KR100740835B1 - System and method for synchronization of OFDM frame dependent on transmission mode in DMB mobile terminal - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중화 방송 신호를 수신하여 프레임 전송 모드를 검출하는 단계;상기 프레임 전송 속도에 따른 상기 전송 모드를 분류하여 타이밍 정보 및 주파수 오프셋을 추정하여 프레임 동기를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 방법 및 시스템에 관한 것으로, 전송 모드에 따른 프레임 동기화 방법을 제공하여 데이터 전송 속도가 고속이나 저속일 때 적합한 동기화를 효율적으로 사용할 수 있다. The present invention includes the steps of detecting a frame transmission mode to receive a multiplexed broadcast signal, the transmission mode made, including the step of performing frame synchronization by estimating the timing information and frequency offset by classifying the transmission mode in accordance with the frame transmission rate relates to a multiplexed broadcast frame synchronization method and system according to, and provides a frame synchronization method in accordance with the transmission mode, the data rate can efficiently use the proper synchronization when the high speed or low speed.
OFDM, 전송모드, 보호구간(Guard Interval) OFDM, transmission mode, guard interval (Guard Interval)

Description

전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 시스템 및 방법{System and method for synchronization of OFDM frame dependent on transmission mode in DMB mobile terminal} Multiplex broadcast by a transmission mode frame synchronization system and method {System and method for synchronization of OFDM frame dependent on transmission mode in DMB mobile terminal}

도 1(a, b)은 본 발명에 의한 전송 프레임 구조 및 하이브리드 동기 방식을 나타낸 예시도. Figure 1 (a, b) is an example of transmission frame structure and a hybrid synchronous system according to the present invention.

도 2(a, b)는 본 발명에 의한 전송 모드 검출을 위한 OFDM 심볼 길이를 측정하는 예시도. Figure 2 (a, b) is an example of measuring the length of an OFDM symbol for the transmission mode detected by the present invention.

도 3은 본 발명에 의한 순환 확장 및 훈련 심볼을 이용한 전송 모드 검출 시스템을 나타낸 구성도. 3 is a structural diagram showing the transfer mode detection system with cyclic extension and training symbols according to the present invention.

도 4는 본 발명에 의한 전송 모드에 의한 방송 데이터 프레임 동기화 방법을 나타낸 흐름도. 4 is a flow chart showing a broadcast data frame synchronization method according to the transfer mode according to the present invention.

본 발명은 이동통신 단말기에 관한 것으로, 특히 전송 모드에 의한 방송 데이터 프레임 동기화 시스템 및 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a mobile communication terminal, and more particularly to a broadcast data frame synchronization system and method according to the transfer mode.

종래의 기술은 단지 순환 확장을 이용한 동기를 찾는 것이였다. The prior art was to find synchronization using only cyclic extension. 하지만 이러 한 방법을 패킷 전송에 사용할 경우에는 정확한 동기를 위해서 많은 수의 OFDM 심볼을 평균하여 정확한 최대 상관 값과 적절한 SNR을 획득해야 하는 부담과 에러(error) 발생이 높은 문제점이 있다. However, use these methods to the packet transmission has the burden and errors (error) occurs with the high problems by taking the average of a large number of OFDM symbols required to obtain an accurate maximum correlation value and the appropriate SNR for precise synchronization.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 전송 프레임의 심볼 길이에 따른 전송 모드에 적합한 동기화를 제공하여 데이터 속도를 효율적으로 이용하는데 그 목적이 있다. The present invention for solving the above problems, there is provided the effective use of the data rate synchronization suitable for the transmission mode according to a symbol length of the transmission frame.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 하나의 OFDM 심볼의 길이를 시간 단위로 측정하여 데이터 전송 속도로 전송프레임을 구분하는 전송모드 감지 시스템;상기 프레임 전송 속도에 따른 상기 전송 모드를 분류하여 타이밍 정보 및 주파수 오프셋을 추정하여 프레임 동기를 수행하는 동기화 시스템을 포함하여 이루어진다. The present invention for achieving the above object is the transfer mode detection system to distinguish the transmission frames to the data transfer speed by measuring the length of one OFDM symbol in the time unit, timing information by classifying the transmission mode in accordance with the frame transmission rate and estimating a frequency offset comprises a synchronization system that performs a frame synchronization.

또한, 본 발명은 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 방법에 있어서, 다중화 방송 신호를 수신하여 프레임 전송 모드를 검출하는 단계; In addition, the present invention includes the steps of detecting a frame transmission mode when receives the multiplexed broadcast signal to the multiplexing program frame synchronization method according to the transfer mode; 상기 프레임 전송 속도에 따른 상기 전송 모드를 분류하여 타이밍 정보 및 주파수 오프셋을 추정하여 프레임 동기를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진다. It comprises the step of performing frame synchronization by estimating the timing and frequency offset information by classifying the transmission mode in accordance with the frame transmission rate.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 1(a, b)은 본 발명에 의한 전송 프레임 구조 및 하이브리드 동기 방식을 나타낸 예시도이다. 1 (a, b) also shows an example of a transmission frame structure and a hybrid synchronous system according to the present invention.

다중화 방송 전송 프레임(a)은 SC(Synchronization Channel), FIC(Fast Information Channel), MSC(Main Service Channel)로 구성된다. Multiplex broadcasting transmission frame (a) is composed of a SC (Synchronization Channel), FIC (Fast Information Channel), MSC (Main Service Channel). 전송모드 1(b) 경우에 해당하는 전송 프레임 구조이다. A transmission frame structure for the case the transmission mode 1 (b). 전송 모드와 상관없이 SC는 전송 모드를 결정할 수 있는 심볼과 직교주파수 분할 다중(OFDM) 심볼 동기 및 반송파 주파수 동기에 필요한 reference 심볼로 구성된다. Regardless of the SC transmission mode is composed of a reference symbol required for the symbol and an orthogonal frequency division multiple (OFDM) symbol synchronization and carrier frequency synchronization that can determine the transfer mode. 전송 모드 1(b)인 경우 3개의 OFDM 심볼로 구성되어 있는 FIC는 MSC를 구성하는 오디오 데이터 서비스들과 관련된 모든 정보를 포함하는 MCI(Multiplex Configuration Information), 선택적 서비스가 가능한 SI(System Information) 및 데이터 서비스를 포함하고 있다. Transmission mode 1 (b) 3 of FIC is composed of OFDM symbols, all information (Multiplex Configuration Information) MCI, selective service is available (System Information) SI containing related to the audio data services that make up the MSC if and It includes a data services. MSC는 전송하고자 하는 오디오와 데이터를 포함하고 있으며, 전송 모드 1(b)인 경우 72개의 OFDM 심볼로 구성된다. MSC contains the audio and data to be transmitted, if the transmission mode 1 (b) is composed of 72 OFDM symbols. 전송 모드는 도 1b에 Transmission mode 1, 4에서는 비교적 고속 데이터 전송에 유리한 훈련 심볼을 이용하여 동기를 구할 수 있다. Transport mode may be obtained using the synchronization training symbol advantageous for relatively high-speed data transmission in the Transmission mode 1, 4 in Figure 1b. Transmission mode 2, 3에서는 보호구간(Guard interval)을 이용한 동기를 구한다. Transmission mode 2, 3 is obtained in the synchronization using a guard interval (Guard interval).

도 2(a, b)는 본 발명에 의한 전송 모드 검출을 위한 OFDM 심볼 길이를 측정하는 예시도이다. Figure 2 (a, b) is an exemplary diagram for measuring the length of an OFDM symbol for the transmission mode detected by the present invention.

OFDM 심볼의 전송은 블럭 단위로 처리한다. Transmission of the OFDM symbol is processed in units of blocks. OFDM 심볼이 다중 경로 채널을 통해 전송되는 동안 이전에 전송된 심볼에 영향을 받게 된다. While the OFDM symbols transmitted over a multipath channel is affected by the symbols transmitted before. 이러한 OFDM 심볼 간 간섭을 방지하기 위해 연속된 OFDM 블럭 사이에 보호구간(GI: Guard Interval)을 삽입한다. Inserts: (Guard Interval GI) in order to prevent such interference between an OFDM symbol guard interval between successive OFDM blocks. 이때, 보호구간(GI)의 길이는 무선 채널의 최대 지연 확산보다 길어야 한다. At this time, the length of the guard interval (GI) is longer than the maximum delay spread of the wireless channel. 하나의 OFDM 심볼 주기는 1.246ms이고 보호구간(GI)(0.246ms)과 심볼 데이터(1ms)로 이루어진다. One OFDM symbol period is 1.246ms and comprises a guard interval (GI) (0.246ms) and symbol data (1ms). 수신된 OFDM 심볼을 고속퓨리에 변환(FFT)을 통해 복조하기 위해서는 심볼의 시작 위치를 정확히 알아야 한다. The received OFDM symbols in order to demodulate through a fast Fourier transform (FFT) to know exactly the starting-point of the symbol. 심볼의 시작 위치를 찾는 과정을 심볼 동기라고 하며, 프리앰블의 자기 상관(correlation) 및 상호 상관(correlation)을 사용하는 방식과 Cyclic Prefix(CP)를 사용하는 방식이 있다. The process of finding the start of a symbol is called the symbol synchronization, the method of using the auto-correlation (correlation) and cross-correlation (correlation) of the preamble and the way of using the Cyclic Prefix (CP).

도 3은 본 발명에 의한 순환 확장 및 훈련 심볼을 이용한 전송 모드 검출 시스템을 나타낸 구성도이다. 3 is a block diagram showing the transfer mode detection system with cyclic extension and training symbols according to the present invention.

본 발명은 방송용 단말기에서 전송 프레임의 심볼 길이에 따른 전송 모드를 달리하여 모드에 적합한 동기화를 구하기 위해 하이브리드 방식을 적용한다. The invention is applicable to the hybrid by changing the transmission mode according to a symbol length of the transmission frame on a broadcast terminal to obtain synchronization in a suitable mode. 본 발명의 동기화 시스템은 순환 확장 시스템, 훈련 심볼을 이용한 동기화 시스템 및 방송 신호 전송 모드를 감지하는 시스템으로 구성된다. Synchronization system of the present invention consists of a system for sensing a synchronization system and a broadcast signal transmitting mode using the cyclic extension system, the training symbols. 전송 모드 감지 시스템(Transmission mode detector)(10)은 하나의 OFDM 심볼의 길이를 시간 단위로 측정하여 심볼 길이에 대한 시간 비로 전송 모드를 구분한다. Transfer mode detection system (Transmission mode detector) (10) are divided by the transfer mode measures the length of one OFDM symbol time (in hours) ratio for the symbol length. 심볼 동기는 고속퓨리에 변환(FFT)의 시작 위치와 일치시킨다. Symbol synchronization is caused to coincide with the start position of a fast Fourier transform (FFT). 순환 확장 시스템의 동기화 방식은 입력되는 OFDM 신호(a)를 T 시간만큼 지연(20)하여 원래 OFDM 신호와 곱하여 적분한다(40). Synchronization method of a cyclic extension system to the input OFDM signal (a) by a delay time T (20) integral by multiplying the original OFDM signal and 40. The 적분한 OFDM 신호의 최대 상관 계수 값을 구하여(50) 타이밍 정보(B)로 사용하고 최대 위상 값을 구하여(60) 주파수 오프셋(offset)(A)을 결정한다. Using (50) the timing information (B), obtain a maximum correlation coefficient value of integrating the OFDM signal and determine the 60 frequency offset (offset) (A), obtain the maximum phase value. 위상 회전으로 인한 출력된 주파수 오프셋은 등화기(equalizer)로 보상하여 주파수 동기를 수행한다. The frequency offset output due to the phase rotation is performed to compensate for frequency synchronization in an equalizer (equalizer). 훈련 심볼을 이용한 동기화 시스템 방식은 입력 신호(OFDM)와 샘플링(sampling) 구간 T(20)를 거쳐 정합 필터의 계수 Ci의 곱을 합하여 출력 신호에 나타나는 상관 피크로부터 심볼 타이밍과 주파수 오프셋(offset)(C)을 결정한다. Synchronization using a training symbol system approach is the input signal (OFDM) and sampling (sampling) interval T (20) a through matched filter coefficient Ci multiplication symbol timing and frequency offset (offset) from the correlation peaks in the output signal sum (C of ) to be determined. 정합 필터는 OFDM 시간 영역 신호와 상관하여 측정되는데 이는 고속퓨리에 변환(FFT) 이전 단계에서 수행된다. The matched filter is measured by correlation with the OFDM time domain signal, which is performed in the fast Fourier transform (FFT) the previous steps.

도 4는 본 발명에 의한 전송 모드에 의한 방송 데이터 프레임 동기화 방법을 나타낸 흐름도이다. Figure 4 is a flow chart showing a broadcast data frame synchronization method according to the transfer mode according to the present invention.

다중화 방송(OFDM) 신호를 수신하여 직교주파수 분할 다중(OFDM) 프레임 전송 모드를 검출한다(S400,401). Receiving a multiplexed broadcast (OFDM) signal to detect the orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) frame transmission mode (S400,401). 하나의 OFDM 심볼의 길이를 시간 단위로 측정하여 전송 모드를 구분하고 고속 데이터 전송일 경우(S402) 훈련 심볼을 이용한 동기화 시스템 방식으로 처리한다(S403). And by measuring the length of one OFDM symbol in time units separate the transmission mode and when the high-speed data transmission processing in (S402) the synchronization system scheme using the training symbols (S403). 이때, OFDM 입력 신호를 샘플링 구간(T)별 정합 필터 계수 Ci를 곱하여 합한다(S404). At this time, the sums (S404) the OFDM input signal by multiplying the sampling interval (T) by the matched filter coefficient Ci. 전송 모드가 저속 데이터 전송일 경우 보호구간(GI)을 이용한 동기화 시스템을 구동한다(S405). If the transmission mode is in the low-speed data transfer and drives the synchronization system using a guard interval (GI) (S405). 이때, 입력되는 OFDM 신호를 T 시간만큼 지연시키고 원래의 OFDM 신호와의 곱을 구한다(S406). At this time, delaying the OFDM signal that is input and the time T is obtained the product of the original OFDM signal (S406). 406단계에서 구한 값들을 합하여 적분한다(S407). The integration of the combined value obtained in step 406 (S407). 적분한 OFDM 신호의 값과 정합 필터의 출력 신호의 최대 상관(correlation) 계수 값을 시간 동기 정보로 사용한다. Uses the maximum correlation (correlation) coefficients of the output signal of the integration value and the matched filter of the OFDM signal to the time synchronization information. OFDM 신호의 최대 위상 값을 검출하여 주파수 동기 정보로 사용한다(S408). And by detecting the maximum value of the phase of the OFDM signal used for frequency synchronization information (S408). 전송 모드에 따른 OFDM 프레임 시간, 주파수 동기를 맞춘다(S409). Set the OFDM time frame, frequency synchronization in accordance with the transmission mode (S409).

본 발명은 전송 모드에 따른 프레임 동기화 방법을 제공하여 데이터 전송 속도가 고속이나 저속일 때 적합한 동기화를 효율적으로 사용할 수 있다. The present invention can provide a frame synchronization method in accordance with the transmission mode, the data rate can efficiently use the proper synchronization when the high speed or low speed.

Claims (14)

  1. 다중화 방송 신호를 수신하여 프레임 전송 모드를 검출하는 단계; Detecting a frame transmission mode to receive the multiplexed broadcast signal;
    상기 프레임 전송 속도에 따른 상기 전송 모드를 분류하여 타이밍 정보 및 주파수 오프셋을 추정하여 프레임 동기를 수행하는 단계를 포함하여 이루어진 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 방법. Multiplexing program frame synchronization method according to the transmission mode made, including the step of estimating the timing and frequency offset information by classifying the transmission mode in accordance with the frame transmission rate to perform the frame synchronization.
  2. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 프레임 전송 속도가 고속일 경우 훈련 심볼을 이용한 심볼 타이밍과 주파수 오프셋을 추정하여 프레임 동기를 수행하는 것을 특징으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 방법. Multiplexing program frame synchronization method according to the transmission mode, characterized in that for performing the frame synchronization by estimating the symbol timing and frequency offset using a training symbol when the frame transmission rate is high speed.
  3. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 프레임 전송 속도가 저속일 경우 보호구간(Guard Interval)의 순환 확장에 의한 상관 계수 값을 타이밍 정보로, 최대 위상 값을 주파수 오프셋으로 추정하여 프레임 동기를 수행하는 것을 특징으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 방법. The correlation coefficient obtained from the cyclic extension of the guard interval (Guard Interval) when the frame transmission rate is low-speed to the timing information, multiplexed by the transmission mode, characterized in that for performing the frame synchronization by estimating the maximum phase value to the frequency offset broadcast frame synchronization method.
  4. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 다중화 방송 신호는 직교 주파수 분할 다중(OFDM)화 신호인 것을 특징 으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 방법. The multiplexed broadcast signal is multiplexed broadcast frame synchronization method according to the transmission mode, characterized in that the screen an orthogonal frequency division multiple (OFDM) signal.
  5. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 전송 모드는 하나의 OFDM 심볼의 길이를 시간 단위로 측정한 데이터 전송 속도로 구분하는 것을 특징으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 방법. The transmission mode is multiplexed broadcast frame synchronization method according to the transmission mode, characterized in that to distinguish between the length of one OFDM symbol into a data transmission rate measured in hours.
  6. 제 2항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 고속 전송 모드는 샘플링 구간(T) 별 정합 필터 계수를 입력신호에 곱한 합의 값을 출력하여 타이밍과 주파수 오프셋을 추정하는 것을 특징으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 방법. The high-speed transmission mode is multiplexed broadcast frame synchronization method according to the transmission mode, characterized in that for estimating the timing and frequency offset and outputs the sum value obtained by multiplying the matched filter coefficient by the sampling interval (T) to the input signal.
  7. 제 3항에 있어서, 4. The method of claim 3,
    상기 저속 전송 모드는 샘플링 시간(T)만큼 지연시킨 입력신호를 곱하여 적분한 값으로 타이밍과 주파수 오프셋을 출력하는 것을 특징으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 방법. The low-speed transmission mode is multiplexed broadcast frame synchronization method according to the transmission mode, characterized in that for outputting a timing and frequency offset as the integrated value by multiplying the input signal delayed by a sampling period (T).
  8. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 프레임 동기화는 입력 신호의 시간 동기 및 주파수 동기를 수행하는 것을 특징으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 방법. The frame synchronization method for synchronizing the multiplexing program frame according to the transmission mode, characterized in that for performing time synchronization, frequency synchronization of the input signal.
  9. 하나의 OFDM 심볼의 길이를 시간 단위로 측정하여 데이터 전송 속도로 전송프레임을 구분하는 전송모드 감지 시스템; Transmission to separate the transmission frame length of one OFDM symbol into a data transmission rate is measured in units of time-mode detection system;
    상기 프레임 전송 속도에 따른 상기 전송 모드를 분류하여 타이밍 정보 및 주파수 오프셋을 추정하여 프레임 동기를 수행하는 동기화 시스템을 포함하여 이루어진 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 시스템. Multiplexing program frame synchronization system of the transmission mode made by estimating the timing and frequency offset information to classify the transmission mode in accordance with the frame transmission rate comprises a synchronization system that performs a frame synchronization.
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 동기화 시스템은 10. The method of claim 9, wherein the synchronization system
    상기 데이터의 전송 속도가 저속일 경우 보호구간(Guard Interval)을 이용한 순환 확장 시스템을 이용하여 프레임 동기를 수행하고, 상기 데이터의 전송 속도가 고속일 경우 훈련 심볼을 이용한 동기화 시스템을 이용하여 프레임 동기를 수행한하는 것을 특징으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 시스템. If the transmission rate of the data, the low speed to perform the frame synchronization using the cyclic extension system using a guard interval (Guard Interval) and a frame synchronization using a synchronization system using the training symbols when the transmission rate of the data high-speed multiplexing program frame synchronization system according to the transmission mode characterized in that one performs.
  11. 제 10 항에 있어서, 상기 순환 확장 시스템을 이용한 동기화 방식은 The method of claim 10, wherein the synchronization method using the cyclic extension system
    입력되는 OFDM 신호를 소정 시간 지연시킨 신호와 지연되지 않은 원래의 OFDM 신호를 곱하여 적분을 수행하고, 상기 적분된 OFDM 신호의 최대 상관 계수 값을 타이밍 정보로 사용하고 최대 위상 값을 구하여 주파수 오프셋으로 추정하여 프레임의 동기를 수행하는 것을 특징으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 시스템. The OFDM signals that are input by multiplying the predetermined time delay that signal and non-delayed original OFDM signal performs the integration, and the estimation is obtained using the maximum correlation value in the timing information, and maximum phase value of the integral OFDM signal to the frequency offset multiplexes broadcast frame synchronization system according to the transmission mode, characterized in that for performing the synchronization of the frame.
  12. 제 10 항에 있어서, 상기 훈련 심볼을 이용한 동기화 방식은 The method of claim 10, wherein the synchronization method using the training symbol
    샘플링 구간별 정합 필터 계수를 입력신호에 곱한 값들의 합을 출력하여 타이밍 정보 및 주파수 오프셋을 추정하는 것을 특징으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 시스템. Multiplexing program frame synchronization system according to the transmission mode, characterized in that outputs the sum of the values ​​obtained by multiplying the sampling period by the matched filter coefficient to the input signal to estimate the timing information and frequency offset.
  13. 제 9항에 있어서, 10. The method of claim 9,
    상기 입력된 심볼 동기는 고속퓨리에 변환(FFT)의 시작 위치와 일치시키는 것을 특징으로 하는 전송 모드에 의한 다중화 방송 프레임 동기화 시스템. The input symbol synchronization are multiplexed broadcast frame synchronization system according to the transmission mode, characterized in that to match the start position of a fast Fourier transform (FFT).
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