KR101331742B1 - 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 신호(1)의 공지의 프리앰블(2)을 사용해서 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하기 위한 방법 및 장치(300, 400)에 관한 것이다. 본 발명의 방법 및 장치(300, 400)에서, 파워 정상 교차상관 메트릭(3)(PNCC 메트릭)은 신호 파워(4) 및 노이즈 플로워 파워(5)에 기초하여 추정된다. 제1 실시예에 따르면, PNCC 메트릭(6)에 기초하는 교차상관 함수(CF1) 및 교차상관 메트릭(3)에 기초하는 교차상관 함수(CF2)는 동기화 이벤트가 발생되는지를 결정하는 데 사용되며, 타임 인덱스 및 PNCC 크기 값의 분석에 기초해서, 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동화하는 데 사용되는 타이밍 동기화 인덱스가 판정된다. 제2 실시예에 따르면, PNCC 메트릭(6)에 기초하는 교차상관 함수(CF1)은 동기화 이벤트가 발생되는지를 결정하는 데 사용되고, 클러스터링 접근 방식을 사용해서 타임 인덱스 및 PNCC 크기 값의 분석에 기초해서 타이밍 동기화 인덱스가 판정된다.

Description

수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하기 위한 방법 및 장치{A METHOD AND AN APPARATUS FOR SYNCHRONISING A RECEIVER TIMING TO TRANSMITTER TIMING}
본 발명은 일반적으로 디지털 통신 시스템의 분야에 관한 것이며, 특히 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
유선, 무선 및 광 통신 시스템과 같은, 디지털 및 아날로그 통신 시스템에서는, 수신된 신호를 정확하게 복조하기 위해 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 적절하게 동기화하여야 한다. 동기화에 대한 감도의 정도는 상이한 통신 시스템들 사이에서 가변한다. 부정확한 동기화에 대해 민감한 것으로 알려져 있는 통신 시스템의 예로는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM)에 기반한 시스템을 들 수 있다.
OFDM은 유선 또는 무선 통신 채널을 통해 데이터를 효과적으로 전송할 수 있는 신호 변조 기술이다. 이 기술은, 채널을 통해 통신되는 데이터가, 일정한 주파수 차이만큼 분리되어 있는 서브캐리어의 진폭/위상 관계로 인코딩되는 서브캐리어 주파수의 개념을 적용한다.
OFDM은 종래의 데이터 통신 방법에 비해 몇 가지 장점을 갖고 있다. OFDM에서, 서브캐리어들은 서로 직교하기 때문에 이 서브캐리어들 간의 주파수 가드 밴드(guard band)는 필요하지 않으며 거의 전체 대역폭이 데이터 전송에 전용된다. OFDM 간의 소위 가드 타임(guard time)은 ISI를 제거하는 데 사용된다. OFDM에서,
앞부분에 붙은 심볼의 마지막 부분의 카피이거나 또는 이 심볼의 카피가 뒷부분에 붙은 순환 접두사는 일반적으로 OFDM 심볼 이전에 전송된다. 타임 가드 인터벌은 통상적으로 최장의 채널 지연 확산보다 더 길게 선택된다. 또 다른 장점은 주파수 선택 페이딩에 대한 허용공차(tolerance)이다. 서브캐리어 주파수의 수가 충분히 크게 선택된 경우, 다중경로 전파에 의해 생기는 페이딩은 모든 서브캐리어 주파수에 대해 평평하게 되도록 고려될 수 있다. 이것은 균등화 프로세스를 단순하게 한다.
OFDM이 이러한 장점을 가지고 있지만, 몇 가지 단점도 가지고 있다. 그 중에서도 가장 중요한 것은 전술한 바와 같이 부정확한 동기화에 대한 감도이다. 예를 들어, OFDM 시스템에서 타이밍 동기화가 달성되지 되지 않으면, 정확한 시간에 순환 접두사를 제거하는 것이 불가능하고, 그 결과 고속 푸리에 변환(FFT) 변조기는 부정확한 OFDM 심볼을 가지게 된다.
종래 기술에는, 타이밍 동기화를 위한 많은 솔루션이 알려져 있다.
미국특허 No. 7,039,000에 개시된 방법에서, 동기화되지 않고 수신된 OFDM 신호를 조정하는 데 사용되는 대충의 인덱스(coarse index)는 OFDM 신호의 트레이닝 심볼 시퀀스의 전반부와 트레이닝 시퀀스의 후반부를 상관시킴으로써 결정되고, 이에 의해 제1 상관 함수가 결정된다. 이 제1 상관 함수는 미리 결정된 임계치와 비교되어 대충의 인덱스(또는 대충의 타이밍 추정치)를 결정한다. 그런 다음, 대충 조정된 OFDM 신호에서, 제1 트레이닝 심볼은 최종 트레이닝 심볼과 상관하게 되 어 제2 상관 함수를 제공한다. 제2 상관 함수는 또한 다른 미리 결정된 임계치와 비교되어 미세한 인덱스(fine index)를 결정한다. 이 미세한 인덱스는 거칠게 조정된 OFDM 신호를 조정하는 데 사용되어 수신기가 그 전송된 OFDM 신호와 동기화된다.
미국특허 No. 5,732,113에 개시된 방법에서는, 두 개의 고유한 트레이닝 심볼을 사용하여 타이밍 및 주파수 동기화를 달성한다. 이 고유한 트레이닝 심볼 절반들은 우수 주파수(even frequencies) 상의 의사-랜덤(PN) 시퀀스를 전송함으로써 시간 순서로 식별되는 반면, 기수 주파수에 대해서는 제로가 활용된다. 시간 동기화 프로세스는 제1 트레이닝 심볼(기준 함수(criterion function))의 자동상관에 의존한다. 그런 다음, 기준 함수와 미리 결정된 추정치를 비교하여 타이밍 추정치를 결정한다. 주파수 동기화를 달성하기 위해, 제2 트레이닝 심볼의 제2 자동상관이 사용된다.
전술한 종래 기술에서 언급된 방법의 단점은 자동 또는 교차상관 또는 양쪽일 수 있는 단순한 기준 함수 및/또는 상관 함수에 의존한다는 점이며, 기준 함수가 어떤 미리 결정된 임계치(임계치들)를 초과하는 곳에서 동기화가 발생된다는 점이다. 기준 함수(들)의 피크 또는 피크들의 위치가 채널의 지연 확산으로 인해 현격하게 변할 수 있기 때문에, 이것은 타이밍 추정치의 불확실성을 높이며 동기화의 정확성을 떨어뜨린다.
전술한 종래 기술에서 언급된 방법의 다른 단점은 기준 함수가 임계치(들)를 너무 쉽게 초과해서 오류의 동기화(오류의 알람)가 발생할 가능성 있다는 점이다. 이것은 특히, 수신된 신호의 품질이 높은 노이즈 레벨 및 엄격한 다중경로 상황으로 인해 나쁠 때의 경우이다. 결과적으로 전체 OFDM 신호는 타이밍 추정치가 부정확하기 때문에 수신기에 의해 거절될 수 있다.
본 발명은 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하기 위한 방법 및 장치를 제공함으로써 전술한 필요성 및 다른 필요성을 해결하는 것이다.
본 발명의 제1 관점에 따르면, 전술한 문제점은 신호의 공지된 프리앰블을 사용하여 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하는 방법에 의해 해결된다. 문제는 적어도 하나의 트레이닝 시퀀스를 포함하고 있다. 본 발명의 방법에 따르면, 교차상관 메트릭의 절대값이 신호의 입력 샘플 및 프리앰블의 트레이닝 시퀀스의 샘플에 기초하여 추정된다. 교차상관 메트릭의 추정된 절대값의 단기간 평균(short-term average)이 신호 파워(signal power)를 추정하는 데 사용되고, 교차상관 메트릭의 절대값의 지연된 장기간 평균이 노이즈 플로어 파워(noise floor power)를 추정하는 데 사용된다. 그 후, 파워 정상 교차상관(PNCC) 메트릭이 추정된 파워 신호와 추정된 노이즈 플로어 파워의 함수로서 추정된다. 본 발명의 방법에 따르면, PNCC 메트릭은 적어도 하나의 시간 동기화 이벤트가 발생하는 지를 결정하는 데도 사용된다. 이 결정은 적어도 하나의 제1 동기화 기준이 만족되는 것에 기초한다. 동기화 기준은 미리 결정된 임계치를 초과하는 PNCC 메트릭에 대응한다. 동기화 이벤트가 발생될 때마다, PNCC 메트릭의 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스가 저장된다. PNCC 메트릭의 저장된 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스는, 적어도 하나의 저장된 타임 인덱스에 기초하는 타이밍 동기화 인덱스를 사용해서, 수신기에서의 타이밍과 전송기에서의 타이밍을 동기화하는 데도 사용된다.
본 발명의 제2 관점에 따르면, 전술한 문제점은 신호의 공지된 프리앰블을 사용해서 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하기 위한 장치에 의해 해결된다. 프리앰블은 적어도 하나의 트레이닝 시퀀스를 포함한다. 본 발명에 따르면, 장치는, 신호의 입력 샘플 및 상기 프리앰블의 트레이닝 시퀀스의 샘플에 기초하여 교차상관 메트릭의 절대값을 추정하도록 구성되어 있는 교차상관기; 상기 교차상관 메트릭의 추정된 절대값의 단기간 평균을 사용해서 신호 파워를 추정하도록 구성되어 있는 신호 파워 추정기; 교차상관 메트릭의 추정된 절대값의 지연된 장기간 평균을 사용해서 노이즈 플로워 파워를 추정하도록 구성되어 있는 노이즈 플로워 파워 추정기; 상기 추정된 신호 파워 및 상기 추정된 노이즈 플로워 파워의 함수로서 파워 정상 교차 상관 메트릭(PNCC 메트릭)을 추정하기 위한; 임계값을 초과하는 PNCC 메트릭에 대응해서 적어도 하나의 제1 동기화 기준이 만족될 때 적어도 하나의 시간 동기화 이벤트가 발생된 것으로 결정하고, 동기화 이벤트가 발생될 때마다 PNCC 메트릭의 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스를 저장하도록 구성되어 있는 결정 수단; 및 적어도 하나의 저장된 타임 인덱스에 기초하는 타이밍 동기화 인덱스를 사용해서 수신기에서의 타이밍과 전송기에서의 타이밍을 동기화시키기 위해, 상기 저장된 타임 인덱스 및 PNCC 메트릭의 대응하는 크기 값을 분석하도록 구성되어 있는 분석 수단을 포함한다.
본 발명에서, 타이밍 동기화 방법 및 장치는 적어도 하나의 제1 기준 함수를 사용하여 타임 동기화 이벤트가 발생되는 때를 결정하고, 또한 타임 인덱스/인덱스들 및 추정된 파워 정상 교차상관 메트릭의 대응하는 크기 값을 분석하여 타이밍 동기화 인덱스를 도출하기 때문에, 동기화 정확성이 향상되고 잘못된 알람이 발생될 가능성이 감소된다.
바람직한 실시예 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 더욱 상세히 설명할 것이며, 그러나 주목해야 할 것은, 이하의 도면은 단지 예시일 뿐이며, 첨부된 청구의 범위 내에 도해되고 설명된 특정한 실시예에서 변형이 이루어질 수 있다는 점이다.
도 1은 본 발명이 사용될 수 있는 범용의 OFDM 수신기의 예를 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명에 의해 사용될 수 있는, 프리앰블 필드를 포함하는 OFDM 신호의 예시적 시간선도이다.
도 3은 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 장치의 블록도이다.
도 4a는 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 장치에서 시간 동기화 이벤트가 발생될 수 있는 예시적 시나리오를 나타내는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 제1 예시적 실시예 따른 장치의 파워 동기화에 의해 수행되는 예시적 절차를 나타내는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 방법에 대한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 제2 예시적 실시예에 따른 장치의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제2 예시적 실시예와 결합하여 사용되는 클러스터링 접근 방식의 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제2 예시적 실시예에 따른 방법의 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 장치 및 본 발명의 제2 예시적 실시예에 따른 장치를 망라하는 예시적 장치를 나타내는 도면이다.
본 발명은 데이터를 통신하기 위해 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반의 시스템과 같은 다중 반송파 통신 시스템과 관련해서 일반적인 문맥으로 설명된다. 예에 의하면, 본 발명은 WLAN(Wireless Local Area Network) 시스템, IEEE 802.11(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 시스템 WiFi(Wireless Fidelity), WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access) 시스템, ADSL(Asymmetric Digital Subscriber Line) 시스템, LTE 시스템 또는 OFDM을 기반으로 하는 그외 다른 시스템에 적용 가능하다. 본 발명은 또한 단일의 반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 시스템과 같은 단일의 반송파에도 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명이 사용될 수 있는 범용의 OFDM 수신기 모델(100)의 블록도이다. 수신기 안테나(100)는 OFDM 변조 신호(1)를 수신하여 무선 주파수(RF) 프론트 엔드(20)에 공급하고 이 RF 프론트 엔드(20)에서는 OFDM 신호(1)가 필터링되어 증폭된 후 아날로그/디지털 변환기(ADC)(30)에 전송된다. RF 프론트 엔드(20)는 아날로그 이득 제어 및 DC 제거를 수행할 수 있다. 아날로그/디지털 변환 후, 샘플 링되고 양자화되어 수신된 신호는, 신호 레벨 및 직류(DC) 오프셋 제어 알고리즘을 추가로 조절하도록 디지털 자동 이득 제어(AGC) 블록(40)에 의해 더욱 강화되어 그 수신된 샘플로부터 일정한 DC 성분을 제거한다. 그런 다음 신호는 버스트 검출기(50)로 통과되고 이 버스트 검출기는 그 수신된 OFDM 신호(1) 내의 프레임(또는 버스트)의 존재를 검출한다. 버스트 검출기(50)에 의해 검출된 그 수신된 OFDM 신호(1)의 프레임의 존재는 예를 들어 WLAN IEEE 802.11 OFDM 신호의 짧은 트레이닝 시퀀스에 기초를 둘 수 있고, WiMax OFDM 신호에서와 같이 또는 ADSL OFDM 신호에서와 같이 임의의 반복 트레이닝 프리앰블에 기초를 둘 수도 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 버스트 검출기(50)는 타이밍 동기화기(60)에 연결되어 있다. 타이밍 동기화기(60)는 통상적으로 버스트 검출기(50)로부터의 성공적인 버스트 에너지(또는 버스트) 검출 이벤트에 의해 인에이블링됨으로써, OFDM 복조기(80)에 의한 OFDM 복조를 시작하여 OFDM 복조 신호(2)를 발생시키기 전에, 시간 동기화 프로세스가 주파수 동기화기(70)에 의해 수행되는 주파수 동기화와 함께 완료될 수 있다. 버스트 검출 기능은 안테나로부터 유도된 신호(들), ADC(30) 이전의 아날로그 수신기 체인 또는 ADC(30) 후에 취해지는 디지털 신호를 사용하여 아날로그 도메인 또는 디지털 도메인에서 구현될 수 있고, 버스트 검출기(50)는 타이밍 동기화기(60)와 일체화될 수도 있다는 것에 유념해야 한다. 본 발명의 실시예에 따르면, 타이밍 동기화 프로세스는 적어도 하나의 트레이닝 시퀀스(또는 반복 트레이닝 심볼들)를 포함하는 프리앰블을 포함하는 신호의 수신에 기초를 두고 있다.
도 2는 WLAN IEEE 802.11 a/g 프레임 구조의 프리앰블 필드(20)를 도시하며, 본 발명의 예시적 실시예에 딸 동기화 프로세스에 사용될 수 있다. 본 발명은 WLAN 시스템에 제한되지 않는다는 것에 유념해야 한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 프리앰블 필드(200)는 10개의 짧은 트레이닝 심볼로 이루어진 필드(201)를 포함한다. 이 필드(201)는 또한 짧은 트레이닝 시퀀스(201)로도 불리운다. 프리앰블 필드(200)는 또한 가드 인터벌 G12가 앞에 붙어 있는 두 개의 긴 트레이닝 심볼(202)을 포함한다. 이 필드(202)는 또한 긴 트레이닝 시퀀스(202)로도 불리운다. 프리앰블 필드(200)의 뒤를 이어 신호 필드(203) 및 복수의 데이터 필드(204)가 이어진다. 프리앰블 필드(200)의 전체 길이는 16㎲이다. 도 2에서 수직 점선 경계는 역(이산) 고속 푸리에 변환의 주기성으로 인한 반복을 나타낸다.
본 발명의 예시적 실시예에 따른 동기화 방법 및 장치에 대해 OFDM 기반의 시스템을 참조하여 설명하겠지만, 이 방법 및 장치는 반복 트레이닝 시퀀스 또는 반복 트레이닝 심볼과 함께 임의의 프리앰블 구조를 사용하는 시스템에도 적용될 수 있다는 것을 유념해야 한다. 전술한 바와 같이, 시간 동기화는 통상적으로 버스트 검출기(50)로부터의 성공적인 버스트 검출 이벤트에 의해 인에이블링된다. 그러므로 동기화는 버스트 검출기(50)에 의해 스위치 온 되고, 동기화가 달성되었거나 긴 트레이닝 시퀀스가 종료되었을 때(즉, 버스트 검출 이벤트 이후 소정 수의 샘플이 통과하였을 때), 또는 동기화가 주어진 기간 동안 발생되지 않았을 때, 스위치 오프 된다. 후자의 경우, 타이밍 동기화기(60)는 "타임-아웃" 이벤트를 표시하고 그 자체를 초기 상태로 리셋시킨다. 그런 다음 "타임-아웃" 이벤트는 버스트 검출기(50)를 다시 시작하고, 동기화가 달성될 때까지 버스트 검출/타이밍 동기화의 전체 프로세스가 반복된다. 짧은 트레이닝 시퀀스가 긴 트레이닝 시퀀스 대신에 위에서 사용될 수 있다는 것을 유념하라.
도 3은 수신된 신호(1)의 공지의 프리앰블(2)을 사용해서 수신기(도시되지 않음) 타이밍과 전송기(도시되지 않음) 타이밍을 동기화시키기 위해 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따른 장치(300)의 블록도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 장치(300)는 수신된 신호(1)의 대충의 주파수 조정 및 양자화된 입력 샘플 x(i)에 기초하여, 교차상관 메트릭(3)의 절대값 ｜C(i)｜을 추정하도록 구성된 교차상관기(330)(CC)를 포함한다. 입력 샘플 x(i)는, 제1 실시예에 따라, 대충의 주파수 추정치(311)로 블록(310)에서 대충의 주파수 조정되고, 블록(320)에서 n-비트 수로 양자화된다. 교차상관기(330)(CC)는 대충의 주파수 조정 및 양자화된 입력 샘플 x(i)과 선험적으로 장치(300)에 알려질 수 있는 프리앰블(2)의 트레이닝 시퀀스의 복합 켤레복수 양자화된 샘플 y(i)를 교차상관시킨다. 본 발명에 따르면, 프리앰블은 m-비트로 양자화되고, i 및 j는 시간 인덱스이다. 양자화 동작을 수행하면 복잡성이 줄어든다는 것에 유념하여야 한다.
본 발명의 예시적 실시예에 따르면, 교차상관 메트릭은 가드 인터벌을 포함하는 프리앰블의 긴 트레이닝 시퀀스의 제1 주기에 기초하여 추정될 수 있지만, 이 가드 인터벌은 생략될 수도 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 교차상관은 입력 신호(1) 및 m-비트 수로 양자화된 임의의 사전에 정해진 트레이닝 프리앰블(2)에 기초하여 추정될 수 있다.
본 발명의 예시적 실시예에 따르면, 교차상관 메트릭의 절대값 ｜C(i)｜은 그러므로 이하의 식으로 주어진다:
Figure 112009080221905-pct00001
여기서 C(i)는 전술한 바와 같이 추정된 교차상관 메트릭이고, x(i+j)는 n-비트로 조정되고 양자화된 대충의 주파수인 신호(1)의 입력 샘플이며; y(j)는 m-비트로 양자화된 프리앰블(2)의 트레이닝 시퀀스의 샘플이고; 0<L≤NT; 여기서 NT는 프리앰블의 길이이며; *는 켤레복소 연산자이고; ｜.｜는 절대값 연산자이며 i=0,1...및 j=0,..,L-1은 타임 인덱스이다.
도 3을 다시 참조하면, 교차상관기(330)(CC)의 출력(3), 즉 교차 상관의 절대값 ｜C(i)｜은 또한 신호 파워 추정기(340)(SPE)에서의 신호 파워(4)를 추정하는 데도 사용된다. 신호 파워 추정기(340)는 교차상관기(330)(CC)의 출력 상의 단기간 평균(또는 이동 평균)을 사용하여 신호 파워(4)를 추정한다. 신호 파워(4)의 추정치는, 이하에 PS(i)로 표시되고, 이하의 식으로 주어진다:
Figure 112009080221905-pct00002
여기서, MAS는 교차상관 메트릭의 절대값 ｜C(i)｜의 단기간 평균 또는 단기 간 이동 평균이고, NS는 그 평균의 기간이고; i=0,1,... 및 j=0,1,...,NS-1는 타임 인덱스이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 장치(300)는 노이즈 플로어 추정기(350)(NFPE)를 더 포함하고, 이 노이즈 플로어 추정기(350)(NFPE)는 교차상관기(330)(CC)의 출력(3)(즉 ｜C(i)｜)을 입력으로서 수신하고 교차상관기(330)(CC)의 출력(3)(즉 ｜C(i)｜) 상의 지연된 장기간 평균(또는 이동 평균)을 사용하여 노이즈 플로워 파워(5)를 추정한다. 노이즈 플로워 파워(5)의 추정치는 이하에 PNF(i)로 표시되며, 다음과 같은 식으로 주어진다:
Figure 112009080221905-pct00003
여기서 MAL은 교차상관 메트릭의 절대값 ｜C(i)｜의 장기간 평균(또는 이동 평균)이고 이 장기간 이동 평균은 단기간 평균(또는 이동 평균)의 적어도 하나의 피크와 장기간 평균(또는 노이즈 플로워 파워(5))의 플로워와 정렬시키기 위해 지연 D로 지연되며; NL은 평균의 장기간이고; i=0,1,... 및 j=0,1,...,NL-1은 타임 인덱스이다. 노이즈 플로워 파워 추정기(350)는 본 발명의 실시예에 따라 신호 파워(4)를 추정하는 데 사용되는 평균의 기간 NS(수학식 2를 참조)보다 큰 평균의 기간 NL을 사용한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 장치(300)는 본 발명의 실시예에 따라 추정된 신호 파워(4)와 노이즈 플로워 파워(5)의 함수로서 파워 정상 교차상관 메트릭(PNCC 메트릭)(6)을 추정하기 위한 수단(360)을 더 포함한다. 도 3에서 PNCCE(PNCC 추정기에 대한 약칭)로서 나타나는 수단(360)은 그러므로 신호 파워(PS(i))(4)의 추정치와 노이즈 플로워 파워(PNF(i))(5)의 추정치를 입력으로서 수신하고 파워 정상 교차상관 메트릭(PNCC 메트릭)(6)의 추정치를 발생시킨다. 본 발명의 실시예에 따르면, PNCC 메트릭(6)은 본 발명에 따라 파워 정상화(power normlaisation)로 인해 집중된 레벨이고, 두 개의 대수 메트릭(logarithmic metrics) 사이의 차분, 즉 로그-신호 파워와 로그-노이즈 플로워 파워 사이의 차분으로서 추정된다. 그러므로 본 발명의 실시예에 따르면, 수단(360)은 신호 파워(4)를 대수 형태로 변환시키기 위한 수단(361)(LOG) 및 노이즈 플로워 파워(5)를 대수 형태로 변환시키기 위한 수단(362)(LOG)을 포함한다. 수단(360)(PNCCE)은 PNCC 메트릭(6)을 로그-신호 파워와 로그-노이즈 플로워 파워 사이의 차분으로서 출력하는 결합기(363)를 더 포함한다. 본 발명의 실시예에 따르면, PNCC 메트릭(6)은 다음과 같은 식을 사용하여 추정된다:
Figure 112009080221905-pct00004
전술한 바와 같이, PS는 추정된 신호 파워(4)이고; PNF는 추정된 노이즈 플로워 파워(5)이며 log는 임의의 밑(base)의 로그 함수이다.
본 발명의 실시예에 따르면, PNCC 메트릭(6)은 다음과 같은 식에 따라 노이즈 플로워 파워(PNF(i))(5)로 신호 파워(PS(i))(4)를 제산함으로써 추정될 수 있다:
Figure 112009080221905-pct00005
도 3에 도시된 바와 같이, 장치(300)는, 적어도 하나의 제1 동기화 기준 CF1이 만족될 때, 적어도 하나의 시간 동기화 이벤트가 발생되는 것을 결정하도록 구성되어 있는 결정 수단(370)을 더 포함한다. 제1 동기화 기준 CF1은 임계치(8)를 초과하는 PNCC 메트릭(6)에 대응한다. 그러므로 결정 수단(370)은 도 3에 도시된 바와 같이, PNCC 메트릭(6)의 추정치를 수신하는 비교기(371)(CMP)를 포함할 수 있고, 이 비교기에서 추정치와 임계치(8)가 비교된다. PNCC 메트릭(6)이 수학식(4)을 사용해서 추정되는 경우, 임계치(8)는 대수 메트릭이고 이 대수 메트릭은 신호 대 잡음비 및 통신 채널의 범위에 걸쳐 예를 들어 몬테-카를로 시뮬레이션(Monte-Carlo simulations)에 기초하여 경험적으로 선택될 수 있다. PNCC 메트릭(6)을 추정하는 데 수학식(5)이 대신 사용되면, 임계치(8)는 예를 들어 몬테 카를로 시뮬레이션에 기초한 채널 시뮬레이션에 기초하여 선택될 수 있다. 그렇지만, 후자의 경우, 임계치(8)는 대수 형태가 아니다.
그러므로 결정 수단(370)은 비교기(371)(CMP)에서 PNCC 메트릭(6)의 추정치와 임계치(8)를 비교할 때 PNCC 메트릭(6)이 임계치(8)를 초과하면 제1 동기화 기 준 CF1이 만족되는 것으로 결정한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따르면, 장치(300)는 피크 검출기(380)(PD)를 더 포함하며, 이 피크 검출기(380)(PD)는, 교차상관 메트릭(3)의 절대값(또는 ｜C(i)｜)을 입력으로서 수신하고, ｜C(i)｜가, 미리 결정된 또는 주어진 타임 윈도(time window) 내에서 피크(7)를 나타낼 때를 검출하도록 구성되어 있다. 환언하면, ｜C(i)｜는 NP 샘플 인터벌의 미리 결정된 윈도 내의 그 최대치에서 검색된다. 본 발명의 이 제1 예시적 실시예에 따르면, 피크는 하나의 샘플일 것으로 고려되는데, 이 샘플은 그 양쪽 상의 하나 이상의 인접하는 샘플보다 더 크다. 피크 검출기(380)(PD)가 ｜C(i)｜(단, i=0,1,..NP-1)의 NP 예들 내에서 피크를 검출하는 경우, 본 발명의 이 제1 실시예에 따르면, 제2 기준 함수 CF2(피크를 나타내는 ｜C(i)｜에 대응함)가 만족되는 것으로 선언된다.
본 발명의 이 제1 실시예에 따르면, 결정 수단(370)은 AND 블록(372)을 더 포함하며, 이 AND 블록(372)은 제1 기준 함수 CF1 및 제2 기준 함수 CF2 모두가 만족될 때 시간 동기화 이벤트가 발생하는 것을 선언하도록 구성되어 있다. 다시, PNCC 메트릭(6)이 임계치(8)를 초과하면 제1 기준 함수 CF1은 만족되는 것으로 고려되고, 피크가 검출되면 제2 기준 함수 CF2가 만족되는 것으로 고려된다. AND 블록(372)은 CF1 및 CF2 모두가 만족되면 "참(true)" 또는 "동기화 이벤트(Sync Event)"를 출력하며, 즉 피크 검출기(380)(PD)는 "참"을 출력하고 동일한 비교기(371)(CMP)에서 "참"을 출력하며 AND 블록(372)은 "참" 또는 "동기화 이벤트"를 출력한다.
도 4a는 시간 동기화 이벤트가 발생되는 예시적인 시나리오를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 비교기(371)(CMP)는 PNCC 메트릭(6)과 임계치를 비교하고 반면 피크 검출기(380)(PD)는 교차상관 메트릭의 절대값 ｜C(i)｜의 최대값(또는 피크)(또는 마찬가지로 교차상관기(330)(CC)로부터 출력(3))를 검색한다.
본 발명의 이 제1 실시예에 따르면, 동기화 이벤트가 발생될 때마다, 임계치가 초과되는 PNCC 메트릭(6)의 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스 또는 타이밍 포인트가 결정 수단(370)의 메모리에 저장된다. 그러므로 동기화 프로세스는 제1 "동기화 이벤트"가 발생된 후 바로 중지되지 않으며, 트레이닝 시퀀스가 종료될 때까지 또는 타임 아웃이 발생될 때까지 계속된다. 잘못된 알람이 발생된 경우, 본 발명의 제1 실시예를 따르는 장치(300)는 프리앰블(2)이 종료된 것으로 알려질 때까지 실제의 동기화 포인트 또는 타이밍 동기화 인덱스를 계속해서 검색한다.
본 발명의 이 제1 실시예에 따르면, PNCC 메트릭(6)의 저장된 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스는 비교기(371)(CMP)로부터 분석 수단(390)(분석기)(여기서는 포스트-프로세서로 표시됨)의 동기화 필터(391)(SYNC.F)로 추가 공급된다. 분석 수단(390)(분석기)는, 저장된 타임 인덱스/인덱스들에 기초하는 타이밍 동기화 인덱스를 사용하여 타이밍을 동기화하기 위해, PNCC 메트릭(6)의 저장된 타임 인덱스 및 대응하는 크기 값을 분석하도록 구성되어 있다.
본 발명의 이 제1 실시예에 따르면, 동기화 필터(391)(SYNC.F)는 타이밍 인덱스 및 동기화 기준을 만족하는 대응하는 PNCC 크기 값을 수신하여, 동기화 포인 트(즉, "동기화 이벤트"가 선언되는 포인트)에 대응하는 PNCC 메트릭(6)의 크기 값에 임계치(8)를 조정한다. 그러므로 이후의 동기화 이벤트는, 본 발명의 이 제1 실시예에 따라, 동기화 기준을 만족할 수 있도록 더 높은 임계값(8)(PNCC 임계값으로 표시됨)을 충족시켜야만 한다. 이것은 의사 교차상관 피크(spurious corsscorrelation peaks) 상에 록킹되는 것을 피하고 이에 따라 동기화 정확성을 높이고 잘못된 알람 가능성을 줄이도록 수행된다. 그러므로 본 발명의 이 제1 실시예에 따르면, PNCC 임계치는 동기화 이벤트가 발생될 때마다 또는 결정 수단(370)이 "동기화 이벤트"가 발생되는 것을 결정할 때마다 갱신된다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 동기화 필터(371)(SYNC.F)는 또한, 동기화 이벤트가 마지막으로 발생된 이후 미리 결정된 수의 샘플(예를 들어, 16개의 샘플)이 경과된 후, 트레이닝 시퀀스가 종료될 때까지, PNCC 임계치(8)를 그 현재의 값의 미리 결정된 소정 수배만큼(예를 들어, 약 50%) 증가시키도록 구성되어 있다. PNCC 임계치(8)를 증가시키기 위해 사용된 백분율 값 및 미리 결정된 수의 샘플은 설계 상의 선택이므로 본 발명은 위에서 주어진 값들에 제한되지 않는다.
도 3을 다시 참조하고 본 발명의 이 제1 실시예에 따르면, 분석 수단(390)(분석기)은 파워 동기화기(392)(PWR.S)를 더 포함하며, 이 파워 동기화기는, 교차상관 메트릭의 추정된 절대값 ｜C(i)｜의 장기간 평균(또는 이동 평균)의 타임 인터벌에서 타이밍 포인트 오프셋을 결정하기 위해 노이즈 플로워 파워 추정기(350)(NFPE)에 연결되어 있다. 선택된 타이밍 포인트는 복조될 OFDM 심볼의 신호 에너지를 최대화하도록 시도하는 하나의 인터벌(예를 들어, 0 내지 15)에서 '오 프셋' 타이밍 값을 나타낸다. 이 타이밍 포인트 오프셋(t1 또는 t2)을 찾아내기 위해 파워 동기화기(392)(PWR.S)에 의해 수행되는 프로세스를, 본 발명의 이 제1 실시예에 따라, 이하에 설명한다. 타이밍 포인트 오프셋(t1 또는 t2)을 찾아내는 프로세스에 대해서는 도 4b를 참조하여 이하에 설명된 프로세스 단계를 이용하면 더욱 이해하기가 용이하다.
1. PNCC 임계치 TPNCC에 관한 동기화 필터(391)(SYNC.F)로부터 수신된 정보에 기초해서 동기화 이벤트("Sync Event")가 발생되는 포인트 Se를 찾는다;
2. "동기화 이벤트"에 대응하는 교차상관 메트릭의 추정된 절대값 ｜C｜의 장기간 평균 PNF의 타임 인터벌 Tinterval의 시작을 결정한다. 타임 인터벌 Tinterval의 길이는, "동기화 이벤트"에 대응하는 타임 인덱스인, 예를 들어 동기화 필터(391)(SYnC.F)의 출력(392에 대한 입력으로서 사용되는 391의 출력)에 기초하여 결정된다;
3a. 타임 인터벌 Tinterval의 중간 포인트로서 타이밍 포인트 오프셋 t1을 결정하거나, 또는
3b. PNF의 최대값이 발생되는 타임 인터벌 Tinterval에서 타이밍 포인트 오프셋 t2를 결정한다.
본 발명의 이 제1 실시예에 따르면, 전술한 바와 같은 프로세스를 사용해서 결정되는 타이밍 포인트 오프셋(t1 또는 t2)은, 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화시키는데 추가로 사용되는 타이밍 동기화 인덱스 tindex를 결정하는 데 사용된다. 타이밍 동기화 인덱스 tindex는, 본 발명의 이 제1 예시적 실시예에 따르면, 동기화 필터(391)(SYNC.F)에 저장되어 있는 최종 타임 인덱스와 타이밍 포인트 오프셋(t1 또는 t2) 사이의 차분을 취함으로써 계산되며, 즉,
tindex = 타이밍 포인트 오프셋 - 최종 타임 인덱스
여기서 타이밍 포인트 오프셋은 t1 또는 t2이고, 최종 타임 인덱스는 동기화 필터(391)에 최종 저장되어 있는 타임 인덱스이다.
타이밍 동기화 인덱스가 결정될 때, OFDM 복조기가 그 수신된 신호를 정확하게 복조하도록 트레이닝 시퀀스의 시작 또는 신호(1)의 데이터가 결정된다.
도 5를 참조하면, 신호(1)의 공지의 프리앰블을 사용해서 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화시키기 위해, 본 발명의 전술한 제1 실시예에 따른 방법의 흐름도가 도시되어 있으며, 상기 프리앰블은 전술한 바와 같은 적어도 하나의 트레이닝 시퀀스를 포함한다. 방법은 이하의 단계를 포함한다:
(S1) 신호(1)의 입력 샘플 및 프리앰블의 트레이닝 시퀀스의 샘플에 기초하여 교차상관 메트릭의 절대값 ｜C(i)｜을 추정하는 단계. ｜C(i)｜은 위에서 제공된 수학식(1)에 의해 주어진다;
(S2) ｜C(i)｜의 단기간 평균(또는 이동 평균)을 사용해서 신호 파워 PS(i)를 추정하는 단계. PS(i)는 위에서 제공된 수학식(2)에 의해 주어진다;
(S3) ｜C(i)｜의 지연된 장기간 평균(또는 이동 평균)을 사용해서 노이즈 플로워 파워 PNF(i)를 추정하는 단계. PNF(i)는 위에서 제공된 수학식(3)에 의해 주어진다;
(S4) PS(i) 및 PNF(i)의 함수로서 파워 정상 교차상관 메트릭 PNCC(i)를 추정하는 단계. PNCC(i)는 위에서 제공된 수학식(4) 및 수학식(5)에 의해 주어진다;
(S5) 제1 교차상관 메트릭 CF1 및 제2 교차상관 메트릭 CF2가 동시에 만족될 때(여기서, PNCC(i)가 미리 결정된 임계 레벨을 초과하면 CF1이 만족되고, ｜C(i)｜가 주어진 시간 윈도 내의 피크를 나타내면 CF2가 만족된다), 트레이닝 시퀀스가 종료될 때까지, 적어도 하나의 동기화 이벤트 "Sync Event"가 발생되는 것을 결정하는 단계;
(S6) "동기화 이벤트"가 발생될 때마다, PNCC(i)의 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스를 저장하고, "동기화 이벤트"가 발생되는 것을 결정할 때마다 PNCC(i)의 크기 값으로 임계치를 갱신하는 단계;
(S7) 최종 "동기 이벤트"가 발생된 이후 미리 정해진 또는 미리 결정된 수의 샘플이 경과하면, 그 현재값이 미리 결정된 수배만큼 임계치를 증가시키는 단계;
(S8) 갱신된 임계치에 대응하는 PNF(i)의 타임 인터벌 내의 타이밍 포인트 오프셋(t1 또는 t2) 및 저장되어 있는 타임 인덱스에 기초하는 타이밍 동기화 인덱스 tindex를 사용해서, 수신기에서의 타이밍과 전송기에서의 타이밍을 동기화시키기 위해, 저장된 타임 인덱스 및 PNCC 메트릭의 대응하는 크기 값을 분석하는 단계. 본 발명의 실시예에 따르면, 타이밍 포인트 오프셋 t1은 타임 인터벌의 중간 포인트로서 결정될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 타이밍 포인트 오프셋 t2는 타임 인터벌에서 최대 에너지가 발생되는 곳을 결정할 수 있다.
전술한 바와 같이, ｜C(i)｜는 미리 결정된 수의 n 비트로 양자화된 대충의 주파수 조정 입력 신호 샘플 및 미리 결정된 수의 m 비트로 양자화된 트레이닝 시퀀스 샘플의 순환적으로 연장된 제1 주기를 사용해서 추정된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 교차상관 메트릭 ｜C(i)｜는, 가드 인터벌을 포함하도록 연장될 수 있지만, 프리앰블의 긴 트레이닝 시퀀스의 제1 주기에 기초하여 예를 들어 추정될 수 있다. 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따르면, 교차상관 메트릭 ｜C(i)｜는 입력 신호(1) 및 m 비트 수에 양자화된 임의의 미리 정해진 트레이닝 프리앰블에 기초하여 추정될 수 있다.
입력 신호 샘플의 양자화 및 트레이닝 프리앰블의 양자화는 계산 상의 복잡성을 감소시키기 위해 수행된다는 것에 유념해야 한다.
본 발명에 따르면, 본 발명의 제1 실시예에 따라 전술된 장치(300) 및 방법은 OFDM을 기초로 하는 예를 들어 단일 입력 단일 출력(SISO) 통신 안테나 시스템 및 미리 정해진 프리앰블을 사용하는 단일 반송파 통신 시스템에서 구현될 수 있 다. 그러므로 본 발명은 OFDM 기반의 시스템에 제한되지 않는다. 또한, 장치(300)는 또한 N개의 안테나(ANT 1, ANT 2, ..., ANT N)로 이루어진 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 안테나 시스템에서도 구현될 수 있다. 그렇지만, 장치(300)가 MIMO 시스템에서 구현되는 경우에는, 안테나 당 하나의 장치(300)가 사용되는, N 병렬 장치(300)가 사용될 수 있다.
이하, 도 6에 따라, 수신된 신호(1)의 공지의 프리앰블(2)을 사용해서 수신기(도시되지 않음) 타이밍과 전송기(도시되지 않음) 타이밍을 동기화시키기 위한 장치(400)에 대해 본 발명의 제2 실시예에 따라 설명한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 장치(400)는 본 발명의 실시예에 따라, 단일 입력 단일 출력(SISO) 통신 안테나 시스템 또는 다중 입력 다중 출력(MIMO) 통신 안테나 시스템(도 6에 ANT 1, ANT 2, ..., ANT N으로 표시됨)에서 사용하기에 적절하다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 장치(400)는, 전술한 장치(300)와 마찬가지로, 수신된 신호(1)의 입력 샘플 x(j)에 기초하여, 교차상관 메트릭(3)의 절대값 ｜C(i)｜을 추정하도록 구성되어 있는 교차상관기(430)(CC)를 포함한다.
장치(400)가 MIMO 안테나 시스템에서 구현되는 경우, 동기화 목적을 위해 사용될 수 있는 신호(1)는, 신호 대 노이즈 비를 평균화하도록 각각의 안테나 요소(ANT 1, ANT 2, ..., ANT N)로부터의 신호 샘플을 합산하여 결정됨으로써, 최악의 신호 대 노이즈 비를 가지는 안테나 요소로부터의 신호를 사용할 가능성을 회피할 수 있다는 것을 유념해야 한다. 대안으로, 신호(1)는 최상의 신호 대 노이즈 비를 가지는 안테나 요소로부터의 신호가 되도록 선택될 수 있다. 다른 대안은 모 든 안테나 요소에 걸쳐 신호들의 합을 초기에 사용하여 대충의 동기화를 결정하는 것이며, 이 동기화가 달성된 후 그리고 각각의 안테나에 대한 신호 대 노이즈 비가 추정된 후, 최상의 신호 대 노이즈 비를 가지는 안테나로부터의 신호가 동기화 목적을 위해 사용된다.
도 6을 다시 참조하면, 신호(1)의 입력 샘플 x(i)는, 본 발명의 제2 실시예에 따라, 대충의 주파수 추정값(411)으로 블록(410)에서 조정되고 블록(420)에서 n-비트 수에 대해 양자화된(그리고 교차상관기(430)(CC)에 대해 입력으로서 사용된) 대충의 주파수이다. 제1 및 제2 실시예 모두에서, 신호(1)의 입력 샘플은 먼저 양자화된 다음 대충의 주파수 조정될 수 있으며, 즉, 본 발명의 제1 실시예에서는, 블록(320)이 블록(310) 전에 대체될 수 있거나 또는 그 역도 성립하며, 제2 실시예에서는, 블록(420)이 블록(410) 전에 대체될 수 있으며 그 반대도 성립한다. 도 6을 다시 참조하면, 교차상관기(430)(CC)는 입력 샘플 x(i)을, 장치(400)에 선험적으로 공지된 프리앰블(2)의 트레이닝 시퀀스의 켤레복소 양자화 샘플 y(i)과 교차상관시킨다. 본 발명에 따르면, 프리앰블은 m 비트에 대해 양자화되고, i 및 j는 타임 인덱스이다. 양자화의 목적은 전술한 바와 같이 장치(400)의 계산 상의 복잡성을 감소시키기 위한 것이다.
본 발명의 전술한 제1 실시예와 마찬가지로, 교차상관 메트릭의 절대값 ｜C(i)｜은 프리앰블의 긴 트레이닝 시퀀스의 제1 주기에 기초하여 예를 들어 추정될 수 있거나 또는 m 비트 수에 대해 양자화된 임의의 미리 정해진 트레이닝 프리앰블(2) 및 입력 신호(1)에 기초하여 추정될 수 있다.
교차상관 메트릭의 절대값 ｜C(i)｜은 본 발명의 이 제2 실시예에서도 이전에 제공된 수학식(1)을 사용해서 추정된다.
교차상관기(430)(CC)의 출력(3), 즉, 교차상관 메트릭의 절대값 ｜C(i)｜은 이전에 제공된 수학식(2)을 사용해서 신호 파워 추정기(440)(SPE)에서 신호 파워(4) PS(i)를 추정하는데 추가로 사용된다. 본 발명의 이 제2 실시예에서, 수학식(2)에서 주어진 평균의 기간 NS는 사용된 시스템에 기초해서 그리고 통신 채널의 예상된 지연 확산에 기초해서 선택될 수 있다. NS는 그러므로 설계 파라미터이다.
도 6을 다시 참조하면, 장치(400)는, 교차상관기(430)(CC)의 출력(3)(즉, ｜C(i)｜)으로서 수신하고, 교차상관기(430)(CC)의 출력(3)(즉, ｜C(i)｜) 상의 지연된 장기간 평균(또는 이동 평균)을 사용하여 노이즈 플로워 파워(5)를 추정하는 노이즈 플로워 파워 추정기(450)(NFPE)를 포함한다. 노이즈 플로워 파워(5) PNF(i)의 추정치는 수학식(3)에 이미 주어져 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 장치(400)는, 본 발명의 실시예에 따르면, 추정된 신호 파워(4)와 노이즈 플로워 파워(5)의 함수로서 파워 정상 교차상관 메트릭(PNCC 메트릭)(6)을 추정하기 위한 수단(460)(PNCCE)을 더 포함한다. 그러므로 본 발명의 이전에 설명된 제1 실시예와 마찬가지로, 수단(460)(PNCCE)은 신호 파워(PS(i))(4)의 추정치 및 노이즈 플로워 파워(PNF(i))(5)를 입력으로서 수신하고 전술한 수학식(4) 또는 전술한 수학식(5)을 사용해서 PNCC 메트릭(6)의 추정치를 발생시킨다. 그러므로 수단(460)(PNCCE)은 본 발명의 전술한 제1 실시예와 마찬가지로, 로그 블록(461)(LOG) 및 로그 블록(462)(LOG) 및 결합기(463)를 포함한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 장치(400)는 적어도 하나의 제1 동기화 기준 CF1이 만족될 때 적어도 하나의 동기화 이벤트 "Sync Event"가 발생하는 것을 결정하도록 구성되어 있는 결정 수단(470)을 더 포함한다. 제1 동기화 기준 CF1은 미리 정해진 임계값(9)을 초과하는 PNCC 메트릭(6)에 대응한다. 그러므로 결정 수단(470)은 도 6에 도시된 바와 같이, 이 PNCC 메트릭 임계치(9)와 비교되는 PNCC 메트릭(6)의 추정치를 수신하는 비교기(471)(CMP)를 포함할 수 있다. 수학식(4)을 사용해서 PNCC 메트릭(6)이 추정되는 경우, 임계치(9)는 신호 대 잡음 비 및 통신 채널에 걸쳐 예를 들어 몬테-카를로 시뮬레이션에 기초하여 선험적으로 선택될 수 있는 대수 메트릭이다.
대수 형태로 PNCC 메트릭(6)을 결정하기 위해 수학식(4)을 사용함으로써, 장치(300)(제1 실시예) 장치(400)(제2 실시예)의 계산 상의 복잡성이 수학식(5)이 사용되는 경우가 덜 복잡한데, 왜냐하면 수학식(4)은 PNCC 메트릭(6)을 결정하는데 대수 변환 및 감산 동작을 필요로 하는 반면 수학식(5)은 계산상 더 집중적인 제산 연산을 필요로 하기 때문이다.
도 6을 다시 참조하면, 결정 수단(470)은 PNCC 메트릭(6)의 추정치와 임계치(9)를 비교기(471)에서 비교하여, PNCC 메트릭(6)이 임계치(9)를 초과할 때, 제1 동기화 기준 CF1이 만족되는 것을 결정한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 결정 수단(470)이 시간 동기화 이벤트가 발 생되었다는 것을 선언할 때, 즉 기준 함수 CF1이 만족될 때, PNCC 메트릭(6)의 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스 또는 타이밍 포인트가 결정 수단(470)의 메모리에 저장된다. 본 발명의 전술한 제1 예시적 실시예와 마찬가지로, 동기화 프로세스는 제1 "동기화 이벤트"가 발생된 후 바로 중지되지 않지만 트레이닝 시퀀스가 종료될 때까지 계속된다. 다시, 이것은 잘못된 알람의 가능성을 최소화하기 위한 것이다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, PNCC 메트릭(6)의 각각 저장된 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스는 비교기(471)(CMP)로부터 분석 수단(490)(분석기)(여기서는 포스트-프로세서로 표시됨)의 클러스터 분석기(491)(CA)에 공급된다. 분석 수단(490)(분석기)은, 저장된 타임 인덱스/인덱스들에 기초하는 타이밍 동기화 인덱스 tindex를 사용해서 타이밍을 동기화하기 위해, PNCC 메트릭(6)의 저장된 타임 인덱스 및 대응하는 크기 값을 분석하도록 구성되어 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 분석 수단(490)(분석기)의 클러스터 분석기(491)(CA)는 후술되는 클러스터링 접근 방식을 사용해서 저장된 타임 인덱스를 분석한다.
분석 수단(490)(분석기)의 클럭스터 분석기(491)(CA)는 타임 인덱스를 클러스터로 그룹화하도록 구성되어 있다. 본 발명의 제2 실시예에 따르면, 클러스터는 저장된 PNCC 크기 값 및 대응하는 저장된 타임 인덱스를 포함하며, 저장된 PNCC 크기 값 및 대응하는 저장된 타임 인덱스 사이에는 S 샘플링 인터벌이 거리가 있으며, 하나의 클러스터는 Q 샘플링 인터벌 이상만큼 더 떨어져 있지 않은 타임 인덱 스를 포함하며, 여기서 Q는 자연수이다. 클러스터가 결정되면, 이 클러스터에서의 최대 PNCC 크기 값이 계산될 수 있다. 각각의 새로운 클러스터가 식별되면, 이 새로운 클러스터와 모든 이전의 클러스터 간의 거리가 계산될 수 있다.
본 발명의 예시적 실시예에 따르면, 클러스터 거리는 각각의 클러스터의 시작과 종료 사이에서 계산(또는 판정)될 수 있다. 본 발명의 다른 예시적 실시예에 따르면, 클러스터 거리는 각각의 클러스터의 최대 PNCC 크기 값들에 대응하는 타임 인덱스들 사이에서 계산(또는 판정)될 수 있다. 본 발명의 또 다른 예시적 실시예에 따르면, 클러스터 거리는 각각의 클러스터의 중간 사이에서 계산(또는 판정)될 수 있다. 클러스터가 발견되지 않는 경우, 타이밍 동기화는 실패인 것으로 고려되고 버스터 검출기는 인에이블링된다. 하나의 클러스터만이 발견되는 경우, 이 클러스터의 최대 PNCC 크기 값에 대응하는 타이밍 동기화 인덱스는, 본 발명의 실시예에 따르면, 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화시키는 데 사용된다. 대안으로, 클러스터의 중간 포인트에 대응하는 타이밍 포인트는 타이밍 동기화 인덱스 tindex로서 사용될 수 있거나 또는 클러스터의 시작 또는 종료에 대응하는 타이밍 포인트가 타이밍 동기화 인덱스로서 사용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 하나 이상의 클러스터가 발견되는 경우, 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하는 데 사용되는 타이밍 동기화 인덱스 tindex는, 트레이닝 시퀀스의 주기(트레이닝 프리앰블의 주기) 플러스/마이너스 일부의 미리 정해진 상수에 대응하는 클러스터 거리에 기초하여 판정되고, 이것은 고려 중인 통신 시스템의 채널 지연 확산에 기초하여 판정될 수 있거나, 또는 고려 중인 통신 시스템의 임의의 다른 특성(들)에 기초하여 판정될 수 있다. 그렇지만, 미리 정해진 상수는 이것은 설계 상의 선택이기 때문에 생략될 수도 있다.
트레이닝 시퀀스(또는 프리앰블)의 주기 플러스/마이너스 상수(선택)와 동일한 동기화 기준을 만족시키는 두 개 이상의 클러스터 거리가 존재하는 경우, 가장 높은 집합의 최대 PNCC 크기 값들을 가지는 클러스터들 사이의 거리를 사용하여 타이밍 동기화 인덱스 tindex를 판정 또는 구축한다.
도 7은 3개의 클러스터 C1, C2, C3가 판정되어 있는 전술한 클러스터링 접근 방식의 예를 도시하고 있다. 미리 결정된 수 S의 샘플링 인터벌이 도 7에도 도시되어 있다. T21(=t2-t1)은 두 개의 클러스터 C1 및 C2 사이의 거리이고, t1은 C1의 최대 PNCC 크기 값 P1에 대응하는 타이밍 인덱스이고 t2는 C2의 최대 PNCC 크기 값에 대응하는 타이밍 인덱스인 것으로 가정한다. 도 6에 도시된 미리 정해진 임계치(9)에 대응하는 임계치 T는 도 7에도 도시되어 있다. 또한, T32(=t3-t2)는 C3와 C2 사이의 거리이고, t3은 C3의 최대 PNCC 크기 값 P3에 대응하는 타이밍 인덱스인 것으로 가정한다. 이때 본 발명의 예시적 실시예에 따르면, P2+P3(또는 P1+P2)이 P1+P2(또는 P2+P3)보다 높으면, 타이밍 동기화 인덱스는 T32(또는 T21)로서 구축될 수 있다. 도 7에서, T32가 PNCC 크기 값의 가장 높은 집합(P2+P3)이므로, T32가 타이밍 동기화 인덱스 tindex를 구축하는 데 사용되는 클러스터 거리가 되도록 선택되어야만 한다는 것을 알 수 있다.
도 8을 참조하면, 신호(1)의 공지된 프리앰블을 사용해서 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하기 위해, 본 발명의 전술한 제2 예시적 실시예에 따른 방법의 흐름도가 도시되어 있고, 상기 프리앰블은 전술한 적어도 하나의 트레이닝 시퀀스를 포함한다. 방법은 이하의 단계를 포함한다:
(S1) 신호(1)의 입력 샘플 및 프리앰블의 트레이닝 시퀀스의 샘플에 기초하여 교차상관 메트릭의 절대값 ｜C(i)｜을 추정하는 단계. ｜C(i)｜은 위에서 제공된 수학식(1)에 의해 주어진다;
(S2) ｜C(i)｜의 단기간 평균(또는 이동 평균)을 사용해서 신호 파워 PS(i)를 추정하는 단계. PS(i)는 위에서 제공된 수학식(2)에 의해 주어진다;
(S3) ｜C(i)｜의 지연된 장기간 평균(또는 이동 평균)을 사용해서 노이즈 플로워 파워 PNF(i)를 추정하는 단계. PNF(i)는 위에서 제공된 수학식(3)에 의해 주어진다;
(S4) PS(i) 및 PNF(i)의 함수로서 파워 정상 교차상관 메트릭 PNCC(i)를 추정하는 단계. PNCC(i)는 위에서 제공된 수학식(4) 및 수학식(5)에 의해 주어진다;
(S5) 제1 교차상관 메트릭 CF1이 만족될 때 즉 PNCC(i)가 미리 결정된 임계 레벨을 초과할 때, 트레이닝 시퀀스가 종료될 때까지, 적어도 하나의 동기화 이벤트 "Sync Event"가 발생되는 것을 결정하는 단계;
(S6) "동기화 이벤트"가 발생될 때마다, PNCC(i)의 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스를 저장하고, 저장된 타임 인덱스 및 대응하는 PNCC 크기 메트릭 값을 적 어도 하나의 클러스터로 그룹화함으로써 적어도 하나의 클러스터를 구축하는 단계로서, 각각의 클러스터 내의 타임 인덱스는 미리 결정된 수의 샘플링 인터벌에 의해 추가로 떨어지고, 각각의 클러스터에 있어서, 최대 PNCC 크기 값을 판정하며 클러스터들 사이의 거리를 판정/계산한다;
(S7) 수신기에서의 타이밍과 전송기에서의 타이밍을 동기화시키기 위해 사용되는 타이밍 동기화 인덱스 tindex를 판정하기 위해, 전술한 클러스터링 접근 방식을 사용하여 PNCC 메트릭의 계산된 거리 및 대응하는 크기 값을 분석하는 단계. 그러므로 타이밍 동기화 인덱스 tindex는 트레이닝 시퀀스의 시작 및/또는 입력 신호의 데이터를 판정하는 데 사용된다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 예시적 실시예에 따른 장치(500)를 도시하고 있다. 장치(500)는 도 3 및 도 6 각각과 함께 모두 전술된, 본 발명의 제1 예시적 실시예와 본 발명의 제2 예시적 실시예 모두를 망라하는 본 발명의 일반적인 개념이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 장치(500)는 추정된 신호 파워와 추정된 노이즈 플로워 파워의 함수로서 파워 정상 교차상관 메트릭(PNCC)을 추정하기 위한 수단(510)을 적어도 포함한다. 신호 파워 및 노이즈 플로워 파워 모두는, (대충의 주파수 조정되고 양자화된) 입력 신호(1)의 입력 샘플 및 (양자화된) 프리앰블의 트레이닝 시퀀스의 샘플에 기초하여 상관교차 메트릭의 절대값의 추정치를 사용해서 추정된다. 수단(510)은 그러므로 교차상관기, 파워 신호 추정기 및 노이즈 플 로워 파워 추정기를 포함한다. 장치(500)는 결정 수단(520)을 더 포함하며, 이 결정 수단(520)은 임계치를 초과하는 추정된 PNCC 메트릭에 대응해서 적어도 하나의 동기화 기준이 만족될 때 적어도 하나의 동기화 이벤트가 발생되는 것을 결정하도록 구성되어 있으며, 또한, 동기화 이벤트가 발생될 때마다, PNCC 메트릭의 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스를 저장하도록 구성되어 있다. 장치는 적어도 하나의 저장된 타임 인덱스/인덱스들에 기초해서 타이밍 동기화 인덱스 tindex를 사용해서 수신기에서의 타이밍과 전송기에서의 타이밍을 동기화시키기 위해, 저장된 타임 인덱스 및 PNCC 메트릭의 대응하는 크기 값을 분석하기 위한 분석(포스트-프로세싱) 수단(530)을 더 포함한다.
장치(500)가 본 발명의 제1 예시적 실시예에 따라 타이밍을 동기화하도록 구성되어 있는 경우, 장치(500)의 수단(510)은, 교차상관 메트릭의 추정된 절대값의 적어도 하나의 피크가 미리 결정된 시간 윈도 내에서 검출될 때, 제2 기준 함수가 만족되는 지를 판정하기 위해 피크 검출기를 더 포함한다는 것에 유념해야 한다. 이 경우, 결정 수단(520)은 제1 동기화 기준과 제2 기준 함수가 만족되면 적어도 하나의 동기화 이벤트가 발생되는 것을 결정한다. 본 발명의 제1 예시적 실시예와 관련해서 전술한 바와 같이, 분석 수단(530)은 필터 동기화기 및 파워 동기화기를 더 포함할 수 있다. 도 9에 도시된 바와 같이 파워 동기화기는 수단(510)에 접속되어 있다(화살표는 수단(510)과 수단(520)을 연결한다). 필터 동기화기의 기능과 파워 동기화기의 기능에 대해서는 도 3과 관련해서 이미 설명하였다.
장치(500)가 본 발명의 제2 예시적 실시예에 따라 타이밍을 동기화하도록 구성되어 있는 경우, 장치(500)의 분석 수단(530)은 도 6과 관련해서 전술한 바와 같은 클러스터링 접근 방식에 따라 타이밍 동기화 인덱스 tindex를 판정하기 위한 클러스터 분석기를 더 포함한다는 것에 유념해야 한다.
또한, 장치(500)는 본 발명의 실시예들에 따라 SISO 통신 안테나 시스템 및/또는 MIMO 통신 안테나 시스템에서 구현되기에 적절하다는 것에 유념하라. 또한, 본 발명의 다양한 관점은 무선 및/또는 유선 통신 방식의 일부로서 적용될 수 있다.
당업자는 본 발명이 다양한 방식으로 실현될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 장치(들)는 디지털 회로를 이용하여 하드웨어적으로 실현될 수도 있고 신호 처리 호로 소프트웨어적으로도 실현될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 장치(500)의 서로 다른 블록들은 분리되어서는 안 되지만 하나의 블록으로 포함될 수 있고 다른 수단에 접속될 수도 있다.
다양한 바람직한 실시예와 관련해서 본 발명을 설명하였으나, 명세서를 읽고 도면을 연구하면 대안, 변형, 치환 및 그 등가물은 당업자에게는 자명하다. 그러므로 이하의 첨부된 특허 청구의 범위는 본 발명의 범주 내에 있는 한 이러한 대안, 변형, 치환 및 등가물을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims (57)

  1. 신호의 공지의 프리앰블을 사용해서 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하는 동기화 방법에 있어서,
    상기 프리앰블은 적어도 하나의 트레이닝 시퀀스를 포함하며,
    상기 동기화 방법은,
    - 상기 신호의 입력 샘플 및 상기 프리앰블의 상기 트레이닝 시퀀스의 샘플에 기초해서 교차상관 메트릭(crosscorrelation metric)의 절대값을 추정하는 단계;
    - 상기 교차상관 메트릭의 추정된 상기 절대값의 단기간 평균(short-term average)을 사용해서 신호 파워(signal power)를 추정하는 단계;
    - 상기 교차상관 메트릭의 추정된 상기 절대값의 지연된 장기간 평균을 사용해서 노이즈 플로워 파워(noise flower power)를 추정하는 단계;
    - 추정된 상기 신호 파워와 추정된 상기 노이즈 플로워 파워의 함수로서 파워 정상 교차상관(power normalized crosscorrelation; PNCC) 메트릭을 추정하는 단계;
    - 임계치를 초과하는 상기 PNCC 메트릭에 대응해서 적어도 하나의 제1 동기화 기준이 만족될 때 적어도 하나의 시간 동기화 이벤트가 발생되는 것을 결정하는 단계, 및 동기화 이벤트가 발생될 때마다, 상기 PNCC 메트릭의 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스를 저장하는 단계;
    - 적어도 저장된 상기 타임 인덱스/인덱스들에 기초하는 타이밍 동기화 인덱스를 사용해서, 상기 수신기에서의 타이밍과 상기 전송기에서의 타이밍을 동기화시키기 위해, 저장된 상기 타임 인덱스 및 상기 PNCC 메트릭의 대응하는 크기 값을 분석하는 단계; 및
    동기화 이벤트가 발생되는 것으로 결정될 때마다 상기 PNCC 메트릭의 크기 값에 대응하는 PNCC 임계치로 상기 임계치를 갱신하는 단계를 포함하는 동기화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 교차상관 메트릭의 상기 절대값은 다음 식에 따라 추정되며,
    Figure 112010005344944-pct00026
    여기서 C(i)는 추정된 교차상관 메트릭이고, x(i+j)는 상기 신호의 입력 샘플이며; y(i)는 상기 트레이닝 시퀀스의 샘플이고; 0<L≤NT이고; NT는 상기 프리앰블의 길이이며; *는 켤레복소 연산자(complex conjugation operator)이고; ｜.｜는 절대값 연산자이며 i=0,1...및 j=0,..,L-1은 타임 인덱스이며,
    상기 신호 파워는 다음 식에 따라 추정되며,
    Figure 112010005344944-pct00027
    여기서, MAS는 교차상관 메트릭의 상기 절대값의 상기 단기간 평균이고, NS는 상기 평균의 기간이고; i=0,1,... 및 j=0,1,...,NS-1는 타임 인덱스이며,
    상기 노이즈 플로워 파워는 다음 식에 따라 추정되며,
    Figure 112010005344944-pct00028
    여기서 MAL은 교차상관 메트릭의 상기 절대값의 장기간 평균이고, 상기 장기간 이동 평균은 상기 단기간 평균의 적어도 하나의 피크와 상기 장기간 평균의 플로워와 정렬시키기 위해 지연 D로 지연되며; NL은 상기 평균의 장기간이고; i=0,1,... 및 j=0,1,...,NL-1은 타임 인덱스인, 동기화 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파워 정상 교차상관(PNCC) 메트릭은 다음 식에 따라 추정되고,
    Figure 112012109721300-pct00029
    여기서 PS는 추정된 상기 신호 파워이고; PNF는 추정된 상기 노이즈 플로워 파워이며; log는 임의의 밑(base)의 로그 함수인, 동기화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 파워 정상 교차상관(PNCC) 메트릭은 다음 식에 따라 추정되고,
    Figure 112012109721300-pct00030
    PS는 추정된 상기 신호 파워이고; PNF는 추정된 상기 노이즈 플로워 파워인, 동기화 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 파워 정상 교차상관(PNCC) 메트릭은 다음 식에 따라 추정되고,
    Figure 112012109721300-pct00036
    여기서 PS는 추정된 상기 신호 파워이고; PNF는 추정된 상기 노이즈 플로워 파워이며; log는 임의의 밑(base)의 로그 함수인, 동기화 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 파워 정상 교차상관(PNCC) 메트릭은 다음 식에 따라 추정되고,
    Figure 112012109721300-pct00037
    PS는 추정된 상기 신호 파워이고; PNF는 추정된 상기 노이즈 플로워 파워인, 동기화 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는, 상기 제1 동기화 기준 및 주어진 시간 윈도 내의 피크를 나타내는 교차상관 메트릭의 절대값에 대응하는 제2 동기화 기준 모두가 만족될 때, 상기 시간 동기화 이벤트가 발생되는 것을 결정하는 단계를 더 포함하는, 동기화 방법.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    최종의 동기화 이벤트가 발생된 이후 미리 결정된 수의 샘플이 경과되면, 현재의 임계치의 미리 정해진 배수만큼 상기 임계치를 증가시키는 단계를 더 포함하는 동기화 방법.
  10. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분석하는 단계는, 저장된 상기 타임 인덱스 및 대응하는 PNCC 크기 메트릭 값을 적어도 하나의 클러스터로 그룹화하는 단계를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 클러스터의 각각의 타임 인덱스는 미리 정해진 수의 샘플링 인터벌 이상으로 더 떨어지지 않는, 동기화 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 그룹화하는 단계는, 각각의 클러스터에 대해 최대 PNCC 크기 값을 결정하고 상기 클러스터들 간의 거리를 판정하는 단계를 포함하는, 동기화 방법.
  12. 신호의 공지의 프리앰블을 사용해서 수신기 타이밍과 전송기 타이밍을 동기화하는 동기화 장치에 있어서,
    상기 프리앰블은 적어도 하나의 트레이닝 시퀀스를 포함하며,
    상기 동기화 장치는,
    - 상기 신호의 입력 샘플 및 상기 프리앰블의 상기 트레이닝 시퀀스의 샘플에 기초해서 교차상관 메트릭의 절대값을 추정하도록 구성되어 있는 교차상관기;
    - 상기 교차상관 메트릭의 추정된 상기 절대값의 단기간 평균을 사용해서 신호 파워를 추정하도록 구성되어 있는 신호 파워 추정기;
    - 상기 교차상관 메트릭의 추정된 상기 절대값의 지연된 장기간 평균을 사용해서 노이즈 플로워 파워를 추정하도록 구성되어 있는 노이즈 플로워 추정기;
    - 추정된 상기 신호 파워와 추정된 상기 노이즈 플로워 파워의 함수로서, 파워 정상 교차상관(PNCC) 메트릭을 추정하기 위한 수단;
    - 임계치를 초과하는 상기 PNCC 메트릭에 대응해서 적어도 하나의 제1 동기화 기준이 만족될 때 적어도 하나의 시간 동기화 이벤트가 발생되는 것을 결정하고, 동기화 이벤트가 발생될 때마다, 상기 PNCC 메트릭의 크기 값 및 대응하는 타임 인덱스를 저장하도록 구성되어 있는 결정 수단; 및
    - 적어도 저장된 상기 타임 인덱스/인덱스들에 기초하는 타이밍 동기화 인덱스를 사용해서, 상기 수신기에서의 타이밍과 상기 전송기에서의 타이밍을 동기화시키기 위해, 저장된 상기 타임 인덱스 및 상기 PNCC 메트릭의 대응하는 크기 값을 분석하도록 구성되어 있는 분석 수단을 포함하며,
    상기 결정 수단이 동기화 이벤트가 발생되는 것을 결정할 때마다, 상기 PNCC 메트릭의 상기 절대값에 대응하는 PNCC 임계치로 상기 임계치를 갱신하도록 추가로 구성되는 동기화 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 교차상관기는 상기 교차상관 메트릭의 상기 절대값을 다음 식에 따라 추정하도록 구성되어 있으며,
    Figure 112013060385965-pct00031
    여기서 C(i)는 추정된 교차상관 메트릭이고, x(i+j)는 상기 신호의 입력 샘플이며; y(j)는 상기 트레이닝 시퀀스의 샘플이고; 0<L≤NT이고; NT는 상기 프리앰블의 길이이며; *는 켤레복소 연산자이고; ｜.｜는 절대값 연산자이며 i=0,1...및 j=0,..,L-1은 타임 인덱스이며,
    상기 신호 추정기는 상기 신호 파워를 다음 식에 따라 추정하도록 구성되어 있으며,
    Figure 112013060385965-pct00032
    여기서, MAS는 교차상관 메트릭의 상기 절대값의 상기 단기간 평균이고, NS는 상기 평균의 기간이고; i=0,1,... 및 j=0,1,...,NS-1는 타임 인덱스이며,
    상기 노이즈 플로워 파워 추정기는 상기 노이즈 플로워 파워를 다음 식에 따라 추정하도록 구성되어 있으며,
    Figure 112013060385965-pct00033
    여기서 MAL은 교차상관 메트릭의 상기 절대값의 장기간 평균이고, 상기 장기간 이동 평균은 상기 단기간 평균의 적어도 하나의 피크와 상기 장기간 평균의 플로워와 정렬시키기 위해 지연 D로 지연되며; NL은 상기 평균의 장기간이고; i=0,1,... 및 j=0,1,...,NL-1은 타임 인덱스인, 동기화 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 PNCC 메트릭을 추정하기 위한 상기 수단은 상기 PNCC 메트릭을 다음 식에 따라 추정하도록 구성되어 있으며,
    Figure 112013060385965-pct00034
    여기서 PS는 추정된 상기 신호 파워이고; PNF는 추정된 상기 노이즈 플로워 파워이며; log는 임의의 밑(base)의 로그 함수인, 동기화 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 PNCC 메트릭을 추정하기 위한 상기 수단은 상기 PNCC 메트릭을 다음 식에 따라 추정하도록 구성되어 있으며,
    Figure 112013060385965-pct00035
    PS는 추정된 상기 신호 파워이고; PNF는 추정된 상기 노이즈 플로워 파워인, 동기화 장치.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 PNCC 메트릭을 추정하기 위한 상기 수단은 상기 PNCC 메트릭을 다음 식에 따라 추정하도록 구성되어 있으며,
    Figure 112013060385965-pct00038
    여기서 PS는 추정된 상기 신호 파워이고; PNF는 추정된 상기 노이즈 플로워 파워이며; log는 임의의 밑(base)의 로그 함수인, 동기화 장치.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 PNCC 메트릭을 추정하기 위한 상기 수단은 상기 PNCC 메트릭을 다음 식에 따라 추정하도록 구성되어 있으며,
    Figure 112013060385965-pct00039
    PS는 추정된 상기 신호 파워이고; PNF는 추정된 상기 노이즈 플로워 파워인, 동기화 장치.
  18. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 교차상관 메트릭의 상기 절대값이 주어인 시간 윈도 내에서 피크를 나타낼 때를 검출하도록 구성되어 있는 피크 검출기를 더 포함하는 동기화 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 결정 수단은 또한, 상기 피크 검출기가 상기 주어진 시간 윈도 내에서 피크를 나타낼 때 그리고 상기 PNCC 메트릭이 상기 임계치를 초과할 때 상기 시간 동기화 이벤트가 발생되는 것을 결정하도록 구성되어 있는, 동기화 장치.
  20. 삭제
  21. 제12항에 있어서,
    최종 동기화 이벤트가 발생된 이후 미리 결정된 수의 샘플이 경과되면, 현재 임계치의 미리 정해진 수배만큼 상기 임계치를 증가시키도록 추가로 구성되어 있는 동기화 장치.
  22. 제12항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 분석 수단은 저장된 상기 타임 인덱스 및 대응하는 PNCC 크기 메트릭 값을 적어도 하나의 클러스터로 그룹화하도록 추가로 구성되어 있고,
    상기 적어도 하나의 클러스터의 각각의 타임 인덱스는 미리 결정된 수의 샘플링 인터벌만큼 더 떨어지는, 동기화 장치.
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