KR20120087859A - 멀티-신호 캡처를 이용한 통신 수신기 개량 - Google Patents

멀티-신호 캡처를 이용한 통신 수신기 개량 Download PDF

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KR20120087859A
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Abstract

수신된 통신 신호의 다수의 채널들로부터 통신 수신기 파라미터들을 결정하고, 수신된 통신 신호의 다수의 채널들 중으로부터 하나 이상의 채널들을 취득하기 위하여 통신 수신기 파라미터들을 구성 및/또는 조절하기 위한 방법 및 장치가 개시된다. 통신 수신기는 멀티-채널 통신 신호가 통신 채널을 통과할 경우에 멀티-채널 통신 신호를 관찰한다. 통신 수신기는 수신된 통신 신호의 다수의 채널들로부터 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들을 결정한다. 통신 수신기는 수신된 통신 신호의 다수의 채널들 중으로부터 하나 이상의 채널들을 획득하기 위하여 통신 수신기 파라미터들을 구성 및/또는 조절한다.

Description

멀티-신호 캡처를 이용한 통신 수신기 개량{COMMUNICATION RECEIVER ENHANCEMENTS USING MULTI-SIGNAL CAPTURE}
관련 출원들에 대한 상호 참조
본 출원은 2011년 1월 28일자로 출원된 미국 특허 가출원 제61/437,263호의 이익을 청구하고, 그 전체는 참조를 위해 본 명세서에 편입된다.
본 발명은 일반적으로 통신 수신기에 관한 것으로, 구체적으로, 혼합-신호들, 즉, 아날로그 및 디지털 기술을 이용한 통신 수신기들에 관한 것이다.
통상적인 광대역 통신 시스템들은 할당된 스펙트럼에 걸쳐 소정의 통신 서비스 또는 시스템을 위하여 통신 채널들의 집합(set) 중으로부터 동시에 다수의 채널들을 점점 수신할 수 있게 되고 있다.
통상적인 광대역 통신 시스템은 단일 헤테로다인(heterodyne) 또는 호모다인(homodyne) 프론트 엔드 모듈(front end module)을 이용하여 구현될 수 있는 통상적인 통신 수신기를 포함할 수 있다. 이 통상적인 단일 헤테로다인 또는 호모다인 프론트 엔드 모듈들은 다수의 채널들에 걸쳐 이어지는 폭넓은 중간 주파수(IF : intermediate frequency) 대역폭을 이용하여 다수의 채널들을 동시에 수신할 수 있다. 통상적인 통신 수신기는 다수의 채널들을 디지털 형태로 변환하여 다수의 채널들이 개별적으로 분리되고 복조되도록 하기 위하여, 통상적인 단일 헤테로다인 또는 호모다인 프론트 엔드 모듈들의 출력을 처리하기 위한 다수의 아날로그-디지털 변환기(ADC : analog-to-digital converter)들을 포함할 수 있다. 이 방법은 2009년 9월 3일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/553,687호, 및 2009년 9월 3일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/553,701호에 더욱 설명되어 있고, 이 각각의 출원은 그 전체가 본 명세서에 참조를 위해 편입된다.
대안적으로, 통상적인 통신 수신기는 다수의 통상적인 헤테로다인 또는 호모다인 프론트 엔드 모듈들에 의해 구현될 수 있다. 이 구현예에서, 통상적인 통신 수신기는 다수의 채널들을 개별적으로 분리 및 복조하기 위하여 다수의 통상적인 헤테로다인 또는 호모다인 프론트 엔드 모듈들의 출력을 디지털 형태로 처리하기 위한 다수의 ADC들을 포함할 수 있다.
또 다른 대안에서, 통상적인 통신 수신기는 직접 샘플링 수신기(direct sampling receiver)로서 구현될 수 있다. 이 구현예에서, 통상적인 통신 수신기는 다수의 채널들을 할당된 대역폭 내에서 디지털 형태로 변환하기 위하여, ADC를 이용하여 다수의 채널들을 직접 샘플링(sample) 한다. 이 방법은 2004년 9월 29일자로 출원되어 이제 미국 특허 제7,522,901호가 된 미국 특허 출원 제10/952,168호에 더욱 설명되어 있고, 이것은 그 전체가 본 명세서에 참조를 위해 편입된다. 또한, 2002년 11월 14일자로 출원되어 이제 미국 특허 제7,203,227호가 된 미국 특허 출원 제10,294,048호와, 2004년 3월 26일자로 출원된 미국 특허 출원 제10,809,893호는 그 전체가 본 명세서에 참조를 위해 편입된다.
그럼에도 불구하고, 이 통상적인 무선 주파수(RF) 프론트 엔드 모듈들 및 ADC들을 뒤따르는 복조기(demodulator)들은 단일-채널 프론트 엔드 모듈들을 위해 개발된 알고리즘들을 이용하여 계속해서 설계되고 있다. 따라서, 상기 설명된 단점들을 극복하는 통신 수신기의 성능을 개선시키기 위하여 다수의 채널들의 유용성(availability)을 이용하는 장치 및/또는 방법에 대한 필요성이 존재한다. 본 발명의 추가적인 특징들 및 장점들은 뒤따르는 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 기술적 배경 하에서 도출된 것으로서, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈과, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
하나의 특징에 따르면, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈이 제공되고, 상기 프론트 엔드 모듈은,
수신된 통신 신호에 기초하여 제 1 데이터의 시퀀스를 제공하도록 구성된 보조적인 프론트 엔드 모듈(auxiliary front end module);
상기 제 1 데이터의 시퀀스에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들을 추정하도록 구성된 파라미터 추정 모듈; 및
상기 수신된 통신 신호에 기초하여 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 제 2 데이터의 시퀀스를 제공하도록 구성된 주 프론트 엔드 모듈(main front end module)을 포함하고,
상기 제 2 데이터의 시퀀스는 상기 제 1 데이터의 시퀀스와 비교할 때, 더 적은 수의 다수의 통신 채널들을 포함하는 것으로서 특징화된다.
바람직하게는, 상기 보조적인 프론트 엔드 모듈은,
상기 제 1 데이터의 시퀀스를 제공하기 위하여 상기 수신된 통신 신호를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환하도록 구성된 아날로그-디지털 변환기(ADC : analog to digital converter)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 주 프론트 엔드 모듈은,
희망하는 통신 채널을 제공하기 위하여, 상기 수신된 통신 신호 내에 내장된 상기 다수의 통신 채널들 중으로부터 하나 이상의 원하지 않는 채널들을 제거하도록 구성된 채널 선택 필터링 모듈;
변환된 통신 채널을 제공하기 위하여, 국부 발진기 신호를 이용하여 희망하는 통신 채널을 주파수 변환하도록 구성된 믹서 모듈;
필터링된 통신 채널을 제공하기 위하여, 상기 변환된 통신 채널로부터 원하지 않는 잡음 및/또는 간섭을 제거하도록 구성된 저역 통과 필터링 모듈; 및
상기 제 2 데이터의 시퀀스를 제공하기 위하여, 상기 필터링된 통신 채널을 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환하도록 구성된 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 포함한다.
바람직하게는, 상기 채널 선택 필터링 모듈은 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 그 각각의 주파수 응답을 조절하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 주 프론트 엔드 모듈은,
상기 국부 발진기 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 상기 국부 발진기 신호를 조절하도록 구성되는 국부 발진기 생성기 모듈을 더 포함한다.
바람직하게는, 상기 저역 통과 필터링 모듈은 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 그 각각의 주파수 응답을 조절하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 파라미터 추정 모듈은,
(i) 상기 제 1 데이터의 시퀀스 내에 내장된 다수의 통신 채널들 중의 하나 이상의 신호 메트릭(metric)들을 추정하고,
(ii) 상기 하나 이상의 신호 메트릭들 사이의 통계적 관계를 결정하기 위하여 상기 하나 이상의 신호 메트릭들을 비교하고,
(iii) 상기 통계적 관계를 이용하여 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들을 추정하도록 추가적으로 구성된다.
바람직하게는, 상기 파라미터 추정 모듈은 고속 퓨리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform)을 이용하여 상기 하나 이상의 신호 메트릭들을 추정하도록 추가적으로 구성된다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 신호 메트릭들은,
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 평균;
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 전체 에너지;
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 평균 파워(power);
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 평균 제곱(mean square);
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 순간 파워;
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 실효값(root mean square);
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 분산(variance);
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 놈(norm);
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 전압 레벨;
상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스 사이의 위상 오프셋;
상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스 사이의 주파수 오프셋; 및
상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스 사이의 타이밍 오프셋으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
바람직하게는, 상기 통계적 관계는,
평균;
중간값;
최대값;
최소값;
상관값(correlation); 및
자동-상관값(auto-correlation)으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
바람직하게는, 상기 프론트 엔드 모듈은,
증폭된 통신 신호를 제공하기 위하여, 상기 수신된 통신 신호를 증폭하도록 구성된 증폭기 모듈을 더 포함하고, 상기 보조적인 프론트 엔드 모듈 및 상기 주 프론트 엔드 모듈은 상기 증폭된 통신 신호에 기초하여 상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스를 각각 결정하도록 구성된다.
바람직하게는, 상기 증폭기 모듈은 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 기초하여 그 이득을 조절하도록 추가적으로 구성된다.
바람직하게는, 상기 프론트 엔드 모듈은 복조기 모듈에 결합되고, 상기 복조기 모듈은 적응형 등화기를 포함하고, 상기 적응형 등화기는 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 기초하여 그 각각의 등화 계수들을 조절하도록 구성된다.
하나의 특징에 따르면, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 방법이 제공되고, 상기 방법은,
(a) 수신된 통신 신호에 기초하여 제 1 데이터의 시퀀스를 결정하는 단계;
(b) 상기 제 1 데이터의 시퀀스에 기초하여 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들을 추정하는 단계; 및
(c) 상기 수신된 통신 신호에 기초하여 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 제 2 데이터의 시퀀스를 결정하는 단계로서, 상기 제 2 데이터의 시퀀스는 상기 제 1 데이터의 시퀀스와 비교할 때, 더 적은 수의 다수의 통신 채널들을 포함하는 것으로 특징화되는, 상기 제 2 데이터의 시퀀스를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 단계 (a)는,
(a) 상기 제 1 데이터의 시퀀스를 제공하기 위하여 상기 수신된 통신 신호를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 단계 (c)는,
(c)(i) 희망하는 통신 채널을 제공하기 위하여, 상기 수신된 통신 신호 내에 내장된 다수의 통신 채널들 중으로부터 하나 이상의 원하지 않는 채널들을 제거하는 단계;
(c)(ii) 변환된 통신 채널을 제공하기 위하여, 국부 발진기 신호를 이용하여 상기 희망하는 통신 채널을 주파수 변환하는 단계;
(c)(iii) 필터링된 통신 채널을 제공하기 위하여, 상기 변환된 통신 채널로부터 원하지 않는 잡음 및/또는 간섭을 제거하는 단계; 및
(c)(iv) 상기 제 2 데이터의 시퀀스를 제공하기 위하여 상기 필터링된 통신 채널을 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 단계 (c)(i)는,
(c)(i)(A) 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 채널 선택 필터링 모듈의 주파수 응답을 조절하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 단계 (c)(ii)는,
(c)(ii)(A) 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 상기 국소 발진기 신호를 조절하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 단계 (c)(iii)는,
(c)(iiii)(A) 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 저역 통과 필터링 모듈의 주파수 응답을 조절하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 단계 (b)는,
(b)(i) 상기 제 1 데이터의 시퀀스 내에 내장된 상기 다수의 통신 채널들의 하나 이상의 신호 메트릭들을 추정하는 단계;
(b)(ii) 상기 하나 이상의 신호 메트릭들 사이의 통계적 관계를 결정하기 위하여 상기 하나 이상의 신호 메트릭들을 비교하는 단계; 및
(b)(iii) 상기 통계적 관계를 이용하여 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들을 추정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 파라미터 추정 모듈은 고속 퓨리에 변환(FFT)을 이용하여 상기 하나 이상의 신호 메트릭들을 추정하도록 추가적으로 구성된다.
바람직하게는, 상기 하나 이상의 신호 메트릭들은,
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 평균;
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 전체 에너지;
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 평균 파워;
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 평균 제곱(mean square);
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 순간 파워;
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 실효값(root mean square);
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 분산(variance);
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 놈(norm);
상기 제 1 데이터의 시퀀스의 전압 레벨;
상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스 사이의 위상 오프셋;
상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스 사이의 주파수 오프셋; 및
상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스 사이의 타이밍 오프셋으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
바람직하게는, 상기 통계적 관계는,
평균;
중간값;
최대값;
최소값;
상관값(correlation); 및
자동-상관값(auto-correlation)으로 구성되는 그룹으로부터 선택된다.
바람직하게는, 상기 방법은,
(d) 증폭된 통신 신호를 제공하기 위하여 상기 수신된 통신 신호를 증폭하는 단계를 더 포함하고,
단계 (a)는,
(a)(i) 상기 증폭된 통신 신호에 기초하여 상기 제 1 데이터의 시퀀스를 결정하는 단계를 포함하고,
단계 (c)는,
(c)(i) 상기 증폭된 통신 신호에 기초하여 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 상기 제 2 데이터의 시퀀스를 결정하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 단계 (d)는,
(d)(i) 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 기초하여 증폭기 모듈의 이득을 조절하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 방법은,
(d) 하나 이상의 등화 계수들을 이용하여 상기 제 2 데이터의 시퀀스 상에 부여되는 원하지 않는 왜곡을 보상하는 단계를 더 포함하고,
상기 하나 이상의 등화 계수들은 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈과, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 방법이 구현될 수 있다.
본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 설명된다. 도면들에서, 비슷한 참조 번호들은 동일하거나 기능적으로 유사한 구성요소들을 표시한다. 추가적으로, 참조 번호의 가장 좌측 숫자(들)는 참조 번호가 처음 나타나는 도면을 식별한다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 환경의 블럭도를 예시한다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 환경의 일부로서 구현되는 통신 수신기의 블럭도를 추가적으로 예시한다.
도 3a는 통신 수신기의 일부로서 구현되는 통상적인 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다.
도 3b는 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 2 의 통상적인 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다.
도 4는 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 3 의 통상적인 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다.
도 5는 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 4 의 통상적인 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다.
도 6a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 1 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다.
도 6b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 프론트 엔드 모듈 수신기의 일부로서 구현되는 파라미터 추정 모듈의 예시적인 동작 단계들의 순서도이다.
도 7a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 프론트 엔드 모듈의 일부로서 구현되는 파라미터 추정 모듈의 동작을 그래프에 의해 예시한다.
도 7b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 파라미터 추정 모듈의 제 2 동작을 그래프에 의해 예시한다.
도 7c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 파라미터 추정 모듈의 제 3 동작을 그래프에 의해 예시한다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 프론트 엔드 모듈의 일부로서 구현되는 AGC 루프의 정착(settling)을 그래프에 의해 예시한다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 1 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 추가적으로 예시한다.
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 2 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 2 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 추가적으로 예시한다.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 3 프론트 엔드 모듈 및 복조기 모듈의 블럭도를 예시한다.
이하, 본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들에서, 비슷한 참조 번호들은 전반적으로 동일하고, 기능적으로 유사하고, 및/또는 구조적으로 유사한 구성요소들을 표시한다. 구성요소가 처음 나타나는 도면은 참조 번호의 가장 좌측 숫자(들)에 의해 표시된다.
다음의 상세한 설명은 발명과 일치하는 예시적인 실시예들을 예시하기 위하여 첨부 도면들을 참조한다. "하나의 예시적인 실시예", "예시적인 실시예", "일례의 예시적인 실시예" 등에 대한 상세한 설명에서의 참조들은 설명된 예시적인 실시예가 특정한 특징, 구조 또는 특성을 포함할 수 있지만, 모든 예시적인 실시예가 반드시 특정한 특징, 구조, 또는 특성을 포함할 수 있지는 않음을 나타낸다. 또한, 이러한 구절들은 반드시 동일한 예시적인 실시예를 참조하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 예시적인 실시예와 관련하여 설명될 때, 명시적으로 설명되어 있든지 여부에 관계없이, 다른 예시적인 실시예들과 관련하여 이러한 특징, 구조, 또는 특성에 영향을 주는 것은 관련 분야의 당업자들의 지식 범위 내에 있다.
본 명세서에서 설명된 예시적인 실시예들은 한정하는 것이 아니며, 예시적인 목적들을 위해 제공된다. 다른 예시적인 실시예들이 가능하고, 발명의 취지 및 범위 내에서 예시적인 실시예들에 대한 변형들이 행해질 수 있다. 그러므로, 상세한 설명은 발명을 한정하도록 의도된 것이 아니다. 오히려, 발명의 범위는 다음의 청구항들 및 그 등가물들에 따라서만 규정된다.
발명의 실시예들은 하드웨어(hardware), 펌웨어(firmware), 소프트웨어(software), 또는 그 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 발명의 실시예들은 머신-판독가능(machine-readable) 매체 상에 저장된 명령들로서 구현될 수도 있고, 이 명령들은 하나 이상의 처리기들에 의해 판독 및 실행될 수 있다. 머신-판독가능 매체는 머신(예를 들어, 컴퓨팅 장치)에 의해 판독가능한 형태로 정보를 저장 또는 송신하기 위한 임의의 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 머신-판독가능 매체는 판독 전용 메모리(ROM : read only memory); 랜덤 액세스 메모리(RAM : random access memory); 자기 디스크 저장 매체; 광학 저장 매체; 플래시 메모리 장치들; 전기, 광, 음향 또는 다른 형태의 전파된 신호들(예를 들어, 반송파(carrier wave)들, 적외선 신호들, 디지털 신호들 등), 및 그 외의 것들을 포함할 수 있다. 또한, 펌웨어, 소프트웨어, 루틴(routine)들, 명령들은 본 명세서에서 특정 작업들을 수행하는 것으로 설명될 수 있다. 그러나, 이러한 설명들은 편의를 위한 것에 불과하고, 이러한 작업들은 실제로 펌웨어, 소프트웨어, 루틴들, 명령들 등을 실행하는 컴퓨팅 장치들, 처리기들, 제어기들, 또는 다른 장치들로부터 기인한다는 것을 인식해야 한다.
예시적인 실시예들의 다음의 상세한 설명은, 다른 사람들이 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 과도한 실험 없이, 관련 분야의 당업자들의 지식을 응용함으로써, 다양한 애플리케이션들을 위해 이러한 예시적인 실시예들을 용이하게 수정 및/또는 채택할 수 있다는 발명의 전반적인 특성을 완전히 드러낼 것이다. 그러므로, 이러한 채택들 및 수정들은 본 명세서에서 제시된 교시 내용 및 안내에 기초하여 예시적인 실시예들의 의미 및 복수의 등가물들의 내에 있도록 의도된 것이다. 본 명세서에서의 어법 또는 용어는 한정이 아니라 설명의 목적을 위한 것이며, 본 명세서의 용어 또는 어법은 본 명세서의 교시 내용들을 고려하여 관련 기술의 당업자들에 의해 해독되어야 한다는 것을 이해해야 한다.
예시적인 통신 환경
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 환경의 블럭도를 예시한다. 통신 환경(100)은 하나 이상의 송신기 사용자 장치들로부터 통신 채널(104)을 통해 통신 수신기(106)로 수신되는 바와 같은, 데이터의 시퀀스(sequence)들(150)로서 표시된 하나 이상의 정보 신호들을 송신하기 위한 통신 송신기(102)를 포함한다. 송신기 사용자 장치는 퍼스널 컴퓨터들, 데이터 단말 장비(data terminal equipment), 케이블 모뎀(CM : cable modem)들, 셋톱 박스(set-top box)들, 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS : cable modem termination system)들, 셀 폰들 및 기지국들을 포함하는 전화 장치들, 광대역 매체 플레이어(broadband media player)들, 개인 휴대 단말(personal digital assistant)들, 소프트웨어 애플리케이션들, 및/또는, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 분야의 당업자들에게 명백할 데이터를 송신할 수 있는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다. 통신 송신기(102)는 송신된 통신 신호(152)를 이용하여 데이터의 시퀀스들(150)을 통신 수신기(106)에 송신한다. 송신된 통신 신호(152)는 광대역 멀티-채널 송신된 통신 신호라고 통상적으로 지칭되는 다수의 송신된 통신 채널들을 포함하는 통신 신호를 나타낸다. 송신된 통신 신호(152)는 송신된 통신 신호(152) 내의 다수의 송신된 통신 채널들 중의 하나 이상을 하나 이상의 송신기 사용자 장치들에 할당할 수 있다.
송신된 통신 신호(152)는 수신된 통신 신호(154)를 제공하기 위하여 통신 채널(104)을 통과한다. 통신 채널(104)은 마이크로파 라디오 링크(microwave radio link), 위성 채널, 광섬유 케이블, 하이브리드 광섬유 동축 케이블 시스템, 또는 몇몇 예들을 제공하기 위한 구리 케이블을 포함할 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.
통신 수신기(106)는 수신된 통신 신호(154)가 통신 채널(104)을 통과할 때, 수신된 통신 신호(154)를 관찰한다. 수신된 통신 신호(154)는 다수의 수신된 통신 채널들을 갖는 광대역 멀티-채널 수신된 통신 신호를 나타낸다. 그러나, 통신 환경(100) 내의 다른 곳뿐만 아니라 통신 채널(104)은 다수의 수신된 통신 채널들 내에 간섭(interference)을 포함시킬 수 있고, 및/또는 다수의 수신된 통신 채널들에 왜곡(distortion)을 부여할 수 있고, 이것은 다수의 수신된 통신 채널들을 다수의 송신된 통신 채널들과 상이하게 한다. 예를 들어, 이 간섭 및/또는 왜곡은 다수의 수신된 통신 채널들을 다수의 송신된 통신 채널들과 주파수(frequency), 위상(phase), 및/또는 진폭(amplitude)에 있어서 상이하게 할 수 있다. 통신 수신기(106)는 수신된 통신 신호(154) 내에 포함된 간섭, 및/또는 수신된 통신 신호(154)에 부여된 왜곡을 보상한다. 그 다음으로, 통신 수신기(106)는, 하나 이상의 수신기 사용자 장치들에 대하여, 데이터의 복구된 시퀀스들(156)로서 표시된 하나 이상의 복구된 정보 신호들을 제공하기 위하여 수신된 통신 신호(154)로부터의 송신되는 통신 신호(152)의, 다수의 송신된 통신 채널들의 각각 또는 다수의 송신된 통신 채널들의 조합들에 대하여, 수신된 신호(154)에 기초하여 가장 가능성 있는 송신되는 시퀀스를 주로 생성하기 위하여, 송신되는 시퀀스(150)의 추정치(estimate)를 결정하는 것을 시도한다. 수신기 사용자 장치들은 퍼스널 컴퓨터들, 데이터 단말 장비, 케이블 모뎀(CM)들, 셋톱 박스들, 케이블 모뎀 종단 시스템(CMTS)들, 셀 폰들 및 기지국들을 포함하는 전화 장치들, 광대역 매체 플레이어들, 개인 휴대 단말들, 소프트웨어 애플리케이션들, 및/또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 데이터를 수신할 수 있는 임의의 다른 장치를 포함할 수 있지만, 이것으로 한정되지 않는다.
통신 환경의 일부로서 구현되는 통신 수신기
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 환경의 일부로서 구현되는 통신 수신기의 블럭도를 추가적으로 예시한다. 통신 수신기(200)는 수신된 통신 신호(154)가 통신 채널(104)을 통과할 때, 수신된 통신 신호(154)를 관찰한다. 통신 수신기(200)는 복구된 데이터의 시퀀스들(156)을 제공하기 위하여, 수신된 통신 신호(154)로부터의 송신되는 통신 신호(152)의, 다수의 송신된 통신 채널들의 하나 이상, 또는 다수의 송신된 통신 채널들의 조합들에 대하여 송신되는 시퀀스의 추정치를 결정하는 것을 시도한다. 통신 수신기(200)는 통신 수신기(106)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
통신 수신기(200)는 프론트 엔드 모듈(front end module)(202), 복조기 모듈(204), 및 디코더 모듈(206)을 포함한다. 프론트 엔드 모듈(202)은 수신된 통신 신호(154)에 기초하여 데이터의 디지털 시퀀스(250) 또는 데이터의 다수의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)을 제공한다. 프론트 엔드 모듈(202)은 수신된 통신 신호(154)를 증폭할 수 있고, 원하지 않는 잡음 및/또는 간섭을 제거하기 위하여 수신된 통신 신호(154)를 필터링할 수 있고, 수신된 통신 신호(154)를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환할 수 있고, 수신된 통신 신호(154)를, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 대략 기저대역 또는 적당한 중간 주파수(IF : intermediate frequency)로 주파수 변환할 수 있고, 및/또는 이들의 임의의 조합을 행할 수 있다. 프론트 엔드 모듈(202)은 통신 송신기(102) 및 통신 수신기(200) 사이의 미지의 주파수 오프셋(unknown frequency offset)들을 보상하기 위한 하나 이상의 반송파 주파수 루프(carrier frequency loop)들, 및/또는 통신 송신기(102) 및 통신 수신기(200) 사이의 미지의 타이밍 오프셋들을 보상하기 위한 하나 이상의 타이밍 루프(timing loop)들을 포함할 수 있다.
복조기 모듈(demodulator module)(204)은 진폭 변조(AM : amplitude modulation), 주파수 변조(FM : frequency modulation), 위상 변조(PM : phase modulation), 위상 시프트 키잉(PSK : phase shift keying), 주파수 시프트 키잉(FSK : frequency shift keying), 진폭 시프트 키잉(ASK : amplitude shift keying), 직교 진폭 변조(QAM : quadrature amplitude modulation)와 같은 임의의 적당한 변조 기술에 대한 임의의 적당한 아날로그 또는 디지털 복조 기술, 및/또는 복조된 데이터의 시퀀스(252)를 제공하기 위하여 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 임의의 다른 적당한 복조 기술을 이용하여 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 복조한다. 복조기 모듈(204)은 통신 채널(104)에 의해 데이터의 디지털 시퀀스(250) 상에 부여되는 원하지 않는 왜곡을 보상하기 위한 하나 이상의 적응형 등화기(adaptive equalizer)들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 적응형 등화기들은, 널리 알려진 최소 평균 제곱(LMS : Least Mean Squares), 반복 최소 제곱(RLS : Recursive Least Squares), 최소 평균 제곱 에러(MMSE : Minimum Mean Squared Error) 알고리즘들, 또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 분야의 당업자들에게 명백할 최적화된 결과를 산출하는 임의의 적당한 동등한 알고리즘과 같은 최소 제곱 알고리즘을 통해 하나 이상의 등화 계수(equalization coefficient)들을 업데이트 함으로써 그 임펄스 응답(impulse response)들을 적응시킬 수 있다. 추가적으로, 복조기 모듈(204)은 코드 분할 다중 접속(CDMA : code division multiple access), 동기식 CDMA(S-CDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA : frequency division multiple access), 시간 분할 다중 접속(TDMA : time division multiple access), 이산 멀티-톤(DMT : discrete multi-tone) 변조, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA : orthogonal frequency division multiple access) 및/또는 관련 분야의 당업자들에 의해 명백할 임의의 다른 적당한 다중 접속 방식과 같은 다중 접속 송신 방식에 따라 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 디코딩할 수 있다.
디코더 모듈(206)은 하나 이상의 복구된 정보 신호들(156)을 제공하기 위하여 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 분야의 당업자들에게 명백할 임의의 적당한 디코딩 방식을 이용하여 복구된 데이터의 시퀀스(252)에 대한 에러 정정 디코딩(error correction decoding)을 수행한다. 디코딩 방식은 리드-솔로몬 디코딩(Reed-Solomon decoding)과 같은 블럭 디코딩(block decoding) 방식, 비터비(Viterbi) 알고리즘과 같은 컨벌루셔널 디코딩(convolutional decoding) 방식, 내부 및 외부 코드들을 포함하는 연접 디코딩(concatenated decoding) 방식, 반복 디코딩, 부분 디코딩, 채널 추정 및 부분 디코딩 사이의 반복(iteration)들을 포함하는 반복 디코딩, 및 임펄스(impulse)나 버스트 잡음(burst noise), 및/또는 유색 잡음(colored noise)과 같이 신호전송 차원들 사이에 불균등하게 분포된 잡음을 갖는 풀 디코딩(full decoding)을 이용한 디코딩 방식들, 및/또는 당해 분야의 당업자들에게 명백할 임의의 다른 적당한 디코딩 방식을 포함할 수 있다.
통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 1 의 통상적인 프론트 엔드 모듈
도 3a는 통신 수신기의 일부로서 구현되는 통상적인 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(300)은 데이터의 디지털 시퀀스(digital sequence)(250)를 제공하기 위하여 수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들을 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(300)은 헤테로다인/호모다인 수신기(302) 및 아날로그-디지털 변환기(ADC)(304)를 포함한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(300)은 프론트 엔드 모듈(202)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
헤테로다인/호모다인 수신기(302)는 수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들을, 다운컨버팅된 통신 신호(350)를 제공하기 위하여 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 대략 기저대역 또는 적당한 중간 주파수(IF)로 다운컨버팅 한다. 다운컨버팅된 통신 신호(350)는 대략 기저대역 또는 적당한 IF로 다운컨버팅된 다수의 수신된 통신 채널들의 각각을 포함한다.
ADC(304)는 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 제공하기 위하여 다운컨버팅된 통신 신호(350)를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. ADC(304)는 대략 기저대역 또는 적당한 IF로 다운컨버팅된 다수의 수신된 통신 채널들을 디지털 표현으로 변환한다.
통상적인 프론트 엔드 모듈(300)은 2009년 9월 3일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/553,687호와, 2009년 9월 3일자로 출원된 미국 특허 출원 제12/553,701호에 추가적으로 설명되어 있고, 이들 각각은 그 전체가 참조를 위해 본 명세서에 편입된다.
통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 2 의 통상적인 프론트 엔드 모듈
도 3b는 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 2 의 통상적인 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(306)은 데이터의 동위상(in-phase) 디지털 시퀀스(250.1) 및 데이터의 직각 위상(quadrature phase) 디지털 시퀀스(250.2)를 제공하기 위하여, 수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들의 복소 표현을 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(306)은 헤테로다인/호모다인 수신기(308) 및 아날로그-디지털 변환기들(310.1 및 310.2)을 포함한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(306)은 프론트 엔드 모듈(202)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들은 동위상 성분 및 직각 위상 성분을 갖는 복소 통신 신호(complex communication signal)로서 표현될 수 있다.
헤테로다인/호모다인 수신기(308)는 동위상 다운컨버팅된 통신 신호(352.1) 및 직각 위상 다운컨버팅된 통신 신호(352.2)를 각각 제공하기 위하여, 수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들의 동위상 성분 및 직각 위상 성분을, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 대략 기저대역 또는 적당한 중간 주파수(IF)로 다운컨버팅 한다. 다운컨버팅된 통신 신호들(352.1 및 352.2)은 대략 기저대역 또는 적당한 IF로 다운컨버팅된 다수의 수신된 통신 채널들의 각각을 포함한다.
ADC(310.1) 및 ADC(310.2)는 데이터의 동위상 디지털 시퀀스(250.1) 및 데이터의 직각 위상 디지털 시퀀스(250.2)를 각각 제공하기 위하여, 동위상 다운컨버팅된 통신 신호(352.1) 및 직각 위상 다운컨버팅된 통신 신호(352.2)를 각각, 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. ADC(310.1) 및 ADC(310.2)는 대략 기저대역 또는 적당한 IF로 다운컨버팅된 다수의 수신된 통신 채널들을 디지털 표현으로 변환한다.
통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 3 의 통상적인 프론트 엔드 모듈
도 4는 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 3 의 통상적인 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(400)은 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)을 제공하기 위하여, 수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들을 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(400)은 헤테로다인/호모다인 수신기들(402.1 내지 402.n) 및 아날로그-디지털 변환기들(ADC)(404.1 내지 404.n)을 포함한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(400)은 프론트 엔드 모듈(202)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
헤테로다인/호모다인 수신기들(402.1 내지 402.n)은 다운컨버팅된 통신 신호들(450.1 내지 450.n)을 제공하기 위하여, 수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들을, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 대략 기저대역 또는 적당한 IF로 다운컨버팅 한다. 다운컨버팅된 통신 신호들(450.1 내지 450.n)의 각각은 대략 기저대역 또는 적당한 IF로 다운컨버팅된 다수의 수신된 통신 채널들 중의 하나 이상을 포함한다.
ADC들(404.1 내지 404.n)은 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)을 제공하기 위하여, 다운컨버팅된 통신 신호들(450.1 내지 450.n)을 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. ADC들(404.1 내지 404.n)은 다수의 수신된 통신 채널들을, 대략 기저대역 또는 적당한 IF로 다운컨버팅된 그 대응하는 다운컨버팅된 통신 신호(450.1 내지 450.n)로부터 디지털 표현으로 변환한다.
통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 4 의 통상적인 프론트 엔드 모듈
도 5는 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 4 의 통상적인 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(500)은 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 제공하기 위하여, 수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들을 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(500)은 아날로그-디지털 변환기(ADC)(502)를 포함한다. 통상적인 프론트 엔드 모듈(500)은 프론트 엔드 모듈(202)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
ADC(502)는 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 제공하기 위하여, 수신된 통신 신호(154)를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. ADC(502)는 수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들을 디지털 표현(250)으로 변환한다.
통상적인 프론트 엔드 모듈(500)은 2004년 9월 29일자로 출원되고, 이제 미국 특허 제7,522,901호가 된 미국 특허 출원 제10/952,168호에 추가적으로 설명되어 있고, 그 전체가 참조를 위해 본 명세서에 편입된다.
통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 1 프론트 엔드 모듈의 예시적인 실시예
도 6은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 1 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다. 프론트 엔드 모듈(600)은 선택적인 증폭기 모듈(optional amplifier module)(602), 보조적인 프론트 엔드 모듈(auxiliary front end module)(604), 주 프론트 엔드 모듈(main front end module)(606), 및 파라미터 추정 모듈(parameter estimation module)(608)을 포함한다. 프론트 엔드 모듈(600)은 프론트 엔드 모듈(202)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다. 프론트 엔드 모듈(600)은 복조기 모듈(610)에 선택적으로 결합될 수 있다.
선택적인 증폭기 모듈(602)은 증폭된 통신 신호(650)를 제공하기 위하여, 증폭기 이득(g)에 따라 수신된 통신 신호(154)를 증폭할 수 있다.
보조적인 프론트 엔드 모듈(604) 및 주 프론트 엔드 모듈(606)은 데이터의 디지털 시퀀스(250) 및 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를 제공하기 위하여, 수신된 통신 신호(154), 또는 선택적으로, 증폭된 통신 신호(650)를 처리할 수 있다. 예를 들어, 보조적인 프론트 엔드 모듈(604) 및/또는 주 프론트 엔드 모듈(606)은 증폭된 통신 신호(650)를 필터링할 수 있고, 증폭된 통신 신호(650)로부터 원하지 않는 잡음 및/또는 간섭을 제거할 수 있고, 증폭된 통신 신호(650)를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환할 수 있고, 증폭된 통신 신호(650)를, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 대략 기저대역 또는 적당한 중간 주파수(IF)로 주파수 변환할 수 있고, 및/또는 그 임의의 조합을 행할 수 있다. 이 예에서, 보조적인 프론트 엔드 모듈(604) 및/또는 주 프론트 엔드 모듈(606)은 그 각각의 처리들로부터 발생하는 정보를, 주 모듈 정보(658) 및/또는 보조적인 모듈 정보(660)로서 각각 파라미터 추정 모듈(608)로 전달할 수 있다.
일반적으로, 보조적인 프론트 엔드 모듈(604) 및/또는 주 프론트 엔드 모듈(606)은 직접 샘플링 프론트 엔드 모듈 또는 변환 기반의 프론트 엔드 모듈일 수 있다. 예를 들어, 보조적인 프론트 엔드 모듈(604) 및/또는 주 프론트 엔드 모듈(606)은 통상적인 프론트 엔드 모듈(300), 통상적인 프론트 엔드 모듈(306), 통상적인 프론트 엔드 모듈(400), 통상적인 프론트 엔드 모듈(500), 증폭된 통신 신호(650)를 아날로그 표현으로부터, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 디지털 표현으로 처리할 수 있는 임의의 다른 적당한 프론트 엔드 모듈, 또는 그 일부분들 및/또는 조합들을 이용하여 구현될 수 있다.
보조적인 프론트 엔드 모듈(604) 및 주 프론트 엔드 모듈(606)은 증폭된 통신 신호(650)에 기초하여, 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 및 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 각각 제공한다. 전형적으로, 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)는 데이터의 디지털 시퀀스(250)와 비교할 때, 더 큰 수의 수신된 통신 채널들을 포함하는 것으로서 특징화될 수 있다. 예를 들어, 데이터의 디지털 시퀀스(250)는 더 작은 수의 수신된 통신 채널들을 갖는 협대역(narrow band) 통신 신호를 나타낼 수 있고, 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)는 더 큰 수의 수신된 통신 채널들을 갖는 광대역(wideband) 통신 신호를 나타낼 수 있다. 예시적인 실시예에서, 보조적인 프론트 엔드 모듈(604)은 주 프론트 엔드 모듈(606)보다 더 작은 동적 범위를 갖는 것으로서 특징된다.
파라미터 추정 모듈(608)은 데이터의 디지털 시퀀스(250), 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652), 복조기 정보(656), 주 모듈 정보(658) 및/또는 보조적인 모듈 정보(660)에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 추정한다. 복조기 정보(656), 주 모듈 정보(658) 및 보조적인 모듈 정보(660)는 각각, 보조적인 프론트 엔드 모듈(604), 주 프론트 엔드 모듈(606) 및 복조기 모듈(610)로부터 전달되는 정보를 나타낼 수 있다.
예시적인 실시예에서, 파라미터 추정 모듈(608)은 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 추정할 수 있다. 전형적으로, 이 예에서, 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)은 자동 이득 제어(AGC : automatic gain control) 파라미터들, 적응형 필터 계수들, 샘플링 클럭 특성들, 국부 발진기 특성들, 반송파 추적 루프 파라미터들, 타이밍 루프 파라미터들, 적응형 등화 계수들, 주파수 보상 파라미터들, 위상 보상 파라미터들, 오프셋 보상 파라미터들, 및/또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할, 통신 수신기(200), 프론트 엔드 모듈(600), 및/또는 주 프론트 엔드 모듈(606)에 의해 이용될 수 있는 임의의 다른 적당한 파라미터를 포함할 수 있다. 이 예시적인 실시예에서, 파라미터 추정 모듈(608)은 더 작은 수의 수신된 통신 신호들 및/또는 채널들을 처리하기 위해 이후에 적용되는, 더 큰 수의 수신된 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 추정한다. 예를 들어, 파라미터 추정 모듈(608)은 m 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 AGC 파라미터들을 추정할 수 있고, n 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 AGC 파라미터들을 결정하기 위한 근거로서 이들 AGC 파라미터들을 이용할 수 있고, m은 n보다 크거나 같다. 또 다른 예로서, 파라미터 추정 모듈(608)은 m 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 반송파 추적 루프(carrier tracking loop) 파라미터들을 추정할 수 있고, n 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 타이밍 루프 파라미터들을 결정하기 위한 근거로서 이들 반송파 추적 루프 파라미터들을 이용할 수 있다. 또 다른 예로서, 파라미터 추정 모듈(608)은 m 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 타이밍 루프 파라미터들을 추정할 수 있고, n 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 타이밍 루프 파라미터들을 결정하기 위한 근거로서 이들 타이밍 루프 파라미터들을 이용할 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 파라미터 추정 모듈(608)은 데이터의 디지털 시퀀스(250) 및 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 사이의 관계에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 추정할 수 있다. 전형적으로, 이 실시예에서, 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)은 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 및 데이터의 디지털 시퀀스(250) 사이의 위상 오프셋, 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 및 데이터의 디지털 시퀀스(250) 사이의 주파수 오프셋, 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 및 데이터의 디지털 시퀀스(250) 사이의 타이밍 오프셋, 및/또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할, 통신 수신기(200), 프론트 엔드 모듈(600), 및/또는 주 프론트 엔드 모듈(606)에 의해 이용될 수 있는 임의의 다른 적당한 파라미터를 포함할 수 있다.
또 다른 예시적인 실시예에서, 파라미터 추정 모듈(608)은 주 모듈 정보(658) 및/또는 보조적인 모듈 정보(660)에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 추정할 수 있다. 예를 들어, 보조적인 프론트 엔드 모듈(604) 및/또는 주 프론트 엔드 모듈(606)은 통신 송신기(102) 및 통신 수신기(200) 사이의 미지의 주파수 오프셋들을 보상하기 위한 하나 이상의 반송파 주파수 루프들, 및/또는 통신 송신기(102) 및 통신 수신기(200) 사이의 미지의 타이밍 오프셋들을 보상하기 위한 하나 이상의 타이밍 루프들을 포함할 수 있다. 보조적인 프론트 엔드 모듈(604) 및/또는 주 프론트 엔드 모듈(606)은 미지의 주파수 오프셋들 및/또는 미지의 타이밍 오프셋들을 각각, 주 모듈 정보(658) 및 보조적인 모듈 정보(660)로서 파라미터 추정 모듈(608)로 전달할 수 있다. 이 예시적인 실시예에서, 파라미터 추정 모듈(608)은 m 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 미지의 주파수 오프셋들 및/또는 미지의 타이밍 오프셋들을 추정하기 위하여 주 모듈 정보(658) 및 보조적인 모듈 정보(660)를 이용할 수 있고, 이들 미지의 주파수 오프셋들 및/또는 미지의 타이밍 오프셋들을, n 개의 통신 신호들 및/또는 채널들(n)에 대한 미지의 주파수 오프셋들 및/또는 미지의 타이밍 오프셋들을 결정하기 위한 근거로서 이용할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 파라미터 추정 모듈(608)은 복조기 정보(656)에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 추정할 수 있다. 예를 들어, 복조기 모듈(610)은 통신 채널(104)에 의해 데이터의 디지털 시퀀스(250) 상에 부여되는 원하지 않는 왜곡을 보상하기 위한 하나 이상의 적응형 등화기들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 적응형 등화기들은, 널리 알려진 최소 평균 제곱(LMS : Least Mean Squares), 반복 최소 제곱(RLS : Recursive Least Squares), 최소 평균 제곱 에러(MMSE : Minimum Mean Squared Error) 알고리즘들, 또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 분야의 당업자들에게 명백할 최적화된 결과를 산출하는 임의의 적당한 동등한 알고리즘과 같은 최소 제곱 알고리즘을 통해 하나 이상의 등화 계수(equalization coefficient)들을 업데이트 함으로써 그 임펄스 응답(impulse response)들을 적응시킬 수 있다. 복조기 모듈(610)은 하나 이상의 등화 계수들을 복조기 정보(656)로서 파라미터 추정 모듈(608)로 전달할 수 있다. 이 예시적인 실시예에서, 파라미터 추정 모듈(608)은 m 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 하나 이상의 등화 계수들을 추정하기 위하여 복조기 정보(656)를 이용할 수 있고, 이들 하나 이상의 등화 계수들을, n 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 하나 이상의 등화 계수들을 결정하기 위한 근거로서 이용할 수 있다.
그러나, 이 예시적인 실시예들은 한정하는 것이 아니며, 관련 기술의 당업자들은 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 파라미터 추정 모듈(608)이 m 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 임의의 다른 적당한 통신 파라미터를 추정할 수 있고, 이 다른 적당한 통신 파라미터를, 데이터의 디지털 시퀀스(250), 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652), 복조기 정보(656), 주 모듈 정보(658) 및/또는 보조적인 모듈 정보(660)의 임의의 조합을 이용하여 n 개의 통신 신호들 및/또는 채널들에 대한 또 다른 적당한 통신 파라미터를 결정하기 위한 근거로서 이용할 수 있다는 점을 인식할 것이다.
복조기(610)는 복조된 데이터의 시퀀스(252)를 제공하기 위하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 복조 및/또는 디코딩한다. 복조기(610)는 복조기(204)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
도 6b는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 프론트 엔드 모듈 수신기의 일부로서 구현되는 파라미터 추정 모듈의 예시적인 동작 단계들의 순서도이다. 발명은 이 동작 설명에 한정되지 않는다. 오히려, 다른 동작 흐름들이 본 발명의 취지 및 범위 내에 있다는 점이 관련 기술의 당업자들에게 명백할 것이다. 다음의 논의는 도 6b의 단계들을 설명한다.
단계(690)에서, 동작 제어 흐름은 하나의 예를 제공하기 위하여, 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)와 같은, 복구된 디지털 통신 신호 내에 내장된 다수의 수신된 통신 채널들의 하나 이상의 신호 메트릭(metric)들을 추정한다. 동작 제어 흐름은 하나 이상의 신호 메트릭들을 결정하기 위하여, 고속 퓨리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform), 또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 임의의 다른 적당한 디지털 신호 처리 알고리즘을 이용할 수 있다.
단계(692)에서, 동작 제어 흐름은 하나 이상의 신호 메트릭들 사이의 통계적 관계를 결정하기 위하여 단계(690)로부터의 하나 이상의 신호 메트릭들을 비교한다.
단계(694)에서, 동작 제어 흐름은 단계(692)로부터의 통계적 관계를 이용하여 하나의 예를 제공하기 위하여, 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)과 같은, 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들을 결정한다.
도 7a는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 프론트 엔드 모듈의 일부로서 구현되는 파라미터 추정 모듈의 제 1 동작을 그래프에 의해 예시한다. 구체적으로, 도 7a는 수신된 통신 신호(154), 데이터의 디지털 시퀀스(250), 및 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)의 주파수 도메인 표현(frequency domain representation)을 그래프에 의해 예시한다. 수신된 통신 신호(154)는 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)을 포함하는 것으로 특징화될 수 있다. 보조적인 프론트 엔드 모듈(604)은 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)을 포함하는 것으로 특징화될 수 있는 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를 제공한다. 주 프론트 엔드 모듈(606)은 수신된 통신 채널(CH2)을 포함하는 것으로 특징화될 수 있는 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 제공한다. 그러나, 수신된 통신 신호(154), 데이터의 디지털 시퀀스(250), 및 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)의 이러한 특징들은 오직 예시의 목적들을 위한 것이며, 관련 기술의 당업자들은 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 수신된 통신 신호(154), 데이터의 디지털 시퀀스(250), 및/또는 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)가 대략 수신된 통신 채널들 및/또는 예시된 것과는 상이한 수신된 통신 채널들을 포함할 수 있다는 점을 인식할 것이다.
파라미터 추정 모듈(608)은 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 내에 내장된 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)의 하나 이상의 신호 메트릭들을 추정한다. 하나 이상의 신호 메트릭들은 평균, 전체 에너지, 평균 파워, 평균 제곱(mean square), 순간 파워, 실효값(root mean square), 분산(variance), 놈(norm), 전압 레벨, 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 및 데이터의 디지털 시퀀스(250) 사이의 위상 오프셋, 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 및 데이터의 디지털 시퀀스(250) 사이의 주파수 오프셋, 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 및 데이터의 디지털 시퀀스(250) 사이의 타이밍 오프셋, 디코더의 펑처 정렬(puncture alignment) 및/또는 상향 촉진 동기화와 같은 동기화 에포크 정보(synchronization epoch information), 및/또는 디인터리버 타이밍(deinterleaver timing), 및/또는 프레임 동기화 타이밍, 또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)의 임의의 다른 적당한 신호 메트릭, 및/또는 그 임의의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 파라미터 추정 모듈(608)은 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)에 대한 대응하는 순간 파워(P1 내지 P5)를 결정할 수 있다. 그러나, 이 예는 한정하는 것이 아니며, 관련 기술의 당업자들은 파라미터 추정 모듈(608)이 다른 AGC 파라미터들, 반송파 추적 루프 파라미터들, 타이밍 루프 파라미터들, 적응형 등화 계수들, 및/또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 통신 수신기(200) 및/또는 프론트 엔드 모듈(600)에 의해 이용될 수 있는 임의의 다른 적당한 통신 수신기 파라미터를 결정할 수 있다는 점을 인식할 것이다. 파라미터 추정 모듈(608)은 하나 이상의 신호 메트릭들을 결정하기 위하여, 고속 퓨리에 변환(FFT) 또는 관련 기술의 당업자들에게 명백할 임의의 다른 적당한 디지털 신호 처리 알고리즘을 이용할 수 있다.
파라미터 추정 모듈(608)은 하나 이상의 신호 메트릭들 사이의 통계적 관계를 결정하기 위하여 하나 이상의 신호 메트릭들을 비교한다. 통계적 관계는 평균, 중간값(medium), 최대값, 최소값, 상관값(correlation), 자동-상관값(auto-correlation), 또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 임의의 다른 적당한 통계적 측정값을 포함할 수 있다. 위의 예로부터, 파라미터 추정 모듈(608)은 순간 파워들(P1 내지 P5) 중으로부터 최대 순간 파워를 결정하기 위하여 순간 파워들(P1 내지 P5)을 비교할 수 있다.
파라미터 추정 모듈(608)은 하나 이상의 신호 메트릭들 사이의 통계적 관계에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 결정한다. 이 예에서, 파라미터 추정 모듈(608)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)로서, 순간 파워(P3)에 기초하여 프론트 엔드 모듈(600)에 의해 이용되는 대응하는 AGC 파라미터를 결정한다.
도 6a를 다시 참조하면, 프론트 엔드 모듈(600)은 AGC 설정들, 반송파 추적 루프 설정들, 타이밍 루프 설정들, 적응형 등화 계수들, 및/또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할, 수신된 통신 신호(154)로부터 복구된 데이터의 시퀀스들(156)을 복구하기 위하여 통신 수신기(200) 및/또는 프론트 엔드 모듈(600)에 의해 이용될 수 있는 임의의 다른 적당한 통신 수신기 설정과 같은 동작 설정들을 구성 및/또는 조절하기 위하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 이용할 수 있다.
하나의 예로서, 선택적인 증폭기 모듈(602)은 수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들을 증폭하기 위해 이용되는 증폭기 이득(g)을 구성 및/또는 조절하기 위하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 이용할 수 있다.
또 다른 예로서, 주 프론트 엔드 모듈(606)은 그 동작 설정들을 구성 및/또는 조절하기 위하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 이용할 수 있다. 예를 들어, 주 프론트 엔드 모듈(606)은 증폭된 통신 신호(650)를 필터링하고, 원하지 않는 잡음 및/또는 간섭을 제거하고, 증폭된 통신 신호(650)를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환하고, 증폭된 통신 신호(650)를 대략 기저대역 또는 적당한 중간 주파수(IF)로 주파수 변환하고, 및/또는 이들의 임의의 조합을 행하기 위해 이용되는 동작 설정들을 구성 및/또는 조절할 수 있다.
또 다른 예로서, 주 프론트 엔드 모듈(606)은 통신 송신기(102) 및 통신 수신기(200) 사이의 미지의 주파수 오프셋들을 보상하기 위한 하나 이상의 반송파 주파수 루프들, 및/또는 통신 송신기(102) 및 통신 수신기(200) 사이의 미지의 타이밍 오프셋들을 보상하기 위한 하나 이상의 타이밍 루프들을 위한 동작 설정들을 구성 및/또는 조절할 수 있다.
도 7b는 파라미터 추정 모듈의 제 2 동작을 그래프에 의해 예시한다. 구체적으로, 도 7b는 수신된 통신 신호(154), 데이터의 디지털 시퀀스(250), 및 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)의 주파수 도메인 표현을 그래프에 의해 예시한다. 수신된 통신 신호(154)는 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)을 포함하는 것으로 특징화될 수 있다. 보조적인 프론트 엔드 모듈(604)은 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)을 포함하는 것으로 특징화될 수 있는 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를 제공한다. 주 프론트 엔드 모듈(606)은 수신된 통신 채널들(CH3 및 CH4)을 포함하는 것으로 특징화될 수 있는 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 제공한다. 그러나, 수신된 통신 신호(154), 데이터의 디지털 시퀀스(250), 및 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)의 이 특징들은 오직 예시의 목적들을 위한 것이며, 관련 기술의 당업자들은 수신된 통신 신호(154), 데이터의 디지털 시퀀스(250), 및/또는 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)가 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 대략 수신된 통신 채널들 및/또는 예시된 것과는 상이한 수신된 통신 채널들을 포함할 수 있다는 점을 인식할 것이다.
도 7b에 도시된 바와 같이, 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)의 각각에 대한 예측된 주파수(fE1 내지 fE5)는 대응하는 주파수 오프셋(fO1 내지 fO5)만큼 실제 주파수(fA1 내지 fA5)로부터 오프셋된다. 실제 주파수들(fA1 내지 fA5)은 프론트 엔드 모듈(600)에 의해 수신되는 바와 같은 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 내의 하나 이상의 주파수들을 나타낸다. 그러나, 실제 주파수들(fA1 내지 fA5)은 그 대응하는 주파수 오프셋들(fO1 내지 fO5)만큼 그 대응하는 예측된 주파수(fE1 내지 fE5)로부터 오프셋된다.
파라미터 추정 모듈(608)은 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)에 대응하는 반송파 오프셋 판별 기능을 제공하기 위하여 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 내의 주파수 오프셋들(fO1 내지 fO5)을 추정한다. 예를 들어, 도 7b에 도시된 바와 같이, 주파수 오프셋들(fO1 내지 fO5)은 그 대응하는 실제 주파수들(fA1 내지 fA5)에 대부분 비례한다. 이 예에서, 파라미터 최적화 모듈(608)은 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)에 대해 주파수 오프셋들(fO1 내지 fO5)을 특징화하는 반송파 오프셋 판별 기능을, 통상적으로 백만분율(part per million)에 의하여 결정할 수 있다. 또 다른 예로서, 주파수 오프셋들(fO1 내지 fO5)은 서로 실질적으로 유사하다. 이 예에서, 파라미터 최적화 모듈(608)은 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)에 대한 주파수 오프셋들(fO1 내지 fO5)을 특징화하는 반송파 오프셋 판별 기능을 결정할 수 있다. 또 다른 예로서, 주파수 오프셋들(fO1 내지 fO5)은 이 실질적으로 유사한 오프셋과 위에서 설명된 바와 같은 대부분 비례하는 오프셋의 임의의 조합일 수 있다. 또 다른 예로서, 파라미터 최적화 모듈(608)은 주파수 오프셋들(fO1 내지 fO5)과 관련된 정보를 제공할 수 있거나, 이전 및 현재의 획득 및 추적으로부터 이 정보를 인지한다. 이 예에서, 파라미터 추정 모듈(608)은 이 정보를 이용하여 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)에 대한 주파수 오프셋들(fO1 내지 fO5)을 특징화하는 반송파 오프셋 판별 기능을 결정할 수 있다.
파라미터 추정 모듈(608)은 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH5)에 기초하여 결정된 반송파 오프셋 판별 기능에 기초하여 수신된 통신 채널들(CH3 및 CH4) 내의 주파수 오프셋들(fO3 및 fO4)을 보상하기 위해 이용될 수 있는 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 결정한다.
대안적으로, 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)은 수신된 통신 신호(154)의 다수의 수신된 통신 채널들의 획득을 위한 초기 동작 설정들을 나타낼 수 있다. 보조적인 프론트 엔드 모듈(604) 및 파라미터 추정 모듈(608)은 주 프론트 엔드 모듈(606)에 의한 다수의 수신된 통신 채널들의 획득 전에, 위에서 설명된 바와 같은, 다수의 수신된 통신 채널들을 이용하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 결정한다. 주 프론트 엔드 모듈(606)은 다수의 수신된 통신 채널들의 획득 시간을 실질적으로 감소시키기 위하여 다수의 수신된 통신 채널들로부터 수립된 이 거의 정확한 초기 동작 설정들을 이용할 수 있다. 대안적으로, 주 프론트 엔드 모듈(606)은 다수의 수신된 통신 채널들 중으로부터 스위칭할 때의 획득 시간을 실질적으로 감소시키기 위하여, 다수의 수신된 통신 채널들로부터 수립된 이 거의 정확한 초기 동작 설정들을 이용할 수 있다.
도 7c는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 파라미터 추정 모듈의 제 3 동작을 그래프에 의해 예시한다. 구체적으로, 도 7c는 수신된 통신 신호(154), 데이터의 디지털 시퀀스(250), 및 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)의 시간 도메인 표현을 그래프에 의해 예시한다. 수신된 통신 신호(154)는 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH3)을 포함하는 것으로 특징화될 수 있다. 보조적인 프론트 엔드 모듈(604)은 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH3)을 포함하는 것으로 특징화될 수 있는 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를 제공한다. 주 프론트 엔드 모듈(606)은 수신된 통신 채널들(CH3)을 포함하는 것으로 특징화될 수 있는 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 제공한다. 그러나, 수신된 통신 신호(154), 데이터의 디지털 시퀀스(250), 및 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)의 이 특징들은 오직 예시의 목적을 위한 것이며, 관련 기술의 당업자들은 수신된 통신 신호(154), 데이터의 디지털 시퀀스(250), 및/또는 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)가 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 대략 수신된 통신 채널들 및/또는 예시된 것과는 상이한 수신된 통신 채널들을 포함할 수 있다는 점을 인식할 것이다.
수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH3)에 대한 심볼(symbol)들(S1 내지 SK)의 아이-다이어그램(eye-diagram)들이 도 7c에 도시되어 있다. 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH3)의 각각에 대한 심볼들(S1 내지 SK) 각각은 아이-다이어그램의 각각의 최대값에서 샘플링될 것으로 예측된다. 예를 들어, CH1의 심볼(S1)은 tE1 .1에서 샘플링될 것으로 예측되고, CH2의 심볼(S1)은 tE1 .2에서 샘플링될 것으로 예측되고, CH3의 심볼(S1)은 tE1 .3에서 샘플링될 것으로 예측된다. 또 다른 예로서, CH1의 심볼(S2)은 tE1.2에서 샘플링될 것으로 예측되고, CH2의 심볼(S2)은 tE2 .2에서 샘플링될 것으로 예측되고, CH3의 심볼(S2)은 tE2 .3에서 샘플링될 것으로 예측된다. 또 다른 예로서, CH1의 심볼(SK)은 tEk .1에서 샘플링될 것으로 예측되고, CH2의 심볼(SK)은 tEk .2에서 샘플링될 것으로 예측되고, CH3의 심볼(SK)은 tEK .3에서 샘플링될 것으로 예측된다.
그러나, 수신된 통신 채널들(CH1 내지 CH3)의 각각에 대한 심볼들(S1 내지 SK) 각각은 그 예측된 값들과는 상이한 값들에서 실제로 샘플링된다. CH1의 심볼(S1)은 tA1 .1에서 실제로 샘플링되고, CH2의 심볼(S1)은 tA1 .2에서 실제로 샘플링되고, CH3의 심볼(S1)은 tA1 .3에서 실제로 샘플링된다. 또 다른 예로서, CH1의 심볼(S2)은 tA1 .2에서 실제로 샘플링되고, CH2의 심볼(S2)은 tA2 .2에서 실제로 샘플링되고, CH3의 심볼(S2)은 tA2 .3에서 실제로 샘플링된다. 또 다른 예로서, CH1의 심볼(SK)은 tAk .1에서 실제로 샘플링되고, CH2의 심볼(SK)은 tAk .2에서 실제로 샘플링되고, CH3의 심볼(SK)은 tAk .3에서 실제로 샘플링된다.
파라미터 추정 모듈(608)은 심볼들(S1 내지 SK)에 대한 대응하는 타이밍 에러 판별값(TC1 내지 TCK)을 제공하기 위하여 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652) 내의 심볼들(S1 내지 SK)에 대한 예측된 샘플링 시간 및 실제 샘플링 시간 사이의 차이를 추정한다. 타이밍 에러 판별값들(TC1 내지 TCK)은 각각의 심볼에 대해 동일할 수 있거나, 심볼들 사이에서 상이할 수 있다. 타이밍 에러 판별값들(TC1 내지 TCK)은 수신된 통신 채널(CH1 내지 CH3)로부터 결정되는 일반적인 타이밍 에러 판별값을 나타낸다. 예를 들어, 심볼들(S1 내지 SK)에 대한 예측된 샘플링 시간 및 실제 샘플링 시간 사이의 차이는 수신된 통신 채널(CH1 내지 CH3)에 대해 실질적으로 유사하다. 그러므로, 일반적인 타이밍 에러 판별값은 수신된 통신 채널(CH1 내지 CH3)의 각각에 대한 심볼 획득 타이밍을 감소시킨다. 또 다른 예에서, 심볼들(S1 내지 SK)에 대한 예측된 샘플링 시간 및 실제 샘플링 시간 사이의 차이는 수신된 통신 채널(CH1 내지 CH3) 사이에서 상이하지만, 알려진 방식으로 또는 파라미터 추정 모듈(608)로 전달되므로, 수신된 통신 채널(CH1 내지 CH3) 각각에서의 유사하지 않은 타이밍에도 불구하고 수신된 통신 채널(CH1 내지 CH3)에 걸쳐 공동 심볼 타이밍의 유익한 이용을 가능하게 한다.
파라미터 추정 모듈(608)은 타이밍 에러 판별값들(TC1 내지 TCK)에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 결정한다. 주 프론트 엔드 모듈(606)은 수신된 통신 채널(CH3)의 획득 시간을 실질적으로 감소시키기 위하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 초기 조건으로서 이용할 수 있다.
도 8은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 프론트 엔드 모듈의 일부로서 구현되는 AGC 루프의 정착(settling)을 그래프에 의해 예시한다. 도 8에 도시된 바와 같이, 통상적인 AGC 루프는 다수의 수신된 통신 채널들의 획득 도중에 최종 값 GF에 정착하기 위하여 제 1 유한 시간량(T0)을 필요로 한다. 통상적인 AGC 루프의 초기 동작 파라미터들은 다수의 수신된 통신 채널들의 획득 도중에는 알려져 있지 않고, 이것은 통상적인 AGC 루프가 최종 값 GF에 도달할 때까지 대략 제로 이득 G0으로부터 그 이득을 조절하도록 한다.
선택적인 증폭기 모듈(602) 및 파라미터 추정 모듈(608)에 의해 형성되는 AGC 루프는 다수의 수신된 통신 채널들의 획득 도중에 최종 값 GF에 정착하기 위한 제 2 유한 시간량(T1)을 필요로 한다. 통상적인 AGC 루프와 대조적으로, AGC 루프의 초기 동작 파라미터들은 알려져 있다. AGC 루프는 주 프론트 엔드 모듈(606)에 의한 다수의 수신된 통신 채널들의 획득 전에, 위에서 설명된 바와 같은 다수의 수신된 통신 채널들을 이용하여 초기 이득 값 GI을 결정한다. 그 다음으로, AGC 루프는 그 이득을 초기 이득 값 GI으로부터 최종 값 GF으로 조절하고, 이에 따라, T1 초에 정착하기 위해 AGC 루프에 대해 요구되는 시간을 감소시킨다.
그러나, 이 예는 한정하는 것이 아니며, 관련 기술의 당업자들은 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 반송파 추적 루프 설정들, 타이밍 루프 설정들, 각각의 채널 상에서 독립적으로 동작하는 것이 아니라 채널들 전체에서 공동으로 약간의 예들을 제공하기 위한 적응형 등화 계수들과 같은 다른 통신 수신기 설정들을 결정하기 위하여, 본 발명이 이용될 수 있다는 점을 인식할 것이다.
도 9는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 1 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 추가적으로 예시한다. 이 예시적인 실시예는 한정하는 것이 아니며, 관련 기술의 당업자들은 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 프론트 엔드 모듈의 다른 실시예들이 가능하다는 점을 인식할 것이다. 프론트 엔드 모듈(900)은 선택적인 증폭기 모듈(602), 파라미터 추정 모듈(608), 보조적인 프론트 엔드 모듈(902), 및 주 프론트 엔드 모듈(904)을 포함한다. 프론트 엔드 모듈(900)은 프론트 엔드 모듈(600)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
선택적인 증폭기 모듈(602)은 증폭된 통신 신호(650)를 제공하기 위하여 수신된 통신 신호(154)를 증폭할 수 있다.
보조적인 프론트 엔드 모듈(902)은 증폭된 통신 신호(650)에 기초하여 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를 제공한다. 보조적인 프론트 엔드 모듈(902)은 보조적인 프론트 엔드 모듈(604)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다. 보조적인 프론트 엔드 모듈(902)은 아날로그-디지털 변환기(ADC)(906)를 포함한다. ADC(906)는 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를 제공하기 위하여 증폭된 통신 신호(650)를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. ADC(906)는 증폭된 통신 신호(650)의 다수의 수신된 통신 채널들 각각을 디지털 표현으로 변환한다.
파라미터 추정 모듈(608)은 위에서 설명된 바와 같이, 데이터의 디지털 시퀀스(250) 및/또는 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 추정한다.
주 프론트 엔드 모듈(904)은 증폭된 통신 신호(650)에 기초하여 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 제공한다. 주 프론트 엔드 모듈(904)은 채널 선택 필터링 모듈(908), 믹서 모듈(910), 국부 발진기 생성기 모듈(912), 저역통과 필터링 모듈(914), 및 ADC(916)를 포함한다. 주 프론트 엔드 모듈(904)은 주 프론트 엔드 모듈(606)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
채널 선택 필터링 모듈(908)은 다수의 수신된 통신 채널들 중으로부터 하나 이상의 희망하는 채널들을 포함하는 희망하는 통신 채널(950)을 제공하기 위하여, 증폭된 통신 신호(650) 내에 내장된 다수의 수신된 통신 채널들 중으로부터 하나 이상의 원하지 않는 채널들을 제거하도록 구성된다. 채널 선택 필터링 모듈(908)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 그 각각의 주파수 응답을 조절할 수 있다. 예를 들어, 채널 선택 필터링 모듈(908)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 그 각각의 필터링 대역폭, 중심 주파수(center frequency), 및/또는 주파수 롤 오프(frequency roll off)를 조절할 수 있다.
믹서 모듈(910)은 변환된 통신 채널(954)을 제공하기 위하여, 국부 발진기 신호(952)를 이용하여 희망하는 통신 채널(950)을 주파수 변환한다. 믹서 모듈(910)은 희망하는 통신 채널(950)을, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 대략 기저대역 또는 적당한 중간 주파수(IF)로 주파수 변환할 수 있다.
국부 발진기 생성기 모듈(912)은 국부 발진기 신호(952)를 제공한다. 국부 발진기 생성기 모듈(912)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 국부 발진기 신호(952)의 주파수 및/또는 위상을 조절할 수 있다.
저역 통과 필터링 모듈(914)은 필터링된 통신 채널(956)을 제공하기 위하여 변환된 통신 채널(954)로부터 원하지 않는 잡음 및/또는 간섭을 제거한다. 저역 통과 필터링 모듈(914)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 그 각각의 주파수 응답을 조절할 수 있다. 예를 들어, 저역 통과 필터링 모듈(914)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 그 각각의 필터링 대역폭, 중심 주파수, 및/또는 주파수 롤 오프를 조절할 수 있다.
ADC(916)는 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 제공하기 위하여, 필터링된 통신 채널(956)을 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. ADC(916)는 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 필터링된 통신 채널(956)을 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환하기 위해 이용되는 그 샘플링 클럭(sampling clock)을 조절할 수 있다. 예를 들어, ADC(916)는 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 그 샘플링 클럭의 주파수 및/또는 위상을 조절할 수 있다.
통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 2 프론트 엔드 모듈의 예시적인 실시예
도 10은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 2 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 예시한다. 프론트 엔드 모듈(1000)은 선택적인 증폭기 모듈(602), 파라미터 추정 모듈(608), 및 주 프론트 엔드 모듈(1002)을 포함한다. 프론트 엔드 모듈(1000)은 프론트 엔드 모듈(202)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
선택적인 증폭기 모듈(602)은 증폭된 통신 신호(650)를 제공하기 위하여 수신된 통신 신호(154)를 증폭할 수 있다.
파라미터 추정 모듈(608)은 위에서 설명된 바와 같이, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서, 데이터의 디지털 시퀀스(250), 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652), 복조기 정보(656), 및/또는 주 모듈 정보(658)의 임의의 조합에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 추정한다.
주 프론트 엔드 모듈(1002)은 증폭된 통신 신호(650)를 필터링할 수 있고, 원하지 않는 잡음 및/또는 간섭을 제거할 수 있고, 증폭된 통신 신호(650)를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환할 수 있고, 증폭된 통신 신호(650)를, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 대략 기저대역 또는 적당한 중간 주파수(IF)로 주파수 변환할 수 있고, 그 임의의 조합을 행할 수 있다. 주 프론트 엔드 모듈(1002)은 통신 송신기(102) 및 통신 수신기(200) 사이의 미지의 주파수 오프셋들을 보상하기 위한 하나 이상의 반송파 주파수 루프들, 및/또는 통신 송신기(102) 및 통신 수신기(200) 사이의 미지의 타이밍 오프셋들을 보상하기 위한 하나 이상의 타이밍 루프들을 포함할 수 있다.
일반적으로, 주 프론트 엔드 모듈(1002)은 직접 샘플링 또는 변환 기반의 프론트 엔드 모듈일 수 있다. 예를 들어, 주 프론트 엔드 모듈(1002)은 통상적인 프론트 엔드 모듈(300), 통상적인 프론트 엔드 모듈(306), 통상적인 프론트 엔드 모듈(400), 통상적인 프론트 엔드 모듈(500), 및/또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할, 증폭된 통신 신호(650)를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환할 수 있는 임의의 다른 적당한 프론트 엔드 모듈을 이용하여 구현될 수 있다.
주 프론트 엔드 모듈(1002)은 증폭된 통신 신호(650)에 기초하여 데이터의 디지털 시퀀스(250) 및 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를 제공한다.
주 프론트 엔드 모듈(1002)은 그 동작 설정들을 구성 및/또는 조절하기 위하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 이용할 수 있다. 예를 들어, 주 프론트 엔드 모듈(1002)은 증폭된 통신 신호(650)를 필터링하고, 증폭된 통신 신호(650)로부터 원하지 않는 잡음 및/또는 간섭을 제거하고, 증폭된 통신 신호(650)를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환하고, 증폭된 통신 신호(650)를 대략 기저대역 또는 적당한 중간 주파수(IF)로 주파수 변환하고, 그 임의의 조합을 행하기 위해 이용되는 동작 설정들을 구성 및/또는 조절할 수 있다. 또 다른 예로서, 주 프론트 엔드 모듈(1002)은 통신 송신기(102) 및 통신 수신기(200) 사이의 미지의 주파수 오프셋들을 보상하기 위한 하나 이상의 반송파 주파수 루프들, 및/또는 통신 송신기(102) 및 통신 수신기(200) 사이의 미지의 타이밍 오프셋들을 보상하기 위한 하나 이상의 타이밍 루프들의 동작 설정들을 구성 및/또는 조절할 수 있다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 2 프론트 엔드 모듈의 블럭도를 추가적으로 예시한다. 이 예시적인 실시예는 한정하는 것이 아니며, 관련 기술의 당업자들은 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 프론트 엔드 모듈의 다른 실시예들이 가능하다는 점을 인식할 것이다. 프론트 엔드 모듈(1100)은 선택적인 증폭기 모듈(602), 파라미터 추정 모듈(608), 및 주 프론트 엔드 모듈(1102)을 포함한다. 프론트 엔드 모듈(1100)은 프론트 엔드 모듈(1000)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
선택적인 증폭기 모듈(602)은 증폭된 통신 신호(650)를 제공하기 위하여 수신된 통신 신호(154)를 증폭할 수 있다.
파라미터 추정 모듈(608)은 위에서 설명된 바와 같이, 데이터의 디지털 시퀀스(250) 및/또는 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 추정한다.
주 프론트 엔드 모듈(1104)은 증폭된 통신 신호(650)에 기초하여 데이터의 디지털 시퀀스(250) 및 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를 제공한다. 주 프론트 엔드 모듈(1104)은 ADC(1104), 곱셈 모듈(multiplication module)(1106), 국부 발진기 생성기 모듈(1108), 및 저역통과 필터링 모듈(1110)을 포함한다. 주 프론트 엔드 모듈(1102)은 주 프론트 엔드 모듈(1002)의 예시적인 실시예를 나타낼 수 있다.
ADC(1104)는 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를 제공하기 위하여 증폭된 통신 신호(650)를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환한다. ADC(1104)는 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 증폭된 통신 신호(650)를 변환하기 위해 이용되는 그 샘플링 클럭을 조절할 수 있다. 예를 들어, ADC(1104)는 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 그 샘플링 클럭의 주파수 및/또는 위상을 조절할 수 있다. ADC(1104)는 증폭된 통신 신호(650)의 다수의 수신된 통신 채널들 각각을 디지털 표현으로 변환한다.
곱셈 모듈(1106)은 데이터의 변환된 시퀀스(1154)를 제공하기 위하여 국부 발진기 신호(1152)를 이용하여 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를 주파수 변환한다. 곱셈 모듈(1106)은 보조적인 데이터의 디지털 시퀀스(652)를, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 대략 기저대역 또는 적당한 중간 주파수(IF)로 주파수 변환할 수 있다.
국부 발진기 생성기 모듈(1108)은 국부 발진기 신호(1152)를 제공한다. 국부 발진기 생성기 모듈(1108)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 국부 발진기 신호(1152)의 주파수 및/또는 위상을 조절할 수 있다.
저역 통과 필터링 모듈(1110)은 데이터의 디지털 시퀀스(250)를 제공하기 위하여 데이터의 변환된 시퀀스(1154)로부터 원하지 않는 잡음 및/또는 간섭을 제거한다. 저역 통과 필터링 모듈(1110)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 그 각각의 주파수 응답을 조절할 수 있다. 예를 들어, 저역 통과 필터링 모듈(1110)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)에 따라 그 각각의 필터링 대역폭, 중심 주파수, 및/또는 주파수 롤 오프를 조절할 수 있다.
통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 3 프론트 엔드 모듈 및 복조기 모듈의 예시적인 실시예
도 6 및 도 10을 다시 참조하면, 파라미터 추정 모듈(608)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을, 약간의 예들을 제공하기 위한 복조기 모듈(204) 및/또는 디코더 모듈(206)과 같은 통신 수신기(200)뿐만 아니라, 프론트 엔드 모듈(600) 및/또는 프론트 엔드 모듈(1000)에도 제공할 수 있다. 예를 들어, 복조기 모듈(204)은 통신 채널(104)에 의해 데이터의 디지털 시퀀스(250) 상에 부여되는 원하지 않는 왜곡을 보상하는 하나 이상의 적응형 등화기들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 적응형 등화기들은 널리 알려진 최소 평균 제곱(LMS : Least Mean Squares), 반복 최소 제곱(RLS : Recursive Least Squares), 최소 평균 제곱 에러(MMSE : Minimum Mean Squared Error) 알고리즘들, 또는 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 분야의 당업자들에게 명백할 최적화된 결과를 산출하는 임의의 적당한 동등한 알고리즘과 같은 최소 제곱 알고리즘을 통해 하나 이상의 등화 계수(equalization coefficient)들을 업데이트 함으로써 그 임펄스 응답(impulse response)들을 적응시킬 수 있다. 복조기 모듈(204)은 하나 이상의 등화 계수들을 구성 및/또는 조절하기 위하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(654)을 이용할 수 있다.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따라 통신 수신기의 일부로서 구현되는 제 3 프론트 엔드 모듈 및 복조기 모듈의 블럭도를 예시한다. 프론트 엔드 모듈(1200)은 믹서 모듈(1204), 국부 발진기 생성기(1206), 및 프론트 엔드(1208)을 포함한다. 믹서 모듈(1204)은 변환된 통신 신호(1250)를 제공하기 위하여, 국부 발진기 신호(1252)를 이용하여 수신된 통신 신호(154)를 주파수 변환한다. 믹서 모듈(1204)은 수신된 통신 신호(154)를, 본 발명의 취지 및 범위를 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 대략 기저대역 또는 적당한 중간 주파수(IF)로 주파수 변환할 수 있다.
국부 발진기 생성기 모듈(1206)은 국부 발진기 신호(1252)를 제공한다. 국부 발진기 신호(1252)는 위상 잡음을 갖는 것으로서 특징화될 수 있다. 이 위상 잡음은 변환된 통신 신호(1250)의 다수의 채널들 사이에 공통적이다.
프론트 엔드 모듈(1208)은 변환된 통신 신호(1250)에 기초하여 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)을 제공한다. 프론트 엔드 모듈(1208)은 통상적인 프론트 엔드 모듈(300), 통상적인 프론트 엔드 모듈(400), 통상적인 프론트 엔드 모듈(500), 프론트 엔드 모듈(600), 프론트 엔드 모듈(1000), 변환된 통신 신호(1250)를, 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 디지털 표현으로 처리할 수 있는 임의의 다른 적당한 프론트 엔드 모듈, 또는 그 일부분들 및/또는 조합들을 이용하여 구현될 수 있다.
복조기 모듈(1202)은 파라미터 최적화 모듈(1210) 및 복조기 모듈(1212)을 포함한다. 파라미터 최적화 모듈(1210)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(1254)을 복조기 모듈(1212)로 제공한다. 파라미터 최적화 모듈(1210)은 변환된 통신 신호(1250) 내에 존재하는 국부 발진기 생성기 모듈(1206)의 위상 잡음을 추정한다. 전형적으로, 파라미터 최적화 모듈(1210)은 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n) 중의 하나가 아니라, 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)을 국부 발진기 모듈(1206)의 위상 잡음의 추정값의 근거로 함으로써, 전체 시스템 위상 잡음의 이 성분에 대한 더욱 정확한 추정값을 생성한다. 예시적인 실시예에서, 반송파 주파수와 관련된 판별식들 및/또는 파라미터 최적화 모듈(1210)에서의 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)과 관련된 위상 추적 동작들을 합성하고, 더 높은 반송파 추적 루프 신호-대-잡음 비율을 갖는 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)로부터의 반송파 주파수 및/또는 위상 에러 판별식들과 같은 판별식들을 강조(emphasize)하고, 더 낮은 반송파 추적 루프 신호-대-잡음 비율을 가지는 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)로부터의 판별식들을 역-강조(de-emphasize)함에 있어서, 불균일한 가중(non-uniform weighting)이 적용된다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 일반적으로, 전체 시스템 위상 잡음의 이러한 성분은 학습된 또는 이전의 방식 중의 어느 하나에서, 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n) 사이에서 상이할 수 있기 때문에, 반송파 주파수 및/또는 위상 추적 판별식들의 불균일한 가중은 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)에 대응하는 송신된 신호들에서의 위상 노이즈의 상이한 양들에 기초하여 적용된다. 또 다른 예시적인 실시예에서, 2개의 인자(factor)들을 명명하여 상이한 파라미터들이 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n) 각각에 대한 추정 필터 파라미터들의 공통적인 세트(set)를 이용하는 것보다 양호한 공동 추정값을 제공하기 위하여, 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)의 상이한 신호-대-잡음 비율들로 인하여, 및/또는 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)에서의 상이한 양의 송신 위상 잡음 분산으로 인하여, 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)에 대한 반송파 주파수 및/또는 위상 에러 판별식들을 생성함에 있어서 개입된 추적 필터 파라미터들은 상이하다. 파라미터 최적화 모듈(1210)은 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(1254)을 복조기 모듈(1202)로 제공한다.
복조기 모듈(1212)은 진폭 변조(AM), 주파수 변조(FM), 위상 변조(PM), 위상 시프트 키잉(PSK), 주파수 시프트 키잉(FSK), 진폭 시프트 키잉(ASK), 직교 진폭 변조(QAM), 및/또는 복조된 데이터의 시퀀스들(252.1 내지 252.n)을 제공하기 위하여 본 발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 관련 기술의 당업자들에게 명백할 임의의 다른 적당한 복조 기술과 같은 임의의 적당한 변조 기술에 대한 임의의 적당한 아날로그 또는 디지털 복조 기술을 이용하여 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)을 복조한다. 추가적으로, 복조기 모듈(1212)은 코드 분할 다중 접속(CDMA), 동기식 CDMA(S-CDMA), 주파수 분할 다중 접속(FDMA), 시간 분할 다중 접속(TDMA), 이산 멀티-톤(DMT : discrete multi-tone) 변조, 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA), 및/또는 관련 기술의 당업자들에 의해 명백할 임의의 다른 적당한 다중 접속 방식과 같은 다중 접속 송신 방식에 따라 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n)을 디코딩할 수 있다. 복조기 모듈(1212)은 데이터의 디지털 시퀀스들(250.1 내지 250.n) 내에 존재하는 국부 발진기 생성기 모듈(1206)의 위상 잡음을 실질적으로 감소시키기 위하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들(1254)을 이용한다.
결론
요약서 부분이 아니라 발명의 상세한 설명 부분은 청구범위를 해석하기 위해 이용되도록 의도된 것이라는 점을 인식해야 한다. 요약서 부분은 본 발명의 하나 이상을 기재할 수 있지만, 본 발명의 모든 예시적인 실시예들을 기재할 수는 없으므로, 본 발명 및 그 후속 청구항들을 어떤 방식이든지 한정하도록 의도된 것은 아니다.
본 발명은 지정된 기능들 및 그 관계들의 구현을 예시하는 기본적인 구성 블럭들의 도움에 의해 위에서 설명되었다. 이 기본적인 구성 블럭들의 경계들은 설명의 편의를 위해 본 명세서에서 임의로 규정되었다. 지정된 기능들 및 그 관계들이 적절하게 수행된다면, 대안적인 경계들이 규정될 수 있다.
발명의 취지 및 범위로부터 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항에 있어서의 다양한 변화들이 본 명세서에서 행해질 수 있다는 것은 관련 기술의 당업자들에게 명백할 것이다. 따라서, 본 발명은 상기 설명된 예시적인 실시예들에 의해한정되는 것이 아니라, 다음의 청구항들 및 그 등가물들에 따라서만 규정되어야 한다.

Claims (15)

  1. 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈로서,
    수신된 통신 신호에 기초하여 제 1 데이터의 시퀀스를 제공하도록 구성된 보조적인 프론트 엔드 모듈(auxiliary front end module);
    상기 제 1 데이터의 시퀀스에 기초하여 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들을 추정하도록 구성된 파라미터 추정 모듈; 및
    상기 수신된 통신 신호에 기초하여 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 제 2 데이터의 시퀀스를 제공하도록 구성된 주 프론트 엔드 모듈(main front end module)을 포함하고,
    상기 제 2 데이터의 시퀀스는 상기 제 1 데이터의 시퀀스와 비교할 때, 더 적은 수의 다수의 통신 채널들을 포함하는 것으로서 특징화되는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 보조적인 프론트 엔드 모듈은,
    상기 제 1 데이터의 시퀀스를 제공하기 위하여 상기 수신된 통신 신호를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환하도록 구성된 아날로그-디지털 변환기(ADC : analog-to-digital converter)를 포함하는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 주 프론트 엔드 모듈은,
    희망하는 통신 채널을 제공하기 위하여, 상기 수신된 통신 신호 내에 내장된 상기 다수의 통신 채널들 중으로부터 하나 이상의 원하지 않는 채널들을 제거하도록 구성된 채널 선택 필터링 모듈;
    변환된 통신 채널을 제공하기 위하여, 국부 발진기 신호를 이용하여 상기 희망하는 통신 채널을 주파수 변환하도록 구성된 믹서 모듈;
    필터링된 통신 채널을 제공하기 위하여, 상기 변환된 통신 채널로부터 원하지 않는 잡음 및/또는 간섭을 제거하도록 구성된 저역 통과 필터링 모듈; 및
    상기 제 2 데이터의 시퀀스를 제공하기 위하여, 상기 필터링된 통신 채널을 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환하도록 구성된 아날로그-디지털 변환기(ADC)를 포함하는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 채널 선택 필터링 모듈은 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 그 각각의 주파수 응답을 조절하도록 구성되는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 주 프론트 엔드 모듈은,
    상기 국부 발진기 신호를 제공하도록 구성되고, 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 상기 국부 발진기 신호를 조절하도록 구성되는 국부 발진기 생성기 모듈을 더 포함하는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  6. 청구항 3에 있어서,
    상기 저역 통과 필터링 모듈은 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 그 각각의 주파수 응답을 조절하도록 구성되는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 파라미터 추정 모듈은,
    (i) 상기 제 1 데이터의 시퀀스 내에 내장된 다수의 통신 채널들 중의 하나 이상의 신호 메트릭(metric)들을 추정하고,
    (ii) 상기 하나 이상의 신호 메트릭들 사이의 통계적 관계를 결정하기 위하여 상기 하나 이상의 신호 메트릭들을 비교하고,
    (iii) 상기 통계적 관계를 이용하여 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들을 추정하도록 추가적으로 구성되는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 파라미터 추정 모듈은 고속 퓨리에 변환(FFT : Fast Fourier Transform)을 이용하여 상기 하나 이상의 신호 메트릭들을 추정하도록 추가적으로 구성되는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 하나 이상의 신호 메트릭들은,
    상기 제 1 데이터의 시퀀스의 평균;
    상기 제 1 데이터의 시퀀스의 전체 에너지;
    상기 제 1 데이터의 시퀀스의 평균 파워;
    상기 제 1 데이터의 시퀀스의 평균 제곱(mean square);
    상기 제 1 데이터의 시퀀스의 순간 파워;
    상기 제 1 데이터의 시퀀스의 실효값(root mean square);
    상기 제 1 데이터의 시퀀스의 분산(variance);
    상기 제 1 데이터의 시퀀스의 놈(norm);
    상기 제 1 데이터의 시퀀스의 전압 레벨;
    상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스 사이의 위상 오프셋;
    상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스 사이의 주파수 오프셋; 및
    상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스 사이의 타이밍 오프셋으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 통계적 관계는,
    평균;
    중간값;
    최대값;
    최소값;
    상관값(correlation); 및
    자동-상관값(auto-correlation)으로 구성되는 그룹으로부터 선택되는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  11. 청구항 1에 있어서,
    증폭된 통신 신호를 제공하기 위하여, 상기 수신된 통신 신호를 증폭하도록 구성된 증폭기 모듈을 더 포함하고,
    상기 보조적인 프론트 엔드 모듈 및 상기 주 프론트 엔드 모듈은 상기 증폭된 통신 신호에 기초하여 상기 제 1 데이터의 시퀀스 및 상기 제 2 데이터의 시퀀스를 각각 결정하도록 구성되는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 증폭기 모듈은 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 기초하여 그 이득을 조절하도록 추가적으로 구성되는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  13. 청구항 1에 있어서,
    상기 프론트 엔드 모듈은 복조기 모듈에 결합되고, 상기 복조기 모듈은 적응형 등화기를 포함하고, 상기 적응형 등화기는 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 기초하여 그 각각의 등화 계수들을 조절하도록 구성되는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 프론트 엔드 모듈.
  14. 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 방법으로서,
    (a) 수신된 통신 신호에 기초하여 제 1 데이터의 시퀀스를 결정하는 단계;
    (b) 상기 제 1 데이터의 시퀀스에 기초하여 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들을 추정하는 단계; 및
    (c) 상기 수신된 통신 신호에 기초하여 상기 하나 이상의 통신 수신기 파라미터들에 따라 제 2 데이터의 시퀀스를 결정하는 단계로서, 상기 제 2 데이터의 시퀀스는 상기 제 1 데이터의 시퀀스와 비교할 때, 더 적은 수의 다수의 통신 채널들을 포함하는 것으로 특징화되는, 상기 제 2 데이터의 시퀀스를 결정하는 단계를 포함하는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 방법.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 단계 (a)는,
    (a) 상기 제 1 데이터의 시퀀스를 제공하기 위하여 상기 수신된 통신 신호를 아날로그 표현으로부터 디지털 표현으로 변환하는 단계를 포함하는, 통신 수신기의 하나 이상의 동작 설정들을 결정하기 위한 방법.
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