KR101494876B1

KR101494876B1 - Cell search and BCH demodulation method for OFDM system

Info

Publication number: KR101494876B1
Application number: KR20070105751A
Authority: KR
Inventors: 김일규; 박형근; 장갑석; 고영조; 이효석; 이준환; 김영훈; 방승찬; 황승구
Original assignee: 한국전자통신연구원; 삼성전자주식회사
Priority date: 2006-10-19
Filing date: 2007-10-19
Publication date: 2015-02-24
Also published as: KR20080035992A

Abstract

A method of searching for a cell using a forward synchronization signal in a wireless communication system, the method comprising: (a) receiving a first synchronization channel symbol included in a frame received by the terminal, (B) detecting a border and a scrambling code group of the frame using the sync block sync and a secondary sync channel symbol included in the frame received by the terminal, (c) obtaining a scrambling code using the primary synchronization channel sequence number and the scrambling code group, and (d) demodulating a BCH included in a frame received by the terminal using the scrambling code, Acquiring system information, and acquiring a TTI boundary of the BCH using a synchronization channel before demodulating the BCH Since it is not necessary for the blind detection by the BCH decoding time ambiguity when it is a simple receiver structure.

OFDM, synchronization channel, cell search, BCH

Description

[0001] Cell search and BCH demodulation methods [

본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OFDM 셀룰러 시스템에서의 초기 셀 및 인접 셀을 탐색하는 방법 및 ＢＣＨ 복조 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an OFDM cellular system, and more particularly, to a method of searching for an initial cell and a neighboring cell in an OFDM cellular system and a BCH demodulation method.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2005-S-404-12, 과제명:3G Evolution 무선전송 기술 개발].The present invention was derived from research conducted as part of the IT new growth engine core technology development project of the Ministry of Information and Communication and the Korea Information Society Agency. [Assignment number: 2005-S-404-12, title: Development of 3G Evolution Wireless Transmission Technology ].

3GPP의 WCDMA 방식에서는 순방향 링크의 기지국 구별을 위해 시스템에서 총 512개의 긴 PN 스크램블링 코드(long PN scrambling code)를 사용하며 인접한 기지국들은 서로 다른 긴 PN 스크램블링 코드를 순방향 링크 채널들의 스크램블링 코드로 사용한다. 이동국에 전원이 인가되었을 때 이동국은 이동국이 속한 기지국(수신 신호가 가장 큰 기지국)의 시스템 타이밍 및 현 기지국이 사용하는 상기 긴 PN 스크램블링 코드 ID를 획득해야 한다. 이를 이동국의 셀 탐색 과정이라 한다.In the 3GPP WCDMA scheme, a total of 512 long PN scrambling codes are used in the system to distinguish the forward link base stations, and adjacent base stations use different long PN scrambling codes as scrambling codes of the forward link channels. When power is applied to the mobile station, the mobile station must acquire the system timing of the base station (the base station with the largest received signal) to which the mobile station belongs and the long PN scrambling code ID used by the current base station. This is called the cell search process of the mobile station.

WCDMA에서는 셀 탐색을 수월하게 하기 위해 512개의 긴 스크램블링 코드를 64개의 그룹으로 나누고 순방향 링크에 1차 동기채널 및 2차 동기채널을 둔다. 1차 동기채널은 이동국으로 하여금 슬롯 동기를 획득하도록 하며 2차 동기채널은 이동국으로 하여금 10 msec 프레임 경계(frame boundary) 및 긴 PN 스크램블링 코드 그룹 ID 정보를 획득하도록 한다. In WCDMA, 512 long scrambling codes are divided into 64 groups in order to facilitate cell search, and a primary synchronization channel and a secondary synchronization channel are provided in the forward link. The primary synchronization channel allows the mobile station to obtain slot synchronization and the secondary synchronization channel allows the mobile station to obtain 10 msec frame boundary and long PN scrambling code group ID information.

WCDMA 방식의 셀 탐색 방식은 크게 3단계 방식으로 이루어진다. 1 단계는 1차 동기 채널 코드(Primary Synchronization Channel Code, PSC)를 이용하여 이동국이 슬롯 동기를 획득하는 단계이다. WCDMA에서는 10 msec 마다 15개의 슬롯 단위로 동일한 PSC가 전송되며 모든 기지국이 전송하는 PSC는 동일한 신호이다. 1단계에서는 상기 PSC에 대한 정합필터를 이용하여 슬롯 동기를 획득하게 된다. The cell search method of the WCDMA method is largely performed in a three-step manner. In step 1, the mobile station acquires slot synchronization using a primary synchronization channel code (PSC). In WCDMA, the same PSC is transmitted in units of 15 slots every 10 msec, and the PSC transmitted by all base stations is the same signal. In step 1, slot synchronization is obtained using a matched filter for the PSC.

2단계에서는 1단계에서 획득한 슬롯 타이밍 정보 및 2차 동기채널 코드(Secondary Scrambling Code, SSC)를 이용하여 긴 PN 스크램블링 코드 그룹 정보 및 10 msec 프레임 경계를 획득한다. In step 2, long PN scrambling code group information and a 10 msec frame boundary are obtained using the slot timing information and the secondary synchronization code (SSC) obtained in step 1. [

3단계에서는 전 단계에서 획득한 10 msec 프레임 경계 및 긴 PN 스크램블링 코드 그룹 정보를 이용하여 현재 기지국이 사용하는 긴 PN 스크램블링 코드 ID를 공통 파일롯 채널 코드 상관기를 이용하여 획득하는 단계이다. 즉 하나의 코드 그룹에는 8개의 스크램블링 코드가 매핑 되므로 3단계에서 이동국은 8개의 PN 스크램블링 코드 상관기 출력을 비교하여 현 셀이 사용하는 긴 PN 스크램블링 코드 ID를 검출하게 된다.In step 3, the long PN scrambling code ID used by the current base station is acquired using the common pilot channel code correlator using the 10 msec frame boundary and the long PN scrambling code group information acquired in the previous step. That is, since eight scrambling codes are mapped to one code group, in step 3, the mobile station compares eight PN scrambling code correlator outputs to detect a long PN scrambling code ID used by the current cell.

상기 WCDMA 방식에서 동기채널은 기본적으로 1차 동기채널과 2차 동기채널로 이루어져 있으며 상기 1 차 동기채널 및 2차 동기채널 그리고 공통 파일롯 채널 및 다른 데이터 채널은 시간 영역 직접시퀀스 대역확산에 기반하는 CDMA방식으로 Multiplexing 된다.In the WCDMA scheme, the synchronization channel is basically composed of a primary synchronization channel and a secondary synchronization channel, and the primary synchronization channel and the secondary synchronization channel, and the common pilot channel and the other data channel are time division direct sequence spread spectrum based CDMA .

현재 3GPP에서는 WCDMA 방식의 단점을 보완하기 위한 3G Long Term Evolution (3G-LTE)의 일환으로 OFDM 기반의 무선전송기술규격작업이 한창이다. 상기 WCDMA에서 사용되는 동기 채널 및 공통 파일롯 채널 구조 그리고 이동국의 셀 탐택 방법은 DS-CDMA에 적합한 방법이며 OFDM 순방향 링크에는 적용될 수 없다. 따라서, OFDM을 사용하는 셀룰라 시스템에서 순방향 링크의 동기채널 및 공통 파일롯 채널 구조 그리고 이동국의 초기 셀 탐색 방법 및 핸드오버를 위한 인접셀 탐색방법이 요구되고 있다.As a part of the 3G Long Term Evolution (3G-LTE) to complement the shortcomings of the WCDMA method in the current 3GPP, OFDM-based wireless transmission technology specifications are in full swing. The synchronization channel and common pilot channel structure used in the WCDMA and the cell detection method of the mobile station are suitable for DS-CDMA and can not be applied to the OFDM forward link. Therefore, a forward link synchronization channel and a common pilot channel structure, an initial cell search method of a mobile station, and a neighbor cell search method for handover are required in a cellular system using OFDM.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, OFDM 셀룰러 시스템에서 초기 셀 탐색 및 핸드오버를 위한 인접셀 탐색을 포함하는 셀 탐색 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a cell search apparatus and method including an initial cell search and a neighbor cell search for handover in an OFDM cellular system.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법을 지원하기 위한 순방향 링크 프레임을 전송하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for transmitting a forward link frame to support the cell search method.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법이 적용되는 OFDM 셀룰러 시스템을 제공하는 데 있다.Another aspect of the present invention is to provide an OFDM cellular system to which the above-described cell search method is applied.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a computer-readable recording medium storing a program for performing the cell search method.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법에 사용되는 순방향 링크 프레임의 구조를 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a structure of a forward link frame used in the cell search method.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 셀 탐색 방법은 무선통신 시스템에서 순방향 동기신호를 이용한 셀 탐색 방법에 있어서, (a)단말이 수신한 프레임에 포함된 1차 동기채널 심볼을 이용하여 싱크블록 동기 및 1차 동기채널 시퀀스 번호를 획득하는 단계, (b)상기 싱크블록 동기 및 상기 단말이 수신한 프레임에 포함된 2차 동기채널 심볼을 이용하여 상기 프레임의 경계 및 스크램블링 코드 그룹을 검출하는 단계, (c)상기 1차 동기채널 시퀀스 번호 및 상기 스크램블 링 코드 그룹을 이용하여 스크램블링 코드를 획득하는 단계 및 (d)상기 스크램블링 코드를 이용하여 상기 단말이 수신한 프레임에 포함된 BCH를 복조하여 무선통신 시스템 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of searching for a cell using a forward synchronization signal in a wireless communication system, the method comprising: (a) using a primary synchronization channel symbol included in a frame received by the terminal; (B) detecting a border and a scrambling code group of the frame using the sync block sync and the secondary sync channel symbols included in the frame received by the terminal, (C) obtaining a scrambling code using the primary synchronization channel sequence number and the scrambling code group; and (d) demodulating a BCH included in a frame received by the terminal using the scrambling code, And acquiring wireless communication system information.

또한, 상기 (b)단계는 BCH 안테나 수 또는 상기 프레임의 CP 길이를 검출하는 것을 특징으로 한다.In the step (b), the number of BCH antennas or the CP length of the frame is detected.

또한, 상기 스크램블링 코드를 이용하여 상기 프레임에 포함된 BCH를 복조한 결과 CRC 오류가 발생한 경우 상기 (a)단계부터 다시 수행하고, 상기 CRC 오류가 발생하지 않은 경우 셀 탐색을 종료하는 것을 특징으로 한다.In addition, if a CRC error is detected as a result of demodulating the BCH included in the frame using the scrambling code, the mobile station repeats the operation from the step (a), and ends the cell search if the CRC error does not occur .

또한, 짧은(short) CP 및 긴(long) CP의 가능한 두 개의 상기 2차 동기채널 위치에 따른 각각의 상관을 수행하여 획득된 상관값 중 최대값을 갖는 CP 길이를 검출하는 것을 특징으로 한다.The present invention is also characterized in that a CP length having a maximum value among correlation values obtained by performing respective correlations according to two possible positions of a short CP and a long CP is detected.

또한, 상기 (c)단계는 상기 스크램블링 코드 그룹에 속한 스크램블링 코드들을 상기 프레임의 파일럿 채널에 대한 상관을 수행하여 획득된 상관값 중 최대값을 갖는 스크램블링 코드를 검출하는 것을 특징으로 한다.In the step (c), the scrambling code belonging to the scrambling code group is detected, and a scrambling code having a maximum value among the correlation values obtained by performing correlation on the pilot channel of the frame is detected.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 셀 탐색 방법은 무선통신 시스템에서 순방향 동기신호를 이용한 셀 탐색 방법에 있어서, (a)단말이 수신한 프레임에 포함된 1차 동기채널 심볼을 이용하여 싱크블록 동기를 획득하는 단계, (b)상기 싱크블록 동기 및 상기 단말이 수신한 프레임에 포함된 2차 동기채널 심볼을 이용하여 상기 프레임의 경계, BCH TTI 경계 및 스크램블링 코드 그룹을 검출하는 단계 및 (c)상기 프레임의 경계 및 BCH TTI 경계를 기초로 상기 2차 동기 채널의 채널 추정을 통하여 상기 프레임에 포함된 BCH를 복조하여 스크램블링 코드 및 무선통신 시스템 정보를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of searching for a cell using a forward synchronization signal in a wireless communication system, the method comprising: (a) using a primary synchronization channel symbol included in a frame received by the terminal; (B) detecting the boundary of the frame, the BCH TTI boundary and the scrambling code group using the sync block sync and the secondary sync channel symbols included in the frame received by the terminal, and and (c) demodulating the BCH included in the frame through channel estimation of the secondary synchronization channel based on the boundary of the frame and the BCH TTI boundary to obtain scrambling code and wireless communication system information. do.

또한, 상기 프레임 내에 포함된 BCH는 상기 단말이 통신하는 타겟 셀의 스크램블링 코드, 무선통신 시스템의 타이밍 정보, 대역폭 및 송신 안테나 수를 포함하는 무선통신 시스템 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다In addition, the BCH included in the frame is characterized by including wireless communication system information including a scrambling code of a target cell with which the terminal communicates, timing information of the wireless communication system, a bandwidth, and the number of transmit antennas

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 프레임 송신 방법은 무선통신 시스템에서 순방향 동기신호를 통하여 임의의 셀에 속하는 기지국이 프레임을 송신하는 방법에 있어서, (a)프레임의 싱크블록 동기를 포함하는 1차 동기채널 시퀀스, 상기 프레임의 경계와 상기 셀의 스크램블링 코드 그룹을 포함하는 2차 동기채널 시퀀스 및, 상기 셀의 스크램블링 코드 및 무선통신 시스템 정보를 포함하고 상기 2차 동기채널 시퀀스에 의해 변조되는 BCH(broadcasting channel)를 생성하는 단계 및 (b)상기 생성된 동기채널 시퀀스 각각을 이용하여 주파수 상에서 코드도약된 각각의 동기채널 심볼 및 상기 BCH를 포함하는 프레임을 생성하여 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a frame transmission method for a base station belonging to an arbitrary cell through a forward synchronization signal in a wireless communication system, the method comprising: (a) A secondary synchronization channel sequence including a boundary of the frame and a scrambling code group of the cell, and a scrambling code and wireless communication system information of the cell, (B) generating and transmitting a frame including each synchronization channel symbol and a BCH on the frequency using the generated synchronization channel sequence, .

또한, 상기 제1차 동기채널 심볼과 상기 제2차 동기채널 심볼은 TDM 기반으로 구성되어, 바로 인접하게 배치되도록 하는 프레임을 생성하여 송신하는 것을 특징으로 한다.The first primary synchronization channel symbol and the second secondary synchronization channel symbol are formed on a TDM basis, and a frame to be arranged immediately adjacent thereto is generated and transmitted.

또한, 상기 동기채널 심볼과 상기 BCH는 상기 프레임 내의 동일한 서브프레임에 존재하며, 상기 BCH는 상기 2차 동기채널 심볼을 이용하여 채널 추정을 통하여 코히런트 복조되는 것을 특징으로 한다.In addition, the synchronization channel symbol and the BCH are present in the same subframe in the frame, and the BCH is coherent demodulated through channel estimation using the secondary synchronization channel symbol.

또한, 상기 프레임 내에 포함된 BCH는 무선통신 시스템의 타이밍 정보, 대역폭, 송신 안테나 수를 포함하고 상기 프레임 경계, 송신 안테나 수 및 스크램블링 코드를 이용하여 복조되는 것을 특징으로 한다.Also, the BCH included in the frame is demodulated using the frame boundary, the number of transmit antennas, and the scrambling code, including the timing information, the bandwidth, and the number of transmit antennas of the wireless communication system.

상술한 바와 같이 본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에 있어서 이동국의 셀 탐색 시간을 줄일 수 있으며, 낮은 복잡도로 동작하는 셀 탐색방법을 구현할 수 있다.As described above, the present invention can reduce a cell search time of a mobile station in an OFDM cellular system and realize a cell search method operating with low complexity.

또한, 본 발명의 동기신호 전송방법에 의하여 낮은 복잡도로 동기획득이 가능하다.Also, synchronization acquisition can be performed with low complexity by the synchronization signal transmission method of the present invention.

또한, BCH를 복조하기 전에 동기채널을 이용하여 BCH의 TTI 경계를 획득할 수 있기 때문에 BCH 디코딩시 time ambiguity에 의한 blind detection을 할 필요가 없게 되어 수신기 구조가 간단해지는 장점이 있다.In addition, since the TTI boundary of the BCH can be obtained using the synchronization channel before demodulating the BCH, there is no need to perform blind detection by the time ambiguity in BCH decoding, which is advantageous in that the receiver structure is simplified.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a method and an apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

OFDM 셀룰러 시스템의 각각의 기지국은, 일반적으로, 긴 의사 잡음 스크램블링 코드(long pseudo noise scrambling code)를 이용하여 OFDM 심볼을 스크램블링하지만, 긴 의사 잡음 스크램블링 코드 말고도 다른 종류의 스크램블링 코드를 사용할 수 있으므로, 이하에서는 편의상, 스크램블링 코드라 칭한다.Each base station in the OFDM cellular system typically scrambles the OFDM symbol using a long pseudo noise scrambling code but can use other kinds of scrambling codes in addition to the long pseudo noise scrambling code, Is referred to as a scrambling code for convenience.

본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 복수 개의 송신안테나를 구비하는 방법, 타임 스위칭 다이버시티 (TSTD), 프리코딩 벡터 스위칭(Precoding Vector Switching) 송신 다이버시티 또는 주파수 스위칭 송신 다이버시티(FSTD) 등의 방법으로 송신 다이버시티를 수행할 수 있으며, 본 명세서의 도면에서는 편의상 2개의 송신 안테나를 구비한 기지국을 전제하여 설명한다. A base station according to an embodiment of the present invention may include a method including a plurality of transmit antennas, a time switching diversity (TSTD), a precoding vector switching (Transmission Diversity) or a frequency switching transmission diversity (FSTD) Transmission diversity can be performed. In the drawings of the present specification, a base station having two transmission antennas will be described for the sake of convenience.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이동국은 복수 개의 수신안테나를 구비하는 방법 등으로 수신 다이버시티를 수행할 수 있으며, 본 명세서의 도면에서는 편의상 2개의 수신 안테나를 구비한 이동국을 전제하여 설명한다. 이러한 구조의 이동국인 경우 수신 다이버시티에 따른 각 데이터 경로(data path)의 데이터들을 결합(combining)해야 하는데, 결합 방식은 본 명세서에서는 단순 합산을 사용하였으나, 반드시 이에 한정되지 않음은 이 분야에 종사하는 자들에게는 자명한 사실이다.In addition, the mobile station according to an embodiment of the present invention can perform reception diversity by a method including a plurality of reception antennas, and a mobile station having two reception antennas will be described for the sake of simplicity . In the case of a mobile station having such a structure, it is necessary to combine the data of each data path according to the receive diversity. In the present embodiment, the simple summing is used, but the present invention is not limited thereto. It is a fact that is obvious to those who do.

본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에서 동기 획득, 프레임 경계 검출 및 셀 식별자 검출(또는 스크램블링 코드 검출이라고도 함)을 포함하는 셀 탐색을 하는 방법과 관련이 있다.The present invention relates to a method of performing cell search in an OFDM cellular system, including cell acquisition, frame boundary detection, and cell identifier detection (also referred to as scrambling code detection).

“싱크 블록 검출”은 싱크 블록 경계(141) 검출을 의미하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이며, 싱크 블록을 검출했다는 의미는 OFDM 심볼 동기, 싱크 블록내 1차 동기채널의 위치 및 2차 동기채널의 위치 또한 검출했다는 의미이다.The term " sync block detection " is used herein to mean detection of a sync block boundary 141. The meaning of detecting a sync block means that OFDM symbol synchronization, the position of the primary synchronization channel in the sync block, It also means that the location has been detected.

또한, “프레임 경계 검출”은 프레임 경계의 타이밍(140)을 검출하는 것을 지칭하여 본 명세서에서는 사용될 것이며, “프레임 경계 정보”는 프레임 경계의 타이밍에 대한 정보를 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이다.Also, " frame boundary detection " will be used herein to refer to detecting timing 140 of a frame boundary, and " frame boundary information " will be used herein to encompass information about the timing of frame boundaries .

또한, "BCH(Broadcasting CHannel) TTI(Transmission Time Interval) 경계 검출"은 BCH의 채널 코딩 블록의 경계 검출을 의미하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이며, BCH의 TTI 길이는 프레임 길이의 정수배가 될 수 있으며 통상 두 개의 10 msec 프레임(즉 20 msec) 혹은 4개의 프레임(즉 40 msec)가 될 수 있다. The term "BCH (Broadcasting CHannel) Transmission Time Interval (TTI) boundary detection" will be used herein to mean boundary detection of a channel coding block of a BCH and the TTI length of the BCH may be an integral multiple of the frame length Typically it can be two 10 msec frames (ie 20 msec) or four frames (ie 40 msec).

"스크램블링 코드 검출”은 스크램블링 코드 식별자 검출 및 스크램블링 코드 검출를 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이며, “스크램블링 코드 정보”는 스크램블링 코드 식별자 및 스크램블링 코드를 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이다. "Scrambling code detection " will be used herein to encompass scrambling code identifier detection and scrambling code detection, and the term " scrambling code information " will be used herein to encompass a scrambling code identifier and a scrambling code.

OFDM 기반의 LTE 시스템에서 하나의 기지국 (Node-B)는 여러 개의 섹터셀로 이루어져 있는데 기지국 구분은 서로 다른 랜덤시퀀스로 구분이 되며 기지국내 섹터 구분은 서로 다른 직교 코드로 구분이 된다. 따라서 시스템의 각각의 셀은 상기 랜덤시퀀스와 직교코드를 곱해서 생성되는 합성 코드 시퀀스에 의해서 구분되는데 본 발명에서는 상기 합성 코드를 셀 고유의 "스크램블링 코드"라 칭한다.In an OFDM-based LTE system, one base station (Node-B) is composed of a plurality of sector cells. The base station classification is divided into different random sequences, and the base sector division is divided into different orthogonal codes. Therefore, each cell of the system is distinguished by a composite code sequence generated by multiplying the random sequence with an orthogonal code. In the present invention, the composite code is referred to as a cell-specific "scrambling code ".

"스크램블링 코드그룹"은 시스템에서 사용하는 상기 스크램블링 코드의 그룹을 의미한다. 예를 들어 시스템에서 사용되는 스크램블링 코드가 513개일 경우 이를 171개의 그룹으로 나누면 각각의 그룹에는 3개의 스크램블링 코드가 속하게 된다."Scrambling code group" means a group of the scrambling codes used in the system. For example, if the scrambling code used in the system is 513, dividing it into 171 groups, three scrambling codes belong to each group.

본 발명에서 “2차 동기채널 시퀀스”는 주파수 영역에서 2차 동기 채널 심볼이 점유하는 부 반송파에 매핑되는 2차 동기채널 “칩”의 집합을 의미한다. In the present invention, the term " secondary synchronization channel sequence " means a set of secondary synchronization channel " chips " mapped to subcarriers occupied by secondary synchronization channel symbols in the frequency domain.

본 발명에서 “1차 동기채널 시퀀스”는 주파수 영역에서 1차 동기 채널 심볼이 점유하는 부 반송파에 매핑되는 1차 동기채널 “칩”의 집합을 의미한다.In the present invention, the "primary synchronization channel sequence" means a set of primary synchronization channel "chips" that are mapped to subcarriers occupied by the primary synchronization channel symbol in the frequency domain.

본 명세서에서는, 편의상, 이산 푸리어 변환(Discrete Fourier Transform) 및 고속 푸리어 변환(Fast Fourier Transform)을 포괄하는 용어로 푸리어 변환이라는 용어를 사용한다. 본 발명에서 “2차 동기채널 시퀀스”는 주파수 영역에서 2차 동기 채널 심볼이 점유하는 부 반송파에 매핑되는 2차 동기채널 “칩”의 집합을 의미한다. For the sake of convenience, the term Fourier transform is used in this specification to encompass Discrete Fourier Transform and Fast Fourier Transform. In the present invention, the term " secondary synchronization channel sequence " means a set of secondary synchronization channel " chips " mapped to subcarriers occupied by secondary synchronization channel symbols in the frequency domain.

본 명세서에서는, 편의상, 이산 푸리어 변환(Discrete Fourier Transform) 및 고속 푸리어 변환(Fast Fourier Transform)을 포괄하는 용어로 푸리어 변환이라는 용어를 사용한다. For the sake of convenience, the term Fourier transform is used in this specification to encompass Discrete Fourier Transform and Fast Fourier Transform.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 순방향 링크 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 순방향 링크 프레임 각각은 10 msec의 지속시간(duration)을 가지며, 20개의 서브프레임(110)으로 이루어져 있다.1 is a view showing a structure of a forward link frame according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, each of the forward link frames has a duration of 10 msec, and consists of 20 subframes 110.

도 1에서, 가로축은 시간축이고 세로축은 주파수(OFDM 부반송파, subcarrier)축이다.1, the horizontal axis is a time axis and the vertical axis is a frequency (OFDM subcarrier) axis.

각 서브프레임은 길이가 0.5 msec이고 7개의 OFDM 심볼(120)을 포함 한다. 도 1의 예에서는 10 개의 서브프레임마다 1개의 1차 동기 채널 OFDM 심볼 (100-A) 및 2차 동기채널 OFDM 심볼 (101-A)이 존재하여 한 프레임(10msec)내에 총 2개의 1차 동기채널 심볼과 2개의 2차 동기채널 심볼이 존재한다.Each subframe is 0.5 msec in length and includes seven OFDM symbols 120. In the example of FIG. 1, one primary synchronization channel OFDM symbol 100-A and a secondary synchronization channel OFDM symbol 101-A exist in 10 subframes, and a total of two primary synchronization signals There are channel symbols and two secondary synchronization channel symbols.

이 경우, 동기채널 심볼의 반복 주기(130)는 서브프레임 10개를 합한 길이와 같게 되어, 한 프레임 내 총 동기 채널 심볼의 반복주기의 개수는 2가 된다. 편의상 동기 채널 심볼의 반복 주기를 싱크(Sync) 블록이라 칭한다.In this case, the repetition period 130 of the synchronization channel symbol is equal to the sum of the ten subframes, and the number of repetition periods of the total synchronous channel symbols in one frame is two. For the sake of convenience, the repetition period of the sync channel symbol is referred to as a sync block.

즉, 도 1은 한 프레임(10 msec)내 싱크 블록(130)의 개수가 2인 것을 예시한다. 이 경우 싱크 블록의 길이는 5 msec가 된다. 도 1의 예에서와 같이 1차 동기채널과 2차 동기채널이 TDM 방식으로 결합되어 있는 경우는 2차 동기채널을 코히런트 복조할 때 1차 동기채널의 채널 추정값을 이용할 수 있도록 하기 위해 바로 인접한 영역에 배치하여야 한다.That is, FIG. 1 illustrates that the number of sync blocks 130 in one frame (10 msec) is two. In this case, the length of the sync block is 5 msec. 1, when the primary synchronization channel and the secondary synchronization channel are combined in the TDM scheme, in order to use the channel estimation value of the primary synchronization channel in the coherent demodulation of the secondary synchronization channel, Area.

동기 채널 심볼 부분을 제외한 나머지 OFDM 심볼에 대해서는 각각의 셀을 구분하기 위해 셀 고유의 스크램블링 코드가 주파수 도메인에서 곱해진다. For the remaining OFDM symbols except for the synchronization channel symbol part, the cell-specific scrambling code is multiplied in the frequency domain to distinguish each cell.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동기채널 심볼을 포함하는 서브프레임을 나타내는 도면이다. 도 1의 첫 번째 싱크블록의 0번 서브 프레임이 그 예가 된다.2 is a diagram illustrating a subframe including a synchronization channel symbol according to an exemplary embodiment of the present invention. An example is the 0th sub-frame of the first sync block in Fig.

또한, 도 2의 예에서는 BCH가 동기채널과 동일한 서브프레임에 존재하는 경우의 예를 들었다. BCH의 TTI길이는 상기에서 언급했듯이 프레임의 정수배 즉 20 msec 혹은 40 msec가 될 수 있다.In the example of FIG. 2, an example in which the BCH exists in the same subframe as the synchronization channel is given. The TTI length of the BCH may be an integer multiple of the frame, 20 msec or 40 msec, as mentioned above.

도 2에 개시된 서브프레임에 따르면, 1차 동기채널 심볼이 전송되는 OFDM 심볼 구간(100-A)에는 트래픽 데이터 부 반송파(170), 1차 동기채널 부 반송파(180) 및 null carrier(190)을 포함하며, 2차 동기채널 심볼이 전송되는 OFDM 심볼 구간(101-A)에는 트래픽 데이터 부 반송파(170), 2차 동기채널 부 반송파(181)을 포함한다.2, a traffic data subcarrier carrier 170, a primary synchronization channel subcarrier carrier 180, and a null carrier 190 are allocated to an OFDM symbol interval 100-A in which a primary synchronization channel symbol is transmitted. And includes a traffic data subcarrier 170 and a secondary synchronization channel subcarrier 181 in the OFDM symbol interval 101-A in which the secondary synchronization channel symbol is transmitted.

다른 OFDM 심볼(115)에는 트래픽 데이터 부반송파(170) 혹은 파일롯 부반송파(191)등을 포함한다.The other OFDM symbol 115 includes a traffic data subcarrier 170 or pilot subcarrier 191 and the like.

상술한 바와 같이, 서브프레임 내 마지막 두개의 OFDM 심볼이 각각 2차 동기 채널 및 1차 동기채널 심볼이다. 또한 동기채널을 포함하는 서브프레임에 BCH(192)도 삽입하여 전송할 수 있다.As described above, the last two OFDM symbols in the subframe are the secondary synchronization channel and the primary synchronization channel symbol, respectively. In addition, the BCH 192 may be inserted into a subframe including a synchronization channel and transmitted.

BCH는 시스템 타이밍 정보, 시스템이 사용하는 대역폭, 기지국 송신 안테나 개수 정보등 이동국에 필요한 시스템 정보를 셀내 이동국에 전달하는 채널이다.The BCH is a channel for transmitting system information necessary for a mobile station to a mobile station in a cell, such as system timing information, bandwidth used by the system, and number of base station transmission antennas.

동기 채널 점유 대역을 할당하는 방법으로는 보호 밴드(guard band)를 제외한 나머지 대역을 동기 채널이 점유할 수 있을 수도 있으나, 상기 나머지 대역 중 일부만을 동기 채널이 점유할 수도 있다.As a method of allocating a sync channel occupied band, a sync channel may occupy the remaining bands except the guard band, but only a part of the remaining bands may be occupied by the sync channel.

후자의 방법의 적용될 수 있는 시스템의 예로는, 3G-LTE 시스템과 같이 스케일러블(scalable)한 대역폭을 지원해야 하는 시스템을 들 수 있다.An example of a system to which the latter method may be applied is a system that must support scalable bandwidth such as a 3G-LTE system.

즉, 1.25 MHz 만을 사용하는 이동국, 2.5 MHz를 사용하는 이동국, 5MHz, 10 MHz, 15MHz, 20 MHz등을 사용하는 모든 이동국이 기지국 시스템의 동기를 획득하기 위해서는, 도 2에 예시된 바와 같이, 동기채널 심볼 각각은 총 시스템 대역폭(160)의 일부만을 점유하는 것이다. 예컨대, 시스템 대역폭이 10 MHz일 경우 DC 부반송파를 제외한 정 중앙의 1.25 MHz 만을 사용하는 것을 들 수 있다.That is, in order for all mobile stations using only 1.25 MHz, mobile stations using 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz and 20 MHz to acquire synchronization of the base station system, Each of the channel symbols occupies only a portion of the total system bandwidth 160. For example, when the system bandwidth is 10 MHz, only 1.25 MHz is used in the center, excluding the DC subcarrier.

한편, 후술하겠지만, 이동국의 셀탐색기는 동기채널 점유대역(150)만을 통과시키는 필터링을 수행함으로서 셀 탐색 성능을 높일 수 있다.Meanwhile, as will be described later, the cell searcher of the mobile station can increase the cell search performance by performing filtering that allows only the synchronization channel occupied band 150 to pass.

도 2을 참조하면, 1차 동기채널 및 2차 동기채널은 상술한 바와 같이 전체 대역(160) 중, 일부대역(150)만을 점유한다. 1차 동기 채널은 도 2에 예시된 바와 같이, 인접한 2개의 부반송파 중에서 한 개만 사용하고 나머지 한 개는 사용하지 않는 방법도 가능하다.Referring to FIG. 2, the primary synchronization channel and the secondary synchronization channel occupy only a part of the entire band 150, as described above. As illustrated in FIG. 2, the primary synchronization channel may use only one of the two adjacent subcarriers, but not the other.

또, 한 가지 방법은 가드 밴드를 제외한 동기채널 점유대역내 모든 부반송파를 모두 사용할 수 있다. 1차 동기채널 심볼의 부 반송파 할당의 예로서 본 발명에서는 특정 예로 인접한 2개의 반송파 중에서 1개만 사용하고 1개는 사용하지 않는 방법을 예로 설명한다. 이 경우 사용하지 않는 부반송파에는 소정 수의 값이 할당되는 데, 그 수의 예로는 ‘0’를 들 수 있다. 이를 null 심볼이라 한다.In addition, one method can use all the subcarriers in the occupied band of the synchronization channel excluding the guard band. As an example of the subcarrier allocation of the primary synchronization channel symbol, a method of using only one of the two adjacent carriers and not using one as a specific example in the present invention will be described as an example. In this case, a predetermined number of values are allocated to unused subcarriers, and an example of the number is '0'. This is called a null symbol.

특히, 후자의 방법을 사용하는 경우, 싸이클릭 프리픽스(cyclic prefix)를 제외한 동기 채널 심볼의 시간 영역 신호(이하 "동기채널심볼신호"라 정의함)는 도 3에서와 같이 시간 영역 상에서 반복되는 패턴을 갖는다.Particularly, in the case of using the latter method, a time domain signal (hereinafter referred to as a "synchronization channel symbol signal") of a synchronization channel symbol excluding a cyclic prefix is a pattern repeated in a time domain Respectively.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 시간 영역 상의 제1차 동기채널 심볼 신호의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a primary synchronization channel symbol signal in a time domain according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동기채널 시퀀스의 심볼 맵핑된 형태를 나타내는 도면이다.FIG. 4 is a diagram illustrating symbol-mapped shapes of a synchronization channel sequence according to a preferred embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, N_T는 전체 OFDM 심볼 구간의 샘플 수, N_CP는 싸이클릭 프리픽스 구간(200)의 샘플 수, N_S는 싸이클릭 프리픽스 구간을 제외한 심볼 구간(210)의 샘플 수를 나타낸다. Referring to FIG. 3, N _T denotes the number of samples of the entire OFDM symbol interval, N _CP denotes the number of samples of the cyclic prefix interval 200, and N _S denotes the number of samples of the symbol interval 210 excluding the cyclic prefix interval .

도 3의 구조를 이용할 경우 후술하겠지만 셀 탐색 1단계에서 차등 상관기를 사용할 수 있다.When using the structure of FIG. 3, a differential correlator may be used in cell search stage 1, as described below.

3G-LTE의 경우 두 종류의 싸이클릭 프리픽스(CP)길이를 정의한다. 즉 Long CP와 Short CP가 그것이다.For 3G-LTE, two types of cyclic prefix (CP) lengths are defined. That is, Long CP and Short CP.

Long CP의 경우 MBMS(Multicase and Broadcast Multi-meadia Service)에 주로 사용되며 Short CP는 unicast 서비스에 주로 사용된다. Long CP를 사용할 경우 서브프레임당 OFDM 심볼 수가 6개가 되며 Short CP를 사용할 경우 서브프레임당 OFDM 심볼 수는 7개가 된다. Long CP is mainly used for MBMS (Multicase and Broadcast Multi-meadia Service), and Short CP is mainly used for unicast service. When a long CP is used, the number of OFDM symbols per subframe is 6, and when a short CP is used, the number of OFDM symbols per subframe is 7.

이 경우 서브프레임내 2차 동기채널의 심볼 구간 (210)은 Long CP를 사용했을 때와 Short CP를 사용했을 때 달라지게 된다. 결국 셀 탐색 2단계에서 두 가지 가능한 위치에 대해서 Hypothesis test를 수행하여야 한다.In this case, the symbol interval 210 of the secondary synchronization channel in the subframe is different when the long CP is used and the short CP is used. Finally, Hypothesis test should be performed for two possible locations in cell search stage 2.

또한 BCH의 심볼구간도 상기의 두 가지 경우에 대해서 달라 질 수 있기 때문에 이 경우 셀 탐색 단계에서 획득한 CP 길이 정보를 이용해서 BCH 정확한 위치를 추정하여 BCH 복조에 사용해야 한다.Also, since the symbol interval of the BCH may be different for the above two cases, it is necessary to use the CP length information obtained in the cell search step to estimate the BCH accurate position and to use the BCH demodulation.

한편 2차 동기채널의 경우 가드 대역을 제외한 동기채널 점유대역내에서 DC 캐리어를 제외한 부 반송파를 모두 사용할 수 있다. 예를 들어 3G-LTE에서는 동기채널 점유대역을 총 1.25 MHz로 정의하며 이 대역내 총 부반송파의 개수는 128개이고 이중 가드 대역과 DC 부반송파를 제외한 72개의 부반송파를 2차 동기채널에 할당된 부 반송파로 사용할 수 있다.On the other hand, in the case of the secondary synchronization channel, all the subcarriers except for the DC carrier can be used within the occupation band of the synchronization channel excluding the guard band. For example, in 3G-LTE, the total bandwidth of synchronous channels is defined as 1.25 MHz, and the total number of subcarriers in the band is 128, and 72 subcarriers excluding the dual guard band and DC subcarriers are allocated as subcarriers allocated to the secondary synchronization channel Can be used.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 순방향 링크 프레임은 기지국에 할당된 1차 동기채널 시퀀스 및 2차 동기채널 시퀀스를 도 4의 예에서 처럼 각각 1차 동기 채널 동기채널 심볼 및 2차 동기채널 심볼의 부 반송파에 매핑하는데. 동기채널 부 반송파 각각에 매핑된 성분을 “칩”이라 정의한다. The forward link frame according to an exemplary embodiment of the present invention includes a primary synchronization channel sequence and a secondary synchronization channel sequence allocated to a base station as shown in FIG. 4, To the subcarrier of the subcarrier. The component mapped to each of the synchronous channel subcarriers is defined as " chip ".

1차 동기채널의 시퀀스의 길이는 하나의 1차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파의 개수 (도 4의 예에서는 36개)와 동일하여 매 1 차 동기채널 심볼 구간마다 반복됨을 특징으로 하고 2차 동기채널 시퀀스의 길이는 BCH의 TTI길이내에 할당된 2차 동기채널 심볼들에 할당된 총 주파수 영역 부 반송파 개수(도 4의 예에서와 같이 BCH의 TTI가 20 msec일 경우 288개)와 동일 함을 특징으로 한다. 결국 1차 동기채널 시퀀스의 주기는 싱크 블록(130)이 되며 2차 동기채널 시퀀스의 주기는 BCH TTI 길이가 됨을 특징으로 한다.The length of the sequence of the primary synchronization channel is the same as the number of subcarriers (36 in the example of FIG. 4) assigned to one primary synchronization channel symbol, and is repeated for every primary synchronization channel symbol interval. The length of the synchronization channel sequence is equal to the total number of frequency domain subcarriers allocated to the secondary synchronization channel symbols allocated within the TTI length of the BCH (288 when the BCH TTI is 20 msec as in the example of FIG. 4) . As a result, the period of the primary synchronization channel sequence becomes the sync block 130, and the period of the secondary synchronization channel sequence becomes the BCH TTI length.

즉, 임의의 셀이 매 1차 동기채널 심볼마다 송신하는 1차 동기채널 시퀀스는 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.That is, the primary synchronization channel sequence transmitted by every cell for every primary synchronization channel symbol can be expressed as Equation (1).

상기 수학식 1에서 1차 동기채널 시퀀스의 각 엘리먼트를 1차 동기채널 시퀀스의 "칩"이라 정의한다. 상기 수학식에서 N₁는 하나의 1차 동기채널 심볼에서 1차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파의 개수(도 4의 예에서는 36개)이다.In Equation (1), each element of the primary synchronization channel sequence is defined as a "chip " of the primary synchronization channel sequence. In the above equation, N ₁ is the number of subcarriers (36 in the example of FIG. 4) allocated to the primary synchronization channel symbol in one primary synchronization channel symbol.

1차 동기채널의 경우 매 심볼에서 동일한 1차 동기채널 시퀀스가 전송된다.In the case of the primary synchronization channel, the same primary synchronization channel sequence is transmitted in each symbol.

이와 같이 하는 이유는 1차 동기채널 시퀀스를 매 1차 동기채널 심볼마다 동일한 시퀀스를 사용함으로서 수신단에서 셀 탐색 1단계에서 1차 동기채널 시퀀스의 시간영역 파형을 이용한 상관기를 사용하였을 때 하나의 상관기를 이용하여 싱크블록경계를 획득 할 수 있도록 하기 위함이다.This is because when the correlator using the time domain waveform of the primary synchronization channel sequence is used in the first stage of cell search in the receiving end by using the same sequence for every primary synchronization channel symbol as the primary synchronization channel sequence, So that a sync block boundary can be obtained.

또한, 시스템에서 사용되는 모든 셀은 1차 동기채널 시퀀스로서 하나의 동일한 동기채널 시퀀스를 사용함을 기본으로 하되 경우에 따라서는 소수 개 (예를 들어 8개 이내)를 사용할 수도 있다. In addition, all the cells used in the system are based on the use of one identical synchronous channel sequence as the primary synchronous channel sequence, but in some cases, it is possible to use a few (e.g., up to 8) channels.

본 발명에서는 시스템에서 사용되는 1차 동기채널 시퀀스의 수가 1개인 경우를 예를 들어 설명한다.In the present invention, a case in which the number of primary synchronization channel sequences used in the system is one will be described as an example.

상기 1차 동기채널 시퀀스로서 상관특성이 좋은 임의의 코드 시퀀스가 사용될 수 있으나 일례로 GCL (Generalized Chirp Like) 시퀀스를 사용할 수 있다.As the primary synchronization channel sequence, an arbitrary code sequence having a good correlation characteristic may be used, but a GCL (Generalized Chirp Like) sequence can be used as an example.

한편 2차 동기채널 시퀀스는 스크램블링 코드 그룹과 일대일 대응된다.On the other hand, the secondary synchronization channel sequence corresponds one-to-one with the scrambling code group.

2차 동기채널 시퀀스는 스크램블링 코드그룹과 일대일 대응됨과 동시에 이동국에 프레임 경계에 대한 정보 및 BCH TTI 경계 정보도 제공한다. 즉 1차 동기채널을 이용하여 싱크 블록 경계(141)를 획득한 이동국은 2차 동기채널을 이용하여 셀 식별자를 검출함과 동시에 프레임 경계(140), 그리고 BCH의 TTI 경계를 동시에 검출하게 되는 것이다(또한 이때 CP길이를 동시에 검출할 수 있다.). 이와 같이 하기 위해서 2차 동기채널 시퀀스의 길이는 BCH TTI내에 2차 동기채널 심볼들에 할당된 총 부 반송파의 개수 (도 4의 경우 288개)와 같게 한다.The secondary synchronization channel sequence is one-to-one correspondence with the scrambling code group, and also provides the mobile station with information on the frame boundary and BCH TTI boundary information. That is, the mobile station acquiring the sync block boundary 141 using the primary synchronization channel detects the cell identifier using the secondary synchronization channel, simultaneously detects the frame boundary 140 and the TTI boundary of the BCH (At this time, the CP length can be detected at the same time). In order to do so, the length of the secondary synchronization channel sequence is set to be equal to the total number of subcarriers (288 in FIG. 4) allocated to the secondary synchronization channel symbols in the BCH TTI.

결국 2차 동기채널 시퀀스는 하기의 수학식 2와 같이 표현된다.As a result, the secondary synchronization channel sequence is expressed by the following equation (2).

즉,

는 시퀀스 번호가 k(또는 해당 셀의 스크램블링 코드 그룹 번호가 k)인 2차 동기채널 시퀀스의 n 번째 칩이다.In other words,

Is the nth chip of the secondary synchronization channel sequence in which the sequence number is k (or the scrambling code group number of the corresponding cell is k).

상기 수학식 1에서 P는 BCH TTI내 2차 동기채널 심볼 수(도4의 예에서는 4)이고 N₂는 2차 동기채널 심볼(101-A, 101-B)에서 DC 부 반송파 및 가드 밴드를 위한 부 반송파를 제외하고 2차 동기채널에 할당된 부 반송파의 수로서 도 4의 예에서는 72이다. 결국 2차 동기채널 시퀀스의 길이는 PxN₂가 된다. In Equation (1), P denotes the number of secondary synchronization channel symbols in the BCH TTI (4 in the example of FIG. 4) and N ₂ denotes a DC subcarrier and a guard band in the secondary synchronization channel symbols 101-A and 101- The number of subcarriers allocated to the secondary synchronization channel is 72 in the example of FIG. As a result, the length of the secondary synchronization channel sequence is PxN ₂ .

상기 2차 동기채널 시퀀스는 한 셀의 기지국 장치가 전송하는 신호에 대해서는 매 프레임마다 동일한 시퀀스가 전송됨을 특징으로하며 셀 별로는 서로 다른 동기채널 시퀀스가 사용됨을 특징으로 한다.The secondary synchronization channel sequence is characterized in that the same sequence is transmitted every frame for a signal transmitted by a base station apparatus of one cell, and a different synchronization channel sequence is used for each cell.

즉, 본 발명의 셀은 셀 고유의 셀 식별자 그룹에 매핑되는 2차 동기채널 시퀀스가 할당되며, 동기 채널 점유 대역에 속하는 각각의 부 반송파에는 상기 할당된 동기채널 시퀀스의 각각의 칩이 실리게 된다. That is, the cell of the present invention is assigned a secondary synchronization channel sequence mapped to a cell identifier group unique to a cell, and each chip of the allocated synchronization channel sequence is allocated to each subcarrier belonging to the synchronization channel occupied band .

상기 2차 동기채널 시퀀스의 각 2차 동기채널 심볼 별 부분 시퀀스들, 즉 예를 들어 도 4의 경우 BCH TTI 길이(280)내 첫번째 2차 동기채널 심볼(101-A)에 대한 부분 시퀀스는

로 표현되고, 두 번째 2차 동기채널 심볼(101-B)에 대한 부분 시퀀스는

로 표현되며 세 번째 2차 동기채널 심볼(101-C)에 대한 부분 시퀀스는

되고 네 번째 2차 동기채널 심볼(101-D)은

이들 부분 시퀀스는 서로 다름을 특징으로 한다.The subsequences for each secondary synchronization channel symbol in the secondary synchronization channel sequence, i.e., the subsequence for the first secondary synchronization channel symbol 101-A in the BCH TTI length 280 in FIG. 4, for example,

, And the partial sequence for the second secondary synchronization channel symbol 101-B is represented by

And the partial sequence for the third secondary synchronization channel symbol 101-C is

And the fourth secondary synchronization channel symbol (101-D)

These partial sequences are characterized by being different from each other.

따라서 이동국에서 프레임내 P개의 2차 동기채널 중 1개의 2차 동기채널 심볼만 이용하더라도 셀 탐색 2단계에서 스크램블링 코드 그룹 식별자, 프레임 경계 및 BCH TTI 경계를 검출할 수 있게 된다.Therefore, even if only one secondary synchronization channel symbol among the P secondary synchronization channels in the frame is used in the mobile station, the scrambling code group identifier, the frame boundary, and the BCH TTI boundary can be detected in the second cell search stage.

상기 2차 동기채널 시퀀스의 부분 시퀀스를 만드는 방법은 여러 가지가 있을 수 있는데 한 예로 길이가 N ₂ 인 시퀀스를 BCH TTI내 P 개의 싱크 슬롯 번호에 해당되는 변조 심볼 값을 곱하여 만들 수도 있다.There may be a variety of methods for generating the partial sequence of the secondary synchronization channel sequence. For example, a sequence of length N ₂ may be generated by multiplying the modulation symbol value corresponding to P sink slot numbers in the BCH TTI.

스크램블링 코드 그룹 번호가 k인 셀의 순방향 링크에 있어서 이러한 시퀀스를

라고 했을 때, 도 4와 같에 P가 4일 때 총 4개의 싱크 블록 중 첫 번째 싱크 블록에 있는 2차 동기채널에 대응되는 부분 시퀀스

는

가 되고 두 번째 싱크 블록에 대응되 는 부분 시퀀스

는

가 되며 세 번째 싱크 블록에 대응되는 부분 시퀀스

는

가 되며 네번째 싱크 블록에 대응되는 부분 시퀀스

는

가 된다.For a forward link of a cell with a scrambling code group number k,

4, when P is 4, a partial sequence corresponding to the secondary synchronization channel in the first sync block among a total of four sync blocks

The

And the partial sequence corresponding to the second sync block

The

And the partial sequence corresponding to the third sync block

The

And a partial sequence corresponding to the fourth sync block

The

.

여기서 a는 BCH TTI내 4개의 싱크 블록당 첫 번째 싱크 블록에 해당되는 변조 심볼값이고 b는 두 번째 싱크 블록, c는 세 번째 싱크 블록, d는 네 번째 싱크 블록에 해당되는 변조 심볼값으로서 일예로 QPSK 변조를 가정했을 경우 a의 위상은 1+j, b는 1-j, c는 -1-j, d는 -1-j가 됨을 일 예로 들 수 있다.Where a is a modulation symbol value corresponding to a first sync block in four BCH TTIs, b is a modulation symbol value corresponding to a second sync block, c is a third sync block, and d is a fourth sync block. The phase of a is 1 + j, b is 1-j, c is -1-j, and d is -1-j in the case of QPSK modulation.

이 경우 이동국 수신단에서는 1차 동기채널을 이용한 채널 추정값을 통해 2차 동기채널을 코히런트 상관을 한 후 상기 변조심볼값을 복조함으로서 BCH TTI 경계를 획득할 수 있게 되며, 또한 자연스럽게 10 msec 프레임 경계도 알 수 있게 되는 것이다.In this case, in the mobile station receiver, the BCH TTI boundary can be obtained by performing the coherent correlation on the secondary synchronization channel through the channel estimation value using the primary synchronization channel and then demodulating the modulation symbol value, and naturally, the 10 msec frame boundary You will know.

ㅌ시퀀스 길이가 상기와 같이 2차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파의 개수 N ₂ 인 짧은 시퀀스를 BCH TTI내 매 2차 동기채널 심볼 영역에서 상기와 같이 싱크 블 록 번호에 대응되는 변조심볼 값으로 매핑하여 총 길이가 P*N ₂ 가 되는 2차 동기채널 시퀀스를 만들어서 사용하는 방법도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다.As described above, a short sequence having a number N ₂ of subcarriers allocated to the secondary synchronization channel symbol is transmitted as a modulation symbol value corresponding to the sync block number in the secondary synchronization channel symbol region in the BCH TTI A method of generating and using a secondary synchronization channel sequence in which the total length is P * N ₂ is not deviated from the scope of the present invention.

이 경우 시스템에서 사용되는 스크램블링 코드 그룹의 개수(N_G)가 171개일 경우 셀 탐색 2단계에서 171개의 2차 동기채널 시퀀스들의 상관만 수행하면 된다. 이때 각 상관 길이(correlation length)는 하나의 2차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파의 개수 N₂와 같다. 편의 상 이 방법을 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 1이라 한다.In this case, if the number of scrambling code groups (N _G ) used in the system is 171, only the correlation of 171 secondary synchronization channel sequences in the cell search stage 2 can be performed. Here, the correlation length is equal to the number N ₂ of subcarriers allocated to one secondary synchronization channel symbol. For convenience, this method is referred to as a secondary synchronization channel sequence allocation method 1.

상기 2차 동기채널 시퀀스의 부분 시퀀스를 만드는 두 번째 방법은 시퀀스 길이가 상기와 같이 2차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파의 개수 N ₂ 인 짧은 시퀀스의 개수를 시스템에서 사용되는 스크램블링 코드 그룹 수 N_G의 두 배 만큼 만들어서 앞의 N_G개의 시퀀스는 각 프레임의 첫 번째 2차 동기채널 심볼(101-A, 101-C)에 뒷부분의 N_G 개의 시퀀스는 각 프레임의 두 번째 2차 동기채널 심볼(101-B, 101-D)에 매핑하되 BCH TTI내(280) 짝수 번째 프레임과 홀수 번째 프레임은 2차 동기채널의 BPSK 변조를 통해 구분하는 방법이다.The second method for generating a partial sequence of the secondary synchronization channel sequence is to convert the number of short sequences having a sequence length N ₂ , which is the number N ₂ of subcarriers assigned to the secondary synchronization channel symbol, to the number of scrambling code groups N _G , and the N _G sequences in the former are allocated to the first secondary synchronization channel symbols 101-A and 101-C of each frame, and the N _G sequences in the latter part are allocated to the second secondary synchronization channel symbol (101-B, 101-D), and the even-numbered frame and the odd-numbered frame in the BCH TTI (280) are divided through the BPSK modulation of the secondary synchronization channel.

이 경우 상기 수학식 2에서 BCH TTI내 짝수번째 프레임의 첫번째 싱크블록에 해당하는 2차 동기채널 부분 시퀀스

는

가 되고 뒷 부분에 해당하는 시퀀스

는

가 된다.In this case, the secondary synchronization channel subsequence corresponding to the first sync block of the even-numbered frame in the BCH TTI in Equation (2)

The

And the sequence corresponding to the rear part

The

.

반면 홀수 번째 프레임의 첫 번째 싱크블록에 해당하는 2차 동기채널 부분 시퀀스

는

가 되고 뒷 부분에 해당하는 시퀀스

는

가 된다.On the other hand, the secondary synchronization channel subsequence corresponding to the first sync block of the odd-

The

And the sequence corresponding to the rear part

The

.

여기서

는 상기 N_G × 2개의 시퀀스 중 앞의 N_G 개의 시퀀스 중 스크램블링 코드 그룹 k 번에 해당하는 2차 동기채널 시퀀스이고

는 N_G × 2개의 시퀀스 중 뒤의 N_G 개의 시퀀스 중 스크램블링 코드 그룹 k 번에 해당하는 시퀀스이다.here

Is a secondary synchronization channel sequence corresponding to the scrambling code group k of the N _G sequences preceding the N _G x 2 sequences

Is a sequence corresponding to the scrambling code group k of the N _G sequences subsequent to N _G x 2 sequences.

이 경우에는 상기 첫 번째 방법에 비해 셀 탐색 2단계에서 상관기의 개수가 2배가 된다. 편의상 이 방법을 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 2라 한다.In this case, the number of correlators is doubled in the cell search step 2 as compared with the first method. For convenience, this method is referred to as a secondary synchronization channel sequence allocation method 2.

한편 BCH의 TTI가 40 msec일 경우 상기 2차 동기채널 시퀀스 할당방법 2를 약간 변형해서 사용할 수 있다. 즉 BCH TTI내 4개의 프레임 각각의 0번 싱크블록은 총 2N_G개의 시퀀스 중 앞의 것을 사용하고 1번 싱크 블록은 2N_G개의 시퀀스 중 뒤의 것을 사용하여 프레임 경계를 획득하고 BCH TTI 경계는 QPSK를 이용하여 검출할 수 있다.On the other hand, when the TCH of the BCH is 40 msec, the secondary synchronization channel sequence allocation method 2 can be slightly modified. That is four frames each 0 sync block within BCH TTI is used that the previous total of 2N _G sequences to obtain a frame boundary # 1 sync block, using the back of 2N _G sequences and BCH TTI boundary is QPSK As shown in FIG.

즉 4개의 프레임 중 첫번째 프레임 2차 동기채널에는 1+j가 곱해지고 두 번째 프레임에는 1-j, 세 번째 프레임에는 -1-j 그리고 네번 째 프레임에는 -1+j가 곱해지는 방법이다. 이렇게 할 경우 셀 탐색 2단계에서 하나의 2차 동기채널 심볼만 검출하더라도 이동국은 셀 스크램블링 코드 그룹 정보, 10 msec 프레임 경계뿐만 아니라 BCH의 TTI 경계도 획득할 수 있는 것이다.That is, 1 + j is multiplied to the first frame of the 4th frame, and 1-j is multiplied to the second frame, -1-j is applied to the third frame, and -1 + j is multiplied to the fourth frame. In this case, even if only one secondary synchronization channel symbol is detected in the cell search step 2, the mobile station can acquire not only the cell scrambling code group information, the 10 msec frame boundary but also the TTI boundary of the BCH.

한편 셀 탐색 후 이동국은 시스템 정보를 획득하기 위해 BCH(Broadcasing Channel)를 복조해야 하는데 프레임 에러율을 낮추기 위해 BCH에 송신 다이버시티가 적용되었을 경우 적용된 다이버시티 안테나의 개수를 알아야 할 필요가 있을 수도 있다. 이 경우에 상기 2차 동기채널에 프레임 경계 정보와 BCH에 적용된 안테나 개수에 대한 정보를 동시에 삽입할 수도 있다.After the cell search, the mobile station needs to demodulate the BCH (Broadcasting Channel) to obtain the system information. However, if the BCH is applied to transmit diversity to reduce the frame error rate, it may be necessary to know the number of diversity antennas applied. In this case, frame boundary information and information on the number of antennas applied to the BCH may be simultaneously inserted into the secondary synchronization channel.

도 1 및 도 4로 특징지어지는 본 발명의 순방향 링크 프레임 구조에 대하여 본 발명의 셀 탐색기는 1단계에서 차등 상관기(differential correlator) 혹은 1차 동기채널 시퀀스의 시간영역 파형을 이용한 상관기를 이용하여 싱크 블록 경계(141-A, 141-B 중 임의의 하나)를 획득하고 셀 탐색 2 단계에서 2차 동기채널 시퀀스 상관기를 이용하여 동기채널 시퀀스 번호, 즉 스크램블링 코드그룹을 획득함과 동시에 10 msec 프레임 경계(140-A, 140-B) 그리고 BCH TTI 경계도 동시에 획득 하게 된다.1 and 4, the cell searcher of the present invention uses a correlator using a time correlator using a differential correlator or a time-domain waveform of a primary synchronization channel sequence in a first step, Acquires a synchronization channel sequence number, i.e., a scrambling code group, using a secondary synchronization channel sequence correlator in a cell search step 2, and acquires a 10-msec frame boundary (i.e., one of 141-A and 141- (140-A, 140-B) and the BCH TTI boundary at the same time.

또한 2차 동기채널에 BCH에 적용된 송신 다이버시티 안테나 정보가 포함됐을 경우 셀 탐색 2단계에서 상기 안테나 정보도 동시에 획득한다. 2차 동기채널 상관을 수행할 때 성능을 높이기 위해 1차 동기채널을 이용한 채널 추정값을 사용한 코히런트 상관을 수행할 수 있다. 자세한 내용은 후술한다.Also, if the secondary synchronization channel includes the transmit diversity antenna information applied to the BCH, the antenna information is also obtained simultaneously in the second cell search. To perform the secondary synchronization channel correlation, coherent correlation using the channel estimation value using the primary synchronization channel can be performed. Details will be described later.

시스템에서 사용되는 상기 2차 동기채널 시퀀스의 개수는 시스템에서 사용되는 스크램블링 코드개수와 같거나 작다. 만약 시스템에서 사용되는 2차 동기채널 시퀀스의 개수가 시스템에서 사용되는 스크램블링 코드 수와 같을 경우 상기 2차 동기채널 시퀀스 번호는 상기 스크램블링 코드 번호 (혹은 셀 식별자)와 일대일 대응된다.The number of the secondary synchronization channel sequences used in the system is equal to or smaller than the number of scrambling codes used in the system. If the number of secondary synchronization channel sequences used in the system is equal to the number of scrambling codes used in the system, the secondary synchronization channel sequence number corresponds one-to-one with the scrambling code number (or cell identifier).

만일 상기 2차 동기채널 시퀀스 개수가 스크램블링 코드의 개수보다 작을 경우 상기 2차 동기채널 시퀀스 번호는 스크램블링 코드 그룹 번호에 대응된다. 이 경우 셀 탐색 3단계가 더 필요하게 된다. 즉 셀 탐색 2단계에서는 프레임 경계 및 스크램블링 코드 그룹 정보까지만 획득하고 3단계에서 그룹내 가능한 스크램블링 코드 번호중 하나를 찾아야 한다. 상기 3단계는 순방향 링크의 공통 파일롯 신호에 대해 주파수 영역의 병렬 상관기를 이용하여 수행된다. If the number of the secondary synchronization channel sequences is smaller than the number of the scrambling codes, the secondary synchronization channel sequence number corresponds to the scrambling code group number. In this case, a third cell searching step is required. That is, in the second cell search, only the frame boundary and the scrambling code group information are acquired, and in step 3, one of the possible scrambling code numbers in the group must be found. The third step is performed using a frequency-domain parallel correlator for the common pilot signal of the forward link.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 동기채널 생성부(500), 트래픽 채널 및 파일럿 생성부(512), 다이버시티 제어부(513), OFDM 심볼 맵핑부(514-A, 514-B), 스크램블링부(515-A, 515-B), 역 푸리어 변환부(516-A, 516-B), CP 삽입부(517-A, 517-B), IF/RF부(518-A, 518-B) 및 송신안테나(519-A, 519-B)를 포함하여 이루어진다.5 is a block diagram illustrating a configuration of a base station according to an exemplary embodiment of the present invention. 5, a synchronization channel generation unit 500, a traffic channel and pilot generation unit 512, a diversity control unit 513, an OFDM symbol mapping unit 514-A and 514-B, a scrambling unit 515- A and 515-B, inverse fast Fourier transform units 516-A and 516-B, CP inserting units 517-A and 517-B, IF / RF units 518-A and 518- And antennas 519-A and 519-B.

트래픽 채널, BCH 및 파일롯 채널 생성부(512)는, 도 2의 참조번호 230과 같이, 전송할 트래픽 데이터(230), BCH(280) 혹은 파일롯 데이터(270)를 생성하며, 또한, 동기채널 생성부(500)는, 도 2 혹은 도 4의 참조번호 240 및 250과 같이, 혹은 상기의 수학식 1 및 수학식 2 로 정의되는 1차 동기채널 시퀀스 및 2차 동기채널 시퀀스를 생성한다. The traffic channel, BCH and pilot channel generation unit 512 generates traffic data 230, BCH 280 or pilot data 270 to be transmitted as indicated by reference numeral 230 in FIG. 2, (500) generates a primary synchronization channel sequence and a secondary synchronization channel sequence defined by Equations (1) and (2), as shown in reference numerals 240 and 250 in FIG. 2 or FIG.

OFDM 심볼 맵핑부(514-A, 514-B)는 각 채널의 데이터 값을 도 2의 예처럼 주파수/시간 영역 상의 각 위치에 맵핑하는 역할을 수행한다.The OFDM symbol mapping units 514-A and 514-B map data values of respective channels to respective positions in the frequency / time domain as in the example of FIG.

스크램블링부(515-A, 515-B)는 OFDM 심볼 맵핑부(514-A, 514-B)의 출력 즉, 맵핑 결과 중에서 동기 채널 심볼 이외의 OFDM 심볼에 대해 주파수 영역 상에서 기지국 별 고유의 스크램블링 코드를 곱한다.The scrambling units 515-A and 515 -B perform the scrambling codes unique to the base stations in the frequency domain for the OFDM symbols other than the synchronization channel symbols in the outputs of the OFDM symbol mapping units 514-A and 514-B, Lt; / RTI >

역 푸리어 변환부(516-A, 516-B)는 스크램블링부(515-A, 515-B)의 출력을 역 푸리어 변환하여 시간 영역 신호를 생성한다. The inverse fast Fourier transform units 516-A and 516-B inverse Fourier transform the outputs of the scrambling units 515-A and 515-B to generate time domain signals.

CP 삽입부(517-A, 517-B)는 채널의 다중 경로 지연에도 OFDM 신호의 복조를 가능하게 하기 위한 싸이클릭 프리픽스를 상기 역 푸리에 변환부(516-A, 516-B)의 출력에 삽입한다.The CP inserters 517-A and 517-B insert cyclic prefixes for enabling the demodulation of the OFDM signal into the outputs of the inverse Fourier transformers 516-A and 516-B, do.

IF/RF부(518-A, 518-B)는 기저대역 신호인 CP 삽입부(517-A, 517-B)의 출력 신호를 밴드패스신호로 상향 변환(Up-Converting)하며, 상향 변환된 신호를 증폭한다.The IF / RF units 518-A and 518-B up-convert the output signals of the CP inserters 517-A and 517 -B, which are baseband signals, to band pass signals, Amplifies the signal.

송신안테나(519-A, 519-B)는 상기 증폭된 신호를 송신한다.The transmission antennas 519-A and 519-B transmit the amplified signal.

도 5의 예에는 송신안테나(519-A, 519-B)가 2개임을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국이 송신안테나(519-B) 없이 송신안테나(519-A)를 1개만 구비하고 있다면, OFDM 심볼 맵핑 유닛(514-B), 스크램블링부(515-B), 역 푸리어 변환부(516-B), CP 삽입부(517-B), IF/RF부(518-B) 및 다이버시티 제어부(513)을 생략할 수 있다.In the example of FIG. 5, it can be seen that there are two transmission antennas 519-A and 519-B. That is, if the base station according to an embodiment of the present invention includes only one transmission antenna 519-A without the transmission antenna 519-B, the OFDM symbol mapping unit 514-B, the scrambling unit 515-B The inverse fast Fourier transform unit 516-B, the CP insertion unit 517-B, the IF / RF unit 518-B, and the diversity control unit 513 can be omitted.

도 5에서는 기지국 시스템의 송신단에 2 개의 송신안테나를 이용하여 송신 다이버시티로 동기 채널 심볼을 전송하는 경우이다.FIG. 5 shows a case in which a synchronization channel symbol is transmitted at a transmission diversity using two transmission antennas at a transmission end of a base station system.

도 5에 예시된 다이버시티 제어부(513)를 통한 송신 다이버시티를 설명하면 다음과 같다. 공간 다이버시티를 얻기 위해 인접한 싱크 블록에 속하는 동기 채널 심볼들을 각각 서로 다른 안테나로 전송한다.The transmit diversity through the diversity controller 513 illustrated in FIG. 5 will be described below. To obtain spatial diversity, synchronization channel symbols belonging to adjacent sync blocks are transmitted through different antennas.

예컨대, 첫 번째 싱크 블록에 있는 두개의 1차 동기채널 심볼 및 2차 동기채널 심볼은 첫 번째 송신안테나(519-A)로, 두 번째 싱크 블록에 있는 1차 동기채널 심볼 및 2차 동기 채널 심볼은 두 번째 송신 안테나(519-B)로 전송하는 것이다.For example, the two primary sync channel symbols and the secondary sync channel symbols in the first sync block are the first transmit antenna 519-A, and the primary sync channel symbol and the secondary sync channel symbol in the second sync block To the second transmit antenna 519-B.

상술한 다이버시티를 수행하기 위한 스위칭을 다이버시티 제어부(513)가 수행한다. 즉, 동기 채널에 시간 스위칭 송신 다이버시티(Time Swiching Transmit Diversity : TSTD)를 적용하는 방법으로서, 동기채널 생성부(500)의 출력을 다이버시티 제어부(513)가 스위칭하여 OFDM 심볼 맵핑부(514-A) 또는 OFDM 심볼 맵핑부(514-B)로 제공하는 것이다.The diversity controller 513 performs switching for performing the above-described diversity. That is, as a method of applying Time Swiching Transmit Diversity (TSTD) to the synchronization channel, the diversity control unit 513 switches the output of the synchronization channel generation unit 500 to the OFDM symbol mapping unit 514- A or the OFDM symbol mapping unit 514-B.

한편, 상술한 공간 다이버시티 또는 TSTD 다이버시티 외에도 프리코딩 벡터 스위칭 송신 다이버시티로서 적용할 수 있다.In addition to spatial diversity or TSTD diversity, precoding vector switching can be applied as transmit diversity.

프리코딩 벡터 스위칭은 두 송신 안테나에 대한 프리코딩 벡터 예를 들어 하기의 수학식 3에서와 같이 프리코딩 벡터를 설정한 후 첫번째 싱크블록에 있는 1차 동기채널 심볼 및 2차 동기채널 심볼은 첫번째 프리코딩 벡터를 이용하여 송신하고 두번째 싱크블록에 있는 1차 동기채널 심볼 및 2차 동기채널 심볼은 두번째 프리코딩 벡터로 송신하는 방법이다.The precoding vector switching is performed by setting a precoding vector for the two transmit antennas, for example, as shown in Equation (3) below, and then the primary synchronization channel symbol and the secondary synchronization channel symbol in the first sink block are set as the first pre- Coded vector and a primary synchronization channel symbol and a secondary synchronization channel symbol in a second sync block are transmitted as a second precoding vector.

상기 수학식에서 프리코딩 벡터의 첫번째 엘리먼트는 첫번째 안테나에 대한 가중치이고 두번째 엘리먼트는 두번째 안테나에 대한 가중치이다.In the above equation, the first element of the precoding vector is a weight for the first antenna and the second element is a weight for the second antenna.

상기 다이버시티 제어부(513)는 상기 프리코딩 벡터 스위칭 다이버시티가 적용될 경우 다이버시티 제어부(513)가 프리코딩 벡터 스위칭하여 OFDM 심볼 맵핑부(514-A) 또는 OFDM 심볼 맵핑부(514-B)로 제공하는 것이다.When the precoding vector switching diversity is applied, the diversity control unit 513 switches the precoding vector by the diversity control unit 513 to the OFDM symbol mapping unit 514-A or the OFDM symbol mapping unit 514-B .

상기 프리코딩 벡터 스위칭은 프레임 단위로 수행될 수도 있다. 즉 한 프레임내에서는 동일한 프리코딩 벡터가 곱해지고 인접한 프레임에서는 다른 프리코딩벡터를 곱하는 방법도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다.The precoding vector switching may be performed frame by frame. That is, the same precoding vector is multiplied in one frame, and a method of multiplying another precoding vector in an adjacent frame is not out of the scope of the present invention.

상기 수학식 3은 송신 안테나가 2개 이고 프리코딩 벡터가 2개인 경우의 예만 설명한 것이며 송신 안테나가 2개이고 프리코딩 벡터가 2개 이상인 경우, 그리 고 송신안테나가 4개이고 프리코딩 벡터가 2개 이상인 경우에도 변형하여 사용할 수 있다.In Equation (3), only two transmission antennas and two precoding vectors are described. When there are two transmission antennas and two or more precoding vectors, and four transmission antennas and two or more precoding vectors It can also be used as a modification.

상기 TSTD 및 프리코딩 벡터 스위칭 이외에도 FSTD(frequency switching transmit diversity)를 적용할 수 있다. 이 경우 1차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파 중 짝수번째 부 반송파에 매핑되는 시퀀스 엘리먼트 는 첫번째 안테나로 홀수 번째 부반송파에 매핑되는 시퀀스 엘리먼트는 두 번째 안테나로 전송하며 마찬가지로 2차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파 중 짝수 번째 부 반송파에 매핑되는 시퀀스 엘리먼트는 첫 번째 안테나로 홀수 번째 부반송파에 매핑되는 시퀀스 엘리먼트는 두 번째 안테나로 전송하는 방법이다. 이 경우에도 상기 다이버시티 제어부가 그 역할을 수행한다.In addition to the TSTD and precoding vector switching, frequency switching transmit diversity (FSTD) may be applied. In this case, a sequence element mapped to an even-numbered sub-carrier among sub-carriers assigned to a primary synchronization channel symbol is transmitted to a second antenna by a sequence element mapped to an odd-numbered sub-carrier by a first antenna, A sequence element mapped to an even subcarrier among subcarriers is a method of transmitting a sequence element mapped to an odd subcarrier by a first antenna to a second antenna. In this case as well, the diversity controller performs its role.

만일 BCH와 동기채널은 항상 동일한 서브프레임내에 존재하고 또한 동일한 서브프레임내에 존재하는 BCH와 동기채널에 동일한 다이버시티를 적용했을 때, 예를들어, 도 1에서 서브프레임 0 (싱크 블록0)에 있는 BCH와 동기채널에는 상기 수학식 3의 첫번째 프리코딩 벡터를 동시에 적용하고 서브프레임 10 (싱크 블록 1)에 있는 BCH와 동기채널에는 두번째 프리코딩 벡터를 동시에 적용했을 경우 2차 동기채널을 이용하여 채널 추정을 한 후 이를 BCH의 코히런트 복조에 사용할 수 있다.If the BCH and the sync channel are always present in the same subframe and the same diversity is applied to the BCH and the sync channel existing in the same subframe, for example, in the subframe 0 (sync block 0) in FIG. 1 When the second precoding vector is simultaneously applied to the synchronization channel and the BCH in the subframe 10 (sync block 1), the first precoding vector of Equation (3) is simultaneously applied to the synchronization channel with the BCH, After estimation, it can be used for coherent demodulation of the BCH.

이 경우 이동국은 BCH에 적용된 송신 다이버시티 안테나의 개수를 몰라도 BCH를 코히런트하게 복조할 수 있다. 이 경우에는 2차 동기채널에 상기 BCH에 적용된 안테나 개수 정보를 포함하지 않아도 된다.In this case, the mobile station can coherently demodulate the BCH without knowing the number of transmit diversity antennas applied to the BCH. In this case, it is not necessary to include the antenna number information applied to the BCH in the secondary synchronization channel.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동국의 수신기의 구성을 나타내는 블록 도이다. 이동국은 적어도 하나의 수신안테나를 가지며, 도 6은 수신 안테나가 2 개인 경우에 대한 예시도이다.6 is a block diagram illustrating a configuration of a receiver of a mobile station according to an embodiment of the present invention. The mobile station has at least one receive antenna, and Fig. 6 is an example of a case where there are two receive antennas.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동국의 수신기는 수신안테나(600-A, 600-B), 하향 변환부(down converter)(610-A, 610-B), 셀 탐색부(620), 데이터 채널 복조부(data channel demodulator)(630), 제어부(640) 및 클럭 발생부(clock generator)(650)를 포함하여 이루어진다.6, a receiver of a mobile station according to an exemplary embodiment of the present invention includes a reception antenna 600-A and 600-B, down-converters 610-A and 610-B, A data channel demodulator 630, a control unit 640, and a clock generator 650. The data channel demodulator 630 includes a data channel demodulator 620, a data channel demodulator 630,

각각의 기지국에서 송신되는 RF 신호 형태인 프레임들은 수신안테나(600-A, 600-B)를 통하여 수신된 후, 하향 변환부(610-A, 610-B)를 통해 기저 대역 신호(S1, S2)로 변환된다.The RF signals in the form of RF signals transmitted from the respective base stations are received through the receive antennas 600-A and 600-B and then transmitted through the down-converters 610-A and 610-B to the baseband signals S1 and S2 ).

셀 탐색부(620)는 상기 하향변환된 신호(S1, S2)에 포함된 동기 채널 심볼을 이용하여 타겟 셀에 대한 탐색을 수행한다. 셀 탐색 결과의 예로는 타겟 셀의 동기 채널 심볼 타이밍, 프레임 경계, 셀 식별자를 검출하는 것을 들 수 있으며, 타겟 셀의 탐색의 예로는, 이동국이 처음에 초기 셀을 탐색하는 경우나, 핸드오버를 위해 인접 셀을 탐색하는 것을 들 수 있다.The cell search unit 620 searches for a target cell using a synchronization channel symbol included in the down-converted signals S1 and S2. Examples of the cell search result include detecting a synchronization channel symbol timing of a target cell, a frame boundary, and a cell identifier. Examples of searching for a target cell include a case where the mobile station initially searches for an initial cell, Searching for neighboring cells is possible.

제어부(640)는 셀 탐색부(620) 및 데이터 채널 복조부(630)를 제어한다.The control unit 640 controls the cell search unit 620 and the data channel demodulation unit 630.

즉, 제어부(640)는 셀 탐색기(620)를 제어하여 획득된 셀 탐색 결과를 기초로, 데이터 채널 복조기(630)의 타이밍, 역스크램블링 등을 제어한다.That is, the control unit 640 controls the timing, descrambling, and the like of the data channel demodulator 630 based on the cell search result obtained by controlling the cell searcher 620.

데이터 채널 복조부(630)는 제어부(640)의 제어에 따라 하향 변환된 신호에 포함된 도 2의 참조번호 230과 같은 트래픽 채널 데이터를 복조한다. 한편, 클럭 발생기(650)에 의해 생성된 클럭에 동기화되어 이동국의 모든 하드웨어들은 동작된 다.The data channel demodulator 630 demodulates the traffic channel data, such as reference numeral 230 in FIG. 2, included in the down-converted signal under the control of the controller 640. On the other hand, all the hardware of the mobile station is synchronized with the clock generated by the clock generator 650.

도 6을 참조하면, 셀 탐색기(620)는 동기채널대역필터(621-A, 621-B), 싱크 블록 동기 검출부(622), 그룹/경계 검출부(623)으로 나누어진다.6, the cell searcher 620 is divided into a synchronization channel band filter 621-A, 621-B, a sync block synchronization detector 622, and a group / boundary detector 623.

동기채널대역필터(621-A, 621-B)는 상기 하향 변환된 신호(S1, S2)에 대해, 도 2에서 설명한 바와 같이 전체 OFDM 신호 대역(220) 중 동기 채널 점유 대역(210)만을 통과시키는 밴드패스필터링(band pass filtering)을 수행한다.The synchronous channel bandpass filters 621-A and 621-B pass only the synchronous channel occupancy band 210 of the entire OFDM signal band 220 to the down-converted signals S1 and S2, To perform band pass filtering.

싱크 블록 동기 검출부(622)는 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 1차 동기 채널 심볼을 이용하여 싱크 블록 타이밍(S5)를 획득한다.The sync block synchronization detector 622 acquires the sync block timing S5 using the primary synchronization channel symbols included in the filtered signals S3 and S4.

그룹/경계 검출부(623)는 상기 획득된 싱크 블록 타이밍 정보(S5)를 이용하여, 수신신호로부터 스크램블링 코드 그룹(S6) 및 10 msec 프레임 타이밍 정보(S7), BCH TTI 경계 정보(S8), CP 길이 정보 그리고 필요할 경우 BCH에 적용된 다이버시티 송신 안테나 개수 정보를 검출한다.The group / boundary detection unit 623 extracts a scrambling code group S6 and 10 msec frame timing information S7, BCH TTI boundary information S8, CP Length information and, if necessary, diversity transmit antenna number information applied to the BCH.

한편, 그룹/경계 검출부(623)는 셀 식별자 및 프레임 타이밍 검출 전에 주파수 옵셋 추정 및 보상(compensation)을 수행하여 검출 성능을 높일 수 있다. On the other hand, the group / boundary detector 623 may perform frequency offset estimation and compensation before detecting the cell identifier and the frame timing, thereby improving the detection performance.

코드 검출부(624)는 상기 그룹/경계 검출부에서 획득한 스크램블링 코드 그룹(S6), 프레임 경계(S7), CP 길이 정보등을 이용하여 수신신호에 대해 스크램블링 코드 그룹(S6)에 속한 스크램블링 코드들을 이용하여 파일롯 채널(270)에 대한 상관을 수행하여 최대값을 취함으로서 스크램블링 코드번호(즉, 셀 식별자)를 검출한다. The code detection unit 624 uses scrambling codes belonging to the scrambling code group S6 for the received signal using the scrambling code group S6, the frame boundary S7, the CP length information, And performs correlation on the pilot channel 270 to obtain a maximum value, thereby detecting a scrambling code number (i.e., a cell identifier).

BCH 복조부(625)는 적어도 상기 BCH TTI 경계(S8)를 이용하여 BCH의 복조를 수행하여 시스템 정보를 획득하여 제어부(640)에게 넘겨준다. 이때 BCH의 코히런트 복조를 위한 채널 추정은 파일롯 심볼(270)을 이용할 수도 있고 2차 동기채널을 이용할 수도 있다.The BCH demodulator 625 performs demodulation of the BCH using at least the BCH TTI boundary S8 to obtain system information and passes it to the controller 640. [ At this time, channel estimation for coherent demodulation of the BCH may use the pilot symbol 270 or use a secondary synchronization channel.

한편 BCH와 동기채널에 동일한 다이버시티가 적용되었을 경우에는 2차 동기채널을 이용하여 BCH의 코히런트 복조가 가능하므로 코드 검출부를 생략 하고 BCH를 직접 복조할 수도 있다. BCH의 정보에는 셀 식별자 정보(즉, 셀이 사용하는 스크램블링 코드 정보)가 있으므로 코드 검출부(624)를 생략할 수 있는 것이다.On the other hand, when the same diversity is applied to the BCH and the synchronization channel, the coherent demodulation of the BCH can be performed using the secondary synchronization channel, so that the code detection unit can be omitted and the BCH can be directly demodulated. Since the BCH information includes the cell identifier information (i.e., the scrambling code information used by the cell), the code detecting unit 624 can be omitted.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 6의 싱크블록 동기검출부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 싱크블록 동기검출부(622)는 상관기(621-A, 621-B), (701-A, 701-B), 신호 결합부(702), 누적부(703) 및 타이밍 검출부(710)를 포함하여 이루어진다.7 is a block diagram showing the configuration of a sync block synchronization detector of FIG. 6 according to a preferred embodiment of the present invention. 7, the sync block synchronization detector 622 includes a correlator 621-A, 621-B, 701-A and 701-B, a signal combiner 702, an accumulator 703, (710).

도 7의 예에서는 도 2과 같이 동기 채널 심볼들이 동기 채널 점유 대역에 속하는 반송파들 중에서 짝수 번째 또는 홀수 번째 반송파를 사용하는 경우를 전제로 했을 경우 시간영역에서 도 3의 반복패턴을 이용하는 차등상관기로 구성이 될 수도 있고 수학식 1로 표현되는 1차 동기채널 시퀀스의 시간 도메인 파형을 이동국 수신기가 미리 저장하여 시간영역에서 상관을 수행하는 정합필터(matched filter)형태로 구현될 수도 있다.In the example of FIG. 7, assuming that the synchronous channel symbols use even or odd-numbered carriers among the carriers belonging to the synchronous channel occupied band as in FIG. 2, a differential correlator using the repetitive pattern of FIG. Or may be implemented in the form of a matched filter in which the mobile station receiver pre-stores the time domain waveform of the primary synchronization channel sequence expressed by Equation (1) and performs correlation in the time domain.

상기 상관기(701-A, 701-B) 출력은 신호 결합기(702)를 거쳐서 누적부(703)에서 누적된다.The outputs of the correlators 701-A and 701-B are accumulated in the accumulator 703 through the signal combiner 702.

상기 상관기(701-A, 701-B)의 출력은, 도 1의 프레임 구조의 예를 참조하면, 싱크블록 길이 당 각각 9600 개가 발생하며, 타이밍 결정부(710)는 이들 상관값들 중 피크치(peak value)를 발생하는 샘플의 위치를 검출하고, 상기 검출된 샘플 위치를 1차 동기 채널 심볼 타이밍으로 결정한다.Referring to the example of the frame structure of FIG. 1, the outputs of the correlators 701-A and 701-B each generate 9600 pieces per sync block length, and the timing determining unit 710 calculates a peak value peak value, and determines the detected sample position as the primary synchronization channel symbol timing.

다만, 본 발명의 일실시예에 따른 싱크블록 동기검출부(622)는 심볼 동기 검출 성능을 높이기 위해 도 7과 같이 누적부(703)를 더 포함할 수 있다.However, the sync block synchronization detector 622 according to an embodiment of the present invention may further include an accumulator 703 as shown in FIG. 7 to enhance the symbol synchronization detection performance.

누적부(703)는 9600 개의 각 샘플 위치에 대한 각각의 상관값을 상기 각 샘플 위치로부터 매 싱크 블록 길이만큼 떨어진 샘플에 대한 각각의 상관값을 더하는 역할을 수행한다. The accumulation unit 703 adds each correlation value for each of the 9600 sample positions from the respective sample positions to respective correlation values for samples that are separated by a sync block length.

싱크블록 동기검출부(622)가 누적부(703)를 포함하는 경우, 타이밍 결정부(710)는 누적부(703)에 저장된 9600 개의 값들 중 최대치를 검출하여 상기 검출된 최대치의 샘플 위치를 검출된 타이밍 정보(S5)로서 출력하는 것이다.When the sync block synchronous detection unit 622 includes the accumulation unit 703, the timing determination unit 710 detects a maximum value among the 9600 values stored in the accumulation unit 703 and stores the sampled position of the detected maximum value in the detected And outputs it as the timing information S5.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 7의 상관기에 의해 각 샘플 위치에 대해 산출되는 상관값들을 나타내는 그래프이다.8 is a graph showing correlation values calculated for each sample position by the correlator of FIG. 7 according to a preferred embodiment of the present invention.

기지국 송신단과 이동국 수신단간 채널이 페이딩 및 노이즈가 없는 이상 채널 환경을 전제로 하였을 경우를 나타낸다.And the channel environment between the base station transmitter and the mobile station receiver assumes an ideal channel environment without fading and noises.

가로축은 시간축 또는 샘플 인덱스를 나타내며, 세로축은 가로축의 각 위치에서의 상관 값을 나타낸다.The horizontal axis represents the time axis or the sample index, and the vertical axis represents the correlation value at each position on the horizontal axis.

참조번호 800은 상관기가 상관을 수행하는 첫 샘플의 위치를 나타낸다.Reference numeral 800 denotes the position of the first sample at which the correlator performs the correlation.

상관기(701-A, 701-B)는 상기 첫 샘플의 위치부터 상관값을 구하여 최종 9600개의 상관값을 산출하여 누적부(703)에 제공하고, 다시 상관기(701-A, 701-B) 는 이전에 마지막으로 상관을 산출한 샘플의 다음 위치부터 다시 9600개의 상관값을 산출하여 누적부(703)에 제공하는 과정을 반복한다.The correlators 701-A and 701-B calculate correlation values from the positions of the first samples and calculate the last 9600 correlation values and provide them to the accumulator 703. Correlators 701-A and 701-B The process of calculating again the 9600 correlation values from the next position of the sample that has lastly calculated the correlation and providing it to the accumulation unit 703 is repeated.

각각의 M개의 샘플 중에는 동기 채널 심볼의 반복 패턴의 결과로서, 도 8과 같이 피크가 발생하는 지점이 존재하게 된다. Among the M samples, as a result of the repetitive pattern of the sync channel symbol, there is a point at which a peak occurs as shown in FIG.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 6의 싱크블록 동기검출부에 의해 획득된 싱크블록 타이밍을 기초로 도 6의 그룹/경계/안테나수 검출부에 제공되는 입력 신호의 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a structure of an input signal provided to the group / boundary / antenna number detection unit of FIG. 6 based on a sync block timing obtained by the sync block synchronization detection unit of FIG. 6 according to a preferred embodiment of the present invention .

싱크 블록 동기검출부(622)에 의해 획득된 타이밍(900)을 기초로, 1차 동기채널 심볼에 대항하는 영역 및 2차 동기채널 심볼에 해당하는 영역의 싸이클릭 프리픽스가 제거되고, 매 싱크 블록마다 추정된 1차 동기채널 위치 및 2차 동기채널에 해당하는 샘플값들이 그룹/경계 검출부(623)에 입력된다.The cyclic prefix of the area corresponding to the primary synchronization channel symbol and the area corresponding to the secondary synchronization channel symbol is removed based on the timing 900 acquired by the synchronization block synchronization detector 622, The sampled values corresponding to the estimated primary synchronization channel position and the secondary synchronization channel are input to the group / boundary detection unit 623.

이때 초기 동기획득 모드에서 이동국은 CP 길이를 모르기 때문에 두가지 가능한 경우 즉, Long CP의 경우와 Short CP의 경우 모두에 대한 샘플값들이 그룹/경계 검출부로 들어와야 한다.In this case, since the mobile station does not know the CP length in the initial synchronization acquisition mode, sample values for two possible cases, that is, for both the long CP and the short CP, should be input to the group / boundary detection unit.

한편, 참조부호 910-A, 910-B는 획득된 타이밍(900)으로 얻어지는 1차 동기 채널 심볼의 위치를 나타내며 920-A 및 920-B는 획득된 타이밍(900)으로 얻어지는 2차 동기 채널 심볼의 위치를 나타낸다.Reference numerals 910-A and 910-B denote the positions of the primary synchronization channel symbols obtained at the acquired timing 900, and reference numerals 920-A and 920-B denote secondary synchronization channel symbols obtained at the obtained timing 900 .

1차 동기채널의 샘플값들은 2차 동기채널의 코히런트 상관을 위해 사용된다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.The sample values of the primary synchronization channel are used for coherent correlation of the secondary synchronization channel. This will be described later.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 7의 그룹/경계 검출부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 10을 참조하면, 주파수옵셋 보정부(1000) 및 경계/그룹/CP길이 검출기(1010)를 포함하여 이루어진다.10 is a block diagram showing the configuration of the group / boundary detection unit of FIG. 7 according to a preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 10, a frequency offset correction unit 1000 and a boundary / group / CP length detector 1010 are included.

주파수옵셋 보정부(1000)는 싱크 블록 동기검출부(622)의 출력(S5)을 기초로 동기 채널 심볼 타이밍(900)을 설정하고, 상기 동기 채널 심볼 타이밍(900)을 기준으로, 각각의 싱크 블록 길이 구간에 걸쳐서, 각 동기 채널 대역 필터(621-A, 621-B)로부터 제공되는 2×N_S개의 1차 동기채널 추정위치의 수신 신호 샘플들(910-A 및 910-B)을 저장한 후, 이를 이용하여 먼저 주파수 옵셋을 추정하고, 상기 추정된 주파수 옵셋을 기초로 상기 4×N_S개의 수신 신호 샘플들(910-A, 920-A, 910-B, 920-B)에 대해 주파수 옵셋을 보정한 후, 상기 보정된 4×N_S개의 수신 신호 샘플들을 경계/그룹/CP길이 검출기(1010)로 제공한다. The frequency offset correcting unit 1000 sets the synchronous channel symbol timing 900 based on the output S5 of the sync block synchronous detecting unit 622, (910-A and 910-B) of 2 占 N _S primary synchronization channel estimated positions provided from each of the synchronization channel band filters 621-A and 621-B then, estimates the frequency offset by using this, first, the frequency on the basis of the estimated frequency offset for the 4 × N _s of receive signal samples (910-a, 920-a , 910-B, 920-B) And then provides the corrected 4 x N _S received signal samples to the boundary / group / CP length detector 1010. [

경계/그룹/CP길이 검출기(1010)는 상기 주파수옵셋 보정된 샘플(S10, S11)을 이용하여 스크램블링 코드 그룹 식별자 및 10msec 프레임 타이밍 그리고 BCH TTI 경계 그리고 CP 길이 정보를 검출한 후 이를 제어블록에 넘겨준다.The boundary / group / CP length detector 1010 detects the scrambling code group identifier, the 10-msec frame timing, the BCH TTI boundary, and the CP length information using the frequency offset-corrected samples (S10 and S11) give.

상기 동기채널 심볼위치(910-A, 920-A, 910-B, 920-B)마다 Ns개의 수신 샘블값을 푸리에 변환하여 주파수 영역의 신호로 바꾼 후 모든 가능한 2차 동기채널 시퀀스에 대해 모두 상관을 취하고, 2차 동기채널에 포함된 변조심볼을 복조하여 타겟셀의 스크램블링 코드 그룹 뿐만 아니라 프레임 타이밍, BCH TTI 경계, CP 길이 그리고 필요할 경우 BCH 안테나수 정보를 동시에 획득한다.The Ns reception sample values are Fourier transformed for each of the synchronization channel symbol positions 910-A, 920-A, 910 -B, and 920-B to convert them into frequency domain signals, And demodulates the modulation symbols included in the secondary synchronization channel to simultaneously obtain the frame timing, the BCH TTI boundary, the CP length, and the BCH antenna number information as well as the scrambling code group of the target cell.

이때 1차 동기채널 성분(910-A, 910-B)은 2차 동기채널 시퀀스의 코히런트 상관을 위한 채널 추정으로 사용된다.At this time, the primary synchronization channel components 910-A and 910-B are used for channel estimation for coherent correlation of the secondary synchronization channel sequence.

도 11는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 10의 경계/그룹/CP 길이 검출부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다. 도 11을 참조하면, 코드상관도 산출부(1100-A, 1100-B), 결합부(combiner)(1110), 코드그룹 검출부(1120), 경계 검출부(1130), 및 CP 길이 검출부(1140)를 포함하여 이루어진다.FIG. 11 is a block diagram illustrating a specific configuration of the boundary / group / CP length detector of FIG. 10 according to an exemplary embodiment of the present invention. 11, a code correlation calculating unit 1100-A, 1100-B, a combiner 1110, a code group detecting unit 1120, a boundary detecting unit 1130, and a CP length detecting unit 1140, .

코드상관도 산출부(1100-A, 1100-B)는 주파수옵셋 보정부(1000)로부터 주파수 옵셋 보정된 동기 채널 심볼(S10, S11) 각각에 대해 푸리에 변환하여 주파수 영역의 신호로 바꾼 후 모든 가능한 2차 동기채널 시퀀스(시스템에서 사용되는 2차 동기채널 시퀀스의 개수 N_G 또는 2N_G)에 대해 모두 상관도를 산출한다. The code correlation calculators 1100-A and 1100-B perform Fourier transform on the frequency offset-compensated synchronous channel symbols S10 and S11 from the frequency offset corrector 1000 to convert them into frequency-domain signals, And the degree of correlation is calculated for the secondary synchronization channel sequence (the number of secondary synchronization channel sequences N _G or 2N _G used in the system).

결합부(1110)는 코드상관도 산출부(1100-A, 1100-B)의 출력을 결합하여, 코드그룹 검출부(1120), 경계 검출부(1130) 및 CP 길이 검출부(1140)에 제공한다.The combining unit 1110 combines the outputs of the code correlation calculating units 1100-A and 1100-B and provides them to the code group detecting unit 1120, the boundary detecting unit 1130 and the CP length detecting unit 1140.

코드그룹 검출부(1120)은 상기 코드 상관도 출력에서 크기가 최대치를 갖는 2차 동기채널 시퀀스에 대응되는 코드 그룹을 검출한다.The code group detection unit 1120 detects a code group corresponding to a secondary synchronization channel sequence having a maximum value in the code correlation degree output.

경계 검출부(1130)는 상기 코드 상관도 출력에서 크기가 최대치를 갖는 상관도에 해당하는 값을 이용하여 프레임 경계 및 상기 BCH TTI 경계를 검출한다. 좀 더 구체적으로 설명하면 즉 BCH의 TTI 길이가 20 msec이고 본 발명의 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 1이 송신단에서 사용되었을 경우, QPSK 변조된 2차 동기채널의 변조 심볼을 복조함으로서 BCH의 TTI 경계를 획득함과 동시에 10 msec 프레임 경계를 획득할 수 있는 것이다.The boundary detector 1130 detects a frame boundary and a BCH TTI boundary using a value corresponding to a degree of correlation having a maximum value in the code correlation degree output. More specifically, when the TTI length of the BCH is 20 msec and the secondary synchronization channel sequence allocation method 1 of the present invention is used in the transmitter, by demodulating the modulation symbols of the QPSK-modulated secondary synchronization channel, And obtain a frame boundary of 10 msec at the same time.

본 발명의 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 2가 송신단에서 사용되었을 경우에는 경계 검출부(1130)는 상기 코드 상관도 출력 중 최대값에 해당하는 2차 동기채널 시퀀스의 번호가 총 2N_G개 중 앞의 N_G개 중 하나에 해당하면 획득한 동기채널 심볼이 프레임내 첫 번째 싱크블록에 위치하는 것으로 간주하며 뒤의 N_G개 중 하나에 해당하면 획득한 동기채널 심볼이 프레임내 두 번째 싱크블록에 위치하는 것으로 간주하여 프레임 경계를 획득한 후 적된 2차 동기채널의 변조심볼을 복조하여 BCH TTI 경계를 획득한다.If a secondary synchronization channel sequence allocation method 2 of the present invention has been used at the transmitting end, the edge detector 1130 is the number of the secondary synchronization channel sequence corresponding to the maximum degree of the output correlation the code in front of a total of 2N _G dog N _G, it is regarded that the acquired sync channel symbol is located in the first sync block in the frame, and if the obtained sync channel symbol corresponds to one of the following N _G , the acquired sync channel symbol is located in the second sync block in the frame The BCH TTI boundary is obtained by demodulating the modulation symbol of the secondary synchronization channel after acquiring the frame boundary.

CP 길이 검출부(1140)는 Short CP 및 Long CP의 두개의 가능한 2차 동기채널 위치에 따른 상기 코드 상관도 출력에서 크기가 최대치를 갖는 상관도에 해당하는 값을 이용하여 CP 길이를 검출한다. 만일 시스템에서 상기 동기채널이 존재하는 서브프레임의 CP길이를 한가지로 고정시킬경우에는 상기 CP길이 검출부는 구동시키지 않을 수도 있다..The CP length detector 1140 detects the CP length using a value corresponding to a correlation having a maximum value in the code correlation output according to two possible positions of the secondary synchronization channel of the Short CP and the Long CP. If the CP length of the subframe in which the synchronization channel exists is fixed to one in the system, the CP length detector may not be driven.

상기 코드상관도 산출부(1100-A, 1100-B)는 도 11을 참조하면, 푸리에 변환부(1101-A, 1101-B), 디매핑부(1102-A, 1102-B), 채널 추정부(1103-A, 1103-B) 및 코드 상관부(1104-A, 1104-B)를 포함하여 이루어진다.Referring to FIG. 11, the code-correlation calculators 1100-A and 1100-B include Fourier transformers 1101-A and 1101-B, demapping units 1102-A and 1102-B, 1103-B, and code correlation units 1104-A, 1104-B.

푸리어변환기(1101-A, 1101-B)는 각각의 동기 채널 심볼 영역에 대응되는 시간영역 샘플(910-A, 920-A, 910-B, 920-B)에 대해 푸리어 변환을 하여 각각의 심볼 에 대해 N_S개의 주파수 영역 변환된 값을 획득하고, 디매핑부(1102-A, 1102-B)는 상기 획득한 총 주파수 변환된 값 중에서 1차 동기채널 시퀀스의 부반송파에 대응되는 N₁개의 값(도 4 참조) 및 2차 동기채널 시퀀스의 부 반송파에 N₂개(도 4 참조)의 값을 획득한다.Fourier transforms 1101-A and 1101-B perform Fourier transform on time-domain samples 910-A, 920-A, 910 -B, and 920 -B corresponding to respective sync channel symbol regions, obtained N _S of the frequency domain transformed values for a symbol of, and de-mapping section (1102-a, 1102-B ) is N ₁ corresponding to the subcarriers of the obtained total of the frequency 1 from the converted value primary synchronization channel sequence (See FIG. 4) and N ₂ (see FIG. 4) values on the subcarriers of the secondary synchronization channel sequence.

채널 추정부(1103-A, 1103-B)는 상기 디매핑부(1102-A, 1102-B)로부터 받은 N₁개의 1차 동기채널 주파수 도메인 수신 샘플값으로부터 미리 저장된 수학식 1로 표현되는 1차 동기채널 시퀀스를 이용하여 각 부반송파에 대한 채널 추정을 수행한다. Channel estimation unit (1103-A, 1103-B ) is the de-mapping section (1102-A, 1102-B ) represented by the equation 1 N ₁ of the primary synchronization channel frequencies stored in advance from a domain received sample value received from the first And carries out channel estimation for each subcarrier using the differential synchronization channel sequence.

2차 동기채널 코드 상관부(1104-A, 1104-B)는 상기 디 메핑부로부터 받은 N₂개의 2차 동기채널 주파수 도메인 수신 샘플값과 가능한 N_G개 혹은 2N_G개의 2차 동기채널 시퀀스와 상호상관을 수행한다.The secondary synchronization channel code correlation unit (1104-A, 1104-B ) is the de-mapping for N ₂ of the secondary synchronization received from the sub-channel frequency domain received sample value and the possible N _G dog or 2N _G of the secondary synchronization channel sequence and a And performs cross-correlation.

이때 상기 채널 추정부(1103-A, 1103-B)에서 넘겨받은 채널 추정값을 사용하여 각 부 반송파 별로 채널외곡을 보정하여 상호상관을 수행한다.At this time, the channel estimator 1103-A and 1103 -B corrects the channel distortion for each subcarrier using the channel estimation value passed from the channel estimator 1103-A and 1103-B, thereby performing cross-correlation.

도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동국의 셀 탐색 과정을 나타내는 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a cell search procedure of a mobile station according to an exemplary embodiment of the present invention.

상기에서 언급했듯이 1단계(S1200)은 싱크블록 동기획득 단계이고 2단계(S1210)는 주파수 옵셋 보정을 포함한 프레임 경계 및 스크램블링 코드 그룹 그리고 BCH 안테나 수 또는 파일럿 호핑 여부를 검출하는 단계이며, 3단계(S1220)는 상기 2단계에서 획득한 정보를 기초로 그룹내 스크램블링 코드를 검출하는 단계이며 이때 파일럿 심볼(191)을 사용한다.As described above, the first step S1200 is a sync block acquisition step, the second step S1210 detects a frame boundary including a frequency offset correction, a scrambling code group, and a number of BCH antennas or pilot hopping. S1220) detects the scrambling code in the group based on the information obtained in step 2, and uses the pilot symbol 191 at this time.

4단계(1240)는 3단계에서 획득한 상기 스크램블링 코드를 이용하여 BCH를 코히런트 복조하는 단계이다. BCH의 코히런트 복조를 위한 채널 추정으로 2차 동기채널을 사용할 수도 있다.Step 440 is coherent demodulation of the BCH using the scrambling code obtained in step 3. [ A secondary synchronization channel may be used for channel estimation for coherent demodulation of the BCH.

마지막 단계에서는 만일 BCH decoding 시 CRC에러가 났을 경우 1단계로 돌아가고 CRC에러가 나지 않았을 경우에는 셀 탐색을 완료하게 된다. 상기 도 12의 2단계에서는 경우에 따라서 CP 길이 검출 및 BCH에 적용된 안테나 수 검출 등을 더 포함할 수 있다.In the last stage, if CRC error occurs in BCH decoding, it goes back to step 1, and if CRC error does not occur, cell search is completed. In the second step of FIG. 12, detection of the CP length and detection of the number of antennas applied to the BCH may be further included.

도 13은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 이동국의 셀 탐색 과정을 나타내는 흐름도이다.13 is a flowchart illustrating a cell search procedure of a mobile station according to another preferred embodiment of the present invention.

1단계(S1300)은 싱크블록 동기획득 단계이고 2단계(S1310)는 주파수 옵셋 보정을 포함한 프레임 경계, BCH TTI 경계 및 스크램블링 코드 그룹을 검출하는 단계이며, 3단계는 상기 2단계에서 획득한 정보를 기초로 2차 동기채널의 채널 추정을 통해 BCH를 코히런트 복조하는 단계이다. 이 경우 BCH 데이터에 셀 식별자 정보(또는 스크램블링 코드 정보)가 포함되어 있기 때문에 굳이 파일롯 상관을 수행할 필요가 없다.In step S1300, a sync block is acquired. In step S1310, a frame boundary including a frequency offset correction, a BCH TTI boundary, and a scrambling code group are detected. In step 3, And performs coherent demodulation of the BCH through channel estimation of the secondary synchronization channel as a basis. In this case, since the cell identifier information (or the scrambling code information) is included in the BCH data, it is not necessary to carry out the pilot correlation.

최종 단계에서는 만일 BCH CRC에러가 났을 경우 1단계로 돌아가고 CRC에러가 나지 않았을 경우에는 셀 탐색을 완료하게 된다.In the final step, if the BCH CRC error occurs, the process returns to step 1. If the CRC error does not occur, the cell search is completed.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.The present invention can also be embodied as computer-readable codes on a computer-readable recording medium. A computer-readable recording medium includes all kinds of recording apparatuses in which data that can be read by a computer system is stored. Examples of the computer-readable recording medium include a ROM, a RAM, a CD-ROM, a magnetic tape, a floppy disk, an optical data storage device, and the like, and may be implemented in the form of a carrier wave (for example, transmission over the Internet) . In addition, the computer-readable recording medium may be distributed over network-connected computer systems so that computer readable codes can be stored and executed in a distributed manner. In addition, functional programs, codes, and code segments for implementing the present invention can be easily inferred by programmers of the technical field to which the present invention belongs.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 순방향 링크 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a structure of a forward link frame according to a preferred embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동기채널 심볼을 포함하는 서브프레임을 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a subframe including a synchronization channel symbol according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다.5 is a block diagram illustrating a configuration of a base station according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동국의 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다.6 is a block diagram showing the configuration of a receiver of a mobile station according to a preferred embodiment of the present invention.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 6의 싱크블록 동기검출부의 구성을 나타내는 블록도이다.7 is a block diagram showing the configuration of a sync block synchronization detector of FIG. 6 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 6의 싱크블록 동기검출부에 의해 획득된 싱크블록 타이밍을 기초로 도 6의 그룹/경계 검출부에 제공되는 입력 신호의 구조를 나타내는 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a structure of an input signal provided to the group / boundary detection unit of FIG. 6 based on a sync block timing obtained by the sync block synchronization detection unit of FIG. 6 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 7의 그룹/경계 검출부의 구성을 나타내는 블록도이다.10 is a block diagram showing the configuration of the group / boundary detection unit of FIG. 7 according to a preferred embodiment of the present invention.

도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 10의 그룹/경계 검출부의 구성을 나타내는 블록도이다.11 is a block diagram showing a configuration of the group / boundary detection unit of FIG. 10 according to a preferred embodiment of the present invention.

Claims

A cell search method using a forward synchronization signal in a terminal of a wireless communication system,

(a) acquiring a sync block sync sequence and a primary sync sequence sequence number using two primary sync channel symbols included in a received frame;

(b) detecting a frame boundary and a scrambling code group using the sync block sync and the two secondary sync channel symbols included in the received frame;

(c) obtaining a scrambling code using the primary synchronization channel sequence number and the scrambling code group; And

(d) demodulating the BCH included in the received frame using the scrambling code to obtain wireless communication system information,

Wherein one sync block includes one primary sync channel symbol and one secondary sync channel symbol, the last symbol of any one subframe in the sync block is the one primary sync channel symbol, Wherein the second symbol at the end of the subframe of the second subframe is the one secondary synchronization channel symbol.

The method according to claim 1,

Wherein the step (b) detects the number of BCH antennas or the CP length of the frame.

3. The method of claim 2,

(A) when a CRC error has occurred as a result of demodulating the BCH included in the frame using the scrambling code, and terminating the cell search if the CRC error does not occur A method of cell search in a system.

3. The method of claim 2,

The length of the CP is detected using the maximum value of the correlation values obtained by performing correlation using the two CPs at the two secondary synchronization channel positions as possible when CPs having different lengths are used, The cell search method in the wireless communication system.

2. The method of claim 1, wherein step (c)

Wherein a scrambling code having a maximum value among correlation values obtained by performing correlation of the scrambling codes belonging to the scrambling code group with respect to the pilot channel of the frame is detected.

(a) acquiring sync block synchronization using two primary synchronization channel symbols included in a received frame;

(b) detecting a frame boundary, a BCH TTI boundary and a scrambling code group using the sync block synchronization and two secondary synchronization channel symbols included in the received frame; And

(c) demodulating the BCH included in the frame through channel estimation of the secondary synchronization channel based on the boundary of the frame and the BCH TTI boundary to obtain scrambling code and wireless communication system information,

The method according to claim 6,

Wherein the BCH included in the frame includes wireless communication system information including a scrambling code of a target cell with which the terminal communicates, timing information of a wireless communication system, a bandwidth, and a number of transmit antennas. Search method.

A method for a base station belonging to a certain cell to transmit a frame through a forward synchronization signal in a wireless communication system,

(a) a primary synchronization channel sequence including a sync block synchronization of a frame, a secondary synchronization channel sequence including a border of the frame and a scrambling code group of the cell,

Generating a BCH (broadcasting channel) including a scrambling code and wireless communication system information of the cell and modulated by the secondary synchronization channel sequence; And

(b) two primary synchronization channel symbols in which the generated primary synchronization channel sequence is mapped to a corresponding subcarrier, two secondary synchronization channel symbols in which a plurality of subsequences of the secondary synchronization channel sequence are mapped to corresponding subcarriers, And generating and transmitting a frame including the BCH,

9. The method of claim 8,

Wherein the one primary synchronization channel symbol and the one secondary synchronization channel symbol are configured on a TDM basis.

9. The method of claim 8,

Wherein the BCH is in the same subframe as the primary synchronization channel symbol and the secondary synchronization channel symbol and the BCH is coherent demodulated through channel estimation using the secondary synchronization channel symbol. A method for transmitting frames in a system.

9. The method of claim 8,

Wherein the BCH included in the frame is demodulated using the timing information, the bandwidth, and the number of transmit antennas of the wireless communication system and using the frame boundary, the number of transmit antennas, and the scrambling code.