KR20060134855A - 도플러 주파수 검출기, 도플러 주파수 추정 방법, 및컴퓨터가 이 방법을 실행하도록 하기 위한 프로그램으로기록되는 기록 매체 - Google Patents

Abstract

수신 신호의 도플러 주파수를 검출하기 위한 도플러 주파수 검출기를 개시한다. 이 검출기는 채널 추정 유닛, 채널 위상 변화량 계산 유닛, 도플러 주파수 추정 유닛 및 계산 구간 계산 유닛을 포함한다. 채널 추정 유닛은 수신 신호의 파일럿 신호에 기초하여, 채널 추정을 계산한다. 채널 위상 변화량 계산 유닛은 채널 추정 및 계산 구간에 기초하여, 채널 변화량을 계산한다. 도플러 주파수 추정 유닛은 채널 위상 변화량에 기초하여, 도플러 주파수를 추정하고, 도플러 주파수 추정을 출력한다. 계산 구간 계산 유닛은, 도플러 주파수 추정에 기초하여, 계산 구간을 계산하고, 이를 상기 채널 위상 변화량 계산 유닛에 공급한다.

도플러 주파수 검출기, 도플러 주파수 추정, 기록 매체

Description

도플러 주파수 검출기, 도플러 주파수 추정 방법, 및 컴퓨터가 이 방법을 실행하도록 하기 위한 프로그램으로 기록되는 기록 매체 {DOPPLER FREQUENCY DETECTOR, DOPPLER FREQUENCY ESTIMATING METHOD, AND RECORDING MEDIUM RECORDED WITH A PROGRAM FOR ALLOWING A COMPUTER TO EXECUTE THE METHOD}

도 1 은 본 발명의 제 1 관련 기술을 설명하는 블록도.

도 2 는 본 발명의 제 2 관련 기술을 설명하는 블록도.

도 3 은 본 발명을 이용할 수 있는 이동 통신 시스템의 예를 나타내는 도면.

도 4 는 본 발명의 제 1 예시적인 실시형태를 나타내는 블록도.

도 5 는 제 1 예시적인 실시형태의 동작을 설명하는 플로우챠트.

도 6 은 계산 구간을 변화시키는 프로세싱의 이미지를 나타내는 도면.

도 7 은 본 발명의 제 2 예시적인 실시형태를 나타내는 블록도.

도 8 은 제 2 예시적인 실시형태의 동작을 설명하는 플로우챠트.

도 9 는 본 발명의 제 3 예시적인 실시형태를 나타내는 블록도.

*도면의 주요 부호에 대한 설명*

102 : 채널 추정 유닛

103 : 내적값 계산 유닛

104 : 도플러 주파수 추정 유닛

112 : 평균화 필터

113 : 필터 계수 계산 유닛

본 발명은 이동 통신 시스템의 이동국에 대한 도플러 주파수를 추정하는 기술에 관한 것이다.

이동 통신 시스템에서, 기지국은 IIR (Infinite duration Impulse Response) 필터와 같은 수신 필터를 갖는다. 기지국은 수신 필터를 이용하여, 이동국으로부터 수신된 신호로부터 소망하는 콤포넌트만을 추출하여, 이 추출된 콤포넌트를 복조함으로써, 기지국의 복조 특성을 개선시킨다. 또한, 기지국은 수신 신호의 도플러 주파수를 추정하여, 추정된 도플러 주파수에 기초한 수신 필터의 필터 계수를 제어함으로써, 수신 품질을 개선한다.

일본 특허 공개 공보 제 2003-198426 호 (이하, 참조문헌 1 이라 함) 는 이동 통신 시스템의 쓰루풋을 개선시키기 위하여 다음의 방법을 제안한다. 이 방법에 따르면, 기지국은 이동국으로부터 수신된 신호의 도플러 주파수를 추정한다. 다음으로, 기지국은 추정된 도플러 주파수에 따라, 이동국에 송신될 변조 신호의 다중레벨 개수를 변화시킨다.

전술한 바와 같이, 이동 통신 시스템에서는, 높은 정확도를 갖고 이동국에 대한 도플러 주파수를 추정하는 것이 중요하게 되었다.

도플러 주파수의 추정을 위하여, 일본 특허 공개 공보 제 2003-508969 호 (이하, 참조문헌 2 라 함) 는 다음의 기술을 개시한다. 참조문헌 2 에서 기술된 기술에 따르면, 기지국은 각각의 슬롯에 대하여 수신 신호로부터 채널 추정을 획득한다. 다음으로, 기지국은 채널 추정의 내적 또는 미분 백터를 이용하여, 채널의 위상 변화량으로서 채널 추정의 변화량을 획득한다. 기지국은 위상 변화량에 기초하여 도플러 주파수를 추정한다.

도 1 은 채널 추정에 기초한 도플러 주파수를 추정하기 위한 도플러 주파수 검출기의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 1 에 도시된 도플러 주파수 검출기는 채널 추정 유닛 (102), 내적값 계산 유닛 (103) 및 도플러 주파수 추정 유닛 (104) 으로 구성된다. 채널 추정 유닛 (102) 은 이동국 (미도시) 으로부터 수신된 파일럿 신호에 기초하여 채널을 추정한다. 채널 추정을 노멀라이징한 후, 채널 추정 유닛 (102) 은 노멀라이즈된 채널 추정을 출력한다. 내적값 계산 유닛 (103) 은, 채널 추정 유닛 (102) 으로부터의 출력에 기초하여, 시간에 의해 채널 추정에서의 위상 변화량을 계산한다. 도플러 주파수 추정 유닛 (104) 은 위상 변화량에 기초하여 도플러 주파수를 추정한다.

도 1 에 도시된 도플러 주파수 검출기에서, 이동국으로부터 수신된 파일럿 신호는 채널 추정 유닛 (102) 에 제공된다. 파일럿 신호는 복조 유닛 (미도시) 으로부터 제공된다. 채널 추정 유닛 (102) 은 식 (1) 로 표현되는 프로세싱을 통해 채널 추정 h(m) 을 계산한다. 채널 추정 f(m) 은 위상에서의 정보 및 채 널에서의 수신 강도를 포함하는 복소수이다.

여기서, zc 는 복조 파일럿 신호이고, D^* 는 공지된 파일럿 신호의 공액 복소수이며, K 는 파일럿 신호의 슬롯에서의 파일럿 심볼 수이고, k 는 파일럿 심볼 수이고, m 은 파일럿 신호의 시간 슬롯의 슬롯 수이다. 식 (1) 에 따르면, 수신된 파일럿 신호 (zc) 는 공지된 파일럿 신호 (D) 의 공액 복소수 (D*) 와 승산된다. 이 승산에 의해 획득된 수는 슬롯에서 평균화된다. 각각의 파일럿 심볼의 채널 추정은 파일럿 심볼 수 (K) 에 의해 평균화된다.

채널 추정 유닛 (102) 은 채널 추정 h(m) 을 노멀라이즈하고, 이 노멀라이즈된 채널 추정 (h(m)/｜h(m)｜) 을 내적값 계산 유닛 (103) 에 공급한다. 이 경우, ｜h(m)｜ 은 h(m) 의 절대값이다. 내적값 계산 유닛 (103) 은 다음의 식 (2) 에 의해 위상 변화량 (θ) 을 계산한다.

여기서, h' = h(m)/｜h(m)｜ 이고, h'(m-n) = h(m-n)/｜h(m-n)｜ 이다.

이 경우, Re{x} 는 복소수 x 의 실수부이고, n 은 위상 변화량 (θ) 을 획득하기 위한 계산 구간이다. 식 (2) 는 노멀라이즈된 복소수 h'(m) 및 h'(m-n) 를 2 차원 벡터로서 간주하고 2 차원 벡터 사이에 형성된 각도를 2 차원 벡터의 내적값으로부터 획득하는 프로세싱에서와 동일한 결과를 생성한다. 따라서, 이하에서는 "n" 은 또한 "내적값 계산 구간" 이라 한다.

구체적으로는, 내적값 계산 유닛 (103) 은, 슬롯수 (m) 에 의한 채널 추정 h(m) 및 슬롯 수 m 이전의 n 개의 슬롯인 슬롯 수에 의한 채널 추정 h(m-n) 으로부터의 위상 변화량 (θ) 을 계산한다. 위상 변화량 (θ) 은 또한 h(m)/h(m-n) 의 독립변수를 계산함으로써 획득될 수 있다.

도플러 주파수 추정 유닛 (104) 은 획득된 위상 변화량 (θ) 에 기초한 수신 신호의 도플러 주파수를 추정한다.

도 2 는 일본 특허 공개 공보 제 2001-24727 호 (이하, 참조문헌 3 이라 함) 에 개시된 기술의 개요를 설명하기 위한 블록도이다. 이 기술에 따르면, 위상 변화량을 평균화하는 평균화 필터의 필터 계수는 도플러 주파수 추정에 기초하여 제어된다.

도 2 에 도시된 도플러 주파수 검출기는 도 1 의 채널 추정 유닛 (102), 내적값 계산 유닛 (103), 및 도플러 주파수 추정 유닛 (104) 를 포함한다. 도플러 주파수 검출기는 평균화 필터 (112) 및 필터 계수 계산 유닛 (113) 을 더 포함한다. 평균화 필터 (112) 는 내적값 계산 유닛 (103) 에 의해 계산된 위상 변화량을 평균화한다. 평균화 필터 (112) 는 예를 들어 IIR 필터로 형성된다. 필터 계수 계산 유닛 (113) 은 도플러 주파수 추정 유닛 (104) 에 의해 획득된 도플러 주파수 추정에 기초한 평균화 필터의 필터 계수를 제어한다.

도 2 의 필터 계수 계산 유닛 (113) 은 도플러 주파수 추정 유닛 (104) 과 포게팅 팩터 (forgetting factor) 에 의해 추정된 도플러 주파수를 이용하여 필터 계수를 계산한다.

일본 특허 공개 공보 제 2004-15819 호 (이하, 참조문헌 4 라 함) 는 파일럿 심볼의 내적값을 계산하고, 계산된 내적값에 따라, 내적값을 평균화하기 위하여 필터 계수를 변경함으로써, 평균화된 내적값에 기초하여 패이딩 (fading) 주파수를 결정하는 방법을 개시한다. 참조문헌 4 는 또한 기지국이 복수의 계산 구간에 대한 내적을 평행하게 계산하는 것을 개시한다.

그러나, 도 1 을 참조하면, 내적을 계산하기 위한 내적 계산 구간 (n) 은 수신된 신호의 도플러 주파수에 무관하게 일정하다. 따라서, 수신 신호의 도플러 주파수가 낮을 때, 위상 변화량을 검출하기 위한 해상도 (resolution) 가 불충분하게 되어, 도플러 주파수 추정 정확도를 저하시키게 된다. 그 반면, 수신된 신호의 도플러 주파수가 높은 경우, 계산 구간 (n) 이 추정된 도플러 주파수에 대하여 길게 되고, 또한 도플러 주파수의 추정 정확도를 저하시키게 된다.

참조 문헌 3 에 설명된 방법에서, 도플러 주파수가 높을 때, 평균화를 수행하는 시구간은 단축된다. 따라서, 평균화로부터 만족스러운 효과를 획득할 수 없다.

참조 문헌 4 는 전술한 바와 같이 기지국이 복수의 계산 구간에 대한 복수의 내적을 각각 계산하는 것을 설명한다. 따라서, 참조 문헌 4 에 개시된 기술은 많은 량의 계산을 요구한다. 또한, 참조 문헌 4 에 개시된 기술에서, 예를 들 어, 패이딩 주파수가 높은 경우, 큰 계산 구간에서의 내적의 계산이 "무 (nothing)" 에 대해서도 제공된다. 이러한 소모적 계산은 기지국의 디바이스 사이즈를 증가시키는 단점을 갖는다.

본 발명의 제 1 예시적인 태양은 고 정확도로 그리고 소량의 계산에 의해 도플러 주파수를 추정하기 위한 도플러 주파수 추정 기술을 제공한다.

본 발명의 제 1 예시적인 태양에 따르면, 수신 신호의 도플러 주파수를 검출하기 위한 도플러 주파수 검출기가 제공된다. 이 검출기는 채널 추정 유닛, 채널 위상 변화량 계산 유닛, 도플러 주파수 추정 유닛 및 계산 구간 계산 유닛을 포함한다. 채널 추정 유닛은 수신 신호의 파일럿 신호에 기초하여, 채널 추정을 계산한다. 채널 위상 변화량 계산 유닛은 채널 추정 및 계산 구간에 기초하여, 채널 위상 변화량을 계산한다. 도플러 주파수 추정 유닛은 채널 위상 변화량에 기초하여, 도플러 주파수를 추정하고, 도플러 주파수 추정을 출력한다. 계산 구간 계산 유닛은, 도플러 주파수 추정에 기초하여, 계산 구간을 계산하고, 이를 채널 위상 변화량 계산 유닛에 공급한다.

이 태양에 따르면, 채널이 수신 파일럿 신호에 대해 추정되고, 채널 위상 변화량이 채널 추정 및 채널 구간에 기초하여 계산됨으로써, 이동국에 대한 도플러 주파수를 채널의 위상 변화량에 기초하여 추정한다. 또한, 이 태양에 따르면, 위상 변화량이 계산되는 계산 구간은 추정된 도플러 주파수에 기초하여 획득된다. 구체적으로, 이 태양에 따르면, 채널 위상 변화량이 계산된 계산 구간 (n) 은 도플 러 주파수 추정에 기초하여 연속으로 업데이트된다. 따라서, 이 태양에서, 도플러 주파수는 소량의 계산을 필요로 하여 높은 정확도로 추정된다.

본 발명의 다른 이점 및 다른 태양은 다음의 바람직한 실시형태의 설명으로부터 명확하게 될 수 있다.

본 발명의 전술한 그리고 다른 목적, 특징 및 이점은 다음에 첨부된 도면을 참조함으로써, 다음의 상세한 설명으로부터 자명하게 된다.

바람직한 실시형태의 상세한 설명

이하, 본 발명의 바람직한 실시형태를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

도 3 은 본 발명이 적용되는 이동 통신 시스템의 예시를 나타내는 도면이다.

도 3 에 도시된 바와 같이, 이동 통신 시스템에서, 이동국 (MS; 1) 및 기지국 (BS; 2) 은 무선 접속을 통해 서로 접속될 수 있다. 도 3 에서, 이동국 (1) 및 기지국 (2) 의 내부 콤포넌트의 도시는 본 발명과 직접 관련된 것이 아니므로, 생략한다.

이동국 (1) 은 파일럿 신호 생성 유닛 (11) 및 송신 유닛 (12) 을 포함한다. 파일럿 신호 생성 유닛 (11) 은 기지국 (2) 에 송신된 파일럿 신호를 생성한다. 송신 유닛 (12) 은 다른 송신 신호와 함께 파일럿 신호를 기지국으로 송신한다.

기지국 (2) 은 수신 유닛 (20) 과 도플러 주파수 추정기 (30) 를 포함한다 수신 유닛 (20) 은 이동국 (1) 으로부터 수신된 신호로부터의 파일럿 신호를 도플러 주파수 추정기 (30) 로 공급한다. 도플러 주파수 추정기 (30) 는 파일럿 신 호에 기초하여 수신된 신호의 도플러 주파수 추정 (fD) 을 출력한다. 수신 유닛 (20) 은 또한 파일럿 신호 및 다른 수신 신호를 기지국 (2) 의 각각의 유닛 (미도시) 으로 공급한다.

제 1 예시적인 실시형태

도 4 는 도 3 에 도시된 도플러 주파수 추정기 (30) 의 제 1 예시적인 실시형태를 도시하는 블록도이다.

제 1 예시적인 실시형태에 따른 도플러 주파수 추정기는 채널 추정 유닛 (21), 내적값 계산 유닛 (22), 내적값 평균화 유닛 (23), 도플러 주파수 추정 유닛 (24) 및 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 으로 구성된다.

채널 추정 유닛 (21) 은 수신 파일럿 신호에 기초하여 채널을 추정함으로써, 채널 추정 (h(m)) 을 출력한다. 내적값 계산 유닛 (22) 은, 내적값 계산 구간 계산 유닛 (25) 로부터 제공된 계산 구간 (n) 에서 채널 추정 유닛 (21) 으로부터의 채널 추정에 기초하여, 채널 위상 변화량 (θ) 을 계산한다.

내적값 계산 유닛 (23) 은 소정 주기의 시간 내에서 채널 위상 변화량을 평균화한다.

도플러 주파수 추정 유닛 (24) 은 평균 위상 변화량에 기초하여 수신된 신호의 도플러 주파수를 추정하여, 추정 (fD) 을 출력한다.

내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은, 도플러 주파수 추정에 기초하여 내적값의 계산 구간을 계산함으로써, 계산 결과 (n) 를 내적값 계산 유닛 (22) 에 제공한다.

내적값 평균화 유닛 (23) 의 설치는 생략한다. 이는 후술될 다른 예시적인 실시형태에도 적용된다.

이하, 전술한 구성을 갖는 제 1 예시적인 실시형태의 도플러 주파수 추정 방법을 설명한다.

도 5 는 도 4 에 도시된 도플러 주파수 추정기에 의한 추정방법을 설명하는 플로우챠트이다. 도 5 에서 점선으로 둘러싸인 영역은 제 1 예시적인 실시형태에서 특징으로 하는 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 에서 수행되는 프로세싱을 나타낸다.

먼저, 기지국 (2) 에 의해 수신되기 위하여, 이동국 (1) 로부터 송신되는 파일럿 신호가 채널 추정 유닛 (21) 에 공급된다.

다음으로, 단계 S1 에서, 채널 추정 유닛 (21) 은 수신 파일럿 신호에 기초하여 채널 추정 (h(m)) 을 계산하여, 계산된 채널 추정을 내적값 계산 유닛 (22) 으로 제공한다. 구체적인 채널 추정 방법의 예가 이미 "발명의 배경" 에서 설명되었으므로, 여기에서는 동일한 설명을 생략한다.

단계 S2 에서, 내적값 계산 유닛 (22) 은 채널 추정으로부터 채널 위상 변화량 (θ) 를 계산한다. 이 단계에서, 내적값 계산 유닛 (22) 은 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 에 의해 설정된 계산 구간 (n) 에서의 위상 변화량 (θ) 을 계산한다. 예를 들어, 식 (2) 에 따라 계산을 수행한다. 계산 구간 (n) 의 초기값은 소정값이다. 이 초기값은 예를 들어 기지국이 이에 접속되는 이동국을 레지스터 (resister) 하는 시간으로 설정된다.

단계 S3 에서, 내적값 평균화 유닛 (23) 은 소정 주기의 시간에 걸쳐 내적값 계산 유닛 (22) 으로부터 공급된 위상 변화량을 평균화한다. 평균화 프로세싱시, 이동 평균을 또한 이용한다. 평균화 위상 변화량을 도플러 주파수 추정 유닛 (24) 에 적용한다.

단계 S4 에서, 도플러 주파수 추정 유닛 (24) 은 평균화된 위상 변화량에 기초한 도플러 주파수를 추정한다. 도플러 주파수 추정 (fD) 은 내적값 구간 계산 유닛 (25) 으로 제공된다. 위상 변화량에 기초한 도플러 주파수의 구체적인 추정 방법은 당업자에게 공지되어 있기 때문에, 여기서는 상세한 설명을 생략한다.

단계 S5 에서, 내적값 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 도플러 주파수 추정 (fD) 이 제 1 쓰레시홀드값 (TH1) 보다 큰지의 여부를 판단한다.

도플러 주파수가 제 1 쓰레시홀드값 보다 클 때, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은, 내적이 보다 작은 계산 구간에서 계산되는 것을 요구하는지를 판단한다. 다음으로, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 내적 계산 구간의 현재값을 하나의 슬롯만큼 감소시킨다. 보다 상세하게는, 내적 계산 구간의 현재값이 n 일 때, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 내적 계산 구간을 (n-1) 로 업데이트한다. 다음으로, 단계 S7 에서, 내적값 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 제 1 쓰레시홀드값 및 제 2 쓰레시홀드값을 업데이트된 내적값 계산 구간에 따른 값으로 업데이트한다. 제 2 쓰레시홀드값 (TH2) 는 다음과 같다. 쓰레시홀드값의 업데이트는, 예를 들어, 다음의 식으로 수행된다.

TH1new=(nold/nnew)TH1old

TH2new=(nold/nnew)TH2old

여기서, nold 및 nnew 는 각각 업데이트전 계산 구간 및 업데이트후 계산 구간이며; TH1old 및 TH1new 는 각각 업데이트전 제 1 쓰레시홀드값 및 업데이트후 제 1 쓰레시홀드값이며; TH2old 및 TH2new 는 각각 업데이트전 제 2 쓰레시홀드값 및 업데이트후 제 2 쓰레시홀드값이다. 본 발명에서, 쓰레시홀드값 (TH1, TH2) 는 또한 전술한 바와 같이 쓰레시홀드값을 업데이트하지 않고 고정된 값일 수도 있다.

그 반면, 도플러 주파수가 TH1 이하인 것으로 판단될 때, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 단계 S6 및 S7 의 프로세싱을 생략한다.

단계 S8 에서, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 도플러 주파수 추정 (fD) 이 제 2 쓰레시홀드값 (TH2) 보다 작은지의 여부를 판단한다. 여기서는 TH1 ≥TH2 이다.

도플러 주파수 추정 (fD) 이 제 2 쓰레시홀드값보다 작을 때, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 내적이 보다 큰 계산 구간에서 계산되길 요구하는지를 판단한다. 다음으로, 단계 S9 에서, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 내적 계산 구간을 하나의 슬롯만큼 증가시킨다. 보다 구체적으로, 내적 계산 구간의 현재값이 n 인 경우, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 내적 계산 구간을 (n+1) 로 업데이트한다. 도플러 주파수 추정은 제 2 쓰레시홀드값 (TH2) 이상인 경우, 기지국의 프로세싱은 단계 S1 로 되돌아간다.

내적값 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 내적 계산 구간에 대한 상한이 설정되 어, 도 5 에 도시된 폐쇄 루프의 분기를 방지한다. 단계 S10 에서, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 단계 S9 에서 업데이트된 내적 계산 구간이 상한 이하인지의 여부를 판단한다.

단계 S10 의 판단 결과가 "예" 일 때, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 제 1 및 제 2 스레시홀드값을 단계 S11 의 업데이트 계산 구간에 대응하는 값으로 업데이트한다. 그 후, 기지국의 프로세싱은 단계 S1 로 되돌아간다.

그 반면, 단계 S11 의 판단 결과가 "아니오" 일 때, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은, 단계 S9 에서 하나의 슬롯만큼 증가되었던 내적 계산 구간을 하나의 슬롯만큼 감소시킨다 (단계 S12). 즉, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 단계 S9 의 내적 계산 구간의 업데이트 결과를 취소한다. 다음으로, 기지국의 프로세싱은 단계 S1 로 되돌아간다.

다음으로, 단계 S5 내지 S12 프로세싱에 의해 계산된 내적 계산 구간값은 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 으로부터 내적값 계산 유닛 (22) 로 제공된다.

도 6 은 도 5 에 도시된 단계 S6 및 S9 의 프로세싱 이미지를 도시하는 도면이다.

도 6 에 도시된 바와 같이, 파일럿 블록이 파일럿 신호의 각각의 시간 슬롯에 제공된다. 각각의 파일럿 블록은 파일럿 심볼 그룹을 포함한다. 초기 상태에서, 내적 계산 구간은 n 으로 설정된다. 이 상태에서, 슬롯 (m) 과 슬롯 (m+n) 은 내적에 대해 계산된다.

그 후, 추정된 도플러 주파수 (fD) 는 TH1 보다 크고, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 내적 계산 구간을 하나의 슬롯만큼 감소시킨다. 따라서, 이제 슬롯 (m) 과 슬롯 (m+n-1) 은 내적에 대하여 계산된다.

추정된 도플러 주파수가 TH2 보다 작다면, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 내적 계산 구간을 하나의 슬롯만큼 증가시킨다. 따라서, 이제 슬롯 (m) 과 슬롯 (m+n-1) 은 내적에 대하여 계산된다.

제 2 예시적인 실시형태

다음으로, 본 발명의 제 2 예시적인 실시형태를 설명한다. 제 2 예시적인 실시형태에서, 도플러 주파수 추정기는 도플러 주파수가 갑자기 변화할 때 내적 계산 구간을 강제 업데이트한다.

도 7 은 본 발명에 따른 기지국의 제 2 예시적인 실시형태를 나타내는 블록도이다.

제 2 예시적인 실시형태에서, 단기 위상 변화량 변화 검출 유닛 (26) 은 도 4 에 도시된 제 1 예시적인 실시형태의 구성에 더 제공된다. 또한, 제 2 예시적인 실시형태에서, 도 3 에 도시된 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 내적 계산 구간 계산 유닛 (27) 으로 대체된다.

단기간 위상 변화량 변화 검출 유닛 (26) 은 내적 값 계산 유닛 (22) 에 의해 계산된 위상 변화량 (θ) 의 변화가 단기간에 걸쳐 큰지의 여부를 결정한다. 위상 변화량 (θ) 의 변화가 큰 경우, 단기 위상 변화량 변화 검출 유닛 (26) 은 내적 계산 구간 계산 유닛 (27) 으로 하여금 계산 구간을 현재값 보다 더 작도록 명령한다.

이하, 전술한 바와 같이 구성된 기지국 (3) 에 포함된 내적 계산 구간 계산 유닛 (27) 및 단기 위상 변화량 변화 검출 유닛 (26) 의 프로세싱을 도 8 을 참조하여 설명한다.

도 8 은 도 7 에 도시된 내적 계산 구간 계산 유닛 (27) 및 단기 위상 변화량 변화 검출 유닛 (26) 에서의 프로세싱을 설명하는 플로우차트이다. 따라서, 도 8 에서, 도 5 에 도시된 단계 S1 내지 S4 를 생략한다.

제 2 예시적인 실시형태에서, 도 8 에 도시된 단계 S5 내지 S12 의 프로세싱은 도 5 에 도시된 단계 S5 내지 S12 의 프로세싱과 동일하다. 도 8 에 도시된 프로세싱은 단계 S21 및 S22 가 제공되었다는 점에서 도 5 에 도시된 프로세싱과 상이하다. 따라서, 이하에서는 단계 S5 내지 S12 에 대하여 동일한 설명을 생략한다.

단계 S21 에서, 단기 위상 변화량 변화 검출 유닛 (26) 은 내적 값 계산 유닛 (22) 으로부터 제공된 위상 변화량 (θ) 이 소정의 제 3 쓰레시홀드값 보다 큰지의 여부를 판단한다. 판단 결과가 "예" 일 때, 단기 위상 변화량 변화 검출 유닛 (26) 은 위상 변화량 (θ) 의 급격한 변화의 출현을 내적 계산 구간 계산 유닛 (27) 에 통지한다 (단계 S22). 이 통지에 응답하여, 내적 계산 구간 계산 유닛 (27) 은 단계 (S6) 으로부터 프로세싱을 시작한다.

다음으로, 내적 계산 구간 계산 유닛 (27) 은 도 8 에 도시된 프로세싱에 의해 계산된 내적 계산 구간의 값을 내적값 계산 유닛 (22) 으로 공급한다. 그 후, 내적값 계산 유닛 (22) 은 내적 계산 구간에 기초하여 위상 변화량을 계산한 다.

제 3 예시적인 실시형태

다음으로, 본 발명의 제 3 예시적인 실시형태를 설명한다. 제 3 예시적인 실시형태에서, 내적 계산 구간은 소정의 기간에 걸쳐 평균화된다. 평균화된 내적 계산 구간에서, 내적이 계산된다.

도 9 는 본 발명에 따른 도플러 주파수 추정기의 제 3 예시적인 실시형태를 나타내는 블록도이다.

도 9 에 도시된 바와 같이, 제 3 예시적인 실시형태에서, 내적 계산 구간 평균화 유닛 (28) 은 도 4 에 도시된 제 1 예시적인 실시형태의 구성에 더하여 제공된다. 내적 계산 구간 평균화 유닛 (28) 은 소정 기간에 걸쳐 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 에 의해 계산된 내적 계산 구간을 평균화한다.

제 1 예시적인 실시형태에 도시된 바와 같이, 내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 은 도플러 주파수 추정 유닛 (24) 에 의해 추정된 도플러 주파수에 기초하여 내적 계산 유닛을 계산한다.

내적 계산 구간 계산 유닛 (25) 으로부터 계산된 내적 계산 구간의 공급 시, 내적 계산 구간 평균화 유닛 (28) 은 소정 기간의 시간에 걸쳐 계산된 내적 계산 구간을 평균화한다. 내적 계산 구간 평균화 유닛 (28) 은 평균화된 내적 계산 구간을 내적 계산 유닛 (22) 에 공급한다. 내적 값 계산 유닛 (22) 은 전술한 바와 같은 평균화된 내적 계산 구간에 기초하여 위상 변화량 (θ) 을 계산한다.

예를 들어, 제 3 예시적인 실시형태에 제 2 예시적인 실시형태에 개시된 단 기 위상 변화량 변화 검출 유닛 (26) 의 기능을 추가하여 변형할 수도 있음은 자명하다. 전술한 변형 이외에도, 단기 위상 변화량 검출 유닛 (26) 은, 단기 시간 내에 위상 변화량 (θ) 이 변화할 때, 도 9 에 도시된 내적 계산 구간 평균화 유닛 (28) 의 평균화 동작을 정지하도록 더 변화될 수도 있다.

전술한 3 가지의 예시적인 실시형태에서, 위상 변화량 (θ) 은 식 (2) 으로 표현된 채널 추정 h(m) 및 h(m-n) 의 내적을 이용하여, 계산된다. 본 발명에 따르면, 위상 변화량 (θ) 은 또한 h(m)/h(m-n) 을 계산함으로써 획득될 수 있다.

또한, 당업자는 도 5 또는 8 에 예시된 플로우차트에 기초하여 준비된 프로그램을 기록 매체에 사전저장하는 것을 용이하게 수행할 수 있다. 이 프로그램은 컴퓨터로 하여금 본 발명에 따른 도플러 주파수 추정 방법을 실행하도록 한다.

본 발명에 따르면, 채널이 수신 파일럿 신호에 대해 추정되고, 채널 위상 변화량이 채널 추정 및 채널 구간에 기초하여 계산됨으로써, 이동국에 대한 도플러 주파수를 채널의 위상 변화량에 기초하여 추정한다. 또한, 본 발명에 따르면, 위상 변화량이 계산되는 계산 구간은 추정된 도플러 주파수에 기초하여 획득된다. 구체적으로, 본 발명에 따르면, 채널 위상 변화량이 계산된 계산 구간 (n) 은 도플러 주파수 추정에 기초하여 연속으로 업데이트된다. 따라서, 이 태양에서, 도플러 주파수는 소량의 계산을 요구하여 고 정확도로 추정된다.

본 발명을 특정한 실시형태와 관련하여 설명하였지만, 본 발명에 의해 포함 되는 대상이 이들 특정한 실시형태로 제한되는 것이 아니라는 점은 자명하다. 또한, 본 발명의 대상은 다음의 특허청구범위의 정신 및 범위에 포함될 수 있는 모든 변화, 변형 및 등가물을 포함한다. 또한, 발명자는 이 특허청구범위가 계류중 보정되더라도 모든 등가물이 포함된다는 것을 의도하는 것이다.

Claims (27)

1. 수신 신호의 도플러 주파수를 검출하는 도플러 주파수 검출기로서,

   상기 수신 신호의 파일럿 신호에 기초하여, 채널 추정을 계산하는 채널 추정 유닛;

   상기 채널 추정 및 계산 구간에 기초하여, 채널 위상 변화량을 계산하는 채널 위상 변화량 계산 유닛;

   상기 채널 위상 변화량에 기초하여, 상기 도플러 주파수를 추정하고, 도플러 주파수 추정을 출력하는 도플러 주파수 추정 유닛; 및

   상기 도플러 주파수 추정에 기초하여, 상기 계산 구간을 계산하고, 이를 상기 채널 위상 변화량 계산 유닛에 공급하는 계산 구간 계산 유닛을 포함하는, 도플러 주파수 검출기.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 계산 구간 계산 유닛은, 상기 도플러 주파수 추정이 제 1 쓰레시홀드값 (TH1) 보다 큰 경우 상기 계산 구간을 현재값 보다 작게 되도록 업데이트하고, 상기 도플러 주파수 추정이 제 2 쓰레시홀드값 (TH2, TH2≤TH1) 보다 작은 경우 상기 계산 구간을 상기 현재값 보다 크게 되도록 업데이트하는, 도플러 주파수 검출기.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 계산 구간 계산 유닛은, 상기 계산 구간이 업데이트될 때, 상기 계산 구간의 업데이트 정도에 따라, 상기 제 1 쓰레시홀드값 및 상기 제 2 쓰레시홀드값을 업데이트하는, 도플러 주파수 검출기.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 채널 위상 변화량 계산 유닛은, 상기 계산 구간에 대응하는 시간량에 의해, 현재 시간에서의 상기 채널 추정 및 현재 시간 이전의 시간에서의 채널 추정의 내적에 기초하여, 상기 채널 위상 변화량을 계산하는, 도플러 주파수 검출기.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 채널 위상 변화량 계산 유닛은, 상기 계산 구간에 대응하는 시간량에 의해, 현재 시간에서의 상기 채널 추정 및 현재 시간 이전의 시간에서의 상기 채널 추정에 기초하여, 상기 채널 위상 변화량을 계산하는, 도플러 주파수 검출기.
6. 제 1 항에 있어서,

   소정 주기의 시간에서의 상기 채널 위상 변화량을 평균화하여 상기 평균화된 채널 위상 변화량을 상기 도플러 주파수 추정 유닛에 제공하는, 채널 위상 변화량 평균화 유닛을 더 포함하는, 도플러 주파수 검출기.
7. 제 1 항에 있어서,

   단기 시간 내의 채널 위상 변화량의 변화를 검출할 때, 채널 위상 변화량 단기 변화 통지를 생성하여, 상기 생성된 채널 위상 변화량 단기 변화 통지를 통지하는, 단기 채널 위상 변화량 검출 유닛을 더 포함하고,

   상기 계산 구간 계산 유닛은 상기 계산 구간을 상기 채널 위상 변화량 단기 변화 통지의 수신 시 현재값 보다 작도록 감소시키는 기능을 더 포함하는, 도플러 주파수 검출기.
8. 제 1 항에 있어서,

   상기 계산 구간 계산 유닛으로부터 상기 계산 구간을 수신하고, 상기 수신된 계산 구간을 소정의 주기의 시간으로 평균화하여, 상기 평균화된 계산 구간을 상기 채널 위상 변화량 계산 유닛으로 제공하는, 계산 구간 평균화 유닛을 더 포함하고,

   상기 채널 위상 변화량 계산 유닛은 상기 채널 구간 대신 상기 평균화된 계산 구간에 기초하여, 상기 채널 위상 변화량을 계산하는, 도플러 주파수 검출기.
9. 제 8 항에 있어서,

   단기 시간 내의 상기 채널 위상 변화량의 변화를 검출할 때, 채널 위상 변화량 단기 변화 통지를 생성하여 상기 생성된 채널 위상 변화량 단기 변화 통지의 상기 계산 구간 평균화 유닛을 통지하는, 단기 채널 위상 변화량 검출 유닛을 더 포함하고,

   상기 계산 구간 평균화 유닛은, 상기 채널 위상 변화량 단기 변화 통지의 수 신 시 이미 상기 채널 위상 변화량 계산 유닛에 상기 계산 구간을 공급하는 기능을 더 갖는, 도플러 주파수 검출기.
10. 수신 신호의 도플러 주파수를 검출하는 도플러 주파수 검출 방법으로서,

    (A) 상기 수신 신호의 파일럿 신호에 기초하여, 채널 추정을 계산하는 단계;

    (B) 상기 채널 추정 및 계산 구간에 기초하여, 채널 위상 변화량을 계산하는 단계;

    (C) 상기 채널 위상 변화량에 기초하여, 상기 도플러 주파수를 추정하고, 도플러 주파수 추정을 출력하는 단계; 및

    (D) 상기 도플러 주파수 추정에 기초하여, 상기 계산 구간을 계산하는 단계를 포함하는, 도플러 주파수 검출 방법.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 단계 (D) 는, 상기 도플러 주파수 추정이 제 1 쓰레시홀드 (TH1) 보다 큰 경우 상기 계산 구간이 현재값보다 작도록 업데이트하고, 상기 도플러 주파수 추정이 제 2 쓰레시홀드값 (TH2; TH2≤TH1) 보다 작은 경우 상기 계산 구간이 현재값보다 크도록 업데이트하는, 도플러 주파수 검출 방법.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 단계 (D) 는, 상기 계산 구간이 업데이트될 때, 상기 계산 구간의 업데 이트 정도에 따라, 상기 제 1 쓰레시홀드값 및 상기 제 2 쓰레시홀드값을 더 업데이트하는, 도플러 주파수 검출 방법.
13. 제 10 항에 있어서,

    상기 단계 (B) 는, 상기 계산 구간에 대응하는 시간량에 의해, 현재 시간에서의 상기 채널 추정 및 현재 시간 이전의 시간에서의 상기 채널 추정의 내적에 기초하여, 상기 채널 위상 변화량을 계산하는, 도플러 주파수 검출 방법.
14. 제 10 항에 있어서,

    상기 단계 (B) 는, 상기 계산 구간에 대응하는 시간량에 의해, 현재 시간에서의 상기 채널 추정 및 현재 시간 이전의 시간에서의 상기 채널 추정에 기초하여, 상기 채널 위상 변화량을 계산하는, 도플러 주파수 검출 방법.
15. 제 10 항에 있어서,

    소정의 주기의 시간에서의 상기 채널 위상 변화량을 평균화하는 단계를 더 포함하고,

    상기 단계 (C) 는 상기 채널 위상 변화량 보다 상기 평균화된 채널 위상 변화량에 기초하여 상기 도플러 주파수를 추정하는, 도플러 주파수 검출 방법.
16. 제 10 항에 있어서,

    단기 시간 내의 상기 채널 위상 변화량의 변화를 검출할 때, 채널 위상 변화량 단기 변화 통지를 생성하는 단계를 더 포함하고,

    상기 단계 (D) 는 상기 계산 구간을 상기 채널 위상 변화량 단기 변화 통지의 수신 시 현재값 보다 작도록 감소시키는 단계를 더 포함하는, 도플러 주파수 검출 방법.
17. 제 10 항에 있어서,

    (E) 상기 단계 (D) 에서 생성된 상기 계산 구간을 수신하고, 상기 계산 구간을 소정의 주기의 시간으로 평균화하여, 상기 평균화된 계산 구간을 계산 및 출력하는 단계를 더 포함하고,

    상기 단계 (B) 는 상기 계산 구간 보다 상기 평균화된 계산 구간에 기초하여 상기 채널 위상 변화량을 계산하는, 도플러 주파수 검출 방법.
18. 제 17 항에 있어서,

    단기 시간 내의 상기 채널 위상 변화량의 변화를 검출할 때, 채널 위상 변화량 단기 변화 통지를 생성하는 단계를 더 포함하고,

    상기 단계 (E) 는 상기 채널 위상 변화량 단기 변화 통지의 수신 시, 이미 상기 계산 구간을 출력하는, 도플러 주파수 검출 방법.
19. 수신 신호의 도플러 주파수를 검출하는 도플러 주파수 검출 방법을 컴퓨터가 실행하도록 하기 위한 프로그램이 기록된 기록 매체로서,

    (A) 상기 수신 신호의 파일럿 신호에 기초하여, 채널 추정을 계산하는 단계;

    (B) 상기 채널 추정 및 계산 구간에 기초하여, 채널 위상 변화량을 계산하는 단계;

    (C) 상기 채널 위상 변화량에 기초하여, 상기 도플러 주파수를 추정하여, 도플러 주파수 추정을 출력하는 단계; 및

    (D) 상기 도플러 주파수 추정에 기초하여, 상기 계산 구간을 계산하는 단계를 포함하는, 기록 매체.
20. 제 19 항에 있어서,

    상기 단계 (D) 는, 상기 도플러 주파수 추정이 제 1 쓰레시홀드 (TH1) 보다 큰 경우 상기 계산 구간이 현재값보다 작도록 업데이트하고, 상기 도플러 주파수 추정이 제 2 쓰레시홀드값 (TH2; TH2≤TH1) 보다 작은 경우 상기 계산 구간이 상기 현재값보다 크도록 업데이트하는, 기록 매체.
21. 제 20 항에 있어서,

    상기 단계 (D) 는, 상기 계산 구간이 업데이트될 때, 상기 계산 구간의 업데이트 정도에 따라, 상기 제 1 쓰레시홀드값 및 상기 제 2 쓰레시홀드값을 더 업데이트하는, 기록 매체.
22. 제 19 항에 있어서,

    상기 단계 (B) 는, 상기 계산 구간에 대응하는 시간량에 의해, 현재 시간에서의 상기 채널 추정 및 현재 시간 이전의 시간에서의 상기 채널 추정의 내적에 기초하여, 상기 채널 위상 변화량을 계산하는, 기록 매체.
23. 제 19 항에 있어서,

    상기 단계 (B) 는, 상기 계산 구간에 대응하는 시간량에 의해, 현재 시간에서의 상기 채널 추정 및 현재 시간 이전의 시간에서의 상기 채널 추정에 기초하여, 상기 채널 위상 변화량을 계산하는, 기록 매체.
24. 제 19 항에 있어서,

    소정의 주기의 시간에서의 상기 채널 위상 변화량을 평균화하는 단계를 더 포함하고,

    상기 단계 (C) 는 상기 채널 위상 변화량 보다 상기 평균화된 채널 위상 변화량에 기초하여 상기 도플러 주파수를 추정하는, 기록 매체.
25. 제 19 항에 있어서,

    단기 시간 내의 상기 채널 위상 변화량의 변화를 검출할 때, 채널 위상 변화량 단기 변화 통지를 생성하는 단계를 더 포함하고,

    상기 단계 (D) 는 상기 계산 구간을 상기 채널 위상 변화량 단기 변화 통지 의 수신 시 현재값 보다 작도록 감소시키는, 기록 매체.
26. 제 19 항에 있어서,

    (E) 상기 단계 (D) 에서 생성된 상기 계산 구간을 수신하고, 상기 계산 구간을 소정의 주기의 시간으로 평균화하여, 상기 평균화된 계산 구간을 계산 및 출력하는 단계를 더 포함하고,

    상기 단계 (B) 는 상기 계산 구간 보다 상기 평균화된 계산 구간에 기초하여 상기 채널 위상 변화량을 계산하는, 기록 매체.
27. 제 26 항에 있어서,

    단기 시간 내의 상기 채널 위상 변화량의 변화를 검출할 때, 채널 위상 변화량 단기 변화 통지를 생성하는 단계를 더 포함하고,

    상기 단계 (E) 는 상기 채널 위상 변화량 단기 변화 통지의 수신 시 상기 채널 위상 변화량의 수신 시 이미 상기 계산 구간을 출력하는, 기록 매체.

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