KR100556890B1 - Method for syncronizing frame of td-scdma - Google Patents

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Abstract

본 발명은 위상 변조에 사용되는 위상을 정수로 이루어진 심볼로 변환하고, 그 변환된 심볼의 위상과 수신된 신호에서 검출된 위상 수열을 직교 위상 편이 변조(QPSK) 특성을 이용한 프레임 동기 여부를 판단함으로써, 복잡한 연산을 수행하지 않고 간단하게 프레임 동기를 획득할 수 있는 시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법에 관한 것으로, 다음 4개의 서브프레임에 방송 제어 채널(BCCH)이 있다는 것을 알려주는 신호(S2)의 위상 시퀀스를 정수의 심볼 수열로 변환하는 단계와, 전송단에서 보내지는 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상과 채널에 의한 위상 변화 차이를 통한 수신 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상을 계산하는 단계와, 상기 계산된 수신 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상과 상기 심볼 수열의 임의의 원소를 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 계산하는 단계와, 상기 직교 위상 편이 변조를 이용하여 계산된 값(위상)이 기 설정된 결정 영역(Decision Region)에 있는지 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 연속된 4개의 서브프레임에 대한 상기 계산된 값(위상)이 기 설정된 결정 영역에 있으면 프레임을 동기시켜 방송 채널(BCH)을 복호하고, 그렇지 않으면 상기 단계를 반복 수행하는 단계로 이루어짐으로써, 복잡한 연산을 수행하지 않고 간단하게 프레임 동기를 획득할 수 있는 효과가 있다.The present invention converts a phase used for phase modulation into a symbol consisting of an integer, and determines whether the frame is synchronized using a quadrature phase shift keying (QPSK) characteristic based on the phase of the converted symbol and the sequence of phases detected in the received signal. In addition, the present invention relates to a frame synchronization method of a time division sync code division scheme that can easily obtain frame synchronization without performing a complicated operation. The signal (S2) indicating that there is a broadcast control channel (BCCH) in the next four subframes Converting a phase sequence of an integer into a sequence of integers, and calculating a phase of a received downlink synchronization sequence SYNC_DL based on a phase difference between a phase of the downlink synchronization sequence SYNC_DL sent from a transmitter and a phase change by a channel. And orthogonal phase shifting the phase of the calculated received downlink synchronization sequence (SYNC_DL) and any element of the symbol sequence Calculating using a group QPSK; determining whether a value (phase) calculated using the quadrature phase shift key is in a predetermined decision region; Decoding the broadcast channel (BCH) by synchronizing the frame if the calculated value (phase) for the subframe is in the predetermined decision region, otherwise repeating the above steps, thereby avoiding complicated operation There is an effect that the frame synchronization can be obtained simply.

Description

시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법{METHOD FOR SYNCRONIZING FRAME OF TD-SCDMA}Frame Synchronization Method using Time Division Synchronization Code Division Method {METHOD FOR SYNCRONIZING FRAME OF TD-SCDMA}

도1은 TD-SCDMA의 프레임 구조도.1 is a frame structure diagram of TD-SCDMA.

도2는 본 발명 시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법에 대한 일 실시예 순서도.2 is a flowchart illustrating an embodiment of a frame synchronization method according to the present invention.

도3은 본 발명에서 직교 위상 편이 변조(QPSK)에 의한 결정 영역을 도시한 예시도.3 is an exemplary view showing a determination region by quadrature phase shift keying (QPSK) in the present invention.

도4는 본 발명에 대한 프레임 동기를 맞추는 방법을 도시한 블록도.4 is a block diagram illustrating a method of frame synchronization matching for the present invention.

본 발명은 시분할 동기 코드 분할 방식(TD-SCDMA)의 프레임 동기 방법에 관한 것으로, 특히 위상 변조에 사용되는 위상을 정수로 이루어진 심볼로 변환하고, 그 변환된 심볼의 위상과 수신된 신호에서 검출된 위상 수열을 직교 위상 편이 변조(QPSK) 특성을 이용한 프레임 동기 여부를 판단함으로써, 복잡한 연산을 수행하지 않고 간단하게 프레임 동기를 획득할 수 있는 시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a frame synchronization method of a time division sync code division scheme (TD-SCDMA), and in particular, converts a phase used for phase modulation into a symbol consisting of an integer, and detects the phase of the converted symbol and the received signal. The present invention relates to a frame synchronization method of a time division synchronization code division method, which can obtain frame synchronization simply without performing a complicated operation by determining whether the phase sequence is frame synchronized using a quadrature phase shift keying (QPSK) characteristic.

3세대(3G) 시분할 동기 코드 분할 방식(Time Division Synchronous Code Division Multiple Access : TD-SCDMA)에서 프레임(Frame) 동기를 맞추기 위해서는 다운링크 파이롯(Downlink Pilot) 신호의 위상 변조(Phase Modulation)를 사용한다.Phase Modulation of Downlink Pilot Signals is Used for Frame Synchronization in 3G Time Division Synchronous Code Division Multiple Access (TD-SCDMA) do.

상기 위상 변조를 복호하기 위해서는 연속된 4개의 다운링크 동기 시퀀스(Downlink Syncronization Sequence, 이하 SYNC_DL)를 수신한 후, 각 SYNC_DL 신호에서 채널에 의한 위상 왜곡을 보상한 후, 각각의 수신 위상을 검출하고, 정해진 위상 시퀀스와 비교하여 프레임 동기를 찾는다.In order to decode the phase modulation, four consecutive downlink syncronization sequences (SYNC_DL) are received, the phase distortion caused by the channel is compensated for in each SYNC_DL signal, and then each received phase is detected. The frame synchronization is found by comparing with a given phase sequence.

그럼, 이러한 종래 프레임 동기 방법에 대해 설명하면 다음과 같다.Then, such a conventional frame synchronization method will be described.

도1은 TD-SCDMA의 프레임 구조를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, 하나의 라디오 프레임(radio frame)은 두 개의 서브프레임(subframe)으로 구성되며, 하나의 서브프레임은 7개의 일반적인 타임 슬롯(normal time slot)과 3개의 특별한 타임 슬롯(special time slot)으로 구성되어 있다. 다운링크의 경우 이동 단말은 프레임 동기를 맞추기 위해 SYNC_DL 수열의 위상 변조를 이용한다.1 shows a frame structure of TD-SCDMA. As shown, one radio frame consists of two subframes, one subframe includes seven normal time slots and three special time slots. ) In the case of the downlink, the mobile station uses phase modulation of the SYNC_DL sequence to match frame synchronization.

SYNC_DL 수열은 타임슬롯#0의 미드앰블(midamble) 수열을 기준으로 위상 변조되는데 이는 우선 공동 전력제어 채널(P-CCPCH : Primary Common Control Pilot Channel)의 존재여부를 알기위함이다. 기본적으로 TD-SCDMA 시스템에서 2개의 라디오 프레임이 인터리빙(interleaving)의 기본 블록이 되므로 결국 SYNC_DL의 위상 변조를 이용함으로써, 라디오 프레임의 동기를 맞출 수 있게 된다.The SYNC_DL sequence is phase-modulated based on the midamble sequence of timeslot # 0. This is to know whether a primary common control pilot channel (P-CCPCH) exists. Basically, in a TD-SCDMA system, two radio frames become a basic block of interleaving, and thus, by using phase modulation of SYNC_DL, it is possible to synchronize radio frames.

표1은 TD-SCDMA의 SYNC_DL에 사용되는 위상 변조를 도시한 것이다.Table 1 shows the phase modulation used for SYNC_DL of TD-SCDMA.

Figure 112003037571325-pat00001
Figure 112003037571325-pat00001

도시된 바와 같이, SYNC_DL 수열은 일정한 위상 패턴을 지니면서 전송되게 된다. 이를 이용하여 4개의 서브프레임 즉, 두 개의 라디오 프레임의 동기를 획득하게 된다. 하지만, 채널에 의해 신호가 왜곡되기 때문에 단순히 전송된 SYNC_DL 수열의 위상만을 검출한다고 해서 그 위상이 전송된 SYNC_DL의 위상이라고 할 수 없다.As shown, the SYNC_DL sequence is transmitted with a constant phase pattern. By using this, synchronization of four subframes, that is, two radio frames is obtained. However, since the signal is distorted by the channel, simply detecting the phase of the transmitted SYNC_DL sequence does not mean that the phase is the phase of the transmitted SYNC_DL.

상기 채널에 의한 위상의 영향을 제거하기 위해서 상기 SYNC_DL 수열의 위상을 TS#0에 사용된 미드앰블 수열을 참고하여 검출한다. 즉, 수신된 SYNC_DL의 위상에 미드앰블 수열의 위상 만큼을 보상함으로써, 채널에 의한 위상의 영향을 제거할 수 있다.In order to remove the influence of the phase caused by the channel, the phase of the SYNC_DL sequence is detected by referring to the midamble sequence used in TS # 0. That is, by compensating for the phase of the received SYNC_DL by the phase of the midamble sequence, the influence of the phase caused by the channel can be eliminated.

TD-SCDMA에서 서브프레임 동기를 획득하기 위해 SYNC_DL을 이용하는데, 서브프레임 동기는 수신된 SYNC_DL 수열과 전송된 SYNC_DL 수열의 상관관계(correlation) 계산을 통해 얻어질 수 있다. 이때, 계산된 상관관계 값(corr SYNC_DL)은 복소값으로 표현된다.SYNC_DL is used to obtain subframe synchronization in TD-SCDMA. Subframe synchronization may be obtained through a correlation calculation between a received SYNC_DL sequence and a transmitted SYNC_DL sequence. In this case, the calculated correlation value corr SYNC_DL is represented as a complex value.

상기 수신된 서브프레임의 미드앰블 수열을 m R, 전송된 서브프레임의 미드앰블 수열을 m T라고 할 때, 상기 미드앰블 수열들은 수학식1로 표현된다.When a midamble sequence of the midamble sequence of the received sub-frame m R, a transmission sub-frame to be called T m, the midamble sequence are represented by equation (1).

Figure 112003037571325-pat00002
Figure 112003037571325-pat00002

상기 두 미드앰블 수열을 이용하여 상관관계 값을 계산하는데, 이때, 미드앰블 수열의 위치는 SYNC_DL을 이용하여 서브프레임 동기를 획득한 상태이므로 쉽게 알 수 있다. 따라서, 수신 미드앰블의 위상인 corr Mid는 수학식2를 통해 계산할 수 있다.The correlation value is calculated using the two midamble sequences. At this time, the position of the midamble sequence is easily obtained since the subframe synchronization is obtained using SYNC_DL. Accordingly, corr Mid, which is a phase of the reception midamble, may be calculated through Equation 2.

Figure 112003037571325-pat00003
Figure 112003037571325-pat00003

상기 corr Mid은 실제로 채널 판단(Channel Estimation)을 통해 계산될 수 있으며, 이때 사용되는 N은 상황에 따라 144보다 작게 할당해도 정확도에 크게 영향을 미치지 않는다.The corr mid may actually be calculated through channel estimation, and N used here does not significantly affect the accuracy even if it is assigned to less than 144 depending on the situation.

또한, 표1을 통해 전송단에서 보내지는 SYNC_DL 수열의 위상 변조 방식을 알 수 있는데, 수신단에서는 방송채널(BCH : Broadcast Channel) 복호에만 관심이 있으므로, 표1의 S2 위상 수열이 검출되는지만을 계산하면 된다. 이를 위해서는 corr SYNC_DL에 채널에 의한 위상 변화인 corr Mid을 보상해야 한다. 즉, corr SYNC_DL의 위상에서 corr Mid의 위상을 빼주어야 한다.In addition, the phase modulation scheme of the SYNC_DL sequence transmitted from the transmitting end is shown in Table 1. Since the receiving end is only interested in decoding the broadcast channel (BCH), only the S2 phase sequence of Table 1 is detected. Just do it. To this end, corr SYNC_DL must compensate for the corr mid , which is the phase change by the channel. That is, the phase of corr mid should be subtracted from the phase of corr SYNC_DL .

상기 위상 값의 차이를 통해 수신 SYNC_DL의 위상을 계산할 수 있으며, 이러 한 과정을 4개의 SYNC_DL에 대해 반복하여 일련의 위상 수열을 검출해 낸다. 이를 표1의 S2 위상 수열과 비교하여 같으면, 프레임 동기를 알 수 있고, 결국 BCH를 복원할 수 있게 된다. 이러한 과정을 위해서는 다수의 복소수 곱셈이 필요하고, 때에 따라서는 tan-1이 필요할 수도 있다.The phase of the received SYNC_DL may be calculated based on the difference of the phase values, and the above procedure is repeated for four SYNC_DLs to detect a series of phase sequences. If this is the same as the S2 phase sequence of Table 1, the frame synchronization can be known and eventually the BCH can be recovered. This process requires multiple complex multiplications, and sometimes tan -1 .

상기와 같은 종래 프레임 동기 방법은 많은 복소수 곱셈 연산과 tan-1 등의 연산이 필요하여 복잡도가 높아지고, 높은 정확도가 요구되는 문제점이 있었다.The conventional frame synchronization method as described above requires a large number of complex multiplication operations and operations such as tan-1, resulting in high complexity and high accuracy.

따라서, 이와 같은 문제점을 감안한 본 발명은 위상 변조에 사용되는 위상을 정수로 이루어진 심볼로 변환하고, 그 변환된 심볼의 위상과 수신된 신호에서 검출된 위상 수열을 직교 위상 편이 변조(QPSK) 특성을 이용하여 프레임 동기 여부를 판단함으로써, 복잡한 연산을 수행하지 않고 간단하게 프레임 동기를 획득할 수 있는 시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, in view of the above problems, the present invention converts a phase used for phase modulation into a symbol composed of integers, and performs a quadrature phase shift keying (QPSK) characteristic on the phase of the converted symbol and the phase sequence detected in the received signal. It is an object of the present invention to provide a frame synchronization method of a time division synchronization code division method that can easily obtain frame synchronization without performing a complicated operation by determining whether the frame is synchronized.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음 4개의 서브프레임에 방송 제어 채널(BCCH)이 있다는 것을 알려주는 신호(S2)의 위상 시퀀스를 정수의 심볼 수열로 변환하는 단계와; 전송단에서 보내지는 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상과 채널에 의한 위상 변화 차이를 통한 수신 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상을 계산하는 단계와; 상기 계산된 수신 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상과 상기 심볼 수열의 임의의 원소를 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 계산하는 단계와; 상기 직교 위상 편이 변조를 이용하여 계산된 값(위상)이 기 설정된 결정 영역(Decision Region)에 있는지 판단하는 단계와; 상기 판단 결과, 연속된 4개의 서브프레임에 대한 상기 계산된 값(위상)이 기 설정된 결정 영역에 있으면 프레임을 동기시켜 방송 채널(BCH)을 복호하고, 그렇지 않으면 상기 판단하는 단계를 반복 수행하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object comprises the steps of converting the phase sequence of the signal (S2) indicating that the broadcast control channel (BCCH) in the next four subframes to an integer symbol sequence; Calculating a phase of a received downlink synchronization sequence SYNC_DL based on a phase of a downlink synchronization sequence SYNC_DL sent from a transmitting end and a phase change difference by a channel; Calculating any phase of the calculated received downlink synchronization sequence (SYNC_DL) and any element of the symbol sequence using quadrature phase shift keying (QPSK); Determining whether a value (phase) calculated using the quadrature phase shift modulation is in a predetermined decision region; As a result of the determination, if the calculated values (phases) for the four consecutive subframes are in a predetermined determination region, decoding the broadcast channel (BCH) by synchronizing the frames; otherwise repeating the determining Characterized in that consisting of.

상기 신호(S2)의 위상 시퀀스가 변환된 정수의 심볼 수열은 (1-j, -1-j, 1-j, 1+j)인 것을 특징으로 한다.The symbol sequence of the integer in which the phase sequence of the signal S2 is converted is (1-j, -1-j, 1-j, 1 + j).

상기 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 계산된 값은 아래와 같은 수식으로 표현되는 것을 특징으로 한다.The calculated value using the quadrature phase shift keying (QPSK) is characterized by the following equation.

Figure 112003037571325-pat00004
Figure 112003037571325-pat00004

여기서, R은 상기 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 계산된 값이고, P는 상기 수신 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상이고, S2d는 상기 신호(S2)의 위상 시퀀스가 변환된 정수의 심볼 수열의 임의의 원소이다.R is a value calculated using the quadrature phase shift keying (QPSK), P is a phase of the received downlink sync sequence SYNC_DL, and S2 d is an integer obtained by converting a phase sequence of the signal S2. Arbitrary elements in the symbol sequence of.

상기 직교 위상 편이 변조를 이용하여 계산된 값(위상)이 기 설정된 결정 영역에 있는지에 대한 판단은 아래와 같은 수식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 한다.The determination as to whether the value (phase) calculated using the quadrature phase shift modulation is in a predetermined determination region is made by the following equation.

Figure 112003037571325-pat00005
Figure 112003037571325-pat00005

Figure 112003037571325-pat00006
Figure 112003037571325-pat00006

여기서, Ri과 Rr은 상기 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 계산된 값의 허수부 값과 실수부 값이다.Here, R i and R r are imaginary part values and real part values of values calculated using the quadrature phase shift keying (QPSK).

상기와 같은 특징을 갖는 본 발명 시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법에 대한 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참고하여 설명한다.With reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment of the frame synchronization method of the time division sync code division method of the present invention having the above characteristics will be described.

도2는 본 발명 시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법에 대한 흐름을 도시한 순서도이다. 도시된 바와 같이, 다음 4개의 서브프레임에 방송 제어 채널(BCCH)이 있다는 것을 알려주는 S2의 위상 시퀀스를 정수의 심볼 수열로 변환하는 단계와, 전송단에서 보내지는 SYNC_DL의 위상과 채널에 의한 위상 변화 차이를 통한 수신 SYNC_DL의 위상을 계산하는 단계와, 상기 계산된 수신 SYNC_DL의 위상과 상기 심볼 수열의 임의의 원소를 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 계산하는 단계와, 상기 직교 위상 편이 변조를 이용하여 계산된 값(위상)이 기 설정된 결정 영역(Decision Region)(-π/4 < R < π/4)에 있는지 판단하는 단계와, 상기 판단 결과, 연속된 4개의 서브프레임에 대한 상기 계산된 값(위상)이 기 설정된 결정 영역에 있으면 프레임을 동기시켜 방송 채널(BCH)을 복호하고, 그렇지 않으면 상기 단계를 반복 수행하는 단계로 이루어진다.2 is a flowchart illustrating a flow of a frame synchronization method according to the time division sync code division method of the present invention. As shown, converting a phase sequence of S2 to an integer symbol sequence indicating the presence of a broadcast control channel (BCCH) in the next four subframes, and the phase of the SYNC_DL sent from the transmitter and the phase by the channel. Calculating a phase of the received SYNC_DL through the change difference, calculating a phase of the calculated received SYNC_DL and any element of the symbol sequence using quadrature phase shift keying (QPSK), and performing the quadrature phase shift keying Determining whether the value (phase) calculated by using the predetermined decision region (-π / 4 <R <π / 4), and as a result of the determination, for the four consecutive subframes Decoding the broadcast channel (BCH) by synchronizing the frame if the calculated value (phase) is in the predetermined decision region, otherwise repeating the above step.

이러한 단계로 이루어진 본 발명에 대한 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the present invention made of these steps are as follows.

먼저, 복소수 연산량을 줄이기 위해 표1에 도시한 S2 수열을 정수의 심볼 수열로 변환한다. 예를 들어, 아래 수학식3과 같이 나타낼 수 있다.First, in order to reduce the amount of complex calculations, the S2 sequence shown in Table 1 is converted into an integer symbol sequence. For example, it may be expressed as Equation 3 below.

S2d=(1-j, -1-j, 1-j, 1+j)S2 d = (1-j, -1-j, 1-j, 1 + j)

상기에서 알수 있듯이, S2가 변환된 심볼 수열은 크기가 1.414이고, 위상이 S2 수열과 같다.As can be seen from the above, the symbol sequence converted from S2 has a size of 1.414 and the phase is equal to the S2 sequence.

이렇게 정수로 된 심볼을 사용하면 프레임 동기를 보다 쉽게 획득 할 수 있는데, 상기 심볼을 이용하기 전에 채널 영향에 의한 위상 변화를 제거한 수신 SYNC_DL의 위상을 계산한다. 예로서, 첫번째 수신 SYNC_DL의 위상에 대한 계산은 아래 수학식4로 나타낼 수 있다.Using an integer symbol like this makes it easier to obtain frame synchronization. Before using the symbol, the phase of the received SYNC_DL is calculated by removing the phase change caused by channel influence. For example, the calculation of the phase of the first received SYNC_DL may be represented by Equation 4 below.

Figure 112003037571325-pat00007
Figure 112003037571325-pat00007

상기 수학식4는 첫 번째 수신 SYNC_DL의 위상(P1)을 전송된 SYNC_DL 수열과 수신된 SYNC_DL 수열의 상관관계 값(corr SYNC_DL)과 전송된 미드앰블 수열과 수신된 미드앰블 수열의 상관관계 값(corr Mid)을 사용하여 계산할 수 있고, 이때 P1corr SYNC_DL 그리고 corr Mid는 복소수이며 *는 켤레 복소수(complex conjugate)를 의미한다. 그리고, 상기 수학식4를 통한 계산 과정이 수신되는 서브프레임마다 이루어진다.Equation 4 is a correlation value ( corr SYNC_DL ) of the transmitted SYNC_DL sequence and the received SYNC_DL sequence and the transmitted midamble sequence and the received midamble sequence (P 1 ) of the first received SYNC_DL phase (P 1 ). corr Mid ), where P 1 , corr SYNC_DL, and corr Mid are complex numbers, and * represents a complex conjugate. Then, the calculation process through Equation 4 is performed for each subframe received.

상기 계산에 의해 얻어진 수신 SYNC_DL의 위상(P1)과 상기 수학식3에 나타낸 수열의 임의의 원소를 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 상기 두 위상을 비교 한다. 예를 들어, 수학식3에 나타낸 임의의 원소를 S2d1이라 가정하면, 상기 위상 P1과 S2d1의 위상 비교 값(R1)은 아래 수학식5와 같이 나타낼 수 있다. The phase P 1 of the received SYNC_DL obtained by the above calculation and an arbitrary element of the sequence shown in Equation 3 are compared using the quadrature phase shift keying (QPSK). For example, if any of the elements shown in equation (3) assumed to be S2d 1, wherein the phase P 1 and phase comparison value of S2d 1 (R 1) is expressed as Equation (5) below.

Figure 112003037571325-pat00008
Figure 112003037571325-pat00008

여기에서 알 수 있듯이, P1과 S2d1 위상의 비교 값(R1)은 P1과 S2d1 의 켤레 복소수의 곱으로 나타낼 수 있다.As can be seen, the comparison value R 1 of P 1 and S2d 1 phase can be expressed as the product of the complex conjugate of P 1 and S2d 1 .

이때, 상기 계산된 R1이 도3에 도시된 것과 같은 기 설정된 결정 영역(D)에 존재하면 상기 두 위상(P1과 S2d1)이 같다고 판단하고, 상기 결정 영역을 벗어나면 상기 두 위상(P1과 S2d1)이 다르다고 판단한다.In this case, when the calculated R 1 exists in the predetermined determination region D as shown in FIG. 3, the two phases P 1 and S 2d 1 are determined to be the same, and when the calculated R 1 is out of the determination region, the two phases ( It is determined that P 1 and S2d 1 ) are different.

즉, 상기 두 위상(P1과 S2d1) 간의 차이인 R1이 ±π/4내에 존재하면 같은 위상으로 보고, ±π/4 바깥에 존재하면 다른 위상으로 판단하는 것으로써, 이는 직교 위상 편이 변조(QPSK) 심볼을 하드 결정(hard decision)하는 일반적인 방법이다. 따라서, 상기 두 위상(P1과 S2d1)이 같지 않다는 것에 대한 판단은 R1의 실수부 R1 r과 허수부 R1 i로써 아래 수학식6으로 나타낼 수 있다. That is, if R 1, which is the difference between the two phases P 1 and S2d 1 , is within ± π / 4, the phase is regarded as the same phase, and if it is outside ± π / 4, it is determined as another phase. It is a general method of hard decision of a modulation (QPSK) symbol. Thus, the determination of what the two phase (P 1 and S2d 1) is not the same may be represented by the equation (6) below as a real part R and the imaginary part 1 r 1 R i of R 1.

Figure 112003037571325-pat00009
Figure 112003037571325-pat00009

Figure 112003037571325-pat00010
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즉, R1의 허수부 값(R1 i)이 음의 실수부 값(-R1 r)보다 크고 양의 실수부 값(R1 r)보다 작으면 두 위상은 같다는 것을 알 수 있다.I.e., it is smaller than the imaginary part of the value (R 1 i) a large amount of real value than the real value of the negative (-R 1 r) (R 1 r) in R 1 it can be seen that the two phases are the same.

이러한 판단 기준을 가지고 프레임 동기를 맞추는 방법에 대한 일 예를 도4에 도시하였다. 도시된 바와 같이, 우측(Pi+1)에서부터 좌측(Pi+4)까지 수신 SYNC_DL의 위상(Pi)에 정수의 심볼로 변환된 S2의 위상 시퀀스에 대한 켤레 복소수가 곱해진 형태를 나타내고 있다. 즉, Pi+1에는 위상 315도가 정수의 심볼로 변환된 1-j의 켤레 복소수인 1+j가 곱해져서 나오는 복소수에서 실수부 값(Ri+1 r)과 허수부 값(Ri+1 i)를 검출하고, 그 검출된 값들을 수학식6을 이용하여 서브프레임에 대한 수신 SYNC_DL 위상(Pi+1)과 S2의 위상 315도를 비교한다. 이러한 과정이 좌측에서 우측으로 순차적으로 이루어지고, 4개의 결정 블록 중 한 개라도 상기 수학식6의 조건에 맞지 않는다면, 즉, 하나라도 도3에 도시한 결정 영역에 존재하지 않는다면 프레임 동기가 맞지 않았다고 판단한다.An example of a method of frame synchronization with such a criterion is shown in FIG. 4. As shown, the phase P i of the received SYNC_DL from the right P i + 1 to the left P i + 4 is multiplied by the conjugate complex number of the phase sequence of S2 converted into an integer symbol. have. In other words, P i + 1 is multiplied by 1 + j, a complex conjugate of 1-j whose phase is converted to an integer symbol of 315 degrees, and the real part value (R i + 1 r ) and the imaginary part value (R i +). 1 i ) is detected, and the detected values are compared with the received SYNC_DL phase P i + 1 for the subframe and the phase 315 degrees of S2 using Equation 6. This process is sequentially performed from left to right, and if one of the four decision blocks does not meet the condition of Equation 6, that is, if no one exists in the decision region shown in Fig. 3, the frame synchronization is not correct. To judge.

반면, 4개의 결정 블록 모두가 상기 수학식6의 조건에 맞는다면, 즉, 모두가 결정 영역 내에 존재한다면 프레임이 동기되었다고 판단하여 방송 채널(BCH)을 복호한다. 이러한 과정이 서브프레임이 수신될 때마다 Pi 값들을 업데이트하고 비교한다.On the other hand, if all four decision blocks satisfy the condition of Equation 6, that is, if all are present in the decision region, it is determined that the frame is synchronized and decodes the broadcast channel (BCH). This process updates and compares P i values each time a subframe is received.

상기에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 위상 변조에 사용되는 위상을 정수로 이루어진 심볼로 변환하고, 그 변환된 심볼의 위상과 수신된 신호에서 검출된 위상 수열을 직교 위상 편이 변조(QPSK) 특성을 이용하여 프레임 동기 여부를 판단함으로써, 복잡한 연산을 수행하지 않고 간단하게 프레임 동기를 획득할 수 있는 효과가 있다.As described in detail above, the present invention converts a phase used for phase modulation into a symbol composed of integers, and uses the quadrature phase shift keying (QPSK) characteristic of the phase of the converted symbol and the sequence of phases detected in the received signal. By determining whether the frame is synchronized, the frame synchronization can be obtained simply without performing a complicated operation.

Claims (4)

다음 4개의 서브프레임에 방송 제어 채널(BCCH)이 있다는 것을 알려주는 신호(S2)의 위상 시퀀스를 정수의 심볼 수열로 변환하는 단계와;Converting a phase sequence of the signal S2 indicating that there is a broadcast control channel BCCH in the next four subframes into an integer symbol sequence; 전송단에서 보내지는 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상과 채널에 의한 위상 변화 차이를 통한 수신 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상을 계산하는 단계와;Calculating a phase of a received downlink synchronization sequence SYNC_DL based on a phase of a downlink synchronization sequence SYNC_DL sent from a transmitting end and a phase change difference by a channel; 상기 계산된 수신 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상과 상기 심볼 수열의 임의의 원소를 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 계산하는 단계와;Calculating any phase of the calculated received downlink synchronization sequence (SYNC_DL) and any element of the symbol sequence using quadrature phase shift keying (QPSK); 상기 직교 위상 편이 변조를 이용하여 계산된 값(위상)이 기 설정된 결정 영역(Decision Region)에 있는지 판단하는 단계와;Determining whether a value (phase) calculated using the quadrature phase shift modulation is in a predetermined decision region; 상기 판단 결과, 연속된 4개의 서브프레임에 대한 상기 계산된 값(위상)이 기 설정된 결정 영역에 있으면 프레임을 동기시켜 방송 채널(BCH)을 복호하고, 그렇지 않으면 상기 판단하는 단계를 반복 수행하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법.As a result of the determination, if the calculated values (phases) for the four consecutive subframes are in a predetermined determination region, decoding the broadcast channel (BCH) by synchronizing the frames; otherwise repeating the determining Frame synchronization method according to the time division sync code division method, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서, 상기 신호(S2)의 위상 시퀀스가 변환된 정수의 심볼 수열은 (1-j, -1-j, 1-j, 1+j)인 것을 특징으로 하는 시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법.The time division sync code division scheme according to claim 1, wherein the symbol sequence of the integer obtained by converting the phase sequence of the signal S2 is (1-j, -1-j, 1-j, 1 + j). Frame synchronization method. 제1항에 있어서, 상기 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 계산된 값은 아래와 같은 수식으로 표현되는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법.The method of claim 1, wherein the value calculated using the quadrature phase shift keying (QPSK) is expressed by the following equation.
Figure 112003037571325-pat00011
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여기서, R은 상기 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 계산된 값이고, P는 상기 수신 다운링크 동기 시퀀스(SYNC_DL)의 위상이고, S2d는 상기 신호(S2)의 위상 시퀀스가 변환된 정수의 심볼 수열의 임의의 원소이다.R is a value calculated using the quadrature phase shift keying (QPSK), P is a phase of the received downlink sync sequence SYNC_DL, and S2 d is an integer obtained by converting a phase sequence of the signal S2. Arbitrary elements in the symbol sequence of.
제1항에 있어서, 상기 직교 위상 편이 변조를 이용하여 계산된 값(위상)이 기 설정된 결정 영역에 있는지에 대한 판단은 아래와 같은 수식에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 시분할 동기 코드 분할 방식의 프레임 동기 방법.The frame synchronization method according to claim 1, wherein the determination as to whether a value (phase) calculated using the quadrature phase shift modulation is in a predetermined determination region is performed by the following equation. .
Figure 112003037571325-pat00012
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Figure 112003037571325-pat00013
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여기서, Ri과 Rr은 상기 직교 위상 편이 변조(QPSK)를 이용하여 계산된 값의 허수부 값과 실수부 값이다.Here, R i and R r are imaginary part values and real part values of values calculated using the quadrature phase shift keying (QPSK).
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