KR20080113062A

KR20080113062A - 타이밍 동기화에 적응하는 주파수 트래킹

Info

Publication number: KR20080113062A
Application number: KR1020087025078A
Authority: KR
Inventors: 보잔 브르셀; 라그후라만 크리쉬나무르디; 성 택 정; 푸윤 링
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2006-03-15
Filing date: 2007-03-14
Publication date: 2008-12-26
Also published as: KR100996764B1; JP2009530918A; EP1994704A1; WO2007106878A1; US20070217525A1; TW200803347A; CN101401380A; US8428198B2; CN101401380B

Abstract

주파수 트래킹 방법 및 장치가 제공된다. 수신기는 주파수 심볼들을 수신하고 관련된 주파수 오프셋을 결정한다. 주파수 에러 추정기는 타이밍 오프셋에 기반하여 주파수 오프셋을 결정하기 위해 상호 상관 윈도우를 선택한다. 심볼 타이밍 추정기가 상기 타이밍 오프셋을 결정하기 위해 사용된다.

Description

타이밍 동기화에 적응하는 주파수 트래킹{FREQUENCY TRACKING WHICH ADAPTS TO TIMING SYNCHRONIZATION}

본 발명은 일반적으로 원격통신들에 관한 것이며, 보다 구체적으로는 무선 통신에서 주파수 트래킹 기술들에 관한 것이다.

무선 통신 채널을 통해 전송된 신호를 수신하는 것은 통상적으로 주파수 오프셋에 대한 정정을 포함한다. 주파수 오프셋은, 예를 들어, 송신기와 수신기에서의 상이한 발진기 주파수들, 통신 채널 에러들, 도플러 시프트 혹은 다른 통신 문제들과 같은 다양한 문제들에 의해 야기될 수 있다. 주파수 오프셋을 검출하기 위해 사용되는, OFDM 심볼들에 대한 주파수 트래킹은 OFDM 심볼에 있는 샘플들 간의 상호-상관에 기반하여 일반적으로 구현된다. OFDM 심볼들은 상기 심볼의 시작부와 단부 사이에서 직접적인 상관을 갖도록 일반적으로 형성된다.

동적 통신 환경에서, OFDM 심볼 경계들은 심볼마다 변할 수 있다. 그러나, 종래의 주파수 트래킹 방법들은 마치 심볼 경계들이 일정한 것처럼 상기 심볼 경계들을 처리한다. 따라서, 주파수 오프셋을 트래킹하고 정정하는 경우 변하는 심볼 경계들을 고려하는 개선된 주파수 트래킹 프로세스에 대한 당해분야에서의 요구가 존재한다.

통신 시스템에서 주파수 오프셋들을 동적으로 트래킹하도록 구성된 수신기의 일 양상은 상기 타이밍 오프셋에 적어도 부분적으로 기반하여 상호 상관 윈도우를 선택하고, 주파수 오프셋을 결정하도록 구성된 주파수 에러 추정기 및 수신된 심볼과 연관된 타이밍 오프셋을 결정하도록 구성된 타임 트래킹 디바이스, 및 복조기를 포함하고, 상기 주파수 에러 추정기는 상기 타임 트래킹 디바이스에 의해 제공된 데이터에 적어도 부분적으로 기반하여 상관 윈도우를 선택한다.

무선 통신 네트워크에서 동적으로 주파수들을 트래킹하도록 구성된 주파수 트래킹 장치의 일 양상은 수신된 데이터 심볼과 연관된 주파수 오프셋을 계산하도록 구성된 상관 메커니즘 및 상기 주파수 오프셋을 계산하는데 사용되는 상기 수신된 데이터 심볼로부터 복수의 샘플들을 결정하도록 구성된 주파수 제어 윈도우 결정 유닛을 포함하며, 상기 주파수 제어 윈도우 결정 유닛은 타이밍 오프셋을 표시하는 데이터를 수신하고 상기 복수의 샘플들은 상기 타이밍 오프셋에 기반한다.

무선 통신 수신기에서 주파수 오프셋을 결정하기 위한 방법의 일 양상이 개시되는데, 수신기는 OFDM 심볼을 포함하고, 상기 방법은 상기 OFDM 심볼과 연관된 타이밍 오프셋이 존재하는지의 여부를 결정하는 단계 및 상기 OFDM 심볼과 연관된 주파수 오프셋을 결정하는 단계를 포함하며, 만약 타이밍 오프셋이 존재한다면, 상기 타이밍 오프셋의 양은 상기 주파수 오프셋을 결정하는데 사용된다.

무선 통신 수신기에서 프로세서가 주파수 오프셋을 결정하는 방법을 수행하는 명령들의 세트를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체의 일 양상이 개시된다. 상기 명령들의 세트는 데이터 심볼과 연관된 타이밍 오프셋을 표시하는 데이터를 수신하기 위한 루틴, 상기 타이밍 오프셋에 적어도 부분적으로 기반하는 상기 데이터 심볼로부터 복수의 샘플들을 선택하기 위한 루틴, 및 상기 주파수 오프셋을 결정하기 위해 상기 선택된 복수의 샘플들을 사용하여 상호-상관 동작을 수행하기 위한 루틴을 포함한다.

수신기의 또다른 양상은 데이터 심볼과 연관된 타이밍 오프셋을 표시하는 데이터를 수신하기 위한 수단, 상기 타이밍 오프셋에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 데이터 심볼로부터 복수의 샘플들을 선택하기 위한 수단, 및 상기 주파수 오프셋을 결정하기 위해 상기 선택된 복수의 샘플들을 이용하여 상호-상관 동작을 수행하기 위한 수단을 포함한다.

본 발명의 다른 실시예들은 후속하는 상세한 설명으로부터 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 즉시 명백할 것이며, 본 발명의 다양한 실시예들은 예시의 방법으로 도시되고 설명된다. 구현될 바와 같이, 본 발명은 다른 상이한 실시예들이 가능하며, 본 발명의 몇몇 상세항목들은 다양한 다른 양상으로 수정될 수 있으며, 이들 모두는 본 발명의 사상 및 범주에서 벗어남이 없다. 따라서, 상기 도면들 및 상세한 설명들은 속성상 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 간주되어야 한다.

도 1은 수신기와 통신하는 송신기의 일 예를 예시하는 개념적인 블록도.

도 2는 OFDM 변조기의 기능을 예시하는 개념적인 블록도.

도 3은 OFDM 심볼을 그래픽적으로 예시하는 도면.

도 4는 동기/채널 추정 블록의 개념적인 블록도.

도 5는 심볼 타이밍 검출기 및 주파수 에러 추정기의 개념적인 블록도.

도 6은 상호 상관 윈도우를 선택하는 프로세스를 예시하는 타이밍도.

도 7은 타이밍 오프셋이 존재하는 경우 상호 상관 윈도우를 선택하는 프로세스를 예시하는 타이밍도.

도 8은 주파수 에러 추정기의 동작을 예시하는 흐름도.

도 9는 주파수 에러 추정기의 개념적인 블록도.

주파수 트래킹 디바이스 및 방법이 무선 통신 시스템에서 주파수 오프셋을 결정하기 위해 제공된다. 상기 디바이스 및 방법은 다중 액세스 시스템들과 같은 하나 이상의 타입들의 통신 시스템들을 이용하여 구현될 수 있다. 다중 액세스 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 접속(CDMA), 직교 주파수 분할 다중(OFDM), 및 다른 다중 액세스 방법들을 포함한다. 예시적인 실시예들은 OFDM 시스템을 포함하여 아래에 제시된다.

도 1은 통신 네트워크에서 수신기(120)와 통신하는 송신기(110)의 개념적인 블록도를 도시한다. 송신기(110)는 전송 프로세서(112), 변조기(114)및 전송 유닛(116)을 포함할 수 있다. 수신기(120)는 수신 유닛(122), 복조기(124), 수신기 프로세서(126), 및 채널 추정/타이밍 동기 유닛(128)을 포함한다.

전송 프로세서(112)는 인입 데이터를 수신하고 상기 데이터를 처리하여 복수 의 데이터 심볼들을 생성한다. 파일럿 데이터는 또한 파일럿 심볼들을 생성하도록 처리될 수 있다. 상기 데이터를 처리하는 것은 하나 이상의 알려진 통신 인코딩 방식들을 사용하여 상기 데이터를 인코딩하는 것을 포함한다. 상기 처리된 데이터 심볼들은 이후 변조기(114)로 전송된다.

변조기(114)는 상기 데이터 및 파일럿 심볼들을 적절한 서브 대역들 및 심볼 주기들로 다중화하여 변조된 심볼들을 생성한다. 전송 유닛(116)은 상기 변조된 심볼들을 아날로그 신호들로 변환한다. 전송 유닛(116)은 또한 상기 아날로그 신호들을 증폭, 필터링 및 주파수 상향변환시켜 변조된 신호를 생성하도록 구성될 수 있다. 상기 변조된 신호는 안테나를 통해 수신기(120)로 전송될 수 있다.

송신기(110)로부터의 상기 변조된 신호는 안테나에 의해 수신되어 수신 유닛(122)으로 제공된다. 수신 유닛(122)은 상기 수신된 신호를 처리하고 상기 처리된 신호를 디지털화하여 입력 샘플들의 스트림을 생성한다. 처리는 상기 신호를 필터링, 증폭, 및 하향변환하는 것을 포함할 수 있다.

복조기(124)는 수신된 데이터 및 파일럿 심볼들을 얻기 위해 상기 입력 샘플들에 대한 복조를 수행한다. 복조기(124)는 또한 송신기(110)에 의해 전송된 상기 데이터 심볼들의 추정치인, 데이터 심볼들을 얻기 위해 채널 추정을 사용하여 상기 수신된 심볼에 대한 검출을 수행한다. 복조기(124)는 상기 검출된 심볼들을 수신기 처리 유닛(126)으로 제공하는데, 상기 수신기 처리 유닛(126)은 상기 검출된 데이터 심볼들을 처리하여 디코딩된 데이터를 제공한다.

채널 추정/타이밍 동기 유닛(128)은 수신 유닛(122)으로부터 입력 샘플들을 수신하고 상기 샘플들을 처리하여 채널 추정 및 심볼 타이밍을 결정한다. 상기 심볼 타이밍 및 채널들 추정은 복조기(124)에 제공되고, 수신기 처리 유닛(126)으로 공급될 수 있다. 복조기(124)는 상기 수신된 데이터 심볼들을 검출하기 위해 상기 샘플들 및 상기 채널 추정을 복조하도록 상기 심볼 타이밍을 사용할 수 있다.

직교 주파수 분할 다중(OFDM)은 원격통신 시스템에 의해 구현될 수 있는 기술의 일예이다. OFDM은 정확한 주파수들로 이격된 수많은 캐리어들을 통해 데이터를 분배하는 기술이다. 상기 이격(spacing)은, 수신기가 상기 수신기를 위해 의도된 주파수들이 아닌 주파수를 관측하는 것을 방지하는 "직교성"을 제공한다. 다른 원격통신 기술들이 사용될 수도 있다.

도 2는 OFDM 변조기(114)를 도시한다. OFDM 변조기(200)는 심볼-대-서브대역 매핑 유닛(202), 이산 푸리에 역변환(IDFT) 유닛(204), 병렬-직렬 변환기(206), 및 사이클릭 프리픽스 생성기(208)를 포함할 수 있다.

데이터, 파일럿, 제로(zero) 심볼들의 형태인, 처리된 심볼들은 심볼-대-서브대역 매핑 유닛(202)에 제공된다. 심볼-대-서브대역 매핑 유닛(202)은 이들 심볼들을 공급된 서브대역 제어기 신호에 기반하여 적절한 서브대역으로 매핑시킨다. 각 OFDM 심볼 주기 동안, 매핑 유닛(202)은 데이터 혹은 파일럿 전송을 위해 사용된 각 서브대역 및 각 사용되지 않은 서브대역에 대한 제로 신호를 통해 하나의 데이터 혹은 파일럿 심볼을 제공한다. 추가적으로, 매핑 유닛(202)은 N개의 전체 서브 대역들에 N개의 전송 심볼들을 제공하며, 각 전송 심볼은 데이터 심볼, 파일럿 심볼, 혹은 제로 심볼일 수 있다.

이산 푸리에 역변환(IDFT) 유닛(204)은 각 심볼 주기동안 상기 전송 심볼들을 수신하고, N-포인트 IDFT를 사용하여 상기 전송 심볼들을 시간 도메인으로 변환하고, N개의 시간 도메인 샘플들을 포함하는 변환된 심볼을 제공한다. 각 샘플은 하나의 샘플 주기에서 전송되는 복소값이다. N이 2의 멱수(power)인 경우, 상기 IDFT 대신 N-포인트 고속 푸리에 역변환(IFFT)이 수행될 수 있다.

병렬-직렬 변환기(P/S)(206)는 각 변환된 심볼에 대한 상기 N개 샘플들을 직렬화한다(serialize). 사이클릭 프리픽스 생성기(208)는 상기 심볼의 시작에서 상기 변환된 심볼의 사이클릭 프리픽스 샘플들의 단부의 복제본을 삽입한다. 상기 생성된 사이클릭 프리픽스는 통신 채널에서 긴 지연 확산에 의해 야기된 심볼간(inter-symbol) 간섭 및 캐리어간(intercarrier) 간섭을 중지(combat)시키는데 사용된다. 일 실시예에서, 상기 사이클릭 프리픽스는 길이 512를 가지는 반면, 상기 변환된 심볼은 N=4096 샘플들의 크기를 갖는다.

도 3은 OFDM 심볼의 그래픽적인 예를 도시한다. 302에서 도시된 바와 같이, 심볼-대-서브대역 매핑 유닛(202)에 의해 수신된 N개 파일럿/데이터/제로 심볼들은 IDFT 유닛(204)에 의해 변환되고, 304에 도시된 바와 같이, N개 샘플들을 가지는 변환된 심볼을 생성하기 위해 직렬화될 수 있다. 사이클릭 프리픽스 생성기(208)는, 306에 도시된 바와 같이, 상기 변환된 심볼의 단부로부터 C개 샘플들을 복사하고 사이클릭 프리픽스를 형성하기 위해 상기 심볼의 시작부에 이들 샘플들을 위치시킴으로써 OFDM 심볼을 완성한다. 상기 OFDM 심볼들은 N+C개의 샘플들을 가진다.

도 4는 채널 추정/타이밍 동기 유닛(128)을 더 자세히 도시한다. 채널 추정 /타이밍 동기 유닛(128)은 주파수 에러 추정기(404), 주파수 정정 유닛(406), 채널 추정기(408), 및 심볼 타이밍 추정기(410)를 포함할 수 있다.

수신 유닛(122)으로부터의 입력 샘플들은 주파수 에러 추정기(404) 및 주파수 정정 유닛(406) 모두에 제공된다. 주파수 에러 추정기(404)는 상기 수신된 OFDM 심볼들에 나타나는 상기 주파수 오프셋을 추정하도록 구성될 수 있다. 이러한 주파수 오프셋은, 예를 들어, 송신기 및 수신기에 있는 발진기들의 주파수들에서의 차이, 도플러 시프트, 혹은 다른 채널 상태들과 같은 다양한 소스들로 인할 수 있다. 주파수 에러 추정기(404)는 심볼 타이밍 추정기(410)에 의해 검출되는 바와 같이, 심볼 경계들에서의 변화들에 대해 반응하도록 구성될 수 있고, 이들 변화들에 적어도 부분적으로 기반하여 주파수 오프셋을 결정할 수 있다. 주파수 에러 추정기(404)의 출력은 상기 검출된 주파수 오프셋을 정정하기 위해 주파수 정정 유닛(406)에 인가될 수 있다.

심볼 타이밍 검출기(410)는 심볼 경계들에서의 변화들을 추정하고, 상기 변화들과 연관된 타이밍 오프셋을 결정하도록 구성될 수 있다. OFDM 샘플 카운터(미도시)는 샘플 인덱스들을 계속 트래킹하기 위해 제공될 수 있다. 심볼 타이밍 검출기(410)는 타이밍 오프셋에 대해 정정하기 위해 상기 OFDM 샘플 카운터를 조정하도록 구성될 수 있다.

채널 추정기(408)는 시간 도메인 채널 추정치들을 계산하도록 구성될 수 있다. 유효 시간 도메인 채널 추정이 사용가능할 때마다, 채널 추정기(408)는 채널 추정이 준비되었음을 표시하는 신호를 전송함으로써 심볼 타이밍 검출기(410)에 통 지할 수 있다. 채널 추정기(408)는 또한 심볼 타이밍 검출기(410)로 업데이트 요청들을 주기적으로 전송하도록 구성될 수 있다. 업데이트 요청의 수신시, 그리고 상기 시간 도메인 채널 추정에 기반하여, 심볼 타이밍 검출기(410)는 타이밍 오프셋을 계산한다. 이러한 타이밍 오프셋은, 아래에 설명되는 바와 같이, 채널 추정기(408)에 역으로 인가될 수 있고, 또한 주파수 에러 추정기(404)에 제공될 수 있다. 상기 타이밍 오프셋은 또한, 상기 수신된 OFDM 심볼의 N개 샘플들 중 유용한 부분을 결정하기 위해, 복조기(124) 내에서 사용된다. 심볼 타이밍 검출기(410)는 또한 최초 및 최후 심볼 도착 경로들(각각, FAP 및 LAP)을 표시하는 정보를 주파수 에러 추정기(404)에 제공할 수 있다. FAP는, 인지된 심볼 경계에 의해 주어지는 현재 타이밍 기준에 대해, 상기 송신기로부터의 최초 반사 경로의 도착에서의 지연이다. 유사하게, LAP는 현재 타이밍 기준에 대해, 상기 송신기로부터의 최후 반사 경로의 도착에서의 지연이다. 이는 도 6에 도시된다.

도 5는 심볼 타이밍 검출기(410) 및 주파수 에러 추정기(404) 간의 상호작용을 도시한다. 심볼 타이밍 검출기(410)는 채널 추정 수신 유닛(502) 및 타임 트래커(time tracker)(504)를 포함할 수 있다. 주파수 에러 추정기는 상관 윈도우 결정 유닛(512), 상호 상관기(514), 및 주파수 추정 카운터(516)를 포함할 수 있다.

채널 추정 수신 유닛(502)은 채널 추정기(408)로부터 시간 도메인 채널 추정치들을 수신하도록 구성될 수 있다. 추가적으로, 채널 추정 수신 유닛(502)은 채널 추정기(408)로부터 업데이트 요청들을 수신한다. 업데이트 요청의 수신시, 채널 추정 수신 유닛(502)은 타임 트래커(504)에 새로운 타이밍 오프셋을 결정할 필 요성을 통지한다. 타임 트래커(504)는 상기 타이밍 오프셋을 계산하고, FAP, LAP 및 타이밍 오프셋과 같은 심볼 타이밍 정보를 주파수 에러 추정기(404)에 있는 윈도우 결정 유닛(512)으로 제공한다.

윈도우 결정 유닛(512)은 상호 상관을 수행하는데 사용될 샘플들의 개수 L을 결정할 수 있다. 타임 트래커(504)는 타이밍 오프셋 정보 및, 최초 및 최후 도착 심볼 경로들을 표시하는 정보를 윈도우 결정 유닛(512)으로 제공한다. 몇몇 실시예들에 따라, L은 상기 타이밍 오프셋에 기반할 수 있다. 상기 타이밍 오프셋의 값과 L간의 연관은 사용자 혹은 관리자에 의해 구성될 수 있다. L 값을 결정하는 일 예는 다음과 같다:

주파수 추정 카운터(516)는, 샘플 인덱스들을 트래킹하는데 사용되며 위에서 설명된, 개별적인 OFDM 카운터가 계산된 값 "시작(start)"에 도달하는 경우 카운팅을 시작할 수 있다. L개 샘플들은 이후 상기 시각 시작에서 시작하여 집합된다. 시작은 지연 확산, 사이클릭 프리픽스에서의 샘플의 개수, 최초 도착 경로, 및 상기 샘플 윈도우 L에 기반할 수 있다. 예를 들어, 시작은 다음 식에 기반하여 계산될 수 있다:

여기서, FAP는 최초 도착 경로의 위치이고, 오프셋은 타이밍 오프셋에 있는 샘플들의 개수이고, D는 지연 확산이고, CP는 사이클릭 프리픽스에 있는 샘플들의 개수이고, L은 상관 윈도우에 있는 샘플들의 개수이다. 시작에 대한 새로운 값 및 L은 상기 타임 트래커가 새로운 오프셋 값을 계산하는 동안 동일한 OFDM 심볼동안 계산될 수 있다.

주파수 추정 카운터(516)는 OFDM 샘플 카운터가 시작에 도착하는 순간 제로(0)에서부터 카운팅을 시작하여, 중지된 후, N-1+L까지 카운트한다(여기서 N은 심볼 사이즈임). 상기 상관 윈도우에 사용되는 샘플들은 주파수 추정 카운터(516) 값들인 [0, L-1] 및 [N-1+L]에 대응하는 샘플들이다.

상호 상관기(514)는 주파수 오프셋을 결정하기 위해, 상기 결정된 샘플들을 사용하여 상호 상관 동작을 수행한다. m번째 OFDM 심볼에 대한 주파수 오프셋은 다음 식을 사용하여 계산될 수 있다:

여기서

은 주파수 오프셋이고,

는 검출기 이득이고,

는 상기 OFDM 심볼의 수신된 샘플이고, k는 샘플 인덱스이다.

이제 도 6을 참조하면, 어떠한 타이밍 오프셋도 제공되지 않는 경우 주파수 에러 추정을 결정하기 위한 상호 상관 윈도우를 선택하기 위한 프로세스가 설명될 것이다. 602에서 도시된 바와 같이, OFDM 카운터는 인지된 심볼 경계에서 카운팅을 시작한다. 상기 타임 트래커로부터 사용가능한 LAP 및 FAP 정보를 사용하여, 원하는 샘플들의 세트가 주파수 상호 상관을 위해 선택될 수 있다.

상관 윈도우는 상기 최초 및 최후 도착 경로들로부터의 사이클릭 프리픽스 콘텐츠의 동일한 부분들이 사용 중이도록 선택될 수 있다. 이는 유용한 상호 상관 에너지(604)로서 도시된다. 도시된 바와 같이 유용한 샘플들의 양 x는

로 주어지며, 여기서 L은 상관에서의 샘플들의 개수이며, CP는 사이클릭 프리픽스이며, D는 지연 확산이다. 어떠한 타이밍 오프셋도 존재하지 않기 때문에, 시작 샘플 인덱스는

로 주어진다.

도 7은 타이밍 오프셋이 제로가 아닌 경우를 도시한다. 심볼 타이밍 추정기가 심볼 경계에서의 변화를 감지하고 제로보다 적은 타이밍 오프셋을 계산한다고 가정하자. OFDM 심볼 경계에서의 결과적인 변화는 상기 OFDM 샘플 카운터에 의해 캡쳐(capture)되는데, 상기 OFDM 카운터는 상기 오프셋을 반사하도록 조정된다. 즉, 상기 타이밍 오프셋은 현재 OFDM 샘플 카운터 값으로부터 감산된다.

FAP 및 LAP 사이의 실제 중간점(midpoint)이 702에 도시된다. 그러나, 바람직한 중간점은 704에 도시된 바와 같이 D_mid에 위치될 수 있으며, 이는 타이밍 오프셋의 양만큼 상기 인지된 심볼 경계의 시프트를 초래한다. 상기 채널의 위치 및 상기 심볼 경계들의 배치(placement) 간에 상관이 존재한다.

도 7에 도시된 바와 같이, L 값은 CP와 거의 동일하다. 그 결과, 상기 오프셋으로 인한 상기 OFDM 샘플 카운터 상관은 상기 카운터 롤오버(rollover) 포인트에서 이루어져서, 상기 이전 심볼의 제 2 상관 영역으로 하여금 현재 심볼의 제 1 상관 영역과 오버랩되도록 한다. 이러한 점으로부터, 버퍼링 문제점들을 회피하기 위해 L이 CP보다 적어야 한다는 점이 명백하다. 그러나, L은 상기 유용한 상관 에너지와의 일부 중첩이 존재하도록 선택된다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 위에서 설명된 L을 변화시킨다기 보다는, 현재 심볼의 단부에서 타이밍 상관이 예견될 때마다, L이 384와 같은 미리 결정된 값으로 유지될 수 있다. 몇몇 실시예들에 있어서, L은, 타이밍 오프셋이 인가되는 경우를 제외하고는 모든 심볼들에 대해 일정한 값으로 유지될 수 있다. 또다른 실시예들에서, L은 버퍼링 문제들을 초래하지 않는 최대값에 항상 대응하도록 결정될 수 있다. 예를 들어, L은

으로서 정의될 수 있다. 도 8은 주파수 에러 추정기의 동작을 예시하는 흐름도이다. 단계 802에서, 데이터 심볼과 연관된 타이밍 오프셋을 표시하는 데이터가 수신된다. 단계 804에서, 상기 데이터 심볼로부터의 복수의 샘플들은 상기 타이밍 오프셋에 적어도 부분적으로 기반하여 선택된다. 단계 806에 서, 상호 상관 동작은 상기 주파수 오프셋을 결정하기 위해 상기 선택된 복수의 샘플들을 사용하여 수행된다.

도 9는 주파수 에러 추정기의 개념적인 블록도이다. 상기 주파수 에러 추정기(404)는 데이터 심볼(902)과 연관된 타이밍 오프셋을 표시하는 데이터를 수신하기 위한 수단 및 상기 데이터 심볼(904)로부터 복수의 샘플들을 선택하기 위한 수단을 포함한다. 상기 복수의 심볼들은 상기 타이밍 오프셋에 적어도 부분적으로 기반하여 선택된다. 상기 주파수 에러 추정기(404)는 상호 상관 동작을 수행하기 위한 수단(906)을 추가적으로 포함한다. 상기 상호-상관 동작은 주파수 오프셋을 결정하기 위해 상기 선택된 복수의 샘플들을 이용하여 수행된다.

본 명세서에서 개시된 본 실시예들과 연관하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 엘리먼트들 및/또는 컴포넌트들은 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 반도체(ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램가능한 로직 컴포넌트, 이산 게이트 혹은 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들 및 본 명세서에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 이들의 임의의 조합으로써 구현되거나 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로, 상기 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기, 혹은 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 또한 계산 컴포넌트들의 조합, 예를 들어, 하나의 DSP 및 하나의 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 관련한 하나 이상의 마이크로 프로세서들의 조합 혹은 임의의 다른 이러한 구성으로서 구현될 수 있다.

본 명세서에서 개시된 상기 실시예들과 연관하여 설명된 방법들 혹은 알고리즘들은 하드웨어로, 상기 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈로, 혹은 이들 둘의 조합으로 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드디스크, 이동식 디스크, CD-ROM, 혹은 당해분야에 알려진 임의의 다른 형태의 저장 매체에 상주할 수 있다. 저장 매체는 상기 프로세서가 상기 저장 매체로부터 정보를 판독하고, 또한 상기 저장 매체로 정보를 기록할 수 있도록 상기 프로세서에 결합될 수 있다. 대안적으로, 상기 저장 매체는 상기 프로세서에 일체화될 수 있다.

이전 설명은 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 명세서에서 설명된 다양한 실시예들을 구현할 수 있도록 제공된다. 이들 실시예들에 대한 다양한 수정들이 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이며, 본 명세서에서 한정된 포괄적인 원리들은 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 명세서에서 나타난 실시예들에 한정되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 청구항들과 부합하는 전체 범위에 따르는 것으로 의도되며, 단수의 엘리먼트 참조는 구체적으로 언급되지 않는 한 "하나만"을 의미하는 것이 아니라 "하나 이상"을 의미하는 것으로 의도된다. 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게 알려졌거나 추후 알려질 본 개시물을 통해 설명된 다양한 실시예들의 엘리먼트들에 대한 모든 구조적 및 기능적 등가물은 본 명세서에서 참조로써 명시적으로 통합되며, 청구항들에 의해 포함되는 것으로 의도된다. 또한, 본 명세서에 개시된 어떠한 것도, 이러한 개시물이 청구항들에 명시적으로 인용되는지의 여부와는 상관 없이, 공중에 전용되는 것으로 의도되지 않는다. 상기 엘리먼트가 구문 "~하기 위한 수단"을 사용하여 명시적으로 인용되지 않는 한, 혹은 방법 청구항의 경우 상기 엘리먼트가 구문"~하기 위한 단계"를 사용하여 인용되지 않는 한, 35 U.S.C. §112, 6번째 문단의 조항 하에 어떠한 청구항 엘리먼트도 해석되지 않아야 한다.

Claims

통신 시스템에서 주파수 오프셋들을 동적으로 트래킹(track)하도록 구성된 수신기로서,

수신된 심볼과 연관된 타이밍 오프셋을 결정하도록 구성된 타임 트래킹 디바이스; 및

상기 타이밍 오프셋에 적어도 부분적으로 기반하여 상호 상관 윈도우를 선택하고, 주파수 오프셋을 결정하도록 구성된, 주파수 에러 추정기를 포함하는,

수신기.
제1항에 있어서,

상기 주파수 에러 추정기는 최초 도착 샘플 경로와 최후 도착 샘플 경로 간의 지연 확산 및 상기 결정된 타이밍 오프셋에 기반하여 상기 상호 상관 윈도우를 선택하도록 구성되는,

수신기.
제1항에 있어서,

상기 수신된 심볼은 OFDM 심볼의 단부(end)에서 복제된 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix)를 구비한 상기 OFDM 심볼이고,

상기 주파수 오프셋은 상기 사이클릭 프리픽스에 있는 복수의 샘플들과 상기 사이클릭 프리픽스에 있는 상기 복수의 샘플들의 복제본 간의 상호 상관 동작을 수행함으로써 결정되는

수신기.
제3항에 있어서,

상기 주파수 에러 추정기는 상기 상호 상관 윈도우를 선택하도록 구성된 카운터를 포함하고, 상기 카운터는, 최초 도착 샘플 경로의 위치, 타이밍 오프셋, 및 추정된 채널 지연 확산에 적어도 부분적으로 기반하여 결정되는, 시작 위치에서 카운팅을 시작하는

수신기.
제4항에 있어서,

상기 상호 상관 윈도우에 포함되는 샘플들의 수는 상기 타이밍 오프셋에 적어도 부분적으로 기반하여 결정되는,

수신기.
제1항에 있어서,

상기 주파수 에러 추정기는 주파수 고정 루프(frequency locked loop)를 포함하는

수신기.
무선 통신 네트워크에서 주파수들을 동적으로 트래킹하도록 구성된 주파수 트래킹 장치로서,

수신된 데이터 심볼과 연관된 주파수 오프셋을 계산하도록 구성된 상관 메커니즘; 및

상기 주파수 오프셋의 계산에 사용되는 상기 수신된 데이터 심볼로부터의 복수의 샘플들을 결정하도록 구성된 주파수 제어 윈도우 결정 유닛을 포함하며,

상기 주파수 제어 윈도우 결정 유닛은 타이밍 오프셋을 표시하는 데이터를 수신하고, 상기 복수의 샘플들은 상기 타이밍 오프셋에 기반하는

주파수 트래킹 장치.
제7항에 있어서,

상기 복수의 샘플들은 최초 도착 심볼 경로 및 최후 도착 심볼 경로와 연관된 사이클릭 프리픽스로부터의 콘텐츠를 포함하도록 선택되는

주파수 트래킹 장치.
제8항에 있어서,

상기 복수의 샘플들은 상기 최초 도착 심볼 경로 및 상기 최후 도착 심볼 경로와 연관된 상기 사이클릭 프리픽스로부터의 동일한 수의 샘플들을 포함하는

주파수 트래킹 장치.
제7항에 있어서,

상기 주파수 오프셋을 계산하기 위해 사용되는 상기 샘플들의 수는 상기 타이밍 오프셋에 적어도 부분적으로 기반하여 결정되는

주파수 트래킹 장치.
제7항에 있어서,

상기 주파수 오프셋을 계산하는데 사용되는 상기 샘플들의 수는 일정한

주파수 트래킹 장치.
제7항에 있어서,

상기 주파수 오프셋을 계산하는데 사용되는 상기 샘플들의 수는 상기 사이클릭 프리픽스에 있는 샘플들의 수보다 적은

주파수 트래킹 장치.
제7항에 있어서,

상기 주파수 오프셋을 계산하는데 사용되는 상기 복수의 샘플들 중 제 1 샘플의 위치를 결정하도록 구성된 카운터를 추가적으로 포함하는

주파수 트래킹 장치.
제13항에 있어서,

상기 카운터는 최초 도착 샘플 경로, 타이밍 오프셋, 및 추정된 채널 지연 확산의 위치에 적어도 부분적으로 기반하여 결정되는 시작 인덱스에서 카운트를 시작하는

주파수 트래킹 장치.
제7항에 있어서,

상기 데이터 심볼은 OFDM 심볼인

주파수 트래킹 장치.
무선 통신 수신기에서 주파수 오프셋을 결정하기 위한 방법으로서, 상기 수신기는 OFDM 심볼을 수신하고, 상기 방법은,

상기 OFDM 심볼과 연관된 타이밍 오프셋이 존재하는지의 여부를 결정하는 단계; 및

상기 OFDM 심볼과 연관된 주파수 오프셋을 결정하는 단계를 포함하고,

만약 타이밍 오프셋이 존재한다면, 상기 타이밍 오프셋의 양은 상기 주파수 오프셋을 결정하는데 사용되는

방법.
제16항에 있어서,

타이밍 오프셋이 결정되며, 상기 주파수 오프셋을 결정하는 단계는

상기 타이밍 오프셋과 연관된 값을 수신하는 단계;

최초 도착 샘플 경로 및 최후 도착 샘플 경로에 대한 시작 샘플 인덱스를 표시하는 값들을 수신하는 단계;

상호-상관 동작을 수행하기 위해 상기 OFDM 심볼로부터 다수의 샘플들을 선택하는 단계 - 선택된 샘플들은 상기 최초 도착 샘플 경로 및 상기 최후 도착 샘플 경로로부터의 샘플들을 포함함 -; 및

상기 선택된 샘플들에 기반하여 상호-상관 동작을 수행하는 단계를 포함하는

방법.
제16항에 있어서, 상기 선택된 샘플들의 수는 제 1 상관 윈도우를 나타내며, 제 2 상관 윈도우는 상기 제 1 상관 윈도우의 단부 이후에 4096개의 샘플들을 시작하도록 선택되는

방법.
무선 통신 수신기에서 프로세서가 주파수 오프셋을 결정하는 방법을 수행하기 위한 명령들의 세트를 포함하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체로서,

데이터 심볼과 연관된 타이밍 오프셋을 표시하는 데이터를 수신하기 위한 루틴;

상기 타이밍 오프셋에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 데이터 심볼로부터 복수의 샘플들을 선택하기 위한 루틴; 및

상기 주파수 오프셋을 결정하기 위해 상기 선택된 복수의 샘플들을 사용하여 상호-상관 동작을 수행하기 위한 루틴을 포함하는

컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
주파수 에러 추정기로서,

데이터 심볼과 연관된 타이밍 오프셋을 표시하는 데이터를 수신하기 위한 수단;

상기 타이밍 오프셋에 적어도 부분적으로 기반하여 상기 데이터 심볼로부터 복수의 샘플들을 선택하기 위한 수단; 및

상기 주파수 오프셋을 결정하기 위해 상기 선택된 복수의 샘플들을 사용하여 상호-상관 동작을 수행하기 위한 수단을 포함하는

주파수 에러 추정기.