KR100671723B1 - 디지털 통신 시스템을 위한 수신 장치 및 동기화 방법 - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 디지털 통신 시스템에서 신호를 수신하기 위한 수신 장치 및 그러한 수신 장치를 동기화하기 위한 동기 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명의 수신 장치와 동기화 방법은 정확한 시간과 주파수 동기화를 달성하기 위해 교차 상관 메커니즘을 사용한다.
일반적으로 디지털 통신 시스템들은 전송측과 수신측의 동기화를 필요로 한다. 송신측과 수신측은 예를 들어, 통신 시스템의 기지국들과 이동국들일 수 있고, 이에 의해 전송된 신호의 타이밍과 주파수의 동기화는 일반적으로 이동국에서 행해질 수 있다. 동기화를 달성하기 위해서, 특별한 트레이닝 시퀀스 또는 기준 심볼(reference symbol)을 전송하는 것이 공지되어 있다. 그러한 기준 심볼은, 동기화가 정기적으로 수행되도록 일반적으로 전송 데이터 구조 내에 임베딩되고 정기적으로 전송된다.
본 발명은 동봉된 도면들에 관련하는 최선예들에 의하여 후속하는 설명에서 자세하게 설명된다.
도 11에 도시된 구조의 절대값 계산 수단(28)의 출력의 시뮬레이션 결과는 도 12에 도시된다. 이 경우에, 도 4에 도시된 기준 심볼(14)과 유사한 기준 심볼이 사용되었으나, 6 개의 반복 패턴들만 있고, 이에 의하여 각 반복 패턴은 16 개의 샘플들로 구성된다. 마지막 반복 패턴의 위상은 나머지 다른 선행하는 반복 패턴들에 관하여 180도로 전이된다. 따라서, 마지막 반복 패턴의 마지막 샘플의 위치는 샘플 위치 번호(96)에 있는 것으로 예상되고, 이는 도 12에 도시된 시뮬레이션 결과에서 명백히 볼 수 있다. 도 12는 교차 상관 수단(24)에서 처리되는 두 개의 반복 패턴들 간에 정확한 오버랩이 일어나는 바로 그 때 출력 신호가 최대값을 갖는다는 것을 분명히 보여준다.
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- 디지털 통신 시스템에서 신호를 수신하는 수신 장치(1)에 있어서:복수의 연속하는 반복 패턴들(repetition patterns)을 포함하는 기준 심볼(reference symbol)을 수신하는 수신 수단(2, 3)으로서, 마지막 반복 패턴이 다른 반복 패턴들에 관하여 위상-편이(phase-shifted)되는, 상기 수신 수단;상기 수신된 기준 심볼을 이용하여 상기 디지털 통신 시스템에서 상기 수신 장치(1)를 동기화하는 동기화 수단(5)을 가지며,상기 동기화 수단(5)은, 미리 결정된 길이를 가진 상관 윈도(correlation window) 내에서 상기 복수의 반복 패턴들을 상관시키기 위한 상관 수단(16, 24)을 포함하고, 상기 기준 심볼에서 다른 반복 패턴들에 관한 상기 마지막 반복 패턴의 상기 위상-편이는, 상기 마지막 반복 패턴의 위치를 나타내는 상관 피크를 검출하기 위해 상기 동기화 수단들에서 이용되는, 신호 수신 장치.
- 제 27 항에 있어서, 상기 위상-편이된 반복 패턴은 상기 다른 반복 패턴들에 관하여 180°만큼 위상-편이되는 것을 특징으로 하는, 신호 수신 장치.
- 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 상관 수단(16)은 하나의 반복 패턴의 길이에 대응하는 상관 윈도 길이(correlation window length)를 가지고, 상기 상관 수단(16)의 출력 신호는 상기 상관 피크를 검출하는 검출 수단에 공급되는 것을 특징으로 하는, 신호 수신 장치.
- 제 29 항에 있어서, 상기 검출 수단은, 상기 상관 수단(16)의 상기 출력 신호를 하나의 반복 패턴 길이만큼 지연시키는 지연 수단(20) 및 상기 상관 수단(16)의 상기 출력 신호로부터 상기 지연 수단(20)의 상기 출력 신호를 감산하는 감산 수단(21)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 신호 수신 장치.
- 제 30 항에 있어서, 상기 검출 수단의 상기 출력 신호를 스무딩(smoothing)하는 평균화 수단(23)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 신호 수신 장치.
- 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 상관 수단(24)은, 상기 상관 피크의 위치를 검출하기 위한 상기 두 개의 반복 패턴들의 길이에 대응하는 상관 윈도 길이를 가지는 것을 특징으로 하는, 신호 수신 장치.
- 제 32 항에 있어서, 예상된 반복의 양의 공액(conjugation)과 음의 공액은 상기 상관 피크의 상기 위치를 검출하기 위하여 상기 상관 수단(24)에서 이용되는 것을 특징으로 하는, 신호 수신 장치.
- 제 27 항 또는 제 28 항에 있어서, 상기 상관 수단(24) 또는 상기 검출 수단의 상기 출력 신호는 피크 문턱치 검출 수단(29)과 갭 검출 수단(30, 34)에 공급되고, 상기 상관 수단(24) 또는 상기 검출 수단에 의해 검출되는 상기 상관 피크는, 상기 피크 문턱치 검출 수단과 상기 갭 검출 수단의 검출 결과들에 기초하여 확인되거나 확인되지 않는 것을 특징으로 하는, 신호 수신 장치.
- 제 34 항에 있어서, 상기 피크 문턱치 검출 수단(29)은 상기 상관 수단(24) 또는 상기 검출 수단의 상기 출력 신호가 미리 결정된 상관 피크 문턱치를 초과하는지의 여부를 검출하고, 상기 갭 검출 수단(30, 34)은 상기 상관 수단(24) 또는 상기 검출 수단의 상기 출력 신호가 상기 검출된 상관 피크의 앞에서 미리 결정된 갭 문턱치 이하였는지의 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는, 신호 수신 장치.
- 제 35 항에 있어서, 상기 상관 수단(24) 또는 상기 검출 수단의 상기 출력 신호는, 상기 갭 검출 수단에 공급되기 전에 지연 수단에서 지연되는 것을 특징으로 하는, 신호 수신 장치.
- 제 35 항에 있어서, 상기 갭 검출 수단(34)은, 상기 상관 수단(24) 또는 상기 검출 수단의 상기 출력 신호가 미리 결정된 갭 시간 동안에 상기 미리 결정된 갭 문턱치 이하였는지의 여부를 추가로 검출하는 것을 특징으로 하는, 신호 수신 장치.
- 디지털 통신 시스템에서 수신 장치를 동기화하는 동기화 방법에 있어서:복수의 연속하는 반복 패턴들을 포함하는 기준 심볼을 수신하는 단계로서, 마지막 반복 패턴이 다른 반복 패턴들에 관하여 위상-편이되는, 상기 수신 단계; 및상기 수신된 기준 심볼을 이용하여 상기 디지털 통신 시스템에서 상기 수신 장치를 동기화하는 단계로서, 상기 복수의 반복 패턴들은 미리 결정된 길이를 가지는 상관 윈도 내에서 상관되고, 상기 기준 심볼에서 다른 반복 패턴들에 관한 상기 마지막 반복 패턴의 상기 위상-편이는, 상기 마지막 반복 패턴의 위치를 나타내는 상관 피크를 검출하기 위해 상기 동기화 단계에서 이용되는, 상기 동기화 단계를 포함하는, 수신 장치 동기화 방법.
- 제 38 항에 있어서, 상기 위상-편이된 반복 패턴은 상기 다른 반복 패턴들에 관하여 180°만큼 위상-편이되는 것을 특징으로 하는, 수신 장치 동기화 방법.
- 제 38 항 또는 제 39 항에 있어서, 상기 상관 윈도 길이는 상기 하나의 반복 패턴의 길이에 대응하고, 상기 상관 단계 이후의 검출 단계가 상기 상관 피크를 검출하기 위해 수행되는 것을 특징으로 하는, 수신 장치 동기화 방법.
- 제 40 항에 있어서, 상기 검출 단계에서는, 상기 상관 단계의 상기 출력 신호를 하나의 반복 패턴 길이만큼 지연시키기 위한 지연 단계 및 상기 상관 단계의 상기 출력 신호로부터 상기 지연 단계의 상기 출력 신호를 감산하는 감산 단계가 수행되는 것을 특징으로 하는, 수신 장치 동기화 방법.
- 제 41 항에 있어서, 상기 검출 단계의 상기 출력 신호를 스무딩하기 위한 평균화 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 수신 장치 동기화 방법.
- 제 38 항 또는 제 39 항에 있어서, 상기 상관 윈도 길이는 상기 상관 피크의 위치를 검출하기 위한 두 개의 반복 패턴들의 길이에 대응하는 것을 특징으로 하는, 수신 장치 동기화 방법.
- 제 43 항에 있어서, 예상된 반복 패턴의 양의 공액과 음의 공액은 상기 상관 피크의 상기 위치를 검출하기 위해 상기 상관 단계에서 이용되는 것을 특징으로 하는, 수신 장치 동기화 방법.
- 제 38 항 또는 제 39 항에 있어서, 상기 상관 단계 이후 또는 상기 검출 단계에서, 피크 문턱치 검출 단계와 갭 검출 단계가 수행되고, 상기 상관 단계 또는 상기 검출 단계에서 검출된 상기 상관 피크는, 상기 피크 문턱치 검출 단계와 상기 갭 검출 단계의 검출 결과들에 기초하여 확인되거나 확인되지 않는 것을 특징으로 하는, 수신 장치 동기화 방법.
- 제 45 항에 있어서, 상기 피크 문턱치 검출 단계에서, 상기 상관 단계 또는 상기 검출 단계의 상기 출력 신호가 미리 결정된 상관 피크 문턱치를 초과하는지의 여부가 검출되고, 상기 갭 검출 단계에서, 상기 상관 단계 또는 상기 검출 단계의 상기 출력 신호가 상기 검출된 상관 피크의 앞에서 미리 결정된 갭 문턱치 이하였는지의 여부가 검출되는 것을 특징으로 하는, 수신 장치 동기화 방법.
- 제 46 항에 있어서, 상기 상관 단계 또는 상기 검출 단계의 상기 출력 신호는, 상기 갭 검출 단계가 수행되기 전에 지연 단계에서 지연되는 것을 특징으로 하는, 수신 장치 동기화 방법.
- 제 46 항에 있어서, 상기 갭 검출 단계에서, 상기 상관 단계 또는 상기 검출 단계의 상기 출력 신호가 미리 결정된 갭 시간 동안에 상기 미리 결정된 갭 문턱치 이하였는지의 여부가 추가로 검출되는 것을 특징으로 하는, 수신 장치 동기화 방법.
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