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[국내논문] DVB-S2 시스템에서 상관 누적을 이용한 전송프레임 구조 검출
Structure Detection of Transmission Frame Based on Accumulated Correlation for DVB-S2 System 원문보기

한국위성정보통신학회논문지 = Journal of satellite, information and communications, v.10 no.2, 2015년, pp.109 - 114  

전한익 (과학기술연합대학원대학교 이동통신 및 디지털방송공학과) ,  오덕길 (한국전자통신연구원 위성광대역방송통신 연구실)

초록
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프레임 동기화는 전송 프레임 헤더에 주기적으로 삽입되는 프리엠블(preamble) 패턴과 수신 심볼 간의 상관 연산을 통해 이루어지며 프레임의 시작점 및 구조 검출을 하는 것이 목적이다. 본 논문은 위성 기반 DVB-S2 시스템 요구사항에 부합하는 프레임 구조 획득 방법에 대해 기술하였다. DVB-S2 수신 신호는 매우 낮은 신호 대 잡음비를 가지며 심볼 속도 대비 20%에 상응하는 주파수 오프셋 성분이 포함되어 있다. 또한 규격은 프레임 당 심볼 수가 상이한 16가지의 프레임 구조를 지원하고 있다. 본 논문에서는 위의 환경에서 정확하고 빠른 프레임 동기화를 위해 프레임 헤더의 SOF와 PLSC 정보를 이용하여 상관 열을 발생시키고 상관 값 누적을 통해 프레임 동기 및 구조 검출을 실시하였다 마지막으로 컴퓨터 모의실험을 통해 평균 획득 시간(mean acquisition time), 프레임 구조 검출 오류율에 대한 성능평가를 실시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Frame synchronization is achieved by correlation between received symbols and a preamble pattern which is periodically appended at a frame header. In this paper, we deal with a frame detection method complaint with satellite-based DVB-S2 system. In DVB-S2, frame synchronization is performed under th...

Keyword

#Frame synchronization   #DVB-S2   #satellite communication   #structure detection   #multi-frame detection  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 본 논문에서는 매우 낮은 SNR, 매우 큰 주파수 오프셋 상황에서 고속 전송을 수행해야 하는 DVB-S2 시스템 환경에 적합한 프레임 동기 및 구조 검출에 대한 성능 분석을 실시하였다. 프레임의 구조 검출을 위해 결정 매트릭을 SOF와 PLSC를 함께 사용하여 복잡도가 크게 늘어나지 않는 상태로 상관 값의 신뢰성을 향상시켰으며 프레임 유일단어의 반복성을 이용한 누적 상관 방법을 사용하여 프레임 구조를 획득하였다.

가설 설정

  • 프레임 구조 검출 성능을 위한 시뮬레이션 환경은 다음과 같이 설정하였다. 수신 신호는 복소 가산 백색 가우시안 잡음, 주파수 오프셋에 의해 왜곡되었다고 가정하였으며 전송 심볼의 변조는 QPSK, 전송하는 프레임의 프레임 당 심볼 길이는 L15 = 33,282 설정하였다. 전송 속도 25Msps에서 20%에 상응하는 주파수 오프셋은 최대 5MHz이며 정규화 주파수(normalized frequency) 0.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
DVB-S2 물리 계층 전송 프레임은 어떤 영역으로 구성되나? DVB-S2 물리 계층 전송 프레임은 그림 1과 같이 90심볼의 헤더 영역과 LDPC 부호화된 payload 영역으로 구성된다. SOF는 송수신기가 공유하는 유일 단어이며 PLSC 64심볼은 변조 방식, 부호화율, 파일럿(pilot) 유무에 따른 7비트 정보 데이터를 1차 RM(Reed-Muller) 부호화하여 얻어진다.
프레임 동기화의 목적은? 프레임 동기화는 전송 프레임 헤더에 주기적으로 삽입되는 프리엠블(preamble) 패턴과 수신 심볼 간의 상관 연산을 통해 이루어지며 프레임의 시작점 및 구조 검출을 하는 것이 목적이다. 본 논문은 위성 기반 DVB-S2 시스템 요구사항에 부합하는 프레임 구조 획득 방법에 대해 기술하였다.
DVB-S2 수신 신호의 규격은 어떤 프레임 구조를 지원하나? DVB-S2 수신 신호는 매우 낮은 신호 대 잡음비를 가지며 심볼 속도 대비 20%에 상응하는 주파수 오프셋 성분이 포함되어 있다. 또한 규격은 프레임 당 심볼 수가 상이한 16가지의 프레임 구조를 지원하고 있다. 본 논문에서는 위의 환경에서 정확하고 빠른 프레임 동기화를 위해 프레임 헤더의 SOF와 PLSC 정보를 이용하여 상관 열을 발생시키고 상관 값 누적을 통해 프레임 동기 및 구조 검출을 실시하였다 마지막으로 컴퓨터 모의실험을 통해 평균 획득 시간(mean acquisition time), 프레임 구조 검출 오류율에 대한 성능평가를 실시하였다.
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참고문헌 (7)

  1. ETSI EN 302-307, "Digital Video Broadcasting (DVB) - Second Generation framing structure, channel coding and modulation systems for Broadcasting Interactive Service, News Gathering and other broadband satellite application", V1.1.2, July 2006. 

  2. Alberto Morello and Vittoria Mignone, "DVB-S2: The Second generation standard for satellite broad-band services,"Proceedings of the IEEE, vol. 94, pp. 210-227, January 2006. 

    상세보기 crossref

  3. F.W. sun, Y. Jiang, and L. N. Lee " Frame Synchronization and Pilot Structure for Second Generation DVB via Satellites," International Journal of Satellite Communications and Networking, vol. 22, June 2004, pp. 319-339. 

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  4. Zae Yong Choi, Yong H. Lee, "Frame synchronization in the presence of frequency offset," IEEE Transactions on communications, vol. 50, pp. 1062-1065. July 2002. 

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  5. Gianni Albertazzi, Stefano Cloni, Giovanni E, Corazza, Massimo Neri, Raffaella Pedone, Paola Salmi, Alessandro Vanelli-Coralli, and Marco Villanti," IEEE Wireless Communications, vol. 12, pp. 62-68, December 2005. 

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  6. Pan-soo Kim, Raffaella Pedone, Marco Villanti, Alessandro Vanelli-Coralli, Giovanni Emanuele Corazza, Dae-Ig Chang and Deock-Gil Oh," Robust frame synchronization for the DVB-S2 system with large frequency offsets," International Journal of Satellite Communications and networks, vol 27, pp. 35-52. February 2009. 

    상세보기 crossref

  7. Sangtae Kim, Seokheon Kang, and Wonjin Sung," Performance Analysis of Frame Synchronization and structure Detection Utilizing Multiple Frame of the DVB-S2 Satellite Broadcasting System,"The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences (J-KICS), vol. 2, pp. 139-147, February 2008. 

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