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KR101489357B1 - 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송／수신 장치 - Google Patents

다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송／수신 장치 Download PDF

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KR101489357B1
KR101489357B1 KR20140036882A KR20140036882A KR101489357B1 KR 101489357 B1 KR101489357 B1 KR 101489357B1 KR 20140036882 A KR20140036882 A KR 20140036882A KR 20140036882 A KR20140036882 A KR 20140036882A KR 101489357 B1 KR101489357 B1 KR 101489357B1
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KR
South Korea
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unit channel
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output
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Active
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KR20140036882A
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English (en)
Inventor
송동호
김현채
Original Assignee
삼성탈레스 주식회사
주식회사 쏠리드시스템스
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Abstract

다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신 장치가 개시된다. 각각의 심볼 레이트(symbol rate)가 일정하지 않은 신호를 출력하는 M 개의 모뎀(modem); 상기 M개의 모뎀으로부터 출력된 신호에 대해 샘플링 레이트(sampling rate)를 동일하게 변경하여 출력하는 M개의 리샘플러(resampler); 상기 M개의 리샘플러 중 각 리샘플러에서 출력된 신호를 N개의 단위 채널 신호로 각각 분해하여 출력하는 M개의 소분해기; 상기 M개의 소분해기로부터 출력되는 MN개의 단위 채널 신호를 미리 할당 대역 정보에 따라 매핑하는 채널 스위치; 상기 채널 스위치로부터 매핑된 MN개의 단위 채널 신호를 다상 채널 필터에 의해 하나의 스트림으로 합성하여 출력하는 대합성기를 구성한다. 상기와 같은 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송/수신 장치에 의하면, 주파수 분할 다중 접속 방식에서 비등간격의 다수의 채널을 갖는 모뎀들에 대하여 다상 채널 필터 구조를 적용하되 연산량 부담을 줄이면서, 수신 모뎀별 서로 다른 주파수의 오프셋을 보상할 수 있는 효과가 있다.

Description

다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송／수신 장치{SATELLITE COMMUNICATION TRANSMITTER/RECEIVER APPARATUS OF POLYPHASE FITLTER STRUCTURE FOR SUPPORT VARIOUS BANDWIDTH CHANNELS}
본 발명은 위성 통신용 송수신 장치에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신 장치에 관한 것이다.
위성 중계 시스템은 우주의 중계 위성을 이용하여 지상의 기지국과 기지국 간의 통신을 하는 시스템이다. 주로 밀리미터파 대역의 높은 주파수 대역을 활용하여 통신 서비스를 제공한다.
지상 기지국은 고정되어 있거나 이동 가능하며, 기지국 내에는 다수의 모뎀이 구비되어 있다. 대개 모뎀은 주파수 분할 다중 접속 방식을 이용하여 위성 중계를 통해 신호를 주고받는다.
주파수 분할 다중 접속 기반의 위성 중계 방식에서는 대역폭이 일정하지 않고 다양한 경우, 즉, 비등간격의 주파수 분할 다중 접속 방식에서는 채널별 모뎀의 수가 작은 경우에는 즉 채널의 수가 작은 경우에는 신호 처리에 부담이 적지만, 모뎀의 수가 많은 경우에는 연산 부담이 매우 많게 된다.
이에, 기존에는 다상 필터(polyphase filter) 구조의 보상 방식을 통해 모뎀별 주파수 오프셋을 보상하고 있다.
일반적으로 채널화 및 역채널화 방법으로는 채널별로 필터와 믹서(mixer)를 통하여 주파수를 천이하는 방식이 있으나, 이 방식은 채널수가 증가하는 경우 복잡도가 너무 높아져 복잡도를 낮출 수 있는 다상 필터 뱅크(polyphase filter bank) 구조를 사용한다.
도 1a와 도 1b에서는 종래의 위성 통신용 송신 장치 및 위성 통신용 수신 장치를 나타낸다.
도 1a 및 도 1b의 위성 통신용 송신 장치(10) 및 위성 통신용 수신 장치(20)는 채널의 수가 많더라도 그 채널의 대역폭이 등간격인 경우에 유용하게 적용될 수 있다.
그러나, 다양한 대역폭을 가지는 채널을 가지는 다수 채널의 주파수 분할 다중 접속 방식인 경우는, 일반적인 등간격의 다상 필터 뱅크(polyphase filter bank)로 구현할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송신 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 장치를 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송신 장치는, 각각의 심볼 레이트(symbol rate)가 일정하지 않은 신호를 출력하는 M 개의 모뎀(modem); 상기 M개의 모뎀으로부터 출력된 신호에 대해 샘플링 레이트(sampling rate)를 동일하게 변경하여 출력하는 M개의 리샘플러(resampler); 상기 M개의 리샘플러 중 각 리샘플러에서 출력된 신호를 N개의 단위 채널 신호로 각각 분해하여 출력하는 M개의 소분해기; 상기 M개의 소분해기로부터 출력되는 MN개의 단위 채널 신호를 미리 할당 대역 정보에 따라 매핑하는 채널 스위치; 상기 채널 스위치로부터 매핑된 MN개의 단위 채널 신호를 다상 채널 필터에 의해 하나의 스트림으로 합성하여 출력하는 대합성기를 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 소분해기는, 상기 리샘플러에서 출력되는 신호를 N개의 단위 채널 신호를 분해하여 분배하는 디멀티플렉서(de-multiplexer); 상기 디멀티플렉서에서 분배된 N개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션(convolution) 연산을 수행하여 출력하는 N개의 다상 필터 채널화기(polyphase filter channelizer); 상기 N개의 다상 필터 채널화기에서 출력되는 N개의 단위 채널 신호를 N-포인트 FFT 연산을 수행하여 출력하는 N-포인트 FFT 모듈(N-point fast Fourier transform module)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 대합성기는, 상기 채널 스위치로부터 매핑된 MN개의 단위 채널 신호에 대해 IFFT 연산을 수행하여 출력하는 MN-포인트 IFFT 모듈; 상기 MN-포인트 IFFT 모듈로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하는 MN개의 다상필터 역채널화기; 상기 MN개의 다상필터 역채널화기로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 하나의 스트림으로 합성하여 출력하는 멀티플렉서(multiplexer)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 장치는, 스트림을 MN개의 단위 채널 신호로 분해하여 출력하는 대분해기; 상기 대분해기로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 미리 할당 대역 정보에 따라 분배하여 매핑하는 채널 스위치; 상기 채널 스위치에서 분배되어 매핑된 각 N개의 단위 채널 신호를 입력받아 각각의 스트림으로 합성하여 출력하는 M개의 소합성기; 상기 M개의 소합성기에서 출력된 각각의 스트림을 M개의 각 주파수 오프셋 보정기와 모뎀에 적합한 샘플링 레이트(sampling rate)로 변경하여 스트림을 각각 출력하는 M개의 리샘플러(resampler); 상기 M개의 리샘플러에서 출력된 각각의 스트림에 대해 주파수 오프셋을 보상하여 각각 출력하는 M개의 주파수 오프셋 보정기; 상기 M개의 주파수 오프셋 보정기로부터 각각 출력된 스트림을 복원하여 출력하는 M개의 모뎀을 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 M개의 모뎀은, 상기 M개의 모뎀 각각에서 레퍼런스 신호를 사용하여 추정한 주파수 오프셋 값을 주파수 오프셋 보정기로 피드백하도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 대분해기는, 상기 스트림을 MN개의 단위 채널 신호로 분해하여 분배/출력하는 디멀티플렉서(de-multiplexer); 상기 디멀티플렉서로부터 분배/출력된 MN개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션(convolution) 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하는 MN개의 다상필터 채널화기(polyphase filter channelizer); 상기 MN개의 다상필터 채널화기로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 MN-포인트 FFT 연산을 수행하여 출력하는 MN-포인트 FFT 모듈(MN-point fast Fourier transform module)을 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 M개의 소합성기는, 상기 채널 스위치로부터 분배된 MN개의 단위 채널 신호에 대해 각각 IFFT(inverse-fast Fourier transform) 연산을 수행하여 N개의 단위 채널 신호를 출력하는 N-포인트 FFT 모듈(N-point fast Fourier transform module); 상기 N-포인트 FFT 모듈로부터 출력된 N개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션 연산을 수행하여 N개의 단위 채널 신호를 출력하는 N개의 다상필터 역채널화기(polyphase filter inverse-channelizer); 상기 N개의 다상필터 역채널화기로부터 출력된 N개의 단위 채널 신호를 하나의 스트림으로 합성하여 출력하는 멀티플렉서(multiplexer)를 포함하도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송/수신 장치에 의하면, 주파수 분할 다중 접속 방식에서 비등간격의 다수의 채널을 갖는 모뎀들에 대하여 다상 채널 필터 구조를 적용하되 연산량 부담을 줄이면서, 수신 모뎀별 서로 다른 주파수의 오프셋을 보상할 수 있는 효과가 있다.
도 1a는 종래 기술에 따른 위성 통신용 송신 장치의 블록 구성도이다.
도 1b는 종래 기술에 따른 위성 통신용 수신 장치의 블록 구성도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송신 장치의 블록 구성도이다.
도 2b는본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 송신 장치의 소분해기의 블록 구성도이다.
도 2c는본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 송신 장치의 대합성기의 블록 구성도이다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 장치의 블록 구성도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 수신 장치의 대분해기의 블록 구성도이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 수신 장치의 소합성기의 블록 구성도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송신 방법의 흐름도이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 따른 비등간격 채널에 적용 가능한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송신 장치의 블록 구성도이다.
도 2a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비등간격 채널에 적용 가능한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송신 장치(100)는 M개의 모뎀(110), M개의 리샘플러(resampler)(120), M개의 소분해기(130), 채널 스위치(140), 대합성기(150)를 포함하도록 구성될 수 있다.
M개의 모뎀(110)은 채널별로 각각 구비되며, 각각의 모뎀(110)별 심볼 레이트(symbol rate)가 일정하지 않은 신호를 출력하도록 구성될 수 있다. 즉, 채널별 대역폭이 비등한 경우이다.
M개의 리샘플러(resampler)(120)는 각 채널별 모뎀(110)으로부터 출력된 신호에 대해 샘플링 레이트(sampling rate)를 동일하게 변경하여 출력하도록 구성될 수 있다.
M개의 소분해기(130)는 M개의 리샘플러(120) 중 각 리샘플러(120)에서 출력된 신호를 N개의 단위 채널 신호로 각각 분해하여 출력하도록 구성될 수 있다.
채널 스위치(140)는 M개의 소분해기(130)로부터 출력되는 MN개의 단위 채널 신호를 미리 할당 대역 정보에 따라 대합성기(150)로 매핑하도록 구성될 수 있다.
대합성기(150)는 채널 스위치(140)로부터 매핑된 MN개의 단위 채널 신호를 다상 채널 필터에 의해 하나의 스트림으로 합성하여 출력하도록 구성될 수 있다. 출력된 신호는 위성 통신용 수신 장치(200)로 송신된다.
도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 송신 장치의 소분해기의 블록 구성도이다.
도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 송신 장치의 소분해기(130)는 디멀티플렉서(demultiplexer)(131), N개의 다상필터 채널화기(132), N-포인트 FFT 모듈(N-point fast Fourier transform module)(133)로 구성될 수 있다.
디멀티플렉서(de-multiplexer)(131)는 리샘플러(120)에서 출력되는 신호를 N개의 단위 채널 신호를 분해하여 N개의 다상 필터 채널화기(132)로 분배하도록 구성될 수 있다.
N개의 다상 필터 채널화기(polyphase filter channelizer)(132)는 디멀티플렉서(131)에서 분배된 N개의 단위 채널 신호를 다상 필터 채널화기(132) 각각의 해당 필터 계수와 컨벌루션(convolution) 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
N-포인트 FFT 모듈(N-point fast Fourier transform module)(133)은 N개의 다상 필터 채널화기(132)에서 출력되는 N개의 단위 채널 신호를 N-포인트 FFT 연산을 수행하여 출력하도록 구성될 수 있다.
도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 송신 장치의 대합성기의 블록 구성도이다.
도 2c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 송신 장치의 대합성기(150)는 MN-포인트 IFFT 모듈(MN-point inverse fast Fourier transform module)(151), MN개의 다상필터 역채널화기(polyphase filter inverse-channelizer)(152), 멀티플렉서(multiplexer)(153)를 포함하도록 구성될 수 있다.
MN-포인트 IFFT 모듈(151)은 채널 스위치(140)로부터 매핑된 MN개의 단위 채널 신호에 대해 IFFT 연산을 수행하여 출력하도록 구성될 수 있다.
MN개의 다상필터 역채널화기(152)는 MN-포인트 IFFT 모듈(151)로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 MN-포인트 IFFT 모듈(151) 각각의 해당 필터 계수와 컨벌루션 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
멀티플렉서(153)는 MN개의 다상필터 역채널화기(152)로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 하나의 스트림으로 합성하여 출력하도록 구성될 수 있다.
도 3a는 본 발명의 일 실시예에 따른 비등간격 채널에 적용 가능한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 장치의 블록 구성도이다.
도 3a를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비등간격 채널에 적용 가능한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 장치(200)는 대분해기(210), 채널 스위치(220), M개의 소합성기(230), M개의 리샘플러(resampler)(240), M개의 주파수 오프셋 보정기(250), M개의 모뎀(260)을 포함하도록 구성될 수 있다.
대분해기(210)는 수신 스트림을 MN개의 단위 채널 신호로 분해하여 채널 스위치(220)로 출력하도록 구성될 수 있다.
채널 스위치(220)는 대분해기(210)로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 미리 할당 대역 정보에 따라 분배하여 M개의 소합성기(230)로 매핑하도록 구성될 수 있다.
M개의 소합성기(230)는 채널 스위치(220)에서 분배되어 매핑된 각 N개의 단위 채널 신호를 입력받아 각각의 스트림으로 합성하여 출력하도록 구성될 수 있다.
M개의 리샘플러(240)는 M개의 소합성기(230)로부터 출력된 각각의 스트림을 주파수 오프셋 보정기(250)와 모뎀(260)에서 필요한 샘플링 레이트(sampling rate)로 샘플링 레이트를 변경하여 스트림을 각각 출력하도록 구성될 수 있다.
M개의 주파수 오프셋 보정기(250)는 M개의 리샘플러(240)에서 출력된 각각의 스트림에 대해 주파수 오프셋을 보상하여 각각 출력하도록 구성될 수 있다.
M개의 모뎀(260)은 M개의 주파수 오프셋 보정기(250)로부터 각각 출력된 스트림을 복원하여 출력하도록 구성될 수 있다.
여기에서, M개의 모뎀(260)은 M개의 모뎀(260) 각각에서 레퍼런스 신호를 사용하여 추정한 주파수 오프셋 값을 주파수 오프셋 보정기(250)로 피드백하도록 구성될 수 있다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 수신 장치의 대분해기의 블록 구성도이다.
도 3b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 수신 장치의 대분해기(210)는 디멀티플렉서(demultiplexer)(211), MN개의 다상필터 채널화기(polyphase filter channelizer)(212), MN-포인트 FFT 모듈(MN-point fast Fourier transform module)(213)을 포함하도록 구성될 수 있다.
디멀티플렉서(211)는 스트림을 MN개의 단위 채널 신호로 분해하여 MN개의 다상필터 채널화기(212)로 분배/출력하도록 구성될 수 있다.
MN개의 다상필터 채널화기(212)는 디멀티플렉서로(211)부터 분배/출력된 MN개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션(convolution) 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
MN-포인트 FFT 모듈(213)은 MN개의 다상필터 채널화기(212)로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 MN-포인트 FFT 연산을 수행하여 출력하도록 구성될 수 있다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 수신 장치의 소합성기의 블록 구성도이다.
도 3c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 위성 통신용 수신 장치(230)의 소합성기(230)는 N-포인트 IFFT 모듈(N-point inverse fast Fourier transform module)(231), N개의 다상필터 역채널화기(polyphase filter inverse-channelizer)(232), 멀티플렉서(multiplexer)(233)를 포함하도록 구성될 수 있다.
N-포인트 FFT 모듈(231)은 채널 스위치(140)로부터 분배된 MN개의 단위 채널 신호에 대해 각각 IFFT(inverse-fast Fourier transform) 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
N개의 다상필터 역채널화기(232)는 N-포인트 IFFT 모듈(231)로부터 출력된 N개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하도록 구성될 수 있다.
멀티플렉서(233)는 N개의 다상필터 역채널화기(232)로부터 출력된 N개의 단위 채널 신호를 하나의 스트림으로 합성하여 출력하도록 구성될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 비등간격 채널에 적용 가능한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 송신 방법의 흐름도이다.
도 4a를 참조하면, 먼저 M 개의 모뎀(modem)(110)이 각각의 심볼 레이트(symbol rate)가 일정하지 않은 신호를 출력한다(S101).
다음으로, M개의 리샘플러(resampler)(120)가 M개의 모뎀(110)으로부터 출력된 신호에 대해 샘플링 레이트(sampling rate)를 동일하게 변경하여 출력한다(S102).
다음으로, M개의 소분해기(130)가 M개의 리샘플러(120) 중 각 리샘플러(120)에서 출력된 신호를 N개의 단위 채널 신호로 각각 분해하여 출력한다(S103).
이때, 소분해기(130)는 디멀티플렉서(de-multiplexer)(131)가 리샘플러(120)에서 출력되는 신호를 N개의 단위 채널 신호를 분해하여 분배하는 N개의 다상 필터 채널화기(polyphase filter channelizer)(132)로 분배하고, N개의 다상 필터 채널화기(132)가 앞서 분배된 N개의 단위 채널 신호를 해당 다상 필터 채널화기(132)의 필터 계수와 컨벌루션(convolution) 연산을 수행하여 N개의 단위 채널 신호를 출력하고, N-포인트 FFT 모듈(N-point fast Fourier transform module)(133)가 앞서 출력된 N개의 단위 채널 신호를 N-포인트 FFT 연산을 수행하여 출력하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 채널 스위치(140)가 M개의 소분해기(130)로부터 출력되는 MN개의 단위 채널 신호를 미리 할당 대역 정보에 따라 대합성기(150)에 매핑한다(S104).
다음으로, 대합성기(150)가 채널 스위치(140)로부터 매핑된 MN개의 단위 채널 신호를 다상 채널 필터에 의해 하나의 스트림으로 합성하여 출력한다(S105).
이때, 채널 스위치(140)로부터 매핑된 MN개의 단위 채널 신호에 대해 IFFT 연산을 수행하여 출력하고, 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 MN개의 다상 필터 역채널화기(152)의 필터 계수와 컨벌루션 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하고, 멀티플렉서(multiplexer)(153)가 앞서 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 하나의 스트림으로 합성하여 출력하도록 구성될 수 있다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 비등간격 채널에 적용 가능한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 방법의 흐름도이다.
도 4b를 참조하면, 대분해기(210)가 스트림을 MN개의 단위 채널 신호로 분해하여 출력한다(S201).
이때, 디멀티플렉서(de-multiplexer)(211)가 스트림을 MN개의 단위 채널 신호로 분해하여 MN개의 다상필터 채널화기(polyphase filter channelizer)(212)로 분배/출력하고, MN개의 다상필터 채널화기(212)가 앞서 분배/출력된 MN개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션(convolution) 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하고, MN-포인트 FFT 모듈(MN-point fast Fourier transform module)(213)이 앞서 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 MN-포인트 FFT 연산을 수행하여 출력하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 채널 스위치(220)가 대분해기(210)로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 미리 할당 대역 정보에 따라 분배하여 M개의 소합성기(230)에 매핑한다(S202).
다음으로, M개의 소합성기(230)가 채널 스위치(220)에서 분배되어 매핑된 각 N개의 단위 채널 신호를 입력받아 각각의 스트림으로 합성하여 출력한다(S203).
이때, N-포인트 IFFT 모듈(N-point inverser-fast Fourier transform module)(231)가 채널 스위치(220)로부터 분배된 N개의 단위 채널 신호에 대해 각각 IFFT(inverse-fast Fourier transform) 연산을 수행하여 N개의 단위 채널 신호를 출력하고, N개의 다상필터 역채널화기(polyphase filter inverse-channelizer)(232)가 앞서 출력된 N개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션 연산을 수행하여 출력하고, 멀티플렉서(multiplexer)(233)가 MN개의 단위 채널 신호를 하나의 스트림으로 합성하여 출력하도록 구성될 수 있다.
다음으로, M개의 리샘플러(resampler)(240)가 M개의 소합성기(230)로부터 출력된 각각의 스트림을 주파수 오프셋 보정기(250)와 모뎀(260)에서 필요한 샘플링 레이트(sampling rate)로 샘플링 레이트를 변경하여 스트림을 각각 출력한다(S204).
다음으로, M개의 주파수 오프셋 보정기(250)가 M개의 리샘플러(240)로부터 출력된 스트림에 대해 주파수 오프셋을 보상하여 각각 출력한다(S205).
다음으로, M개의 모뎀(260)이 M개의 주파수 오프셋 보정기(250)로부터 각각 출력된 스트림을 복원하여 출력한다(S206).
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 송신단 11: 모뎀
12: N 포인트 IFFT 모듈 13: 다상필터 역채널화기
14: 멀티플렉서 20: 수신단
21: 디멀티플렉서 22: 다상필터 채널화기
23: N 포인트 FFT 모듈 24: 모뎀
100: 송신단 110: 모뎀
120: 리샘플러 130: 소분해기
131: 디멀티플렉서 132: 다상필터 채널화기
133: N-포인트 FFT 모듈 140: 채널 스위치
150: 대합성기 151: MN-포인트 FFT 모듈
152: 다상필터 역채널화기 153: 멀티플렉서
200: 수신단 210: 대분해기
211: 디멀티플렉서 212: 다상필터 채널화기
213: MN-포인트 FFT 모듈 220: 채널 스위치
230: 소합성기 231: N-포인트 FFT 모듈
232: 다상필터 역채널화기 233: 멀티플렉서
240: 리샘플러 250: 주파수 오프셋 보정기
260: 모뎀

Claims (8)

  1. 각각의 심볼 레이트(symbol rate)가 일정하지 않은 M개의 비등간격 채널의 신호를 출력하는 M 개의 모뎀(modem);
    상기 M개의 모뎀으로부터 출력된 신호에 대해 샘플링 레이트(sampling rate)를 동일하게 변경하여 출력하는 M개의 리샘플러(resampler);
    상기 M개의 리샘플러 중 각 리샘플러에서 출력된 신호를 N개의 단위 채널 신호로 각각 분해하여 출력하는 M개의 소분해기;
    상기 M개의 소분해기로부터 출력되는 MN개의 단위 채널 신호를 미리 등간격의 할당 대역 정보에 따라 매핑하는 채널 스위치;
    상기 채널 스위치로부터 매핑된 MN개의 단위 채널 신호를 다상 채널 필터에 의해 하나의 스트림으로 합성하여 출력하는 대합성기를 포함하고,
    상기 소분해기는,
    상기 리샘플러에서 출력되는 신호를 N개의 단위 채널 신호를 분해하여 분배하는 디멀티플렉서(de-multiplexer);
    상기 디멀티플렉서에서 분배된 N개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션(convolution) 연산을 수행하여 출력하는 N개의 다상 필터 채널화기(polyphase filter channelizer);
    상기 N개의 다상 필터 채널화기에서 출력되는 N개의 단위 채널 신호를 N-포인트 FFT 연산을 수행하여 출력하는 N-포인트 FFT 모듈(N-point fast Fourier transform module)을 포함하고,
    상기 대합성기는,
    상기 채널 스위치로부터 매핑된 MN개의 단위 채널 신호에 대해 IFFT 연산을 수행하여 출력하는 MN-포인트 IFFT 모듈;
    상기 MN-포인트 IFFT 모듈로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하는 MN개의 다상필터 역채널화기;
    상기 MN개의 다상필터 역채널화기로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 하나의 스트림으로 합성하여 출력하는 멀티플렉서(multiplexer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 스트림을 MN개의 단위 채널 신호로 분해하여 출력하는 대분해기;
    상기 대분해기로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 미리 등간격의 할당 대역 정보에 따라 분배하여 매핑하는 채널 스위치;
    상기 채널 스위치에서 분배되어 매핑된 각 N개의 단위 채널 신호를 입력받아 각각의 스트림으로 합성하여 출력하는 M개의 소합성기;
    상기 M개의 소합성기에서 출력된 각각의 스트림을 M개의 각 주파수 오프셋 보정기와 모뎀에 요구되는 샘플링 레이트(sampling rate)로 변경하여 스트림을 각각 출력하는 M개의 리샘플러(resampler);
    상기 M개의 리샘플러에서 출력된 각각의 스트림에 대해 주파수 오프셋을 보상하여 각각 출력하는 M개의 주파수 오프셋 보정기;
    상기 M개의 주파수 오프셋 보정기로부터 각각 출력된 스트림을 복원하여 M개의 비등간격 채널의 신호를 출력하는 M개의 모뎀을 포함하고,
    상기 대분해기는,
    상기 스트림을 MN개의 단위 채널 신호로 분해하여 분배/출력하는 디멀티플렉서(de-multiplexer);
    상기 디멀티플렉서로부터 분배/출력된 MN개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션(convolution) 연산을 수행하여 MN개의 단위 채널 신호를 출력하는 MN개의 다상필터 채널화기(polyphase filter channelizer);
    상기 MN개의 다상필터 채널화기로부터 출력된 MN개의 단위 채널 신호를 MN-포인트 FFT 연산을 수행하여 출력하는 MN-포인트 FFT 모듈(MN-point fast Fourier transform module)을 포함하고,
    상기 M개의 소합성기는,
    상기 채널 스위치로부터 분배된 MN개의 단위 채널 신호에 대해 각각 IFFT(inverse-fast Fourier transform) 연산을 수행하여 N개의 단위 채널 신호를 출력하는 N-포인트 FFT 모듈(N-point fast Fourier transform module);
    상기 N-포인트 FFT 모듈로부터 출력된 N개의 단위 채널 신호를 해당 필터 계수와 컨벌루션 연산을 수행하여 N개의 단위 채널 신호를 출력하는 N개의 다상필터 역채널화기(polyphase filter inverse-channelizer);
    상기 N개의 다상필터 역채널화기로부터 출력된 N개의 단위 채널 신호를 하나의 스트림으로 합성하여 출력하는 멀티플렉서(multiplexer)를 포함하는 것을 특징으로 하는 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 M개의 모뎀은,
    상기 M개의 모뎀 각각에서 레퍼런스 신호를 사용하여 추정한 주파수 오프셋 값을 주파수 오프셋 보정기로 피드백하도록 구성될 수 있는 것을 특징으로 하는 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 레퍼런스 신호는,
    톤 신호(tone signal), 프리앰블(preamble), 파일럿 신호(pilot signal) 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 다중 대역폭 채널을 지원하기 위한 다상 채널 필터 구조의 위성 통신용 수신 장치.
  7. 삭제
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