KR20000048973A - 대략적인 동기화 동안에 얼리-레이트 테스팅을 사용하는 수신기와 송신기의 개선된 동기화 - Google Patents

대략적인 동기화 동안에 얼리-레이트 테스팅을 사용하는 수신기와 송신기의 개선된 동기화 Download PDF

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도날드 디. 먼둘
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Abstract

본 발명은 셀룰러 통신시스템에서 작동할 수 있는 무선전화(24)와 같은, 수신기를 송신기와 동기화시키기 위한 동기화방법과 장치에 관한 것이다. 제어신호의 다중프레임(MF)내의 동기화신호가 수신기에 송신되고, 수신기는 전원을 켜면, 획일적인 디지탈 비트스트림을 검출하여 비트들을 일련의 이산부분 또는 빈(b)들로 분할한다. 그러한 각 부분애의 에너지누적이 계산되고, 동기화버스트 패턴에 들어가는 부분들의 공간-프로파일 메트릭(M)이 계산된다. 인접 부분들의 공간-프로파일 메트릭들 또한 계산된다. 주어진 부분의 이전 및 이후의 부분들 간의 차이를 구함으로써, 차 메트릭(D)이 다중프레임 경계의 출현을 한층 더 잘 예측하는데 사용되어, 송신에서 다른 고출력버스트의 존재에도 불구하고 동기화를 용이하게 한다.

Description

대략적인 동기화 동안에 얼리-레이트 테스팅을 사용하는 수신기와 송신기의 개선된 동기화{IMPROVED SYNCHRONIZATION OF A RECEIVER WITH A TRANSMITTER USING EARLY-LATE TESTING DURING COARSE SYNCHRONIZATION}
통신시스템은 최소한으로, 통신채널에 의해 상호연결되는 송신기와 수신기로 구성된다. 송신기가 송신하는 통신신호들은 수신기가 수신하게 되는 통신채널에 송신된다.
무선통신시스템은 통신채널이 하나 또는 그 이상의, 전자기주파수 스펙트럼의 주파수대역들로 구성되는 통신시스템이다. 송신기와 수신기 사이에 고정 또는 배선(hard-wired)접속이 형성될 필요가 없기 때문에, 그러한 고정 또는 배선접속의 사용이 불편하거나 또는 불가능한 경우에, 무선통신시스템이 유리하게 사용된다.
셀룰러 통신시스템은 무선통신시스템 형태이다. 인프라스트럭쳐, 즉 이후에 망으로 불리는 인프라스트럭쳐가 지형적 영역 전체에 걸쳐 설치되면, 시스템에 의해 둘러싸이는 지형적 영역내 어떠한 위치에 가입자가 위치되면, 가입자는 시스템내에서 전화로 셀룰러시스템에 통신을 행할 수 있게 된다.
종래의 지상-셀룰러 통신망은 전세계의 상당 부분에 걸쳐 설치되었지만, 몇몇 영역들은 그러한 망들이 없다. 인구밀도가 낮은 영역에서, 지상-셀룰러 통신망은 상업적으로 이용될 수 없음이 분명하다. 또한, 현존하는 지상-셀룰러망은 다양한, 상이한 표준들에 의거해 구성되었다.
통신시스템들중 하나에서 작동할 수 있는 무선전화, 즉, 핸드-헬드 또는 셀룰러전화는 종종 다른 시스템들에서 작동할 수 없다. 셀룰러 통신망이 설치된 영역에서 조차도, 만일 사용자가 셀룰러 통신망들중 다른 하나와만 작동할 수 있도록 구성된 무선전화를 사용한다면 사용자는 이에 따라 통신을 못하게 될 수 있다.
정지위성을 사용하여 전화범위를 제공하도록 설계된 동남아시아연합(ASEAN) 셀룰러 위성(ACeS)시스템과 같은, 통신위성 통신시스템이 제안되었는데, 이것이 실현되면, 사용자가 어떠한 위치에 위치해도 사용자는 위성통신-셀룰러 통신시스템을 사용하여 전화로 통신을 할 수 있게 된다. 위성기반 송수신기와 무선전화 사이에 다운링크 신호들을 송신하고 또한 무선전화와 무선기반 송수신기 사이에 업링크 신호들을 송신함으로써, 무선전화와 위성기반 송수신기 사이에 전화통신이 가능하게 된다. 위성기반 송수신기와 지상국 사이에 부가적인 통신링크들을 달성함으로써, 무선전화의 사용자는 지상국과 위성기반 송수신기로써 다른 통화 당사자와 전화통신을 할 수 있게 된다.
디지탈 통신기술의 고유 효율 때문에, 디지탈 통신기술을 사용하기 위하여, 이미 설치된 많은 셀룰러 통신망들이 개조되었고 또한 ACeS시스템과 같은 새롭게 제안된 많은 셀룰러 통신시스템들이 설계되고 있다. 디지탈 통신기술을 사용하기 위하여 다른 통신시스템들도 유사하게 사용되거나, 또는 디지탈 통신기술을 사용하도록 개조된다.
특히 통신시스템이 디지탈 통신기술을 사용할 때에 적절히 기능하기 위해서, 무선전화는 셀룰러 통신망의 망국(network station)과 동기화되어야만 한다. 통상적으로, 무선전화와 망국들을 동기화시키기 위하여 망국에 의해 동기화신호들이 무선전화로 송신된다. 다른 통신망들도 비슷한 목적을 위해 비슷하게 종래의 동기화신호들을 사용한다.
시분할 다중액세스(TDMA)시스템과 같은 TDM통신시스템에서, 통신을 프레임들을 사용하여 달성되나. TDMA에서, 주어진 주파수대역이 일련의 이산(discrete)프레임들로 나뉘어지고, 프레임들 각각은 일련의 이산 타임슬롯들을 가지고, 각 타임슬롯들은 상이한 가입자들이 사용한다. 비록 많은 시스템들이 프레임 당 여덟 개의 타임슬롯들을 사용한다 하더라도, ACeS는 타임슬롯 당 다수의 사용자들을 제공한다. 이는 16- 또는 32-슬롯 시스템이 된다. 각 타임슬롯 동안에, 정보는 소정의 디지탈비트 구성에 따라 버스트형태로 송신될 수 있다. 정규버스트는 음성 또는 데이터정보의 전송이다. 다른 버스트형태는 고출력 동기화버스트를 포함하는데, 이 그룹은 ACeS시스템에서 다중 프레임, 즉 102개의 연속 프레임들내에서 많은 프레임들에 걸쳐 균일하게 이격되는 동기화신호들을 구성한다. 그러나, 그러한 신호에서 초기 고출력 동기화버스트는 다중 프레임들중에서 다중프레임 경계를 시그날링하는, 최초 프레임의 시작에 위치하고, 그리고 고출력방송 버스트를 구성할 수 있는 잔여 동기화버스트들은, 보통 3개, 공지된 오픗세으로 다중프레임내에서 초기 동기화버스트로부터 불균일하게 이격된다.
그러나, 초기에 전원을 켤 때, 무선전화 또는 셀룰러전화는 송신기로부터 나오는 디지탈 비트스트림과 동기화되지 않아 상기 비트스트림내 다중프레임 경계, 즉 초기 동기화버스트의 시작을 확인하여야만 한다는 것을 쉽게 알 수 있다. 제1 동기화버스트와 다중프레임 경계가 발견되기만 하면, 수신기는 재빨리 송신과 동기화를 이룬다. 그러나, 송신의 많은 다중프레임들이 발산하여(transpire)하고 그리고 간섭신호가 존재하지 않는 경우에라도 동기화가 이루어지기 전에 상당수의 프로세싱단계들이 수행된다.
통상적으로, 두 형태의 동기화가 수행된다. 즉 대략적인 동기화(coarse)와 미세동기화(fine)가 수행된다. 대략적인 동기화는 초기 고출력 동기화 버스트, 즉 다중프레임 경계를 포함하는 연속적인 비트들중 특정 부분으로 비트스트림 선택을 협소화시키도록 디자인된다. 그런 다음, 미세동기화가, 선택한 연속 비트들의 세그먼트(segment)를 비트패턴에 상관시키거나 또는 정합시키고, 그리고 상관과 동기화가 이루어지기 전까지 비트단위로 세그먼트들을 시프팅시킴으로써 상기 특정 부분내 초기 동기화버스트의 정확한 위치를 결정한다. 그러나, 본 발명의 주안점은 보다 빠른 대략적인 동기화를 이루는 것이다.
동기화버스트 이외에, 다른 고출력 버스트들이 디지탈 비트스트림에 존재하는데, 이는 대략적인 동기화절차에 간섭을 미칠 수 있다. 예컨대, 고출력 페이딩(fading)버스트들이 예컨대 ACeS환경에 존재하여 가입자에게 연결하기가 어려울 수 있다. 비트스트림에 다른 고출력, 비-동기화버스트들의 존재는 동기화를 이루기가 복잡하다.
송신된 비트스트림에 이들 다른 비-동기 고출력 버스트들의 존재에도 불구하고, 보다 작은 수의 프로세싱단계와 시간을 필요로 하는 동기화를 달성하는 방법이 유리할 수 있다.
프로세싱의 단계수를 저감하는, 셀룰러 통신시스템의 이동 또는 핸드-헬드전화와 같은, 수신기와 송신기의 동기화를 위한 한 방법은 대략적인 동기화 동안에 출력 프로파일(power profile)을 사용하는 것이다. 이는 후에 보다 충분히 논의된다. 특히, 출력 프로파일기술은 다수의 빈(bin)들, 즉 타임슬롯의 서브유닛들 각각에 축적된 에너지를 계산하고, 그리고 고출력 동기화 버스트들 간의 간격에 관한 프리오리(priori)기술을 사용하여 빈들에 축적된 에너지를 결합해 정확한 다중프레임 경계를 명확히 하여, 동기화를 용이하게 한다. -10dB와 동일한 신호 대 잡음(C/N)비에서, 예컨대 잡음변동이 신호강도의 10배이면, 상기에서 설명한 출력 프로파일방법을 사요하여 전화는 10개의 다중프레임들내에서 대략적인 동기화를 이룰 수 있다는 것이 판명되었다. 따라서, 동기화를 이루기 위해 필요한 시간은 약 4.7초이다(ACeS 다중프레임당 10×0.47초).
그러나, 상기에서 설명한 출력 프로파일방법과 관련된 문제점은, 동일한 출력레벨을 가지는 다른 비-동기화 버스트들이 동일 반송파 상에서 송신되는 동안에 동기화를 이룰 수 없게 될 수 있다는 것이다. 예컨대, ACeS 위성시스템에서, 채널출력은 제한되고 또한 정상적인 출력을 사용하여 가입자를 페이징하기가 어려울 수 있다. 따라서, 고출력 페이징능력이 종종 필요하게 될 수 있고 또한 모든 고출력 버스트들이 동일 반송파 상에 있으면, 문제점들이 발생한다. 난점은, 수신기가 고출력 동기화(HPS) 버스트들과 고출력 페이징 또는 방송버스트들을 구별할 수 없다는 것이다. 상기에서 설명한 출력방법을 사용하는 수신기는 혼동을 일으켜, 다중프레임 경계를 식별할 수 없어서, 따라서 동기화를 이룰 수 없다.
이 문제점을 해결하기 위한 한 해결책에서, 무선전화가 한 반송파 상에서 동기화를 이루게 하고 또한 다른 반송파 상에서 고출력 제어채널 메시지를 입수할 수 있도록 상이한 반송파들을 사용한다. 그러나, 이것은 무선전화가 슬립모드(slip mode)동작 동안에 주파수들을 스위치하는 것을 필요로 한다. 게다가, 경 트래픽영역을 커버하는 전송빔에 있어서, 이 영역에서 단지 하나의 반송파만이 이용될 수 있을 수도 있다. 이러한 경우에 있어서, 모든 제어채널들이 동일 반송파 상에 있어야만 하기 때문에, 상기에서 설명한 출력 프로파일방법이 사용되지 못할 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 동일 제어채널 반송파 상에 다수의 다른 고출력 버스트들이 존재함에도 불구하고 대략적인 동기화가 이루어지도록, 낮은 신호-대-잡음비에서 개선된 동기화실행을 위한 기술을 제공하는 것이다.
본 발명의 보다 특징적인 목적은 개선된 정확도로 고출력 동기화버스트의 시작 시퀀스를 확실하게 하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다중프레임 경계를 보다 잘 식별하기 위하여, 얼리-에리트 테스트를 사용하여, 보다 정확히는, 수신신호의 부분들을 수신신호의 이전(previous)부분과 최근(later)부분에 비교함으로써 상기에서 설명한 개선된 대략적인 동기화를 달성하는 것이다.
본 발명은 셀룰러 통신시스템에서 작동할 수 있는 무선전화와 같은, 수신기와 그리고 수신기에 신호를 송신하는 송신기를 동기화시키기 위한 동기화방법과 장치에 관한 것이다. 특히 본 발명은 디지탈적으로 엔코드된 동기화신호들이 수신기로 송신되어 수신기와 송신기를 동기화시키기 위해 수신기가 동기화신호를 사용하는, 동기화방법과 관련회로에 관한 것이다. 보다 특히, 본 발명은 다른 고출력 비-동기화 버스트(burst)들이 존재할 때 시도된 동기화를 개선시키거나 또는 얼리-레이트(early-late)테스팅을 사용하여 동기화가 이루어질 수 있는, 동기화방법과 관련회로에 관한 것이다.
동기화신호들은 감소된 복잡성을 가지는 상관프로세스(correlation process)를 통해 수신기가 동기화신호들을 검출할 수 있는 특징이 있다. 수신기의 동기화는, 동기화신호를 검출하기 위하여 감축된 수의 계산들이 필요할 때에만 재빨리 실행된다.
동기화신호들은, 신호들이 높은 레벨의 감쇠(attenuation) 또는 다중-경로 왜곡(distortion)을 받는 통신채널을 통해 송신된다 하더라도 수신기에 의해 검출되기에 용이한 높은 마진(margin)을 가진다. 동기화신호들은 디지탈적으로 엔코드되기 때문에, 신호들은 많은, 종래의 셀룰러 통신시스템에서 사용되는 것과 같은, 시분할 멀티플렉스(TDM) 통신방법에서 송신될 수 있다. 따라서, 본 발명은, 지상-셀룰러 통신시스템 또는 통신위성-셀룰러 통신시스템과 같은 셀룰러 통신시스템에서 유리하게 실시된다. 셀룰러망 국(cellular network station)에 의해 제어채널 상에 생성되는 제어신호의 일부를 형성하기 위해 선택된 타임슬롯 동안에 동기화신호가 송신되면, 무선전화는 동기화신호의 검출에 응해 다른 데이타 또는 음성채널에 발생된 제어신호의 다른 부분과 다른 신호들을 수신하기 위해 송신기에 동기화된다.
도 1은 본 발명 실시예의 회로와 방법을 구형하는 위성-셀룰러 통신시스템의 기능적 블록도.
도 2는 제어채널 다중프레임의 구성요소들을 설명하는 블록도.
도 3A은 제어채널 다중프레임의 일부에서 송신된 제어신호의 출력레벨의 순서를 설명하는 그래프도.
도 3B는 수신되었을 때에 도 3A의 출력레벨 신호와 백색 가우시안잡음이 없을 시의 출력레벨 신호의 그래프도.
도 3C는 수신되었을 때 도 3A와 도 3B의 출력레벨 신호의 그래프도.
도 4A는 도 3A-3C의 출력레벨 신호에 대한 공간 프로파일 메트릭값의 그래프도.
도 4B는 도 4A의 공간 프로파일 메트릭값들을 기초로 한 얼리-레이트 메트릭값들의 그래프도.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 무선전화의 일부분의 기능적 블록도.
본 발명은 셀룰러 통신시스템에서 작동될 수 있는 무선전화와 같은, 송신기와 수신기의 대략적인 동기화를 달성하기 위한 개선된 동기화방법과 관련회로들을 제공한다.
디지탈적으로 엔코딩된 동기화신호들은 송신 다중프레임에 걸쳐 이격된 패턴으로 송신되고, 다중프레임의 제1부분은 동기화신호의 시작부를 포함한다. 수신기는, 비-동기 고출력 버스트들의 존재에도 불구하고 다른 제어채널로부터의 동기화기 이루어질 수 있는, 얼리-레이트 테스트를 통해 이들 신호들에 스스로 동기화한다. 특히, 후보 동기화 시작신호에 대한 에너지 메트릭(metric)이 획득되어, 후보신호가 다중프레임 경계를 나타내는 진짜 동기화신호 시작인지를 명확히 하기 위하여 송신신호의 관련 변위 이전(선행) 및 이후(후속) 부분들의 에너지 메트릭과 비교된다.
본 발명의 회로와 관련 동기화방법들은 셀룰러 통신시스템에서 작동할 수 있는 무선전화를 망국에 동기화시키기 위해 셀룰러 통신시스템에서 유익하게 사용된다. 지상-셀룰러 통신시스템에서, 동기화신호들은 셀룰러 기지국에서 발생된 제어신호의 일부로서 무선전화에 송신된다. 위성-셀룰러 통신시스템에서, 동기화신호들은 망 제어센터에서 발생된 제어신호의 일부를 형성하고 또한 위성-기반 송수신기를 통해 무선전화에 송신된다. 양자의 경우에 있어서, 수신장치는 동기화 정확성을 개선하기 위하여 본 발명의 얼리-레이트 테스팅메트릭을 사용하여, 동기화를 위해 필요한 시간을 저감한다.
따라서, 이들 특징에서, 방법과 관련 회로들은 수신기를 송신기와 동기화시킨다. 수신기와 송신기는 통신채널로 서로 연결된다. 제어신호는 통신채널을 통해 송신기로부터 송신된다. 제어신호는 다중프레임포맷에 따라 포맷되고 또한 그 안에 동기화신호들을 포함한다. 제어신호를 구성하는 디지탈 비트스트림은 수신기에 검출되고, 그리고 그 일부는 그 안에 축적된 에너지를 계산함으로써 분석된다. 그런 다음, 상기의 일부가 동기화신호의 시작, 즉 다중프레임 경계인지를 명확히 하기 위하여 상기에서 설명한 얼리-레이트 테스트들이 계산된다. 만일 동기화시작 신호로 판명된다면, 동기화신호와 다중프레임 경계는 수신기를 송신기와 그리고 송신기로부터 전송된 제어신호와 동기화시키는데 사용된다.
본 발명의 보다 완벽한 이해와 본 발명의 범위는 아래에서 간략하게 요약된 첨부도면과, 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명과 그리고 청구항으로부터 이루어질 수 있다.
먼저 도 1을 참조하여 보면, 위성-셀룰러 통신시스템(10)은 회로를 포함하고, 그리고 본 발명 실시예의 방법을 수행한다. 설명한 실시예의 통신시스템(10)은 위성-셀룰러 통신시스템인 반면, 처음부터, 본 발명의 회로와 방법은 지상-셀룰러 통신시스템을 포함한 다른 유형의 통신시스템 또는 다른 유형의 무선전화 통신시스템에 유사하게 실시될 수 있다.
통신시스템(10)은 유선 전화망에 연결된 지상국(12)을 포함한다. 그러한 연결은 도면에서, 지상국(12)에서부터 연장하는 선로(14)로 표시된다.
지상국(12)은 통신신호들을 송수신하기 위한, 특히 위성기반 송수신기(16)와 통신신호를 송수신하기 위한 송수신기 회로를 포함한다. 위성기반 송수신기는 지상국(12) 뿐만 아니라 망 제어센터(18)의 송수신기 회로와 같은 다른 지상국 장치와 통신신호를 송수신하도록 작동할 수 있다. 송수신기(16)는 지상국(12)에서 발생된 신호들을 망 제어센터(18) 또는 그 반대로 중계하는 중계국으로서 주로 작동한다. 송수신기(16)는 송수신기(16)로 송신되고, 송수신기로부터 중계되고, 가장 효율적으로 변경되는 신호들이 통신시스템(10)에서 통신을 위해 할당된 주파수채널들을 활용하는 주파수채널들이 이루어지게 하는 제어회로를 포함한다.
망 제어센터(18)의 송수신회로는 송수신기(22)와 같은 다른 위성기반 송수신기와 통신신호들을 송수신할 수 잇다. 송수신기(16)와 유사한 송수신기(22)는 핸드-헬드전화 또는 셀룰러(24)를 포함하는 다른 지상기반 송수신기와 통신신호들을 송수신한다. 다시, 송수신기(22)는 통수신기로부터 송신된 통신신호들을 중계하도록 주로 작동할 수 있고 또한 송수신기로부터 송신된 신호들이 통해 다른 통신국들로 중계되게 되는 주파수채널들을 선택하기 위한 제어회로를 포함한다.
통신시스템(10)에 따른 통신은 핸드-헬드전화의 사용자가, 전세계를 통해 어느 위치에라도 위치되어도 전화통신을 할 수있도록 해준다. 무선전화(24)의 사용자가 위성기반 송수신기와 통신신호들을 송신과 수신을 할 수 있도록 위치되면, 사용자는 다른 무선전화 또는 통상적인, 유선망의 전화장치와 전화통신을 할 수 있다.
그러나, 적절히 작동하기 위해, 무선전화(24)는 셀룰러망과 동기화되어야만 한다. 적절히 동기화되기만 하면, 음성 또는 다른 통신들이 무선전화와 셀룰러망 사이에서 실행될 수 있다.
무선전화(24)와 같은 수신기와 셀룰러망과 같은 송신국 사이의 대략적인 동기화는 선형 출력프로파일 방법을 사용하여 이루어질 수 있다. 이 방법에 따라, 동기화패턴을 구성하는 다수의 빈들 내의 이산 출력샘플들의 합이 이루어지고, 그리고 고출력 동기화버스트들 간의 간격의 분석을 통해, 전송 다중프레임들 간의 경계들이 명확히되고 또한 동기화가 이루어진다.
본 발명 통신시스템(10)의 예시인 위성통신시스템은 관련 출원에 기재된 것과 유사하게, 출력신호들이 통신시스템의 위성과 무선전화(24) 간에 송신되는 통신시스템이다. 따라서, 신호 대 잡음비(C/N)는 전형적으로 상당히 낮은 값이다. 만일 무선전화의 안테나가 위성으로부터 송신되는 최적의 신호를 검출하도록 지향되지 않는다면, 무선전화가 수신한 신호들의 신호 대 잡음비는 감소된다. 제안된 ACeS, 위성-셀룰러 통신시스템에서, 페이징신호들은 평균 백색 가우시안 잡음(AWGN)에 걸쳐 30 데시벨의 마진으로 송신될 필요가 있다. 일반적으로, 그러한 요구는 무선전화에서 약 -10데시벨의 C/N비를 가지는 페이징신호를 검출하기 위한 감도에 대응한다. 무선전화는 페이징신호를 적절히 수신하기 위해 셀룰러망과 동기화되어야만 하기 때문에, 통신시스템은 이들 다른 고출력, 비-동기화 신호들의 존재시에 동기화가 이루어지도록 하는 높은 마진의 동기화능력을 필요로 한다.
무선전화로 송신된 고출력 동기화버스트(HPS)는 무선전화가 망과 동기화되도록 해준다. 본 발명의 바람직한 실시예에서, 동기화는 2단계 프로세스이다. 대략적인 동기화가 먼저 실행된 다음에, 미세동기화가 실행된다. 대략적인 동기화 동안에, 각 다중프레임 동안에 하나 또는 그 이상의 HPS버스들은 무선전화의 동기화가 제1레벨의 동기화가 되도록 한다. 그리고, 후속하는 미세 동기화 동안에, 단일 심볼비트 내에서 획득이 이루어지고, 또한 보다 정밀한 주파수오프셋이 제공된다. 본 발명의 당면 사항은 주로, 전적이 아니지만, 다중프레임내에 비관련 고출력버스트들의 존재에도 불구하고 대략적인 동기화를 재빨리 그리고 정확히 달성하는 것에 관련된다.
무선전화(24)가 턴온되면, 장치는 대략적인 동기화절차를 시작한다. 대략적인 동기화절차는 선택된 레벨로 시간(및 주파수) 불확정성을 경감하여, 이는 미세동기화를 수행하는데 필요한 동작의 수를 경감한다. 본 발명의 한 실시예에서, 무선전화가 턴온되면, 무선전화는 가장 가망성이 있는 주 반송파를 검색한다. 주 반송파는 제어채널들을 다중화하는 반송파이다. 다른 실시예에서, 무선전화는 페이징신호들을 수신하기에 앞서 명목상의 제어채널들을 사용하는 영역에 선등록되었다고 가정한다.
각 실시예에서, 시스템동기화는 각 다중프레임의 전송내에서 규정된 패턴의 동기화버스트들을 포함하는 고출력 동기화(HPS) 버스트들을 사용하여 수행된다. 버스트들은 방송 제어채널(BCCH), 페이징채널 또는 다른 전송채널들 상의 고출력 방송신호들과 같은, 다른 제어채널들과 트래픽채널들과 시간-다중화 (time- multiplexed)된다.
비록, 관련 출원에 주어진 출력프로파일 방법이 대략적인 동기화를 다소 빨리 수행하고 또한 높은 마진에서 검출을 용이하게 한다 하더라도, 본 발명은 이들 다른 간섭 고출력 버스트들이 존재하는 문제점에 불구하고도 동기화가 이루어질 수 있는, 본 기술분야에서의 다른 개선 사항에 관련된다.
ACeS에 대해 제안된 공중파 명세에 있어서, 전송시에 각 다중프레임은 초기 대략적인 동기화를 위해 사용되는, 네 개의 고출력의, 불규칙적으로 이격된 동기화 버스트(HPS)들을 가지는데, 초기 동기화버스트는 다중프레임의 경계에서 발생한다. 그러나, 지적한 바와 같이, ACeS시스템에서 각 다중프레임은 또한 동일 반송파 상에 다른 고출력 버스트들, 예컨대 이들 영역에서 열악한 채널상태들을 사용자에게 경고하기 위한 고출력 페이징 버스트(HPA)들을 제공하여야만 한다. 동일 반송파 상에 이들 고출력 버스트, 즉 HPA와 다른 것들과 함께 HPS버스트들을 놓고 그리고 반송파 상에 존재하는 다양한 다른 고출력 버스트들로부터 혼동없이 HPS버스트들로부터 대략적인 동기화를 주어진 무선전화(24)가 이루도록 기대하는데에는 문제가 있다. 그러나, 각 다중프레임내 동기화버스트들은 방송채널(BCCH) 상에 HPS와 고출력 방송버스트들 또는 HPB버스트들, 예컨대 다중프레임 경계를 표시하는 HPS버스트와 다중프레임내에 분산된, HPS버스트들로서 작용하는 세개의 HPB버스트들을 포함할 수 있다.
본 발명은 동기화의 시작을 결정하기 위해 검출된 고출력 버스트들의 공간 프로파일을 분석하는 얼리-레이트 테스트 알고리즘을 사용하여 이 문제점을 해결하고자 하고, 상기 알고리즘은 다중프레임의 시작을 결정하고 또한 수신기를 송신기로 지향시킨다. 빈과 같은, 제어신호를 구성하는 검출된 비트스트림의 특정 부분은 가상적인(hypothetical) 시작점으로, 즉 다중프레임 경계로서 선택되고, 그리고 그 안(및 각 타임슬롯내 다른 빈들내의)의 에너지들이 누적된다. 동기화 버스트들에 대해 공지된, 불균일 이격패턴에 따라 가상적인 빈으로부터 이격되고, 다중프레임에 걸쳐 분산된 이들 빈(및 타임슬롯)들의 에너지들 또한 누적된다. 누적된 에너지들일 커, 당해 빈들과 타임슬롯들 각각내의 고출력 버스트들을 나타낸다면, 상기 설명한 다른 고출력 버스트들이 동기화패턴에 밀접하게 유사할 수 있기 때문에 선택된 부분들은 다중프레임의 시작부가 아닐 수도 있다.
선택된 부분들이 진짜 다중프레임 경계인 것을 보장하기 위하여, 제어신호의 다른 부분들에 유사한 에너지누적 또는 합이 수행된다. 특히, 동기화버스트 이격패턴에 따라 동일 에너지누적이 선택된 부분의 각 측에 주어진 거리로 이격된 빈들에 수행되고 또한 에너지누적이 비교된다. 아래에서 보다 상세히 설명되는 이 얼리-레이트 테스팅을 사용하여, 개선된 정확도와 보다 적은 오류 검출로 대략적인 동기화가 이루어진다. 게다가, HPA채널에 다른 고출력 버스트들의 공존에도 불구하고 또한 HPA 채널이 중 또는 경부하인지 아닌지 간에 동기화가 개선된다.
동일 채널 반송파 상에 이들 다른 고출력 버스트들의 존재시에 동기화가 이루어지도록 하는, 본 발명의 얼리-레이트 테스팅방법은, 이들 다른 고출력 버스트들이 연속성(contiguity)의 원칙을 고수한다는, 즉 비-동기화 버스트 신호들이 전송신호의 타임슬롯, 프레임 및 다중프레임내 버스트들의 구조에 따라 제어신호의 전송스트림에 걸쳐 균일한 방식으로 이격되게 된다는 점에 착안하고 있다. 예컨대, 특정 타임슬롯에 걸쳐 규칙적으로 반복하는, 하나 또는 그 이상의 고출력 페이징신호들은 동기화버스트 간격과 유사하게 될 수 있어서, 부정확한 동기화선택이 이루어진다.
만일 이들 다른 버스트들이 인접한다면, 이들은 주어진 타임슬롯, 예컨대 프레임들 j, j+p, j+2p, ···, j+j(N-1)p의 슬롯(i)내에서 각각 다수의 연속적인 프레임들을 연결하게 된다. 이때 N은 주어진 메시지내 버스트들 또는 프레임들의 수를 나타내고, P는 버스트들 간의 간격, 즉 각 이산 버스트에 대해 이격된 타임슬롯들의 수를 나타내고, 이는 ACeS에서 다수의 사용자로 인해 2 또는 4일 수 있다.
도 2에는, 프레임들 F0, F23, F24, 및 F25들이 보다 상세히 도시된 다중프레임(MF)이 도시되어 있다. 각 프레임(F)내에 타임슬롯(A0, A1, ...., A7)들 또한 도시되어 있고, 타임슬롯들중 몇몇의 확대도는 네개의 빈(b0, b1b2및 b3)들을 보여주고, 각 빈은 그 안에 다수의 신호비트들을 포함한다. 앞서 설명한 연속성의 원칙에 따라, 만일 고출력 페이징버스트가 주어진 슬롯, 예컨대 프레임(F24)내 A6에서, 보다 상세히 이 타임슬롯의 빈(b0- b3)내에서 발견된다면, 타임슬롯(A6)내에서 이 버스트에 관련된 다른 버스트들이 프레임(F24) 직전, 직후에 각각 송신된, 다른 관련 연속프레임들내 상응하는 타임슬롯위치, 예컨대 인접 프레임(F23및 F25)들내 슬롯(A6)에서 발견될 수 있다. 예컨대, 페이징메시지(HPA)들이 프레임(F24)의 타임슬롯(A6)에 송신된다면, 인접프레임(F23및 F25)들 또한 페이징메시지의 다른 부분들을 포함할 수 있다. 만일 프레임(F24)이라면, 타임슬롯(A6)은 페이징메시지의 시작이고, 프레임(F25)내 상응하는 타임슬롯은 이 페이징의 후속부분을 가장 포함하기 쉽다. 그러나, 동기화버스트(HPS)들은 소정의 패턴에 따라 다중프레임(MF)에 걸쳐 비-인접 프레임들에, 바람직하게는 이들 프레임들내 동일 타임슬롯들에 불균일하게 분산된다. 그러나, HPS는 각 프레임들내에서 상이한 타임슬롯들에 있을 수 있다는 것을 알아야 한다. 각 경우에 있어서, 각 동기화버스트 패턴들은 연속성의 원칙에 귀속되지 않는다. 그러나, 수신기가 검출한 제어신호정보의 디지탈 비트스트림은 획일적인 비트들의 스트림이고, (빈과 등가인)비트들의 그룹들이 분석을 위해 바람직하게 순차적으로 선택된다. 특히, 선택된 부분(또는 빈들)들 각각에 누적된 에너지들이 계산된다. 예컨대, 주어진 부분 또는 빈(ℓ)에 대해 수신된 신호샘플을 나타내는 ri에 있어서, 주어진 빈(ℓ)(Bℓ)에 누적된 에너지는 다음 방정식으로 계산된다.
각 비트들에 대한, 즉 x의 초기 비트 시작빈(ℓ)에서부터 y의 종료 빈 비트까지의, 주어진 빈(ℓ)의 수신신호 샘플에 대해 합계가 이루어진다. 따라서, B0, B1, ..., BL-1은 빈 메트릭들 또는 빈들(0, 1, ... 및 L-1)과 관련된 에너지를 나타내고, 이때 L은 다중프레임(MF)내 빈들의 전체 숫자를 나타낸다. 도 2에 도시된 다중프레임(MF)에서, L=3,264(102프레임/다중프레임 x 8슬롯/프레임 x 4빈/슬롯)이다. 지적한 바와 같이, 도 2에 도시된 바와 같은, 가상적인 시작빈(i), 즉 제1고출력 동기화버스트의 제1빈, 예컨대 프레임(F0), 타임슬롯(A0)내 빈(b0)은 다중프레임 경계를 나타내는 시작 동기화버스트에 대한 정확한 선택히다.
택일적으로, 주어진 빈(ℓ)(Bℓ)에 누적된 에너지는 다음 방정식으로 계산될 수 있다:
여기서 빈(ℓ)의 시간간격에 대해, 즉 빈내 비트(x)에서부터 비트(y)까지에 대해 적분이 이루어지고, 그리고 r은 상기 간격에 대한 시간에 걸친 수신신호 샘플에 대한 함수이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 선택된 빈(i)에 대한 공간-프로파일 메트릭(M)이 다음 방정식을 사용하여 계산된다:
여기서 N은 다중프레임(M)내 동기화버스트들의 수를 나타내고 그리고 n은 합산카운터, 예컨대 도 2에 도시된 예에서 N=4를 나타내고, K는 각 슬롯내 빈들의 수, 즉 도 2에 도시된 예에서 4를 나타내고, j는 0에서부터 K-1까지의 합산 카운터를 나타내고, S0, S1, S2및 S3은 프레임(F0)내 초기 빈(0)(N=4)에서부터의 공지된 빈 간격(Sn)을 나타내고, S0=0이고, 그리고 S1, S2및 S3들은 다중프레임(MF)에 걸쳐 불균일하게 이격된다. 예컨대, 만일 제2동기화시퀀스가 프레임(F24), 타임슬롯 (A0)에 있다면, S1=768이다. 방정식 (3)에서 「mod L」연산은 적절한 랩 어라운드 (wrap-around)를 보장한다. 즉, 합 i+j+Sn이 L(ACeS에서 3,264)보다 크다면, L(또는 이의 곱들)은 합으로부터 감산된다.
따라서, 빈(i)이 제1고출력 동기화버스트의 제1빈이었다면, 그 타임슬롯내 후속 빈들 모두 또는 몇몇, 즉 빈들(i+1, ..., I+K-1)들은 B메트릭들중에서 가장 높은 값들을 가질 수 있다. 도 2를 다시 참조하면, 만일 선택된 빈(i)이 동기화의 실제 시작을 구성하는 프레임(F0), 타임슬롯(A0)에 있다면, 그 타임슬롯내 빈들(b0, b1, b2및 b3) 각각은 그 안에서 가장 높은 값들을 가질 수 있다.
지적한 바와 같이, 예컨대 프레임들(F0, F24, F50및 F75)내 타임슬롯(A0)내 네 개의 동기화버스트들은 동기화신호들을 다른 버스트들로부터 구별하기 위한 노력의 일환으로 다중프레임(MF)내에 불균일하게 이격된다. 동기화신호의 가상적인 시작으로 선택된 소정의 빈(i)과 이 빈으로부터 공지된 간격으로 이격된 후속 동기화버스트들로, 메트릭(M)은, 선택이 동기화신호들의 시작부에 대한 훌률한 후보라는 것을 나타내는, 그 안에 포함된 에너지들 또한 높은지를 결정하기 위해 이들 에너지들 모두를 합한다.
그러나, 만일 예컨대 프레임(F24), 타임슬롯(A4), 빈(b0)에서 또는 근처에서 시작하는 제어신호의 부분이 빈(i)으로서 부정확하게 선택되었다면, 그 선택에 대한 공간-프로파일 메트릭(Mi)은 가장 낮게 될 수 있는데, 이는 그 시작점, 즉 부정확한 빈(i)로부터의 빈 에너지들의 합들이 고출력 동기화버스트들에 대한 공지된 장소내에 위치될 수 없기 때문이다.
비록 상기 메트릭(Mi)의 사용이 주어진 빈(i)이 정확히 선택되었는지 여부를 나타내는 유용한 예언자라 하더라도, 몇몇 상황에서, 예컨대 중 제어트래픽 또는 페이징에서, 실수가 발생할 수 있고 또한 메트릭(Mi)이 높게 판독하여 가상적인 빈(i)이 정확하다록 잘못 예보할 수 있다. 다라서, 상기 결정을 확증하기 위해 본 발명의 얼리-레이트 테스트에 따라 생성된 다른 메트릭이 다음 방정식을 사용하여 후보선택의 정확함과 개선된 정확성을 확인하는데 사용된다.
여기서 W는 프레임당 슬롯들의 수를 나타낸다. 곱(KWP)는 랩-어라운드를 밝히기 위해 모드된다(modded).
이 얼리-레이트 메트릭(Di)은 동일한 공지 동기화버스트 간격(Sn)을 사용하여 가상적인 빈(i)에 대한 공간 프로파일 메트릭(Mi)을 이전 P프레임들에서 계산된 동일 메트릭, 즉 M(i-KWP mod L), 과 후속 P프레임들에서 계산된 메트릭, 즉 M(i+KWP mod L)과 비교한다. 달리 말하면, 얼리-레이트 메트릭(Di)은, 가상적인 선택이 부정확한 경우에 고출력 비-동기화버스트들이 정확한 동기화간격과 닮은지를 확인하기 위해 가상적인 선택을 더 확인하다. 만일 상기에서 설명한 앞선 및 후속 빈들에 대한 공간-프로파일 메트릭들이 낮다면, 가상적인 빈 선택에 대한 얼리-레이트 메트릭(Di)중 높은 값은 동기화 시작신호의 일부로서의 빈(i)의 선택이 가장 정확한 것일 수 있다는 것을 나타낸다. 반대로, 만일 앞선 및 후속 공간-프로파일 메트릭들이 Mi의 메트릭들 만큼 높다면, 식 (4)에서 차의 합이 낮아지게 되어, 이것은, 빈(i)은 동기화시작을 위한 적절한 후보가 아닐 수 있고 또한 다른 가상적인 빈(i)이 선택되어 상기 테스팅이 다시 수행되어야 한다는 것을 나타낸다.
본 발명의 한 실시예에 있어서, 제어신호로부터의 비트스트림은 다수의 빈-크기(bin-sized) 부분들, 예컨대 102프레임 다중프레임에 대해 적어도 3,264개의 그러한 부분으로 나뉘어지고, 각각에 대해 공간-프로파일 메트릭(Mi)들이 계산된다. 그러한 계산 후에, 가장 큰 값, 즉 가장 큰 차이를 가지는 공간-프로파일 메트릭(및 빈(i))을 확인하기 위하여 각 가상적인 빈(i)에 대해 얼리-레이트 메트릭(Di)이 쉽게 계산된다.
Mi와 Di의 사용으로, 초기 동기화빈으로서의 빈(i)의 선택은 높은 정확도로 확실하게 된다는 것이 판명되었다. 상기에서 설명한 본 발명의 얼리-레이트 테스트를 사용하여, C/N=-10dB와 3초의 동기화시간으로 99%의 정확성이 이루어질 수 있다는 것을 실험결과가 보여주었다. 따라서, 각 동기화버스트 근처에서 발생할 수 있고 또한 서로 결합해 동기화버스트들의 패턴을 닮을 수 있는, 페이징과 같은 다른, 개별적인, 다수의 고출력 버스트들이 존재하더라도 동기화가 가능하다. 본 발명의 얼리-레이트 테스팅방법을 사용하여, 감소된 오류검출의 가망성을 이루면서 정확한 초기 동기화버스트를 잘 검출할 수 있게 된다.
정확한 가상적인 빈(i)을 검출할 때에 본 발명의 얼리-레이트 메트릭들의 유용성이 도 3과 도 4에 설명된다. 제어채널 송신신호와, 상응하는 페이딩된 신호와 그리고 상응하는 수신신호의 일부에 대한 출력레벨 측정치가 도 3A, 3B 및 3C에 도시되어 있다. 표시 26a, 26b, 26c 및 26d들은 도 2에 도시된 다중프레임(MF)에 실질적으로 대응하는 각 다중프레임내 고출력 동기화버스트들의 각 신호들내 위치를 나타낸다. 첫번째 표시 26a는 다중프레임 경계, 즉 프레임(F0), 타임슬롯(A0), 빈(0)에서 HPS버스트를 나타낸다. 이전 다중프레임의 일부는 표시 26a를 앞선다. 방송채널 상의 HPB버스트들인 다른 동기화버스트들은 프레임 24과, 슬롯 0(S1=768)에 위치되고(표시26b), 프레임 50과 슬롯 0(S2=1600)에 위치되고(표시 26c), 또한 프레임 75, 슬롯 0(S3=2,400)에 위치한다(표시 26d).
도 3A를 참조하여 보면, 초기 고출력 동기화버스트(표시 26a) 직후에, 예컨대 방송 트래픽채널의 정규 전송출력레벨들을 나타내는, 다섯 개의 저레벨 출력버스트들이 후행한다. 그러나, 다중프레임내 잔여 전송, 즉 프레임 6-101들은, 중 페이징(heavy paging)이 부수적인 고출력 페이징버스트들로 곳곳에 존재하는 시나리오를 설명한다. 따라서, 채널에 완전히 부하가 걸리게 된다. 도 3B와 도 3C를 참조하여 보면, HPS버스트들이 배경음에 묻힌 것을 보여준다. 도 3C에 도시된 바와 같이 C/N이 -10dB이기 때문에, 잡음성분이 우세하다. 달리 말하면, 잡음성분의 변동은 신호성분의 변동의 10배이고 그리고 다중프레임 경계를 잡음과 구별할 수 없다.
도 4A에는 식 (2)로부터 계산된 Mi, 공간-프로파일 메트릭의 값들의 그래프가 도시되어 있다. 도 3B에서 수신한 제어신호 스트림에서 상실된, 다중프레임 경계를 나타내는 표시 26a 또한 공간-프로파일 값에서 상실된다. 도 4A로부터 명확히 알 수 있듯이, 공간-프로파이 테스트만으로는 잡음이 있는 채널에서 다중프레임 경계의 위치를 찾을 수 없어서, 다중프레임 경계를 적절히 확인하기 위해 몇몇 부가적인 정보가 필요하다. 도 4B에는 식 (3)으로부터 계산된 Di, 얼리-레이트 테스팅 메트릭이 값들이 도시되어 있다. 도 4B로부터 명확히 알 수 있듯이, 다중프레임 경계에 대한 표시 26a는 상당히 우세하여 쉽게 검출되는데, 이는 본 발명에 따라 계산된 차 메트릭이, 전송스트림에 수 많은 다른 고출력 버스트들이 존재함에도 불구하고 동기화를 이루는데 특히 유용하다는 것을 나타낸다.
도 5를 참조하여 보면, 도 1에 도시된 송수신기(22)를 통해 망 제어센터(18)로부터 송신되는 제어신호들을 수신하는, 셀룰러전화와 같은 무선전화(24)의 일부분의 블록도가 도시되어 있다. 무선전화(24)는 안테나(28)를 통해 무선전화로 송신된 신호들을 검출하여 수신하도록 동조될 수 있는 수신회로(27)를 포함한다. 수신신호들을 나타내는 신호들이 선택기(30)에 인가되고, 선택기는 분석을 위해 입력하고 있는 수신신호중에서 일부분을 선택하도록 작동한다. 특히, 선택기(30)는 제어신호를, 후에 설명되는 바와 같이 개별적으로 프로세스되는 연속적인 부분들로 분할한다. 그러나, 다중프레임 경계를 나타내는 초기 동기화버스트의 검색에 전렴하기 위한 일환으로, 선택기(30)는 선택프로세스에 집중할 수 있다는 것, 예컨대 고출력 버스트들에 보다 민감할 수 있다는 것을 알아야 한다.
주어진 빈내 에너지와 같은, 선택된 부분들내에 누적된 에너지가 상기에서 언급한 계류중인 출원에 기술된 비선형 출력 메트릭들을 사용하여 계산된다. 출력계산기(32)들은 빈내 각 비트들내에 누적된 에너지를 합산한다. 그런 다음, 이 에너지 합은 누산기(34)로 가고, 누산기는 예컨대 얼리-레이트 테스트, 예컨대 가상적인 빈(i)의 각 측의 Mi와 공간-프로파일 메트릭득을 계산할 때 이격된 동기화버스트들을 사용하여 이종(異種) 빈들에 포함된 에너지들을 계산할 때에, 새로운 합들을 이전 합들에 더한다. 누산기(34)의 합은 시프트레지스터(38)를 사용하여 메모리(36)에 저장된 양과 비교될 수 있고 또한, 만일 주어진 조건이 충족된다면, 예컨대 누산기(34)의 합이 크다면, 누산기(34)에서 합은 메모리(36)에 저장된 것과 교체될 수 있다. 특정 빈들에 대한 다른 정보, 예컨대 인덱스정보가 또한 메모리(36)에 저장되어 메모리 안의 특정 값들을 참조할 수 있다.
상기에서 설명한 메트릭(Mi및 Di)들은 정확한 비트-방향 위치가 아니라 다중프레임 경계의 근처 이웃을 확인하다는 것을 알아야 한다. 대략적인 동기화에서 상기의 메트릭을 사용함으로써, 송신된 비트스트림내의 특정 영역, 세그먼트 또는 부분이 가장 유망한 후보로서 선택되어, 대략적인 빈-크기 영역으로 선택을 협소화시킨다. 이후에 보다 성가시고 또한 계산적으로 많은 것을 필요로 하는 미세동기화가 비트-레벨로 동기화를 협소화시키기 위해 채용된다.
따라서, 빈-크기 조각으로 수신한 제어신호 비트스트림의 분할은 송신된 타임슬롯과 타임슬롯내 빈들을 두개의 수신 빈샘플 부분으로 분할할 수 있어서, 신호를 분할할 수 있다. 그러나 상기에서 설명한 얼리-레이트 메트릭을 사용하는 본 발명의 방법과 장치는 그럼에도 불구하고 다중프레임 경계를 재빨리 또한 쉽게 확인할 수 있다.
상기에서 설명한 빈 메트릭(B)은 본 출원인의 계류중인 출원에 주어된 비선형 기술을 사용하여 상당히 큰 정확도로 계산될 수 있다는 것을 알아야 한다.
비록 각 다중프레임내에 송신된 동기화버스트 패턴이 모두 고출력 동기화버스트들로 구성될 수 있다 하더라도, 방송채널로부터의 고출력 버스트와 같은 다른 고출력버스트들이 동기화버스트들로서 기능할 수 있다는 것을 알아야 한다. 그 이유는, 본 발명에 채용된 에너지 누적기술이 에너지의 소오스를 식별하는 것이 아니라, 단지 그 존재를 식별하기 때문이다. 따라서, 도 3A와 3B에 도시된 바와 같이, 전형적으로 정규 출력레벨에서 송신하는 방송채널들이, 완전 출력으로 방송할 때에 동기화버스트로서 작용한다.
계류중인 특허출원에서와 같이, 동기화빈들내 에너지들을 계산하고 또한 에너지 측정치들을 프로파일링하는 다른 유사한 방법들이 본 발명의 범위내에 포함되는 것으로 파악하여야만 한다. 게다가, 다른 차 메트릭들이 여기에서 특정한 하나로 열거되기 보다는 분석을 위해 채용될 수 있다는 것을 알아야 한다.
상기의 설명은 본 발명을 구현하기 위한 바람직한 실시예이고, 본 발명의 범위는 이 설명에 제한되어서는 안된다. 본 발명의 범위는 다음의 청구항에 의해 규정된다.

Claims (30)

  1. 통신채널을 사용하여 함께 연결되는 수신기와 송신기를, 얼리-레이트 테스트를 사용하여 대략적으로 동기화시키는 방법에 있어서,
    다중프레임들 각각은 그 안에 다수의 이산 프레임들을 포함하고 또한 다중프레임들 각각은 그 안에 적어도 하나의 고출력 동기화버스트를 포함하도록 구성된, 일련의 연속적인 다중프레임들로 분할되는 제어신호를 송신기에서부터 통신채널로 송신하는 단계와;
    상기 송신단계 동안에 송신되는 제어신호를 수신기에서 검출하는 단계와;
    검출한 제어신호중에서 적어도 하나의 주어진 부분을 선택하는 단계와;
    상기 적어도 하나의 주어진 부분내에 누적된 에너지를 계산하는 단계와;
    적어도 하나의 이전 및 후속부분들은 상기 검출된 제어신호내 적어도 하나의 주어진 부분 이전에 및 이후로 변위하도록 구성되어 있고, 상기 검출한 제어신호중에서 상기 적어도 하나의 이전부분과 적어도 하나의 후속부분을 선택하는 단계와;
    상기 적어도 하나의 이전부분과 후속부분들로 누적된 에너지들을 계산하는 단계와; 그리고
    다중프레임 경계를 결정하기 위해, 상기 적어도 하나의 주어진 부분내에 누적된 에너지를 상기 적어도 하나의 이전부분과 상기 적어도 하나의 후속부분의 에너지를 비교하여, 상기 수신기를 송신기와 그리고 송신기로부터 송신되는 제어신호와 대략적으로 동기화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 대략적인 동기화방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비교단계는:
    상기 다중프레임 경계를 결정하기 위하여, 상기 적어도 하나의 주어진 부분내의 에너지와 상기 적어도 하나의 이전부분내의 에너지 사이의 차이와 그리고 상기 적어도 하나의 주어진 부분내의 에너지와 상기 적어도 하나의 후속부분내의 에너지 사이의 차이를 더함으로써 차 메트릭을 계산하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 검출한 제어신호는 다수의 개별적인 연속 빈들로 분할되고, 빈(i)은 다중프레임 경계로서 선택되고, 상기 부분들 각각은 적어도 하나의 빈을 포함하고, 상기 주어진 부분의 시초는 빈(i)를 포함하고, 그리고 상기 계산단계는 아래의 방정식에 따라 상기 빈들중에서 적어도 공간-프로파일 메트릭을 계산하고,
    이때 B는 소정의 빈내에 누적된 에너지를 나타내고, K는 타임슬롯내 빈들의 수를 나타내고, N은 상기 다중프레임들 각각 내의 이산 동기화신호들의 수를 나타내고, j와 n은 합산 카운터를 나타내고, L은 상기 다중프레임들내 빈들의 수를 나타내고, Sn은 상기 다중프레임들내 N개의 동기화신호들의 간격을 나타내고, 상기 N개의 동기화신호들은 상기 다중프레임내에 불균일하게 이격되어 그 안에 동기화패턴을 형성하고, 그리고 Mi는 상기 동기화패턴내 모든 빈들의 에너지의 누적을 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, N은 3에서부터 8까지의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, N=4인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제3항에 있어서, K=4인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제3항에 있어서, S0=0이고, S1에서 Sn까지는 상기 다중프레임내 S0에서부터 불균일하게 이격되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제3항에 있어서, 상기 계산단계는 아래의 각 방정식에 따라 상기 적어도 하나의 이전부분과 적어도 하나의 후속부분내에 누적된 에너지를 계산하고,
    이때, W는 상기 다중프레임의 프레임 당 타임슬롯들의 수를 나타내고,는 Mi보다 이른 P프레임들을 가지는 상기 적어도 하나의 이전부분내에 누적된 에너지를 나타내고, 그리고는 Mi보다 늦은 P프레임들을 가지는 상기 적어도 하나의 후속부분내에 누적된 에너지를 나타내며; 그리고
    상기 얼리-레이트 테스트를 사용하여 에너지를 비교하는 상기 단계는 다음의 방정식을 사용하고,
    이때 Di는 다중프레임 경계 선택으로서 빈(i)를 가지는 얼리-레이트 메트릭을 나타내고, 다중프레임 경계로서 각각 선택된 상기 다중프레임내 다수의 다른 빈들로 일련의 차 메트릭들을 계산할 때에 최대 차 메트릭에 대응하는 빈이 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제3항에 있어서, 타임슬롯내 주어진 빈(Bℓ)에 대한 상기 에너지 메트릭은 다음 방정식을 사용해 계산되고,
    이때 ri는 수신한 신호샘플을 나타내고, Bℓ은 x부터 y까지 각 비트들내에 누적된 에너지를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제3항에 있어서, 타임슬롯내 주어진 빈(Bℓ)에 대한 상기 에너지 메트릭은 다음 방정식을 사용하여 계산되고,
    이때, 빈(ℓ)의 시간간격에 대해 비트 x에서부터 비트 y까지 이루어지고, r은 상기 간격에 대한 시간에 걸쳐 수신한 신호샘플에 대한 함수를 나타내는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1 및 제2통신국들을 각각 통신채널을 사용하여 함께 결합되고, 제2통신국과 제1통신국을 동기화시키기 위한 회로의 제1 및 제2통신국들과 조합은 얼리-레이트 테스트를 사용하도록 구성된, 제1통신국과 제2통신국을 가지는 통신시스템에 있어서, 상기 회로는:
    송신된 제어신호는 일련의 연속 다중프레임들로 분할되고, 상기 다중프레임들 각각은 그 안에 다수의 이산 프레임들을 포함하고 또한 상기 다중프레임들 각각은 그 안에 적어도 하나의 고출력 동기화신호를 포함하도록 구성되어 있으며, 제어신호를 생성하여 통신채널에 이 제어신호를 송신하며 상기 제1통신국에 위치된 제어신호발생기와;
    상기 제어신호발생기에 의해 생성되어 전송된 제어신호를 검출하며 상기 제2통신국에 위치된 제어신호검출기와;
    검출된 제어신호중에서 적어도 하나의 주어진 부분을 선택하며 상기 검출기에 연결된 선택기와;
    상기 적어도 하나의 주어진 부분내에 누적된 에너지를 누산하고, 또한 상기 적어도 하나의 주어진 부분 이전에 및 이후로 변위된, 상기 검출된 신호중에서 적어도 하나의 이전부분과 적어도 하나의 후속부분내의 에너지를 누산하는 계산수단과;
    상기 적어도 하나의 주어진 부분내에 누적된 에너지를 상기 적어도 하나의 이전부분과 적어도 하나의 후속부분의 에너지와 비교하고, 다중프레임 경계를 결정하여, 제2통신국을 제1통신국과 그리고 제1통신국으로부터 송신되는 제어신호와 대략적으로 동기화시키는데 사용되는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 계산수단은 상기 적어도 하나의 주어진 부분내의 에너지와 상기 적어도 하나의 이전부분내의 에너지 간의 차이와, 그리고 상기 적어도 하나의 주어진 부분내의 에너지와 상기 적어도 하나의 후속부분내의 에너지 간의 차이를 더하여 차 메트릭을 계산하여, 이 계산수단은 상기 다중프레임 경계를 결정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 통신시스템.
  13. 제11항에 있어서, 상기 검출된 제어신호는 다수의 개별적인 연속 빈들로 분할되고, 빈(i)은 다중프레임 경계로서 선택되고, 상기 부분들 각각은 적어도 하나의 빈을 포함하고, 상기 주어진 부분의 시초는 빈(i)을 포함하고, 그리고 상기 계산수단은 다음 방정식에 따라 상기 빈들중에서 적어도 하나의 공간-프로파일 메트릭을 계산하며,
    이때, B는 소정의 빈내에 누적된 에너지를 나타내고, K는 타임슬롯내 빈들의 수를 나타내고, N은 상기 다중프레임들 각각 내의 이산 동기화신호들의 수를 나타내고, j와 n은 합산 카운터를 나타내고, L은 상기 다중프레임들내 빈들이 수를 나타내고, Sn은 상기 다중프레임내 N개의 동기화신호들의 각 간격을 나타내고, 상기 N개의 동기화신호들은 상기 다중프레임내에 불균일하게 이격되어 그 안에서 동기화패턴을 형성하고, 그리고 Mi는 상기 동기화패턴내 모든 빈들의 에너지들의 누적을 나타내는 것을 특징으로 하는 통신시스템.
  14. 제13항에 있어서, N은 3에서부터 8까지의 범위인 것을 특징으로 하는 통신시스템.
  15. 제14항에 있어서, N=4인 것을 특징으로 하는 통신시스템.
  16. 제13항에 있어서, K=4인 것을 특징으로 하는 통신시스템.
  17. 제13항에 있어서, S0=0이고 그리고 S1에서부터 Sn까지는 상기 다중프레임내에서 상기 S0로부터 불균일하게 이격되는 것을 특징으로 하는 통신시스템.
  18. 제13항에 있어서, 상기 계산수단은 다음 방정식 각각에 따라 상기 적어도 하나의 이전부분과 상기 적어도 하나의 후속부분에 대한 공간-프로파일 메트릭들을 계산하고,
    이때, W는 상기 다중프레임이 프레임 당 타임슬롯들의 수를 나타내고,는 Mi보다 이른 P프레임들을 가지는 상기 적어도 하나의 이전부분내에 누적된 에너지를 나타내고, 그리고는 Mi보다 늦은 P프레임들을 가지는 상기 적어도 하나의 후속부분내에 누적된 에너지를 나타내며; 그리고
    상기 계산수단을 또한 다음 방정식에 따라 빈(i)으로 상기 주어진 부분에 대한 얼리-레이트 테스트를 계산하고,
    이때, Di는 다중프레임 경계 선택으로서 빈(i)를 가지는 얼리-레이트 차 메트릭을 나타내고, 다중프레임 경계로서 각각 선택된 상기 다중프레임내 다수의 다른 빈들로 일련의 차 메트릭들을 계산할 때 최대 차 메트릭에 대응하는 빈이 선택되는 것을 특징으로 하는 통신시스템.
  19. 제13항에 있어서, 상기 계산수단은 다음 방정식에 따라 빈 에너지 메트릭을 계산하고,
    이때, ri는 수신한 신호샘플을 나타내고, 그리고 Bℓ은 x에서부터 y까지 샘플안의 각 비트들내에 누적된 에너지를 나타내는 것을 특징으로 하는 통신시스템.
  20. 제13항에 있어서, 상기 계산수단은 다음 방정식에 따라 빈 에너지 메트릭을 계산하고,
    이때, ri는 수신한 신호샘플을 나타내고, 그리고 Bℓ은 x에서부터 y까지 샘플안의 각 비트들내에 누적된 에너지를 나타내는 것을 특징으로 하는 통신시스템.
  21. 송신기와 동기화가능한 수신기에 있어서, 수신기는:
    제어신호는 송신기에 의해 송신되고, 송신된 제어신호는 일련의 연속 다중프레임들로 분할되고, 상기 다중프레임들 각각은 그 안에 다수의 개별적인 프레임들을 포함하고 또한 상기 다중프레임들 각각은 그 안에 적어도 하나의 고출력 동기화신호를 포함하도록 구성되는, 제어신호의 전송을 검출하는 제어신호검출기와;
    검출된 제어신호중에서 적어도 하나의 주어진 부분을 선택하고 상기 검출기에 연결되는 선택기와;
    상기 적어도 하나의 주어진 부분내에 누적된 에너지를 누산하고, 또한 상기 적어도 하나의 부분 이전에 및 이후로 각각 변위되는, 상기 검출한 제어신호중에서적어도 하나의 이전부분과 적어도 하나의 후속부분내의 에너지를 누산하는 계산수단과; 그리고
    상기 적어도 하나의 주어진 부분내에 누적된 에너지를 상기 적어도 하나의 이전부분과 적어도 하나의 후속부분의 에너지와 비교하여, 다중프레임 경계를 결정해, 상기 제2통신국을 제1통신국과 그리고 제1통신국으로부터 송신되는 제어신호와 대략적으로 동기화시키는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
  22. 제21항에 있어서, 상기 계산수단은 상기 적어도 하나의 주어진 부분내의 에너지와 상기 적어도 하나의 이전부분내의 에너지 간의 차이와, 그리고 상기 적어도 하나의 주어진 부분내의 에너지와 상기 적어도 하나의 후속부분내의 에너지 간의 차이를 더하여 차 메트릭을 계산하여, 상기 다중프레임 경계를 결정하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 수신기.
  23. 제21항에 있어서, 상기 검출된 제어신호는 다수의 개별적인 연속 빈들로 분할되고, 빈(i)은 다중프레임 경계로서 선택되고, 상기 부분들 각각은 적어도 하나의 빈을 포함하고, 상기 주어진 부분의 시초는 빈(i)을 포함하고, 그리고 상기 계산수단은 다음 방정식에 따라 상기 빈들중에서 적어도 하나의 공간-프로파일 메트릭을 계산하며,
    이때, B는 소정의 빈내에 누적된 에너지를 나타내고, K는 타임슬롯내 빈들의 수를 나타내고, N은 상기 다중프레임들 각각 내의 이산 동기화신호들의 수를 나타내고, j와 n은 합산 카운터를 나타내고, L은 상기 다중프레임들내 빈들이 수를 나타내고, Sn은 상기 다중프레임내 N개의 동기화신호들의 각 간격을 나타내고, 상기 N개의 동기화신호들은 상기 다중프레임내에 불균일하게 이격되어 그 안에서 동기화패턴을 형성하고, 그리고 Mi는 상기 동기화패턴내 모든 빈들의 에너지들의 누적을 나타내는 것을 특징으로 하는 수신기.
  24. 제23항에 있어서, N은 3에서부터 8까지의 범위인 것을 특징으로 하는 수신기.
  25. 제24항에 있어서, N=4인 것을 특징으로 하는 수신기.
  26. 제23항에 있어서, K=4인 것을 특징으로 하는 수신기.
  27. 제23항에 있어서, S0=0이고 그리고 S1에서부터 Sn까지는 상기 다중프레임내에서 상기 S0로부터 불균일하게 이격되는 것을 특징으로 하는 수신기.
  28. 제23항에 있어서, 상기 계산수단은 다음 방정식 각각에 따라 상기 적어도 하나의 이전부분과 상기 적어도 하나의 후속부분에 대한 공간-프로파일 메트릭들을 계산하고,
    이때, W는 상기 다중프레임이 프레임 당 타임슬롯들의 수를 나타내고,는 Mi보다 이른 P프레임들을 가지는 상기 적어도 하나의 이전부분내에 누적된 에너지를 나타내고, 그리고는 Mi보다 늦은 P프레임들을 가지는 상기 적어도 하나의 후속부분내에 누적된 에너지를 나타내며; 그리고
    상기 계산수단을 또한 다음 방정식에 따라 빈(i)으로 상기 주어진 부분에 대한 얼리-레이트 테스트를 계산하고,
    이때, Di는 다중프레임 경계 선택으로서 빈(i)를 가지는 얼리-레이트 차 메트릭을 나타내고, 다중프레임 경계로서 각각 선택된 상기 다중프레임내 다수의 다른 빈들로 일련의 차 메트릭들을 계산할 때 최대 차 메트릭에 대응하는 빈이 선택되는 것을 특징으로 하는 수신기.
  29. 제23항에 있어서, 타임슬롯내 주어진 빈(Bℓ)에 대한 상기 에너지 메트릭은 다음 방정식을 사용해 계산되고,
    이때 ri는 수신한 신호샘플을 나타내고, Bℓ은 x부터 y까지 각 비트들내에 누적된 에너지를 나타내는 것을 특징으로 하는 수신기.
  30. 제23항에 있어서, 타임슬롯내 주어진 빈(Bℓ)에 대한 상기 에너지 메트릭은 다음 방정식을 사용하여 계산되고,
    이때, 빈(ℓ)의 시간간격에 대해 비트 x에서부터 비트 y까지 이루어지고, r은 상기 간격에 대한 시간에 걸쳐 수신한 신호샘플에 대한 함수를 나타내는 것을 특징으로 하는 수신기.
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