KR20210003849A - 무선 전송 시스템을 위한 패킷 상관기 - Google Patents

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조세프 베른하드
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프라운호퍼 게젤샤프트 쭈르 푀르데룽 데어 안겐반텐 포르슝 에. 베.
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Abstract

실시예들은 데이터 수신기를 제공하며, 데이터 수신기는 복수의 부분 데이터 패킷들을 포함하는 신호를 수신하도록 구성되고, 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 데이터 패킷의 일부를 각각 포함하며, 데이터 수신기는 수신된 신호에서 부분 데이터 패킷들을 검출하기 위해 다중-스테이지 상관을 수행하도록 구성되는 다중-스테이지 상관기를 포함하고, 다중-스테이지 상관기의 제2 상관 스테이지는 다중-스테이지 상관기의 제1 상관 스테이지의 상관 결과에 기초하여 동작한다.

Description

무선 전송 시스템을 위한 패킷 상관기
실시예들은 데이터 수신기에 관한 것으로, 특히, 시간 주파수 도약 패턴(time frequency hopping pattern)에 따라 시간 및 주파수에서 분배되는 복수의 부분 데이터 패킷들을 포함하는 광대역 신호를 수신하기 위한 데이터 수신기에 관한 것이다. 일부 실시예들은 무선 전송 시스템(radio transmission system)을 위한 패킷 상관기(correlator)에 관한 것이다.
독일 특허문헌 DE 10 2011 082 098 B4에는 텔레그램 분할 기반 무선 전송 시스템(telegram splitting based radio transmission system)이 공지되어 있는데, 여기에서는 송신될 데이터 패킷(또는 텔레그램)이 복수의 부분 데이터 패킷들로 분할되고, 복수의 부분 데이터 패킷들이 데이터 패킷보다 각각 짧으며, 복수의 부분 데이터 패킷들이 시간 주파수 도약 패턴에 따라 시간 및 주파수에서 분배되어 전송된다.
부분 데이터 패킷들로 분할된 복수의 데이터 송신기들을 동시에 방사(emit)하거나, 또는 복수의 데이터 송신기들에 의해 시간-중첩(time-overlapping) 방식으로 방사하는 경우, 부분 데이터 패킷들을 검출하는 데에 데이터 수신기에서 필요한 컴퓨팅 전력이 상당히 증가한다.
본 발명은 부분 데이터 패킷들을 검출하는 데에 데이터 수신기에서 필요한 컴퓨팅 전력을 감소시키는 목적에 기초한다.
이 목적은 독립 청구항들에 의해 해결된다.
다른 추가적인 개발은 종속 청구항들에서 확인될 수 있다.
실시예들은 데이터 수신기를 제공하며, 상기 데이터 수신기는 복수의 부분 데이터 패킷들[예를 들어, 도약 패턴에 따라 시간 및 주파수에서 분배된]을 포함하는 신호를 수신하도록 구성되고, 복수의 부분 데이터 패킷들 각각은 데이터 패킷의 부분을 포함하며, 상기 데이터 수신기는 다중-스테이지 상관기를 포함하고, 다중-스테이지 상관기는 수신된 신호에서 부분 데이터 패킷들을 [예를 들어, 그의 프리앰블에 기초하여 또는 블라인드 추정법을 이용하여] 검출하기 위해 다중-스테이지 상관[예를 들어, 수신된 신호(예를 들어, 제1 상관 스테이지에서) 및 수신된 신호의 (예를 들어, 제1 상관 스테이지에 의해) 렌더링된 버전(예를 들어, 제2 상관 스테이지에서)의 다중-스테이지 상관]을 수행하도록 구성되며, 다중-스테이지 상관의 제2 상관 스테이지는 다중-스테이지 상관의 제1 상관 스테이지의 상관 결과들에 기초하여 [예를 들어, 수신된 신호의 렌더링된 버전에 기초하여] 동작한다.
실시예들에서, 다중-스테이지 상관기는 수신된 신호에서 부분 데이터 패킷들의 프리앰블들에 기초하여 복수의 부분 데이터 패킷들을 검출하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 복수의 부분 데이터 패킷들은 도약 패턴에 따라 시간 및 주파수에서 분배될 수 있고, 다중-스테이지 상관기는 수신된 신호 또는 그로부터 유도된 버전[예를 들어, 복수의 부대역 신호들]에서 복수의 부분 데이터 패킷들을 [예를 들어, 그의 프리앰블들에 기초하여] 검출하도록 구성된다.
실시예들에서, 수신된 신호는 복수의 부대역(subband) 신호들을 포함할 수 있고, 복수의 부대역 신호들은 신호[예를 들어, 광대역 신호(broadband signal)]의 상이한[예를 들어, 부분적으로 중첩하는] 부대역들을 포함한다. [예를 들어, 데이터 수신기는 신호(예를 들어, 광대역 신호)에 기초하여 복수의 부대역 신호들을 포함하는, 수신된 신호를 획득하도록 구성될 수 있다].
실시예들에서, 복수의 부대역 신호들은 다중-스테이지 상관기에 의해 수행되는 상관을 위해 직접 사용될 수 있다.
실시예들에서, 다중-스테이지 상관기는 복수의 부대역 신호들의 서브세트에서의 복수의 부분 데이터 패킷들을 검출하기 위해 복수의 부대역 신호들의 적어도 하나의 서브세트의 다중-스테이지 상관을 수행하도록 구성될 수 있다. [예를 들어, 다수의 제공된 부대역 신호들 및/또는 이들의 샘플율(sampling rate)은 다중-스테이지 상관기의 각각의 값들에 대응하지 않을 수 있어서, 다중-스테이지 상관기는 복수의 부대역 신호들의 일부만을 그리고/또는 샘플들의 일부만을 처리한다].
실시예들에서, 데이터 수신기는 다중-스테이지 상관기에서의 주파수 분해능을 증가시키기 위해 복수의 부대역 신호들에 복소 지수(complex exponential) 진동을 곱하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 다중-스테이지 상관기는 제1 상관 스테이지를 포함할 수 있고, 제1 상관 스테이지는 수신된 신호 또는 그로부터 유도된 버전[예를 들어, 수신될 신호의 필터링 및/또는 저장된 버전(예를 들어, 복수의 부대역 신호들 중의 부대역 신호)]을 복수의 부분 데이터 패킷들의 프리앰블들의 상이한[예를 들어, 중첩하거나 인접한] 부분들에 대응[예를 들어, 매칭(예를 들어, 교란되지 않은 전송 채널에서)]하는 복수의 프리앰블 부분들과 상관시켜 복수의 부분 상관 결과들[예를 들어, 부분 상관 진폭; 예를 들어, 샘플마다 프리앰블 부분마다 하나의 부분 상관 결과(예를 들어, 하나의 상관 진폭)]을 획득하도록 구성될 수 있고, 제1 상관 스테이지는 복수의 부분 상관 결과들을 [예를 들어, 샘플마다] 결합하여[예를 들어, (예를 들어, 절대값을 형성함으로써) 더하거나 비간섭되게 더하여] 제1 상관 스테이지의 상관 결과들로서 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트[예를 들어, (정규화된) 상관 진폭들; 예를 들어, 수신될 신호에 대해] 또는 상관 결과들의 서브세트[예를 들어, (정규화된) 상관 진폭들 또는 (정규화된) 상관 진폭들의 1차원 배열; 예를 들어, 수신된 신호의 복수의 부대역 신호들 중의 부대역 신호에 대해]를 획득하도록 구성된다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지는 복수의 부분 상관 결과들을 [예를 들어, 절대값의 제곱들을 형성함으로써] 정규화하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지는, 수신된 신호 또는 그로부터 유도된 버전[예를 들어, 수신될 신호의 필터링 및/또는 저장된 버전(예를 들어, 복수의 부대역 신호들 중의 부대역 신호)]의 결정된[예를 들어, 계산된] 전력(p[n])에 따라 복수의 부분 상관 결과들을 정규화하도록 구성될 수 있다. [예를 들어, 제1 상관 스테이지는 절대값의 제곱을 형성하고, 결정된 전력으로 나누며, 몫의 제곱근을 계산함으로써, 부분 상관 결과들을 정규화하도록 구성될 수 있다].
실시예들에서, 정규화를 위한 전력은 다수의 부대역들에 걸쳐 결정될 수 있다.
실시예들에서, 정규화를 위한 전력은 각각의 부분 데이터 패킷들의 동기화 기호들 및 적어도 하나의 데이터 기호에 기초하여 결정될 수 있다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지는 복수의 부분 상관 결과들을 개별적으로 정규화하도록 구성될 수 있고, 상기 전력은 각각의 프리앰블 부분에 대해 개별적으로 또는 모든 프리앰블 부분들에 대해 함께 결정된다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지는 각각의 부분 상관 결과들을 저장하도록 구성되는 복수의 대기열(queue) 캐시들(caches)(예를 들어, 링 버퍼들(ring buffers))을 포함할 수 있고, 복수의 대기열 캐시들은 상이한 메모리 길이들을 포함하며, 복수의 대기열 캐시들의 메모리 길이들은 복수의 부분 데이터 패킷들의 프리앰블들의 각각의 프리앰블 부분들에 의존한다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지는 복수의 부대역 신호들의 적어도 2개의 부대역 신호들[예를 들어, 복수의 부대역 신호들의 다수의 부대역 신호들 또는 복수의 부대역 신호들의 모든 부대역 신호들]을 복수의 프리앰블 부분들과 각각 상관시켜, 상관 결과들의 서브세트[예를 들어, 적어도 2개의 부대역 신호들의 각각의 부대역 신호에 대해 (예를 들어, 정규화된) 상관 진폭들 또는 (정규화된) 상관 진폭들의 1차원 배열]를 획득하도록 구성될 수 있으며, 제1 상관 스테이지는 제1 상관 스테이지의 상관 결과들로서, 상관 결과들의 서브세트들을 포함하는 상관 결과들의 세트를 제공하도록 구성된다. [예를 들어, 상관 결과들의 세트는 상관 결과들의 1차원 서브세트들을 포함할 수 있다].
실시예들에서, 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트는 상관 결과들의 2차원 배열일 수 있고, 상관 결과들의 2차원 배열의 제1 차원은 수신된 신호의 [예를 들어, 시간 방향] 샘플링 시각[예를 들어, 샘플링 시각의 시퀀스]을 나타내고, 상관 결과들의 2차원 배열의 제2 차원은 수신된 신호의 [예를 들어, 주파수 방향] 부대역들을 나타낸다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지는 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트를 저장하도록 구성되는 [예를 들어, 다중-채널] 출력 대기열 캐시[예를 들어, 링 버퍼]를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지는 인접한 부대역 신호들의 상관 결과들에 걸쳐 최대값을 계산하여 더 작은 값들을 폐기하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 복수의 부분 데이터 패킷들은 적어도 2개의 상이한 프리앰블들을 포함할 수 있고, 제1 상관 스테이지는 수신된 신호를 복수의 부분 데이터 패킷들의 제2 프리앰블의 상이한[예를 들어, 중첩하거나 인접한] 부분들에 대응[예를 들어, 매칭(예를 들어, 교란되지 않은 전송 채널에서)]하는 제2 복수의 프리앰블 부분들과 상관시켜, 적어도 제2의 복수의 부분 상관 결과들[예를 들어, 부분 상관 진폭들; 예를 들어, 샘플마다 프리앰블 부분마다 하나의 부분 상관 결과(예를 들어, 하나의 상관 진폭)]을 획득하도록 구성되며, 제1 상관 스테이지는 제2 복수의 부분 상관 결과들을 [예를 들어, 샘플마다] 결합하여[예를 들어, (예를 들어, 절대값을 형성함으로써) 더하거나 비간섭되게 더하여] 상관 결과들의 제2 세트[예를 들어, (정규화된) 상관 진폭들; 예를 들어, 수신될 신호에 대해] 또는 상관 결과들의 제2 서브세트[예를 들어, (정규화된) 상관 진폭들 또는 (정규화된) 상관 진폭들의 1차원 배열; 예를 들어, 처리될 수신된 신호의 복수의 부대역 신호들 중의 부대역 신호에 대해]를 획득하도록 구성된다.
실시예들에서, 적어도 2개의 프리앰블들은 상이한 길이를 가질 수 있다.
실시예들에서, 복수의 부분 데이터 패킷들은 동일한 프리앰블을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 적어도 2개의 부분 데이터 패킷들은 복수의 부분 데이터 패킷들일 수 있고, 복수의 부분 데이터 패킷들의 적어도 2개의 그룹들의 부분 데이터 패킷들[예를 들어, 복수의 부분 데이터 패킷들의 적어도 2개의 그룹들은 복수의 부분 데이터 패킷들의 실수(real)[예를 들어, 서로소(disjoint)] 서브세트들임]은 그룹들 내에서 [예를 들어, 적어도 2개의 그룹들의 부분 데이터 패킷들 중의 부분 데이터 패킷들이 서로 동일한 상대적 시간 간격 및 주파수 간격을 갖도록, 또는, 다시 말해, 제1 그룹의 부분 데이터 패킷들 중의 부분 데이터 패킷들이 제2 그룹의 부분 데이터 패킷들 중의 부분 데이터 패킷들과 동일한 상대적 도약 패턴(=그룹 도약 패턴)을 포함하도록] 동일한 상대적 그룹 도약 패턴을 가지며, 제2 상관 스테이지는 [예를 들어, 부분 데이터 패킷들의 그룹의 상대적 시간 간격 및 주파수 간격을 나타내는] 그룹 도약 패턴으로부터 유도된 [예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열 중의 상관 결과들의 시간 간격 및 주파수 간격을 나타내는] 그룹 상관 패턴에 기초하여 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트[예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열]로부터 상관 결과들의 그룹들을 그룹들 내에서 선택 및 결합하여[예를 들어, 더하여] 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트를 획득하도록 구성된다.
예를 들어, 제1 그룹의 데이터 패킷들의 제2 데이터 패킷은, 제2 그룹의 데이터 패킷들의 제4 데이터 패킷이 제2 그룹의 데이터 패킷들의 제3 데이터 패킷에 대해 갖는 것과 동일한 시간 간격 및 주파수 간격을, 제1 그룹의 데이터 패킷들의 제1 데이터 패킷에 대해 가질 수 있다.
실시예들에서, 제2 상관 스테이지는, 그룹 상관 패턴에 기초하여 시간 및/또는 주파수 방향에서, 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트로부터 상관 결과들의 그룹들을 선택하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트는 상관 결과들의 2차원 배열일 수 있고, 그룹 상관 패턴은 부분 데이터 패킷들의 그룹들의 그룹 도약 패턴의 상대적 시간 간격 및 주파수 간격에 대응하는 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 2차원 배열의 상관 결과들의 시간 간격 및 주파수 간격을 나타낸다.
실시예들에서, 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트는 상관 결과들의 2차원 배열일 수 있고, 상관 결과들의 2차원 배열의 제1 차원은 [시간 방향] 부분 데이터 패킷들의 그룹의 [예를 들어, 상대적] 시간 위치를 나타내고, 상관 결과들의 2차원 배열의 제2 차원은 [주파수 방향] 부분 데이터 패킷들의 그룹의 [예를 들어, 상대적] 주파수 위치를 나타낸다.
실시예들에서, 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 2차원 배열의 적어도 하나의 차원[예를 들어, 주파수 방향]은 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 2차원 배열의 각각의 적어도 하나의 차원보다 더 작을 수 있다.
실시예들에서, 제2 상관 스테이지는, 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트를 저장하도록 구성되는 [예를 들어, 2차원의] 출력 대기열 캐시[예를 들어, 링 버퍼]를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 복수의 부분 데이터 패킷들의 적어도 두 개의 또다른 그룹들의 부분 데이터 패킷들은 [예를 들어, 적어도 2개의 또다른 그룹들의 부분 데이터 패킷들 중의 부분 데이터 패킷들이 서로 동일한 상대적 시간 간격 및 주파수 간격을 갖도록, 또는, 다시 말해, 제3 그룹의 부분 데이터 패킷들 중의 부분 데이터 패킷들이 제4 그룹의 부분 데이터 패킷들 중의 부분 데이터 패킷들과 동일한 상대적 또다른 도약 패턴(=또다른 그룹 도약 패턴)을 포함하도록] 그룹들 내에서 동일한 상대적인 또다른 그룹 도약 패턴을 포함할 수 있고, 제2 상관 스테이지는 [예를 들어, 제2 그룹의 부분 데이터 패킷들의 상대적 시간 간격 및 주파수 간격을 나타내는] 또다른 그룹 도약 패턴으로부터 유도된 [예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열 중의 상관 결과들의 시간 간격 및 주파수 간격을 나타내는] 또다른 그룹 상관 패턴에 기초하여 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트[예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열]로부터 상관 결과들의 또다른 그룹들을 그룹들 내에서 선택 및 결합하여[예를 들어, 더하여] 제2 상관 스테이지의 또다른 상관 결과들의 세트를 획득하도록 구성되며, 그룹 도약 패턴과 또다른 그룹 도약 패턴은 상이하다.
실시예들에서, 적어도 2개의 그룹의 부분 데이터 패킷들은 시퀀스를 형성할 수 있고, 적어도 2개의 그룹의 부분 데이터 패킷들은 서로에 대해 상대적 그룹 시퀀스 도약 패턴[그룹들 간의 상대적 시간 간격 및 주파수 간격]을 형성할 수 있으며, 데이터 수신기는 제3 상관 스테이지를 포함하고, 제3 상관 스테이지는 상관 결과들의 그룹들을 그룹 시퀀스 도약 패턴으로부터 유도된 [상관 결과들의 2차원 배열 중의 상관 결과들의 시간 간격 및 주파수 간격을 나타내는] 그룹 시퀀스 상관 패턴에 기초하여 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트[예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열]로부터 상관 결과들의 그룹들을 그룹들 내에서 선택 및 결합하여[예를 들어, 더하여] 제3 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트를 획득하도록 구성된다.
실시예들에서, 제3 상관 스테이지는 그룹 시퀀스 상관 패턴에 기초하여 시간 및/또는 주파수 방향에서 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트로부터 상관 결과들의 그룹들을 선택하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트는 상관 결과들의 2차원 배열일 수 있고, 그룹 시퀀스 상관 패턴은 그룹 시퀀스 도약 패턴의 상대적 시간 간격 및 주파수 간격에 대응하는 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 2차원 배열의 시간 간격 및 주파수 간격을 나타낸다.
실시예들에서, 제3 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트는 상관 결과들의 2차원 배열일 수 있고, 상관 결과들의 2차원 배열의 제1 차원은 [시간 방향] 부분 데이터 패킷들의 그룹들의 [예를 들어, 상대적인] 시간 위치를 나타내고, 상관 결과들의 2차원 배열의 제2 차원은 [주파수 방향] 부분 데이터 패킷들의 그룹들의 [예를 들어, 상대적인] 주파수 위치를 나타낸다.
실시예들에서, 제3 상관 스테이지의 상관 결과들의 2차원 배열의 적어도 하나의 차원[예를 들어, 주파수 방향]은 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 2차원 배열의 각각의 적어도 하나의 차원보다 더 작을 수 있다.
실시예들에서, 제3 상관 스테이지는 제3 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트를 저장하도록 구성되는 [예를 들어, 다중-채널] 출력 대기열 캐시[예를 들어, 링 버퍼]를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 데이터 수신기는 후속하는 패킷 검출에 적합한 형태로 상관 결과들의 세트를 전송하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 적어도 2개의 그룹들의 부분 데이터 패킷들은 또다른 시퀀스를 형성할 수 있고[예를 들어, 부분 데이터 패킷들의 제1 그룹 및 제2 그룹은 제1 시퀀스를 형성하고, 부분 데이터 패킷들의 제3 그룹 및 제4 그룹은 제2 시퀀스를 형성함], 적어도 2개의 그룹들의 부분 데이터 패킷들은 서로에 대해 상대적인 또다른 그룹 시퀀스 도약 패턴[예를 들어, 그룹들 간의 상대적 시간 간격 및 주파수 간격]을 가지며, 데이터 수신기는 제3 상관 스테이지를 포함하고, 제3 상관 스테이지는 또다른 그룹 시퀀스 도약 패턴으로부터 유도된 [예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열 중의 상관 결과들의 시간 간격 및 주파수 간격을 나타내는] 또다른 그룹 시퀀스 상관 패턴에 기초하여 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트[예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열]로부터 상관 결과들의 그룹을 그룹들 내에서 선택 및 결합하여[예를 들어, 더하여] 제3 상관 스테이지의 또다른 상관 결과들의 세트를 획득하도록 구성되며, 그룹 시퀀스 도약 패턴 및 또다른 그룹 시퀀스 도약 패턴은 상이하다.
실시예들에서, 데이터 패킷들은 도약 패턴에 따라 시간 및 주파수에서 분배될 수 있고, 제2 상관 스테이지는 상관 결과들의 그룹들을 부분 데이터 패킷들의 도약 패턴으로부터 유도된 [상관 결과들의 2차원 배열 중의 상관 결과들의 시간 간격 및 주파수 간격을 나타내는] 상관 패턴에 기초하여 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트[예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열]로부터 상관 결과들의 그룹들을 그룹들 내에서 선택 및 결합하여[예를 들어, 더하거나 가간섭되게(coherently) 더하여] 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트를 획득하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 제2 상관 스테이지는 상관 패턴에 기초하여 시간 및/또는 주파수 방향에서 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트로부터 상관 결과들의 그룹들을 선택하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트는 상관 결과들의 2차원 배열일 수 있고, 상관 패턴은 부분 데이터 패킷들의 도약 패턴의 상대적 시간 간격 및 주파수 간격에 대응하는 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 2차원 배열 중의 상관 결과들의 시간 간격 및 주파수 간격을 나타낸다.
실시예들에서, 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트는 상관 결과들의 2차원 배열일 수 있고, 상관 결과들의 2차원 배열의 제1 차원은 [시간 방향] 부분 데이터 패킷들의 [예를 들어, 상대적인] 시간 위치를 나타내고, 상관 결과들의 2차원 배열의 제2 차원은 [주파수 방향] 부분 데이터 패킷들의 [예를 들어, 상대적인] 주파수 위치를 나타낸다.
실시예들에서, 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 2차원 배열의 제1 차원 및/또는 제2 차원은 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 2차원 배열의 각각의 차원보다 더 작을 수 있다.
실시예들에서, 제2 상관 스테이지는, 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트를 저장하도록 구성되는 [예를 들어, 다중-채널] 출력 대기열 캐시[예를 들어, 링 버퍼]를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 데이터 수신기는 후속하는 패킷 검출에 적합한 형태로 상관 결과들의 세트를 전송하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 복수의 부분 데이터 패킷들의 적어도 2개의 또다른 그룹들의 부분 데이터 패킷들은 [예를 들어, 적어도 2개의 또다른 그룹들의 부분 데이터 패킷들 중의 부분 데이터 패킷들이 서로 동일한 상대적 시간 간격 및 주파수 간격을 갖도록, 또는, 다시 말해, 제3 그룹의 부분 데이터 패킷들 중의 부분 데이터 패킷들이 제4 그룹의 부분 데이터 패킷들 중의 부분 데이터 패킷들과 동일한 상대적 또다른 도약 패턴(=또다른 그룹 도약 패턴)을 갖도록] 그룹들 내에서 동일한 상대적인 또다른 그룹 도약 패턴을 포함할 수 있고, 제2 상관 스테이지는 상관 결과들의 또다른 그룹들을 [예를 들어, 제2 그룹의 부분 데이터 패킷들의 상대적 시간 간격 및 주파수 간격을 나타내는] 또다른 그룹 도약 패턴으로부터 유도된 [예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열 중의 상관 결과들의 시간 간격 및 주파수 간격을 나타내는] 또다른 그룹 상관 패턴에 기초하여 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트[예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열]로부터 상관 결과들의 또다른 그룹들을 그룹들 내에서 선택 및 결합하여[예를 들어, 더하여] 제2 상관 스테이지의 또다른 상관 결과들의 세트를 획득하도록 구성되며, 그룹 도약 패턴과 또다른 그룹 도약 패턴은 상이하다.
다른 실시예들은 신호를 수신하기 위한 방법을 제공하며, 상기 신호는 [예를 들어, 도약 패턴에 따라 시간 및 주파수에서 분배된] 복수의 부분 데이터 패킷들을 포함하고, 복수의 부분 데이터 패킷들 각각은 데이터 패킷의 일부를 포함한다. 상기 방법은, 다중-스테이지 상관[예를 들어, 수신된 신호에 대해(예를 들어, 제1 상관 스테이지에서), 및 처리될 신호의 (예를 들어, 제1 상관 스테이지에 의해) 렌더링된 버전에 대해(예를 들어, 제2 상관 스테이지에서)]을 수행하여 수신된 신호 내의 복수의 부분 데이터 패킷들을 [예를 들어, 복수의 부분 데이터 패킷들의 프리앰블들에 기초하여] 검출하는 단계를 포함하고, 다중-스테이지 상관의 제2 상관 스테이지는 다중-스테이지 상관의 제1 상관 스테이지의 상관 결과들에 기초하여[예를 들어, 수신된 신호의 렌더링된 버전에 기초하여] 수행된다.
다른 실시예들은 데이터 수신기를 제공하고, 데이터 수신기는 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하는 신호를 수신하도록 구성되며, 데이터 수신기는 수신된 신호 또는 그로부터 유도된 버전[예를 들어, 수신된 신호의 필터링 및/또는 저장된 버전]을 데이터 패킷의 프리앰블의 상이한(예를 들어, 중첩하거나 인접하는) 부분들에 대응하는[예를 들어, (예를 들어, 교란되지 않은 전송 채널에서) 매칭하는] 복수의 프리앰블 부분들과 상관시켜 복수의 부분 상관 결과들[예를 들어, 부분 상관 진폭들; 예를 들어, 샘플마다 프리앰블 부분마다 하나의 부분 상관 결과(예를 들어, 하나의 상관 진폭)]을 획득하도록 구성되는 상관 스테이지를 포함하고, 제1 상관 스테이지는 [예를 들어, 샘플마다] 복수의 부분 상관 결과들을 결합하여[예를 들어, (예를 들어, 절대값을 형성함으로써) 더하거나 비간섭되게 더하여] 상관 결과들의 세트[예를 들어, (정규화된) 상관 진폭들; 예를 들어, 수신될 신호에 대해]를 획득하도록 구성되며, 제1 상관 스테이지는 복수의 부분 상관 결과들을 [예를 들어, 절대값의 제곱을 형성함으로써] 정규화하도록 구성되고, 제1 상관 스테이지는 수신될 신호 또는 그로부터 유도된 버전[예를 들어, 수신될 신호의 필터링 및/또는 저장된 버전]의 결정된(예를 들어, 계산된) 전력 또는 간섭 전력(p[n])에 따라 복수의 부분 상관 결과들을 정규화하도록 구성된다.
실시예들에서, 상관 스테이지는 처리될 신호 또는 그로부터 유도된 버전을 데이터 패킷의 프리앰블의 상이한[예를 들어, 중첩하거나 인접한] 부분들에 대응하는[예를 들어, (예를 들어, 교란되지 않은 전송 채널에서) 매칭하는] 복수의 프리앰블 부분들과 상관시켜 복수의 부분 상관 결과들[예를 들어, 부분 상관 진폭들; 예를 들어, 샘플마다 프리앰블 부분마다 하나의 부분 상관 결과(예를 들어, 하나의 상관 진폭)]을 획득하도록 구성된다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지는 절대값의 제곱을 형성하고, 결정된 전력으로 나누며, 몫의 제곱근을 계산함으로써 부분 상관 결과들을 정규화하도록 구성될 수 있다.
다른 실시예들은 신호를 수신하기 위한 방법을 제공하며, 상기 신호는 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하고, 상기 데이터 패킷은 프리앰블을 포함한다. 상기 방법은, 수신된 신호 또는 그로부터 유도된 버전[예를 들어, 수신된 신호의 필터링 및/또는 저장된 버전]을 데이터 패킷의 프리앰블의 상이한[예를 들어, 중첩하거나 인접한] 부분들에 대응하는[예를 들어, (예를 들어, 교란되지 않은 전송 채널에서) 매칭하는] 복수의 프리앰블 부분들과 상관시켜 복수의 부분 상관 결과들[예를 들어, 부분 상관 진폭들; 예를 들어, 샘플마다 프리앰블 부분마다 하나의 부분 상관 결과(예를 들어, 하나의 상관 진폭)]을 획득하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 방법은 복수의 부분 상관 결과들을 정규화하는 단계를 포함하며, 복수의 부분 상관 결과들은 수신된 신호 또는 그로부터 유도된 버전[예를 들어, 수신된 신호의 필터링 및/또는 저장된 버전]의 결정된(예를 들어, 계산된) 전력 또는 간섭 전력(p[n])에 따라 정규화된다. 또한, 상기 방법은, [예를 들어, 샘플마다] 복수의 정규화된 부분 상관 결과들을 결합하여[예를 들어, 더하거나 비간섭되게 더하여] 상관 결과들의 세트[예를 들어, (정규화된) 상관 진폭들; 예를 들어, 수신된 신호에 대해]를 획득하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예들은 첨부된 도면들을 참조하여 이하 더 상세히 설명될 것이다. 도면들은 다음과 같다:
도 1은 데이터 송신기 및 데이터 수신기를 갖는 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 2는 시간 주파수 도약 패턴에 따른 복수의 부분 데이터 패킷들의 송신 동안의 전송 채널의 점유, 및 데이터와 동기화 기호들로 구성된 부분 패킷의 예시적인 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 데이터 송신기 및 데이터 수신기를 갖는 시스템의 개략적인 블록도이다.
도 4는 복수의 부분 데이터 패킷들 중 3개 그룹들의 부분 데이터 패킷들이 그룹들 내에서 동일한 상대적 그룹 도약 패턴을 포함하는, 복수의 부분 데이터 패킷들의 송신 동안의 전송 채널의 점유를 도시한 도면이다.
도 5a는 일 실시예에 따른 다중-스테이지(multi-stage) 상관기를 갖는 데이터 수신기의 개략적인 블록도이다.
도 5b는 다른 실시예에 따른 다중-스테이지 상관기를 갖는 데이터 수신기의 개략적인 블록도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 데이터 수신기의 패킷 검출기(다중-스테이지 상관기)의 개략적인 블록도이다.
도 7은 4개의 상이한 전송 방법들을 이용하여 데이터 패킷들을 전송하는 동안의 전송 채널의 점유를 도시한 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 부분 데이터 패킷의 구조의 개략적인 도면이다.
도 9는 대역폭(B)을 갖는 할당된 주파수 대역에서의 데이터 패킷의 부분 데이터 패킷들의 시간 및 주파수 배열을 나타내는 도면이다.
도 10은 일 실시예에 따른 데이터 수신기의 다중-스테이지 상관기의 제1 상관 스테이지의 개략적인 블록도이다.
도 11은 일 실시예에 따른 데이터 수신기의 다중-스테이지 상관기의 제2 상관 스테이지의 개략적인 블록도이다.
도 12는 일 실시예에 따른 3개의 상관 스테이지를 포함하는, 데이터 수신기의 다중-스테이지 상관기의 개략적인 블록도이다.
도 13은 일 실시예에 따른 프리앰블의 예시적인 분할의 개략도이다.
도 14는 일 실시예에 따른, 도 12에 도시된 제1 상관 스테이지의 일 섹션, 및 제1 상관 스테이지의 앞에 있는 필터 뱅크(filterbank)(예를 들어, 매칭된 버퍼) 및 캐시(예를 들어, 링 버퍼)의 개략적인 블록도이다.
도 15는 일 실시예에 따른 부분 상관 결과들의 결합을 포함하는, 제1 상관 스테이지에 의해 수행되는 링 버퍼에서 저장된 부대역 신호들의 프리앰블 부분 상관을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 도 12에 도시된 제1 상관 스테이지의 일 섹션의 개략적인 블록도이다.
도 17은 일 실시예에 따른 제2 상관 스테이지의 개략적인 블록도이다.
도 18은 일 실시예에 따른 제1 상관 스테이지의 출력 대기열 캐시에 저장된 제1 상관 결과들에 기초하여 제2 상관 스테이지에 의해 수행된 그룹 상관을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 도 12에 도시된 제3 상관 스테이지의 일 섹션의 개략적인 블록도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 f/8 매칭된 필터 뱅크 및 f/4 매칭된 필터 뱅크에 의한, 매칭된 필터 뱅크(filter bank)의 채널 수의 감소를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 21은 각각의 혼합 주파수들 또는 프리앰블들의 기준 기호들과 같은 부분들을 이용하여 회전된 프리앰블들과의 부분 상관을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 데이터 수신기의 제1 상관 스테이지 및 제2 상관 스테이지 사이의 최대값의 계산을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 23은 다른 실시예에 따른 데이터 수신기의 제1 상관 스테이지의 개략적인 블록도이다.
도 24는 일 실시예에 따라 신호를 수신하기 위한 방법의 흐름도이다.
도 25는 다른 실시예에 따라 신호를 수신하기 위한 방법의 흐름도이다.
본 발명의 실시예들에 대한 후속하는 설명에서, 동등하거나 기능적으로 동일한 요소들은 그들의 설명이 교환 가능하도록 도면들에서 동일한 도면부호들로 제공된다.
1. 텔레그램-분할 기반 무선 전송 시스템
1.1 개요
도 1은 데이터 송신기(100) 및 데이터 수신기(110)를 갖는 시스템의 개략적인 블록도를 도시한다. 데이터 송신기(100)는 신호(120)를 송신하도록 구성될 수 있고, 신호(120)는 적어도 2개의 별개의 부분 데이터 패킷들(142)을 포함한다. 데이터 수신기(110)는 적어도 2개의 별개의 부분 데이터 패킷들(142)을 포함하는 신호(120)(또는 전송 채널에 의해 변경된 신호(120)의 버전)를 수신하도록 구성될 수 있다.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 적어도 2개의 별개의 부분 데이터 패킷들(142)은 시간 및/또는 주파수가 서로 구분되거나 이격된다. 적어도 2개의 별개의 부분 데이터 패킷들(142)의 시간 및/또는 주파수에서의 분포는 도약 패턴(hopping pattern)(140)에 따라 발생할 수 있다.
실시예들에서, 데이터 송신기(100)는 신호(120)를 송신하도록 구성된 송신 수단(또는 송신 모듈 또는 송신기)(102)을 포함할 수 있다. 송신 수단(102)은 데이터 송신기(100)의 안테나(104)에 연결될 수 있다. 또한, 데이터 송신기(100)는 신호를 수신하도록 구성된 수신 수단(또는 수신 모듈 또는 수신기)(106)을 포함할 수 있다. 수신 수단(106)은 데이터 송신기(100)의 안테나(104) 또는 또다른(별개의) 안테나에 연결될 수 있다. 데이터 송신기(100)는 또한, 트랜시버를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 데이터 수신기(110)는 신호(120)를 수신하도록 구성된 수신 수단(또는 수신 모듈 또는 수신기)(116)을 포함할 수 있다. 수신 수단(116)은 데이터 수신기(110)의 안테나(114)에 연결될 수 있다. 또한, 데이터 수신기(110)는 신호를 송신하도록 구성되는 송신 수단(또는 송신 모듈 또는 송신기)(112)을 포함할 수 있다. 송신 수단(112)은 데이터 수신기(110)의 안테나(114) 또는 또다른(별개의) 안테나에 연결될 수 있다. 데이터 수신기(110)는 또한, 트랜시버를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 데이터 송신기(100)는 센서 노드일 수 있는 반면, 데이터 수신기(110)는 기지국일 수 있다. 통상적으로, 통신 시스템은 적어도 하나의 데이터 수신기(110)(기지국) 및 복수의 데이터 송신기들(가열 미터와 같은 센서 노드)를 포함한다. 명백하게, 데이터 수신기(110)가 센서 노드이고, 데이터 송신기(100)가 기지국인 것도 가능하다. 또한, 데이터 송신기(100)뿐만 아니라 데이터 수신기(110) 모두가 센서 노드일 수 있다. 또한, 데이터 송신기(100) 및 데이터 수신기(110) 모두가 기지국들일 수 있다.
데이터 송신기(100) 및 데이터 수신기(110)는 텔레그램 분할(telegram splitting) 방법을 이용하여 데이터를 송신 또는 수신하도록 구성될 수 있다. 여기서, 데이터를 포함하는 데이터 패킷(또는 텔레그램)은 복수의 부분 데이터 패킷들(또는 서브데이터 패킷들)(142)로 분할되고, 부분 데이터(142)는 데이터 송신기(100)로부터 데이터 수신기(110)로 전송되며, 도약 패턴(140)에 따라 시간 및/또는 주파수 내에서 분배되고, 데이터 수신기(110)는 부분 데이터 패킷들(142)을 다시 결합(또는 조합)하여 실제 데이터 패킷을 획득한다. 각각의 부분 데이터 패킷들(142)은 데이터 패킷(120)의 일부만을 포함한다. 또한, 데이터 패킷은 데이터 패킷의 오류 없는 디코딩을 위해 모든 부분 데이터 패킷들(142)이 아닌, 부분 데이터 패킷들(142)의 일부만이 필요하도록 채널-코딩될 수 있다.
이미 언급된 바와 같이, 복수의 부분 데이터 패킷들(142)의 시간 분포는 시간 및/또는 주파수 패턴(140)에 따라 발생할 수 있다.
시간 도약 패턴은 부분 데이터 패킷들이 송신되는 송신 시각들 또는 송신 간격들의 시퀀스를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 부분 데이터 패킷은 제1 송신 시각에서(또는 제1 송신 시간 슬롯에서) 전송될 수 있고, 제2 부분 데이터 패킷은 제2 송신 시각에서(또는 제2 송신 시간 슬롯에서) 전송될 수 있으며, 제1 송신 시각 및 제2 송신 시각은 상이하다. 여기서, 시간 도약 패턴은 제1 송신 시각 및 제2 송신 시각을 정의(또는 결정 또는 표시)할 수 있다. 대안적으로, 시간 도약 패턴은 제1 송신 시각과, 제1 송신 시각 및 제2 송신 시각 사이의 시간 간격을 나타낼 수 있다. 명백하게, 시간 도약 패턴은, 제1 시각과 제2 송신 시각 사이의 시간 간격만을 나타낼 수도 있다. 부분 데이터 패킷들 사이에는, 송신이 발생하지 않는 송신 중지 시간이 존재할 수 있다. 부분 데이터 패킷들은 또한, 시간적으로 중첩(서로 교차)할 수 있다.
주파수 도약 패턴은 부분 데이터 패킷들이 송신되는 송신 주파수들 또는 송신 주파수 홉(hop)들의 시퀀스를 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 부분 데이터 패킷은 제1 송신 주파수(또는 제1 주파수 채널)로 전송될 수 있고, 제2 부분 데이터 패킷은 제2 송신 주파수(또는 제2 주파수 채널)로 전송될 수 있으며, 제1 송신 주파수 및 제2 송신 주파수는 상이하다. 여기서, 주파수 도약 패턴은 제1 송신 주파수 및 제2 송신 주파수를 정의(또는 결정 또는 표시)할 수 있다. 대안적으로, 주파수 도약 패턴은 제1 송신 주파수와, 제1 송신 주파수 및 제2 송신 주파수 사이의 주파수 간격(송신 주파수 홉)을 나타낼 수 있다. 명백하게, 주파수 도약 패턴은 또한, 제1 송신 주파수와 제2 송신 주파수 사이의 주파수 간격(송신 주파수 홉)만을 나타낼 수 있다.
명백하게, 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 데이터 송신기(100)로부터 데이터 수신기(110)에 대해, 시간 및 주파수 모두에서 분배되어 전송될 수 있다. 시간 및 주파수에서의 복수의 부분 데이터 패킷들의 분포는 시간 주파수 도약 패턴에 따라 발생할 수 있다. 시간 주파수 도약 패턴은 시간 도약 패턴 및 주파수 도약 패턴의 조합일 수 있고, 즉, 송신 주파수들(또는 송신 주파수 홉들)이 송신 시각들(또는 송신 시간 간격들)에 할당된 채 부분 데이터 패킷들(142)이 송신되는, 송신 시각들 또는 송신 시간 간격들의 시퀀스일 수 있다.
도 2는 시간 주파수 도약 패턴에 따른 복수의 부분 데이터 패킷들(142)의 전송 동안의 전송 채널의 점유를 도시한다. 여기에서, 세로축은 주파수를 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 데이터 패킷(120)은 예시적으로 n = 7개의 부분 데이터 패킷들(142)로 분할될 수 있고, 시간 주파수 도약 패턴에 따라 시간 및 주파수에서 분배되어 데이터 송신기(100)로부터 데이터 수신기(110)로 전송될 수 있다.
도 2에서 더 알 수 있는 바와 같이, 데이터(도 2의 데이터 기호들(146))뿐만 아니라, 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 데이터 수신기(110)가 수신 신호(120) 또는 수신 데이터 스트림에서 부분 데이터 패킷들(142)을 검출하는 데에 기초가 되는, 파일럿 시퀀스들(파일럿 기호들)(또는 도 2의 동기화 기호들(144))을 포함할 수도 있다.
복수의 데이터 송신기들에 의해 부분 데이터 패킷들로 분할된 복수의 데이터 패킷들이 동시에 또는 시간-중첩되게 방사되는 동안, 부분 데이터 패킷들의 검출 및 디코딩을 위해 데이터 수신기에 필요한 컴퓨팅 전력은 상당히 증가한다.
실시예들에서는, 검출 및 디코딩에 필요한 컴퓨팅 전력을 감소시키기 위해, 이하에서 설명되는 바와 같이, 부분 데이터 패킷들의 검출 및 디코딩이 개별적으로 발생한다.
1.2 그룹 형성
도 3은 데이터 송신기(100) 및 데이터 수신기(110)를 갖는 시스템의 개략적인 블록도를 도시한다. 데이터 송신기(100)는 복수의 부분 데이터 패킷(142_1 내지 142_8)을 포함하는 신호(120)를 전송하도록 구성되고, 적어도 2개의 그룹들(148_1 및 148_2)의 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_8)은 그룹들 내에서 동일한 상대적 그룹 도약 패턴(140_1 및 140_2)을 포함한다.
예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 그룹(148_1)의 부분 데이터 패킷들(예를 들어, 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_4)) 및 제2 그룹(148_2)의 부분 데이터 패킷들(예를 들어, 부분 데이터 패킷들(142_5 내지 124_8))은 동일한 상대적 그룹 도약 패턴(140_1 및 140_2)을 포함할 수 있다. 즉, 제2 그룹 도약 패턴(140_2)은 제1 그룹 도약 패턴(140_1)의 시간 및/또는 주파수가 편이(shift)된 버전일 수 있다.
수신기(110)는 신호(120)(또는 데이터 송신기(100)와 데이터 수신기(110) 간의 전송 채널에 의해 변경된 신호(120)의 버전)를 수신하도록 구성될 수 있고, 신호(120)는 복수의 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_8)을 포함하며, 적어도 2개의 그룹(148_1 내지 148_2)은 그룹들 내에서 동일한 상대적 그룹 도약 패턴(140_1 및 140_2)을 갖는다.
도 3에서는, 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_8)은 적어도 2개의 주파수 및 시간 도약 패턴들(즉, 조합된 주파수 도약 패턴들 및 시간 도약 패턴들)(140_1 및 140_2)을 이용하여 전송되는 것으로 예시적으로 전제되었다. 명백하게, 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_8)은 온전히 주파수 도약 패턴들만 또는 시간 도약 패턴들만을 이용하여 전송될 수도 있다.
도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 그룹 도약 패턴(140_2)은 제1 그룹 도약 패턴(140_1)의 시간적으로 편이된 버전일 수 있다. 대안적으로, 제2 그룹 도약 패턴(140_2)은 제1 그룹 도약 패턴(140_1)의 주파수 편이된 버전일 수도 있다. 명백하게, 제2 그룹 도약 패턴(140_2)은 제1 그룹 도약 패턴(140_1)의 시간 및 주파수가 편이된 버전일 수도 있다.
도 3에서, 신호(120)는 m = 2인 시간 도약 패턴들 및/또는 주파수 도약 패턴들(140_1 내지 140_m)을 사용하여 송신되는 예시적인 n = 8개의 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_n)을 포함한다. 실시예들에서, 부분 데이터 패킷들의 수 n은, 부분 데이터 패킷들이 시간 도약 패턴들 및/또는 주파수 도약 패턴들의 수 m으로 동일하게 분할될 수 있도록, 시간 도약 패턴들 및/또는 주파수 도약 패턴들의 수 m의 정수 배수일 수 있고, 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_n)의 수 n은 적어도 2개의 부분 데이터 패킷들이 각각의 시간 도약 패턴 및/또는 주파수 도약 패턴(140_1 내지 140_m)에서 전송되도록, 시간 도약 패턴들 및/또는 주파수 도약 패턴들(140_1 내지 140_m)의 수 m 보다 적어도 2배일 수 있다.
여기서, 데이터는 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_n) 사이에 전송 중지기간(데이터 송신기가 전송하지 않는 중간 휴지기)이 존재하도록 전송될 수 있다.
데이터는 복수의 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_m)로 분할되는 텔레그램(telegram)일 수 있고, 복수의 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_m) 각각은 텔레그램보다 짧다.
도 4는 복수의 부분 데이터 패킷들 중 3개의 그룹들의 부분 데이터 패킷들이 그룹들 내에서 동일한 상대적 그룹 도약 패턴(140_1, 140_2 및 140_3)을 포함하는, 복수의 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_n)의 전송 동안의 전송 채널의 점유를 도시한 도면이다.
도 4에서 예시적으로 알 수 있는 바와 같이, 9개의 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_9)은 3개의 그룹들(148_1 내지 148_3) 각각이 3개의 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_9)을 포함하도록, 3개의 그룹들(148_1 내지 148_3)로 분할될 수 있다. 여기서, 제2 그룹 도약 패턴(140_2)은 제1 그룹 도약 패턴(140_1)의 시간 및 주파수가 편이된 일 버전일 수 있고, 제3 그룹 도약 패턴(140_3)은 제1 그룹 도약 패턴(140_1)의 시간 및 주파수가 편이된 일 버전일 수 있다. 부분 데이터 패킷들 사이의 시간 간격들(Δx1 및 Δx2) 및 주파수 간격들은 3개의 그룹 도약 패턴들(140_1 내지 140_3)에서 동일하다. 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_9) 또는 부분 데이터 패킷들의 적어도 일부는 데이터 수신기에서의 동기화 및/또는 검출을 위해 동기화 시퀀스들 또는 부분 동기화 시퀀스들(분할된 동기화 시퀀스)로 제공될 수 있다.
즉, 도 4는 그룹들(148_1 내지 148_m) 내의 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_n)의 분할을 도시한다. 도 4는 3개의 부분 데이터 패킷들의 크기를 가진 3개의 그룹들(148_1 내지 148_3)로 조합되는, 9개의 부분 데이터 패킷들(142_1 내지 142_9)에 대한 예시적인 방법을 도시한다. 이러한 그룹들(148_1 내지 148_3) 내에서, 시간 및/또는 주파수에 대한 그룹 도약 패턴은 동일하다. 중간 휴지기간 및 주파수들은 그룹들(148_1 내지 148_3) 간에 상이할 수 있다.
그러나, 복수의 데이터 송신기들에 의해 부분 데이터 패킷들로 분할된 복수의 데이터 패킷들이 동시에 또는 시간-중첩되게 방사되는 동안에, 부분 데이터 패킷들을 검출하기 위한 데이터 수신기에 필요한 컴퓨팅 전력은 상당히 증가한다.
실시예들에서는, 이하 설명되는 바와 같이, 검출 및 디코딩에 필요한 컴퓨팅 전력을 감소시키기 위해, 부분 데이터 패킷들(142)을 검출하기 위한 다중-스테이지 상관(correlation)이 발생한다.
2. 데이터 수신기의 실시예들(시스템 설명)
도 5a는 일 실시예에 따른 데이터 수신기(110)의 개략적인 블록도를 도시한다. 데이터 수신기(110)는, 예를 들어, 도약 패턴에 따라 시간 및 주파수에서 분배된 복수의 부분 데이터 패킷들(142)을 포함하는 신호(120)를 수신하도록 구성될 수 있으며, 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 데이터 패킷의 일부를 각각 포함한다.
도 5a에서 알 수 있는 바와 같이, 데이터 수신기(110)(또는 데이터 수신기(110)의 패킷 검출기)는 수신된 신호(121)의 부분 데이터 패킷들(142)을 검출하기 위해 다중-스테이지 상관을 수행하도록 구성될 수 있는 다중-스테이지 상관기(correlator)(122)를 포함할 수 있고, 다중-스테이지 상관기(122)의 제2 상관 스테이지(128)는 다중-스테이지 상관기(122)의 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들(125)에 기초하여 동작한다.
실시예들에서, 다중-스테이지 상관기(122)는 다중-스테이지 상관을 수행하도록, 상세하게는, 수신된 신호(121)의 제1 상관을 제1 상관 스테이지(124)에서, 그리고 수신된 신호(125)의 렌더링된 버전(제1 상관 스테이지의 상관 결과)의 제2 상관을 제2 상관 스테이지(128)에서 수행하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 다중-스테이지 상관기(122)는 부분 데이터 패킷들의 프리앰블들에 기초하여 수신된 신호(121) 내의 부분 데이터 패킷들(142)을 검출하도록 구성될 수 있다. 대안적으로, 다중-스테이지 상관기(122)는 블라인드 추정 방법에 의해 부분 데이터 패킷들(142)을 검출하도록 구성될 수 있다.
도 5b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 데이터 수신기(110)의 개략적인 블록도를 도시한다. 데이터 수신기(110)는, 예를 들어, 도약 패턴에 따라 시간 및 주파수에서 분배되는 복수의 부분 데이터 패킷들(142)을 포함하는 신호(120)를 수신하도록 구성될 수 있으며, 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 데이터 패킷의 일부를 각각 포함한다.
도 5b에서 알 수 있는 바와 같이, 데이터 수신기(110)(또는 데이터 수신기(110)의 패킷 검출기)는 수신된 신호(121) 내의 부분 데이터 패킷들(142)을 검출하기 위해 다중-스테이지 상관을 수행하도록 구성될 수 있는 다중-스테이지 상관기(122)를 포함할 수 있다. 다중-스테이지 상관기(122)는 제1 상관 스테이지(124), 제2 상관 스테이지(128) 및 제3 상관 스테이지(129)를 포함할 수 있고, 제2 상관 스테이지(128)는 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들(125)에 기초하여 동작하며, 제3 상관 스테이지(129)는 제2 상관 스테이지(128)의 상관 결과들(126)에 기초하여 동작한다.
실시예들은 무선 전송 시스템의 수신기(110)에서의 데이터 패킷들의 프리앰블 상관 및 검출에 관한 것이다. 여기에서, 상관(correlation)을 위해 사용되는 기호들에 대한 용어 "프리앰블(preamble)"은 데이터 패킷들 내의 프리앰블의 배열과는 독립적으로 사용되고, 따라서 프리앰블, 미드앰블(midamble) 및 포스트앰블(postamble)로 지칭되는 경우들을 포함한다. 이하에서, 본 방법은 정확하게 중앙에 배열된 프리앰블의 예와 함께 설명될 것이지만, 다른 배열들에 따라서도 적용될 것이다.
도 6은 일 실시예에 따른 데이터 수신기(110)의 패킷 검출기(130)의 개략적인 블록도를 도시한다. 패킷 검출기(130)는 (선택적인) 필터 뱅크(filter bank)(예를 들어, 매칭된 필터 뱅크)(132), 제1 상관 스테이지(예를 들어, 프리앰블 상관)(124) 및 다른 상관 스테이지들(예를 들어, 시퀀스 상관)(127)을 갖는 다중-스테이지 상관기(122), 및 패킷 검출부(134)를 포함할 수 있다. 다른 상관 스테이지(124)는 도 5a에 따른 제2 상관 스테이지(128) 또는 도 5b에 따른 제2(128) 및 제3 상관 스테이지(129) 중 어느 하나로 구성된다.
즉, 도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 패킷 상관기(다중-스테이지 상관기)(122)는 패킷 검출기(130)의 일부이다. 예시적으로, 패킷 검출기(130)는 다음의 구성요소들을 포함할 수 있다:
○ 병렬로 처리될 채널들 내의 광대역 신호(120)를 분할하기 위한 (선택적인) 매칭된 필터 뱅크(132);
○ 프리앰블의 공지된 기호들과의 채널별 상관을 위한 프리앰블 상관부(124);
○ 각각이 고유의 프리앰블을 가지면서 다수의 부분 패킷들로 구성되는 패킷들에 대한 결과들을 결합하기 위한 시퀀스 상관부(127);
○ 패킷들을 검출하기 위한 패킷 검출부(134).
프리앰블 상관부(124) 및 시퀀스 상관부(127)는 패킷 상관기(122)를 형성한다.
도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 수신된 신호(121)는 복수의 채널들을 포함할 수 있다.
실시예들에서, 데이터 수신기(110)는, 예를 들어, 신호(120)(예를 들어, 도 6의 광대역 신호)에 기초하여 복수의 채널을 갖는 수신 신호(121)(예를 들어, 처리될 신호)를 획득하기 위해 필터 뱅크(132)를 포함할 수 있다. 필터 뱅크(132) 대신에, 데이터 수신기(110)는 신호(120)에 기초하여 복수의 채널을 갖는 수신 신호(121)를 획득하기 위해 협대역 수신기들의 그룹을 포함할 수도 있다. 예를 들어, 복수의 협대역 수신기들의 수신 주파수들은 도 6에 도시된 필터 뱅크(132)의 출력에서와 동일한 신호들이 발생하도록 조정될 수 있다.
이하 설명에서, 수신된 신호(121) (예를 들어, 처리될 신호)의 복수의 채널들은 부대역(subband) 신호들로 지칭된다. 여기서, 부대역 신호들은 신호(120)의 상이한 대역들을 가질 수 있는데, 이러한 상이한 대역들이 어떻게 획득되는지는 중요하지 않다.
도 7은 4개의 상이한 전송 방법들을 사용하는 데이터 패킷들의 전송 동안의 전송 채널의 점유를 도시한 도면이다. 여기서, 도 7에서, 세로축은 주파수를 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다. 즉, 도 7은 단일 패킷을 송신하기 위한 4개의 가능한 방법을 나타낸다.
제1 전송 방법(케이스 1)은 일정한 주파수에서 데이터 패킷의 연속적인 전송을 포함한다.
제2 전송 방법(케이스 2)은 주파수 도약 방법과 관련된 데이터 패킷의 연속적인 전송을 포함한다.
제3 전송 방법(케이스 3)은 일정한 주파수에서의 데이터 패킷의 불연속 전송(텔레그램 분할)을 포함한다.
제1 전송 방법(케이스 4)은 주파수 도약 방법과 관련된 데이터 패킷의 불연속 전송(텔레그램 분할)을 포함한다.
데이터 수신기(110)의 실시예들은 복수의 데이터 패킷들이 수신될 때, 즉, 데이터 수신기(110)가 상이한 데이터 송신기들(100)에 의해 비동기적으로 방사되는 그리고 할당된 주파수 대역 내의 상이한 주파수들에 의해 방사되는, 복수의 데이터 패킷들을 수신해야 할 경우의 모든 4개의 방법들과 관련된다. 이에 의해, 입력부에서, 광대역 신호(120)는 부분 데이터 패킷들(142)보다 상당히 더 높은 대역폭을 갖는다.
데이터 수신기(110)의 실시예들은 특히 높은 정도의 병렬 비동기 패킷 전송들을 허용하는, 케이스 4에 특히 관련된다. 이 경우에, 각각의 부분 데이터 패킷(142)은 자신의 개별 프리앰블을 포함한다. 이하에서, 부분 데이터 패킷들(104)의 시간 및 주파수 시퀀스는 (부분 데이터 패킷) 시퀀스로 지칭될 것이다. 상이한 데이터 송신기들(100)이 상이한 시퀀스들을 사용할 때, 이에 의해, 상이한 데이터 송신기들(100)의 부분 데이터 패킷들(142)의 충돌에 대한 확률이 감소할 때, 전송 시스템의 스루풋이 더 증가될 수 있다.
추가적으로, 비용 상의 이유로, 비교적 높은 허용오차(tolerance)를 갖는 주파수 생성기들이 데이터 송신기들(100)에서 사용된다. 이에 의해, 데이터 송신기(100)와 데이터 수신기(110) 사이에는, 부분 데이터 패킷들의 복수의 심볼 레이트 fsym일 수 있는 주파수 오프셋이 존재한다. 또한 이 효과는 패킷 충돌에 대한 확률을 감소시키기 때문에, 송신 주파수들에 확률적(stochastic) 성분을 구체적으로 추가함으로써 전송 시스템의 최대 스루풋이 더 증가될 수 있다. 이에 의해, 데이터 수신기(110)에서의 송신 주파수들은 기본적으로 알려져 있지 않다.
데이터 수신기에서 데이터 패킷들을 검출하는 것은 부분 데이터 패킷들(142) 내의 프리앰블의 도움으로 발생할 수 있다. 데이터 수신기(110)의 송신 주파수들이 알려져 있지 않기 때문에, 실시예들에서는, 할당된 주파수 대역들이 필터 뱅크(예를 들어, 매칭된 필터 뱅크(132))와 병렬로 처리될 중첩된 채널들로 분할될 수 있고, 여기서, 개별 채널들의 중심 주파수들 간의 간격 ΔfMF은 단지, 부분 데이터 패킷들(142)의 심볼 레이트 fsym의 일부(fraction)일 수 있다. 값들은, 예를 들어, (전형적으로) ΔfMF / fsym = 1/4...1/8 범위 내에 있다. 이는, NCH개의 채널들이, 할당된 주파수 대역의 대역폭(B) 및 부분 데이터 패킷(142)의 대역폭(BT)과 관련하여, 병렬로 처리되는 결과를 야기한다.
NCH = (B - BT) / ΔfMF = (4...8) ㆍ (B - BT) / fsym
2.1 부분 데이터 패킷의 구조
도 8은 일 실시예에 따른 부분 데이터 패킷(142)의 구조를 개략적으로 도시한다. 부분 데이터 패킷(142)은 NP개의 프리앰블 기호들(144) 및 ND개의 데이터 기호들(146)을 포함할 수 있고, 프리앰블은 중앙에 배열될 수 있다. 부분 데이터 패킷(142)의 기호들의 전체 수는 NT = NP + ND일 수 있다.
데이터 패킷은 불연속적으로 전송되는 M개의 부분 데이터 패킷들(142)로 구성될 수 있다. 도 9는 대역폭(B)을 갖는, 할당된 주파수 대역에서의 데이터 패킷의 부분 데이터 패킷들(142)의 시간 및 주파수 배열을 도시한다. 여기에서, 세로축은 주파수를 나타내고, 가로축은 시간을 나타낸다.
M개의 시각들 [t1, t2, ... , tM] 및 N개의 운반 주파수들 [f1, f2, ... , fN]이 자유롭게 선택될 수 있다. 그러나, 실무적으로, 데이터 송신기(100)에서의 신호 발생을 용이하게 하기 때문에, 계단 폭(ΔfT)을 갖는 등거리 래스터(raster)가 주파수들에 대해 사용될 수 있다. 이와는 달리, 시각들은 등거리가 아니다. 운반 주파수들의 수 N은 부분 데이터 패킷들(142)의 수 M보다 작거나 같을 수 있다. N < M인 경우, 개별 운반 주파수들이 여러 번 사용된다. 그러나, 이것은 일반적인 제한이 아니며, 운반 주파수들의 수 N이 부분 데이터 패킷들(142)의 수 M보다 더 클 수도 있다. 이 경우, 전송 동안 모든 운반파들이 점유되는 것은 아니다.
주파수 대역의 하단부와 주파수 f1 사이의 거리(foff)는 데이터 송신기들에서의 부정확한 주파수 생성 및 이미 언급된 송신 주파수의 통계적 성분으로 인해 가변적이고, 예를 들어, 운반 주파수 f1을 갖는 부분 데이터 패킷은 여전히 주파수 대역 내에 완전히 존재하도록, 부분 데이터 패킷(142)의 대역폭(BT)의 적어도 절반에 대응할 수 있다. 주파수 fN 및 주파수 대역의 상단부 사이의 결과적인 간격(foff,B)도, 예를 들어, 운반 주파수 fN을 갖는 부분 데이터 패킷(142)이 여전히 주파수 대역 내에 완전히 존재하도록, 대역폭(BT)의 적어도 절반에 대응할 수 있다. 이로부터, 예를 들어, 다음이 얻어진다.
Figure pct00001
foff의 가변 범위는, 예를 들어, 다음의 폭을 갖는다.
Figure pct00002
데이터 패킷의 시퀀스 SP는, 예를 들어, 시각들 [t1, t2, ... , tM]에 관한 주파수들의 인덱스들의 시퀀스에 의해 정의될 수 있다. 도 9에서는, 예시적으로 다음이 적용된다.
Figure pct00003
N < M의 경우, 개별 인덱스가 여러 번 발생한다.
시퀀스 SP에서 인덱스들의 시퀀스를 완전히 자유롭게 선택하는 경우, 패킷 상관기(다중-스테이지 상관기)(122)의 높은 컴퓨팅 노력이 초래된다. 실시예들에서, 주파수가 편이된 유사한 그룹들로 구성된 시퀀스들이 사용될 수 있다. 이를 위해, 부분 데이터 패킷들(142)의 수 M은 그룹의 부분 데이터 패킷들(142)의 수(MG) 및 그룹들의 수(NG)의 곱으로 표현될 수 있다.
Figure pct00004
이에 의해, 도 6에 도시된 시퀀스 상관(127)은 그룹 상관(제2 상관 스테이지(128)) 및 후속된 그룹 시퀀스 상관(제3 상관 스테이지(129))에서 분할될 수 있다. 여기에서는, 그룹 SG의 MG개의 인덱스들은, [1, ... , N - X ]의 범위의 값들로 전제될 수 있다. 이어서, 그룹 시퀀스 SPG의 NG개의 값들은 그룹 SG의 임의의 값 및 그룹 시퀀스 SPG의 임의의 값의 덧셈이 항상 [1, ... , N] 범위의 값을 초래하도록, 범위 [0, ... , X]의 값들로 가정할 수 있다. 파라미터들(MG, NG 및 X)의 적절한 선택에 의해, 패킷 상관기(다중-스테이지 상관기(122)) 내의 컴퓨팅 노력이 적응될 수 있다. 가능하게는,
Figure pct00005
이 선택될 수 있고, 이에 의해, 그룹 시퀀스 SPG가 모든 가능한 값들을 정확하게 한 번 포함하도록 선택될 수 있다. 다음과 같이,
Figure pct00006
인 경우,
개별 값들은 그룹 시퀀스 내에서 여러 번 발생한다.
예:
Figure pct00007
그룹 및 그룹 시퀀스의 정규화된 대역폭의 경우, 예를 들어, 다음이 적용된다.
Figure pct00008
MG < NG가 적용될 수 있는데, 즉, 그룹의 길이는 그룹의 수보다 적을 수 있다. 이 경우, 컴퓨팅 노력은 X값의 감소에 따라 감소한다.
인접한 주파수들 사이의 간격 ΔfT는 심볼 레이트 fsym에 관련될 수 있다:
Figure pct00009
MΔ의 경우, 예를 들어, 송신기들 및 수신기들에서의 주파수 생성이 가능하면 간단하게 구성될 수 있도록 정수 값이 선택될 수 있다.
시각들 [t1, t2, ... , tM]은 시각 t1과 관련될 수 있다.
Figure pct00010
.
이 값들은, 간격들에 대해, 복수의 심볼 주기 Tsym = 1/ fsym가 초래되도록 선택될 수 있다. 이에 의해, 정규화된 간격들을 위한 정수 값들이 획득된다.
Figure pct00011
이는 송신기들 및 수신기들에서의 주파수 생성을 단순화하는 것에 다시 기여한다(유의: 주파수 생성은 운반 주파수 생성 및 클럭 주파수 생성을 포함하고, 여기서 클럭 주파수 생성은 운반 주파수 생성 이상을 의미하며, 용어 "주파수 생성"은 둘 모두에 대한 일반적인 용어로서 사용된다). 동일한 그룹들을 형성함으로써, 여기서 다시, 길이 MG를 갖는 그룹 TG 및 길이 NG를 가진 그룹 시퀀스 TPG로 다시 분할한다.
예:
Figure pct00012
상이한 데이터 송신기들(100)의 부분 데이터 패킷들(142)의 충돌에 대한 확률을 감소시키기 위해, 송신기들은 상이한 그룹 시퀀스들 SPG,i 및 TPG,i(i = 1 ... NS)을 사용하여 NS개의 송신기 그룹들로 분할될 수 있다. 이에 의해, 그룹 시퀀스 상관은 병렬로 NS번 발생한다. 이 경우, 파라미터 X에 대한 더 낮은 값은 컴퓨팅 노력의 특히 개별적인 감소를 야기한다.
2.2 상관기의 구조
도 10은 일 실시예에 따른 데이터 수신기(110)의 다중-스테이지 상관기(122)의 제1 상관 스테이지(124)의 개략적인 블록도를 도시한다.
제1 상관 스테이지(124)는, 프리앰블 부분 상관(150) 내의 수신된 신호(121) 또는 그로부터 유도된 버전을 부분 데이터 패킷들(142)의 프리앰블들의 상이한(예를 들어, 중첩하거나 인접한) 부분들(=프리앰블 부분들)에 대응(예를 들어, 매칭)하는 K개의 프리앰블 부분들과 상관시켜, K개의 부분 상관 결과들(152)(예컨대, 부분 상관 진폭들), 예를 들어, 프리앰블 부분마다 하나의 부분 상관 결과(예컨대, 하나의 부분 상관 진폭)를 획득하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 상관 스테이지(124)는 복수의 부분 상관 결과들(152)을 (예를 들어, 샘플마다) 결합하여(예를 들어, (예를 들어, 절대값을 형성함으로써) 더하거나 비간섭되게(incoherently) 더하여), 수신된 신호(121)에 대한 제1 상관 스테이지(124)의 제1 세트의 상관 결과들(156)(=상관 결과들(125))을 획득하도록 구성될 수 있다.
도 10에 도시된 바와 같이, 부대역 신호들은 제1 상관 스테이지(P)의 입력에 적용될 수 있고, 여기서 제1 상관 스테이지(124)는 프리앰블 부분 상관(150) 내의 P개의 부대역 신호들의 부대역 신호(예를 들어, 부대역 신호(121_1))를 K개의 프리앰블 부분들과 상관시켜 부대역 신호들(예를 들어, 부대역 신호(121_1))에 대한 K개의 부분 상관 결과들(152)(예를 들어, 부분 상관 진폭들)을 획득하도록, 그리고, K개의 부분 상관 결과들(152)을 결합(154)하여, 부대역 신호(예를 들어, 부대역 신호(121_1))에 대한 상관 결과들의 세트(156)를 획득하도록 구성될 수 있다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지(124)는, P개의 부대역 신호들의 적어도 2개의 부대역 신호들(예를 들어, P개의 부대역 신호들의 다수의 부대역 신호들 또는 P개의 부대역 신호들의 모든 부대역 신호들)을 각각, K개의 부분 프리앰블들과 상관시켜 적어도 2개의 부대역 신호들의 각각의 부대역 신호에 대한 상관 결과들의 서브세트(158)(예를 들어, (정규화된) 상관 진폭들의 1차원 배열)를 획득하도록 구성될 수 있고, 여기서 제1 상관 스테이지(124)는 상관 결과(125)로서, 상관 결과들의 서브세트들(158)을 포함하는 제1 세트의 상관 결과들(156)을 제공하도록 구성될 수 있으며, 예를 들어, 제1 세트의 상관 결과들(156)은 상관 결과들의 1차원 서브세트들(158)을 포함할 수 있다.
따라서, 제1 상관 스테이지(124)의 제1 세트의 상관 결과들(156)은 상관 결과들의 2차원 배열일 수 있고, 상관 결과들의 2차원 배열의 제1 차원은 부대역 신호들의 샘플링 시각들(예를 들어, 샘플링 시각들의 시퀀스)을 나타내며, 상관 결과들의 2차원 배열의 제2 차원은 복수의 부대역들을 나타낸다.
도 11은 일 실시예에 따른 데이터 수신기(110)의 다중-스테이지 상관기의 제2 상관 스테이지(128)의 개략적인 블록도를 도시한다.
위에서 언급된 바와 같이, 적어도 2개의 그룹들(148_1 및 148_2)의 부분 데이터 패킷들은 예를 들어, 제1 그룹의 부분 데이터 패킷들 중의 부분 데이터 패킷들(142)이 제2 그룹의 부분 데이터 패킷들(148_2) 중의 부분 데이터 패킷들(142)과 동일한 상대적 그룹 도약 패턴을 갖도록(도 3 참조), 그룹들 내에 동일한 상대적 그룹 도약 패턴(140_1, 140_2)을 포함할 수 있다.
제2 상관 스테이지(124)는 그룹 도약 패턴(140_1, 140_2)으로부터 유도된 그룹 상관 패턴(126)에 기초하여 제1 상관 스테이지(124)의 제1 세트의 상관 결과들(156)(예를 들어, 상관 결과들의 2차원 배열)로부터 상관 결과들의 그룹들(160)을 그룹들 내에서 선택 및 결합(146)하여(예를 들어, 더하여) 제2 상관 스테이지(128)의 제2 세트의 상관 결과들(166)을 획득하도록 구성될 수 있다.
여기서, 그룹 상관 패턴(162)은, 부분 데이터 패킷들(142)의 그룹 도약 패턴(140_1, 140_2)의 상대적 시간 간격들 및 주파수 간격들에 대응하는 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들(156)의 2차원 배열의 상관 결과들의 시간 간격들 및 주파수 간격들을 나타낼 수 있다.
도 11에서 알 수 있는 바와 같이, 제2 상관 스테이지(124)는 그룹 상관 패턴(162)에 기초하여 시간 및/또는 주파수 방향으로 제1 상관 스테이지(124)의 제1 세트의 상관 결과들(156)로부터 상관 결과들의 그룹들(160)을 선택하도록 구성될 수 있다.
제2 상관 스테이지(128)의 제2 세트의 상관 결과들(166)은 상관 결과들의 2차원 배열일 수 있는데, 상관 결과들(166)의 2차원 배열의 제1 차원은 부분 데이터 패킷들(142)의 그룹의 시간적 위치를 나타내고, 상관 결과들(166)의 2차원 배열의 제2 차원은 부분 데이터 패킷들(142)의 그룹의 주파수 위치를 나타낸다.
이하에서는, 3개의 상관 스테이지들을 포함하는 다중-스테이지 상관기(122)의 실시예들이 설명될 것이다. 여기서, 제3 상관 스테이지는 제2 상관 스테이지(128)에 실질적으로 대응하되, 그룹 상관 패턴 대신에 그룹 시퀀스 상관 패턴에 기초하여 제2 상관 스테이지의 상관 결과들을 그룹화하는 차이점이 있을 수 있는데, 그룹 시퀀스 도약 패턴은 부분 데이터 패킷들(148_1 및 148_2)의 그룹들 간의 상대적 시간 간격들 및 주파수 간격들을 나타낸다(도 3참조).
도 12는 일 실시예에 따른 데이터 수신기(110)의 다중-스테이지 상관기(122)의 개략적인 블록도를 도시한다. 다중-스테이지 상관기(122)는 3개의 상관 스테이지, 상세하게는 제1 상관 스테이지(124)(도 10 참조), 제2 상관 스테이지(128)(도 11 참조), 및 제3 상관 스테이지(129)를 포함한다. 여기서, 제1 상관 스테이지(124)는 프리앰블 상관을 수행할 수 있는 반면, 제2 상관 스테이지(128) 및 제3 상관 스테이지(129)는 시퀀스 상관(127)을 수행한다.
다중-스테이지 상관기(122)의 입력 신호(121)는 P개의 부대역 신호를 포함할 수 있다. P개의 부대역 신호들은, 예를 들어, 필터 뱅크(예를 들어, 매칭된 필터)(132)에 의해 얻어질 수 있다.
다중-스테이지 상관기(122)의 입력에 인가되는 P개의 부대역 신호들은 광대역 신호(120)(도 6참조)에 기초하지만, 데이터 수신기(110)의 안테나에 (예를 들어, "무선으로") 인가되는 광대역 신호(120)가 P개의 부대역 신호들로 어떻게 분할되는지는 중요하지 않다는 것에 유의해야 한다. 이는 예를 들어, 도 12에 도시된 필터 뱅크(132)를 이용하여 수행될 수 있을 뿐 아니라, P개의 협대역 수신기들 또는 광대역 수신기 및 다른 유형의 분할을 이용하여 수행될 수도 있다.
다중-스테이지 상관기(132)는 (예를 들어, 필터 뱅크(132)에 의해 제공되는) P개의 부대역 신호들을 저장하도록 구성될 수 있는 제1 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(170)를 포함할 수 있다.
제1 상관 스테이지(124)는 광대역 신호(110)가 분할된 P개의 부대역 신호를 각각, 프리앰블 부분 상관(150)에서 K개의 프리앰블 부분들과 상관시켜, 각각의 부대역 신호에 대해 K개의 부분 상관 결과들(152)(예를 들어, 부분 상관 진폭들)을 획득하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 상관 스테이지(124)는 결정된(예를 들어, 여러 부대역들에 걸쳐 계산된) 전력 p[n]에 따라 K개의 부분 상관 결과들(152)을 정규화하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 상관 스테이지(124)는 절대값의 제곱을 형성하고, 결정된 전력 p[n]으로 나누며, 몫의 제곱근을 계산함으로써, 부분 상관 결과들(152)을 정규화하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 상관 스테이지(124)는 각각의 부분 상관 결과들(152)을 저장하도록 구성될 수 있는 K개의 대기열(queue) 캐시들(예를 들어, 링 버퍼)(153)을 포함할 수 있는데, 여기서 복수의 대기열 캐시들(153)은 상이한 메모리 길이들을 포함할 수 있고, K개의 대기열 캐시들(153)의 메모리 길이들은 부분 데이터 패킷들(142)의 프리앰블들의 각각의 프리앰블 부분들에 따라 다를 수 있다. 또한, 제1 상관 스테이지(124)는 K개의 대기열 캐시들(153)에 저장된 K개의 부분 상관 결과들(152)을 결합하여(예를 들어, 더하여), 부대역 신호들 각각에 대한 상관 결과들의 서브세트(158)를 획득하고, P개의 부대역들에 대한 상관 결과들의 서브세트들(158)을 포함하는 제1 세트의 상관 결과들(156)을 제공하도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 상관 스테이지(124)는 제1 상관 스테이지(124)의 제1 세트의 상관 결과들(156)을 저장하도록 구성될 수 있는 (예를 들어, 2차원의) 출력 대기열 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(172)를 포함할 수 있다.
제2 상관 스테이지(128)는 출력 대기열 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(172)에 저장된 제1 상관 스테이지(124)의 제1 세트의 상관 결과들(156')로부터, 상관 결과들의 그룹들을 그룹 상관 패턴에 기초하여 그룹들 내에서 선택 및 결합하여(예를 들어, 더하여), 제2 세트의 상관 결과들(166)을 획득하도록 구성될 수 있는 그룹 상관부(164)를 포함할 수 있다. 제2 상관 스테이지(128)는 제2 상관 스테이지(128)의 제2 세트의 상관 결과들(166)을 저장하도록 구성될 수 있는 (예를 들어, 2차원의) 출력 대기열 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(174)를 포함할 수 있다.
제3 상관 스테이지(129)는 그룹 시퀀스 상관 패턴에 기초하여 출력 대기열 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(174)에 저장된 제2 상관 스테이지(128)의 제2 세트의 상관 결과들(166')로부터 상관 결과들의 그룹들을 선택하고, 그룹들 내에서 이들을 결합하여(예를 들어, 더하여) 제3 세트의 상관 결과들(182)을 획득하도록 구성될 수 있는 그룹 시퀀스 상관부(180)를 포함할 수 있다. 또한, 제3 상관 스테이지(129)는 제3 상관 스테이지(129)의 제3 세트의 상관 결과들(182)을 저장하도록 구성될 수 있는 (예를 들어, 2차원의) 출력 대기열 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(176)를 포함할 수 있다.
실시예들에서, 제3 상관 스테이지(129)는 상관 결과들을, 후속하는 패킷 검출부(134)에 적합한 형태로 제공하도록 구성될 수 있다.
도 12에 도시된 바와 같이, 제3 상관 스테이지는 부분 데이터 패킷들의 Ns개의 시퀀스들을 검출하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 그룹 시퀀스 상관(108), 출력 대기열 캐시(176) 및 패킷 검출은 NS번 구성될 수 있다.
즉, 도 12는 선행하는 매칭된 필터 뱅크(132) 및 후속하는 패킷 검출부가 내부에 포함되는 패킷 상관기(122)의 구조를 개략적으로 도시한다. 패킷 상관기(122)는 다음의 세 부분을 포함한다.
1. 프리앰블 상관부(제1 상관 스테이지(134))
2. 그룹 상관부(제2 상관 스테이지(128))
3. 그룹 시퀀스 상관부(제3 상관 스테이지(129))
중간 결과들을 저장하기 위한 링 버퍼들은 개별적인 프로세싱 블록들 사이에 배열된다. 링 버퍼들의 깊이는 후속하는 프로세싱 블록의 프로세싱 길이에 의해 주어진다. 따라서, 프로세싱 블록들 자체에는 중간 결과들을 위한 더 이상의 버퍼들이 포함되지 않는다.
프리앰블 상관부의 경우, 프리앰블은 개별적으로 정규화된 다음에 더해지는, 길이 LK의 K개의 부분들로 분할될 수 있다. 상기 부분들은 중첩되거나 또는 중첩되지 않을 수 있다. 이를 위해, 개별 부분들 사이의 편이(shift) DK를 위해 범위 1... LK의 값이 선택될 수 있다. DK = LK인 경우, 중첩하지 않은 부분들이 획득될 것이다. NP개의 프리앰블 기호들의 경우, 다음과 같은 컨텍스트가 얻어진다.
LK + (K - 1)DK = NP
도 13은 일 실시예에 따른 프리앰블(190)의 예시적인 분할을 개략적으로 도시한다. 프리앰블(190)은 12개의 프리앰블 기호들(144)을 포함하고, 제1 예에 따르면, 프리앰블(190)은 각각 4개의 프리앰블 기호들(144)로 구성된 3개의 비-중첩 부분들(192)로 분할되며, 제2 예에 따르면, 프리앰블(190)은 각각 4개의 프리앰블 기호들(144)로 구성된 5개의 중첩하는 부분들(192)로 분할된다.
부분들(192)로의 분할 및 그들의 개별적인 정규화에 의해, 임펄스-유사 간섭에 대한 간섭 저항이 상당히 개선될 수 있다. 또한, 분할은 (예를 들어, 부대역 신호들의 중첩을 감소시킴으로써, 즉, 주파수 방향에서 오버샘플링 MF를 감소시킴으로써) 병렬로 처리될 채널들의 수 CP를 감소시킨다.
실시예들에서, 프리앰블 상관부(124)의 결과로서, 정규화된 실수 값 상관 진폭들이 초래되는데, 이는 개별 부분들의 각각의 값들을 더함으로써 얻어질 수 있다. 정규화에 이어지는 링 버퍼의 깊이들의 각각의 선택에 의해, 시작 부분의 결과들의 시간 편이(shift)가 발생할 수 있다. 상관은 시간 방향에서 배타적으로 발생하기 때문에, 채널들의 수 CP는 변하지 않은 채로 유지된다.
실시예들에서, 그룹 상관부(128)에서는, 부분 데이터 패킷들(142)의 MG개의 프리앰블들의 정규화된 상관 진폭들이 하나의 그룹 내에서 더해질 수 있다. 이것은 TG에 의해 표현되는 시간 구조 및 그룹의 SG에 의해 표현되는 주파수 구조를 이용하여 발생할 수 있다. 상관은 주파수 방향으로도 수행되기 때문에, 채널들의 수는 CP로부터 CG로 감소된다.
실시예들에서, 그룹 시퀀스 상관에서, 시퀀스의 NG개의 그룹들의 정규화된 상관 진폭들이 더해질 수 있다. 이는 TPG,i에 의해 표현되는 시간 구조 및 각각의 그룹 시퀀스의 SPG에 의해 표현되는 주파수 구조를 이용하여 발생할 수 있다. 여기서는 주파수 방향의 상관도 수행되기 때문에, 채널들의 수가 CG로부터 CS로 감소된다.
2.3 채널 수
프리앰블 상관에서의 채널들의 수는 관련된 채널들(부대역 신호들), 예를 들어 매칭된 필터 뱅크의 관련 채널들의 수에 대응할 수 있다.
Figure pct00013
여기서, B는 대역의 대역폭이고, fsym은 심볼 레이트이며, MF는 주파수 방향의 오버샘플링 인자이다. 인자 MF는 프리앰블 상관의 부분들의 길이 LK에 적응될 수 있다. 예를 들어, 매칭된 필터 뱅크(132)에 의해 제공될 수 있는 부대역 신호들의 주파수 래스터를 기준으로, 불리한 위치들에 위치되는 패킷들에 대해 충분한 민감도를 제공하기 위해, 통상적인 구현에서 다음이 적용될 수 있다.
Figure pct00014
인자 MF를 더 낮은 값으로 감소시키기 위한 방법이 아래에 설명될 것이다.
그룹 상관에서, 채널 수는 다음과 같이 감소할 수 있다.
Figure pct00015
여기서,
Figure pct00016
는 그룹의 대역폭일 수 있다. 이로부터, 예를 들어, 다음이 얻어진다.
Figure pct00017
그룹 시퀀스 상관에서, 채널 수는 예를 들어, 다음과 같이 감소한다.
Figure pct00018
여기서, BG는 그룹의 이미 언급된 대역폭일 수 있고,
Figure pct00019
는 그룹 시퀀스의 대역폭일 수 있다. 이로부터, 예를 들어, 다음이 얻어진다.
Figure pct00020
정규화된 대역폭들 및 운반 주파수들의 수 N 사이에는 다음과 같은 관계가 존재한다.
Figure pct00021
이에 의해, 예를 들어, 다음이 얻어진다.
Figure pct00022
채널들의 수 CS는, 부분 데이터 패킷들(142)의 운반 주파수들이 할당된 주파수 대역을 초과하지 않고 변동될 수 있도록 하는 값 Δfoff에 대응할 수 있다.
Figure pct00023
다음 표(표 1)에는 2개의 예들에 대한 파라미터 값들이 포함된다. 데이터 패킷의 구조와 관련하여, 2개의 예들은 단지 운반파 간격 ΔfT만큼만 상이하다. 두 예에서, 그룹의 상대적 대역폭은 채널의 수가 그룹 상관에 의해 상당히 감소되도록 선택되었다. 이는 예 2에서 특히 중요하다.
Figure pct00024
2.4 상관의 프로세스
상관은 시간적 오버샘플링 인자 MT를 이용하여 발생할 수 있고, 즉 모든 신호들의 샘플링 레이트는, 예를 들어, 다음과 같다.
Figure pct00025
예를 들어, MT = 2가 사용될 수 있다.
도 14는 도 12에 도시된 제1 상관 스테이지(124)의 일 섹션의 개략적인 블록도뿐만 아니라, 일 실시예에 따라 필터 뱅크(예를 들어, 매칭된 필터 뱅크)(132) 및 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(170)를 이용하여 예시적으로 발생하는 제1 상관 스테이지(124)의 앞부분의 부대역 신호들의 제공을 도시한다. 즉, 도 14는 프리앰블 섹션 상관(150)의 신호들 및 링 버퍼(170)를 도시한다. 링 버퍼(170)는 크기 CP x (MT ㆍLK)를 가질 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 부분 상관 결과들의 조합을 포함하여 제1 상관 스테이지에 의해 수행되는 링 버퍼에 저장된 부대역 신호들의 프리앰블 부분 상관을 개략적으로 도시한다.
도 15에서 알 수 있는 바와 같이, 상관은 모든 CP 채널들에 걸쳐서 나란히 발생하며, 여기서는 MT = 2인 경우에 대해, 홀수 열 또는 짝수 열이 교대로 평가될 수 있다. (LK = 4인 실시예에 따른) 기준 기호들 s1,...,s4, 즉, 각각의 부분에 속하는 프리앰블 기호들은, 예를 들어, 매칭된 필터 뱅크(132)의 링 버퍼(170)로의 출력 값들에 대응할 수 있는 부대역 신호들의 샘플들의 주기적인 데이터 송신과 관련하여, 원하는 상관이 초래되도록, LK-z 순환 방식으로 사용될 수 있다.
대안적으로, 링 버퍼의 MT개의 후속하는 열들은 MT CP개의 성분을 갖는 열로 결합될 수 있다. 이때, 링 버퍼(170)는 크기 (MT ㆍ CP) x LK를 갖는다. 상관은 이제 MT CP개의 채널들에 걸쳐 병렬로 발생할 수 있고, 각각의 채널 MT에 대한 출력 값들을 제공할 수 있다. 따라서, 입력 측에서는, 예를 들어, 매칭된 필터 뱅크의 MT개의 출력 벡터들에 대응할 수 있는 부대역 신호들의 MT개의 샘플들이 링 버퍼 내의 하나의 열로 결합될 수 있다.
링 버퍼의 값은 열마다 메모리에 저장될 수 있으며, 즉, 제1 열의 값으로 시작하여 마지막 열의 값으로 종료할 수 있다. 이에 의해, 변형 CP x (MT LK) 및 (MT CP) x LK는 메모리에서 균등하다.
도 14에 도시된 전력 계산(151)은 동일한 프로세스를 따르지만, 여기서는 기준 기호들로 곱하는 대신에 절대값들의 제곱이 계산된다.
이어서, 상관 신호들 c1[n],...,cK[n]이 다음과 같이 정규화될 수 있다:
ㆍ 절대값의 제곱을 형성하는 단계
ㆍ 전력 p[n]으로 나누는 단계
ㆍ 몫의 제곱근을 계산하는 단계.
도 16은 일 실시예에 따른 도 12에 도시된 제1 상관 스테이지(124)의 일 섹션의 개략적인 블록도를 도시한다. 도 12에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 상관 스테이지(124)는 부분 상관 결과들(152)의 정규화(155)를 수행하여 정규화된 부분 상관 결과들(152')을 얻도록 구성될 수 있다. 또한, 제1 상관 스테이지(124)는 정규화된 부분 상관 결과들(152')을 대기열 캐시들(153)에 저장하고, 대기열 캐시들(153)에 저장된 정규화된 부분 상관 결과들(152')을 결합(154)하도록(예를 들어, 더하도록) 구성될 수 있다.
즉, 도 16은 정규화(155) 및 그에 후속하는, 부분들의 결과들의 합을 나타낸 것이다. 여기서, 링 버퍼들(153)은 부분들의 시간 구조에 따라 결과들을 지연시키기 위한 지연 부재들로서 사용될 수 있다. 제1 부분의 링 버퍼는 다음을 갖는 최대 지연을 갖는 반면,
Figure pct00026
마지막 부분의 링 버퍼는 지연 없이 중간 버퍼로서의 역할만 한다.
도 17은 일 실시예에 따른, 데이터 수신기의 다중-스테이지 상관기(122)의 제2 상관 스테이지(128)의 개략적인 블록도를 도시한다. 제2 상관 스테이지(128)는 제1 상관 스테이지(124)의 출력 대기열 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(172)에 저장된 제1 세트의 상관 결과들(156')의 그룹 상관(165)을 수행하여 제2 세트의 상관 결과들(166)을 획득하도록 구성될 수 있다. 즉, 도 17은 그룹 상관의 신호들 및 링 버퍼를 나타낸다.
도 18은 제1 상관 스테이지(124)의 출력 대기열 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(172)의 2차원 메모리 구조 및 제2 상관 스테이지(128)에 의해 수행되는 그룹 상관(165)을 개략적으로 나타내며, 여기서 상관 결과들의 그룹들(160)은 그룹 상관 패턴에 기초하여 제1 상관 스테이지(124)의 출력 대기열 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(172)에 저장된 제1 세트의 상관 결과들로부터 그룹들 내에서 선택되고 결합(164)된다.
즉, 도 18은 그룹 상관(165)의 프로세스를 도시한다. 링 버퍼 동작에 따라, 더해질 MG개의 부분 갭들은 각각 CG개의 값들을 갖고, 수평 방향으로 순환적으로 링 버퍼를 통과한다. 이미 설명된 바와 같이, 그룹 상관 내에서 채널들의 수는 CP에서 CG로 감소된다. 이러한 감소는 그룹의 정규화된 대역폭 BG,norm이 클수록 더 크다.
도 19는 일 실시예에 따라, 도 12에 도시된 제3 상관 스테이지(129)의 일 섹션의 개략적인 블록도를 도시한다. 제3 상관 스테이지(129)는 제2 상관 스테이지(128)의 출력 대기열 캐시(예를 들어, 링 버퍼)(174)에 저장된 제2 세트의 상관 결과들(166')의 그룹 시퀀스 상관(180)을 수행하여 제3 세트의 상관 결과들(182)을 획득하도록 구성될 수 있다. 도 19에 표시된 바와 같이, 제3 상관 스테이지(129)는 부분 데이터 패킷들(142)의 Ns개의 시퀀스들을 검출하도록 구성될 수 있다. 이를 위해, 그룹 시퀀스 상관(180)은 NS번 구성될 수 있다.
즉, 도 19는 그룹 시퀀스 상관의 신호들 및 링 버퍼를 나타낸다. 프로세스는 기본적으로 그룹 상관과 동일한 방식으로 수행되지만, 여기서는 파라미터 SPG,i 및 TPG,i (i = 1 ... NS)를 갖는 NG개의 그룹들의 각각의 그룹 시퀀스와 관련된다. 이미 설명된 바와 같이, 그룹 시퀀스 상관 내에서 채널들의 수는 CG에서 CS로 감소될 수 있다. 이러한 감소는 그룹 시퀀스의 정규화된 대역폭 BPG,norm이 클수록 더 크다. NS개의 출력 신호들 cS,1[n],…cS,Ns[n]은 패킷 상관기의 출력 신호들을 형성한다.
2.5 다수의 그룹들의 사용
상이한 데이터 송신기들의 부분 데이터 패킷들(142)의 충돌 확률을 더 감소시키기 위해, 대안적으로, 다수의 그룹들이 사용될 수 있다. 이 경우에, 도 12의 하단 부분에 도시된 그룹 상관(165) 및 후속하는 그룹 시퀀스 상관(180)을 갖는 부분이 여러 번 존재한다.
2.6 채널 수 감소를 위한 방법
예를 들어, 매칭된 필터 뱅크의 채널들에 대응할 수 있는 CP개의 채널들(부대역 신호들)의 중심 주파수들 사이의 간격은, 예를 들어 다음과 같을 수 있다:
Figure pct00027
이에 의해, 예를 들어 매칭된 필터 뱅크의 가장 가까운 채널에 대응할 수 있는, 부분 데이터 패킷의 실제 수신 주파수 및 가장 가까운 부대역 신호의 중심 주파수 사이의 주파수 오프셋 Δf은 다음의 범위로 제한될 수 있다:
Figure pct00028
주파수 오프셋에 의해 발생되는 프리앰블의 부분들의 상관에서의 오류가 과다하게 커지지 않도록, 다음이 적용될 수 있다:
Figure pct00029
여기서, LK는 프리앰블의 일 부분의 길이이다. 그 다음에, 도 13에 도시된 LK = 4의 예에 대해, MF = 8의 하한이 초래된다. 이 경우, 주파수 오프셋은 다음 범위에 있다:
Figure pct00030
프리앰블 상관에서의 오류는 제한 인자로서 작용한다. 예를 들어, 매칭된 필터 뱅크를 이용하여 수행될 수 있는 매칭된 필터링에 관하여, 더 큰 주파수 오프셋은 다음의 범위에 있거나,
Figure pct00031
또는 감소된 전력을 이용하는 경우, 그 이상이 허용될 수 있다. 도 20은 예를 들어, 매칭된 필터 뱅크(132)의 채널들의 수를 감소시킴으로써 수행될 수 있는, 채널들의 수, 즉, 부대역 신호들의 수를 감소시키기 위해 이러한 상황들이 어떻게 사용될 수 있는지를 도시한다.
이하에서는, 실무에서 선호되는 구성이기 때문에, 매칭된 필터 뱅크에 의해 부대역 신호들이 제공될 수 있다고 가정된다. 기본적으로, 이 가정은 추가적인 처리를 위해 동일한 부대역 신호들의 세트를 제공할 수 있는 임의의 방법에도 제공될 수 있다. 즉, 부대역 신호들을 제공하는 타입은 처리와 관련되지 않는다.
상세히 설명하면, 도 20은 f/8 매칭된 필터 뱅크(132_1)로부터 f/4 매칭된 필터 뱅크(132_2)까지의 매칭된 필터 뱅크(132)의 채널들의 수의 감소를 개략적으로 도시한다. 도 20에서 알 수 있는 바와 같이, f/8 매칭된 필터 뱅크의 모든 제2 필터는 생략될 수 있고, 결과적인 f/4 매칭된 필터 뱅크의 출력들은 각각 2개의 혼합기를 이용하여 ±fsym/16만큼 편이될 수 있으며, 이에 따라 f/8 매칭된 필터 뱅크에서와 같은 주파수 래스터가 초래된다. 이러한 측정에서, 매칭된 필터 뱅크(132)에서의 컴퓨팅 노력은 대략 절반으로 감소될 수 있다.
후속하는 프리앰블 부분 상관과 조합하여, f/4 매칭된 필터 뱅크(132_2) 이후의 혼합기들은, 상관에서 각각의 혼합 주파수를 이용하여 회전되는 기준 기호로서 2개의 상이한 프리앰블들 또는 프리앰블들의 부분들을 사용함으로써, 생략될 수 있다. 이는 개별 채널에 대해 도 21에 도시되어 있다. 이 절차는 상관의 복소 값 결과에 비해 동등하지 않지만, 추가적인 처리에서는, 편차가 영향을 미치지 않도록 결과의 절대값의 제곱만 필요하다. 기준 기호들의 회전은 구성요소들의 초기화 중에 한 번 발생한다.
프리앰블 상관의 높은 주파수 분해능이 후속하는 그룹 상관 및 그룹 시퀀스 상관에 대해 필수적이지 않다는 것을 결정하는 것으로부터 추가적인 감소 옵션이 제공된다. 따라서, 프리앰블 상관과 그룹 상관 사이에서, 최대값은 인접한 채널들에 걸쳐 계산될 수 있고, 따라서 채널들의 수가 감소될 수 있다. 그러나, 이러한 측정은 일반적으로 2개의 인접한 채널들만 결합될 수 있도록, 패킷 상관기를 따르는 패킷 검출에서의 오류 검출 확률의 증가를 초래한다. 이러한 경우가 도 22에 도시되어 있다.
두 측정들이 결합되는 경우 - 입력에서 또는 매칭된 필터 뱅크(132)에서 채널들의 수를 반감시키고, 2개의 인접한 채널들 각각에 걸쳐 최대값을 형성함으로써 프리앰블 상관 이후에 채널들의 수를 반감시키는 경우 - 도 23에 도시된 감소된 수의 채널들과의 프리앰블 상관이 초래된다.
도 23은 다른 실시예에 따른 제1 상관 스테이지(124)의 개략적인 블록도를 도시한다. 제1 상관 스테이지(124)는 2개의 혼합기를 ±fsym/16만큼 사용하여 f/4 매칭된 필터에 의해 제공된 부대역 신호를 편이시키고, 부대역 신호의 ±fsym/16 편이된 버전에 대해 각각 프리앰블 부분 상관(150)을 수행하여 프리앰블 부분 결과들을 획득하며, 프리앰블 부분 결과들의 정규화(155)를 수행하여 정규화된 프리앰블 부분 결과들을 획득하고, 정규화된 프리앰블 부분 결과들을 대기열 캐시(153)에 저장하며, 저장된 정규화된 프리앰블 부분 결과들을 결합(154)하여 ±fsym/16만큼 편이된 각각의 부대역 신호의 버전들에 대한 상관 중간 결과를 획득하고, 상관 중간 결과들의 최대값(157)을 계산하여 각각의 부대역 신호에 대한 상관 결과를 획득하도록 구성된다.
도 12에 도시된 실시예와 비교하여, 프리앰블 상관의 주파수 분해능이 감소함 없이 MF = 8 대신에 MF = 4를 사용하기 때문에, 모든 채널들의 수(CP, CG, CS)는 1/2로 감소될 수 있다. 회전된 기준 기호들을 이용한 병렬 프로세싱으로 인해, 이제, 프리앰블 상관에서의 채널들의 유효 수는 C'P = 2 CP이다.
MF < 4를 선택하는 것에 의한 프리앰블 상관 이전의 채널들의 수의 추가적인 감소는 일반적으로 가능하지 않는데, 그 이유는 이 경우에 매칭된 필터 뱅크에서의 주파수 오프셋 Δf가 매우 뚜렷한 기호 왜곡을 야기하는 값들을 가정할 수 있고, 그 결과들이 손상되어 전력이 상당히 감소하기 때문이다. 컴퓨팅 노력과 관련하여 상충 관계를 피할 수 없는 특수한 경우에는 이를 고려해야 할 수도 있다.
반대로, 2개를 초과하는 인접한 채널들에 걸쳐 최대값을 계산하는 것에 의한 프리앰블 상관 이후의 채널들의 수의 추가적인 감소는, 그와 관련하여 더 높은 오류 검출 확률이 허용될 수 있는 경우에, 가능하다. 여기서, 결정 인자는 프리앰블 상관기의 개별 구성요소들에서의 상대적인 컴퓨팅 노력이다. 실무적으로, 프리앰블 상관에서의 컴퓨팅 노력은 그룹 상관 및 그룹 시퀀스 상관에서보다 상당히 높은 경우가 빈번하다. 이러한 경우에, 프리앰블 상관 이후에 채널들의 수를 감소시키는 것은 컴퓨팅 노력을 별로 감소시키지 못할 것이다.
3. 다른 실시예들
(예를 들어, ALOHA 방법에서와 같이) 조정 없는 무선 통신 시스템에서, 데이터 송신기는 임의의 시간에 패킷을 방사한다. 여기서, 수신기는 전송이 시작될 때 송신 시각에 대한 정보를 갖지 않거나, 부정확한 정보만을 갖는다. 이러한 시각은 수신기에서 검출에 의해 결정되어야 한다.
3.1 프리앰블 분할에서의 다중-스테이지 검출
클래식(classical) 시스템들은 데이터 수신기에서 데이터 패킷들을 검출하기 위해 송신 프리앰블을 사용한다. 프리앰블은 일반적으로 한 조각으로 전송되고, 따라서 클래식 상관을 이용하여 매우 쉽게 검출될 수 있다.
텔레그램 분할 방법이나 시간 또는 주파수 도약 방법에 의해, 프리앰블은 대개, 다수의 부분들로 분할된다.
이러한 분할된 시퀀스가 검출될 경우, 매우 높은 컴퓨팅 노력을 수반하는 모든 시퀀스 부분들에 걸쳐 상관을 함께 계산하는 것이 유리하다.
본 발명의 실시예들은 상관이 다수의 부분 상관들로 분할되고 뒤이어 부분적인 결과들이 전체 결과로 결합되는, 상이한 방식으로 진행된다. 이 방법의 전제조건은, 예를 들어, 시퀀스가 모든 부분들에서 동일하다는 것일 수 있다. 이 경우, 상관은 섹션 2에 설명된 바와 같이 프리앰블 상관, (선택적) 그룹 상관 및 그룹 시퀀스 상관으로 분할될 수 있다.
그룹 상관 및 그룹 시퀀스 상관을 사용함으로써, 전송의 장애에 대한 민감성을 감소시키는 여러 상이한 도약 패턴들이 검출되는 옵션이 존재한다. 다수의 도약 패턴들의 경우에서, 부분들 내의 시퀀스가 모든 패턴들에 대해 동일하도록 선택되는 경우, 단 하나의 프리앰블 상관기만이 필요하다.
이러한 방법에 의해, 검출기의 필요한 컴퓨팅 전력이 상당히 감소한다. 이에 의해, 보다 비용 효율적으로 하드웨어가 사용될 수 있거나, 지원되는 도약 패턴들의 수가 증가될 수 있다.
실시예들에서, 상관기는 단일-스테이지 상관기로만 구성되지 않고, 적어도 2개의 상관기가 존재하는데, 여기서 제2 상관기는 제1 상관기의 결과에 기초하여 동작한다. 스테이지들의 결과들은 (예를 들어, 데이터베이스 또는 링 버퍼에) 저장될 수 있다.
실시예들에서, 제1 상관은 프리앰블 시퀀스 부분들에 걸쳐 수행될 수 있다. 이러한 결과들은 이후에 제2 상관기 내의 그룹 결과로 결합될 수 있다. 그 다음, 그룹 상관에 기초하여, 그룹 시퀀스 상관이 수행될 수 있고, 이는 검출에 대한 전체적인 결과를 제공한다.
모든 부분들이 동일한 파일럿 시퀀스를 갖는다는 상기 기술된 전제조건이 충족되지 않는 경우, 전술한 방법은 단지 소수의 시퀀스들(부분 패킷들보다는 비율적으로 적은 시퀀스들)만이 존재할 때에도 여전히 적용될 수 있다.
이 경우에, v개의 병렬 프리앰블 상관들이 있는데, 여기서 v는 상이한 시퀀스들의 수이다. 상이한 시퀀스의 길이가 동일해야 하는 것은 아니다.
부분 상관의 다음 단계에서, 결과들은 상이한 프리앰블 상관들의 메모리들로부터 로딩될 수 있고, 도약 패턴에 따라 결합될 수 있다. 추가적인 처리는 전술한 방법과 유사하게 발생한다.
실시예들에서, 제1 상관 스테이지는 적어도 2개의 병렬 상관기를 포함한다.
실시예들에서, 제2 상관 스테이지 단계에서, 결과들은 제1 스테이지의 다수의 상관기들로부터 로딩될 수 있고, 도약 패턴에 따라 결합될 수 있다.
3.2 최적화된 프리앰블 상관
다음 하위 챕터에서 설명되는 아이디어는 섹션 3.1의 프리앰블 상관에 기초하여 설명된다. 그러나, 검출을 위해 프리앰블을 사용하는 모든 시스템에 대해, 심지어 텔레그램/패킷에 단 하나의 연속된 프리앰블만이 존재하는 경우에도, 동일한 내용이 일반적으로 적용된다.
3.2.1 간섭 억제를 위한 상관 결과의 정규화
도 13에서는, 개별적으로 상관되고 뒤이어 비간섭되게(incoherently) 더해지는 부분들(partial portions)로 프리앰블을 분할함으로써, 주파수 오프셋을 기준으로 상관의 성능이 어떻게 증가될 수 있는지가, 12개의 기호를 갖는 프리앰블의 예에서 도시된다.
주파수 오프셋들 하에서 상관 결과들을 개선하기 위한 이러한 아이디어는 이미 [3] 및 [4]에서 광범위하게 설명되어 왔다.
간섭이 발생하지 않는 전형적인 시스템에서, 임계값은 배경 잡음에 기초하여 상관 이후에 선택될 수 있다. 상관의 길이에 의해, 추가적인 잡음 평균화가 수행되는데, 이는 적절한 임계값에서의 오류 검출의 수를 제한한다. 임계값을 초과하는 모든 상관 값은 매우 높은 확률로, 전송된 데이터 패킷의 시작을 나타낸다. 송신된 데이터 패킷의 데이터 수신기에서의 수신 전력이 높을수록, 상관 값이 더 높고, 따라서 데이터 패킷이 전송되었을 확률이 높다.
전송 동안에 다른 참여자(동일한 망 또는 외부망)에 의한 간섭이 발생할 수 있는 경우, 간섭이 상관의 결과에 영향을 미치고, 이 위치에서의 값은 대개 다음의 패킷 검출의 임계값보다 높기 때문에 상기 설명된 접근법은 매우 제한된 범위에만 사용될 수 있다. 따라서, 이들 위치에서, 데이터 수신기는 검출을 잘못 추정한다. 이는, 간섭기의 수신 전력이 잡음보다 상당히 큰 경우, 그 이후에 상관이 또한 상대적으로 높은 결과를 제공하기 때문에, 특히, 문제가 된다.
이것은 수신된(추정) 간섭에 대한 상관 결과를 정규화함으로써 해결될 수 있다. 이러한 방식으로, 개별적인 부분 데이터 패킷들의 양은 추정된 간섭에 따라 가중될 수 있다. 그에 의해, 교란된 부분 데이터 패킷들은 간섭없는 부분 데이터 패킷들에 비해 덜 영향을 받는다.
일반적으로, 정규화를 위해서는, 비선형 함수가 필요하다. 이것은, 예를 들어, 전술된 바와 같이, 추정된 간섭에 따라 그 양을 가중하는 것을 나타낼 수 있다.
실시예들에서, 추정된 간섭에 대한 부분 패킷들의 정규화가 수행될 수 있다. 이러한 정규화는 상관 이전에 또는 상관 이후에 일어날 수 있다.
이러한 정규화의 보다 구체적인 예는 수신된 신호 전력에 대한 상관 결과의 정규화이다. 이를 위해, 프리앰블의 모든 기호에 대하여 절대값의 제곱이 형성되고, 이어서 합계가 계산된다.
이러한 합계는 상관 결과의 절대값의 제곱으로 나누어진 후, 그 몫에 제곱근이 취해져, 정규화된 상관 결과를 나타낸다. 이러한 정규화에 의해, 데이터 수신기(예를 들어, 기지국)에 도달하는 모든 패킷들은 1(잡음 및 간섭 없이 이상적으로 수신된 파일럿 시퀀스에서) 또는 그보다 낮은 상관 값을 갖는다.
절대값의 제곱 및 뒤이은 제곱근 추출을 계산하는 대신에, 예를 들어, 다음과 같이 근사화가 또한 수행될 수 있다.
ㆍ abs(I)+abs(Q)
ㆍ 뉴턴 랩슨 방법 1/sqrt(X)
ㆍ 절대값의 근사화 및 절대값의 제곱 버전 추가
간섭이 발생하면, 상관 결과는 또한 수신된 신호 전력에 대해 정규화된다. 수신된 기호들은 일반적으로 간섭 동안에는 예상된 프리앰블 시퀀스로부터 벗어나기 때문에, 상관 결과는 비간섭 신호보다 상당히 더 낮다.
따라서, 정규화는 상관 결과가 1보다 한참 미만이어서 오류 검출의 확률이 감소하는 효과를 갖는다.
상관 결과의 절대값의 제곱을 계산하는 대안으로서, 결정된 신호 전력의 제곱근에 의해 상관 결과를 직접 나눌 수도 있다.
정규화는 상관 이전에 여전히 발생할 수 있다. 이를 위해, 신호 전력은 전술한 바와 같이 계산되고 그 다음에, 제곱근이 추출된다. 이 결과는 나눗셈을 이용하여 각 입력 기호에 적용된다.
실시예들에서, 상관 결과의 정규화는 프리앰블의 수신된 신호 전력에 대해 수행될 수 있다. 이는 여러 옵션에 의해 수행될 수 있다.
수신된 프리앰블 이전 및/또는 이후에 데이터 기호들이 존재하는 경우, 이들 데이터 기호들이 (부분적으로) 출력 계산에 포함될 수도 있다. 따라서, 출력을 결정하는 데에 사용되는 기호들의 수는 상관에 대한 프리앰블 기호들의 수보다 더 크다.
실시예들에서, 수신된 신호 전력의 결정은 적어도 하나의 데이터 기호에 걸쳐 수행될 수 있다.
상기 방법들은 도 13에서와 같이 부분 조각들로 분할되지 않은 상관을 항상 갖는다고 가정하였다. 그 경우에도 정규화를 수행할 수 있도록, 각각의 부분 조각에 대해 개별 정규화가 발생할 수 있다. 정규화 후에, 일반적인 경우처럼 부분 조각들이 추가될 수 있다.
부분 영역들의 정규화에 대한 출력을 결정하기 위해 다음과 같은 두 가지 옵션이 있다.
1. 각 부분 영역에 대한 출력의 개별 결정
2. 모든 부분 영역에 대한 출력의 공통 결정
전술한 바와 같이, 두 변형 모두에서, 상관에 대해서와 같은 수의 기호들이 사용될 수 있거나, 또는 다시, 인접한 기호들이 포함된다.
실시예들에서, 상관의 부분 영역들의 개별적인 정규화가 수행될 수 있다. 여기서, 전력은 각각의 부분 영역에 대해 개별적으로 결정될 수 있거나 또는 전력이 함께 결정될 수 있다.
다중 채널 검출기가 섹션 2의 경우에서와 같이 사용되는 경우, 정규화는 각각의 채널에 대해 개별적으로 수행될 수 있다. 간섭이 항상 채널들 중 적어도 2개에 존재하는 것으로 가정되는 경우, 전력은 또한 적어도 2개의 채널들에 대해 함께 결정될 수 있다.
실시예들에서, 다중-채널 수신기에서, 정규화는 또한 모든 채널들 상에서 병렬로 수행될 수 있으며, 여기서 전력은 또한 여러 채널들에 걸쳐서 결정될 수 있다.
3.2.2 링 버퍼를 갖는 지연 구조
부분들에 대해 별개의 상관을 사용하는 경우, 상이한 시각에서의 결과들이 시퀀스의 시간적 위치에 따라 추가될 수 있다.
이를 얻기 위한 한 가지 옵션은 추가하기 전에 필요한 모든 시각에 대한 상관을 계산하는 것이다. 어떤 상황에서는, 이전의 버퍼 구조(이 경우에는 필터 뱅크의 출력)가 전체 상관 기간 동안 입력 데이터를 저장해야 한다는 단점이 있을 수 있다.
이 문제점을 방지하기 위한 해법은 부분 상관 결과에 대한 버퍼 구조를 만드는 것이다.
그에 의해, 부분 상관의 길이에 대한 데이터만이 입력에 저장될 수 있다.
출력에서, n개의 링 버퍼가 n개의 부분 상관에 사용될 수 있다. 각각의 링 버퍼의 길이에 의해, 부분 상관들 사이의 시간 의존성이 확립될 수 있다. 이는 버퍼의 길이가 지연 기간을 결정함을 의미한다.
전체 상관 결과를 계산하기 위해, 모든 링 버퍼들 각각의 가장 오래된 엔트리들이, 다음 단계에서 폐기되기 전에 추가될 수 있다.
실시예들에서, (부분) 상관의 입력에서의 큰 버퍼 대신에, 부분 상관의 출력에서 버퍼 구조가 사용될 수 있다. 각각의 버퍼의 길이에 의해, 시간 지연(도 16 참조)이 구현된다.
3.2.3 패킷 상관기의 입력에서의 채널 수의 감소
데이터 송신기와 데이터 수신기 사이의 주파수 오프셋(임의 및/또는 시스템 오프셋)이 복수의 심볼 레이트일 수 있는 시스템에서는, 다중-채널 상관기를 사용하는 것이 필요하다.
채널들 상에서 병렬 상관을 수행할 수 있기 위해, 각각의 채널에 대한 기호들을 생성하는 이전의 필터 뱅크가 사용될 수 있다.
(부분) 상관 길이와, 2개의 채널들 사이의 허용 가능한 최대 주파수 오프셋(섹션 2참조) 사이의 연결로 인해, 다수의 채널들이 계산되어 필터 뱅크 결과에 저장되어야 한다.
섹션 2에 설명된 대로, 이 제한사항은 다중 채널 상관기에 적용되며 이전 필터 뱅크에는 적용되지 않다. 이는 필터의 주파수 응답에 기초하여 도 20에 그래프로 도시되어 있다.
주파수 방향에서의 필터 뱅크의 오버샘플링이 일정한 정도로 감소되고, 뒤이어 주파수 분해능이 상관 이전의 기호들의 주파수 편이에 의해 재확립되는 경우, 이것은 상관의 성능에 거의 영향을 미치지 않는다. 그러나, 필터 뱅크 및 이어지는 메모리의 컴퓨팅 전력 요건 및 메모리 요건은 선택된 인자에 의해 감소된다.
실시예들에서, 다중-채널 상관기의 필터 뱅크는 후속 상관기와는 상이한 주파수 오버샘플링을 가질 수 있다. 상관기에서의 주파수 분해능을 증가시키기 위해, 필터 뱅크의 기호들은 복소 지수(complex exponential) 진동(디지털 주파수 편이에 대응함)과 곱해질 수 있고, 여기서 지수 진동의 선택은 주파수 오프셋에 의존한다.
입력 데이터와 지수 진동을 곱하는 대신에, 기준 시퀀스가 지수 진동과 곱해질 수도 있다. 이는 각 주파수 오프셋에 대한 개별 기준 시퀀스를 야기하지만, 각 계산 단계에서의 곱셈 시도가 생략된다.
실시예들에서, 개별 기준 시퀀스는 각각의 주파수 라인이 필터 뱅크의 데이터로부터 생성되는 데에 사용될 수 있고, 여기서 적응된 기준 주파수는 각각의 지수 진동과의 곱셈에 의해 원래의 기준 시퀀스로부터 생성된다.
3.2.4 패킷 상관기의 출력에서의 채널 수의 감소
채널들을 감소시키는 다른 옵션은, 후속된 그룹 상관 및 그룹 시퀀스 상관을 위해 프리앰블 상관의 높은 주파수 분해능이 필요하지 않다는 것으로부터 얻어진다.
그러므로, 인접한 채널들에 걸친 최대값의 계산은 프리앰블 상관과 그룹 상관 사이에서 수행될 수 있고, 채널들의 개수는 그에 따라 감소될 수 있다. 그러나, 이러한 측정은 패킷 상관기를 따르는 패킷 검출에서의 오류 검출 확률의 증가를 초래하여, 일반적으로 2개의 인접한 채널들만 조합될 수 있다. 이러한 경우가 도 22에 도시되어 있다.
최대값을 계산하고 더 작은 값(들)을 버리는 것에 의해, 채널들의 수는 제1 상관 스테이지 이후에 감소될 수 있으며, 이는 컴퓨팅 노력 및 메모리들이 더 적게 소요되게 만든다.
실시예들에서, 프리앰블 상관을 계산한 후에, 인접한 채널들에 걸친 최대값 계산이 수행될 수 있다. 추가적인 프로세싱 동안, 더 작은 값(들)이 삭제된다.
4. 다른 실시예들
도 24는 신호를 수신하는 방법(200)의 흐름도를 도시하는데, 신호는 복수의 부분 데이터 패킷들[예를 들어, 도약 패턴에 따라 시간 및 주파수에서 분배된]을 포함하고, 복수의 부분 데이터 패킷들은 각각 데이터 패킷의 일부를 포함한다. 방법(200)은 수신된 신호 내의 복수의 부분 데이터 패킷들을 (예를 들어, 부분 데이터 패킷들의 프리앰블에 기초하여) 검출하기 위해 다중-스테이지 상관[예를 들어, 수신된 신호(예를 들어, 제1 상관 스테이지에서) 및 수신된 신호의 (예를 들어, 제1 상관 스테이지에 의해) 렌더링된 버전(예를 들어, 제2 상관 스테이지에서)의 다중-스테이지 상관]을 수행하는 단계(202)를 포함하고, 다중-스테이지 상관의 제2 상관 스테이지는 다중-스테이지 상관의 제1 상관 스테이지의 상관 결과들에 기초하여[예를 들어, 수신된 신호의 렌더링된 버전에 기초하여] 발생한다.
도 25는 신호를 수신하기 위한 방법(210)의 흐름도를 도시하며, 여기서 신호는 적어도 하나의 데이터 패킷을 포함하고, 데이터 패킷은 프리앰블을 포함한다. 방법(210)은, 수신된 신호 또는 수신된 버전으로부터 유도된 버전[예를 들어, 수신된 신호의 필터링된 및/또는 저장된 버전]을 [예를 들어, 데이터의 프리앰블의 상이한(예를 들어, 중첩하거나 인접한) 부분들에 대응하는 [예를 들어, 매칭하는(예를 들어, 교란되지 않은 전송 채널에서)]] 복수의 프리앰블 부분들과 상관시켜, 복수의 부분 상관 결과들[예를 들어, 부분 상관 진폭들; 예를 들어, 샘플마다 프리앰블 부분마다 하나의 부분 상관 결과(예를 들어, 하나의 상관 진폭)]을 획득하는 단계(212)를 포함한다. 또한, 방법(210)은 복수의 부분 상관 결과를 정규화하는 단계(240)를 포함하고, 여기서, 복수의 부분 상관 결과는 수신된 신호 또는 그로부터 유도된 버전[예를 들어, 수신된 신호의 필터링 및/또는 저장된 버전]의 결정된 [예를 들어, 계산된] 전력 또는 간섭 전력(p[n])에 따라 정규화된다. 또한, 방법(210)은 [예를 들어, 샘플마다] 복수의 정규화된 부분 상관 결과들을 결합하여[예를 들어, 이를 더하거나 비간섭되게 더하여] 상관 결과들[예를 들어, (정규화된) 상관 진폭들; 예를 들어, 수신된 신호에 대해]의 세트를 획득하는 단계(216)를 포함한다.
비록 일부 양태들이 장치의 맥락에서 설명되었지만, 이들 양태들은 또한 장치의 블록 또는 디바이스가 또한 각각의 방법 단계 또는 방법 단계의 특징에 대응하도록, 대응하는 방법의 설명을 나타낸다는 것이 명백하다. 유사하게, 방법 단계의 맥락에서 설명되는 양태들은 대응하는 장치의 대응하는 블록 또는 상세 정보 또는 특징의 설명을 또한 나타낸다. 방법 단계들의 일부 또는 전부는, 마이크로프로세서, 프로그램가능한 컴퓨터 또는 전자 회로와 같은 하드웨어 장치에 의해(또는 하드웨어 장치를 이용하여) 수행될 수 있다. 일부 실시예들에서, 가장 중요한 방법 단계들 중 일부 또는 몇몇은 이러한 장치에 의해 수행될 수 있다.
특정한 구현 요건에 따라, 본 발명의 실시예들은 하드웨어로 또는 소프트웨어로 구현될 수 있다. 이러한 구현은 디지털 저장 매체, 예를 들어, 플로피 디스크, DVD, 블루레이 디스크, CD, ROM, PROM, EPROM, EEPROM 또는 FLASH 메모리, 하드 드라이브 또는 그에 저장된 전자적으로 판독가능한 제어 신호들을 갖는 다른 자기 또는 광학 메모리를 사용하여 수행될 수 있으며, 이는 각각의 방법이 수행되도록 프로그램 가능 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있다. 따라서, 디지털 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 매체일 수 있다.
본 발명에 따른 일부 실시예들은 본원에 설명된 방법들 중 하나가 수행되도록 프로그램 가능 컴퓨터 시스템과 협력할 수 있는 전자적으로 판독가능한 제어 신호들을 포함하는 데이터 캐리어를 포함한다.
일반적으로, 본 발명의 실시예들은 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 프로그램 제품으로서 구현될 수 있고, 프로그램 코드는 컴퓨터 프로그램 제품이 컴퓨터 상에서 실행될 때 상기 방법들 중 하나를 수행하도록 동작한다.
프로그램 코드는, 예를 들어, 기계 판독가능한 캐리어 상에 저장될 수 있다.
다른 실시예들은 본원에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하며, 여기서 컴퓨터 프로그램은 기계 판독가능한 캐리어 상에 저장된다.
즉, 본 발명의 방법의 일 실시예는, 따라서, 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 상에서 실행될 때, 본원에 기술된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 프로그램 코드를 포함하는 컴퓨터 프로그램이다.
본 발명의 방법의 다른 실시예는, 따라서, 본원에 기술된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 포함하는 데이터 캐리어(또는 디지털 저장 매체 또는 컴퓨터 판독가능 매체)이다. 데이터 캐리어, 디지털 저장 매체, 또는 컴퓨터 판독가능 매체는 대개, 유형의 것(tangible)이거나 또는 비휘발성이다.
본 발명의 방법의 다른 실시예는, 따라서, 본원에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 나타내는 데이터 스트림 또는 신호들의 시퀀스이다. 데이터 스트림 또는 신호들의 시퀀스는, 예를 들어, 인터넷을 통해, 예를 들어, 데이터 통신 접속을 통해 전송되도록 구성될 수 있다.
다른 실시예는 본원에 기술된 방법들 중 하나를 수행하도록 구성되거나 또는 적응되는 프로세싱 수단, 예를 들어, 컴퓨터, 또는 프로그램 가능 로직 디바이스를 포함한다.
다른 실시예는 본원에 기술된 방법들 중 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램이 설치되어 있는 컴퓨터를 포함한다.
본 발명에 따른 다른 실시예는 본원에 기술된 방법 중 적어도 하나를 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 수신기에 송신하도록 구성된 장치 또는 시스템을 포함한다. 예를 들어, 송신은 전자적이거나 또는 광학적일 수 있다. 수신기는 예를 들어, 컴퓨터, 모바일 디바이스, 메모리 디바이스 또는 유사한 디바이스일 수 있다. 장치 또는 시스템은 예를 들어, 컴퓨터 프로그램을 수신기에 전송하기 위한 파일 서버를 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 본원에 설명된 방법들의 기능들의 일부 또는 전부를 수행하기 위해 프로그램 가능 로직 디바이스(예를 들어, 필드 프로그래머블 게이트 어레이(FPGA))가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 필드 프로그래머블 게이트 어레이는 본원에 설명된 방법들 중 하나를 수행하기 위해 마이크로프로세서와 협력할 수 있다. 일반적으로, 상기 방법들은 임의의 하드웨어 장치에 의해 수행되는 것이 바람직하다. 이는 컴퓨터 프로세서(CPU)와 같이 보편적으로 적용 가능한 하드웨어 또는 ASIC과 같이, 상기 방법에 대해 특수한 하드웨어일 수 있다.
본원에 설명된 장치는, 예를 들어, 하드웨어 장치를 사용하거나 컴퓨터를 사용하거나 또는 하드웨어 장치와 컴퓨터의 조합을 사용함으로써 구현될 수 있다.
본원에 설명된 장치 또는 장치의 임의의 구성요소는 하드웨어 및/또는 소프트웨어(컴퓨터 프로그램)에서 적어도 부분적으로 구현될 수 있다.
본원에 설명된 방법은, 예를 들어, 하드웨어 장치를 사용하거나, 컴퓨터를 사용하거나, 또는 하드웨어 장치와 컴퓨터의 조합을 사용함으로써 구현될 수 있다.
본원에 설명된 방법 또는 본원에 설명된 방법의 임의의 구성요소는 적어도 부분적으로 하드웨어 및/또는 소프트웨어에 의해 수행될 수 있다.
전술된 실시예들은 단지 본 발명의 원리를 위한 예시적인 것이다. 본원에 설명된 배열 및 세부 사항의 수정 및 변형은 통상의 기술자에게 명백할 것으로 이해된다. 따라서, 본 발명은 첨부된 특허청구의 범위에 의해서만 제한되고, 본원의 실시예들의 기술 및 설명에 의해 제시되는 특정 세부사항들에 의해서는 제한되지 않는다.
참조문헌
[1] G. Kilian, M. Breiling, H. H. Petkov, H. Lieske, F. Beer, J. Robert, and A. Heuberger, "Increasing Transmission Reliability for Telemetry Systems Using Telegram Splitting," IEEE Transactions on Communications, vol. 63, no. 3, pp. 949-961, Mar. 2015.
[2] DE 10 2011 082098 B4
[3] WO 2017/167366 A1
[4] DE 10 2017 206248 A1

Claims (46)

  1. 데이터 수신기(110)로서,
    상기 데이터 수신기(110)는 복수의 부분 데이터 패킷들(142)을 포함하는 신호(120)를 수신하도록 구성되고, 상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 데이터 패킷의 일부를 각각 포함하며,
    상기 데이터 수신기(110)는 상기 수신된 신호(121)에서 상기 부분 데이터 패킷들(142)을 검출하기 위해 다중-스테이지 상관을 수행하도록 구성된 다중-스테이지 상관기(122)를 포함하고,
    상기 다중-스테이지 상관기(122)의 제2 상관 스테이지(128)는 상기 다중-스테이지 상관기(122)의 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들(125)에 기초하여 동작하며,
    상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 도약 패턴(140)에 따라 시간 및 주파수에서 분배되고,
    상기 다중-스테이지 상관기(122)는 상기 수신된 신호(121) 또는 그로부터 유도된 버전에서의 상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)을 검출하도록 구성되는, 데이터 수신기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다중-스테이지 상관기(122)는 상기 수신된 신호(121)에서의 상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)의 프리앰블들에 기초하여 상기 복수의 부분 데이터 패킷들을 검출하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수신된 신호(121)는 복수의 부대역 신호들을 포함하고, 상기 복수의 부대역 신호들은 상기 신호(120)의 상이한 부대역들을 포함하는, 데이터 수신기(110).
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 부대역 신호들은 상기 다중-스테이지 상관기(122)에 의해 수행되는 상기 상관에 직접적으로 사용되는, 데이터 수신기(110).
  5. 제3항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다중-스테이지 상관기(122)는 상기 복수의 부대역 신호들의 적어도 하나의 서브세트에 대한 다중-스테이지 상관을 수행하여 상기 복수의 부대역 신호들의 상기 서브세트에서 상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)을 검출하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  6. 제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 수신기(110)는 상기 복수의 부대역 신호들을 적어도 하나의 복소 지수 진동과 곱하여 상기 다중-스테이지 상관기에서의 주파수 해상도를 증가시키도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지수 진동은 기준 기호들에 적용되는, 데이터 수신기(110).
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 다중-스테이지 상관기(122)는 상기 수신된 신호(121) 또는 그로부터 유도된 버전을 상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)의 프리앰블들의 상이한 부분들에 대응하는 복수의 프리앰블 부분들과 상관시켜 복수의 부분 상관 결과들(152)을 획득하도록 구성되는 제1 상관 스테이지(124)를 포함하고,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 상기 복수의 부분 상관 결과들(152)을 결합(154)하여, 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들(125)로서 상관 결과들의 세트(156) 또는 상관 결과들의 서브세트(158)를 얻도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 상기 복수의 부분 상관 결과들(152)을 정규화하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 상기 수신된 신호(120) 또는 그로부터 유도된 버전의 결정된 전력에 따라 상기 복수의 부분 상관 결과들(152)을 정규화하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  11. 제10항에 있어서,
    상기 정규화를 위한 전력은 다수의 부대역들에 걸쳐 결정되는, 데이터 수신기(110).
  12. 제10항에 있어서,
    상기 정규화를 위한 전력은 각각의 부분 데이터 패킷들(142)의 동기화 기호들 및 적어도 하나의 데이터 기호에 기초하여 결정되는, 데이터 수신기(110).
  13. 제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 부분 상관 결과들(152)을 개별적으로 정규화하도록 구성되고,
    상기 전력은 각각의 프리앰블 부분에 대해 개별적으로 또는 모든 프리앰블 부분들에 대하여 함께 결정되는, 데이터 수신기(110).
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 상기 각각의 부분 상관 결과들(152)을 저장하도록 구성되는 복수의 대기열 캐시들(153)을 포함하고,
    상기 복수의 대기열 캐시들(153)은 상이한 메모리 길이들을 포함하며,
    상기 복수의 대기열 캐시들(153)의 메모리 길이들은 상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)의 프리앰블들의 각각의 프리앰블 부분들에 의존하는, 데이터 수신기(110).
  15. 제3항 및 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 상기 복수의 부대역 신호들 중의 적어도 2개의 부대역 신호들 각각을 상기 복수의 프리앰블 부분들과 상관시켜(150), 상기 적어도 2개의 부대역 신호들의 각각의 부대역 신호에 대한 상관 결과들의 서브세트(158)를 획득하도록 구성되고,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들(125)로서 상관 결과들의 서브세트들(158)을 포함하는 상관 결과들의 세트(156)를 제공하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 상관 스테이지(124)의 상기 상관 결과들의 세트(158)는 상관 결과들의 2차원 배열이고,
    상기 상관 결과들의 2차원 배열 중 제1 차원은 상기 수신된 신호(120)의 샘플링 시각을 나타내며,
    상기 상관 결과들의 2차원 배열 중 제2 차원은 수신될 상기 신호(120)의 부대역들을 나타내는, 데이터 수신기(110).
  17. 제8항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들의 세트(156)를 저장하도록 구성되는 출력 대기열 캐시(172)를 포함하는, 데이터 수신기(110).
  18. 제8항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 인접한 부대역 신호들의 상관 결과들에 걸쳐 최대값을 계산하고 더 작은 값들을 폐기하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  19. 제8항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 적어도 2개의 상이한 프리앰블들을 포함하고,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 상기 수신된 신호(120)를 상기 복수의 부분 데이터 패킷들의 제2 프리앰블의 상이한 부분들에 대응하는 제2 복수의 프리앰블 부분들과 상관시켜, 적어도 제2 복수의 부분 상관 결과들을 획득하도록 구성되며,
    상기 제1 상관 스테이지(124)는 상기 제2 복수의 부분 상관 결과들을 결합하여 상관 결과들의 제2 세트 또는 상관 결과들의 제2 서브세트를 획득하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  20. 제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 프리앰블들은 상이한 길이들을 포함하는, 데이터 수신기(110).
  21. 제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 동일한 프리앰블을 포함하는, 데이터 수신기(110).
  22. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 부분 데이터 패킷들(142)은 복수의 부분 데이터 패킷들이고,
    상기 복수의 부분 데이터 패킷들 중 적어도 2개의 그룹들(148_1,148_ 2)의 부분 데이터 패킷들은 그룹들 내에서 동일한 상대적 그룹 도약 패턴(140_1,140_ 2)을 포함하며,
    상기 제2 상관 스테이지(128)는 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상기 그룹 도약 패턴으로부터 유도된 그룹 상관 패턴(162)에 기초하여 상관 결과들의 세트(156)로부터 상관 결과들의 그룹들(160)을 선택하고, 그룹들 내에서 이들을 결합(164)하여, 상기 제2 상관 스테이지(128)의 상관 결과들의 세트(166)를 획득하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  23. 제22항에 있어서,
    상기 제2 상관 스테이지(128)는 상기 그룹 상관 패턴(162)에 기초하여 시간 및/또는 주파수 방향에서 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들의 상기 세트(156)로부터 상관 결과들의 그룹들(160)을 선택하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  24. 제22항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들의 세트(156)는 상관 결과들의 2차원 배열이고,
    상기 그룹 상관 패턴은, 상기 부분 데이터 패킷들의 그룹들(148_1,148_ 2)의 그룹 도약 패턴(140_1,140_ 2)의 상대적 시간 간격들 및 주파수 간격들에 대응하는 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들의 상기 2차원 배열의 상관 결과들의 시간 간격들 및 주파수 간격들을 나타내는, 데이터 수신기(110).
  25. 제22항 내지 제24항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 상관 스테이지(128)의 상기 상관 결과들의 세트(166)는 상관 결과들의 2차원 배열이고,
    상기 상관 결과들의 2차원 배열의 제1 차원은 상기 그룹의 부분 데이터 패킷들의 시간적 위치를 나타내며,
    상기 상관 결과들의 2차원 배열의 제2 차원은 상기 그룹의 부분 데이터 패킷들의 주파수 위치를 나타내는, 데이터 수신기(110).
  26. 제25항에 있어서,
    상기 제2 상관 스테이지(128)의 상관 결과들(166)의 상기 2차원 배열의 적어도 하나의 차원은 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들(156)의 2차원 배열의 각각의 적어도 하나의 차원보다 더 작은, 데이터 수신기(110).
  27. 제22항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 상관 스테이지(128)는 상기 제2 상관 스테이지(128)의 상관 결과들의 세트(166)를 저장하도록 구성되는 출력 대기열 캐시(174)를 포함하는, 데이터 수신기(110).
  28. 제22항 내지 제27항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 데이터 패킷들 중 적어도 2개의 또다른 그룹들의 부분 데이터 패킷들은 그룹들 내에서 동일한 상대적인 또다른 그룹 도약 패턴을 포함하고,
    상기 제2 상관 스테이지(128)는 상기 또다른 그룹 도약 패턴으로부터 유도된 또다른 그룹 상관 패턴에 기초하여 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들의 세트(156)로부터 상관 결과들의 또다른 그룹들을 선택하고, 그룹들 내에서 이들을 결합하여, 상기 제2 상관 스테이지의 또다른 상관 결과들의 세트를 획득하도록 구성되며,
    상기 그룹 도약 패턴 및 상기 또다른 그룹 도약 패턴은 상이한, 데이터 수신기(110).
  29. 제22항 내지 제28항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 그룹들(148_1,148_ 2)의 부분 데이터 패킷들은 시퀀스를 형성하고,
    상기 적어도 2개의 그룹들(148_1,148_ 2)의 부분 데이터 패킷들은 서로에 대해 상대적 그룹 시퀀스 도약 패턴을 가지며,
    상기 데이터 수신기(110)는 제3 상관 스테이지(129)를 포함하고, 상기 제3 상관 스테이지는 상기 그룹 시퀀스 도약 패턴으로부터 유도된 그룹 시퀀스 상관 패턴에 기초하여 상기 제2 상관 스테이지(128)의 상기 상관 결과들의 세트(166)로부터 상관 결과들의 그룹들을 선택하고, 그룹들 내에서 이들을 결합하여, 상기 제3 상관 스테이지(129)의 상관 결과들의 세트(182)를 획득하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  30. 제29항에 있어서,
    상기 제3 상관 스테이지(129)는 상기 그룹 시퀀스 상관 패턴에 기초하여 시간 및/또는 주파수 방향에서 상기 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트로부터 상기 상관 결과들의 그룹들을 선택하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  31. 제29항 내지 제30항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 상관 스테이지(128)의 상기 상관 결과들의 세트(166)는 상관 결과들의 2차원 배열이고,
    상기 그룹 시퀀스 상관 패턴은 상기 그룹 시퀀스 도약 패턴의 상대적 시간 간격들 및 주파수 간격들에 대응하는 상기 제2 상관 스테이지(128)의 상기 상관 결과들의 2차원 배열의 상관 결과들의 시간 간격들 및 주파수 간격들을 나타내는, 데이터 수신기(110).
  32. 제29항 내지 제31항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 상관 스테이지(129)의 상관 결과들의 세트(182)는 상관 결과들의 2차원 배열이고,
    상기 상관 결과의 2차원 배열의 제1 차원은 상기 그룹들의 부분 데이터 패킷들의 시간 위치를 나타내며,
    상기 상관 결과들의 2차원 배열의 제2 차원은 그룹들의 부분 데이터 패킷들의 상대적인 주파수 위치를 나타내는, 데이터 수신기(110).
  33. 제32항에 있어서,
    상기 제3 상관 스테이지(129)의 상기 상관 결과들의 2차원 배열의 적어도 하나의 차원은 상기 제2 상관 스테이지(128)의 상기 상관 결과들의 2차원 배열의 각각의 적어도 하나의 차원보다 더 작은, 데이터 수신기(110).
  34. 제29항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제3 상관 스테이지(129)는 상기 제3 상관 스테이지(129)의 상관 결과들의 세트(182)를 저장하도록 구성되는 출력 대기열 캐시(176)를 포함하는, 데이터 수신기(110).
  35. 제29항 내지 제34항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 수신기(110)는 후속된 패킷 검출에 적합한 형태로 상기 상관 결과들의 세트(182)를 전송하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  36. 제29항 내지 제35항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 그룹들의 부분 데이터 패킷들은 또다른 시퀀스를 형성하고,
    상기 적어도 2개의 그룹들의 부분 데이터 패킷들은 서로에 대해 상대적인 또다른 그룹 시퀀스 도약 패턴을 가지며,
    상기 데이터 수신기(110)는 제3 상관 스테이지(129)를 포함하고, 상기 제3 상관 스테이지(129)는 또다른 그룹 시퀀스 도약 패턴으로부터 유도된 또다른 그룹 시퀀스 상관 패턴에 기초하여 상기 또다른 상관 스테이지(128)의 상기 상관 결과들의 세트(166)로부터 상관 결과들의 그룹들을 선택하고, 그룹들 내에서 이들을 결합하여, 상기 제3 상관 스테이지(129)의 상관 결과들의 또다른 세트를 획득하도록 구성되며,
    상기 그룹 시퀀스 도약 패턴 및 상기 또다른 그룹 시퀀스 도약 패턴은 상이한, 데이터 수신기(110).
  37. 제1항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부분 데이터 패킷들(142)은 도약 패턴에 따라 시간 및 주파수에서 분배되어 있고,
    상기 제2 상관 스테이지(128)는 상기 부분 데이터 패킷들(142)의 도약 패턴으로부터 유도된 상관 패턴(162)에 기초하여 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상기 상관 결과들의 세트(156)로부터 상관 결과들의 그룹들(160)을 선택하고, 그룹들 내에서 이들을 결합(164)하여, 상기 제2 상관 스테이지(124)의 상관 결과들의 세트(166)를 획득하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  38. 제37항에 있어서,
    상기 제2 상관 스테이지(124)는 상기 상관 패턴(162)에 기초하여 시간 및/또는 주파수 방향에서 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들의 세트(156)로부터 상기 상관 결과들의 그룹들(160)을 선택하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  39. 제37항 내지 제38항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트(156)는 상관 결과들의 2차원 배열이고,
    상기 상관 패턴(162)은 상기 부분 데이터 패킷들(142)의 상기 도약 패턴의 상대적 시간 간격들 및 주파수 간격들에 대응하는 상기 제1 상관 스테이지의 상기 상관 결과들의 2차원 배열의 상기 상관 결과들의 시간 간격들 및 주파수 간격들을 나타내는, 데이터 수신기(110).
  40. 제37항 내지 제39항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 상관 스테이지(128)의 상기 상관 결과들의 세트(166)는 상관 결과들의 2차원 배열이고,
    상기 상관 결과들의 2차원 배열의 제1 차원은 상기 부분 데이터 패킷들(142)의 시간적 위치를 나타내며,
    상기 상관 결과들의 2차원 배열의 제2 차원은 상기 부분 데이터 패킷들(142)의 주파수 위치를 나타내는, 데이터 수신기(110).
  41. 제40항에 있어서,
    상기 제2 상관 스테이지(128)의 상기 상관 결과들(166)의 2차원 배열의 상기 제1 차원 및/또는 상기 제2 차원은 상기 제1 상관 스테이지(124)의 상관 결과들(156)의 2차원 배열의 각각의 차원보다 더 작은, 데이터 수신기(110).
  42. 제37항 내지 제41항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 상관 스테이지(128)는 상기 제2 상관 스테이지(129)의 상기 상관 결과들의 세트(166)를 저장하도록 구성되는 출력 대기열 캐시(174)를 포함하는, 데이터 수신기(110).
  43. 제37항 내지 제42항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 수신기(110)는 후속하는 패킷 검출에 적합한 형태로 상기 상관 결과들의 세트를 전송하도록 구성되는, 데이터 수신기(110).
  44. 제37항 내지 제43항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 부분 데이터 패킷들 중 적어도 2개의 또다른 그룹들의 부분 데이터 패킷들(142)은 그룹들 내에서 동일한 상대적 또다른 그룹 도약 패턴을 포함하고,
    상기 제2 상관 스테이지(128)는 상기 또다른 그룹 도약 패턴으로부터 유도된 또다른 그룹 상관 패턴에 기초하여 상기 제1 상관 스테이지의 상관 결과들의 세트로부터 상관 결과들의 또다른 그룹들을 선택하고, 그룹들 내에서 이들을 결합하여, 상기 제2 상관 스테이지의 상관 결과들의 또다른 세트를 획득하도록 구성되며,
    상기 그룹 도약 패턴 및 상기 또다른 그룹 도약 패턴은 상이한, 데이터 수신기(110).
  45. 신호를 수신하기 위한 방법으로서, 상기 신호는 복수의 부분 데이터 패킷들을 포함하고, 상기 복수의 부분 데이터 패킷들 각각은 데이터 패킷의 일부를 포함하며, 상기 방법은,
    다중-스테이지 상관을 수행하여, 상기 수신된 신호에서 상기 복수의 부분 데이터 패킷들을 검출하는 단계를 포함하고,
    상기 다중-스테이지 상관의 제1 상관 스테이지의 상관 결과들에 기초하여 상기 다중-스테이지 상관의 제2 상관 스테이지가 수행되며,
    상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 도약 패턴(140)에 따라 시간 및 주파수에서 분배되고,
    다중-스테이지 상관 동안, 상기 복수의 부분 데이터 패킷들(142)은 상기 수신된 신호(121) 또는 그로부터 유도된 버전에서 검출되는, 방법.
  46. 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터 또는 마이크로프로세서 상에서 실행될 때 제45항에 따른 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램.
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