KR100866984B1 - 이동통신 시스템에서 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는수신 장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 수신 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템의 랜덤 액세스 과정에서 전송하는 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국의 수신 장치에서 검출하기 위하여, 수신 안테나의 수와 반복성 있는 랜덤 액세스 프리앰블 수 만큼 프리앰블을 검출할 수 있는 구성 요소를 구비한다. 따라서 수신 안테나의 수와 반복된 프리앰블 시퀀스의 수만큼 구비되어 있는 프리앰블 검출 장치를 통해 원 프리앰블 시퀀스와 반복 프리앰블 시퀀스별, 다중 안테나로부터 수신되는 신호를 처리하기 위한 각 수신 안테나별 수신 경로별로 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블을 검출할 수 있다.

랜덤 액세스 프리앰블, 반복성, DFT-Spread OFDMA, 다중 수신 안테나

Description

이동통신 시스템에서 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 수신 장치 및 그 방법{Apparatus and method for receive diversity for detecting random access preambles in communictions system}

도 1은 일반적인 랜덤 액세스 프리앰블 구조도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블 구조도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치의 구조도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반복성 있는 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 방법에 대한 흐름도이다.

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로, 보다 자세하게는 수신 장치 및 수신 장치를 이용한 프리앰블 검출 방법에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템의 한 분야인 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project - Long Term Evolution) 표준화에서는 상향링크 다중접속 방식으로 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)을 감소시키는 이산 푸리에 변환 확산 OFDMA(DFT-Spread OFDMA: Discrete Fourier Transform-Spread Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용한다.

랜덤 액세스 프리앰블은 이동 단말이 초기 기지국과 동기화를 수행할 때, 동기를 잃어버렸을 때 혹은 핸드오버가 발생하였을 때 이동 단말로부터 기지국으로 전송된다. 이때, 종래의 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하기 위한 수신 장치 구조는 단일 랜덤 액세스 채널로 수신되는 랜덤 액세스 프리앰블들을 단일 수신 안테나를 이용하여 검출한다.

그러나, 종래의 수신 장치 구조를 이용하면 다중 랜덤 액세스 채널 및 다중 안테나로 수신되는 랜덤 액세스 프리앰블들을 검출하지 못한다. 또한, 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블들을 검출하지 못한다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 다중 랜덤 액세스 채널로 수신되는 랜덤 액세스 프리앰블들을 검출하는 수신 장치 및 프리앰블 검출 방법을 제공한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징인 수신 장치는 다수의 수신 안테나로 수신되는 수신 신호의 프리앰블을 검출하는 수신 장치에 있어서,

상기 다수의 수신 신호에 대한 원 프리앰블 시퀀스와 반복 프리앰블 시퀀스를 포함하고, 수신 신호가 전송된 채널 대역에 따라 미리 저장된 프리앰블 시퀀스 에 대응되는 켤레 복소수를 출력하는 켤레 복소수 출력부; 상기 원 프리앰블 시퀀스와 상기 켤레 복소수를 토대로, 상기 수신 신호들에 대한 제1 전력 정보를 출력하는 제1 전력 추출부; 상기 반복 프리앰블 시퀀스와 상기 켤레 복소수를 토대로, 상기 수신 신호들에 대한 제2 전력 정보를 출력하는 제2 전력 추출부; 상기 제1 전력 정보 및 제2 전력 정보--여기서 제1 및 제2 전력 정보는 각각 상기 수신 신호를 구성하는 입력 샘플 각각에 대한 전력 값들을 포함함--를 서로 더하여 하나의 전력 정보로 출력하는 덧셈부; 상기 출력되는 전력 정보들을 하나의 전력 정보로 결합하여 출력하는 논코히어런트 결합부; 및 상기 출력된 전력 정보의 전력 값 중에서 가장 큰 전력 값을 토대로, 상기 수신 장치의 제어를 위한 다수의 수신 신호들에 대한 프리앰블 정보를 제공하는 피크 검출부를 포함한다.

상기 본 발명의 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 특징인 프리앰블 추출 방법은 다수의 수신 안테나로 수신된 다수의 수신 신호로부터 프리앰블을 검출하는 방법에 있어서,

상기 다수의 수신 신호--여기서 상기 수신 신호는 적어도 하나의 입력 샘플로 구성됨--를 각각 입력받아 각 수신 신호로부터 상기 다수의 수신 신호에 대한 셀 내에서 사용되는 다중 랜덤 액세스 채널 중 해당 랜덤 액세스 채널 대역으로 수신되는 원 프리앰블과 반복 프리앰블을 각각 추출하는 단계; 상기 각각 추출된 원 프리앰블과 반복 프리앰블에 대응되어 미리 저장된 켤레 복소수와 상기 원 프리앰블과 반복 프리앰블을 토대로 전력 값을 각각 계산하여 제1 전력 값과 제2 전력 값으로 출력하는 단계; 및 상기 원 프리앰블과 반복 프리앰블로 각각 계산되어 출력 된 전력 값을 토대로 상기 수신 신호에 대한 전력 정보를 안테나 별로 각각 추출하고, 상기 추출된 전력 정보들을 토대로 수신 신호에 대한 프리앰블 정보를 출력하는 단계를 포함한다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.

또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

도 1은 일반적인 랜덤 액세스 프리앰블 구조도이다.

일반적인 랜덤 액세스 프리앰블의 구조를 설명하기 위해, 3GPP LTE 규격에 따라 기지국의 셀 반경을 위한 1ms 기본 랜덤 액세스 프리앰블 구조를 예로 하여 설명하기로 한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 랜덤 액세스 프리앰블 구조는 CP(Cyclic Prefix)(10), 프리앰블 시퀀스(20), 가드 타임(GT: Guard Time)(30)를 포함한다.

CP(10)는 주파수 영역에서 프리앰블 검출을 용이하게 하기 위해 삽입한 것이다. 일반적으로 CP는 최대 지연 확산(Max. Delay Spread)과 최대 왕복시간지 연(Max. Round Trip Delay)을 합한 시간이다.

프리앰블 시퀀스(20)는 상향링크 동기를 획득하기 위해 이용된다. 여기서 상향링크 동기 획득을 위해 사용자 단말기는 하향링크 동기를 맞춘 후 기지국 프레임 타이밍에 따라서 프리앰블을 기지국으로 송신 하며, 기지국은 이러한 프리앰블을 복조하게 된다. 프리앰블 시퀀스는 기지국과 사용자 단말기가 미리 약속하고 있는 형태로, 상기에서 언급한 동기 신호로 사용된다.

가드 타임(30)은 인접 프리앰블간 간섭이 발생하지 않도록 최대 왕복 시간 지연(Max. Round Trip Delay) 만큼의 시간을 비워두는 것을 의미한다. 가드 타입(30)은 프리앰블 전송시 함께 전송되는 것은 아니다.

이와 같은 정보들이 포함된 랜덤 액세스 프리앰블을 수신하는 수신 장치는 사용자 단말기에서 전송되는 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국의 단일 수신 안테나를 이용하여 검출하기 위하여 검출기 엔진부, 부반송파 디매핑부, DFT(Discrete Fourier Transform, 이산 푸리에 변환)부 및 CP 제거부를 포함한다. 이때, 검출기 엔진부는 다수 개 구비되어 수신 장치에 포함되므로, 피크 검출부에서 각각 검출된 최대 전력 값이 기준 한계치(Threshold)보다 큰 경우, 최대 전력 값에 상응하는 시간 오프셋(Timing Offset)과 해당 검출기 엔진부에서 사용된 프리앰블 시퀀스 정보는 L1 S/W 제어기로 전달된다.

그러므로 본 발명의 실시예에서는 다중 랜덤 액세스 채널 및 다중 안테나로 수신되는 랜덤 액세스 프리앰블 중 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블을 검출할 수 있는 수신 장치와 검출 방법에 대하여 제안한다.

먼저 수신 장치에 대하여 도 2를 참조로 상세히 설명하기로 한다. 설명에 앞서, 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블이라 함은 기지국이 이동 속도가 일정 속도 이상을 갖는 이동 단말로 프리앰블을 송신할 때, 동일한 프리앰블 신호를 중복하여 전송함을 의미한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블 구조도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블의 구조는 CP(100), 프리앰블 시퀀스(110), 반복된 프리앰블 시퀀스(120) 및 GT(130)를 포함한다.

전체 프리앰블의 길이를 1ms라고 가정할 때, CP(100)는 102.6us, 프리앰블 시퀀스(110) 및 반복된 프리앰블 시퀀스(120)는 800us, GT(130)는 97.4us의 길이로 전송될 수 있다. 이때, 프리앰블 시퀀스(110)와 반복된 프리앰블 시퀀스(120)는 동일한 시퀀스로써, 각각 400us의 길이로 전송된다. 여기서 반복된 프리앰블 시퀀스(130)를 더 추가한 이유는 빠르게 이동하는 이동 단말로 프리앰블 시퀀스(110)와 동일한 시퀀스를 빠르게 두 번 전송하여, 이동 단말이 프리앰블 시퀀스의 수신 성능을 높이기 위함이다.

다음은 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치의 구조에 대하여 도 3을 참조로 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치의 구조도이다.

도 3에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 수신 장치는 CP 제거 부(200), 제1 DFT 연산부(300, 300'), 부반송파 디매핑부(410, 510'), 곱셈부(420, 520), IFFT 연산부(430, 530), 전력 계산부(440, 540), 덧셈부(600), 논코히어런트 결합부(700), 피크 검출부(800) 및 켤레 복소수 출력부(900)를 포함한다.

여기서 하나의 수신 안테나로 수신된 신호에 대하여 전력 계산부(440, 540), IFFT 연산부(430, 530), 곱셈부(420, 520), 부반송파 디매핑부(410, 510') 및 제1 DFT 연산부(300, 300')는 랜덤 액세스 프리앰블과 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하기 위해 각각 두 개씩 쌍으로 구성되며, 두 개의 쌍으로 이루어진 구성 요소들은 수신 안테나의 수 만큼 구성된다. 이때, 원 프리앰블 시퀀스에 해당하는 전력을 추출하는 부분을 제1 전력 추출부(400)로, 반복 프리앰블 시퀀스에 해당하는 전력을 추출하는 부분을 제2 전력 추출부(500)로 지칭한다.

제1 전력 추출부(400) 및 제2 전력 추출부(500)는 각각 전력 계산부(440, 540), IFFT 연산부(430, 530), 곱셈부(420, 520) 및 부반송파 디매핑부(410, 510)를 포함한다. 또한, 켤레 복소수 출력부(900)는 프리앰블 시퀀스 저장부(910), 제2 DFT 연산부(920) 및 켤레 복소수 생성부(930)를 포함한다.

각 구성 요소에 대하여 좀더 상세히 설명하면, CP 제거부(200)는 수신 안테나로 입력된 상기 도 3에 도시된 랜덤 액세스 프리앰블이 포함된 수신 신호로부터 CP를 제거하여 CP가 제거된 수신 신호를 출력한다. 여기서 CP는 이동 단말로부터 전송되어 수신 안테나로 수신된 신호에서 랜덤 액세스 프리앰블에 포함되어 부반송파 각 심볼이 다중 경로 채널을 통해 전송되는 동안, 상호 심볼간 간섭을 방지하기 위해 연속된 심볼 사이에 채널의 최대 지연 확산보다 긴 보호 구간(Guard Interval)을 의미한다.

제1 DFT 연산부(300, 300')는 CP 제거부(200)로부터 CP가 제거되어 출력된 시간 영역의 수신 신호(신호의 사이즈를 Q이며, Q > 1이라 가정함)로부터 주파수 특성을 얻어내기 위하여 푸리에 변환을 수행하여, 주파수 영역의 신호로 출력한다. DFT 연산을 통한 푸리에 변환은 알려진 기술로써 본 발명의 실시예에서는 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

이때, 신호의 사이즈 Q이라 함은, N개의 컴플렉스(complex) 신호(re[n]+j*im[n], n=0, 1, ..., N-1)가 하나의 수신 신호로써 전송되는 것을 의미한다. 여기서 N개의 컴플렉스 신호를 N개의 입력 샘플이라고도 지칭할 수 있으며, 반드시 이와 같이 한정되는 것은 아니다.

여기서 제1 DFT 연산부(300, 300')로 입력되는 CP가 제거된 시간 영역의 수신 신호는 반복되는 프리앰블 시퀀스를 고려하여, 원래 프리앰블 시퀀스(이하 "원 프리앰블 시퀀스"라 지칭)와 반복된 프리앰블 시퀀스(이하 "반복 프리앰블 시퀀스"라 지칭)로 나뉘어 두 개의 제1 DFT 연산부(300, 300')로 각각 입력된다. 이후 각 구성 요소의 설명은 제1 안테나로부터 수신된 수신 신호의 원 프리앰블 시퀀스에 대한 프리앰블 추출 및 전력 계산을 예로 하여 설명하기로 한다.

부반송파 디매핑부(410)는 제1 DFT 연산부(300)로부터 주파수 영역의 신호로 변환된 원 프리앰블 시퀀스 및 반복 프리앰블 시퀀스로 각각 출력된 신호를 입력 받아, 부반송파에 매핑하여 원 프리앰블을 추출한다. 여기서 부반송파에 매핑한다는 것은 주파수 영역의 신호를 구성하는 변조 신호(복소 신호)들 즉, 프리앰블을 IFFT 연산부의 해당 입력으로 제공하는 것을 의미한다.

즉, 신호가 다중 랜덤 액세스 채널 중 어느 하나의 셀을 통해 전송될 경우, 해당 셀에 대응되는 대역은 이미 시스템을 설계할 때 결정된다. 그러므로, 부반송파 디매핑기(410)에는 하나의 셀에 대응되는 하나의 대역 정보가 이미 저장되어 있다.

하나의 셀에서는 하나 이상의 다중 랜덤 액세스 채널이 사용될 수 있다. 해당 셀에서 사용되는 대역들은 이미 시스템을 설계할 때 결정된다. 그러므로, 부반송파 디매핑기(410)에는 각 랜덤 액세스 채널 별로 사용되는 대역 정보가 이미 저장되어 있다.

부반송파 디매핑부(410)는 제1 DFT 연산부(300)로부터 출력된 신호의 전송 셀의 해당 랜덤 액세스 채널에 해당하는 채널 대역으로 수신되는 프리앰블만을 추출한다. 프리앰블을 추출하는 방법은 이미 알려진 사항으로 본 발명의 실시예에서는 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이때, 여기서 랜덤 액세스 채널 수는 W라고 정의하며, W ≥ 1을 만족한다.

곱셈부(420)는 부반송파 디매핑부(410)로부터 출력된 프리앰블(원 프리앰블 또는 반복 프리앰블)과 하기에서 설명할 켤레 복소수 생성부(930)로부터 출력된 켤레 복소수를 곱하여 출력한다.

여기서 켤레 복소수 생성부(930)에서 출력된 켤레 복소수는 프리앰블 시퀀스 저장부(910)에 저장되어 있는 시간 영역의 프리앰블 시퀀스를 제2 DFT 연산부(920)에서 DFT하여 주파수 신호로 출력한다. 주파수 신호로 출력된 프리앰블 시퀀스는 켤레 복소수 생성부(930)로 입력되어 프리앰블 시퀀스에 대한 켤레 복소수로 출력된다.

IFFT 연산부(430)는 곱셈부(420)로부터 원 프리앰블과 켤레 복소수가 곱해져 출력된 신호를 입력 받아 시간 영역의 신호로 변환하여 출력된다. 출력된 시간 영역의 신호는 전력 계산부(440)로 입력되어 전력이 계산되어 전력 정보가 출력된다. 이때, 전력 계산부(440)로부터 계산되어 출력된 전력 정보는 상관 전력 값이라고도 지칭한다.

덧셈부(600)는 제1 전력 추출부(400) 및 제2 전력 추출부(500)로부터 출력된 원 프리앰블 시퀀스에 해당하는 제1 전력 정보와 반복 프리앰블 시퀀스에 해당하는 제2 전력 정보를 입력 받아 두 개의 전력 정보를 하나의 전력 정보로 출력하는 기능을 수행한다. 이는 원 프리앰블 시퀀스와 반복 프리앰블 시퀀스가 하나의 수신 신호를 통해 수신된 프리앰블 시퀀스이기 때문이다.

논코히어런트 결합부(700)는 다수의 덧셈부(600)로부터 출력된 다수의 전력 정보를 입력 받아 상관 전력 값들을 더하여 출력한다. 즉, 수신 안테나 수만큼 출력된 전력 정보들을 입력 받은 논코히어런트 결합부(700)는 하나의 전력 정보만을 출력한다. 이때의 전력 정보는 수신 신호의 크기에 대응되는 크기를 갖는다.

피크 검출부(800)는 논코히어런트 결합부(700)로부터 출력되는 수신 신호의 사이즈별 즉 입력 샘플 수별로 각각 계산된 상관 전력 값들을 비교하여, 수신 신의 입력 샘플 수별 전력 값들 중에서 가장 큰 최대 전력 값을 검출한다. 검출된 최대 전력 값이 미리 설정된 기준 한계치(threshold)보다 큰 경우, 최대 전력 값에 상응 하는 시간 오프셋 정보와 해당 검출기 엔진에서 사용된 프리앰블 시퀀스 정보가 제어기(예를 들어 L1 S/W 제어기)로 전달된다. 그러나 최대 전력 값이 기준 한계치보다 작은 경우, 시간 오프셋 정보만이 전달되고 검출기 엔진에서 사용된 프리앰블 시퀀스 정보는 전달되지 않는다.

즉, 최대 전력 값이 미리 설정된 기준 한계치보다 큰 경우 프리앰블 시퀀스 정보와 타이밍 오프셋 값 정보를 기지국 수신 장치에서 검출한 후 L1 S/W를 통해 L2 또는 L3와 같은 상위 레이어에 전달되고, 하향링크를 통해 해당 프리앰블 시퀀스 정보를 이동 단말에 전송하면, 이동 단말은 상향 링크로 데이터를 전송할 때 기지국 수신 장치로부터 전달받은 타이밍 오프셋 정보를 고려하여 데이터를 전송한다. 여기서 시간 오프셋 정보 및 프리앰블 시퀀스 정보는 수신 장치를 제어하는 프리앰블 정보라고 지칭한다.

다음은 상기에서 설명한 구성 요소로 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 방법에 대하여 도 4를 참조로 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 반복성 있는 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하는 방법에 대한 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 다수의 수신 안테나로부터 수신(S100)된 수신 신호에 포함되어 있는 CP를 CP 제거부(200)에서 제거(S110)한다. 여기서 수신 신호의 사이즈는 N이라 가정하면, 신호의 사이즈라 함은 하나의 수신 신호가 N개의 입력 샘플로 구성됨을 의미한다. CP가 제거된 사이즈가 N인 수신 신호는 제1 DFT 연산부(300, 300')에서 주파수 영역의 신호로 변환(S120)되고 부반송파 디매핑부(410, 510)에서 원 프리앰블과 반복 프리앰블을 각각 추출(S130)한다.

이때, 주파수 영역의 신호로 변환된 신호에서, 해당 셀 내에 사용되는 다중 액세스 채널 중 해당 랜덤 액세스 채널 대역으로 수신되는 프리앰블만이 추출되며, 추출된 프리앰블의 사이즈는 M이라고 가정한다. 이와 같은 프리앰블 추출의 목적은, 해당 프리앰블의 가장 큰 전력 값이 시스템에서 미리 설정한 기준 한계치보다 큰 경우 해당 프리앰블이 검출되었다고 보고, 제어기에 해당 프리앰블 시퀀스의 정보와 타이밍 오프셋 정보를 전달하기 위함이다.

추출된 프리앰블은 곱셈부(420, 520)에서 사이즈가 M인 켤레 복소수와 함께 곱해(S140)진다. 이때 켤레 복소수는 프리앰블 시퀀스를 제2 DFT 연산부(300, 300')에서 주파수 영역의 신호로 변환하고, 켤레 복소수 생성부(930)는 이에 해당하는 켤레 복소수를 생성하여 곱셈부(420, 520)로 전달한다.

추출된 프리앰블에 결레 복소수가 곱셈부(420, 520)에서 곱해져 사이즈가 M인 신호로 출력되면, IFFT 연산부(430, 530)에서 시간 영역의 사이즈가 N인 신호로 변환(S150)되고, 변환된 신호는 전력 계산부(440, 540)를 통해 전력이 계산(S160)되어 사이즈가 N인 상관 전력 정보로 출력된다.

사이즈가 N인 상관 전력 정보들은 수신 안테나 수만큼 각각의 검출기 엔진의 전력 계산부(440, 540)로부터 출력되어 덧셈부(600)로 입력된다. 이것은 하나의 신호가 원 프리앰블과 반복 프리앰블이 포함된 형태이며, 상기 S100 내지 S160 단계를 통해 출력된 전력은 원 프리앰블과 반복 프리앰블에 대한 전력이 각각 구해진 형태이기 때문에, 하나의 신호에 대한 전력 정보를 추출하기 위하여 덧셈부(600)에 서 제1 전력 정보와 제2 전력 정보가 더해진다.

제1 전력 정보와 제2 전력 정보가 하나의 전력 정보로 더해진 후 논코히어런트 결합부(700)로 입력되고, 논코히어런트 결합부(700)는 사이즈가 N인 다수의 상관 전력 값들을 더하여 사이즈가 N인 하나의 상관 전력 정보로 출력(S170)한다. 이때, 다수의 상관 전력 정보는 각각 N개의 입력 샘플로 구성되어 있다고 볼 수 있기 때문에, 수신 안테나 수 만큼 존재하는 각각의 입력 샘플에 해당하는 값들이 서로 대응되어 더해진다.

사이즈가 N인 하나의 상관 전력 값은 피크 검출기(800)로 입력되어, 가장 큰 전력 값을 검출(S180)한 후 출력한다. 즉, N개의 입력 샘플에 해당하는 각각의 상관 전력 값을 서로 비교하여 가장 큰 전력 값을 나타내는 입력 샘플에 해당하는 전력 값을 수신 신호에 대한 전력 값으로 출력한다.

그 후 피크 검출부(800)는 출력된 가장 큰 전력 값을 미리 설정된 기준 한계치와 비교(S190)한다. 만약, 가장 큰 전력 값이 기준 한계치보다 클 경우 가장 큰 전력 값에 대응되는 시간 오프셋 정보와, 전력 값에 대한 프리앰블을 검출한 검출기 엔진의 프리앰블 시퀀스 정보를 출력(S200)한다. 예를 들어, N개의 입력 샘플을 10번 검출기 엔진에서 프리앰블을 검출했다고 가정하고 N개의 입력 샘플 중 10번째 입력 샘플에 해당하는 전력 값이 가장 큰 전력 값이라 가정하면, 프리앰블을 검출한 검출기 엔진의 프리앰블 시퀀스 정보와 함께 시간 오프셋 정보 즉, n = 10이라는 정보를 출력한다. 그러나, 가장 큰 전력 값이 기준 한계치보다 작은 경우, 어떤 정보도 출력하지 않는다(S210).

이와 같은 방법으로 다수의 수신 안테나로 입력된 수신 신호에 대하여 각각의 랜덤 액세스 채널 별로 랜덤 액세스 프리앰블을 검출하고 검출된 랜덤 액세스 프리앰블로부터 전력을 계산하여 출력하기 때문에, 이동통신 시스템의 랜덤 액세스 과정에서 전송하는 랜덤 액세스 프리앰블을 기지국의 수신단에서 검출할 수 있다.

여기서, 전술한 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체 역시 본 발명의 범주에 포함되는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

전술한 실시예에 따르면, 수신 안테나의 수와 반복된 프리앰블 시퀀스의 수만큼 구비되어 있는 프리앰블 검출 장치를 통해 원 프리앰블 시퀀스와 반복 프리앰블 시퀀스별, 다중 안테나로부터 수신되는 신호를 처리하기 위한 각 수신 안테나별 수신 경로별로 반복성이 있는 랜덤 액세스 프리앰블을 검출할 수 있다.

Claims (12)

1. 다수의 수신 안테나로 수신되는 수신 신호의 프리앰블을 검출하는 수신 장치에 있어서,

   상기 다수의 수신 신호에 대한 원 프리앰블 시퀀스와 반복 프리앰블 시퀀스를 포함하고, 수신 신호가 전송된 채널 대역에 따라 미리 저장된 프리앰블 시퀀스에 대응되는 켤레 복소수를 출력하는 켤레 복소수 출력부;

   상기 원 프리앰블 시퀀스와 상기 켤레 복소수를 토대로, 상기 수신 신호들에 대한 제1 전력 정보를 출력하는 제1 전력 추출부;

   상기 반복 프리앰블 시퀀스와 상기 켤레 복소수를 토대로, 상기 수신 신호들에 대한 제2 전력 정보를 출력하는 제2 전력 추출부;

   상기 제1 전력 정보 및 제2 전력 정보--여기서 제1 및 제2 전력 정보는 각각 상기 수신 신호를 구성하는 입력 샘플 각각에 대한 전력 값들을 포함함--를 서로 더하여 하나의 전력 정보로 출력하는 덧셈부;

   상기 덧셈부로부터 출력되는 전력 정보들을 하나의 전력 정보로 결합하여 출력하는 논코히어런트 결합부; 및

   상기 논코히어런트 결합부로부터 출력된 전력 정보의 전력 값 중에서 가장 큰 전력 값을 토대로, 상기 수신 장치의 제어를 위한 다수의 수신 신호들에 대한 프리앰블 정보를 제공하는 피크 검출부

   를 포함하는 수신 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1 전력 추출부는,

   상기 수신 신호로부터 추출한 원 프리앰블과 상기 켤레 복소수 출력부로부터 출력된 켤레 복소수를 곱하여 출력하는 제1 곱셈부;

   상기 제1 곱셈부로부터 출력된 신호를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 수행하여, 주파수 영역의 신호를 시간 영역의 신호로 변환하여 출력하는 제1 IFFT 연산부; 및

   상기 시간 영역의 신호로 변환된 신호를 입력 받아, 상기 입력 샘플 별로 전력을 각각 계산하여 상기 입력 샘플 수에 해당하는 다수의 전력을 출력하는 제1 전력 계산부

   를 각각 포함하는 수신 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 제2 전력 추출부는,

   상기 수신 신호로부터 추출한 반복 프리앰블과 상기 켤레 복소수 출력부로부터 출력된 켤레 복소수를 곱하여 출력하는 제2 곱셈부;

   상기 제2 곱셈부로부터 출력된 신호를 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 수행하여, 주파수 영역의 신호를 시간 영역의 신호로 변환하여 출력하는 제2 IFFT 연산부; 및

   상기 시간 영역의 신호로 변환된 신호를 입력 받아, 상기 입력 샘플 별로 전력을 각각 계산하여 상기 입력 샘플 수에 해당하는 다수의 전력을 출력하는 제2 전력 계산부

   를 각각 포함하는 수신 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,

   상기 수신 신호에 포함되어 있는 CP(Cyclic Prefix)를 제거하여 CP가 제거된 시간 영역의 수신 신호를 출력하는 CP 제거부;

   상기 CP가 제거된 시간 영역의 수신 신호를 이산 푸리에 변환 연산을 수행하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 제1 DFT 연산부; 및

   상기 주파수 영역의 신호로 변환된 수신 신호를 입력받아, 신호가 전송되는 셀 내에서 사용하는 다중 랜덤 액세스 채널 중 상기 수신 신호가 전송된 다중 랜덤 액세스 채널에 대응되는 채널 대역으로 수신되는 상기 프리앰블을 추출하는 부반송파 디매핑부

   를 더 포함하는 수신 장치.
5. 제4항에 있어서,

   상기 켤레 복소수 출력부는,

   상기 수신 신호의 랜덤 액세스 채널--여기서 랜덤 액세스 채널은 상기 수신 신호가 전송되는 셀 내에서 사용되는 다중 랜덤 액세스 채널 중 상기 수신 신호가 전송된 채널임--에 해당하는 채널 대역에 대응되도록 미리 저장된 프리앰블 시퀀스를 출력하는 프리앰블 시퀀스 저장부;

   상기 출력된 시간 영역의 프리앰블 시퀀스를 이산 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역의 신호로 변환하는 제2 DFT 연산부; 및

   상기 주파수 영역의 신호로 변환된 프리앰블 시퀀스에 대응되는 상기 켤레 복소수를 생성하는 켤레 복소수 생성부

   를 포함하는 수신 장치.
6. 제5항에 있어서,

   상기 CP 제거부, 제1 DFT 연산부, 부반송파 디매핑부, 제1 전력 추출부, 제2 전력 추출부는 상기 수신 안테나 수 만큼 상기 수신 장치에 구비되는 수신 장치.
7. 제6항에 있어서,

   상기 켤레 복소수 출력부, 피크 검출부, 논코히어런트 결합부, 제1 전력 추출부 및 제2 전력 추출부는, 상기 다수의 수신 신호로부터 검출된 상기 수신 장치를 제어하는 프리앰블 정보를 출력하는 상기 수신 장치의 프리앰블 검출기 엔진으로 구성되는 수신 장치.
8. 제7항에 있어서,

   상기 수신 신호가 전송된 셀에서 사용되는 하나의 랜덤 액세스 채널에 대한 프리앰블을 검출하기 위하여 다수의 상기 검출기 엔진이 포함되며, 상기 랜덤 액세스 채널은 상기 수신 신호가 전송된 셀에 따라 다수 개 설정되는 수신 장치.
9. 제1항에 있어서,

   상기 피크 검출부는,

   상기 논코히어런트 결합부로부터 출력된 전력 정보의 상기 입력 샘플들을 각각 비교하여 추출된 가장 큰 전력 정보를 미리 저장된 기준 한계치와 비교하고, 그 결과 추출된 가장 큰 전력 정보가 상기 기준 한계치보다 크면 상기 가장 큰 전력 정보에 대응하는 시간 오프셋 정보 및 프리앰블 시퀀스 정보를 출력하는 수신 장치.
10. 다수의 수신 안테나로 수신된 다수의 수신 신호로부터 프리앰블을 검출하는 방법에 있어서,

    상기 다수의 수신 신호--여기서 상기 수신 신호는 적어도 하나의 입력 샘플로 구성됨--를 각각 입력받아 각 수신 신호로부터 상기 다수의 수신 신호에 대한 셀 내에서 사용되는 다중 랜덤 액세스 채널 중 해당 랜덤 액세스 채널 대역으로 수신되는 원 프리앰블과 반복 프리앰블을 각각 추출하는 단계;

    상기 각각 추출된 원 프리앰블과 반복 프리앰블에 대응되어 미리 저장된 켤레 복소수와 상기 원 프리앰블과 반복 프리앰블을 토대로 전력 값을 각각 계산하여 제1 전력 값과 제2 전력 값으로 출력하는 단계; 및

    상기 원 프리앰블과 반복 프리앰블로 각각 계산되어 출력된 전력 값을 토대 로 상기 수신 신호에 대한 전력 정보를 안테나 별로 각각 추출하고, 상기 추출된 전력 정보들을 토대로 수신 신호에 대한 프리앰블 정보를 출력하는 단계

    를 포함하는 프리앰블 추출 방법.
11. 제10항에 있어서,

    수신 신호에 대한 프리앰블 정보를 출력하는 단계는,

    상기 원 프리앰블과 반복 프리앰블을 토대로 각각 계산되어 출력된 제1 전력 정보와 제2 전력 정보를 더하여 다수의 전력 정보--여기서 전력 정보는 상기 수신 신호를 구성하는 상기 입력 샘플 각각에 대한 전력 값들을 포함함--를 출력하는 단계;

    상기 출력된 다수 전력 정보를 토대로 하나의 전력 정보를 출력하는 단계;

    상기 하나 이상의 입력 샘플 각각 산출된 전력 값을 상호 비교하여, 가장 큰 전력 값을 상기 수신 신호의 전력 값으로 추출하는 단계; 및

    상기 추출된 전력 값을 토대로 상기 수신 신호에 대한 프리앰블 정보--여기서 프리앰블 정보는 시간 오프셋 정보와 프리앰블 시퀀스 정보를 포함함--를 출력하는 단계

    를 포함하는 프리앰블 추출 방법.
12. 제11항에 있어서,

    상기 추출된 수신 신호의 전력 값을 미리 저장된 기준 한계치와 비교하는 단 계; 및

    상기 수신 신호의 전력 값이 상기 기준 한계치보다 큰 경우, 상기 수신 신호의 전력 값에 대응되는 시간 오프셋 정보와 상기 프리앰블을 추출하기 위해 사용된 프리앰블 시퀀스 정보를 출력하는 단계

    를 더 포함하는 프리앰블 추출 방법.

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