KR20070111584A

KR20070111584A - Method for time synchronization of symbol and frame in ofdm system and apparatus therefor

Info

Publication number: KR20070111584A
Application number: KR1020060044535A
Authority: KR
Inventors: 김신환
Original assignee: 엘지노텔 주식회사
Priority date: 2006-05-18
Filing date: 2006-05-18
Publication date: 2007-11-22
Also published as: KR101100460B1

Abstract

A time synchronization method and apparatus of symbols and frames in an OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) system are provided to effectively perform the synchronization of symbols and frames by measuring correlations of relatively small numbers of samples. A series of frames are received, in which a pilot symbol containing plural training signals is disposed on a front end. A first interval having the same length as the training signal and a second interval having the same length as the first interval are set in the series of frames. The correlation between the first interval and the second interval is measured. The first interval and the second interval are moved by a set unit, and then the setting and measuring steps are repeated. A start point of the pilot symbol is obtained based on the measured correlations.

Description

METHOD FOR TIME SYNCHRONIZATION OF SYMBOL AND FRAME IN OFDM SYSTEM AND APPARATUS THEREFOR}

도 1a 및 도 1b는 종래의 NTT 동기 방법을 설명하기 위한 개념도들이다.1A and 1B are conceptual views illustrating a conventional NTT synchronization method.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치를 설명하게 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치의 블록도이다.3 is a block diagram of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 무선 통신 시스템의 프레임 송신 방법을 설명하기 위한 절차도이다.4 is a flowchart illustrating a frame transmission method of an OFDM wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 무선 통신 시스템의 시간 동기 방법을 설명하기 위한 절차도이다.5 is a flowchart illustrating a time synchronization method of an OFDM wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 상관도 측정 방법을 설명하기 위한 절차도이다.6 is a flowchart illustrating the correlation measurement method of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 상관 영역 비교 방법을 설명하기 위한 절차도이다.7 is a flowchart illustrating a correlation region comparison method of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따라 상관도 측정 방법을 설명하기 위한 개념도이다.8 is a conceptual diagram for describing a method of measuring correlation according to an embodiment of the present invention.

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따라 상관 영역 비교 방법을 설명 하기 위한 개념도들이다.9A and 9B are conceptual diagrams for describing a correlation domain comparison method according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 무선 통신 기술에 관한 것으로, 특히 파일럿 심벌을 이용한 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템의 심벌 및 프레임의 시간 동기화 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wireless communication technology, and more particularly, to a method and apparatus for synchronizing symbols and frames in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system using pilot symbols.

차세대 이동통신에서는 보다 향상된 품질의 다양한 멀티미디어 서비스를 지원하기 위해 고속, 고품질의 데이터 전송이 요구된다. 이러한 요구에 부응하기 위한 기술의 하나로 최근 다중 반송파 통신 방법의 일종인 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)이 대두되고 있다. OFDM은 상호 직교성을 갖는 복수의 반송파를 사용함에 따라 주파수 이용 효율이 높고, 데이터 전송 속도를 그대로 유지하면서 심벌 주기를 부 반송파(sub-carrier)의 수만큼 연장시켜 주파수 선택적 페이딩 채널(frequency selective fading channel)에 의한 심벌 간 간섭(inter-symbol interference;ISI)의 영향을 적게 받는다.In next generation mobile communication, high speed and high quality data transmission is required to support various multimedia services with higher quality. Recently, as a technique for meeting such a demand, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM), which is a kind of multi-carrier communication method, has emerged. OFDM uses a plurality of carriers having mutual orthogonality, and thus has high frequency utilization efficiency, and extends a symbol period by the number of subcarriers while maintaining a data transmission rate, thereby allowing a frequency selective fading channel. ) Is less susceptible to inter-symbol interference (ISI).

OFDM은 프레임 기반 통신 방법의 하나로서 소정의 길이를 갖는 하나의 파일럿 심벌 및 복수의 데이터 심벌들로 이루어진 프레임들을 이용해 통신을 수행한다. 이 프레임들이 실리는 부 반송파 간의 직교성을 유지하기 위해서는 송신 장치와 수신 장치 간의 시간 및 주파수 동기화가 요구되며 특히 시간 동기화를 위해 심벌 및 프레임 동기화가 필요하다. 심벌 및 프레임 동기는 심벌 간의 경계를 찾아내어 수 신 장치에서 정상적으로 병렬-직렬 변환, 직렬-병렬 변환 및 푸리에 변환을 수행할 수 있도록 하고, 프레임 간의 경계를 찾아내어 채널 추정을 위한 파일럿의 검출과 그 이후 데이터 검출을 위한 기초를 마련할 수 있도록 하는 매우 중요한 과정이다.OFDM is a frame-based communication method that performs communication using frames consisting of a pilot symbol and a plurality of data symbols having a predetermined length. In order to maintain orthogonality between the subcarriers on which these frames are carried, time and frequency synchronization between a transmitting device and a receiving device is required. In particular, symbol and frame synchronization are required for time synchronization. Symbol and frame synchronization detects the boundary between symbols and allows the receiving device to perform normal parallel-to-serial, serial-to-parallel, and Fourier transforms, and finds the boundary between frames to detect pilots for channel estimation It is a very important process that can then lay the foundation for data detection.

현재까지 여러 심벌 및 프레임 동기 방법이 연구되었으나, 대부분의 동기 방법들은 단일 셀, 단일 사용자 환경을 가정하고 연구되었다. 최근 OFDM 기술을 기반으로 하는 4세대 이동통신 시스템에서는 다중 셀, 다중 사용자 환경이 매우 중요해졌고, 동기 방법도 이에 맞추어 연구되어야 할 필요성이 증대되었다.Several symbol and frame synchronization methods have been studied so far, but most of the synchronization methods have been studied assuming a single cell, single user environment. Recently, multi-cell, multi-user environments have become very important in the 4th generation mobile communication systems based on OFDM technology, and the need for synchronization methods has also increased.

종래의 프레임 동기 방법으로는 보호 구간(guard interval)을 사용한 NTT(nippon telegraph and telephone corporation) 동기 방법이 있다.Conventional frame synchronization methods include a nippon telegraph and telephone corporation (NTT) synchronization method using a guard interval.

도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명하면, OFDM 프레임의 하나의 심벌에는 심벌 간 간섭(inter-symbol interference;ISI)와 채널 간 간섭(inter-channel interference;ICI)를 방지하기 위해 심벌의 마지막 일정 부분을 심벌의 전단(front end)으로 복사해 만들어지는 보호 구간이 존재한다. NTT 동기 방법은 심벌의 마지막 일정 부분과 이를 복사해 만들어지는 보호 구간 간의 상관도를 이용해 심벌 동기를 구한다. 상관도 측정 방법은 하기 수학식 1에 의해 나타낼 수 있다.1A and 1B, one symbol of an OFDM frame includes a last predetermined portion of a symbol to prevent inter-symbol interference (ISI) and inter-channel interference (ICI). There is a guard interval created by copying the to the front end of the symbol. The NTT synchronization method obtains symbol synchronization using the correlation between the last part of the symbol and the guard interval created by copying it. Correlation measurement method can be represented by the following equation (1).

여기서, r()는 수신된 샘플, D는 부 반송파의 수 또는 한 심벌 내의 샘플 개 수, G는 보호 구간 내의 샘플 개수, N은 한 프레임 내의 심벌 개수, d는 상관도를 측정하고자 하는 임의의 샘플 인덱스, c(d)는 구간 [d,d+G-1]과 구간 [d+D,d+G+D-1] 간의 상관도를 의미한다.Where r () is the received sample, D is the number of subcarriers or the number of samples in one symbol, G is the number of samples in the guard interval, N is the number of symbols in one frame, and d is any The sample index, c (d), means a correlation between the interval [d, d + G-1] and the interval [d + D, d + G + D-1].

상관도 c(d)를, 도 1a에 도시된 바와 같이, 1 심벌 타임(symbol time), 즉 c(d)에서 c(d+G+D-1)까지 살펴 본 후, 상관도 c()가 가장 큰 값을 가지는 지점을 심벌의 시작점, 즉 심벌 타이밍(symbol timing)으로 검출한다.Correlation c (d), as shown in FIG. 1A, is examined from one symbol time, that is, c (d) to c (d + G + D-1), and then the correlation c () The point having the highest value is detected as the symbol start point, that is, symbol timing.

이러한 방법에 의해 심벌 동기를 맞춘 후, 프레임 동기는 각 프레임의 첫 번째 심벌인 파일럿 심벌에 삽입된 특정 코드 간의 상관도를 이용해 맞춘다. 이 특정 코드는 셀을 구분하기 위해 파일럿 심벌에 삽입된다. 도 1b에 도시된 바와 같이, 검출된 심벌의 시작점을 기준으로 1 심벌 단위(G+D)로 이동하면서 (G+D)N 샘플만큼 떨어진 구간과의 상관도를 구해 가장 큰 값을 가지는 지점을 프레임 시작점, 즉 프레임 타이밍(frame timing)으로 검출한다. 하나의 프레임에 있는 심벌의 수, 즉 N 개의 구간이 프레임 타이밍 후보가 된다. NTT 방법은 심벌 동기를 먼저 잡고 프레임 동기를 단계적으로 잡아 나감으로써 동기를 추적할때 불확실성을 단계적으로 줄일 수 있다.After symbol synchronization is achieved by this method, frame synchronization is matched using the correlation between specific codes inserted in the pilot symbol, which is the first symbol of each frame. This particular code is inserted in the pilot symbol to distinguish the cells. As shown in FIG. 1B, the point having the largest value is obtained by obtaining a correlation with a section separated by (G + D) N samples while moving in units of one symbol unit (G + D) based on the detected point of the symbol. It is detected by the frame start point, that is, the frame timing. The number of symbols in one frame, that is, N intervals, becomes a frame timing candidate. The NTT method can reduce the uncertainty in tracking the synchronization by catching symbol synchronization first and frame synchronization step by step.

그러나 종래의 심벌 및 프레임 동기 방법은 다음과 같은 문제점이 있다. 보호 구간을 이용한 NTT 동기 방법의 경우, 보호 구간의 신호는 채널 지연 확산으로 인해 왜곡된 신호로서 이를 이용한 동기화는 좋은 결과를 기대하기 어렵고 수신 장치의 이동으로 인한 도플러 주파수가 큰 경우 채널 간 간섭으로 인해 긴 시간 동안 평균한 결과의 신뢰성이 낮다는 문제점이 있다. 또한, 보호 구간을 이용한 동기 방 법은 다중 셀, 다중 사용자 환경에 매우 취약하다. 예를 들어, 수신 장치가 임의의 셀 내에 위치하지만 해당 셀 내의 사용자가 적은 경우, 이에 인접한 다른 셀 내의 사용자가 상대적으로 훨씬 많으면 다른 셀의 데이터 심벌 신호의 전력이 상대적으로 더 크게 된다. 상관도의 크기도 전력의 크기에 비례하므로 수신 장치의 심벌 동기가 수신 장치가 속한 셀이 아닌 다른 셀로 맞춰지게 되는 문제점이 있다.However, the conventional symbol and frame synchronization method has the following problems. In the NTT synchronization method using the guard interval, the signal of the guard interval is a distorted signal due to channel delay spread, and the synchronization using the guard interval is difficult to expect a good result. There is a problem that the reliability of the averaged result for a long time is low. In addition, the synchronization method using the guard interval is very vulnerable to a multi-cell, multi-user environment. For example, if the receiving device is located in an arbitrary cell but there are few users in that cell, the relatively large number of users in another cell adjacent thereto will result in a relatively larger power of the data symbol signal of the other cell. Since the magnitude of the correlation is proportional to the power, there is a problem in that the symbol synchronization of the receiving device is set to a cell other than the cell to which the receiving device belongs.

이를 보완하기 위해, 심벌 동기를 잡을 때 여러 개의 심벌 시작점, 즉 심벌 타이밍 후보를 검출하고, 검출된 후보 각각에 대해 프레임 시작점, 즉 프레임 타이밍을 모두 조사한 다음 가장 적절한 후보를 프레임 타이밍으로 선택하는 방법을 채용한다. 그러나 이러한 방법은 불확실성 및 연산량이 늘어나게 되어 동기 성능이 떨어지게 되고 복잡도가 증가하게 된다. 더욱이 다른 셀에서 들어오는 간섭 신호는 사용자가 속한 셀의 신호와 동일한 형태를 지니게 되므로 보호 구간이 겹치게 되는 경우가 자주 발생하게 되어 심벌 동기를 잡는데 많은 문제가 발생하게 된다. 이렇게 심벌 동기를 잡는데 문제가 발생하면 심벌 동기를 잡은 후에 단계적으로 잡은 프레임 동기 또한 부정확하게 된다. 즉, 다중 셀, 다중 사용자 환경에서는 NTT 동기 방법과 같이 보호 구간을 이용한 동기 방법은 적합하지 않다.To compensate for this, when symbol synchronization is performed, a method of detecting a plurality of symbol start points, that is, a symbol timing candidate, investigating all the frame start points, that is, the frame timing, for each detected candidate, and then selecting the most suitable candidate as the frame timing Adopt. However, this approach increases uncertainty and computation, leading to poor synchronization performance and increased complexity. In addition, since interference signals coming from other cells have the same shape as signals of cells to which the user belongs, the guard intervals often overlap, causing many problems in symbol synchronization. If there is a problem in symbol synchronization, the frame synchronization that is gradually caught after symbol synchronization is also incorrect. That is, in a multi-cell, multi-user environment, a synchronization method using a guard interval, like the NTT synchronization method, is not suitable.

본 발명의 목적은, 다중 셀, 다중 사용자 환경에서 효과적으로 수행될 수 있는 OFDM 시스템에서의 심벌 및 프레임 동기 방법 및 장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a symbol and frame synchronization method and apparatus in an OFDM system that can be effectively performed in a multi-cell, multi-user environment.

본 발명의 다른 목적은, 불확실성, 연산량 및 복잡도가 낮고, 상대적으로 적은 샘플들로 상관도를 측정하여도 심벌 및 프레임 동기를 효과적으로 수행할 수 있 는 OFDM 시스템에서의 심벌 및 프레임 동기 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method and apparatus for symbol and frame synchronization in an OFDM system that can perform symbol and frame synchronization effectively even with low uncertainty, low computational complexity, and relatively small samples. To provide.

본 발명의 또 다른 목적은, 보호 구간에 순환 전력의 크기가 0인 신호를 삽입하고 심벌 및 프레임의 동기를 잡기 위해 반복된 3개의 훈련신호중 2개 훈련신호의 상관도를 이용하여 상관도가 최대가 되는 지점에서의 불확실성이 제거되고, 정확한 심벌 및 프레임 동기를 수행할 수 있는 OFDM 시스템에서의 심벌 및 프레임 동기 방법 및 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to insert a signal having a zero cyclic power in a guard interval and maximize the correlation using the correlation of two training signals among three repeated training signals for synchronizing symbols and frames. The present invention provides a method and apparatus for symbol and frame synchronization in an OFDM system that eliminates uncertainty at a point where the signal is eliminated and can perform accurate symbol and frame synchronization.

본 발명의 일측면에 따르면, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 시스템에서의 시간 동기화 방법이 제공되는데, 이 방법은 일련의 프레임들 -상기 일련의 프레임들에는 다수의 훈련 신호를 포함하는 파일럿 심벌이 전단에 배치되어 있음- 을 수신하는 단계, 상기 일련의 프레임들에서 상기 훈련 신호와 동일한 길이를 갖는 제1 구간과 상기 제1 구간에 인접하고 상기 제1 구간과 동일한 길이를 갖는 제2 구간을 설정하는 단계, 상기 설정된 제1 구간과 제2 구간 간의 상관도를 측정하는 단계, 상기 일련의 프레임들을 따라 상기 제1 구간과 상기 제2 구간을 선정된 단위만큼 이동시키고 상기 설정 및 측정 단계를 반복하는 단계, 및 상기 측정된 상관도들에 기초하여 상기 파일럿 심벌의 시작점을 구하는 단계를 포함한다. 여기서, 상기 훈련 신호는 상기 파일럿 심벌 내에서 적어도 3회 반복된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a time synchronization method in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system, which comprises a series of frames, wherein a pilot symbol including a plurality of training signals is sheared in the series of frames. And a second interval having a length equal to the training signal and a second interval adjacent to the first interval and having a length equal to the first interval in the series of frames. Step, measuring the correlation between the set first section and the second section, moving the first section and the second section by a predetermined unit along the series of frames and repeating the setting and measuring step And obtaining a starting point of the pilot symbol based on the measured correlations. Here, the training signal is repeated at least three times in the pilot symbol.

바람직하게, 상기 선정된 단위는 상기 훈련 신호의 길이의 두 배이다.Advantageously, said predetermined unit is twice the length of said training signal.

더욱 바람직하게, 상기 시작점을 구하는 단계는 상기 측정된 상관도들 중 가 장 큰 상관도를 제공한 제1 구간을 검출하고, 상기 검출된 제1 구간의 시작점을 상기 훈련 신호의 시작점으로 설정하는 단계를 포함한다.More preferably, the step of obtaining the starting point is a step of detecting a first section that provides the largest correlation among the measured correlations, and setting the starting point of the detected first section as the starting point of the training signal It includes.

더욱 더 바람직하게, 상기 제2 구간은 상기 제1 구간의 후단에 인접하고, 상기 시작점을 구하는 단계는 상기 검출된 제1 구간과 상기 검출된 제1 구간의 전단에 인접하고 상기 훈련 신호와 동일한 크기를 갖는 제3 구간 간의 상관도를 측정하는 단계, 및 상기 검출된 제1 구간과 상기 검출된 제1 구간에 대응하는 제2 구간 간의 상관도와 상기 검출된 제1 구간과 상기 제3 구간 간의 상관도를 비교하는 단계를 포함한다.Even more preferably, the second section is adjacent to the rear end of the first section, and the step of obtaining the starting point is adjacent to the detected first section and the front end of the detected first section and is the same magnitude as the training signal. Measuring a correlation between the third section having a correlation between the detected first section and a second section corresponding to the detected first section and a correlation between the detected first section and the third section; Comparing the steps.

더욱 더 바람직하게, 상기 훈련 신호는 상기 파일럿 심벌 내에서 3회 반복되고, 상기 상관도를 비교하는 단계는 상기 검출된 제1 구간과 상기 검출된 제1 구간에 대응하는 제2 구간 간의 상관도가 상기 검출된 제1 구간과 상기 제3 구간 간의 상관도보다 큰 경우, 상기 제1 구간의 시작점은 상기 반복된 훈련 신호들 중 첫 번째 훈련 신호 내에 있는 것으로 판단하고, 상기 검출된 제1 구간과 상기 검출된 제1 구간에 대응하는 제2 구간 간의 상관도가 상기 검출된 제1 구간과 상기 제3 구간 간의 상관도보다 크지 않은 경우, 상기 제1 구간의 시작점은 상기 반복된 훈련 신호들 중 두 번째 훈련 신호 내에 있는 것으로 판단하여, 상기 파일럿 심벌의 시작점을 구하는 단계를 포함한다.Even more preferably, the training signal is repeated three times in the pilot symbol, and comparing the correlation may further include a correlation between the detected first interval and the second interval corresponding to the detected first interval. When the degree of correlation between the detected first section and the third section is greater than the detected point, the start point of the first section is determined to be within a first training signal of the repeated training signals, and the detected first section and the If the correlation between the second interval corresponding to the detected first interval is not greater than the correlation between the detected first interval and the third interval, the starting point of the first interval is the second of the repeated training signals. Determining to be within a training signal, to obtain a starting point for the pilot symbol.

더욱 더 바람직하게, 상기 상관도 측정을 시작한 측정 시작점의 위상과 상기 검출된 제1 구간의 시작점의 위상의 차이에 기초하여 상기 설정된 훈련 신호의 시작점을 교정하는 오차 교정 단계를 더 포함한다.Still more preferably, the method further includes an error correction step of correcting a starting point of the set training signal based on a difference between a phase of a measurement start point at which the correlation measurement is started and a phase of a start point of the detected first section.

더욱 더 바람직하게, 상기 프레임의 파일럿 심벌은, 상기 파일럿 심벌의 전단에 위치하고 신호의 전력이 0인 보호 구간을 포함한다.Still more preferably, the pilot symbol of the frame includes a guard period which is located in front of the pilot symbol and whose power of the signal is zero.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 파일럿 심벌 및 복수의 데이터 심벌을 포함하는 프레임을 송신하는 OFDM 시스템에서의 프레임 송신 방법이 제공되는데, 이 방법은 수신 장치와의 심벌 및 프레임의 시간 동기화를 위해, 적어도 3회 반복된 훈련 신호들을 포함하는 파일럿 심벌들을 생성하는 단계, 및 미리 정해진 규격에 따라 상기 생성된 파일럿 심벌과 상기 복수의 데이터 심벌을 포함하는 프레임을 생성하여 송신하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a frame transmission method in an OFDM system for transmitting a frame comprising a pilot symbol and a plurality of data symbols, the method comprising: at least for time synchronization of symbols and frames with a receiving device; Generating pilot symbols including training signals repeated three times, and generating and transmitting a frame including the generated pilot symbols and the plurality of data symbols according to a predetermined standard.

바람직하게, 상기 프레임의 첫 심볼은 파일럿 심볼이다.Preferably, the first symbol of the frame is a pilot symbol.

더욱 바람직하게, 상기 프레임의 파일럿 심벌은, 상기 파일럿 심벌의 전단에 위치하고 신호의 전력이 0인 보호 구간을 포함한다.More preferably, the pilot symbol of the frame includes a guard interval that is located in front of the pilot symbol and the power of the signal is zero.

본 발명의 또 다른 측면에 따르면, OFDM 시스템에서의 시간 동기 장치가 제공되는데, 이 장치는 일련의 프레임들 -상기 일련의 프레임들에는 다수의 훈련 신호를 포함하는 파일럿 심벌이 전단에 배치되어 있음- 을 수신하는 수신부, 및 상기 일련의 프레임들에서 상기 훈련 신호와 동일한 길이를 갖는 제1 구간과 상기 제1 구간에 인접하고 상기 제1 구간과 동일한 길이를 갖는 제2 구간을 설정하고, 상기 설정된 제1 구간과 제2 구간 간의 상관도를 측정하고, 상기 일련의 프레임들을 따라 상기 제1 구간과 상기 제2 구간을 선정된 단위만큼 이동시켜 상기 설정 및 측정 동작을 반복하고, 상기 측정된 상관도들에 기초하여 상기 파일럿 심벌의 시작점을 구하는 동기부를 포함한다. 여기서 상기 훈련 신호는 상기 파일럿 심벌 내에서 적 어도 3회 반복된다.According to another aspect of the present invention, there is provided a time synchronization device in an OFDM system, which comprises a series of frames, in which a pilot symbol comprising a plurality of training signals is arranged in front of the series of frames. A receiver configured to receive a second interval, and a first interval having the same length as the training signal and a second interval adjacent to the first interval and having the same length as the first interval in the series of frames; Measure the correlation between the first section and the second section, repeat the setting and measurement operation by moving the first section and the second section by a predetermined unit along the series of frames, and the measured correlations And a synchronizer for obtaining a start point of the pilot symbol based on the. Wherein the training signal is repeated at least three times in the pilot symbol.

더욱 바람직하게, 상기 동기부는 상기 측정된 상관도들 중 가장 큰 상관도를 제공한 제1 구간을 검출하고, 상기 검출된 제1 구간의 시작점을 상기 훈련 신호의 시작점으로 설정한다.More preferably, the synchronizer detects a first section providing the largest correlation among the measured correlations, and sets the start point of the detected first section as a start point of the training signal.

더욱 더 바람직하게, 상기 제2 구간은 상기 제1 구간의 후단에 인접하고, 상기 동기부는 상기 검출된 제1 구간과 상기 검출된 제1 구간의 전단에 인접하고 상기 훈련 신호와 동일한 크기를 갖는 제3 구간 간의 상관도를 측정하고, 상기 검출된 제1 구간과 상기 검출된 제1 구간에 대응하는 제2 구간 간의 상관도와 상기 검출된 제1 구간과 상기 제3 구간 간의 상관도를 비교한다.Even more preferably, the second section is adjacent to a rear end of the first section, and the synchronizer is adjacent to the detected first section and the front end of the detected first section and is formed of the same size as the training signal. The correlation between the three sections is measured, and the correlation between the detected first section and the second section corresponding to the detected first section and the correlation between the detected first section and the third section are compared.

더욱 더 바람직하게, 상기 훈련 신호는 상기 파일럿 심벌 내에서 3회 반복되고, 상기 동기부는 상기 검출된 제1 구간과 상기 검출된 제1 구간에 대응하는 제2 구간 간의 상관도가 상기 검출된 제1 구간과 상기 제3 구간 간의 상관도보다 큰 경우, 상기 제1 구간의 시작점은 상기 반복된 훈련 신호들 중 첫 번째 훈련 신호 내에 있는 것으로 판단하고, 상기 검출된 제1 구간과 상기 검출된 제1 구간에 대응하는 제2 구간 간의 상관도가 상기 검출된 제1 구간과 상기 제3 구간 간의 상관도보다 크지 않은 경우, 상기 제1 구간의 시작점은 상기 반복된 훈련 신호들 중 두 번째 훈련 신호 내에 있는 것으로 판단하여, 상기 파일럿 심벌의 시작점을 구한다.Still more preferably, the training signal is repeated three times in the pilot symbol, and the synchronization unit has a correlation between the detected first section and a second section corresponding to the detected first section. When the degree of correlation between the interval and the third interval is greater than that, the start point of the first interval is determined to be within a first training signal among the repeated training signals, and the detected first interval and the detected first interval are determined. If the correlation between the second interval corresponding to is not greater than the correlation between the detected first interval and the third interval, the starting point of the first interval is within the second training signal of the repeated training signals. By judging, the start point of the pilot symbol is obtained.

더욱 더 바람직하게, 상기 동기부는 상기 상관도 측정을 시작한 측정 시작점의 위상과 상기 검출된 제1 구간의 시작점의 위상의 차이에 기초하여 상기 설정된 훈련 신호의 시작점을 교정한다.Still more preferably, the synchronizer corrects the starting point of the set training signal based on the difference between the phase of the measurement start point that started the correlation measurement and the phase of the start point of the detected first section.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치를 설명하게 위한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치(100)는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 송신 장치로서, 부호부(encoding part)(110), IFFT(inverse fast fourier transform)부(120), 프레임 생성부(130) 및 RF 송신부(radio frequency transmitting part)(140)를 포함한다.2 is a block diagram illustrating a transmission apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, the transmitter 100 according to an embodiment of the present invention is an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) transmitter, and includes an encoding part 110 and an inverse fast fourier transform (IFFT) unit. 120, a frame generator 130, and a radio frequency transmitting part 140.

부호부(110)는 송신 장치(100)에 대응되는 수신 장치(200)로 송신될 직렬 데이터 신호를 입력받아 미리 정해진 부호화 방식으로 부호화하여 소정의 비트 신호들을 생성한다. 상기 부호와 방식은, 바람직하게, 소정의 부호화율(coding rate)를 갖는 터보 부호화(turbo coding) 방식 또는 컨벌루션 부호화(convolutional coding) 방식일 수 있다. 부호부(110)는 상기 비트 신호들을 미리 정해진 변조 방식으로 변조하여 데이터 심벌을 생성하고, 상기 변조된 데이터 심벌을 직렬-병렬 변환 처리하여 D 개의 서브-심벌 또는 샘플로 이루어진 병렬 데이터 심벌을 출력한다. 상기 변조 방식은, 바람직하게, BPSK(binary phase shift keying) 방식, QPSK(quadrature phase shift keying) 방식 또는 QAM(quadrature amplitude modulation) 방식일 수 있다.The encoder 110 receives a serial data signal to be transmitted to the receiving device 200 corresponding to the transmitting device 100 and encodes the same by a predetermined encoding method to generate predetermined bit signals. The code and method may be a turbo coding method or a convolutional coding method having a predetermined coding rate. The coder 110 modulates the bit signals in a predetermined modulation scheme to generate data symbols, and serial-to-parallel converts the modulated data symbols to output parallel data symbols consisting of D sub-symbols or samples. . The modulation scheme may be, for example, a binary phase shift keying (BPSK) scheme, a quadrature phase shift keying (QPSK) scheme, or a quadrature amplitude modulation (QAM) scheme.

IFFT부(120)는 부호부(110)로부터 상기 D 개의 샘플로 이루어진 병렬 데이터 심벌을 입력받아, 이들을 복수의 인접한 직교 부 반송파에 심벌 단위로 할당하고, D-포인트(point) 역 푸리에 변환을 수행하여 상기 입력된 주파수 영역의 병렬 데이터 심벌을 D개의 샘플로 이루어진 시간 영역의 병렬 데이터 심벌로 변환시켜 출력한다.The IFFT unit 120 receives the parallel data symbols consisting of the D samples from the code unit 110, allocates them to a plurality of adjacent orthogonal subcarriers in symbol units, and performs a D-point inverse Fourier transform. The parallel data symbols of the input frequency domain are converted into parallel data symbols of the time domain composed of D samples and output.

프레임 생성부(130)는 IFFT부(120)로부터 상기 D 개의 샘플로 이루어진 시간 영역의 병렬 데이터 심벌을 입력받아 병렬-직렬 변환 처리하고, 상기 D 개의 샘플 전단(front end)에 보호 구간(guard interval), 예를 들어 G 개 샘플로 이루어진 순환 접두 부호(cyclic prefix;CP)를 첨가한다. 즉 프레임 생성부(130)는 G+D 개의 샘플로 이루어진 데이터 프레임들을 생성한다. 여기서 CP는 채널 임펄스 응답(channel impulse response) 보다 길게 설정되어 상기 각 심벌 간의 간섭(inter-symbol interference;ISI)을 방지할 수 있는 것이 바람직하다.The frame generation unit 130 receives parallel data symbols of the time domains of the D samples from the IFFT unit 120 and performs parallel-to-serial conversion, and a guard interval at the front ends of the D samples. ), Eg a cyclic prefix (CP) of G samples is added. That is, the frame generator 130 generates data frames consisting of G + D samples. In this case, the CP may be set longer than a channel impulse response to prevent inter-symbol interference (ISI).

프레임 생성부(130)는 N 개의 데이터 심벌들에 대해, 수신 장치(200)와 시간 동기화를 수행하기 위한, 보호 구간과 적어도 3회 반복된 훈련 신호들을 포함하는 파일럿 심벌을 생성한다. 여기서 N은 하나의 프레임에 포함되는 심벌의 개수로서 각 무선 통신 시스템의 규격에 따라 미리 정해져 있다. 프레임 생성부(130)는 상기 생성된 파일럿 심벌을 상기 N 개의 데이터 심벌들의 전단에 위치시켜 하나의 프레임을 생성하여 출력한다.The frame generation unit 130 generates pilot symbols including training intervals repeated at least three times with a guard interval for performing time synchronization with the reception apparatus 200 on the N data symbols. Here, N is the number of symbols included in one frame, and is predetermined according to the standard of each wireless communication system. The frame generation unit 130 generates and outputs one frame by placing the generated pilot symbols in front of the N data symbols.

상기 파일럿 심벌에는 심벌 간 간섭을 방지하기 위해 상기 데이터 심벌과 같이 G 개의 샘플들로 이루어진 보호 구간이 전단에 배치된다. 바람직하게, 상기 보 호 구간의 샘플들의 전력은 0 일 수 있다. 상기 보호 구간 내에 순환 접두 부호(CP)를 삽입하지 않고 전력이 0인 신호를 삽입하면 순환 접두 부호에 의한 불확실성이 발생하지 않아 보다 정확한 심벌 및 프레임 동기가 가능하고 상관 영역 판단 동작을 보다 정확하게 수행할 수 있는 장점이 있다.In order to prevent the inter-symbol interference, the pilot symbol is provided with a guard interval consisting of G samples in front of the pilot symbol. Preferably, the power of the samples of the protection interval may be zero. Inserting a signal with zero power without inserting a cyclic prefix (CP) in the guard interval does not generate uncertainty due to the cyclic prefix, enabling more accurate symbol and frame synchronization and more accurately performing correlation domain determination operations. There are advantages to it.

상기 보호 구간 뒤에 시간 동기화를 수행하기 위한 D/L 개, 바람직하게 D/3 개의 샘플로 이루어진 훈련 신호가 L회, 바람직하게 3회 반복된다. 여기서 L은 상기 훈련신호가 상기 파일럿 심벌 내에서 반복된 회수를 의미한다. 상기 훈련 신호들은 잘 알려진 지정 신호로 구성되며, 수신 장치(200)에서 효율적으로 시간 동기를 수행할 수 있도록 해준다.After the guard interval, a training signal consisting of D / L, preferably D / 3 samples, for performing time synchronization is repeated L times, preferably three times. L is the number of times the training signal is repeated in the pilot symbol. The training signals are composed of well-known designation signals, and allow the receiving apparatus 200 to efficiently perform time synchronization.

RF 송신부(140)는 프레임 생성부(130)로부터 상기 프레임을 입력받아 기저 대역의 아날로그 신호로 변환하고, 이를 다시 고주파 대역의 아날로그 무선 신호로 변환하여 수신 장치(200)로 송신한다.The RF transmitter 140 receives the frame from the frame generator 130 and converts the frame into a baseband analog signal, and then converts the frame into an analog radio signal of a high frequency band and transmits the converted signal to the receiver 200.

이하, 3회 반복된 훈련신호들을 포함하는 파일럿 심벌을 이용한 본 발명의 일 실시예를 중심으로 본 발명을 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment of the present invention using a pilot symbol including training signals repeated three times.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치의 블록도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치(200)는 OFDM 수신 장치로서, RF 수신부(radio frequency receiver)(210), 동기부(synchronizing part)(220), FFT(fast fourier transform)부(230) 및 복호부(decoding part)(240)를 포함한다.3 is a block diagram of a receiving apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the reception device 200 according to an embodiment of the present invention is an OFDM reception device, and includes an RF receiver 210, a synchronization part 220, and a fast fourier (FFT). A transform unit 230 and a decoding part 240 are included.

RF 수신부(210)는 송신 장치(100)로부터 훈련 신호들을 포함하는 파일럿 심벌이 전단에 배치된 일련의 프레임들을 수신한다. 즉, RF 수신부(210)는 송신 장 치(100)로부터 고주파 대역의 아날로그 무선 신호를 수신하여 기저 대역의 아날로그 신호로 변환한다. RF 수신부(210)는 상기 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 일련의 프레임들을 생성하여 출력한다.The RF receiver 210 receives a series of frames in which a pilot symbol including training signals is arranged in front of the transmitter 100. That is, the RF receiver 210 receives an analog radio signal of a high frequency band from the transmission device 100 and converts the analog radio signal to a baseband analog signal. The RF receiver 210 converts the analog signal into a digital signal to generate and output a series of frames.

본 발명의 일 실시예에 따른 동기부(220)는 상관도 측정부(221), 오차 교정부(222), 상관 영역 판단부(223) 및 출력 처리부(224)를 포함한다. 동기부(220)는 RF 수신부(210)로부터 상기 일련의 프레임들을 입력받고, 상기 일련의 프레임들을 따라 미리 선정된 단위로 이동하면서 상기 훈련 신호(training signal)와 동일한 길이를 갖고 상기 미리 선정된 단위로 이동하는 제1 구간(10)과 제1 구간(10)에 인접하고 제1 구간(10)과 동일한 길이를 갖는 제2 구간(20) 간의 상관도를 측정한다. 동기부(220)는 상기 측정된 상관도들에 따라 상기 파일럿 심벌의 시작점을 구해 심벌 및 프레임 동기를 잡는다.The synchronizer 220 according to an embodiment of the present invention includes a correlation measurer 221, an error corrector 222, a correlation region determiner 223, and an output processor 224. The synchronizer 220 receives the series of frames from the RF receiver 210, moves in a predetermined unit along the series of frames, has the same length as the training signal, and has the same length as the training unit. The correlation between the first section 10 moving to and the second section 20 adjacent to the first section 10 and having the same length as the first section 10 is measured. The synchronizer 220 obtains a start point of the pilot symbol according to the measured correlations and performs symbol and frame synchronization.

자세히 설명하면, 동기부(230)의 상관도 측정부(221)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 일련의 프레임들에서 상기 훈련 신호와 동일한 길이를 갖는 제1 구간(10)과 제1 구간(10), 바람직하게 제1 구간(10)의 후단에 인접하고 상기 제1 구간과 동일한 길이를 갖는 제2 구간(20)을 설정하고, 설정된 제1 구간(10)과 제2 구간(20) 간의 상관도를 측정한다. 상관도 측정부(221)는 상기 일련의 프레임들을 따라 제1 구간(10)과 제2 구간(20)을 선정된 단위, 바람직하게는 훈련 신호들의 길이의 두 배인 2D/3 샘플만큼 이동시키고 상기 설정 및 측정 동작을 반복한다. 상관도 측정부(221)의 상관도 측정 동작은 하기 수학식 2에 의해 나타낼 수 있다.In detail, as illustrated in FIG. 9, the correlation measurer 221 of the synchronizer 230 may include the first interval 10 and the first length having the same length as the training signal in the series of frames. The second section 20, preferably adjacent to the rear end of the first section 10 and having the same length as the first section 10, is set, and the set first section 10 and the second section 20 are set. Measure the correlation between The correlation measurer 221 moves the first section 10 and the second section 20 along the series of frames by a 2D / 3 sample which is twice the length of the selected unit, preferably, the training signals. Repeat the setting and measuring operation. The correlation measurement operation of the correlation measurer 221 may be represented by Equation 2 below.

여기서, r()는 수신된 샘플, D는 부 반송파의 수 또는 한 심벌 내의 샘플의 개수, G는 보호 구간 내의 샘플 개수, N은 한 프레임 내의 심벌의 개수, d는 상관도를 측정하고자 하는 임의의 샘플 인덱스, c(d)는 제1 구간(10) [d,d+D/3-1]과 제2 구간(20) [d+D/3,d+2D/3-1] 간의 상관도를 의미한다.Where r () is the received sample, D is the number of subcarriers or the number of samples in one symbol, G is the number of samples in the guard interval, N is the number of symbols in one frame, and d is any The sample index of c (d) is the correlation between the first interval 10 [d, d + D / 3-1] and the second interval 20 [d + D / 3, d + 2D / 3-1]. Means degrees.

상관도 측정부(221)는 수학식 2에 나와 있는 상관도 측정 방법에 의해 하나의 프레임 내의 샘플의 개수와 동일한 (G+D)N 개의 샘플에 대해 상관도를 측정한다. 상관도 측정부(221)는 상기 측정된 상관도들 중 가장 큰 상관도를 갖는 제1 구간(11)을 검출하고, 검출된 제1 구간(11)의 시작점을 상기 훈련 신호의 시작점, 즉 훈련 시작 인덱스 x로 설정한다.The correlation measurer 221 measures a correlation for (G + D) N samples equal to the number of samples in one frame by the correlation measure method shown in Equation 2. The correlation measurer 221 detects the first section 11 having the largest correlation among the measured correlations, and uses the starting point of the detected first section 11 as a starting point of the training signal, that is, training. Set to the starting index x.

상기와 같이 2D/3 샘플만큼 이동하면서 상관도를 측정하면, 상기 상관도 측정의 시작점과 무관하게 어떤 경우에도 한 번은 상기 파일럿 심벌 내에서 상관도를 측정하게 되며, 상기 파일럿 심벌 내에서 상관도를 측정하는 경우에 상관도가 최대가 된다. 상기 상관도가 최대가 되는 제1 구간(11)의 시작점, 즉 훈련 시작 인덱스 x는 상기 파일럿 심벌, 보다 정확하게는 상기 파일럿 심벌 중 첫 번째 또는 두 번째 훈련 신호 내에 포함되며, 이에 따라 상기 프레임의 동기가 개략적으로 잡혔다(coarsely synchronized)고 볼 수 있다.When the correlation is measured while moving by 2D / 3 samples as described above, regardless of the starting point of the correlation measurement, at any one time, the correlation is measured in the pilot symbol, and the correlation is measured in the pilot symbol. In the case of measurement, the correlation becomes the maximum. The starting point of the first interval 11, that is, the correlation maximum, that is, the training start index x is included in the pilot symbol, more precisely the first or second training signal of the pilot symbols, thereby synchronizing the frame. It can be seen that is coarsely synchronized.

상관도 측정부(221)는 2D/3 샘플만큼 이동하면서 상관도를 측정하기 때문에 종래의 시간 동기 장치에 비해 적은 연산으로 빠르게 시간 동기, 즉 심벌 및 프레임 동기를 잡을 수 있으며, 상대적으로 복잡도가 낮다. 이는 종래의 동기 방법과 달리 3개의 반복된 훈련 신호를 파일럿 심벌 내에 포함하고 있기 때문이다. 상기 훈련 신호가 상기 파일럿 심벌 내에 L회(L>3) 반복되어 있는 경우, 상관도 측정부(221)는 예를 들어 2D/L 샘플만큼 이동하면서 상관도를 측정할 수 있으나, 훈련 신호가 3회 반복된 경우와 비교해 불확실성, 연산량 및 복잡도가 증가하게 된다.Since the correlation measurer 221 measures a correlation while moving by 2D / 3 samples, time synchronization, that is, symbol and frame synchronization, can be quickly performed with fewer operations compared to a conventional time synchronizer, and the complexity is relatively low. . This is because, unlike the conventional synchronization method, three repeated training signals are included in the pilot symbol. When the training signal is repeated L times (L> 3) in the pilot symbol, the correlation measurer 221 may measure the correlation while moving by 2D / L samples, for example, but the training signal is 3 Uncertainty, computation, and complexity are increased compared to the repeated case.

오차 교정부(222)는 상관도 측정부(221)로부터 검출된 제1 구간(11)의 시작점 또는 상기 훈련 신호의 시작점, 즉 훈련 시작 인덱스 x를 입력받고, 상관도 측정부(221)가 상관도 측정을 개시한 지점, 즉 측정 시작점의 위상과 상기 훈련 신호의 시작점의 위상의 차이에 따라 상관도 측정부(221)로부터 입력된 훈련 신호의 시작점을 교정하고, 상기 교정된 훈련 신호의 시작점, 즉 교정된 훈련 시작 인덱스 x를 구한다.The error corrector 222 receives a starting point of the first section 11 detected from the correlation measurer 221 or a start point of the training signal, that is, a training start index x, and the correlation measurer 221 correlates The starting point of the training signal input from the correlation measurer 221 is corrected according to the difference between the point at which the measurement measurement is started, that is, the phase of the starting point of the measurement and the starting point of the training signal, and the starting point of the corrected training signal, That is, the corrected training start index x is obtained.

자세히 설명하면, 도 8에 도시된 바와 같이, 상관도 측정부(221)에서 구한 훈련 신호의 시작점은 실질적으로 상기 첫 번째 또는 두 번째 훈련 신호의 샘플 중 하나이며, 이는 상관도 측정부(221)가 2D/3 샘플 단위로 이동하면서 상관도를 측정했기 때문이다. 오차 교정부(222)에 의해 훈련 신호의 시작점을 교정하여 훈련 시작 인덱스 x를 상기 첫 번째 또는 두 번째 훈련 신호의 실제 시작점에 더욱 근접하게 한다.In detail, as shown in FIG. 8, the starting point of the training signal obtained by the correlation measurer 221 is substantially one of the samples of the first or second training signal, which is the correlation measurer 221. This is because the correlation was measured while moving in units of 2D / 3 samples. The error correction unit 222 corrects the starting point of the training signal to bring the training start index x closer to the actual starting point of the first or second training signal.

이를 위해, 오차 교정부(222)는 상기 상관도 측정을 시작한 측정 시작점 샘플에 대해 푸리에 변환을 수행하여 상기 측정 시작점에 대한 주파수 영역 샘플을 구하고 제1 구간(11)의 시작점 샘플에 대해 푸리에 변환을 수행해 제1 구간(11) 시작점 샘플에 대한 주파수 영역의 샘플을 구한다. 오차 교정부(222)는 상기 주파수 영역의 샘플들 간의 위상차를 구한 후, 하기 수학식 3에 따라 지연 샘플 수를 구한다. 주파수 영역에서의 위상의 변화는 시간 영역에서의 지연 샘플의 수에 대응하기 때문에 주파수 영역의 샘플들 간의 위상차를 구하면 시간 영역의 샘플들의 시간 인덱스의 차를 구할 수 있다.To this end, the error correction unit 222 performs a Fourier transform on the measurement start point sample that started the correlation measurement, obtains a frequency domain sample for the measurement start point, and performs a Fourier transform on the start point sample of the first interval 11. Perform a sample in the frequency domain with respect to the start point sample of the first interval (11). The error corrector 222 obtains the phase difference between the samples in the frequency domain, and then calculates the number of delay samples according to Equation 3 below. Since the change in phase in the frequency domain corresponds to the number of delayed samples in the time domain, the difference in time index of samples in the time domain can be obtained by obtaining the phase difference between the samples in the frequency domain.

여기서 e는 상기 측정 시작점의 샘플 인덱스와 검출된 제1 구간(11)의 시작점의 샘플 인덱스 간의 차이, θ는 상기 측정 시작점의 위상과 검출된 제1 구간(11)의 시작점의 위상 간의 차이, (G+D)N은 한 프레임이 갖는 샘플 개수를 의미한다.Where e is the difference between the sample index of the measurement start point and the sample index of the start point of the detected first section 11, θ is the difference between the phase of the measurement start point and the phase of the start point of the detected first section 11, ( G + D) N means the number of samples in one frame.

오차 교정부(222)는 상기 측정 시작점의 샘플 인덱스에 상기 e를 더해 교정된 훈련 신호의 시작점 x를 구한다.The error corrector 222 obtains the starting point x of the corrected training signal by adding e to the sample index of the measurement start point.

상관 영역 판단부(223)는 오차 교정부(222)로부터 상기 교정된 훈련 신호의 시작점 x를 입력받고, 상기 교정된 훈련 신호의 시작점을 시작점으로 갖는 제1 구간(11)과 제1 구간(11)의 전단에 인접하고 상기 훈련 신호와 동일한 크기를 갖는 제3 구간(31) 간의 상관도를 측정하고, 제1 구간(11)과 제1 구간(11)의 후단에 인접하고 상기 훈련 신호와 동일한 크기를 갖는 제2 구간(21) 간의 상관도를 측정한 다. 상관 영역 판단부(223)의 상관도 측정 동작은 하기 수학식 4에 의해 나타낼 수 있다.The correlation region determiner 223 receives the starting point x of the corrected training signal from the error corrector 222, and has a first section 11 and a first section 11 having the starting point of the corrected training signal as a starting point. And measure the correlation between the third section 31 adjacent to the front end and having the same magnitude as the training signal, and adjacent to the first section 11 and the rear end of the first section 11 and equal to the training signal. The correlation between the second sections 21 having the magnitude is measured. Correlation measurement operation of the correlation region determiner 223 may be represented by Equation 4 below.

여기서, r()는 수신된 샘플, D는 부 반송파의 수 또는 한 심벌 내의 샘플의 개수, G는 보호 구간 내의 샘플 개수, N은 한 프레임 내의 심벌의 개수, x는 교정된 훈련 신호 시작점의 샘플 인덱스, 즉 훈련 시작 인덱스, c₁(x)는 제3 구간(31) [x-D/3,x-1]과 제1 구간(11) [x,x+D/3-1] 간의 상관도, c₂(x)는 제1 구간(11) [x,x+D/3-1]과 제2 구간(21) [x+D/3,x+2D/3-1] 간의 상관도를 의미한다.Where r () is the received sample, D is the number of subcarriers or the number of samples in one symbol, G is the number of samples in the guard interval, N is the number of symbols in one frame, x is the sample at the beginning of the calibrated training signal Index, ie training start index, c ₁ (x) is the correlation between the third section 31 [xD / 3, x-1] and the first section 11 [x, x + D / 3-1], c ₂ (x) means a correlation between the first section 11 [x, x + D / 3-1] and the second section 21 [x + D / 3, x + 2D / 3-1]. do.

상관 영역 판단부(223)는 제1 구간(11)과 제2 구간(21) 간의 상관도와 제1 구간(11)과 제3 구간(31) 간의 상관도를 비교하여 상기 파일럿 심벌의 시작점을 구한다. 자세히 설명하면, 상관 영역 판단부(223)는, 도 9a에 도시된 바와 같이, 제1 구간(11)과 제1 구간(11)에 대응하는 제2 구간(21) 간의 상관도 c₂(x)가 제1 구간(11)과 제3 구간(31) 간의 상관도 c₁(x) 보다 큰 경우, 제1 구간(11)의 시작점은 상기 반복된 훈련 신호들 중 첫 번째 훈련 신호 내, 즉 제1 최대 상관 영역 내에 있는 것으로 판단한다. 이는 제1 구간(11)의 시작점이 상기 첫 번째 훈련 신호 내에 있는 경우, 제3 구간(31)은 전력의 크기가 0인 상기 보호 구간을 포함하며, 이 에 따라 동일한 훈련 신호에 대한 상관도인 c₂(x)에 비해 c₁(x)의 값이 작기 때문이다.The correlation region determiner 223 obtains a start point of the pilot symbol by comparing the correlation between the first section 11 and the second section 21 and the correlation between the first section 11 and the third section 31. . In detail, as illustrated in FIG. 9A, the correlation region determiner 223 may include a correlation degree c ₂ (x) between the first section 11 and the second section 21 corresponding to the first section 11. ) Is greater than the correlation c ₁ (x) between the first interval 11 and the third interval 31, the starting point of the first interval 11 is within the first training signal of the repeated training signals, that is, It is determined that it is within the first maximum correlation region. This means that when the starting point of the first interval 11 is within the first training signal, the third interval 31 includes the guard interval where the magnitude of power is zero, and thus is the correlation for the same training signal. c than ₂ (x) is small because the value of c ₁ (x).

반면에, 도 9b에 도시된 바와 같이, 검출되어 교정된 제1 구간(11)과 제1 구간(11)에 대응하는 제2 구간(21) 간의 상관도 c₂(x)가 제1 구간(11)과 제3 구간(31) 간의 상관도 c₁(x) 보다 크지 않은 경우, 상관 영역 판단부(223)는 제1 구간(11)의 시작점은 상기 반복된 훈련 신호들 중 두 번째 훈련 신호 내, 즉 제2 최대 상관 영역 내에 있는 것으로 판단한다. 이는 제1 구간(11)의 시작점이 상기 두 번째 훈련 신호 내에 있는 경우, 제2 구간(21)은 상기 파일럿 심벌에 인접하는 데이터 심벌의 보호 구간을 포함하며, 이에 따라 동일한 훈련 신호에 대한 상관도인 c₁(x)에 비해 c₂(x)의 값이 작기 때문이다.On the other hand, as shown in FIG. 9B, the correlation c ₂ (x) between the detected and corrected first section 11 and the second section 21 corresponding to the first section 11 is the first section ( 11) and the correlation between the third section 31 is not greater than c ₁ (x), the correlation region determiner 223 is the starting point of the first section 11 is the second training signal of the repeated training signals Within the second maximum correlation region. This means that when the starting point of the first section 11 is within the second training signal, the second section 21 includes the guard interval of the data symbol adjacent to the pilot symbol, and thus the correlation for the same training signal. a c is because compared with ₁ (x) is small, the value of c ₂ (x).

상관 영역 판단부(223)는 상기 교정된 훈련 신호의 시작점이 상기 제1 또는 제2 최대 상관 영역 내에 있는 것으로 판단되는지에 따라, 다시 말하면 상기 첫 번째 또는 두 번째 훈련 신호의 시작점으로 추정되는지에 따라 상기 파일럿 심벌의 시작점을 구한다. 즉, 상기 교정된 훈련 신호의 시작점이 상기 첫 번째 훈련 신호의 시작점으로 판단되는 경우, 상관 영역 판단부(223)는 상기 파일럿 심벌의 시작점, 즉 상기 프레임의 시작점을 상기 훈련 신호의 시작점으로 추정되는 훈련 시작 인덱스 x에서 상기 보호 구간 내의 샘플의 개수 G를 차감한 값인 샘플 인덱스 x-G로 설정한다.The correlation region determiner 223 determines whether the starting point of the corrected training signal is determined to be within the first or second maximum correlation region, that is, depending on whether it is estimated as the starting point of the first or second training signal. The starting point of the pilot symbol is obtained. That is, when it is determined that the start point of the corrected training signal is the start point of the first training signal, the correlation region determiner 223 estimates the start point of the pilot symbol, that is, the start point of the frame as the start point of the training signal. The training index index x is set to a sample index xG, which is a value obtained by subtracting the number G of samples in the guard interval.

반면에, 상기 교정된 훈련 신호의 시작점이 상기 두 번째 훈련 신호의 시작점으로 판단되는 경우, 상관 영역 판단부(223)는 상기 파일럿 심벌의 시작점, 즉 상기 프레임의 시작점을 상기 훈련 신호의 시작점으로 추정되는 훈련 시작 인덱스 x에서 상기 보호 구간의 샘플 수 G 및 상기 첫 번째 훈련 신호의 샘플 수 D/3을 차감한 값인 샘플 인덱스 x-(G+D/3)으로 설정한다. 상관 영역 판단부(223)의 상관 영역 판단 동작은 상기 훈련 신호가 상기 파일럿 심벌 내에서 3회 반복되는 경우에 바람직하다.On the other hand, when it is determined that the start point of the corrected training signal is the start point of the second training signal, the correlation region determination unit 223 estimates the start point of the pilot symbol, that is, the start point of the frame as the start point of the training signal. A sample index x- (G + D / 3), which is a value obtained by subtracting the sample number G of the guard interval and the sample number D / 3 of the first training signal from the training start index x, is obtained. The correlation region determination operation of the correlation region determination unit 223 is preferable when the training signal is repeated three times in the pilot symbol.

출력 처리부(224)는 상관 영역 판단부(223)로부터 상기 파일럿 심벌의 시작점을 입력받고, 상기 입력된 파일럿 심벌의 시작점에 따라 상기 각 프레임 및 심벌의 시작점을 구한다. 프레임의 시작점은 파일럿 심벌의 시작점과 동일하고, 각 데이터 심벌의 시작점은 상기 파일럿 심벌의 시작점에서 (G+D) 또는 이의 정수배 이후의 지점이다. 각 심벌의 시작점에서 순환 접두 부호(CP)에 포함된 샘플 개수 G를 차감한 값이 D개의 샘플로 이루어진 데이터 심벌의 시작점이 된다. 출력 처리부(224)는 상기 파일럿 심벌을 상기 각 프레임에서 제거하고, 상기 각 심벌에서 상기 순환 접두 부호(CP)를 제거한 후, 직렬-병렬 변환을 수행하여 D 개의 샘플로 이루어진 시간 영역의 병렬 데이터 심벌을 생성하여 FFT부(230)로 출력한다.The output processor 224 receives the start point of the pilot symbol from the correlation region determiner 223 and obtains the start point of each frame and symbol according to the start point of the input pilot symbol. The start point of the frame is the same as the start point of the pilot symbol, and the start point of each data symbol is the point after (G + D) or an integer multiple of it at the start of the pilot symbol. A value obtained by subtracting the number of samples G included in the cyclic prefix CP from the start of each symbol becomes a start point of a data symbol consisting of D samples. The output processor 224 removes the pilot symbol from each frame, removes the cyclic prefix from each symbol, and then performs serial-to-parallel conversion to perform parallel data symbols in a time domain composed of D samples. Is generated and output to the FFT unit 230.

FFT부(230)는 출력 처리부(224)로부터 상기 시간 영역의 병렬 데이터 심벌을 입력받고, 푸리에 변환을 수행하여 D 개의 샘플로 이루어진 주파수 영역의 병렬 데이터 심벌을 생성한다.The FFT unit 230 receives the parallel data symbols in the time domain from the output processor 224 and performs Fourier transform to generate parallel data symbols in the frequency domain consisting of D samples.

복호부(240)는 FFT부(230)로부터 상기 주파수 영역의 병렬 데이터 심벌을 입 력받아 병렬-직렬 변환 처리하여 직렬 데이터 심벌을 생성한다. 복호부(240)는 상기 직렬 데이터 심벌을 송신 장치(100)의 부호부(110)의 변조 방식에 대응되는 미리 정해진 복조 방식에 따라 복조하여 소정의 비트 신호들을 생성한다. 복호부(240)는 부호부(110)의 부호화 방식에 대등되는 복호화 방식에 따라 상기 비트 신호들을 복호하여 직렬 데이터 신호를 출력한다.The decoder 240 receives the parallel data symbols in the frequency domain from the FFT unit 230 and performs parallel-to-serial conversion to generate serial data symbols. The decoder 240 demodulates the serial data symbol according to a predetermined demodulation scheme corresponding to the modulation scheme of the coder 110 of the transmitter 100 to generate predetermined bit signals. Decoder 240 decodes the bit signals according to a decoding scheme equivalent to that of encoding unit 110 and outputs a serial data signal.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 기반 무선 통신 시스템의 프레임 송신 방법을 설명하기 위한 절차도이다. 도 4를 참조하면, 단계(S100)에서 본 발명의 일 실시예에 따른 송신 장치(100)의 프레임 생성부(130)는 복수의 데이터 심벌 샘플들을 송신 장치(100)의 IFFT부(120)로부터 입력받는다.4 is a flowchart illustrating a frame transmission method of a frame-based wireless communication system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, in operation S100, the frame generation unit 130 of the transmission apparatus 100 according to an embodiment of the present invention transmits a plurality of data symbol samples from the IFFT unit 120 of the transmission apparatus 100. Receive input.

단계(S110)에서 프레임 생성부(130)는 시간 동기화를 위해, 미리 정해진 3개의 반복된 훈련 신호를 포함하는 파일럿 심벌 샘플들을 생성한다.In operation S110, the frame generator 130 generates pilot symbol samples including three predetermined repeated training signals for time synchronization.

단계(S120)에서 프레임 생성부(130)는 미리 정해진 규격에 따라 상기 파일럿 심벌 샘플 및 상기 복수의 데이터 샘플들을 갖는 프레임 샘플들을 생성하여 송신 장치(100)의 RF 송신부(140)를 통해 송신하고 절차를 종료한다.In operation S120, the frame generation unit 130 generates frame samples having the pilot symbol sample and the plurality of data samples according to a predetermined standard, and transmits them through the RF transmitter 140 of the transmission apparatus 100. To exit.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 기반 무선 통신 시스템의 시간 동기 방법을 설명하기 위한 절차도이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 단계(S200)에서 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치(200)의 동기부(220)는 수신 장치(200)의 RF 수신부(210)로부터 일련의 프레임 샘플들을 입력받는다.5 is a flowchart illustrating a time synchronization method of a frame-based wireless communication system according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 5, in step S200, the synchronizer 220 of the receiving apparatus 200 according to an embodiment of the present invention may receive a series of frame samples from the RF receiving unit 210 of the receiving apparatus 200. Receive input.

단계(S210)에서 동기부(220)는 미리 정해진 단위, 바람직하게는 훈련 신호의 길이의 두 배인 2D/3 샘플 단위로 이동하면서 상기 훈련 신호와 동일한 길이를 갖 는 제1 구간(10)과 제1 구간(10)의 후단에 인접하고 제1 구간(10)과 동일한 길이를 갖는 제2 구간(20) 간의 상관도 c(d)를 측정하여 상기 훈련 신호의 시작점, 즉 훈련 시작 인덱스 x를 구한다.In step S210, the synchronizer 220 moves in a predetermined unit, preferably 2D / 3 sample units, which is twice the length of the training signal, and has a first section 10 and a first length having the same length as the training signal. The correlation point c (d) between the second section 20 adjacent to the rear end of the first section 10 and having the same length as the first section 10 is measured to obtain a starting point of the training signal, that is, a training start index x. .

단계(S220)에서 동기부(220)는 상기 상관도 측정을 시작한 측정 시작점의 위상과 상기 훈련 신호의 시작점의 위상의 차이에 따라 상기 훈련 신호의 시작점, 즉 훈련 시작 인덱스 x를 교정한다.In step S220, the synchronizer 220 corrects the start point of the training signal, that is, the training start index x, according to the difference between the phase of the start point of the training signal and the phase of the start point of the correlation measurement.

단계(S230)에서 동기부(220)는 상기 교정된 훈련 신호의 시작점 x를 시작점으로 갖는 제1 구간(11)과 제1 구간(11)의 전단에 인접하고 상기 훈련 신호와 동일한 크기를 갖는 제3 구간(31) 간의 상관도 c₁(x)를 측정하고, 제1 구간(11)과 제1 구간(11)의 후단에 인접하고 상기 훈련 신호와 동일한 크기를 갖는 제2 구간(21) 간의 상관도 c₂(x)를 측정한다. 그리고 동기부(220)는 제1 구간(11)과 제1 구간(11)에 대응하는 제2 구간(21) 간의 상관도 c₂(x)와 제1 구간(11)과 제3 구간(31) 간의 상관도 c₁(x)를 비교하여 상기 파일럿 심벌의 시작점, 즉 프레임 시작 인덱스 y를 구하고 절차를 종료한다.In operation S230, the synchronizer 220 may be configured to be adjacent to a front end of the first section 11 and the first section 11 having the starting point x of the corrected training signal as a starting point, and have the same magnitude as that of the training signal. The correlation degree c ₁ (x) between the three sections 31 is measured, and between the first section 11 and the second section 21 adjacent to the rear end of the first section 11 and having the same magnitude as the training signal. Measure the correlation c ₂ (x). In addition, the synchronizer 220 may have a correlation between the first interval 11 and the second interval 21 corresponding to the first interval 11 c ₂ (x), the first interval 11 and the third interval 31. ) Compares the correlation c ₁ (x) to obtain the start point of the pilot symbol, that is, the frame start index y, and ends the procedure.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 상관도 측정 방법을 설명하기 위한 절차도이다. 도 6을 참조하여 설명하면, 단계(S300)에서 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치(100)의 상관도 측정부(221)는 상관도 측정을 시작할 샘플의 샘플 인덱스인 시작 샘플 인덱스 d를 설정한다(S300).6 is a flowchart illustrating the correlation measurement method of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 6, in step S300, the correlation measurer 221 of the receiving apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present disclosure may determine a starting sample index d, which is a sample index of a sample to start correlation measurement. Set (S300).

단계(S310)에서 상관도 측정부(221)는 제1 구간(11) [d d+D/3-1]과 제2 구 간(21) [d+D/3,d+2D/3-1] 간의 상관도 c(d)를 구한다.In operation S310, the correlation measurer 221 performs the first section 11 [d d + D / 3-1] and the second section 21 [d + D / 3, d + 2D / 3−. 1], find the correlation c (d).

단계(S320)에서 상관도 측정부(221)는 상기 d에 2D/3을 더한 값을 새로운 d로 설정한다.In step S320, the correlation measurer 221 sets d as a new value d plus 2D / 3.

단계(S330)에서 상관도 측정부(221)는 상기 d가 하나의 프레임이 갖는 샘플의 개수 (G+D)N 보다 작은지 판단한다.In operation S330, the correlation measurer 221 determines whether d is smaller than the number of samples (G + D) N of one frame.

상기 S330 단계 판단결과 상기 d가 하나의 프레임이 갖는 샘플의 개수 (G+D)N 보다 작은 경우, 상기 S310 단계로 이동한다.As a result of determining in step S330, when d is smaller than the number of samples (G + D) N of one frame, the process moves to step S310.

한편, 상기 S330 단계 판단결과 상기 d가 하나의 프레임이 갖는 샘플의 개수 (G+D)N 보다 작지 않은 경우, 상관도 측정부(221)는 상기 측정된 상관도들 중 상관도 c(d)가 최대인 샘플 인덱스를 훈련 신호의 시작점, 즉 심벌 시작 인덱스 x로 설정하고(S340) 절차를 종료한다.On the other hand, when it is determined in step S330 that the d is not smaller than the number of samples (G + D) N of one frame, the correlation measurer 221 determines the correlation c (d) among the measured correlations The sample index of which is max is set as the start point of the training signal, that is, the symbol start index x (S340), and the procedure ends.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 도 6의 상관 영역 비교 방법을 설명하기 위한 절차도이다. 도 7을 참조하여 설명하면, 단계(S400)에서 본 발명의 일 실시예에 따른 수신 장치(100)의 상관 영역 판단부(223)는 오차 교정부(222)로부터 훈련 신호의 시작점, 즉 심벌 시작 인덱스 x를 입력받아, 제3 구간(31) [x-D/3,x-1]과 제1 구간(11) [x,x+D/3-1] 간의 상관도 c₁(x)를 구한다.7 is a flowchart illustrating a correlation region comparison method of FIG. 6 according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 7, in operation S400, the correlation region determiner 223 of the reception apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention may start a training signal, that is, a symbol start, from the error corrector 222. The index x is input to obtain a correlation c ₁ (x) between the third section 31 [xD / 3, x-1] and the first section 11 [x, x + D / 3-1].

단계(S410)에서 상관 영역 판단부(223)는 제1 구간(11) [x,x+D/3-1]과 제2 구간(21) [x+D/3,x+2D/3-1] 간의 상관도 c₂(x)를 구한다.In operation S410, the correlation region determining unit 223 may perform the first section 11 [x, x + D / 3-1] and the second section 21 [x + D / 3, x + 2D / 3-. 1] find the correlation c ₂ (x).

단계(S420)에서 상관 영역 판단부(223)는 제1 구간(11) [x,x+D/3-1]과 제2 구간(21) [x+D/3,x+2D/3-1] 간의 상관도 c₂(x)가 제3 구간(31) [x-D/3,x-1]과 제1 구간(11) [x,x+D/3-1] 간의 상관도 c₁(x) 보다 큰지 여부를 판단한다.In operation S420, the correlation region determiner 223 may perform the first section 11 [x, x + D / 3-1] and the second section 21 [x + D / 3, x + 2D / 3-. 1] the correlation c ₂ (x) is the correlation between the third section 31 [xD / 3, x-1] and the first section 11 [x, x + D / 3-1] c ₁ ( x) Determine whether greater than.

상기 S420 단계 판단결과, 제1 구간(11) [x,x+D/3-1]과 제2 구간(21) [x+D/3,x+2D/3-1] 간의 상관도 c₂(x)가 제3 구간(31) [x-D/3,x-1]과 제1 구간 [x,x+D/3-1] 간의 상관도 c₁(x) 보다 큰 경우, 상기 상관 영역 판단부(223)는 도 10a에 도시된 바와 같이, 상기 x가 첫 번째 훈련 신호 내, 즉 제1 최대 상관 영역에 위치하는 것으로 판단하여 샘플 인덱스 x-G를 파일럿 심벌의 시작점, 즉 프레임 시작 인덱스 y로 설정하고(S430) 절차를 종료한다.As a result of the determination in step S420, the correlation between the first section 11 [x, x + D / 3-1] and the second section 21 [x + D / 3, x + 2D / 3-1] c ₂ When (x) is greater than the correlation c ₁ (x) between the third section 31 [xD / 3, x-1] and the first section [x, x + D / 3-1], the correlation region is determined. The unit 223 determines that x is located in the first training signal, that is, in the first maximum correlation region, as shown in FIG. 10A, and sets the sample index xG to the start point of the pilot symbol, that is, the frame start index y. And the procedure ends (S430).

한편, 상기 S420 단계 판단결과, 상기 상관 영역 판단부(223)는 상기 제1 구간 [x,x+D/3-1]과 제2 구간 [x+D/3,x+2D/3-1] 간의 상관도 c₂(x)가 상기 제3 구간 [x-D/3,x-1]과 제1 구간 [x,x+D/3-1] 간의 상관도 c₁(x) 보다 크지 않은 경우, 상기 상관 영역 판단부(223)는 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 x가 두 번째 훈련 신호 내, 즉 제2 최대 상관 영역에 위치하는 것으로 판단하여 샘플 인덱스 x-(G+D/3)을 파일럿 심벌의 시작점, 즉 프레임 시작 인덱스 y로 설정하고(S440) 절차를 종료한다.On the other hand, as a result of the determination in step S420, the correlation region determination unit 223 determines the first section [x, x + D / 3-1] and the second section [x + D / 3, x + 2D / 3-1]. ] When the correlation c ₂ (x) is not greater than the correlation c ₁ (x) between the third section [xD / 3, x-1] and the first section [x, x + D / 3-1] The correlation region determination unit 223 determines that x is located in the second training signal, that is, in the second maximum correlation region, as illustrated in FIG. 10B, and thus the sample index x− (G + D / 3). Is set to the start point of the pilot symbol, that is, the frame start index y (S440), and the procedure ends.

본 발명의 일 실시예를 설명함에 있어서 OFDM 시스템을 중심으로 설명했으나 다른 다중 반송파 시스템 또는 프레임 기반 통신 시스템에도 당업자가 용이하게 본 발명을 적용할 수 있음은 물론이다.Although an embodiment of the present invention has been described with reference to an OFDM system, those skilled in the art can easily apply the present invention to other multi-carrier systems or frame-based communication systems.

이상의 본 발명은 상기에 기술된 실시예들에 의해 한정되지 않고, 당업자들에 의해 다양한 변형 및 변경을 가져올 수 있으며, 이는 첨부된 청구항에서 정의되는 본 발명의 취지와 범위에 포함된다.The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes can be made by those skilled in the art, which are included in the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 전력의 크기가 0인 신호가 삽입되는 보호 구간을 갖고 상기 보호구간 뒤에 반복된 3개의 훈련 신호가 위치하는 파일럿 심벌을 프레임의 전단에 위치시켜, OFDM 시스템이 다중 셀, 다중 사용자 환경에서 효과적으로 심벌 및 프레임 동기를 수행할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention as described above, a pilot symbol having three guard signals repeated after the guard interval having a guard interval into which a signal having zero power is inserted is located at the front of the frame, so that an OFDM system can As a result, symbol and frame synchronization can be effectively performed in a multi-user environment.

또한, 상기와 같은 본 발명에 따르면, 상대적으로 적은 샘플들로 상관도를 측정하여도 심벌 및 프레임 동기를 효과적으로 수행할 수 있도록 하여 불확실성, 연산량 및 복잡도가 낮은 심벌 및 프레임 동기 시스템을 제공할 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention as described above, it is possible to effectively perform symbol and frame synchronization even if the correlation is measured with a relatively small number of samples to provide a symbol and frame synchronization system with low uncertainty, arithmetic and complexity It also works.

또한, 상기와 같은 본 발명에 따르면 보호 구간에 순환 전력의 크기가 0인 신호를 삽입하고 심벌 및 프레임의 동기를 잡기 위해 반복된 3개의 훈련신호중 2개 훈련신호의 상관도를 이용하여, 상관도가 최대가 되는 지점에서의 불확실성을 제거하고, 정확한 심벌 및 프레임 동기를 수행할 수 있는 효과도 있다.In addition, according to the present invention as described above, by inserting a signal having a zero cyclic power in the guard interval and using the correlation of the two training signals of the three repeated training signals to synchronize the symbol and the frame, the degree of correlation It also has the effect of eliminating the uncertainty at the point where V is maximized and performing accurate symbol and frame synchronization.

Claims

Receiving a series of frames, the pilot symbols comprising a plurality of training signals arranged in front of the series of frames;

Setting a first section having the same length as the training signal and a second section adjacent to the first section and having the same length as the first section in the series of frames;

Measuring a correlation between the set first interval and the second interval;

Moving the first section and the second section by a predetermined unit along the series of frames and repeating the setting and measuring steps; and

Obtaining a starting point of the pilot symbol based on the measured correlations;

And the training signal is repeated at least three times in the pilot symbol.

The method of claim 1, wherein the predetermined unit is twice the length of the training signal.

The method of claim 1, wherein the obtaining of the starting point

Detecting a first interval providing the largest correlation among the measured correlations and setting a starting point of the detected first interval as a starting point of the training signal. Time synchronization method.

The method of claim 3, wherein the second section is adjacent to the rear end of the first section,

Obtaining the starting point is

Measuring a correlation between the detected first section and a third section adjacent to a front end of the detected first section and having the same magnitude as the training signal, and

Comparing a correlation between the detected first section and a second section corresponding to the detected first section and a correlation between the detected first section and the third section

A method of synchronizing symbols and frames in an OFDM system comprising a.

The method of claim 4, wherein the training signal is repeated three times in the pilot symbol,

Comparing the correlation

If the correlation between the detected first section and the second section corresponding to the detected first section is greater than the correlation between the detected first section and the third section, the starting point of the first section is repeated. Judge that it is within the first training signal,

If the correlation between the detected first section and the second section corresponding to the detected first section is not greater than the correlation between the detected first section and the third section, the starting point of the first section is the Is determined to be within the second of the repeated training signals,

And obtaining a start point of the pilot symbol.

The method according to claim 3,

In the frame-based wireless communication system further comprising an error correction step of correcting the starting point of the set training signal on the basis of the difference between the phase of the measurement start point that started the correlation measurement and the phase of the start point of the detected first interval Time synchronization method.

The method of claim 1, wherein the pilot symbol of the frame includes a guard interval located at the front of the pilot symbol and having a zero power signal.

A frame transmission method of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system for transmitting a frame including a pilot symbol and a plurality of data symbols,

Generating pilot symbols comprising training signals repeated at least three times for time synchronization of symbols and frames with a receiving device, and

And generating and transmitting a frame including the generated pilot symbol and the plurality of data symbols according to a predetermined standard.

The method of claim 8, wherein the first symbol of the frame is a pilot symbol.

A receiving unit for receiving a series of frames, the pilot symbols including a plurality of training signals disposed at the front end in the series of frames, and

In the series of frames, a first section having the same length as the training signal and a second section adjacent to the first section and having the same length as the first section are set, and the set first section and the second section are set. Measure a correlation between the plurality of frames, move the first section and the second section by a predetermined unit along the series of frames, and repeat the setting and measuring operation, and based on the measured correlations, the pilot symbol Include a motivation to find the starting point of

And the training signal is repeated at least three times in the pilot symbol. A time synchronization device of symbols and frames in an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system.

The apparatus of claim 10, wherein the predetermined unit is twice the length of the training signal.

The system of claim 10, wherein the synchronizer detects a first section that provides the largest correlation among the measured correlations, and sets a start point of the detected first section as a start point of the training signal. The time synchronizer of symbols and frames.

The method of claim 12, wherein the second section is adjacent to the rear end of the first section,

The synchronization unit measures a correlation between the detected first section and a third section adjacent to a front end of the detected first section and having the same magnitude as the training signal, and measuring the detected first section and the detected first section. And a correlation between the second interval corresponding to the first interval and the correlation between the detected first interval and the third interval.

The method of claim 13, wherein the training signal is repeated three times in the pilot symbol,

The synchronizer is a starting point of the first section when the correlation between the detected first section and the second section corresponding to the detected first section is greater than the correlation between the detected first section and the third section. Is determined to be within a first training signal among the repeated training signals, and a correlation between the detected first section and the second section corresponding to the detected first section is determined by the detected first section and the first section. If it is not greater than the correlation between the three intervals, the starting point of the first interval is determined to be in the second training signal of the repeated training signals, to obtain the starting point of the pilot symbol, symbol and frame of the OFDM system Time synchronizer.

The symbol of claim 12, wherein the synchronizer corrects a start point of the set training signal based on a difference between a phase of a measurement start point at which the correlation measurement is started and a phase of a start point of the detected first interval. Frame time synchronizer.

The apparatus of claim 15, wherein the pilot symbol of the frame includes a guard interval located at the front of the pilot symbol and having a zero power of the signal.