KR20160084759A - 통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법 및 장치 - Google Patents

통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160084759A
KR20160084759A KR1020150001425A KR20150001425A KR20160084759A KR 20160084759 A KR20160084759 A KR 20160084759A KR 1020150001425 A KR1020150001425 A KR 1020150001425A KR 20150001425 A KR20150001425 A KR 20150001425A KR 20160084759 A KR20160084759 A KR 20160084759A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
windowing
length
ofdm symbol
postfix
average value
Prior art date
Application number
KR1020150001425A
Other languages
English (en)
Inventor
이재호
라상중
배재휘
최동준
허남호
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020150001425A priority Critical patent/KR20160084759A/ko
Publication of KR20160084759A publication Critical patent/KR20160084759A/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2662Symbol synchronisation
    • H04L27/2665Fine synchronisation, e.g. by positioning the FFT window
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00Modulated-carrier systems
    • H04L27/26Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2647Arrangements specific to the receiver only
    • H04L27/2655Synchronisation arrangements
    • H04L27/2668Details of algorithms
    • H04L27/2673Details of algorithms characterised by synchronisation parameters
    • H04L27/2676Blind, i.e. without using known symbols
    • H04L27/2678Blind, i.e. without using known symbols using cyclostationarities, e.g. cyclic prefix or postfix

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)

Abstract

통신 시스템의 수신 장치는 순환 전치 및 윈도잉 프리픽스를 포함하는 OFDM 심볼을 수신하면, OFDM 심볼의 길이에 해당하는 제1 구간 동안 수신된 OFDM 심볼의 순환 전치를 이용하여 상관값을 계산하고, 제1 구간 동안에 계산된 상관값 중 최소값을 검출하며, 제2 구간 동안에 검출된 최소값의 평균값을 계산한 후, 평균값을 복수의 임계값과 비교하여 상기 윈도잉 프리픽스의 길이를 추정한다.

Description

통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ESTIMATING LENGTH OF WINDOWING POSTFIX IN COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스(windowing postfix) 길이 추정 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 직교주파수 분할다중(OFDM, Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 사용하는 DOCSIS 3.1(Data Over Cable Service Specification 3.1) 시스템의 수신 장치에서 윈도잉 포스트픽스의 길이를 추정하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
OFDM을 사용하는 DOCSIS 3.1 시스템에서, 송신 장치는 다중 경로에 의한 심볼 왜곡을 방지하기 위해 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 출력의 N개의 샘플 중에서 끝 부분에 해당하는 L개의 샘플들을 해당 OFDM 심볼 앞에 복사한다. L개의 샘플들을 순환 프리픽스(CP, Cyclic Prefix)라 한다. 또한 송신 장치는 OFDM 심볼에서 원치 않는 신호 성분(Spurious)을 줄여 인접 채널의 간섭을 감소시키기 위해 IFFT 출력의 N개의 샘플 중에서 시작 부분 M개의 샘플들을 윈도잉(windowing)을 한 후 해당 OFDM 심볼 뒤에 배치한다. 이때 M개의 샘플들을 윈도잉 포스트픽스라 하며, M개의 샘플들은 다음 OFDM 심볼의 CP와 더해진다.
수신 장치에서는 다중 경로에 의한 심볼 왜곡을 보상하기 위해 수신된 OFDM 심볼의 CP를 이용하여 OFDM 심볼 동기를 수행한다. 일반적으로 OFDM 심볼 동기는 상관기 출력의 최소값을 검출함으로써 수행된다. 이때 윈도잉 포스트픽스의 길이를 모르는 상태에서 윈도잉 포스트픽스의 길이를 추정할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명이 해결하려는 과제는 윈도잉 포스트픽스의 길이를 추정할 수 있는 통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 통신 시스템의 수신 장치에서 윈도잉 포스트픽스의 길이를 추정하는 방법이 제공된다. 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법은 순환 전치 및 윈도잉 프리픽스를 포함하는 OFDM 심볼을 수신하는 단계, 상기 OFDM 심볼의 길이에 해당하는 제1 구간 동안 수신된 OFDM 심볼의 순환 전치를 이용하여 상관값을 계산하는 단계, 상기 제1 구간 동안에 계산된 상관값 중 최소값을 검출하는 단계, 제2 구간 동안에 검출된 최소값의 평균값을 계산하는 단계, 그리고 상기 평균값을 복수의 임계값과 비교하여 상기 윈도잉 프리픽스의 길이를 추정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, DOCSIS 3.1 시스템에서 사용하는 여러 개의 윈도잉 포스트픽스의 길이를 수신 장치에서 상관값의 최소값 평균을 이용하여 추정할 수 있다. 또한 이렇게 추정된 윈도잉 포스트픽스의 길이를 시스템 운용자에게 보고함으로써 운용자는 윈도잉 포스트픽스의 길이가 제대로 적용되었는지를 판별할 수 있으므로, 시스템 운용에 도움이 될 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치로부터 출력되는 OFDM 심볼을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 DOCSIS 3.1 시스템의 송신 장치에서 사용하는 윈도잉 포스트픽스 길이의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 장치를 나타낸 도면이다.
도 5는 도 3에 도시된 윈도잉 포스트픽스의 길이에 따른 최소값의 평균값을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치로부터 출력되는 OFDM 심볼을 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 송신 장치는 해당 OFDM 심볼의 앞에 순환 프리픽스(CP, Cyclic Prefix)를 삽입한다. OFDM 심볼은 복수 개 예를 들면, N개의 샘플을 포함하며, 끝부분 L개의 샘플들이 CP로 사용된다. 즉 하나의 OFDM 심볼은 L개의 샘플과 N개의 샘플을 포함할 수 있다.
또한 송신 장치는 OFDM 심볼에서 원치 않는 신호 성분(Spurious)을 줄이기 위해 N개의 샘플 중에서 앞 부분 M개의 샘플을 윈도잉한 후 해당 OFDM 심볼의 뒤에 복사한다. 복사된 M개의 샘플들을 윈도잉 포스트픽스(windowing postfix)라 한다. 여기서 윈도잉은 M개의 샘플에 윈도잉 함수를 곱하는 것을 의미하며, 윈도잉 함수는 OFDM 심볼의 Spurious 성분을 줄이기 위한 함수를 의미한다. 즉 윈도잉 포스트픽스는 다음 OFDM 심볼의 CP와 더해진다.
송신 장치는 CP 및 윈도잉 포스트픽스가 삽입된 OFDM 심볼들을 기저대역의 OFDM 신호로 변환하여 전송한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 송신 장치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 송신 장치(200)는 변조부(210), 직병렬 변환부(220), 역고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform, IFFT)부(230), CP 및 윈도잉 포스트픽스 생성부(240), 병직렬 변환부(250) 및 송신부(260)를 포함한다.
변조부(210)는 송신하고자 하는 데이터에 대해 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 16-QAM, 64-QAM 등과 같은 디지털 변조를 통해 심볼 매핑하여 데이터 심볼을 생성하고, 데이터 심볼을 직병렬 변환부(220)로 출력한다.
직병렬 변환부(220)는 입력되는 데이터 심볼을 직렬 데이터에서 병렬 데이터로 변환하여 IFFT부(230)로 출력한다.
IFFT부(230)는 병렬로 입력되는 데이터 심볼을 IFFT함으로써, 주파수 영역에서의 데이터 심볼을 시간 영역의 OFDM 심볼로 변환된다.
CP 및 윈도잉 포스트픽스 생성부(240)는 IFFT(130)로부터 출력되는 해당 OFDM 심볼을 이용하여 CP를 생성하고, CP를 해당 OFDM 심볼 앞에 삽입한다. 또한 CP 생성부(240)는 해당 OFDM 심볼을 토대로 윈도잉 프리픽스를 생성하고, 윈도잉 프리픽스를 해당 OFDM 심볼의 다음 OFDM 심볼의 앞에 삽입한다. CP 및 윈도잉 프리픽스가 삽입된 OFDM 심볼은 병직렬 변환부(250)로 출력된다.
병직렬 변환부(250)는 CP가 삽입된 OFDM 심볼들을 병렬 데이터에서 직렬 데이터로 변환하여 송신부(260)로 출력한다.
송신부(260)는 직렬 데이터로 변환된 OFDM 심볼들을 RF 신호로 변환하여 채널을 통해 송출한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 DOCSIS 3.1 시스템의 송신 장치에서 사용하는 윈도잉 포스트픽스 길이의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, DOCSIS 3.1 시스템의 송신 장치는 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)로 0, 64, 128, 192 및 256 중 하나를 사용한다.
수신 장치는 송신 장치에서 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 알려주지 않으면, 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 알 수 없다. 아래에서는 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)을 알지 못하는 상태에서 수신 장치에서 윈도잉 포스트픽스의 길이를 추정하는 방법에 대해서 도 4 내지 도 6을 참고로 하여 자세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 장치를 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 장치(400)는 상관기(correlator)(410), 최소값 검출부(420), 평균값 계산부(430) 및 길이 결정부(440)를 포함한다.
상관기(410)는 수신되는 OFDM 심볼의 CP를 이용하여 상관값을 계산한다. 상관기(410)는 OFDM 심볼의 길이에 해당하는 구간 동안 수신되는 OFDM 심볼의 각 샘플과 N개의 샘플 전에 수신된 OFDM 심볼의 샘플부터 순차적으로 상관하여 상관값을 계산할 수 있다.
최소값 검출부(420)는 OFDM 심볼의 길이에 해당하는 구간 동안 상관기(410)로부터 출력되는 상관값 중에서 최소값을 검출한다. 이때 검출된 최소값과 OFDM 심볼 동기를 위해 설정된 임계값과 비교하여 OFDM 심볼 동기를 획득할 수 있다.
평균값 계산부(430)는 설정된 구간 동안 최소값 검출부(420)에 의해 검출된 최소값의 평균값을 계산한다. 설정된 구간은 소정 개수의 OFDM 심볼의 길이에 해당하는 구간일 수 있으며, 예를 들어, 평균값 계산부(430)는 8개의 OFDM 심볼의 길이에 해당하는 구간 동안 검출된 8개의 최소값에 대한 평균값을 계산할 수 있다.
길이 결정부(440)는 최소값의 평균값을 설정된 복수의 임계값과 비교하고, 비교 결과를 토대로 윈도잉 포스트픽스의 길이를 추정한다.
도 5는 도 3에 도시된 윈도잉 포스트픽스의 길이에 따른 최소값의 평균값을 시뮬레이션한 결과를 나타낸 도면이다.
도 5를 참고하면, 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)에 따라 최소값의 평균값이 서로 다름을 알 수 있다. 시뮬레이션된 결과를 토대로 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 판단하기 위한 임계값들(T1~T4)이 설정될 수 있다.
M이 0인 경우 최소값의 평균값은 임계값(T1)보다 작다. M이 64인 경우 최소값의 평균값은 임계값(T2)보다 작고, M이 128인 경우 최소값의 평균값은 임계값(T3)보다 작으며, M이 192인 경우 최소값의 평균값은 임계값(T4)보다 작다. 그리고 M이 256인 경우 최소값의 평균값은 임계값(T4)보다 크다. 이를 토대로 길이 결정부(430)는 최소값의 평균값을 설정된 복수의 임계값(T1~T4)과 비교하고, 비교 결과를 토대로 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 추정할 수 있다.
예를 들어, 최소값 검출부(420)에서 계산한 최소값의 평균값이 임계값(T1)보다 작은 경우, 길이 결정부(430)는 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 0으로 추정할 수 있다. 또한 최소값 검출부(420)에서 계산한 최소값의 평균값이 임계값(T4)보다 큰 경우, 길이 결정부(430)는 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 256으로 추정할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 6을 참고하면, 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 장치(이하, 장치라 함)(400) (400)는 OFDM 심볼을 수신하면(S602), OFDM 심볼의 길이에 해당하는 구간 동안 수신되는 OFDM 심볼의 각 샘플과 N개의 샘플 전에 수신된 OFDM 심볼의 샘플을 순차적으로 상관하여 상관값을 계산하고(S604), 계산된 상관값 중에서 최소값을 검출한다(S606).
다음, 장치(400)는 설정된 구간 동안 검출된 최소값의 평균값을 계산한다(S608).
장치(400)는 최소값의 평균값을 설정된 복수의 임계값(T1~T4)과 비교하고, 비교 결과를 토대로 윈도잉 포스트픽스의 길이를 추정한다.
구체적으로, 장치(400)는 최소값의 평균값이 임계값(T1)보다 작으면(S610), 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 0이라고 판단한다(S612).
만약 장치(400)는 평균값이 임계값(T1) 이상이고 임계값(T2)보다 작을 경우에(S614), 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 64라고 판단한다(S616).
장치(400)는 최소값의 평균값이 임계값(T2) 이상이고 임계값(T3)보다 작을 경우에(S618), 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 128라고 판단한다(S620).
장치(400)는 최소값의 평균값이 임계값(T3) 이상이고 임계값(T4)보다 작을 경우에(S622), 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 192라고 판단한다(S624).
장치(400)는 최소값의 평균값이 임계값(T4) 이상이면, 윈도잉 포스트픽스의 길이(M)를 256으로 판단한다(S626).
이런 방법으로 장치(400)는 최소값의 평균값을 여러 개의 임계값들(T1, T2, T3, T4)과 비교함으로써 윈도잉 포스트픽스의 길이를 추정할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

  1. 통신 시스템의 수신 장치에서 윈도잉 포스트픽스의 길이를 추정하는 방법으로서,
    순환 전치 및 윈도잉 프리픽스를 포함하는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 수신하는 단계,
    상기 OFDM 심볼의 길이에 해당하는 제1 구간 동안 수신된 OFDM 심볼의 순환 전치를 이용하여 상관값을 계산하는 단계,
    상기 제1 구간 동안에 계산된 상관값 중 최소값을 검출하는 단계,
    제2 구간 동안에 검출된 최소값의 평균값을 계산하는 단계, 그리고
    상기 평균값을 복수의 임계값과 비교하여 상기 윈도잉 프리픽스의 길이를 추정하는 단계
    를 포함하는 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법.
KR1020150001425A 2015-01-06 2015-01-06 통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법 및 장치 KR20160084759A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150001425A KR20160084759A (ko) 2015-01-06 2015-01-06 통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법 및 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150001425A KR20160084759A (ko) 2015-01-06 2015-01-06 통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법 및 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20160084759A true KR20160084759A (ko) 2016-07-14

Family

ID=56499252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150001425A KR20160084759A (ko) 2015-01-06 2015-01-06 통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법 및 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20160084759A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10700895B2 (en) 2017-04-03 2020-06-30 Electronics And Telecommunications Research Institute Roll-off period detecting method, symbol starting point detecting method, fractional frequency offset estimating method, and OFDM downstream system thereof

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10700895B2 (en) 2017-04-03 2020-06-30 Electronics And Telecommunications Research Institute Roll-off period detecting method, symbol starting point detecting method, fractional frequency offset estimating method, and OFDM downstream system thereof

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106685885B (zh) 前导符号的接收装置
US7616723B2 (en) Method for symbol timing synchronization and apparatus thereof
KR100896654B1 (ko) Ofdm 시스템의 다중경로 페이딩 채널의 지연 확산 추정장치 및 방법
CN106656898B (zh) 前导符号的接收装置
US9210002B2 (en) Transmitter, receiver, and controlling method thereof
US11909572B2 (en) Symbol generator and symbol generation method
WO2004028055A1 (en) An apparatus for detecting symbol timing in an ofdm system
US8040962B2 (en) Channel response calculation in an OFDM receiver
EP1564952A2 (en) Symbol timing synchronization method for OFDM based communication system
KR100626644B1 (ko) 직교 주파수 분할 다중화 통신시스템에서 주파수 및 시간옵셋 추정 방법과 그를 이용한 장치
KR101635072B1 (ko) Ofdm 송신 시스템에서 위상 잡음을 추정하기 위한 방법 및 장치
KR20160084759A (ko) 통신 시스템에서의 윈도잉 포스트픽스 길이 추정 방법 및 장치
KR101538595B1 (ko) 광 ofdm 시스템에서 시간 동기화 및 반송파 주파수 오프셋 보상 방법
KR20070076372A (ko) 셀룰러 시스템의 하향 링크 신호 생성 장치와 데이터 복원방법 및 장치
KR20060112736A (ko) 직교주파수분할다중시스템을 위한 동기화 장치 및 방법
KR101294283B1 (ko) Ofdm 시스템의 상호상관 기반 채널 추정 방법 및 그 장치
Liu et al. Reliable transmission parameter signalling detection for DTMB-A standard
KR101074111B1 (ko) Ofdm 시스템의 시간 동기 검출 장치 및 방법
KR101508462B1 (ko) 부분 주기도표 기반의 ofdm 주파수 오프셋 추정 방법 및 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 ofdm 수신기
KR20160084241A (ko) 통신 시스템에서의 심볼 동기 방법 및 장치
TW201725884A (zh) 處理通道估測的裝置及方法
KR20090013929A (ko) 직교 주파수 분할 다중화 신호 수신에 대한 신호 중첩도측정장치 및 방법
KR20040073126A (ko) 직교 주파수 분할 다중화 수신기의 등화 장치 및 방법
US20180287823A1 (en) Roll-off period detecting method, symbol starting point detecting method, fractional frequency offset estimating method, and ofdm downstream system thereof
KR101508461B1 (ko) 부분 주기도표 기반의 ofdm 주파수 오프셋 추정 방법 및 부분 주기도표 기반의 주파수 오프셋을 추정하는 ofdm 수신기

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Withdrawal due to no request for examination