KR20040080366A - Estimating apparatus and method of mobile station speed in a mobile communication system - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A device for estimating a velocity of a mobile terminal in a mobile communication system and a method therefor are provided to use a previously normalized correction term to prevent a receiving performance from deteriorating owing to a mobile velocity change, thereby improving performance of a channel estimator. CONSTITUTION: A channel estimator(101) performs a channel estimation by using a signal received from a mobile terminal. The channel estimator(101) estimates a channel by using channel estimator coefficients received from a velocity estimator(110). The channel estimator coefficients are optimized channel estimator coefficients outputted to remove a Doppler shift frequency from the channel-estimated signal. The channel estimated signal is inputted to the velocity estimator(110). The velocity estimator(110) estimates a velocity based on the channel-estimated signal.

Description

이동통신 시스템에서 이동단말의 속도 추정 장치 및 방법{ESTIMATING APPARATUS AND METHOD OF MOBILE STATION SPEED IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}TECHNICAL APPARATUS AND METHOD FOR SPECIFIC SPEED OF A MOBILE TERMINAL IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM {ESTIMATING APPARATUS AND METHOD OF MOBILE STATION SPEED IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동단말의 속도를 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 이동통신 시스템에서 이동단말의 속도를 추정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating the speed of a mobile terminal, and more particularly, to an apparatus and method for estimating the speed of a mobile terminal in a mobile communication system.

통상적으로 이동통신 시스템은 단말기의 이동성을 제공하기 위해 개발되었다. 이와 같이 단말기의 이동성을 확보하기 위해 이동통신 시스템에서는 무선 채널을 통해 기지국과 단말기간 채널을 형성하고, 형성된 채널을 통해 음성 및 데이터 통신을 수행한다. 또한 이동통신 단말기는 상기한 바와 같이 이동성을 제공하므로 단말기로부터 출력되는 무선 신호는 항상 고정된 위치에서 송신이 이루어지지 않는다. 즉, 항상 다른 위치에서 무선 신호를 송신할 수 있다. 따라서 무선 채널의 환경 및 경로는 수시로 변화하게 된다. 이와 더불어 이동통신 단말기는 사용자와 함께 이동하므로, 정지하여 무선 신호를 송신하기도 하지만, 저속 또는 고속으로 이동하면서 무선 신호를 송신하기도 한다.In general, a mobile communication system has been developed to provide mobility of a terminal. As such, the mobile communication system forms a channel between the base station and the terminal through a wireless channel and performs voice and data communication through the formed channel in order to secure the mobility of the terminal. In addition, since the mobile communication terminal provides mobility as described above, the wireless signal output from the terminal is not always transmitted in a fixed position. That is, it is always possible to transmit a radio signal from another location. Therefore, the environment and path of the wireless channel may change from time to time. In addition, since the mobile communication terminal moves with the user, the mobile terminal may stop and transmit a radio signal, but may also transmit a radio signal while moving at a low speed or a high speed.

이와 같이 이동통신 시스템에서는 채널의 환경이 변화하고, 위치 이동으로 인한 무선 신호의 송신 경로가 변화한다. 따라서 이동통신 시스템의 기지국은 이동단말의 속도 등을 고려하여 데이터를 수신하여야 한다. 즉, 이동통신 시스템에서는 상기한 경우들을 고려하여 이동단말의 송신 채널을 추정하고, 추정된 결과에 따라 데이터를 추출하게 된다. 따라서 만일 이동단말의 채널 추정이 정확히 이루어지지 못한 경우라면, 올바른 데이터를 추출할 수 없게 된다. 즉, 이동통신 시스템에서 채널을 정확히 추정하지 못하는 경우에는 데이터를 추출할 수 없게 된다.As described above, in the mobile communication system, the environment of the channel is changed, and the transmission path of the radio signal due to the position shift is changed. Therefore, the base station of the mobile communication system should receive data in consideration of the speed of the mobile terminal. That is, the mobile communication system estimates a transmission channel of the mobile terminal in consideration of the above cases, and extracts data according to the estimated result. Therefore, if the channel estimation of the mobile station is not accurate, it is impossible to extract the correct data. That is, when the channel cannot be accurately estimated in the mobile communication system, data cannot be extracted.

그러면 이동통신 시스템에서 채널 추정에 대하여 살펴본다. 이동통신 시스템은 기지국으로부터 이동단말로 송신되는 순방향(Forward) 링크를 통해 이동단말로 데이터를 송신한다. 이때에 이동단말이 채널을 추정할 수 있도록 하기 위해 트래픽 채널과 함께 파일럿 신호를 포함하여 송신이 이루어진다. 즉, 이동단말은 역방향(Reverse) 링크를 통해 기지국으로 데이터를 송신한다. 이때 전술한 바와 같이 기지국이 역방향 채널을 추정할 수 있도록 역방향 파일럿 신호를 송신한다. 기지국은 이동단말이 역방향으로 송신한 파일럿 신호를 수신하면, 이를 바탕으로 채널을 추정한다. 그리고 기지국은 상기 채널 추정된 값을 바탕으로 해당 이동단말로부터 수신되는 트래픽의 복호를 수행한다. 이와 같이 복호가 이루어짐으로 데이터 수신 성능 향상이 이루어진다.Then, channel estimation in the mobile communication system will be described. The mobile communication system transmits data to the mobile terminal through a forward link transmitted from the base station to the mobile terminal. At this time, in order to enable the mobile station to estimate the channel, transmission is performed including the pilot signal together with the traffic channel. That is, the mobile station transmits data to the base station through the reverse link. At this time, as described above, the base station transmits a reverse pilot signal to estimate the reverse channel. When the base station receives the pilot signal transmitted by the mobile station in the reverse direction, the base station estimates a channel based on this. The base station decodes the traffic received from the mobile station based on the channel estimated value. In this way, the data reception performance is improved by decoding.

그런데, 이동단말의 이동 속도에 따라 역방향 파일럿 채널과 역방향 트래픽채널은 도플러 천이(doppler shift)가 발생한다. 이러한 도플러 천이 효과로 인하여 실제 채널 추정에 성능 열화를 가져올 수 있다. 이러한 채널 추정의 성능 열화는 수신된 신호가 얼마나 천이가 이루어졌는가에 따라 트래픽의 위상이 다른 값을 가지는 것을 의미한다. 또한 도플러 천이는 이동단말의 속도에 따라 항상 다른 값을 가진다. 따라서 기지국에서 도플러 천이 효과를 완벽히 제거하기 위해서는 단말기가 이동할 수 있는 모든 속도마다 도플러 천이 효과를 제거해야만 한다. 따라서 기지국은 이동단말의 모든 속도에 따라 도플러 천이 효과를 제거하고 채널 추정을 해야 하므로, 2가지를 모두 수행하기 위해서는 각 속도마다 채널 추정기가 필요하게 된다.However, a Doppler shift occurs between the reverse pilot channel and the reverse traffic channel according to the moving speed of the mobile station. This Doppler transition effect can lead to performance degradation in actual channel estimation. The performance degradation of the channel estimation means that the phase of the traffic has a different value depending on how much the received signal has transitioned. Also, the Doppler transition always has a different value depending on the speed of the mobile terminal. Therefore, in order to completely remove the Doppler transition effect at the base station, the Doppler transition effect should be removed at every speed that the terminal can move. Therefore, since the base station needs to remove the Doppler transition effect and channel estimation according to all speeds of the mobile station, a channel estimator is required for each speed in order to perform both.

따라서 실제로 설치되는 이동통신 시스템에서 이동단말의 속도를 추정하기 위해 사용되는 방식은 하기와 같다. 실제 시스템에서는 단말의 이동 속도를 수 개의 영역으로 나누어 해당 속도 영역에서 최적의 채널 추정 성능을 내는 채널 추정기를 미리 설계한다. 미리 설계된 채널 추정기는 단말의 이동 속도에 따라 여러 개가 존재하므로, 어떤 채널 추정기를 사용할 것인지를 결정해야 한다. 이와 같이 채널 추정기를 선택하기 위해서는 수신된 신호를 바탕으로 단말의 이동 속도를 추정하는 속도 추정기(Velocity estimator)가 반드시 필요하다. 속도 추정기를 구현하는 방법에는 시간 영역에서 수신 신호의 자기 상관 함수를 이용하는 방법과 주파수 영역에서 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하는 방법이 있다.Therefore, the method used to estimate the speed of the mobile terminal in the mobile communication system actually installed is as follows. In a real system, a channel estimator for dividing a moving speed of a terminal into several regions and providing an optimal channel estimation performance in a corresponding speed region is designed in advance. Since there are several predesigned channel estimators according to the moving speed of the terminal, it is necessary to determine which channel estimator to use. As such, in order to select a channel estimator, a velocity estimator for estimating a moving speed of the terminal based on the received signal is necessary. Methods of implementing a speed estimator include a method of using an autocorrelation function of a received signal in a time domain and a method of using a discrete fourier transform (DFT) in a frequency domain.

상기한 두 방법 중 어떠한 방법을 사용하는지는 설계를 어떻게 할 것인가에 해당하는 문제이다. 상기와 같이 계산된 방법에 따른 속도 추정기는 일반적으로 채널 추정기 앞단에 위치하여, 단말의 이동 속도를 추정 후 채널 추정기의 추정 계수를 선택하는 방식으로 구성된다. 그러나, 속도 추정기가 채널 추정기 앞단에 위치할 경우 채널 추정기에 의한 수신 신호 신호대 잡음비 향상의 효과를 취할 수 없다. 즉, 신호대 잡음비가 낮은 상태에서 시간 영역이든, 주파수 영역이든 속도 추정기는 만족스럽지 못한 성능을 보인다. 또한 속도 추정기가 채널 추정기 앞단에 위치할 경우 CDMA2000의 단속 모드(gated mode) 전송에서 속도 추정기의 적절한 입력이 존재하지 않는다는 문제점도 가지고 있다.Which of these two methods is used is a matter of how to design. The speed estimator according to the method calculated as described above is generally located in front of the channel estimator and configured to select an estimation coefficient of the channel estimator after estimating the moving speed of the terminal. However, when the speed estimator is located in front of the channel estimator, the received signal signal-to-noise ratio improvement by the channel estimator cannot be taken. That is, the speed estimator exhibits unsatisfactory performance in the time domain or the frequency domain in a low signal-to-noise ratio. In addition, when the speed estimator is located in front of the channel estimator, there is a problem in that there is no proper input of the speed estimator in the gated mode transmission of the CDMA2000.

따라서 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 신호대 잡음비 및 CDMA2000의 단속 모드 전송에 영향을 받지 않고 단말의 속도를 정확히 추정하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an apparatus and method for accurately estimating the speed of a terminal without being affected by the signal-to-noise ratio and the intermittent mode transmission of CDMA2000 in a mobile communication system.

본 발명의 다른 목적은 이동통신 시스템에서 단말의 이동 속도에 구애받지 않고 정확한 채널 추정을 통해 데이터 복조 및 복호를 효율적으로 수행할 수 있는 장치 및 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an apparatus and a method for efficiently performing data demodulation and decoding through accurate channel estimation regardless of a moving speed of a terminal in a mobile communication system.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 이동통신 시스템에서 이동단말의 속도를 추정하기 위한 기지국 장치로서, 이동통신 시스템에서 이동단말의 속도를 추정하기 위한 기지국 장치로서, 이동단말로부터 수신되는 무선 채널의 신호를 수신하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정기와, 상기 채널 추정기의 전력 스펙트럼 값을 검출하고, 상기 이동단말의 속도가 변경되지 않는 동안 이동단말로부터 추정된 전력의 도플러 천이 주파수 값에 따라 채널 추정 시 사용할 채널 추정 계수를 상기 채널 추정기로 출력하는 속도 추정기를 포함한다.An apparatus of the present invention for achieving the above objects is a base station apparatus for estimating the speed of a mobile terminal in a mobile communication system, a base station apparatus for estimating the speed of a mobile terminal in a mobile communication system, which is received from a mobile terminal. A channel estimator for receiving a signal of a wireless channel and performing channel estimation; detecting a power spectrum value of the channel estimator; and according to a Doppler transition frequency value of power estimated from the mobile terminal while the speed of the mobile terminal is not changed. And a speed estimator for outputting channel estimation coefficients to be used for channel estimation to the channel estimator.

또한 상기 속도 추정기는,In addition, the speed estimator,

이동단말의 속도 변경 시 미리 결정된 시간동안 전력을 보정하고 상기 보정된 전력으로부터 속도에 따른 도플러 주파수 값에 따라 채널 추정 시 사용할 채널 추정 계수를 상기 채널 추정기로 출력한다.When the speed of the mobile terminal is changed, the power is corrected for a predetermined time, and the channel estimating coefficient to be used for channel estimation is output to the channel estimator based on the Doppler frequency value according to the speed from the corrected power.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 이동통신 시스템의 기지국 장치에서 이동단말의 속도를 추정하기 위한 방법으로서, 이동단말로부터 수신되는 무선 채널의 신호를 수신하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정 과정과, 상기 채널된 전력 스펙트럼 값을 검출하고, 상기 이동단말의 속도가 변경되지 않는 동안 이동단말로부터 추정된 전력의 도플러 천이 주파수 값에 따라 채널 추정 시 사용할 채널 추정 계수를 출력하는 속도 추정 과정을 포함한다.A method of the present invention for achieving the above objects is a method for estimating the speed of a mobile terminal in a base station apparatus of a mobile communication system, the channel estimation for receiving a signal of a radio channel received from the mobile terminal to perform channel estimation And a speed estimating process for detecting the channeled power spectrum value and outputting a channel estimation coefficient to be used for channel estimation according to the Doppler transition frequency value of the power estimated from the mobile terminal while the speed of the mobile terminal is not changed. Include.

또한 상기 채널 추정 과정 시,In addition, during the channel estimation process,

이동단말의 속도 변경 시 미리 결정된 시간동안 전력 보정을 수행하고 상기 보정된 전력으로부터 속도에 따른 도플러 주파수 값에 따라 채널 추정 시 사용할 채널 추정 계수를 출력하는 과정을 더 포함한다.The method further includes performing power correction for a predetermined time when changing the speed of the mobile terminal and outputting a channel estimation coefficient to be used for channel estimation according to the Doppler frequency value according to the speed from the corrected power.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 기지국에 구비되는 속도 추정기의 블록 구성도,1 is a block diagram of a speed estimator provided in a base station according to a preferred embodiment of the present invention;

도 2는 총 속도 대역을 4개로 구분하고, 각 대역에 따라 최적화된 채널 추정기 전달함수의 전력 스펙트럼을 도시한 도면,2 is a diagram illustrating a power spectrum of a channel estimator transfer function optimized for each band by dividing the total speed band into four bands;

도 3은 미리 결정된 개수의 속도 대역에 따른 전력 스펙트럼을 측정한 예를 도시한 도면,3 is a diagram illustrating an example of measuring a power spectrum according to a predetermined number of speed bands;

도 4는 속도 대역이 서로 다른 두 채널 추정기에서 전달함수의 스펙트럼을 도시한 도면,4 is a diagram illustrating a spectrum of a transfer function in two channel estimators having different speed bands;

도 5는 <수학식 2>와 같은 방법으로 채널 추정기 전력 스펙트럼을 구할 때 보정항에 따른 그래프를 도시한 도면,FIG. 5 is a diagram illustrating a graph according to a correction term when obtaining a channel estimator power spectrum in the same manner as in Equation 2;

도 6은 <수학식 3>과 같은 방법으로 채널 추정기 전력 스펙트럼을 구할 때 보정항에 따른 그래프를 도시한 도면,6 is a diagram illustrating a graph according to a correction term when obtaining a channel estimator power spectrum in the same manner as in Equation 3;

도 7은 저속에서 고속으로 또는 고속에서 저속으로 속도가 변경되는 경우 이동단말로부터 추정된 도플러 스펙트럼을 보정하기 위한 과도 보정항 스펙트럼 그래프,7 is a transient correction term spectrum graph for correcting a Doppler spectrum estimated from a mobile terminal when the speed is changed from a low speed to a high speed or from a high speed to a low speed;

도 8은 과도 보정항과 정상상태 보정항을 사용하는 속도 측정기에서 수행되는 제어 흐름도,8 is a control flowchart performed in a speed meter using a transient correction term and a steady state correction term;

도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 전송 속도의 속도 추정 갱신의 유보를 위한 흐름도.9 is a flowchart for reservation of rate estimation update of a transmission rate according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals have the same reference numerals as much as possible even if displayed on different drawings.

또한 하기 설명에서는 구체적인 인덱스 값 등과 같은 많은 특정(特定) 사항들이 나타나고 있는데, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들 없이도 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In addition, in the following description, many specific details such as specific index values, etc., are provided to help a more general understanding of the present invention, and it is common in the art that the present invention may be practiced without these specific details. It is self-evident to those who have knowledge of the world. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 기지국에 구비되는 속도 추정기의 블록 구성도이다. 이하 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 속도 추정기의 블록 구성 및 그 동작에 대하여 상세히 설명한다.1 is a block diagram of a speed estimator provided in a base station according to a preferred embodiment of the present invention. Hereinafter, a block configuration and operation of a speed estimator according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

상기 도 1에는 채널 추정기(Channel Estimator)(101)와 속도 추정기(Velocity Estimator)(110)로 구성되며, 상기 속도 추정기(110)는 채널 추정기(101)의 후단에 위치한다. 상기 채널 추정기(101)는 이동단말로부터 수신되는 신호를 이용하여 채널 추정을 수행한다. 이때, 본 발명에 따른 채널 추정기(101)는 상기 속도 추정기(110)로부터 수신되는 채널 추정기 계수를 이용하여 채널을 추정한다. 상기 채널 추정기 계수는 본 발명에 따른 속도 추정기(110)가 채널 추정된 신호로부터 도플러 천이 주파수의 제거를 위해 출력하는 최적화된 채널 추정기 계수이다. 또한 상기 채널 추정기(101)에서 채널 추정된 신호는 속도 추정기(110)로 입력된다. 상기 속도 추정기(110)는 채널 추정된 신호를 바탕으로 속도를 추정하므로, 채널 보상이 이루어진 신호이므로 채널 추정이 이루어지는 신호는 신호대 잡음비가 향상된 신호이다. 즉, 속도 추정기(110)는 단속모드(gated mode) 전송에서도 연속적으로 값을 가질 수 있는 채널 추정기(101)의 출력을 이용하여 주파수 영역에서 DFT 방법으로 도플러 천이를 검출하게 된다.In FIG. 1, a channel estimator 101 and a velocity estimator 110 are included, and the velocity estimator 110 is located at a rear end of the channel estimator 101. The channel estimator 101 performs channel estimation using a signal received from a mobile terminal. In this case, the channel estimator 101 estimates a channel using the channel estimator coefficient received from the speed estimator 110. The channel estimator coefficients are optimized channel estimator coefficients output by the velocity estimator 110 according to the present invention for the removal of the Doppler transition frequency from the channel estimated signal. In addition, the signal estimated by the channel estimator 101 is input to the speed estimator 110. Since the speed estimator 110 estimates the speed based on the channel estimated signal, the signal having the channel compensation is a signal having a channel compensation, so the signal to noise ratio is improved. That is, the speed estimator 110 detects the Doppler transition in the frequency domain by the DFT method using the output of the channel estimator 101, which can have a continuous value even in a transmitted mode.

상기 채널 추정기(101)는 속도 대역에 따라 구별된다. 즉, 속도 대역에 따라 다수개의 채널 추정기가 구비될 수도 있으며, 각 속도 대역에 따라 다르게 동작할 수 있다. 본 실시 예에서는 각 속도 대역에 따라 다르게 동작하는 방법에 대하여 설명한다. 이러한 채널 속도 추정기(101)는 각 속도 대역에 대해 최적화된 추정 계수를 수신하여 채널을 추정한다. 채널 추정 계수는 총 속도 대역에서 채널 추정에 필요한 속도별로 도플러 주파수 대역을 구분한다. 그리고 각 속도별로 구분된 대역에서 최적화된 값을 가지도록 설계할 수 있다. 이러한 속도별 대역에서의 최적화된 속도 추정 계수는 off-line으로 설계될 수 있다. 도 2는 일례로서 총 속도 대역을 4개로 구분하고, 도플러 주파수 대역이 0Hz~100Hz와, 100Hz~200Hz와, 200Hz~300Hz 및 300Hz 이상에 대해 최적화된 채널 추정기 전달함수의 전력 스펙트럼을 도시하였다. 상기 도 2는 각 주파수 인덱스 즉, 각 도플러 주파수 대역마다의 전달함수가 된다.The channel estimator 101 is distinguished according to the speed band. That is, a plurality of channel estimators may be provided according to speed bands, and may operate differently according to speed bands. In the present embodiment, a method of operating differently according to each speed band will be described. The channel speed estimator 101 estimates a channel by receiving an estimated coefficient optimized for each speed band. The channel estimation coefficient distinguishes the Doppler frequency band for each speed required for channel estimation in the total speed band. And it can be designed to have an optimized value in the band divided by each speed. The optimized speed estimation coefficients in this speed band can be designed off-line. FIG. 2 shows the power spectrum of the channel estimator transfer function optimized for four total speed bands and optimized for Doppler frequency bands of 0 Hz to 100 Hz, 100 Hz to 200 Hz, and 200 Hz to 300 Hz and 300 Hz as an example. 2 is a transfer function for each frequency index, that is, for each Doppler frequency band.

채널 추정기(101)로부터 출력되어 속도 추정기(110)로 입력된 신호는 먼저 전력 스펙트럼 측정기(111)로 입력된다. 전력 스펙트럼 측정기(111)는 DFT를 이용하여 상기 입력된 신호의 전력 스펙트럼을 측정한다. 상기 전력 스펙트럼 측정기(111)는 DFT를 이용하여 전력 스펙트럼을 검출한 값들 중 미리 설정된 개수만큼의 채널 추정 출력 샘플들을 저장한다. 그리고 전력 스펙트럼 측정기(111)는 상기 저장된 샘플들을 도플러 대역을 구분할 수 있는 최소 개수(q)의 주파수 인덱스에 대하여 전력 스펙트럼의 측정을 수행한다. 이와 같이 전력 스펙트럼이 측정된 예를 도 3에 도시하였다.The signal output from the channel estimator 101 and input to the speed estimator 110 is first input to the power spectrum measurer 111. The power spectrum meter 111 measures the power spectrum of the input signal using the DFT. The power spectrum measurer 111 stores a predetermined number of channel estimation output samples among values of power spectrum detection using a DFT. The power spectrum measurer 111 measures the power spectrum with respect to the frequency index of the minimum number q that can distinguish the Doppler bands from the stored samples. 3 shows an example in which the power spectrum is measured.

도 3은 4 개수의 주파수 인덱스에서 전력 스펙트럼을 측정한 예를 도시한 도면이다. 상기 도 3을 참조하여 살펴보면, 4개의 속도 대역에 대하여 스펙트럼을 측정한 예를 도시하였다. 상기 4개의 주파수 인덱스는 주파수 측에서 좌측에 위치한 참조부호 301이 최저의 속도가 될 수 있으며, 참조부호 302가 다음의 최저 속도가 되고, 참조부호 304는 최고 속도가 되며, 참조부호 303은 최고 속도보다 낮은 속도가 된다. 따라서 상기 속도 대역의 주파수 인덱스가 nh, ni, nj, nk가 될 때, 상기 h, i, j, k는 1보다 크거나 같고, 상기 도플러 대역을 분할할 수 있는 최소 개수(q)보다 작거나 같은 값을 가진다. 상기한 바와 같이 전력 스펙트럼이 측정되어 출력된 전력 스펙트럼 값은 전력 보상기(112)로 입력된다.3 is a diagram illustrating an example of measuring a power spectrum at four frequency indices. Referring to FIG. 3, an example of measuring spectra for four speed bands is illustrated. In the four frequency indexes, reference numeral 301 located on the left side of the frequency side may be the lowest speed, reference numeral 302 becomes the next lowest speed, reference numeral 304 becomes the highest speed, and reference numeral 303 is the highest speed. The lower speed. Therefore, when the frequency index of the speed band is nh, ni, nj, nk, the h, i, j, k is greater than or equal to 1, less than the minimum number (q) that can divide the Doppler band Have the same value. As described above, the power spectrum is measured and the output power spectrum value is input to the power compensator 112.

상기 전력 보상기(112)는 각 주파수 인덱스에 대해 추정된 전력 스펙트럼에 대하여 전력 레벨을 보상한다. 상기 전력 보상기(112)에서 수행하는 전력 스펙트럼에 대한 전력 보상은 전술한 도 2와 같은 전달함수의 스펙트럼 형상에 기인한다. 단말의 이동 속도에 따라 발생하는 도플러 주파수 천이는 채널 추정기(101)를 통과하면서 각 주파수 대역마다 전력 스펙트럼의 감쇄가 상이하게 나타난다. 그러므로 각 주파수 인덱스에 대해 추정된 전력 스펙트럼은 서로 상이한 감쇄량을 가진다. 이와 같이 서로 다른 감쇄량을 가지므로 해당 주파수 인덱스별(ni)로 발생한 감쇄량을 각각 보상해 주어야 한다. 이와 같이 전력 보상이 이루어진 신호는 단기간 평균기(113)로 입력된다. 상기 단기간 평균기(113)는 입력된 신호에 대하여 미리 설정된 짧은 기간동안의 평균값을 계산하여 출력한다. 그런 후 도플러 주파수 검출 로직(114)에서 이동 단말의 이동 속도에 따른 도플러 주파수를 검출하고, 이에 대한 보정 계수를 설정하여 채널 추정기(101)로 출력한다.The power compensator 112 compensates the power level for the estimated power spectrum for each frequency index. Power compensation for the power spectrum performed by the power compensator 112 is due to the spectral shape of the transfer function as shown in FIG. 2. As the Doppler frequency shift occurs according to the moving speed of the terminal, the attenuation of the power spectrum is different for each frequency band while passing through the channel estimator 101. Therefore, the estimated power spectra for each frequency index have different amounts of attenuation. In this way, since the attenuation amount is different from each other, the attenuation amount generated at each frequency index ni must be compensated for. The signal having the power compensation as described above is input to the short term averager 113. The short-term averager 113 calculates and outputs an average value for a predetermined short period with respect to the input signal. Then, the Doppler frequency detection logic 114 detects the Doppler frequency according to the moving speed of the mobile terminal, sets a correction coefficient thereof, and outputs the correction coefficient to the channel estimator 101.

그러면 도 4 내지 도 7을 참조하여 전력 보상 방법에 대하여 살펴본다. 도 4는 속도 대역이 서로 다른 두 채널 추정기에서 전달함수의 스펙트럼을 도시한 도면이다. 상기 도 4의 속도 대역 중 참조부호 410의 그래프를 v의 속도라 하고, 참조부호 420의 그래프를 v-1의 속도라 할 때, 각 주파수 인덱스 ni, nj에서 채널 추정기(101)에서 추정에 의한 왜곡과 전력 스펙트럼 측정기(111)에서의 왜곡을 보상하기 위한 보상 값은 전력 스펙트럼의 정규화된 값의 역수를 곱함으로써 구할 수 있다. 이와 같이 전력 스펙트럼의 정규화된 값의 역수 값인 보정항 Winv(n)은 하기 <수학식 1>과 같이 도시할 수 있다.Next, the power compensation method will be described with reference to FIGS. 4 to 7. 4 is a diagram illustrating a spectrum of a transfer function in two channel estimators having different speed bands. When the graph of reference numeral 410 in the speed band of FIG. 4 is referred to as the velocity of v, and the graph of reference numeral 420 is referred to as the velocity of v-1, the channel estimator 101 estimates each frequency index ni and nj. The compensation value for compensating for the distortion in the power spectrum meter 111 may be obtained by multiplying the inverse of the normalized value of the power spectrum. As such, the correction term W inv (n), which is an inverse value of the normalized value of the power spectrum, may be expressed as in Equation 1 below.

상기 <수학식 1>에서 상기 C(n)|vIndx=v는 참조부호 410에 대한 채널 추정기(101)의 전력 스펙트럼이며, 상기 C(n)|vIndx=v-1은 참조부호 420에 대한 채널 추정기(101)의 전력 스펙트럼이다. 또한 상기 <수학식 1>에서 채널 추정기(101)의전력 스펙트럼은 정규화된 역수 값인 보정항 Winv(n)을 가중치로 곱함으로써 보정된 전력 스펙트럼 Pw(n)으로 변환된다. 또한 상기 <수학식 1>에서 정규화 상수 또는 채널 추정기 전력 스펙트럼의 최대치 Cmax는 하기 <수학식 2> 또는 하기 <수학식 3>과 같이 2가지 방법으로 구할 수 있다.In Equation 1, C (n) | vIndx = v is the power spectrum of the channel estimator 101 for reference 410, wherein C (n) | vIndx = v-1 is the power spectrum of channel estimator 101 for reference 420. In Equation 1, the power spectrum of the channel estimator 101 is converted into the corrected power spectrum P w (n) by multiplying the correction term W inv (n), which is a normalized reciprocal value, by a weight. In addition, the maximum value C max of the normalization constant or the channel estimator power spectrum in Equation 1 may be obtained by two methods as shown in Equation 2 or Equation 3 below.

상기 <수학식 2>는 속도 대역 별로 각각 전력 스펙트럼의 최대치를 구하는 방법이고, 상기 <수학식 3>은 모든 속도 대역 전력 스펙트럼의 최대치를 구하여 균일하게 적용하는 방법이다. 상기 <수학식 2>와 <수학식 3>을 이용할 경우 도 4의 채널 추정기 전력 스펙트럼에 대한 보정항 Winv(n)는 각각 도 5 및 도 6과 같이 얻을 수 있다. 상기 도 5 및 도 6에서 각각 참조부호 510과 참조부호 610은 상기 속도 v에 대한 보정항이며, 참조부호 520과 참조부호 620은 속도가 v-1인 경우의 보정항이 된다.Equation 2 is a method for obtaining the maximum value of the power spectrum for each speed band, and Equation 3 is a method for obtaining the maximum value of all the speed band power spectrum and applying it uniformly. When using Equations 2 and 3, the correction term W inv (n) for the channel estimator power spectrum of FIG. 4 may be obtained as shown in FIGS. 5 and 6, respectively. 5 and 6, reference numeral 510 and reference numeral 610 are correction terms for the speed v, respectively, and reference numeral 520 and 620 are correction terms when the speed is v-1.

상기 <수학식 2>를 이용하여 보정항 Winv(n)을 구한 상태에서 속도 대역이 변경될 경우 보정항의 갑작스런 변경으로 인해 전력 스펙트럼 측정 및 보정된 결과에는 일정 시간 잡음이 유입될 수 있으므로 적절한 제어가 필요하다. 즉, 이동단말은 항상 동일한 속도를 유지하는 것이 아니라, 계속적으로 속도가 변경될 수 있다. 따라서 만일 v-1의 속도에서 v의 속도로 변경되는 경우를 도 5를 참조하여 설명하면 하기와 같다.If the speed band is changed in the state where the correction term W inv (n) is obtained using Equation 2, noise may be introduced into the power spectrum measurement and the corrected result due to the sudden change of the correction term. Is needed. That is, the mobile terminal does not always maintain the same speed, but the speed may change continuously. Therefore, if the case of changing from the speed of v-1 to the speed of v will be described with reference to FIG.

상기 도 5에서 이동단말의 속도가 v-1이었다가 이동단말의 속도가 v로 변경되는 것을 고려해보면 변경되기 이전의 보정항 Winv(n)|vIndx=v-1는 상기 도 5의 참조부호 510과 같은 그래프를 가지게 된다. 이러한 경우 주파수 인덱스가 i인 경우 보정항은 Winv(ni) = 1의 값을 가지며, 주파수 인덱스가 j인 경우 보정항은 Winv(nj) = w2의 값을 가진다. 따라서 i 시점에서 보정된 전력은 Pw(ni) = P(ni)의 관계를 가지며, j 시점에서 보정된 전력은 Pw(nj) = w2 ㅧP(nj)의 관계를 가진다. 이때, 이동단말의 속도가 v로 변경되기 위해서는 Pw(ni) < Pw(nj)의 관계 즉, Pw(ni) / Pw(nj) < w2의 관계를 만족시켜야 한다.In FIG. 5, considering that the speed of the mobile terminal is v-1 and the speed of the mobile terminal is changed to v, the correction term W inv (n) | vIndx = v-1 has the same graph as reference numeral 510 of FIG. In this case, when the frequency index is i, the correction term has a value of W inv (ni) = 1, and when the frequency index is j, the correction term has a value of W inv (nj) = w2. Therefore, the power corrected at time i has a relationship of P w (ni) = P (ni), and the power corrected at time j has a relationship of P w (nj) = w 2 ㅧ P (nj). At this time, in order for the speed of the mobile terminal to change to v, the relationship of P w (ni) < P w (nj), that is, P w (ni) / P w (nj) <

상기와 같은 관계를 만족하는 경우에 이동단말의 속도가 v로 변경되면, 보정항 Winv(n)|vIndx=v는 도 5에 도시한 참조부호 520과 같은 그래프로 변경되며, 상기 그래프가 변경되는 순간에 순간적으로 관측되는 보정 전력 스펙트럼은 Pw(ni) = P(ni), Pw(nj) = w1 ㅧP(nj)로 갑작스럽게 변화하게 된다. 도 5의 예의 경우 w1 < w2이므로 속도 추정기(110)는 다시 vIndx = v-1로 번복된 속도 검출을 하게되는 과정이 반복된다. 반대로 도 5에서 vIndx = v가 vIndx = v-1로 변경되는 경우를 고려하면 변경되기 이전의 보정항 Winv(n)|vIndx=v는 참조부호 520의 그래프가 된다. 이 시점에서 Winv(ni) = 1이며, Winv(nj) = w1이므로 보정된 전력은 Pw(ni) = P(ni)이며, Pw(nj) = w1 ㅧP(nj)이다. vIndx = v-1로 변경되기 위해서는 Pw(ni) > Pw(nj) 즉, Pw(ni)/Pw(nj) >w1의 관계를 만족시켜야 한다. 이 관계를 만족시켜 vIndx = v-1로 변경되면, 보정항 Winv(n)|vIndx=v-1는 참조부호 510의 그래프로 바뀌어지면서 순간적으로 관측되는 보정 전력 스펙트럼은 Pw(ni) = P(ni), Pw(nj) = w2 ㅧP(nj)로 갑작스럽게 변화하게 된다. 도 5의 예의 경우 w1 < w2이므로 속도 추정기는 다시 vIndx = v로 번복된 속도 검출을 하게되는 과정이 반복된다. 그러므로 이와 같이 채널 추정기 계수가 바뀌는 시점에 보정항 Winv(n)의 갑작스런 크기 변화에 의한 영향을 없애기 위해서는 도 7과 같이 두 가지 종류의 보정항 Winv(n)를 도입할 수 있다. 도 7은 저속에서 고속으로 또는 고속에서 저속으로 속도가 변경되는 경우 이동단말의 속도를 보정하기 위한 도플러 그래프이다.When the speed of the mobile terminal is changed to v when the above relationship is satisfied, the correction term W inv (n) | vIndx = v is changed into a graph as shown by reference numeral 520 shown in FIG. 5, and the correction power spectrums observed at the moment when the graph is changed are P w (ni) = P (ni) and P w (nj). = w1 ㅧ P (nj) is changed suddenly. In the case of the example of FIG. 5, since w1 <w2, the speed estimator 110 repeats the process of detecting the speed which is reversed by vIndx = v-1. On the contrary, considering the case where vIndx = v changes to vIndx = v-1 in FIG. 5, the correction term W inv (n) | vIndx = v becomes a graph at 520. At this point, W inv (ni) = 1 and W inv (nj) = w1, so the corrected power is P w (ni) = P (ni) and P w (nj) = w1 ㅧ P (nj). In order to change vIndx = v-1, the relationship of P w (ni)> P w (nj), that is, P w (ni) / P w (nj)> w 1 must be satisfied. When this relationship is satisfied and vIndx = v-1, the correction term W inv (n) | vIndx = v-1 is replaced with a graph of 510, causing the momentarily observed correction power spectrum to change abruptly as P w (ni) = P (ni), P w (nj) = w2 ㅧ P (nj) do. In the case of the example of FIG. 5, since w1 < w2, the speed estimator repeats the process of detecting the speed which is reversed by vIndx = v. Therefore, two kinds of correction terms W inv (n) may be introduced as shown in FIG. 7 to eliminate the effect of the sudden size change of the correction term W inv (n) at the time when the channel estimator coefficient is changed. 7 is a Doppler graph for correcting the speed of a mobile terminal when the speed is changed from low speed to high speed or from high speed to low speed.

vIndx = v-1에서 vIndx = v로 변화할 경우 보정항은 vIndx = v-1에서 참조부호 730의 그래프를, 그리고 vIndx = v에서 일정 시간동안 Pw(ni)가 "w1/w2"만큼 크기가 감소된 과도 보정항의 참조부호 720과 같은 그래프를 사용한다. 일정 시간 후 과도 보정항은 정상상태 보정항 참조부호 710의 그래프로 변경하여 전력 보정을 수행한다. 반대로 vIndx = v에서 vIndx = v-1로 변화할 경우 보정항은 vIndx = v에서참조부호 710의 그래프를, 그리고 vIndx = v-1에서 일정 시간동안 Pw(nj)가 "w1/w2"만큼 크기가 감소된 과도 보정항 참조부호 740의 그래프를 사용한다. 일정 시간 후 과도 보정항은 정상상태 보정항 참조부호 730으로 바꾸어 전력 보정을 수행한다.When vIndx = v-1 to vIndx = v, the correction term is a graph of reference numeral 730 at vIndx = v-1, and P w (ni) increases by "w1 / w2" for a period of time at vIndx = v. Use the same graph as 720 in the reduced transient correction term. After a certain time, the transient correction term is changed to the graph of the steady state correction term reference numeral 710 to perform power correction. Conversely, if vIndx = v to vIndx = v-1, the correction term is plotted with a graph of 710 at vIndx = v, and P w (nj) is equal to "w1 / w2" for a period of time at vIndx = v-1. Use the graph of transient correction term reference 740 with reduced size. After a certain time, the transient correction term is changed to the steady state correction term reference 730 to perform power correction.

도 8은 과도 보정항과 정상상태 보정항을 사용하는 속도 측정기에서 수행되는 제어 흐름을 도시한 도면이다. 이하 도 8을 참조하여 과도 보정항과 정상상태 보정항을 사용하는 속도 측정기에서 수행되는 제어 흐름의 과정을 상세히 설명한다.8 is a diagram illustrating a control flow performed in a speed meter using a transient correction term and a steady state correction term. Hereinafter, the process of the control flow performed in the speed meter using the transient correction term and the steady state correction term will be described in detail with reference to FIG. 8.

800단계에서 속도 추정기(110)는 전력 스펙트럼 값 P(n)을 측정한다. 이와 같이 전력 스펙트럼 값을 측정하고, 난 이후 802단계로 진행하여 상기 속도 추정기(110)는 정상상태에서 처리를 수행한다. 여기서 정상상태란 추정된 속도 대역이 변화하지 않고 지속되는 상태를 말한다. 상기와 같이 추정된 이동 단말의 속도가 변화하지 않는 경우에서는 Winv = SSinvTable 값을 사용한다. 즉, 정상상태의 보정항을 사용하는 것이다. 상기 802단계와 같이 정상상태 보정항을 사용하여 계산을 수행한 후 804단계로 진행하여 현재 추정된 이동 단말의 속도와 이전 이동 단말의 속도가 동일한가를 검사한다. 상기 804단계의 검사결과 이동 단말로부터 수신된 신호에서 새로운 속도 대역이 검출되는 경우 즉, 이전 속도와 현재 속도가 상이한 경우 806단계로 진행한다. 그러나 상기 804단계의 검사결과 새로운 속도 대역이 검출되지 않는 경우 808단계로 진행한다.In step 800, the speed estimator 110 measures the power spectrum value P (n). In this way, after measuring the power spectrum value, the process proceeds to step 802 and the speed estimator 110 performs the processing in the steady state. Here, the steady state refers to a state in which the estimated speed band does not change. If the estimated speed of the mobile terminal does not change as described above, Winv = SSinvTable value is used. In other words, the correction term in the steady state is used. After the calculation is performed using the steady state correction term in step 802, the process proceeds to step 804 to determine whether the speed of the currently estimated mobile terminal is the same as the speed of the previous mobile terminal. If a new speed band is detected from the signal received from the mobile terminal as a result of step 804, that is, if the previous speed and the current speed are different, the process proceeds to step 806. However, if the new speed band is not detected as a result of the check of step 804, step 808 is performed.

상기 속도 추정기(110)는 806단계로 진행하면, 새로 측정된 속도에 따라 과도 보정항을 사용하여 속도의 급격한 변화를 방지한다. 이와 같은 속도의 보정항은 전술한 <수학식 3>을 이용하여 보정항 Winv(n)을 계산한다. 상기 <수학식 3>과 같이 보정항을 계산하는 경우 모든 속도 대역에 대하여 정규화 한 후 보정항을 계산하였으므로, 보정항의 급격한 변화로 인하여 발생하는 잡음이 유입되지 않는다. 단지 이 경우에는 채널 추정기(101)의 추정 계수 변경에 의한 채널 추정기의 시스템 메모리 잔향(reverberation) 응답으로 인하여 전력 스펙트럼 측정에 과도(transient) 응답을 발생시킨다. 그러므로 속도 추정기(110)에 의해 속도가 바뀐 시점에서 일정 시간동안 후술할 도 9와 같이 단순히 전송 카운터(transCount)를 이용하여 속도 추정 갱신을 유보하도록 동작한다.If the speed estimator 110 proceeds to step 806, it uses a transient correction term according to the newly measured speed to prevent a sudden change in speed. This speed correction term is calculated using the above-described Equation 3 to calculate the correction term W inv (n). When the correction term is calculated as shown in Equation 3, since the correction term is calculated after normalizing all speed bands, noise generated due to the sudden change of the correction term is not introduced. In this case only, a transient response is generated in the power spectrum measurement due to the system memory reverberation response of the channel estimator due to the change of the estimation coefficient of the channel estimator 101. Therefore, the speed estimator 110 operates to suspend the speed estimation update by simply using a transmission counter (transCount) as shown in FIG. 9 for a predetermined time at the time when the speed is changed.

상기 보정항을 사용하지 않는 경우 즉, 804단계에서 808단계로 진행하는 경우 속도 추정기(110)는 808단계에서 전력 보상을 수행한다. 이와 같은 전력 보상은 상기 도 1의 전력 보상기(112)에서 전력 보상이 이루어진다. 그리고, 810단계로 진행하여 속도 추정기(110)의 단기간 평균기(113)에서 미리 결정된 짧은 기간동안의 전력 보상된 값에 대한 평균을 취한다. 이와 같이 짧은 기간동안의 평균화 과정을 통해 유화(smoothing)된 전력 스펙트럼 Pa(n),(n = n1 ~ nq)이 얻어진다. 그리고 812단계로 진행하여 속도 추정기(110)의 도플러 주파수 검출기(114)에서 평균값이 취해진 전력에 대하여 도플러 주파수를 검출한다. 즉, 최종적으로 도플러 주파수 검출기(114)는 Pa(n),(n = n1 ~ nq)의 각 주파수 인덱스 별로 크기 비교를 수행한다. 상기 도플러 주파수 검출기(114)는 가장 큰 전력 스펙트럼을 갖는 주파수 인덱스 위치가 검출되면, 이 주파수 인덱스 위치가 속하는 도플러 주파수 대역, 즉 이에 상응하는 속도 대역으로 단말의 이동 속도를 결정한다. 이와 같이 도플러 주파수가 검출되면, 검출된 도플러 주파수 값을 채널 추정기(101)로 출력하여 채널 추정 시에 검출된 도플러 주파수에 따른 채널 추정 계수로 갱신하여 사용하도록 한다.When the correction term is not used, that is, when the process proceeds from step 804 to step 808, the speed estimator 110 performs power compensation in step 808. Such power compensation is performed in the power compensator 112 of FIG. In operation 810, the short-term averager 113 of the speed estimator 110 takes an average of power-compensated values for a predetermined short period. In this short period of averaging, smoothed power spectra P a (n) and (n = n1 to nq) are obtained. In operation 812, the Doppler frequency is detected with respect to the average power of the Doppler frequency detector 114 of the speed estimator 110. That is, the Doppler frequency detector 114 finally performs size comparison for each frequency index of P a (n) and (n = n1 to nq). When the frequency index position having the largest power spectrum is detected, the Doppler frequency detector 114 determines the moving speed of the terminal in the Doppler frequency band to which the frequency index position belongs, that is, the speed band corresponding thereto. When the Doppler frequency is detected as described above, the detected Doppler frequency value is output to the channel estimator 101 so as to be updated and used as a channel estimation coefficient according to the detected Doppler frequency at the time of channel estimation.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 전송 속도의 속도 추정 갱신의 유보를 위한 흐름도이다. 이하 도 9를 참조하여 전송 속도의 속도 추정 갱신이 유보되는 경우 흐름을 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 속도 추정 갱신이 유보되는 경우에 필요한 타이머 값이 설정된 경우라 가정하여 설명하기로 한다.9 is a flowchart for reservation of a rate estimation update of a transmission rate according to a preferred embodiment of the present invention. Hereinafter, the flow will be described in detail when the rate estimation update of the transmission rate is reserved with reference to FIG. 9. In the following description, it is assumed that a timer value required when the speed estimation update is reserved is set.

900단계에서 속도 추정기(110)는 전력 스펙트럼 값 P(n)을 측정한다. 이와 같이 전력 스펙트럼 값을 측정한다. 상기 도 9는 속도에 따라 속도 추정 갱신이 유보되는 과도 시의 제어 과정이므로 900단계를 수행한 후 바로 902단계로 진행한다. 따라서 상기 속도 추정기(110)의 전력 보상기(112)는 측정된 전력 스펙트럼에 대한 전력 보상을 수행한다. 상기 측정된 전력 스펙트럼에 대한 보상을 수행하고, 904단계로 진행하여 단기간 평균기(113)는 보상된 전력의 평균화를 수행한다. 즉, 속도 값을 유화 전력 스펙트럼 Pa(n),(n = n1 ~ nq) 값을 구한다. 상기와 같이 유화된 전력 스펙트럼 값을 계산한 후 906단계로 진행하여 전송 카운터(transCount) 값이 "0"의 값을 가지는가를 검사한다. 상기 전송 카운터의 값이 "0"의 값을 가지는가에 대한 검사는 속도의 변경에 따라 보정항을 사용할 시간이 경과하였는가를 검사하는과정이다. 이와 같이 보정항의 사용 시간이 만료하면, 즉, 더 이상 보정항을 사용하지 않아도 되는 경우에는 908단계로 진행하여 도플러 주파수를 검출하고, 이에 대한 값을 채널 추정기(101)에 적용하여 채널 추정이 이루어지도록 한다.In step 900, the speed estimator 110 measures the power spectrum value P (n). Thus, the power spectrum value is measured. 9 is a control process at the time when the speed estimation update is withheld according to the speed, so the process proceeds directly to step 902 after performing step 900. Accordingly, the power compensator 112 of the speed estimator 110 performs power compensation on the measured power spectrum. Compensation for the measured power spectrum is performed, and the flow proceeds to step 904 where the short term averager 113 averages the compensated power. In other words, the velocity value is obtained from the emulsified power spectrum P a (n) and (n = n1 to nq). After calculating the emulsified power spectrum value as described above, the process proceeds to step 906 to determine whether the value of the transmission counter has a value of "0". The check whether the value of the transmission counter has a value of "0" is a process of checking whether the time to use the correction term has elapsed according to the change of the speed. When the usage time of the correction term expires, that is, when the correction term is no longer needed, the process proceeds to step 908 to detect the Doppler frequency and applies the value to the channel estimator 101 to estimate the channel. To lose.

그러나 보정항을 계속 사용해야만 하는 경우 즉, 보정항 사용 시간으로 결정된 만큼 시간이 경과하지 않은 경우 914단계로 진행하여 전송 카운터 값을 감소시킨다. 그런 후 속도 추정기(110)는 900단계로 진행한다. 즉, 이동 단말의 속도가 변경되어 그에 따른 보정항이 사용되어야 하는 시간동안은 계속적으로 상기 보정항을 사용할 수 있도록 한다.However, if it is necessary to continue using the correction term, that is, if the time has not elapsed as determined by the correction term usage time, the flow proceeds to step 914 to decrease the transmission counter value. Thereafter, the speed estimator 110 proceeds to step 900. That is, the speed of the mobile terminal is changed so that the correction term can be used continuously during the time when the correction term is to be used.

상술한 바와 같이 이동단말의 이동 속도 변화에 따라 수신 성능 열화를 방지하기 위해 미리 정규화된 보정항을 소정의 시간동안 사용함으로써, 채널 추정기의 성능을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.As described above, in order to prevent the deterioration of reception performance according to the change of the moving speed of the mobile terminal, a previously normalized correction term is used for a predetermined time, thereby improving the performance of the channel estimator.

Claims (12)

이동통신 시스템에서 이동단말의 속도를 추정하기 위한 기지국 장치에 있어서,A base station apparatus for estimating the speed of a mobile terminal in a mobile communication system, 이동단말로부터 수신되는 무선 채널의 신호를 수신하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정기와,A channel estimator receiving a signal of a wireless channel received from a mobile station and performing channel estimation; 상기 채널 추정기의 전력 스펙트럼 값을 검출하고, 상기 이동단말의 속도가 변경되지 않는 동안 이동단말로부터 추정된 전력의 도플러 천이 주파수 값에 따라 채널 추정 시 사용할 채널 추정 계수를 상기 채널 추정기로 출력하는 속도 추정기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.A speed estimator for detecting a power spectrum value of the channel estimator and outputting a channel estimation coefficient to the channel estimator for channel estimation according to a Doppler transition frequency value of power estimated from the mobile terminal while the speed of the mobile terminal is not changed The device characterized in that it comprises a. 제1항에 있어서, 상기 속도 추정기는,The method of claim 1, wherein the speed estimator, 이동단말의 속도 변경 시 미리 결정된 시간동안 전력을 보정하고 상기 보정된 전력으로부터 속도에 따른 도플러 주파수 값에 따라 채널 추정 시 사용할 채널 추정 계수를 상기 채널 추정기로 출력함을 특징으로 하는 상기 장치.And correcting the power for a predetermined time when the speed of the mobile terminal is changed, and outputting a channel estimation coefficient to the channel estimator for use in channel estimation according to the Doppler frequency value according to the speed from the corrected power. 제1항에 있어서, 상기 속도 추정기는,The method of claim 1, wherein the speed estimator, 상기 채널 추정기의 출력 값에 따라 전력 스펙트럼을 측정하는 전력 스펙트럼 측정기와,A power spectrum meter for measuring a power spectrum according to an output value of the channel estimator; 상기 전력 스펙트럼 측정기의 출력 값을 상기 이동단말의 이동속도 변경 유무에 따라 보정 값 또는 정상상태 값으로 전력 보상하여 출력하는 전력 보상기와,A power compensator for outputting power by compensating an output value of the power spectrum measuring device to a correction value or a steady state value according to whether the moving speed of the mobile terminal is changed; 상기 전력 보상기로부터 출력된 전력을 미리 결정된 소정 시간동안 평균하는 평균기와,An averager for averaging the power output from the power compensator for a predetermined time; 상기 평균기의 출력에 따라 도플러 주파수를 검출하고 상기 검출된 도플러 주파수에 따라 채널 추정 시 사용할 보정 값을 출력하는 도플러 주파수 검출기를 포함함을 특징으로 하는 상기 장치.And a Doppler frequency detector for detecting a Doppler frequency according to the output of the averager and outputting a correction value for use in channel estimation according to the detected Doppler frequency. 제3항에 있어서, 상기 전력 보상기에서 보상되는 값은 하기 <수학식 4>와 같은 채널 추정기 전달함수의 최대치에 의해 정규화된 보정값을 사용함을 특징으로 하는 상기 장치.4. The apparatus of claim 3, wherein the value compensated for in the power compensator uses a correction value normalized by the maximum value of the channel estimator transfer function as shown in Equation 4 below. 제3항에 있어서, 상기 도플러 주파수 검출기는,The method of claim 3, wherein the Doppler frequency detector, 상기 도플러 주파수에 따라 채널 추정 시 사용된 채널 추정 계수에 의한 도플러 전력 스펙트럼을 보정하기 위해 상기 채널 추정기 전달함수의 역보정 값을 속도 대역 별로 각각 구함을 특징으로 하는 상기 방법.The method of claim 1, wherein the inverse correction value of the channel estimator transfer function is obtained for each speed band in order to correct the Doppler power spectrum based on the channel estimation coefficient used for channel estimation according to the Doppler frequency. 제1항에 있어서, 상기 속도 추정기는,The method of claim 1, wherein the speed estimator, 미리 결정된 개수의 주파수 대역별에 따른 주파수 인덱스에 대해서만 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하여 계산을 수행함을 특징으로 하는 상기 장치.The apparatus as claimed in claim 1, wherein the calculation is performed using a Discrete Fourier Transform (DFT) only for a frequency index according to a predetermined number of frequency bands. 이동통신 시스템의 기지국 장치에서 이동단말의 속도를 추정하기 위한 방법에 있어서,A method for estimating the speed of a mobile terminal in a base station apparatus of a mobile communication system, 이동단말로부터 수신되는 무선 채널의 신호를 수신하여 채널 추정을 수행하는 채널 추정 과정과,A channel estimation process of performing channel estimation by receiving a signal of a wireless channel received from a mobile terminal; 상기 채널된 전력 스펙트럼 값을 검출하고, 상기 이동단말의 속도가 변경되지 않는 동안 이동단말로부터 추정된 전력의 도플러 천이 주파수 값에 따라 채널 추정 시 사용할 채널 추정 계수를 출력하는 속도 추정 과정을 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.Detecting the channeled power spectrum value and outputting a channel estimation coefficient to be used for channel estimation according to the Doppler transition frequency value of the power estimated from the mobile terminal while the speed of the mobile terminal is not changed. Characterized in that the method. 제7항에 있어서, 상기 채널 추정 과정 시,The method of claim 7, wherein in the channel estimation process, 이동단말의 속도 변경 시 미리 결정된 시간동안 전력 보정을 수행하고 상기 보정된 전력으로부터 속도에 따른 도플러 주파수 값에 따라 채널 추정 시 사용할 채널 추정 계수를 출력하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.And performing a power correction for a predetermined time when changing the speed of the mobile terminal and outputting a channel estimation coefficient to be used for channel estimation according to the Doppler frequency value according to the speed from the corrected power. 제7항에 있어서, 상기 속도 추정 과정은,The method of claim 7, wherein the speed estimation process, 상기 채널된 전력의 전력 스펙트럼을 측정하는 단계와,Measuring a power spectrum of the channeled power; 상기 측정된 전력 스펙트럼 측정기의 출력 값을 상기 이동단말의 이동속도 변경 유무에 따라 보정 값 또는 정상상태 값으로 전력 보상하여 출력하는 단계와,Outputting power by compensating the output value of the measured power spectrum meter to a correction value or a steady state value according to whether the moving speed of the mobile terminal is changed; 상기 전력 보상된 값을 수신하여 미리 결정된 소정 시간동안 평균하는 단계와,Receiving and averaging the power compensated value for a predetermined predetermined time; 상기 평균된 값에 따라 도플러 주파수를 검출하고 상기 검출된 도플러 주파수에 따라 채널 추정 시 사용할 보정 값을 출력하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 상기 방법.Detecting a Doppler frequency according to the averaged value and outputting a correction value for use in channel estimation according to the detected Doppler frequency. 제8항에 있어서, 상기 전력 보상 시에 보상되는 값은 하기 <수학식 5>와 같은 채널 추정기 전달함수의 최대치에 의해 정규화된 보정값을 사용함을 특징으로 하는 상기 방법.The method as claimed in claim 8, wherein the value compensated for during power compensation uses a correction value normalized by a maximum value of a channel estimator transfer function as in Equation 5 below. 제7항에 있어서, 상기 도플러 주파수에 따라 채널 추정 시 사용할 채널 추정 계수에 의한 도플러 전력 스펙트럼을 보정하기 위해 상기 채널 추정기 전달함수의 역보정 값을 속도 대역 별로 각각 구함을 특징으로 하는 상기 방법.8. The method of claim 7, wherein an inverse correction value of the channel estimator transfer function is obtained for each speed band in order to correct the Doppler power spectrum based on a channel estimation coefficient to be used for channel estimation according to the Doppler frequency. 제7항에 있어서, 상기 속도 추정 과정은,The method of claim 7, wherein the speed estimation process, 미리 결정된 개수의 주파수 대역별에 따른 주파수 인덱스에 대해서만 DFT(Discrete Fourier Transform)를 이용하여 계산을 수행함을 특징으로 하는 상기 방법.The method as claimed in claim 1, wherein the calculation is performed using a Discrete Fourier Transform (DFT) only for a frequency index according to a predetermined number of frequency bands.
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