KR20100071735A - Method for tracking sampling frequency offset and system for compensating sampling frequency offset using the same - Google Patents

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KR20100071735A
KR20100071735A KR1020080130553A KR20080130553A KR20100071735A KR 20100071735 A KR20100071735 A KR 20100071735A KR 1020080130553 A KR1020080130553 A KR 1020080130553A KR 20080130553 A KR20080130553 A KR 20080130553A KR 20100071735 A KR20100071735 A KR 20100071735A
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sampling frequency
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이병무
유흥렬
이성춘
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주식회사 케이티
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Abstract

PURPOSE: A method for tracking sampling frequency offset and a system for compensating the sampling frequency offset using the same are provided to improve the efficiency of the compensation process by obtaining an tracked compensation order between a carrier frequency offset and a sampling frequency offset. CONSTITUTION: In relation with carrier frequency offset, fast Fourier transformation(FFT)(132) is performed. A baseband unit compensates coarse carrier frequency offset. A sampling frequency offset tracking unit(134) uses phase difference between different subcarrier pilot signals in a frequency region which is obtained by a first phase difference comparison equation. A sampling frequency offset tracing unit compares the phase difference with a second phase difference comparison equation. A sampling frequency offset estimation unit obtains an average of phase comparison values for all pilots. A sampling frequency offset compensation unit(136) compensates phase distortion using a final sampling frequency offset.

Description

샘플링 주파수 오프셋 추정 방법 및 이를 이용한 샘플링 주파수 오프셋 보상 방법{Method for Tracking Sampling Frequency Offset and System for Compensating Sampling Frequency Offset Using the Same}Sampling frequency offset estimation method and sampling frequency offset compensation method using the same {Method for Tracking Sampling Frequency Offset and System for Compensating Sampling Frequency Offset Using the Same}

본 발명은 주파수 오프셋 추정 방법에 관한 것으로서, 특히 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'라 칭함) 시스템에서 샘플링 주파수 오프셋 추정 방법 및 이를 이용한 샘플링 주파수 오프셋 보상 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency offset estimation method, and more particularly, to a sampling frequency offset estimation method and orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system and a sampling frequency offset compensation method using the same.

직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'라 칭함) 시스템은 부반송파의 겹침으로 인해 주파수 오프셋에 매우 민감하게 성능이 열화된다.Orthogonal Frequency Division Multiplexing (hereinafter, referred to as 'OFDM') systems degrade performance very sensitive to frequency offset due to overlapping subcarriers.

이러한 주파수 오프셋은 송수신 장비 간의 캐리어 주파수의 차이 및 이동시 발생하는 도플러 효과에 의해 발생하는 캐리어 주파수 오프셋과 아날로그 신호를 디지털 신호로 변형하는 샘플링 주파수의 차이로 발생하는 샘플링 주파수 오프셋이 있다.The frequency offset includes a sampling frequency offset generated by a difference between a carrier frequency between transmission and reception equipment and a carrier frequency offset generated by a Doppler effect generated during movement and a sampling frequency that transforms an analog signal into a digital signal.

샘플링 주파수 오프셋은 매우 미세한 값으로 과거 통신 시스템의 경우 무시 할 만한 수준이었다. 그러나 주파수 효율성을 높인 OFDM 시스템에서는 이러한 미세한 주파수 오프셋에도 매우 민감한 특성을 나타내어 시스템의 성능을 열화시킬 수 있다.Sampling frequency offset is a very fine value that was negligible for past communication systems. However, the OFDM system with high frequency efficiency is very sensitive to such fine frequency offset, which can degrade the performance of the system.

도 1은 일반적으로 사용되는 이동단말의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a mobile terminal generally used.

도 1에 도시된 바와 같이, 이동단말에는 주파수원으로 사용되는 전압 제어 발진기(Voltage Controlled Oscillator, 이하 'VCO'라 칭함)(100), 신호의 복조가 수행되는 무선 주파수(Radio Frequency: RF) 모듈(110), 신호의 샘플링이 수행되는 A/D 변환기(120) 및 주파수 오프셋을 추정하여 보상하는 베이스밴드부(130)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a voltage controlled oscillator (VCO) 100 used as a frequency source is provided in a mobile terminal, and a radio frequency (RF) module for demodulating a signal is performed. 110, an A / D converter 120 in which sampling of a signal is performed, and a baseband unit 130 that estimates and compensates a frequency offset.

이동단말에 사용되는 VCO(100)는 가격 및 부피의 제약으로 인해 정교한 제품이 사용되지 못하여 온도 및 환경에 따라 일정 범위의 오차를 수반하게 된다.The VCO 100 used in the mobile terminal has a range of errors depending on temperature and environment because sophisticated products cannot be used due to price and volume constraints.

따라서, 이러한 오차로 인하여 전술한 캐리어 주파수 오프셋과 샘플링 주파수 오프셋이 동시에 발생하는 문제점이 있었다.Therefore, there is a problem that the aforementioned carrier frequency offset and sampling frequency offset occur simultaneously due to such an error.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 OFDM 시스템에서 샘플링 주파수 오프셋 추정 방법 및 이를 이용한 샘플링 주파수 오프셋 보상 방법을 제공하기 위한 것이다.In order to solve such a problem, the present invention is to provide a sampling frequency offset estimation method and a sampling frequency offset compensation method using the same in an OFDM system.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 샘플링 주파수 오프셋 추정 방법은 (a) 주파수 영역에서 상기 송신단으로부터 수신한 직교 주파수 분할 다중 프레임에서 파일럿 신호를 추출하는 단계; (b) 상기 추출한 파일럿 신호를 근거로 시간에 따른 서로 다른 부반송파의 파일럿 신호 간의 위상차를 기설정된 제1 위상차 비교 공식을 통해 계산하는 단계; (c) 상기 계산한 위상차를 근거로 주파수 축을 따라 서로 다른 부반송파 간의 위상차를 기설정된 제2 위상차 비교 공식을 통해 비교하는 단계; 및 (d) 상기 직교 주파수 분할 다중 프레임 내 모든 파일럿에 대해 상기 (b)단계와 상기 (c)단계를 수행한 후 평균을 구함으로써 최종 샘플링 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a sampling frequency offset estimation method comprising: (a) extracting a pilot signal in an orthogonal frequency division multiple frame received from the transmitter in a frequency domain; (b) calculating a phase difference between pilot signals of different subcarriers over time based on the extracted pilot signal through a predetermined first phase difference comparison formula; (c) comparing a phase difference between different subcarriers along a frequency axis based on the calculated phase difference through a second preset phase difference comparison formula; And (d) estimating a final sampling frequency offset by obtaining an average after performing steps (b) and (c) for all pilots in the orthogonal frequency division multiple frame.

본 발명의 특징에 따른 샘플링 주파수 오프셋 추정 방법은 (a) 주파수 영역에서 상기 송신단으로부터 수신한 직교 주파수 분할 다중 프레임에서 파일럿 신호를 추출하는 단계; (b) 상기 추출한 파일럿 신호를 근거로 시간에 따른 서로 다른 부반송파의 파일럿 신호 간의 위상차를 기설정된 제1 위상차 비교 공식을 통해 계산하는 단계; (c) 상기 계산한 위상차를 근거로 주파수 축을 따라 서로 다른 부반송파 간의 위상차를 기설정된 제2 위상차 비교 공식―상기 제2 위상차 비교 공식은 서로 다른 부채널 간의 부반송파 간격, 파일럿 신호 간의 시간 축에서의 간격, 상기 파일럿 신호 간의 주파수 축에서의 간격 중 어느 하나 이상을 파라미터로 반영함―을 이용하여 비교하는 단계; 및 (d) 상기 직교 주파수 분할 다중 프레임 내 일정 부채널이 할당되는 경우 상기 (b)단계와 상기 (c)단계를 수행한 후 평균을 구함으로써 최종 샘플링 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a sampling frequency offset estimation method comprising: (a) extracting a pilot signal from an orthogonal frequency division multiple frame received from the transmitter in a frequency domain; (b) calculating a phase difference between pilot signals of different subcarriers over time based on the extracted pilot signal through a predetermined first phase difference comparison formula; (c) a second phase difference comparison formula that sets a phase difference between different subcarriers along a frequency axis based on the calculated phase difference, wherein the second phase difference comparison formula is a subcarrier spacing between different subchannels and a spacing on a time axis between pilot signals; Reflecting any one or more of the intervals on the frequency axis between the pilot signals as parameters; And (d) estimating a final sampling frequency offset by obtaining an average after performing steps (b) and (c) when a predetermined subchannel in the orthogonal frequency division multiple frame is allocated.

본 발명의 특징에 따른 샘플링 주파수 오프셋 보상 방법은 (a) 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 수행한 후, 상기 송신단으로부터 수신한 직교 주파수 분할 다중 프레임에서 파일럿 신호를 추출하고, 시간에 따른 서로 다른 부반송파의 파일럿 신호 간의 위상차를 기설정된 제1 위상차 비교 공식을 통해 계산하는 단계; (b) 상기 계산한 위상차를 근거로 주파수 축에 따라 서로 다른 부반송파 간의 위상차를 기설정된 제2 위상차 비교 공식―상기 제2 위상차 비교 공식은 일정 크기 떨어진 부반송파 간격을 파라미터로 반영함―을 이용하여 비교하는 단계; (c) 상기 (a)단계와 상기 (b)단계를 수행한 후 평균을 구함으로써 최종 샘플링 주파수 오프셋을 추정하는 단계; 및 (d) 상기 추정한 최종 샘플링 주파수 오프셋을 이용하여 주파수 영역에서 위상 왜곡을 보상하는 단계를 포함한다.According to an aspect of the present invention, a sampling frequency offset compensation method includes (a) performing a Fast Fourier Transform, extracting a pilot signal from an orthogonal frequency division multiple frame received from the transmitter, and performing different time-dependent operations. Calculating a phase difference between pilot signals of a subcarrier through a predetermined first phase difference comparison formula; (b) comparing a phase difference between different subcarriers according to a frequency axis based on the calculated phase difference, using a preset second phase difference comparison formula, in which the second phase difference comparison formula reflects the subcarrier spacing separated by a certain size as a parameter; Making; (c) estimating a final sampling frequency offset by performing an average after performing steps (a) and (b); And (d) compensating for phase distortion in the frequency domain using the estimated final sampling frequency offset.

전술한 구성에 의하여, 본 발명은 OFDM 시스템에서 미세한 내부 동기의 오차에 의해 신호에 발생하는 위상 왜곡을 다양한 파일럿 배치 환경에서 추정하는 방법을 제공한다.With the above-described configuration, the present invention provides a method for estimating phase distortion generated in a signal due to a slight internal synchronization error in an OFDM system in various pilot arrangement environments.

본 발명은 향후 주파수 부족에 의해 물리적으로 떨어진 주파수 대역을 논리적으로 묶어 사용하는 스펙트럼 집성 기법이 활용되는 경우 본 발명에서 제시한 추정 방법으로 쉽게 오프셋을 추정하여 보상할 수 있다.According to the present invention, when the spectrum aggregation technique that logically bundles a frequency band physically separated due to lack of frequency is used, the present invention can easily estimate and compensate an offset using the estimation method proposed in the present invention.

본 발명은 캐리어 주파수 오프셋과 샘플링 주파수 오프셋 간의 관계에서 추정 보상 순서를 제시함으로써 효율적인 주파수 오프셋 추정 보상 방법을 제공한다.The present invention provides an efficient frequency offset estimation compensation method by presenting the estimation compensation order in the relationship between the carrier frequency offset and the sampling frequency offset.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it can further include other components, without excluding other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, “block”, etc. described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware or software or a combination of hardware and software. It can be implemented as.

먼저, 주파수 오프셋 추정 기법을 설명하기 전에 OFDM 신호에 발생하는 오프셋을 수식적으로 정리할 필요가 있다.First, before describing the frequency offset estimation technique, it is necessary to formulate the offset generated in the OFDM signal.

송신단에서 전송하는 OFDM 신호는 다음의 [수학식 1]과 같이 정의한다.The OFDM signal transmitted from the transmitter is defined as in Equation 1 below.

Figure 112008087572359-PAT00001
Figure 112008087572359-PAT00001

si(t)는 일반적인 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'라 칭함) 시스템에서 사용하는 시간 영역 신호 모델이다. Xi(K)는 주파수 영역에서 전송하는 신호를 의미하고 이 값을 역변환 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, 이하 'IFFT'라 칭함)하여 송신단에서 시간 영역의 송신 신호(si(t))를 얻는다.s i (t) is a time domain signal model used in a typical Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) system. X i (K) is a transmission signal (s i (t)) in the time domain at the transmitter to sense the signal (hereinafter referred to Inverse Fast Fourier Transform, hereinafter 'IFFT') to a value inverse fast Fourier transform to transfer in the frequency domain Get

그러나 일반적인 신호 모델과는 다르게 지수(Exponential) 항에 t 대신

Figure 112008087572359-PAT00002
가 들어가 있는데 OFDM 프레임 전체를 모델링하기 위해 필요하다.But unlike the usual signal model, instead of t in the exponential term
Figure 112008087572359-PAT00002
Is needed to model the entire OFDM frame.

k는 k번째 부반송파, Ts는 송신단의 표본 추출 간격, N은 FFT 크기,

Figure 112008087572359-PAT00003
는 i번째 OFDM 심볼을 모델링 하기 위해 도입한 변수로 다음의 [수학식 2]와 같이 정의한다.k is the kth subcarrier, Ts is the sampling interval of the transmitter, N is the FFT size,
Figure 112008087572359-PAT00003
Is a variable introduced to model the i-th OFDM symbol, and is defined as in Equation 2 below.

Figure 112008087572359-PAT00004
Figure 112008087572359-PAT00004

G는 주기적 전치 부호 구간(Cyclic Prefix, 이하 'CP'라 칭함) 크기이고, N은 FFT 크기이다.G is a cyclic prefix (CP) size, and N is an FFT size.

예를 들면, N=1024이고 1/8 CP를 사용하는 경우 하나의 OFDM 심볼은 시간 영역에서 1152개의 타임 샘플을 갖는다.For example, when N = 1024 and using 1/8 CP, one OFDM symbol has 1152 time samples in the time domain.

따라서, 하나의 프레임 내 3번째 OFDM 심볼까지의 총 샘플수를 계산하면 Therefore, if the total number of samples up to the third OFDM symbol in one frame is calculated

Figure 112008087572359-PAT00005
을 얻는다. 즉 3번째 OFDM 심볼까지의 총 샘플수는 3456개이다.
Figure 112008087572359-PAT00005
Get That is, the total number of samples up to the third OFDM symbol is 3456.

전술한 [수학식 1]에서 정의한 송신단의 OFDM 신호는 전송 채널을 거쳐 수신단에 전달된다. 일반적으로 이러한 전송 채널은 Hi(k)로 표현하고, 이는 i번째 OFDM 심볼의 k번째 부반송파가 겪는 채널을 의미한다. 이러한 채널을 통해 수신한 신호 ri(t)는 다음의 [수학식 3]으로 정리된다.The OFDM signal of the transmitter defined in Equation 1 is transmitted to the receiver through a transmission channel. In general, such a transmission channel is represented by Hi (k), which means a channel experienced by the k-th subcarrier of the i-th OFDM symbol. The signal r i (t) received through such a channel is summarized by Equation 3 below.

Figure 112008087572359-PAT00006
Figure 112008087572359-PAT00006

Figure 112008087572359-PAT00007
을 지수에 포함한 Exponential Term은 신호에 가해지는 캐리어 주파수 오프셋(Carrier Frequency Offset: CFO)를 의미하고, w(t)는 백색 잡음을 의미한다.
Figure 112008087572359-PAT00007
Exponential Term, which is included in the exponent, denotes a carrier frequency offset (CFO) applied to a signal, and w (t) denotes white noise.

여기서,

Figure 112008087572359-PAT00008
는 정규화된 캐리어 주파수 오프셋 값이다. 정규화된 캐리어 주파수 오프셋은 송수신단의 주파수 오차 및 도플러 주파수 오차를 포함하고 이 값을 부반송파 간격으로 나누어 정규화한 것이다.here,
Figure 112008087572359-PAT00008
Is the normalized carrier frequency offset value. The normalized carrier frequency offset includes the frequency error of the transceiver and the Doppler frequency error, and normalizes this value by dividing it by the subcarrier spacing.

다음으로, 수신단에서는 A/D 변환기(120)를 거쳐 샘플링하는 과정을 거친다.Next, the receiver undergoes a sampling process via the A / D converter 120.

샘플링된 신호를 Xi(n)으로 다음의 [수학식 4]와 같다.The sampled signal is X i (n) as shown in Equation 4 below.

Figure 112008087572359-PAT00009
Figure 112008087572359-PAT00009

전술한 [수학식 4]는 [수학식 3]의 시간 t 대신 수신단에서의 샘플링 타이밍이 입력되어 있다.In Equation 4, the sampling timing at the receiving end is input instead of the time t in Equation 3.

따라서, [수학식 4]는 본 발명에서 구하고자 하는 샘플링 주파수 오프셋을 반영하기 위한 수식으로, i번째 OFDM 심볼의 n번째 샘플 시간을 찾기 위해서 수신부에서 n번째 샘플의 위치를 계산하는 과정이다.Accordingly, Equation 4 is a formula for reflecting the sampling frequency offset desired in the present invention, and is a process of calculating the position of the n th sample at the receiver to find the n th sample time of the i th OFDM symbol.

즉, [수학식 4]는 i번째 심볼에 포함된 샘플의 위치를 계산하기 위해 i-1번째 심볼까지의 샘플수

Figure 112008087572359-PAT00010
에 송신단에서의 샘플 간격(Ts)을 곱해 i-1번째 심볼까지의 신호 길이(시간)을 계산한다.That is, [Equation 4] is the number of samples up to the i-1 th symbol to calculate the position of the sample included in the i th symbol
Figure 112008087572359-PAT00010
Multiply the sample interval (Ts) by the transmitter to calculate the signal length (time) up to the i-1th symbol.

여기서, (i-1)td는 수신단에서 i-1번째 심볼까지의 샘플링 주파수 오프셋에 의한 샘플 간격 누적 오류를 의미한다.Here, (i-1) t d means a sampling interval accumulation error by the sampling frequency offset from the receiver to the i-1 th symbol.

td는 송신단과 수신단 간의 샘플링 주파수 차이로 발생하는 하나의 OFDM 심볼당 오류값을 의미한다. Ts'는 수신단에서의 샘플링 시간 간격을 의미하고, nTs'는 i번째 심볼에서의 n번째 샘플링 시간을 계산하기 위한 파라미터이다.t d means an error value per one OFDM symbol that occurs due to a sampling frequency difference between a transmitter and a receiver. Ts 'means a sampling time interval at the receiving end, nTs' is a parameter for calculating the n-th sampling time in the i-th symbol.

전술한 [수학식 4]에 포함된 OFDM 심볼에서의 샘플링 시간 간격 차이(td)는 다음의 [수학식 5]와 같다.The sampling time interval difference t d in the OFDM symbol included in [Equation 4] is as shown in Equation 5 below.

Figure 112008087572359-PAT00011
Figure 112008087572359-PAT00011

전술한 [수학식 3]의 수신 신호에 [수학식 4]와 [수학식 5]로 설명된 샘플링 과정을 반영하면 다음의 [수학식 6]과 같이 정의된다.Reflecting the sampling process described by [Equation 4] and [Equation 5] to the above-described received signal of [Equation 3] is defined as shown in [Equation 6].

Figure 112008087572359-PAT00012
Figure 112008087572359-PAT00012

Figure 112008087572359-PAT00013
Figure 112008087572359-PAT00013

Figure 112008087572359-PAT00014
Figure 112008087572359-PAT00014

전술한 [수학식 7]은 본 발명에서의 샘플링 주파수 오프셋을 정의한 것으로 fs는 앞서 설명한 샘플링 시간 간격 Ts의 역수이고, fs'는 Ts'의 역수이며, β는 본 발명에서 추정하고자 하는 샘플링 주파수 오프셋이다.Equation (7) above defines a sampling frequency offset in the present invention, where fs is an inverse of the sampling time interval Ts described above, fs 'is an inverse of Ts', and β is a sampling frequency offset to be estimated in the present invention. to be.

전술한 [수학식 8]은 전개 과정에서 보듯이 샘플링 주파수 오프셋이 매우 작은 값이므로 위와 같이 근사화하여 수식 전개를 간략화한다.[Equation 8] is a sampling frequency offset is very small value as shown in the development process, so the equation development is simplified by approximating as above.

이제 시간 영역의 신호를 FFT(132)를 거쳐 주파수 영역의 신호로 변환한다. 다시 말해, 이렇게 FFT(132)를 거친 후 주파수 영역의 수신 신호가 다음의 [수학식 9]의

Figure 112008087572359-PAT00015
이다The signal in the time domain is now transformed into a signal in the frequency domain via the FFT 132. In other words, after passing through the FFT 132, the received signal in the frequency domain is expressed by Equation 9 below.
Figure 112008087572359-PAT00015
to be

Figure 112008087572359-PAT00016
Figure 112008087572359-PAT00016

Figure 112008087572359-PAT00017
는 원치 않는 간섭 성분(l번째 부반송파에 영향을 미치는 k번째 부반송파 성분)으로 수식 전개 과정에서 간략히 정리하기 위해 다음의 [수학식 10]과 같이 정의하여 별도로 분리하였다.
Figure 112008087572359-PAT00017
Is an unwanted interference component (k-th subcarrier component affecting the l-th subcarrier), which is separately defined by Equation 10 to simplify the equation development process.

Figure 112008087572359-PAT00018
Figure 112008087572359-PAT00018

[수학식 10]에서 k ≠l인 경우(부반송파 인덱스가 서로 다른 경우),

Figure 112008087572359-PAT00019
이라 가정하고 [수학식 9]을 전개하면 아래와 같은 [수학식 11]을 얻는다.If k ≠ l in Equation 10 (when subcarrier indices are different),
Figure 112008087572359-PAT00019
Suppose we develop Equation 9 and we get Equation 11 below.

Figure 112008087572359-PAT00020
Figure 112008087572359-PAT00020

Ri(l)은 잡음을 제외한 주파수 영역에서의 수신 신호이다. [수학식 11]은 캐 리어 주파수 오프셋과 샘플링 주파수 오프셋의 영향이 반영되어 있으며, 샘플링 주파수 오프셋(β)에 의한 위상 변화를 확인할 수 있다.R i (l) is the received signal in the frequency domain excluding noise. Equation 11 reflects the influence of the carrier frequency offset and the sampling frequency offset, and can confirm the phase change caused by the sampling frequency offset β.

Figure 112008087572359-PAT00021
Figure 112008087572359-PAT00022
때문에 심볼 인덱스가 증가함에 따라 위상 변화가 이에 비례하여 누적되어 증가하는 것을 보여주며,
Figure 112008087572359-PAT00023
은 부반송파 인덱스(ㅣ)을 인수로 포함하여 부반송파 인덱스에 따라 위상 왜곡이 더 크게 발생함을 알 수 있다.
Figure 112008087572359-PAT00021
silver
Figure 112008087572359-PAT00022
Therefore, as the symbol index increases, the phase change accumulates and increases proportionally.
Figure 112008087572359-PAT00023
It can be seen that the phase distortion occurs more largely according to the subcarrier index by including the subcarrier index (ㅣ) as a factor.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 샘플링 오프셋 추정 기법을 상세하게 설명한다.Hereinafter, a sampling offset estimation technique according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

본 발명의 샘플링 오프셋 추정 기법은 파일럿 신호를 기반으로 신호의 위상을 추정한다. 앞서 정리된 샘플링 오프셋을 추정하기 위해 본 발명에서는 연속된 파일럿 신호를 사용한다.The sampling offset estimation technique of the present invention estimates the phase of the signal based on the pilot signal. In order to estimate the above-described sampling offset, the present invention uses a continuous pilot signal.

이렇게 주파수 영역에서 시간에 따른 연속된 파일럿 신호는 다음의 [수학식 12], [수학식 13]과 같이 정의한다.The continuous pilot signal according to time in the frequency domain is defined as Equation 12 and Equation 13 below.

Figure 112008087572359-PAT00024
Figure 112008087572359-PAT00024

Figure 112008087572359-PAT00025
Figure 112008087572359-PAT00025

파일럿 신호는 송신단과 수신단 간에 미리 약속된 신호이다. [수학식 12]는 수신한 i번째 OFDM 심볼의 l번째 부반송파에 실린 파일럿 신호를 의미한다.The pilot signal is a signal previously promised between the transmitting end and the receiving end. Equation 12 denotes a pilot signal carried on the l-th subcarrier of the received i-th OFDM symbol.

마찬가지로 i+1 번째 심볼의 l번째 부반송파에 실리는 동일한 파일럿 심볼은 [수학식 13]으로 정의한다.Similarly, the same pilot symbol carried on the l-th subcarrier of the i + 1 th symbol is defined by [Equation 13].

전술한 [수학식 11]에서 Ri(l)를 이미 정의하였으므로 심볼 인덱스에 i 대신 i+1을 넣고 식을 전개하면 [수학식 13]을 얻는다.Since R i (l) has already been defined in [Equation 11], the equation [13] is obtained by developing i + 1 in the symbol index instead of i.

이렇게 정의한 파일럿 신호를 다음의 [수학식 14]와 같이 서로 위상을 비교하는 과정을 거친다. [수학식 14]와 같이 두 신호의 Complex Conjugate 연산은 두 복소수 간의 위상차를 구하는 연산이다.The pilot signal thus defined is subjected to a process of comparing phases with each other as shown in Equation 14 below. As shown in [Equation 14], the complex conjugate operation of two signals is a calculation for a phase difference between two complex numbers.

이러한 위상차 연산 과정으로부터 [수학식 14]의 오른쪽 결과를 얻는다.From the phase difference calculation process, the right result of Equation 14 is obtained.

Figure 112008087572359-PAT00026
Figure 112008087572359-PAT00026

전술한 [수학식 14]는 샘플링 주파수 오프셋(β)이 없는 경우 캐리어 주파수 오프셋(ε)의 상수배로 정리되는 것을 알 수 있다.It can be seen that Equation 14 described above is arranged as a constant multiple of the carrier frequency offset ε in the absence of the sampling frequency offset β.

기본적으로 동일 OFDM 심볼이 동일한 크기의 캐리어 주파수 오프셋을 갖는다는 특징을 이용해 [수학식 14]의 연산 결과 간의 위상차를 구한다.Basically, the phase difference between the calculation results of Equation 14 is obtained by using the feature that the same OFDM symbol has the same size carrier frequency offset.

이러한 경우, 캐리어 주파수 오프셋은 동일하므로 서로 삭제되고 샘플링 주파수 오프셋 항목만 남게 되어 추정이 가능한 것이다.In this case, since the carrier frequency offsets are the same, they are deleted from each other and only the sampling frequency offset items remain so that estimation is possible.

이러한 연산을 위해 아래와 같이 새로운 변수

Figure 112008087572359-PAT00027
를 정의한다.New variables for these operations
Figure 112008087572359-PAT00027
Define.

Figure 112008087572359-PAT00028
Figure 112008087572359-PAT00028

Figure 112008087572359-PAT00029
는 [수학식 14]에서 수행한 동일한 부반송파에 실린 파일럿의 위상을 연속된 OFDM 심볼 간의 위상 비교하는 것에 해당한다.
Figure 112008087572359-PAT00029
Corresponds to a phase comparison between consecutive OFDM symbols with the phase of a pilot carried on the same subcarrier performed in Equation (14).

여기서, 주파수 영역에서의 위상차를 계산하는 공식을 제1 위상차 비교 공식이라는 다른 용어로 사용할 수 있다.Here, the formula for calculating the phase difference in the frequency domain may be used as another term, a first phase difference comparison formula.

앞서 설명한 바와 같이, 동일한 OFDM 심볼의 캐리어 주파수 오프셋은 동일하다는 특성을 활용하기 위해 서로 다른 부반송파의 [수학식 15]의 위상차를 구하는 과정을 수행한다. 이것이 다음의 [수학식 16]에서

Figure 112008087572359-PAT00030
에 해당한다. As described above, in order to take advantage of the characteristic that the carrier frequency offsets of the same OFDM symbol are the same, a process of obtaining a phase difference of Equation 15 of different subcarriers is performed. This is shown in Equation 16 below.
Figure 112008087572359-PAT00030
Corresponds to

여기서, 주파수 영역에서 위상차를 비교하는 과정을 제2 위상차 비교 공식이라는 다른 용어로 사용할 수 있다.Here, the process of comparing the phase difference in the frequency domain may be used as another term called a second phase difference comparison formula.

이러한 과정을 프레임 내 모든 파일럿에 대행 수행하고 평균을 구한 후, 샘플링 주파수 오프셋(β)에 대해 정리하면 다음의 [수학식 16]이 나온다.This process is performed for all pilots in the frame, averaged, and summed up for the sampling frequency offset beta (Equation 16).

Figure 112008087572359-PAT00031
Figure 112008087572359-PAT00031

따라서,

Figure 112008087572359-PAT00032
는 최종 샘플링 주파수 오프셋의 추정값이 된다. 그러나 [수학식 16]은 프레임 내 모든 Bin을 파일럿으로 채울 경우에 해당하므로 특정 패턴으로 삽입되는 실제 시스템으로 확장하는 과정을 수행해야 한다.therefore,
Figure 112008087572359-PAT00032
Is an estimate of the final sampling frequency offset. [Equation 16], however, corresponds to the case where all bins in a frame are filled with pilots. Therefore, it is necessary to extend the process to a real system inserted in a specific pattern.

현재 상용되는 다양한 OFDM 시스템의 파일럿 배치는 매우 다양하다. 도 2에 도시된 바와 같이, 시간 영역의 파일럿 간격을 K, 주파수 영역의 파일럿 간격을 M으로 정의하고 샘플링 주파수 오프셋을 추정한다.Pilot deployments of various OFDM systems currently commercially available vary widely. As shown in FIG. 2, the pilot interval in the time domain is defined as K, the pilot interval in the frequency domain is defined as M, and the sampling frequency offset is estimated.

(1) 시간 영역으로 K만큼 간격을 유지하는 시스템(주파수 영역 M=1인 경우)(1) A system that maintains the interval by K in the time domain (if frequency domain M = 1)

이러한 경우 시간 영역으로 파일럿 간격이 K만큼 확대되므로 전술한 [수학식 13]의 연속된 파일럿 정의식이 수정되어야 한다.In this case, since the pilot interval is extended by K in the time domain, the continuous pilot definition equation of Equation 13 described above should be modified.

마찬가지로 전술한 [수학식 14], [수학식 15], [수학식 16]까지의 과정을 파일럿 상황에 맞게 적용하면 다음의 [수학식 17]로 정리된다.Likewise, if the above-described processes of [Equation 14], [Equation 15], and [Equation 16] are applied to the pilot situation, the following equation [17] is summarized.

Figure 112008087572359-PAT00033
Figure 112008087572359-PAT00033

(2) 주파수 영역으로 M만큼 간격을 유지하는 시스템(주파수 영역 K=1인 경우) 전술한 [수학식 17]에서와 같은 방식으로 정리하면 다음의 [수학식 18]과 같다.(2) A system that maintains an interval as much as M in the frequency domain (in the case of the frequency domain K = 1). In the same manner as in [Equation 17], the following Equation 18 is obtained.

Figure 112008087572359-PAT00034
Figure 112008087572359-PAT00034

(3) 일반적인 경우(K, M이 1이 아닌 특정한 값을 갖는 경우)(3) in general (when K and M have a specific value other than 1)

Figure 112008087572359-PAT00035
Figure 112008087572359-PAT00035

일반적으로 샘플링 주파수 오프셋은 크기가 매우 작은 범위이다.(무선랜의 경우 최대 40ppm 수준 고려, 샘플링 주파수가 10MHz인 경우 400Hz에 해당). 따라서, 이러한 작은값에 의해 발생한 위상 변이는 열 잡음이 존재하는 실제 통신 환경에서 분별하기 힘든 크기여서 위와 같은 방식들을 그대로 적용하는데 한계가 있다.In general, sampling frequency offset is a very small range (up to 40ppm for wireless LAN, 400Hz for 10MHz sampling frequency). Therefore, the phase shift caused by such a small value is difficult to distinguish in a real communication environment in which thermal noise exists, and thus there is a limit in applying the above methods as it is.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이 일정 크기 떨어진 부반송파 간의 비교하는 방식으로 정리할 필요가 있다.Therefore, as shown in FIG. 3, it is necessary to arrange the subcarriers separated by a certain size in a comparison manner.

도 3은 노이즈에 강인한 추정을 위해 전체 FFT 크기의 절반 간격의 파일럿 위상을 비교한 것이다.Figure 3 compares the pilot phases at half intervals of the overall FFT size for robust robust estimation.

이러한 샘플링 주파수 오프셋 추정 기법을 정리하면 다음의 [수학식 20]과 같다.The sampling frequency offset estimation scheme is summarized as in Equation 20 below.

Figure 112008087572359-PAT00036
Figure 112008087572359-PAT00036

앞서 설명한 바와 같이, 실제 시스템에서 샘플링 주파수 오프셋이 매우 작음에 따라 인접 파일럿끼리의 위상 비교가 잡음에 의해 무의미해지므로 전체 FFT 크기의 절반만큼 떨어진 파일럿 신호끼리 비교하여 좀 더 신뢰성 있는 추정 결과를 얻는 수식이다.As described above, the phase comparison between adjacent pilots becomes insignificant due to noise as the sampling frequency offset is very small in a real system, so that the pilot signals separated by half of the total FFT size can be compared to obtain a more reliable estimation result. to be.

이하에서는 스펙트럼 집성(Spectrum Aggregation) 기술과 샘플링 오프셋의 영향을 살펴보기로 한다.Hereinafter, the influence of the spectrum aggregation technique and the sampling offset will be described.

스펙트럼 집성 기술은 서로 떨어진 있는 작은 대역을 합하여 논리적으로 큰 대역폭을 지원하는 기술로 IMT-Advanced에서 고려되고 있는 40(100)MHz 대역폭 지원을 하나의 대역에서 확보하는 것이 불가능하기 때문에 향후 필수적으로 개발되어야 하는 기술이다.Spectrum aggregation technology supports logically large bandwidth by combining small bands that are separated from each other. Therefore, it is impossible to secure 40 (100) MHz bandwidth in one band, which is considered in IMT-Advanced. It is a technique to do.

현재 고려 가능한 스펙트럼 집성 방식으로는 CR(Cognitive Radio)에서 활용되고 있는 부반송파 널링(Nulling) 기술을 들 수 있다.Spectrum aggregation schemes that can be considered at present include subcarrier nulling techniques used in CR (Cognitive Radio).

사용하는 부반송파를 제외한 나머지 부반송파를 널링하여 전송하는 시스템에서 샘플링 오프셋이 발생하는 경우 한쪽 부분으로 치우쳐 퍼진 신호를 획득하게 되어 이에 부합하는 위상 왜곡 추정 및 보상 방법이 필요하다.When a sampling offset occurs in a system that nulls and transmits other subcarriers other than the used subcarrier, a signal that is shifted to one part is acquired and a phase distortion estimation and compensation method is required.

향후 스펙트럼 집성(부반송파 널링)이 적용될 경우 OFDM 시스템의 전체 FFT 대역폭 중 일부만 선택적으로 사용되는 경우가 발생한다.When spectrum aggregation (subcarrier nulling) is applied in the future, only a part of the entire FFT bandwidth of an OFDM system may be selectively used.

도 4에 도시된 바와 같이, 부반송파 널링을 사용하는 경우가 아니어도 하향 링크 자원 할당 과정에서 사용자에게 서로 떨어진 부채널이 할당될 수도 있다.As shown in FIG. 4, even when subcarrier nulling is not used, subchannels that are separated from each other may be allocated to a user during downlink resource allocation.

따라서, 각 부채널의 대역폭을 WN, 부채널들의 간격을 D로 가정하고 샘플링 주파수 오프셋을 추정하도록 한다.Therefore, it is assumed that the bandwidth of each subchannel is W N and the interval of subchannels is D, and the sampling frequency offset is estimated.

스펙트럼 집성 적용시 샘플링 오프셋 추정은 다음의 [수학식 21]과 같다.The sampling offset estimation when applying spectral aggregation is shown in Equation 21 below.

Figure 112008087572359-PAT00037
Figure 112008087572359-PAT00037

실제 OFDM 시스템은 모든 OFDM 프레임이 신호 전송에 사용되는 것이 아니라 한 사용자에게 일정 부채널이 할당된다.In a real OFDM system, not all OFDM frames are used for signal transmission, but a subchannel is allocated to one user.

[수학식 21]은 수신기 입장에서 앞서 언급한 샘플링 주파수 오프셋 추정 기법([수학식 16]의 수식 전개 과정과 동일)을 적용하는 일예이다.[Equation 21] is an example of applying the aforementioned sampling frequency offset estimation technique (same as the equation developing process of [Equation 16]) from the receiver's point of view.

다만, 파일럿 배치가 복잡한 일반적인 경우를 가정하므로 많은 변수가 추가된다. 앞서 설명한 변수를 다시 한번 정리하면 다음과 같다.However, many variables are added because it is assumed that the pilot arrangement is a complicated case. The above-mentioned variables are summarized as follows.

N: FFT 크기, G: Cyclic Prefix 크기, D는 서로 다른 부채널 간의 부반송파 간격, K: 파일럿 신호 간의 시간축(심볼)에서의 간격, M: 파일럿 신호 간의 주파수축(부반송파)에서의 간격을 의미한다.N: FFT size, G: Cyclic Prefix size, D means subcarrier spacing between different subchannels, K: spacing on time axis (symbol) between pilot signals, M: spacing on frequency axis (subcarrier) between pilot signals .

[수학식 21]과 [수학식 16]의 차이점을 정리하면 다음과 같다.The difference between [Equation 21] and [Equation 16] is summarized as follows.

상수 1/D, 1/K는 파일럿의 주파수 영역(부반송파) 간격에 따라 발생하는 부분이고 Sigma 기호 위에 인수 Term은 두 부채널의 크기가 서로 다르기 때문에 작은값에 맞춰 연산을 수행하기 위해 값이 바뀌게 되었다.The constants 1 / D and 1 / K are the parts that occur according to the pilot's frequency domain (subcarrier) spacing, and the argument Term above the Sigma symbol causes the two subchannels to be different in size so that the values change in order to perform calculations according to small values. It became.

Theta 내부의 인수 Mm과 Mm+D는 파일럿의 주파수 축 간격 M과 부채널 간격 D를 반영한 것이다.The factors Mm and Mm + D in Theta reflect the pilot's frequency axis spacing M and subchannel spacing D.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동단말 중 베이스밴드부(130)의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 잔류 캐리어 주파수 오프셋이 샘플링 주파수 오프셋 추정에 미치는 영향을 설명하기 위한 도면이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잔류 샘플링 주파수 오프셋이 캐리어 주파수 오프셋 추정에 미치는 영향을 설명하기 위한 도면이다.5 is a block diagram schematically illustrating the internal configuration of the baseband unit 130 of the mobile terminal according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a residual carrier frequency offset according to an embodiment of the present invention to the sampling frequency offset estimation FIG. 7 is a diagram for explaining the influence of the residual sampling frequency offset on the carrier frequency offset estimation according to the embodiment of the present invention.

본 발명의 실시예에 따른 베이스밴드부(130)는 본 발명의 특징인 샘플링 주파수 오프셋을 추정하는 부분을 중심으로 설명한다.The baseband unit 130 according to an embodiment of the present invention will be described based on the part of estimating the sampling frequency offset, which is a feature of the present invention.

전술한 바와 같이, 캐리어 주파수 오프셋과 샘플링 주파수 오프셋은 동시에 신호 좌표의 위상에 영향을 미친다.As mentioned above, the carrier frequency offset and the sampling frequency offset simultaneously affect the phase of the signal coordinates.

도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 잔류 샘플링 주파수 오프셋이 캐리어 주파수 오프셋 추정에 미치는 영향이 더 크게 나타남을 확인할 수 있다.As shown in FIG. 6 and FIG. 7, it can be seen that the influence of the residual sampling frequency offset on the carrier frequency offset estimation is greater.

베이스밴드부(130)는 정교하지 않은(Coarse) 캐리어 주파수 오프셋을 추정 보상하고, 샘플링 주파수 오프셋을 추정 보상하며 최종적으로 정교한(Fine) 캐리어 주파수 오프셋을 추정 보상한다.The baseband unit 130 estimates and compensates a coarse carrier frequency offset, estimates and compensates a sampling frequency offset, and finally estimates and compensates a fine carrier frequency offset.

캐리어 주파수 오프셋의 경우 다양한 ML(Maximum Likelihood) 기법이 존재하 기 때문에 FFT(132)를 기준으로 시간 영역, 주파수 영역의 어디서든 추정 보상이 가능하다.In the case of the carrier frequency offset, various maximum likelihood (ML) techniques exist, so that the estimation of compensation is possible in the time domain and the frequency domain based on the FFT 132.

따라서, 본 발명에서 제안한 추정 기법은 앞서 설명한 바와 같이 캐리어 주파수 오프셋과의 관계에서 FFT(132)를 거친 후, 샘플링 주파수 오프셋을 추정 보상하고, 정교한(Fine) 캐리어 주파수 오프셋을 추정 보상한다.Accordingly, the estimation scheme proposed in the present invention estimates and compensates for the sampling frequency offset after passing through the FFT 132 in relation to the carrier frequency offset as described above, and estimates and compensates for the fine carrier frequency offset.

본 발명의 실시예에 따른 베이스밴드부(130)는 샘플링 주파수 오프셋 추정부(134) 및 샘플링 주파수 오프셋 보상부(136)를 포함한다.The baseband unit 130 according to the embodiment of the present invention includes a sampling frequency offset estimator 134 and a sampling frequency offset compensator 136.

샘플링 주파수 오프셋 추정부(134)는 기설정된 제1 위상차 비교 공식을 통해 얻은 주파수 영역에서의 서로 다른 부반송파의 파일럿 신호 간의 위상차를 가지고 주파수 영역에서 서로 다른 부반송파 간의 위상차를 기설정된 제2 위상차 비교 공식을 이용하여 비교한다. 여기서, 제1 위상차 비교 공식은 샘플링 주파수 오프셋을 추정하는 일련의 절차로 수학식 12, 수학식 13, 수학식 14, 수학식 15 중 어느 하나 이상의 알고리즘을 의미한다.The sampling frequency offset estimator 134 has a phase difference between pilot signals of different subcarriers in the frequency domain obtained through the preset first phase difference comparison formula, and calculates a phase difference between different subcarriers in the frequency domain. Use it to compare. Here, the first phase difference comparison formula is a series of procedures for estimating the sampling frequency offset, and means one or more algorithms of Equations 12, 13, 14, and 15.

샘플링 주파수 오프셋 추정부(134)는 각 위상 비교값을 모든 파일럿에 대해 평균을 구한 후, 최종 샘플링 주파수 오프셋을 구한다. 여기서, 최종 샘플링 주파수 오프셋은 수학식 16을 의미한다.The sampling frequency offset estimator 134 averages each phase comparison value for all pilots and then obtains a final sampling frequency offset. Here, the final sampling frequency offset means (16).

또한, 샘플링 주파수 오프셋 추정부(134)는 OFDM 프레임 내 시간 영역으로 K만큼 파일럿 간격을 유지하고, 주파수 영역으로 M만큼 파일럿 간격을 유지하는 파일럿 배치 상황에서 각 위상 비교값을 기초로 최종 샘플링 주파수 오프셋을 구한다.In addition, the sampling frequency offset estimator 134 maintains the pilot interval by K in the time domain in the OFDM frame and maintains the pilot interval by M in the frequency domain, and based on each phase comparison value, the final sampling frequency offset. Obtain

여기서, 최종 샘플링 주파수 오프셋은 수학식 17, 수학식 18, 수학식 19, 수학식 20 중 어느 하나의 공식을 의미한다.Here, the final sampling frequency offset refers to a formula of any one of Equation 17, Equation 18, Equation 19, and Equation 20.

또한, 샘플링 주파수 오프셋 추정부(134)는 OFDM 프레임 내 시간 영역으로 K만큼 파일럿 간격을 유지하고, 주파수 영역으로 M만큼 파일럿 간격을 유지하는 파일럿 배치 상황에서 각 위상 비교값을 기초로 최종 샘플링 주파수 오프셋을 구한다.In addition, the sampling frequency offset estimator 134 maintains the pilot interval by K in the time domain in the OFDM frame and maintains the pilot interval by M in the frequency domain, and based on each phase comparison value, the final sampling frequency offset. Obtain

여기서, 최종 샘플링 주파수 오프셋은 수학식 17, 수학식 18, 수학식 19, 수학식 20 중 어느 하나의 공식을 의미한다.Here, the final sampling frequency offset refers to a formula of any one of Equation 17, Equation 18, Equation 19, and Equation 20.

또한, 샘플링 주파수 오프셋 추정부(134)는 OFDM 프레임 내 일정 부채널이 할당되는 경우 이를 고려하여 각 위상 비교값을 기초로 최종 샘플링 주파수 오프셋을 구한다. 여기서, 최종 샘플링 주파수 오프셋은 수학식 21을 의미한다.In addition, the sampling frequency offset estimator 134 calculates a final sampling frequency offset based on each phase comparison value in consideration of the case where a predetermined subchannel is allocated in the OFDM frame. Here, the final sampling frequency offset means (21).

샘플링 주파수 오프셋 보상부(136)는 상기 최종 샘플링 주파수 오프셋을 이용하여 위상 왜곡을 주파수 영역에서 보상한다.The sampling frequency offset compensator 136 compensates for the phase distortion in the frequency domain by using the final sampling frequency offset.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.The embodiments of the present invention described above are not implemented only by the apparatus and / or method, but may be implemented through a program for realizing functions corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention, a recording medium on which the program is recorded And such an embodiment can be easily implemented by those skilled in the art from the description of the embodiments described above.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

도 1은 일반적으로 사용되는 이동단말의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.1 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a mobile terminal generally used.

도 2는 일반적인 파일럿 배치 상황을 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a general pilot deployment situation.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 노이즈에 강인한 추정을 위해 전체 FFT 크기의 절반 간격의 파일럿 위상을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a diagram for explaining pilot phases at half intervals of the overall FFT size for robust estimation of noise according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스펙트럼 집성(부반송파 널링)이 적용될 경우 OFDM 시스템의 전체 FFT 대역폭 중 일부만 선택적으로 사용되는 파일럿 배치 상황을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 4 is a view for explaining a pilot deployment situation in which only part of the overall FFT bandwidth of an OFDM system is selectively used when spectrum aggregation (subcarrier nulling) according to an embodiment of the present invention is applied.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동단말 중 베이스밴드부의 내부 구성을 간략하게 나타낸 블록 구성도이다.5 is a block diagram schematically illustrating an internal configuration of a baseband unit of a mobile terminal according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 잔류 캐리어 주파수 오프셋이 샘플링 주파수 오프셋 추정에 미치는 영향을 설명하기 위한 도면이다.6 is a view for explaining the effect of the residual carrier frequency offset on the sampling frequency offset estimation according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 잔류 샘플링 주파수 오프셋이 캐리어 주파수 오프셋 추정에 미치는 영향을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the influence of the residual sampling frequency offset on the carrier frequency offset estimation according to an embodiment of the present invention.

Claims (8)

멀티미디어 전송 시스템의 송신단으로부터 수신하는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 프레임의 샘플링 주파수 오프셋 추정 방법에 있어서,A method of estimating sampling frequency offset of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) frame received from a transmitting end of a multimedia transmission system, (a) 주파수 영역에서 상기 송신단으로부터 수신한 직교 주파수 분할 다중 프레임에서 파일럿 신호를 추출하는 단계;(a) extracting a pilot signal from an orthogonal frequency division multiplex frame received from the transmitter in a frequency domain; (b) 상기 추출한 파일럿 신호를 근거로 시간에 따른 서로 다른 부반송파의 파일럿 신호 간의 위상차를 기설정된 제1 위상차 비교 공식을 통해 계산하는 단계;(b) calculating a phase difference between pilot signals of different subcarriers over time based on the extracted pilot signal through a predetermined first phase difference comparison formula; (c) 상기 계산한 위상차를 근거로 주파수 축을 따라 서로 다른 부반송파 간의 위상차를 기설정된 제2 위상차 비교 공식을 통해 비교하는 단계; 및(c) comparing a phase difference between different subcarriers along a frequency axis based on the calculated phase difference through a second preset phase difference comparison formula; And (d) 상기 직교 주파수 분할 다중 프레임 내 모든 파일럿에 대해 상기 (b)단계와 상기 (c)단계를 수행한 후 평균을 구함으로써 최종 샘플링 주파수 오프셋을 추정하는 단계(d) estimating the final sampling frequency offset by performing an average after performing steps (b) and (c) for all pilots in the orthogonal frequency division multiple frame; 를 포함하는 샘플링 주파수 오프셋 추정 방법.Sampling frequency offset estimation method comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 (d)단계에서,In the step (d), 상기 직교 주파수 분할 다중 프레임 내 시간 영역으로 K만큼 파일럿 간격을 유지하고, 주파수 영역으로 M만큼 파일럿 간격을 유지하는 파일럿 배치 상황에서 상기 (b)단계와 상기 (c)단계를 수행한 후 평균을 구함으로써 최종 샘플링 주파수 오프셋을 구하는 단계In the pilot arrangement situation in which the pilot interval is maintained by K in the time domain in the orthogonal frequency division multiple frame and the pilot interval is maintained in M by the frequency domain, the average is obtained after performing steps (b) and (c). Obtaining the final sampling frequency offset by 를 포함하는 샘플링 주파수 오프셋 추정 방법. Sampling frequency offset estimation method comprising a. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 (d)단계에서,In the step (d), 상기 직교 주파수 분할 다중 프레임에서 일정 크기 떨어진 부반송파 간격의 위상을 비교하는 방식으로 상기 (b)단계와 상기 (c)단계를 수행한 후 평균을 구함으로써 최종 샘플링 주파수 오프셋을 구하는 단계Obtaining a final sampling frequency offset by performing an average after performing steps (b) and (c) by comparing phases of subcarrier intervals separated by a predetermined size in the orthogonal frequency division multiplexing frame 를 포함하는 샘플링 주파수 오프셋 추정 방법. Sampling frequency offset estimation method comprising a. 멀티미디어 전송 시스템의 송신단으로부터 수신하는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 프레임의 샘플링 주파수 오프셋 추정 방법에 있어서,A method of estimating sampling frequency offset of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) frame received from a transmitting end of a multimedia transmission system, (a) 주파수 영역에서 상기 송신단으로부터 수신한 직교 주파수 분할 다중 프레임에서 파일럿 신호를 추출하는 단계;(a) extracting a pilot signal from an orthogonal frequency division multiplex frame received from the transmitter in a frequency domain; (b) 상기 추출한 파일럿 신호를 근거로 시간에 따른 서로 다른 부반송파의 파일럿 신호 간의 위상차를 기설정된 제1 위상차 비교 공식을 통해 계산하는 단계;(b) calculating a phase difference between pilot signals of different subcarriers over time based on the extracted pilot signal through a predetermined first phase difference comparison formula; (c) 상기 계산한 위상차를 근거로 주파수 축을 따라 서로 다른 부반송파 간의 위상차를 기설정된 제2 위상차 비교 공식―상기 제2 위상차 비교 공식은 서로 다른 부채널 간의 부반송파 간격, 파일럿 신호 간의 시간 축에서의 간격, 상기 파일럿 신호 간의 주파수 축에서의 간격 중 어느 하나 이상을 파라미터로 반영함―을 이용하여 비교하는 단계; 및(c) a second phase difference comparison formula that sets a phase difference between different subcarriers along a frequency axis based on the calculated phase difference, wherein the second phase difference comparison formula is a subcarrier spacing between different subchannels and a spacing on a time axis between pilot signals; Reflecting any one or more of the intervals on the frequency axis between the pilot signals as parameters; And (d) 상기 직교 주파수 분할 다중 프레임 내 일정 부채널이 할당되는 경우 상기 (b)단계와 상기 (c)단계를 수행한 후 평균을 구함으로써 최종 샘플링 주파수 오프셋을 추정하는 단계(d) estimating a final sampling frequency offset by obtaining an average after performing steps (b) and (c) when a predetermined subchannel is allocated in the orthogonal frequency division multiple frame; 를 포함하는 샘플링 주파수 오프셋 추정 방법.Sampling frequency offset estimation method comprising a. 멀티미디어 전송 시스템의 송신단으로부터 수신하는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 프레임의 샘플링 주파수 오프셋을 추정하여 보상하는 샘플링 주파수 오프셋 보상 방법에 있어서,A sampling frequency offset compensation method for estimating and compensating for a sampling frequency offset of an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) frame received from a transmitting end of a multimedia transmission system, (a) 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform)을 수행한 후, 상기 송신단으로부터 수신한 직교 주파수 분할 다중 프레임에서 파일럿 신호를 추출하고, 시간에 따른 서로 다른 부반송파의 파일럿 신호 간의 위상차를 기설정된 제1 위상차 비교 공식을 통해 계산하는 단계;(a) After performing a Fast Fourier Transform, a pilot signal is extracted from an orthogonal frequency division multiplex frame received from the transmitter, and the first phase difference is a phase difference between pilot signals of different subcarriers over time. Calculating through a comparison formula; (b) 상기 계산한 위상차를 근거로 주파수 축에 따라 서로 다른 부반송파 간의 위상차를 기설정된 제2 위상차 비교 공식―상기 제2 위상차 비교 공식은 일정 크기 떨어진 부반송파 간격을 파라미터로 반영함―을 이용하여 비교하는 단계;(b) comparing a phase difference between different subcarriers according to a frequency axis based on the calculated phase difference, using a preset second phase difference comparison formula, in which the second phase difference comparison formula reflects the subcarrier spacing separated by a certain size as a parameter; Making; (c) 상기 (a)단계와 상기 (b)단계를 수행한 후 평균을 구함으로써 최종 샘플링 주파수 오프셋을 추정하는 단계; 및(c) estimating a final sampling frequency offset by performing an average after performing steps (a) and (b); And (d) 상기 추정한 최종 샘플링 주파수 오프셋을 이용하여 주파수 영역에서 위상 왜곡을 보상하는 단계(d) compensating for phase distortion in the frequency domain using the estimated final sampling frequency offset 를 포함하는 샘플링 주파수 오프셋 보상 방법.Sampling frequency offset compensation method comprising a. 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 (d)단계 이후에, 캐리어 주파수 오프셋을 최대 유사도 추정 기법(Maximun Likelihood)을 이용하여 추정하여 보상하는 단계After step (d), estimating and compensating a carrier frequency offset by using a maximum likelihood estimation technique (Maximun Likelihood) 를 더 포함하는 샘플링 주파수 오프셋 보상 방법.Sampling frequency offset compensation method further comprising. 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 제2 위상차 비교 공식은 전체 고속 푸리에 변환 크기의 절반 간격의 파일럿 위상을 비교하는 것을 특징으로 하는 샘플링 주파수 오프셋 보상 방법.And the second phase difference comparison formula compares pilot phases at half intervals of the total fast Fourier transform magnitudes. 제5 항에 있어서,6. The method of claim 5, 상기 제2 위상차 비교 공식은 파일럿 신호 간의 시간 축에서의 간격 또는 상기 파일럿 신호 간의 주파수 축에서의 간격을 기초로 파일럿 위상을 비교하는 것을 특징으로 하는 샘플링 주파수 오프셋 보상 방법.And the second phase difference comparison formula compares pilot phases based on an interval in a time axis between pilot signals or an interval in a frequency axis between pilot signals.
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