KR101317593B1 - Method and apparatus for joint detecting asynchronously - Google Patents
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Abstract
비동기적으로 수신된 데이터 패킷에 포함된 데이터 심볼을 검출하는 데이터 수신 장치가 제공된다. 데이터 수신 장치는 데이터 패킷에 포함된 다른 데이터 심볼들 중에서 일부 데이터 심볼들을 열잡음으로 모델링하여 특정 데이터 심볼에 대한 우도 함수를 간단히 산출하고, 산출된 우도 함수에 기반하여 특정 데이터 심볼을 검출할 수 있다.A data receiving apparatus for detecting data symbols included in asynchronously received data packets is provided. The data receiving apparatus may simply calculate a likelihood function for a specific data symbol by modeling some data symbols among other data symbols included in the data packet with thermal noise, and detect the specific data symbol based on the calculated likelihood function.
Description
본 발명은 무선 통신 분야에 관한 것으로, 좀더 상세하게는 복수의 데이터 전송 장치로부터 비동기적으로 전송된 데이터 패킷에 포함된 데이터 심볼을 검출하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to the field of wireless communications, and more particularly, to an apparatus and method for detecting data symbols included in data packets asynchronously transmitted from a plurality of data transmission apparatuses.
무선 통신 시스템에서는 데이터 전송 장치와 데이터 수신 장치가 각각 오실레이터를 이용하려 로컬 클럭을 생성하고, 생성된 로컬 클럭을 이용하여 데이터를 전송/수신한다. 그러나, 주위의 환경차이, 각 오실레이터의 특성으로 인하여 데이터 전송 장치와 데이터 수신 장치간의 오실레이터는 서로 다른 주파수의 로컬 클럭을 생성한다.In a wireless communication system, a data transmission device and a data reception device generate a local clock to use an oscillator, respectively, and transmit / receive data using the generated local clock. However, due to differences in the environment and characteristics of each oscillator, the oscillator between the data transmission device and the data reception device generates local clocks of different frequencies.
하나의 데이터 수신 장치로 복수의 데이터 전송 장치가 데이터 패킷을 전송하는 경우에도, 각 데이터 전송 장치들에 포함된 오실레이터의 특성은 모두 다를 수 있다. 이 경우에, 각 데이터 전송 장치들이 생성한 로컬 클럭은 서로 다를 수 있다.Even when a plurality of data transmitting apparatuses transmit data packets to one data receiving apparatus, characteristics of the oscillators included in the respective data transmitting apparatuses may all be different. In this case, the local clocks generated by each data transmission device may be different.
각 로컬 클럭이 서로 다르다면, 데이터 수신 장치에서 수신한 데이터 패킷의 주파수, 데이터 패킷의 시작 시점은 모두 상이할 수 있다. 따라서, 데이터 수신 장치는 이러한 점을 고려하여 데이터 심볼을 검출하여야 한다.If each local clock is different from each other, the frequency of the data packet received by the data receiving apparatus and the start time of the data packet may be different. Therefore, the data receiving apparatus should detect the data symbol in consideration of this point.
본 발명의 목적은 데이터 수신 장치가 비동기적으로 수신한 데이터 패킷에 포함된 데이터 심볼을 검출하는 것이다.An object of the present invention is to detect a data symbol included in a data packet received asynchronously by the data receiving apparatus.
본 발명의 목적은 비동기적으로 수신된 데이터 심볼을 검출하는 것이다.It is an object of the present invention to detect data symbols received asynchronously.
예시적 실시예들의 일측에 따르면, 데이터 수신 장치에 있어서, 복수의 데이터 전송 장치들로부터 각각 복수의 데이터 심볼들을 포함하고, 서로 동기화되지 않은 데이터 패킷을 수신하는 수신부, 상기 수신된 데이터 패킷에 대하여 펄스 쉐이핑 필터를 적용하는 펄스 쉐이핑부, 상기 펄스 쉐이핑 필터가 적용된 데이터 패킷에 포함된 상기 데이터 심볼들 각각에 대하여 상기 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 고려하여 우도 비율(LR: Log likelihood Radio)을 산출하는 우도 비율 산출부 및 상기 산출된 우도 비율에 기반하여 상기 데이터 심볼들을 검출하는 검출부를 포함하는 데이터 수신 장치가 제공된다.According to an aspect of an exemplary embodiment, a data receiving apparatus, comprising: a receiving unit including a plurality of data symbols from a plurality of data transmission apparatuses, and receiving a data packet which is not synchronized with each other, a pulse for the received data packet A pulse shaping unit for applying a shaping filter and a likelihood ratio for calculating a likelihood ratio (LR) in consideration of a waveform of the pulse shaping filter for each of the data symbols included in the data packet to which the pulse shaping filter is applied There is provided a data receiving apparatus including a calculator and a detector for detecting the data symbols based on the calculated likelihood ratio.
예시적 실시예들의 다른 측면에 따르면, 데이터 수신 장치의 데이터 수신 방법에 있어서, 복수의 데이터 전송 장치들로부터 각각 복수의 데이터 심볼들을 포함하고, 서로 동기화되지 않은 데이터 패킷을 수신하는 단계, 상기 수신된 데이터 패킷에 대하여 펄스 쉐이핑 필터를 적용하는 단계, 상기 펄스 쉐이핑 필터가 적용된 데이터 패킷에 포함된 상기 데이터 심볼들 각각에 대하여 상기 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 고려하여 우도 비율(LR: Log likelihood Radio)을 산출하는 단계 및 상기 산출된 우도 비율에 기반하여 상기 데이터 심볼들을 검출하는 단계를 포함하는 데이터 수신 방법이 제공된다.According to another aspect of an exemplary embodiment, in a data receiving method of a data receiving apparatus, receiving a data packet including a plurality of data symbols from each of a plurality of data transmitting apparatuses and not synchronized with each other, the received Applying a pulse shaping filter to a data packet, and calculating a likelihood ratio (LR) by considering a waveform of the pulse shaping filter for each of the data symbols included in the data packet to which the pulse shaping filter is applied And detecting the data symbols based on the calculated likelihood ratio.
본 발명에 따르면 데이터 수신 장치가 비동기적으로 수신한 데이터 패킷에 포함된 데이터 심볼을 검출할 수 있다.According to the present invention, the data receiving apparatus may detect data symbols included in the data packet received asynchronously.
본 발명에 따르면 비동기적으로 수신된 데이터 심볼을 검출할 수 있다.According to the present invention, it is possible to detect data symbols received asynchronously.
도 1은 데이터 수신 장치가 복수의 데이터 패킷을 비동기적으로 수신하는 것을 도시한 도면이다.
도 2는 데이터 수신 장치가 비동가적으로 수신한 데이터 패킷에 포함된 데이터 심볼들을 도시한 도면이다.
도 3은 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 도시한 도면이다.
도 4는 예시적 실시예에 따른 데이터 수신 장치의 구조를 도시한 블록도이다.
도 5는 예시적 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 단계별로 도시한 순서도이다.1 is a diagram illustrating a data receiver receiving a plurality of data packets asynchronously.
2 is a diagram illustrating data symbols included in a data packet received by a data receiving apparatus in a non-synonymous manner.
3 is a diagram illustrating a waveform of a pulse shaping filter.
Fig. 4 is a block diagram showing the structure of a data receiving apparatus according to an exemplary embodiment.
Fig. 5 is a flowchart showing step by step a data receiving method according to an exemplary embodiment.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 데이터 수신 장치가 복수의 데이터 패킷을 비동기적으로 수신하는 것을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a data receiver receiving a plurality of data packets asynchronously.
데이터 수신 장치(120)는 복수의 데이터 전송 장치(110, 130)들로부터 데이터 패킷(111, 131)을 수신한다. 각 데이터 패킷(111, 131)들은 서로 시간적으로 동기화되지 않는다. 또한, 각 데이터 전송 장치(110, 130)들에 포함된 오실레이터는 서로 다른 주파수의 로컬 클럭을 생성한다. 각 오실레이터가 생성한 로컬 클럭은 데이터 전송 장치(110, 130)와 데이터 수신 장치(120)를 포함하는 무선 통신 시스템이 규정한 범위 내의 오차를 가지며, 동일한 주파수는 아닐 수 있다.The
데이터 수신 장치(120)는 각각의 데이터 패킷(141, 142)을 수신한다. 각 데이터 패킷(141, 142)이 시간적으로 서로 동기화되지 않았다면, 각 데이터 패킷(141, 142)의 시작 시점은 서로 상이할 수 있다. 따라서, 각 데이터 패킷(141, 142)들은 서로 완전히 겹치지 않고, 일부 부분(143)만 겹칠 수 있다.The
또한, 각 데이터 패킷(111, 131)에 포함된 데이터 심볼의 시작 시점은 서로 상이할 수 있다. 각 데이터 패킷(111, 131)에 포함된 데이터 심볼의 심볼 구간이 서로 동일하다면, 각 제1 데이터 패킷(111)에 포함된 데이터 심볼은 제2 데이터 패킷(131)에 포함된 복수의 데이터 심볼들로부터 간섭을 받을 수 있다.In addition, start points of data symbols included in each
데이터 전송 장치(110, 130)들의 각각의 오실레이터가 생성한 로컬 클럭이 서로 상이하다면, 데이터 수신 장치(120)는 각 데이터 패킷을 검출하기 위한 정확한 로컬 클럭을 생성할 수 없다. 즉, 데이터 수신 장치(120)가 제1 데이터 패킷(111)과 동일한 로컬 클럭을 생성한다면, 제2 데이터 패킷(131)과 동일한 로컬 클럭을 생성할 수는 없다. 역으로, 데이터 수신 장치(120)가 제2 데이터 패킷(131)과 동일한 로컬 클럭을 생성한다면, 제1 데이터 패킷(111)과 동일한 로컬 클럭을 생성할 수는 없다.If the local clocks generated by the oscillators of the
데이터 수신 장치(120)가 데이터 패킷(111, 131)과 동일한 로컬 클럭을 생성하지 못한다면, 데이터 패킷(111, 131)은 베이스 밴드로 정확히 복조되지 못하고, 데이터 전송 장치(110, 130)의 로컬 클럭과 데이터 수신 장치(120)의 로컬 클럭간의 차이만큼의 주파수 성분이 데이터 패킷(111, 131)에 남는다. 따라서, 복조된 데이터 패킷(111, 131)은 시간에 따라서 일정한 속도로 회전한다.
If the
도 2는 데이터 수신 장치가 비동기적으로 수신한 데이터 패킷에 포함된 데이터 심볼들을 도시한 도면이다. 데이터 수신 장치가 제1 데이터 전송 장치로부터 수신한 데이터 패킷(210)과 데이터 수신 장치가 제2 데이터 전송 장치로부터 수신한 데이터 패킷(220)은 복수의 데이터 심볼들(211, 212, 213, 221, 222, 223)을 각각 포함한다.2 is a diagram illustrating data symbols included in a data packet asynchronously received by a data receiving apparatus. The
각 데이터 패킷(210, 220)이 서로 동기화되어 있지 않을 뿐만 아니라, 각 데이터 패킷(210, 220)에 포함된 데이터 심볼들(211, 212, 213, 221, 222, 223)도 서로 동기화되어 있지 않다. 따라서, 데이터 심볼(212)은 데이터 심볼(222) 및 데이터 심볼(223)과 시간적으로 겹친다. 즉, 데이터 심볼(212)은 데이터 심볼(222) 및 데이터 심볼(223)로부터 간섭의 영향을 받는다.
Not only are each
<수신 신호 모델>Received Signal Model
도 2에 도시된 수신 신호를 특정한 시점 t(250)에서 샘플링하면 하기 수학식 1과 같이 모델링할 수 있다.
When the received signal illustrated in FIG. 2 is sampled at a
[수학식 1][Equation 1]
여기서, 는 데이터 수신 장치가 수신한 수신 신호이고, 는 데이터 수신 장치로 데이터 패킷을 전송한 데이터 전송 장치의 개수이다. 는 k번째 데이터 전송 장치로부터 데이터 수신 장치까지의 채널의 상태이고, 는 k번째 데이터 전송 장치와 데이터 수신 장치간의 로컬 클럭의 주파수 차이이다. 는 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 나타내고, 는 k번째 데이터 패킷의 시간 옵셋(231, 232)을 나타낸다. 는 데이터 패킷에 포함된 데이터 심볼의 시간 구간(240)이고, 는 k번째 데이터 패킷에서 n번째 위치한 데이터 심볼의 값이다. 만약 데이터 심볼 각각이 BPSK로 모듈레이션 된다면, 의 값은 +1 또는 -1의 값을 가진다. 은 전력이 인 열잡음을 나타낸다. 하나의 데이터 패킷은 2N+1개의 데이터 심볼을 포함하고 있는 것으로 가정한다.
here, Is a received signal received by the data receiving device, Is the number of data transmission devices that have transmitted data packets to the data reception device. Is the state of the channel from the kth data transmission apparatus to the data receiving apparatus, Is the frequency difference of the local clock between the k-th data transmitter and the data receiver. Represents the waveform of the pulse shaping filter, Denotes
<펄스 쉐이핑 필터><Pulse shaping filter>
상기 설명된 펄스 쉐이핑 필터는 레이즈 코사인 필터(RC filter: Raise-Cosine filter)로 구현되는 것이 일반적이다.The pulse shaping filter described above is generally implemented as a Raise-Cosine filter (RC filter).
레이즈 코사인 필터는 하기 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
The raise cosine filter may be expressed by
[수학식 2]&Quot; (2) "
여기서, 는 레이즈 코사인 필터의 롤오프 팩터(roll-off factor)로서 의 범위를 가진다. 레이즈 코사인 필터는 의 값에 따라 서로 다른 파형을 가진다.
here, Is the roll-off factor of the raise cosine filter Has a range of. Raise cosine filter It has different waveforms according to the value of.
도 3은 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating a waveform of a pulse shaping filter.
도 3의 (a)는 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 주파수 영역에서 도시한 도면이다. 만약 롤오프 팩터 의 값이 '0'인 경우에, 펄스 쉐이핑 필터는 주파수 영역에서 직각의 형태로 펄스 쉐이핑을 수행하며, 롤오프 팩터 의 값이 증가함에 따라, 펄스 쉐이핑 필터는 주파수 영역에서 좀더 부드럽게 펄스 쉐이핑을 수행한다.3A is a diagram illustrating a waveform of a pulse shaping filter in a frequency domain. If roll off factor If the value of is '0', the pulse shaping filter performs pulse shaping in the form of right angles in the frequency domain, and the rolloff factor. As the value of increases, the pulse shaping filter performs smoother pulse shaping in the frequency domain.
도 3의 (b)는 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 시간 영역에서 도시한 도면이다. 롤오프 팩터 의 값에 따라서 다소 차이는 있으나, 펄스 쉐이핑 필터는 모든 시간 영역에 걸쳐 파형이 존재한다. 따라서, 펄스 쉐이핑 필터를 이용하여 필터링된 수신 호는 모든 시간 영역에 걸쳐 신호 성분이 존재한다.
3B is a diagram illustrating waveforms of a pulse shaping filter in a time domain. Rolloff factor Although slightly different depending on the value of, the pulse shaping filter has a waveform in all time domains. Thus, a received call filtered using a pulse shaping filter has signal components throughout all time domains.
<최적(optimal)의 수신 기법>Optimal Receiving Technique
도 3에 도시된 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 고려하면, 데이터 수신 장치가 특정 데이터 심볼(212)을 검출 하기 위해서는 제1 데이터 패킷에 포함된 모든 데이터 심볼들뿐만 아니라, 제2 데이터 패킷에 포함된 모든 데이터 심볼들을 고려하여 데이터 심볼(212)을 검출해야 한다.Considering the waveform of the pulse shaping filter shown in FIG. 3, in order for the data receiving apparatus to detect a
따라서, 데이터 수신 장치가 복수의 데이터 전송 장차들로부터 비동기적으로 수신한 데이터 패킷에 대한 최적의 수신 기법은 하기 수학식 3에 따라서 데이터 심볼을 검출할 수 있다.
Accordingly, an optimal reception technique for a data packet received asynchronously from a plurality of data transmission apparatuses by a data receiving apparatus may detect a data symbol according to Equation 3 below.
[수학식 3]&Quot; (3) "
여기서, 이고, 은 데이터 수신 장치가 수신한 샘플의 개수이다. 은 k번째 데이터 패킷에 포함된 데이터 심볼들이다. 는 를 추정한 값이고, 은 우도 함수(likelihood function)이다.here, ego, Is the number of samples received by the data receiving apparatus. Are data symbols included in the k th data packet. The Is an estimate of Is a likelihood function.
수학식 3에서 설명된 최적 수신 기법은 K개의 데이터 패킷에 포함된 모든 데이터 심볼들을 고려한다. 수학식 3에서 설명된 최적 수신 기법은 의 계산량을 가진다(여기서 M은 모듈레이션 오더이다). 즉, 수학식 3에 따른 수신기는 최적의 수신 성능을 가지나 계산량이 너무 많다.
The optimal reception technique described in Equation 3 considers all data symbols included in the K data packets. The optimal reception technique described in Equation 3 is Has a computational quantity where M is the modulation order. That is, the receiver according to Equation 3 has an optimal reception performance but has a large amount of calculation.
<준최적(suboptimal)의 수신 기법>Suboptimal Receiving Technique
일측에 따르면, 도 3에서 설명한 펄스 쉐이핑 필터의 성질을 이용하여 위에서 설명한 최적 수신 기법을 간소화할 수 있다. 도 3의 (b)에 도시된 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 참고하면, 펄스 쉐이핑 필터는 중심점으로부터 시간이 지남에 따라 그 크기가 급격히 감소한다. 특히 롤오프 팩터 의 값이 크다면 그 감소 정도는 매우 크다.According to one side, by using the properties of the pulse shaping filter described in Figure 3 it is possible to simplify the optimal reception technique described above. Referring to the waveform of the pulse shaping filter shown in (b) of Figure 3, the size of the pulse shaping filter rapidly decreases over time from the center point. Especially the rolloff factor If the value of is large, the decrease is very large.
따라서, 특정 데이터 심볼(212) 주위의 소정 개수의 데이터 심볼들의 영향만을 고려하고, 다른 데이터 심볼들은 열잡음으로 모델링해도 검출의 정확성에는 큰 영향이 없다. 예를 들어 데이터 심볼의 시간 구간 의 정수배가 되는 시간 구간인 를 생각하자. 시간 구간 내에 포함된 개의 데이터 심볼을 최적 수신의 경우와 같이 모델링하고, 다른 데이터 심볼들은 열잡음으로 모델링할 수 있다.Accordingly, even considering only the influence of a predetermined number of data symbols around a
이 경우에, 최적 수신을 위한 수학식 3은 하기 수학식 4와 같이 근사적으로 표현할 수 있다.
In this case, Equation 3 for optimal reception may be approximately expressed as Equation 4 below.
[수학식 4]
&Quot; (4) "
여기서, 는 k개의 데이터 패킷들 중에서 소정 시간 구간 에 포함된 데이터 심볼들의 인덱스이며, 하기 수학식 5와 같이 정의된다. 또한, 는 k개의 데이터 패킷들 중에서, 개의 데이터 심볼들을 제외한 개의 다른 데이터 심볼들로부터의 간섭을 열 잡음으로 모델링한 것으로, 열 잡음의 전력은 하기 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.
here, Is a predetermined time interval among k data packets It is an index of data symbols included in, and is defined as in Equation 5 below. Also, Of k data packets, Excluding data symbols The interference from the four other data symbols is modeled as thermal noise, and the power of the thermal noise may be expressed by Equation 6 below.
[수학식 5]
&Quot; (5) "
[수학식 6]
&Quot; (6) "
여기서, 는 K개 데이터 패킷 전부에 포함된 개의 데이터 심볼의 영향을 열잡음으로 모델링한 경우 열잡음의 전력이며, 각 데이터 패킷에 포함된 개의 데이터 심볼의 영향을 열잡음으로 모델링한 경우의 열잡음의 전력 는 하기 수학식 7과 같이 표현할 수 있다.
here, Is contained in all K data packets Thermal noise, modeled by the effect of two data symbols, is the power of the thermal noise, Power of thermal noise when the effects of two data symbols are modeled with thermal noise Can be expressed as in Equation 7 below.
[수학식 7][Equation 7]
여기서, 이다. 수학식 7의 두번째 수식에서 세번째 수식으로의 정리는 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 반영한 하기 수학식 8의 성질을 이용하였다.
here, to be. The second equation of Equation 7 to the third equation used the property of Equation 8 reflecting the waveform of the pulse shaping filter.
[수학식 8]
&Quot; (8) "
위에서 설명된 바를 종합하여, 데이터 수신 장치는 근사화된 수학식들을 이용하여 펄스 쉐이핑 필터가 적용된 데이터 패킷 각각에 포함된 데이터 심볼들에 대하여 하기 수학식 9와 같은 우도 비율(LR: likelihood Ratio)을 산출할 수 있다. 여기서, 계산을 간단히 하기 위하여 데이터 심볼들은 BPSK로 모듈레이션 되었다고 가정한다.
In summary, the data receiving apparatus calculates a likelihood ratio (LR) as shown in
[수학식 9]
&Quot; (9) "
여기서, 과 은 각각 일 확률과 을 확률을 나타낸다.
here, and Respectively Probability and Indicates the probability.
일측에 따르면, 데이터 수신 장치는 위에서 설명된 우도 비율의 로그값(Log Likelihood Ratio)를 하기 수학식 10과 같이 산출할 수 있다.
According to one side, the data receiving apparatus may calculate the log likelihood ratio of the likelihood ratio described above as shown in Equation 10 below.
[수학식 10]
[Equation 10]
여기서, 은 k번째 데이터 패킷의 n번째 데이터 심볼에 대한 우도 비율의 로그값이다. 또한, 하기 수학식 11에 기재된 정리를 이용하면, 수학식 10은 수학식 12와 같이 간소화할 수 있다.
here, Is the logarithm of the likelihood ratio for the n th data symbol of the k th data packet. Using the theorem described in Equation 11 below, Equation 10 can be simplified as in Equation 12.
[수학식 11]
[Equation 11]
[수학식 12]
&Quot; (12) "
일측에 따르면, 데이터 수신 장치는 수학식 12에 기재된 간소화된 우도 비율의 로그값을 이용하여 k번째 데이터 패킷에 포함된 n번째 데이터 심볼의 값을 검출할 수 있다. 우도 비율의 로그값을 이용하여 데이터 심볼의 값을 검출하는 구성은 당업자에게 널리 알려진 구성이므로 이하 상세한 설명은 생략하기로 한다.
According to one side, the data receiving apparatus may detect the value of the n th data symbol included in the k th data packet by using the log value of the simplified likelihood ratio described in Equation 12. Since the configuration of detecting the value of the data symbol using the log value of the likelihood ratio is well known to those skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.
도 4는 예시적 실시예에 따른 데이터 수신 장치의 구조를 도시한 블록도이다. 예시적 실시예에 따른 데이터 수신 장치(400)는 수신부(410), 펄스 쉐이핑부(420), 우도비율 산출부(430), 검출부(440)를 포함한다.Fig. 4 is a block diagram showing the structure of a data receiving apparatus according to an exemplary embodiment. The
수신부(410)는 복수의 데이터 전송 장치들(450, 460)로부터 각각 복수의 데이터 심볼들을 포함하고, 서로 동기화되지 않은 데이터 패킷을 수신한다. 여기서, 비동기화되지 않았다는 용어의 의미는, 수신부(410)가 수신한 데이터 패킷의 시작 시점이 서로 상이한 경우 또는 각 데이터 패킷에 포함된 데이터 심볼의 시작 시점이 서로 상이한 경우를 나타낸다.The
펄스 쉐이핑부(420)는 수신된 데이터 패킷에 대하여 펄스 쉐이핑 필터를 적용한다. 일측에 따르면, 펄스 쉐이핑부(420)는 도 3에 도시된 펄스 쉐이핑 필터를 각 데이터 심볼에 적용할 수 있다.The
우도 비율 산출부(430)는 펄스 쉐이핑 필터가 적용된 데이터 패킷에 포함된 상기 데이터 심볼들 각각에 대하여 상기 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 고려하여 우도 비율(LR: Log likelihood Radio)을 산출한다.The
일측에 따르면, 우도 비율 산출부(430)는 각 데이터 심볼의 시작 시점으로부터 소정의 시간 범위 이외에 포함된 다른 데이터 심볼을 잡음으로 모델링하여 상기 우도 비율을 산출할 수 있다.According to one side, the
검출부(440)는 산출된 우도 비율에 기반하여 상기 데이터 심볼들을 검출한다.The
일측에 따르면, 우도 비율 산출부(430)는 우도 비율의 로그값(LLR: Log Likelihood Ratio)을 산출하고, 검출부(440)는 상기 우도 비율의 로그값에 기반하여 상기 데이터 심볼들을 검출할 수 있다.According to one side, the
일측에 따르면, 우도 비율 산출부(430)는 수학식 10에 따라서 우도 비율의 로그값을 산출할 수 있다. 다른 측면에 따르면 우도 비율 산출부(430)는 수학식 12에 따라서 우도 비율의 로그값의 근사값을 산출할 수 있다.
According to one side, the
도 5는 예시적 실시예에 따른 데이터 수신 방법을 단계별로 도시한 순서도이다.Fig. 5 is a flowchart showing step by step a data receiving method according to an exemplary embodiment.
단계(510)에서 데이터 수신 장치는 복수의 데이터 전송 장치들로부터 각각 복수의 데이터 심볼들을 포함하고, 서로 동기화되지 않은 데이터 패킷을 수신한다.In
단계(520)에서 데이터 수신 장치는 수신된 데이터 패킷에 대하여 펄스 쉐이핑 필터를 적용한다. 일측에 따르면, 펄스 쉐이핑부(420)는 도 3에 도시된 펄스 쉐이핑 필터를 각 데이터 심볼에 적용할 수 있다.In
단계(430)에서 데이터 수신 장치는 펄스 쉐이핑 필터가 적용된 데이터 패킷에 포함된 상기 데이터 심볼들 각각에 대하여 상기 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 고려하여 우도 비율(LR: Log likelihood Radio)을 산출한다.In
일측에 따르면, 데이터 수신 장치는 각 데이터 심볼의 시작 시점으로부터 소정의 시간 범위 이외에 포함된 다른 데이터 심볼을 잡음으로 모델링하여 상기 우도 비율을 간단히 산출할 수 있다.According to one side, the data receiving apparatus may simply calculate the likelihood ratio by modeling other data symbols included in a noise other than a predetermined time range from the start of each data symbol as noise.
단계(540)에서 데이터 수신 장치는 산출된 우도 비율에 기반하여 상기 데이터 심볼들을 검출한다.In
일측에 따르면, 데이터 수신 장치는 우도 비율의 로그값(LLR: Log Likelihood Ratio)을 산출하고, 우도 비율의 로그값에 기반하여 데이터 심볼들을 검출할 수 있다.According to one side, the data receiving apparatus may calculate a log likelihood ratio (LLR) of the likelihood ratio and detect data symbols based on the log value of the likelihood ratio.
일측에 따르면, 데이터 수신 장치는 수학식 10에 따라서 우도 비율의 로그값을 산출하고, 산출된 로그값에 기반하여 데이터 심볼들을 검출할 수있다. 다른 측면에 따르면 데이터 수신 장치는 수학식 12에 따라서 우도 비율의 로그값의 근사값을 산출하고, 산출된 근사값에 기반하여 데이터 심볼들을 검출할 수 있다.
According to one side, the data receiving apparatus may calculate a log value of the likelihood ratio according to Equation 10 and detect data symbols based on the calculated log value. According to another aspect, the data receiving apparatus may calculate an approximation of a log value of the likelihood ratio according to Equation 12, and detect data symbols based on the calculated approximation value.
본 발명의 실시 예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. The methods according to embodiments of the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention or may be available to those skilled in the art of computer software.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, but the present invention is not limited to the above embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains various modifications and variations from such descriptions. This is possible.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the equivalents of the claims, as well as the claims.
110, 130: 데이터 전송 장치
120: 데이터 수신 장치110, 130: data transmission device
120: data receiving device
Claims (13)
복수의 데이터 전송 장치들로부터 각각 복수의 데이터 심볼들을 포함하고, 서로 동기화되지 않은 데이터 패킷을 수신하는 수신부;
상기 수신된 데이터 패킷에 대하여 펄스 쉐이핑 필터를 적용하는 펄스 쉐이핑부;
상기 펄스 쉐이핑 필터가 적용된 데이터 패킷에 포함된 상기 데이터 심볼들 각각에 대하여 상기 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 고려하여 우도 비율(LR: likelihood Radio)을 산출하는 우도 비율 산출부; 및
상기 산출된 우도 비율에 기반하여 상기 데이터 심볼들을 검출하는 검출부
를 포함하고,
상기 우도 비율 산출부는 상기 각 데이터 심볼의 시작 시점으로부터 소정의 시간 범위 이외에 포함된 다른 데이터 심볼을 잡음으로 모델링하여 상기 우도 비율을 산출하는 데이터 수신 장치.In the data receiving apparatus,
A receiver for receiving data packets, each of which comprises a plurality of data symbols from a plurality of data transmission apparatuses, and which are not synchronized with each other;
A pulse shaping unit for applying a pulse shaping filter to the received data packet;
A likelihood ratio calculator for calculating a likelihood ratio (LR) for each of the data symbols included in the data packet to which the pulse shaping filter is applied in consideration of a waveform of the pulse shaping filter; And
A detector for detecting the data symbols based on the calculated likelihood ratio
Lt; / RTI >
And the likelihood ratio calculator is configured to calculate the likelihood ratio by modeling other data symbols included outside the predetermined time range as noise from a start point of each data symbol.
상기 우도 비율 산출부는 상기 우도 비율의 로그값(LLR: Log Likelihood Ratio)을 산출하고,
상기 검출부는 상기 우도 비율의 로그값에 기반하여 상기 데이터 심볼들을 검출하는 데이터 수신 장치.The method of claim 1,
The likelihood ratio calculation unit calculates a log likelihood ratio (LLR) of the likelihood ratio,
And the detector detects the data symbols based on a log value of the likelihood ratio.
상기 우도 비율 산출부는 하기 수학식 1에 따라서 상기 우도 비율의 로그값을 산출하는 데이터 수신 장치.
[수학식 1]
여기서, 는 상기 수신부가 수신한 데이터 패킷의 개수이고, 은 k번째 데이터 패킷에 포함된 n번째 데이터 심볼에 대한 우도 비율의 로그값이고, 는 k번째 데이터 패킷에 포함된 개의 데이터 심볼들 중에서, k번째 데이터 패킷에 포함된 n번째 데이터 심볼에 영향을 주는 것으로 가정된 다른 데이터 심볼의 개수이고, 는 개의 데이터 심볼들을 제외한 다른 데이터 심볼을 잡음으로 모델링한 수신 신호로서, 하기 수학식 2에 따라서 정의된다. 또한 는 열잡음의 전력이며, 는 개의 데이터 심볼들을 제외한 다른 데이터 심볼들의 수신 전력으로서, 하기 수학식 3에 따라서 정의된다.
[수학식 2]
여기서, 는 k번째 데이터 전송 장치로부터 데이터 수신 장치까지의 채널의 상태, 는 k번째 데이터 전송 장치와 데이터 수신 장치간의 주파수 차이, 는 k번째 데이터 패킷의 n번째 데이터 심볼의 시작 시점으로부터 소정의 시간 범위 이외에 포함된 다른 데이터 심볼의 개수, s(t)는 펄스 쉐이핑 필터의 파형, 는 데이터 심볼의 주기, 는 k번째 데이터 패킷의 시간 지연을 나타내고, 은 k번째 데이터 패킷의 n번째 데이터 심볼을 나타낸다. 는 열잡음을 나타내고, 는 잡음으로 모델링된, 개의 데이터 심볼들을 제외한 다른 데이터 심볼들이다.
[수학식 3]
The method of claim 3, wherein the data symbol is modulated with BPSK.
The likelihood ratio calculating unit calculates a log value of the likelihood ratio according to Equation 1 below.
[Equation 1]
here, Is the number of data packets received by the receiver, Is the logarithm of the likelihood ratio for the n th data symbol contained in the k th data packet, Is included in the k th data packet Number of data symbols, among other data symbols, assumed to affect the n th data symbol included in the k th data packet, The A received signal modeled as a noise of other data symbols except for the data symbols is defined according to Equation 2 below. Also Is the power of thermal noise, The Receive power of other data symbols except for data symbols, and is defined according to Equation 3 below.
&Quot; (2) "
here, Is the state of the channel from the kth data transmitting apparatus to the data receiving apparatus, Is the frequency difference between the k th data transmitter and the data receiver, Is the number of other data symbols included outside the predetermined time range from the start of the n th data symbol of the k th data packet, s (t) is the waveform of the pulse shaping filter, Is the period of the data symbol, Represents the time delay of the k th data packet, Denotes the n th data symbol of the k th data packet. Indicates thermal noise, Is modeled as noise, Other data symbols except for two data symbols.
&Quot; (3) "
상기 는 하기 수학식 4에 따라서 근사화 되는 데이터 수신 장치.
[수학식 4]
여기서, 는 하기 수학식 5에 따라서 결정된다.
[수학식 5]
5. The method of claim 4,
remind Is a data receiving apparatus approximated according to Equation 4 below.
&Quot; (4) "
here, Is determined according to the following equation (5).
&Quot; (5) "
상기 우도 비율의 로그값은 하기 수학식 6에 따라서 근사화되는 데이터 수신 장치.
[수학식 6]
5. The method of claim 4,
The log value of the likelihood ratio is approximated according to Equation 6 below.
&Quot; (6) "
복수의 데이터 전송 장치들로부터 각각 복수의 데이터 심볼들을 포함하고, 서로 동기화되지 않은 데이터 패킷을 수신하는 단계;
상기 수신된 데이터 패킷에 대하여 펄스 쉐이핑 필터를 적용하는 단계;
상기 펄스 쉐이핑 필터가 적용된 데이터 패킷에 포함된 상기 데이터 심볼들 각각에 대하여 상기 펄스 쉐이핑 필터의 파형을 고려하여 우도 비율(LR: likelihood Radio)을 산출하는 단계; 및
상기 산출된 우도 비율에 기반하여 상기 데이터 심볼들을 검출하는 단계
를 포함하고,
상기 우도 비율을 산출하는 단계는 상기 각 데이터 심볼의 시작 시점으로부터 소정의 시간 범위 이외에 포함된 다른 데이터 심볼을 잡음으로 모델링하는 데이터 수신 방법.In the data receiving method of the data receiving apparatus,
Receiving a data packet including a plurality of data symbols from a plurality of data transmission apparatuses and not synchronized with each other;
Applying a pulse shaping filter to the received data packet;
Calculating a likelihood ratio (LR) for each of the data symbols included in the data packet to which the pulse shaping filter is applied in consideration of a waveform of the pulse shaping filter; And
Detecting the data symbols based on the calculated likelihood ratio
Lt; / RTI >
The calculating of the likelihood ratio may include modeling another data symbol included in a noise in addition to a predetermined time range from the start of each data symbol as noise.
상기 우도 비율을 산출하는 단계는 상기 우도 비율의 로그값(LLR: Log Likelihood Ratio)을 산출하고,
상기 검출하는 단계는 상기 우도 비율의 로그값에 기반하여 상기 데이터 심볼들을 검출하는 데이터 수신 방법.The method of claim 7, wherein
The calculating of the likelihood ratio may include calculating a log likelihood ratio (LLR) of the likelihood ratio.
The detecting step of detecting the data symbols based on the log value of the likelihood ratio.
상기 우도 비율을 산출하는 단계는 하기 수학식 7에 따라서 상기 우도 비율의 로그값을 산출하는 데이터 수신 방법.
[수학식 7]
여기서, 는 데이터 수신 장치가 수신한 데이터 패킷의 개수이고, 은 k번째 데이터 패킷에 포함된 n번째 데이터 심볼에 대한 우도 비율의 로그값이고, 는 k번째 데이터 패킷에 포함된 개의 데이터 심볼들 중에서, k번째 데이터 패킷에 포함된 n번째 데이터 심볼에 영향을 주는 것으로 가정된 다른 데이터 심볼의 개수이고, 는 개의 데이터 심볼들을 제외한 다른 데이터 심볼을 잡음으로 모델링한 수신 신호로서, 하기 수학식 8에 따라서 정의된다. 또한 는 열잡음의 전력이며, 는 개의 데이터 심볼들을 제외한 다른 데이터 심볼들의 수신 전력으로서, 하기 수학식 9에 따라서 정의된다.
[수학식 8]
여기서, 는 k번째 데이터 전송 장치로부터 데이터 수신 장치까지의 채널의 상태, 는 k번째 데이터 전송 장치와 데이터 수신 장치간의 주파수 차이, 는 k번째 데이터 패킷의 n번째 데이터 심볼의 시작 시점으로부터 소정의 시간 범위 이외에 포함된 다른 데이터 심볼의 개수, s(t)는 펄스 쉐이핑 필터의 파형, 는 데이터 심볼의 주기, 는 k번째 데이터 패킷의 시간 지연을 나타내고, 은 k번째 데이터 패킷의 n번째 데이터 심볼을 나타낸다. 는 열잡음을 나타내고, 는 잡음으로 모델링된, 개의 데이터 심볼들을 제외한 다른 데이터 심볼들이다.
[수학식 9]
The method of claim 9, wherein when the data symbol is modulated with BPSK,
The calculating of the likelihood ratio may include calculating a log value of the likelihood ratio according to Equation 7 below.
&Quot; (7) "
here, Is the number of data packets received by the data receiving apparatus, Is the logarithm of the likelihood ratio for the n th data symbol contained in the k th data packet, Is included in the k th data packet Number of data symbols, among other data symbols, assumed to affect the n th data symbol included in the k th data packet, The A received signal in which other data symbols except for the data symbols are modeled as noise, and is defined according to Equation 8 below. Also Is the power of thermal noise, The Receive power of other data symbols except t data symbols, and is defined according to Equation 9 below.
&Quot; (8) "
here, Is the state of the channel from the kth data transmitting apparatus to the data receiving apparatus, Is the frequency difference between the k th data transmitter and the data receiver, Is the number of other data symbols included outside the predetermined time range from the start of the n th data symbol of the k th data packet, s (t) is the waveform of the pulse shaping filter, Is the period of the data symbol, Represents the time delay of the k th data packet, Denotes the n th data symbol of the k th data packet. Indicates thermal noise, Is modeled as noise, Other data symbols except for two data symbols.
&Quot; (9) "
상기 는 하기 수학식 10에 따라서 근사화 되는 데이터 수신 방법.
[수학식 10]
여기서, 는 하기 수학식 11에 따라서 결정된다.
[수학식 11]
The method of claim 10,
remind Is a data receiving method approximated according to Equation 10 below.
[Equation 10]
here, Is determined according to the following equation (11).
[Equation 11]
상기 우도 비율의 로그값은 하기 수학식 12에 따라서 근사화되는 데이터 수신 방법.
[수학식 12]
The method of claim 10,
The log value of the likelihood ratio is approximated according to Equation 12 below.
&Quot; (12) "
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
KR1020110102274A KR101317593B1 (en) | 2011-10-07 | 2011-10-07 | Method and apparatus for joint detecting asynchronously |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020110102274A KR101317593B1 (en) | 2011-10-07 | 2011-10-07 | Method and apparatus for joint detecting asynchronously |
Publications (2)
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KR1020110102274A KR101317593B1 (en) | 2011-10-07 | 2011-10-07 | Method and apparatus for joint detecting asynchronously |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JP2005534226A (en) | 2002-07-24 | 2005-11-10 | ビーエイイー・システムズ・インフォメーション・アンド・エレクトロニック・システムズ・インテグレイション・インコーポレーテッド | Co-channel interference receiver |
KR100864808B1 (en) | 2005-07-08 | 2008-10-23 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method for detecting multiuser in cdma communication system |
-
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- 2011-10-07 KR KR1020110102274A patent/KR101317593B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
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Also Published As
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KR20130037818A (en) | 2013-04-17 |
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