KR20090101459A

KR20090101459A - 낮은 신호 대 잡음 비에서 ａｔｓｃ 신호를 감지하는 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20090101459A
Application number: KR1020097014513A
Authority: KR
Inventors: 웬 가오; 호우-신 첸
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2007-06-20
Publication date: 2009-09-28
Also published as: WO2008088374A2; US20100045876A1; JP2010516175A; WO2008088374A3; CN101611627A; EP2103111A2; BRPI0720785A2

Abstract

WRAN 수신기는, 다수의 채널들 중 하나의 채널을 통해 무선 네트워크와 통신하는 송수신기와, 다수의 채널들 중 ATSC 신호가 검출되지 않은 채널들을 포함하는 지원 채널 리스트를 작성하는데 사용되는 신호 검출기를 포함한다. WRAN 수신기는, ATSC 데이터 세그먼트 동기 신호를 찾는 총 관측 시간을 다수의 슬라이스들로 분할하는 단계와, 슬라이스들 각각에 대해 적어도 하나의 통계량을 산출하는 단계와, 슬라이스들 각각에 대해 산출된 통계량으로부터 적어도 하나의 전체 통계량을 산출하는 단계와, 적어도 하나의 전체 통계량이 임계값보다 큰지 여부를 판정하는 단계와, 전체 통계량이 임계값보다 큰 경우, ATSC 신호가 존재하는 것으로 판정하고, 그 외의 경우에는 ATSC 신호가 존재하지 않는 것으로 판정하는 단계를 포함하는 방법을 수행한다.

Description

낮은 신호 대 잡음 비에서 ＡＴＳＣ 신호를 감지하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SENSING AN ATSC SIGNAL IN LOW SIGNAL-TO-NOISE RATIO}

본 발명은 전반적으로 통신 시스템들에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 무선 시스템들, 예컨대, 지상파 방송, 셀룰러, Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 위성 등의 무선 시스템들에 관한 것이다.

WRAN(Wireless Regional Area Network) 시스템은 IEEE 802.22 표준 그룹에서 연구되고 있다. WRAN 시스템은, 주요 목표로서, 시골 및 외딴 지역들(rural and remote areas)과, 인구 저밀도의 서비스가 충분하지 못한 시장들에 대해, 도시 및 교외 지역들을 서빙(serving)하는 광대역 액세스 기술들의 성능 레벨들과 유사한 성능 레벨들을 이용하여 대처하기 위해, TV 스펙트럼 내의 미사용 TV 방송 채널들을 비간섭 기반으로 이용하도록 의도된 것이다. 또한, WRAN 시스템은, 스펙트럼을 이용할 수 있는 인구 밀집 영역들을 서빙하도록 스케일링(scaling)될 수도 있다. WRAN 시스템의 일 목적은 TV 방송들을 간섭하지 않는 것이므로, 중요한 처리는 WRAN에 의해 서빙되는 영역(WRAN 영역) 내에 존재하는 허가된 TV 신호들을 확실하고 정확하게 감지하는 것이다.

미국에서, TV 스펙트럼은 현재 NTSC(National Television Systems Committee) 방송 신호들과 공존하는 ATSC(Advanced Television Systems Committee) 방송 신호들을 포함한다. ATSC 방송 신호들은 DTV(Digital TV) 신호들로도 지칭된다. 현재, NTSC 통신은 2009년에 종료되며, 그 때에는, TV 스펙트럼이 ATSC 방송 신호들만을 포함하게 될 것이다.

상술한 바와 같이, WRAN 시스템의 일 목적은, 특정 WRAN 영역 내에 존재하는 그 TV 신호들을 간섭하지 않는 것이므로, WRAN 시스템에서는 ATSC 방송들을 검출할 수 있는 것이 중요하다. ATSC 신호를 검출하기 위한 한가지 공지된 방법은, ATSC 신호의 일부인 작은 파일럿 신호(pilot signal)를 검출하는 것이다. 그러한 검출기는 단순하며, ATSC 파일럿 신호를 추출하는 매우 협소한 대역폭 필터와 함께 위상 동기 루프를 포함한다. WRAN 시스템에서, 이 방법은, ATSC 검출기가 추출된 ATSC 파일럿 신호를 제공하는지를 단순히 검사함으로써, 방송 채널이 현재 사용 중인지를 검사하는 용이한 방법을 제공한다. 불행하게도, 이 방법은, 특히 매우 낮은 SNR(Signal-to-Noise Ratio) 환경에서 정확하지가 않다. 실제로, 파일럿 캐리어 위치(pilot carrier position)에 스펙트럼 성분(spectral component)를 갖는 대역 내에 존재하는 간섭 신호가 있다면, 잘못된 ATSC 신호의 검출이 발생할 수 있다.

도 1은 TV 채널들을 목록화한 표 1을 나타낸다.

도 2 및 도 3은 ATSC DTV 신호에 대한 포맷을 나타낸다.

도 4는 본 발명의 원리에 따른 WRAN 시스템의 일례를 나타낸다.

도 5는 본 발명의 원리에 따른, 도 4의 WRAN 시스템용 플로우 차트의 일례이다.

도 6은 본 발명의 원리들에 따른 플로우 차트의 다른 일례를 나타낸다.

도 7은 본 발명의 원리에 따른, 도 4의 WRAN 시스템용 수신기의 일례를 나타낸다.

도 8은 본 발명의 원리들에 따른 신호 검출기의 일례를 나타낸다.

매우 낮은 SNR 환경에서 ATSC 방송 신호들에 대한 검출의 정확도를 향상시키기 위해, ATSC DTV 신호 내에 포함되는 세그먼트 동기 심볼들 및 필드 동기 심볼들을 이용하여, 오류 경보 가능성을 줄임과 동시에 검출 확률을 높이고 있다. 특히, 본 발명의 원리들에 따라, 장치는 다수의 채널들 중 하나의 채널을 통해 무선 네트워크와 통신하는 송수신기와, 전체 통계 측정량을 작성하기 위해, 채널들 중 하나의 채널상의 신호를 다수의 기간들(time intervals)에 대해 샘플링하고, 기존 신호가 전체 통계 측정량의 함수로서 존재하는지를 판정하는 신호 검출기를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에서, 송수신기는 WRAN(Wireless Regional Area Network) 송수신기이고, 기존 신호는 ATSC 방송 신호이며, 신호 검출기는 ATSC 데이터 세그먼트 동기 신호의 존재에 관한 전체 통계 측정량을 작성하기 위해 채널을 다수의 기간들에 대해 샘플링한다.

본 발명의 다른 실시예에서, 수신기는 WRAN 수신기이고, 기존 신호는 ATSC 방송 신호이다. WRAN 수신기는, ATSC 데이터 세그먼트 동기 신호를 찾는 총 관측 시간을 다수의 슬라이스들로 분할하는 단계와, 각 슬라이스에 대해 적어도 하나의 통계량을 산출하는 단계와, 각 슬라이스에 대해 산출된 통계량들로부터 적어도 하나의 전체 통계량을 산출하는 단계와, 적어도 하나의 전체 통계량이 임계값보다 큰지를 판정하는 단계와, 전체 통계량이 임계값보다 큰 경우, ATSC 신호가 존재하는 것으로 판정하고, 그 외의 경우에는, ATSC 신호가 존재하지 않는 것으로 판정하는 단계를 포함하는 방법을 수행한다.

상술한 내용과, 상세한 설명으로부터 명백해 지겠지만, 다른 실시예들 및 특징들도 가능하며 본 발명의 원리들 내에 포함된다.

본 발명의 개념을 제외한, 도면들에 도시된 요소들은 잘 공지되어 있는 것이어서, 상세히 설명되지는 않을 것이다. 또한, TV 방송, 수신기 및 비디오 인코딩에 정통한 것으로 가정하여, 본 명세서에서는 상세히 설명하지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 개념 외에, NTSC(Natioanl Television System Committee), PAL(Phase Alternating Committee), SECAM(SEquential Couleur Avec Memoire), ATSC(Advanced Television Systems Committee), 및 IEEE 802.16, 802.11h 등의 네트워킹과 같은 TV 표준에 대해 현재 제시되고 있는 권고들에 정통한 것으로 가정한다. ATSC 방송 신호들에 대한 부가적 정보는, 다음과 같은 Digital Television Standard (A/53), Revision C, including Amendment No. 1 and Corrigendum No. 1, Doc. A/53C, 및 Recommended Practice: Guide to the Use of the ATSC Digital Television Standard (A/54) 등의 ATSC 표준들로부터 알 수 있다. 유사하게, 본 발명의 개념 외에, 8-VSB(8-level vestigial sideband), QAM(Quadrature Amplitude Modulation), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 또는 COFDM(Coded OFDM)과 같은 송신 개념들과, RF 프론트 엔드와 같은 수신기 컴포넌트들, 또는 저잡음 블럭과 같은 수신 섹션과, 복조기들(demodulators), 상관기들(correlators), 리크 적분기들(leak integrators)들 및 스퀘어러들(squarers)이 가정된다. 유사하게, 본 개념 외에, 전송 비트 스트림들(transport bit streams)을 생성하는 포맷팅 및 인코딩 방법(MPEG(Moving Picture Expert Group)-2 ISO/IEC 13818-1 등)은 잘 알려져 있어, 본 명세서에는 기술하지 않기로 한다. 또한, 본 발명의 개념은, 통상의 프로그래밍 기술을 이용하여 구현될 수 있다는 점에 유의해야 하며, 그로 인해 본 명세서에서는 기술하지 않기로 한다. 마지막으로, 도면들에서 유사 번호들은 유사 요소들을 나타낸다.

VHF(Very High Frequency) 및 UHF(Ultra High Frequency) 대역들 내의 TV 채널들의 리스트를 제공하는 미국용 TV 스펙트럼이 도 1의 표 1에는 도시되어 있다. 각 TV 채널에 대해, 할당된 주파수 대역의 대응 하위 에지(low edge)가 도시되어 있다. 예를 들어, TV 채널 2는 54MHz(millions of hertz)에서 시작하고, TV 채널 37은 608MHz에서 시작하며, TV 채널 68은 794MHz에서 시작한다. 본 기술 분야에서 공지된 바와 같이, 각 TV 채널 또는 대역은 6MHz의 대역폭을 점유한다. 그로 인해, TV 채널 2는 54MHz 내지 60MHz의 주파수 스펙트럼(또는 범위)을 커버하고, TV 채널 37은 608MHz 내지 614MHz의 대역을 커버하며, TV 채널 68은 794MHz 내지 800MHz의 대역을 커버한다. 본 상세한 설명의 내용에서, TV 방송 신호는 "광대역(wideband)" 신호이다. 상술한 바와 같이, WRAN 시스템은 TV 스펙트럼 내의 미사용 TV 방송 채널들을 이용한다. 이에 관하여, WRAN 시스템은, WRAN 시스템에 의한 사용에 실제로 이용가능한 TV 스펙트럼의 부분을 결정하기 위해, 이 TV 채널들 중 어느 것이 실제로 WRAN 영역 내에서 활성(또는 "기존")인지를 판정하는 "채널 감지(channel sensing)"를 수행한다.

이 예에서, 각 TV 채널은 해당 ATSC 방송 신호와 연관되어 있는 것으로 가정된다. ATSC 방송 신호는 본 명세서에서 DTV 신호로도 지칭된다. ATSC 신호의 포맷이 도 2 및 도 3에 도시되어 있다. DTV 데이터는 8-VSB(vestigial sideband)를 이용하여 변조되며, 데이터 세그먼트들 내에서 송신된다. ATSC 데이터 세그먼트는 도 2에 도시되어 있다. ATSC 데이터 세그먼트는 832 심볼들, 즉, 데이터 세그먼트 동기를 위한 4개의 심볼과 828개의 데이터 심볼로 이루어져 있다. 도 2에서 알 수 있다시피, 데이터 세그먼트 동기는 각 데이터 세그먼트의 처음(beginning)에 삽입되고, 바이너리 1001 패턴을 나타내는 2 레벨(바이너리)의 4 심볼 시퀀스이다. 다수의 데이터 세그먼트들(313 세그먼트들)은, 총 260,416 심볼들(832×313)을 포함하는 ATSC 데이터 필드를 포함한다. 데이터 필드 내의 제1 데이터 세그먼트는 필드 동기 세그먼트라 지칭된다. 필드 동기 세그먼트의 구조가 도 3에 도시되어 있는데, 여기서 각 심볼은 1비트의 데이터(2 레벨)를 나타낸다. 필드 동기 세그먼트에서, 511비트들의 의사 랜덤 시퀀스(PN511)는 데이터 세그먼트 동기 직후에 잇따른다. PN511 시퀀스 다음에는, 함께 연결된(concatenated) 3개의 동일한 63비트 의사 랜덤 시퀀스들(PN63)이 존재하며, 제2 PN63 시퀀스는 다른 모든 데이터 필드에 대해 반전되어 있다.

데이터 세그먼트 동기와 필드 동기는 ATSC 방송 신호를 위한 시그너처 신호들을 나타낸다. 예를 들어, 수신된 신호 내에서의 데이터 세그먼트 동기 패턴의 검출은, 수신된 신호를 ATSC 방송 신호로서 식별하는데 사용될 수 있다. 이처럼, 매우 낮은 SNR 환경에서의 ATSC 방송 신호들에 대한 검출의 정확성을 향상시키기 위해, ATSC DTV 신호 내에 포함된 데이터 세그먼트 동기 심볼들 및 필드 동기 심볼들은, 잘못된 경보 가능성을 줄임과 동시에 검출 가능성을 향상시키기 위해 사용된다. 특히, 본 발명의 원리에 따르면, 장치는 다수의 채널들 중 하나의 채널을 통해 무선 네트워크와 통신하는 송수신기와, 전체 통계 측정량을 작성하기 위해 다수의 기간들에 대해 채널을 샘플링하고, 기존 신호가 전체 통계 측정량의 함수로서 존재하는지를 판정하는 신호 검출기를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에서, 수신기는 WRAN 수신기이고, 기존 신호는 ATSC 방송 신호이며, 신호 검출기는 ATSC 세그먼트 동기 신호의 존재에 관한 전체 통계 측정을 작성하기 위해 다수의 기간들에 대해 채널을 샘플링하여 한다.

본 발명의 원리를 포함하는 WRAN 시스템(200)의 예가 도 4에 도시되어 있다. WRAN 시스템(200)은 지리학적 영역(WRAN 영역)(도 4에 미도시됨)을 서빙한다. 일반적 용어로, WRAN 시스템은 하나 이상의 CPE(Customer Premise Equipment)(250)와 통신하는 적어도 하나의 BS(Base Station)(205)를 포함한다. CPE(250)는 고정형(stationary)일 수 있다. CPE(250)는 프로세서 기반 시스템이며, 도 4의 점선 박스의 형태로 도시된 프로세서(290) 및 메모리(295)로 표시된 바와 같이, 하나 이상의 프로세서 및 연관 메모리를 포함할 수 있다. 본 명세서에서, 컴퓨터 프로그램들 또는 소프트웨어는 프로세서(290)에 의한 실행을 위해 메모리(295) 내에 저장될 수 있다. 프로세서(290)는 하나 이상의 저장된 프로그램 제어 프로세서들을 나타내며, 이들은 송수신기 기능에 전용될 필요가 없으며, 가령, 프로세서(290)는 CPE(250)의 다른 기능을 제어할 수도 있다. 메모리(295)는 임의의 저장 장치, 가령, RAM(Random-Access Memory), ROM(Read-Only Memory) 등을 나타내며, CPE(250)의 내부 또는 외부에 존재할 수 있으며, 필요에 따라 휘발성 및/또는 비휘발성일 수 있다. 안테나(210, 255)를 통한 BS(205)와 CPE(250) 사이의 통신의 물리층은, 예시적으로 OEDM 기반으로서 송수신기(285)를 경유하며, 화살표(211)로 표시된다. WRAN 네트워크에 접속하기 위해, CPE(250)는 먼저 BS(205)와의 "연결"을 시도한다. 이 시도 동안, CPE(250)의 능력에 관한 정보를 송수신기(285)를 경유해서 제어 채널(미도시)를 통해 BS(205)에 송신한다. 보고된 능력은, 가령, 최대 및 최소 송신 전력과, 지원된 또는 이용가능한 송수신용 채널 리스트를 포함한다. 이에 관하여, CPE(250)는, 본 발명의 원리에 따른, WRAN 영역에서 어느 TV 채널들이 활성이 아닌지를 판정하는 "채널 감지"를 수행한다. WRAN 통신에 사용하기 위한, 최종 이용가능한 채널 리스트가 BS(205)에 제공된다. BS(205)는 상기 보고된 정보를 이용하여 CPE(250)가 BS(205)와 연관될 수 있는지를 결정한다.

이제 도 5를 참조하면, 본 발명의 원리에 따른 채널 감지의 수행에 사용되는 플로우 차트의 예가 도시되어 있다. 도 5의 플로우 차트는, CPE(250)에 의해 모든 채널들에 대해 수행되거나, 또는 CPE(250)가 가능성 있는 사용을 위해 선택한 채널들에 한하여 수행될 수 있다. 바람직하게는, 채널 내에서 기존 신호들을 검출하기 위해서, CPE(250)는 검출 기간 동안의 그 채널에서의 송신을 중지해야 한다. 이에 관하여, BS(205)는 CPE(250)에 제어 메시지(미도시)를 송신함으로써 중지 기간을 스케줄링할 수 있다. 단계(305)에서, CPE(250)는 채널을 선택한다. 이 예에서는, 채널이 도 1의 표 1에 도시된 TV 채널들 중 하나의 채널인 것으로 가정되지만, 본 발명의 개념은 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 대역폭들을 갖는 다른 채널에도 적용될 수 있다. 단계(310)에서, CPE(250)는 선택된 채널을 스캐닝하여 기존 신호의 존재를 검사한다. 특히, CPE(250)는 선택된 채널을 다수의 기간들에 대해 샘플링하여, 기존 신호가 존재하는지 여부를 판정하는데 사용하기 위한 전체 통계 측정을 작성한다(이하 상세히 기술됨). 기존 신호가 검출되지 않은 경우, CPE(250)는, 단계(315)에서, 선택된 채널을 이용가능한 채널 리스트(주파수 사용 지도로도 지칭됨) 상에서 WRAN 시스템에 의해 이용가능한 것으로 나타낸다. 그러나, 기존 신호가 검출된 경우에는, CPE(250)는, 단계(320)에서, 선택된 채널을 WRAN 시스템에 의해 이용가능하지 않다고 표시한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 주파수 사용 지도는, 단지, 하나 이상의 채널들 및 그 부분들이 도 4의 WRAN 시스템에서 이용가능한지 또는 이용가능하지 않은지를 식별하는, 예컨대, 도 4의 메모리(295)에 저장된 데이터 구조이다. 채널을 이용가능한 것 또는 이용능하지 않은 것으로 표시하는 것은 다수의 방법들로 수행될 수 있다는 점에 유의해야 한다. 예컨대, 이용가능한 채널 리스트는 이용가능한 채널들만을 목록화할 수 있으며, 이에 따라 다른 채널들을 이용가능하지 않은 것으로서 효과적으로 나타낼 수 있다. 유사하게, 이용가능한 채널 리스트는 단지 이용가능하지 않은 채널들만을 나타낼 수 있으며, 이에 따라 다른 채널들을 이용가능한 것으로서 효과적으로 나타낼 수 있다.

도 5의 딘계(310)를 수행하는 플로우 차트의 예가 도 6에 도시되어 있다. 도 6의 플로우 차트에서, CPE(250)는, 선택된 채널상에서 ATSC 데이터 세그먼트 동기 신호를 검사한다. 단계(350)에서, CPE(250)는 총 관측 시간을 시간의 복수의 슬라이스들(시간 슬라이스들)로 분할한다. 단계(355)에서, CPE(250)는 선택된 채널상에서 수신된 기저대역 신호 y[n]에 대한 각 시간 슬라이스에서 적어도 하나의 테스트 통계량(T)을 산출한다. 각 시간 슬라이스에 대해 T를 결정하는 데에는 하기와 같이,

이 사용될 수 있으며, 여기서 i, n 및 k는 인덱스들이다. 변수 N _D는, 시간 슬라이스에 대한 테스트 통계의 산출을 위해 사용되는, 예시적으로 데이터 세그먼트 및 필드 동기 세그먼트들을 포함하는 집합 세그먼트들의 수이다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "집합 세그먼트(collected segment)"는, 단지, 특정 시간 슬라이스 내에서의 테스트 통계량을 산출하는데 사용되는 세그먼트이다. 변수 L은 세그먼트당 샘플들의 수로서, 예를 들어, 샘플 레이트가 심볼 레이트의 2배인 경우에는, L=2*832=1664가 되며, 샘플 레이트가 심볼 레이트와 동일한 경우에는, L=832가 된다. 변수 K는 슬라이딩 윈도우 가산에 사용되는 데이터의 수로서, 가령, 샘플 레이트가 심볼 레이트의 2배이면, K=8 또는 K=4가 되며, 샘플 레이트가 심볼 레이트와 동일한 경우에는, K=4가 된다. 변수 M은 슬라이딩 윈도우 가산시, 모든 M 데이터가 슬라이딩 윈도우 가산시 함께 가산되는 것을 나타내는데, 샘플 레이트가 심볼 레이트의 2배인 경우, M=2는 모든 다른 데이터가 슬라이딩 윈도우 가산시 함께 가산된다는 것을 의미하는 반면, 샘플 레이트가 심볼 레이트와 동일한 경우에는, M은 항상 1이며, 연속 데이터가 슬라이딩 윈도우 내에 함께 가산된다는 것을 나타낸다. 변수 y[n]는 선택된 채널 상에서 수신된 신호에 대한 기저대역 샘플들의 시퀀스이다. 예시적으로, 샘플 레이트는 심볼 레이트의 2배이고, 다음 값들이 사용될 수 있다.

K=8, M=1,

K=4, M=1, 및

K=4, M=1.

만약, 샘플 레이트가 심볼 레이트와 동일한 경우에는, 사용될 수 있는 유일한 조합은 K=4, M=1이다. 단계(360)에서, CPE(250)는 각각의 시간 슬라이스에 대한 모든 T 값들에 대해 적어도 하나의 전체 통계량을 산출한다. 예를 들면, CPE(250)는 모든 T 값들에 대한 평균값을 산출한다. 단계(365)에서, CPE(250)는 T에 대한 평균값을 임계값(이는 시스템에 의해 요구되는 오류 경보 레이트의 함수로서 실험적으로 결정될 수 있음)과 비교한다. T에 대한 평균값이 임계값보다 큰 경우에는, ATSC 신호가 존재한다. 그러나, T에 대한 평균값이 임계값보다 작거나 같을 경우에는, ATSC 신호가 존재하지 않는다.

총 관측 시간에 대한 예시적 값은, 10개의 시간 슬라이스들을 가지는, 100밀리초(milliseccond)이다. 총 관측 시간에 대한 100밀리초의 값은, 4 ATSC 필드들보다 다소 긴(slightly more than) 시간에 대응한다. 그러나, 더 긴 또는 더 짧은 값들을 가지는 총 관측 시간들도 사용될 수 있다. 총 관측 시간에 대한 값은, 기존 신호가 얼마나 빨리 검출되는지의 함수로서, 케이스마다 결정될 수 있다. 예를 들어, 802.22 WARN 시스템에서, 무선 엔드포인트(가령, CPE(250) 또는 BS(205))는 기존 신호의 존재를 검출하고, 2초 내에 점유된 채널에서 나가야 한다. 시간 슬라이스들은 총 관측 시간 내에서 연속적일 필요가 없다는 점이 유의되어야 한다. 예를 들어, 100밀리초의 총 관측 시간 내에서, 각각의 시간 슬라이스는 4.06 밀리초 또는 9.25밀리초의 값을 가질 수 있다.

도 7을 참고하면, CPE(250)에서의 사용을 위한 수신기(405) 부분의 예가 도시되어 있다(가령, 송수신기(285)의 일부로서). 본 발명의 개념과 관련된 수신기(405)의 부분만이 도시되어 있다. 수신기(405)는 튜너(410), 신호 검출기(415), 및 제어기(425)를 포함한다. 제어기(425)는 하나 이상의 저장된 프로그램 제어 프로세서들, 가령, 마이크로프로세서(가령, 프로세서(290))를 나타내고, 이들은 본 발명의 개념에 한정되는 것은 아니며, 예컨대, 제어기(425)는 수신기(405)의 다른 기능을 제어할 수도 있다. 또한, 수신기(405)는 메모리(가령, 메모리(295)), 가령, RAM, ROM 등을 포함할 수 있으며, 제어기(425)의 일부일 수도 있고 그로부터 분리되어 있을 수도 있다. 간략히 하기 위해, AGC(Automatic Gain Control), 처리가 디지털 도메인에서 이루어지는 경우의 ADC(Analog-to-Digital Converter), 및 부가적 필터링과 같은 일부 요소들은 도 7에 도시되어 있지 않다. 본 발명의 개념 이외에, 이 요소들은 당업자에게 명백할 것이다. 이에 관하여, 본 명세서에 기술된 실시예들는, 아날로그 또는 디지털 도메인들에서 구현될 수 있다. 또한, 당업자는 상기 처리의 일부가, 필요에 따라, 복합 신호 경로들을 포함할 수 있음을 이해할 것이다.

상술된 플로우 차트의 내용에서, 튜너(410)는, 특정 TV 채널들을 선택하기 위해 양방향 신호 경로(426)를 통해서 제어기(425)에 의한 채널들과 다른 채널들에 튜닝된다. 각각의 선택된 채널에 대해, 입력 신호(404)가 존재할 수 있다. 입력 신호(404)는 상술한 "ATSC DTV"에 따른 디지털 VSB 변조 신호와 같은 기존 신호를 나타낼 수 있다. 튜너(410)는 다운컨버팅된 신호(411)(상기 y[n] 참조)을 신호 검출기(415)에 제공하며, 신호 검출기(415)는 신호(411)를 처리해서 신호(404)가 본 발명에 따른 기존 신호인지를 판정한다. 신호 검출기(415)는 경로(416)를 통해 최종 정보를 제어기(425)에 제공한다.

이제, 도 8을 참조하면, 신호 검출기(415)의 일 실시예가 도시된다. 입력 신호(411)는, 스스로 지연된 버전 및 컨쥬게이팅된 버전(505, 510)에 의해 승산된다. 그 결과는 8 또는 4 샘플 슬라이딩 윈도우 가산 요소(515)에 인가된다(상기 수학식 1에 도시된 바와 같이). 요소(515)로부터의 출력 신호는 적산기(520)에 인가된다. 적산기(520)에 이어, 신호의 크기(525)가 취해진다(보다 용이하게는, 크기의 자승은 I²+Q²로서 취해지며, 여기서 I 및 Q는 각각 적산기에서의 신호의 인페이즈(in-phase) 및 직교(quadrature) 성분들임). 각 시간 슬라이스에서의 다양한 크기 값들 중 최대 값은, 피크 검출기(530)에서 결정된다. 모든 시간 슬라이스들의 피크 값들은 모두 요소(535)에 의해 평균화되고, 그 결과가 임계값과의 비교를 위해 임계값 비교기(540)에 제공된다.

상술한 바로부터 알 수 있다시피, 본 발명의 개념은 시그너처 신호들 중 하나의 신호(가령, ATSC 데이터 세그먼트 동기 신호)를 찾는 내용에서 기술되었다. 그러나, 본 발명의 개념은 그에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 본 발명의 개념은 ATSC 필드 동기 신호의 검출과 함께 사용될 수 있다. 실제로, 본 발명의 개념은 하나 이상의 시그너처 신호들을 포함하는 임의의 신호 검출에 적용할 수 있다. 또한, 본 발명의 개념은 신호의 존재를 검출하는 다른 기술, 가령, 에너지 검출 등과 결합될 수 있다. 또한, 본 발명의 개념이 도 4의 CPE(250)의 내용에서 기술되었다 할지라도, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 가령, 채널 감지를 수행할 수 있는 BS(205)의 수신기에 적용될 수도 있다는 점이 유의되어야 한다. 또한, 본 발명의 개념은 WRAN 시스템에 제한되지 않으며, 채널 감지를 수행하는 임의의 수신기에 적용될 수도 있다. 마지막으로, 전체 통계값의 예로서 평균이 사용되었지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 측정값, 가령, 모든 시간 슬라이스들에 대한 최대값이 사용될 수도 있다. 유사하게, 수학식 1은 단지 예일 뿐이며, 시간 슬라이스의 통계량으로 다른 측정량이 사용될 수 있다.

상술한 바에 비추어 볼 때, 위 내용은 본 발명의 원리들을 단지 설명하기 위한 것이며, 본 명세서에 명확히 기술되지는 않았지만, 본 발명의 원리를 구현하며 본 발명의 사상 및 범주 내에 속하는 수 많은 다른 구성들을 당업자가 창안할 수 있을 점이라는 것이 이해될 것이다. 예를 들어, 개별 기능 요소들의 내용에서 설명되었지만, 이 기능 요소들은 하나 이상의 IC들(Integrated Circuits)로도 구현될 수 있다. 유사하게, 개별 요소들로서 도시되었지만, (가령 도 8의) 이 요소들 중 어느 하나 또는 전부는 저장 프로그램 제어 프로세서(stored-program-control processor), 가령, 도 5 및 6에 도시된 하나 이상의 단계들에 대응하는 연관 소프트웨어를 실행하는 디지털 신호 프로세서로 구현될 수 있다. 또한, 본 발명의 원리들은 다른 유형의 통신 시스템들, 가령, 위성, Wi-Fi(Wireless-Fidelity), 셀룰러(cellular) 등에도 적용가능하다. 실제로, 본 발명의 개념은 고정형 또는 이동형 수신기들에도 적용될 수 있다. 그러므로, 첨부된 청구항들에 의해 정의되는 본 발명의 사상 및 범주를 벗어남이 없이, 본 발명의 실시예에 대해 수많은 변경들이 이루어질 수 있고, 다른 구성들도 창안될 수 있음이 이해될 것이다.

Claims

무선 엔드포인트(wireless endpoint)에서 사용하기 위한 방법으로서,

다수의 채널들 중 하나의 채널에 대해 튜닝(tuning)하는 단계와,

기존 신호(incumbent signal)를 나타내는 시그너처 신호(signature signal)를 나타내는 전체 통계 측정량(overall statistical measure)을 작성하기 위해, 상기 튜닝된 채널 상의 신호를 다수의 기간들에 대하여 샘플링하는 단계와,

상기 기존 신호가 상기 튜닝된 채널 상에 상기 전체 통계 측정량의 함수로서 존재하는지를 판정하는 단계

를 포함하는 무선 엔드포인트에서의 사용 방법.
제1항에 있어서,

상기 시그너처 신호는 ATSC(Advanced Television Systems Committed) 데이터 세그먼트 동기 신호인 무선 엔드포인트에서의 사용 방법.
제1항에 있어서,

상기 전체 통계 측정량은 평균값인 무선 엔드포인트에서의 사용 방법.
제1항에 있어서,

상기 전체 통계 측정량은 최대값인 무선 엔드포인트에서의 사용 방법.
제1항에 있어서,

상기 샘플링하는 단계는,

총 관측 시간(total observation time)을 다수의 시간 슬라이스들로 분할하는 단계와,

상기 시간 슬라이스들 각각에 대해, 상기 신호로부터 상기 시그너처 신호를 나타내는 통계 측정량을 결정하는 단계와,

상기 시간 슬라이스들 각각에 대한 상기 통계 측정량들 각각으로부터 상기 전체 통계 측정량을 결정하는 단계

를 포함하는 무선 엔드포인트에서의 사용 방법.
제5항에 있어서,

상기 다수의 시간 슬라이스들은 전체 기간 내에서 연속적이지 않은 무선 엔드포인트에서의 사용 방법.
제1항에 있어서,

상기 판정하는 단계는,

상기 전체 통계 측정량을 임계값과 비교하여, 상기 기존 신호가 존재하는지를 판정하는 단계를 포함하는 무선 엔드포인트에서의 사용 방법.
제1항에 있어서,

이용가능한 채널 리스트를 마킹하여, 기존 신호가 존재하지 않는 경우, 상기 튜닝된 채널이 이용가능하다는 것을 나타내는 단계를 더 포함하는 무선 엔드포인트에서의 사용 방법.
다수의 채널들 중 하나의 채널에 대해 튜닝하는 튜너와,

시그너처 신호를 나타내는 전체 통계 측정량을 작성하기 위해, 상기 튜닝된 채널상의 신호를 다수의 기간들에 대해 샘플링하고, 기존 신호가 상기 채널 상에 상기 전체 통계 측정량의 함수로서 존재하는지를 판정하는 신호 검출기

를 포함하는 장치.
제9항에 있어서,

상기 시그너처 신호는 ATSC 데이터 세그먼트 동기 신호인 장치.
제9항에 있어서,

상기 전체 통계 측정량은 평균값인 장치.
제9항에 있어서,

상기 전체 통계 측정량은 최대값인 장치.
제9항에 있어서,

상기 다수의 기간들은 시간 슬라이스들이고, 상기 신호 검출기는,

상기 신호를 상기 신호의 지연된 컨주게이트(conjugate)와 승산하여 출력 신호를 제공하는 승산기(multiplier)와,

다수의 샘플 시간들에 대해 상기 출력 신호에 슬라이딩 윈도우 가산(sliding window addition)을 수행하는 가산기(adder)와,

상기 시간 슬라이스들 각각에 대해 상기 가산기의 출력을 누적하는 적산기(accumulator)와,

상기 시간 슬라이스들 모두에 대한 전체 평균을 작성할 때 사용하기 위해 상기 시간 슬라이스들 각각에 대해 상기 적산기로부터의 출력의 최대 크기를 결정하는 피크 검출기와,

상기 전체 평균을 임계값과 비교하여, 기존 ATSC 신호가 상기 채널상에 존재하는지를 판정하는 임계값 비교기

를 포함하는 장치.
제13항에 있어서,

상기 다수의 시간 슬라이스들은 연속적이지 않은 장치.
제9항에 있어서,

기존 신호가 존재하지 않을 경우, 상기 튜닝된 채널이 이용가능하다는 것을 나타내기 위한, 이용가능한 채널 리스트를 저장하는 메모리를 더 포함하는 장치.