KR101687243B1 - 고효율 위성전송을 위한 위상잡음에 강인한 데이터 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

고효율 위성전송을 위한 위상잡음에 강인한 데이터 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 TDM/TDMA 형태의 위성전송 및 접속 시스템에서 데이터 패킷 수신 시 프리엠블과 포스트엠블을 이용하여 초기 위상의 시작지점과 종료지점을 계산하고, 파일럿 심볼을 이용하여 초기 위상의 포워드 매트릭 및 백워드 매트릭 연산을 수행하여 간단히 위상 오차를 계산함으로서 위상 잡음에 강인하게 하여 위성통신/방송 시스템에서 위상잡음으로 인한 성능 열화를 개선시킬 수 있다. 또한, 개선된 위상 오차 계산으로 위상잡음을 줄여 수신단에서 신호를 보다 간단히 복원할 수 있다.

Description

고효율 위성전송을 위한 위상잡음에 강인한 데이터 송수신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING DATA TRANSMISSION AND RECEIVING}
본 발명은 위성전송 시스템에 관한 것으로, 특히 TDM(Time Division Multiplexing)/TDMA(Time Division Multiple Access) 형태의 위성전송 및 접속 시스템에서 데이터 패킷(data packet) 수신 시 프리엠블(preamble)과 포스트엠블(post amble)을 이용하여 초기 위상의 시작지점과 종료지점을 계산하고, 파일럿 심볼(pilot symbol)을 이용하여 초기 위상의 포워드 매트릭(forward metric) 및 백워드 매트릭(backward metric) 연산을 수행하여 간단히 위상 오차를 계산함으로서 위상 잡음에 강인할 수 있도록 하는 고효율 위성전송을 위한 데이터 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 종래 광대역 위성방송/통신시스템에서 전송프로토콜로 TDM/TDMA 기법을 주로 사용한다. 방송시스템의 경우 주로 TDM 기법형태로 연속 스트림(stream) 형태로 데이터를 전송하고 수신단에서는 사전에 알고 있는 데이터(Unique Word)를 기반으로 프레임의 시작시점을 검출하고 이를 기반으로 위성채널오류로 인한 데이터 복원을 수행한다.
도 1과 같이 주로 위성통신 시스템의 경우 게이트웨이(gateway)(100)에서 사용자(104,106,108)로 가는 순방향 링크는 위성방송채널을 이용하고, 사용자(104,106,108)에서 게이트웨이(100)로 가는 역방향링크는 TDMA 형태의 짧은 버스트 패킷을 사용한다.
패킷의 경우 주로 길이가 도 2와 같이 긴 프리엠블(preamble) 데이터(버스트 시작시점 검출 및 채널오류 추정용)와 데이터 정보인 사용자 데이터로 구성된다. 이러한 패킷의 경우 데이터의 시작시점 검출에는 우수하지만, 도 3에서 보여지는 바와 같이 시변(time variable)의 반송파 위상 잡음과 같은 불규칙 확률변수가 존재하는 채널오류에서는 프리엠블(preamble)에서 채널오류 추정 후 이를 데이터 구간에서 보상하는 경우 추정오류를 겪으므로 데이터 복원이 잘 이루어지지 않는 문제점이 있다.
아울러, 이러한 문제를 복원하기 위해 수신단에서 모든 가능성이 있는 데이터 열에 대해서 반송파 위상잡음을 구한후 이를 복원하는 방법이 존재하나 이는 수신단의 연산 복잡도를 증가시키는 문제점이 있다.
미국특허 US 7,593,490, Joint synchronizer and decoder, 2009.09.22 등록
IEEE Tran. on Broadcasting., Volume 53, No. 3, 685-692, 2007, On pilot symbol assisted carrier synchronization for DVB-S2 systems
따라서, 본 발명은 TDM/TDMA 형태의 위성전송 및 접속 시스템에서 데이터 패킷 수신 시 프리엠블과 포스트엠블을 이용하여 초기 위상의 시작지점과 종료지점을 계산하고, 파일럿 심볼을 이용하여 초기 위상의 포워드 매트릭 및 백워드 매트릭 연산을 수행하여 간단히 위상 오차를 계산함으로서 위상 잡음에 강인하도록 하는 고효율 위성전송을 위한 데이터 송수신 장치 및 방법을 제공하고자 한다.
상술한 본 발명은 고효율 위성전송을 위한 데이터 송수신 장치로서, 수신 데이터 패킷의 프리앰블과 포스트앰블을 이용하여 초기 위상 정보를 계산하는 초기위상 산출부와, 상기 초기위상 산출부로 계산되는 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 파일럿 심볼을 이용하여 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하여 상기 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하는 심볼천이 계산부와, 상기 수신 데이터 패킷의 파일럿 심볼이 위치하는 지점에서 상기 파일럿 심볼을 이용하여 위상 오차를 계산하고, 계산된 위상 오차를 상기 심볼천이 계산부로 제공하는 위상오차 추정부를 포함한다.
또한, 상기 초기 위상 정보는, 상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상의 시작 지점에 대한 위상정보와 종료 지점의 위상정보인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명은 고효율 위성전송을 위한 데이터 처리 방법으로서, 수신 데이터 패킷의 프리앰블과 포스트앰블을 이용하여 초기 위상 정보를 계산하는 단계와, 상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 파일럿 심볼을 이용하여 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하는 단계와, 상기 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 통해 상기 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하는 단계를 포함한다.
또한, 상기 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하는 단계에서, 상기 수신 데이터 패킷의 파일럿 심볼이 위치하는 지점에서는 상기 파일럿 심볼을 이용하여 위상 오차를 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 초기 위상 정보는, 상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상의 시작 지점에 대한 위상정보와 종료 지점의 위상정보인 것을 특징으로 한다.
본 발명은 TDM/TDMA 형태의 위성전송 및 접속 시스템에서 데이터 패킷 수신 시 프리엠블과 포스트엠블을 이용하여 초기 위상의 시작지점과 종료지점을 계산하고, 파일럿 심볼을 이용하여 초기 위상의 포워드 매트릭 및 백워드 매트릭 연산을 수행하여 간단히 위상 오차를 계산함으로서 위상 잡음에 강인하게 하여 위성통신/방송 시스템에서 위상잡음으로 인한 성능 열화를 개선시킬 수 있는 이점이 있다. 또한, 발명의 구성에 따르면 위성통신방송 전송시스템에서 위상잡음 등의 위성채널 오류를 복원하는데 성능 손실없이 간단히 수신단에서 구현할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 일반적인 위성방송통신 망 구조,
도 2는 데이터 전송용 패킷 구조,
도 3은 시별 불규칙 확률 변수로 표현되는 위상잡음 발생도,
도 4는 PLL 기반의 위상 동기 기술을 나타낸 도면,
도 5는 반복복호기반의 위상잡음 보정 기술을 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 적용되는 버스트 구조를 예시한 도면,
도 7은 디지털 양자화된 위상 trellis의 상태 천이도,
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고효율 위성전송을 위한 송수신장치의 블록 구성도,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 위성전송을 위한 데이터 패킷 처리 흐름도,
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 패킷 에러율 그래프 예시도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 도면부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또한, 몇 가지 대체 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
일반적으로 위성방송/통신 시스템에서 송수신 신호 모델은 [수학식1]과 같이 표현이 가능하다.
Figure 112012055054815-pat00001
여기서, 채널 반송파 위상을 시간 영역의 k index로 보았을 때
Figure 112012055054815-pat00002
는 시변함수로
Figure 112012055054815-pat00003
의 uniform 분포를 가지는 확률변수로 볼 수 있다. 여기서 r은 수신신호벡터에 해당하고 s는 송신신호벡터, n는 AWGN 잡음에 해당하는 p개를 가지는 벡터로 표현이 가능하다.
종래의 경우 주로 PLL(Phase Locked Loop) 형태로 위상잡음의 변화를 추적(tracking)하는 방법을 사용해왔다.
도 4는 종래 PLL 블록 구성을 도시한 것이다.
PLL 기법의 경우 [수학식 2]에서 디지털 루프필터(402)의 이득값을 SNR(signal noise rate)에 맞게 최적화하여 위상 변화량을 추적하는 기능으로 보상을 했으나 고차변조방식(8PSK, 16QAM)등 인접심볼의 거리가 가까운 경우 이를 완벽히 보정하는데 한계가 있다. [수학식 2]에서
Figure 112012055054815-pat00004
는 디지털 루프필터(402)의 출력에 해당하고
Figure 112012055054815-pat00005
는 위상오차 검출기(400)의 출력신호,
Figure 112012055054815-pat00006
는 루프필터(402)의 이득값으로 사용자가 설정하는 값에 해당한다.
Figure 112012055054815-pat00007
또 다른 종래기술로 도 5에 도시한 바와 같이, 위상잡음을 보상하기 위한 기술로 위상오차 검출기(500), 위상오차 보정기(504)를 포함하고, 터보복호기(502), LDPC 복호기와 같은 반복복호기반의 채널복호기(502)와 결합하여 위상잡음을 보상하는 기술이 존재하였다. 이는 위상잡음 오차를 결정하는 데이터의 오류로 인해 정확한 위상오차값을 추정할 수 없기 때문에 반복복호기 과정에서 매 반복횟수마다 출력되는 임시 LLR(Log Likelihood Ratio) 출력값을 경판정하여 이 데이터로 위상오차를 검출하고 보정하는 형태의 연산이다. 단일 위상 추정기의 경우 복잡도가 줄어들지만 성능이 열화가 계속 존재하기 때문에 대부분의 경우 복수 위상 추정기를 두어 성능 손실을 개선하게 된다. 그러나 반복복호기의 상태수에 따라 추정기의 개수가 동일하게 증가하는 문제점이 있다.
또 다른 종래 기술로 BCJR 기반의 위상잡음 추정기술이 있다. 위상 변화량의 트레이스(trace)를 확률분포로 관찰하고, 섹터(sector)화 해서 이를 보상하는 기법에 해당한다. 기본적으로 데이터를 전송할 경우 도 6과 같은 형태로 전송하는 경우 수신단에서 간단히 구현이 가능하다. 패킷을 구성시 패킷의 앞뒤에 파일롯을 배치하고 중간에 1심볼씩 삽입하는 구조로 전체적으로, 도 2의 패킷 구조와 파일롯 심볼의 길이를 동일하게 하면 전송효율측면에서 손실은 없게 된다.
이때, [수학식 3]과 같이 채널 위상값을 L 영역의 값으로 구분 가능하다.
Figure 112012055054815-pat00008
위상오차의 확률분포가
Figure 112012055054815-pat00009
[수학식 4]와 같은 랜덤 워크(random walk) 형태로 일반적 표현이 가능하며
Figure 112012055054815-pat00010
는 위상잡음에 해당한다.
Figure 112012055054815-pat00011
이때 위상의 위치 상태를 L개로 보면 L개의 상태 trellis를 가지고 위상의 천이를 확률 분포 모델로 [수학식 5]와 같이 표현이 가능하다.
Figure 112012055054815-pat00012
시간 t에서 위상의 분포는 길이 L의 vector p로 표현이 가능하다. 이때, 도 6과 같이 프리엠블과 포스트엠블이 존재하는 파일롯 배치라면 각각 분포는
Figure 112012055054815-pat00013
and
Figure 112012055054815-pat00014
에 해당한다. 이러한 위상의 확률분포가 주어지면 BCJR 알고리즘 적용이 가능하다. 수신신호의 벡터를
Figure 112012055054815-pat00015
로 두면 [수학식 6]과 같이 표현이 가능하다
Figure 112012055054815-pat00016
여기서, 파일롯 심볼을 통해 초기 위상과 데이터 마지막 심볼의 위상을 알기 때문에 각 위상의 포워드 매트릭(forward metric)/백워드 매트릭(backward metric)을 [수학식 7] 및 [수학식 8]과 같이 표현이 가능하다.
Figure 112012055054815-pat00017
Figure 112012055054815-pat00018
이는 도 7에 예시한 바와 같다.
시간 t에서 위상의 분포는 [수학식 9]와 같이 표현 가능하다.
Figure 112012055054815-pat00019
여기서
Figure 112012055054815-pat00020
시간 t에서 심볼 s의 사전확률에 해당하고 심볼 확률
Figure 112012055054815-pat00021
를 무시하여 얻어지는 채널 LLR은 [수학식 10]과 같다.
Figure 112012055054815-pat00022
그러나, 위와 같은 종래기술을 하드웨어로 구현하는데 복잡성에 문제가 존재하게 된다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 고효율 위성전송을 데이터 송수신 장치의 블록 구성을 도시한 것으로, 초기 위상 산출부(800), 심볼천이 계산부(802), 위상오차 추정부(804) 등을 포함한다.
먼저, 초기 위상 산출부(800)는 수신 데이터 패킷의 프리엠블과 포스트엠블을 이용하여 초기 위상에 대한 시작 지점의 위상정보와 종료지점의 위상정보를 계산한다.
이때, 초기 위상의 시작지점의 위상 정보(
Figure 112012055054815-pat00023
)는 아래와 같은 [수학식 11]에서와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112012055054815-pat00024
위 [수학식 11]에서 rk는 수신 데이터 패킷의 데이터 정보이고, Pk는 파일럿 정보,
Figure 112012055054815-pat00025
는 채널의 잡음 정보를 나타낸다.
또한, 초기 위상의 종료지점의 위상 정보(
Figure 112012055054815-pat00026
)는 아래와 같은 [수학식 12]에서와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112012055054815-pat00027
위 [수학식 12]에서 rL -k는 수신 데이터 패킷의 데이터 정보이고, PL -k는 파일럿 정보,
Figure 112012055054815-pat00028
는 채널의 잡음 정보를 나타낸다.
다음으로, 심볼천이 계산부(802)는 초기위상 산출부(800)로부터 계산된 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 수신 데이터 패킷내 존재하는 파일럿 심볼을 이용하여 수신 데이터 패킷의 프리앰블로부터 포워드 방향으로 포워드 매트릭(forward metric) 연산을 수행하고, 포워드 매트릭 연산을 통해 포워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보를 계산하여 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산한다.
이때, 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보(
Figure 112012055054815-pat00029
)는 아래의 [수학식 13]에서와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112012055054815-pat00030
위 [수학식 13]에서
Figure 112012055054815-pat00031
는 초기 위상이며, rk - 1는 수신 데이터 패킷의 데이터 정보이고, ck - 1는 코드워드 데이터를 나타낸다.
또한, 심볼천이 계산부(802)는 위와 같은 포워드 매트릭 연산과 함께 수신 데이터 패킷의 백워드 연산을 수행하게 된다.
즉, 심볼천이 계산부(802)는 수신 데이터 패킷의 포스트앰블로부터 백워드 방향으로 백워드 매트릭(forward metric) 연산을 수행하고, 백워드 매트릭 연산을 통해 백워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보를 계산하여 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산한다.
이때, 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보(
Figure 112012055054815-pat00032
)는 아래의 [수학식 14]에서와 같이 산출될 수 있다.
Figure 112012055054815-pat00033
위 [수학식 14]에서
Figure 112012055054815-pat00034
는 초기 위상이며, rk + 1는 수신 데이터 패킷의 데이터 정보이고, ck + 1는 코드워드 데이터를 나타낸다.
위상오차 추정부(804)는 수신 데이터 패킷내 사용자 데이터의 전후에 반복적으로 존재하는 파일럿 심볼이 위치하는 지점에서 파일럿 심볼을 이용하여 위상 오차를 계산하고, 계산된 위상 오차에 대한 정보를 심볼천이 계산부(802)로 제공하여 수신 데이터 패킷의 심볼천이 계산 시 적용될 수 있도록 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 고효율 위성전송 데이터 송수신 장치에서 데이터 처리 흐름을 도시한 것이다. 이하, 도 8 및 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
먼저, 초기 위상 산출부(800)에서는 위성 전송 등을 통해 데이터 패킷이 수신되는 경우, 수신 데이터 패킷의 프리엠블과 포스트엠블을 이용하여 초기 위상에 대한 시작 지점의 위상정보와 종료지점의 위상정보를 계산한다(S900).
이어, 위와 같이 계산된 수신 데이터 패킷의 위상 정보는 심볼천이 계산부(802)로 입력될 수 있으며, 심볼천이 계산부(802)는 위와 같이 초기위상 산출부(800)로부터 계산된 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 수신 데이터 패킷내 존재하는 파일럿 심볼을 이용하여 수신 데이터 패킷의 프리앰블로부터 포워드 방향으로 포워드 매트릭(forward metric) 연산을 수행하고, 포워드 매트릭 연산을 통해 포워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보를 계산하여 심볼천이를 계산한다(S902).
또한, 심볼천이 계산부(802)는 수신 데이터 패킷의 포스트앰블로부터 백워드 방향으로 백워드 매트릭(forward metric) 연산을 수행하고, 백워드 매트릭 연산을 통해 백워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보를 계산하여 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산한다(S902).
이어, 위상오차 추정부(804)는 수신 데이터 패킷내 사용자 데이터의 전후에 반복적으로 존재하는 파일럿 심볼이 위치하는 지점에서 파일럿 심볼을 이용하여 위상 오차를 계산하고, 계산된 위상 오차에 대한 정보를 심볼천이 계산부(802)로 제공하여 수신 데이터 패킷의 심볼천이 계산 시 적용될 수 있도록 한다(S904).
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 고효율 위성전송을 위한 데이터 송수신 장치를 통해 데이터 패킷 처리시의 패킷 에러율을 나타낸 그래프로, 도 10의 그래프에서 보여지는 바와 같이, 종래 PLL 기술에서보다 본 발명의 데이터 송수신 장치를 적용하는 경우 패킷 에러율이 더 낮아지는 것을 알 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에서는 TDM/TDMA 형태의 위성전송 및 접속 시스템에서 데이터 패킷 수신 시 프리엠블과 포스트엠블을 이용하여 초기 위상의 시작지점과 종료지점을 계산하고, 파일럿 심볼을 이용하여 초기 위상의 포워드 매트릭 및 백워드 매트릭 연산을 수행하여 간단히 위상 오차를 계산함으로서 위상 잡음에 강인하게 하여 위성통신/방송 시스템에서 위상잡음으로 인한 성능 열화를 개선시킬 수 있다. 또한, 개선된 위상 오차 계산으로 위상잡음을 줄여 수신단에서 신호를 보다 간단히 복원할 수 있다.
800 : 초기위상 산출부 802 : 심볼천이 계산부
804 : 위상오차 추정부

Claims (15)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 수신 데이터 패킷의 프리앰블과 포스트앰블을 이용하여 초기 위상 정보를 계산하는 초기위상 산출부와,
    상기 초기위상 산출부로 계산되는 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 파일럿 심볼을 이용하여 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하여 상기 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하는 심볼천이 계산부와,
    상기 수신 데이터 패킷의 파일럿 심볼이 위치하는 지점에서 상기 파일럿 심볼을 이용하여 위상 오차를 계산하고, 계산된 위상 오차를 상기 심볼천이 계산부로 제공하는 위상오차 추정부를 포함하며,
    상기 초기 위상 정보는,
    상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상의 시작 지점에 대한 위상정보와 종료 지점의 위상정보이고,
    상기 초기위상 산출부는,
    아래의 [수학식]을 이용하여 초기 위상의 시작지점에 대한 위상 정보(
    Figure 112016093725074-pat00035
    )를 계산하는 고효율 위성전송을 위한 데이터 송수신 장치.
    [수학식]
    Figure 112016093725074-pat00036

    rk : 수신 데이터 패킷의 데이터 정보,
    Pk : 파일럿 정보,
    Figure 112016093725074-pat00037
    : 채널의 잡음 정보
  4. 수신 데이터 패킷의 프리앰블과 포스트앰블을 이용하여 초기 위상 정보를 계산하는 초기위상 산출부와,
    상기 초기위상 산출부로 계산되는 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 파일럿 심볼을 이용하여 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하여 상기 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하는 심볼천이 계산부와,
    상기 수신 데이터 패킷의 파일럿 심볼이 위치하는 지점에서 상기 파일럿 심볼을 이용하여 위상 오차를 계산하고, 계산된 위상 오차를 상기 심볼천이 계산부로 제공하는 위상오차 추정부를 포함하며,
    상기 초기 위상 정보는,
    상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상의 시작 지점에 대한 위상정보와 종료 지점의 위상정보이고,
    상기 초기위상 산출부는,
    아래의 [수학식]을 이용하여 초기 위상의 종료지점에 대한 위상 정보(
    Figure 112016093725074-pat00038
    )를 계산하는 고효율 위성전송을 위한 데이터 송수신 장치.
    [수학식]
    Figure 112016093725074-pat00039


    rL-k : 수신 데이터 패킷의 데이터 정보,
    PL-k : 파일럿 정보,
    Figure 112016093725074-pat00040
    : 채널의 잡음 정보
  5. 삭제
  6. 수신 데이터 패킷의 프리앰블과 포스트앰블을 이용하여 초기 위상 정보를 계산하는 초기위상 산출부와,
    상기 초기위상 산출부로 계산되는 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 파일럿 심볼을 이용하여 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하여 상기 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하는 심볼천이 계산부와,
    상기 수신 데이터 패킷의 파일럿 심볼이 위치하는 지점에서 상기 파일럿 심볼을 이용하여 위상 오차를 계산하고, 계산된 위상 오차를 상기 심볼천이 계산부로 제공하는 위상오차 추정부를 포함하며,
    상기 심볼천이 계산부는,
    상기 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 통해 포워드 및 백워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보를 계산하여 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하고,
    상기 심볼천이 계산부는,
    아래의 [수학식]을 이용하여 상기 포워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보(
    Figure 112016093725074-pat00041
    )를 계산하는 고효율 위성전송을 위한 데이터 송수신 장치.
    [수학식]
    Figure 112016093725074-pat00042


    Figure 112016093725074-pat00043
    : 초기 위상,
    rk-1 : 수신 데이터 패킷의 데이터 정보,
    ck-1 : 코드워드 데이터
  7. 수신 데이터 패킷의 프리앰블과 포스트앰블을 이용하여 초기 위상 정보를 계산하는 초기위상 산출부와,
    상기 초기위상 산출부로 계산되는 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 파일럿 심볼을 이용하여 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하여 상기 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하는 심볼천이 계산부와,
    상기 수신 데이터 패킷의 파일럿 심볼이 위치하는 지점에서 상기 파일럿 심볼을 이용하여 위상 오차를 계산하고, 계산된 위상 오차를 상기 심볼천이 계산부로 제공하는 위상오차 추정부를 포함하며,
    상기 심볼천이 계산부는,
    상기 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 통해 포워드 및 백워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보를 계산하여 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하고,
    상기 심볼천이 계산부는,
    아래의 [수학식]을 이용하여 상기 백워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보(
    Figure 112016093725074-pat00044
    )를 계산하는 고효율 위성전송을 위한 데이터 송수신 장치.
    [수학식]
    Figure 112016093725074-pat00045


    Figure 112016093725074-pat00046
    : 초기 위상,
    rk+1 : 수신 데이터 패킷의 데이터 정보,
    ck+1 : 코드워드 데이터
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 수신 데이터 패킷의 프리앰블과 포스트앰블을 이용하여 초기 위상 정보를 계산하는 단계와,
    상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 파일럿 심볼을 이용하여 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하는 단계와,
    상기 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 통해 상기 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 초기 위상 정보는,
    상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상의 시작 지점에 대한 위상정보와 종료 지점의 위상정보이고,
    상기 초기 위상의 시작지점에 대한 위상 정보(
    Figure 112016093725074-pat00047
    )는, 아래의 [수학식]을 이용하여 계산되는 방법.
    [수학식]
    Figure 112016093725074-pat00048

    rk : 수신 데이터 패킷의 데이터 정보,
    Pk : 파일럿 정보,
    Figure 112016093725074-pat00049
    : 채널의 잡음 정보
  12. 수신 데이터 패킷의 프리앰블과 포스트앰블을 이용하여 초기 위상 정보를 계산하는 단계와,
    상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 파일럿 심볼을 이용하여 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하는 단계와,
    상기 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 통해 상기 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 초기 위상 정보는,
    상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상의 시작 지점에 대한 위상정보와 종료 지점의 위상정보이고,
    상기 초기 위상의 종료지점에 대한 위상 정보(
    Figure 112016093725074-pat00050
    )는, 아래의 [수학식]을 이용하여 계산되는 방법.
    [수학식]
    Figure 112016093725074-pat00051


    rL-k : 수신 데이터 패킷의 데이터 정보,
    PL-k : 파일럿 정보,
    Figure 112016093725074-pat00052
    : 채널의 잡음 정보
  13. 삭제
  14. 수신 데이터 패킷의 프리앰블과 포스트앰블을 이용하여 초기 위상 정보를 계산하는 단계와,
    상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 파일럿 심볼을 이용하여 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하는 단계와,
    상기 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 통해 상기 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 심볼 천이를 계산하는 단계에서,
    상기 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 통해 포워드 및 백워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보를 계산하여 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하고,
    상기 포워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보(
    Figure 112016093725074-pat00053
    )는, 아래의 [수학식]을 이용하여 계산되는 방법.
    [수학식]
    Figure 112016093725074-pat00054


    Figure 112016093725074-pat00055
    : 초기 위상,
    rk-1 : 수신 데이터 패킷의 데이터 정보,
    ck-1 : 코드워드 데이터
  15. 수신 데이터 패킷의 프리앰블과 포스트앰블을 이용하여 초기 위상 정보를 계산하는 단계와,
    상기 수신 데이터 패킷의 초기 위상 정보와 파일럿 심볼을 이용하여 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 수행하는 단계와,
    상기 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 통해 상기 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하는 단계를 포함하며,
    상기 심볼 천이를 계산하는 단계에서,
    상기 포워드 및 백워드 매트릭 연산을 통해 포워드 및 백워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보를 계산하여 수신 데이터 패킷의 심볼 천이를 계산하고,
    상기 백워드 방향의 수신 데이터 패킷의 새로운 위상 정보(
    Figure 112016093725074-pat00056
    )는, 아래의 [수학식]을 이용하여 계산되는 방법.
    [수학식]
    Figure 112016093725074-pat00057


    Figure 112016093725074-pat00058
    : 초기 위상,
    rk+1 : 수신 데이터 패킷의 데이터 정보,
    ck+1 : 코드워드 데이터
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