KR101333824B1 - 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 IFO를 유발시키는 X-TAL의 주파수 오프셋이 최대 스펙(Maximum Spec)이 있다 할지라도 통계적으로 작은 오프셋을 갖는 것이 대부분이라는 특성을 이용하여 대략적 주파수 동기(CFS)에 사용하는 후보를 0에서 1씩 증감시켜가면서 IFO 추정을 위해 중간 결과로서 생기는 상관관계 값을 임계값과 비교하여 일정한 임계값 이상이면 바로 인정하고 CFS 획득(Acquisition)을 종료시키거나 일정한 임계값 이하면 일반적으로 사용하는 컨피던스 체크를 하지 않음으로써, CFS 자체의 획득 시간을 비약적으로 줄이는 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법에 관한 것이다.

Description

오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법{Method for Coarse Frequency Synchronization in OFDM Receiver}

본 발명은 오에프디엠(OFDM) 수신기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오에프디엠 수신기에서 IFO 후보 배열과 임계값(Threshold)을 이용한 빠른 대략적 주파수 동기 방법에 관한 것이다.

OFDM 송신 표준에서는 시간 또는 주파수 동기를 위하여 기준 신호(Reference Signal)를 송신하다. T-DMB의 위상 기준 심볼(Phase Reference Symbol)이나 DVB-T/H, ISDB-T에서의 분산 및 연속 파일럿 등이 그 예이다.

여기서 주파수 동기 부분 중 서브 케리어 스페이스(Sub Carrier Space)의 정수배에 해당하는 주파수 오프셋(Offset)을 추정하여 동기를 맞추는 것을 대략적 주파수 동기(Coarse Frequency Synchronization; CFS)라고 부른다.

도 1은 종래의 CFS 블록도이고, 도 2는 종래의 단위 IFO 추정 순서도이고, 도 3은 종래의 CFS 순서도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 종래의 기술의 경우, CFS의 수행시 모든 IFO 후보(D)에 따른 상관관계(Correlation)를 구하고, 상관관계를 구하는 방법은 위상 기준 심볼(Phase Reference Symbol) 상관, 채널 임펄스 응답(Channel Impulse Response)을 이용하는 방법 등 여러 가지 방법 중 하나가 사용된다. 그 중 피크값(Peak Value)이 나타날 때의 IFO 후보(D)를 IFO로 추정한다. 이것을 단위 IFO 추정이라고 부른다(도 2).

또한 이러한 단위 IFO 추정을 한 번만 시도하면 부정확할 수 있는 확률이 있으므로 그 부정확성을 줄이기 위하여 연속성 체크(Continuity Check) 또는 Majority Vote 등의 방법으로 컨피던스 체크를 통하여 추정된 IFO 후보를 확인하게 된다. 이것을 CFS라고 부른다(도 3).

위의 CFS 과정에서 수행되는 시간은 단위 IFO 추정 시간과 컨피던스 체크 횟수의 곱으로 고정되게 된다. 즉 IFO를 야기하는 X-TAL의 주파수 오프셋의 최대 변화(Maximum Variation)를 토대로 IFO 후보군의 추정(Search) 범위를 정하고 그 추정 범위를 모두 검색한 후 최대 피크(Maximum Peak)를 찾고, 컨피던스 체크에 소모된 횟수를 곱한 시간 만큼이 소모되게 된다.

그러나 X-TAL의 주파수 오프셋의 최대 변화가 크다 할지라도 통계적으로 대부분은 매우 작은 주파수 오프셋을 갖게 되고, 추정된 IFO는 0 근방에 대부분이 모이게 된다. 또한 송신 신호 자체가 매우 좋지 않은 경우, 컨피던스 체크에 매우 많은 시간이 소모되는 경우도 존재한다.

상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, X-TAL의 주파수 오프셋이 최대 스펙(Maximum Spec)이 있다 할지라도 통계적으로 작은 오프셋을 갖는 것이 대부분이라는 특성을 이용하여 IFO 후보를 0에서 1씩 증감시켜 가면서, IFO 추정을 위해 중간 결과로서 생기는 상관관계 값을 임계값(Threshold)와 비교하여 일정한 임계값 이상이면 바로 인정하고 CFS 획득(Acquisition)을 종료시키거나 일정한 임계값 이하면 일반적으로 사용하는 컨피던스 체크를 하지 않음으로써, CFS 자체의 획득 시간이 비약적으로 줄게 되는 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법은, IFO 후보 초기값을 0으로 하고, IFO 후보를 1씩 번갈아 가며 증감시키는 단계와; 상기 IFO 후보에 따른 상관관계의 피크값이 임계값(ThM)을 초과하면 단위 IFO 추정을 종료하는 단계와; 상기 단위 IFO 추정 종료 후의 피크값이 임계값(ThH)을 초과하면 IFO 추정은 매우 믿을 만하므로 컨피던스 체크(Confidence Check)를 수행하지 않고 CFS 획득(Acquisition)을 종료하는 단계; 및 상기 단위 IFO 추정 종료 후의 피크값이 임계값(ThL) 이하이면 수신을 할 수 없는 상태라 보고 CFS 획득을 종료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법에 있어서, 상기 임계값(ThM)은 IFO 추정에서 IFO 후보군을 모두 검사하지 않고 빠르게 빠져나가게 하되, 컨피던스 체크를 수행하는 값인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법에 있어서, 상기 임계값(ThH)은 IFO 추정에서 IFO 후보군을 모두 검사하지 않고 빠르게 빠져나가고, 컨피던스 체크도 수행하지 않게 하는 값인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법에 있어서, 상기 임계값(ThL)은 IFO 추정에서 IFO 후보군을 모두 검사한 후, 피크값이 작으면 컨피던스 체크를 수행하지 않고 빠르게 채널이 없다고 판정하는 값인 것을 특징으로 한다.

상기와 같은, 본 발명은 CFS에 사용하는 후보를 0에서 1씩 증감시켜가면서 IFO 추정을 위해 중간 결과로서 생기는 상관관계 값을 임계값과 비교하여 일정한 임계값 이상이면 바로 인정하고 CFS 획득(Acquisition)을 종료시키거나 일정한 임계값 이하면 일반적으로 사용하는 컨피던스 체크를 하지 않음으로써, CFS 자체의 획득 시간을 비약적으로 줄이는 효과가 있다.

도 1은 종래의 CFS 블록도이다.
도 2는 종래의 단위 IFO 추정 순서도이다.
도 3은 종래의 CFS 순서도이다.
도 4는 본 발명의 단위 IFO 추정 순서도이다.
도 5는 본 발명의 CFS 순서도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 단위 IFO 추정 순서도이다.

도 4를 참조하면, IFO 후보(D) 초기값을 0으로 하고 1씩 증가시킨 후, 상기 IFO 후보(D)에 대한 상관관계(Correlation)를 구하여 최대 피크를 찾는다.

이때 상기 최대 피크값이 IFO 후보군을 모두 검사하지 않고 빠르게 빠져나가게 하되, 컨피런스 체크(Confidence check)는 수행하는 임계값(ThM)을 초과하면(405) 단위 IFO 추정을 종료하게 된다.

그렇지 않으면, 1씩 감소시킨 후 IFO 후보(D)를 정하고, 위의 과정을 반복한다. 즉, 상관관계를 구하여 최대 피크를 찾는다. 여기서, 상기 IFO 후보(D)는 +/- 1씩 번갈아가며 증감시킨다.

이것을 통해 X-TAL의 주파수 오프셋의 최대 스펙(Maximum Spec)이 있다 할지라도 통계적으로 작은 오프셋을 갖는 것이 대부분이라는 현실적 특성을 감안했을 때, 빠르게 단위 IFO 추정을 완료할 수 있다.

도 5는 본 발명의 CFS 순서도이다.

도 5를 참조하면, 단위 IFO 추정이 종료되면 피크값이 IFO 후보군을 모두 검사하지 않고 빠르게 빠져나가고, 컨피던스 체크도 수행하지 않게 하는 임계값(ThH)을 초과하게 되면, 이 IFO 추정은 매우 믿을 만하므로 컨피던스 체크를 수행하지 않고 CFS 획득(Acquisition)을 종료하게 된다.

그렇지 않으면, 피크값이 IFO 후보군을 모두 검사한 후, 그 피크값이 작으면 컨피던스 체크를 수행하지 않고 빠르게 채널이 없다고 판정하는 임계값(ThL) 이하이면 수신을 할 수 없는 상태라 보고 CFS 획득(Acquisition)을 종료하게 된다.

이렇게 수신 신호의 상태가 안좋을 때는 수신기의 메인 컨트롤러(Main Controller)가 CFS로부터 이 정보를 받아, 동기를 처음부터 다시 시작하거나 수신할 수 있는 신호가 없다라고 판단할 수 있다. 여기서, 상기 ThH, ThL 체크를 통과한 것은 컨피던스 체크를 통하여 단위 IFO 추정을 수 회 반복하고 종료하게 된다.

이러한 과정을 통하여 수신 신호의 상태가 매우 좋은 경우는 컨피던스 체크를 하지 않음으로써, 수신 신호의 상태가 매우 좋지 않은 경우는 컨피던스 체크에 소요되는 많은 반복 횟수를 줄임으로써 빠르게 CFS를 완료할 수 있다.

또한 수신 신호의 상태가 중간 정도인 경우는, 컨피던스 체크를 통하여 부정확하게 추정될 확률을 줄일 수 있는 종래기술의 이점을 그대로 유지시킬 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 따라서 본 발명의 권리 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 청구범위뿐만 아니라, 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (4)

1. IFO 후보(D) 초기값을 0으로 하고, IFO 후보(D)를 1씩 번갈아 가며 증감시키는 단계와;
   상기 IFO 후보(D)에 따른 위상 기준 심볼 상관 또는 채널 임펄스 응답 방법으로 구한 상관관계의 피크값이 임계값(ThM)을 초과하면 단위 IFO 추정을 종료하는 단계와;
   상기 단위 IFO 추정 종료 후의 피크값이 임계값(ThH)을 초과하면 컨피던스 체크(Confidence Check)를 수행하지 않고 CFS 획득(Acquisition)을 종료하는 단계; 및
   상기 단위 IFO 추정 종료 후의 피크값이 임계값(ThL) 이하이면 수신을 할 수 없는 상태라 보고 CFS 획득을 종료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법.
   
2. 제 1항에 있어서,
   상기 임계값(ThM)은 IFO 추정에서 IFO 후보군을 모두 검사하지 않고, 컨피던스 체크를 수행하는 값인 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법.
   
3. 제 1항에 있어서,
   상기 임계값(ThH)은 IFO 추정에서 IFO 후보군을 모두 검사하지 않고, 컨피던스 체크도 수행하지 않게 하는 값인 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법.
   
4. 제 1항에 있어서,
   상기 임계값(ThL)은 IFO 추정에서 IFO 후보군을 모두 검사한 후 피크값이 작으면 컨피던스 체크를 수행하지 않고, 채널이 없다고 판정하는 값인 것을 특징으로 하는 오에프디엠 수신기에서 대략적 주파수 동기 방법.

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