KR101428154B1

KR101428154B1 - 무선 통신 시스템들에서 1.5 샘플링 레이트로 작동하는 효율적인 골레이 상관기를 이용하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR101428154B1
Application number: KR1020117029376A
Authority: KR
Inventors: 아사프 카셔; 요씨 어리츠; 일란 스츠코버
Original assignee: 인텔 코오퍼레이션
Priority date: 2009-06-23
Filing date: 2010-04-22
Publication date: 2014-08-07
Also published as: BRPI1011988A2; EP2446541A1; SG175943A1; EP2446541A4; US20100322321A1; KR20120017446A; JP2012530454A; CN101944970B; WO2011005347A1; CN101944970A; US8908792B2

Abstract

본 발명의 실시예는 무선 네트워크에서 통신하도록 동작가능한 송신기를 포함하고 1.5 배 샘플링 레이트로 작동하는 효율적인 골레이 연관기를 이용하도록 구성되는 장치를 제공한다.

Description

무선 통신 시스템들에서 1.5 샘플링 레이트로 작동하는 효율적인 골레이 상관기를 이용하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHODS USING AN EFFICIENT GOLAY CORRELATOR RUNNING AT 1.5 THE SAMPLING RATE IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}

골레이(상보) 시퀀스들은 무선 통신에서 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 시퀀스들은 Ga(n)과 Gb(n)이 상보적인 쌍일 때, Ga의 자기 상관(correlation of Ga with itself)과 Gb의 자기 상관의 합이 델타 함수와 동일한 특성을 갖는다. 이러한 특성은 이 시퀀스들을 채널 추정에 있어 매우 유용하게 한다. 이 시퀀스들의 일부는 또한 시퀀스 Ga를 자기(또는 Gb를 자기) 상관시킬 때 상관의 피크 주변에 큰 제로 자기 상관 존이 있는 특성을 갖는다. 그러나, 무선 통신을 더 개선하기 위해 상보 시퀀스들의 구현에 대한 개선이 필요하다.

따라서, 무선 통신 시스템에서 골레이 시퀀스의 구현에 상당한 개선을 제공할 수 있는 개선된 장치 및 방법에 대한 강한 요구가 존재한다.

본 발명의 대상은 명세서의 결론 부분에서 구체적으로 기재되었고 개별적으로 청구되었다. 그러나, 구성 및 동작 방법 양자에 대한 발명은 대상, 특징 및 그의 이점과 함께 첨부된 도면과 하기의 구체적인 도면들을 참조로 하여 가장 잘 이해될 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예들에 따른 입력 샘플당 m 가산만을 수행하도록 입력 샘플당 M=2m 가산을 수행하는 상관기를 도시한다.
기재의 간략함 및 명확성을 위해, 도면들에 기재된 구성요소들이 실제 비율대로 도시되지 않았음이 이해될 것이다. 예를 들면, 구성요소들의 일부는 명확성을 위해 다른 구성요소들에 비해 과장되었다. 또한, 적정성을 고려하여, 동일한 참조번호들이 대응하는 또는 유사한 구성요소들을 가리키도록 도면들에서 반복되었다.

하기의 상세한 설명에서, 수많은 특정 세부사항들이 본 발명의 철저한 이해를 제공하도록 기재되었다. 그러나, 본 발명이 이러한 특정 세부사항 없이도 시행될 수 있다는 것이 당업자들에게 이해될 것이다. 다른 예시들에서, 공지의 방법, 절차, 컴포넌트 및 회로들은 본 발명을 모호하게 하지 않기 위해 기재되지 않았다.

본 발명의 실시예들이 이 점에 있어서 제한되지 않더라도, 예를 들면, "프로세싱", "컴퓨팅", "계산", "판정", "설정", "분석", "검사"와 같은 용어들을 이용하는 논의는 컴퓨터의 레지스터들 및/또는 메모리들 내의 물리적(예를 들면 전자적) 수치로 나타나는 데이터를, 컴퓨터의 레지스터들 및/또는 메모리들 또는 동작들 및/또는 프로세스들을 수행하는 명령어들을 저장할 수 있는 다른 정보 저장 매체 내의 물리적 수치로 유사하게 나타나는 다른 데이터로 조작 및/또는 변형시키는, 컴퓨터, 컴퓨팅 플랫폼, 컴퓨팅 시스템, 또는 다른 전자 컴퓨팅 디바이스의 동작(들) 및/또는 프로세스(들)를 가리킬 수 있다.

본 발명의 실시예들이 이 점에 있어서 제한되지 않더라도, 본원에서 이용되는 "복수"라는 용어는 예를 들면, "다수" 또는 "둘 이상"을 포함할 수 있다. 용어 "복수"는 둘 이상의 컴포넌트, 디바이스, 구성요소, 유닛, 파라미터 등을 설명하도록 명세서 전반에서 이용될 수 있다. 예를 들면, "복수의 국(station)들"은 둘 이상의 국을 포함할 수 있다.

상기 언급한 바와 같이, 골레이(상보) 시퀀스들은 무선 통신에서 중요한 역할을 하고 있다. 이 시퀀스들은 Ga(n)과 Gb(n)이 상보 쌍이면, Ga의 자기 상관과 Gb의 자기 상관의 합이 델타 함수와 동일한 특성을 갖는다. 이러한 특성은 채널 추정에 있어 이 시퀀스들을 매우 유용하게 만든다. 이 시퀀스들의 일부는 또한 시퀀스 Ga를 자기 (또는 Gb를 자기) 상관시킬 때 상관의 피크 주변에 큰 제로 자기 상관 존이 있는 특성을 갖는다.

골레이 시퀀스의 다른 매우 중요한 특성은 골레이 시퀀스를 갖는 상관기의 효율적인 구현이 있다는 것이다. 이러한 구현에서, 입력 샘플당 M=2^m 가산을 수행하는 것보다는 입력 샘플당 m 가산만을 수행하는 것이 가능하다. 이러한 구현이 도 1에서 승수 W(1)(110), W(2)(120), W(3)(130) 및 W(4)(140)을 갖는 100으로 도시되었다.

본 발명의 실시예들은 무선 네트워크에서 통신하도록 동작가능하고 1.5 배 샘플링 레이트로 작동하는 효율적인 골레이 상관기를 이용하도록 구성된 송신기를 제공한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 신호가 두 개의 경로를 통과하고, 그 중 한 경로는, 예컨대 d₁, d₂, d₃, ... 와 같은 딜레이들을 포함하는 딜레이들 D(n)의 시퀀스를 포함하고, 다른 한 경로는 가중치들 W(n)의 시퀀스를 포함하는 것을 제공한다. 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 신호 중 딜레이들 D(n)의 시퀀스를 통과하는 일부와 상기 신호 중 가중치들 W(n)의 시퀀스와 승산되는 다른 일부 간에 가산 및 감산이 수행된다. D(n)은 (1, 2, 4, 2m; m은 1 보다 큰 정수임)의 순열일 수 있으며 대부분의 경우에는 순열이 아니다. 본 발명이 이 점에 있어서 제한되지 않았더라도, 본 발명의 실시예들에서, W(n)은 임의의 하나의 복소수 승수의 모듈러스일 수 있으나, 대부분의 경우에서 ±1 또는 ±j 일 것이다. W(1)이 j이고 W(2)가 -1이면, 이 상관기는, W'(1)=1 및 W'(2)=1을 갖고 exp(-jπn/2)로 변조되었던 상관기의 시퀀스와의 상관을 제공할 것이고, 이는 GMSK 및 BPSK 송신기에 있어 중요하다는 점을 주목하자. 상위 브랜치의 출력은 Ga와의 상관이고 하위 브랜치의 출력은 Gb와의 상관이다.

본 발명의 실시예는 송신기가 칩 주파수 Fc로 신호를 생성하고 수신기가

로 신호를 샘플링하는 상황에 대한 이 상관기의 구현을 제공한다. 이것은 송신기가 가능하다면 단일 캐리어 패킷을 송신하고 수신기가 SC 또는 OFDM 패킷을 기대할 때 발생한다. 이것은 또한 수신기가 아날로그 대신에 디지털 필터링을 용이하게 하도록 이 레이트로 샘플링할 때 유용하다. 본 발명의 실시예에서, 딜레이들 D(n)의 시퀀스 중 1로 유지되는 한 딜레이를 제외하고, 딜레이들 D(n)의 시퀀스 중 모든 딜레이들의 구현은 1.5 D(n)으로 대체된다(즉, 예컨대, 딜레이 값 2는 딜레이 값 3으로 대체됨). W(1)이 j와 동일했다면 exp(j2π/3)으로 변환되는 승수 W(1)(110)를 제외하고는 모두 동일하게 유지된다. 이 구현은 임펄스 응답이 원 시퀀스와의 상관과 매우 근접하게 한다. 그것은 시퀀스의 임의의 구현에 있어서 유용하도록 충분히 근접하다. 본 발명에서 본원에 기재된 실시예들에 대한 것이 아니라면, 시퀀스는 칩 샘플링 레이트로 재샘플링되었을 것이고, 일부 정보는 손실되거나, 재샘플링된 시퀀스와 상관이 행해졌을 수 있는데, 이것은 본 발명의 실시예들에서 제공되는 1 승수 더하기 m 가수(adder) 보다는 샘플당 1.5 x 2m 승수들을 의미한다. 또한, 본 발명의 실시예들은 다른 유리(rational) 샘플링 레이트 변환(2, 5/4 등)으로 확장될 수 있다.

본 발명의 특정 구성들이 본원에서 기재되고 설명되었지만, 많은 수정, 대체, 변형 및 등가물이 당업자에게 발생할 수 있다. 그러므로, 첨부된 청구범위가 본 발명의 진정한 정신 내에서 그러한 모든 수정 및 변형들을 커버하도록 의도된것이 이해되어야 한다.

Claims

무선 네트워크에서 통신하도록 동작가능하고 1.5 배 샘플링 레이트로 작동하는 효율적인 골레이 상관기를 이용하도록 구성된 송신기를 포함하는 장치로서, 상기 골레이 상관기는,
딜레이들의 적어도 하나의 시퀀스를 생성하도록 구성된 딜레이들 D(n)의 시퀀스 - 딜레이 D(n)은 딜레이 요소들의 임의의 순열로 구성된 그룹으로부터 선택됨 -; 및
딜레이들의 적어도 하나의 시퀀스에 가중치들을 적용하도록 상기 딜레이들 D(n)의 시퀀스 및 입력과 상호 연결된 승수들의 시퀀스를 포함하고,
상기 송신기의 상기 딜레이들 D(n)의 시퀀스 중 일부는 1.5 D(n)으로 대체되고,
상기 송신기는 상기 송신기와 통신하는 수신기에 의해 Fs=1.5Fc로 샘플링될 수 있는 칩 주파수 Fc로 신호를 발생시키고,
상기 송신기로부터의 송신들과 연관된 제1 승수는 exp(j2π/3)으로 변환되어 상기 입력으로부터의 신호의 원래의 시퀀스들과의 상관과 매우 근접한 임펄스 응답을 생성하는, 장치.
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컴퓨터 실행가능한 명령어들로 인코딩되는 컴퓨터 판독가능한 매체로서,
상기 명령어들은, 액세스되었을 때, 머신으로 하여금,
무선 네트워크에서 통신하도록 동작하는 송신기에서 1.5 배 샘플링 레이트로 작동하는 효율적인 골레이 상관기를 이용하는 동작; 및
상기 송신기와 통신하는 수신기에 의해 Fs=1.5Fc로 샘플링될 수 있는 칩 주파수 Fc로 신호를, 상기 송신기에 의해 발생시키는 동작
을 포함하는 동작들을 수행하게하고,
상기 골레이 상관기는,
딜레이들의 적어도 하나의 시퀀스를 생성하도록 구성된 딜레이들 D(n)의 시퀀스 - 딜레이 D(n)은 딜레이 요소들의 임의의 순열로 구성된 그룹으로부터 선택됨 - 및
딜레이들의 적어도 하나의 시퀀스에 가중치들을 적용하도록 상기 딜레이들 D(n)의 시퀀스 및 입력과 상호 연결된 승수들의 시퀀스를 포함하고,
상기 송신기로부터의 송신들과 연관된 제1 승수는 exp(j2π/3)으로 변환되어 상기 입력으로부터의 신호의 원래의 시퀀스들과의 상관과 매우 근접한 임펄스 응답을 생성하는, 컴퓨터 판독가능한 매체.
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제9항에 있어서,
상기 송신기의 상기 딜레이들 D(n)의 시퀀스 중 일부를 1.5 D(n)으로 대체하는 것을 제공하는 추가적인 명령어들을 더 포함하는 컴퓨터 판독가능한 매체.
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무선 네트워크에서 기지국(BS)으로서 동작가능한 제1 송수신기;
상기 무선 네트워크에서 이동국(MS)으로서 동작가능하고 상기 BS와 통신하도록 동작가능한 제2 송수신기; 및
상기 BS 또는 상기 MS에서 동작하는 송신기 내에서 1.5 배 샘플링 레이트로 작동하는 효율적인 골레이 상관기
를 포함하는 시스템으로서,
상기 골레이 상관기는,
딜레이들의 적어도 하나의 시퀀스를 생성하도록 구성된 딜레이들 D(n)의 시퀀스 - 딜레이 D(n)은 딜레이 요소들의 임의의 순열로 구성된 그룹으로부터 선택됨 -, 및
딜레이들의 적어도 하나의 시퀀스에 가중치들을 적용하도록 상기 딜레이들 D(n)의 시퀀스 및 입력과 상호 연결된 승수들의 시퀀스를 포함하고,
상기 송신기의 상기 딜레이들 D(n)의 시퀀스 중 일부는 1.5 D(n)으로 대체되고,
상기 송신기로부터의 송신들과 연관된 제1 승수는 소정의 값으로 변환되어 상기 입력으로부터의 신호의 원래의 시퀀스들과의 상관과 매우 근접한 임펄스 응답을 생성하는, 시스템.
제13항에 있어서,
상기 송수신기는 송신시에는 칩 주파수 Fc로 신호를 발생시키고 수신시에는 Fs=1.5Fc로 상기 신호를 샘플링하는, 시스템.
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제14항에 있어서,
상기 제1 승수는 exp(j2π/3)로 변환되는, 시스템.