KR20080054386A - 데이터 스트림 샘플링과 지원 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 송신된 데이터 스트림의 샘플링 기술에서, 데이터 스트림은 사전정의된 수의 샘플 스트림들로 분할되어 복수의 샘플 스트림들을 제공하고(318, 504), 이들 샘플 스트림들의 적어도 두 개에 대해 메트릭 값이 할당되고(324, 514, 516), 비교되어(328, 518) 데이터 스트림으로 표현된 송신된 톤들과 유사하게 되는 선택된 샘플 스트림을 제공한 다음, 이 제공에 따라 선택된 샘플 스트림이 출력으로 제공된다(330, 520).
Figure P1020087006347
샘플링, 샘플 스트림, OFDM, 톤

Description

데이터 스트림 샘플링과 지원 방법 및 장치{SAMPLING OF DATA STREAMS AND SUPPORTING METHODS AND APPARATUS}
본 발명은 일반적으로 데이터 스트림의 샘플링에 관한 것이다.
타이밍 이슈는 단일 캐리어 직교 진폭 변조(Quadrature Amplitude Modulation;QAM)보다 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing;OFDM)에서 덜 중요한 것으로 알려져 있는데, 이는 OFDM에서의 심볼 간격이 단일 캐리어의 심볼 간격의 N배이기 때문이며, 여기서 N은 OFDM에서 톤(tones)의 수이다. 또한, OFDM에서 타이밍 에러에 영향을 미치는 것은 상 회전(phase rotation)이고, 이 상 회전은 1 탭 주파수 도메인 등화기에 의해 쉽게 수정되는 것으로 널리 인식되어 있다. 그러나 실제에 있어서, 전송된 신호가 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform;IFFT)에 의해 생성되고 이어서 업샘플링(upsampling)을 한 경우, 위의 사실은 스펙트럼 에지로부터 멀리 떨어진 톤에 대해서만 참이다. 스펙트럼 에지에 있거나 또는 스펙트럼 에지에 가까운 톤은 수신기 샘플 타이밍이 송신기의 샘플 타이밍에 정확히 일치하지 않는 경우 크기 왜곡을 발생시킨다. 이론적으로는 하프(half) CP 내의 임의의 타이밍 오프셋만이 OFDM 신호가 연속 시간 파형에서 생성되는 경우 상 회전을 초래한다. 송신된 파형 을 IFFT로부터 수신하여 업샘플링을 하지않고 디지털-아날로그 변환기(DAC)에 공급한 경우, 수신기에서 타이밍 오프셋은 왜곡을 일으키지 않는다. 그러나 IFFT의 출력이 DAC를 통하기 전에 업샘플링된 경우, 스펙트럼 에지 또는 그 근처에서 톤의 왜곡이 발생하게 된다. 그러나 실질적으로 모든 OFDM 신호는 N 포인트 역 고속 푸리에 변환(IFFT)으로 생성되어 데이터 업샘플링 및 디지털-아날로그 변환기(DAC)에 의해 연속 시간 파형으로 변환된다. 수신기에서, 고속 푸리에 변환(FFT) 프로세서 전단에서 연속 시간 파형이 아날로그-디지털 변환기(ADC)에 의해 샘플링되고 IFFT 출력과 같은 1×레이트로 하향 변환된다.
대부분의 현재의 시스템은 일반적으로 1×샘플 부분에서 이 타이밍 에러를 사용하므로, 이 샘플링 오프셋은, 각 톤, 특히 스펙트럼 에지에 가까운 톤에 대하여 크기 스케일링(magnitude scaling) 및 상 회전을 초래한다. 따라서 OFDM의 에지 톤은 일반적으로 데이터 전송에 사용되지 않는다. 한편, 시스템 용량을 증가시키기 위해 스펙트럼 에지에 가까운 이러한 사용되지 않는 톤을 사용하는 것이 바람직할 수 있는데, 이는 대부분의 경우, 단편적 샘플 타이밍 에러로 유발된 상 회전과 크기 스케일링이 노이즈 개선을 감안하지않는 다면 1 탭 등화기에 의해 보상될 수 있기 때문이다. 이들 에지 톤의 타이밍 에러가 수정되지 않으면, 일부 서브 캐리어(sub-carrier)(예를 들어, 에지 톤)가 신호 대 잡음 비 손실을 입게 되어 결과적으로 성능 열화를 초래한다.
위의 문제는 적어도 부분적으로 특히, 도면과 연계하는 경우, 이하의 상세한 설명에 개시된 샘플링 기술의 제공을 통해 충족된다.
도 1은 종래 기술에 따른 장치의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 장치의 블록도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 도 2에 도시한 장치에 대한 샘플링 프로세스의 흐름도이다.
도 4는 일 실시예에 따른 장치의 블록도이다.
도 5는 일 실시예에 따른 도 4에 도시한 장치에 대한 샘플링 프로세스의 흐름도이다.
도 6은 도 5로부터 하나의 선택된 상위 유저 톤을 제공하기 위한 서브루틴 프로세스의 흐름도이다.
도 7은 도 5로부터 하나의 선택된 하위 유저 톤을 제공하기 위한 서브루틴 프로세스의 흐름도이다.
당업자라면 도면의 요소들은 간략화 및 명료화를 위해 예시되고, 불필요하게 스케일로 도시되지 않음을 이해할 것이다. 예를 들어, 도면의 일부 구성요소들의 치수는 본 발명의 여러 실시예들의 이해를 제고하도록 다른 요소들에 비해 과장될 수 있다. 또한, 상업적으로 실행할 수 있는 실시예들에 유용하거나 필요한 공통적이고 충분히 이해된 요소들은 때로 본 발명의 이들 실시예들의 이해에 장애를 주지않도록 도시되지 않는다.
대체로, 이들 여러 실시예들에 따르면, 데이터 스트림은 사전정의된 수의 샘 플 스트림으로 분할되어 복수의 샘플 스트림들을 제공하며, 이들 샘플 스트림들의 적어도 두 개에 대해, 메트릭 값(metric value)이 할당되고 비교되어 데이터 스트림으로 표현된 송신된 톤들과 유사하게 되는 선택된 샘플 스트림을 제공한다. 그에 따라 선택된 샘플 스트림이 출력으로 적절히 제공된다. 일 실시예에 따르면, 데이터 스트림의 사실상 모든 톤들이 하나의 유저에 의해 사용된다. 대조적으로 다른 실시예에서, 데이터 스트림의 사실상 모든 톤들은 복수의 유저들에 의해 사용되어 각 유저가 자신에 특별히 할당된 복수의 톤들을 사용한다.
일 특정 실시예에서, 데이터 스트림이 복수의 샘플 스트림들로 분할되기 이전에, 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선(magnitude curve)의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 선택된 유저에 의해 사용되는 데이터 스트림의 유저 톤이 선택되어 선택된 유저 톤을 제공한다. 일 실시예에 따르면, 이 선택된 유저 톤은 특히, 선택된 유저에 의해 사용되는 제1과 최종 톤을 할당함으로써 선택되어 각각 제1과 최종 유저 톤들을 제공한다. 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 제1 유저 톤과 제1 톤 사이의 간격이 할당되어 제1 유저 간격을 제공하고, 유사하게 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 최종 유저 톤과 최종 톤 사이의 간격이 할당되어 최종 유저 간격을 제공한다. 다음에 비교가 수행되어 제1 유저 간격이 적어도 소정의 방식으로 최종 유저 간격에 대응하는지 여부를 판정하고, 대응하는 경우, 제1 유저 톤을 선택된 유저 톤으로서 선택한다. 이와는 달리, 제1 유저 간격이 소정의 방식으로 최종 유저 간격에 대응하지 않는 경우, 최종 유저 톤을 선택된 유저 톤으로서 선택한다.
일 실시예에 따르면, 복수의 샘플 스트림들은 특히 상위 및 하위 샘플 스트림으로 분할되고, FFT가 상위 및 하위 샘플 스트림들에 대해 연산된다. 특정 실시예에서, 메트릭 값은 상위 및 하위 샘플 스트림들로부터 각각 상위 유저 톤과 하위 유저 톤을 선택함으로써 할당되고, 상위 유저 톤과 하위 유저 톤 모두는 각기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가깝다. 따라서 상위 유저 톤과 하위 유저 톤의 크기가 연산되어 각기 상위 유저 메트릭 값과 하위 유저 메트릭 값을 제공하고, 이 값들이 비교되어 최대 유저 메트릭 값을 제공한다. 이 최대 유저 메트릭 값에 대응하는 선택된 유저에 의해 사용되는 샘플 스트림이 선택된 샘플 스트림으로서 출력으로 제공된다.
일 실시예에서, 선택된 상위 유저 톤은 제1 상위 톤과 최종 상위 톤의 할당에 이어, 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 제1 및 최종 톤에 대한 제1과 최종 유저 톤 사이의 간격의 다른 할당에 의해 획득되어, 제1 상위 유저 간격과 최종 상위 유저 간격을 각각 제공한다. 비교가 수행되어 제1 상위 유저 간격이 적어도 소정의 방식으로 최종 상위 유저 간격에 대응하는지 여부를 판정하고, 대응하는 경우, 제1 상위 유저 톤이 선택된 상위 유저 톤으로서 선택된다. 이와는 달리, 제1 상위 유저 간격이 소정의 방식으로 최종 상위 유저 간격에 대응하지 않는 경우, 최종 상위 유저 톤이 선택된다. 유사하게, 선택된 하위 유저 톤은, 선택된 유저에 의해 사용되는 데이터 스트림의 제1 및 최종 하위 톤을 할당하여 제1 및 최종 하위 유저 톤을 제공한 다음, 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 제1과 최종 톤에 대한 제1과 최종 하위 유저 톤 사이의 간격을 할당함으로써 제1 및 최종 하위 유저 간격을 제공한다. 이어서 제1과 최종 하위 유저 간격이 소정의 방식으로 서로 대응하는지 여부가 판정되고, 대응하는 경우, 제1 하위 유저 톤이 선택되거나, 그렇지 않은 경우, 최종 하위 유저 톤이 선택된다.
특정 실시예에 따르면, 메트릭 값의 할당은 두 개의 샘플 스트림들로부터 한 샘플 스트림 - 이 샘플 스트림은 제1 메트릭 값을 할당하는데 사용됨 - 을 선택함으로써 실행된다. 다음 샘플 스트림 또한 선택되어 제2 메트릭 값을 할당하는데 사용된다. 이어서 이들 메트릭 값을 비교하여 최대 메트릭 값을 제공하고, 최대 메트릭 값과 관련된 샘플 스트림이 선택된 샘플 스트림으로서 출력으로 선택된다. 다른 실시예에서, 메트릭 값은 데이터 스트림 내의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 샘플 스트림의 한 톤의 절대 값과 샘플 스트림의 FFT로부터의 한 값을 포함한다.
여러 실시예들에 따르면, 데이터 스트림을 사전정의된 수의 샘플 스트림들로 분할하여 복수의 샘플 스트림들을 제공하는 샘플링 분할 회로, 샘플링 분할 회로에 결합되어 복수의 샘플 스트림들로부터의 적어도 두 개의 샘플 스트림들 각각에 대해 메트릭 값을 할당하고, 데이터 스트림의 송신된 톤들에 유사하게 되는 선택된 샘플 스트림을 제공하는 샘플링 타이밍 제어 회로, 및 샘플링 타이밍 제어 회로에 결합되어 샘플링 타이밍 제어 회로로부터의 선택된 샘플 스트림을 출력으로 제공하는 스위치 회로를 포함하는 장치가 제공된다. 일 실시예에서, 샘플링 분할 회로는 또한 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 선택된 유저에 의해 사용되는 데이터 스트림의 유저 톤을 선택 하여 선택된 유저 톤을 제공하며, 선택된 샘플 스트림은 선택된 유저 톤에서 획득된다. 샘플링 분할 회로는 또한 일 실시예에 따라 데이터 스트림을 상위 샘플 스트림과 하위 샘플 스트림으로 분할하고, 상위 샘플 스트림 및 상기 하위 샘플 스트림에 대해 고속 푸리에 변환을 연산한다.
샘플링 타이밍 제어 회로는 또한 특정 실시예에서, 선택된 유저에 의해 사용되는 상위 및 하위 샘플 스트림들로부터 상위 및 하위 유저 톤을 선택하여 선택된 상위 및 하위 유저 톤을 제공하고, 상위 및 하위 유저 톤은 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가깝다. 특히, 샘플링 타이밍 제어 회로는 또한 선택된 상위 및 하위 유저 톤들의 크기를 연산하여 상위 유저 메트릭 값과 하위 유저 메트릭 값을 비교를 위해 제공하여 최대 유저 메트릭 값을 제공하고, 선택된 샘플 스트림은 최대 유저 메트릭 값과 관련된다. 일 실시예에 따르면, 샘플링 타이밍 제어 회로는 또한 적어도 두 개의 샘플 스트림들의 메트릭 값들을 비교하여 최대 메트릭 값을 제공하고, 선택된 샘플 스트림은 최대 유저 메트릭 값과 관련된다. 메트릭 값은 일 실시예에서 데이터 스트림 내의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 샘플 스트림의 한 톤의 절대 값 및/또는 샘플 스트림의 FFT로부터의 한 값을 포함한다.
여러 실시예들은 또한 데이터 스트림을 사전정의된 수의 샘플 스트림들로 분할하여 복수의 샘플 스트림들을 제공하는 샘플링 분할 회로, 샘플링 분할 회로에 결합되어 복수의 샘플 스트림들로부터의 적어도 두 개의 샘플 스트림 각각에 대해 메트릭 값을 할당하여 제1 메트릭 값과 제2 메트릭 값을 제공하고, 제1 메트릭 값과 제2 메트릭 값을 비교하여 최대 메트릭 값을 제공하는 샘플링 타이밍 제어 회로, 및 샘플링 타이밍 제어 회로에 결합되어 샘플링 타이밍 제어 회로로부터의 최대 메트릭 값과 관련된 샘플 스트림을 출력으로 제공하는 스위치 회로를 포함하는 다른 장치를 제공한다. 또한, 데이터 스트림을 상위 샘플 스트림과 하위 샘플 스트림으로 분할하는 샘플링 분할 회로, 샘플링 분할 회로에 결합되어 상위 샘플 스트림에 대한 고속 푸리에 변환을 연산하는 상위 고속 푸리에 변환 회로, 샘플링 분할 회로에 결합되어 하위 샘플 스트림에 대한 고속 푸리에 변환을 연산하는 하위 고속 푸리에 변환 회로, 샘플링 분할 회로에 결합되어 선택된 유저에 의해 사용되는 상위 및 하위 샘플 스트림들로부터 상위 및 하위 유저 톤을 선택하여 선택된 상위 및 하위 유저 톤이 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가깝게 되도록 선택된 상위 및 하위 유저 톤을 제공하고, 선택된 상위 및 하위 유저 톤들의 크기를 연산하여 상위 유저 메트릭 값과 하위 유저 메트릭 값을 비교를 위해 제공하여 최대 유저 메트릭 값을 제공하는 샘플링 타이밍 제어 회로, 및 샘플링 타이밍 제어 회로에 결합되어 샘플링 타이밍 제어 회로로부터의 최대 유저 메트릭 값과 관련된 샘플 스트림을 출력으로 제공하는 스위치 회로를 포함하는 다른 장치가 제공된다.
이들 여러 개시들을 통해, 특히 간단한 연산을 제공하면서, 노이즈 채널의 경우 노이즈가 효과적으로 평균에 도달하게 되므로 로버스트(robust) 에러 타이밍 값을 제공하는 신규한 샘플링 기술이 제공된다. 기술한 여러 실시예들에서 최악의 샘플링 타이밍의 경우는 실제로 4분의 1 샘플 오프셋만이고, 여기서 1 탭 등화기가 에지 톤에 대해 허용할 수 있는 정도의 성능 열화를 가지면서 상 회전 및 크기 스케일링을 보상할 수 있다. 전체적으로, 여러 개시들에 따르면 충분히 에지 톤에서 성능을 개선하면서 사실상 어떤 샘플링 타이밍 열화도 입지 않을 수 있다. 따라서 여러 개시들이 제공하는 샘플링 기술은 타이밍 에러 수정을 위한 간단하고 효과적인 프로세스로 되어 통신 시스템에서 개선된 신호 대 잡음비를 제공한다.
이제 도면 특히, 도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 장치의 블록도가 도시되는데, 도면 부호 100으로 나타낸다. 특히, 도 1은 1× 샘플링의 타이밍 에러를 갖는 FFT 처리 장치를 도시한다. 종래 기술에서 일반적으로 행해지는 바와 같이, ADC로부터 들어오는 데이터 스트림은 다음의 FFT 처리를 위해 데이터 스트림의 FFT를 출력하는(106) FFT(104)를 통해 처리된다.
이제, 도 2를 참조하면, 이 설명을 용이하게 하도록 예시만이고 배타적이지 않은 예를 제공하기 위해, 일 실시예에 따른 블록도가 도시되는데 200으로 나타낸다. 그러나 이 기술의 당업자라면 이 예시의 실시예의 구성은 본 발명 자체의 구성은 아니고, 여기에서 설명하는 개시는 다양한 다른 실시예들에 적용할 수 있음을 인식 및 이해할 것이다. 특히, 이 기술의 당업자라면 용이하게 이해하는 바와 같이, 도시한 회로들과 이 회로들의 배치는 단지 이용가능한 많은 구성과 회로 구조중 하나로서 제공되고, 도시하지는 않았지만, 이들 여러 다른 실시예들을 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것임을 지적하고자 한다. 따라서 이들 실시예들은 기술한 여러 개시들의 영역 내에 있다. 또한, 도시한 장치는 한 장치의 회로 구조의 부분 도이므로, 도시한 장치(200)는 불필요하게 일반적인 무선 기지국에 필요한 모든 부품들을 포함하지 않는다. 따라서 여러 개시들은 도시하지는 않았지만 이 기술의 당업자에게 잘 알려진 다른 회로 부품들을 포함할 수 있음은 물론이다. 또한, "회로"는 한정은 아니지만 임의의 기능을 실시(아마 소프트웨어의 사용을 통해)하도록 생성되거나 이 기능을 실시하는데 적합한 프로세서, 메모리 장치, 주문형 반도체(application specific integrated circuits; ASICs), 및/또는 펌웨어 등의 하나 이상의 부품 장치들을 말하며, 이들은 기술한 여러 개시들의 영역 내에 포함된다.
이 실시예에서, ADC(204)로부터 들어오는 데이터 스트림(202)은 데이터 스트림을 사전정의된 수의 샘플 스트림들로 분할하여 복수의 샘플 스트림들(208, 210, 212)을 제공하는 샘플링 분할 회로(206)의 회로를 통해 처리된다. 샘플링 분할 회로(206)에 결합된 샘플링 타이밍 제어 회로(214)는 적어도 두 개의 샘플 스트림들에 대해 메트릭 값을 할당하고 이 메트릭 값들을 비교하여 데이터 스트림의 송신된 톤들에 유사하게 되는 선택된 샘플 스트림(208)(예를 들어, 이 예에서)을 제공한다. 스위치 회로(216)는 샘플링 타이밍 제어 회로(214)에 결합되어 위의 선택된 샘플 스트림(208)을 FFT 회로(218)에 제공하며, 이 FFT 회로는 선택된 샘플 스트림의 FFT 출력(220)을 제공한다.
일 실시예에 따르면, 샘플링 분할 회로(206)는 또한 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 선택된 유저에 의해 사용되는 데이터 스트림의 유저 톤을 선택하고, 선택된 샘플 스트림은 위의 선택된 유저 톤으로부터 획득된다. 일 실시예에서, 샘플링 타이밍 제어 회로(214)는 또한 적어도 두 개의 샘플 스트림들로부터의 메트릭 값들을 비교하여 최대 메트릭 값을 제공하고, 이 최대 메트릭 값은 샘플 스트림을 출력으로 선택하는데 사용된다. 메트릭 값은 도시한 실시예에 따른 데이터 스트림 내의 사실상 모든 이용가능 톤의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 샘플 스트림의 한 톤의 절대 값 일 수 있다.
도 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 도 2에 도시한 장치에서 샘플링 프로세스를 나타내는 흐름도가 도시되는데, 도면 부호 300으로 나타낸다. 프로세스(300)는 전술한 바와 같이, 도 2에 도시한 실시예에 대응하지만, 송신기 회로는 변경될 수 있으므로, 송신기의 다른 회로를 실시하기 위한 다른 프로세스들을 이 기술의 당업자라면 용이하게 이해할 것이다. 따라서 다른 프로세스들 및/또는 프로세스(300)의 약간의 변형을 생각할 수 있고, 이들은 본 발명의 여러 실시예들의 개시에 포함된다. 도시한 실시예에서, 데이터 스트림의 사실상 모든 톤들은 한 유저가 사용한다.
이 특정 실시예에서, 시스템 톤들의 밴드 에지에 가장 가까운 선택된 유저에 의해 사용되는 데이터 스트림의 유저 톤(예를 들어, 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선)을 선택하기 위해, 선택된 유저에 의해 사용되는 제1과 최종 톤의 할당이 수행되어 각각 제1과 최종 유저 톤을 제공한다(304, 306). 제1 유저 톤의 경우, 데이터 스트림의 제1 유저 톤과 제1 톤 사이의 간격이 할당되어 제1 유저 간격을 제공한다(308). 유사하게, 최종 유저 톤의 경우, 데이터 스트림 의 최종 유저 톤과 최종 톤 사이의 간격이 할당되어 최종 유저 간격을 제공한다(310). 제1과 최종 유저 간격이 비교되어 이들이 적어도 소정의 방식으로 서로 대응하는지 여부 특히, 이 실시예에서 제1 유저 간격이 최종 유저 간격보다 작은지 여부를 판정한다(312). 제1과 최종 유저 간격이 서로 소정의 방식으로 대응하는 경우, 특히 제1 유저 간격이 최종 유저 간격보다 작은 경우, 제1 유저 톤이 선택되어 선택된 유저 톤을 제공하고(314), 그렇지 않은 경우, 최종 유저 톤이 선택된 유저 톤으로 선택된다(316).
데이터 스트림의 모든 톤들의 밴드 에지에 가장 가까운 선택된 유저 톤은 이어서, 그 선택된 유저 톤의 데이터 스트림이 다수의 샘플 스트림들, 특히 1 내지 N으로 분할된다(318). 도시한 이 실시예의 경우 모든 샘플 스트림이 바람직하지만(320), 적어도 두 개의 샘플 스트림들에 대해서 하나의 샘플 스트림이 선택되어 선택된 샘플 스트림을 제공하고(322), 이 스트림의 값이 할당된다(324). 이어서 이용가능한 많은 샘플 스트림들이 있는지 여부를 판정한다(326). 환언하면, 모든 샘플 스트림들은 샘플 스트림 마다 메트릭 값이 할당되기까지 바람직하게 처리된다. 이용가능한 많은 샘플 스트림들이 있는 경우, 프로세스(300)는 다른 샘플 스트림을 선택하는(322) 것으로 다시 돌아간다. 그러나 모든 샘플 스트림들이 고려되는 경우, 샘플 스트림들 각각의 메트릭 값이 비교되어 데이터 스트림으로 표현된 송신된 톤들과 유사하게 되는 선택된 샘플 스트림을 제공한다(328).
특히, 도시한 이 실시예에서, 메트릭 값들의 최대 값이 최대 메트릭 값으로서 선택되고, 최대 메트릭 값과 관련된 샘플 스트림이 출력되고(330), 여기서 프로 세스(300)가 종료한다(332). 특히, FFT는 최적 샘플 스트림이 선택된 후 연산되므로, 메트릭 값을 연산하는데 이하에 나타내는 수학 식이 사용된다.
메트릭 값K =
Figure 112008018769755-PCT00001
(1)
여기서, 메트릭 값K은 데이터 스트림의 밴드 에지에 가장 가까운 인덱스 K를 갖는 톤의 메트릭 값이고, yn은 인덱스 n의 톤이다. 다른 메트릭 값이 보다 적합할 수 있지만, 적합한 정의된 메트릭 값은 여러 실시예들이 실시되는 통신 시스템에 크게 좌우된다. 따라서 이러한 메트릭 값은 데이터 스트림으로 표현된 송신된 톤들과 유사하게 되는 위의 메트릭 값과 관련된 샘플 스트림을 선택하는데 사용되는 다수의 메트릭 값들 중 하나이다. 적합한 메트릭 값을 당업자라면 용이하게 인식하므로, 특히 나타내지는 않았지만, 다른 메트릭 값들은 여기에서 제공하는 개시 영역 내에 있다.
이제, 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 장치의 블록도가 도시되는데, 도면 번호 400으로 나타낸다. 이 특정 실시예는 특히 한정되지는 않지만, 데이터 스트림의 사실상 모든 톤들이 복수의 유저들에 의해 사용되는 통신 시스템 내에서 바람직하게 실시되는데, 각 유저는 특히 자신에 할당된 복수의 톤들을 사용한다. 샘플링 분할 회로(402)는 ADC(406)로 부터의 데이터 스트림(404)을 2× 샘플링 타이밍 특히, 상위 샘플 스트림(408)과 하위 샘플 스트림(410)으로 분할한다. 상위 및 하위 샘플 스트림들(408, 410) 각각은 스트림들 각각에 대해 FFT를 출력하는 특히, 상위 FFT(416) 및 하위 FFT(418)를 샘플링 타이밍 제어 회로(420)에 출력하는 상위 및 하위 FFT 회로(412, 414)에 공급되고, 샘플링 타이밍 제어 회로는 FFT(416, 418)로부터 상위 및 하위 샘플(408, 410)의 메트릭 값을 획득한다.
특히, 일 실시예에 따르면, 샘플링 타이밍 제어 회로(420)는 밴드 에지에 사실상 가장 가까운 유저에 의해 사용되는 상위 및 하위 샘플 스트림으로부터 상위 및 하위 유저 톤을 선택한다. 이들 선택된 상위 및 하위 유저 톤들의 크기가 연산되어 각기 상위 및 하위 유저 메트릭 값을 제공한다. 이어서 샘플링 타이밍 제어 회로(420)는 상위 유저 메트릭 값과 하위 유저 메트릭 값을 비교하여 최대 유저 메트릭 값을 제공하고, 이 최대 메트릭 값을 갖는 샘플 스트림이 스위치 회로(422)에서 출력(424)으로 제공된다. 도시한 이 실시예에서, 메트릭 값은 FFT로부터의 샘플 스트림들의 값을 기반으로 한다.
도 5를 참조하면, 일 실시예에 따른 도 4에 도시한 장치의 샘플링 프로세스의 흐름도가 도시되는데, 도면 부호 500으로 나타낸다. 샘플링 프로세스(400)는 데이터 스트림을 상위 및 하위 샘플 스트림으로 분할(504)함으로써 개시하고(502), 샘플 스트림들 각각에 대해 FFT가 연산된다. 이 실시예는 데이터 스트림의 모든 톤들을 이용하는 다수의 유저들을 가정하므로, 도시한 바와 같이 각 유저 마다(508) 반복 수행된다. 특히, 각 유저 마다(508), 서브루틴 프로세스(510, 512)(도 6 및 도 7에 도시)가 수행되어 데이터 스트림 내에 포함된 모든 톤들의 밴드 에지에 가장 가까운 선택된 상위 및 하위 유저 톤을 제공하고, 이어서 선택된 상위 및 하위 유저 톤의 메트릭 값이 연산되어 상위 및 하위 유저 메트릭 값을 제 공하고(514, 516), 이들 수치를 비교하여 최대 유저 메트릭 값을 제공한다(518). 환언하면, 상위 및 하위 유저 메트릭 값이 비교되어 최대 유저 메트릭 값으로서 사용되는 최대 값을 구한다(518). 이어서 최대 메트릭 값과 관련된 유저에 의해 사용되는 샘플 스트림이 출력으로 제공된다(520). 데이터 스트림의 톤들을 사용하는 모든 유저를 고려하여, 데이터 스트림을 이용할 수 있는 임의의 많은 유저들이 있는지 여부가 판정되고(522), 있는 경우, 샘플링 프로세스(500)는 다른 유저(508)를 선택하는 것으로 다시 돌아간다. 이와는 달리, 모든 유저들을 고려하였을 때, 특히 데이터 스트림을 이용할 수 있는 더 이상의 유저들이 없는 경우, 프로세스(500)는 여기에서 종료한다(524).
이제, 도 6을 참조하면, 도 5의 밴드 에지에 가장 가까운 선택된 상위 유저 톤을 제공하는 서브루틴 프로세스(510)의 흐름도가 도시된다. 서브루틴 프로세스(510)는 각각 제1 및 최종 유저 상위 톤을 제공하도록 사용자가 사용하는 상위 샘플 스트림의 제1 및 최종 톤을 할당(600, 602)함으로써 시작한다. 이어서 제1 유저 상위 톤을 이용하여, 데이터 스트림의 제1 유저 상위 톤과 제1 톤 사이의 간격이 할당되어 제1 유저 상위 간격을 제공한다(604). 유사하게, 데이터 스트림의 최종 유저 상위 톤과 최종 톤 사이의 간격에 대한 다른 할당이 수행되어 최종 유저 상위 간격을 제공한다(606). 제1 유저 상위 간격은 최종 유저 상위 간격과 비교되어 이들이 서로 소정의 방식으로 대응하는지 여부를 판정(608), 특히 도시한 실시예에서 제1 유저 상위 간격이 최종 유저 상위 간격 이하인지 여부를 판정한다. 제1 유저 상위 간격이 실제로 최종 유저 상위 간격 이하인 경우, 제1 유저 상위 톤이 선택되어 선택된 상위 유저 톤을 제공하고(610), 그렇지 않은 경우, 최종 유저 상위 톤이 대신 선택된다(612). 프로세스는 614에서 종료하고 도 5로 돌아간다.
도 6과 유사하게, 도 7은 선택된 상위 유저 톤 대신에 도 5로부터 선택된 하위 유저 톤을 제공하기 위한 서브루틴 프로세스(512)의 흐름도를 도시한다. 특히, 유사하게 유저에 의해 사용되는 하위 샘플 스트림의 제1 및 최종 톤이 할당되어 제1 및 최종 유저 하위 톤을 제공한다(700,702). 데이터 스트림의 제1 유저 하위 톤과 제1 톤 사이의 간격이 할당되어 제1 유저 하위 간격을 제공하고(704), 데이터 스트림의 최종 유저 하위 톤과 최종 톤 사이의 간격이 할당되어 최종 유저 하위 간격을 제공한다(706). 비교가 수행되어 제1 유저 하위 간격이 적어도 소정의 방식으로 최종 유저 하위 간격에 대응하는지 여부(예를 들어, 제1 유저 하위 간격이 도시한 이 실시예에서 최종 유저 하위 간격 이하인지 여부)를 판정(708)하고, 대응하는 경우, 제1 유저 하위 톤이 선택되어 선택된 하위 유저 톤을 제공하고(710), 그렇지 않은 경우, 최종 유저 하위 톤이 선택된다(712). 프로세스는 714에서 종료하고 도 5로 돌아간다.
이들 여러 개시들에 의해, 특히 간단한 연산을 제공하면서, 노이즈 채널의 경우 노이즈가 제공된 값으로 효과적으로 평균에 도달하게 되므로 로버스트 에러 타이밍 값을 제공하는 신규한 샘플링 기술이 제공된다. 기술한 여러 실시예에서, 최악의 샘플링 타이밍의 경우는 실제로 4분의 1 샘플 오프셋만이고, 여기서 1 탭 등화기가 에지 톤에 대해 허용할 수 있는 정도의 성능 열화를 가지면서 상 회전 및 크기 스케일링을 보상할 수 있다. 전체적으로, 여러 개시들에 따르면, 충분히 에 지 톤에서 성능을 개선하면서 최소 샘플링 타이밍 열화를 제공할 수 있다. 따라서 여러 개시들이 제공하는 샘플링 기술은 타이밍 에러 수정을 위한 간단하고 효과적인 프로세스로 되어 통신 시스템에서 개선된 신호 대 잡음비를 제공할 수 있다.
이 기술의 당업자라면 본 발명의 사상 및 영역을 일탈하지 않고 전술한 실시예들에 대해 각종의 변형, 변경 및 조합이 만들어질 수 있고, 이러한 변경, 변형 및 조합은 본 발명의 개념의 범위 내에 있는 것으로 볼 수 있음을 인식할 것이다.

Claims (20)

  1. 데이터 스트림을 사전정의된 수의 샘플 스트림들로 분할하여 복수의 샘플 스트림들을 제공하는 단계;
    상기 복수의 샘플 스트림들로부터의 적어도 두 개의 샘플 스트림들 각각에 대해 메트릭 값(metric value)을 할당하는 단계;
    상기 적어도 두 개의 샘플 스트림들의 메트릭 값들을 비교하여 상기 데이터 스트림으로 표현된 송신된 톤들에 유사하게 되는 선택된 샘플 스트림을 제공하는 단계; 및
    상기 선택된 샘플 스트림을 출력으로 제공하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    데이터 스트림을 사전정의된 수의 샘플 스트림들로 분할하여 복수의 샘플 스트림들을 제공하기 전에,
    상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선(magnitude curve)의 밴드 에지(band edge)에 실질적으로 가장 가까운 선택된 유저에 의해 사용되는 상기 데이터 스트림의 유저 톤을 선택하여 선택된 유저 톤을 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 사실상 모든 이용가능한 시스템 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 선택된 유저에 의해 사용되는 상기 데이터 스트림의 유저 톤을 선택하는 단계는,
    상기 선택된 유저에 의해 사용되는 데이터 스트림의 제1 톤을 할당하여 제1 유저 톤을 제공하는 단계;
    상기 선택된 유저에 의해 사용되는 최종 톤을 할당하여 최종 유저 톤을 제공하는 단계;
    상기 제1 유저 톤에서, 상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들 중 제1 톤 사이의 간격을 할당하여 제1 유저 간격을 제공하는 단계;
    상기 최종 유저 톤에서, 상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들 중 최종 톤 사이의 간격을 할당하여 최종 유저 간격을 제공하는 단계;
    상기 제1 유저 간격이 선정된 방식으로 상기 최종 유저 간격에 대응하는지 여부를 판정하는 단계;
    상기 제1 유저 간격이 선정된 방식으로 상기 최종 유저 간격에 대응하는 경우 상기 제1 유저 톤을 상기 선택된 유저 톤으로서 선택하는 단계; 및
    상기 제1 유저 간격이 선정된 방식으로 상기 최종 유저 간격에 대응하지 않는 경우 상기 최종 유저 톤을 선택된 유저 톤으로서 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 스트림의 사실상 모든 톤들은 한 유저에 의해 사용되는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 데이터 스트림의 사실상 모든 톤들은 복수의 유저들이 사용하고, 각 유저는 그 유저에 특히 할당된 복수의 톤들을 사용하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    데이터 스트림을 사전정의된 수의 샘플 스트림들로 분할하여 복수의 샘플 스트림들을 제공하는 단계는,
    상기 데이터 스트림을 상위 샘플 스트림과 하위 샘플 스트림으로 분할하는 단계;
    상기 상위 샘플 스트림에 대해 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 연산하는 단계; 및
    상기 하위 샘플 스트림에 대해 고속 푸리에 변환을 연산하는 단계를 더 포함하는 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 복수의 샘플 스트림들로부터의 적어도 두 개의 샘플 스트림들 각각에 대해 메트릭 값을 할당하는 단계는,
    선택된 유저에 의해 사용되는 상기 상위 샘플 스트림으로부터 상위 유저 톤 을 선택하여 선택된 상위 유저 톤을 제공하는 단계-상기 상위 유저 톤은 상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까움-;
    선택된 유저에 의해 사용되는 상기 하위 샘플 스트림으로부터 하위 유저 톤을 선택하여 선택된 하위 유저 톤을 제공하는 단계-상기 하위 유저 톤은 상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까움-;
    상기 상위 유저 톤의 크기를 연산하여 상위 유저 메트릭 값을 제공하는 단계;
    상기 하위 유저 톤의 크기를 연산하여 하위 유저 메트릭 값을 제공하는 단계;
    상기 상위 유저 메트릭 값과 상기 하위 유저 메트릭 값을 비교하여 최대 유저 메트릭 값을 제공하는 단계; 및
    상기 최대 유저 메트릭 값과 관련된 선택된 유저에 의해 사용되는 샘플 스트림을 선택된 샘플 스트림으로서 출력으로 제공하는 단계를 더 포함하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    선택된 유저에 의해 사용되는 상위 샘플 스트림으로부터 상위 유저 톤을 선택하여 선택된 상위 유저 톤을 제공하는 단계는,
    상기 선택된 유저에 의해 사용되는 데이터 스트림의 제1 상위 톤을 할당하여 제1 상위 유저 톤을 제공하는 단계;
    상기 선택된 유저에 의해 사용되는 최종 상위 톤을 할당하여 최종 상위 유저 톤을 제공하는 단계;
    상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 상기 제1 상위 유저 톤에서 제1 톤 사이의 간격을 할당하여 제1 유저 간격을 제공하는 단계;
    상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 유저 톤들의 상기 최종 상위 유저 톤에서 최종 톤 사이의 간격을 할당하여 최종 유저 간격을 제공하는 단계;
    상기 제1 상위 유저 간격이 소정의 방식으로 상기 최종 유저 간격에 대응하는지 여부를 판정하는 단계;
    상기 제1 상위 유저 간격이 소정의 방식으로 상기 최종 유저 간격에 대응하는 경우, 상기 제1 상위 유저 톤을 상기 선택된 상위 유저 톤으로서 선택하는 단계; 및
    상기 제1 상위 유저 간격이 소정의 방식으로 상기 최종 상위 유저 간격에 대응하지 않는 경우, 상기 최종 상위 유저 톤을 선택된 상위 유저 톤으로서 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    선택된 유저에 의해 사용되는 하위 샘플 스트림으로부터 하위 유저 톤을 선택하여 선택된 하위 유저 톤을 제공하는 단계는,
    상기 선택된 유저에 의해 사용되는 데이터 스트림의 제1 하위 톤을 할당하여 제1 하위 유저 톤을 제공하는 단계;
    상기 선택된 유저에 의해 사용되는 최종 하위 톤을 할당하여 최종 하위 유저 톤을 제공하는 단계;
    상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 상기 제1 하위 유저 톤에서 제1 톤 사이의 간격을 할당하여 제1 유저 간격을 제공하는 단계;
    상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 유저 톤들의 상기 최종 하위 유저 톤에서 최종 톤 사이의 간격을 할당하여 최종 유저 간격을 제공하는 단계;
    상기 제1 하위 유저 간격이 소정의 방식으로 상기 최종 유저 간격에 대응하는지 여부를 판정하는 단계;
    상기 제1 하위 유저 간격이 소정의 방식으로 상기 최종 유저 간격에 대응하는 경우, 상기 제1 하위 유저 톤을 상기 선택된 하위 유저 톤으로서 선택하는 단계; 및
    상기 제1 하위 유저 간격이 소정의 방식으로 상기 최종 하위 유저 간격에 대응하지 않는 경우, 상기 최종 하위 유저 톤을 선택된 하위 유저 톤으로서 선택하는 단계를 더 포함하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 샘플 스트림들로부터의 적어도 두 개의 샘플 스트림들 각각에 대해 메트릭 값을 할당하는 단계는,
    상기 복수의 샘플 스트림들 중 적어도 두 개로부터 한 샘플 스트림을 선택하 여 제1 샘플 스트림을 제공하는 단계;
    상기 제1 샘플 스트림의 제1 메트릭 값을 할당하는 단계;
    상기 복수의 샘플 스트림들 중 적어도 두 개로부터 다음 샘플 스트림을 선택하여 제2 샘플 스트림을 제공하는 단계; 및
    상기 제2 샘플 스트림의 제2 메트릭 값을 할당하는 단계를 더 포함하고,
    상기 적어도 두 개의 샘플 스트림들의 메트릭 값들을 비교하여 상기 데이터 스트림으로 표현된 송신된 톤들에 유사하게 되는 선택된 샘플 스트림을 제공하는 단계는,
    상기 제1 메트릭 값과 상기 제2 메트릭 값을 비교하여 최대 메트릭 값을 제공하는 단계-상기 최대 메트릭 값과 관련된 샘플 스트림은 선택된 샘플 스트림으로 출력됨-를 포함하는 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 메트릭 값은 상기 데이터 스트림 내의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 샘플 스트림의 한 톤의 절대 값과 상기 샘플 스트림의 고속 푸리에 변환으로부터의 한 값의 그룹으로부터 선택된 임의의 하나 이상의 값을 포함하는 방법.
  12. 데이터 스트림을 사전정의된 수의 샘플 스트림들로 분할하여 복수의 샘플 스트림들을 제공하는 샘플링 분할 회로;
    상기 샘플링 분할 회로에 결합되어 상기 복수의 샘플 스트림들로부터의 적어도 두 개의 샘플 스트림들 각각에 대해 메트릭 값을 할당하고, 상기 적어도 두 개의 샘플 스트림들의 메트릭 값들을 비교하여 상기 데이터 스트림으로 표현된 송신된 톤들에 유사하게 되는 선택된 샘플 스트림을 제공하는 샘플링 타이밍 제어 회로; 및
    상기 샘플링 타이밍 제어 회로에 결합되어 상기 샘플링 타이밍 제어 회로로부터의 상기 선택된 샘플 스트림을 출력으로 제공하는 스위치 회로를 포함하는 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 샘플링 분할 회로는 또한 상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 선택된 유저에 의해 사용되는 상기 데이터 스트림의 유저 톤을 선택하여 선택된 유저 톤을 제공하며, 상기 선택된 샘플 스트림은 상기 선택된 유저 톤에서 획득되는 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 샘플링 분할 회로는 또한 상기 데이터 스트림을 상위 샘플 스트림과 하위 샘플 스트림으로 분할하고, 상기 상위 샘플 스트림 및 상기 하위 샘플 스트림에 대해 고속 푸리에 변환을 연산하는 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 샘플링 타이밍 제어 회로는 또한 선택된 유저에 의해 사용되는 상기 상위 및 하위 샘플 스트림들로부터 상위 및 하위 유저 톤을 선택하여 선택된 상위 및 하위 유저 톤을 제공하고, 상기 상위 및 하위 유저 톤은 상기 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 샘플링 타이밍 제어 회로는 또한 상기 선택된 상위 및 하위 유저 톤들의 크기를 연산하여 상위 유저 메트릭 값과 하위 유저 메트릭 값을 비교를 위해 제공하여 최대 유저 메트릭 값을 제공하고, 상기 선택된 샘플 스트림은 상기 최대 유저 메트릭 값과 관련되는 장치.
  17. 제12항에 있어서,
    상기 샘플링 타이밍 제어 회로는 또한 상기 적어도 두 개의 샘플 스트림들의 메트릭 값들을 비교하여 최대 메트릭 값을 제공하고, 상기 선택된 샘플 스트림은 상기 최대 유저 메트릭 값과 관련되는 장치.
  18. 제12항에 있어서,
    상기 메트릭 값은 상기 데이터 스트림 내의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크 기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가까운 샘플 스트림의 한 톤의 절대 값과 상기 샘플 스트림의 고속 푸리에 변환으로부터의 한 값의 그룹으로부터 선택된 임의의 하나 이상의 값을 포함하는 장치.
  19. 데이터 스트림을 사전정의된 수의 샘플 스트림들로 분할하여 복수의 샘플 스트림들을 제공하는 샘플링 분할 회로;
    상기 샘플링 분할 회로에 결합되어 상기 복수의 샘플 스트림들로부터의 적어도 두 개의 샘플 스트림 각각에 대해 메트릭 값을 할당하여 제1 메트릭 값과 제2 메트릭 값을 제공하고, 상기 제1 메트릭 값과 제2 메트릭 값을 비교하여 최대 메트릭 값을 제공하는 샘플링 타이밍 제어 회로; 및
    상기 샘플링 타이밍 제어 회로에 결합되어 상기 샘플링 타이밍 제어 회로로부터의 상기 최대 메트릭 값과 관련된 샘플 스트림을 출력으로 제공하는 스위치 회로를 포함하는 장치.
  20. 데이터 스트림을 상위 샘플 스트림과 하위 샘플 스트림으로 분할하는 샘플링 분할 회로;
    상기 샘플링 분할 회로에 결합되어 상기 상위 샘플 스트림에 대한 고속 푸리에 변환을 연산하는 상위 고속 푸리에 변환 회로;
    상기 샘플링 분할 회로에 결합되어 상기 하위 샘플 스트림에 대한 고속 푸리에 변환을 연산하는 하위 고속 푸리에 변환 회로;
    상기 샘플링 분할 회로에 결합되어, 선택된 유저에 의해 사용되는 상위 및 하위 샘플 스트림들로부터 상위 및 하위 유저 톤을 선택하여 선택된 상위 및 하위 유저 톤이 데이터 스트림의 사실상 모든 이용가능 톤들의 크기 곡선의 밴드 에지에 실질적으로 가장 가깝게 되도록 상기 선택된 상위 및 하위 유저 톤을 제공하고, 상기 선택된 상위 및 하위 유저 톤들의 크기를 연산하여 상위 유저 메트릭 값과 하위 유저 메트릭 값을 비교를 위해 제공하여 최대 유저 메트릭 값을 제공하는 샘플링 타이밍 제어 회로; 및
    상기 샘플링 타이밍 제어 회로에 결합되어 상기 샘플링 타이밍 제어 회로로부터의 상기 최대 유저 메트릭 값과 관련된 샘플 스트림을 출력으로 제공하는 스위치 회로를 포함하는 장치.
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