KR20060128076A

KR20060128076A - 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 장치및 그 방법, 그를 이용한 ｃｄｍａ다이버시티 송신기와,그에 따른 ｃｄｍａ이동국 수신기

Info

Publication number: KR20060128076A
Application number: KR1020050048940A
Authority: KR
Inventors: 김일규; 김영훈; 방승찬; 정찬복; 남상우
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2005-06-08
Filing date: 2005-06-08
Publication date: 2006-12-14
Anticipated expiration: 2025-06-08
Also published as: US20060280229A1; US7620115B2; KR100790359B1

Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야

본 발명은 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 장치 및 그 방법, 그를 이용한 CDMA 다이버시티 송신기와, 그에 따른 CDMA 이동국 수신기에 관한 것임.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제

본 발명은 CDMA 통신시스템에서 하나의 심볼 구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어지게 함으로써 무선채널 환경에서 시스템 성능을 향상시킬 수 있게 하는 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 장치 및 그 방법과 그를 이용한 CDMA 다이버시티 송신기, 그리고 송신 다이버시티 신호를 수신하는 CDMA 이동국 수신기를 제공하는데 그 목적이 있음.

3. 발명의 해결방법의 요지

본 발명은, CDMA 통신시스템에서의 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 장치에 있어서, 하나의 변조심볼구간 동안에 입력되는 다수의 변조심볼에 대하여 소정 개수의 서로 다른 송신데이터를 생성하기 위한 인코딩 수단; 직교코드를 발생시키기 위한 직교코드 발생 수단; 상기 직교코드 발생 수단에서 발생시킨 직교코드를 이용하여 상기 인코딩 수단에서 생성한 각각의 송신데이터를 확산시키기 위한 확산 수단; 및 하나의 변조심볼구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어질 수 있도록, 상기 확산 수단에서 확산시킨 송신데이터들을 결합하여 송신안테나 경 로별로 출력하기 위한 결합 수단을 포함함.

4. 발명의 중요한 용도

본 발명은 CDMA 시스템에서의 송신 다이버시티 등에 이용됨.

MC-CDMA, DS-CDMA, 송신 다이버시티, 공간/코드블록코딩, SCBC

Description

송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 장치 및 그 방법, 그를 이용한 ＣＤＭＡ다이버시티 송신기와, 그에 따른 ＣＤＭＡ이동국 수신기{Apparatus and Method of Space Code Block Coding and Spreading for transmitting diversity, CDMA Diversity Transmitter using it, CDMA Mobile Station Receiver according to them}

도 1 은 종래의 시공간 블록 코딩(STBC)을 이용한 송신 다이버시티 방법에 대한 개념설명도,

도 2a 는 다중반송파 CDMA 시스템에 있어서 종래의 STBC 송신 다이버시티 방법을 구현하는 송신기의 구성도,

도 2b 는 다중반송파 CDMA 시스템에 있어서 종래의 STBC 송신 다이버시티 방법에 대한 개념설명도,

도 3 은 데이터 전송속도가 2배가 될 경우 멀티코드를 사용하는 종래의 다중반송파 CDMA 다이버시티 방법을 구현하는 송신기의 구성도,

도 4 는 데이터 전송속도가 2배가 될 경우 멀티코드를 사용하는 종래의 다중반송파 CDMA 다이버시티 방법에 대한 개념설명도,

도 5a 본 발명에 따른 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산부의 일실시예 구성도,

도 5b 는 본 발명에 따른 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 방법에 대한 개념설명도,

도 6a 는 본 발명에 따른 공간/코드블록코딩(SCBC)을 이용한 멀티 코드(2 code) MC-CDMA 다이버시티 송신기의 일실시예 구성도,

도 6b 는 본 발명에 따른 도 6a의 MC-CDMA 다이버시티 송신기에서의 SCBC 송신 다이버시티에 대한 개념설명도,

도 7 은 본 발명에 따른 임의의 한 사용자에게 할당된 코드가 2M 개일 경우의 SCBC 송신 다이버시티 방법에 대한 개념설명도,

도 8 은 본 발명에 따른 임의의 한 사용자에게 할당된 코드가 2M 개일 경우의 공간/코드블록코딩(SCBC)을 이용한 MC-CDMA 다이버시티 송신기의 일실시예 구성도,

도 9 는 본 발명에 따른 임의의 두 사용자 채널(user channel)이 각각 1개의 직교코드를 할당받은 경우의 송신 다이버시티 방법에 대한 개념설명도,

도 10 은 본 발명에 따른 송신 다이버시티에 따른 CDMA 이동국 수신기의 일실시예 구성도,

도 11a 는 본 발명에 따른 임의의 한 사용자에게 할당된 코드가 2M 개일 경우의 공간/코드블록코딩(SCBC)을 이용한 DS-CDMA 다이버시티 송신기의 일실시예 구성도,

도 11b 는 본 발명에 따른 도 11a의 SCBC 및 확산부의 일실시예 구성도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

500, 602, 803, 1103: 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산부(장치)

501: SCBC 인코더 502a, 502b: 직교코드 발생기

503a 내지 503d: 곱셈기(확산기) 504a, 504b: 덧셈기(결합기)

802: 직병렬 변환기 804a, 804b: 안테나경로별 결합기

901: 다중화부 1007: 채널 추정기

1008: 채널 등화 및 SCBC 디코더

본 발명은 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 장치 및 그 방법, 그를 이용한 CDMA 다이버시티 송신기와, 그에 따른 CDMA 이동국 수신기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 CDMA 통신시스템에서 하나의 심볼 구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어지게 함으로써 무선채널 환경에서 시스템 성능을 향상시킬 수 있게 하는 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 장치 및 그 방법과 그를 이용한 CDMA 다이버시티 송신기, 그리고 송신 다이버시티 신호를 수신하는 CDMA 이동국 수신기에 관한 것이다.

도 1 은 종래의 시공간 블록 코딩(Space Time Block Coding)을 이용한 송신 다이버시티 방법에 대한 개념설명도이다.

종래의 송신 다이버시티(Transmit Diversity) 방식에는 "Siavash M. Alamouti"가 1998년도에 "IEEE Journal on select areas in communications"에 제안한 시공간 블록 코딩(STBC: Space Time Block Coding)(이하, STBC라 함) 방식이 있는데, 이는 도 1에 도시된 바와 같이, 송신 데이터를 공간(안테나) 및 시간 영역에서 다이버시티 인코딩을 수행하여 전송하는 방식이다.

즉, 송신 안테나가 1개인 기본 모드에서 임의의 시간슬롯 t(101)에서 전송되는 변조 심볼을 s₀라 하고 바로 인접한 시간 슬롯 t+T(102)에서 전송되는 변조 심볼을 s₁이라 할 때, "Alamouti"의 STBC 인코딩 방법을 사용하는 송신 다이버시티 기법은 도 1에서 알 수 있듯이 첫 번째 심볼 s₀은 시간슬롯 t(111)에서는 첫 번째 안테나(안테나 0)로 전송하고 인접한 시간슬롯 t+T(122)에서는 공액복소값(s₀ ^*)을 두 번째 안테나(안테나 1)를 통해 전송한다. 두 번째 심볼 s₁은 시간슬롯 t(121)에서는 두 번째 안테나(안테나 1)로 전송되고, 인접한 시간슬롯 t+T(112)에서는 음의 공액복소값(-s₁ ^*)으로 첫 번째 안테나(안테나 0)를 통해 전송된다. 즉, "Alamouti"의 STBC 인코딩 방법은 각각의 변조 심볼을 인접한 두 시간 구간에서 서로 다른 안테나를 통해 전송함으로써 다이버시티 이득을 얻는 방법이다.

도 2a 는 다중반송파 코드분할다중접속(Multi Carrier-CDMA) 시스템에 있어 서 종래의 STBC 송신 다이버시티 방법을 구현하는 송신기의 구성도이다. 즉, 도 2a 는 "Alamouti"의 STBC 인코딩(encoding) 방식을 MC-CDMA 시스템에 적용한 경우로서, 임의의 k번째 사용자에게 1개의 채널화(channelization) 코드가 할당되었을 경우의 기지국 송신기의 구성을 나타낸다.

채널 인코딩된 데이터는 변조기(201)에서 QPSK 혹은 M진 QAM 변조되어 STBC 인코더(202)로 입력된다.

STBC 인코더(202)는 매 2 OFDM 심볼 구간마다 2개의 심볼을 받아서 도 2a에 도시된 바와 같이 STBC 인코딩을 수행하여 두 개의 다이버시티 안테나 각각에 대한 심볼을 출력한다. 즉, 첫 번째 심볼 구간 동안에는 s_k,0과 s_k,1을 각각 첫 번째 안테나를 위한 경로와 두 번째 안테나를 위한 경로로 출력하고, 두 번째 심볼 구간 동안에는 -s^* _k,1와 s^* _k,0을 각각 첫 번째 안테나와 두 번째 안테나를 위한 경로로 출력한다. 여기서, *는 공액 복소수(Conjugate Complex)를 나타낸다.

STBC 인코더(202)의 2개의 출력이 매 심볼 구간마다 복제기(duplicator) (203a, 203b)에서 각각 N개만큼 복사되고, 그 각각의 복사된 값은 직교코드 곱셈기(204a, 204b)에서 현 채널에 할당된 길이 N인 직교코드(Orthogonal code)와 곱해진다. 여기서, 두 안테나 경로에 곱해지는 직교코드는

로서 동일한 코드가 사용된다. 여기서 k는 k번째 사용자(user)를 의미하고, T는 전치행렬(Transpose Matrix)을 나타낸다.

상기 직교코드가 곱해진 안테나 경로별 N개의 심볼은 각각 채널 결합기(205a, 205b)에서 다른 채널들과 결합된다. 채널 결합기(205a, 205b)의 출력은 스크램블러(206a, 206b)에서 스크램블링 코드가 곱해진 후 고속 역푸리에 변환기(IFFT: Inverse Fast Fourier Transformer)(207a, 207b)를 거쳐 병직렬 변환기(208a, 208b)에서 시간영역 신호로 변환된 후, CP 삽입기(209a, 209b)에서 사이클릭 프리픽스(CP: Cyclic Prefix)가 삽입되어 IF/RF 처리기(210a, 210b)에서 증폭 및 무선주파수(RF) 신호로 변환되어 안테나(211a, 211b)를 통해 송신된다.

이처럼 종래의 STBC 다이버시티 방법에서는 임의의 한 심볼이 두 개로 나뉘어져서 두 인접한 심볼 구간(즉, 서로 다른 시간 구간)에 서로 다른 안테나로 전송됨으로써 다이버시티 이득을 얻는다.

도 2b 는 다중반송파 CDMA 시스템에 있어서 종래의 STBC 송신 다이버시티 방법에 대한 개념설명도이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 변조 심볼 s_k,0은 시간 T₀(OFDM 심볼 구간 0)에서는 첫 번째 안테나(안테나 0)를 통해 전송되고 시간 T₁(OFDM 심볼 구간 1)에서는 두 번째 안테나(안테나 1)를 통해 공액 복소 값(s^* _k,0)형태로 전송된다. 반대로 변조 심볼 s_k,1은 시간 T₀(OFDM 심볼 구간 0)에서는 두 번째 안테나(안테나 1)를 통해 전송되고, 시간 T₁(OFDM 심볼 구간 1)에서는 첫 번째 안테나(안테나 0)를 통해 음의 공 액 복소 값(- s^* _k,1) 형태로 전송된다.

상기 종래의 STBC 다이버시티 방법을 사용하는 송신단에 대한 수신단에서는 두 인접한 시간 구간에서 수신한 수신 심볼을 이용하여 s_k,0과 s_k,1을 복원해 낸다.

즉, T₀ 구간에서 수신한 수신신호에 대하여 고속 푸리에 변환(FFT)을 취하고 디스크램블링(descrambling)한 후 C^(k,0)로 역확산(despreading)하여 부가(addition)한 심볼을 r₀라 하고, T₁구간에서 수신한 수신신호에 대하여 FFT를 취하고 디스크램블링(descrambling)한 후 C^(k,0)로 역확산(despreading)하여 부가(addition)한 심볼을 r₁라 할 때, r₀및 r₁은 다음의 [수학식 1]과 같이 표현될 수 있다.

상기 [수학식 1]에서

는 T_e구간에서 a번째 수신 안테나에서 수신된 신호의 채널 성분을 나타내며 일반적으로 레일리(Rayleigh) 분포를 갖는다. n_i는 역확산(dispreading) 및 부가(addition)된 수신 잡음 성분을 나타낸다. 이동국 속도가 매우 낮을 경우,

이 되고 이 값을

라 놓으면 STBC 디코딩 (decoding) 결과는 다음의 [수학식 2]와 같이 된다.

이동국 속도가 낮을 경우에는 STBC 디코딩(decoding) 결과가 상기 [수학식 2]와 같이 되지만, 이동국 속도가 높을 경우에는

이 되어 상기 [수학식 2]는 성립하지 않고 각각의 결정 변수에 간섭(interference)이 존재하게 되며, 이동국 속도가 높아질수록 이 간섭(interference)의 크기는 증가하여 시스템 성능을 매우 저하시키는 요인이 된다는 문제점이 있었다.

도 3 은 데이터 전송속도가 2배가 되었을 때 멀티코드를 사용하는 종래의 MC-CDMA 다이버시티 방법을 구현하는 송신기의 구성도로서, 임의의 사용자에게 2개의 채널화(channelization) 코드가 할당되었을 때 종래의 STBC 송신 다이버시티 기법을 도입하는 MC-CDMA 기지국 송신기를 나타낸다.

여기서, 코드가 2개 할당되었다는 것은 도 1의 코드가 1개 할당되었을 경우에 비해 데이터 전송 속도가 2배가 되었다는 것을 의미한다. 즉, 도 1의 데이터 전송속도를 기본 데이터 전송속도 'R'이라 가정하면, 도 3의 데이터 전송속도는 2R이 된다.

도 3에서 알 수 있듯이 2개의 코드 각각에 할당되는 변조 심볼 (s_k,0, s_k,1) 쌍 및 (s_k,2, s_k,3)쌍은 직 병렬 변환기(301)에서 직병렬 변환된 후, STBC 인코더(302a, 302b)에서 각각 독립적으로 STBC 인코딩된다. 이를 도 4를 통하여 쉽게 설명하면, 다음과 같다. (s_k,0, s_k,1)는 STBC 인코딩된 후,

로 확산(spreading)되고 (s_k,2, s_k,3)은

으로 확산(spreading)된다.

이 경우에도 임의의 한 심볼이 두 개로 나뉘어져서 두 인접한 심볼 구간(즉 서로 다른 시간 구간)에 각각 서로 다른 안테나로 전송되기 때문에 고속 이동국 환경에서는 시스템 성능이 매우 저하된다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, CDMA 통신시스템에서 하나의 심볼 구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어지게 함으로써 무선채널 환경에서 시스템 성능을 향상시킬 수 있게 하는 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 장치 및 그 방법과 그를 이용한 CDMA 다이버시티 송신기를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은, 상기 CDMA 다이버시티 송신기 및 그 방법에 따라 전송된 송신 다이버시티 신호를 수신하는 CDMA 이동국 수신기를 제공하는데 다른 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으 며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, CDMA 통신시스템에서의 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 장치에 있어서, 하나의 변조심볼구간 동안에 입력되는 다수의 변조심볼에 대하여 소정 개수의 서로 다른 송신데이터를 생성하기 위한 인코딩 수단; 직교코드를 발생시키기 위한 직교코드 발생 수단; 상기 직교코드 발생 수단에서 발생시킨 직교코드를 이용하여 상기 인코딩 수단에서 생성한 각각의 송신데이터를 확산시키기 위한 확산 수단; 및 하나의 변조심볼구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어질 수 있도록, 상기 확산 수단에서 확산시킨 송신데이터들을 결합하여 송신안테나 경로별로 출력하기 위한 결합 수단을 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, CDMA 통신시스템에서 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 방법에 있어서, 하나의 변조심볼구간 동안에 입력되는 다수의 변조심볼에 대하여 소정 개수의 서로 다른 송신데이터를 생성하는 인코딩 단계; 직교코드를 이용하여 상기 인코딩 단계에서 생성한 각각의 송신데이터를 확산시키는 확산 단계; 및 하나의 변조심볼구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어질 수 있도록, 상기 확산 단계에서 확산한 송신데이터들을 결합하여 송신안테나 경로별 기저대역신호를 생성하는 결합 단계를 포함한다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는, CDMA 통신시스템에서의 송신기에 있어서, 채널코딩된 심볼 데이터를 변조하기 위한 변조 수단; 상기 변조 수단으로부터 변조심볼구간마다 입력되는 다수의 변조심볼을 소정의 개수마다 심볼쌍을 이루어 병렬로 출력하기 위한 직병렬 변환 수단; 상기 직병렬 변환 수단에서 출력되는 심볼쌍마다 소정의 개수의 서로 다른 송신데이터를 생성하여 확산시키고, 하나의 변조심볼구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어질 수 있도록 상기 확산시킨 송신데이터들을 결합하기 위한 다수의 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 수단; 상기 각각의 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 수단의 출력들을 결합하여 안테나경로별로 기저대역신호를 생성하기 위한 안테나경로별 결합 수단; 및 상기 기저대역신호를 무선신호로 변환하기 위한 무선신호 처리 수단을 포함한다.

또한, 상기 본 발명의 다른 장치는, 상기 CDMA 통신시스템이 MC(Multi-Carrier)-CDMA 방식을 사용하는 경우에, 상기 안테나경로별 결합 수단에서 출력되는 주파수 영역 상의 기저대역신호를 시간영역 상의 신호로 변환하기 위한 고속 역푸리에 변환 수단을 더 포함하고, 상기 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 수단은, 주파수 영역 상에서 확산을 수행하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 본 발명의 다른 장치는, 상기 안테나경로별 결합 수단의 출력을 스크램블링하기 위한 스크램블링 수단; 및 상기 고속 역푸리에 변환 수단의 출력에 사이클릭 프리픽스(CP: Cyclic prefix)를 삽입하기 위한 CP 삽입 수단을 더 포함한다.

또한, 상기 본 발명의 다른 장치는, 상기 송신기의 송신안테나가 두 개이고, 다수의 사용자 채널 각각에 대하여 하나의 직교코드가 할당되는 경우에, 하나의 변조심볼구간 내에서 전송될 두개의 사용자 채널의 변조심볼들이 교대로 상기 직병렬 변환 수단으로 입력되도록 다중화하기 위한 다중화 수단을 더 포함한다.

한편, 상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, CDMA 통신시스템에서 송신되는 다이버시티 신호를 수신하는 이동국 수신기에 있어서, 수신안테나를 통하여 수신되는 무선 수신신호를 기저대역 수신신호로 변환하기 위한 무선신호 처리수단; 상기 기저대역 수신신호를 직교코드로 이용하여 역확산하기 위한 역확산 수단; 상기 역확산 수단에서 역확산한 수신신호로부터 상기 CDMA 통신시스템의 송신안테나와 상기 수신안테나 간의 무선 경로에 대한 채널값을 추정하기 위한 채널 추정 수단; 상기 채널 추정 수단에서의 채널 추정값과 상기 역확산 수단에서 역확산한 수신신호를 이용하여 SCBC 디코딩을 수행하여 송신신호를 복원하기 위한 SCBC 디코딩 수단; 및 상기 SCBC 디코딩 수단의 출력으로부터 비트값을 계산하기 위한 비트 계산 수단을 포함한다.

또한, 상기 본 발명의 장치는, 상기 CDMA 통신시스템이 MC-CDMA 방식을 사용하는 경우에, 상기 기저대역 수신신호를 주파수 영역 신호로 변환하기 위한 고속 푸리에 변환 수단을 더 포함한다.

또한, 상기 본 발명의 장치는, 상기 무선신호 처리수단에서 출력되는 기저대역 수신신호에서 사이클릭 프리픽스(CP)를 제거하기 위한 CP 제거 수단; 상기 고속 푸리에 변환 수단에서 변환한 주파수 영역 신호를 디스크램블링(descrambling)하여 상기 SCBC 디코딩 수단 및 상기 채널 추정 수단으로 출력하기 위한 디스크램블링 수단; 및 상기 비트 계산 수단의 출력에 대하여 채널 디코딩을 수행하기 위한 채널 디코딩 수단을 더 포함한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 5a 본 발명에 따른 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩(SCBC: Space Code Block Coding) 및 확산부의 일실시예 구성도이고, 도 5b 는 본 발명에 따른 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 방법에 대한 개념설명도이다. 여기서는, 공간(안테나) 및 코드 영역 상에서 다이버시티 인코딩을 수행하는 방법을 나타낸다.

본 발명에 따른 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산부(SCBC 및 확산 장치)(500)는, 도 5a에 도시된 바와 같이, SCBC 인코더(501), 직교코드 발생기(502a, 502b), 곱셈기(확산기)(503a, 503b, 503c, 503d), 및 덧셈기(결합기)(504a, 504b)를 포함하여 이루어진다.

SCBC 인코더(501)는 임의의 한 변조 심볼 구간에서 2개의 입력 심볼 s₀, s₁ 에 대해 4개의 심볼(송신데이터), 즉 s₀, s₁, -s₁ ^*, s₀ ^*를 동시에 출력한다. 즉, SCBC 인코더(501)는 2개의 입력 심볼들(s₀, s₁)에 대한 응답으로 4개의 심볼(s₀, s₁, -s₁ ^*, s₀ ^*)을 동시에 병렬로 출력하는데, 그 인코더 출력 심볼에는 입력 심볼 자체(s₀, s₁), 입력 심볼의 공액 복소 값(complex conjugate)(s₀ ^*), 입력 심볼의 음의 공액 복소 값(negative complex conjugate)(-s₁ ^*)이 포함된다.

SCBC 인코더(501)의 4개의 출력 심볼 중 2개, 즉 s₀과 -s₁ ^*은 2진 직교코드

에 의해 확산(spreading)되고 나머지 2개의 심볼, 즉 s₁과 s₀ ^*는 또 다른 2진 직교코드

에 의해 확산(spreading)된다. 여기서, T는 전치행렬을 의미한다. 상기 두 개의 직교코드는 상호 상관이 "0"이 되는 직교코드이다. 그리고, 본 발명에서 상기 직교코드는 MC-CDMA 혹은 FH-MC-CDMA 경우에는 주파수축 상에서 직접시퀀스 대역확산 코드로 사용되고, DS-CDMA 경우에는(도 11a 참조) 시간축 상에서 직접시퀀스 대역확산 코드로 사용된다.

직교코드 발생기(502a, 502b)는 해당 2진 직교코드를 발생시키며, 곱셈기(503a, 503b, 503c, 503d)는 SCBC 인코더(501)에서 출력되는 심볼과 해당 직교코드를 곱한다. 이렇게 생성된 곱셈기(503a, 503b, 503c, 503d)의 출력들은 덧셈기 (504a, 504b)에서 가산되어 안테나로 전송된다.

이하, 본 발명에 따른 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 방법에 대한 개념을 나타내는 도 5b를 참조하여 보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다.

심볼 s₀을 직교코드 C^(j)로 확산(spreading)해서 생성된 신호 s₀C^(j)는 s₁을 C^(k)로 확산(spreading)해서 생성된 신호 s₁C^(k)와 더해져서 첫 번째 안테나(안테나 0)를 위한 경로로 출력되고, 심볼 s₀ ^*를 C^(k)로 확산(spreading)해서 생성된 신호 s₀ ^*C^(k)는 -s₁ ^*를 C^(j)로 확산(spreading)해서 생성된 신호 - s₁ ^* C^(j)와 더해져서 두 번째 안테나(안테나 1)를 위한 경로로 출력된다.

결국, 임의의 전송 심볼 구간에서 첫 번째 안테나(안테나 0)를 통해 송신되는 기저대역 신호는 s₀C^(j)+ s₁C^(k)가 되고, 두 번째 송신 안테나(안테나 1)를 통해 송신되는 기저대역 신호는 s₀ ^*C^(k)- s₁ ^* C^(j)가 되며, 이 두 신호는 동시에 한 심볼 구간에서 전송된다. 이러한 특징은 본 발명에 따른 SCBC 송신 다이버시티 방법이 기존의 STBC 송신 다이버시티 방법과 다른 가장 큰 차이점이다.

요컨대, 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산부(500)는 변조된 심볼을 일정 개수마다(도 5a 및 도 5b에서는 2개, 즉 s₀, s₁), 하나의 심볼구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어지도록 공간/코드블록코딩과 확산을 수행하는 것이다.

본 발명은 시간축 상에서 직접시퀀스 대역확산을 하는 DS-CDMA(Direct Sequence-Code Division Multiple Access) 방식에도 적용될 수 있고, 주파수 축 상에서 직접시퀀스 대역확산을 하거나 또는 시간축 및 주파수 축에서 2차원 대역확산을 하는 MC-CDMA방식이나 FH-MC-CDMA(Frequency-Hopping Multi-Carrier-Code Division Multiple Access) 방식에도 적용될 수 있다.

도 6a 는 본 발명에 따른 공간/코드블록코딩(SCBC)을 이용한 멀티 코드(2 code) MC-CDMA 다이버시티 송신기의 일실시예 구성도로서, 주파수축 상에서 직접시퀀스 대역확산을 수행하는 MC-CDMA 시스템에 SCBC 송신 다이버시티 방법을 적용할 경우의 기지국 송신기의 구성도를 나타낸다.

하나의 변조 심볼 구간에서 전송되는 심볼 수가 1개일 경우의 데이터 전송속도를 R이라고 할 때, 도 6a는 임의의 k번째 채널의 데이터 전송 속도가 2R인 경우의 예이다.

도 6a에서 k번째 채널의 인코딩된 데이터(데이터 전송속도는 2R)는 변조기(601)에서 변조되어, 매 심볼구간에서 2개의 변조 심볼 s_k,0, s_k,1이 SCBC 인코더(6021)로 입력된다. 그러면, SCBC 인코더(6021)는 입력된 2개의 변조 심볼 s_k,0, s_k,1을 이용하여 4개의 s_k,0, s_k,1, -s^* _k,1, s^* _k,0을 출력하며, 이 각각의 출력값은 복제기(Duplicator)(6022a 내지 6022d)에서 N개만큼 복사된다.

직교코드 곱셈기(6023a 내지 6023d)는 s_k,0, s_k,1, -s^* _k,1, s^* _k,0 각각에 대하여 해당 직교코드를 곱한다. 이로 인하여 4개의 출력 s_k,0, s_k,1, -s^* _k,1, s^* _k,0각각은 k번째 채널에 할당된 두 개의 직교코드, 즉

또는

에 의해 주파수축 상에서 확산(spreading)된다.

확산(Spreading)된 신호 중 s_k,0C^(k,0)는 s_k,1C^(k,1)과 서브 캐리어 별로 더해져서(6024a) 첫 번째 안테나(609a)를 위한 경로로 출력되고, s^* _k,0C^(k,1)은 -s^* _k,1C^(k,0)과 서브 캐리어별로 더해져서(6024b) 두 번째 안테나(609b)를 위한 경로로 출력된다. 이렇게 출력된 신호는 안테나별 그리고 캐리어별로 다른 채널들과 더해지고(603a, 603b) 스크램블링 코드가 곱해진다(604a, 604b). 상기에서 s_k,0C^(k,0), s_k,1C^(k,1), s^* _k,0C^(k,1), -s^* _k,1C^(k,0)은 모두 벡터이다.

스크램블러(604a, 604b)의 출력은 IFFT(605a, 605b)에서 고속역푸리에변환된 후, 병직렬변환기(606a, 606b)에서 병직렬로 데이터가 정렬된다. 그리고, 병직렬변환기(606a, 606b)의 출력은 CP 삽입기(607a, 607b)에서 CP가 삽입된 후, IF/RF 처리기(608a, 608b)에서 이득(Gain)이 곱해지고 무선주파수(RF) 신호로 변환되어 안테나(609a, 609b)를 통해 전송된다.

한편, 도 6b는 도 6a의 MC-CDMA 다이버시티 송신기에서의 SCBC 송신 다이버시티에 대한 개념설명도이다.

변조기(601)의 출력인 s_k,0,s_k,1은 SCBC 및 확산되어, 안테나0(609a)으로는 s_k,0C^(k,0)+ s_k,1C^(k,1), 안테나 1(609b)로는 s^* _k,0C^(k,1)- s^* _k,1C^(k,0)이 전송된다는 것을 나타낸다. 즉, 한 심볼 구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어지는 것을 나타낸다.

도 7 은 본 발명에 따른 임의의 한 사용자에게 할당된 코드가 2M 개일 경우의 SCBC 송신 다이버시티 방법에 대한 개념설명도로서, 임의의 k번째 사용자(user)에게 2M개의 직교코드가 할당될 경우 본 발명에 따른 송신 다이버시티 기법을 적용하는 것을 나타낸다.

임의의 한 변조 심볼 구간에서 2M개의 변조 심볼은 2개씩 짝을 지어 SCBC 인코딩된 후 각 심볼에 해당되는 직교코드에 의해 확산된(spreading) 다음, 안테나 별로 더해져서 동시에 전송된다.

즉, 2M개의 심볼 중 2m번째 심볼 및 2m+1번째 심볼(여기서 m = 0,1,2, , M-1)을 각각 s_k,2m, s_k,2m+1이라 할 때, 두 심볼은 짝이 되어 SCBC 인코딩된다. 그리고, SCBC 인코딩된 심볼은 각각

및

에 의해 확산(spreading)된 후, 안테나별로 더해져서 출력된다.

결국, 첫 번째 안테나(안테나 0)로 전송되는 성분은

이 되고, 두 번째 안테나(안테나 1)로 전송되는 성분은

이 된다. 그리고, 사용되는 직교코드의 개수가 2M이기 때문에 데이터 전송속도는 2MR이 된다.

도 8 은 본 발명에 따른 임의의 한 사용자에게 할당된 코드가 2M 개일 경우의 공간/코드블록코딩(SCBC)을 이용한 MC-CDMA 다이버시티 송신기의 일실시예 구성도로서, k번째 사용자(user)에게 2M개의 직교코드가 할당되었을 때 본 발명에 따른 송신 다이버시티 기술을 적용한 MC(Multi Carrier)-CDMA 송신기의 구조를 나타낸다.

k번째 채널의 인코딩된 데이터는 변조기(801)에서 변조되어, 매 송신 변조심볼 구간에서 2M개의 변조 심볼이 직병렬 변환기(802)로 입력되고, 그러면 직병렬 변환기(802)는 총 M개의 심볼 쌍을 병렬로 동시에 출력한다.

M개의 심볼 쌍(예를 들면, s_k,0, s_k,1등)은 각각 SCBC 및 확산부(803)에 입력되고, 각각의 SCBC 및 확산부(803-1 내지 803-M)는 2개의 벡터 신호, 즉

및

을 출력한다.

상기 M개의 SCBC 및 확산부(803-1 내지 803-M)의 출력 벡터 신호는 안테나경로별 결합기(804a, 804b)(덧셈기로 이루어짐)에서 더해진다. 결국, 첫 번째 안테나경로별 결합기(804a)의 출력은

이 되고, 두 번째 안테나경로별 결합기(804b)의 출력은

이 된다.

안테나경로별 결합기(804a, 804b)의 출력은 채널 결합기(combiner)(805a, 805b)에 입력되어 다른 사용자(user)의 채널 신호와 더해진 뒤, 스크램블러(806a, 806b)에서 스크램블링 코드가 곱해져서 스크램블링된다.

스크램블러(806a, 806b)의 출력은 IFFT(807a, 807b)에서 IFFT 변환된(즉, 주파수영역 신호에서 시간영역 신호로 변환된) 후, 병직렬 변환기(808a, 808b)에서 병렬-직렬로 변환된다.

이후, 병직렬 변환기(808a, 808b)의 출력은 CP 삽입기(809a, 809b)에서 CP(Cyclic Prefix)가 삽입된 후, IF/RF 처리기(810a, 810b)에서 증폭 및 RF 신호로 변환되어 해당 안테나(811a, 811b)를 통하여 송신된다.

도 9 는 본 발명에 따른 임의의 두 사용자 채널(user channel)이 각각 1개의 직교코드를 할당받은 경우의 송신 다이버시티 방법에 대한 개념설명도이다. 즉, 도 9는 임의의 사용자 채널(user channel)에 하나의 직교코드만이 할당되었을 때 즉, 데이터 전송 속도가 기본 전송속도인 R일 때의, 본 발명에 따른 송신 다이버시티 방법을 나타낸다.

이 경우, 본 발명에 따른 송신기는 데이터 전송 속도가 R인 임의의 두 채널의 변조 심볼을 다중화(Muxing)한 후(901), 각 채널에 할당된 두 개의 직교코드를 이용하여 SCBC 및 확산(spreading)하여(902) 전송한다.

보다 상세하게 설명하면, 다음과 같다.

임의의 송신 구간에서 k번째 사용자 채널(user channel)의 변조 신호를 s_k,0 라 하고, u번째 사용자 채널(user channel)의 변조 신호를 s_u,0라 할 때, 다중화 블록(901)에서 다중화(muxing)된 신호는 s_k,0s_u,0이 되고, 이는 SCBC 및 확산 블록(902)에 입력되어 SCBC 인코딩된 후 각 채널에 할당된 직교코드 C^(k) 및 C^(u)로 확산(spreading)된 다음 첫 번째 안테나를 위한 출력으로는

가 출력되고, 두 번째 안테나를 위한 출력으로는

가 출력된다.

상기와 같은 다이버시티 송신신호에 대해, 이동국(이동단말) 수신단에서는 SCBC 디코딩을 수행한 후 해당 사용자 채널(user channel) 심볼만 취하고 다른 사용자 채널(user channel) 심볼들은 버린다.

도 10 은 본 발명에 따른 송신 다이버시티에 따른 CDMA 이동국 수신기의 일실시예 구성도로서, 본 발명에 따른 송신 다이버시티 기법이 MC-CDMA 기지국 송신단에서 사용되었을 경우, 이에 대한 이동국의 수신단의 구성을 나타낸다.

본 발명에 따른 MC-CDMA 이동국 수신기는, 도면에 도시된 바와 같이, 안테나(1001), RF/IF 처리기(1002), CP 제거기(1003), FFT(1004), 디스크램블러(Descrambler)(1005), 역확산부(Despreader)(1006), 채널 추정기(1007), 채널등화 및 SCBC 디코더(1008), 소프트 비트 계산기(1009), 및 채널 디코더(1010)를 포함하여 이루어지는데, 각각에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

안테나(1001)가 무선 신호를 수신하고, RF/IF 처리기(1002)는 안테나를 통하여 수신된 무선주파수 수신신호(RF신호)를 증폭 및 기저대역 신호로 변환한다.

CP 제거기(1003)가 RF/IF 처리기(1002)의 출력신호에서 CP(Cyclic prefix)를 제거하면, FFT(1004)는 CP 제거기(1003)의 출력인 시간영역 신호를 주파수 영역 신호로 변환하고, 디스크램블러(descrambler)(1005)는 FFT(1004)에서 변환된 주파수 영역 신호를 디스크램블링(descrambling)한다.

역확산부(Despreader)(1006)는 디스크램블링(descrambling)된 신호를 직교코드로 역확산(despreading)하고, 채널 추정기(1007)는 디스크램블링(descrambling)된 신호로부터 2개의 기지국 송신 안테나와 이동국 수신 안테나간의 2개의 무선 경로에 대한 채널 추정한다.

채널등화 및 SCBC 디코더(1008)는 역확산부(Despreader)(1006)의 출력과 채널 추정기(1007)의 출력을 이용하여, 즉 역확산된 수신 심볼 및 채널 추정값을 받아서 채널 등화 및 SCBC 디코딩을 수행함으로써, 송신신호를 복원한다.

이후, 소프트비트 계산기(1009)는 채널 등화 및 SCBC 디코더(1008)의 출력을 입력받아서, 채널 디코더(1010)의 입력을 위한 소프트 비트 값을 계산한다.

그러면, 채널 디코더(1010)는 채널 디코딩을 수행하게 되고, 그 결과는 상위 층(Layer)으로 전달되게 된다.

이하, 더욱 상세하게 설명하기로 한다.

만약, 송신단에서 도 8에 도시된 바와 같이 k번째 사용자(user) 채널에 대해 2M개의 직교코드를 사용했을 경우(데이터 전송속도가 기본 전송 속도 R의 2M 배일 경우), 이에 대한 도 10에 도시된 바와 같은 이동국 수신기의 역확산부(despreader)(1006)는 k번째 사용자 채널(user channel)에 할당된 2M개의 직교코드 로 역확산(despreading)한 결과를 매 심볼 구간마다 출력하게 된다.

그러면, 채널 등화 및 SCBC 디코더(1008)은 매 심볼 구간에서 상기 2M개의 역확산부(1006)의 출력을 입력받아 SCBC 디코딩(decoding)을 수행한다.

즉, 임의의 심볼 구간에서 첫 번째 송신 안테나(기지국 송신 안테나)와 이동국 수신안테나 간 무선채널 추정값을

라 하고 두 번째 송신 안테나(기지국 송신 안테나)와 이동국 수신안테나 간 무선채널 추정값을

이라 할 때, 직교코드 C^(k+2m)및 C^(k+2m+1) (m=0, 1, 2, ... , M-1)에 의해 역확산(dispreading)된 심볼 값을 각각 r_2m, r_2m+1이라 하면, 채널 등화 및 SCBC 디코더(1008)의 출력은 다음의 [수학식 3]과 같다.

한편, 송신단에서 도 9에 도시된 바와 같이 각각 1개의 직교코드만이 할당된 두 사용자(user) 채널을 다중화(Muxing)하고 SCBC 인코딩하여 전송했을 경우, 이에 대한 도 10에 도시된 바와 같은 이동국 수신기의 역확산부(despreader)(1006)는 k번째 사용자 채널(user channel)에 할당된 직교코드 C^(k)및 u번째 사용자 채널(user channel)에 할당된 직교코드 C^(u)로 역확산(despreading)한다.

그러면, 채널 등화 및 SCBC 디코더(1008)는 역확산부(despreader)(1006)에서 역확산된 두 심볼 r_k, r_u와 채널 추정기(1007)의 출력 값(

,

)을 이용하여, 현재 이동국(이동단말)이 k 번째 사용자 채널(user channel)에 대한 이동국일 경우에는 아래의 [수학식 4]와 같이 계산하여 출력하고, 현재 이동국이 u번째 사용자 채널(user channel)에 대한 이동국일 경우에는 [수학식 5]와 같이 계산하여 출력한다.

도 11a 는 본 발명에 따른 임의의 한 사용자에게 할당된 코드가 2M 개일 경우의 공간/코드블록코딩(SCBC)을 이용한 DS-CDMA 다이버시티 송신기의 일실시예 구성도이고, 도 11b 는 본 발명에 따른 도 11a의 SCBC 및 확산부의 일실시예 구성도이다.

도 11a 및 도 11b에 도시된 바와 같은 DS-CDMA 다이버시티 송신기(기지국 송신기)는 확산(Spreading)을 시간축 상에서 수행한다는 점을 제외하고는 도 8에 도시된 바와 같은 MC-CDMA의 경우와 기본적인 개념은 동일하다. 이하, 상세히 설명하기로 한다.

각 채널마다 인코딩된 데이터는 변조기(1101)에서 변조되어, 매 송신 변조심볼 구간에서 2M개의 변조 심볼이 직병렬 변환기(1102)로 입력되고, 그러면 직병렬 변환기(1102)는 총 M개의 심볼 쌍을 병렬로 동시에 출력한다.

M개의 심볼 쌍(예를 들면, s_k,0, s_k,1등)은 각각 SCBC 및 확산부(1103)에 입력되고, 각각의 SCBC 및 확산부(1103-1 내지 1103-M)는 2개의 벡터 신호를 출력한다. 예를 들어, "1103"에서 (m+1)번째 SCBC 및 확산부(1103-(m+1))는

및

을 출력한다(도 11b 참조).

M개의 SCBC 및 확산부(1103-1 내지 1103-M)의 출력 벡터 신호는 안테나 경로 별로 덧셈기(1104a, 1104b)에서 더해진다. 결국, 첫 번째 안테나 경로의 덧셈기(1104a)의 출력은

이 되고, 두 번째 안테나 경로의 덧셈기(1104b)의 출력은

이 된다.

덧셈기(1104a, 1104b)의 출력은 채널 결합기(combiner)(1105a, 1105b)에 입력되어 다른 사용자(user)의 채널 신호와 더해진 뒤, 스크램블러(1106a, 1106b)에서 스크램블링 코드가 곱해져서 스크램블링된다.

스크램블러(1106a, 1106b)의 출력은 IF/RF 처리기(1107a, 1107b)에서 증폭 및 RF 신호로 변환되어 해당 안테나를 통하여 송신된다.

DS-CDMA 기지국 송신기는 확산(Spreading)을 시간축 상에서 수행하기 때문에, 도 8에 도시된 바와 같은 MC-CDMA의 경우에 있는 IFFT(807a, 807b), 병직렬 변환기(808a, 808b) 및 CP 삽입기(809a, 809b)를 포함하지 않는다.

한편, 이하에서는 "1103"에서 (m+1)번째 SCBC 및 확산부(1103-(m+1))에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

직병렬 변환기(1102)의 출력인 s_{k, 2m}, s_k,2m+1은 SCBC 인코더(11031)에 입력되고, SCBC 인코더(11031)의 출력은 직교코드가 곱해져서 확산된 후(11032), 덧셈기(11033)에 의하여 첫 번째 안테나를 통해 송신되는 기저대역 신호(

)와 두 번째 송신 안테나를 통해 송신되는 기저대역 신호(

)로 출력된다.

상술한 바와 같은 본 발명의 방법은 프로그램으로 구현되어 컴퓨터로 읽을 수 있는 형태로 기록매체(씨디롬, 램, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크, 광자기 디스크 등)에 저장될 수 있다. 이러한 과정은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있으므로 더 이상 상세히 설명하지 않기로 한다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

상기와 같은 본 발명은, 한 심볼 구간 내에서 안테나 다이버시티가 수행되게 함으로써, 두 심볼 구간에 걸쳐서 안테나 다이버시티가 수행되는 기존의 STBC 송신 다이버시티 방법에 비해, 도플러 효과가 존재하는 무선채널 환경에서 시스템 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

Claims

CDMA 통신시스템에서의 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 장치에 있어서,

하나의 변조심볼구간 동안에 입력되는 다수의 변조심볼에 대하여 소정 개수의 서로 다른 송신데이터를 생성하기 위한 인코딩 수단;

직교코드를 발생시키기 위한 직교코드 발생 수단;

상기 직교코드 발생 수단에서 발생시킨 직교코드를 이용하여 상기 인코딩 수단에서 생성한 각각의 송신데이터를 확산시키기 위한 확산 수단; 및

하나의 변조심볼구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어질 수 있도록, 상기 확산 수단에서 확산시킨 송신데이터들을 결합하여 송신안테나 경로별로 출력하기 위한 결합 수단

을 포함하는 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 장치.
제 1 항에 있어서,

상기 인코딩 수단은,

하나의 변조심볼구간 동안에 입력되는 변조심볼이 두 개인 경우에, 어느 하나의 변조심볼(제 1 변조심볼)에 대해서는 변조심볼 자체값과 양의 공액복소값을 송신데이터로 생성하고, 다른 하나의 변조심볼(제 2 변조심볼)에 대해서는 변조심 볼 자체값과 음의 공액복소값을 송신데이터로 생성하되, 상기 생성한 송신데이터들을 동시에 병렬로 출력하는 것을 특징으로 하는 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 장치.
제 2 항에 있어서,

상기 확산 수단은,

상기 제 1 변조심볼 자체값과 상기 제 2 변조심볼의 음의 공액복소값에 제 1 직교코드를 곱하고, 상기 제 2 변조 심볼 자체값과 상기 제 1 변조심볼의 양의 공액복소값에 제 2 직교코드를 곱하여 확산시키는 것을 특징으로 하는 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 장치.
제 3 항에 있어서,

상기 결합 수단은,

상기 제 1 직교코드로 확산시킨 상기 제 1 변조심볼 자체값을 상기 제 2 직교코드로 확산시킨 상기 제 2 변조심볼 자체값과 합산하고, 상기 제 1 직교코드로 확산시킨 상기 제 1 변조심볼의 공액복소값을 상기 제 2 직교코드로 확산시킨 상기 제 2 변조심볼의 음의 공액복소값과 합산한 후, 상기 합산값을 서로 다른 안테나 경로로 출력하는 것을 특징으로 하는 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 장치.
CDMA 통신시스템에서의 송신기에 있어서,

채널코딩된 심볼 데이터를 변조하기 위한 변조 수단;

상기 변조 수단으로부터 변조심볼구간마다 입력되는 다수의 변조심볼을 소정의 개수마다 심볼쌍을 이루어 병렬로 출력하기 위한 직병렬 변환 수단;

상기 직병렬 변환 수단에서 출력되는 심볼쌍마다 소정의 개수의 서로 다른 송신데이터를 생성하여 확산시키고, 하나의 변조심볼구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어질 수 있도록 상기 확산시킨 송신데이터들을 결합하기 위한 다수의 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 수단;

상기 각각의 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 수단의 출력들을 결합하여 안테나경로별로 기저대역신호를 생성하기 위한 안테나경로별 결합 수단; 및

상기 기저대역신호를 무선신호로 변환하기 위한 무선신호 처리 수단

을 포함하는 공간/코드블록코딩을 이용한 CDMA 다이버시티 송신기.
제 5 항에 있어서,

상기 CDMA 통신시스템이 MC(Multi-Carrier)-CDMA 방식을 사용하는 경우에, 상기 안테나경로별 결합 수단에서 출력되는 주파수 영역 상의 기저대역신호를 시간영역 상의 신호로 변환하기 위한 고속 역푸리에 변환 수단을 더 포함하고,

상기 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 수단은,

주파수 영역 상에서 확산을 수행하는 것을 특징으로 하는 공간/코드블록코딩을 이용한 CDMA 다이버시티 송신기.
제 6 항에 있어서,

상기 안테나경로별 결합 수단의 출력을 스크램블링하기 위한 스크램블링 수단; 및

상기 고속 역푸리에 변환 수단의 출력에 사이클릭 프리픽스(CP: Cyclic prefix)를 삽입하기 위한 CP 삽입 수단

을 더 포함하는 공간/코드블록코딩을 이용한 CDMA 다이버시티 송신기.
제 5 항에 있어서,

상기 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 수단은,

상기 CDMA 통신시스템이 DS(Direct Sequence)-CDMA 방식을 사용하는 경우에 시간 영역에서 확산을 수행하는 것을 특징으로 하는 공간/코드블록코딩을 이용한 CDMA 다이버시티 송신기.
제 5 항에 있어서,

상기 송신기의 송신안테나가 두 개이고, 다수의 사용자 채널 각각에 대하여 하나의 직교코드가 할당되는 경우에, 하나의 변조심볼구간 내에서 전송될 두개의 사용자 채널의 변조심볼들이 교대로 상기 직병렬 변환 수단으로 입력되도록 다중화하기 위한 다중화 수단

을 더 포함하는 공간/코드블록코딩을 이용한 CDMA 다이버시티 송신기.
CDMA 통신시스템에서 송신되는 다이버시티 신호를 수신하는 이동국 수신기에 있어서,

수신안테나를 통하여 수신되는 무선 수신신호를 기저대역 수신신호로 변환하기 위한 무선신호 처리수단;

상기 기저대역 수신신호를 직교코드로 이용하여 역확산하기 위한 역확산 수단;

상기 역확산 수단에서 역확산한 수신신호로부터 상기 CDMA 통신시스템의 송신안테나와 상기 수신안테나 간의 무선 경로에 대한 채널값을 추정하기 위한 채널 추정 수단;

상기 채널 추정 수단에서의 채널 추정값과 상기 역확산 수단에서 역확산한 수신신호를 이용하여 SCBC 디코딩을 수행하여 송신신호를 복원하기 위한 SCBC 디코딩 수단; 및

상기 SCBC 디코딩 수단의 출력으로부터 비트값을 계산하기 위한 비트 계산 수단

을 포함하는 송신 다이버시티에 따른 CDMA 이동국 수신기.
제 10 항에 있어서,

상기 CDMA 통신시스템이 MC-CDMA 방식을 사용하는 경우에, 상기 기저대역 수신신호를 주파수 영역 신호로 변환하기 위한 고속 푸리에 변환 수단

을 더 포함하는 송신 다이버시티에 따른 CDMA 이동국 수신기.
제 11 항에 있어서,

상기 무선신호 처리수단에서 출력되는 기저대역 수신신호에서 사이클릭 프리픽스(CP)를 제거하기 위한 CP 제거 수단;

상기 고속 푸리에 변환 수단에서 변환한 주파수 영역 신호를 디스크램블링(descrambling)하여 상기 SCBC 디코딩 수단 및 상기 채널 추정 수단으로 출력하기 위한 디스크램블링 수단; 및

상기 비트 계산 수단의 출력에 대하여 채널 디코딩을 수행하기 위한 채널 디코딩 수단

을 더 포함하는 송신 다이버시티에 따른 CDMA 이동국 수신기.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 SCBC 디코딩 수단은,

상기 역확산 수단에서 매 심볼구간마다 출력되는 상기 역확산된 수신신호의 심볼이 2M(M은 자연수)이고, 상기 무선 경로가 두 개인 경우에, 다음의 [수학식 1]을 이용하여 SCBC 디코딩을 수행하는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티에 따른 CDMA 이동국 수신기.

[수학식 1]

여기서,
,
은 CDMA 통신시스템의 송신안테나와 수신안테나 간의 무선채널 추정값, r_2m, r_2m+1은 직교코드 C^(k+2m)및 C^(k+2m+1) (m=0, 1, 2, ... , M-1)에 의해 역확산된 심볼값을 나타냄.
제 10 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 SCBC 디코딩 수단은,

상기 CDMA 통신시스템에서 각각 하나의 직교코드가 할당된 두 사용자 채널이 다중화된 후 공간/코드블록코딩(SCBC)되어 송신된 경우에, 다음의 [수학식 2] 또는 [수학식 3]을 이용하여 해당 사용자 채널의 심볼을 획득하는 것을 특징으로 하는 송신 다이버시티에 따른 CDMA 이동국 수신기.

[수학식 2]

[수학식 3]

여기서,
,
은 CDMA 통신시스템의 송신안테나와 수신안테나 간의 무선채널 추정값, r_k, r_u는 k번째 사용자 채널에 할당된 직교코드 C^(k)와 u번째 사용자 채널에 할당된 직교코드 C^(u)로 역확산된 심볼값을 나타냄.
CDMA 통신시스템에서 송신 다이버시티를 위한 공간/코드블록코딩 및 확산 방 법에 있어서,

하나의 변조심볼구간 동안에 입력되는 다수의 변조심볼에 대하여 소정 개수의 서로 다른 송신데이터를 생성하는 인코딩 단계;

직교코드를 이용하여 상기 인코딩 단계에서 생성한 각각의 송신데이터를 확산시키는 확산 단계; 및

하나의 변조심볼구간 내에서 송신 다이버시티가 이루어질 수 있도록, 상기 확산 단계에서 확산한 송신데이터들을 결합하여 송신안테나 경로별 기저대역신호를 생성하는 결합 단계

를 포함하는 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 방법.
제 15 항에 있어서,

상기 인코딩 단계는,

하나의 변조심볼구간 동안에 입력되는 변조심볼이 두 개인 경우에, 어느 하나의 변조심볼(제 1 변조심볼)에 대해서는 변조심볼 자체값과 양의 공액복소값을 송신데이터로 생성하고, 다른 하나의 변조심볼(제 2 변조심볼)에 대해서는 변조심볼 자체값과 음의 공액복소값을 송신데이터로 생성하되, 상기 생성한 송신데이터들을 동시에 병렬로 출력하는 것을 특징으로 하는 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 방법.
제 16 항에 있어서,

상기 확산 단계는,

제 1 직교코드를 이용하여 상기 제 1 변조심볼 자체값과 상기 제 2 변조심볼의 음의 공액복소값을 개별적으로 확산하는 제 1 확산 단계; 및

제 2 직교코드를 이용하여 상기 제 2 변조 심볼 자체값과 상기 제 1 변조심볼의 양의 공액복소값을 개별적으로 확산하는 제 2 확산 단계

를 포함하는 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 방법.
제 17 항에 있어서,

상기 결합 단계는,

상기 제 1 확산단계에서 확산한 상기 제 1 변조심볼 자체값과 상기 제 2 확산 단계에서 확산한 상기 제 2 변조심볼 자체값을 합산하는 제 1 결합 단계; 및

상기 제 1 확산 단계에서 확산한 상기 제 1 변조심볼의 공액복소값과 상기 제 2 확산 단계에서 확산한 상기 제 2 변조심볼의 음의 공액복소값을 합산하는 제 2 결합 단계

를 포함하는 공간/코드블록코딩(SCBC) 및 확산 방법.