KR20150114369A - 가우시안 주파수 쉬프트 키잉 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호를 수신하는 장치 및 방법 - Google Patents

가우시안 주파수 쉬프트 키잉 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호를 수신하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 가우시안 주파수 쉬프트 키잉(Gaussian frequency shift keying: GFSK) 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법에 있어서, 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신 신호에 대해 GFSK 변조 방식과 최대 우도 시퀀스 추정(maximum likelihood sequence estimation: MLSE) 방식을 기반으로 하는 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 과정을 포함한다. 또한, 상기 GFSK-MLSE 방식은 주파수 오프셋(offset), 변조 인덱스(index) 오프셋, 그리고 기준 위상 에러를 추정하고 보상함을 특징으로 한다.

Description

가우시안 주파수 쉬프트 키잉 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호를 수신하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR RECEIVING SIGNAL IN COMMUNICATION SYSTEM USING GAUSSIAN FREQUENCY SHIFT KEYING MODULATION SCHEME}
본 발명은 가우시안 주파수 쉬프트 키잉(Gaussian frequency shift keying: GFSK, 이하 “GFSK”라 칭하기로 한다) 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호를 수신하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 최대 우도 시퀀스 추정(maximum likelihood sequence estimation: MLSE, 이하 “MLSE”라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근에는 스마트 폰 및 태블릿 등에 대한 수요 증가와, 상기 스마트 폰 및 태블릿 등에 대한 수요 증가를 바탕으로 다양한 디바이스(device)들간의 데이터 송/수신을 요구하는 어플리케이션(application)의 폭발적 증가는 무선 데이터 연결에 대한 수요를 더욱 가속화시키고 있다.
한편, 통신 시스템에는 다양한 무선 연결 방식들이 존재하며, 그 중 대표적인 방식들로는 블루투스(Bluetooth) 방식과, 근거리 무선 통신(near field communication: NFC, 이하 “NFC”라 칭하기로 한다) 방식과, 와이파이 다이렉트(WiFi-direct) 방식 등과 같은 근거리 무선 방식들이 있다.
상기 블루투스 방식에서는 휴대폰과, 노트북과, 이어폰 및 헤드폰 등과 같은 휴대 디바이스들이 상호간에 연결되어 데이터를 송/수신한다. 일반적으로 상기 블루투스 방식은 초단거리(일 예로, 10M)를 위한 저전력(일 예로, 10mW) 무선 연결이 필요할 경우 사용된다.
한편, 통신 시스템에 존재하는 무선 채널 환경에서는 유선 채널 환경과는 달리 다중 경로 간섭(multipath interference)과, 쉐도잉(shadowing)과, 전파 감쇠와, 잡음과, 간섭 및 페이딩(fading) 등과 같은 다양한 요인들로 인해 불가피한 에러가 발생하고, 따라서 데이터의 손실이 발생할 수 있다.
한편, 상기 블루투스 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 변조 방식으로서 GFSK 변조 방식을 사용하고 있다.
또한, MLSE 방식은 수신 신호 전체의 확률적 에러를 최소화시켜 무선 채널 환경에 적합한 신호 검출 방식이며, 따라서 통신 시스템의 전체적인 성능을 향상시키기 위해서는 상기 MLSE 방식을 사용하는 것이 바람직할 수 있다.
그런데, 현재까지 제안되어 있는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 변조 방식으로서 상기 GFSK 변조 방식을 사용하면서 수신 신호를 검출하는 방식으로서 상기 MLSE 방식을 사용하는 것에 대해서는 고려하고 있지 않다.
따라서, 변조 방식으로서 상기 GFSK 변조 방식을 사용하는 통신 시스템에서 MLSE 방식을 사용하여 수신 신호를 검출하는 방안에 대한 필요성이 대두되고 있다.
한편, 상기와 같은 정보는 본 발명의 이해를 돕기 위한 백그라운드(background) 정보로서만 제시될 뿐이다. 상기 내용 중 어느 것이라도 본 발명에 관한 종래 기술로서 적용 가능할지 여부에 관해, 어떤 결정도 이루어지지 않았고, 또한 어떤 주장도 이루어지지 않는다.
본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GSFK 방식을 지원하는 통신 시스템에서 상기 GFSK 변조 방식과 MLSE 방식을 기반으로 하는 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱(processing) 복잡도를 감소시키는 것이 가능한 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 구현 복잡도를 감소시키는 것이 가능한 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 주파수 오프셋(offset)을 보상하는 것이 가능한 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 변조 인덱스(index) 오프셋을 보상하는 것이 가능한 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 에러 추정 성능을 향상시키는 것이 가능한 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법은; 가우시안 주파수 쉬프트 키잉(Gaussian frequency shift keying: GFSK) 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법에 있어서, 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신 신호에 대해 GFSK 변조 방식과 최대 우도 시퀀스 추정(maximum likelihood sequence estimation: MLSE) 방식을 기반으로 하는 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 과정을 포함하며, 상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 비터비 트렐리스(Viterbi trellis)의 스테이트(state)들은 상기 GFSK 변조 방식을 기반으로 결정됨을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 장치는; 가우시안 주파수 쉬프트 키잉(Gaussian frequency shift keying: GFSK) 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치에 있어서, 신호를 수신하고, 상기 수신 신호에 대해 GFSK 변조 방식과 최대 우도 시퀀스 추정(maximum likelihood sequence estimation: MLSE) 방식을 기반으로 하는 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 동작을 수행하는 수신기를 포함하며, 상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 비터비 트렐리스(Viterbi trellis)의 스테이트(state)들은 상기 GFSK 변조 방식을 기반으로 결정됨을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예는 GSFK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 상기 GSFK 변조 방식과 MLSE 방식을 기반으로 하는 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GSFK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱 복잡도를 감소시키는 것이 가능하도록 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GSFK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 구현 복잡도를 감소시키는 것이 가능하도록 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GSFK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 주파수 오프셋을 보상하는 것이 가능하도록 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GSFK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 변조 인덱스 오프셋을 보상하는 것이 가능하도록 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 것을 가능하게 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GSFK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 에러 추정 성능을 향상시키는 것이 가능하도록 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 것을 가능하게 한다.
본 발명의 특정한 바람직한 실시예들의 상기에서 설명한 바와 같은 또한 다른 측면들과, 특징들 및 이득들은 첨부 도면들과 함께 처리되는 하기의 설명으로부터 보다 명백하게 될 것이다:
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GSFK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 논-코히어런트 복조로 인해 발생될 수 있는 성능 열화를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 GSFK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 심볼간 간섭(inter-symbol interference: ISI, 이하 “ISI”라 칭하기로 한다)으로 인해 발생될 수 있는 성능 열화를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 상기 GFSK 변조 방식과 MLSE 방식이 함께 사용될 경우 고려되어야 하는 상황을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들을 결정하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 송신 신호에 대한 가상 스테이트 다이아그램을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 수신 신호에 대한 비터비 트렐리스를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 고려되는 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋의 영향을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋이 고려되는 수신 신호의 위상을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋이 고려되는 수신 신호에 대한 비터비 트렐리스를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋을 보상하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 논-코히어런트 복조로 인해 발생될 수 있는 성능 열화가 고려되는 수신 신호의 위상을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 BR 모드에서의 성능을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 BLE 모드에서의 성능을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다;
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다;
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
상기 도면들을 통해, 유사 참조 번호들은 동일한 혹은 유사한 엘리먼트들과, 특징들 및 구조들을 도시하기 위해 사용된다는 것에 유의해야만 한다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기에서는 본 발명의 실시예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외의 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예들에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 명백하게 다른 내용을 지시하지 않는 “한”과, “상기”와 같은 단수 표현들은 복수 표현들을 포함한다는 것이 이해될 수 있을 것이다. 따라서, 일 예로, “컴포넌트 표면(component surface)”은 하나 혹은 그 이상의 컴포넌트 표면들을 포함한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 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.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "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.
또한, 본 발명의 실시예들에서, 별도로 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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함할 수 있다. 일 예로, 전자 디바이스는 스마트 폰(smart phone)과, 태블릿(tablet) 개인용 컴퓨터(personal computer: PC, 이하 ‘PC’라 칭하기로 한다)와, 이동 전화기와, 화상 전화기와, 전자책 리더(e-book reader)와, 데스크 탑(desktop) PC와, 랩탑(laptop) PC와, 넷북(netbook) PC와, 개인용 복합 단말기(personal digital assistant: PDA, 이하 ‘PDA’라 칭하기로 한다)와, 휴대용 멀티미디어 플레이어(portable multimedia player: PMP, 이하 ‘PMP’라 칭하기로 한다)와, 엠피3 플레이어(mp3 player)와, 이동 의료 디바이스와, 카메라와, 웨어러블 디바이스(wearable device)(일 예로, 헤드-마운티드 디바이스(head-mounted device: HMD, 일 예로 ‘HMD’라 칭하기로 한다)와, 전자 의류와, 전자 팔찌와, 전자 목걸이와, 전자 앱세서리(appcessory)와, 전자 문신, 혹은 스마트 워치(smart watch) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 가지는 스마트 가정용 기기(smart home appliance)가 될 수 있다. 일 예로, 상기 스마트 가정용 기기는 텔레비젼과, 디지털 비디오 디스크(digital video disk: DVD, 이하 ‘DVD’라 칭하기로 한다) 플레이어와, 오디오와, 냉장고와, 에어 컨디셔너와, 진공 청소기와, 오븐과, 마이크로웨이브 오븐과, 워셔와, 드라이어와, 공기 청정기와, 셋-탑 박스(set-top box)와, TV 박스 (일 예로, Samsung HomeSyncTM, Apple TVTM, 혹은 Google TVTM)와, 게임 콘솔(gaming console)과, 전자 사전과, 캠코더와, 전자 사진 프레임 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 의료 기기(일 예로, 자기 공명 혈관 조영술(magnetic resonance angiography: MRA, 이하 ‘MRA’라 칭하기로 한다) 디바이스와, 자기 공명 화상법(magnetic resonance imaging: MRI, 이하 “MRI”라 칭하기로 한다)과, 컴퓨터 단층 촬영(computed tomography: CT, 이하 ‘CT’라 칭하기로 한다) 디바이스와, 촬상 디바이스, 혹은 초음파 디바이스)와, 네비게이션(navigation) 디바이스와, 전세계 위성 항법 시스템(global navigation satellite system: GNSS, 이하 ‘GNSS’라 칭하기로 한다) 수신기와, 사고 기록 장치(event data recorder: EDR, 이하 ‘EDR’이라 칭하기로 한다)와, 비행 기록 장치(flight data recorder: FDR, 이하 ‘FER’이라 칭하기로 한다)와, 자동차 인포테인먼트 디바이스(automotive infotainment device)와, 항해 전자 디바이스(일 예로, 항해 네비게이션 디바이스, 자이로스코프(gyroscope), 혹은 나침반)와, 항공 전자 디바이스와, 보안 디바이스와, 산업용 혹은 소비자용 로봇(robot) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 통신 기능을 포함하는, 가구와, 빌딩/구조의 일부와, 전자 보드와, 전자 서명 수신 디바이스와, 프로젝터와, 다양한 측정 디바이스들(일 예로, 물과, 전기와, 가스 혹은 전자기 파 측정 디바이스들) 등이 될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스들의 조합이 될 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 전자 디바이스는 상기에서 설명한 바와 같은 디바이스에 한정되는 것이 아니라는 것은 당업자에게 자명할 것이다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 신호 수신 장치는 일 예로 전자 디바이스가 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예는 가우시안 주파수 쉬프트 키잉(Gaussian frequency shift keying: GFSK, 이하 “GFSK”라 칭하기로 한다) 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 상기 GFSK 방식과 최대 우도 시퀀스 추정(maximum likelihood sequence estimation: MLSE, 이하 “MLSE”라 칭하기로 한다) 방식을 기반으로 하는 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 프로세싱(processing) 복잡도를 감소시키는 것이 가능한 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 구현 복잡도를 감소시키는 것이 가능한 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 주파수 오프셋(offset)을 보상하는 것이 가능한 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 변조 인덱스(index) 오프셋을 보상하는 것이 가능한 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 일 실시예는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 에러 추정 성능을 향상시키는 것이 가능한 GSFK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 방법 및 장치는 디지털 멀티미디어 방송(digital multimedia broadcasting: DMB, 이하 ‘DMB’라 칭하기로 한다) 서비스와, 휴대용 디지털 비디오 방송(digital video broadcasting-handheld: DVP-H, 이하 ‘DVP-H’라 칭하기로 한다), 및 모바일/휴대용 진화된 텔레비젼 시스템 협회(advanced television systems committee-mobile/handheld: ATSC-M/H, 이하 ‘ATSC-M/H’라 칭하기로 한다) 서비스 등과 같은 모바일 방송 서비스와, 인터넷 프로토콜 텔레비젼(internet protocol television: IPTV, 이하 ‘IPTV’라 칭하기로 한다) 서비스와 같은 디지털 비디오 방송 시스템과, 엠펙 미디어 트랜스포트(MPEG(moving picture experts group) media transport: MMT, 이하 ‘MMT’라 칭하기로 한다) 시스템과, 진화된 패킷 시스템(evolved packet system: EPS, 이하 ‘EPS’라 칭하기로 한다)과, 롱-텀 에볼루션(long-term evolution: LTE, 이하 ‘LTE’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 롱-텀 에볼루션-어드밴스드(long-term evolution-advanced: LTE-A, 이하 ‘LTE-A’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 하향 링크 패킷 접속(high speed downlink packet access: HSDPA, 이하 ‘HSDPA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 고속 상향 링크 패킷 접속(high speed uplink packet access: HSUPA, 이하 ‘HSUPA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3세대 프로젝트 파트너쉽 2(3rd generation project partnership 2: 3GPP2, 이하 ‘3GPP2’라 칭하기로 한다)의 고속 레이트 패킷 데이터(high rate packet data: HRPD, 이하 ‘HRPD’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 광대역 부호 분할 다중 접속(wideband code division multiple access: WCDMA, 이하 ‘WCDMA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 3GPP2의 부호 분할 다중 접속(code division multiple access: CDMA, 이하 ‘CDMA’라 칭하기로 한다) 이동 통신 시스템과, 국제 전기 전자 기술자 협회(institute of electrical and electronics engineers: IEEE, 이하 ‘IEEE’라 칭하기로 한다) 802.16m 통신 시스템 등과 같은 통신 시스템과, 모바일 인터넷 프로토콜(mobile internet protocol: Mobile IP, 이하 ‘Mobile IP ‘라 칭하기로 한다) 시스템 등과 같은 다양한 통신 시스템들에 적용 가능함은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에서는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 방식을 제안한다. 특히, 본 발명의 일 실시예에서는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 발생될 수 있는 성능 열화, 일 예로 논-코히어런트 복조(non-coherent demodulation) 및 ISI로 인해 발생될 수 있는 성능 열화를 방지하는 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 방식을 제안하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 발생될 수 있는 성능 열화에 대해서 설명하기로 한다.
첫 번째로 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 논-코히어런트 복조로 인해 발생될 수 있는 성능 열화에 대해서 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 논-코히어런트 복조로 인해 발생될 수 있는 성능 열화를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 설명하기에 앞서, 상기 GFSK 변조 방식은 비선형적인 특징을 가지고 있으며, 상기 GFSK 변조 방식에서는 현재의 심볼 바운더리(symbol boundary)의 위상(phase)과 이전의 심볼 바운더리의 위상간의 위상 차이가 양의 값(positive vale)을 가질 경우에는 해당 심볼이 “1”로 검출되고, 상기 현재 심볼 바운더리의 위상과 이전 심볼 바운더리의 위상 간의 위상 차이가 음의 값(negative value)을 가질 경우에는 해당 심볼이 “-1”로 검출된다.
한편, 상기 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 논-코히어런트 복조 방식이 사용된다고 가정되며, 상기 논-코히어런트 복조 방식이 사용될 경우 잡음이 실제 잡음보다 증폭되는 경우가 발생할 수 있으며, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 코히어런트 복조 방식이 사용될 경우에는 신호 수신 장치가 신호 송신 장치에서 사용된 기준 위상(reference phase)(111)에 대한 정보를 미리 알고 있기 때문에, 상기 기준 위상(111)과 현재 심볼 바운더리에서의 위상(113)간의 위상 차이를 기반으로 수신 신호를 검출할 수 있다.
그런데, 신호 송신 장치와 신호 수신 장치간의 채널 환경이 백색 부가 가우시안 잡음(additive white Gaussian noise: AWGN, 이하 “AWGN”이라 칭하기로 한다) 채널 환경이므로, 실제로는 상기 현재 심볼 바운더리에서의 위상(113)에 해당하는 신호에 잡음(115)이 포함된 수신 신호(117)가 수신될 수 있다. 이 경우, 현재 심볼 바운더리의 수신 신호, 즉 상기 수신 신호(117)에 포함되어 있는 잡음(115)만 상기 신호 수신 장치의 신호 검출에 영향을 미치게 된다.
한편, 상기에서 설명한 바와 같이 상기 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 논-코히어런트 복조 방식이 사용된다고 가정되며, 따라서 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 상기 신호 수신 장치는 상기 신호 송신 장치에서 사용된 기준 위상(111)에 대한 정보를 알지 못한다.
따라서, 상기 신호 수신 장치는 상기 기준 위상(111)과 현재 심볼 바운더리에서의 위상(113)간의 위상 차이를 기반으로 수신 신호를 검출하는 것이 아니라, 이전 심볼 바운더리에서의 위상(121)과 현재 심볼 바운더리에서의 위상(123)간의 위상 차이를 기반으로 수신 신호를 검출할 수 있다.
그런데, 상기 신호 송신 장치와 신호 수신 장치간의 채널 환경이 상기 AWGN 채널 환경이므로, 실제로는 상기 현재 심볼 바운더리에서의 위상(123)에 해당하는 신호에 잡음(125)이 포함된 수신 신호(127)가 수신될 수 있고, 또한 상기 이전 심볼 바운더리에서의 위상(121)에 해당하는 신호에 잡음(129)이 포함된 수신 신호(131)가 수신될 수 있다. 이 경우, 현재 심볼 바운더리에의 수신 신호, 즉 상기 수신 신호(127)에 포함되어 있는 잡음(125)과 이전 심볼 바운더리에서의 수신 신호, 즉 상기 수신 신호(131)에 포함되어 있는 잡음(129)이 상기 신호 수신 장치의 신호 검출에 영향을 미치게 된다.
따라서, 상기 신호 수신 장치는 해당 심볼을 검출할 경우 잡음에 의한 영향을 2번 받게 되므로, 실제 잡음보다 증폭된 잡음을 반영하여 해당 심볼을 검출하게 될 수 있다. 즉, 상기 논-코히어런트 복조 방식이 사용될 경우 상기 GFSK 변조 방식의 성능은 저하될 수 있으며, 따라서 상기 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템의 성능 열화가 초래된다.
도 1에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 논-코히어런트 복조로 인해 발생될 수 있는 성능 열화에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 ISI로 인해 발생될 수 있는 성능 열화에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 ISI로 인해 발생될 수 있는 성능 열화를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 GFSK 변조 방식이 사용될 경우 ISI로 인해서 현재 심볼 바운더리에서의 위상과 이전 심볼 바운더리에서의 위상 간의 위상 차이가 작아질 수 있다. 그런데, 상기 GFSK 변조 방식이 사용될 경우 상기 현재 심볼 바운더리에서의 위상과 이전 심볼 바운더리에서의 위상 간의 위상 차이가 클수록 신호 수신 장치는 신호를 정확하게 검출할 수 있으며, 이를 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이 연속되는 3개의 입력 정보 시퀀스들이 각각 +1, +1, +1일 경우 가우시안 펄스(pulse)의 중첩에 따른 위상 차이의 합은 hπ가 될 수 있다. 이런 위상 차이 hπ는 상기 GFSK 변조 방식의 최고 성능을 나타내며, 이는 주파수 쉬프트 키잉(frequency shift keying: FSK, 이하 “FSK”라 칭하기로 한다) 변조 방식의 성능과 동일하다. 여기서, h는 상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스(modulation index)를 나타낸다.
이와는 달리, 연속되는 3개의 입력 정보 시퀀스들이 각각 -1, +1, -1일 경우 위상 차이는 0.58hπ가 될 수 있다. 이런 위상 차이 0.58hπ가 발생되는 심볼은 상기 hπ의 위상 차이를 가지는 심볼보다 에러가 발생할 확률이 높아진다.
상기에서 설명한 바와 같이 ISI로 인해서 현재 심볼 바운더리에서의 위상과 이전 심볼 바운더리에서의 위상 간의 위상 차이가 작아지는 배열의 존재로 인해, 상기 GFSK 변조 방식의 성능이 일반적인 FSK의 성능에 비해 열화됨을 알 수 있다.
도 2에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 ISI로 인해 발생될 수 있는 성능 열화에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 상기 GFSK 변조 방식과 MLSE 방식이 함께 사용될 경우 고려되어야 하는 상황에 대해서 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 상기 GFSK 변조 방식과 MLSE 방식이 함께 사용될 경우 고려되어야 하는 상황을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3을 설명하기에 앞서, 상기 MLSE 방식은 ISI로 인한 성능 열화를 감소시킬 수 있는 방식으로 잘 알려져 있다. 상기 MLSE 방식에서는 인접 심볼들에서의 정보가 고려되어 해당 심볼이 검출되며, 상기 MLSE 방식에서 사용되는 스테이트(state)들의 개수는 상기 GFSK 변조 방식에서 사용 가능한 위상들의 개수와 동일한 개수로 설정된다. 또한, 상기 MLSE 방식에서는 입력 신호로 I(in-phase) 신호 및 Q(Quadrature) 신호가 사용된다.
한편, 상기 GFSK 변조 방식에서는 변조 인덱스가 사용되는데, 상기 GFSK 변조 방식과 상기 MLSE 방식이 함께 사용될 경우 상기 MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들의 개수가 상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스를 기반으로 결정된다.
도 3에는 상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스가 “h”로 표현되어 있으며, 상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스의 값이 0.5일 경우에는 상기 MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들의 개수가 4개임을 알 수 있다. 즉, 상기 GFSK 변조 방식에서 지원되는 것이 가능한 위상들의 개수가 상기 MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들의 개수와 동일하다.
한편, 상기 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 일반적으로 상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스의 값을 특정 값이 아닌 미리 설정되어 있는 범위, 일 예로 블루투스 방식에서는 0.28 내지 0.35 사이의 어느 한 값을 사용하도록 명시하고 있다. 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스의 값이 0.315일 경우(h=0.315=63/200) 상기 GFSK 변조 방식에서 지원되는 것이 가능한 위상들의 개수는 400개가 된다. 이 경우, MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들의 개수 역시 400개가 되므로, 상기 MLSE 방식은 굉장히 복잡하게 프로세싱될 수 밖에 없다. 즉, 상기 MLSE 방식은 400개의 스테이트들의 개수를 고려하여 프로세싱되므로 그 프로세싱 복잡도가 증가하게 된다. 뿐만 아니라, 상기 400개의 스테이트들의 개수를 고려하여 MLSE 방식을 수행하는 하드웨어가 구현될 경우, 그 하드웨어는 상기 400개의 스테이트들에 대한 변수값들을 저장할 수 있는 메모리들의 개수 역시 상기 스테이트들의 개수에 상응하게 현저하게 증가될 수 밖에 없다. 즉, 상기 400개의 스테이트들의 개수를 고려하여 MLSE 방식을 수행하는 하드웨어가 구현될 경우, 그 하드웨어 구현 복잡도 역시 증가하게 된다.
한편, 별도의 도면으로 도시하지는 않았으나 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 주파수 오프셋(frequency offset)이 발생될 경우에도 MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들의 개수가 증가될 수 있으며, 이런 스테이트들의 개수 증가는 상기 MLSE 방식의 프로세싱 복잡도 및 하드웨어 구현 복잡도를 증가시킬 수 밖에 없다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 상기에서 설명한 바와 같은, 상기 GFSK 변조 방식과 MLSE 방식이 사용될 경우 고려되어야 하는 상황들을 모두 고려하여 논-코히어런트 복조 및 ISI로 인한 성능 열화를 방지하면서도, 프로세싱 복잡도 및 하드웨어 복잡도를 감소시키는 것이 가능하도록 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 신호를 수신하는 장치 및 방법을 제안한다.
그러면 여기서 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들을 결정하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들을 결정하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4를 설명하기에 앞서, 상기 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서는 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스를 특정 값이 아닌 미리 설정되어 있는 범위, 일 예로 0.28 내지 0.35 사이의 어느 한 값을 사용하도록 명시하고 있다. 이렇게 변조 인덱스를 설정할 경우 MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들의 개수가 급격하게 증가된다. 그런데, 상기 MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들의 개수 증가는 MLSE 방식이 프로세싱 복잡도와 직접적으로 연관되므로, 본 발명의 일 실시예에서는 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들의 개수를 미리 설정된 개수, 일 예로 8개로 결정한다.
이렇게, GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들의 개수를 8개로 결정하는 이유를 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, GFSK 변조 방식에서 사용되는 가우시안 필터 임펄스 응답(Gaussian filter impulse response)의 길이는 무한하다. 이렇게, 상기 가우시안 필터 임펄스 응답의 길이가 무한하다고 할지라도 총 3개의 심볼들을 포함하는 심볼 구간을 고려할 경우 상기 GFSK-MLSE 방식의 신호 검출 성능을 유지할 수 있다. 즉, 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 총 3개의 심볼들(411, 413, 415)에 대해서만 미리 설정된 임계값 이상의 심볼 에너지(symbol energy)가 검출되기 때문에, 상기 GFSK-MLSE 방식에서는 총 3개의 심볼들을 포함하는 심볼 구간만을 고려하여 신호를 검출한다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 실제 해당 심볼에 대해 미리 설정된 임계값 이상의 심볼 에너지가 검출될 수 있는 심볼 구간, 일 예로 총 3개의 심볼들을 포함하는 심볼 구간을 고려하여, 상기 심볼 구간 내에서 입력 정보 배열이 가질 수 있는 모든 값들을 스테이트로 결정한다. 상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들의 개수를 23= 8개로 결정한다.
도 4에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 스테이트들을 결정하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 에러 메트릭(error metric)을 결정하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 에러 메트릭을 결정하기 위해서 예측 송신기 위상 벡터(expected transmitter phase vector)로부터의 유클리디안 거리(Euclidean distance)를 고려할 수 있다. 여기서, 상기 송신기는 신호 송신 장치를 나타낸다.
하지만, 송신기 페이저(phasor)(위상 벡터) 값들은 고정되어 있지 않고, 따라서 사인(sin) 함수 및 코사인(cos) 함수를 사용하여 상기 송신기 페이저 값들을 계산해야 할 필요가 있다. 또한, 신호 수신 장치가 신호 송신 장치에서 사용되는 변조 인덱스를 알지 못할 경우 상기 페이저 값들을 예측하는 것은 불가능하다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 에러 메트릭을 결정하기 위해서 상기 유클리디안 거리가 아닌 다른 파라미터를 고려하기로 한다. 일 예로, 본 발명의 일 실시예에서는 상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 에러 메트릭을 결정하기 위해서 위상 편차(phase deviation)의 절대값을 고려하기로 한다. 여기서, 상기 위상 편차의 절대값은 하기 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 1>
Figure pat00001
상기 수학식 1에서, yk는 신호 수신 장치가 수신한 심볼 k의 시작 시점과 끝 시점 간의 위상 편차를 나타내며, xk는 신호 송신 장치가 송신한 심볼 k의 시작 시점과 끝 시점 간의 위상 편차를 나타내며,
Figure pat00002
는 상기 신호 수신 장치가 추정한 심볼 k의 시작 시점과 끝 시점 간의 송신 위상 편차를 나타낸다.
상기에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 에러 메트릭을 결정하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 송신 신호에 대한 가상 스테이트 다이아그램(virtual state diagram)에 대해서 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 송신 신호에 대한 가상 스테이트 다이아그램을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5를 설명하기에 앞서, 본 발명의 일 실시예에서는 비터비 트렐리스(Viterbi trellis)의 스테이트들의 개수는 마지막으로 송신된 3개의 정보 심볼들을 포함하는 심볼 시퀀스, 일 예로 심볼 시퀀스 ak -1 ak ak + 1를 고려하여 8개(= 23)로 결정된다. 여기서, 상기 송신 신호, 즉 송신 위상 편차를 xk라고 가정할 경우, 상기 송신 위상 편차 xk는 하기 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 2>
Figure pat00003
Figure pat00004
상기 수학식 2에서 h는 변조 인덱스를 나타내며, 상기 송신 위상 편차 xk가 포함하는 첫 번째 term인
Figure pat00005
는 이전 정보 심볼, 즉 ak -1로부터의 ISI를 나타내며, 상기 송신 위상 편차 xk가 포함하는 마지막 term인
Figure pat00006
는 다음 정보 심볼, 즉 ak +1로부터의 ISI를 나타낸다.
따라서, 상기 수학식 2에 나타낸 바와 같은 송신 위상 편차 xk에 대한 가상 스테이트 다이아그램에서는 도 5에 나타낸 바와 같이 총 8개의 스테이트들, 즉 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111가 고려된다.
도 5에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 송신 신호에 대한 가상 스테이트 다이아그램에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 수신 신호에 대한 비터비 트렐리스에 대해서 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 수신 신호에 대한 비터비 트렐리스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 도 6에 도시되어 있는 상기 수신 신호에 대한 비터비 트렐리스는 송신 위상 편차가 수학식 2와 같이 표현될 경우의 비터비 트렐리스라고 가정하기로 한다. 본 발명의 일 실시예에서는 비터비 트렐리스의 스테이트의 개수는 마지막으로 송신된 3개의 정보 심볼들, 즉 심볼 시퀀스 ak -1 ak ak + 1를 고려하여 8(= 23)로 결정되므로, 상기 송신 위창 편차 xk에 대해 추정된 송신 위상 편차
Figure pat00007
는 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 -hπ와, -0.7886 hπ와, 0.5772 hπ와, -0.5772 hπ와, 0.7886 hπ와, hπ 중 하나가 됨을 알 수 있다. 이와 같이 MLSE의 비터비 트렐리스를 구성할 때 ISI가 포함된 송신 위상 편차를 사용하기 때문에 GFSK의 ISI로 인한 성능 열화를 보상할 수 있는 것이다.
도 6에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 수신 신호에 대한 비터비 트렐리스에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 고려되는 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋의 영향에 대해서 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 고려되는 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋의 영향을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 7을 설명하기에 앞서, 상기 통신 시스템에서 블루투스(Bluetooth) 방식이 사용될 경우, 상기 블루투스 방식의 기본 레이트(basic rate: BR, 이하 “BR”이라 칭하기로 한다) 모드에서는 75kHz의 주파수 오프셋이 허여된다. 따라서, 상기 블루투스 방식이 사용될 경우 최악의 경우에는 150kHz(송신측: ±75kHz, 수신측: ±75kHz)의 주파수 오프셋이 발생될 수 있다. 여기서, 상기 주파수 오프셋은 심볼 길이에 비해 훨씬 느리게 변화하므로 일정 기간 동안에는 동일한 값을 가진다고 간주될 수 있다.
또한, 상기 블루투스 방식에서는, BR 모드의 경우에는 변조 인덱스의 범위는 0.28 내지 0.35로 설정되고, 블루투스 저 에너지(Bluetooth low energy: BLE, 이하 “BLE”라 칭하기로 한다)가 사용될 경우에는 변조 인덱스의 범위는 0.45 내지 0.55로 설정된다. 여기서, 상기 변조 인덱스는 심볼 위상의 값에 따라 해당 심볼에 영향을 주는 방향이 변경될 수 있다.
그리고, 상기 블루투스 방식에서는 논-코히어런트 변조 방식을 가정하므로, 신호 수신 장치는 신호 송신 장치에서 사용된 변조 인덱스에 대한 정보를 알 수 없다.
도 7에는 해당 심볼, 일 예로 정보 심볼 ak가 허여되는 75kHz의 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 0.35를 고려할 경우 상기 해당 심볼에 대해 검출될 수 있는 위상이 도시되어 있다.
도 7에 도시되어 있는 바와 같이 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋에 따라서 심볼 위상이 잘못 검출될 수 있는 확률은 매우 높으며, 따라서 본 발명의 일 실시예에서는 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋을 고려하여 신호 모델(signal model)을 설계하며, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
먼저, 송신 위상 편차 xk에 대해 추정된 송신 위상 편차
Figure pat00008
는 하기 수학식 3과 같이 모델링될 수 있다.
<수학식 3>
Figure pat00009
상기 수학식 3에서, cs는 ISI에 의존적인 상수를 나타내며, 일 예로 {-1, -0.7886, -0.5772, 0.5772, 0.7886, 1} 중 하나의 값이 될 수 있다. 또한, 상기 수학식 3에서, hfix는 노미날 고정 변조 인덱스(nominal fixed modulation index)를 나타내며, 일 예로 0.315가 될 수 있다. 또한, 상기 수학식 3에서 hd는 변조 인덱스 오프셋을 나타내며, fd는 주파수 오프셋을 나타낸다.
또한, 수신 위상 편차 yk는 하기 수학식 4와 같이 모델링될 수 있다.
<수학식 4>
Figure pat00010
상기 수학식 4에서, nk-nk -1은 채널 잡음의 위상 term을 나타낸다.
도 7에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 고려되는 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋의 영향에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋이 고려되는 수신 신호의 위상에 대해서 설명하기로 한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋이 고려되는 수신 신호의 위상을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 도 8에 도시되어 있는 수신 신호의 위상은 수학식 3에 나타낸 바와 같은 추정된 송신 위상 편차
Figure pat00011
와 수학식 4에 나타낸 바와 같은 수신 위상 편차 yk를 고려할 경우의 수신 신호의 위상을 나타낸다.
도 8에서 참조 번호 811은 현재 심볼 바운더리에서의 기준 위상을 나타내고, 상기 현재 심볼 바운더리에서의 기준 위상(811)에 잡음이 포함되어 현재 심볼 바운더리에서의 수신 신호 위상(813)이 되는 것이다.
또한, 상기 현재 심볼 바운더리에서의 수신 신호 위상(813)은 상기 수학식 3에 나타낸 바와 같이 이전 심볼 바운더리에서의 기준 위상(815) 및 이전 심볼 바운더리에서의 수신 신호 위상(817)을 기반으로 결정된다.
도 8에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋이 고려되는 수신 신호의 위상에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 9를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋이 고려되는 수신 신호에 대한 비터비 트렐리스에 대해서 설명하기로 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋이 고려되는 수신 신호에 대한 비터비 트렐리스를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 9를 참조하면, 도 9에 도시되어 있는 상기 수신 신호에 대한 비터비 트렐리스는 추정된 송신 위상 편차
Figure pat00012
가 수학식 3과 같이 표현되고, 수신 위상 편차 yk는 수학식 4와 같이 표현될 경우의 비터비 트렐리스라고 가정하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에서는 비터비 트렐리스의 스테이트의 개수는 마지막으로 송신된 3개의 정보 심볼들, 즉 심볼 시퀀스 ak -1 ak ak + 1를 고려하여 8개(= 23)로 결정되므로, 상기 송신 위상 편차 xk에 대해 추정된 송신 위상 편차
Figure pat00013
는 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 -(hfix+hd)π + fd와, -0.7886 (hfix+hd)π + fd와, 0.5772 (hfix+hd)π + fd와, -0.5772 (hfix+hd)π + fd와, 0.7886 (hfix+hd)π + fd와, (hfix+hd)π + fd중 하나가 됨을 알 수 있다.
도 9에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋이 고려되는 수신 신호에 대한 비터비 트렐리스에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 10을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋을 보상하는 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋을 보상하는 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 10을 참조하면, 먼저 주파수 오프셋은 심볼 길이에 비해 훨씬 느리게 변화하므로 일정 기간 동안에는 동일한 값을 가진다고 간주될 수 있으며, 이런 특성은 하기 수학식 5 및 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
<수학식 5>
Figure pat00014
상기 수학식 5에서
Figure pat00015
는 양의(positive) 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 합의 추정값을 나타낸다. 이하, 설명의 편의상 상기 양의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 합의 추정값을 “양의 오프셋 추정값”이라 칭하기로 한다. 또한, 상기 수학식 5에서 0.7886은 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 상수로서, 다른 값으로 설정될 수도 있음은 물론이다.
<수학식 6>
Figure pat00016
상기 수학식 6에서
Figure pat00017
는 음의(negative) 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 차의 추정값을 나타낸다. 이하, 설명의 편의상 상기 음의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 차의 추정값을 “음의 오프셋 추정값”이라 칭하기로 한다. 또한, 상기 수학식 6에서 0.7886은 본 발명의 일 실시예에서 제안하는 상수로서, 다른 값으로 설정될 수도 있음은 물론이다.
한편, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 각 비터비 스테이트에서의 변수들은 업데이트되는데, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, 음의 위상 차이가 발생되는 스테이트들, 즉 ak가 0인(ak = 0) 스테이트들에서는 하기 수학식 7과 같이 음의 오프셋 추정값이 업데이트되고, 양의 오프셋 추정값에 대한 업데이트는 별도로 수행되지 않는다.
<수학식 7>
Figure pat00018
상기 수학식 7에서, β는 수렴 인수를 나타내며, 일 예로 상기 수렴 인수 β는 1/32이며, 상기 수학식 7은 오프셋을 추정하는 방법의 일 예일뿐, 상기 수학식 7에 나타낸 바와 같은 방법 뿐만 아니라 다른 오프셋 추정 방법이 사용될 수도 있음은 물론이다.
두 번째로, 양의 위상 차이가 발생되는 스테이트들, 즉 ak가 1인(ak = 1) 스테이트들에서는 하기 수학식 8과 같이 양의 오프셋 추정값이 업데이트되고, 음의 오프셋 추정값에 대한 업데이트는 별도로 수행되지 않는다.
<수학식 8>
Figure pat00019
상기 수학식 8에서, β는 수렴 인수를 나타내며, 일 예로 상기 수렴인수 β는 1/32이며, 상기 수학식 8은 오프셋을 추정하는 방법의 일 예일뿐, 상기 수학식 8에 나타낸 바와 같은 방법 뿐만 아니라 다른 오프셋 추정 방법이 사용될 수도 있음은 물론이다.
한편, 각 비터비 스테이트에서의 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋은 보상되는데, 이에 대해서 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
첫 번째로, ak가 0인(ak = 0) 스테이트들에서는 하기 수학식 9와 같이 브랜치 메트릭(branch metric)을 설정함으로써 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋이 보상될 수 있다.
<수학식 9>
Figure pat00020
상기 수학식 9에서 Branch Metric은 브랜치 메트릭을 나타낸다.
두 번째로, ak가 1인(ak = 1) 스테이트들에서는 하기 수학식 10과 같이 브랜치 메트릭을 설정함으로써 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋이 보상될 수 있다.
<수학식 10>
Figure pat00021
도 10에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 주파수 오프셋 및 변조 인덱스 오프셋을 보상하는 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 11을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 논-코히어런트 복조로 인해 발생될 수 있는 성능 열화가 고려되는 수신 신호의 위상에 대해서 설명하기로 한다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 논-코히어런트 복조로 인해 발생될 수 있는 성능 열화가 고려되는 수신 신호의 위상을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 11에는 채널 잡음이 사실상 2배로 부가되는 차동 알고리즘(differential algorithm)이 도시되어 있으며, nk -1은 이전 심볼 바운더리에서의 기준 위상(1115)에 부가되는 잡음으로 인한 위상 에러를 나타내며, nk은 현재 심볼 바운더리에서의 기준 위상(1111)에 부가되는 잡음으로 인한 위상 에러를 나타낸다. 따라서, 상기 이전 심볼 바운더리에서의 기준 위상(1115)에 상기 위상 에러 nk -1가 부가되어 상기 이전 심볼 바운더리에서의 수신 신호 위상(1117)이 생성되고, 상기 현재 심볼 바운더리에서의 기준 위상(1111)에 상기 위상 에러 nk가 부가되어 상기 현재 심볼 바운더리에서의 수신 신호 위상(1113)이 생성된다.
따라서, 상기 위상 에러 nk -1을 추정할 수 있다면 기준 위상의 에러로 인한, 즉 논-코히어런트 복조의 영향으로 인한 성능 열화를 방지할 수 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에서는 각 비터비 스테이트에서 이전 심볼 바운더리에서의 위상 에러들을 누적시킴으로써 하기 수학식 11과 같이 상기 이전 심볼 바운더리에서의 위상 에러 nk -1을 추정할 수 있다.
<수학식 11>
Figure pat00022
상기 수학식 11은 기준 위상의 에러를 추정하는 방법의 일 예일뿐, 상기 수학식 11에 나타낸 방법 뿐만 아니라 다른 기준 위상 에러 추정 방법이 사용될 수도 있음은 물론이다.
한편, 각 브랜치 메트릭 계산시 상기 위상 에러 nk -1을 보상함으로써 이전 기준 위상을 효율적으로 검출할 수 있으며, 이는 하기 수학식 12에 나타낸 바와 같다.
<수학식 12>
Figure pat00023
도 11에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 논-코히어런트 복조로 인해 발생될 수 있는 성능 열화가 고려되는 수신 신호의 위상에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 BR에서의 성능에 대해서 설명하기로 한다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 BR에서의 성능을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK-MLSE 방식의 BR 성능들, 즉 도 12에 “GFSK-MLSE#1”과 “GFSK-MLSE#2”로 도시되어 있는 GFSK-MLSE 방식의 BR 성능들이 MLSE 방식이 사용되지 않을 경우의 BR 성능들, 즉 도 12에 “GFSK-DD(differential detection)”로 도시되어 있는 BR 성능에 비해 개선됨을 알 수 있다.
상기 “GFSK-MLSE#1”로 도시되어 있는 GFSK-MLSE 방식의 BR 성능 및 “GFSK-MLSE#2”로 도시되어 있는 GFSK-MLSE 방식의 BR 성능 모두는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK-MLSE 방식이 적용된 BR 성능을 나타내는데, 상기 “GFSK-MLSE#2”로 도시되어 있는 GFSK-MLSE 방식의 BR 성능은 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋, 그리고 이전 위상의 에러가 보상된 GFSK-MLSE 방식의 BR 성능을 나타내며, 상기 “GFSK-MLSE#1”로 도시되어 있는 GFSK-MLSE 방식의 BR 성능은 상기 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋, 그리고 이전 위상의 에러가 보상되지 않은 GFSK-MLSE 방식의 BR 성능을 나타낸다.
또한, 세로축은 비트 에러 레이트(bit error rate: BER, 이하 “BER”이라 칭하기로 한다)를 나타내고, 가로축은 Es/No를 나타낸다. 또한, 도 12에 도시되어 있는 BR 성능은 AWGN 채널을 가정할 경우의 BR 성능임에 유의하여야 한다.
도 12에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 BR에서의 성능에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 BLE에서의 성능에 대해서 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 BLE에서의 성능을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK-MLSE 방식의 BLE 성능들, 즉 도 13에 “GFSK-MLSE#1 “와 “GFSK-MLSE#2”로 도시되어 있는 GFSK-MLSE 방식의 BR 성능들이 MLSE 방식이 사용되지 않을 경우의 BR 성능들, 즉 도 12에 “GFSK-DD”로 도시되어 있는 BR 성능에 비해 개선됨을 알 수 있다.
상기 “GFSK-MLSE#1”로 도시되어 있는 GFSK-MLSE 방식의 BLE 성능 및 “GFSK-MLSE#2”로 도시되어 있는 GFSK-MLSE 방식의 BLE 성능 모두는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK-MLSE 방식이 적용된 BLE 성능을 나타내는데, 상기 “GFSK-MLSE#2”로 도시되어 있는 GFSK-MLSE 방식의 BLE 성능은 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋, 그리고 이전 위상의 에러가 보상된 GFSK-MLSE 방식의 BLE 성능을 나타내며, 상기 “GFSK-MLSE#1”로 도시되어 있는 GFSK-MLSE 방식의 BLE 성능은 상기 주파수 오프셋과 변조인덱스 오프셋, 그리고 이전 위상의 에러가 보상되지 않은 GFSK-MLSE 방식의 BLE 성능을 나타낸다.
또한, 세로축은 BER을 나타내고, 가로축은 Es/No를 나타낸다. 또한, 도 13에 도시되어 있는 BLE 성능은 AWGN 채널을 가정할 경우의 BLE 성능임에 유의하여야 한다.
도 13에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우 BLE에서의 성능에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 14를 참조하면, 먼저 1411단계에서 상기 신호 송신 장치는 정보 벡터(information vector)가 입력됨을 검출하고 1413단계로 진행한다. 상기 1413단계에서 상기 신호 송신 장치는 상기 정보 벡터를 미리 설정되어 있는 부호화 방식을 기반으로 부호화하여 부호어 벡터(codeword vector)를 생성한 후 1415단계로 진행한다. 여기서, 상기 신호 송신 장치에서 사용되는 부호화 방식은 다양한 부호화 방식들 중 하나로 구현될 수 있으며, 상기 부호화 방식에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 상기 1415단계에서 상기 신호 송신 장치는 상기 부호어 벡터를 GFSK 변조 방식을 기반으로 변조하여 변조 심볼을 생성한 후 1417단계로 진행한다.
상기 1417단계에서 상기 신호 송신 장치는 상기 변조 심볼을 미리 설정되어 있는 무선 주파수(radio frequency: RF, 이하 “RF”라 칭하기로 한다) 프로세싱 방식에 상응하게 RF 프로세싱을 수행하여 송신 신호를 생성하고 1419단계로 진행한다. 여기서, 상기 신호 송신 장치에서 사용되는 RF 프로세싱 방식은 다양한 RF 프로세싱 방식들 중 하나로 구현될 수 있으며, 상기 RF 프로세싱 방식에 대해서는 구체적인 설명을 생략하기로 한다. 상기 1419단계에서 상기 신호 송신 장치는 상기 생성된 송신 신호를 신호 수신 장치로 송신한다.
한편, 도 14에는 별도로 도시하지는 않았으나, 상기 신호 송신 장치는 상기 신호 수신 장치가 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋을 보상하는 GFSK-MLSE 방식을 사용하여 신호 검출 동작을 수행할 지, 혹은 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋을 보상하지 않는 GFSK-MLSE 방식을 사용하여 신호 검출 동작을 수행할 지에 대한 정보를 상기 신호 수신 장치에게 별도로 통보할 수도 있다. 물론, 신호 송신 장치가 별도로 통보하지 않아도 상기 신호 수신 장치가 필요에 따라, 혹은 미리 설정되어 있는 형태로 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋을 보상하는 GFSK-MLSE 방식을 사용하여 신호 검출 동작을 수행하거나, 혹은 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋을 보상하지 않는 GFSK-MLSE 방식을 사용하여 신호 검출 동작을 수행할 수도 있음은 물론이다.한편, 도 14이 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 동작 과정을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 14에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 14에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 14에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 14에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 동작 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 15를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 동작 과정에 대해서 설명하기로 한다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 동작 과정을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 15를 참조하면, 먼저 1511단계에서 신호 수신 장치는 신호 송신 장치로부터 신호를 수신하고, 상기 수신 신호에 대해 신호 송신 장치에서 사용된 RF 프로세싱 방식에 상응하는 RF 프로세싱 방식을 수행하여 RF 프로세싱된 신호를 생성한 후 1513단계로 진행한다. 상기 1513단계에서 상기 신호 수신 장치는 MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하고 1515단계로 진행한다. 상기 1515단계에서 상기 신호 수신 장치는 상기 추정된 부호에 벡터에 대해서 상기 신호 송신 장치에서 사용된 부호화 방식에 상응하는 복호 방식을 기반으로 복호 동작을 수행하여 정보 벡터를 추정한다.
한편, 도 15가 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 동작 과정을 도시하고 있더라도, 다양한 변형들이 도 15에 대해 이루어질 수 있음은 물론이다. 일 예로, 도 15에는 연속적인 단계들이 도시되어 있지만, 도 15에서 설명한 단계들은 오버랩될 수 있고, 병렬로 발생할 수 있고, 다른 순서로 발생할 수 있거나, 혹은 다수 번 발생할 수 있음은 물론이다.
도 15에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 동작 과정에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 16을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 16은 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16을 참조하면, 신호 송신 장치(1600)는 송신기(1611)와, 제어기(1613)와, 수신기(1615)와, 저장 유닛(1617)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1613)는 상기 신호 송신 장치(1600)의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 제어기(1613)는 상기 신호 송신 장치(1600)가 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 송신 동작에 관련된 전반적인 동작을 수행하도록 제어한다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 송신 동작에 관련된 전반적인 동작에 대해서는 도 14에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1611)는 상기 제어기(1613)의 제어에 따라 신호 수신 장치 등으로 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1611)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들 등은 도 14에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1615)는 상기 제어기(1613)의 제어에 따라 상기 신호 수신 장치 등으로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1615)가 수신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들 등은 도 14에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1617)은 상기 신호 송신 장치(1600)의 동작에 필요한 프로그램(program)과 각종 데이터 등, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 신호 송신 동작에 관련된 정보 등을 저장한다. 또한, 상기 저장 유닛(1617)은 상기 수신기(1615)가 상기 신호 수신 장치 등으로부터 수신한 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 저장한다.
한편, 도 16에는 상기 신호 수신 장치(1600)가 상기 송신기(1611)와, 제어기(1613)와, 수신기(1615)와, 저장 유닛(1617)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 신호 수신 장치(1600)는 상기 송신기(1611)와, 제어기(1613)와, 수신기(1615)와, 저장 유닛(1617) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
도 16에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 송신 장치의 내부 구조에 대해서 설명하였으며, 다음으로 도 17을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 내부 구조에 대해서 설명하기로 한다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 내부 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 17을 참조하면, 신호 수신 장치(1700)는 송신기(1711)와, 제어기(1713)와, 수신기(1715)와, 저장 유닛(1717)을 포함한다.
먼저, 상기 제어기(1713)는 상기 신호 수신 장치(1700)의 전반적인 동작을 제어한다. 상기 제어기(1713)는 상기 신호 수신 장치(1700)가 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우의 신호 수신 동작에 관련된 전반적인 동작을 수행하도록 제어한다. 여기서, 상기 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우의 신호 수신 동작에 관련된 전반적인 동작에 대해서는 도 4 내지 도 13과, 도 15에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 송신기(1711)는 상기 제어기(1713)의 제어에 따라 신호 송신 장치 등으로 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 송신한다. 여기서, 상기 송신기(1711)가 송신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들 등은 도 4 내지 도 13과, 도 15에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
또한, 상기 수신기(1715)는 상기 제어기(1713)의 제어에 따라 상기 신호 송신 장치 등으로부터 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 수신한다. 여기서, 상기 수신기(1715)가 수신하는 각종 신호들 및 각종 메시지들 등은 도 4 내지 도 13과, 도 15에서 설명한 바와 동일하므로, 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
상기 저장 유닛(1717)은 상기 신호 수신 장치(1700)의 동작에 필요한 프로그램과 각종 데이터 등, 특히 본 발명의 일 실시예에 따른 GFSK-MLSE 방식이 사용될 경우의 신호 수신 동작에 관련된 정보 등을 저장한다. 또한, 상기 저장 유닛(1717)은 상기 수신기(1715)가 상기 신호 송신 장치 등으로부터 수신한 각종 신호들 및 각종 메시지들 등을 저장한다.
한편, 도 17에는 상기 신호 수신 장치(1700)가 상기 송신기(1711)와, 제어기(1713)와, 수신기(1715)와, 저장 유닛(1717)과 같이 별도의 유닛들로 구현된 경우가 도시되어 있으나, 상기 신호 수신 장치(1700)는 상기 송신기(1711)와, 제어기(1713)와, 수신기(1715)와, 저장 유닛(1717) 중 적어도 두 개가 1개의 유닛으로 통합된 형태로 구현 가능함은 물론이다.
본 발명의 특정 측면들은 또한 컴퓨터 리드 가능 기록 매체(computer readable recording medium)에서 컴퓨터 리드 가능 코드(computer readable code)로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 컴퓨터 시스템에 의해 리드될 수 있는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 데이터 저장 디바이스이다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체의 예들은 리드 온리 메모리(read only memory: ROM, 이하 ‘ROM’이라 칭하기로 한다)와, 랜덤-접속 메모리(random access memory: RAM, 이하 ‘RAM’라 칭하기로 한다)와, 컴팩트 디스크- 리드 온니 메모리(compact disk-read only memory: CD-ROM)들과, 마그네틱 테이프(magnetic tape)들과, 플로피 디스크(floppy disk)들과, 광 데이터 저장 디바이스들, 및 캐리어 웨이브(carrier wave)들(상기 인터넷을 통한 데이터 송신과 같은)을 포함할 수 있다. 상기 컴퓨터 리드 가능 기록 매체는 또한 네트워크 연결된 컴퓨터 시스템들을 통해 분산될 수 있고, 따라서 상기 컴퓨터 리드 가능 코드는 분산 방식으로 저장 및 실행된다. 또한, 본 발명을 성취하기 위한 기능적 프로그램들, 코드, 및 코드 세그먼트(segment)들은 본 발명이 적용되는 분야에서 숙련된 프로그래머들에 의해 쉽게 해석될 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치 및 방법은 하드웨어, 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 조합의 형태로 실현 가능하다는 것을 알 수 있을 것이다. 이러한 임의의 소프트웨어는 예를 들어, 삭제 가능 또는 재기록 가능 여부와 상관없이, ROM 등의 저장 장치와 같은 휘발성 또는 비휘발성 저장 장치, 또는 예를 들어, RAM, 메모리 칩, 장치 또는 집적 회로와 같은 메모리, 또는 예를 들어 콤팩트 디스크(compact disk: CD), DVD, 자기 디스크 또는 자기 테이프 등과 같은 광학 또는 자기적으로 기록 가능함과 동시에 기계(예를 들어, 컴퓨터)로 읽을 수 있는 저장 매체에 저장될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 방법은 제어부 및 메모리를 포함하는 컴퓨터 또는 휴대 단말에 의해 구현될 수 있고, 상기 메모리는 본 발명의 실시 예들을 구현하는 지시들을 포함하는 프로그램 또는 프로그램들을 저장하기에 적합한 기계로 읽을 수 있는 저장 매체의 한 예임을 알 수 있을 것이다.
따라서, 본 발명은 본 명세서의 임의의 청구항에 기재된 장치 또는 방법을 구현하기 위한 코드를 포함하는 프로그램 및 이러한 프로그램을 저장하는 기계(컴퓨터 등)로 읽을 수 있는 저장 매체를 포함한다. 또한, 이러한 프로그램은 유선 또는 무선 연결을 통해 전달되는 통신 신호와 같은 임의의 매체를 통해 전자적으로 이송될 수 있고, 본 발명은 이와 균등한 것을 적절하게 포함한다
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 장치는 유선 또는 무선으로 연결되는 프로그램 제공 장치로부터 상기 프로그램을 수신하여 저장할 수 있다. 상기 프로그램 제공 장치는 상기 프로그램 처리 장치가 기 설정된 컨텐츠 보호 방법을 수행하도록 하는 지시들을 포함하는 프로그램, 컨텐츠 보호 방법에 필요한 정보 등을 저장하기 위한 메모리와, 상기 그래픽 처리 장치와의 유선 또는 무선 통신을 수행하기 위한 통신부와, 상기 그래픽 처리 장치의 요청 또는 자동으로 해당 프로그램을 상기 송수신 장치로 전송하는 제어부를 포함할 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해서 정해져야 한다.

Claims (26)

  1. 가우시안 주파수 쉬프트 키잉(Gaussian frequency shift keying: GFSK) 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법에 있어서,
    신호를 수신하는 과정과,
    상기 수신 신호에 대해 GFSK 변조 방식과 최대 우도 시퀀스 추정(maximum likelihood sequence estimation: MLSE) 방식을 기반으로 하는 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 과정을 포함하며,
    상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 비터비 트렐리스(Viterbi trellis)의 스테이트(state)들은 상기 GFSK 변조 방식을 기반으로 결정됨을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수신 신호에 대해 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 과정은;
    상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스(index)에 대한 변조 인덱스 오프셋(offset)을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수신 신호에 대해 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 과정은;
    주파수 오프셋(offset)을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수신 신호에 대해 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 과정은;
    상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스(index)에 대한 변조 인덱스 오프셋(offset)과, 주파수 오프셋을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스에 대한 변조 인덱스 오프셋과 주파수 오프셋을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 과정은;
    상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는, 음의(negative) 위상 차이가 발생되는 스테이트들에 대해서는, 음의 오프셋 추정값을 업데이트하는 과정과;
    상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는, 양의(positive) 위상 차이가 발생되는 스테이트들에 대해서는, 양의 오프셋 추정값을 업데이트하는 과정을 포함하며,
    상기 음의 오프셋 추정값은 음의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 차의 추정값을 나타내며,
    상기 양의 오프셋 추정값은 양의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 합의 추정값을 나타냄을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 음의 오프셋 추정값을 업데이트하는 과정은;
    상기 음의 오프셋 추정값을 상기 수신 신호에 대한 수신 위상 편차와, 추정된 송신 위상 편차와, 해당 심볼 이전의 심볼에서의 음의 오프셋 추정값을 기반으로 업데이트하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 추정된 송신 위상 편차는;
    심볼간 간섭(inter-symbol interference: ISI)에 의존적인 상수와, 노미날(nominal) 고정 변조 인덱스와, 상기 변조 인덱스 오프셋과, 상기 주파수 오프셋을 기반으로 결정됨을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 양의 오프셋 추정값을 업데이트하는 과정은;
    상기 양의 오프셋 추정값을 상기 수신 신호에 대한 수신 위상 편차와, 추정된 송신 위상 편차와, 해당 심볼 이전의 심볼에서의 양의 오프셋 추정값을 기반으로 업데이트하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 추정된 송신 위상 편차는;
    심볼간 간섭(inter-symbol interference: ISI)에 의존적인 상수와, 노미날(nominal) 고정 변조 인덱스와, 상기 변조 인덱스 오프셋과, 상기 주파수 오프셋을 기반으로 결정됨을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  10. 제4항에 있어서,
    상기 GFSK 변조 방식에 사용되는 변조 인덱스에 대한 변조 인덱스 오프셋과 주파수 오프셋을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 과정은;
    상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는, 음의(negative) 위상 차이가 발생되는 스테이트들에 대해서는, 음의 오프셋 추정값을 기반으로 브랜치 메트릭(branch metric)을 결정하는 과정과;
    상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는, 양의(positive) 위상 차이가 발생되는 스테이트들에 대해서는, 양의 오프셋 추정값을 기반으로 브랜치 메트릭을 결정하는 과정을 포함하며,
    상기 음의 오프셋 추정값은 음의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 차의 추정값을 나타내며,
    상기 양의 오프셋 추정값은 양의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 합의 추정값을 나타냄을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  11. 제4항에 있어서,
    상기 GFSK 변조 방식에 사용되는 변조 인덱스에 대한 변조 인덱스 오프셋과 주파수 오프셋을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 과정은;
    상기 비터비 트렐리스의 각 스테이트에서 현재 심볼의 위상 에러를 기반으로 이전 심볼의 위상 에러를 추정하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 GFSK 변조 방식에 사용되는 변조 인덱스에 대한 변조 인덱스 오프셋과 주파수 오프셋을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 과정은;
    상기 추정된 이전 심볼의 위상 에러를 보상하여 상기 이전 심볼의 기준 위상을 검출하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 추정된 이전 심볼의 위상 에러를 보상하여 상기 이전 심볼의 기준 위상을 검출하는 과정은;
    상기 수신 신호와, 심볼간 간섭(inter-symbol interference: ISI)에 의존적인 상수와, 노미날(nominal) 고정 변조 인덱스와, 양의(positive) 오프셋 추정값과 음의(negative) 오프셋 추정값 중 하나와, 상기 추정된 이전 심볼의 위상 에러를 기반으로 브랜치 메트릭을 결정하는 과정을 더 포함하며,
    상기 음의 오프셋 추정값은 음의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 차의 추정값을 나타내며,
    상기 양의 오프셋 추정값은 양의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 합의 추정값을 나타냄을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치의 신호 수신 방법.
  14. 가우시안 주파수 쉬프트 키잉(Gaussian frequency shift keying: GFSK) 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치에 있어서,
    신호를 수신하고, 상기 수신 신호에 대해 GFSK 변조 방식과 최대 우도 시퀀스 추정(maximum likelihood sequence estimation: MLSE) 방식을 기반으로 하는 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 동작을 수행하는 수신기를 포함하며,
    상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는 비터비 트렐리스(Viterbi trellis)의 스테이트(state)들은 상기 GFSK 변조 방식을 기반으로 결정됨을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수신 신호에 대해 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 동작은;
    상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스(index)에 대한 변조 인덱스 오프셋(offset)을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 수신 신호에 대해 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 동작은;
    주파수 오프셋(offset)을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  17. 제14항에 있어서,
    상기 수신 신호에 대해 GFSK-MLSE 방식을 기반으로 하는 신호 검출 동작을 수행하여 부호어 벡터를 추정하는 동작은;
    상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스(index)에 대한 변조 인덱스 오프셋(offset)과, 주파수 오프셋을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 GFSK 변조 방식에서 사용되는 변조 인덱스에 대한 변조 인덱스 오프셋과 주파수 오프셋을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 동작은;
    상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는, 음의(negative) 위상 차이가 발생되는 스테이트들에 대해서는, 음의 오프셋 추정값을 업데이트하는 동작과;
    상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는, 양의(positive) 위상 차이가 발생되는 스테이트들에 대해서는, 양의 오프셋 추정값을 업데이트하는 동작을 포함하며,
    상기 음의 오프셋 추정값은 음의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 차의 추정값을 나타내며,
    상기 양의 오프셋 추정값은 양의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 합의 추정값을 나타냄을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 음의 오프셋 추정값을 업데이트하는 동작은;
    상기 음의 오프셋 추정값을 상기 수신 신호에 대한 수신 위상 편차와, 추정된 송신 위상 편차와, 해당 심볼 이전의 심볼에서의 음의 오프셋 추정값을 기반으로 업데이트하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 추정된 송신 위상 편차는;
    심볼간 간섭(inter-symbol interference: ISI)에 의존적인 상수와, 노미날(nominal) 고정 변조 인덱스와, 상기 변조 인덱스 오프셋과, 상기 주파수 오프셋을 기반으로 결정됨을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  21. 제19항에 있어서,
    상기 양의 오프셋 추정값을 업데이트하는 동작은;
    상기 양의 오프셋 추정값을 상기 수신 신호에 대한 수신 위상 편차와, 추정된 송신 위상 편차와, 해당 심볼 이전의 심볼에서의 양의 오프셋 추정값을 기반으로 업데이트하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 추정된 송신 위상 편차는;
    심볼간 간섭(inter-symbol interference: ISI)에 의존적인 상수와, 노미날(nominal) 고정 변조 인덱스와, 상기 변조 인덱스 오프셋과, 상기 주파수 오프셋을 기반으로 결정됨을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  23. 제17항에 있어서,
    상기 GFSK 변조 방식에 사용되는 변조 인덱스에 대한 변조 인덱스 오프셋과 주파수 오프셋을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 동작은;
    상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는, 음의(negative) 위상 차이가 발생되는 스테이트들에 대해서는, 음의 오프셋 추정값을 기반으로 브랜치 메트릭(branch metric)을 결정하는 동작과;
    상기 GFSK-MLSE 방식에서 사용되는, 양의(positive) 위상 차이가 발생되는 스테이트들에 대해서는, 양의 오프셋 추정값을 기반으로 브랜치 메트릭을 결정하는 동작을 포함하며,
    상기 음의 오프셋 추정값은 음의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 차의 추정값을 나타내며,
    상기 양의 오프셋 추정값은 양의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 합의 추정값을 나타냄을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  24. 제17항에 있어서,
    상기 GFSK 변조 방식에 변조 인덱스에 대한 변조 인덱스 오프셋과 주파수 오프셋을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 동작은;
    상기 비터비 트렐리스의 각 스테이트에서 현재 심볼의 위상 에러를 기반으로 이전 심볼의 위상 에러를 추정하는 동작을 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 GFSK 변조 방식에 사용되는 변조 인덱스에 대한 변조 인덱스 오프셋과 주파수 오프셋을 보상하여 상기 부호어 벡터를 추정하는 동작은;
    상기 추정된 이전 심볼의 위상 에러를 보상하여 상기 이전 심볼의 기준 위상을 검출하는 동작을 더 포함함을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 추정된 이전 심볼의 위상 에러를 보상하여 상기 이전 심볼의 기준 위상을 검출하는 동작은;
    상기 수신 신호와, 심볼간 간섭(inter-symbol interference: ISI)에 의존적인 상수와, 노미날(nominal) 고정 변조 인덱스와, 양의(positive) 오프셋 추정값과 음의(negative) 오프셋 추정값 중 하나와, 상기 추정된 이전 심볼의 위상 에러를 기반으로 브랜치 메트릭을 결정하는 동작을 더 포함하며,
    상기 음의 오프셋 추정값은 음의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 차의 추정값을 나타내며,
    상기 양의 오프셋 추정값은 양의 위상 차이가 발생되는 스테이트에서의 주파수 오프셋과 변조 인덱스 오프셋의 합의 추정값을 나타냄을 특징으로 하는 GFSK 변조 방식을 지원하는 통신 시스템에서 신호 수신 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210034909A (ko) 2019-09-23 2021-03-31 한국항공대학교산학협력단 조인트 비터비 검출 및 복호 장치 및 그 방법
KR102405741B1 (ko) * 2021-04-26 2022-06-07 한국과학기술원 Pam 신호 검출을 위한 복잡도가 낮은 최대 우도 시퀀스 추정 등화기 및 그의 동작 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050067326A (ko) * 2003-12-27 2005-07-01 한국전자통신연구원 근거리 무선 패킷 통신 시스템을 위한 주파수 오프셋 추정장치 및 그 방법
US7515665B2 (en) * 2005-05-31 2009-04-07 Skyworks Solutions, Inc. GFSK/GMSK detector with enhanced performance in co-channel interference and AWGN channels
KR20120036018A (ko) * 2010-10-07 2012-04-17 삼성전자주식회사 무선통신 시스템에서 고속 주파수 오프셋 추정 장치 및 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20050067326A (ko) * 2003-12-27 2005-07-01 한국전자통신연구원 근거리 무선 패킷 통신 시스템을 위한 주파수 오프셋 추정장치 및 그 방법
US7515665B2 (en) * 2005-05-31 2009-04-07 Skyworks Solutions, Inc. GFSK/GMSK detector with enhanced performance in co-channel interference and AWGN channels
KR20120036018A (ko) * 2010-10-07 2012-04-17 삼성전자주식회사 무선통신 시스템에서 고속 주파수 오프셋 추정 장치 및 방법

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M. Speth et al., "MLSE based detection for GFSK signals with arbitrary modulation index", IEEE International Zurich Seminar on Communications, 2004(2004.02.20.)* *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210034909A (ko) 2019-09-23 2021-03-31 한국항공대학교산학협력단 조인트 비터비 검출 및 복호 장치 및 그 방법
KR102405741B1 (ko) * 2021-04-26 2022-06-07 한국과학기술원 Pam 신호 검출을 위한 복잡도가 낮은 최대 우도 시퀀스 추정 등화기 및 그의 동작 방법

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