KR20200136326A - Method and apparatus for transmitting and receiving synchronizing signal in a communication system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에서의 동기 신호의 송수신 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 주파수 오프셋이 존재하거나 단말 등이 빠르게 움직이는 상황에서 동기를 효율적으로 추정하기 위한 동기 신호의 송수신 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a technology for transmitting and receiving a synchronization signal in a wireless communication system, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting and receiving a synchronization signal for efficiently estimating synchronization in a situation in which a frequency offset exists or a terminal or the like moves rapidly. .
정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 대표적인 무선 통신 기술로 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), NR(new radio) 등이 있다. LTE는 4G(4th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있고, NR은 5G(5th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있다.With the development of information and communication technologies, various wireless communication technologies are being developed. Representative wireless communication technologies include long term evolution (LTE) and new radio (NR) specified in the 3rd generation partnership project (3GPP) standard. LTE may be one of 4G (4th Generation) wireless communication technologies, and NR may be one of 5G (5th Generation) wireless communication technologies.
4G 통신 시스템(예를 들어, LTE를 지원하는 통신 시스템)의 상용화 이후에 급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, 4G 통신 시스템의 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이하의 주파수 대역)뿐만 아니라 4G 통신 시스템의 주파수 대역보다 높은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 사용할 수 있는 5G 통신 시스템(예를 들어, NR을 지원하는 통신 시스템)이 고려되고 있다.4G communication system as well as the frequency band of the 4G communication system (for example, a frequency band of 6 GHz or less) for the processing of rapidly increasing wireless data after the commercialization of a 4G communication system (for example, a communication system supporting LTE) A 5G communication system (eg, a communication system supporting NR) that can use a frequency band higher than the frequency band (eg, a frequency band of 6 GHz or higher) is being considered.
4G 또는 5G 통신 시스템에서 단말은 기지국에 접속하여 통신을 수행하기 위하여 망 내의 셀(cell)을 탐색할 수 있다. 이 과정에서 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS) 및 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS) 등이 사용될 수 있다. PSS는 시간/주파수 동기(time/frequency synchronization, TFS) 추정 등에 사용될 수 있다. SSS는 물리적 셀 ID(physical cell identity, PCI) 추정 등에 사용될 수 있다.In a 4G or 5G communication system, a terminal may search for a cell in a network to perform communication by accessing a base station. In this process, a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS) may be used. PSS can be used for time/frequency synchronization (TFS) estimation, and the like. The SSS can be used for physical cell identity (PCI) estimation.
한편, 단말이 수신한 동기 신호에서 부반송파 간 간섭(inter-channel interference, ICI)이 발생할 경우, 단말의 추정 또는 탐색 성능이 저하될 수 있다. 이를테면, 기지국의 송신 신호의 주파수와 단말의 수신 신호 주파수의 오차인 반송파 주파수 오프셋(carrier frequency offset, CFO)이 높을 경우 ICI가 발생할 수 있다. 또는, 단말이 빠른 속도로 이동하고 있을 경우, ICI가 발생할 수 있다. 이와 같이, 종래의 동기 신호에 기초한 동기 추정 방법에서는 CFO가 크거나 단말의 이동속도가 빠를 경우 단말의 동기 추정 성능이 열화되는 문제점이 있다.On the other hand, when inter-channel interference (ICI) occurs in the synchronization signal received by the terminal, the estimation or search performance of the terminal may be degraded. For example, when a carrier frequency offset (CFO), which is an error between the frequency of the transmission signal of the base station and the frequency of the reception signal of the terminal, is high, ICI may occur. Or, when the terminal is moving at a high speed, ICI may occur. As described above, in the conventional synchronization estimation method based on a synchronization signal, when the CFO is large or the movement speed of the terminal is high, the synchronization estimation performance of the terminal is deteriorated.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 반송파의 주파수 오프셋이 높거나 단말의 이동 속도가 빠른 상황에서도 단말의 동기 추정 성능을 향상시키기 위한 동기 신호의 송수신 방법 및 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide a method and apparatus for transmitting and receiving a synchronization signal for improving synchronization estimation performance of a terminal even in a situation where the frequency offset of a carrier wave is high or the moving speed of the terminal is high. There is a purpose.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라 통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 동기 신호의 송신 방법은, 베이스 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 베이스 시퀀스의 극성을 반전하여 수정 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 베이스 시퀀스 및 상기 수정 시퀀스가 상기 동기 신호의 주파수 영역의 중심 주파수에 위치하는 중앙 부반송파를 중심으로 대칭되도록, 상기 중앙 부반송파보다 높은 주파수를 가지는 제1 주파수 영역, 및 상기 중앙 부반송파보다 낮은 주파수를 가지는 제2 주파수 영역에 매핑하는 단계, 및 상기 베이스 시퀀스 및 상기 수정 시퀀스로 구성되는 상기 동기 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.In order to achieve the above object, a method for transmitting a synchronization signal performed by a base station in a communication system according to an embodiment of the present invention includes generating a base sequence, inverting a polarity of the base sequence to generate a modified sequence. Step, a first frequency domain having a higher frequency than the center subcarrier, and a frequency lower than the center subcarrier so that the base sequence and the modified sequence are symmetric about a center subcarrier located at a center frequency of the frequency domain of the synchronization signal Mapping to a second frequency domain having A and transmitting the synchronization signal composed of the base sequence and the modification sequence to the terminal.
상기 베이스 시퀀스는 복소 시퀀스이며, 상기 수정 시퀀스를 생성하는 단계는, 상기 베이스 시퀀스의 실수부 또는 허수부 중 적어도 하나 이상의 극성을 반전하여 상기 수정 시퀀스를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.The base sequence is a complex sequence, and the step of generating the modified sequence may include generating the modified sequence by inverting the polarity of at least one of a real part or an imaginary part of the base sequence.
상기 베이스 시퀀스는 이진 시퀀스이며, 상기 수정 시퀀스를 생성하는 단계는, 상기 베이스 시퀀스의 실수부의 극성을 반전하여 상기 수정 시퀀스를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.The base sequence is a binary sequence, and generating the modified sequence may include generating the modified sequence by inverting a polarity of a real part of the base sequence.
상기 동기 신호는 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)이며, 상기 PSS는 제1 최적 시퀀스 세트에 기초하여 생성되며, 상기 제1 최적 시퀀스 세트는, 상기 베이스 시퀀스를 구성하는 복수 개의 시퀀스 별 유효 시간 동기 범위에 대한 누적 자기상관값에 기초하여 복수 개의 후보 시퀀스 세트들을 생성하는 단계, 및 상기 복수 개의 후보 시퀀스 세트들 중에서, 각 세트를 구성하는 시퀀스들 간의 유효 상호상관값에 기초하여 상기 제1 최적 시퀀스 세트를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The synchronization signal is a primary synchronization signal (PSS), the PSS is generated based on a first optimal sequence set, and the first optimal sequence set is valid for each of a plurality of sequences constituting the base sequence. Generating a plurality of candidate sequence sets based on an accumulated autocorrelation value for a time synchronization range, and the first based on an effective cross-correlation value between sequences constituting each set from among the plurality of candidate sequence sets. It may be characterized in that it comprises the step of selecting an optimal sequence set.
통신 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 동기 신호의 송신 방법으로서, 서로 다른 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스 간의 엘리먼트별 배타적 논리합 연산(element-wise exclusive-OR operation)을 수행하여 제3 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 제3 시퀀스에 기초하여 동기 신호를 생성하는 단계, 상기 생성된 동기 신호를 주파수 영역에 매핑하는 단계, 및 상기 생성된 동기 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.A method of transmitting a synchronization signal performed by a base station in a communication system, comprising: generating a first sequence and a second sequence that are different from each other, and an element-wise exclusive-OR operation between the first sequence and the second sequence. operation) to generate a third sequence, generating a synchronization signal based on the third sequence, mapping the generated synchronization signal to a frequency domain, and transmitting the generated synchronization signal to a terminal It may include the step of.
상기 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 생성하는 단계는, 서로 다른 제1 이진 시퀀스 및 제2 이진 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 제1 이진 시퀀스에 제1 시프트 인덱스를 적용하여 상기 제1 시퀀스를 생성하는 단계, 및 상기 제2 이진 시퀀스에 제2 시프트 인덱스를 적용하여 상기 제2 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Generating the first sequence and the second sequence may include generating a first binary sequence and a second binary sequence that are different from each other, generating the first sequence by applying a first shift index to the first binary sequence. And generating the second sequence by applying a second shift index to the second binary sequence.
상기 제1 시프트 인덱스 및 상기 제2 시프트 인덱스에는, 각각 서로 다른 제1 스케일링 팩터 및 제2 스케일링 팩터가 적용되는 것을 특징으로 할 수 있다.Different first and second scaling factors may be applied to the first shift index and the second shift index, respectively.
상기 동기 신호는 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)이며, 상기 제1 및 제2 시프트 인덱스는 상기 기지국의 물리적 셀 ID(physical cell ID, PCI) 인덱스에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The synchronization signal is a secondary synchronization signal (SSS), and the first and second shift indexes may be generated based on a physical cell ID (PCI) index of the base station. have.
상기 제3 시퀀스를 생성하는 단계는, n 번째 위치에서 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스의 값이 서로 다른 값이면, 상기 제3 시퀀스의 값을 1로 설정하는 단계, 및 상기 n 번째 위치에서 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스의 값이 서로 같은 값이면, 상기 제3 시퀀스의 값을 0으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.The generating of the third sequence may include setting the value of the third sequence to 1 when the values of the first sequence and the second sequence are different from each other at the n-th position, and at the n-th position If the values of the first sequence and the second sequence are the same, setting the value of the third sequence to 0.
상기 제3 시퀀스에 기초하여 동기 신호를 생성하는 단계는, 상기 제3 시퀀스에 대하여 BPSK(binary phase shift keying) 변조를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.Generating the synchronization signal based on the third sequence may include performing binary phase shift keying (BPSK) modulation on the third sequence.
상기 BPSK 변조를 수행하는 단계는, n 번째 위치에서 상기 제3 시퀀스의 값이 0이면 상기 제3 시퀀스에 기초한 동기 신호의 값을 제1 설정값으로 설정하는 단계, 및 상기 n 번째 위치에서 상기 제3 시퀀스의 값이 1이면, 상기 제3 시퀀스에 기초한 동기 신호의 값을 제2 설정값으로 설정하는 단계를 포함하고, 상기 제1 설정값이 1으로 설정될 경우 상기 제2 설정값은 -1으로 설정되고, 상기 제1 설정값이 -1으로 설정될 경우 상기 제2 설정값은 1로 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.The performing of the BPSK modulation includes: setting a value of a synchronization signal based on the third sequence as a first set value if the value of the third sequence is 0 at the n-th position, and the n-
통신 시스템에서, 단말에서의 동기 추정을 위한 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 상기 단말로 송신하는 기지국으로서, 프로세서(processor), 상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory), 및 상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며, 상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 기지국이, 상기 제1 동기 신호의 생성을 위해 베이스 시퀀스를 생성하고, 상기 베이스 시퀀스의 극성을 반전하여 수정 시퀀스를 생성하고, 상기 베이스 시퀀스 및 상기 수정 시퀀스가 상기 제1 동기 신호의 주파수 영역의 중심 주파수에 위치하는 중앙 부반송파를 중심으로 대칭되도록, 상기 중앙 부반송파보다 높은 주파수를 가지는 제1 주파수 영역, 및 상기 중앙 부반송파보다 낮은 주파수를 가지는 제2 주파수 영역에 매핑하고, 상기 제2 동기 신호의 생성을 위해 서로 다른 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 생성하고, 상기 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스 간의 엘리먼트별 배타적 논리합 연산(element-wise exclusive-OR operation)을 수행하여 제3 시퀀스를 생성하고, 상기 제3 시퀀스에 기초하여 제2 동기 신호를 생성하고, 그리고 상기 제1 및 제2 동기 신호를 상기 단말로 전송하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.In a communication system, as a base station for transmitting a first synchronization signal and a second synchronization signal for synchronization estimation in the terminal to the terminal, a processor (processor), a memory in electronic communication with the processor (memory), and It includes instructions stored in the memory, and when the instructions are executed by the processor, the instructions include the base station generating a base sequence to generate the first synchronization signal, and the base sequence A correction sequence is generated by inverting the polarity of the first synchronization signal, and the base sequence and the correction sequence have a higher frequency than the center subcarrier so that they are symmetrical about a center subcarrier located at a center frequency of the frequency domain of the first synchronization signal. Mapping to a first frequency domain and a second frequency domain having a frequency lower than that of the central subcarrier, generating different first sequences and second sequences to generate the second synchronization signal, and generating the first sequence and the second sequence A third sequence is generated by performing an element-wise exclusive-OR operation between sequences, a second synchronization signal is generated based on the third sequence, and the first and second synchronization signals Can be operated to cause the transmission of the terminal to the terminal.
상기 베이스 시퀀스는 복소 시퀀스이며, 상기 명령들은 상기 기지국이, 상기 베이스 시퀀스의 실수부 또는 허수부 중 적어도 하나 이상의 극성을 반전하여 상기 수정 시퀀스를 생성하는 것을 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 할 수 있다.The base sequence may be a complex sequence, and the commands may be characterized in that the base station causes the base station to generate the modified sequence by inverting the polarity of at least one of the real part or the imaginary part of the base sequence.
상기 베이스 시퀀스는 이진 시퀀스이며, 상기 명령들은 상기 기지국이, 상기 베이스 시퀀스의 실수부의 극성을 반전하여 상기 수정 시퀀스를 생성하는 것을 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 할 수 있다.The base sequence is a binary sequence, and the instructions may be characterized in that the base station operates to cause the base station to generate the modified sequence by reversing the polarity of the real part of the base sequence.
상기 제1 동기 신호는 상기 단말에서의 시간/주파수 동기(time/frequency synchronization, TFS) 추정을 위한 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)이며, 상기 PSS는 제1 최적 시퀀스 세트에 기초하여 생성되며, 상기 제1 최적 시퀀스 세트는, 상기 베이스 시퀀스를 구성하는 복수 개의 시퀀스 별 유효 시간 동기 범위에 대한 누적 자기상관값에 기초하여 생성된 복수 개의 후보 시퀀스 세트들 중에서, 각 세트를 구성하는 시퀀스들 간의 유효 상호상관값에 기초하여 선택된 것을 특징으로 할 수 있다.The first synchronization signal is a primary synchronization signal (PSS) for estimating time/frequency synchronization (TFS) in the terminal, and the PSS is generated based on a first optimal sequence set The first optimal sequence set is, from among a plurality of candidate sequence sets generated based on an accumulated autocorrelation value for an effective time synchronization range for each sequence constituting the base sequence, sequences constituting each set It may be characterized in that it is selected based on an effective cross-correlation value between.
상기 명령들은 상기 기지국이, 서로 다른 제1 이진 시퀀스 및 제2 이진 시퀀스를 생성하고, 상기 제1 이진 시퀀스에 제1 시프트 인덱스를 적용하여 상기 제1 시퀀스를 생성하고, 그리고 상기 제2 이진 시퀀스에 제2 시프트 인덱스를 적용하여 상기 제2 시퀀스를 생성하는 것을 더 야기하도록 동작할 수 있다.The commands include, by the base station, generating a first binary sequence and a second binary sequence that are different from each other, applying a first shift index to the first binary sequence to generate the first sequence, and to the second binary sequence. Applying a second shift index may be operated to further cause the generation of the second sequence.
상기 제1 시프트 인덱스 및 상기 제2 시프트 인덱스에는, 각각 서로 다른 제1 스케일링 팩터 및 제2 스케일링 팩터가 적용되는 것을 특징으로 할 수 있다.Different first and second scaling factors may be applied to the first shift index and the second shift index, respectively.
상기 제2 동기 신호는 상기 단말에서의 물리적 셀 ID(physical cell identity, PCI) 추정을 위한 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)이며, 상기 제1 및 제2 시프트 인덱스는 상기 기지국의 PCI 인덱스에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다.The second synchronization signal is a secondary synchronization signal (SSS) for estimating a physical cell identity (PCI) in the terminal, and the first and second shift indexes are PCI indexes of the base station It may be characterized in that it is generated based on.
상기 명령들은 상기 기지국이, n 번째 위치에서 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스의 값이 서로 다른 값이면, 상기 제3 시퀀스의 값을 1로 설정하고, 그리고 상기 n 번째 위치에서 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스의 값이 서로 같은 값이면, 상기 제3 시퀀스의 값을 0으로 설정하는 것을 더 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 할 수 있다.The commands include: if the base station has different values of the first sequence and the second sequence at the n-th position, the third sequence is set to 1, and the first sequence at the n-th position If the values of and the second sequence are the same as each other, the operation may further cause setting the value of the third sequence to 0.
상기 명령들은 상기 기지국이, n 번째 위치에서 상기 제3 시퀀스의 값이 0이면 상기 제3 시퀀스에 기초한 동기 신호의 값을 제1 설정값으로 설정하고, 그리고 상기 n 번째 위치에서 상기 제3 시퀀스의 값이 1이면, 상기 제3 시퀀스에 기초한 동기 신호의 값을 제2 설정값으로 설정하는 것을 더 야기하도록 동작하되, 상기 제1 설정값이 1으로 설정될 경우 상기 제2 설정값은 -1으로 설정되고, 상기 제1 설정값이 -1으로 설정될 경우 상기 제2 설정값은 1로 설정되는 것을 특징으로 할 수 있다.The commands include: if the value of the third sequence at the n-th position is 0, the base station sets a value of the synchronization signal based on the third sequence as a first set value, and the third sequence at the n-th position If the value is 1, the operation is further caused to cause the value of the synchronization signal based on the third sequence to be set to a second set value, but when the first set value is set to 1, the second set value is -1. Is set, and when the first set value is set to -1, the second set value may be set to 1.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 시스템의 기지국 및 단말은 베이스 시퀀스와, 상기 베이스 시퀀스로부터 극성이 반전되고 상기 베이스 시퀀스와 중앙 대칭 매핑(centrally symmetric mapping, CSM) 관계에 있는 수정 시퀀스를 포함하는 PSS를 송수신함으로써, 주파수 오프셋이 존재하거나 단말 등이 빠르게 이동하는 상황에서도 효율적으로 시간/주파수 동기 절차를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the base station and the terminal of the communication system include a base sequence and a modified sequence in which a polarity is inverted from the base sequence and has a centrally symmetric mapping (CSM) relationship with the base sequence. By transmitting and receiving PSS, it is possible to efficiently perform a time/frequency synchronization procedure even in a situation in which a frequency offset exists or a terminal or the like moves rapidly.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 시스템의 기지국 및 단말은 서로 다른 2개의 이진 PN(pseudo-noise) 시퀀스들 간의 배타적 논리합 연산에 기초하여 정의된 SSS를 송수신함으로써, 인접셀 간섭이 존재하는 상황에서도 효율적으로 물리적 셀 ID(physical cell ID, PCI) 추정 절차를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a base station and a terminal of a communication system transmit and receive an SSS defined based on an exclusive OR operation between two different binary pseudo-noise (PN) sequences, whereby neighboring cell interference exists. Also, it is possible to efficiently perform a physical cell ID (PCI) estimation procedure.
도 1은 통신 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명에 따른 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS) 시퀀스 매핑 방법의 제1 및 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따라 서브프레임의 슬롯에 PSS 시퀀스 엘리먼트를 매핑하는 방법의 일 실시예를 도시한 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 PSS 시퀀스 매핑 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 PSS 시퀀스 매핑 방법의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8은 본 발명에 따른 PSS 시퀀스 매핑 방법의 제5 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9는 본 발명에 따라 제어 시퀀스 및 데이터 시퀀스를 매핑하는 방법의 일 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명에 따른 PSS에 적용되는 최적의 시퀀스 인덱스를 도출하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 예시 그래프이다.
도 11은 본 발명에 따른 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS) 시퀀스 매핑 방법의 일 실시예를 도시한 순서도이다.
도 12는 본 발명에 따른 스텝-1 셀 탐색기의 일 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 13은 본 발명에 따른 스텝-2 셀 탐색기의 일 실시예를 설명하기 위한 블록도이다.
도 14는 본 발명에 따른 통신 시스템의 기술적 효과를 설명하기 위한 실험 그래프이다.
도 15는 본 발명에 따른 스텝-1 셀 탐색기의 기술적 효과를 설명하기 위한 실험 그래프이다.
도 16은 본 발명에 따른 스텝-2 셀 탐색기의 기술적 효과를 설명하기 위한 실험 그래프이다.1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a communication system.
2 is a block diagram showing an embodiment of a communication node constituting a communication system.
3 is a conceptual diagram showing an embodiment of a structure of a radio frame in a communication system according to the present invention.
4A and 4B are conceptual diagrams showing first and second embodiments of a method for mapping a primary synchronization signal (PSS) sequence according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating an embodiment of a method of mapping a PSS sequence element to a slot of a subframe according to the present invention.
6 is a conceptual diagram showing a third embodiment of the PSS sequence mapping method according to the present invention.
7 is a conceptual diagram showing a fourth embodiment of the PSS sequence mapping method according to the present invention.
8 is a conceptual diagram showing a fifth embodiment of the PSS sequence mapping method according to the present invention.
9 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a method for mapping a control sequence and a data sequence according to the present invention.
10 is an exemplary graph for explaining an embodiment of a method of deriving an optimal sequence index applied to a PSS according to the present invention.
11 is a flowchart showing an embodiment of a method for mapping a secondary synchronization signal (SSS) sequence according to the present invention.
12 is a block diagram illustrating an embodiment of a step-1 cell searcher according to the present invention.
13 is a block diagram illustrating an embodiment of a step-2 cell searcher according to the present invention.
14 is an experimental graph for explaining the technical effect of the communication system according to the present invention.
15 is an experimental graph for explaining the technical effect of the step-1 cell searcher according to the present invention.
16 is an experimental graph for explaining the technical effect of the step-2 cell searcher according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In the present invention, various modifications may be made and various embodiments may be provided, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it is to be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element. The term and/or includes a combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.When a component is referred to as being "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected or connected to the other component, but other components may exist in the middle. Should be. On the other hand, when a component is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another component, it should be understood that there is no other component in the middle.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. Does not.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, in order to facilitate an overall understanding, the same reference numerals are used for the same elements in the drawings, and duplicate descriptions for the same elements are omitted.
도 1은 통신 시스템의 일 실시예를 도시한 개념도이다.1 is a conceptual diagram showing an embodiment of a communication system.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 또한, 통신 시스템(100)은 코어 네트워크(core network)(예를 들어, S-GW(serving-gateway), P-GW(PDN(packet data network)-gateway), MME(mobility management entity))를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a
복수의 통신 노드들은 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 4G 통신(예를 들어, LTE(long term evolution), LTE-A(advanced)), 5G 통신(예를 들어, NR(new radio)) 등을 지원할 수 있다. 또는, 본 발명에서 제안하는 동기 신호를 사용하는 무선 통신 시스템을, AR(alternative radio) 통신 시스템이라 할 수 있으며, 복수의 통신 노드들은 AR 통신 시스템을 지원할 수 있다.A plurality of communication nodes are 4G communication (e.g., long term evolution (LTE), LTE-A (advanced)), 5G communication (e.g., new radio) specified in the 3rd generation partnership project (3GPP) standard. ), etc. Alternatively, the wireless communication system using the synchronization signal proposed in the present invention may be referred to as an AR (alternative radio) communication system, and a plurality of communication nodes may support the AR communication system.
4G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역에서 수행될 수 있고, 5G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역뿐 만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 수행될 수 있다. 예를 들어, 4G 통신 및 5G 통신을 위해 복수의 통신 노드들은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, Filtered OFDM 기반의 통신 프로토콜, CP(cyclic prefix)-OFDM 기반의 통신 프로토콜, DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spread-OFDM) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(Non-orthogonal Multiple Access), GFDM(generalized frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, FBMC(filter bank multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, UFMC(universal filtered multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(Space Division Multiple Access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.4G communication may be performed in a frequency band of 6 GHz or less, and 5G communication may be performed in a frequency band of 6 GHz or more as well as a frequency band of 6 GHz or less. For example, for 4G communication and 5G communication, a plurality of communication nodes may include a code division multiple access (CDMA)-based communication protocol, a wideband CDMA (WCDMA)-based communication protocol, a time division multiple access (TDMA)-based communication protocol, Frequency division multiple access (FDMA)-based communication protocol, OFDM (orthogonal frequency division multiplexing)-based communication protocol, Filtered OFDM-based communication protocol, CP (cyclic prefix)-OFDM-based communication protocol, DFT-s-OFDM (discrete) Fourier transform-spread-OFDM)-based communication protocol, OFDMA (orthogonal frequency division multiple access)-based communication protocol, SC (single carrier)-FDMA-based communication protocol, NOMA (Non-orthogonal Multiple Access), GFDM (generalized frequency) Division multiplexing) based communication protocol, FBMC (filter bank multi-carrier) based communication protocol, UFMC (universal filtered multi-carrier) based communication protocol, SDMA (Space Division Multiple Access) based communication protocol can be supported. . Each of the plurality of communication nodes may have the following structure.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.2 is a block diagram showing an embodiment of a communication node constituting a communication system.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.Referring to FIG. 2, the
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.The
다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 및 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함하는 통신 시스템(100)은 "액세스 네트워크"로 지칭될 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 셀 커버리지(cell coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 셀 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 셀 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 셀 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 셀 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), gNB, ng-eNB, BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), RSU(road side unit), RRH(radio remote head), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), f(flexible)-TRP 등으로 지칭될 수 있다. 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 UE(user equipment), 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 디바이스(device), IoT(internet of things) 기능을 지원하는 장치, 탑재 장치(mounted module/device/terminal), OBU(on board unit) 등으로 지칭될 수 있다.Here, each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 is a NodeB, an evolved NodeB, gNB, ng-eNB, and BTS (base transceiver station), radio base station, radio transceiver, access point, access node, road side unit (RSU), radio remote head (RRH), TP ( transmission point), transmission and reception point (TRP), and may be referred to as f (flexible)-TRP. Each of the plurality of terminals 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, and 130-6 is a user equipment (UE), a terminal, an access terminal, and a mobile device. Mobile terminal, station, subscriber station, mobile station, portable subscriber station, node, device, internet of things (IoT) It may be referred to as a device supporting a function, a mounted module/device/terminal, an on board unit (OBU), or the like.
한편, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크(ideal backhaul link) 또는 논(non)-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.Meanwhile, each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may operate in different frequency bands or may operate in the same frequency band. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may be connected to each other through an ideal backhaul link or a non-ideal backhaul link, , Information can be exchanged with each other through an ideal backhaul link or a non-ideal backhaul link. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may be connected to the core network through an ideal backhaul link or a non-ideal backhaul link. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 transmits a signal received from the core network to the corresponding terminal 130-1, 130-2, 130-3, 130 -4, 130-5, 130-6), and the signal received from the corresponding terminal (130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) Can be transferred to.
또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, CA(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접 통신(device to device communication, D2D)(또는, ProSe(proximity services)) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다. 예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다.In addition, each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 transmits MIMO (e.g., single user (SU)-MIMO, multi-user (MU)- MIMO, massive MIMO, etc.), coordinated multipoint (CoMP) transmission, carrier aggregation (CA) transmission, transmission in an unlicensed band, direct communication between terminals (device to device communication, D2D) (or, ProSe ( proximity services)). Here, each of the plurality of terminals 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, and 130-6 is a base station 110-1, 110-2, 110-3, 120-1 , 120-2) and operations supported by the base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 may be performed. For example, the second base station 110-2 may transmit a signal to the fourth terminal 130-4 based on the SU-MIMO scheme, and the fourth terminal 130-4 may transmit a signal to the fourth terminal 130-4 by the SU-MIMO scheme. A signal may be received from the second base station 110-2. Alternatively, the second base station 110-2 may transmit a signal to the fourth terminal 130-4 and the fifth terminal 130-5 based on the MU-MIMO method, and the fourth terminal 130-4 And each of the fifth terminal 130-5 may receive a signal from the second base station 110-2 by the MU-MIMO method.
제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 셀 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D를 제어할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 제어에 의해 D2D를 수행할 수 있다.Each of the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 may transmit a signal to the fourth terminal 130-4 based on the CoMP scheme, and The terminal 130-4 may receive signals from the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 by the CoMP method. Each of the plurality of base stations 110-1, 110-2, 110-3, 120-1, and 120-2 has terminals 130-1, 130-2, 130-3, and 130-4 belonging to their cell coverage. , 130-5, 130-6) and the CA method can transmit and receive signals. Each of the first base station 110-1, the second base station 110-2, and the third base station 110-3 can control D2D between the fourth terminal 130-4 and the fifth terminal 130-5. And, each of the fourth terminal 130-4 and the fifth terminal 130-5 may perform D2D under the control of the second base station 110-2 and the third base station 110-3, respectively. .
한편, 통신 시스템에서 기지국은 통신 프로토콜의 모든 기능들(예를 들어, 원격 무선 송수신 기능, 기저대역(baseband) 처리 기능)을 수행할 수 있다. 또는, 통신 프로토콜의 모든 기능들 중에서 원격 무선 송수신 기능은 TRP(transmission reception point)(예를 들어, f(flexible)-TRP)에 의해 수행될 수 있고, 통신 프로토콜의 모든 기능들 중에서 기저대역 처리 기능은 BBU(baseband unit) 블록에 의해 수행될 수 있다. TRP는 RRH(remote radio head), RU(radio unit), TP(transmission point) 등일 수 있다. BBU 블록은 적어도 하나의 BBU 또는 적어도 하나의 DU(digital unit)를 포함할 수 있다. BBU 블록은 "BBU 풀(pool)", "집중화된(centralized) BBU" 등으로 지칭될 수 있다. TRP는 유선 프론트홀(fronthaul) 링크 또는 무선 프론트홀 링크를 통해 BBU 블록에 연결될 수 있다. 백홀 링크 및 프론트홀 링크로 구성되는 통신 시스템은 다음과 같을 수 있다. 통신 프로토콜의 기능 분리(function split) 기법이 적용되는 경우, TRP는 BBU의 일부 기능 또는 MAC/RLC의 일부 기능을 선택적으로 수행할 수 있다.Meanwhile, in a communication system, the base station can perform all functions of a communication protocol (eg, a remote wireless transmission/reception function, a baseband processing function). Alternatively, the remote wireless transmission/reception function among all functions of the communication protocol may be performed by a transmission reception point (TRP) (eg, f(flexible)-TRP), and a baseband processing function among all functions of the communication protocol May be performed by a baseband unit (BBU) block. The TRP may be a remote radio head (RRH), a radio unit (RU), a transmission point (TP), or the like. The BBU block may include at least one BBU or at least one digital unit (DU). The BBU block may be referred to as "BBU pool", "centralized BBU", or the like. The TRP may be connected to the BBU block through a wired fronthaul link or a wireless fronthaul link. A communication system comprising a backhaul link and a fronthaul link may be as follows. When the function split method of the communication protocol is applied, the TRP may selectively perform some functions of the BBU or some functions of the MAC/RLC.
도 3은 본 발명에 따른 통신 시스템에서 무선 프레임의 구조의 일 실시예를 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram showing an embodiment of a structure of a radio frame in a communication system according to the present invention.
도 3을 참조하면, 통신 시스템에서 하나의 무선 프레임은 10개의 서브프레임들로 구성될 수 있고, 하나의 서브프레임은 2개의 타임 슬롯들로 구성될 수 있다. 하나의 타임 슬롯은 시간 영역에서 복수개의 심볼들을 가질 수 있고, 주파수 영역에서 복수개의 부반송파들을 포함할 수 있다. 시간 영역의 복수개의 심볼들은 OFDM 심볼들일 수 있다. 아래에서는 편의를 위하여 시간 영역의 복수개의 심볼들이 OFDM 심볼들인 실시예를 예시로 설명하지만, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다.Referring to FIG. 3, in a communication system, one radio frame may consist of 10 subframes, and one subframe may consist of 2 time slots. One time slot may have a plurality of symbols in the time domain, and may include a plurality of subcarriers in the frequency domain. The plurality of symbols in the time domain may be OFDM symbols. Hereinafter, for convenience, an embodiment in which a plurality of symbols in the time domain are OFDM symbols is described as an example, but the embodiment of the present invention is not limited thereto.
하나의 슬롯은 6개(Extended Cyclic Prefix인 경우) 또는 7개(Normal Cyclic Prefix인 경우)의 OFDM 심볼들을 가질 수 있다. 하나의 슬롯으로 정의되는 시간-주파수 영역을 자원 블록(Resource Block, RB)라고 부를 수 있다. 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼들을 가질 경우, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼들()을 가질 수 있다.One slot may have 6 (in case of Extended Cyclic Prefix) or 7 (in case of Normal Cyclic Prefix) OFDM symbols. A time-frequency domain defined as one slot may be referred to as a resource block (RB). When one slot has 7 OFDM symbols, one subframe includes 14 OFDM symbols ( ).
서브프레임은 제어 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다. 제어 영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)가 할당될 수 있다. 데이터 영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당될 수 있다. 서브프레임 중 일부는 스페셜 서브프레임일 수 있다. 스페셜 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)를 포함할 수 있다. DwPTS는 단말의 시간 및 주파수 동기 추정 및 셀 탐색에 활용할 수 있다. GP는 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 발생하는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.The subframe can be divided into a control area and a data area. A physical downlink control channel (PDCCH) may be allocated to the control region. A physical downlink shared channel (PDSCH) may be allocated to the data region. Some of the subframes may be special subframes. The special subframe may include a Downlink Pilot Time Slot (DwPTS), a Guard Period (GP), and an Uplink Pilot Time Slot (UpPTS). DwPTS can be used for time and frequency synchronization estimation and cell search of the terminal. The GP is a section for removing interference caused by multipath delay of a downlink signal.
셀 ID 추정 및 시간/주파수 동기에 필요한 정보인 동기 신호는 DwPTS에 매핑될 수 있다. 동기 신호는 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)과 2차 동기 신호(secondary synchronizing signal, SSS)를 포함할 수 있다.A synchronization signal, which is information necessary for cell ID estimation and time/frequency synchronization, may be mapped to DwPTS. The synchronization signal may include a primary synchronization signal (PSS) and a secondary synchronization signal (SSS).
PSS 및 SSS는 매 프레임마다 각각 1개씩 배치될 수 있다. 이를테면, 매 10 ms마다 한 쌍의 PSS와 SSS가 시간적으로 서로 인접하여 배치되고, 주파수적으로 시스템 대역폭의 중앙에 배치되는 프레임 구조를 구성할 수 있다. 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성될 수 있다. 각 서브프레임은 2개의 타임 슬롯 (slot)으로 구성될 수 있으며, 각 슬롯은 7개의 OFDM 심볼들로 구성되어 하나의 서브프레임을 구성하는 심볼 수가 14개(즉, )일 수 있다. PSS와 SSS는 시간 영역에서 각각 슬롯 0의 마지막에서 두 번째 및 마지막 심볼(즉, )에 위치할 수 있다. 한편, 주파수 영역에서 PSS 및 SSS는 개의 부반송파(즉, , 또는 ), 또는 중앙 부반송파를 제외한 개의 부반송파에 매핑될 수 있다. 도 3에는 가 63인 실시예가 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 하나의 예시일 뿐이며 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 일 실시예에서 부반송파 간격은 15kHz일 수 있다. 이 경우, 기지국 또는 송신기의 최소 하향링크(downlink) 샘플링율(sampling rate)은 3.84MHz일 수 있고, 역 고속 푸리에 변환(inverse Fast Fourier transform, IFFT) 크기는 256일 수 있고, CP(cyclic prefix)는 심볼 에서는 만큼 지속되고, 심볼 에서는 만큼 지속될 수 있다.One PSS and one SSS may be disposed for each frame. For example, it is possible to configure a frame structure in which a pair of PSS and SSS are temporally arranged adjacent to each other every 10 ms, and frequency is arranged at the center of the system bandwidth. The frame may consist of 10 subframes. Each subframe may be composed of two time slots, and each slot is composed of 7 OFDM symbols, and the number of symbols constituting one subframe is 14 (i.e. ) Can be. PSS and SSS are the second and last symbols from the end of
또한, 본 발명에서 PSS 및 SSS를 시간 영역 및 주파수 영역에 배치하는 방법은 앞서 설명한 바에 국한되지 않는다. 셀의 분할 방식에 따라 프레임 내의 PSS 및 SSS의 시간영역 상의 위치는 달라질 수 있다. 이를테면, FDD(frequency division duplex) 방식의 경우, PSS는 서브프레임 0번과 5번의 첫 번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에 매핑되어 전송될 수 있다. 그리고 SSS는 서브프레임 0번과 5번의 첫 번째 슬롯의 마지막에서 두 번째 OFDM 심볼에 매핑되어 전송될 수 있다. TDD(time division duplex) 방식의 경우 PSS는 서브프레임 1번과 6번의 세 번째 심볼에 매핑되어 전송될 수 있다. 그리고 SSS는 서브프레임 0번과 5번의 마지막 심볼에 매핑되어 전송될 수 있다.Further, in the present invention, the method of arranging the PSS and SSS in the time domain and the frequency domain is not limited to those described above. The positions of the PSS and SSS in the frame in the time domain may vary according to the cell division method. For example, in the case of a frequency division duplex (FDD) scheme, the PSS may be mapped to the last OFDM symbol of the first slot of
주파수 영역에서 동기 신호와 관련된 기저대역 신호는 와 같이 표현될 수 있다. 여기서, 는 프레임 인덱스를 의미하고, 는 서브프레임 인덱스를 의미하고, 는 PCI 인덱스를 의미할 수 있다. 는 0부터 9까지의 정수 값을 가질 수 있다. 는 0부터 값을 가질 수 있다. 여기서, 는 총 물리 ID(physical identity, PID) 수를 의미할 수 있고, 는 총 셀 그룹 ID(cell group identity, CGI) 수를 의미할 수 있다. PID 및 CGI는 NR 통신 시스템에서와 같이 각각 3 값 및 336 값을 가질 수 있다. 시간 영역에서 에 대응되는 신호 은 수학식 1과 같이 정의될 수 있다.In the frequency domain, the baseband signal related to the synchronization signal is It can be expressed as here, Means the frame index, Denotes a subframe index, Can mean PCI index. May have an integer value from 0 to 9. Is from 0 Can have a value. here, May mean the total number of physical identity (PID), May mean the total number of cell group identity (CGI). PID and CGI may have values of 3 and 336, respectively, as in the NR communication system. In the time domain Signal corresponding to May be defined as in
여기서, 는 값에 따라 PSS 시퀀스 또는 SSS 시퀀스 에 해당할 수 있다. 송신기에서 전송되는 평균 송신 전력은 와 같이 정의될 수 있다. 신호 를 크기의 벡터 형태로 표현하면 수학식 2의 와 같이 표현될 수 있다.here, Is PSS sequence by value Or SSS sequence May correspond to. The average transmit power transmitted by the transmitter is It can be defined as signal To When expressed in the form of a vector of size,
여기서, 는 크기의 제로 벡터를 의미할 수 있다. 는 CP(cyclic prefix)에 대응하는 크기의 기저대역 시간 영역 신호 벡터를 의미할 수 있다. 는 유효 OFDM 심볼에 대응하는 크기의 기저대역 시간 영역 신호 벡터를 의미할 수 있다. 는 크기의 IFFT(역 고속 푸리에 변환, inverse fast Fourier transform) 행렬을 의미할 수 있다. 행렬의 엘리먼트 는 수학식 3과 같이 표현될 수 있다.here, Is It can mean a zero vector of magnitude. Corresponds to the cyclic prefix (CP) It may mean a baseband time domain signal vector of size. Corresponds to the effective OFDM symbol It may mean a baseband time domain signal vector of size. Is It may mean an IFFT (inverse fast Fourier transform) matrix of size. Processional Element Can be expressed as in
시변 주파수 선택적 페이딩(time varying frequency selective fading) 채널을 가정하면, 수학식 2의 에 대응하는 크기의 기저대역 수신 신호 벡터 는 수학식 4와 같이 표현될 수 있다.Assuming a time varying frequency selective fading channel,
여기서, 는 수신 안테나의 인덱스를 의미할 수 있다. 는 CP에 대응하는 크기의 기저대역 수신 시간 영역 신호 벡터를 의미할 수 있다. 는 유효 OFDM 심볼에 대응하는 크기의 기저대역 수신 시간 영역 신호 벡터를 의미할 수 있다. 는 평균이 0이고 분산이 이며 CP에 대응하는 크기의 복소 가우시안 랜덤변수 벡터를 의미할 수 있다. 는 평균이 0이고 분산이 이며 유효 OFDM 심볼에 대응하는 크기의 복소 가우시안 랜덤변수 벡터를 의미할 수 있다.here, May mean the index of the reception antenna. Corresponds to the CP It may mean a baseband reception time domain signal vector of size. Corresponds to the effective OFDM symbol It may mean a baseband reception time domain signal vector of size. Has a mean of 0 and a variance of And corresponding to CP It may mean a complex Gaussian random variable vector of size. Has a mean of 0 and a variance of And corresponding to the effective OFDM symbol It may mean a complex Gaussian random variable vector of size.
수학식 4에서, 우변의 2번째 항()은 인접 셀로부터의 간섭을 의미할 수 있다. 수학식 4에서, 우변의 3번째 항()은 인접 셀로부터의 간섭을 의미할 수 있다.In
수학식 4에서, 는 반송파 주파수 오프셋(carrier frequency offset, CFO)과 직접적으로 연관되는 크기의 대각선 행렬을 의미할 수 있다. 및 는 수학식 5와 같이 표현될 수 있다.In
여기서, 는 PCI c에서 부반송파 간격에 정규화된 CFO를 의미할 수 있다.here, May mean a CFO normalized to the subcarrier spacing in PCI c.
수학식 4에서, 는 시변 페이딩의 시간 임펄스 응답과 관련된 크기의 행렬을 의미할 수 있다. 행렬의 엘리먼트 는 수학식 6과 같이 표현될 수 있다.In
여기서, 시변 경로 이득 는 샘플 시간 n에 의해 정규화되는 번째 다중경로 요소를 의미할 수 있다. 한편, 본 명세서에서 은 정수 에 대한 모듈로- 함수를 의미할 수 있다. 여기서 가 음수일 경우, 은 와 동일할 수 있다.Where, the time-varying path gain Is normalized by the sample time n May mean the second multipath element. Meanwhile, in this specification Silver integer For modulo- Can mean a function. here Is negative, silver Can be the same as
기지국은 동기 신호에 베이스 시퀀스 및 그 수정 시퀀스를 매핑하여 단말로 전송할 수 있고, 동기 신호를 수신한 단말은 동기 신호의 수신 상관치를 측정할 수 있다. 동기 신호와 셀 ID의 상관치를 측정한 결과 단말은 상관치가 가장 높은 값을 가질 때의 샘플 타임 오프셋(sample time offset, STO)을 시간 동기 점으로 간주할 수 있다.The base station may map the base sequence and its modification sequence to the synchronization signal and transmit the mapping to the terminal, and the terminal receiving the synchronization signal may measure a reception correlation value of the synchronization signal. As a result of measuring the correlation value between the synchronization signal and the cell ID, the terminal may consider a sample time offset (STO) when the correlation value has the highest value as a time synchronization point.
종래의 기술의 문제점은 무선 신호의 주파수 오프셋이 심할 경우 동기 추정 성능이 저하될 수 있다는 점이다. 또한 부반송파에 복소 시퀀스가 매핑된 경우, 동기 신호를 수신한 단말은 동기 신호의 시퀀스에 복소 곱 연산을 수행하여 동기 신호의 수신 상관치를 측정할 수 있다. 이는, 단말이 수신한 동기 신호의 수신 상관치를 측정하기 위해 복소 연산과 같은 복잡한 연산을 수행하게 될 수 있음을 의미한다.A problem with the prior art is that synchronization estimation performance may deteriorate when the frequency offset of the radio signal is severe. Also, when a complex sequence is mapped to a subcarrier, the terminal receiving the synchronization signal may perform a complex multiplication operation on the sequence of the synchronization signal to measure a reception correlation value of the synchronization signal. This means that a complex operation such as a complex operation may be performed to measure the reception correlation value of the synchronization signal received by the terminal.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS) 시퀀스 매핑 방법의 제1 및 제2 실시예를 도시한 개념도이다.4A and 4B are conceptual diagrams showing first and second embodiments of a method for mapping a primary synchronization signal (PSS) sequence according to the present invention.
도 4a 및 4b를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따라 서브프레임의 슬롯에 PSS의 시퀀스를 매핑하는 방식은 다음과 같다. 본 발명의 실시예에서, PSS는 가용 주파수 자원인 복수개의 부반송파들을 점유할 수 있다. 슬롯의 총 주파수 자원의 개수, 또는 PSS가 사용할 수 있는 총 부반송파의 개수는 으로 표현될 수 있다. 이를테면, 은 128 또는 그 이상일 수 있다.4A and 4B, a method of mapping a sequence of PSS to a slot of a subframe according to an embodiment of the present invention is as follows. In an embodiment of the present invention, the PSS may occupy a plurality of subcarriers that are available frequency resources. The total number of frequency resources in the slot, or the total number of subcarriers that can be used by the PSS is It can be expressed as for example, May be 128 or more.
기지국은 서브프레임의 하나의 슬롯에 PSS의 시퀀스를 매핑할 수 있다. 이 때 PSS의 시퀀스의 길이는 로 표현될 수 있다. 여기서, PSS의 시퀀스의 길이()는 슬롯의 총 주파수 자원의 개수()과 동일하거나 보다 작을 수 있다. 기지국은 슬롯의 전체 대역의 한 가운데 위치한 개의 부반송파에 PSS를 매핑할 수 있다.The base station may map the sequence of PSS to one slot of the subframe. In this case, the length of the PSS sequence is It can be expressed as Here, the length of the sequence of PSS ( ) Is the total number of frequency resources in the slot ( Equal to) or Can be smaller than The base station is located in the middle of the entire band of the slot. PSS can be mapped to four subcarriers.
PSS는 베이스 시퀀스(base sequence) 와, 베이스 시퀀스를 수정하여 생성된 수정 시퀀스(modified sequence) 로 구성될 수 있다. 베이스 시퀀스 와 수정 시퀀스 는 각각 개의 부반송파에 매핑될 수 있다. 즉, PSS의 시퀀스 길이 는 와 같을 수 있다. 또는, PSS는 베이스 시퀀스 와 수정 시퀀스 , 그리고 베이스 시퀀스와 수정 시퀀스 사이에 배치되는 제1 신호로 구성될 수 있다. 제1 신호는 0 신호 또는 Null 신호일 수 있다. 제1 신호는 직류(direct current, DC) 신호일 수 있다. PSS의 시퀀스 길이 는 와 같을 수 있다. 도 4a 및 4b에서는 가 63인 실시예가 도시되어 있다.PSS is the base sequence Wow, a modified sequence created by modifying the base sequence It can be composed of. Bass sequence And modification sequence Are each It may be mapped to four subcarriers. That is, the sequence length of the PSS Is Can be the same as Or, PSS is the base sequence And modification sequence , And a first signal disposed between the base sequence and the modification sequence. The first signal may be a 0 signal or a null signal. The first signal may be a direct current (DC) signal. PSS sequence length Is Can be the same as In Figures 4a and 4b An embodiment of 63 is shown.
전체 PSS 시퀀스는 와 같이 표현될 수 있다. 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 일 실시예에서 PSS는 시간 영역에서 서브프레임 0의 슬롯 0의 마지막 심볼(즉, )에 배치될 수 있다. 즉, PSS 시퀀스 는 와 같을 수 있다.The entire PSS sequence is It can be expressed as As described with reference to FIG. 3, in an embodiment, the PSS is the last symbol of
도 4a 및 4b에 도시된 바와 같이, 기지국은 가장 높은 주파수를 가지는 부반송파에 을 매핑하고 주파수가 낮은 순서대로 까지 개의 엘리먼트들을 PSS 시퀀스에 매핑할 수 있다. 또는 기지국은 DC 부반송파에 을 매핑하고 주파수가 낮은 순서대로 까지 매핑한 후, 나머지 시퀀스 엘리먼트들을 가장 높은 주파수를 가지는 부반송파부터 순서대로 매핑할 수 있다.4A and 4B, the base station is on the subcarrier having the highest frequency. And in order of frequency Till Elements can be mapped to the PSS sequence. Or the base station is on the DC subcarrier And in order of frequency After mapping to, the remaining sequence elements may be sequentially mapped from the subcarrier having the highest frequency.
중앙 부반송파는 슬롯의 복수개의 부반송파들 중 중심 주파수()를 가지는 부반송파일 수 있다. 중앙 부반송파의 구성에는 펑쳐링(puncturing) 기법이 적용될 수 있다. 중앙 부반송파에는 신호가 실리지 않을 수 있다. 중앙 부반송파는 null 값 또는 0 값을 가질 수 있다. 중앙 부반송파는 직류(direct current, DC) 부반송파일 수 있다.The center subcarrier is a center frequency among a plurality of subcarriers in the slot ( Can be a sub-carrying file with ). A puncturing technique may be applied to the configuration of the central subcarrier. A signal may not be carried on the central subcarrier. The central subcarrier may have a null value or 0 value. The central subcarrier may be a direct current (DC) subcarrier.
베이스 시퀀스 와 수정 시퀀스 는 중앙 부반송파를 중심으로 중앙 대칭 관계를 가지도록 매핑될 수 있다. 도 4a를 참조하면, 본 발명에 따른 PSS 시퀀스 매핑 방법의 제1 실시예에서 중앙 부반송파를 중심으로 상위 부반송파 그룹과 하위 부반송파 그룹이 형성될 수 있다. 상위 부반송파 그룹과 하위 부반송파 그룹은 각각 개의 부반송파로 구성될 수 있다. 베이스 시퀀스 는 개의 하위 부반송파 그룹에 매핑될 수 있고, 수정 시퀀스 는 개의 상위 부반송파 그룹에 매핑될 수 있다. 이를 다르게 표현하면, 전체 PSS 시퀀스 에 있어서, 인 위치, 또는 중앙 부반송파에는 DC 신호가 매핑되고, 인 구간에서는 베이스 시퀀스 가 매핑되고, 인 구간에서는 수정 시퀀스 가 매핑될 수 있다. 이를 수식으로 표현하면 수학식 7과 같을 수 있다.Bass sequence And modification sequence May be mapped to have a central symmetric relationship around a central subcarrier. Referring to FIG. 4A, in the first embodiment of the PSS sequence mapping method according to the present invention, an upper subcarrier group and a lower subcarrier group may be formed around a central subcarrier. The upper subcarrier group and the lower subcarrier group are each It may be composed of four subcarriers. Bass sequence Is Can be mapped to subcarrier groups of three, and a modification sequence Is May be mapped to upper subcarrier groups. In other words, the entire PSS sequence In, A DC signal is mapped to the phosphorus position or the central subcarrier, In interval, the base sequence Is mapped, In interval, the modification sequence Can be mapped. This can be expressed as
수학식 7은 도 4a에 도시된 바와 같이 베이스 시퀀스 가 하위 부반송파 그룹에 매핑되고 수정 시퀀스 가 상위 부반송파 그룹에 매핑되는 실시예를 나타내고 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 도 4b를 참조하면, 본 발명에 따른 PSS 시퀀스 매핑 방법의 제2 실시예에서 베이스 시퀀스 는 개의 상위 부반송파 그룹에 매핑될 수 있고, 수정 시퀀스 는 개의 하위 부반송파 그룹에 매핑될 수 있다. 또는, 일 실시예에서 PSS 시퀀스 는 중앙 부반송파에 매핑되며 0으로 정의되는 제1 신호 또는 DC 신호를 포함할 수 있으며, 또는 포함하지 않을 수도 있다. 기지국은 수학식 7에서와 같이 중앙 부반송파에 PSS 시퀀스 의 엘리먼트를 매핑할 수 있으며, 또는 매핑하지 않을 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 베이스 시퀀스 는 수학식 8과 같이 정의될 수 있다.In one embodiment of the present invention, the base sequence May be defined as in
여기서, 는 길이가 인 ZC 베이스 시퀀스의 인덱스를 의미할 수 있다. 이러한 실시예는 베이스 시퀀스 에 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스가 적용된 실시예에 해당할 수 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 베이스 시퀀스 에는 모든 가능한 복소 시퀀스 또는 이진 시퀀스가 적용될 수 있다.here, Is the length It may mean the index of the ZC base sequence. This embodiment is a base sequence It may correspond to an embodiment in which the ZC (Zadoff-Chu) sequence is applied, but the embodiment of the present invention is not limited thereto. That is, the base sequence Any possible complex sequence or binary sequence can be applied to.
베이스 시퀀스 를 수정하여 생성된 수정 시퀀스 는, 베이스 시퀀스 의 켤레복소수(conjugate) 형태로 정의될 수 있다. 즉, 수정 시퀀스 는 수학식 9와 같을 수 있다. 본 명세서에서 * 연산자는 conjugate 연산자를 의미할 수 있다.Bass sequence Modification sequence created by modifying Is, the base sequence It can be defined in the form of a conjugate of. That is, the modification sequence May be equal to
또는, 수정 시퀀스 는 베이스 시퀀스 의 켤레복소수의 마이너스 형태인 와 같이 정의될 수 있다. 또는, 수정 시퀀스 는 베이스 시퀀스 의 마이너스 형태인 와 같이 정의될 수 있다.Or, modification sequence The bass sequence The negative form of the complex conjugate of It can be defined as Or, modification sequence The bass sequence Which is the negative form of It can be defined as
기지국은 이와 같이 중앙 대칭 매핑(central symmetric mapping, CSM)에 따라 형성된 PSS에서, 베이스 시퀀스 의 각 엘리먼트들()은 중앙 부반송파를 중심으로 상호간 대칭 관계에 있는 수정 시퀀스 의 각 엘리먼트들()과 합성될 수 있다. 수정 시퀀스 가 베이스 시퀀스 의 켤레복소수 또는 그와 유사한 형태로 정의되기 때문에, 이러한 중앙 대칭 합성(central symmetric concatenation, CSC) 결과는 실수 형태 또는 허수 형태로 나타날 수 있다.The base station in the PSS formed according to the central symmetric mapping (CSM) in this way, the base sequence Each element of ( ) Is a modified sequence in a symmetric relationship with each other around the central subcarrier Each element of ( ) And can be synthesized. Modification sequence Fall base sequence Since it is defined as a complex conjugate number or a similar form, such central symmetric concatenation (CSC) results may appear in real form or imaginary form.
종래의 기술의 문제점은 무선 신호의 주파수 오프셋이 심할 경우 동기 추정 성능이 저하될 수 있다는 점이다. 또한 부반송파에 복소 시퀀스가 매핑된 경우, 동기 신호를 수신한 단말은 동기 신호의 상관치를 측정하기 위하여 동기 신호의 시퀀스에 복소 곱 연산과 같은 복잡한 연산을 수행해야 한다는 문제점이 있다.A problem with the prior art is that synchronization estimation performance may deteriorate when the frequency offset of the radio signal is severe. In addition, when a complex sequence is mapped to a subcarrier, there is a problem in that the terminal receiving the synchronization signal must perform a complex operation such as a complex multiplication operation on the sequence of the synchronization signal in order to measure the correlation value of the synchronization signal.
본 발명의 실시예에 따라 중앙 대칭 매핑(CSM) 방식으로 설계된 PSS에 대하여 중앙 대칭 합성(CSC) 연산이 수행될 경우, 연산 결과가 실수 형태 또는 허수 형태로 단순화되어 나타날 수 있다. 이를 통하여, 본 발명의 실시예에 따른 PSS를 통한 시간/주파수 동기(TFS) 추정 연산의 복잡도가 절반으로 줄어들 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 단말은 기지국에서 중앙 대칭 매핑(CSM) 방식으로 매핑되어 전송된 PSS를 수신하여 중앙 대칭 합성(CSC) 연산을 수행함으로써, 복잡도가 낮고 정확도가 높으며 효율적인 시간/주파수 동기(TFS) 추정을 수행할 수 있다.When a central symmetric synthesis (CSC) operation is performed on a PSS designed in a central symmetric mapping (CSM) method according to an exemplary embodiment of the present invention, the result of the operation may be simplified to a real or imaginary form. Through this, the complexity of the time/frequency synchronization (TFS) estimation operation through PSS according to an embodiment of the present invention can be reduced by half. That is, according to the present invention, the UE receives the PSS mapped and transmitted by the CSM method at the base station and performs a central symmetric synthesis (CSC) operation, so that the complexity is low, the accuracy is high, and the time/frequency synchronization (TFS ) Estimation can be performed.
도 5는 본 발명에 따라 서브프레임의 슬롯에 PSS 시퀀스 엘리먼트를 매핑하는 방법의 일 실시예를 도시한 순서도이고, 도 6 내지 8은 본 발명에 따른 PSS 시퀀스 매핑 방법의 제3 내지 제5 실시예를 도시한 개념도이다. 도 5 내지 도 8을 참조하면 본 발명에 따른 PSS의 시퀀스를 매핑하는 방식은 다음과 같을 수 있다.5 is a flow chart showing an embodiment of a method for mapping a PSS sequence element to a slot of a subframe according to the present invention, and FIGS. 6 to 8 are third to fifth embodiments of a method for mapping a PSS sequence according to the present invention. It is a conceptual diagram showing. 5 to 8, a method of mapping the sequence of PSS according to the present invention may be as follows.
PSS가 매핑되는 슬롯의 복수개의 부반송파들 중 하나는 DC 부반송파일 수 있다. DC 부반송파는 시퀀스 엘리먼트가 매핑되지 않은 부반송파일 수 있다. DC 부반송파는 복수개의 부반송파 중 중심 주파수()를 가지는 부반송파일 수 있다.One of the plurality of subcarriers of the slot to which the PSS is mapped may be a DC subcarrier. The DC subcarrier may be a subcarrier file to which a sequence element is not mapped. The DC subcarrier is the center frequency of the plurality of subcarriers ( Can be a sub-carrying file with ).
동기 신호가 매핑되는 서브프레임의 슬롯은 2개의 주파수 영역(예를 들어, 제1 주파수 영역, 제2 주파수 영역)들로 구분될 수 있다. 복수개의 부반송파들은 DC 부반송파를 기준으로 구분될 수 있다. 예를 들어 기지국은 복수개의 부반송파들 중 DC 부반송파보다 낮은 주파수를 가지는 부반송파들의 집합을 제1 주파수 영역으로 정의하고, DC 부반송파보다 높은 주파수를 가지는 부반송파들의 집합을 제2 주파수 영역으로 정의할 수 있다.The slot of the subframe to which the synchronization signal is mapped may be divided into two frequency domains (eg, a first frequency domain and a second frequency domain). The plurality of subcarriers may be classified based on the DC subcarrier. For example, the base station may define a set of subcarriers having a frequency lower than a DC subcarrier among a plurality of subcarriers as a first frequency domain, and a set of subcarriers having a higher frequency than a DC subcarrier as a second frequency domain.
제1 주파수 영역의 부반송파 개수와 제2 주파수 영역의 부반송파 개수는 동일할 수 있다. 예를 들어 제1 주파수 영역의 부반송파 개수가 베이스 시퀀스의 길이인 일 경우, 제2 주파수 영역의 부반송파 개수 역시 일 수 있다.The number of subcarriers in the first frequency domain and the number of subcarriers in the second frequency domain may be the same. For example, the number of subcarriers in the first frequency domain is the length of the base sequence. In the case of, the number of subcarriers in the second frequency domain is also Can be
PSS는 복수개의 시퀀스들이 결합된 형태일 수 있다. PSS를 구성하는 복수개의 시퀀스 중 하나는 베이스 시퀀스 일 수 있다. 기지국은 서브프레임의 슬롯에 베이스 시퀀스 를 매핑할 수 있다(S510). 기지국은 슬롯의 두 주파수 영역 중 하나에 베이스 시퀀스를 매핑할 수 있다. 예를 들어 기지국은 슬롯의 주파수 영역 중 제1 주파수 영역의 부반송파에 베이스 시퀀스를 매핑할 수 있다(S510).PSS may be a form in which a plurality of sequences are combined. One of the plurality of sequences constituting the PSS is the base sequence Can be The base station is the base sequence in the slot of the subframe Can be mapped (S510). The base station may map the base sequence to one of the two frequency domains of the slot. For example, the base station may map the base sequence to a subcarrier in the first frequency domain among the frequency domains of the slot (S510).
PSS를 구성하는 베이스 시퀀스는 복소 시퀀스일 수 있다. 일 실시예에서 PSS를 구성하는 베이스 시퀀스 는 수학식 10과 같이 표현될 수 있다.The base sequence constituting the PSS may be a complex sequence. Base sequence constituting the PSS in one embodiment Can be expressed as in
도 5와 수학식 10에서, 는 베이스 시퀀스의 시퀀스 인덱스를 의미할 수 있고, k는 베이스 시퀀스의 엘리먼트 인덱스를 의미할 수 있고, 는 베이스 시퀀스의 길이를 의미할 수 있고, 는 길이가 인 ZC 베이스 시퀀스의 인덱스를 의미할 수 있다. 이러한 실시예는 베이스 시퀀스 에 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스가 적용된 실시예에 해당할 수 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 즉, 베이스 시퀀스 에는 모든 가능한 복소 시퀀스 또는 이진 시퀀스가 적용될 수 있다.In Figure 5 and
기지국은 베이스 시퀀스의 각각의 엘리먼트를 슬롯의 부반송파의 주파수 크기에 따라서 매핑할 수 있다. 예를 들어, 은 제1 주파수 영역의 부반송파 중 가장 큰 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있으며, 은 제1 주파수 영역의 부반송파 중 가장 작은 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있다.The base station may map each element of the base sequence according to the frequency size of the subcarrier of the slot. For example, May be mapped to a subcarrier having the largest frequency among subcarriers in the first frequency domain, May be mapped to a subcarrier having the smallest frequency among subcarriers in the first frequency domain.
PSS는 베이스 시퀀스 와 수정 시퀀스 가 결합된 구성일 수 있다. 기지국은 베이스 시퀀스에 기초하여 베이스 시퀀스와 별도의 시퀀스인 수정 시퀀스 를 생성할 수 있다(S520). 기지국은 미리 설정된 연산을 수행하여 베이스 시퀀스 의 시퀀스 엘리먼트로부터 수정 시퀀스 의 시퀀스 엘리먼트를 생성할 수 있다.PSS base sequence And modification sequence May be a combined configuration. The base station is a modified sequence that is a sequence separate from the base sequence based on the base sequence. Can be generated (S520). The base station performs a preset operation to Modified sequence from sequence elements of You can create sequence elements of.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수정 시퀀스 를 생성하기 위하여 기지국은 베이스 시퀀스 엘리먼트의 실수부 및 허수부 중 적어도 하나의 극성을 반전할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the modification sequence In order to generate the base station base sequence The polarity of at least one of the real part and the imaginary part of the element may be reversed.
도 6에 도시된 제3 실시예에 따르면, 기지국은 수학식 11의 연산을 수행하여 베이스 시퀀스로부터 수정 시퀀스를 생성할 수 있다(S520).According to the third embodiment shown in FIG. 6, the base station may generate a modified sequence from the base sequence by performing the operation of Equation 11 (S520).
도 6에 도시된 제3 실시예에서, 기지국은 베이스 시퀀스 엘리먼트 각각의 허수부의 극성을 반전하여 수정 시퀀스를 생성할 수 있다(S520). 위와 같이 설계된 동기 신호는 시간 영역 상에서 실수부 만으로 구성된 신호일 수 있다.In the third embodiment shown in FIG. 6, the base station may generate a modified sequence by inverting the polarity of the imaginary part of each of the base sequence elements (S520). The synchronization signal designed as described above may be a signal composed of only real parts in the time domain.
도 7에 도시된 제4 실시예에 따르면, 기지국은 수학식 12의 연산을 수행하여 베이스 시퀀스로부터 수정 시퀀스를 생성할 수 있다(S520).According to the fourth embodiment shown in FIG. 7, the base station may generate a modified sequence from the base sequence by performing the operation of Equation 12 (S520).
도 7에 도시된 제4 실시예에서, 기지국은 베이스 시퀀스 엘리먼트 각각의 실수부의 극성을 반전하여 수정 시퀀스를 생성할 수 있다(S520). 위와 같이 설계된 동기 신호는 시간 영역 상에서 허수부 만으로 구성된 신호일 수 있다.In the fourth embodiment shown in FIG. 7, the base station may generate a corrected sequence by inverting the polarity of the real part of each of the base sequence elements (S520). The synchronization signal designed as described above may be a signal composed only of an imaginary part in the time domain.
도 8에 도시된 제5 실시예에 따르면, 기지국은 수학식 13의 연산을 수행하여 베이스 시퀀스로부터 수정 시퀀스를 생성할 수 있다.According to the fifth embodiment illustrated in FIG. 8, the base station may generate a modified sequence from the base sequence by performing the operation of Equation 13.
도 8에 도시된 제5 실시예에서, 기지국은 베이스 시퀀스의 엘리먼트의 실수부와 허수부의 극성을 반전하여 수정 시퀀스를 생성할 수 있다.In the fifth embodiment shown in FIG. 8, the base station may generate the corrected sequence by inverting the polarities of the real part and the imaginary part of the element of the base sequence.
기지국은 서브프레임의 슬롯의 부반송파에 수정 시퀀스 를 매핑할 수 있다(S530). 구체적으로 기지국은 슬롯의 부반송파 중 베이스 시퀀스가 매핑되지 않은 주파수 영역에 수정 시퀀스를 매핑할 수 있다. 베이스 시퀀스가 주파수 대역 중 제1 주파수 영역에 매핑된 경우, 기지국은 주파수 대역 중 제2 주파수 영역에 수정 시퀀스 를 매핑할 수 있다(S530).The base station has a modified sequence on the subcarrier of the slot of the subframe Can be mapped (S530). Specifically, the base station may map the modified sequence to a frequency domain in which the base sequence is not mapped among subcarriers of the slot. If the base sequence is mapped to the first frequency domain of the frequency band, the base station is the modified sequence Can be mapped (S530).
기지국이 제2 주파수 영역에 수정 시퀀스를 매핑하는 경우, 기지국은 베이스 시퀀스의 시퀀스 엘리먼트 인덱스와 수정 시퀀스의 시퀀스 엘리먼트 인덱스가 DC 부반송파를 기준으로 서로 대칭을 이루도록 수정 시퀀스를 매핑할 수 있다(S530).When the base station maps the modified sequence to the second frequency domain, the base station may map the modified sequence so that the sequence element index of the base sequence and the sequence element index of the modified sequence are symmetrical with respect to the DC subcarrier (S530).
예를 들어, 는 제1 주파수 영역의 부반송파 중 가장 큰 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있으며, 은 제1 주파수 영역의 부반송파 중 가장 작은 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있다. 이 경우 는 제2 주파수 영역의 부반송파 중 가장 작은 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있으며, 은 제2 주파수 영역의 부반송파 중 가장 큰 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있다.For example, May be mapped to a subcarrier having the largest frequency among subcarriers in the first frequency domain, May be mapped to a subcarrier having the smallest frequency among subcarriers in the first frequency domain. in this case May be mapped to a subcarrier having the smallest frequency among subcarriers in the second frequency domain, May be mapped to a subcarrier having the largest frequency among subcarriers in the second frequency domain.
한 셀 내에서 한 무선 프레임 내의 두 개의 PSS는 서로 동일할 수 있다. 한 셀의 PSS는 셀의 물리계층 셀 ID에 따라 서로 다른 값을 가질 수 있다. 단말은 PSS의 베이스 시퀀스 및 수정 시퀀스와 셀 ID의 상관 특성 수준이 기 설정된 조건을 충족하는 시퀀스를 선택하여 셀 ID와 대응되도록 매핑할 수 있다. 예를 들어, 베이스 시퀀스의 상관 특성 수준을 기준으로 시퀀스 인덱스 가 0,1,2 인 3개의 시퀀스가 선택된 경우, 시퀀스 인덱스 인 시퀀스에 제1 셀 그룹 ID를 매핑할 수 있다. 단말은 시퀀스 인덱스가 인 베이스 시퀀스에 제2 셀 그룹 ID를 매핑할 수 있으며, 시퀀스 인덱스가 인 베이스 시퀀스에 제3 셀 그룹 ID를 매핑할 수 있다.Two PSSs in one radio frame within one cell may be identical to each other. The PSS of one cell may have different values according to the cell ID of the physical layer of the cell. The UE may select a sequence in which the correlation characteristic level of the base sequence and the modification sequence of the PSS and the cell ID satisfies a preset condition and map it to correspond to the cell ID. For example, the sequence index based on the level of the correlation characteristic of the base sequence If 3 sequences with 0,1,2 are selected, the sequence index The first cell group ID may be mapped to the in-sequence. The terminal has a sequence index The second cell group ID can be mapped to the in-base sequence, and the sequence index is The third cell group ID may be mapped to the in-base sequence.
도 4 내지 8에서는 설명의 편의를 위하여 PSS 시퀀스 또는 PSS 시퀀스 앨리먼트를 매핑하는 방법을 예시로 설명하였으나, 본 발명의 실시예는 PSS 외에도 통신 신호의 주파수 영역에 다양한 시퀀스 및 그 앨리먼트의 매핑에 적용될 수 있다.In FIGS. 4 to 8, a method of mapping a PSS sequence or a PSS sequence element has been described as an example for convenience of description, but the embodiment of the present invention can be applied to mapping of various sequences and elements in the frequency domain of a communication signal in addition to the PSS. have.
도 9는 본 발명에 따라 제어 시퀀스 및 데이터 시퀀스를 매핑하는 방법의 일 실시예를 도시한 개념도이다. 도 5와 도 9를 참조하면 본 발명에 따라서 신호의 제어 영역 및 데이터 영역의 슬롯에 시퀀스를 매핑하는 방식은 다음과 같을 수 있다.9 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a method for mapping a control sequence and a data sequence according to the present invention. Referring to FIGS. 5 and 9, a method of mapping a sequence to a slot of a control region and a data region of a signal according to the present invention may be as follows.
PDCCH 및 PDSCH의 복수개의 부반송파들 중 하나의 부반송파는 DC 부반송파일 수 있다. DC 부반송파는 제어 영역 및 데이터 영역의 복수개의 부반송파 중 중심 주파수를 가지는 부반송파일 수 있다. DC 부반송파는 시퀀스 엘리먼트가 매핑되지 않은 부반송파일 수 있다.One of the plurality of subcarriers of the PDCCH and PDSCH may be a DC subcarrier. The DC subcarrier may be a subcarrier file having a center frequency among a plurality of subcarriers in the control region and the data region. The DC subcarrier may be a subcarrier file to which a sequence element is not mapped.
신호가 매핑되는 주파수 대역은 2개의 주파수 영역(예를 들어, 제1 주파수 영역, 제2 주파수 영역)들로 구분될 수 있다. 복수개의 부반송파들은 DC 부반송파를 기준으로 구분될 수 있다. 예를 들어 기지국은 복수개의 부반송파들 중 DC 부반송파보다 낮은 주파수를 가지는 부반송파들의 집합을 제1 주파수 영역으로 정의하고, DC 부반송파보다 높은 주파수를 가지는 부반송파들의 집합을 제2 주파수 영역으로 정의할 수 있다.The frequency band to which the signal is mapped may be divided into two frequency domains (eg, a first frequency domain and a second frequency domain). The plurality of subcarriers may be classified based on the DC subcarrier. For example, the base station may define a set of subcarriers having a frequency lower than a DC subcarrier among a plurality of subcarriers as a first frequency domain, and a set of subcarriers having a higher frequency than a DC subcarrier as a second frequency domain.
제1 주파수 영역의 부반송파 개수와 제2 주파수 영역의 부반송파 개수는 동일할 수 있다. 예를 들어 제1 주파수 영역의 부반송파 개수가 제어 및 데이터 시퀀스의 길이인 일 경우, 제2 주파수 영역의 부반송파 개수 역시 일 수 있다.The number of subcarriers in the first frequency domain and the number of subcarriers in the second frequency domain may be the same. For example, the number of subcarriers in the first frequency domain is the length of the control and data sequence. In the case of, the number of subcarriers in the second frequency domain is also Can be
기지국은 제어 영역에 제어 시퀀스 를 매핑할 수 있으며, 제어 영역 중 하나의 주파수 영역에 제어 시퀀스를 매핑할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 제어 영역의 제1 주파수 영역에 제어 시퀀스를 매핑할 수 있다.Base station control sequence in the control area May be mapped, and a control sequence may be mapped to one of the control regions. For example, the base station may map the control sequence to the first frequency domain of the control domain.
기지국은 데이터 영역에 데이터 시퀀스 를 매핑할 수 있으며, 데이터 영역 중 하나의 주파수 영역에 데이터 시퀀스를 매핑할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 데이터 영역의 제1 주파수 영역에 데이터 시퀀스를 매핑할 수 있다.Base station sequence data in the data area May be mapped, and a data sequence may be mapped to one of the data regions. For example, the base station may map the data sequence to the first frequency domain of the data domain.
제어 영역에 매핑되는 제어 시퀀스는 복소 시퀀스일 수 있으며, 이진 시퀀스일 수 있다. 또한 데이터 영역에 매핑되는 데이터 시퀀스는 복소 시퀀스일 수 있으며, 이진 시퀀스일 수 있다. 다만, 제어 시퀀스는 명세서에 기재된 범위에 한정되지 아니하며, 이는 데이터 시퀀스에도 해당된다.The control sequence mapped to the control region may be a complex sequence or a binary sequence. In addition, the data sequence mapped to the data region may be a complex sequence or a binary sequence. However, the control sequence is not limited to the range described in the specification, and this also applies to the data sequence.
아래에서는 제어 영역에 매핑되는 제어 시퀀스가 복소 시퀀스인 경우를 가정하여 설명한다.In the following, it is assumed that the control sequence mapped to the control region is a complex sequence.
제어 시퀀스의 각각의 시퀀스 엘리먼트는 부반송파의 주파수에 따라 매핑될 수 있다. 예를 들어, 은 제1 주파수 영역의 부반송파 중 가장 높은 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있으며, 은 제1 주파수 영역의 부반송파 중 가장 낮은 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있다.Each sequence element of the control sequence may be mapped according to the frequency of the subcarrier. For example, May be mapped to a subcarrier having the highest frequency among subcarriers in the first frequency domain, May be mapped to a subcarrier having the lowest frequency among subcarriers in the first frequency domain.
기지국은 제어 시퀀스에 기초하여 제어 시퀀스와 별도의 시퀀스인 수정 시퀀스 를 생성할 수 있다. 기지국은 미리 설정된 연산을 수행하여 제어 시퀀스 의 시퀀스 엘리먼트로부터 수정 시퀀스 의 시퀀스 엘리먼트를 생성할 수 있다.Based on the control sequence, the base station is a modified sequence that is a separate sequence from the control sequence. Can be created. The base station performs a preset operation to Modified sequence from sequence elements of You can create sequence elements of.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 수정 시퀀스 를 생성하기 위하여 기지국은 제어 시퀀스 의 시퀀스 엘리먼트의 실수부 및 허수부 중 적어도 하나의 극성을 반전할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the modification sequence In order to generate the base station control sequence The polarity of at least one of the real part and the imaginary part of the sequence element of may be reversed.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국은 수학식 14의 연산을 수행하여 제어 시퀀스로부터 수정 시퀀스를 생성할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the base station may generate a modified sequence from the control sequence by performing the operation of Equation 14.
기지국은 제어 시퀀스의 시퀀스 엘리먼트의 허수부의 극성을 반전하여 수정 시퀀스를 생성할 수 있다. 위와 같이 설계된 주파수 영역 제어 신호 및 데이터 신호의 시간 영역 상에서 실수부 만을 가지는 신호일 수 있다.The base station may generate the modified sequence by inverting the polarity of the imaginary part of the sequence element of the control sequence. It may be a signal having only a real part in the time domain of the frequency domain control signal and data signal designed as described above.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기지국은 수학식 15의 연산을 수행하여 제어 시퀀스부터 수정 시퀀스를 생성할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the base station may generate a modified sequence from the control sequence by performing the operation of Equation 15.
기지국은 제어 시퀀스의 시퀀스 엘리먼트의 실수부의 극성을 반전하여 수정 시퀀스를 생성할 수 있다. 위와 같이 설계된 주파수 영역 제어 신호 및 데이터 신호는 시간 영역 상에서 허수부 만을 가지는 신호일 수 있다.The base station may generate the modified sequence by inverting the polarity of the real part of the sequence element of the control sequence. The frequency domain control signal and data signal designed as described above may be signals having only an imaginary part in the time domain.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 기지국은 수학식 16의 연산을 수행하여 수정 시퀀스를 생성할 수 있다.According to another embodiment of the present invention, the base station may generate a modification sequence by performing the operation of Equation 16.
기지국은 제어 시퀀스의 시퀀스 엘리먼트의 실수부와 허수부의 극성을 반전하여 수정 시퀀스를 생성할 수 있다.The base station may generate a modified sequence by inverting the polarities of the real part and the imaginary part of the sequence element of the control sequence.
기지국은 슬롯의 복수개의 부반송파에 수정 시퀀스 를 매핑할 수 있다. 구체적으로 기지국은 제어 시퀀스가 매핑되지 않은 주파수 영역에 수정 시퀀스를 매핑할 수 있다. 제어 시퀀스가 제1 주파수 영역에 매핑된 경우, 기지국은 슬롯의 부반송파 중 제2 주파수 영역에 수정 시퀀스 를 매핑할 수 있다.The base station has a modification sequence on a plurality of subcarriers of the slot Can be mapped. Specifically, the base station may map the modified sequence to a frequency domain to which the control sequence is not mapped. When the control sequence is mapped to the first frequency domain, the base station provides a modified sequence to the second frequency domain among subcarriers of the slot. Can be mapped.
기지국이 제2 주파수 영역에 수정 시퀀스를 매핑하는 경우, 기지국은 제어 시퀀스의 시퀀스 엘리먼트 인덱스와 수정 시퀀스의 시퀀스 엘리먼트 인덱스가 DC 부반송파를 기준으로 서로 대칭을 이루도록 제2 주파수 영역에 수정 시퀀스를 매핑할 수 있다.When the base station maps the modified sequence to the second frequency domain, the base station may map the modified sequence to the second frequency domain so that the sequence element index of the control sequence and the sequence element index of the modified sequence are symmetrical with respect to the DC subcarrier. have.
예를 들어, 은 제1 주파수 영역의 부반송파 중 가장 큰 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있으며, 은 제1 주파수 영역의 부반송파 중 가장 작은 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있다. 이 경우 은 제2 주파수 영역의 부반송파 중 가장 작은 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있으며, 은 제2 주파수 영역의 부반송파 중 가장 큰 주파수를 가지는 부반송파에 매핑될 수 있다.For example, May be mapped to a subcarrier having the largest frequency among subcarriers in the first frequency domain, May be mapped to a subcarrier having the smallest frequency among subcarriers in the first frequency domain. in this case May be mapped to a subcarrier having the smallest frequency among subcarriers in the second frequency domain, May be mapped to a subcarrier having the largest frequency among subcarriers in the second frequency domain.
본 명세서에서는 제어 영역에 제어 시퀀스를 매핑하는 방법을 기재하였으나, 위 내용은 데이터 시퀀스를 매핑하는 방법에 적용할 수 있음은 자명할 것이다. 또한 본 명세서에 기재된 시퀀스를 매핑하는 방법은 제어 시퀀스 및 데이터 시퀀스뿐만 아니라 다른 시퀀스를 매핑하는 데에 적용할 수 있음 역시 자명할 것이다.In the present specification, a method of mapping a control sequence to a control region has been described, but it will be apparent that the above can be applied to a method of mapping a data sequence. In addition, it will be apparent that the method of mapping a sequence described herein can be applied to mapping not only control sequences and data sequences, but also other sequences.
도 10은 본 발명에 따른 PSS에 적용되는 최적의 시퀀스 인덱스들을 도출하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 예시 그래프이다.10 is an exemplary graph for explaining an embodiment of a method for deriving optimal sequence indices applied to a PSS according to the present invention.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국은 단말로 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)를 전송할 수 있다. 기지국이 단말로 전송하는 PSS는 도 3 내지 5 등을 참고하여 설명한 PSS와 동일 또는 유사할 수 있다. PSS는 반송파 주파수 오프셋(carrier frequency offset, CFO)에 대하여 높은 강건성을 가질 수 있다. CFO에 대한 PSS의 강건성을 분석하기 위하여, PSS 시퀀스 인덱스 의 함수로서'유효 마진 누적(effective margin accumulation, EMA)'이라는 함수가 정의될 수 있다. EMA는 수학식 17과 같이 표현될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the base station may transmit a primary synchronization signal (PSS) to the terminal. The PSS transmitted from the base station to the terminal may be the same as or similar to the PSS described with reference to FIGS. 3 to 5, and the like. PSS may have high robustness against a carrier frequency offset (CFO). To analyze the robustness of PSS for CFO, PSS sequence index As a function of'effective margin accumulation (EMA)', a function may be defined. EMA can be expressed as Equation 17.
여기서, 는 수학식 4의 에서 수신 안테나 인덱스 가 0이고, 심볼 인덱스 이 6이고, 서브프레임 인덱스 가 0이고, 우변의 2번째 및 3번째 항이 제외된 () 크기의 성분 벡터(component vector)를 의미할 수 있다. 즉, 는 설명의 편의를 위하여 수신 안테나가 1개이고, PSS가 0번 서브프레임의 6번 심볼에 배치되고, 인접한 셀로부터의 간섭과 잡음의 영향이 무시된 환경을 가정하여 정의된 () 크기의 성분 벡터를 의미할 수 있다.here, Is of
도 10을 참조하면, 종래의 통신 시스템(LTE, NR)과 본 발명에 따른 통신 시스템(AR)의 일 실시예에서 PSS를 함수에 따라 분석하여 그 결과가 비교될 수 있다. 따만 도 10에 도시된 그래프는 설명의 편의를 위하여 예시적으로 설정된 상황에 따른 분석 결과로서, 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. Referring to FIG. 10, PSS in an embodiment of a conventional communication system (LTE, NR) and a communication system (AR) according to the present invention. Analysis according to the function and the results can be compared. However, the graph shown in FIG. 10 is an analysis result according to an exemplary set situation for convenience of description, and embodiments of the present invention are not limited thereto.
도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 통신 시스템의 일 실시예에서, 시퀀스 인덱스 가 2 및 61일 때에 평균 값이 종래의 통신 시스템(LTE, NR 등)에서보다 월등히 높게 나타날 수 있다. PSS에 적용되는 최적의 3개의 시퀀스 인덱스 , 및 을 고르기 위하여, 2 및 61과 이에 인접한 시퀀스 인덱스들(1, 3, 60 및 62 등) 중 일부를 포함하는 후보 세트들이 선택될 수 있다. 이를테면, 시퀀스 인덱스 세트 {}에 대한 후보로서 {1, 2, 61}, {2, 3, 61}, {2, 60, 61}, {2, 61, 62}, 등 4개의 후보 세트들이 선택될 수 있다. As shown in Figure 10, in one embodiment of the communication system according to the present invention, the sequence index Mean when is 2 and 61 The value may appear significantly higher than in conventional communication systems (LTE, NR, etc.). Optimal 3 sequence indices applied to PSS , And In order to select, candidate sets including 2 and 61 and some of the
4개의 후보 세트들 중 가장 좋은 시퀀스 인덱스를 선택하기 위하여, 2개의 시퀀스 인덱스를 변수로 하는 '유효 누적 상호-상관'(effective accumulated cross-correlation, EAC) 함수가 정의될 수 있다. EAC 함수 는 수학식 18과 같이 정의될 수 있다.In order to select the best sequence index from among the four candidate sets, an effective accumulated cross-correlation (EAC) function using two sequence indices as variables may be defined. EAC function May be defined as in Equation 18.
수학식 18에서 정의된 EAC 함수는 수학식 17에서 정의된 EMA 함수와 동일 또는 유사한 조건 하에서 정의되었을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 EAC 함수의 변수가 되는 및 는 서로 다른 시퀀스 인덱스일 수 있다. 선택된 4개의 후보 세트들을 구성하는 시퀀스 인덱스들을 EAC 함수를 통해 분석하면, 이를테면 표 1과 같은 결과가 획득될 수 있다.The EAC function defined in Equation 18 may have been defined under the same or similar conditions as the EMA function defined in Equation 17. In an embodiment of the present invention, the variable of the EAC function And May be different sequence indices. When sequence indices constituting the selected four candidate sets are analyzed through the EAC function, for example, a result as shown in Table 1 may be obtained.
본 발명의 일 실시예에서, 평균 EAC 값이 낮을수록 상호 상관성이 좋은 것으로 판단될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 선택된 평균 EAC 값들 사이의 차이가 작을수록 남아 있는 인접 셀 간섭이 공평해지는 것으로 판단될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 표 1과 같은 분석 결과에 기초하여 시퀀스 인덱스 세트 {1, 2, 61}이 선택될 수 있다. In an embodiment of the present invention, it may be determined that the mutual correlation is better as the average EAC value is lower. In an embodiment of the present invention, it may be determined that the smaller the difference between the selected average EAC values is, the more the remaining neighboring cell interference becomes fair. In an embodiment of the present invention, a sequence index set {1, 2, 61} may be selected based on the analysis result shown in Table 1.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)에 적용되는 최적의 시퀀스 인덱스들을 효과적으로 도출할 수 있다. 이를 통하여, 본 발명에 따른 통신 시스템은 높은 주파수 오프셋과, 높은 이동속도에 따른 도플러 효과에 대하여 강건성을 가질 수 있다.According to the above-described embodiment of the present invention, it is possible to effectively derive optimal sequence indexes applied to a primary synchronization signal (PSS). Through this, the communication system according to the present invention can have robustness against the Doppler effect according to a high frequency offset and a high moving speed.
도 11은 본 발명에 따른 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, PSS) 시퀀스 매핑 방법의 일 실시예를 도시한 순서도이다.11 is a flowchart illustrating an embodiment of a method for mapping a secondary synchronization signal (PSS) sequence according to the present invention.
도 11에 따르면, 기지국은 슬롯의 부반송파들에 SSS의 시퀀스를 매핑할 수 있다. SSS 시퀀스는 와 같이 표현될 수 있다. 도 3을 참조하여 설명한 바와 같이, 일 실시예에서 SSS는 시간 영역에서 서브프레임 0의 슬롯 0의 마지막에서 두 번째 심볼(즉, )에 배치될 수 있다. 즉, SSS 시퀀스 는 와 같을 수 있다. 는 의 길이를 가질 수 있다. 본 발명의 실시예에서, SSS 시퀀스 는 2개의 서로 다른 사이클릭 쉬프트된(cyclic-shifted) 이진 시퀀스 및 간의 엘리먼트별 배타적 논리합 연산(element-wise exclusive-OR operation)을 통해 정의될 수 있다. 이를테면, SSS 시퀀스 는 수학식 19와 같이 정의될 수 있다.Referring to FIG. 11, the base station may map a sequence of SSS to subcarriers of a slot. The SSS sequence is It can be expressed as As described with reference to FIG. 3, in an embodiment, the SSS is the second symbol from the last of
여기서, 및 는 이진 PN(pseudo-noise) 시퀀스일 수 있다. 그러나 본 발명은 이에 국한되지 않으며, 모든 가능한 다른 종류의 이진 시퀀스들이 적용될 수 있다. 및 는 와 같이 의 길이를 가질 수 있다. 시프트 인덱스 과 은 PCI 인덱스 에 기초하여 설정될 수 있다. 및 은 PCI 인덱스 에 기초하여 설정될 수 있다. 과 에는 각각 스케일링 팩터(scaling factor)가 적용될 수 있다. 과 에는 적용되는 스케일링 팩터는 각각 3 및 2일 수 있다. 이를테면, 본 발명의 일 실시예에서 과 은 수학식 20과 같이 정의될 수 있다.here, And May be a binary pseudo-noise (PN) sequence. However, the present invention is not limited thereto, and all possible different types of binary sequences may be applied. And Is together with Can have a length of Shift index and PCI index It can be set based on. And PCI index It can be set based on. and Each of may be applied with a scaling factor. and The scaling factors applied to may be 3 and 2, respectively. For example, in one embodiment of the present invention and May be defined as in
여기서, 과 에는 적용되는 스케일링 팩터 3 및 2는 반송파 주파수 오프셋(carrier frequency offset, CFO)에 대한 강건성을 향상시키기 위해 적용될 수 있다. 수학식 20에서는 스케일링 팩터가 3 및 2로 적용된 예시를 나타내었으나, 이는 설명의 편의를 위한 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다.here, and
무선 통신 시스템에서 송수신되는 동기 신호에 정수배로 CFO 에러가 발생할 경우, 주파수 영역에서는 정수배로 부반송파 시프트(shift)가 발생해서, 신호의 엘리먼트들이 원래보다 정수배만큼 시프트된 부반송파에 속하게 될 수 있다. 신호를 수신하는 단말 또는 수신노드는 CFO 발생에 대해 사전에 알 수 없기 때문에, 수신한 '시프트된 부반송파'에 기초하여 상관을 수행하게 될 수 있다. 이와 같이 잘못된 '시프트된 부반송파' 열에 따라 상관을 수행할 경우, 자기 서빙 셀에 속하지 않는 다른 PCI가 검출될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 과 에 서로 다른 정수값을 가지는 스케일링 팩터를 적용함으로써, 인접 셀의 존재로 인한 간섭의 문제를 차단하고 동기 성능을 향상시킬 수 있다.When a CFO error occurs in an integer multiple of a synchronization signal transmitted and received in a wireless communication system, a subcarrier shift occurs by an integer multiple in the frequency domain, so that the elements of the signal may belong to a subcarrier shifted by an integer multiple than the original. Since the UE or the receiving node that receives the signal cannot know about the occurrence of the CFO in advance, correlation may be performed based on the received'shifted subcarrier'. When correlation is performed according to the wrong'shifted subcarrier' column as described above, another PCI that does not belong to a self-serving cell may be detected. In the embodiment of the present invention and By applying a scaling factor having different integer values to, it is possible to block the problem of interference due to the existence of adjacent cells and improve synchronization performance.
종래의 통신 시스템에서는 및 등의 이진 시퀀스에 기초하여 SSS 시퀀스를 생성하기 위하여, 이를테면 등과 같은 연산이 수행되어 다회의 이진 곱셈 연산 및 BPSK(binary phase shift keying) 변조 연산이 요구되었다. 이 때문에 연산 및 하드웨어의 복잡성이 높다는 문제점이 있었다. 본 발명의 실시예에 따르면 SSS 시퀀스 생성 과정에서 및 이진 시퀀스 간의 엘리먼트별 배타적 논리합 연산()을 거쳐 하나의 이진 시퀀스가 도출되어 이에 대한 비교적 간단한 연산()이 수행될 수 있다. 이를 통하여, 본 발명은 연산 및 하드웨어의 복잡성이 낮아진다는 기술적 효과를 가진다.In conventional communication systems And To generate an SSS sequence based on a binary sequence of, for example An operation such as, etc., was performed, requiring multiple binary multiplication operations and BPSK (binary phase shift keying) modulation operations. For this reason, there is a problem that the complexity of computation and hardware is high. According to an embodiment of the present invention, in the SSS sequence generation process And Element-specific exclusive OR operation between binary sequences ( ), a binary sequence is derived and a relatively simple operation ( ) Can be performed. Through this, the present invention has a technical effect of lowering the complexity of computation and hardware.
기지국은 SSS 시퀀스의 생성을 위하여 서로 다른 제1 및 제2 시퀀스를 생성할 수 있다(S1110). 생성된 제1 및 제2 시퀀스는 수학식 19을 참조하여 설명한 및 과 동일 또는 유사할 수 있다. 기지국은 생성된 제1 및 제2 시퀀스 간에 엘리먼트별 배타적 논리합 연산(element-wise exclusive-OR operation)을 수행하여 제3 시퀀스를 출력할 수 있다(S1120). 배타적 논리합 연산의 일 실시예에서, 제1 시퀀스와 제2 시퀀스의 같은 위치의 두 엘리먼트가 0과 1 또는 1과 0이면 제3 시퀀스의 엘리먼트가 1로 정의되고, 0과 0 또는 1과 1이면 제3 시퀀스의 엘리먼트가 0으로 정의될 수 있다.The base station may generate different first and second sequences to generate the SSS sequence (S1110). The generated first and second sequences are described with reference to Equation 19 And May be the same as or similar to The base station may output a third sequence by performing an element-wise exclusive-OR operation between the generated first and second sequences (S1120). In one embodiment of the exclusive OR operation, if two elements at the same position of the first sequence and the second sequence are 0 and 1 or 1 and 0, the element of the third sequence is defined as 1, and if 0 and 0 or 1 and 1, An element of the third sequence may be defined as 0.
기지국은 제3 시퀀스에 대한 연산을 수행하여 SSS 시퀀스를 생성할 수 있다. 이 과정에서, 제3 시퀀스에 대한 BPSK 연산이 수행될 수 있다. BPSK 연산의 일 실시예에서, 제3 시퀀스의 엘리먼트의 값이 0이면, SSS 시퀀스의 엘리먼트의 값이 -1로 정의될 수 있고, 제3 시퀀스의 엘리먼트의 값이 1이면, SSS 시퀀스의 엘리먼트의 값이 1로 정의될 수 있다. 또는, 제3 시퀀스의 엘리먼트의 값이 0이면, SSS 시퀀스의 엘리먼트의 값이 1로 정의될 수 있고, 제3 시퀀스의 엘리먼트의 값이 1이면, SSS 시퀀스의 엘리먼트의 값이 -1로 정의될 수 있다.The base station may generate an SSS sequence by performing an operation on the third sequence. In this process, a BPSK operation for the third sequence may be performed. In one embodiment of the BPSK operation, if the value of the element of the third sequence is 0, the value of the element of the SSS sequence may be defined as -1, and if the value of the element of the third sequence is 1, the element of the SSS sequence The value can be defined as 1. Alternatively, if the value of the element of the third sequence is 0, the value of the element of the SSS sequence may be defined as 1, and if the value of the element of the third sequence is 1, the value of the element of the SSS sequence is defined as -1. I can.
기지국은 생성된 SSS 시퀀스를 주파수에 따라 슬롯에 매핑할 수 있다(S1130). 본 발명의 일 실시예에서, SSS 시퀀스의 매핑은 주파수 영역 상에서 오름차순 또는 내림차순으로 이루어질 수 있다. 기지국은 단말로 SSS를 전송할 수 있다(S1140). 단말은 기지국에서 전송된 SSS를 수신할 수 있다(S1140). 단말은 수신한 SSS의 시퀀스를 복호화하여(S1150), 이로부터 물리적 셀 ID(PCI) 추정 동작을 수행할 수 있다(S1160).The base station may map the generated SSS sequence to the slot according to the frequency (S1130). In an embodiment of the present invention, the mapping of the SSS sequence may be performed in an ascending or descending order in the frequency domain. The base station may transmit an SSS to the terminal (S1140). The terminal may receive the SSS transmitted from the base station (S1140). The UE may decode the received sequence of the SSS (S1150) and perform a physical cell ID (PCI) estimation operation therefrom (S1160).
본 발명의 일 실시예에 따른 SSS가 적용된 무선 통신 시스템에서는, SSS 생성을 위한 연산의 복잡도가 종래의 통신 시스템에 비하여 낮을 수 있다. 이러한 차이는 표 2에 나타난 바와 같을 수 있다.In a wireless communication system to which an SSS is applied according to an embodiment of the present invention, the complexity of an operation for generating an SSS may be lower than that of a conventional communication system. These differences may be as shown in Table 2.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 SSS가 적용된 무선 통신 시스템에서는, 종래의 LTE 통신 시스템에서와는 달리 인접 셀로부터의 간섭에 의한 충돌 확률이 0%일 수 있다. 이를테면, 표 3에 나타난 실험결과와 같을 수 있다.In addition, in the wireless communication system to which the SSS is applied according to an embodiment of the present invention, unlike in the conventional LTE communication system, a collision probability due to interference from an adjacent cell may be 0%. For example, it may be the same as the experimental results shown in Table 3.
도 12는 본 발명에 따른 스텝-1 셀 탐색기의 일 실시예를 설명하기 위한 블록도이고, 도 13은 본 발명에 따른 스텝-2 셀 탐색기의 일 실시예를 설명하기 위한 블록도이다. 12 is a block diagram illustrating an embodiment of a step-1 cell searcher according to the present invention, and FIG. 13 is a block diagram illustrating an embodiment of a step-2 cell searcher according to the present invention.
본 발명의 일 실시예에서, 통신 시스템의 단말은 기지국에서 전송된 동기 신호를 수신하여 셀 탐색을 수행할 수 있다. 이러한 셀 탐색 과정은 스텝-1 탐색기와 스텝-2 탐색기를 통해 수행될 수 있다,In an embodiment of the present invention, a terminal of a communication system may perform cell search by receiving a synchronization signal transmitted from a base station. This cell search process can be performed through step-1 searcher and step-2 searcher.
도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝-1 셀 탐색기(1200)는 복수 개의 상호 상관기(cross-correlator)(1211, 1212, 1213), 복수 개의 누적기(accumulator)(1221, 1222), 피크 검출기(peak detector)(1231), 및 CFO 추정기(estimator)(1232)를 포함할 수 있다. 복수 개의 상호 상관기(1211, 1212, 1213)는 기지국이 수신한 PSS 신호를 수신할 수 있다. 제1 상호 상관기(1211)는 PSS 시퀀스 인덱스 에 대하여 상호 상관을 수행할 수 있다. 제2 상호 상관기(1212)는 PSS 시퀀스 인덱스 에 대하여 상호 상관을 수행할 수 있다. 제3 상호 상관기(1213)는 PSS 시퀀스 인덱스 에 대하여 상호 상관을 수행할 수 있다. 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에서 , , 및 는 각각 1, 2, 및 61로 설정될 수 있다. 그러나 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 복수 개의 상호 상관기(1211, 1212, 1213)는 수학식 18과 동일 또는 유사한 수학식에 기초하여 상호 상관을 수행할 수 있다. 복수 개의 상호 상관기(1211, 1212, 1213)는 상호 상관의 결과로 실수 값 및 복소수 값을 출력할 수 있다. 복수 개의 상호 상관기(1211, 1212, 1213)에서 출력된 실수값은 제1 누적기(1221)로 전달될 수 있다. 복수 개의 상호 상관기(1211, 1212, 1213)에서 출력된 복소수값은 제2 누적기(1222)로 전달될 수 있다. 제1 및 제2 누적기(1221, 1222)는 제1 설정시간 동안 전달받은 신호를 누적하여 누적 상관치를 출력할 수 있다. 도 12에는 제1 설정시간이 10ms인 실시예가 예시로서 도시되어 있다. 그러나 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 제1 설정시간은 20ms 또는 그 밖의 시간 간격으로 설정될 수 있다. Referring to FIG. 12, a step-1
제1 누적기(1221)는 제1 설정시간 동안 전달받은 신호를 누적하여 제1 누적 상관치 를 출력할 수 있다. 제1 누적기(1221)는 출력된 제1 누적 상관치 를 피크 검출기(1231)로 전달할 수 있다. 피크 검출기(1231)는 각각의 PSS 시퀀스 인덱스 별로 제1 누적 상관치 제1 누적 상관치 가 최대가 되는 샘플 타임 오프셋(sample time offset: STO) 를 추정할 수 있다. 제2 누적기(1222)는 제1 설정시간 동안 전달받은 신호를 누적하여 제2 누적 상관치 를 출력할 수 있다. CFO 추정기(1232)는 피크 검출기(1231)에서 추정된 STO 값을 수신하고, 제2 누적기(1222)로부터 제2 누적 상관치 제2 누적 상관치 를 수신할 수 있다. CFO 추정기(1232)는 수신한 값들에 기초하여, 각각의 PID 별로 CFO 을 추정할 수 있다. CFO 추정기(1232)는 추정된 STO 및 CFO 값을 스텝-2 셀 탐색기로 전달할 수 있다.The
도 13을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 스텝-2 셀 탐색기(1300)는 CFO 보상기(compensator)(1310), 추출기(extractor)(1320), 채널 추정기(channel estimator)(1330), 채널 보상기(channel compensator)(1340), PN 시퀀스 역-상관기(de-correlator)(1350), 결합기(combiner)(1360), 제3 누적기(accumulator) (1370), 및 피크 검출기(peak detector)(1380)를 포함할 수 있다.13, a step-2
도 12를 참조하여 설명한 바와 같이, 스텝-2 셀 탐색기(1300)는 스텝-1 셀 탐색기(1200)로부터 각각의 PID 별로 추정된 STO 및 CFO 값을 입력 받을 수 있다. CFO 보상기(1310)는 추정된 STO 값에 기초하여, 수신 신호에 대해 추정된 CFO 값 만큼 CFO 보상을 수행할 수 있다. 추출기(1320)는 N-포인트 FFT를 수행할 수 있고, 주파수 영역에서 개의 부반송파에 실려 있는 PSS 신호와 SSS 신호를 각각 추출할 수 있다. 채널 추정기(1330)는 추출된 PSS 신호에 기초하여 채널 추정을 수행할 수 있다. 채널 보상기(1340)는 채널 추정된 부반송파 별 채널상태 정보에 기초하여, 인접해있는 주파수영역 SSS 신호에 대해 채널 보상을 수행할 수 있다. PN 시퀀스 역-상관기(1350) 및 결합기(1360)는 모든 가능한 PCI 인덱스들에 대해 역상관(de-correlation) 및 결합(combining)을 수행할 수 있다. 제3 누적기(1370)는 제2 설정시간 동안 전달받은 신호를 누적하여, 모든 가능한 PCI 인덱스 별로 최종 누적 상관치를 출력할 수 있다. 도 13에는 제2 설정시간이 10ms인 실시예가 예시로서 도시되어 있다. 그러나 본 발명의 실시예는 이에 국한되지 않는다. 이를테면, 제2 설정시간은 20ms 또는 그 밖의 시간 간격으로 설정될 수 있다. As described with reference to FIG. 12, the step-2
피크 검출기(1380)는 출력된 최종 누적 상관치를 임계치 D와 비교할 수 있다(S1390). 만약 출력된 최종 누적 상관치가 임계치 D 이상일 경우, 피크 검출기(1380)는 그 때의 최종 누적 상관치가 추정된 서빙 셀의 PCI인 것으로 판단할 수 있다. 한편, 만약 출력된 최종 누적 상관치가 임계치 D보다 작을 경우, 스텝-1 및 스텝-2를 통한 셀 탐색이 재수행될 수 있다.The
도 14는 본 발명에 따른 통신 시스템의 기술적 효과를 설명하기 위한 실험 그래프이고, 도 15는 본 발명에 따른 스텝-1 셀 탐색기의 기술적 효과를 설명하기 위한 실험 그래프이고, 도 16은 본 발명에 따른 스텝-2 셀 탐색기의 기술적 효과를 설명하기 위한 실험 그래프이다. 도 14 내지 16에서는 설명의 편의를 위해, 본 발명에서 제안하는 동기 신호를 사용하는 무선 통신 시스템이 AR(alternative radio) 통신 시스템으로 도시되어 있다.14 is an experimental graph for explaining the technical effect of the communication system according to the present invention, FIG. 15 is an experimental graph for explaining the technical effect of the step-1 cell searcher according to the present invention, and FIG. Step-2 This is an experimental graph to explain the technical effect of the cell searcher. In FIGS. 14 to 16, for convenience of description, a wireless communication system using a synchronization signal proposed by the present invention is illustrated as an alternative radio (AR) communication system.
도 14를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 신호가 적용된 무선 통신 시스템은 종래의 LTE 통신 시스템에 비하여 우수한 상호 상관 특성을 가질 수 있다. 도 15 및 16을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동기 신호가 적용된 무선 통신 시스템은, 종래의 LTE 통신 시스템 및 NR 통신 시스템 비하여 우수한 추정 오류율(detection error rate, DER) 성능을 가질 수 있고, 특히 고속 이동 상황에서도 종래의 통신 시스템에 비하여 우수한 DER 성능을 가질 수 있다. Referring to FIG. 14, a wireless communication system to which a synchronization signal is applied according to an embodiment of the present invention may have superior cross-correlation characteristics compared to a conventional LTE communication system. 15 and 16, a wireless communication system to which a synchronization signal is applied according to an embodiment of the present invention may have superior detection error rate (DER) performance compared to a conventional LTE communication system and an NR communication system. In particular, even in a high-speed mobile situation, it can have superior DER performance compared to the conventional communication system.
상기한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 시스템의 기지국 및 단말은 베이스 시퀀스와, 상기 베이스 시퀀스로부터 극성이 반전되고 상기 베이스 시퀀스와 중앙 대칭 매핑(centrally symmetric mapping, CSM) 관계에 있는 수정 시퀀스를 포함하는 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)를 송수신함으로써, 효율적으로 시간/주파수 동기 절차를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention as described above, the base station and the terminal of the communication system perform a base sequence and a modified sequence in which the polarity is inverted from the base sequence and has a centrally symmetric mapping (CSM) relationship with the base sequence. By transmitting and receiving the included primary synchronization signal (PSS), it is possible to efficiently perform a time/frequency synchronization procedure.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 통신 시스템의 기지국 및 단말은 서로 다른 2개의 이진 PN(pseudo-noise) 시퀀스들 간의 배타적 논리합 연산에 기초하여 정의된 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)를 송수신함으로써, 주파수 오프셋이 존재하는 상황에서도 효율적으로 물리적 셀 ID(physical cell ID, PCI) 추정 절차를 수행할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a base station and a terminal of a communication system use a secondary synchronization signal (SSS) defined based on an exclusive OR operation between two different binary pseudo-noise (PN) sequences. By transmitting and receiving, it is possible to efficiently perform a physical cell ID (PCI) estimation procedure even in the presence of a frequency offset.
본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 기지국이 동기 신호를 생성하여 단말로 송신하고, 단말이 이를 수신하여 셀 탐색을 수행하는 경우를 예시로 설명하였으나, 본 발명의 실시예는 여기에 국한되지 않는다. 이를테면, 상술한 본 발명에서의 동기 신호 생성 및 송수신 동작은, 상호간 사이드링크(sidelink, SL) 통신을 수행하는 단말들에 의하여 수행될 수도 있다.In the present specification, for convenience of description, a case in which a base station generates a synchronization signal and transmits it to a terminal, and the terminal receives it and performs cell search, has been described as an example, but embodiments of the present invention are not limited thereto. For example, the synchronization signal generation and transmission/reception operations in the present invention described above may be performed by terminals performing sidelink (SL) communication with each other.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The methods according to the present invention may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like alone or in combination. The program instructions recorded on the computer-readable medium may be specially designed and configured for the present invention, or may be known and usable to those skilled in computer software.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer-readable media include hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as rom, ram, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those produced by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The above-described hardware device may be configured to operate as at least one software module to perform the operation of the present invention, and vice versa.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.Although described with reference to the above embodiments, those skilled in the art will understand that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention described in the following claims. I will be able to.
Claims (20)
베이스 시퀀스를 생성하는 단계;
상기 베이스 시퀀스의 극성을 반전하여 수정 시퀀스를 생성하는 단계;
상기 베이스 시퀀스 및 상기 수정 시퀀스가 상기 동기 신호의 주파수 영역의 중심 주파수에 위치하는 중앙 부반송파를 중심으로 대칭되도록, 상기 중앙 부반송파보다 높은 주파수를 가지는 제1 주파수 영역, 및 상기 중앙 부반송파보다 낮은 주파수를 가지는 제2 주파수 영역에 매핑하는 단계; 및
상기 베이스 시퀀스 및 상기 수정 시퀀스로 구성되는 상기 동기 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 동기 신호의 송신 방법.A method for transmitting a synchronization signal performed by a base station in a communication system, comprising:
Generating a base sequence;
Generating a modified sequence by reversing the polarity of the base sequence;
A first frequency domain having a higher frequency than the center subcarrier, and having a lower frequency than the center subcarrier so that the base sequence and the modified sequence are symmetrical about a center subcarrier located at a center frequency of the frequency domain of the synchronization signal. Mapping to a second frequency domain; And
And transmitting the synchronization signal consisting of the base sequence and the modification sequence to a terminal.
상기 베이스 시퀀스는 복소 시퀀스이며,
상기 수정 시퀀스를 생성하는 단계는,
상기 베이스 시퀀스의 실수부 또는 허수부 중 적어도 하나 이상의 극성을 반전하여 상기 수정 시퀀스를 생성하는 것을 특징으로 하는, 동기 신호의 송신 방법.The method of claim 1,
The base sequence is a complex sequence,
Generating the modification sequence,
The correction sequence is generated by inverting at least one polarity of the real part or the imaginary part of the base sequence.
상기 베이스 시퀀스는 이진 시퀀스이며,
상기 수정 시퀀스를 생성하는 단계는,
상기 베이스 시퀀스의 실수부의 극성을 반전하여 상기 수정 시퀀스를 생성하는 것을 특징으로 하는, 동기 신호의 송신 방법.The method of claim 1,
The base sequence is a binary sequence,
Generating the modification sequence,
And generating the corrected sequence by inverting the polarity of the real part of the base sequence.
상기 동기 신호는 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)이며,
상기 PSS는 제1 최적 시퀀스 세트에 기초하여 생성되며,
상기 제1 최적 시퀀스 세트는,
상기 베이스 시퀀스를 구성하는 복수 개의 시퀀스 별 유효 시간 동기 범위에 대한 누적 자기상관값에 기초하여 복수 개의 후보 시퀀스 세트들을 생성하는 단계; 및
상기 복수 개의 후보 시퀀스 세트들 중에서, 각 세트를 구성하는 시퀀스들 간의 유효 상호상관값에 기초하여 상기 제1 최적 시퀀스 세트를 선택하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 동기 신호의 송신 방법.The method of claim 1,
The synchronization signal is a primary synchronization signal (PSS),
The PSS is generated based on a first optimal sequence set,
The first set of optimal sequences,
Generating a plurality of candidate sequence sets based on an accumulated autocorrelation value for an effective time synchronization range for each of a plurality of sequences constituting the base sequence; And
And selecting the first optimal sequence set from among the plurality of candidate sequence sets based on effective cross-correlation values between sequences constituting each set.
서로 다른 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 생성하는 단계;
상기 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스 간의 엘리먼트별 배타적 논리합 연산(element-wise exclusive-OR operation)을 수행하여 제3 시퀀스를 생성하는 단계;
상기 제3 시퀀스에 기초하여 동기 신호를 생성하는 단계;
상기 생성된 동기 신호를 주파수 영역에 매핑하는 단계; 및
상기 생성된 동기 신호를 단말로 전송하는 단계를 포함하는, 동기 신호의 송신 방법.A method for transmitting a synchronization signal performed by a base station in a communication system, comprising:
Generating different first and second sequences;
Generating a third sequence by performing an element-wise exclusive-OR operation between the first sequence and the second sequence;
Generating a synchronization signal based on the third sequence;
Mapping the generated synchronization signal to a frequency domain; And
And transmitting the generated synchronization signal to a terminal.
상기 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 생성하는 단계는,
서로 다른 제1 이진 시퀀스 및 제2 이진 시퀀스를 생성하는 단계;
상기 제1 이진 시퀀스에 제1 시프트 인덱스를 적용하여 상기 제1 시퀀스를 생성하는 단계; 및
상기 제2 이진 시퀀스에 제2 시프트 인덱스를 적용하여 상기 제2 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 동기 신호의 송신 방법.The method of claim 5,
Generating the first sequence and the second sequence,
Generating different first and second binary sequences;
Generating the first sequence by applying a first shift index to the first binary sequence; And
And generating the second sequence by applying a second shift index to the second binary sequence.
상기 제1 시프트 인덱스 및 상기 제2 시프트 인덱스에는, 각각 서로 다른 제1 스케일링 팩터 및 제2 스케일링 팩터가 적용되는 것을 특징으로 하는, 동기 신호의 송신 방법.The method of claim 6,
And a first scaling factor and a second scaling factor different from each other are applied to the first shift index and the second shift index.
상기 동기 신호는 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)이며,
상기 제1 및 제2 시프트 인덱스는 상기 기지국의 물리적 셀 ID(physical cell ID, PCI) 인덱스에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 동기 신호의 송신 방법.The method of claim 6,
The synchronization signal is a secondary synchronization signal (SSS),
The first and second shift indexes are generated based on a physical cell ID (PCI) index of the base station.
상기 제3 시퀀스를 생성하는 단계는,
n 번째 위치에서 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스의 값이 서로 다른 값이면, 상기 제3 시퀀스의 값을 1로 설정하는 단계; 및
상기 n 번째 위치에서 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스의 값이 서로 같은 값이면, 상기 제3 시퀀스의 값을 0으로 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 동기 신호의 송신 방법.The method of claim 5,
Generating the third sequence,
if the values of the first sequence and the second sequence are different from each other at the n-th position, setting the value of the third sequence to 1; And
And setting a value of the third sequence to 0 when the values of the first sequence and the second sequence are the same at the n-th position.
상기 제3 시퀀스에 기초하여 동기 신호를 생성하는 단계는,
상기 제3 시퀀스에 대하여 BPSK(binary phase shift keying) 변조를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 동기 신호의 송신 방법.The method of claim 5,
Generating a synchronization signal based on the third sequence,
And performing binary phase shift keying (BPSK) modulation on the third sequence.
상기 BPSK 변조를 수행하는 단계는,
n 번째 위치에서 상기 제3 시퀀스의 값이 0이면 상기 제3 시퀀스에 기초한 동기 신호의 값을 제1 설정값으로 설정하는 단계; 및
상기 n 번째 위치에서 상기 제3 시퀀스의 값이 1이면, 상기 제3 시퀀스에 기초한 동기 신호의 값을 제2 설정값으로 설정하는 단계를 포함하고,
상기 제1 설정값이 1으로 설정될 경우 상기 제2 설정값은 -1으로 설정되고, 상기 제1 설정값이 -1으로 설정될 경우 상기 제2 설정값은 1로 설정되는 것을 특징으로 하는, 동기 신호의 송신 방법.The method of claim 10,
Performing the BPSK modulation,
if the value of the third sequence is 0 at the n-th position, setting a value of the synchronization signal based on the third sequence as a first set value; And
If the value of the third sequence at the n-th position is 1, setting a value of the synchronization signal based on the third sequence as a second set value,
When the first set value is set to 1, the second set value is set to -1, and when the first set value is set to -1, the second set value is set to 1, Synchronization signal transmission method.
프로세서(processor);
상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 및
상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며,
상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 기지국이,
상기 제1 동기 신호의 생성을 위해 베이스 시퀀스를 생성하고;
상기 베이스 시퀀스의 극성을 반전하여 수정 시퀀스를 생성하고;
상기 베이스 시퀀스 및 상기 수정 시퀀스가 상기 제1 동기 신호의 주파수 영역의 중심 주파수에 위치하는 중앙 부반송파를 중심으로 대칭되도록, 상기 중앙 부반송파보다 높은 주파수를 가지는 제1 주파수 영역, 및 상기 중앙 부반송파보다 낮은 주파수를 가지는 제2 주파수 영역에 매핑하고;
상기 제2 동기 신호의 생성을 위해 서로 다른 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 생성하고;
상기 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스 간의 엘리먼트별 배타적 논리합 연산(element-wise exclusive-OR operation)을 수행하여 제3 시퀀스를 생성하고;
상기 제3 시퀀스에 기초하여 제2 동기 신호를 생성하고; 그리고
상기 제1 및 제2 동기 신호를 상기 단말로 전송하는 것을 야기하도록 동작하는, 기지국.In a communication system, as a base station for transmitting a first synchronization signal and a second synchronization signal for synchronization estimation in the terminal to the terminal,
Processor;
A memory in electronic communication with the processor; And
Contains instructions stored in the memory,
When the instructions are executed by the processor, the instructions are the base station,
Generating a base sequence to generate the first synchronization signal;
Inverting the polarity of the base sequence to generate a modified sequence;
A first frequency domain having a higher frequency than the center subcarrier, and a frequency lower than the center subcarrier so that the base sequence and the modified sequence are symmetric about a center subcarrier located at a center frequency of the frequency domain of the first synchronization signal. Mapping to a second frequency domain having a;
Generating different first sequences and second sequences to generate the second synchronization signal;
Generating a third sequence by performing an element-wise exclusive-OR operation between the first sequence and the second sequence;
Generating a second synchronization signal based on the third sequence; And
A base station operative to cause transmission of the first and second synchronization signals to the terminal.
상기 베이스 시퀀스는 복소 시퀀스이며,
상기 명령들은 상기 기지국이,
상기 베이스 시퀀스의 실수부 또는 허수부 중 적어도 하나 이상의 극성을 반전하여 상기 수정 시퀀스를 생성하는 것을 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 하는, 기지국.The method of claim 12,
The base sequence is a complex sequence,
The commands are the base station,
And inverting the polarity of at least one of the real part or the imaginary part of the base sequence to cause the generation of the modified sequence.
상기 베이스 시퀀스는 이진 시퀀스이며,
상기 명령들은 상기 기지국이,
상기 베이스 시퀀스의 실수부의 극성을 반전하여 상기 수정 시퀀스를 생성하는 것을 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 하는, 기지국.The method of claim 12,
The base sequence is a binary sequence,
The commands are the base station,
And inverting the polarity of the real part of the base sequence to cause generating the modified sequence.
상기 제1 동기 신호는 상기 단말에서의 시간/주파수 동기(time/frequency synchronization, TFS) 추정을 위한 1차 동기 신호(primary synchronization signal, PSS)이며,
상기 PSS는 제1 최적 시퀀스 세트에 기초하여 생성되며,
상기 제1 최적 시퀀스 세트는,
상기 베이스 시퀀스를 구성하는 복수 개의 시퀀스 별 유효 시간 동기 범위에 대한 누적 자기상관값에 기초하여 생성된 복수 개의 후보 시퀀스 세트들 중에서, 각 세트를 구성하는 시퀀스들 간의 유효 상호상관값에 기초하여 선택된 것을 특징으로 하는, 기지국.The method of claim 12,
The first synchronization signal is a primary synchronization signal (PSS) for estimating time/frequency synchronization (TFS) in the terminal,
The PSS is generated based on a first optimal sequence set,
The first set of optimal sequences,
Among a plurality of candidate sequence sets generated based on an accumulated autocorrelation value for an effective time synchronization range for each of a plurality of sequences constituting the base sequence, one selected based on an effective cross-correlation value between sequences constituting each set Characterized in, the base station.
상기 명령들은 상기 기지국이,
서로 다른 제1 이진 시퀀스 및 제2 이진 시퀀스를 생성하고;
상기 제1 이진 시퀀스에 제1 시프트 인덱스를 적용하여 상기 제1 시퀀스를 생성하고; 그리고
상기 제2 이진 시퀀스에 제2 시프트 인덱스를 적용하여 상기 제2 시퀀스를 생성하는 것을 더 야기하도록 동작하는, 기지국.The method of claim 12,
The commands are the base station,
Generating different first and second binary sequences;
Generating the first sequence by applying a first shift index to the first binary sequence; And
And applying a second shift index to the second binary sequence to further cause generating the second sequence.
상기 제1 시프트 인덱스 및 상기 제2 시프트 인덱스에는, 각각 서로 다른 제1 스케일링 팩터 및 제2 스케일링 팩터가 적용되는 것을 특징으로 하는, 기지국.The method of claim 16,
The base station, characterized in that different first and second scaling factors are applied to the first shift index and the second shift index, respectively.
상기 제2 동기 신호는 상기 단말에서의 물리적 셀 ID(physical cell identity, PCI) 추정을 위한 2차 동기 신호(secondary synchronization signal, SSS)이며,
상기 제1 및 제2 시프트 인덱스는 상기 기지국의 PCI 인덱스에 기초하여 생성되는 것을 특징으로 하는, 기지국.The method of claim 16,
The second synchronization signal is a secondary synchronization signal (SSS) for estimating a physical cell identity (PCI) in the terminal,
The first and second shift indices are generated based on the PCI index of the base station.
상기 명령들은 상기 기지국이,
n 번째 위치에서 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스의 값이 서로 다른 값이면, 상기 제3 시퀀스의 값을 1로 설정하고; 그리고
상기 n 번째 위치에서 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스의 값이 서로 같은 값이면, 상기 제3 시퀀스의 값을 0으로 설정하는 것을 더 야기하도록 동작하는 것을 특징으로 하는, 기지국.The method of claim 12,
The commands are the base station,
if the values of the first sequence and the second sequence are different from each other at the n-th position, the value of the third sequence is set to 1; And
If the values of the first sequence and the second sequence at the n-th position are equal to each other, the base station is further operated to cause the value of the third sequence to be set to 0.
상기 명령들은 상기 기지국이,
n 번째 위치에서 상기 제3 시퀀스의 값이 0이면 상기 제3 시퀀스에 기초한 동기 신호의 값을 제1 설정값으로 설정하고; 그리고
상기 n 번째 위치에서 상기 제3 시퀀스의 값이 1이면, 상기 제3 시퀀스에 기초한 동기 신호의 값을 제2 설정값으로 설정하는 것을 더 야기하도록 동작하되,
상기 제1 설정값이 1으로 설정될 경우 상기 제2 설정값은 -1으로 설정되고, 상기 제1 설정값이 -1으로 설정될 경우 상기 제2 설정값은 1로 설정되는 것을 특징으로 하는, 기지국.The method of claim 12,
The commands are the base station,
if the value of the third sequence is 0 at the n-th position, a value of the synchronization signal based on the third sequence is set as a first set value; And
If the value of the third sequence at the n-th position is 1, the operation is further caused to cause the value of the synchronization signal based on the third sequence to be set as a second set value,
When the first set value is set to 1, the second set value is set to -1, and when the first set value is set to -1, the second set value is set to 1, Base station.
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