KR100860743B1 - 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋보상장치, 방법, 그 장치를 포함하는 수신기 및 그 방법을실행하기위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는기록매체. - Google Patents

직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋보상장치, 방법, 그 장치를 포함하는 수신기 및 그 방법을실행하기위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는기록매체. Download PDF

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KR100860743B1 KR1020070002519A KR20070002519A KR100860743B1 KR 100860743 B1 KR100860743 B1 KR 100860743B1 KR 1020070002519 A KR1020070002519 A KR 1020070002519A KR 20070002519 A KR20070002519 A KR 20070002519A KR 100860743 B1 KR100860743 B1 KR 100860743B1
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Abstract

본 발명은 시간동기 오프셋 보상장치 등에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼에 기초하여, 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들 간의 평균 시간동기 오프셋을 연산하는 평균 시간동기 오프셋 연산부와, 평균 시간동기 오프셋과 2개의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간차에 기초하여 송신기와 수신기의 레퍼런스 클럭 주파수 차이를 연산하는 레퍼런스 클럭 주파수 차이 연산부와, 평균 시간동기 오프셋과 상기 레퍼런스 클럭 주파수 차이에 기초하여 시간동기 오프셋을 보상하는 시간동기 오프셋 보상부를 포함한다.
이러한 본 발명에 따르면, 시간동기 오프셋을 효율적이고 간단하게 추정하고 보상함으로써, 수신기의 수신성능을 향상시키고 소모전력을 줄이는 등의 효과가 있다.
Figure R1020070002519
프레임 시간동기, 심볼 시간동기, 정수배 주파수 동기, 소수배 주파수 동기, 시간동기 오프셋

Description

직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치, 방법, 그 장치를 포함하는 수신기 및 그 방법을 실행하기위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.{TIME SYNCHRONIZATION OFFSET COMPENSATION APPARATUS, RECEIVER COMPRISING THEREOF, METHOD AND COMPUTER READABLE MEDIUM ON WHICH PROGRAM FOR EXECUTING THE METHOD IS RECORDED}
도 1은 일반적인 직교주파수분할다중화 방식 통신시스템의 송신기를 나타낸 도면.
도 2는 일반적인 직교주파수분할다중화 방식 통신시스템의 수신기를 나타낸 도면.
도 3은 도 2에 포함된 수신모뎀을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화 방식 통신시스템의 수신기를 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치를 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법을 나타낸 도면.
***** 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *****
2402: 프레임 시간 동기부 2403: 정수배 주파수 동기부
2404: 심볼 시간 동기부 2405: 소수배 주파수 동기부
2406: 시간동기 보상부 2408: 주파수 동기 보상부
4410: 시간동기 오프셋 보상장치 4411: 무선채널 효과 보상부
4412: 평균 시간동기 오프셋 연산부
4413: 레퍼런스 클럭 주파수 차이 연산부
4414: 시간동기 오프셋 보상부
본 발명은 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치, 방법, 그 장치를 포함하는 수신기 및 그 방법을 실행하기위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 관한 것이다.
일반적인 직교주파수분할다중화 방식의 통신 시스템의 구조는 도면 1 및 도면 2에 도시된 바와 같다.
도면 1을 참조하면, 송신부(100)는 신호를 발생시키는 오디오 또는 비디오 소스(110), 이것을 소스 코딩하는 A/V 엔코더(120), 무선공간에서의 신호 왜곡에 내성을 갖도록 채널코딩 및 직교주파수분할다중화 변조를 하는 송신모뎀(130), 무 선 공간에서 잘 전송되도록 주파수 변환 및 신호의 증폭을 수행하는 RF 유닛(140) 및 무선 공간으로의 효율적인 신호 발사를 하도록 하는 송신 안테나(150)로 구성된다. 도면 2를 참조하면, 수신부(200)는 공간을 날아온 RF 신호를 수신기로 효율적으로 인입시키는 수신 안테나(210), 필요한 저잡음 신호 증폭 및 주파수 변환을 수행하는 RF 유닛(220), 모뎀에서 신호처리를 위해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 ADC 유닛(230), 직교주파수분할다중화 복조 및 채널 디코딩 등의 신호처리를 수행하는 수신 모뎀(240), 오디오 또는 비디오 신호의 소스 디코딩을 수행하는 A/V 디코더(250) 및 디코딩된 오디오 또는 비디오 신호를 재생하는 오디오/비디오 플레이어(260)로 구성된다.
고정통신 또는 실시간으로 단말기의 위치가 변화하는 이동통신 환경에서 직교주파수분할다중화 방식을 사용하는 수신기의 수신 성능에 가장 많은 영향을 미치는 것이 주파수 및 시간 동기의 정확성이다.
도면 3은 기존의 주파수 및 시간 동기 회로를 포함하는 직교주파수분할다중화 방식의 개략적인 수신모뎀 구조를 나타낸 것이다.
도면 3을 참조하면, 수신 모뎀(240)의 입력으로 들어오는 신호는 먼저 데이터 버퍼(2401)에 프레임 단위로 저장된다. 이 저장된 데이터를 이용하여 프레임 시간 동기부(2402)는 입력 신호의 대략적인 시간동기를 잡고, 이 신호는 다시 정수배 주파수 동기부(2403)에서 정수배 주파수 동기를 잡는데 사용된다. 이 후에 심볼시간 동기부(2404)는 ± 1/2 샘플 이내의 정확한 시간동기를 획득하고, 시간동기 보 상부(2406)은 이렇게 얻은 시간동기 정보를 이용하여 뒤 이어서 들어오는 다음 프레임에 적용하여 정확한 프레임의 시작점을 찾게 된다. 또한 정수배 주파수 동기부(2403)에서 나오는 신호는 소수배 주파수 동기부(2405)로 들어가게 된다. 소수배 주파수 동기부(2405)는 수신기가 이동하는 환경에서 발생하는 도플러 효과로 인한 입력 캐리어 주파수 변화 및 송, 수신기의 레퍼런스 발진기 주파수의 단기 안정성(short term stability)으로 인해 발생하는 중간 주파수의 변화를 보상하기 위해 매 직교주파수분할다중화 심볼마다 적용되어 동작한다. 주파수 동기 보상부(2408)는 이렇게 매 직교주파수분할다중화 심볼 마다 얻은 소수배 주파수 동기 오프셋을 이용하여 시간동기 보상부(2406)에서 시간 동기 오프셋이 보상된 후 I&Q 복조기(2407)를 거쳐 I 신호와 Q 신호로 분리되어 들어오는 입력 데이터 신호에 대해 원하는 주파수 오프셋을 보상한다.
위에서 언급한 프레임 시간동기 및 심볼 시간동기는 송신기에서 보낸 레퍼런스 신호의 시작점을 수신기의 입력 신호 분해능(resolution)의 범위 내에서 찾는 기능을 수행하게 된다. 여기서 프레임 시간동기는 수신기의 전원을 켤때나 딥 페이딩(deep fading) 또는 쉐도우잉(shadowing)등 외부 환경의 갑작스런 변화로 입력 신호의 크기가 급격히 감소하여 동기를 놓치는 경우에 대해서만 수행된다. 하지만 수신기내에서 시간동기 획득 후에 송신기와 수신기 사이의 레퍼런스 클럭 주파수의 차이로 인해 발생하는 시간에 따라 변화하는 시간동기 오프셋을 보상하기 위해서 보통 심볼시간 동기부(2404)를 매 프레임(frame)임 마다 동작시킨다. 이로 인하여 실시간 처리를 하는 통신시스템의 경우(예를 들면, 지상용 DMB 시스템), 수신기의 연산처리 시간과 전력 소모량이 대폭 증가하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 직교주파수분할다중화 변조 방식을 사용하는 통신시스템의 수신기내에서 시간동기 획득 후에 송신기와 수신기 사이의 레퍼런스 클럭 주파수의 차이로 인한 시간에 따라 변하는 시간동기 오프셋을 효율적이고 간단하게 추정하고 보상함으로써, 수신기의 수신성능을 향상시키고 소모전력을 줄이는 것을 목적으로 한다.
또한, 시간이 지나면서 발생하는 송, 수신기의 레퍼런스 클럭의 노후로 인해 야기되는 주파수 천이(drift)로 인한 수신기 품질 저하를 쉽게 보상함으로써 수신기의 신뢰성을 높이는 것을 목적으로 한다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치는 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼에 기초하여, 상기 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들 간의 평균 시간동기 오프셋을 연산하는 평균 시간동기 오프셋 연산부와, 상기 평균 시간동기 오프셋과 2개의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간차에 기초하여 송신기와 수신기의 레퍼런스 클럭 주 파수 차이를 연산하는 레퍼런스 클럭 주파수 차이 연산부와, 상기 평균 시간동기 오프셋과 상기 레퍼런스 클럭 주파수 차이에 기초하여 시간동기 오프셋을 보상하는 시간동기 오프셋 보상부를 포함한다.
상기 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간동기 오프셋은 하기 수식에 따라 연산되는 것이 바람직하다.
Figure 112007002207800-pat00001
,Yi(k)는 시간동기가 획득된 i번째 위상 레퍼런스 심볼의 디스크리트 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform) 값의 k번째 주파수 성분, τ(i)는 시간동기가 획득된 후에 잔류하는 수신기 입력신호의 분해능(resolution) 보다 작은 시간동기 오프셋, Yi+F(k)는 시간동기가 획득된 i번째 위상 레퍼런스 심볼에서 F갯수 만큼의 직교주파수분할다중화 심볼이 떨어진 거리에 있는 (즉, 다음 프레임내에 있는) 위상 레퍼런스 심볼의 디스크리트 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform) 값의 k번째 주파수 성분, τ(i+F)는 시간동기가 획득된 위상 레퍼런스 심볼에서 한 프레임 떨어진 위치에 있는 위상 레퍼런스 심볼이 갖는 시간동기 오프셋, N은 1개의 직교주파수분할다중화 심볼 내에 있는 샘플 포인트의 개수.
상기 수식은 상기 시간동기가 획득된 위상 레퍼런스 심볼에 이어지는 복수개의 위상 레퍼런스 심볼들에 반복 적용되는 것이 바람직하다.
상기 평균 시간동기 오프셋을 연산하기 전에, 상기 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들에 포함된 무선채널 효과를 보상하는 무선채널 효과 보상부를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 시간동기 오프셋을 직교주파수분할다중화 심볼 단위로 보상하는 것이 바람직하다.
상기 시간동기 오프셋을 직교주파수분할다중화 심볼 그룹 단위로 보상하는 것이 바람직하다.
상기 시간동기 오프셋을 프레임 단위로 보상하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법은 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼에 기초하여, 상기 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들 간의 평균 시간동기 오프셋을 연산하는 단계와, 상기 평균 시간동기 오프셋과 2개의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간차에 기초하여 송신기와 수신기의 레퍼런스 클럭 주파수 차이를 연산하는 단계와, 상기 평균 시간동기 오프셋과 상기 레퍼런스 클럭 주파수 차이에 기초하여 시간동기 오프셋을 보상하는 단계를 포함한다.
상기 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간동기 오프셋은 하기 수식에 따라 연산되는 것이 바람직하다.
Figure 112007002207800-pat00002
,Yi(k)는 시간동기가 획득된 i번째 위상 레퍼런스 심볼의 디스크리트 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform) 값의 k번째 주파수 성분, τ(i)는 시간동기가 획득된 후에 잔류하는 수신기 입력신호의 분해능(resolution) 보다 작은 시간동기 오프셋, Yi+F(k)는 시간동기가 획득된 i번째 위상 레퍼런스 심볼에서 F갯수 만큼의 직교주파수분할다중화 심볼이 떨어진 거리에 있는 (즉, 다음 프레임내에 있는) 위상 레퍼런스 심볼의 디스크리트 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform) 값의 k번째 주파수 성분, τ(i+F)는 시간동기가 획득된 위상 레퍼런스 심볼에서 한 프레임 떨어진 위치에 있는 위상 레퍼런스 심볼이 갖는 시간동기 오프셋, N은 1개의 직교주파수분할다중화 심볼 내에 있는 샘플 포인트의 개수.
상기 수식은 상기 시간동기가 획득된 위상 레퍼런스 심볼에 이어지는 복수개의 위상 레퍼런스 심볼들에 반복 적용되는 것이 바람직하다.
상기 평균 시간동기 오프셋을 연산하기 전에, 상기 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들에 포함된 무선채널 효과를 보상하는 단계를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 시간동기 오프셋을 직교주파수분할다중화 심볼 단위로 보상하는 것이 바람직하다.
상기 시간동기 오프셋을 직교주파수분할다중화 심볼 그룹 단위로 보상하는 것이 바람직하다.
상기 시간동기 오프셋을 프레임 단위로 보상하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에는 본 발명에 따른 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있다.
본 발명에 따른 수신기는 본 발명에 따른 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치를 포함한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 예를 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화 방식 통신시스템의 수신기(400)를 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치(4410)와 이를 포함하는 수신모뎀(440)을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 송신기에서 보낸 래퍼런스 신호의 시작점을 찾기 위해 프레임 시간동기, 정수배 주파수 동기, 심볼 시간동기 기능이 수행되면 ± 1/2 샘플 이내에서 정확히 시간동기가 획득된다. 하지만 송신기와 수신기 사이의 레퍼런스 클럭 주파수의 차이로 인해 시간이 흐름에 따라 시간동기 오프셋이 발생하고 그 크 기가 증가하는 현상이 발생하며 이것은 수신 성능을 저하시키는 역할을 한다. 따라서 도면 5에 도시된 바와 같이, 시간동기 오프셋 보상장치(4410)를 부가함으로써, 위상 레퍼런스 심볼을 사용하여 시간동기 오프셋을 추정하고 그 추정된 시간동기 오프셋을 이용하여 실제 데이터를 싣고 있는 직교주파수분할다중화 심볼을 구성하는 샘플값의 시간동기 오프셋을 보상하게 된다.
본 발명은 위상 레퍼런스 심볼을 전송하는 직교주파수분할다중화 변조 방식을 사용하는 모든 통신시스템 수신기에 적용될 수 있지만 여기서는 설명의 편의를 위해 이동 방송 시스템인 지상파 DMB 수신기를 예로 들어 설명한다. 전송 모드 1을 사용하는 지상파 DMB 시스템의 경우, 전송의 기본 단위는 길이가 96ms를 갖는 프레임이며, 한 프레임 내에는 처음에 Null 심볼과 직교주파수분할다중화 심볼인 위상 레퍼런스 심볼이 한 개로 구성된 동기 채널이 있고, 나머지 75개의 직교주파수분할다중화 심볼로 구성된 데이터 채널이 있다. 그리고 한 개의 직교주파수분할다중화 심볼은 길이가 1.246ms이며 2,552개의 데이터 샘플로 구성되어 있다. 또한 한 개의 직교주파수분할다중화 심볼은 1536개의 서브캐리어를 갖고 있으며 서브캐리어 간격은 1kHz이다. 따라서 지상파 DMB 시스템의 경우 96ms의 프레임 마다 위상 레퍼런스 심볼이 한 개씩 전송되며, 이 위상 레퍼런스 직교주파수분할다중화 심볼은 1536개의 서브캐리어상에 이미 수신기에게 알려진 정보를 싣고 있으므로 수신기에서는 보통 이것을 채널 추정이나 보상 및 수신기 동기 획득용으로 주로 사용한다. 본 발명에서는 이 위상 레퍼런스 심볼을 이용하여 송신기와 수신기 사이의 레퍼런스 클럭 주파수의 차이로 인해 발생하는 시간에 따라 변화하는 시간동기 오프셋을 추정하고 보상한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치(4410)를 보다 상세히 설명한다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치(4410)는 무선채널 효과 보상부(4411)와, 평균 시간동기 오프셋 연산부(4412)와, 레퍼런스 클럭 주파수 차이 연산부(4413) 및 시간동기 오프셋 보상부(4414)를 포함한다.
무선채널 효과 보상부(4411)는 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들에 포함된 무선채널 효과를 보상한다. 즉, 시간동기 보상부(2406)에서 출력된 데이터 프레임 내에 있는 시간동기가 맞추어진 위상 레퍼런스 심볼과 그 다음 몇 개의 프레임에 있는 시간동기 오프셋을 갖고 있는 몇 개의 위상 레퍼런스 심볼에 포함된 무선채널 효과를 보상한다. 사용할 위상 레퍼런스 심볼에 포함된 무선채널 효과를 보상하는 이유는 내재된 무선 채널 효과가 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간동기 오프셋 양을 추정하는데 큰 오차를 제공하기 때문이다.
평균 시간동기 오프셋 연산부(4412)는 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼에 기초하여, 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들 간의 평균 시간동기 오프셋을 연산한다. 시간동기가 맞추어진 위상 레퍼런스 심볼과 그 다음 프레임에 있는 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간동기 오프셋은 다음 수학식 1을 사용 하여 연산하는 것이 바람직하다.
Figure 112007002207800-pat00003
,Yi(k)는 시간동기가 획득된 i번째 위상 레퍼런스 심볼의 디스크리트 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform) 값의 k번째 주파수 성분, τ(i)는 시간동기가 획득된 후에 잔류하는 수신기 입력신호의 분해능(resolution) 보다 작은 시간동기 오프셋, Yi+F(k)는 시간동기가 획득된 i번째 위상 레퍼런스 심볼에서 F갯수 만큼의 직교주파수분할다중화 심볼이 떨어진 거리에 있는 (즉, 다음 프레임내에 있는) 위상 레퍼런스 심볼의 디스크리트 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform) 값의 k번째 주파수 성분, τ(i+F)는 시간동기가 획득된 위상 레퍼런스 심볼에서 한 프레임 떨어진 위치에 있는 위상 레퍼런스 심볼이 갖는 시간동기 오프셋, N은 1개의 직교주파수분할다중화 심볼 내에 있는 샘플 포인트의 개수를 나타낸다. 수학식 1을 시간동기를 맞춘 위상 레퍼런스 심볼을 기준으로 뒤 이어 오는 몇 개의 위상 레퍼런스 심볼에 반복 적용하여 원하는 평균 시간동기 오프셋 양을 결정한다.
레퍼런스 클럭 주파수 차이 연산부(4413)는 평균 시간동기 오프셋과 2개의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간차에 기초하여 송신기와 수신기의 레퍼런스 클럭 주파수 차이를 연산한다. 이를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다. 즉, 위에서 구한 두 개의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 평균 시간동기 오프셋과 두 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간을 이용하여 송, 수신 레퍼런스 클럭 주파수의 차이를 계산한다. 일반적으로 송신기에서 사용되는 레퍼런스 클럭은 매우 정확하고 안정적인 것을 사용하지만 수신기에서 사용되는 레퍼런스 클럭은 수신기 가격 및 크기 문제로 인해 송신기에서 사용되는 것에 비해 정밀도나 안정성이 별로 좋지 않다. 하지만 낮은 주파수 정밀도로 인해 수신기 레퍼런스 클럭의 절대 주파수 값은 기준 값에서 틀어져 있기 하지만 그 값이 평균적으로 계속해서 변하지는 않는다. 따라서 송, 수신 레퍼런스 클럭 주파수 차이 연산부(4413)에서 구한 평균 동기시간 오프셋은 재 측정없이 상당한 수의 프레임에 적용하여 사용할 수 있다.
시간동기 오프셋 보상부(4414)는 평균 시간동기 오프셋과 레퍼런스 클럭 주파수 차이에 기초하여 시간동기 오프셋을 보상한다. 시간동기 오프셋은 1) 직교주파수분할다중화 심볼 단위, 2)직교주파수분할다중화 심볼 그룹 단위, 3) 프레임 단위로 보상될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법은 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들에 포함된 무선채널 효과를 보상하는 단계(6411)와, 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼에 기초하여, 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들 간의 평균 시간동기 오프셋을 연산하는 단계(6412)와, 평균 시간동기 오프셋과 2개의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간차에 기초하여 송신기와 수신기의 레퍼런스 클럭 주파수 차이를 연산하는 단계(6413) 및 평균 시간동기 오프셋과 상기 레퍼런스 클럭 주파수 차이에 기초하여 시간동기 오프셋을 보상하는 단계(6414)를 포함한다.
이러한 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법에 대한 설명은 앞서 상세히 설명한 본 발명의 일 실시 예에 따른 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치에 대한 설명으로 대체한다.
이상에서 보는 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 직교주파수분할다중화 변조 방식을 사용하는 통신시스템의 수신기내에서 시간동기 획득 후에 송신기와 수신기 사이의 레퍼런스 클럭 주파수의 차이로 인한 시간에 따라 변하는 시간동기 오프셋을 효율적이고 간단하게 추정하고 보상함으로써, 수신기의 수신성능을 향상시키고 소모전력을 줄이는 효과가 있다.
또한, 시간이 지나면서 발생하는 송, 수신기의 레퍼런스 클럭의 노후로 인해 야기되는 주파수 천이(drift)로 인한 수신기 품질 저하를 쉽게 보상함으로써 수신기의 신뢰성을 높이는 효과가 있다.

Claims (16)

  1. 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼에 기초하여, 상기 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들 간의 평균 시간동기 오프셋을 연산하는 평균 시간동기 오프셋 연산부;
    상기 평균 시간동기 오프셋과 2개의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간차에 기초하여 송신기와 수신기의 레퍼런스 클럭 주파수 차이를 연산하는 레퍼런스 클럭 주파수 차이 연산부;
    상기 평균 시간동기 오프셋과 상기 레퍼런스 클럭 주파수 차이에 기초하여 시간동기 오프셋을 보상하는 시간동기 오프셋 보상부;
    를 포함하는, 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간동기 오프셋은 하기 수식에 따라 연산되는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치.
    Figure 112007002207800-pat00004
    ,Yi(k)는 시간동기가 획득된 i번째 위상 레퍼런스 심볼의 디스크리트 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform) 값의 k번째 주파수 성분, τ(i)는 시간동기가 획득된 후에 잔류하는 수신기 입력신호의 분해능(resolution) 보다 작은 시간동기 오프셋, Yi+F(k)는 시간동기가 획득된 i번째 위상 레퍼런스 심볼에서 F갯수 만큼의 직교주파수분할다중화 심볼이 떨어진 거리에 있는 (즉, 다음 프레임내에 있는) 위상 레퍼런스 심볼의 디스크리트 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform) 값의 k번째 주파수 성분, τ(i+F)는 시간동기가 획득된 위상 레퍼런스 심볼에서 한 프레임 떨어진 위치에 있는 위상 레퍼런스 심볼이 갖는 시간동기 오프셋, N은 1개의 직교주파수분할다중화 심볼 내에 있는 샘플 포인트의 개수.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 수식은 상기 시간동기가 획득된 위상 레퍼런스 심볼에 이어지는 복수개의 위상 레퍼런스 심볼들에 반복 적용되는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 평균 시간동기 오프셋을 연산하기 전에, 상기 시간동기가 획득된 프레 임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들에 포함된 무선채널 효과를 보상하는 무선채널 효과 보상부를 더 포함하는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 시간동기 오프셋을
    직교주파수분할다중화 심볼 단위로 보상하는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 시간동기 오프셋을
    직교주파수분할다중화 심볼 그룹 단위로 보상하는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 시간동기 오프셋을
    프레임 단위로 보상하는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치.
  8. 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼에 기초하여, 상기 시간동기 가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들 간의 평균 시간동기 오프셋을 연산하는 단계;
    상기 평균 시간동기 오프셋과 2개의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간차에 기초하여 송신기와 수신기의 레퍼런스 클럭 주파수 차이를 연산하는 단계;
    상기 평균 시간동기 오프셋과 상기 레퍼런스 클럭 주파수 차이에 기초하여 시간동기 오프셋을 보상하는 단계;
    를 포함하는, 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임의 위상 레퍼런스 심볼 사이의 시간동기 오프셋은 하기 수식에 따라 연산되는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법.
    Figure 112007002207800-pat00005
    ,Yi(k)는 시간동기가 획득된 i번째 위상 레퍼런스 심볼의 디스크리트 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform) 값의 k번째 주파수 성분, τ(i)는 시간동기가 획득된 후에 잔류하는 수신기 입력신호의 분해능(resolution) 보다 작은 시간동기 오프셋, Yi+F(k)는 시간동기가 획득된 i번째 위상 레퍼런스 심볼에서 F갯수 만큼의 직교주파수분할다중화 심볼이 떨어진 거리에 있는 (즉, 다음 프레임내에 있는) 위상 레퍼런스 심볼의 디스크리트 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform) 값의 k번째 주파수 성분, τ(i+F)는 시간동기가 획득된 위상 레퍼런스 심볼에서 한 프레임 떨어진 위치에 있는 위상 레퍼런스 심볼이 갖는 시간동기 오프셋, N은 1개의 직교주파수분할다중화 심볼 내에 있는 샘플 포인트의 개수.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 수식은 상기 시간동기가 획득된 위상 레퍼런스 심볼에 이어지는 복수개의 위상 레퍼런스 심볼들에 반복 적용되는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 평균 시간동기 오프셋을 연산하기 전에,
    상기 시간동기가 획득된 프레임의 위상 레퍼런스 심볼과 상기 시간동기가 획득된 프레임에 이어지는 프레임들의 위상 레퍼런스 심볼들에 포함된 무선채널 효과를 보상하는 단계를 더 포함하는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 시간동기 오프셋을
    직교주파수분할다중화 심볼 단위로 보상하는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 시간동기 오프셋을
    직교주파수분할다중화 심볼 그룹 단위로 보상하는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 시간동기 오프셋을
    프레임 단위로 보상하는, 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법.
  15. 제8 항의 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상방법을 실행하기 위한 프로그램이 기록된, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체.
  16. 제1 항의 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋 보상장치 를 포함하는 수신기.
KR1020070002519A 2007-01-09 2007-01-09 직교주파수분할다중화 심볼 복조를 위한 시간동기 오프셋보상장치, 방법, 그 장치를 포함하는 수신기 및 그 방법을실행하기위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는기록매체. KR100860743B1 (ko)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101028610B1 (ko) 2008-12-30 2011-04-11 엘지에릭슨 주식회사 이동통신 시스템의 기지국간 동기 획득 방법
KR102629659B1 (ko) 2022-09-27 2024-01-29 주식회사 잔메디텍 2선식 전원 공급 시스템 및 이를 포함하는 스마트 스위치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101016946B1 (ko) * 2008-12-16 2011-02-28 한국과학기술원 Ｔ―ｄｍｂ 수신 장치 및 그 동작 방법
US20140324930A1 (en) * 2013-04-29 2014-10-30 SpeakerBlast Technologies, Inc. System and method for synchronized file execution across multiple internet protocol devices
US10247969B1 (en) * 2018-06-21 2019-04-02 PsiQuantum Corp. Photon sources with multiple cavities for generation of individual photons
US10999116B1 (en) * 2019-10-17 2021-05-04 Sirius Xm Radio Inc. Dynamic trigger compensation in OFDM systems

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001285239A (ja) 2000-03-29 2001-10-12 Clarion Co Ltd ピーク検出回路
JP2003333011A (ja) 2002-05-16 2003-11-21 Japan Telecom Co Ltd シンボルタイミング同期装置およびシンボルタイミング同期方法
JP2004214962A (ja) 2002-12-27 2004-07-29 Sony Corp Ｏｆｄｍ復調装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6151295A (en) * 1998-02-26 2000-11-21 Wavesat Telecom Inc. OFDM receiving system
JP4070763B2 (ja) * 2004-11-24 2008-04-02 富士通株式会社 Ａｔｍ装置間通信支援システム、データ送信支援装置、データ送信方法、およびコンピュータプログラム

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001285239A (ja) 2000-03-29 2001-10-12 Clarion Co Ltd ピーク検出回路
JP2003333011A (ja) 2002-05-16 2003-11-21 Japan Telecom Co Ltd シンボルタイミング同期装置およびシンボルタイミング同期方法
JP2004214962A (ja) 2002-12-27 2004-07-29 Sony Corp Ｏｆｄｍ復調装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101028610B1 (ko) 2008-12-30 2011-04-11 엘지에릭슨 주식회사 이동통신 시스템의 기지국간 동기 획득 방법
KR102629659B1 (ko) 2022-09-27 2024-01-29 주식회사 잔메디텍 2선식 전원 공급 시스템 및 이를 포함하는 스마트 스위치

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