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KR100860579B1 - Frequency recognition method for wireless cognitive terminal - Google Patents

Frequency recognition method for wireless cognitive terminal Download PDF

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Publication number
KR100860579B1
KR100860579B1 KR1020070060506A KR20070060506A KR100860579B1 KR 100860579 B1 KR100860579 B1 KR 100860579B1 KR 1020070060506 A KR1020070060506 A KR 1020070060506A KR 20070060506 A KR20070060506 A KR 20070060506A KR 100860579 B1 KR100860579 B1 KR 100860579B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
recognition
vector
frequency
wireless
terminal
Prior art date
Application number
KR1020070060506A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
김정
심우진
박용길
유재황
임종태
오세현
융 피터
에이취. 브룩 귀도
Original Assignee
에스케이 텔레콤주식회사
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 에스케이 텔레콤주식회사 filed Critical 에스케이 텔레콤주식회사
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B7/00Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W16/00Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/14Spectrum sharing arrangements between different networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법을 개시한다.A frequency recognition method for a wireless recognition terminal is disclosed.

본 발명은 가용한 무선 서비스 및 시스템의 인식을 위한 주파수 또는 네트워크 인식 능력이 요구되는 무선 인지 단말기에서 주파수 인식을 위한 탭 진폭 및 지연 추정 방법으로서, A) 칩 주기 당 샘플수가 NS개라고 가정할 때, 1부터 NS까지의 모든 nS에 대하여,

Figure 112007044632460-pat00001
에 대해 추정된 CIR 벡터
Figure 112007044632460-pat00002
를 구하여, 결합된 CIR 벡터를 생성하는 단계와; B) p번째 경로가 가장 강한 경로라 할 때, P개의 가장 강한 경로들에 대한 추정값을 결정하고, 추정값들을 이용하여 추정된 채널 진폭 벡터를 형성하는 단계와; C) 상기 B) 단계의 결과를 이용하여 1부터 P까지의 p에 대해 지연값
Figure 112007044632460-pat00003
를 결정하는 단계; 를 포함하여 이루어짐에 기술적 특징이 있다.The present invention provides a tap amplitude and delay estimation method for frequency recognition in a wireless recognition terminal requiring a frequency or network recognition capability for recognizing an available wireless service and system. A) It is assumed that the number of samples per chip period is N S. For all n S from 1 to N S ,
Figure 112007044632460-pat00001
Estimated CIR Vectors for
Figure 112007044632460-pat00002
Obtaining a combined CIR vector; B) when the p-th path is the strongest path, determining an estimate for the P strongest paths and using the estimates to form an estimated channel amplitude vector; C) a delay value for p from 1 to P using the result of step B) above
Figure 112007044632460-pat00003
Determining; There is a technical feature made to include.

Description

무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법{Frequency Sensing Method for Cognitive Radio Terminal}Frequency Sensing Method for Cognitive Radio Terminal

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 다운링크 시스템 모델의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a downlink system model for explaining the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 전송 RRC 필터 20 : 모바일 무선 채널10: transmit RRC filter 20: mobile wireless channel

30 : 덧셈기 40 : 수신 RRC 필터30: Adder 40: Receive RRC Filter

50 : AD 컨버터 60 : 탭 진폭 및 딜레이 추정기50: AD Converter 60: Tap Amplitude and Delay Estimator

본 발명은 무선 인지 기술에 대한 것으로, 가용한 무선 서비스 및 시스템의 인식을 위한 주파수 또는 네트워크 인식 능력이 요구되는 무선 인지 단말기에 적용될 수 있는 효율적인 주파수 인식 방법에 대한 것이다.The present invention relates to a wireless recognition technology, and to an efficient frequency recognition method that can be applied to a wireless recognition terminal requiring a frequency or network recognition capability for the recognition of available wireless services and systems.

이동통신, 디지털 멀티미디어 방송(Digital Multimedia Broadcasting : DMB) 뿐만 아니라, 유비쿼터스 센서 네트워크(Ubiquitous Sensor Network : USN), 텔레매틱스, 홈 네트워크 등을 이용한 유비쿼터스 시대에는 전파도 유비쿼터스하게 이용됨에 따라 유한한 자원인 전파의 활용에 변화가 요구되고 있다.In the ubiquitous age using not only mobile communication and digital multimedia broadcasting (DMB) but also ubiquitous sensor network (USN), telematics, home network, etc. Changes in use are required.

따라서, 독점적으로 사용하던 전파의 효율성을 높이는 방법으로 전파의 유연한 이용(Flexible Use)이라는 새로운 개념의 시스템에 대한 연구가 진행되어 왔으며, 그 결과 주파수가 할당되어 있지만 실제로 사용되지 않고 비어 있는 주파수를 감지해서 이를 효율적으로 공유하여 사용할 수 있는 인지 무선(cognitive radio; CR) 개념이 제시되었으며, 무선 인지 기술을 사용하면 훨씬 더 탄력적으로 스펙트럼을 활용할 수 있기 때문에 상업, 군사, 공공 분야 고객들의 다양한 요구사항을 모두 만족시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다.Therefore, research has been conducted on a new concept of a system called flexible use as a method of increasing the efficiency of radio waves exclusively used. As a result, a frequency is allocated but is not actually used and is detected as an empty frequency. The concept of cognitive radio (CR) has been proposed so that it can be effectively shared and used.Wireless cognitive technology can make use of the spectrum much more flexibly to meet the diverse needs of commercial, military and public customers. It is expected to be able to satisfy all.

한편, 무선 인지 기술은 변화하는 통신규약에 적합하도록 SDR(Software Defined Radio: 다양한 통신 규격을 하나의 단말기로 구현할 수 있는 기술)을 기반으로 하고 있다. SDR은 무선 기지국과 단말기에서 하드웨어로 고주파(RF)를 지원하던 방식을 소프트웨어 형태로 바꿔주는 기술로서, 다중 모드, 다중 대역, 다중 환경의 무선 통신 환경에서 하나의 단말기로 장소, 시간에 관계없이 서비스를 경제적으로 제공하기 위해 소프트웨어의 조작으로 무선 장치 및 서비스를 제공하는 기술을 의미한다.On the other hand, the radio recognition technology is based on SDR (Software Defined Radio: technology that can implement a variety of communication standards in one terminal) to meet the changing communication protocol. SDR is a technology that changes the method of supporting high frequency (RF) from hardware in base station and terminal to hardware. It is a service in a multi-mode, multi-band, multi-environment wireless communication environment with one terminal regardless of place and time. Means the technology to provide wireless devices and services by the operation of software to provide economically.

한편, 이와 같은 무선 인지 기술을 적용하기 위한 개인 무선 기기 즉, 무선 인지 단말기는 다중 표준/다중 모드에서 동작되어야 하므로, 무선 인지 단말기에서는 시스템 및 모드에 할당 가능한 모든 주파수 대역이 탐색되어야 하고, 이를 통해 가용한 표준 및 모드가 인식되어져야 한다.On the other hand, since a personal wireless device, i.e., a wireless cognitive terminal for applying such a wireless cognitive technology, must be operated in a multi standard / multi mode, the wireless cognitive terminal should search for all frequency bands that can be allocated to the system and mode. Available standards and modes should be recognized.

그러나, 현재의 개인 무선 기기는 기본적으로 단일 표준 단일 모드에서 동작되도록 구현되어 있으며, 동작 모드는 특정 표준과 관련한 비콘 신호의 탐색을 기반으로 한다. 즉, 기존 개인 무선 기기의 신호 탐색은 가용한 모드에서만 이루어지거나, 모든 다중 모드를 고려하지 않기 때문에, 무선 인지 기술을 적용하기 위한 새로운 주파수 탐색 방법이 요구된다.However, current personal wireless devices are basically implemented to operate in a single standard single mode, which mode of operation is based on the search for beacon signals in relation to a particular standard. That is, since the signal search of the existing personal wireless device is performed only in the available mode or does not consider all the multiple modes, a new frequency search method for applying the radio recognition technology is required.

또한, 무선 인지 단말기에서 주파수 인식 또는 네트워크 인식은 매우 중요한 이슈이고 핵심 기술이므로, 무선 인지 단말기에서 이러한 주파수 인식 또는 네트워크 인식을 위한 동작이 끊김 없이 신속하게 이루어지면서, 또한 저전력으로 동작될 수 있도록 하는 효율적인 주파수 인식 방법의 제안이 필요하다.In addition, since the frequency recognition or network recognition is a very important issue and a core technology in the wireless cognitive terminal, the operation for the frequency recognition or the network recognition in the wireless cognitive terminal can be performed quickly and efficiently at low power. There is a need for a frequency recognition method.

아울러, 미래의 단말기 즉, 무선 인지 단말기는 다중 모드, 다중 표준의 지원을 요구하며, 동시에 저전력 소비와 작은 사이즈가 기본이 되어야 하고, 이러한 것들은 재구성이 가능하며 프로그래머블한 하드웨어 플랫폼을 필요로 하는데, 이러한 비전을 위한 가장 융통성 있는 방법은 소프트웨어 무선 기술 즉, SDR(Software Defined Radio) 기술의 점진적 적용 정도가 될 수 있다.In addition, future terminals, that is, radio-aware terminals, require support of multiple modes, multiple standards, and at the same time, low power consumption and small size should be the basis, and these require reconfigurable and programmable hardware platforms. The most flexible method for vision can be the gradual application of software radio technology, or Software Defined Radio (SDR) technology.

그러나, 현재의 반도체 기술은 RISC(Reduced Instruction Set Computer) 타입의 중앙 처리 유닛과 디지털 신호 프로세서(DSP) 상에서의 신호 처리를 위한 플랫폼을 제공하지 못하고 있기 때문에, DSP 상에서 작동하는 소프트웨어 또는 하드웨어에서의 신호 처리의 실현이 가장 중요하다.However, the current semiconductor technology does not provide a platform for signal processing on a digital processing processor (DSP) and a central processing unit of a reduced instruction set computer (RISC) type. The realization of the treatment is the most important.

한편, 레이크 수신기(Rake Receiver)는 서로 시간차(지연)가 있는 두 신호를 분리해낼 수 있는 기능을 가진 수신기로서, 탭의 진폭과 지연을 추정하는 TADE(Tape Amplitude and Delay Estimation) 기술을 필요로 한다. 그러나, 기존의 TADE 알고리즘은 매우 복잡해서 RISC 프로세서나 DSP로 구현하기 어려우며, 이에 따라 DSP 상에서 소프트웨어 또는 펌웨어 기반으로 구현될 수 있는 새로운 TADE 알고리즘이 필요한 실정이다.Meanwhile, a rake receiver is a receiver capable of separating two signals having a time difference (delay) from each other, and requires a tape amplitude and delay estimator (TAD) technique for estimating the amplitude and delay of a tap. . However, the existing TADE algorithm is very complex and difficult to implement in a RISC processor or a DSP. Accordingly, a new TADE algorithm is required, which can be implemented based on software or firmware on the DSP.

따라서, 본 발명은 다중 표준/다중 모드 환경에서 무선 자원을 효율적으로 활용하고, 끊김 없는 서비스를 구현하기 위한 반복적인 주파수 인식 방법을 제공함에 목적이 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide an iterative frequency recognition method for efficiently utilizing radio resources in a multi-standard / multi-mode environment and implementing a seamless service.

특히, 본 발명은 가용한 서비스 및 시스템 인식을 위한 주파수 또는 네트워크 인식 능력이 요구되는 무선 인지 단말기의 구현 복잡도를 감소시키면서 우수한 성능을 가질 수 있도록 하는 무선 인지 단말기를 위한 효율적인 주파수 인식 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In particular, the present invention provides an efficient frequency recognition method for a wireless cognitive terminal that can have excellent performance while reducing the complexity of implementation of a wireless cognitive terminal requiring a frequency or network recognition capability for available services and system recognition. The purpose.

아울러, 본 발명은 소프트웨어 또는 펌웨어 기반의 탭 진폭 및 딜레이 추정(TADE) 알고리즘을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a software or firmware based tap amplitude and delay estimation (TADE) algorithm.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 가용한 무선 서비스 및 시스템의 인식을 위한 주파수 또는 네트워크 인식 능력이 요구되는 무선 인지 단말기에서 효율 적인 반복적 주파수 인식을 위한 탭 진폭 및 지연 추정 방법으로서, A) 칩 주기 당 샘플수가 NS개라고 가정할 때, 1부터 NS까지의 모든 nS에 대하여,

Figure 112007044632460-pat00004
에 대해 추정된 CIR(채널 임펄스 응답) 벡터를 가리키는
Figure 112007044632460-pat00005
를 구하여, 결합된 CIR 벡터
Figure 112007044632460-pat00006
를 생성하는 단계와; B)
Figure 112007044632460-pat00007
를 상기 A)단계에서 추정된 CIR 벡터의 인덱스라 하고, p번째 경로가 가장 강한 경로라 할 때, P개의 가장 강한 경로들에 대한 추정값
Figure 112007044632460-pat00008
을 결정하고, 추정값들을 이용하여 추정된 채널 진폭 벡터
Figure 112007044632460-pat00009
를 형성하는 단계와; C)
Figure 112007044632460-pat00010
에 근거하여 1부터 P까지의 p에 대해 지연값
Figure 112007044632460-pat00011
를 결정하는 단계; 를 포함한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a tap amplitude and delay estimation method for efficient repetitive frequency recognition in a wireless recognition terminal requiring frequency or network recognition capability for recognizing available wireless services and systems. Assuming N S samples per period, for all n S from 1 to N S ,
Figure 112007044632460-pat00004
Pointer to the estimated channel impulse response (CIR) vector for
Figure 112007044632460-pat00005
To obtain the combined CIR vector
Figure 112007044632460-pat00006
Generating a; B)
Figure 112007044632460-pat00007
Is the index of the CIR vector estimated in step A), and when the p-th path is the strongest path, the estimated values for the P strongest paths.
Figure 112007044632460-pat00008
And estimate the channel amplitude vector using the estimates.
Figure 112007044632460-pat00009
Forming a; C)
Figure 112007044632460-pat00010
Delay value for p from 1 to P based on
Figure 112007044632460-pat00011
Determining; It includes.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the resulting effects thereof will be more clearly understood from the following detailed description based on the accompanying drawings.

무선 인지 응용을 위한 유저 장치 즉, 무선 인지 단말기는 다중표준/다중모드이며, 이러한 무선 인지 단말기에서는, 해당 단말기가 접속할 수 있는 시스템들과 모드들에 잠재적으로 할당되는 모든 주파수 대역이 탐색되어야 하고, 이를 통해 가능한 표준들과 모드들이 식별되어야 한다.The user equipment for the radio recognition application, i.e., the radio recognition terminal, is a multi-standard / multi-mode, in which radio frequency terminals must be searched for all frequency bands potentially assigned to the systems and modes to which the terminal can connect, This should identify possible standards and modes.

본 발명에서 제안하는 주파수 인식 방법은 가입자 기반으로 이루어지며, 이 동작 단계는 무선 인지 단말기 마스터 컨트롤러의 무선 인지 동작 즉, 가용한 주파수 또는 네트워크를 인식하는 동작에 포함된다.The frequency recognition method proposed by the present invention is performed on a subscriber basis, and this operation step is included in a radio recognition operation of the master terminal controller, that is, an operation of recognizing an available frequency or network.

그리고, 본 발명의 주파수 인식 알고리즘은 아날로그 영역 중심, 디지털 영역 중심, 또는 혼합 모드 중심에서 행해질 수 있으며, 직렬 버전 또는 병렬 버전으로 구현될 수 있다.In addition, the frequency recognition algorithm of the present invention may be performed in the analog domain center, the digital domain center, or the mixed mode center, and may be implemented in a serial version or a parallel version.

본 발명에서는, 무선 인지 단말기가 오직 하나의 수신 안테나를 구비한 상황을 가정하여 설명할 것이며, 이에 따라 TADE의 실행을 위한 안테나 배열의 효과는 본 발명에서 논의되지 않는다.In the present invention, a description will be given on the assumption that the wireless recognition terminal is provided with only one receiving antenna, and thus the effect of the antenna arrangement for the execution of the TADE is not discussed in the present invention.

또한, 본 발명에서는 베이스밴드 신호를 복소수 값으로 표기할 것이다. 이하에서 '*'는 연속 시간 컨벌루션(Continuous-Time Convolution)을 가리킨다. 복소수값의 변수들은 밑줄로 표기할 것이며, '(.)*'는 복소수의 논리곱 연산을 나타낸다.In the present invention, the baseband signal will be represented by a complex value. In the following, '*' refers to continuous-time convolution. Complex-valued variables will be underlined, and '(.) * ' Represents the logical product of a complex number.

또한 (.)T는 매트릭스(행렬) 또는 벡터 이항을 나타내고, (.)H는 에르미트(Hermitian) 행렬 이항을 나타내며, 벡터는 소문자 이탤릭 볼드체로, 행렬은 대 문자 이탤릭 볼드체로 표기된다.Also, (.) T denotes a matrix or vector binomial, (.) H denotes a Hermitian matrix binomial, a vector denotes lowercase italic bold, and a matrix denotes uppercase italic bold.

먼저, 본 발명의 수학적 시스템 모델에 대해 설명하면 다음과 같다.First, the mathematical system model of the present invention will be described.

WCDMA 다운링크 시스템에서, TADE는 일반화된 계층적 골레이 시퀀스(Golay Sequence)를 기초로 유니크한 CDMA 코드를 전개하는 PSC(Primary Synchronisation Code; 일차 동기 코드)를 기초로 할 수 있으며, 계층적 골레이 시퀀스는 16비트로 구성된 서브시퀀스

Figure 112007044632460-pat00012
로부터의 세팅을 통해 만들어질 수 있다.In a WCDMA downlink system, TADE may be based on a Primary Synchronization Code (PSC) that deploys a unique CDMA code based on a generalized hierarchical Golay Sequence, which is hierarchical Golay. Sequence is a 16-bit subsequence
Figure 112007044632460-pat00012
Can be made via settings from.

Figure 112007044632460-pat00013
Figure 112007044632460-pat00013

Figure 112007044632460-pat00014
,
Figure 112007044632460-pat00015
인 바이너리 칩(cq)들로 구성되는 실수값의 PSC 시퀀스는 다음과 같이 정의된다.
Figure 112007044632460-pat00014
,
Figure 112007044632460-pat00015
The PSC sequence of the real value composed of the binary chips c q is defined as follows.

Figure 112007044632460-pat00016
Figure 112007044632460-pat00016

전송 전에, 상기 수학식 2와 같이 정의되는 PSC 시퀀스 c

Figure 112007044632460-pat00017
와 곱해져, 다음과 같은 복소수 값의 PSC 시퀀스 c 를 형성한다. 여기서,
Figure 112007044632460-pat00018
이다.Prior to transmission, the PSC sequence c defined as in Equation 2 is
Figure 112007044632460-pat00017
And multiply by to form a complex valued PSC sequence c as here,
Figure 112007044632460-pat00018
to be.

Figure 112007044632460-pat00019
Figure 112007044632460-pat00019

상기 수학식 2의 PSC 시퀀스 c와, 수학식 3의 PSC 시퀀스 c 에 포함된 에너지 값은 각각 수학식 4와 같다.The energy values included in the PSC sequence c of Equation 2 and the PSC sequence c of Equation 3 are as shown in Equation 4, respectively.

Figure 112007044632460-pat00020
Figure 112007044632460-pat00020

각 칩 cq 또는 c q는 수학식 5의 칩 주기를 갖는다.Each chip c q or c q has a chip period of equation (5).

Figure 112007044632460-pat00021
Figure 112007044632460-pat00021

실제 시간을 나타내는 t와, 디렉 델타 함수(Dirac Delta Function)

Figure 112007044632460-pat00022
, 그리고 수학식 3의 PSC 시퀀스 c 에 의해, 복소수 값의 PSC 신호는 수학식 6과 같이 표현된다.T represents the actual time, and the Dirac Delta Function
Figure 112007044632460-pat00022
And, by the PSC sequence c of Equation 3, a complex valued PSC signal is expressed as in Equation 6.

Figure 112007044632460-pat00023
Figure 112007044632460-pat00023

이 복소수 값의 PSC 신호는 적절한 복소수 값의 칩들 c q, q=1,...,Q에 의해 가중된, 델타 함수의 시간 지연 버전의 선형 중첩으로 구성된다.This complex valued PSC signal consists of a linear overlap of the time delayed version of the delta function, weighted by the appropriate complex valued chips c q , q = 1,.

도 1은 본 발명의 실시예에서 사용되는 다운링크 시스템 모델의 개념도이다.1 is a conceptual diagram of a downlink system model used in an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따르는 다운링크 시스템 모델은 송신기의 전송 RRC 필터(Transmit RRC Fiter, 10), 모바일 무선 채널(Mobile Radio Channel,20), AWGN(Additive White Gaussian Noise) 노이즈를 중첩시키기 위한 덧셈기(Adder, 30) 및 수신기(40, 50, 60)를 포함한다.As shown, the downlink system model according to an embodiment of the present invention is a transmitter RRC filter (Transmit RRC Fiter, 10), Mobile Radio Channel (20), Additive White Gaussian Noise (AWGN) noise of the transmitter. It includes an adder (30) and the receiver (40, 50, 60) to overlap the.

송신기는 롤 오프 인자(Roll-Off Factor)를 가진 전송 RRC(Root Raised Cosine) 필터(10)를 구비하며, 초과 지연 파라미터(Excess Delay Parameter) τ를 통해, 전송 RRC 필터(10)는 그의 실수값을 갖는 임펄스 응답에 의해 다음과 같이 특정된다.The transmitter has a transmitting Root Raised Cosine (RRC) filter 10 having a Roll-Off Factor, and through the Excess Delay Parameter τ, the transmitting RRC filter 10 determines its real value. It is specified as follows by the impulse response with.

Figure 112007044632460-pat00024
Figure 112007044632460-pat00024

수신기는 전송 RRC 필터(10)와 동일한 특성을 갖는 수신 RRC 필터(40)를 포함하며, AD 컨버터(ADC, 50) 및 탭 진폭/딜레이 추정기(Tap Amplitude and Delay Estimator, 60)를 구비한다.The receiver includes a receive RRC filter 40 having the same characteristics as the transmit RRC filter 10 and includes an AD converter (ADC) 50 and a tap amplitude and delay estimator 60.

수학식 6의 복소수 값을 갖는 PSC 신호 c(t)는 송신기가 갖는 전송 RRC 필터(10)를 통과하여 수학식 8의 복소수 값을 갖는 전송 신호 s(t)를 생성한다.The PSC signal c (t) having the complex value of Equation 6 passes through the transmission RRC filter 10 of the transmitter to generate the transmission signal s (t) having the complex value of Equation 8.

Figure 112007044632460-pat00025
Figure 112007044632460-pat00025

상기 전송 신호 s(t)는 적절한 복소수 값을 갖는 PSC 칩들 c q, q=1,...,Q, 에 의해 가중되며, 실수값을 갖는 임펄스 응답 hRRC(t)의 시간 지연 리플리카들의 선형 중첩으로 구성된다.The transmission signal s (t) is weighted by the PSC chips c q , q = 1, ..., Q, with appropriate complex values, and of the time delay replicas of the impulse response h RRC (t) with a real value. It consists of a linear overlap.

상기 s(t)는 채널 추정을 위한 기준 신호로서 제공되는 것으로, 이 기준 신호 s(t)는 모바일 무선 채널(20)을 통해 전송된다. 이하에서, 상기 모바일 무선 채널(20)은 탭 지연 라인으로서 모델링되며, 탭(TAP)으로 불리는 P개의 경로들로 구성된다.The s (t) is provided as a reference signal for channel estimation, and this reference signal s (t) is transmitted through the mobile radio channel 20. In the following, the mobile radio channel 20 is modeled as a tap delay line and consists of P paths called taps (TAPs).

여기서, 각 탭은 기수 p, p=1,..,P, 에 의해 식별되고, 시간에 따라 가변적이며 복소수 값을 갖는 탭 계수 a p(t)와, 시간에 따라 가변되는 특정 탭 지연 τp(t)을 갖는다.Here, each tap is identified by the radix p, p = 1, .., P, and has a tap coefficient a p (t) that is variable over time and has a complex value, and a specific tap delay τ p that varies over time. has (t)

중심 주파수(f0)인 2GHz 주변의 캐리어 주파수를 갖는 CDMA 시스템에서, 채 널 간섭 시간 Tcoh는 시속 280km 또는 그 이하의 이동 속도를 위해 1ms 정도로 요구된다. 따라서, Tcoh는 송신기로부터 전송되는 기준 신호 s(t)의 지속 기간(duration)인 67㎲ 보다 훨씬 커야 한다. 최대 다중경로로 확산된 TM은 최대 20㎲이다.In a CDMA system with a carrier frequency around 2 GHz, which is the center frequency (f 0 ), the channel interference time T coh is required in the order of 1 ms for a travel speed of 280 km per hour or less. Therefore, T coh should be much larger than 67 dB, which is the duration of the reference signal s (t) transmitted from the transmitter. The maximum multipath spread T M is up to 20 μs.

이에 따라, a p(t)와 τp(t)는 e(t)의 지속 시간 중에는 시간에 따라 변화하지 않는 것으로 고려될 수 있으며, 이하에서 시간 t에 대한 의존성은 고려하지 않는다.Accordingly, a p (t) and τ p (t) may be considered to not change with time during the duration of e (t), hereinafter not dependent on time t.

채널 임펄스 응답(CIR)의 복소 포락(Complex Envelope)은 다음과 같이 주어진다.The complex envelope of the channel impulse response (CIR) is given by

Figure 112007044632460-pat00026
Figure 112007044632460-pat00026

모바일 무선 채널(20)의 출력 신호 e u(t)는 수학식 10과 같다.The output signal e u (t) of the mobile wireless channel 20 is expressed by Equation 10.

Figure 112007044632460-pat00027
Figure 112007044632460-pat00027

양면(Double-Sided) 노이즈 전력 스펙트럼 밀도 N0/2를 갖는 Zero-Mean 백색 가우시안 노이즈 샘플 함수의 복소 포락 n(t)에 의해, 수신 신호는 수학식 11과 같이 주어진다.By both sides (Double-Sided) noise power spectral density N 0/2 Zero-Mean white Gaussian noise samples of the complex envelope function with a n (t), the received signal is given by equation (11).

Figure 112007044632460-pat00028
Figure 112007044632460-pat00028

수신기의 입력단에서, e(t)는 수신 RRC 필터(40)에 의해 필터링되어, RC(Raised Cosine) 필터의 임펄스 응답인 복소수 값을 갖는 신호를 만들어낸다.At the input of the receiver, e (t) is filtered by the receiving RRC filter 40 to produce a signal having a complex value which is the impulse response of the Raised Cosine (RC) filter.

Figure 112007044632460-pat00029
Figure 112007044632460-pat00029

Figure 112007044632460-pat00030
Figure 112007044632460-pat00030

RC 필터는, 무선 주파수 대역이 1/TC이며, 앞서 언급된 롤-오프 인자 α에 의해 조절되는 함수에 의해 가중되는 이상적인 저역 통과 특성을 갖는다.The RC filter has an ideal low pass characteristic in which the radio frequency band is 1 / T C and is weighted by a function adjusted by the aforementioned roll-off factor α.

RRC 필터 및 RC 필터가 각각 무한 지속 시간의 임펄스 대역을 가짐에도 불구하고, 이들 임펄스 응답들에 포함되는 에너지의 가장 큰 부분은 유한 지속 시간인 TRC의 초과 지연 간격과, 0초와 같은 τ 주위에 집중된다.Although the RRC and RC filters each have infinite duration impulse bands, the largest portion of the energy contained in these impulse responses is the excess delay interval of T RC , which is a finite duration, and τ around 0 seconds. Are focused on.

송신기의 전송 RRC 필터(10)와, 모바일 무선 채널(20), 그리고 수신기의 수신 RRC 필터(40)의 연결은 결합된 CIR에 의해 특정되는 효율적인 전송 채널을 형성한다.The connection of the transmitter RRC filter 10 of the transmitter, the mobile radio channel 20, and the receiver RRC filter 40 of the receiver form an efficient transmission channel specified by the combined CIR.

Figure 112007044632460-pat00031
Figure 112007044632460-pat00031

이 효율적인 전송 채널은 WCDMA 다운링크 시스템의 성능을 관리한다. 그러므로 다운링크 수신기를 상기 수학식 14에 접목시키는 것은 생각해볼만 하다.This efficient transport channel manages the performance of the WCDMA downlink system. It is therefore conceivable to incorporate the downlink receiver into equation (14) above.

RC 필터의 임펄스 응답이 유한의 지속 시간 TRC 를 가지는 것으로 가정할 때, 수학식 14에 의한 b(t) 또한 유한 지속 시간 (TRC + TM)을 갖는다.Assuming that the impulse response of the RC filter has a finite duration T RC , b (t) by Equation 14 is also finite duration (T RC + T M ).

노이즈의 공분산 함수(Covariance Function)는 다음과 같이 주어진다.The covariance function of noise is given by

Figure 112007044632460-pat00032
Figure 112007044632460-pat00032

디지털 신호 처리를 위해, 수학식 12의 eRRC(t)는 AD 컨버터(50)를 사용하여, 복소수 값을 갖는 필터링된 수신 벡터 r 로 표현되는 디지털 시퀀스로 변환된다.For digital signal processing, the eRRC (t) of equation (12) is converted to a digital sequence represented by a filtered received vector r having a complex value, using the AD converter 50.

본 발명에서는 일시적으로 동등한 간격으로 이격되며, 인접 샘플들이 샘플링 주기

Figure 112007044632460-pat00033
(
Figure 112007044632460-pat00034
, NS는 칩주기 Tc 당 샘플 수)에 의해 샘플링되어 시간상 분리되는 샘플들을 생성하는, 일반적인 샘플링을 가정할 것이다. NS 인자에 의한 오버샘플링은 불연속 시간 TADE 알고리즘의 순간적 레졸루션(Resolution)을 향상시키기 위해 행해진다. In the present invention, temporarily spaced at equal intervals, adjacent samples are sampled
Figure 112007044632460-pat00033
(
Figure 112007044632460-pat00034
, N S is the number of samples per chip period T c ) and will assume a normal sampling, producing samples that are separated in time. Oversampling by the N S factor is done to improve the instantaneous resolution of the discontinuous time TADE algorithm.

효율적인 전송 채널은 수학식 16과 같이 W 성분을 갖는 결합된 CIR 벡터를 갖는다. An efficient transmission channel has a combined CIR vector with W components as shown in equation (16).

Figure 112007044632460-pat00035
Figure 112007044632460-pat00035

이하의 수학적 기술을 간단히 하기 위해, 수학식 17과 같이 W는 NW와 NS를 곱한 정수로 한다.In order to simplify the following mathematical technique, as in Equation 17, W is an integer multiplied by N W and N S.

Figure 112007044632460-pat00036
Figure 112007044632460-pat00036

효율적인 전송 채널은 W 개의 경로를 갖는 채널로 생각될 수 있다. 수학식 16에서 정의된 b의 성분들은 수학식 14의 b(t)의 샘플들로서, 각 순간 τ'에 얻어진다.An efficient transport channel can be thought of as a channel with W paths. The components of b defined in (16) are samples of b (t) in (14), which are obtained at each instant τ '.

Figure 112007044632460-pat00037
Figure 112007044632460-pat00037

여기서, 수학식 19가 도출될 수 있다.Here, Equation 19 may be derived.

Figure 112007044632460-pat00038
Figure 112007044632460-pat00038

AD 컨버팅 이후, 노이즈 벡터 n은 수학식 20과 같다.After AD converting, the noise vector n is expressed by Equation 20.

Figure 112007044632460-pat00039
Figure 112007044632460-pat00039

수학식 3에서 정의된 복소수 값의 PSC 시퀀스 c를 통해, 수학식 21과 같은 축소된 복소수 값의 PSC 매트릭스를 만들 수 있고, 이에 상응하여 수학식 22와 같은 실수값의 PSC 매트릭스를 찾게 된다.Through the complex-valued PSC sequence c defined in Equation 3, a reduced complex valued PSC matrix such as Equation 21 can be generated, and correspondingly, a PSC matrix of a real value such as Equation 22 is found.

Figure 112007044632460-pat00040
Figure 112007044632460-pat00040

Figure 112007044632460-pat00041
Figure 112007044632460-pat00041

수학식 21의 C와, NS×NS의 단위 행렬인

Figure 112007044632460-pat00042
, 그리고 크로네커 곱(Kronecker Product)을 의미하는
Figure 112007044632460-pat00043
을 이용하여,
Figure 112007044632460-pat00044
PSC 매트릭스를 정의할 수 있다. C in Equation 21, which is the unit matrix of N S × N S
Figure 112007044632460-pat00042
, And Kronecker Product
Figure 112007044632460-pat00043
Using
Figure 112007044632460-pat00044
PSC matrix can be defined.

Figure 112007044632460-pat00045
Figure 112007044632460-pat00045

그리고, 수학식 16에서 정의한 b와, 수학식 20의 n, 그리고 수학식 21의 C로, 복소수 값의 필터 수신 벡터를 수학식 24와 같이 전개할 수 있다.Then, with b defined in Equation 16, n in Equation 20, and C in Equation 21, a complex reception filter vector can be developed as in Equation 24.

Figure 112007044632460-pat00046
Figure 112007044632460-pat00046

TADE에서 그 이상의 신호 처리를 위해, r 의 샘플들을 NS개의 개별 샘플 셋 벡터들에게 할당할 수 있다.For further signal processing in TADE, samples of r may be allocated to N S individual sample set vectors.

Figure 112007044632460-pat00047
Figure 112007044632460-pat00047

NS개의 개별 샘플 셋 벡터

Figure 112007044632460-pat00048
각각에 포함된 샘플들은 칩 주기 Tc에 의해 시간상에서 분리된다. 따라서, 수학식 26의 NS개의 개별 샘플 셋 노이즈 벡터들
Figure 112007044632460-pat00049
을 형성하는 특정 벡터
Figure 112007044632460-pat00050
에 포함된 노이즈 샘플들은 수학식 15의 변수 N0를 갖는 부가적인 백색 가우시안 노이즈(AWGN)의 i.i.d. 샘플들이다. N S individual sample set vectors
Figure 112007044632460-pat00048
The samples included in each are separated in time by the chip period T c . Thus, N S individual sample set noise vectors of equation (26).
Figure 112007044632460-pat00049
To form a specific vector
Figure 112007044632460-pat00050
The noise samples included in are iid samples of additional white Gaussian noise (AWGN) with the variable N 0 of equation (15).

Figure 112007044632460-pat00051
Figure 112007044632460-pat00051

수학식 21, 수학식 26, 그리고 NS개로 분리된 수학식 27의 결합된 채널 임펄스 벡터

Figure 112007044632460-pat00052
에 의해 수학식 25는 수학식 28과 같이 표현된다.Combined Channel Impulse Vector of Equation 21, Equation 26, and Equation 27 Separated by N S
Figure 112007044632460-pat00052
Equation 25 is expressed by Equation 28.

Figure 112007044632460-pat00053
Figure 112007044632460-pat00053

Figure 112007044632460-pat00054
Figure 112007044632460-pat00054

이러한 표현은 본 발명에서 제안하는 CITADE(Correlation based Iterative TADE) 알고리즘에서 병렬 수행의 도입을 허용하며, 이는 C6000 DSP의 컴파일러를 지원하여 좋은 파이프라이닝 효율을 제공할 수 있도록 한다. 알고리즘의 거대한 병렬 관계는 하드웨어 아키텍쳐의 변경을 필요로 하므로, 본 발명에서 병렬 수행에 대한 심도 있는 매뉴얼의 개발에 대하여는 언급하지 않는다. 그러나, 병렬 수행을 위한 하드웨어 가속기의 개발은 하드웨어 복잡도 증가에 따르는 비용에 비해, 처리 속도를 증가시킬 것이다.This expression allows the introduction of parallel execution in the CITADE (Correlation based Iterative TADE) algorithm proposed by the present invention, which supports the compiler of the C6000 DSP to provide good pipelining efficiency. Since the huge parallelism of algorithms requires a change in the hardware architecture, the present invention does not address the development of an in-depth manual on parallel execution. However, the development of hardware accelerators for parallel execution will increase processing speed, compared to the cost of increasing hardware complexity.

다음은, TADE 알고리즘에 대해 살펴보기로 한다.Next, the TADE algorithm will be described.

TADE 알고리즘에 관한 다양한 문헌이 공개되어 있지만, 이들은 대부분 불연속 시간 상의 TADE 알고리즘 실행에 대해 언급하고 있지 않다. 그러나 앞서 언급한 바와 같이, 불연속 시간 상의 실행은 상당히 중요하며, 이에 따라 본 발명에서는 불연속 시간 상의 CITADE 알고리즘에 촛점을 맞출 것이다.Various publications on the TADE algorithm have been published, but most do not mention running the TADE algorithm over discrete time. However, as mentioned above, the implementation on discrete time is of significant importance, and thus the present invention will focus on the CITADE algorithm on discrete time.

본 발명에서 제안하는 CITADE 과정은 다음과 같다.The CITADE process proposed by the present invention is as follows.

이하에서,

Figure 112007044632460-pat00055
Figure 112007044632460-pat00056
, 에 대해 추정된 CIR 벡터를 가리킨다.In the following,
Figure 112007044632460-pat00055
Is
Figure 112007044632460-pat00056
, And CIR vectors estimated for.

우선, 1부터 NS까지의 모든 nS에 대해

Figure 112007044632460-pat00057
를 구하며, 그 결과값은 결합된 CIR 벡터
Figure 112007044632460-pat00058
이다.First, for every n S from 1 to N S
Figure 112007044632460-pat00057
, And the result is the combined CIR vector
Figure 112007044632460-pat00058
to be.

Figure 112007044632460-pat00059
Figure 112007044632460-pat00059

Figure 112007044632460-pat00060
,
Figure 112007044632460-pat00061
, 는 수학식 29에서 추정된
Figure 112007044632460-pat00062
의 인덱스를 나타내며, 이는 p번째 최대 에너지 값
Figure 112007044632460-pat00063
을 갖는다. 이 추정값은 p번째의 가장 강한 경로와 관련된다.
Figure 112007044632460-pat00060
,
Figure 112007044632460-pat00061
, Is estimated by Equation 29
Figure 112007044632460-pat00062
Represents the index of, where p is the maximum energy value
Figure 112007044632460-pat00063
Has This estimate is associated with the strongest path in the pth.

다음, P개의 가장 강한 경로들에 대해 P개의 추정값

Figure 112007044632460-pat00064
을 결정한다. P는 일반적으로 NW보다 작은 것으로 추정되는 것이 바람직하며, 이러한 추정값들은 추정된 채널 진폭 벡터
Figure 112007044632460-pat00065
를 형성한다. 각 인덱스
Figure 112007044632460-pat00066
는 특정 딜레이(지연)와 연관된다.Next, P estimates for the P strongest paths
Figure 112007044632460-pat00064
Determine. It is preferred that P is generally estimated to be less than N W , and these estimates are estimated channel amplitude vectors
Figure 112007044632460-pat00065
To form. Each index
Figure 112007044632460-pat00066
Is associated with a specific delay (delay).

Figure 112007044632460-pat00067
Figure 112007044632460-pat00067

다음은, 1부터 P까지의 p에 대해 P개의 지연값

Figure 112007044632460-pat00068
를 수학식 31에 근거하여 결정한다.Next, P delays for p from 1 to P
Figure 112007044632460-pat00068
Is determined based on Equation 31.

Figure 112007044632460-pat00069
Figure 112007044632460-pat00069

수학식 31의

Figure 112007044632460-pat00070
에 포함된
Figure 112007044632460-pat00071
는 수학식 9 및 수학식 9의 이전에 언급한, 1부터 P까지의 p에 대한 연속 시간값
Figure 112007044632460-pat00072
의 불연속 추정값들로 생각될 수 있으며, 이 관계를 명확히하기 위해, 본 발명에서는 이를
Figure 112007044632460-pat00073
로 칭한다.Of Equation 31
Figure 112007044632460-pat00070
Included in
Figure 112007044632460-pat00071
Is the continuous time value for p from 1 to P, previously mentioned in Equations 9 and 9
Figure 112007044632460-pat00072
Can be thought of as discrete estimates of, and to clarify this relationship,
Figure 112007044632460-pat00073
It is called.

상기 설명한 TADE 알고리즘은 1부터 NS까지의 모든 nS에 대한

Figure 112007044632460-pat00074
의 추정값을 활용한다.
Figure 112007044632460-pat00075
추정을 위한 추정기는 상관 추정기(Correlative Estimator) 및 CIATDE의 코어를 형성하는 코릴레이션 기반 접근법을 기초로 한다. 상관 추정기는 수학식 32의 추정 매트릭스에 의해 형성되며, 추정된 CIR 벡터는 수학식 33과 같이 주어진다.The TADE algorithm described above applies to all n S 1 through N S.
Figure 112007044632460-pat00074
Use the estimate of.
Figure 112007044632460-pat00075
The estimator for estimation is based on a correlation estimator and a correlation based approach that forms the core of CIATDE. The correlation estimator is formed by the estimation matrix of Eq. 32, and the estimated CIR vector is given by Eq.

Figure 112007044632460-pat00076
Figure 112007044632460-pat00076

Figure 112007044632460-pat00077
Figure 112007044632460-pat00077

한편, 수학식 29 및 수학식 33의 CITADE 과정의 첫번째 파트는 신호 처리와 관련하여 고비용을 필요로 할 것이다. 두번째와 세번째 단계는 퀵 소트 알고리즘(QSORT)과 같은 효율적인 알고리즘에 의해 수행될 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 CITADE 과정의 첫번째 단계에 대하여만 논의한다.On the other hand, the first part of the CITADE process of Equations 29 and 33 will require a high cost with respect to signal processing. The second and third steps can be performed by efficient algorithms such as the Quick Sort Algorithm (QSORT). Therefore, the present invention only discusses the first step of the CITADE process.

하나의 탭 지연 추정 과정에서 요구되는 프로세싱 에포트(Effort)를 측정하기 위해, k는 1부터 NW까지에 대한

Figure 112007044632460-pat00078
의 하나의 요소
Figure 112007044632460-pat00079
를 계산하기 위한 프로세싱 에포트를 고려할 것이다. In order to measure the processing effort required in one tap delay estimation process, k is calculated from 1 to N W.
Figure 112007044632460-pat00078
One element of
Figure 112007044632460-pat00079
We will consider the processing effort to compute.

우선,

Figure 112007044632460-pat00080
를 결정하기 위해 512개의 실수값 샘플들
Figure 112007044632460-pat00081
Figure 112007044632460-pat00082
을 로딩해야 하고, 그 다음은 MAC(Multiply Accumulate) 동작이 실행되어야 한다. MAC 동작은 두 데이터 값을 곱하는 동작과, 그 결과를 이전에 획득/저장된 값과 더하는 동작으로 이루어진다. DSP에서, 하나의 MAC 동작은 보통 하나의 프로세서 사이클에서 실행된다. first,
Figure 112007044632460-pat00080
512 real-time samples to determine
Figure 112007044632460-pat00081
And
Figure 112007044632460-pat00082
Next, the Multiply Accumulate (MAC) operation must be executed. The MAC operation consists of multiplying two data values and adding the result to a previously obtained / stored value. In a DSP, one MAC operation is usually executed in one processor cycle.

UMTS/WCDMA 시스템에서의 슬롯은 비트들을 포함하는 필드들로 구성되는 주기를 가지며, 이하에서 이러한 슬롯을 타임 슬롯이라 칭할 것이다. 타임 슬롯은 2560개의 칩길이를 가진다. 10ms 주기의 무선 프레임 당 15개의 타임 슬롯이 있으며, 각 타임 슬롯에 포함된 파일럿 심볼들을 이용하는 등에 의해 채널 추정이 이루어질 수 있다.Slots in a UMTS / WCDMA system have a period consisting of fields containing bits, which will hereinafter be referred to as a time slot. The time slot has 2560 chip lengths. There are 15 time slots per radio frame of a 10 ms period, and channel estimation may be performed by using pilot symbols included in each time slot.

NS는 2이고, 최대 초과 지연이 7㎲라고 가정할 때, NW는 70이 됨을 알 수 있다. 실행된 코드의 고찰은, 이 경우 한 타임 슬롯 당 1300번의 MAC 동작을 필요로 한다는 것을 보여준다. 그러면,

Figure 112007044632460-pat00083
를 가중시키기 위해서는 4번의 부가적인 MAC 동작이 필요하다. 결국, 두개의 실수값을 갖는 결과 샘플들인
Figure 112007044632460-pat00084
Figure 112007044632460-pat00085
는 반드시 저장되어야 한다. 그리고, 15개의 타임 슬롯으로 구성되는 각각의 무선 프레임에 대해, 상기한 동작을 NW·NS·15번 즉, 무선 프레임당 2100번을 수행하여야 한다.Assuming that N S is 2 and the maximum excess delay is 7 ms, it can be seen that N W is 70. A review of the executed code shows that in this case it requires 1300 MAC operations per time slot. then,
Figure 112007044632460-pat00083
Four additional MAC operations are needed to weight the. In the end, the resulting samples with two real values
Figure 112007044632460-pat00084
Wow
Figure 112007044632460-pat00085
Must be stored. For each radio frame consisting of 15 time slots, the above operation should be performed N W · N S · 15 times, that is, 2100 times per radio frame.

상기한 알고리즘은 수식대로 직접 구현할 경우, 720MHz 클럭에서 구동되는 TI TMS320C6416 DSP 상에서는, 대략 5.3ms의 프로세싱 시간 즉, 8.0 타임 슬롯을 필요로 하므로 바람직하지는 않다.The algorithm described above is not desirable because it requires a processing time of approximately 5.3 ms, i.e. 8.0 time slots, on a TI TMS320C6416 DSP running at a 720 MHz clock when directly implemented as a formula.

따라서, 하기의 수학식 34를 이용하여 수학식 35의 순환되는 필터링된 수신 벡터

Figure 112007044632460-pat00086
를 도출한다.Accordingly, the circulated filtered reception vector of Equation 35 using Equation 34 below.
Figure 112007044632460-pat00086
To derive

Figure 112007044632460-pat00087
Figure 112007044632460-pat00087

Figure 112007044632460-pat00088
Figure 112007044632460-pat00088

수학식 35를 이용할 경우 MAC 동작 횟수가 줄어들게 되며, 이에 따라 TI TMS320C6416 DSP 상에서의 프로세싱 시간은 3.4ms 정도가 필요하며, 5.1 타임 슬롯을 요구한다. 그러나 여전히, 이 방법도 하나의 DSP 상에서는 최선이라고 볼 수 없다.Using Equation 35 reduces the number of MAC operations, which requires about 3.4ms of processing time on the TI TMS320C6416 DSP and requires 5.1 time slots. But still, this method is not the best on one DSP.

이하에서는 최적의 프로세싱에 대해 논의한다.The following discusses optimal processing.

TI C6000 DSP 그룹과 같은 많은 현재의 DSP는 패킷 데이터를 처리하도록 되어 있고, 16 길이의 PSC 시퀀스의 계층적 구조를 개선하면 프로세싱 에포트의 잠재적인 축소를 실현할 수 있다. Many current DSPs, such as the TI C6000 DSP group, are designed to handle packet data, and improving the hierarchical structure of 16-length PSC sequences can realize potential reductions in processing effort.

이제, 두개의 데이터 요소를 갖는 패킷이 처리되어야 한다고 가정하자.Now assume that a packet with two data elements should be processed.

16 길이의 PSC 시퀀스와 관련하여, 수학식 36 및 수학식 37의 패킷 관련 대수학 동작을 제안할 수 있다.Regarding the 16-length PSC sequence, the packet-related algebra operation of Equations 36 and 37 can be proposed.

Figure 112007044632460-pat00089
Figure 112007044632460-pat00089

Figure 112007044632460-pat00090
Figure 112007044632460-pat00090

TI C6000 DSP 그룹은, 싱글 프로세서 사이클을 이용하는 최적화된 하나의 명령어들 sadd2, ssub, dotp2 의 형태에서 이러한 연산자들이 이용될 수 있도록 한다. 기타 DSP 그룹들은 유사한 프로세싱을 위한 유사한 명령어들을 가지고 있을 것이다.The TI C6000 DSP group allows these operators to be used in the form of optimized single instructions sadd2, ssub, dotp2 using a single processor cycle. Other DSP groups will have similar instructions for similar processing.

이제, 수학식 38을 이용하여 주기적인 특성을 개선하고, 수학식 2를 이용함으로써

Figure 112007044632460-pat00091
을 구할 수 있다.Now, by using Equation 38 to improve the periodic characteristics, by using Equation 2
Figure 112007044632460-pat00091
Can be obtained.

Figure 112007044632460-pat00092
Figure 112007044632460-pat00092

각 요소

Figure 112007044632460-pat00093
은 TI 명령어 LDDW를 사용함에 의해 DSP 상으로 로딩될 수 있다. 부가적인 데이터 로드나 파이프라인의 플러쉬(Flush)의 페널티를 갖는 불필요한 곱셈 또는 조건적 브랜치들을 피하기 위해, 조건적 실행이 적용될 수 있다.Each element
Figure 112007044632460-pat00093
Can be loaded onto the DSP by using the TI instruction LDDW. Conditional execution can be applied to avoid unnecessary multiplication or conditional branches with a penalty of additional data load or flushing of the pipeline.

지금까지 언급된 프로세싱 최적화 기법은 단지 809k 사이클만을 필요로 하며, 1.1ms(1.7 타임 슬롯) 정도의 프로세싱 시간만을 요구하며, 최근 소개된 1GHz 버전의 TI TMS320C6416을 이용할 때는 대략 0.8ms(1.2 타임 슬롯)가 필요하며, 싱글 TI TMS320C6416 DSP에서도 간단히 실행될 수 있다.The processing optimization techniques mentioned so far only require 809k cycles, require processing time of 1.1 ms (1.7 time slots), and approximately 0.8 ms (1.2 time slots) when using the recently introduced 1 GHz version of the TI TMS320C6416. It can be implemented simply on a single TI TMS320C6416 DSP.

최적화의 중요한 포인트인 또 다른 하나는 효율적인 메모리 액세스와 파이프라이닝의 적절한 사용이다. 그러나, 메모리 소비량은 본 발명에서 고려되지 않는다.Another important point of optimization is efficient memory access and proper use of pipelining. However, memory consumption is not considered in the present invention.

따라서, 본 발명의 무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법에 따르면, 다 중 표준/다중 모드 환경에서 무선 자원을 효율적으로 활용하면서 끊김 없는 서비스를 구현할 수 있다.Therefore, according to the frequency recognition method for a wireless recognition terminal of the present invention, it is possible to implement a seamless service while efficiently utilizing a radio resource in a multi-standard / multi-mode environment.

또한, 본 발명에 의하면 가용한 서비스 및 시스템 인식을 위한 주파수 또는 네트워크 인식 능력이 요구되는 무선 인지 단말기의 구현 복잡도는 감소되면서 우수한 성능을 가질 수 있게 되며, 소프트웨어 또는 펌웨어 기반의 탭 진폭 및 딜레이 추정(TADE)이 가능하므로 그 활용도를 기대할 수 있다.In addition, according to the present invention, the implementation complexity of the wireless cognitive terminal requiring the frequency or network recognition capability for the available service and system recognition can be reduced and have excellent performance, and software or firmware-based tap amplitude and delay estimation ( TADE), so its utilization can be expected.

Claims (8)

가용한 무선 서비스 및 시스템의 인식을 위한 주파수 또는 네트워크 인식 능력이 요구되는 무선 인지 단말기에서 효율적인 반복적 주파수 인식을 위한 탭 진폭 및 지연 추정 방법으로서,A tap amplitude and delay estimation method for efficient repetitive frequency recognition in a wireless recognition terminal requiring frequency or network recognition capability for recognition of an available wireless service and system, A) 칩 주기 당 샘플수가 NS개라고 가정할 때, 1부터 NS까지의 모든 nS에 대하여,
Figure 112007044632460-pat00094
에 대해 추정된 CIR(채널 임펄스 응답) 벡터를 가리키는
Figure 112007044632460-pat00095
를 구하여, 결합된 CIR 벡터
A) For all n S from 1 to N S , assuming N S samples per chip period,
Figure 112007044632460-pat00094
Pointer to the estimated channel impulse response (CIR) vector for
Figure 112007044632460-pat00095
To obtain the combined CIR vector
Figure 112007044632460-pat00096
Figure 112007044632460-pat00096
를 생성하는 단계와;Generating a; B)
Figure 112007044632460-pat00097
를 상기 A)단계에서 추정된
Figure 112007044632460-pat00098
의 인덱스라 하고, p번째 경로가 가장 강한 경로라 할 때, P개의 가장 강한 경로들에 대한 추정값
Figure 112007044632460-pat00099
을 결정하고, 추정값들을 이용하여 추정된 채널 진폭 벡터
B)
Figure 112007044632460-pat00097
Is estimated in step A)
Figure 112007044632460-pat00098
If the pth path is the strongest path, then the estimated value of P strongest paths
Figure 112007044632460-pat00099
And estimate the channel amplitude vector using the estimates.
Figure 112007044632460-pat00100
Figure 112007044632460-pat00100
를 형성하는 단계와;Forming a; C)
Figure 112007044632460-pat00101
에 근거하여 1부터 P까지의 p에 대해 지연값
Figure 112007044632460-pat00102
를 결정하는 단계;
C)
Figure 112007044632460-pat00101
Delay value for p from 1 to P based on
Figure 112007044632460-pat00102
Determining;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법.Frequency recognition method for a wireless recognition terminal comprising a.
제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 A) 단계는,Step A) is 코릴레이션 기반의 추정 매트릭스
Figure 112007044632460-pat00103
를 이용하여 CIR 벡터를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법.
Correlation Based Estimation Matrix
Figure 112007044632460-pat00103
Generating a CIR vector using the frequency recognition method for a wireless cognitive terminal.
제2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 A) 단계에서,In step A), NS개의 개별 샘플 셋 벡터를
Figure 112007044632460-pat00104
라 할 때, 상기 CIR 벡터는 수학식
Figure 112007044632460-pat00105
에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법.
N S individual sample set vectors
Figure 112007044632460-pat00104
When the CIR vector is expressed as
Figure 112007044632460-pat00105
Frequency recognition method for a wireless recognition terminal, characterized in that generated by.
가용한 무선 서비스 및 시스템의 인식을 위한 주파수 또는 네트워크 인식 능력이 요구되는 무선 인지 단말기에서 주파수 인식을 위한 탭 진폭 및 지연 추정 방법으로서,A tap amplitude and delay estimation method for frequency recognition in a wireless recognition terminal requiring a frequency or network recognition capability for recognition of an available wireless service and system, A) 칩 주기 당 샘플수가 NS개라고 가정할 때, 1부터 NS까지의 모든 nS에 대하여,
Figure 112007044632460-pat00106
에 대해 추정된 CIR 벡터
Figure 112007044632460-pat00107
를 구하여, 결합된 CIR 벡터를 생성하는 단계와;
A) For all n S from 1 to N S , assuming N S samples per chip period,
Figure 112007044632460-pat00106
Estimated CIR Vectors for
Figure 112007044632460-pat00107
Obtaining a combined CIR vector;
B) p번째 경로가 가장 강한 경로라 할 때, P개의 가장 강한 경로들에 대한 추정값을 결정하고, 추정값들을 이용하여 추정된 채널 진폭 벡터를 형성하는 단계와;B) when the p-th path is the strongest path, determining an estimate for the P strongest paths and using the estimates to form an estimated channel amplitude vector; C) 상기 B) 단계의 결과를 이용하여 1부터 P까지의 p에 대해 지연값
Figure 112007044632460-pat00108
를 결정하는 단계;
C) a delay value for p from 1 to P using the result of step B) above
Figure 112007044632460-pat00108
Determining;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법.Frequency recognition method for a wireless recognition terminal comprising a.
제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 A) 단계는,Step A) is 코릴레이션 기반의 추정 매트릭스
Figure 112007044632460-pat00109
을 이용하여 CIR 벡터를 생성하는 단계인 것을 특징으로 하는 무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법.
Correlation Based Estimation Matrix
Figure 112007044632460-pat00109
Generating a CIR vector by using a frequency recognition method for a wireless cognitive terminal.
제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 A) 단계에서,In step A), NS개의 개별 샘플 셋 벡터를
Figure 112007044632460-pat00110
라 할 때, 상기 CIR 벡터는 수학식
Figure 112007044632460-pat00111
N S individual sample set vectors
Figure 112007044632460-pat00110
When the CIR vector is expressed as
Figure 112007044632460-pat00111
에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법.Frequency recognition method for a wireless recognition terminal, characterized in that generated by.
제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 A) 단계는,Step A) is NS개의 개별 샘플 셋 벡터를
Figure 112007044632460-pat00112
라 하고, 상기 샘플 셋 벡터의 실수 값 샘플들을
Figure 112007044632460-pat00113
Figure 112007044632460-pat00114
라 할 때,
N S individual sample set vectors
Figure 112007044632460-pat00112
The real value samples of the sample set vector
Figure 112007044632460-pat00113
And
Figure 112007044632460-pat00114
When we say
수학식
Figure 112007044632460-pat00115
Equation
Figure 112007044632460-pat00115
And
수학식
Figure 112007044632460-pat00116
를 통해 순환 필터링 수신 벡터
Figure 112007044632460-pat00117
를 도출하는 단계와;
Equation
Figure 112007044632460-pat00116
Circular filtering through vector
Figure 112007044632460-pat00117
Deriving;
상기 순환 필터링 수신 벡터를 이용하여 CIR 벡터를 생성하는 단계;Generating a CIR vector using the cyclically filtered reception vector; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법.Frequency recognition method for a wireless recognition terminal comprising a.
제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 A) 단계는,Step A) is 수학식
Figure 112007044632460-pat00118
을 이용하여 PSC 시퀀스의 주기 특성을 개선하는 단계;
Equation
Figure 112007044632460-pat00118
Improving the periodic characteristics of the PSC sequence using the PSC sequence;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 인지 단말기를 위한 주파수 인식 방법.Frequency recognition method for a wireless recognition terminal further comprises.
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