KR20110068088A - Apparatus of detecting the preamble - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프리앰블 검출 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 안테나 다이버시티(Antenna Diversity) 효과를 이용하는 프리앰블 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a preamble detection device, and more particularly, to a preamble detection device using an antenna diversity effect.
일반적인 OFDM 시스템에서 단말이 기지국을 호출해야 할 필요가 있는 경우에, 단말은 RACH(Random Access CHannel)을 이용하여 기지국으로 원하는 신호를 전달한다.When a terminal needs to call a base station in a typical OFDM system, the terminal transmits a desired signal to the base station using a random access channel (RAC).
그러나, RACH은 프리앰블을 이용하여 기지국을 호출하는 메커니즘을 이용하고 있으므로, 기지국이 각각의 단말로부터 전송되는 RACH 용도의 프리앰블을 검출하지 못하면, 원활한 통신이 이루어 지지 않는 문제점이 있다.However, since the RACH uses a mechanism for calling the base station using the preamble, if the base station does not detect the preamble for the RACH use transmitted from each terminal, there is a problem in that smooth communication is not performed.
특히, 신호의 왜곡이 심하게 발생하는 환경 하에서는 RACH 용도의 프리앰블을 검출하는 것에 어려움이 따르게 된다. 즉, 종래의 프리앰블 검출 장치는 하나의 안테나를 이용하여 프리앰블을 검출하므로, 채널의 페이딩(Fading)이 많이 있는 상황 하에서는 신호의 왜곡에 의하여 프리앰블 신호를 검출하기 어려운 문제점이 있다.In particular, in an environment in which signal distortion is severely generated, it is difficult to detect a preamble for an RACH. That is, since the conventional preamble detection apparatus detects the preamble using one antenna, there is a problem that it is difficult to detect the preamble signal due to the distortion of the signal under a situation in which fading of the channel is large.
본 발명의 목적은 안테나 다이버시티(Antenna Diversity) 효과를 이용하는 프리앰블 검출 장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a preamble detection apparatus using the antenna diversity effect.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 프리앰블 검출 장치는 OFDM 신호를 수신하기 위한 복수의 안테나, 상기 수신한 각각의 OFDM 신호에 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 수행하여 복조신호를 생성하는 복수의 OFDM 복조부, 상기 생성된 각각의 복조신호를 이용하여 채널 임펄스 응답(CIR: Channel Impulse Response)을 생성하는 채널 임펄스 응답 생성부, 상기 생성된 각각의 채널 임펄스 응답 신호를 결합하는 결합부 및 상기 결합된 채널 임펄스 응답 신호에 도플러 시프트(Doppler Shift)를 제거하여 프리앰블 검출을 위한 파워 딜레이 프로파일(Power Delay Profile)을 생성하는 도플러 시프트 제거부를 포함하여 구성될 수 있다.A preamble detection apparatus for achieving the above object of the present invention is to generate a demodulated signal by performing a Fast Fourier Transform (FFT) on a plurality of antennas for receiving an OFDM signal and each of the received OFDM signals. A plurality of OFDM demodulators, a channel impulse response generator for generating a channel impulse response (CIR) using each of the generated demodulation signals, a combiner for combining the respective channel impulse response signals; The Doppler shift canceller may be configured to remove a Doppler shift to the combined channel impulse response signal to generate a power delay profile for preamble detection.
여기에서, 상기 채널 임펄스 응답 생성부는 기준 시퀀스를 제공하기 위한 셀 루트 시퀀스(Cell Root Sequence), 상기 기준 시퀀스를 이용하여, 상기 생성된 각각의 복조신호에 매치드 필터링(Matched Filtering)을 수행하는 복수의 매치드 필터링부 및 상기 매치드 필터링을 수행한 각각의 신호에 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)을 수행하는 복수의 역 이산 푸리에 변환부를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the channel impulse response generating unit includes a plurality of cell root sequences for providing a reference sequence, and a plurality of matched filtering for each of the generated demodulated signals using the reference sequence. And a plurality of inverse discrete Fourier transform (IDFT) for performing an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) on each signal subjected to the matched filtering.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 프리앰블 검출 방법은 복수의 안테나를 이용하여 OFDM 신호를 수신하는 단계, 상기 수신한 각각의 OFDM 신호에 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 수행하여 복조신호를 생성하는 단계, 상기 생성된 각각의 복조신호를 이용하여 채널 임펄스 응답(CIR: Channel Impulse Response)을 생성하는 단계, 상기 각각의 채널 임펄스 응답 신호를 결합하는 단계 및 상기 결합된 채널 임펄스 응답 신호에서 도플러 시프트(Doppler Shift)를 제거하여 프리앰블 검출을 위한 파워 딜레이 프로파일(Power Delay Profile)을 생성하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.The preamble detection method for achieving the above object of the present invention comprises the steps of: receiving an OFDM signal using a plurality of antennas, performing a Fast Fourier Transform (FFT) on each of the received OFDM signals and demodulating the signal; Generating a channel impulse response (CIR) using each of the generated demodulation signals, combining the channel impulse response signals, and combining the respective channel impulse response signals And removing the Doppler shift to generate a power delay profile for preamble detection.
여기에서, 상기 생성된 복수의 복조신호를 이용하여 복수의 채널 임펄스 응답을 생성하는 단계는 기준 시퀀스를 제공하는 단계, 상기 제공받은 기준 시퀀스를 이용하여, 상기 복수의 복조신호에 매치드 필터링(Matched Filtering)을 수행하는 단계 및 상기 매치드 필터링을 수행한 신호에 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)을 수행하는 단계를 포함하여 구성될 수 있다.The generating of the plurality of channel impulse responses using the generated plurality of demodulated signals may include providing a reference sequence, and filtering the matched plurality of demodulated signals using the provided reference sequence. And performing an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) on the signal on which the matched filtering is performed.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 프리앰블 검출 장치를 구비한 기지국은 OFDM 신호를 수신하기 위한 복수의 안테나, 상기 수신한 각각의 OFDM 신호에 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 수행하여 복조신호를 생성하는 복수의 OFDM 복조부, 상기 생성된 각각의 복조신호를 이용하여 채널 임펄스 응답(CIR: Channel Impulse Response)을 생성하는 채널 임펄스 응답 생성부, 상기 생성된 각각의 채널 임펄스 응답 신호를 결합하는 결합부 및 상기 결합된 채널 임펄 스 응답 신호에 도플러 시프트(Doppler Shift)를 제거하여 프리앰블 검출을 위한 파워 딜레이 프로파일(Power Delay Profile)을 생성하는 도플러 시프트 제거부를 포함하여 구성될 수 있다.A base station equipped with a preamble detection apparatus for achieving the object of the present invention described above is demodulated by performing a Fast Fourier Transform (FFT) on a plurality of antennas for receiving an OFDM signal and each of the received OFDM signals. A plurality of OFDM demodulators for generating a signal, a channel impulse response generator for generating a channel impulse response (CIR) using the respective demodulated signals, and combining the generated channel impulse response signals And a Doppler shift canceler for generating a power delay profile for preamble detection by removing a Doppler shift to the combined channel impulse response signal.
여기에서, 상기 채널 임펄스 응답 생성부는 기준 시퀀스를 제공하기 위한 셀 루트 시퀀스(Cell Root Sequence), 상기 기준 시퀀스를 이용하여, 상기 생성된 각각의 복조신호에 매치드 필터링(Matched Filtering)을 수행하는 복수의 매치드 필터링부 및 상기 매치드 필터링을 수행한 각각의 신호에 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)을 수행하는 복수의 역 이산 푸리에 변환부를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the channel impulse response generating unit includes a plurality of cell root sequences for providing a reference sequence, and a plurality of matched filtering for each of the generated demodulated signals using the reference sequence. And a plurality of inverse discrete Fourier transform (IDFT) for performing an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) on each signal subjected to the matched filtering.
여기에서, 상기 기지국은 펨토셀 기지국일 수 있다.Here, the base station may be a femtocell base station.
상기와 같은 프리앰블 검출 장치에 따르면, 복수의 안테나로 수신한 신호를 모두 이용하는 안테나 다이버시티(Antenna Diversity) 효과를 얻을 수 있다. 즉, 신호의 왜곡이 심한 상황에도 프리앰블(Preamble)을 효율적으로 검출할 수 있다.According to the preamble detection apparatus as described above, an antenna diversity effect using all signals received by a plurality of antennas can be obtained. That is, the preamble can be efficiently detected even in a situation where signal distortion is severe.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.As the present invention allows for various changes and numerous embodiments, particular embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the written description.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포 함하는 것으로 이해되어야 한다.However, this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, it should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it may be directly connected to or connected to that other component, but it may be understood that other components may be present in between. Should be. On the other hand, when a component is said to be "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular example embodiments only and is not intended to be limiting of the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, the terms "comprise" or "have" are intended to indicate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, and one or more other features. It is to be understood that the present invention does not exclude the possibility of the presence or the addition of numbers, steps, operations, components, components, or a combination thereof.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art. Terms such as those defined in the commonly used dictionaries should be construed as having meanings consistent with the meanings in the context of the related art, and shall not be construed in ideal or excessively formal meanings unless expressly defined in this application. Do not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail a preferred embodiment of the present invention. In the following description of the present invention, the same reference numerals are used for the same elements in the drawings and redundant descriptions of the same elements will be omitted.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 장치를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a preamble detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 장치(100)는 OFDM 신호를 수신하기 위한 복수의 안테나(111, 112, 113), 상기 수신한 각각의 OFDM 신호에 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 수행하여 복조신호를 생성하는 복수의 OFDM 복조부(121, 122, 123), 상기 생성된 각각의 복조신호를 이용하여 채널 임펄스 응답(CIR: Channel Impulse Response)을 생성하는 채널 임펄스 응답 생성부(130), 상기 생성된 각각의 채널 임펄스 응답 신호를 결합하는 결합 부(140) 및 상기 결합된 채널 임펄스 응답 신호에 도플러 시프트(Doppler Shift)를 제거하여 프리앰블 검출을 위한 파워 딜레이 프로파일(Power Delay Profile)을 생성하는 도플러 시프트 제거부(150)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 1, the preamble detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a plurality of antennas 111, 112, and 113 for receiving an OFDM signal, and a fast Fourier transform on each of the received OFDM signals. A plurality of OFDM demodulators (121, 122, 123) for generating a demodulation signal by performing a Fast Fourier Transform (FFT), and generates a channel impulse response (CIR) using each of the generated demodulation signal A channel impulse response generator 130, a combiner 140 for combining the generated channel impulse response signals, and a power delay for preamble detection by removing a Doppler shift to the combined channel impulse response signal. It may be configured to include a Doppler shift remover 150 for generating a profile (Power Delay Profile).
먼저, 상기 복수의 안테나(111, 112, 113)는 OFDM 신호를 수신하기 위한 것으로, (은 1보다 큰 자연수)개로 구성될 수 있을 것이다. 즉, OFDM 신호를 개 수신할 수 있을 것이다.First, the plurality of antennas 111, 112, and 113 are for receiving an OFDM signal. ( May be composed of natural numbers greater than one). That is, the OFDM signal Will be able to receive dogs.
다음으로, 상기 복수의 OFDM 복조부(121, 122, 123)는 수신한 각각의 OFDM 신호를 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 수행하여 복조신호를 생성하는 것일 수 있다.Next, the plurality of OFDM demodulators 121, 122, and 123 may generate a demodulated signal by performing a Fast Fourier Transform (FFT) on each of the received OFDM signals.
예를 들면, 상기 개의 안테나로부터 수신된 개의 OFDM 신호는 각각 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하는 각각의 OFDM 복조부를 거치면서 주파수 영역의 수신 심볼()로 복조될 수 있을 것이다.For example, Received from antennas OFDM signals are received symbols in the frequency domain through respective OFDM demodulators performing fast Fourier transform (FFT). Can be demodulated.
다음으로, 상기 채널 임펄스 응답 생성부(130)는 상기 생성된 각각의 복조신호를 이용하여 채널 임펄스 응답(CIR: Channel Impulse Response) 신호를 생성하는 것일 수 있다. 즉, 상기 개의 복조신호()를 이용하여, 개의 채널 임펄스 응답 신호()를 생성하는 것일 수 있다.Next, the channel impulse response generator 130 may generate a channel impulse response (CIR) signal by using each generated demodulation signal. That is Demodulation signals ), Channel impulse response signals ( ) May be generated.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 장치에서 채널 임펄스 응답 생성부를 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a channel impulse response generator in a preamble detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하면, 상기 채널 임펄스 응답 생성부(130, 230)는 기준 시퀀스를 제공하기 위한 셀 루트 시퀀스(Cell Root Sequence, 231), 상기 기준 시퀀스를 이용하여, 상기 생성된 각각의 복조신호에 매치드 필터링(Matched Filtering)을 수행하는 복수의 매치드 필터링부(232, 233, 234) 및 상기 매치드 필터링을 수행한 각각의 신호에 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)을 수행하는 복수의 역 이산 푸리에 변환부(235, 236, 237)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 2, the channel
상기 셀 루트 시퀀스(231)는 주파수 영역(Frequency Domain)에서 상기 프리앰블 신호가 원래 가져야 할 신호를 표현하는 것으로, 이후의 매치드 필터링 수행 시에 기준으로 사용되는 것일 수 있다.The
상기 복수의 매치드 필터링부(232, 233, 234)는 상기 생성된 각각의 복조신호에 매치드 필터링(Matched Filtering)을 수행하는 것일 수 있다.The plurality of matched
예를 들면, 개의 복조신호()에 대한 매치드 필터링 수행 시에 주파수 영역에서 셀 고유의 루트 시퀀스(Root Sequence)를 라고 할 때, 셀 고유의 루트 시퀀스()를 개의 복조신호()에 적용하여, 개의 매치드 필터링을 수행한 신호를 생성하는 것일 수 있다.For example, Demodulation signals Cell-specific root sequence in the frequency domain , The cell-specific root sequence ( ) Demodulation signals ), It may be to generate a signal that has performed two matched filtering.
상기 복수의 역 이산 푸리에 변환부(235, 236, 237)는 상기 매치드 필터링을 수행한 각각의 신호에 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)을 수행하는 것일 수 있다.The plurality of inverse discrete Fourier
예를 들면, 개의 매치드 필터링을 수행한 신호 각각에 대하여 역 이산 푸리에 변환(IDFT)을 수행하여 개의 채널 임펄스 응답 신호()를 생성하는 것일 수 있다.For example, Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) is performed on each of the four matched filtering signals. Channel impulse response signals ( ) May be generated.
상기 생성된 개의 채널 임펄스 응답 신호()는 다음과 같이 수학식 1로 계산할 수 있다.Generated above Channel impulse response signals ( ) Can be calculated by Equation 1 as follows.
여기에서, 는 복조신호, 는 셀 고유의 루트 시퀀스 의 컨쥬게이트(Conjugate), n은 시간 인덱스(time index)이다.From here, Is a demodulation signal, Is a cell-specific root sequence Conjugate, n is the time index.
일반적으로, j번째 수신 안테나로 수신한 신호의 채널 특성이 페이딩(Fading)에 의한 왜곡이 심하다면, 계산된 채널 임펄스 응답()으로부터 피크 검출(peak detection)을 통한 프리앰블 검출(preamble detection)은 실패할 가능성이 커지게 된다.In general, if the channel characteristic of the signal received by the jth receiving antenna is severely distorted by fading, the calculated channel impulse response ( Preamble detection through peak detection becomes more likely to fail.
그러나, 개의 안테나로부터 수신한 신호로부터 계산된 들을 모두 함께 더해 주면, 다이버시티(diversity) 효과에 의해 페이딩에 의한 진폭(amplitude) 특성이 열화 되는 것을 방지 할 수 있게 된다. 즉, 페이딩(fading)에 강건한 프리앰블 검출이 가능하게 되는 것이다.But, Calculated from signals received from two antennas Adding them together prevents the degradation of amplitude characteristics due to fading due to diversity effects. In other words, the preamble detection robust to fading is enabled.
도 1을 다시 참조하면, 상기 결합부(140)는 상기 생성된 각각의 채널 임펄 스 응답 신호를 결합하여 결합된 채널 임펄스 응답 신호를 생성하는 것일 수 있다. 즉, 개의 채널 임펄스 응답 신호()를 결합하여, 결합된 채널 임펄스 응답 신호()를 생성하는 것일 수 있다.Referring back to FIG. 1, the combiner 140 may combine the generated channel impulse response signals to generate a combined channel impulse response signal. In other words, Channel impulse response signals ( ), The combined channel impulse response signal ( ) May be generated.
다음으로, 상기 도플러 시프트 제거부(150)는 상기 결합된 채널 임펄스 응답 신호에 도플러 시프트(Doppler Shift)를 제거하여, 프리앰블 검출을 위한 파워 딜레이 프로파일(Power Delay Profile)을 생성하는 것일 수 있다.Next, the Doppler shift remover 150 may remove a Doppler shift to the combined channel impulse response signal to generate a power delay profile for detecting the preamble.
예를 들면, 상기 결합된 채널 임펄스 응답 신호에 도플러 시프트(Doppler Shift)에 의하여 자연적으로 생성된 du의 시프트를 제거하는 것을 의미하며, 원래의 신호와 도플러 시프트(Doppler Shift)에 의한 신호를 추가적으로 더하게 되므로, 추가적인 다이버시티(Diversity) 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 더욱 효율적인 프리앰블 검출이 가능할 것이다.For example, it means to remove the shift of du naturally generated by the Doppler shift to the combined channel impulse response signal, and further adds the original signal and the signal due to the Doppler shift. As a result, an additional diversity effect can be obtained. Thus, more efficient preamble detection will be possible.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 장치에서 채널 임펄스 응답 신호의 결합 및 도플러 시프트 제거를 설명하기 위한 예시도이다.3 is an exemplary diagram for explaining coupling of a channel impulse response signal and Doppler shift cancellation in a preamble detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1, 도 2 및 도 3을 병행하여 참조하면, 채널 임펄스 응답(), 결합된 채널 임펄스 응답() 및 최종 프리앰블(preamble) 검출을 위한 파워 딜레이 프로파일(Power Delay Profile, )의 단서를 얻을 수 있을 것이다.1, 2, and 3 in parallel, the channel impulse response ( ), Combined channel impulse response ( ) And Power Delay Profile for final preamble detection You will get a clue.
즉, 결합된 채널 임펄스 응답()은 수학식 2로 구할 수 있다.That is, the combined channel impulse response ( ) Can be obtained from Equation 2.
여기에서, 는 각각의 채널 임펄스 응답 신호를 나타내며, 개의 채널 임펄스 응답 신호를 결합할 수 있음을 알 수 있다.From here, Represents each channel impulse response signal, It can be seen that the two channel impulse response signals can be combined.
또한, 파워 딜레이 프로파일()는 수학식 3으로 구할 수 있다.In addition, the power delay profile ( ) Can be obtained from equation (3).
여기에서, 은 각각의 들을 더해 준 결합된 채널 임펄스 응답이며, 값은 의 결과로부터 도플러 시프트(Doppler Shift)에 의한 파워 딜레이 프로파일(PDP: Power Delay Profile) 결과에 이미지 피크(Image Peak)가 발생하는 것을 이용하여, 발생한 이미지 피크(Image Peak)도 채널 임펄스 응답()을 더해준 것과 같은 개념으로 함께 더해 준 것이다.From here, Is each Combined channel impulse response, The value is Since the image peak is generated in the power delay profile (PDP) result of the Doppler shift from the result of the PDP, the generated image peak is also the channel impulse response ( ) Together with the same concept.
또한, du 값은 도플러 시프트(Doppler Shift)에 의하여 자연적으로 생성되는 것을 의미한다. 즉, 주파수 옵셋(Offset) 값이 OFDM Subcarrier 간격과 동일할 때 발생하는 파워 딜레이 프로파일(PDP) 결과 상의 시간 영역에서의 시프트(Shift) 량을 의미한다.In addition, the du value means that it is naturally generated by the Doppler Shift. That is, it means the amount of shift in the time domain on the power delay profile (PDP) result generated when the frequency offset value is equal to the OFDM subcarrier interval.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 장치는 개의 수신 안 테나로부터 개의 채널 임펄스 응답()들을 구하고, 각각의 채널 임펄스 응답()들을 모두 더해 줌으로서 수신 안테나 다이버시티(Diversity) 효과를 얻을 수 있도록 구현한 것이다. 따라서, 심한 페이딩(Fading) 현상에 의한 채널 진폭(Amplitude)의 왜곡을 잘 극복 할 수 있을 것이다.As a result, the preamble detection apparatus according to an embodiment of the present invention From antennas Channel impulse responses ( ) And each channel impulse response ( By adding them all, the reception antenna diversity effect can be obtained. Accordingly, the distortion of the channel amplitude due to the severe fading phenomenon may be well overcome.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a preamble detection method according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 방법은 복수의 안테나를 이용하여 OFDM 신호를 수신하는 단계(단계 410), 상기 수신한 각각의 OFMD 신호에 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 수행하여 복조신호를 생성하는 단계(단계 420), 상기 생성된 각각의 복조신호를 이용하여 채널 임펄스 응답(CIR: Channel Impulse Response)을 생성하는 단계(단계 430), 상기 각각의 채널 임펄스 응답 신호를 결합하는 단계(단계 440) 및 상기 결합된 채널 임펄스 응답 신호에서 도플러 시프트(Doppler Shift)를 제거하여 프리앰블 검출을 위한 파워 딜레이 프로파일(Power Delay Profile)을 생성하는 단계(단계 450)를 포함하여 구성될 수 있다.Referring to FIG. 4, the method of detecting a preamble according to an embodiment of the present invention includes receiving an OFDM signal using a plurality of antennas (step 410), and performing a fast Fourier transform (FFT) on each of the received OFMD signals. Generating a demodulated signal by performing a Fourier Transform (step 420), generating a channel impulse response (CIR) using the generated demodulated signal (step 430), and each channel. Combining an impulse response signal (step 440) and generating a power delay profile for preamble detection by removing a Doppler shift from the combined channel impulse response signal (step 450). It can be configured to include.
여기에서, 상기 생성된 복수의 복조신호를 이용하여 복수의 채널 임펄스 응답을 생성하는 단계(단계 430)는 기준 시퀀스를 제공하는 단계, 상기 제공받은 기준 시퀀스를 이용하여, 상기 복수의 복조신호에 매치드 필터링(Matched Filtering)을 수행하는 단계 및 상기 매치드 필터링을 수행한 신호에 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)을 수행하는 단계를 포함하여 구성될 수 있을 것이다.Here, the generating of the plurality of channel impulse responses using the generated plurality of demodulated signals (step 430) may include providing a reference sequence and matching the plurality of demodulated signals using the provided reference sequence. Performing Matched Filtering and performing an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) on the matched filtering signal.
추가적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 장치를 구비한 기지국은 OFDM 신호를 수신하기 위한 복수의 안테나, 상기 수신한 각각의 OFMD 신호에 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 수행하여 복조신호를 생성하는 복수의 OFDM 복조부, 상기 생성된 각각의 복조신호를 이용하여 채널 임펄스 응답(CIR: Channel Impulse Response)을 생성하는 채널 임펄스 응답 생성부, 상기 생성된 각각의 채널 임펄스 응답 신호를 결합하는 결합부 및 상기 결합된 채널 임펄스 응답 신호에 도플러 시프트(Doppler Shift)를 제거하여 프리앰블 검출을 위한 파워 딜레이 프로파일(Power Delay Profile)을 생성하는 도플러 시프트 제거부를 포함하여 구성될 수 있다.Additionally, a base station having a preamble detection apparatus according to an embodiment of the present invention performs a demodulation by performing a Fast Fourier Transform (FFT) on a plurality of antennas for receiving an OFDM signal and each of the received OFMD signals. A plurality of OFDM demodulators for generating a signal, a channel impulse response generator for generating a channel impulse response (CIR) using the respective demodulated signals, and combining the generated channel impulse response signals And a Doppler shift canceler for generating a power delay profile for preamble detection by removing a Doppler shift to the combined channel impulse response signal.
여기에서, 상기 채널 임펄스 응답 생성부는 기준 시퀀스를 제공하기 위한 셀 루트 시퀀스(Cell Root Sequence), 상기 기준 시퀀스를 이용하여, 상기 생성된 각각의 복조신호에 매치드 필터링(Matched Filtering)을 수행하는 복수의 매치드 필터링부 및 상기 매치드 필터링을 수행한 각각의 신호에 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)을 수행하는 복수의 역 이산 푸리에 변환부를 포함하여 구성될 수 있을 것이다.Here, the channel impulse response generating unit includes a plurality of cell root sequences for providing a reference sequence, and a plurality of matched filtering for each of the generated demodulated signals using the reference sequence. And a plurality of inverse discrete Fourier transforms for performing an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) on each signal on which the matched filtering is performed.
또한, 상기 기지국은 펨토셀 기지국일 수 있으며, 추가적으로 매크로셀 기 지국, 마이크로셀 기지국 및 피코셀 기지국 중의 어느 하나일 수 있다는 것은 당업자에게 있어서 자명할 것이다.In addition, it will be apparent to those skilled in the art that the base station may be a femtocell base station and additionally, any one of a macrocell base station, a microcell base station, and a picocell base station.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the embodiments above, those skilled in the art will understand that the present invention can be variously modified and changed without departing from the spirit and scope of the invention as set forth in the claims below. Could be.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 장치를 설명하기 위한 블록도이다.1 is a block diagram illustrating a preamble detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 장치에서 채널 임펄스 응답 생성부를 설명하기 위한 블록도이다.2 is a block diagram illustrating a channel impulse response generator in a preamble detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 장치에서 채널 임펄스 응답 신호의 결합 및 도플러 시프트 제거를 설명하기 위한 예시도이다.3 is an exemplary diagram for explaining coupling of a channel impulse response signal and Doppler shift cancellation in a preamble detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 검출 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a preamble detection method according to an embodiment of the present invention.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >Description of the Related Art
100: 프리앰블 검출 장치100: preamble detection device
111, 112, 113: 안테나 121, 122, 123: OFDM 복조부111, 112, and 113: antennas 121, 122, and 123: OFDM demodulator
130, 230: 채널 임펄스 응답 생성부130, 230: channel impulse response generator
231: 셀 루트 시퀀스 232, 233, 234: 매치드 필터링부231:
235, 236, 237: 역 이산 푸리에 변환부235, 236, 237: inverse discrete Fourier transform unit
140: 결합부 150: 도플러 시프트 제거부140: coupling portion 150: Doppler shift removing portion
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090124923A KR20110068088A (en) | 2009-12-15 | 2009-12-15 | Apparatus of detecting the preamble |
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Publications (1)
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090124923A KR20110068088A (en) | 2009-12-15 | 2009-12-15 | Apparatus of detecting the preamble |
Country Status (1)
Country | Link |
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KR (1) | KR20110068088A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103108337A (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-15 | 京信通信系统(中国)有限公司 | Detection method, device and base station for random access signal |
US9356663B2 (en) | 2011-12-02 | 2016-05-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for providing diversity service antenna in portable terminal |
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2009
- 2009-12-15 KR KR1020090124923A patent/KR20110068088A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN103108337A (en) * | 2011-11-14 | 2013-05-15 | 京信通信系统(中国)有限公司 | Detection method, device and base station for random access signal |
CN103108337B (en) * | 2011-11-14 | 2015-06-17 | 京信通信系统(中国)有限公司 | Detection method, device and base station for random access signal |
US9356663B2 (en) | 2011-12-02 | 2016-05-31 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for providing diversity service antenna in portable terminal |
US11888568B2 (en) | 2011-12-02 | 2024-01-30 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Apparatus and method for providing diversity service antenna in portable terminal |
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