KR20110099050A - 채널 페이딩에 로버스트한 타이밍 획득 방법 및 시스템 - Google Patents
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Abstract
실시형태들은 채널 페이딩 조건들의 존재 시에 로버스트한 OFDM 파일롯들과 수신기를 동기화하는 메커니즘들을 제공한다. 순간적인 채널 추정 값들을 이용하여 최초 도달 경로와 최후 도달 경로를 위치결정하는 것에 더하여, 방법은 시간 도메인 평균화된 채널 추정 값들을 계산하고, 그 평균화된 값들을 이용하여 평균 최초 도달 경로 및 최후 도달 경로를 결정한다. 순간적인 최초 도달 경로와 최후 도달 경로 및 평균 최초 도달 경로와 최후 도달 경로의 조합이 그 다음에 지연 확산을 결정하고 타이밍 동기화에 적용될 타이밍 오프셋을 계산하는데 이용될 수도 있다. 다양한 실시형태들은 채널 페이딩 조건 하에서 향상을 도입한다. 시간 도메인 평균화는 플렉시블 DSP 프로세서 내에서 구현되거나 또는 하드웨어 및/또는 소프트웨어 내에서 구현될 수도 있다. 순간적이고 평균화된 채널 추정치들 양자를 이용하는 것은 채널 페이딩 조건 하에서 시간 동기화의 로버스트성을 크게 향상시킨다.
Description
관련 출원
본 출원은, 2008년 12월 24일자로 출원되고 전체 내용이 여기에 참조에 의해 통합되는, 발명의 명칭이 "Timing Acquisition Robust to Channel Fading" 인 미국 가특허출원번호 제61/140,852호에 대해 우선권의 이익을 주장한다.
무선 통신 분야에서는, 무선 통신 시스템들 내에서 타이밍 정보를 획득하기 위해 시간 도메인 멀티플렉스 (Time-Domain Multiplexed; TDM) 파일롯 심볼들을 이용한 시간 획득이 종종 이용된다. 시간 도메인 채널 추정치에 의존하는 방법들과 같은 공지된 TDM 파일롯 기반 타이밍 획득 방법들은 페이딩, 노이즈, 및 간섭에 취약하다. 따라서, 심각한 페이딩, 열적 노이즈 및 다른 간섭 소스들의 존재에서 보다 로버스트한 TDM 타이밍 획득 알고리즘들이 무선 수신기 성능을 향상시킬 수 있다.
다양한 실시형태들은, 타이밍 정보의, 또는 파일롯 심볼들을 이용하여 유도된 채널 임펄스 응답들의 시간 도메인 평균화를 포함함으로써, 채널 페이딩 조건들의 존재에서 로버스트한 직교 주파수 도메인 변조 (orthogonal frequency domain modulation; OFDM) 신호들과 수신기를 동기화하는 메커니즘들을 제공한다. 초기 조대 (coarse) 타이밍 획득 (또는 프레임 타이밍), 및 미세 (fine) 타이밍 획득 (FAT) 을 보조하여 심볼 타이밍을 제공하기 위해, 전용 시간 도메인 멀티플렉스 (TDM) 파일롯 심볼들이 OFDM 파형들에서 이용될 수도 있다. 전용 TDM 파일롯 2 심볼은 채널 임펄스 응답을 취득하는에 이용될 수도 있으며, 이는 조대 타이밍에 대한 미세 타이밍 보정들을 유도하는데 이용될 수도 있다. 순간적인 채널 추정치들을 이용하여 최초 도달 신호 레플리카 (최초 도달 경로 "FAP" 라고도 알려져 있음) 및 최후 도달 신호 레플리카 (최후 도달 경로 "LAP" 라고도 알려져 있음) 를 위치결정하는 것에 더하여, 방법들, 회로들 및 디바이스들은 시간 도메인 평균화된 채널 추정치들을 계산하고, 그 평균화된 값들을 이용하여 평균 FAP 및 LAP 값들을 결정한다. 그 다음에, 순간적인 최초 도달 경로와 최후 도달 경로 및 평균 최초 도달 경로와 최후 도달 경로의 조합이 평균 지연 확산을 결정하고 타이밍 동기화에 적용될 로버스트 타이밍 오프셋을 계산하는데 이용될 수도 있다. 이 로버스트 타이밍 오프셋은, 미세 타이밍 획득 (FTA) 후, 신호 페이딩의 존재 시에 발생할 수도 있는 타이밍 파라미터들의 갑작스런 변화가 존재할 때 심볼 타이밍을 조정하는데 이용될 수도 있다. 또한, 미세 타이밍 획득 동안 취득되는 타이밍 정보 및 지연 확산 정보는 데이터 디코딩 동안 적용되는 타이밍 동기화 조정들을 위한 가이드, 또는 시작점으로서 이용될 수도 있다. 이것은, FTA 에 이용되는 전용 파일롯 심볼이 더 양호한 시간 레졸루션을 제공하고, 채널 임펄스 응답이 주파수 도메인에서의 언더-샘플링으로 인해 에일리어싱 (aliasing) 할 확률을 최소화하기 때문에 행해질 수도 있다. 상기 언급된 이유들로 인해, 결과의 타이밍 보정들 및 지연 확산 추정치들이 데이터 모드 시간 추적 (data mode time tracking; DMTT) 보정들이라고도 알려져 있는, 데이터 디코딩 동안 적용되는 다수의 타이밍 동기화 조정들의 동작 및 결과에 영향을 줄 수도 있기 때문에 특히 FAT 동안 취득되는 채널 추정치들에 대해 시간 도메인 평균화 방법들을 이용하는 것이 종종 유익하다. 순간적인 및 평균화된 시간 도메인 채널 추정치들 양자를 이용하여 FTA 동안 신호 전파 및 타이밍 파라미터들에 관한 판정을 형성하는 것은 채널 페이딩 조건 하에서의 시간 동기화의 로버스트성 (robustness) 을 크게 향상시킨다.
본원에 통합되어 본 명세서의 일부를 구성하는 첨부 도면들은 본 발명의 예시적인 실시형태들을 도시하며, 상기에 주어진 일반적인 설명 및 이하에 주어진 상세한 설명과 함께, 본 발명의 특징들을 설명하는 역할을 한다.
도 1 은 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템 내의 기지국 및 무선 수신기의 일 실시형태의 블록도이다.
도 2a 및 도 2b 는 OFDM 시스템을 위한 수퍼프레임 구조의 실시형태들의 블록도들이다.
도 3 은 시분할 멀티플렉스 (TDM) 파일롯 2 의 주파수 도메인 표현의 일 실시형태의 도면이다.
도 4 는 TDM 파일롯 2 의 시간 도메인 표현의 일 실시형태의 도면이다.
도 5 는 동기화 및 채널 추정 유닛의 일 실시형태의 블록도이다.
도 6 은 심볼 타이밍 검출기의 일 실시형태의 블록도이다.
도 7a 내지 도 7c 는 TDM 파일롯-2 OFDM 심볼을 위한 프로세싱을 도시하는 도면들이다.
도 8a 내지 8c 는 페이딩으로 인한 후기 클러스터로서의 일 예시적인 초기 신호 컨텐트 오해를 예시한 도면들이다.
도 9a 및 도 9b 는 DSP 강화의 존재 시에 미세 타이밍 획득에 부수하는 프로세스 흐름도들이다.
도 10 은 일 예시적인 최초 도달 경로/최후 도달 경로 검색 알고리즘을 도시한다.
도 11 은 일 실시형태에서 이용하기 적합한 모바일 디바이스의 컴포넌트 블록도이다.
도 12 는 일 실시형태에서 이용하기 적합한 서버 디바이스의 컴포넌트 블록도이다.
도 1 은 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 시스템 내의 기지국 및 무선 수신기의 일 실시형태의 블록도이다.
도 2a 및 도 2b 는 OFDM 시스템을 위한 수퍼프레임 구조의 실시형태들의 블록도들이다.
도 3 은 시분할 멀티플렉스 (TDM) 파일롯 2 의 주파수 도메인 표현의 일 실시형태의 도면이다.
도 4 는 TDM 파일롯 2 의 시간 도메인 표현의 일 실시형태의 도면이다.
도 5 는 동기화 및 채널 추정 유닛의 일 실시형태의 블록도이다.
도 6 은 심볼 타이밍 검출기의 일 실시형태의 블록도이다.
도 7a 내지 도 7c 는 TDM 파일롯-2 OFDM 심볼을 위한 프로세싱을 도시하는 도면들이다.
도 8a 내지 8c 는 페이딩으로 인한 후기 클러스터로서의 일 예시적인 초기 신호 컨텐트 오해를 예시한 도면들이다.
도 9a 및 도 9b 는 DSP 강화의 존재 시에 미세 타이밍 획득에 부수하는 프로세스 흐름도들이다.
도 10 은 일 예시적인 최초 도달 경로/최후 도달 경로 검색 알고리즘을 도시한다.
도 11 은 일 실시형태에서 이용하기 적합한 모바일 디바이스의 컴포넌트 블록도이다.
도 12 는 일 실시형태에서 이용하기 적합한 서버 디바이스의 컴포넌트 블록도이다.
다양한 실시형태들이 첨부 도면들을 참조하여 상세하게 설명될 것이다. 가능한 경우, 동일한 참조 번호들은 도면 전반에 걸쳐 동일하거나 유사한 부분들을 지칭하는데 이용될 것이다. 예시를 위해 특정 예들 및 구현들을 참조하게 되며, 본 발명 또는 특허청구의 범위를 제한하는 것의 의도되지 않는다.
"예시적인" 이란 단어는 본원에서 "예, 경우, 또는 예시의 역할을 하는 것" 을 의미하는데 사용된다. 본원에 "예시적인" 것으로 설명된 임의의 실시형태가 반드시 다른 실시형태들에 비해 바람직하거나 이로운 것처럼 해석될 필요는 없다.
시간 도메인 멀티플렉스 파일롯들 (TDM 파일롯들) 에 대한 주기적 참조를 가지는 타이밍 동기화의 개념은 긴 TDM 파일롯들의 사용을 통해 통상의 데이터 모드 시간 추적 (DMTT) 의 동적 (dynamic) 범위를 증가시키려는 목적으로 도입되었다. TDM 파일롯들은 채널 페이딩에 매우 민감하다. 다양한 실시형태들은 TDM 파일롯들을 추적하기 위한 방법들 및 회로들에 대한 향상을 도입하는데, 이들은 채널 페이딩 조건들 하에서 향상된 성능을 제공한다. 이 향상들은 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들의 시간 도메인 평균화를 도입함으로써 달성된다. 일 실시형태에서는, 이러한 평균화가 플렉서블 (flexible) DSP 프로세서 내에서 구현될 수 있다. 추가 실시형태에서는, 이 추가인적 평균화가 하드웨어 및/또는 소프트웨어 내에서 구현될 수도 있다. 평균화 및 타이밍 판정들은 순간적인 및 이전의 채널 실현들 모두에 기초하여, 채널 페이딩 조건들 하에서 로버스트성을 크게 향상시킬 수도 있다.
다양한 실시형태 시스템들은 OFDM 기반 통신 시스템 내의 타이밍 동기화를 위한 추가 블록의 하드웨어, 소프트웨어, 및/또는 펌웨어 구현에 부수한다. 다양한 실시형태들은, 송신 파형이 프레임 동기화를 위해 파일롯 심볼들을 이용하고 수신기들이 데이터 심볼들의 정도로 송신 파형과 비교적 정확한 동기화를 요구하는 상이한 통신 테크놀로지들을 이용하여 통신 시스템들에서 이용될 수도 있다.
다양한 실시형태 방법들 및 시스템들은 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 를 사용하는 정보 전송 시스템 내의 동기화와 관련된다. OFDM 시스템은 데이터가 특정 지속기간을 각각 갖는 프레임들로 송신되는 송신 구조를 이용할 수도 있다. 상이한 종류들의 데이터 (예컨대, 트래픽/패킷 데이터, 오버헤드/제어 데이터, TDM 파일롯들 등) 는 각 프레임의 상이한 부분들에서 전송될 수도 있다. 본원에 사용한 바와 같이 "파일롯" 이란 용어는, 송신기 및 수신기 모두에 의해 사전에 알려지고 따라서 수신기에 의해 타이밍 또는 동기화 패턴과 같은 미리 결정된 정보를 통신하는 것으로 인식될 수 있는 데이터 및/또는 송신들을 지칭한다.
본원에 사용한 바와 같이, "수신기 디바이스" 및 "수신기" 란 용어들은, OFDM 인코딩 및 변조를 사용하여 송신되는 무선 통신 신호들을 수신하도록 구성된 무선 통신 수신기들 중 임의의 하나 또는 그 전부를 지칭한다. 이러한 수신기 디바이스들은 모바일 멀티미디어 브로드캐스트 수신기들, 셀룰러 전화기들, 및 OFDM 심볼들을 복조할 수 있는 수신기 회로, 프로그래밍가능 프로세서 및 메모리를 포함하는 유사한 개인 전자 디바이스들을 포함할 수도 있다.
OFDM 신호들을 수신하도록 구성된 수신기는 통상적으로 송신기에 의해 전송된 데이터를 적절히 복구하기 위하여 정확한 프레임 및 심볼 타이밍을 취득할 필요가 있다. 예를 들어, 수신기는 프레임에서 전송된 상이한 종류들의 데이터를 적절히 복구하기 위하여 각 프레임의 시작을 알 필요가 있을 수도 있다. 수신기는 종종 각 OFDM 심볼이 송신기에 의해 전송되는 시간도, 통신 채널에 의해 도입되는 전파 지연도 알지 못한다. 그러면 수신기는, 수신된 OFDM 심볼에 대한 상보적 OFDM 복조를 적절히 수행하기 위하여, 통신 채널을 통해 수신된 각 OFDM 심볼의 타이밍을 확인할 필요가 있을 것이다.
본 개시물 내의 "타이밍 동기화" 란 용어는 프레임 및 심볼 타이밍을 취득하기 위해 수신기에 의해 수행되는 일반적인 프로세스를 지칭한다. 본 개시물 내의 타이밍 획득이란 용어는 파일롯 심볼들을 이용하여 프레임 타이밍을 취득하기 위해 수신기에 의해 수행되는 일반적인 프로세스를 지칭한다. 수신기는 또한 주파수 에러 추정 및 채널 추정과 같은 다른 태스크들도 수행할 수도 있다. 동기화를 신속히 수행하는 것은 신호의 획득을 용이하게 할 수도 있다. 채널 내의 변화에 대한 보정 및 타이밍을 향상시키기 위해 타이밍 동기화가 상이한 시간들에서 발생할 수도 있다. 다양한 구현들에서, 타이밍 획득 후에는 수많은 시간 추적 또는 데이터 모드 시간 추적 (DMTT) 보정들이 있을 수 있는데, 이들은 데이터 서브캐리어들 간에 OFDM 파형에 임베딩된 제한된 수의 주파수 도메인 멀티플렉스 (FDM) 파일롯들로부터 취득된 채널 추정치들에 기초할 수도 있다. 제한된 수의 FDM 파일롯들로 인해, 이들의 사용으로 취득된 채널 추정치들은 종종 짧으며 따라서 시간 에일리어싱의 우려가 있다. 시간 에일리어싱으로 인한 타이밍 모호성 (ambiguities) 을 해결하는 방법은 안전한 시작점으로서 타이밍 획득을 주기적으로 사용하고 DMTT 보정들 중에 이 시작점 주위에서 타이밍을 약간 조정하는 것에 기초한다. 타이밍 획득 동안 행해지는 정확하고 로버스트한 타이밍 판정들의 중요성을 고려하면, (채널 행태의 트렌드들을 감안하며) 필요한 타이밍 오프셋들과 또한 평균 지연 확산을 식별하기 위해 순간적이고 평균화된 채널 추정치들 모두에 의존하는 로버스트한 방법이 설명 및 청구된다.
브로드캐스트 시스템 내의 시분할 멀티플렉스 파일롯들을 사용한 동기화에 대해서는, 전체 내용이 여기에 참조에 의해 통합되는, 2007년 10월 31일자로 출원된, 발명의 명칭이 "Synchronization in a Broadcast OFDM System Using Time Division Multiplexed Pilot" 인 공동 소유된 미국 특허 출원 공개번호 제2009/0190675호에 설명되어 있다. TDM 파일롯들로부터의 보조를 사용한 시간 추적에 대해서는, 전체 내용이 여기에 참조에 의해 통합되는, 2008년 1월 7일자로 출원된, 발명의 명칭이 "Methods and Apparatus for Time Tracking Using Assistance from TDM Pilots in a Communication Network" 인 공동 소유된 미국 특허 출원 공개번호 제2008/0260008호에 설명되어 있다. 미세 타이밍 추정치들을 포함하는 TDM 파일롯들을 이용하여 OFDM 신호들에 대한 수신기들의 타이밍을 동기화하는 방법에 대해서는, 전체 내용이 여기에 참조에 의해 통합되는, 2006년 3월 8일자로 출원된, 발명의 명칭이 "Fine Timing Acquisition" 인 공동 소유된 미국 특허 출원 공개번호 제2006/01221810호에 설명되어 있다.
다양한 실시형태들은 채널 페이딩의 존재 시에 TDM 파일롯-2 의 획득의 로버스트성을 향상시키는 방법들 및 시스템을 설명하는데, 이는 수신된 직교 주파수 분할 멀티플렉스 (OFDM) 신호에 대한 수신기의 타이밍을 동기화하는데 적용가능하다. 순간적인 채널 추정치들을 이용하여 최초 도달 신호 레플리카 (최초 도달 경로 "FAP" 라고도 알려져 있음) 및 최후 도달 신호 레플리카 (최후 도달 경로 "LAP" 라고도 알려져 있음) 를 위치결정하는 것에 더하여, 방법들, 회로들 및 디바이스들은 시간 도메인 평균화된 채널 추정치들을 계산하고, 그 평균화된 값들을 이용하여 평균 FAP 및 LAP 값들을 결정한다. 그 다음에 순간적인 최초 도달 경로와 최후 도달 경로 및 평균 최초 도달 경로와 최후 도달 경로의 조합이 평균 지연 확산을 결정하고 타이밍 동기화에 적용될 로버스트 타이밍 오프셋을 계산하는데 이용될 수도 있다. 이 로버스트 타이밍 오프셋은 미세 타이밍 획득 (FTA) 후, 신호 페이딩의 존재 시에 발생할 수도 있는 타이밍 파라미터들의 갑작스런 변화가 존재할 때 심볼 타이밍을 조정하는데 이용될 수도 있다.
미세 타이밍 획득 동안 취득되는 타이밍 정보 및 지연 확산 정보는 데이터 디코딩 동안 적용되는 타이밍 동기화 조정들에 대한 가이드, 또는 시작점으로서 이용될 수도 있다. 이것은, FTA 를 위해 이용되는 전용 파일롯 심볼이 더 양호한 시간 레졸루션을 제공하고, 채널 임펄스 응답이 주파수 도메인에서의 언더-샘플링으로 인해 에일리어싱할 확률을 최소화하기 때문에 행해질 수도 있다. 전술된 이유들로 인해, 결과의 타이밍 보정들 및 지연 확산 추정치들이 데이터 디코딩 동안 적용되는 다수의 타이밍 동기화 조정들의 동작 및 결과에 영향을 줄 수도 있기 때문에, 특히 FTA 동안 취득되는 채널 추정치들에 대해 시간 도메인 평균화 방법들을 이용하는 것이 종종 유익하다. 순간적이고 평균화된 시간 도메인 채널 추정치들 양자를 이용하여 신호 전파 및 타이밍 파라미터들에 관한 판정을 형성하는 것은 채널 페이딩 조건 하에서 시간 동기화의 로버스트성을 크게 향상시킨다.
상기 통합된 애플리케이션들에서 설명한 바와 같이, 제 1 타이밍 획득이 수신된 OFDM 신호의 조대 타이밍 추정치를 결정하기 위해 제 1 수신된 시분할 멀티플렉스 (TDM) 파일롯 (TDM 파일롯-1 로 지칭) 으로 수행될 수도 있다. 제 2 타이밍 획득이 수신된 OFDM 신호의 OFDM 심볼에 대한 미세 타이밍 추정치를 결정하기 위해 제 2 TDM 파일롯 (TDM 파일롯-2) 으로 수행된다. 제 1 TDM 파일롯은 제 2 TDM 파일롯 이전에 수신될 수도 있으며, 미세 타이밍 추정치는 조대 타이밍 추정치의 리파인먼트 (refinement) 일 수도 있다. 제 2 타이밍 획득 단계에서, 검출 윈도우를 통한 채널 탭들의 누적 에너지가 결정되고, 그 누적 에너지 커브의 트레일링 에지가 검출된다. 대안의 실시형태에서, 리딩 (leading) 에지와 트레일링 (trailing) 에지 중 하나 또는 양자는 제 2 타이밍 획득 단계에서 결정될 수도 있다. 심볼 경계 위치는 제 2 타이밍 획득 단계에 따라 조정될 수도 있다.
OFDM 시스템에서의 초기 획득 후 타이밍 동기화를 위한 방법들 및 시스템들이 상기 통합된 펜딩 미국 출원들에 기재되어 있다. 시분할 멀티플렉스 (TDM) 파일롯-1 프로세싱에 기초한 초기 타이밍 획득의 결과는 조대 타이밍 추정치이다. 조대 타이밍 추정치는 수퍼프레임의 처음에 관한 정보와 또한 TDM 파일롯 2 심볼의 처음의 조대 추정치를 제공할 수도 있다. TDM 파일롯-2 구조를 사용하여 타이밍 추정을 더 수행하면, 수신기는 후속 OFDM 심볼들의 정확한 시작 위치를 추정할 수도 있다. 이 단계는 미세 타이밍 획득 (fine timing acquisition, FTA) 이라 일컬어진다. 이 컴퓨테이션의 부산물로서 채널 추정치가 있는데, 이는 채널 추정 블록을 초기화하는데 사용될 수도 있다. FTA 의 다른 부산물로서는, 채널 지연 확산이 취득될 수도 있다. 그러면 채널 지연 확산에 관한 정보는 데이터 모드 시간 추적 중에 데이터 채널 추정치들 내의 신호 탭들의 예상된 점유량에 대한 가이드라인으로서 사용될 수 있고, 또한 추후의 데이터 채널 추정치들의 시간 에일리어싱을 야기하지 않고 DMTT 중에 적용될 수도 있는 타이밍 보정의 양에 대한 상한 (upper bound) 을 제공하는데 사용될 수 있다.
도 1 은 일 실시형태에 따른 OFDM 시스템 (100) 내의 기지국 (110) 및 무선 수신기 (150) 의 블록도를 나타낸다. 기지국 (110) 은 일반적으로 고정국이며, 베이스 트랜시버 시스템 (base transceiver system; BTS), 액세스 포인트, 또는 일부 다른 용어로 지칭될 수도 있다. 무선 수신기 (150) 는 고정형 또는 이동형일 수도 있으며, 사용자 단말기, 이동국 또는 일부 다른 용어로 지칭될 수도 있다. 무선 수신기 (150) 는 또한 휴대용 유닛, 이를 테면, 셀룰러 전화, 핸드헬드 디바이스, 무선 모듈, 개인 휴대 정보 단말기 (PDA), 텔레비전 수신기 등일 수도 있다.
기지국 (110) 에서, 송신기 (TX) 데이터 및 파일롯 프로세서 (120) 는 상이한 종류들의 데이터 (예컨대, 트래픽/패킷 데이터 및 오버헤드/제어 데이터) 를 수신하고, 수신된 데이터를 프로세싱 (예컨대, 인코딩, 인터리빙, 및 심볼 매핑) 하여 데이터 심볼들을 생성한다. 본원에 사용한 바와 같이, "데이터 심볼" 은 데이터에 대한 변조 심볼을 의미하고, "파일롯 심볼" 은 파일롯에 대한 변조 심볼을 의미하며, "변조 심볼" 은 변조 방식 (예컨대, M-PSK, M-QAM 등) 을 위한 신호 콘스텔레이션 내의 한 점에 대한 복소값을 의미한다. 또한, 파일롯 프로세서 (120) 는 파일롯 데이터를 프로세싱하여 파일롯 심볼들을 생성하고, 데이터 및 파일롯 심볼들을 OFDM 변조기 (130) 에 제공한다.
OFDM 변조기 (130) 는 데이터 및 파일롯 심볼들을 적절한 서브대역들 및 심볼 주기들 상으로 멀티플렉싱하고, 후술되는 바와 같이, 멀티플렉싱된 심볼들에 대해 OFDM 변조를 더욱 수행하여 OFDM 심볼들을 생성한다. 송신기 (TMTR) 유닛 (132) 은 OFDM 심볼들을 하나 이상의 아날로그 신호들로 변환시키며 아날로그 신호(들)를 더욱 컨디셔닝 (예컨대, 증폭, 필터링, 주파수 상향변환 등) 하여 변조된 신호를 생성한다. 그 다음에 기지국 (110) 은 변조된 신호를 안테나 (134) 로부터 OFDM 시스템 (100) 내의 무선 수신기들 (150) 로 송신한다.
무선 수신기 (150) 에서, 기지국 (110) 으로부터 송신된 신호는 안테나 (152) 에 의해 수신되어 수신기 유닛 (154) 에 제공된다. 수신기 유닛 (154) 은 수신된 신호를 컨디셔닝 (예컨대, 필터링, 증폭, 주파수 하향변환 등) 하고 컨디셔닝된 신호를 디지털화하여 입력 샘플들의 스트림을 취득한다. OFDM 복조기 (160) 는 수신된 데이터 및 파일롯 심볼들을 취득하기 위해 입력 샘플들에 대해 OFDM 복조를 수행한다. OFDM 복조기 (160) 는 또한 채널 추정치 (예를 들어, 주파수 응답 추정치) 로 수신된 데이터 심볼들에 대해 검출 (예를 들어, 매칭된 필터링) 을 수행하여, 검출된 데이터 심볼들을 취득하는데, 이 검출된 데이터 심볼들은 기지국 (110) 에 의해 전송된 데이터 심볼들의 추정치들이다. OFDM 복조기 (160) 는 검출된 데이터 심볼들을 수신 (RX) 데이터 프로세서 (170) 에 제공한다.
동기화/채널 추정 유닛 (SCEU) (180) 은 수신기 유닛 (154) 으로부터 입력 샘플들을 수신하고, 후술되는 바와 같이, 동기화를 수행하여 프레임 및 심볼 타이밍을 결정한다. SCEU (180) 는 또한 데이터 모드 시간 추적을 수행한다. 데이터 복조 동안, SCEU (180) 는 데이터 서브캐리어들 간에 임베딩된 주파수 도메인 멀티플렉스 파일롯들을 사용하여 채널 추정치를 유도한다. SCEU (180) 는 심볼 타이밍 및 채널 추정치를 OFDM 복조기 (160) 에 제공하고, 프레임 타이밍을 RX 데이터 프로세서 (170) 및/또는 제어기 (190) 에 제공한다. OFDM 복조기 (160) 는 심볼 타이밍을 사용하여 OFDM 복조를 수행하고 채널 추정치를 사용하여 수신된 데이터 심볼들에 대해 검출을 수행한다.
RX 데이터 프로세서 (170) 는 OFDM 복조기 (160) 로부터 검출된 데이터 심볼들을 프로세싱 (예컨대, 심볼 디매핑, 디인터리빙, 디코딩 등) 하고 디코딩된 데이터를 제공한다. RX 데이터 프로세서 (170) 및/또는 제어기 (190) 는 프레임 타이밍을 이용하여 기지국 (110) 에 의해 전송된 상이한 종류들의 데이터를 복구한다. 일반적으로, OFDM 복조기 (160) 및 RX 데이터 프로세서 (170) 에 의한 프로세싱은 각각 기지국 (110) 에서의 OFDM 변조기 (130) 및 TX 데이터 및 파일롯 프로세서 (120) 에 의한 프로세싱에 대해 상보적이다.
제어기들 (140, 190) 은 각각 기지국 (110) 및 무선 수신기 (150) 에서의 동작들을 지시한다. 제어기들 (140, 190) 은 프로세서들 및/또는 상태 머신들일 수도 있다. 메모리 유닛들 (142, 192) 은 각각 제어기들 (140 및 190) 에 의해 이용되는 프로그램 코드들 및 데이터를 위한 저장소를 제공한다. 메모리 유닛들 (142, 192) 은 정보를 저장하기 위해 다양한 종료의 저장 매체를 이용할 수도 있다.
기지국 (110) 은 단일의 무선 수신기로 점대점 (point-to-point) 송신을 전송하고, 무선 수신기들의 그룹으로 멀티캐스트 송신을 전송하고, 그 커버리지 영역 하의 모든 무선 수신기들로 브로드캐스트 송신을 전송하거나, 또는 이들의 임의의 조합을 행할 수도 있다. 예를 들어, 기지국 (110) 은 그 커버리지 영역 하의 모든 무선 수신기들 (150) 로 파일롯 및 오버헤드/제어 데이터를 브로드캐스트할 수도 있다. 기지국 (110) 은 또한 특정 무선 수신기들 (150) 로 사용자 특정 데이터를 단일 캐스트 송신하고, 무선 수신기들 (150) 의 그룹으로 데이터를 멀티캐스트하며/하거나 다양한 상황 및 실시형태에서 모든 무선 수신기들 (150) 로 데이터를 브로드캐스트할 수도 있다.
도 2a 는 일 실시형태에 따른 OFDM 시스템 (100) 에 이용될 수도 있는 수퍼프레임 구조 (200) 의 도면을 예시한다. 데이터 및 파일롯들이 수퍼프레임들에서 송신될 수도 있으며, 각각의 수퍼프레임은 미리 결정된 지속기간을 갖는다. 수퍼프레임은 또한 프레임, 시간 슬롯 또는 일부 다른 용어로 지칭될 수도 있다. 이 실시형태에서, 각각의 수퍼프레임은 제 1 TDM 파일롯에 대한 TDM 파일롯-1 필드 (212), 제 2 TDM 파일롯에 대한 TDM 파일롯-2 필드 (214), 오버헤드/제어 데이터에 대한 오버헤드 필드 (216) 및 트래픽/패킷 데이터에 대한 데이터 필드 (218) 를 포함한다.
4 개의 필드들 (212 내지 218) 은 어느 소정의 순간에 단 하나의 필드가 송신되도록 각각의 수퍼프레임에서 시분할 멀티플렉싱된다. 4 개의 필드들은 또한 동기화 및 데이터 복구를 용이하게 하기 위해 도 2 에 도시된 순서로 배열된다. 각 수퍼프레임에서 먼저 송신되는 파일롯 필드들 (212 및 214) 내의 파일롯 OFDM 심볼들은 수퍼프레임에서 다음에 송신되는 필드 (216) 내의 오버헤드 OFDM 심볼들의 검출에 이용될 수도 있다. 그 다음에 필드 (216) 로부터 취득되는 오버헤드 정보가 수퍼프레임에서 마지막으로 송신되는 데이터 필드 (218) 에서 전송된 트래픽/패킷 데이터의 복구에 이용될 수도 있다. 또한, 파일롯 필드들 (212 및 214) 내의 파일롯 OFDM 심볼들을 이용하여 취득되는 심볼 타이밍은 필드 (216) 내의 오버헤드 OFDM 심볼들 및 필드 (218) 내의 트래픽 OFDM 심볼들을 디코딩하기 위한 시작점으로서 이용될 수도 있다.
일 실시형태에서, TDM 파일롯-1 필드 (212) 는 TDM 파일롯 1 에 대해 하나의 OFDM 심볼을 반송하고, TDM 파일롯-2 필드 (214) 는 TDM 파일롯 2 에 대해 하나의 OFDM 심볼을 반송한다. 일반적으로, 각 필드는 임의의 지속기간을 가질 수도 있으며, 필드들은 임의의 순서로 배열될 수도 있다. TDM 파일롯 1 및 TDM 파일롯 2 는 무선 수신기들에 의한 동기화를 용이하게 하기 위해 각 프레임에서 주기적으로 브로드캐스트된다. 오버헤드 필드 (216) 및/또는 데이터 필드 (218) 는 또한 후술되는 바와 같이, 데이터 심볼들과 주파수 분할 멀티플렉싱되는 파일롯 심볼들을 포함할 수도 있다.
OFDM 시스템 (100) 은 BW MHz 의 전체 시스템 대역폭을 가지는데, 이는 OFDM 을 사용하여 N 개의 직교 서브대역들로 파티셔닝된다. 인접한 서브대역들 간의 스페이싱은 BW/N MHz 이다. 총 N 개의 서브대역들 중, M (여기서 M < N) 개의 서브대역들이 파일롯 및 데이터 송신에 이용될 수도 있고, 나머지 N-M 개의 서브대역들은 미사용되고 가드 서브대역의 역할을 할 수도 있다. 일 실시형태에서, OFDM 시스템은 N=4096 총 서브대역들, M=4000 사용가능한 서브대역들, 및 N-M=96 개의 가드 서브대역들을 가진 OFDM 구조를 이용한다. 일반적으로, 임의의 수의 총 서브대역들, 사용가능한 서브대역들 및 가드 서브대역들을 가진 임의의 OFDM 구조가 OFDM 시스템에 이용될 수도 있다.
TDM 파일롯 1 및 TDM 파일롯 2 는 시스템 내의 무선 수신기들에 의한 동기화를 용이하게 하기 위해 설계될 수도 있다. 무선 수신기는 TDM 파일롯-1 을 이용하여 각 프레임의 시작을 검출하고, 심볼 타이밍의 조대 추정치를 취득하며, 주파수 에러를 추정할 수도 있다. 무선 수신기는 TDM 파일롯-2 를 이용하여 보다 정확한 심볼 타이밍을 취득할 수도 있다.
도 2b 는 일 실시형태에 따른 OFDM 시스템 (100) 에 이용될 수도 있는 수퍼프레임 구조 (200) 의 도면을 예시한다. 이 실시형태는 TDM 파일롯-1 (212) 에 후속하여 TDM 파일롯-2 (214) 를 가지며, 그들 사이에 오버헤드 OFDM 심볼들 (216) 이 추가된다. 오버헤드 심볼들의 수 및 지속기간은 TDM 파일롯-1 심볼 (212) 에 대한 동기화가 TDM 파일롯-2 심볼이 어디서 시작할지를 추정하는 것을 허용하도록 알려져 있다.
도 3 은 일 실시형태에 따른 주파수 도메인에서의 TDM 파일롯-2 (214) 의 도면을 예시한다. 따라서, TDM 파일롯-2 (214) 는 L 개의 서브대역들 상에서 송신될 수도 있는 L 개의 파일롯 심볼들을 포함한다. L 개의 서브대역들은 N 개의 총 서브대역들에 걸쳐 균일하게 분포되고 S (여기서 S=N/L) 개의 서브대역들에 의해 동일한 간격으로 이격된다. 예를 들어, Ν=4096, L=2048, 및 S=2 이다. 다시, 다른 값들이 또한 N, L 및 S 에 대해 이용될 수도 있다. TDM 파일롯-2 (214) 에 대한 이러한 구조는 심각한 다중경로 채널을 포함하는 다양한 종류의 채널들에서 정확한 심볼 타이밍을 제공할 수 있다. 무선 수신기들 (150) 은, (1) 일 실시형태에서 TDM 파일롯-2 직후인 다음의 OFDM 심볼의 도달 이전에 심볼 타이밍을 취득하기 위해 효율적인 방식으로 TDM 파일롯-2 (214) 를 프로세싱하고, (2) 이하 설명되는 바와 같이, 이 다음의 OFDM 심볼에 심볼 타이밍을 적용하도록 구성될 수도 있다. TDM 파일롯-2 에 대한 L 개의 서브대역들은 S 개의 동일한 파일롯-2 시퀀스들이 TDM 파일롯-2 (214) 에 대해 생성되도록 선택된다.
도 4 는 일 실시형태에 따른 TDM 파일롯-2 의 시간 도메인 표현의 도면을 예시한다. TDM 파일롯-2 에 대한 OFDM 심볼 (또는 "파일롯-2 OFDM 심볼") 은 또한 길이 N 의 변환된 심볼과 길이 C 의 사이클릭 프리픽스로 구성된다. TDM 파일롯-2 에 대한 변환된 심볼은 S 개의 동일한 파일롯-2 시퀀스들을 포함하며, 각각의 파일롯-2 시퀀스는 L 개의 시간 도메인 샘플들을 포함한다. TDM 파일롯-2 에 대한 사이클릭 프리픽스는 변환된 심볼의 C 개의 최우측 샘플들로 구성되고, 변환된 심볼 앞에 삽입된다. 예를 들어, N=4096, L=2048, S=2 및 C=512 인 경우, 파일롯-2 OFDM 심볼은 2 개의 완전한 파일롯-2 시퀀스들을 포함하며, 각각의 파일롯-2 시퀀스는 2048 개의 시간 도메인 샘플들을 포함한다. TDM 파일롯-2 에 대한 사이클릭 프리픽스는 파일롯-2 시퀀스의 단지 일부만을 포함할 것이다.
도 5 는 일 실시형태에 따른 무선 수신기 (150) 내의 SCEU (180) 의 블록도를 예시한다. SCEU (180) 내에서, 프레임 검출기 (710) 가 수신기 유닛 (154) 으로부터 입력 샘플들을 수신하고, 그 입력 샘플들을 프로세싱하여 각각의 프레임의 시작에 대해 검출하며, 프레임 타이밍을 제공한다. 심볼 타이밍 검출기 (720) 는 입력 샘플들 및 프레임 타이밍을 수신하고, 입력 샘플들을 프로세싱하여, 수신된 OFDM 심볼들의 시작에 대해 검출하며, 심볼 타이밍을 제공한다. 동일한 심볼 타이밍 검출기 (720) 는 필드 (218) 로부터의 트래픽 OFDM 심볼들의 디코딩 동안 FDP 파일롯들, 또는 전용 TDM 파일롯 2 에 기초하여 심볼 타이밍을 결정할 수도 있다. 주파수 에러 추정기 (712) 는 수신된 OFDM 심볼들 내의 주파수 에러를 추정한다. 채널 추정기 (730) 는 심볼 타이밍 검출기 (720) 로부터 출력을 수신하고, 채널 추정치를 유도한다. SCEU (180) 내의 검출기들 및 추정기들이 이하 설명된다.
프레임 검출기 (710) 는 수신기 유닛 (154) 으로부터의 입력 샘플들 내의 TDM 파일롯-1 을 검출함으로써 프레임 동기화를 수행한다. 이 실시형태의 경우, 프레임 검출기 (710) 는 프레임 검출을 위해 파일롯-1 OFDM 심볼의 주기적 본질을 활용하는 지연된 상관기로 구현된다.
도 6 은 일 실시형태에 따라 미세 타이밍 획득 기능을 수행할 때 미세 타이밍 획득 검출을 또한 수행할 수도 있는 심볼 타이밍 검출기 (720) 의 블록도를 예시한다. 이 실시형태에서, 미세 타이밍 획득 검출기 (720) 는 TDM 파일롯-2 OFDM 심볼에 기초하여 미세 타이밍 보정을 야기한다. 미세 타이밍 획득 검출기 (720) 내에서, 샘플 버퍼 (912) 는 수신기 유닛 (154) 으로부터 입력 샘플들을 수신하고, TDM 파일롯-2 OFDM 심볼에 대한 L 개의 입력 샘플들의 "샘플" 윈도우를 저장한다. 샘플 윈도우의 시작은 프레임 검출기 (710) 로부터의 프레임 타이밍에 기초하여 초기 오프셋 삽입 유닛 (910) 에 의해 결정된다. 그 다음에, 샘플 버퍼는 출력이 미세 타이밍 보정 신호인 TDM 파일롯-2 채널 임펄스 응답에 대해 행해진 탐색에 기초하여 미세 타이밍 획득을 달성하는 미세 타이밍 획득 프로세싱 모듈 (920) 에 출력하는, L 점 역이산 푸리에 변환 (IDFT) 에 출력하는 파일롯 복조기 (916) 에 출력하는 L 점 이산 푸리에 변환 (DFT) (914) 에 의해 프로세싱된다.
도 7a 는 일 실시예에 따른 파일롯-2 OFDM 심볼을 위한 프로세싱의 타이밍도를 예시한다. 프레임 검출기 (710) 는, 파일롯-1 이 이후의 어떠한 지점에서 검출되더라도 (TD 로 표시), 파일롯-1 OFDM 심볼에 기초하여 조대 심볼 타이밍 (TC 로 표시) 을 제공한다. 오프셋 삽입 블록 (910) 은 TW 를 결정하여 샘플 윈도우 (1012) 를 위치결정한다. 파일롯-2 OFDM 심볼은 S 개의 동일한 파일롯-2 시퀀스들을 포함하는데, 각각은 길이 L 을 가진다 (예컨대, N = 4096 이고 L = 2048 이면, 길이 2048 을 가진 2 개의 파일롯-2 시퀀스들). 파일롯-2 OFDM 심볼을 위해 샘플 버퍼 (612) 에 의해 수집된 NC 개의 입력 샘플들의 샘플 윈도우 (1012) 는 위치 TW 에서 시작한다.
샘플 윈도우 (1012) 의 시작은 조대 심볼 타이밍 TC 로부터 초기 오프셋 OSinit 만큼 지연되는데, 즉 TW = TC + OSinit 이다. 초기 오프셋은 특별히 정확할 필요는 없으며, 조대 타이밍 추정치 내의 가능한 에러들에도 불구하고 하나의 완전한 파일롯-2 시퀀스가 샘플 버퍼 (612) 내에서 수집되는 것을 보장하도록 선택된다. 초기 오프셋은 또한 파일롯-2 OFDM 심볼로부터 취득된 심볼 타이밍이 이러한 다음의 OFDM 심볼에 적용될 수도 있도록, 파일롯-2 OFDM 심볼에 대한 프로세싱이 다음의 OFDM 심볼의 도달 이전에 완료될 수 있도록 충분히 작은 것으로 선택될 수도 있다.
도 7b 는 IDFT 유닛 (918) 으로부터의 L-탭 채널 임펄스 응답의 일 실시형태 타이밍도를 예시한다. 임펄스 응답은 채널 추정치 내의 사이클릭 시프트 (cyclic shift) 를 나타내는데, 이는 조대 심볼 타이밍과 의도적으로 삽입된 초기 오프셋의 결합 효과에 대응한다. 채널 임펄스 응답의 L 개의 탭들 각각은 그 탭 지연에서의 복소 채널 이득 (complex channel gain) 과 관련된다. 채널 임펄스 응답은 사이클로 시프트될 수도 있는데, 이는 채널 임펄스 응답의 꼬리 부분이 랩어라운드되어 IDFT 유닛 (618) 의 출력의 초기 (early) 부분에서 보이게 되는 것을 의미한다.
도 6 을 다시 참조하면, 심볼 타이밍 탐색기 (620) 가 도 7b 에 도시된 채널 에너지의 시작을 검출함으로써 심볼 타이밍을 결정할 수도 있다. 심볼 타이밍 탐색기 (620) 의 고정점 기능성은 두 개의 서브섹션들 (subsections) 로, 즉 채널 위치를 위한 블록 및 미세 타이밍 보정을 위한 블록으로 나뉘어져 있다. 채널 에너지의 시작에 대한 이러한 검출은, 도 7b 에 표시된 바와 같이, 길이 의 "검출" 윈도우 (1016) 를 채널 임펄스 응답에 걸쳐 슬라이딩시킴으로써 달성할 수 있다. 검출 윈도우 사이즈는 이하 설명되는 바와 같이 결정될 수도 있다.
본 출원과 동시에 출원된 것으로서, 발명의 명칭이 "Methods and Systems for Improved Timing Acquisition for Varying Channel Conditions" 인 관련 미국특허 출원번호 제_____호 (대리인 포대번호 제090588호) 에 개시된 바와 같이, 검출 윈도우 길이 는 최대 가능한 채널 지연 확산 D 에 대한 엄격한 상한으로 선택될 수도 있다. 이러한 실시형태에서는, 각 윈도우 시작 위치에서, 검출 윈도우에 속하는 모든 탭들의 에너지가 컴퓨팅되어 도 7c 의 커브로 도시된 탭 에너지를 산출할 수도 있다. 발명의 명칭이 "Methods and Systems for Improved Timing Acquisition for Varying Channel Conditions" 인 미국 특허 출원번호 제_____호 (대리인 포대번호 제090588호) 의 전체 내용이 참조에 의하여 본원에 통합된다.
도 7c 는 일 실시형태에 따른 상이한 윈도우 시작 위치들에서의 누적 에너지의 플롯을 예시한다. 검출 윈도우는, 검출 윈도우의 우측 에지가 인덱스 NC 에서의 마지막 탭에 도달할 때, 윈도우가 인덱스 1 에서의 제 1 탭에 랩어라운드하도록 순환적으로 우측으로 시프트된다. 따라서, 각각의 검출 윈도우 시작 위치에 대한 동일한 수의 채널 탭들에 대해 에너지가 수집된다.
검출 윈도우 사이즈 NW 는 시스템에서 예상되는 최대 가능한 지연 확산에 기초하여 선택될 수도 있다. 무선 수신기에서의 지연 확산은 무선 수신기에서의 최초 및 최후 도달 신호 컴포넌트들 간의 시간 차이이다. 시스템의 지연 확산은 시스템 내의 모든 무선 수신기들 간의 가장 큰 지연 확산이다. 검출 윈도우 사이즈가 시스템의 지연 확산 이상이면, 검출 윈도우는 적절히 정렬될 때, 채널 임펄스 응답의 에너지 모두를 캡처할 것이다. 일 실시형태에서는, 채널 임펄스 응답의 시작의 검출에서의 모호성을 회피하기 위해, 검출 윈도우 사이즈 NW 가 NC 의 절반 이하가 되도록 (또는 NW≤NC/2) 선택될 수도 있다. 다른 실시형태에서는, 윈도우 사이즈 NW 가 지연 확산 D 의 추정 값에 따라 적응될 수 있다.
추가 실시형태에서, 최대 누적 에너지가 발생하는 장소 TM 를 미세 타이밍 탐색기가 먼저 산출하고, 이 최대값 EM 을 저장한다. 다음에, 1 미만의 일부 미리 결정된 값 b 에 대해, 누적 에너지가 (1-b)EM 이하로 떨어지는 위치들을 찾으려는 노력으로서, 누적 에너지 커브에서 TM 의 좌측 및 우측이 검사된다. 즉, 누적 에너지 커브의 리딩 에지 및 트레일링 에지는 검출 윈도우 (1016) 상에서 누적 에너지가 그 최대값으로부터 일정 퍼센트비율 (예컨대, 5% 또는 3%) 떨어진 곳에서 정의된다. 퍼센트비율은 최대 탭 에너지 위치 주위의 대역을 정의한다. 그 대역에 진입하는 것은 대역 내의 평탄한 부분의 리딩 에지 TL 을 정의하고, 대역을 벗어나는 것은 대역 내의 평탄한 부분의 트레일링 에지 TT 을 정의한다. 트레일링 에지는 최초 도달 경로의 위치와 일치할 수도 있고, 리딩 에지는 최후 도달 경로 마이너스 NW 와 동일할 수도 있다. 리딩 에지와 트레일링 에지 간의 차이는 NW 마이너스 지연 확산 D 와 같다. 따라서, 지연 확산 D 는 D=NW-TT-TL 로서 컴퓨팅될 수도 있다. 일단 D 가 컴퓨팅되면, 채널 컨텐트가 다음의 OFDM 심볼 동안 채널 추정치 내의 사이클릭 프리픽스 영역 내에 센터링된 채 유지되도록 미세 타이밍 보정들이 결정될 수도 있다.
다른 실시형태에서는, 상기 참조에 의해 통합되는 발명이 명칭이 "Methods and Systems for Improved Timing Acquisition for Varying Channel Conditions" 인 미국 특허 출원번호 제_____호 (대리인 포대번호 제090588호) 에 개시된 바와 같이, 미세 타이밍 탐색기가 타이밍 보정에 대한 판정을 누적 에너지와 유한 차분 (finite difference) 의 볼록 조합 (convex combination) 에 기초하여 트레일링 에지의 위치만을 검출할 수도 있다.
앞서 간략히 설명된 바와 같이, OFDM 시스템들에서 타이밍 획득에 대한 기존의 공지된 구현에 대하여, 순간적인 페이딩 실현들에 대한 민감도를 포함하여 문제점이 남아 있다. 즉, FTA 가 L 점 IDFT 유닛 (918) 에서 취득되는 채널 추정치들에 완전히 의존하는데, 이는 송신된 TDM 파일롯 2 심볼에 영향을 미치는 채널의 순간적인 실현들에 대해 동작한다.
OFDM 시스템들에서의 심볼-레벨 타이밍 동기화 알고리즘의 제한 인자, 즉, DMTT 는 종종 여기서 취득되는 채널 추정치들의 길이이다. 특히, 물리적 채널의 지연 확산이 데이터 복조에 이용되는 채널 추정치의 절반보다 큰 경우, 추정치에서의 클러스터들 또는 채널 탭들의 정리에 관하여 모호성이 발생할 수도 있다. 이 효과는 다른 경우에는 시간 에일리어싱으로 알려져 있으며, 상기 채널 추정치를 취득하는데 이용되는 불충분한 FDM 파일롯들의 결과이다. 이들 클러스터 정리의 모호성은 타이밍 에러들을 야기할 수도 있다. 이 모호성은 일부 추가 가정들이 프레임들에 걸친 채널 변화율에 관하여 행해지는 경우에만 회피될 수도 있다. 이들 모호성에 대한 근본적인 이유는 주파수 도메인에서의 서브-샘플링의 결과로서 시간 도메인에서의 채널 에일리어싱이다. 따라서, 모호성으로 인한 타이밍 에러들은 채널 추정치의 길이 NC 가 최대 예상된 채널 지연 확산 DSmax 의 적어도 2 배인 경우에, 즉, 주파수 도메인에서의 샘플링이 시간 도메인에서의 지연 확산에 대응하기에 충분히 밀집된 경우에 상당히 감소될 수도 있다.
채널 추정에 이용되는 주파수 도메인 내의 파일롯 서브캐리어들의 결핍을 피하며 작업하기 위한 방법은 지정된 TDM 파일롯들을 이용하여 시간 추적을 부트-스트랩하는 것이다. 이런 이유로, 상기 참조에 의해 통합되는 특허 출원들 중 일부에 개시한 바와 같이, TDM-2 보조 시간 추적이 이용될 수도 있다. 통상적으로 TDM 파일롯-2 로부터 유도된 채널 추정치들은 데이터 복조 시에 이용되는 것과 비교하여 일시적 레졸루션의 2 배를 제공한다. TDM 파일롯-2 를 주기적으로 획득함으로써, 정확한 초기 타이밍이 회복될 수 있다. TDM 파일롯-2 획득 사이에, 수신기는 타이밍이 상당히 변화하지 않는다는 가정을 활용하고, 테스트될 타이밍 가설들의 수를 제한함으로써 최대 다루기 쉬운 채널 지연 확산을 연장할 수 있다.
그러나, 상술된 프레임-레벨 및 심볼-레벨 시간 추적 양자를 포함하는 결합된 타이밍 동기화 방법도 약점을 갖는다. 즉, 심볼 타이밍이 하나의 TDM 파일롯-2 획득으로부터 다음까지 상당히 변화하지 않는다고 가정하는데, 이 가정은 종종 다중경로 페이딩 채널들의 경우에는 위반된다. 예를 들어, 소정의 초기 도달 신호 경로들을 놓치게 되도록 TDM 파일롯-2 획득 동안 페이딩이 실현되면, 놓치게 된 신호 경로들이 수백 밀리초 내에 다시 보이게 될 가능성이 상당히 있다. 그 다음에, 다른 채널 탭들에 대한 그들의 상대 위치에 의존하여, TDM 파일롯-2 신호들을 다시 보이게 하는 것은 일시적 레졸루션이 없는 채널 추정치들에서 초기 또는 후기 신호 경로들로서 인터프리팅될 수도 있다. 이런 상황의 예는, 도 8a 에 도시한 바와 같이 정상적으로 보이는 초기 클러스터 (850) 가 도 8b 에서의 TDM 파일롯-2 프로세싱 동안 사라지는 도 8a 내지 도 8c 의 시퀀스에 도시된다. 이러한 상황에서, 제 2 클러스터 (852) 는 미세 타이밍 획득 (FTA) 알고리즘에 의해 TDM 파일롯-2 백오프 위치로 이동될 수도 있다. 제 1 클러스터 (850) 가 도 8c 에 도시한 바와 같이 후에 다시 보이게 되면, 그 신호는 DMTT 알고리즘에 의해 후기 클러스터로 오해될 수도 있다. 그 이벤트에서, 심볼 타이밍은 다음의 TDM 파일롯-2 획득까지 잘못된 것으로 남아 있을 것이다.
심볼-레벨 타이밍 동기화의 성능은, 일단 주기적인 TDM 파일롯-2 획득을 보조한다면 페이딩 조건 하에서 긴 지연 확산에 더 로버스트하더라도, 에러 버스트들은 순간적인 채널 추정치들에 기초하여 잘못된 TDM 파일롯-2 타이밍 판정들을 발생시킬 수 있다. 순간적인 채널 실현들에 대한 타이밍 방식의 민감도를 보상하기 위하여, 다양한 실시형태들이 전체 타이밍 획득 프로세스에 다음의 향상을 제공한다.
TDM 파일롯-2 보조 추적 모드에서, TDM 파일롯-2 프로세싱의 결과로서 취득되는 채널 추정치들은 타이밍 판정이 페이딩 조건에 의해 벗어나게 될 수 있는 순간적인 측정치들에 의해 좌우되지 않도록 다수의 수퍼프레임들에 걸쳐 평균화될 수도 있다. 이 계산은 FTA 프로세싱 동안 발생하는 페딩 실현에 대한 저항을 제공한다. 최초 도달 경로 (FAP) 에 기초한 통상의 TDM 파일롯-2 획득 알고리즘에 더하여, 시간 평균화된 채널 추정치들을 이용하여 보다 신뢰가능한 최초 도달 경로/최후 도달 경로 (FAP/LAP) 기반 알고리즘이 이하 설명되는 바와 같이 추가적인 TDM 파일롯-2 프로세싱에 이용될 수도 있다. 이 추가적인 TDM 파일롯-2 프로세싱은, TDM 파일롯-2 획득이 심볼-레벨 타이밍에 관하여 약한 경로들에 동일하게 민감하다는 것을 보장한다.
TDM2-보조 추적이라고도 불리는, 타이밍 동기화의 TDM 파일롯-2-보조 추적 모드는, 페이딩의 존재 시에 TDM 파일롯-2 프로세싱될 때 약점을 보일 수 있다. 이 관심사는 TDM 파일롯-2-기반 채널 추정치들의 시간 도메인 평균화를 도입함으로써 카운터 밸런싱될 수도 있다. 타이밍 동기화를 달성하기 위한 TDM 파일롯-2 채널 추정치들의 시간 도메인 평균화와 순간적인 채널 추정치들 양자의 이용은, 타이밍 동기화가 도 8a 내지 도 8c 에 예시한 바와 같이 순간 페이딩에 의해 벗어나게 될 수 있는, 순간적인 채널 추정치들에 의해 좌우되지 않는 것을 보장한다. 이하 설명되는 바와 같이, 시간 도메인 평균화는 채널 추정치들의 시간-가중된 이동 평균을 계산한다. 시간-가중된 이동 평균 채널 추정치들을 이용하여, 시간 평균화된 FAP 및 시간 평균화된 LAP 위치들이 순간적인 FAP 및 LAP (즉, 순간적인 채널 추정치들을 이용하여 결정된 FAP 및 LAP) 를 결정하는데 이용한 것과 유사한 알고리즘을 이용하여 결정될 수 있다. 이러한 시간 평균화된 FAP 및 LAP 값들은 평균 채널 지연 확산을 결정하는데 이용될 수 있다. 또한, 시간 평균화된 FAP 및 LAP 는 순간적인 FAP/LAP 결정과 시간 평균화된 FAP/LAP 결정 양자에 기초하는 타이밍 오프셋을 결정하기 위해 순간적인 채널 추정치들로부터 결정된 FAP 및 LAP 값들과 함께 이용될 수 있다.
데이터 또는 오버헤드 심볼들에 후속하여 즉시 프로세싱을 개시하기 위하여 TDM 파일롯-2 획득 (프레임 타이밍 획득) 이 매우 빠르게 수행되어야 한다는 것을 가정하면, TDM 파일롯-2 프로세싱은 하드웨어 내에서 수행될 수도 있다. 이러한 하드웨어는 순간적인 TDM 파일롯-2 채널 추정치들에 대해 동작할 수 있다. 즉, FFT 로부터 취득된 채널 추정치들 h(n) 각각은 TDM 파일롯-2 의 FAP 와 LAP 를 결정하기 위해 하드웨어 내에서 즉시 프로세싱될 수도 있다. 또한, 채널 추정치들은, 이를 테면, 이하 설명되는 수학식 1 의 선형 이동 평균 계산을 적용함으로써, 소프트웨어, 펌웨어 내에서, 또는 하드웨어의 별개의 단편 내에서 평균화될 수도 있다. 그 다음에, 순간적인 채널 추정치와 평균화된 채널 추정치 양자를 병렬로 결정하여, 도 9a 를 참조하여 이하 설명되는 바와 같이 이들 2 개의 정보 소스들에 기초하여 보다 신뢰가능한 "합성 (composite)" 타이밍 오프셋 값이 유도될 수도 있다. 이 합성 타이밍 오프셋은 원래의 하드웨어 기반 오프셋에 더하여 적용될 수도 있다. 따라서, 합성 타이밍 오프셋들은 하드웨어에 의해 계산된 순간적인 오프셋들에 대한 "보정들 (corrections)" 인 것으로 생각될 수도 있다. 하드웨어 기반 타이밍 오프셋들에 이러한 보정을 적용하는 프로세스의 일 예가 도 9b 를 참조하여 이하 설명된다.
또한, 페이딩에 덜 민감한 합성 타이밍 오프셋을 제공하는데 이용되면, 평균화된 채널 추정치들은 심볼-레벨에 대해 이용될 타이밍 동기화 파라미터들을 직접 선택하는데 이용될 수도 있는 평균 지연 확산을 계산하고, 더 짧은 채널 추정치들에 기초하여 동기화의 로버스트성을 향상시키기 위하여 타이밍 동기화 파라미터들을 조정하는데 이용될 수도 있다.
다른 실시형태에서는, 양자의 FAP/LAP 에 기초하여, 그리고 TDM 파일롯 2 심볼들을 이용하여 취득된 시간 평균화된 채널 추정치들을 이용하여, 종래의 FAP 기반 FTA 알고리즘이 먼저 사용된 후, 2 차 FTA 알고리즘이 사용될 수도 있다. 이 실시형태에서, 제 1 알고리즘은 하드웨어 내에서 구현될 수도 있고, 순간적인 TDM 파일롯 2 채널 추정치에 대해 동작할 수도 있으며, 이 채널 추정치 (또는 그의 축약판) 을 제 2 알고리즘에 제공할 수도 있다. 제 2 알고리즘은 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 임의의 조합 내에서 구현될 수도 있다. 제 2 알고리즘 내에서, TDM 파일롯 2 유도된 채널 추정치들의 시간 도메인 평균이 유지될 수도 있으며, 이 평균은 새롭게 이용가능한 TDM 파일롯 2 채널 추정치로 업데이트될 수도 있다. 제 2 FTA 알고리즘은 그 다음에 평균 및 순간적인 채널 추정치들 양자에 대한 FAP/LAP 탐색을 계속 수행할 수도 있다. 이들 2 세트의 FAP/LAP 값들은 평균 로버스트 지연 확산은 물론 로버스트 타이밍 오프셋을 취득하기 위해 결합될 수도 있다.
FTA 프로세스 동안 최초 도달 경로의 손실을 초래할 수 있는 갑작스런 페이딩을 도모하기 위해, N 개의 칩들 각각에 대한 채널 추정치들이 이동 평균에서와 같이, 다수의 수퍼프레임들에 걸쳐 평균화될 수도 있다. 이러한 평균화된 채널 추정치들은, 페이딩이 장기간 지속되지 않았다면 (예를 들어, 수신기가 최단 경로의 깊은 (deep) 페이딩의 위치에 정지될 때) 갑작스런 단시간 페이딩에 응답하여 임계값을 하회하지 않는다. 평균 값들은 다수의 수퍼프레임들에 걸쳐 이동 평균을 유지하는 것과 같이, 임의의 공지된 평균화 방법으로 계산될 수도 있다. 평균화된 채널 추정치들을 계산하는 보다 직접적인 방법은 다음과 같은 시간-가중된 선형 식에서 각각의 순간적인 채널 추정치 h(n) 를 기존의 "평균 채널" 과 결합하는 것이며 :
여기서, 결합 인자들 α 및 β 는 시간-가중 인자들이다.
수학식 1 의 α 및 β 인자들을 변화시킴으로써, 평균 채널 추정 값 또는 순간적인 채널 추정 값에 상대적으로 더 크거나 더 적은 가중치가 제공될 수도 있다. 평균 채널 추정치들에 적용된 가중치 α 가 클수록, 페이딩의 존재 시에 존재하는 방법의 로버스트가 크지만, (예를 들어, 수신기의 이동으로부터) FAP 의 위치에서 정확히 변화할 평균 채널 추정치의 반응이 낮다. 반대로, 순간적인 채널 추정치 h(n) 에 적용된 가중치 β 가 클수록, 채널 동작의 오래 지속되는 트렌드들을 따를 능력의 저감을 희생하여, 수신 조건에서 변화할 평균 채널 추정치의 반응이 커진다. 평균 채널 추정치들의 강조는 페이딩이 이를 테면 밀집된 도시 환경에서 발생할 가능성이 있는 수신 위치들에서 이점을 제공한다. 순간적인 채널 추정치들의 강조는, 파일롯 심볼들의 도달 시간이 비교적 빠르게 변화중이도록, 수신 상태가 변화중인 상태에서, 이를 테면, 수신기가 자동차 내에서 송신기를 향하여 또는 송신기로부터 떨어져 빠르게 이동중인 경우에 이점을 제공한다. 평균 및 순간적인 FAP/LAP 값들 양자를 결합함으로써, 알고리즘은 양자의 방법들로부터 이점들을 거둬들일 수도 있다. 적절한 가중치 α 를 선택함으로써, 알고리즘은 오래 지속되는 트렌드를 따르고, 그들을 값들에서 캡처하는 것이 가능할 수도 있다. 유사하게, 알고리즘은 또한 값들을 추정함으로써 채널 조건의 빠른 변화를 감지하는 것이 가능할 것이다. 이들 추정치들을 적절히 결합함으로써, FTA 알고리즘은, DMTT 알고리즘이 부적절한 심볼 타이밍에 의해 벗어나게 될 확률을 최소화하는 로버스트 타이밍 판정을 행할 수도 있다.
수학식 1 의 인자들 α 및 β 는 구현에 따라 펌웨어 또는 소프트웨어 내에서 표로 만들어지게 될 수도 있다. 일 실시형태에서, 인자들 α 및 β 는 메모리에 저장된 초기화 소프트웨어 형성 또는 구성 파라미터들의 일부로서 포함되는 것과 같이, 그들의 서비스 영역들의 본질을 반영하기 위해 서비스 제공자들에 의해 확립될 수도 있다. 예를 들어, 서비스 제공자들은 도시 커버리지 영역들 (여기서 페이딩이 통상 발생하지만 사용자들은 빠르게 이동할 가능성이 낮다) 에 대해 평균 채널 추정 인자 α 를 강조하고, 지방 커버리지 영역들 (여기서 페이딩이 적게 발생되며 사용자들은 자동차 안에서 빠르게 이동할 가능성이 크다) 에서 순간적인 채널 추정 인자 β 를 강조하도록 선택할 수도 있다.
또한, 수학식 1 의 인자들 α 및 β 는 구현에 의존하여, 상이한 동작 조건들에 응답하여 조정 또는 계산될 수도 있다. 일 실시형태에서, 수학식 1 의 평균 또는 순간적인 채널 추정치에 적용되는 상대 강조는, 이전의 업데이트 이래 지속기간에 의존할 수도 있다. 예를 들어, 의 선행 업데이트가 현재 계산 바로 몇 초 전에 달성되었다면, 평균 채널 추정치가 실제 조건들을 나타낼 가능성이 있도록, 수신 특성들이 상당히 변화한 수신 영역으로 수신기 디바이스가 이동하지 않을 것이기 때문에 더 큰 강조가 평균 채널 추정 가중 인자 α 에 적용될 수도 있다. 한편, 상당한 시간 (예를 들어. 분 또는 시간) 이 마지막 업데이트 이래 발생했다면, 순간적인 채널 추정 가중 인자 β 는, 순간적인 측정이 실제 조건들을 더 잘 나타낼 수도 있도록 수신기의 위치, 따라서 수신 상태가 변화할 수도 있기 때문에 강조 (예를 들어, 값으로 증가) 될 수도 있다. 추가 실시형태에서는, 예를 들어, 수신기 디바이스의 (예를 들어, 파일롯 지연 시간의 변화의 트렌드 또는 GPS 센서로부터의) 검출 모션, 평균 채널 추정치의 변화 속도 또는 가변성의 최근의 히스토리, (예를 들어, 기지국 식별자들 또는 특정 GPS 좌표 위치들에서의 이전의 계산들에 기초하여 메모리에 기록될 수도 있는) 지리적 위치 등을 포함하는, 평균 및 순간적인 채널 추정치들에 적용된 상대 가중치들 α 및 β 를 설정하는데 다른 인자들이 고려될 수도 있다. 이러한 실시형태들에서, 값들 (α, β) 은 동작 조건들에 기초하여 알고리즘에 의해 계산되고, 메모리로부터 취득되어 동작 조건들에 기초하여 알고리즘에 의해 변경되고, 동작 조건들에 기초하여 대안의 값들의 테이블로부터 (예를 들어, 테이블 룩업 프로세스에서) 선택되고, 브로드캐스터로부터 공중 경유 업데이트에서와 같은 외부 소스로부터 수신되며, 이들 대안의 방법들의 조합을 행할 수도 있다.
일 실시형태에서, 인덱스 n 은 2 개의 연속되는 채널 평균화 인스턴스들 간에 하드웨어에서 적용되는 총 누적 타이밍 오프셋에 대해 미리 보정될 필요가 있을 수도 있다. 도 9a 를 참조하여 이하 설명되는 바와 같이, 누적 타이밍 오프셋은 이전의 업데이트 동안 적용되는 FTA 타이밍 오프셋들과 중간에 행해진 DMTT 타이밍 보정들의 조합일 수 있다.
일 실시형태에서, 채널 추정 평균화에 이용되는 순간적인 채널 추정치들은 노이즈 저감 사전 또는 사후 평균화를 위해 임계값결정될 수도 있다.
수신기 디바이스의 타이밍을 TDM 파일롯을 포함하는 OFDM 브로드캐스트 신호와 동기화하기 위하여, 브로드캐스트 신호 내의 파일롯의 시간의 위치가 결정될 수도 있다. 이것은 FAP/LAP 탐색 알고리즘에 의해 달성될 수도 있다. 상기 언급한 바와 같이, FAL/LAP 탐색 알고리즘에 대한 제 1 세트의 입력들은, (1) 채널 추정치, (2) 노이즈 임계값 , 및 (3) 이전의 FAP 위치 일 수도 있다. 결과에 영향을 미칠 수도 있는 제 2 세트의 입력들 또는 파라미터들은, (i) 윈도우 길이 , (ii) 민감 계수들 및 , 및 (iii) 채널 추정 시에 가정되는 캐쥬얼 길이 를 포함할 수도 있다. 제 1 세트의 입력들의 값들은 수신기 디바이스의 동작 동안, 이를 테면, 디바이스가 커버리지 영역 내에서 이동할 때 변하는 것으로 예상된다. 이들 값들은 업데이트 간 적응될 수도 있다. 반대로, 제 2 세트의 입력들 또는 파라미터들은 동작 동안 외부 환경에 응답하여 빈번히 변하는 것으로 예상되지 않을 수도 있으며, 대신에 제조자에 의해 설정되고 단지 산발적으로만 자율-적응될 수도 있는 값들이다. FAP/LAP 탐색 알고리즘의 출력들은, 샘플 인덱스 n 에 의하여 측정되는, 문제의 채널 추정치에 대응하는 최초 도달 경로 (FAP) 와 최후 도달 경로 (LAP) 의 시간에 있어서의 위치들일 수도 있다. FAP 및 LAP 타이밍을 이용하여, 실시형태들은 OFDM 심볼 타이밍을 보정하기 위해 적용될 수 있는 보정 또는 오프셋을 계산할 수 있다.
도 9a 는 TDM 파일롯-2 신호를 위치결정할 뿐만 아니라, 검출 윈도우를 통해 취득된 채널 추정 값들에 기초하여 타이밍 동기화에 적용하기 위한 오프셋을 컴퓨팅하는 FAP/LAP 탐색 방법 900 의 일 실시형태를 예시한다. 방법 900 의 단계 902 에서, 순간적인 채널 추정치들 h(n) 은 검출 윈도우의 길이를 스패닝하는 N 개의 탭들에 대해 디지털 신호 프로세서로부터 취득된다. 순간적인 채널 추정치들은 제 1 경로에서의 순간적인 FAP 및 LAP (즉, 및 ) 의 결정 (단계 904 내지 단계 912), 및 제 2 경로에서의 평균화된 채널 추정치들 에 기초한 평균 FAP 및 LAP (즉, 및 ) 의 결정 (단계 912 내지 단계 922) 을 행하기 위해 동시에 2 개의 경로들에서 프로세싱될 수도 있다. 이들 4 개의 수들 (, , 및 ) 은 오프셋 컴퓨테이션의 마지막 스테이지에 기록될 수도 있다 (단계 924 내지 단계 938). "절대적인 임계값결정 (implicit thresholding)" 단계가 스킵될 수도 있도록, 소팅 (sorting) 프로세스 전에 순간적인 채널 추정치가 이미 임계값결정되었을 수도 있다는 것에 주목하게 된다.
순간적인 FAP 및 LAP (즉, 및 ) 를 결정하기 위해, 알고리즘은 단계 904 에서 평균화 및 탐색에 이용되는 관련 변수들 및 버퍼들을 초기화할 수도 있다. 단계 904 의 초기화 프로세스의 일부로서, 버퍼는 0 으로 초기화될 수도 있고, 위치 카운터 n 는 0 으로 설정된다. 또한, 값들 및 은 각각 리딩 및 트레일링 에지 위치를 포함하기 위해 초기화되어야 한다. 평균화된 채널 추정치 의 최대 탭에 기초하면, 즉, 는 부호없는 (unsigned) 임계값 을 결정한다. 최대 누적 에너지 값 및 대응하는 위치 는 모두 0 으로 초기화될 수도 있다. 플래그들 로 설정될 수도 있다. 이전의 값 은 내부적으로 저장될 수도 있다.
초기화가 완료되면, 알고리즘은 검출 윈도우를 스패닝하는 N 개의 채널 추정 값들 을 통하여 2 개의 컴퓨테이션 단계들, 즉, 누적 컴퓨테이션 및 탐색 알고리즘을 수행할 수도 있다 (단계 906 내지 단계 912).
방법 900 의 단계 906 에서, 채널 추정 에너지들은 길이 의 검출 윈도우에 걸쳐 누적되어, 길이 N=256 인 경우에 버퍼 에 포함될 수도 있는 누적 에너지 프로파일을 형성할 수도 있다. 이 누적 프로세스의 결과는 검출 윈도우 내의 누적 에너지들 및 그들의 최대 값들의 위치들일 수도 있다. 이 누적 단계는 다음의 알고리즘 예를 이용하여 달성될 수도 있다.
누적 단계가 완료된 후에, 알고리즘은 방법 900 의 단계 908 에서, 를 이용하여 포워드 및 백워드 임계값들, 즉, 및 을 설정할 수도 있다. 이러한 임계값들은 16 비트 부호없는 데이터로서 유지될 수도 있다.
단계 910 에서, FAP 및 LAP 를 탐색하기 위한 데이터를 통한 제 2 컴퓨테이션 단계는 2 부분, 즉, 변수 에 의해 식별된 TDM 파일롯-2 신호의 리딩 에지를 위치결정하기 위한 백워드 탐색, 및 변수 에 의해 식별된 TDM 파일롯-2 신호의 트레일링 에지를 위치결정하기 위한 포워드 탐색으로 달성될 수도 있다. 초기화 값들 에서 시작하여, FAP 및 LAP 에 대한 탐색은 다음의 알고리즘 예를 이용하여 달성될 수도 있다 :
백워드 탐색 :
포워드 탐색 :
단계 910 의 완료 시에, 와 양자는 유효 값들을 포함해야 하며, 양자의 바이너리 플래그들은 true 로 설정되어야 한다. 후자가 그 경우가 아니면, 타이밍 오프셋 값은 단순히 0 으로 설정되어야 하며, 추가 동작들이 중단되어야 한다. 코너 케이스의 경우에도, 일 때, 경계점 이 평탄한 존의 시작 및 종료 양자로 선언되는 것이 이론적으로 불가능할 수도 있다는 것에 주목하게 된다.
단계 912 에서, 출력 파라미터들 FAP 및 LAP 은 대응하는 채널 위치들에 관련되어 결정된다. 및 에 기초하여, 알고리즘은 탐색 영역들 간의 경계를 로서 산출할 수도 있다. FAP 및 LAP 값들은 그 다음에 다음의 알고리즘 예를 이용하여 산출될 수도 있다 :
단계 912 의 결과로서, 알고리즘은 순간적인 채널 추정 값들에 기초하여 최초 도달 경로와 최후 도달 경로의 위치 및 시간을 식별하였다. 이 정보는 그 다음에 결정 단계 924 에서 지연 확산 D 를 결정하는데 이용될 수 있으며, 이는 이하 더욱 완전히 설명되는 바와 같이 오프셋이 어떻게 계산될지를 결정하는데 이용될 수도 있다.
상기 언급한 바와 같이, 유사한 프로세스가 평균 FAP 및 LAP 값들을 결정하기 위해 병렬로 달성될 수도 있다. 평균 FAP 및 LAP 값들을 계산하는데 이용되는 방법들은 평균 채널 추정 값들이 입력 데이터로서 이용된다는 것을 제외하고는 순간적인 값들을 계산하는 방법들과 유사할 수도 있다. 평균 FAP 및 LAP (즉, 및 ) 를 결정하기 위해, 알고리즘은 단계 913 에서 평균 채널 추정 값들 을 계산한다. 상기 언급한 바와 같이, 이것은 각각의 증분 n 에 대해 업데이트된 채널 추정 값들 을 출력하는, 수학식 1 에 대한 입력들로서 순간적인 채널 추정 값들 및 이전의 평균 채널 추정 값들을 이용함으로써 달성될 수도 있다.
방법 900 의 단계 914 에서, 알고리즘은 단계 904 에서 초기화가 수행되는 것과 유사한 평균화 및 탐색 프로세스에 이용되는 관련 변수들 및 버퍼들을 초기화할 수도 있다. 단계 914 의 초기화 프로세스의 일부로서, 버퍼는 0 으로 초기화될 수도 있고, 위치 카운터 n 은 0 으로 설정된다. 또한, 값들 및 은 각각 리딩 및 트레일링 에지 위치를 포함하기 위해 초기화되어야 한다. 평균 채널 추정치 의 최대 탭에 기초하면, 즉, 는 부호없는 임계값 을 결정한다. 최대 누적 에너지 값 및 대응하는 위치 는 모두 0 으로 초기화될 수도 있다. 플래그들은 로 설정될 수도 있다. 이전의 값 은 내부적으로 저장될 수도 있다.
초기화가 완료되면, 알고리즘은 검출 윈도우를 스패닝하는 N 평균 채널 추정 값들 을 통하여 2 개의 컴퓨테이션 단계들, 즉 누적 컴퓨테이션 및 탐색 알고리즘을 수행할 수도 있다 (단계 916 내지 단계 922).
단계 916 에서, 평균 채널 추정 에너지들은 길이 의 검출 윈도우에 걸쳐 누적되어, 길이 N=256 인 경우 버퍼 에 포함될 수도 있는 누적 평균 에너지 프로파일을 형성할 수도 있다. 이 누적 프로세스의 결과는 검출 윈도우 내의 누적 에너지들 및 그들의 최대 값들의 위치들일 수도 있다. 이 누적 단계는 다음의 알고리즘 예를 이용하여 달성될 수도 있다.
누적 단계가 완료된 후에, 알고리즘은 를 이용하여 방법 900 의 단계 918 에서 포워드 및 백워드 임계값들, 즉 및 을 설정할 수도 있다. 이러한 임계값들은 16 비트 부호없는 데이터로서 유지될 수도 있다.
단계 920 에서, 평균 FAP 및 LAP 값들에 대해 탐색하기 위한 데이터를 통한 제 2 컴퓨테이션 단계는 2 부분, 즉, 변수 에 의해 식별된 TDM 파일롯-2 신호의 리딩 에지를 위치결정하기 위한 백워드 탐색; 및 변수 에 의해 식별된 TDM 파일롯-2 신호의 트레일링 에지를 위치결정하기 위한 포워드 탐색으로 달성될 수도 있다. 초기화 값들 로 시작하여, 평균 FAP 및 LAP 에 대한 탐색은 다음의 알고리즘 예를 이용하여 달성될 수도 있다 :
백워드 탐색 :
a) (foundbeg=false, 및 En<ET,B) 인 경우, do: nbeg=n, foundbeg=true;
b) 그렇지 않고, (foundbeg=true, 및 En≥ET,B) 인 경우, do: foundbeg=false.
포워드 탐색 :
a) (foundend=false, 및 En<ET,f) 인 경우, do: nend=n-1, foundend=true;
b) 그렇지 않고, (foundend=true, 및 En≥ET,f) 이면, do: foundend=false.
단계 920 의 완료 시에, 양자의 와 는 유효 값들을 포함해야 하며, 양자의 바이너리 플래그들은 true 로 설정되어야 한다. 후자가 그 경우가 아니면, 타이밍 오프셋 값은 단순히 0 으로 설정되어야 하며, 추가 동작들이 중단되어야 한다. 상기 언급한 바와 같이, 코너 케이스의 경우에도, 일 때, 경계점 이 평탄한 존의 시작 및 종료 양자로 선언되는 것이 이론적으로 불가능할 수도 있다.
단계 922 에서, 출력 파라미터들 및 는 대응하는 채널 위치들에 관련되어 결정된다. 및 에 기초하여, 알고리즘은 탐색 영역들 간의 경계를 로서 산출할 수도 있다. 그 후, 및 값들은 다음의 알고리즘 예를 이용하여 산출될 수도 있다 :
단계 922 의 결과로서, 알고리즘은 순간적인 채널 추정 값들에 기초하여 최초 도달 경로와 최후 도달 경로의 위치 및 시간을 식별하였다.
단계 924 에서, FAP 는 순간적인 FAP 와 평균 FAP 중 더 작은 값과 같게 설정되며, LAP 는 단계 926 에서 순간적인 LAP 와 평균 LAP 중 더 큰 값과 같게 설정된다. 즉,
이 정보는 그 다음에 결정 단계 924 에서 지연 확산 D 를 결정하는데 이용될 수 있으며, 이는 이하 더 완전히 설명되는 바와 같이 오프셋이 어떻게 계산될지를 결정하는데 이용될 수도 있다.
상기 결정된 정보는 결정 단계 924 에서 지연 확산 D 를 결정하는데 이용될 수 있으며, 이는 이하 더 완전히 설명되는 바와 같이 오프셋이 어떻게 계산될지를 결정하는데 이용될 수도 있다. FAP 와 LAP 간의 거리, 즉, 지연 확산 D 는 절대 를 초과하지 않는다는 것에 주목한다. 파라미터 뿐만 아니라 에 대한 결정된 값들을 이용하여, 오프셋 계산을 위한 컴퓨테이션 유닛이 다음의 오프셋을 결정할 수도 있다. 는 디바이스 상에서 제공될 수도 있는 미리 결정된 값이다. 값은 짧은 채널들이 타이밍 동기화의 프로세스 후에 센터링될 채널 추정치의 포인트를 결정한다. 이 값은 가 와 사이의 어딘가에 있어야 하는 것을 포함하여, 몇몇을 고려하여 선택될 수도 있다. 이 값은 전체 채널을 CP 내에 유지하게 돕는다. 을 에 근접하게 설정하는 것은, 채널이 에서 시작하고 센터링을 무시하도록 강요되는 것을 의미한다. 이것은, FAP 다음의 신호 컨텐트가 앞으로 예상될 수 있다라고 믿을 이유가 있다면 양호한 옵션이다. 을 에 근접하게 설정하는 것은, 채널이 CP 의 중간 정도 성장하도록 허용된다는 것을 의미한다. 이 후자의 값은 신호 컨텐트가 FAP 이전에 예상될 수 있지 않다면 더 양호한 옵션일 수도 있다. 실제로, 고려되지 않은 "초기 (early) 신호 컨텐트" 가 더 많은 문제들을 만들어 낼 수 있기 때문에, 은 2 개의 양극단 사이의 중간쯤 어딘가, 또는 CP 의 대략 25% 정도로 선택될 수도 있다.
다음의 오프셋을 결정하기 위해, 합성 채널 컨텐트 경계들이 다음과 같이 결정된다. 지연 확산 D 가 최대 허용가능한 지연 확산 이하인 경우 (즉, 결정 단계 926 = "예"), FAP 및 LAP 값들은 이하 설명되는 단계 936 에서 오프셋을 계산하는데 이용될 수도 있다.
지연 확산 D 가 최대 허용가능한 지연 확산 보다 큰 경우 (즉, 결정 단계 924 = "아니오"), 알고리즘은, 순간적인 FAP 가 결정 단계 928 에서 평균 FAP 보다 작은지 여부를 결정할 수도 있다. 순간적인 FAP 가 평균 FAP 보다 작은 경우 (즉, 결정 단계 928 = "예"), FAP 는 순간적인 FAP 와 같게 설정될 수도 있으며, LAP 는 단계 930 에서 FAP 플러스 최대 허용가능한 지연 확산 와 같게 설정될 수도 있다. 즉,
순간적인 FAP 가 평균 FAP 보다 작은 경우 (즉, 결정 단계 928 = "아니오"), 알고리즘은, 순간적인 LAP 가 결정 단계 932 에서 평균 LAP 보다 작은지 여부를 결정할 수도 있다. 평균 LAP 가 순간적인 LAP 를 초과하는 경우 (즉, 결정 단계 932 = "예"), LAP 는 순간적인 LAP 와 같게 설정될 수도 있고, FAP 는 단계 934 에서 FAP 와 최대 허용가능한 지연 확산 사이의 차이와 같게 설정될 수도 있다. 즉,
평균 LAP 가 순간적인 LAP 보다 작은 경우 (즉, 결정 단계 932 = "아니오"), 이것은, 단계 940 에서 LAP 가 순간적인 LAP (즉, ) 로 설정될 수도 있고 FAP 가 순간적인 FAP (즉, ) 로 설정될 수도 있도록, 에러 상황을 나타낼 수도 있다. 이 에러 조건은, 순간적이거나 평균의 DS 가 최대 지연 확산 () 보다 크다 (구현이 정확하다면 발생하지 않을 것이다) 는 것을 의미하는 것과 같은 정상 상태에서는 절대 발생해서는 안된다.
FAP 및 LAP 값들이 결정되면, 알고리즘은 그 다음에 다음과 같이 수학식 2 에 의해 주어진 계산의 값들을 이용함으로써 적절한 오프셋 값을 계산할 수 있다 :
수학식 2 에서, 은, TDM 파일롯 2 를 이용하여 취득된 시간 도메인 채널 추정치가 때때로 2 개 이상의 연속되는 채널 탭들을 결합함으로써 "압축" 될 수도 있기 때문에 채널 추정 압축비이다. 이런 연속되는 채널 탭들의 결합은 시간 도메인의 채널 탭들의 모든 값들이 넌-네거티브 수들이기 때문에 단순한 평균화 또는 추가에 의해 행해질 수도 있다. 압축된 시간 도메인 채널 추정치들은 그 다음에 시간 도메인 입상에서의 훨씬 다량의 손실 없이, 펌웨어, 소프트웨어, 또는 다른 외부 디바이스 내에 보다 효율적으로 저장 및 프로세싱될 수 있다. 중요한 점은 OFDM 심볼 타이밍에 적용된 오프셋이 항상 의 배수일 수도 있다는 것이다.
적용가능하다면, 제로 위치 (즉, FAP (추후의 심볼들)<0) 를 넘어 스필링 (spilling) 하는 채널 컨텐트를 야기하는, 오프셋 값을 수학식 2 가 초래할 수도 있는 상황이 발생할 가능성이 있을 수도 있다는 것에 주목하게 된다. 이런 시나리오를 회피하기 위하여, 일 실시형태에서는, 다른 프로그램가능 파라미터, 즉, 최소 백오프 값 이 도입될 수도 있다. 이 파라미터는 채널 시작이 후속 OFDM 심볼들에서 위치될 수도 있는 최소 (포지티브) 값 (압축된 칩들의 수로 표현) 을 나타낸다. 이 제한을 적용하기 위하여, 수학식 2 는 다음과 같이 변형되며, 이는 단계 936 에서 적절한 오프셋 값을 계산하는데 이용된다 :
마지막으로, 단일의 OFDM 심볼의 처음에 적용될 수 있는 최대 타이밍 오프셋을 나타내는, 일부 다른 프로그램가능 값 또는 OFDM 시스템에서의 사이클릭 프리픽스보다 큰 타이밍 오프셋들의 계산을 허용하기 위해, 수학식 3 에 의해 계산된 오프셋은 2 개 이상의 부분으로 더욱 분할되어 단계들에 적용될 수도 있다. 즉,
총 TDM 파일롯-2 오프셋이 TDM 파일롯-2 프로세싱에 대한 응답으로서 하드웨어에 의해 적용되는 순간적인 오프셋과 TDM 파일롯-2 채널 평균화 및 FAP/LAP 탐색 바로 후에 적용되는 합성 오프셋 보정의 결합을 나타낼 수도 있다는 것에 주목하게 된다.
전술한 알고리즘들이 도시하는 바와 같이, 이전의 (즉, 과거의) FAP () 는 FAP 및 LAP 의 다음의 값들을 컴퓨팅하는 것 뿐만 아니라 이하에 설명되는 바와 같이 타이밍 오프셋을 계산하는데 있어서 중요한 인자이다. 따라서, 값은 펌웨어 (소프트웨어) 와 하드웨어 양자로부터의 타이밍 오프셋들이 적용될 수 있는 정상 동작 모드 전체에 걸쳐 현재를 유지하게 된다. 일 실시형태에서, 단순한 법칙은, 그 값이 이용되고 있는 그 때 현재를 유지하기 위하여 에 대해 조정할 필요가 있다는 것이다. 실제로, 이것은, 가 합성 오프셋 보정이 계산되고 막 하드웨어에 적용된 직후에, 방법 900 의 단계 938 에서 업데이트될 수도 있다는 것을 의미한다. 내부 값에 대한 변형은 다음과 같다 :
수학식 5 에서, 은 TDM 파일롯-2 채널 평균화의 2 개의 인스턴스들 간에 하드웨어 내에 적용되는 총 타이밍 오프셋이다. 값 은 채널의 최초 도달 경로의 현재 내부 펌웨어 (소프트웨어) 개념일 수도 있다. 알 수 있는 바와 같이, 이 값 자체는 이전의 수퍼프레임 내의 총 TDM 파일롯-2 오프셋에 기초하여 업데이트될 필요가 있을 수도 있다.
일단 오프셋이 단계 936 에서 계산되면, 도 9b 에 예시된 방법 950 의 예에 나타낸 바와 같은 타이밍 동기화 프로세스에 이용될 수도 있다. 도 9b 는 상기 설명된 방법 900 이 전체 타이밍 동기화 방법 950 의 일부로서 어떻게 구현되는지를 예시한다. 단계 952 에서의 수신기 회로의 전원 가동에 후속하여 발생할 수도 있는, 방법 950 에서의 미세 타이밍 획득의 처음에는, 수신기 디바이스 하드웨어 및 소프트웨어는 순간적인 TDM 파일롯-2 심볼 (즉, 및 ) 에 기초하여 하드웨어에서 미세 타이밍 획득을 달성하고 (단계 954), DSP 판독 압축된 채널 추정치들에 의해서와 같은 평균 타이밍 획득 (즉, 및 ) 을 계산하며 (단계 956) 및 그 결과들에 기초하여 타이밍 오프셋을 계산 (단계 958) 함으로써 방법 900 의 프로세스들을 수행한다. 결정 단계 960 에서, DSP (또는 프로세서 또는 다른 디코딩 회로) 는 순간적인 타이밍 오프셋 값을 평균 타이밍 획득에 기초한 오프셋 값과 비교하여 그들이 매칭하는지를 결정할 수도 있다. 순간적인 타이밍 오프셋이 임계값보다 더 많이 평균 타이밍 오프셋과 다른 경우 (즉, 결정 단계 960 = "아니오"), DSP (또는 다른 회로) 는 도 9a 를 참조하여 상술된 단계 936 에서 계산된 오프셋 보정을 순간적인 타이밍 오프셋에 적용할 수도 있다. 상술한 바와 같이, 단계 962 에서 오프셋 보정을 순간적인 타이밍 오프셋에 적용하는 것은, 미세 타이밍 동기화가 이러한 이벤트들에 의해 벗어나게 되지 않도록, 최초 도달 신호의 갑작스런 페이드에 의해 야기될 수도 있는 타이밍의 갑작스런 변화들을 보상할 수 있다. 보정된 타이밍 동기화는 그 다음에 DMTT 에서 심볼들을 디코딩하는데 이용된다. 순간적인 타이밍 오프셋이 임계값 내의 평균 타이밍 오프셋에 매칭하는 경우 (즉, 결정 단계 960 = "예"), 어떤 보정도 요구되지 않고, DSP 는 순간적인 동기화 타이밍을 이용할 수도 있다.
단계 964 에서, DSP 는 방법 900 의 단계 924 에서 계산되는 추정된 지연 확산 DS 에 기초하여 DMTT 에 이용되는 파라미터들을 선택한다. 이러한 DMTT 파라미터들은 잘 알려져 있고, 타이밍 정보에 기초하여 가장 가능성있는 심볼을 식별하는 부분으로서 이용된다. 결정 단계 966 에서, DSP 는 지연 확산 (DS) 이 짧은지 또는 긴지 여부를 결정할 수도 있다. 다량의 다중경로 신호들이 존재하는 상황에서 (예를 들어, 도시 또는 산 위치에서) 발생할 수도 있는 것처럼, 지연 확산이 긴 경우 (즉, 결정 단계 966 = "아니오"), DSP 가 상기 설명된 프로세스를 반복하기 위해 다음의 수퍼프레임에서 단계 954 로 돌아갈 수도 있도록, TDM 파일롯-2 를 이용하여 미세 타이밍 획득의 프로세스를 규칙적으로 반복하는 것이 중요하다. 그러나, 다중경로 신호들이 적거나 없는 위치들에서 발생할 수도 있는 것처럼, 지연 확산이 매우 짧은 경우 (즉, 결정 단계 966 = "예"), DSP 는 타이밍 파라미터들이 빠르게 변화할 가능성이 없기 때문에 미세 타이밍 획득을 재수행하지 않고 다수의 수퍼프레임의 데이터값을 디코딩할 수도 있다. 따라서, DSP (또는 다른 회로) 는 단계 968 에서 모니터링 타이머를 개시하고, 모니터링 타이머가 결정 단계 972 에서 만료하였는지 결정할 때까지 단계 970 에서 수퍼프레임 내의 모든 심볼들에 대해 단계 964 에서 설정된 DMTT 파라미터들을 이용하여 심볼들을 디코딩할 수도 있다. 모니터링 타이머는 지연 확산의 길이 (예를 들어, 지연 확산이 짧을수록 모니터링 타이머 설정이 길어진다) 에 의존할 수도 있는, 다수의 초, 이를 테면 10 초 내지 15 초로 전송될 수도 있다. 모니터링 타이머가 만료하지 않았다면 (즉, 결정 단계 972 = "아니오"), DSP 또는 타이밍 회로는 단계 974 에서 모니터링 타이머를 감분시켰고, 단계 970 에서 현재 DMTT 파라미터들을 이용하여 심볼들을 계속 디코딩한다. 모니터링 타이머가 만료할 때 (즉, 결정 단계 972 = "예"), DSP 는 상술된 미세 타이밍 획득 프로세스를 반복하기 위해 다음의 수퍼프레임에서 단계 954 로 돌아갈 수도 있다. 현재 DMTT 파라미터들을 이용하여 지연 확산 시에 간헐적으로 미세 타이밍 획득 프로세스를 수행함으로써, TDM 파일롯-2 심볼들의 프로세싱을 위해 요구되는 배터리 전력을 절약할 수 있다.
도 10 은 전술한 알고리즘들에 의해 계산될 수도 있는 채널 추정치들 및 누적된 에너지의 일 예를 예시한다. 도 10 은 검출 윈도우 (804) 에 의해 둘러싸이게 되는 상이한 시간들 (칩들의 수로 측정) 에서 도달하는 4 개의 신호 레플리카들을 포함하는 대표적인 TDM 파일롯-2 채널 추정치 (1002) 를 도시한다. 이 예에서, 검출 윈도우 의 길이는 의 절반이다. 도 10 은 또한, 상이한 시작 윈도우 위치들 n 에 대한 검출 윈도우 (1006) 내에 누적된 신호 에너지의 표현을 도시한다. 이 도면은, 이전의 FAP 위치 정보가 새로운 FAP 가 탐색되고 있는 가이드로서 어떻게 이용되는지를 예시한다. 이전의 FAP 위치는 본질적으로 새로운 FAP 위치들에 대한 레퍼런스 시스템의 포인트 제로이어서, 이전의 FAP 위치의 우측에서 검출된 FAP들은 채널에서 포지티브 시프트들의 표현들인 것으로 간주되고, 이전의 FAP 위치의 좌측에서 검출된 FAP들은 채널에서 네거티브 시프트들의 표현인 것으로 간주된다. 도면에 도시된 예에서, 포티지브와 네거티브 양자의 탐색 영역들은 동일한 길이를 갖지만, 다른 실시형태들에서는, 포지티브 영역은 필드 데이터 제안 채널 시프트들이 보다 많이 선언된다면 더 긴 것으로 선택될 수도 있다. 또한, 도면은 최대 검출된 누적 에너지의 위치가 포워드 및 백워드 탐색들에 대한 개시 위치로서 이용될 때, FAP/LAP 탐색 알고리즘의 제 2 컴퓨테이션 단계 920 을 예시한다. 이들 2 개의 탐색들은 병렬로 행해지며, 위치들 및 , 즉, 평탄한 존의 리딩 에지 및 트레일링 에지의 산출을 초래할 수도 있다. 그 다음에, 이들 값들은 FAP/LAP 값들로 루틴적으로 트랜슬레이팅된다.
다양한 실시형태들에 이용하기 적합한 통상의 무선 수신기 (150) 는 통상적으로 도 11 에 예시된 컴포넌트들을 갖는다. 예를 들어, 일 예시적인 무선 수신기 (150) 는 내부 메모리 (1102), 디스플레이 (1103) 및 스피커 (1109) 에 커플링된 프로세서 (1101) 를 포함할 수도 있다. 추가로, 무선 수신기 (150) 는 무선 데이터 링크에 접속되는 전자기 방사선을 전송 및 수신하기 위한 안테나 (1104) 및/또는 프로세서 (1101) 에 커플링된 셀룰러 전화 트랜시버 (1105) 를 가질 수도 있다. 일부 구현에서, 트랜시버 (1105) 및 프로세서 (1101) 의 부분들 및 셀룰러 전화 통신에 이용되는 메모리 (1102) 는 무선 데이터 링크를 통해 데이터 인터페이스를 제공하기 때문에 공중 인터페이스로 통칭된다. 통상적으로, 무선 수신기 (150) 는 사용자 입력들을 수신하기 위한 키패드 (1106) 또는 소형 키보드 및 메뉴 선택 버튼 또는 로커 스위치 (1107) 를 또한 포함한다.
프로세서 (1101) 는 본원에 설명된 다양한 실시형태들의 기능들을 포함하는, 다양한 기능들을 수행하기 위해 소프트웨어 명령들 (애플리케이션들) 에 의해 구성될 수 있는 임의의 프로그램가능 마이크로프로세서, 마이크로컴퓨터 또는 다수의 프로세서 칩 또는 칩들일 수도 있다. 일부 모바일 디바이스들에서는, 무선 통신 기능들에 전용된 하나의 프로세서 및 다른 애플리케이션들의 실행에 전용된 하나의 프로세서와 같이 다수의 프로세서들 (1101) 이 제공될 수도 있다. 통상적으로, 소프트웨어 애플리케이션들은 그들이 프로세서 (1101) 에 액세스 및 로드되기 전에 내부 메모리 (1102) 에 저장될 수도 있다. 일부 모바일 디바이스들에서, 프로세서 (1101) 는 애플리케이션 소프트웨어 명령들을 저장하기에 충분한 내부 메모리를 포함할 수도 있다. 다수의 무선 수신기들 (150) 에서, 내부 메모리 (1102) 는 휘발성 또는 불휘발성 메모리, 이를 테면, 플래시 메모리 또는 양자의 혼합일 수도 있다. 이 설명을 위해, 메모리에 대한 일반적인 참조는 내부 메모리 (1102), 무선 수신기 (150) 에 플러깅되는 착탈식 메모리, 및 프로세서 (1101) 자체 내의 메모리를 포함하여, 프로세서 (1101) 에 의해 액세스가능한 모든 메모리를 지칭한다.
전술한 방법 설명들 및 프로세스 플로우 다이어그램들은 단지 예시적인 예들로서 제공되며 다양한 실시형태들의 단계들이 제시된 순서로 수행되어야 한다는 것을 요구 또는 의미하는 것으로 의도되지 않는다. 당업자에 의해 이해되는 바와 같이, 전술한 실시형태들의 단계들의 순서는 임의의 순서로 수행될 수도 있다. "그 후에 (thereafter)", "그 다음에 (then)", "다음에 (next)" 등과 같은 단어들은 단계들의 순서를 제한하는 것으로 의도되지 않고; 이들 단어들은 방법의 설명을 통하여 리더를 가이드하는데 단순히 이용된다. 또한, 예를 들어, 관사 "a", "an" 또는 "the" 를 이용한 단수의 청구 엘리먼트들에 대한 임의의 참조는 단수로 엘리먼트를 제한하는 것처럼 해석되지 않을 것이다.
본원에 개시된 실시형태들과 함께 설명된 다양한 예시적인 로직 블록들, 모듈들, 회로들 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합으로서 구현될 수도 있다. 하드웨어와 소프트웨어의 이런 상호교환가능성을 명확히 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들 및 단계들은 일반적으로 그들의 기능성의 관점에서 상술되었다. 이러한 기능성이 하드웨어로 구현되는지 소프트웨어로 구현되는지 여부는 전체 시스템에 부과된 특정 애플리케이션 및 설계 제약에 의존한다. 당업자는 각각의 특정 애플리케이션에 대해 다양한 방식들로 상기 설명된 기능성을 구현할 수도 있지만, 이러한 구현 결정은 본 발명의 범위로부터 벗어남을 야기하는 것처럼 해석되어서는 안된다.
본원에 개시된 양태들과 함께 설명된 다양한 예시적인 로직들, 논리 블록들, 모듈들 및 회로들을 구현하는데 이용되는 하드웨어는 본원에 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 집적 회로 (ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그램가능 로직 디바이스, 별개의 게이트 또는 트랜지스터 로직, 별개의 하드웨어 컴포넌트들, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현 또는 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안으로, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로제어기 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들어, DSP 와 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 이러한 구성의 조합으로서 구현될 수도 있다. 대안으로, 일부 단계들 또는 방법들은 소정의 기능에 특정된 회로에 의해 수행될 수도 있다.
하나 이상의 예시적인 양태들에서, 본원에 설명된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합 내에서 구현될 수도 있다. 하드웨어 내에 구현한 경우, 그 기능성은 무선 수신기 또는 모바일 디바이스에 이용하기에 적합할 수도 있는 무선 신호 프로세싱 회로의 회로 내에 구현될 수도 있다. 이러한 무선 신호 프로세싱 회로는 다양한 실시형태들에서 설명되는 신호 측정 및 계산 단계들을 달성하기 위한 회로들을 포함할 수도 있다. 소프트웨어 내에서 구현한 경우, 그 기능들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장 또는 송신될 수도 있다. 본원에 개시된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 컴퓨터 판독가능 매체 상에 상주할 수도 있는 실행되는 프로세서 실행가능한 소프트웨어 모듈에서 구현될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 프로그램의 일 장소로부터 타 장소로의 전송을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체와 컴퓨터 저장 매체 양자를 포함한다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수도 있는 임의의 이용가능한 매체일 수도 있다. 제한이 아닌 일 예로, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 디바이스, 자기 디스크 저장 디바이스 또는 다른 자기 저장 디바이스, 또는 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드를 운반 또는 저장하는데 이용될 수도 있고 컴퓨터에 의해 액세스될 수도 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수도 있다. 또한, 임의의 문맥이 적절히 컴퓨터 판독가능 매체로 불린다. 예를 들어, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, 디지털 가입자 회선 (DSL), 또는 적외선, 무선 및 마이크로파와 같은 무선 테크놀로지들을 이용하여 웹사이트, 서버 또는 다른 원격 소스로부터 송신된다면, 매체의 정의에는, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스티드 페어, DSL, 또는 적외선, 무선 및 마이크로파와 같은 무선 테크놀로지들이 포함된다. 디스크 (disk) 및 디스크 (disc) 는 본원에 사용한 바와 같이, 콤팩트 디스크 (compact disc; CD), 레이저 디스크 (laser disc), 광학 디스크 (optical disc), 디지털 다기능 디스크 (digital versatile disc; DVD), 플로피 디스크 (floppy disk), 및 블루 레이 디스크 (blu-ray disc) 를 포함하며, 여기서, 디스크 (disk) 는 보통 데이터를 자기적으로 재생시키는 한편, 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 데이터를 광학적으로 재생시킨다. 상기의 조합이 또한 컴퓨터 판독가능 매체의 범위 내에 포함되어야 한다. 추가로, 방법 또는 알고리즘의 동작들은 컴퓨터 프로그램 제품에 통합될 수도 있는, 머신 판독가능 매체 및/또는 컴퓨터 판독가능 매체 상에 하나 또는 임의의 조합 또는 코드들 및/또는 명령들의 세트로서 상주할 수도 있다.
개시된 실시형태들의 전술한 설명은 당업자로 하여금 본 발명을 실시 또는 이용할 수 있게 하기 위해 제공된다. 이들 실시형태들에 대한 다양한 변형들은 당업자에게 쉽게 명백할 것이며, 본원에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어남 없이 다른 실시형태들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 발명은 본원에 도시된 실시형태들로 제한되는 것으로 의도되지 않고, 본원에 개시된 원리들 및 신규의 특징들 및 다음의 특허청구항에 부합하는 최광의 범위를 따르게 될 것이다.
Claims (66)
- 무선 통신 시스템에서의 타이밍 획득 방법으로서,
시간 도메인 멀티플렉스 (time domain multiplex; TDM) 파일롯 심볼들을 수신하는 단계;
상기 수신된 TDM 파일롯 심볼들에 기초하여 순간적인 시간 도메인 TDM 파일롯 채널 추정치들을 취득하는 단계;
상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 단계; 및
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 단계를 포함하는, 타이밍 획득 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 무선 통신 시스템은, TDM 파일롯-1 심볼들 및 TDM 파일롯-2 심볼들을 포함하는 직교 주파수 도메인 멀티플렉스 (OFDM) 심볼들을 브로드캐스트하며, 채널 추정치들이 취득되는 상기 TDM 파일롯 심볼들은, 상기 TDM 파일롯-2 심볼들인, 타이밍 획득 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 TDM 파일롯은, 데이터 디코딩 동안 타이밍 동기화를 보조하기 위해 주기적으로 획득되는, 타이밍 획득 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 타이밍 획득은, 데이터 모드 시간 추적 (data mode time tracking) 을 위한 초기 로버스트 심볼 타이밍을 제공하는데 이용되며, 상기 추정된 지연 확산은, 데이터 모드 시간 추적 알고리즘에 이용되는 타이밍 파라미터들을 조정하는데 이용되는, 타이밍 획득 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 단계는, 복수의 채널 추정치들 각각에 대해, 평균 채널 추정 값을, 이전의 평균 채널 추정치와 제 1 계수의 곱 플러스 순간적인 채널 추정치와 제 2 계수의 곱의 합으로서 계산하는 단계를 포함하는, 타이밍 획득 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최초 도달 경로 () 시간을 결정하는 단계;
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최후 도달 경로 () 시간을 결정하는 단계;
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최초 도달 경로 () 시간을 결정하는 단계; 및
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최후 도달 경로 () 시간을 결정하는 단계를 더 포함하며,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 단계는, 상기 결정된 , , 및 값들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 단계를 포함하는, 타이밍 획득 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 와 상기 중 더 작은 값을 최초 도달 경로 시간으로 선택하고 상기 와 상기 중 더 큰 값을 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하는 단계;
최후 도달 경로 시간과 최초 도달 경로 시간 사이의 차이로서 지연 확산을 계산하는 단계;
상기 계산된 지연 확산이 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하는지 여부를 결정하는 단계;
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최후 도달 경로 시간 플러스 상기 최대 허용가능한 지연 확산의 합을 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하는 단계; 및
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작으며, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최초 도달 경로 시간과 상기 최대 허용가능한 지연 확산 사이의 차이를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하는 단계를 더 포함하는, 타이밍 획득 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 계산된 오프셋은, 2 단계들에서 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋으로서 적용되며, 상기 제 1 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 미리 결정된 최대값 중 더 작은 값이고, 상기 제 2 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 상기 제 1 오프셋 사이의 차이와 같은, 타이밍 획득 방법. - 제 5 항에 있어서,
채널 추정 평균화를 위한 상기 제 1 계수 및 상기 제 2 계수를 관찰된 조건에 기초하여 조정하는 단계를 더 포함하는, 타이밍 획득 방법. - 제 10 항에 있어서,
상기 관찰된 조건은, 관찰된 채널 지연 확산, 이동 속도, 및 결정된 타이밍 획득 오프셋에서의 관찰된 트렌드들 중에서 선택되는, 타이밍 획득 방법. - 무선 통신 디바이스로서,
프로세서;
상기 프로세서에 커플링된 메모리; 및
상기 프로세서에 커플링된 무선 수신기 회로를 포함하며,
상기 프로세서는,
시간 도메인 멀티플렉스 (time domain multiplex; TDM) 파일롯 심볼들을 수신하는 것;
상기 수신된 TDM 파일롯 심볼들에 기초하여 순간적인 시간 도메인 TDM 파일롯 채널 추정치들을 취득하는 것;
상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 것; 및
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 것을 포함하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 무선 통신 디바이스. - 제 12 항에 있어서,
상기 무선 수신기 회로는, TDM 파일롯-1 심볼들 및 TDM 파일롯-2 심볼들을 포함하는 직교 주파수 도메인 멀티플렉스 (OFDM) 심볼들을 수신하도록 구성되며, 채널 추정치들이 취득되는 상기 TDM 파일롯 심볼들은, 상기 TDM 파일롯-2 심볼들인, 무선 통신 디바이스. - 제 12 항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 TDM 파일롯이 데이터 디코딩 동안 타이밍 동기화를 보조하기 위해 주기적으로 획득되도록 하는 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 무선 통신 디바이스. - 제 14 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 타이밍 획득을 이용하여 데이터 모드 시간 추적 (data mode time tracking) 을 위한 초기 로버스트 심볼 타이밍을 제공하는 것, 및 상기 추정된 지연 확산을 이용하여 데이터 모드 시간 추적 알고리즘에 이용되는 타이밍 파라미터들을 조정하는 것을 더 포함하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 무선 통신 디바이스. - 제 12 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 것이 복수의 채널 추정치들 각각에 대해, 평균 채널 추정 값을, 이전의 평균 채널 추정치와 제 1 계수의 곱 플러스 순간적인 채널 추정치와 제 2 계수의 곱의 합으로서 계산하는 것을 포함하도록 하는 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 무선 통신 디바이스. - 제 12 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최초 도달 경로 () 시간을 결정하는 것;
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최후 도달 경로 () 시간을 결정하는 것;
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최초 도달 경로 () 시간을 결정하는 것; 및
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최후 도달 경로 () 시간을 결정하는 것을 더 포함하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되며,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 것은, 상기 결정된 , , 및 값들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 것을 포함하는, 무선 통신 디바이스. - 제 17 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 와 상기 중 더 작은 값을 최초 도달 경로 시간으로 선택하고 상기 와 상기 중 더 큰 값을 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하는 것;
최후 도달 경로 시간과 최초 도달 경로 시간 사이의 차이로서 지연 확산을 계산하는 것;
상기 계산된 지연 확산이 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하는지 여부를 결정하는 것;
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최후 도달 경로 시간 플러스 상기 최대 허용가능한 지연 확산의 합을 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하는 것; 및
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작으며, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최초 도달 경로 시간과 상기 최대 허용가능한 지연 확산 사이의 차이를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하는 것을 더 포함하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 무선 통신 디바이스. - 제 19 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 계산된 오프셋이 2 단계들에서 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋으로서 적용되도록 하는 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되며,
상기 제 1 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 미리 결정된 최대값 중 더 작은 값이고, 상기 제 2 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 상기 제 1 오프셋 사이의 차이와 같은, 무선 통신 디바이스. - 제 16 항에 있어서,
상기 프로세서는,
채널 추정 평균화를 위한 상기 제 1 계수 및 상기 제 2 계수를 관찰된 조건에 기초하여 조정하는 것을 더 포함하는 동작들을 수행하기 위한 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 무선 통신 디바이스. - 제 21 항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 관찰된 조건이 관찰된 채널 지연 확산, 이동 속도, 및 결정된 타이밍 획득 오프셋에서의 관찰된 트렌드들 중에서 선택되도록 하는 프로세서 실행가능한 명령들로 구성되는, 무선 통신 디바이스. - 무선 통신 디바이스로서,
시간 도메인 멀티플렉스 (time domain multiplex; TDM) 파일롯 심볼들을 수신하는 수단;
상기 수신된 TDM 파일롯 심볼들에 기초하여 순간적인 시간 도메인 TDM 파일롯 채널 추정치들을 취득하는 수단;
상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 수단; 및
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 수단을 포함하는, 무선 통신 디바이스. - 제 23 항에 있어서,
TDM 파일롯-1 심볼들 및 TDM 파일롯-2 심볼들을 포함하는 직교 주파수 도메인 멀티플렉스 (OFDM) 심볼들의 통신 시스템 브로드캐스트들을 수신하는 수단을 더 포함하며, 채널 추정치들이 취득되는 상기 TDM 파일롯 심볼들은, 상기 TDM 파일롯-2 심볼들인, 무선 통신 디바이스. - 제 23 항에 있어서,
상기 TDM 파일롯을, 데이터 디코딩 동안 타이밍 동기화를 보조하기 위해 주기적으로 획득하는 수단을 더 포함하는, 무선 통신 디바이스. - 제 25 항에 있어서,
상기 타이밍 획득을 이용하여 데이터 모드 시간 추적 (data mode time tracking) 을 위한 초기 로버스트 심볼 타이밍을 제공하는 수단; 및
상기 추정된 지연 확산을 이용하여, 데이터 모드 시간 추적 알고리즘에 이용되는 타이밍 파라미터들을 조정하는 수단을 더 포함하는, 무선 통신 디바이스. - 제 23 항에 있어서,
상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 수단은, 복수의 채널 추정치들 각각에 대해, 평균 채널 추정 값을, 이전의 평균 채널 추정치와 제 1 계수의 곱 플러스 순간적인 채널 추정치와 제 2 계수의 곱의 합으로서 계산하는 수단을 포함하는, 무선 통신 디바이스. - 제 23 항에 있어서,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최초 도달 경로 () 시간을 결정하는 수단;
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최후 도달 경로 () 시간을 결정하는 수단;
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최초 도달 경로 () 시간을 결정하는 수단; 및
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최후 도달 경로 () 시간을 결정하는 수단을 더 포함하며,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 수단은, 상기 결정된 , , 및 값들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 수단을 포함하는, 무선 통신 디바이스. - 제 28 항에 있어서,
상기 와 상기 중 더 작은 값을 최초 도달 경로 시간으로 선택하고 상기 와 상기 중 더 큰 값을 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하는 수단;
최후 도달 경로 시간과 최초 도달 경로 시간 사이의 차이로서 지연 확산을 계산하는 수단;
상기 계산된 지연 확산이 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하는지 여부를 결정하는 수단;
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최후 도달 경로 시간 플러스 상기 최대 허용가능한 지연 확산의 합을 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하는 수단; 및
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작으며, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최초 도달 경로 시간과 상기 최대 허용가능한 지연 확산 사이의 차이를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하는 수단을 더 포함하는, 무선 통신 디바이스. - 제 30 항에 있어서,
상기 계산된 오프셋을, 2 단계들에서 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋으로서 적용하는 수단을 더 포함하며,
상기 제 1 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 미리 결정된 최대값 중 더 작은 값이고, 상기 제 2 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 상기 제 1 오프셋 사이의 차이와 같은, 무선 통신 디바이스. - 제 27 항에 있어서,
채널 추정 평균화를 위한 상기 제 1 계수 및 상기 제 2 계수를 관찰된 조건에 기초하여 조정하는 수단을 더 포함하는, 무선 통신 디바이스. - 제 32 항에 있어서,
상기 관찰된 조건은, 관찰된 채널 지연 확산, 이동 속도, 및 결정된 타이밍 획득 오프셋에서의 관찰된 트렌드들 중에서 선택되는, 무선 통신 디바이스. - 프로세서 실행가능한 명령들을 저장하고 있는 프로세서 판독가능 저장 매체로서,
상기 저장된 프로세서 실행가능한 명령들은, 프로세서로 하여금,
시간 도메인 멀티플렉스 (time domain multiplex; TDM) 파일롯 심볼들을 수신하는 것;
상기 수신된 TDM 파일롯 심볼들에 기초하여 순간적인 시간 도메인 TDM 파일롯 채널 추정치들을 취득하는 것;
상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 것; 및
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 것을 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 프로세서 판독가능 저장 매체. - 제 34 항에 있어서,
상기 저장된 프로세서 실행가능한 명령들은, 상기 프로세서가 TDM 파일롯-1 심볼들 및 TDM 파일롯-2 심볼들을 포함하는 직교 주파수 도메인 멀티플렉스 (OFDM) 심볼들의 통신 시스템 브로드캐스트들을 프로세싱하도록 구성되며, 채널 추정치들이 취득되는 상기 TDM 파일롯 심볼들은, 상기 TDM 파일롯-2 심볼들인, 프로세서 판독가능 저장 매체. - 제 34 항에 있어서,
상기 저장된 프로세서 실행가능한 명령들은, 프로세서로 하여금, 상기 TDM 파일롯을, 데이터 디코딩 동안 타이밍 동기화를 보조하기 위해 주기적으로 획득하는 것을 더 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 프로세서 판독가능 저장 매체. - 제 36 항에 있어서,
상기 저장된 프로세서 실행가능한 명령들은, 프로세서로 하여금,
상기 타이밍 획득을 이용하여 데이터 모드 시간 추적 (data mode time tracking) 을 위한 초기 로버스트 심볼 타이밍을 제공하는 것; 및
상기 추정된 지연 확산을 이용하여 데이터 모드 시간 추적 알고리즘에 이용되는 타이밍 파라미터들을 조정하는 것을 더 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 프로세서 판독가능 저장 매체. - 제 34 항에 있어서,
상기 저장된 프로세서 실행가능한 명령들은, 상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 것이 복수의 채널 추정치들 각각에 대해, 평균 채널 추정 값을, 이전의 평균 채널 추정치와 제 1 계수의 곱 플러스 순간적인 채널 추정치와 제 2 계수의 곱의 합으로서 계산하는 것을 포함하도록 구성되는, 프로세서 판독가능 저장 매체. - 제 34 항에 있어서,
상기 저장된 프로세서 실행가능한 명령들은, 프로세서로 하여금,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최초 도달 경로 () 시간을 결정하는 것;
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최후 도달 경로 () 시간을 결정하는 것;
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최초 도달 경로 () 시간을 결정하는 것; 및
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최후 도달 경로 () 시간을 결정하는 것을 더 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되며,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 것은, 상기 결정된 , , 및 값들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 것을 포함하는, 프로세서 판독가능 저장 매체. - 제 39 항에 있어서,
상기 저장된 프로세서 실행가능한 명령들은, 프로세서로 하여금,
상기 와 상기 중 더 작은 값을 최초 도달 경로 시간으로 선택하고 상기 와 상기 중 더 큰 값을 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하는 것;
최후 도달 경로 시간과 최초 도달 경로 시간 사이의 차이로서 지연 확산을 계산하는 것;
상기 계산된 지연 확산이 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하는지 여부를 결정하는 것;
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최후 도달 경로 시간 플러스 상기 최대 허용가능한 지연 확산의 합을 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하는 것; 및
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작으며, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최초 도달 경로 시간과 상기 최대 허용가능한 지연 확산 사이의 차이를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하는 것을 더 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 프로세서 판독가능 저장 매체. - 제 41 항에 있어서,
상기 저장된 프로세서 실행가능한 명령들은, 프로세서로 하여금, 상기 계산된 오프셋을, 2 단계들에서 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋으로서 적용하는 것을 더 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되며,
상기 제 1 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 미리 결정된 최대값 중 더 작은 값이고, 상기 제 2 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 상기 제 1 오프셋 사이의 차이와 같은, 프로세서 판독가능 저장 매체. - 제 38 항에 있어서,
상기 저장된 프로세서 실행가능한 명령들은, 프로세서로 하여금, 채널 추정 평균화를 위한 상기 제 1 계수 및 상기 제 2 계수를 관찰된 조건에 기초하여 조정하는 것을 더 포함하는 동작들을 수행하게 하도록 구성되는, 프로세서 판독가능 저장 매체. - 제 43 항에 있어서,
상기 저장된 프로세서 실행가능한 명령들은, 상기 관찰된 조건이 관찰된 채널 지연 확산, 이동 속도, 및 결정된 타이밍 획득 오프셋에서의 관찰된 트렌드들 중에서 선택되도록 구성되는, 프로세서 판독가능 저장 매체. - 무선 통신 디바이스에서 이용하기 적합한 무선 신호 프로세싱 회로로서,
시간 도메인 멀티플렉스 (time domain multiplexed; TDM) 파일롯 심볼들을 포함하는 직교 주파수 도메인 멀티플렉스 신호를 수신하도록 구성된 무선 수신기 회로;
상기 수신된 TDM 파일롯 심볼들에 기초하여 순간적인 시간 도메인 TDM 파일롯 채널 추정치들을 취득하도록 구성된 타이밍 획득 회로; 및
로직 회로를 포함하며,
상기 로직 회로는,
상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하고;
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하도록 구성되는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 45 항에 있어서,
상기 무선 수신기 회로는, TDM 파일롯-1 심볼들 및 TDM 파일롯-2 심볼들을 포함하는 OFDM 심볼들을 수신하도록 구성되며, 채널 추정치들이 취득되는 상기 TDM 파일롯 심볼들은, 상기 TDM 파일롯-2 심볼들인, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 45 항에 있어서,
상기 로직 회로는, 상기 TDM 파일롯이 데이터 디코딩 동안 타이밍 동기화를 보조하기 위해 주기적으로 획득되도록 구성되는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 47 항에 있어서,
상기 로직 회로는 또한,
상기 타이밍 획득을 이용하여 데이터 모드 시간 추적 (data mode time tracking) 을 위한 초기 로버스트 심볼 타이밍을 제공하고;
상기 추정된 지연 확산을 이용하여 데이터 모드 시간 추적 알고리즘에 이용되는 타이밍 파라미터들을 조정하도록 구성되는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 45 항에 있어서,
상기 로직 회로는, 상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 것이 복수의 채널 추정치들 각각에 대해, 평균 채널 추정 값을, 이전의 평균 채널 추정치와 제 1 계수의 곱 플러스 순간적인 채널 추정치와 제 2 계수의 곱의 합으로서 계산하는 것을 포함하도록 구성되는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 45 항에 있어서,
상기 타이밍 획득 회로는 또한,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최초 도달 경로 () 시간을 결정하고;
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최후 도달 경로 () 시간을 결정하도록 구성되고;
상기 로직 회로는 또한,
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최초 도달 경로 () 시간을 결정하고;
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최후 도달 경로 () 시간을 결정하며;
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하여, 상기 결정된 , , 및 값들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하도록 구성되는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 50 항에 있어서,
상기 로직 회로는 또한,
상기 와 상기 중 더 작은 값을 최초 도달 경로 시간으로 선택하고 상기 와 상기 중 더 큰 값을 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하고;
최후 도달 경로 시간과 최초 도달 경로 시간 사이의 차이로서 지연 확산을 계산하고;
상기 계산된 지연 확산이 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하는지 여부를 결정하고;
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최후 도달 경로 시간 플러스 상기 최대 허용가능한 지연 확산의 합을 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하며;
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작으며, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최초 도달 경로 시간과 상기 최대 허용가능한 지연 확산 사이의 차이를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하도록 구성되는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 52 항에 있어서,
상기 로직 회로는, 상기 계산된 오프셋이 2 단계들에서 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋으로서 적용되도록 구성되며,
상기 제 1 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 미리 결정된 최대값 중 더 작은 값이고, 상기 제 2 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 상기 제 1 오프셋 사이의 차이와 같은, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 49 항에 있어서,
상기 로직 회로는, 채널 추정 평균화를 위한 상기 제 1 계수 및 상기 제 2 계수를 관찰된 조건에 기초하여 조정하도록 구성되는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 54 항에 있어서,
상기 로직 회로는, 상기 관찰된 조건이 관찰된 채널 지연 확산, 이동 속도, 및 결정된 타이밍 획득 오프셋에서의 관찰된 트렌드들 중에서 선택되도록 구성되는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 무선 통신 디바이스에서 이용하기 적합한 무선 신호 프로세싱 회로로서,
시간 도메인 멀티플렉스 (time domain multiplex; TDM) 파일롯 심볼들을 수신하는 수단;
상기 수신된 TDM 파일롯 심볼들에 기초하여 순간적인 시간 도메인 TDM 파일롯 채널 추정치들을 취득하는 수단;
상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 수단; 및
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 수단을 포함하는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 56 항에 있어서,
TDM 파일롯-1 심볼들 및 TDM 파일롯-2 심볼들을 포함하는 직교 주파수 도메인 멀티플렉스 (OFDM) 심볼들의 통신 시스템 브로드캐스트들을 수신하는 수단을 더 포함하며, 채널 추정치들이 취득되는 상기 TDM 파일롯 심볼들은, 상기 TDM 파일롯-2 심볼들인, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 56 항에 있어서,
상기 TDM 파일롯을, 데이터 디코딩 동안 타이밍 동기화를 보조하기 위해 주기적으로 획득하는 수단을 더 포함하는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 58 항에 있어서,
상기 타이밍 획득을 이용하여 데이터 모드 시간 추적 (data mode time tracking) 을 위한 초기 로버스트 심볼 타이밍을 제공하는 수단; 및
상기 추정된 지연 확산을 이용하여 데이터 모드 시간 추적 알고리즘에 이용되는 타이밍 파라미터들을 조정하는 수단을 더 포함하는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 56 항에 있어서,
상기 취득된 순간적인 TDM 파일롯 기반 채널 추정치들을 시간에 대해 평균화하는 수단은, 복수의 채널 추정치들 각각에 대해, 평균 채널 추정 값을, 이전의 평균 채널 추정치와 제 1 계수의 곱 플러스 순간적인 채널 추정치와 제 2 계수의 곱의 합으로서 계산하는 수단을 포함하는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 56 항에 있어서,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최초 도달 경로 () 시간을 결정하는 수단;
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 순간적인 최후 도달 경로 () 시간을 결정하는 수단;
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최초 도달 경로 () 시간을 결정하는 수단; 및
상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 평균 최후 도달 경로 () 시간을 결정하는 수단을 더 포함하며,
상기 순간적인 TDM 파일롯 채널 추정치들 및 상기 시간 평균화된 TDM 파일롯 채널 추정치들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 수단은, 상기 결정된 , , 및 값들에 기초하여 타이밍 획득 및 지연 확산 추정을 수행하는 수단을 포함하는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 61 항에 있어서,
상기 와 상기 중 더 작은 값을 최초 도달 경로 시간으로 선택하고 상기 와 상기 중 더 큰 값을 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하는 수단;
최후 도달 경로 시간과 최초 도달 경로 시간 사이의 차이로서 지연 확산을 계산하는 수단;
상기 계산된 지연 확산이 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하는지 여부를 결정하는 수단;
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최후 도달 경로 시간 플러스 상기 최대 허용가능한 지연 확산의 합을 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하는 수단; 및
상기 계산된 지연 확산이 상기 최대 허용가능한 지연 확산을 초과하고, 가 보다 작으며, 가 보다 작은 경우, 상기 를 상기 최후 도달 경로 시간으로 선택하고, 이전에 계산된 최초 도달 경로 시간과 상기 최대 허용가능한 지연 확산 사이의 차이를 상기 최초 도달 경로 시간으로 선택하는 수단을 더 포함하는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 63 항에 있어서,
상기 계산된 오프셋을, 2 단계들에서 제 1 오프셋 및 제 2 오프셋으로서 적용하는 수단을 더 포함하며,
상기 제 1 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 미리 결정된 최대값 중 더 작은 값이고, 상기 제 2 오프셋은, 상기 계산된 오프셋과 상기 제 1 오프셋 사이의 차이와 같은, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 60 항에 있어서,
채널 추정 평균화를 위한 상기 제 1 계수 및 상기 제 2 계수를 관찰된 조건에 기초하여 조정하는 수단을 더 포함하는, 무선 신호 프로세싱 회로. - 제 65 항에 있어서,
상기 관찰된 조건은, 관찰된 채널 지연 확산, 이동 속도, 및 결정된 타이밍 획득 오프셋에서의 관찰된 트렌드들 중에서 선택되는, 무선 신호 프로세싱 회로.
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