KR100567313B1 - Method for searching cell in orthogonal frequency division multiple access system - Google Patents

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KR100567313B1 KR1020030043585A KR20030043585A KR100567313B1 KR 100567313 B1 KR100567313 B1 KR 100567313B1 KR 1020030043585 A KR1020030043585 A KR 1020030043585A KR 20030043585 A KR20030043585 A KR 20030043585A KR 100567313 B1 KR100567313 B1 KR 100567313B1
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    • H04B7/26Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile

Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속시스템에서 사용자의 단말기가 여러 개의 기지국 중에서 자신이 속한 기지국을 구별하기 위해 수행하는 셀 탐색 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cell search method performed by a user terminal to distinguish a base station to which the user terminal belongs among multiple base stations in an orthogonal frequency division multiple access system.

본 발명의 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법은 기지국에서 채널 추정과 동기를 위해 사용되는 파일럿을 각 기지국에 할당된 상호 직교 코드를 포함하는 인코더를 사용하여 인코딩한 후 전송하는 제 1단계 및 상기 인코딩 및 전송된 파일럿을 수신한 후 아이디 셀 탐색기를 통해 셀을 탐색하는 제 2단계로 이루어짐에 기술적 특징이 있다.A cell search method in an orthogonal frequency division multiple access system according to the present invention includes a first step of encoding and transmitting a pilot used for channel estimation and synchronization at an base station using an encoder including a mutual orthogonal code assigned to each base station. And a second step of searching for a cell through the ID cell searcher after receiving the encoded and transmitted pilot.

따라서, 본 발명의 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법은 상호 직교 코드 인코더와 다중 직교 코드 디코더 및 아이디 셀 선택기만으로 셀 탐색이 가능하므로 구조가 간단하고 각 기지국이 동기와 채널 추정을 위해서 추가적인 프리앰블을 생성할 필요가 없어 전송효율이 우수하며 단말기의 수신단에서 인코딩된 고정 위치 파일럿을 추출하면서 바로 기지국의 아이디 셀 인덱스를 알 수 있으므로 빠른 셀 탐색이 가능하다 또한, 각 기지국마다 상호 직교하는 코드를 사용하므로 동일 채널 간섭에 강하여 셀 탐색 성능이 우수한 효과가 있다.Therefore, the cell search method in the orthogonal frequency division multiple access system of the present invention is simple in structure because the cell search is possible using only a mutual orthogonal code encoder, a multiple orthogonal code decoder, and an ID cell selector. It does not need to generate a preamble, so the transmission efficiency is excellent. The ID cell index of the base station can be immediately known while extracting the fixed position pilot encoded by the receiver of the terminal, thereby enabling fast cell search. As a result, the cell search performance is excellent because it is resistant to co-channel interference.

직교 주파수 분할 다중 접속, 셀, 탐색, 상호 직교 코드 인코더, 다중 상호 직교 코드 디코더, 아이디 셀 선택기, 아이디 셀 탐색기, 파일럿Orthogonal Frequency Division Multiple Access, Cell, Search, Mutual Orthogonal Code Encoder, Multiple Mutual Orthogonal Code Decoder, ID Cell Selector, ID Cell Searcher, Pilot

Description

직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법{Method for searching cell in orthogonal frequency division multiple access system} Method for searching cell in orthogonal frequency division multiple access system             

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 멀티 셀의 예.1 is an example of a multi-cell according to one embodiment of the invention.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색을 위한 기지국 송신기의 개략도.2 is a schematic diagram of a base station transmitter for cell search in an orthogonal frequency division multiple access system according to an embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 상호 직교 코드 인코더의 동작을 수행하기 위해 필요한 상호 직교 코드 셋의 예.3 is an example of a mutual orthogonal code set necessary to perform an operation of a mutual orthogonal code encoder according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 0번째 기지국을 위한 상호 직교 코드 인코더 동작의 예.4 is an example of a mutual orthogonal code encoder operation for a 0 th base station according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색을 위한 단말기 수신기의 개략도.5 is a schematic diagram of a terminal receiver for cell search in an orthogonal frequency division multiple access system of the present invention;

도 6은 본 발명의 수신기에 사용되는 다중 상호 직교 코드 디코더의 구조.
6 is a structure of a multiple mutual orthogonal code decoder used in the receiver of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

200 : 상호 직교 코드 인코더 500 : 아이디 셀 탐색기200: Mutual Orthogonal Code Encoder 500: ID Cell Explorer

510 : 아이디 셀 선택기 520 : 다중 상호 직교 코드 디코더
510: ID cell selector 520: multiple mutual orthogonal code decoder

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 방식을 이용하는 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA : Orthogonal frequency division multiple access ) 시스템에서 셀을 탐색하기 위한 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 고정 위치 파일럿(FLP : fixed-location pilot), 가변 위치 파일럿(VLP : variable-location pilot), 데이터 캐리어(DCA : data carrier) 등을 전송하는 기지국들에 의해 이루어진 멀티 셀(Multi-cell) 내부에 서비스 사용자가 있을 때, 단말기가 속한 기지국을 구별하기 위하여 상기 고정 위치 파일럿을 각각의 기지국이 갖는 고유의 아이디 셀 인덱스(ID cell index)에 따라 선택된 상호 직교 코드(MOC : mutually orthogonal code)로 인코딩하여 전송하고 상기 인코딩된 파일럿을 수신한 후 아이디 셀 탐색기(ID cell searcher)를 통해 셀을 탐색하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for searching for a cell in an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) system using an orthogonal frequency division multiple access, and more particularly to a fixed-location pilot (FLP). When a service user exists in a multi-cell made up of base stations transmitting a variable-location pilot (VLP) and a data carrier (DCA), the base station to which the terminal belongs is selected. In order to distinguish, the fixed position pilot is encoded according to a mutually orthogonal code (MOC) selected according to a unique ID cell index of each base station, and transmitted after receiving the encoded pilot ID. The present invention relates to a method of searching for a cell through a cell searcher.

유, 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 적합한 방식으로 최근 활발히 연구되고 있는 직교 주파수 분할 다중 방식은 여러 개의 반송파를 사용하는 다수 반송파 전송의 일종으로 반송파의 수만큼 각 채널에서의 전송 주기가 증가하게 된다. 이 경우 광대역 전송시 나타나는 주파수 선택적 채널이 심볼간 간섭이 없는 비선택적 채널로 근사화되기 때문에 간단한 단일탭 등화기로 보상이 가능하다. 상기 직교 주파수 분할 다중 방식은 단일 주파수 망이 가능하여 디지털 오디오 방송과 디지털 지상 텔레비젼 방송의 표준 방식으로 채택되었으며 4세대 이동통신, 차세대 HomePNA(Home phoneline networking alliance) 및 전력선통신(Power line communication) 등의 시스템에서 고속 전송을 위하여 고려되고 있다.Orthogonal frequency division multiplexing, which is being actively studied in recent years as a method suitable for high-speed data transmission in wired and wireless channels, is a type of multi-carrier transmission using multiple carriers, and the transmission period in each channel is increased by the number of carriers. In this case, the frequency-selective channel appearing in wideband transmission is approximated as a non-selective channel with no intersymbol interference, so a simple single tap equalizer can compensate. The orthogonal frequency division multiplexing method is adopted as a standard method of digital audio broadcasting and digital terrestrial television broadcasting by enabling a single frequency network, such as 4G mobile communication, next generation home phoneline networking alliance and power line communication. It is being considered for high speed transmission in the system.

다수의 단말기가 기지국에 접속할 수 있도록 각 단말기마다 서브 채널들을 할당해주는 시스템인 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 기지국들이 멀티 셀로 구성되고 각 기지국마다 사용하는 주파수 대역이 동일할 경우 하나의 단말기는 다운링크(Downlink:기지국에서 단말기로 신호를 전송하는 것)를 통해 여러 기지국들로부터 송신되는 신호를 수신하게 되는데 이 경우 상기 단말기가 통신을 하기 위해서는 자신이 접속할 수 있는 기지국을 구별하여 상기 기지국으로부터 송신되는 신호를 지속적으로 받을 수 있어야 한다. 이러한 동작을 수행하는 것을 셀 탐색이라고 한다.In an orthogonal frequency division multiple access system, a system that allocates subchannels to each terminal so that multiple terminals can access the base stations, when the base stations are composed of multiple cells and the same frequency bands are used for each base station, one terminal is connected to the downlink ( Downlink: A base station transmits a signal from a base station to a signal transmitted from several base stations. In this case, in order for the terminal to communicate, it is necessary to distinguish a base station to which the terminal can access and transmit a signal transmitted from the base station. You should be able to receive it continuously. Performing this operation is called cell search.

아직까지 직교 분할 다중 접속 시스템을 위한 셀 탐색 방법에 대해서 제안된 방식은 없는 것으로 파악되고 있고, 종래의 무선 통신 시스템에서 셀 탐색 방법은 코드 분할 다중 접속(CDMA) 방식의 셀 탐색 방법들이 있었다.It is understood that there is no proposed method for a cell search method for an orthogonal division multiple access system. In the conventional wireless communication system, the cell search method has been code division multiple access (CDMA) cell search methods.

종래기술인 대한민국 공개특허 제 10-2000-0075107호의 최적의 프레임 동기화 부호를 이용한 셀 탐색 방법은 광대역 코드 분할 다중 접속 방식(W-CDMA)을 이용하는 차세대 이동통신 시스템에의 하향 링크에서 프레임 동기에 사용되는 최적의 파일럿 시퀀스를 사용하여 셀을 탐색하는 방법으로서 2차 동기 채널에 새로운 코드 패턴을 사용하여 각 I채널 지류 및 Q채널 지류에 맵핑시킴으로써 셀 탐색을 하는 방법을 제공하였다. The cell search method using the optimal frame synchronization code of the prior art Korea Patent Publication No. 10-2000-0075107 is used for frame synchronization in the downlink to the next generation mobile communication system using the wideband code division multiple access method (W-CDMA) As a method of searching a cell using an optimal pilot sequence, a method of cell searching is provided by mapping a new code pattern on a secondary sync channel to each I-channel feeder and a Q-channel feeder.                         

그러나, 상기와 같은 종래의 최적의 프레임 동기화 부호를 이용한 셀 탐색 방법은 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템이 아닌 광대역 코드 분할 다중 접속 시스템에서 사용되는 셀 탐색 방법으로서 공동 제어 물리 채널과 1차 동기 채널 및 2차 동기 채널이 필요하므로 구조가 복잡하다. 또한 2차 동기 채널에 새로운 코드 시퀀스를 사용하여 각 프레임 동기 및 코드 그룹을 식별하므로 셀 탐색을 수행할 때 시간이 많이 걸리고 동일 채널 간섭에 약하여 셀 탐색 성능이 떨어지는 문제점이 있었다.However, the conventional cell search method using the optimal frame synchronization code as described above is a cell search method used in a wideband code division multiple access system rather than an orthogonal frequency division multiple access system. The structure is complicated because a differential synchronization channel is required. In addition, since each frame sync and code group are identified using a new code sequence for the secondary sync channel, it takes a long time to perform a cell search and has a problem of poor cell search performance due to weak co-channel interference.

또한, 종래기술인 대한민국 공개특허 제 10-2001-0008719호의 비동기 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 고속 셀 탐색 장치 및 방법은 제 2동기 코드 정보를 구비하는 제 1구간과 스크램블 코드 번호 정보를 구비하며 상기 제 1구간에 연속되는 제 2구간으로 이루어진 제 2동기 채널을 전송하는 기지국과 프레임 동기 획득과 동시에 상기 스크램블 코드 번호를 획득하는 단말기로 구성되는 비동기 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 고속 셀 탐색 장치로 셀 탐색시 프레임 동기 획득과 동시에 스크램블 코드 번호도 획득할 수 있는 방법을 제공하였다.In addition, the conventional high-speed cell search apparatus and method of the asynchronous code division multiple access communication system of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2001-0008719 has a first section having the second synchronous code information and scramble code number information Cell searching with a fast cell searching apparatus of an asynchronous code division multiple access communication system comprising a base station transmitting a second synchronous channel consisting of a second section consecutive in one section and a terminal obtaining the scramble code number at the same time as obtaining frame synchronization A method for acquiring a scramble code number at the same time as acquiring time frame synchronization is provided.

그러나, 상기와 같은 종래의 비동기 부호 분할 다중 접속 통신 시스템의 고속 셀 탐색 장치 및 방법은 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템이 아닌 비동기 코드 분할 다중 접속 시스템에서 사용되는 셀 탐색 방법으로 셀을 탐색하기 위해 동기 채널이 2개 필요하고 스크램블 코드가 추가적으로 필요하므로 구조가 복잡하고 시스템의 전송효율이 떨어지며 동일 간섭 채널에 약하여 셀 탐색 성능이 떨어지는 문제점이 있었다. However, the conventional fast cell search apparatus and method of the asynchronous code division multiple access communication system described above is a synchronization channel for searching a cell by a cell search method used in an asynchronous code division multiple access system rather than an orthogonal frequency division multiple access system. Since these two and additional scramble codes are needed, the structure is complicated, the transmission efficiency of the system is decreased, and the cell search performance is deteriorated due to the weak interference channel.                         

또한, 종래기술인 대한민국 공개특허 제 10-2001-0081863호의 무선통신 시스템에서의 셀 탐색 장치 및 그 방법은 주 동기 채널을 이용하여 슬롯 동기를 획득하기 위한 슬롯 동기 탐색 수단; 상기 슬롯 동기 탐색 수단에서 획득한 슬롯 동기에 맞추어 부 동기 채널을 수신하여 프레임 동기와 코드 그룹을 획득하기 위한 프레임 동기 코드 그룹 탐색 수단 및 상기 프레임 동기 및 코드 그룹 탐색 수단에서 획득한 프레임 동기에 타이밍을 맞추고 코드 그룹에 해당되는 확산 코드를 이용하여 셀의 확산 코드를 탐색하기 위한 셀 확산 코드 탐색 수단을 포함하는 셀 탐색 장치 및 방법을 제공하였다.In addition, the cell search apparatus and method in the conventional wireless communication system of the Republic of Korea Patent Publication No. 10-2001-0081863 The slot synchronization search means for acquiring slot synchronization using the main synchronization channel; Frame synchronization code group searching means for receiving frame synchronization and code group by receiving sub-synchronization channels in accordance with the slot synchronization obtained by the slot synchronization searching means, and timing the frame synchronization obtained by the frame synchronization and code group searching means. And a cell spreading code searching means for searching for a spreading code of a cell using a spreading code corresponding to a code group.

그러나, 상기와 같은 종래의 무선통신 시스템에서의 셀 탐색 장치 및 그 방법은 기지국의 송신부에 대한 언급은 하지 않고 단말기의 수신부에 대해서만 방법을 제시하였으며 프레임 동기 및 코드 그룹 탐색 수단과 셀의 확산 코드를 탐색하기 위한 셀 확산 코드 탐색 수단을 통하여 여러 단계에 걸쳐 셀 탐색이 이루어지므로 셀 탐색의 속도가 떨어지고 구조가 복잡하다는 문제점이 있었다.
However, the above-described cell search apparatus and method in the conventional wireless communication system do not mention the transmitter of the base station, but only the receiver of the terminal is proposed, and the frame synchronization and code group search means and the cell spreading code Since cell searching is performed through several steps through cell spreading code searching means for searching, there is a problem that the cell searching speed is slow and the structure is complicated.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서 각 기지국이 동기와 채널 추정을 위해 반드시 사용하는 파일럿을 상기 파일럿 자신의 고유한 상호 직교 코드로 인코딩하여 전송하고 단말기에서 수신된 파일럿을 다중 직교 디코더 및 아이디 셀 선택기로 검출하여 시스템의 전송효율을 좋게 하고 빠른 셀 탐색이 가능하며 동일 채널간의 간섭에 강하여 셀 탐색 성능을 높일 수 있도록 하는 셀 탐색 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.
Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art as described above, in the orthogonal frequency division multiple access system to encode the pilot that each base station must use for synchronization and channel estimation to its own mutual orthogonal code Cell search method which improves the transmission efficiency of the system, enables fast cell search, and improves cell search performance by being resistant to interference between the same channels by detecting the pilot received from the terminal with a multi-orthogonal decoder and ID cell selector. It is an object of the present invention to provide.

본 발명의 상기 목적은 기지국에서 채널 추정과 동기를 위해 사용되는 파일럿을 각 기지국에 할당된 상호 직교 코드를 포함하는 인코더를 사용하여 인코딩한 후 전송하는 제 1단계 및 상기 인코딩 및 전송된 파일럿을 수신한 후 아이디 셀 탐색기를 통해 셀을 탐색하는 제 2단계를 포함하여 이루어진 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법에 의해 달성된다.The above object of the present invention is to receive a first step of transmitting a pilot used for channel estimation and synchronization at a base station using an encoder including a mutual orthogonal code assigned to each base station, and then transmitting the encoded and transmitted pilot. A cell search method in an orthogonal frequency division multiple access system comprising a second step of searching for a cell through an ID cell searcher.

상기 셀 탐색을 위해 기지국의 송신기 구조에 상호 직교 코드 인코더(MOC encoder)를 삽입하고 단말기의 수신기 구조에 아이디 셀 탐색기(ID cell searcher)를 삽입하여 셀을 탐색하는 방법을 제안한다. 상기 기지국의 송신기에서 전송하는 신호는 크게 고정 위치 파일럿, 가변 위치 파일럿, 데이터 캐리어로 나눌 수 있다.A method of searching for a cell by inserting a mutual orthogonal code encoder (MOC encoder) into the transmitter structure of the base station and inserting an ID cell searcher into the receiver structure of the terminal for the cell search. The signal transmitted from the transmitter of the base station can be largely divided into a fixed position pilot, a variable position pilot, and a data carrier.

상기 고정 위치 파일럿은 캐리어의 위치와 전송하는 정보 비트들이 정해져 있으며 단말기의 수신단에서 채널 추정과 동기를 맞추기 위해 사용되고 가변 위치 파일럿은 기지국에서 단말기로 직교 주파수 분할 다중 심볼을 전송할 때마다 그 위치가 변하며 전송하는 정보 비트들이 정해져 있다. 또한 상기 데이터 캐리어는 단말기에 전송하는 정보 비트들에 해당한다. The fixed position pilot is used to determine the position of the carrier and information bits to be transmitted. The fixed position pilot is used to synchronize the channel estimation at the receiving end of the terminal. Information bits to be determined are defined. The data carrier also corresponds to information bits transmitted to the terminal.

본 발명의 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템은 각 기지국들이 고정 위치 파일럿, 가변 위치 파일럿, 데이터 캐리어를 전송한다고 했을 때 사용자가 위치한 기지국을 구별하기 위하여, 아이디 셀 인덱스에 따라 결정된 기지국 고유의 상호 직교 코드 인코더를 사용하여 파일럿을 인코딩한 후 전송하면 단말기의 수신단에서 상기 인코딩 및 전송된 파일럿을 다중 상호 직교 코드 디코더(Multiple MOC decoder)와 아이디 셀 선택기(ID cell selector)를 포함하는 아이디 셀 탐색기를 통해 셀을 탐색하는 단계로 이루어진다.In the orthogonal frequency division multiple access system of the present invention, a base station-specific mutual orthogonal code encoder determined according to an ID cell index to distinguish a base station where a user is located when each base station transmits a fixed position pilot, a variable position pilot, and a data carrier. When the pilot is encoded and transmitted using the UE, the receiver may transmit the encoded and transmitted pilot through the ID cell searcher including a multiple MOC decoder and an ID cell selector. Searching.

상기 아이디 셀 인덱스는 각 기지국의 서브채널과 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들을 결정하는 값이고 상기 상호 직교 코드 인코더는 상호 직교 코드 셋 중에서 상기 기지국이 갖는 고유 값인 아이디 셀 인덱스에 따라 하나의 행을 선택하여 결정되는 상호 직교 코드를 갖는 인코더이다. 또한 상기 다중 상호 직교 코드 디코더는 모든 기지국 고유의 상호 직교 코드들과 파일럿이 곱해진 형태의 코드들과 단말기에서 수신한 파일럿의 병렬 상관을 취하여 각각의 값들을 출력해 주며 상기 아이디 셀 선택기는 상기 다중 상호 직교 코드 디코더에서 출력해 주는 값들을 비교하여 최대값을 갖는 아이디 셀 인덱스를 출력한다.The ID cell index is a value for determining a subchannel of each base station and subcarriers constituting the subchannel, and the mutual orthogonal code encoder performs one row according to an ID cell index, which is a unique value of the base station among mutual orthogonal code sets. An encoder having mutually orthogonal codes determined by selection. In addition, the multi-orthogonal code decoder outputs respective values by taking parallel correlation between pilots received from a terminal and codes of multi-orthogonal cross-orthogonal codes and pilots and multi-orthogonal codes. The ID cell index having the maximum value is output by comparing the values output from the mutually orthogonal code decoders.

또한 상기 제 1단계의 파일럿은 고정 위치 파일럿만 사용하는 경우, 가변 위치 파일럿만 사용하는 경우, 또는 고정 위치 파일럿과 가변 위치 파일럿 모두 사용하는 경우로 나눌 수 있는데 상기 고정 위치 파일럿은 위치가 항상 고정되어 있고 전송되는 정보 비트가 정해져 있으며 송신기에서 전송하는 신호 중 가장 먼저 단말기에 수신되므로 셀 탐색 방법에서 가장 일반적으로 사용되며 상기 가변 위치 파일럿은 기지국의 개수가 늘어나거나 동일 채널 간섭이 심할 경우 단말기가 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼마다 변화하는 가변 위치 파일럿의 위치를 추정할 수 있을 때 사용된다.In addition, the pilot of the first stage may be divided into using only a fixed position pilot, using only a variable position pilot, or using both a fixed position pilot and a variable position pilot. And the information bits to be transmitted are determined, and the signal transmitted from the transmitter is received first in the terminal, so it is most commonly used in a cell search method. The variable position pilot is used when the terminal is orthogonal frequency when the number of base stations increases or co-channel interference is severe. It is used when it is possible to estimate the position of the variable position pilot that changes for each divided multiple access symbol.

이하 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 멀티 셀의 예이다. 도 1을 살펴보면, 하나의 기지국(BS : Base Station)은 정육각형으로 된 하나의 셀을 형성하고 서비스 사용자들(SS : Subscribers)은 상기 셀 내에 균일하게 분포한다. 만일 여러 개의 기지국이 멀티 셀을 형성하고 각 기지국이 사용하는 주파수 대역이 동일할 경우 사용자의 단말기는 상기 기지국에서 전송하는 신호를 모두 수신하게 된다. 따라서, 사용자는 자신이 어느 기지국과 통신하게 될지 알 수 없으므로 상기 수신된 신호들 중에서 자신이 통신하게 될 기지국을 찾아야 한다.First, Figure 1 is an example of a multi-cell according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, one base station (BS) forms one cell of a regular hexagon and service users (SSs) are uniformly distributed in the cell. If a plurality of base stations form a multi-cell and the frequency bands used by each base station are the same, the user's terminal receives all signals transmitted by the base station. Therefore, the user cannot know which base station he will be communicating with, so he must find a base station to which he will communicate among the received signals.

다음, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색을 위한 기지국 송신기의 개략도이다. 도 2에서와 같이, 상기 기지국의 송신기는 파일럿으로 사용되는 서브 캐리어(SCA:subcarrier)에 실릴 정보 비트를 생성하는 파일럿 PRBS(Pseudo random binary sequence) 발생기, 파일럿으로 사용되는 정보 비트를 선택하는 파일럿 분배기(Pilot splitter), 고정 위치 파일럿과 가변 위치 파일럿 정보 비트를 각각 변조하는 고정 위치 파일럿 변조기(Fix. pilots modulator)와 가변 위치 파일럿 변조기(Var. pilots modulator), 아이디 셀 인덱스에 따라 상호 직교 코드 셋(MOC set) 중에서 하나의 상호 직교 코드를 선택하여 입력되는 신호를 처리하는 상호 직교 코드 인코더(200), 서비스 사용자들에게 전달할 데이터를 생성하는 다중 데이터 발생기(Multiple data generator), 상기 서비스 사용자의 정보 비트를 아이디 셀 인덱스에 따라 상기 서비스 사용자의 서브 채널(SCH : Subchannel)에 할당하는 데이터 캐리어 할당부(Data carrier allocation), 상기 서비스 사용자의 정보 비트를 변조하는 데이터 캐리어 변조기(Data carrier modulator), 0 비트를 생성하는 DC & Null 삽입기, 주파수 축의 입력 신호를 시간 축의 출력 신호로 바꿔 주는 IFFT(Inverse fast fourier transform) 및 부반송파의 지연에 의해 발생할 수 있는 직교성의 파괴를 방지하기 위한 싸이클릭 프리픽스(Cyclic prefix)를 삽입하는 CP 삽입기로 이루어 진다.2 is a schematic diagram of a base station transmitter for cell search in an orthogonal frequency division multiple access system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, the transmitter of the base station is a pilot pseudo random binary sequence (PRBS) generator for generating information bits to be carried on a subcarrier (SCA) used as a pilot, and a pilot splitter for selecting information bits used as a pilot. (Pilot splitter), fixed position pilot modulator (Fix.pilots modulator) and variable position pilot modulator (Var. Pilots modulator) for modulating the fixed position pilot and variable position pilot information bits respectively, mutually orthogonal code set according to the ID cell index ( A mutual orthogonal code encoder 200 for processing an input signal by selecting one mutual orthogonal code from a MOC set, a multiple data generator for generating data to be delivered to service users, and an information bit of the service user Is assigned to the sub-channel (SCH: Subchannel) of the service user according to the ID cell index Data carrier allocation, a data carrier modulator for modulating the information bits of the service user, a DC & Null inserter for generating 0 bits, and an input signal on the frequency axis to an output signal on the time axis It consists of a CP inserter inserting a cyclic prefix to prevent the destruction of orthogonality caused by the inverse fast fourier transform (IFFT) and the delay of the subcarrier.

다음, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 상호 직교 코드 인코더의 동작을 수행하기 위해 필요한 상호 직교 코드 셋의 예이다. C는 상호 직교 코드를 나타낸다. 도 3과 같이, 아이디 셀 인덱스에 따라 각 상호 직교 코드 셋이 결정되고 결정된 상호 직교 코드는 각 기지국마다 할당된다. 상기 상호 직교 코드 셋을 생성하는 방법은 여러 가지가 있으며 길이가 고정 위치 파일럿의 비트수와 동일하다면 상호 직교하는 어떠한 코드도 가능하다.3 is an example of a mutual orthogonal code set required to perform an operation of a mutual orthogonal code encoder according to an embodiment of the present invention. C represents a mutually orthogonal code. As shown in FIG. 3, each mutual orthogonal code set is determined according to an ID cell index, and the determined mutual orthogonal code is assigned to each base station. There are several ways to generate the mutual orthogonal code set, and any code that is orthogonal to each other is possible if the length is equal to the number of bits of the fixed position pilot.

다음, 도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 0번째 기지국을 위한 상호 직교 코드 인코더 동작의 예이다. p는 고정 위치 파일럿을 나타내고 q는 고정 위치 파일럿과 상호 직교 코드를 곱셈 연산한 신호이다. 도 4에서와 같이, 상호 직교 코드 인코더는 기지국에서 송신하는 파일럿에 상호 직교 코드를 순차적으로 곱셈 연산하여 출력한다.Next, FIG. 4 is an example of a mutual orthogonal code encoder operation for a 0 th base station according to an embodiment of the present invention. p denotes a fixed position pilot and q denotes a signal obtained by multiplying a fixed position pilot and a mutually orthogonal code. As shown in FIG. 4, the mutual orthogonal code encoder sequentially multiplies and outputs a mutual orthogonal code to a pilot transmitted from a base station.

다음, 도 5는 본 발명의 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에의 수신기의 개략도이다. 도 5에서와 같이 상기 수신기의 구조는 신호의 수신 여부를 판단하고 수신되는 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼의 시작 시점을 검출하고 싸이클릭 프리 픽스를 제거하는 대략 심볼 동기 장치coarse symbol synchronizer, 시간 축의 신호를 주파수 축의 신호로 변환하는 FFT(Fast fourier transform), 서비스 사용자가 이미 알고 있는 고정 위치 파일럿의 정보 비트를 뽑아내는 고정 위치 파일럿 추출기(Fix. pilot extractor), 고정 위치 파일럿 정보 비트를 다시 시간 축의 신호로 바꾸는 IFFT, 입력되는 신호를 이용하여 정확한 FFT 수행 시점을 알아내는 CIR(Channel impulse response) position, 단말기가 수신한 인코딩된 고정 위치 파일럿의 값들을 처리하여 출력하는 다중 상호 직교 코드 디코더(520)와 입력되는 신호들 중 가장 큰 값을 갖는 입력 인덱스를 출력하는 아이디 셀 선택기(510)를 포함하는 아이디 셀 탐색기(500), 주파수 오프셋과 채널을 추정하기 위해 사용되는 FO(Frequency offset) & CH(Channel) 평가부(estimator), 입력되는 신호에 대해 FO & CH 평가부의 출력 값을 이용하여 보상하는 기능을 수행하는 FO & CH 보상부(compensator), 가변 위치 파일럿으로 사용되는 서브 캐리어의 위치를 찾아내어 위치의 정보 비트를 뽑아내는 가변 위치 파일럿 추출기(Var. pilot extractor)로 이루어진다.5 is a schematic diagram of a receiver in an orthogonal frequency division multiple access system of the present invention. As shown in FIG. 5, the structure of the receiver is a coarse symbol synchronizer that determines whether a signal is received, detects a start point of a received orthogonal frequency division multiple access symbol, and removes a cyclic prefix. Fast fourier transform (FFT) to transform the signal on the frequency axis, fixed position pilot extractor (Fix.pilot extractor) to extract the information bits of the fixed position pilot that the service user already knows, and the fixed position pilot information bits back to the time axis signal Multiple mutual orthogonal code decoder 520 which processes and outputs the values of the channel fixed impulse response (CIR) position which finds the exact time of FFT execution using the input IFFT, the input signal, and the encoded fixed position pilot received by the terminal. ID cell selector 510 for outputting an input index having the largest value among the signals The ID cell searcher 500 including the frequency offset and the frequency offset (FO) & channel (CH) estimator used for estimating the frequency offset and the channel, and using the output values of the FO & CH evaluation unit for the input signal An FO & CH compensator performing a compensating function, and a variable position pilot extractor (Var. Pilot extractor) extracting information bits of a position by finding a position of a subcarrier used as a variable position pilot.

다음, 도 6은 본 발명의 수신기에 사용되는 다중 상호 직교 코드 디코더의 구조이다. 도 6에서와 같이, 다중 상호 직교 코드 디코더는 단말기가 수신한 인코딩된 고정 위치 파일럿은 기지국의 다중 직교 코드들과 고정 위치 파일럿이 곱해진 형태의 코드들을 갖고 있는 다중 상호 직교 코드 디코더로 입력된 후 상기 코드들과 단말기가 수신한 인코딩된 고정 위치 파일럿을 병렬 상관 관계를 취하여 각각의 값들을 출력한다. 6 is a structure of a multiple mutual orthogonal code decoder used in the receiver of the present invention. As shown in FIG. 6, the multiple mutual orthogonal code decoder receives an encoded fixed position pilot received by a terminal after being input to a multiple mutual orthogonal code decoder having codes in a form of multiplication of the multiple orthogonal codes of the base station and the fixed position pilot. The codes and the encoded fixed position pilot received by the terminal are correlated in parallel to output respective values.                     

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.
Although the present invention has been shown and described with reference to preferred embodiments as described above, it is not limited to the above-described embodiments and those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible.

따라서, 본 발명의 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법은 상호 직교 코드 인코더와 다중 직교 코드 디코더 및 아이디 셀 선택기만으로 셀 탐색이 가능하므로 구조가 간단하고 각 기지국이 동기와 채널 추정을 위해서 추가적인 프리앰블을 생성할 필요가 없어 전송효율이 우수하며 단말기의 수신단에서 인코딩된 고정 위치 파일럿을 추출하면서 바로 기지국의 아이디 셀 인덱스를 알수 있으므로 빠른 셀 탐색이 가능하다 또한, 각 기지국마다 상호 직교 코드를 사용하므로 동일 채널 간섭에 강하여 셀 탐색 성능이 우수한 효과가 있다.Therefore, the cell search method in the orthogonal frequency division multiple access system of the present invention is simple in structure because the cell search is possible using only a mutual orthogonal code encoder, a multiple orthogonal code decoder, and an ID cell selector. It does not need to generate a preamble, so the transmission efficiency is excellent, and since the ID cell index of the base station is immediately known while extracting the fixed position pilot encoded at the receiver, the fast cell search is possible. It is resistant to co-channel interference and has an excellent cell search performance.

Claims (11)

직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법에 있어서,A cell search method in an orthogonal frequency division multiple access system, 기지국에서 채널 추정과 동기를 위해 사용되는 파일럿을 각 기지국에 할당된 상호 직교 코드를 포함하는 인코더를 사용하여 인코딩한 후 전송하는 제 1단계: 및A first step of encoding and transmitting a pilot used for channel estimation and synchronization at a base station using an encoder including a mutual orthogonal code assigned to each base station; and 상기 인코딩 및 전송된 파일럿을 수신한 후 아이디 셀 탐색기를 통해 셀을 탐색하는 제 2단계A second step of searching for a cell through an ID cell searcher after receiving the encoded and transmitted pilot; 를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.Cell search method in an orthogonal frequency division multiple access system comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상호 직교 코드는 상기 각 기지국이 갖는 고유 값인 아이디 셀 인덱스에 따라 상호 직교 코드 셋 중에서 하나의 행을 선택하여 결정되고 각 기지국마다 할당됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.The mutual orthogonal code is determined by selecting one row from a mutual orthogonal code set according to an ID cell index, which is a unique value of each base station, and assigned to each base station. 제 2항에 있어서,The method of claim 2, 상기 아이디 셀 인덱스는 각 기지국의 서브 채널과 상기 서브 채널을 구성하는 서브 캐리어들을 결정하는 값임을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.And the ID cell index is a value for determining a subchannel of each base station and subcarriers constituting the subchannel. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 아이디 셀 탐색기는 다중 상호 직교 코드 디코더와 아이디 셀 선택기를 포함하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.The ID cell searcher includes a multiple mutual orthogonal code decoder and an ID cell selector. 제 4항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 다중 상호 직교 코드 디코더는 모든 기지국 고유의 상호 직교 코드들과 파일럿이 곱해진 형태의 코드들과 단말기에서 수신한 파일럿의 병렬 상관을 취하여 각각의 값들을 출력해 주는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.The multi-orthogonal code decoder multi-orthogonal frequency division multiplexing, characterized in that to take the parallel correlation of the pilot multi-orthogonal codes and the code of the form multiplied by the base station and the pilot received from the terminal and output the respective values Cell search method in the access system. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 아이디 셀 선택기는 상기 다중 상호 직교 코드 디코더에서 출력해 주는 값들을 비교하여 최대값을 갖는 아이디 셀 인덱스를 출력함을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.And the ID cell selector outputs an ID cell index having a maximum value by comparing values output from the multiple mutual orthogonal code decoders. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1단계의 파일럿은 고정 위치 파일럿을 이용하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.And the pilot of the first step uses a fixed position pilot. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 고정 위치 파일럿은 단말기의 수신단에서 채널 추정과 동기를 맞추기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.Wherein the fixed position pilot is used to synchronize with channel estimation at a receiving end of a terminal. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1단계의 파일럿은 가변 위치 파일럿을 이용하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.And the pilot of the first step uses a variable position pilot. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 가변 위치 파일럿은 단말기가 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼마다 변 화하는 가변 위치 파일럿의 위치를 추정할 수 있을 때 사용됨을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.The variable position pilot is used when the terminal can estimate the position of the variable position pilot that changes for each orthogonal frequency division multiple access symbol. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1단계의 파일럿은 고정 위치 파일럿과 가변 위치 파일럿을 모두 이용하는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 다중 접속 시스템에서의 셀 탐색 방법.And the pilot of the first step uses both a fixed position pilot and a variable position pilot.
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