KR101360298B1

KR101360298B1 - Method of determining position of fft window in ofdm communication system and ofdm receiver

Info

Publication number: KR101360298B1
Application number: KR1020120025133A
Authority: KR
Inventors: 황용석
Original assignee: (주)아이앤씨테크놀로지
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2014-02-12
Also published as: KR20130104020A

Abstract

OFDM 통신 시스템에서, OFDM 신호 내에 포함되고 보호 구간 및 데이터 구간을 포함하는 OFDM 심볼을 복원하기 위한 FFT 윈도우의 위치 결정 방법이 개시된다. 다중 경로 페이딩 채널을 통하여 전송된 상기 OFDM 신호에 기초하여, 다중 경로 페이딩 채널 중 최단 경로(first arrival path)에 상응하는 제1 위치 및 최장 경로(last arrival path)에 상응하는 제2 위치를 검출한다. 제1 위치, 제2 위치 및 보호 구간의 길이에 기초하여, 보호 구간 내에 포함되도록 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정한다.In an OFDM communication system, a method of positioning an FFT window for recovering an OFDM symbol included in an OFDM signal and including a guard interval and a data interval is disclosed. Detecting a first position corresponding to a first arrival path and a second position corresponding to a long arrival path of the multipath fading channel based on the OFDM signal transmitted through the multipath fading channel; . Based on the first position, the second position, and the length of the guard interval, the start position of the FFT window is set to be included in the guard interval.

Description

FFT Window Positioning Method and OPDM Receiver in ODDM Communication System TECHNICAL FIELD

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 OFDM 통신 시스템에서 FFT 윈도우 위치 결정 방법 및 상기 방법을 이용하는 OFDM 수신기에 관한 것이다.The present invention relates to wireless communications, and more particularly, to an FFT window positioning method and an OFDM receiver using the method in an OFDM communication system.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반의 통신 시스템에서는 다수의 직교 반송파 주파수에 데이터를 병렬로 할당하고 이를 동시에 전송함으로써 고속의 데이터 전송 속도를 구현할 수 있다. OFDM 통신 시스템의 수신단에서는 수신된 신호를 복원하기 위해서는 심볼의 동기화가 중요하며, 특히 보호 구간의 길이가 짧은 경우에는 심볼의 동기 위치에 따라서 성능에 차이가 있다.In an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) -based communication system, a high data rate can be realized by allocating data to a plurality of orthogonal carrier frequencies in parallel and transmitting the data in parallel. At the receiving end of the OFDM communication system, symbol synchronization is important in order to recover a received signal. In particular, when the guard interval is short, performance may vary depending on the synchronization position of the symbol.

구체적으로 OFDM 통신 시스템에의 송신단에서는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 과정을 통해 얻어진 다수의 샘플을 다수의 직교 반송파 주파수에 할당하여 하나의 OFDM 심볼로서 전송하며, 이 때 인접 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference; ISI)을 제거하기 위하여 각 OFDM 심볼에 보호 구간(Guard Interval; GI)을 삽입한다. 즉, 하나의 OFDM 심볼은 보호 구간 및 데이터 구간으로 구성될 수 있다. 수신단에서는 수신된 OFDM 심볼에 대한 FFT 과정을 통해 데이터를 복원하며, 이 때 안테나를 통해 수신되는 신호로부터 보호 구간에 해당하는 영역과 데이터 구간에 해당하는 영역을 구분하여 실제 데이터 구간에 대한 FFT를 수행할 수 있도록 FFT 윈도우(Window)의 위치를 결정한다.In more detail, a transmitter in an OFDM communication system transmits a plurality of samples obtained through an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) process to a plurality of orthogonal carrier frequencies and transmits them as one OFDM symbol. In this case, inter-symbol interference A guard interval (GI) is inserted into each OFDM symbol to remove an interference (ISI). That is, one OFDM symbol may consist of a guard interval and a data interval. The receiver recovers data through the FFT process on the received OFDM symbol, and at this time, the FFT for the actual data section is performed by dividing the region corresponding to the guard interval and the region corresponding to the data interval from the signal received through the antenna. The position of the FFT window is determined.

이상적인 OFDM 통신 시스템에서는 데이터 구간과 일치하도록 FFT 윈도우의 위치를 결정하는 것이 바람직하다. 하지만 실제 시스템 상에서는 수신되는 신호가 통신 채널 및 필터를 거치기 때문에, 복원하고자 하는 OFDM 심볼은 채널과 필터에 의해서 이전 OFDM 심볼로부터 ISI의 영향을 받고 필터에 의해서 다음 OFDM 심볼로부터 ISI의 영향을 받을 수 있다. 상기 채널 및 필터의 영향을 최소화할 수 있도록 FFT 윈도우의 위치를 효율적으로 결정하는 것은 OFDM 통신 시스템의 SNR(Signal-to-Noise Ratio) 및 성능을 향상시키기 위한 중요한 요인이 될 수 있다.In an ideal OFDM communication system, it is desirable to determine the location of the FFT window to match the data interval. However, in a real system, since a received signal passes through a communication channel and a filter, an OFDM symbol to be recovered may be affected by ISI from a previous OFDM symbol by a channel and a filter, and ISI from a next OFDM symbol by a filter. . Efficiently determining the position of the FFT window to minimize the influence of the channel and the filter may be an important factor for improving the signal-to-noise ratio (SNR) and performance of the OFDM communication system.

본 발명의 일 목적은 다중 경로 지연이 존재하는 채널 상황에서 효율적으로 최적의 FFT 윈도우의 위치를 설정할 수 있는 OFDM 통신 시스템에서 FFT 윈도우 위치 결정 방법을 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a method for determining an FFT window position in an OFDM communication system capable of efficiently setting an optimal FFT window position in a channel condition in which multipath delay exists.

본 발명의 다른 목적은 상기 FFT 윈도우 위치 결정 방법을 이용하는 OFDM 수신기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an OFDM receiver using the FFT window positioning method.

상기 일 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 OFDM 신호 내에 포함되고 보호 구간 및 데이터 구간을 포함하는 OFDM 심볼을 복원하기 위한 FFT 윈도우 위치 결정 방법에서는, 다중 경로 페이딩 채널을 통하여 전송된 상기 OFDM 신호에 기초하여, 상기 다중 경로 페이딩 채널 중 최단 경로(first arrival path)에 상응하는 제1 위치 및 최장 경로(last arrival path)에 상응하는 제2 위치를 검출한다. 상기 제1 위치, 상기 제2 위치 및 상기 보호 구간의 길이에 기초하여, 상기 보호 구간 내에 포함되도록 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정한다.In order to achieve the above object, in the FFT window positioning method for recovering an OFDM symbol included in an OFDM signal and including a guard interval and a data interval in an OFDM communication system according to an embodiment of the present invention, a multipath fading channel The first position corresponding to the first arrival path and the second position corresponding to the longest arrival path of the multipath fading channel are detected based on the OFDM signal transmitted through the SNR. The starting position of the FFT window is set to be included in the guard interval based on the first position, the second position, and the length of the guard interval.

상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 검출함에 있어서, 상기 OFDM 신호에 기초하여 생성된 복수의 상관 피크들 중 가장 먼저 발생된 제1 상관 피크 및 가장 나중에 발생된 제2 상관 피크를 검출할 수 있다. 상기 제1 상관 피크의 발생 시점에 상응하는 상기 OFDM 신호 내의 위치를 상기 제1 위치로 설정할 수 있다. 상기 제2 상관 피크의 발생 시점에 상응하는 상기 OFDM 신호 내의 위치를 상기 제2 위치로 설정할 수 있다.In detecting the first position and the second position, a first correlation peak generated first and a second correlation peak generated later among a plurality of correlation peaks generated based on the OFDM signal may be detected. . A position in the OFDM signal corresponding to the occurrence time point of the first correlation peak may be set as the first position. A position in the OFDM signal corresponding to the occurrence time point of the second correlation peak may be set as the second position.

상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정함에 있어서, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치에 기초하여 채널 추정 길이를 획득할 수 있다. 상기 제1 위치, 상기 보호 구간의 길이 및 상기 채널 추정 길이에 기초하여 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 제2 위치보다 앞서는 제3 위치로 설정할 수 있다.In setting the start position of the FFT window, a channel estimation length may be obtained based on the first position and the second position. The starting position of the FFT window may be set to a third position ahead of the second position based on the first position, the length of the guard interval, and the channel estimation length.

상기 제3 위치는 상기 제2 위치보다 7 샘플(sample)만큼 앞설 수 있다.The third position may be 7 samples ahead of the second position.

상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정함에 있어서, 미리 정해진 제1 기준 위치가 상기 제3 위치보다 앞서는 경우에, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 제1 위치보다 앞서는 상기 제1 기준 위치로 변경할 수 있다. 상기 제3 위치가 상기 제1 기준 위치보다 앞서는 경우에, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 제3 위치로 유지할 수 있다.In setting the start position of the FFT window, when the first predetermined reference position precedes the third position, the start position of the FFT window may be changed to the first reference position ahead of the first position. When the third position is earlier than the first reference position, the start position of the FFT window may be maintained as the third position.

상기 제1 기준 위치는 상기 제1 위치보다 2 샘플만큼 앞설 수 있다.The first reference position may be two samples ahead of the first position.

상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정함에 있어서, 상기 다중 경로 페이딩 채널의 경로에 따른 위상의 변화량에 기초하여, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치에 대한 제1 보정을 더 수행할 수 있다.In setting the start position of the FFT window, the first correction may be further performed on the start position of the FFT window based on the amount of phase change along the path of the multipath fading channel.

상기 제1 보정을 수행함에 있어서, 상기 다중 경로 페이딩 채널의 경로에 따른 위상의 변화량을 측정할 수 있다. 상기 제1 위치, 상기 FFT 윈도우의 현재 시작 위치 및 상기 위상의 변화량에 기초하여 제1 오프셋 값을 연산할 수 있다. 상기 제1 오프셋 값에 기초하여 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 현재 시작 위치보다 뒤에 위치하는 제4 위치로 변경할 수 있다.In performing the first correction, an amount of change in phase according to a path of the multipath fading channel may be measured. A first offset value may be calculated based on the first position, the current starting position of the FFT window, and the amount of change in the phase. The starting position of the FFT window may be changed to a fourth position located after the current starting position based on the first offset value.

상기 제1 보정을 수행함에 있어서, 미리 정해진 제2 기준 위치가 상기 제4 위치보다 앞서는 경우에, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 제2 기준 위치로 변경할 수 있다. 상기 제4 위치가 상기 제2 기준 위치보다 앞서는 경우에, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 제4 위치로 유지할 수 있다.In performing the first correction, when the second predetermined reference position is earlier than the fourth position, the start position of the FFT window may be changed to the second reference position. When the fourth position is earlier than the second reference position, the start position of the FFT window may be maintained at the fourth position.

상기 제1 보정을 수행함에 있어서, 상기 제1 오프셋 값이 0보다 작거나 같은 경우에, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 유지할 수 있다.In performing the first correction, when the first offset value is less than or equal to zero, the start position of the FFT window may be maintained.

상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정함에 있어서, 상기 보호 구간의 길이가 기준 길이보다 짧은 제1 길이인지 더 판단할 수 있다. 상기 판단 결과에 기초하여 상기 FFT 윈도우의 시작 위치에 대한 제2 보정을 더 수행할 수 있다.In setting the start position of the FFT window, it may be further determined whether the length of the guard interval is a first length shorter than the reference length. Based on the determination result, a second correction on the start position of the FFT window may be further performed.

상기 제2 보정을 수행함에 있어서, 상기 제1 위치, 상기 FFT 윈도우의 현재 시작 위치 및 상기 제1 길이에 기초하여 제2 오프셋 값을 연산할 수 있다. 상기 제2 오프셋 값에 기초하여 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 현재 시작 위치보다 뒤에 위치하는 제5 위치로 변경할 수 있다.In performing the second correction, a second offset value may be calculated based on the first position, the current starting position of the FFT window, and the first length. The starting position of the FFT window may be changed to a fifth position located after the current starting position based on the second offset value.

상기 제2 보정을 수행함에 있어서, 미리 정해진 제3 기준 위치가 상기 제5 위치보다 앞서는 경우에, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 제3 기준 위치로 변경할 수 있다. 상기 제5 위치가 상기 제3 기준 위치보다 앞서는 경우에, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 제5 위치로 유지할 수 있다.In the performing of the second correction, when the third predetermined reference position is earlier than the fifth position, the start position of the FFT window may be changed to the third reference position. When the fifth position is earlier than the third reference position, the start position of the FFT window may be maintained as the fifth position.

상기 FFT 윈도우의 길이는 상기 데이터 구간의 길이와 동일할 수 있다.The length of the FFT window may be equal to the length of the data interval.

상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 OFDM 신호 내에 포함되고 보호 구간 및 데이터 구간을 포함하는 OFDM 심볼을 복원하기 위한 OFDM 수신기는, 아날로그-디지털 변환부, FFT 윈도우 결정부, FFT부 및 신호 처리부를 포함한다. 상기 아날로그-디지털 변환부는 다중 경로 페이딩 채널을 통하여 전송된 상기 OFDM 신호에 대한 샘플링을 수행하여 디지털 샘플링 신호를 발생한다. 상기 FFT 윈도우 결정부는 상기 디지털 샘플링 신호에 기초하여 FFT 윈도우의 위치를 결정한다. 상기 FFT부는 상기 FFT 윈도우의 위치에 기초하여 상기 디지털 샘플링 신호를 FFT 변환하여 주파수 영역 신호들을 발생한다. 상기 신호 처리부는 상기 주파수 영역 신호들에 기초하여 상기 데이터 구간에 상응하는 데이터를 복원하여 출력 데이터를 발생한다. 상기 FFT 윈도우 결정부는, 상기 다중 경로 페이딩 채널 중 최단 경로(first arrival path)에 상응하는 제1 위치 및 최장 경로(last arrival path)에 상응하는 제2 위치를 검출하고, 상기 제1 위치, 상기 제2 위치 및 상기 보호 구간의 길이에 기초하여 상기 보호 구간 내에 포함되도록 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하여 상기 FFT 윈도우의 위치를 결정한다.In order to achieve the above object, an OFDM receiver for recovering an OFDM symbol included in an OFDM signal and including a guard interval and a data interval in an OFDM communication system according to an embodiment of the present invention includes an analog-to-digital converter, an FFT. And a window determiner, an FFT unit, and a signal processor. The analog-digital converter generates a digital sampling signal by performing sampling on the OFDM signal transmitted through a multipath fading channel. The FFT window determiner determines a position of the FFT window based on the digital sampling signal. The FFT unit generates the frequency domain signals by FFT converting the digital sampling signal based on the position of the FFT window. The signal processor restores data corresponding to the data section based on the frequency domain signals to generate output data. The FFT window determiner may detect a first position corresponding to a first arrival path and a second position corresponding to a last arrival path of the multipath fading channel, and determine the first position and the first position. A position of the FFT window is determined by setting a starting position of the FFT window to be included in the guard period based on the second position and the length of the guard period.

상기와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 OFDM 통신 시스템에서의 FFT 윈도우 위치 결정 방법에서는, 다중 경로 페이딩 채널 중 최단 경로에 상응하는 제1 위치뿐 아니라 상기 최장 경로에 상응하는 제2 위치를 함께 이용하여 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정함으로써, 효율적으로 FFT 윈도우의 위치를 결정할 수 있고 효율적으로 최적의 심볼 타이밍 동기화를 수행할 수 있다. 또한 제2 위치가 검출되지 않거나 OFDM 신호에 SGI 모드가 적용된 경우에 선형 위상 정보 또는 SGI 정보를 기초로 FFT 윈도우의 시작 위치에 대한 보정을 수행함으로써, FFT 윈도우의 위치를 더욱 효율적으로 결정할 수 있다.In the FFT window position determining method in an OFDM communication system according to the embodiments of the present invention, the first position corresponding to the shortest path among the multipath fading channels is used as well as the second position corresponding to the longest path. By setting the start position of the FFT window, the position of the FFT window can be efficiently determined and the optimal symbol timing synchronization can be efficiently performed. In addition, when the second position is not detected or the SGI mode is applied to the OFDM signal, the FFT window may be more efficiently determined by performing correction on the start position of the FFT window based on the linear phase information or the SGI information.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 FFT 윈도우 위치 결정 방법을 나타내는 순서도이다.
도 2는 도 1의 제1 위치 및 제2 위치를 검출하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 3 및 4는 도 1의 FFT 윈도우 위치 결정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.
도 5는 도 1의 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.
도 6은 FFT 윈도우의 시작 위치의 변화에 따른 OFDM 수신기의 성능을 나타내는 표이다.
도 7은 도 1의 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계의 다른 예를 나타내는 순서도이다.
도 8은 도 7의 방법에 기초하여 설정된 FFT 윈도우의 시작 위치에 따른 PER 성능을 나타내는 표이다.
도 9는 도 1의 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계의 또 다른 예를 나타내는 순서도이다.
도 10a, 10b, 10c, 10d, 11a, 11b, 11c 및 11d는 도 9의 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
도 12는 도 9의 방법에 기초하여 설정된 FFT 윈도우의 시작 위치에 따른 PER 성능을 나타내는 표이다.
도 13은 도 1의 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계의 또 다른 예를 나타내는 순서도이다.
도 14는 도 13의 방법에 기초하여 설정된 FFT 윈도우의 시작 위치에 따른 PER 성능을 나타내는 표이다.
도 15는 도 1의 FFT 윈도우 위치 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신기를 나타내는 블록도이다.1 is a flowchart illustrating a method for determining an FFT window position in an OFDM communication system according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of detecting the first position and the second position of FIG. 1.
3 and 4 are diagrams for describing the FFT window positioning method of FIG. 1.
5 is a flowchart illustrating an example of setting a start position of the FFT window of FIG. 1.
6 is a table showing the performance of the OFDM receiver according to the change in the start position of the FFT window.
FIG. 7 is a flowchart illustrating another example of setting a start position of the FFT window of FIG. 1.
FIG. 8 is a table illustrating PER performance according to a start position of an FFT window set based on the method of FIG. 7.
9 is a flowchart illustrating still another example of setting a start position of the FFT window of FIG. 1.
10A, 10B, 10C, 10D, 11A, 11B, 11C, and 11D are diagrams for explaining a step of setting a start position of the FFT window of FIG. 9.
FIG. 12 is a table illustrating PER performance according to a start position of an FFT window set based on the method of FIG. 9.
FIG. 13 is a flowchart illustrating still another example of setting a start position of the FFT window of FIG. 1.
FIG. 14 is a table illustrating PER performance according to a start position of an FFT window set based on the method of FIG. 13.
FIG. 15 is a diagram for describing an FFT window position determining method of FIG. 1.
16 is a block diagram illustrating an OFDM receiver according to an embodiment of the present invention.

본문에 개시되어 있는 본 발명의 실시예들에 대해서, 특정한 구조적 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있으며 본문에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 된다.For the embodiments of the invention disclosed herein, specific structural and functional descriptions are set forth for the purpose of describing an embodiment of the invention only, and it is to be understood that the embodiments of the invention may be practiced in various forms, The present invention should not be construed as limited to the embodiments described in Figs.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.As the inventive concept allows for various changes and numerous modifications, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "between" or "neighboring to" and "directly adjacent to" should be interpreted as well.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, the terms "comprise", "having", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof, , Steps, operations, components, parts, or combinations thereof, as a matter of principle.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미이다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미인 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be construed as meaning consistent with meaning in the context of the relevant art and are not to be construed as ideal or overly formal in meaning unless expressly defined in the present application .

한편, 어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정 블록 내에 명기된 기능 또는 동작이 순서도에 명기된 순서와 다르게 일어날 수도 있다. 예를 들어, 연속하는 두 블록이 실제로는 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 관련된 기능 또는 동작에 따라서는 상기 블록들이 거꾸로 수행될 수도 있다.On the other hand, if an embodiment is otherwise feasible, the functions or operations specified in a particular block may occur differently from the order specified in the flowchart. For example, two consecutive blocks may actually be performed at substantially the same time, and depending on the associated function or operation, the blocks may be performed backwards.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 FFT 윈도우 위치 결정 방법을 나타내는 순서도이다.1 is a flowchart illustrating a method for determining an FFT window position in an OFDM communication system according to an embodiment of the present invention.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반의 통신 시스템에서, OFDM 송신기는 입력 데이터를 변조하여 OFDM 신호를 발생하고, 상기 OFDM 신호는 다중 경로 페이딩 채널(multi-path fading channel)을 통하여 전송되며, OFDM 수신기는 상기 OFDM 신호를 수신하고 복조하여 출력 데이터를 발생한다. 상기 OFDM 신호는 복수의 OFDM 심볼들을 포함하며, 각각의 OFDM 심볼은 ISI를 제거하기 위한 보호 구간 및 실제 데이터를 포함하는 데이터 구간을 포함한다. OFDM 수신기는 OFDM 신호에 포함되는 각 OFDM 심볼에서 보호 구간과 데이터 구간을 구분하여 실제 데이터에 대한 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행할 수 있도록 FFT 윈도우(Window)의 위치를 결정할 수 있다.In an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) -based communication system, an OFDM transmitter generates an OFDM signal by modulating input data, and the OFDM signal is transmitted through a multi-path fading channel. Receive and demodulate the OFDM signal to generate output data. The OFDM signal includes a plurality of OFDM symbols, and each OFDM symbol includes a guard interval for removing ISI and a data interval including actual data. The OFDM receiver may determine the position of the FFT window so as to perform a fast fourier transform (FFT) on the actual data by dividing the guard interval and the data interval in each OFDM symbol included in the OFDM signal.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 통신 시스템에서 FFT 윈도우 위치 결정 방법에서는, 다중 경로 페이딩 채널을 통하여 전송된 상기 OFDM 신호에 기초하여, 상기 다중 경로 페이딩 채널 중 최단 경로(first arrival path)에 상응하는 제1 위치 및 최장 경로(last arrival path)에 상응하는 제2 위치를 검출한다(단계 S100). 상기 제1 위치, 상기 제2 위치 및 상기 OFDM 신호에 포함되는 OFDM 심볼의 보호 구간의 길이에 기초하여, 상기 보호 구간 내에 포함되도록 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정한다(단계 S300).Referring to FIG. 1, in an FFT window positioning method in an OFDM communication system according to an embodiment of the present invention, based on the OFDM signal transmitted through a multipath fading channel, the shortest path among the multipath fading channels is first. The first position corresponding to the arrival path and the second position corresponding to the last arrival path are detected (step S100). Based on the first position, the second position, and the length of the guard interval of the OFDM symbol included in the OFDM signal, a start position of the FFT window is set to be included in the guard interval (step S300).

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 FFT 윈도우 위치 결정 방법에서는, 상기 최단 경로에 상응하는 제1 위치뿐 아니라 상기 최장 경로에 상응하는 제2 위치를 함께 이용하여 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정할 수 있다. 따라서 최단 경로에 상응하는 위치 또는 최대 신호 세기를 가지는 경로에 상응하는 위치만을 이용하여 FFT 윈도우의 위치를 결정하는 종래의 방식에 비하여 효율적으로 FFT 윈도우의 위치를 결정할 수 있으며, 효율적으로 최적의 심볼 타이밍 동기화를 수행할 수 있다.As described above, in the FFT window positioning method according to an embodiment of the present invention, the start position of the FFT window may be set by using not only the first position corresponding to the shortest path but also the second position corresponding to the longest path. have. Therefore, compared to the conventional method of determining the position of the FFT window using only the position corresponding to the shortest path or the path having the maximum signal strength, the position of the FFT window can be determined more efficiently, and the optimal symbol timing Synchronization can be performed.

도 2는 도 1의 제1 위치 및 제2 위치를 검출하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다. 도 3 및 4는 도 1의 FFT 윈도우 위치 결정 방법을 설명하기 위한 도면들이다.FIG. 2 is a flowchart illustrating an example of detecting the first position and the second position of FIG. 1. 3 and 4 are diagrams for describing the FFT window positioning method of FIG. 1.

도 2, 3 및 4를 참조하면, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 검출하는 단계(S100)에서는, OFDM 신호(110)에 기초하여 생성된 복수의 상관 피크들(correlation peak, 132, 134, 136) 중 제1 상관 피크(132) 및 제2 상관 피크(136)를 검출할 수 있다(단계 S110). 제1 상관 피크(132)는 미리 정해진 문턱 값(threshold value)보다 큰 복수 개의 상관 피크들 중 가장 먼저 발생된 것으로 상기 최단 경로에 상응할 수 있다. 제2 상관 피크(136)는 상기 문턱 값보다 큰 복수 개의 상관 피크들 중 가장 나중에 발생된 것으로 상기 최장 경로에 상응할 수 있다.2, 3 and 4, in the detecting of the first position and the second position (S100), a plurality of correlation peaks 132, 134 generated based on the OFDM signal 110 may be used. , 136, the first correlation peak 132 and the second correlation peak 136 may be detected (step S110). The first correlation peak 132 is the first of a plurality of correlation peaks larger than a predetermined threshold value and may correspond to the shortest path. The second correlation peak 136 is the last generated among the plurality of correlation peaks larger than the threshold value and may correspond to the longest path.

상술한 바와 같이, OFDM 신호(110)는 복수의 OFDM 심볼들을 포함하며, 각각의 OFDM 심볼은 데이터 구간(DI) 및 데이터 구간(DI)의 앞쪽에 배치되는 보호 구간(GI)을 포함할 수 있다. 보호 구간(GI)은 데이터 구간(DI)의 뒷부분에 대한 복사본을 포함하는 순환 프리픽스(Cyclic Prefix; CP) 방식을 이용하여 형성될 수 있다. 한편, 상기 OFDM 신호는 상기 다중 경로 페이딩 채널을 통해 전송되며, 이에 따라 도 4에 도시된 것과 같은 복수 개의 지연된 신호들(112, 114, 116)을 중첩하여 포함하는 형태로 수신될 수 있다.As described above, the OFDM signal 110 may include a plurality of OFDM symbols, and each OFDM symbol may include a data interval DI and a guard interval GI disposed in front of the data interval DI. . The guard period GI may be formed using a Cyclic Prefix (CP) scheme including a copy of the back part of the data interval DI. Meanwhile, the OFDM signal is transmitted through the multipath fading channel, and accordingly, may be received in a form including a plurality of delayed signals 112, 114, and 116 as illustrated in FIG. 4.

OFDM 신호(110)가 복수 개의 신호들(112, 114, 116)을 중첩하여 포함하기 때문에 중첩된 신호들 각각의 보호 구간(GI)과 데이터 구간(DI)의 경계 지점에서 복수 개의 상관 피크들(132, 134, 136)이 발생될 수 있다. 도 15를 참조하여 후술하는 바와 같이, IEEE 802.11n 통신 프로토콜에서는 L-LTF(Long Training Field) 프리앰블(preamble)에서 교차 상관(cross-correlation)을 이용하여 상관 피크들(132, 134, 136)에 대한 위치 정보를 획득할 수 있다.Since the OFDM signal 110 includes a plurality of signals 112, 114, and 116 in a superimposed manner, a plurality of correlation peaks at the boundary points of the guard period GI and the data period DI of each of the overlapped signals 132, 134, 136 may be generated. As will be described later with reference to FIG. 15, in the IEEE 802.11n communication protocol, cross-correlation is used to correlate peaks 132, 134, and 136 in a Long Training Field (L-LTF) preamble. It is possible to obtain the location information for.

제1 상관 피크(132)의 발생 시점에 상응하는 OFDM 신호(110) 내의 위치를 제1 위치(POSF)로 설정하며(단계 S120), 제2 상관 피크(136)의 발생 시점에 상응하는 OFDM 신호(110) 내의 위치를 제2 위치(POSL)로 설정할 수 있다(단계 S130). 예를 들어, 상기 획득된 위치 정보를 미리 정해진 간격만큼 뒤쪽으로 적용하여 제1 위치(POSF) 및 제2 위치(POSL)를 설정할 수 있다. 제1 위치(POSF) 및 제2 위치(POSL)는 보호 구간(GI)에 포함될 수도 있고 포함되지 않을 수도 있다.The position in the OFDM signal 110 corresponding to the time of occurrence of the first correlation peak 132 is set to the first position (POSF) (step S120), and the OFDM signal corresponding to the time of occurrence of the second correlation peak 136. The position in 110 may be set to the second position POSL (step S130). For example, the first position POSF and the second position POSL may be set by applying the acquired position information backward at a predetermined interval. The first location POSF and the second location POSL may or may not be included in the guard period GI.

하나의 OFDM 심볼의 보호 구간(GI) 및 데이터 구간(DI)은 통신 프로토콜에 따라서 미리 정해진 개수의 샘플(sample)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 위치(POSF) 및 제2 위치(POSL)는 OFDM 심볼 내의 특정 샘플 위치에 대응하도록 표현될 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.11n 통신 프로토콜에서 보호 구간(GI)은 16개의 샘플을 포함하고 데이터 구간(DI)은 64개의 샘플을 포함할 수 있다. 제1 위치(POSF)가 보호 구간(GI) 내의 12번째 샘플의 위치에 대응하는 경우에 제1 위치(POSF)는 12로 표현될 수 있으며, 제2 위치(POSL)가 데이터 구간(DI)의 2번째 샘플의 위치에 대응하는 경우에 제2 위치(POSL)는 18(=16+2)로 표현될 수 있다.The guard period GI and the data period DI of one OFDM symbol may include a predetermined number of samples according to a communication protocol. In this case, the first position POSF and the second position POSL may be expressed to correspond to a specific sample position in the OFDM symbol. For example, in the IEEE 802.11n communication protocol, the guard interval (GI) may include 16 samples and the data interval (DI) may include 64 samples. When the first position POSF corresponds to the position of the twelfth sample in the guard interval GI, the first position POSF may be represented by 12, and the second position POSL may correspond to the position of the data interval DI. In the case corresponding to the position of the second sample, the second position POSL may be represented by 18 (= 16 + 2).

한편, 실시예에 따라서, 상기 다중 경로 페이딩 채널 상에서 지연이 전혀 발생하지 않아 하나의 상관 피크만이 검출되거나, 상기 다중 경로 페이딩 채널 상에서 지연이 매우 길게 발생하여 미리 정해진 검출 시간 동안에 하나의 상관 피크만이 검출될 수 있다. 상기와 같이 하나의 상관 피크만이 검출된 경우에는, 상기 검출된 상관 피크의 발생 시점에 상응하는 OFDM 신호 내의 위치를 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치로 설정할 수 있다. 즉, 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치는 동일한 것으로 설정될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment, no delay occurs at all on the multipath fading channel so that only one correlation peak is detected, or a delay occurs very long on the multipath fading channel, so that only one correlation peak is detected during a predetermined detection time. Can be detected. When only one correlation peak is detected as described above, a position in the OFDM signal corresponding to the occurrence of the detected correlation peak may be set as the first position and the second position. That is, the first position and the second position may be set to be the same.

도 5는 도 1의 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계의 일 예를 나타내는 순서도이다.5 is a flowchart illustrating an example of setting a start position of the FFT window of FIG. 1.

도 3 및 5를 참조하면, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계(S300)에서는, 제1 위치(POSF) 및 제2 위치(POSL)에 기초하여 채널 추정 길이를 획득할 수 있다(단계 S310). 예를 들어, 상기 채널 추정 길이는 하기의 [수학식 1]과 같이 획득될 수 있다.3 and 5, in setting the start position of the FFT window (S300), a channel estimation length may be obtained based on a first position (POSF) and a second position (POSL) (step S310). ). For example, the channel estimation length may be obtained as shown in Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

상기의 [수학식 1]에서, LENG_CH는 상기 채널 추정 길이를 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 채널 추정 길이는 실제 채널의 길이라기보다는, 상기 다중 경로 페이딩 채널 상에서 존재하는 지연, 즉 다중 경로에 의한 지연 시간에 상응할 수 있다.In Equation 1, LENG_CH may represent the channel estimation length. Here, the channel estimation length may correspond to a delay existing on the multipath fading channel, that is, a delay time due to the multipath, rather than the actual channel length.

제1 위치(POSF), 보호 구간(GI)의 길이 및 상기 채널 추정 길이에 기초하여 FFT 윈도우(120)의 시작 위치(POSFFT)를 제2 위치(POSL)보다 앞서는 제3 위치로 설정할 수 있다(단계 S320).The starting position POSFFT of the FFT window 120 may be set to a third position ahead of the second position POSL based on the first position POSF, the length of the guard period GI, and the channel estimation length. Step S320).

일 실시예에서, FFT 윈도우(120)의 길이는 상기 OFDM 심볼의 데이터 구간(DI)의 길이와 실질적으로 동일하며, 따라서 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)를 설정하는 경우에 FFT 윈도우(120)의 위치는 자동적으로 결정될 수 있다. 이전 심볼에 의한 인접 심볼간 간섭(Inter-Symbol Interference; ISI) 현상(111a) 및 다음 심볼에 의한 ISI 현상(111b)을 최소화하기 위하여, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)는 데이터 구간(DI)의 시작 위치보다 앞쪽에, 즉 보호 구간(GI) 내에 포함되도록 설정될 수 있다.In one embodiment, the length of the FFT window 120 is substantially the same as the length of the data interval (DI) of the OFDM symbol, so that when setting the starting position (POSFFT) of the FFT window 120 The location can be determined automatically. In order to minimize the Inter-Symbol Interference (ISI) phenomenon 111a caused by the previous symbol and the ISI phenomenon 111b caused by the next symbol, the starting position (POSFFT) of the FFT window is set to the data interval DI. It may be set to be included in front of the start position, that is, within the guard period GI.

상술한 바와 같이, IEEE 802.11n 통신 프로토콜에서 보호 구간(GI)은 16개의 샘플을 포함하므로, 상기 보호 구간(GI)의 길이는 16으로 표현될 수 있다. 상기 다중 경로에 의한 지연 특성과 노이즈 특성(예를 들어, AWGN(Additive White Gaussian Noise))을 고려하면, 제1 위치(POSF)를 기준으로 한 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)는 하기의 [수학식 2]와 같이 나타낼 수 있다.As described above, since the guard interval GI includes 16 samples in the IEEE 802.11n communication protocol, the guard interval GI may be represented by 16 lengths. In consideration of the delay characteristics due to the multipath and the noise characteristics (eg, AWGN (Additive White Gaussian Noise)), the starting position (POSFFT) of the FFT window based on the first position (POSF) is expressed by Equation 2 can be expressed as

[수학식 2]&Quot; (2) "

상기 다중 경로에 의한 지연이 존재하지 않는 경우에 제1 위치(POSF)와 제2 위치(POSL)는 실질적으로 동일하므로, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)는 보호 구간(GI)의 중간 위치로 설정될 수 있다. 한편, 실험적으로 채널 추정 길이(LENG_CH)를 상기의 [수학식 1]에 기초하여 획득된 값의 두 배로 설정하는 경우에 OFDM 수신기의 PER(Packet Error Rate) 성능이 더 우수하였다. 즉, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)는 하기의 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.When there is no delay due to the multi-path, the first position (POSF) and the second position (POSL) are substantially the same, so the start position (POSFFT) of the FFT window is set to an intermediate position of the guard interval (GI). Can be. On the other hand, when experimentally setting the channel estimate length LENG_CH to twice the value obtained based on Equation 1, the PER (packet error rate) performance of the OFDM receiver is better. That is, the starting position (POSFFT) of the FFT window may be represented by Equation 3 below.

[수학식 3]&Quot; (3) "

즉, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)는 제2 위치(POSL)보다 8 샘플만큼 앞서는 위치로 설정될 수 있다.That is, the start position POSFFT of the FFT window may be set to a position 8 samples ahead of the second position POSL.

도 6은 FFT 윈도우의 시작 위치의 변화에 따른 PER 성능을 나타내는 표이다.6 is a table illustrating PER performance according to a change in the start position of an FFT window.

도 6에서, POSL-6, POSL-7, POSL-8, POSL-9 및 POSL-10은 각각 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)를 제2 위치(POSL)보다 6, 7, 8, 9 및 10 샘플만큼 앞서는 위치로 설정한 경우를 나타낸다. AWGN은 상기 다중 경로에 의한 지연이 존재하지 않는 경우를 나타내고, TGnB, TGnD, TGnE 및 TGnF는 각각 상기 다중 경로에 의한 지연이 존재하는 경우를 나타낸다. TGnB가 상기 채널 추정 길이가 가장 짧으며(즉, 지연량이 가장 적으며), TGnF가 상기 채널 추정 길이가 가장 길다(즉, 지연량이 가장 많다). AWGN의 경우에 PER 값을 계산하기 위한 SNR 값은 20dB로 적용하였고, TGnB, TGnD 및 TGnE의 경우에 PER 값을 계산하기 위한 SNR 값은 26dB로 적용하였으며, TGnF의 경우에 PER 값을 계산하기 위한 SNR 값은 30dB로 적용하였다. OFDM 신호가 HT Mixed 프레임 포맷을 가지고 MCS6(16-QAM rate 3/4)로 전송되는 경우를 가정하여 PER 값이 계산되었다.In FIG. 6, POSL-6, POSL-7, POSL-8, POSL-9 and POSL-10 each have a starting position (POSFFT) of the FFT window 6, 7, 8, 9 and 10 above the second position (POSL). The case where the position is set to advance by the sample is shown. AWGN represents a case where there is no delay due to the multipath, and TGnB, TGnD, TGnE, and TGnF represent a case where there is a delay due to the multipath, respectively. TGnB has the shortest channel estimation length (ie, the least amount of delay), and TGnF has the longest channel estimation length (ie, the amount of delay). In the case of AWGN, the SNR value for calculating the PER value is applied at 20 dB, and in the case of TGnB, TGnD, and TGnE, the SNR value is calculated at 26 dB. In the case of TGnF, the SNR value is used for calculating the PER value. SNR value was applied at 30dB. The PER value was calculated assuming that an OFDM signal is transmitted in MCS6 (16-QAM rate 3/4) with an HT Mixed frame format.

도 6을 참조하면, 다중 경로에 의한 지연이 존재하지 않거나 지연량이 적은 경우(즉, AWGN 및 TGnB의 경우)에 POSL-8보다 POSL-7의 성능이 더 우수하므로, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)를 POSL-7로 재설정할 수 있다. 즉, 상기 제3 위치는 제2 위치(POSL)보다 7 샘플만큼 앞서는 위치(POSL-7)일 수 있다. 한편, 상기와 같이 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)를 POSL-7로 재설정하는 경우에, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)가 보호 구간(GI)이 아닌 데이터 구간(DI)에 포함될 가능성이 있다. 따라서 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)를 보호 구간(GI)에 포함시키기 위한 제1 상한선을 설정할 필요가 있으며, 도 7을 참조하여 이를 후술하도록 한다.Referring to FIG. 6, when the delay due to the multipath does not exist or the delay amount is low (that is, in the case of AWGN and TGnB), the performance of the POSL-7 is better than that of the POSL-8. ) Can be reset to POSL-7. That is, the third position may be the position POSL-7 that is 7 samples ahead of the second position POSL. On the other hand, when resetting the starting position (POSFFT) of the FFT window to POSL-7 as described above, there is a possibility that the starting position (POSFFT) of the FFT window is included in the data section (DI), not the guard period (GI). Therefore, it is necessary to set a first upper limit for including the start position (POSFFT) of the FFT window in the guard period (GI), which will be described later with reference to FIG.

도 7은 도 1의 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계의 다른 예를 나타내는 순서도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating another example of setting a start position of the FFT window of FIG. 1.

도 7을 참조하면, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계(S300)에서는, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)를 상기 제3 위치(예를 들어, POSL-7)로 설정(도 5의 단계 S320)한 이후에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)의 제1 상한선을 설정하기 위하여, 상기 제3 위치가 미리 정해진 제1 기준 위치보다 앞서는지 여부를 판단할 수 있다(단계 S410). 상기 제1 기준 위치는 제1 위치(POSF)를 기준으로 하여 나타낼 수 있고, 제1 위치(POSF)보다 앞서는 위치일 수 있다. 예를 들어, 상기 제1 기준 위치는 제1 위치(POSF)보다 2 샘플만큼 앞서는 위치(POSF-2)일 수 있다.Referring to FIG. 7, in step S300 of setting a start position of the FFT window, the start position POSFFT of the FFT window is set to the third position (for example, POSL-7) (step of FIG. 5). After setting S320, in order to set a first upper limit of the starting position POSFFT of the FFT window, it may be determined whether the third position is ahead of a first predetermined reference position (step S410). The first reference position may be represented based on the first position POSF, and may be a position that precedes the first position POSF. For example, the first reference position may be a position POSF-2 that is two samples ahead of the first position POSF.

상기 판단 결과에 따라 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)가 변경 또는 유지될 수 있다. 제1 기준 위치(POSF-2)가 제3 위치(POSL-7)보다 앞서는 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)를 제1 기준 위치(POSF-2)로 변경할 수 있고(단계 S420), 제3 위치(POSL-7)가 제1 기준 위치(POSF-2)보다 앞서는 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)를 제3 위치(POSL-7)로 유지할 수 있다(단계 S430). 즉, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)는 제1 기준 위치(POSF-2) 또는 제3 위치(POSL-7) 중 앞선 위치로 설정될 수 있다.According to the determination result, the starting position POSFFT of the FFT window may be changed or maintained. If the first reference position POSF-2 precedes the third position POSL-7, the starting position POSFFT of the FFT window may be changed to the first reference position POSF-2 (step S420). When the third position POSL-7 is earlier than the first reference position POSF-2, the starting position POSFFT of the FFT window may be maintained at the third position POSL-7 (step S430). That is, the starting position POSFFT of the FFT window may be set to a preceding position among the first reference position POSF-2 or the third position POSL-7.

도 8은 도 7의 방법에 기초하여 설정된 FFT 윈도우의 시작 위치에 따른 PER 성능을 나타내는 표이다.FIG. 8 is a table illustrating PER performance according to a start position of an FFT window set based on the method of FIG. 7.

도 8에서, HT는 OFDM 신호가 HT Mixed 프레임 포맷을 가지는 경우를 나타내고, HTSTBC는 OFDM 신호가 HT Mixed 프레임 포맷을 가지고 STBC(Space-Time Block Coding) 방식으로 전송된 경우를 나타내고, GF는 OFDM 신호가 HT Greenfield 프레임 포맷을 가지는 경우를 나타내며, GFSTBC는 OFDM 신호가 HT Greenfield 프레임 포맷을 가지고 STBC 방식으로 전송된 경우를 나타낸다. AWGN, TGnB, TGnD, TGnE 및 TGnF는 도 6을 참조하여 상술한 것과 동일한 경우를 나타낸다. OFDM 신호가 MCS6(16-QAM rate 3/4)로 전송되는 경우를 가정하여 PER 값이 계산되었다.In FIG. 8, HT indicates a case in which an OFDM signal has a HT Mixed frame format, HTSTBC indicates a case where an OFDM signal is transmitted in a space-time block coding (STBC) scheme with an HT Mixed frame format, and GF indicates an OFDM signal. Indicates a case of having an HT Greenfield frame format, and GFSTBC indicates a case where an OFDM signal is transmitted in an STBC scheme with an HT Greenfield frame format. AWGN, TGnB, TGnD, TGnE and TGnF represent the same cases as described above with reference to FIG. The PER value was calculated assuming that the OFDM signal is transmitted at MCS6 (16-QAM rate 3/4).

도 8을 참조하면, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT)를 제1 기준 위치(POSF-2) 또는 제3 위치(POSL-7) 중 앞선 위치로 설정하면 다중 경로에 의한 지연량이 많은 경우(즉, HT의 TGnE 및 TGnF의 경우)에 성능이 개선되었으나, 다중 경로에 의한 지연량이 많고 OFDM 신호가 STBC 방식으로 전송된 경우(즉, HTSTBC의 TGnF, 및 GFSTBC의 TGnE 및 TGnF의 경우)에는 성능 열화가 존재함을 확인할 수 있다. STBC 방식이 적용되는 경우에 CDD(Cyclic Delay Diversity)의 영향으로 채널 추정 길이가 실제보다 길어질 수 있고, 이에 따라 제2 위치(POSL)가 검출되지 않는 등의 문제가 발생할 수 있다. 이와 같이 제2 위치(POSL)가 검출되지 않는 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치에 대한 제1 보정을 수행할 필요가 있으며, 도 9를 참조하여 이를 후술하도록 한다.Referring to FIG. 8, when the start position (POSFFT) of the FFT window is set to the one of the first reference position (POSF-2) or the third position (POSL-7), the delay amount due to the multipath is large (that is, Performance has been improved in the case of TGnE and TGnF of HT, but performance deterioration is high when there is a large amount of delay due to multipath and the OFDM signal is transmitted in the STBC manner (that is, TGnF of HTSTBC and TGnE and TGnF of GFSTBC). You can see that it exists. When the STBC scheme is applied, the channel estimation length may be longer than the actual length due to the influence of the Cyclic Delay Diversity (CDD), thereby causing a problem such that the second position (POSL) is not detected. As such, when the second position POSL is not detected, it is necessary to perform a first correction on the start position of the FFT window, which will be described later with reference to FIG. 9.

도 9는 도 1의 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계의 또 다른 예를 나타내는 순서도이다. 도 10a, 10b, 10c, 10d, 11a, 11b, 11c 및 11d는 도 9의 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계를 설명하기 위한 도면들이다.9 is a flowchart illustrating still another example of setting a start position of the FFT window of FIG. 1. 10A, 10B, 10C, 10D, 11A, 11B, 11C, and 11D are diagrams for explaining a step of setting a start position of the FFT window of FIG. 9.

도 9를 참조하면, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계(S300)에서는, 도 7에 도시된 방법에 따라 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 변경 또는 유지한 이후에, 상기 다중 경로 페이딩 채널의 경로에 따른 위상의 변화량에 기초하여 상기 FFT 윈도우의 시작 위치에 대한 제1 보정을 수행할 수 있다.Referring to FIG. 9, in setting a starting position of the FFT window (S300), after changing or maintaining the starting position of the FFT window according to the method illustrated in FIG. 7, the path of the multipath fading channel is determined. The first correction may be performed on the start position of the FFT window based on the amount of phase change.

예를 들어, 도 10a의 예에서 제1 위치(POSFa) 및 제2 위치(POSLa)에 기초하여 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFTa)가 제3 위치(POSLa-7)로 설정되었고, 도 10b의 예에서 제1 위치(POSFb) 및 제2 위치(POSLb)에 기초하여 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFTb)가 제1 기준 위치(POSLb-2)로 설정되었다. 도 10c 및 10d의 예에서 하나의 상관 피크만이 검출되어 제1 위치(POSFc, POSFd) 및 제2 위치(POSLc, POSLd)가 각각 동일하게 설정되었고, 이에 기초하여 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFTc, POSFFTd)가 각각 제3 위치(POSLc-7, POSLd-7)로 설정되었다. 이 중에서, 특히 도 10c의 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFTc)가 상대적으로 보호 구간(GI)의 앞쪽에 설정되어 PER 성능이 열화될 수 있으므로, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFTc)에 대한 보정이 필요할 수 있다.For example, in the example of FIG. 10A, the starting position POSFFTa of the FFT window is set to the third position POSLa-7 based on the first position POSFa and the second position POSLa and the example of FIG. 10B. The starting position (POSFFTb) of the FFT window is set to the first reference position (POSLb-2) based on the first position (POSFb) and the second position (POSLb) at. In the example of FIGS. 10C and 10D, only one correlation peak is detected so that the first position (POSFc, POSFd) and the second position (POSLc, POSLd) are set identically, and based on this, the starting position (POSFFTc, POSFFTd) were set to the third positions (POSLc-7 and POSLd-7), respectively. Among these, in particular, in the case of FIG. 10C, since the starting position POSFFTc of the FFT window is relatively set in front of the guard period GI, the PER performance may be degraded, so that the correction of the starting position POSFFTc of the FFT window is performed. It may be necessary.

상기 제1 보정을 수행하기 위하여, 상기 다중 경로 페이딩 채널의 경로에 따른 상기 위상의 변화량을 측정할 수 있다(단계 S510). 상기 위상의 변화량은 선형 위상(linear phase) 정보일 수 있으며, 심볼 타이밍 동기화 위치에 따라서 채널의 반송파 별 위상이 변하므로 상기 위상의 변화량에 기초하여 채널에 대한 정보를 얻을 수 있다. 상기 위상의 변화량에 기초하여 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 보정할 수 있다. 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 보정하는데 이용되는 LPP 보정 위치는 하기의 [수학식 4]와 같이 나타낼 수 있다.In order to perform the first correction, the amount of change in phase along the path of the multipath fading channel may be measured (step S510). The phase change amount may be linear phase information. Since the phase for each carrier of the channel changes according to the symbol timing synchronization position, information about the channel may be obtained based on the amount of phase change. The starting position of the FFT window may be corrected based on the amount of phase change. The LPP correction position used to correct the start position of the FFT window may be represented by Equation 4 below.

[수학식 4]&Quot; (4) "

상기의 [수학식 4]에서, POSLP는 상기 LPP 보정 위치를 나타내고, LPP는 상기 위상의 변화량을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 도 10a 및 10b의 예에 각각 대응되는 도 11a 및 도 11b의 예에서, 제1 위치(POSFa, POSFb) 및 제2 위치(POSLa, POSLb)의 중간 정도의 지점에 LPP 보정 위치(POSLPa, POSLPb)가 설정될 수 있다. 도 10c 및 10d의 예에 각각 대응되는 도 11c 및 도 11d의 예에서, LPP 보정 위치(POSLPc, POSLPd)는 측정된 위상의 변화량 및 이전에 결정된 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFTc, POSFFTd)에 기초하여 설정될 수 있다. 이와 같이, 다중 경로에 의한 지연이 존재하는 경우에 상기 위상의 변화량은 최단 경로와 최장 경로의 중간 위치에 상응할 수 있으며, 다중 경로에 의한 지연이 존재하지 않는 경우에 상기 위상의 변화량은 상관 피크가 발생된 위치와 FFT 윈도우의 시작 위치의 차이인 오프셋에 대한 함수로 표현될 수 있다.In Equation 4, POSLP may represent the LPP correction position, and LPP may represent the amount of change in the phase. For example, in the examples of FIGS. 11A and 11B, which correspond to the examples of FIGS. 10A and 10B, respectively, the LPP correction position (at the intermediate point between the first position (POSFa, POSFb) and the second position (POSLa, POSLb) POSLPa, POSLPb) may be set. In the example of FIGS. 11C and 11D, corresponding to the examples of FIGS. 10C and 10D, respectively, the LPP correction positions POSLPc and POSLPd are based on the measured amount of phase change and the starting position of the previously determined FFT window (POSFFTc, POSFFTd). Can be set. As such, when there is a delay due to multiple paths, the amount of phase change may correspond to an intermediate position between the shortest path and the longest path, and when there is no delay due to multiple paths, the amount of change in phase is a correlation peak. Can be expressed as a function of an offset that is the difference between the generated position and the start position of the FFT window.

제1 위치(POSF), 상기 FFT 윈도우의 현재 시작 위치 및 위상의 변화량(LPP)에 기초하여 제1 오프셋 값을 연산할 수 있다(단계 S520). 예를 들어, LPP 보정 위치(POSLP)에 기초하여 제2 위치를 추정하고, 추정된 제2 위치에 기초하여 상기 제1 오프셋 값을 연산할 수 있다. 제2 위치는 하기의 [수학식 5]와 같이 추정될 수 있으며, [수학식 5]를 [수학식 3]에 대입하여 [수학식 6]과 같이 상기 제1 오프셋 값을 연산할 수 있다.The first offset value may be calculated based on the first position POSF, the current starting position of the FFT window, and the amount of change LLP of the phase (step S520). For example, the second position may be estimated based on the LPP correction position POSLP, and the first offset value may be calculated based on the estimated second position. The second position may be estimated as shown in Equation 5 below, and the first offset value may be calculated as shown in Equation 6 by substituting Equation 5 into Equation 3.

[수학식 5]&Quot; (5) "

[수학식 6]&Quot; (6) "

상기의 [수학식 5] 및 [수학식 6]에서, POSL'는 상기 추정된 제2 위치를 나타내고, POSFFT는 도 7의 단계 S420 또는 S430에서 설정된 FFT 윈도우의 현재 시작 위치(즉, 제1 기준 위치 또는 제3 위치)를 나타내고, POSFFT'는 상기 제1 보정에 의하여 보정된 FFT 윈도우의 시작 위치를 나타내며, OFFSET1은 상기 제1 오프셋 값을 나타낼 수 있다. 한편, 실제 측정된 위상의 변화량(LLP)을 이용하므로, 상기의 [수학식 6]에서 POSFFT'는 POSL'-7이 아닌 POSL'-8로 연산되었다.In [Equation 5] and [Equation 6], POSL 'represents the estimated second position, POSFFT is the current starting position of the FFT window set in step S420 or S430 of FIG. Position or a third position), POSFFT 'may indicate the start position of the FFT window corrected by the first correction, and OFFSET1 may indicate the first offset value. On the other hand, since the actual measured amount of phase change (LLP) is used, in the above Equation 6, POSFFT 'is calculated as POSL'-8 rather than POSL'-7.

제1 오프셋 값(OFFSET1)이 0보다 큰지 판단하여(단계 S530), 제1 오프셋 값(OFFSET1)이 0보다 작거나 같은 경우에 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 현재 시작 위치(POSFFT)로 유지하고(단계 S580), 제1 오프셋 값(OFFSET1)이 0보다 큰 경우에 제1 오프셋 값(OFFSET1)에 기초하여 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 제4 위치로 변경할 수 있다(단계 S540). 도 10c를 참조하여 상술한 바와 같이, 상기 제1 보정은 FFT 윈도우의 시작 위치가 상대적으로 앞쪽에 설정된 경우의 성능 열화를 보정하기 위한 것이므로, 제1 오프셋 값(OFFSET1)이 0보다 작은 경우에 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 더 앞쪽으로 이동하지 않고 현재 시작 위치(POSFFT)로 유지하며, 제1 오프셋 값(OFFSET1)이 0보다 큰 경우에 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 현재 시작 위치(POSFFT)보다 뒤에 위치하는 상기 제4 위치로 변경할 수 있다. 예를 들어, 상기의 [수학식 6]에 나타난 것처럼, 상기 제4 위치는 현재 시작 위치(POSFFT)보다 제1 오프셋 값(OFFSET1)만큼 뒤에 위치할 수 있다.It is determined whether the first offset value OFFSET1 is greater than 0 (step S530), and when the first offset value OFFSET1 is less than or equal to 0, the start position of the FFT window is maintained at the current start position (POSFFT) ( In operation S580, when the first offset value OFFSET1 is greater than 0, the starting position of the FFT window may be changed to the fourth position based on the first offset value OFFSET1 (step S540). As described above with reference to FIG. 10C, since the first correction is to compensate for performance degradation when the start position of the FFT window is set relatively forward, the first offset value OFFSET1 is smaller than zero. The starting position of the FFT window is kept at the current starting position (POSFFT) without moving forward, and the starting position of the FFT window is later than the current starting position (POSFFT) when the first offset value OFFSET1 is greater than zero. The fourth position may be changed. For example, as shown in Equation 6, the fourth position may be located by the first offset value OFFSET1 after the current starting position POSFFT.

한편, 상기 제1 보정에 의해 상기 FFT 윈도우의 시작 위치가 지나치게 뒤로 이동하여 데이터 구간(DI)에 포함되는 경우를 방지하기 위한 제2 상한선을 설정할 필요가 있다. 즉, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT')를 상기 제4 위치(예를 들어, POSFFT+OFFSET1)로 보정(단계 S540)한 이후에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT')의 제2 상한선을 설정하기 위하여, 상기 제4 위치가 미리 정해진 제2 기준 위치보다 앞서는지 여부를 판단할 수 있다(단계 S550). 상기 제2 기준 위치는 제1 위치(POSF)를 기준으로 하여 나타낼 수 있고, 제1 위치(POSF)보다 뒤에 위치할 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 기준 위치는 제1 위치(POSF)보다 4 샘플만큼 뒤의 위치(POSF+4)일 수 있다.On the other hand, it is necessary to set a second upper limit for preventing the case where the start position of the FFT window is moved backward so as to be included in the data section DI by the first correction. That is, after correcting the starting position (POSFFT ') of the FFT window to the fourth position (for example, POSFFT + OFFSET1) (step S540), setting the second upper limit of the starting position (POSFFT') of the FFT window. For example, it may be determined whether the fourth position is earlier than the second predetermined reference position (step S550). The second reference position may be represented based on the first position POSF and may be located after the first position POSF. For example, the second reference position may be a position (POSF + 4) four samples later than the first position (POSF).

상기 판단 결과에 따라 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT')가 변경 또는 유지될 수 있다. 제2 기준 위치(POSF+4)가 제4 위치(POSFFT+OFFSET1)보다 앞서는 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT')를 제2 기준 위치(POSF+4)로 변경할 수 있고(단계 S560), 제4 위치(POSFFT+OFFSET1)가 제2 기준 위치(POSF+4)보다 앞서는 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT')를 제4 위치(POSFFT+OFFSET1)로 유지할 수 있다(단계 S430). 즉, FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT')는 제2 기준 위치(POSF+4) 또는 제4 위치(POSFFT+OFFSET1) 중 앞선 위치로 설정될 수 있다.According to the determination result, the starting position POSFFT 'of the FFT window may be changed or maintained. If the second reference position (POSF + 4) is earlier than the fourth position (POSFFT + OFFSET1), the starting position (POSFFT ') of the FFT window may be changed to the second reference position (POSF + 4) (step S560). When the fourth position (POSFFT + OFFSET1) is earlier than the second reference position (POSF + 4), the start position (POSFFT ') of the FFT window may be maintained at the fourth position (POSFFT + OFFSET1) (step S430). That is, the start position POSFFT 'of the FFT window may be set to a preceding position among the second reference position POSF + 4 or the fourth position POSFFT + OFFSET1.

도 12는 도 9의 방법에 기초하여 설정된 FFT 윈도우의 시작 위치에 따른 PER 성능을 나타내는 표이다.FIG. 12 is a table illustrating PER performance according to a start position of an FFT window set based on the method of FIG. 9.

도 12를 참조하면, 도 8과 비교하였을 때 다중 경로에 의한 지연량이 많고 OFDM 신호가 STBC 방식으로 전송된 경우(즉, HTSTBC의 TGnF, 및 GFSTBC의 TGnE 및 TGnF의 경우)에 PER 성능이 개선된 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 12, compared to FIG. 8, the PER performance is improved when the amount of delay due to the multipath is large and the OFDM signal is transmitted in the STBC scheme (that is, in case of TGnF of HTSTBC and TGnE and TGnF of GFSTBC). You can see that.

한편, OFDM 신호가 HT Mixed 프레임 포맷을 가지는 경우에, 보호 구간(GI)이 미리 정해진 기준 길이보다 짧은 제1 길이를 가지는 짧은 보호 구간(Short Guard Interval; SGI) 모드가 사용될 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.11n 통신 프로토콜에서 보호 구간(GI)은 16개의 샘플을 포함하지만 짧은 보호 구간(SGI)은 8개의 샘플을 포함할 수 있으며, 이 경우에 상기 기준 길이는 16이고 상기 제1 길이는 8일 수 있다. 따라서 SGI 모드가 사용되는 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치에 대한 제2 보정을 수행할 필요가 있으며, 도 13을 참조하여 이를 후술하도록 한다.Meanwhile, when the OFDM signal has an HT Mixed frame format, a short guard interval (SGI) mode in which the guard interval GI has a first length shorter than a predetermined reference length may be used. For example, in the IEEE 802.11n communication protocol, the guard interval (GI) may include 16 samples but the short guard interval (SGI) may include 8 samples, in which case the reference length is 16 and the first The length may be eight. Therefore, when the SGI mode is used, it is necessary to perform a second correction on the start position of the FFT window, which will be described later with reference to FIG. 13.

도 13은 도 1의 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계의 또 다른 예를 나타내는 순서도이다.FIG. 13 is a flowchart illustrating still another example of setting a start position of the FFT window of FIG. 1.

도 13을 참조하면, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하는 단계(S300)에서는, 도 9에 도시된 방법에 따라 상기 FFT 윈도우의 시작 위치에 대한 상기 제1 보정을 수행한 이후에, 상기 보호 구간의 길이가 상기 기준 길이보다 짧은 상기 제1 길이인지 판단하고(단계 S610), 상기 판단 결과에 기초하여 상기 FFT 윈도우의 시작 위치에 대한 제2 보정을 선택적으로 수행할 수 있다.Referring to FIG. 13, in the setting of the start position of the FFT window (S300), after performing the first correction on the start position of the FFT window according to the method shown in FIG. It may be determined whether the length of the first length is shorter than the reference length (step S610), and a second correction may be selectively performed on the start position of the FFT window based on the determination result.

상기 보호 구간의 길이가 상기 제1 길이인 경우에, 제1 위치(POSF), 상기 FFT 윈도우의 현재 시작 위치 및 상기 제1 길이에 기초하여 제2 오프셋 값을 연산하고(단계 S620), 상기 제2 오프셋 값에 기초하여 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 현재 시작 위치보다 뒤에 위치하는 제5 위치로 변경할 수 있다(단계 S630). 한편, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치가 지나치게 뒤로 이동하는 경우를 방지하기 위한 제3 상한선을 설정할 필요가 있다. 즉, 상기 제5 위치가 미리 정해진 제3 기준 위치보다 앞서는지 여부를 판단하여(단계 S640), 상기 제3 기준 위치가 상기 제5 위치보다 앞서는 경우에 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 제3 기준 위치로 변경할 수 있고(단계 S650), 상기 제5 위치가 상기 제3 기준 위치보다 앞서는 경우에 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 제5 위치로 유지할 수 있다(단계 S660). 즉, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치는 상기 제3 기준 위치 또는 상기 제5 위치 중 앞선 위치로 설정될 수 있다.If the length of the guard interval is the first length, a second offset value is calculated based on a first position (POSF), a current starting position of the FFT window, and the first length (step S620), and the first offset value is calculated. The starting position of the FFT window may be changed to a fifth position located after the current starting position based on the offset value (step S630). On the other hand, it is necessary to set a third upper limit to prevent the case where the start position of the FFT window is moved backwards. That is, it is determined whether the fifth position is ahead of a third predetermined reference position (step S640), and when the third reference position is ahead of the fifth position, the start position of the FFT window is determined based on the third reference position. The position may be changed (step S650), and when the fifth position is earlier than the third reference position, the start position of the FFT window may be maintained at the fifth position (step S660). That is, the start position of the FFT window may be set to a position earlier than the third reference position or the fifth position.

예를 들어, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치는 하기의 [수학식 7]과 같이 표현될 수 있다.For example, the start position of the FFT window may be expressed as shown in Equation 7 below.

[수학식 7][Equation 7]

상기의 [수학식 7]에서, POSFFT'는 도 9의 단계 S560, S570 또는 S580에서 설정된 FFT 윈도우의 현재 시작 위치를 나타내고, OFFSET2는 상기 제2 오프셋 값을 나타내며, POSFFT"는 상기 제2 보정에 의하여 보정된 FFT 윈도우의 시작 위치를 나타낼 수 있다.In Equation 7 above, POSFFT 'represents the current starting position of the FFT window set in step S560, S570 or S580 of FIG. 9, OFFSET2 represents the second offset value, and POSFFT "corresponds to the second correction. It may indicate the starting position of the corrected FFT window.

일 실시예에서, 제2 오프셋 값(OFFSET2)은 상기 제1 길이의 절반, 즉 4로 설정될 수 있고, SGI 모드가 적용된 경우에 상기 제3 기준 위치는 제1 위치(POSF)와 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 기준 위치(POSF)가 제5 위치(POSFFT'+4)보다 앞서는 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT")를 제3 기준 위치(POSF)로 변경할 수 있고, 제5 위치(POSFFT'+4)가 제3 기준 위치(POSF)보다 앞서는 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT")를 제5 위치(POSFFT'+4)로 유지할 수 있다. 즉, 제3 기준 위치(POSF)가 제5 위치(POSFFT'+4)보다 앞서는 경우에, 제2 오프셋 값(OFFSET2)은 (POSF-POSFFT')에 상응할 수 있다.In one embodiment, the second offset value OFFSET2 may be set to half of the first length, i.e., 4, and the third reference position is substantially the same as the first position POSF when the SGI mode is applied. can do. If the third reference position (POSF) precedes the fifth position (POSFFT '+ 4), the starting position (POSFFT ") of the FFT window may be changed to the third reference position (POSF), and the fifth position (POSFFT' +) When 4) is earlier than the third reference position POSF, the start position POSFFT ″ of the FFT window may be maintained at the fifth position POSFFT '+ 4. That is, when the third reference position POSF is earlier than the fifth position POSFFT '+ 4, the second offset value OFFSET2 may correspond to (POSF-POSFFT').

다른 실시예에서, 제2 오프셋 값(OFFSET2)은 상기 제1 길이의 절반, 즉 4로 설정될 수 있고, STBC 방식 및 SGI 모드가 모두 적용된 경우에 상기 제3 기준 위치는 제1 위치(POSF)보다 4 샘플만큼 뒤의 위치(POSF+4), 즉 상기 제2 기준 위치와 실질적으로 동일할 수 있다. 제3 기준 위치(POSF+4)가 제5 위치(POSFFT'+4)보다 앞서는 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT")를 제3 기준 위치(POSF+4)로 변경할 수 있고, 제5 위치(POSFFT'+4)가 제3 기준 위치(POSF+4)보다 앞서는 경우에 FFT 윈도우의 시작 위치(POSFFT")를 제5 위치(POSFFT'+4)로 유지할 수 있다. 즉, 제3 기준 위치(POSF+4)가 제5 위치(POSFFT'+4)보다 앞서는 경우에, 제2 오프셋 값(OFFSET2)은 (POSF+4-POSFFT')에 상응할 수 있다.In another embodiment, the second offset value OFFSET2 may be set to half of the first length, that is, 4, and the third reference position is the first position POSF when both the STBC scheme and the SGI mode are applied. It may be substantially equal to the position (POSF + 4) later than 4 samples, ie, the second reference position. If the third reference position (POSF + 4) is earlier than the fifth position (POSFFT '+ 4), the starting position (POSFFT ") of the FFT window may be changed to the third reference position (POSF + 4), and the fifth position When (POSFFT '+ 4) precedes the third reference position (POSF + 4), the start position (POSFFT' ') of the FFT window may be maintained at the fifth position (POSFFT' + 4). That is, when the third reference position POSF + 4 precedes the fifth position POSFFT '+ 4, the second offset value OFFSET2 may correspond to (POSF + 4-POSFFT').

한편, 상기 보호 구간의 길이가 상기 제1 길이가 아닌 상기 기준 길이인 경우에, 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 상기 현재 시작 위치로 유지할 수 있다(단계 S670).On the other hand, when the length of the guard interval is the reference length rather than the first length, it is possible to maintain the start position of the FFT window as the current start position (step S670).

도 14는 도 13의 방법에 기초하여 설정된 FFT 윈도우의 시작 위치에 따른 PER 성능을 나타내는 표이다.FIG. 14 is a table illustrating PER performance according to a start position of an FFT window set based on the method of FIG. 13.

도 14에서, SGI는 SGI 모드가 적용된 경우를 나타내고, STBCSGI는 STBC 방식 및 SGI 모드가 모두 적용된 경우를 나타낸다. 도 14를 참조하면, 다중 경로에 의한 지연이 존재하지 않거나 지연량이 적은 경우(즉, AWGN, TGnB 및 TGnD의 경우)에 성능이 개선되었음을 확인할 수 있다.In FIG. 14, SGI represents a case where an SGI mode is applied and STBCSGI represents a case where both an STBC scheme and an SGI mode are applied. Referring to FIG. 14, it can be seen that performance is improved when there is no delay due to the multipath or when the delay amount is small (that is, in the case of AWGN, TGnB, and TGnD).

도 15는 도 1의 FFT 윈도우 위치 결정 방법을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 15 is a diagram for describing an FFT window position determining method of FIG. 1.

도 15를 참조하면, OFDM 신호는 HT Mixed 프레임 포맷(HT)을 가지거나 HT Greenfield 프레임 포맷(GT)을 가질 수 있다. 각 프레임 포맷의 L-LTF 프리앰블이 제공되는 시점(T1a, T2a)에서 도 5 및 7을 참조하여 상술한 바와 같이 FFT 윈도우의 시작 위치가 설정될 수 있고, 각 프레임 포맷의 HT-SIG 프리앰블이 제공되는 시점(T1b) 또는 HT-SIG 프리앰블의 제공이 완료된 시점(T2b)에서 도 9를 참조하여 상술한 바와 같은 제1 보정이 수행될 수 있으며, 각 프레임 포맷의 데이터가 제공되기 직전의 시점(T1c, T2c)에서 도 13을 참조하여 상술한 바와 같은 제2 보정이 수행될 수 있다.Referring to FIG. 15, an OFDM signal may have an HT Mixed frame format (HT) or an HT Greenfield frame format (GT). The starting position of the FFT window may be set as described above with reference to FIGS. 5 and 7 at the time points T1a and T2a where the L-LTF preamble of each frame format is provided, and the HT-SIG preamble of each frame format is provided. The first correction as described above with reference to FIG. 9 may be performed at a time point T1b or a time point T2b at which the HT-SIG preamble is provided, and immediately before the data of each frame format is provided (T1c). , T2c) may be performed as described above with reference to FIG. 13.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 수신기를 나타내는 블록도이다.16 is a block diagram illustrating an OFDM receiver according to an embodiment of the present invention.

도 16을 참조하면, OFDM 수신기(200)는 아날로그-디지털 변환부(210), FFT 윈도우 결정부(220), FFT부(230) 및 신호 처리부(240)를 포함하며, 채널 추정부(250)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 16, the OFDM receiver 200 includes an analog-digital converter 210, an FFT window determiner 220, an FFT unit 230, and a signal processor 240, and a channel estimator 250. It may further include.

아날로그-디지털 변환부(210)는 다중 경로 페이딩 채널을 통하여 전송된 OFDM 신호(RS)에 대한 샘플링을 수행하여 디지털 샘플링 신호(DSS)를 발생한다. OFDM 신호(RS)는 복수의 OFDM 심볼들을 포함하며, 각 OFDM 심볼은 보호 구간 및 데이터 구간을 포함한다. FFT 윈도우 결정부(220)는 디지털 샘플링 신호(DSS)에 기초하여 FFT 윈도우의 위치를 결정하고 FFT 윈도우 결정 신호(POSFFT)를 발생한다. FFT부(230)는 FFT 윈도우 결정 신호(POSFFT)에 포함된 상기 FFT 윈도우의 위치에 기초하여 디지털 샘플링 신호(DSS)를 FFT 변환하여 주파수 영역 신호들(FS)을 발생한다. 신호 처리부(240)는 주파수 영역 신호들(FS)에 기초하여 상기 OFDM 심볼의 데이터 구간에 상응하는 데이터를 복원하여 출력 데이터(ODATA)를 발생한다.The analog-digital converter 210 generates a digital sampling signal DSS by sampling the OFDM signal RS transmitted through the multipath fading channel. The OFDM signal RS includes a plurality of OFDM symbols, and each OFDM symbol includes a guard period and a data period. The FFT window determiner 220 determines the position of the FFT window based on the digital sampling signal DSS and generates the FFT window determination signal POSFFT. The FFT unit 230 generates the frequency domain signals FS by FFT converting the digital sampling signal DSS based on the position of the FFT window included in the FFT window determination signal POSFFT. The signal processor 240 restores data corresponding to the data interval of the OFDM symbol based on the frequency domain signals FS to generate the output data ODATA.

OFDM 수신기(200)의 구성은 FFT 윈도우 결정부(220)와 관련된 사항을 제외하고는 당업자에게 알려진 사항에 의해 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, OFDM 수신기(200)는 저잡음 증폭기(Low Noise Amplifier), 믹서(Mixer), I/Q 복조기(I/Q Demodulator), 클럭 복원기(Clock Recovery unit) 등을 구비하는 RF 수신부를 더 포함할 수 있다. 신호 처리부(240)는 등화기(Equalizer), 직렬화기(Serializer), 복조기(Demodulator), 디인터리버(Deinterleaver), 디코더(Decoder) 등을 포함하여 구현될 수 있다.The configuration of the OFDM receiver 200 may be variously changed by matters known to those skilled in the art, except for the matter related to the FFT window determiner 220. For example, the OFDM receiver 200 further includes an RF receiver including a low noise amplifier, a mixer, an I / Q demodulator, a clock recovery unit, and the like. It may include. The signal processor 240 may be implemented to include an equalizer, a serializer, a demodulator, a deinterleaver, a decoder, and the like.

FFT 윈도우 결정부(220)는 상기 다중 경로 페이딩 채널 중 최단 경로(first arrival path)에 상응하는 제1 위치 및 최장 경로(last arrival path)에 상응하는 제2 위치를 검출하고, 상기 제1 위치, 상기 제2 위치 및 상기 보호 구간의 길이에 기초하여 상기 보호 구간 내에 포함되도록 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하여 상기 FFT 윈도우의 위치를 결정한다. 이를 위하여, FFT 윈도우 결정부(220)는 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 검출하는 교차 상관부(미도시) 및 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정하여 FFT 윈도우 결정 신호(POSFFT)를 발생하는 FFT 윈도우 시작 위치 설정부(미도시)를 포함하여 구현될 수 있다. 상기 교차 상관부는 도 2를 참조하여 상술한 것과 같은 동작을 통해 상기 제1 위치 및 상기 제2 위치를 검출할 수 있다. 상기 FFT 윈도우 시작 위치 설정부는 도 5, 7, 9 및/또는 13을 참조하여 상술한 것과 같은 동작을 통해 상기 FFT 윈도우의 시작 위치를 설정할 수 있다.The FFT window determiner 220 detects a first position corresponding to a first arrival path and a second position corresponding to a last arrival path among the multipath fading channels, and detects the first position, A starting position of the FFT window is set to be included in the guard period based on the second position and the length of the guard period to determine the position of the FFT window. To this end, the FFT window determiner 220 generates a FFT window determination signal (POSFFT) by setting a cross correlation unit (not shown) for detecting the first position and the second position and a start position of the FFT window. It may be implemented by including an FFT window start position setting unit (not shown). The cross correlation unit may detect the first position and the second position through an operation as described above with reference to FIG. 2. The FFT window start position setting unit may set the start position of the FFT window through an operation as described above with reference to FIGS. 5, 7, 9 and / or 13.

한편, 채널 추정부(250)는 주파수 영역 신호들(FS)에 기초하여 OFDM 신호(RS)가 전송되는 상기 다중 경로 페이딩 채널을 추정하고, 상기 다중 경로 페이딩 채널의 경로에 따른 위상의 변화량(LPP)을 측정할 수 있다. 위상의 변화량(LPP)은 선형 위상(linear phase) 정보일 수 있으며, FFT 윈도우 결정부(220)는 도 9를 참조하여 상술한 것과 같이 위상의 변화량(LPP)에 기초하여 상기 FFT 윈도우의 시작 위치에 대한 제1 보정을 수행할 수 있다.Meanwhile, the channel estimator 250 estimates the multipath fading channel on which the OFDM signal RS is transmitted based on the frequency domain signals FS, and the phase change amount LLP according to the path of the multipath fading channel. ) Can be measured. The amount of phase change (LPP) may be linear phase information, and the FFT window determiner 220 may start the position of the FFT window based on the amount of phase change (LPP) as described above with reference to FIG. 9. The first correction may be performed.

본 발명의 실시예들에 따른 FFT 윈도우 위치 결정 방법은 OFDM 심볼을 이용하는 다양한 통신 장치 또는 시스템에 적용될 수 있으며, 특히 무선 랜에 적용되는 IEEE 802.11x와 ETSI HIPERLAN/2, 무선 광대역 접속 기술에 적용된 IEEE 802.16x, 그리고 디지털 오디오/비디오 방송(DAB/DVB) 표준 등과 같은 다양한 무선 통신 기술을 이용하는 통신 시스템 등에 유용하게 이용될 수 있다.The FFT window positioning method according to the embodiments of the present invention can be applied to various communication devices or systems using OFDM symbols, and in particular, IEEE 802.11x and ETSI HIPERLAN / 2 applied to wireless LAN, and IEEE applied to wireless broadband access technology. It can be usefully used for communication systems using various wireless communication technologies such as 802.16x and digital audio / video broadcasting (DAB / DVB) standards.

상기에서는 본 발명이 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 것이다.While the present invention has been described with reference to the preferred embodiments thereof, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the invention as defined in the appended claims. It will be understood.

Claims

In an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication system, an FFT window positioning method for recovering an OFDM symbol included in an OFDM signal and including a guard interval and a data interval,
Detecting a first position corresponding to a first arrival path and a second position corresponding to a long arrival path of the multipath fading channel based on the OFDM signal transmitted through the multipath fading channel Making; And
Setting a start position of the FFT window to be included in the guard interval based on the first position, the second position and the length of the guard interval,
Setting the start position of the FFT window,
Obtaining a channel estimate length based on the first position and the second position; And
And setting a start position of the FFT window to a third position ahead of the second position based on the first position, the length of the guard interval, and the channel estimate length. How to determine window position.

The method of claim 1, wherein the detecting of the first position and the second position comprises:
Detecting a first correlation peak generated first and a second correlation peak generated later among a plurality of correlation peaks generated based on the OFDM signal;
Setting a position in the OFDM signal corresponding to the time point of occurrence of the first correlation peak to the first position; And
And setting a position in the OFDM signal corresponding to the time point of occurrence of the second correlation peak to the second position.

delete

The method of claim 1, wherein the third position is seven samples ahead of the second position.

The method of claim 1, wherein the setting of the start position of the FFT window comprises:
Changing a starting position of the FFT window to the first reference position ahead of the first position if the first predetermined reference position precedes the third position; And
And if the third position precedes the first reference position, maintaining the starting position of the FFT window at the third position.

6. The method of claim 5, wherein the first reference position is two samples ahead of the first position.

The method of claim 5, wherein the setting of the start position of the FFT window comprises:
And performing a first correction on a start position of the FFT window based on an amount of change of phase according to a path of the multipath fading channel.

The method of claim 7, wherein performing the first correction comprises:
Measuring an amount of change in phase according to a path of the multipath fading channel;
Calculating a first offset value based on the first position, the current starting position of the FFT window, and the amount of change in the phase; And
And changing the starting position of the FFT window to a fourth position located after the current starting position based on the first offset value.

The method of claim 8, wherein performing the first correction comprises:
Changing a starting position of the FFT window to the second reference position if the second predetermined reference position precedes the fourth position; And
And if the fourth position precedes the second reference position, maintaining the starting position of the FFT window at the fourth position.

The method of claim 8, wherein performing the first correction comprises:
And if the first offset value is less than or equal to zero, maintaining the starting position of the FFT window.

The method of claim 7, wherein the setting of the start position of the FFT window,
Determining whether a length of the guard period is a first length shorter than a reference length; And
And performing a second correction on a start position of the FFT window based on the determination result.

The method of claim 11, wherein performing the second correction comprises:
Calculating a second offset value based on the first position, the current starting position of the FFT window, and the first length; And
And changing the starting position of the FFT window to a fifth position located behind the current starting position based on the second offset value.

The method of claim 12, wherein performing the second correction comprises:
Changing a starting position of the FFT window to the third reference position if the third predetermined reference position precedes the fifth position; And
And if the fifth position precedes the third reference position, maintaining the starting position of the FFT window at the fifth position.

The method of claim 1, wherein the length of the FFT window is the same as the length of the data interval.

An OFDM receiver for recovering an OFDM symbol included in an OFDM signal and including a guard interval and a data interval in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) communication system,
An analog-to-digital converter configured to generate a digital sampling signal by sampling the OFDM signal transmitted through a multipath fading channel;
An FFT window determiner determining a position of an FFT window based on the digital sampling signal;
An FFT unit configured to generate frequency domain signals by FFT converting the digital sampling signal based on the position of the FFT window; And
A signal processor configured to generate output data by restoring data corresponding to the data section based on the frequency domain signals;
The FFT window determiner,
A cross correlator for detecting a first position corresponding to a first arrival path and a second position corresponding to a last arrival path of the multipath fading channel; And
And a FFT window start position setting unit configured to set a start position of the FFT window to be included in the guard period based on the first position, the second position, and the length of the guard period.
The FFT window start position setting unit,
Obtain a channel estimate length based on the first position and the second position, and advance the start position of the FFT window based on the first position, the length of the guard interval, and the channel estimate length to precede the second position. And determine the position of the FFT window.