KR101784237B1 - 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

광대역 시스템에서 매우 낮은 신호 대 잡음비를 갖는 채널 에너지로 좋은 타이밍을 동기화하기 위한 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법 및 장치에 관한 것이다. 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 장치는 상관(correlation) 정점(peak)에 기반을 둔 타이밍 추정 방식으로 비교하여 최적의 채널 에너지를 캡쳐하는 것에 효율적이다. 이러한, 타이밍 동기화 장치는 계산된 채널 에너지에 기초하여 적절한 문턱값을 선택함에 의해 높은 지역 확산 채널의 정점 대신에 첫번째 중요한 다중 경로를 고정하는데 목적이 있다. 채널의 실효치 지연 확산의 추정에 기초하여 중요하게 선택된 문턱값은 캡쳐된 채널 에너지를 최적화한다. 캡쳐된 채널 에너지의 높은 양은 수신기에서 더 좋은 채널 추정을 보장한다. 타이밍 동기화 장치는 비교적 낮음(96％), 중간(93％), 및 높은(71％) 지연 확산 채널에서 동기화 확률을 성취한다.

Description

무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법 및 장치{TIMING SYNCHRONIZATION METHOD AND APPARATUS IN WIRELESS COMMUNICATIONS SYSTEM}
낮은 전력 시스템의 광대역(WB)이나 초광대역(UWB) 채널에서 수신된 신호의 타이밍을 추정(estimation)하는 방안에 관한 것이다.
광대역(wideband; WB)과 초광대역(ultra wideband; UWB)) 무선 통신은 몇 백 메가 비트의 높은 데이터 전송률을 지원하는 잠재력 때문에 현재와 미래 통신 기술에 있어 매우 중요하게 다뤄지고 있다. 오늘날, 적정한 범위의 WPAN(Wireless Personal Area Network)인 광대역과 초광대역 통신 시스템에서의 낮은 전력, 낮은 비용, 낮은 간섭의 송신기는 중요한 화두로 떠오르고 있다. 낮은 전력으로 높은 데이터 전송률을 갖는 시스템의 개발은 거대한 상업적 요구이다.
예컨대, 낮은 전력의 광대역 또는 초광대역 수신기는 0∼3dB의 낮은 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR) 영역에서의 낮은 복잡성을 갖는 최적 채널 에너지를 보유할 수 있는 효율적 타이밍 동기장치를 요구하고 있다. 현재, 타이밍 동기 장치는 3dB보다 낮은 신호 대 잡음비를 갖는 높은 지연 확산 채널에서의 최적 채널 에너지를 확인하는 타이밍 순간을 효율적으로 추정할 수 있다.
발명의 상세한 설명
과제 해결 수단
본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법은 수신된 신호의 채널 출력 샘플과 훈련 순서(Training Sequence)를 교차 상관하여 제1 교차 상관 샘플(Cross Correlation Function; CCF)을 출력하는 단계, 및 상기 출력된 제1 교차 상관 샘플을 이용하여 선정된 수치 이하의 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)를 갖도록 하는 상기 신호의 타이밍을 추정(estimate)하는 단계를 포함한다.
상기 타이밍 동기화 방법은 상기 제1 교차 상관 샘플과, 상기 제1 교차 상관 샘플과의 상기 훈련 순서의 길이가 상이한 제2 교차 상관 샘플을 교차 상관하는 단계, 및 상기 교차 상관된 이중 교차 상관 샘플(Cross correlation of Cross Correlation Function; CCCF)을 이용하여 채널 에너지를 계산하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 타이밍을 추정하는 단계는 상기 채널 에너지가 최대가 되는 순간을 상기 타이밍으로 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 타이밍을 추정하는 단계는 복수의 채널 모델에 대응하여, 상기 채널 에너지가 최대가 되는 문턱값을 각각 선택하는 단계, 상기 복수의 채널 모델에 대응하여 각각 선택된 문턱값을 서로 비교하는 단계, 및 상기 비교된 문턱값에 기초하여 상기 타이밍을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 타이밍 동기화 방법은 이전 패킷의 실효치(Root Mean Square; RMS) 지연 확산을 추정하여 문턱값을 선택하는 단계, 및 상기 선택된 문턱값과 상기 이중 교차 상관 샘플을 이용하여 선정된 기준 이상의 지연 확산을 갖는 채널 에너지를 캡쳐(capture)하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 타이밍 동기화 방법은 제1 프레임의 채널에서 측정된 실효치 지연 확산에 따라 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 타이밍을 추정하는 단계는 추정(estimated)된 채널의 실효치 지연 확산의 추정에 따라 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 갱신하는 단계, 및 상기 채널의 실효치 지연 확산의 추정을 피드백하여 상기 타이밍을 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 타이밍 동기화 방법은 선정된 길이를 갖는 최대 길이 순서를 선정 횟수만큼 반복하여 상기 타이밍을 대략적(coarse)으로 추정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 타이밍 동기화 방법은 상기 신호 대 잡음비를 높여(boost) 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 선택하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법은 수신된 신호로부터 선정된 수치 이하의 신호 대 잡음비를 갖는 채널 에너지를 계산하는 단계, 상기 계산된 채널 에너지가 최대가 되는 순간을 상기 신호의 타이밍으로 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 타이밍 동기화 장치는 수신된 신호의 채널 출력 샘플과 훈련 순서를 교차 상관하여 제1 교차 상관 샘플을 출력하는 교차상관함수 블록, 및 상기 출력된 제1 교차 상관 샘플을 이용하여 선정된 수치 이하의 신호 대 잡음비를 갖도록 하는 상기 신호의 타이밍을 추정하는 타이밍 추정부를 포함한다.
발명의 효과
일 측면에 따르면, 첫번째 중요한 다중경로를 고정하는 혁신적 접근 방법을 제공할 수 있다.
일 측면에 따르면, 샘플 레벨 정밀도를 갖는 타이밍을 추정할 수 있다.
일 측면에 따르면, 3 dB보다 낮은 신호 대 잡음비를 갖는 정확한 타이밍을 동기화할 수 있다.
일 측면에 따르면, WPAN에서의 일반적인 초광대역 수신기로 높은 지연 확산 채널의 낮은 신호 대 잡음비 영역에서 동작하도록 할 수 있다.
도 1은 IEEE802.15.4a. 채널로부터 획득한 높은 지연 확산 채널 모델의 임펄스(impulse) 응답에 대한 그래프를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 타이밍 동기화 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
발명의 실시를 위한 형태
이하, 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 IEEE802.15.4a. 채널로부터 획득한 높은 지연 확산 채널 모델의 임펄스(impulse) 응답에 대한 그래프를 나타낸다.
수신된 신호의 정확한 타이밍 순간을 추정하는 것은 베이스밴드(baseband) 신호를 처리하는 수신기의 첫번째 중요한 업무이다. 타이밍은 100-150 초의 매우 높은 지연 확산을 갖는 광대역과 초광대역 채널에서의 낮은 전력 시스템으로 처리하기에 특히 어렵다.
도 1을 참고하면, 다중 경로(multipath) 채널은 클러스터(cluster)에 도착하게 된다. 예컨대, 강한 다중 경로의 대부분은 나중에 클러스터에 도착하고, 중요한 에너지를 갖는 다중 경로는 클러스터에 일찍 도착하는 것을 알 수 있다. 더욱이, 낮은 전송 전력은 긴 검색 시간과, 보다 복잡한 타이밍 추정을 만드는 검색 윈도우에서의 위상의 중요한 축적 결과를 갖는, 높은 해상도 다중경로를 요구할 수 있다. 따라서, 고전적 상관 기반 타이밍 추정은 높은 지연 확산 채널에서의 지연된 강한 다중 경로를 고정(lock)하는 오류를 범하거나, 나중 최대 채널 정점(peak) 고정의 수신기에서의 추가(further) 신호를 위한 적은 채널 에너지를 캡쳐할 수 있다.
본 발명의 타이밍 동기화 방법은 낮은 전력 시스템의 높은 분산적 광대역이나 초광대역 채널에서 수신된 신호의 타이밍 추정(estimation)과 연관된다. 광대역이나 초광대역 채널의 지연 확산(delay spread)은 다양한 환경에서 150초보다 높게 확장될 수 있다. 따라서, 에너지에 기반을 둔 타이밍 추정 방법은 첫번째 중요한 다중경로의 타이밍 순간을 정확히 추정하고, 정점 동기화 방법에 따른 동기화 확률에서의 중요한 향상을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법의 순서를 도시한 흐름도이다.
본 발명의 타이밍 동기화 방법은 에너지 기반일 수 있다. 에너지 기반 타이밍 동기화 방법은 3dB보다 낮은 신호 대 잡음비 영역에서의 효율적인 성능을 제공할 수 있다. 예컨대, 타이밍 동기화 방법은 이전에 추정한 두 단계의 교차 상관 샘플(Cross Correlation Function; CCF)를 이용하여 타이밍을 추정할 수 있다. 또한, 타이밍 동기화 방법은 채널 에너지에서의 적절한 문턱값 순위에 의해 지연된 정점 대신에 첫번째 중요한 다중 경로를 고정할 수 있다. 채널 에너지는 미리 계산된 이중 교차 상관 샘플(CCCF)을 이용하여 계산될 수 있다.
도 2를 참고하면, 타이밍 동기화 방법은 단계 1 내지 3를 수행할 수 있다.
단계 1: 교차 상관 샘플에 의한 대략적인 타이밍 추정
단계 201에서, 상기 타이밍 동기화 방법은 수신된 신호의 채널 출력 샘플(r(n))과 훈련 순서(t(n))를 교차 상관할 수 있다.
단계 202에서, 상기 타이밍 동기화 방법은 상기 교차 상관한 제1 교차 상관 샘플(C(τ))을 출력할 수 있다.
Figure 112011009245084-pct00001
상기 제1 교차 상관 샘플은 샘플 레벨 정밀도를 갖는 타이밍을 계산하는데 도움을 준다. 그러나, 강한 다중 경로에서의 정점을 제공하기도 한다. 이렇게, 상기 타이밍 동기화 방법은 상기 제1 교차 상관 샘플을 이용하여 대략적인 타이밍을 추정할 수 있다. 실시예로, 상기 타이밍 동기화 방법은 선정된 수치(3dB) 이하의 신호 대 잡음비를 갖는 타이밍을 추정(estimate)할 수 있다.
한편, 채널을 추정하는 것은 동기화 순서를 전송하는 동안 하나의 프레임(동기화를 위한 훈련 순서(Training Sequence) + 채널 추정을 위한 훈련 + PHY 헤더 + MAC 헤더 + 페이로드)의 전송, 프리앰블(동기화를 위한 훈련 순서 + 채널 추정을 위한 훈련)에서 두 개의 성공적인 'L' 길이 샘플을 위한 교차 상관하는 것과 같이, 매우 다양하다. 상기 타이밍 동기화 방법은 상기 제1 교차 상관 샘플과 상기 훈련 순서의 길이(L)가 상이하게 설정하여 제2 교차 상관 샘플(
Figure 112011009245084-pct00002
)을 출력할 수 있다.
Figure 112011009245084-pct00003
즉, 상기 타이밍 동기화 방법은 상기 제1 교차 상관 샘플을 이용하여 샘플 레벨 정밀도에서의 타이밍 정보를 추정할 수 있다.
단계 2: 이중 교차 상관 샘플에 의한 에너지 계산
단계 203에서, 상기 타이밍 동기화 방법은 상기 제1 교차 상관 샘플과 상기 제2 교차 상관 샘플을 교차 상관하여 이중 교차 상관 샘플(Cross correlation of Cross Correlation Function; CCCF)을 출력할 수 있다.
단계 204에서, 상기 타이밍 동기화 방법은 상기 이중 교차 상관 샘플을 이용하여 채널 에너지(
Figure 112011009245084-pct00004
)를 계산할 수 있다.
Figure 112011009245084-pct00005
실시예로, 단계 205에서, 상기 타이밍 동기화 방법은 상기 채널 에너지가 최대가 되는 순간을 상기 수신된 신호의 타이밍으로 추정할 수 있다.
상기 채널 에너지는 잡음 전력으로 신호 전력을 향상시킬 수 있다(잡음 샘플은 상관하지 않음(uncorrelated)). 이때, 상기 타이밍 동기화 방법은 채널 에너지를 계산하는데 있어, 문턱값(
Figure 112011009245084-pct00006
)을 선택하게 되는데, 문턱값은 채널의 실효치(Root Mean Square; RMS) 지연 확산 추정에 의존하여 선택될 수 있다.
즉, 상기 타이밍 동기화 방법은 잡음 전력을 증가시키지 않으면서 상기 수신된 신호의 전력을 향상함으로써, 수신기 프런트 앤드(front end)에서의 신호 대 잡음비로 신호를 향상시킬 수 있다.
단계 3: 문턱값 비교에 의해 좋은 타이밍 추정
단계 206에서, 상기 타이밍 동기화 방법은 상기 채널 에너지로부터 실효치 지연 확산을 추정할 수 있다.
단계 207에서, 상기 타이밍 동기화 방법은 제1 프레임의 채널에서 측정된 실효치 지연 확산에 따라 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 선택할 수 있다.
단계 208에서, 상기 타이밍 동기화 방법은 상기 복수의 채널 모델에 대응하여 각각 선택된 문턱값을 서로 비교하고, 상기 비교된 문턱값에 기초하여 상기 타이밍을 추정할 수 있다.
상기 타이밍 동기화 방법은 아래와 같이 4가지로 수행될 수 있다.
케이스 1: 첫번째 패킷의 첫번째 프레임(패킷(packet)=1, 프레임(frame)=1)
첫번째 패킷의 첫번째 프레임을 위해, 상기 타이밍 동기화 방법은 이중 교차 상관 샘플의 출력(채널 에너지)가 최대에 도달하는 순간을 타이밍으로 추정할 수 있다. 이런, 대략적인 타이밍 추정과 함께 실효치 지연 확산값은 채널 추정 후에 추정될 수 있다.
케이스 2: 첫번째 패킷의 다른 프레임(패킷=1, 프레임≠1)
문턱값(λ)은 추정된 채널 지연 확산에 의존하여 선택할 수 있다. 예컨대, 상기 타이밍 동기화 방법은 복수의 채널 모델(CM(channel Model)1∼CM8)에 대응하여, 상기 채널 에너지가 최대가 되는 문턱값(λ1 내지 λ8)을 각각 선택할 수 있다. 문턱값은 신호 대 잡음비에서의 넓은 시뮬레이션을 거쳐 수신된 신호의 엔벨로프(envelop)를 관찰하는 환경에서의 첫번째 중요한 다중 경로를 캡쳐할 수 있다.
상기 타이밍 동기화 방법은 다음 수신된 프레임을 위해 온워드(onward) 좋은 타이밍으로 이중 교차 상관 샘플의 출력이 최대가 되는 채널 에너지의 문턱값(λ)을 선택할 수 있다.
케이스 3: 다른 패킷의 첫번째 프레임(패킷≠1, 프레임=1)
다른 패킷의 첫번째 프레임에서는, 이전 패킷의 마지막 프레임에서 추정된 문턱값은 초기화 대략적인(approximate) 타이밍의 순간을 계산하는 것을 참조하여 결정된다. 상기 대략적인 타이밍 추정의 실효치 지연 확산값은 채널 추정 후에 추정된다.
케이스 4: 다른 패킷의 다른 프레임(패킷≠1, 프레임≠1)
좋은 타이밍 순간은 케이스 2에 따라 새롭게 추정된 채널의 실효치 지연 확산에 기초하여 문턱값을 갱신함에 의해 추정될 수 있다.
실시예로, 상기 타이밍 동기화 방법을 적용한 전송 도입부(preamble)에서 선정된 길이(L: 1023)를 갖는 최대 길이(Maximum Length; ML) 순서를 선정 횟수(3 회)만큼 반복하여 상기 타이밍을 대략적(coarse)으로 추정할 수 있다.
다른 실시예로, 상기 타이밍 동기화 방법은 상기 신호 대 잡음비를 높여 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 선택할 수도 있다.
따라서, 문턱값을 적절하게 선택하는 것은 첫번째 중요한 다중 경로를 고정함으로써, 최적 채널 에너지를 캡쳐하여 최대화할 수 있다.
상기 각 케이스에 따라 적용되는 수학식은 아래와 같다.
Figure 112011009245084-pct00007
이하에서는, 본 발명의 타이밍 동기화 방법을 시뮬레이션한 결과에 대해 설명한다.
타이밍 동기화 방법의 성능은 IEEE 802.15.04a 복수의 채널 모델(CM1∼CM8)에서의 시뮬레이션을 통해 추정된다. 실제적으로, 이런 채널은 거주지(residential), 오피스, 실외와 산업환경에서 다양한 가시거리(LOS, Line of sight)와 비가시거리로 묘사된다. 상기 채널은 2m ∼ 28m의 거리에서 16초(CM1)∼90초(CM8) 범위의 실효치 지연 확산을 만난다(encounter). 시뮬레이션에서는 상기 타이밍 동기화 방법의 성능을 추정하는 각 채널 모델의 각 100 잡음 채널 실현에서의 1000 패킷을 전송하였다. 시뮬레이션은 0∼10dB 범위의 신호 대 잡음비를 갖도록 수행한다. 본 발명의 타이밍 동기화 방법은 광대역/초광대역을 위해 디자인된 낮은 전력 수신기에 적용될 수 있고, 3dB보다 낮은 신호 대 잡음비 영역에서 성능을 관찰할 수 있다.
타이밍 동기화 방법의 성능은 아래와 같은 수단에 의해 측정된다.
(1) 정확한 동기화 확률:
테이블 1은 상이한 신호 대 잡음비와 상이한 채널 모델을 위한 정확한 동기화 확률을 나타낸다.
Figure 112011009245084-pct00008
테이블 1에서 보는 바와 같이, 매우 낮은 2 dB의 신호 대 잡음비를 갖는 채널 실현의 96％, 93％, 77％는 비교적 낮고, 중간, 높은 지연 확산 채널에서 동기화되는 것을 알 수 있다.
테이블 2는 정점 검출 방법과 제안된 동기화 방법 간의 정확한 동기화의 확률 비교를 나타낸 것이다.
Figure 112011009245084-pct00009
테이블 2에서 보는 바와 같이, 관습적인 정점 검출 방법(peak detection method)과 본 발명의 방법(proposed method)의 성능과 비교해 보면, 나쁜 채널 상태(CM8)에서의 정점 검출 방법의 동기화에서 50％ 향상된 것을 관찰할 수 있다. 또한, 이러한 향상은 낮고 중간 지연 확산 채널 모델에서도 나타나는 것을 알 수 있다. 이렇게, 본 발명의 타이밍 동기화 방법은 높은 지연 확산 채널에서의 캡쳐한 큰 채널 에너지에서 효율적이다.
테이블 3은 동기화의 정확성 비교를 나타낸 것이다.
Figure 112011009245084-pct00010
테이블 3은 본 발명의 타이밍 동기화 방법을 쓴 낮은 전력 서브밴드 초광대역 시스템과 관습적인 타이밍 동기화 방법을 쓴 다중대역 직교 주파수 다중분할방식(Multi Band Orthogonal Frequency Division Multiplexing; MB-OFDM) 초광대역 시스템 간의 동기화에서 정밀도를 비교한 것이다. 테이블 3에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 타이밍 동기화 방법의 성능이 낮은 신호 대 잡음비 영역에서 우수함을 확실하게 나타나는 것을 알 수 있다.
(2) 놓친(missed) 검출의 확률
위에서와 같이, 초광대역 채널 모델(CM1∼CM8)에서 5％ 미만의 놓친 검출 확률을 관찰할 수 있었다.
따라서, 본 발명의 타이밍 동기화 방법은 0dB의 신호 대 잡음비 영역에서 높은 지연 확산 채널의 채널 실현은 70％ 이상 동기화되는 높은 효율성을 보인다. 예컨대, 0dB의 신호 대 잡음비 영역에서 성공적으로 타이밍이 동기화되고, 낮은 지연: 96％, 중간 지연: 93％, 높은 지연: 71％의 확률을 보인다.
또한, 높은 동기화 확률은 더 좋은 채널 추정을 보장하고, 향상된 비트 오류률(BER) 성능을 약속할 수 있다.
또한, 낮은 신호 대 잡음비 영역에서의 성능은 광대역/초광대역 시스템의 낮은 전송 응용에 권한을 부여할 수 있다(empower).
전형적인 초광대역 응용은 멀티미디어 스트리밍하고, 연이은(back to back) 패킷 전송을 요구하는 큰 파일을 전송하게 되는데, 본 발명의 타이밍 동기화 방법은 채널 상태가 중요하지 않은 변화로 도움이 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 타이밍 동기화 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3을 참조하면, 타이밍 동기화 장치(300)는 CCF 블록(310), CCCF 블록(320), 문턱값 비교부(330), 타이밍 추정부(340), 문턱값 선택부(350), 실효치 지연 확산 추정부(360), 및 채널 추정부(370)을 포함할 수 있다.
CCF 블록(교차상관함수 블록, 310)은 수신된 신호의 채널 출력 샘플과 훈련 순서를 교차 상관하여 제1 교차 상관 샘플을 출력할 수 있다. 또한, CCF 블록(310)은 상기 채널 출력 샘플과 상기 훈련 순서의 길이가 상이한 두번째 훈련 순서를 교차 상관하여 제2 교차 상관 샘플을 출력할 수 있다.
타이밍 추정부(340)는 상기 출력된 제1 교차 상관 샘플을 이용하여 선정된 수치 이하의 신호 대 잡음비를 갖도록 하는 상기 신호의 타이밍을 추정할 수 있다. 상기 제1 교차 상관 샘플을 이용한 타이밍 추정은 대략적인 것이다.
CCCF 블록(이중 교차상관함수 블록, 320)은 상기 제1 교차 상관 샘플과 상기 제2 교차 상관 샘플을 교차 상관하여 이중 교차 상관 샘플을 출력할 수 있다.
타이밍 추정부(340)는 상기 출력된 이중 교차 상관 샘플을 이용하여 채널 에너지를 계산하고, 상기 계산된 채널 에너지가 최대가 되는 순간을 상기 타이밍으로 추정할 수 있다.
문턱값 선택부(350)는 복수의 채널 모델(CM1∼CM8)에 대응하여, 상기 채널 에너지가 최대가 되는 문턱값(λ1 내지 λ8)을 각각 선택할 수 있다.
문턱값 비교부(330)는 상기 복수의 채널 모델에 대응하여 각각 선택된 문턱값을 서로 비교할 수 있다.
타이밍 추정부(340)는 상기 비교된 문턱값에 기초하여 상기 타이밍을 추정할 수 있다.
실시예로, 실효치 지연 확산 추정부(360)는 채널의 실효치 지연 확산을 추정할 수 있다. 문턱값 선택부(350)는 상기 추정된 실효치 지연 확산으로부터 문턱값을 선택할 수 있다. 또는, 문턱값 선택부(350)는 제1 프레임의 채널에서 측정된 실효치 지연 확산에 따라 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 선택할 수 있다. 또는, 문턱값 선택부(350)는 상기 신호 대 잡음비를 높여(boost) 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 선택할 수 있다.
채널 추정부(370)는 상기 선택된 문턱값과 상기 이중 교차 상관 샘플을 이용하여 선정된 기준 이상의 지연 확산을 갖는 최적화한 채널 에너지를 캡쳐(capture)할 수 있다.
실시예로, 타이밍 추정부(340)는 추정된 채널의 실효치 지연 확산의 추정에 따라 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 갱신하고, 상기 채널의 실효치 지연 확산의 추정을 피드백하여 상기 타이밍을 추정할 수 있다.
또는, 타이밍 추정부(340)는 선정된 길이를 갖는 최대 길이 순서를 선정 횟수만큼 반복하여 상기 타이밍을 추정할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 수신된 신호의 채널 출력 샘플과 훈련 순서(Training Sequence)를 교차 상관하여 제1 교차 상관 샘플(Cross Correlation Function; CCF)을 출력하는 단계;
    상기 출력된 제1 교차 상관 샘플을 이용하여, 선정된 수치 이하의 신호 대 잡음비(Signal to Noise Ratio; SNR)를 갖도록 하는 상기 신호의 타이밍을 추정(estimate)하는 단계;
    상기 제1 교차 상관 샘플과, 상기 제1 교차 상관 샘플과 훈련 순서의 길이가 상이한 제2 교차 상관 샘플을 교차 상관하는 단계; 및
    상기 제1 교차 상관 샘플과 상기 제2 교차 상관 샘플이 교차 상관된 이중 교차 상관 샘플(Cross correlation of Cross Correlation Function; CCCF)을 이용하여 채널 에너지를 계산하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍을 추정하는 단계는,
    상기 채널 에너지가 최대가 되는 순간을 상기 타이밍으로 추정하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍을 추정하는 단계는,
    복수의 채널 모델에 대응하여, 상기 채널 에너지가 최대가 되는 문턱값을 각각 선택하는 단계;
    상기 선택된 문턱값을 서로 비교하는 단계; 및
    상기 비교된 문턱값에 기초하여 상기 타이밍을 추정하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    이전 패킷의 실효치(Root Mean Square; RMS) 지연 확산을 추정하여 문턱값을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 문턱값과 상기 이중 교차 상관 샘플을 이용하여, 선정된 기준 이상의 지연 확산을 갖는 채널 에너지를 캡쳐(capture)하는 단계
    를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    제1 프레임의 채널에서 측정된 실효치 지연 확산에 따라 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 선택하는 단계; 및
    추정(estimated)된 채널의 실효치 지연 확산의 추정에 따라 상기 선택된 문턱값을 갱신하는 단계
    를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 타이밍을 추정하는 단계는,
    추정(estimated)된 채널의 실효치 지연 확산의 추정을 피드백하여 상기 타이밍을 추정하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    선정된 길이를 갖는 최대 길이 순서를 선정 횟수만큼 반복하여 상기 타이밍을 추정하는 단계
    를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 신호 대 잡음비를 높여(boost) 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 선택하는 단계
    를 더 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  10. 수신된 신호로부터 선정된 수치 이하의 신호 대 잡음비를 갖는 채널 에너지를 계산하는 단계;
    상기 계산된 채널 에너지가 최대가 되는 순간을 상기 신호의 타이밍으로 추정하는 단계;
    상기 신호의 채널 출력 샘플과 훈련 순서를 교차 상관하여 제1 교차 상관 샘플을 출력하는 단계;
    상이한 채널 모델에서 보유한 채널 에너지가 최대가 되는 문턱값을 선택하는 단계;
    상기 제1 교차 상관 샘플과, 상기 제1 교차 상관 샘플과 훈련 순서의 길이가 상이한 제2 교차 상관 샘플을 교차 상관하여 이중 교차 상관 샘플을 출력하는 단계; 및
    상기 선택된 문턱값과 상기 출력된 이중 교차 상관 샘플을 이용하여 선정된 기준 이상의 지연 확산을 갖는 채널 에너지를 캡쳐(capture)하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 신호의 타이밍으로 추정하는 단계는,
    상기 출력된 제1 교차 상관 샘플을 이용하여 상기 타이밍을 추정하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 신호의 타이밍으로 추정하는 단계는,
    상기 선택된 문턱값을 비교하여 상기 타이밍을 추정하는 단계
    를 포함하는 무선 통신 시스템에서의 타이밍 동기화 방법.
  13. 삭제
  14. 수신된 신호의 채널 출력 샘플과 훈련 순서를 교차 상관하여 제1 교차 상관 샘플을 출력하는 교차상관함수 블록;
    상기 출력된 제1 교차 상관 샘플을 이용하여 선정된 수치 이하의 신호 대 잡음비를 갖도록 하는 상기 신호의 타이밍을 추정하는 타이밍 추정부; 및
    상기 제1 교차 상관 샘플과, 상기 제1 교차 상관 샘플과 훈련 순서의 길이가 상이한 제2 교차 상관 샘플을 교차 상관하여 이중 교차 상관 샘플을 출력하는 이중 교차상관함수 블록
    을 포함하고,
    상기 타이밍 추정부는,
    상기 출력된 이중 교차 상관 샘플을 이용하여 채널 에너지를 계산하고, 상기 계산된 채널 에너지가 최대가 되는 순간을 상기 타이밍으로 추정하는
    타이밍 동기화 장치.
  15. 삭제
  16. 제14항에 있어서,
    상기 타이밍 동기화 장치는,
    복수의 채널 모델에 대응하여, 상기 채널 에너지가 최대가 되는 문턱값을 각각 선택하는 문턱값 선택부; 및
    상기 복수의 채널 모델에 대응하여 각각 선택된 문턱값을 서로 비교하는 문턱값 비교부
    를 더 포함하고,
    상기 타이밍 추정부는,
    상기 비교된 문턱값에 기초하여 상기 타이밍을 추정하는
    타이밍 동기화 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 타이밍 동기화 장치는,
    이전 패킷의 실효치 지연 확산을 추정하여 문턱값을 선택하는 문턱값 선택부; 및
    상기 선택된 문턱값과 상기 이중 교차 상관 샘플을 이용하여 선정된 기준 이상의 지연 확산을 갖는 채널 에너지를 캡쳐하는 채널 추정부
    를 더 포함하는 타이밍 동기화 장치.
  18. 제14항에 있어서,
    상기 타이밍 동기화 장치는,
    제1 프레임의 채널에서 측정된 실효치 지연 확산에 따라 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 선택하는 문턱값 선택부
    를 더 포함하는 타이밍 동기화 장치.
  19. 제14항에 있어서,
    상기 타이밍 추정부는,
    추정된 채널의 실효치 지연 확산의 추정에 따라 상기 타이밍의 추정과 연관된 문턱값을 갱신하고, 상기 채널의 실효치 지연 확산의 추정을 피드백하여 상기 타이밍을 추정하는
    타이밍 동기화 장치.
  20. 제14항에 있어서,
    상기 타이밍 추정부는,
    선정된 길이를 갖는 최대 길이 순서를 선정 횟수만큼 반복하여 상기 타이밍을 추정하는
    타이밍 동기화 장치.
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