KR20080112578A - Apparatus and method for improving spectral efficiency of orthogonal frequency division multiplexing access - Google Patents

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Abstract

An apparatus for improving spectral efficiency of OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) and method thereof are provided to increase data quantity transmitted per hour by transmitting an additional data in not only a frequency domain but also a time domain. An apparatus for improving spectral efficiency of OFDMA comprises a serial-to-parallel converter, a specific filter(IN-J), a pilot signal input unit, a reverse fast fourier transform unit, a parallel-to-serial converter, an addition data generator, a specific filter(IN-Jadd), a signal combiner, and a cyclic prefix adder. The serial-to-parallel converter parallel converts a serial data for transmitting in a frequency domain(501). The specific filter(IN-J) filters a data converted in the serial-to-parallel converter in order to maintain orthogonality with data added in a time domain(503). The pilot signal input unit synthesizes a pilot signal in data filtered in the specific filter(IN-J). The reverse fast fourier transform unit converts a synthesized frequency domain signal into the time domain signal(507). The parallel-to-serial converter serially converts a parallel inputted symbols of a transformed time domain signal(509). The addition data generator additionally generates a time domain data in the time domain(511). The specific filter(IN-Jadd) filters an additionally generated time domain data(513). The signal combiner synthesizes the additionally generated time domain data with the time domain signal(515). The cyclic prefix adder adheres CP(Cyclic Prefix) to a summation result, and transmits(517).

Description

직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR IMPROVING SPECTRAL EFFICIENCY OF ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING ACCESS}Apparatus and Method for Increasing Frequency Efficiency of Orthogonal Frequency Division Multiplexing Scheme {APPARATUS AND METHOD FOR IMPROVING SPECTRAL EFFICIENCY OF ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLEXING ACCESS}

도 1은 일반적인 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 송신기 내부 블록 구성도,1 is a block diagram illustrating an internal transmitter of a typical orthogonal frequency division multiplexing scheme;

도 2는 일반적인 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 수신기 내부 블록 구성도,2 is a block diagram illustrating an internal receiver in a typical orthogonal frequency division multiplexing scheme;

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 송신기의 내부 블록 구성도,3 is an internal block diagram of a transmitter for increasing frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplexing scheme according to an embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 수신기의 내부 블록 구성도,4 is an internal block diagram of a receiver for increasing frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplexing scheme according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 송신기 제어 흐름도,5 is a flowchart illustrating a transmitter control for increasing frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplexing scheme according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 수신기 제어 흐름도,6 is a flowchart illustrating a receiver control for increasing frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplexing transmission method according to an embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 전송 방 식의 주파수 효율 증가 효과를 도시한 그래프.7 is a graph showing the effect of increasing the frequency efficiency of the orthogonal frequency division multiplex transmission method according to a preferred embodiment of the present invention.

본 발명은 무선 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 직교 주파수 분할 다중의 주파수 효율 증가를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an apparatus and method for increasing the frequency efficiency of a wireless transmission method, and more particularly to an apparatus and method for increasing the frequency efficiency of orthogonal frequency division multiplexing.

통상적으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing : 이하 'OFDM'이라 칭함) 방식은 시간 분할 접속(Time Division Access)과 주파수 분할 접속(Frequency Division Access) 기술을 결합하는 2차원 접속 방식으로 정의할 수 있다. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (hereinafter, referred to as 'OFDM') may be defined as a two-dimensional access method combining time division access and frequency division access technology. have.

이러한, 상기 OFDM 방식은 부-채널의 스펙트럼이 상호 직교성을 유지하면서 서로 중첩되어 있어 스펙트럼 효율이 좋고 OFDM 변/복조가 역고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform : 이하 'IFFT'라 칭함)과 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform : 이하 'FFT'라 칭함)에 의해 구현되기 때문에 변/복조부의 효율적인 디지털 구현이 가능하다. 또한, 주파수 선택적 페이딩이나 협대역 간섭에 대해 강건해 현재 유럽 디지털 방송의 전송과 IEEE 802.11a, IEEE 802.16a, IEEE 802.16b 등 대용량 무선 통신 시스템의 규격으로 채택도어 있는 고속의 데이터 전송에 효과적인 기술이다. In this OFDM scheme, sub-channel spectra overlap each other while maintaining mutual orthogonality, so that spectrum efficiency is good, and OFDM modulation / demodulation is performed by an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) and a Fast Fourier. Since it is implemented by a fast fourier transform (hereinafter, referred to as 'FFT'), efficient digital implementation of the modulation / demodulation part is possible. In addition, it is robust against frequency selective fading and narrowband interference, and is an effective technology for high-speed data transmission, which is currently adopted as a standard for high-capacity wireless communication systems such as IEEE 802.11a, IEEE 802.16a, and IEEE 802.16b. .

전술한 OFDM 방식은 직렬로 입력되는 심벌(Symbol) 열을 병렬로 변환하여, 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 부-반송파(Sub-Carrier, Sub-Channel)들로 변조하여 전송하는 다중 반송파 변조(Multi Carrier Modulation) 방식의 일종으로 교대로 서로 직교하는 복수의 부-반송파를 사용하여 각각 데이터를 분할하여 통신한다. 부-반송파가 직교한다는 것은 부-반송파의 주파수가 기본 주파수의 정수배로 된다. 스펙트럼을 보면 각 부-반송파의 주파수에 있어서는 그 외의 부-반송파 전력은 제로가 되어 서로 영향을 주지 않는다. 이 때문에 OFDM에서는 파형이 겹치는 식으로 부-반송파를 조밀하게 나열할 수 있어, 사용하는 대역을 절약할 수 있다. 다른 다중 반송파 변조 방식에서는 서로를 간섭으로부터 지키기 위해 가드밴드(Guard Band)라고 불리는 주파수대를 설치하여 파형이 겹치지 않도록 하고 있으므로, OFDM은 다른 방식에 비해 주파수 이용 효율이 높다고 할 수 있다. 최근에는 단말(휴대전화)을 비롯한 무선통신 시스템의 상당수가 유저의 증가에 대응하기 위해 주파수 이용 효율과 보안성을 높이고, 소형화를 목적으로 디지털화하고 있는 추세이다. The above-described OFDM scheme converts a serially input symbol string in parallel, modulates each of them into a plurality of sub-carriers (Sub-Carriers, Sub-Channels) having mutual orthogonality, and transmits them. Multi Carrier Modulation (Multi Carrier Modulation) This is a type of multi-carrier that uses a plurality of sub-carriers that are orthogonal to each other alternately to divide and communicate data. Orthogonal sub-carriers mean that the frequency of the sub-carrier is an integer multiple of the fundamental frequency. Looking at the spectrum, at the frequency of each sub-carrier, the other sub-carrier powers are zero and do not influence each other. For this reason, in OFDM, subcarriers can be arranged in such a manner that waveforms overlap, thus saving bandwidth to be used. In other multi-carrier modulation schemes, a frequency band called a guard band is provided to protect each other from interference so that waveforms do not overlap, and OFDM is more efficient in frequency utilization than other schemes. In recent years, a large number of wireless communication systems including terminals (mobile phones) have been digitized for the purpose of minimizing the frequency utilization efficiency and security in order to cope with the increase of users.

이와 같은 다중 반송파 변조 방식을 적용하는 시스템은 1950년대 후반 군용 고주파(High Frequency) 무선 통신에 처음 적용되었으며, 다수의 직교하는 부-반송파를 중첩하는 OFDM 방식은 1970년대부터 발전하기 시작하였다. 이러한 OFDM 방식은 다중 반송파들간의 직교 변조의 구현을 해결해야만 했기 때문에 실제 시스템 적용에 한계가 있었다. 하지만, 1971년 'Weinstein'등이 상기 OFDM 방식을 사용하는 변/복조는 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하여 효율적으로 처리가 가능함을 발표하면서 상기 OFDM 방식에 대한 기술 개발이 급속히 발전했다. 또한, 보호구 간(Guard Interval)의 사용과 순환 전치(Cyclic Prefix : 이하 'CP'라 칭함) 보호구간 삽입 방식이 알려지면서 다중 경로 및 지연 확산(Delay Spread)에 대한 시스템의 부정적 영향을 더욱 감소시키게 되었다. Such a system using the multi-carrier modulation scheme was first applied to military high frequency wireless communication in the late 1950s, and the OFDM scheme overlapping a plurality of orthogonal sub-carriers began to develop in the 1970s. This OFDM method has a limitation in the practical system application because it has to solve the implementation of orthogonal modulation between multiple carriers. However, in 1971, Weinstein et al. Announced that modulation / demodulation using the OFDM scheme can be efficiently processed using a Discrete Fourier Transform (DFT). In addition, the use of Guard Intervals and Cyclic Prefix (CP) insertion schemes are known, further reducing the negative impact of the system on multipath and delay spread. It became.

따라서, 상기 OFDM 방식은 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting: 이하 'DAB'라 칭함)과 디지털 TV, 무선 근거리 통신망(Wireless Local Area Network) 및 무선 비동기 전송 모드(Wireless Asynchronous Transfer Mode) 등의 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용되어지고 있다. 즉, 하드웨어적인 복잡도(Complexity)로 인하여 널리 사용되지 못하다가 최근 FFT와 IFFT를 포함한 각종 디지털 신호 처리 기술이 발전함으로써 실현 가능해졌다. 상기 OFDM 방식은 종래의 주파수 분할 다중(Frequency Division Multiplexing) 방식과 비슷하나 무엇보다도 다수 개의 부-반송파들간 직교성(Orthogonal)을 유지하여 전송함으로써 고속 데이터 전송 시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있는 특징을 가진다. 또한, 주파수 사용 효율이 좋다고 다중 경로 페이딩(Multi-path Fading)에 강한 특성이 있어 고속 데이터 전송 시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있는 특징을 가진다. 특히, 주파수 스펙트럼을 중첩하여 사용하므로 주파수 사용이 효율적이고, 주파수 선택적 페이딩(Frequency Selective Fading) 및 다중 경로 페이딩에 강하며, 보호구간을 이용하여 심벌들간 간섭(Inter-Symbol Interference) 영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라 하드웨어적으로 등화기 구조를 간단하게 설계하는 것이 가능하다. 그리고 임펄스(Impulse)성 잡음에 강하다는 장점을 가지고 있어서 통신시스템 구조에 적극 활용되고 있는 추세이다. Accordingly, the OFDM scheme is a digital transmission technology such as digital audio broadcasting (DAB), digital TV, a wireless local area network, and a wireless asynchronous transfer mode. It is widely applied to. In other words, it is not widely used due to hardware complexity, but it has been realized by various digital signal processing technologies including FFT and IFFT. The OFDM scheme is similar to the conventional Frequency Division Multiplexing scheme, but has a characteristic of obtaining optimal transmission efficiency in high-speed data transmission by maintaining orthogonality among a plurality of sub-carriers. . In addition, since the frequency usage efficiency is good, there is a strong characteristic against multi-path fading, and thus, it is possible to obtain an optimal transmission efficiency in high-speed data transmission. In particular, because the frequency spectrum is superimposed, frequency use is efficient, and it is strong in frequency selective fading and multipath fading, and inter-symbol interference may be affected by using a guard interval. In addition, it is possible to simply design the equalizer structure in hardware. In addition, it has a merit of being resistant to impulse noise and is being actively used in communication system structures.

도 1은 통상적인 직교 주파수 분할 다중 전송 방식을 사용하는 송신기 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면으로, 주파수 영역에서 전송하고자 하는 데이터를 직렬로 입력되는 심볼 열을 병렬로 변환하는 직/병렬(Serial to Parrallel : 이하 'S/P'라 칭함) 변환부(101)와, 데이터에 파일럿 신호를 추가하는 파일럿 신호 입력기(103)와, 주파수 영역 신호를 IFFT를 이용하여 시간 영역 신호로 변환하는 IFFT부(105)와, 병렬로 입력되는 심볼 열을 직렬로 변환하는 병/직렬(Parrallel to Serial : 이하 'P/S'라 칭함) 변환부(107)와, IFFT를 이용하여 변환된 시간 영역 신호(109)와, 신호에 CP를 가산하는 순환 전치 가산부(111)와, 이동통신 시스템과 통신을 하기 위한 안테나(ANT)로 이루어진다. FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an internal structure of a transmitter using a conventional orthogonal frequency division multiplexing scheme. FIG. 1 illustrates a parallel to parallel conversion of a symbol string input in serial for data to be transmitted in a frequency domain. The conversion unit 101, a pilot signal input unit 103 for adding a pilot signal to data, and an IFFT unit 105 for converting a frequency domain signal into a time domain signal using an IFFT: ), A parallel to serial (P / S) conversion unit 107 for converting the symbol strings input in parallel to the serial, and a time domain signal 109 converted using IFFT. And an cyclic prefix adder 111 for adding CP to the signal, and an antenna ANT for communicating with the mobile communication system.

상기 주파수 영역에서 전송하고자 하는 데이터를 직렬로 입력되는 심볼 열을 S/P 변환부(101)에서 병렬로 변환하고, 파일럿 신호 입력기(103)에서 상기 데이터에 파일럿 신호를 추가한다. 상기 합성된 주파수 영역 신호를 IFFT부(105)에서 IFFT를 이용하여 시간 영역 신호로 변환하고, 상기 병렬로 입력되는 심볼 열을 P/S 변환부(107)에서 직렬로 변환한다. 상기 IFFT를 이용하여 변환된 시간 영역 신호(109)에 순환 전치 가산부(111)에서 CP를 가산한 후 안테나(ANT)에서 이를 송신한다. The S / P converter 101 converts the symbol strings, which are serially input data to be transmitted in the frequency domain, in parallel, and adds a pilot signal to the data in the pilot signal input unit 103. The synthesized frequency domain signal is converted into a time domain signal using the IFFT in the IFFT unit 105, and the symbol strings input in parallel are converted in series by the P / S converter 107. The cyclic prefix adder 111 adds a CP to the time-domain signal 109 converted using the IFFT, and then transmits the CP.

다음으로 통상적인 직교 주파수 분할 다중 전송 방식을 사용하는 수신기 내부 구조를 개략적으로 나타낸 도면으로, 이동 통신 시스템과 통신을 하기 위한 안테나(ANT)와 전송되는 신호의 직렬로 입력되는 심볼 열을 병렬로 변환하고 CP를 제거하는 S/P 변환 및 CP 제거부(201)와, 시간 영역 신호를 FFT를 이용하여 주파수 영역 신호로 변환하는 FFT부(203)와, 상기 주파수 신호에 대해 채널을 추정하는 채널 추정기(205)와, 채널 정보를 이용하여 균일화 과정을 진행하는 등화기(207)와, 주파수 영역 데이터를 검출하는 주파수 영역 데이터 검출부(209)로 이루어진다. Next, a schematic diagram of an internal structure of a receiver using a conventional orthogonal frequency division multiplexing scheme, in which an antenna (ANT) for communicating with a mobile communication system and a symbol string input in series of a transmitted signal are converted in parallel. S / P conversion and CP removal unit 201 for removing CP, FFT unit 203 for converting time domain signal into frequency domain signal using FFT, and channel estimator for estimating a channel for the frequency signal 205, an equalizer 207 for performing a homogenization process using the channel information, and a frequency domain data detector 209 for detecting frequency domain data.

상기 안테나(ANT)를 통해 수신된 신호를 S/P 변환 및 CP 제거부(201)가 직렬로 입력되는 심볼 열을 병렬로 변환 및 CP를 제거하고, FFT부(203)는 FFT를 이용하여 상기 신호를 주파수 신호로 변환한다. 채널 추정기(205)가 상기 주파수 신호에 대해 상기 FFT를 이용하여 채널을 추정하고, 등화기(207)는 추정한 채널 정보를 이용하여 균일화 과정을 진행하면, 주파수 영역 신호 검출기(209)는 상기의 주파수 영역 신호에서 주파수 영역 데이터를 검출한다. The S / P conversion and CP removal unit 201 converts the signal received through the antenna ANT in parallel and removes the CP, and the CP is removed, and the FFT unit 203 uses the FFT. Convert the signal to a frequency signal. When the channel estimator 205 estimates a channel using the FFT with respect to the frequency signal, and the equalizer 207 performs a uniformization process using the estimated channel information, the frequency domain signal detector 209 performs the above-described process. Frequency domain data is detected from the frequency domain signal.

현재 무선 전송 관련 표준으로 기존의 OFDM 방식이 널리 사용되지만, 차세대 무선 통신 시스템에서는 더 높은 무선 자원 효율을 요구하고 있다.Although the existing OFDM scheme is widely used as a wireless transmission standard, the next generation wireless communication system requires higher radio resource efficiency.

따라서 본 발명의 목적은 주파수 영역에서 데이터만 보내는 기존의 OFDM 방식에서 주파수 영역 뿐만 아니라 시간 영역에서 추가적인 데이터를 전송함으로써 주파수 효율을 증가시키는 장치 및 방법을 제공함에 있다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for increasing frequency efficiency by transmitting additional data in the time domain as well as the frequency domain in the conventional OFDM scheme that transmits only data in the frequency domain.

본 발명의 다른 목적은 주파수 효율을 개선하여 전체 시스템 효율을 향상시키는 장치 및 방법을 제공함에 있다. Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for improving overall efficiency by improving frequency efficiency.

본 발명의 또 다른 목적은 사용자 측면에서 원하는 서비스를 최적의 상태로 받도록 하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide an apparatus and a method for optimally receiving a desired service from a user side.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 전송 방식에서 OFDM 방식의 주파수 효율 증가 장치는, 송신기의 경우 무선 전송 방식에서 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 장치에 있어서, 주파수 영역에서 전송하고자 하는 직렬 데이터를 병렬로 변환하는 S/P 변환기와; 상기 S/P 변환기에서 병렬로 변환된 데이터가 시간 영역에서 더해질 데이터와의 직교성을 유지하도록 필터링하는 특정 필터(IN-J)와; 상기 특정 필터(IN-J)에서 필터링 된 데이터에 파일럿 신호를 합성하는 파일럿 신호 입력기와; 상기 합성된 주파수 영역 신호를 IFFT을 이용하여 시간 영역 신호로 변환하는 IFFT부와; 상기 변환된 시간 영역 신호의 병렬로 입력되는 심볼 열을 직렬로 변환하는 병/직렬 변환기와: 시간 영역에서 시간 영역의 데이터를 추가 생성하는 추가 데이터 생성기와; 상기 추가 생성된 시간 영역의 데이터가 상기 파일럿 신호에 영향을 주지 않도록 필터링하는 특정 필터(IN-Jadd)와; 상기 시간 영역 신호와 상기 추가 생성된 시간 영역의 데이터를 합성하는 신호 합성기; 및 상기 합성 결과에 CP를 붙여서 전송하는 CP 가산부;를 포함하고, 수신기의 경우 수신되는 신호의 직렬로 입력되는 심볼 열을 병렬로 변환하고 CP를 제거하는 S/P 변환 및 CP 제거부와; 상기 S/P 변환 및 CP 제거부에서 CP 제거 및 병렬 변환된 신호를 FFT을 이용하여 주파수 신호로 변경하는 FFT부와; 상기 FFT을 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정기와; 상기 추정한 채널 정보를 이용하여 MMSE(Minimum Mean Squared Error)를 균일화하는 등화기와; 상기 등화기 출력 신호에서 파일럿 신호 위치의 데이터를 제거하는 파일럿 신호 제거기와; 상기 파일 럿 신호가 제거된 주파수 영역 신호를 IFFT을 이용하여 시간 영역 신호로 변환하는 IFFT부와; 상기 시간 영역 신호에서 시간 영역 데이터가 삽입된 위치의 시간 영역 데이터를 검출하는 시간 영역 신호 검출부와; 상기 시간 영역 신호를 FFT을 이용하여 주파수 영역 신호로 변환하는 FFT부;및 상기 주파수 영역 신호에서 주파수 영역 데이터를 검출하는 주파수 영역 신호 검출부;를 포함한다. An apparatus for increasing frequency efficiency of an OFDM scheme in a wireless transmission method according to the present invention for achieving the above objects, in the case of a transmitter in the apparatus for increasing frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplex transmission in a wireless transmission method, frequency domain An S / P converter for converting serial data to be transmitted in parallel; A specific filter (I N -J) for filtering the data converted in parallel in the S / P converter to maintain orthogonality with the data to be added in the time domain; A pilot signal input unit for synthesizing a pilot signal to the data filtered by the specific filter (I N -J); An IFFT unit converting the synthesized frequency domain signal into a time domain signal using an IFFT; A parallel / serial converter for serially converting a sequence of symbols input in parallel of the converted time domain signal, and an additional data generator for further generating time domain data in the time domain; A specific filter (I N -J add ) for filtering the data of the additionally generated time domain so as not to affect the pilot signal; A signal synthesizer for synthesizing the time domain signal and the data of the additionally generated time domain; And a CP adder for attaching a CP to the synthesis result and transmitting the CP. In the case of a receiver, an S / P transform and CP remover converts a symbol string input in series of a received signal in parallel and removes the CP; An FFT unit for converting the CP-removed and parallel-converted signal into a frequency signal using the FFT in the S / P conversion and CP removal unit; A channel estimator for estimating a channel using the FFT; An equalizer which equalizes a minimum mean squared error (MMSE) using the estimated channel information; A pilot signal canceller for removing data at a pilot signal position from the equalizer output signal; An IFFT unit converting the frequency domain signal from which the pilot signal is removed into a time domain signal using an IFFT; A time domain signal detector for detecting time domain data at a position where time domain data is inserted from the time domain signal; An FFT unit for converting the time domain signal into a frequency domain signal using an FFT; and a frequency domain signal detector for detecting frequency domain data from the frequency domain signal.

상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명에 따른 무선 전송 방식에서 OFDM 방식의 주파수 효율 증가 방법은, 송신기의 경우 주파수 영역에서 전송하고자 하는 데이터를 시간 영역에서 더해질 데이터와의 직교성을 유지하도록 필터링하는 특정 필터(IN-J)에 통과시키는 과정과; 상기 특정 필터(IN-J)에서 필터링 된 데이터에 파일럿 신호를 합성시키는 과정과; 상기 합성된 주파수 영역 신호를 IFFT을 이용하여 시간 영역 신호로 변환하는 과정과; 상기 변환된 시간 영역 신호의 병렬로 입력되는 심볼 열을 직렬로 변환하는 과정과; 시간 영역에서 시간 영역의 데이터를 추가 생성하는 과정과; 상기 추가 생성된 시간 영역의 데이터가 파일럿 신호에 영향을 주지 신호에 영향을 주지 않도록 필터링하는 특정 필터(IN-Jadd)를 통과시키는 과정과; 상기 시간 영역 신호와 상기 추가 생성된 시간 영역의 데이터를 합성하는 과정;및 상기 합성 결과에 CP를 붙여서 전송하는 과정;을 포함하고, 수신기의 경우 수신되는 신호의 직렬로 입력되는 심볼 열을 병렬로 변환하고 CP를 제거하는 과정과; 상기 CP가 제거된 신호를 FFT을 이용해 주파수 신호로 변환하는 과정과; 상기 FFT을 이용하여 채널을 추정하는 과정과; 상기 변환된 주파수 신호에 대해 상기 추 정한 채널을 이용하여 MMSE(Minimum Mean Squared Error)를 균일화하는 과정과; 상기 균일화된 등화기 출력 신호에서 파일럿 신호 위치의 데이터를 삭제하는 과정과; 상기의 주파수 영역 신호를 IFFT부에 통과시켜 시간 영역 신호로 바꾸고 시간 영역 데이터를 검출하는 과정;및 상기 검출 후 시간 영역 신호를 FFT부에 통과시켜 주파수 영역 신호로 변환하고 주파수 영역 데이터를 검출하는 과정;을 포함한다. In the wireless transmission method according to the present invention for achieving the above objects, the frequency efficiency increase method of the OFDM method, in the case of a transmitter to filter the data to be transmitted in the frequency domain to maintain orthogonality with the data to be added in the time domain Passing through the filters I N -J; Synthesizing a pilot signal with data filtered by the specific filter (I N -J); Converting the synthesized frequency domain signal into a time domain signal using an IFFT; Converting serially inputted symbol strings of the converted time domain signals in series; Generating data in the time domain in the time domain; Passing a specific filter (I N -J add ) for filtering the data of the additionally generated time domain so as not to affect a signal that affects a pilot signal; Synthesizing the time-domain signal and the data of the additionally-generated time-domain; and transmitting the CP by attaching the CP to the synthesis result. Converting and removing the CP; Converting the signal from which the CP has been removed into a frequency signal using an FFT; Estimating a channel using the FFT; Equalizing a minimum mean squared error (MMSE) using the estimated channel with respect to the converted frequency signal; Deleting data at a pilot signal position from the equalized equalizer output signal; Passing the frequency domain signal through an IFFT unit to convert the time domain signal into a time domain signal and detecting time domain data; and after the detection, converting the time domain signal into a FFT unit to convert the frequency domain signal into a frequency domain signal and detecting frequency domain data. It includes;

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 하기 설명에서는 구체적인 특징 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, specific features appear in the following description, which is provided to help a more general understanding of the present invention, and it is obvious to those skilled in the art that the present invention may be practiced without these specific matters. something to do. In the following description of the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations will be omitted when it is determined that the detailed descriptions may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 송신기의 내부 블록 구성도이다. 3 is an internal block diagram of a transmitter for increasing frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplexing scheme according to an embodiment of the present invention.

상기 송신기는 이동 통신 시스템과 통신을 하기 위한 안테나(ANT)를 포함한다. S/P 변환부(301)는 주파수 영역에서 전송하고자 하는 데이터를 직렬로 입력되는 심볼 열을 병렬로 변환한다. 특정 필터(IN-J)(303)는 데이터들 간의 직교성을 유 지한다. 파일럿 신호 입력기(305)는 파일럿 신호를 추가한다. IFFT(307)는 주파수 영역 신호를 IFFT를 이용하여 시간 영역 신호로 변환한다. P/S 변환부(309)는 병렬로 입력되는 심볼 열을 직렬로 변환한다. 추가 데이터 생성기(311)는 시간 영역의 데이터를 추가 생성한다. 또 다른 특정 필터(IN-Jadd)(313)는 추가 데이터가 파일럿 신호에 영향을 주지 않도록 한다. 신호 합성기(315)는 IFFT를 이용하여 변환된 시간 영역 신호가 상기 추가 데이터를 더한다. 순환 전치 가산부(317)는 신호에 CP를 가산한다. The transmitter includes an antenna (ANT) for communicating with a mobile communication system. The S / P converter 301 converts symbol strings input in serial to data to be transmitted in the frequency domain in parallel. The specific filter (I N -J) 303 maintains orthogonality between the data. Pilot signal input 305 adds a pilot signal. The IFFT 307 converts the frequency domain signal into a time domain signal using the IFFT. The P / S converter 309 converts the symbol strings input in parallel in series. The additional data generator 311 further generates data in the time domain. Another specific filter I N -J add 313 ensures that the additional data does not affect the pilot signal. The signal synthesizer 315 adds the additional data to the time domain signal converted using the IFFT. The cyclic prefix adder 317 adds the CP to the signal.

이하 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 송신기 제어 흐름도를 설명한다.Hereinafter, a transmitter control flowchart of an orthogonal frequency division multiplex transmission method according to the present invention will be described with reference to FIG. 5.

501단계에서 주파수 영역에서 전송하고자 하는 데이터를 S/P 변환부가 직렬로 입력되는 심볼 열을 병렬로 변환하고, 503단계로 진행하여 상기 변환된 데이터와 시간 영역에서 더해지는 데이터와의 직교성을 유지하기 위한 특정 필터(IN-J)(303)를 통과한다. 상기 특정 필터(IN-J)(303)에서 J는 다음과 같이 정의한다.In step 501, the S / P converter converts the symbol strings inputted in series in parallel to the data to be transmitted in the frequency domain, and in step 503, to maintain orthogonality between the converted data and the data added in the time domain. Pass through a specific filter (I N -J) 303. In the specific filter (I N -J) 303, J is defined as follows.

J = (M / Np)1( Np /M)ⓧIQM J = (M / N p ) 1 ( Np / M) ⓧI QM

여기에서 1N 은 N by N all one matrix, IN 은 Identity matrix, M은 추가 데이터의 정도, ⓧ는 크로네커 곱(Kronecker product)이며, 그리고 Np는 파일럿 부-반 송파의 수이다. Where 1 N is N by N all one matrix, I N Is the identity matrix, M is the degree of additional data, ⓧ is the Kronecker product, and N p is the number of pilot subcarriers.

전송을 원하는 데이터의 양에 따라 상기의 M을 동적으로 변경, 즉 특정 필터(IN-J)(303)를 변경함으로써 데이터 전송률을 동적으로 변경 가능하게 함에 있어서, 상기 M = 2n (n은 임의의 수)이어야 하고, M < Np 의 제약조건을 만족해야 한다. In order to dynamically change the data rate according to the amount of data desired to be transmitted, that is, change the specific filter (I N -J) 303, M = 2 n (n is Arbitrary number) and satisfy the constraint M <N p .

상기 특정 필터(IN-J)(303) 통과 후, 505단계로 진행하여 파일럿 신호 입력기(305)가 상기 데이터에 파일럿 신호를 추가한다. 파일럿 신호와 합성된 주파수 영역 신호는 507단계에서 IFFT부(306)가 IFFT를 이용하여 시간 영역 신호로 변환하는데 변환된 시간 영역 신호는 다음과 같다. After passing through the specific filter (I N -J) 303, the process proceeds to step 505 where the pilot signal input unit 305 adds a pilot signal to the data. The frequency domain signal synthesized with the pilot signal is converted by the IFFT unit 306 into a time domain signal using the IFFT in operation 507 as follows.

w = IFFT((IN-J)x+p)w = IFFT ((I N -J) x + p)

상기 시간 영역 신호로 변환 후, 509단계로 진행하여 P/S 변환부(307)가 상기 병렬로 입력되는 심볼 열을 직렬로 변환한다. 511단계에서 추가 데이터 생성기(311)는 상기 주파수 영역 데이터가 시간 영역에서 0이 되는 위치에 시간 영역의 데이터(xadd)를 추가 생성하고, 상기 추가 데이터가 파일럿 신호에 영향을 받지 않도록 513단계에서 또 다른 특정 필터(IN-Jadd)(313)를 통과하여 (IN-Jadd)xadd의 값을 갖는다. 515단계에서 신호 합성기(315)가 상기 IFFT를 이용하여 변환된 시간 영역 신호와 상기 추가 데이터를 더한 결과는 다음과 같다. After the conversion to the time-domain signal, the process proceeds to step 509 and the P / S converter 307 converts the symbol strings input in parallel in series. In step 511, the additional data generator 311 additionally generates time domain data (x add ) at a position where the frequency domain data becomes zero in the time domain, and in step 513 so that the additional data is not affected by the pilot signal. Another specific filter (I N -J add ) 313 passes through and has a value of (I N -J add ) x add . In step 515, the signal synthesizer 315 adds the time domain signal converted using the IFFT and the additional data as follows.

s = w + wadd s = w + w add

상기 시간 영역 신호와 상기 추가 데이터 합성 후, 517단계에서 CP 가산기(317)가 상기 결과 신호에 CP를 가산하여, 안테나(ANT)를 통해 송신한다.After combining the time domain signal and the additional data, the CP adder 317 adds CP to the result signal in step 517 and transmits the CP through the antenna ANT.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 수신기의 내부 블록 구성도이다. 4 is an internal block diagram of a receiver for increasing frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplexing scheme according to an embodiment of the present invention.

상기 수신기는 이동 통신 시스템과 통신을 하기 위한 안테나(ANT)를 포함한다. S/P 변환 및 CP 제거부(401)는 수신되는 신호의 직렬로 입력되는 심볼 열을 병렬로 변환 및 CP를 제거한다. FFT부(403)는 시간 영역 신호를 FFT를 이용하여 주파수 영역 신호로 변환한다. 채널 추정기(405)는 시간 신호에 대해 FFT를 이용하여 채널을 추정한다. 등화기(407)는 추정한 채널 정보를 이용하여 균일화 과정을 진행한다. 파일럿 신호 제거기(409)는 출력 신호에서 파일럿 신호 위치의 데이터를 삭제한다. IFFT부(411)는 주파수 영역 신호를 IFFT를 이용하여 시간 영역 신호로 변환한다. 시간 영역 데이터 검출부(413)는 시간 영역 데이터를 검출하고 주파수 영역 데이터에 간섭을 제거하기 위해 시간 영역 데이터가 삽입된 위치의 데이터를 삭제한다. FFT부(415)는 시간 영역 신호를 FFT를 이용하여 주파수 영역 신호로 변환한다. 주파수 영역 데이터 검출부(417)는 주파수 영역 데이터를 검출한다. The receiver includes an antenna (ANT) for communicating with a mobile communication system. The S / P conversion and CP removal unit 401 converts the symbol strings input in series of the received signal in parallel and removes the CP. The FFT unit 403 converts the time domain signal into a frequency domain signal using the FFT. The channel estimator 405 estimates the channel using the FFT on the time signal. The equalizer 407 proceeds the equalization process using the estimated channel information. Pilot signal canceller 409 deletes the data of the pilot signal position from the output signal. The IFFT unit 411 converts the frequency domain signal into a time domain signal using an IFFT. The time domain data detector 413 deletes the data at the position where the time domain data is inserted in order to detect the time domain data and to remove the interference in the frequency domain data. The FFT unit 415 converts the time domain signal into a frequency domain signal using the FFT. The frequency domain data detector 417 detects frequency domain data.

이하 도 6을 참조하여 본 발명에 따른 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 송신기 제어 흐름도를 설명한다.Hereinafter, a transmitter control flowchart of an orthogonal frequency division multiplex transmission method according to the present invention will be described with reference to FIG. 6.

601단계에서 안테나(ANT)를 통해 수신되는 신호의 직렬로 입력되는 심볼 열을 S/P 변환 및 CP 제거부(401)에서 병렬로 변환 및 CP를 제거하고, 603단계로 진행하여 FFT부(403)가 상기 시간 영역 신호를 FFT를 이용하여 주파수 영역 신호로 변환한다. 상기 주파수 영역 신호에 대해 605단계에서 채널 추정기(405)가 FFT를 이용하여 채널을 추정하고, 607단계에서 상기 추정한 채널 정보를 이용하여 등화기(407)에서 균일화 과정을 진행하며, 609단계로 진행하여 파일럿 신호 제거기(409)가 상기 등화기 출력 신호에서 파일럿 신호 위치의 데이터를 삭제한다. 611단계에서 IFFT부(411)가 상기 주파수 영역 신호를 IFFT를 이용하여 시간 영역 신호로 변환하고, 613단계에서 시간 영역 데이터 검출부(413)가 상기 데이터에서 시간 영역 데이터를 검출한다. 주파수 영역 데이터에 간섭을 제거하기 위해 615단계에서 시간 영역 데이터가 삽입된 위치의 데이터를 삭제한 후, 617단계로 진행하여 FFT부(415)가 상기 시간 영역 신호를 FFT를 이용해 주파수 영역 신호로 변환하고, 619단계에서 주파수 영역 검출부(417)가 주파수 영역 데이터를 검출한다. In step 601, the S / P conversion and CP removal unit 401 converts the symbol string input in series of the signal received through the antenna ANT in parallel and removes the CP, and the flow proceeds to step 603 to the FFT unit 403. ) Converts the time domain signal into a frequency domain signal using an FFT. In step 605, the channel estimator 405 estimates a channel using the FFT on the frequency domain signal, and in step 607, the equalizer 407 performs the equalization process using the estimated channel information. Proceeding, the pilot signal canceller 409 deletes the data of the pilot signal position from the equalizer output signal. In step 611, the IFFT unit 411 converts the frequency domain signal into a time domain signal using the IFFT, and in step 613, the time domain data detector 413 detects the time domain data from the data. In order to remove the interference in the frequency domain data, the data of the position where the time domain data is inserted in step 615 is deleted. In step 617, the FFT unit 415 converts the time domain signal into the frequency domain signal using the FFT. In operation 619, the frequency domain detector 417 detects the frequency domain data.

<실시예><Example>

모의실험 환경 : 1024 FFT size, 64 pilot subcarrier, QPSK modulationSimulation environment: 1024 FFT size, 64 pilot subcarrier, QPSK modulation

채널환경 : multipath Rayleigh fading channel Channel Environment: multipath Rayleigh fading channel

도 7은 상기 실시예의 결과로, M=4인 경우 약 6.6%, M=8인 경우 약 13%의 주 파수 효율 증가 효과가 있음을 보여줌으로써, 비트 오류율(BER : Bit Error Rate) 성능 면에서 추가 데이터의 정도(M)가 크지 않으면 기존 OFDM에 비해서 성능 차이는 거의 없다는 것을 알 수 있다. FIG. 7 shows that, as a result of the above embodiment, a frequency efficiency increase effect of about 6.6% is obtained in case of M = 4 and about 13% in case of M = 8, in terms of bit error rate (BER) performance. If the amount of additional data (M) is not large, it can be seen that there is little performance difference compared to the conventional OFDM.

상술한 바와 같이 본 발명은 기존의 OFDM 방식은 주파수 영역에서만 데이터를 보내는데 반해, 주파수 영역 뿐만 아니라 시간 영역에서 추가적인 데이터를 전송함으로써 단위 시간당 전송하는 데이터 양을 증가시켜 매 OFDM 심볼 당 추가적으로 시간 영역 데이터만큼을 더 전송할 수 있는 이점이 있다. As described above, the present invention transmits data only in the frequency domain, whereas the conventional OFDM scheme transmits additional data not only in the frequency domain but also in the time domain, thereby increasing the amount of data to be transmitted per unit time. There is an advantage to transmit more.

Claims (18)

무선 전송 방식에서 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 장치에 있어서,An apparatus for increasing frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplexing transmission in a wireless transmission method, 주파수 영역에서 전송하고자 하는 직렬 데이터를 병렬로 변환하는 직/병렬 변환기와; A serial / parallel converter for converting serial data to be transmitted in frequency domain in parallel; 상기 직/병렬 변환기에서 병렬로 변환된 데이터가 시간 영역에서 더해질 데이터와의 직교성을 유지하도록 필터링하는 특정 필터(IN-J)와; A specific filter (I N -J) for filtering the data converted in parallel in the serial / parallel converter to maintain orthogonality with the data to be added in the time domain; 상기 특정 필터(IN-J)에서 필터링 된 데이터에 파일럿 신호를 합성하는 파일럿 신호 입력기와;A pilot signal input unit for synthesizing a pilot signal to the data filtered by the specific filter (I N -J); 상기 합성된 주파수 영역 신호를 역 고속 푸리에 변환을 이용하여 시간 영역 신호로 변환하는 역 고속 푸리에 변환부와;An inverse fast Fourier transform unit for converting the synthesized frequency domain signal into a time domain signal using an inverse fast Fourier transform; 상기 변환된 시간 영역 신호의 병렬로 입력되는 심볼 열을 직렬로 변환하는 병/직렬 변환기와:A parallel / serial converter for serially converting a sequence of symbols input in parallel of the converted time domain signal: 시간 영역에서 시간 영역의 데이터를 추가 생성하는 추가 데이터 생성기와;An additional data generator for additionally generating data in the time domain in the time domain; 상기 추가 생성된 시간 영역의 데이터가 상기 파일럿 신호에 영향을 주지 않도록 필터링하는 특정 필터(IN-Jadd)와; A specific filter (I N -J add ) for filtering the data of the additionally generated time domain so as not to affect the pilot signal; 상기 시간 영역 신호와 상기 추가 생성된 시간 영역의 데이터를 합성하는 신호 합성기; 및A signal synthesizer for synthesizing the time domain signal and the data of the additionally generated time domain; And 상기 합성 결과에 CP(Cyclic Prefix)를 붙여서 전송하는 순환 전치 가산부;를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 장치.And a cyclic prefix adder configured to transmit a CP by attaching a CP to the synthesis result. 제 1항에 있어서, 상기 특정 필터(IN-J)에서 IN은 단위행렬이고, J는 하기의 수학식 4에 의해 정의되며, 상기 특정 필터(IN-J)는 전송을 원하는 데이터의 양에 따라 하기 수학식 4의 M을 동적으로 변경함으로써 데이터 전송률을 동적으로 변경 가능하게 함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 장치.The method of claim 1, wherein in the specific filter (I N -J) I N is a unit matrix, J is defined by the following equation (4), the specific filter (I N -J) is the An apparatus for increasing frequency efficiency of orthogonal frequency division multiplexing, characterized in that the data rate can be changed dynamically by dynamically changing M in Equation 4 according to the amount. J = (M / Np)1( Np /M)ⓧIQM J = (M / N p ) 1 ( Np / M) ⓧI QM 제 2항에 있어서, 상기 M은, The method according to claim 2, wherein M is, M = 2n 으로 정의되고, 상기 n은 임의의 수임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 장치.Defined as M = 2 n , wherein n is an arbitrary number. 제 2항에 있어서, 상기 M은,The method according to claim 2, wherein M is, 부-반송파의 수보다 작아야 함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 장치.An apparatus for increasing frequency efficiency of orthogonal frequency division multiplexing, characterized in that it must be smaller than the number of subcarriers. 제 1항에 있어서, 상기 추가 생성기는, The method of claim 1, wherein the additional generator, 상기 주파수 영역 데이터가 시간 영역에서 0이 되는 위치에 시간 영역의 데이터를 추가 생성함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 효율 증가를 위한 장치.And generating data in the time domain at a position where the frequency domain data becomes zero in the time domain. 제 1항에 있어서, 상기 역 고속 푸리에 변환기는,The inverse fast Fourier transformer of claim 1, wherein 상기 병렬 형식의 디지털 데이터를 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 수단으로 역 고속 푸리에 변환을 이용함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 효율 증가를 위한 장치.And an inverse fast Fourier transform as a means for converting the parallel data from the frequency domain to the time domain. 무선 전송 방식에서 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 장치에 있어서,An apparatus for increasing frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplexing transmission in a wireless transmission method, 수신되는 신호의 직렬로 입력되는 심볼 열을 병렬로 변환하고 CP(Cyclic Prefix)를 제거하는 직/병렬 변환 및 CP(Cyclic Prefix) 제거부와;A serial / parallel conversion and CP (Cyclic Prefix) removal unit for converting the symbol strings serially input in parallel of the received signal and removing the CP (Cyclic Prefix); 상기 직/병렬 변환 및 CP(Cyclic Prefix) 제거부에서 CP 제거 및 병렬 변환된 신호를 고속 푸리에 변환을 이용하여 주파수 신호로 변경하는 고속 푸리에 변환부와;A fast Fourier transform unit for converting the CP-removed and parallel-converted signal into a frequency signal by using a fast Fourier transform in the serial / parallel conversion and cyclic prefix removal unit; 상기 고속 푸리에 변환을 이용하여 채널을 추정하는 채널 추정기와;A channel estimator for estimating a channel using the fast Fourier transform; 상기 추정한 채널 정보를 이용하여 MMSE(Minimum Mean Squared Error)를 균일화하는 등화기와;An equalizer which equalizes a minimum mean squared error (MMSE) using the estimated channel information; 상기 등화기 출력 신호에서 파일럿 신호 위치의 데이터를 제거하는 파일럿 신호 제거기와;A pilot signal canceller for removing data at a pilot signal position from the equalizer output signal; 상기 파일럿 신호가 제거된 주파수 영역 신호를 역 고속 푸리에 변환을 이용하여 시간 영역 신호로 변환하는 역 고속 푸리에 변환부와;An inverse fast Fourier transform unit for converting the frequency domain signal from which the pilot signal has been removed to a time domain signal using an inverse fast Fourier transform; 상기 시간 영역 신호에서 시간 영역 데이터가 삽입된 위치의 시간 영역 데이터를 검출하는 시간 영역 신호 검출부와;A time domain signal detector for detecting time domain data at a position where time domain data is inserted from the time domain signal; 상기 시간 영역 신호를 고속 푸리에 변환을 이용하여 주파수 영역 신호로 변환하는 고속 푸리에 변환부;및A fast Fourier transform unit for converting the time domain signal into a frequency domain signal using a fast Fourier transform; and 상기 주파수 영역 신호에서 주파수 영역 데이터를 검출하는 주파수 영역 신호 검출부;를 포함하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 장치.And a frequency domain signal detector for detecting frequency domain data from the frequency domain signal. 제 7항에 있어서, 상기 고속 푸리에 변환기는,The method of claim 7, wherein the fast Fourier transformer, 상기 시간 영역의 신호를 주파수 영역의 신호로 변환하는 수단으로 고속 푸리에 변환을 이용함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 효율 증가를 위한 장치.And a fast Fourier transform as a means for converting the signal in the time domain into a signal in the frequency domain. 무선 전송 방식에서 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 방법에 있어서,A method for increasing frequency efficiency of orthogonal frequency division multiplexing in a wireless transmission method, 주파수 영역에서 전송하고자 하는 데이터를 시간 영역에서 더해질 데이터와의 직교성을 유지하도록 필터링하는 특정 필터(IN-J)에 통과시키는 과정과;Passing the data to be transmitted in the frequency domain to a specific filter (I N -J) for filtering to maintain orthogonality with the data to be added in the time domain; 상기 특정 필터(IN-J)에서 필터링 된 데이터에 파일럿 신호를 합성시키는 과정과;Synthesizing a pilot signal with data filtered by the specific filter (I N -J); 상기 합성된 주파수 영역 신호를 역 고속 푸리에 변환을 이용하여 시간 영역 신호로 변환하는 과정과;Converting the synthesized frequency domain signal into a time domain signal using an inverse fast Fourier transform; 상기 변환된 시간 영역 신호의 병렬로 입력되는 심볼 열을 직렬로 변환하는 과정과;Converting serially inputted symbol strings of the converted time domain signals in series; 시간 영역에서 시간 영역의 데이터를 추가 생성하는 과정과;Generating data in the time domain in the time domain; 상기 추가 생성된 시간 영역의 데이터가 파일럿 신호에 영향을 주지 않도록 필터링하는 특정 필터(IN-Jadd)를 통과시키는 과정과;Passing a specific filter (I N -J add ) for filtering the data of the additionally generated time domain so as not to affect a pilot signal; 상기 시간 영역 신호와 상기 추가 생성된 시간 영역의 데이터를 합성하는 과 정;및Synthesizing the time domain signal and the data of the additionally generated time domain; and 상기 합성 결과에 CP(Cyclic Prefix)를 붙여서 전송하는 과정;을 포함하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 방법.And transmitting a CP by attaching a CP to the synthesis result. 제 9항에 있어서, 상기 특정 필터(IN-J)에서 IN은 단위행렬이고, J는 하기의 수학식 5에 의해 정의되며, 상기 특정 필터(IN-J)는 전송을 원하는 데이터의 양에 따라 하기 수학식 5의 M을 동적으로 변경함으로써 데이터 전송률을 동적으로 변경 가능하게 함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 방법.The method of claim 9, wherein in the specific filter (I N -J), I N is a unit matrix, J is defined by Equation 5 below, wherein the specific filter (I N -J) is the A method of increasing the frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplexing transmission method, characterized in that the data rate can be changed dynamically by dynamically changing M of Equation 5 according to the amount. J = (M / Np)1( Np /M)ⓧIQM J = (M / N p ) 1 ( Np / M) ⓧI QM 제 10항에 있어서, 상기 M은,The method of claim 10, wherein M is M = 2n 으로 정의되고, 상기 n은 임의의 수임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 방법.M = 2 n , wherein n is an arbitrary number, characterized in that the frequency efficiency increase method of orthogonal frequency division multiplexing. 제 10항에 있어서, 상기 M은,The method of claim 10, wherein M is 부-반송파의 수보다 작아야 함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 방법.A method for increasing frequency efficiency of orthogonal frequency division multiplexing, characterized in that it must be smaller than the number of subcarriers. 제 9항에 있어서, 상기 특정 필터(IN-J)는,The method of claim 9, wherein the specific filter (I N -J), 상기 주파수 데이터가 시간 영역으로 변환될 때, 특정 시간 위치에서 값이 0이 됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 방법.The frequency efficiency increase method of orthogonal frequency division multiplexing, characterized in that when the frequency data is converted to the time domain, the value becomes zero at a specific time position. 제 9항에 있어서, 상기 시간 영역에서 시간 영역의 데이터를 추가 생성하는 과정에서,The method of claim 9, further comprising: generating data in the time domain in the time domain. 상기 주파수 영역 데이터가 시간 영역에서 0이 되는 위치에 시간 영역의 데이터를 추가 생성함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 효율 증가를 위한 방법.And generating time domain data at a position where the frequency domain data becomes zero in the time domain. 제 9항에 있어서, 상기 시간 영역 신호와 상기 추가 생성된 시간 영역의 데 이터를 합성하는 과정에서,The method of claim 9, wherein in synthesizing the time domain signal and the data of the additionally generated time domain, 상기 주파수 데이터의 역 고속 푸리에 변환기를 통하여 시간 영역으로 변환된 신호와 더해지는 시간 영역 데이터 신호가 서로 직교성을 갖고 합성됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 방법.And a time domain data signal added to the time domain through the inverse fast Fourier transformer of the frequency data and a time domain data signal added thereto are orthogonal to each other and synthesized. 제 9항에 있어서, The method of claim 9, 상기 병렬 형식의 디지털 데이터를 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하는 수단으로 역 고속 푸리에 변환을 이용함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 효율 증가를 위한 방법.And an inverse fast Fourier transform as a means for converting the parallel data from the frequency domain to the time domain. 무선 전송 방식에서 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가를 위한 장치에 있어서,An apparatus for increasing frequency efficiency of an orthogonal frequency division multiplexing transmission in a wireless transmission method, 수신되는 신호의 직렬로 입력되는 심볼 열을 병렬로 변환하고 CP(Cyclic Prefix)를 제거하는 과정과;Converting serially input symbol strings of received signals in parallel and removing a cyclic prefix (CP); 상기 CP(Cyclic Prefix)가 제거된 신호를 고속 푸리에 변환을 이용해 주파수 신호로 변환하는 과정과;Converting the signal from which the cyclic prefix (CP) has been removed to a frequency signal using a fast Fourier transform; 상기 고속 푸리에 변환을 이용하여 채널을 추정하는 과정과;Estimating a channel using the fast Fourier transform; 상기 변환된 주파수 신호에 대해 상기 추정한 채널을 이용하여 MMSE(Minimum Mean Squared Error)를 균일화하는 과정과;Equalizing a minimum mean squared error (MMSE) using the estimated channel with respect to the converted frequency signal; 상기 균일화된 등화기 출력 신호에서 파일럿 신호 위치의 데이터를 삭제하는 과정과;Deleting data at a pilot signal position from the equalized equalizer output signal; 상기의 주파수 영역 신호를 역 고속 푸리에 변환기에 통과시켜 시간 영역 신호로 바꾸고 시간 영역 데이터를 검출하는 과정;및Passing the frequency domain signal through an inverse fast Fourier transformer to convert it into a time domain signal and detecting time domain data; and 상기 검출 후 시간 영역 신호를 고속 푸리에 변환기에 통과시켜 주파수 영역 신호로 변환하고 주파수 영역 데이터를 검출하는 과정;을 포함하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 주파수 효율 증가 방법.And passing the time domain signal through a fast Fourier transformer after the detection to convert the time domain signal into a frequency domain signal and detecting frequency domain data. 제 17항에 있어서, 상기 시간 영역에서, 18. The method of claim 17, wherein in the time domain: 주파수 영역으로 변환하는 수단은 병렬 형식의 디지털 데이터를 푸리에 변환을 이용함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 전송 방식의 효율 증가를 위한 방법.And means for transforming the frequency domain using Fourier transform of the digital data in parallel format.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010080015A2 (en) * 2009-01-12 2010-07-15 엘지전자 주식회사 Method for transmitting uplink subframe including pilot signal
WO2014127715A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-28 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for orthogonal frequency division multiplexing-offset quadrature amplitude modulation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100927142B1 (en) * 2002-10-07 2009-11-18 삼성전자주식회사 Multicarrier transmission system and its method for improving transmission efficiency
KR20040110904A (en) * 2003-06-20 2004-12-31 삼성전자주식회사 Apparatus for assinging subcarrier of pilot channel for distinguishing base stations in communication systems using orthogonal frequency division multiplexing scheme and method thereof
KR100534410B1 (en) * 2003-08-18 2005-12-07 삼성전자주식회사 Sending method, sending apparatus and, receiving method, receiving apparatus of tdma/ofdm system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010080015A2 (en) * 2009-01-12 2010-07-15 엘지전자 주식회사 Method for transmitting uplink subframe including pilot signal
WO2010080015A3 (en) * 2009-01-12 2010-10-14 엘지전자 주식회사 Method for transmitting uplink subframe including pilot signal
WO2014127715A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-28 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for orthogonal frequency division multiplexing-offset quadrature amplitude modulation
US9172577B2 (en) 2013-02-19 2015-10-27 Futurewei Technologies, Inc. System and method for orthogonal frequency division multiplexing-offset quadrature amplitude modulation
US10454746B2 (en) 2013-02-19 2019-10-22 Huawei Technologies Co., Ltd. System and method for orthogonal frequency division multiplexing-offset quadrature amplitude modulation

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