(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 등록특허공보(B1)
(45) 공고일자 2015년05월12일
(11) 등록번호 10-1519660
(24) 등록일자 2015년05월06일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
H04L 27/26 (2006.01)
(21) 출원번호 10-2008-0123202
(22) 출원일자 2008년12월05일
심사청구일자 2013년12월05일
(65) 공개번호 10-2010-0064665
(43) 공개일자 2010년06월15일
(56) 선행기술조사문헌
KR1020060031924 A*
Seungsoo Yoo et al. , "A Novel PAPR Reduction
Scheme for OFDM Systems: Selective Mapping of
Partial Tones (SMOPT)”, IEEE Transactions on
Consumer Electronics, Vol. 52, No. 1,
FEBRUARY 2006*
*는 심사관에 의하여 인용된 문헌
(73) 특허권자
엘지이노텍 주식회사
서울특별시 중구 한강대로 416 (남대문로5가, 서
울스퀘어)
(72) 발명자
유승희
경기도 안산시 상록구 한양대학로 55 (사동)
(74) 대리인
김삼수
전체 청구항 수 : 총 7 항 심사관 : 남인호
(54) 발명의 명칭 최고 대 평균 전력 비율 감소 송신 장치 및 그 동작 방법
(57) 요 약
본 발명은 PAPR 감소 송신 장치 및 PAPR 감소 송신 방법에 관한 것으로서, 소정의 변조를 통해 코딩된 N-L개의
정보신호에 대하여 미리 예약된 위치에 L개의 예약 톤 신호를 삽입하여 전체 N개의 서브 캐리어를 생성하는 톤
할당부와, 상기 N개의 서브 캐리어에 대하여 역푸리에 변환을 수행하여 출력하는 역푸리에 변환부와, 상기 역푸
리에 변환부에서 출력되는 신호를 수신하여 시간 영역의 출력신호 X로서 출력하는 병직렬 변환부와, 상기 삽입된
예약 톤 신호에 실릴 PAPR 감소수열이 다수개 저장되어 있는 PAPR 감소수열 룩업 테이블과, 상기 다수개의 PAPR
감소수열을 각각 상기 출력신호 X에 더한 신호에 대해서 PAPR을 계산하고, 그 중에서 가장 낮은 PAPR을 가질 때
의 PAPR 감소수열을 선택한 후, 선택한 PAPR 감소수열을 출력신호 X에 더하여 송신단으로 출력하는 PAPR 감소수
열 선택부를 포함한다.
대 표 도 - 도1
등록특허 10-1519660
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명 세 서
청구범위
청구항 1
소정의 변조를 통해 코딩된 N-L개의 정보신호에 대하여 미리 예약된 위치에 L개의 예약 톤 신호를 삽입하여 전
체 N개의 서브 캐리어를 생성하는 톤 할당부;
상기 N개의 서브 캐리어에 대하여 역푸리에 변환을 수행하여 출력하는 역푸리에 변환부,
상기 역푸리에 변환부에서 출력되는 신호를 수신하여 시간 영역의 출력신호 X로서 출력하는 병직렬 변환부;
상기 삽입된 예약 톤 신호에 실릴 PAPR 감소수열이 다수개 저장되어 있는 PAPR 감소수열 룩업 테이블;
상기 다수개의 PAPR 감소수열을 각각 상기 출력신호 X에 더한 신호에 대해서 PAPR을 계산하고, 그 중에서 가장
낮은 PAPR을 가질 때의 PAPR 감소수열을 선택한 후, 선택한 PAPR 감소수열을 출력신호 X에 더하여 송신단으로
출력하는 PAPR 감소수열 선택부
를 포함하며,
각 PAPR 감소수열은 N개의 서브 캐리어와 동일한 개수인 N개로 이루어져, 이중에서 예약 톤 신호가 위치한 자리
마다 임펄스 특성을 갖는 감소심볼이 저장되어 있으며, 나머지 자리에는 '0'이 저장되어 있는 PAPR 감소 송신
장치.
청구항 2
제1항에 있어서, 상기 변조는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식,
16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 중 어느 하나의 방
식으로 변조 코딩되는 PAPR 감소 송신 장치.
청구항 3
삭제
청구항 4
삭제
청구항 5
제1항에 있어서, 상기의 PAPR 감소수열 룩업 테이블에 저장되는 PAPR 감소수열의 개수는, 시스템의 부하 및 사
양에 따라 그 개수가 설계되는 PAPR 감소 송신 장치.
청구항 6
소정의 변조를 통해 코딩된 N-L개의 정보신호에 대하여 미리 예약된 위치에 L개의 예약톤 신호를 삽입하여 전체
N개의 서브 캐리어를 생성하는 제1과정;
상기 N개의 서브 캐리어에 대한 역푸리에 변환(IFFT)를 수행한 후, 하나의 시간 영역의 출력신호 X로서 직렬 변
환하여 출력하는 제2과정;
테이블로서 미리 설정 저장된 다수개의 PAPR 감소수열을 상기 출력신호 X에 차례로 더하여, 가장 낮은 PAPR을
가질 때의 PAPR 감소수열을 선택한 후, 선택한 PAPR 감소수열을 출력신호 X에 더하여 송신단으로 출력하는 제3
과정
을 포함하며,
각 PAPR 감소수열은 N개의 서브 캐리어와 동일한 개수인 N개로 이루어져, 이중에서 예약 톤 신호가 위치한 자리
마다 임펄스 특성을 갖는 감소심볼이 저장되어 있으며, 나머지 자리에는 '0'이 저장되어 있는 PAPR 감소 송신
방법.
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청구항 7
삭제
청구항 8
제6항에 있어서, 상기 제3과정은,
상기 테이블에 저장된 다수개의 PAPR 감소수열 중에서 첫번째 PAPR 감소수열을 상기 출력신호 X에 더한 후,
PAPR을 측정하여 저장하는 과정;
마지막번째의 PAPR 감소수열에 도달할 때까지, 차례로 다음 번째의 PAPR 감소수열을 출력신호 X에 더하여 PAPR
을 측정한 후, 각각의 경우에서의 PAPR을 저장하는 과정;
측정한 다수의 PAPR 중에서 PAPR이 가장 낮을 때 더해진 PAPR 감소수열을 선택한 후, 선택한 PAPR 감소수열을
출력신호 X에 더하여 송신단으로 출력하는 과정
을 포함하는 PAPR 감소 송신 방법.
청구항 9
제6항에 있어서, 상기의 PAPR 감소수열 룩업 테이블에 저장되는 PAPR 감소수열의 개수는, 시스템의 부하 및 사
양에 따라 그 개수가 설계되는 PAPR 감소 송신 방법.
청구항 10
제6항에 있어서, 상기 변조는 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식,
16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 중 어느 하나의 방
식으로 변조 코딩되는 PAPR 감소 송신 방법.
발명의 설명
발명의 상세한 설명
기 술 분 야
본 발명은 PAPR 감소 송신 장치 및 PAPR 감소 송신 방법에 관한 것이다.[0001]
배 경 기 술
한정되어 있는 주파수 대역을 효과적으로 사용하기 위한 종래의 다중 접속 방식의 데이터 통신 방식으로는, 주[0002]
파수 분할 다중 접속(FDMA; Frequency Division Multiple Access), 시분할 다중접속(TDMA; Time Division
Multiple Access), 코드분할다중접속(CDMA; Code Division Multiple Access)있다.
이밖에도 직교 관계를 가지는 수 백개의 서브캐리어(부 반송파)를 사용하는 다반송파 변조 방식인 직교 주파수[0003]
분할 다중 방식(OFDM ;Orthogonal Frequency Division Multiplexing)이 있다. 상기 직교 주파수 분할 다중 방
식(OFDM)의 신호는 직교하는 독립적으로 변조된 많은 부 반송파들로 구성되어 정보를 전송하기 때문에, 주파수
분할 다중 방식(FDM)에 비해 훨씬 더 많은 반송파의 다중이 가능하여 주파수 이용효율이 높으며, 또한, 데이터
의 전송속도가 빠르고 다중 경로 페이딩이 강한 장점을 가지게 된다.
그러나 부 반송파들의 중첩으로 인한 최대 파워의 증가로 인해 최고 대 평균 전력 비율인 PAPR(Peak-to-Average[0004]
Power Ratio)이 높게 발생된다. 즉, N개의 신호가 같은 위상에 중첩될 경우 평균 파워의 N배에 해당하는 최대파
워가 생성된다. 이렇게 생성된 높은 파워는 부 반송파의 수가 증가함에 따라 증가하여 RF파워 증폭기의 허용 한
계를 넘어서 신호의 비선형적 왜곡을 일으키는 주된 원인이 된다.
따라서 PAPR을 떨어뜨려야 하는데, PAPR을 감소시키는 방법으로 클리핑(clipping), 블록 코딩(block coding),[0005]
위상(Phase) 조정, 톤 예약(TR) 기법이 있다.
그 중에서도, 톤 예약(tone reservation; TR) 기법은 특정한 부 반송파만인 최고 줄임 톤(peak reduction[0006]
tone: PRT)을 사용하는 방식이다. 이 기법은 톤을 이용한 전송으로 인해 송신부에서의 부가 정보 전송이 필요하
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지 않으며, 수신부에서 역시 특별한 처리 없이 송신된 정보를 복구할 수 있다는 장점이 있다.
특히, PRT를 이용하는 기반으로 하여 반복 수렴 알고리즘을 사용하는 톤 예약(TR) 기법은, 특정 위치의 PRT가[0007]
보장된다는 전제 하에 복잡도에 비해 PAPR 감소 성능이 뛰어나고 구현이 쉽다는 장점이 있다.
그러나, 톤 예약(TR) 기법의 경우 반복 수렴 알고리즘을 거치기 때문에 수행시간이 오래 걸리는 문제가 있다.[0008]
즉, 톤 예약(TR) 기법의 대표적인 그레디언트 알고리즘의 경우, 임펄스 특성 파형을 이용해 PAPR을 저감시키기
위하여 여러번의 반복 알고리즘을 거쳐야 하기 때문에, 연산 복잡도로 인한 수행 시간이 길어지는 문제가 있다.
발명의 내용
해결 하고자하는 과제
본 발명의 실시 예는 연산 복잡도가 크지 않은 채 PAPR을 감소시킬 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.[0009]
과제 해결수단
본 발명의 실시 예는 소정의 변조를 통해 코딩된 N-L개의 정보신호에 대하여 미리 예약된 위치에 L개의 예약 톤[0010]
신호를 삽입하여 전체 N개의 서브 캐리어를 생성하는 톤 할당부와, 상기 N개의 서브 캐리어에 대하여 역푸리에
변환을 수행하여 출력하는 역푸리에 변환부와, 상기 역푸리에 변환부에서 출력되는 신호를 수신하여 시간 영역
의 출력신호 X로서 출력하는 병직렬 변환부와, 상기 삽입된 예약 톤 신호에 실릴 PAPR 감소수열이 다수개 저장
되어 있는 PAPR 감소수열 룩업 테이블과, 상기 다수개의 PAPR 감소수열을 각각 상기 출력신호 X에 더한 신호에
대해서 PAPR을 계산하고, 그 중에서 가장 낮은 PAPR을 가질 때의 PAPR 감소수열을 선택한 후, 선택한 PAPR 감소
수열을 출력신호 X에 더하여 송신단으로 출력하는 PAPR 감소수열 선택부를 포함한다.
본 발명의 실시 예는 소정의 변조를 통해 코딩된 N-L개의 정보신호에 대하여 미리 예약된 위치에 L개의 예약톤[0011]
신호를 삽입하여 전체 N개의 서브 캐리어를 생성하는 제1과정과, 상기 N개의 서브 캐리어에 대한 역푸리에 변환
(IFFT)를 수행한 후, 하나의 시간 영역의 출력신호 X로서 직렬 변환하여 출력하는 제2과정과, 테이블로서 미리
설정 저장된 다수개의 PAPR 감소수열을 상기 출력신호 X에 차례로 더하여, 가장 낮은 PAPR을 가질 때의 PAPR 감
소수열을 선택한 후, 선택한 PAPR 감소수열을 출력신호 X에 더하여 송신단으로 출력하는 제3과정을 포함한다.
상기 제3과정은, 상기 테이블에 저장된 다수개의 PAPR 감소수열 중에서 첫번째 PAPR 감소수열을 상기 출력신호[0012]
X에 더한 후, PAPR을 측정하여 저장하는 과정과, 마지막번째의 PAPR 감소수열에 도달할 때까지, 차례로 다음 번
째의 PAPR 감소수열을 출력신호 X에 더하여 PAPR을 측정한 후, 각각의 경우에서의 PAPR을 저장하는 과정과, 측
정한 다수의 PAPR 중에서 PAPR이 가장 낮을 때 더해진 PAPR 감소수열을 선택한 후, 선택한 PAPR 감소수열을 출
력신호 X에 더하여 송신단으로 출력하는 과정을 포함한다.
효 과
PAPR 감소수열 룩업 테이블을 이용하는 본 발명의 실시 예는, 설계 사양에서 예약 톤의 위치와 감소수열 개수(V[0013]
개)가 결정되면, N*V개의 PAPR 감소수열 룩업 테이블을 미리 만들어 두어 연산의 복잡도를 줄일 수 있는 장점이
있다.
또한, PRT를 사용한 기법의 장점인 송신부에서의 부가 정보 전송이 필요하지 않다는 점과, 수신부에서 역시 특[0014]
별한 처리없이 송신된 정보를 그대로 복구할 수 있다는 장점을 가지게 된다.
또한, TR 기법의 단점인 반복 알고리즘 사용으로 인한 수행 시간을 본 발명의 실시 예를 통해 감소시킬 수[0015]
있고, TR기법이 PRT의 위치에 크게 의존하는데 반해, PRT의 위치가 바뀌어도 성능이 크게 감소하지 않는 장점이
있다.
발명의 실시를 위한 구체적인 내용
이하, 본 발명의 실시 예들의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 하기에서 각 도면의 구[0016]
성요소들에 참조부호를 부가함에 있어 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한
한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식에서의 PAPR 감소 송신 장치를 도시한[0017]
블록도이다.
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OFDM 시스템은 단일 반송파(single carrier) 변조 방식에 비해 최대 N배까지 큰 PAPR(Peak to Average Power[0018]
Ratio)을 가질 수 있다. PAPR이 큰 경우 고전력 증폭기에서 비선형 왜곡을 발생시킨다. 비선형 왜곡을 줄이기
위한 기법 중에 TR기법이 있는데, TR 기법은 예약된 톤(reserved tone)을 이용하여 PAPR을 감소하기 위한 신호
를 생성한다.
상기 TR 기법 중에 대표적인 것으로 그래디언트 알고리즘(gradient algorithm)이 있다. 상기 그래디언트 알고리[0019]
즘은 정보 신호를 전송하지 않는 톤을 사용하여 임펄스(impulse) 특성을 갖는 신호를 생성하고, 상기 임펄스
(impulse) 특성 생성 신호로 IFFT의 출력 신호를 클리핑 하기 위해 사용한다. 상기 IFFT 출력 신호에 임펄스
(impulse) 특성 생성 신호를 더해주면, 정보를 전송하지 않는 일부의 톤에만 데이터 왜곡이 일어나고 그 외의
주파수 영역에서 데이터의 왜곡은 일어나지 않는다.
참고로, 도 2는 기존의 그래디언트 알고리즘이 적용되는 TR기법을 도시한 블록도로서, 병직렬 변환부(30)는 톤[0020]
할당부(10)를 거쳐 역푸리에 변환부(20)로부터 수신한 신호를 하나의 시간 영역의 출력신호 X로 생성하여 출력
하여 그래디언트 알고리즘부(90)로 전송한다.
그래디언트 알고리즘부(90)는 임펄스 특성 파형을 이용하여 상기 그래디언트 알고리즘을 수행하여 생성된 스케[0021]
일링 신호 C와 상기 출력 신호 X를 더하여 송신한다.
이 때, 입력된 PAPR 계산값이 시스템 설정 PAPR보다 높으면 다시 피드백하여 그래디언트 알고리즘을 반복 수행[0022]
한다. 이는 정해진 시스템 설정 PAPR 이하가 될 때까지 상기 과정을 반복하도록 제어한다.
상기와 같이 종래의 TR 기법은 입력된 X신호의 최대 피크값을 검출하여 검출된 최대 피크값의 위치로 상기 임펄[0023]
스 특성 파형의 위치를 순환 이동시켜 스케일링하여 C값을 생성해야 하며, 또한, 정해진 시스템 설정 PAPR 이하
가 될때까지 반복 피드백하기 때문에, 수행 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.
본 발명의 실시 예는 상기와 같은 그래디언트 알고리즘을 거치지 않고, 미리 설정 저장한 PAPR 감소심벌 룩업[0024]
테이블을 이용함으로써, 반복 수행없이도 정보신호가 전송되지 않는 특정 부반송파에 대하여 임펄스 특성 파형
을 실어 보내, PAPR을 감소시킬 수 있다.
이를 위하여 본 발명의 실시 예는 전체 N개의 서브 캐리어 중에서 L개의 예약톤 신호와, 상기 L을 제외한 N-L개[0025]
의 정보신호를 가질 때, 톤 할당부(10)와, N개의 전체 신호를 역고속 푸리에 변환하는 역푸리에 변환부(20;IFFT
부)와, 병직렬 변환부(30)와, PAPR 감소수열 룩업 테이블(50)과, PAPR 감소수열 선택부(40)를 포함한다.
N-L개의 정보신호는 부호화기로부터 수신한 실제 정보 데이터로서, 사용자 데이터 비트(user data bits) 및 제[0026]
어 데이터비트(control data bits)를 소정의 코딩(coding) 방식으로 코딩된 후 해당 변조 방식으로 변조하여 변
조 심벌로서 출력되는 값이다.
상기에서, 상기 변조 방식으로는 일 예로, BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift[0027]
Keying) 방식, 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 혹은 64QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식
등이 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예 설명에서는 I채널과 Q채널 변조를 통한 QPSK 변조 방식으로 심벌화된 값을 N-L개의 정[0028]
보신호로 하여 설명하겠지만, 다른 변조 방식의 예도 동일하게 본 발명이 적용될 수 있을 것이다.
참고로, 도 3은 QPSK 변조를 통한 심벌화되는 정보신호를 나타낸 것으로서, 2진부호의 입력 데이터 열은 직병렬[0029]
변환기를 통해 병렬로 I/Q 신호발생기를 거쳐서, I채널과 Q채널을 갖는 구조, 즉, I jQ 형태의 변조값을 가지게
된다. 따라서 2진 데이터의 값들(00,01,10,11)은 1 1i, 1-1i, -1 1i, -1-1i 4가지 형태의 I채널 및 Q채널의 변
조값을 가지게 된다.
도 4(a)는 QPSK 변조가 이루어진 N-L개의 정보신호의 예를 도시하였다.[0030]
예약톤 신호는 정보신호가 전송되지 않고 다만 PAPR의 감소를 위해 사용되는 신호이다. 따라서 이러한 예약톤[0031]
신호에는 정보심볼이 할당되지 않는다.
톤 할당부는 예약톤 신호(L)와 상기 L을 제외한 정보신호(N-L)를 수신한 후, 예약 톤 L개를 N-L개의 정보신호에[0032]
대하여 미리 예약된 위치에 삽입하여 총 N개의 서브 캐리어를 생성한다.
이를 위하여 톤 할당부는 미리 예약톤이 할당될 위치 정보와 예약 톤을 할당할 때 사용되는 임펄스 특성 파형[0033]
정보를 가지고 있어, 이를 통해 미리 예약된 위치에 예약 톤을 삽입한다. 상기 L개의 예약 톤은 데이터가 전송
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되지 않기 때문에 '0'이 삽입된다.
도 4(b)는 도 4(a)의 N-L개의 정보신호에 L개의 예약 톤이 미리 예약된 위치에 삽입되어, 총 N개로서 생성되어[0034]
짐을 알 수 있다. 3번째,,,,N-4, N-2번째가 예약된 위치라 가정하면, 도 4(b)를 보면 해당 위치에 L개의 예약
톤이 '0'으로서 삽입되어 있음을 알 수 있다.
한편, 역푸리에 변환부(20)는 상기 톤 할당부(10)에서 할당한 신호를 수신하여 전체 N개의 서브 캐리어에 대해[0035]
역푸리에 변환(IFFT)을 수행하고, 병직렬 변환부(30)로 전송한다.
상기 병직렬 변환부(30)는 상기 병렬 신호를 수신하여 하나의 시간 영역의 출력신호 X를 생성하여 PAPR 감소수[0036]
열 선택부(40)로 전송한다.
PAPR 감소수열 룩업 테이블(50;PAPR reduction symbol look-up table)은 예약 톤에 실릴 PAPR 감소수열이 다수[0037]
개의 수열로서 저장되어 있는 테이블이다. 즉, 역푸리에 변환부를 거쳐 출력된 신호에 더해질 다수의 PAPR 감소
수열이 테이블로서 저장되어 있는 것이다.
각 PAPR 감소수열은 N개의 서브 캐리어와 동일한 개수인 N개로 이루어져, 이중에서 예약 톤 신호가 위치한 자리[0038]
마다 PAPR을 줄일 수 있는 임펄스 특성을 갖는 감소심볼이 저장되어 감소수열을 이룬다.
설계 사양에서 예약 톤의 위치와 PAPR 감소수열 룩업 테이블내의 수열 개수(V개)가 결정되면, N*V를 갖는 PAPR[0039]
감소수열 룩업 테이블이 생성되어 저장된다.
상기 PAPR 감소수열은 예약 톤이 위치한 자리에 임펄스 특성을 갖는 감소심볼이 저장되며, 나머지 자리에는 '[0040]
0'이 저장되어 있는 것으로서, 도 1에서 PAPR 감소수열 룩업 테이블(50)의 예를 도시하였다.
도 1의 PAPR 감소수열 룩업 테이블(50)을 보면, V개의 PAPR 감소수열이 차례로 저장되어 있는데, N개의 서브 캐[0041]
리어의 개수인 N개로 된 각 수열별로 3번째,,,,N-4, N-2번째의 예약된 예약 톤 위치에 PAPR 감소심볼이 저장되
어 PAPR 감소수열을 이루며, 이러한 PAPR 감소수열이 V개 존재하게 됨을 알 수 있다.
상기의 PAPR 감소수열 룩업 테이블(50)에 저장되는 감소수열의 값들은 다양한 테스트 및 실험에 의하여 다양한[0042]
형태의 PAPR 감소수열을 가질 수 있다. PAPR 감소수열의 개수 V개는 시스템의 부하 및 사양에 따라 적당한 개수
로 설정될 수 있다.
상기 PAPR 감소수열 선택부(50)는 PAPR 감소수열 룩업 테이블에 저장되어 있는 감소수열을 역푸리에 변환부(20)[0043]
및 병직렬 변환부(30)를 거쳐 출력되는 신호 X에 각각 차례로 더하여 각각의 경우에 대하여 PAPR을 계산하고,
그중에서 가장 낮은 PAPR을 가질 때의 PAPR 감소수열을 선택한 후, 선택한 PAPR 감소수열을 출력신호 X에 더하
여 송신단으로 출력한다.
상기와 같이 가장 낮은 PAPR 감소수열을 선택하여 역푸리에 변환부 및 병직렬 변환부를 거친 신호 X에 더하여[0044]
출력함으로써, 정보를 전송하지 않는 예약 톤에만 왜곡이 일어나고 그외 주파수 영역에서의 데이터의 왜곡은 일
어나지 않으면서도, 전체적으로 PAPR을 감소시킬 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 실시 예와 같이 미리 저장한 PAPR 감소수열 룩업 테이블을 이용하여, 가장 낮은 PAPR을 가질[0045]
때의 PAPR 감소수열을 역푸리에 변환부 및 병직렬 변환부를 거친 신호 X에 더하여 출력함으로써, 기존에 TR 기
법 적용 시에 그레디언트 알고리즘을 사용하는 방식보다 연산의 복잡도를 줄일 수 있고, 수행시간 또한 단축할
수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식에서의 PAPR 감소 송신 과정을 도시한 플로차트이[0046]
다.
우선, BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 방식, 16QAM(Quadrature[0047]
Amplitude Modulation), 64QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식과 같이 소정의 변조를 통해 코딩된 병
렬로 된 N-L개의 정보신호에 대하여 미리 예약된 위치에 L개의 예약톤 신호를 삽입하여 전체 N개의 서브 캐리어
를 생성하는 예약 톤 할당(S51) 과정을 가진다.
따라서 예약 톤 할당 과정을 거치게 되면 L개의 예약 톤 신호와 N-L개의 정보신호로서 이루어지는 전체 N개의[0048]
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서브 캐리어가 도 4(b)와 같이 생성된다.
그 후, 상기 전체 N개의 서브 캐리어에 대한 역푸리에 변환(IFFT)를 수행(S52)하여 병직렬 변환부로 전송하고,[0049]
병직렬 변환부는 상기 병렬 신호를 수신하여 하나의 시간 영역의 출력신호 X로서 직렬 변환(S53)하여 출력한다.
PAPR 감소수열 선택부는 PAPR 감소수열 룩업 테이블 내에 있는 V개의 PAPR 감소수열 중에서 첫번째 PAPR 감소수[0050]
열을 출력신호 X에 더한(S54) 후, PAPR을 측정하여 제1PAPR로서 저장(S55)한다.
그 후, 마지막 행에 놓인 V번째의 PAPR 감소수열에 도달(S56)할 때까지, 차례로 다음 번째의 PAPR 감소수열을[0051]
출력신호 X에 더하여(S57) PAPR을 측정하여 각각의 경우에서의 PAPR을 저장(S56)한다.
마지막 PAPR 감소수열에 대하여 상기 과정(S55,S56,S57)들을 반복하여 각 PAPR을 알아낸 후, PAPR이 가장 낮을[0052]
때 더해졌던 PAPR 감소수열을 선택(S58)한다.
상기 선택한 PAPR 감소수열을 출력신호 X에 더하여 송신단으로 출력(S59)함으로써, 결국, 복잡한 연산없이 빠른[0053]
시간 내에 PRT 기법을 통한 PAPR을 감소를 이룰 수 있다.
결국, PAPR 감소수열 룩업 테이블을 이용하는 본 발명의 실시 예는, 설계 사양에서 예약 톤의 위치와 감소수열[0054]
개수(V개)가 결정되면, N*V개의 PAPR 감소수열 룩업 테이블을 미리 만들어 두어 연산의 복잡도를 줄일 수 있는
장점이 있다.
또한, PRT를 사용한 기법의 장점인 송신부에서의 부가 정보 전송이 필요하지 않다는 점과, 수신부에서 역시 특[0055]
별한 처리없이 송신된 정보를 그대로 복구할 수 있다는 장점을 가지게 된다.
또한, TR 기법의 단점인 반복 알고리즘 사용으로 인한 수행 시간을 본 발명의 실시 예를 통해 감소시킬 수[0056]
있고, TR기법이 PRT의 위치에 크게 의존하는데 반해, PRT의 위치가 바뀌어도 성능이 크게 감소하지 않는 장점이
있다.
참고로, 도 6은 기존의 PAPR 감소 기법들과 본 발명의 실시 예를 통한 PAPR 감소 기법을 FPGA(Field-[0057]
Programmable Gate Array) 보드로 구현했을 때, 리소스(resource)를 추정하여 나타낸 표이다. 도 6에서 보는
바와 같이, 본 발명의 실시 예를 통한 PAPR 감소 기법이 다른 기법들에 비해 적은 리소스(resource)를 갖는 것
으로 보아 복잡도가 더 낮은 것을 확인할 수 있다.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗[0058]
어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 본 발명의 특허 범위는 상기 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고
특허청구범위뿐 아니라 균등 범위에도 미침은 자명할 것이다.
도면의 간단한 설명
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식에서의 PAPR 감소 송신 장치를 도시한[0059]
블록도이다.
도 2는 기존의 그래디언트 알고리즘이 적용되는 TR기법을 도시한 블록도이다.[0060]
도 3은 QPSK 변조를 통한 심벌화되는 정보신호를 나타낸 것이다.[0061]
도 4는 QPSK 변조가 이루어진 N-L개의 정보신호의 예와 L개의 예약 톤이 삽입되어 전체 N개의 서브 캐리어 예이[0062]
다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 직교 주파수 분할 다중 방식에서의 PAPR 감소 송신 과정을 도시한 플로차트이[0063]
다.
도 6은 기존의 PAPR 감소 기법들과 본 발명의 실시 예를 통한 PAPR 감소 기법을 다양한 하드웨어에 구현했을[0064]
때, 리소스(resource)를 추정하여 나타낸 표이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*[0065]
10: 톤 할당부 20: 역푸리에 변환부[0066]
30: 병직렬 변환부 40: PAPR 감소수열 선택부[0067]
50: PAPR 감소수열 룩업 테이블[0068]
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도면
도면1
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도면2
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도면3
도면4
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도면5
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도면6
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