KR101220857B1

KR101220857B1 - Apparatus and method for processing time synchronization of mobile communication system

Info

Publication number: KR101220857B1
Application number: KR1020110068528A
Authority: KR
Inventors: 염재흥
Original assignee: 에이피우주항공 주식회사
Priority date: 2011-07-11
Filing date: 2011-07-11
Publication date: 2013-01-15

Abstract

본 발명은 무선 이동통신 환경에서 전파지연으로 발생하는 시간 지연을 추정하여 동기를 획득할 수 있도록 거친 시간 동기와 미세 시간 동기획득에서 발생하는 동기의 모호성 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 파일롯 신호를 미리 설정된 T/2 또는 T/4 시간 구간마다 샘플링하여 미리 설정된 PN(Pseudo Noise) 시퀀스를 통해 상관 값을 갖는 위치 값(q)을 검출하는 거친 시간 동기부; 상기 거친 시간 동기부와 병렬 연결되어 상기 거친 시간 동기부로 입력되는 파일롯 신호를 푸리에 변환하여 실수 성분과 허수 성분이 포함된 공액 복소수 성분으로 출력하고, 상기 거친 시간 동기부로부터 검출된 위치 값(q)이 심볼과 심볼 사이의 하프 심볼 경계인지 여부를 분석하며 상기 분석 결과 하프 심볼의 경계이면 상기 공액 복소수 성분의 출력부호에 보수를 취하여 출력하고, 상기 샘플링 타이밍이 빠르거나 늦는지 여부에 따른 위상 지연시간(p)을 추정하여 출력하는 미세 시간 동기부; 및 상기 거친 시간 동기부에서 검출된 위치 값(q)과 상기 미세 시간 동기부에서 출력되는 지연시간(p) 및 출력 부호의 보수에 따른 하프 심볼 위상 변경 정보를 이용하여 최종 심볼 타이밍 시간을 산출하는 보정 심볼 시간 계산부를 포함한다. 따라서 수신장치에서 거친 시간 동기와 미세 시간 동기를 동시에 병렬 처리함으로써 지연에 민감한 정보의 실시간 처리와 동기의 모호성을 해결할 수 있다.An object of the present invention is to solve the ambiguity problem of coherence caused by coarse time synchronization and fine time synchronization acquisition so that synchronization can be obtained by estimating time delay caused by propagation delay in a wireless mobile communication environment. To this end, the coarse time synchronizer samples a pilot signal for each preset T / 2 or T / 4 time interval and detects a position value q having a correlation value through a preset PN (Pseudo Noise) sequence; Fourier-transformed pilot signals connected in parallel with the coarse time synchronizer to be output as a complex complex component including real and imaginary components, and a position value q detected from the coarse time synchronizer. Analyze whether the symbol is a half symbol boundary between the symbols and if the result of the analysis is a half symbol boundary, the output code of the conjugate complex component is complemented and outputted, and the phase delay time according to whether the sampling timing is fast or late. a fine time synchronizer for estimating and outputting (p); And calculating a final symbol timing time using the position value q detected by the coarse time synchronizer, the delay time p output from the fine time synchronizer, and the half symbol phase change information according to the complement of the output code. And a correction symbol time calculator. Therefore, by simultaneously processing coarse and fine time synchronization in parallel in the receiving device, real-time processing of delay-sensitive information and synchronization ambiguity can be solved.

Description

Apparatus and method for processing time synchronization in a mobile communication system {APPARATUS AND METHOD FOR PROCESSING TIME SYNCHRONIZATION OF MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치 및 방법에 관한 발명으로서, 더욱 상세하게는 무선 이동통신 환경에서 전파지연으로 발생하는 시간 지연을 추정하여 동기를 획득할 수 있도록 거친 시간 동기(Coarse time synchronization)와 미세 시간 동기(Fine time synchronization)를 병렬 처리하여 미세 동기 획득에서 발생하는 동기의 모호성 문제를 해결하는 이동통신 시스템의 시간 지연 동기 처리 장치 및 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for processing time synchronization in a mobile communication system, and more particularly, to coarse time synchronization to obtain synchronization by estimating a time delay caused by propagation delay in a wireless mobile communication environment. The present invention relates to a time delay synchronization processing apparatus and a method of a mobile communication system that solves the ambiguity problem of synchronization occurring in obtaining fine synchronization by parallel processing a fine time synchronization.

이동통신 시스템에서 단말이 이동하여 신호의 도착 시간이 변경되거나 송수신기의 오실레이터의 시계가 일치하지 않아서 시간 차이가 발생할 수 있다.In a mobile communication system, a time difference may occur due to a change in the arrival time of a signal due to a movement of a terminal or a mismatch in clocks of an oscillator of a transceiver.

이동통신 시스템의 수신기가 시간 동기를 확보하지 못하는 경우에 수신 신호를 복조할 수 없게 되므로 정상적인 통신이 이루어지지 않게 된다.If the receiver of the mobile communication system does not secure time synchronization, the received signal cannot be demodulated, thereby preventing normal communication.

따라서 수신기는 수신신호의 시간 지연을 실시간으로 추정하여 보정해야 한다.Therefore, the receiver should estimate and correct the time delay of the received signal in real time.

이동통신 시스템에서 송신기는 수신기가 시간 동기를 획득할 수 있도록 수신기가 알고 있는 심볼 패턴을 전송한다.In a mobile communication system, a transmitter transmits a symbol pattern known to a receiver so that the receiver can acquire time synchronization.

송신기가 전송하는 수신기에 알려진 심볼 패턴을 파일롯 신호라고 부르고 PN 시퀀스로 구성된다.The symbol pattern known to the receiver transmitted by the transmitter is called a pilot signal and consists of a PN sequence.

수신기는 파일롯 신호를 이용하여 수신신호의 동기를 획득하게 되는데 크게 2가지 방식으로 나뉜다.The receiver acquires the synchronization of the received signal using the pilot signal, which is largely divided into two methods.

수신기는 파일롯 신호를 심볼 시간 이하로 세분화하여 샘플링을 수행하고, 각 샘플링 시점에서 파일롯 신호와 상호상관을 수행하며, 심볼 시간 이하로 너무 세분화하는 경우에는 상호상관의 연산량이 매우 증가하게 되어 정확한 동기 시점 주변에서 비슷한 상호상관 값을 갖게 되므로 세밀한 심볼 동기 시점을 얻는데 어려움이 있다.The receiver performs sampling by subdividing the pilot signal below the symbol time, cross-correlates with the pilot signal at each sampling time point, and when too subdividing below the symbol time, the amount of cross-correlation is increased so that an accurate synchronization point can be obtained. It is difficult to obtain detailed symbol synchronization point because it has similar cross-correlation value in the periphery.

따라서 일반적으로 심볼 시간의 1/2, 1/4과 같이 짧은 시간에서 동기 획득을 수행하게 된다.Therefore, in general, synchronization acquisition is performed in a short time such as 1/2 and 1/4 of the symbol time.

즉 T를 심볼 시간이라고 할 경우, T/2, T/4의 샘플링 시간을 갖게 되고, 이러한 샘플링 방식은 이동통신 시스템에서 요구하는 충분한 미세 시간 동기를 확보하지 못하므로 거친(Coarse) 동기 방식이라고 한다.In other words, when T is a symbol time, it has a sampling time of T / 2 and T / 4, and this sampling method is called a coarse synchronization method because it does not secure sufficient fine time synchronization required by a mobile communication system. .

한편, 미세 시간 동기를 확보하기 위해서는 수신신호가 비선형 함수를 통과하도록 한 후 푸리에 변환을 통하여 시간 지연을 위상 성분으로 도출하고, 상기 도출된 위상 성분에서 통신 시스템에 요구되는 미세 시간 동기를 확보하는 방식을 이용한다. On the other hand, in order to secure fine time synchronization, after passing the received signal through a nonlinear function, the time delay is derived as a phase component through Fourier transform, and the fine time synchronization required for the communication system is obtained from the derived phase component. Use

이러한 방식은 1988년 5월에 IEEE Transaction on Communication지에 'Digital filter and square timing recovery'로 발표되었고, 일반적으로 비선형 함수로 절대값의 제곱(│a│＾2)을 이용하므로 SLN(Square-law nonlinear)방식이라 한다.This method was published in May 1988 by the IEEE Transaction on Communication as 'Digital filter and square timing recovery'. In general, the square-law nonlinear is used as a nonlinear function using absolute squares (│a│ ＾ 2). It is called the method.

SLN 방식은 임의의 세분화된 미세 시간 동기를 획득할 수 있는 장점이 있지만 동기 획득 구간은 -T/2 ~ +T/2의 한 심볼 구간만을 갖게 된다.The SLN method has an advantage of obtaining an arbitrary fine-grained synchronization, but the synchronization acquisition interval has only one symbol interval of -T / 2 to + T / 2.

위상으로 나타내면 -T/2는 -180도이고, T/2는 180도를 갖게 되므로 동일한 위상값을 갖게 되어 ±T/2 주변에서는 심볼 동기의 모호성이 발생하는 문제점이 있다.In terms of phase, since -T / 2 has -180 degrees and T / 2 has 180 degrees, it has the same phase value and there is a problem in that symbol synchronization ambiguity occurs around ± T / 2.

따라서 일반적으로 거친 시간 동기를 통하여 하프 심볼(T/2)이하까지 시간 동기를 획득하고 이어서 미세 시간 동기를 통하여 T/16 이하의 정확한 심볼 시간을 획득하게 된다.Therefore, in general, time synchronization is obtained up to half symbol (T / 2) or less through coarse time synchronization, and then accurate symbol time of T / 16 or less is obtained through fine time synchronization.

도 1은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치의 구성을 나타낸 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a time synchronization processing apparatus of a mobile communication system according to the prior art.

도 1에 도시된 바와 같이, 수신신호 Y(k)가 수신되면 거친 시간 동기부(10)는 미리 설정된 시간 구간마다 상기 수신신호 Y(k)를 샘플링하고, 상기 샘플링된 이산 신호를 정합 및 보간시킨 후 미리 알려진 PN(Pseudo Noise) 시퀀스를 통해 최대 상관 값을 갖는 시간 값(q)을 검출하는 거친 시간 동기를 수행하고, 상기 검출된 시간 값(q)은 거친 시간 보정부(15)에 반영되어 수신신호의 심볼 시간을 보정한다.As shown in FIG. 1, when the reception signal Y (k) is received, the coarse time synchronizer 10 samples the reception signal Y (k) at predetermined time intervals, and matches and interpolates the sampled discrete signals. And then perform a coarse time synchronization to detect a time value q having a maximum correlation value through a known PN sequence, and the detected time value q is reflected in the coarse time corrector 15. The symbol time of the received signal is corrected.

상기 보정된 신호는 미세 시간 동기부(20)에 입력되어 SLN(Square Law Nonlinear) 연산부(21)를 통해 수신신호 Y(k)의 공액 복소수 성분을 출력하고, 시간 지연 계산부(22)에서는 샘플링 순간을 앞으로 이동시키거나 뒤로 이동시키며 타이밍을 복원하는 미세 시간 동기 과정을 수행하여 실수 성분 Re(x)와 허수 성분 Im(x)의 타이밍 오차 값(p)을 산출한 후 미세 시간 보정부(30)가 상기 검출된 타이밍 오차 값(p)을 적용한 심볼 타이밍 보정을 통해 주파수 동기화를 수행한다.The corrected signal is input to the fine time synchronizer 20 to output a conjugate complex component of the received signal Y (k) through a square law nonlinear (SLN) calculator 21, and the time delay calculator 22 samples the complex signal. After performing the fine time synchronization process of moving the moment forward or backward and restoring the timing to calculate the timing error value p of the real component Re (x) and the imaginary component Im (x), the fine time correction unit 30 ) Performs frequency synchronization through symbol timing correction using the detected timing error value p.

그러나 도 1과 같은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치는 순차적으로 동기 처리가 수행되므로 도 2와 같이 프리앰블 부분의 파일롯 신호에 대한 거친 시간 동기를 수행한 후 미세 시간 동기를 수행하여야 하므로 데이터의 복조 구간에서 불가피하게 지연이 발생하는 문제점이 있다. However, since the time synchronization processing apparatus of the mobile communication system according to the prior art as shown in FIG. 1 performs sequential processing sequentially, fine time synchronization must be performed after coarse time synchronization with respect to the pilot signal of the preamble portion as shown in FIG. There is a problem that a delay inevitably occurs in a demodulation section of data.

또한, 거친 시간 동기와 미세 시간 동기의 2단계 동기 과정이 순차적으로 수행됨으로써, 동기화 작업과 데이터 신호의 복조가 동시에 수행되어야만 하여 데이터 신호의 버퍼링을 위한 구성 증가로 수신장치의 복잡도가 증가하는 문제점이 있다. In addition, since the two-step synchronization process of coarse time synchronization and fine time synchronization is sequentially performed, the synchronization operation and the demodulation of the data signal must be performed at the same time, thereby increasing the complexity of the receiving device due to an increase in the configuration for buffering the data signal. have.

또한, 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치는 미세 시간 동기 과정에서 하프 심볼의 주변에서 오류가 발생하는 경우 즉 도 3과 같이, 하프 심볼의 경계인 T/2 시간 주변에서 미세 시간 동기가 이루어질 때 모호성이 발생하여 잡음과 간섭 등으로 인하여 미세한 추정 오차로 인하여 한 심볼 오차가 발생하는 문제점이 있다.In addition, in the conventional time synchronization processing apparatus of the mobile communication system, when an error occurs in the vicinity of the half symbol during the fine time synchronization process, that is, as shown in FIG. Ambiguity occurs when a symbol error occurs due to a small estimation error due to noise and interference.

또한, 심볼 오차가 발생한 경우 거짓 검출로 통신 두절(Outage) 현상이 발생하는 문제점이 있다.
In addition, when a symbol error occurs, a communication outage phenomenon occurs due to false detection.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 무선 이동통신 환경에서 전파지연으로 발생하는 시간 지연을 추정하여 동기를 획득할 수 있도록 거친 시간 동기와 미세 시간 동기 획득에서 발생하는 동기의 모호성 문제를 해결하는 이동통신 시스템의 시간 지연 동기 처리 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
In order to solve this problem, the present invention solves the ambiguity problem of synchronization caused by coarse time synchronization and fine time synchronization so that synchronization can be obtained by estimating time delay caused by propagation delay in a wireless mobile communication environment. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for processing time delay synchronization in a communication system.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치로서,In order to achieve the above object, the present invention provides a time synchronization processing apparatus of a mobile communication system,

파일롯 신호를 미리 설정된 T/2 또는 T/4 시간 구간마다 샘플링하여 미리 설정된 PN(Pseudo Noise) 시퀀스를 통해 상관 값을 갖는 위치 값(q)을 검출하는 거친 시간 동기부; 상기 거친 시간 동기부와 병렬 연결되어 상기 거친 시간 동기부로 입력되는 파일롯 신호를 푸리에 변환하여 실수 성분과 허수 성분이 포함된 공액 복소수 성분으로 출력하고, 상기 거친 시간 동기부로부터 검출된 위치 값(q)이 심볼과 심볼 사이의 하프 심볼 경계인지 여부를 분석하며 상기 분석 결과 하프 심볼의 경계이면 상기 공액 복소수 성분의 출력부호에 보수를 취하여 출력하고, 상기 샘플링 타이밍이 빠르거나 늦는지 여부에 따른 위상 지연시간(p)을 추정하여 출력하는 미세 시간 동기부; 및 상기 거친 시간 동기부에서 검출된 위치 값(q)과 상기 미세 시간 동기부에서 출력되는 지연시간(p) 및 출력 부호의 보수에 따른 하프 심볼 위상 변경 정보를 이용하여 최종 심볼 타이밍 시간을 산출하는 보정 심볼 시간 계산부를 포함한다.A coarse time synchronizer for sampling the pilot signal for each preset T / 2 or T / 4 time interval and detecting a position value q having a correlation value through a preset PN (Pseudo Noise) sequence; Fourier-transformed pilot signals connected in parallel with the coarse time synchronizer to be output as a complex complex component including real and imaginary components, and a position value q detected from the coarse time synchronizer. Analyze whether the symbol is a half symbol boundary between the symbols and if the result of the analysis is a half symbol boundary, the output code of the conjugate complex component is complemented and outputted, and the phase delay time according to whether the sampling timing is fast or late. a fine time synchronizer for estimating and outputting (p); And calculating a final symbol timing time using the position value q detected by the coarse time synchronizer, the delay time p output from the fine time synchronizer, and the half symbol phase change information according to the complement of the output code. And a correction symbol time calculator.

또한, 본 발명에 따른 상기 미세 시간 동기부는 상기 거친 시간 동기부로 입력되는 파일롯 신호를 푸리에 변환하여 실수 성분과 허수 성분이 포함된 공액 복소수 성분으로 출력하는 SLN(Square law nonlinear) 연산부; 상기 거친 시간 동기부로부터 검출된 위치 값(q)이 심볼과 심볼 사이의 하프 심볼 경계인지 여부를 분석하고, 상기 분석 결과 하프 심볼의 경계이면 상기 공액 복소수 성분의 출력부호에 보수를 취하여 출력되도록 하고, 상기 출력 결과에 따른 위상 변경 정보를 상기 보정 심볼 시간 계산부로 제공하는 하프 심볼 조정부; 및 상기 샘플링 타이밍이 기준 시간보다 빠르거나 늦는지 여부에 따라 위상 지연시간(p)을 추정하여 출력하는 위상 지연 계산부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fine time synchronizer according to the present invention is a SLN (Square law nonlinear) operation unit for Fourier transform the pilot signal input to the coarse time synchronizer to output a conjugate complex component containing a real component and an imaginary component; Analyze whether the position value q detected from the coarse time synchronizer is a half symbol boundary between the symbol and the symbol, and if the boundary is a half symbol boundary, the output code of the conjugate complex component is compensated and output. A half symbol adjusting unit providing phase change information according to the output result to the correction symbol time calculating unit; And a phase delay calculator for estimating and outputting a phase delay time p depending on whether the sampling timing is earlier or later than a reference time.

또한, 본 발명에 따른 상기 SLN 연산부는 DFT(Discrete Fourier Transform) 연산을 위상 연산 없이 실수 연산만으로 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the SLN calculation unit according to the present invention is characterized in that the Discrete Fourier Transform (DFT) operation is performed only by a real operation without a phase operation.

또한, 본 발명은 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 방법으로서,In addition, the present invention is a time synchronization processing method of a mobile communication system,

a) 거친 시간 동기부에서 미리 설정된 T/4 시간 구간마다 PN 시퀀스를 통해 상관 값을 갖는 위치 값(q)을 검출하면, 미세 시간 동기부에서 상기 검출된 위치 값(q)을 2로 나눈 값을 하프 심볼 인덱스로 설정하는 단계; b) 상기 미세 시간 동기부가 상기 위치 값(q)에 대해 모듈로 연산 4를 수행하여 1 또는 3인지 여부를 판단하는 단계; c) 상기 b) 단계의 판단 결과, 1 또는 3인 경우 상기 미세 시간 동기부는 상기 1 또는 3의 위치 값(q)에서의 상관 값을 비교하여 상관 값의 크기에 따라 상기 하프 심볼 인덱스를 유지하거나 또는 상기 하프 심볼 인덱스를 1 증가시키는 단계; d) 상기 미세 시간 동기부가 하프 심볼 인덱스에 대한 모듈로 연산 2를 수행하여 "1"인지 여부를 판단하며, 상기 판단 결과 "1"이면 SLN 연산부에서 출력되는 공액 복소수의 실수 성분과 허수 성분에 보수를 취해 출력하고 "0"이면 상기 실수 성분과 허수 성분을 그대로 출력하는 단계; 및 e) 상기 미세 시간 동기부가 타이밍 기준 시간보다 빠르거나 늦는지 여부에 따라 위상 지연시간(p)을 추정하여 출력하면, 보정 심볼 시간 계산부는 상기 거친 시간 동기부에서 검출된 위치 값(q)과 상기 미세 시간 동기부에서 출력되는 위상 지연시간(p) 및 출력 부호의 보수에 따른 위상 변경 여부를 이용하여 보정한 최종 심볼 타이밍 시간을 산출하여 출력하는 단계를 포함한다.a) When the coarse time synchronizer detects the position value q having a correlation value through the PN sequence for each preset T / 4 time interval, the fine position synchronizer divides the detected position value q by 2 Setting a to a half symbol index; b) determining whether the fine time synchronizer performs 1 or 3 by performing modulo operation 4 on the position value q; c) when the determination result of step b) is 1 or 3, the fine time synchronizer compares the correlation value at the position value q of 1 or 3 and maintains the half symbol index according to the magnitude of the correlation value. Or increasing the half symbol index by one; d) The fine time synchronizer performs a modulo operation 2 on a half symbol index to determine whether it is “1”. If the result is “1”, the fine time synchronizer compensates for the real and imaginary components of the conjugate complex number output from the SLN calculation unit. Outputting and outputting the real and imaginary components as they are; And e) estimating and outputting a phase delay time p according to whether the fine time synchronizer is earlier or later than the timing reference time, and the correction symbol time calculator is configured to determine the position value q detected by the coarse time synchronizer. Calculating and outputting a final symbol timing time corrected using the phase delay time p output from the fine time synchronizer and whether or not the phase is changed according to the complement of the output code.

또한, 본 발명에 따른 상기 b) 단계의 판단 결과, 0 또는 2인 경우 상기 미세 시간 동기부는 하프 심볼 인덱스에 대한 모듈로 연산 2를 수행하여 "1"인지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과 "1"이면 심볼과 심볼 사이의 경계에 있는 하프 심볼로 판단하여 SLN 연산부에서 출력되는 공액 복소수의 실수 성분과 허수 성분에 보수를 취해 출력하고 "0"이면 상기 실수 성분과 허수 성분을 그대로 출력하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, when the determination result of step b) according to the present invention indicates that 0 or 2, the fine time synchronizer performs a modulo operation 2 on the half symbol index to determine whether or not it is “1”. "If it is determined to be a half symbol at the boundary between the symbol and the symbol, it takes a complement to the real component and the imaginary component of the conjugate complex number output from the SLN operation unit, and outputs the real component and the imaginary component as it is. It is characterized by performing.

또한, 본 발명에 따른 상기 c) 단계는 상기 위치 값(q)이 "1"인 경우 상관 값 R(2)와 R(0)를 비교하여 상관 값 R(2)가 상관 값 R(0)보다 크면 상기 하프 심볼 인덱스를 "1" 증가시키고, 상기 상관 값 R(0)가 상관 값 R(2)보다 크면 상기 하프 심볼 인덱스(hidx)를 유지하는 것을 특징으로 한다.Further, step c) according to the present invention compares the correlation value R (2) and R (0) when the position value q is “1”, so that the correlation value R (2) is the correlation value R (0). If larger, the half symbol index is increased by " 1 ", and if the correlation value R (0) is greater than the correlation value R (2), the half symbol index (hidx) is maintained.

또한, 본 발명에 따른 상기 c) 단계는 상기 위치 값(q)이 "3"인 경우 상관 값 R(4)와 R(2)를 비교하여 상관 값 R(4)가 상관 값 R(2)보다 크면 상기 하프 심볼 인덱스를 "1" 증가시키고, 상기 상관 값 R(2)가 상관 값 R(4)보다 크면 상기 하프 심볼 인덱스(hidx)를 유지하는 것을 특징으로 한다.In the step c) according to the present invention, when the position value q is "3", the correlation value R (4) is compared with the correlation value R (4) by comparing the correlation value R (4) with R (2). If larger, the half symbol index is increased by " 1 ", and if the correlation value R (2) is larger than the correlation value R (4), the half symbol index (hidx) is maintained.

i) 거친 시간 동기부에서 미리 설정된 T/2 시간 구간마다 PN 시퀀스를 통해 상관 값을 갖는 위치 값(q)을 검출하면, 미세 시간 동기부에서 상기 검출된 위치 값(q)을 하프 심볼 인덱스로 설정하는 단계; ii) 상기 미세 시간 동기부가 하프 심볼 인덱스에 대한 모듈로 연산 2를 수행하여 "1"인지 여부를 판단하며, 상기 판단 결과 "1"이면 심볼과 심볼 사이의 경계에 있는 하프 심볼로 판단하여 SLN 연산부에서 출력되는 공액 복소수의 실수 성분과 허수 성분에 보수를 취해 출력하고 "0"이면 상기 실수 성분과 허수 성분을 그대로 출력하는 단계; 및 iii) 상기 미세 시간 동기부가 타이밍 기준 시간보다 빠르거나 늦는지 여부에 따라 지연시간(p)을 추정하여 출력하면, 보정 심볼 시간 계산부는 상기 거친 시간 동기부에서 검출된 위치 값(q)과 상기 미세 시간 동기부에서 출력되는 위상 지연시간(p) 및 출력 부호의 보수에 따른 위상 변경 여부를 이용하여 보정한 최종 심볼 타이밍 시간을 산출하여 출력하는 단계를 포함한다.
i) When the coarse time synchronizer detects a position value q having a correlation value through a PN sequence for each preset T / 2 time interval, the fine time synchronizer converts the detected position value q into a half symbol index. Setting up; ii) The fine time synchronizer performs a modulo operation 2 on the half symbol index to determine whether the result is "1". If the result is "1", the fine time synchronizer determines the half symbol at the boundary between the symbol and the SLN calculation unit. Taking a complement to the real component and the imaginary component of the conjugate complex number outputted from the output unit, and outputting the real component and the imaginary component as it is if it is "0"; And iii) when the fine time synchronizer estimates and outputs a delay time p depending on whether the fine time synchronizer is earlier or later than the timing reference time, the corrected symbol time calculator calculates the position value q detected by the coarse time synchronizer and Calculating and outputting a final symbol timing time corrected using the phase delay time p output from the fine time synchronizer and whether or not the phase is changed according to the complement of the output code.

본 발명은 수신장치에서 거친 시간 동기와 미세 시간 동기를 동시에 병렬 처리함으로써 지연에 민감한 정보를 실시간으로 처리할 수 있는 장점이 있다.The present invention has an advantage in that it is possible to process delay sensitive information in real time by simultaneously processing coarse time synchronization and fine time synchronization in a receiving apparatus.

또한, 본 발명은 거친 시간 동기와 미세 시간 동기를 동시에 병렬 처리함으로써 순차적 시간 동기화에서 버퍼링으로 인한 수신 장치의 복잡한 구성을 감소할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that it is possible to reduce the complicated configuration of the receiving device due to the buffering in the sequential time synchronization by parallel processing the coarse time synchronization and fine time synchronization at the same time.

또한, 본 발명은 파인 동기 획득에서 발생하는 동기의 모호성을 해결함으로써, 시간 동기의 통신 두절(Outage) 현상을 방지할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that it is possible to prevent the communication outage phenomenon of time synchronization by solving the ambiguity of the synchronization occurring in the fine synchronization acquisition.

또한, 본 발명은 파인 동기 장치에서 DFT 연산과 시간 지연 추정에서 위상 연산 없이 실수 연산을 수행함으로써 연산의 복잡도를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.
In addition, the present invention has the advantage that the complexity of the operation can be reduced by performing a real operation without phase operation in the DFT operation and time delay estimation in the fine synchronization device.

도 1 은 종래 기술에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 2 는 도 1에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치에서 패킷의 구성을 나타낸 블록도.
도 3 은 도 1에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치에서 심볼의 복원을 위한 상관 특성을 나타낸 파형도.
도 4 는 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치의 구성을 나타낸 블록도.
도 5 는 도 4에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치의 거친 시간 동기 해상도가 T/4에서 미세 시간 동기부의 동작 과정을 나타낸 흐름도.
도 6 은 도 4에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치의 SLN 연산부 구성을 나타낸 블록도.
도 7 은 도 4에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치의 거친 시간 동기 해상도가 T/2에서 미세 시간 동기부의 동작 과정을 나타낸 흐름도.1 is a block diagram showing a configuration of a time synchronization processing apparatus of a mobile communication system according to the prior art.
2 is a block diagram showing the configuration of a packet in the time synchronization processing apparatus of the mobile communication system according to FIG. 1;
3 is a waveform diagram illustrating a correlation characteristic for reconstruction of a symbol in a time synchronization processing apparatus of a mobile communication system according to FIG. 1;
4 is a block diagram showing a configuration of a time synchronization processing apparatus of a mobile communication system according to the present invention;
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation process of a fine time synchronizer at T / 4 with a coarse time synchronization resolution of a time synchronization processing device of the mobile communication system according to FIG. 4.
6 is a block diagram illustrating a configuration of an SLN calculating unit of a time synchronization processing apparatus of the mobile communication system according to FIG. 4.
FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation process of a fine time synchronizer at T / 2 with a coarse time synchronization resolution of a time synchronization processing apparatus of the mobile communication system according to FIG. 4.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of a time synchronization processing apparatus and method of a mobile communication system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4는 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 4에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치의 거친 시간 동기 해상도가 T/4에서 미세 시간 동기부의 동작 과정을 나타낸 흐름도이며, 도 6은 도 4에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치의 SLN 연산부 구성을 나타낸 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a configuration of a time synchronization processing apparatus of a mobile communication system according to the present invention, and FIG. 5 is a fine time when the coarse time synchronization resolution of the time synchronization processing apparatus of the mobile communication system according to FIG. 4 is T / 4. 6 is a flowchart illustrating an operation process of the synchronization unit, and FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an SLN operation unit of a time synchronization processing apparatus of the mobile communication system according to FIG. 4.

도 4 내지 도 6에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치(100)는 거친 시간 동기부(110)와 미세 시간 동기부(120)와 보정 심볼 시간 계산부(130)를 포함하여 구성된다.4 to 6, the time synchronization processing apparatus 100 of the mobile communication system according to the present invention uses the coarse time synchronizer 110, the fine time synchronizer 120, and the correction symbol time calculator 130. It is configured to include.

상기 거친 시간 동기부(110)는 파일롯 신호를 미리 설정된 T/2 또는 T/4 시간 구간마다 샘플링하여 정합 및 보간시킨 후 미리 설정된 PN(Pseudo Noise) 시퀀스를 통해 상관 값을 갖는 예를 들면, 심볼을 T/4 간격으로 검출할 경우 0, 1, 2, 3의 위치 값(q)을 검출하는 거친 시간 동기를 수행한다.For example, the coarse time synchronizer 110 samples, matches, and interpolates a pilot signal for each preset T / 2 or T / 4 time interval, and has a correlation value through a preset PN (Pseudo Noise) sequence. Is detected at a T / 4 interval, coarse time synchronization is performed to detect position values q of 0, 1, 2, and 3.

상기 미세 시간 동기부(120)는 거친 시간 동기부(110)와 병렬로 연결되어 상기 거친 시간 동기부(110)로 입력되는 파일롯 신호를 푸리에 변환하여 실수 성분과 허수 성분이 포함된 공액 복소수 성분로 출력하고, 상기 거친 시간 동기부(110)로부터 검출된 위치 값(q)이 심볼과 심볼 사이의 하프 심볼 경계인지 여부를 분석하여 결과에 따라 상기 공액 복소수 성분의 출력부호에 보수를 취하여 출력하고, 샘플링 타이밍이 빠르거나 늦는지 여부에 따른 위상 지연시간(p)을 추정하여 출력하며, SLN 연산부(121)와, 하프 심볼 조정부(122)와 위상 지연 계산부(123)를 포함하여 구성된다.The fine time synchronizer 120 is connected in parallel with the coarse time synchronizer 110 to Fourier transform a pilot signal input to the coarse time synchronizer 110 to a conjugate complex component including a real component and an imaginary component. Outputs and analyzes whether or not the position value q detected from the coarse time synchronizer 110 is a half symbol boundary between a symbol and a complement to the output code of the conjugate complex component according to a result, and outputs The phase delay time p is estimated and output according to whether the sampling timing is fast or late, and is configured to include an SLN calculator 121, a half symbol adjuster 122, and a phase delay calculator 123.

상기 SLN(Square law nonlinear) 연산부(121)는 거친 시간 동기부(110)로 입력되는 파일롯 신호를 푸리에 변환하여 실수 성분과 허수 성분이 포함된 공액 복소수 성분로 출력한다.The square law nonlinear (SLN) calculator 121 performs a Fourier transform on the pilot signal input to the coarse time synchronizer 110 and outputs the complex signal including the real component and the imaginary component.

또한, 상기 SLN 연산부(121)는 DFT(Discrete Fourier Transform) 연산을 위상 연산 없이 실수 연산만으로 수행한다.In addition, the SLN calculator 121 performs a discrete fourier transform (DFT) operation using only a real operation without a phase operation.

즉 도 6과 같이, 거친 시간 동기에서 예를 들면, 수신신호 r(4n+3), r(4n+2), r(4n+1), r(4n)에 대하여 절대값의 제곱한 값을 덧셈과 뺄셈 연산한 결과를 실수부와 허수부로 출력한다.That is, as shown in FIG. 6, in the coarse time synchronization, for example, the squared absolute value of the received signals r (4n + 3), r (4n + 2), r (4n + 1), and r (4n) is obtained. Outputs the result of addition and subtraction to real and imaginary parts.

상기 하프 심볼 조정부(122)는 동기의 시작 위치가 심볼 주기 안에서 시작될 수 있도록 함으로써, 미세 시간 동기의 모호성을 개선하기 위한 구성으로서, 하프 심볼의 경계 정보에 따라 동기의 시작 위치가 변경되도록 한다.The half symbol adjustment unit 122 is configured to improve the ambiguity of the fine time synchronization by allowing the start position of the synchronization to be started within the symbol period, so that the start position of the synchronization is changed according to the boundary information of the half symbol.

이를 위해 상기 하프 심볼 조정부(122)는 거친 시간 동기부(110)로부터 검출된 위치 값(q)을 2로 나누어 하프 심볼로 만들고, 상기 하프 심볼이 심볼과 심볼 사이의 경계인지 여부를 분석해서 경계이면 SLN 연산부(121)에서 출력되는 공액 복소수 성분의 출력부호에 보수를 취하여 출력함으로써, 경계에 위치한 하프 심볼을 심볼 주기 안으로 시프트 시킨 위치에서 동기가 시작되도록 한다.To this end, the half symbol adjuster 122 divides the position value q detected from the coarse time synchronizer 110 into two to form a half symbol, and analyzes whether the half symbol is a boundary between the symbol and the symbol. On the back side, the complement is output to the output code of the conjugate complex component output from the SLN calculation unit 121 so that synchronization starts at the position where the half symbol located at the boundary is shifted into the symbol period.

또한, 상기 하프 심볼 조정부(122)는 하프 심볼을 시프트한 경우 상기 시프트에 따른 위상 변동이 발생하였음 알리는 변경 정보를 보정 심볼 시간 계산부(130)로 제공한다.In addition, when the half symbol is shifted, the half symbol adjuster 122 provides the correction symbol time calculator 130 with change information indicating that a phase change has occurred according to the shift.

상기 위상 지연 계산부(123)는 하프 심볼 조정부(122)에서 출력부호가 조정된 실수 성분 및 허수 성분이 출력되면, 상기 출력된 공액 복소수 성분을 이용하여 샘플링 타이밍이 빠르거나 늦는지 여부에 따라 위상 지연시간(p)을 추정하여 출력한다. When the real component and the imaginary component whose output code is adjusted by the half symbol controller 122 are output from the half symbol adjuster 122, the phase delay calculator 123 uses the output conjugated component to determine the phase according to whether the sampling timing is fast or late. The delay time p is estimated and output.

상기 위상 지연시간(P)은 하기식으로부터 추정하여 출력한다.The phase delay time P is estimated and output from the following equation.

여기서, X는 공액 복소수 성분이고, Round{}는 반올림 함수이며, Q는 미세 시간 단위로써, 예를 들면 T/32인 경우 Q=32를 의미한다.Here, X is a conjugated complex component, Round {} is a rounding function, and Q is a fine time unit, for example, T = 32 means Q = 32.

상기 보정 심볼 시간 계산부(130)는 거친 시간 동기부(110)에서 검출된 위치 값(q)과 상기 미세 시간 동기부(120)에서 출력되는 위상 지연시간(p) 및 출력 부호의 보수에 따른 위상 변경 여부를 이용하여 최종적으로 추정된 심볼 타이밍 시간을 산출한다.
The correction symbol time calculating unit 130 is based on the position value q detected by the coarse time synchronizing unit 110, the phase delay time p output from the fine time synchronizing unit 120, and the complement of the output code. Finally, the estimated symbol timing time is calculated using the phase change.

다음은 본 발명에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 방법을 설명한다.The following describes a time synchronization processing method of a mobile communication system according to the present invention.

거친 시간 동기부(110)에서 미리 설정된 예를 들면, T/4 시간 구간마다 PN 시퀀스를 통해 상관 값을 갖는 위치 값(q) 예를 들면, "0", "1", "2", "3"을 검출하면, 미세 시간 동기부(120)에서 상기 검출된 위치 값(q)을 2분하여 "0"과 "1"의 하프 심볼 인덱스(hidx)를 설정(S100)한다.For example, a position value q having a correlation value through a PN sequence for each T / 4 time interval, which is preset in the coarse time synchronizer 110, for example, "0", "1", "2", " When 3 "is detected, the fine time synchronizer 120 divides the detected position value q by two to set a half symbol index hix of" 0 "and" 1 "(S100).

즉 위치 값(q) 0과 1은 하프 심볼 인덱스 "0"으로 설정하고, 위치 값(q) "2"와 "3"은 하프 심볼 인덱스 "1"로 설정한다.That is, the position values q 0 and 1 are set to the half symbol index "0", and the position values q "2" and "3" are set to the half symbol index "1".

상기 미세 시간 동기부(120)는 상기 검출된 위치 값(q)에 대해 모듈로(Modulo) 연산 "4"를 수행하여 "1" 또는 "3"인지 여부를 판단(S110)한다.The fine time synchronizer 120 performs a modulo operation “4” on the detected position value q to determine whether it is “1” or “3” (S110).

상기 S110 단계의 판단 결과, "1" 또는 "3"인 경우 미세 시간 동기부(120)는 상기 "1" 또는 "3"의 위치 값(q)에서의 상관 값을 분석하여 미리 설정된 하프 심볼 인덱스 증가 조건과 비교(S120)하고, 상기 S120단계의 비교 결과에 따라 하프 심볼 인덱스(hidx)의 증가(S130)를 결정한다.As a result of the determination in step S110, when it is “1” or “3”, the fine time synchronizer 120 analyzes a correlation value at the position value q of “1” or “3” and sets a preset half symbol index. Compared to the increase condition (S120), and determines the increase (S130) of the half symbol index (hidx) according to the comparison result of the step S120.

즉 상기 S120단계에서 위치 값(q)이 "1"인 경우 상관 값 R(2)와 R(0)를 비교하여 상관 값 R(2)가 크면 하프 심볼에 근접하여 위치한 값으로써 하프 심볼 인덱스가 "1"이 되어야 하지만 "0"으로 설정되어 있으므로 하프 심볼 인덱스(hidx)를 "1" 증가시켜 하프 심볼 인덱스(hidx)가 "0"에서 "1"이 되도록 하고, 반대로 R(0)가 크면 하프 심볼이 아니므로 하프 심볼 인덱스(hidx)는 "0"이 유지되도록 한다.That is, when the position value q is “1” in step S120, the correlation value R (2) and R (0) are compared. If the correlation value R (2) is large, the half symbol index is located close to the half symbol. It should be "1", but it is set to "0" so the half symbol index (hidx) is increased by "1" so that the half symbol index (hidx) is from "0" to "1", and conversely, if R (0) is large Since it is not a half symbol, the half symbol index hix keeps "0".

예를 들면, 1.7의 경우 거친 시간 동기를 수행하면 위치 값(q)은 "1"이 되지만, 실제 위치는 하프 심볼로 판단할 수 있는 위치 값(q) "2" 주변으로 경계의 모호성을 가질 수 있게 된다.For example, in the case of 1.7, when coarse time synchronization is performed, the position value q becomes "1", but the actual position has a boundary ambiguity around the position value q "2" which can be judged as a half symbol. It becomes possible.

이러한 경우 설정된 하프 심볼 인덱스(hidx)를 "0"에서 "1"이 되도록 하여 하프 심볼임을 표시할 수 있도록 한다.In this case, the set half symbol index hix is set to "1" from "0" to indicate that it is a half symbol.

또한, 위치 값(q)이 "3"인 경우 상관 값 R(4)와 R(2)를 비교하여 상관 값 R(4)가 크면 하프 심볼이 아니라고 판단할 수 있지만 하프 심볼 인덱스(hidx)가 "1"로 설정되어 있으므로 하프 심볼 인덱스(hidx)를 "1" 증가시켜 "2"가 되도록 한다.In addition, when the position value q is "3", the correlation value R (4) and R (2) are compared, and if the correlation value R (4) is large, it may be determined that the half symbol index (hidx) is not half symbol. Since it is set to "1", the half symbol index hix is increased by "1" to be "2".

즉 거친 시간 동기를 수행한 후 "2.5" 또는 "3.5"은 "3"이 위치 값(q)으로 설정되고, 이때 "2.5"의 경우 상관 값 R(2)가 R(4)보다 크므로 하프 심볼에 가까운 위치에 있는 것으로 판단하여 설정된 하프 심볼 인덱스(hidx) "1"이 유지되도록 하며, "3.5"인 경우 상관 값 R(4)가 R(2)보다 크므로 다음 심볼의 R(0)에 가까운 위치에 있는 것으로 판단하여 설정된 하프 심볼 인덱스(hidx) "1"에 "1"을 더하여 증가되도록 한다.That is, after the coarse time synchronization is performed, "2.5" or "3.5" is set to "3" as the position value q, and in the case of "2.5", since the correlation value R (2) is larger than R (4), The half symbol index (hidx) "1", which is determined to be located near the symbol, is maintained, and if "3.5", the correlation value R (4) is larger than R (2), so that R (0) of the next symbol is maintained. It is determined that the position is close to and is set to increase by adding "1" to the set half symbol index "hidx".

상기 S130단계를 수행한 후 미세 시간 동기부(120)가 하프 심볼 인덱스(hidx)에 대한 모듈로 연산 "2"를 수행하여 "1"인지 여부를 판단(S140)하고, 상기 판단 결과 "1"이면 심볼과 심볼 사이의 경계에 있는 하프 심볼로 판단하여 SLN 연산부(121)에서 출력되는 공액 복소수의 실수 성분과 허수 성분에 보수를 취해 출력(S150)하고 상기 S140단계의 판단 결과, "0"이면 심볼과 심볼 사이의 경계에 있는 하프 심볼이 아니므로 실수 성분과 허수 성분을 그대로 출력(S150)한다.After performing step S130, the fine time synchronizer 120 performs a modulo operation “2” on the half symbol index hix to determine whether the result is “1” (S140). If it is determined that the symbol is a half symbol at the boundary between the symbol and the symbol, the SLN calculation unit 121 takes a complement to the real component and the imaginary component of the complex complex number and outputs it (S150). Since it is not a half symbol at the boundary between the symbol and the symbol, the real component and the imaginary component are output as they are (S150).

또한, 상기 S110 단계의 판단 결과, 나머지가 "0" 또는 "2"인 경우 미세 시간 동기부(120)는 위치 값(q) "0" 또는 "2"의 하프 심볼 인덱스(hidx)에 대한 모듈로 연산 "2"를 수행하여 나머지가 "1"인지 여부를 판단(S140)하고, 상기 판단 결과 "1"이면 심볼과 심볼 사이의 경계에 있는 하프 심볼로 판단하여 SLN 연산부에서 출력되는 공액 복소수의 실수 성분과 허수 성분에 보수를 취해 출력(S150)하고 "0"이면 심볼과 심볼 사이의 경계에 있는 하프 심볼이 아니므로 상기 실수 성분과 허수 성분을 그대로 출력한다.In addition, when it is determined in step S110 that the remainder is "0" or "2", the fine time synchronizer 120 is a module for a half symbol index (hidx) of the position value q "0" or "2". The operation "2" is performed to determine whether the remainder is "1" (S140). If the result is "1", it is determined as a half symbol at the boundary between the symbol and the symbol, and the conjugate complex number output from the SLN operator is determined. The real and imaginary components are complemented and output (S150). If the value is "0", the real and imaginary components are output as they are not half symbols on the boundary between symbols.

상기 출력부호가 조정되거나 또는 조정되지 않은 공액 복소수의 실수 성분 및 허수 성분이 출력되면, 미세 시간 동기부(120)는 상기 출력된 공액 복소수 성분을 이용하여 샘플링 타이밍이 빠르거나 늦는지 여부에 따라 위상 지연 시간(p)을 추정하여 출력하고, 보정 심볼 시간 계산부(130)는 상기 거친 시간 동기부(110)에서 검출된 위치 값(q)에 대응하는 시간 정보와 상기 미세 시간 동기부(120)에서 출력되는 위상 지연시간(p) 및 출력 부호의 보수에 따른 하프 심볼 위상 변경 정보를 이용하여 최종적으로 보정한 심볼 타이밍 시간을 산출하여 출력한다.
When the real and imaginary components of the conjugate complex numbers with or without the output code are adjusted, the fine time synchronizer 120 uses the output conjugated complex components to phase according to whether the sampling timing is fast or late. Estimating and outputting a delay time (p), the correction symbol time calculation unit 130 is time information corresponding to the position value q detected by the coarse time synchronization unit 110 and the fine time synchronization unit 120 Finally, the symbol timing time corrected is calculated and output using the phase delay time (p) output from and the half symbol phase change information according to the complement of the output code.

도 7은 도 4에 따른 이동통신 시스템의 시간 동기 처리 장치의 거친 시간 동기 해상도가 T/2에서 미세 시간 동기부의 동작 과정을 나타낸 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating an operation of a fine time synchronizer having a coarse time synchronization resolution of the time synchronization processing device of the mobile communication system according to FIG. 4 at T / 2.

즉 거친 시간 동기부(110)에서 미리 설정된 T/2 시간 구간마다 PN 시퀀스를 통해 상관 값을 갖는 위치 값(q) "0", "1"을 검출하면, 미세 시간 동기부(120)에서는 상기 검출된 위치 값(q)을 이용하여 하프 심볼 인덱스(hidx) "0, "1"을 각각 설정(S200)한다.That is, when the coarse time synchronizer 110 detects the position values q "0" and "1" having a correlation value for each preset T / 2 time interval through the PN sequence, the fine time synchronizer 120 detects the position value q. The half symbol indices hix "0" and "1" are respectively set using the detected position value q (S200).

상기 미세 시간 동기부(120)가 하프 심볼 인덱스에 대한 모듈로 연산 "2"를 수행하여 나머지가 "1"인지 여부를 판단(S210)하여 "1"이면 심볼과 심볼 사이의 경계에 있는 하프 심볼로 판단하여 SLN 연산부(121)에서 출력되는 공액 복소수의 실수 성분과 허수 성분에 보수를 취해 출력(S220)되도록 하고 "0"이면 상기 실수 성분과 허수 성분을 그대로 출력한다.The fine time synchronizer 120 performs a modulo operation "2" on the half symbol index to determine whether the remainder is "1" (S210). If it is determined that the real component and the imaginary component of the conjugate complex number output from the SLN calculation unit 121 is compensated to be output (S220), and if "0", the real component and the imaginary component are output as it is.

상기 출력부호가 조정되거나 또는 조정되지 않은 공액 복소수의 실수 성분 및 허수 성분이 출력되면, 미세 시간 동기부(120)는 상기 출력된 공액 복소수 성분을 이용하여 샘플링 타이밍이 빠르거나 늦는지 여부에 따라 위상 지연시간(p)을 추정하여 출력하고, 보정 심볼 시간 계산부(130)는 상기 거친 시간 동기부(110)에서 검출된 위치 값(q)에 대응하는 시간 정보와 상기 미세 시간 동기부(120)에서 출력되는 위상 지연시간(p) 및 출력 부호의 보수에 따른 하프 심볼 위상 변경 정보를 이용하여 최종적으로 보정한 심볼 타이밍 시간을 산출하여 출력한다.
When the real and imaginary components of the conjugate complex numbers with or without the output code are adjusted, the fine time synchronizer 120 uses the output conjugated complex components to phase according to whether the sampling timing is fast or late. Estimating and outputting a delay time (p), the correction symbol time calculation unit 130 is time information corresponding to the position value q detected by the coarse time synchronization unit 110 and the fine time synchronization unit 120 Finally, the symbol timing time corrected is calculated and output using the phase delay time (p) output from and the half symbol phase change information according to the complement of the output code.

상기와 같이, 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It can be understood that

100 : 시간 동기 처리 장치 110 : 거친 시간 동기부
120 : 미세 시간 동기부 121 : SLN 연산부
122 : 하프 심볼 조정부 123 : 위상 지연 계산부
130 : 보정 심볼 시간 계산부100: time synchronization processing unit 110: coarse time synchronization unit
120: fine time synchronizer 121: SLN calculator
122: half symbol adjustment unit 123: phase delay calculation unit
130: correction symbol time calculation unit

Claims

As a time synchronization processing device of a mobile communication system,
A coarse time synchronizer for sampling the pilot signal for each preset T / 2 or T / 4 time interval and detecting a position value q having a correlation value through a preset PN (Pseudo Noise) sequence;
Fourier-transformed pilot signals connected in parallel with the coarse time synchronizer to be output as a complex complex component including real and imaginary components, and a position value q detected from the coarse time synchronizer. Analyze whether the symbol is a half symbol boundary between the symbols and if the result of the analysis is a half symbol boundary, the output code of the conjugate complex component is complemented and outputted, and the phase delay time according to whether the sampling timing is fast or late. a fine time synchronizer for estimating and outputting (p); And
Correction for calculating the final symbol timing time using the position value q detected by the coarse time synchronizer, the delay time p output from the fine time synchronizer, and the half symbol phase change information according to the complement of the output code. A time synchronization processing device of a mobile communication system including a symbol time calculation unit.

The method of claim 1,
The fine time synchronizing unit includes a square law nonlinear (SLN) calculating unit for performing a Fourier transform on a pilot signal inputted to the coarse time synchronizing unit and outputting the complex signal including a real component and an imaginary component;
Analyze whether the position value q detected from the coarse time synchronizer is a half symbol boundary between the symbol and the symbol, and if the boundary is a half symbol boundary, the output code of the conjugate complex component is compensated and output. A half symbol adjusting unit providing phase change information according to the output result to the correction symbol time calculating unit; And
And a phase delay calculator for estimating and outputting a phase delay time (p) according to whether the sampling timing is earlier or later than a reference time.

The method of claim 2,
And the SLN calculator performs a discrete fourier transform (DFT) operation using only a real operation without a phase operation.

As a time synchronization processing method of a mobile communication system,
a) When the coarse time synchronizer detects the position value q having a correlation value through the PN sequence for each preset T / 4 time interval, the fine position synchronizer divides the detected position value q by 2 Setting a to a half symbol index;
b) determining whether the fine time synchronizer performs 1 or 3 by performing modulo operation 4 on the position value q;
c) when the determination result of step b) is 1 or 3, the fine time synchronizer compares the correlation value at the position value q of 1 or 3 and maintains the half symbol index according to the magnitude of the correlation value. Or increasing the half symbol index by one;
d) The fine time synchronizer performs a modulo operation 2 on a half symbol index to determine whether it is “1”. If the result is “1”, the fine time synchronizer compensates for the real and imaginary components of the conjugate complex number output from the SLN calculation unit. Outputting and outputting the real and imaginary components as they are; And
e) If the fine time synchronizer estimates and outputs the phase delay time p according to whether it is earlier or later than the timing reference time, the correction symbol time calculator calculates and outputs the position value q detected by the coarse time synchronizer. And calculating and outputting a final symbol timing time corrected using a phase delay time (p) output from the fine time synchronizer and whether or not the phase is changed according to the complement of the output code.

The method of claim 4, wherein
As a result of determination in step b), if 0 or 2, the fine time synchronizer performs a modulo operation 2 with respect to a half symbol index to determine whether it is “1”, and if it is “1”, between the symbol and the symbol; Performing a complement to the real component and the imaginary component of the conjugate complex number outputted from the SLN operator by determining the half symbol at the boundary of the symbol, and outputting the real component and the imaginary component as it is. Time synchronization processing method of mobile communication system.

The method of claim 4, wherein
Step c) compares the correlation value R (2) and R (0) when the position value q is “1” and if the correlation value R (2) is greater than the correlation value R (0), the half symbol index. Is increased to "1", and the half symbol index (hidx) is maintained when the correlation value R (0) is larger than the correlation value R (2).

The method of claim 4, wherein
Step c) compares the correlation value R (4) and R (2) when the position value q is "3" and if the correlation value R (4) is greater than the correlation value R (2), the half symbol index Is increased to "1", and the half symbol index (hidx) is maintained when the correlation value R (2) is larger than the correlation value R (4).

As a time synchronization processing method of a mobile communication system,
i) When the coarse time synchronizer detects a position value q having a correlation value through a PN sequence for each preset T / 2 time interval, the fine time synchronizer converts the detected position value q into a half symbol index. Setting up;
ii) The fine time synchronizer performs a modulo operation 2 on the half symbol index to determine whether the result is "1". If the result is "1", the fine time synchronizer determines the half symbol at the boundary between the symbol and the SLN calculation unit. Taking a complement to the real component and the imaginary component of the conjugate complex number outputted from the output unit, and outputting the real component and the imaginary component as it is if it is "0"; And
iii) If the fine time synchronizer estimates and outputs the phase delay time p according to whether it is earlier or later than the timing reference time, the correction symbol time calculator calculates the position value q detected by the coarse time synchronizer and And calculating and outputting a final symbol timing time corrected using a phase delay time (p) output from the fine time synchronizer and whether or not the phase is changed according to the complement of the output code.