KR100820814B1 - 휴대용 디지털 비디오 방송 수신장치에서의 채널 추정,보상 방법 및 장치 - Google Patents

휴대용 디지털 비디오 방송 수신장치에서의 채널 추정,보상 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 채널 추정/보상 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 채널 추정 및 보상 방법의 일 예는, 이전 버스트(burst)에 대한 채널값을 저장하는 단계; 다음 시간 슬롯에 대해 분산 파일럿(scattered pilot) 위치에서의 채널값을 추정하는 단계; 상기 추정한 채널값의 평균값과 상기 저장된 이전 버스트에 대한 채널값의 최소자승에러(minimum square error; MSE)값을 구하는 단계; 상기 구한 최소자승에러(MSE)값이 기설정된 규준화(threshold)값 미만이면, 상기 저장한 이전 버스트에 대한 채널값을 이용하여 주파수 영역(frequency-domain)에서 보간(interpolation)을 수행하여 현재 채널에서의 채널값을 추정하는 단계; 및 상기 주파수 영역에서 보간을 통해 추정한 현재 채널에서의 채널값을 보상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
따라서, 본 발명에 따르면 채널 환경이 준정적인 상황에서 초기 동기화 시간을 줄여 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.
휴대용 디지털 비디오 방송 수신 장치, MSE, 보간, 선형 보간, 동기화 시간, 채널 추정, 채널 보상

Description

휴대용 디지털 비디오 방송 수신장치에서의 채널 추정, 보상 방법 및 장치{Apparatus and Method of channel estimation and compensation in Digital Video Broadcasting - Handheld a receiving set}
도 1은 본 발명에 따른 분산 파일럿의 패턴을 나타낸 도면
도 2는 본 발명에 따른 시간 영역에서의 채널 보간 과정을 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 휴대용 디지털 비디오 방송 수신장치에서의 채널 추정 및 보상기의 블럭도
도 4는 본 발명에 따른 휴대용 디지털 비디오 방송 수신장치에서의 최적 채널 추정 과정을 나타낸 순서도
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 파일럿 채널 추정부 20 : 채널 MSE 검출부
30 : 시간 영역 보간부 40 : 주파수 영역 보간부
50 : 채널 보상부
본 발명은 채널 추정 및 보상에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 휴대용 디지털 비디오 방송(Digital Video Broadcasting - Handheld) 수신장치에서 채널 추정/보상 방법 및 장치에 관한 것이다.
지상파 디지털 멀티미디어 방송의 경쟁 모델로 부상한 휴대용 디지털 비디오 방송은 전통적 의미의 방송이라고 볼 수 없는 요소가 있다.
상기 휴대용 디지털 비디오 방송은 정보를 인터넷 프로토콜(IP)에 의해 패킷으로 보내는 신호 처리 방식인 IP 데이터그램으로 전송하는 시스템이다.
지금까지의 방송이 음성과 영상 신호를 연속적으로 흘려보내는 스트리밍(streaming) 방식으로 신호를 뿌리는 것이라면, 상기 휴대용 디지털 비디오 방송은 유무선 인터넷과 같이 AV 신호를 패킷 단위로 끊어 압축한 뒤 전송하는 IP 데이터 캐스팅(IPDC) 방식을 취하고 있다.
상기 휴대용 디지털 비디오 방송은 시분할 다중화(time-slicing multiplexing) 방식을 취하고 있다. 상기 시분할 기술은 전송로의 용량을 일정한 타임 슬롯으로 쪼갠 뒤, 각 타임 슬롯에 패킷화된 방송신호를 실어 보내는 다중화 방식으로 예를 들어, 10초 짜리 신호를 압축해 3초짜리 시간 폭에 담아 전송하는데, 수신장치의 버퍼가 이렇게 전송된 압축 신호를 간직했다가 차례로 풀면서 끊김 없이 동영상으로 재생한다.
상기 시분할 기술에 대해 언급하기 전에 휴대용 디지털 비디오 방송 프로토콜의 구조를 간단하게 살펴보면 물리 계층, 데이터링크 계층, 네트웍 계층으로 구성되고, 상기 데이터 링크계층에서는 IP 데이터그램이 포함된 MPE(Multi Protocol Encapsulation) 부분 또는 더욱 강력한 수신을 위해 RS 코딩이 걸려있는 MPE-FEC 부분을 포함한다.
상기 시분할 기술은 이러한 MPE 부분을 프레임 형식으로 일괄 전송함으로써 이루어지는데, 이는 델타-t 방법을 통하여 완성된다.
상기 델타-t 방법은 하나의 버스트(MPE-FEC 프레임)에서 모든 MPE 섹션과 MPE-FEC 섹션을 다음 버스트까지의 시간을 알려줌으로써 안정적으로 다음 버스트 수신 시간을 파악하고 이를 통해 일괄적으로 버퍼(buffer)에 저장한 다음 IP 데이터그램을 수신하여 훨씬 낮은 비율(rate)로 차례로 풀면서 서비스를 재생하게 된다.
상기 휴대용 디지털 비디오 방송가 시분할 기술을 사용하는 이유는 휴대 단말기의 전력 소모를 줄이기 위해서이다. 전력 절약은 소비 전력 절감 효과를 지수로 나타낸 것으로 %로 표시하는데, 여기에는 버스트 듀레이션(burst duration), 동기화 시간(synchronization time), 델타-t 잡음(delta-t jitter) 등이 관계된다.
상기에서 버스트 듀레이션은 버스트가 전송되는 시간을 의미하며, 상기에서 동기화 시간은 RF에서 수신된 데이터를 복조(demodulation)하여 IP 데이터그램을 얻어 내기까지의 시간을 의미하며, 상기에서 델타-t 잡음은 다음 버스트까지의 시간을 나타내는 델타-t가 실제로 버스트를 수신할 때 다양한 경로(multipath)에 의해서 변할 수 있는데, 이 변동량을 나타낸다.
상기 휴대용 디지털 비디오 방송의 시분할을 통해 전력 소모(power consumption)를 획기적으로 줄여 휴대용으로 적합한 목적을 이루었지만 대기 시간(off time)이 늘어나는 단점이 생겼다.
일반적으로, 대기 시간이 대략 6초 정도가 나오는데 이 정도의 대기 시간은 서비스 이용자가 참을 수 없는 시간인 것으로 판단된다.
상기 대기 시간을 줄이기 위해서는 하나의 버스트를 전송할 때의 비트 전송율인 버스트 대폭과 기본 스트림(stream)에 요구되는 평균 비트 전송율인 컨스턴트 대폭(constant bandwidth)이 고정되어 있다고 가정할 경우 하나의 버스트에서 네트웍 계층의 전체 비트 크기인 버스트 사이즈(burst size)를 줄이면 되는데, 상기 버스트 사이즈를 줄일 경우 전력 절약 효과가 떨어지는 단점이 생긴다.
상기 전력 절약 효과는 대기 시간을 길게 할 경우에는 동기화 시간에 그리 민감하지 않은데 비해, 대기 시간을 짧게 할 경우에는 동기화 시간에 민감해지고 이러한 동기화 시간이 길면 길수록 전력 절약 효과가 상당폭 떨어지게 되는 문제점이 있었다.
이에 따라 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 디지털 방송에서 채널의 환경이 준정적(quasi-static)인 상황이면, 수신 장치 내 등화기의 채널 파라미터를 적절히 설정하여 초기 동기화 시간을 줄일 수 있는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
따라서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 채널 추정 및 보상 방법의 일 예는, 이전 버스트(burst)에 대한 채널값을 저장하는 단계; 다음 시간 슬롯에 대해 분산 파일럿(scattered pilot) 위치에서의 채널값을 추정하는 단계; 상기 추정한 채널값의 평균값과 상기 저장된 이전 버스트에 대한 채널값의 최소자승에러(minimum square error; MSE)값을 구하는 단계; 상기 구한 최소자승에러(MSE)값이 기설정된 규준화(threshold)값 미만이면, 상기 저장한 이전 버스트에 대한 채널값을 이용하여 주파수 영역(frequency-domain)에서 보간(interpolation)을 수행하여 현재 채널에서의 채널값을 추정하는 단계; 및 상기 주파수 영역에서 보간을 통해 추정한 현재 채널에서의 채널값을 보상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 채널 추정 및 보상 장치의 일 예는, 이전 버스트에 대한 채널값을 저장하는 채널 버퍼; 다음 시간 슬롯에 대해 분산 파일럿 위치에서의 채널값을 추정하는 파일럿 채널 추정부; 상기 파일럿 채널 추정부에서 추정한 채널값의 평균값과 상기 채널 버퍼에 저장된 채널값을 이용하여 현재 채널에서의 최소자승에러(MSE)값을 구하는 채널 MSE 검출부; 상기 구한 최소자승에러값이 기설정된 규준화값 미만이면, 상기 채널 버퍼에 저장된 이전 버스트에 대한 채널값을 이용하여 주파수 영역에서 보간을 수행하여 상기 현재 채널의 채널값을 추정하는 주파수 영역 보간부; 및 상기 주파수 영역에서 추정한 현재 채널의 채널값을 보상하는 채널 보상부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 채널 MSE 검출부는 상기 구한 최소자승에러(MSE)값이 기설정된 규준화값 이상이면, 상기 채널 버퍼를 리셋(reset)할 수 있다.
그리고 상기 구한 최소자승에러(MSE)값이 기설정된 규준화값 이상이면, 상기 채널 버퍼가 리셋된 후 시간 영역(time-domain)에서 보간을 수행하는 시간 영역 보간부를 더 구비할 수 있다.
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아울러, 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며 이 경우는 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재하였으므로, 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로서 본 발명을 파악하여야 됨을 밝혀 두고자 한다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현 할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
먼저, 고속의 데이터 전송에 적합한 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 대해 살펴보면, 다중 경로 페이딩(multi-path fading)을 갖는 무선 통신 채널에서 심볼(symbol) 주기가 짧은 고속 데이터 전송시, 단일 반송파 방식은 심볼 간 간섭이 더욱 심해지기 때문에 수신 단의 복잡도가 크게 증가하는 반면, 다중 반송파 방식은 데이터 전송 속도를 그대로 유지하면서 각 부반송파에서의 심볼 주기를 부반송파의 수만큼 확장시킬 수 있어 하나의 탭을 갖는 간단한 등화기(equalizer)로 다중 경로에 의한 심각한 주파수의 선택적 페이딩 채널에 잘 대처할 수 있다.
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상기 OFDM 심볼의 전송은 심볼 단위로 이루어지나 다중 경로 채널을 통해 전송되는 동안 이전 심볼에 의한 영향을 받게 되는데, 이러한 인접 심볼 간섭을 방지하기 위해 연속된 OFDM 심볼 사이에 채널의 최대 지연 확산보다 긴 보호 구간(guard interval)을 삽입한다.
상기 OFDM 심볼의 주기는 실제 데이터가 전송되는 유효 심볼 주기와 보호 구간의 합이 되며, 수신 단에서는 보호 구간을 제거한 후 유효 심볼 주기 동안의 데이터를 취하여 복조를 수행한다.
상기 보호 구간에는 부반송파의 지연에 의해 발생할 수 있는 직교성의 파괴를 방지하기 위해 심볼 구간의 마지막 부분의 신호를 복사하여 삽입하게 되며 이를 CP(cyclic prefix)라 한다.
상기 OFDM 방식에서는 상기 인접 심볼 간 간섭뿐만 아니라 OFDM 주파수 스펙트럼에서는 인접 채널에 영향을 주는 인접 채널 간 간섭도 발생한다.
그러나 상기 OFDM 방식은 서로 다른 송신기에서 전송한 동일 신호가 특정한 시간 지연을 두고 수신될 경우 두 신호의 합은 서로 간섭을 주지 않으므로 적은 전력으로 다수의 방송국을 이용하는 단일 주파수 망(single frequency network) 구성에 용이한 장점이 있다.
시변 페이딩 채널에서 분산 파일럿을 가진 각 심볼에 대하여 주파수 영역에서 보간을 수행한 후 각 부반송파에 대해 시간 영역에서의 보간을 수행하는 1차원 채널 추정 기법에 비하여 시간과 주파수 영역에서 동시에 보간하는 2차원 채널 추정 기법은 계산량이 많이 요구되지만 더욱 정확히 추정할 수 있다.
그러나 채널 환경이 급격히 변화하면 한 OFDM 심볼 구간 내에서도 채널이 변화하여 인접 채널 간 간섭을 발생하여 성능을 크게 열화 시킬 수 있다.
이러한 시변 다중 경로 채널에서 발생하는 채널의 시변 효과를 보상하기 위하여 OFDM 심볼 주기 동안 채널의 변화에 따른 채널의 상태를 체크(check)하여 추정하는 방법에 대해 살펴본다.
이하 본 발명에 따른 휴대용 디지털 비디오 방송 수신장치에서의 채널 추정 및 보상 방법에 대해 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 분산 파일럿의 패턴을 나타낸 도면이다.
도 1에서 가로축은 주파수 영역을, 세로축은 시간 영역에서의 OFDM 심볼을 나타낸다. 그리고 도 1의 각 행은 각각 1개의 OFDM 심볼을 나타낸다.
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휴대용 디지털 비디오 방송은 주파수 영역에서 일정한 패턴의 분산 파일럿이 배치되어 있으며, 상기 분산 파일럿을 이용하여 채널 추정을 수행한다.
상기 분산 파일럿은 송, 수신단에서 서로 알고 있는 PRBS(pseudo random binary sequences)로 이루어져 있으며, 데이터 신호에 비해 4/3배 큰 전력으로 전송되어 수신 단에서 상기 전송된 데이터 신호를 복호 한다.
상기 분산 파일럿을 주파수 영역에서 보면, 분산 파일럿은 하나의 OFDM 심볼에서 12개마다 반복되는 구조이며, 뒤따르는 OFDM 심볼에서는 이전 OFDM 심볼에 비해 오른쪽으로 3칸 비껴있는 구조이다. 따라서 분산 파일럿은 특정 OFDM 심볼에서 뒤따르는 4개의 OFDM 심볼 마다 반복되는 패턴을 가진다.
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상기 주파수 영역에 위치한 분산 파일럿 간의 거리는 채널에서 추정 가능한 고스트의 지연 범위를 결정하게 된다.
도 2는 본 발명에 따른 시간 영역에서의 채널 보간 과정을 나타낸 도면이다.
상기 연속된 4개의 OFDM 심볼에 대해 시간 영역에서 선형 보간을 수행하면 주파수 영역에서 위치한 분산 파일럿 간의 거리가 1/4로 줄어들게 된다.
또한, 상술한 것과 같이 시간 영역에서 선형 보간이 이루어지면 시변 채널(time-varing channel)에 대한 적응적인 채널 추정이 가능하게 된다.
따라서 채널 추정을 수행함에 있어 먼저 시간 영역에서 1차 선형 보간을 통해 채널 추정을 수행하고, 상기 1차 선형 보간된 분산 파일럿을 다시 주파수 영역에서 2차 선형 보간을 수행한다.
상기 선형 보간의 차수를 증가할수록 더욱 최적의 성능을 얻을 수 있으나, 채널 버퍼에 저장해야 할 OFDM 심볼의 수가 그만큼 증가하여 채널 추정의 복잡도가 증가한다.
따라서 상술한 바와 같이 동일한 분산 파일럿 패턴을 가지는 4개의 OFDM 심볼마다 선형 보간을 통하여 시간 영역에서의 분산 파일럿 위치에서 채널 값을 추정한다.
본 발명에 따라 등화기가 추정을 시작한 후 분산 파일럿 위치에서 채널 값을 추정하여 채널 버퍼에 저장을 하고 이후 5번째로 수신되는 자신과 동일한 패턴의 OFDM 심볼에 대해서 선형 보간을 수행하게 된다.
즉, 5번째 OFDM 심볼의 분산 파일럿 위치에서부터 채널 업데이트가 시작이 되고, 채널의 보상은 7번째 OFDM 심볼이 수신되어 선형 보간이 되면 전 대역의 채널에 대한 추정이 끝나게 되므로 채널 값의 결과가 나오기 시작한다.
이때, 상기 처음으로 추정된 채널 값은 4번째 수신된 심볼에 대한 추정 값이 된다.
상술한 것과 같이 시간 영역에서 1차 선형 보간을 통해 채널값을 추정하여 채널 버퍼에 저장을 한다.
상기 시간 영역에서 보간된 분산 파일럿은 등화기의 주파수 영역의 보간을 위한 데이터로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 미세 심볼 옵셋의 추정에도 사용할 수 있다.
상기 추정된 분산 파일럿은 IFFT(inverse fast fourier transform)를 이용한 시간 영역의 채널의 임펄스 응답(impluse response)을 통하여 심볼 옵셋을 추정하여 등화기와 공유함으로써 전체 수신장치의 복잡도를 줄일 수 있다.
주파수 영역에서는 상기 시간 영역에서 1차로 선형 보간된 분산 파일럿을 다시 2차 선형 보간을 통해 채널을 추정하게 되는데, 상기 주파수 영역에서의 채널의 추정 성능이 곧, 페이딩에 대한 등화기의 강건도를 결정하게 되므로 우수한 추정기가 필요하다.
상기 주파수 영역에 대한 2차 선형 보간으로 저역 통과 필터(low pass filter)를 이용한 채널 추정의 경우 64 탭 이상을 사용하게 될 경우 분산 파일럿 패턴으로 추정할 수 있는 이상적인 성능에 근접하게 되어 우수한 추정 성능을 보이게 된다.
휴대용 디지털 비디오 방송의 시분활 다중화가 이루어질 경우 수신장치의 전송 효율과 전력 소모를 줄이기 위해서는 상술한 바와 같이 동기화 시간을 줄여야 한다.
종래의 휴대용 디지털 비디오 방송의 수신장치의 경우 정확한 채널 추정을 위해서는 200 ~ 250 ms 이내의 동기화 시간을 요구하고 있으나, 버스트 사이즈(burst size)가 작은 경우 대기 시간(off-time)이 줄어 들때 상기 절대적인 동기화 시간은 전력 절약 측면에서 이점으로 작용할 수 없다.
따라서 현재의 채널의 상태를 수신장치에서 측정하여 반영을 한다면 채널에 적응적인(adaptive) 동기화 시간을 얻을 수 있을 것이다.
예를 들어, 무선 랜과 같은 환경에서는 수신장치의 이동성이 크지 않으며 이때의 채널 상태는 준정적인(quasi-static) 채널 환경을 유지할 것이다. 이것은 이전 버스트 시간 동안 유지했던 동기에 관련된 파라미터 값이 크게 변화되지 않는다는 것을 의미한다.
따라서 상기 채널에 대한 초기 획득 모드는 준정적인 상황에서 중복적이며, 상기 수신장치는 이전 버스트의 값을 반영하여 채널 파라미터에 대한 추적 모드를 바로 수행하면 될 것이다.
도 3은 본 발명에 따라 구성한 채널 추정 및 보상기의 블럭도의 일 예를 도시한 것이다. 본 발명에 따른 상기 채널 추정 및 보상기는 파일럿 채널 추정부(10), 채널 MSE 검출부(20), 시간 영역 보간부(30), 주파수 영역 보간부(40), 채널 보상부(50)를 구비할 수 있다.
상기 파일럿 채널 추정부(10)는 주파수 영역의 분산 파일럿 위치에서의 채널값을 추정하여 상기 시간 영역 보간부(30)와 채널 MSE 검출부(20)로 출력한다. 이때, 상기 분산 파일럿 위치에서의 채널값을 추정하기 위해 LS(least square) 등의 방법이 쓰일 수 있다.
일 예로, 상기 LS 방식을 이용하여 분산 파일럿 위치에서의 채널값을 추정하는 방식에 대한 수학식을 살펴보면,
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Figure 112005006124709-pat00001
상기에서
Figure 112005006124709-pat00002
값은 추정된 채널값이고,
Figure 112005006124709-pat00003
값은 이상적인 채널값이고,
Figure 112005006124709-pat00004
는 파일럿에 위치한 노이즈값이다. 또한, k값은 심볼 구간을 나타낸다.
상기 LS 방식은
Figure 112005006124709-pat00005
(알고 있는 시퀀스)를 이용하여 수신장치에서
Figure 112005006124709-pat00006
(수신한 시퀀스)를 직접 나누어 채널을 구하는 방식이다.
상기 채널 MSE 검출부(20)는 상기 수학식 1을 이용하여 추정한 채널값의 일정 심볼 구간 동안의 평균치와 채널 버퍼에 저장해 둔 이전 버스트에 대한 채널 값을 이용하여 MSE(최소 자승 에러)를 구하여 시간 영역 보간부(30)로 출력한다.
상기 MSE 값을 계산하는 수학식 2를 나타내면, 다음과 같다.
Figure 112005006124709-pat00007
상기 수학식 2는 K 심볼 구간 동안의 MSE 값을 구하는 식이다. 상기에서
Figure 112007009052535-pat00008
값은 채널 버퍼에 저장해둔 이전 버스트에 대한 채널 값이고,
Figure 112007009052535-pat00009
Figure 112007009052535-pat00010
값은 순간적인 채널의 변화로 인해 비이상적인 동작이 발생하는 것을 제거하여 채널의 업데이트(update)에 대한 신뢰성을 고려하여 K 심볼 구간 동안 추정한 채널의 평균값이고,
Figure 112007009052535-pat00011
는 파일럿에 위치하는 노이즈(noise)를 나타낸다. 또한, 상기 Pi는 i번째 분산 파일럿 위치를 나타낸다.
상기 시간 영역 보간부(30)는 상기 파일럿 채널 추정부(10)에서 전송한 채널 추정값과 상기 채널 MSE 검출부(20)에서 검출한 채널 MSE 값을 수신하여 수신장치에 설정된 규준화 값(threshold; 문턱값)과 비교하여 채널 상태를 체크하여 상기 채널 상태에 따라 1차 선형 보간을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 주파수 영역 보간부(40)는 상기 시간 영역에서 1차 선형 보간하여 추정 한 것을 2차로 주파수 영역에서 보간을 수행하는 것을 특징으로 한다.
상기 채널 보상부(50)는 상기 2차 선형 보간 후 최적의 채널을 만들기 위해 채널값을 보상하는 것을 특징으로 한다.
상술한 휴대용 디지털 비디오 방송 수신장치의 채널 추정 및 보상기에 따른 최적 채널 추정 과정을 살펴보면, 도 4는 본 발명에 따른 휴대용 디지털 비디오 방송 수신장치에서의 최적 채널 추정 과정을 나타낸 순서도이다.
먼저, 이전 버스트에 대한 채널 값을 채널 버퍼에 저장시켜 둔다(S10).
그리고 다음 시간 슬롯에 대해 상기 파일럿 채널 추정부(10)에서 수학식 1을 이용하여 분산 파일럿 위치에서의 채널 값을 추정한다(S20).
그리고 시간영역에서 1차 선형 보간을 수행하기 전에 현재 채널의 상태를 체크하는데, 상기 채널의 상태를 체크하기 위해 현재 버퍼에 저장된 이전 버스트에 대한 채널값과 K 심볼 구간 동안 추정한 채널의 평균값을 사용하여 상기 수학식 2를 이용하여 MSE 값을 구한다.
상기 구한 MSE 값과 수신장치에 설정된 규준화 값( λ : Threshold, 문턱값)을 비교하여 채널의 상태(channel state)를 체크한다(S30).
만약, 상기 구한 MSE 값이 수신장치에 설정된 규준화 값보다 적으면 채널 버퍼에 저장해둔 이전 버스트에 대한 채널값을 채널 추정값으로 그대로 반영함으로써 시간영역에서의 1차 선형 보간 절차는 프로세스 지연(process delay) 없이 채널 추정값을 추정하여 동기화 시간을 줄인다(S40).
그러나 만약 상기 수식을 이용하여 구한 MSE 값이 수신장치에 설정된 규준화 값보다 크거나 같으면 채널 버퍼에 저장되어 있는 이전 버스트에 대한 채널 추정 값을 그대로 사용할 수 없으므로, 상기 채널 버퍼를 초기화하고, 시간 영역에서의 선형 보간 절차를 수행하여 추정하여야 한다.
그러므로 이 경우에는 상기 채널을 다시 추정해야 하므로, 보간 절차를 수행함으로써 프로세스 지연이 발생하고 상술한 바와 같이 시간 영역에서 보간을 통하여 첫 번째 추정한 값이 나오려면 7 심볼의 프로세스 지연이 발생하게 된다(S50).
상술한 S40, 50 단계는 상기 S30 단계에서 비교, 판단한 채널의 상태에 따라 S40, S50 단계 중 어느 하나의 단계가 수행된다.
상술한 S40, 50 단계에서 1차로 시간 영역에 대해 선형 보간이 이루어지고 나면, 이제 주파수 영역에서 상기 시간영역에서 1차 선형 보간을 통해 주파수 영역에서의 분산 파일럿의 위치가 1/4로 줄어들었으므로 2차 선형 보간을 하여 채널을 추정하게 된다(S60).
상기 S60 단계를 거쳐 이제 추정한 채널을 최적의 채널 상태로 만들기 위해 채널을 보상한다(S70).
상기 S70 단계를 거쳐 본 발명에 따른 채널 추정 및 보상 과정을 끝이 나고 다음 과정으로 넘어간다.
상술한 본 발명에 따른 채널 추정은 주로 채널의 상태가 준정적인 상황에서 동기화 시간을 줄이는데 효과가 클 것이다.
왜냐하면, 실제로 우리가 무선랜 등을 사용 하더라도 채널 상태가 계속해서 급격히 변하기보다는 준정적인 상황이 더 많이 주어질 것이므로, 본 발명에 따르면 상술한 채널 추정 및 보상 장치를 사용하여 동기화 시간을 줄임으로써, 휴대용 디지털 비디오 방송 수신장치에 필요한 전력 절약의 효과가 있다.
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상기에서 설명한 본 발명에 따른 휴대용 디지털 방송 수신장치에서의 채널 추정 및 보상 방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 채널의 환경에 따른 등화기의 시간 영역 및 주파수 영역에 걸친 2차의 선형 보간을 통한 채널 추정 및 보상으로 최적의 채널 추정을 할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 전체적인 채널의 상태에 따라 적응적인 채널 파라미터를 설정함으로써 저전력 설계 및 초기 동기화 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.
본 발명을 상술한 실시 예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

Claims (4)

  1. 이전 버스트에 대한 채널값을 저장하는 단계;
    다음 시간 슬롯에 대해 분산 파일럿 위치에서의 채널값을 추정하는 단계;
    상기 추정한 채널값의 평균값과 상기 저장된 이전 버스트에 대한 채널값의 최소자승에러값을 구하는 단계;
    상기 구한 최소자승에러값이 기설정된 규준화값 미만이면, 상기 저장한 이전 버스트에 대한 채널값을 이용하여 주파수 영역에서 보간을 수행하여 현재 채널에서의 채널값을 추정하는 단계; 및
    상기 주파수 영역에서 보간을 통해 추정한 현재 채널에서의 채널값을 보상하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 채널 추정 및 보상 방법.
  2. 이전 버스트에 대한 채널값을 저장하는 채널 버퍼;
    다음 시간 슬롯에 대해 분산 파일럿 위치에서의 채널값을 추정하는 파일럿 채널 추정부;
    상기 파일럿 채널 추정부에서 추정한 채널값의 평균값과 상기 채널 버퍼에 저장된 채널값을 이용하여 현재 채널에서의 최소자승에러값을 구하는 채널 MSE 검출부;
    상기 구한 최소자승에러값이 기설정된 규준화값 미만이면, 상기 채널 버퍼에 저장된 이전 버스트에 대한 채널값을 이용하여 주파수 영역에서 보간을 수행하여 상기 현재 채널의 채널값을 추정하는 주파수 영역 보간부; 및
    상기 주파수 영역에서 추정한 현재 채널의 채널값을 보상하는 채널 보상부를 포함하여 구성하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 및 보상 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 채널 MSE 검출부는 상기 구한 최소자승에러값이 기설정된 규준화값 이상이면, 상기 채널 버퍼를 리셋하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 및 보상 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 구한 최소자승에러값이 기설정된 규준화값 이상이면, 상기 채널 버퍼가 리셋된 후 시간 영역에서 보간을 수행하는 시간 영역 보간부를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 채널 추정 및 보상 장치.
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