KR100993745B1 - 보호 구간 상관을 사용한 멀티캐리어 수신기 내의 동기화 - Google Patents

보호 구간 상관을 사용한 멀티캐리어 수신기 내의 동기화 Download PDF

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Abstract

수신기에서 시간 추적을 수행하는 기술들이 서술된다. 최초 도달 경로 (FAP) 와 최후 도달 경로 (LAP) 는 통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 검출된다. 검출된 FAP 및 검출된 LAP 는 수집되거나 스와핑될 수도 있다. 검출된 FAP 및 검출된 LAP 에서 모호함을 해결하기 위하여, 올바르게 검출되는 FAP 와 LAP 에 대응하는 제 1 가설 및 올바르지 않게 검출되는 FAP 와 LAP 에 대응하는 제 2 가설은 평가된다. 각각의 가설에 대해, 가설화된 FAP 및 가설화된 LAP 는 검출된 FAP 및 검출된 LAP 에 기초하여 결정되고, 상관 윈도우는 가설화된 FAP 및 가설화된 LAP 에 기초하여 결정되며, 상관은 상관 윈도우를 이용하여 수행된다. 올바른 가설은 2 개의 가설에 대한 상관 결과들에 기초하여 결정된다. 수신기 타이밍은 올바른 가설에 대해서 가설화된 FAP 및 가설화된 LAP 에 기초하여 갱신되고, 복조에 의해 이용된다.
보호 구간 상관, 시간 추적, 최초 도달 경로 (FAP), 최후 도달 경로 (FAP), 상관 윈도우, 가설화된 FAP, 가설화된 LAP

Description

보호 구간 상관을 사용한 멀티캐리어 수신기 내의 동기화{SYNCHRONIZATION IN A MULTICARRIER RECEIVER WITH GUARD INTERVAL CORRELATION}
본 출원은 2005년 11월 15일자로 출원되고, 발명의 명칭이 "IMPROVED TIME TRACKING ALGORITHM VIA GUARD INTERVAL CORRELATION FOR OFDM SIGNALS" 인 미국 가출원 제 60/737,087 호를 우선권으로 주장하며, 상기 가출원은 본 출원의 양수인에게 양도되며 참조로서 본 명세서에 병합된다.
배경
I. 분야
본 개시물은 일반적으로 통신과 관련하며, 더욱 상세하게는 통신 시스템의 수신기에서 시간 추적을 수행하는 기술들에 관한 것이다.
II. 배경
직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 은 몇몇 무선 환경들에 대해서 양호한 성능을 제공할 수 있는 멀티-캐리어 변조 기술이다. OFDM 은 또한 소위 서브캐리어, 톤, 빈 등으로 불리는 다중 (K) 의 직교 주파수 서브밴드들로 전체 시스템 대역폭을 분할한다. OFDM 의 경우, 각 서브밴드는 데이터를 사용하여 변조될 수도 있는 개별 서브캐리어와 연관된다. K 개까지 변조 심볼들이 각각의 OFDM 심볼 기간에 K 개의 서브밴드들 상에서 전송될 수도 있다.
OFDM 시스템에서, 송신기는 통상 K-포인트 역고속 퓨리에 변환 (IFFT) 이나 K-포인트 역이산 퓨리에 변환 (IDFT) 을 이용하여 각각의 OFDM 심볼 기간에 대한 변조 심볼들을 시간 도메인으로 변환하여 K 개의 시간-도메인 칩들을 획득한다. 통신 채널에서 지연 확산에 대항하기 위하여, 송신기는 K 개의 칩들 중 몇몇을 반복하여 OFDM 심볼을 형성한다. 반복부는 통상 보호 구간 또는 순환 프리픽스라 칭한다. 그 보호 구간은 지연 확산에 의해 야기된 캐리어간 간섭 (Inter-Carrier interference: ICI) 및 심볼간 간섭 (Intersymbol interference: ISI) 에 대항하도록 사용되고, 그 지연 확산은 수신기에서 최초 도달 신호 경로와 최후 도달 신호 경로 간의 시간 차이이다.
수신기는 상보적인 처리를 수행하고 각각의 수신된 OFDM 심볼에서 보호 구간을 제거한다. 이후, 수신기는 K-포인트 고속 퓨리에 변환 (FFT) 이나 K-포인트 이산 퓨리에 변환 (DFT) 을 이용하여 각각의 수신된 OFDM 심볼에 대한 K 개의 시간-도메인 샘플들을 주파수 도메인으로 변환하여 K 개의 서브밴드들에 대해서 K 개의 수신된 심볼들을 획득한다. 다음으로, 수신기는 수신된 심볼들에 검출을 수행하여 송신된 변조 심볼들을 복원한다. 수신기는 통상 각각의 수신된 OFDM 심볼에 대해서 FFT 윈도우의 적절한 배치를 결정하는 시간 추적 루프를 유지한다. 이 FFT 윈도우는 어떤 샘플들이 유지되어야 하고, 어떤 샘플들이 폐기되어야 하는지를 가리킨다. 데이터 검출 성능은 FFT 윈도우의 배치에 의해 크게 영향을 받는다.
따라서, 수신기에서 시간 추적을 수행하여 FFT 윈도우의 정확한 배치를 달성하는 기술들에 대한 필요성이 있다.
개요
본 명세서에서는 수신기에서 시간 추적을 수행하는 기술들을 서술한다. 통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정은 예를 들어, 수신된 파일럿에 기초하여 유도될 수도 있다. 최초 도달 경로 (FAP: First Arriving Path) 및 최후 도달 경로 (LAP: Last Arriving Path) 는 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 검출될 수도 있다. FAP 및 LAP 는 올바르게 검출될 수도 있고, 검출된 FAP 및 LAP 는 각각 참 FAP 및 참 LAP 일 수도 있다. 그러나, 통신 채널의 지연 확산이 과도할 경우, FAP 및 LAP 는 올바르게 검출되지 않을 수도 있고, 검출된 FAP 및 LAP 는 스와핑될 수도 있으며, 각각 참 LAP 및 참 FAP 에 대응할 수도 있다.
검출된 FAP 및 LAP 에서 모호함을 해결하기 위하여, 2 개의 가설들을 평가할 수도 있다. 제 1 가설은 올바르게 검출되는 FAP 및 LAP 에 대응할 수도 있고, 제 2 가설은 올바르지 않게 검출되는 FAP 및 LAP 에 대응할 수도 있다. 각각의 가설에 대해서, 가설화된 FAP 및 LAP 는 검출된 FAP 및 LAP 에 기초하여 결정되고, 상관 윈도우는 가설화된 FAP 및 LAP 에 기초하여 결정된다. 각각의 가설에 대한 상관 윈도우는 가설화된 FAP 에 대한 보호 구간의 전부나 일부 및/또는 가설화된 LAP 에 대한 보호 구간의 전부나 일부를 커버링할 수도 있다. 각각의 가설에 대해서, 상관은 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 1 세그먼트 및 K 샘플 떨어져 있을 수도 있는 수신된 데이터의 제 2 세그먼트 간에 수행될 수도 있고, 여기서 K 는 OFDM 심볼의 유용한 부분의 지속 기간이다. 올바른 가설은 2 개의 가설들에 대한 상관 결과들에 기초하여 결정될 수도 있다. 수신기에서의 타이밍 은 올바른 가설에 대한 가설화된 FAP 및 가설화된 LAP 에 기초하여 갱신될 수도 있다. OFDM 복조는 갱신된 수신기 타이밍에 기초하여 수행될 수도 있고, 예를 들어 FFT 윈도우는 수신기 타이밍에 기초하여 정확히 배치될 수도 있다.
이하에서는, 본 발명의 다양한 양태와 실시형태를 더욱 상세하게 설명한다.
도면의 간단한 설명
본 발명의 특징 및 성질은 첨부된 도면을 참조하여 개시된 상세한 설명에서 더욱 명확히 되며, 동일한 참조 부호는 전반적으로 동일한 것으로 식별한다.
도 1 은 송신기와 수신기의 블록도를 도시한다.
도 2 는 송신기의 OFDM 변조기의 블록도를 도시한다.
도 3 은 수신기의 OFDM 복조기의 블록도를 도시한다.
도 4 는 수신기의 시간 추적 루프의 블록도를 도시한다.
도 5a 내지 도 5f 는 2 개의 예시적 채널 임펄스 응답 추정에 대한 FAP 검출 및 LAP 검출을 나타낸다.
도 6a 내지 도 6d 는 2 개의 예시적 동작 시나리오에 대한 채널 토폴로지들과 채널 임펄스 응답들을 도시한다.
도 7a 내지 도 7c 는 FAP 및 LAP 검출기에 의한 가능한 결정들을 도시한다.
도 8a 내지 도 8d 는 OFDM 심볼 데이터를 상관함으로써 FAP 및 LAP 검출에서 모호함을 해결하는 일 실시형태를 나타낸다.
도 9 는 FAP 및 LAP 모호함을 해결하도록 사용된 상관 윈도우를 도시한다.
도 10 은 검출된 FAP 및 검출된 LAP 에서의 모호함을 해결하는 프로세스를 도시한다.
도 11 은 검출된 FAP 및 검출된 LAP 에서의 모호함을 해결하는 다른 프로세스를 도시한다.
도 12 는 수신기에서 시간 추적을 수행하는 프로세스를 도시한다.
상세한 설명
"예시 (exemplary)" 이란 용어는 "실시예, 실례, 또는 설명으로서 사용하는 것" 을 의미하도록 본 명세서에서 사용된다. "예시" 로서 본 명세서에 기술된 어떤 실시형태 또는 디자인은 다른 실시형태들 또는 디자인들에 대해 선호되거나 유리한 것으로서 구성될 필요는 없다.
본 명세서에서 기술된 시간 추적 기법들은 OFDM 시스템, OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 시스템, SC-FDMA (Single-Carrier Frequency Division Multiple Access) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템에 대해서 사용될 수도 있다. OFDMA 시스템은 OFDM 을 이용한다. SC-FDMA 시스템은 IFDMA (Interleaved FDMA) 를 이용하여 시스템 대역폭에 걸쳐 분포되는 서브밴드들 상에서 송신하거나, LFDMA (Localized FDMA) 를 이용하여 인접 서브밴드들의 블록 상에서 송신하거나, EFDMA (Enhanced FDMA) 를 이용하여 인접 서브밴드들의 다수의 블록 상에서 송신할 수도 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM 으로 주파수 도메인에서 및 SC-FDMA 으로 시간 도메인에서 전송된다. SC-FDMA 심볼은 OFDM 심볼에 대한 보호 구간과 동일한 방식에서 생성되는 보호 구간을 포함한다. 명료함을 위해, 이하에서는 OFDM 기반 시스템에 대해서 시간 추적 기술들을 구체적으로 기술된다.
도 1 은 OFDM 기반 시스템 (100) 에서 송신기 (110) 및 수신기 (150) 의 블록도를 도시한다. 송신기 (110) 에서, 송신 (TX) 데이터 프로세서 (120) 는 트래픽 데이터를 프로세싱 (예를 들어, 포맷, 인코딩, 인터리브, 및 심볼 매핑) 하여 데이터 심볼들을 생성한다. 본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 데이터 심볼은 트래픽 데이터에 대한 변조 심볼이고, 파일럿 심볼은 송신기와 수신기 양자에 의해 선험적으로 (priori) 알려진 데이터인 파일럿용 변조 심볼이며, 제로 심볼은 0 인 신호 값이다.
OFDM 변조기 (130) 는 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 수신하여 각각 데이터 서브밴드들 및 파일럿 서브밴드들 상으로 멀티플렉싱하고, 이하에서 기술되는 바와 같이 OFDM 변조를 수행하며, 각각의 OFDM 심볼 기간 동안 OFDM 심볼을 제공한다. OFDM 심볼 기간은 하나의 OFDM 심볼의 지속 기간이며, 또한 심볼 기간으로 칭한다. 송신기 유닛 (132, TMTR) 는 OFDM 심볼들을 수신하고 프로세싱 (예를 들어, 아날로그로 변환, 증폭, 필터링, 및 주파수 상향변환) 하여 안테나 (134) 를 통해 수신기 (150) 에 송신되는 변조 신호를 생성한다.
수신기 (150) 에서, 안테나 (152) 는 송신기 (110) 으로부터의 변조 신호를 수신하고 수신기 유닛 (154, RCVR) 에 수신된 신호를 제공한다. 수신기 유닛 (154) 은 수신된 신호를 컨디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 주파수 하향변환, 및 디지털화) 하여 수신된 샘플들을 제공한다. OFDM 복조기 (160, Demod) 는 이하에서 서술된 바와 같이 수신된 샘플들을 프로세싱하여 각각의 OFDM 심볼 기간에서 K 개의 서브밴드들에 대한 K 개의 수신된 심볼들을 획득한다. 수신된 심볼들은 데이터 서브밴드들을 위한 수신된 데이터 심볼들과, 파일럿 서브밴드들에 대한 수신된 파일럿 심볼들을 포함한다. OFDM 복조기 (160) 는 시간 추적을 수행하여 각각의 OFDM 심볼 기간 동안 FFT 윈도우를 적절하게 배치한다. 또한, OFDM 복조기 (160) 는 채널 추정으로 수신된 데이터 심볼들에 데이터 복조/데이터 검출을 수행하여 송신기 (110) 에 의해 전송된 데이터 심볼들의 추정들인 데이터 심볼 추정들을 획득한다. 이후, 수신 (RX) 데이터 프로세서 (170) 는 데이터 심볼 추정들을 프로세싱 (예를 들어, 심볼 디매핑, 디인터리빙, 및 디코딩) 하여 디코딩 데이터를 획득한다. 일반적으로, OFDM 복조기 (160) 및 RX 데이터 프로세서 (170) 에 의한 프로세싱은 송신기 (110) 에서 각각 OFDM 변조기 (130) 및 TX 데이터 프로세서 (120) 에 의한 프로세싱과 상보적이다.
제어기/프로세서 (140 및 180) 는 각각 송신기 (110) 및 수신기 (150) 에서 다양한 프로세싱 유닛들의 동작을 제어한다. 메모리 (142 및 182) 는 각각 송신기 (110) 및 수신기 (150) 를 위한 데이터와 프로그램 코드를 저장한다.
도 2 는 도 1 의 송신기 (110) 의 OFDM 변조기 (130) 의 블록도를 도시한다. OFDM 변조기 (130) 내에서, 심볼-대-서브밴드 매핑 유닛 (210) 은 각각 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 수신하며 데이터와 파일럿을 위해 사용된 서브밴드들로 데이터 심볼들 및 파일럿 심볼들을 매핑하고, 사용되지 않은 서브밴드들에 제로 심볼들을 매핑하며, K 개의 전체 서브밴드들에 K 개의 송신 심볼들을 제공한다. 각각의 송신 심볼은 각각의 OFDM 심볼 기간에서 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 또는 제로 심볼일 수도 있다. 각각의 OFDM 심볼 기간 동안, 유닛 (212) 은 K-포인트 IFFT/IDFT 로 K 개의 송신 심볼들을 시간 도메인으로 변환하여 K 개의 시간-도메인 칩들을 포함하는 변환 심볼을 제공한다. 각 칩은 하나의 칩 기간에서 송신될 복소값 (complex value) 이다. 병렬-투-직렬 (P/S) 변환기 (214) 는 각각의 변환 심볼에 대한 K 개의 칩들을 직렬화한다. 이후, 보호 구간 삽입 유닛 (216) 은 각각의 변환 심볼의 일부 (또는 G 개의 칩들) 를 반복하여 K+G 개의 칩들을 포함하는 OFDM 심볼을 형성한다. 각각의 OFDM 심볼은 보호 구간 동안 유용한 부분에 대한 K 개의 칩과 보호 구간에 대한 G 개의 칩들을 포함한다. 보호 구간은 통신 채널에서 지연 확산에 의해 야기된 ISI 및 ICI 에 대항하도록 사용된다. 보호 구간의 길이, G 는 보통 이동 속도에서 수신기가 ISI 및 ICI 에 빠지지 않고 견딜 수 있는 최대 지연 확산으로 결정한다.
도 3 은 도 1 의 수신기 (150) 에서의 OFDM 복조기 (160) 의 일 실시형태의 블록도를 도시한다. OFDM 복조기 (160) 내에서, 프리-프로세서 (310) 는 수신기 유닛 (154) 으로부터의 수신된 샘플들을 프로세싱하여 입력 샘플들을 제공한다. 프리-프로세서 (310) 는 자동 이득 제어 (AGC), 타이밍 획득, 필터링, 샘플 레이트 변환, 직류 전류 (DC) 옵셋 제거, 주파수 에러 추정과 제거, 및/또는 다른 기능들을 수행할 수도 있다. 유닛 (312) 은 FFT 시작 포인터에 기초하여 각각의 수신된 OFDM 심볼에서 보호 구간을 제거하고, 그 OFDM 심볼에 대한 K 개의 입력 샘플들을 제공한다. FFT 시작 포인터는 각각의 수신된 OFDM 심볼에 대한 FFT 윈도우의 배치를 제어한다.
각각의 수신된 OFDM 심볼에 대해서, 유닛 (314) 은 K 개의 입력 샘플들에 K-포인트 FFT/DFT 를 수행하고, K 개의 전체 서브밴드들에 대한 K 개의 주파수-도메인 수신된 심볼들을 제공한다. 채널 추정기 (318) 는 수신된 파일럿 심볼들에 기초하여 채널 추정을 유도한다. 채널 추정은 시간-도메인 채널 임펄스 응답 추정 및/또는 주파수-도메인 채널 주파수 응답 추정일 수도 있다. 데이터 복조기 (316) 는 채널 추정으로 수신된 데이터 심볼들에 데이터 복조/데이터 검출을 수행하여 데이터 심볼 추정들을 제공한다.
시간 추적 루프 (320) 는 이하에서 기술되는 바와 같이 시간 추적을 수행하고, 각각의 수신된 OFDM 심볼에 대한 타이밍을 결정하며, FFT 시작 포인터를 제공한다. 단순화를 위해 도 3 에 도시되지는 않았지만, OFDM 복조기 (160) 는 프레임 검출, 프레임 동기화, 주파수 추적, 및/또는 다른 기능들을 위한 프로세싱 유닛들을 포함할 수도 있다.
OFDM 복조기 (160) 내의 채널 추정기 (318), 시간 추적 루프 (320), 및 다른 유닛들은 샘플 레이트에서 프로세싱을 수행할 수도 있다. 또한, 이들 유닛들은 계산 복잡도를 줄이기 위하여 샘플들을 데시메이팅 (decimate) 하고 낮은 레이트에서 처리를 수행할 수도 있다. 또한, 이들 유닛들은 더 나은 분해능을 달성하기 위하여 수신된 신호를 오버샘플링하고 높은 레이트에서 처리를 수행할 수도 있다. 명료함을 위해, 이하의 설명은 샘플 레이트에서 처리하는 것으로 가정하고, 다양한 양, 상수, 및 임계값은 샘플 레이트 처리를 위해서 주어진다.
수신기는 다양한 방식들과 송신기에 의해 전송된 다양한 형태의 정보에 기초 하여 시간 추적을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 송신기는 K 개의 전체 서브밴드들 전역에 균일하게 분포되는 N 개의 서브밴드들 상에서 파일럿을 송신할 수도 있고, 여기서 1 < N < K 이다. 이 수신기는 파일럿을 포함한 OFDM 심볼을 수신하고, 보호 구간을 제거하며, 수신된 OFDM 심볼의 유용한 부분에 K-포인트 FFT/DFT 를 수행하여 N 개의 파일럿 서브밴드들에 대한 N 개의 수신된 파일럿 심볼들을 획득할 수도 있다. 이후, 수신기는 N 개의 수신된 파일럿 심볼들에 대한 변조를 제거하여 N 개의 채널 이득들을 획득할 수도 있고, N 개의 채널 이득들에 N-포인트 IFFT/IDFT 를 수행하여 N 개의 채널 탭들을 포함한 채널 임펄스 응답 추정을 획득할 수도 있으며, 여기서 채널 탭은 hn 으로 표시될 수도 있다 (n = 0, ..., N-1). 또한, 수신기는 알려진 다른 방식들로 채널 임펄스 응답 추정을 유도할 수도 있다. 이하에서 기술되는 일 실시형태에서, 수신기는 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 시간 추적을 수행한다.
도 4 는 도 3 의 시간 추적 루프 (320) 의 일 실시형태의 블록도를 도시한다. 시간 추적 루프 (320) 내에서, 유닛 (410) 은 채널 추정기 (318) 로부터 채널 임펄스 응답 추정에 대한 N 개의 채널 탭들을 수신하고, 각각의 채널 탭의 크기의 제곱을 계산한다. 또한, 유닛 (410) 은 다수의 심볼 기간들을 통해 채널 탭들의 크기의 제곱들을 필터링할 수도 있다. 유닛 (410) 은 N 개의 채널 탭들에 대해서 N 개의 (필터링된 또는 필터링되지 않은) 크기의 제곱 값들을 포함한 채널 전력 프로파일을 제공한다. 검출기 (412) 는 이하에서 기술되는 바와 같이, 채널 전력 프로파일에 기초하여 최초 도달 경로 (FAP) 와 최후 도달 경로 (LAP) 를 검출하여 검출된 FAP 와 LAP 를 제공한다. 유닛 (414) 는 검출 FAP 와 LAP 에서 모호함을 해결하여 출력 FAP 및 LAP 를 제공한다. 질량 중심 검출기 (416) 는 출력 FAP 와 LAP 에 기초하여 채널 출력 프로파일의 질량 중심을 결정한다. 가산기 (418) 는 검출된 질량 중심에서 타이밍 타깃을 차감하여 타이밍 에러를 제공한다. 타이밍 타깃은 FFT 윈도우에 대한 타깃 위치이며, 프로그램 가능한 값일 수도 있다. 타이밍 에러는 검출된 질량 중심과 FFT 윈도우에 대한 타깃 위치 간의 에러를 나타낸다.
루프 필터 (420) 는 타이밍 에러를 필터링하여 타이밍 조정을 제공한다. 도 4 에 도시된 실시형태의 경우, 루프 필터 (420) 는 1 차 저역통과 필터를 수행한다. 승산기 (422) 는 이득으로 타이밍 에러를 승산한다. 가산기 (424) 는 지연 유닛 (426) 의 출력을 승산기 (422) 의 출력에 더하여 타이밍 조정을 제공한다. 지연 유닛 (426) 은 다음번 루프 갱신을 위해 가산기 (424) 의 출력을 저장한다. 또한, 다른 디자인들 및/또는 다른 전달 함수들은 루프 필터 (420) 를 위해 사용될 수도 있다. 리미터 (430) 는 값들의 소정 범위 내로 타이밍 조정을 제한하고, 얼마나 FFT 윈도우가 이동되어야 하는지를 나타내는 전진/지연 (Adv/Ret) 출력을 제공한다. 가산기 (434) 는 지연 유닛 (436) 으로부터의 현재 FFT 시작 포인터를 전진/지연 출력에 더하여 갱신 FFT 시작 포인터를 제공한다. 지연 유닛 (436) 은 다음 루프 갱신을 위해 갱신 FFT 시작 포인터를 저장한다.
검출기 (412) 는 다양한 방식으로 FAP 와 LAP 를 검출할 수도 있다. 명 료함을 위해, 이하에서는 채널 전력 프로파일에 기초하여 FAP 와 LAP 를 검출하는 특정 방법을 설명한다. 이 방법의 경우, 슬라이딩 윈도우 내의 모든 채널 탭들의 에너지는 다음과 같이 상이한 탭 위치들에 대해서 우선 계산된다:
Figure 112008042519801-pct00001
여기서, E k 는 탭 위치 k 에서 슬라이딩 윈도우 내의 채널 탭들의 에너지이고, W 는 슬라이딩 윈도우의 폭이며, "mod N" 은 모듈로-N 연산을 표시한다.
슬라이딩 윈도우 폭은 채널 임펄스 응답 추정의 길의 반 이하, 즉 W ≤ N/2 이도록 선택될 수도 있다. 채널 임펄스 응답 추정 길이는 통상 보호 구간 이하, 즉 N ≤ G 이다. 이것은 보호 구간이 통상 ISI 및 ICI 를 회피하기 위하여 채널 지연 확산보다 크도록 선택되기 때문이다. 식 (1) 은 반드시 채널 전력 프로파일을 가로질러 원형 방식으로 슬라이딩 윈도우를 이동시켜, 각 탭 위치 k 에 대해서, 슬라이딩 윈도우 내의 W 개의 채널 탭들의 에너지를 계산한다. 슬라이딩 윈도우는 채널 전력 프로파일의 끝에 도달 시까지 채널 전력 프로파일의 전면까지 랩 어라운딩 (wrap around) 한다.
이후, 유한 차분값은 다음과 같이 탭 에너지들에 기초하여 각 탭 위치마다 계산된다:
Figure 112008042519801-pct00002
여기서, Q 는 유한 차분 차수이고, Dn 은 탭 위치 n 마다 유한 차분값이다.
길이 2Q 인 슬라이딩 윈도우는 유한 차분값을 계산하는데 사용된다. 이 슬라이딩 윈도우는 채널 전력 프로파일을 가로질러 원형 방식으로 이동된다. 각각의 탭 위치 n 에서, 유한 차분값 Dn 은 슬라이딩 윈도우의 제 1 절반에서 결합 에너지들과 슬라이딩 윈도우의 제 2 절반에서 결합 에너지들 간의 차로서 계산된다.
FAP 와 LAP 를 검출하는데 사용된 2 개의 메트릭은 다음과 같이 탭 에너지들과 유한 차분값에 기초하여 정의될 수도 있다:
Figure 112008042519801-pct00003
Figure 112008042519801-pct00004
여기서, α1 및 α2 는 각각 FAP 와 LAP 검출을 위해 사용된 계수들이고, S FAP(k) 는 탭 위치 k 에서 FAP 검출을 위한 메트릭이며, S LAP(k) 는 탭 위치 k 에서 LAP 검출을 위한 메트릭이다.
계수 α1 은 FAP 검출의 민감도를 결정하고, FAP 가 거의-최대 축적 에너지의 영역에서 떨어지기 전에 최후의 큰 값일 때 FAP 가 검출되도록 선택될 수도 있다. 유사하게, 계수 α2 는 LAP 검출의 민감도를 결정하고, LAP 가 거의-최대 축적 에너지의 영역에서 상승하기 전에 최초의 큰 값일 때 LAP 가 검출되도록 선택될 수도 있다. 계수 α1 와 α2 는 각각 FAP 및 LAP 검출을 위해 양호한 성능을 제공하도록 선택될 수도 있고, 컴퓨터 시뮬레이션 또는 실험 측정 등에 기초하여 결정될 수도 있다.
FAP 의 위치는 다음과 같이 S FAP(k) 에 기초하여 결정될 수도 있다:
Figure 112008042519801-pct00005
여기서, FAPd 는 충분한 강도의 검출된 FAP 에 대한 인덱스이다. 식 (5) 에서, S FAP(k) 에 대한 최대값은 최초 식별되고, FAPd 는 S FAP(k) 에 대한 최대값을 산출하는 인덱스로 설정된다.
LAP 의 위치는 다음과 같이 S LAP(k) 에 기초하여 결정될 수도 있다:
Figure 112008042519801-pct00006
, 및
Figure 112008042519801-pct00007
여기서, LAPd 는 충분한 강도의 검출 LAP 에 대한 인덱스이다. 식 (6) 및 식 (7) 에서, S LAP(k) 에 대한 최소값은 최초 식별되고, S LAP(k) 에 대한 최소값을 산출하는 인덱스는 k min 으로 표시되고, LAPd 는 k min 의 오른쪽에 W-1 개의 탭 위치들로 설정된다. 식 (7) 의 mod N 연산은 0 내지 N-1 의 범위 내에 있도록 LAPd 를 제한한다. 다음의 설명에서, FAP 와 LAP 는 각각 참 FAP 및 참 LAP 를 표시하며, FAPd 와 LAPd 는 각각의 검출된 FAP 와 LAP 를 표시한다.
도 5a 내지 도 5c 는 예시적 채널 임펄스 응답 추정에 대한 FAP 와 LAP 를 도시한다. 본 실시예의 경우, 도 5a 에 도시된 바와 같이, N=16 이고, 채널 임펄스 응답 추정은 탭 위치 3 및 탭 위치 8 에서 2 개의 큰 채널 탭을 포함한다. 도 5b 는 도 5a 에 도시된 채널 임펄스 응답 추정에 대한 에너지 Ek 의 플롯 (512) 과 (W=8 및 Q=2 를 갖는) 유한 차분값 Dn 의 플롯 (514) 을 도시한다. 도 5c 는 α1 = α2 = 0.5 인 메트릭 S FAP(k) 의 플롯 (516) 과 메트릭 S LAP(k) 의 플롯 (518) 을 도시한다.
도 5b 에 도시된 바와 같이, FAP 는 에너지 E k 에 대한 플롯 (512) 에서의 하강 에지를 검출함으로써 확정될 수도 있고, 다음으로 에너지 E k 는 유한 차분값 Dn 에 대한 플롯 (514) 에서의 피크를 검출함으로써 확정될 수도 있다. Dn 에 대한 유한 차분값 연산은 잡음을 강화시킬 수도 있다. 따라서, 유한 차분값 Dn 및 에너지 E k 의 가중치 합은 메트릭 S FAP(k) 으로 사용될 수도 있다. 유사하게, LAP 는 에너지 E k 에 대한 플롯 (512) 에서의 상승 에지를 검출함으로써 확정될 수도 있고, 다음으로 에너지 E k 는 유한 차분값 Dn 에 대한 플롯 (514) 에서의 골 (trough) 을 검출함으로써 확정될 수도 있다. 잡음 강화의 효과를 완화하기 위하여, 유한 차분값 Dn 및 에너지 E k 의 가중치 합은 메트릭 S LAP(k) 으로 사용될 수도 있다. 도 5a 내지 도 5c 에서 도시된 실시예의 경우, S FAP(k) 에 대한 최대값은 인덱스 k = 3 에서 발생하고, FAP 는 FAPd = 3 에 있도록 검출된다. S LAP(k) 에 대한 최소값은 인덱스 k = 1 에서 발생하고, LAP 는 LAPd = 1+8-1=8 에 있도록 검출된다.
도 5d 내지 도 5f 는 탭 위치 3 및 13 에서 2 개의 큰 채널 탭들을 포함한 다른 예시적 채널 임펄스 응답 추정에 대한 FAP 와 LAP 검출을 도시한다. 도 5e 는 에너지 Ek 의 플롯 (522) 과 유한 차분값 Dn 의 플롯 (524) 을 도시한다. 도 5f 는 메트릭 S FAP(k) 의 플롯 (526) 과 메트릭 S LAP(k) 의 플롯 (528) 을 도시한다. 도 5d 내지 도 5f 에 도시된 실시예의 경우, S FAP(k) 에 대한 최대값은 인 덱스 k = 13 에서 발생하고, FAP 는 FAPd = 13 에 있도록 검출된다. S LAP(k) 에 대한 최소값은 인덱스 k = 12 에서 발생하고, LAP 는 LAPd = (12+8-1) mod 16 = 3 에 있도록 검출된다.
명료함을 위해, FAP 와 LAP 를 검출하는 특정 방법은 위에서 기술되었다. 이 방법은 소정 조건하에서 잘못된 FAP 및/또는 LAP 를 제공할 수도 있다. 예를 들어, 슬라이딩 윈도우 길이가 채널 지연 확산보다 작을 경우, FAP 나 LAP 중 하나에 대한 가능한 후보로서 중간 채널 경로를 선택하는 것이 가능할 수도 있다. 더욱이, 채널 경로들의 상대적 위치들 및/또는 채널 경로들의 상대적 전력들에 의존하여, W=N/2 를 갖는 본 검출 방법은 FAP 와 LAP 에 대해서 상이한 후보들을 검출할 수도 있다. FAP 와 LAP 의 잘못된 검출은 예를 들어, 이전 질량 중심이 소정 포인트 Dmid 주위에 올바르게 위치되었다고 가정함으로써 회피될 수도 있다. 이후, 현재 채널 추정에 대해서, 초기 결정은 어떤 신호 경로가 Dmid 이후에 나타나는지 여부와 어떤 신호 경로가 Dmid 이전에 오는지 여부로서 행해질 수도 있으나 보다 이전의 채널 추정으로 앨리어싱 (alias) 된다. 채널 콘텐츠가 초기뿐만 아니라 후기에 가능한 동일하게 나타나는 것으로 가정하면, 과거와 미래 간의 컷-오프 포인트는 Dmid + N/2 로서 설정될 수도 있고, 본 컷-오프 포인트 후의 임의의 채널 탭은 초기에 도달하였던 것으로 가정되고, 앨리어싱된다. 채널 콘텐츠가 Dmid+max{Δh}/2 까지만 이전에 존재 되었을 수도 있고, 여기서 Δh 는 채널 지연 확산임에 주목한다. Dmid+max{Δh}/2 와 Dmid+N/2 간의 영역은 최근의 채널 콘텐츠에 대한 탐색 영역을 나타낸다. 일반적으로, FAP 와 LAP 검출은 다양한 방식들로 수행되고 다양한 채널 조건들을 설명할 수도 있다.
식 (1) 내지 식 (7) 에서 상술된 FAP 와 LAP 검출 방법은 채널 지연 확산 Δh 가 보호 구간의 절반 이하, 즉 Δh ≤ G/2 일 때, 상대적으로 정확한 검출 FAP 와 LAP 를 제공한다. 그러나, 지연 확산이 보호 구간의 절반보다 길 때, 결정은 LAPd = FAP 및 FAPd = LAP 이도록 스와핑될 수도 있다. 따라서, 검출 FAP 는 참 FAP 이거나 참 FAP 가 아닐 수도 있고, 검출 LAP 는 참 LAP 이거나 참 LAP 가 아닐 수도 있다. FAPd 와 LAPd 결정의 정확도는 실제 채널 탭, 채널 지연 확산 및 가능한 다른 요소들에 의존한다. 따라서, FAP 와 LAP 의 정확한 검출을 달성하는 것이 바람직하다.
또한, FAP 와 LAP 는 다른 방식들로 검출될 수도 있다. FAP 와 LAP 검출을 위해 사용된 방법에도 불구하고, 검출된 FAP 와 LAP 가 올바르거나 스와핑되는지 간에 모호함이 있을 수도 있다.
FAP 와 LAP 검출 시의 모호함은 (FFT 시작 포인터에 의해 가리키는) FFT 윈도우의 시작과 그 결과의 채널 지연 프로파일 간의 관계를 활용함으로써 해결될 수도 있다. 특히, 채널 임펄스 응답 추정에서 FAP 와 LAP 의 위치들은 (1) FAP 와 LAP 에 대한 전파 지연 및 (2) FFT 윈도우의 배치에 의존한다. 이하에서는 2 개의 실시예들에 의해 이 관계를 설명한다.
도 6a 는 다수의 신호 경로들을 갖는 통신 채널을 통해 OFDM 심볼의 예시적인 송신을 도시한다. 일반적으로, 각 신호 경로는 임의의 복소 이득 (complex gain) 및 임의의 전파 지연을 갖고, 임의의 복소 이득 및 임의의 전파 지연은 채널 환경에 의해 결정된다. 단순화를 위해, FAP 와 LAP 에 대한 이득은 본 실시예에서 동일한 것으로 가정된다. 통신 채널의 지연 확산은 Δh 이며, Δh 는 FAP 와 LAP 에 대한 전파 지연들 간의 차이이다.
OFDM 심볼은 유용한 부분과 보호 구간을 포함한다. 수신기는 각 신호 경로를 통해 OFDM 의 사본을 획득한다. 각 OFDM 심볼 사본은 연관된 신호 경로에 대한 복소 이득에 의해 스케일링되고, 그 연관된 신호 경로에 대한 전파 지연에 의해 더욱 지연된다. 단순화를 위해, 도 6a 는 FAP 를 통해 최초 수신된 OFDM 심볼 사본과 LAP 를 통해 최후 수신된 OFDM 심볼 사본만을 도시한다. 최후 OFDM 심볼 사본의 시작은 최초 OFDM 심볼 사본의 시작에서 Δh 샘플만큼 지연된다. 수신된 OFDM 심볼은 수신기에서 모든 OFDM 심볼 사본들의 중첩이다.
또한, 도 6a 는 OFDM 심볼에 대한 FFT 윈도우의 배치를 도시한다. FFT 윈도우의 시작은 FFT 시작 포인터에 의해 지시된다. FFT 윈도우는 K 개의 샘플들의 폭을 갖고, 어떤 샘플들이 후속 처리를 위해 선택되는지를 결정한다. 도 6a 에 도시된 샘플에 대해서, FFT 윈도우의 시작은 FAP 에 대한 OFDM 심볼 사본의 유용한 부분에서 제 1 샘플로부터 Δ 샘플들 떨어져 있고, LAP 에 대한 OFDM 심볼 사본의 유용한 부분들에서 제 1 샘플로부터 Δ+ Δh 샘플들 떨어져 있다.
또한, 도 6a 는 수신기에서 모든 OFDM 심볼 사본들에 대해서 보호 구간에 대한 중첩 영역인 ISI/ICI-자유 영역을 도시한다. FFT 시작 포인터가 ISI/ICI-자유 영역 내에 있으면, 적당한 K 개의 샘플들은 처리를 위해 선택되고, 바람직하게는 ISI 및 ICI 와 조우하지 않는다. 시간 추적 루프 (320) 의 목적은 ISI/ICI-자유 영역 내에 FFT 시작 포인터를 유지하는 것이다.
도 6b 는 도 6a 에 도시된 예시적 송신에 대한 채널 임펄스 응답 추정을 도시한다. 통신 채널을 위한 채널 임펄스 응답 추정은 각 신호 경로에 대한 채널 탭을 포함한다. 단순화를 위해, 도 6b 는 각각 FAP 와 LAP 에 대한 Δ 와 Δ+ Δh 의 인덱스들에서 2 개의 채널 탭들을 도시한다. 각 채널 탭의 크기는 연관된 신호 경로에 대한 복소 이득에 의해 결정된다. 각 채널 탭의 위치나 인덱스는 연관된 신호 경로와 FFT 시작 포인터에 대한 전파 지연에 의해 결정된다.
도 6b 는 통신 채널에 대한 채널 지연 프로파일을 근본적으로 도시한다. 이 채널 지연 프로파일에 대해서는, FFT 시작 포인터가 원점에 매핑된다. 각 신호 경로에 대한 채널 이득은 FFT 시작 포인터와 그 신호 경로에 대한 OFDM 심볼 사본의 유용한 부분에서의 시작 샘플 간의 거리에 의해 결정된 인덱스에 맵핑된다. 채널 지연 프로파일은 채널 임펄스 응답 추정의 시작을 지시하는 정보를 포함한다.
도 6c 는 G - Δh 인 지연 확산을 갖는 다수의 신호 경로들을 이용하여 통신 채널을 통해 OFDM 심볼에 대한 다른 예시적 송신을 도시한다. 도 6c 에 도시된 실시예에서는, FFT 윈도우의 시작이 FAP 에 대한 OFDM 심볼 사본의 유용한 부분에서의 제 1 샘플로부터 Δ+ Δh 샘플들 떨어져 있고, LAP 에 대한 OFDM 심볼 사본의 유용한 부분에 대한 제 1 샘플로부터 Δ+ G 샘플들 떨어져 있다.
도 6d 는 도 6c 에 도시된 예시적 송신에 대한 채널 임펄스 응답 추정을 도시한다. 이 채널 임펄스 응답 추정은 각각 LAP 와 FAP 에 대응하는 Δ 와 Δ+ Δh 인 인덱스들에서 2 개의 탭들을 포함한다. 본 실시예에서, LAP 에 대한 OFDM 심볼 사본의 유용한 부분에서의 제 1 샘플은 FFT 윈도우의 시작으로부터 G 를 초과한다. 이것은 FAP 에 대한 채널 탭의 좌측에 있는 인덱스 Δ 에서 랩 어라운딩하고 나타나는 LAP 에 대한 채널 탭으로 귀결된다.
도 6a 내지 6d 에 도시된 바와 같이, (예를 들어, 도 6b 또는 6d 에서의) 채널 지연 프로파일은 (도 6a 또는 6c 에서의) 채널 토폴로지와 FFT 시작 포인터에 기초하여 결정될 수도 있다. 거꾸로, 채널 토폴로지는 채널 지연 프로파일과 FFT 시작 포인터에 기초하여 결정될 수도 있다.
도 6a 내지 6d 는 FFT 시작 포인터가 OFDM 심볼의 유용한 부분에 있지 않다고 가정한다. 또한, 주어진 채널 토폴로지는 다수의 가능한 FFT 시작 포인터 위치들과 연관될 수도 있다. 예를 들어, 도 6d 에서의 채널 토폴로지는 FAP 에 대한 OFDM 심볼 사본의 유용한 부분의 시작, 즉 도 6d 에 도시된 FFT 시작 포인터 위치에서 우측으로 G 개의 샘플에서 Δ 샘플들 떨어진 곳에 위치하는 FFT 윈도우의 시작으로부터 획득될 수도 있다. 또한, FFT 시작 포인터의 불확실성은 올바른 FAP 와 LAP 를 결정하도록 테스트될 수도 있다.
시간 추적 루프 (320) 는 ISI/ICI-자유 영역 내에 FFT 시작 포인터를 유지하는 것을 시도한다. 시간 추적 루프 (320) 는 송신기와 수신기에서 클록 주파수들 간의 차이, 시간에 대한 클록 주파수의 변화들, 통신 채널의 변화 등에 의한 타이밍 드리프트의 존재에서 본 목적을 달성하는 것을 시도한다. FFT 시작 포인터의 정확한 갱신은 양호한 데이터 검출 성능을 달성하는데 필수적이다.
도 7a 는 수신기에서 예시적 채널 임펄스 응답 추정을 도시한다. 수신기는 각 탭 위치에서 채널 탭의 지식을 가지나, 시간 추적 이전에 채널 임펄스 응답이 실제 어디에서 시작하는지 여부를 알지 못한다. 시간 추적 루프 (320) 내의 FAP 및 LAP 검출기 (412) 는 FAP 와 LAP 를 검출한다.
도 7b 및 도 7c 는 도 7a 에 도시된 채널 임펄스 응답 추정에 대한 FAP 와 LAP 검출의 2 개의 가능한 결과들을 도시한다. 도 7b 에서의 결과에 대한 채널 지연 프로파일은 검출된 FAP 가 인덱스 Δ 에 있고, 검출 LAP 가 인덱스 Δ+ Δh 에 있음을 지시한다. 도 7c 에서의 결과에 대한 채널 지연 프로파일은 검출된 LAP 가 인덱스 Δ 에 있고, 검출된 FAP 가 인덱스 Δ+ Δh 에 있음을 지시한다.
도 7a 에 도시된 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여, FAP 및 LAP 검출기 (412) 는 지연 확산 Δh 가 시간 추적 알고리즘, 채널 탭들의 크기와 위치, 및 다른 가능한 요소들의 제한을 초과하는지 여부에 따라 도 7b 또는 도 7c 에 도시된 바와 같을 수도 있는 검출된 FAP 와 LAP 를 제공한다. 실제 채널 지연 프로파일이 도 7b 에 도시된 바와 같고, FAPd 및 LAPd 가 올바르다면, 도 6a 에서 도시된 채널 토폴로지는 채널 토폴로지, FFT 시작 포인터, 및 채널 지연 프로파일 간의 관계에 기초하여 재구성될 수도 있다. 그러나, 실제 채널 지연 프로파일이 도 7c 에 도시된 바와 같고, FAPd 및 LAPd 결정이 올바르지 않다면, 도 6c 에 도시된 올바르지 않은 채널 토폴로지는 재구성될 수도 있다.
FFT 시작 포인터는 도 6a 내지 도 6c 에 도시된 채널 토폴로지들에 대해서 상이한 방식들로 갱신된다. 따라서, FAP 와 LAP 의 올바르지 않은 결정은 채널 토폴로지의 틀린 해석으로 귀결되고, 이후 이 틀린 해석은 차선 (suboptimal) 또는 잘못한 방식으로 갱신되는 FFT 시작 포인터로 귀결되며, 다음으로 시간 추적과 데이터 검출 양자에 대한 성능을 열화시킬 수도 있다.
FAP 와 LAP 검출에서 모호함을 해결하기 위하여, 수신기는 FAPd 와 LAPd 결정에 대한 2 개의 가설들을 평가하여 이들 결정들이 올바른지 또는 올바르지 않은 지 여부를 결정할 수도 있다. 가설 0 은 FAPd 및 LAPd 결정이 올바른 가설을 나타낼 수도 있고, 가설 1 은 FAPd 및 LAPd 결정이 올바르지 않은 가설을 나타낼 수도 있다. 각각의 가설의 경우, 수신기는 도 6a 내지 도 6d 에 대해서 상술한 바와 같이 OFDM 심볼 구조를 활용하고, FFT 시작 포인터와 채널 지연 프로파일 간의 관계를 이용함으로써 그 가설에 대한 채널 토폴로지를 재구성할 수도 있다. 재구성된 채널 토폴로지로부터, 수신기는 OFDM 심볼 구조에 기초하여 보호 구간과 보호 사본이 어디에 위치되는지 여부를 확인할 수 있다. 이후, 수신기는 각각의 가설을 평가하고, 보호 구간과 보호 사본 간의 상관을 수행한다. 올바른 가 설은 더욱 큰 상관 결과를 산출하고, 잘못된 FAPd 및 LAPd 결정을 정정하도록 사용될 수도 있다.
도 8a 내지 8d 는 OFDM 심볼 데이터를 상관시킴으로써 FAP 및 LAP 검출에서 모호함을 해결하는 일 실시형태를 도시한다. 본 실시예의 경우, 참 FAP 와 참 LAP 및 검출된 FAP 와 LAP 는 도 8b 에 도시된 바와 같이 가정되며, 검출된 FAP 및 LAP 는 올바르지 않다. 다음의 설명에서는, FAPh 및 LAPh 는 각각의 특정 가설에 대해서 가설화된 FAP 및 LAP 를 지시한다.
가설 0 의 경우, 가설화된 FAP 와 LAP 는 각각의 검출된 FAP 와 LAP 와 동일하고, 즉 도 8b 에 도시된 바와 같이 FAPh0 = FAPd 및 LAPh0 = LAPd 이다. 도 8a 에 도시된 채널 토폴로지는 가설화된 FAP 및 LAP 와, FFT 시작 포인터에 기초하여 재구성된다. 도 8a 내지 도 8d 에 도시된 실시형태의 경우, 상관 윈도우는 FAP 에 대한 OFDM 심볼 사본의 보호 구간에서의 최초 샘플 내지 LAP 에 대한 OFDM 심볼 사본의 보호 구간에서의 최후 샘플을 커버링한다. 가설 0 의 경우, 상관 윈도우는 샘플 인덱스 T0 , a 에서 시작하고, 샘플 인덱스 T0 , b 에서 종료한다.
가설 1 의 경우, 가설화된 FAP 및 LAP 는 각각 검출된 LAP 및 FAP 와 동일하고, 즉 도 8d 에 도시된 바와 같이 FAPh1 = LAPd 및 LAPh1 = FAPd 이다. 도 8c 에 도시된 채널 토폴로지는 도 8d 에 도시된 가설화된 FAP 및 LAP 와, FFT 시작 포인터에 기초하여 재구성된다. 가설 1 의 경우, 상관 윈도우는 샘플 인덱스 T1 , a 에서 시작하고, 샘플 인덱스 T1 , b 에서 종료한다.
각 가설 i 의 경우, 상관 윈도우의 시작, T i ,a 는 다음과 같이 결정될 수도 있다:
Figure 112008042519801-pct00008
여기서, TFAP, i 는 FAPhi 에 대한 탭 위치이다. 도 8a 및 도 8b 에 도시된 가설 0 에 대해서 TFAP ,0 = Δ + Δh 이고, 도 8c 및 도 8d 에 도시된 가설 1 에 대해서 TFAP,1 = Δ 이다.
각 가설 i 의 경우, 상관 윈도의 끝, T i ,b 는 다음과 같이 결정될 수도 있다:
Figure 112008042519801-pct00009
여기서, TLAP, i 는 임의의 랩-어라운드 효과의 원인이 된 후, LAPhi 에 대한 탭 위치이다. 도 8a 및 도 8b 에 도시된 가설 0 에 대해서 TLAP ,0 = Δ+ G 이며, 여기서 G 는 랩-어라운드 효과에 의해 FAPh0 의 좌측에 나타난 LAPh0 의 원인이 되도록 가산된다. 도 8c 및 도 8d 에 도시된 가설 1 에 대해서 TLAP , i = Δ+ Δh 이며, 여기서 G 는 LAPh1 이 FAPh1 의 우측에 나타나고 랩-어라운드 효과가 없기 때문에 가산되지 않는다.
각 가설 i 마다 상관 윈도우의 사이즈는 T i ,b - T i , a 로서 계산될 수도 있다. 도 8a 및 도 8c 에 도시된 바와 같이, 가설 0 및 가설 1 에 대한 상관 윈도우는 통상 상이한 사이즈를 갖는다.
상관은 각 가설 i 마다 보호 구간과 보호 사본 간에서 다음과 같이 수행된다:
Figure 112008042519801-pct00010
여기서, r n 은 수신된 OFDM 심볼에 대한 샘플 인덱스 n 에서의 입력 샘플이고, C i 는 가설 i 에 대한 상관 결과이며, " * " 은 복소 켤레를 나타낸다.
도 8a 및 도 8c 는 각 OFDM 심볼 사본에 대한 보호 구간뿐만 아니라 보호 사본을 도시한다. 보호 구간은 회색 음영에 의해 도시되고, 보호 사본은 점선으로 된 박스로 도시된다. 각 OFDM 심볼 사본에 대해서, 보호 구간은 보호 사본의 복제이다. 식 (10) 에 도시된 바와 같이, 보호 구간의 각 샘플은 보호 사본의 대응 샘플의 복소 켤레로 승산되고, 그 곱의 결과는 상관 윈도우의 길이에 걸쳐 누적된다. 수학식 (10) 에서 (T i ,b - T i ,a) 에 의한 제산은 가설 0 및 가설 1 을 위해 사용되는 상이한 상관 윈도우 사이즈의 원인이 되고, 표준화된 상관 결과로 귀착한다.
가설화된 FAP 와 LAP 가 도 8d 에 도시된 바와 같이 참 FAP 와 참 LAP 이면, 상관 윈도우는 도 8c 에 도시된 바와 같이 송신 OFDM 심볼의 보호 구간 및 보호 사 본을 커버링한다. 이후, 참 가설에 대한 채널 토폴로지는 보호 구간 및 보호 사본 섹션들이 송신기로부터 동일한 파형을 나르기 때문에 보호 구간과 보호 사본 간의 더욱 높은 상관 결과로 귀착한다. 가설화된 FAP 및 LAP 가 도 8b 에 도시된 바와 같이 참 FAP 와 참 LAP 가 아니면, 상관 윈도우는 실제 보호 구간의 일부와 또한 송신 OFDM 심볼의 유용한 부분의 일부를 커버링한다. 이후, 거짓 가설에 대한 채널 토폴로지는 "보호 구간" 과 "보호 사본" 간의 낮은 상관 결과를 야기하고, 이들 결과들은 종종 통계적으로 독립적인 랜덤 데이터를 포함한다. 이로써, 2 개의 가설들에 대한 상관 결과들은 어떤 가설이 올바른지 여부를 결정하고, 채널 임펄스 응답 추정만을 이용하는 것으로부터 기인하는 임의의 잘못된 FAPd 와 LAPd 를 정정하는데 사용될 수도 있다.
올바른 가설은 다음과 같이 결정될 수도 있다:
만약, C0≥C1 이면, FAPo=FAPd 및 LAPo=LAPd, 그렇지 않고,
만약, C1 > C0 이면, FAPo=LAPd 및 LAPo=FAPd,
여기서, FAPo 및 LAPo 는 도 4 에서의 유닛 (414) 에 의해 제공된 출력 FAP 및 LAP 이다. 식 (11a) 은 가설 0 이 올바르고, 검출된 FAP 와 LAP 가 각각 출력 FAP 와 LAP 로서 직접적으로 제공되는 경우이다. 식 (11b) 은 가설 1 이 올바르고, 검출된 FAP 와 LAP 는 스와핑되어 출력 FAP 와 LAP 로서 제공된다.
도 9 는 상관 윈도우의 다양한 실시형태들을 도시한다. 도 9 에서 윈도우 1 로서 레이블 되는 도 8a 내지 도 8d 에 도시된 실시형태의 경우, 상관 윈도우는 가설화된 FAP 에 대한 보호 구간의 최초 샘플에서 시작하고, 가설화된 LAP 에 대한 보호 구간의 최후 샘플에서 종료한다. 윈도우 2 로서 레이블 된 실시형태의 경우, 상관 윈도우는 가설화된 FAP 에 대한 보호 구간의 중간 샘플에서 시작하고, 가설화된 LAP 에 대한 보호 구간의 최후 샘플에서 종료한다. 윈도우 3 으로서 레이블 된 실시형태의 경우, 상관 윈도우는 가설화된 LAP 에 대한 전체 보호 구간을 커버링한다. 윈도우 4 로서 레이블된 실시형태의 경우, 상관 윈도우는 가설화된 LAP 에 대한 보호 구간의 일부 (예를 들어, 후반부) 를 커버링한다. 윈도우 5 로서 레이블 된 실시형태의 경우, 상관 윈도우는 가설화된 FAP 에 대한 전체 보호 구간을 커버링한다. 윈도우 6 으로서 레이블 된 실시형태의 경우, 상관 윈도우는 가설화된 FAP 및 LAP 에 대한 ISI/ICI 영역을 커버링한다. 윈도우 7 로서 레이블 된 실시형태의 경우, 상관 윈도우는 고정된 사이즈 (예를 들어, G 개의 샘플들) 를 갖고, 가설화된 FAP 와 LAP 에 대한 ISI/ICI 의 중간에서 중심이 된다. 또한, 다양한 다른 상관 윈도우들을 사용할 수도 있다. 도 9 에서 도시되지 않은 다른 실시형태에서, 상관 윈도우 사이즈는 W ≥ max{Δh} 로서 선택될 수도 있다. 이 실시형태에서, 이전 FAP/LAP 위치들은 상관 윈도우 사이즈를 제한하도록 사용될 수도 있다.
도 10 은 검출된 FAP 와 LAP 에서의 모호함을 해결하는 프로세스 (1000) 의 일 실시형태를 도시한다. FAP 와 LAP 는 예를 들어, 통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 초기에 검출된다 (블록 1012). FAP 와 LAP 는 식 (1) 내지 식 (7) 에 대해서 상술된 바와 같이, 예를 들어, 상이한 탭 위치들에 대한 슬라이딩 윈도우 내의 채널 탭들의 에너지들을 결정하고, 그 에너지들에 기초하여 유한 차분값들을 결정하고, 그 에너지들과 그 유한 차분값들의 제 1 함수에 기초하여 FAP 를 검출하며, 그 에너지들과 그 유한차분 값들의 제 2 함수에 기초하여 LAP 를 검출함으로써 검출될 수도 있다.
올바르게 검출되는 FAP 와 LAP 에 대응하는 제 1 가설에 대한 가설화된 FAP 와 LAP 는 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 결정된다 (블록 1014). 또한, 올바르지 않게 검출되는 FAP 와 LAP 에 대응하는 제 2 가설에 대한 가설화된 FAP 와 LAP 는 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 결정된다 (블록 1016). 상관 윈도우는 그 가설에 대한 가설화된 FAP 와 LAP 에 기초하여 각각의 가설에 대해서 결정된다 (블록 1018). 각각의 가설에 대한 상관 윈도우는 가설화된 FAP 에 대한 보호 구간의 전부나 일부 및/또는 가설화된 LAP 에 대한 보호 구간의 전부나 일부를 커버링할 수도 있다.
이후, 상관은 제 1 가설에 대한 상관 윈도우에 기초하여 제 1 가설을 위한 수신된 데이터에 수행된다 (블록 1020). 또한 상관은 제 2 가설에 대한 상관 윈도우에 기초하여 제 2 가설을 위한 수신된 데이터에 수행된다 (블록 1022). 각각의 가설마다, 상관 윈도우는 그 가설에 대한 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 1 세그먼트와 K 개의 샘플들로 떨어진 수신된 데이터의 제 2 세그먼트 간에 수행될 수도 있고, 여기서 K 는 OFDM 심볼의 유용한 부분의 지속 기간이다. 이후, 올바른 가설은 제 1 가설과 제 2 가설에 대한 상관 결과들에 기초하여 결정된다 (블록 1024).
다른 양태에서, 올바른 FAP 및 LAP 는 단일 가설을 평가함으로써 결정된다. FAP 와 LAP 는 상술한 바와 같이 초기에 검출될 수도 있다. FAP 와 LAP 에 대한 단일 가설은 다양한 방식으로 평가를 위해 선택될 수도 있다.
일 실시형태에서, 현재 FFT 시작 포인터에 대한 보다 작은 타이밍 조정이 야기되는 가설이 평가를 위해 선택된다. 본 실시형태에서, 가설 0 을 위한 현재 FFT 시작 포인터에 대한 타이밍 조정의 양은 결정되고, ΔT0 으로서 나타낸다. 또한, 가설 1 을 위한 현재 FFT 시작 포인터에 대한 타이밍 조정의 양은 결정되고 ΔT1 으로서 나타낸다. 보다 작은 타이밍 조정을 갖는 가설은 평가를 위해 선택되고, 가설 s 로 불린다. 상관은 상술한 바와 같이 선택된 가설 s 에 대해서 수행된다. 가설 s 에 대한 상관 결과 Cs 는 임계 Cth 와 비교될 수도 있다. Cs 가 Cth 보다 크면, 가설 s 는 올바른 가설로 간주되고, FFT 시작 포인터는 가설 s 에 대해서 가설화된 FAP 와 LAP 에 기초하여 갱신될 수도 있다. 그렇지 않고, Cs 가 Cth 이하이면, 평가되지 않았던 다른 가설 (가설 u 라 칭함) 은 올바른 가설로 간주되고, FFT 시작 포인터는 가설 u 에 대해서 가설화된 FAP 와 LAP 에 기초하여 갱신될 수도 있다.
다른 실시형태에서, 소정 가설은 이전 가설 결정들에 대한 타이밍 (예를 들어, 타이밍 조정들) 에 기초하여 평가를 위해 선택된다. 본 실시형태에서, 타이밍 조정들은 상술한 바와 같이 가설 0 및 가설 1 에 대해서 계산될 수도 있다. 2 개의 가설들에 대한 타이밍 조정들은 이전 갱신 구간들에 대해서 올바른 가설에 대한 타이밍 조정들과 비교될 수도 있다. 예를 들어, P 개의 가장 최신의 올바른 가설들에 대한 타이밍 조정들은 저장될 수도 있고, P 개의 저장된 가설들 이상으로 보다 더 가까운 가설 0 또는 가설 1 은 평가를 위해 선택될 수도 있다. 다른 실시예로서, P 개의 저장된 가설들의 평균 타이밍에 보다 더 가까운 가설 0 또는 가설 1 은 선택될 수도 있다. 또한, 다른 유형들의 이력 정보는 저장되고, 가설 선택을 위해 사용될 수 있다. 임의의 경우, 선택된 가설은 평가될 수도 있고, 상관 결과 Cs 는 임계 Cth 와 비교되어 선택된 가설 s 나 선택되지 않은 가설 u 중 어떤 것이 올바른 가설인지 여부를 결정할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 단일 가설은 검출은 FAP 와 LAP 및 이력 정보에 기초하여 평가를 위해 선택될 수도 있다. 또한, 단일 가설은 이력 정보 없이도 선택될 수도 있다. 예를 들어, 가설 0 은 언제나 선택될 수도 있거나, 하나의 가설은 임의로 선택될 수도 있다. 선택된 가설은 평가되고, 임계 Cth 와 비교될 수도 있다. 임계 Cth 는 양호한 성능을 달성하도록 선택될 수도 있는 고정된 값일 수도 있다. 또한, 임계 Cth 는 예를 들어, 최신의 올바른 가설에 대한 상관 결과들에 기초하여 설정될 수도 있는 구성 가능한 것일 수도 있다. 선택된 가설에 대한 상관 윈도우는 도 9 에 대해서 상술된 실시형태들 중 어떤 하나에 기초하여 결정될 수도 있다. 가변 사이즈 상관 윈도우는 검출 성능을 향상시킬 수도 있다. 그러나, 고정 사이즈 상관 윈도우는 실시 복잡도를 줄일 수도 있다.
도 11 은 검출된 FAP 와 LAP 에서의 모호함을 해결하는 프로세스 (1100) 의 일 실시형태이다. FAP 와 LAP 는 예를 들어, 통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 초기에 검출된다 (블록 1112). FAP 와 LAP 에 대한 단일 가설은 평가를 위해 선택된다 (블록 1114). 그 단일 가설은 현재 FFT 시작 포인터, 이전 가설들에 대한 이력 정보 등에 기초하여 선택될 수도 있다. 이후, 상관은 선택된 가설에 대해서 수신된 데이터에 수행된다 (블록 1116). 선택된 가설이 올바른 가설인지 여부는 상관 결과와 임계값에 기초하여 결정된다 (블록 1118).
본 명세서에 서술된 기술들은 채널 지연 확산이 보호 구간의 절반 (또는, Δh > G/2) 일 때뿐만 아니라 채널 지연 확산이 보호 구간의 절반 이하일 때에 FAP 와 LAP 검출에서의 모호함을 해결하도록 사용될 수도 있다. 일반적으로, 그 기술들은 통신 채널의 임펄스 추정에 대한 임의의 2 개의 채널 탭들에서의 모호함을 해결하도록 사용될 수도 있고, 여기서 모호함은 제 1 채널 탭이 제 2 채널 탭보다 선행하거나 후행하는지 여부와 같은 불확실성에 따른다. 상관은 제 2 채널 탭보다 선행하는 제 1 채널 탭에 대응한 제 1 가설에 대해서 수행될 수도 있다. 또한, 상관은 제 2 채널 탭보다 후행하는 제 1 채널 탭에 대응한 제 2 가설에 대해서 수행될 수도 있다. 2 개의 가설들에 대한 상관 결과들은 제 1 채널 탭이 제 2 채널 탭보다 선행하거나 후행하는지 여부를 결정하는데 사용될 수도 있다.
도 4 를 다시 참조하면, 질량 중심 검출기 (416) 은 유닛 (414) 에서 출력 FAP 와 LAP 를 수신하고, 채널 임펄스 응답 추정의 질량 중심을 결정한다. 일 실시형태에서, 검출기 (416) 는 출력 FAP 와 LAP 에만 기초하여 질량 중심을 결정한다. 예를 들어, 질량 중심은 다음과 같이 FAPo 와 LAPo 간의 미드포인트와 동일하게 설정될 수도 있다:
DS = (LAPo - FAPo) mod N, 및
CM = (FAPo + DS/2) mod N
여기서 DS 는 검출 채널 지연 확산이다. 식 (12a) 에서, 채널 지연 확산은 {(LAPo - FAPo) mod N} 로서 계산되고, 여기서 mod N 연산은 LAPo 가 채널 지연 프로파일에서의 FAPo 의 좌측에 있는 경우의 원인이 된다. 식 (12b) 에서, 질량 중심은 FAPo 로부터의 채널 지연 확산의 절반이고, 여기서 mod N 연산은 질량 중심의 가능한 랩-어라운드의 원인이 된다. 다른 실시형태에서, 질량 중심은 채널 임펄스 응답 추정에서 2 개의 이상 (예를 들어, 전부) 의 채널 탭들, 충분한 강도를 갖는 채널 탭들 등에 기초하여 결정된다. 질량 중심 계산은 공지된 다른 방식들로 수행될 수도 있다.
가산기 (418) 에서 타이밍 에러는 다음과 같이 계산될 수도 있다:
타이밍 에러 = CM - 타이밍 타깃.
타이밍 에러는 양, 영 또는 음일 수도 있는 부호화된 값이다.
일 실시형태에서, 루프 필터 (420) 로부터의 타이밍 조정은 다음과 같이 계산될 수도 있다:
타이밍 조정 (t) = 타이밍 에러 × 이득 + 타이밍 조정 (t-1).
다른 실시형태에서, 타이밍 조정은 다음과 같이 계산될 수도 있다:
타이밍 조정 (t) = 타이밍 에러 ×이득1 + 타이밍 조정 (t-1) ×이득 2.
식 (14) 의 이득과 식 (15) 의 이득 1 과 이득 2 는 고정된 값들이거나 프로그램 가능한 값들일 수도 있다.
타이밍 조정은 다음과 같이 값들의 소정 범위 내로 제한될 수도 있다:
Adv/Ret (t) = SAT {타이밍 조정 (t), Max Adjust},
여기서, Max Adjust 는 임의의 주어진 갱신을 위한 최대 타이밍 조정에 대한 절대값이고, SAT {} 는 포화 (saturation) 연산이다. 결과의 Adv/Ret (t) 는 포화된 부호화 값이다.
FFT 시작 포인터는 다음과 같이 갱신될 수도 있다:
FFT 시작 포인터 (t) = FFT 시작 포인터 (t-1) + Adv/Ret (t).
FFT 시작 포인터는 각 OFDM 심볼에 대한 K+G 개의 샘플 기간들에 의해 선행되고, 각 루프 갱신 구간에서 Adv/Ret (t) 에 의해 더욱 갱신된다.
시간 추적 루프 (320) 는 타깃 타이밍으로 불리는 채널 지연 프로파일의 특정 위치에서의 질량 중심을 유지하려고 시도한다. 타깃 타이밍에 대한 양호한 위치는 실제 채널 임펄스 응답, 채널 추정 윈도우의 길이 (N), 보호 구간의 길이 (G) 등에 의존적일 수도 있다. 프로그램 가능한 값은 타깃 타이밍에 대해서 사용될 수도 있다. 루프 필터 이득, Max Adjust, 및/또는 다른 매개변수들은 고정값들이거나 구성 가능한 값들일 수도 있다.
도 12 는 수신기에서 시간 추적을 수행하는 프로세스 (1200) 의 일 실시형태를 도시한다. FAP 와 LAP 는 예를 들어, 통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 초기에 검출된다 (블록 1212). 이후, 검출된 FAP 와 LAP 에서의 모호함은 FAP 와 LAP 에 대한 적어도 하나의 가설을 위한 수신된 데이터에 대한 상관을 수행함으로써 해결된다 (블록 1214). 2 개의 가설들은 도 10 에서 기술된 바와 같이 평가될 수도 있거나, 단일 가설은 도 11 에서 기술된 바와 같이 평가될 수도 있다. 이후, 수신기에서의 타이밍은 올바른 가설에 대한 가설화된 FAP 와 LAP 에 기초하여 갱신된다 (블록 1216). 블록 1216 의 경우, 채널 임펄스 응답 추정의 질량 중심은 (예를 들어, 가설화된 FAP 와 LAP 간의 미드포인트와 같이) 올바른 가설에 대한 가설화된 FAP 와 LAP 에 기초하여 결정될 수도 있다. 타이밍 에러는 질량 중심과 타이밍 타깃에 기초하여 결정될 수도 있고, 타이밍 조 정을 획득하도록 필터링될 수도 있다. 타이밍 조정은 값들의 소정 범위 내로 제한될 수도 있고, 수신기 타이밍, 예를 들어 FFT 시작 포인터를 갱신하도록 사용될 수도 있다. OFDM 복조는 갱신된 수신기 타이밍에 기초하여 수신된 데이터에 수행된다 (블록 1218). FFT 시작 포인터는 처리를 위해 수신된 데이터에서의 샘플들을 선택하는데 사용될 수도 있다.
본 명세서에 서술된 기술들은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있다. 예를 들어, 이들 기술들은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합물로서 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현의 경우, 채널 추정에서의 모호함을 해결하고/해결하거나 수신기에서 시간 추적을 수행하는데 사용된 처리 유닛들은 하나 이상의 ASICs (Application Specific Integrated Circuits), DSPs (Digital Signal Processors), DSPDs (Digital Signal Processing Devices), PLDs (Programmable Logic Devices), FPGAs (Field Programmable Gate Arrays), 프로세서들, 제어기들, 마이크로-컴퓨터들, 마이크로프로세서들, 전자 디바이스들, 본 명세서에 서술된 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛, 또는 이들의 조합물 내로 구현될 수도 있다.
펌웨어 및/또는 소프트웨어 구현의 경우, 기술들은 본 명세서에 서술된 기능을 수행하는 모듈들 (예를 들어, 프로시저들, 기능들 등) 로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 (예를 들어, 도 1 의 메모리 (182)) 에 저장되고, 프로세서 (예를 들어, 프로세서 (180)) 에 의해 실행될 수도 있다. 메모리는 프로세서 내부에 또는 프로세서 외부에 구현될 수도 있다.
개시된 실시형태들의 이전 설명은 임의의 당업자가 본 발명을 실시하거나 사용하는 것이 가능하도록 제공된다. 이들 실시형태들에 대한 다양한 변경들은 당업자에게 명백하고, 본 명세서에서 정의된 일반 원리는 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않는 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 도시된 실시형태들에 제한되도록 의도되지 않고, 본 명세서에서 개시된 원리와 신규한 특징과 일관한 최광의 범위를 따르도록 의도된다.

Claims (40)

  1. 통신 시스템의 수신기에서 시간 추적을 수행하는 장치로서,
    통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 상기 통신 채널에서 최초 도달 경로 (First Arriving Path: FAP) 와 최후 도달 경로 (Last Arriving Path: LAP) 를 검출하고, 상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 제 1 가설에 대한 제 1 상관 윈도우 및 제 2 가설에 대한 제 2 상관 윈도우를 결정하고, 상기 FAP 와 LAP 가 올바르게 검출된다는 것에 대응하는 상기 제 1 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하고, 상기 FAP 와 LAP 가 올바르지 않게 검출된다는 것에 대응하는 상기 제 2 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하며, 상기 제 1 가설 및 상기 제 2 가설에 대한 상관 결과들에 기초하여 상기 제 1 가설 및 상기 제 2 가설 중 올바른 가설을 결정하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 커플링된 메모리를 포함하고,
    상기 수신된 데이터는 적어도 2 개의 데이터 세그먼트들을 포함하며, 상기 2 개의 데이터 세그먼트들은 동일한 데이터의 사본들을 전달하고, 상기 상관은 상기 2 개의 데이터 세그먼트들 간에 수행되는, 시간 추적 수행 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제 1 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 1 세그먼트와 상기 제 1 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 2 세그먼트 간의 상관을 수행하고, 상기 제 2 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 3 세그먼트와 상기 제 2 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 4 세그먼트 간의 상관을 수행하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 세그먼트와 제 2 세그먼트는 K 개의 샘플들에 의해 분리되고, 상기 제 3 세그먼트와 제 4 세그먼트는 K 개의 샘플들에 의해 분리되며, 여기서, K 는 OFDM 심볼의 유용한 부분 (useful portion) 의 지속 기간인, 시간 추적 수행 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 각각의 가설에 대해 가설화된 FAP 와 LAP 를 결정하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 각각의 가설에 대해 상기 가설화된 FAP 와 LAP 에 대한 보호 구간을 커버하도록 각각의 가설에 대한 상관 윈도우를 결정하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 가설화된 FAP 에 대한 보호 구간의 적어도 일부 및 상기 가설화된 LAP 에 대한 보호 구간의 적어도 일부를 커버하도록 각각의 가설에 대한 상관 윈도우를 결정하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 가설화된 FAP 에 대한 보호 구간의 적어도 일부를 커버하도록 각각의 가설에 대한 상관 윈도우를 결정하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 가설화된 LAP 에 대한 보호 구간의 적어도 일부를 커버하도록 각각의 가설에 대한 상관 윈도우를 결정하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  10. 삭제
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 채널 임펄스 응답 추정은 다수의 채널 탭들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상이한 탭 위치들에 대한 슬라이딩 윈도우 내의 채널 탭들의 에너지들을 결정하고, 상이한 탭 위치들에 대한 상기 에너지들에 기초하여 유한 차분값 (finite difference) 을 결정하고, 상기 에너지들과 상기 유한 차분값의 제 1 함수에 기초하여 상기 FAP 를 검출하며, 상기 에너지들과 상기 유한 차분값의 제 2 함수에 기초하여 상기 LAP 를 검출하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  12. 제 5 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 올바른 가설에 대해 가설화된 FAP 와 LAP 에 기초하여 상기 통신 채널에 대한 임펄스 응답의 질량 중심을 결정하고, 상기 질량 중심에 기초하여 포인터를 갱신하며, 상기 포인터를 이용하여 처리를 위한 상기 수신된 데이터의 샘플들을 선택하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 올바른 가설에 대해 가설화된 FAP 와 LAP 간의 미드포인트 (midpoint) 로서 상기 질량 중심을 결정하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 질량 중심과 타이밍 타깃 (timing target) 에 기초하여 타이밍 에러를 결정하고, 상기 타이밍 에러를 필터링하여 타이밍 조정을 획득하며, 상기 타이밍 조정에 기초하여 상기 포인터를 갱신하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 미리 결정된 범위의 값들 내로 상기 타이밍 조정을 제한하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 올바른 가설에 기초하여 타이밍을 갱신하고, 상기 갱신된 타이밍에 기초하여 상기 수신된 데이터에 대해 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 복조를 수행하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  17. 통신 시스템의 수신기에서 시간 추적을 수행하는 방법으로서,
    통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 상기 통신 채널에서 최초 도달 경로 (First Arriving Path: FAP) 와 최후 도달 경로 (Last Arriving Path: LAP) 를 검출하는 단계;
    상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 제 1 가설에 대한 제 1 상관 윈도우 및 제 2 가설에 대한 제 2 상관 윈도우를 결정하는 단계;
    상기 FAP 와 LAP 가 올바르게 검출된다는 것에 대응하는 상기 제 1 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하는 단계;
    상기 FAP 와 LAP 가 올바르지 않게 검출된다는 것에 대응하는 상기 제 2 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하는 단계; 및
    상기 제 1 가설 및 상기 제 2 가설에 대한 상관 결과들에 기초하여 상기 제 1 가설 및 상기 제 2 가설 중 올바른 가설을 결정하는 단계를 포함하고,
    상기 수신된 데이터는 적어도 2 개의 데이터 세그먼트들을 포함하며, 상기 2 개의 데이터 세그먼트들은 동일한 데이터의 사본들을 전달하고, 상기 상관은 상기 2 개의 데이터 세그먼트들 간에 수행되는, 시간 추적 수행 방법.
  18. 삭제
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터에 대한 상관을 수행하는 단계는,
    상기 제 1 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 1 세그먼트와 상기 제 1 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 2 세그먼트 간의 상관을 수행하는 단계, 및
    상기 제 2 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 3 세그먼트와 상기 제 2 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 4 세그먼트 간의 상관을 수행하는 단계를 포함하는, 시간 추적 수행 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터에 대한 상관을 수행하는 단계는,
    상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 각각의 가설에 대해 가설화된 FAP 와 LAP 를 결정하는 단계,
    상기 가설화된 FAP 에 대한 보호 구간의 일부, 상기 가설화된 LAP 에 대한 보호 구간의 일부, 또는 양쪽 모두를 커버하도록 각각의 가설에 대한 상관 윈도우를 결정하는 단계, 및
    상기 가설에 대한 상관 윈도우에 기초하여 각각의 가설에 대한 상관을 수행하는 단계를 포함하는, 시간 추적 수행 방법.
  21. 제 17 항에 있어서,
    상기 올바른 가설에 기초하여 타이밍을 갱신하는 단계; 및
    상기 갱신된 타이밍에 기초하여 상기 수신된 데이터에 대한 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 복조를 수행하는 단계를 더 포함하는, 시간 추적 수행 방법.
  22. 통신 시스템의 수신기에서 시간 추적을 수행하는 장치로서,
    통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 상기 통신 채널에서 최초 도달 경로 (First Arriving Path: FAP) 와 최후 도달 경로 (Last Arriving Path: LAP) 를 검출하기 위한 수단;
    상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 제 1 가설에 대한 제 1 상관 윈도우 및 제 2 가설에 대한 제 2 상관 윈도우를 결정하기 위한 수단;
    상기 FAP 와 LAP 가 올바르게 검출된다는 것에 대응하는 상기 제 1 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하기 위한 수단;
    상기 FAP 와 LAP 가 올바르지 않게 검출된다는 것에 대응하는 상기 제 2 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하기 위한 수단; 및
    상기 제 1 가설 및 상기 제 2 가설에 대한 상관 결과들에 기초하여 상기 제 1 가설 및 상기 제 2 가설 중 올바른 가설을 결정하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 수신된 데이터는 적어도 2 개의 데이터 세그먼트들을 포함하며, 상기 2 개의 데이터 세그먼트들은 동일한 데이터의 사본들을 전달하고, 상기 상관은 상기 2 개의 데이터 세그먼트들 간에 수행되는, 시간 추적 수행 장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터에 대한 상관을 수행하기 위한 수단은,
    상기 제 1 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 1 세그먼트와 상기 제 1 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 2 세그먼트 간의 상관을 수행하기 위한 수단, 및
    상기 제 2 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 3 세그먼트와 상기 제 2 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 4 세그먼트 간의 상관을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 시간 추적 수행 장치.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 수신된 데이터에 대한 상관을 수행하기 위한 수단은,
    상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 각각의 가설에 대해 가설화된 FAP 와 LAP 를 결정하기 위한 수단,
    상기 가설화된 FAP 에 대한 보호 구간의 일부, 상기 가설화된 LAP 에 대한 보호 구간의 일부, 또는 양쪽 모두를 커버하도록 각각의 가설에 대한 상관 윈도우를 결정하기 위한 수단, 및
    상기 가설에 대한 상관 윈도우에 기초하여 각각의 가설에 대한 상관을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 시간 추적 수행 장치.
  25. 제 22 항에 있어서,
    상기 올바른 가설에 기초하여 타이밍을 갱신하기 위한 수단; 및
    상기 갱신된 타이밍에 기초하여 상기 수신된 데이터에 대한 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 복조를 수행하기 위한 수단을 더 포함하는, 시간 추적 수행 장치.
  26. 프로세서에 의해 실행되는 경우 통신 시스템의 수신기에서 상기 프로세서가 시간 추적을 수행하도록 하는 명령들을 저장한 프로세서 판독 가능 매체로서,
    상기 명령들은,
    통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 상기 통신 채널에서 최초 도달 경로 (First Arriving Path: FAP) 와 최후 도달 경로 (Last Arriving Path: LAP) 를 검출하고;
    상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 제 1 가설에 대한 제 1 상관 윈도우 및 제 2 가설에 대한 제 2 상관 윈도우를 결정하고,
    상기 FAP 와 LAP 가 올바르게 검출된다는 것에 대응하는 상기 제 1 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하고;
    상기 FAP 와 LAP 가 올바르지 않게 검출된다는 것에 대응하는 상기 제 2 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하며;
    상기 제 1 가설 및 상기 제 2 가설에 대한 상관 결과들에 기초하여 상기 제 1 가설 및 상기 제 2 가설 중 올바른 가설을 결정하도록 동작 가능하고
    상기 수신된 데이터는 적어도 2 개의 데이터 세그먼트들을 포함하며, 상기 2 개의 데이터 세그먼트들은 동일한 데이터의 사본들을 전달하고, 상기 상관은 상기 2 개의 데이터 세그먼트들 간에 수행되는, 시간 추적 수행 명령들을 저장한 프로세서 판독 가능 매체.
  27. 삭제
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 상기 제 1 가설에 대한 제 1 상관 윈도우 및 상기 제 2 가설에 대한 제 2 상관 윈도우를 결정하고,
    상기 제 1 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 1 세그먼트와 상기 제 1 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 2 세그먼트 간의 상관을 수행하며,
    상기 제 2 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 3 세그먼트와 상기 제 2 상관 윈도우 내의 수신된 데이터의 제 4 세그먼트 간의 상관을 수행하도록 동작 가능한 명령들을 더 저장하는, 시간 추적 수행 명령들을 저장한 프로세서 판독 가능 매체.
  29. 제 26 항에 있어서,
    상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 각각의 가설에 대해 가설화된 FAP 와 LAP 를 결정하고,
    상기 가설화된 FAP 에 대한 보호 구간의 일부, 상기 가설화된 LAP 에 대한 보호 구간의 일부, 또는 양쪽 모두를 커버하도록 각각의 가설에 대한 상관 윈도우를 결정하며,
    상기 가설에 대한 상관 윈도우에 기초하여 각각의 가설에 대한 상관을 수행하도록 동작 가능한 명령들을 더 저장하는, 시간 추적 수행 명령들을 저장한 프로세서 판독 가능 매체.
  30. 제 26 항에 있어서,
    상기 올바른 가설에 기초하여 타이밍을 갱신하고,
    상기 갱신된 타이밍에 기초하여 수신된 데이터에 대한 OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 복조를 지시하도록 동작 가능한 명령들을 더 저장하는, 시간 추적 수행 명령들을 저장한 프로세서 판독 가능 매체.
  31. 통신 시스템의 수신기에서 시간 추적을 수행하는 장치로서,
    통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 상기 통신 채널의 임펄스 응답에 대해 제 1 채널 탭과 제 2 채널 탭을 결정하고, 상기 결정된 제 1 채널 탭과 제 2 채널 탭에 기초하여 제 1 가설에 대한 제 1 상관 윈도우 및 제 2 가설에 대한 제 2 상관 윈도우를 결정하고, 상기 제 2 채널 탭보다 상기 제 1 채널 탭이 선행한다는 것에 대응하는 상기 제 1 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하고, 상기 제 2 채널 탭보다 상기 제 1 채널 탭이 후행한다는 것에 대응하는 상기 제 2 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하며, 상기 제 1 가설과 제 2 가설에 대한 상관 결과들에 기초하여 상기 제 1 채널 탭이 상기 제 2 채널 탭보다 선행하는지 또는 후행하는지 여부를 결정하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서에 커플링된 메모리를 포함하고,
    상기 수신된 데이터는 적어도 2 개의 데이터 세그먼트들을 포함하며, 상기 2 개의 데이터 세그먼트들은 동일한 데이터의 사본들을 전달하고, 상기 상관은 상기 2 개의 데이터 세그먼트들 간에 수행되는, 시간 추적 수행 장치.
  32. 제 31 항에 있어서,
    각각의 가설에 대해 상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 제 1 채널 탭에 대한 보호 구간의 일부, 상기 제 2 채널 탭에 대한 보호 구간의 일부, 또는 양쪽 모두를 커버하도록 상기 가설에 대한 상관 윈도우를 결정하고, 상기 상관 윈도우에 기초하여 상기 가설에 대한 상관을 수행하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  33. 제 31 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 올바른 가설에 기초하여 타이밍을 갱신하고, 상기 갱신된 타이밍에 기초하여 수신된 데이터에 대한 복조를 수행하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  34. 통신 시스템의 수신기에서 시간 추적을 수행하는 장치로서,
    통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 상기 통신 채널에서 최초 도달 경로 (First Arriving Path: FAP) 와 최후 도달 경로 (Last Arriving Path: LAP) 를 검출하고, 평가를 위해 상기 FAP 와 LAP 가 올바르게 검출되는지 여부에 관한 가설을 선택하고, 상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 상기 선택된 가설에 대한 상관 윈도우를 결정하고, 상기 선택된 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하며, 상기 선택된 가설에 대한 상관 결과에 기초하여 상기 선택된 가설이 올바른 가설인지 여부를 결정하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및
    상기 적어도 하나의 프로세서와 커플링된 메모리를 포함하고,
    상기 수신된 데이터는 적어도 2 개의 데이터 세그먼트들을 포함하며, 상기 2 개의 데이터 세그먼트들은 동일한 데이터의 사본들을 전달하고, 상기 상관은 상기 2 개의 데이터 세그먼트들 간에 수행되는, 시간 추적 수행 장치.
  35. 제 34 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 이전에 평가된 가설에 대한 이력 정보에 기초하여 상기 가설을 선택하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  36. 제 34 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 이전에 평가된 가설의 타이밍에 가장 가까운 타이밍과 연관된 가설을 선택하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  37. 제 34 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는, 상기 상관 결과와 임계값에 기초하여 상기 선택된 가설이 상기 올바른 가설인지 여부를 결정하도록 구성되는, 시간 추적 수행 장치.
  38. 통신 시스템의 수신기에서 시간 추적을 수행하는 장치로서,
    통신 채널에 대한 채널 임펄스 응답 추정에 기초하여 상기 통신 채널에서 최초 도달 경로 (First Arriving Path: FAP) 와 최후 도달 경로 (Last Arriving Path: LAP) 를 검출하기 위한 수단;
    평가를 위해 상기 FAP 와 LAP 가 올바르게 검출되는지 여부에 관한 가설을 선택하기 위한 수단;
    상기 검출된 FAP 와 LAP 에 기초하여 상기 선택된 가설에 대한 상관 윈도우를 결정하기 위한 수단;
    상기 선택된 가설에 대해 수신된 데이터 상에서 상관을 수행하기 위한 수단; 및
    상기 선택된 가설에 대한 상관 결과에 기초하여 상기 선택된 가설이 올바른 가설인지 여부를 결정하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 수신된 데이터는 적어도 2 개의 데이터 세그먼트들을 포함하며, 상기 2 개의 데이터 세그먼트들은 동일한 데이터의 사본들을 전달하고, 상기 상관은 상기 2 개의 데이터 세그먼트들 간에 수행되는, 시간 추적 수행 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 FAP 와 LAP 가 올바르게 검출되는지 여부에 관한 가설을 선택하기 위한 수단은, 이전에 평가된 가설에 대한 이력 정보에 기초하여 상기 가설을 선택하기 위한 수단을 포함하는, 시간 추적 수행 장치.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 선택된 가설이 올바른 가설인지 여부를 결정하기 위한 수단은, 상기 상관 결과와 임계값에 기초하여 상기 선택된 가설이 상기 올바른 가설인지 여부를 결정하기 위한 수단을 포함하는, 시간 추적 수행 장치.
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