KR20060035788A - 무선 통신 시스템에서 수신을 종결하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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KR20060035788A
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Abstract

수신기 프론트 엔드(302)는 음성 채널상에서 사전결정된 심볼 패턴을 포함하는 알려진 중지 파형(114)을 수신하고, 중지 파형은 전송의 종료시 전송된다. 수신기 프론트 엔드에 결합된 프로세서(304)는 중지 파형을 검출하는 것에 응답하여 음성 신호의 수신을 종결한다(512). 프로세서는 반송파-대-노이즈 비율, 중지 파형의 전체 심볼들에 걸친 최대 정규화된 심볼 상관도 에너지, 및 다수의 작은 및 다수의 큰 정규화된 심볼 에너지 값들을 포함하는 수신된 신호로부터 유도된 복수의 특성들을 계산한다(504). 프로세서는 복수의 특성들을 대응하는 복수의 사전결정된 임계치들과 비교함으로써 중지 파형을 검출한다(506).
수신기 프론트 엔드, 심볼 패턴, 반송파-대-노이즈 비율, 중지 파형, 타이밍 오프셋

Description

무선 통신 시스템에서 수신을 종결하기 위한 방법 및 장치{Method and apparatus for terminating reception in a wireless communication system}
본 발명은 일반적으로 무선 데이터 통신 시스템들, 특히, 전송의 종료와 동시에 음성 채널상에서 수신된 신호의 수신의 종결을 용이하게 하기 위한 무선 통신 시스템의 방법 및 장치에 관한 것이다.
급송 음성 통신 시스템(dispatch voice communication system)에서, 메시지들은 발신 음성 통신 디바이스에 의해 임의의 시간들에서 전송되며, 임의적 기간을 나타낸다. 타겟 음성 디바이스는 전송이 수신되는 것을 검출하였을 때, 발신자의 전송에 동기화하고, 바람직하게는 음성 메시지의 기간 동안 전송을 디코딩한다. 대부분의 경우들에서, 음성 메시지는 실시간으로 타겟 디바이스에 전달되고, 스피커 또는 이어폰을 통해 재생된다. 종종, 무선 통신 시스템에서, 음성 채널은 전송 과정 동안 신뢰적이지 못하게 되고, 타겟 디바이스는 전송이 종료되었는지 아닌지 여부를 판정할 수 없을 수 있다. 타겟이 발신자의 전송을 소실하고, 이 전송이 여전히 진행중인지 여부를 확신할 수 없을 때의 경우에, 타겟은 호의 중단을 결정하고, 새로운 전송들을 위해 취득 채널을 감시하도록 복귀될 수 있다. 이는 다수의 전송들이 타겟 디바이스에 의해 조기에 중단되는 결과를 초래할 수 있다. 대안적으로, 타겟은 음성 채널을 디코딩하는 것을 지속하지만, 신뢰성있는 수신된 신호를 받지 못할 수 있다. 다수의 경우들에서, 이는 음성 채널상에 타겟이 너무 오래 정지하게 하며, 취득 채널상에서 발생할 수 있는 다른 전송들을 놓치게 될 가능성이 있다. 에러성 통신 채널들상의 급송 음성 전송들을 종결하기 위한 보다 견고한 해법이 필요하다는 것은 명백하다.
개별 도면들 전반에 걸쳐 유사 참조 번호들이 동일 또는 기능적 유사 요소들을 지시하고 있고, 하기의 상세한 설명과 함께 본 명세서에 통합되어 그 일부를 형성하는 첨부 도면들은 다양한 실시예들을 추가로 예시하고, 본 발명에 따른 다양한 원리들 및 장점들을 설명하는 역할을 한다.
도 1은 본 발명에 따른 예시적 전송의 타이밍도.
도 2는 본 발명에 따른 예시적 수신기의 하이 레벨 기능 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 수신기의 전기적 블록도.
도 4는 본 발명에 따른 예시적 무선 통신 전송 디바이스의 전기적 블록도.
도 5는 본 발명에 따른 방법을 예시하는 흐름도.
개괄적으로, 본 내용은 그 내부에서 동작하는 통신 유닛들, 특히, 그 사용자들을 위해 서비스를 제공하기 위하여 송신기들 및 수신기들을 사용하는 통신 시스템들에 관한 것이다. 특히, 이런 통신 시스템들을 갖는 장비에서 사용하기 위한 전송의 종료와 동시에 음성 채널상에서 수신된 신호의 수신의 종결을 용이하게 하기 위한 무선 통신 시스템의 방법 및 장치로서 구현된 다양한 본 발명의 개념들 및 원리들을 설명 및 기술한다. 특정 관련 통신 시스템들은 디지털 변조 및 코딩을 통해 음성 통신들을 제공하도록 개발 또는 배치되는 것들이며, 특히, M진 주파수 시프트 키잉(M-ary Frequency-Shift-Keyed;FSK) 변조를 사용하는 무선 디지털 음성 통신 시스템들이다. 비록 개념들 및 원리들은 다른 시스템들 및 디바이스들에서도 응용성을 갖지만, 일 예는 모토롤라 인코포레이티드로부터 입수할 수 있는 iDENTM 시스템들 및 그 발전형들이다.
본 내용은 본 발명에 따른 다양한 예시적 실시예들을 형성 및 사용하는 최상의 모드들을 가능한 형태로 추가로 설명하기 위해 제공된 것이다. 본 내용은 또한 본 발명을 어떠한 방식으로도 제한하지 않으며 본 발명의 원리들 및 그 장점들에 대한 이해 및 평가를 향상시키기 위해 제공된 것이다. 본 발명은 단지 본 출원의 계류 동안 이루어지는 임의의 보정들을 포함하는 첨부된 청구범위 및 허여된 이들 청구범위의 모든 등가체들에 의해서만 규정된다.
또한, 제1 및 제2, 상단 및 저면 등 같은 관계적 용어가 존재한다면, 그 사용은 하나를 다른 엔티티 또는 작용으로부터 구별하기 위해서만 사용되는 것이며, 이런 엔티티들 또는 작용들 사이의 임의의 실제적 이런 관계나 순서를 반드시 필요로하거나 의미하는 것은 아니다.
본 발명의 기능들 대부분 및 본 발명의 원리들 중 다수는 하나 이상의 종래의 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Process; DSP)들을 사용하여 또는 그 내에서, 또는 기성 또는 용도 특정 IC들 같은 집적 회로들(IC들)로 가장 잘 구현된다. 당업자는 본 명세서에 기술된 개념들 및 원리들에 의해 안내를 받을 때, 쉽게 이런 DSP들을 최소의 실험으로 프로그래밍하거나 이런 IC들을 생성할 수 있을 것으로 예상된다. 따라서, 간결성 및 본 발명에 따른 원리들 및 개념들을 혼란스럽게 할 임의의 위험성을 최소화할 목적으로, 이런 프로그램들, DSP들 및 IC들이 존재하는 경우에 이들에 대한 추가 설명은 양호한 실시예들에 의해 사용되는 원리들 및 개념들에 관한 필수 사항들에 한정된다.
발명의 배경 부분에서, 여기서 설명한 문제점에 대한 본 발명의 해법은 발신 디바이스에 의한 고유한 중지 파형(Stop Waveform) 또는 포스트 앰블(post-amble)의 유리한 전송을 수반하며, 이는 검출시 음성 전송이 완료되었다는 것을 나타낸다. 중지 파형은 매우 신뢰성있는 것이 바람직하며, 채널 품질이 극도로 열악할 때에도 타겟이 중지 파형을 검출할 수 있도록 극도로 낮은 신호-대-잡음비들에서 검출되는 기능을 갖는다. 이는 타겟에게 중지 파형이 놓치기 어렵다는 신뢰하에, 타겟이 음성 채널의 감시를 계속할 수 있게 하는 능력을 제공한다. 이 해법은 적절히 실행될 때, 상황을 현저히 개선시키며, 그 이유는 단지 전송이 이루어지는 동안만 타겟이 높은 신뢰도로 음성 채널을 감시할 수 있으며, 또한 높은 신뢰도로 발신자가 전송을 종료하는 것과 동시에 수신을 종결할 수 있게 하여 타겟이 적절한 순간에 취득 채널을 감시할 수 있게 하기 때문이다. 견고한 해법을 제공하기 위해, 중지 파형은 발신자와 타겟 디바이스들 사이에 시간 및 주파수 드리프트가 발생할 때에 검출될 수 있어야만 한다. 부가적으로, 중지 파형 검출기는 매우 낮은 반송파 대 노이즈(C/N)에서 신호들을 검출할 수 있는 동시에, 관련 대역내에서 발생하는 것으로 알려진 바람직하지 못한 신호들의 오검출에 대한 내성을 나타내어야 한다.
도 1을 참조하면, 예시적 전송의 타이밍도(100)는 각 음성 전송의 종료시 전송된 신호 포맷을 도시하고 있으며, 본 명세서에서, 최종 음성 슬롯(102)에 후속하여 3개 중지 신호 슬롯들(104, 106, 108)이 존재한다. 중지 파형 자체는 N 데이터 심볼들의 페이로드 섹션(114)을 포함하며, 중지 파형 슬롯의 대부분을 포함한다. 짧은 슬롯 경사 상승(112) 및 경사 하강(116) 섹션들 및 주파수-호프 스위칭(118) 간격도 중지 파형 슬롯내에 포함된다. N은 큰 수인 것이 바람직하며, 또한, 바람직하게는 2의 멱, 예로서, N=128이다.
3개 독립 주파수 호프들상에서 연속적으로 중지 파형 슬롯을 3회 전송함으로써, 중지 파형을 위한 3차 다이버시티를 제공하며, 따라서, 주변(fringe) 채널 조건들에서 보다 신뢰성있어지게 한다.
중지 파형은 아래의 수학식에 따라 M진 FSK 신호로서 수신기 및 송신기 양자 모두에 알려진 시퀀스를 변조함으로써 구성되는 것이 바람직하다.
Figure 112006007346707-PCT00001
여기서, h는 변조 지수이고, T는 심볼 기간이며, {um}은 알려진 전송된 데이터 시퀀스이며, q(t)는 아래와 같은 정규화된 위상 펄스이다
Figure 112006007346707-PCT00002
심볼 기간(m) 동안, 변조된 위상은 0≤τ≤T에 대하여, 하기와 같이 주어진다는 것을 알 수 있다.
Figure 112006007346707-PCT00003
이 수학식의 검토는 심볼 기간(m) 동안, 전송된 신호가 알려진 심볼 시퀀스
Figure 112006007346707-PCT00004
에 의해 결정되는 알려진 시작 위상의, 그리고, 알려진 심볼값(um)에 의해 결정되는 알려진 주파수의 사인곡선(sinusoid)이라는 것을 밝혀준다.
일 실시예에서, M진 FSK 음성 데이터 심볼들은 홀수 심볼 값들, 예로서, u=[+7 -3 +3 -1 -1 -7 +5 +1 ...] 으로 형성된다. 이 실시예에서, 중지 파형 심볼들은 짝수 값들로 형성되어 임의적 M진 FSK 음성 데이터와 낮은 교차 상관도를 발생시키는 것, 즉, 벡터(u)내의 각 심볼이 집합 {-6 -4 -2 0 +2 +4 +6} 으로부터 존재하는 것이 바람직하다.
또한, DC 오프셋들에 관련된 문제들을 피하기 위해, 또한, 집합 {-6 -4 -2 +2 +4 +6} 으로부터만 심볼들을 추출함으로써 DC 오프셋들에 대해 직교하는, 그리고, 따라서 그에 영향을 받지 않는 중지 파형을 형성한다.
도 2는 본 명세서에 설명된 개념들 및 원리들에 따라 동작하는 예시적 수신기의 하이 레벨 기능 블록도(200)이다. 수신기는 두 개의 병렬 경로들로 수신된 신호(202)를 처리하는 것이 바람직하며, 두 개의 병렬 경로들 중 첫 번째는 M진 FSK 음성 데이터를 위한 복조기(204)이며, 오디오 출력(208)을 생성하는 음성 디코딩 및 처리 펑션들(206)이 이어진다. 두 번째 경로는 중지 파형 검출기(210)이며, 이는 검출 신호(212)로 음성 처리 기능을 중단시킬 수 있으며, 중지 파형이 검출되었을 때, 메시지를 종결한다. 이 동작 모드에 기초하여, 중지 파형 검출기는 채널상에 난수적 M진 FSK 데이터가 나타날 때 중지 파형을 잘못 검출하지 않아야 한다는 것이 명백하다. 사실, 부가적 화이트 가우시안 노이즈(Additive White Gaussian Noise; AWGN) 이외에도 다수의 신호들의 유형들이 존재하며, 이에 대해, 중지 파형 검출기가 오검출할 가능성이 매우 낮아지는 것을 소망한다. 명백한 신호는 광대역 노이즈, 협대역 잼머(jammer)들 및 현존하는 시스템내의 알려진 유형들, 즉, 예로서, "토크-어라운드(Talk-Around)" 모드에서 전송되는 슬롯 포맷들의 다른 유형들이다.
제1 실시예에서, 중지 파형 검출기를 위한 근거는 AWGN내의 알려지지 않은 위상을 갖는 알려진 신호의 최대 검출 가능성, 즉, 비간섭성 검출이며, 여기서 하기의 상관도가 임계치(η)에 비교된다.
Figure 112006007346707-PCT00005
여기서 r(t)은 수신된 신호이고, s(t)는 알려진 전송된 신호이다. 상관도(C)가 임계치(η)를 초과하는 경우, 이때, 중지 파형 신호는 검출된 것으로 언급진다. 이어서, 임계치(η)가 노이즈 파워(σ2 n) 및 하기의 목표 노이즈 오류 가능성(Pf)에 관련된다
Figure 112006007346707-PCT00006
노이즈 추정
Figure 112006007346707-PCT00007
이 수신기에서 가용한 경우, 이때, 반송파-대-노이즈(C/N) 추정으로서 최대 가능성 검출기를 조성할 수 있으며, 임계치 테스트가 이어지고, 여기서, 하기의 수학식의 양
Figure 112006007346707-PCT00008
은 하기의 변경된 임계치와 비교된다
Figure 112006007346707-PCT00009
C/N 임계치 ηCIN은 원하는 노이즈 오류 가능성(Pf)이 감소함에 따라 증가한다. 유사하게, 고정된 노이즈 오류 가능성(Pf)에 대하여, 중지 파형내의 심볼들(N)의 수가 증가함에 따라 필요한 임계치가 감소한다. 큰 N에 대해서, 임계치는 매우 작을 수 있으며, 이는 C/N 추정이 매우 낮은 값들에서 검출기를 통과할 수 있다는 것을 의미한다. 달리 말해서, 큰 N에 대하여, 중지 파형 검출기는 매우 낮은 C/N에서 동작할 수 있다.
상기 전개는 완전한 시간 및 주파수 동기화를 갖는 AWGN에 수신된 신호에 속한다. 본 응용에서, 수신기는 중지 파형이 채널상에 나타날 때, 동기화가 그다지 양호하지 않을 수 있을 정도로 충분히 길게 전송된 신호를 소실한다. 따라서, 중지 파형 검출기는 사전결정된 범위 이내의 시간 및 주파수에 걸쳐 검색하는 것이 바람직하다. 하기의 불연속 시간으로 표현된 상관도 C에서 출발한다.
Figure 112006007346707-PCT00010
여기서, Ns는 수신기의 FSK 심볼당 샘플들의 수이다. 이는 심볼 간격들로 분할되고, 하기에 따라 조합될 수 있다.
Figure 112006007346707-PCT00011
여기서, 하기의 심볼 레벨 상관도들
Figure 112006007346707-PCT00012
및, 하기의 알려진 개시 위상들이 사용된다
송신기와 수신기 사이에 주파수 에러가 존재하는 상태에서, 최대 가능성 검출 규칙은 하기의 수학식에 따라 서로 다른 오프셋 주파수들 {ωk}에서 상관도들{Pk}의 배수를 조성한다는 것을 지정하며,
Figure 112006007346707-PCT00014
이는, 다시, 하기의 심볼 레벨 상관도들로 분할될 수 있고,
Figure 112006007346707-PCT00015
여기서, 우리는 이제 0≤m≤N-1에 대하여, 하기의 수학식에 따라 각 오프셋 주파수(ωk)에 대하여 새로운 심볼 레벨 상관도들의 집합을 필요로 한다.
Figure 112006007346707-PCT00016
이들을 직접적으로 계산하는 대신, 검출기내에서 하기의 조각 단위 근사화를 이용할 수 있으며,
Figure 112006007346707-PCT00017
그래서, 아래와 같아진다
Figure 112006007346707-PCT00018
송신기와 수신기 사이의 주파수 오정합이 FSK 심볼 레이트에 비해 작은 한, 이 근사화는 최적의 검출기에 비해 단지 미소한 감도 열화를 가지는 적절한 주파수 포착 범위를 제공한다.
주파수 검색에 부가하여, 우리는 검출기에 시간 검색을 도입한다. 검출기에서, 하기의 양을 계산한다
Figure 112006007346707-PCT00019
이들은 단순히 서로 다른 시간 오프셋들에 대하여 계산된 심볼 레벨 상관도들이라는 것을 주의하여야 한다. 다음에, 하기의 각 타이밍 오프셋에서 위상 교정된 시퀀스의 FFT 크기 자승을 계산한다
Figure 112006007346707-PCT00020
각 타이밍 오프셋(i)에 대하여, 주파수에 걸쳐 하기의 피크 에너지를 검색한다.
Figure 112006007346707-PCT00021
여기서, kmax는 최대 예상 일 측면 주파수 오프셋(fmax) 및 FFT 주파수 빈 해상도(frequency bin resolution), 즉, 이하의 수학식에 따라 결정된다.
Figure 112006007346707-PCT00022
여기서, Rs는 FSK 심볼 레이트이다. 다음에, 각 타이밍 오프셋(i)에 대하여, 하기의 수학식에 따라 반송파 파워를 계산한다.
Figure 112006007346707-PCT00023
여기서, k1는 최대 일 측면 반송파 대역폭(f1), 즉 이하에 기초한다
Figure 112006007346707-PCT00024
이때, 타이밍 오프셋은 하기와 같이 결정되며,
Figure 112006007346707-PCT00025
노이즈 파워는 하기와 같이 추정된다
Figure 112006007346707-PCT00026
C/N 추정
Figure 112006007346707-PCT00027
은 그 후 임계치(ηC/N)에 비교되며, 이는 이전에 전개된 것과 동일한 임계치는 아니다. 시간 및 주파수 검색은 C/N 추정의 분포를 변경하여 서로 다른 오류 경보 가능성을 초래한다. 따라서, 임계치(ηC/N)는 경험적으로 결정되는 것이 바람직하다.
중지 파형 검출기의 제1 실시예의 문제점은 N=128인 상술된 중지 파형 검출기에 대하여 하기에 요약되어 있는, 원하지 않는 신호들의 잘못된 검출이다. 여러 정적 Es/No의 값들에 대해, 여러 원하지 않는 신호 유형들에 대한 오류 경보 가능성을 볼 수 있다.
[표 1]
신호 유형 Es/No=- 12dB Es/No= -4dB Es/No= 4dB Es/No= 12dB Es/No= 20dB
노이즈 단독 0.000136
8-FSK w/0 Hz 오프셋 0 0.0001 0.0001 0.0001 0.0004
8-FSK w/랜덤 오프셋 0.0001 0.0003 0.0001 0.0041 0.0091
프리앰블 w/랜덤 오프셋 0.0003 0.0002 0.0049 0.1080 0.2104
랜덤 오프셋을 갖는 기타 중지 파형 0.0001 0.0001 0.0008 0.0065 0.0152
랜덤 주파수를 갖는 대역내 잼머 0 0.0003 0.0068 0.0703 0.1103
노이즈 오류 경보 레이트는 매우 낮지만, 소정의 신호 유형들은 허용불가하게 높은 오류 경보 레이트들을 갖는다는 것을 주의하여야 한다. 명백히, AWGN 채널들을 위해 설계된 "최적의 검출기(optimum detector)"는 다른 원하지 않는 신호 유형들을 적절히 배제하지 못한다. 검출기가 매우 낮은 C/N에서 동작하도록 설계된, 매우 낮은 임계치(ηC/N)를 초래하는, 큰 N을 위해 설계되었다는 사실은 단지 문제를 악화시킬 뿐이다.
제2 실시예에서, 오류를 추정하기 위해, 하기의 정규화된 심볼 레벨 에너지 시퀀스에 기초하여, 중지 파형 검출기에 다른 그룹의 테스트들을 도입한다.
Figure 112006007346707-PCT00028
여기서, e(m)는 하기와 같이 심볼 간격(m)에 걸쳐 수신된 에너지이다
Figure 112006007346707-PCT00029
.
{β(m)}의 분자는 최적의 심볼 타이밍(i0)과 동기화되고, 분모는 그렇지 않다는 것을 주의하여야 한다. 사실, 분모 시퀀스는 공칭의 또는 이전에 형성된 심볼 타이밍에 동기화되는 것이 바람직하며, 이는 오류방지 알고리즘에 대한 계산적 복잡성 및 저장 요구를 유리하게 감소시킨다.
시뮬레이션들은 서로 다른 타이밍 오프셋을 갖는 다른 중지 파형이 수신될 때, 시퀀스 {β(m)}에 무슨 일이 발생하는지를 예시하였다. 원하지 않는 심볼이 원하는 중지 파형과 정합할 때, 높은 상관도가 발생하지만, 일반적으로, 그들이 그렇지 않을 때, 매우 낮은 상관도가 발생한다. 이 현상은 오류 중지 파형 검출기에 알려진 원하지 않는 신호 유형들 모두에 대하여 발생한다.
이들 신호 유형들을 배제하기 위해서, 하기의 양들을 형성한다
Figure 112006007346707-PCT00030
이들 신호들의 유형들을 배제하기 위해서, 중지 파형은 하기의 조건들 모두가 충족될 때에만 검출된다.
Figure 112006007346707-PCT00031
N=128에 대하여, 하기의 임계치들을 사용하여 양호한 결과들을 얻었다 :
Figure 112006007346707-PCT00032
표는 이들 오류 방지 알고리즘들을 적소에 갖는 새로운 오류 경보 성능을 보여 준다. 이제, 성능은 매우 양호하다는 것을 주의하여야 한다.
[표 2]
신호 유형 Es/No= -12dB Es/No= -4dB Es/No= 4dB Es/No= 12dB Es/No= 20dB
노이즈 단독 0
8-FSK w/0 Hz 오프셋 0 0 0 0 0
8-FSK w/랜덤 오프셋 0 0 0 0 0
프리앰블 w/랜덤 오프셋 0 0 0.0005 0 0
랜덤 오프셋을 갖는 기타 중지 파형 0 0.0001 0.0001 0.0009 0.0003
랜덤 주파수를 갖는 대역내 잼머 0 0 0.0002 0 0
도 3을 참조하면, 전기적 블록도는 본 발명에 따른 무선 통신 시스템을 위한 수신기(300)를 도시한다. 수신기(300)는 음성 채널상에서 사전결정된 신호 패턴을 포함하는 알려진 중지 파형을 수신하기 위한 종래의 수신기 프론트 엔드(302)를 포함하며, 중지 파형은 전송의 종료시 전송된다. 수신기 프론트 엔드(302)는 모토롤라 인코포레이티드로부터 입수할 수 있는 iDEN 핸드셋에 활용되는 수신기 프론트 엔드와 유사한 것이 바람직하다. 수신기(300)는 중지 파형 검출에 응답하여 음성 채널의 수신을 종결하도록 프로그램되고, 수신기 프론트 엔드(302)에 결합된 프로세서(304)를 추가로 포함한다. 프로세서(304)는 모토롤라 인코포레이티드로부터 입수할 수 있는 DSP56000 프로세서와 유사한 종래의 디지털 신호 프로세서(DSP)인 것이 바람직하다. 수신기(300)는 또한 가청적 음향 메시지를 생성하기 위해 종래의 스피커와 사용자 제어부를 포함하는 것이 바람직하며, 프로세서(304)에 결합된 사용자 인터페이스(306)를 포함한다. 수신기(300)는 또한 본 발명에 따라 프로세서(304)를 프로그래밍하기 위한 실행가능한 소프트웨어 프로그램들을 저장하기 위한 종래의 메모리(308)를 더 포함한다.
메모리(308)는 통신 시스템에 활용되는 통신 프로토콜에 따라 통신하도록 수신기 프론트 엔드(302)와 협력하기 위해 프로세서(304)를 프로그래밍하기 위해 종래의 통신 프로그램(310)을 포함한다. 메모리(308)는 본 명세서에 설명된 원리들 및 개념들에 따라 중지 파형을 검출하도록 프로세서(304)를 프로그래밍하기 위해 중지 파형 프로그램(312)을 더 포함한다. 부가적으로, 메모리(308)는 프로세서(304)에 의하여 수신된 신호로부터 유도된 복수의 특성들을 저장하기 위한 공간을 포함한다. 복수의 특성들은 반송파-대-노이즈 비율(314), 최대 정규화된 상관도 에너지 값(316) 및 다수의 작은 및 다수의 큰 정규화된 심볼 에너지 값들(320)을 포함한다. 메모리(308)는 또한 정규화된 심볼 에너지 값들(318)을 저장하기 위한 위치를 포함한다. 중지 파형 프로그램(312)은 본 명세서에 상술된 바와 같이 대응하는 복수의 사전결정된 임계치들과 복수의 특성들을 비교함으로써 중지 파형을 검출하도록 상기 프로세서(304)를 프로그램하는 것이 바람직하다.
도 4는 무선 통신 시스템을 위한 예시적 무선 통신 전송 디바이스(400)의 전기적 블록도이다. 전송 디바이스(400)는 무선 통신 신호를 전송하기 위한 종래의 송신기(402)를 포함한다. 송신기(402)는 모토롤라 인코포레이티드로부터 입수할 수 있는 iDENTM에 활용되는 것과 유사한 것이 바람직하다. 전송 디바이스(400)는 송신기(402)를 제어하기 위해 송신기(402)에 결합된 종래의 프로세서(404)를 더 포함한다. 프로세서(404)는 모토롤라 인코포레이티드로부터 입수할 수 있는 DSP56600과 유사한 디지털 신호 프로세서(DSP)인 것이 바람직하다. 전송 디바이스(400)는 사용자와의 인터페이스를 위해 프로세서(404)에 연결된 종래의 사용자 인터페이스(406)를 더 포함한다. 사용자 인터페이스는 음성 메시지를 입력하기 위한 마이크로폰 및 종래의 사용자 제어부들을 포함하는 것이 바람직하다. 전송 디바이스(400)는 프로세서(404)를 프로그래밍하기 위한 실행가능한 소프트웨어 프로그램들을 저장하는 종래의 메모리(408)를 더 포함한다.
메모리(408)는 통신 시스템에 활용되는 통신 프로토콜에 따라 통신하도록 송신기(402)와 협력하기 위해 프로세서(404)를 프로그래밍하는 종래의 통신 프로그램(410)을 포함한다. 메모리는 또한 복수의 독립적 주파수 홉들(hpos)상의 복수의 연속적 시간 슬롯들에서 전송의 종료시 사전결정된 중지 파형을 전송하기 위해 송신기(402)를 제어하도록 프로세서(404)를 프로그래밍하는 중지 파형 프로그램(414)을 포함한다. 메모리(408)는 음성 메시지 데이터를 전송하기 위해 사용되지 않는 심볼 값들만을 사용하는 것이 바람직한 M진 주파수 시프트 키잉된(FSK) 신호로서 중지 파형을 변조하도록 송신기(402)를 제어하는 M진 주파수 시프트 키잉된 변조 프로그램(412)을 더 포함한다. 대안적으로, 전송 디바이스(400)의 부분들 및 수신기(300)의 부분들은 2방향 통신 디바이스를 형성하도록 조합될 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다.
도 5는 본 내용에 따른 유리한 수신 종결 방법을 예시하는 흐름도이다. 이 방법은 음성 채널상에서 전송의 종료와 동시에 음성 채널상에서 수신된 신호의 수신의 종결을 용이하게 하기 위해 무선 통신 시스템에 사용된다. 도 3 및 도 4의 구조들을 참조로 설명하지만, 본 방법은 마찬가지로 다른 디바이스들 및 구조들과 함께 실시될 수 있다. 흐름은 전송 디바이스(400)에 의해 음성 채널상에서 사전결정된 심볼 패턴을 포함하는 알려진 중지 파형을 전송하는 단계(502)에서 시작된다. 수신기(300)는 중지 파형을 수신하고, 수신된 신호로부터 유도된 복수의 특성들을 계산한다(504). 복수의 특성들은 반송파-대-노이즈 비율, 중지 파형의 모든 심볼들에 걸친 최대 정규화 심볼 상관도 에너지 및 다수의 작은 및 다수의 큰 정규화된 심볼 에너지 값들을 포함한다. 수신기(300)는 그 후 대응하는 복수의 사전결정된 임계치들과 복수의 특성들을 비교함으로써 중지 파형을 검출하기를 시도한다(506). 수신기(300)가 단계 508에서 중지 파형 검출에 성공하였을 때, 수신기(300)는 중지 파형의 검출에 응답하여 음성 채널의 수신을 종결한다(512). 그렇지 않으면, 수신기(300)는 음성 채널 수신을 계속한다(510).
중지 파형 전송시, 전송 디바이스(400)는 중지 파형을 M진 주파수 시프트 키잉된(FSK) 신호로서 변조하는 것이 바람직하며, 수신기(300)는 수신된 신호와 알려진 중지 파형 사이의 파형 상관도를 서로 다른 타이밍 오프셋들에서 예상 심볼 편차 주파수들을 갖는 사전결정된 심볼 패턴에 기초하여 심볼 레벨 상관도들로 분할함으로써 반송파-대-노이즈 비율을 계산하는 것이 바람직하다. 그 후, 수신기(300)는 각 서로 다른 타이밍 오프셋들에 대하여, 알려진 변조 지수 및 사전결정된 심볼 패턴에 따라 심볼 레벨 상관도들을 위상 교정하고, 그에 의해, 복수의 위상 교정된 심볼 레벨 상관도 시퀀스들을 생성한다.
수신기(300)는 각 타이밍 오프셋에 대하여 복수의 위상 교정된 심볼 레벨 상관도 시퀀스들의 푸리에 변환 크기-자승을 계산함으로써 반송파-대-노이즈 비율의 계산을 지속한다. 수신기(300)는 각 타이밍 오프셋에 대해, 타이밍 오프셋에 대응하는 푸리에 변환의 최대 에너지 피크에 대한 사전결정된 범위에 걸친 주파수 검색 수행을 지속한다. 다음에, 수신기(300)는 각 타이밍 오프셋에 대하여, 최대 에너지 피크가 발생된 주파수 빈 주변에 중심설정된 다수의 빈들에 걸쳐 푸리에 변환 크기 자승을 합산함으로써 반송파 파워를 계산한다. 수신기(300)는 그 후, 최대 반송파 파워에 기초하여 최적 타이밍 오프셋을 결정하고, 반송파 파워 계산에 사용되지 않은 모든 나머지 빈들에 걸쳐 최적 타이밍 오프셋에 대응하는 푸리에 변환 크기 자승을 합산함으로써 노이즈 파워를 계산한다. 노이즈 파워로 나누어진 최대 반송파 파워는 반송파 대 노이즈 비율이다.
수신기(300)는 다음에 상기 최적 타이밍 오프셋에 대응하는 각 심볼 간격에 대하여 각 심볼 레벨 상관도들의 크기 자승을 취하고, 동일 심볼 간격에 걸쳐 수신된 신호 파워로 나눔으로써 정규화된 심볼 상관 에너지 시퀀스를 형성하여 중지 파형의 모든 심볼들에 걸친 최대 정규화된 심볼 상관도 에너지를 계산하며, 여기서, 분모 항은 공칭 심볼 타이밍에 대응하는 타이밍 오프셋을 사용한다.
그 후, 수신기(300)는 중지 파형의 모든 심볼들에 걸쳐 작은 정규화된 심볼 에너지 값들의 수 및 큰 정규화된 심볼 에너지 값들의 수를 계산하며, 여기서, 정규화된 심볼 상관 에너지 값은 단위값 보다 작은 사전결정된 값에 의해 스케일링된 최대 정규화된 심볼 상관도 에너지 보다 작은 경우 작은 것으로 칭해지며, 여기서, 정규화된 심볼 상관도 에너지 값은 단위값 보다 작은 사전결정된 값에 의해 스케일링된 최대 정규화된 심볼 상관도 에너지 보다 큰 경우에 큰 것으로 칭해진다.
따라서, 본 발명은 전송의 종료와 동시에 채널상에서 수신된 신호의 수신의 종결을 용이하게 하기 위한 방법 및 장치를 유리하게 제공한다는 것은 명백하다. 본 방법 및 장치는 에러성 통신 채널들상에서 급송 음성 전송들 같은 전송들의 종료에 대한 견고한 해법을 유리하게 제공한다.
본 내용은 본 발명의 진정한, 목적하는, 그리고, 정당한 범주를 제한하는 것이 아니라 본 발명에 따른 다양한 실시예들의 형성 및 사용 방식을 설명한다. 상기 설명은 개시된 정확한 형태 이외의 것을 배제하거나 본 발명을 그에 한정하고자 하는 것은 아니다. 상기 교지들의 견지에서 변형들 또는 변용들이 가능하다. 실시예(들)는 본 발명의 원리들 및 그 실제적 응용의 최상의 예시를 제공하고, 본 기술의 숙련자가 본 발명을 다양한 실시예들에 활용하고, 고려되는 특정 사용 용도에 적합한 바에 따라 다양한 변형들을 활용할 수 있게 하기 위해 선택 및 기술된 것이다. 모든 이런 변형들 및 변용들은 그들이 공정하고, 적법하며 적합하게 부여되는 범주에 따라 해석될 때, 본 특허 출원의 계류 동안 보정될 수 있는 바와 같은 첨부된 청구범위, 및 그 모든 등가체들에 의해 결정된다.

Claims (10)

  1. 음성 채널상에서 전송의 종료와 동시에 상기 음성 채널상에서 수신된 신호의 수신의 종결을 용이하게 하기 위한 무선 통신 수신기에 있어서,
    상기 전송의 종료시 전송되는, 상기 음성 채널상에서 사전결정된 심볼 패턴을 포함하는 알려진 중지 파형을 수신하기 위한 수신기 프론트 엔드; 및
    상기 수신기 프론트 엔드에 연결되고, 상기 중지 파형의 검출에 응답하여 상기 음성 채널의 수신을 종결하도록 프로그램된 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는 또한:
    반송파-대-노이즈 비율, 상기 중지 파형의 전체 심볼들에 걸친 최대 정규화된 심볼 상관도 에너지 및 다수의 작은 및 다수의 큰 정규화된 심볼 에너지 값들을 포함하는, 상기 수신된 신호로부터 유도된 복수의 특성들을 계산하고,
    상기 복수의 특성들을 대응하는 복수의 사전결정된 임계치들과 비교함으로써 상기 중지 파형을 검출하도록 프로그램되는, 무선 통신 수신기.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중지 파형은 M진 주파수 시프트 키잉된(M-ary Frequency-Shift-Keyed;FSK) 신호로서 변조되고,
    상기 프로세서는 또한 서로 다른 타이밍 오프셋들에서, 예상 심볼 편차 주파수들을 갖는 상기 사전결정된 심볼 패턴에 기초하여, 상기 알려진 중지 파형과 상 기 수신된 신호 사이의 파형 상관도를 심볼 레벨 상관도들로 분할함으로써 상기 반송파-대-노이즈 비율을 계산하도록 프로그램되는, 무선 통신 수신기.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한 상기 서로 다른 타이밍 오프셋들 각각에 대하여 상기 사전결정된 심볼 패턴과 알려진 변조 지수에 따라 상기 심볼 레벨 상관도들을 위상 교정하여 복수의 위상 교정된 심볼 레벨 상관도 시퀀스들을 생성함으로써 상기 반송파-대-노이즈 비율을 계산하도록 프로그램되는, 무선 통신 수신기.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한 각 타이밍 오프셋에 대하여, 상기 복수의 위상 교정된 심볼 레벨 상관도 시퀀스들의 푸리에 변환 크기-자승을 계산함으로써 상기 반송파-대-노이즈 비율을 계산하도록 프로그램되는, 무선 통신 수신기.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 프로세서는 또한 각 타이밍 오프셋에 대하여, 상기 타이밍 오프셋에 대응하는 상기 푸리에 변환내의 최대 에너지 피크에 대하여 사전결정된 범위에 걸쳐 주파수 검색을 수행함으로써 상기 반송파-대-노이즈 비율을 계산하도록 프로그램되는, 무선 통신 수신기.
  6. 무선 통신 디바이스에서, 채널상에서 전송의 종료와 동시에 수신된 신호의 수신의 종결을 용이하게 하기 위한 방법에 있어서,
    상기 채널상에서, 사전결정된 심볼 패턴을 포함하는 알려진 중지 파형에 대응하는 상기 수신된 신호를 수신하는 단계;
    반송파-대-노이즈 비율, 상기 중지 파형의 전체 심볼에 걸친 최대 정규화된 심볼 상관도 에너지 및 다수의 작은 및 다수의 큰 정규화된 신호 에너지 값들을 포함하는, 상기 수신된 신호로부터 유도된 복수의 특성들을 계산하는 단계;
    상기 복수의 특성들을 대응하는 복수의 사전결정된 임계치들과 비교함으로써 상기 중지 파형을 검출하는 단계; 및
    상기 중지 파형의 검출에 응답하여 상기 채널의 수신을 종결하는 단계를 포함하는, 수신 신호 종결 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 알려진 중지 파형은 M진 주파수 시프트 키잉된(FSK) 신호로서 변조되고,
    상기 반송파-대-노이즈 비율을 계산하는 단계는, 서로 다른 타이밍 오프셋들에서, 예상 심볼 편차 주파수들을 갖는 상기 사전결정된 심볼 패턴에 기초하여, 상기 알려진 중지 파형과 상기 수신된 신호 사이의 파형 상관도를 심볼 레벨 상관도들로 분할함으로써 상기 반송파-대-노이즈 비율을 계산하는 단계를 더 포함하는, 수신 신호 종결 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 서로 다른 타이밍 오프셋들 각각에 대하여 상기 사전결정된 심볼 패턴과 알려진 변조 지수에 따라 상기 심볼 레벨 상관도들을 위상 교정하여 복수의 위상 교정된 심볼 레벨 상관도 시퀀스들을 생성함으로써 상기 반송파-대-노이즈 비율을 계산하는 단계를 더 포함하는, 수신 신호 종결 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    각 타이밍 오프셋에 대하여, 상기 복수의 위상 교정된 심볼 레벨 상관도 시퀀스들의 푸리에 변환 크기-자승을 계산함으로써 상기 반송파-대-노이즈 비율을 계산하는 단계를 더 포함하는, 수신 신호 종결 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    각 타이밍 오프셋에 대하여, 상기 타이밍 오프셋에 대응하는 상기 푸리에 변환내의 최대 에너지 피크에 대하여 사전결정된 범위에 걸쳐 주파수 검색을 수행함으로써 상기 반송파-대-노이즈 비율을 계산하는 단계를 더 포함하는, 수신 신호 종결 방법.
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