KR100579526B1 - 샘플링주파수 오프셋 보상방법 및 이를 적용한 ｏｆｄｍ 수신장치 - Google Patents

샘플링주파수 오프셋 보상방법 및 이를 적용한 ｏｆｄｍ 수신장치 Download PDF

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Abstract

샘플링주파수 오프셋 보상방법 및 이를 적용한 OFDM 수신장치가 제공된다. 본 OFDM 수신장치는, 추적모드에서 OFDM 신호의 FFT에 적용되는 샘플링주파수에 대한 오프셋을 추정하는 오프셋 추정부, 채널임펄스응답을 이용하여 채널지연확산을 추정하는 채널 추정부, 및 추정된 오프셋으로 인한 FFT구간 천이길이, 추정된 채널지연확산의 확산길이, 및 OFDM 심볼에 포함된 보호구간의 길이를 이용하여 채널지연확산의 보호구간 상 위치를 결정함으로서 오프셋으로 인한 영향이 보상되도록 하는 오프셋 보상부를 포함한다. 이에 의해, VCXO가 아닌 일반 발진기를 이용하는 경우에도 샘플링주파수 오프셋을 적절하게 보상할 수 있게 되어, OFDM 수신장치의 가격과 전력소모를 낮출 수 있게 된다.
OFDM, 지상파 DMB, 샘플링주파수 오프셋, ISI

Description

샘플링주파수 오프셋 보상방법 및 이를 적용한 ＯＦＤＭ 수신장치{Method for compensating sampling frequency offset and OFDM signal receiving apparatus thereof}
도 1은 일반적인 OFDM 수신장치의 블럭도,
도 2는 샘플링주파수 오프셋으로 인한 영향의 설명에 제공되는 도면,
도 3은 채널지연확산의 일 예를 도시한 도면,
도 4는 OFDM 통신시스템의 일종인 지상파 DMB 시스템에서 이용되는 방송신호의 포맷설명에 제공되는 도면,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 샘플링주파수 오프셋을 보상할 수 있는 OFDM 수신장치의 블럭도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 샘플링주파수 오프셋 보상방법의 설명에 제공되는 흐름도,
도 7은 확산길이가 기준길이 이하인 경우, CDP의 중심위치 결정방법의 설명에 제공되는 도면, 그리고,
도 8은 확산길이가 기준길이를 초과하는 경우, CDP의 중심위치 결정방법의 설명에 제공되는 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
200 : 동기부 240 : 초기오프셋 추정부
250 : 초기오프셋 보상부 260 : 오프셋 추정부
280 : 채널 추정부 290 : 비교부
300 : 오프셋 보상부
본 발명은 샘플링주파수 오프셋 보상방법 및 이를 적용한 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 수신장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 시스템과 같은 OFDM 통신시스템에 이용되는 수신장치에서 ISI(Inter Symbol Interference) 발생을 방지하기 위한 샘플링주파수 오프셋 보상방법 및 이를 적용한 OFDM 수신장치에 관한 것이다.
도 1은 일반적인 OFDM 수신장치의 블럭도이다. 도 1을 참조하면, OFDM 수신장치는 안테나(10), 튜너(20), ADC(30), 복조부(40), 디코더(50), 재생부(60), 및 동기부(70)를 구비한다.
안테나(10)를 통해 유입되는 OFDM 방송신호들 중 튜너(20)에 의해 선국된 특정 주파수대의 아날로그 OFDM 방송신호는, ADC(Analog to Digital Converter)(30)에서 디지털 OFDM 방송신호로 변환된다. 그러면, 복조부(40)는 ADC(30)에서 변환된 디지털 OFDM 방송신호에 대해 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform : FFT), 부반송파(Sub-carrier) 디모듈레이션, 디인터리빙, 채널 디코딩 등을 수행함으로서 OFDM 방송신호를 복조한다. 이때, 동기부(70)는 복조부(40)가 FFT를 수행하는데 이용하는 샘플링주파수의 오프셋을 보상하는 기능을 수행한다. 복조부(40)에서 복조된 OFDM 방송신호는 디코더(50)에서 MPEG 디코딩되어 원 영상신호로 복원된 후, 재생부(60)를 통해 재생되게 된다.
도 2는 FFT에 적용되는 샘플링주파수의 오프셋으로 인한 영향의 설명에 제공되는 도면이다. 도 2의 "(a) no offset"는 샘플링주파수 오프셋이 발생하지 않은 경우이고, 도 2의 "(b) positive offset"는 양의 샘플링주파수 오프셋이 발생한 경우이고, 도 2의 "(c) negative offset"는 음의 샘플링주파수 오프셋이 발생한 경우이다.
도 2의 (b) 와 (c)에서 알 수 있듯이, 샘플링주파수 오프셋 발생은 FFT구간 천이를 유발하게 된다. 샘플링주파수 오프셋이 작아서 FFT구간 천이가 비교적 작은 경우에는 그리 문제가 되지 않는다. 하지만, 샘플링주파수 오프셋이 커서 FFT구간 천이가 비교적 큰 경우에는 ISI가 발생하게 된다.
한편, 채널지연확산(Channel Delay Profile) 길이가 길어, OFDM 심볼에 포함된 보호구간의 길이에 거의 육박하는 경우에는, ISI가 발생될 여지가 더욱 높아지게 된다. 도 3에는 길이가 200㎲ 정도인 채널지연확산을 예시하였다. 도 3이 지역네트워크(Local Network)의 경우라면, 단일주파수네트워크(Single Frequency Network)에서는 채널지연확산 길이가 이 보다 더욱 길어질 것임은 분명하다.
이에 따라, 만약 보호구간의 길이가 '246㎲' 정도라고 가정한다면, 채널지연확산 길이는 이에 거의 육박하게 될 수도 있는 것이다. 이에 따라, 동기부(70)에 의한 샘플링주파수 오프셋 보상은 보다 절실해진다.
지금까지는, 전압제어 수정발진기(Voltage Controlled Crystal Oscillator : VCXO)를 이용한 샘플링주파수 안정화를 통해, 샘플링주파수 오프셋을 보상하는 방법을 보편화 되어 있다.
그러나, VCXO는 가격이 비싸고 전력소모가 높기 때문에, OFDM 수신장치의 가격상승과 높은 전력소모를 유발하는 문제을 내포하고 있다. 이에 따라, VCXO를 이용하지 않고, 가격이 저렴한 일반 발진기를 이용하는 경우에, 샘플링주파수 오프셋을 보상하는 방법에 대한 모색이 요청되는 바이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 지상파 DMB 시스템과 같은 OFDM 통신시스템에 이용되는 수신장치에서 ISI 발생을 방지하기 위한 샘플링주파수 오프셋 보상방법 및 이를 적용한 OFDM 수신장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른, OFDM 수신장치는, 추적(Tracking)모드에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 FFT(Fast Fourier Transform)에 적용되는 샘플링주파수에 대한 오프셋을 추정하는 오프셋 추정부; 채널임펄스응답을 이용하여 채널지연확산을 추정하는 채널 추정부; 및 추정된 상기 오프셋으로 인한 FFT구간 천이길이, 추정된 상기 채널지연확산의 확산길이, 및 OFDM 심볼에 포함된 보호구간의 길이를 이용하여, 상기 채널지연확산 의 상기 보호구간 상 위치를 결정함으로서, 상기 오프셋으로 인한 영향이 보상되도록 하는 오프셋 보상부;를 포함한다.
그리고, 상기 오프셋 보상부는, 상기 확산길이가 소정 기준길이 이하이면, 상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심으로 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기준길이는, 상기 보호구간의 길이에서 상기 FFT구간 천이길이의 2배를 감산한 길이일 수 있다.
그리고, 상기 오프셋 보상부는, 상기 확산길이가 소정 기준길이를 초과하고, 상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이 이하이고, FFT구간 천이가 양(positive)의 방향이면, 상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심에서 양의 방향으로 소정 거리 이격된 위치로 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 오프셋 보상부는, 상기 확산길이가 소정 기준길이를 초과하고, 상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이 이하이고, 상기 FFT구간 천이가 음(negative)의 방향이면, 상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심에서 음의 방향으로 소정 거리 이격된 위치로 결정하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 채널 추정부는, 상기 채널임펄스응답에서 파워가 소정 제1 기준레벨 이상인 패스들을 검출함으로서, 상기 채널지연확산을 추정할 수 있다.
또한, 상기 제1 기준레벨은, 최대패스 파워의 25%일 수 있다.
그리고, 상기 채널 추정부는, 상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이를 초과하면, 상기 합이 상기 보호구간의 길이 이하가 되도록, 상기 채널지연확산의 확산길이를 감소시킴으로서 상기 채널지연확산을 재추정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 추정부는, 상기 채널임펄스응답에서 파워가 상기 제1 기준레벨 보다 높은 레벨인 제2 기준레벨 이상인 패스들을 검출함으로서, 상기 채널지연확산을 재추정할 수 있다.
그리고, 상기 오프셋 추정부는, 상기 채널임펄스응답에서 최대패스의 위치천이를 통해, 상기 오프셋을 추정할 수 있다.
본 OFDM 수신장치는, 포착(acquisition)모드의 경우 채널임펄스응답에서 최대패스의 위치검색을 통해, 상기 샘플링주파수에 대한 초기오프셋을 추정하는 초기오프셋 추정부; 및 상기 최대패스의 위치를 상기 보호구간의 중심으로 결정함으로서, 상기 초기오프셋으로 인한 영향이 보상되도록 하는 초기오프셋 보상부;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른, 샘플링주파수 오프셋 보상방법은, 추적(Tracking)모드에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 FFT(Fast Fourier Transform)에 적용되는 샘플링주파수에 대한 오프셋을 추정하는 오프셋 추정단계; 채널임펄스응답을 이용하여 채널지연확산을 추정하는 채널 추정단계; 및 추정된 상기 오프셋으로 인한 FFT구간 천이길이, 추정된 상기 채널지연확산의 확산길이, 및 OFDM 심볼에 포함된 보호구간의 길이를 이용하여, 상기 채널지연확산의 상기 보호구간 상 위치를 결정함으로서, 상기 오프셋으로 인한 영향이 보상되도록 하는 오프셋 보상단계;를 포함한다.
그리고, 상기 오프셋 보상단계는, 상기 확산길이가 소정 기준길이 이하이면, 상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심으로 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 기준길이는, 상기 보호구간의 길이에서 상기 FFT구간 천이길이의 2배를 감산한 길이일 수 있다.
그리고, 상기 오프셋 보상단계는, 상기 확산길이가 소정 기준길이를 초과하고, 상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이 이하이고, FFT구간 천이가 양(positive)의 방향이면, 상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심에서 양의 방향으로 소정 거리 이격된 위치로 결정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 오프셋 보상단계는, 상기 확산길이가 소정 기준길이를 초과하고, 상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이 이하이고, 상기 FFT구간 천이가 음(negative)의 방향이면, 상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심에서 음의 방향으로 소정 거리 이격된 위치로 결정하는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 채널 추정단계는, 상기 채널임펄스응답에서 파워가 소정 제1 기준레벨 이상인 패스들을 검출함으로서, 상기 채널지연확산을 추정할 수 있다.
또한, 상기 제1 기준레벨은, 최대패스 파워의 25%일 수 있다.
그리고, 상기 채널 추정단계는, 상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이를 초과하면, 상기 합이 상기 보호구간의 길이 이하가 되도록, 상기 채널지연확산의 확산길이를 감소시킴으로서 상기 채널지연확산을 재추정하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 채널 추정단계는, 상기 채널임펄스응답에서 파워가 상기 제1 기준레벨 보다 높은 레벨인 제2 기준레벨 이상인 패스들을 검출함으로서, 상기 채널지연확산을 재추정할 수 있다.
그리고, 상기 오프셋 추정단계는, 상기 채널임펄스응답에서 최대패스의 위치천이를 통해, 상기 오프셋을 추정할 수 있다.
또한, 본 샘플링주파수 오프셋 보상방법은, 포착(acquisition)모드의 경우 채널임펄스응답에서 최대패스의 위치검색을 통해, 상기 샘플링주파수에 대한 초기오프셋을 추정하는 초기오프셋 추정단계; 및 상기 최대패스의 위치를 상기 보호구간의 중심으로 결정함으로서, 상기 초기오프셋으로 인한 영향이 보상되도록 하는 초기오프셋 보상단계;를 더 포함하는 것이 바람직하다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
도 4는 OFDM 통신시스템의 일종인 지상파 DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 시스템에서 이용되는 방송신호의 포맷설명에 제공되는 도면이다. 도 4를 참조하면, DMB 신호는 Null, PRS(Phase Reference Symbol), 3개의 FIC(Fast Information Channel), 및 MSC(Main Service Channel)로 구성된다. 그리고, MSC는 4개의 CIF로 구성되며, 각 CIF는 72개의 OFDM 심볼로 구성된다. 또한, 각 OFDM 심볼은 보호구간(Guard Interval : GI)과 유효심볼(Useful Symbol)로 구성된다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른, 샘플링주파수 오프셋을 보상할 수 있는 OFDM 수신장치의 블럭도이다. 본 OFDM 수신장치는 지상파 DMB 시스템과 같은 OFDM 통신시스템에 이용가능하다. 본 OFDM 수신장치는 샘플링주파수 오프셋 보상을 통해, 심볼간 간섭(Inter Symbol Interference : ISI) 발생을 방지한다.
도 5를 참조하면, 본 OFDM 수신장치는, 안테나(110), 튜너(120), ADC(130), 복조부(140), 디코더(150), 재생부(160), 및 동기부(200)를 구비한다.
튜너(120)는 안테나(110)를 통해 유입되는 OFDM 방송신호들 중 특정 주파수대의 OFDM 방송신호를 선국한다. ADC(Analog to Digital Converter)(130)는 튜너(120)에서 선국된 아날로그 OFDM 방송신호를 디지털 OFDM 방송신호로 변환한다. 복조부(140)는 ADC(130)에서 변환된 디지털 OFDM 방송신호에 대해 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform : FFT), 부반송파(Sub-carrier) 디모듈레이션, 디인터리빙, 채널 디코딩 등을 수행함으로서 OFDM 방송신호를 복조한다. 디코더(150)는 복조된 OFDM 방송신호를 MPEG 디코딩함으로서, 원 영상신호를 복원한다. 재생부(160)는 복원된 원 영상신호를 재생한다.
한편, 동기부(200)는 복조부(140)가 FFT를 수행함에 있어, 샘플링주파수 오프셋(Sampling Frequency Offset)에 의한 영향으로 ISI가 발생되지 않도록 한다. 구체적으로, 동기부(200)는 샘플링주파수 오프셋과 채널지연확산(Channel Delay Profile : CDP)을 추정한 후, 추정된 이들을 이용하여 CDP의 GI 상 위치를 적절하 게 결정함으로서, ISI가 발생되지 않도록 한다.
이와 같은 기능을 수행하는 동기부(200)는 버퍼(210), 상관부(220), IFFT부(230), 초기오프셋 추정부(240), 초기오프셋 보상부(250), 오프셋 추정부(260), 루프 필터(270), 채널 추정부(280), 비교부(290), 및 오프셋 보상부(300)를 구비한다.
이하에서는, 본 OFDM 수신장치가 샘플링주파수 오프셋을 보상하는 과정에 대해, 도 5 및 도 6을 참조하여 보다 상세히 설명한다. 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른, 샘플링주파수 오프셋 보상방법의 설명에 제공되는 흐름도이다.
도 5와 도 6을 참조하면, 먼저, 복조부(140)에서 FFT된 PRS가 동기부(200)에 마련된 버퍼(210)에 버퍼링된다(S410).
그러면, 상관부(220)는 버퍼(210)에 버퍼링된 PRS와 기준PRS를 상관하고, 상관결과를 IFFT부(230)로 출력한다(S420). 기준PRS는 본 OFDM 수신장치에 이미 알려진 기지의 심볼이다.
IFFT부(230)는 상관부(220)로부터 인가받은 상관결과를 IFFT(Inverse FFT)하는데, 상관결과에 대한 IFFT는 채널임펄스응답(Channel Impulse Response : CIR)에 해당한다(S430). CIR의 출력경로는, IFFT부(230)로 인가되는 모드정보 신호에 따라 결정된다. 구체적으로, 본 OFDM 수신장치의 모드가, 포착(acquisition)모드인 경우 CIR은 초기오프셋 추정부(240)로 출력되고, 추적(Tracking)모드인 경우 CIR은 오프셋 추정부(260)로 출력된다.
이에 따라, 본 OFDM 수신장치의 모드가 포착모드이면(S440), CIR을 인가받은 초기오프셋 추정부(240)는 인가된 CIR에서 최대패스의 위치검색을 통해, 초기 샘플링주파수 오프셋을 추정한다(S450). 그러면, 초기오프셋 보상부(250)는 최대패스의 위치를 GI의 중심으로 결정한다(S460).
이후, 복조부(140)는 FFT를 수행함에 있어 초기오프셋 보상부(250)의 결정결과를 따르게 되므로, 초기 샘플링주파수 오프셋으로 인한 영향이 보상되게 된다(S470). 즉, 복조부(140)가 FFT를 수행함에 있어, 초기 샘플링주파수 오프셋으로 인한 ISI는 방지되게 되는 것이다.
한편, 본 OFDM 수신장치의 모드가 추적모드이면(S480), CIR을 인가받은 오프셋 추정부(260)는 인가된 CIR에서 최대패스의 위치천이를 통해, 샘플링주파수 오프셋을 추정한다(S490). 그러면, 루프 필터(270)는 루프 필터링(Loop Fintering)을 통해 추정된 샘플링주파수 오프셋을 안정화시킨다(S500). 안정화된 샘플링주파수 오프셋은 후술할 비교부(290)와 오프셋 보상부(300)로 각각 인가된다.
한편, 채널 추정부(280)는 CIR을 이용하여 CDP를 추정한다(S510). 구체적으로, 채널 추정부(280)는 CIR에서 파워가 제1 기준레벨 이상인 패스들을 검출함으로서, CDP를 추정하게 된다.
여기서, 제1 기준레벨는 최대패스(CIR에서 파워가 가장 높은 패스) 파워의 25%로 할 수 있지만, 이 외의 다른 레벨을 제1 기준레벨로 설정하여도 무방함은 물론이다.
이후, 비교부(290)는 '확산길이와 FFT구간 천이길이의 합'과 'GI길이'를 상호 비교한다(S520). 여기서, 확산길이는 CDP의 길이를 의미하고, FFT구간 천이길 이는 샘플링주파수 오프셋으로 인해 FFT구간이 천이된 정도를 나타내는 길이를 의미하며, GI길이는 말그대로 GI의 길이를 의미한다. CDP는 채널 추정부(280)에서 추정된 것이며, 샘플링주파수 오프셋은 오프셋 추정부(260)에서 추정된 후 루프 필터(270)에서 안정화된 것이며, GI길이는 기지의 값으로서 도 4에 도시된 바에 따르면, '0.246ms'이다.
비교부(290)의 비교결과, '확산길이와 FFT구간 천이길이의 합'이 'GI길이' 이하이면, 오프셋 보상부(300)에 의한 샘플링주파수 오프셋 보상절차(S530, S470)가 수행된다. 반면, 상기한 합이 GI길이를 초과하면, 채널 추정부(280)에 의한 CDP 재추정절차(S500)가 수행되는 바, 이하에서는, 샘플링주파수 오프셋 보상절차(S530, S470)에 대해 먼저 설명하고, CDP 재추정절차(S510)를 설명하기로 한다.
'확산길이와 FFT구간 천이길이의 합'이 GI길이 이하이면(S520), 오프셋 보상부(300)는 FFT구간 천이길이, 확산길이, 및 GI길이를 이용하여, CDP의 GI 상 위치를 결정한다(S530).
구체적으로, 확산길이가 '기준길이' 이하인 것으로 판단되면, 오프셋 보상부(300)는 CDP의 중심위치를 GI의 중심으로 결정하게 된다. 이는, 확산길이가 비교적 짧은 경우에 해당한다. 여기서, '기준길이'는 GI길이에서 FFT구간 천이길이의 2배를 감산한 길이로 설정할 수 있다. 하지만, 상기한 기준길이는 반드시 이에 의하여야 하는 것은 아니며, 다른 길이로 설정할 수도 있음은 물론이다.
도 7에는 확산길이가 기준길이(GI길이 - 2×(FFT구간 천이길이)) 이하인 경우로서 확산길이(C)가 기준길이(G-2×F)와 동일한 경우를 나타내었다. 그리고, 이 경우 CDP의 중심위치를 GI의 중심으로 결정하였음을 나타내었다.
도시된 바와 같이, 확산길이(C)가 기준길이(G-2×F)인 경우 CDP의 중심위치를 GI의 중심으로 결정하게 되면, FFT구간 천이가 양(positive)의 방향인 경우(즉, (a) positive offset의 경우)는 물론, FFT구간 천이가 음(negative)의 방향인 경우(즉, (b) negative offset의 경우)에도, ISI가 발생하지 않게 될 것임을 짐작할 수 있다.
한편, 확산길이가 상기한 기준길이를 초과하는 것으로 판단되면(즉, 확산길이가 비교적 긴 것으로 판단되면), 오프셋 보상부(300)는 CDP의 중심위치를 GI의 중심에서 양(positive) 또는 음(negative)의 방향으로 소정 거리만큼 이격된 위치로 결정하게 된다. 이때, 이격방향은 FFT구간 천이방향과 동일하며, 이격거리는 FFT구간 천이거리에 따른다. 즉, FFT구간 천이가 양의 방향이면 CDP의 중심위치는 GI의 중심에서 양의 방향으로 소정 거리만큼 이격되며, FFT구간 천이가 음의 방향이면 CDP의 중심위치는 GI의 중심에서 음의 방향으로 소정 거리만큼 이격되게 된다.
도 8에는 확산길이가 기준길이를 초과하는 경우로서 '확산길이(C)와 FFT구간 천이길이(F)의 합'이 GI길이(G)와 동일한 경우를 나타내었다. 그리고, FFT구간 천이가 양의 방향인 도 8의 "(a) positive offset"의 경우는 CDP의 중심위치를 GI의 중심에서 양의 방향으로 소정 거리 이격된 위치로 결정하였음을 나타내었다. 또한, FFT구간 천이가 음의 방향인 도 8의 "(b) negative offset"의 경우는 CDP의 중심위치를 GI의 중심에서 음의 방향으로 소정 거리 이격된 위치로 결정하였음을 나 타내었다.
이에 따르면, 도 8의 (a)와 (b) 어느 경우에도, ISI가 발생하지 않게 될 것임을 짐작할 수 있다.
이후, 복조부(140)는 FFT를 수행함에 있어 S530단계에서 수행된 오프셋 보상부(300)의 결정결과를 따르게 되므로, 샘플링주파수 오프셋으로 인한 영향이 보상되게 된다(S470). 즉, 복조부(140)가 FFT를 수행함에 있어, 샘플링주파수 오프셋으로 인한 ISI를 방지되게 되는 것이다.
한편, S520단계에서 비교부(290)의 비교결과, '확산길이와 FFT구간 천이길이의 합'이 'GI길이'를 초과하면(S520), 채널 추정부(280)는 CDP를 재추정한다(S510). 구체적으로, 채널 추정부(280)는 상기한 합이 GI길이 이하가 되도록 CDP의 확산길이를 감소시킴으로서, CDP를 재추정하게 된다.
이때, 채널 추정부(280)는 CIR에서 파워가 '제2 기준레벨' 이상인 패스들을 검출함으로서, CDP를 재추정하도록 할 수 있다. 여기서, '제2 기준레벨'은 제1 기준레벨보다 높은 레벨이다. 이는, CDP의 확산길이를 줄이기 위한 방안이다.
예를 들어, 전술한 바와 같이 제1 기준레벨이 25%로 설정된 경우라면, 제2 기준레벨은 30% 정도가 되도록 구현할 수 있는 것이다. 제2 기준레벨도 제1 기준레벨과 마찬가지로 구체적인 레벨크기에 대한 제한은 없으며, 이에 따라 30%가 아닌 다른 레벨로 설정하는 것도 가능함은 물론이다.
이후에는, S520단계에서의 비교결과에 따라, 오프셋 보상부(300)에 의한 샘플링주파수 오프셋 보상절차(S530, S470) 또는 채널 추정부(280)에 의한 CDP 재추 정절차(S510)가 재수행되게 된다. 만약, 채널 추정부(280)에 의한 CDP 재추정절차(S510)가 재수행되게 된다면, S510단계에서는 제2 기준레벨 보다 높은 제3 기준레벨을 이용함이 바람직하다.
지금까지, 샘플링주파수 오프셋과 CDP를 추정한 후, 이들을 이용하여 CDP의 GI 상 위치를 적절하게 결정하는 방법에 의해 샘플링주파수 오프셋에 의한 영향을 보상함으로서, ISI가 발생되지 않도록 하는 방안에 대해 설명하였다.
이를 설명함에 있어, 지상파 DMB 시스템을 예로 들었으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 지상파 DMB 시스템이 아닌 다른 OFDM 통신시스템에도 적용가능함은 물론이다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 일반 발진기를 이용하는 경우에도 샘플링주파수 오프셋을 적절하게 보상할 수 있게 된다. 일반 발진기는 VCXO에 비해 가격이 싸고 전력소모가 적기 때문에, 본 발명에 따르면 OFDM 수신장치의 가격과 전력소모를 낮출 수 있게 된다.
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.

Claims (22)

  1. 추적(Tracking)모드에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 FFT(Fast Fourier Transform)에 적용되는 샘플링주파수에 대한 오프셋을 추정하는 오프셋 추정부;
    채널임펄스응답을 이용하여 채널지연확산을 추정하는 채널 추정부; 및
    추정된 상기 오프셋으로 인한 FFT구간 천이길이, 추정된 상기 채널지연확산의 확산길이, 및 OFDM 심볼에 포함된 보호구간의 길이를 이용하여, 상기 채널지연확산의 상기 보호구간 상 위치를 결정함으로서, 상기 오프셋으로 인한 영향이 보상되도록 하는 오프셋 보상부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 오프셋 보상부는,
    상기 확산길이가 소정 기준길이 이하이면, 상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심으로 결정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 기준길이는,
    상기 보호구간의 길이에서 상기 FFT구간 천이길이의 2배를 감산한 길이인 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 오프셋 보상부는,
    상기 확산길이가 소정 기준길이를 초과하고, 상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이 이하이고, FFT구간 천이가 양(positive)의 방향이면,
    상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심에서 양의 방향으로 소정 거리 이격된 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 오프셋 보상부는,
    상기 확산길이가 소정 기준길이를 초과하고, 상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이 이하이고, 상기 FFT구간 천이가 음(negative)의 방향이면,
    상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심에서 음의 방향으로 소정 거리 이격된 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 채널 추정부는,
    상기 채널임펄스응답에서 파워가 소정 제1 기준레벨 이상인 패스들을 검출함으로서, 상기 채널지연확산을 추정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제1 기준레벨은,
    최대패스 파워의 25%인 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 채널 추정부는,
    상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이를 초과하면, 상기 합이 상기 보호구간의 길이 이하가 되도록, 상기 채널지연확산의 확산길이를 감소시킴으로서 상기 채널지연확산을 재추정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 채널 추정부는,
    상기 채널임펄스응답에서 파워가 상기 제1 기준레벨 보다 높은 레벨인 제2 기준레벨 이상인 패스들을 검출함으로서, 상기 채널지연확산을 재추정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 오프셋 추정부는,
    상기 채널임펄스응답에서 최대패스의 위치천이를 통해, 상기 오프셋을 추정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  11. 제 1항에 있어서,
    포착(acquisition)모드의 경우 채널임펄스응답에서 최대패스의 위치검색을 통해, 상기 샘플링주파수에 대한 초기오프셋을 추정하는 초기오프셋 추정부; 및
    상기 최대패스의 위치를 상기 보호구간의 중심으로 결정함으로서, 상기 초기오프셋으로 인한 영향이 보상되도록 하는 초기오프셋 보상부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 수신장치.
  12. 추적(Tracking)모드에서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호의 FFT(Fast Fourier Transform)에 적용되는 샘플링주파수에 대한 오프셋을 추정하는 오프셋 추정단계;
    채널임펄스응답을 이용하여 채널지연확산을 추정하는 채널 추정단계; 및
    추정된 상기 오프셋으로 인한 FFT구간 천이길이, 추정된 상기 채널지연확산의 확산길이, 및 OFDM 심볼에 포함된 보호구간의 길이를 이용하여, 상기 채널지연확산의 상기 보호구간 상 위치를 결정함으로서, 상기 오프셋으로 인한 영향이 보상되도록 하는 오프셋 보상단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 오프셋 보상단계는,
    상기 확산길이가 소정 기준길이 이하이면, 상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심으로 결정하는 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 기준길이는,
    상기 보호구간의 길이에서 상기 FFT구간 천이길이의 2배를 감산한 길이인 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
  15. 제 12항에 있어서,
    상기 오프셋 보상단계는,
    상기 확산길이가 소정 기준길이를 초과하고, 상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이 이하이고, FFT구간 천이가 양(positive)의 방향이면,
    상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심에서 양의 방향으로 소정 거리 이격된 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 오프셋 보상단계는,
    상기 확산길이가 소정 기준길이를 초과하고, 상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이 이하이고, 상기 FFT구간 천이가 음(negative)의 방향이면,
    상기 채널지연확산의 중심위치를 상기 보호구간의 중심에서 음의 방향으로 소정 거리 이격된 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
  17. 제 12항에 있어서,
    상기 채널 추정단계는,
    상기 채널임펄스응답에서 파워가 소정 제1 기준레벨 이상인 패스들을 검출함으로서, 상기 채널지연확산을 추정하는 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 제1 기준레벨은,
    최대패스 파워의 25%인 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
  19. 제 17항에 있어서,
    상기 채널 추정단계는,
    상기 확산길이와 상기 FFT구간 천이길이의 합이 상기 보호구간의 길이를 초과하면, 상기 합이 상기 보호구간의 길이 이하가 되도록, 상기 채널지연확산의 확산길이를 감소시킴으로서 상기 채널지연확산을 재추정하는 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
  20. 제 19항에 있어서,
    상기 채널 추정단계는,
    상기 채널임펄스응답에서 파워가 상기 제1 기준레벨 보다 높은 레벨인 제2 기준레벨 이상인 패스들을 검출함으로서, 상기 채널지연확산을 재추정하는 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
  21. 제 12항에 있어서,
    상기 오프셋 추정단계는,
    상기 채널임펄스응답에서 최대패스의 위치천이를 통해, 상기 오프셋을 추정하는 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
  22. 제 12항에 있어서,
    포착(acquisition)모드의 경우 채널임펄스응답에서 최대패스의 위치검색을 통해, 상기 샘플링주파수에 대한 초기오프셋을 추정하는 초기오프셋 추정단계; 및
    상기 최대패스의 위치를 상기 보호구간의 중심으로 결정함으로서, 상기 초기오프셋으로 인한 영향이 보상되도록 하는 초기오프셋 보상단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 샘플링주파수 오프셋 보상방법.
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