KR100781969B1 - 직교 주파수 분할 다중 접속에 기반한 데이타 통신 장치및 방법 - Google Patents

Abstract

직교 주파수 분할 다중 접속에 기반한 데이타 통신 장치 및 방법이 개시된다. 이 장치에서 사용자가 M개의 심볼들을 포함하는 제1심볼블럭단위로 사용자 정보를 기지국으로 전송하는 제1 사용자 송신부의 제1 인코더는 사용자 정보를 인코딩한 M_u개의 u번째 사용자의 사용자 심볼로 이루어진 제1 서브블럭을 생성하고, 제1 블럭 반복부는 제1 서브 블럭을 L_u번 반복하여 M개의 심볼들을 생성하고, 제1 승산기는 제1 블럭 반복부에서 생성된 M개의 심볼들을 γ_uexp(j2πkm_u/M)과 승산하여 u번째 사용자 신호를 출력하고, 제1 순환신장삽입부는 u번째 사용자 신호에 순환 신장 심볼을 삽입하여 하나의 완성된 제1 심볼 블럭을 생성하고, M₁+M₂+M₃+ ... + M_U는 M이하인 것이 바람직하다. 그러므로, 정보의 전송 속도를 자유롭게 변경할 수 있고, 월등히 적은 PAR를 가지며, 신호 간섭의 영향을 훨씬 덜 받을 수 있고, 수신된 블럭간에 채널에 의해 발생되는 간섭이 발생하지 않으며, 채널간 왜곡을 효과적으로 보상할 수 있으며, 채널간 간섭이 심한 고속 통신 환경에 유용하게 적용될 수 있으며, 높은 스펙트럼 효율을 갖고, 등화부의 하드웨어를 간단하게 할 수 있고, 수신부의 가격을 낮출 수도 있는 효과를 갖는다.

Description

직교 주파수 분할 다중 접속에 기반한 데이타 통신 장치 및 방법{Data communication apparatus and method based on the Orthogonal Frequency Division Multiple Access}

도 1은 본 발명에 의한 직교 주파수 분할 다중 접속에 기반한 데이타 통신 장치의 개략적인 블럭도이다.

도 2는 프레임, 시간 슬롯 및 제1 심볼 블럭간의 관계를 설명하기 위한 데이타 포맷이다.

도 3은 도 2에 도시된 제1 심볼 블럭의 포맷을 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 제1 사용자 송신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 5는 제1 사용자 송신부에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 6은 제1 기지국 송신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 7은 제1 기지국 송신부에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 8은 제1 또는 제2 신호 전송부의 일반적인 블럭도이다.

도 9는 제1 기지국 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 10은 제1 기지국 수신부에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 11은 제1 사용자 심볼 추출부 및 제1 추정치 검출부의 본 발명에 의한 일 실시예들의 블럭도이다.

도 12는 제1 사용자 심볼 추출부 및 제1 추정치 검출부의 본 발명에 의한 다른 실시예들의 블럭도이다.

도 13 ∼ 도 15들 각각은 제1 사용자 심볼 추출부 및 제1 추정치 검출부의 본 발명에 의한 또 다른 실시예들의 블럭도이다.

도 16은 제1 사용자 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 17은 제1 사용자 수신부에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 18은 제1 기지국 심볼 추출부의 본 발명에 의한 일 실시예의 블럭도이다.

도 19는 제1 기지국 심볼 추출부의 본 발명에 의한 다른 실시예의 블럭도이다.

도 20 ∼ 도 22들 각각은 제1 기지국 심볼 추출부의 본 발명에 의한 또 다른 실시예의 블럭도이다.

도 23은 제1 ∼ 제U+3 시간 등화부들 각각의 본 발명에 의한 일 실시예의 블 럭도이다.

도 24는 제2 ∼ 제U+1 및 제U+3 시간 등화부들 각각의 본 발명에 의한 다른 실시예의 블럭도이다.

도 25는 제2 사용자 송신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 26은 제2 사용자 송신부에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 27은 제2 기지국 송신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 28은 제2 기지국 송신부에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 29는 제1 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들 각각에 대한 본 발명에 의한 일 실시예의 블럭도이다.

도 30은 제2 기지국 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 31은 제2 기지국 수신부에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 32는 제2 사용자 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도이다.

도 33은 제2 사용자 수신부에서 수행되는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법 을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 34는 사용자 신호 검출부에 대한 본 발명에 의한 일 실시예의 블럭도이다.

도 35는 사용자 신호 검출부에 대한 본 발명에 의한 다른 실시예의 블럭도이다.

도 36은 제1, 제2, 제3 및 제4 신호 수신부들 각각에 대한 일반적인 블럭도이다.

도 37은 주파수 오프셋 번호를 구하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 38은 4명의 사용자가 동시에 동일한 속도로 정보를 전송하는 경우, 시간 및 주파수 영역들에서의 심볼들을 나타내는 도면이다.

도 39는 4명의 사용자가 동시에 다른 속도로 데이타를 전송하는 경우, 시간 및 주파수 영역들에서의 심볼들을 나타내는 도면이다.

도 40은 파일럿 심볼을 생성하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트이다.

도 41은 본 발명에 의한 데이타 통신 장치 및 방법이 셀룰러 통신 환경에 적용될 때, 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

본 발명은 데이타 통신에 관한 것으로서, 특히, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA:Orthogonal Frequency Division Multiple Access)에 기반한 데이타 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.

종래의 데이타 통신 방식으로서, 시 분할 다중 접속(TDMA:Time Division Multiple Access) 방식이 있다. 종래의 TDMA 방식은 데이타 프레임내에 다수의 시간 슬롯(time slot)들을 지정하고, 이 시간 슬롯들을 사용자에게 적절히 분배하므로써 여러 사용자들이 동일한 물리적 채널을 공유할 수 있도록 한다. 종래의 TDMA 방식은 음성 위주의 통신 환경에 적용될 때 사용자가 필요로 하는 통신 속도는 일정하므로 다중 접속을 어렵지 않게 달성한다. 그러나, 저속의 음성 서비스 뿐만 아니라 고속의 데이타 서비스도 제공해야 하는 멀티미디어 통신 환경에 적용되는 데이타 통신 방식은 사용자의 요구 조건에 따라 데이타 전송 속도를 자유롭게 변경할 수 있어야 한다. 그러므로, 종래의 TDMA 방식은 단지 시간 슬롯의 변경만으로 데이타 전송 속도를 조절할 수 있으므로, 멀티미디어 통신 환경에 적용되기에 적합하지 않은 문제점을 갖는다.

종래의 다른 데이타 통신 방식으로서, 직접 시퀀스-코드 분할 다중 접속(DS-CDMA:Direct Sequence - Code Division Multiple Access) 방식이 있다. 종래의 DS-CDMA 방식은 동일한 시간에 여러 사용자들이 동시에 신호를 송/수신할 수 있도록 한다. 이를 위해, 종래의 DS-CDMA 방식은 각 사용자의 신호를 분리하기 위해, 각 사용자가 서로 직교(orthogonal)하는 코드를 사용하도록 하는 다중 접속 방식을 채택한다. 만일, 무선 채널의 다중 경로 패이딩(fading)이 심하지 않은 환경 에 적용될 경우, 종래의 DS-CDMA 방식은 레이크(RAKE) 수신기를 사용하여 효과적으로 패이딩에 대처할 수 있는 잇점을 가질 뿐만 아니라, 신호에 곱해지는 코드의 스프래딩 인자(SF:Spread Factor)를 조절하여 데이타 속도를 손쉽게 조절할 수도 있다. 그러나, 종래의 DS-CDMA 방식은 다른 데이타 통신 방식에 대비하여 낮은 스펙트럼 효율을 갖을 뿐만 아니라, 데이타를 고속으로 전송하기 위해 스프래딩 인자를 줄일 경우 통신에 대한 신뢰도를 저하시켜 고속으로 데이타를 전송하기 어려운 문제점들을 갖는다. 또한, 동일 사용자가 여러 코드를 사용하여 데이타를 송신할 때, 종래의 DS-CDMA 방식은 데이타 전송 속도를 높일 수 있지만, 송신 신호의 피크 대 평균비(PAR:Peak to Average Rate)를 증가시켜 신호 출력을 줄이도록 하던지 비 선형 왜곡을 발생시켜 수신 신호의 신뢰도를 저하시키는 문제점을 갖는다.

종래의 또 다른 데이타 통신 방식으로서, 직교 주파수 분할(OFDM:Orthogonal Frequency Division Multiplex)에 기반한 TDMA 방식 또는 OFDM에 기반한 주파수 분할 다중 접속(FDMA:Frequency Division Multiple Access) 방식이 있다. 이와 같은 종래의 OFDM에 기반한 데이타 통신 방식들은 송신 신호를 블럭 단위로 역 고속 푸리에 변환(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)한 후, 순환 접두부(cyclic prefix)를 첨가하여 신호를 전송한다. 종래의 OFDM에 기반한 데이타 통신 방식들은 OFDM 신호의 각 블럭 사이에 순환 접두부를 삽입하기 때문에 블럭간에 발생하는 패이딩에 의한 간섭을 제거할 수 있으며, FFT후 간단한 1-탭(tap) 등화기를 사용하여 채널 왜곡을 손쉽게 보상할 수 있으므로, 채널 간섭이 많이 발생하는 고속 통신에 적합하다. 그러나, 종래의 OFDM에 기반한 데이타 통신 방식들은 매우 큰 피크 대 평균비(PAR)를 가지며 송신측의 고 전력 증폭기(HPA:High Power Amplifier)에 의해 비 선형 왜곡을 발생시켜 수신측의 신뢰도를 저하시키므로, 비 선형 왜곡 발생을 줄이기 위해 HPA 전력을 제한시키는 문제점을 갖는다. 이로 인해, 쌍 방향 무선 통신에 적용되는 종래의 OFDM에 기반한 데이타 통신 방식은 이동체 단말기(Mobile Terminal)의 효율을 저하시킬 뿐만 아니라 가격을 높이는 문제점을 갖는다. 또한, 캐리어 주파수 오프셋이 존재할 때, 종래의 OFDM에 기반한 데이타 통신 방식은 FFT/IFFT 블럭 크기에 비례하는 수신 신호에 간섭을 일으켜 통신 시스템의 성능을 저하시키는 문제점도 갖는다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 데이타 전송 속도를 고속 및 저속으로 자유롭게 조정하면서도 높은 신뢰도의 통신을 제공할 수 있는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)에 기반한 데이타 통신 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 상기 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치에서 수행되는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법을 제공하는 데 있다.

상기 과제를 이루기 위해, 사용자와 기지국 간에 데이타 통신에 있어서, 사용자가 M개의 심볼들을 포함하는 제1 심볼 블럭 단위로 사용자 정보를 기지국으로 전송하는 제1 사용자 송신부를 갖는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)에 기반한 데이타 통신 장치의 본 발명에 의한 제1 사용자 송신부는, 사용자 정보를 인코딩한 M_u(여기서, M_u는 1이상이고 M이하인 정수이다.)개의 u번째 사용자의 사용자 심볼[a_k ^(u)][여기서, k는 시간 인덱스로서 0 이상이고 M-1이하인 정수이고, u는 사용자 인덱스로서 1 이상이고 U(여기서, U는 제1 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수를 의미하며, 1 이상의 양의 정수이다.)이하인 정수이다.]로 이루어진 제1 서브 블럭을 생성하는 제1 인코더와, 제1 서브 블럭을 L_u(여기서, L_u는 M/M_u에 해당한다.)번 반복하여 M개의 심볼들[a_k' ^(u)][여기서, k'=k%M_u(k%M_u는 k를 M_u로 나누었을 때의 나머지를 의미한다.)를 나타낸다.]을 생성하는 제1 블럭 반복부와, 제1 블럭 반복부에서 생성된 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 γ_uexp(j2πkm_u/M)(여기서, γ_u는 u번째 사용자 신호의 크기 조절 인자를 나타내고, m_u는 u번째 사용자의 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)과 승산하고, 승산된 결과를 u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]로서 출력하는 제1 승산기와, u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]에 순환 신장 심볼을 삽입하여 생성한 하나의 완성된 제1 심볼 블럭을 출력하는 제1 순환 신장 삽입부 및 완성된 제1 심볼 블럭을 심볼 블럭 신호로 변환하여 전송하는 제1 신호 전송부로 구성되고, M₁+M₂+M₃+ ... + M_U는 M이하인 것이 바람직하다.

상기 과제를 이루기 위해, V(여기서, V는 제2 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수로서, 1이상의 정수이다.)의 사용자(들)와 기지국간에 데이타 통신에 있어서, 기지국이 N개의 심볼들을 포함하는 제2 심볼 블럭 단위로 기지국 정보를 v(여기서, v는 사용자 인덱스로서 1 이상이고 V이하인 정수이다.)번째 사용자에게 전송하는 제1 기지국 송신부를 갖는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치의 본 발명에 의한 제1 기지국 송신부는, 제2 ∼ 제V+1 인코더(들)와, 제2 ∼ 제V+1 블럭 반복부(들)와, 제2 ∼ 제V+1 승산기(들)와, 제1 가산기와, 제2 순환 신장 삽입부 및 제2 신호 전송부로 구성되고, 제v+1 인코더는 기지국 정보를 인코딩한 N_v(여기서, N_v는 1이상이고 N이하인 정수이다.)의 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼[a_k ^(v)](여기서, 시간 인덱스인 k는 0 이상이고 N-1 이하인 정수이다.)로 이루어진 제v+1 서브 블럭을 생성하여 제v+1 블럭 반복부로 출력하고, 제v+1 블럭 반복부는 제v+1 서브 블럭을 L_v(여기서, L_v는 N/N_v에 해당한다.)번 반복하여 N개의 심볼들[a_k' ^(v)][여기서, k'=k%N_v(k%N_v는 k를 N_v로 나누었을 때의 나머지를 의미한다.)이다.]을 생성하여 제v+1 승산기로 출력하고, 제v+1 승산기는 N개의 심볼들[a_k' ^(v)]을 γ_vexp(j2πkn_v/N)(여기서, γ_v는 v번째 사용자 신호의 크기 조절 인자를 나타내고, n_v는 v번째 사용자의 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)과 승산하고, 승산된 결과[x_k ^(v)]를 제1 가산기로 출력하고, 제1 가산기는 제2 ∼ 제V+1 승산기(들)에서 승산된 결과(들)[x_k ⁽¹⁾∼ x_k ^(V)]을 가산하고, 가산된 결과(x_k)를 제2 순환 신장 삽입부로 출력하고, 제2 순환 신장 삽입부는 가산된 결과(x_k)에 순환 신장 심볼을 삽입하여 생성한 하나의 완성된 제2 심볼 블럭을 제2 신호 전송부로 출력하고, 제2 신호 전송부는 완성된 제2 심볼 블럭을 심볼 블럭 신호로 변환하여 전송하며, N₁+N₂+N₃+ ... + N_v는 N이하인 것이 바람직하다.

상기 과제를 이루기 위해, U개의 제1 사용자 송신부(들) 각각으로부터 전송된 심볼 블럭 신호를 수신하고, 수신한 심볼 블럭 신호로부터 u번째 사용자 심볼을 추정하는 제1 기지국 수신부를 갖는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치의 본 발명에 의한 제1 기지국 수신부는, 수신한 심볼 블럭 신호를 제1 심볼 블럭으로 변환하여 출력하는 제1 신호 수신부와, 제1 신호 수신부으로부터 입력한 제1 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 시작 지점을 기준으로 제1 심볼 블럭으로부터 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)(여기서, k는 시간 인덱스로서 0 이상이고 M-1이하인 정수를 나타낸다.)를 출력하는 제1 전 처리부와, 제1 전 처리부로부터 출력되는 결과(r_k)로부터 u번째 사용자 심볼들만을 추출하는 제1 사용자 심볼 추출부 및 제1 사용자 심볼 추출부로부터 출력되는 u번째 사용자 심볼들로부터 u번째 사용자 심볼의 추정치[

]를 검출하는 제1 추정치 검출부로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 과제를 이루기 위해, 제1 기지국 송신부로부터 전송된 심볼 블럭 신호를 수신하고, 수신한 심볼 블럭 신호로부터 v[여기서, v는 사용자 인자로서, 1 이상이고 V(여기서, V는 N개의 심볼들을 갖는 제2 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수로서, 1이상의 정수이다.) 이하인 정수이다.]번째 사용자에 대한 기지국 심볼을 추 정하는 제1 사용자 수신부를 갖는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치의 본 발명에 의한 제1 사용자 수신부는, 제1 기지국 송신부로부터 수신한 심볼 블럭 신호를 제2 심볼 블럭으로 변환하여 출력하는 제2 신호 수신부와, 제2 신호 수신부으로부터 입력한 제2 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 시작 지점을 기준으로 제2 심볼 블럭으로부터 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)(여기서, k는 시간 인덱스로서 0 이상이고 N-1이하인 정수를 나타낸다.)를 출력하는 제2 전 처리부와, 제2 전 처리부로부터 출력되는 결과(r_k)로부터 v번째 사용자에 대한 심볼들만을 추출하는 제1 기지국 심볼 추출부 및 제1 기지국 심볼 추출부로부터 출력되는 v번째 사용자에 대한 심볼들로부터 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼의 추정치[

]를 검출하는 제2 추정치 검출부로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 과제를 이루기 위해, 사용자 정보를 사용자가 두 개의 제1 심볼 블럭들 단위로 전송하며, 제1 인코더를 갖는 제2 사용자 송신부를 갖는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치의 본 발명에 의한 제2 사용자 송신부는, 제1 및 제2 블럭 전송부들 및 제1 인코더로부터 입력한 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들을 심볼 블럭 시간 마다 변형하고, 변형한 결과들 또는 변형하지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들을 심볼 블럭 시간 마다 교대로 제1 및 제2 블럭 전송부들로 각각 출력하는 제1 다이버스티 신호 생성부로 구성되고, 제1 및 제2 블럭 전송부들 각각은 제1 블럭 반복부, 제1 승산기, 제1 순환 신장 삽입부 및 제1 신호 전송부를 갖고, 제1 다이버스티 신호 생성부로부터 교대로 출력되는 변형된 결과들 또는 변형되지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들 자체로부터 심볼 블럭 신호를 두 개씩 생성하는 것이 바람직하다.

상기 과제를 이루기 위해, 기지국이 기지국 정보를 v번째 사용자에게 두 개의 제2 심볼 블럭들 단위로 동시에 전송하며, 제2 ∼ 제V+1 인코더(들)을 갖는 제2 기지국 송신부를 갖는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치의 본 발명에 의한 제2 기지국 송신부는, 제3 및 제4 블럭 전송부들 및 제2 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들로 구성되고, 제v+1 다이버스티 신호 생성부는 제v+1 인코더로부터 입력한 홀수번째 및 짝수번째 제v+1 서브 블럭들을 심볼 블럭 시간 마다 변형하고, 변형한 결과들 또는 변형하지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제v+1 서브 블럭들을 심볼 블럭 시간 마다 교대로 제3 및 제4 블럭 전송부들로 각각 출력하고, 제3 및 제4 블럭 전송부들 각각은 제2 ∼ 제V+1 블럭 반복부(들), 제2 ∼ 제V+1 승산기(들), 제1 가산기, 제2 순환 신장 삽입부 및 제2 신호 전송부를 갖고, 제2 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들 각각으로부터 교대로 출력되는 변형된 결과들 또는 변형되지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제2 ∼ 제V+1 서브 블럭들 자체로부터 심볼 블럭 신호를 두 개씩 생성하는 것이 바람직하다.

상기 과제를 이루기 위해, U개의 제2 사용자 송신부(들) 각각으로부터 전송된 두 개의 심볼 블럭 신호들중 하나를 수신하고, 수신한 심볼 블럭 신호로부터 u번째 사용자 심볼을 추정하는 제2 기지국 수신부를 갖는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치의 본 발명에 의한 제2 기지국 수신부는, 수신한 심볼 블럭 신호를 제1 심볼 블럭으로 변환하여 출력하는 제3 신호 수신부와, 제3 신호 수신부로부터 입력한 제1 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 시작 지점을 기준으로 제1 심볼 블럭으로부터 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)를 출력하는 제3 전 처리부와, 제3 전 처리부로부터 출력되는 결과(r_k)로부터 주파수 영역에서 u번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들을 추출하는 제2 사용자 심볼 추출부 및 제2 사용자 심볼 추출부에서 추출된 u번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들로부터 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼의 추정치들[[

및

]을 검출하는 제3 추정치 검출부로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 과제를 이루기 위해, 제2 기지국 송신부로부터 전송된 두 개의 심볼 블럭 신호들중 하나를 수신하고, 수신한 심볼 블럭 신호로부터 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼을 추정하는 제2 사용자 수신부를 갖는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치의 본 발명에 의한 제2 사용자 수신부는, 제2 기지국 송신부로부터 수신한 심볼 블럭 신호를 제2 심볼 블럭으로 변환하여 출력하는 제4 신호 수신부와, 제4 신호 수신부로부터 입력한 제2 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 시작 지점을 기준으로 제2 심볼 블럭으로부터 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)를 출력하는 제4 전 처리부와, 제4 전 처리부로부터 출력되는 결과(r_k)로부터 v번째 사용자의 홀수번째 및 짝수번째 심볼들을 추출하는 제2 기지국 심볼 추출부 및 추출된 홀수번째 및 짝수번째 심볼들로부터 v번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 기지국 심볼의 추정치들[

및

]을 검출하는 제4 추정치 검출부로 구성되는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 제1 사용자 송신부에서 사용자 정보를 전송하는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은, 사용자 정보를 인코딩한 M_u개의 u번째 사용자의 사용자 심볼[a_k ^(u)]로 이루어진 제1 서브 블럭을 생성하는 단계와, 제1 서브 블럭을 L_u번 반복하여 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 생성하는 단계와, M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 γ_uexp(j2πkm_u/M)과 승산하여 u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]를 구하는 단계와, u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]에 순환 신장 심볼을 삽입하여 하나의 완성된 제1 심볼 블럭을 생성하는 단계 및 완성된 제1 심볼 블럭을 심볼 블럭 신호로 변환하여 전송하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 제1 기지국 송신부에서 수행되는 기지국 정보를 전송하는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은, 기지국 정보를 인코딩한 N_v의 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼[a_k ^(v)]로 이루어진 제v+1 서브 블럭을 V개 생성하는 단계와, V개의 제v+1 서브 블럭들 각각을 L_v번 반복하여 N개의 심볼들[a_k' ^(v)]을 생성하는 단계와, 심볼들[a_k' ⁽¹⁾ ∼ a_k' ^(V)]을 γ₁exp(j2πkn₁/N) ∼ γ_Vexp(j2πkn_V/N)과 각각 승산하여 x_k ⁽¹⁾ ∼ x_k ^(V)를 생성하는 단계와, x_k ⁽¹⁾ ∼ x_k ^(V)를 가산하여 가산된 결과(x_k)를 구하는 단계와, 가산된 결과(x_k)에 순환 신장 심볼을 삽입하여 하나의 완성된 제2 심볼 블럭을 생성하는 단계 및 완성된 제2 심볼 블럭을 심볼 블럭 신호로 변환하여 전송하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 제1 기지국 수신부에서 수행되는 심볼 블럭 신호로부터 u번째 사용자 심볼을 추정하는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은, 수신한 심볼 블럭 신호를 제1 심볼 블럭으로 변환하는 단계와, 변환된 제1 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 시작 지점을 기준으로 제1 심볼 블럭으로부터 순환 신장 심볼을 제거하는 단계와, 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)로부터 u번째 사용자 심볼들만을 추출하는 단계 및 추출된 u번째 사용자 심볼들로부터 u번째 사용자의 사용자 심볼의 추정치[

]를 검출하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 제1 사용자 수신부에서 제1 기지국 송신부로부터 수신한 심볼 블럭 신호로부터 기지국 심볼을 추정하는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은, 수신한 심볼 블럭 신호를 제 심볼 블럭으로 변환하는 단계와, 변환된 제2 심볼 블럭으로부터 순환 신장 심볼을 제거하는 단계와, 순환 신장 심볼이 제거된 결과(r_k)로부터 v번째 사용자에 대한 심볼들만을 추출하는 단계 및 v번째 사용자에 대한 심볼들로부터 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼의 추정치를 검출하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 제2 사용자 송신부에서 사용자 정보를 기지국으로 두개의 제1 심볼 블럭들 단위로 전송하는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은, 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에, 변형되지 않은 홀수번째 제1 서브 블럭 자체를 제1 블럭 전송부로 전송하는 동시에 변형되지 않은 짝수번째 제1 서브 블럭 자체를 제2 블럭 전송부로 각각 보내는 단계와, 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에, 짝수번째 제1 서브 블럭의 복소 공액에 -1을 승산한 결과를 역순으로 변형하여 제1 블럭 전송부로 전송하는 동시에 홀수번째 제1 서브 블럭의 복소 공액을 역순으로 변형하여 제2 블럭 전송부로 각각 보내는 단계 및 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에 제1 및 제2 블럭 전송부들은 변형되지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들로부터 심볼 블럭 신호를 각각 한 개씩 생성하고, 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에 제1 및 상기 제2 블럭 전송부들은 변형된 짝수번째 및 홀수번째 제1 서브 블럭들로부터 심볼 블럭 신호를 각각 한 개씩 생성하며, 생성된 두 개의 심볼 블럭 신호들을 동시에 기지국으로 전송하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 제2 기지국 송신부에서 기지국 정보를 두 개의 제2 심볼 블럭들 단위로 동시에 전송하는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은, 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에, 변형되지 않은 홀수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들을 제3 블럭 전송부로 전송하는 동시에 변형되지 않은 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들을 제4 블럭 전송부로 각각 보내는 단계와, 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에, 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들 각각의 복소 공액에 -1을 승산한 결과를 역순으로 변형하여 제3 블럭 전송부로 보내는 동시에 홀수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들 각각의 복소 공액을 역순으로 변형하여 제4 블럭 전송부로 각각 보내는 단계 및 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에 제3 및 제4 블럭 전송부들은 변형되지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들로부터 심볼 블럭 신호를 각각 한 개씩 생성하고, 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에 제3 및 제4 블럭 전송부들은 변형된 짝수번째 및 홀수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들로부터 심볼 블럭 신호를 각각 한 개씩 생성하며, 생성된 두 개의 심볼 블럭 신호를 동시에 기지국으로 전송하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 제2 기지국 수신부는 제2 사용자 송신부로부터 전송된 심볼 블럭 신호들중 하나를 수신하여 u번째 사용자 심볼을 추정하는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은, 수신한 심볼 블럭 신호를 제1 심볼 블럭으로 변환하는 단계와, 변환된 제1 심볼 블럭에서 순환 신장 심볼을 제거하는 단계와, 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)로부터 주파수 영역에서 u번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들을 추출하는 단계 및 추출된 u번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들로부터 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼의 추정치들[[

및

]을 검출하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 제2 사용자 수신부가 제2 기지국 송신부로부터 전송된 심블 블럭 신호들중 하나를 수신하여 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼을 추정하는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은, 수신한 심볼 블럭 신호를 제2 심볼 블럭으로 변환하는 단계와, 변환된 제2 심볼 블럭으로부터 순 환 신장 심볼을 제거하는 단계와, 순환 신장 심볼이 제거된 결과(r_k)로부터 v번째 사용자의 홀수번째 및 짝수번째 심볼들만을 추출하는 단계 및 추출된 홀수번째 및 짝수번째 심볼들로부터 v번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 기지국 심볼의 추정치들[

및

]을 검출하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, 주파수 오프셋 번호를 구하는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은, 모든 사용자에 대하여 L_u(또는, L_v)가 증가하는 순서대로 정렬하는 (g) 단계와, 사용자 인덱스와 주파수 오프셋 번호를 초기화하는 (h) 단계와, 사용자 인덱스를 1 만큼 증가시키고,

(또는,

)를 만족하는 b _l ∈ {0,1}의 값을 구하고,

을 이용하여 주파수 오프셋 번호를 구하는 (i) 단계 및 사용자 인덱스가 사용자의 수보다 적은가를 판단하고, 사용자 인덱스가 사용자의 수보다 적다고 판단되면 (n) 단계로 진행하는 (j) 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 다른 과제를 이루기 위해, OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치에서 적어도 2M(또는 2N)개의 심볼들을 포함하는 채널 추정용 파일럿 심볼을 생성하는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은, 사용자 및 기지국에게 미리 알려진 M(또는 N)개의 기준 파일럿 심볼 시퀀스(d[k])(여기서, k는 0 이상이고 M-1(또는 N-1) 이하인 정수이고, []는 집합을 나타낸다.)를 설정하는 단계 및 u(또는, v)[여기서, u(또는, v)는 사용자 인덱스로서 1 이상이고 U(또는, V)(여기서, U(또는, V) 는 M(또는, N)개의 심볼들을 갖는 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수를 의미하며, 1 이상의 양의 정수이다.) 이하이다.]번째 사용자의 파일럿 심볼(d^(u)[e])(또는, d^(v)[e])(여기서, e는 0 이상이고, M_U-1(또는, N_v-1)(여기서, M_u(또는, N_v)는 1이상이고 M(또는, N)이하인 정수이다.) 이하인 정수이다.)을 아래와 같이 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

또는

(여기서, m_u(또는, n_v)는 u(또는, v)번째 사용자의 고유 주파수 오프셋 번호를 나타내고, L_u(또는, L_v)는 M/M_u(또는, N/N_v)을 나타내고, M_u(또는, N_v)는 1이상이고 M(또는, N)이하인 정수이다.)

또는, 기준 파일럿 심볼 시퀀스(d[k])를 설정한 후에, u(또는, v)번째 사용자의 파일럿 심볼(d^(u)[e])(또는, d^(v)[e])을 아래와 같이 구하는 단계로 이루어지는 것이 바람직하다.

(또는,

)

(여기서,

(또는,

)이고, S₀=0 이다.)

이하, 본 발명에 의한 직교 주파수 분할 다중 접속에 기반한 데이타 통신 장치의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 1은 본 발명에 의한 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)에 기반한 데이타 통신 장치의 개략적인 블럭도로서, 사용자 송신측(12)과 사용자 수신측(14)을 갖는 사용자측(10) 및 기지국 수신측(22)과 기지국 송신측(24)을 갖는 기지국측(20)으로 구성된다.

도 1에 도시된 사용자측(10)은 기지국측(20)과 통신하는 사용자의 수만큼 존재할 수 있고, 존재하는 모든 사용자측(들)은 기지국측(20)과 다음과 같이 데이타 통신을 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 데이타 통신 장치의 사용자 송신측(12)은 사용자 심볼로서 인코딩되는 사용자 정보를 기지국 수신측(22)으로 전송한다. 이 때, 기지국 수신측(22)은 적어도 하나 이상의 사용자 송신측(12)에서 전송된 사용자 정보를 수신하고, 수신한 사용자 정보로부터 그 사용자측(10)의 사용자 심볼을 추정한다.

이를 위해, 사용자 송신측(12)은 소정수(M)(여기서, M은 1이상의 정수)개의 주요 심볼(들)과 부가적인 순환 신장(cyclic extension) 심볼(들)로 이루어진 심볼 블럭(이하, 제1 심볼 블럭이라 한다.) 단위로 사용자 정보를 기지국 수신측(22)으로 전송하는 제1 사용자 송신부로 구현될 수도 있으며, 두 개의 제1 심볼 블럭들 단위로 사용자 정보를 기지국 수신측(22)으로 전송하는 제2 사용자 송신부로 구현될 수도 있다.

이 때, 기지국 수신측(22)은 적어도 하나의 제1 사용자 송신부(들) 각각으로부터 제1 심볼 블럭 단위로 전송된 심볼 블럭 신호를 수신하여 해당하는 사용자의 사용자 심볼을 추정할 수 있는 제1 기지국 수신부로 구현될 수도 있으며, 적어도 하나의 제2 사용자 송신부(들) 각각으로부터 두 개의 제1 심볼 블럭들 단위로 전송된 심볼 블럭 신호들중 하나를 수신하여 해당하는 사용자의 사용자 심볼을 적어도 하나 이상 추정할 수 있는 제2 기지국 수신부로 구현될 수도 있다.

예컨데, 사용자 송신측(12)이 제1 사용자 송신부로 구현될 경우 기지국 수신측(22)은 제1 기지국 수신부로 구현되고, 사용자 송신측(12)이 제2 사용자 송신부로 구현될 경우 기지국 수신측(22)은 제2 기지국 수신부로 구현된다.

한편, 본 발명에 의한 데이타 통신 장치의 기지국 송신측(24)은 임의의 사용자를 위한 정보(이하, 기지국 정보라 한다.)를 적어도 하나의 사용자 수신측(14)으로 전송한다. 이 때, 사용자 수신측(14)은 기지국 송신측(24)에서 전송된 기지국 정보를 수신하고, 수신한 기지국 정보로부터 임의의 사용자에 대한 심볼(이하, 기지국 심볼이라 한다.)을 추정한다.

이를 위해, 기지국 송신측(24)은 소정수(N)(여기서, N은 1이상의 정수)개의 주요 심볼(들)과 순환 신장 심볼(들)을 포함하는 심볼 블럭(이하, 제2 심볼 블럭이라 한다.) 단위로 기지국 정보를 적어도 하나의 사용자 수신측(14)으로 전송하는 제1 기지국 송신부로 구현될 수도 있으며, 두 개의 제2 심볼 블럭들 단위로 기지국 정보들을 적어도 하나의 사용자 수신측(14)으로 전송하는 제2 기지국 송신부로 구현될 수도 있다.

이 때, 사용자 수신측(14)은 제1 기지국 송신부로부터 제2 심볼 블럭 단위로 전송된 심볼 블럭 신호를 수신하여 임의의 사용자에 대한 기지국 심볼을 추정할 수 있는 제1 사용자 수신부로 구현될 수도 있으며, 제2 기지국 송신부로부터 두 개의 제2 심볼 블럭들 단위로 전송된 심볼 블럭 신호들중 하나를 수신하여 임의의 사용자에 대한 기지국 심볼을 적어도 하나 이상 추정할 수 있는 제2 사용자 수신부로 구현될 수도 있다.

예컨데, 기지국 송신측(24)이 제1 기지국 송신부로 구현될 경우 사용자 수신측(14)은 제1 사용자 수신부로 구현되고, 기지국 송신측(24)이 제2 기지국 송신부로 구현될 경우 사용자 수신측(14)은 제2 사용자 수신부로 구현된다.

이하, 도 1에 도시된 사용자측(10)과 기지국측(20)간에 송/수신되는 정보의 포맷에 대해 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 여기서는, 제1 심볼 블럭에 대해서만 설명하였으나, 제1 심볼 블럭에 대한 설명은 제2 심볼 블럭에 대해서도 동일하게 적용된다.

도 2는 프레임, 시간 슬롯 및 제1 심볼 블럭간의 관계를 설명하기 위한 데이타 포맷이다.

도 2를 참조하면, 단위 프레임(30)은 적어도 하나의 시간 슬롯으로 구성되며, 단위 시간 슬롯(32)은 적어도 하나의 제1 심볼 블럭으로 구성된다. 본 발명에 의한 데이타 통신 장치 및 방법에 의하여 기지국과 사용자간에 정보를 주고 받을 때, 제1 심볼 블럭(34)은 하나의 사용자에게 할당되거나 여러명의 사용자들에게 동시에 할당될 수도 있다. 즉, 본 발명에 의하면, 제1 심볼 블럭(34)에 사용자가 할당되는 형태는 동일한 프레임내에서 고정되지 않고 각 심볼 슬롯마다 상이하다.

도 3은 도 2에 도시된 제1 심볼 블럭(34)의 포맷을 설명하기 위한 도면으로 서, 순환 신장 심볼들(40 및 44)과 주요 심볼들(42)로 구성된다.

도 3을 참조하면, 제1 심볼 블럭(34)은 M개의 주요 심볼(들)(42)과 N_p(여기서, N_p는 1이상의 정수)개의 순환 신장 심볼(들)(40)로 이루어지며, N_q(여기서, N_q 는 1이상의 정수)개의 순환 신장 심볼(들)(44)을 부가적으로 마련할 수 있다. 즉, 제1심볼 블럭(34)의 앞에 첨가되는 순환 신장 심볼(들)(40)은 일반적으로 필수적으로 마련되지만 제1 심볼 블럭(34)의 뒤에 첨가되는 순환 신장 심볼(들)(44)은 생략될 수 있다. 순환 신장 심볼(들)(40)은 M개의 주요 심볼(들)(42)에서 마지막 N_p개를 복사하여 제1 심볼 블럭(34)의 맨 앞에 첨가(46)한 것이다. 또한, M개의 주요 심볼(들)(42)에서 처음 N_q개를 복사하여 제1 심볼 블럭(34)의 맨 뒤에 추가로 첨가(48)할 수도 있다. 여기서, 주요 심볼(들)(42)의 개수인 M이 2의 지수승의 값(즉, M∈{2^n' ｜ n'=1, 2, 3, ...})을 갖도록 설정하면 본 발명에 의한 데이타 통신 장치의 구현이 훨씬 쉬워진다. 이 때, 순환 신장 심볼(들)(40 또는 44)의 길이(N_p 또는 N_q)는 채널 임펄스 응답 길이와 같거나 크도록 선택한다. 또한, 여러명의 사용자들이 보낸 사용자 정보들이 기지국에 도달하는 시간이 정확히 일치하지 않을 경우, 이 도달상시간차를 순환 신장 심볼(들)(40 또는 44)에 포함시킨다.

이하, 본 발명에 의한 제1 사용자 송신부의 바람직한 일 실시예의 구성 및 동작과 제1 사용자 송신부에서 사용자 정보를 전송하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 4는 제1 사용자 송신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도로서, 제1 인코더(50), 제1 블럭 반복부(52), 승산기(54), 제1 순환 신장 삽입부(56) 및 제1 신호 전송부(58)로 구성된다.

도 5는 도 4에 도시된 제1 사용자 송신부에서 사용자 정보를 제1 기지국 수신부로 전송하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 제1 서브 블럭으로부터 M개의 심볼들을 생성하는 단계(제60 및 제62 단계들) 및 M개의 심볼들로부터 생성한 사용자 신호를 심볼 블럭 단위로 무선으로 전송하는 단계(제64 ∼ 제68 단계들)로 이루어진다.

본 발명에 의해 사용자 정보를 제1 기지국 수신부로 전송하기 위해, 먼저 제1 사용자 송신부의 제1 인코더(50)는 입력단자 IN₁을 통해 입력한 사용자 정보를 인코딩하고, 인코딩한 M_u개의 u번째 사용자의 사용자 심볼(들)[a_k ^(u)]로 이루어진 제1 서브 블럭을 생성하고, 생성된 제1 서브 블럭을 제1 블럭 반복부(32)로 출력한다(제60 단계). 여기서, M_u는 1이상이고 M이하인 정수이고, k는 시간 인덱스로서 0 이상이고 M-1이하인 정수이고, u는 사용자 인덱스로서 1 이상이고 U이하인 정수이고, U는 제1 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수를 의미한다. 이 때, 제1 심볼 블럭(34)을 적어도 하나의 사용자가 공유한다는 것은, 각 사용자는 제1 심볼 블럭(34)에서 M_u개의 심볼들만을 사용할 수 있다는 것을 의미이다.

제60 단계후에, 제1 블럭 반복부(52)는 제1 인코더(50)로부터 출력되는 제1 서브 블럭을 L_u번 반복하여 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 생성하고, 생성된 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 승산기(54)로 출력한다(제62 단계). 여기서, L_u는 M/M _u에 해당하고, k'=k%M_u를 나타내고, k%M_u는 k을 M_u로 나누었을 때의 나머지를 의미한다.

제62 단계후에, 승산기(54)는 제1 블럭 반복부(52)로부터 출력되는 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 γ_uexp(j2πkm_u/M)과 승산하고, 다음 수학식 1과 같이 표현되는 승산된 결과를 u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]로서 제1 순환 신장 삽입부(56)로 출력한다(제64 단계).

여기서, γ_u는 u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]의 크기 조절 인자를 나타내며 예를 들면 L_u ^-0.5가 될 수 있고, m_u는 u번째 사용자에게 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.

제64 단계후에, 제1 순환 신장 삽입부(56)는 승산기(54)로부터 출력되는 u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]에 순환 신장 심볼을 삽입하고, 삽입한 결과를 하나의 완성된 제1 심볼 블럭으로서 제1 신호 전송부(58)로 출력한다(제66 단계).

제66 단계후에, 제1 신호 전송부(58)는 제1 순환 신장 삽입부(56)에서 완성된 제1 심볼 블럭을 심볼 블럭 신호로 변환하고, 변환된 심볼 블럭 신호를 출력단자 OUT₁을 통해 제1 기지국 수신부로 전송한다(제68 단계).

이하, 본 발명에 의한 제1 기지국 송신부의 바람직한 일 실시예의 구성 및 동작과 제1 기지국 송신부에서 기지국 정보를 제1 사용자 수신부로 전송하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 6은 제1 기지국 송신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도로서, 제2 ∼ 제V+1 인코더들(70, ... 및 72), 제2 ∼ 제V+1 블럭 반복부들(74, ... 및 76), V개의 승산기들(78, ... 및 80), 제1 가산기(82), 제2 순환 신장 삽입부(84) 및 제2 신호 전송부(86)로 구성된다.

도 7은 도 6에 도시된 제1 기지국 송신부에서 기지국 정보를 제1 사용자 수신부로 전송하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, V개의 제v+1 서브 블럭(들)로부터 완성된 제2 심볼 블럭을 생성하는 단계(제90 ∼ 제100 단계들)로 이루어진다. 여기서, V는 제2 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수를 나타내고, v는 사용자 인덱스로서 1 이상이고 V이하인 정수이다.

도 6에 도시된 제1 기지국 송신부는 V개의 제1 사용자 수신부(들)과 데이타 통신을 할 때, 제2 심볼 블럭 단위로 기지국 정보를 v 번째 제1 사용자 수신부로 전송한다. 이를 위해, 먼저, 제1 기지국 송신부의 제2 ∼ 제V+1 인코더들(70, ... 및 72)은 입력단자 IN₂ ∼ IN_V+1을 통해 각각 입력한 기지국 정보를 인코딩하여 v번 째 사용자에 대한 심볼인 기지국 심볼[a_k ^(v)] N_v개로 이루어진 제v+1 서브 블럭을 V개 생성하고, 생성된 V개의 제v+1 서브 블럭들을 제2 ∼ 제V+1 블럭 반복부들(74, ... 및 76)로 각각 출력한다(제90 단계). 여기서, N_v는 1이상이고 N이하인 정수이며, 이 경우, 시간 인덱스인 k는 0 이상이고 N-1 이하인 정수가 된다. 즉, 0 ≤시간 인덱스(k) ≤ 주요 심볼의 수(M 또는 N)-1 이 될 수 있다.

예컨데, 제v+1 인코더(70, ... 또는 72)는 입력단자 IN_v+1을 통해 입력한 기지국 정보를 인코딩하고, 인코딩된 N_v개의 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼[a_k ^(v)]로 이루어진 제v+1 서브 블럭을 생성하여 제v+1 블럭 반복부(74, ... 또는 76)로 출력한다.

제90 단계후에, 제2 ∼ 제V+1 블럭 반복부들(74, ... 및 76) 각각은 제v+1 서브 블럭을 L_v번 반복하여 N개의 심볼들[a_k' ^(v)]을 생성하고, 생성된 N개의 심볼들[a_k' ^(v)]을 해당하는 승산기(78, ... 또는 80)로 출력한다(제92 단계). 여기서, L_v는 N/N_v에 해당하고, k'=k%N_v에 해당하고, k%N_v는 k를 N_v로 나누었을 때의 나머지를 의미한다. 예를 들어, 제2 블럭 반복부(74)는 제2 인코더(70)로부터 입력한 제2 서브 블럭을 L₁번 반복하여 N개의 심볼들[a_k' ⁽¹⁾]을 생성하고, 생성된 N개의 심볼 들[a_k' ⁽¹⁾]을 해당하는 승산기(78)로 출력한다.

제92 단계후에, 승산기들(78, ... 및 80)은 제2 ∼ 제V+1 블럭 반복부들(74, ... 및 76)로부터 출력되는 심볼들[a_k' ⁽¹⁾ ∼ a_k' ^(V)]을 γ ₁exp(j2πkn₁/N) ∼ γ_Vexp(j2πkn_V/N)과 각각 승산하고, 승산된 결과들[x_k ⁽¹⁾ ∼ x_k ^(V)]을 제1 가산기(82)로 출력한다(제94 단계). 여기서, 승산된 결과들 각각[x_k ^(v)]은 다음 수학식 2와 같이 표현된다.

여기서, γ_v는 v번째 사용자 신호의 크기 조절 인자를 나타내며 예를 들면 L_v ^-0.5가 될 수 있고, n_v는 v번째 사용자에게 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다. 예를 들어, 승산기(78)는 N개의 심볼들[a_k' ⁽¹⁾]을 γ₁exp(j2πkn ₁/N)과 승산하고, 승산된 결과[x_k ⁽¹⁾]를 제1 가산기(82)로 출력한다.

제94 단계후에, 제1 가산기(82)는 승산기들(78, ... 및 80)로부터 출력되는 승산된 결과들[x_k ⁽¹⁾ ∼ x_k ^(V)]을 가산하고, 다음 수학식 3과 같이 표현되는 가산된 결 과(x_k)를 제2 순환 신장 삽입부(84)로 출력한다(제96 단계).

제96 단계후에, 제2 순환 신장 삽입부(84)는 제1 가산기(82)에서 가산된 결과(x_k)에 순환 신장 심볼을 삽입하여 하나의 완성된 제2 심볼 블럭을 생성하고, 생성한 제2 심볼 블럭을 제2 신호 전송부(86)로 출력한다(제98 단계).

제98 단계후에, 제2 신호 전송부(86)는 완성된 제2 심볼 블럭을 심볼 블럭 신호로 변환하고, 변환된 심블 블럭 신호를 출력단자 OUT₂를 통해 제1 사용자 수신부로 전송한다(제100 단계).

이 때, U명의 사용자 각각이 도 4에 도시된 장치를 이용하여 제1 기지국 수신부에 사용자 정보를 전송하기 위해서 제1 심볼 블럭을 U명의 사용자에게 동시에 할당하거나, V개의 제1 사용자 수신부(들)로 도 6에 도시된 제1 기지국 송신부를 이용하여 기지국 정보를 전송하기 위해서 제2 심볼 블럭을 V명의 사용자에게 동시에 할당한다면, 다음 수학식 4와 같은 조건을 만족하여야 한다.

또는

즉, 본 발명에 의해 하나의 제1 또는 제2 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수(U 또는 V)는 최소 1에서 최대 M 또는 N이 될 수 있다. 만일, 한 명의 사용자가 제1 또는 제2 심볼 블럭을 사용한다면(U=1 또는 V=1) M_u=M(또는, N_v=N) 및 L_u =1(또는, L_v=1)이 되고, M 또는 N명의 사용자가 제1 또는 제2 심볼 블럭을 공유한다면(U=M 또는 V=N) u 또는 v번째 사용자에 대하여 M_u=1(또는, N_v=1) 및 L_u=M(또는, L_v=N)이 된다.

본 발명에 의하면, M_u 또는 N_v는 2의 지수승의 값(즉, M_u ∈ { 2^m ｜ m=0, 1, 2, ... log₂M 또는 N_v ∈ { 2^n' ｜ n'=0, 1, 2, ... log₂N})을 갖도록 선택될 수 있다. 여기서, 사용자 심볼[a_k ^(u)또는 a_k ^(v)]은 쿼드러쳐 진폭 변조(QAM:Quadrature Amplitude Modulation) 심볼, 위상 쉬프트 키잉(PSK:Phase Shift Keying) 심볼 또는 차분 위상 쉬프트 키잉(DPSK:Differential PSK) 심볼이 될 수 있다.

도 8은 도 4 또는 도 6에 도시된 제1 또는 제2 신호 전송부(58 또는 86)의 일반적인 블럭도로서, 디지탈/아날로그 변환기(DAC:Digital to Analog Converter)(110), 제1 저역 통과 필터(LPF:Low Pass Filter)(112), 제1 국부 발진부(local oscillator)(114), 승산기(116), 고 전력 증폭기(HPA:High Power Amplifier)(118) 및 안테나(120)로 구성된다.

도 8을 참조하면, 제1 또는 제2 신호 전송부(58 또는 86)의 DAC(110)는 입력단자 IN_V+2를 통해 제1 또는 제2 순환 신장 삽입부(56 또는 84)로부터 입력한 완성된 제1 또는 제2 심볼 블럭을 아날로그 형태의 신호로 변환하고, 변환된 아날로그 형 태의 신호를 제1 LPF(112)로 출력한다. 이 때, 제1 LPF(112)는 DAC(110)로부터 출력되는 아날로그 형태의 신호를 저역 통과 필터링하고, 저역 통과 필터링된 결과를 승산기(116)로 출력한다. 승산기(116)는 제1 국부 발진부(114)로부터 출력되는 주파수(fc)를 갖는 캐리어 신호를 제1 LPF(112)의 출력에 승산하여, fc의 중심 주파수를 갖는 신호로 제1 LPF(112)의 출력을 변조하고, 변조된 결과를 HPA(118)로 출력한다. 이 때, HPA(118)는 승산기(116)의 출력을 증폭하며, 증폭된 결과는 안테나(120)를 통하여 제1 기지국 수신부 또는 제1 사용자 수신부로 송신된다.

이하, 본 발명에 의한 제1 기지국 수신부의 바람직한 일 실시예의 구성 및 동작과 제1 기지국 수신부에서 사용자 심볼을 추정하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 9는 제1 기지국 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도로서, 제1 신호 수신부(130), 제1 전 처리부(132), 제1 사용자 심볼 추출부(134) 및 제1 추정치 검출부(136)로 구성된다.

도 10은 도 9에 도시된 제1 기지국 수신부에서 사용자 심볼을 추정하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 수신한 심볼 블럭 신호로부터 추출한 사용자 심볼들로부터 사용자 심볼의 추정치를 구하는 단계(제140 ∼ 제146 단계들)로 이루어진다.

도 9에 도시된 제1 기지국 수신부의 제1 신호 수신부(130)는 U개의 제1 사용자 송신부(들)로부터 전송된 심볼 블럭 신호들중 하나를 입력단자 IN_V+3을 통해 수신하고, 수신한 심볼 블럭 신호를 제1 심볼 블럭으로 변환하며, 변환된 제1 심볼 블 럭을 제1 전 처리부(132)로 출력한다(제140 단계).

제140 단계후에, 제1 전 처리부(132)는 제1 신호 수신부(130)로부터 입력한 변환된 제1 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 시작 지점을 기준으로 제1 심볼 블럭에서 순환 신장 심볼을 제거하고, 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)를 제1 사용자 심볼 추출부(134)로 출력한다(제142 단계).

제142 단계후에, 제1 사용자 심볼 추출부(134)는 제1 전 처리부(132)로부터 출력되는 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)로부터 u번째 사용자 심볼들만을 추출하고, 추출된 심볼들을 제1 추정치 검출부(136)로 출력한다(제144 단계).

제144 단계후에, 제1 추정치 검출부(136)는 제1 사용자 심볼 추출부(134)에서 추출된 u번째 사용자 심볼들로부터 u번째 사용자의 사용자 심볼의 추정치[

]를 검출하고, 검출된 추정치[

]를 출력단자 OUT₃을 통해 출력한다(제146 단계).

이하, 도 9에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부(134) 및 제1 추정치 검출부(136)의 본 발명에 의한 실시예들 각각의 구성 및 동작과, 각 실시예에서 수행되는 본 발명에 의한 제144 및 제146 단계들을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 살펴본다.

먼저, 백색 가우시안 잡음이 더해지는 부가 화이트 가우시안 잡음(AWGN:Additive White Gaussian Noise) 채널을 통해서 제1 사용자 송신부로부터 전송된 제1 심볼 블럭을 갖는 심볼 블럭 신호가 입력단자 IN_V+3을 통해 입력될 때, 제1 사용자 심볼 추출부(134)의 실시예들(134A 또는 134B) 및 제1 추정치 검출부(136)의 실시예(136A)를 다음과 같이 살펴본다.

도 11은 도 9에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부(134) 및 제1 추정치 검출부(136)의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예들(134A 및 136A)의 블럭도로서, U개의 승산기들(152, .... 및 154)과 제1 ∼ 제U 후 처리부들(156, ... 및 158)로 구성되는 제1 사용자 심볼 추출부(134A) 및 제1 ∼ 제U 검출기들(162, ... 및 164)로 구성되는 제1 추정치 검출부(136A)로 구성된다.

도 11을 참조하면, 제144 단계를 수행하는 제1 사용자 심볼 추출부(134A)의 승산기들(152, ... 및 154)은 제142 단계에서 구한 제1 전 처리부(132)로부터 출력되는 결과(r_k)와 α₁exp(-j2πkm₁/M) ∼ α_Uexp(-j2πkm_U /M)를 각각 승산하고, 승산된 결과들[

⁾ ∼

⁾]을 사용자 신호들[

⁾ ∼

]로서 제1 ∼ 제U 후 처리부들(156, ... 및 158)로 각각 출력한다. 여기서, r_k는 백색 가우시안 잡음(n_k)을 포함하고, α_u는 크기 조절 인자를 나타내며 예를 들면 L_u ^-0.5가 될 수 있다. 예를 들어, 승산기(152)는 제1 전 처리부(132)로부터 출력되는 결과(r_k)와 α₁exp(-j2πkm₁/M)를 승산하고, 승산된 결과(

)를 첫 번째 사용자 신호[

⁾]로서 제1 후 처리부(156)로 출력한다.

이 때, 제1 ∼ 제U 후 처리부들(156, ... 및 158)은 승산기들(152, ... 및 154)로부터 출력되는 승산된 결과들[

⁾ ∼

⁾] 각각을 M_u주기로 포개어 더하고, 포개어 더한 결과들[r_k ⁽¹⁾ ∼ r_k ^(U)]을 제1 ∼ 제U 검출기들(162, ... 및 164)로 각각 출력한다. 예를 들면, 제1 ∼ 제U 후 처리부들(156, ... 및 158)중 하나인 제u 후 처리부는 해당하는 승산기(152, ... 또는 154)로부터 출력되는 u번째 사용자 신호[

⁾]를 다음 수학식 5와 같이 M_u 주기로 포개어 더한 결과를 u번째 사용자 심볼[r_k ^(u)]로서 제1 ∼ 제U 검출기들(162, ... 및 164)중 하나인 제u 검출기로 출력한다.

여기서, k=0, 1, ... 또는 M_u-1 가 된다.

따라서, 제u 후 처리부(156, ... 또는 158)로부터 출력되는 결과[r_k ^(u)]는 다음 수학식 6과 같이 u번째 사용자 심볼[a_k ^(u)]만 남고 다른 사용자 심볼들을 서로 상쇄된다.

여기서, n_k'는 백색 가우시안 잡음 성분을 나타내고, k=0, 1, ..., M_u-1 가 된다.

제146 단계를 수행하는 제1 추정치 검출부(136A)의 제1 ∼ 제U 검출기들(162, ... 및 164)은 제1 ∼ 제U 후 처리부들(156, ... 및 158)로부터 출력되는 사용자 심보들[r_k ⁽¹⁾ ∼ r_k ^(U)]로부터 사용자의 추정치들[

∼

]을 검출한다. 예컨데, 제u 검출기(162, ... 또는 164)는 제u 후 처리부(156, ... 또는 158)로부터 출력되는 u번째 사용자 심볼[r_k ^(u)]로부터 사용자 심볼의 추정치[

]를 검출한다. 이 때, α_uγ_u=1/L_u가 되도록 하면, 추정치[

]를 편리하게 검출할 수 있다.

도 12는 도 9에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부(134) 및 제1 추정치 검출부(136)의 본 발명에 의한 다른 실시예들(134B 및 136A)의 블럭도로서, 푸리에 변환(Fourier Transform)부(170)와 분배부(172)와 제1 제어부(178)와 제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)부들(174, ... 및 176)로 구성되는 제1 사용자 심볼 추출부(134B) 및 제1 ∼ 제U 검출기들(162, ... 및 164)로 구성되는 제1 추정치 검출부(136A)로 구성된다.

도 12를 참조하면, 제144 단계를 수행하는 제1 사용자 심볼 추출부(134B)의 푸리에 변환부(170)는 제142 단계에서 구한 제1 전 처리부(132)로부터 출력되며 백색 가우시안 잡음(n_k)을 포함하는 결과(r_k)를 M 포인트 푸리에 변환하고, 푸리에 변환된 결과(R_n)(여기서, n은 주파수 인자로서 0 이상이고 M-1 이하인 정수를 나타낸다.)를 분배부(172)로 출력한다.

이 때, 푸리에 변환부(170)에서 푸리에 변환된 결과(R_n)가 u번째 사용자에 대한 푸리에 변환된 결과[R_n ^(u)]일 때, 푸리에 변환된 결과[R_n ^(u) ]를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하여 u번째 사용자 심볼들[r_k ^(u)]을 구하고 제146 단계로 진행한다. 이를 위해, 제1 사용자 심볼 추출부(134B)는 분배부(172), 제1 제어부(178) 및 제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환부(들)(174, ... 및 176)을 마련할 수 있다. 여기서, 분배부(172)는 푸리에 변환부(170)로부터 출력되는 결과(R_n)를 제1 제어부(178)로부터 출력되는 선택 신호(S_O)에 응답하여 제u 역 푸리에 변환부(174, ... 또는 176)로 각 사용자 별로 분배하여 u번째 사용자에 대한 신호[R_n ^(u)]를 해당하는 역 푸리에 변환부(174, ... 또는 176)로 출력한다. 제1 제어부(178)는 u번째 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호(m_u)와 L_u에 응답하여 선택 신호(S_O)를 발생하여 분배부(172)로 출력한다. 이 때, 제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환부(들)(174, ... 및 176)중 분배부(172)에 의해 선택된 제u 역 푸리에 변환부(174, ... 또는 176)는 분배부(172)로부터 출력되는 R_n ^(u)를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과를 u번째 사용자 심볼[r_k ^(u)]로서 제u 검출기(162, ... 또는 164)로 출력한다.

도 12에 도시된 제1 추정치 검출부(136A)는 도 11에 도시된 제1 추정치 검출부(136A)와 동일한 구성을 갖고 동일한 동작을 수행하므로, 그에 대한 설명은 생략한다.

다음으로, 패이딩 채널을 통해서 제1 사용자 송신부로부터 전송될 때 발생한 간섭을 갖는 제1 심볼 블럭에 대한 심볼 블럭 신호가 입력단자 IN_V+3을 통해 입력될 때 제1 사용자 심볼 추출부(134)의 실시예들(134C, 134D 및 134E) 각각과 제1 추정치 검출부(136)의 실시예(136B)를 다음과 같이 살펴본다.

이 경우, 채널 임펄스 응답(h_k)의 길이(L)가 순환 신장 심볼의 길이보다 짧다고 가정할 경우, 제1 전 처리부(132)에서 제1 심볼 블럭으로부터 순환 신장 심볼을 제거하면 각 제1 심볼 블럭간의 간섭이 제거되며, 한 심볼 블럭 시간 동안 제1 전 처리부(132)로부터 출력되는 결과(r_k)는 다음 수학식 7과 같이 표현된다.

여기서, k=0, 1, ... 또는 N-1 가 되고, x_k는 제1 사용자 송신부에서 순환 신장 블럭을 삽입하기 이전의 사용자 신호를 의미하며, 예를 들면, 도 4에 도시된 승산기(54)의 출력이 될 수 있다. 또한, (k-l+M)%M은 (k-l+M)을 M으로 나눈 나머지 값을 나타내며,

은 순환 컨볼루션(circular convolution)을 나타낸다. 즉, r_k를 블럭별로 보면 사용자 신호(x_k)와 채널 임펄스 응답(h_k)이 순환 컨볼루션된 형태이다.

도 13은 도 9에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부(134) 및 제1 추정치 검출부(136)의 본 발명에 의한 또 다른 실시예들(134C 및 136B)의 블럭도로서, 푸리에 변환부(180)와 제1 주파수 등화부(182)와 분배부(184)와 제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환부들(186, ... 및 188)과 제1 제어부(190)로 구성되는 제1 사용자 심볼 추출부(134C) 및 제1 ∼ 제U 검출기들(200, ... 및 202)로 구성되는 제1 추정치 검출부(136B)로 구성된다.

푸리에 변환부(180)와 분배부(184) 사이에 제1 주파수 등화부(182)를 마련하는 것을 제외하면, 도 13에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부(134C)는 도 12에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부(134B)와 동일한 구성을 갖는다.

예컨데, 도 13에 도시된 푸리에 변환부(180)는 제142 단계에서 구한 제1 전 처리부(132)로부터 출력되는 수학식 7에 표현된 r_k를 M 포인트 푸리에 변환하고, 푸리에 변환된 결과(R_n)를 제1 주파수 등화부(182)로 출력한다. 이 때, 제1 주파수 등화부(182)는 푸리에 변환부(180)에서 푸리에 변환된 결과의 위상과 크기를 보상하고, 보상된 결과(Z_n)를 분배부(184)로 출력한다. 즉, 제1 주파수 등화부(182)는 패 이딩 채널을 통해서 제1 사용자 송신부로부터 전송될 때 발생한 간섭(이하, 채널간 간섭이라 한다.)을 주파수 영역에서 제거하는 역할을 한다. 이를 위해, 제1 주파수 등화부(182)는 푸리에 변환부(180)로부터 출력되는 결과(R_n)에 제1 소정 복소수를 승산하고, 승산된 결과(Z_n)를 위상과 크기가 보상된 결과로서 분배부(184)로 출력할 수 있다.

이 때, 제1 주파수 등화부(182)에서 보상된 결과(Z_n)가 u번째 사용자에 대한 보상된 결과[Z_n ^(u)]일 때, 보상된 결과[Z_n ^(u)]를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하여 u번째 사용자 심볼[z_k ^(u)]을 구하고 제146 단계로 진행한다. 이를 위해, 분배부(184), 제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환부들(186, ... 및 188) 및 제1 제어부(190)가 마련될 수 있다. 분배부(184)는 제1 주파수 등화부(182)로부터 출력되는 결과(Z_n)를 제1 제어부(190)로부터 출력되는 선택 신호(S_O)에 응답하여 제u 역 푸리에 변환부(186, ... 또는 188)로 각 사용자 별로 분배하여 u번째 사용자에 대한 신호[Z_n ^(u)]를 해당하는 역 푸리에 변환부(174, ... 또는 176)로 출력한다. 이 때, 제1 제어부(190)는 도 12에 도시된 제1 제어부(178)와 마찬가지로, u번째 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호(m_u)와 L_u에 응답하여 선택 신호(S_O)를 발생하여 분배부(184)로 출력한다. 제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환부들(186, ... 및 188)중 하나 인 제u 역 푸리에 변환부는 분배부(184)로부터 출력되는 Z_n ^(u)를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과를 u번째 사용자 심볼[z_k ^(u)]로서 제1 추정치 검출부(136B)로 출력한다.

제146 단계를 수행하기 위해, 제1 추정치 검출부(136B)의 제u 검출기(200, ... 또는 202)는 제u 역 푸리에 변환부(186, ... 또는 188)로부터 출력되는 u번째 사용자 심볼[z_k ^(u)]로부터 u번째 사용자 심볼의 추정치[

]를 검출한다.

도 14는 도 9에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부(134) 및 제1 추정치 검출부(136)의 본 발명에 의한 또 다른 실시예들(134D 및 136B)의 블럭도로서, 제1 시간 등화부(210), U개의 승산기(들)(212, ... 및 214)과 제U+1 ∼ 제2U 후 처리부(들)(216, ... 및 218)로 구성되는 제1 사용자 심볼 추출부(134D) 및 제1 ∼ 제U 검출기(들)(200, ... 및 202)로 구성되는 제1 추정치 검출부(136B)로 구성된다.

제144 단계를 수행하기 위해, 도 14에 도시된 제1 시간 등화부(210)는 제142 단계에서 구한 제1 전 처리부(132)로부터 출력되는 수학식 7에 표현된 r_k로부터 채널간 간섭을 시간 영역에서 제거하고, 채널간 간섭이 제거된 결과(z_k)를 승산기들(212, ... 및 214)로 각각 출력한다. 이 때, 승산기들(212, ... 및 214)은 제1 시간 등화부(210)로부터 출력되는 채널간 간섭이 제거된 결과(z_k)에 α₁exp(-j2 πkm₁/M) ∼ α_Uexp(-j2πkm_U/M)를 승산하고, 승산된 결과들[

⁾ ∼

]을 사용자 신호들로서 제U+1 ∼ 제2U 후 처리부들(216, ... 및 218)로 각각 출력한다. 예컨데, u번째 승산기(212, ... 또는 214)는 제1 시간 등화부(210)로부터 출력되는 결과(z_k)와 α_uexp(-j2πkm_u/M)를 승산하고, 승산된 결과를 u번째 사용자 신호[

⁾]로서 제U+u 후 처리부(216, ... 또는 218)로 출력한다. 여기서, 제U+1 ∼ 제2U 후 처리부들(216, ... 및 218)은 승산기들(212, ... 및 214)로부터 출력되는 사용자 신호들[

⁾ ∼

]을 각각 M_u 주기로 포개어 더하여 생성한 사용자 심볼들[z_k ⁽¹⁾ ∼ z_k ^(U)]을 제1 ∼ 제U 검출기들(200, ... 및 202)로 출력한다. 예컨데, 제U+u 후 처리부(216, ... 또는 218)는 u 번째 승산기(212, ... 또는 214)로부터 출력되는 u번째 사용자 신호[

⁾]를 다음 수학식 8과 같이 M_u 주기로 포개어 더하고, 포개어 더한 결과를 u번째 사용자 심볼[z_k ^(u)]로서 제u 검출기(200, ... 또는 202)로 출력한다.

여기서, k=0, 1, ... 또는 M_u-1 가 된다.

도 14에 도시된 제1 추정치 검출부(136B)는 도 13에 도시된 제1 추정치 검출부(136B)와 동일한 구성을 갖고 동일한 동작을 수행하므로, 그에 대한 설명은 생략한다.

도 15는 도 9에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부(134) 및 제1 추정치 검출부(136)의 본 발명에 의한 또 다른 실시예들(134E 및 136B)의 블럭도로서, U개의 승산기(들)(220, ... 및 222)과 제1 ∼ 제U 후 처리부(들)(224, ... 및 226)과 제2 ∼ 제U+1 시간 등화부(들)(228, ... 및 230)로 구성되는 제1 사용자 심볼 추출부(134E) 및 제1 ∼ 제U 검출기들(200, ... 및 202)로 이루어지는 제1 추정치 검출부(136B)로 구성된다.

도 15에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부(134E)가 제144 단계를 수행하는 과정을 살펴보면 다음과 같다.

U개의 승산기(들)(220, ... 및 222)은 제142 단계에서 구한 제1 전 처리부(132)로부터 출력되는 수학식 7에 표현된 r_k와 α₁exp(-j2πkm₁/M) ∼ α_Uexp(-j2πkm_U/M)을 각각 승산하고, 승산된 결과(들)[

⁾ ∼

]을 사용자 신호들로서 제1 ∼ 제U 후 처리부(들)(224, ... 및 226)로 출력한다. 예컨데, u번째 승산기(220, ... 또는 222)는 제1 전 처리부(132)로부터 출력되는 결과(r_k)와 α_uexp(-j2πkm_u/M)를 승산하고, 승산된 결과를 u번째 사용자 신호[

⁾]로서 제u 후 처리부(224, ... 또는 226)로 출력한다.

이 때, 도 11에 도시된 제1 ∼ 제U 후 처리부(들)(156, ... 및 158)과 동일한 기능을 수행하는 제1 ∼ 제U 후 처리부(들)(224, ... 및 226)은 승산기들(220, ... 및 222)로부터 출력되는 사용자 신호들[

⁾ ∼

]을 M_u 주기로 포개어 더하고, 포개고 더한 결과(들)[r_k ⁽¹⁾ ∼ r_k ^(U)]을 제2 ∼ 제U+1 시간 등화부(들)(228, ... 및 230)로 출력한다. 예컨데, 제u 후 처리부(224, ... 또는 226)는 u번째 승산기(220, ... 또는 222)로부터 출력되는 u번째 사용자 신호[

⁾]를 M_u 주기로 포개어 더하고, 다음 수학식 9와 같이 표현되는 포개어 더한 결과[r_k ^(u)]를 제u+1 시간 등화부(228, ... 또는 230)로 출력한다.

여기서, k=0, 1, ... 또는 M_u-1 가 되고, (k+M-l)%M_u는 (k+M-l)을 M _u로 나눈 나머지 값을 나타낸다.

이 때, 제2 ∼ 제U+1 시간 등화부(들)(228, ... 및 230)은 제1 ∼ 제U 후 처리부(들)(224, ... 및 226)로부터 출력되는 결과(들)[r_k ⁽¹⁾ ∼ r_k ^(U) ]로부터 채널간 간섭을 시간 영역에서 제거하고, 채널간 간섭이 제거된 결과(들)를 사용자 심볼들[z_k ⁽¹⁾ ∼ z_k ^(U)]로서 제1 ∼ 제U 검출기(들)(200, ... 및 202)로 출력한다. 예컨데, 제u+1 시간 등화부(228, ... 또는 230)는 제u 후 처리부(224, ... 또는 226)로부터 출력되는 결과[r_k ^(u)]로부터 채널간 간섭을 제거하고, 채널간 간섭이 제거된 결과[z_k ^(u)]를 u번째 사용자 심볼로서 제u 검출기(200, ... 또는 202)로 출력한다.

도 15에 도시된 제1 추정치 검출부(136B)는 도 13에 도시된 제1 추정치 검출부(136B)와 동일한 구성을 갖고 동일한 동작을 수행하므로, 그에 대한 설명은 생략한다.

도 12 및 도 13에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부들(134B 및 134C) 각각은 주파수 영역에서 사용자 심볼들을 추출하며, 도 11, 도 14 및 도 15에 도시된 제1 사용자 심볼 추출부들(134A, 134D 및 134E) 각각은 시간 영역에서 사용자 심볼들을 추출한다.

만일, M_u값이 M보다 적다면, 도 15에 도시된 제u+1 시간 등화부(228, ... 또는 230)의 하드웨어 크기는 도 14에 도시된 제1 시간 등화부(210)의 하드웨어 크기보다 작다.

이하, 제1 사용자 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 실시예의 구성 및 동작과 제1 사용자 수신부에서 기지국 심볼을 추정하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 16은 제1 사용자 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도 로서, 제2 신호 수신부(240), 제2 전 처리부(242), 제1 기지국 심볼 추출부(244) 및 제2 추정치 검출부(246)로 구성된다.

도 17은 도 16에 도시된 제1 사용자 수신부에서 기지국 심볼을 추정하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 수신한 심볼 블럭 신호로부터 추출한 v번째 사용자에 대한 심볼들로부터 기지국 심볼의 추정치를 구하는 단계(제250 ∼ 제256 단계들)로 이루어진다.

도 16에 도시된 제1 사용자 수신부의 제2 신호 수신부(240)는 제1 기지국 송신부로부터 전송된 심볼 블럭 신호를 입력단자 IN_V+4을 통해 수신하고, 수신한 심볼 블럭 신호를 제2 심볼 블럭으로 변환하며, 변환된 제2 심볼 블럭을 제2 전 처리부(242)로 출력한다(제250 단계).

제250 단계후에, 제2 전 처리부(242)는 제2 신호 수신부(240)로부터 입력한 제2 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 시작 지점을 기준으로 제2 심볼 블럭에서 순환 신장 심볼을 제거하고, 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)를 제1 기지국 심볼 추출부(244)로 출력한다(제252 단계).

제252 단계후에, 제1 기지국 심볼 추출부(244)는 제2 전 처리부(242)로부터 출력되는 순환 신장 심볼이 제거된 결과(r_k)로부터 v번째 사용자에 대한 심볼들만을 추출하고, 추출한 심볼들을 제2 추정치 검출부(246)로 출력한다(제254 단계).

제254 단계후에, 제2 추정치 검출부(246)는 제1 기지국 심볼 추출부(244)에서 추출된 v번째 사용자에 대한 심볼들로부터 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼의 추정치[

]를 검출하여 출력단자 OUT₄를 통해 출력한다(제256 단계).

이하, 도 16에 도시된 제1 기지국 심볼 추출부(244)의 본 발명에 의한 바람직한 실시예들 각각의 구성 및 동작과, 각 실시예에서 수행되는 본 발명에 의한 제254 단계를 수행하는 데이타 통신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 살펴본다.

먼저, 백색 가우시안 잡음이 더해지는 부가 화이트 가우시안 잡음(AWGN) 채널을 통해서 제1 기지국 송신부로부터 전송된 제2 심볼 블럭을 갖는 심볼 블럭 신호가 입력단자 IN_V+4를 통해 입력될 때 제1 기지국 심볼 추출부(244)의 실시예들(244A 또는 244B)에 대해 다음과 같이 살펴본다.

도 18은 도 16에 도시된 제1 기지국 심볼 추출부(244)의 본 발명에 의한 일 실시예(244A)의 블럭도로서, 승산기(260) 및 제2U+1 후 처리부(262)로 구성된다.

제254 단계를 수행하는 제1 기지국 심볼 추출부(244A)의 승산기(260)는 제252 단계에서 구한 제2 전 처리부(242)로부터 출력되며 백색 가우시안 잡음(n_k)을 포함하는 r_k와 α_vexp(-j2πkn_v/N)를 승산하고, 승산된 결과[

⁾]를 제2U+1 후 처리부(262)로 출력한다. 여기서, α_v는 v번째 사용자 신호의 크기 조절 인자를 나타내며, 예를 들면 L_v ^-0.5가 될 수 있다. 이 때, 제2U+1 후 처리부(262)는 승산기(260)에서 승산된 결과[

⁾]를 전술한 수학식 5와 마찬가지로 N_v 주기로 포개어 더하고, 포개고 더한 결과[r_k ^(v)]를 v번째 사용자에 대한 심볼로서 제2 추정치 검출부(246)로 출력한다.

제2 추정치 검출부(246)는 제2U+1 후 처리부(262)로부터 출력되는 결과[r_k ^(v)]로부터 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼의 추정치[

]를 검출한다. 이 때, α_vγ_v=1/L_v가 되도록 하면, 제2 추정치 검출부(246)는 추정치를 편리하게 검출할 수 있다.

도 19는 도 16에 도시된 제1 기지국 심볼 추출부(244)의 본 발명에 의한 다른 실시예(244B)의 블럭도로서, 푸리에 변환부(270), 스위칭부(272), 제1 제어부(274) 및 역 푸리에 변환부(276)로 구성된다.

제254 단계를 수행하는 제1 기지국 심볼 추출부(244B)의 푸리에 변환부(270)는 제252 단계에서 구한 제2 전 처리부(242)로부터 출력되며 백색 가우시안 잡음(n_k)을 포함하는 r_k를 N 포인트 푸리에 변환하고, 변환된 결과(R_n)를 스위칭부(272)로 출력한다. 여기서, n은 주파수 인자로서 0 이상이고 N-1 이하인 정수를 나타낸다. 즉, 0 ≤주파수 인자(n) ≤ 주요 심볼의 수(M 또는 N)-1 이 될 수 있다.

다음에, 푸리에 변환부(270)로부터 출력되는 N 포인트 푸리에 변환된 결과(R_n)가 v번째 사용자에 대한 변환된 결과[R_n ^(v)]일 때, R_n ^(v)를 N_v 포인트 역 푸리 에 변환하여 v번째 사용자에 대한 심볼들[r_k ^(v)]로서 제2 추정치 검출부(246)로 출력한다. 이를 위해, 제1 기지국 심볼 추출부(244B)는 도 19에 도시된 바와 같이, 스위칭부(272), 제1 제어부(274) 및 역 푸리에 변환부(276)를 마련할 수 있다.

스위칭부(272)는 푸리에 변환부(270)로부터 출력되는 결과(R_n)를 제1 제어부(274)로부터 출력되는 선택 신호(S₀)에 응답하여 v번째 사용자 신호[R_n ^(v) ]만을 분리하여 역 푸리에 변환부(276)로 출력한다. 제1 제어부(274)는 v번째 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호(n_v)와 L_v에 응답하여 선택 신호(S₀ )를 발생하여 스위칭부(272)로 출력한다. 역 푸리에 변환부(276)는 스위칭부(272)로부터 출력되는 R_n ^(v)를 N_v 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과[r_k ^(v)]를 제2 추정치 검출부(246)로 출력한다.

제2 추정치 검출부(246)는 역 푸리에 변환부(276)로부터 출력되는 결과[r_k ^(v)]로부터 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼의 추정치[

]를 검출한다.

다음으로, 패이딩 채널을 통해서 제1 기지국 송신부로부터 전송된 제2 심볼 블럭을 갖는 채널간 간섭이 발생한 심볼 블럭 신호가 입력단자 IN_V+4를 통해 입력될 때 제1 기지국 심볼 추출부(244)의 실시예들(244C, 244D 및 244E)을 다음과 같이 살펴본다.

이 경우, 채널 임펄스 응답(h_k)의 길이(L)가 순환 신장 심볼의 길이보다 짧다고 가정할 경우, 제2 전 처리부(242)에서 순환 신장 심볼을 제거하면 제2 심볼 블럭간의 간섭이 제거되며, 한 심볼 블럭 시간 동안 제2 전 처리부(242)로부터 출력되는 결과(r_k)는 전술한 수학식 7과 같이 표현된다. 이 때, 수학식 7에서 M은 N으로 바뀐다.

도 20은 도 16에 도시된 제1 기지국 심볼 추출부(244)의 본 발명에 의한 또 다른 실시예(244C)의 블럭도로서, 푸리에 변환부(280), 스위칭부(282), 제1 제어부(284), 제2 주파수 등화부(286) 및 역 푸리에 변환부(288)로 구성된다.

스위칭부(282)와 역 푸리에 변환부(288) 사이에 제2 주파수 등화부(286)를 마련하는 것을 제외하면, 도 20에 도시된 제1 기지국 심볼 추출부(224C)는 도 19에 도시된 제1 기지국 심볼 추출부(244B)와 동일한 구성을 갖는다.

즉, 제254 단계를 수행하는 제1 기지국 심볼 추출부(244C)의 푸리에 변환부(280)는 제252 단계에서 구한 제2 전 처리부(242)로부터 출력되는 결과(r_k)를 N 포인트 푸리에 변환하고, 푸리에 변환된 결과(R_n)를 스위칭부(282)로 출력한다. 이 때, 스위칭부(282)는 푸리에 변환부(280)로부터 출력되는 결과(R_n)로부터 제1 제어부(284)로부터 출력되는 선택 신호(S₀)에 응답하여 v번째 사용자에 대한 신호[R_n ^(v)]을 분리하여 제2 주파수 등화부(286)로 출력한다. 여기서, 제1 제어부(284)는 도 19에 도시된 제1 제어부(274)와 동일하게 동작하여 발생한 선택 신호(S₀)를 스위칭부(282)로 출력한다.

이 때, 제2 주파수 등화부(286)는 스위칭부(282)로부터 출력되는 v번째 사용자에 대한 변환된 결과[R_n ^(v)]의 위상과 크기를 보상하고, 보상된 결과[Z_n ^(v)]를 역 푸리에 변환부(288)로 출력한다. 즉, 제2 주파수 등화부(286)는 채널간 간섭을 주파수 영역에서 제거하는 역할을 한다. 이를 위해, 제2 주파수 등화부(286)는 스위칭부(282)로부터 출력되는 R_n ^(v)에 제2 소정 복소수를 승산하고, 승산된 결과[Z_n ^(v)]를 위상과 크기가 보상된 결과로서 역 푸리에 변환부(288)로 출력할 수 있다.

역 푸리에 변환부(288)는 제2 주파수 등화부(286)에서 보상된 결과[Z_n ^(v)]를 N_v 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과[z_k ^(v)]를 v번째 사용자에 대한 심볼들로서 제2 추정치 검출부(246)로 출력한다. 제2 추정치 검출부(246)는 역 푸리에 변환부(288)로부터 출력되는 결과[z_k ^(v)]로부터 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼의 추정치[

]를 검출한다.

도 21은 도 16에 도시된 제1 기지국 심볼 추출부(244)의 본 발명에 의한 또 다른 실시예(244D)의 블럭도로서, 제U+2 시간 등화부(290), 승산기(292) 및 제2U+2 후 처리부(294)로 구성된다.

제254 단계를 수행하는 제1 기지국 심볼 추출부(244D)의 제U+2 시간 등화부(290)는 제252 단계에서 구한 제2 전 처리부(242)로부터 출력되는 결과(r_k)로부터 시간영역에서 채널간 간섭을 제거하고, 채널간 간섭이 제거된 결과(z_k)를 승산기(292)로 출력한다.

이 때, 승산기(292)는 제U+2 시간 등화부(290)에서 채널간 간섭이 제거된 결과(z_k)와 α_vexp(-j2πkn_v/N)를 승산하고, 승산된 결과[

⁾]를 제2U+2 후 처리부(294)로 출력한다. 제2U+2 후 처리부(294)는 승산된 결과[

⁾]를 전술한 수학식 8과 같이 N_v 주기로 포개어 더하고, 그 결과[z_k ^(v)]를 v번째 사용자에 대한 심볼들로서 제2 추정치 검출부(246)로 출력한다.

도 22는 도 16에 도시된 제1 기지국 심볼 추출부(244)의 본 발명에 의한 또 다른 실시예(244E)의 블럭도로서, 승산기(300), 제2U+1 후 처리부(302) 및 제U+3 시간 등화부(304)로 구성된다.

제254 단계를 수행하는 제1 기지국 심볼 추출부(244E)의 승산기(300)는 제252 단계에서 구한 제2 전 처리부(242)로부터 출력되는 결과(r_k)와 α_vexp(-j2πkn_v/N)를 승산하고, 승산된 결과[

⁾]를 제2U+1 후 처리부(302)로 출력한다. 도 18에 도시된 제2U+1 후 처리부(262)와 동일한 기능을 수행하는 제2U+1 후 처리부(302)는 승산기(300)에서 승산된 결과[

⁾]를 N_v 주기로 포개어 더하고, 포개고 더한 결과[r_k ^(v)]를 제U+3 시간 등화부(304)로 출력한다. 제U+3 시간 등화부(304)는 제2U+1 후 처리부(302)에서 포개어 더한 결과[r_k ^(v)]로부터 시간 영역에서 채널간 간섭을 제거하고, 채널간 간섭이 제거된 결과[z_k ^(v)]를 v번째 사용자에 대한 심볼들로서 제2 추정치 검출부(246)로 출력한다.

이하, 도 14, 도 15, 도 21 및 도 22에 도시된 제1 ∼ 제U+3 시간 등화부들(210, 228, ... 230, 290 및 304) 각각의 본 발명에 의한 바람직한 실시예들의 구성 및 동작을 살펴보면 다음과 같다.

도 23은 제1 ∼ 제U+3 시간 등화부들(210, 228, ... 230, 290 및 304) 각각의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도로서, 푸리에 변환부(310), 제3 주파수 등화부(312) 및 역 푸리에 변환부(314)로 구성된다.

도 23에 도시된 푸리에 변환부(310)는 입력단자 IN_V+5를 통해 입력한 해당하는 값 즉, 제1 또는 제2 전 처리부(132 또는 242)로부터 출력되는 결과(r_k) 또는 후 처리부(224, ..., 226 또는 302)의 출력을 푸리에 변환하고, 푸리에 변환된 결과를 제3 주파수 등화부(312)로 출력한다. 여기서, 도 23에 도시된 시간 등화부가 도 14 또는 도 21에 도시된 제1 또는 제U+2 시간 등화부(210 또는 290)에 적용될 경우 푸리에 변환부(310)의 푸리에 변환은 M 또는 N 포인트이고 푸리에 변환된 M 또는 N개의 신호가 제3 주파수 등화부(312)로 출력된다. 그러나, 도 23에 도시된 시간 등화 부가 도 15 또는 도 22에 도시된 제2 ∼ 제U+1 및 제U+3 시간 등화부들(228, ..., 230 및 304)중 어느 하나에 적용될 경우 푸리에 변환부(310)의 푸리에 변환은 M_u 또는 N_v 포인트이고 푸리에 변환된 M_u 또는 N_v개의 신호가 제3 주파수 등화부(312)로 출력된다.

제3 주파수 등화부(312)는 푸리에 변환부(310)로부터 출력되는 푸리에 변환된 M 또는 N개(또는, M_u 또는 N_v개)의 신호에 제3 소정 복소수를 승산하고, 승산된 결과를 역 푸리에 변환부(314)로 출력한다. 즉, 제3 주파수 등화부(312)는 주파수 영역에서 채널간 간섭을 제거하는 역할을 한다.

역 푸리에 변환부(314)는 제3 주파수 등화부(312)로부터 출력되는 승산된 결과를 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환한 결과를 채널간 간섭이 제거된 결과로서 출력단자 OUT₅를 통해 출력한다. 여기서, 도 23에 도시된 시간 등화부가 도 14 또는 도 21에 도시된 제1 또는 제U+2 시간 등화부(210 또는 290)에 적용될 경우 역 푸리에 변환부(314)의 역 푸리에 변환은 M 또는 N 포인트이고, 도 15 또는 도 22에 도시된 제2 ∼ 제U+1 및 제U+3 시간 등화부들(228, ..., 230 및 304)중 어느 하나에 적용될 경우 역 푸리에 변환부(314)의 역 푸리에 변환은 M_u 또는 N_v 포인트이다.

도 24는 도 15 또는 도 22에 도시된 제2 ∼ 제U+1 및 제U+3 시간 등화부들(228, ..., 230 및 304) 각각의 본 발명에 의한 바람직한 다른 실시예의 블럭도로서, 제1 및 제2 유한 임펄스 응답(FIR:Finite Impulse Response) 필터들(320 및 322), 지연부(324) 및 제2 가산기(326)로 구성된다.

도 24에 도시된 제1 FIR 필터(320)는 입력단자 IN_V+6을 통해 해당하는 후 처리부(224, ..., 226 또는 302)로부터 입력한 결과[r_k ^(u) 또는 r_k ^(v) ]를 유한 임펄스 응답 필터링하고, 필터링된 결과를 제2 가산기(326)로 출력한다.

지연부(324)는 제1 또는 제2 추정치 검출부(136 또는 246)로부터 출력되는 추정치를 입력단자 IN_V+7을 통해 입력하여 지연하고, 지연된 결과를 제2 FIR 필터(322)로 출력한다. 이 때, 제2 FIR 필터(322)는 지연부(324)에서 지연된 결과를 유한 임펄스 응답 필터링하고, 필터링된 결과를 제2 가산기(326)로 출력한다.

제2 가산기(326)는 제1 및 제2 FIR 필터들(320 및 322)에서 필터링된 결과들을 가산하고, 가산된 결과를 채널간 간섭이 제거된 결과[z_k ^(u) 또는 z_k ^(v)]로서 출력단자 OUT₆을 통해 제1 또는 제2 추정치 검출부(136 또는 246)로 출력한다.

본 발명의 또 다른 실시예에 의하면, 도 14, 도 15, 도 21 및 도 22에 도시된 제1 ∼ 제U+3 시간 등화부들(210, 228, ... 230, 290 및 304) 각각은 해당하는 값 즉, 제1 또는 제2 전 처리부(132 또는 242)로부터 출력되는 결과(r_k) 또는 후 처리부(224, ..., 226 또는 302)의 출력을 유한 임펄스 응답 필터링하고, 필터링된 결과를 채널간 간섭이 제거된 결과로서 출력하는 유한 임펄스 응답 필터로 구현될 수 있다.

한편, 본 발명에 의한 데이타 통신 장치 및 방법은 데이타를 블럭 단위로 송신 및 수신하므로 공간-시간 코드(space-time code)를 쉽게 구현할 수 있다. 여기 서, 공간-시간 코드는, 2000년 5월에 ICC(International Conference on Communications)라는 학회에서 "A Transmit Diversity Scheme for Channels with Intersymbol Interference"라는 제목으로 'Erik Lindskog'와 'Arogyaswami Paulraj'들에 의해 발표된 논문의 페이지 307 쪽부터 311쪽에 개시되어 있다. 예를 들면, 전술한 바와 같이 제2 사용자 송신부 또는 제2 기지국 송신부는 두 개의 심볼 블럭 신호들을 동시에 전송할 수 있다.

이하, 제2 사용자 송신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 구성 및 동작과 제2 사용자 송신부에서 사용자 정보를 전송하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 25는 제2 사용자 송신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도로서, 제1 다이버스티(diversity) 신호 생성부(330), 제1 및 제2 블럭 전송부들(332 및 334)로 구성된다.

도 26은 도 25에 도시된 제2 사용자 송신부에서 사용자 정보를 전송하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 변형하거나 변형하지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들을 구하는 단계(제340 및 제342 단계들) 및 제1 서브 블럭들로부터 두 개의 제1 심볼 블럭들을 생성하여 전송하는 단계(제344 단계)로 이루어진다.

도 25에 도시된 제2 사용자 송신부는 사용자 정보를 두 개의 제1 심볼 블럭들 단위로 제2 기지국 수신부로 전송한다. 이를 위해, 먼저, 제1 다이버스티 신호 생성부(330)는 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에, 제1 인코더(50)로부터 입력단자 IN_V+8을 통해 입력한 변형되지 않은 홀수번째 제1 서브 블럭 자체를 제1 블럭 전송부(332)로 전송하는 동시에 제1 인코더(50)로부터 입력단자 IN_V+8을 통해 입력한 입력한 변형되지 않은 짝수번째 제1 서브 블럭 자체를 제2 블럭 전송부(334)로 각각 보낸다(제340 단계).

제340 단계후에, 제1 다이버스티 신호 생성부(330)는 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에, 제1 인코더(50)로부터 입력단자 IN_V+8을 통해 입력한 짝수번째 제1 서브 블럭의 복소 공액에 -1을 승산한 결과를 역순으로 변형하여 제1 블럭 전송부(332)로 전송하는 동시에 제1 인코더(50)로부터 입력단자 IN_V+8을 통해 입력한 홀수번째 제1 서브 블럭의 복소 공액을 역순으로 변형하여 제2 블럭 전송부(334)로 각각 보낸다(제342 단계).

예컨데, 제1 다이버스티 신호 생성부(330)는 도 4에 도시된 제1 인코더(50)로부터 입력단자 IN_V+8을 통해 입력한 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들을 심볼 블럭 시간 마다 변형하고, 변형하지 않은 홀수번째 제1 서브 블럭이나 변형한 짝수번째 제1 서브 블럭을 제1 블럭 전송부(332)로 보낸다. 또한, 제1 다이버스티 신호 생성부(330)는 도 4에 도시된 제1 인코더(50)로부터 입력단자 IN_V+8을 통해 입력한 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들을 심볼 블럭 시간 마다 변형하고, 변형하지 않은 짝수번째 제1 서브 블럭이나 변형한 홀수번째 제1 서브 블럭을 제2 블럭 전송부(334)로 보낸다.

제342 단계후에, 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에 제1 및 제2 블럭 전송부들(332 및 334)은 제340 단계에서 보내진 변형되지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들을 각각 제1 다이버스티 신호 생성부(330)로부터 입력하고 입력한 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들로부터 심볼 블럭 신호를 각각 한 개씩 생성하는 한편, 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에 제1 및 제2 블럭 전송부들(332 및 334)은 제342 단계에서 보내진 변형된 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들을 각각 제1 다이버스티 신호 생성부(330)로부터 입력하고, 변형된 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들로부터 심볼 블럭 신호를 각각 한 개씩 생성하며, 생성된 두 개의 심볼 블럭 신호들을 출력단자 OUT₇ 및 OUT₈을 통해 제2 기지국 수신부로 전송한다(제344 단계). 이를 위해, 제2 사용자 송신부의 제1 및 제2 블럭 전송부들(332 및 334) 각각은 도 4에 도시된 제1 사용자 송신부에서 제1 블럭 반복부(52), 승산기(54), 제1 순환 신장 삽입부(36) 및 제1 신호 전송부(58)로 구현될 수 있다. 예컨데, 제1 및 제2 블럭 전송부들(332 및 334)은 제1 다이버스티 신호 생성부(330)로부터 교대로 출력되는 변형된 결과들 또는 변형되지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들 자체로부터 심볼 블럭 신호를 두 개씩 생성한다. 이 때, 도 26에 도시된 방법을 수행하기 위해, 전술한 도 25에 도시된 제2 사용자 송신부는 도 4에 도시된 제1 인코더(50)를 더 마련할 수 있다.

이하, 제2 기지국 송신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 구성 및 동작과 제2 기지국 송신부에서 기지국 정보를 전송하는 데이타 통신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 27은 제2 기지국 송신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도로서, 제2 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들(350, ... 및 352), 제3 및 제4 블럭 전송부들(354 및 356)로 구성된다.

도 28은 도 27에 도시된 제2 기지국 송신부에서 기지국 정보를 전송하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, V개의 제2 사용자 수신부(들) 각각에 대한 변형되거나 변형되지 않은 홀수번째 및 짝수번째 서브 블럭들을 구하는 단계(제360 및 제362 단계들) 및 서브 블럭들로부터 두 개의 제2 심볼 블럭들을 생성하여 전송하는 단계(제364 단계)로 이루어진다.

도 27에 도시된 제2 기지국 송신부는 기지국 정보를 v번째 제2 사용자 수신부로 두 개의 제2 심볼 블럭들 단위로 동시에 전송한다. 이를 위해, 먼저, 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에 제2 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부(들)(350, ... 및 352)은 도 6에 도시된 제2 ∼ 제V+1 인코더(들)(70, ... 및 72)로부터 입력단자 IN_V+9 ∼ IN_2V+8을 통해 입력한 변형되지 않은 홀수번째 제2 ∼ 제V+1 서브 블럭들을 제3 블럭 전송부(354)로 전송하는 동시에 도 6에 도시된 제2 ∼ 제V+1 인코더들(70, ... 및 72)로부터 입력단자 IN_V+9 ∼ IN_2V+8을 통해 입력한 변형되지 않은 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들을 제4 블럭 전송부(356)로 각각 보낸다(제360 단계).

제360 단계후에, 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에, 제2 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들(350, ... 및 352)은 도 6에 도시된 제2 ∼ 제V+1 인코더들(70, ... 및 72)로부터 입력단자 IN_V+9 ∼ IN_2V+8을 통해 입력한 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들의 복소 공액에 -1을 승산한 결과를 역순으로 변형하여 제3 블럭 전송부(354)로 보내는 동시에 홀수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들의 복소 공액을 역순으로 변형하여 제4 블럭 전송부(356)로 보낸다(제362 단계).

이를 위해, 제2 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들(350, ... 및 352)중 하나인 제v+1 다이버스티 신호 생성부(350, ... 또는 352)는 입력단자 IN_V+v+8을 통해 제v+1 인코더(70, ... 또는 72)로부터 입력한 홀수번째 및 짝수번째 제v+1 서브 블럭들을 심볼 블럭 시간 마다 변형하고, 변형한 결과들 또는 변형하지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제v+1 서브 블럭들을 심볼 블럭 시간 마다 교대로 제3 및 제4 블럭 전송부들(354 및 356)로 출력한다.

제362 단계후에, 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에, 제3 블럭 전송부(354)는 제360 단계에서 보내진 변형되지 않은 홀수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들을 제2 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들(350, ... 및 352)로부터 입력하고, 입력한 홀수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들로부터 심볼 블럭 신호를 생성하고, 동일한 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에 제4 블럭 전송부(356)는 제360 단계에서 보내진 변형되지 않은 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들을 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들(350, ... 및 352)들로부터 입력하고, 입력한 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들로부터 심볼 블럭 신호를 생성하며, 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에 제3 블럭 전송부(354)는 제362 단계 에서 보내진 변형된 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들로부터 심볼 블럭 신호를 생성하며, 동일한 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에 제4 블럭 전송부(356)는 제362 단계에서 보내진 변형된 홀수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭(들)로부터 심볼 블럭 신호를 생성하며, 제3 및 제4 블럭 전송부(들)(354 및 356)은 생성된 두 개의 심볼 블럭 신호들을 출력단자 OUT₉ 및 OUT₁₀을 통해 제2 사용자 수신부로 전송한다(제364 단계). 이를 위해, 제3 및 제4 블럭 전송부들(354 및 356) 각각은 예를 들면, 도 6에 도시된 제1 기지국 송신부의 제2 ∼ 제V+1 블럭 반복부(들)(74, ... 및 76), V개의 승산기(들)(78, ... 및 80), 제1 가산기(82), 제2 순환 신장 삽입부(84) 및 제2 신호 전송부(86)를 마련할 수 있다.

예컨데, 제3 및 제4 블럭 전송부들(354 및 356)은 제2 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들(350, ... 및 352) 각각으로부터 교대로 출력되는 변형된 또는 변형되지 않은 홀수번째 및 짝수번째 제2 ∼ 제V+1 서브 블럭들 자체로부터 심볼 블럭 신호를 두 개씩 생성한다. 도 28에 도시된 방법을 수행하기 위해, 도 27에 도시된 제2 기지국 송신부는 도 6에 도시된 제2 ∼ 제V+1 인코더들(70, ... 및 72)을 더 마련할 수 있다.

이하, 도 25 및 도 27에 도시된 제1 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들(330, 350, ... 및 352) 각각에 대한 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 구성 및 동작을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 29는 제1 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들(330, 350, ... 및 352) 각각에 대한 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도로서, 제1 및 제2 스위칭부 들(370 및 372), 스위칭 신호 발생부(374), 제1 및 제2 시간 반전부들(376 및 378), 제1 및 제2 복소 공액부들(380 및 382) 및 승산기(384)로 구성된다.

도 29에 도시된 제1 스위칭부(370)는 제1 인코더(50)로부터 입력단자 IN_2V+9를 통해 입력한 홀수번째 제1 서브 블럭을 스위칭 신호 발생부(374)로부터 출력되는 제1 스위칭 신호(S₁)에 응답하여 출력단자 OUT₁₁을 통해 제1 블럭 전송부(332)로 출력하거나 또는 제1 시간 반전부(376)로 출력한다. 또는, 제1 스위칭부(370)는 제v+1 인코더(70, ... 또는 72)로부터 입력단자 IN_2V+9를 통해 입력한 홀수번째 제v+1 서브 블럭을 스위칭 신호 발생부(374)로부터 출력되는 제1 스위칭 신호(S₁)에 응답하여 출력단자 OUT₁₁을 통해 제3 블럭 전송부(354)로 출력하거나 또는 제1 시간 반전부(376)로 출력한다.

이와 비슷하게, 제2 스위칭부(372)는 제1 인코더(50)로부터 입력단자 IN_2V+9를 통해 입력한 짝수번째 제1 서브 블럭을 스위칭 신호 발생부(374)로부터 출력되는 제2 스위칭 신호(S₂)에 응답하여 출력단자 OUT₁₂를 통해 제2 블럭 전송부(334)로 출력하거나 제2 시간 반전부(378)로 출력한다. 또는, 제2 스위칭부(372)는 제v+1 인코더(70, ... 또는 72)로부터 입력단자 IN_2V+9를 통해 입력한 짝수번째 제v+1 서브 블럭을 스위칭 신호 발생부(374)로부터 출력되는 제2 스위칭 신호(S₂)에 응답하여 출력단자 OUT₁₂를 통해 제4 블럭 전송부(356)로 출력하거나 제2 시간 반전부(378)로 출력한다.

전술한 제1 및 제2 스위칭부들(370 및 372)의 스위칭 동작을 위해, 스위칭 신호 발생부(374)는 심볼 블럭 시간 마다 제1 및 제2 스위칭부들(370 및 372) 각각이 홀수번째 및 짝수번째 제1 서브 블럭들 각각을 제1 및 제2 블럭 전송부들(332 및 334)로 출력하도록 하거나 제1 및 제2 시간 반전부들(376 및 378)로 출력하는 것이 교대로 일어나도록 제1 및 제2 스위칭 신호들(S₁ 및 S₂)을 출력한다. 또는, 스위칭 신호 발생부(374)는 심볼 블럭 시간 마다 제1 및 제2 스위칭부들(370 및 372) 각각이 홀수번째 및 짝수번째 제v+1 서브 블럭들 각각을 제3 및 제4 블럭 전송부들(354 및 356)로 출력하도록 하거나 제1 및 제2 시간 반전부들(376 및 378)로 출력하는 것이 교대로 일어나도록 제1 및 제2 스위칭 신호들(S₁ 및 S₂)을 출력한다.

한편, 제1 시간 반전부(376)는 제1 스위칭부(370)로부터 입력한 홀수번째 제1 또는 제v+1 서브 블럭을 역순으로 제1 복소 공액부(380)로 출력한다. 이 때, 제1 복소 공액부(380)는 제1 시간 반전부(376)의 출력에 복소 공액을 생성하고, 생성된 복소 공액을 출력단자 OUT₁₂를 통해 제2 또는 제4 블럭 전송부(334 또는 356)로 출력한다. 이와 비슷하게, 제2 시간 반전부(378)는 제2 스위칭부(372)로부터 입력한 짝수번째 제1 또는 제v+1 서브 블럭을 역순으로 제2 복소 공액부(382)로 출력한다. 이 때, 제2 복소 공액부(382)는 제2 시간 반전부(378)의 출력에 복소 공액을 생성하고, 생성된 복소 공액을 승산기(384)로 출력한다. 승산기(384)는 제2 복소 공액부(382)의 출력에 -1을 승산하고, 승산된 결과를 출력단자 OUT₁₁을 통해 제1 또는 제3 블럭 전송부(332 또는 354)로 출력한다.

따라서, 제1 블럭 전송부(332)에 포함되는 제1 블럭 반복부(52)는 제1 스위칭부(370)로부터 출력되는 홀수번째 제1 서브 블럭 또는 승산기(384)의 출력을 L_u번 반복하여 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 생성한다. 또한, 제3 블럭 전송부(354)에 포함되는 제v+1 블럭 반복부(74, ... 또는 76)는 제1 스위칭부(370)로부터 출력되는 홀수번째 제v+1 서브 블럭 또는 승산기(384)의 출력을 L_v번 반복하여 N개의 심볼들[a_k' ^(v)]을 생성한다. 이 때, 제2 블럭 전송부(334)에 포함되는 제1 블럭 반복부(52)는 제2 스위칭부(372)로부터 출력되는 짝수번째 제1 서브 블럭 또는 제1 복소 공액부(380)의 출력을 L_u번 반복하여 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 생성한다. 또한, 제4 블럭 전송부(356)에 포함되는 제v+1 블럭 반복부(74, ... 또는 76)는 제2 스위칭부(372)로부터 출력되는 짝수번째 제v+1 서브 블럭 또는 제1 복소 공액부(380)의 출력을 L_v번 반복하여 N개의 심볼들[a_k' ^(v)]을 생성한다.

이하, 제2 기지국 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 구성 및 동작과 제2 기지국 수신부에서 사용자 정보를 추정하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 30은 제2 기지국 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도로서, 제3 신호 수신부(390), 제3 전 처리부(392), 제2 사용자 심볼 추출부(394) 및 제3 추정치 검출부(396)로 구성된다.

도 31은 도 30에 도시된 제2 기지국 수신부에서 사용자 정보를 추정하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 제1 심볼 블럭에서 사이클릭 순환 신장 심볼을 제거한 결과로부터 주파수 영역에서 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들을 추출하는 단계(제430 ∼ 제440 단계들), 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들의 추정치들을 검출하는 단계(제442 단계)로 이루어진다.

도 30에 도시된 제2 기지국 수신부는 U개의 제2 사용자 송신부(들) 각각 예를 들면 도 25에 도시된 제2 사용자 송신부로부터 전송된 두 개의 심볼 블럭 신호들중 하나를 수신하고, 수신한 심볼 블럭 신호로부터 u번째 사용자 심볼을 추정한다. 이를 위해, 먼저, 제3 신호 수신부(390)는 U개의 제2 사용자 송신부(들) 각각으로부터 전송된 심볼 블럭 신호들중 하나를 입력단자 IN_2V+10을 통해 수신하고, 수신한 심볼 블럭 신호를 제1 심볼 블럭으로 변환하며, 변환된 제1 심볼 블럭을 제3 전 처리부(392)로 출력한다(제430 단계).

제430 단계후에, 제3 전 처리부(392)는 제3 신호 수신부(390)로부터 입력한 제1 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 시작 지점을 기준으로 제1 심볼 블럭에서 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)를 제2 사용자 심볼 추출부(394)로 출력한다(제432 단계).

제432 단계후에, 제2 사용자 심볼 추출부(394)는 제3 전 처리부(392)로부터 출력되는 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)로부터 주파수 영역에서 u번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들을 추출하고, 추출된 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들을 제3 추정치 검출부(396)로 출력한다(제434 ∼ 제440 단계들). 이를 위해, 제2 사용자 심볼 추출부(394)는 도 30에 도시된 바와 같이, 푸리에 변환부(400), 제1 분리부(402), 제2 제어부(404), 제1 다이버스티 등화부(406), 분배부들(408 및 410), 제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환부들(412, ... 및 414) 및 제U+1 ∼ 제2U 역 푸리에 변환부들(416, ... 및 418)로 구성될 수 있다.

제432 단계후에, 푸리에 변환부(400)는 제3 전 처리부(392)로부터 출력되는 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)를 M 포인트 푸리에 변환하고, 변환된 결과(R_n)를 제1 분리부(402)로 출력한다(제434 단계).

제434 단계후에, 제1 분리부(402)는 푸리에 변환부(400)로부터 출력되는 푸리에 변환된 결과(R_n)를 제2 제어부(404)로부터 출력되는 제3 스위칭 신호(S₃)에 응답하여 홀수번째 심볼 블럭 시간에서 푸리에 변환된 결과(R_1,n)와 짝수번째 심볼 블럭 시간에서 푸리에 변환된 결과(R_2,n)로 분리하고, 분리된 결과(R_1,n 및 R_2,n )를 제1 다이버스티 등화부(406)로 출력한다(제436 단계). 이 때, 제1 분리부(402)로부터 제1 다이버스티 등화부(406)로 R_1,n 및 R_2,n가 단위 심볼 블럭 시간 마다 교대로 출력된다. 제1 분리부(402)의 분리동작을 위해, 제2 제어부(404)는 심볼 블럭 시간마다 R_n이 R_1,n 또는 R_2,n로서 교대로 출력되도록 제3 스위칭 신호(S₃)를 발생하여 제1 분리부(402)로 출력한다.

제436 단계후에, 제1 다이버스티 등화부(406)는 제1 분리부(402)로부터 출력되는 R_1,n, R_2,n과, 두 개의 심볼 블럭 신호들이 전송되는 채널들의 특성들(H_1,n 및 H_2,n)을 이용하여 채널간 간섭을 제거하고, 채널간 간섭이 제거된 결과(Z_1,n 및 Z_{2, n})를 분배부들(408 및 410)로 각각 출력한다(제438 단계). 여기서, 제1 다이버스티 등화부(406)로부터 출력되는 Z_1,n 및 Z_{2, n}의 각 크기는 M이다. 이 때, 제1 다이버스티 등화부(406)는 채널간 간섭이 제거된 결과인 Z_1,n 및 Z_{2, n}를 동시에 분배부들(408 및 410)로 출력할 수도 있고, Z_1,n 및 Z_{2, n}를 분배부들(408 및 410)로 단위 심볼 블럭 시간마다 교대로 출력할 수도 있다.

본 발명에 일 실시예에 의하면, 제1 다이버스티 등화부(406)는 다음 수학식 10과 같이 최소 평균 제곱 에러(MMSE:Minimum Mean Square Error) 방식에 의해 채널간 간섭이 제거된 결과(Z_1,n, Z_{2, n})를 계산할 수 있다.

,

여기서, n=0, 1, ... 또는 M-1이고, SNR은 u번째 사용자 심볼과 가우시안 잡음간의 신호 대 잡음비를 나타내며, 다음 수학식 11과 같이 표현할 수 있다.

여기서, E { ｜a_k ^(u)｜² }와 E {｜n_k｜²}는 각각 a_k ^(u)와 n_k의 평균 전력을 나타낸다.

본 발명의 다른 실시예에 의하면, 제1 다이버스티 등화부(406)는 다음 수학식 12와 같이 제로 포싱(zero forcing) 방식에 의해 채널간 간섭이 제거된 결과(Z_1,n, Z_{2, n})를 계산할 수도 있다.

,

여기서, n=0, 1, ... 또는 M-1이다. 수학식 12는 수학식 10에서 1/SNR = 0으로 한 결과임을 알 수 있다.

만일, α_uγ_u = 1/L_u라면 수학식 10 또는 12에서, R_1,n ^(u), R_2,n ^(u), H_1,n ^(u) 및 H_2,n ^(u)는 다음 수학식 13과 같이 표현될 수 있다.

여기서, A_1,n와 A_2,n는 각각 a_1,k ^(u)와 a_2,k ^(u)를 푸리에 변환한 결과를 나타내고, N'_1,n과 N'_2,n은 각각 n'_1,k와 n'_2,k를 푸리에 변환한 결과를 나타내며, h_1,l는 제1 블럭 전송부(332)로부터 전송된 심볼 블럭 신호의 채널 임펄스 응답을 나타내고, h_2,l은 제2 블럭 전송부(334)로부터 전송된 심볼 블럭 신호의 채널 임펄스 응답을 각각 나타낸다.

제438 단계후에, 채널간 간섭이 제거된 결과(Z_1,n, Z_{2, n})가 u번째 사용자에 대한 결과[Z_1,n ^(u), Z_2,n ^(u)]일 때, Z_1,n ^(u) 및 Z_2,n ^(u)를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하여 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들을 구한다(제440 단계). 이를 위해, 제2 사용자 심볼 추출부(394)는 분배부들(408 및 410)과 제1 ∼ 제2U 역 푸리에 변환부들(412, ..., 414, 416, ... 및 418)을 마련할 수 있다. 분배부(408)는 제1 다이버스티 등화부(406)로부터 출력되는 결과(Z_1,n)를 제2 제어부(404)로부터 발생되는 선택 신호(S_O)에 응답하여 제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환부들(412, ... 및 414)중 하나로 각 사용자 별로 분배하여 u번째 사용자에 대한 신호[Z_1,n ^(u)]로서 해당하는 역 푸리에 변환부(412, ... 또는 414)로 출력한다. 또한, 분배부(410)는 제1 다이버스티 등화부(406)로부터 출력되는 결과(Z_2,n)를 제2 제어부(404)로부터 발생되는 선택 신호(S_O)에 응답하여 제U+1 ∼ 제2U 역 푸리에 변환부들(416, ... 및 418)중 하나로 각 사용자 별로 분배하여 u번째 사용자에 대한 신호[Z_2,n ^(u)]로서 해당하는 역 푸리에 변환부(416, ... 또는 418)로 출력한다. 여기서, 제2 제어부(404)는 제1 제어부와 마찬가지로 선택 신호(S_O)를 생성한다.

이 때, 제u 역 푸리에 변환부(412, ... 또는 414)는 분배부(408)로부터 출력되는 Z_1,n ^(u)를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하고 역 푸리에 변환된 결과[z _1,k ^(u)]를 u번째 사용자에 대한 홀수번째 사용자 심볼로서 제3 추정치 검출부(396)로 출력한다. 또한, 제U+u 역 푸리에 변환부(416, ... 또는 418)는 분배부(410)로부터 출력되는 Z_2,n ^(u)를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하고 역 푸리에 변환된 결과[z_2,k ^(u)]를 u번째 사용자에 대한 짝수번째 사용자 심볼로서 제3 추정치 검출부(396)로 출력한다.

제440 단계후에, 제3 추정치 검출부(396)는 제2 사용자 심볼 추출부(394)에서 추출된 u번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들[z_1,k ^(u) 및 z_2,k ^(u)]로부터 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼의 추정치들[

및

]을 검출한다(제442 단계). 이를 위해, 본 발명에 의하면 제3 추정치 검출부(396)는 제1 ∼ 제2U 검출기들(420, ..., 422, 424, ... 및 426)을 마련할 수 있다. 제u 검출기(420, ... 또는 422)는 제u 역 푸리에 변환부(412, ... 또는 414)로부터 출력되는 결과[z_1,k ^(u)]로부터 홀수번째 사용자 심볼의 추정치[

]를 검출하고, 제U+u 검출기(424, ... 또는 426)는 제U+u 역 푸리에 변환부(416, ... 또는 418)로부터 출력되는 결과[z_2,k ^(u)]로부터 짝수번째 사용자 심볼의 추정치[

]를 검출한다.

이하, 제2 사용자 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 구성 및 동작과 제2 사용자 수신부에서 기지국 정보를 추정하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 32는 제2 사용자 수신부의 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예의 블럭도로서, 제4 신호 수신부(450), 제4 전 처리부(452), 제2 기지국 심볼 추출부(454) 및 제4 추정치 검출부(456)로 구성된다.

도 33은 도 32에 도시된 제2 사용자 수신부에서 기지국 정보를 추정하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 제2 심볼 블럭에서 사이클릭 순환 신장 심볼을 제거한 결과로부터 주파수 영역에서 v번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 심볼들을 추출하는 단계(제480 ∼ 제490 단계들), 홀수번째 및 짝수번째 심볼들로부터 기지국 심볼의 추정치들을 검출하는 단계(제492 단계)로 이루어진다.

도 32에 도시된 제2 사용자 수신부는 제2 기지국 송신부로부터 전송된 두 개 의 심볼 블럭 신호들중 하나를 수신하고, 수신한 심볼 블럭 신호로부터 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼을 추정한다. 이를 위해, 먼저, 제2 사용자 수신부의 제4 신호 수신부(450)는 하나의 심볼 블럭 신호를 입력단자 IN_2V+11을 통해 수신하고, 수신한 심볼 블럭 신호를 제2 심볼 블럭으로 변환하며, 변환된 제2 심볼 블럭을 제4 전 처리부(452)로 출력한다(제480 단계).

제480 단계후에, 제4 전 처리부(452)는 제4 신호 수신부(452)로부터 입력한 제2 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 시작 지점을 기준으로 제2 심볼 블럭에서 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)를 제2 기지국 심볼 추출부(454)로 출력한다(제482 단계).

제482 단계후에, 제2 기지국 심볼 추출부(454)는 제4 전 처리부(452)로부터 출력되는 순환 신장 심볼이 제거된 결과(r_k)로부터 v번째 사용자의 홀수번째 및 짝수번째 심볼들만을 추출하고, 추출된 홀수번째 및 짝수번째 심볼들을 제4 추정치 검출부(456)로 출력한다(제484 ∼ 제490 단계들). 이를 위해, 제2 기지국 심볼 추출부(454)는 예를 들면 도 32에 도시된 바와 같이 사용자 신호 검출부(460), 제2 분리부(462), 제3 제어부(464), 제2 다이버스티 등화부(466), 제1 및 제2 역 푸리에 변환부들(468 및 470)로 구현될 수 있다.

제482 단계후에, 사용자 신호 검출부(460)는 제4 전 처리부(452)로부터 출력되는 순환 신장 심볼이 제거된 결과(r_k)를 푸리에 변환한 결과에서 v번째 사용자의 신호[R_n ^(v)]만을 검출하고, 검출된 v번째 사용자의 신호[R_n ^(v)]를 제2 분리부(462)로 출력한다(제484 단계).

이하, 도 32에 도시된 사용자 신호 검출부(460)의 본 발명에 의한 바람직한 실시예들 각각의 구성 및 동작을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 34는 사용자 신호 검출부(460)에 대한 본 발명에 의한 바람직한 일 실시예(460A)의 블럭도로서, 승산기(500), 제2U+3 후 처리부(502) 및 푸리에 변환부(504)로 구성된다.

제484 단계를 수행하기 위해, 승산기(500)는 제4 전 처리부(452)로부터 출력되는 r_k와 α_vexp(-j2πkn_v/N)를 승산하고, 승산된 결과[

⁾]를 제2U+3 후 처리부(502)로 출력한다. 이 때, 제2U+3 후 처리부(502)는 승산기(500)에서 승산된 결과[

⁾]를 전술한 수학식 5와 같이 N_v 주기로 포개어 더하고, 그 결과[r_k ^(v)]를 푸리에 변환부(504)로 출력한다. 이 때, 수학식 5에서 u를 v로 바꾸고, M_u를 N_v로 바꾸면 된다. 푸리에 변환부(504)는 제2U+3 후 처리부(502)로부터 출력되는 포개어 더한 결과[r_k ^(v)]를 N_v 포인트 푸리에 변환하고, 푸리에 변환한 결과를 v번째 사용자의 신호[R_n ^(v)]로서 결정하여 제2 분리부(462)로 출력한다.

도 35는 사용자 신호 검출부(460)에 대한 본 발명에 의한 바람직한 다른 실 시예(460B)의 블럭도로서, 푸리에 변환부(510), 스위칭부(512) 및 제1 제어부(514)로 구성된다.

제484 단계를 수행하기 위해, 푸리에 변환부(510)는 제4 전 처리부(452)로부터 출력되는 결과(r_k)를 N 포인트 푸리에 변환하고, 푸리에 변환된 결과(R_n)를 스위칭부(512)로 출력한다. 이 때, 스위칭부(512)는 푸리에 변환부(510)로부터 출력되는 결과(R_n)를 제1 제어부(514)로부터 출력되는 선택 신호(S₀)에 응답하여 R_n ^(v)로서 제2 분리부(462)로 출력한다. 이를 위해, 제1 제어부(514)는 고유 주파수 오프셋 번호(n_v)와 L_v에 응답하여 선택 신호(S₀)를 발생하여 스위칭부(512)로 출력한다.

한편, 제484 단계후에, 제2 분리부(462)는 사용자 신호 검출부(460)로부터 출력되는 R_n ^(v)를 제3 제어부(464)로부터 출력되는 제4 스위치 신호(S₄)에 응답하여 홀수번째 심볼 블럭 시간에서 검출한 신호[R_1,n ^(v)]와 짝수번째 심볼 블럭 시간에서 검출한 신호[R_2,n ^(v)]로 분리하고, 분리된 신호[R_1,n ^(v), R _2,n ^(v)]를 제2 다이버스티 등화부(466)로 출력한다(제486 단계). 여기서, R_1,n ^(v) 및 R_2,n ^(v) 각각의 크기는 N_v이다. 이 때, 제2 분리부(462)는 R_1,n ^(v) 및 R_2,n ^(v)를 제2 다이버스티 등화부(466)로 단위 심볼 블럭 시간 마다 교대로 출력한다. 이를 위해, 제3 제어부(464)는 심볼 블럭 시간마 다 R_n ^(v)이 R_1,n ^(v) 또는 R_2,n ^(v) 로서 교대로 제2 다이버스티 등화부(466)로 출력되도록 제4 스위칭 신호(S₄)를 발생하여 제2 분리부(462)로 출력한다.

제486 단계후에, 제2 다이버스티 등화부(466)는 제2 분리부(462)로부터 입력한 R_1,n ^(v), R_2,n ^(v)와 H_1,n ^(v) 및 H_{2, n} ^(v)을 이용하여 채널간 간섭을 제거하고, 채널간 간섭을 제거한 결과[Z_1,n ^(v) 및 Z_{2, n} ^(v)]를 제1 및 제2 역 푸리에 변환부들(468 및 470)로 각각 출력한다(제488 단계). 이 때, 제2 다이버스티 등화부(466)는 Z_1,n ^(v) 및 Z_{2, n} ^(v)를 제1 및 제2 역 푸리에 변환부들(468 및 470)로 각각 동시에 출력할 수도 있고, 단위 심볼 블럭 시간 마다 Z_1,n ^(v) 또는 Z_{2, n} ^(v)를 제1 또는 제2 역 푸리에 변환부(468 또는 470)로 교대로 출력할 수도 있다.

본 발명에 의한 일 실시예에 의하면, 제2 다이버스티 등화부(466)는 다음 수학식 14와 같이 최소 평균 제곱 에러 방식에 의해 Z_1,n ^(v), Z_{2, n} ^(v) 를 계산할 수 있다.

,

여기서, n=0, 1, ... 또는 M_u-1이고, SNR은 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼과 가우시안 잡음간의 신호 대 잡음비를 나타내며, 다음 수학식 15와 같이 표현 할 수 있다.

여기서, E { ｜a_k ^(v)｜² }와 E {｜n'_k｜²}는 각각 a_k ^(v)와 n'_k의 평균 전력을 나타낸다.

본 발명에 의한 다른 실시예에 의하면, 제2 다이버스티 등화부(466)는 다음 수학식 16과 같이 제로 포싱 방식에 의해 Z_1,n ^(v), Z_{2, n} ^(v)를 계산할 수도 있다.

,

여기서, n=0, 1, ... 또는 M_u-1 이다.

만일, α_vγ_v=1/L_v라면 수학식 14 또는 16에서, R_1,n ^(v) , R_2,n ^(v), H_1,n ^(v) 및 H_2,n ^(v)는 다음 수학식 17과 같이 표현될 수 있다.

여기서, A_1,n ^(v)와 A_2,n ^(v)는 각각 a_1,k ^(v) 와 a_2,k ^(v)를 푸리에 변환한 결과를 나타내고, N'_1,n과 N'_2,n은 각각 n'_1,k와 n'_2,k를 푸리에 변환한 결과를 나타내며, h_1,l는 제3 블럭 전송부(354)에서 심볼 블럭 신호를 전송했을 때 수신된 심볼 블럭 신호의 채널 임펄스 응답을 나타내고, h_2,l은 제4 블럭 전송부(356)에서 심볼 블럭 신호를 전송했을 때 수신된 심볼 블럭 신호의 채널 임펄스 응답을 각각 나타낸다.

제488 단계후에, 제1 역 푸리에 변환부(468)는 제2 다이버스티 등화부(466)로부터 출력되는 채널간 간섭이 제거된 결과[Z_1,n ^(v)]를 N _v 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과[z_1,k ^(v)]를 v번째 사용자의 홀수번째 심볼들로서 제4 추정치 검출부(456)로 출력하고, 제2 역 푸리에 변환부(470)는 제2 다이버스티 등화부(466)로부터 출력되는 채널간 간섭이 제거된 결과[Z_2,n ^(v)]를 N _v 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과[z_2,k ^(v)]를 v번째 사용자의 짝수번째 심볼들로 서 제4 추정치 검출부(456)로 출력한다(제490 단계).

제490 단계후에, 제4 추정치 검출부(456)는 제2 기지국 심볼 추출부(454)에서 추출된 홀수번째 및 짝수번째 심볼들로부터 v번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 기지국 심볼의 추정치들[

및

]을 검출한다(제492 단계). 이를 위해, 제4 추정치 검출부(456)는 예를 들면 도 32에 도시된 바와 같이 제1 및 제2 검출기들(472 및 474)로 구성될 수 있다.

제1 검출기(472)는 제1 역 푸리에 변환부(468)에서 역 푸리에 변환된 결과[z_1,k ^(v)]로부터 v번째 사용자에 대한 홀수번째 기지국 심볼의 추정치[

]를 검출한다. 또한, 제2 검출기(474)는 제2 역 푸리에 변환부(470)에서 역 푸리에 변환된 결과[z_2,k ^(v)]로부터 v번째 사용자에 대한 짝수번째 기지국 심볼의 추정치[

]를 검출한다.

한편, 도 12 및 도 13에 도시된 분배부들(172 및 184), 도 29에 도시된 제1 및 제2 스위칭부들(370 및 372), 도 30에 도시된 제1 분리부(402), 분배부들(408 및 410) 및 도 32에 도시된 제2 분리부(462) 각각은 스위치나 디 멀티플렉서(demultiplexer)로 구현될 수 있다.

또한, 도 9, 도 16, 도 30 및 도 32에 각각 도시된 제1, 제2, 제3 및 제4 신호 수신부들(130, 240, 390 및 450) 각각은 다음과 같이 구성될 수 있다.

도 36은 제1, 제2, 제3 및 제4 신호 수신부들(130, 240, 390 및 450) 각각에 대한 일반적인 블럭도로서, 안테나(520), 저 잡음 증폭기(LNA:Low Noise Amplifier)(524), 대역 통과 필터(BPF:Band Pass Filter)(526), 승산기(528), 제2 국부 발진부(530), 제2 저역 통과 필터(LPF)(532) 및 아날로그/디지탈 변환기(ADC:Analog to Digital Converter)(534)로 구성된다.

도 36을 참조하면, LNA(524)는 안테나(520)를 통해 수신한 신호를 증폭하고, 증폭된 결과를 BPF(526)로 출력한다. BPF(526)는 LNA(524)에서 증폭된 결과를 대역 통과 필터링하고, 필터링된 결과를 승산기(528)로 출력한다. 승산기(528)는 BPF(526)에서 대역 통과 필터링된 결과와 제2 국부 발진부(530)로부터 출력되는 주파수(-fc)를 갖는 캐리어 신호를 승산하고, 승산된 결과를 베이스 밴드(baseband) 신호로서 제2 LPF(532)로 출력한다. 이 때, 제2 LPF(532)는 베이스 밴드 신호를 저역 통과 필터링하고, 저역 통과 필터링한 결과를 ADC(534)로 출력한다. ADC(534)는 제2 LPF(532)에서 필터링된 아날로그 형태의 신호를 디지탈 형태로 신호로 변환하고, 변환된 디지탈 형태의 신호를 출력단자 OUT₁₃을 통해 해당하는 전 처리부(132, 242, 392 또는 452)로 제1 또는 제2 심볼 블럭으로서 출력한다.

한편, 도 12, 도 13, 도 19, 도 20, 도 23, 도 30, 도 34 및 도 35에 도시된 푸리에 변환부들(170, 180, 270, 280, 310, 400, 504 및 510) 각각에서 수행되는 푸리에 변환은 이산 푸리에 변환(DFT:Discrete Fourier Transform) 또는 고속 푸리에 변환(FFT:Fast Fourier Transform)이 될 수 있다. 따라서, 도 12, 도 13, 도 19, 도 20, 도 23, 도 30 및 도 32에 도시된 역 푸리에 변환부들(174, ..., 176, 186, ..., 188, 276, 288, 314, 412, ..., 414, 416, ..., 418, 468 및 470) 각각 에서 수행되는 역 푸리에 변환은 역 이산 푸리에 변환(IDFT:Inverse Discrete Fourier Transform) 또는 역 고속 이산 푸리에 변환(IFFT:Inverse Fast Fourier Transform)이 될 수 있다.

이하, 각 사용자에게 할당된 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)를 구하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 37은 주파수 오프셋 번호를 구하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, L_u 또는 L_v값을 이용하여 주파수 오프셋 번호를 구하는 단계(제540 ∼ 제546 단계들)로 이루어진다.

도 37을 참조하면, 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)를 구하기 위해서, 먼저, U 또는 V명의 모든 사용자에 대하여 L_u 또는 L_v가 증가하는 순서대로 정렬한다(제540 단계). 제540 단계후에, 사용자 인덱스(u 또는 v)와 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)를 초기화한다(제542 단계).

제542 단계후에, 사용자 인덱스(u 또는 v)를 1 만큼 증가시키고, 다음 수학식 18을 만족하는 b _l ∈ {0,1}의 값을 구하고, 다음 수학식 18에서 구한 b _l 를 이용하여 다음 수학식 19와 같은 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)를 구한다(제544 단계).

, 또는

제544 단계후에, 사용자 인덱스(u 또는 v)가 사용자의 수(U 또는 V)보다 적은가를 판단한다(제546 단계). 만일, 사용자 인덱스(u 또는 v)가 사용자의 수(U 또는 V)보다 적다고 판단되면 제544 단계로 진행한다. 그러나, 사용자 인덱스(u 또는 v)가 사용자의 수(U 또는 V)보다 적지 않다고 판단되면 주파수 오프셋 번호를 구하는 데이타 통신 방법을 종료한다.

본 발명에 의한 일 실시예에 의하면, 제542 단계는 사용자 인덱스(u 또는 v)를 1로 초기화하고, 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)를 0 으로 초기화한다. 이 때, 제544 단계는 수학식 19와 같이 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)를 구한다.

본 발명에 의한 다른 실시예에 의하면, 제542 단계는 사용자 인덱스(u 또는 v)를 1로 초기화하고, 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)를 L₁-1로 초기화한다. 이 때, 제544 단계는 다음 수학식 20과 같이 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)를 구한다.

, 또는

이하, 전술한 바와 같이 구한 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)를 이용하여 단위 심볼 블럭을 여러명의 사용자가 공유할 수 있음을 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다. 이 때, 사용자의 수(U 또는 V)는 4명이라고 가정한다.

도 38은 4명의 사용자가 동시에 동일한 속도로 정보를 전송하는 경우, 시간 영역에서의 심볼들[x_k ⁽¹⁾, x_k ⁽²⁾, x_k ⁽³⁾ 및 x_k ⁽⁴⁾]과 주파수 영역에서의 심볼들[X_n ⁽¹⁾, X_n ⁽²⁾, X_n ⁽³⁾ 및 X_n ⁽⁴⁾]을 나타내는 도면이다.

도 38을 참조하면, 4명의 사용자가 M 또는 N개의 주요 심볼들(550)을 공유할 때, 즉, 각 사용자가 M_u(=M/4) 또는 N_v(N/4)개씩 사용자 심볼(552)을 전송한다고 할 때, 4명의 사용자들에게 할당된 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)는 각각 0, 1, 2 및 3이 된다. 이 때, u 또는 v번째 사용자에게 할당된 M/4 또는 N/4 개의 심볼들을 4번 반복해서 크기가 M 또는 N인 주요 심볼들을 만든다. 이 때, 크기가 M 또는 N인 주요 심볼들의 주파수 특성은 도 38에 도시된 바와 같이, 4n[여기서, n=0, 1, ... 및 (N/4 또는 M/4)-1]에서만 0이 아니고 나머지 주파수들에서는 신호값[X_n ⁽¹⁾, X_n ⁽²⁾, X_n ⁽³⁾ 또는 X_n ⁽⁴⁾]이 모두 0이 된다.

다음에, 크기가 M 또는 N인 주요 심볼들에 exp(j2πkn_u/M) 또는 exp(j2πkn_v/M)을 승산하여 그 주파수가 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v) 만큼 이동 하게 되는 승산된 결과의 스펙트럼을 살펴보면, 주파수 4n'+m_u 또는 4n'+n_v에서 0 이 아니고 나머지 주파수들에서 0이 된다. 결국, 도 38에 도시된 바와 같이, 4명의 사용자들에 대한 주파수 영역에서의 심볼들[X_n ⁽¹⁾, X_n ⁽²⁾, X _n ⁽³⁾ 및 X_n ⁽⁴⁾]이 서로 다른 주파수 영역을 차지하므로, 주파수 영역에서 각 신호는 서로 간섭을 일으키지 않는다.

도 39는 4명의 사용자가 동시에 다른 속도로 데이타를 전송하는 경우, 시간 영역에서의 심볼들[x_k ⁽¹⁾, x_k ⁽²⁾, x_k ⁽³⁾ 및 x_k ⁽⁴⁾]과 주파수 영역에서의 심볼들[X_n ⁽¹⁾, X_n ⁽²⁾, X_n ⁽³⁾ 및 X_n ⁽⁴⁾]을 나타내는 도면이다.

도 39를 참조하면, 4명의 사용자가 M 또는 N개의 주요 심볼들(550)을 서로 다르게 공유할 때, 즉, 4명의 사용자들 각각이 M 또는 N개의 주요 심볼들(550)에서 M/2(또는, N/2)개(554), M/4(또는, N/4)개(552), M/8(또는, N/8)개(556) 및 M/8(또는, N/8)개(558)개씩 사용자 심볼을 전송한다고 할 때, 4명의 사용자들에게 할당된 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)는 각각 0, 1, 3 및 7이 된다. 이 때, 첫 번째 사용자에게는 M/2(또는, N/2)개의 심볼(554)을 2번 반복해서 크기가 M(또는, N)인 주요 심볼들[x_k ⁽¹⁾]을 만들고, 두 번째 사용자에게는 M/4(또는, N/4)개의 심볼(552)을 4번 반복해서 크기가 M(또는, N)인 주요 심볼들[x_k ⁽²⁾]을 만들고, 세 번째 사용자에게는 M/8(또는, N/8)개의 심볼(556)을 8번 반복해서 크기가 M(또는, N)인 주요 심볼들[x_k ⁽³⁾]을 만들고, 네 번째 사용자에게는 M/8(또는, N/8)개의 심볼(558)을 8번 반복해서 크기가 M(또는, N)인 주요 심볼들[x_k ⁽⁴⁾]을 만든다.

다음에, 크기가 M 또는 N인 주요 심볼들에 exp(j2πkm_u/M) 또는 exp(j2πkn_v/M)을 승산하면, 도 39에 도시된 바와 같이 4명의 사용자들에 대한 주파수 영역에서의 심볼들[X_n ⁽¹⁾, X_n ⁽²⁾, X_n ⁽³⁾ 및 X_n ⁽⁴⁾]이 서로 다른 주파수 영역을 차지하므로, 주파수 영역에서 각 신호는 서로 간섭을 일으키지 않는다.

만일, 각 사용자가 차지하는 주파수(S_u 또는 S_v)가 다음 수학식 21과 같다고 할 때, 주파수 오프셋 번호(m_u 또는 n_v)는 사용자들이 서로 주파수를 겹치지 않도록 다음 수학식 22와 같이 선택된다.

S_u = {n｜n = eL_u + n_u , 0 ≤e ≤ M_u - 1 }, 또는

S_v = {n｜n = eL_v + n_v , 0 ≤e ≤ N_v - 1 }

S_i ∩S_j ≠0

여기서, i ≠j이다.

이 때, 도 37에 도시된 주파수 오프셋을 구하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법은 수학식 22를 만족함을 알 수 있다.

이하, 채널 추정용 파일럿 심볼(pilot symbol)을 생성하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 첨부한 도면을 다음과 같이 설명한다.

도 40은 파일럿 심볼을 생성하는 본 발명에 의한 데이타 통신 방법을 설명하기 위한 플로우차트로서, 기준 파일럿 심볼 시퀀스를 설정한 후에 파일럿 심볼을 생성하는 단계(제560 및 제562 단계들)로 이루어진다.

도 40을 참조하면, OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은 적어도 2M(또는, 2N)개의 심볼들을 포함하는 채널 추정용 파일럿 심볼을 생성하기 위해, 먼저 사용자측(10) 및 기지국측(20)에게 미리 알려진 M(또는, N)개의 기준 파일럿 심볼 시퀀스(d[k])를 설정한다(제560 단계). 여기서, [k]는 집합을 나타낸다.

제560 단계후에, u 또는 v번째 사용자를 위한 파일럿 심볼(d^(u)[e] 또는 d^(v)[e])을 구한다(제562 단계).

본 발명에 의한 일 실시예에 의하면, u 또는 v번째 사용자의 파일럿 심볼(d^(u)[e] 또는, d^(v)[e])은 다음 수학식 23과 같이 구할 수 있다.

또는

본 발명에 의한 다른 실시예에 의하면, u 또는 v번째 사용자의 파일럿 심볼(d^(u)[e] 또는, d^(v)[e])은 다음 수학식 24와 같이 구할 수도 있다.

또는 )

여기서,

또는

이고, S₀=0 이다.

수학식 23 또는 수학식 24와 같이 생성한 파일럿 심볼은 스펙트럼이 특정 주파수에 집중될 수 있다. 그러므로, 본 발명에 의한 데이타 통신 방법은 파일럿 심볼의 위상을 임의로 변경하여 파일럿 심볼의 스펙트럼이 모든 주파수 영역에 걸쳐서 일정하게 분산되어 분포되도록 한다. 예를 들어, 파일럿 심볼이 위상 쉬프트 키잉(PSK) 심볼일 때 수학식 23 또는 24와 같이 생성한 파일럿 심볼(d^(u)[e] 또는, d^(v)[e])의 위상을 다음 수학식 25와 같이 변경하여 새로운 파일럿 심볼(d^(u)[e]' 또는 d^(v)[e]')을 구한다.

또는

한편, 도 40에 도시된 제560 및 제562 단계들은 시간 슬롯 단위로 어느 사용자에 대한 파일럿 심볼을 생성하기 위해 제1 또는 제2 사용자 송신부에서 수행될 수도 있고, 주어진 시간 슬롯을 동시에 사용하는 모든 사용자들 각각에 대해 파일 럿 심볼을 생성하기 위해 제1 또는 제2 기지국 송신부에서 수행될 수도 있다. 이 경우, 제1 또는 제2 사용자 송신부는 사용자 심볼 대신에 제562 단계에서 생성된 파일럿 심볼을 입력하고, 제1 또는 제2 기지국 송신부는 기지국 심볼 대신에 제562 단계에서 생성된 파일럿 심볼을 입력한다. 이 때, 제1 및 제2 사용자 또는 기지국 송신부들은 입력한 사용자 심볼 또는 기지국 심볼로부터 제1 또는 제2 심볼 블럭을 생성하는 것과 마찬가지로, 입력한 파일럿 심볼로부터 파일럿 심볼 블럭을 생성해낸다.

이하, 다양한 무선 통신 환경들에 적용되는 본 발명에 의한 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치 및 방법에 대해 첨부한 도면을 참조하여 다음과 같이 설명한다.

도 41은 본 발명에 의한 데이타 통신 장치 및 방법이 셀룰러 통신 환경에 적용될 때, 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

먼저, 본 발명에 의한 데이타 통신 장치 및 방법은 셀룰러 개인 휴대 통신이라는 무선 통신 환경에 적용될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 의한 데이타 통신 장치는 범용 이동 통신 서비스(UMTS:Universal Mobile Telecommunications Services)의 광 대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA:Wideband Code Division Multiple Access) 주파수 분할 듀플렉스(FDD:Frequency Division Duplex) 방식의 사양에 맞도록 설계될 수 있다. 이 경우, 단위 프레임(570)의 길이를 예를 들면 10 ㎳라 하고, 단위 프레임(570)에는 15개의 시간 슬롯들이 존재하고, 한 시간 슬롯(572)은 2560개의 샘플(또는, 심볼)들로 이루어져 있다고 하자. 그러므로, 샘플링 속도(R)는 15*2560/10 즉, 3.84Msps(Mega sampling per second)가 된다. 기본 심볼 블럭(586)에서 주요 심볼들(584)의 길이(M 또는 N)는 128 샘플(39.58㎳)로 이루어져 있고 순환 신장 심볼(582)의 길이가 24 샘플들(6.25㎳)이라면, 기본 심볼 블럭(586)의 길이는 152 샘플들(39.58㎳)이 된다. 각 시간 슬롯(572)은 맨 앞에 파일럿 심볼 블럭(574)을 마련하여 수신부의 신호 동기와 채널 추정을 도와 줄 수 있다. 여기서, 파일럿 심볼 블럭(574)은 24 샘플들로 이루어진 순환 신장 블럭(576)과 주요 심볼들(584)에 두 배인 심볼들(578)을 가지므로, 총 280 샘플들로 이루어진다. 파일럿 심볼 블럭(574) 다음에는 총 15개의 심볼 블럭들(0, 1, 2. ..., 11, 12, 13 및 14)이 마련되어 있다. 따라서, 2560개의 샘플들로 이루어진 시간 슬롯(572) 당 전송되는 실제 심볼들의 개수는 총 15*M(또는,15*N)=1920개 이므로, 시간 슬롯 효율은 1920/2560=3/4가 된다.

만일, 전술한 셀룰러 개인 휴대 통신에 적용되는 본 발명에 의한 데이타 통신 장치 및 방법의 최대 정보 전송 속도는, 슬롯 효율이 3/4이고 코드 비율이 1/2이며 최대 64 QAM을 전송할 수 있다고 가정할 때, 다음 수학식 26과 같이 표현된다.

6(bits/symbol)*3.84(Msps)*3/4(efficiency)*1/2(code rate)=8.64Mbps

이 때, 전술한 셀룰러 개인 휴대 통신에 적용되는 본 발명에 의한 데이타 통신 장치 및 방법의 최소 데이타 전송 속도는, 사용자 심볼이 BPSK(Binary PSK)이고 한 프레임당 한 시간 슬롯에서만 전송하고(즉, 1/15) M_u (또는, N_v)를 1로 하며 한 심볼 블럭당 한 심볼 데이타만 전송한다고 가정할 때, 즉, M_u/M(또는, N_v/N)=1/128이라고 가정할 때, 다음 수학식 27과 같이 표현된다.

1(bits/symbol)*3.84(Msps)*3/4(efficiency)*1/2(code rate)*1/15*1/128 = 750bps

수학식들 26 및 27로부터 알 수 있듯이, 셀룰러 개인 휴대 통신에 적용되는 본 발명에 의한 데이타 통신 장치 및 방법은 다양한 정보 전송 속도를 제공할 수 있으며, M_u 또는 N_v를 적게 할 수록 수신부에서 사용되는 등화부의 하드웨어 크기를 그 만큼 간단하게 할 수 있는 특성을 갖는다. 예를 들어, 제1 또는 제2 사용자 수신부를 저 가격으로 구현하고자 할 때, 최대 M_u(또는, N_v)값을 32 또는 64로 제한하면 된다. 이 때, 제1 또는 제2 사용자 수신부의 최대 데이타 전송 속도는 다음 수학식 28과 같이 표현된다.

M_u(또는, N_v)=16 : 2(bits/symbol)*3.84(Msps)*3/4(efficiency)*1/2(code rate)*

16/128 = 360 Kbps

M_u(또는, N_v)=32 : 4(bits/symbol)*3.84(Msps)*3/4(efficiency)*1/2(code rate)

*32/128 = 1.44 Mbps

M_u(또는, N_v)=64 : 5(bits/symbol)*3.84(Msps)*3/4(efficiency)*1/2(code rate)

*64/128 = 3.6 Mbps

여기서, 사용 가능한 QAM 종류도 제한하여, M_u(또는, N_v)이 16일 때 최대 4 QAM으로 하고, 32일 때 최대 16 QAM으로 하고, 64일 때 최대 32 QAM으로 하였다.

결국, 본 발명에 의한 데이타 통신 장치 및 방법은 하나의 데이타 포맷만을 사용하는 셀룰러 개인 휴대 통신 환경에 적용될 때, 하드웨어 복잡도가 서로 상이한 사용자 및 기지국 수신부를 구현할 수 있도록 한다.

다음으로, 본 발명에 의한 데이타 통신 장치 및 방법은 무선 랜 환경에 적용될 수 있다. 이 경우, 샘플링 속도는 16㎒, 순환 신장 블럭은 16 샘플들(1 ㎳)로 이루어져 있고, 단위 심볼 블럭의 주요 심볼들은 64 샘플들(4 ㎳)로 이루어져 있으므로, 단위 심볼 블럭은 총 80 샘플들(5 ㎳)로 이루어진다. 이 때, 제1 및 제2 사용자 및 기지국 수신부들은 M_u 또는 N_v값을 데이타 통신의 속도에 따라 적절히 선택할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)에 기반한 데이타 통신 장치 및 방법은 단위 심볼 블럭을 주파수 분할 다중 접속으로 하여 여러 사용자들이 공유할 수 있도록 하여 정보의 전송 속도를 자유롭게 변경할 수 있고, 제1 또는 제2 사용자 송신부로부터 송신되는 심볼 블럭 신호의 PAR을 종래의 싱글(single) 캐리어 신호의 PAR과 동일하도록 할 수 있으며, 제1 또는 제2 기지국 송신부로부터 송신되는 심볼 블럭 신호의 PAR은 단위 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수(U 또는 V)에 비례하고 사용자의 수(U 또는 V)는 종래의 OFDM에 기반한 데이타 통신 방식의 FFT 블럭 크기에 비해 보통 훨씬 작으므로 종래의 OFDM에 기반한 데이타 통신 방식에 대비하여 월등히 적은 PAR를 가지며, 주파수 오프셋에 의한 신호 간섭도 주어진 시간 슬롯을 사용하는 사용자의 수에 비례하여 증가하므로 종래의 OFDM에 기반한 통신 장치에 대비하여 그 신호 간섭의 영향을 훨씬 덜 받을 수 있고, 종래의 OFDM에 기반한 통신 방식과 마찬가지로 정보를 블럭 단위로 전송하고 순환 신장 블럭을 첨가하므로 제1(또는, 제2) 사용자 또는 기지국 수신부에서 수신된 블럭간에 채널에 의해 발생되는 간섭이 발생하지 않으며, 블럭 단위로 마련되는 등화부를 이용하여 채널간 왜곡을 효과적으로 보상할 수 있으며, 공간-시간 코드를 이용한 다이버스티 등화부가 종래의 OFDM에 기반한 통신 방식 처럼 간단하여 채널간 간섭이 심한 고속 통신 환경에 유용하게 적용될 수 있으며, 종래의 CDMA에 기반한 데이타 통신 방식에 대비하여 높은 스펙트럼 효율을 갖고, 무선 채널의 패이딩에 쉽게 대처할 수 있으므로 종래의 CDMA에 기반한 데이타 통신 방식에 대비하여 고속 데이타 통신에 더욱 적합하고, 단위 심볼 블럭당 실제로 전송되는 심볼의 수(M_u 또는 N_v)를 제한하면 제1 또는 제2 사용자 수신부에 등화부의 하드웨어가 그 만큼 간단해지기 때문에, 제1 또는 제2 사용자 수신부의 가격을 낮출 수도 있는 효과를 갖는다.

Claims (79)

1. 사용자와 기지국 간에 데이타 통신에 있어서, 상기 사용자가 제1 소정수(M)개의 심볼들을 포함하는 제1 심볼 블럭 단위로 사용자 정보를 상기 기지국으로 전 송하는 제1 사용자 송신부를 갖는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)에 기반한 데이타 통신 장치의 상기 제1 사용자 송신부에 있어서,

   상기 사용자 정보를 인코딩한 제2 소정수(M_u)(여기서, M_u는 1이상이고 M이하인 정수이다.)개의 u번째 사용자의 사용자 심볼[a_k ^(u)][여기서, k는 시간 인덱스로서 0 이상이고 M-1이하인 정수이고, u는 사용자 인덱스로서 1 이상이고 U(여기서, U는 상기 제1 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수를 의미하며, 1 이상의 양의 정수이다.)이하인 정수이다.]로 이루어진 제1 서브 블럭을 생성하는 제1 인코더;

   상기 제1 서브 블럭을 제3 소정수(L_u)(여기서, L_u는 M/M_u에 해당한다.)번 반복하여 M개의 심볼들[a_k' ^(u)][여기서, k'=k%M_u(k%M_u는 k를 M _u로 나누었을 때의 나머지를 의미한다.)를 나타낸다.]을 생성하는 제1 블럭 반복부;

   상기 제1 블럭 반복부에서 생성된 상기 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 γ_uexp(j2πkm_u/M)(여기서, γ_u는 u번째 사용자 신호의 크기 조절 인자를 나타내고, m_u는 u번째 상기 사용자의 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)과 승산하고, 승산된 결과를 상기 u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]로서 출력하는 제1 승산기;

   상기 u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]에 순환 신장 심볼을 삽입하여 생성한 하나의 완성된 상기 제1 심볼 블럭을 출력하는 제1 순환 신장 삽입부; 및

   상기 완성된 제1 심볼 블럭을 심볼 블럭 신호로 변환하여 전송하는 제1 신호 전송부를 구비하고,

   M₁+M₂+M₃+ ... + M_U는 M이하인 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
2. 제4 소정수(V)(여기서, V는 제2 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수로서, 1이상의 정수이다.)의 사용자(들)와 기지국간에 데이타 통신에 있어서, 상기 기지국이 제5 소정수(N)개의 심볼들을 포함하는 상기 제2 심볼 블럭 단위로 기지국 정보를 v(여기서, v는 사용자 인덱스로서 1 이상이고 V이하인 정수이다.)번째 사용자에게 전송하는 제1 기지국 송신부를 갖는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)에 기반한 데이타 통신 장치의 상기 제1 기지국 송신부에 있어서,

   제2 ∼ 제V+1 인코더(들);

   제2 ∼ 제V+1 블럭 반복부(들);

   제2 ∼ 제V+1 승산기(들);

   제1 가산기;

   제2 순환 신장 삽입부; 및

   제2 신호 전송부를 구비하고,

   상기 제v+1 인코더는 상기 기지국 정보를 인코딩한 제6 소정수(N_v)(여기서, N_v는 1이상이고 N이하인 정수이다.)의 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼[a_k ^(v)](여기서, 시간 인덱스인 k는 0 이상이고 N-1 이하인 정수이다.)로 이루어진 제v+1 서브 블럭을 생성하여 상기 제v+1 블럭 반복부로 출력하고,

   상기 제v+1 블럭 반복부는 상기 제v+1 서브 블럭을 제7 소정수(L_v)(여기서, L_v는 N/N_v에 해당한다.)번 반복하여 N개의 심볼들[a_k' ^(v)][여기서, k'=k%N_v(k%N_v는 k를 N_v로 나누었을 때의 나머지를 의미한다.)이다.]을 생성하여 상기 제v+1 승산기로 출력하고,

   상기 제v+1 승산기는 상기 N개의 심볼들[a_k' ^(v)]을 γ_vexp(j2πkn_v/N)(여기서, γ_v는 v번째 사용자 신호의 크기 조절 인자를 나타내고, n_v는 v번째 상기 사용자의 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)과 승산하고, 승산된 결과[x_k ^(v)]를 상기 제1 가산기로 출력하고,

   상기 제1 가산기는 상기 제2 ∼ 제V+1 승산기(들)에서 승산된 결과(들)[x_k ⁽¹⁾∼ x_k ^(V)]을 가산하고, 가산된 결과(x_k)를 상기 제2 순환 신장 삽입부로 출력하고,

   상기 제2 순환 신장 삽입부는 상기 가산된 결과(x_k)에 순환 신장 심볼을 삽입하여 생성한 하나의 완성된 제2 심볼 블럭을 상기 제2 신호 전송부로 출력하고,

   상기 제2 신호 전송부는 상기 완성된 제2 심볼 블럭을 심볼 블럭 신호로 변환하여 전송하며,

   N₁+N₂+N₃+ ... + N_v는 N이하인 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
3. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 서브 블럭을 생성하는 심볼[a_k ^(u) 또는 a_k ^(v)]의 수(M_u 또는 N_v)는 2의 지수승인 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
4. 제1 항 또는 제2 항에 있어서, 상기 제1 또는 상기 제2 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수(U 또는 V)는 상기 제1 또는 상기 제2 심볼 블럭 마다 상이한 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
5. U(여기서, U는 M개의 심볼들을 갖는 제1 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수로서, 1이상의 정수이다.)개의 제1 사용자 송신부(들) 각각으로부터 전송된 심볼 블럭 신호를 수신하고, 수신한 상기 심볼 블럭 신호로부터 u(여기서, u는 사용자 인자로서, 1 이상이고 M 이하인 정수이다.)번째 사용자 심볼을 추정하는 제1 기지국 수신부를 갖는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)에 기반한 데이타 통신 장치의 상기 제1 기지국 수신부에 있어서,

   수신한 상기 심볼 블럭 신호를 상기 제1 심볼 블럭으로 변환하여 출력하는 제1 신호 수신부;

   상기 제1 신호 수신부으로부터 입력한 상기 제1 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 상기 시작 지점을 기준으로 상기 제1 심볼 블럭으로부터 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)(여기서, k는 시간 인덱스로서 0 이상이고 M-1이하인 정수를 나타낸다.)를 출력하는 제1 전 처리부;

   상기 제1 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)로부터 상기 u번째 사용자 심볼들만을 추출하는 제1 사용자 심볼 추출부; 및

   상기 제1 사용자 심볼 추출부로부터 출력되는 상기 u번째 사용자 심볼들로부터 상기 u번째 상기 사용자 심볼의 추정치[

   

   ]를 검출하는 제1 추정치 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
6. 제5 항에 있어서, 상기 제1 추정치 검출부는 제1 ∼ 제U 검출기(들)을 구비하고, 상기 제u 검출기는 상기 제1 사용자 심볼 추출부로부터 출력되는 상기 u번째 사용자 심볼들로부터 상기 사용자 심볼의 추정치[

   

   ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
7. 제6 항에 있어서, 상기 제1 사용자 심볼 추출부는

   제V+2 ∼ 제U+V+1 승산기(들); 및

   제1 ∼ 제U 후 처리부(들)을 구비하고,

   상기 제u+V+1 승산기는 상기 제1 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)와 α_uexp(-j2πkm_u/M)(여기서, α_u는 크기 조절 인자를 나타내고, m_u 는 u번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)를 승산하고, 승산된 결과를 상기 u번째 사용자 신호[

   

   ⁾]로서 상기 제u 후 처리부로 출력하고,

   상기 제u 후 처리부는 상기 제u+V+1 승산기로부터 출력되는 상기 u번째 사용자 신호[

   

   ⁾]를 M_u(여기서, M_u는 1이상이고 M이하인 정수이다.) 주기로 포개어 더한 결과를 상기 u번째 사용자 심볼[r_k ^(u)]로서 상기 제u 검출기로 출력하고,

   상기 제u 검출기는 상기 제u 후 처리부로부터 출력되는 상기 u번째 사용자 심볼[r_k ^(u)]로부터 상기 추정치[

   

   ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
8. 제6 항에 있어서, 상기 제1 사용자 심볼 추출부는

   상기 제1 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)를 M 포인트 푸리에 변환(Fourier Transform)하고, 변환된 결과(R_n)(여기서, n은 주파수 인자로서 0 이상이고 M-1 이하인 정수를 나타낸다.)를 출력하는 푸리에 변환부;

   제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환부(들);

   u번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호(m_u)와 L_u[여기서, L_u는 M/M_u(여기서, M_u는 1이상이고 M이하인 정수이다.)에 해당한다.]에 응답하여 선택 신호를 발생하는 제1 제어부; 및

   상기 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 결과(R_n)를 상기 선택 신호에 응답하여 상기 제u 역 푸리에 변환부로 R_n ^(u)로서 출력하는 분배부를 구비하고,

   상기 제u 역 푸리에 변환부는 상기 R_n ^(u)를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과를 상기 u번째 사용자 심볼[r_k ^(u)]로서 상기 제u 검출기로 출력하고,

   상기 제u 검출기는 상기 제u 역 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 u번째 사용자 심볼[r_k ^(u)]로부터 u번째 상기 사용자 심볼의 추정치[

   

   ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
9. 제6 항에 있어서, 상기 제1 사용자 심볼 추출부는

   상기 제1 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)를 M 포인트 푸리에 변환(Fourier Transform)하고, 변환된 결과(R_n)(여기서, n은 주파수 인자로서 0 이상이고 M-1 이하인 정수를 나타낸다.)를 출력하는 푸리에 변환부;

   상기 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 결과(R_n)에 제1 소정 복소수를 승산하고, 승산된 결과(Z_n)를 출력하는 제1 주파수 등화부;

   제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환부(들);

   u번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호(m_u)와 L_u[여기서, L_u는 M/M_u(여기서, M_u는 1이상이고 M이하인 정수이다.)에 해당한다.]에 응답하여 선택 신호를 발생하는 제1 제어부; 및

   상기 제1 주파수 등화부로부터 출력되는 상기 결과(Z_n)를 상기 선택 신호에 응답하여 상기 제u 역 푸리에 변환부로 Z_n ^(u)로서 출력하는 분배부를 구비하고,

   상기 제u 역 푸리에 변환부는 상기 분배부로부터 출력되는 상기 Z_n ^(u)를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과를 상기 u번째 사용자 심볼[z_k ^(u)]로서 상기 제u 검출기로 출력하고,

   상기 제u 검출기는 상기 제u 역 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 u번째 사용자 심볼[z_k ^(u)]로부터 u번째 상기 사용자 심볼의 추정치[

   

   ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
10. 제6 항에 있어서, 상기 제1 사용자 심볼 추출부는

    상기 제1 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)로부터 채널간 간섭을 제거하고, 상기 채널간 간섭이 제거된 결과(z_k)를 출력하는 제1 시간 등화부;

    제V+U+2 ∼ 제2U+V+1 승산기(들); 및

    제U+1 ∼ 제2U 후 처리부(들)을 구비하고,

    상기 제u+V+U+1 승산기는 상기 제1 시간 등화부로부터 출력되는 결과(z_k)와 α_uexp(-j2πkm_u/M)(여기서, α_u는 크기 조절 인자를 나타내고, m_u 는 u번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)를 승산하고, 승산된 결과를 상기 u번째 사용자 신호[

    

    ⁾]로서 상기 제u 후 처리부로 출력하고,

    상기 제u+U 후 처리부는 상기 제u+V+U+1 승산기로부터 출력되는 상기 u번째 사용자 신호[

    

    ⁾]를 M_u(여기서, M_u는 1이상이고 M이하인 정수이다.) 주기로 포개어 더하고, 그 결과를 상기 u번째 사용자 심볼[z_k ^(u)]로서 상기 제u 검출기로 출력하고,

    상기 제u 검출기는 상기 제u+U 후 처리부로부터 출력되는 상기 u번째 사용자 심볼[z_k ^(u)]로부터 u번째 상기 사용자 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
11. 제6 항에 있어서, 상기 제1 사용자 심볼 추출부는

    제V+2 ∼ 제U+V+1 승산기(들);

    제1 ∼ 제U 후 처리부(들); 및

    제2 ∼ 제U+1 시간 등화부(들)을 구비하고,

    상기 제u+V+1 승산기는 상기 제1 전 처리부로부터 출력되는 결과(r_k)와 α_uexp(-j2πkm_u/M)(여기서, α_u는 크기 조절 인자를 나타내고, m_u 는 u번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)를 승산하고, 승산된 결과를 상기 u번째 사용자 신호[

    

    ⁾]로서 상기 제u 후 처리부로 출력하고,

    상기 제u 후 처리부는 상기 제u+V+1 승산기로부터 출력되는 상기 u번째 사용자 신호[

    

    ⁾]를 M_u(여기서, M_u는 1이상이고 M이하인 정수이다.) 주기로 포개어 더하고, 그 결과[r_k ^(u)]를 상기 제u+1 시간 등화부로 출력하고,

    상기 제u+1 시간 등화부는 상기 제u 후 처리부로부터 출력되는 상기 결과[r_k ^(u)]로부터 채널간 간섭을 제거하고, 상기 채널간 간섭이 제거된 결과를 상기 u번째 사용자 심볼[z_k ^(u)]로서 상기 제u 검출기로 출력하고,

    상기 제u 검출기는 상기 제u+1 등화부로부터 출력되는 상기 u번째 사용자 심 볼[z_k ^(u)]로부터 u번째 상기 사용자 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
12. 제1 기지국 송신부로부터 전송된 심볼 블럭 신호를 수신하고, 수신한 상기 심볼 블럭 신호로부터 v[여기서, v는 사용자 인자로서, 1 이상이고 V(여기서, V는 N개의 심볼들을 갖는 제2 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수로서, 1이상의 정수이다.) 이하인 정수이다.]번째 사용자에 대한 기지국 심볼을 추정하는 제1 사용자 수신부를 갖는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)에 기반한 데이타 통신 장치의 상기 제1 사용자 수신부에 있어서,

    상기 제1 기지국 송신부로부터 수신한 상기 심볼 블럭 신호를 제2 심볼 블럭으로 변환하여 출력하는 제2 신호 수신부;

    상기 제2 신호 수신부으로부터 입력한 상기 제2 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 상기 시작 지점을 기준으로 상기 제2 심볼 블럭으로부터 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)(여기서, k는 시간 인덱스로서 0 이상이고 N-1이하인 정수를 나타낸다.)를 출력하는 제2 전 처리부;

    상기 제2 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)로부터 상기 v번째 사용자에 대한 심볼들만을 추출하는 제1 기지국 심볼 추출부; 및

    상기 제1 기지국 심볼 추출부로부터 출력되는 상기 v번째 사용자에 대한 심볼들로부터 상기 v번째 사용자에 대한 상기 기지국 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 제2 추정치 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
13. 제12 항에 있어서, 상기 제1 기지국 심볼 추출부는

    상기 제2 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)와 α_vexp(-j2πkn_v/N)(여기서, α_v는 크기 조절 인자를 나타내고, n_v는 v번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)를 승산하고, 승산된 결과[

    

    ⁾]를 출력하는 제2U+V+2 승산기; 및

    상기 제2U+V+2 승산기로부터 출력되는 상기 결과[

    

    ⁾]를 N_v(여기서, N_v는 1이상이고 N이하인 정수이다.) 주기로 포개어 더한 결과[r_k ^(v)]를 상기 제2 추정치 검출부로 출력하는 제2U+1 후 처리부를 구비하고,

    상기 제2 추정치 검출부는 상기 제2U+1 후 처리부로부터 출력되는 상기 결과[r_k ^(v)]로부터 상기 v번째 사용자에 대한 상기 기지국 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
14. 제12 항에 있어서, 상기 제1 기지국 심볼 추출부는

    상기 제2 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)를 N 포인트 푸리에 변환(Fourier Transform)하고, 변환된 결과(R_n)(여기서, n은 주파수 인자로서 0 이상이고 N-1 이하인 정수를 나타낸다.)를 출력하는 푸리에 변환부;

    상기 v번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호(n_v)와 L_v[여기서, L_v는 N/N_v(여기서, N_v는 1이상이고 N이하인 정수이다.)에 해당한다.]에 응답하여 선택 신호를 발생하는 제1 제어부;

    R_n ^(u)를 N_v 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과[r_k ^(v)]를 상기 제2 추정치 검출부로 출력하는 역 푸리에 변환부; 및

    상기 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 결과(R_n)를 상기 선택 신호에 응답하여 상기 v번째 사용자에 대한 신호[R_n ^(v)]만을 분리하여 상기 역 푸리에 변환부로 출력하는 스위칭부를 구비하고,

    상기 제2 추정치 검출부는 상기 역 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 결과[r_k ^(v)]로부터 상기 v번째 사용자에 대한 상기 기지국 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
15. 제14 항에 있어서, 상기 제1 기지국 심볼 추출부는

    상기 스위칭부로부터 출력되는 상기 R_n ^(u)에 제2 소정 복소수를 승산하고, 승산된 결과[Z_n ^(v)]를 상기 역 푸리에 변환부로 출력하는 제2 주파수 등화부를 더 구비하고,

    상기 역 푸리에 변환부는 상기 제2 주파수 등화부로부터 출력되는 상기 결과[Z_n ^(v)]를 N_v 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과[z _k ^(v)]를 상기 제2 추정치 검출부로 출력하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
16. 제12 항에 있어서, 상기 제1 기지국 심볼 추출부는

    상기 제2 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)로부터 채널간 간섭을 제거하고, 상기 채널간 간섭이 제거된 결과(z_k)를 출력하는 제U+2 시간 등화부;

    상기 제U+2 시간 등화부로부터 출력되는 결과(z_k)와 α_vexp(-j2πkn_v/N)(여기서, α_v는 v번째 사용자 신호의 크기 조절 인자를 나타내고, n_v는 v번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)를 승산하고, 승산된 결과[

    

    ⁾]를 출력하는 제2U+V+3 승산기;

    상기 제2U+V+3 승산기로부터 출력되는 상기 결과[

    

    ⁾]를 N_v(여기서, N_v는 1이상이고 N이하인 정수이다.) 주기로 포개어 더하고, 그 결과[z_k ^(v)]를 상기 제2 추정치 검출부로 출력하는 제2U+2 후 처리부; 및

    상기 제2 추정치 검출부는 상기 제2U+2 후 처리부의 출력[z_k ^(v)]으로부터 상기 v번째 사용자에 대한 상기 기지국 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
17. 제12 항에 있어서, 상기 제1 기지국 심볼 추출부는

    상기 제2 전 처리부로부터 출력되는 결과(r_k)와 α_vexp(-j2πkn_v/N)(여기서, α_v는 v번째 사용자 신호의 크기 조절 인자를 나타내고, n_v는 v번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)를 승산하고, 승산된 결과[

    

    ⁾]를 출력하는 제2U+V+2 승산기;

    상기 제2U+V+2 승산기로부터 출력되는 상기 결과[

    

    ⁾]를 N_v(여기서, N_v는 1이상이고 N이하인 정수이다.) 주기로 포개어 더하고, 그 결과[r_k ^(v)]를 출력하는 제2U+1 후 처리부; 및

    상기 제2U+1 후 처리부로부터 출력되는 상기 결과[r_k ^(v)]로부터 채널간 간섭 을 제거하고, 상기 채널간 간섭이 제거된 결과[z_k ^(v)]를 상기 제2 추정치 검출부로 출력하는 제U+3 시간 등화부를 구비하고,

    상기 제2 추정치 검출부는 상기 제U+3 시간 등화부의 출력[z_k ^(v)]으로부터 상기 v번째 사용자에 대한 상기 기지국 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
18. 제10 항 또는 제11 항에 있어서, 상기 제1 ∼ 제U+1 시간 등화부들 각각은

    상기 제1 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)를 유한 임펄스 응답(FIR:Finite Impulse Response) 필터링하고, 필터링된 결과를 상기 채널간 간섭이 제거된 결과로서 출력하는 유한 임펄스 응답 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
19. 제16 항 또는 제17 항에 있어서, 상기 제U+2 및 상기 제U+3 시간 등화부들 각각은

    상기 제2 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)를 유한 임펄스 응답(FIR:Finite Impulse Response) 필터링하고, 필터링된 결과를 상기 채널간 간섭이 제거된 결과로서 출력하는 유한 임펄스 응답 필터를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
20. 제10 항 또는 제16 항에 있어서, 상기 제1 및 상기 제U+2 시간 등화부들 각각은

    상기 제1 또는 상기 제2 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)를 M(또는, N)-포인트 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 출력하는 푸리에 변환부;

    상기 푸리에 변환부로부터 출력되는 M(또는, N)개의 신호에 제3 소정 복소수를 승산하고, 승산된 결과를 출력하는 제3 주파수 등화부; 및

    상기 제3 주파수 등화부로부터 출력되는 승산된 결과를 M(또는, N)-포인트 역 푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)하고, 역 푸리에 변환한 결과를 상기 채널간 간섭이 제거된 결과(z_k)로서 출력하는 역 푸리에 변환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
21. 제11 항 또는 제17 항에 있어서, 상기 제2 ∼ 제U+1 및 상기 제U+3 시간 등화부들 각각은

    상기 제1 또는 상기 제2 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)를 M_u(또는, N_v)-포인트 푸리에 변환(Fourier Transform)하여 출력하는 푸리에 변환부;

    상기 푸리에 변환부로부터 출력되는 M_u(또는, N_v)개의 신호에 제3 소정 복소수를 승산하고, 승산된 결과를 출력하는 제3 주파수 등화부; 및

    상기 제3 주파수 등화부로부터 출력되는 승산된 결과를 M_u(또는, N_v)-포인트 역 푸리에 변환(Inverse Fourier Transform)하고, 역 푸리에 변환한 결과를 상기 채널간 간섭이 제거된 결과[z_k ^(u)]로서 출력하는 역 푸리에 변환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
22. 제8 항, 제9 항, 제14 항 또는 제15 항에 있어서, 상기 푸리에 변환은 이산 푸리에 변환을 의미하고, 상기 역 푸리에 변환은 역 이산 푸리에 변환을 의미하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
23. 제8 항, 제9 항, 제14 항 또는 제15 항에 있어서, 상기 푸리에 변환은 고속 푸리에 변환을 의미하고, 상기 역 푸리에 변환은 역 고속 푸리에 변환을 의미하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
24. 제11 항 또는 제17 항에 있어서, 상기 제2 ∼ 제U+1 및 상기 제U+3 시간 등화부들 각각은

    상기 결과[r_k ^(u)]를 유한 임펄스 응답(FIR:Finite Impulse Response) 필터링 하고, 필터링된 결과를 출력하는 제1 FIR 필터;

    상기 추정치를 지연하고, 지연된 결과를 출력하는 지연부;

    상기 지연부에서 지연된 결과를 유한 임펄스 응답 필터링하고, 필터링된 결과를 출력하는 제2 FIR 필터; 및

    상기 제1 및 상기 제2 FIR 필터들에서 필터링된 결과들을 가산하고, 가산된 결과를 상기 채널간 간섭이 제거된 결과[z_k ^(u)]로서 출력하는 제2 가산기를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
25. 제1 항에 있어서, 상기 사용자 정보를 사용자가 두 개의 상기 제1 심볼 블럭들 단위로 전송하며, 상기 제1 인코더를 갖는 제2 사용자 송신부를 갖는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치의 상기 제2 사용자 송신부에 있어서,

    제1 및 제2 블럭 전송부들; 및

    상기 제1 인코더로부터 입력한 홀수번째 및 짝수번째 상기 제1 서브 블럭들을 심볼 블럭 시간 마다 변형하고, 변형한 결과들 또는 변형하지 않은 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 제1 서브 블럭들을 상기 심볼 블럭 시간 마다 교대로 상기 제1 및 상기 제2 블럭 전송부들로 각각 출력하는 제1 다이버스티 신호 생성부를 구비하고,

    상기 제1 및 상기 제2 블럭 전송부들 각각은 상기 제1 블럭 반복부, 상기 제1 승산기, 상기 제1 순환 신장 삽입부 및 상기 제1 신호 전송부를 갖고, 상기 제1 다이버스티 신호 생성부로부터 교대로 출력되는 상기 변형된 결과들 또는 변형되지 않은 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 제1 서브 블럭들 자체로부터 상기 심볼 블럭 신호를 두 개씩 생성하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
26. 제25 항에 있어서, 상기 제1 다이버스티 신호 생성부는

    상기 홀수번째 제1 서브 블럭을 입력하여 역순으로 출력하는 제1 시간 반전부;

    상기 제1 시간 반전부의 출력에 복소 공액을 생성하여 상기 제2 블럭 전송부로 출력하는 제1 복소 공액부;

    상기 홀수번째 제1 서브 블럭을 제1 스위칭 신호에 응답하여 상기 제1 블럭 전송부 및 상기 제1 시간 반전부중 하나로 선택적으로 출력하는 제1 스위칭부;

    상기 짝수번째 제1 서브 블럭을 입력하여 역순으로 출력하는 제2 시간 반전부;

    상기 제2 시간 반전부의 출력에 복소 공액을 생성하여 출력하는 제2 복소 공액부;

    상기 제2 복소 공액부의 출력에 -1을 승산하고, 승산된 결과를 상기 제1 블럭 전송부로 출력하는 제2U+V+4 승산기;

    상기 짝수번째 제1 서브 블럭을 제2 스위칭 신호에 응답하여 상기 제2 블럭 전송부 및 상기 제2 시간 반전부중 하나로 선택적으로 출력하는 제2 스위칭부; 및

    상기 심볼 블럭 시간 마다 상기 제1 및 상기 제2 스위칭부들 각각이 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 제1 서브 블럭들 각각을 상기 제1 및 상기 제2 블럭 전송부들 또는 상기 제1 및 상기 제2 시간 반전부들로 교대로 출력하도록 상기 제1 및 상기 제2 스위칭 신호들을 출력하는 스위칭 신호 발생부를 구비하고,

    상기 제1 블럭 전송부에 포함되는 상기 제1 블럭 반복부는 상기 제1 스위칭부로부터 출력되는 상기 홀수번째 제1 서브 블럭 또는 상기 제2U+V+4 승산기의 출력을 상기 L_u번 반복하여 상기 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 생성하고,

    상기 제2 블럭 전송부에 포함되는 상기 제1 블럭 반복부는 상기 제2 스위칭부로부터 출력되는 상기 짝수번째 제1 서브 블럭 또는 상기 제1 복소 공액부의 출력을 상기 L_u번 반복하여 상기 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 생성하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
27. 제2 항에 있어서, 상기 기지국이 기지국 정보를 상기 v번째 사용자에게 두 개의 상기 제2 심볼 블럭들 단위로 동시에 전송하며, 상기 제2 ∼ 제V+1 인코더(들)을 갖는 제2 기지국 송신부를 갖는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치의 상기 제2 기지국 송신부에 있어서,

    제3 및 제4 블럭 전송부들; 및

    제2 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들을 구비하고,

    상기 제v+1 다이버스티 신호 생성부는 상기 제v+1 인코더로부터 입력한 홀수 번째 및 짝수번째 상기 제v+1 서브 블럭들을 심볼 블럭 시간 마다 변형하고, 변형한 결과들 또는 변형하지 않은 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 제v+1 서브 블럭들을 상기 심볼 블럭 시간 마다 교대로 상기 제3 및 상기 제4 블럭 전송부들로 각각 출력하고,

    상기 제3 및 상기 제4 블럭 전송부들 각각은 상기 제2 ∼ 제V+1 블럭 반복부(들), 상기 제2 ∼ 제V+1 승산기(들), 상기 제1 가산기, 상기 제2 순환 신장 삽입부 및 상기 제2 신호 전송부를 갖고, 상기 제2 ∼ 제V+1 다이버스티 신호 생성부들 각각으로부터 교대로 출력되는 상기 변형된 결과들 또는 변형되지 않은 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 제2 ∼ 제V+1 서브 블럭들 자체로부터 상기 심볼 블럭 신호를 두 개씩 생성하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
28. 제27 항에 있어서, 상기 제v 다이버스티 신호 생성부는

    상기 홀수번째 제v+1 서브 블럭을 입력하여 역순으로 출력하는 제1 시간 반전부;

    상기 제1 시간 반전부의 출력에 복소 공액을 생성하여 상기 제4 블럭 전송부로 출력하는 제1 복소 공액부;

    상기 홀수번째 제v+1 서브 블럭을 제1 스위칭 신호에 응답하여 상기 제3 블럭 전송부 및 상기 제1 시간 반전부중 하나로 선택적으로 출력하는 제1 스위칭부;

    상기 짝수번째 제v+1 서브 블럭을 입력하여 역순으로 출력하는 제2 시간 반전부;

    상기 제2 시간 반전부의 출력에 복소 공액을 생성하여 출력하는 제2 복소 공액부;

    상기 제2 복소 공액부의 출력에 -1을 승산하고, 승산된 결과를 상기 제3 블럭 전송부로 출력하는 제2U+V+5 승산기;

    상기 짝수번째 제v+1 서브 블럭을 제2 스위칭 신호에 응답하여 상기 제4 블럭 전송부 및 상기 제2 시간 반전부중 하나로 선택적으로 출력하는 제2 스위칭부; 및

    상기 심볼 블럭 시간 마다 상기 제1 및 상기 제2 스위칭부들 각각이 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 제v+1 서브 블럭들 각각을 상기 제3 및 상기 제4 블럭 전송부들 또는 상기 제1 및 상기 제2 시간 반전부들로 교대로 출력하도록 상기 제1 및 상기 제2 스위칭 신호들을 출력하는 스위칭 신호 발생부를 구비하고,

    상기 제3 블럭 전송부에 포함되는 상기 제v+1 블럭 반복부는 상기 제1 스위칭부로부터 출력되는 상기 홀수번째 제v+1 서브 블럭 또는 상기 제2U+V+5 승산기의 출력을 상기 L_v번 반복하여 상기 N개의 심볼들[a_k' ^(v)]을 생성하고,

    상기 제4 블럭 전송부에 포함되는 상기 제v+1 블럭 반복부는 상기 제2 스위칭부로부터 출력되는 상기 짝수번째 제v+1 서브 블럭 또는 상기 제1 복소 공액부의 출력을 상기 L_v번 반복하여 상기 N개의 심볼들[a_k' ^(v)]을 생성하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
29. 제25 항에 있어서, U개의 상기 제2 사용자 송신부(들) 각각으로부터 전송된 두 개의 상기 심볼 블럭 신호들중 하나를 수신하고, 수신한 상기 심볼 블럭 신호로부터 u번째 상기 사용자 심볼을 추정하는 제2 기지국 수신부를 갖는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)에 기반한 데이타 통신 장치의 상기 제2 기지국 수신부에 있어서,

    수신한 상기 심볼 블럭 신호를 제1 심볼 블럭으로 변환하여 출력하는 제3 신호 수신부;

    상기 제3 신호 수신부로부터 입력한 상기 제1 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 상기 시작 지점을 기준으로 상기 제1 심볼 블럭으로부터 상기 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)를 출력하는 제3 전 처리부;

    상기 제3 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)로부터 주파수 영역에서 u번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들을 추출하는 제2 사용자 심볼 추출부; 및

    상기 제2 사용자 심볼 추출부에서 추출된 상기 u번째 사용자에 대한 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 사용자 심볼들로부터 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼의 추정치들[[

    

    및

    

    ]을 검출하는 제3 추정치 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
30. 제29 항에 있어서, 상기 제2 사용자 심볼 추출부는

    상기 제3 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)를 M 포인트 푸리에 변환(Fourier Transform)하고, 변환된 결과(R_n)(여기서, n은 주파수 인자로서 0 이상이고 M-1 이하인 정수를 나타낸다.)를 출력하는 푸리에 변환부;

    상기 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 R_n를 제3 스위칭 신호에 응답하여 홀수번째로 출력되는 결과(R_1,n)와 짝수번째로 출력되는 결과(R_2,n)로서 분리하여 출력하는 제1 분리부;

    상기 R_1,n, R_2,n, 상기 두 개의 심볼 블럭 신호들이 전송되는 채널들의 특성들(H_1,n 및 H_{2, n})을 이용하여 상기 채널간 간섭을 제거한 결과(Z_1,n , Z_{2, n})를 계산하는 제1 다이버스티 등화부;

    제1 ∼ 제2U 역 푸리에 변환부들;

    상기 제1 다이버스티 등화부로부터 출력되는 상기 결과(Z_1,n)를 선택 신호에 응답하여 상기 제1 ∼ 제U 역 푸리에 변환부들중 하나로 Z_1,n ^(u)로서 출력하는 제1 분배부;

    상기 제1 다이버스티 등화부로부터 출력되는 상기 결과(Z_2,n)를 상기 선택 신호에 응답하여 상기 제U+1 ∼ 제2U 역 푸리에 변환부들중 하나로 Z_2,n ^(u)로서 출력하는 제2 분배부; 및

    상기 심볼 블럭 시간마다 상기 R_n이 상기 R_1,n 또는 상기 R_2,n로서 교대로 출력되도록 상기 제3 스위칭 신호를 발생하고, 상기 고유 주파수 오프셋 번호(m_u)와 상기 제3 소정수(L_u)에 응답하여 상기 선택 신호를 발생하는 제2 제어부를 구비하고,

    상기 제u 역 푸리에 변환부는 상기 Z_1,n ^(u)를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하고 역 푸리에 변환된 결과[z_1,k ^(u)]를 상기 u번째 사용자에 대한 상기 홀수번째 사용자 심볼로서 상기 제3 추정치 검출부로 출력하고, 상기 제u+U 역 푸리에 변환부는 상기 Z_2,n ^(u)를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하고 역 푸리에 변환된 결과[z_2,k ^(u)]를 상기 u번째 사용자에 대한 상기 짝수번째 사용자 심볼로서 상기 제3 추정치 검출부로 출력하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
31. 제30 항에 있어서, 상기 제3 추정치 검출부는

    제1 ∼ 제2U 검출기들을 구비하고,

    상기 제u 검출기는 상기 제u 역 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 결과[z_1,k ^(u)]로부터 상기 홀수번째 사용자 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하고, 상기 제u+U 검출기는 상기 제u+U 역 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 결과[z_2,k ^(u)]로부터 상기 짝수번째 사용자 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
32. 제30 항에 있어서, 상기 제1 다이버스티 등화부는 아래와 같이 상기 Z_1,n, 상기 Z_{2, n}를 계산하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.

    

    ,

    

    (여기서, SNR은 상기 u번째 사용자 심볼과 가우시안 잡음간의 신호 대 잡음비를 나타낸다.)
33. 제30 항에 있어서, 상기 제1 다이버스티 등화부는 아래와 같이 상기 Z_1,n, 상기 Z_{2, n}를 계산하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.

    

    ,

    
34. 제27 항에 있어서, 제2 기지국 송신부로부터 전송된 두 개의 상기 심볼 블럭 신호들중 하나를 수신하고, 수신한 상기 심볼 블럭 신호로부터 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼을 추정하는 제2 사용자 수신부를 갖는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA)에 기반한 데이타 통신 장치의 상기 제2 사용자 수신부에 있어서,

    상기 제2 기지국 송신부로부터 수신한 상기 심볼 블럭 신호를 제2 심볼 블럭으로 변환하여 출력하는 제4 신호 수신부;

    상기 제4 신호 수신부로부터 입력한 상기 제2 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 상기 시작 지점을 기준으로 상기 제2 심볼 블럭으로부터 상기 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)를 출력하는 제4 전 처리부;

    상기 제4 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)로부터 상기 v번째 사용자의 홀수번째 및 짝수번째 심볼들을 추출하는 제2 기지국 심볼 추출부; 및

    추출된 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 심볼들로부터 상기 v번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 상기 기지국 심볼의 추정치들[

    

    및

    

    ]을 검출하는 제4 추정치 검출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
35. 제34 항에 있어서, 상기 제2 기지국 심볼 추출부는

    상기 제4 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)를 푸리에 변환(Fourier Transform)한 결과에서 상기 v번째 사용자의 신호[R_n ^(v)](여기서, n은 주파수 인자로서 0 이상이고 N-1 이하인 정수를 나타낸다.)만을 검출하는 사용자 신호 검출부;

    상기 사용자 신호 검출부에서 검출된 상기 R_n ^(v)를 제4 스위칭 신호에 응답하 여 홀수번째로 출력되는 결과[R_1,n ^(v)]와 짝수번째로 출력되는 결과[R_2,n ^(v)]로 분리하여 출력하는 제2 분리부;

    상기 R_1,n ^(v), 상기 R_2,n ^(v), 상기 두 개의 심볼 블럭 신호들이 전송되는 채널들의 특성들[H_1,n ^(v) 및 H_{2, n} ^(v)]을 이용하여 상기 채널간 간섭을 제거한 결과[Z_1,n ^(v) , Z_{2, n} ^(v)]를 계산하는 제2 다이버스티 등화부;

    상기 심볼 블럭 시간마다 상기 R_n ^(v)이 상기 R_1,n ^(v) 또는 상기 R_2,n ^(v)로서 교대로 출력되도록 상기 제4 스위칭 신호를 발생하는 제3 제어부;

    상기 제2 다이버스티 등화부로부터 출력되는 결과[Z_1,n ^(v)]를 N _v 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과[z_1,k ^(v)]를 상기 v번째 사용자의 홀수번째 심볼들로서 출력하는 제1 역 푸리에 변환부; 및

    상기 제2 다이버스티 등화부로부터 출력되는 결과[Z_2,n ^(v)]를 N _v 포인트 역 푸리에 변환하고, 역 푸리에 변환된 결과[z_2,k ^(v)]를 상기 v번째 사용자의 짝수번째 심볼들로서 출력하는 제2 역 푸리에 변환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
36. 제35 항에 있어서, 상기 제4 추정치 검출부는

    상기 제1 역 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 결과[z_1,k ^(v)]로부터 상기 v번째 사용자에 대한 상기 홀수번째 기지국 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 제1 검출기; 및

    상기 제2 역 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 결과[z_2,k ^(v)]로부터 상기 v번째 사용자에 대한 상기 짝수번째 기지국 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 제2 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
37. 제35 항에 있어서, 상기 사용자 신호 검출부는

    상기 제4 전 처리부로부터 출력되는 결과(r_k)와 α_vexp(-j2πkn_v/N)(여기서, α_v는 크기 조절 인자를 나타낸다.)를 승산하고, 승산된 결과[

    

    ⁾]를 출력하는 제2U+V+6 승산기;

    상기 제2U+V+6 승산기로부터 출력되는 상기 결과[

    

    ⁾]를 N_v 주기로 포개어 더하고, 그 결과[r_k ^(v)]를 출력하는 제2U+3 후 처리부; 및

    상기 제2U+3 후 처리부로부터 출력되는 결과[r_k ^(v)]를 N_v 포인트 푸리에 변환하고, 푸리에 변환된 결과를 상기 R_n ^(v)로서 상기 제2 분리부로 출력하는 푸리에 변환부를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
38. 제35 항에 있어서, 상기 사용자 신호 검출부는

    상기 제4 전 처리부로부터 출력되는 상기 결과(r_k)를 N 포인트 푸리에 변환(Fourier Transform)하고, 변환된 결과(R_n)(여기서, n은 주파수 인자로서 0 이상이고 N-1 이하인 정수를 나타낸다.)를 출력하는 푸리에 변환부;

    상기 고유 주파수 오프셋 번호(n_v)와 상기 제7 소정수(L_v)에 응답하여 선택 신호를 발생하는 제1 제어부; 및

    상기 푸리에 변환부로부터 출력되는 상기 결과(R_n)를 상기 선택 신호에 응답하여 상기 R_n ^(v)로서 상기 제2 분리부로 선택적으로 출력하는 스위칭부를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.
39. 제35 항에 있어서, 상기 제2 다이버스티 등화부는 아래와 같이 상기 Z_1,n ^(v), Z_{2, n} ^(v)를 계산하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.

    

    ,

    

    (여기서, SNR은 상기 v번째 사용자에 대한 상기 기지국 심볼과 가우시안 잡음간의 신호 대 잡음비를 나타낸다.)
40. 제35 항에 있어서, 상기 제2 다이버스티 등화부는 아래와 같이 상기 Z_1,n ^(v), Z_{2, n} ^(v)를 계산하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치.

    

    ,

    
41. 제1 항에 기재된 상기 제1 사용자 송신부에서 상기 사용자 정보를 전송하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (a1) 상기 사용자 정보를 인코딩한 제2 소정수(M_u)개의 u번째 사용자의 사용자 심볼[a_k ^(u)]로 이루어진 제1 서브 블럭을 생성하는 단계;

    (b1) 상기 제1 서브 블럭을 제3 소정수(L_u)번 반복하여 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 생성하는 단계;

    (c1) 상기 M개의 심볼들[a_k' ^(u)]을 γ_uexp(j2πkm_u/M)과 승산하여 상기 u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]를 구하는 단계;

    (d1) 상기 u번째 사용자 신호[x_k ^(u)]에 순환 신장 심볼을 삽입하여 하나의 완성된 상기 제1 심볼 블럭을 생성하는 단계; 및

    (e1) 상기 완성된 제1 심볼 블럭을 심볼 블럭 신호로 변환하여 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
42. 제2 항에 기재된 상기 제1 기지국 송신부에서 수행되는 상기 기지국 정보를 전송하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (a2) 상기 기지국 정보를 인코딩한 제6 소정수(N_v)의 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼[a_k ^(v)]로 이루어진 제v+1 서브 블럭을 V개 생성하는 단계;

    (b2) V개의 상기 제v+1 서브 블럭들 각각을 L_v번 반복하여 N개의 심볼들[a_k' ^(v)]을 생성하는 단계;

    (c2) 상기 심볼들[a_k' ⁽¹⁾ ∼ a_k' ^(V)]을 γ₁exp(j2πkn₁/N) ∼ γ_Vexp(j2πkn_V/N)과 각각 승산하여 x_k ⁽¹⁾ ∼ x_k ^(V)를 생성하는 단계;

    (d2) 상기 x_k ⁽¹⁾ ∼ x_k ^(V)를 가산하여 상기 가산된 결과(x_k)를 구하는 단계;

    (e2) 상기 가산된 결과(x_k)에 순환 신장 심볼을 삽입하여 하나의 완성된 제2 심볼 블럭을 생성하는 단계; 및

    (f2) 상기 완성된 제2 심볼 블럭을 심볼 블럭 신호로 변환하여 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
43. 제41 항 또는 제42 항에 있어서, 상기 주파수 오프셋 번호를 구하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (g) 모든 사용자에 대하여 L_u(또는, L_v)가 증가하는 순서대로 정렬하는 단계;

    (h) 상기 사용자 인덱스와 상기 주파수 오프셋 번호를 초기화하는 단계;

    (i) 상기 사용자 인덱스를 1 만큼 증가시키고,

    

    (또는,

    

    )를 만족하는 b _l ∈ {0,1}의 값을 구하고,

    

    을 이용하여 상기 주파수 오프셋 번호를 구하는 단계; 및

    (j) 상기 사용자 인덱스가 상기 사용자의 수보다 적은가를 판단하고, 상기 사용자 인덱스가 상기 사용자의 수보다 적다고 판단되면 상기 (i) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
44. 제43 항에 있어서, 상기 (h) 단계는 상기 사용자 인덱스를 1로 초기화하고, 상기 주파수 오프셋 번호를 0으로 초기화하고, 상기 (i) 단계는

    

    을 상기 주파수 오프셋 번호로 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
45. 제43 항에 있어서, 상기 (h) 단계는 상기 사용자 인덱스를 1로 초기화하고, 상기 주파수 오프셋 번호를 L₁-1로 초기화하고, 상기 (i) 단계는

    

    (또는,

    

    )을 상기 주파수 오프셋 번호로 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
46. OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치에서 적어도 2M(또는 2N)개의 심볼들을 포함하는 채널 추정용 파일럿 심볼을 생성하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (k1) 상기 사용자 및 상기 기지국에게 미리 알려진 M(또는 N)개의 기준 파일럿 심볼 시퀀스(d[k])(여기서, k는 0 이상이고 M-1(또는 N-1) 이하인 정수이고, []는 집합을 나타낸다.)를 설정하는 단계; 및

    (l1) u(또는, v)[여기서, u(또는, v)는 사용자 인덱스로서 1 이상이고 U(또는, V)(여기서, U(또는, V)는 M(또는, N)개의 심볼들을 갖는 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수를 의미하며, 1 이상의 양의 정수이다.) 이하이다.]번째 사용자의 파일럿 심볼(d^(u)[e])(또는, d^(v)[e])(여기서, e는 0 이상이고, M_U-1(또는, N_v-1)(여기서, M_u(또는, N_v)는 1이상이고 M(또는, N)이하인 정수이다.) 이하인 정수이다.)을 아래와 같이 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.

    

    또는

    

    (여기서, m_u(또는, n_v)는 상기 u(또는, v)번째 사용자의 고유 주파수 오프셋 번호를 나타내고, L_u(또는, L_v)는 M/M_u(또는, N/N_v)을 나타내고, M_u(또는, N_v)는 1이상이고 M(또는, N)이하인 정수이다.)
47. OFDMA에 기반한 데이타 통신 장치에서 적어도 2M(또는 2N)개의 심볼들을 포함하는 채널 추정용 파일럿 심볼을 생성하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (k2) 상기 사용자 및 상기 기지국에게 미리 알려진 M(또는 2N)개의 기준 파일럿 심볼 시퀀스(d[k])(여기서, k는 0 이상이고 M-1(또는 N-1) 이하인 정수이고, []는 집합을 나타낸다.)를 설정하는 단계; 및

    (l2) u(또는, v)[여기서, u(또는, v)는 사용자 인덱스로서 1 이상이고 U(또는, V)(여기서, U(또는, V)는 M(또는 2N)개의 심볼들을 갖는 심볼 블럭을 공유하는 사용자의 수를 의미하며, 1 이상의 양의 정수이다.) 이하이다.]번째 사용자의 파일럿 심볼(d^(u)[e])(또는, d^(v)[e])(여기서, e는 0 이상이고 M_U-1(또는, N _v-1)(여기서, M_u(또는, N_v)는 1이상이고 M(또는, N)이하인 정수이다.) 이하인 정수이다.)을 아래와 같이 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.

    

    (또는,

    

    )

    (여기서, m_u(또는, n_v)는 상기 u(또는, v)번째 사용자의 고유 주파수 오프셋 번호를 나타내고, L_u(또는, L_v)는 M/M_u(또는, N/N_v)을 나타내며,

    

    (또는,

    

    )이고, S₀=0 이다.)
48. 제46 항 또는 제47 항에 있어서, 상기 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법은

    (n) 상기 파일럿 심볼이 위상 쉬프트 키잉(PSK)일 때, 상기 (l1) 또는 상기 (l2) 단계에서 생성한 파일롯 심볼의 위상을 아래와 같이 변경하여 새로운 파일럿 심볼(d^(u)[e]')(또는, d^(v)[e]')을 구하는 단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.

    

    , 또는

    
49. 제46 항 또는 제47 항에 있어서, 상기 (k1) 및 상기 (l1) 단계들[또는, 상기 (k2) 및 상기 (l2) 단계들]은 제1 또는 제2 사용자 송신부에서 수행되어 시간 슬롯 단위로 상기 파일럿 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
50. 제46 항 또는 제47 항에 있어서, 상기 (k1) 및 상기 (l1) 단계들[또는, 상기 (k2) 및 상기 (l2) 단계들]은 제1 또는 제2 기지국 송신부에서 수행되어 주어진 시간 슬롯을 동시에 사용하는 모든 사용자들 각각에 대해 상기 파일럿 심볼을 생성하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
51. 제5 항에 기재된 상기 제1 기지국 수신부에서 수행되는 상기 심볼 블럭 신호로부터 u번째 사용자 심볼을 추정하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (m1) 수신한 상기 심볼 블럭 신호를 상기 제1 심볼 블럭으로 변환하는 단계;

    (n1) 변환된 상기 제1 심볼 블럭의 시작 지점을 찾고, 찾은 상기 시작 지점을 기준으로 상기 제1 심볼 블럭으로부터 상기 순환 신장 심볼을 제거하는 단계;

    (o1) 상기 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)로부터 상기 u번째 사용자 심볼들만을 추출하는 단계; 및

    (p1) 상기 추출된 u번째 사용자 심볼들로부터 상기 u번째 사용자의 상기 사용자 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
52. 제51 항에 있어서, 상기 (o1) 단계는

    상기 (n1) 단계에서 구한 상기 결과(r_k)와 α₁exp(-j2πkm₁/M) ∼ α_Uexp(-j2πkm_U/M)를 각각 승산하여

    

    ⁾ ∼

    

    ⁾를 구하는 단계; 및

    상기

    

    ⁾ ∼

    

    ⁾ 각각을 M_u주기로 포개어 더한 결과[r_k ⁽¹⁾ ∼ r_k ^(U)]를 구하여 U개의 상기 사용자 심볼(들)을 구하고, 상기 (p1) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
53. 제51 항에 있어서, 상기 (o1) 단계는

    (o11) 상기 (n1) 단계에서 구한 상기 결과(r_k)를 M 포인트 푸리에 변환하는 단계; 및

    (o12) 푸리에 변환된 결과가 u번째 사용자에 대한 푸리에 변환된 결과일 때, 상기 푸리에 변환된 결과를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하여 상기 u번째 사용자 심볼[r_k ^(u)]을 구하고, 상기 (p1) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
54. 제53 항에 있어서, 상기 (o1) 단계는

    (o13) 상기 (o11) 단계에서 푸리에 변환된 결과의 위상과 크기를 보상하는 단계를 더 구비하고,

    상기 (o12) 단계는 상기 (o13) 단계에서 보상된 결과가 u번째 사용자에 대해 보상된 결과일 때, 상기 보상된 결과를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하여 상기 u번째 사용자 심볼[r_k ^(u)]을 구하고, 상기 (p1) 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
55. 제51 항에 있어서, 상기 (o1) 단계는

    상기 (n1) 단계에서 구한 상기 결과(r_k)로부터 채널간 간섭을 제거하는 단계;

    채널간 간섭이 제거된 결과(z_k)에 α₁exp(-j2πkm₁/M) ∼ α_Uexp(-j2πkm _U/M)를 승산하여 사용자 신호들[

    

    ⁾ ∼

    

    ]을 구하는 단계; 및

    상기 사용자 신호들[

    

    ⁾ ∼

    

    ] 각각을 M_u 주기로 포개어 더하여 상기 사용자 심볼들[z_k ⁽¹⁾ ∼ z_k ^(U)]을 구하고, 상기 (p1) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
56. 제51 항에 있어서, 상기 (o1) 단계는

    상기 (n1) 단계에서 구한 결과(r_k)와 α₁exp(-j2πkm₁/M) ∼ α_Uexp(-j2πkm_U/M) 각각 승산하여 사용자 신호들[

    

    ⁾ ∼

    

    ]을 구하는 단계;

    상기 사용자 신호들[

    

    ⁾ ∼

    

    ]을 M_u 주기로 포개어 더하는 단계; 및

    상기 포개고 더한 결과[r_k ⁽¹⁾ ∼ r_k ^(U)]로부터 채널간 간섭을 제거하여 상기 u번째 사용자 심볼[z_k ^(u)]을 구하고, 상기 (p1) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
57. 제12 항에 기재된 상기 제1 사용자 수신부에서 제1 기지국 송신부로부터 수신한 상기 심볼 블럭 신호로부터 상기 기지국 심볼을 추정하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (m2) 수신한 상기 심볼 블럭 신호를 제 심볼 블럭으로 변환하는 단계;

    (n2) 변환된 상기 제2 심볼 블럭으로부터 상기 순환 신장 심볼을 제거하는 단계;

    (o2) 상기 순환 신장 심볼이 제거된 결과(r_k)로부터 상기 v번째 사용자에 대한 심볼들만을 추출하는 단계; 및

    (p2) 상기 v번째 사용자에 대한 심볼들로부터 상기 v번째 사용자에 대한 상기 기지국 심볼의 추정치를 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
58. 제57 항에 있어서, 상기 (o2) 단계는

    상기 (n2) 단계에서 획득한 상기 결과(r_k)와 α_vexp(-j2πkn_v/N)(여기서, α_v는 크기 조절 인자를 나타내고, n_v는 v번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)를 승산하여 승산된 결과[

    

    ⁾]를 구하는 단계; 및

    상기 승산된 결과[

    

    ⁾]를 N_v(여기서, N_v는 1이상이고 N이하인 정수이다.) 주기로 포개어 더하여 상기 v번째 사용자에 대한 심볼들[r_k ^(v)]을 구하고, 상기 (p2) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
59. 제57 항에 있어서, 상기 (o2) 단계는

    (o21) 상기 (n2) 단계에서 획득한 상기 결과(r_k)를 N 포인트 푸리에 변환하는 단계; 및

    (o22) 상기 N 포인트 푸리에 변환된 결과(R_n)(여기서, n은 주파수 인자로서 0 이상이고 N-1 이하인 정수를 나타낸다.)가 v번째 사용자에 대한 변환된 결과[R_n ^(u)]일 때, R_n ^(u)를 N_v 포인트 역 푸리에 변환하여 상기 v번째 사용자에 대한 심볼들[r_k ^(v)]을 구하고, 상기 (p2) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
60. 제59 항에 있어서, 상기 (o2) 단계는

    (o23) 상기 v번째 사용자에 대한 변환된 결과[R_n ^(u)]의 위상과 크기를 보상하는 단계를 더 구비하고,

    상기 (o22) 단계는 상기 (o23) 단계에서 보상된 결과를 N_v 포인트 역 푸리에 변환하여 상기 v번째 사용자에 대한 심볼들[z_k ^(v)]을 구하고, 상기 (p2) 단계로 진행하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
61. 제57 항에 있어서, 상기 (o2) 단계는

    상기 (n2) 단계에서 획득한 상기 결과(r_k)로부터 채널간 간섭을 제거하는 단계;

    상기 채널간 간섭이 제거된 결과(z_k)와 α_vexp(-j2πkn_v/N)(여기서, α _v는 v번째 사용자 신호의 크기 조절 인자를 나타내고, n_v는 v번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)를 승산하는 단계; 및

    상기 승산된 결과[

    

    ⁾]를 N_v(여기서, N_v는 1이상이고 N이하인 정수이다.) 주기로 포개어 더하여 상기 v번째 사용자에 대한 심볼들[z_k ^(v)]을 구하고, 상기 (p2) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
62. 제57 항에 있어서, 상기 (o2) 단계는

    상기 (n2) 단계에서 획득한 상기 결과(r_k)와 α_vexp(-j2πkn_v/N)(여기서, α_v는 v번째 사용자 신호의 크기 조절 인자를 나타내고, n_v는 v번째 상기 사용자에게 사전에 할당된 고유 주파수 오프셋 번호를 나타낸다.)를 승산하는 단계;

    상기 승산된 결과[

    

    ⁾]를 N_v(여기서, N_v는 1이상이고 N이하인 정수이다.) 주기로 포개어 더하는 단계; 및

    상기 포개어 더한 결과[r_k ^(v)]로부터 채널간 간섭을 제거하여 상기 v번째 사용자에 대한 심볼들[z_k ^(v)]을 구하고, 상기 (p2) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
63. 제55 항, 제56 항, 제61 항 또는 제62 항에 있어서, 유한 임펄스 응답 필터링에 의해 상기 채널간 간섭을 제거하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
64. 제55 항 또는 제61 항에 있어서, 상기 채널간 간섭을 제거하는 단계는

    상기 결과(r_k)를 M(또는, N)-포인트 푸리에 변환하는 단계;

    상기 푸리에 변환된 M(또는, N)개의 신호에 제3 소정 복소수를 승산하는 단계; 및

    상기 승산된 결과를 M(또는, N)-포인트 역 푸리에 변환하여 상기 채널간 간섭이 제거된 결과(z_k)를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
65. 제56 항 또는 제62 항에 있어서, 상기 채널간 간섭을 제거하는 단계는

    상기 결과(r_k)를 M_u(또는, N_v)-포인트 푸리에 변환하는 단계;

    상기 푸리에 변환된 M_u(또는, N_v)개의 신호에 제3 소정 복소수를 승산하는 단계; 및

    상기 승산된 결과를 M_u(또는, N_v)-포인트 역 푸리에 변환하여 상기 채널간 간 섭이 제거된 결과[z_k ^(u)]를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
66. 제56 항 또는 제62 항에 있어서, 상기 채널간 간섭을 제거하는 단계는

    (t) 상기 결과[r_k ^(u)]를 유한 임펄스 응답 필터링하는 단계;

    (u) 상기 추정치를 지연하고, 상기 지연된 결과를 유한 임펄스 응답 필터링하는 단계; 및

    (v) 상기 (t) 및 상기 (u) 단계에서 필터링된 결과들을 가산하여 상기 채널간 간섭이 제거된 결과[z_k ^(u)]를 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
67. 제25 항에 있어서, 상기 제2 사용자 송신부에서 상기 사용자 정보를 상기 기지국으로 상기 두개의 제1 심볼 블럭들 단위로 전송하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (a3) 홀수번째 상기 심볼 블럭 시간 동안에, 변형되지 않은 상기 홀수번째 제1 서브 블럭 자체를 상기 제1 블럭 전송부로 전송하는 동시에 변형되지 않은 상기 짝수번째 제1 서브 블럭 자체를 상기 제2 블럭 전송부로 각각 보내는 단계;

    (b3) 짝수번째 상기 심볼 블럭 시간 동안에, 상기 짝수번째 제1 서브 블럭의 복소 공액에 -1을 승산한 결과를 역순으로 변형하여 상기 제1 블럭 전송부로 전송하는 동시에 상기 홀수번째 제1 서브 블럭의 복소 공액을 역순으로 변형하여 상기 제2 블럭 전송부로 각각 보내는 단계; 및

    (c3) 상기 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에 상기 제1 및 상기 제2 블럭 전송부들은 상기 (a3) 단계에서 보내진 변형되지 않은 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 제1 서브 블럭들로부터 상기 심볼 블럭 신호를 각각 한 개씩 생성하고, 상기 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에 상기 제1 및 상기 제2 블럭 전송부들은 상기 (b3) 단계에서 보내진 변형된 상기 짝수번째 및 상기 홀수번째 제1 서브 블럭들로부터 상기 심볼 블럭 신호를 각각 한 개씩 생성하며, 생성된 두 개의 심볼 블럭 신호들을 동시에 상기 기지국으로 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
68. 제27 항에 있어서, 상기 제2 기지국 송신부에서 상기 기지국 정보를 상기 두 개의 상기 제2 심볼 블럭들 단위로 동시에 전송하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (a4) 홀수번째 상기 심볼 블럭 시간 동안에, 변형되지 않은 상기 홀수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들을 상기 제3 블럭 전송부로 전송하는 동시에 변형되지 않은 상기 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들을 상기 제4 블럭 전송부로 각각 보내는 단계;

    (b4) 짝수번째 상기 심볼 블럭 시간 동안에, 상기 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들 각각의 복소 공액에 -1을 승산한 결과를 역순으로 변형하여 상기 제3 블럭 전송부로 보내는 동시에 상기 홀수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들 각각의 복소 공액을 역순으로 변형하여 상기 제4 블럭 전송부로 각각 보내는 단계; 및

    (c4) 상기 홀수번째 심볼 블럭 시간 동안에 상기 제3 및 상기 제4 블럭 전송부들은 상기 (a4) 단계에서 보내진 변형되지 않은 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들로부터 상기 심볼 블럭 신호를 각각 한 개씩 생성하고, 상기 짝수번째 심볼 블럭 시간 동안에 상기 제3 및 상기 제4 블럭 전송부들은 상기 (b4) 단계에서 보내진 변형된 상기 짝수번째 및 상기 홀수번째 제2 서브 블럭 ∼ 제V+1 서브 블럭들로부터 상기 심볼 블럭 신호를 각각 한 개씩 생성하며, 생성된 두 개의 심볼 블럭 신호를 동시에 상기 기지국으로 전송하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
69. 제67 항에 있어서, 상기 제2 기지국 수신부는 상기 제2 사용자 송신부로부터 전송된 상기 심볼 블럭 신호들중 하나를 수신하여 u번째 상기 사용자 심볼을 추정하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (m3) 수신한 상기 심볼 블럭 신호를 제1 심볼 블럭으로 변환하는 단계;

    (n3) 변환된 상기 제1 심볼 블럭에서 상기 순환 신장 심볼을 제거하는 단계;

    (o3) 상기 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)로부터 주파수 영역에서 u번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼들을 추출하는 단계; 및

    (p3) 추출된 상기 u번째 사용자에 대한 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 사용자 심볼들로부터 홀수번째 및 짝수번째 사용자 심볼의 추정치들[[

    

    및

    

    ]을 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
70. 제69 항에 있어서, 상기 (o3) 단계는

    (o31) 상기 (n3) 단계에서 상기 순환 신장 심볼을 제거한 결과(r_k)를 M 포인트 푸리에 변환하는 단계;

    (o32) 상기 푸리에 변환된 결과(R_n)(여기서, n은 주파수 인자로서 0 이상이고 M-1 이하인 정수를 나타낸다.)를 홀수번째 심볼 블럭 시간에서 변환된 결과(R_1,n)와 짝수번째 심볼 블럭 시간에서 변환된 결과(R_2,n)로 분리하는 단계;

    (o33) 상기 R_1,n, R_2,n, 상기 두 개의 심볼 블럭 신호들이 전송되는 채널들의 특성들(H_1,n 및 H_{2, n})을 이용하여 상기 채널간 간섭을 제거하는 단계; 및

    (o34) 상기 채널간 간섭이 제거된 결과(Z_1,n, Z_{2, n})가 u번째 사용자에 대한 결과[Z_1,n ^(u), Z_2,n ^(u)]일 때, 상기 Z_1,n ^(u) 및 Z_2,n ^(u)를 M_u 포인트 역 푸리에 변환하여 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 사용자 심볼들을 구하고, 상기 (p3) 단계로 진행하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
71. 제70 항에 있어서, 상기 (p3) 단계는 상기 (o34) 단계에서 역 푸리에 변환된 결과[z_1,k ^(u)]로부터 상기 홀수번째 사용자 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하고, 상기 상기 (o34) 단계에서 역 푸리에 변환된 결과[z_2,k ^(u)]로부터 상기 짝수번째 사용자 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
72. 제70 항에 있어서, 상기 (o33) 단계는 아래와 같이 상기 Z_1,n, Z_{2, n}를 계산하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.

    

    ,

    

    (여기서, SNR은 상기 u번째 사용자 심볼과 가우시안 잡음간의 신호 대 잡음비를 나타낸다.)
73. 제70 항에 있어서, 상기 (o33) 단계는 아래와 같이 상기 Z_1,n, Z_{2, n}를 계산하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.

    

    ,

    
74. 제34 항에 있어서, 상기 제2 사용자 수신부가 상기 제2 기지국 송신부로부터 전송된 상기 심블 블럭 신호들중 하나를 수신하여 v번째 사용자에 대한 기지국 심볼을 추정하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법에 있어서,

    (m4) 수신한 상기 심볼 블럭 신호를 제2 심볼 블럭으로 변환하는 단계;

    (n4) 상기 변환된 제2 심볼 블럭으로부터 상기 순환 신장 심볼을 제거하는 단계;

    (o4) 상기 순환 신장 심볼이 제거된 결과(r_k)로부터 상기 v번째 사용자의 홀수번째 및 짝수번째 심볼들만을 추출하는 단계; 및

    (p4) 추출된 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 심볼들로부터 상기 v번째 사용자에 대한 홀수번째 및 짝수번째 상기 기지국 심볼의 추정치들[

    

    및

    

    ]을 검출하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
75. 제74 항에 있어서, 상기 (o4) 단계는

    (o41) 상기 (n4) 단계에서 상기 순환 신장 심볼이 제거된 결과(r_k)를 푸리에 변환한 결과에서 상기 v번째 사용자의 신호[R_n ^(v)]만을 검출하는 단계;

    (o42) 상기 R_n ^(v)를 홀수번째 심볼 블럭 시간에서 검출한 결과[R_1,n ^(v)]와 짝수 번째 심볼 블럭 시간에서 검출한 결과[R_2,n ^(v)]로 분리하는 단계;

    (o43) 상기 R_1,n ^(v), 상기 R_2,n ^(v), H_1,n ^(v) 및 H_{2, n} ^(v)을 이용하여 상기 채널간 간섭을 제거하는 단계; 및

    (o44) 상기 채널간 간섭을 제거한 결과[Z_1,n ^(v), Z_{2, n} ^(v)]를 N _v 포인트 역 푸리에 변환하여 상기 v번째 사용자의 상기 홀수번째 및 상기 짝수번째 심볼들을 구하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
76. 제75 항에 있어서, 상기 (p4) 단계는 상기 (o44) 단계에서 상기 역 푸리에 변환된 결과[z_1,k ^(v)]로부터 상기 v번째 사용자에 대한 홀수번째 상기 기지국 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하고, 상기 상기 (o44) 단계에서 역 푸리에 변환된 결과[z_2,k ^(v)]로부터 상기 v번째 사용자에 대한 짝수번째 상기 기지국 심볼의 추정치[

    

    ]를 검출하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
77. 제75 항에 있어서, 상기 (o41) 단계는

    상기 (n4) 단계에서 획득한 결과(r_k)와 α_vexp(-j2πkn_v/N)(여기서, α _v는 크기 조절 인자를 나타낸다.)를 승산하는 단계;

    상기 승산된 결과[

    

    ⁾]를 N_v 주기로 포개어 더하는 단계; 및

    상기 포개어 더한 결과[r_k ^(v)]를 N_v 포인트 푸리에 변환하고, 푸리에 변환한 결과를 상기 v번째 사용자의 신호[R_n ^(v)]로서 결정하는 단계를 구비하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.
78. 제75 항에 있어서, 상기 (o43) 단계는 아래와 같이 상기 Z_1,n ^(v), Z_{2, n} ^(v)를 계산하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.

    

    ,

    

    (여기서, SNR은 상기 v번째 사용자에 대한 상기 기지국 심볼과 가우시안 잡음간의 신호 대 잡음비를 나타낸다.)
79. 제75 항에 있어서, 상기 (o43) 단계는 아래와 같이 상기 Z_1,n ^(v), Z_{2, n} ^(v)를 계산하는 것을 특징으로 하는 OFDMA에 기반한 데이타 통신 방법.

    

    ,

    

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