재난방송용 대기모드 해제신호 검출을 위한 최적 부호 성능 분석

Abstract

최근 전 세계적으로 지진, 쓰나미와 같이 막대한 인명과 재산 피해를 야기시키는 자연재난이 증가함에 따라 재난에 효과적으로 대응하기 위한 방송 시스템에 대한 요구가 증가하고 있다. 재난 방송시스템에서는 재난 발생 시 재난정보를 보다 빠르고 효과적으로 전달하기 위하여, 단말을 깨워 재난 방송 채널로 자동 변환 시켜주는 대기모드해제(wake-up) 신호가 사용된다. 본 논문에서는, 재난 방송시스템을 위한 대기모드해제 검출 방법을 제안한다. 재난방송용 대기모드 해제신호는 기존 디지털TV 시스템과의 간섭을 줄이기 위하여 저전력/협대역에서 고려되어야 하며, 좋은 자기 상관 특성을 가져야한다. 우선, 본 논문에서의 자기상관특성이 우수한 단일 m-시퀀스와 상보부호(complementary code)를 이용한 대기모드해제의 적합성을 분석하고, 신호 대 잡음비에 따른 성능을 검증한다. 다음으로 대기모드 해제신호의 검출 성능을 향상시키기 위하여, 의사잡음 계열의 Barker 부호 및 Walsh-Hadamard 부호를 이용한 직접확산 방식의 신호 전송 포맷을 제안한다. 제안된 직접확산방식에 의한 대기모드 해제신호 검출 방법은 확산 이득으로 인하여 단일 m-시퀀스와 Golay 부호(이진 상보부호)를 이용한 방법보다 뛰어난 검출 성능을 나타낸다. Recently, the need for disaster-preventing broadcast has increased gradually to cope with natural disaster like earthquake and tsunami causing enormous losses of both life and property. In disaster-preventing broadcast system, the wake-up signal is used to alert user terminal and switch the current state of channel to the emergency channel, which is for the fast and efficient delivery of emergency information. In this paper, we propose the detection method of wake-up signal for disaster-preventing broadcast systems. The wake-up signals for disaster-preventing broadcast should have a good auto-correlation property in low power and narrow-band conditions that does not affect the existing digital television (DTV) system. The suitability of the m-sequence and complementary code (CC) is analyzed for wake-up signals according to signal to noise ratio. A wake-up signal is proposed by combining the direct sequence spread spectrum (DSSS) technique and pseudo noise (PN) sequences such as Barker and Walsh-Hadamard codes. By using the proposed method, a higher detecting performance can be achieved by the spreading gain compared to the single long m-sequence and the Golay code.