KR20060101850A - 직교주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템의주파수 동기화 방법 - Google Patents

직교주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템의주파수 동기화 방법 Download PDF

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KR20060101850A KR1020050123520A KR20050123520A KR20060101850A KR 20060101850 A KR20060101850 A KR 20060101850A KR 1020050123520 A KR1020050123520 A KR 1020050123520A KR 20050123520 A KR20050123520 A KR 20050123520A KR 20060101850 A KR20060101850 A KR 20060101850A
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Abstract

본 발명은 직교주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템의 주파수 동기화 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 주파수 옵셋 추정방법은 일종의 OFDM(직교주파수분할다중시스템) 및 기타 블록전송시스템에 적용되는 주파수 동기화 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 조절가능한 타임 주파수 훈련시퀀스는 길이가
Figure 112005073240230-PAT00001
인 주파수 도메인 시퀀스 TS 1과 길이가
Figure 112005073240230-PAT00002
인 타임 도메인 시퀀스 TS 2로 구성되는 상기 훈련 시퀀스의 두 부분의 비율을 조절할 수 있으나 길이는
Figure 112005073240230-PAT00003
으로 불변한다. 부호간의 간섭 ISI에 대항하기 위하여, 이 두 부분의 시퀀스 전면에 모두 길이가
Figure 112005073240230-PAT00004
인 순환 전위표기를 삽입한다. 주파수 도메인 시퀀스 TS 1은
Figure 112005073240230-PAT00005
개의 비등거리 파일럿 주파수로 구성하고, 타임 도메인 시퀀스 TS 2는
Figure 112005073240230-PAT00006
개의 길이가
Figure 112005073240230-PAT00007
로 동일한 서브시퀀스로 구성한다. 매개변수의 선택을 통하여 상응하는 주파수 옵셋 추정기는 각기 다른 복잡도 성능의 균형을 얻을 수 있고, 나아가 각기 다른 무선이동 환경에 응용할 수 있다. 그 중
Figure 112005073240230-PAT00008
는 무선 다중경로 채널의 최대 지연확산보다 커야하며,
Figure 112005073240230-PAT00009
이다.
OFDM(직교주파수다중분할), 주파수, 동기화 방법

Description

직교주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템의 주파수 동기화 방법 {Method for Frequency Synchronization of Mobile Telecommunication System Using OFDM}
도 1은 본 발명의 타임 주파수 훈련 시퀀스 구조도이다.
Figure 112005073240230-PAT00010
는 주파수 도메인을 나타내고,
Figure 112005073240230-PAT00011
는 타임 도메인이며, CP는 순환 전위표기이고, TS 1은 주파수 도메인 시퀀스이며, TS 2는 타임 도메인 시퀀스이고,
Figure 112005073240230-PAT00012
는 순환전위표기의 길이,
Figure 112005073240230-PAT00013
과
Figure 112005073240230-PAT00014
은 각각 TS 1과 TS 2의 길이를 나타낸다.
Figure 112005073240230-PAT00015
는 TS 1 중에 포함된
Figure 112005073240230-PAT00016
개의 비등거리 파일럿 주파수의 인덱스값이고,
Figure 112005073240230-PAT00017
는 TS 2 중에 포함된
Figure 112005073240230-PAT00018
개의 서브시퀀스 중 각 서브시퀀스의 길이이다.
도 2는 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 주파수 옵셋 추정방법 개략도이다.
도 3은 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 주파수 옵셋 추정 알고리즘의 구현 구조도이다(
Figure 112005073240230-PAT00019
일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정 알고리즘 방법 구현 구조도를 포함하며,
Figure 112005073240230-PAT00020
일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정 알고리즘은
Figure 112005073240230-PAT00021
일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정 알고리즘의 특수예 중 하나이다). 이는 인터폴레이션장치, 제곱 장치, 피크값 폭 검색장치, 피크값 파일럿 주파수 인덱스 계산장치, 가법장치(adding machine)를 포함한다. 그 중
Figure 112005073240230-PAT00022
일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정기는 승법누적장치, 위상각 계산장치로 구성된다.
본 발명은 직교주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템의 주파수 동기화 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 주파수 옵셋 추정방법은 일종의 OFDM(직교주파수분할다중시스템) 및 기타 블록전송시스템에 적용되는 주파수 동기화 방법에 관한 것이다.
주파수 동기화는 이동통신시스템이 정상적으로 통신될 수 있는 전제 조건이다. 고속 데이터 업무를 지원할 수 있도록 하기 위하여, 미래의 이동통신시스템은 광대역, 다중(송, 수신) 안테나 시스템이어야 하며, OFDM은 미래 이동통신시스템의 중요한 선택 방법이다. 미래 이동 무선통신의 입장에서는 광대역무선채널의 시간 가변성이 캐리어 주파수에 영향을 주어 편차를 발생시킬 수 있고, 나아가 OFDM시스템 내부의 서브캐리어 사이의 직교성을 파괴할 수 있다. 싱글캐리어시스템과 비교 해보면, OFDM 시스템은 캐리어 주파수 옵셋에 대하여 더욱 민감하므로, 어떻게 서브캐리어 간의 간섭 ICI가 시스템 성능에 미치는 영향을 감소시킬 수 있는가 하는 것이 OFDM시스템이 널리 응용될 수 있는 전제 조건 중 하나이다. 종래의 주파수 동기화 방법은 모두 주파수 도메인 훈련시퀀스를 바탕으로 하거나 또는 타임 도메인 훈련시퀀스를 바탕으로 하여 캐리어 주파수 옵셋을 추정하는 것으로서, 이들은 모두 패킷 데이터를 전송하는데 적합하지 않고, 부하가 과도하게 높으며, 트래핑 범위가 작고, 다중경로(multi path)에 대항할 수 없으며, 추정 성능이 이상적이지 못하고, 계산의 복잡도가 높다는 등의 이러저러한 단점이 있다. 본 발명은 이상의 단점을 극복하고, 일종의 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 주파수 옵셋 추정을 진행하는 방법을 제시하였다.
본 발명의 목적은 일종의 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 낮은 복잡도의 주파수 옵셋 추정방법을 제공하고, 나아가 이를 근거로 일종의 신속하고 신뢰할 만하며, 부하가 비교적 작고, 트래핑 범위가 크며, 추정 정밀도가 높고, 구현 복잡도가 낮으며, 연속 데이터 전송에 적합하면서도 패킷 데이터전송에도 적합한 주파수 옵셋 추정방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 (a) 수신된 주파수 도메인 시퀀스 TS 1에 대하여
Figure 112005073240230-PAT00023
배 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션을 진행하고, 이를 근거로 그 주기도를 계산하는 단계; (b) 상응하는 주기도에 대하여 버블 소트 방법을 이용하여 피크값 폭을 검색하는 단계; (c) 미리 정의된 룩업테이블에 따라 찾아낸 집합
Figure 112005073240230-PAT00024
중의 피크값 파일럿 주파수의 인덱스값을 확정하는 단계; (d) 찾아낸 피크값 주파수 도메인 파일럿 주파수의 편이량을 계산하고, 이를
Figure 112005073240230-PAT00025
으로 정상화함으로써 개략적인 주파수 옵셋 추정값을 확정하는 단계; (e) 수신된 타임 도메인 시퀀스 TS 2에 대해 개략적인 주파수 옵셋 교정을 진행하는 단계; (f) 교정 후의 타임 도메인 시퀀스 TS 2에 대하여, 그 중 포함된
Figure 112005073240230-PAT00026
개의 동일한 서브시퀀스에 따라 주파수 옵셋으로 야기된 위상각 회전 구성을 계산하는 단계; (g) 상기 위상각 회전 구성에 대하여 가중평균과 정상화를 진행하면 상응하는 상세 주파수 옵셋 추정값을 얻는 단계; 및 (h) 추정해낸 개략적 주파수 옵셋값과 상세 주파수 옵셋값을 서로 더하여 총 주파수 옵셋 추정값을 얻는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템의 주파수 동기화 방법을 제공하며, 여기서,
Figure 112005073240230-PAT00027
는 집합
Figure 112005073240230-PAT00028
중에서 선택해야 하고,
Figure 112005073240230-PAT00029
는 집합
Figure 112005073240230-PAT00030
중에서 선택해야 하며,
Figure 112005073240230-PAT00031
은 상기 타임 주파수 훈련시퀀스의 총길이이고, 집합
Figure 112005073240230-PAT00032
는 주파수 도메인 시퀀스 TS 1 중
Figure 112005073240230-PAT00033
개의 비등거리 파일럿 주파수의 인덱스값을 나타내며,
Figure 112005073240230-PAT00034
인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 있어서, 상기 직교 주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스 템은 (a) 길이가
Figure 112005073240230-PAT00035
인 주파수 도메인 시퀀스 TS 1과 길이가
Figure 112005073240230-PAT00036
인 타임 도메인 시퀀스 TS 2로 구성되는 상기 훈련 시퀀스의 두 부분의 비율을 조절할 수 있으나 길이는
Figure 112005073240230-PAT00037
으로 불변; (b) 부호간 간섭 ISI에 대항하기 위하여, 이 두 부분의 시퀀스 전면에 모두 길이가
Figure 112005073240230-PAT00038
인 순환 전위표기를 삽입; (c) 주파수 도메인 시퀀스 TS 1은
Figure 112005073240230-PAT00039
개의 비등거리 파일럿 주파수로 구성되고, 타임 도메인 시퀀스 TS 2는
Figure 112005073240230-PAT00040
개의 길이가
Figure 112005073240230-PAT00041
로 동일한 서브시퀀스로 구성; (d) 매개변수의 선택을 통하여 상응하는 주파수 옵셋 추정기는 각기 다른 복잡도 성능의 균형을 얻을 수 있고, 나아가 각기 다른 무선이동 환경에 응용 가능함; 및 (e) 상기
Figure 112005073240230-PAT00042
는 무선 다중경로 채널의 최대 지연확산보다 커야하며, 임을 특징으로 할 수 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명인 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스를 기초로 한 낮은 복잡도의 주파수 옵셋 추정방법은 다음과 같다:
(1) 수신된 주파수 도메인 시퀀스 TS1에 대하여
Figure 112005073240230-PAT00044
배 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션을 실행하고, 이를 근거로 그 주기도(periodogram)를 계산한다.
(2) 상응하는 주기도에 대하여 버블 소트(bubble sort) 방법을 이용하여 피크값 폭을 검색한다.
(3) 미리 정의된(predefined) 룩업테이블을 근거로 찾아낸 집합
Figure 112005073240230-PAT00045
중의 피크값 파일럿 주파수의 인덱스값을 확정한다.
(4) 찾아낸 피크값 주파수 도메인 파일럿 주파수의 편이량을 계산하고 이를
Figure 112005073240230-PAT00046
으로 정상화(normalization)한 후, 개략적인 주파수 옵셋 추정값을 확정한다.
(5) 수신된 타임 도메인 시퀀스 TS2에 대하여 개략적인 주파수 옵셋 교정을 한다.
(6) 교정 후의 타임 도메인 시퀀스 TS2에 대하여, 그 중에 포함되는
Figure 112005073240230-PAT00047
개의 동일한 서브시퀀스에 따라 주파수 옵셋으로 야기된 위상각 회전 구성(component)을 계산한다.
(7) 상기 위상각 회전 구성에 대하여 가중평균과 정상화를 진행하면 상응하는 상세한 주파수 옵셋 추정값을 얻을 수 있다.
(8) 추정해낸 개략적인 주파수 옵셋값과 상세한 주파수 옵셋값을 서로 더하여 총 주파수 옵셋 추정값을 얻는다.
그 중,
Figure 112005073240230-PAT00048
는 집합
Figure 112005073240230-PAT00049
중에서 선택해야 하고,
Figure 112005073240230-PAT00050
는 집합
Figure 112005073240230-PAT00051
중에서 선택해야 하며,
Figure 112005073240230-PAT00052
는 상기 타임 주파수 훈련시퀀스의 총길이이고, 집합
Figure 112005073240230-PAT00053
는 주파수 도메인 시퀀스 TS1 중
Figure 112005073240230-PAT00054
개의 비등거리 파일럿 주파수 인덱스값을 나타내며,
Figure 112005073240230-PAT00055
이다.
상기 조절 가능한 타임 주파수 훈련시퀀스는 길이가
Figure 112005073240230-PAT00056
인 주파수 도메인 시퀀스 TS 1과 길이가
Figure 112005073240230-PAT00057
인 타임 도메인 시퀀스 TS 2로 구성되는 훈련시퀀스로서, 그 양 부분의 비율은 조절 가능하며, 총길이는
Figure 112005073240230-PAT00058
으로 불변한다. 부호간의 간섭(ISI)에 대항하기 위하여, 이 두 부분의 시퀀스 전면에 모두 길이가
Figure 112005073240230-PAT00059
인 순환 전위표기(prefix)를 삽입한다. 주파수 도메인 시퀀스 TS 1은
Figure 112005073240230-PAT00060
개의 비등거리 파일롯 주파수로 구성되고, 타임 도메인 시퀀스 TS 2는
Figure 112005073240230-PAT00061
개의 동일한 길이가
Figure 112005073240230-PAT00062
인 서브시퀀스로 구성된다. 매개변수의 선택을 통하여 상응하는 주파수 옵셋 추정기는 각기 다른 복잡도 성능 밸런스를 얻을 수 있고, 나아가 각기 다른 무선이동환경 중에 응용할 수 있다. 그 중,
Figure 112005073240230-PAT00063
는 무선 다중경로 채널의 최대 지연확산(delay spread)보다 커야 하며,
Figure 112005073240230-PAT00064
이다.
상기 미리 정의된 룩업테이블에 저장된 내용은 다음과 같다:
Figure 112005073240230-PAT00065
Figure 112005073240230-PAT00066
Figure 112005073240230-PAT00067
Figure 112005073240230-PAT00068
Figure 112005073240230-PAT00069
Figure 112005073240230-PAT00070
Figure 112005073240230-PAT00071
Figure 112005073240230-PAT00072
Figure 112005073240230-PAT00073
Figure 112005073240230-PAT00074
Figure 112005073240230-PAT00075
Figure 112005073240230-PAT00076
Figure 112005073240230-PAT00077
Figure 112005073240230-PAT00078
Figure 112005073240230-PAT00079
Figure 112005073240230-PAT00080
그 중,
Figure 112005073240230-PAT00081
는 주파수 도메인 시퀀스 TS 1 중에 포함된
Figure 112005073240230-PAT00082
개의 비등거리 파일롯 주파수의 인덱스값이다.
하나의 OFDM 부호에 함유된 서브캐리어 개수를
Figure 112005073240230-PAT00083
으로, CP의 길이를
Figure 112005073240230-PAT00084
로 가정한다. 주파수 도메인 시퀀스 TS 1의 길이는
Figure 112005073240230-PAT00085
이며,
Figure 112005073240230-PAT00086
개의 비등거리 비영(Non-Zero) 파일럿 주파수로 구성된다. 상기 비영 파일럿 주파수는
Figure 112005073240230-PAT00087
로 표시한다. 타임 도메인 시퀀스 TS 2의 길이는
Figure 112005073240230-PAT00088
이며,
Figure 112005073240230-PAT00089
개의 서로 동일한 길이가
Figure 112005073240230-PAT00090
인 서브시퀀스로 구성된다.
수신된 훈련시퀀스는
Figure 112005073240230-PAT00091
배 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션을 거쳐 주기도를 계산한 후, 버블소트 방법으로 피크값 폭의 검색을 진행한 다음, 피크값 파일럿 주파수 인덱스값 계산 유닛을 거치고, 이어서 피크값 파일럿 주파수의 편이량을 계산함과 아울러 이를
Figure 112005073240230-PAT00092
으로 정상화한 후 상응하는 개략적 주파수 옵셋 추정값을 얻은 다음, 수신된 타임 도메인 시퀀스를 개략적인 주파수 옵셋 교정 유닛으로 보낸다. 타임 주파수 훈련시퀀스 구조의 차이를 근거로, 상세한 주파수 옵셋 추정은 두 가지 상황으로 분류된다.
Figure 112005073240230-PAT00093
일 경우, 즉 교정 후의 타임 도메인 시퀀스를 순차적으로 승법누적기, 위상각 계산 모듈로 보내어 마지막으로 상응하는 상세 주파수 옵셋 추정값을 얻는다;
Figure 112005073240230-PAT00094
인 경우, 교정 후의 타임 도메인 시퀀스를 순차적으로 승법누적기, 승법기, 위상각 계산 모듈, 승법누적기로 보내면 상세한 주파수 옵셋 추정값을 얻을 수 있다. 마지막으로, 개략적, 상세 주파수 옵셋 추정값을 서로 더하여 총 주파수 옵셋 추정값을 출력한다.
구체적인 알고리즘은 다음과 같다:
주파수 옵셋
Figure 112005073240230-PAT00095
의 영향을 받는 수신 시퀀스 표현 공식은 다음과 같이 쓸 수 있다:
Figure 112005073240230-PAT00096
[공식 1]
그 중,
Figure 112005073240230-PAT00097
는 타이밍에러 또는 위너(winer) 위상 잡음에 의해 야기되는 위상편차이고,
Figure 112005073240230-PAT00098
는
Figure 112005073240230-PAT00099
의 역푸리에변환 매트릭스이며,
Figure 112005073240230-PAT00100
는 부가 가우스화이트노이즈 신호이다. 그런 다음, 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션 기술을 통하여 수신 시퀀스의 주기도를 계산한다:
Figure 112005073240230-PAT00101
[공식 2]
그 중
Figure 112005073240230-PAT00102
이고,
Figure 112005073240230-PAT00103
는 플러스 제로 인터폴레이션비를 나타낸다. 인터폴레이션 후의 신호는 피크값 폭 검색 유닛으로 보내어 다음과 같은 최대값을 찾는다:
Figure 112005073240230-PAT00104
[공식 3]
그런 다음 미리 정의된 룩업테이블에 따라 집합
Figure 112005073240230-PAT00105
주의 상기 피크값 파일럿 주파수 신호의 인덱스값을 정위시키면 다음과 같다:
Figure 112005073240230-PAT00106
[공식 4]
그 중,
Figure 112005073240230-PAT00107
는 룩업테이블의
Figure 112005073240230-PAT00108
번째 행(row)
Figure 112005073240230-PAT00109
열(line)에 저장된 내용을 나타낸다. 상기 공식의 결과를 편이량 계산 및 정상화 모듈로 보내어 개략적인 주파수 옵셋 추정값을 얻는다:
Figure 112005073240230-PAT00110
[공식 5]
Figure 112005073240230-PAT00111
[공식 6]
그런 다음 수신된 타임 도메인 시퀀스
Figure 112005073240230-PAT00112
를 상응하는 개략적인 주파수 옵셋 교정 모듈로 보낸다:
Figure 112005073240230-PAT00113
[공식 7]
Figure 112005073240230-PAT00114
이라고 가정하면 교정 후의 타임 도메인 시퀀스를 순차적으로 승법누적기, 위상각 계산모듈로 보내어 다음과 같은 상응하는 상세한 주파수 옵셋 추정값을 얻는다:
Figure 112005073240230-PAT00115
[공식 8]
Figure 112005073240230-PAT00116
이라고 가정하면, 교정 후의 타임 도메인 시퀀스를 순차적으로 승법누적기, 승법기, 위상각 계산모듈로 보내어 다음과 같은 상세한 주파수 옵셋 추정값을 얻을 수 있다:
Figure 112005073240230-PAT00117
[공식 9]
그 중,
Figure 112005073240230-PAT00118
;
Figure 112005073240230-PAT00119
;
Figure 112005073240230-PAT00120
;
Figure 112005073240230-PAT00121
;
Figure 112005073240230-PAT00122
;
Figure 112005073240230-PAT00123
이다.
Figure 112005073240230-PAT00124
일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정 알고리즘은
Figure 112005073240230-PAT00125
일 때의 상세한 주파수 옵셋 추정 알고리즘의 일종한 특수예이다. 공시 9 중의
Figure 112005073240230-PAT00126
로 하면 공식 8을 얻을 수 있다.
마지막으로, 추정해 낸 개략적, 상세 주파수 옵셋 추정값을 가법장치로 보내면 다음과 같은 총 주파수옵셋 추정값을 얻을 수 있다:
Figure 112005073240230-PAT00127
[공식 10]
이상의 설명에 따라, 조절 가능한 타임 주파수 훈련 시퀀스를 기초로 한 주파수 옵셋 추정 알고리즘을 얻는 구현 단계는 다음과 같다:
(1) 수신된 주파수 도메인 시퀀스 TS 1에 대하여
Figure 112005073240230-PAT00128
배 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션을 진행하고, 아울러 이를 근거로 그 주기도를 계산한다.
(2) 상응하는 주기도에 대하여 버블 소트 방법을 이용하여 피크값 폭을 검색한다.
(3) 미리 정의된 룩업테이블에 따라 찾아낸 집합
Figure 112005073240230-PAT00129
중의 피크값 파일럿 주파수의 인덱스값을 확정한다.
(4) 찾아낸 피크값 주파수 도메인 파일럿 주파수의 편이량을 계산하고 이를
Figure 112005073240230-PAT00130
으로 정상화함으로써 개략적인 주파수 옵셋 추정값을 확정한다.
(5) 수신된 타임 도메인 시퀀스 TS 2에 대해 개략적인 주파수 옵셋 교정을 진행한다.
(6) 교정 후의 타임 도메인 시퀀스 TS 2에 대하여, 그 중 포함된
Figure 112005073240230-PAT00131
개의 동일한 서브시퀀스에 따라 주파수 옵셋으로 야기된 위상각 회전 구성을 계산한다.
(7) 상기 위상각 회전 구성에 대하여 가중평균과 정상화를 진행하면 상응하는 상세 주파수 옵셋 추정값을 얻을 수 있다.
(8) 추정해낸 개략적 주파수 옵셋값과 상세 주파수 옵셋값을 서로 더하여 총 주파수 옵셋 추정값을 얻는다.
그 중,
Figure 112005073240230-PAT00132
는 집합
Figure 112005073240230-PAT00133
중에서 선택해야 하고,
Figure 112005073240230-PAT00134
는 집합
Figure 112005073240230-PAT00135
중에서 선택해야 하며,
Figure 112005073240230-PAT00136
은 상기 타임 주파수 훈련시퀀스의 총길이이고, 집합
Figure 112005073240230-PAT00137
는 주파수 도메인 시퀀스 TS 1 중
Figure 112005073240230-PAT00138
개의 비등거리 파일럿 주파수의 인덱스값을 나타내며,
Figure 112005073240230-PAT00139
이다.
인터폴레이션 장치와 제곱 장치는 공식[2] 중 포함된 연산을 완성시키고, 피크값 폭 검색장치는 공식[3]을 완성시키며, 피크값 파일럿 주파수 인덱스계산장치는 공식[4]를 완성시키고, 편이량 계산 및 정상화장치는 공식[5], 공식[6]을 완성시키며, 승법장치는 개략적 주파수 옵셋 교정연산(공식[7])을 완성시키고, 두 개의 승법누적장치, 승법장치, 및 위상각계산장치는 함께
Figure 112005073240230-PAT00140
일 때의 상세 주파수 옵셋 추정연산(공식[9])을 완성시키며, 가법장치는 총 주파수 옵셋추정연산(공식[10])을 완성시킨다. 그 중 승법누적장치, 위상각계산장치는
Figure 112005073240230-PAT00141
일 때의 상세 주파수 옵셋 추정연산(공식[8])을 완성시킨다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 타임 주파수 훈련시퀀스의 개념을 도입하여, 타임 도메인과 주파수 도메인 두 종류의 훈련 시퀀스 각자의 장점을 충분히 이용함으로써 가장 우수한 추정 성능을 얻을 수 있다.
본 발명은 또한, 룩업테이블을 채택하여, 주파수 도메인 훈련시퀀스의 구조적 특징을 충분히 이용함으로써 개략적인 주파수 옵셋 추정의 정확한 확률을 향상시키고, 개략적 주파수 옵셋 추정의 시간 소모를 대폭 절감할 수 있으며, 실제 캐리어 주파수 옵셋 크기 및 구체적인 응용 환경의 차이에 따라 각기 다른 타임 주파수 훈련시퀀스 매개변수 및 구조를 선택하고, 이로써 가장 바람직한 복잡도 성능의 절충과 균형을 얻을 수 있다.
본 발명의 주파수 옵셋 추정 알고리즘은 구체적인 응용 환경 및 타임 주파수 훈련시퀀스 구조의 차이를 근거로 각기 다른 선택을 함으로써 구체적인 시스템 구현의 원활성, 다양성을 대단히 풍부하게 해 줄 수 있고, 본 발명에서 제공하는 주파수 옵셋 추정 알고리즘은 어떠한 블록전송시스템에서도 적용 가능하다.
본 발명은 또한, 이동통신시스템 중 시스템 부하를 줄이고 추정 알고리즘의 복잡도를 낮추며, 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 방법을 주로 고려하여 시스템이 더욱 효율적으로 고속 데이터 업무를 지원할 수 있도록 하였다.

Claims (2)

  1. 다음의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템의 주파수 동기화 방법;
    (a) 수신된 주파수 도메인 시퀀스 TS 1에 대하여
    Figure 112005073240230-PAT00142
    배 빠른 푸리에 변환 인터폴레이션을 진행하고, 이를 근거로 그 주기도를 계산하는 단계;
    (b) 상응하는 주기도에 대하여 버블 소트 방법을 이용하여 피크값 폭을 검색하는 단계;
    (c) 미리 정의된 룩업테이블에 따라 찾아낸 집합
    Figure 112005073240230-PAT00143
    중의 피크값 파일럿 주파수의 인덱스값을 확정하는 단계;
    (d) 찾아낸 피크값 주파수 도메인 파일럿 주파수의 편이량을 계산하고, 이를
    Figure 112005073240230-PAT00144
    으로 정상화함으로써 개략적인 주파수 옵셋 추정값을 확정하는 단계;
    (e) 수신된 타임 도메인 시퀀스 TS 2에 대해 개략적인 주파수 옵셋 교정을 진행하는 단계;
    (f) 교정 후의 타임 도메인 시퀀스 TS 2에 대하여, 그 중 포함된
    Figure 112005073240230-PAT00145
    개의 동일한 서브시퀀스에 따라 주파수 옵셋으로 야기된 위상각 회전 구성을 계산하는 단계;
    (g) 상기 위상각 회전 구성에 대하여 가중평균과 정상화를 진행하면 상응하는 상세 주파수 옵셋 추정값을 얻는 단계; 및
    (h) 추정해낸 개략적 주파수 옵셋값과 상세 주파수 옵셋값을 서로 더하여 총 주파수 옵셋 추정값을 얻는 단계,
    여기서,
    Figure 112005073240230-PAT00146
    는 집합
    Figure 112005073240230-PAT00147
    중에서 선택해야 하고,
    Figure 112005073240230-PAT00148
    는 집합
    Figure 112005073240230-PAT00149
    중에서 선택해야 하며,
    Figure 112005073240230-PAT00150
    은 상기 타임 주파수 훈련시퀀스의 총길이이고, 집합
    Figure 112005073240230-PAT00151
    는 주파수 도메인 시퀀스 TS 1 중
    Figure 112005073240230-PAT00152
    개의 비등거리 파일럿 주파수의 인덱스값을 나타내며,
    Figure 112005073240230-PAT00153
    인 것을 특징으로 한다.
  2. 제1항에 있어서, 상기 직교 주파수 다중분할 방식을 이용한 이동통신 시스템은 다음의 특징을 가지는 것을 특징으로 하는 방법:
    (a) 길이가
    Figure 112005073240230-PAT00154
    인 주파수 도메인 시퀀스 TS 1과 길이가
    Figure 112005073240230-PAT00155
    인 타임 도메인 시퀀스 TS 2로 구성되는 상기 훈련 시퀀스의 두 부분의 비율을 조절할 수 있으나 길이는
    Figure 112005073240230-PAT00156
    으로 불변;
    (b) 부호간 간섭 ISI에 대항하기 위하여, 이 두 부분의 시퀀스 전면에 모두 길이가
    Figure 112005073240230-PAT00157
    인 순환 전위표기를 삽입;
    (c) 주파수 도메인 시퀀스 TS 1은
    Figure 112005073240230-PAT00158
    개의 비등거리 파일럿 주파수로 구성되고, 타임 도메인 시퀀스 TS 2는
    Figure 112005073240230-PAT00159
    개의 길이가
    Figure 112005073240230-PAT00160
    로 동일한 서브시퀀스로 구성;
    (d) 매개변수의 선택을 통하여 상응하는 주파수 옵셋 추정기는 각기 다른 복 잡도 성능의 균형을 얻을 수 있고, 나아가 각기 다른 무선이동 환경에 응용 가능함; 및
    (e) 상기
    Figure 112005073240230-PAT00161
    는 무선 다중경로 채널의 최대 지연확산보다 커야하며,
    Figure 112005073240230-PAT00162
    임.
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