KR20080070729A - 무선 통신 시스템에 있어서 타이밍을 결정하는 방법 및장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에 있어서 타이밍을 결정하는 방법 및장치 Download PDF

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Abstract

하나 이상의 심볼의 타이밍을 설정하는 방법 및 장치이다. 개시된 방법은 적어도 세 가지 타입의 유효 간섭 (EI) 가 원인이 되고, 수신되는 심볼을 샘플링하기 위해 사용된다. 방법은 정적 및 동적 EI 때문에 에너지 밀도 함수를 결정하는 것에 기초하여 타이밍을 설정, 총 에너지 프로파일의 최소를 결정하고 최소 지점이 소정의 지점이 되도록 샘플링 윈도우를 슬라이딩, 및 단기 및 장기 페이딩 효과로 인한 합성 에너지 프로파일을 결정하고 사용하는 것을 포함한다. 개시된 장치는 심볼을 수신할 때 타이밍을 설정하는 하나 이상의 개시된 방법을 사용하는 트랜시버를 포함한다.
유효 간섭, 타이밍 설정, 무선 통신

Description

무선 통신 시스템에 있어서 타이밍을 결정하는 방법 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR DETERMINING TIMING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 개시는 일반적으로 무선 통신 시스템에 있어서 타이밍을 결정하는 것과 관련되고, 더 구체적으로는 샘플링 기간의 시작을 설정하기 위해 무선 통신 시스템의 트랜시버에서 타이밍을 결정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
예를 들어, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 을 사용하는 것과 같은 통신 시스템들의 특정 타입들은, 타이밍 에러나 주파수 에러와 같은 동기화 에러에 매우 민감하다. 이들과 같은 타입의 시스템들이 제대로 작동하려면, 트랜시버 및 송신기는, 타이밍 및 주파수 동기화를 포함한 동기화가 되어야한다. 이상적으로, 트랜시버 내의 동기화 및 타이밍은 송신기에 따라가야 한다. OFDM 시스템에서, 예를 들어, 특히, 타이밍 동기화는 각 OFDM 심볼의 시작의 타이밍을 찾는데 관여한다. 정확한 타이밍이 알려지지 않았다면, 트랜시버는, 심볼의 복조를 위해, 심볼의 정확한 타이밍 인스턴스에서의 심볼들 사이에 발생하는 주기적인 프리픽스 (prefix) 를 제거할 수 없고, 샘플의 빠른 푸리에 변환 (Fast Fourier Transformation; FFT) 을 계산하기 전에 정확하게 개별의 심볼들을 분리할 수 없다.
현재, 무선 통신 시스템에 있어서 타이밍 동기화에 OFDM 과 같은 프로토콜들을 사용하는 표준 기술들은 알려져 있지 않다. 타이밍 동기화는 일반적으로 애드혹 (ad hoc) 원칙 상에 수행한다. 1024 개의 샘플들을 갖는 채널에서, 타이밍 동기화를 수행할 때 채널 또는 심볼의 시작이 발견되어야 한다. 어떤 경우에는, 레이트 또는 미분값을 살펴보고, 그 후, 심볼 파워가 어떤 소정의 레이트로 증가하기 시작하는 곳에서 시작을 설정하는 것으로 알려져 있다. 전체 심볼이 설정 타임 기간 내에 수신되었다는 것을 확실시하기 위해, 어떤 임의의 백오프 또는 오프셋은 그 후 그 지점에서 설정된다. 이 방법론의 문제는, 특히, 멀티패스 송신에서 새로운 심볼이 같은 타이밍 윈도우내에서 발생할 수 있는 것처럼, 후속 심볼이 설정된 샘플링 기간 동안에 먼저 나타나면 타이밍 복조가 실패할 수도 있다는 것이다. 즉, 후속 채널이 빨리 나타나면, 타이밍은 클럭 타이밍 에러때문에 이동한다.
심볼 타이밍을 설정하는 또 다른 알려진 접근은, 심볼을 샘플링 윈도우의 대략 중간에 위치시키는 것이다. 그러나 이것은 문제가 있는데, 캐리어간의 간섭 (inter-carrier interference; ICI) 는 물론 심볼간의 간섭 (Intersymbol Interference; ISI) 이 타이밍 윈도우의 어느쪽 끝에서도 발생할 수도 있기 때문이다. 이들 간섭의 두 가지의 타입은 모두 "유효 간섭" (EI) 로 특징화될 수 있다. 그러므로 이 접근도 타이밍 복조 에러의 원인이 될 수 있다.
따라서, OFDM 시스템과 같은 시스템 내의 타이밍 추적의 목적은, 현재의 OFDM 심볼 또는 채널이 주어진 때 다음의 OFDM 심볼 또는 채널에 대한 샘플링 윈도 우의 최적의 샘플링 시작 지점을 찾는 것이다. 존재하는 채널 프로파일에 의해 발생하는 "유효 간섭" (EI) 으로 지칭되는 캐리어간 간섭 (ICI) 은 물론 심볼간 간섭 (ISI) 이 억제되도록 샘플링 위치가 선택되어야 하고, 신호대 잡음비 (SNR) 가 이에 상응하여 강화된다. EI 의 소스들은 타입들의 번호로 분류될 수 있다. 제 1 타입은 현재 채널 프로파일에서 주어질 때, OFDM 심볼 구조, 예를 들어 주기적인 프리픽스의 길이에 의해 결정되는 결정론적인 EI 인 정적 EI 이다. 그러나, 동적 환경에서, 채널 타임 변화 (미래에 나타날 수도 있는 새로운 도착 패스) 및 시스템 타이밍 에러 (예를 들어, 슬립 타이밍 에러) 도 EI 를 도입할 수도 있다. 이 EI 는 사실상 랜덤인 EI 로 유형화될 수 있고, 확률 모델에 의해 제일 잘 설명된다. 또 다른 타입의 EI 는 채널 페이딩으로부터 발생하는데, 페이드된 채널 탭도 EI 를 발생시키는 타이밍 결정에 영향을 줄 수도 있다.
요약
방법 및 장치는 심볼간 간섭의 다양한 타입에 의존하여 개시 타이밍의 정확한 설정을 제공하기 위해 현재 개시된다. 한 예에서, 방법은 개시된다....[마지막 청구항 이후에 완성된다]
도 1 은 심볼의 예시적인 에너지 밀도 함수의 플롯이다.
도 2 는 타이밍 오프셋의 함수로서 정의된 예시적인 정적 유효 간섭 (EI) 밀도 함수 f(τ) (200) 의 플롯이다.
도 3 은 정적 및 동적 유효 간섭 밀도가 합성된 유효 간섭 밀도 함수의 예시 적인 플롯이다.
도 4 는 장기 채널 에너지 프로파일의 예를 도시한 플롯이다.
도 5 는 단기 채널 에너지 프로파일의 예를 도시한 플롯이다.
도 6 은, 도 4 및 도 5 각각에 도시된 장기 및 단기 에너지 프로파일들의 합성 채널 에너지 프로파일의 합의 합성 채널 에너지 프로파일의 플롯이다.
도 7 은 유효 ISI 밀도 함수의 예시적인 대표적인 플롯이다.
도 8 은 계산된 에너지 밀도 프로파일을 가지고 타이밍 위치의 개시를 결정하는 예시적인 방법의 플로우 다이어그램이다.
도 9 는 예에 따른 채널 에너지 프로파일의 플롯을 도시한다.
도 10 은 예에 따른 샘플링 윈도우의 특정 타이밍 설정에서 채널 에너지 프로파일의 플롯을 도시한다.
도 11 은 특정 타이밍 윈도우 설정에서 채널 에너지 프로파일의 플롯을 도시하는데, 예에 따라 그 시작이 최소 지점에 대응된다.
도 12 는 계산된 에너지 밀도 프로파일을 가지고 타이밍의 개시 위치를 결정하는 예시적인 방법의 플로우 다이어그램을 도시한다.
도 13 은 합성 에너지 프로파일을 결정하는 예시적인 방법의 플로우 다이어그램을 도시한다.
도 14 는 도 1 내지 도 7 의 2 가지 이상의 방법을 사용하는 예시적인 방법의 플로우 다이어그램을 도시한다.
도 15 는 본 개시에 따른 예시적인 트랜시버의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 16 은 개시된 예에 따른 구간 에너지 밀도 함수의 플롯을 도시한다.
도 17 은 개시된 예에 따른 빈 (bin) 덩어리의 프로파일의 예를 도시한다.
도 18 은 개시된 예에 따라 또 다른 예시적인 트랜시버의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 19 는 본 개시에 따른 또 다른 예시적인 트랜시버의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 20 은 본 개시에 따른 또 다른 예시적인 트랜시버의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 21 은 본 개시에 따른 다른 예시적인 트랜시버의 블록 다이어그램을 도시한다.
본 어플리케이션은, 위에서 논의된 3 가지 타입의 유효 간섭 (effective interference; EI) 을 최소화하는, 무선 시스템에 있어서 심볼의 타이밍을 결정하는 방법 및 장치를 개시한다. 총 유효 간섭 (EI) 의 최소화 (즉, ISI 및 ICI 의 최소화 및 신호 에너지의 최대화) 를 확실시하기 위해 트랜시버 또는 유사한 디바이스에 타이밍을 설정함으로써, 디코딩 및 복조하는 트랜시버의 성능이 더 최적화된다.
특히, 본 개시는 적어도 3 가지 상이한 소스의 유효 간섭 (EI), 즉 정적 EI, 동적 EI, 및 페이드된 채널 탭에 의한 EI을 고려한 타이밍 윈도우의 타이밍을 결정하는 방법론을 개시한다. 이 고려는 세 가지 타입의 EI 를 유효 EI 밀도 함수로 합성하는 합성 EI 함수를 분석적으로 유도하여 달성할 수도 있다.
정적 EI 는 특정 무선 시스템의 심볼 구조로부터 결정된다. 예를 들어, OFDM 시스템에서, 심볼 구조는 두 연속적인 심볼들 사이의 간섭에 대항하여 가드하는 주기적인 프리픽스 (prefix) 를 포함하는 특정 형태를 갖는다. 정적 또는 불변 EI 를 가정할 때, EI 는 채널 프로파일에 주어진 OFDM 심볼의 결정적인 본성 때문에 그 때 결정될 수도 있다. 도시된 바와 같이, 도 1 은 시간 t = 0 에서 시작해 수신된 심볼의 이론적인 에너지 밀도 함수 (100) 를 보여준다. 밀도 함수의 기간은 신호의 멀티패스 송신 때문에 발생하는 지연 구간 D (102) 이다. 심볼에 앞서, 타이밍 오프셋 τ (104) 은 간섭 (EI) 에 대항하여 가드하도록 정의된다. 타이밍 오프셋 τ 은 도시된 바와 같이 주기적인 프리픽스 CP 타이밍 기간 (106) 으로 확장된다.
도 2 는 타이밍 오프셋 τ 의 함수, 즉 유닛 신호 에너지당 EI 로서 정의된 일반적인 정적 EI 밀도 함수 f(τ) 를 도시한다. 이 도면에서 보여질 수도 있는 바와 같이, 타이밍 오프셋 τ 이 주기 프리픽스 (cycle prefix; CP) 의 시작의 타임에 설정했다면, EI 에너지가 일정량 존재한다. 그러나, 타이밍 오프셋 τ 이 주기 프리픽스와 지연 구간의 차이 (예를 들어, CP-D) 에서 설정된다면, EI 에너지의 양이 0 으로 감소한다. 채널의 동적 동작에 의해 도입된 동적 EI 는 채널 동적 확률 모델로 표현되어 결정될 수도 있다. 즉, 동적 EI 는 채널의 동적 변화, 즉 채널 탭의 발생 및 소멸로 인해 얼마만큼의 EI 가 발생할 것인지의 확률을 계산함으로써 결정될 수도 있다. 확률 모델은 예를 들어, 푸와송 확률 모델 (poisson probability model) , 또는 탄생 및 죽음 모델 (birth and death model), 또는 타임의 기간을 통틀어 발생하는 이벤트 또는 계산과 관계된 어떤 다른 확률 모델에도 기초할 수도 있다.
정적 및 동적 합성 EI 밀도 함수 h(τ) 는 다음과 같이 표현할 수 있다:
h(τ) = (P(τ)+1)f(τ) 식 (1)
P(τ) 는 새로운 채널 탭 (레이) 이 오프셋 τ 에서 발생할 수도 있는 확률이고, f(τ) 는 정적 유효 간섭 (EI) 밀도이다. 도 3 은 정적 및 동적 유효 간섭 밀도가 합성된, 유효 간섭 밀도 함수 (300) 의 예시적인 플롯을 보여준다.
제 3 의 타입의 EI 은 채널 페이딩 특징에 기인한다. 이 EI 는 채널 에너지 분포 함수, 또는 장기 채널 에너지 프로파일,
Figure 112008038721519-PCT00001
(t), 0＜t＜T 에 의해 모델링될 수 있고, 다음의 식과 같이 표현될 수 있다:
식 (2)
T 는 최대 측정 시간이다. 도시한 바와 같이, 장기 채널 에너지 프로파일 (400) 의 예는 도 4 에 도시된다. 또한, 채널 페이딩으로 인한 EI 모델링은 현재의 채널 에너지 프로파일 또는 단기 채널 에너지 프로파일
Figure 112008038721519-PCT00003
, 0<t<T 에 의한, 순간적 EI 에 의존하고 다음의 식과 같이 표현할 수 있다:
Figure 112008038721519-PCT00004
식 (3)
그것의 단기 채널 에너지 프로파일 (500) 의 예는 도 5 에 도시된다.
채널 페이딩에 기인한 총 EI 인, 장기 및 단기 에너지 프로파일의 합성은 이렇게 식에 의해 정의될 수 있다:
Figure 112008038721519-PCT00005
식 (4)
m(τ) =
Figure 112008038721519-PCT00006
는 합성 채널 에너지 프로파일로 불리고, 도 6 의 플롯 (600) 에 의해 도시되는 예이다. 합성 채널 에너지 프로파일 (600) 은 이렇게 도 4 및 도 5 에 각각 도시되는 장기 및 단기 에너지 프로파일들 (400 및 500) 의 합이다.
이 유효 EI 밀도 함수 및 합성 채널 에너지 프로파일 (현재 채널 에너지 프로파일 및 장기 채널 에너지 프로파일의 합성) 에 기초하여, 본 개시의 부분은 타이밍 위치
Figure 112008038721519-PCT00007
를 찾는데 관련되고, 이 타이밍 가설 하에 합성 채널 에너지 프로파일은 최소 총 EI 또는 최대 총 SNR 의 원인이 된다. 이는 수학적으로 다음과 같이 표현할 수 있다.:
=
Figure 112008038721519-PCT00009
식(5)
이 타이밍 위치
Figure 112008038721519-PCT00010
는 그러므로 총 I(δ) 의 최소의 인수이다.
따라서, 최적의 타이밍 위치는 순간적 EI, 동적 EI, 및 페이딩 EI 의 균형을 나타내는데, 즉, 위에서 서술된 세 가지 타입의 EI 들의 평형이다.
도 7 은 h(n) 으로 레이블된 함수 (700) 의 플롯을 도시한다. 이 함수 (700) 는 이론적인 예인 도 3 에 대응되는 일반적인 "실제" 유효 간섭 밀도 함수를 나타낸다. 함수 (700) 의 플롯의 횡좌표는 채널 추정 기간 내의 샘플들 n 의 개수이다. 여기서, 함수 (700) 는, 샘플들의 개수 N 이 최대 채널 또는 심볼 길이 L 또는 N》2L 과 같이 그들의 배수보다 큰, n=N 개의 채널 샘플들의 개수를 사용하여 채널 추정동안 보여진다. N 에 사용될 수도 있는 개수의 예는 2048 개의 샘플들이나, 이 개수는 원하는 레벨 또는 레솔루션에 다소 의존적일 수 있다. 또한, 최대 채널 길이의 예는 L=768 일 수 있고, 512 샘플들의 길이와 같은 주기적인 프리픽스일 수도 있다.
함수 (700) 은 정적 및 동적 EI 에너지 밀도들의 합성이다. 정적 부분은, 앞서 논의된 OFDM 심볼을 예와 같이, 채널 심볼 프로파일에 기초하여 결정된다. 함수 (700) 의 동적 부분은 동적 EI 로 인한 에너지를 확률 P 와 곱함으로써 확률 함수를 사용하여 결정된다. 확률 P 는 하나 이상의 앞서는 심볼들 내의 동적 EI 의 발생에 기초하여 현재 심볼 내의 심볼 내 동적 EI 가 발생할지를 표현하는 인수이다. 앞서 언급한 바와 같이, 확률 P 는 특정 타임 기간을 걸쳐 발생하는 개수의 가능성을 더 효과적으로 모델링하는 다른 적절한 확률 모델 또는 푸와송 확률 모델에 의해 모델링될 수도 있다. 동적 EI 에 의존함으로써, 총 EI 의 더 정확한 모델은 정적 EI 에 단지 의존하여 모을 수도 있다. 이것 자체로 샘플링 채널의 시작 설정에 대한 더 정확한 결정을 내릴 것이다. 정적 및 동적 에너지 밀도가 채널 샘플링 기간을 통해 결정된다면, 이들 두 에너지 밀도들의 합은 그 후, 함수 (700) 에 의해 사용된다. 이 함수 (700) 는 그의 이 결정된 에너지 밀도 프로파일에 기초하여 심볼의 타이밍 개시를 설정하는데 사용될 수도 있다.
도 8 은 위에서 서술된 계산된 에너지 밀도 프로파일을 가지고 타이밍의 개시 위치를 결정하는 방법의 플로우 다이어그램이다. 프로세서 (800) 은 블록 (802) 에서 시작하고, 심볼을 위한 효과 간섭 에너지 밀도가 정적 효과 간섭에 기초하여 결정되는 프로파일 블록 (804) 로 넘어간다. 동적 EI 의 가능성을 고려하는 확률 P 에 후속적인 (또는 동시적이든) 것을 블록 (806) 에서 결정한다. 그 후, 확률 P 는 유효 동적 EI 에너지 밀도를 획득하기 위해 동적 EI 에너지 밀도를 곱한다. 정적 및 동적 EI 에너지 밀도가 결정된다면, 블록 (808) 가 지시하는 바와 같이 이들 값들은 총 에너지 밀도 프로파일 (즉, 함수 h(n)) 를 결정하기 위해 합해진다. 앞서 서술된 바와 같이, 이 프로파일은 블록 (810) 에서 지시하는 바와 같이 채널 샘플링 기간의 개시 타이밍을 설정하도록 트랜시버에 의해 사용될 수도 있다. 프로세스 (800) 는 블록 (812) 에 의해 보여진 바와 같이 종료하나, 프로세스 (800) 는 각 새로운 샘플링 기간동안 반복됨을 주의한다.
추정되는 채널 에너지 프로파일은 추가적으로 정의될 수도 있고, 총 채널 에너지 프로파일을 결정하도록 더 정확히 계산될 수도 있다. 이 추정되는 채널 에너지 프로파일은, 위에 거론된 함수 (700) 과 함께, 수신된 송신에 대한 샘플링 기간을 걸쳐 총 유효 간섭 에너지를 유도하는데 사용될 수도 있다. 추정되는 채널 에너지 프로파일은 다음의 표현과 함께 계산될 수도 있다:
Figure 112008038721519-PCT00011
식 (6)
m(n) 또는 p(n) 은 추정되는 채널 에너지 프로파일; c(n) 은 특정 샘플링 지점n 에서의 들어오는 신호의 복소수 이득이고; 및
Figure 112008038721519-PCT00012
는 복소수 이득의 크기를 결정하는 수학적 연산을 나타낸다. 위의 식 (6) 에서 나타낸 바와 같이, 추정되는 채널 에너지 프로파일 m(n) 은 0 에서 N-1 까지의 각 샘플 지점을 계산할 수도 있다.
위 에너지 밀도 프로파일 h(n) 및 추정되는 채널 에너지 프로파일 m(n) 은 "고도" 또는 "높이" 함수 및 "질량" 함수로 각각 유추될 수 있음을 주의한다. 따라서, 총 EI 의 최소값을 결정하는데 사용되는 이들 두 함수들의 곱은 포텐샬 에너지 (즉, PE = mgh, m 은 질량, h 는 높이, 및 중력에 의한 가속도로 알려진 상수 g) 에 대응되어 유사하다. 최소 또는 "평형" 을 결정할 때, 샘플링되려는 심볼의 발생이 앞선 지점과 같이 가장 낮은 "포텐샬 에너지" 의 지점이 결정되고, 타이밍을 설정하는데 사용된다.
포텐샬 에너지와의 위 유추가 주어질 때, 추정되는 채널 에너지 프로파일 (또는 질량) m(n) 및 EI 에너지 밀도 (또는 높이) 함수 h(n) 의 곱은 주어진 샘플 n 에서 EI 에너지 (즉, "포텐샬 에너지") 를 결과로 가져온다. 각 지점 n 을 걸친 에너지의 합은 다음의 식에 의해 나타나는 전체 샘플링에 대한 총 에너지를 제시한다:
총 포텐샬/EI 에너지 =
Figure 112008038721519-PCT00013
식 (7)
식 (7) 의 위 관계는 타이밍 개시의 더 최적화를 위한 목적으로 에너지의 최소 또는 "평형" 에서 발생되는 샘플링 지점을 결정하는데 사용될 수 있다. 즉, 최소는 가장 안정된 지점인 가장 적은 포텐샬 에너지를 갖는 질량 물체, 또는 채널 에너지 프로파일이 최소 유효 간섭 에너지를 갖는 지점이다. 최소 또는 평형 지점 k* 은 다음의 식을 사용하여 결정될 수도 있다:
k* =
Figure 112008038721519-PCT00014
식 (8)
m((n+k) mod N) 는 추정되는 합성 채널 에너지 프로파일 함수이고, h(n) 는 EI 에너지 밀도이다. 식 (8) 에 따르면, m(n) 및 h(n) 의 곱은 샘플링 윈도우 내의 모든 샘플들 n 에 대해 합해진다. -K1 및 K2 값은 합의 최소 인수 (argmin) 을 결정하는데 있어, k 에 대한 프리 (pre) 또는 포스트픽스 (postfix) 길이이다. k 에 대한 프리픽스 및 포스트픽스 길이 -K1 및 K2 는 각각 N-L 및 N 사이의 범위 내에 설정될 수도 있고, 평형 지점을 정확히 결정하기 위해 충분한 샘플들을 밝히는데 충분한 그 범위 내의 어떤 값들도 될 수도 있다. 최소인, 계산된 위치 k* 는 결국 최적의 타이밍 지점으로 여겨진다. 모듈로 연산자 (mod N) 는 반복하기 전 최대 N 까지의 동작이 주기적임을 나타낸다.
k* 의 값이 양이라면, 새로운 타이밍은 현재 샘플링 타이밍보다 후에 샘플되도록 조정되어야 함을 나타낸다. 그러므로, 샘플링 윈도우는 오른쪽으로 쉬프트되거나, 즉, 지연된다. 반면에, 음의 k* 값은 새로운 타이밍이 샘플링 윈도우를 전진시켜 k* 샘플들보다 먼저 움직여야 함을 나타낸다. 이 지연 또는 개시 타이밍의 전진 (즉, 타이밍 윈도우의 슬라이딩) 은, 타이밍 개시의 설정에 대한 더 강건하고 정확한 방법을 제시한다.
도시한 바와 같이, 도 9 내지 도 11 은 k 의 다양한 값들에 대한 상이한 "윈도우" 설정에서의 EI 에너지 밀도 함수 h(n) 에 관계된 예시적인 채널 에너지 프로파일의 플롯을 보여준다. 특히 도 9 에서, 현재 타이밍 위치에 대응되는, k=0에서의 채널 에너지 프로파일 (900) 이 도시된다. 도 10 은 -K1 이 K2 보다 앞선, 화살표 (402) 에 의해 일반적으로 나타나는 프리 및 포스트픽스 길이 -K1 ,K2 에 의해 제한된 k 값에 대한 "윈도우" 의 특정 타이밍 설정에서의 에너지 프로파일 (1000) 을 도시한다. 앞서 검토한 바와 같이, 결정된 최소가 음인 k* 의 값을 결과로 가져오면, 최소 EI 를 획득하는 개시 타이밍을 확실히하기 위해 타이밍 오프셋 (즉, 먼저의 샘플) 을 조정하도록, 윈도우는 왼쪽으로 쉬프트된다. 반대로, 양의 k* 값은 최소의 EI 를 획득하는 개시 타이밍을 확실시하기 위해 윈도우가 오른쪽 (즉, 후의 샘플) 으로 쉬프팅 또는 지연을 보증한다. 타이밍 위치가 선택되어, k* 의 값이 0 이거나 0 에 근접 또는 식 (3) 에 의해 결정된 최소의 수가 될 때, 개시 타이밍이 설정될 수 있어, m(n) 및 h(n) 의 곱이 최소가 된다. 도 11 에서 도시한 바와 같이, 타이밍 윈도우는 설정되고, h(n) 의 최소인 채널 에너지 프로파일 (1100) 의 평형 또는 최소 지점 n (도 11 의 1102) 이 발생한다. 이는 최소 총 EI 가 심볼 또는 채널에 대한 시작에서 발생함을 확실시한다.
도 12 는 위에서 검토된 평형 지점 또는 최소 지점을 찾는 프로세스의 플로우 다이어그램이다. 도시된 바와 같이, 프로세스 (1200) 는 블록 (1202) 에서 시작하고, 블록 (1204) 로 넘어간다. 블록 (1204) 에서, 총 유효 간섭 (EI) 은 샘플링 기간 동안 발생하는 것처럼 상이한 타이밍 위치에서 계산된다. 이는 위의 식 (7) 을 사용하여 얻을 수도 있다. 총 EI 의 최소 타이밍 위치는 그 후 블록 (1206) 에 의해 도시된 바와 같이 결정된다. 최소는 위의 식 (8) 을 재분류함으로써 발견할 수도 있다. 최소가 결정된 후, 플로우는 결정 블록 (1208) 으로 넘어간다. 결정된 최소 (즉, k*) 가 양이면, 플로우는 개시 타이밍을 위해, 현재 설정된 샘플보다 후에 발생하는 새로운 샘플 n 에 개시 타이밍이 설정되는 블록 (1210) 으로 넘어간다. 선택적으로, 블록 (1208) 에서, 결정된 최소 k* 가 음이면, 플로우는 블록 (1212) 로 넘어가고, 개시 타이밍을 위해 개시 타이밍에 대해 설정된 현재 샘플보다 먼저 발생하는 새로운 샘플 n 에 설정된다. k* 가 0 이라면, 비록 도 12 의 플로우 다이어그램에 도시되지 않았어도, 개시 타이밍은 이전의 샘플과 동일하게 유지됨을 주의한다. 블록들 (1210 또는 1212) 의 프로세스 후에, 블록 (1214) 에 보여진 바와 같이 프로세스 (1200) 가 종료한다. 그러나, 프로세스 (1200) 는 각 새로운 샘플링 기간마다 반복됨을 주의한다.
채널 페이딩은 특히 EI 의 동적 부분에 영향을 준다. 현재 채널 프로파일 더하기 평균, 장기 채널 프로파일은, 총 EI 를 얻기위해 사용되는 합성함수와 동일하다. 앞서 검토된 바와 같이, 채널 페이딩에 의한 제 3 의 타입의 EI 가 발생할 수도 있어, 타이밍 동기 에러의 원인이 된다. 이러한 타입의 도입된 EI 에 대해 보상하기 위해, 현재 개시된 방법론은 장기 페이딩 특성은 물론 단기 페이딩, 현재 또는 동시적인 특성 모두를 고려함으로써 개시 타이밍을 설정하는 것을 포함한다. 단기 및 장기 페이딩때문에, 장기 채널 특성과 단기 또는 순간적 채널 활동간의 균형은 다음의 식에 의해 정의된 합성 채널 에너지 프로파일 m(n) 을 결정함으로써 얻을 수 있다.
Figure 112008038721519-PCT00015
식 (9)
Figure 112008038721519-PCT00016
및
Figure 112008038721519-PCT00017
각각은 Bslow ≪ Bfast 인 Bslow 및 Bfast 유효 대역폭들 각각을 갖는 심볼들을 거쳐 저역 통과 필터링된 추정되는 채널 에너지 프로파일들 cδ(n) 을 사용하여 각각 추정될 수 있는 장기 및 단기 채널 에너지 프로파일이고, α 및 β 는 그 합이 1 (즉, 100%) 인 첫번째 및 두번째 퍼센트 가중된 계수이다. "slow 필터" 는 장기 채널 특성 추정을 얻기 위해 페이딩에 의한 채널 진폭 변화의 영향을 제거하기 위해 사용된다. "fast 필터" 는 채널 추정 에러를 감소시키기 위해 사용된다. 일반적으로, α = β; 즉, 양 값들은 느리고 빠른 페이딩 효과때문에 똑같이 0.5 또는 50% 에서 설정되나, 이들 값들은 다른 것에 페이딩 효과를 주기 위해 상이하게 설정될 수도 있다. 식 (9) 에서 정의된 바와 같이 이 합성 에너지 프로파일은 최소 또는 평형 지점을 정할 때 식 (8) 의 함수에 대해 사용될 수도 있다. 그러므로, 식 (8) 에서 계산된 결정된 최소는, 더 정확한 타이밍 개시 지점을 결정하기 위하여 단기 및 장기 페이딩 효과를 고려할 수도 있다. 현재 평형 방법론은 그러므로 pslow (장기 채널 동작을 대표) 에 의해 생성된 관성력과 pfast (단기 채널 활동을 대표) 에 의해 생성된 빠른 공격력 모두의 균형을 맞추기 위한 타이밍 지점을 발견하도록 수정될 수 있다. 그러므로, 페이딩에 의한 EI 에의 영향을 고려함으로써, 개시 타이밍의 더 정확한 추정이 얻어질 수도 있다.
도 13 은 합성 에너지 프로파일을 결정하는 예시적인 방법의 플로우 다이어그램을 도시한다. 이 다이어그램에서, 프로세스 (1300) 는 먼저 블록 (1302) 에서 시작한다. 플로우는 단기 추정 채널 에너지 프로파일 및 장기 에너지 프로파일의 결정이 내려지는 블록 (1304) 로 넘어간다. 이는 추정되는 합성 채널 에너지 프로파일을 얻기 위해 추정되는 채널 에너지 프로파일 p(n) 을 저역 통과 필터링함으로써 달성된다. 블록 (1306) 에서, 합성 채널 에너지 프로파일은 변수 α 및 β 으로 가중될 수도 있는 단기 및 장기 채널 에너지 프로파일들을 합함으로써 결정된다. 다음으로, 플로우는 합성 채널 에너지 프로파일에 기초하여 설정되는 샘플링 기간이 설정되는 블록 (108) 로 넘어간다. 프로세스는 블록 (1310) 에서 종료하나, 프로세스 (1300) 는 각 샘플링 기간마다 반복됨을 주의한다.
위의 도 7 내지 도 13 와 관련되어 서술되는 방법은, 이들 방법의 조합으로 축적되는 효과로 인해 더 정확한 개시 타이밍 추정을 얻기 위해 함께 사용될 수도 있다. 도 14 는 위에서 서술된 모든 방법들을 사용하는 예시적인 방법을 도시한 플로우 다이어그램이다. 보여진 바와 같이, 개시 타이밍의 설정에 대한 프로세스 (1400) 는 블록 (1402) 에서 시작된다. 도 8 과 관련되어 서술된 방법과 유사하게, 총 EI 에너지 밀도 프로파일이 정적 및 동적 EI 에 기초하여 결정되는 블록 (1404) 로 넘어간다. 에너지 밀도 프로파일 (즉, h(n)) 의 결정에 후속으로 또는 동시에 일어나든지 간에, 도 13 에 관련되어 서술된 방법과 유사하게, 합성 에너지 프로파일은 결정된다. 프로세스의 이 부분은 블록 (1404) 의 후속인 블록 (1406) 에 의해 보여지나, 선택적으로 블록들의 프로세스들 (1404 및 1406) 은 병렬로 일어날 수 있다.
에너지 밀도 프로파일 및 합성 에너지 프로파일의 결정 후에, 앞서 검토되고, 도 12 와 관련하여 검토된 식 (8) 과 같이, 총 심볼간의 간섭의 최소가 결정된다. 최소 또는 "평형" 을 발견하는 이 프로세스는 블록 (1408) 에 의해 나타난다. 최소가 발견된 후, 채널 샘플링 기간의 개시 타이밍이 조정되거나 블록 (1410) 에서 지시된 바와 같이 결정된 최소에 기초하여 타이밍 설정으로 슬라이딩된다. 프로세스 (1400) 는 나타난 바와 같이 단말 (1412) 에서 종료한다. 그러나, 프로세스 (1400) 는 각 타이밍 기간마다 반복된다.
도 15 는 개시 타이밍을 추정하는 위에서 서술된 방법들의 어떤 또는 모든 것을 사용할 수도 있는 예시적인 트랜시버 (1500) 의 블록 다이어그램이다. 도시된 바와 같이, 트랜시버는 송신된 무선 신호를 수신하는 안테나 (1502) 를 포함한다. 안테나는 아날로그 무선 신호를 디지털 신호 (1505) 로 변환시키는 아날로그-디지털 (A/D) 변환기 (1504) 로 신호를 전달한다. A/D 변환기 (1504) 는 디지털 신호 (1505) 를 샘플로 (1506) 으로 출력한다. 샘플러 (1506) 는 신호 내의 서브캐리어들 또는 빈들을 샘플링하는 실제 타이밍 윈도우에 영향을 주는 트랜시버 (1500) 의 일부분이다. 디지털 신호 (1507) 와 동기화된 샘플러의 출력은 채널 추정기 (1508) 및 복조기/FFT (1512) 모두로 입력된다. 채널 추정기 (1508) 는 예를 들어, 송신기 (미도시) 에 의해 디지털 신호의 심볼들로 삽입된 파일럿 톤들을 사용하여 코히런트 감지를 수행한다. 추정기 (1508) 는 각 채널의 임펄스 응답 및 주파수 응답을 산출하는 채널 추정을 수행한다. 이들 결과 (1509) 는 채널의 샘플링을 위한 개시 타이밍 또는 타이밍 오프셋을 계산하는 타이밍 추정 회로 (1510) 으로 송신되고, 복조기/FFT (1512) 로 송신된다.
특히, 샘플러의 정확한 타이밍 동기화를 하기 위해 타이밍 추정 회로 (1510) 는 도 7 내지 도 14 에 관련되어 앞서 서술된 하나 이상의 방법을 수행한다. 그러므로, 회로 (1510) 는 샘플러 (1506) 의 샘플링 윈도우의 타이밍을 설정하는 샘플러 (1506) 로 타이밍 데이터 (1511) 를 출력한다. 회로 (1510) 는 트랜시버 (1500) 와 같은, 트랜시버 디바이스 내의 하드웨어, 소프트웨어, 또는 펌웨어로 구현될 수도 있음을 주의한다. 또한, 소프트웨어 구현에 있어서, 트랜시버 (1500) 는, 프로세서에 의해 수행될 때 프로세서가 위에 서술한 방법들을 수행하도록 하는 저장된 명령어들을 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함 또는 인터페이스하는 주문형 집적 회로 (ASIC) 와 같은 집적 회로를 포함할 수 있다.
도 15 에서 도시된 바와 같이, 샘플러 (1506) 의 출력은, 알려진 기술들 중 하나에 따른 송신기 (미도시) 에 의해 변조된 신호 (1507) 를 복조하기 위해, 신호 (1507) 를 복조기 (1512) 에도 공급한다. 복조 후에, 결과적인 복조된 신호 (1513) 는 디코더 (1514) 에 의해 디코딩되고, 그리고 예를 들어, 무선 전화 디바이스 또는 PDA 와 같이, 트랜시버가 들어간 무선 통신 디바이스에 의해 사용되는 시리얼 비트 스트림을 출력한다.
한 예에 따르면, 유효 간섭 (EI) 에너지 밀도 함수 (즉, h(n)) 의 계산으로 인한 복잡도를 감소시키기 위해, 도 16 에서 보여진 "구간" 함수가 사용될 수도 있다. 이 구간 함수 (1602) 는 도 7 에서 보여진 더 계산적인 복잡한 함수 (700) 에 근사한다. 도 16 의 예에서, 구간 함수 (1602) 는 함수 (1602) 를 정의하기 위해 오직 다섯 개의 샘플들 (예를 들어, n=0, 128, 256, 512, 768, 및 2048) 을 사용한다. 이 예에서, 채널 추정 길이는 512 샘플들정도로 긴 주기적인 프리픽스를 가지고 2048 샘플정도로 길고, 최대 채널 길이는 L = 768 이다.
도 17 에서, 계산의 복잡도를 더 감소시키기 위해, 합성 채널 에너지 프로파일 p(n) 또는 m(n) 은 레솔루션의 비용에서 많은 빈들 (1702) 로 나누어질 수 있다. 특히, 도 17 은, 계산 복잡도를 감소시키기 위해 그 후 사용되는 적은 수의 샘플들 (빈들) 을 얻기 위해 프로파일의 일부분을 단순히 조합하는 것을 제외하고, 도 9 내지 도 11 에서 도시된 것과 같은 개념을 도시한다. 도 16 및 도 17 의 구분 및 빈된 프로파일들은, 예를 들어, ASIC 내에 구현될 수도 있는 트랜시버 (1500) 의 계산 자원들을 감소시키기 위한 타이밍 추정 회로 (1510) 에 의해 사용될 수도 있다.
도 18 은 본 개시에 따른 또 다른 예시적인 트랜시버의 블록 다이어그램을 도시한다. 도시된 바와 같이, 무선 트랜시버 (1800) 는 무선 통신 신호들을 수신 및 전송하는 안테나 (1802) 를 포함한다. 디바이스 내에는, 예를 들어 도 8 에 개시된 방법에 영향을 주는 다양한 방법들이 있다. 특히, 다양한 방법들은 적어도 정적 및 동적 유효 간섭 밀도를 사용함으로써 채널 샘플링 기간의 개시 타이밍을 설정하는데 영향을 주기 위해 사용된다.
도 18 에서 도시된 바와 같이, 유효 간섭 밀도 프로파일 (1804) 를 결정하는 수단은 고정 EI 에 기초하여 EI 밀도 프로파일을 결정하도록 구성된다. 결과적인 EI 밀도 프로파일은 동적 EI의 발생의 확률을 결정하는 수단 (1806) 에 전달된다. 수단 (1806) 은 예를 들어, 푸와송 확률 모델을 사용하는 확률 (P) 을 결정한다. 수단 (1806) 은 동적 EI 밀도를 유도하기 위해 수단 (1804) 로부터 수신한 고정 EI 밀도에 결정된 확률을 곱하도록 역시 구성된다. 수단 (1806) 은 결과적 동적 EI 밀도를 합하는 수단 (1808) 으로 전송한다.
합하는 수단 (1808) 은 고정 EI 밀도를 수단 (1804) 로부터 수신하는 것은 물론, 동적 EI 밀도를 수단 (1806) 으로부터 수신하고 두 값들을 합한다. 수단 (1808) 은 개시 타이밍을 설정하는 수단 (1810) 으로 결과적인 합을 전달한다. 이 수단 (1810) 은 합한 EI 밀도에 기초하여 개시 타이밍을 설정한다. 예로서, 다양한 수단 (1804, 1806, 1080 및 1810) 은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어에 의해 영향받을 수도 있다. 또한 이들 수단은 채널 추정기 (1508) 로부터의 입력에 기초하여 도 15 에 도시된 타이밍 추정 회로 (1510) 에 의해 구현될 수 있다.
도 19 는 본 개시에 따른 또 다른 예시적인 트랜시버의 블록 다이어그램을 도시한다. 도시된 바와 같이, 무선 트랜시버 (1900) 는 무선 통신 신호를 수신 및 송신하는 안테나 (1902) 를 포함한다. 디바이스 내에는 예를 들어, 도 12 에 개시된 방법에 영향을 미치는 다양한 수단이 있다. 특히, 다양한 수단은 총 EI 를 사용함으로써 새로운 채널 샘플링 기간에 개시 타이밍을 설정에 영향을 주도록 사용된다.
보여진 바와 같이, 총 유효 간섭 (EI) 밀도 프로파일 (1904) 을 계산하는 수단이 포함된다. 이 수단 (1904) 은 특정 샘플링 기간동안 상이한 타이밍 위치에 대한 총 EI 를 계산한다. 수단 (1904) 는 결과적인 계산된 총 EI 를 샘플링 기간 동안 발생하는 총 EI 의 최소 타이밍 위치를 결정하는 수단으로 전송한다. 수단 (1904) 은 예를 들어, 이 결정을 내리기 위해 식 (8) 의 관계에 영향을 줄 수도 있다. 최소 타이밍 위치의 결과적인 값은 수단 (1906) 에 의해 결과적 최소 값이 양인지 음인지 결정하는 수단 (1908) 으로 전송된다. 값이 양인지 음인지 여부의 결과적 지시는 물론, 최소 타이밍 위치의 값은, 새로운 샘플로 개시 타이밍을 설정하는 수단 (1910) 으로 전송된다. 수단 (1910) 은, 최소 타이밍 위치의 값이 양인 경우 개시 타이밍을 위해 설정된 현재 샘플보다 후에 발생하는 새로운 샘플로의 개시 타이밍을 설정하도록 구성된다. 반대로, 수단 (1910) 은 최소 타이밍 위치가 음수일 때, 개시 타이밍을 위해 설정된 현재 샘플보다 먼저 발생하는 새로운 샘플로의 개시 타이밍을 설정한다. 예로서, 다양한 수단 (1904, 1906, 1908, 및 1910) 은 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어에 의해 영향받을 수도 있다. 또한, 이들 수단은 채널 추정기 (1508) 로부터의 입력에 기초하여 도 15 에서 도시된 타이밍 추정 회로 (1510) 에 의해 구현될 수 있다.
도 20 은 본 개시에 따른 또 다른 예시적인 트랜시버의 블록 다이어그램을 도시한다. 도시된 바와 같이, 무선 트랜시버 (2000) 는 무선 통신 신호를 수신 및 송신하는데 사용되는 안테나 (2002) 를 포함한다. 디바이스 (2000) 내에, 예를 들어, 도 13 에 개시된 방법에 영향을 주는 다양한 수단이 있다. 특히, 다양한 수단은, 위의 식 (4) 또는 (9) 에서 정의된 것과 같은, 적어도 합성 채널 에너지 프로파일을 사용함으로써 채널 샘플링 기간의 개시 타이밍을 설정하는데 영향을 주도록 사용된다.
도 20 에서 도시된 바와 같이, 단기 추정되는 채널 에너지 프로파일 및 추정되는 장기 에너지 프로파일 (2004) 을 결정하는 수단이 포함된다. 이들 수단 (2004) 는 예를 들어, 위의 식 (2) 및 (3) 에 영향을 줄 수도 있다. 수단 (2004) 은 결과적인 장기 및 단기 채널 에너지 프로파일을, 위에서 식 (4) 또는 (9) 에 의해 도시된 것처럼, 단기 및 장기 에너지 프로파일을 합함으로써 합성 채널 에너지 프로파일을 결정하는 수단 (2006) 으로 전송한다. 결정된 합성 에너지 프로파일은, 합성 채널 에너지 프로파일을 사용하여 샘플링 기간의 시작을 설정하는 수단 (2008) 에 의해 수신된다. 예로서, 다양한 수단 (2004,2006, 및 2008) 은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 펌웨어에 의해 영향을 받을 수도 있다. 또한, 이들 수단은 채널 추정기 (1508) 로부터의 입력에 기초하여, 도 15 에 도시된 타이밍 추정 회로 (1510) 에 의해 구현될 수 있다.
도 21 은 본 개시에 따라 또 다른 예시적인 트랜시버의 블록 다이어그램을 도시한다. 도시한 바와 같이, 무선 트랜시버 (2100) 는 무선 통신 신호를 수신 및 송신하는 안테나 (2102) 를 포함한다. 디바이스 (2100) 내에는 예를 들어, 도 14 에 개시된 방법에 영향을 주는 다양한 수단이 있다. 특히 다양한 수단은 앞서 검토된 모든 3 가지 타입들의 유효 EI 로 인해 채널 샘플링 기간의 타이밍 개시의 설정에 영향을 주도록 사용할 수 있다.
도 21 은 정적 및 동적 EI 들에 기초하여 유효 간섭 (EI) 의 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 수단 (2104) 를 포함하는 트랜시버 (2100) 를 도시한다. 수단 (2104) 는 예로서, 도 18 에 도시된 다양한 수단에 의해 구현될 수 있음을 주의한다. 트랜시버 (2100) 는 단기 및 장기 페이딩 효과를 고려하고 단기 이득의 크기를 사용하여 계산되는 추정되는 채널 에너지 프로파일에 기초하여 합성 에너지 프로파일을 결정하는 수단 (2106) 도 포함한다. 수단 (2106) 은 예로서, 도 20 에 도시된 다양한 수단에 의해 구현될 수 있음을 더 주의한다.
트랜시버 (2100) 는 수단 (2106) 으로부터 합성 에너지 프로파일, 및 수단 (2104) 로부터 결정된 에너지 프로파일에 기초하여 계산되는 총 유효 간섭의 최소값을 결정하는 수단 (2108) 도 포함한다. 이 수단 (2108) 은 예를 들어 도 19 에 도시된 다양한 수단의 적어도 일부분에 의해 구현될 수 있음을 주의한다. 또한, 수단 (2108) 은 최소 또는 "평형" 을 결정하기 위해 식 (5) 또는 (8) 의 관계를 사용할 수도 있다. 결정된 최소는 수단 (2108) 에 의해, 이 계산된 최소에 기초하여 채널 샘플링 기간의 개시 타이밍을 설정하는 수단 (2110) 으로 전송된다. 수단 (2110) 은 타이밍 오프셋이 결정된 최소에 대응되도록 샘플링 윈도우를 "슬라이딩" 함으로써 개시 타이밍을 설정할 수도 있다. 예를 들어, 다양한 수단 (2104, 2106, 2108, 및 2110) 은 하드웨어, 소프트웨어, 및 펌웨어에 의해 영향을 받을 수도 있다. 또한 이들 수단은 채널 추정기 (1508) 로부터의 입력에 기초하여 도 15 에 도시된 타이밍 추정 회로 (1510) 에 의해 구현될 수 있다.
요약하여, 개시된 방법 및 장치는 정확한 개시 타이밍을 결정할 때의 4 가지의 인자들간의 균형을 유지하기 위한, 간단하면서 효과적인 방법을 제공한다. 즉, 장기 채널 동작과 단기 채널 활동 사이에 균형은 물론 "고정 EI" 및 "동적 EI" 간의 균형이다. 위에서 검토된 심볼 타이밍을 결정하는 예시적인 방법은 도 8 의 예와 같이, 하나 또는 각자의 조합으로 사용될 수도 있음을 역시 주의한다.
여기에 개시된 실시형태들과 관련하여 설명된 방법 또는 알고리즘의 단계는 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 하드웨어, 펌웨어, 또는 이들의 2 개 이상의 결합으로 직접 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되며, 그 프로세서는 저장 매체로부터 정보를 판독할 수 있고 저장 매체에 정보를 기입할 수 있다. 다른 방법으로, 저장 매체는 프로세서와 일체형일 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC 내에 상주할 수도 있다. ASIC 는 사용자 단말기 내에 상주할 수도 있다. 다른 방법으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내에 이산 컴포넌트로서 상주할 수도 있다.
위의 서술된 예들은 단지 예시일 뿐이고, 당업자는 여기에 개시되어 있는 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 위에서 서술된 예들로부터, 혹은 예들의 수많은 사용을 할 수도 있다. 당업자는 이들 실시형태에 대한 다양한 변형들을 명백히 알 수 있으며, 여기에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위를 벗어나지 않고도 다른 예들, 예를 들어 즉석 메세징 서비스 또는 어떤 일반적인 무선 데이터 통신 어플리케이션에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 여기에서 설명된 실시형태들에 제한되는 것이 아니라, 여기에 개시된 원리 및 신규한 특징들과 부합하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 여기에서 "예시적인" 이라는 용어는 "예, 예시, 또는 예증으로서 제공되는"의 의미로 사용된다. "예시적인" 것으로서 여기에서 설명되는 임의의 실시형태 또는 설계는 다른 실시형태에 비하여 반드시 바람직하거나 유리한 것으로서 해석할 필요는 없다. 따라서 여기에서 개시된 신규한 관점은 후술되는 청구항의 범위에 의해 오로지 정의된다.

Claims (46)

  1. 하나 이상의 심볼들의 샘플링 타이밍을 설정하는 방법으로서,
    샘플링 기간 동안에 발생하는 총 유효 간섭을 계산하는 단계;
    상기 계산되는 상기 샘플링 기간 동안에 발생하는 총 유효 간섭의 최소값을 결정하는 단계; 및
    상기 결정되는 상기 총 유효 간섭의 최소값에 기초하여, 상기 심볼의 개시 타이밍을 설정하는 단계를 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개시 타이밍을 설정하는 단계는,
    상기 최소값이 발생하는 샘플이 상기 개시 타이밍으로서 설정되는 것을 확실시하도록, 상기 결정되는 최소값에 응답하는 샘플링 윈도우를 슬라이딩하는 단계를 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 결정되는 최소값이 양수 및 음수 중 하나인지 여부를 결정하는 단계;
    상기 결정되는 최소값이 양인 경우, 현재 샘플보다 늦게 발생하는 새로운 샘플에 상기 개시 타이밍을 설정하는 단계; 및
    상기 결정되는 최소값이 음인 경우, 현재 샘플보다 먼저 발생하는 새로운 샘 플에 상기 개시 타이밍을 설정하는 단계를 더 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 총 유효 간섭을 계산하는 단계는,
    정적 유효 간섭 및 동적 유효 간섭의 에너지 밀도 함수를 결정하는 단계를 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 총 유효 간섭을 계산하는 단계는,
    상기 심볼의 추정 에너지 프로파일을 계산하는 단계, 및
    상기 에너지 밀도 함수와 상기 추정 에너지 프로파일의 곱을 결정하는 단계를 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 심볼은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (orthogonal frequency division multiplexing; OFDM) 에 따라 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  7. 하나 이상의 심볼들의 샘플링 타이밍을 설정하는 방법으로서,
    동적 유효 간섭의 발생 확률 및 정적 유효 간섭에 기초하여, 적어도 하나의 심볼에서 발생하는 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 단계; 및
    상기 결정되는 에너지 밀도 프로파일에 기초하여 상기 심볼의 개시 타이밍을 설정하는 단계를 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 단계는,
    상기 정적 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 단계;
    상기 동적 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일과 상기 확률의 곱을 결정하는 단계;
    상기 정적 유효 간섭의 상기 에너지 밀도 프로파일과 상기 곱을 합하는 단계를 더 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 정적 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 단계는,
    기지의 채널 심볼 프로파일을 사용하는 단계를 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기지의 채널 심볼 프로파일은, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 심볼을 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 심볼은, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 에 따라 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  12. 하나 이상의 심볼들의 샘플링 타이밍을 설정하는 방법으로서,
    단기 채널 에너지 프로파일 및 장기 채널 에너지 프로파일의 합을 포함하는 추정 채널 에너지 프로파일에 기초하여, 적어도 하나의 심볼의 합성 에너지 프로파일을 계산하는 단계; 및
    상기 합성 에너지 프로파일에 기초하여 적어도 하나의 심볼의 개시 타이밍을 설정하는 단계를 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 심볼의 추정 채널 에너지 프로파일을 저역 통과 필터링하여 단기 및 장기 프로파일들을 결정하는 단계를 더 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 단기 및 장기 프로파일들의 저역 통과 필터링은 각각 제 1 및 제 2 유효 대역폭으로 수행되고, 상기 제 1 유효 대역폭은 상기 제 2 유효 대역폭보다 작은, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 가중치들 각각으로 상기 단기 및 장기 프로파일들을 곱하는 단계; 및
    상기 제 1 및 제 2 가중치들로 곱한 후 상기 단기와 장기 프로파일을 합함으로써 상기 합성 에너지 프로파일을 계산하는 단계를 더 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 심볼은, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 에 따라 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  17. 하나 이상의 심볼들의 샘플링 타이밍을 설정하는 방법으로서,
    동적 유효 간섭 및 정적 심볼간 (intersymbol) 간섭에 기초하여 적어도 하나의 심볼에서 발생하는 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 단계;
    하나 이상의 샘플들의 이득의 크기에 기초하여 상기 적어도 하나의 심볼의 추정 채널 에너지 프로파일을 결정하는 단계;
    상기 추정 채널 에너지 프로파일에 기초하여 상기 적어도 하나의 심볼에서의 합성 채널 에너지 프로파일을 계산하고, 채널 페이딩 (fading) 으로 인한 단기 채널 에너지 프로파일과 장기 채널 에너지 프로파일의 합을 포함하는 단계;
    하나 이상의 샘플들에 대한 상기 합성 채널 에너지 프로파일과 상기 에너지 밀도 프로파일을 곱하여 총 유효 간섭 에너지 프로파일을 결정하는 단계;
    소정의 샘플링 기간을 걸쳐 계산되는 총 유효 간섭 에너지 프로파일의 최소값을 결정하는 단계; 및
    총 심볼간 간섭 에너지 프로파일의 계산되는 최소값에 기초하여 다음의 샘플링 기간에 대한 상기 심볼의 개시 타이밍을 설정하는 단계를 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 개시 타이밍을 설정하는 단계는,
    상기 최소값이 발생하는 샘플이 상기 개시 타이밍으로서 설정되는 것을 확실시하도록, 상기 결정되는 최소값에 응답하는 샘플링 윈도우를 슬라이딩하는 단계를 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 결정되는 최소값이 양수 및 음수 중 하나인지 여부를 결정하는 단계;
    상기 결정되는 최소값이 양인 경우, 현재 샘플보다 늦게 발생하는 새로운 샘플에 상기 개시 타이밍을 설정하는 단계; 및
    상기 결정되는 최소값이 음인 경우, 현재 샘플보다 먼저 발생하는 새로운 샘플에 상기 개시 타이밍을 설정하는 단계를 더 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  20. 제 17 항에 있어서,
    상기 심볼은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 에 따라 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 방법.
  21. 저장되는 명령들을 갖는 컴퓨터 판독가능 매체로서, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 저장되는 명령들은, 상기 프로세서가 하나 이상의 심볼들의 샘플링 타이밍을 설정하는 방법을 수행하도록 하고, 상기 방법은,
    동적 유효 간섭 및 정적 심볼간 간섭에 기초하여 적어도 하나의 심볼에서 발생하는 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 단계;
    하나 이상의 샘플들에서의 이득의 크기에 기초하여 상기 적어도 하나의 심볼의 추정 채널 에너지 프로파일을 결정하는 단계;
    상기 추정 채널 에너지 프로파일에 기초하여 상기 적어도 하나의 심볼에서의 합성 채널 에너지 프로파일을 계산하고, 채널 페이딩으로 인한 단기 채널 에너지 프로파일과 장기 채널 에너지 프로파일의 합을 포함하는 단계;
    하나 이상의 샘플들에 대한 상기 합성 채널 에너지 프로파일과 상기 에너지 밀도 프로파일을 곱하여 총 유효 간섭 에너지 프로파일을 결정하는 단계;
    소정의 샘플링 기간에 걸쳐 계산되는 총 심볼간 간섭 에너지 프로파일의 최소값을 결정하는 단계; 및
    상기 총 심볼간 간섭 에너지 프로파일의 계산되는 최소값에 기초하여 다음의 샘플링 기간에 대한 상기 심볼의 개시 타이밍을 설정하는 단계를 포함하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 저장되는 명령들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 최소값이 발생하는 샘플이 상기 개시 타이밍으로 설정되는 것을 확실시하도록 상기 결정되는 최소값에 응답하는 샘플링 윈도우를 슬라이딩하는 단계를 포함하는 상기 개시 타이밍을 설정하는 단계를 더 수행하게 하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 저장되는 명령들은, 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    상기 결정되는 최소값이 양수 및 음수 중 하나인지 여부를 결정하는 단계;
    상기 결정되는 최소값이 양인 경우, 현재 샘플보다 늦게 발생하는 새로운 샘플에 상기 개시 타이밍을 설정하는 단계; 및
    상기 결정되는 최소값이 음인 경우, 현재 샘플보다 먼저 발생하는 새로운 샘플에 상기 개시 타이밍을 설정하는 단계를 더 수행하게 하는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  24. 제 21 항에 있어서,
    상기 심볼은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 에 따라 구성되는, 컴퓨터 판독가능 매체.
  25. 무선 통신 시스템에 사용되는 트랜시버로서,
    설정 타이밍 오프셋에서 수신되는 입력 신호를 샘플링하도록 구성되는 샘플러;
    상기 샘플러로부터 상기 입력 신호를 수신하고 임펄스 응답을 계산하도록 구성되는 채널 추정기; 및
    상기 채널 추정기로부터 심볼에 대해 계산되는 임펄스 응답을 수신하고, 정적 및 동적 유효 간섭 (EI) 에 따라 계산되는 EI 밀도 함수, 상기 심볼의 계산되는 최소의 총 에너지에 기초한 슬라이딩 조정, 및 장기 및 단기 채널 페이딩 효과에 따른 합성 채널 에너지 프로파일 중 적어도 하나에 기초하여 타이밍 정보를 결정하도록 구성되는 타이밍 회로를 포함하는, 트랜시버.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 타이밍 회로는 상기 샘플러로 상기 타이밍 정보를 제공하도록 구성되고,
    상기 샘플러는 상기 타이밍 정보에 기초하여 상기 타이밍 오프셋을 설정하도록 구성되는, 트랜시버.
  27. 무선 통신 디바이스에 있어서 하나 이상의 심볼들의 샘플링 타이밍을 설정하는 장치로서,
    샘플링 기간 동안에 발생하는 총 유효 간섭을 계산하는 수단;
    상기 샘플링 기간 동안에 발생하는 상기 계산되는 총 유효 간섭의 최소값을 결정하는 수단; 및
    상기 총 유효 간섭의 상기 결정되는 최소값에 기초하여 상기 심볼의 개시 타이밍을 설정하는 수단을 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 개시 타이밍을 설정하는 수단은,
    상기 최소값이 발생하는 샘플이 상기 개시 타이밍으로서 설정되는 것을 확실시하도록 상기 결정되는 최소값에 응답하는 샘플링 윈도우를 슬라이딩하도록 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 결정되는 최소값이 양수 및 음수 중 하나인지 여부를 결정하는 수단;
    상기 결정되는 최소값이 양인 경우, 현재 샘플보다 늦게 발생하는 새로운 샘플에 상기 개시 타이밍을 설정하는 수단; 및
    상기 결정되는 최소값이 음인 경우, 현재 샘플보다 먼저 발생하는 새로운 샘 플에 상기 개시 타이밍을 설정하는 수단을 더 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  30. 제 27 항에 있어서,
    상기 총 유효 간섭을 계산하는 수단은,
    정적 유효 간섭 및 동적 유효 간섭의 에너지 밀도 함수를 결정하도록 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  31. 제 27 항에 있어서,
    상기 총 유효 간섭을 계산하는 수단은,
    상기 심볼의 추정 에너지 프로파일을 계산하도록 구성되고,
    상기 에너지 밀도 함수와 상기 추정 에너지 프로파일의 곱을 결정하도록 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  32. 제 27 항에 있어서,
    상기 심볼은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 에 따라 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  33. 무선 디바이스에 있어서 하나 이상의 심볼들의 샘플링 타이밍을 설정하는 장치로서,
    동적 유효 간섭의 발생 확률 및 정적 유효 간섭에 기초하여, 적어도 하나의 심볼에서 발생하는 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 수단; 및
    상기 결정되는 에너지 밀도 프로파일에 기초하여 상기 심볼의 개시 타이밍을 설정하는 수단을 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 수단은,
    상기 정적 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 수단;
    상기 동적 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일과 상기 확률의 곱을 결정하는 수단; 및
    상기 정적 유효 간섭의 상기 에너지 밀도 프로파일과 상기 곱을 합하는 수단을 더 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 정적 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 수단은,
    기지의 채널 심볼 프로파일을 사용하도록 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  36. 제 35 항에 있어서,
    상기 기지의 채널 심볼 프로파일은, 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 심볼을 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  37. 제 33 항에 있어서,
    상기 심볼은, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 에 따라 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  38. 무선 디바이스에 있어서 하나 이상의 심볼들의 샘플링 타이밍을 설정하는 장치로서,
    단기 채널 에너지 프로파일 및 장기 채널 에너지 프로파일의 합을 포함하는 추정 채널 에너지 프로파일에 기초하여, 상기 적어도 하나의 심볼의 합성 에너지 프로파일을 계산하는 수단; 및
    상기 합성 에너지 프로파일에 기초하여 상기 적어도 하나의 심볼의 개시 타이밍을 설정하는 수단을 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  39. 제 38 항에 있어서,
    상기 심볼의 추정 채널 에너지 프로파일을 저역 통과 필터링하여, 단기 및 장기 프로파일들을 결정하는 수단을 더 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  40. 제 38 항에 있어서,
    상기 단기 및 장기 프로파일들의 저역 통과 필터링은 각각 제 1 및 제 2 유효 대역폭으로 수행되고, 상기 제 1 유효 대역폭은 상기 제 2 유효 대역폭보다 작 은, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  41. 제 38 항에 있어서,
    제 1 및 제 2 가중치들 각각으로 상기 단기 및 장기 프로파일들을 곱하는 수단; 및
    상기 제 1 및 제 2 가중치들로 곱한 후, 상기 단기와 장기 프로파일을 합함으로써 상기 합성 에너지 프로파일을 계산하는 수단을 더 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  42. 제 38 항에 있어서,
    상기 심볼은, 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 에 따라 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  43. 무선 디바이스에 있어서 하나 이상의 심볼들의 샘플링 타이밍을 설정하는 장치로서,
    동적 유효 간섭 및 정적 심볼간 간섭에 기초하여 적어도 하나의 심볼에서 발생하는 유효 간섭의 에너지 밀도 프로파일을 결정하는 수단;
    하나 이상의 샘플들의 이득의 크기에 기초하여 상기 적어도 하나의 심볼의 추정 채널 에너지 프로파일을 결정하는 수단;
    상기 추정 채널 에너지 프로파일에 기초하여 상기 적어도 하나의 심볼에서의 합성 채널 에너지 프로파일을 계산하고, 채널 페이딩으로 인한 단기 채널 에너지 프로파일과 장기 채널 에너지 프로파일의 합을 포함하는 수단;
    하나 이상의 샘플들에 대한 상기 합성 채널 에너지 프로파일과 상기 에너지 밀도 프로파일을 곱하여 총 유효 간섭 에너지 프로파일을 결정하는 수단;
    소정의 샘플링 기간에 걸쳐 계산되는 총 유효 간섭 에너지 프로파일의 최소값을 결정하는 수단; 및
    총 유효 간섭 에너지 프로파일의 계산되는 최소값에 기초하여 다음의 샘플링 기간에 대한 상기 심볼의 개시 타이밍을 설정하는 수단을 포함하는,샘플링 타이밍 설정 장치.
  44. 제 43 항에 있어서,
    상기 개시 타이밍을 설정하는 수단은,
    상기 최소값이 발생하는 샘플이 상기 개시 타이밍으로서 설정되는 것을 확실시하도록, 상기 결정되는 최소값에 응답하는 샘플링 윈도우를 슬라이딩하는 수단을 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  45. 제 43 항에 있어서,
    상기 결정되는 최소값이 양수 및 음수 중 하나인지 여부를 결정하는 수단;
    상기 결정되는 최소값이 양인 경우, 현재 샘플보다 늦게 발생하는 새로운 샘플에 상기 개시 타이밍을 설정하는 수단; 및
    상기 결정되는 최소값이 음인 경우, 현재 샘플보다 먼저 발생하는 새로운 샘플에 상기 개시 타이밍을 설정하는 수단을 더 포함하는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
  46. 제 43 항에 있어서,
    상기 심볼은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM) 에 따라 구성되는, 샘플링 타이밍 설정 장치.
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