KR100365617B1

KR100365617B1 - 이동용 시분할 동기화 부호분할 다중접속 통신시스템의방송제어채널 위치 검출 장치 및 방법

Info

Publication number: KR100365617B1
Application number: KR1020010001439A
Authority: KR
Inventors: 김성훈; 곽병재; 이국희; 곽용준; 최성호
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2001-01-10
Filing date: 2001-01-10
Publication date: 2002-12-26
Also published as: KR20020060394A

Abstract

본 발명은 이동통신시스템에 관한 것으로서, 특히 이동용 시분할 동기화 부호분할 다중접속 통신시스템에서 방송 제어 채널의 위치를 확인하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명은 이동통신시스템에 관한 것으로서, 특히 이동용 시분할 동기화 부호분할 다중접속 통신시스템에서 방송 제어 채널의 위치를 확인하는 방법에 있어서 각 프레임의 순방향 파일럿 타임슬롯을 통해 수신되는 동기코드의 위상변조 패턴을 소정갯수 읽고, 방송 제어 채널이 전송되는 프레임의 시점을 알아내는 과정에 관한 것이다. 또한, 이동용 시분할 동기화 부호분할 다중접속 통신시스템이 타 시스템 예를 들면 협대역 시분할 이동통신시스템과 혼용될 경우에 있어서 각각의 시스템이 방송제어채널의 위치와 주 정보 블록을 각 프레임의 순방향 파일럿 타임슬롯을 통해 수신되는 동기코드의 위상변조 패턴을 소정 개수 읽고 빠르고 정확하게 읽어낼 수 있도록 하는 방법에 관한 것이다.

Description

이동용 시분할 동기화 부호분할 다중접속 통신시스템의 방송제어채널 위치 검출 장치 및 방법{APPARATUS FOR DETECTING POSITION OF BROADCAST CONTROL CHANNEL IN TD-SCDMA FOR MOBILE AND METHOD THEROF}

이동용 시분할 동기화 부호분할다중접속 (TD-SCDMA(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access) for Mobile::TSM) 통신시스템은 협대역 시분할 듀플렉싱(NB-TDD: NARROW BAND TIME DIVISION DUPLEXING) 부호분할다중접속 통신시스템과 범세계 이동 통신 시스템(GSM)을 결합한 통신시스템을 지칭한다. 상기 TSM 통신시스템은 단말기(MS: Mobile Station)와 기지국(BS: Base Station) 시스템 사이의 1계층(Layer 1)인 전파정합부(radio interface)는 상기 NB-TDD와 동일하고, 나머지 상위 계층들은 상기 GSM과 동일한 구조를 가진다.

우선, TSM 통신시스템의 초기 셀 검색 과정을 설명하면 다음과 같다.

상기 TSM 통신시스템의 초기 셀 검색 과정은 4단계로 구분된다. 첫 번째 단계는 단말기가 자신이 현재 속해 있는 기지국 정보를 수신하는 단계이며, 두 번째 단계는 사용되고 있는 스크램블링(scrambling) 및 기본 미드엠블(midamble) 코드를식별하는 단계이다. 그리고, 세 번째 단계는 BCCH의 위치를 확인하는 단계이며, 마지막 네 번째 단계는 방송제어채널(BCCH: Broadcast Control Channel)을 통해 전송되는 정보 즉,시스템 정보를 가지고 있는 공통채널에 대한 정보를 억세스(access)하는 단계이다.

도 1은 이동용 시분할 동기화 부호분할 다중접속 통신시스템에서의 통상적인 초기 셀 검색 과정을 도시한 흐름도이다.

상기 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 101단계에서 단말기는 기지국과의 순방향 동기를 획득하기 위하여 순방향 파일럿 타임 슬롯(down link pilot time slot: 이하 "DwPTS"라 칭함)을 검색하게 된다. 상기 101단계에서 상기 단말기는 동기코드(SYNC code)를 사용하여 상기 DwPTS을 검색하는 것이며, 상기 단말기는 하나 혹은 둘 이상의 정합 필터(matched filter)를 사용한다. 여기서, 상기 단말기는 미리 설정되어 있는 32개의 동기(SYNC) 코드들 중 단말기 자신이 사용할 동기(SYNC) 코드가 어느 것인지도 식별하여야 한다.

이렇게, DwPTS를 검색한 단말기는 102단계로 진행하여 주 공통 제어 물리채널(primary common control physical channel: 이하 "P-CCPCH"라 칭함)의 미드앰블(midamble)을 식별한다. 통상적으로 TSM에서 미드앰블의 전체 개수는 128이며, 각각의 동기(SYNC) 코드는 4개의 기본 미드앰블과 관계 맺어진다. 즉, 단말기가 상기 101단계에서 동기(SYNC) 코드를 식별할 경우 가능한 4개의 기본 미드앰블을 알 수 있으며, 이 가운데 어떠한 기본 미드앰블이 사용되었는지를 상기 102단계에서 확인하게 되는 것이다. 상기 102단계에서 상기 단말기는 각 기본 미드앰블이 스크램블링(scrambling) 코드와 일대일 대응 관계임을 감안하여 스크램블링 코드에 관한 정보도 동시에 획득하는 것이 가능하다.

이렇게, 미드앰블 및 스크램블링 코드에 대한 정보를 획득한 후 상기 단말기는 103단계로 진행하여 BCCH의 시작 위치를 검색한다(BCCH Detection). 여기서, 상기 BCCH 시작 위치는 DwPTS의 QPSK(quadrature phase shift keying) 위상 변조를 가지고 식별하는 것이 가능하다. 상기 TSM 에서 상기 DwPTS의 QPSK 위상 변조를 통한 BCCH 시작 위치 검색은 하기에서 상세히 설명하기로 하고 그 설명을 생략한다. 그리고, 이렇게 상기 BCCH 시작 위치를 검색한 단말기는 104단계로 진행하여 기지국 정보를 획득한다(Read BCCH). 즉, 상기 단말기는 상기 기지국 정보를 획득하기 위해서 기지국 정보가 전송되는 채널인 방송제어채널(Broadcasting Control CHannel, 이하 "BCCH"라 칭함)을 검색하는 것이다.

도 2는 이동용 시분할 동기화 부호분할 다중접속 통신시스템의 통상적인 프레임 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 2에 도시되어 있는 바와 같이. 통상적으로 TSM에서 프레임은 7개의 타임 슬롯(time slot)과 DwPTS 그리고 역방향 파일럿 타임 슬롯(uplink Pilot time slot: 이하 "UpPTS"라 칭함)으로 구성되며, 프레임 하나당 각각 5msec의 길이를 가진다. 그리고 각 프레임의 0번 타임 슬롯, 즉 상기 도 2에 도시되어 있는 "TS0"은 방송제어채널(BCCH), 페이징 채널(PCH: Paging CHannel), 셀방송채널(CBCH: Cell Braodcast CHannel) 등 TSM 단말기를 위한 공통 채널(common channel)과 매핑 가능하다.

도 3은 BCCH가 각 타임 슬롯의 TS0에 매핑된 예를 도시한 도면이다.

상기 BCCH는 48프레임의 주기를, BCCH의 크기는 유동적이다. 즉, BCCH가 들어있는 프레임의 크기는 가변적이다. 상기 도 3에 도시되어 있는 non BCCH는 BCCH가 아닌 공통 채널들을 의미하며, 상기 공통 채널들은 상기 BCCH와는 달리 상황에 따라 그 주기가 정해지기 때문에 상기 도 3에서는 상기 BCCH 구조만을 도시한 것이다.

한편, 하기 표 1은 TSM 통신시스템에서 BCCH의 위치를 확인하기 위해 DwPTS에 수신된 동기 코드의 위상 변조 시퀀스를 나타내고 있다. 본 발명에서 상기 위상 변조 시퀀스는 하기 표 1과 같이 각 프레임의 DwPTS에 수신된 동기코드의 위상 변조 각들의 나열을 의미하고, 본 발명에서의 소정 개수의 위상 변조각들을 인식하고 BCCH의 존재여부, 혹은 BCCH의 위치를 인식하는 과정에 있어서의 소정개수의 위상 변조각들은 위상 변조 패턴이라 정의한다.

Phase quadruple	BCCH 존재 여부
325, 45, 45, 45	다음 프레임에 BCCH 존재
325, 325, 325, 45	다음 프레임에 BCCH 존재하지 않음

상기 표 1에서와 같이 임의의 프레임의 DwPTS에 수신된 동기(SYNC) 코드는 P-CCPCH의 미드앰블의 위상을 기준으로 45°, 135°, 225° 혹은 315°의 위상 천이(phase shift)가 존재하도록 변조된다. 즉 상기 도 1의 103단계에서 설명한 바와 같이, 단말기는 연속된 4 개의 프레임동안 DwPTS에 수신된 동기(SYNC) 코드의 위상 변조 패턴을 검색한 후에야 다음 프레임에 BCCH가 존재하는지를 확인하는 것이 가능하다.

이를 좀더 상세히 설명하면, 기지국은 상기 표 1과 같은 위상 변조 패턴을 사용하여 각각의 프레임의 DwPTS에 송신하는 동기(SYNC) 코드에 적용하여 위상 변조시킨 신호를 송신한다. 이에 상기 위상 변조된 동기(SYNC) 코드 신호를 단말기가 수신하게 되고, 상기 단말기는 상기 수신된 신호로부터 각 프레임의 DwPTS에 수신된 동기(SYNC)코드의 위상복조를 통해서 상기 기지국이 위상변조 시킨 패턴을 식별하게 된다. 상기 단말기는 이렇게 식별한 위상복조 패턴을 상기 표 1과 같은 위상변조패턴과 비교하여 자신이 수신한 프레임의 다음 프레임에 BCCH가 존재하는지 여부를 판단하게 된다. 상기 기지국이 상기 표 1과 같은 위상변조 시퀀스로 위상 변조하여 송신하게 되면, 상기 단말기는 적어도 4개 이상의 프레임의 DwPTS에 수신한 동기(SYNC) 코드의 위상복조패턴을 판단하여야만 한다. 그리고 그에 따라 상기 표 1과 같은 위상복조패턴과 비교하여야 다음 프레임에 BCCH 존재 여부를 판단할 수 있다. 그러므로 상기 단말기는 BCCH가 존재하는 프레임을 확인하기 위해서는 최악의 경우 48개의 프레임의 DwPTS의 동기(SYNC) 코드의 위상복조패턴을 판단하여야만 한다. 이는 상기 단말기가 BCCH를 읽기 위해서는 다음 프레임에 BCCH가 있다는 정보를 전달하는 위상변조패턴을 수신할 때까지 DwPTS를 계속 수신해야 하기 때문이다. 즉, 상기 단말기가 DwPTS를 읽기 시작한 임의의 프레임에 BCCH가 포함되어 있을 경우, 다음 48프레임동안 계속 DwPTS를 수신해서 위상패턴을 복조해야 한다.

상기에서 설명한 바와 같이, TSM 단말기가 BCCH의 위치를 확인하여 단말기 자신에게 필요한 공통 제어 정보를 획득하는 과정은 모든 프레임의 위상변조패턴을복조하여야만 하는 불필요한 과정들이 필요로 되기 때문에 소요시간 증가 등과 같은 비효율성이 발생하였다. TSM과 동일한 물리계층 구조를 가지고 있는 NB-TDD에서는 DwPTS의 위상변조 패턴을 여러 개 지정해서 특정 정보를 수신할 수 있도록 하는 구조가 본원출원인에 의해 선출원된 대한민국 특허출원 제2000-64736호에 개시되어 있다. 상기 대한민국 특허출원 제2000-64736호에 개시되어 있는 위상 변조 방식을 상기 TSM 통신 시스템에 적용하여 상기 TSM 단말기가 BCCH의 위치를 보다 효율적으로 검출하는 방법을 제안하고자 한다.

또한, TSM 통신시스템과 타 시스템 특히 NB-TDD 시스템과 같은 시스템이 혼용되었을 경우, 각각의 시스템이 BCCH의 위치와 MIB의 위치를 DwPTS를 통해 수신되는 동기코드의 위상변조패턴을 인식함으로써 효율적으로 검출할 수 있도록 하는 방법을 제안하고자 한다.

따라서, 본 발명의 목적은 이동용 시분할 동기화 코드 분할 다중 접속 통신 시스템에서 순방향 파일럿 타임슬럿의 동기코드 위상 변조 패턴을 통해 방송 제어 채널 위치를 검출하는 장치 및 방법을 제공함에 있다

본 발명의 다른 목적은 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 통신 시스템과 이동용 시분할 동기화 코드 분할 다중 접속 통신 시스템이 결합된 시스템에서 상기 협대역 시분할 코드분할 다중 접속 통신 시스템의 단말기가 주정보 블록의 위치를 검출하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 협대역 시분할 코드 분할 다중 접속 통신 시스템과 이동용 시분할 동기화 코드 분할 다중 접속 통신 시스템이 결합된 시스템에서 상기 이동용 시분할 동기화 코드분할 다중 접속 통신 시스템의 단말기가 방송 제어 채널의 위치를 검출하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.

도 1은 이동용 시분할 동기화 부호분할 다중접속 통신시스템의 통상적인 초기 셀 검색 과정을 도시한 흐름도

도 2는 이동용 시분할 동기화 부호분할 다중접속 통신시스템의 통상적인 프레임 구조를 도시한 도면

도 3은 BCCH가 각 타임 슬롯의 TS0에 매핑된 예를 도시한 도면

도 4는 위상 변조 패턴과 BCCH의 위치가 대응되도록 위상 변조된 예를 도시한 도면

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 DwPTS를 위상 변조하기 위한 구성을 보여주고 있는 도면

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 NB-TDD/TSM 시스템에서의 프레임 송신기 구조를 도시한 블록도

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기 수신기 구조를 도시한 블록도

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 BCCH_offset을 예시한 도면

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변조테이블을 이용한 위상변조각을 결정하여 반영한 프레임 구조를 도시한 도면

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명에서는 첫째, TSM 통신시스템에서 연속된 4개의 프레임의 DwPTS에 수신된 동기 코드(SYNC CODE)의 위상복조를 통해서 TSM 단말기가 BCCH의 위치를 효율적으로 확인할 수 있는 위상 변/복조 패턴을 제시한다. 둘째, TSM 통신시스템에서 상기 제시된 위상 변조 패턴에 의해서 프레임의 동기(SYNC) 코드를 위상 변조하여 송신할 수 있는 송신기를 제시한다. 셋째, TSM 통신시스템에서 상기 송신기에 의해서 송신된 신호의 프레임의 동기(SYNC) 코드를 복조하여 BCCH의 위치를 확인할 수 있는 수신기를 제공한다. 넷째, TSM 통신시스템에서 상기 제시된 위상 변조 패턴에 의하여 프레임의 동기(SYNC) 코드를 위상 변조하여 송신함으로서 BCCH가 포함된 프레임의 위치를 식별할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다. 다섯째, NB-TDD와 TSM이 동시에 사용될 경우 호환성을 유지하면서, NB-TDD 단말이 MIB위치를 효과적으로 확인하고 TSM 단말이 BCCH 위치를 검출할 수 있는 방법 및 장치를 제공한다.

우선, 본 발명의 특징적 동작을 간략하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시예에서는 기존 TSM 통신 시스템의 기지국의 송신기에 위상제어부(Phase Controller)를, 단말기의 수신기에 BCCH 검출기(BCCH Detector)를 추가로 구비한다.

TSM 기지국의 송신장치는 상기 도 2에서 설명한 바와 같은 DwPTS의 위상을 45°,135°,225°,315°중 하나로 위상 변조하는데, 이 때 위상 변조 패턴과 BCCH의 위치가 대응되도록 한다. 상기 위상 변조 패턴을 결정하는 방법은 본원출원인이 선출원한 대한민국 특허출원 제2000-64736호에 개시되어 있는 NB-TDD 통신시스템에 적용한 방식을 따르며, 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 상기 위상 변조 패턴과 BCCH의 위치가 대응되도록 위상 변조된 예를 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 4는 위상 변조 패턴과 BCCH의 위치가 대응되도록 위상 변조된 예를 도시한 도면이다.

상기 도 4에서 설명의 편의상, 45°를 a,135°를 b, 225°를 c, 315°를 d로 치환하였으며, 상기 a, b, c, d 각각은 위상 변조각이다. 상기 TSM 기지국이 상기 도 4와 같이 DwPTS의 동기코드의 위상을 변조해서 송신하면, 단말기는 상기 DwPTS를 통해 수신되는 신호의 위상을 복조해서 자신의 현재 위치를 식별하게 되는 것이다. 예를 들어 1번 프레임부터 DwPTS를 통해 수신되는 신호를 위상을 복조하기 시작한 단말기는 좌측부터 시간 순으로 { a, b, c, c, a....}의 순서로 수신한 DwPTS를 통해 수신되는 신호를 복조할 것이다. 이 때 단말기가 abcc의 위상 복조 패턴이44번째 프레임 후에 BCCH가 존재한다는 사실을 의미함을 알고 있다면, 상기 단말기는 상기 abcc의 수신이 완료된 시점에서 수신장치를 끄고 44번째 프레임 후의 프레임, 즉 48번 프레임에서 수신장치를 동작시켜서 상기 BCCH를 수신하는 것이다.

상기 단말기에 구비되는 BCCH 검출기는 상기 위상 복조 패턴과 BCCH의 위치값이 대응된 표2에 나타낸 바와 같은 위상변조테이블을 가지고 있다.

Phase quadruple	위상변조패턴	비고
45°,135°,225°,225°	S44	44 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,135°,225°,315°	S40	40 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,135°,315°,135°	S36	36 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,135°,315°,315°	S32	32 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,45°,135°,135°	S28	28 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,45°,135°,225°	S24	24 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,45°,135°,315°	S20	20 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,45°,225°,135°	S16	16 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,45°,225°,225°	S12	12 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,45°,225°,315°	S8	8 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,45°,315°,135°	S4	4 프레임 후에 다음 BCCH 존재
45°,45°,315°,315°	S0	현재 프레임에 BCCH 존재
others	error

상기 표 2의 위상변조 테이블은 NB-TDD에서 위상변조테이블을 구성하는 방식과 동일한 방법으로 구성하였다. 상기 표 2에서 BCCH의 위치를 확인하기 위해서 단말기 BCCH 검출기는 연속된 4번의 프레임동안 수신한 DwPTS를 통해 수신된 신호가 어떤 위상변조패턴에 속해 있는지 확인해야 한다. 상기 표 2에는 설명의 편의상 4의 배수에 대한 위상변조패턴만 나타내었지만, 실제 BCCH 검출기가 구비하고 있는 위상변조 테이블에는 others를 포함해서 S0에서 S47까지 모두 49개의 항목이 있다. 상기 표 2에 도시되어 있지 않은 위상변조패턴들은 인접한 패턴들과의 조합으로 다음과 같이 구성된다.

일 예로, S43, S42, S41은 다음과 같이 구성된다.

S43 = S44의 뒷부분 3개의 위상변조패턴 + S40의 첫번째 위상변조패턴

= {135°,225°,225°,45°}

S42 = S44의 뒷부분 2개의 위상변조패턴 + S40의 앞부분 2개의 위상변조패턴

= {225°,225°,45°,135°}

S41 = S44의 마지막 위상변조패턴 + S40의 앞부분 3개의 위상변조패턴

= {225°,45°,135°,225°}

또한, S47, S46, S45는 아래와 같다.

S47 = S0의 뒷부분 3개의 위상변조패턴 + S44의 ??번째 위상변조패턴

= {45°,315°,315°,45°}

S46 = S0의 뒷부분 2개의 위상변조패턴 + S44의 앞부분 2개의 위상변조패턴

= {315°,315°,45°,135°}

S45 = S0의 마지막 위상변조패턴 + S44의 앞부분 3개의 위상변조패턴

= {315°,45°,135°,225°}

상기 TSM 단말기의 BCCH 검출기는 복조기로부터 복조된 위상 값들을 수신하고, 수신된 위상 값들이 4개 이상이 되었을 경우, 그것들을 수신한 시간 순에 의해 위상변조패턴을 구성한다. 그리고 위상 변조 테이블에서 위상변조패턴과 일치하는 항목을 검색하여 BCCH의 위치를 확인한다. 이를 상기 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

임의의 단말기가 11번째 프레임에 시스템에 접속하여 DwPTS를 통해 수신된 신호의 위상을 복조하기 시작하였다고 가정하면, 상기 단말기는 14번째 프레임까지 {d, b, a, b}로 DwPTS를 통해 수신된 신호를 위상 복조하게 될 것이다. 상기 단말기의 BCCH 검출기는 상기 11번째 프레임에서 14번째 프레임까지 복조한 위상복조패턴과, 상기 BCCH 검출기가 구비하는 상기 표 2에 나타낸 위상복조테이블을 비교한다. 그러면, 상기 복조한 위상 복조 패턴이 상기 표 2 위상 복조 테이블상의 S34와 일치한다는 검출하는 것이다. 그러므로, 상기 위상 복조 패턴 S34에 해당하는 정보에 따라, 즉 현재 프레임인 14번째 프레임으로부터 34 프레임 후의 프레임 즉, 48번째 프레임의 첫 번째 타임 슬럿 TS0에 BCCH가 존재한다는 것을 식별하게 되는 것이다.

두 번째로, 기지국의 위상제어부의 동작을 설명하면 다음과 같다.

상기 기지국의 위상제어부는 상기 표 2의 위상 변조 테이블을 이용하여 위상변조순서를 결정하고 이 순서에 따라 DwPTS를 통해 송신하는 신호의 위상 변조를 지시한다. 상기 위상 변조 순서는 BCCH의 위치와 위상변조패턴이 대응되도록 구성한다. 상기 도 4를 예를 들어 설명하면 다음과 같다. BCCH가 어느 프레임의 TS0를 통해 방송될지가 결정되면, 그 프레임의 다음 프레임을 시작점으로 하여 4개의 프레임들을 S44에 대응시킨다. S44를 기준으로 하여 시간 진행 방향으로 앞쪽은 4 프레임씩 S40부터 역순으로 배열하고 시간 진행 반대 방향은 S0부터 순서대로 배열한다. 이 때 BCCH의 시작점과 대응되는 프레임의 위상은 315°로 변조한다. 도 4에서는 0번 프레임이 BCCH와 대응되므로, 1번, 2번, 3번, 4번 프레임을 S44 {45°,135°,225°,225°}로 위상변조하고 5번, 6번, 7번, 8번 프레임은 S40 {45°,135°,225°,315°}로 위상변조한다. 이렇게 48번 프레임까지 반복하면 S0 {45°,455°,315°,315°} 까지 위상 변조가 끝나고, S44부터 다시 상기 과정과 동일하게 위상 변조 순서를 결정한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 DwPTS를 통해 전송되는 신호를 위상 변조하기 위한 구성을 보여주고 있는 도면이다.

상기 도 5를 참조하면, 301은 입력되는 동기(SYNC) 코드이고, 상기 동기(SYNC) 코드 301은 64칩(chip)으로 구성되며, I채널(I-channel)과 Q채널(Q-channel)로 나누어지게 된다. 상기 두 채널 각각에는 소정 방법에 의해 정해진 위상 변조 각에 대응하는 값인 g1, g2가 곱해지게 된다. 상기 위상 변조 각을 결정하는 방법은 다음과 같다. TSM 위상제어부(Phase Controller)(305)는 상기에서 설명한 바와 같이 BCCH의 위치에 따라 위상변조순서를 결정하고, 그 순서에 따라 위상변조각을 결정한다. 상기 I채널의 동기코드는 I채널 위상변조부(303)에서 g1이 곱해지고, 상기 Q채널의 동기 코드는 Q채널 위상변조부(304)에서 g2가 곱해지게 된다. 상기 기지국 장치에서 사용되는 g1, g2 값의 일 예는 하기 표 3에서 정의하고 있다.

위상 변조 각	g¹	g²
45	1	1
135	-1	1
225	-1	-1
315	1	-1

상기 위상 제어부(305)는 상기 표 3에서 정의하고 있는 값에 따라 상기 g1,상기 g2값을 제어하게 된다. 상기 위상 제어부(305)는 상기 프레임의 DwPTS에 송신되는 동기(SYNC) 코드의 위상변조 패턴 즉, 상기 표 3과 같은 위상 변조 패턴을 내부메모리에 저장하고 있어야 한다. 즉, 상기 위상 제어부(305)는 P-CCPCH의 전송신호의 미드엠블의 위상을 참조하고 내부 메모리에 저장하고 있는 위상 변조 각을 참조하여 I채널 위상변조부(303)와 Q 채널위상변조부(304)에 위상 변조 각을 제공하게 됨으로써 각 프레임의 동기(SYNC) 코드를 위상 변조한다.

상기 Q채널 위상변조부(304)에서 출력된 상기 Q채널 신호는 j가 곱해져서 I채널 위상변조부(303)에서 출력된 I채널 신호와 가산된다. 상기 가산된 신호 I+jQ는 32칩의 GP신호와 다중화기(MUX)(306)에서 시간 다중화되어 DwPTS를 통해 전송되는 신호를 이루게 된다. 상기 다중화기(306)로부터의 신호는 도 6에 도시되는 시간 다중화기(Time_MUX)(406)의 입력으로 제공된다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 TSM 시스템에서의 송신기 구조를 도시한 블록도이다.

상기 도 6을 참조하면, 시공간 전송 다이버시티(space time transmit diversity: 이하 "STTD") 부호화기(401)는 P-CCPCH 신호(400)를 입력으로 하고, 상기 위상 제어부(305)의 제어에 의해 상기 P-CCPCH 신호(400)를 곱셈기(421) 또는 곱셈기(421) 및 곱셈기(422)로 출력한다. 상기 P-CCPCH 신호(400)에는 BCH정보와 BCCH정보가 포함되어 전송되며, 상기 BCCH는 48프레임의 주기를 가진다. 그리고 상기 송신기의 동작은 전송 다이버시티 사용 여부에 따라 달라진다.

전송 다이버시티가 사용되지 않는 경우 상기 곱셈기(421)만이 입력된 상기P-CCPCH 신호(400)를 OVSF(Orthogonal Variable Spreading Factor) 코드로 확산하여 출력한다. 상기 확산된 P-CCPCH 신호(400)는 곱셈기(423)에서 스크램블링 코드(scrambling)로 스크램블링 된다. 상기 곱셈기(423)의 출력 신호는 다중화기(MUX)(404)에서 미드엠블1(402)과 다중화된다. 상기 다중화기(404)에서 다중화된 신호는 시간 다중화기(406)에서 다른 채널의 신호들과 다중화된다. 그리고, 상기 도 5에서 설명한 바와 같이 다중화기(306)의 출력인 DwPTS를 통해 전송되는 신호를 포함하여 제2 공통 제어 물리 채널(Secondary common control physical channel: 이하 "S-CCPCH")(411), 그리고 DPCH(413) 등을 통해 전송되는 신호가 상기 시간 다중화기(406)에서 시간 다중화된다. 상기 다중화되는 신호들은 부호화, 채널화, 스크램블링이 끝난 신호이다. 상기 시간 다중화기(406)의 출력은 안테나(408)를 통해 전송된다.

전송 다이버시티가 사용되는 경우 P-CCPCH 신호(400)는 STTD 부호화기(401)를 통하여 두 개의 직교화된 신호로 분리되어 출력한다. 상기의 경우, 즉 P-CCPCH 신호(400)가 전송 다이버시티를 사용하는 경우 제2 공통 제어 물리 채널(Secondary common control physical channel: 이하 "S-CCPCH") 역시 블록 STTD 전송 다이버시티가 사용되고 DPCH(Dedicated Physical CHannel: 전용물리채널)도 전송 다이버시티가 사용되게 된다. 상기 STTD 부호화기(401)의 출력 신호 중 첫 번째 신호는 상기 곱셈기(421)에서 OVSF 코드로 확산되어 출력되며, 상기 확산된 P-CCPCH 신호는 곱셈기(423)에서 스크램블링 코드로 스크램블링 된다. 상기 곱셈기(423)의 출력 신호는 다중화기(404)에서 미드엠블1(402)과 다중화된다. 상기 다중화기(404)에서 다중화된 신호는 시간 다중화기(406)에서 다른 채널의 신호들과 다중화된다. 상기 도 5의 다중화기(306)의 출력인 DwPTS를 통해 전송되는 신호를 포함하여 전송 다이버시티를 사용하는 S-CCPCH 중 제1 안테나(408)를 통해 전송되어야 하는 신호(411), 그리고 역시 제1 안테나(408)를 통하여 전송되어야 하는 DPCH(413) 등을 통해 전송되는 신호가 상기 시간 다중화기(406)에서 시간 다중화된다. 상기 다중화되는 신호들은 부호화, 채널화, 스크램블링이 끝난 신호이다. 상기 시간 다중화기(406)의 출력은 상기 제1안테나(408)를 통해 전송된다.

상기 STTD 부호화기(401)의 두 번째 출력 신호는 곱셈기(422)에서 OVSF 코드로 확산되어 출력되며, 상기 확산된 P-CCPCH 신호는 곱셈기(424)에서 스크램블링 코드로 스크램블링 된다. 상기 곱셈기(424)의 출력 신호는 다중화기(405)에서 미드엠블2(403)와 다중화된다. 상기 다중화기(405)에서 다중화된 신호는 시간 다중화기(407)에서 다른 채널의 신호들과 다중화된다. 제2 안테나(409)를 통하여 전송되어야 하는 S-CCPCH(412) 신호와 역시 전송 다이버시티가 사용되며 제2 안테나(409)를 통하여 전송되어야 하는 DPCH(414) 등을 통해 전송되는 신호가 상기 시간 다중화기(407)에서 시간 다중화된다. 상기 다중화되는 신호들은 부호화, 채널화, 스크램블링이 끝난 신호이다. 상기 시간 다중화기(407)의 출력은 제2 안테나(409)를 통해 전송된다.

한편, 단말기는 상기 도 1의 103단계에서 설명한 바와 같이 셀 탐색 과정 중 세 번째 단계인 BCCH 위치 검색 과정에서 DwPTS를 통해 수신된 신호의 QPSK 복조를 통해 기지국에서 변조한 위상 각을 찾을 수 있게 된다. 상기에서 찾은 위상 변조각의 조합을 통하여 BCCH의 위치를 결정하는 것이 가능하게 된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말기 수신기 구조를 도시한 블록도이다.

상기 도 7을 참조하면, 안테나(501)를 통해 수신된 신호는 역다중화기(DEMUX)(502)에서 수신된 DwPTS 신호(503), P-CCPCH 신호(504), S-DDPCH 신호(505), 그리고 DPCH 신호(506)로 나누어진다. 상기 DwPTS 신호(503)는 다시 역다중화기(507)에서 GP 신호(508)와 동기(SYNC) 코드(509)로 역다중화된다. 상기 동기 코드(509)는 QPSK 위상 변조가 되어 있기 때문에 위상 복조부(520)에서 동기 코드의 위상을 검출하게 된다. 상기 위상 복조부(520)에서 검출한 위상 값은 BCCH 검출기(BCCH Detector)(521)로 입력되고, 상기 BCCH 검출기(521)는 상기 위상 복조부(520)에서 출력한 신호를 입력하여 현재 전송되고 있는 프레임에서 사용하고 있는 위상 변조 각들을 찾아내게 된다. 역다중화기(502)의 출력중 하나인 P-CCPCH 신호(504)는 곱셈기(510)에서 채널화 코드로 역확산되고 곱셈기(511)에서 스크램블링 코드로 역스크램블링되어 역다중화기(522)로 입력된다. 그리고 전송 다이버시티가 사용되지 않는 경우 상기 BCCH 검출기(521)에서 다이버시티의 미사용이 지시되면 상기 역다중화기(522)의 출력 신호는 523으로 역다중화기(522)의 입력 신호와 동일한 신호가 출력이 되지만, 전송 다이버시티가 사용되는 경우라면, 상기 BCCH 검출기(521)에서 다이버시티의 사용이 지시되면 상기 역다중화기(522)는 두 채널에서 온 신호가 섞여 있는 상황이므로 STTD 복호화기(STTD Soft Decoder)(525)에서 각 채널의 예측값(Channel Estimation)(526)을 이용하여 531, 532의 두 신호로 복호화 출력된다.

상기 TSM 단말기의 BCCH 검출기(521)는 상기에서 설명한 바와 같이 상기 위상 복조부(520)에서 검출한 위상 값으로부터 현재 수신된 프레임의 위치를 찾아내게 된다. 즉, 상기 BCCH 검출기(521)는 상기 도 5의 위상 제어부(305)와 마찬가지로 상기 기지국이 위상 변조한 패턴에 대한 테이블, 상기 표 3과 같은 테이블을 메모리에 저장하고 있어야 한다. BCCH 검출기(521)는 위상 복조부(520)로부터의 복조된 위상 복조 값을 자신의 메모리에 저장하고 있는 상기 표 3과 같은 위상 복조 패턴에 대한 테이블 검색한다. BCCH 검출기(521)에서 검색된 결과로 BCCH가 존재하는 TS0가 속해있는 프레임의 위치가 있을 수 있다.

TSM 단말기가 BCCH의 위치를 알고 BCCH 전까지 TS0 BCH를 읽을 필요가 없는 경우는 다음 BCCH MIB의 위치까지의 시간 정보를 메모리에 저장하여 BCCH가 포함된 TS0 까지는 BCH가 포함된 물리 채널인 P-CCPCH를 수신할 필요가 없게 된다. 메모리에 저장된 BCCH까지의 시간정보에 합당하는 프레임부터는 BCH가 도착하는 시점부터는 P-CCPCH를 수신하여 BCCH를 읽게 되고 상기와 같은 방법을 사용하는 경우는 단말기에서 좀 더 효율적으로 신호 수신 과정을 하게 되어 배터리의 대기시간을 증가시키는 등의 성능 효과를 얻을 수 있다. 혹은 BCCH의 위치를 파악하게 되면 디코더로 하여금 BCCH의 시작위치부터 디코딩할 수 있도록 BCCH의 위치정보를 제공할 수 있다. 상기와 같이 BCCH 위치 판단에 따라 그 위치정보를 디스프레더쪽으로 제공하여 BCCH가 나오기 전까지의 프레임을 디스프레딩 하지 않음으로 인해서 전력소모를 줄일 수도 있다. 혹은 위상변조에 의한 BCCH 위치 판단은 1회 이상 시행하여 신뢰도를 높일 수도 있다. 상기 검색과정은 종래에는 수신된 부프레임의 DwPTS의 동기 코드의 위상복조를 48번까지 검색하였으나, 상기 제시된 위상복조 패턴을 사용하게 되면 최대 수신된 부프레임에서 DwPTS를 통해 수신된 동기 코드의 4개 위상 복조된 패턴과 비교 검색하게 되면 BCCH의 위치를 확인할 수 있게 된다. 따라서 상기 수신기는 기존의, 연속된 4개 이상의 부프레임에서 DwPTS의 동기 코드의 위상복조패턴 비교검색 과정과 비교하여 훨씬 빨리 BCCH의 위치를 확인할 수 있는 방법과 장치를 제공하게 되는 것이다.

본 발명은 TSM 시스템 뿐만 아니라, TSM 시스템과 타 시스템이 동시에 사용될 경우에서 적용 가능하다. 본 발명에서는 TSM 시스템과 NB-TDD 시스템이 동시에 사용될 경우를 예로 들어 설명하고자 한다. 전술한 것처럼, TSM 시스템은 NB-TDD와 동일한 물리계층을 사용하기 때문에, 향후 두 시스템이 같이 사용될 수도 있을 것이다. 이럴 경우, NB-TDD 단말은 상기 본원출원인이 선출원한 대한민국 특허철원 제2000-64736호에 개시된 NB-TDD 방식을 이용해 MIB 위치와 전송 다이버시티 사용 여부를 확인하면서, TSM 단말은 BCCH의 위치를 효과적으로 확인할 수 있도록 하는 방안을 제 1 실시 예를 통해 제시하겠다.

제 1 실시 예를 설명하기에 앞서, TSM과 NB-TDD가 함께 사용되는 시스템에 대해서 간략하게 살펴보겠다. NB-TDD와 TSM이 동일한 물리계층을 사용하기는 하지만, 프레임을 규정하는 방식에는 차이가 있다. 도 2의 프레임을 NB-TDD에서는 부프레임이라고 하며, 부프레임 2개를 묶어서 프레임이라고 칭한다. 그러나 NB-TDD의 부프레임과 TSM의 프레임은 동일한 구조를 가지고 있으므로 본 발명에서는 NB-TDD의 부프레임과 TSM의 프레임을 프레임으로 총칭하도록 한다.

제 1 실시 예를 설명하기에 앞서, 본원출원인이 선출원한 대한민국 특허출원 제2000-64736호에서 개시한 NB-TDD 방식을 간단하게 설명하면 다음과 같다. 상기 NB-TDD 방식에서는 DwPTS를 통해 송신되는 동기코드의 위상각을 변조하여 MIB의 위치를 찾고 전송 다이버시티 사용여부를 알 수 있도록 하고 있다. 이 때 MIB를 찾는 방식은 본 발명에서 BCCH를 찾는 방식과 동일하다. MIB는 NB-TDD 시스템에 접속하기 위해서 단말이 가장 먼저 수신해야하는 정보들을 의미한다. NB-TDD 시스템에서 MIB는 16, 32, 64 프레임 중 하나의 주기를 가지고 주기적으로 방송되며, NB-TDD 시스템의 기지국은 상기 설명한 방식과 동일한 방식으로 DwPTS를 통해 송신되는 동기코드의 위상을 변조하여, 수신기가 MIB의 위치를 효율적으로 찾을 수 있도록 한다. 이 때 기지국의 위상변조기와 단말기의 프레임 동기화 및 전송 다이버시티 여부 검출기가 사용하는 위상변조테이블은 본 발명의 위상변조테이블과는 다른 하기 표 4를 이용한다.

Phase quadruple	위상변조패턴	비고
No Transmit diversity	위상변조패턴	비고	Transmit diversity
45°,135°,135°,135°	45°,315°,315°,315°	S60	60 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,135°,225°	45°,315°,315°,225°	S56	56 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,135°,315°	45°,315°,315°,135°	S52	52 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,225°,135°	45°,315°,225°,315°	S48	48 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,225°,225°	45°,315°,135°,315°	S44	44 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,225°,315°	45°,315°,225°,225°	S40	40 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,315°,135°	45°,315°,225°,135°	S36	36 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,315°,315°	45°,315°,225°,225°	S32	32 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,135°,135°	45°,225°,225°,225°	S28	28 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,135°,225°	45°,225°,225°,135°	S24	24 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,135°,315°	45°,225°,225°,315°	S20	20 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,225°,135°	45°,225°,135°,225°	S16	16 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,225°,225°	45°,225°,315°,225°	S12	12 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,225°,315°	45°,225°,135°,135°	S8	8 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,315°,135°	45°,225°,135°,315°	S4	4 부프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,315°,315°	45°,225°,315°,315°	S0	현재 부프레임 후에 다음 MIB 존재
others	error

상기 본원출원인이 선출원한 대한민국 특허출원 제2000-64736호의 NB-TDD 통신시스템의 방식에서는 상기 표 4의 위상변조테이블을 이용해서 전송 다이버시티 사용 여부도 알려 줄 수 있다. 즉 연속된 4개의 DwPTS에서 45°,225°,135°,315°를 임의의 단말이 수신하였다면, 이 변조 패턴이 S4에 포함되므로, MIB가 4개의 프레임후에 있음을 의미하며, 전송 다이버시티가 사용되는 변조 패턴 열에 포함되어 있으므로, 전송 다이버시티가 사용됨을 의미한다. 이렇게, 상기 NB-ADD 통신시스템에서 사용하는 위상변조테이블과 그 테이블을 해석하는 방식에 있어서만 본원발명과 차이점이 존재할 뿐 나머지 부분은 동일하다.

그래서 CB-TDD와 TSM이 동시에 사용 될 경우, 즉, 하나의 기지국이 NB-TDD 단말기와 TSM 단말기를 동시에 지원하는 경우, 본 발명을 적용하기 위해서는 다음과 같은 사항들을 고려하여야 한다. 즉, 상기 NB-TDD 단말기는 기지국에서 송신하는 DwPTS를 통해 송신되는 동기코드의 위상 변조 패턴을 해석해서 전송 다이버시티 사용 여부와 MIB의 위치를 결정해야 하고, TSM 단말기는 상기 위상 변조 패턴을 해석해서 BCCH의 위치를 결정해야 한다. 이 때, MIB의 주기와 BCCH의 주기가 일치하지는 않지만, 16이라는 최소 공배수를 가지므로, MIB나 BCCH 중 하나를 기준점으로 삼아 그 기준점의 위치를 통해 나머지의 위치를 식별할 수 있도록만 하여야 한다. 본 발명의 실시 예에서는 상기 MIB를 기준점으로 설정하기로 한다.

상기 BCCH와 MIB는 모두 프레임의 첫 번째 타임슬럿 TS0를 통해 방송되며, 16 프레임을 최소 공배수로 하는 주기를 가지고 있기 때문에, BCCH와 MIB가 동일한 TS0를 통해 방송 되어야할 경우가 있다. 이를 피하기 위해서, BCCH와 MIB가 방송되는 시점에 일정 수의 프레임만큼의 차이를 두어야 한다. 본 발명에서는 이를 BCCH_오프셋(offset)이라고 정의하기로 한다. 상기 BCCH_offset은 16 프레임 보다 작은 정수라야 한다. 그리고 도 8에 BCCH_offset을 예시하였다.

상기 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 BCCH_offset을 예시한 도면으로서, MIB의 주기가 16 프레임, BCCH_offset이 4 프레임이라고 가정하였다. non BCCH/MIB는 BCCH와 MIB가 아니면서 TS0를 통해서 전송되는 정보들을 의미한다. 상기 BCCH와MIB를 제외한 다른 정보들의 위치는 상황에 따라 자유롭게 정해지기 때문에 도 8에서는 따로 구별하여 도시하지 않았다. 상기 도 8에서 상기 MIB의 위치는 항상 16의 배수의 프레임에서 시작하며, BCCH는 48의 배수에 4를 더한 프레임에서 시작함을 알 수 있다.

본 발명의 제 1 실시예에서 기지국의 위상제어부와 TSM 단말기의 BCCH 검출기는 상기 설명한 위상제어부와 BCCH 검출기를 수정하여야 한다. 즉, TSM 단말기 수신기의 경우 실제 위상변조 패턴을 인식함으로 인해서 BCCH의 위치를 검출하던 것과는 달리 위상 변조 패턴으로 인하여 실제 BCCH가 있는 프레임의 전에서 나오는 위상 변조 패턴인 S_BCCH의 패턴이 나오는 곳에 대한 정보를 얻을 수 있다. 이는 상기 TSM 시스템에서의 BCCH의 위치를 바로 검출하는 것과는 비교되는 특징이라 할 수 있다. 또한 현재 BCCH의 주기는 48프레임이고, NB-TDD 시스템의 MIB의 주기는 16,32,64로 주기가 다른데에 기인하여, TSM과 NB-TDD 시스템의 결합시스템에서 MIB의 위치를 근거로 BCCH의 정보를 찾게 되므로 혹여 MIB의 주기가 64와 같은 경우는 MIB의 위치 이전에 BCCH에 있음에도 불구하고 인지하지 못할 수 있는 문제점이 있다. 때문에 위상 변조 패턴을 인식하여 MIB까지의 프레임 거리를 modulo를 취하여 그 프레임 거리에 MOD를 취한 프레임의 위치에 BCCH_offset을 더한 위치에서 4프레임이전 위치마다 S_BCCH 패턴인지 여부를 확인하여 BCCH 위치를 간과할 수 있는 문제점을 해결할 수 있다. 그러나, NB-TDD 단말기의 경우는 상기 선출원된 대한민국 특허출원 제2000-64736호의 구성과 동일하다. 상기 단말 수신기에 대한 설명은 하기에서 자세히 하기로 한다. 또한 상기 NB-TDD/TSM의 결합시스템의 경우 특히 기지국은 MIB 정보와 BCCH의 정보를 실어 전송함에 있어 두 정보가 실리는 P-CCPCH의 프레임 사이에는 일정정도의 프레임 offset을 가지고 전송하여야 함을 특징으로 한다. 또한 특히나 BCCH이전 4 프레임의 위상변조 패턴은 하기 표 5의 S_BCCH의 패턴으로 위상변조 됨을 알 수 있다. 여기서 NB-TDD 단말 수신기는 상기 S_BCCH의 패턴을 에러로서 인식하고 다음 4개의 프레임을 다시 복조하여 MIB의 위치를 찾을 수 있다.

제 1 실시예의 기지국 위상제어부에서 사용할 위상변조테이블은 MIB의 주기에 따라 다른 테이블이 사용되며, 하기 표 5와 같다. 하기 표 5는 상기 MIB의 주기가 16 프레임인 경우의 위상변조테이블이다.

Phase quadruple	위상변조패턴	비고
No Transmit diversity	위상변조패턴	비고	Transmit diversity
45°,45°,225°,225°	45°,225°,315°,225°	S12	12 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,225°,315°	45°,225°,135°,135°	S8	8 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,315°,135°	45°,225°,135°,315°	S4	4 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,315°,315°	45°,225°,315°,315°	S0	현재 프레임에 MIB 존재
45°,45°,45°,315°	S_BCCH	NB-TDD에서는 error로 인식TSM에서는 다음 프레임에 BCCH가 존재함을 의미
others	error

그리고 상기 MIB의 주기가 32 프레임인 경우의 위상변조테이블은 하기 표 6과 같다.

Phase quadruple	위상변조패턴	비고
No Transmit diversity	위상변조패턴	비고	Transmit diversity
45°,45°,135°,135°	45°,225°,225°,225°	S28	28 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,135°,225°	45°,225°,225°,135°	S24	24 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,135°,315°	45°,225°,225°,315°	S20	20 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,225°,135°	45°,225°,135°,225°	S16	16 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,225°,225°	45°,225°,315°,225°	S12	12 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,225°,315°	45°,225°,135°,135°	S8	8 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,315°,135°	45°,225°,135°,315°	S4	4 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,315°,315°	45°,225°,315°,315°	S0	현재 프레임에 MIB 존재
45°,45°,45°,315°	S_BCCH	NB-TDD에서는 error로 인식TSM에서는 다음 프레임에 BCCH가 존재함을 의미
others	error

그리고, 상기 MIB의 주기가 64 프레임인 경우의 위상변조테이블은 아래 표 7과 같다.

Phase quadruple	위상변조패턴	비고
No Transmit diversity	위상변조패턴	비고	Transmit diversity
45°,135°,135°,135°	45°,315°,315°,315°	S60	60 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,135°,225°	45°,315°,315°,225°	S56	56 프레임 후에 다음 MIB 존재

45°,135°,135°,315°	45°,315°,315°,135°	S52	52 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,225°,135°	45°,315°,225°,315°	S48	48 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,225°,225°	45°,315°,135°,315°	S44	44 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,225°,315°	45°,315°,225°,225°	S40	40 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,315°,135°	45°,315°,225°,135°	S36	36 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,135°,315°,315°	45°,315°,225°,225°	S32	32 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,135°,135°	45°,225°,225°,225°	S28	28 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,135°,225°	45°,225°,225°,135°	S24	24 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,135°,315°	45°,225°,225°,315°	S20	20 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,225°,135°	45°,225°,135°,225°	S16	16 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,225°,225°	45°,225°,315°,225°	S12	12 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,225°,315°	45°,225°,135°,135°	S8	8 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,315°,135°	45°,225°,135°,315°	S4	4 프레임 후에 다음 MIB 존재
45°,45°,315°,315°	45°,225°,315°,315°	S0	현재 프레임에 MIB 존재
45°,45°,45°,315°	S_BCCH	NB-TDD에서는 error로 인식TSM에서는 다음 프레임에 BCCH가 존재함을 의미
others	error

상기 표 5 내지 표 7에 나타낸 위상 변조 테이블 상의 S_BCCH는 본 발명에서 새롭게 정의된 부분이며, TSM 단말기에게 다음 프레임에 BCCH가 존재함을 알려주기 위해 사용하는 위상 변조 패턴이다. 기지국이 상기 위상변조테이블을 이용해서 위상변조각을 결정하는 방식은 본 발명의 TSM 시스템의 예와 기본적으로 동일하며, 이를 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.

상기 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 위상변조테이블을 이용한 위상변조각을 결정하여 반영한 프레임 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 9에서 MIB의 주기가 64프레임, NB-TDD에서 전송 다이버시티는 사용되지 않으며, BCCH_offset이 4 프레임이라고 가정한다. 기지국은 상기 위상변조테이블과 MIB, BCCH의 위치, NB-TDD 전송 다이버시티 사용여부에 따라 위상변조순서를 결정한다. 이 때 BCCH_offset은 기지국과 단말기에게 미리 설정되어 있다고 가정한다. 상기 도 9에 도시된 바와 같이 0번 프레임이 MIB의 시작점이므로 315°로, 1번 프레임부터 4번 프레임까지 위상변조테이블에서 전송 다이버시티가 사용되지 않는 열의 S60 { 45°,135°,135°,135°}로, 5번 프레임에서 7번 프레임까지는 전송 다이버시티가 사용되지 않는 열의 S56으로, 변조 순서를 결정한다. 이렇게 MIB의 위치와 전송 다이버시티 사용 여부에 따라 1차 위상 변조 순서를 결정한 뒤, 상기 BCCH가 시작되는 프레임의 바로전 4프레임의 위상 변조 패턴을 S_BCCH로 바꾸면 기지국의 위상 변조 순서는 완전히 결정된다. 상기 도 9에 도시되어 있는 바와 같이 BCCH가 4번 프레임에서 시작하므로, 그 이전 4개의 프레임 즉, 0번, 1번, 2번, 3번 프레임들은 S_BCCH 위상 변조 패턴으로 변조되는 것이다. 이는 48번, 49번, 50번, 51번 프레임과 96번, 97번, 98번, 99번 프레임에도 마찬가지다.

상기 MIB의 주기가 16 프레임, 32 프레임인 경우에도 마찬가지로 해당 위상 변조 테이블을 이용해서 위상변조순서를 구할 수 있다. 상기 제 1 실시예의 기지국 송신기의 위상제어부는 상기 설명한 방식으로 위상변조순서를 결정한 뒤, 이에 따라 위상 변조를 제어한다. 송신기의 구조와 동작은 상기 설명한 위상제어부가 위상변조순서를 결정하는 방식을 제외하면 상기 선출원된 대한민국 특허출원 제2000-64736호의 NB-TDD 통신시스템의 방식과 동일하게 동작한다.

상기 본 발명의 제1실시예에서 TSM 단말기는 다음과 같이 동작한다.

먼저 TSM 단말기는 상기 표 7과 같은 위상 변조 테이블을 구비하며,BCCH_offset은 미리 세팅되어 있다. 그래서 상기 TSM 단말기는 먼저 4개의 연속된 DwPTS를 수신하고, 위상복조부(520)는 그 DwPTS들이 어떤 위상값으로 변조되었었는지를 BCCH 검출기(521)에게 알린다. BCCH 검출기(521)는 상기 위상복조부(520)로부터 수신한 위상 변조패턴을 미리 구비하고 있는 표 7의 위상변조테이블과 비교한 뒤, 하기 수학식 1을 통한 연산을 수행한다.

x = (Value_k)mod16 + BCCHoffset-4

여기서, Value_k: 해당 단말이 검출한 위상변조패턴으로부터의 Sn의 n값.(0<= n <= 63)

상기 단말기는 현재 접속한 프레임의 위치를 기준으로 상기 수학식 1에서 검출한 변수값 x 후의 프레임의 위치를 시작점으로 하여 16 프레임을 주기로 4개 프레임에 대한 DwPTS의 동기코드의 위상 변조각을, S_BCCH 위상변조패턴이 나올 때까지 계속 검사한다. S_BCCH와 동일한 DwPTS의 동기코드의 위상변조패턴이 검출된 경우 그 다음 프레임에 BCCH가 존재함을 의미하므로 그 다음 프레임의 TS0를 수신한다.

이를 상기 도 9를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 상기 도 9에서 설명의 편의를 위해 각 위상 변조 각을 a, b, c, d로 치환한다. BCCH_offset은 4 프레임, MIB의 주기는 16프레임, NB-TDD에서 전송 다이버시티는 사용되지 않는다고 가정한다. 임의의 단말기가 10번 프레임에서 시스템에 접속하여, 13번 프레임까지 DwPTS를 수신하였다면, 상기 단말기의 위상 복조부(520)는 BCCH 검출기(521)에게 {b, b,d, a}라는 위상변조패턴을 출력한다. 그러면, 상기 BCCH 검출기(521)는 상기 위상 복조부(520)에서 출력한 위상 변조 패턴과 상기 BCCH 검출기(521)에서 미리 구비하고 있는 위상변조테이블을 비교해서 {b, b, d, a}가 위상변조패턴 S51에 속한 다는 것을 검출하게 된다. 상기 BCCH 검출기(521)는 이렇게 검출한 위상 변조패턴의 위상변조패턴값을 상기 수학식 1에 대입해서 변수값 x를 구한다. 즉, x=51mod16 + 4 - 4이므로 결과적으로 상기 변수값 x는 3이 된다. 현재 프레임이 13번 프레임이므로 3번째 후는 16번 프레임이 되고, 16,17,18,19 번 프레임의 DwPTS를 수신한 뒤 위상변조패턴이 S_BCCH와 일치하는지 검사한다. 이 예에서는 일치하자 않으므로 다시 16번째 후인 32,33,34,35 번 프레임의 DwPTS를 수신하고 위상변조패턴이 S_BCCH와 일치하는지 검사한다. 역시 일치하지 않으므로, 다음 16번째 후인 48,49,50,51 번 프레임의 위상변조패턴을 검사하고, S_BCCH와 일치하므로, 52번 프레임의 TS0를 수신한하게 되는 것이다.

상술한 바와 같은 본 발명은, 4개의 위상 변조 각도만을 이용하여 방송 제어 채널 및 주정보 블록 위치 식별이 가능함에 따라 보다 신속한 셀 탐색을 수행하는 것이 가능하다는 효과를 가진다.

그리고, TSM 통신시스템에서 DwPTS의 동기코드의 위상변조 패턴으로서 BCCH의 위치를 단말기가 알 수 있다는 이점을 가진다. 즉, 종래의 NB-TDD/TSM 통신시스템은 NB-TDD의 위상변조 방식을 이용할 경우, TSM 단말기를 위한 BCCH 정보를 전달할 수 있는 방법이 없고, TSM의 위상변조 방식을 이용할 경우, MIB의 위치 정보를 전달할 방법이 없을 뿐만아니라 BCCH의 위치정보도 효율적으로 전달하지 못한다는 문제점을 NB-TDD의 위상변조 방식을 일정부분 이용해 NB-TDD 단말기에게 MIB의 위치정보를 효율적으로 전달하는 한편, MIB와 BCCH의 상관관계를 이용하여 TSM 단말기가 BCCH를 보다 효율적으로 검색하는 것을 가능하게 한다는 이점을 가진다.

Claims

이동통신시스템의 단말기에서 기지국이 복수의 위상 변조 각들에 의해 프레임 단위로의 동기화 코드가 위상 변조된 신호를 수신하여 방송 제어 채널을 포함하는 프레임의 위치를 검출하는 방법에 있어서,

상기 이동 통신 시스템에 접속한 시점에서부터 연속된 소정 개수의 프레임들의 순방향 파일럿 타임 슬럿 신호의 위상 복조 패턴을 검출하는 과정과,

상기 검출한 위상 복조 패턴을 미리 설정되어 있는 위상 변조 테이블과 비교 검색하는 과정과,

상기 비교 검색 결과 상기 검출한 위상 복조 패턴이 상기 위상 변조 테이블의 특정 위상변조시퀀스로 검출될 경우 상기 수신한 소정 개수의 프레임들 다음 프레임에서 방송 제어 채널을 검출하는 과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법
이동통신시스템의 단말기에서 기지국이 복수의 위상 변조 각들에 의해 프레임 단위로의 동기화 코드가 위상 변조된 신호를 수신하여 다음에 수신할 방송제어채널을 포함하는 프레임의 위치를 검출하는 방법에 있어서,

상기 이동 통신 시스템에 접속한 시점에서부터 연속된 소정 개수의 프레임들의 순방향 파일럿 타임 슬럿 신호의 위상 복조 패턴을 검출하는 제1과정과,

상기 검출한 위상 복조 패턴을 미리 설정되어 있는 위상 변조 테이블과 비교검색하는 제2과정과,

상기 비교 검색 결과 상기 검출한 위상 복조 패턴이 상기 위상 변조 테이블의 특정 위상 변조 시퀀스와 일치할 경우 상기 특정 위상 변조 시퀀스에 해당하는 이후의 프레임에서 주정보 블록을 검출하는 제3과정과,

상기 주정보 블록이 검출된 프레임과 미리 설정되어 있는 방송 제어 채널 오프셋만큼 차이나는 프레임에서부터 연속된 소정 이전의 연속된 프레임들의 순방향 파일럿 타임 슬럿 신호의 위상 복조 패턴을 검출하는 제4과정과,

상기 제4과정에서 검출한 위상 복조 패턴을 미리 설정되어 있는 위상 변조 테이블과 비교 검색하는 제5과정과,

상기 제5과정을 수행한 후 상기 위상 복조 패턴이 상기 위상변조 테이블상의 특정 위상변조시퀀스와 일치할 경우 그 다음 프레임에 방송제어채널이 존재함을 검출하며, 상기 특정 위상변조시퀀스와 일치하지 않을 경우 소정 프레임들 후에 다시 상기 제4과정으로 되돌아가는 제6과정으로 이루어짐을 특징으로 하는 방법.
제2항에 있어서,

상기 위상 복조 패턴이 특정 위상변조시퀀스와 일치하지 않을 경우 상기 제4과정으로 되돌아가는 소정 프레임들을 결정하는 것은 하기 수학식 2에 의해 계산된 변수 x값에 따라 결정됨을 특징으로 하는 방법.

x = (Value_k)mod16 + 방송제어채널 오프셋-4

여기서, Value_k: 단말기 검출한 위상변조시퀀스 번호값
단말기가 수신된 신호로부터 방송제어채널의 위치를 검출하도록 하기 위해 복수의 위상 변조 각들에 의해 동기화 코드를 위상 변조하여 전송하는 기지국의 위상 변조 장치에 있어서,

상기 방송 제어 채널 전송 위치 정보를 입력으로 하고, 상기 방송 제어 채널 전송 위치 정보에 의해 상기 방송 제어 채널이 전송될 프레임들에 대응하는 소정 개수의 위상 변조 각을 결정하는 위상제어부와,

상기 위상 제어부로부터 상기 결정된 상기 소정 개수의 위상 변조 각들을 연속 입력으로 하고, 상기 전송하고자 하는 프레임들의 동기코드들을 상기 동기코드 단위로 상기 위상 변조 각들 중 대응하는 위상 변조 각에 의해 위상 변조하는 위상변조부를 포함함을 특징으로 하는 장치.
방송 제어 채널과, 기지국 시스템 정보 블록의 정보를 포함하는 시스템 정보 블록 정보를 포함하는 주 정보 블록의 위치를 위상 변조를 통해 차별화시켜 전송하는, 기지국의 위상 변조 장치에 있어서,

상기 방송 제어 채널 전송 위치 정보를 입력으로 하고, 상기 방송 제어 채널전송 위치 정보에 의해 소정 개수의 위상 변조 각을 결정하며, 상기 방송 제어 채널과 상기 주정보 블록이 전송되는 위치간 소정 오프셋을 가지도록 결정하는 위상제어부와,

상기 위상 제어부로부터의 상기 결정된 상기 소정 개수의 위상 변조 각들을 연속 입력으로 하고, 상기 전송하고자 하는 프레임과 상기 전송하고자 하는 프레임에 연속하여 전송할 프레임들의 동기코드들을 상기 동기코드 단위로 상기 위상 변조 각들 중 대응하는 위상 변조 각에 의해 위상 변조하는 위상변조부를 포함함을 특징으로 하는 장치.