KR102030036B1 - 신호 처리 메커니즘을 가지는 무선 통신 시스템 및 동작 방법 - Google Patents

Abstract

무선 통신 시스템의 동작 방법에 있어서, 수신된 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신된 신호로부터 제1 변조 데이터 및 제2 변조 데이터를 동시에 생성하는 과정과, 상기 제1 변조 데이터 및 상기 제2 변조 데이터에 대한 에러 에너지를 계산하는 과정과, 상기 제1 변조 데이터 및 상기 제2 변조 데이터에 대한 에러 에너지의 최소값을 결정하는 것에 기반하여 상기 수신된 신호로부터 잔류 DC 오프셋을 제거하는 과정을 포함한다.

Description

신호 처리 메커니즘을 가지는 무선 통신 시스템 및 동작 방법 {WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM WITH SIGNAL PROCESSING MECHANISM AND METHOD OF OPERATION THEREOF}

본 발명의 실시 예는 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 표준 무선 통신 시스템(multi-standard wireless communication)을 최적화하기 위한 시스템에 관한 것이다.

무선 통신 시스템은 전형적으로 기지국과 단말간의 음성, 데이터 및 제어 정보를 통신하기 위하여 하나 이상의 변조 방식(schemes)을 사용한다. 다중 변조 방식을 이용하는 무선 통신 시스템에서, 단말은 미리 변조 유형(type)을 알고 있어야 하거나 수신된 데이터로부터 그것을 검출(detect)하여야 한다. 정보의 전송 전에 이동 단말에게 각각의 버스트(burst)에 대한 변조 유형을 알려주는 것은 송신기에서 수신기까지의 변조 유형을 전달하는 추가적인 정보 전송을 필요로 하고 추가적인 대역폭을 필요로 한다.

또한, 이동 단말은 크기가 작아야 하고 비용이 적게 들어야 한다. 직접 변환(direct conversion) 수신기는 이미지 리젝션 필터(image rejection filter)와 중간 주파수(IF- Intermediate Frequency) 믹서(mixer)같은 요소들을 제거할 수 있기 때문에, 직접 변환에 기초한 수신기 구조는 비용과 크기 요구 사항을 만족시킬 수 있다. 그러나, 직접 변환 수신기는 DC 오프셋(offset) 문제에 직면하게 되고, DC 오프셋 문제는 수신기가 연결 끊김 및 통화 절단(drop calls)의 결과를 가지도록 만든다.

수신기에서 DC 오프셋(offset)은 수신기 성능에 대한 주요한 문제를 나타낸다. DC 오프셋(offset)을 줄이기 위한 가장 일반적인 방법은 기저대역 신호를 장기 평균화(long-term averaging)하는 것과 DC 추정치를 감산(subtract)하여서 DC를 제거하는 것이다. 그러나, EDGE(Enhanced Rates for GSM Evolution) 시스템 에서, DC 오프셋(offset)은 표준의 한 부분으로써 수행되는 주파수 도약(frequency hopping)으로 인하여 주파수마다 다르다. 그러므로 EDGE 시스템에서 신호를 장기 평균화 하는 것은 가능하지 않다. 또한, EDGE에 있는 트레이닝 시퀀스(training sequence)은 영 평균(zero mean)을 가지지 않고, 수신기 성능을 저하시킬 수 있는 잔류 DC 오프셋(residual DC offset)을 증가시키는 단 하나의 EDGE 버스트(?140-150개의 데이터 샘플)를 단기 평균화(short-term averaging)한다.

따라서, 수신기에서 변조 유형을 식별하고, 통신 채널을 추정하고, DC 오프셋을 해결하기 위한 신호 처리 메커니즘을 가지는 무선 통신 시스템에 대한 필요성은 여전히 남아있다. 높아지는 소비자 기대, 그리고 시장에서 의미 있는 상품 차별화의 기회가 줄어드는 것과 함께 계속 증가하는 상업적 경쟁력(competitive pressure)을 고려하여, 이에 대한 해답을 찾는 것이 점점 중요해지고 있다. 또한, 비용 절감, 성능과 효율의 향상, 그리고 경쟁력에 부응해야 할 필요성은 이러한 문제에 대한 해답을 찾아야 할 중요한 필요성에 더욱 당위성을 부가한다.

이러한 문제에 대한 해결책을 오랫동안 찾으려 노력했지만 이전의 개발은 해결책을 가르쳐 주거나 제시하지 못하였고, 그래서 그러한 문제에 대한 해결책은 오랫동안 통상의 기술자들을 외면하였다.

이하의 실시 예들은 수신기에서 변조 유형을 식별하고, 통신 채널을 추정하고, DC 오프셋을 해결하기 위한 신호 처리 메커니즘을 가지는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 실시 예는 무선 통신 시스템의 동작에 관한 방법을 제공하고, 상기 방법은 수신된 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신된 신호로부터 제1 변조 데이터 및 제2 변조 데이터를 동시에 생성하는 과정, 제1 변조 데이터 및 제2 변조 데이터의 에러 에너지(error energy)를 계산하는 과정, 제1 변조 데이터 또는 제2 변조 데이터의 최소 에러 에너지에 기반하여 수신된 신호로부터 잔류 DC 오프셋을 제거하는 과정을 포함한다.

본 발명의 실시 예는 무선 통신 시스템을 제공하고, 상기 무선 통신 시스템은 수신된 신호를 수신하도록 구성된 입력 버퍼(buffer), 수신된 신호로부터 제1 변조 데이터 및 제2 변조 데이터를 동시에 생성하도록 구성된 입력 버퍼에 결합된 제1 위상 변환기(phase shifter) 및 제2 위상 변환기, 제1 위상 변환기 및 제2 위상 변환기에 결합되고 제1 변조 데이터 및 제2 변조 데이터의 에러 에너지를 생성하도록 구성된 채널 추정 모듈(channel estimation module), 채널 추정 모듈에 결합되고 검출된 제1 변조 데이터 또는 제2 변조 데이터간의 최소 에러 에너지에 따라 수신된 신호로부터 잔류 DC 오프셋을 제거하도록 구성된 DC 오프셋 제거 모듈(DC offset removal module)을 포함한다.

본 발명의 실시 예는 무선 통신 시스템을 제공하고, 상기 무선 통신 시스템은 상기 수신된 신호를 수신하도록 구성된 통신 유닛, 상기 통신 유닛으로부터 수신된 신호에 결합되고 제1 변조 데이터와 제2 변조 데이터를 생성하기 위하여 선택된 버스트(burst)를 동시에 처리하도록 구성된 제1 위상 변환기 및 제2 위상 변환기, 제1 위상 변환기 및 제2 위상 변환기에 결합되고 제1 변조 데이터와 제2 변조 데이터의 에러 에너지를 계산하기 위하여 구성된 채널 추정 모듈, 결정된 제1 변조 데이터 또는 제2 변조 데이터의 최소 에러 에너지에 기반하여 수신된 신호로부터 발생된 잔류 DC 오프셋을 제거하도록 구성된 DC 오프셋 제거 모듈을 포함한다.

본 발명의 특정 실시 예들은 전술한 것에 대신하여 또는 부가하여 다른 단계나 요소를 가지고 있다. 상기 단계 또는 요소는 첨부된 도면과 함께 이하의 상세한 설명을 통하여 통상의 기술자에게 자명할 것이다.

본 발명은 수신된 신호로부터 변조 유형을 결정하여 선택할 수 있고, DC 오프셋을 추정하여 잔류 DC 오프셋을 제거하는데 그 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에서 신호 처리 메커니즘을 가진 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 상기 무선 통신 시스템의 광대역(wideband) 수신기에 관한 예시적인 블록 다이어그램이다.
도 3은 상기 무선 통신 시스템의 예시적인 블록 다이어그램이다.
도 4는 TDMA(Time Division Multiple Access) 프레임(frame)과 같은 통신 프로토콜(protocol) 필드(fields)에서 도식적인 관점이다.
도 5는 도 1의 무선 통신 시스템의 제어 흐름(control flow)이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에서 무선 통신 시스템의 동작 방법에 관한 흐름도(flow chart)이다.

본 발명의 실시 예는 채널 특성(channel characteristics)을 추정하고, 잔류 DC 오프셋을 해결하고, 변조 유형을 검출하는 다중 변조 방식(multiple modulation scheme)을 채용하는 무선 통신 시스템에 관한 시스템과 방법을 제공한다. 본 기술은 하나의 블록에서 채널 추정, 변조 검출(modulation detection), 및 DC 오프셋을 해결을 병합(merge)하고, 채널, 변조, 잔류 DC 오프셋 추정의 순차적 처리에 대한 성능을 향상시킨다. 본 발명의 실시 예는 변조 유형에 대한 선행 지식 없이도 잔류 DC 오프셋 및 채널 특성의 추정치를 제공한다. 본 발명 실시 예의 공동 파라미터 추정(joint parameter estimation)은 파라미터 식별에 필요한 신호 처리 블록의 수를 줄이면서 성능을 향상시킬 수 있다. 단일한 블록에서 세 가지 서로 다른 기저대역 함수를 처리하는 것은 기저대역 신호 처리 복잡도(complexity)를 감소시키고 단말기의 전력 소모를 감소시키므로, 단말의 배터리 크기를 줄일 수 있다.

이하의 실시 예들은 통상의 기술자가 상기 발명을 만들고 사용할 수 있도록 충분히 자세하게 기술되어 있다. 다른 실시 예들은 본 개시에 기초하여 명백하고, 본 발명의 실시 예의 범위를 벗어나지 한도에서 시스템, 프로세스, 또는 기계적 변화가 만들어 질 수 있다.

이하의 설명에서, 본 발명에 대한 철저한 이해를 제공하기 위해 많은 구체적인 세부 사항이 주어진다. 그러나, 구체적인 세부 사항 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 분명하다. 본 발명의 실시 예를 모호하게 하는 것을 피하기 위하여, 특정 잘 알려진 회로, 시스템 구성, 및 프로세스 단계는 자세하게 공개되지 않는다.

시스템의 실시 예들을 보여주는 도면들은 반개략적(semi-diagrammatic)이고, 정형화되어 있지 않으며, 특히 어떤 차원(dimension)들은 표현의 명확성을 위한 것이고 도면에서 과장되어 도시된 것도 있다. 유사하게, 용이한 설명을 위한 도면의 단면도가 일반적으로 비슷한 방향(orientation)을 보여주는 것에도 불구하고, 도면에서 이러한 묘사는 대부분 임의적인 것이다. 일반적으로, 본 발명은 어떠한 방향에서도 동작할 수 있다. 실시 예들은 설명의 편의를 위하여 제1 실시 예, 제2 실시 예와 같이 번호가 부여되어 있지만 이것이 본 발명 실시 예를 제한하거나 다른 의미가 있는 것은 아니다.

본 발명의 실시 예는 무선 통신 시스템에서 기저대역 신호 처리 복잡도를 줄이고 전력 소모를 줄이는 변조 선택 모듈(module)에 의하여 이용될 수 있는 오프셋 조정 필드(offset adjustment field)를 제공한다. 변조 선택 모듈은 TDMA(Time Division Multiple Access) 프레임에 존재하는 잡음 성분

, 채널 성분

, 그리고 DC 오프셋 성분

에 대한 조정 값을 계산할 수 있다.

용어 "모듈"이란 본 발명의 실시 예에서 용어가 사용되는 맥락에 따라 소프트웨어와 하드웨어 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 소프트웨어는 기계어(machine code), 펌웨어(firmware), 임베디드 코드(embedded code)일 수 있다. 또한 예를 들면, 하드웨어는 회로(circuitry), 프로세서(processor), 컴퓨터, 집적 회로(integrated circuit), 집적 회로 코어(core), 압력 센서, 관성 센서, 미세전자기계시스템(MEMS - microelectromechanical system), 수동 장치(passive device), 또는 그들의 조합일 수 있다.

도 1을 참조하면, 발명의 일 실시 예에서 신호 처리 메커니즘을 가지는 무선 통신 시스템 100이 도시된다. 무선 통신 시스템 100은 네트워크 104에 연결된 휴대폰이나 노트북 컴퓨터 같은 단말 102를 포함한다. 네트워크 104는 장치간의 통신이 가능하도록 서로 연결된 유선 또는 무선 통신 장치의 시스템으로 정의된다.

예를 들면, 네트워크 104는 무선 셀룰러 네트워크(celluar network)를 위한 전선(wire), 송신기, 수신기, 안테나, 송신탑(tower), 기지국(station), 리피터(repeater), 전화 네트워크(telephone network), 서버(server) 또는 클라이언트 장치(client device)의 조합을 포함할 수 있다. 네트워크 104는 또한 다양한 크기 영역 네트워크를 위한 라우터(router), 케이블(cable), 컴퓨터, 서버, 및 클라이언트 장치의 조합을 포함할 수 있다.

네트워크 104는 단말 102와 직접 연결하고 통신하기 위한 기지국 106을 포함할 수 있다. 기지국 106은 단말 102로부터 무선 신호를 수신, 단말 102로 신호를 송신, 신호 처리, 또는 그것의 조합을 수행할 수 있다. 기지국 106은 또한 다른 기지국 간, 네트워크 104의 요소들 간, 또는 그들의 조합간 신호를 전달할 수 있다.

단말 102는 기지국 106을 통하여 네트워크 104에 연결될 수 있다. 예를 들면, 기지국 106은 스마트 폰이나 랩톱 컴퓨터(laptop computer)같은 단말 102로 신호를 송신하거나 단말 102로부터 신호를 수신하는 데 이용되는 휴대폰 기지국(cell tower), 무선 라우터, 안테나, 처리 장치 또는 그들의 조합을 포함하거나 그와 동등한 것이 될 수 있다. 단말 102는 다른 단말, 서버, 컴퓨터, 전화, 또는 그들의 조합과 같은 다른 장치들과 연결하고 통신할 수 있다.

기지국 106은 통신을 위한 무선 신호 교환에 이용될 수 있고, 상기 신호들은 웹 사이트 및 그들과의 상호작용을 나타내는 데이터 또는 전화 통화의 음성 신호를 포함한다. 기지국 106은 또한 기준 신호(reference signal), 트레이닝 신호(training signal), 에러 검출 신호(error detection signal), 에러 정정 신호(error correction signal), 헤더 정보(header information), 전송 포맷(transmission format), 프로토콜 정보(protocol information) 또는 그들의 조합을 전송할 수 있다.

GSM(global system for mobile-communication), EDGE(Enhanced Rates for GSM Evolution), 2세대(2G), 3세대(3G), 또는 4세대(4G)표준과 같은 통신 방법에 기반하여, 상기 통신 신호는 통신된 정보에 들어 있는(imbedded) 기준 부분(reference portion), 헤더 부분(header portion), 포맷 부분(format portion), 에러 정정 부분(error correction portion) 또는 에러 검출 부분(error detection portion) 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 기준 부분, 헤더 부분, 포맷 부분, 에러 정정 부분 또는 에러 검출 부분은 지정된 비트(bit), 펄스(pulse), 전파(wave), 심볼(symbol) 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다. 상기 다양한 부분(portion)은 일정한 시간 간격, 주파수, 코드 또는 그들의 조합에서 통신되는 신호에 포함(embedded)될 수 있다.

단말 102는 채널 108을 통하여 기지국 106과 통신할 수 있다. 채널 108은 무선 또는 유선 또는 그들의 조합일 수 있다. 채널 108은 단말 102와 기지국 106간 직접 링크일 수 있고, 리피터(repeater), 증폭기(amplifier) 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 채널 108은 단말 102와 기지국 106간 신호를 전송하는데 이용되는 통신 주파수, 타임 슬롯(time slot), 패킷 지정(packet designation), 전송률(transmission rate), 채널 코드 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다.

채널 108과 그것의 효과는 채널 추정 110에 의하여 표현될 수 있다. 채널 추정 110은 채널 108에 의하여 야기되는 신호 변화에 대한 설명으로 정의된다. 채널 추정 110은 신호가 기지국 106과 단말 102간에 전송(traversing)되는 동안 발생할 수 있는 반사(reflection), 손실, 굴절(refraction), 장애물(obstruction) 또는 그들의 조합을 양자화하기 위해 설명될 수 있다. 채널 추정 110은 또한 단말 102가 다른 단말 또는 다른 기지국과 같은 다른 송신기로부터, 또는 단말 102의 움직임으로부터 겪을 수 있는 간섭을 특징지을 수 있다.

예를 들면, 기지국 106은 변경되지 않은 전송(unaltered transmission) 112를 송신할 수 있다. 변경되지 않은 전송 112는 여러 건물들로부터 지연된 신호 반사, 가까운 송신 소스(transmitting source)와의 간섭, 단말 102가 운반되면서 겪을 수 있는 도플러 효과(Doppler Effect), 또는 그들의 조합으로부터 발생한 품질 때문에 채널 108을 통하여 전송되면서 변화할 수 있다. 단말 102는 도달하는 신호(arriving communication) 114를 수신할 수 있고, 도달하는 신호 114는 채널 108의 품질 때문에 변화된 변경되지 않은 전송 112에 해당한다.

단말 102는 도달하는 신호 114로부터 채널 추정 110을 결정할 수 있다. 예를 들면, 단말 102는 기준 부 또는 트레이닝 부에 있는 정보를 채널 추정 110을 추정하는 기준 부 또는 트레이닝 부(training portion)에서 표준화 되거나 의도된 정보와 비교할 수 있다.

무선 통신 시스템 100은 장치간 통신을 제어하기 위한 링크 적응(link adaptation) 방법을 채용할 수 있다. 링크 적응 방법은 단말 102가 채널 108과 관련된 정보를 기지국 106에게 피드백 및 보고(report)하도록 만들 수 있다. 기지국 106은 단말 102와 가지는 통신의 다양한 형태를 조정하기 위하여 상기 피드백 정보를 이용할 수 있다.

링크 적응 방법을 채용하는 무선 통신 시스템 100은 본질적으로 통신에 기반하여 채널 108을 특징짓는 것, 기지국 106에 피드백 정보를 제공하는 것, 상기 통신에 기반하여 조정하는 것 간에 지연이 있을 수 있다. 상기 지연이 발생하는 동안 채널 108상의 변화 때문에 상기 조정이 부정확해질 수 있다.

예를 들면, 단말 102는 변경되지 않은 전송 112에 대응하는 도달하는 신호 114에 기반하여 채널 108을 특징지을 수 있다. 채널 108의 특징화는 도달하는 신호 114를 수신하는 때에 채널 추정 110을 나타낼 것이다. 채널 108은 채널 추정 110을 결정하고, 피드백 정보를 기지국 106에 송신하고, 기지국 106이 알맞게 조정하는데 필요한 시간 동안 변화할 수 있다. 따라서, 도달하는 신호 114에 기반하여 만들어진 상기 조정은 조정된 신호(adjusted communication) 116을 송신할 때 채널 108에서 일어나는 변화 때문에 관련이 없을 수 있다.

예시의 목적으로, 기지국 106은 신호를 송신하는 것으로, 단말 102는 송신된 신호를 수신하고 송신된 신호에 응답하는 것으로 묘사되어 있을 것이다. 그러나, 단말 102와 기지국 106 모두 각각 신호를 송신하고 수신할 수 있음을 알아야 할 것이다.

또한 예시적인 목적으로, 무선 통신 시스템 100은 송신기상의 하나의 안테나와 수신기상의 하나의 안테나간 통신을 하기 위한 SISO(single-input single-output)방식을 채용하는 것으로 묘사될 것이다. 그러나, 무선 통신 시스템 100은 SIMO(single-input multiple-output)방식 122와 MISO(multiple-input single-output)방식을 포함하는 MIMO(multiple-input multiple-output)방식 120을 채용할 수 있다. MIMO 방식 120은 단말 102에 있는 수신기 끝부분의 하나 이상의 안테나와 통신하는 기지국 106의 송신기 끝부분의 하나 이상의 안테나를 가질 수 있다.

MIMO 방식 120은 단말 102상의 다중 안테나와 통신하는 기지국 106에 있는 단일 안테나를 가지는 SIMO 방식 122를 포함한다. MIMO 방식 120은 또한 단말 102상의 단일 안테나와 통신하는 기지국 106에 있는 다중 안테나를 가지는 MISO 방식을 포함할 수 있다.

보다 예시적인 목적으로, 단말 102는 기지국 106과 직접 통신하는 것으로 설명될 것이다. 그러나, 단말 102는 리피터(repeater), 또 다른 단말, 라우터, 또는 그들의 조합과 같은 다른 장치들을 통하여 기지국 106과 통신할 수 있음을 이해해야 한다. 또한 단말 102는 기지국 106이 아닌 다른 장치를 통하여 네트워크 104에 접근할 수 있음을 알아야 할 것이다.

도 2를 참조하면, 무선 통신 시스템 100의 광대역 수신기 201에 대한 예시적인 블록 다이어그램이 도시된다. 광대역 수신기 201의 예시적인 블록 다이어그램은 EDGE 표준을 만족하는 무선(radio) 주파수 신호처럼 수신된 신호 202를 묘사한다.

EDGE 표준은 2세대와 3세대 시스템간의 과도기적(transitional) 표준으로 정의되어 왔다. GMSK(Gaussian Minimum Shift Keying) 및 8PSK(eight Phase Shift Keying) 모두 EDGE표준에서 이용되고, 상기 변조 유형은 버스트(burst)에 따라 변화될 수 있다. GMSK는 GSM에서 이용되는 비선형 변조이고,

회전하여 2-레벨(2-level) 선형 변조로 근사화될 수 있다. 유사하게, EDGE에서 8PSK 변조는

회전하여 8-레벨 변조가 된다.

수신된 신호 202는 입력 버퍼 204와 DC 오프셋 추정기(DC offset estimator) 206에 결합될 수 있다. 입력 버퍼 204는 고정된 전압 이득을 가지는 저 잡음 선형 증폭기(low noise linear amplifier)가 될 수 있다. DC 오프셋 추정기 206은 수신된 신호 202의 버스트로부터 평균 DC 오프셋 값을 결정하는 평균 회로(averaging circuit)가 될 수 있다. 수신된 신호 202는 이하와 같이 표현될 수 있다.

여기서

는 수신된 신호 202의 i번째 샘플값이고,

는 시간 k에서 채널 탭(channel tap)값이며,

은 트레이닝 심볼,

은 i번째 백색 부가 가우시안 잡음(AWGN: Additive White Gaussian Noise)의 샘플 값, M은 버스트 길이,

는 DC 오프셋을 의미한다. 상기 트레이닝 심볼

는 이하와 같이 정의된다.

평균 DC 오프셋

는 선택된 버스트(M=148)로부터 DC 오프셋 추정기 206에 의하여 심볼 값들을 평균화하여 추정될 수 있다. 평균 DC 오프셋 값은 이하와 같이 계산될 수 있다.

DC 오프셋 추정기 206의 출력은 가산기(adder) 208에 의하여 입력 버퍼 204의 출력으로부터 감산(subtract) 될 수 있다. 가산기 208의 출력은 원시 데이터(raw data)가 될 수 있고, 이하와 같이 표현될 수 있다.

원시 데이터 209는 제1 위상 변환기 201 및 제2 위상 변환기 212에 결합될 수 있다. 제1 위상 변환기 210은 원시 데이터 209의 위상을

까지 회전시킬 수 있다. 제1 위상 변환기 210은 제1 변조 데이터 214를 생산하기 위하여 GMSK 변조 표준에 대한 정정(correction)을 적용할 수 있다.

제2 위상 변환기 212는 원시 데이터 209의 위상을

까지 회전시킬 수 있다. 제2 위상 변환기 212는 제2 변조 데이터 216을 생산하기 위하여 8PSK 변조 표준에 대한 정정을 적용할 수 있다.

상기 EDGE 표준은 버스트간 변조 유형을 교체(alternate)할 수 있음을 이해해야 한다. 본 발명의 실시 예는 두 가지 변조 유형 모두를 위하여 수신된 신호 202를 동시에 처리할 수 있다. 제1 변조 데이터 214와 제2 변조 데이터 216은 블라인드 변조 검출기(blind modulation detector) 218과 채널 추정 모듈 220에 결합될 수 있다. 또한 단 하나의 변조 유형만 특정 시간에 수신된 신호 202에서 이용될 수 있음을 이해 해야 한다.

채널 추정 모듈 220은 GMSK의 조정과 같은 제1 변조 조정(modulation adjustment) 222 및 8PSK의 조정과 같은 제2 변조 조정 224를 위하여 도 1의 채널 추정 110을 제공할 수 있다. 블라인드 변조 검출기 218은 제1 변조 조정 222에 의하여 조정된 제1 변조 데이터 214와 제2 변조 조정 224에 의하여 조정된 제2 변조 데이터 216을 분석할 수 있다.

블라인드 변조 검출기 218은 각각의 변조 유형에 대한 에러 에너지에 기반하여 어떤 변조 유형이 수신된 신호 202에서 이용되었는지 결정할 수 있다. 상기 에러 에너지는 이하와 같이 계산된다.

여기서

는 수신된 신호 202의 버스트에 위치한 26개 심볼의 테스트 시퀀스(test sequence)의 중간에서 샘플링된 심볼의 배열을 나타내고,

은 크기 15-L+1의 단위 행렬(identity matrix)를 나타낸다. 상기 배열은 심볼간 간섭(ISI: inter-symbol-interference)을 포함하는 제1 d 심볼들을 제거하기 위하여 테스트 시퀀스의 중간에서 추출 되어야 한다. 상기 배열은 이하와 같이 표현된다.

심볼 각각에 연관된 에러는 잡음 성분

, 채널 성분

, 그리고 DC 오프셋 성분

를 포함할 수 있다. 상기 잡음 성분

, 채널 성분

, 그리고 DC 오프셋 성분

는 이하와 같이 계산될 수 있다.

블라인드 변조 검출기 218은 에러 에너지의 크기에 의하여 어떠한 변조 유형이 수신되었는지 결정할 수 있다. 제1 변조 데이터 214의 에러 에너지가 제2 변조 데이터 216보다 크다면, 블라인드 변조 검출기 218은 이용된 변조 유형이 8PSK라고 결정한다. 제2 변조 데이터 216의 에러 에너지가 제1 변조 데이터 214보다 더 크다면, 블라인드 변조 검출기 218은 이용된 변조 유형이 GMSK이라고 결정한다.

채널 추정 모듈 220은 잔류 DC 오프셋 228을 상기 채널 성분

결정의 부산물(by-product)로 결정할 수 있다. 잔류 DC 오프셋 228은 DC 오프셋 제거 모듈 230에 결합될 수 있다. DC 오프셋 제거 모듈 230의 출력은 정정된 데이터(corrected data) 232가 될 수 있다. 정정된 데이터 232는 잔류 DC 오프셋 228이 제거된 원시 데이터 209로 표현될 수 있다.

채널 추정 모듈 220은 또한 수학식 5와 블라인드 변조 검출기 218에 의하여 계산되는 에러 에너지에 의해서 결정된 8PSK 변조의 GMSK 변조에 기초한 채널 특성 234를 제공한다. 등화기(equalizer) 236은 정정된 데이터 232를 수신하기 위하여 DC 오프셋 제거 모듈 230에 결합될 수 있고, 채널 특성 234를 수신하기 위하여 채널 추정 모듈 220에 결합될 수 있다. 등화기 236은 수신된 데이터 238을 제공할 수 있다. 수신된 데이터 238은 도 1의 통신 경로 104를 통하여 전송되는 정보를 반영한다.

블라인드 변조 검출기 218, 채널 추정 모듈 220, 및 DC 오프셋 제거 모듈 230을 하나의 변조 선택 모듈 240에 조합한 것은 기저대역 신호 처리 복잡도를 줄여주고 도 1의 무선 통신 시스템 100의 전력 소모를 감소시킨다는 것이 밝혀졌다. 변조 선택 모듈 240은 잡음 성분

, 채널 성분

, DC 오프셋 성분

에 대한 중간 항(intermediate term)을 생성할 수 있다. 상기 중간 항은 테스트 심볼

, 테스트 잡음

, 테스트 채널 특성(test channel characteristic)

, 테스트 이득(test gain)

에 대한 테스트 시퀀스 값들을 나타낼 수 있고, 채널 추정 모듈 220에 의하여 이하와 같이 계산될 수 있다.

테스트 데이터 심볼

은 이하와 같이 표현될 수 있다.

테스트 데이터 심볼의 최소 제곱 에러(least square error)는 이하와 같이 계산될 수 있다.

추정된 테스트 이득

은 이하와 같은 관계를 유지하도록 가정될 수 있다.

대입하면 이하의 값을 얻게 된다.

에서, 상기 잔류 DC 오프셋

는 테스트 채널 특성

와 함께 계산될 수 있다.

은 GMSK 또는 8PSK 변조 유형에 기반하여 채널 추정을 나타낼 수 있다.

대안적인 추정 프로세스에서 잔류 DC 오프셋 228은 이하와 같이 채널 추정 모듈 220에 의해 추정될 수 있다.

잔류 DC 오프셋 228은 직접 변환 수신기에 의하여 수신된 신호 202의 직접 변환에 의해 유도될 수 있다. 잔류 DC 오프셋 228은 정정된 데이터 232를 생성하기 위하여 DC 오프셋 제거 모듈 230에 의해 제거될 수 있다.

도 3을 참조하면, 무선 통신 시스템 100의 예시적인 블록 다이어그램이 도시된다. 무선 통신 시스템 100은 제1 장치 302, 통신 경로 304, 그리고 제2 장치 306을 포함할 수 있다. 제1 장치 302는 제1 장치 전송 308에 있는 정보를 통신 경로 304를 통하여 제2 장치 306으로 전송할 수 있다. 제2 장치 306은 제2 장치 전송 310에 있는 정보를 통신 경로 304를 통하여 제1 장치 302로 전송할 수 있다.

예시적인 목적으로, 무선 통신 시스템 100은 클라이언트 장치로서 제1 장치 302와 함께 도시되지만, 무선 통신 시스템 100은 제1 장치 302를 다른 유형의 장치로서 가질 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, 제1 장치 302는 무선 통신 인터페이스를 가지는 서버일 수 있다.

또한 예시적인 목적으로, 무선 통신 시스템 100은 서버로서 제2 장치 306과 함께 도시되지만, 무선 통신 시스템 100은 제2 장치 306을 다른 유형의 장치로서 가질 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, 제2 장치 306은 클라이언트 장치일 수 있다.

본 발명의 실시 예에서 간결한 설명을 위해, 제1 장치 302는 클라이언트 장치로 설명될 것이고 제2 장치 306은 서버 장치로 설명될 것이다. 본 발명의 실시 예는 이러한 장치 유형 선택에 제한되지 않는다. 상기 선택은 본 발명 실시 예의 한 가지 예시일 뿐이다.

제1 장치 302는 제1 제어 유닛 312와, 제1 저장 유닛 312, 제1 통신 유닛 316, 제1 사용자 인터페이스 318을 포함할 수 있다. 제1 제어 유닛 312는 제1 제어 인터페이스 322를 포함할 수 있다. 제1 제어 유닛 312는 무선 통신 시스템 100의 정보를 제공하기 위하여 제1 소프트웨어 326을 실행할 수 있다.

제1 제어 유닛 312는 여러 가지 다른 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 제1 제어 유닛 312는 프로세서(processor), 주문형 반도체(application specific integrated circuit, ASIC), 내장된 프로세서(embedded processor), 마이크로프로세서(microprocessor), 하드웨어 제어 로직(hardware control logic), 하드웨어 FSM(finite state machine), DSP(digital signal processor), 또는 그들의 조합이 될 수 있다. 제1 제어 인터페이스 322는 제1 제어 장치 312와 다른 기능적 유닛들간 통신을 위하여 이용될 수 있다. 제1 제어 인터페이스 322는 또한 제1 장치 302의 외부의 통신을 위하여 이용될 수 있다.

제1 제어 인터페이스 322는 다른 기능적 유닛들 또는 외부 소스들로부터 정보를 수신하거나, 다른 기능적 유닛들 또는 외부 목적지들(external destinations)로 정보를 송신할 수 있다. 상기 외부 소스들 및 상기 외부 목적지들은 제1 장치 302의 외부에 있는 소스들 및 목적지들을 의미한다.

제1 제어 인터페이스 322는 다른 방식으로 구현될 수 있고 어떠한 기능적 유닛들 또는 외부 장치들이 제1 제어 인터페이스 322와 접속(interface)되는지에 따라 서로 다른 구현을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1 제어 인터페이스 322는 압력 센서, 관성 센서, 미세전자기계시스템, 광학 회로(optical circuitry), 도파관(waveguide), 무선 회로(wireless circuitry), 또는 그들의 조합과 함께 구현될 수 있다.

제1 저장 유닛 314는 제1 소프트웨어 326을 저장할 수 있다. 제1 저장 유닛 314는 또한 들어오는 이미지(incoming image)를 표현하는 데이터, 이전에 나타난 이미지를 표현하는 데이터, 음성 파일(sound file), 또는 그들의 조합과 같은 관련된 정보를 저장할 수 있다.

제1 저장 유닛 314는 휘발성 메모리(volatile memory), 비휘발성 메모리(nonvolatile memory), 내부 메모리(internal memory), 외부 메모리(external memory), 또는 그들의 조합이 될 수 있다. 예를 들면, 제1 저장 유닛 314는 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM: nonvolatile random access memory), 플래시 메모리(flash memory), 디스크 저장 장치(disk storage)와 같은 비휘발성 저장 장치이거나, 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM: static random access memory)와 같은 휘발성 저장 장치일 수 있다.

제1 저장 유닛 314는 제1 저장 인터페이스 324를 포함할 수 있다. 제1 저장 인터페이스 324는 제1 장치 302에 있는 다른 기능적인 유닛들간 통신을 위하여 이용될 수 있다. 제1 저장 인터페이스 324는 또한 제1 장치 302의 외부와 통신하기 위하여 이용될 수 있다.

제1 저장 인터페이스 324는 다른 기능적인 유닛들 또는 외부 소스들로부터 정보를 수신할 수 있고, 외부 목적지들 또는 다른 기능적인 유닛들로 정보를 송신할 수 있다. 상기 외부 소스들과 상기 외부 목적지들은 제1 장치 302 외부에 있는 소스들과 목적지들을 의미한다.

제1 저장 인터페이스 324는 어떠한 기능적인 유닛들 또는 외부 유닛들이 제1 저장 유닛 314와 접속하는지에 따라 서로 다른 구현들을 포함할 수 있다. 제1 저장 인터페이스 324는 제1 제어 인터페이스 322의 구현과 유사한 기술(technologies) 또는 기술(techniques)과 함께 구현될 수 있다.

제1 통신 유닛 316은 제1 장치 302와 외부 통신을 가능하게 할 수 있다. 예를 들면, 제1 통신 유닛 316은 도 3의 제2 장치 306, 주변 장치(peripheral device) 또는 컴퓨터 데스크톱(computer desktop)과 같은 부속 장치, 그리고 통신 경로 304와 통신하는 제1 장치 302를 인가한다.

제1 통신 유닛 316은 또한 통신 경로 304의 일부로써 기능하는 제1 장치 302를 허용하는 통신 허브(communication hub)로써 기능할 수 있고, 통신 경로 304의 단말 유닛 또는 끝 부분으로 한정되지 않는다. 제1 통신 유닛 316은 통신 경로 304와 상호작용하기 위하여 마이크로일렉트로닉스(microelectronics) 또는 안테나와 같은 능동 소자 및 수동 소자를 포함할 수 있다.

제1 통신 유닛 316은 광대역 수신기 인터페이스 328을 포함할 수 있다. 광대역 수신기 인터페이스 328은 제1 통신 유닛 316 및 제1 장치 302에 있는 다른 기능적인 유닛들간 통신을 위하여 이용될 수 있다. 광대역 수신기 인터페이스 328은 다른 기능적인 유닛들로부터 정보를 수신하거나 다른 기능적인 유닛들로 정보를 송신할 수 있다.

광대역 수신기 인터페이스 328은 어떠한 기능적인 유닛들이 제1 통신 유닛 316과 접속하는지에 따라 다른 구현을 포함할 수 있다. 광대역 수신기 인터페이스 328은 제1 제어 인터페이스 322의 구현과 유사한 기술(technologies) 또는 기술(techniques)과 함께 구현될 수 있다.

제1 사용자 인터페이스 318은 제1 장치 302와 접속(interface)하고 상호작용하는 사용자(도시되지 않음)를 허용 한다. 제1 사용자 인터페이스 318은 입력 장치 및 출력 장치를 포함할 수 있다. 제1 사용자 인터페이스 318의 입력 장치의 예는 데이터 및 통신 입력을 제공하기 위하여 원격(remote) 신호를 수신하기 위한 자외선 센서(infrared sensor), 키패드(keypad), 터치패드(touchpad), 소프트키(soft-keys), 키보드(keyboard), 마이크로폰(microphone), 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다.

제1 사용자 인터페이스 318은 제1 디스플레이 인터페이스(display interface) 330을 포함할 수 있다. 제1 디스플레이 인터페이스 330은 디스플레이, 프로젝터(projector), 비디오 스크린(video screen), 스피커(speaker) 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다.

제1 제어 유닛 312는 무선 통신 시스템 100에 의하여 생성된 정보를 디스플레이하는 제1 사용자 인터페이스 318를 작동할 수 있다. 제1 제어 유닛 312는 또한 무선 통신 시스템 100의 다른 기능들을 위하여 제1 소프트웨어 326을 실행할 수 있다. 제1 제어 장치 312는 제1 통신 유닛 316을 통하여 통신 경로 304와 상호작용하기 위해 제1 소프트웨어 326을 실행할 수 있다.

제2 장치 306은 제1 장치 302와 함께 다중 장치 실시 예에서 본 발명의 일 실시 예를 구현하기 위하여 최적화 될 수 있다. 제2 장치 306은 제1 장치 302와 비교하여 추가적인 또는 더 높은 작업 처리 전력(performance processing power)을 제공할 수 있다. 제2 장치 306은 제2 제어 유닛 334, 제2 통신 유닛 336, 제2 사용자 인터페이스 338을 포함할 수 있다.

제2 사용자 인터페이스 338은 제2 장치 306과 접속 및 상호작용하는 사용자(표시되어 있지 않음)를 허용한다. 제2 사용자 인터페이스 338은 입력 장치 및 출력 장치를 포함할 수 있다. 제2 사용자 인터페이스 338의 입력 장치의 예들은 통신 입력과 데이터를 제공하는 키패드(keypad), 터치패드(touchpad), 소프트키(soft-keys), 키보드(keyboard), 마이크로폰(microphone) 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 제2 사용자 인터페이스 338의 출력 장치의 예들은 제2 디스플레이 인터페이스 340을 포함할 수 있다. 제2 디스플레이 인터페이스 340은 디스플레이, 프로젝터(projector), 비디오 스크린(video screen), 스피커(speaker) 또는 그들의 조합을 포함할 수 있다.

제2 제어 유닛 334는 무선 통신 시스템 100의 제2 장치 106에게 정보(intelligence)를 제공하는 제2 소프트웨어 342를 실행할 수 있다. 제2 소프트웨어 342는 제1 소프트웨어 326과 함께 작동할 수 있다. 제2 제어 유닛 334는 제1 제어 유닛 312와 비교하여 추가적인 성능을 제공할 수 있다.

제2 제어 유닛 334는 정보를 디스플레이하는 제2 사용자 인터페이스 338을 작동시킬 수 있다. 제2 제어 유닛 334는 또한 통신 경로 104를 통하여 제1 장치 302와 통신하기 위하여 제2 통신 유닛 336을 작동시키는 것을 포함하는 무선 통신 시스템 100의 다른 기능들을 위해 제2 소프트웨어 342를 실행할 수 있다.

제2 제어 유닛 334는 다양한 다른 방식으로 구현될 수 있다. 예를 들면, 제2 제어 유닛 334는 프로세서(processor), 내장된 프로세서(embedded processor), 마이크로프로세서(microprocessor), 하드웨어 제어 로직(hardware control logic), 하드웨어 FSM(finite state machine), DSP(digital signal processor), 또는 그들의 조합이 될 수 있다.

제2 제어 유닛 334는 제2 제어 인터페이스 344를 포함할 수 있다. 제2 제어 인터페이스 344는 제2 장치 306에 있는 다른 기능적인 유닛들과 제2 제어 유닛 334간 통신을 위하여 이용될 수 있다. 제2 제어 인터페이스 344는 또한 제2 장치 306의 외부와 통신하기 위하여 이용될 수 있다.

제2 제어 인터페이스 344는 다른 기능적인 유닛들 또는 외부 소스들로부터 정보를 수신하거나, 다른 기능적인 유닛들 또는 외부 목적지들(external destinations)로 정보를 송신할 수 있다. 상기 외부 소스들과 상기 외부 목적지들은 제2 장치 306의 외부에 있는 소스들과 목적지들을 의미한다.

제2 제어 인터페이스 344는 서로 다른 방식으로 구현될 수 있고 어떠한 기능적인 유닛들 또는 외부 유닛들이 제2 제어 인터페이스 344와 접속(interface with)하는지에 따라서 다른 구현을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제2 제어 인터페이스 344는 압력 센서, 관성 센서, 미세전자기계시스템, 광학 회로(optical circuitry), 도파관(waveguide), 무선 회로(wireless circuitry), 유선 회로(wireline circuitry) 또는 그들의 조합과 함께 구현될 수 있다.

제2 저장 유닛 346은 제2 소프트웨어 342를 저장할 수 있다. 제2 저장 유닛 346은 또한 들어오는 이미지(incoming image)를 표현하는 데이터, 이전에 나타난 이미지를 표현하는 데이터, 음성 파일(sound file), 또는 그들의 조합과 같이 관련된 정보를 저장할 수 있다. 제2 저장 유닛 346은 제1 저장 유닛 314를 보충(supplement)하기 위하여 추가적인 저장 용량을 제공하도록 크기가 정해질 수 있다.

예시적인 목적으로, 제2 저장 유닛 346은 단일한 요소로 도시되지만, 제2 저장 유닛 346은 저장 요소들의 분포(distribution)가 될 수 있음을 이해해야 한다. 또한 예시적인 목적으로, 무선 통신 시스템 100은 제2 저장 유닛 346과 함께 단일 계층 저장 시스템으로써 도시되지만, 무선 통신 시스템 100은 다른 구성에 있는 제2 저장 유닛 346을 가질 수 있음을 이해해야 한다. 예를 들면, 제2 저장 유닛 346은 서로 다른 레벨의 캐싱(caching), 주기억장치(main memory), 회전 매체(rotating media), 또는 오프라인 저장소(off-line storage)를 포함하는 계층 기억 체제(memory hierarchal system)을 형성하는 서로 다른 저장 기술들로 형성될 수 있다.

제2 저장 유닛 346은 휘발성 메모리(volatile memory), 비휘발성 메모리(nonvolatile memory), 내부 메모리(internal memory), 외부 메모리(external memory), 또는 그들의 조합이 될 수 있다. 예를 들면, 상기 제2 저장 유닛 346은 비휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM: nonvolatile random access memory), 플래시 메모리(flash memory), 디스크 저장소(disk storage)같은 비휘발성 저장소이거나, 정적 랜덤 액세스 메모리(SRAM: static random access memory)와 같은 휘발성 저장소일 수 있다.

제2 저장 유닛 346은 제2 저장 인터페이스 348을 포함할 수 있다. 제2 저장 인터페이스 348은 제2 장치 306에 있는 다른 기능적인 유닛들간 통신을 위하여 이용될 수 있다. 제2 저장 인터페이스 348은 또한 제2 장치 306의 외부와 통신하기 위하여 이용될 수 있다.

제2 제어 인터페이스 348은 다른 기능적인 유닛들 또는 외부 소스들(external source)로부터 정보를 수신하거나, 다른 기능적인 유닛들 또는 외부 목적지들(external destination)로 정보를 송신할 수 있다. 상기 외부 소스들과 상기 외부 목적지들은 제2 장치 306의 외부에 있는 소스들과 목적지들을 의미한다.

제2 저장 인터페이스 348은 어떠한 기능적인 유닛들 또는 외부 유닛들이 제2 저장 유닛 346과 접속(interface with)하는지에 따라 다른 구현을 포함할 수 있다. 제2 저장 인터페이스 348은 제2 제어 인터페이스 344의 구현과 유사한 기술(technologies) 또는 기술(techniques)과 함께 구현될 수 있다.

제2 통신 유닛 336은 제2 장치 306과 외부 통신을 가능하게 할 수 있다. 예를 들면, 제2 통신 유닛 336은 통신 경로 304를 통하여 제1 장치 302와 통신하는 제2 장치 306을 인가한다.

제2 통신 유닛 336은 또한 통신 경로 304의 일부로써 기능하는 제2 장치 306을 허용하는 통신 허브(communication hub)로서 기능할 수 있고, 통신 경로 304의 끝부분 또는 단말 단자로 한정되지 않는다. 제2 통신 유닛 336은 통신 경로 304와 상호작용하기 위하여 마이크로일렉트로닉스(microelectronics) 또는 안테나와 같은 능동 소자 및 수동 소자를 포함할 수 있다.

제2 통신 유닛 336은 제2 통신 인터페이스 350을 포함할 수 있다. 제2 통신 인터페이스 350은 제2 통신 유닛 336과 제2 장치 106의 다른 기능적인 유닛들간 통신을 위하여 이용될 수 있다. 제2 통신 인터페이스 350은 다른 기능적인 유닛들로부터 정보를 수신하거나 다른 기능적인 유닛들로 정보를 송신할 수 있다.

제2 통신 인터페이스 350은 어떠한 기능적인 유닛들이 제2 통신 유닛 336과 접속되어 있는지에 따라 서로 다른 구현들을 포함할 수 있다. 제2 통신 인터페이스 350은 제2 제어 인터페이스 344와 유사한 기술(technologies) 또는 기술(techniques)들과 함께 구현될 수 있다.

제1 통신 유닛 316은 제1 장치 전송 308에서 제2 장치 306으로 정보를 송신하는 통신 경로 304와 결합할 수 있다. 제2 장치 306은 통신 경로 304의 제1 장치 전송 308로부터 제2 통신 유닛 336에 있는 정보를 수신할 수 있다.

제2 통신 유닛 336은 제2 장치 전송 310에서 제1 장치 302로 정보를 송신하는 통신 경로 304와 결합할 수 있다. 제1 장치 302는 통신 경로 304의 제2 장치 전송 310으로부터 제1 통신 유닛 316에 있는 정보를 수신할 수 있다. 무선 통신 시스템 100은 제1 제어 유닛 312, 제2 제어 유닛 334 또는 그들의 조합에 의해 실행될 수 있다. 예시적인 목적으로, 제2 장치 306은 제2 사용자 인터페이스 338, 제2 저장 유닛 346, 제2 제어 유닛 334, 및 제2 통신 유닛 336을 가지는 부분과 함께 도시되지만, 제2 장치 306은 다른 부분을 가질 수 있다. 예를 들면, 제2 소프트웨어 342은 그것의 기능의 일부 또는 전부가 제2 제어 유닛 334 및 제2 통신 유닛 336에 있도록 다르게 분할될 수 있다. 또한, 제2 장치 106은 명확성을 위하여 도 3에 도시되지 않지만 다른 기능적인 유닛들을 포함할 수 있다.

제1 장치 302에 있는 상기 기능적인 유닛들은 다른 기능적인 유닛들과 독립적으로 그리고 개별적으로 작동(work)할 수 있다. 제1 장치 302는 통신 경로 304 및 제2 장치 306과 독립적으로 그리고 개별적으로 작동할 수 있다.

제2 장치 306에 있는 상기 기능적인 유닛들은 다른 기능적인 유닛들과 독립적으로 그리고 개별적으로 작동(work)할 수 있다. 제2 장치 306는 통신 경로 304 및 제1 장치 302과 독립적으로 그리고 개별적으로 작동할 수 있다.

예시적인 목적으로, 무선 통신 시스템 100은 제1 장치 302 및 제2 장치 306의 동작으로 설명된다. 제1 장치 302 및 제2 장치 306은 무선 통신 시스템 100의 임의의 모듈 및 기능을 작동할 수 있다.

도 4를 참조하면, TDMA(Time Division Multiple Access) 프레임(frame) 401과 같은 통신 프로토콜(protocol) 필드(field)의 도식이 도시된다. 일 예로, TDMA 프레임 401과 같은 통신 프로토콜 필드의 도식은 타임 슬롯(time slot) 404의 여덟 개의 인스턴스(instance)가 있는 GSM(global system for mobile-communication) 프레임 402를 묘사한다. 각각의 타임 슬롯 404는 개별 사용자(도시되지 않음)을 위한 통신 데이터를 포함할 수 있다. 타임 슬롯 404는 타임 슬롯 404 내부에 있는 상기 통신 데이터를 위한 네 가지 포맷 중 하나를 포함할 수 있다. 각각의 타임 슬롯 404의 데이터 전송률(data rate)은 초당 270.833킬로 비트이다.

선택된 버스트 406은 선택된 버스트 406 내에서 156개 심볼의 표준 전송을 위하여 제공하는 고정 시간 577

로 설정되어 있다. 선택된 버스트 406은 정상 버스트(normal burst), 주파수 정정 버스트(frequency correction burst), 동기화 버스트(synchronization burst), 또는 랜덤 액세스 버스트(random access burst)를 포함하는 네 가지의 서로 다른 포맷을 가질 수 있다. 상기 정상 버스트는 사용자 데이터를 전달하기 위하여 가장 일반적으로 이용되기 때문에, 선택된 버스트 406은 상기 정상 버스트 포맷을 가지는 것으로 도시된다.

선택된 버스트 406은 선택된 버스트 406의 처음 및 끝 부분에서 테일 비트(tail bits) 408을 가지도록 명시된다. 각각의 테일 비트 408은 선택된 버스트 406을 처리하기 위한 전력을 높이거나 줄이는 도 2의 입력 버퍼 204를 위하여 시간을 허용하는 3개의 심볼을 포함한다. 선택된 버스트 406은 통신 비트 시퀀스가 지속되는 한, 개별 사용자(도시되지 않음)에게 할당된 채로 남을 것이다. 선택된 버스트 406은 GSM 프레임 402의 각각의 후속 인스턴스의 동일한 타임 슬롯 404의 인스턴스에 할당될 것이다.

선택된 버스트 406은 암호화된 데이터 410의 두 개의 필드(field)를 포함한다. 암호화된 데이터 410은 개별 사용자를 위한 통신 데이터의 57개 심볼을 포함한다. 플래그 비트(flag bit) 412는 암호화된 데이터 410 필드 및 테스트 시퀀스(test sequence) 414 필드 사이에 위치해 있다. 플래그 비트 412는 암호화된 데이터 410의 내용이 제어 데이터 또는 통신 데이터인지 여부를 나타내기 위하여 이용되는 단일한 심볼이다.

테스트 시퀀스 414는 도 2의 광대역 수신기 201을 교정(calibrate)하기 위하여 이용되는 26개의 심볼 필드이다. 테스트 시퀀스 414는 심볼간 간섭(ISI: inter-symbol interference)필드 414와 오프셋 조정 필드(offset adjustment field) 418을 포함할 수 있다. 오프셋 조정 필드 418은 오프셋 조정 필드 418의 양 편에 위치한 ISI 필드 416 사이에서 나누어진(spilt) 테스트 시퀀스 414의 나머지 심볼들과 함께 16개의 심볼들을 포함할 수 있다.

오프셋 조정 필드 418은 단일한 모듈에서 공동 변조 검출(joint modulation detection), 잔류 DC 오프셋 계산, 채널 추정을 제공하여 도 1의 무선 통신 시스템 100의 기저대역 신호 처리 복잡도 및 전력 소모를 줄이는 도 2의 변조 선택 모듈 240의 블라인드 변조 검출기 218 및 도 2의 채널 추정 모듈 220에 의하여 이용될 수 있음이 밝혀졌다. 변조 선택 모듈 240은 GSM 프레임 402를 나타내는 도 2의 수신 신호 202에 존재하는 잡음 성분

, 채널 성분

, DC 오프셋 성분

를 위한 조정 값을 계산할 수 있다.

도 5를 참조하면, 도 1의 무선 통신 시스템 100의 제어 흐름 501이 도시된다. 제어 흐름 501은 도 4의 테일 비트 408로 인식될 수 있는 시작 심볼(start symbol) 502를 묘사한다. 시작 심볼 502 동안 도 2의 입력 버퍼 204는 도 4의 선택된 버스트 406을 수신을 준비하기 위하여 전원이 켜질 수 있다.

입력 버퍼 204의 전원이 켜지면 수신된 신호 모듈(received signal module) 504를 회전시키기 위한 흐름이 진행된다. 수신된 신호 회전 모듈 504는 도 2의 원시 데이터 209를 수신할 수 있고 도 2의 제1 위상 변환기 210 및 제2 위상 변환기 212에 의하여 원시 데이터를 처리할 수 있다. 제2 위상 변환기 212가 원시 데이터 209를

만큼 회전시키는 반면에 제1 위상 변환기 210은 원시 데이터 209를

만큼 회전시킬 수 있다. 이러한 원시 데이터 209의 동시 처리는 변조 유형의 신속한 결정 및 도 2의 광대역 수신기의 적절한 조정을 보장하는 원시 데이터 209의 두 가지 서로 다른 해석을 생성할 수 있다.

이후에 상기 흐름은 추정 채널 모듈 506으로 진행한다. 추정 채널 모듈 506은 제1 변조 유형과 제2 변조 유형에 대한 잡음 성분

, 채널 성분

, DC 오프셋 성분

을 위하여 도 2의 변조 선택 모듈 240의 도움을 받아 조정 값을 동시에 계산할 수 있다.

이후에 상기 흐름은 에러 계산 모듈(compute errors module) 508로 진행한다. 에러 계산 모듈 508에서 제1 변조 유형 및 제2 변조 유형 모두를 위하여 에러 에너지가 계산된다. 에러 계산 모듈 508은 에러 에너지를 계산하는 변조 선택 모듈 240에서 생성된 중간 값(intermediate value)들의 이용을 만들 수 있다.

이후에 상기 흐름은 제1 변조 유형에 대한 에러 에너지가 제2 변조 유형에 대한 에러 에너지보다 더 큰 지를 결정하는 에러 비교 모듈(compare error module) 510으로 진행한다. 에러 비교 모듈 510이 제1 변조 기법에 대한 에러 에너지가 제2 변조 기법에 대한 에러 에너지보다 크다고 결정한다면, 상기 흐름은 8PSK 변조 유형을 나타내는 것과 같이 제2 MOD 설정 모듈 512로 진행한다. 제2 MOD 설정 모듈 512는 제2 변조 유형을 위하여 생성된 조정 값들을 적용할 수 있다.

에러 비교 모듈 510이 제1 변조 유형에 대한 에러 에너지가 제2 변조 유형에 대한 에러 에너지보다 크지 않다고 결정하면, GMSK 변조 유형을 나타내는 것과 같이 제1 MOD 설정 모듈 514로 진행한다. 제1 MOD 설정 모듈 514는 제1 변조 유형을 위하여 생성된 조정 값들을 적용할 수 있다.

제2 MOD 설정 모듈 512 또는 제1 MOD 설정 모듈 514에 의하여 상기 변조 유형이 결정되면, 상기 흐름은 DC 오프셋 재계산 모듈(recomputed DC offset module) 516으로 진행한다. DC 오프셋 재계산 모듈 516은 도 2의 DC 오프셋 제거 모듈 230에 의하여 정정되어야 하는 도 2의 잔류 DC 오프셋 228의 양을 결정할 수 있다.

이후에 상기 흐름은 제2 MOD 설정 모듈 512 또는 제1 MOD 설정 모듈 514에 의하여 결정되듯이 도 2의 채널 특성 234에 의하여 조정되는 도 2의 등화기 236에 기반하여 도 2의 수신된 데이터 238을 수신하고 해석하는 종료 모듈(end module) 518으로 진행한다. 도 4의 선택된 버스트 406의 나머지(remainder)는 변조 선택 모듈 240에 의하여 결정되는 조정 값들을 이용하여 처리될 수 있다.

채널 특성 234의 변화는 선택된 버스트 406의 다음 인스턴스의 수신(receipt)에 비하여 상대적으로 매우 느리다는 것을 이해해야 한다. 상기 잡음 성분

, 채널 성분

, DC 오프셋 성분

에 대한 모든 조정 값들은 선택된 버스트 406의 다음 인스턴스에 의하여 이용되는 변조 기법에 기반하여 갱신될 수 있다. 또한 선택된 버스트 406의 다음 인스턴스는 개별 사용자(도시되지 않음)가 도 2의 수신된 신호 202에 의하여 제공되는 방출된(radiated) 에너지의 세기(power)와 단일한 유형에 지나치게 노출되는 것을 예방하기 위하여 서로 다른 변조 유형이 될 수 있다.

무선 통신 시스템 100은 도 2의 수신된 데이터 238을 생산하기 위하여 수신된 신호 202의 신뢰성 있는 그리고 정확한 조정 값을 제공한다는 것이 밝혀졌다. 본 발명의 실시 예는 도 1의 무선 통신 시스템 100의 전력 소모를 감소시키고 기저대역 신호 처리 복잡도를 줄이기 위하여 도 2의 변조 선택 모듈 240을 제공한다. 변조 선택 모듈 240 내에서 상기 중간 값들의 이용은 수신된 데이터 238의 비트 에러율(bit error rate)을 향상시키면서 광대역 수신기 201에 의하여 요구되는 전력을 줄일 수 있다.

본 출원서에서 설명된 상기 모듈들은 하드웨어 구현(hardware implementation), 하드웨어 가속기(hardware accelator), 또는 도 3의 제1 제어 유닛 316 또는 도 3의 제2 제어 유닛 338에 있는 회로일 수 있다. 상기 모듈들은 또한 하드웨어 구현, 하드웨어 가속기 또는 도 3의 제1 장치 302 또는 도 3의 제2 장치 306에 있는 회로일 수 있으나, 각각은 제1 제어 유닛 316 또는 제2 제어 유닛 338 외부에 있을 수 있다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에서 무선 통신 시스템 100의 동작에 관한 방법 600의 흐름도가 도시된다. 방법 600은 블록 602에서 수신된 신호를 수신하는 과정; 블록 604에서 상기 수신된 신호로부터 제1 변조 데이터 및 제2 변조 데이터를 동시에 생성하는 과정; 블록 606에서 제2 변조 데이터 및 제1 변조 데이터의 에러 에너지를 계산하는 과정; 블록 608에서 제1 변조 데이터 또는 제2 변조 데이터에 대한 에러 에너지의 최소값을 결정하는 것에 기반하여 상기 수신된 신호로부터 잔류 DC 오프셋을 제거하는 단계를 포함한다.

블라인드 변조 검출(blind modulation detection)은 무선 통신 시스템 100에 있는 도 4의 선택된 버스트의 변조 유형을 검출하기 위한 효율적인 기술이다. 블라인드 변조 기술에서, 도 2의 광대역 수신기는 변조 유형을 검출하기 위해 도 2의 수신된 신호 202 자체에 의존한다. 광대역 수신기 201은 각각의 변조 유형에 대한 메트릭(metric)들을 유도하기 위하여 도 4의 테스트 시퀀스 414를 사용한다. 이러한 메트릭들이 분석되고 도 5의 에러 확인 모듈(error checking module) 510에 기반하여 변조 유형이 결정된다. 설명되었듯이, GMSK는 이전의 심볼과 비교하여 각각 서로 다른 회전 각도

와

에 의하여 8PSK와 구별될 수 있다. 이러한 메트릭들을 유도(drive)하기 위하여, 테스트 시퀀스 414는 서로 다른 두 경로에서 동시에

와

만큼 회전된다. 상기 수신된 신호 202의 역회전된 형태(versions)는 다른 상 회전(phase rotation)에 기반하여 두 개의 서로 다른 채널들을 추정하기 위하여 이용된다. 추정 에러가 계산되고 변조 유형은 두 에러 510의 최소값에 의하여 결정되며 상기 추정 에러는 채널 특성 234를 조정하고 수신된 신호 202로부터 잔류 DC 오프셋 234를 제거하기 위하여 이용될 수 있다.

상기 결과적 방법, 프로세스, 장치(apparatus), 장치(device), 제품(product), 및/또는 시스템은 직관적이고, 비용 효율적이고, 복잡하지 않고, 매우 다양하고, 정확하고, 민감하고, 효과적이며, 준비, 효율성, 경제적인 제조, 응용, 및 활용을 위해 알려진 구성 요소를 선택하여 구현될 수 있다. 본 발명의 실시 예의 또 다른 형태는 감소된 비용, 단순화된 시스템, 및 증가된 성능의 역사적인 트렌드를 가치 있게 제공 및 지원한다는 것이다.

본 발명의 실시 예의 다른 가치 있는 형태들은 결과적으로 기술의 상태를 다음 수준으로 나가게 한다.

상기 발명은 최고의 상태와 관련하여 설명된 반면에, 상기 설명에 비추어 많은 대안, 변경, 변화가 통상의 기술자에게 발생할 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 청구된 범위 안에서 그러한 대안, 변경, 그리고 변화를 포함하도록 의도되었다. 첨부 도면에서 본 명세서의 설명 또는 도시된 사항은 예시적이고 제한적인 의미로 해석된다.

Claims (18)

1. 무선 통신 시스템에서의 수신기의 장치에 있어서,
   수신된 신호를 수신하도록 구성된 입력 버퍼와,
   상기 입력 버퍼에 결합되고, 상기 수신된 신호로부터 제1 변조 데이터 및 제2 변조 데이터를 동시에 생성하도록 구성된 제1 위상 변환기 및 제2 위상 변환기와,
   상기 제1 위상 변환기 및 상기 제2 위상 변환기에 결합되고, 상기 제1 변조 데이터 및 상기 제2 변조 데이터에 대한 에러 에너지(error energy)를 생성하도록 구성된 채널 추정 모듈과,
   상기 채널 추정 모듈에 결합되고, 검출된 상기 제1 변조 데이터 또는 상기 제2 변조 데이터 간 에러 에너지의 최소값에 기반하여 상기 수신된 신호로부터 잔류 DC 오프셋을 제거하고 상기 수신된 신호를 정정(correct)하도록 구성된 DC 오프셋(offset) 제거 모듈을 포함하는 장치.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 DC 오프셋 제거 모듈 및 상기 채널 추정 모듈에 결합되고, 정정된 데이터를 수신하고 채널 특성(channel characteristic)을 조정(adjust)하도록 구성된 등화기(equalizer)를 더 포함하는 장치.
   
3. 청구항 1에 있어서,
   상기 입력 버퍼에 결합되고, 상기 수신된 신호를 수신하도록 구성된 DC 오프셋 추정기(DC offset estimator)를 더 포함하는 장치.
   
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 위상 변환기 및 상기 제2 위상 변환기에 결합되고, 상기 제1 변조 데이터 또는 상기 제2 변조 데이터를 선택하도록 구성된 블라인드(blind) 변조 검출기를 더 포함하는 장치.
   
5. 청구항 3에 있어서,
   상기 수신된 신호로부터 발생한 DC 오프셋을 감산(subtract)하여 상기 수신된 신호로부터 원시 데이터를 생성하도록 구성된 상기 DC 오프셋 추정기 및 상기 입력 버퍼 사이에 결합된 가산기(adder)를 더 포함하는 장치.
   
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 변조 데이터 및 상기 제2 변조 데이터에 대한 에러 에너지를 계산하는 과정은 식

   

   에 의하여 상기 제1 변조 데이터 및 상기 제2 변조 데이터에 대한 최소 제곱 에러(least square error)를 계산(solve)하도록 구성된 상기 채널 추정 모듈을 포함하는 장치.
   
7. 청구항 2에 있어서,
   상기 등화기는,
   결정된 상기 제1 변조 데이터 또는 상기 제2 변조 데이터 간 에러 에너지의 최소값에 기반하여 채널 특성을 조정하도록 구성된 장치.
   
8. 청구항 2에 있어서,
   상기 등화기는,
   상기 등화기 및 상기 채널 추정 모듈 사이에 결합된 채널 특성을 포함하는 장치.
   
9. 청구항 4에 있어서,
   상기 블라인드 변조 검출기는
   상기 채널 추정 모듈 및 상기 블라인드 변조 검출기 사이에 결합된 제1 변조 조정(modulation adjustment) 및 제2 변조 조정을 포함하는 장치.
   
10. 무선 통신 시스템에서의 수신기의 동작 방법에 있어서,
    수신된 신호를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 신호로부터 제1 변조 데이터 및 제2 변조 데이터를 동시에 생성하는 과정과,
    상기 제1 변조 데이터 및 상기 제2 변조 데이터에 대한 에러 에너지(error energy)를 계산하는 과정과,
    상기 제1 변조 데이터 또는 상기 제2 변조 데이터에 대한 상기 에러 에너지의 최소값을 결정하는 것에 기반하여 상기 수신된 신호로부터 잔류 DC 오프셋(offset)을 제거하고 상기 수신된 신호를 정정(correct)하는 과정을 포함하는 방법.
    
11. 청구항 10에 있어서,
    정정된 데이터를 수신하고 채널 특성(channel characteristic)을 조정(adjust)하는 과정을 더 포함하는 방법.
    
12. 청구항 10에 있어서,
    상기 수신된 신호로부터 평균 DC 오프셋 값을 결정하는 과정을 더 포함하는 방법.
    
13. 청구항 10에 있어서,
    상기 수신된 신호로부터 DC 오프셋을 감산(subtract)하여 상기 수신된 신호로부터 원시 데이터(raw data)를 생성하는 과정을 더 포함하는 방법.
    
14. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 변조 데이터 또는 상기 제2 변조 데이터를 선택하는 과정을 더 포함하는 방법.
    
15. 청구항 10에 있어서,
    상기 제1 변조 데이터 및 상기 제2 변조 데이터에 대한 에러 에너지를 계산하는 과정은 식

    

    에 의하여 상기 제1 변조 데이터 및 상기 제2 변조 데이터에 대한 최소 제곱 에러를 계산(solve)하는 과정을 포함하는 방법.
    
16. 청구항 11에 있어서,
    상기 채널 특성을 조정하는 과정은 결정된 상기 제1 변조 데이터 또는 상기 제2 변조 데이터 간 에러 에너지의 최소값에 기반하여 채널 특성을 조정하는 것을 포함하는 방법.
    
17. 청구항 11에 있어서,
    상기 채널 특성은 등화기 및 채널 추정 모듈 사이에 결합된 채널 특성을 포함하는 방법.
    
18. 청구항 14에 있어서,
    상기 제1 변조 데이터 또는 상기 제2 변조 데이터를 선택하는 과정은, 제1 변조 조정(modulation adjustment)된 데이터 또는 제2 변조 조정된 데이터를 선택하는 과정을 포함하는 방법.
    
    

Images