ＬＤＰＣ코딩된 데이터를 포함하는 ＯＦＤＭ 심볼을송수신하는 ＯＦＤＭ 송수신 장치와, 그 방법 document_id A220623046530

본 발명은 OFDM 송수신 장치 및 그 방법에 대한 것으로, 보다 상세하게는, LDPC 코딩 방식을 비롯한 적어도 하나의 코딩 방식에 따라 계층적으로 코딩된 심볼들을 포함하는 OFDM 심볼을 송수신하는 OFDM 송수신 장치 및 그 방법에 대한 것이다. 전자 및 통신 기술의 발달에 힘입어, 방송 시스템 분야에서도 디지털 기술이 도입되어 디지털 방송에 대한 다양한 규격이 발표되고 있다. 구체적으로는, 미국향 규격인 ATSC VSB 규격과, 유럽향 규격인 DVB-T 규격이 있다. 두 규격은 음성 압축 방식이나, 채널 대역 등의 여러 가지 측면에서 차이가 있으나, 가장 크게는 ATSC VSB 규격은 단일 반송파 방식이고, DVB-T 규격은 다중 반송파 방식이라는 점이다. DVB-T 규격에서 채택하고 있는 다중 반송파 방식이 OFDM 방식이다. OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 IEEE 802.11a와 ETSI BRAN'S HYPERLAN2 표준, 유럽의 디지털 TV 방송 DAB와 DVB-T 표준으로 채택된 기술이다. 하나의 캐리어에 정보를 실어 보내는 종래의 단일 반송파 전송 방식은 심벌간 간섭이 심해지기 때문에 왜곡이 증가하게 된다는 문제점이 있었다. 이에 따라, 수신단의 등화기(equalizer)의 복잡도도 함께 증가하여야만 하였다. 이러한 단일 반송파 전송 방식이 가지는 문제점들을 해결하기 위하여 OFDM 방식이 도입되었다. OFDM 방식이란 멀티 캐리어를 이용하여 데이터를 전송하는 방식으로, 직렬로 입력되는 데이터 심벌을 병렬 변환하여, 이들 각각을 상호 직교성을 가지는 다수의 톤(tone) 신호로 변조하여 전송하는 기술을 의미한다. OFDM 방식은 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting : DAB)과 디지털 텔레비젼, 무선 근거리 통신망(WLAN : Wireless Local Area Network), 무선 비동기 전송 모드(WATM : Wireless Asynchronous Transfer Mode) 등의 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용되고 있다. 특히, 종래의 멀티 캐리어 방식에 비하여, 주변 톤 신호들 사이에서 직교성(Orthogonality)을 유지시켜 주기 때문에, 고속 데이터 전송 시에 최적의 전송 효율을 얻을 수 있고, 또한, 주파수 사용 효율이 좋고 다중 경로 페이딩(multi-path fading)에 강하다는 특성이 있다. OFDM 방식에 따르면 다양한 전송 단위, 예를 들어, 프레임 또는 슈퍼 프레임 등으로 OFDM 심볼을 송수신한다. 각 OFDM 심볼은 복수 개의 심볼로 구성된다. 심볼들은 각각 적어도 하나 이상의 데이터 비트를 표현할 수 있다. 한편, 기존의 DVB-T 시스템에서는 계층적 전송 방법을 지원한다. 즉, 전송 스트림을 구성하는 데이터 비트들은 다양한 코딩 레이트로 코딩된 후, QPSK, 64QAM, 16QAM 등의 매핑 방식으로 매핑되어, 하나의 심볼로 생성될 수 있다. 이 경우, 서로 다른 코딩 레이트 또는 서로 다른 코딩 방식으로 코딩된 데이터들은 그 로버스트 정도(robustness) 등에서 차이가 있다. 따라서, 각 심볼로 매핑된 데이터 비트들 사이에서는 우선 순위(priority)가 존재한다. 이와 같이 서로 다른 우선 순위를 가지는 데이터들을 일괄 전송하는 것을 일반적으로 계층적 전송 방법이라 한다. 기존의 DVB-T 시스템에 따르면 하나의 심볼에 높은 우선 순위(High Priority : HP) 및 낮은 우선 순위(Low Priority : LP)를 가지는 데이터를 혼합하여 전송한다. HP 및 LP는 매핑시에 할당되는 비트의 위치에 따라 구분된다. 구체적으로는, 64QAM 방식으로 매핑된 경우 하나의 심볼 당 6비트가 매핑된다. 이 중, HP는 매핑 성상도 상에서 1, 2, 3, 4 분면의 위치를 결정하는 최초 2비트로 할당된다. HP는 나머지 4 비트에 할당된다. 이에 따라, HP와 LP의 비율은 1 : 2가 된다. 도 1은 64QAM 방식으로 매핑된 심볼의 성상도(Constellation Plot)를 나타낸다. 도 1에 따르면, 제1, 2, 3, 4분면에 각각 16개씩의 심볼이 생성되며, 각 심볼은 6개의 비트로 구성됨을 알 수 있다. 도 1에서와 달리 16QAM 방식으로 매핑된 경우에는 하나의 심볼 당 4비트가 매핑된다. 따라서, HP와 LP의 비율은 1 : 1이 된다. 한편, QPSK 방식에서는 1심볼당 2 비트가 사용되므로, 계층적 전송이 불가능하다. 이와 같이, 종래의 DVB-T 시스템에서 HP, LP를 함께 송신하기 위해서는 16QAM이나 64QAM과 같이 한정된 매핑 방식만을 이용하여야 한다는 어려움이 있었다. 또한, 우선 순위가 하이 또는 로우와 같이 두 종류로밖에 구분될 수 없을 뿐 아니라, HP : LP의 비율이 1 : 1 또는 1 : 2로 고정되어 있어 사용자가 그 비율을 조절할 수 없다는 어려움이 있었다. 한편, 최근 제3세대 이동 통신 서비스의 개시와 더불어 제4세대 이동 통신 서비스의 형상에 대한 논의가 확산되고, 이를 위한 표준화 작업의 필요성이 대두되고 있는 상황이다. LDPC(Low Density Parity Check) 코드는 제3세대 이동 통신 서비스의 채널 부호화 표준으로 채택되어 사용되는 터보 (turbo) 부호에 비해 보다 우수한 오류 정정 성능을 보일뿐만 아니라 보다 간단한 하드웨어를 통해 구현될 수 있는 장점을 지니고 있다. 이러한 장점을 고려하여 DVB-S2 (Digital Video Broadcasting over Satellite 2) 규격에서는 DVB-S의 성능을 향상시키기 위한 표준으로 BCH 및 LDPC 코드를 사용하고 있다. 따라서, LDPC 코드를 이용한 계층적 전송을 수행하는 방식에 대한 필요성이 대두되고 있다.