KR100996389B1 - 수신된 신호의 주파수 추적을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

수신된 신호의 주파수 추적을 위한 방법 및 장치가 제공된다. 일 양태에 있어서, 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적 방법이 제공된다. 이 주파수 추적 방법은, 데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하는 단계; 및 윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 이 주파수 추적 방법은, 제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하는 단계로서, 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우는 각각 윈도우 크기 및 주기성 인자에 기초한 간격 및 크기를 갖는, 누산된 상관값 생성 단계; 및 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하는 단계를 더 포함한다.
주파수 추적, 윈도우 크기, 주기성 인자, 주파수 추정치, 주파수 에러 추정치, 루프 이득

Description

수신된 신호의 주파수 추적을 위한 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR FREQUENCY TRACKING OF A RECEIVED SIGNAL}
35 U.S.C. §119 에 따른 우선권 주장
본 특허출원은, 2006 년 1 월 6 일 출원되었고, 본원의 양수인에게 양도되었으며, 발명의 명칭이 "AFC TRACKING IN WIC/LIC OFDM SYMBOLS" 인 미국 가출원 제 60/756,737 호에 대해 우선권을 주장하는데, 이는 본 명세서에 참조로서 포함되어 있다.
배 경
기술분야
본 출원은 일반적으로 분산 네트워크를 통한 정보의 송신에 관한 것이고, 보다 상세하게는 수신된 신호의 개선된 주파수 추적을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
배경기술
무선 통신 네트워크와 같은 데이터 네트워크는, 단일 단말기에 대해 맞춤화된 서비스와 다수의 단말기로 제공되는 서비스 사이에서 트레이드오프해야 한다. 예를 들어, 다수의 리소스 제한된 휴대용 디바이스 (가입자) 로의 멀티미디어 콘텐츠의 분배는 복잡한 문제이다. 그러므로, 네트워크 관리자, 콘텐츠 리테일러 및 서비스 제공자가 고속의 효과적인 방식으로 또한 대역폭 이용 및 전력 효율을 개선하는 방식으로 콘텐츠 및/또는 다른 네트워크 서비스를 분배하는 방식을 갖는 것은 매우 중요하다.
현재의 콘텐츠 전달/미디어 분배 시스템에 있어서, 실시간 서비스 및 비실시간 서비스는 송신 프레임으로 패킹되어, 네트워크를 통해 디바이스로 전달된다. 예를 들어, 통신 네트워크는 직교 주파수 분할 다중화 (OFDM) 를 이용하여, 네트워크 서버와 하나 이상의 모바일 디바이스 사이에 통신을 제공할 수도 있다. 이 기술은 송신 파형으로서 분산 네트워크를 통해 전달될 서비스로 패킹되는 데이터 슬롯을 갖는 송신 프레임을 제공한다.
통상적으로, 송신 프레임은 송신 파형으로서 네트워크를 통해 전달된다. 네트워크와 통신하는 디바이스는, 송신된 콘텐츠가 복구될 수 있도록 파형을 획득 및 추정한다. 불행히도, 종래의 시스템은 파형을 획득 및 추적하는데 얼마간의 시간이 걸릴 수도 있다. 예를 들어, 동기화를 위해 제공된 시분할 다중화된 파일럿 신호의 끝에서의 잔류 주파수 에러가 큰 경우, 데이터 변조가 적절하게 디코딩되지 않을 수도 있다. 그에 따라, 데이터 복조의 시작 이전에, 수신기에서 주파수 에러 및 타이밍 에러가 최소화되는 것은 매우 중요하다.
그러므로, 수신된 파형의 타이밍 및 주파수를 신속하게 획득 및 추적하여 이 수신된 파형에서의 인코딩된 정보가 정확하게 디코딩될 수 있도록 동작하는 시스템 을 갖는 것이 바람직하다.
개 요
하나 이상의 양태에 있어서, 수신된 파형을 신속하게 획득 및 주파수 추적하도록 동작하는 방법 및 장치를 포함한 주파수 추적 시스템이 제공된다. 일 양태에 있어서, 이 주파수 추적 시스템은, 수신된 파형의 시작에 제공된 광역 (wide area) 식별 심볼과 파일럿 심볼 및 구내 (local area) 식별 심볼과 파일럿 심볼의 주기적 구조를 이용하여, 초기 주파수 추정치를 조정하는데 이용되는 주파수 에러 추정치를 발생시킴으로써, 수신된 파형이 신속하게 획득 및 주파수 추적될 수 있도록 동작한다.
일 양태에 있어서, 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적 방법이 제공된다. 이 주파수 추적 방법은, 데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하는 단계; 및 윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 이 주파수 추적 방법은, 제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하는 단계로서, 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우는 각각 윈도우 크기 및 주기성 인자에 기초한 간격 및 크기를 갖는, 누산된 상관값 생성 단계; 및 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하는 단계를 더 포함한다.
또다른 양태에 있어서, 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적 장치가 제공된다. 이 주파수 추적 장치는, 데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하도록 구성된 입력 로직; 및 윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하도록 구성된 제어 로직을 포함한다. 또한, 이 주파수 추적 장치는, 제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하도록 구성된 상관기로서, 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우는 각각 윈도우 크기 및 주기성 인자에 기초한 간격 및 크기를 갖는, 상관기; 및 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하도록 구성된 위상 누산기를 더 포함한다.
또다른 양태에 있어서, 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적 장치가 제공된다. 이 주파수 추적 장치는, 데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하기 위한 수단; 및 윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하기 위한 수단을 포함한다. 또한, 이 주파수 추적 장치는, 제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하기 위한 수단으로서, 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우는 각각 윈도우 크기 및 주기성 인자에 기초한 간격 및 크기를 갖는, 누산된 상관값 생성 수단; 및 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하기 위한 수단을 더 포함한다.
또다른 양태에 있어서, 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 경우, 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적을 제공하도록 동작하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 갖는 컴퓨터 판독가능 매체 가 제공된다. 이 컴퓨터 프로그램은, 데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하기 위한 명령들; 및 윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하기 위한 명령들을 포함한다. 또한, 이 컴퓨터 프로그램은, 제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하기 위한 명령들로서, 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우는 각각 윈도우 크기 및 주기성 인자에 기초한 간격 및 크기를 갖는, 누산된 상관값을 생성하기 위한 명령들; 및 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하기 위한 명령들을 더 포함한다.
또다른 양태에 있어서, 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적 방법을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서가 제공된다. 이 주파수 추적 방법은, 데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하는 단계; 및 윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하는 단계를 포함한다. 또한, 이 주파수 추적 방법은, 제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하는 단계로서, 제 1 윈도우 및 제 2 윈도우는 각각 윈도우 크기 및 주기성 인자에 기초한 간격 및 크기를 갖는, 누산된 상관값 생성 단계; 및 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하는 단계를 더 포함한다.
다른 양태는, 이하 기재된 도면의 간단한 설명, 설명 및 특허청구범위의 검토 이후에 명백해질 것이다.
도면의 간단한 설명
본 명세서에 기재된 전술한 양태는, 첨부 도면과 관련하여 취해지는 경우에 다음의 설명을 참조함으로써 보다 손쉽게 명백해질 것이다.
도 1 은 주파수 추적 시스템의 일 양태를 포함하는 네트워크를 도시한 도면이다.
도 2 는 주파수 추적 시스템에서의 이용을 위한 송신 프레임의 일 양태를 도시한 도면이다.
도 3 은 주파수 추적 시스템의 양태에서 이용하기 위한 WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼의 주기적 구조를 도시한 도면이다.
도 4 는 주파수 추적 시스템의 일 양태를 포함하는 수신 로직을 도시한 도면이다.
도 5 는 주파수 추적 시스템의 일 양태를 도시한 도면이다.
도 6 은 주파수 추적 시스템의 양태에서 이용하기 위한 주파수 추적 로직의 상세도이다.
도 7 은 주파수 추적 시스템의 일 양태를 제공하는 방법을 도시한 도면이다.
도 8 은 주파수 추적 시스템의 일 양태를 도시한 도면이다.
설 명
하나 이상의 양태에 있어서, 수신된 파형의 신속한 획득 및 주파수 추적을 위한 주파수 추적 시스템이 제공된다. 이 설명을 위해서, 직교 주파수 분할 다 중화를 이용하여 네트워크 서버와 하나 이상의 모바일 디바이스 사이에 통신을 제공하는 순방향 링크 전용 통신 네트워크를 참조하여, 주파수 추적 시스템의 양태가 본 명세서에 기재된다. 예를 들어, OFDM 시스템의 일 양태에 있어서, 이 네트워크 서버는, 실시간 서비스 및/또는 비실시간 서비스의 특정 배열, 시퀀스, 인터리빙, 및/또는 다른 인코딩으로 다중화된 콘텐츠 흐름을 갖는 송신 프레임을 포함한 송신 파형을 송신한다. 이러한 파형은 시분할 다중화 (TDM1 및 TDM2) 파일럿 신호, 광역 식별자 (WIC), 구내 식별자 (LIC), 오버헤드 정보 심볼 (OIS) 및 데이터 심볼을 포함한다. 데이터 심볼은 네트워크 서버로부터 수신 디바이스로 서비스를 전달하는데 이용된다.
주파수 추적 시스템은 무선 통신 네트워크에서의 사용에 특히 적합하지만, 인터넷과 같은 공중 네트워크, 가상 사설 네트워크 (VPN) 와 같은 사설 네트워크, LAN (local area network), WAN (wide area network), 장거리 네트워크, 또는 임의의 다른 타입의 무선 네트워크를 포함한 임의의 타입의 무선 환경에서 사용될 수도 있지만, 이에 제한되지는 않는다.
도 1 은 주파수 추적 시스템의 일 양태를 포함하는 네트워크 (100) 를 도시한 도면이다. 네트워크 (100) 는 모바일 디바이스 (102), 서버 (104) 및 데이터 네트워크 (106) 를 포함한다. 이 설명을 위해서, 데이터 네트워크 (106) 가 OFDM 기술을 이용하여 서버 (104) 와 하나 이상의 모바일 디바이스 사이에 통신을 제공하도록 동작하지만, 주파수 추적 시스템의 양태는 또한 다른 송신 기술과 함께 사용하기에 적합하다고 가정될 것이다.
일 양태에 있어서, 서버 (104) 는, 데이터 네트워크 (106) 와 통신하는 디바이스에 의해 가입될 수도 있는 서비스를 제공하도록 동작한다. 서버 (104) 는 통신 링크 (108) 를 통해 데이터 네트워크 (106) 에 연결된다. 통신 링크 (108) 는, 서버 (104) 가 데이터 네트워크 (106) 와 통신하는 것을 허용하도록 동작하는 OFDM 기술에 기초한 무선 링크와 같은 임의의 적합한 통신 링크를 포함한다. 데이터 네트워크 (106) 는, 서버 (104) 로부터 모바일 디바이스 (102) 와 같이 데이터 네트워크 (106) 와 통신하는 디바이스로 서비스가 전달되는 것을 허용하는 유선 및/또는 무선 네트워크의 임의의 조합을 포함한다.
이 양태에 있어서, 모바일 디바이스 (102) 는, 무선 링크 (110) 를 통해 데이터 네트워크 (106) 와 통신하는 모바일 전화기를 포함한다. 무선 링크 (110) 는, OFDM 기술에 기초한 순방향 무선 통신 링크, 및 임의의 적합한 기술에 의해 제공되는 역방향 링크를 포함한다. 그러나, 다른 양태에 있어서, 무선 링크 (110) 는, 디바이스와 데이터 네트워크 (106) 사이에 통신을 허용하도록 동작하는 임의의 적합한 무선 기술을 포함할 수도 있다.
모바일 디바이스 (102) 는, 데이터 네트워크 (106) 를 통해 서비스를 수신하도록 모바일 디바이스 (102) 가 가입하는 것을 허용하는 활성화 프로세스에 참가한다. 활성화 프로세스는 서버 (104) 와 함께 수행될 수도 있지만, 활성화 프로세스는 일부 다른 서버, 서비스 제공자, 콘텐츠 리테일러, 또는 다른 네트워크 엔티티 (도시되지 않음) 와 함께 수행될 수도 있다. 이 설명을 위해서, 모바일 디바이스 (102) 가 서버 (104) 와 함께 활성화 프로세스를 수행하고, 현재 서버 (104) 로부터 서비스를 수신하도록 가입할 준비가 되어 있다고 가정될 것이다.
데이터 네트워크 (106) 는 본 명세서에 기재된 양태의 범위 내에서 임의의 개수 및/또는 타입의 휴대용 디바이스와 통신할 수도 있다는 것이 주목되어야 한다. 예를 들어, 주파수 추적 시스템의 양태에서 사용하기에 적합한 다른 디바이스는 PDA (Personal Digital Assistant), 이메일 디바이스, 페이저, 노트북 컴퓨터, MP3 플레이어, 비디오 플레이어, 또는 데스크톱 컴퓨터를 포함하지만, 이에 제한되지는 않는다.
서버 (104) 는 실시간 서비스 및 비실시간 서비스를 포함한 콘텐츠를 포함한다. 예를 들어, 이들 서비스는, 뉴스, 스포츠, 날씨, 금융 정보, 영화, 및/또는 애플리케이션, 프로그램, 스크립트를 포함한 멀티미디어 콘텐츠, 또는 임의의 다른 타입의 적합한 콘텐츠나 서비스를 포함한다. 따라서, 이들 서비스는 비디오, 오디오, 또는 임의의 적합한 포맷으로 포맷팅된 다른 정보를 포함할 수도 있다.
콘텐츠는 기저대역 처리 로직 (112) 으로 입력된다. 기저대역 처리 로직 (112) 은 콘텐츠를 처리하여, 콘텐츠를 포함하는 하나 이상의 송신 프레임을 포함한 기저대역 파형을 생성한다. 예를 들어, 기저대역 처리 로직 (112) 은 인코더, 인터리버, 스크램블러, 매퍼, D/A 변환기, 및/또는 임의의 다른 타입의 기저대역 처리 로직을 포함할 수도 있다. 또한, 기저대역 처리 로직 (112) 은 전술한 바와 같이 송신 프레임의 시작에 각종 파일럿 신호 (즉, TDM1 및 TDM2) 및 WIC/LIC 식별자를 통합하도록 동작한다.
기저대역 처리 로직 (112) 에 의해 생성된 기저대역 파형은, 기저대역 파형을 송신 파형으로 변조하도록 동작하는 송신기 (114) 로 입력된다. 그런 다음, 이 송신 파형은 경로 (116) 로 표시된 바와 같이 데이터 네트워크 (106) 를 통해 모바일 디바이스 (102) 로 송신된다.
모바일 디바이스 (102) 는 수신 로직 (118) 에서 송신 파형을 수신한다. 수신 로직 (118) 은 송신 파형을 처리하기 위한 임의의 필요한 프로세스를 제공하여, 디코더 (122) 로 입력될 수 있는 기저대역 파형을 획득하도록 동작한다. 디코더 (122) 는 기저대역 파형을 디코딩하여, 송신된 서비스를 획득하도록 동작한다.
수신 로직 (118) 은 주파수 추적 시스템 (120) 의 일 양태를 포함한다. 주파수 추적 시스템 (120) 은 수신된 파형의 신속한 획득 및 주파수 추적을 제공하여, 에러 없이 신속하게 기저대역 파형을 획득할 수 있게 동작한다. 일 양태에 있어서, 주파수 추적 시스템 (120) 은, 송신 프레임의 시작에 위치한 WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼을 이용함으로써, 수신된 파형의 다른 시스템 파라미터와 관계없이 주파수를 획득 및 추적하도록 동작한다. WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼의 주기적 구조는 정확한 주파수 추적을 제공하는데 이용된다. 예를 들어, 이들 심볼은 주기적 구조를 이용하여 데이터를 전달하도록 설계되고, 이들은 송신 프레임에서 초기에 발생한다. 주파수 추적 시스템의 양태는 이 주기적 구조를 이용하여, 송신 프레임의 시작에서 신속하게 정확한 주파수 추적을 확립한다. 주파수 추적 시스템이 매우 신속하게 주파수 추적을 확립하기 때문에, 송신 프레임 의 시작에서의 정보가 정확하게 디코딩될 수 있다. 이 특허문헌의 또다른 단락에 주파수 추적 시스템 (120) 의 보다 상세한 설명이 제공된다.
그러므로, 주파수 추적 시스템의 양태는 신속하고 효과적으로 수신된 파형을 획득 및 주파수 추적하도록 동작한다. 주파수 추적 시스템은 도 1 을 참조하여 기재된 구현에 제한되지 않고, 본 명세서에 기재된 양태의 범위 내에서 다른 구현도 가능하다는 것이 주목되어야 한다.
도 2 는 주파수 추적 시스템에서의 이용을 위한 송신 프레임 (200) 의 일 양태를 도시한 도면이다. 송신 프레임 (200) 은 제 1 시분할 다중화 (TDM1) 파일럿 심볼 (202), WIC 심볼 (204), LIC 심볼 (206) 및 제 2 시분할 다중화 (TDM2) 파일럿 심볼 (208) 을 포함한다. 또한, 송신 프레임 (200) 은 광역 오버헤드 정보 심볼 (WOIS ; 210) 및 구내 오버헤드 정보 심볼 (LOIS ; 212) 을 포함한다. 일단 송신되면, 송신 프레임 (200) 은 수신 디바이스에 의해 무선 주파수 파형으로서 수신된다.
일 양태에 있어서, 주파수 추적 시스템은 WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼의 주기적 구조를 이용하여, 신속한 주파수 획득 및 추적을 제공한다. WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼에서의 주파수 추적은, OIS 심볼의 복조가 시작되기 전에, 단지 TDM1 을 이용한 초기 주파수 획득 이후에 발생할 수도 있는 잔류 주파수 에러가 정정된다는 것을 보장한다. 이는 주파수 오프셋으로 인해 야기되는 복조 에러를 최소화한다.
도 3 은 주파수 추적 시스템의 양태에서 이용하기 위한 WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼의 주기적 구조를 도시한 도면 (300) 이다. WIC 또는 LIC 심볼이 302 로 표시되어 있다. WIC/LIC 심볼 (302) 은, 순환 프리픽스 (304), 및 그 다음에 일반적으로 306 으로 표시된 512 개의 서브캐리어의 8 개의 그룹을 포함한 주기적 데이터 부분을 포함한다. 예를 들어, 512 개의 서브캐리어의 8 개의 그룹 (306) 은 동일한 주파수 성분을 갖는다. 따라서, WIC/LIC 심볼 (302) 은 개별 그룹 또는 그룹의 조합에 대해 주기적 구조를 갖는다.
TDM2 심볼은 308 로 표시되어 있다. TDM2 심볼 (308) 은, 순환 프리픽스 (310), 및 그 다음에 일반적으로 312 로 표시된 2048 개의 서브캐리어의 2 개의 그룹을 포함한 주기적 부분을 포함한다. 예를 들어, 2048 개의 서브캐리어의 2 개의 그룹 (312) 은 동일한 주파수 성분을 갖는다. 따라서, TDM2 심볼 (308) 은 2048 개의 서브캐리어의 2 개의 그룹 (312) 에 대해 주기적 구조를 갖는다.
일 양태에 있어서, WIC/LIC 심볼 (302) 및 TDM2 심볼 (308) 의 주기적 구조는 신속하고 정확한 주파수 추적을 제공하는데 이용된다. 주파수 추적 시스템의 양태는 도 3 에 도시된 심볼의 주기적 구조에 제한되지 않고, 다른 주기적 구조를 갖는 심볼도 주파수 추적 시스템의 양태에서 이용하기에 적합하다는 것이 주목되어야 한다. 이 특허문헌의 또다른 단락에 이들 심볼의 주기적 구조의 이용의 보다 상세한 설명이 제공된다.
도 4 는 주파수 추적 시스템의 일 양태를 포함하는 수신 로직 (400) 을 도시한 도면이다. 예를 들어, 수신 로직 (400) 은 도 1 에 도시된 수신 로직 (118) 으로서 이용하기에 적합하다. 수신 로직 (400) 은, 안테나 (414) 를 통해 수신 된 송신 파형의 DC 오프셋을 조정하는 DC 오프셋 로직 (402) 을 포함한다. 예를 들어, 송신 파형은 도 2 에 도시된 바와 같은 송신 프레임을 포함한다. DC 오프셋 로직 (402) 의 출력은, 수신된 파형의 이득을 조정하는 자동 이득 제어 (AGC) 로직 (404) 으로 입력된다.
AGC 로직 (404) 의 출력은 주파수 추적 시스템 (406) 의 일 양태로 입력된다. 주파수 추적 시스템 (406) 은 수신된 파형의 주파수를 신속하고 정확하게 획득 및 추적하도록 동작한다. 예를 들어, 주파수 추적 시스템 (406) 의 양태는 수신된 송신 프레임에서의 WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼의 주기적 구조를 이용하여, 정확한 디지털 주파수 추정치를 신속하게 발생시킨다. 이 특허문헌의 또다른 단락에 주파수 추적 시스템 (406) 의 보다 상세한 설명이 제공된다.
주파수 추적 시스템 (406) 으로부터 출력된 디지털 주파수 추정치는 FFT 로직 (408) 에 대한 입력의 주파수를 조정하는데 이용된다. FFT 로직 (408) 은 주파수 조정된 샘플에 대해 채널 추정기 (410) 및 데이터 복조기 (412) 블록에 대한 입력을 발생시키도록 동작한다. 채널 추정기 (410) 는, 수신 로직에 의해 이용되는 채널 추정치를 생성하도록 동작한다. 데이터 복조기 (412) 는 주파수 추정치에 의해 조정되는 주파수를 갖는 샘플에 대해 사용자 애플리케이션에 의한 이용을 위해 송신 프레임에서의 데이터 심볼을 복조하도록 동작한다.
도 5 는 주파수 추적 시스템 (500) 의 일 양태를 도시한 도면이다. 예를 들어, 주파수 추적 시스템 (500) 은 도 1 에 도시된 주파수 추적 시스템 (120) 으로서 사용하기에 적합하다. 주파수 추적 시스템 (500) 은 주파수 추적 로직 (502), 입력 로직 (504) 및 출력 로직 (506) 을 포함하고, 이들 모두는 데이터 버스 (508) 에 연결되어 있다.
입력 로직 (504) 은, 송신 파형을 수신하여 파형 샘플을 생성하도록 동작하는 임의의 적합한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 예를 들어, 입력 로직 (504) 은 처리 로직, 필터, 증폭기, A/D 변환기, 디코더, 및/또는 송신 파형을 수신하여 파형 샘플을 생성하기 위한 임의의 다른 적합한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함한다. 일 양태에 있어서, 파형 샘플은, 송신 파형으로 수신되는 WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼의 시간 도메인 버전을 포함한다.
주파수 추적 로직 (502) 은 CPU, 프로세서, 게이트 어레이, 하드웨어 로직, 가상 머신, 소프트웨어, 및/또는 하드웨어와 소프트웨어의 임의의 조합을 포함한다. 주파수 추적 로직 (502) 은 주파수 추적 알고리즘을 수행하여 파형 샘플을 처리함으로써, 수신된 파형을 획득 및 주파수 추적하는데 이용될 수 있는 주파수 추정치를 생성하도록 동작한다. 예를 들어, 일 양태에 있어서, 주파수 추적 알고리즘은 WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼의 주기적 구조를 이용하여, 신속하고 정확하게 주파수 추정치를 생성한다. 일단 주파수 추적 로직 (502) 이 주파수 추정치를 결정하면, 이 추정치는 출력 로직 (506) 으로 전달된다.
출력 로직 (506) 은, 주파수 추적 로직 (502) 에 의해 결정된 주파수 추정치를 데이터 복조기와 같은 수신 디바이스의 다른 부분으로 출력하도록 동작하는 임의의 적합한 하드웨어 및/또는 소프트웨어를 포함한다.
일 양태에 있어서, 주파수 추적 시스템은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 하 나 이상의 프로그램 명령들 ("명령들") 을 갖는 컴퓨터 프로그램을 포함하는데, 이는 적어도 하나의 프로세서 (예를 들어, 주파수 추적 로직 (502) 에 위치한 프로세서) 에 의해 실행되는 경우, 본 명세서에 기재된 주파수 추적 시스템의 기능을 제공하도록 동작한다. 예를 들어, 명령들은, 플로피 디스크, CD-ROM, 메모리 카드, FLASH 메모리 디바이스, RAM, ROM, 또는 주파수 추적 로직 (502) 에 인터페이스하는 임의의 다른 타입의 메모리 디바이스나 컴퓨터 판독가능 매체와 같은 컴퓨터 판독가능 매체로부터 주파수 추적 로직 (502) 으로 로딩될 수도 있다. 또다른 양태에 있어서, 명령들은 외부 디바이스나 네트워크 리소스로부터 주파수 추적 로직 (502) 으로 다운로드될 수도 있다. 실행되는 경우, 명령들은 본 명세서에 기재된 바와 같은 주파수 추적 시스템의 양태를 제공하도록 동작한다.
따라서, 주파수 추적 시스템 (500) 은 신속하고 효과적으로 수신된 파형을 획득 및 주파수 추적하도록 동작한다. 주파수 추적 시스템 (500) 은 단지 일 구현이고, 본 명세서에 기재된 양태 내에서 다른 구현도 가능하다는 것이 주목되어야 한다.
추적 알고리즘
하나 이상의 양태에 있어서, 수신된 파형의 신속한 획득 및 주파수 추적을 제공하도록 동작하는 주파수 추적 알고리즘이 제공된다. 예를 들어, 일 양태에 있어서, 주파수 추적 로직 (502) 은 후술되는 주파수 추적 알고리즘을 수행하도록 동작한다.
주파수 추적 시스템은, WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼에 기초하여 주파수 추정치를 결정하는 추적 알고리즘을 제공한다. 예를 들어, WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼은 도 2 에 도시된 WIC 심볼 (204), LIC 심볼 (206) 및 TDM2 심볼 (208) 로서 포맷팅될 수도 있다. 일 양태에 있어서, WIC 심볼 (204) 을 이용한 주파수 추적의 결과는 LIC 심볼 (206) 을 이용한 추적의 시작에 적용되고, LIC 심볼 (206) 을 이용한 추적의 결과는 TDM2 심볼 (208) 을 이용한 추적의 시작에 적용된다. 유사하게, TDM2 에서의 추적의 결과는 데이터 복조의 시작에 적용된다. 따라서, 추적 알고리즘은, 데이터 복조 이전에 신속한 획득 및 주파수 추적을 제공하도록 동작한다.
각 WIC/LIC 심볼에 있어서, 동일한 512 개의 OFDM 시간 도메인 샘플이 8 번 반복된다. TDM1 심볼을 이용하여 수행될 수도 있는 초기 주파수 및 대략 타이밍 추정 이후에, 채널 프로파일에 종속하는 -512 내지 +256 OFDM 샘플의 타이밍 불확실성이 존재한다. 주파수 추적 알고리즘의 일 양태에 있어서, 상관될 샘플을 식별하는 2 개의 윈도우가 선택된다. 예를 들어, 도 3 을 참조하면, 제 1 윈도우 (314) 및 제 2 윈도우 (316) 가 선택된다. 제 1 윈도우 (314) 및 제 2 윈도우 (316) 는 선택된 크기를 갖는데, 이는 이 실시예에서 512 개의 샘플과 같다. 그러나, 다른 윈도우 크기가 선택될 수도 있다. 제 1 윈도우 (314) 및 제 2 윈도우 (316) 는 주기성 인자 (318) 에 의해 분리된다. 주기성 인자 (318) 는 2 개의 윈도우들 사이의 샘플의 개수를 나타내는데, 이는 이들 윈도우에서의 샘플의 반복적인 구조에 기초한다.
TDM2 심볼 (308) 에 있어서, 2048 개의 시간 도메인 샘플이 2 번 반복된다. 그러므로, TDM2 심볼의 구조는, WIC/LIC 심볼 (302) 과 유사하게 시간 도메인에서 주기성을 나타낸다. 일 양태에 있어서, 지연 상관 (delayed correlation) 을 수행하도록 2048 개의 샘플만큼 분리된 512 개의 샘플의 2 개의 윈도우를 선택하는 것이 바람직하다. 이러한 구현은 WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼 모두에서의 주파수 추적용으로 설계된 하드웨어를 사용할 수 있고, 그에 따라 하드웨어 복잡도를 감소시킨다. 또한, 지연 상관을 수행하여 주파수 추정치에 도달하도록 TDM2 에서 2048 또는 4096 개의 샘플만큼 분리된 상이한 크기의 윈도우를 선택하는 것도 가능하다. 일 양태에 있어서, 주파수 추적 알고리즘은 다음과 같이 동작한다.
Figure 112008054666616-pct00001
을 OFDM 심볼의 수신된 샘플링 시퀀스로 표시하자. 그러면,
Figure 112008054666616-pct00002
은 다음의 수학식, 즉
Figure 112008054666616-pct00003
으로 정의되고, 여기서
Figure 112008054666616-pct00004
은 채널 임펄스 응답과 콘볼루션되는 송신된 신호로 구성되는 채널 출력 시퀀스를 표시하고,
Figure 112008054666616-pct00005
은 OFDM 심볼 인덱스를 표시하고,
Figure 112008054666616-pct00006
는 샘플 인덱스를 표시하고,
Figure 112008054666616-pct00007
는 OFDM 심볼당 샘플의 총 개수를 표시하고,
Figure 112008054666616-pct00008
은 정규화된 주파수 오프셋 (일 OFDM 샘플 지속기간 (초) 과 승산된 (㎐)) 이고,
Figure 112008054666616-pct00009
은 초기 위상 오프셋이다.
그 주기적 구조로 인해, WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼에서의 OFDM 심볼 은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112008054666616-pct00010
(여기서,
Figure 112008054666616-pct00011
) (WIC, LIC)
Figure 112008054666616-pct00012
(여기서,
Figure 112008054666616-pct00013
) (TDM2).
그러면, 추적 중에 주파수 추적 로직 (502) 의 출력은 다음의 수학식으로 주어지는데, 여기서
Figure 112008054666616-pct00014
은 2048 이다.
Figure 112008054666616-pct00015
이고, 여기서
Figure 112008054666616-pct00016
.
전술한 수학식에서의 제 1 항은 검출기 이득
Figure 112008054666616-pct00017
와 승산된 원하는 주파수 에러이다. 고정된 AGC 설정에 있어서,
Figure 112008054666616-pct00018
은 대략 일정하고, 샘플당 수신된 신호의 에너지의 512 배와 같다고 가정된다. 전술한 수학식에서의 제 2 항 및 제 3 항은, 루프로 입력되는 잡음을 나타낸다. 그 시퀀스
Figure 112008054666616-pct00019
및
Figure 112008054666616-pct00020
이 IID 이고, 각각
Figure 112008054666616-pct00021
및
Figure 112008054666616-pct00022
의 분산을 각각 갖는 제로 평균 가우스 잡음을 갖는다고 가정하면, 전체 입력 잡음은 제로 평균 및
Figure 112008054666616-pct00023
의 분산을 갖는 백색 잡음으로 보여질 수 있다.
그러면,
Figure 112008054666616-pct00024
번째 수신된 OFDM 심볼에 대한 주파수 에러 추정치는 다음과 같다:
Figure 112008054666616-pct00025
.
일 양태에 있어서, 주파수 추적 알고리즘은 일 탭 필터를 사용하여 WIC/LIC/TDM2 OFDM 심볼에서의 추적을 수행함으로써,
Figure 112008054666616-pct00026
에 따라 주파수 추정치를 업데이트하는데, 여기서
Figure 112008054666616-pct00027
은
Figure 112008054666616-pct00028
번째 OFDM 심볼을 회전시키는데 이용되는 주파수 추정치이고,
Figure 112008054666616-pct00029
은
Figure 112008054666616-pct00030
번째 OFDM 심볼에서의 주파수 추정 블록으로부터의 주파수 에러 추정치이다. 루프 이득 (
Figure 112008054666616-pct00031
) 은 루프를 업데이트하는데 이용된다. 2 개의 OFDM 샘플들 사이의 상관은 누산되고, 그 다음에 그 허수부가 스케일링되어,
Figure 112008054666616-pct00032
을 도출하게 된다. 획득된 주파수 에러 추정치를 필터링하기 위한 필터의 다른 실현이 존재한다는 것이 주목된다.
도 6 은 주파수 추적 시스템에서 이용하기 위한 주파수 추적 로직 (600) 의 일 양태의 상세도이다. 예를 들어, 주파수 추적 로직 (600) 은 도 5 에 도시된 주파수 추적 로직 (502) 으로서 이용하기에 적합하다. 일 양태에 있어서, 주파수 추적 로직 (600) 은, 현재 주파수 추정치를 업데이트하는데 이용되는 주파수 에러 추정치 (
Figure 112008054666616-pct00033
) 를 계산하도록 동작한다. 일 양태에 있어서, 주파수 추적 로 직 (600) 은, 전술한 WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼과 같이 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼로부터 주파수 에러 추정치를 결정하도록 동작한다.
주파수 추적 로직 (600) 은, 심볼 인덱스 (630) 를 수신하여 주기성 인자 (
Figure 112008054666616-pct00034
; 626) 및 윈도우 크기 (
Figure 112008054666616-pct00035
; 628) 를 발생시키도록 동작하는 제어 로직 (624) 을 포함한다. 예를 들어, 제어 로직 (624) 은, 심볼 인덱스 값에 기초하여 선택된 윈도우 크기 및 주기성 인자를 발생시키도록 사전프로그램되는 메모리일 수도 있다. 윈도우 크기 (628) 는, 선택된 심볼의 얼마나 많은 샘플이 상관기 (606) 에 의해 제공된 상관에 포함될 것인지를 나타낸다. 주기성 인자 (626) 는, 얼마나 많은 샘플이 2 개의 윈도우들 사이에 존재하는지 및 심볼의 주기적 구조에 기초하는지를 나타낸다. 예를 들어, WIC 심볼이 수신되어 심볼 인덱스 (630) 에 의해 식별된다고 가정하면, 윈도우 크기 (628) 는 도 3 에 도시된 바와 같이 512 개의 샘플의 하나 이상의 그룹을 나타낼 수도 있다. 주기성 인자 (626) 는 2 개의 윈도우들 사이의 샘플의 개수에 기초하는데, 이는 심볼의 주기적 구조를 반영한다. 예를 들어, WIC 심볼 구조는 데이터의 8 개의 그룹을 포함하는데, 이는 각종 조합으로 상관될 수도 있다. 예를 들어, 제 1 그룹은 제 6 그룹과 상관될 수도 있고, 또는 제 2 그룹 및 제 3 그룹이 함께 취해져 제 5 그룹 및 제 6 그룹과 상관될 수도 있다. 따라서, 윈도우 크기 (628) 및 주기성 인자 (626) 는, 상관될 주기적 구조를 갖는 샘플의 그룹을 식별하도록 동작한다.
위상 회전기 (602) 는 WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼을 포함한 입력 샘플을 수신하도록 동작한다. 위상 회전기 (602) 는, 주파수 에러 추정치 (620) 를 이용하여 수신된 샘플의 위상을 회전시킴으로써, 샘플 시퀀스
Figure 112008054666616-pct00036
을 포함하는 주파수 추정치 (604) 를 생성하도록 동작한다. 주파수 추정치 (604) 는 FFT 로직으로 전달되고, 수신 디바이스에서 데이터를 복조하고 다른 기능을 용이하게 하는데 이용된다.
또한, 주파수 추정치 (604) 는 버퍼 (616) 및 상관기 (606) 로 입력된다. 버퍼 (616) 는 주파수 추정치 (604) 의 샘플을 버퍼링하여, 버퍼링된 출력
Figure 112008054666616-pct00037
을 생성하도록 동작하는데, 여기서 "
Figure 112008054666616-pct00038
" 는 주기성 인자를 나타낸다. 예를 들어, 도 3 에 도시된 바와 같이, WIC/LIC 심볼 (302) 은, 314 및 316 으로 표시된 바와 같은 512 개의 샘플의 윈도우 크기, 및 318 로 표시된 바와 같은 1536 개의 샘플의 주기성을 가질 수도 있다. TDM2 심볼 (308) 은, 320 및 322 로 표시된 윈도우 크기, 및 324 로 표시된 주기성을 갖는다.
상관기 (606) 는 버퍼링된 출력과 현재 주파수 추정치 (604) 를 상관시켜, 합산 로직 (618) 으로 입력되는 상관값을 생성하도록 동작한다. 예를 들어, 버퍼링된 출력은 주기성 인자 (626) 에 따라 샘플을 지연시킴으로써 형성된다. 현재 주파수 추정치 (604) 및 버퍼링된 출력은 제 1 윈도우 (314) 에서의 샘플들 및 제 2 윈도우 (316) 에서의 샘플들일 수도 있다.
합산 로직 (618) 은 누산값 (632) 과 상관값을 합산하여, 포화 로직 (608) 으로 입력되는 합산값을 생성하도록 동작한다. 포화 로직 (608) 은 합산값을 스케일링하여, 누산기 (610) 로 입력되는 스케일링된 합산값을 생성하도록 동작한다. 누산기 (610) 는 스케일링된 합산값을 누산하여, 누산값 (632) 을 형성하는데, 이 누산값 (632) 은 각도 추정기 (622) 로 입력된다.
각도 추정기 (622) 는 AGC 이득 보상값 (612) 을 이용하여 누산값 (632) 의 위상을 결정하도록 구성된다. 위상 출력이 생성되어 위상 누산기 (614) 로 입력되는데, 이 위상 누산기 (614) 는 주파수 에러 추정치 (620) 를 생성한다.
일 양태에 있어서, 주파수 추적 로직 (600) 은, 머신 판독가능 명령들을 실행하여 본 명세서에 기재된 주파수 추적 시스템의 기능을 제공하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서로 구현된다. 또다른 양태에 있어서, 주파수 추적 로직 (600) 은, 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 임의의 조합을 포함하는 개별 기능 엘리먼트로 구현된다.
동작 중에, 선택된 주기성 인자에 의해 분리되는 2 개의 OFDM 샘플이 주파수 추정치를 생성하는데 이용된다. 각도 추정기 (622) 에서, AGC 이득 보상값 (612) 이 입력되어, 처리된 상관값과 승산된다. 통상적으로, 루프 이득 (
Figure 112008054666616-pct00039
) 이 0.8, 0.4, 0.2, 0.1, 0.05 및 0.025 로 설정될 수 있도록, AGC 이득 보상값 (612) 이 선택된다. 일 양태에 있어서, 루프 이득 (
Figure 112008054666616-pct00040
) 이 1 의 값으로 설정되도록, AGC 이득 보상값 (612) 이 선택된다.
일 양태에 있어서, 초기 주파수 추정치 (즉, TDM1 심볼에 기초한 초기 주파수 추정치) 는 주파수 추적 로직 (600) 보다 큰 주파수 추정 에러를 제공한다. 그러므로, 특정 경우에, 초기 주파수 추정이 큰 추정 에러를 갖고, 주파수 추적 로직 (600) 이 보다 작거나 제로의 추정 에러를 제공하도록 동작하면, 즉시 주파수 추적 로직 (600) 으로부터의 주파수 추정 결과를 적용하는 것이 바람직하다. 이는, 5/4 만큼 AGC 이득 보상값 (612) 을 증가시킴으로써 이루어질 수 있는데, 이 는 1, 0.5, 0.25, 0.125 및 0.0625 의 루프 이득값을 제공한다. 일 양태에 있어서, AGC 이득 보상값 (612) 은 소프트웨어 프로그램가능한 값이므로, 정규 OFDM 심볼 중의 추적 및 WIC/LIC/TDM2 주파수 추적에 대해 용이하게 상이한 값을 이용하는 것도 가능하다. 따라서, AGC 이득 보상값 (612) 의 2 개의 상이한 세트가 루프 이득을 실현하는데 이용될 수 있다. 일 양태에 있어서, 이하 [표 1] 에 0.8 의 루프 이득을 실현하는데 이용되는 AGC 이득 보상값 (612) 이 제공된다.
[표 1]
Figure 112008054666616-pct00041
도 7 은 주파수 추적 시스템의 일 양태를 제공하는 방법 (700) 을 도시한 도면이다. 예를 들어, 일 양태에 있어서, 주파수 추적 로직 (600) 은 후술되는 바와 같이 이 방법 (700) 을 수행하도록 구성된다.
블록 702 에서, 수신된 파형으로부터 샘플이 획득된다. 예를 들어, 입력 로직 (504) 은 수신된 파형으로부터의 샘플을 제공하도록 동작한다. 일 양태에 있어서, 이 파형은, 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼을 포함하는 도 2 에 도시된 바와 같은 송신 프레임을 포함한다. 예를 들어, 이들 심볼은 도 3 에 도 시된 바와 같이 WIC 심볼, LIC 심볼 또는 TDM2 심볼일 수도 있다.
블록 704 에서, 대략 주파수 추정치가 결정된다. 예를 들어, 수신된 파형에 포함된 TDM1 심볼에 기초하여 대략 주파수 추정치를 결정하는데 임의의 적합한 기술이 이용될 수도 있다.
블록 706 에서, 주기적 구조를 갖는 심볼이 수신된다. 예를 들어, WIC 심볼, LIC 심볼 또는 TDM2 심볼이 수신된다. 일 양태에 있어서, 수신된 심볼의 샘플이 수신되어, 위상 회전기 (602) 로 입력된다.
블록 708 에서, 윈도우 크기 및 주기성 인자가 결정된다. 예를 들어, 심볼의 주기적 구조에 기초하여, 상관 함수 (correlation function) 에서 이용될 선택된 심볼의 샘플의 개수를 나타내는 윈도우 크기가 선택된다. 상관될 2 개의 윈도우를 분리하는 선택된 심볼의 샘플의 개수를 나타내는 주기성 인자가 선택된다. 예를 들어, 제어 로직 (624) 은, 상관기 (606) 로 입력되는 윈도우 크기, 및 버퍼 (616) 로 입력되는 주기성 인자 (
Figure 112008054666616-pct00042
) 를 결정하도록 동작한다. WIC 심볼, LIC 심볼 및 TDM2 심볼의 주기적 구조 때문에, 동일한 윈도우 크기 및 주기성 인자를 이용하여 3 개의 심볼 모두에 대한 알고리즘을 수행하는 것이 가능하다는 것이 주목되어야 한다. 다른 양태에 있어서, 각 심볼에 대해 상이한 윈도우 크기 및 주기성 인자가 선택된다.
블록 710 에서, 주파수 에러 추정치가 결정된다. 예를 들어, 주파수 추적 로직 (600) 은, 수신된 심볼의 샘플을 포함한 2 개의 윈도우를 상관시킴으로써, 주파수 에러 추정치 (620) 를 결정하도록 동작한다. 2 개의 윈도우는 윈도우 크기 파라미터에 의해 정의되는 크기를 갖고, 주기성 인자로부터 결정된 샘플의 양만큼 분리된다.
블록 712 에서, 주파수 에러 추정치로 현재 주파수 추정치가 업데이트된다. 예를 들어, 위상 회전기 (602) 는 주파수 에러 추정치 (620) 로 현재 주파수 추정치를 조정하여, 신규 (또는 업데이트된) 주파수 추정치 (604) 를 생성하도록 동작한다.
블록 714 에서, 업데이트된 주파수 추정치가 출력된다. 예를 들어, 위상 회전기 (602) 는 업데이트된 주파수 추정치를 주파수 추정치 (604) 로서 출력하는데, 이는 수신 디바이스에서의 FFT 로직으로 입력될 수도 있다.
블록 716 에서, 주파수 추정치를 업데이트하는데 이용될 수도 있는 주기적 구조를 갖는 추가의 심볼이 존재하는지 여부를 판정하도록 테스트가 수행된다. 예를 들어, WIC 심볼만이 처리된 경우, 현재 주파수 추정치를 업데이트하는데 이용될 수 있는 주기적 구조를 갖는 LIC 심볼 또는 TDM2 심볼이 존재할 수도 있다. 이용가능한 주기적 구조를 갖는 추가의 심볼이 존재하는 경우에는, 이 방법은 블록 706 으로 진행한다. 이용가능한 주기적 구조를 갖는 추가의 심볼이 존재하지 않는 경우에는, 이 방법은 블록 718 에서 종료된다.
따라서, 이 방법 (700) 은 주파수 추적 시스템을 제공하여, 디바이스가 수신된 신호를 신속하게 획득 및 주파수 추적하는 것을 허용하도록 동작한다. 이 방법 (700) 은 단지 일 구현을 나타내고, 본 명세서에 기재된 양태의 범위 내에서 이 방법 (700) 의 변경, 부가, 삭제, 조합 또는 다른 변형도 가능하다는 것이 주목 되어야 한다.
도 8 은 주파수 추적 시스템 (800) 의 일 양태를 도시한 도면이다. 주파수 추적 시스템 (800) 은 복수의 샘플을 수신하기 위한 수단 (802) 을 포함한다. 예를 들어, 일 양태에 있어서, 복수의 샘플을 수신하기 위한 수단 (802) 은 입력 로직 (504) 또는 위상 회전기 (602) 를 포함한다.
또한, 주파수 추적 시스템 (800) 은 윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하기 위한 수단 (804) 을 더 포함한다. 예를 들어, 일 양태에 있어서, 윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하기 위한 수단 (804) 은 제어 로직 (624) 을 포함한다.
또한, 주파수 추적 시스템 (800) 은 상관을 누산하기 위한 수단 (806) 을 더 포함한다. 예를 들어, 일 양태에 있어서, 상관을 누산하기 위한 수단 (806) 은 상관기 (606) 를 포함한다.
또한, 주파수 추적 시스템 (800) 은 주파수 에러 추정치를 도출하기 위한 수단 (808) 을 더 포함한다. 예를 들어, 일 양태에 있어서, 주파수 에러 추정치를 도출하기 위한 수단 (808) 은 위상 누산기 (614) 를 포함한다.
또한, 주파수 추적 시스템 (800) 은 주파수 에러 추정치로 주파수 추정치를 업데이트하기 위한 수단 (810) 을 더 포함한다. 예를 들어, 일 양태에 있어서, 주파수 에러 추정치로 주파수 추정치를 업데이트하기 위한 수단 (810) 은 위상 회전기 (602) 를 포함한다.
일 양태에 있어서, 이들 수단 (802 내지 810) 은, 프로그램 명령들을 실행하여 본 명세서에 기재된 바와 같은 주파수 추적 시스템의 양태를 제공하도록 구성된 하나 이상의 프로세서를 포함한다.
그러므로, 본 명세서에 개시된 양태와 관련하여 기재된 각종 예시적인 로직, 논리 블록, 모듈 및 회로는, 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능 논리 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 개별 하드웨어 컴포넌트, 또는 본 명세서에 기재된 기능을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안적으로 이 프로세서는 임의의 통상적인 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 또는 상태 머신일 수도 있다. 또한, 프로세서는, 예를 들어 DSP 와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서, 또는 이러한 임의의 다른 구성과 같은 컴퓨팅 디바이스의 조합으로 구현될 수도 있다.
본 명세서에 개시된 양태와 관련하여 기재된 알고리즘 또는 방법의 단계는 직접적으로 하드웨어로, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 또는 이들의 조합으로 구체화될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드디스크, 착탈식 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술분야에서 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체에 존재할 수도 있다. 대표적인 저장 매체는 프로세서에 연결되어, 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고, 저장 매체에 정보를 기록할 수 있게 된다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로 세서 및 저장 매체는 ASIC 에 존재할 수도 있다. ASIC 은 사용자 단말기에 존재할 수도 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 개별 컴포넌트로서 사용자 단말기에 존재할 수도 있다.
본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 실시하거나 이용할 수 있도록 개시된 양태의 설명이 제공된다. 이들 양태의 각종 변형은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백해질 수도 있고, 본 명세서에 정의된 일반적인 원리는, 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고, 예를 들어 인스턴트 메시징 서비스 또는 임의의 일반적인 무선 데이터 통신 애플리케이션과 같은 다른 양태에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에 제시된 양태에 제한되도록 의도된 것이 아니라, 본 명세서에 개시된 원리 및 신규 특징에 부합하는 가장 광범위한 범위를 따르는 것이다. "대표적" 이라는 단어는 본 명세서에서 "실시예, 실례, 또는 예시의 역할을 하는 것" 을 의미하기 위한 전용으로 이용되었다. 본 명세서에서 "대표적" 으로 기재된 임의의 양태는 반드시 다른 양태에 비해 바람직하다거나 이점이 있는 것으로 구성된 것은 아니다.
따라서, 주파수 추적 시스템의 양태가 본 명세서에 예시 및 기재되었지만, 그 사상 또는 본질적인 특성으로부터 벗어나지 않으면서 이들 양태에 대해 각종 변경이 이루어질 수 있다는 것은 자명하다. 그러므로, 본 명세서의 개시물 및 설명은 다음의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위의 제한이 아니라 예시로서 의도된다.

Claims (25)

  1. 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적 방법으로서,
    데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하는 단계;
    윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하는 단계;
    제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하는 단계로서, 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우는 각각 상기 윈도우 크기 및 상기 주기성 인자에 기초한 간격 (separation) 및 크기를 갖고, 상기 제 1 윈도우에서의 샘플들과 상기 제 2 윈도우에서의 샘플들은 상기 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들에 포함되는, 상기 누산된 상관값을 생성하는 단계; 및
    상기 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하는 단계를 포함하고,
    상기 윈도우 크기는 상기 선택된 심볼의 몇 개의 샘플이 상관에 포함될 것인지를 나타내고, 상기 주기성 인자는 몇 개의 샘플이 상기 제 1 윈도우와 상기 제 2 윈도우 사이에 있는지를 나타내는, 주파수 추적 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    업데이트된 주파수 추정치를 생성하도록, 상기 주파수 에러 추정치로 현재 주파수 추정치를 조정하는 단계를 더 포함하는, 주파수 추적 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 조정하는 단계는,
    Figure 112009073912735-pct00043
    에 따라 상기 업데이트된 주파수 추정치를 생성하는 단계를 포함하고,
    여기서,
    Figure 112009073912735-pct00062
    은 상기 업데이트된 주파수 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00063
    은 상기 현재 주파수 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00064
    은 상기 주파수 에러 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00044
    는 루프 이득값인, 주파수 추적 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는, 광역 식별자 (WIC), 구내 식별자 (LIC) 및 제 2 시분할 다중화 (TDM2) 심볼 중 하나로부터 선택되는 상기 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하는 단계를 포함하는, 주파수 추적 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는, 다수의 심볼들에 대해 공통이도록 상기 윈도우 크기 및 상기 주기성 인자를 결정하는 단계를 포함하는, 주파수 추적 방법.
  6. 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적 장치로서,
    데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하도록 구성된 입력 로직;
    윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하도록 구성된 제어 로직;
    제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하도록 구성된 상관기로서, 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우는 각각 상기 윈도우 크기 및 상기 주기성 인자에 기초한 간격 (separation) 및 크기를 갖고, 상기 제 1 윈도우에서의 샘플들과 상기 제 2 윈도우에서의 샘플들은 상기 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들에 포함되는, 상기 상관기; 및
    상기 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하도록 구성된 위상 누산기를 포함하고,
    상기 윈도우 크기는 상기 선택된 심볼의 몇 개의 샘플이 상관에 포함될 것인지를 나타내고, 상기 주기성 인자는 몇 개의 샘플이 상기 제 1 윈도우와 상기 제 2 윈도우 사이에 있는지를 나타내는, 주파수 추적 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    업데이트된 주파수 추정치를 생성하도록, 상기 주파수 에러 추정치로 현재 주파수 추정치를 조정하도록 구성된 위상 회전기를 더 포함하는, 주파수 추적 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 위상 회전기는,
    Figure 112009073912735-pct00045
    에 따라 상기 업데이트된 주파수 추정치를 생성하도록 구성되고,
    여기서,
    Figure 112009073912735-pct00065
    은 상기 업데이트된 주파수 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00066
    은 상기 현재 주파수 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00067
    은 상기 주파수 에러 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00046
    는 루프 이득값인, 주파수 추적 장치.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 입력 로직은, 광역 식별자 (WIC), 구내 식별자 (LIC) 및 제 2 시분할 다중화 (TDM2) 심볼 중 하나로부터 선택되는 상기 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하도록 구성되는, 주파수 추적 장치.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어 로직은, 다수의 심볼들에 대해 공통이도록 상기 윈도우 크기 및 상기 주기성 인자를 결정하도록 구성되는, 주파수 추적 장치.
  11. 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적 장치로서,
    데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하기 위한 수단;
    윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하기 위한 수단;
    제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하기 위한 수단으로서, 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우는 각각 상기 윈도우 크기 및 상기 주기성 인자에 기초한 간격 (separation) 및 크기를 갖고, 상기 제 1 윈도우에서의 샘플들과 상기 제 2 윈도우에서의 샘플들은 상기 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들에 포함되는, 상기 누산된 상관값 생성 수단; 및
    상기 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하기 위한 수단을 포함하고,
    상기 윈도우 크기는 상기 선택된 심볼의 몇 개의 샘플이 상관에 포함될 것인지를 나타내고, 상기 주기성 인자는 몇 개의 샘플이 상기 제 1 윈도우와 상기 제 2 윈도우 사이에 있는지를 나타내는, 주파수 추적 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    업데이트된 주파수 추정치를 생성하도록, 상기 주파수 에러 추정치로 현재 주파수 추정치를 조정하기 위한 수단을 더 포함하는, 주파수 추적 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 조정하기 위한 수단은,
    Figure 112009073912735-pct00047
    에 따라 상기 업데이트된 주파수 추정치를 생성하기 위한 수단을 포함하고,
    여기서,
    Figure 112009073912735-pct00068
    은 상기 업데이트된 주파수 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00069
    은 상기 현재 주파수 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00070
    은 상기 주파수 에러 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00048
    는 루프 이득값인, 주파수 추적 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 수신하기 위한 수단은, 광역 식별자 (WIC), 구내 식별자 (LIC) 및 제 2 시분할 다중화 (TDM2) 심볼 중 하나로부터 선택되는 상기 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하기 위한 수단을 포함하는, 주파수 추적 장치.
  15. 제 11 항에 있어서,
    상기 결정하기 위한 수단은, 다수의 심볼들에 대해 공통이도록 상기 윈도우 크기 및 상기 주기성 인자를 결정하기 위한 수단을 포함하는, 주파수 추적 장치.
  16. 적어도 하나의 프로세서에 의해 실행되는 경우, 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적을 제공하도록 동작하는 명령들을 포함하는 컴퓨터 프로그램을 갖는 컴퓨터 판독가능 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하기 위한 명령들;
    윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하기 위한 명령들;
    제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하기 위한 명령들로서, 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우는 각각 상기 윈도우 크기 및 상기 주기성 인자에 기초한 간격 (separation) 및 크기를 갖고, 상기 제 1 윈도우에서의 샘플들과 상기 제 2 윈도우에서의 샘플들은 상기 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들에 포함되는, 상기 누산된 상관값을 생성하기 위한 명령들; 및
    상기 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하기 위한 명령들을 포함하고,
    상기 윈도우 크기는 상기 선택된 심볼의 몇 개의 샘플이 상관에 포함될 것인지를 나타내고, 상기 주기성 인자는 몇 개의 샘플이 상기 제 1 윈도우와 상기 제 2 윈도우 사이에 있는지를 나타내는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은,
    업데이트된 주파수 추정치를 생성하도록, 상기 주파수 에러 추정치로 현재 주파수 추정치를 조정하기 위한 명령들을 더 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 현재 주파수 추정치를 조정하기 위한 명령들은,
    Figure 112009073912735-pct00049
    에 따라 상기 업데이트된 주파수 추정치를 생성하기 위한 명령들을 포함하고,
    여기서,
    Figure 112009073912735-pct00071
    은 상기 업데이트된 주파수 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00072
    은 상기 현재 주파수 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00073
    은 상기 주파수 에러 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00050
    는 루프 이득값인, 컴퓨터 판독가능 매체.
  19. 제 16 항에 있어서,
    상기 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하기 위한 명령들은, 광역 식별자 (WIC), 구내 식별자 (LIC) 및 제 2 시분할 다중화 (TDM2) 심볼 중 하나로부터 선택되는 상기 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  20. 제 16 항에 있어서,
    상기 윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하기 위한 명령들은, 다수의 심볼들에 대해 공통이도록 상기 윈도우 크기 및 상기 주기성 인자를 결정하기 위한 명령들을 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  21. 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들을 포함하는 수신된 신호의 주파수 추적 방법을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서로서,
    상기 주파수 추적 방법은,
    데이터와 스크램블링된 파일럿 신호들을 포함하는 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하는 단계;
    윈도우 크기 및 주기성 인자를 결정하는 단계;
    제 1 윈도우에서의 샘플들과 제 2 윈도우에서의 샘플들 사이의 상관을 누산하여, 누산된 상관값을 생성하는 단계로서, 상기 제 1 윈도우 및 상기 제 2 윈도우는 각각 상기 윈도우 크기 및 상기 주기성 인자에 기초한 간격 (separation) 및 크기를 갖고, 상기 제 1 윈도우에서의 샘플들과 상기 제 2 윈도우에서의 샘플들은 상기 주기적 구조를 갖는 하나 이상의 심볼들에 포함되는, 상기 누산된 상관값을 생성하는 단계; 및
    상기 누산된 상관값에 기초하여 주파수 에러 추정치를 도출하는 단계를 포함하고,
    상기 윈도우 크기는 상기 선택된 심볼의 몇 개의 샘플이 상관에 포함될 것인지를 나타내고, 상기 주기성 인자는 몇 개의 샘플이 상기 제 1 윈도우와 상기 제 2 윈도우 사이에 있는지를 나타내는, 적어도 하나의 프로세서.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 주파수 추적 방법은,
    업데이트된 주파수 추정치를 생성하도록, 상기 주파수 에러 추정치로 현재 주파수 추정치를 조정하는 단계를 더 포함하는, 적어도 하나의 프로세서.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 조정하는 단계는,
    Figure 112009073912735-pct00051
    에 따라 상기 업데이트된 주파수 추정치를 생성하는 단계를 포함하고,
    여기서,
    Figure 112009073912735-pct00074
    은 상기 업데이트된 주파수 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00075
    은 상기 현재 주파수 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00076
    은 상기 주파수 에러 추정치이고,
    Figure 112009073912735-pct00052
    는 루프 이득값인, 적어도 하나의 프로세서.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 수신하는 단계는, 광역 식별자 (WIC), 구내 식별자 (LIC) 및 제 2 시분할 다중화 (TDM2) 심볼 중 하나로부터 선택되는 상기 선택된 심볼의 복수의 샘플들을 수신하는 단계를 포함하는, 적어도 하나의 프로세서.
  25. 제 21 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는, 다수의 심볼들에 대해 공통이도록 상기 윈도우 크기 및 상기 주기성 인자를 결정하는 단계를 포함하는, 적어도 하나의 프로세서.
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