Structure Detection of Transmission Frame Based on Accumulated Correlation for DVB-S2 System

DVB-S2 시스템에서 상관 누적을 이용한 전송프레임 구조 검출

  • 전한익 (과학기술연합대학원대학교 이동통신 및 디지털방송공학과) ;
  • 오덕길 (한국전자통신연구원 위성광대역방송통신 연구실)
  • Received : 2015.05.29
  • Accepted : 2015.06.26
  • Published : 2015.06.30

Abstract

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 the low signal-to-noise ratio(SNR), a large frequency offset which can be up to 20% of a symbol transmission rate and unknown modulation schemes ranging from QPSK to 32-APSK. In this environment, we propose a method combining differential correlation based on SOF and PLSC with an accumulated correlation method for the detection of frame structures. In addition, detection performances about mean acquisition time(MAT) and detection error probability are evaluated via computer simulations.

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.

Keywords

References

  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. https://doi.org/10.1109/JPROC.2005.861013
  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. https://doi.org/10.1002/sat.793
  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. https://doi.org/10.1109/TCOMM.2002.800815
  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. https://doi.org/10.1109/MWC.2005.1561946
  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. https://doi.org/10.1002/sat.924
  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.