KR100701766B1 - Frame synchronization method for mobile communication systems - Google Patents

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Abstract

1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

본 발명은 이동통신시스템에서의 프레임 동기 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것임.The present invention relates to a frame synchronization method in a mobile communication system and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.

2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention

본 발명은, 상향링크 비동기 채널(혹은 하향링크 동기채널)에서 MC-CDMA 이동통신시스템에 대한 프레임 동기 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하고자 함.An object of the present invention is to provide a frame synchronization method for an MC-CDMA mobile communication system in an uplink asynchronous channel (or downlink synchronization channel) and a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for realizing the method.

3. 발명의 해결방법의 요지 3. Summary of Solution to Invention

본 발명은, 복수 캐리어 코드분할다중접속(MC-CDMA) 이동통신시스템의 수신단에서 프레임을 동기화하는 방법에 있어서, 전송된 데이터 심볼로부터 사용자 구별 확산코드를 이용하는 변환과 역확산(TD) 시간영역 시퀀스를 구하고, 역확산 전에 상기 TD 시간영역 시퀀스를 TD 필터의 계수로 하여 입력 신호를 주파수 영역으로 변환시켜 - 이때, 필터의 출력은 입력신호를 주파수 영역으로 변환시킨 결과이며, 입력되는 신호가 필터에 들어갔을 때 변환과 역확산의 출력과 같음 -, 타겟 사용자에 대한 상기 TD 필터의 최대 출력 인스턴스를 찾아냄으로써, 타겟 사용자의 신호를 구할 수 있는 것을 특징으로 함.The present invention relates to a method for synchronizing frames at a receiving end of a multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) mobile communication system, comprising a transform and despreading (TD) time domain sequence using a user-spread spreading code from transmitted data symbols. And transform the input signal into the frequency domain using the TD time-domain sequence as the coefficient of the TD filter before despreading , where the output of the filter is the result of converting the input signal into the frequency domain. Same as output of transform and despread when entered- characterized in that the signal of the target user can be obtained by finding the maximum output instance of the TD filter for the target user.

4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention

본 발명은 상향링크 비동기 전송 환경하의 MC-CDMA 등에 이용됨.The present invention is used in MC-CDMA and the like under an uplink asynchronous transmission environment.

MC-CDMA, 상향 링크, 비동기 채널, 프레임 동기, 데이터 심볼MC-CDMA, Uplink, Asynchronous Channel, Frame Sync, Data Symbol

Description

이동통신시스템에서의 프레임 동기 방법{Frame synchronization method for mobile communication systems} Frame synchronization method for mobile communication systems             

도 1 은 본 발명에 따른 프레임 동기 방법을 설명하기 위한 MC-CDMA 이동통신시스템의 송신 과정을 나타낸 일실시 예시도.1 is an exemplary diagram illustrating a transmission process of an MC-CDMA mobile communication system for explaining a frame synchronization method according to the present invention.

도 2 는 본 발명에 따른 프레임 동기 방법을 설명하기 위한 MC-CDMA 이동통신시스템의 수신 과정을 나타낸 일실시 예시도.2 is an exemplary view illustrating a reception process of an MC-CDMA mobile communication system for explaining a frame synchronization method according to the present invention.

도 3 은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 영역의 신호분포도.3 is a signal distribution diagram of a frequency domain according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 상향링크 비동기 채널(혹은 하향링크 동기 채널)에서 코드분할다중접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 이동통신시스템에 대한 프레임 동기 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다. The present invention relates to a frame synchronization method for a code division multiple access (CDMA) mobile communication system in an uplink asynchronous channel (or downlink synchronization channel), and to a computer readable recording program for realizing the method. It relates to a recording medium.

하향 채널에서의 동기 방식으로는 직교주파수 분할결합(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식에서 동기화 방식으로 사용할 수 있는 순환 프리픽스의 반복성을 이용한 것이 있으나, 이는 상향 채널에서 다수의 사용자가 동시에 비동기 방식으로 접속하는 경우에 사용자간의 신호를 구별할 수 없어 적용할 수 없는 문제점이 있었다. Synchronization in the downlink channel uses the repeatability of the cyclic prefix, which can be used as the synchronization method in the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) method, but it is simultaneously asynchronously accessed by multiple users in the uplink channel. In this case, there is a problem that cannot be applied because the signals cannot be distinguished between users.

한편, 프레임 동기를 위한 특수한 신호를 프레임의 전반부에 삽입하는 방식도 적용할 수 있으나, 이 경우에는 전송 신호의 데이터 구조가 변경되어야 하므로 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.On the other hand, a method of inserting a special signal for frame synchronization in the first half of the frame may be applied, but in this case, there is a problem that the efficiency of the transmission signal has to be changed because the data structure of the transmission signal must be changed.

따라서, 비동기 환경에 적합한 새로운 프레임 동기 방식으로 상향 채널에서 복수 캐리어 코드분할다중접속(MC-CDMA : Multi-carrier CDMA)에 적용할 수 있는 방안이 필수적으로 요구된다.Therefore, a method that can be applied to multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA: Multi-carrier CDMA) in an uplink channel is essential as a new frame synchronization scheme suitable for an asynchronous environment.

상기한 바와 같은 요구에 부응하기 위하여 안출된 본 발명은, 상향링크 비동기 채널(혹은 하향링크 동기채널)에서 MC-CDMA 이동통신시스템에 대한 프레임 동기 방법 및 상기 방법을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention devised to meet the above demands is directed to a computer recording a frame synchronization method for a MC-CDMA mobile communication system and a program for realizing the method in an uplink asynchronous channel (or downlink synchronization channel). The purpose is to provide a readable recording medium.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 복수 캐리어 코드분할다중접속(MC-CDMA) 이동통신시스템의 수신단에서 프레임을 동기화하는 방법에 있어서, 전송된 데이터 심볼로부터 사용자 구별 확산코드를 이용하는 변환과 역확산(TD) 시간영역 시퀀스를 구하고, 역확산 전에 상기 TD 시간영역 시퀀스를 TD 필터의 계수로 하여 입력 신호를 주파수 영역으로 변환시켜 - 이때, 필터의 출력은 입력신호를 주파수 영역으로 변환시킨 결과이며, 입력되는 신호가 필터에 들어갔을 때 변환과 역확산의 출력과 같음 -, 타겟 사용자에 대한 상기 TD 필터의 최대 출력 인스턴스를 찾아냄으로써, 타겟 사용자의 신호를 구할 수 있는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method for synchronizing frames at a receiving end of a multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) mobile communication system. (TD) a time-domain sequence is obtained and the input signal is converted into a frequency domain using the TD time-domain sequence as a coefficient of the TD filter before despreading, wherein the output of the filter is a result of converting the input signal into the frequency domain, When the input signal enters the filter, the same as the output of the transformation and despreading , the signal of the target user can be obtained by finding the maximum output instance of the TD filter for the target user.

그리고, 본 발명은, 프로세서를 구비한 복수 캐리어 코드분할다중접속(MC-CDMA) 이동통신시스템의 수신단에, 전송된 데이터 심볼로부터 사용자 구별 확산코드를 이용하는 변환과 역확산(TD) 시간영역 시퀀스를 구하고, 역확산 전에 상기 TD 시간영역 시퀀스를 TD 필터의 계수로 하여 입력 신호를 주파수 영역으로 변환시켜 - 이때, 필터의 출력은 입력신호를 주파수 영역으로 변환시킨 결과이며, 입력되는 신호가 필터에 들어갔을 때 변환과 역확산의 출력과 같음 -, 타겟 사용자에 대한 상기 TD 필터의 최대 출력 인스턴스를 찾아냄으로써, 타겟 사용자의 신호를 구할 수 있는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공한다.In addition, the present invention relates to a receiving end of a multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) mobile communication system having a processor for converting and despreading (TD) time domain sequences using user-spread spreading codes from transmitted data symbols. And convert the input signal into the frequency domain using the TD time-domain sequence as the coefficient of the TD filter before despreading , where the output of the filter is the result of converting the input signal into the frequency domain and the input signal enters the filter. Is the same as the output of the transformation and despreading when reading the maximum output instance of the TD filter for the target user, thereby reading a target user's signal. To provide.

본 발명에서는 상향링크 비동기 채널에서 CDMA 이동통신시스템에 대한 새로운 프레임 동기 방식을 제안한다. 여기에서는 사용자 구별 확산코드를 이용하는 TD(Transform and Despread)라는 시간영역 시퀀스를 도입한다. 이러한 TD 시퀀스는 TD 필터의 계수로 사용되며, TD 필터의 출력은 입력신호를 주파수영역으로 변환시킨 결과에 해당한다.The present invention proposes a new frame synchronization scheme for a CDMA mobile communication system in an uplink asynchronous channel. In this case, we introduce a time-domain sequence called TD (Transform and Despread) using a user-specific spreading code. The TD sequence is used as a coefficient of the TD filter, and the output of the TD filter corresponds to a result of converting an input signal into a frequency domain.

프레임 동기화 프로세스는 DA(Data-Aided) 획득 과정과 NDA(Non Data-Aided) 추적 과정으로 나뉜다. 본 발명에서는 각 과정에 적절한 TD 시퀀스를 제안하여 타겟 사용자에 대한 TD 필터의 최대출력의 인스턴스를 찾아냄으로써, 타겟 사용자의 신호를 구할 수 있다. 이로써, 제안된 프레임 동기화 방식이 비동기 전송 환경에서 효과적으로 사용됨을 보여준다. The frame synchronization process is divided into a Data-Aided (DA) acquisition process and a Non Data-Aided (NDA) tracking process. In the present invention, a signal of the target user can be obtained by proposing a TD sequence suitable for each process and finding an instance of the maximum output of the TD filter for the target user. This shows that the proposed frame synchronization scheme is effectively used in an asynchronous transmission environment.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

MC-CDMA 이동통신시스템은 OFDM을 전송방식으로 사용한다. The MC-CDMA mobile communication system uses OFDM as a transmission method.

그러므로, OFDM 시스템에서처럼, 프레임 동기화는 매우 중요하며, 도 2에서와 같이 수신기에서 복조의 첫 과정으로 수행되어야 한다. Therefore, as in an OFDM system, frame synchronization is very important and must be performed as the first process of demodulation at the receiver as in FIG.

하향링크에서의 동기적인 전송환경에서 OFDM 시스템을 위해 고안된 프레임 동기화 방식은 가드구간으로써 순환 프리픽스를 사용하는 것과, 또는 동기 버스트 신호를 사용하는 것이 적용될 수 있다. 이는 기지국이 각 사용자의 확산 데이터를 모아서 하나의 OFDM 신호로 더해진 데이터로 전송하기 때문이다. A frame synchronization scheme designed for an OFDM system in a synchronous transmission environment in downlink may be applied using a cyclic prefix as a guard interval or using a synchronous burst signal. This is because the base station collects spread data of each user and transmits the data added as one OFDM signal.

그러나, 상향채널에서는 이동국에서 사용자의 데이터를 동시에 전송할 수 있지만, 각 사용자의 신호는 기지국에 전달 경로의 차이로 각각 다른 지연을 갖고 도착한다. However, although the mobile station can simultaneously transmit the user's data, each user's signal arrives at the base station with a different delay due to the difference in the transmission path.

결론적으로, 기지국은 사용자의 신호를 다른 사용자의 신호와 구별할 수 있어야 하며, 각 사용자의 신호에 대한 프레임 동기도 맞추어야 한다. In conclusion, the base station should be able to distinguish the signal of the user from the signal of the other user, and also to match the frame synchronization for each user's signal.

순환 프리픽스를 사용한 프레임 동기 기법은 순환 프리픽스가 OFDM 프레임의 하단 부분의 반복임을 이용한다. 그러나, 상향채널에서 모든 사용자의 신호는 자신의 순환 프리픽스를 가진다. 그리고, 이러한 동기화 기법은 다른 사용자들로부터 타겟 사용자의 데이터를 구별하는 어떠한 방법도 제공하지 않는다. The frame synchronization technique using the cyclic prefix uses that the cyclic prefix is a repetition of the lower part of the OFDM frame. However, every user's signal in the uplink channel has its own cyclic prefix. And, this synchronization technique does not provide any way to distinguish the target user's data from other users.

동기 버스트 신호를 사용하는 또 다른 방식은 각 사용자가 유일 동기 버스트 시퀀스를 갖고 있게 되면 각 다른 사용자와의 데이터를 구별할 수 있다.Another way to use a synchronous burst signal is to distinguish data from each other user as long as each user has a unique synchronous burst sequence.

이에 반해, 본 실시예에서는 상향 비동기 전송 환경에 대해 적용하였지만, 하향 동기 채널에도 동일한 방식으로 적용될 수 있다.In contrast, in the present embodiment, the uplink asynchronous transmission environment is applied, but the same method may be applied to the downlink synchronization channel.

본 실시예에서 고려하고자 하는 시스템의 블록도가 도 1에 도시되었다. 여기에서는 하나의 프레임에 N개의 서브캐리어를 사용하고 M개의 심볼을 전달하는 MC-CDMA 시스템을 고려한다. 여기서, 확산인자 SF는 N/M이다. A block diagram of the system to be considered in this embodiment is shown in FIG. Consider an MC-CDMA system that uses N subcarriers in one frame and carries M symbols. Here, the diffusion factor SF is N / M.

확산신호는 주파수 영역에서 다중화되며, 한 심볼에 의해 변조된 확산신호는 주파수 다이버시티의 이점을 위해 최대의 주파수 간격을 갖는 서브캐리어를 통해 전달된다.The spread signal is multiplexed in the frequency domain, and the spread signal modulated by one symbol is transmitted on the subcarriers having the maximum frequency spacing for the benefit of frequency diversity.

사용자 i에 의해 j번째 프레임 속에 있는 전송할 기저신호의 샘플은 하기의 (수학식 1)과 같이 표현된다. The sample of the base signal to be transmitted in the j-th frame by the user i is expressed by Equation 1 below.

Figure 111999019118279-pat00001
Figure 111999019118279-pat00001

상기 (수학식 1)에서, ai,j(m)는 사용자 i의 j번째 프레임 속에 있는 m번째 데이터 심볼을 나타내며, 똑같은 확률을 갖는 1+j, 1-j, -1+j, -1-j(QPSK)들중에 한 값을 갖는다. 그리고, ci(k)는 길이 SF의 사용자 i의 확산시퀀스를 나타낸다. 또한, NG는 심볼간의 간섭을 제거하기 위해 사용된 가드구간내에서의 샘플수이다. 가드구간내에 있는 이 샘플은 프레임의 하단 부분과 같고, 순환 프리픽스라 한다. 도 3은 전송 신호의 분포를 주파수 영역에서 나타낸 것이다.In Equation (1), a i, j (m) represents the m th data symbol in the j th frame of the user i, 1 + j, 1-j, -1 + j, -1 having the same probability has one of -j (QPSK). And c i (k) represents the spreading sequence of user i of length SF. Also, N G is the number of samples in the guard interval used to remove the interference between symbols. This sample within the guard interval is the same as the lower part of the frame and is called the cyclic prefix. Figure 3 shows the distribution of the transmission signal in the frequency domain.

그럼, 상향 비동기 채널에서 MC-CDMA 이동통신시스템에 대한 수신단에서의 프레임 동기화 방법에 대해 보다 상세히 설명한다.Then, the frame synchronization method at the receiving end for the MC-CDMA mobile communication system in the uplink asynchronous channel will be described in more detail.

프레임 동기화 방법을 크게 두 단계로 나누면, "DA(Data-Aided)" 프레임 획득 과정과 "NDA(Non Data-Aided)" 추적 과정으로 나눌 수 있다.If the frame synchronization method is largely divided into two stages, it may be divided into a process of acquiring a "data-aided" (DA) frame and a process of tracking a "non-data-aided" (NDA).

DA 프레임 획득 과정에서, 수신기는 전송된 데이터 심볼을 안다고 가정한다. 이 선 지식을 이용하여 MC-CDMA 프레임의 시작점이 얻어지며, 그 후 NDA 추적 과정이 시작된다. In the DA frame acquisition process, it is assumed that the receiver knows the transmitted data symbols. Using this line knowledge, the starting point of the MC-CDMA frame is obtained, after which the NDA tracking process begins.

NDA 추적 과정에서, 프레임 동기기가 프레임이 추출된 영역 부근에서 프레임 시작점을 찾으며, 한편 입력되는 신호는 사용자의 데이터를 전달하는데 수신기는 무엇이 전송되었는지 알지 못하는 상태이다.In the NDA tracking process, the frame synchronizer finds a frame starting point in the vicinity of the region from which the frame is extracted, while the incoming signal carries user data, but the receiver does not know what is transmitted.

우선, DA 획득 과정에 대해 보다 상세히 설명한다.First, the DA acquisition process will be described in more detail.

코드분할다중접속(CDMA) 이동통신시스템에서, 코드 획득은 입력되는 신호와 사용자 특정 확산코드를 상관시킴으로써 얻어질 수 있다. 이것은 또한 MC-CDMA 이동통신시스템에 적용될 수 있다. In a code division multiple access (CDMA) mobile communication system, code acquisition can be obtained by correlating an incoming signal with a user specific spreading code. This can also be applied to MC-CDMA mobile communication systems.

그러나, MC-CDMA 이동통신시스템에서 신호는 주파수 영역에서 확산된다. 그러므로, 역확산전에 입력되는 신호를 주파수 영역으로 변환시켜야 한다. However, in the MC-CDMA mobile communication system, the signal is spread in the frequency domain. Therefore, the signal input before despreading must be converted into the frequency domain.

본 실시예에서는 변환과 역확산의 복잡한 과정을 사용하는 대신에, 필터를 사용하는 방식을 제안한다. 즉, 전송된 데이터 심볼로부터 사용자 구별 확산코드를 이용하는 변환과 역확산(TD) 시간영역 시퀀스를 구하고, 역확산 전에 이 TD 시간영역 시퀀스를 TD 필터의 계수로 하여 입력 신호를 주파수 영역으로 변환시켜(이때, 필터의 출력은 입력신호를 주파수 영역으로 변환시킨 결과이며, 입력되는 신호가 필터에 들어갔을 때 변환과 역확산의 출력과 같음), 타겟 사용자에 대한 TD 필터의 최대 출력 인스턴스를 찾아냄으로써, 타겟 사용자의 신호를 구할 수 있다. In this embodiment, instead of using a complicated process of transform and despreading, a method of using a filter is proposed. That is, a transformed and despreading (TD) time domain sequence using a user-spread spreading code is obtained from the transmitted data symbols, and the input signal is transformed into a frequency domain using the TD time domain sequence as a coefficient of the TD filter before despreading ( At this time, the output of the filter is the result of converting the input signal into the frequency domain, and the same as the output of the transform and despread when the input signal enters the filter), by finding the maximum output instance of the TD filter for the target user, The signal of the target user can be obtained.

즉, 필터의 출력은 입력되는 신호가 필터에 들어갔을 때 변환과 역확산의 출력과 같다. 이 필터에 대한 계수는 시스템에 있는 각 사용자에 대한 유일 시퀀스를 구성한다. 이 사용자 특정 시퀀스, 즉 변환과 역확산 시퀀스 TD는 전송단에서 신호 발생과 같은 같은 방식으로 적당한 데이터 심볼로 만들어진 확산신호의 이산 푸리에 변환으로 주어진다. TD 시퀀스로 사용된 데이터 심볼은 수신기에 알려진 복소수 사용자 데이터 심볼의 공액 복소수이다. 계수가 TD 시퀀스로 주어진 이 필터를 이하에서는 TD 필터라고 한다.That is, the output of the filter is the same as the output of transform and despread when the input signal enters the filter. The coefficients for this filter make up a unique sequence for each user in the system. This user specific sequence, i.e. the transform and despread sequence TD, is given as a discrete Fourier transform of a spread signal made of suitable data symbols in the same way as signal generation at the transmitting end. The data symbol used in the TD sequence is a conjugate complex number of complex user data symbols known to the receiver. This filter, given its coefficients as a TD sequence, is hereinafter referred to as a TD filter.

256 서브캐리어와 길이 32의 확산시퀀스를 사용한 시스템을 고려해보면, 8 심볼이 한 프레임에 전송될 수 있다. 미리 수신기에 알려진 전송될 데이터 심볼은 (1+j, -1-j, 1+j, -1-j, 1+j, -1-j, 1+j, -1-j)이고, 사용자 i의 TD 시퀀스는 하기의 (수학식 2)와 같이 표현된다.Considering a system using 256 subcarriers and 32 spread length sequences, 8 symbols can be transmitted in one frame. The data symbols to be transmitted to the receiver in advance are (1 + j, -1-j, 1 + j, -1-j, 1 + j, -1-j, 1 + j, -1-j), and user i The TD sequence of is expressed as Equation 2 below.

Figure 111999019118279-pat00002
Figure 111999019118279-pat00002

상기 (수학식 2)에서 a* i(m)는 수신기에 알려진 사용자 i의 m번째 전송 심볼의 공액 복소수이다. 교차 위상을 갖는 데이터 심볼을 사용하여, 캐리어 주파수 옵셋에 기인하는 상호캐리어 간섭은 줄어들 수 있다.In Equation 2, a * i (m) is a conjugate complex number of the m th transmission symbol of user i known to the receiver. By using data symbols with cross phases, cross-carrier interference due to carrier frequency offset can be reduced.

사용자 i로부터 입력되는 신호와 어떤 프레임 어긋남이 없을 때, 사용자 i에 대한 TD 필터의 출력은 (수학식 3)과 같이 표현된다.When there is no frame mismatch with the signal input from user i, the output of the TD filter for user i is expressed as (Equation 3).

Figure 111999019118279-pat00003
Figure 111999019118279-pat00003

(수학식 3)에서, │ci(k)│2는 1과 같다. 프레임 어긋남이 있고 프레임의 가드구간의 일부를 포함한다고 가정하면, TD 필터의 출력은 (수학식 4)와 같이 표현된다.In equation (3), | c i (k) | 2 is equal to one. Assuming there is a frame shift and includes a portion of the guard interval of the frame, the output of the TD filter is expressed as (Equation 4).

Figure 111999019118279-pat00004
Figure 111999019118279-pat00004

(수학식 4)에서, nd는 정확한 프레임 시작점으로부터의 거리이고, MㆍSF는 N과 같다. 그래서,

Figure 111999019118279-pat00005
는 1과 같다. 다른 사용자의 신호에 대한 TD 필터의 출력이 확산코드의 직교성에 의해 타겟 사용자의 것보다 훨씬 적다.In equation (4), n d is the distance from the exact frame start point, and M · SF is equal to N. so,
Figure 111999019118279-pat00005
Is equal to 1. The output of the TD filter for the signal of another user is much less than that of the target user due to the orthogonality of the spreading code.

한편, NDA 추적 과정을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.Meanwhile, the NDA tracking process will be described in more detail as follows.

프레임 시작점은 채널의 변화 또는 가능한 샘플 클럭 옵셋에 따라 변할 수 있다. 그러므로, 수신기는 시변 채널 환경에 대해 연속적으로 적응될 수 있도록 동기화 과정을 수행할 수 있어야 한다. 이것이 추적 과정의 목적이다.The frame start point may change depending on channel changes or possible sample clock offsets. Therefore, the receiver should be able to perform the synchronization process so that it can be continuously adapted to the time varying channel environment. This is the purpose of the tracking process.

NDA 추적 과정에서, 수신기는 전송될 심볼을 안다고 가정하지 않으나, 다만 추정된 프레임 시작점이 정확한 프레임의 영역에 있다고 가정한다. 여기에서는 모든 데이터 심볼이 알려지지 않았기 때문에, 단지 프레임에 있는 데이터 심볼 가운데 하나만이 변환과 역확산에 대해 고려되어야 한다. In the NDA tracking process, the receiver does not assume to know the symbol to be transmitted, but assumes that the estimated frame start point is in the correct frame region. Since not all data symbols are known here, only one of the data symbols in a frame should be considered for conversion and despreading.

고려되고 있는 시스템에서, 한 심볼에 대한 확산신호는 가능한 한 큰 주파수 간격의 서브캐리어에 의해 수행된다. 그러므로, 프레임내에 있는 전달될 데이터 심볼 가운데 첫 번째 것은 0th, 8th, 16th, ..., 그리고 248th 서브캐리어에 의해 전달되고, 두 번째 것은 1th, 9th, 17th, ..., 그리고 249th 서브캐리어에 의해 전달되고, 나머지 것도 이러한 방식으로 전달된다. In the system under consideration, the spread signal for one symbol is carried out by subcarriers of the largest possible frequency interval. Therefore, the first of the data symbols to be transmitted in the frame is carried by the 0 th , 8 th , 16 th , ..., and 248 th subcarriers, and the second one is 1 th , 9 th , 17 th , .. , And 249 th subcarriers, the rest in this way.

수신된 신호를 주파수 영역으로 변환하고 그것을 사용자 i의 첫 심볼에 대해 역확산하는 것에 대해, 사용자 i에 대해 다음 (수학식 5)와 같은 TD 시퀀스가 필요하다.For converting the received signal into the frequency domain and despreading it for the first symbol of user i, for user i the following TD sequence is needed.

Figure 111999019118279-pat00006
Figure 111999019118279-pat00006

위 시퀀스는 사인파의 합이고, 첫 데이터 심볼의 확산신호를 전달하는 사인파의 주파수는 서브캐리어에 대응된다.The above sequence is the sum of sine waves, and the frequency of the sine wave that transmits the spread signal of the first data symbol corresponds to the subcarrier.

위 TD 시퀀스가 주기적이고 그것의 주기가 SF임을 알 수 있다. 다른 데이터 심볼에 대하여, TD 시퀀스는 또한 약간의 위상 회전을 제외하고 주기적이다. 그러므로, TD 시퀀스의 첫 SF 샘플은 전체 길이 TD 시퀀스 대신에 TD 필터만을 필요로 한다. 즉, SF 탭을 갖는 필터인 지연선과 선형 결합기는 N탭을 갖는 필터로 대체될 수 있다. 이러한 주기성은 앞선 단계에서 추정된 프레임 시작점이 정확한 프레임의 영역에 있어야 하며, 정확한 프레임 시작점으로부터 ±SF/2 이하이여야 한다.It can be seen that the above TD sequence is periodic and its period is SF. For other data symbols, the TD sequence is also periodic except for some phase rotation. Therefore, the first SF sample of the TD sequence only needs a TD filter instead of the full length TD sequence. That is, the delay line and the linear combiner, which is a filter having SF taps, may be replaced by a filter having N taps. This periodicity must be in the region of the correct frame, estimated by the previous step, and must be less than ± SF / 2 from the exact frame start.

정확한 프레임의 시작점 부근에 있는 NDA TD 필터의 출력은 획득 과정에 있는 DA TD 필터의 것과 비슷한 방식으로 주어진다.The output of the NDA TD filter near the beginning of the exact frame is given in a manner similar to that of the DA TD filter in the acquisition process.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains, and the above-described embodiments and accompanying It is not limited to the drawing.

상기한 바와 같은 본 발명은, 비동기 전송 환경의 MC-CDMA 이동통신시스템에서 효율적인 프레임 동기 방식을 제공할 수 있는 효과가 있다.
As described above, the present invention has an effect of providing an efficient frame synchronization scheme in an MC-CDMA mobile communication system in an asynchronous transmission environment.

Claims (4)

복수 캐리어 코드분할다중접속(MC-CDMA) 이동통신시스템의 수신단에서 프레임을 동기화하는 방법에 있어서,A method for synchronizing frames at a receiving end of a multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) mobile communication system, 전송된 데이터 심볼로부터 사용자 구별 확산코드를 이용하는 변환과 역확산(TD) 시간영역 시퀀스를 구하고, 역확산 전에 상기 TD 시간영역 시퀀스를 TD 필터의 계수로 하여 입력 신호를 주파수 영역으로 변환시켜 - 이때, 필터의 출력은 입력신호를 주파수 영역으로 변환시킨 결과이며, 입력되는 신호가 필터에 들어갔을 때 변환과 역확산의 출력과 같음 -, 타겟 사용자에 대한 상기 TD 필터의 최대 출력 인스턴스를 찾아냄으로써, 타겟 사용자의 신호를 구할 수 있는 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 프레임 동기 방법. Obtaining the conversion and de-spread (TD) time-domain sequence using a user distinguish the spreading code from the transmitted data symbols, by the TD time-domain sequence by a factor of TD filter before despreading and converts the input signal into a frequency domain wherein, The output of the filter is the result of transforming the input signal into the frequency domain and is equal to the output of the transform and despread when the input signal enters the filter- by finding the maximum output instance of the TD filter for the target user, Frame synchronization method in a mobile communication system, characterized in that the user's signal can be obtained. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 변환과 역확산(TD) 시간영역 시퀀스는,The transform and despread (TD) time domain sequence is 송신단에서 신호발생과 동일한 방식으로 교차위상을 갖는 데이터 심볼로 만들어진 확산신호의 이산 푸리에 변환으로 주어지되, 상기 변환과 역확산(TD) 시간영역 시퀀스로 사용된 데이터 심볼은 상기 수신단에 알려진 복소수 사용자 데이터 심볼의 공액 복소수인 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 프레임 동기 방법.It is given by the discrete Fourier transform of a spreading signal made up of data symbols having a cross-phase in the same way as the signal generation at the transmitting end, wherein the data symbols used as the transform and despreading (TD) time domain sequences are complex user data known to the receiving end. A frame synchronization method in a mobile communication system, characterized in that it is a conjugate complex number of symbols. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 복수 캐리어 코드분할다중접속(MC-CDMA) 이동통신시스템은,The multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) mobile communication system, 상향링크 비동기 채널 혹은 하향링크 동기 채널 환경 중 어느 하나에서 적용 가능한 것을 특징으로 하는 이동통신시스템에서의 프레임 동기 방법. Frame synchronization method in a mobile communication system, characterized in that applicable to any one of an uplink asynchronous channel or a downlink synchronization channel environment. 프로세서를 구비한 복수 캐리어 코드분할다중접속(MC-CDMA) 이동통신시스템의 수신단에,At the receiving end of a multi-carrier code division multiple access (MC-CDMA) mobile communication system having a processor, 전송된 데이터 심볼로부터 사용자 구별 확산코드를 이용하는 변환과 역확산(TD) 시간영역 시퀀스를 구하고, 역확산 전에 상기 TD 시간영역 시퀀스를 TD 필터의 계수로 하여 입력 신호를 주파수 영역으로 변환시켜 - 이때, 필터의 출력은 입력신호를 주파수 영역으로 변환시킨 결과이며, 입력되는 신호가 필터에 들어갔을 때 변환과 역확산의 출력과 같음 -, 타겟 사용자에 대한 상기 TD 필터의 최대 출력 인스턴스를 찾아냄으로써, 타겟 사용자의 신호를 구할 수 있는 기능을 실현시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.Obtaining the conversion and de-spread (TD) time-domain sequence using a user distinguish the spreading code from the transmitted data symbols, by the TD time-domain sequence by a factor of TD filter before despreading and converts the input signal into a frequency domain wherein, The output of the filter is the result of transforming the input signal into the frequency domain and is equal to the output of the transform and despread when the input signal enters the filter- by finding the maximum output instance of the TD filter for the target user, A computer-readable recording medium that records a program for realizing a function for obtaining a user signal.
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