KR100730819B1 - Apparatus for providing cell search in mobile terminal and method therefor - Google Patents

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KR100730819B1
KR100730819B1 KR1020060026017A KR20060026017A KR100730819B1 KR 100730819 B1 KR100730819 B1 KR 100730819B1 KR 1020060026017 A KR1020060026017 A KR 1020060026017A KR 20060026017 A KR20060026017 A KR 20060026017A KR 100730819 B1 KR100730819 B1 KR 100730819B1
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base station
sequence
frequency offset
integer frequency
asynchronous
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KR1020060026017A
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김정
유태호
박용길
김성근
전경훈
채성현
설창규
오세현
이명성
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에스케이 텔레콤주식회사
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04B1/00—Details of transmission systems, not covered by a single one of groups H04B3/00 - H04B13/00; Details of transmission systems not characterised by the medium used for transmission
    • H04B1/69—Spread spectrum techniques
    • H04B1/707—Spread spectrum techniques using direct sequence modulation
    • H04B1/7073—Synchronisation aspects
    • H04B1/7083—Cell search, e.g. using a three-step approach

Abstract

A base station search device of a mobile communication terminal and a method thereof are provided to estimate an integer part of a carrier frequency offset while a base station searching process is performed in the terminal, thereby improving performance of a portable Internet system and a base station searching function. A serial to parallel converter(100) converts a preamble signal received from a base station into parallel data. An FFT(Fast Fourier Transform) processor(102) demodulates the converted parallel data by conducting an FFT process. A sequence extractor(104) extracts plural sequences whose integer frequency offsets in accordance with segment IDs are different, from outputted FFT data. A non-coherent combining correlator(106) obtains non-coherent combining correlation values by using the extracted sequences. A frequency offset designator(108) induces the plural sequences having the different integer frequency offsets to be extracted. An integer frequency offset estimator(110) estimates an integer frequency offset by using each non-coherent combining correlation value for the plural sequences. A base station searcher(112) searches a base station by using a sequence compensated by the estimated integer frequency offset.

Description

이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치 및 방법{APPARATUS FOR PROVIDING CELL SEARCH IN MOBILE TERMINAL AND METHOD THEREFOR}Apparatus and method for searching for a base station of a mobile terminal {APPARATUS FOR PROVIDING CELL SEARCH IN MOBILE TERMINAL AND METHOD THEREFOR}

도 1은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치에 대한 구성 블록도,1 is a block diagram illustrating an apparatus for searching for a base station of a mobile communication terminal according to the present invention;

도 2는 도 1의 비동기 결합 상관부의 상세 구성도,2 is a detailed configuration diagram of the asynchronous joint correlation unit of FIG. 1;

도 3은 도 1의 정수 주파수 오프셋(offset) 추정부의 상세 구성도,3 is a detailed configuration diagram of the integer frequency offset estimation unit of FIG. 1;

도 4는 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 기지국 탐색 과정의 흐름도.4 is a flowchart of a base station discovery process of a mobile communication terminal according to the present invention;

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100 : 직병렬 변환부 102 : 고속 푸리에 변환(FET) 처리부100: serial-to-parallel converter 102: fast Fourier transform (FET) processing unit

104 : 시퀀스 추출부 106 : 비동기 결합 상관부104: sequence extraction unit 106: asynchronous joint correlation unit

108 : 주파수 오프셋 지정부 110 : 정수 오프셋 추정부108: frequency offset designation unit 110: integer offset estimation unit

112 : 기지국 탐색부112: base station search unit

본 발명은 이동통신 단말기의 기지국 탐색 기술에 관한 것으로, 특히 이동통신 단말기의 기지국 탐색과 동시에 반송파 주파수 오프셋(carrier frequency offset)의 정수부분(integer part)을 추정하는데 적합한 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치 및 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a base station search technology of a mobile communication terminal, and more particularly, to a base station search apparatus of a mobile communication terminal suitable for estimating an integer part of a carrier frequency offset at the same time as searching for a base station of a mobile communication terminal; It is about a method.

최근 들어, 고속 데이터 전송을 위한 기술로서 직교 주파수 분할 다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing ; OFDM) 방식이 고려되고 있으며, 향후 상용화될 휴대 인터넷 서비스(WiBro(Wireless Broadband Internet) 서비스)에 OFDM 방식을 적용하기 위한 연구가 곳곳에서 이루어지고 있다.Recently, orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) has been considered as a technology for high-speed data transmission, and an OFDM scheme is applied to a mobile Internet service (WiBro (Wireless Broadband Internet) service) to be commercialized in the future. Research is being done everywhere.

일반적으로, 이동통신 시스템에서는 이동통신 단말기가 기지국으로부터 신호를 수신하여 시간 동기와 주파수 동기를 맞춘 후 기지국 탐색을 수행해야 하며, OFDM에서는 기지국으로부터 이동통신 단말기로 전송되는 프레임(frame)에 포함되는 프리앰블(preamble)을 이용하여 기지국 탐색을 수행한다.In general, in a mobile communication system, a mobile communication terminal needs to perform a base station search after receiving a signal from a base station, time synchronization and frequency synchronization, and in OFDM, a preamble included in a frame transmitted from the base station to the mobile communication terminal. A base station search is performed by using a preamble.

프리앰블은 매 프레임의 시작 부분에 위치하며 주파수 영역에서 기지국 아이디(ID) 및 세그먼트 아이디에 따라 결정되는 값을 갖는다. 기지국은 자신의 기지국 아이디 및 세그먼트 아이디에 따라 결정되는 시퀀스(sequence)를 생성하고, 주파수 영역에서 세그먼트 아이디가 다를 경우 동일한 시퀀스 인덱스에서 시퀀스가 겹치지 않도록 하여 부반송파에 포함시킨 후, 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform : IFFT)을 수행하여 이동통신 단말기로 전송하게 된다. 이동통신 단말기는 기지국으로부터 수신된 프레임을 참조하여 시간 동기 및 주파수 동기를 획득한 후 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행한다.The preamble is located at the beginning of every frame and has a value determined according to a base station ID and a segment ID in the frequency domain. The base station generates a sequence determined according to its base station ID and segment ID, and if the segment IDs are different in the frequency domain, the base station includes the subcarriers so as not to overlap the sequences at the same sequence index and then inverse fast Fourier transform (Inverse). Fast Fourier Transform (IFFT) is performed and transmitted to the mobile communication terminal. The mobile communication terminal performs fast Fourier transform (FFT) after obtaining time synchronization and frequency synchronization with reference to the frame received from the base station.

이후, 고속 푸리에 변환의 결과와 모든 기지국 아이디 및 세그먼트 아이디에 대하여 생성한 PN 시퀀스(Pseudo Noise sequence)와 상관을 취하여 최적의 기지국 을 선택하게 된다.Then, the optimal base station is selected by correlating the result of the fast Fourier transform and the PN sequence generated for all base station IDs and segment IDs.

이때, 기지국에서 이동통신 단말기로 전송되는 신호의 페이딩 채널로 인한 성능 열화를 극복하기 위해 소수 개의 부반송파 단위로 상관을 취한 후 비동기 결합 상관(Noncoherent Combining Correlation)을 수행하여 심벌간 간섭을 최소화한다.At this time, in order to overcome the performance degradation due to the fading channel of the signal transmitted from the base station to the mobile terminal, the correlation is performed by a small number of subcarriers, and then a noncoherent combining correlation is performed to minimize the intersymbol interference.

그런데 이러한 OFDM 방식은, 주파수 이용 효율이 높고 고속으로 데이터를 송수신할 수 있는 장점이 있으나 동기 오류에 매우 민감하다는 단점을 지니고 있다.By the way, the OFDM scheme has the advantage of high frequency utilization efficiency and high speed data transmission / reception, but has a disadvantage of being very sensitive to synchronization error.

즉, 송신단과 수신단에 입력되는 심벌의 동기가 정확하게 일치하지 않으면 심벌 동기 오프셋(offset)이 발생하게 되고, 수신측에서 입력되는 데이터의 시작점을 잘못 선택하게 되어 부반송파의 위상 회전을 일으켜 신호를 왜곡시키고 신호 복원시 오류 확률이 증가하여 무선 환경이 열악해지는 문제가 발생한다.In other words, if the synchronization of the symbols input to the transmitter and the receiver does not exactly match, a symbol synchronization offset occurs, and the start point of the data input from the receiver is incorrectly selected, causing phase shift of the subcarrier to distort the signal. The error probability is increased when the signal is restored, resulting in a problem of poor wireless environment.

따라서 OFDM 방식에서 시간동기와 주파수동기를 정확히 알아내야 할 필요가 있다.Therefore, it is necessary to accurately find the time synchronization and frequency synchronization in the OFDM scheme.

본 발명은 상술한 필요성을 감안하고 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 이동통신 단말기에서 기지국 탐색을 수행함과 동시에 반송파 주파수 오프셋(offset)의 정수부분을 함께 추정함으로써 기지국 탐색 기능과 휴대 인터넷 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described necessity and solves the problems of the prior art. The present invention provides a base station search function and a portable Internet system by estimating an integer part of a carrier frequency offset while performing a base station search in a mobile communication terminal. An object of the present invention is to provide an apparatus and method for searching for a base station of a mobile communication terminal that can improve performance.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 이동통신 단말 기의 기지국 탐색 장치로서, 기지국으로부터 수신되는 직렬 데이터(

Figure 112006019914521-pat00007
)를 병렬 데이터(
Figure 112006019914521-pat00008
)로 변환하는 직병렬 변환 수단과, 고속 푸리에 변환을 수행하여 상기 직병렬 변환 수단으로부터 변환된 병렬 데이터(
Figure 112006019914521-pat00009
)를 복조 처리하는 고속 푸리에 변환 처리 수단과, 상기 고속 푸리에 변환 처리 수단에 의해 고속 푸리에 변환된 출력 데이터(
Figure 112006019914521-pat00010
)로부터 세그먼트 아이디에 따른 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00011
)를 추출하는 시퀀스 추출 수단과, 상기 시퀀스 추출 수단에서 추출된 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00012
)를 이용하여 비동기 결합 상관값을 구하는 비동기 결합 상관 수단과, 정수 주파수 오프셋이 상이한 다수의 시퀀스를 추출해 내도록 유도하는 주파수 오프셋 지정 수단과, 상기 비동기 결합 상관 수단으로부터 구해지는 주파수 오프셋이 상이한 다수의 시퀀스에 대한 각각의 비동기 결합 상관값을 이용하여 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00013
)을 추정해 내는 정주 주파수 오프셋 추정 수단과, 상기 정수 주파수 오프셋 추정 수단을 통해 추정된 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00014
)으로 보상된 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00015
)를 이용하여 기지국을 탐색하는 기지국 탐색 수단을 포함하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object, as a base station search apparatus of the mobile communication terminal, the serial data received from the base station (
Figure 112006019914521-pat00007
) Parallel data (
Figure 112006019914521-pat00008
Parallel-to-parallel converting means for converting to &lt; RTI ID = 0.0 &gt;)&lt; / RTI &gt;
Figure 112006019914521-pat00009
Fast Fourier transform processing means for demodulating and output data fast fast Fourier transformed by said fast Fourier transform processing means (
Figure 112006019914521-pat00010
From the sequence according to the segment ID (
Figure 112006019914521-pat00011
) And a sequence extracted from the sequence extracting means.
Figure 112006019914521-pat00012
Asynchronous joint correlation means for obtaining an asynchronous joint correlation value using the &quot;), frequency offset designation means for deriving a plurality of sequences having different integer frequency offsets, and multiple sequences having different frequency offsets obtained from the asynchronous joint correlation means. Using each asynchronous joint correlation for, the integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00013
And a constant frequency offset estimating means for estimating), and an integer frequency offset estimated by the integer frequency offset estimating means (
Figure 112006019914521-pat00014
) Compensated sequence (
Figure 112006019914521-pat00015
Provided is a base station search apparatus for a mobile communication terminal including a base station search means for searching for a base station using &lt; RTI ID = 0.0 &gt;

본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 실시예에 따르면, 이동통신 단말기의 기지국 탐색 방법으로서, 기지국으로부터 수신한 부반송파에 포함된 프리앰블 신호를 복조하여 고속 푸리에 데이터(

Figure 112006019914521-pat00016
)로 변환하는 단계와, 상기 변환된 고속 푸리에 변환 데이터(
Figure 112006019914521-pat00017
)로부터 세그먼트 아이디에 따라 주파수 오프셋이 상이한 각각의 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00018
)를 추출하는 단계와, 상기 주파수 오프셋이 상이한 각각의 시퀀스에 대한 비동기 결합 상관값을 구하는 단계와, 상기 구해지는 비동기 결합 상관값을 이용하여 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00019
)을 추정하는 단계와, 상기 추정된 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00020
)으로 보상된 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00021
)를 이용하여 기지국 탐색을 수행하는 단계를 포함하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 방법을 제공한다.According to another embodiment for achieving the object of the present invention, a method for searching a base station of a mobile communication terminal, demodulating a preamble signal included in a subcarrier received from a base station to perform fast Fourier data (
Figure 112006019914521-pat00016
And the transformed fast Fourier transform data (
Figure 112006019914521-pat00017
Each sequence with a different frequency offset based on the segment ID from
Figure 112006019914521-pat00018
), Obtaining an asynchronous joint correlation value for each sequence having different frequency offsets, and using the obtained asynchronous joint correlation value,
Figure 112006019914521-pat00019
), And the estimated integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00020
) Compensated sequence (
Figure 112006019914521-pat00021
The present invention provides a method for searching for a base station of a mobile communication terminal, the method including performing a base station search using a).

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치의 구성도로서, 직병렬 변환부(100), FFT(Fast Fourier Transform) 처리부(102), 시퀀스(sequence) 추출부(104), 비동기 결합 상관부(106), 주파수 오프셋(offset) 지정부(108), 정수 주파수 오프셋 추정부(110), 기지국 탐색부(112)를 포함한다.1 is a configuration diagram of a base station search apparatus of a mobile communication terminal according to the present invention, a serial-to-parallel transform unit 100, a fast fourier transform (FFT) processing unit 102, a sequence extraction unit 104, asynchronous coupling A correlator 106, a frequency offset designator 108, an integer frequency offset estimator 110, and a base station searcher 112 are included.

도 1에 도시한 바와 같이, 직병렬 변환부(100)는 도시 생략된 기지국으로부터 수신되는 직렬 데이터(

Figure 112006019914521-pat00022
)를 병렬 데이터(
Figure 112006019914521-pat00023
)로 변환하며, FFT 처리부(102)는 고속 푸리에 변환을 수행하여 직병렬 변환부(100)로부터 변환된 병렬 데이터(
Figure 112006019914521-pat00024
)를 복조 처리하는 기능을 수행한다.As shown in FIG. 1, the serial-to-parallel conversion unit 100 receives serial data (received from a base station not shown).
Figure 112006019914521-pat00022
) Parallel data (
Figure 112006019914521-pat00023
), And the FFT processor 102 performs a fast Fourier transform to convert parallel data (
Figure 112006019914521-pat00024
) Demodulation process.

시퀀스 추출부(104)는 FFT 처리부(102)에 의해 고속 푸리에 변환된 출력 데이터(

Figure 112006019914521-pat00025
)로부터 세그먼트 아이디에 따른 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00026
)를 추출하며, 비동기 결합 상관부(106)는 시퀀스 추출부(104)에서 추출된 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00027
)를 이용하여 비동기 결합 상 관값을 구해낸다.The sequence extractor 104 outputs the fast Fourier transformed output data by the FFT processor 102 (
Figure 112006019914521-pat00025
From the sequence according to the segment ID (
Figure 112006019914521-pat00026
), And the asynchronous joint correlator 106 extracts the sequence extracted from the sequence extractor 104.
Figure 112006019914521-pat00027
) To find the asynchronous coupling correlation.

주파수 오프셋 지정부(108)는 정수 주파수 오프셋이 상이한 다수의 시퀀스를 추출해 내는 역할을 하며, 정수 주파수 오프셋 추정부(110)는 비동기 결합 상관부(106)로부터 구해지는 주파수 오프셋이 상이한 다수의 시퀀스에 대한 각각의 비동기 결합 상관값을 이용하여 정수 주파수 오프셋(

Figure 112006019914521-pat00028
)을 추정해 내는 역할을 수행한다.The frequency offset designation unit 108 serves to extract a plurality of sequences having different integer frequency offsets, and the integer frequency offset estimator 110 is provided to a plurality of sequences having different frequency offsets obtained from the asynchronous joint correlation unit 106. Using each asynchronous joint correlation for
Figure 112006019914521-pat00028
Estimate).

기지국 탐색부(112)는 이와 같은 정수 주파수 오프셋 추정부(110)를 통해 추정된 정수 주파수 오프셋(

Figure 112006019914521-pat00029
)으로 보상된 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00030
)를 이용하여 최적의 기지국을 탐색해 내는 역할을 수행한다.The base station search unit 112 may calculate the integer frequency offset (estimated by the integer frequency offset estimator 110 as described above).
Figure 112006019914521-pat00029
) Compensated sequence (
Figure 112006019914521-pat00030
) To search for an optimal base station.

이때, 정수 주파수 오프셋 추정부(110)는 세그먼트 아이디에 따라 추출된 시퀀스(

Figure 112006019914521-pat00031
)를 이용하여 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00032
)을 추정하게 되는데, 추출된 시퀀스 각각의 부반송파와 한 지점 앞뒤 부반송파를 이용하여 모든 기지국 아이디와 세그먼트 아이디에 해당하는 PN 시퀀스(Pseudo Noise sequence)와 상관(Correlation)을 취하고, 이 상관값의 크기를 비교함으로써 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00033
)을 추정한다.In this case, the integer frequency offset estimator 110 extracts the extracted sequence according to the segment ID.
Figure 112006019914521-pat00031
) To the integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00032
), And by using subcarriers of each extracted sequence and subcarriers before and after a point, correlate with PN sequence (Pseudo Noise sequence) corresponding to all base station IDs and segment IDs, and measure the magnitude of the correlation value. By comparing integer frequency offsets (
Figure 112006019914521-pat00033
Estimate).

정수 주파수 오프셋(

Figure 112006019914521-pat00034
)이 추정되고 나면 해당 오프셋을 가진 시퀀스와 모든 PN 시퀀스와의 상관으로서 기지국 탐색을 수행하게 된다.Integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00034
) Is estimated, the base station search is performed as a correlation between the sequence having the corresponding offset and all PN sequences.

수신된 신호로부터 세그먼트에 따른 추출된 시퀀스와 기지국의 모든 PN 시퀀스와의 상관을 계산할 때에 페이딩 채널로 인한 수신 시퀀스의 위상 회전의 영향을 최소화하기 위하여 비동기 결합 상관을 취하게 된다.When calculating the correlation between the extracted sequence according to the segment from the received signal and all PN sequences of the base station, an asynchronous combined correlation is taken to minimize the influence of the phase rotation of the received sequence due to the fading channel.

PN 시퀀스와 비동기 결합 상관을 취하기 위해서는, 먼저 FET 크기가 N인 시스템에서 FET 출력 결과의 시퀀스로부터 세그먼트 아이디에 따라 추출된 크기가 M인 시퀀스(

Figure 112006019914521-pat00035
)를 고려하여야 하며, 이는 다음 [수학식 1]과 같이 표현된다.In order to achieve asynchronous joint correlation with the PN sequence, first, in a system with FET size N, a sequence of size M extracted from the sequence of FET output results according to the segment ID (
Figure 112006019914521-pat00035
), Which is expressed as the following Equation 1.

Figure 112006019914521-pat00036
Figure 112006019914521-pat00036

여기서, M은 PN 시퀀스의 전체 크기, B는 비동기 결합 크기, L은 M을 B로 나눈 값보다 작은 값 중 최대의 정수, d는 기지국 아이디,

Figure 112006019914521-pat00037
는 기지국 아이디가 d인 PN 시퀀스에서 k번째 부반송파,
Figure 112006019914521-pat00038
는 FET 출력 결과로부터 추출된 시퀀스의 k번째 부반송파를 나타낸다.Where M is the total size of the PN sequence, B is the asynchronous coupling size, L is the largest integer less than M divided by B, d is the base station ID,
Figure 112006019914521-pat00037
Is the k th subcarrier in the PN sequence with base station ID d,
Figure 112006019914521-pat00038
Denotes the k th subcarrier of the sequence extracted from the FET output result.

이와 같은 [수학식 1]을 이용하여 정수 주파수 오프셋을 추정하게 되는데, 이는 다음 [수학식 2]로 표현된다.Using Equation 1, an integer frequency offset is estimated, which is represented by Equation 2 below.

Figure 112006019914521-pat00039
Figure 112006019914521-pat00039

[수학식 2]로부터

Figure 112006019914521-pat00040
의 값들에 대하여
Figure 112006019914521-pat00041
를 계산하고
Figure 112006019914521-pat00042
값 중에서 가장 큰 값을 갖는
Figure 112006019914521-pat00043
를 구함으로써 주파수 정수부분 오프셋을 추정하게 된다. 실제 수신된 신호가 정수 주파수 오프셋이 -1만큼 있는 신호라면,
Figure 112006019914521-pat00044
는
Figure 112006019914521-pat00045
값이 -1일 때 최대값을 갖게 될 것이다.From Equation 2
Figure 112006019914521-pat00040
For the values of
Figure 112006019914521-pat00041
Calculate
Figure 112006019914521-pat00042
Has the largest value among the values
Figure 112006019914521-pat00043
By estimating the frequency integer fraction offset, If the actual received signal is a signal with an integer frequency offset of -1,
Figure 112006019914521-pat00044
Is
Figure 112006019914521-pat00045
When the value is -1, it will have the maximum value.

도 2는 도 1의 비동기 결합 상관부(106)의 상세 구성도이다.FIG. 2 is a detailed block diagram of the asynchronous joint correlation unit 106 of FIG. 1.

도 2를 참조하면, 비동기 결합 상관부(106)는 세그먼트 아이디에 따라 PN 시퀀스의 크기만큼 추출된 부반송파들을 이용하여 각 부반송파에 포함된 변조심벌 각각에 곱해야 하는 PN 시퀀스(210, 212, 214, 216), 변조심벌과 PN 시퀀스(210, 212, 214, 216)를 입력으로 하는 곱셈기(220, 222, 224, 226), 비동기 결합 상관을 위해 비동기 결합 크기 개수만큼의 곱셈기 출력값들을 입력으로 하는 크기가 B인 합산기(230, 232), 합산기(230, 232)의 출력값을 입력으로 하는 절대값 계산기(240, 242), 비동기 결합 상관값을 구하기 위해 최종적으로 모든 절대값 계산기의 출력값들을 입력으로 하는 합산기(250)를 포함한다. 도 2에서 최종 합산기(250)의 출력값은 주파수 오프셋을 추정하는데 사용된다.Referring to FIG. 2, the asynchronous joint correlation unit 106 may multiply each of the modulation symbols included in each subcarrier by using the subcarriers extracted by the size of the PN sequence according to the segment ID. 216), multipliers (220, 222, 224, 226) with modulation symbols and PN sequences (210, 212, 214, 216) as inputs, magnitudes with inputs of multiplier outputs as many as asynchronous combination sizes for asynchronous joint correlation Absolute value calculators 240 and 242 using inputs of the output values of summers 230 and 232 and summers 230 and 232, and finally output values of all absolute value calculators to obtain an asynchronous joint correlation value. A summer 250 is included. In Figure 2 the output of the final summer 250 is used to estimate the frequency offset.

도 3은 도 1의 정수 주파수 오프셋 추정부의 상세 구성도이다.3 is a detailed block diagram of the integer frequency offset estimator of FIG. 1.

도 3을 참조하면, 정수 주파수 오프셋 추정부(110)는

Figure 112006019914521-pat00046
값에 따른 다수의 비동기 결합 상관값들의 크기를 비교하는 비교기(302)를 포함하며, 비교기(302)의 비교 결과에 따라 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00047
)을 추정한다. 즉, 본 실시예에 따른 정수 주파수 오프셋 추정부(110)는 비동기 결합 상관부(106)로부터 구해지는 주파수 오프셋이 상이한 다수의 시퀀스에 대한 각각의 비동기 결합 상관값을 이용하여 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00048
)을 추정해 내는 역할을 수행한다.Referring to FIG. 3, the integer frequency offset estimator 110
Figure 112006019914521-pat00046
And a comparator 302 for comparing the magnitudes of the plurality of asynchronous joint correlation values according to the values, and according to the comparison result of the comparator 302,
Figure 112006019914521-pat00047
Estimate). That is, the integer frequency offset estimator 110 according to the present embodiment uses the integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00048
Estimate).

이하, 상술한 구성과 함께, 본 발명에 따른 이동통신 단말기의 기지국 탐색 과정을 첨부한 도 4의 흐름도를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the configuration described above, with reference to the flowchart of Figure 4 attached to the base station search process of the mobile communication terminal according to the present invention will be described in detail.

기지국으로부터 이동통신 단말기로 전송되는 프레임(frame)에 포함되는 프리앰블(preamble)을 이용하여 기지국 탐색을 수행한다.The base station search is performed by using a preamble included in a frame transmitted from the base station to the mobile communication terminal.

도 4에 도시한 바와 같이, 단계(S400)에서는 기지국으로부터 수신되는 직렬 데이터(R)를 직병렬 변환부(100)에서 병렬화하여 병렬화 데이터(

Figure 112006019914521-pat00049
)로 변환하고, FFT 처리부(102)에서 고속 푸리에 변환을 수행하여 상기 병렬화 데이터(
Figure 112006019914521-pat00050
)를 복조함으로써 복조된 고속 푸리에 데이터(
Figure 112006019914521-pat00051
)로 변환한다. 기지국으로부터 이동통신 단말기로 전송되는 부반송파 프레임(frame)에는 프리앰블(preamble) 신호가 포함되며, 이 프리앰블 신호를 복조하여 고속 푸리에 데이터(
Figure 112006019914521-pat00052
)로 변환한다.As shown in FIG. 4, in step S400, the serial data R received from the base station is parallelized by the serial-to-parallel converter 100 to perform parallel data (
Figure 112006019914521-pat00049
) And a fast Fourier transform in the FFT processing unit 102
Figure 112006019914521-pat00050
Demodulated by fast fast Fourier data (
Figure 112006019914521-pat00051
To). The subcarrier frame transmitted from the base station to the mobile communication terminal includes a preamble signal, and demodulates the preamble signal to perform fast Fourier data (
Figure 112006019914521-pat00052
To).

이후 단계(S402)에서는, 시퀀스 추출부(104)에 의해 상기 변환된 고속 푸리에 변환 데이터(

Figure 112006019914521-pat00053
)로부터 세그먼트 아이디에 따라 주파수 오프셋이 상이한 각각의 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00054
)를 추출한다.In a subsequent step S402, the transformed fast Fourier transform data (by the sequence extraction unit 104)
Figure 112006019914521-pat00053
Each sequence with a different frequency offset based on the segment ID from
Figure 112006019914521-pat00054
).

다음으로 단계(S404)에서는, 비동기 결합 상관부(106)에 의해 상기 주파수 오프셋이 상이한 각각의 시퀀스에 대한 비동기 결합 상관값이 구해진다. 이때, 주파수 오프셋이 상이한 각각의 시퀀스들은 비동기 결합 상관값이 주파수 오프셋 지정부(108)로 피드백 됨으로써 구해질 수 있다.Next, in step S404, the asynchronous joint correlation unit 106 obtains an asynchronous joint correlation value for each sequence having the different frequency offset. In this case, each sequence having a different frequency offset may be obtained by feeding back an asynchronous joint correlation value to the frequency offset designation unit 108.

구해진 비동기 결합 상관값은 정수 주파수 오프셋 추정부(110)로 인가되며, 정수 주파수 오프셋 추정부(110)에서는 상기 인가되는 다수의 비동기 결합 상관값들의 크기를 비교하여 상관값이 가장 큰 시퀀스에 해당하는 정수 주파수 오프셋(

Figure 112006019914521-pat00055
) 을 추정한다(S406).The obtained asynchronous joint correlation value is applied to the integer frequency offset estimator 110, and the integer frequency offset estimator 110 compares the magnitudes of the applied asynchronous joint correlation values to correspond to the sequence having the largest correlation value. Integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00055
) Is estimated (S406).

최종적으로 이동통신 단말기에서는, 단계(S408)에서와 같이 상기 정수 주파수 오프셋 추정부(110)를 통해 추정된 정수 주파수 오프셋(

Figure 112006019914521-pat00056
)으로 보상된 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00057
)를 이용하여 기지국 탐색을 수행한다.Finally, in the mobile communication terminal, as in step S408, the integer frequency offset estimated by the integer frequency offset estimator 110 (
Figure 112006019914521-pat00056
) Compensated sequence (
Figure 112006019914521-pat00057
Performs a base station search using

이상과 같이, 본 발명은 기지국으로부터 수신되는 신호를 복조한 후 기지국 탐색을 수행함과 동시에 AFC(Automatic Frequency Control)의 일부분인 정수 주파수 오프셋을 미리 추정하도록 구현한 것이다.As described above, the present invention implements the base station search after demodulating the signal received from the base station and simultaneously estimates the integer frequency offset which is a part of the Automatic Frequency Control (AFC).

이상, 본 발명의 실시예에 대해 상세히 기술하였으나 본 발명은 이러한 실시예에 국한되는 것은 아니며, 후술하는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주 내에서 당업자로부터 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다.As described above, the embodiments of the present invention have been described in detail, but the present invention is not limited to these embodiments, and various modifications may be made by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims below.

본 발명에 의하면, 기지국으로부터 수신한 신호를 복조한 후 기지국 탐색을 수행함과 동시에 정수 주파수 오프셋을 알아낼 수 있다는 점에서 기지국 탐색 기능을 확장시킬 수 있고, 결과적으로 무선 통신 시스템의 성능 개선에 도움이 될 수 있다.According to the present invention, it is possible to expand the base station search function in that it can find the integer frequency offset while demodulating the signal received from the base station and perform the base station search. As a result, it is helpful to improve the performance of the wireless communication system. Can be.

Claims (11)

이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치로서,A base station search apparatus of a mobile communication terminal, 기지국으로부터 수신되는 프리엠블 신호(
Figure 112007012554413-pat00058
)를 병렬 데이터(
Figure 112007012554413-pat00059
)로 변환하는 직병렬 변환 수단과,Preamble signal received from the base station (
Figure 112007012554413-pat00058
) Parallel data (
Figure 112007012554413-pat00059
Serial-to-parallel conversion means for converting 고속 푸리에 변환을 수행하여 상기 직병렬 변환 수단으로부터 변환된 병렬 데이터(
Figure 112007012554413-pat00060
)를 복조 처리하는 고속 푸리에 변환 처리 수단과,Parallel data converted from the serial-to-parallel conversion means by performing fast Fourier transform
Figure 112007012554413-pat00060
Fast Fourier transform processing means for demodulating 상기 고속 푸리에 변환 처리 수단에 의해 고속 푸리에 변환된 출력 데이터(
Figure 112007012554413-pat00061
)로부터 세그먼트 아이디에 따른 정수 주파수 오프셋이 상이한 다수의 시퀀스(
Figure 112007012554413-pat00062
)를 추출하는 시퀀스 추출 수단과,Output data fast transformed by the fast Fourier transform processing means (
Figure 112007012554413-pat00061
Multiple sequences with different integer frequency offsets based on segment ID from
Figure 112007012554413-pat00062
Sequence extracting means for extracting 상기 시퀀스 추출 수단에서 추출된 시퀀스(
Figure 112007012554413-pat00063
)를 이용하여 비동기 결합 상관값을 구하는 비동기 결합 상관 수단과,A sequence extracted by the sequence extracting means (
Figure 112007012554413-pat00063
Asynchronous joint correlation means for obtaining asynchronous joint correlation using 정수 주파수 오프셋이 상이한 다수의 시퀀스를 추출해 내도록 유도하는 주파수 오프셋 지정 수단과,Frequency offset specifying means for deriving a plurality of sequences having different integer frequency offsets from each other; 상기 비동기 결합 상관 수단으로부터 구해지는 주파수 오프셋이 상이한 다수의 시퀀스에 대한 각각의 비동기 결합 상관값을 이용하여 정수 주파수 오프셋(
Figure 112007012554413-pat00064
)을 추정해 내는 정수 주파수 오프셋 추정 수단과,The integer frequency offset is obtained by using the respective asynchronous joint correlation values for a plurality of sequences having different frequency offsets obtained from the asynchronous joint correlation means.
Figure 112007012554413-pat00064
Integer frequency offset estimation means for estimating 상기 정수 주파수 오프셋 추정 수단을 통해 추정된 정수 주파수 오프셋(
Figure 112007012554413-pat00065
)으로 보상된 시퀀스(
Figure 112007012554413-pat00066
)를 이용하여 기지국을 탐색하는 기지국 탐색 수단An integer frequency offset estimated by the integer frequency offset estimating means (
Figure 112007012554413-pat00065
) Compensated sequence (
Figure 112007012554413-pat00066
Base station search means for searching for a base station using 을 포함하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치.Base station search apparatus of the mobile communication terminal comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정수 주파수 오프셋 추정 수단은,The integer frequency offset estimating means, 세그먼트 아이디에 따라 추출된 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00067
)를 이용하여 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00068
)을 추정하되, 추출된 시퀀스 각각의 부반송파와 한 지점 앞뒤 부반송파를 이용하여 모든 기지국 아이디와 세그먼트 아이디에 해당하는 PN 시퀀스와 상관을 취하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치.Sequence extracted according to segment ID (
Figure 112006019914521-pat00067
) To the integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00068
), And using the subcarriers of each extracted sequence and a subcarrier before and after one point, correlate with PN sequences corresponding to all base station IDs and segment IDs. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기지국 탐색 수단은,The base station search means, 상기 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00069
)이 추정되면 해당 오프셋을 가진 시퀀스와 모든 PN 시퀀스와의 상관으로서 기지국 탐색을 수행하되, 비동기 결합 상관을 취하여 수신된 신호로부터 세그먼트에 따른 추출된 시퀀스와 기지국의 모든 PN 시퀀스와의 상관을 계산하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치.The integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00069
) Is estimated, the base station search is performed as a correlation between the sequence having the corresponding offset and all PN sequences, but the asynchronous joint correlation is taken to calculate the correlation between the extracted sequence according to the segment from the received signal and all PN sequences of the base station. Base station search apparatus for a mobile communication terminal, characterized in that. 제 3 항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 PN 시퀀스와의 비동기 결합 상관은,Asynchronous joint correlation with the PN sequence, 고속 푸리에 변환 크기가 N인 시스템에서 고속 푸리에 변환 출력 결과의 시퀀스로부터 세그먼트 아이디에 따라 추출된 크기가 M인 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치.And a size M extracted according to a segment ID from a sequence of fast Fourier transform output results in a system having a fast Fourier transform size N. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 PN 시퀀스와의 비동기 결합 상관은,Asynchronous joint correlation with the PN sequence, 제 1 수학식
Figure 112006019914521-pat00071
로 표현되되, 상기 M은 PN 시퀀스의 전체 크기, 상기 B는 비동기 결합 크기, 상기 L은 상기 M을 상기 B로 나눈 값보다 작은 값 중 최대의 정수, 상기 d는 기지국 아이디, 상기
Figure 112006019914521-pat00072
는 기지국 아이디가 d인 PN 시퀀스에서 k번째 부반송파, 상기
Figure 112006019914521-pat00073
는 고속 푸리에 변환 출력 결과로부터 추출된 시퀀스의 k번째 부반송파를 나타내는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치.First equation
Figure 112006019914521-pat00071
Wherein M is the total size of the PN sequence, B is the asynchronous coupling size, L is the largest integer less than M divided by B, d is the base station ID, and
Figure 112006019914521-pat00072
Is the kth subcarrier in the PN sequence where the base station ID is d,
Figure 112006019914521-pat00073
Is a k-th subcarrier of the sequence extracted from the fast Fourier transform output result. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 제 1 수학식을 이용한 정수 주파수 오프셋 추정은,Integer frequency offset estimation using the first equation, 제 2 수학식
Figure 112006019914521-pat00074
로 표현되는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치.Second equation
Figure 112006019914521-pat00074
Base station search apparatus of a mobile communication terminal, characterized in that represented by. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비동기 결합 상관 수단은,The asynchronous joint correlation means, 세그먼트 아이디에 따라 PN 시퀀스의 크기만큼 추출된 부반송파들을 이용하여 각 부반송파에 포함된 변조심벌 각각과 PN 시퀀스를 곱으로서 입력하는 곱셈기와,A multiplier for inputting each of the modulation symbols included in each subcarrier and the PN sequence by using subcarriers extracted by the size of the PN sequence according to the segment ID; 비동기 결합 상관을 위해 상기 곱셈기의 비동기 결합 크기 개수만큼의 출력값들을 합으로서 입력하는 크기가 B인 제 1 합산기와,A first summer having a size B for inputting the output values as the sum of the number of asynchronous joint sizes of the multiplier for asynchronous joint correlation; 상기 제 1 합산기의 출력값을 입력으로 하여 절대값으로 계산하는 절대값 계산기와,An absolute value calculator for calculating an absolute value by inputting the output value of the first summer; 상기 절대값 계산기의 출력값을 합으로서 입력하여 비동기 결합 상관값을 구하기 위한 값으로 출력하는 제 2 합산기A second summer for inputting the output value of the absolute value calculator as a sum and outputting the asynchronous combined correlation value as a value; 를 포함하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치.Base station search apparatus of the mobile communication terminal comprising a. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 정수 주파수 오프셋 추정 수단은,The integer frequency offset estimating means, 상기 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00075
)값에 따른 다수의 비동기 결합 상관값들의 크기를 비교하는 비교기를 포함하며, 상기 비교기의 비교 결과에 따라 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00076
)을 추정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 장치.The integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00075
A comparator for comparing the magnitudes of the plurality of asynchronous joint correlation values according to the value of, and the integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00076
And a base station search apparatus for a mobile communication terminal. 이동통신 단말기의 기지국 탐색 방법으로서,A method for searching for a base station of a mobile communication terminal, 기지국으로부터 수신한 부반송파에 포함된 프리앰블 신호를 복조하여 고속 푸리에 데이터(
Figure 112006019914521-pat00077
)로 변환하는 단계와,By demodulating the preamble signal included in the subcarrier received from the base station, fast Fourier data (
Figure 112006019914521-pat00077
), 상기 변환된 고속 푸리에 변환 데이터(
Figure 112006019914521-pat00078
)로부터 세그먼트 아이디에 따라 주파수 오프셋이 상이한 각각의 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00079
)를 추출하는 단계와,The transformed fast Fourier transform data (
Figure 112006019914521-pat00078
Each sequence with a different frequency offset based on the segment ID from
Figure 112006019914521-pat00079
), 상기 주파수 오프셋이 상이한 각각의 시퀀스에 대한 비동기 결합 상관값을 구하는 단계와,Obtaining an asynchronous joint correlation value for each sequence having different frequency offsets; 상기 구해지는 비동기 결합 상관값을 이용하여 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00080
)을 추정하는 단계와,The integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00080
) Estimating, 상기 추정된 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00081
)으로 보상된 시퀀스(
Figure 112006019914521-pat00082
)를 이용하여 기지국 탐색을 수행하는 단계The estimated integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00081
) Compensated sequence (
Figure 112006019914521-pat00082
Performing base station discovery using 를 포함하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 방법.A base station discovery method of a mobile communication terminal comprising a. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 비동기 결합 상관값을 구하는 단계는,Obtaining the asynchronous joint correlation value, 주파수 오프셋과 세그먼트 아이디에 따른 시퀀스와 기지국의 모든 PN 시퀀스와의 곱을 수행하는 단계와,Performing a product of the sequence according to the frequency offset and the segment ID and all PN sequences of the base station; 상기 곱의 수행 결과 값을 비동기 결합 크기 단위로 합산하는 단계와,Summing result values of the product in units of asynchronous coupling sizes; 상기 합산한 결과의 절대값을 계산하는 단계와,Calculating an absolute value of the sum result; 상기 계산되는 절대값을 합산하는 단계Summing the calculated absolute values 를 포함하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 방법.A base station discovery method of a mobile communication terminal comprising a. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00083
)을 추정하는 단계는,The integer frequency offset (
Figure 112006019914521-pat00083
Estimating) 상기 주파수 오프셋이 상이한 시퀀스에 대하여 구해지는 비동기 결합 상관값들의 크기를 비교하여 상관값이 가장 큰 시퀀스에 해당하는 정수 주파수 오프셋(
Figure 112006019914521-pat00084
)을 추정하는 것을 특징으로 하는 이동통신 단말기의 기지국 탐색 방법.An integer frequency offset corresponding to the sequence having the largest correlation value is compared by comparing the magnitudes of the asynchronous joint correlation values obtained for the sequences having different frequency offsets.
Figure 112006019914521-pat00084
A method for searching for a base station of a mobile communication terminal, comprising estimating a).
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