KR20100080593A - Ｐｎ 프레임 헤더를 이용하는 ｄｍｂ－ｔ 시스템용의 스펙트럼 감지 방법 - Google Patents

Ｐｎ 프레임 헤더를 이용하는 ｄｍｂ－ｔ 시스템용의 스펙트럼 감지 방법 Download PDF

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Abstract

DMB-T 신호는 신호 프레임을 포함한다. 신호 프레임은 프레임 헤더와 프레임 본체를 포함한다. DMB-T에 규정된 프레임 헤더 모드(모드들)는 3개 있고, 각 모드에 대한 구조는 상이하다. 이 상이한 모드의 프레임 헤더는 의사잡음(PN) 시퀀스를 포함하며, 이것은 보호 구간으로서 삽입된다. WRAN(Wireless Regional Area Network) 엔드포인트는 DMB-T 신호의 프레임 헤더 내에 내장된 PN 시퀀스를 탐색함으로써 그 지역 내의 가능한 DMB-T 신호에 대한 스펙트럼 감지를 수행한다.

Description

ＰＮ 프레임 헤더를 이용하는 ＤＭＢ－Ｔ 시스템용의 스펙트럼 감지 방법{SPECTRUM SENSING FOR DMB-T SYSTEMS USING PN FRAME HEADERS}
관련 출원에 대한 교차 참조
본 출원은 미국 가특허출원 제60/995,781호(출원일: 2007년 9월 28일)의 우선권의 이득을 주장한다.
발명의 기술분야
본 발명은 일반적으로 통신 시스템, 특히, 무선 시스템, 예컨대, 지상파 방송, 휴대폰, Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 위성 등에 관한 것이다.
무선 지방 지역 네트워크(WRAN: Wireless Regional Area Network) 시스템은 IEEE 802.22 표준 그룹에 있어서 연구 중에 있다. WRAN 시스템은, 비-간섭 기준(non-interfering basis)에 대한, TV 스펙트럼에서의 미사용 텔레비전(TV) 방송 채널을 이용해서, 주된 목표로서, 도시 지역 및 교외 지역에 제공되는 광대역 접속 기술의 성능 수준과 유사한 성능 수준을 지니는 서비스가 충분하지 못한 낮은 인구밀도를 지닌 시장 및 시골이나 원거리 지역에 어드레스하도록 의도되어 있다. 또, WRAN 시스템은 스펙트럼이 이용가능한 보다 인구 밀도가 높은 지역에 서비스하기 위한 규모로 되는 것도 가능하다. WRAN 시스템의 하나의 목표는 TV 방송과 간섭하지 않는 것이므로, 필수의 절차는 WRAN에 의해 서비스되는 지역(WRAN 지역)에 존재하는 허가된 TV 신호를 확고하고도 정확하게 감지하는 것이다.
미국에서, TV 스펙트럼은 현재 미국 텔레비전 시스템 위원회(NTSC: National Television Systems Committee) 방송 신호와 공존하는 차세대 텔레비전 시스템 위원회(ATSC: Advanced Television Systems Committee) 방송 신호를 포함한다. ATSC 방송 신호는 또한 디지털 TV(DTV) 신호로 지칭된다. 현재, NTSC 전송은 2009년에 중지될 것이고, 그때, TV 스펙트럼은 오로지 ATSC 방송 신호만을 포함할 것이다. 그러나, 세계의 일부 지역에서는, ATSC-기반 전송 대신에, 디지털 비디오 방송(DVB: Digital Video Broadcasting)-기반 전송이 이용될 수 있다. 예를 들어, DTV 신호는 DVB-T(Terrestrial)를 이용해서 전송될 수 있다(예를 들어, 문헌[ETSI EN 300 744 Vl.4.1 (2001-01), Digital Video Broadcasting ( DVB ); Framing structure , channel coding and modulation for digital terrestrial television) 참조). DVB-T는 다중-반송파 전송의 형태를 이용하며, 즉, DVB-T는 직교 주파수 분할 다중화(OFDM: orthogonal frequency division multiplexing)를 기반으로 있다.
DVB-T에 부가해서, 중국에서의 DTV 신호는 NSPRC DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial) 표준에 의해 특정된다("Framing Structure, Channel Coding and Modulation for Digital Television Terrestrial Broadcasting System," NSPRC, August 2007). DMB-T 시스템에 있어서, TDS-OFDM(time-domain synchronous OFDM) 기술이 채용된다.
위에서 설명된 바와 같이, WRAN 시스템의 하나의 목표는 특정 WRAN 지역에 존재하는 이들 TV 신호와 간섭하지 않는 것이므로, WRAN 시스템에서는 매우 낮은 신호 대 잡음 비(SNR: signal to noise ratio) 환경에 있어서 DMB-T 방송(허가된 신호)을 검출하는 것이 가능한 것이 중요하다.
본 발명은, 일반적으로 통신 시스템, 특히, 무선 시스템, 예컨대, 지상파 방송, 휴대폰, Wi-Fi, 위성 등에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 수신기에서 이용하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
DMB-T 신호는 신호 프레임을 포함한다. 신호 프레임은 프레임 헤더 및 프레임 본체(frame body)를 포함한다. DMB-T 표준에서 규정된 프레임 헤더 모드(모드들)가 3개 있고, 각 모드에 대한 구조는 상이하다. 상이한 모드들의 프레임 헤더는 의사잡음(PN) 시퀀스(pseudonoise sequence)를 포함하고, 이들은 전술한 DVB-T 등과 같은 전형적인 OFDM 전송에서 볼 수 있는 바와 같은 순환 전치(cyclic prefixe) 대신에 보호 구간(guard interval)으로서 삽입된다. 상이한 모드에 대해서 상이한 구조에도 불구하고, 본 발명의 원리에 따라서, 수신기는 다수의 채널 중 하나를 선택함으로써, 그 지역에서 가능한 DMB-T 신호에 대해서 스펙트럼 감지를 행하는 단계; 및 그 선택된 채널 상의 신호(해당 신호는 복수개의 프레임 구조들 중 하나에 따라 포맷되어 있음)를 탐색하는 단계를 포함하며, 여기서 상기 각 프레임 구조는 의사잡음 시퀀스를 포함하는 상이한 프레임 헤더 모드 및 데이터를 포함하는 프레임 본체를 구비하고; 상기 탐색하는 단계는, 상기 신호가 선택된 채널 상에 존재하는지의 여부를 판정하기 위하여, 프레임 헤더 모드의 각각에서 의사잡음 시퀀스를 탐색한다.
본 발명의 예시적인 실시형태에 있어서, 수신기는 WRAN 엔드포인트(endpoint)이고, 수신기가 탐색 중인 신호의 종류는 적어도 3개의 상이한 프레임 구조를 지니는 DMB-T 신호이다.
이상의 내용을 감안해서, 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용을 읽는 것에 의해 명백해지는 바와 같이, 기타 실시형태 및 특성도 가능하며 이들은 본 발명의 원리 내에 포함된다.
도 1 및 도 2는 DMB-T 프레임 및 DMB-T 프레임 헤더를 도시한 도면;
도 3은 본 발명의 원리에 따라 예시적인 WRAN 시스템을 도시한 도면;
도 4 내지 도 9는 도 3의 WRAN 시스템에 이용하기 위하여 본 발명의 원리에 따른 예시적인 순서도를 표시한 도면;
도 10 내지 도 14는 본 명세서에 기재된 각종 방법에 대한 스펙트럼 감지 성능 그래프를 도시한 도면.
본 발명의 개념 이외에, 도면에 도시된 요소들은 충분히 공지되어 있으므로, 상세히 설명하지 않을 것이다. 또한, 텔레비전 방송과 수신기와 영상 부호화에 대해서도 친숙한 것으로 상정되므로, 그에 대한 상세한 설명은 여기서는 생략한다. 예를 들어, 본 발명의 개념 이외에, TV 표준, 예컨대, NTSC, PAL(Phase Alternating Lines), SECAM(SEquential Couleur Avec Memoire), ATSC(Advanced Television Systems Committee), 중국 디지털 텔레비전 시스템 (GB) 20600-2006 및 네트워킹, 예컨대, IEEE 802.16, 802.1 11h 등에 대한 현재 제안된 권장사양은 친숙한 것으로 상정된다. 또한, DVB-T 방송 신호에 대한 정보는, 예를 들어, 문헌[ETSI EN 300 744 V 1.4.1 (2001-01), Digital Video Broadcasting (DVB); Framing structure , channel coding and modulation for digital terrestrial television]에서 볼 수 있다. 마찬가지로, 본 발명의 개념 이외에, 8-VSB(eight-level vestigial sideband), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), OFDM, COFDM(coded OFDM) 혹은 DMT(discrete multitone) 등의 전송 개념, 그리고, RF 프론트-엔드(radio-frequency front-end) 등의 수신기 구성요소, 또는 수신기 부분, 예컨대, 저잡음 블록, 튜너, 그리고 복조기, 상관기(correlator), 누설 적산기(leak integrator), 스퀘어러(squarer) 등도 상정된다. 마찬가지로, 본 발명의 개념 이외에, 전송 비트 스트림을 생성하기 위한 포맷화 및 부호화 방법(MPEG(Moving Picture Expert Group)-2 시스템 표준(ISO/IEC 13818-1) 등)은 충분히 공지되어 있으므로, 여기서는 그에 대한 설명은 생략한다. 단, 본 발명의 개념은 종래의 프로그래밍 기술을 이용해서 수행될 수 있고, 따라서, 이에 대한 설명은 여기서는 생략한다. 최후로, 도면상에서 동일한 참조 부호는 유사한 요소를 나타낸다.
현재 제안된 중국 디지털 텔레비전 시스템에 있어서, NSPRC DMB-T 표준("Framing Structure, Channel Coding and Modulation for Digital Television Terrestrial Broadcasting System," NSPRC, August 2007)은 수신기가 단일 반송파(SC: single carrier) 변조 모드와 OFDM 변조 모드를 지원하는 것을 특정하고 있다. DMB-T 시스템에서는, TDS-OFDM 기술이 채용된다. DMB-T 신호는 기본적인 빌딩 블록을 제공하는 신호 프레임을 지닌 계급 프레임 구조를 포함한다. 신호 프레임(10)은 도 1에 도시되어 있다. 신호 프레임(10)은 프레임 헤더(11)와 프레임 본체(12)를 포함한다. 프레임 헤더(11)는 상이한 길이의 프레임 헤더 모드를 3개 지닌다. 도 1로부터 관찰될 수 있는 바와 같이, 이들 길이는 420, 595 또는 945개의 심볼이다. 프레임 본체(12)는 3780개의 심볼을 반송하고, 그중 36개의 심볼이 시스템 정보이고, 3744개의 심볼이 데이터이다. 프레임 헤더는 의사잡음(PN) 시퀀스를 포함하고, 이들은 파일럿 신호로서 역할하고 또한 전술한 DVB-T 등과 같은 전형적인 OFDM 전송에서 볼 수 있는 바와 같은 순환 전치 대신에 보호 구간으로서 이용된다.
도 2에는 3개의 상이한 프레임 헤더 모드가 도시되어 있다. 프레임 헤더 모드 1(11-1)은 전방 동기화 부분(front synchronization portion)(21), PN255 시퀀스 부분(22) 및 후방 동기화 부분(23)을 포함한다. 전방 동기화 부분(21)과 후방 동기화 부분(23)은 PN255 시퀀스 부분(22)의 순환 확장부(cyclic extension)이다. 상기 전방 동기화 부분의 길이는 82개의 심볼에 상당하고, 후방 동기화 부분의 길이는 83개의 심볼에 상당한다. 프레임 헤더 모드 1에 대해서, 225개의 신호 프레임의 그룹은 수퍼프레임(superframe)(도시 생략)을 형성하고, 이들 225개의 프레임은 동일한 8차 선형 시프트 레지스터에 의해 생성된 PN 시퀀스를 이용하지만, 상이한 초기 위상을 지닌다. 프레임 헤더 모드 2(11-2)는 PN595 시퀀스를 포함하며, 이것은 10차 최대 길이 시퀀스로부터 잘라낸 것이다. 예를 들어, 프레임 헤더 모드 2(11-2)는 길이 1023의 PN 시퀀스로부터 제1의 595개의 심볼로 구성되어 있다. 프레임 헤더 모드 2에 대해서, 216개의 신호 프레임의 그룹은 수퍼프레임을 형성한다. 프레임 헤더 모드 1과 달리, 모든 프레임 헤더는 동일한 PN595 시퀀스를 포함한다. 최종적으로, 프레임 헤더 모드 3(11-3)은 프레임 헤더 모드 1(11-1)의 구조와 유사하다. 프레임 헤더 모드 3은 전방 동기화 부분(41), PN511 시퀀스 부분(42) 및 후방 동기화 부분(43)을 포함한다. 전방 동기화 부분(41)과 후방 동기화 부분(43)은 PN255 시퀀스 부분(42)의 순환 확장부이다. 상기 전방 동기화 부분의 길이는 217개의 심볼에 상당하고, 후방 동기화 부분의 길이는 217개의 심볼에 상당한다. 프레임 헤더 모드 3에 대해서, 200개의 신호 프레임의 그룹은 수퍼프레임을 형성하고, 이들 200개의 프레임은 상이한 초기 위상을 지니는 동일한 9차 선형 시프트 레지스터에 의해 생성된 PN 시퀀스를 이용한다.
초기에 언급된 바와 같이, WRAN 시스템은 상기 스펙트럼에서 미사용 방송 채널을 이용한다. 이에 대해서, WRAN 시스템은 채널 감지 혹은 스펙트럼 감지를 수행하여, WRAN 시스템에 의해 이용하는데 실제로 유효한 스펙트럼의 그 부분을 판정하기 위하여 이들 방송 채널 중 어느 것이 WRAN 지역에서 실제로 활성(혹은 "인컴벤트"(incumbent))인가를 판정한다. 이 예에 있어서, 각 방송 채널은 대응하는 DMB-T 방송 신호와 연관될 수 있는 것으로 가정한다. DMB-T 신호는 다수의 프레임 헤더 모드 중 어느 하나에 따라 전송될 수 있지만, DMB-T 신호의 프레임 헤더에 내장된 PN 시퀀스를 탐색함으로써 DMB-T 신호의 존재를 효율적으로 검출하는 것도 또한 가능한 것으로 관찰되었다. 특히, 본 발명의 원리에 따라, 수신기는 다수의 채널 중 하나를 선택함으로써 그 지역 내의 가능한 DMB-T 신호를 스펙트럼 감지하는 단계; 및 상기 선택된 채널 상의 신호를 탐색하는 단계를 수행하며, 이때 이 신호는 복수개의 프레임 구조 중 하나에 따라 포맷되어 있고, 각 프레임 구조는 의사잡음 시퀀스를 포함하는 상이한 프레임 헤더 모드 및 데이터를 포함하는 프레임 본체를 포함하며, 상기 탐색하는 단계는, 상기 신호가 상기 선택된 채널 상에 존재하는지의 여부를 판정하기 위하여, 상기 프레임 헤더 모드의 각각에서 상기 의사잡음 시퀀스를 탐색한다.
이제 도 3을 참조하면, 본 발명의 원리를 내포하는 예시적인 WRAN 시스템(100)이 도시되어 있다. WRAN 시스템(100)은 지리적 영역(WRAN 지역)(도 3에는 도시 생략)을 제공한다. 일반적인 용어에 있어서, WRAN 시스템은 하나 혹은 그 이상의 고객 댁내 장치(CPE: customer premise equipment)(150)와 통신하는 적어도 1개의 기지국(BS: base station)(105)을 포함한다. 후자는 고정되어 있을 수 있다. CPE(150)와 BS(105)는 양쪽 모두 무선 엔드포인트를 나타낸다. CPE(150)는 프로세서-기판 시스템이며, 도 3에 있어서의 점선 상자의 형태로 표시된 프로세서(190)와 메모리(195)로 표시되는 바와 같은 하나 이상의 프로세서 및 관련된 메모리를 포함한다. 이 본문에 있어서, 프로세서(190)에 의해 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 혹은 소프트웨어가 메모리(195)에 저장되어 있다. 후자는 하나 이상의 저장된 프로그램 제어 프로세서를 나타내고, 이들은 트랜스시버 기능으로 전용으로 될 필요는 없고, 예컨대, 프로세서(190)는 또한 CPE(150)의 다른 기능을 제어할 수도 있다. 메모리(195)는 소정의 기억 장치, 예컨대, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM) 등을 나타내고; CPE(150)에 대해서 내부 및/또는 외부에 있을 수 있으며; 필요에 따라 휘발성 및/또는 불휘발성이다. BS(105)와 CPE(150) 간의 안테나(110), (155)를 개재한 통신의 물리적 층은 예시적으로 트랜스시버(185)를 개재하여 OFDM을 기반으로 하고 있으며, 이것은 화살표(111)로 표시된다. CPE(150)는, WRAN 네트워크에 들어가기 위하여, 우선 BS(105)와 "연관"(associate)되도록 시도한다. 이 시도 동안, CPE(150)는 트랜스시버(185)를 개재한 CPE(150)의 능력(capability)에 대한 정보를 제어 채널(도시 생략)을 개재해서 BS(105)로 전송한다. 보고된 능력은 예를 들어 최소 및 최대 전송 파워, 그리고, 전송 및 수신용의 지원된 혹은 유효한 채널 리스트를 포함한다. 이점에 있어서, CPE(150)는 어느 TV 채널이 WRAN 지역 내에서 활성이 아닌지를 판정하기 위하여 본 발명의 원리에 따라 채널 감지 혹은 스펙트럼 감지를 수행한다. WRAN 통신에 이용하기 위한 얻어진 유효한 채널 리스트(available channel list)는 이어서 BS(105)에 제공된다. 후자는 CPE(150)를 BS(105)와 연관시킬 수 있는지의 여부를 결정하기 위하여 전술한 보고된 정보를 이용한다.
이제 도 4를 참조하면, 본 발명의 원리에 따라 채널 감지를 수행하는데 이용하기 위한 예시적인 순서도가 도시되어 있다. 도 4의 순서도는 CPE(150)가 가능한 용도를 위해 선택된 채널에 대해서만 혹은 모든 채널에 대해서 CPE(150)에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게는, 채널 내의 인컴벤트 신호(incumbent signal)를 검출하기 위하여, CPE(150)는 검출 기간 동안 그 채널에서 전송을 중지시켜야만 한다. 이점에 있어서, BS(105)는 제어 메시지(도시 생략)를 CPE(150)에 전송함으로써 정적인 간격을 계획할 수 있다. 스텝 205에서, CPE(150)는 하나의 채널(예를 들어, 도 3의 트랜스시버(185)를 개재해서)을 선택한다. 이 예에 있어서, 상기 채널은 WRAN 지역 내에 존재하는 다수의 방송 채널 중 하나인 것으로 가정된다. 스텝 210에서, CPE(150)는 인컴벤트 신호의 존재에 대해서 체크하기 위하여 상기 선택된 채널을 주사한다. 특히, CPE(150)는 가능한 DMB-T 신호(이하에 더욱 설명함)의 프레임 헤더에 내장된 PN 시퀀스를 탐색함으로써 수신된 신호가 소정 유형의 신호(예를 들어, DMB-T 신호)인지의 여부를 판정한다. 인컴벤트 신호가 검출되지 않았다면, 스텝 215에서, CPE(150)는 유효한 채널 리스트(주파수 이용 맵이라고도 지칭됨) 상에서 WRAN 시스템에 의해 사용하기 위해 유효한 바와 같은 선택된 채널을 나타낸다. 그러나, 인컴벤트 신호가 검출되었다면, 스텝 220에서, CPE(150)는 WRAN 시스템에 의해 이용하기 위해 유효하지 않은 바와 같은 선택된 채널을 마킹한다. 여기서 이용되는 바와 같이, 주파수 이용 맵은 간단히 도 3의 WRAN 시스템에서 이용하기 위해 유효하거나 유효하지 않은 바와 같은 하나 이상의 채널 및 그의 부분을 식별하는, 예컨대, 도 3의 메모리(195)에 저장된 데이터 구조이다. 단, 유효하거나 유효하지 않은 바와 같은 채널을 마킹하는 것은 임의의 방식으로 수행된다. 예를 들어, 유효한 채널 리스트는 유효한 그들 채널을 단지 열거할 수 있고, 따라서, 유효하지 않은 바와 같은 다른 채널을 효과적으로 나타낼 수 있다. 마찬가지로, 유효한 채널 리스트는 유효하지 않은 그들 채널을 단지 나타낼 수 있고, 따라서 유효한 바와 같은 다른 채널을 효과적으로 나타낼 수 있다.
프레임 헤더에 내장된 PN 시퀀스를 탐색함으로써 스펙트럼 감지를 수행하는 관점에서, 프레임 헤더 모드 2를 우선 설명한다. 프레임 헤더 모드 2에 대해서, 모든 프레임 헤더는 동일한 PN595 시퀀스를 포함한다. 그와 같이, PN595 시퀀스는 초기에 언급한 바와 같이 전체 PN 시퀀스의 일부에 불과하므로, 스펙트럼 감지를 수행하기 위해 PN 시퀀스와 관련된 소정의 특성을 이용하는 것이 곤란하다. 그 결과, 2개의 연속적으로 수신된 프레임 헤더에서의 PN595의 상관은 프레임 헤더 모드 2에 대한 스펙트럼 감지를 수행하기 위해 기본적인 접근법으로서 이용된다. 이것은 여기서는 PNC(PN Correlation) 방법으로 지칭된다. r[n]을 상이한 샘플 지수 n에서 수신된 신호의 샘플이라 하고, y[n]을 전송된 신호라 하며, ω[n]을 가산성 백색 가우스 잡음(AWGN: additive white Gaussian noise)이라 할때 이하의 수학식 1이 성립된다:
Figure pct00001
또, ω[n]은
Figure pct00002
의 편차와 제로-평균을 지니는 복소 원형 대칭 가우스 랜덤 변수(complex circulary symmetric Gaussia random variable)인 것으로 가정된다. 매 프레임 헤더가 동일한 PN595 시퀀스를 지니므로, 2개의 연속적인 프레임 헤더의 상관이 피크 진폭을 생성할 것으로 예측될 수 있다. 이 접근법에 이어서, 이하의 수학식 2의 판정 통계량(decision statistic)이 프레임 헤더 모드 2에 대해서 PNC 방법에 대해 정의된다:
Figure pct00003
여기서, tpnc , 2(m)은 이하의 수학식 3으로 부여된다:
Figure pct00004
파라미터 M2 = N + L2는 프레임 헤더 모드 2에 대한 신호 프레임의 길이이며, 여기서, L2는 프레임 헤더의 크기(595개의 심볼)이고, N은 프레임 본체의 크기(3780개의 심볼)이며; S2는 스펙트럼 감지를 수행하는데 이용되는 신호 프레임의 개수이다.
단, 수학식 2에서, 타이밍 정보가 결여되어 있기 때문에, M2 가능한 초기 프레임 샘플링 사례들이 시도될 필요가 있다. 모든 시도에 대한 최대 진폭은 판정 통계량으로서 이용된다. 수학식 2에서 규정된 검출기는 완전한 타이밍 정보를 지닌 검출기에 비해서 차선책이다. 그러나, 수학식 2에서 규정된 작동 중인 검출기의 성능은 완전한 타이밍 정보를 지닌 검출기의 성능에 의해 제한된다. 이와 같이, 이것은 본 명세서에 기재된 모든 검출기에 대해서 오검출 확률(misdetection probability)에 대한 하한값(lower bound)을 유도하는데 이용될 수 있다.
본 발명의 원리에 따라 다른 프레임 헤더 모드를 검출하는 설명을 계속하기 전에, 오검출 확률의 일반적인 설명 및 그 편차에 대해 설명한다. 특히, t(n0)를 검출기의 판정 통계량이라 할 때, 여기서 n0를 초기 프레임 샘플 시간 사례(initial frame sample time instance)로서 이용하며, t(n0)는 복소 랜덤 변수인 것으로 가정한다.
Figure pct00005
라 할 때, 여기서,
Figure pct00006
는 정확한 초기 프레임 샘플 시간 사례이다. 따라서,
Figure pct00007
는 완전한 타이밍 정보를 지닌 검출기의 판정 통계량이다. 이제,
Figure pct00008
를 타이밍 정보가 결여된 검출기의 판정 통계량이라 하자. 이어서, 특별한 조건을 이용하는 일없이, 모든 가능한 초기 프레임 샘플 시간 사례의 철저한 탐색이 이용된다. 이와 같이 해서, 판정 통계량
Figure pct00009
를 지닌 검출기는, t(n0)가 결정 통계량으로서 이용되고 타이밍 정보가 유효하지 않은 경우 일반적인 검출기 구조이다.
Figure pct00010
의 검출 성능은
Figure pct00011
의 검출 성능에 의해 제한된다. 이점에 있어서,
Figure pct00012
에 대한 두 전제(hypothesis) H1(신호 펄스 잡음)과 H0(잡음 단독)에 대한 확률 분포 함수는 다음과 같이 수학식 4로서 부여된다:
Figure pct00013
식 중,
Figure pct00014
은 평균 μ와 편차 σ2을 지닌 복소 가우스 분포를 나타낸다. 따라서, 랜덤 변수
Figure pct00015
는 전제 H0에 대한 레일리 분포이고 전제 H1에 대한 리시안(Rician) 분포이다. 따라서, 구체적인 거짓 경고의 확률(specific probability of false alarm) PFA에 대해서, 대응하는 역치
Figure pct00016
는 이하의 수학식 5로 부여되고:
Figure pct00017
대응하는 오검출 확률의 확률
Figure pct00018
은 이하의 수학식 6으로 부여된다:
Figure pct00019
여기서, 이하의 수학식 7의 함수는 2 자유도를 지닌 비중심 카이제곱 분포(noncentral Chi-Squared distribution)의 우측 꼬리 확률이며,
Figure pct00020
이다:
Figure pct00021
이하의 수학식 8의 함수는 제1종의 0차의 변형 베셀 함수(modified Bessel function)이다:
Figure pct00022
따라서, 수학식 6에서 산출된 오검출 확률은
Figure pct00023
를 판정 통계량으로서 이용하는 검출기에 대한 오검출 확률에 대한 성능 하한값이다.
이제,
Figure pct00024
라 할 때, 여기서
Figure pct00025
는 정확한 초기 프레임 샘플 시간 사례이다. 이어서, 중심 극한 정리(Central Limit Theorem)로부터, 두 전제 H1(신호 펄스 잡음)과 H0(잡음 단독)에 대한
Figure pct00026
의 확률 분포 함수는 이하의 수학식 9의 원형 대칭 복소 가우스 분포에 접근할 것이다:
Figure pct00027
여기서, 파라미터
Figure pct00028
은 수신된 신호 프레임 헤더의 평균 에너지이다. 이어서, 수학식 9의 파라미터를 수학식 5 및 6에 대입함으로써, PNC 검출기의 오검출 확률에 대한 하한값은 프레임 헤더 모드 2에 대해서 얻어질 수 있다.
이제, 프레임 헤더 모드 1 및 3으로 돌아가서 간단히 도 2를 참조하면, 이들 프레임 헤더 모드에 대해서, 프레임 헤더는 PN 시퀀스 및 그의 순환 확장부를 포함한다. 따라서, 프레임 헤더 모드 1에서, 프레임 헤더의 처음의 165개의 심볼은 프레임 헤더의 나중의 165개의 심볼의 반복부이다. 마찬가지로, 프레임 헤더 모드 3에서, 프레임 헤더의 처음의 434개의 심볼은 프레임 헤더의 나중의 434개의 심볼의 반복부이다. 프레임 헤더 모드 1 및 3의 검출에 대해서, 이들 두 성분의 상관은 스펙트럼 감지를 수행하는데 이용된다. 이것은 여기서 순환 확장 상관(CEC: cyclic extension correlation) 방법이라 지칭된다. 이점에 있어서, CEC 방법에서 이용하기 위한 이하의 판정 통계량이 수학식 11과 함께 수학식 10으로 정의된다:
Figure pct00029
Figure pct00030
여기서, C1 = 165 (C3 = 434)는 순환식의 확장된 심볼의 개수이고, G1 = 255 (G3 = 511)은 프레임 헤더 모드 1(모드 3)에 대한 PN 시퀀스의 길이이다. 파라미터 Mi = N + Li는 프레임 헤더 모드 i에 대한 신호 프레임의 길이이고, i = 1, 3이다.
마찬가지로, 오검출 확률에 대한 하한값에 관해서는,
Figure pct00031
라 할 때, 여기서
Figure pct00032
는 정확한 초기 프레임 샘플 시간 사례이다. 이어서, 중심 극한 정리로부터, 충분히 큰 SiCi에 대해서, 두 전제 H1(신호 펄스 잡음)과 H0(잡음 단독)에 대한
Figure pct00033
의 확률 분포 함수는 이하의 수학식 12의 복소 가우스 분포에 접근할 것이다:
Figure pct00034
재차, 수학식 12의 파라미터를 수학식 5 및 6에 대입함으로써, CEC 검출기의 오검출 확률에 대한 하한값은 프레임 헤더 모드 1 및 모드 3에 대해서 얻어질 수 있다.
이상의 내용을 감안해서, 도 4의 스텝 210을 수행하기 위한 예시적인 순서도가 도 5에 도시되어 있다. 스텝 250에서, CPE(150)는 프레임 헤더 모드 2에 대한 PNC 테스트를 수행한다. 프레임 헤더 모드 2가 검출되지 않는다면, CPE(150)는 스텝 255에서 프레임 헤더 모드 1에 대한 CEC 테스트를 수행한다. 마찬가지로, 프레임 헤더 모드 1이 검출되지 않는다면, CPE(150)는 스텝 260에서 프레임 헤더 모드 3에 대한 CEC 테스트를 수행한다. 프레임 헤더 모드 3이 검출되지 않는다면, 인컴벤트 신호가 검출되지 않은 것이므로, 전술한 바와 같이, 도 4의 스텝 215로 진행한다. 그러나, 스텝 250, 255 또는 260에서, 각각의 유형의 프레임 헤더가 검출되면, 전술한 바와 같이, 도 4의 스텝 220으로 진행한다. 단, 도 5에 도시된 프레임 헤더 체크검사는 편의상 초기에 기재된 것과 동일한 수순으로 도시되어 있지만, 이것은 필수는 아니며, 프레임 헤더 체크검사는 본 발명의 원리에 따라 어떠한 시퀀스로도 수행될 수 있다.
이제 도 6으로 넘어가면, 도 5의 스텝 250을 수행하기 위한 예시적인 순서도가 도시되어 있다. 스텝 270에서, 위에서 기술된 PNC 방법이 프레임 헤더 모드 2에 대해서 수행된다. 특히, CPE(150)는 전술한 바와 같이 Tpnc ,2에 대한 최대값(수학식 2)을 결정하고 나서 Tpnc ,2의 값을 역치와 비교하며(스텝 275), 이때의 역치는 실험적으로 결정될 수 있다. Tpnc ,2의 값이 역치보다 크면, DMB-T 방송 신호가 존재하는 것으로 상정된다. 그러나, Tpnc ,2의 값이 역치보다 크지 않으면, DMB-T 방송 신호는 존재하지 않는 것으로 상정된다.
이제 도 7을 참조하면, 도 5의 스텝 255를 수행하기 위한 예시적인 순서도가 도시되어 있다. 스텝 280에서, 위에서 기술된 CEC 방법이 프레임 헤더 모드 1에 대해서 수행된다. 특히, CPE(150)는 전술한 바와 같이 Tcec ,1에 대한 최대값(수학식 10)을 결정하고 나서 Tcec ,1의 값을 역치와 비교하며(스텝 285), 이때의 역치는 실험적으로 결정될 수 있다. Tcec ,1의 값이 역치보다 크면, DMB-T 방송 신호가 존재하는 것으로 상정된다. 그러나, Tcec ,1의 값이 역치보다 크지 않으면, DMB-T 방송 신호는 존재하지 않는 것으로 상정된다.
이제 계속해서 도 8을 참조하면, 도 5의 스텝 260을 수행하기 위한 예시적인 순서도가 도시되어 있다. 스텝 290에서, 위에서 기술된 CEC 방법이 프레임 헤더 모드 3에 대해서 수행된다. 특히, CPE(150)는 전술한 바와 같이 Tcec ,3에 대한 최대값(수학식 10)을 결정하고 나서 Tcec ,3의 값을 역치와 비교하며(스텝 285), 이때의 역치는 실험적으로 결정될 수 있다. Tcec ,3의 값이 역치보다 크면, DMB-T 방송 신호가 존재하는 것으로 상정된다. 그러나, Tcec ,3의 값이 역치보다 크지 않으면, DMB-T 방송 신호는 존재하지 않는 것으로 상정된다.
단, 프레임 헤더 모드 2에 대한 PN 상관 방법은 전술한 CEC 방법 대신에 프레임 헤더 모드 1 및 3에 대해서도 적용될 수 있다. 프레임 헤더 모드 1 및 3에 대해서, 수퍼프레임 중의 신호 프레임 헤더는 상이한 초기 위상을 지닌 동일한 선형 시프트 레지스터에 의해 생성된 PN 시퀀스를 이용한다. 이들 PN 시퀀스는 서로의 순환 시프트이다. 수퍼프레임의 각 신호 프레임에 대한 PN 시퀀스의 초기 위상은 초기에 언급된 NSPRC, 즉, 문헌["Framing Structure, Channel Coding and Modulation for Digital Television Terrestrial Broadcasting System," NSPRC, August 2007]에 열거되어 있다. 컴퓨터 검증 후, 본 발명자들은 PN 시퀀스가 이하의 구조를 지니는 것을 발견하였다. 제1 신호 프레임 내의 PN 시퀀스를 참조 PN 시퀀스라 하고, Pi(l)을 프레임 헤더 모드 i에 대한 참조 PN 시퀀스에 대해서 l개의 장소로 순환적으로 우측 시프트된 PN 시퀀스라 한다. 이어서, 프레임 헤더 모드 1에 대해서, 이하의 수학식 13의 관계가 유지된다:
Figure pct00035
여기서, F1(l)은 프레임 헤더 모드 1에 대한 l번째 신호 프레임에 이용된 PN 시퀀스이다. 유사한 방식으로, 프레임 헤더 모드 3에 대해서, 이하의 수학식 14의 관계가 유지된다:
Figure pct00036
여기서, F3(l)은 프레임 헤더 모드 3에 대한 l번째 신호 프레임에 이용된 PN 시퀀스이다.
수퍼프레임의 신호 프레임에서 이용되는 PN 시퀀스는 각각 프레임 헤더 모드 1 및 3에 대해서 수학식 13 및 14로 부여된 규칙을 따르지만, 하나 거른 신호 프레임에서의 PN 시퀀스가 항상 순환적으로 우측 시프트 혹은 좌측 시프트되지 않기 때문에 프레임 헤더 모드 1 및 3 내의 PN 시퀀스의 상관을 이용해서 스펙트럼 감지를 수행하는데 PN 시퀀스 및 이들 규칙과 연관된 특성을 이용하는 것은 여전히 용이하지 않다. 그러나, 중앙에 2개의 신호 프레임을 제외하고, 하나 거른 신호 프레임에 대한 PN 시퀀스의 순환 시프트는 하나의 장소에서 우측으로 혹은 하나의 장소에서 좌측으로 된다. 따라서, PNC 방법과 연관된 이하의 수학식 15의 판정 통계량이 프레임 헤더 모드 1 및 프레임 헤더 모드 3에 대해서 정의된다:
Figure pct00037
여기서, tpnc ,i(m)은 이하의 수학식 16으로 정의된다:
Figure pct00038
단, 프레임 헤더 모드 1 및 3에서의 프레임 헤더 내의 PN 시퀀스의 순환 확장부로 인해, 초기 샘플이 프레임 헤더 모드 1(모드 3)에 대해서 처음의 165(434)개의 심볼로부터 취해지는 한, 한번에 전체의 PN255(PN511) 시퀀스를 얻을 수 있다. 따라서, Mi의 가능한 초기 프레임 샘플링 시간 사례에 대한 탐색 대신에, Ci - 1에 의해 균일하게 분리된
Figure pct00039
점들을 시험할 필요가 있을 뿐이다. 상기 표기에 있어서, 함수
Figure pct00040
는 b보다 크거나 동일한 최소 정수이다. 이들 점들 중 하나가 프레임 헤더 모드 1(모드 3)에 대해서 처음의 165(434)개의 심볼 내에 들어가는 것을 용이하게 알 수 있다. 다중경로 채널에 대해서, 이 접근법은 완전히 정확하지는 않다. 그러나, 그 성능은, 순환 확장부의 길이가 무선 채널의 RMS 지연 확산(root mean square delay-spread)보다 훨씬 크게 되는 한, 훨씬 많이 저하되지는 않을 것이다.
재차, 오검출 확률에 대한 하한값에 대해서는,
Figure pct00041
, i=1, 3이라 할 때,
Figure pct00042
는 정확한 초기 프레임 샘플 시간 사례이다. 이어서, 중심 극한 정리로부터, 충분히 큰 SiCi에 대해서, 두 전제 H1과 H0에 대한
Figure pct00043
의 확률 분포 함수는 이하의 수학식 17의 복소 가우스 분포에 접근할 것이다:
Figure pct00044
이어서, 수학식 17의 파라미터를 수학식 6에 대입함으로써, 프레임 헤더 모드 1 및 프레임 헤더 모드 3에 대해서 PNC 검출기의 오검출 확률에 대한 하한값을 얻을 수 있다.
상기 오검출 확률에 대한 하한값을 유도할 때에 이용된 용어에 이어서, t(n0)를, 초기 프레임 샘플 시간 사례로서 n0를 이용하는 검출기의 판정 통계량이라 한다. 잡음만의 존재에 상당하는 전제 H0에 대해서, 랜덤 변수 t(n0)는 원형 대칭 가우스 랜덤 변수이다. 시간 사례의 주기에 대한 랜덤 변수 t(n0)는 동일하지만 반드시 독립적으로 분포되는 것은 아니다. 따라서, 랜덤 변수
Figure pct00045
는 연합된 레일리 분포이다. 임의의 공분산 행렬을 지닌 4개 이상의 랜덤 변수에 대한 연합 레일리 분포는 여전히 개방된 연구 문제이지만, 랜덤 변수 t(n0)가 독립적인 것으로 가정함으로써 양호한 근사값이 결정될 수 있다. 따라서, 구체적인 거짓 경고의 확률 PFA에 대해서, 대응하는 역치
Figure pct00046
는 이하의 수학식 18로 부여된다:
Figure pct00047
여기서,
Figure pct00048
는 랜덤 변수들 간의 독립성의 근사치를 고려하여 인위적으로 부가된 발견적 수정 인자(heuristic adjusting factor)이고, W는 시도된 시간 사례의 개수이다.
이상의 내용을 감안해서, 도 4의 스텝 210을 수행하기 위한 예시적인 순서도가 도 9에 도시되어 있고, 여기서 PNC 방법이 3가지의 프레임 헤더 모드 모두에 대해서 이용된다. 스텝 250에서, CPE(150)는 전술한 바와 같이(그리고 도 6에도 도시됨) 프레임 헤더 모드 2에 대한 PNC 테스트를 수행한다. 프레임 헤더 모드 2가 검출되지 않는다면, CPE(150)는 스텝 365에서 프레임 헤더 모드 1에 대한 PNC 테스트를 수행하며, 즉, Tpnc ,1에 대한 값(수학식 15)을 결정하고 이것을 역치와 비교하여 프레임 헤더 모드 1이 검출되었는지의 여부를 판정한다. 마찬가지로, 프레임 헤더 모드 1이 검출되지 않으면, CPE(150)는 스텝 370에서 프레임 헤더 모드 3에 대한 PNC 테스트를 수행하며, 즉, Tpnc ,3에 대한 값(수학식 15)을 결정하고, 이것을 역치와 비교하여 프레임 헤더 모드 3이 검출되었는지의 여부를 판정한다. 프레임 헤더 모드 3이 검출되지 않았다면, 인컴벤트 신호가 검출되지 않은 것이므로, 전술한 바와 같이, 도 4의 스텝 215로 진행한다. 그러나, 스텝 250, 365 또는 370에서, 각각의 유형의 프레임 헤더가 검출되었다면, 전술한 바와 같이, 도 4의 스텝 220으로 진행한다. 재차, 도 9에 도시된 프레임 헤더 체크검사는 편의상 초기에 기재된 것과 동일한 수순으로 도시되어 있지만, 이것은 필수는 아니며, 프레임 헤더 체크검사는 본 발명의 원리에 따라 어떠한 시퀀스로도 수행될 수 있다.
본 명세서에 기재된 제안된 스펙트럼 감지 방법의 성능은 컴퓨터 시뮬레이션을 통해서 입증되어 있다. 거짓 경고의 확률 및 감지 시간은 각각 0.01 ms 및 50 ms로 설정되어 있다. 시뮬레이션된 채널 환경은 1.24 1s(9.37 샘플)와 동일한 RMS 지연 확산을 지닌 정지 상태 다중경로 레일리 채널(multipath Rayleigh channel) 및 다중경로 레일리 페이딩 채널(multipath Rayleigh fading channel)이다. 여기서, 정지 상태 다중경로 레일리 페이딩 채널의 각 경로는 일정한 경로 이득만큼 배가된다. 따라서, 각 단일 경로에 대해서, 그의 포락선(envelope)은 일정하며, 레일리 페이딩이 이들 경로의 합계로 인해 일어난다. 다중경로 레일리 페이딩 채널에 대해서, 각 단일 경로의 포락선은 레일리 분포되어 있고, 각 경로의 채널 이득은 제이크스 페이딩 모델(Jakes fading model)에 의해 생성된다(예컨대, 문헌[P. Dent, E. G. Bottomley, and T. Croft, "Jakes Fading Model Revisited," Electronics Letters, Vol. 29, No. 13, pp. 1162-1 163, June 1993] 참조). 프레임 헤더 모드 2에 대해서는, 도 10에 도시된 바와 같이, 0.1과 동일한 PMD(오검출 확률: probability of misdetection)가, SNR이 다중경로 레일리 페이딩 채널에 대해서는 -18.8 ㏈이고 정지상태 채널에 대해서는 -19.8 ㏈인 경우에 달성된다. 프레임 헤더 모드 1에 대해서는, 도 11(CEC 방법) 및 도 12(PNC 방법)에 도시된 바와 같이, CEC 방법 및 PNC 방법의 성능이 거의 동일하다. 0.1과 동일한 PMD는 SNR이 다중경로 레일리 페이딩 채널에 대해서는 -16 ㏈이고 정지상태 채널에 대해서는 -17.2 ㏈인 경우에 달성된다. 프레임 헤더 모드 3에 대해서는, 도 13(CEC 방법) 및 도 14(PNC 방법)에 도시된 바와 같이, CEC 방법이 PNC 방법을 능가한다. 0.1과 동일한 PMD는 SNR이 다중경로 레일리 페이딩 채널에 대해서는 -18.5 ㏈이고 정지상태 채널에 대해서는 -18 ㏈인 경우에 달성된다. 도 10 내지 도 14의 모두에 있어서, 정지상태 채널의 성능은 하한값이 성능의 양호한 예측치로서 이용될 수 있다는 것을 나타내는 이론적인 하한값에 가깝다.
이상 설명한 바와 같이, DMB-T 시스템에 대한 스펙트럼 감지는 PN 프레임 헤더를 이용해서 수행된다. 시뮬레이션 결과는, 제안된 스펙트럼 센서가 단지 50 ms의 감지 시간을 이용해서 매우 낮은 SNR 환경에서 작동될 수 있는 것을 나타낸다. 또한, 본 명세서에 기재된 오검출 확률에 대한 하한값은 스펙트럼 감지 성능의 양호한 예측치이다.
이상의 내용을 고려할 때, 상기의 내용은 단지 본 발명의 사상을 예시적으로 나타내는 것이므로, 본 기술분야의 당업자는, 여기에 명시적으로 기재되지 않았더라도 본 발명의 원리를 구체화하고 그 사상 및 범위 내에 있는 많은 대안적 장치를 고안할 수도 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 분리된 기능적 구성요소들의 맥락에서 개시되어 있더라도, 이러한 기능적 구성요소들은 하나 또는 그 이상의 집적회로(ICs) 내에서 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 원리는, 예를 들어, 위성, Wi-Fi, 휴대폰 등과 같은 다른 유형의 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 실제로, 본 발명의 개념은 고정식 혹은 모바일 수신기에도 적용될 수 있다. 따라서, 상기 예시된 실시예들에 대해 많은 수정이 행해질 수 있고, 첨부된 특허청구범위에 규정된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나는 일없이 다른 장치가 고안될 수 있다는 점을 이해할 필요가 있다.
100: WRAN 시스템 105: 기지국(BS)
110, 155: 안테나 150: 고객 댁내 장치(CPE)
185: 트랜스시버 190: 프로세서
195: 메모리

Claims (20)

  1. 다수의 채널 중 하나를 선택하는 선택단계; 및
    선택된 채널 상의 신호를 탐색하는 탐색단계를 포함하되,
    상기 신호는 복수개의 프레임 구조 중 하나에 따라 포맷되어 있고, 각 프레임 구조는 의사잡음 시퀀스(pseudonoise sequence)를 포함하는 상이한 프레임 헤더 모드 및 데이터를 포함하는 프레임 본체를 포함하며;
    상기 탐색단계는, 상기 신호가 상기 선택된 채널 상에 존재하는지의 여부를 판정하기 위하여, 상기 프레임 헤더 모드의 각각에서 상기 의사잡음 시퀀스를 탐색하는 것인, 수신기에서 이용하기 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 신호는 DMB-T(Digital Multimedia Broadcasting-Terrestrial) 텔레비전 신호인 것인, 수신기에서 이용하기 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수개의 프레임 구조는 적어도 3개이고,
    그 중, 제1프레임 구조에 있어서, 프레임 헤더 모드는 전방 동기화 부분, 의사잡음 시퀀스 부분 및 후방 동기화 부분을 포함하며, 상기 전방 동기화 부분과 후방 동기화 부분은 양쪽 모두 상기 의사잡음 시퀀스 부분의 순환 확장부(cyclic extension)이고;
    제2프레임 구조에 있어서, 프레임 헤더 모드는 의사잡음 시퀀스 부분을 포함하며;
    제3프레임 구조에 있어서, 프레임 헤더 모드는 전방 동기화 부분, 의사잡음 시퀀스 부분 및 후방 동기화 부분을 포함하고, 상기 전방 동기화 부분과 후방 동기화 부분은 양쪽 모두 의사잡음 시퀀스 부분의 순환 확장부이며; 상기 제3프레임 구조의 전방 동기화 부분, 후방 동기화 부분 및 의사잡음 시퀀스 부분은 상기 제1프레임 구조의 전방 동기화 부분, 후방 동기화 부분 및 의사잡음 시퀀스 부분과는 상이한 것인, 수신기에서 이용하기 위한 방법.
  4. 제3항에 있어서, 상기 탐색 단계는
    (a) 순환 확장 상관(cyclic extension correlation)을 수행함으로써 상기 제1프레임 구조와 상기 제3프레임 구조를 탐색하는 단계; 및
    (b) 의사잡음 상관(pseudonoise correlation)을 수행함으로써 제2프레임 구조를 탐색하는 단계를 포함하는 것인, 수신기에서 이용하기 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 (a) 단계와 (b) 단계는 각각,
    판정 통계량(decision statistic)을 결정하는 단계; 및
    선택된 채널 상에 상기 신호가 존재하는지의 여부를 판정하기 위하여, 상기 판정 통계량을 역치와 비교하는 단계를 포함하는 것인, 수신기에서 이용하기 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00049
    이고;
    상기 제3프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00050
    이며;
    상기 제2프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00051
    인 것인, 수신기에서 이용하기 위한 방법.
  7. 제3항에 있어서, 상기 탐색 단계는 의사잡음 상관을 수행함으로써 상기 프레임 구조의 각각을 탐색하는 단계를 포함하는 것인, 수신기에서 이용하기 위한 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 탐색 단계는
    판정 통계량을 결정하는 단계; 및
    선택된 채널 상에 상기 신호가 상기 존재하는지의 여부를 판정하기 위하여, 상기 판정 통계량을 역치와 비교하는 단계를 포함하는 것인, 수신기에서 이용하기 위한 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제1프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00052
    이고;
    상기 제3프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00053
    이며;
    상기 제2프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00054
    인 것인, 수신기에서 이용하기 위한 방법.
  10. 제1항에 있어서, 인컴벤트 신호(incumbent signal)가 존재하지 않는 경우 상기 선택된 채널이 사용가능한 것을 나타내도록 유효한 채널 리스트(available channel list)에 마킹(marking)하는 단계를 추가로 포함하는 것인, 수신기에서 이용하기 위한 방법.
  11. 다수의 채널 중 하나를 선택하는데 이용하기 위한 트랜스시버(transceiver); 및
    상기 선택된 채널 상에 있는 신호를 탐색하기 위한 프로세서를 포함하되,
    상기 신호는 복수개의 프레임 구조 중 하나에 따라 포맷되어 있고, 각 프레임 구조는 의사잡음 시퀀스를 포함하는 상이한 프레임 헤더 모드 및 데이터를 포함하는 프레임 본체를 포함하며;
    상기 프로세서는, 상기 신호가 상기 선택된 채널 상에 존재하는지의 여부를 판정하기 위하여, 상기 프레임 헤더 모드의 각각에서 상기 의사잡음 시퀀스를 탐색하는 것인 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 신호는 DMB-T 텔레비전 신호인 것인 장치.
  13. 제11항에 있어서, 상기 복수개의 프레임 구조는 적어도 3개이고,
    그 중, 제1프레임 구조에 있어서, 프레임 헤더 모드는 전방 동기화 부분, 의사잡음 시퀀스 부분 및 후방 동기화 부분을 포함하며, 상기 전방 동기화 부분과 후방 동기화 부분은 양쪽 모두 상기 의사잡음 시퀀스 부분의 순환 확장부이고;
    제2프레임 구조에 있어서, 프레임 헤더 모드는 의사잡음 시퀀스 부분을 포함하며;
    제3프레임 구조에 있어서, 프레임 헤더 모드는 전방 동기화 부분, 의사잡음 시퀀스 부분 및 후방 동기화 부분을 포함하고, 상기 전방 동기화 부분과 후방 동기화 부분은 양쪽 모두 의사잡음 시퀀스 부분의 순환 확장부이며; 상기 제3프레임 구조의 전방 동기화 부분, 후방 동기화 부분 및 의사잡음 시퀀스 부분은 상기 제1프레임 구조의 전방 동기화 부분, 후방 동기화 부분 및 의사잡음 시퀀스 부분과는 상이한 것인 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 프로세서는 (a) 순환 확장 상관을 수행함으로써 상기 제1프레임 구조와 상기 제3프레임 구조를 탐색하고, (b) 의사잡음 상관을 수행함으로써 상기 제2프레임 구조를 탐색하는 것인 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 프로세서는 각 프레임 구조에 대해서 판정 통계량을 결정하고, 선택된 채널 상에 상기 신호가 존재하는지의 여부를 판정하기 위하여, 상기 판정 통계량을 역치와 비교하는 것인 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 제1프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00055
    이고;
    상기 제3프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00056
    이며;
    상기 제2프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00057
    인 것인 장치.
  17. 제13항에 있어서, 상기 프로세서는 의사잡음 상관을 수행함으로써 상기 프레임 구조의 각각을 탐색하는 것인 장치.
  18. 제17항에 있어서, 상기 프로세서는 판정 통계량을 결정하고, 선택된 채널 상에 상기 신호가 존재하는지의 여부를 판정하기 위하여, 상기 판정 통계량을 역치와 비교하는 것인 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00058
    이고;
    상기 제3프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00059
    이며;
    상기 제2프레임 구조에 대해서, 판정 통계량은
    Figure pct00060
    인 것인 장치.
  20. 제11항에 있어서, 상기 프로세서가 어떠한 신호도 검출하지 않은 경우 상기 선택된 채널이 사용가능한 것을 나타내도록 유효한 채널 리스트를 저장하기 위한 메모리를 추가로 포함하는 장치.
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