주파수 옵셋 추정 장치 및 방법 document_id A220623010428

본 발명은 IEEE802.16e 및 와이브로 OFDMA 시스템과 같은 하향링크 프리엠블을 사용하는 구조에서 시간영역의 프리엠블을 사용하여 주파수 옵셋을 추정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 특히 하향링크의 섹터 정보를 우선적으로 추정하여 시간영역에서 발생하는 섹터 옵셋을 보상함으로써 전송신호의 정보를 사용하지 않고도 효과적으로 주파수 옵셋을 추정하는 특징을 가지고 있다. 무선을 이용한 이동통신 시스템에서 고속으로 데이터를 전송할 경우 다중 경로 페이딩과 도플러 확산 등의 영향으로 전송되는 데이터의 품질이 떨이지는 단점을 가지게 된다. 이러한 무선환경의 단점을 극복하기 위해 최근에 고속데이터 전송에 적합한 직교 주파수 분할 다중 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM) 방식의 연구가 활발히 진행되고 있다. OFDM 방식은 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform:FFT)을 사용하여 주어진 주파수 대역을 직교하는 다수의 부반송파로 분할한 후 합하여 전송하는 방식으로 주파수 이용효율이 높고,또한 이동 통신 환경에서 다중 경로 페이딩에 강인한 장점을 가지고 있다. 이러한 장점 때문에 OFDM 방식은 고속 무선 랜, 광대역 무선 접속(BWA:Broadband Wireless Access), 디지털 오디오 방송(DAB: Digital Audio Broadcasting)과 디지털 지상 텔레비전 방송(DTTB : Digital Terrestrial Television Broadcasting)의 표준 방식으로 채택되어 광범위하게 사용되고 있다. 한편 OFDM 방식이 방송용이 아닌 이동통신 시스템에 사용되는 경우 단일 반송파 사용과 마찬가지로 다수 사용자를 위한 다중 접속방식이 필요하다. 다중 접속방식에는 시분할 다중 접속(TDMA :Time Division Multiple Access)과 주파수 분할 다중 접속 방식(FDMA :Frequency Division Multiple Access) 및 코드 분할 다중 접속 방식(CDMA :Code Division Multiple Access)이 있으며, 이들은 각각 OFDM 방식과 결합되어 사용할 수 있다. 이 중 OFDM 방식에 FDMA 방식을 결합하여 적용한 것을 OFDMA라 한다. 현재 OFDMA는 서로 다른 주파수 대역에서 이동사용자 환경을 위한 무선 인터페이스 표준인 IEEE 802.16e 및 WiBro의 표준으로 채택되어 있으며, 가변적인 데이터 전송률을 구현하기 쉽고주파수 다이버시티(diversity)와 수신장치가 간단하다는 장점을 가지고 있다. 한편 OFDMA방식은 상호 직교하는 복수의 부반송파들을 사용하기 때문에 이러한 직교성이 파괴되는 경우 인접 부반송파들간의 간섭(ICI :Inter Carrier Interference)이 증가하여 비트오율이 크게 증가하는 단점이 있다. OFDM방식의 하향링크에서 부반송파간의 직교성이 손실되는 가장 큰 원인은 기지국과 이동단말기간의 반송파간 주파수 동기가 일치하지 않아 발생하는 주파수 옵셋에 의해서이다. 이러한 반송파 주파수 옵셋을 보상하기 위한 동기화 연구가 최근까지 활발히 진행되고 있다. 종래에 제안된 프리엠블을 사용한 주파수 옵셋 방법중에서 시간영역 반복특성을 사용하여 주파수 옵셋을 추정하는 방법이 제안 되어 있다. 이러한 주파수 옵셋 추정방법은 수신된 프리엠블 신호의 반복되는 구간을 검색하여 시작점을 추정하고 반복되는 신호의 상관관계를 수행한 후 해당 위상 값을 계산하여 주파수 옵셋을 추정하는 구조를 가지고 있다. 그러나 OFDMA방식을 사용하는 IEEE802.16e 및 WiBro의 경우 셀 및 섹터 구분을 위해 사용하는 프리엠블 신호가 섹터마다 서로 다른 부반송파 및 서로 다른 코드를 사용하는 이유로 시간영역에서 반복되는 프리엠블 신호의 상관관계만을 수행하여 주파수 옵셋을 추정할 경우 주파수 옵셋 추정 에러를 가지게 되는 단점을 가지고 있다.