KR20050030807A - 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 QPSK 수신신호의 오류심벌 제거와 인접심벌 평균 위상값으로 인터폴레이션하여 오프셋 주파수 추정의 정확도를 제고하는 것으로, 무선수신된 심벌 신호를 트레이닝 시퀀스 심벌 신호로 처리하여 위상차이를 상쇄하는 디로테이션부; 디로테이션부의 신호를 입력하고 위상값을 검출하는 위상계산부; 함수계산 과정에서 발생하는 오차를 보정하는 위상언랩핑부; 결정영역 이외의 영역에서 검출되는 심벌 신호를 제거하는 오류검출부; 제거된 심벌 신호에 인접 심벌 신호의 평균값을 구하고 대체하는 인터폴레이션부; 심벌 신호의 리스트 스퀘어 에러가 가장 작은 오프셋 주파수 추정값을 연산 출력하는 오프셋 추정부로 이루어진 특징과, 큐피에스케이 변조 신호를 수신하여 원래의 트레이닝 시퀀스 신호로 수신 신호를 디로테이션 처리하는 준비과정; 상기 디로테이션 처리된 심벌신호의 위상을 검출 계산하고 함수 처리하여 위상값을 구하며, 상기 함수처리에 의한 오차를 보정하는 함수과정; 상기 심벌신호가 설정된 소정의 결정영역을 벗어나서 검출되는 것이면 제거하는 오류과정; 상기 오류과정에서 제거된 심벌의 인접심벌 평균값을 연산하여 인터폴레이션 처리하는 대체과정; 상기 심벌신호에 리스트 스퀘어 에러가 가장 작은 오프셋 주파수 신호를 연산 추정하여 출력하는 추정과정을 특징으로 한다.

Description

휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치 및 방법{A METHOD AND A APPARATUS OF FREQUENCY OFFSET ESTIMATION FOR MOBILE PHONE}
본 발명은 큐피에스케이(QPSK) 변조방식 휴대단말기의 수신단 자동주파수제어(AFC)에 관한 것으로, 특히, 최대심벌오류를 제거하고 인접심벌의 평균값으로 대체하여 자동주파수제어의 정확도를 제고하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치 및 방법에 관한 것이다.
이동통신 시스템은 제한된 무선주파수 자원을 이용하여 최대한 많은 채널을 확보하고, 다수 휴대단말기가 동시에 점유하여 통신하도록 하는 것으로, 상기와 같은 요구에 부합하도록 개발된 여러 가지 방법 중에, 코드 분할된 일정 대역의 무선주파수를 다수가 동시에 사용하도록 하는 코드분할다중접속(CDMA: CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS) 방식이 있다.
상기와 같은 코드분할다중접속(CDMA) 방식 이동통신 시스템에서는, 큐피에스케이(QPSK: QUADRATURE PHASE SHIFT KEYING) 변조방식을 사용하며, 이동통신 시스템의 특성상 셀(CELL) 영역이 변경되면 할당된 채널이 변경되고, 따라서, 해당 주파수가 함께 변경되므로, 상기 이동통신 시스템의 수신측에서는 송신측 채널변경에 따른 해당 주파수를 오류 없이 일치시켜 신호를 수신하여야 한다.
상기 이동통신 시스템의 송신측으로부터 전송되는 신호가 수신측에 전달되는 경로상에 방해물이 있는 경우 반사 등에 의하여 다중경로가 발생하며, 상기 각 경로는 전송 길이에 차이가 발생하고, 상기 경로의 길이 차이에 의하여 수신 주파수의 위상차이가 발생하므로 수신측에서는 수신주파수가 변동되는 것으로 검출되며 또한, 잡음 등에 의하여서도 수신주파수의 변동이 발생한다.
상기 수신측에서 신호를 수신하고 분석처리하는 경우, 수신신호가 시작되는 위치에 관한 정보 또는 참조신호를 송신측과 동일한 값으로 공유하는 방식이 트레이닝 시퀀스(TRAINING-SEQUENCE) 방식이다.
상기 큐피에스케이(QPSK) 변조방식 이동통신시스템에서는, 수신성능 제고와 수신된 신호의 신뢰도를 높이기 위하여 휴대단말기의 셀 영역 이동에 따라 변경되는 채널의 송신 주파수를 자동주파수제어(AFC) 방식으로 오류 없이 동조하여 수신하고 해당 통신신호를 정확하게 검출하는 기술 개발이 필요하다.
이하, 종래 기술에 의한 휴대단말기의 주파수 오프셋 추정장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
종래 기술을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도1 은 종래 기술에 의한 휴대단말기의 주파수 오프셋 추정장치 기능 구성도 이다.
상기 도1을 참조하면, 코드분할다중접속방식으로 수신되는 트레이닝 시퀀스 신호를 원래의 트레이닝 시퀀스 신호에 의하여 디로테이션(DE-ROTATION) 하므로 QPSK 방식의 위상차이를 상쇄시키는 디로테이션부(10)와; 상기 디로테이션부(10)에 의하여 위상차이가 상쇄된 수신신호의 위상값을 검출하는 위상계산(PHASE CALCULATION)부(20)와; 상기 위상계산부(20)가 검출한 트레이닝 시퀀스의 위상값을 계산하는 과정에서 발생하는 함수값의 오차를 보정하는 위상언랩핑(PHASE UNWRAPPING)부(30)와; 상기 위상언랩핑부(30)로부터 인가된 주파수 신호를 분석하여 오프셋 주파수(OFFSET FREQUENCY) 값을 추정 출력하는 오프셋 추정부(40)로 이루어지는 구성이다.
이하, 상기와 같은 구성의 종래 기술에 의한 휴대단말기 주파수 오프셋 추정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 디로테이션부(10)는, 송신측으로부터 다중경로를 통하여 수신되고 잡음에 의하여 변형된 수신 트레이닝 시퀀스 신호를 입력하며, 또한, 상기 송신측과 동일하게 공유한 원래의 트레이닝 시퀀스(TRAINING SEQUENCY)를 입력한다.
상기 원래 트레이닝 시퀀스를 분석하면, 상기 수신신호의 QPSK 위상값을 확인할 수 있으며, 상기 확인된 위상값으로 디로테이션(DE-ROTATION) 하므로 QPSK 신호의 위상을 상쇄시킨다.
상기 트레이닝 시퀀스에 의한 위상차이를 상쇄시키는 것은, 수신된 트레이닝 시퀀스 신호에 원래 트레이닝 시퀀스 값을 콘쥬게이트(CONJUGATE) 한 값을 다음과 같이 곱하여 얻어진다.
Trot(k) = Tr(k)ㆍT*o(k), k = 1,...,N
: Trot(k) ; 디로테이션 값
Tr(k) ; 수신된 트레이닝 시퀀스 값
T*o(k) ; 원래 트레이닝 시퀀스 신호의 콘쥬게이트 값
N ; 트레이닝 시퀀스의 길이(144개 심벌)
상기와 같이 디로테이션부(10)에 의하여 위상값이 상쇄된 수신신호(Trot(k))는, 위상계산부(20)에 인가되고, 다중경로 또는 잡음 등에 의하여 발생된 위상 오차(OFFSET)를 검출하여 다음과 같이 계산(CALCULATION)한다.
θ(k) = ARCTAN 2 (Q(k), I(k))
; Q는 허수부
I는 실수부
상기와 같이 계산된 위상값(θ(k))은 ARCTAN2 함수에 의하여 -π< θ(k) <π의 범위값을 가지므로, 상기 θ(k) 수열에 ±2π의 계산상 차이가 발생할 수 있다.
상기와 같이 위상계산부(20)에서 ARCTAN2 함수 계산되어 출력되는 위상값(θ(k))은 상기 위상언랩핑부(30)에 인가되어, 상기 위상값(θ(k))이 이전의 위상값(θ(k-1))과의 차이가 π값을 넘는지 아닌지를 확인하고, 상기 확인에서 π값을 넘는 경우는 ±2π만큼을 더해주는 언랩핑(UNWRAPPING) 처리하므로, ARCTAN2 함수의 계산에 의한 차이를 보정한다.
상기 위상언랩핑부(30)로부터 출력되는 위상값(θ(k))은, 오프셋 추정부(40)에 인가되어 오프셋 주파수(FREQUENCY OFFSET) Δf를 연산 출력하고, 도면에 도시되지 않은 해당 기능부에서 상기 오프셋 주파수를 처리하여 자동주파수제어(AFC)를 한다.
상기와 같은 종래 기술의 자동주파수제어(AFC) 방식은, 단순히 수신되는 주파수 트레이닝 시퀀스(TRAINING SEQUENCY) 신호를 이용하여 오프셋 주파수에 의한 주파수 편차(FREQUENCY DIFFERENCY)를 계산한다.
따라서, 상기 종래 기술에서는, 수신되는 주파수의 트레이닝 시퀀스 신호에 큰 오류(ERROR)가 포함되는 경우, 검출되는 오프셋 주파수 계산 값에 큰 영향을 주므로, 수신 주파수의 정확도가 감소하고 이동통신 시스템의 신뢰도가 저하되는 문제가 있다.
본 발명은, 큐피에스케이 변조방식 이동통신 시스템 휴대단말기의 수신단 주파수자동제어를 위한 오프셋 주파수 계산에 있어서, 허용범위 이상의 오류를 발생하는 수신 트레이닝 시퀀스 신호를 제거하고 인접 심벌의 평균값을 인터폴레이션 하여 신뢰도가 높은 오프셋 주파수를 출력하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치 및 방법을 제공하는 것이 그 목적이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 무선수신된 심벌 신호를 트레이닝 시퀀스 심벌 신호로 처리하여 큐피에스케이 변조방식 신호의 위상차이를 상쇄하는 디로테이션부와; 상기 디로테이션부의 위상차이가 상쇄된 신호를 입력하고 위상값을 검출하는 위상계산부와; 상기 위상계산부가 검출한 위상값의 함수계산 과정에서 발생하는 오차를 보정하는 위상언랩핑부와; 상기 위상언랩핑부로부터 입력되는 신호를 분석하여 결정영역 이외의 영역에서 검출되는 심벌 신호를 제거하는 오류검출부와; 상기 오류검출부에 의하여 제거된 심벌 신호에 인접한 심벌 신호의 평균값을 구하고 대체하는 인터폴레이션부와; 상기 인터폴레이션부로부터 인가되는 심벌 신호의 리스트 스퀘어 에러가 가장 작고 직선에 가까운 오프셋 주파수 추정값을 연산하여 출력하는 오프셋 추정부로 이루어진 구성을 특징으로 한다.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 안출한 본 발명은, 휴대단말기에 의하여 코드분할다중접속방식 큐피에스케이 변조 신호를 수신하여 원래의 트레이닝 시퀀스 신호로 수신된 신호를 디로테이션 처리하는 준비과정과; 상기 과정에서 디로테이션 처리된 심벌신호의 위상을 검출 계산하고 함수처리에 의하여 위상값을 구하며, 상기 함수처리에 의한 오차를 보정하는 함수과정과; 상기 과정의 심벌신호가 설정된 소정의 결정영역을 벗어나서 검출되는 것이면 제거하는 오류과정과; 상기 오류과정에서 제거된 심벌의 인접심벌 신호 평균값을 연산하여 인터폴레이션 처리하는 대체과정과; 상기 과정의 심벌신호에 리스트 스퀘어 에러가 가장 작고 직선에 가까운 오프셋 주파수 신호를 연산 추정하여 출력하는 추정과정으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명에 의한 휴대단말기의 수신단 주파수자동제어를 위한 오프셋 주파수 추정장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
본 발명을 설명하기 위하여 첨부된 것으로, 도2 는 본 발명에 의한 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치 기능 구성도 이며, 도3 은 본 발명에 의한 오류 심벌신호 검출을 구분하는 결정영역 상태도 이고, 도4 는 본 발명에 의한 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법 순서도 이다.
상기 도2를 참조하면, 본 발명에 의한 휴대단말기 수신단 주파수자동제어(AFC: AUTOMATIC FREQUENCY CONTROL)를 위한 오프셋 주파수 추정장치는, 무선수신된 심벌 신호를 트레이닝 시퀀스 심벌 신호로 처리하여 큐피에스케이(QPSK) 변조방식 신호의 위상차이를 상쇄하는 것으로, 송신측과 공유하는 원래 트레이닝 시퀀스 심벌 신호를 분석하여 확인된 위상값을 이용하여 상기 무선수신되어 입력되는 트레이닝 시퀀스 심벌 신호에 설정된 큐피에스케이 변조방식 위상차이를 상쇄하는 디로테이션부(100)와,
상기 디로테이션부(100)에 의하여 큐피에스케이(QPSK) 변조방식 위상차이가 상쇄된 심벌신호를 입력하고 위상값을 검출 계산하는 것으로, 상기 입력되는 심벌 신호의 페이딩(FADING)과 잡음(NOISE)에 의하여 발생한 위상값을 검출 계산하는 위상계산부(110)와,
상기 위상계산부(110)가 검출한 위상값의 함수계산 과정에서 발생하는 오차를 보정하는 것으로, 각 심벌 신호를 아크탄젠트(ARCTAN2) 함수 연산하여 발생한 오차를 보상하는 위상언랩핑부(120)와,
상기 위상언랩핑부(120)로부터 입력되는 신호를 분석하여 결정영역 이외의 영역에서 "|θ(k) - θ(k-1)| > π/4, 단; θ(k)는 심벌의 검출된 위상값, k는 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호"와 같은 기준으로 구분되어 검출되는 심벌 신호를 제거하는 오류검출부(130)와,
상기 오류검출부(130)에 의하여 제거된 심벌신호에 인접한 심벌신호의 평균값을 구하고 대체하는 것으로, 상기 제거된 심벌신호가 연속되지 않는 경우는, "해트θ(k) = (θ(k - 1) + θ(k+1)) / 2, 단 θ(k)는 심벌의 검출된 위상값, k는 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호"와 같은 기준으로 평균 연산하여 산출된 값을 제거된 심벌신호값 대신에 인터폴레이션하여 대체하고, 상기 제거된 심벌신호가 연속되는 경우는, "오류발생 심벌 위상 ; θ(k + 1),θ(k + 2),...,θ(k + E), θ(k + i) = θ(k) + I*Δθ, 단, Δθ = (θ(k + E + 1) - θ(k)) / (E + 1), I는 1,2,..,E, θ(k)는 심벌의 검출된 위상값, k는 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호"와 같은 기준으로 평균 연산하여 산출된 값을 제거된 심벌신호값 대신에 인터폴레이션하여 대체하는 인터폴레이션부(140)와,
상기 인터폴레이션부(140)로부터 인가되는 심벌신호의 리스트 스퀘어 에러(LEAST SQUARE ERROR)가 가장 작고 직선에 가까운 오프셋 주파수 추정값을 연산하여 출력하는 것으로, 상기 인가되어 입력되는 심벌신호의 리스트 스퀘어 에러가 가장 작고 직선에 가까운 오프셋 주파수를 "Δf = Σ k=1부터 N 까지 (Ak + B) θ(k), 단 A = 12 /(T (N-1) N (N+1)), B = -6 / (T (N-1) N), N은 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 길이, k는 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호"와 같은 기준으로 추정하는 오프셋 추정부로 이루어진 구성이다.
이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 휴대단말기 수신단 주파수자동제어(AFC)를 위한 오프셋 주파수 추정장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
상기 디로테이션(DE-ROTATION)부(100)는, 무선경로를 통하여 수신된 트레이닝 시퀀스 심벌신호를 입력하는 동시에, 송신측과 동일한 값으로 공유하는 원래의 트레이닝 시퀀스 심벌신호를 입력한다.
상기 트레이닝 시퀀스 심벌신호는 큐피에스케이(QPSK) 변조방식에 의하여 4개의 위상차이를 갖는 신호로 구분되어 전송되는 것이고, 상기와 같이 위상차이를 갖는 순서에 관한 정보는 송신측과 수신측이 공유하는 것이다.
즉, 상기 트레이닝 시퀀스 방식은, 사전에 송신측이 어떠한 위상(PHASE)을 갖는 트레이닝 시퀀스 심벌신호로 무선송신한다는 정보를 수신측에서도 이미 알고 있는 방식이다.
상기 큐피에스케이(QPSK) 변조방식으로 송신측으로부터 무선송신되는 트레이닝 시퀀스 심벌신호는, 무선경로의 페이딩(FADING)과 잡음(NOISE) 등에 의하여 전송과정에서 주파수가 약간 변경되는 오차 또는 오프셋 주파수(OFFSET FREQUENCY)가 발생한다.
또한, 송신측에서 송신하는 주파수 신호에, 수신측이, 정확하게 일치시킨다고 하여도, 각각의 장비특성, 부품소자의 특성, 노화정도, 사용 주변환경 등등의 조건이 상이하므로, 수신측 주파수 설정에 오차(OFFSET)가 발생하게 된다.
따라서, 상기와 같이 무선전송경로의 페이딩과 잡음, 각각의 장비특성, 각 부품소자의 특성, 노화정도, 사용 주변환경 등등에 의하여 송신측의 주파수를 수신하는 수신측에서, 채널 주파수에 오차 또는 오프셋 주파수(FREQUENCY OFFSET)가 발생하고, 통신신호의 품질을 높이기 위하여서는 상기와 같이 오차가 발생한 주파수에 동조(TUNING) 시키는 제어(CONTROL)가 필요하며, 상기 동조를 자동으로 수행하는 것을 자동주파수제어(AFC)라고 한다.
본 발명은, 상기 휴대단말기(MS)가 이동통신 시스템을 구성하는 기지국(BS: BASE STATION)으로부터 또는, 그 반대로 전송되는 무선신호가 무선전송경로 상의 문제와, 장비의 특성과 부품특성과 노화 정도 등에 의하여 발생하는 문제와, 장비를 사용하는 주변환경의 변화에 의하여 발생하는 오프셋 주파수(FREQUENCY OFFSET)를 검출하여 자동주파수제어(AFC) 장치에서 수신주파수에 정확하게 동조하도록 하는 오프셋 주파수 추정장치 및 방법을 제공하는 것이다.
상기 큐피에스케이(QPSK) 변조방식은, 전송 신호를 4개의 위상(PHASE)으로 변조하여 전송하는 것으로, 실수부와 허수부가 있고, 상기 변조되어 전송되는 신호의 위상을 송신측과 수신측이 사전에 공유하는 심벌(SYMBOL) 순서에 의하여 전송하는 방식을 트레이닝 시퀀스(TRAINING SEQUENCY) 방식이라 한다.
상기 송신측에 무선전송하여 무선수신된 트레이닝 시퀀스 심벌신호와 공유된 트레이닝 시퀀스 심벌신호는 디로테이션부(100)에 인가되고, 상기 디로테이션부(100)는 공유된 트레이닝 시퀀스 심벌신호를 분석하여, 송신측이 큐피에스케이(QPSK) 방식에 의하여 위상변화를 설정한 위상차이를 확인한다.
상기 디로테이션부(100)는 상기와 같이 확인된 위상차이값을 이용하여 수신된 신호의 위상차이를 상쇄시킨다.
상기와 같은 위상차이의 상쇄는, 수신된 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 위상에 원래의 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 위상을 콘쥬게이트(CONJUGATE) 하여 곱하므로 처리된다.
즉, 수신 트레이닝 시퀀스 심벌신호를 Tr(k), 공유된 원래의 트레이닝 시퀀스 심벌신호를 To(k), k는 심벌의 순서번호로 1부터 144 이면, 상기 디로테이션 처리된 신호 Trot(k)는, Trot(k) = Tr(k)ㆍT*o(k)와 같이 처리하므로 용이하게 구한다.
상기와 같이 디로테이션부(100)에 의하여 위상차이가 상쇄된 큐피에스케이 변조방식의 각 심벌신호는, 상기 위상계산부(110)에 의하여 위상값(θ(k))이 일정한 기준에 의하여 검출되고 계산된다.
상기 위상계산부(110)에 의하여 검출된 각 심벌신호의 위상값(θ(k))은, 실수부(I(k))와 허수부(Q(k))가 있으므로, 상기 실수부(I(k))와 허수부(Q(k))를 함수 계산하여야 하며, 상기 위상언랩핑부(120)에서 ARCTAN2(I(k), Q(k))의 함수 계산한다.
상기 ARCTAN2(I(k), Q(k))의 함수계산은 결과값의 범위가 -π< θ(k) < π이므로, 위상값 θ(k)은 ±2π만큼의 차이가 발생할 수 있다.
그러므로, 현재의 위상값 θ(k)와 이전 위상값 θ(k-1)의 차이가 π값을 넘는지 아닌지를 확인하고, 상기 π값을 넘는 경우에 ±2π만큼을, 상기 현재 위상값 θ(k)의 부호에 따라서 더(+) 하거나 빼(-) 주어야 하며, 상기와 같은 처리를 언랩핑(UNWRAPPING) 처리라 하고, 상기 위상언랩핑부(120)에 의하여 처리된다.
상기 위상언랩핑부(120)에 의하여 처리된 큐피에스케이 심벌의 위상값 θ(k)를 분석하면, 오프셋 주파수(Δf)를 추정(ESTIMATION) 할 수 있으나, 상기 위상값 θ(k)에는 오류에 의하여 허용된 범위를 벗어나는 오류심벌이 있을 수 있으며, 상기와 같은 오류심벌에 의하여 오프셋 주파수(Δf) 추정(ESTIMATION)을 정확하게 하지 못하므로, 상기 오류검출부(130)에서 검출하여 제거한다.
상기와 같은 큐피에스케이(QPSK) 오류심벌을 검출하기 위하여 소정의 위상(PHASE) 영역을 갖는 결정영역(DECISION REGION)을 설정하고, 상기 결정영역 밖의 위상영역에서 검출되는 심벌은 오류 심벌로 구분한다.
상기 첨부된 도3에 본 발명의 오류 심벌신호 검출을 구분하는 결정영역이 도시되어 있고, 상기 결정영역을 벗어나는 위상영역은 다음과 같은 기준으로 구분된다.
|θ(k) - θ(k-1)| > π/4
단, k 는 1 내지 144의 심벌
상기 기준은, 정상 심벌의 추정범위가 ±π/4 이내로 제한되어 오류심벌을 용이하게 구분하고, 상기 기준에 해당하는 심벌은 오류 위상을 지닌 심벌로 구분되며, 상기 오류검출부(130)에 의하여 검출되고 제거된다.
일 예로, 중국에서 이동통신 시스템의 표준으로 선택된 TD-SCDMA(TIME DIVISION - SYNCHRONOUS CDMA) 방식의 경우, 144 칩(CHIP)을 트레이닝 시퀀스 심벌로 사용하므로 144 개의 위상값(θ(k))을 얻을 수 있다.
그러나, LEAST SQUARE ERROR 방식을 이용하려면, 위상수열의 전체 위상값이 필요하므로, 상기 오류검출부(130)에서 제거한 위상값을 대체할 필요가 있다.
상기 인터폴레이션부(140)는, 상기 오류검출부(130)에 의하여 삭제된 심벌을 대체하는 위상값을 연산하고 인터폴레이션(INTERPOLATION)하여 대체하는 것으로, 상기 삭제된 심벌의 위상값이 하나인 경우, 이전 심벌의 위상값(θ(k-1))과 이후 심벌의 위상값(θ(k+1))을 평균 연산하여 정상 위상값으로 추정하고, 상기 평균 연산하여 추정된 위상값을 인터폴레이션 한다.
상기와 같이 인터폴레이션부(140)에 의하여, 이전 심벌과 이후 심벌의 위상값을 평균 연산하여 정상적인 위상값으로 추정하는 과정은 다음과 같이 표현한다.
해트θ(k) = (θ(k - 1) + θ(k+1)) / 2
또한, 상기 오류검출부(130)가 연속적으로 발생하는 심벌 오류를 검출하는 경우는, 상기 인터폴레이션부(140)는 이전 심벌에 의한 위상값과 다음 심벌에 의한 위상값의 차이를 검출하여 균등한 추정 위상값으로 인터폴레이션 한다.
일 예로, 오류가 연속적으로 발생하고 검출된 심벌의 숫자가 E 개인 경우, 다음과 같이 추정한다.
오류심벌의 위상 : θ(k+1), θ(k+2),...,θ(k+E)
θ(k+i) = θ(k) + i*Δθ
단, i는 1,2,..E
Δθ는 (θ(k+E+1)-θ(k)) / (E+1)
상기와 같이 인터폴레이션부(140)에 의하여 추정된 심벌의 위상값을 삭제된 해당 심벌의 위치에 인터폴레이션하여 대체하며, 상기와 같이 인터폴레이션부(140)로부터 출력되는 144개의 모든 심벌에 대한 위상값은 오프셋추정부(150)에 인가된다.
상기 큐피에스케이 수신기의 오프셋 주파수 추정기는, 수신된 트레이닝 시퀀스에 대한 위상 시퀀스(θ(k))를 사용하며, 신호가 전송되는 무선경로에 페이딩(FADING)이나 잡음(NOISE)이 없는 상태이면, 수신되는 위상의 수열은 오프셋 주파수(FREQUENCY OFFSET) Δf 에 비례하는 선형특성을 갖으며 다음과 같이 표현된다.
θ(k) = 2πΔfT + θo
단, θo 는 임의 위상 오프셋(ARBITRARY PHASE OFFSET) 값
T 는 심벌 주기(SYMBOL PERIOD, 약 0.78125 ㎲)
그러나, 일반적으로 무선전송 경로(PATH) 또는 채널에 페이딩(FADING)이나 잡음(NOISE)이 존재하므로, 상기와 같은 선형특성이 왜곡되므로, 직선에 가장 가까운 즉, LEAST SQUARE ERROR 가 가장 적은 오프셋 주파수(FREQUENCY OFFSET) Δf를 추정하게 되며, 상기 LEAST SQUARE ERROR는 다음과 같이 표현된다.
ε = Σ k=1부터 N 까지[θ(k) - (ΔfkT + 해트θ)] 자승
상기 ε를 최소로 하는 오프셋 주파수(FREQUENCY OFFSET) Δf를 찾기 위하여서는, ∂ε/∂Δf 형태의 미분을 취하게 되며, 상기 오프셋 추정부(150)에서 다음과 같은 과정을 통하여 오프셋 주파수 Δf를 추정한다.
Δf = Σ k=1 부터 N 까지 (Ak + B)θ(k),
단, A = 12 / (T(N-1)N(N-1))
B = -6 / (T(N-1)N)
상기와 같은 구성의 본 발명은, 큐피에스케이(QPSK) 변조방식 휴대단말기의 수신단 자동주파수제어(AFC)에 있어서, 오류가 발생한 심벌을 용이하게 제거하고, 인근 심벌의 평균값으로 인터폴레이션(INTERPOLATION)하여 LEAST SQUARE ERROR가 가장 적은 오프셋 주파수 Δf를 확보하므로, 수신단의 정확도가 높은 주파수제어를 할 수 있다.
이하, 상기 첨부된 도4를 참조하여, 본 발명에 의한 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법을 설명한다.
코드분할다중접속(CDMA) 또는 TD-SCDMA 방식 이동통신 시스템에서 큐피에스케이(QPSK) 변조를 하는 휴대단말기에 의하여 신호를 무선수신하는 경우 원래의 트레이닝 시퀀스(TRAINING SEQUENCE) 신호에 의하여 수신된 신호를 디로테이션 처리하는 것으로, 상기 휴대단말기가 큐피에스케이 변조 신호를 수신하는지 판단하는 과정(S100); 상기 과정(S100)에서 큐피에스케이 변조 신호를 수신하는 것으로 판단하는 경우 원래의 트레이닝 시퀀스 신호에 의하여 위상차이를 상쇄하는 디로테이션(DE-ROTATION) 처리하는 과정(S110)으로 이루어진 준비과정과,
상기 준비과정에서 디로테이션 처리된 심벌신호의 위상(PHASE)을 검출 계산하고 함수처리에 의하여 위상값을 구하며, 상기 함수처리에 의한 오차를 보정하는 것으로, 상기 입력된 신호의 위상을 검출하여 계산하고, 아크탄젠트2(ARCTAN2) 함수 처리하여 위상값(θ(k))을 구하며, 상기 함수처리가 -π< 위상값 <π 범위를 가지므로 발생하는 오차 보정을 위하여 상기 위상값의 부호에 따라 2π 값을 더하거나 빼는 언랩핑(UNWRAPPING) 처리하는 함수과정(S120)과,
상기 함수과정(S120)의 심벌신호가 설정된 소정의 결정영역을 벗어나서 검출되는 것이면 제거하는 것으로, 상기 함수과정(S120)에서 언래핑 처리된 심벌신호가 소정의 결정영역을 벗어나 검출되는지 판단하는 과정(S130); 상기 과정(S130)에서 심벌신호가 결정영역을 벗어나 검출되면 오류심벌로 판단하고 제거하는 과정(S140)으로 이루어지는 오류과정과,
상기 오류과정에서 제거된 심벌의 인접심벌 신호 평균값을 연산하여 인터폴레이션 처리하는 것으로, 상기 오류과정에서 제거된 심벌신호가 연속되지 않는 경우에 "해트θ(k) = (θ(k - 1) + θ(k+1)) / 2, 단; θ(k)는 심벌의 검출된 위상값, k는 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호"의 기준으로 평균값을 연산하고, 상기 오류과정에서 제거된 심벌신호가 연속되는 경우에 "오류발생 심벌 위상은 θ(k + 1), θ(k + 2),...,θ(k + E), θ(k + i) = θ(k) + I*Δθ, 단; Δθ = (θ(k + E + 1) - θ(k)) / (E + 1), i는 1,2,..,E, θ(k)는 심벌의 검출된 위상값, k는 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호" 와 같은 기준으로 평균값을 연산하므로, 인접심벌 평균값을 연산하여 출력하는 과정(S150); 상기 과정(S150)에서 연산된 평균값으로 제거된 심벌값 위치에 인터폴레이션 하는 과정(S160)으로 이루어진 대체과정과,
상기 대체과정의 심벌신호에 리스트 스퀘어 에러가 가장 작고 직선에 가까운 오프셋 주파수 신호를 연산 추정하여 출력하는 것으로, 상기 인터폴레이션 처리되어 입력되는 심벌신호의 리스트 스퀘어 에러가 가장 작고 직선에 가까운 오프셋 주파수를 "Δf = Σ k=1부터 N 까지 (Ak + B) θ(k), 단; A = 12 /(T (N-1) N (N+1)), B = -6 / (T (N-1) N), N은 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 길이, k는 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호" 와 같은 기준으로 추정하는 추정과정(S170)으로 이루어진다.
이하, 상기와 같은 구성의 본 발명에 의한 것으로, 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
일 예로, TD-SCDMA 방식 이동통신 시스템의 경우, 일정한 주기의 정보를 144개 칩(CHIP) 또는 심벌(SYMBOL)로 구성하므로, 상기 트레이닝 시퀀스 정보가 144개 심벌 단위로 구성된다.
상기 이동통신 시스템의 송신측으로부터 무선전송된 트레이닝 시퀀스 주파수 신호는, 무선 전송경로를 통하여 발생되는 페이딩 및 잡음 그리고 송수신 통신장비의 특성과 사용 주변환경 변화 등에 의하여 수신측에서 위상(PHASE) 차이가 발생한다.
상기와 같이 발생하는 위상차이를 검출하면 송신주파수와 현재 설정된 수신주파수의 차이값, 즉 오프셋 주파수값(Δf)이 확인되며, 상기와 같은 차이값 또는 오프셋 주파수값(Δf)을 이용하여 정확한 동조(TUNING)를 할 수 있고, 일반적으로 자동수신주파수제어(AFC)에 이용되며, 본 발명은 상기와 같이 정확한 동조를 위한 오프셋 주파수를 찾기 위한 것이다.
상기 휴대단말기는 이동통신 시스템에 가입 등록되어 통신하는 것으로, 일 예로, 코드분할다중접속(CDMA) 방식 또는, TD-SCDMA 방식 이동통신 시스템에 가입되어 상대방과 무선통신한다.
상기 휴대단말기는 송신측으로부터 전송되는 큐피에스케이 변조방식 신호를 수신하여 입력하는지 판단하고(S100), 상기 판단(S100)에서 큐피에스케이 변조 수신신호가 입력되는 경우, 원래의 트레이닝 시퀀스에 의한 위상값을 이용하여, 상기 수신되어 입력되는 신호는 디로테이션부(100)에 의하여 위상값을 상쇄하는 디로테이션(DE-ROTATION) 처리한다(S110).
상기 시디엠에이 또는 TD-SCDMA 방식 이동통신 시스템은, 큐피에스케이(QPSK) 변조 방식에 의하여 송신측과 수신측이 상호 전송하는 신호의 위상정보를 공유하는 트레이닝 시퀀스 방식을 사용하며, 송신하는 신호를 큐피에스케이 방식에 의하여 4가지 위상으로 변환하여 전송하는 것이고, 송신측과 수신측은 변환되는 위상의 정보를 공유하므로, 송신측에서 무선송신하는 해당 신호의 위상정보를 수신측에서 미리 알고 있으며, 상기와 같은 큐피에스케이의 위상정보 공유를 트레이닝 시퀀스라고 한다.
상기와 같은 디로테이션 처리(S110)에 의하여, 4개의 위상값을 갖는 큐피에스케이 변조방식 144개 심벌신호는 위상값이 동일하게 되며, 위상계산부(110)에 의하여 각각의 위상값이 검출되어 계산되고, 위상언랩핑부(120)에 의하여 실수부와 허수부를 아크탄젠트2 함수 처리하는 동시에 상기 함수 처리에서 발생하는 오차를 언랩핑 처리하여 보상한다(S120).
상기 과정(S120)을 통하여 처리된 신호는 무선 전송경로를 통하여 전송되는 과정에서 심한 페이딩 또는 심한 잡음 등에 의하여 비정상적인 또는 오류 위상값을 갖는 것이 있으므로, 이러한 오류 위상값을 갖는 오류 심벌이 있는지 확인하고 검출한다(S130).
상기 오류 심벌을 검출하는데 있어서, 상기 첨부된 도3의 결정영역을 이용하며, 상기 결정영역(DECISION REGION) 이외의 영역에서 검출되는 심벌은 오류 심벌이 된다.
상기와 같이 오류 위상값을 갖는 오류심벌이 검출되는 경우, 해당 오류심벌을 제거하는 삭제를 하고(S140), 상기 인터폴레이션부(140)는, LEAST SQUARE ERROR를 최소로 하기 위하여 상기 제거 또는 삭제된 심벌의 인접 심벌값으로부터 평균값을 구하는 연산처리를 하며(S150), 상기와 같이 연산처리된 평균값으로 상기 삭제된 심벌값에 인터폴레이션(INTERPOLATION)하는 대체를 한다(S160).
상기 인접심벌의 평균값을 구하는 과정에 있어서, 오류심벌로 검출되고 삭제된 심벌이 연속되지 않고 하나만 발생된 경우, 다음과 같은 기준으로 인접심벌의 평균값을 연산한다.
해트θ(k) = (θ(k - 1) + θ(k+1)) / 2
: θ(k) ; 심벌의 검출된 위상값
: k ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호
또한, 상기 인접심벌의 평균값을 구하는 과정에 있어서, 오류심벌로 검출되고 삭제된 심벌이 연속되는 경우는 다음과 같은 기준으로 인접심벌의 평균값을 연산한다.
오류발생 심벌 위상 ; θ(k + 1),θ(k + 2),...,θ(k + E)
θ(k + i) = θ(k) + i*Δθ
: Δθ = (θ(k + E + 1) - θ(k)) / (E + 1)
: i ; 1,2,..,E
: θ(k) ; 심벌의 검출된 위상값
: k ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호
상기와 같이 연산하여 인터폴레이션 처리된 신호는, 상기 오프셋 추정부(150)에 인가되어 LEAST SQUARE ERROR를 최소로 하는 오프셋 주파수(FREQUENCY OFFSET)를 다음과 같은 기준으로 추정(ESTIMATION)한다.
ε = Σ k=1부터 N 까지[θ(k) - (ΔfkT + 해트θ)] 자승
Δf = Σ k=1부터 N 까지 (Ak + B) θ(k)
: A = 12 /(T (N-1) N (N+1))
: B = -6 / (T (N-1) N)
: N ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 길이
: k ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호
그러므로, 상기 본 발명은, 무선전송경로에 의하여 발생하는 오프셋 주파수(Δf) 추정(ESTIMATION)에 있어서, 결정영역(DECISION REGION)을 이용하여 오류 발생심벌을 용이하게 검출 및 제거하고, 인접 심벌의 위상값을 평균처리하여 인터폴레이션 처리하므로, LEAST SQUARE ERROR를 최소로 하므로 정확성이 제고되는 오프셋 주파수를 추정한다.
상기와 같은 구성의 본 발명은, 큐피에스케이 변조 방식 수신 신호의 오류 심벌신호를 결정영역에 의하여 검출하므로 비정상적으로 수신되는 심벌신호를 용이하게 검출하고 제거하는 산업적 이용효과가 있다.
또한, 검출되어 제거된 오류심벌의 인접 심벌 위상값을 평균처리하여 인터폴레이션 하므로 리스트 스퀘어 에러를 최소로 하는 오프셋 주파수 추정의 산업적 이용효과가 있다.
또한, 오류 심벌을 용이하게 검출하여 제거하고, 인접 심벌의 평균 위상값을 연산하여 인터폴레이션하여 리스트 스퀘어 에러가 최소가 되는 오프셋 주파수를 추정하므로, 송신주파수에 정확하게 동조되는 수신주파수를 추정하므로 휴대단말기의 신뢰도를 제고하고 통신품질을 높이는 사용상 편리한 효과가 있다.
도1 은 종래 기술의 휴대단말기 주파수 오프셋 추정장치 기능 구성도,
도2 는 본 발명에 의한 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치 기능 구성도,
도3 은 본 발명에 의한 오류 심벌신호 검출을 구분하는 결정영역 상태도,
도4 는 본 발명에 의한 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법 순서도.
** 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 **
100 : 디로테이션부 110 : 위상계산부
120 : 위상언랩핑부 130 : 오류검출부
140 : 인터폴레이션부 150 : 오프셋 추정부

Claims (16)

  1. 무선수신된 심벌 신호를 트레이닝 시퀀스 심벌 신호로 처리하여 큐피에스케이 변조방식 신호의 위상차이를 상쇄하는 디로테이션부와,
    상기 디로테이션부의 위상차이가 상쇄된 신호를 입력하고 위상값을 검출하는 위상계산부와,
    상기 위상계산부가 검출한 위상값의 함수계산 과정에서 발생하는 오차를 보정하는 위상언랩핑부와,
    상기 위상언랩핑부로부터 입력되는 신호를 분석하여 결정영역 이외의 영역에서 검출되는 심벌 신호를 제거하는 오류검출부와,
    상기 오류검출부에 의하여 제거된 심벌 신호에 인접한 심벌 신호의 평균값을 구하고 대체하는 인터폴레이션부와,
    상기 인터폴레이션부로부터 인가되는 심벌 신호의 리스트 스퀘어 에러가 가장 작고 직선에 가까운 오프셋 주파수 추정값을 연산하여 출력하는 오프셋 추정부로 이루어진 구성을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 디로테이션부는 송신측과 공유하는 원래 트레이닝 시퀀스 심벌 신호를 분석하여 확인된 위상차이를 이용하여 상기 무선수신되어 입력되는 트레이닝 시퀀스 심벌 신호에 설정된 큐피에스케이 변조방식 위상차이를 상쇄하고,
    상기 위상계산부는 상기 디로테이션부로부터 큐피에스케이 변조방식 위상차이가 상쇄되어 입력되는 심벌 신호의 페이딩과 잡음에 의하여 발생한 위상값을 검출 계산하고,
    상기 위상언랩핑부는 각 심벌 신호를 아크탄젠트 함수 연산하여 발생한 오차를 보상하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 오류검출부는,
    상기 위상언랩핑부로부터 입력된 심벌신호를 분석하여 설정된 결정영역 이외의 영역에서 검출되는 경우 해당 심벌신호를 제거하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 오류검출부는,
    설정된 결정영역 이외의 심벌신호를 다음과 같은 기준으로 검출하여 제거하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치.
    |θ(k) - θ(k-1)| > π/4
    : θ(k) ; 심벌의 검출된 위상값
    : k ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호
  5. 제1 항에 있어서, 상기 인터폴레이션부는,
    상기 오류검출부에서 제거된 심벌신호에 인접한 심벌신호값을 읽고 평균연산하며 상기 평균한 값을 제거된 심벌신호값 대신에 대체하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 인터폴레이션부는,
    상기 오류검출부에서 제거된 심벌신호가 연속되지 않는 경우는 다음과 같은 기준으로 구한 평균값을 제거된 심벌신호값 대신에 대체하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치.
    해트θ(k) = (θ(k - 1) + θ(k+1)) / 2
    : θ(k) ; 심벌의 검출된 위상값
    : k ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호
  7. 제5 항에 있어서, 상기 인터폴레이션부는,
    상기 오류검출부에서 제거된 심벌신호가 연속되는 경우는 다음과 같은 기준으로 구한 평균값을 제거된 심벌신호값 대신에 대체하는 구성으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치.
    오류발생 심벌 위상 ; θ(k + 1),θ(k + 2),...,θ(k + E)
    θ(k + i) = θ(k) + i*Δθ
    : Δθ = (θ(k + E + 1) - θ(k)) / (E + 1)
    : i ; 1,2,..,E
    : θ(k) ; 심벌의 검출된 위상값
    : k ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호
  8. 제1 항에 있어서, 상기 오프셋 추정부는,
    상기 인터폴레이션부로부터 입력되는 심벌신호의 리스트 스퀘어 에러가 가장 작고 직선에 가까운 오프셋 주파수를 다음과 같은 기준으로 추정하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정장치.
    Δf = Σ k=1부터 N 까지 (Ak + B) θ(k)
    : A = 12 /(T (N-1) N (N+1))
    : B = -6 / (T (N-1) N)
    : N ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 길이
    : k ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호
  9. 휴대단말기에 의하여 코드분할다중접속방식 큐피에스케이 변조 신호를 수신하여 원래의 트레이닝 시퀀스 신호로 수신된 신호를 디로테이션 처리하는 준비과정과,
    상기 과정에서 디로테이션 처리된 심벌신호의 위상을 검출 계산하고 함수처리에 의하여 위상값을 구하며, 상기 함수처리에 의한 오차를 보정하는 함수과정과,
    상기 과정의 심벌신호가 설정된 소정의 결정영역을 벗어나서 검출되는 것이면 제거하는 오류과정과,
    상기 오류과정에서 제거된 심벌의 인접심벌 신호 평균값을 연산하여 인터폴레이션 처리하는 대체과정과,
    상기 과정의 심벌신호에 리스트 스퀘어 에러가 가장 작고 직선에 가까운 오프셋 주파수 신호를 연산 추정하여 출력하는 추정과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 준비과정은,
    코드분할다중접속 방식 휴대단말기가 큐피에스케이 변조 신호를 수신하는지 판단하는 과정과,
    상기 과정에서 큐피에스케이 변조 신호를 수신하는 것으로 판단하는 경우 원래의 트레이닝 시퀀스 신호에 의하여 위상차이를 상쇄하는 디로테이션 처리하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법.
  11. 제9 항에 있어서, 상기 함수과정은,
    상기 준비과정에서 입력된 신호의 위상을 검출하여 계산하고, 아크탄젠트2 함수 처리하여 위상값을 구하며 상기 함수처리가 -π< 위상값 <π 범위를 가지므로 발생하는 오차 보정을 위하여 상기 위상값의 부호에 따라 2π 값을 더하거나 빼는 언랩핑 처리하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법.
  12. 제9 항에 있어서, 상기 오류과정은,
    상기 함수과정에서 언래핑 처리된 심벌신호가 소정의 결정영역을 벗어나 검출되는지 판단하는 과정과,
    상기 과정에서 심벌신호가 결정영역을 벗어나 검출되면 오류심벌로 판단하고 제거하는 과정으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법.
  13. 제9 항에 있어서, 상기 대체과정은,
    상기 오류과정에서 제거된 심벌의 인접심벌 평균값을 연산하여 출력하는 과정과,
    상기 과정에서 연산된 평균값으로 제거된 심벌값 위치에 인터폴레이션 하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 평균값 연산 출력과정은,
    상기 제거된 심벌신호가 연속되지 않는 경우에 다음의 기준으로 평균값을 연산하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법.
    해트θ(k) = (θ(k - 1) + θ(k+1)) / 2
    : θ(k) ; 심벌의 검출된 위상값
    : k ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호
  15. 제13 항에 있어서, 상기 평균값 연산 출력과정은,
    상기 제거된 심벌신호가 연속되는 경우에 다음의 기준으로 평균값을 연산하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법.
    오류발생 심벌 위상 ; θ(k + 1),θ(k + 2),...,θ(k + E)
    θ(k + i) = θ(k) + i*Δθ
    : Δθ = (θ(k + E + 1) - θ(k)) / (E + 1)
    : i ; 1,2,..,E
    : θ(k) ; 심벌의 검출된 위상값
    : k ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호
  16. 제9 항에 있어서, 상기 추정과정은,
    상기 대체과정에서 인터폴레이션 처리되어 입력되는 심벌신호의 리스트 스퀘어 에러가 가장 작고 직선에 가까운 오프셋 주파수를 다음과 같은 기준으로 추정하는 것을 특징으로 하는 휴대단말기의 오프셋 주파수 추정방법.
    Δf = Σ k=1부터 N 까지 (Ak + B) θ(k)
    : A = 12 /(T (N-1) N (N+1))
    : B = -6 / (T (N-1) N)
    : N ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 길이
    : k ; 트레이닝 시퀀스 심벌신호의 번호
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