KR100754840B1 - Method for Frequency Synchronization of Mobile Telecommunication System Using OFDM - Google Patents
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Abstract
본 발명은 직교주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템의 주파수 동기화 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 주파수 옵셋 추정방법은 일종의 OFDM(직교주파수분할다중시스템) 및 기타 블록전송시스템에 적용되는 주파수 동기화 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a frequency synchronization method of a mobile communication system using an orthogonal frequency multiplexing scheme. More specifically, a frequency offset estimation method based on a possible time frequency training sequence is a kind of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and the like. A frequency synchronization method applied to a block transmission system.
본 발명에 따르면, 조절가능한 타임 주파수 훈련시퀀스는 길이가 인 주파수 도메인 시퀀스 TS 1과 길이가 인 타임 도메인 시퀀스 TS 2로 구성되는 상기 훈련 시퀀스의 두 부분의 비율을 조절할 수 있으나 길이는 으로 불변한다. 부호간의 간섭 ISI에 대항하기 위하여, 이 두 부분의 시퀀스 전면에 모두 길이가 인 순환 전위표기를 삽입한다. 주파수 도메인 시퀀스 TS 1은 개의 비등거리 파일럿 주파수로 구성하고, 타임 도메인 시퀀스 TS 2는 개의 길이가 로 동일한 서브시퀀스로 구성한다. 매개변수의 선택을 통하여 상응하는 주파수 옵셋 추정기는 각기 다른 복잡도 성능의 균형을 얻을 수 있고, 나아가 각기 다른 무선이동 환경에 응용할 수 있다. 그 중 는 무선 다중경로 채널의 최대 지연확산보다 커야하며, 이다.According to the present invention, the adjustable time frequency training sequence is Frequency domain sequence TS 1 and length The ratio of the two parts of the training sequence consisting of the in-time domain sequence TS 2 can be adjusted, but the length is Unchanged by In order to counter the inter-sign interference ISI, the length of both parts of the sequence Insert the phosphorus cycle potential marker. The frequency domain sequence TS 1 Two non-distance pilot frequencies and the time domain sequence TS 2 Dog length It consists of the same subsequence. Through the choice of parameters, the corresponding frequency offset estimator can balance different complexity performances and further adapt to different wireless mobile environments. among them Must be greater than the maximum delay spread of the wireless multipath channel, to be.
OFDM(직교주파수다중분할), 주파수, 동기화 방법 OFDM (Orthogonal Frequency Multiplexing), Frequency, Synchronization Method
Description
도 1은 본 발명의 타임 주파수 훈련 시퀀스 구조도이다. 는 주파수 도메인을 나타내고, 는 타임 도메인이며, CP는 순환 전위표기이고, TS 1은 주파수 도메인 시퀀스이며, TS 2는 타임 도메인 시퀀스이고, 는 순환전위표기의 길이, 과 은 각각 TS 1과 TS 2의 길이를 나타낸다. 는 TS 1 중에 포함된 개의 비등거리 파일럿 주파수의 인덱스값이고, 는 TS 2 중에 포함된 개의 서브시퀀스 중 각 서브시퀀스의 길이이다.1 is a structural diagram of a time frequency training sequence of the present invention. Represents the frequency domain, Is a time domain, CP is a cyclic potential representation,
도 2는 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 주파수 옵셋 추정방법 개략도이다.2 is a schematic diagram of a frequency offset estimation method based on an adjustable time frequency training sequence.
도 3은 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 주파수 옵셋 추정 알고리즘의 구현 구조도이다(일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정 알고리즘 방법 구현 구조도를 포함하며, 일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정 알고리즘은 일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정 알고리즘의 특수예 중 하나이다). 이는 인터폴레이션장치, 제곱 장치, 피크값 폭 검색장치, 피크값 파일럿 주파수 인덱스 계산장치, 가법장치(adding machine)를 포함한다. 그 중 일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정기는 승법누적장치, 위상각 계산장치로 구성된다.3 is an implementation structure diagram of a frequency offset estimation algorithm based on an adjustable time frequency training sequence ( A detailed frequency offset estimation algorithm method implementation structure when The detailed frequency offset estimation algorithm for Is one of the special examples of the detailed frequency offset estimation algorithm. This includes an interpolation device, a square device, a peak value width search device, a peak pilot frequency index calculation device, and an adding machine. among them The frequency offset estimator is composed of a multiplication accumulator and a phase angle calculator.
본 발명은 직교주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템의 주파수 동기화 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 주파수 옵셋 추정방법은 일종의 OFDM(직교주파수분할다중시스템) 및 기타 블록전송시스템에 적용되는 주파수 동기화 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a frequency synchronization method of a mobile communication system using an orthogonal frequency multiplexing scheme. More specifically, a frequency offset estimation method based on a possible time frequency training sequence is a kind of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) and the like. A frequency synchronization method applied to a block transmission system.
주파수 동기화는 이동통신시스템이 정상적으로 통신될 수 있는 전제 조건이다. 고속 데이터 업무를 지원할 수 있도록 하기 위하여, 미래의 이동통신시스템은 광대역, 다중(송, 수신) 안테나 시스템이어야 하며, OFDM은 미래 이동통신시스템의 중요한 선택 방법이다. 미래 이동 무선통신의 입장에서는 광대역무선채널의 시간 가변성이 캐리어 주파수에 영향을 주어 편차를 발생시킬 수 있고, 나아가 OFDM시스템 내부의 서브캐리어 사이의 직교성을 파괴할 수 있다. 싱글캐리어시스템과 비교 해보면, OFDM 시스템은 캐리어 주파수 옵셋에 대하여 더욱 민감하므로, 어떻게 서브캐리어 간의 간섭 ICI가 시스템 성능에 미치는 영향을 감소시킬 수 있는가 하는 것이 OFDM시스템이 널리 응용될 수 있는 전제 조건 중 하나이다. 종래의 주파수 동기화 방법은 모두 주파수 도메인 훈련시퀀스를 바탕으로 하거나 또는 타임 도메인 훈련시퀀스를 바탕으로 하여 캐리어 주파수 옵셋을 추정하는 것으로서, 이들은 모두 패킷 데이터를 전송하는데 적합하지 않고, 부하가 과도하게 높으며, 트래핑 범위가 작고, 다중경로(multi path)에 대항할 수 없으며, 추정 성능이 이상적이지 못하고, 계산의 복잡도가 높다는 등의 이러저러한 단점이 있다. 본 발명은 이상의 단점을 극복하고, 일종의 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 주파수 옵셋 추정을 진행하는 방법을 제시하였다.Frequency synchronization is a prerequisite for the mobile communication system to be able to communicate normally. In order to support high-speed data tasks, the future mobile communication system should be a broadband, multiple (transmit, receive) antenna system, and OFDM is an important method of selecting the future mobile communication system. From the perspective of future mobile wireless communications, the time variability of the wideband wireless channel can affect the carrier frequency, causing deviations, and further destroying the orthogonality between subcarriers within the OFDM system. Compared to a single carrier system, an OFDM system is more sensitive to carrier frequency offset, and therefore, how the interference ICI between subcarriers can reduce the effect on system performance is one of the prerequisites for the widespread application of OFDM systems. . Conventional frequency synchronization methods are all based on frequency domain training sequences or time domain training sequences to estimate carrier frequency offsets, which are not all suitable for transmitting packet data, excessively high loads, and trapping. There are several disadvantages such as small range, unable to cope with multipath, poor estimation performance and high computational complexity. The present invention overcomes the above disadvantages and proposes a method of estimating frequency offset based on a kind of adjustable time frequency training sequence.
본 발명의 목적은 일종의 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 낮은 복잡도의 주파수 옵셋 추정방법을 제공하고, 나아가 이를 근거로 일종의 신속하고 신뢰할 만하며, 부하가 비교적 작고, 트래핑 범위가 크며, 추정 정밀도가 높고, 구현 복잡도가 낮으며, 연속 데이터 전송에 적합하면서도 패킷 데이터전송에도 적합한 주파수 옵셋 추정방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a low complexity frequency offset estimation method based on a kind of adjustable time frequency training sequence, and further based on this, a kind of fast and reliable, relatively small load, large trapping range, and estimation accuracy. To provide a high frequency, low implementation complexity, and frequency offset estimation method suitable for continuous data transmission and packet data transmission.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 수신된 주파수 도메인 시퀀스 TS 1에 대하여 배 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션을 진행하고, 이를 근거로 그 주기도를 계산하는 단계; (b) 상응하는 주기도에 대하여 버블 소트 방법을 이용하여 피크값 폭을 검색하는 단계; (c) 미리 정의된 룩업테이블에 따라 찾아낸 집합 중의 피크값 파일럿 주파수의 인덱스값을 확정하는 단계; (d) 찾아낸 피크값 주파수 도메인 파일럿 주파수의 편이량을 계산하고, 이를 으로 정상화함으로써 개략적인 주파수 옵셋 추정값을 확정하는 단계; (e) 수신된 타임 도메인 시퀀스 TS 2에 대해 개략적인 주파수 옵셋 교정을 진행하는 단계; (f) 교정 후의 타임 도메인 시퀀스 TS 2에 대하여, 그 중 포함된 개의 동일한 서브시퀀스에 따라 주파수 옵셋으로 야기된 위상각 회전 구성을 계산하는 단계; (g) 상기 위상각 회전 구성에 대하여 가중평균과 정상화를 진행하면 상응하는 상세 주파수 옵셋 추정값을 얻는 단계; 및 (h) 추정해낸 개략적 주파수 옵셋값과 상세 주파수 옵셋값을 서로 더하여 총 주파수 옵셋 추정값을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템의 주파수 동기화 방법을 제공하며, 여기서, 는 집합 중에서 선택해야 하고, 는 집합 중에서 선택해야 하며, 은 상기 타임 주파수 훈련시퀀스의 총길이이고, 집합 는 주파수 도메인 시퀀스 TS 1 중 개의 비등거리 파일럿 주파수의 인덱스값을 나타내며, 인 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention relates to (a) the received frequency
여기서, 길이가 인 주파수 도메인 시퀀스 TS 1과 길이가 인 타임 도메인 시퀀스 TS 2로 구성되는 상기 훈련 시퀀스의 두 부분의 비율이 조절 가능하고, 길이는 으로 불변이며, 호간 간섭 ISI에 대항하기 위하여, 이 두 부분의 시퀀스 전면에 모두 길이가 인 순환 전위표기를 삽입하고, 주파수 도메인 시퀀스 TS 1은 개의 비등거리 파일럿 주파수로 구성되며, 타임 도메인 시퀀스 TS 2는 개의 길이가 로 동일한 서브시퀀스로 구성되고, 상기 는 무선 다중경로 채널의 최대 지연확산보다 크며, 인 것을 특징으로 한다. Where the length Frequency
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail.
본 발명인 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 낮은 복잡도의 주파수 옵셋 추정방법은 다음과 같다:The low complexity frequency offset estimation method based on the present inventors adjustable time frequency training sequence is as follows:
(1) 수신된 주파수 도메인 시퀀스 TS1에 대하여 배 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션을 실행하고, 이를 근거로 그 주기도(periodogram)를 계산한다.(1) Received Frequency Domain Sequence TS1 Fast Fourier transform interpolation is performed and the periodogram is calculated based on this.
(2) 상응하는 주기도에 대하여 버블 소트(bubble sort) 방법을 이용하여 피크값 폭을 검색한다.(2) The peak value width is retrieved using the bubble sort method for the corresponding period diagram.
(3) 미리 정의된(predefined) 룩업테이블을 근거로 찾아낸 집합 중의 피크값 파일럿 주파수의 인덱스값을 확정한다.(3) a set based on a predefined lookup table The index value of the peak value pilot frequency is determined.
(4) 찾아낸 피크값 주파수 도메인 파일럿 주파수의 편이량을 계산하고 이를 으로 정상화(normalization)한 후, 개략적인 주파수 옵셋 추정값을 확정한다.(4) Calculate the deviation amount of the found peak value frequency domain pilot frequency and After normalization to, the coarse frequency offset estimate is determined.
(5) 수신된 타임 도메인 시퀀스 TS2에 대하여 개략적인 주파수 옵셋 교정을 한다.(5) A rough frequency offset correction is performed on the received time domain sequence TS2.
(6) 교정 후의 타임 도메인 시퀀스 TS2에 대하여, 그 중에 포함되는 개의 동일한 서브시퀀스에 따라 주파수 옵셋으로 야기된 위상각 회전 구성(component)을 계산한다.(6) The time domain sequence TS2 after calibration is included therein. Compute the phase angle rotation component caused by the frequency offset according to the same subsequences.
(7) 상기 위상각 회전 구성에 대하여 가중평균과 정상화를 진행하면 상응하는 상세한 주파수 옵셋 추정값을 얻을 수 있다.(7) If the weighted average and normalization are performed on the phase angle rotation configuration, a corresponding detailed frequency offset estimation value can be obtained.
(8) 추정해낸 개략적인 주파수 옵셋값과 상세한 주파수 옵셋값을 서로 더하여 총 주파수 옵셋 추정값을 얻는다.(8) The estimated approximate frequency offset value and the detailed frequency offset value are added together to obtain the total frequency offset estimate value.
그 중, 는 집합 중에서 선택해야 하고, 는 집합 중에서 선택해야 하며, 는 상기 타임 주파수 훈련시퀀스의 총길이이고, 집합 는 주파수 도메인 시퀀스 TS1 중 개의 비등거리 파일럿 주파수 인덱스값을 나타내며, 이다.among them, Set You have to choose between Set You must choose from Is the total length of the time frequency training sequence, and Of the frequency domain sequence TS1 Non-distance pilot frequency index values, to be.
상기 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스는 길이가 인 주파수 도메인 시퀀스 TS 1과 길이가 인 타임 도메인 시퀀스 TS 2로 구성되는 훈련시퀀스로서, 그 양 부분의 비율은 조절 가능하며, 총길이는 으로 불변한다. 부호간의 간섭(ISI)에 대항하기 위하여, 이 두 부분의 시퀀스 전면에 모두 길이가 인 순환 전위표기(prefix)를 삽입한다. 주파수 도메인 시퀀스 TS 1은 개의 비등거리 파일롯 주파수로 구성되고, 타임 도메인 시퀀스 TS 2는 개의 동일한 길이가 인 서브시퀀스로 구성된다. 매개변수의 선택을 통하여 상응하는 주파수 옵셋 추정기는 각기 다른 복잡도 성능 밸런스를 얻을 수 있고, 나아가 각기 다른 무선이동환경 중에 응용할 수 있다. 그 중, 는 무선 다중경로 채널의 최대 지연확산(delay spread)보다 커야 하며, 이다.The adjustable time frequency training sequence has a length Frequency
상기 미리 정의된 룩업테이블에 저장된 내용은 다음과 같다:The contents stored in the predefined lookup table are as follows:
그 중, 는 주파수 도메인 시퀀스 TS 1 중에 포함된 개의 비등거리 파일롯 주파수의 인덱스값이다.among them, Is included in the frequency
하나의 OFDM 부호에 함유된 서브캐리어 개수를 으로, CP의 길이를 로 가정한다. 주파수 도메인 시퀀스 TS 1의 길이는 이며, 개의 비등거리 비영(Non-Zero) 파일럿 주파수로 구성된다. 상기 비영 파일럿 주파수는 로 표시한다. 타임 도메인 시퀀스 TS 2의 길이는 이며, 개의 서로 동일한 길이가 인 서브시퀀스로 구성된다.The number of subcarriers contained in one OFDM code , The length of the CP Assume that The length of the frequency
수신된 훈련시퀀스는 배 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션을 거쳐 주기도를 계산한 후, 버블소트 방법으로 피크값 폭의 검색을 진행한 다음, 피크값 파일럿 주파수 인덱스값 계산 유닛을 거치고, 이어서 피크값 파일럿 주파수의 편이량을 계산함과 아울러 이를 으로 정상화한 후 상응하는 개략적 주파수 옵셋 추정값을 얻은 다음, 수신된 타임 도메인 시퀀스를 개략적인 주파수 옵셋 교정 유닛으로 보낸다. 타임 주파수 훈련시퀀스 구조의 차이를 근거로, 상세한 주파수 옵셋 추정은 두 가지 상황으로 분류된다. 일 경우, 즉 교정 후의 타임 도메인 시퀀스를 순차적으로 승법누적기, 위상각 계산 모듈로 보내어 마지막으로 상응하는 상세 주파수 옵셋 추정값을 얻는다; 인 경우, 교정 후의 타임 도메인 시퀀스를 순차적으로 승법누적기, 승법기, 위상각 계산 모듈, 승법누적기로 보내면 상세한 주파수 옵셋 추정값을 얻을 수 있다. 마지막으로, 개략적, 상세 주파수 옵셋 추정값을 서로 더하여 총 주파수 옵셋 추정값을 출력한다.The received training sequence After calculating the periodogram through four times faster Fourier transform interpolation, the peak value width is searched using the bubble sort method, and then the peak pilot frequency index value calculation unit is performed, and then the deviation amount of the peak pilot frequency is calculated. In addition After normalization, the corresponding coarse frequency offset estimate is obtained, and then the received time domain sequence is sent to the coarse frequency offset correction unit. Based on the difference in time-frequency training sequence structure, detailed frequency offset estimation is classified into two situations. In one case, i.e., the time domain sequence after calibration is sequentially sent to the multiplicative accumulator, phase angle calculation module to finally obtain a corresponding detailed frequency offset estimate; In this case, a detailed frequency offset estimation value can be obtained by sequentially sending the corrected time domain sequence to the multiplication accumulator, multiplier, phase angle calculation module, and multiplication accumulator. Finally, the coarse and detailed frequency offset estimates are added together to output the total frequency offset estimate.
구체적인 알고리즘은 다음과 같다:The specific algorithm is as follows:
주파수 옵셋 의 영향을 받는 수신 시퀀스 표현 공식은 다음과 같이 쓸 수 있다:Frequency offset The formula for receiving sequence expressions affected by can be written as:
[공식 1] [Formula 1]
그 중, 는 타이밍에러 또는 위너(winer) 위상 잡음에 의해 야기되는 위상편차이고, 는 의 역푸리에변환 매트릭스이며, 는 부가 가우스화이트노이즈 신호이다. 그런 다음, 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션 기술을 통하여 수신 시퀀스의 주기도를 계산한다:among them, Is a phase deviation caused by a timing error or a winner phase noise, Is Is the inverse Fourier transform matrix of, Is an additive Gaussian white noise signal. Then, using the fast Fourier transform interpolation technique, the periodogram of the received sequence is calculated:
[공식 2] [Formula 2]
그 중 이고, 는 플러스 제로 인터폴레이션비를 나타낸다. 인터폴레이션 후의 신호는 피크값 폭 검색 유닛으로 보내어 다음과 같은 최대값을 찾는다:among them ego, Denotes a plus zero interpolation ratio. The signal after interpolation is sent to the peak width search unit to find the maximum:
[공식 3] [Formula 3]
그런 다음 미리 정의된 룩업테이블에 따라 집합 주의 상기 피크값 파일럿 주파수 신호의 인덱스값을 정위시키면 다음과 같다:Then set according to a predefined lookup table Attention The index value of the peak pilot frequency signal is positioned as follows:
[공식 4] [Formula 4]
그 중, 는 룩업테이블의 번째 행(row) 열(line)에 저장된 내용을 나타낸다. 상기 공식의 결과를 편이량 계산 및 정상화 모듈로 보내어 개략적인 주파수 옵셋 추정값을 얻는다:among them, Of the lookup table Th row Show what's stored in a line. Send the result of the formula to the deviation and normalization module to get a rough frequency offset estimate:
[공식 5] [Formula 5]
[공식 6] [Formula 6]
그런 다음 수신된 타임 도메인 시퀀스 를 상응하는 개략적인 주파수 옵셋 교정 모듈로 보낸다:Then received time domain sequence Is sent to the corresponding coarse frequency offset calibration module:
[공식 7] [Formula 7]
이라고 가정하면 교정 후의 타임 도메인 시퀀스를 순차적으로 승법누적기, 위상각 계산모듈로 보내어 다음과 같은 상응하는 상세한 주파수 옵셋 추정값을 얻는다: Is then sent to the multiplicative accumulator and phase angle calculation module sequentially to obtain the corresponding detailed frequency offset estimates:
[공식 8] [Formula 8]
이라고 가정하면, 교정 후의 타임 도메인 시퀀스를 순차적으로 승법누적기, 승법기, 위상각 계산모듈로 보내어 다음과 같은 상세한 주파수 옵셋 추정값을 얻을 수 있다: , Then send the corrected time domain sequence to the multiplicative accumulator, multiplier, and phase angle calculation module in order to obtain the following detailed frequency offset estimates:
[공식 9] [Formula 9]
그 중, ; ; ; ; ; 이다. 일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정 알고리즘은 일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정 알고리즘의 일종한 특수예이다. 공시 9 중의 로 하면 공식 8을 얻을 수 있다. among them, ; ; ; ; ; to be. The detailed frequency offset estimation algorithm for Is a special example of a detailed frequency offset estimation algorithm. Disclosure of 9 This gives Equation 8.
마지막으로, 추정해 낸 개략적, 상세 주파수 옵셋 추정값을 가법장치로 보내면 다음과 같은 총 주파수옵셋 추정값을 얻을 수 있다:Finally, sending the approximate approximate and detailed frequency offset estimate to the additive device yields the following total frequency offset estimate:
[공식 10] [Formula 10]
이상의 설명에 따라, 조절 가능한 타임 주파수 훈련 시퀀스를 기초로 한 주파수 옵셋 추정 알고리즘을 얻는 구현 단계는 다음과 같다:According to the above description, the implementation steps of obtaining a frequency offset estimation algorithm based on the adjustable time frequency training sequence are as follows:
(1) 수신된 주파수 도메인 시퀀스 TS 1에 대하여 배 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션을 진행하고, 아울러 이를 근거로 그 주기도를 계산한다.(1) with respect to the received frequency
(2) 상응하는 주기도에 대하여 버블 소트 방법을 이용하여 피크값 폭을 검색한다.(2) The peak value width is retrieved using the bubble sort method for the corresponding period diagram.
(3) 미리 정의된 룩업테이블에 따라 찾아낸 집합 중의 피크값 파일럿 주파수의 인덱스값을 확정한다.(3) a set found according to a predefined lookup table The index value of the peak value pilot frequency is determined.
(4) 찾아낸 피크값 주파수 도메인 파일럿 주파수의 편이량을 계산하고 이를 으로 정상화함으로써 개략적인 주파수 옵셋 추정값을 확정한다.(4) Calculate the deviation amount of the found peak value frequency domain pilot frequency and By normalizing the signal, the approximate frequency offset estimate is determined.
(5) 수신된 타임 도메인 시퀀스 TS 2에 대해 개략적인 주파수 옵셋 교정을 진행한다.(5) A rough frequency offset correction is performed on the received time domain sequence TS2.
(6) 교정 후의 타임 도메인 시퀀스 TS 2에 대하여, 그 중 포함된 개의 동일한 서브시퀀스에 따라 주파수 옵셋으로 야기된 위상각 회전 구성을 계산한다.(6) Regarding the time
(7) 상기 위상각 회전 구성에 대하여 가중평균과 정상화를 진행하면 상응하는 상세 주파수 옵셋 추정값을 얻을 수 있다.(7) When the weighted average and normalization are performed for the phase angle rotation configuration, a corresponding detailed frequency offset estimation value can be obtained.
(8) 추정해낸 개략적 주파수 옵셋값과 상세 주파수 옵셋값을 서로 더하여 총 주파수 옵셋 추정값을 얻는다.(8) The estimated coarse frequency offset value and the detailed frequency offset value are added together to obtain a total frequency offset estimate value.
그 중, 는 집합 중에서 선택해야 하고, 는 집합 중에서 선택해야 하며, 은 상기 타임 주파수 훈련시퀀스의 총길이이고, 집합 는 주파수 도메인 시퀀스 TS 1 중 개의 비등거리 파일럿 주파수의 인덱스값을 나타내며, 이다.among them, Set You have to choose between Set You must choose from Is the total length of the time frequency training sequence, Of the frequency
인터폴레이션 장치와 제곱 장치는 공식[2] 중 포함된 연산을 완성시키고, 피크값 폭 검색장치는 공식[3]을 완성시키며, 피크값 파일럿 주파수 인덱스계산장치는 공식[4]를 완성시키고, 편이량 계산 및 정상화장치는 공식[5], 공식[6]을 완성시키며, 승법장치는 개략적 주파수 옵셋 교정연산(공식[7])을 완성시키고, 두 개의 승법누적장치, 승법장치, 및 위상각계산장치는 함께 일 때의 상세 주파수 옵셋 추정연산(공식[9])을 완성시키며, 가법장치는 총 주파수 옵셋추정연산(공식[10])을 완성시킨다. 그 중 승법누적장치, 위상각계산장치는 일 때의 상세 주파수 옵셋 추정연산(공식[8])을 완성시킨다.The interpolation unit and the square unit complete the calculations included in the formula [2], the peak width search unit completes the formula [3], and the peak pilot frequency index calculator completes the formula [4], and the shift amount The calculation and normalization unit completes the formulas [5] and [6], and the multiplication unit completes the coarse frequency offset correction operation (formula [7]). Together The detailed frequency offset estimation operation (formula [9]) is completed, and the additive apparatus completes the total frequency offset estimation operation (formula [10]). Among them, multiplicative accumulator and phase angle calculator Then complete the detailed frequency offset estimation operation (formula [8]).
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 타임 주파수 훈련시퀀스의 개념을 도입하여, 타임 도메인과 주파수 도메인 두 종류의 훈련 시퀀스 각자의 장점을 충분히 이용함으로써 가장 우수한 추정 성능을 얻을 수 있다.As described in detail above, according to the present invention, by introducing the concept of a time frequency training sequence, the best estimation performance can be obtained by fully utilizing the advantages of each of the two types of training sequences.
본 발명은 또한, 룩업테이블을 채택하여, 주파수 도메인 훈련시퀀스의 구조적 특징을 충분히 이용함으로써 개략적인 주파수 옵셋 추정의 정확한 확률을 향상시키고, 개략적 주파수 옵셋 추정의 시간 소모를 대폭 절감할 수 있으며, 실제 캐리어 주파수 옵셋 크기 및 구체적인 응용 환경의 차이에 따라 각기 다른 타임 주파수 훈련시퀀스 매개변수 및 구조를 선택하고, 이로써 가장 바람직한 복잡도 성능의 절충과 균형을 얻을 수 있다. The present invention also employs a lookup table to fully utilize the structural features of the frequency domain training sequence, thereby improving the accurate probability of the coarse frequency offset estimation, greatly reducing the time consumption of the coarse frequency offset estimation, and real carriers. Different time frequency training sequence parameters and structures are chosen depending on the frequency offset size and the specific application environment, thereby achieving the most desirable trade-offs and balances in complexity performance.
본 발명의 주파수 옵셋 추정 알고리즘은 구체적인 응용 환경 및 타임 주파수 훈련시퀀스 구조의 차이를 근거로 각기 다른 선택을 함으로써 구체적인 시스템 구현의 원활성, 다양성을 대단히 풍부하게 해 줄 수 있고, 본 발명에서 제공하는 주파수 옵셋 추정 알고리즘은 어떠한 블록전송시스템에서도 적용 가능하다.The frequency offset estimation algorithm of the present invention can make various selections based on the difference between the specific application environment and the structure of the time frequency training sequence, which can greatly enhance the smoothness and diversity of the specific system implementation, and the frequency provided by the present invention. The offset estimation algorithm can be applied to any block transmission system.
본 발명은 또한, 이동통신시스템 중 시스템 부하를 줄이고 추정 알고리즘의 복잡도를 낮추며, 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 주로 고려하여 시스템이 더욱 효율적으로 고속 데이터 업무를 지원할 수 있도록 하였다.The present invention also enables the system to support high-speed data operations more efficiently in consideration of a method for reducing the system load, reducing the complexity of the estimation algorithm, and improving the performance of the system in the mobile communication system.
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Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6097776A (en) | 1998-02-12 | 2000-08-01 | Cirrus Logic, Inc. | Maximum likelihood estimation of symbol offset |
KR20040041942A (en) * | 2002-11-12 | 2004-05-20 | 한국전자통신연구원 | A configuration method of frame for reverse random access in an orthogonal frequency division multiple access system |
US6807241B1 (en) | 1999-09-15 | 2004-10-19 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for partial and course frequency offset estimation in a digital audio broadcasting (DAB) system |
US20040208267A1 (en) | 2003-04-15 | 2004-10-21 | Tsung-Lin Lee | Frequency synchronization apparatus and method for OFDM systems |
KR20060067034A (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-19 | 한국전자통신연구원 | Method for estimating frequency/time offset and its using apparatus in ofdm communication system |
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Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6097776A (en) | 1998-02-12 | 2000-08-01 | Cirrus Logic, Inc. | Maximum likelihood estimation of symbol offset |
US6807241B1 (en) | 1999-09-15 | 2004-10-19 | Lucent Technologies Inc. | Method and apparatus for partial and course frequency offset estimation in a digital audio broadcasting (DAB) system |
KR20040041942A (en) * | 2002-11-12 | 2004-05-20 | 한국전자통신연구원 | A configuration method of frame for reverse random access in an orthogonal frequency division multiple access system |
US20040208267A1 (en) | 2003-04-15 | 2004-10-21 | Tsung-Lin Lee | Frequency synchronization apparatus and method for OFDM systems |
KR20060067034A (en) * | 2004-12-14 | 2006-06-19 | 한국전자통신연구원 | Method for estimating frequency/time offset and its using apparatus in ofdm communication system |
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