KR100881169B1 - 순방향 링크 프레임 생성 방법 및 장치, 그리고 셀 탐색 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에 관한 것으로, 무선통신 시스템에서의 순방향 동기신호 전송방법에 있어서, 복수 개의 싱크블록으로 구성되는 프레임을 생성하는 단계와 상기 프레임을 순방향 링크를 통해 전송하는 단계를 포함하고, 상기 프레임은 싱크블록 타이밍 정보를 제공하는 제1 동기채널 시퀀스 및 프레임 타이밍(경계)정보를 제공하는 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스를 포함하며,상기 제1 동기채널 시퀀스와, 상기 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스에 의해 특정되는 도약코드워드의 조합에 의해 셀 식별자를 특정하는 것을 특징으로 하고, OFDM 방식에서 효율적으로 셀 탐색 시간을 줄일 수 있다.

OFDM, 제1 동기채널 시퀀스, 제2 동기채널 시퀀스, 도약코드워드, 셀 식별자

Description

순방향 링크 프레임 생성 방법 및 장치, 그리고 셀 탐색 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR GENERATING FORWARD LINK FRAME, AND METHOD AND APPARATUS FOR SEARCHING CELL}

본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OFDM 셀룰러 시스템에서의 순방향 링크 셀 식별을 위한 동기채널 코드 할당방법, 순방향 동기신호 전송방법, 초기 셀 및 인접 셀을 탐색하는 방법 및 이를 이용하는 이동국, 기지국, 시스템 및 프레임 구조에 관한 것이다.

WCDMA 방식에서는 순방향 링크의 기지국 구별을 위해 시스템에서 총 512개의 긴 PN 스크램블링 코드(long PN scrambling code)를 사용하며 인접한 기지국들은 서로 다른 긴 PN 스크램블링 코드를 순방향 링크 채널들의 스크램블링 코드로 사용한다. 이동국에 전원이 인가되었을 때 이동국은 자신이 속한 기지국(수신 신호가 가장 큰 기지국)의 시스템 타이밍 및 긴 PN 스크램블링 코드 ID(보통 "셀 식별자"자 부르기도 함)를 획득해야 한다. 이를 이동국의 셀 탐색 과정이라 한다.

WCDMA에서는 셀 탐색을 수월하게 하기 위해 512개의 긴 스크램블링 코드를 64개의 그룹으로 나누고 순방향 링크에 제1 동기채널 및 제2 동기채널을 둔다. 제1 동기채널은 이동국으로 하여금 슬롯 동기를 획득하도록 하며 제2 동기채널은 이동국으로 하여금 10 msec 프레임 경계(frame boundary) 및 긴 PN 스크램블링 코드 그룹 ID 정보를 획득하도록 한다.

WCDMA 방식의 셀 탐색 방식은 크게 3단계 방식으로 이루어진다. 1 단계는 제1 동기 채널 코드(Primary Synchronization Channel Code, PSC)를 이용하여 이동국이 슬롯 동기를 획득하는 단계이다. WCDMA에서는 10 msec 마다 15개의 슬롯 단위로 동일한 PSC가 전송되며 모든 기지국이 전송하는 PSC는 동일한 신호이다. 1단계에서는 상기 PSC에 대한 정합필터를 이용하여 슬롯 동기를 획득하게 된다.

2단계에서는 1단계에서 획득한 슬롯 타이밍 정보 및 제2 동기채널 코드(Secondary Scrambling Code, SSC)를 이용하여 긴 PN 스크램블링 코드 그룹 정보 및 10 msec 프레임 경계를 획득한다.

3단계에서는 전 단계에서 획득한 10 msec 프레임 경계 및 긴 PN 스크램블링 코드 그룹 정보를 이용하여 현재 기지국이 사용하는 긴 PN 스크램블링 코드 ID를 공통 파일롯 채널 코드 상관기를 이용하여 획득하는 단계이다. 즉 하나의 코드 그룹에는 8개의 스크램블링 코드가 매핑 되므로 3단계에서 이동국은 8개의 PN 스크램블링 코드 상관기 출력을 비교하여 현 셀이 사용하는 긴 PN 스크램블링 코드 ID를 검출하게 된다.

상기 WCDMA 방식에서 동기채널은 기본적으로 제1 동기채널과 제2 동기채널로 이루어져 있으며 상기 1 차 동기채널 및 제2 동기채널 그리고 공통 파일롯 채널 및 다른 데이터 채널은 시간 영역 직접시퀀스 대역확산에 기반하는 CDMA방식으로 멀티플렉싱(Multiplexing) 된다.

현재 WCDMA 방식의 단점을 보완하기 위한 3G Long Term Evolution(3G-LTE)의 일환으로 OFDM 기반의 무선전송기술규격작업이 한창이다. 상기 WCDMA에서 사용되는 동기 채널 및 공통 파일롯 채널 구조 그리고 이동국의 셀 탐택 방법은 DS-CDMA에 적합한 방법이며 OFDM 순방향 링크에는 적용될 수 없다.

따라서, OFDM을 사용하는 셀룰라 시스템에서 순방향 링크의 동기채널 및 공통 파일롯 채널 구조 그리고 이동국의 초기 셀 탐색 방법 및 핸드오버를 위한 인접셀 탐색방법이 요구되고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, OFDM 셀룰러 시스템에서 이동국의 초기 셀 탐색 및 핸드오버를 위한 인접 셀 탐색을 수월하게 하도록 동기채널 구조 및 순방향 링크 프레임을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, OFDM 셀룰러 시스템에서 이동국의 초기 셀 탐색 및 핸드오버를 위한 인접 셀 탐색을 수월하게 하도록 동기채널코드 할당 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, OFDM 셀룰러 시스템에서 초기 셀 탐색 및 핸드오버를 위한 인접 셀 탐색을 포함하는 셀 탐색 장치 및 방법을 제공하는데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법을 지원하기 위한 순방향 링크 프레임을 전송하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법이 적용되는 OFDM 셀룰러 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법에 사용되는 순방향 링크 프레임의 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 순방향 동기신호 전송방법은 무선통신 시스템에서의 순방향 동기신호 전송방법에 있어서, 복수 개의 싱크블록으로 구성되는 프레임을 생성하는 단계와 상기 프레임을 순방향 링크를 통해 전송하는 단계를 포함하고, 상기 프레임은 싱크블록 타이밍 정보를 제공하는 제1 동기채널 시퀀스 및 프레임 타이밍(경계)정보를 제공하는 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스를 포함하며,상기 제1 동기채널 시퀀스와, 상기 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스에 의해 특정되는 도약코드워드 식별자의 조합에 의해 셀 식별자를 특정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도약코드워드 식별자는 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 셀 식별자 중 일부를 지정하고, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 상기 도약코드워드 식별자에 의해 지정된 일부 셀 식별자 중에서 하나의 셀 식별자를 특정하는 것을 특징 으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스 개수와 상기 도약코드워드 식별자 개수의 곱은 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 셀 식별자 개수와 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 무선 통신 시스템에서 사용되는 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스 중에서 선택된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 싱크블록마다 동일한 위치에 반복하여 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 인접한 심볼구간에서 TDM 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 동일 심볼구간에서 FDM 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 순방향 동기신호 전송방법은 무선통신 시스템에서의 순방향 동기신호 전송방법에 있어서, 복수 개의 싱크블록으로 구성되는 프레임을 생성하는 단계와 상기 프레임을 순방향 링크를 통해 전송하는 단계를 포함하고, 상기 프레임은 싱크블록 타이밍 정보를 제공하는 제1 동기채널 시퀀스 및 프레임 타이밍(경계)정보를 제공하는 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스를 포함하며, 상기 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스에 의해 특정되는 도약코드워드 식별자는 셀 식별자와 일대일 매핑되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 무선통신 시스템에서 사용되는 복수 개 의 제1 동기채널 시퀀스 중에서 선택된 것이며, 상기 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 식별자 중 일부를 지정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내에서 싱크블록마다 동일한 위치에 반복하여 배치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 인접한 심볼구간에서 TDM 방식으로 배치하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 동일 심볼구간에서 FDM 방식으로 배치하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 순방향 동기신호를 이용한 셀 식별자 검출방법은 무선통신 시스템에서 순방향 동기신호를 이용한 셀 식별자 검출방법에 있어서, 복수 개의 싱크블록으로 구성되는 프레임을 수신하는 단계를 포함하고, 상기 프레임에 포함된 제1 동기채널 시퀀스로부터 싱크블록 타이밍을 추출하고 상기 프레임에 포함된 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스로부터 프레임 타이밍(경계)정보 및 상기 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스에 의해 특정되는 도약코드워드 식별자를 추출하여, 상기 제1 동기채널 시퀀스 및 상기 도약코드워드 식별자의 조합을 통하여 셀 식별자를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도약코드워드 식별자를 이용하여 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 셀 식별자 중 일부를 특정하고, 상기 제1 동기채널 시퀀스를 이용하여 상기 도약코드워드 식별자에 의해 지정된 일부 셀 식별자 중에서 하나의 셀 식별자를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 무선통신 시스템에서 사용되는 모든 제1 동기채널 시퀀스 및 도약코드워드 식별자를 이용하여 상기 제1 동기채널 시퀀스 개수와 상기 도약코드워드 식별자 개수의 곱과 동일한 개수의 셀 식별자를 검출할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 무선통신 시스템에서 사용되는 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스 중에서 선택된 제1 동기채널 시퀀스를 이용하여 셀 식별자를 검출하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 순방향 동기신호전송장치는 무선통신 시스템에서의 순방향 동기신호 전송장치에 있어서, 싱크블록 타이밍 정보를 제공하는 제1 동기채널 시퀀스 및 프레임 타이밍(경계)정보를 제공하는 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스를 포함하고, 상기 제1 동기채널 시퀀스와, 상기 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스에 의해 특정되는 도약코드워드 식별자의 조합에 의해 셀 식별자를 특정하며, 복수 개의 싱크블록으로 구성되는 프레임을 생성하는 프레임 생성부와 상기 프레임을 순방향 링크를 통해 전송하는 프레임 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도약코드워드 식별자는 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 셀 식별자 중 일부를 지정하고, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 상기 도약코드워드 식별자에 의해 지정된 일부 셀 식별자 중에서 하나의 셀 식별자를 특정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스 개수와 상기 도약코드워드 식별자 개수의 곱은 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 셀 식별자 개수와 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 무선 통신 시스템에서 사용되는 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스 중에서 선택된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 싱크블록마다 동일한 위치에 반복하여 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 인접한 심볼구간에서 TDM 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 동일 심볼구간에서 FDM 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 순방향 동기신호 전송장치는 무선통신 시스템에서의 순방향 동기신호 전송장치에 있어서, 싱크블록 타이밍 정보를 제공하는 제1 동기채널 시퀀스 및 프레임 타이밍(경계)정보를 제공하는 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스를 포함하고, 상기 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스에 의해 특정되는 도약코드워드 식별자는 셀 식별자와 일대일 매핑하며, 복수 개의 싱크블록으로 구성되는 프레임을 생성하는 프레임 생성부와 상기 프레임을 순방향 링크를 통해 전송하는 프레임 전송부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 무선통신 시스템에서 사용되는 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스 중에서 선택된 것이며, 상기 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 식별자 중 일부를 지정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 싱크블록마다 동일한 위 치에 반복하여 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 인접한 심볼구간에서 TDM 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 동일 심볼구간에서 FDM 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 순방향 동기신호를 이용한 셀 식별자 검출장치는 무선통신 시스템에서 순방향 동기신호를 이용한 셀 식별자 검출장치에 있어서, 복수 개의 싱크블록으로 구성되는 프레임을 수신하는 프레임 수신부를 포함하고, 상기 프레임에 포함된 제1 동기채널 시퀀스로부터 싱크블록 타이밍을 추출하고 상기 프레임에 포함된 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스로부터 프레임 타이밍(경계)정보 및 상기 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스에 의해 특정되는 도약코드워드 식별자를 추출하여, 상기 제1 동기채널 시퀀스 및 상기 도약코드워드 식별자의 조합을 통하여 셀 식별자를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도약코드워드 식별자를 이용하여 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 셀 식별자 중 일부를 특정하고, 상기 제1 동기채널 시퀀스를 이용하여 상기 도약코드워드 식별자에 의해 지정된 일부 셀 식별자 중에서 하나의 셀 식별자를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 무선통신 시스템에서 사용되는 모든 제1 동기채널 시퀀스 및 도약코드워드 식별자를 이용하여 상기 제1 동기채널 시퀀스 개수와 상기 도약코드워드 식별자 개수의 곱과 동일한 개수의 셀 식별자를 검출할 수 있는 것을 특징으로 한다.

또한, 무선통신 시스템에서 사용되는 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스 중에서 선택된 제1 동기채널 시퀀스를 이용하여 셀 식별자를 검출하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 순방향 링크 프레임은 무선통신 시스템에서의 순방향 동기신호로 사용되는 복수 개의 싱크블록으로 구성되는 순방향 링크 프레임에 있어서, 싱크블록 타이밍 정보를 제공하는 제1 동기채널 시퀀스 및 프레임 타이밍(경계)정보를 제공하는 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스를 포함하며, 상기 제1 동기채널 시퀀스와, 상기 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스에 의해 특정되는 도약코드워드 식별자의 조합에 의해 셀 식별자를 특정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 도약코드워드 식별자는 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 셀 식별자 중 일부를 지정하고, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 상기 도약코드워드 식별자에 의해 지정된 일부 셀 식별자 중에서 하나의 셀 식별자를 특정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스 개수와 상기 도약코드워드 식별자 개수의 곱은 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 셀 식별자 개수와 동일한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 무선 통신 시스템에서 사용되는 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스 중에서 선택된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내에서 싱크블록 동일한 위 치에 반복하여 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 인접한 심볼구간에서 TDM 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 동일 심볼구간에서 FDM 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 순방향 링크 프레임은 무선통신 시스템에서의 순방향 동기신호로 사용되는 복수 개의 싱크블록으로구성되는 순방향 링크 프레임에 있어서, 싱크블록 타이밍 정보를 제공하는 제1 동기채널 시퀀스 및 프레임 타이밍(경계)정보를 제공하는 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스를 포함하며, 상기 복수 개의 제2 동기채널 시퀀스에 의해 특정되는 도약코드워드 식별자는 셀 식별자와 일대일 매핑되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 무선통신 시스템에서 사용되는 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스 중에서 선택된 것이며, 상기 무선통신 시스템에서 사용되는 전체 식별자 중 일부를 지정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 싱크블록마다 동일한 위치에 반복하여 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 인접한 심볼구간에서 TDM 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1 동기채널 시퀀스와 상기 제2 동기채널 시퀀스는 상기 프레임 내 동일 심볼구간에서 FDM 방식으로 배치되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에 있어서 이동국의 셀 탐색 시간을 줄일 수 있으며, 낮은 복잡도로 동작하는 셀 탐색방법을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 동기신호 전송방법에 의하여 낮은 복잡도로 동기획득이 가능하다.

또한, 본 발명의 동기신호 전송방법에 의하여 인접 셀 탐색을 효율적으로 수행할 수 있어 핸드오버가 원활하기 이루어지며, 이동국의 밧데리 소모량을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 동기신호 전송방법에 의하여 하나의 동기 채널만 가지고도 OFDM 심볼 동기, 긴 스크램블링 코드 그룹 ID, 10 msec 프레임 경계 그리고 주파수 옵셋 추정까지 모두 할 수 있는 장점이 있다.

상기의 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 이동국 셀 탐색 장치는 본 발명의 셀룰라 시스템에서 이동국으로 하여금 셀 탐색을 수월하게 하기 위한 본 발명의 동기채널 코드 시퀀스 할당방법에 따라 달라질 수 있다.

본 발명의 방법에 있어서 동기채널은 제1 동기채널(Primary Synchronization Channel:P-SCH)과 제2 동기채널(Secondary Synchronization Channel:S-SCH)로 나누어지는데 본 발명의 동기채널 코드 할당방법은 상기 제1 동기채널 및 제2 동기채널의 코드 시퀀스를 상기 셀 식별자에 따라 어떻게 할당하는가에 대한 방법이며 일종의 셀룰라 코드 planning 방법이라 볼 수 있다.

이하 본 명세서에서는 동기채널 코드 할당방법 또는 셀룰라 코드 planning 방법을 간략히 "코드 할당방법"이라 한다.

본 발명의 코드 할당방법에서는 시스템에서 사용되는 셀 식별자들을 한 개 이상의 셀 그룹으로 나누고 각각의 셀 그룹을 다시 한 개 이상의 셀 서브그룹으로 나누는 2단계 그룹핑 개념을 도입한다.

도 1 및 도 2는 2단계 셀 그룹핑 개념을 나타내는 본 발명의 코드 할당방법 의 예를 나타낸다.

즉, 도 1 및 도 2의 예에서는 시스템에 총 셀 식별자가 512개가 존재한다고 가정할 때 각각의 셀 식별자를 먼저 8개의 셀 그룹(10)으로 나눈 후 각각의 셀 그룹(10) 내 64개의 셀 식별자(40)를 다시 16개의 셀 서브그룹(30)으로 나눈다. 이 경우 서브 셀 그룹(30)당 셀 식별자의 개수는 4개가 된다.

본 발명의 셀룰라 시스템의 각 셀에서의 코드 할당방법에서는 각각의 셀에 할당된 셀 식별자(40)에 대응되는 상기 셀 그룹 번호(10)에 해당되는 정보를 제1 동기채널에 실어 보내고, 상기 셀 서브그룹 번호(30)에 해당되는 정보를 제2 동기채널에 실어 보낸다.

본 발명의 셀룰라 시스템의 각 셀에서의 코드 할당방법1에서는 제1 동기채널 시퀀스는 각각의 셀에 할당된 셀 식별자(40)에 대응되는 상기 셀 그룹 번호(10)에 일대일 대응되는 시퀀스가 사용되며, 제2 동기채널 도약코드워드(20)는 상기 셀 서브그룹(30)과 일대일 대응되는 도약코드워드가 사용된다.

즉, 시스템에서 사용되는 제1 동기채널의 시퀀스 개수는 상기 셀 그룹 개수 와 동일하며 또한 시스템에서 사용되는 제2 동기채널의 도약코드워드의 개수는 상기 셀 서브그룹(30) 개수와 동일하다.

도 1의 예에서는 도약코드워드의 개수는 셀 서브그룹(30)의 개수와 같은 128개임을 알 수 있다. 제1 동기채널 시퀀스 및 제2 동기채널의 도약코드에 대해서는 뒤에서 자세히 설명한다.

도 2의 예에서 나타내는, 본 발명의 셀룰라 시스템의 각 셀에서의 코드 할당방법2에서는 제1 동기채널 시퀀스는 코드 할당방법1과 마찬가지로 각각의 셀에 할당된 셀 식별자(40)에 대응되는 상기 셀 그룹 번호(10)에 일대일 대응되는 시퀀스가 사용되지만, 제2 동기채널 도약코드워드(20)는 도 2에서처럼 각각의 셀 그룹(10)내에서는 서로 다른 도약코드워드가 사용되지만 셀 그룹(10)간에는 동일한 도약코드워드가 재사용된다.

이경우 시스템에서 사용되는 제1 동기채널의 시퀀스 개수는 상기 셀 그룹 개수와 동일하며 또한 시스템에서 사용되는 제2 동기채널의 도약코드워드의 개수는 셀 서브그룹(30) 개수를 셀 그룹(10)의 개수로 나눈 값과 동일하다.

도 3은 본 발명의 코드 할당방법1에서 셀 서브그룹당 셀 식별자가 1개인 경우의 예로서 이 경우도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다. 이 경우 제2 동기채널의 도약코드워드 식별자와 셀 식별자는 일대일 대응된다. 본 명세서에서는 편의상 도 3의 경우를 "코드 할당방법3" 이라 한다.

상기 코드 할당방법3에 관하여 본 발명의 일 실시예를 고려해 보면, 셀 식별자 개수가 제2 동기채널의 도약코드워드 개수와 동일하게 되고 제1 동기채널 시퀀 스는 셀 식별자의 일부 즉, 제2 동기채널 도약코드워드의 일부를 지정하게 된다.

예를 들어, 셀 식별자의 총 개수가 128개인 경우 각각의 셀 식별자와 제2 동기채널 도약코드워드는 일대일 매핑되며 도 3과 같이 셀 그룹 (즉 제1 동기채널 시퀀스)가 8개인 경우 각각의 제1 동기채널 시퀀스는 16개의 셀 식별자, 즉, 16개의 제2 동기채널 도약코드워드를 지정하게 된다.

이 경우 셀 탐색 1단계에서 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스에 대한 시간영역 상관을 수행하여 싱크블록 동기와 함께 제1 동기채널 시퀀스 정보를 획득하고 셀 탐색 2단계에서는 상기 1단계에서 획득한 제1 동기채널 시퀀스에 의해 지정되는 16개의 제2 동기채널 도약코드워드에 대해서 상관을 수행함으로서 셀 식별자를 획득할 수 있게 된다.

도 3의 예의 경우 셀 탐색 1단계에서 획득된 제1 동기채널 시퀀스 번호가 4일 경우(즉, 셀 그룹 번호가 4일 경우) 셀 탐색 2단계에서는 총 128개의 제2 동기채널 도약코드워드 중 16개(즉, 제1 동기채널 시퀀스 번호 4번이 지정하는 64,65,66,…,77,78,79번 도약코드워드)에 대해서만 상관을 수행하면 된다. 이때 셀 탐색 2단계에서 프레임 타이밍(경계)정보도 획득한다.

도 4는 본 발명의 코드 할당방법2에서 셀 서브그룹당 셀 식별자가 1개인 경우의 예로서 이 경우도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다. 본 명세서에서는 편의상 도 4의 경우를 "코드 할당방법4" 라 한다.

상기 코드 할당방법4에 관하여 본 발명의 일 실시예를 고려해 보면, 셀 식별자 개수가 제1 동기채널 시퀀스(셀 그룹)의 개수와 제2 동기채널의 도약코드워드 개수의 곱이 되도록 할당될 수 있다.

예를 들어, 셀 식별자의 총 개수가 128개인 경우 각각의 셀 식별자를 8개의 제1 동기채널 시퀀스와 16개의 제2 동기채널 도약코드워드(도약코드워드 식별자)의 조합으로 나타낼 수 있다(즉, 128 = 8×16).

이 경우, 모든 셀 식별자는 제1 동기채널 시퀀스에 따라 8개의 그룹으로 분류되며 각 그룹에는 16개의 셀 식별자로 구성되는데, 각 그룹(셀 그룹)은 서로 다른 제1 동기채널 시퀀스로 특정되고, 각 그룹 내의 각각의 셀 식별자는 서로 다른 제2 동기채널 도약코드워드(도약코드워드 식별자)에 의해 일대일 매핑되도록 할당할 수 있다.

이 경우, 각 그룹 내의 16개의 셀 식별자별로는 서로 다른 제2 동기채널 도약코드 식별자를 사용하고, 8개의 그룹별로는 상기 제2 동기채널 도약코드 식별자를 재사용할 수 있다.

또한, 도 4의 예의 경우, 도약코드워드(도약코드워드 식별자)에 의해 128개의 전체 셀 식별자 중 8개가 지정되고, 제1 동기채널 시퀀스에 의해 8개 중 1개의 셀 식별자가 특정된다고 볼 수도 있다. 이는, 도 2의 경우와 같이 셀 그룹(10)간에 동일한 도약코드워드가 재사용되기 때문이다.

이 경우 셀 탐색 1단계에서 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스에 대한 시간영역 상관을 수행하여 싱크블록 동기와 함께 제1 동기채널 시퀀스 번호를 획득하고, 그 다음, 2단계에서 프레임 경계 및 제2 동기채널 도약코드워드 식별자(번호)를 획득하여 상기 1단계에서 획득한 제1 동기채널 시퀀스 번호와 제2 동기채널 도약코드워 드식별자(번호)에 매핑되는 셀 식별자를 특정할 수 있게 된다. 결국, 획득한 제1 동기채널 시퀀스 번호와 제2 동기채널 도약코드워드 식별자(번호)의 조합으로 셀 식별자 정보를 획득할 수 있는 것이다.

도 5a는 본 발명의 코드 할당방법1에서 셀 그룹이 1개인 경우의 예로서 이 경우도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다. 이 경우 시스템에서 사용되는 제1 동기채널 시퀀스의 개수는 1개이다. 본 명세서에서는 편의상 도 5a의 경우를 "코드 할당방법5"라 한다.

도 5b는 본 발명의 코드 할당방법1에서 셀 그룹이 1개이며 또한 서브 셀 그룹내 셀 식별자의 개수가 1개인 경우의 예로서 이 경우도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다. 이 경우에도 시스템에서 사용되는 제1 동기채널 시퀀스의 개수는 1개이며 제2 동기채널 도약코드워드의 개수는 셀 식별자의 개수와 일대일 대응된다.

본 명세서에서는 편의상 도 5b의 경우를 "코드 할당방법6"이라 한다.

한편, 코드 할당방법5 및 코드 할당방법6의 경우 셀 그룹이 1개이므로 제1 동기채널 시퀀스가 셀 그룹에 대한 정보를 굳이 포함할 필요는 없게 된다. 또한, 이 경우 제1 동기채널 시퀀스 개수가 셀 그룹의 개수와 일치하지 않아도 무방하다.

도 6은 본 발명의 또 다른 코드 할당방법으로서 제2 동기채널을 사용하지 않는 방법이다. 이 경우 셀 식별자는 제1 동기채널의 셀 그룹 정보에 의해서만 그룹핑 된다. 본 명세서에서는 편의상 도 6의 경우를 "코드 할당방법7"이라 한다.

코드 할당방법7의 경우에는 후술하겠지만 이동국의 셀 탐색기는 제1 동기채널을 이용하여 싱크 블록(sync block)의 동기를 획득한 후 곧바로 순방향 링크의 공통 파일롯 신호(혹은 reference signal)를 이용하여 셀 식별자 및 프레임 타이밍(경계)정보를 획득한다.

이상 본 발명에서 제시하는 셀룰라 시스템의 각 셀 들은 상기 7가지의 코드 할당 방법 중의 하나를 사용하되 모든 셀들이 반드시 동일한 코드 할당방법을 사용하여야 한다. 즉, 임의의 두 셀이 서로 다른 코드 할당방법을 사용하지 말아야 한다.

도 7은 본 발명의 코드 할당방법1에 대하여 셀 식별자를 각 셀에 할당하는 방법의 일 예를 나타낸다.

다만, 이하에서 기술되는 내용은 코드 할당방법2 내지 코드 할당방법4에서도 동일하게 적용될 수 있다.

도 7에서 임의의 인접한 두 셀 간에는 서로 다른 셀 그룹에 속한 셀 식별자가 할당됨을 알 수 있다. 만일 바로 인접한 두 셀간 동일한 셀 그룹(10)에 속한 셀 식별자를 할당할 경우 두 기지국에서 송신되는 제1 동기채널 시퀀스가 동일하게 되어 이 경우 시스템이 기지국 동기모드(즉, 기지국 프레임 타이밍이 모든 기지국간 동일한 셀룰라 시스템)에서 이동국의 셀 탐색 1단계에서 타이밍 불확실성이 생길 수 있다.

즉, 이동국이 제1 동기채널 시퀀스를 이용하는 1단계 셀 탐색 결과로서 나오는 다중경로 정보가 두 개의 인접한 기지국으로부터 수신된 동일한 시퀀스를 갖는 제1 동기채널 시퀀스들의 합이기 때문이다. 따라서 다수 개의 셀 그룹(10)을 정의하는 본 발명의 코드 할당방법1 혹은 코드 할당방법2의 경우 도 7에서처럼 바로 인 접한 셀간에는 서로 다른 셀 그룹에 속한 셀 식별자를 할당하는 것이 유리하다.

인접한 셀간 서로 다른 제1 동기채널 시퀀스를 할당하는 또 다른 이유는 셀 탐색 2단계에서 제2 동기채널 시퀀스의 코히런트 복조시 제1 동기채널 시퀀스를 이용한 채널 추정 값을 이용하게 되는데 이 경우 만일 인접한 셀간 제1 동기채널 시퀀스가 동일할 경우 2단계의 제2 동기채널 시퀀스 검출확률이 매우 떨어질 수 있기 때문이다.

한편, 본 발명의 코드 할당방법5 및 코드 할당방법6의 경우, 제1 동기채널 시퀀스의 개수가 셀 그룹의 개수(1개)와 일치할 필요가 없으므로, 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스를 사용하고, 인접 셀간에 상이한 제1 동기채널 시퀀스를 배치함으로써, 위와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

한편, 제1 동기채널 시퀀스의 개수(또는 셀 그룹 개수)가 8보다 작은 경우, 일정한 규칙하에 분산시켜 제1 동기채널 시퀀스(또는 셀 그룹)를 각 셀에 할당할 수도 있다.

셀 그룹이 1개이므로 제1 동기채널 시퀀스 개수가 1개일 경우, 셀 탐색 1단계에서 타이밍의 불확실성이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 문제가 발샐할 경우 도 7과 같이 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스를 각 셀에 대응시킬 수 있다.

본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에서 동기 획득, 프레임 타이밍(경계) 검출 및 셀 식별자 검출을 포함하는 셀 탐색을 하는 방법과 관련이 있다.

"동기 획득"은 동기채널 심볼 타이밍 검출, 싱크 블록(sync block) 타이밍 검출, 싱크 블록(sync block) 경계 검출 등을 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사 용될 것이다.

"동기 정보"는 동기 채널 심볼의 타이밍, 싱크 블록 타이밍 및 싱크 블록 경계에 대한 정보를 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이다.

"프레임 타이밍(경계) 검출"은 프레임 경계의 타이밍을 검출하는 것을 지칭하여 본 명세서에서는 사용될 것이며, "프레임 타이밍(경계)정보"는 프레임 경계의 타이밍에 대한 정보를 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이다.

"셀 그룹 검출"은 셀 그룹 식별자 검출 및 셀 그룹 검출을 포괄하는 용어로서 본 명세서에서는 사용될 것이며, "셀 그룹 정보"는 셀 그룹 식별자 및 셀 그룹을 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이다.

"셀 식별자 검출"도 마찬가지로 셀 검출 혹은 셀 식별자 검출을 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이다.

본 발명에서 "동기채널 시퀀스"는 주파수 영역에서 동기채널 심볼이 점유하는 부반송파에 매핑되는 동기채널 "칩"의 집합을 의미하며 제1 동기채널 시퀀스의 경우 매 제1 동기채널 심볼 위치에서 동일한 시퀀스가 사용되며 제2 동기채널의 경우 프레임 내 매 제2 동기채널 심볼 위치에서 서로 다른 시퀀스가 사용된다. 프레임내 각각의 제2 동기채널 심볼위치에서 사용되는 제2 동기채널 시퀀스 번호는 셀에 할당된 상기 도약코드워드의 각 심볼 위치에 대응되는 엘리먼트 인덱스와 대응된다.

본 발명에서 도약코드워드는 제2 동기채널 시퀀스의 시퀀스 호핑을 위해 사용되는 M-ary 호핑 시퀀스로서, 본 발명의 예에서 도약코드워드의 길이는 5이고 10 msec 프레임당 동기채널 심볼의 개수와 동일하며, 각각의 엘리먼트가 가질 수 있는 값은 40가지가 될 수 있으며(즉 도약코드워드의 알파벳 크기 M=40), 상기 도약코드워드의 각각의 엘리먼트에 의해 주어지는 제2 동기채널 시퀀스의 개수는 도약코드워드의 각 엘리먼트가 가질 수 있는 개수(40개)와 같다. 기지국은 매 프레임마다 동일한 제2 동기채널 시퀀스 도약패턴 즉, 도약코드워드를 사용한다.

시스템에서 사용되는 도약코드워드의 집합을 도약코드라 하며, 시스템에서 사용되는 도약코드워드에 번호를 붙여 정보를 특정할 수 있도록 나타낸 것을 도약코드워드 식별자라 한다.

도 1, 도 3, 도 5의 예에서 보면, 시스템에서 사용되는 도약코드워드의 개수는 128개이고 프레임 내 동기채널 심볼의 개수가 5개인 경우, 각 그룹에 대한 제2 동기채널 시퀀스 도약패턴 즉, 도약코드워드에 번호를 붙여 도약코드워드 식별자로서 0∼127까지의 정수로 나타내고 있다.

도 2 혹은 도 4의 경우와 같이 도약코드워드의 개수가 16개일 경우에는 0∼15까지의 정수로 표현된 도약코드워드 식별자를 사용하고 있다.

본 명세서에서는, 편의상, 이산 푸리어 변환(Discrete Fourier Transform) 및 고속 푸리어 변환(Fast Fourier Transform)을 포괄하는 용어로 푸리어 변환이라는 용어를 사용한다.

도 8은 제1 동기채널과 제2 동기채널이 FDM형태로 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따른 순방향 링크 프레임의 구조를 나타낸다.

도 8을 참조하면, 순방향 링크 프레임 각각은 10 msec의 지속시간(duration) 을 가지며, 20개의 서브프레임(110)으로 이루어져 있다. 도 8에서, 가로축은 시간축이고 세로축은 주파수(OFDM 부반송파, subcarrier)축이다.

각 서브프레임은 길이가 0.5 msec이고 7개 혹은 6개의 OFDM 심볼 구간(120)을 포함한다. 서브프레임 당 심볼의 개수가 6개일 경우는 MBMS와 같은 서비스를 제공하기 위한 서브프레임 구조로서 이 경우 사이클릭 프리픽스의 길이가 서브프레임 당 심볼의 개수가 7개일 경우보다 크게 된다. 각 서브프레임은 1개의 동기채널 심볼(100)을 포함하거나 포함하지 않는다.

도 8의 예에서는 4개의 서브프레임마다 1개의 동기채널 OFDM 심볼(100) 구간이 존재하여 한 프레임(10 msec)내에 총 5개의 동기채널 심볼 구간(100)이 존재한다. 이 경우, 동기채널 심볼의 반복 주기(140)는 서브프레임 4개를 합한 길이와 같게 되어, 한 프레임 내 총 동기 채널 심볼의 반복주기의 개수는 5가 된다. 편의상 동기 채널 심볼의 반복 주기를 싱크(Sync) 블록이라 칭한다.

즉, 도 8은 한 프레임(10 msec)내 싱크 블록(140)의 개수(Nb)가 5인 것을 예시한다. 싱크 블록 내에서 동기채널 심볼의 위치는 어디가 되어도 무방하나 매 싱크 블록내 동기 채널 심볼의 위치는 동일하여야 한다.

또한 상기에서 언급했듯이 서브프레임당 심볼의 개수가 6개 혹은 7개가 될 수 있기 때문에 이 경우 서브프레임별로 서로 다를 수 있는 사이클릭 프리픽스 길이에 무관하게 하기 위해서 동기채널 심볼의 위치를 서브프레임의 맨 끝에 위치하는 것이 바람직하다. 이에 대한 자세한 내용은 후술하기로 한다.

도 8에서 동기채널 심볼 부분(100)을 제외한 나머지 OFDM 심볼에 대해서는 각각의 셀을 구분하기 위해 셀 고유의 스크램블링 코드가 주파수 도메인에서 곱해지는데 스크램블링 코드의 번호는 상기 셀 식별자와 일대일 대응된다.

도 9는 제1 동기채널과 제2 동기채널을 FDM으로 구분하는 본 발명의 일 실시예에 따른 동기채널 심볼을 포함하는 서브프레임 구조를 나타낸다.

도 9에 개시된 서브프레임에 따르면, 첫 번째 OFDM 심볼 구간(130-A) 및 5번째 OFDM 심볼 구간(130-B)에는 파일롯 부반송파(210)와 데이터 부반송파(220)가 FDM으로 구성되어 있으며, 마지막 심볼 구간(100)은 동기채널 부반송파(230, 240)와 동기채널 Guard 밴드(201-A, 201-B)그리고 데이터 부 반송파(220)가 FDM으로 구성되어있다.

편의상 본 명세서에서는 파일롯 부반송파(210)가 포함된 첫 번째 심볼 구간(130-A) 및 다섯 번째 심볼 구간(130-B)을 파일롯 심볼 구간이라 부르고 동기채널 부반송파(230,240)가 포함된 마지막 심볼 구간(100)을 동기채널 심볼 구간이라 부르기로 한다.

파일롯 심볼 구간(130-A, 130-B) 및 동기채널 심볼 구간(100)을 제외한 나머지 심볼 구간에서는 데이터 부반송파(220)가 전송된다. 동기채널 심볼 구간을 포함하지 않는 서브프레임인 경우 마지막 서브프레임에는 데이터 부반송파(220)만이 전송된다.

도 9에서 알 수 있듯이 동기채널 점유대역(200)은 동기채널 부반송파(230, 240)와 동기채널 Guard 밴드(201-A, 202-B)로 구성되며 전체 시스템 대역폭(310) 중 일부만을 사용한다. 이에 대해서는 뒤에서 자세히 언급한다.

도 9를 참조하면, 서브프레임 여러 개의 OFDM 심볼 구간 중 한 개의 OFDM 심볼 구간(100)을 사용하는 동기 채널은 동기채널 점유대역(200) 중 Guard 밴드(201-A, 201-B)를 제외한 부분을 제1 동기채널과 제2 동기채널로 FDM 형태로 구분하여 사용한다.

도 9는 본 발명의 FDM 방식의 구현 일 예로서 동기채널에 할당된 총 부반송파가 DC 부반송파를 제외하고 75개일 때 제1 동기채널에 37개의 부 반송파를 할당하고 제2 동기채널에 38개의 부 반송파를 할당하는 경우의 예이다.

도 9에서 a ^(g)=[a^(g) ₀, a^(g) ₁, a^(g) ₂,..., a^(g) ₃₆]는 상기 본 발명의 코드 할당방법1부터 코드 할당방법6까지 정의할 때 설명한 셀 그룹(10)번호 g에 해당되는 제1 동기채널 시퀀스를 나타낸다.

제1 동기채널 시퀀스의 엘리먼트들 즉, a^(k) ₀, a^(k) ₁, a^(k) ₂,..., a^(k) ₃₆들은 각각 복소값 혹은 실수값을 가지며 도 9에 예시된 바와 같이 제1 동기 채널 부반송파(230)에 할당되어 전송된다.

이러한, 제1 동기채널 시퀀스는 임의의 시퀀스를 사용할 수 있으나 시간영역 신호로 변경했을 때 자기상관 및 상호상관 특성이 좋아야 한다. 상기 1 차 동기채널 시퀀스의 시간영역 신호성분도 복소값 또는 실수값을 가질 수 있다. 상기 제1 동기채널 시퀀스는 셀 그룹별로 다른 시퀀스가 할당되며 순방향 링크로 전송되는 모든 프레임의 모든 싱크 블록(sync block)내의 동기채널 심볼위치(100)에서 동일 한 시퀀스가 사용된다.

이동국 수신기는 이러한 제1 동기채널의 특징을 이용하여 셀 탐색 1단계에서 싱크 블록(sync block)(140) 동기를 획득하기 위해 누적(accumulation)기술을 도입할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

한편 도 9에서 C^(k)=[c^(k) ₀, c^(k) ₁, c^(k) ₂,..., c^(k) ₃₇]는 해당 동기채널 심볼 위치에 대응되는 도약코드워드의 엘리먼트 인덱스가 k에 대응되는 제2 동기채널 시퀀스를 나타낸다.

제2 동기채널 시퀀스의 엘리먼트들 즉, c^(k) ₀, c^(k) ₁, c^(k) ₂,..., c^(k) ₃₇들은 각각 복소값 또는 실수값을 가질 수 있으며, 도 9에 예시된 바와 같이 제2 동기채널 부반송파(240)에 할당되어 전송된다.

이러한, 제2 동기채널 시퀀스는 임의의 시퀀스를 사용할 수 있으며, 여기서는 일 예로 아래의 수식으로 정의되는 GCL(Generalized Chirp Like) 시퀀스를 사용할 수 있다.

수학식 1에서 k는 도약코드워드의 임의의 엘리먼트의 인덱스에 의해 주어지며 제2 동기채널 시퀀스 번호를 의미한다. c^(k) _n는 시퀀스 번호가 k인 제2 동기채널 시퀀스의 n번째 엘리먼트를 나타낸다.

또한, N은 GCL 시퀀스의 길이이다. 특히, GCL 시퀀스에서 각각의 코드 길이 N은 소수(prime number)이며, 총 N-1 개의 시퀀스 개수가 존재한다.

즉, GCL 시퀀스를 사용할 경우 시스템에서 사용되는 GCL 시퀀스 집합은 N-1개의 GCL 시퀀스로 이루어져 있다. 그리고 상기 GCL 시퀀수의 수는 도약코드의 코드 알파벳 크기와 같게 된다. 도약코드의 알파벳 크기에 대해서는 후술한다.

상기 수학식 1로 정의 되는 GCL 시퀀스는 단지 제2 동기채널 시퀀스로 사용될 수 있는 시퀀스의 일 예이며 GCL 시퀀스 이외의 다른 시퀀스, 예를 들어 Gold 시퀀스 혹은 최장길이 시퀀스 혹은 이들 시퀀스의 조합으로 이루어지는 시퀀스 등도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다.

한편 동기채널 점유대역 내 부 반송파의 개수 DC 부반송파를 제외하고 총 75개로서 이중 38개를 도 8의 FDM 방식의 제2 동기채널로 사용할 경우 총 38개의 부반송파를 할당할 수 있다.

이 경우 38이 소수가 아니기 때문에 38보다 같거나 큰 수 중 하나를 상기 GCL 시퀀스의 길이인 N으로 사용하여야 한다. 본 예에서는 N값으로 41을 사용하였다.

본 발명의 도 9의 예에서는 제2 동기채널 부반송파의 개수가 38로서 GCL 시퀀스 개수인 41보다 작기 때문에 마지막 41개 중에 마지막 3개의 칩은 전송되지 않는다.

프레임 내 각각의 제2 동기채널 심볼에 대응되는 제2 동기채널 시퀀스는 상 기 도약코드워드 엘리먼트 인덱스에 의해 특정된다. 즉 프레임 내 제2 동기채널 시퀀스는 일종의 시퀀스 도약형태로 구성된다.

즉, 본 발명의 일 예에서 기지국은 프레임내 각각의 동기채널 심볼 위치(100)들에 대해 각각 해당 도약코드워드 엘리먼트를 매핑하여 그 엘리먼트 인덱스가 지정하는 GCL 시퀀스를 해당 동기채널 심볼 위치(100)의 제2 동기채널 시퀀스로 할당하여 전송하고, 이동국은 타겟 기지국에서 전송한 동기채널 심볼들에 함축된 도약코드워드 식별자(번호)를 검출한다.

여기서 타겟 기지국의 예로는 이동국이 초기에 탐색하게 되는 기지국, 핸드오버를 위해 탐색할 인접 기지국을 들 수 있다.

표 1은 도 1, 도 3, 도 5의 예와 같이 시스템에서 사용되는 도약코드워드의 개수가 128개이고, 프레임 내 동기채널 심볼의 개수가 5인 경우, 각 코드그룹에 대한 제2 동기채널 시퀀스 도약패턴 즉, 도약코드워드의 집합의 일 예를 나타내는 테이블이다.

즉, 128개의 도약 패턴은 길이가 5인 도약코드워드로 표현될 수 있으며, 도약코드워드의 길이는 10 msec 프레임당 동기채널 심볼의 개수와 동일하다. 총 도약코드워드의 집합을 도약코드라 정의한다.

도 2 혹은 도 4의 경우와 같이 도약코드워드의 개수가 16개일 경우에는 표 1의 128개 중 16개만 사용하면 된다. 한편, 기지국은 매 프레임마다 동일한 동기 채널 도약 패턴(도약코드워드)을 사용한다.

도 1의 코드 할당방법1 및 도 5a의 코드 할당방법5의 경우 셀 서브그룹(30) 별 서로 다른 도약 코드워드가 할당되며, 도 3의 코드 할당방법3 및 도 5b의 코드 할당방법6의 경우는 셀 식별자별로 서로 다른 도약 코드워드가 할당된다.

반면 도 2의 코드 할당방법2 및 도 4의 코드 할당방법4에서는 서로 다른 셀 서브그룹 혹은 서로 다른 셀 식별자 간에도 동일한 코드워드가 할당될 수 있다.

한편 도 6의 본 발명의 코드 할당방법7에 있어서는 제2 동기채널을 전송하지 않기 때문에 상기 표 1에서 정의되는 도약코드를 사용할 필요가 없다.

본 발명의 도약코드의 일 예인 표 1을 참조하면, 각 도약코드워드는 5개의 도약코드워드 엘리먼트로 구성된다. 만일 프레임당 동기채널 심볼 구간(100)이 4개인 경우 도약코드워드의 길이, 즉 엘리먼트의 개수는 4가 된다.

표 1은 본 발명의 도약 코드의 일 예일 뿐이며 Reed-Solomon(RS) 코드와 같은 코드도 도약 코드로 사용될 수 있다.

도약코드워드식별자 : 도약코드워드	도약코드워드식별자 : 도약코드워드	도약코드워드식별자 : 도약코드워드	도약코드워드식별자 : 도약코드워드
0 : 4,5,6,7,8 1 : 9,10,11,12,13 2 : 14,15,16,17,18 3 : 19,20,21,22,23 4 : 24,25,26,27,28 5 : 29,30,31,32,33 6 : 34,35,36,37,38 7 : 0,2,4,6,39 8 : 35,38,0,29,32 9 : 33,36,39,1,4 10 : 5,9,13,38,1 11 : 6,12,29,35,0 12 : 36,1,18,24,30 13 : 7,13,19,25,31 14 : 2,8,14,20,37 15 : 26,32,38,3,9 16 : 21,27,33,39,15 17 : 16,22,28,4,10 18 : 32,3,37,8,20 19 : 38,31,2,14,26 20 : 20,34,7,33,6 21 : 9,11,13,15,17 22 : 19,21,23,25,27 23 : 29,31,33,35,37 24 : 8,10,12,14,16 25 : 18,20,22,24,26 26 : 28,30,32,34,36 27 : 14,17,20,23,26 28 : 3,6,9,12,15 29 : 18,21,24,27,30 30 : 7,10,13,16,19 31 : 22,25,28,31,34	32 : 19,23,27,31,35 33 : 39,2,6,10,14 34 : 18,22,26,30,34 35 : 17,21,25,29,33 36 : 37,0,4,8,12 37 : 16,20,24,28,32 38 : 24,29,34,39,3 39 : 8,13,18,23,28 40 : 33,38,2,7,12 41 : 17,22,27,32,37 42 : 1,6,11,16,21 43 : 26,31,36,0,5 44 : 10,15,20,25,30 45 : 34,0,7,14,21 46 : 28,35,1,8,15 47 : 22,29,36,2,9 48 : 16,23,30,37,3 49 : 10,17,24,31,38 50 : 4,11,18,25,32 51 : 39,5,12,19,26 52 : 39,6,14,22,30 53 : 38,5,13,21,29 54 : 37,4,12,20,28 55 : 36,3,11,19,27 56 : 35,2,10,18,26 57 : 34,1,9,17,25 58 : 33,0,8,16,24 59 : 18,30,1,13,25 60 : 15,27,39,10,22 61 : 34,5,17,29,0 62 : 12,24,36,7,19 63 : 9,21,33,4,16	64 : 28,1,15,29,2 65 : 16,30,3,17,31 66 : 4,18,32,5,19 67 : 21,35,8,22,36 68 : 9,23,37,10,24 69 : 38,11,25,39,12 70 : 33,7,22,37,11 71 : 26,0,15,30,4 72 : 19,34,8,23,38 73 : 12,27,1,16,31 74 : 5,20,35,9,24 75 : 39,13,28,2,17 76 : 32,6,21,36,10 77 : 14,35,15,36,16 78 : 3,27,34,23,8 79 : 35,17,16,6,25 80 : 3,32,25,33,5 81 : 24,20,27,0,13 82 : 31,0,16,27,5 83 : 23,0,22,2,3 84 : 36,33,16,25,2 85 : 25,11,37,26,10 86 : 11,26,24,6,17 87 : 28,18,2,37,21 88 : 0,33,37,13,30 89 : 22,32,13,0,38 90 : 34,11,21,5,14 91 : 12,4,14,23,33 92 : 29,11,4,17,5 93 : 9,1,39,28,7 94 : 18,15,2,23,31 95 : 8,28,0,39,11	96 : 5,22,8,33,15 97 : 19,37,28,29,6 98 : 1,26,20,11,14 99 : 6,5,39,38,27 100 :37,39,35,13,17 101 : 1,24,3,29,15 102 : 10,30,25,5,28 103 : 7,29,16,15,22 104 : 37,23,11,2,29 105 :19,14,12,39,30 106 : 34,33,20,1,23 107 : 21,8,7,6,27 108 : 17,26,3,8,32 109 : 17,35,22,12,7 110 :15,35,14,27,25 111 : 31,37,9,6,1 112 : 26,4,23,1,32 113 :32,12,18,29,21 114 :30,17,38,15,37 115 : 33,22,6,24,13 116 : 4,38,33,8,34 117 :27,37,33,32,10 118 : 13,2,11,35,34 119 : 15,14,11,7,37 120 : 29,1,27,2,38 121 : 38,16,39,29,9 122 : 9,36,24,17,28 123 : 4,0,25,9,39 124 : 8,21,11,1,20 125 : 4,36,14,13,31 126 : 39,7,25,36,32 127 : 34,2,13,8,36

본 발명의 도약코드의 일 예인 상기 테이블에서는 도약코드의 알파벳 크기(alphabet size)는 40이다. 즉, 각각의 싱크 블록에서 제2 동기채널 시퀀스에 매핑되는 도약코드 엘리먼트 k는 0에서 39까지의 번호 중 하나가 된다.

예컨대, 시스템이 본 발명의 코드 할당방법1을 사용할 경우를 가정하자.

현 기지국의 셀 식별자가 0일 경우, 도 1를 참조하면 0번 셀 서브그룹에 속하게 되고, 셀 서브그룹 0번에 할당된 도약 코드 워드는 상기 표 1를 참조하면, {4, 5, 6, 7, 8}이 된다.

결국, 현재 기지국이 프레임당 전송되는 5개의 제2 동기채널 심볼은 각각 4, 5, 6, 7, 8인 도약코드워드 엘리먼트를 가지며, 각각의 동기채널 심볼이 사용하는 부반송파는 각각의 도약코드워드 엘리먼트 인덱스 k에 따라 수학식 1로 정의되는 값들이 할당되어지는 것이다. 특히, 도 1은 현 기지국의 코드그룹 식별자가 0인 경우의 예를 나타낸다.

상기 128개의 도약코드워드는 서로 다른 패턴을 가지며, 모든 싸이클릭 쉬프트(cyclic shift)에 대해서도 유일함을 특징으로 한다. 싸이클릭 쉬프트된 패턴의 예를 들면 코드그룹 0에 해당하는 도약코드워드는 {4, 5, 6, 7, 8}이며, 이 도약코드워드의 싸이클릭 쉬프트된 패턴은 {5, 6, 7, 8, 4}, {6, 7, 8, 4, 5}, {7, 8, 4, 5, 6}, {8, 4, 5, 6, 7} 가 된다.

표 2는 도약코드워드 {4, 5, 6, 7, 8}의 싸이클릭 쉬프트된 패턴 및 싸이클릭 쉬프트 인덱스를 나타낸다.

i-th cyclic shifted pattern	cyclic shift index
0 cyclic shifted sequence = 4, 5, 6, 7, 8 1 cyclic shifted sequence = 5, 6, 7, 8, 4 2 cyclic shifted sequence = 6, 7, 8, 4, 5 3 cyclic shifted sequence = 7, 8, 4, 5, 6 4 cyclic shifted sequence = 8, 4, 5, 6, 7	0 1 2 3 4

128개의 도약코드워드 및 상기 도약코드워드의 싸이클릭 쉬프트된 패턴으로 얻을 수 있는 도약코드워드의 개수는 640(=5 x 128)이며, 각각의 도약코드워드는 유일함을 특징으로 한다.

즉, 표 1에 예시된 바와 같이 제2 동기채널의 시퀀스 도약을 위해 시스템에서 사용되는 도약코드워드 및 상기 도약코드워드의 싸이클릭 쉬프트된 패턴으로 얻을 수 있는 모든 코드워드 간에는 동일한 시퀀스가 없다.

이러한 사이클릭 쉬프트된 모든 도약코드워드의 유일성은 이동국으로 하여금 셀 탐색 2 단계에서 코드그룹뿐만 아니라 10 msec 프레임 경계에 대한 정보도 동시에 획득할 수 있도록 한다.

본 발명의 도약코드는 충돌 횟수에 제한을 둔 도약 코드 시퀀스들을 사용할 수 있다. 여기서 충돌이라 함은 임의의 두 코드워드 간 엘리먼트가 동일한 경우를 말한다.

예를 들어 상기 표 1에서 식별자가 0번인 도약코드워드, 즉 4, 5, 6, 7, 8과 식별자가 7번인 도약코드워드, 즉 0, 2, 4, 6, 39는 같은 위치에 있는 엘리먼트들이 서로 다르다. 즉, 충돌이 "0"이다.

반면 식별자가 7번인 도약코드워드를 2만큼 쉬프트 시켰을 경우 생기는 2 cyclic shifted sequence, 즉 {4, 6, 39, 0, 2}는 상기 식별자가 0인 도약코드워드 {4, 5, 6, 7, 8}와 첫 번째 엘리먼트, 즉 4가 충돌하므로 이 경우 충돌 개수는 "1"개가 된다.

코드워드 간 충돌 개수는 Hamming distance와 관계가 있다.

예를 들어 두 코드워드간 충돌이 "0"이라 함은 두 코드워드간 Hamming distance가 시퀀스 길이(표 1의 경우 5)와 같음을 의미한다. 결국 임의의 두 코드워드간 충돌의 개수는 코드워드 길이에서 Hamming distance를 뺀 수와 같다. 표 1의 예에서는 모든 사이클릭 쉬프트된 코드워드간(즉 640개의 코드워드)의 minimum hamming distance가 4이다.

다시 말해서 임의의 사이클릭 쉬프트된 코드워드간 최대 충돌 갯수는 1보다 작거나 같다. 결국 하기의 수학식 2의 관계가 성립한다.

본 발명의 방법에서는 상기 도약코드에 있어서 사이클릭 쉬프트된 모든 코드워드를 포함하여 두 코드워드간 충돌 횟수에 제한을 둘 수 있다. 바꾸어 말하면 minimum Hamming distance에 제한을 둘 수 있다.

예컨대, 이동국 단말기가 GSM(Global System for Mobile Communication)과OFDM 시스템을 동시에 지원하는 듀얼모드 단말기에 적용하는 경우를 들 수 있다.

이 경우 GSM으로 통신하다가 OFDM 시스템으로 핸드오버를 하는 상황에서 상기 도약코드의 충돌 특성(즉 640개의 사이클릭 쉬프트된 코드워드 간 충돌수가 1 이하인 특성, 즉, Minimum Hamming distance가 4인 특성)은 상기 듀얼모드 단말기로 하여금 두 개의 동기채널 심볼만 이용하더라도 10 msec 프레임 동기 및 도약코드 식별자 검출을 가능하게 한다.

즉 GSM 순방향 링크를 복조하고 있는 이동국은 GSM 순방향 링크를 잠시 멈추고 다른 주파수로 다른 시스템의 순방향 링크 신호를 수신하여 셀 탐색할 수 있는 시간이 약 4.6 msec이다.

이 시간동안 GSM 단말기가 순방향 링크 신호를 수신했을 때 4.6 msec이내에 들어오는 가능한 동기채널 심볼 수는 도 8의 프레임 구조에서 2개 혹은 3개가 된다. 즉 최악의 경우(worst case)는 2개가 된다.

결국 상기 듀얼모드 단말기는 2개의 동기채널 심볼만 수신하여 10 msec 프레임 동기 및 상기 도약코드식별자를 검출할 수 있어야 하는 데, 만일 상기 도약코드워드의 모든 사이클릭 쉬프트된 코드워드들 간 충돌 개수가 2개 이상이 되면 10 msec 프레임 동기 및 코드그룹을 검출할 수 없게 된다.

결국, 표 1과 같이 도약코드 길이가 5인 경우(즉, 프레임당 제2 동기채널 심볼의 개수가 5인 경우), 상기 도약코드워드의 모든 사이클릭 쉬프트된 코드워드 간 최대 충돌 개수가 1이하(즉 Minimum Hamming distance가 4)이어야 GSM에서 OFDM 시스템으로 셀 탐색을 할 수 있게 되고 하드 핸드오버가 가능하게 된다.

만약 10 msec 프레임당 동기채널의 심볼의 개수가 4인 경우(즉, 도약코드의 길이가 4인 경우)에는 도 8의 구조에서 4.6 msec이내에 볼 수 있는 심볼 수는 최악의 경우에 1개 밖에 없게 된다.

이 경우에는 사이클릭 쉬프트된 코드워드간 최대 충돌개수가 0이어야 한다(즉, Minimum Hamming distance는 도약코드 길이와 같은 4이어야 한다).

만약 10 msec 프레임당 동기채널의 심볼의 개수가 10인 경우(즉, 도약코드의 길이가 10인 경우)에는 도 8의 구조에서 4.6 msec이내에 볼 수 있는 심볼 수는 최악의 경우에 4개가 된다. 이 경우에는 사이클릭 쉬프트된 코드워드간 최대 충돌개수가 3이어야 한다(즉, Minimum Hamming distance는 7이어야 한다).

결국 GSM의 4.6 msec 송신 gap (transmission gap)구간 동안 수신할 수 있는 최소의 동기채널 심볼의 개수(도 10의 TDM 방식의 경우 제2 동기채널 심볼의 개수)를 Q이라 할 때 상기 도약코드의 임의의 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드간 최대 충돌회수는 Q-1 이하이어야 한다.

바꾸어 말하면 상기 도약코드의 길이가 L이라고 했을 때 Minimum Hamming distance는 L-Q+1 이상이어야 한다.

만약 모든 사이클릭 쉬프트된 코드워드들 간 충돌 개수가 0인 경우에는 하나의 제2 동기채널 심볼만 가지고도 도약코드워드 및 프레임경계를 획득할 수 있다. 이와 같이 사이클릭 쉬프트된 코드워드간 충돌 개수가 0인 경우도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다.

이 경우 제2 동기채널 시퀀스는 매 싱크블록 및 서로 다른 서브그룹간 일치되는 경우가 없다.

도 10는 본 발명의 제1 동기채널 및 제2 동기채널을 TDM으로 구현하는 일 예를 나타낸다.

TDM의 경우에도 제2 동기채널에 시퀀스 도약을 수행하는 개념은 도 8의 FDM의 경우와 동일하다. FDM 방식과의 차이점은 제1 동기채널 심볼(160)과 제2 동기채널 심볼(170)이 점유하는 위치가 도 10에서 알 수 있듯이 바로 서로 다른 심볼 위치(TDM)이라는 것이다.

TDM 방식에서 1차 동기채널의 경우 점유대역을 모두 사용할 수도 있고 도 11과 같인 매 홀수 서브캐리어만 사용할 수도 있는데 도 11과 같이 홀수 서브캐리어 만 이용할 경우(또는 매 짝수 서브캐리어만 사용할 경우) 시간영역 신호에 반복 패턴을 줌으로서 셀 탐색 1단계에서 replica 방식의 병렬 상관기 이외에 구조가 매우 간단한 차등 상관기(differential correalator)를 쓸 수 있게 하기 위함이다.

이에 대해서는 후술하기로 한다.

TDM 방식의 경우도 제1 동기채널 시퀀스의 엘리먼트들 즉, a^(k) ₀, a^(k) ₁, a^(k) ₂,..., a^(k) ₃₇들은 각각 복소값 혹은 실수값을 가지며 도 11에 예시된 바와 같이 제1 동기 채널 부반송파(260)에 할당되어 전송된다.

이러한, 제1 동기채널 시퀀스는 임의의 시퀀스를 사용할 수 있으나 시간영역 신호로 변경했을 때 자기상관 및 상호상관특성이 좋아야 한다. 상기 1 차 동기채널 시퀀스의 시간영역 신호성분도 복소값 또는 실수값을 가질 수 있다.

상기 제1 동기채널 시퀀스는 셀 그룹(10)별로 다른 시퀀스가 할당되며 순방향 링크로 전송되는 모든 프레임의 모든 싱크 블록(sync block)(140) 내의 제1 동기채널 심볼 위치(160)에서 동일한 시퀀스가 사용된다.

이동국 수신기는 이러한 제1 동기채널의 특징을 이용하여 셀 탐색 1단계에서 싱크 블록(sync block) 동기를 획득하기 위해 누적(accumulation)기술을 도입할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

한편 도 11에서 C^(k)=[c^(k) ₀, c^(k) ₁, c^(k) ₂,..., c^(k) ₇₄]는 해당 동기채널 심볼 위치에 대응되는 도약코드워드의 엘리먼트 인덱스가 k인 제2 동기채널 시퀀스를 나타 낸다.

제2 동기채널 시퀀스의 엘리먼트들 즉, c^(k) ₀, c^(k) ₁, c^(k) ₂,..., c^(k) ₇₄들은 각각 복소값을 가지며, 도 11에 예시된 바와 같이 제2 동기 채널 부반송파(270)에 할당되어 전송된다.

이러한, 제2 동기채널 시퀀스는 임의의 시퀀스를 사용할 수 있으며, 여기서는 일 예로 상기의 수학식 1로 정의되는 GCL(Generalized Chirp Like) 시퀀스를 사용할 수 있다.

상기 수학식 1로 정의되는 GCL 시퀀스는 단지 제2 동기채널 시퀀스로 사용될 수 있는 시퀀스의 일 예이며 GCL 시퀀스 이외의 다른 시퀀스, 예를 들어 Gold 시퀀스 혹은 최장길이 시퀀스 혹은 이들 시퀀스의 조합으로 이루어지는 시퀀스 등도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다.

한편 OFDM 시스템은 두 가지 타입의 서브프레임을 정의한다. 즉 하나는 주로 unicast 서비스를 지원하기 위한 것이고 다른 하나는 주로 MBMS 서비스를 지원하기 위한 것이다.

unicast 서비스를 지원하기 위한 서브프레임은 서브프레임당 OFDM 심볼이 7개이고, MBMS 서비스를 지원하기 위한 서브프레임은 서브프레임당 OFDM 심볼이 6개이다.

두 경우 CP길이가 서로 다르다. 도 12의 (a)는 짧은(short) CP구조를 갖는 OFDM 심볼의 시간영역 개념도이고, (b)는 긴(long) CP 구조를 갖는 OFDM 심볼의 시 간영역 개념도이다. CP를 제외한 나머지 부분의 길이(320, 330)는 CP길이에 상관없이 같다.

서브프레임당 심볼이 7개일 경우는 도 12의 (a)와 같이 짧은 CP 구조를 사용하며, 심볼이 6개일 경우는 (b)와 같이 긴 CP구조를 사용한다. 문제는 OFDM 시스템의 경우 10 msec 프레임 내에 상기 짧은 CP를 갖는 서브프레임과 상기 긴 CP를 갖는 서브프레임이 혼재할 수도 있다는 것이다.

도 8과 같이 제1 동기채널과 제2 동기채널이 FDM방식으로 결합되는 경우 동기채널이 존재하는 서브프레임에 동기채널 심볼이 1개만 전송되므로 상기에서 언급했듯이 동기채널 심볼위치를 서브프레임의 맨 끝에 위치하면 서브프레임당 CP길이가 달라도 CP를 제외한 부분의 길이(320, 330)가 동일하기 때문에 이동국이 셀 탐색하는데는 문제가 없다.

반면 도 11과 같이 제1 동기채널과 제2 동기채널이 한 서브프레임 내에 같이 존재하며 TDM으로 구분되어 있는 경우는 현재 서브프레임이 도 13에서 처럼 긴 CP를 갖는 프레임일 때와 짧은 CP를 갖는 프레임일 때 제1 동기채널 심볼의 시작점이 다르게 되어 후술하겠지만 셀 탐색 1단계에서 싱크 블록(sync block) 경계 검출 timing ambiguity 문제가 발생하며 1단계 성능을 높일 수 있든 accumulation기술 도입할 수가 없는 문제가 발생하게 된다.

제1 동기채널과 제2 동기채널을 TDM 방식으로 결합하는 본 발명의 방법에 있어서 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 방법은 두 가지가 있다.

첫 번째 방법은 상기 제1 동기채널 및 제2 동기채널을 동시에 포함하는 서브 프레임들(즉, 도 10에서, 3, 7, 11, 15, 19번 서브프레임)은 OFDM 심볼들이 모두 동일한 CP길이를 갖도록 하는 방법이다. 상기 서브프레임들은 모두 짧은 CP를 갖거나 혹은 모두 긴 CP를 갖도록 하는 방법이다.

두 번째 방법은 제1 동기채널 심볼(160)은 도 14에서처럼 서브프레임의 마지막에 위치시키고 제2 동기채널 심볼(360)은 바로 다음에 오는 서브프레임의 첫 번째 위치에 위치시키는 것이다.

이 경우 상기 제1 동기채널이 위치하는 서브프레임과 상기 제2 동기채널이 위치하는 서브프레임 간의 경계(370)에서 가능한 시간영역 동기채널 개념도는 도 15와 같다.

이 경우 CP를 제외한 제1 동기채널 심볼 구간은 CP 길이에 관계없이 항상 일정한 위치에 존재하게 된다. 이 경우 셀 탐색 1단계에서 timing ambiguity가 없어져서 accumulation기술을 도입할 수 있다. 반면 제2 동기채널의 경우 CP를 제외한 제2 동기채널 심볼 위치는 도 15에서처럼 CP 길이에 따라 달라질 수 있다.

이 경우 제2 동기채널을 이용하는 셀 탐색 2단계에서 timing ambiguity문제가 발생할 수 있다. 이것을 해결할 수 있는 방법은 긴 CP를 갖는 서브프레임의 맨 앞의 심볼에 상기 제2 동기채널이 위치할 경우 도 16에서처럼 postfix(390)을 삽입하는 방법이다.

이 경우 CP 및 postfix(390)를 제외한 제2 동기채널 심볼구간은 긴 CP 이건 짧은 CP 서브프레임이건 간에 위치가 동일하여 상기의 ambiguity문제를 해결할 수 있다.

도 14와 같이 제1 동기채널이 서브프레임의 마지막 심볼위치에 위치하고 제2 동기채널이 서브프레임의 첫 번째 위치에 위치하는 본 발명의 TDM방식에 있어서 제2 동기채널이 위치하는 서브프레임의 첫 번째 심볼영역은 공통 파일롯 심볼이 존재하는 영역이다.

상기 공통 파일롯 심볼은 순방향 링크의 데이터 채널을 코히런트 복조하기 위한 채널 추정용으로 사용되는 공통 채널이기 때문에 상기 제2 동기채널이 상기 공통 파일롯 심볼이 사용하는 부반송파의 위치는 점유하지 말아야 한다.

도 17은 상기의 제2 동기채널이 서브프레임의 첫 번째 심볼에 위치할 경우 파일롯 부반송파와 제2 동기채널 부반송파간 동기채널 대역내에서 FDM으로 구성되어 있는 본 발명의 방법을 나타낸다.

한편 동기채널 점유 대역을 할당하는 방법으로는 시스템에 할당된 전체 대역 중 일부만을 동기채널이 점유할 수도 있다. 상기의 방법의 적용될 수 있는 시스템의 예로는, OFDM 시스템과 같이 스케일러블(scalable)한 대역폭을 지원해야 하는 시스템을 들 수 있다.

즉, 1.25 MHz만을 사용하는 이동국, 2.5 MHz를 사용하는 이동국, 5MHz, 10 MHz, 15MHz, 20 MHz등을 사용하는 모든 이동국이 기지국 시스템의 동기를 획득하기 위해서는, 도 18에 예시된 바와 같이, 동기채널 심볼 각각은 총 시스템 대역폭(310)의 일부만을 점유하는 것이다.

예컨대, 시스템 대역폭이 1.25, 2.5, 10, 15 MHz일 경우 정 중앙의 1.25 MHz 만을 사용하는 것을 들 수 있다. 한편 시스템 대역폭이 20 MHz일 경우 이동국의 최 소 대역이 10 MHz이므로 통화중에 호의 단절없이 인접기지국을 탐색할 수 있게 하기 위해서 2개의 동기채널 대역을 20 MHz내에 둘 수 있다.

한편, 후술하겠지만, 이동국의 셀 탐색기는 동기채널 점유대역(200)만을 통과시키는 필터링을 수행함으로서 셀 탐색 성능을 높일 수 있다.

본 발명의 기지국은 동기 채널에 상기에서 설명한 제1 동기채널, 제2 동기채널, 공통 파일롯 채널 그리고 데이터 채널을 셀 내 이동국에게 전송한다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도로서, 동기 채널 생성부(400), 공통 파일롯 채널 생성부(401), 트래픽 채널 생성부(402), 다이버시티 제어기(403), OFDM 심볼 맵핑부(404-A, 404-B), 스크램블링부(405-A, 405-B), 역 푸리어 변환부(406-A, 406-B), 프리픽스(Prefix) 삽입부(insert)(407-A, 407-B), IF/RF부(408-A, 408-B) 및 송신안테나(409-A, 409-B)를 포함하여 이루어진다.

트래픽 채널 생성부(402)는, 도 9, 도 11, 도 17의 참조번호 220과 같이, 전송할 트래픽 데이터를 생성하며, 공통 파일롯 채널 생성부(401)는, 도 9, 도 11, 도 17의 참조번호 210에서 정의된 파일롯 심볼을 생성한다. 또한, 동기 채널 생성부(400)는, 상기 제1 동기채널 심볼 및 제2 동기채널 심볼들을 생성한다.

OFDM 심볼 맵핑부(404-A, 404-B)는 각 채널의 심볼 값을 도 도 9 또는 도 11 또는 도 17의 예처럼 주파수 영역 상의 각 위치에 매핑하는 역할을 수행한다. 스크램블링부(405-A, 405-B)는 OFDM 심볼 맵핑부(404-A, 404-B)의 출력 즉, 맵핑 결과 중에서 동기 채널 심볼 이외의 OFDM 심볼에 대해 주파수 영역 상에서 기지국 별 고 유의 스크램블링 코드를 곱한다.

역 푸리어 변환부(406-A, 406-B)는 스크램블링부(405-A, 405-B)의 출력을 역 푸리어 변환하여 시간 영역 신호를 생성한다.

Prefix 삽입부(407-A, 407-B)는 채널의 다중 경로 지연에도 OFDM 신호의 복조를 가능하게 하기 위한 싸이클릭 프리픽스(CP)를 상기 역 푸리에 변환부(406-A, 406-B)의 출력에 삽입한다.

만약 현 기지국이 도 16에서 정의되는 제1 동기채널과 제2 동기채널이 TDM 방식으로 이루어져 있으며 제1 동기채널이 서브프레임의 맨 끝에 위치하고 제2 동기채널은 다음 서브프레임의 맨 앞에 위치할 경우 제2 동기채널이 위치하는 심볼에 대해서는 만약 현재 서브프레임이 긴 CP를 갖는 서브프레임일 경우 상기 프리픽스 삽입부(407-A, 407-B)는 도16의 (b) 혹은 (d)와 같이 싸이클릭 프리픽스(CP)뿐만 아니라 Postfix(390)를 상기 역 푸리에 변환부(406-A, 406-B)의 출력에 삽입한다.

IF/RF부(408-A, 408-B)는 기저대역 신호인 프리픽스 삽입부(407-A, 407-B)의 출력 신호를 밴드패스신호로 상향 변환(Up-Converting)하며, 상향 변환된 신호를 증폭한다.

송신안테나(409-A, 409-B)는 상기 증폭된 신호를 송신한다.

도 19의 예에는 송신안테나(409-A, 409-B)가 2개임을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국이 송신안테나(409-B) 없이 송신안테나(409-A)를 1개만 구비하고 있다면, OFDM 심볼 맵핑 유닛(404-B), 스크램블러(405-B), 역 푸리어 변환기(406-B), Prefix 삽입부(407-B), IF/RF 유닛(408-B) 및 다이버시티 제어 기(403)을 생략할 수 있다.

도 19에서는 기지국 시스템의 송신단에 2개의 송신안테나를 이용하여 송신 다이버시티로 동기 채널 심볼을 전송하는 경우이다.

도 19에 예시된 다이버시티 제어기(403)를 통한 송신 다이버시티를 설명하면 다음과 같다. 공간 다이버시티를 얻기 위해 도 8의 경우 인접한 싱크 블록(140)에 속하는 동기 채널 심볼들을 각각 서로 다른 안테나로 전송한다.

예컨대, 첫 번째 싱크 블록에 있는 동기 채널 심볼은 첫 번째 송신안테나(409-A)로, 두 번째 싱크 블록에 있는 동기 채널 심볼은 두 번째 송신 안테나(409-B)로, 세 번째 싱크 블록에 있는 동기 채널 심볼은 다시 첫 번째 송신 안테나(409-A)로 전송하는 것이다.

상술한 다이버시티를 수행하기 위한 스위칭을 다이버시티 제어부(403)가 수행한다. 즉, 동기 채널에 시간 스위칭 송신 다이버시티(Time Swiching Transmit Diversity : TSTD)를 적용하는 방법으로서, 동기 채널 생성부(400)의 출력을 다이버시티 제어기(403)가 스위칭하여 OFDM 심볼 맵핑부(404-A) 또는 OFDM 심볼 맵핑부(404-B)로 제공하는 것이다.

도 10 혹은 도 14와 같은 TDM 방식에 있어서도 TSTD가 적용되지만 바로 인접한 제1 동기채널 심볼과 제2 동기채널 심볼은 반드시 동일한 안테나로 전송되어야 한다. 이유는 이렇게 해야지만 이동국에서 제1 동기채널 심볼의 채널 추정값을 이용하여 제2 동기채널 심볼을 코히런트하게 복조할 수 있기 때문이다.

한편, 상술한 공간 다이버시티 또는 TSTD 다이버시티 외에도 지연(delay) 다 이버시티를 송신 다이버시티로서 적용할 수 있다.

도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 이동국의 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다. 이동국은 적어도 하나의 수신안테나를 가지며, 도 20은 수신 안테나가 2 개인 경우에 대한 예시도이다.

도 20을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동국의 수신기는 수신안테나(500-A, 500-B), 하향 변환부(down converter)(510-A, 510-B), 셀 탐색부(600), 데이터 채널 복조부(data channel demodulator)(520), 제어부(530) 및 클럭 발생기(clock generator)(540)를 포함하여 이루어진다.

각각의 기지국에서 송신되는 RF 신호 형태인 프레임들은 수신안테나(500-A, 500-B)를 통하여 수신된 후, 하향 변환부(510-A, 510-B)를 통해 기저 대역 신호(S1, S2)로 변환된다.

셀 탐색부(600)는 상기 하향변환된 신호(S1, S2)에 포함된 제1 동기 채널 심볼 및 제2 동기채널 심볼 그리고 공통 파일롯 채널 심볼을 이용하여 타겟 셀에 대한 탐색을 수행한다.

셀 탐색 결과의 예로는 타겟 셀의 동기채널 심볼 동기, 싱크블록(140) 타이밍, 프레임 경계, 셀 식별자를 검출하는 것을 들 수 있으며, 타겟 셀의 탐색의 예로는, 이동국이 처음에 초기 셀을 탐색하는 경우나, 핸드오버를 위해 인접 셀을 탐색하는 것을 들 수 있다.

제어부(530)는 셀 탐색부(600) 및 데이터 채널 복조부(520)를 제어한다. 즉, 제어부(530)는 셀 탐색기(600)를 제어하여 획득된 셀 탐색 결과를 기초로, 데이터 채널 복조기(520)의 타이밍, 역스크램블링 등을 제어한다.

데이터 채널 복조부(530)는 제어부(530)의 제어에 따라 하향 변환된 신호에 포함된 도 9, 11, 17의 참조번호 220과 같은 트래픽 채널 데이터를 복조한다. 한편, 클럭 발생기(540)에 의해 생성된 클럭에 동기화되어 이동국의 모든 하드웨어들은 동작된다.

도 20을 참조하면, 셀 탐색기(600)는 동기채널 대역필터(610-A, 610-B), 동기및그룹 검출부(620), 도약코드 검출부(640), 셀 식별자 검출부(680)을 포함하여 이루어진다.

동기채널 대역필터(610-A, 610-B)는 상기 하향 변환된 신호(S1, S2)에 대해, 도 9, 11, 17에서 설명한 바와 같이 전체 OFDM 신호 대역(310) 중 동기 채널 점유 대역(200)만을 통과시키는 밴드패스 필터링(band pass filtering)을 수행한다.

동기및그룹검출부(620)는 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 제1 동기 채널 신호를 이용하여 동기 정보(즉, 동기채널 심볼 타이밍, 싱크블록 타이밍 또는 싱크 블록 경계)(S5) 및 셀 그룹 정보(제1 동기채널 시퀀스 번호)(S6)를 획득한다.

도약코드 검출부(640)는 상기 획득된 동기정보(S5) 및 셀 그룹 정보(제1 동기채널 시퀀스 번호)(S6) 그리고 이동국 메모리에 미리 저장된 표 1과 같은 도약코드워드 테이블을 이용하고 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 제2 동기 채널 신호를 이용하여 셀 서브그룹 식별자(S7) 및 프레임 경계(S8)를 검출하고 검출한 결과를 셀 식별자 검출기로 넘겨준다.

이때 이전단계에서 획득한 제1 동기채널 코드를 이용한 채널 추정에 기반한 코히런트 복조를 수행함으로써 셀 탐색 2단계의 성능을 높일 수 있다.

만일 셀룰라 시스템이 본 발명의 코드 할당방법3(도 3), 코드 할당방법4(도 4) 또는 코드할당방법6(도5b)를 사용하는 시스템일 경우 서브그룹과 셀 식별자가 일대일 대응되므로 상기의 서브그룹 식별자는 그대로 셀 식별자가 된다.

상기 도약코드검출부(640)의 역할을 본 발명의 코드할당방법에 따라 자세히 설명하자면 다음과 같다.

상기 본 발명의 코드 할당방법1에 대한 본 발명에 의한 도약코드검출부(640)는 상기 동기및그룹 검출부에서 획득된 동기 및 셀 그룹 정보(제1 동기채널 시퀀스 번호)를 이용하고 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 제2 동기채널 신호를 이용하여 타겟 셀의 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드를 검출하고, 상기 검출한 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드에 대응되는 상기 타겟 셀의 셀 서브그룹식별자(S7) 및 프레임 타이밍(경계)정보(S8)을 검출하여 셀 식별자검출부에 넘겨준다.

상기 본 발명의 코드 할당방법2에 대한 본 발명에 의한 도약코드 검출부(640)는 상기 동기및그룹 검출부에서 획득된 동기 정보를 이용하고 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 제2 동기 채널 신호를 이용하여 타겟 셀의 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드를 검출하고, 상기 검출한 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드와 상기 동기및그룹검출부에서 획득한 셀 그룹 정보(제1 동기채널 시퀀스 번호)를 이용하여 상기 타겟 셀의 셀 서브그룹(S7) 및 프레임 타이밍(S8)을 검출하여 셀 식별자 검출부에게 넘겨준다.

상기 본 발명의 코드 할당방법3에 대한 본 발명에 의한 도약코드검출부(640) 는 상기 동기및그룹 검출부에서 획득된 동기 및 셀 그룹 정보(제1 동기채널 시퀀스 번호)를 이용하고 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 제2 동기 채널 신호를 이용하여 타겟 셀의 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드를 검출하고, 상기 검출한 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드에 대응되는 상기 타겟 셀의 서브그룹 식별자(S7) 및 프레임 타이밍(S8)을 검출하여 셀 식별자 검출부에 넘겨준다. 이 경우 셀 서브그룹 식별자와 셀 식별자는 일대일 대응되므로 서브그룹식별자(S7)가 셀 식별자(S9)와 같기 때문에 셀식별자 검출부(680)는 전 단계에 대한 확인 모드로 동작하거나 아예 생략( bypass)될 수 있다.

상기 본 발명의 코드 할당방법4에 대한 본 발명에 의한 도약코드 검출부(640)는 상기 동기및그룹 검출부에서 획득된 동기 정보를 이용하고 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 제2 동기 채널 신호를 이용하여 타겟 셀의 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드를 검출하고, 상기 검출한 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드와 상기 동기 및 셀 그룹 획득부에서 획득한 셀 그룹 정보(제1 동기채널 시퀀스 번호)를 이용하여 상기 타겟 셀의 서브그룹 식별자(S7) 및 프레임 타이밍(S8)을 검출하여 셀 식별자 검출부에 넘겨준다. 이 경우 셀 서브그룹 식별자와 셀 식별자는 일대일 대응되므로 서브그룹 식별자(S7)가 셀 식별자(S9)와 같기 때문에 셀식별자 검출부(680)는 전 단계에 대한 확인 모드로 동작하거나 아예 생략(bypass)될 수 있다.

상기 본 발명의 코드 할당방법5에 대한 본 발명에 의한 도약코드 검출부(640)는 상기 동기및그룹 검출부에서 획득된 동기 정보를 이용하고 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 제2 동기 채널 신호를 이용하여 타겟 셀의 사이클릭 쉬 프트된 도약코드워드를 검출하고, 상기 검출한 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드에 대응되는 상기 타겟 셀의 셀 서브그룹(S7) 및 프레임 타이밍(S8)을 검출하여 셀 식별자 검출부에 넘겨준다.

상기 본 발명의 코드 할당방법6에 대한 본 발명에 의한 도약코드 검출부(640)는 상기 동기및그룹 검출부에서 획득된 동기 정보를 이용하고 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 제2 동기 채널 신호를 이용하여 타겟 셀의 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드를 검출하고, 상기 검출한 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드에 대응되는 상기 타겟 셀의 서브그룹 식별자(S7) 및 프레임 타이밍(S8)을 검출하여 셀 식별자 검출부에 넘겨준다. 이 경우 셀 서브그룹 식별자와 셀 식별자는 일대일 대응되므로 서브그룹 식별자(S7)가 셀 식별자(S9)와 같기 때문에 셀식별자 검출부(680)는 전 단계에 대한 확인 모드로 동작하거나 아예 생략(bypass)될 수 있다.

상기 본 발명의 코드 할당방법7에 대한 본 발명에 의한 이동국 셀 탐색부(600)은 상기 도약코드 검출부(640)을 포함하지 않으며 상기 동기및그룹 검출부(620)에서 검출한 셀 그룹 정보(제1 동기채널 시퀀스 번호)(S5) 및 싱크 블록 타이밍정보(S6)를 셀 식별자 검출부(680)에 직접 넘겨준다.

한편 셀 식별자 검출부(680)는 본 발명의 코드 할당 방법 1, 코드 할당 방법 2, 코드 할당 방법 5의 경우 상기 도약코드 검출부(640)으로부터 받은 프레임 타이밍(경계)정보(S8) 및 서브그룹 정보(S7)를 받아 상기 하향 변환된 신호(S1, S2) 중 공통 파일롯 채널 신호에 대한 파일롯 상관을 통해 셀 식별자를 검출한다.

이때 수행하는 파일롯 상관의 개수는 상기 도약코드 검출부로부터 받은 서브 그룹내 셀 식별자의 개수와 동일하며 각각의 파일롯 상관기의 파일롯 스크램블링 코드는 셀 식별자와 일대일 대응된다.

셀 식별자 검출부(680)는 본 발명의 코드 할당 방법 2, 코드 할당 방법 3, 코드 할당 방법 6의 경우 상기 도약코드 검출부(640)으로부터 받은 서브 그룹 식별자(S7)가 셀 식별자와 일대일 대응되므로 상기 도약코드 검출부(640)으로부터 받은서브그룹 정보(S7)를 셀 식별자 (S9)로 간주하여 제어기로 넘겨줄 수 있다.

셀 식별자 검출부(680)는 본 발명의 코드 할당 방법 2, 코드 할당 방법 3, 코드 할당 방법 6의 경우 상기 도약코드 검출부(640)으로부터 받은 서브 그룹 식별자(S7)가 셀 식별자와 일대일 대응되므로 상기 도약코드 검출부(640)으로부터 받은 프레임 타이밍(경계)정보(S8) 및 서브그룹 정보(S7)를 받아 상기 하향 변환된 신호(S1, S2) 중 공통 파일롯 채널 신호에 대한 파일롯 상관을 통해 셀 식별자의 검증용으로 사용될 수 있다.

이 때 파일롯 상관기의 개수는 1개 이며 상관기의 파일롯 스크램블링코드는 상기 서브그룹정보(S7)과 일대일 대응되는 셀 식별자에 대응되는 코드이다.

도 21는 도 20의 동기획득부(620)의 구성을 예시하는 블록도이다. 도 21를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동기획득부(620)는 병렬 상관기(621-A, 621-B), 누적기(623) 및 타이밍 결정부(624)를 포함하여 이루어진다.

병렬 상관기(621-A, 621-B)는 시스템에서 사용하는 셀 그룹의 총 개수(도 1의 경우 8개)만큼의 가능한 제1 동기채널 시퀀스에 해당하는 시간영역 신호들을 미리 저장하여 저장된 신호들과 동기 채널 대역 필터(610-A, 610-B)의 출력 신호(S3, S4)를 병렬 상관을 수행한다.

또한, 코드할당방법 5 및 6에서 복수 개의 제1 동기채널 시퀀스를 사용하는 경우, 각 제1 동기채널 시퀀스에 해당하는 시간영역 신호를 미리 저장하여 저장된 신호들과 동기 채널 대역 필터(610-A, 610-B)의 출력 신호(S3, S4)를 병렬 상관을 수행한다.

만일 제1 동기채널과 제2 동기채널이 TDM으로 구성되어 있는 도 10 혹은 도 14와 같은 경우는 상기와 같은 가능한 제1 동기채널 시퀀스의 시간영역신호들을 이용한 병렬상관을 수행할 수도 있고 제1 동기채널의 시간영역 반복패턴특성을 이용한 차등 상관(differential correlator)를 이용할 수도 있다.

차등상관기를 사용할 경우 제1 동기채널 시퀀스의 시간영역신호들의 replica를 이용하는 상기 병렬 상관기에 비해 연산량이 매우 적어서 이동국 셀 탐색기가 간편해 질 수 있다. 또한 차등상관기를 사용할 경우 차등상관기의 개수는 셀 그룹의 개수와 상관없다.

반면 병렬상관기는 시스템에서 사용하는 셀 그룹의 개수, 즉 제1 동기채널의 시퀀스의 개수에 해당하는 상관기가 필요하게 된다. 차등상관기를 사용할 경우 단점은 상기 병렬 상관기에 비해 성능이 많이 떨어질 수 있다.

한편 도 8의 FDM 방식의 경우 차등상관기를 사용할 수 가 없다. 본 명세서에서는 도 21에서 제시하는 병렬 상관기에 초점을 맞추어 설명하기로 한다.

상기 병렬 상관기(621-A, 621-B)의 각 상관기 출력은, 도 8, 10, 14를 참조하면, 싱크블록 길이당 각각 3840개(샘플)가 발생하며, 타이밍 결정부(624)는 이들 차등상관 값들 중 피크치(peak value)를 발생하는 샘플의 위치를 검출하고, 상기 검출된 샘플 위치를 동기 채널 심볼 타이밍(FDM 방식의 경우) 혹은 제1 동기채널 심볼 타이밍(TDM방식의 경우)으로 결정한다.

다만, 본 발명의 일 실시예에 따른 동기획득부(620)는 심볼 동기 검출 성능을 높이기 위해 도 21과 같이 누적기(623)를 더 포함할 수 있다. 상기 샘플 개수, 즉 3840은 싱크 블록(sync block) 길이가 4 서브프레임 길이와 같을 때 OFDM 시스템의 파라미터에 기반한 것으로 일 예일 뿐이다.

누적기(623)는 먼저 두 안테나에 대한 상기 상관기(621-A,621-B)의 출력을 컴바이닝한 후 상기 싱크 블록당 3840 개의 각 샘플 위치에 대한 각각의 안테나 컴바이닝값을 상기 각 샘플 위치로부터 매 싱크 블록 길이만큼 떨어진 샘플에 대한 각각의 컴바이닝값을 누적하는 역할을 수행한다.

만일 상기 상관기가 제1 동기채널의 시간영영 replica상관을 수행하는 병렬 상관기일 경우 각각의 제1 동기채널 신호에 대해 상기 3840개의 버퍼가 필요하게 된다.

동기획득부(620)가 누적기(623)를 포함하는 경우, 타이밍및셀그룹 결정부(624)는 누적기(629)에 저장된 3840xN_G(병렬 상관기의 경우, 여기서 N_G는 셀 그룹의 개수임)값들 중 최대치를 검출하여 상기 검출된 최대치의 샘플 위치 및 해당 그룹 정보를 검출된 동기 정보(S5) 및 셀 그룹 정보(S6)로서 출력하는 것이다.

도 22는 각 샘플 위치에 대해 도 21의 병렬 상관기(621-A, 621-B)의 출력 중 N_G-1번 째 제1 동기채널신호에 대한 상관기 출력을 나타내는 그래프로서, 편의상, 기지국 송신단과 이동국 수신단간 채널이 페이딩 및 노이즈가 없는 이상 채널 환경을 전제로 하였을 경우를 나타낸다.

도 23은 제1 동기채널과 제2 동기채널이 FDM으로 구성되어 있는 도 8과 같은 순방향 링크 프레임 구조를 갖는 시스템에서 동기획득부(620)에 의해 획득된 동기채널 OFDM 심볼 타이밍을 기초로 도약코드 검출부(640)에 제공되는 입력 신호의 구조를 예시하는 도면이다.

동기획득부(620)에 의해 획득된 타이밍(641)을 기초로, 각 OFDM 심볼의 싸이클릭 프리픽스가 제거되며, 그로 인해 매 싱크 블록마다 N_S의 샘플값이 그룹검출부(640)에 입력된다. 한편, 참조부호 642-A, 642-B, 642-C, 642-D 및 642-E는 획득된 타이밍(641)으로 얻어지는 동기 채널 심볼의 위치를 나타낸다.

도 24는 제1 동기채널과 제2 동기채널이 TDM으로 구성되어 있는 도 10 혹은 도 14와 같은 순방향 링크 프레임 구조를 갖는 시스템에서 동기획득부(620)에 의해 획득된 동기채널 OFDM 심볼 타이밍을 기초로 도약코드 검출부(640)에 제공되는 입력 신호의 구조를 예시하는 도면이다.

동기획득부(620)에 의해 획득된 타이밍(647)을 기초로, 각 OFDM 심볼의 싸이클릭 프리픽스가 제거되며, 그로 인해 매 싱크 블록마다 제1 동기채널 심볼 영역 및 제2 동기채널 심볼영역에 해당되는 2*N_S의 샘플값이 그룹검출부(640)에 입력된다.

한편, 참조부호 643-A, 643-B, 643-C, 643-D 및 643-E는 획득된 타이밍(641)으로 얻어지는 제1 동기채널 심볼의 위치를 나타내며 참조부호 644-A, 644-B, 644-C, 644-D 및 644-E는 제2 동기채널 심볼의 위치를 나타낸다.

도 14 및 16에서 보여지는 것처럼 제1 동기채널이 서브프레임의 마지막에 위치하고 제2 동기채널이 그 다음 프레임의 첫 번째 심볼에 위치하는 구조일 경우 상기 도약코드 검출부(640)에 제공되는 입력신호의 제1 동기채널 심볼영역(643)과 제2 동기채널 심볼영역(644)간의 간격 (646)은 항상 짧은 CP길이와 같아야 한다.

도 25는 도 20의 도약코드검출부(640)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 주파수옵셋보정기(645) 및 워드&경계검출기(650)를 포함하여 이루어진다.

먼저 순방향 링크의 프레임 구조가 도 8과 같이 제1 동기채널과 제2 동기채널이 FDM 구조로 이루어져 있는 셀룰라 시스템의 예를 들어 주파수옵셋 보정기(645)의 동작을 설명한다.

주파수옵셋 보정기(645)는 동기획득부(620)의 출력(S5)을 기초로 동기 채널 심볼 타이밍(641)을 설정하고, 상기 동기 채널 심볼 타이밍(641)을 기준으로, 여러 개의 싱크 블록 길이 구간에 걸쳐서, 각 동기 채널 대역 필터(610-A, 610-B)로부터 제공되는 PxN_S개의 동기채널영역 수신 신호 샘플들(642-A 내지 642-E)을 저장한 후, 이 샘플 값들과 동기획득부(620)로부터 받은 셀 그룹정보(S6)에 대응되는 제1 동기채널 신호의 replica를 이용하여 먼저 주파수 옵셋을 추정하고, 상기 추정된 주파수 옵셋(S10)을 기초로 PxN_S개의 수신 신호 샘플들(642-A 내지 642-E)에 대해 주파 수 옵셋을 보정한 후, 상기 보정된 PxN_S개의 수신 신호 샘플들(S11, S12)을 서브그룹&경계검출기(650)로 제공한다.

여기서, P는 주파수 옵셋 보정, 코드그룹 검출, 프레임 경계 검출에 사용되는 동기 채널 심볼의 개수를 의미하며, 그 예로는 한 프레임에 포함된 동기 채널 심볼의 개수를 의미할 수 있으며, 이 경우 도 8을 참조하면 P=5가 된다.

수학식 2는 제1 동기채널과 제2 동기채널이 FDM으로 구성되어있는 시스템에서 본 발명의 주파수옵셋 보정기(645)의 주파수 옵셋 추정 방식을 예시한다.

여기서, R_S는 OFDM 샘플링 주파수이며, A는 수신안테나 개수, P는 주파수 옵셋 추정에 사용되는 동기 채널 심볼 개수를 나타낸다.

또한, r_a,p(n)은 a번째 수신 안테나에 대해 동기획득부(620)로부터 제공받은 초기 기준 타이밍(641)로부터 p번째 동기 채널 심볼의 N_S개의 샘플 중 n번째 샘플 값을 나타낸다. Sg(n)는 셀 그룹 번호 g에 대응되는 제1 동기채널의 시간영역 신호(replica)를 나타낸다. *는 켤레 복소수(complex conjugate)이다.

순방향 링크의 프레임 구조가 도 10 혹은 14와 같이 제1 동기채널과 제2 동 기채널이 TDM 구조로 이루어져 있는 셀룰라 시스템의 경우 주파수 옵셋 보정기(645)의 동작은 다음과 같다.

주파수 옵셋 보정기(645)는 동기획득부(620)의 출력(S5)을 기초로 제1 동기 채널 심볼 타이밍(647)을 설정하고, 상기 제1 동기 채널 심볼 타이밍(647)을 기준으로, 여러 개의 싱크 블록 길이 구간에 걸쳐서, 각 동기 채널 대역 필터(610-A, 610-B)로부터 제공되는 제1 동기채널 영역의 PxN_S개의 수신 신호 샘플들(643-A 내지 643-E)을 저장한 후, 이 샘플 값들을 이용하여 먼저 주파수 옵셋을 추정하고, 상기 추정된 주파수 옵셋(S10)을 기초로 PxN_S개의 제1 동기채널 영역의 수신 신호 샘플들(643-A 내지 643-E) 및 PxN_S개의 제2 동기채널 영역의 수신 신호 샘플들(644-A 내지 644-E)에 대해 주파수 옵셋을 보정한 후, 상기 보정된 PxN_S개의 제1 동기채널 영역 수신 신호 샘플들 및 상기 보정된 PxN_S개의 제2 동기채널 영역 수신 신호 샘플들(S11, S12)을 서브그룹&경계검출기(650)로 제공한다.

후술하겠지만 제1 동기채널 샘플(643-A 내지 643-E)은 제2 동기채널을 코히런트하게 복조할 때 채널 추정용으로 사용된다.

여기서, P는 주파수 옵셋 보정, 코드그룹 검출, 프레임 경계 검출에 사용되는 동기 채널 심볼의 개수를 의미하며, 그 예로는 한 프레임에 포함된 동기 채널 심볼의 개수를 의미할 수 있으며, 이 경우 도 10 및 도 14를 참조하면 P=5가 된다.

수학식 4는 제1 동기채널과 제2 동기채널이 TDM으로 구성되어있는 시스템에 서 본 발명의 주파수옵셋 보정기(645)의 주파수 옵셋 추정 방식을 예시한다. TDM 방식의 경우 제1 동기채널 영역에서의 수신신호(644-A 내지 644-E)가 시간축 상에서 반복특성을 가지므로 수학식 4에서와 같이 차등상관기법을 사용할 수 있는 것이다.

여기서, R_S는 OFDM 샘플링 주파수이며, A는 수신안테나 개수, P는 주파수 옵셋 추정에 사용되는 동기 채널 심볼 개수를 나타낸다. 또한, r_a,p(n)은 a번째 수신 안테나에 대해 동기획득부(620)로부터 제공받은 초기 기준 타이밍(647)로부터 p번째 동기 채널 심볼의 N_S개의 샘플 중 n번째 샘플 값을 나타낸다.

한편 수학식 5은 주파수옵셋 보정기(645)의 주파수 옵셋 보정 방식을 예시한다.

즉, 주파수옵셋 보정기(645)는 상술한 방법으로 추정된 주파수 옵셋값을 이용하여 도 23의 PxN_S개의 수신 샘플 혹은 도 24의 2xPxN_S개의 수신 샘플의 주파수 옵셋을 수학식 4을 이용하여 보정하는 것이다. 주파수옵셋보정기(645)는 주파수 옵셋 보정된 샘플(S11, S12) r'_a,p를 N_S개씩 순차적으로 서브그룹&경계검출기(650)로 제공한다.

서브그룹&경계검출기(650)는 상기 주파수 옵셋 보정된 샘플(S11, S12) 및 미리 저장된 표 1과 같은 도약코드를 이용하여 서브그룹 식별자 및 10 msec 프레임 타이밍을 검출하고, 검출된 서브그룹 정보(S7) 및 프레임 타이밍(경계)정보(S8)를 코드검출부(680)에 제공한다.

도 26은 도 25의 서브그룹&경계검출기(650)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 코드상관도 산출부(665-A, 665-B), 결합기(combiner)(656), 상관도 버퍼(657), 도약코드 저장부(659), 코드워드 검출부(658), 경계검출부(649) 및 서브그룹 검출부(648)를 포함하여 이루어진다.

이동국은 제2 동기채널 심볼들 각각이 포함하고 있는 동기채널 시퀀스 인덱스가 무엇인지를 모르기 때문에 동기채널 심볼들 각각의 N_S개의 샘플에 대해 모든 가능한 시퀀스에 대한 상관도를 산출해야 한다.

코드상관도 산출부(665-A, 665-B)는 주파수옵셋 보정기(645)로부터 주파수 옵셋 보정된 제2 동기 채널 심볼(S11, S12) 각각에 대해, 시스템에서 사용되는 제2 동기채널 시퀀스 각각에 대한 상관도를 산출한다.

결합기(656)는 코드상관도 산출부(665-A, 665-B)의 출력을 결합하여, 매 동기 채널 심볼마다, N-1개의 상기 결합된 상관도 값들을 상관도 버퍼(657)에 제공한 다.

상관도 버퍼(657)는 관측 개수인 P개 만큼의 제2 동기채널 심볼 각각에 대한 N-1개의 상관도 값들을 버퍼링한다. 결국, 상관도 버퍼(657)에는 Px(N-1)개의 상관도 값들이 저장된다.

도약코드 저장부(656)는 표 1과 같은 복수 개의 도약코드워드를 저장한다.

코드워드 검출부(658)는 상기 저장된 도약코드워드 및 상기 저장된 도약코드워드의 모든 사이클릭 쉬프트 된 코드워드 각각에 대해, 각 도약코드워드 엘리먼트 인덱스에 매핑되는 상기 동기채널 시퀀스의 산출된 상관도들의 총합을 산출하고, 상기 산출된 결과를 기초로 상기 동기채널 심볼들에 함축된 사이클릭 쉬프트된 도약코드워드 번호를 검출한다.

경계검출부(649)는 상기 검출된 도약코드워드에 대한 싸이클릭 쉬프트 인덱스를 기초로 프레임 경계(S8)를 검출한다. 또한, 서브그룹 검출부(648)는 상기 검출된 도약코드워드번호를 기초로 서브그룹(S7)을 검출한다. 자세한 검출 과정은 후술한다.

특히, 동기채널 시퀀스가 GCL 시퀀스 기반인 경우, 코드상관도 산출부(665-A, 665-B)는 도 26을 참조하면, 제1데이터 획득부(800-A, 800-B), 제2 데이터 생성부(653-A, 653-B) 및 상관도 생성부(820-A, 820-B)를 포함하여 이루어진다. 도 26의 코드상관도 산출부(665-A, 665-B)는 제2 동기채널 심볼만을 이용하는 논코히런트 방식의 예를 든 것이며 코히런트 방식의 경우 제1 동기채널을 이용하여 채널 추정한 값을 제2 동기채널의 복조에 사용할 수 있다.

본 명세서에서는 논코히런트 방법에 초점을 맞추어 설명하기로 한다.

도 26을 참조하면, 제1 데이터 획득부(800-A, 800-B)는 푸리어변환기(651-A, 651-B), 디맵핑부(demapper)(652-A, 652-B)를 포함하여 이루어진다. 푸리어변환기(651-A, 651-B)는 각각의 제2 동기 채널 심볼 영역에 대한 샘플(S11, S12)에 대해 푸리어 변환을 하여 N_S개의 주파수 도메인 값들을 획득하고, 디맵핑부(652-A, 652-B)는 상기 획득한 N_S개의 주파수 도메인 값 중에서 제2 동기채널 시퀀스의 칩들이 할당된 부반송파의 데이터를 획득한다.

제2 데이터 생성부(653-A, 653-B)는 상기 디맵핑부(652-A, 652-B)의 출력을 제공받고 수학식 6으로 정의되는 차등 부호화(differential encoding)을 수행한다.

여기서, y(n)은 디맵핑부(652-A, 652-B)의 출력이고, u(n)은 제2 데이터 생성부(653-A, 653-B)의 출력이다. 이러한 차등 부호화를 수행하는 이유는 N개의 주파수 영역 신호 성분에서 GCL 시퀀스 번호 k에 해당하는 선형(linear) 위상 천이만을 구하기 위함이다. 즉, 채널 왜곡과 노이즈가 없는 환경이라 가정하였을 때 u(n)은 수학식 6와 같이 표현된다.

수학식 7에서 k는 GCL 시퀀스 식별자로서, 수학식 1에서 제시하였듯이 1부터 N-1의 값을 가질 수 있다.

상관도 생성부(820-A, 820-B)는 각 동기 채널 심볼의 N개의 u(n)값들 즉, 제2 데이터 생성부(810-A, 810-B)의 출력을 역푸리어 변환하고, 상기 변환 결과의 절대값(논코히런트 방식)으로 각 도약코드워드에 대한 동기 채널 심볼의 상관도를 산출한다. 상관도 생성부(820-A, 820-B)는 도 26을 참조하면, 역푸리어변환기(654-A, 654-B) 및 크기산출부(655-A, 655-B)를 포함하여 이루어진다.

역푸리어 변환기(654-A, 654-B)는 제2 데이터 생성부(810-A, 810-B)의 출력을 역푸리어 변환하여 각 동기 채널 심볼 당 N개의 복소 샘플을 생성한다. 크기 산출부(655-A, 655-B)는 상기 생성된 N개의 복소 샘플 각각에 대해 실수성분의 제곱 및 허수 성분의 제곱을 합하여 복소 샘플의 크기 값을 산출한다.

특히, 본 발명의 일실시예에 따르면 산출된 N개의 값 중 첫 번째 값은 버리고, 나머지 N-1개의 값만을 결합기(656)에 제공한다.

도 27은 도26의 코드상관도 산출부(665-A, 665-B)의 출력을 예시하는 그래프이다.

가로축은 제2 동기채널 시퀀스(GCL 시퀀스)의 번호이며, 세로축은 현재 수신된 제2 동기 채널 심볼과 각각의 (즉, N-1개의) 동기채널 시퀀스(GCL 시퀀스)와의 상관도 값을 나타낸다.

특히, 도 27은 현재 수신된 제2 동기 채널 심볼이 포함하는 도약코드워드 엘리먼트 인덱스 k가 2일 경우의 코드상관도 산출부(665-A, 665-B)의 출력을 나타낸 다.

도 27을 참조하면, k가 2인 경우의 상관도 값이 가장 큰 것을 알 수 있으며, 특히, 채널 왜곡 또는 잡음이 없다면 k가 2인 경우를 제외하는 나머지 도약코드 인덱스 위치에서의 상관도 값은 도 27과는 달리 "0"의 값을 가진다.

한편, 도 27는 수신 안테나 2개를 구비하는 방법 등으로 수신 다이버시티를 이동국이 적용하는 경우를 전제로 나타내는 도면으로서, 결합기(656)는 수신 다이버시티에 따른 각 경로 별로 획득된 코드상관도 산출부들(665-A, 665-B)의 출력을 컴바이닝한다. 수신 다이버시티를 사용하지 않는 경우 결합기(656) 및 하단의 코드상관도 산출부(665-B)는 생략할 수 있다.

도약코드워드 식별자는 도 2의 서브그룹 식별자와 일대일 대응되며, 싸이클릭 쉬프트 인덱스는 10 msec 프레임 경계가 도약코드 검출부(640)에서 사용된 기준점(641 또는 647)로부터 싱크 블록 길이 단위로 얼마만큼 떨어져 있는가를 나타낸다.

결국 셀 탐색 1단계에서 획득한 동기정보(641 또는 647) 및 상기 싸이클릭 쉬프트 인덱스로부터 10 msec 프레임 경계를 획득할 수 있는 것이다.

도 28는 도 26의 상관도 버퍼(657)에 저장된 Px(N-1)개의 상관도 값들을 예시하며, P=5이고, N=41임을 전제하여 나타낸 도면이다. 가로축은 제2 동기채널 시퀀스 번호이며, 세로축은 수신 동기채널 심볼에 대한 각각의 동기 채널 시퀀스와의 상관도 값을 나타낸다.

참조번호 662-A는 첫 번째 동기 채널 심볼 즉, p=0인 경우에 대해 40개의 동 기채널 시퀀스와의 상관도를 나타내며, 참조번호 662-B, 참조번호 662-C, 참조번호 662-D 및 참조번호 662-E는 각각 p=1, 2, 3, 4에 해당하는 수신 동기채널 심볼 각각에 대해 산출된 40개의 상관도 값들이다.

즉, 맨 윗부분의 40개의 샘플(662-A)는 도 23의 첫 번째 OFDM 심볼(642-A) 혹은 도 24의 첫 번째 제2 동기채널 심볼(644-A)에 대한 결합기(656)의 출력이며, 두 번째 40개의 샘플(662-B)는 두 번째 OFDM 심볼(642-B, 644-B)에 대한 결합기(565)의 출력이며, 세 번째 40개의 샘플(662-C)는 세 번째 OFDM 심볼(642-C, 644-C)에 대한 결합기(565)의 출력이다. 네 번째 40개의 샘플(662-D) 및 다섯 번째 40개의 샘플(662-E)도 마찬가지로 설명된다.

코드워드 검출부(658)은 총 N_HxP개의 결정 변수(decision variable)을 산출하고, 이중 최대 값을 갖는 결정 변수를 선택하여, 상기 선택된 결정 변수에 대한 정보를 경계검출부(649) 및 서브그룹 검출부(648)에 제공한다. 여기서 N_H는 하나의 셀 그룹에 속한 도약코드워드의 개수로서 도 1로부터 도4의 본 발명의 코드 할당 방법1부터 4의 예에서는 16이 되고 도 5a 및 도 5의 본 발명의 코드 할당방법 5 혹은 6의 경우에는 128이 된다.

즉 상기 코드워드 검출부(658)은 동기및그룹검출부(620)에서 받은 셀그룹식별자정보(S6)에 속하는 N_H개의 도약코드워드들에 대해서만 테스트를 수행한다.

예를 들어 이동국이 도 1에서와 같은 본 발명의 코드 할당방법1이 사용되는 셀룰라 시스템에 있는 이동국이라고 가정했을 때 셀 탐색 1단계에서 상기 동기및그 룹 검출부(620)가 검출한 셀 그룹 식별자가 2번이었을 경우 상기 코드워드 검출부(658)는 2번 셀 그룹에 속하는 도약코드워드들, 즉 식별자가 32, 33, 34, ..., 45, 46, 47인 도약코드워드들에 대해서만 hypothesis 테스트를 수행한다.

상기 경계검출부(649) 및 서브그룹 검출부(648)는 상기 hypothesis 테스트 결과를 기초로 각각 프레임 경계(S7) 및 셀 서브그룹(S8)을 검출한다.

만일 셀룰라 시스템이 본 발명의 코드 할당방법1(도 1) 혹은 코드 할당방법3(도 3) 또는 코드 할당방법5(도5-a) 또는 코드 할당방법6(도5-b)를 사용하는 시스템일 경우 상기 코드워드 검출부(658)의 hypothesis 테스트를 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예인 결정변수 w(i)는 수학식 8로 예시된다.

여기서, mod는 모듈러(modular) 연산자이고, [x]는 x보다 작거나 같은 정수 중 최대값을 나타낸다. k_g는 셀 그룹번호(10)을 나타내며 N_H는 셀 그룹내 도약코드 워드개수를 나타낸다.

또한, P는 도약코드워드의 길이 또는 10 msec 프레임당 동기 채널 심볼수를 나타내며, 도 1 및 표 1에 의하면 P=5이다. h_x(y)는 인덱스 x인 도약코드워드의 y번째 엘리먼트의 인덱스 값을 나타낸다. 예컨대, x=0이고 y=2일 경우인 h₀(2)는 표 1을 참조하면 6이다.

수학식 8에서 v_u(k)는 u번째 OFDM 심볼 위치에 대한 인덱스 k인 동기채널 시퀀스의 상관도 값으로서 상관도 버퍼(657)에 저장된 값이다. 수학식 7은 표 1의 도약코드 중 상기 셀 그룹번호에 해당하는 도약코드워드 및 그의 싸이클릭 쉬프트된 코드워드 각각에 대한 결정변수이다.

즉, 인덱스 0인 도약코드워드 4, 5, 6, 7, 8에 대한 결정변수는 w(0)가 되고, 인덱스 0인 도약코드워드의 "1" 싸이클릭 쉬프트된 코드워드인 8, 4, 5, 6, 7에 대한 결정변수는 w(1)이 되며, 인덱스 i인 도약코드워드의 "u" 싸이클릭 쉬프트된 코드워드의 결정변수는 결국 w(ixP+u)가 된다.

도 28 및 표 1을 참조하여, w(i)가 산출되는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. 우선 본발명의 코드 할당방법1(도1 참조)이 적용된 셀룰라 시스템을 가정한다. 셀 탐색 1단계에서 동기및그룹검출부(620)에서 검출된 셀 그룹 번호가 0이었을 때 상기 코드워드 검출부(658)는 셀 그룹 번호 0번에 해당하는 16개의 도약코드워드들 및 그의 사이클릭 쉬프트된 코드워드들에 대한 상기 결정변수 즉 w(0), w(1), ... , w(5*16-1)을 계산한다.

w(0)는 도약코드워드의 식별자가 0이며, 싸이클릭 쉬프트 인덱스가 0인 코드워드인 4, 5, 6, 7, 8에 대한 결정변수로서 w(0) = 0.9+1.9+1.6+1.7+1.7 = 7.8이 되며, w(2)는 도약코드워드의 식별자가 0이며, 싸이클릭 쉬프트 인덱스가 2인 코드워드인 7, 8, 4, 5, 6에 대한 결정변수로서 w(2) = 10.2+8.3+9.4+9.1+8.9 = 45.9가 된다.

이러한 과정을 거쳐 w(0), w(1), ..., w(5x16-1)가 산출되며, 이중 w(2)가 가장 큰 값을 가진다면, 코드워드 검출부(658)는 도약코드워드 식별자=0, 싸이클릭 쉬프트 인덱스=2로 최종 결정하고, 이러한 결정 결과에 따라 프레임 경계 및 코드그룹을 검출하는 것이다.

즉, 코드워드 검출부(658)는 w(k_gxN_H*P), w(k_gxN_H*P+1), ..., w((k_g+1)xN_HxP-1)라는 PxN_H개의 결정 변수 중 최대값을 갖는 결정변수의 인덱스를 i_max, 즉,

라 했을 때, 도약코드워드의 인덱스 및 싸이클릭 쉬프트 인덱스는 각각

로 산출된다. 도약코드워드와 셀 서브그룹은 일대일 대응되므로, 도약코드워드의 인덱스로부터 셀 서브그룹이 검출되는 것이며, 싸이클릭 쉬프트 인덱스로부터 프레임 경계를 검출할 수 있는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 코드워드 검출부(658)가 경계검출부(649) 및 코드그룹검출부(648)에 제공하는 결정변수 정보는 i_max이다. 경계검출부(649)는 제공받은 i_max에

와 같은 모듈러 연산을 수행하여 싸이클릭 쉬프트 인덱스를 검출하고, 이를 기초로 프레임 경계를 검출한다. 서브그룹 검출 부(648)는 제공받은 i_max에

연산을 수행하여 도약코드워드의 인덱스를 획득하고, 상기 획득된 도약코드워드 인덱스에 해당되는 셀 서브그룹을 검출한다.

상술한 바와 같이, 셀 서브그룹 각각이 스크램블링 코드 하나만을 포함하는 경우에는 도약코드워드와 셀 식별자 간에 일대일 대응 관계가 성립되어 코드워드검출부(658)는 상기 검출된 서브그룹 자체로부터 스크램블링 코드를 검출할 수 있다.

따라서, 이 경우에는 셀 탐색 3단계를 생략할 수 있으며, 또는 셀 탐색 3단계는 셀 탐색 2 단계에서 검출된 스크램블링 코드의 검증(verification) 용도로만 사용될 수 있다.

만일 셀룰라 시스템이 본 발명의 코드 할당방법2(도 2) 혹은 코드 할당방법4(도 4)를 사용하는 시스템일 경우 상기 코드워드 검출부(658)의 hypothesis 테스트를 위한 본 발명의 바람직한 일 실시예인 결정변수 w(i)는 수학식 9로 예시된다.

상기 수학식 9과 수학식 8의 차이점은 수학식 8의 경우 각각의 셀 서브그룹에 포함되는 도약코드워드들이 셀 그룹별로 다른데 반해 수학식 9의 경우 셀 그룹별로 동일한 도약코드워드들이 사용된다는 것이다.

결국 도 2 혹은 도 4의 본 발명의 코드 할당방법 2 혹은 4의 경우 서브그룹 검출부(648)에서 상기 수학식 9로 주어지는 결정변수 중 최대값의

연산을 통해 얻어지는 값과 동기및그룹 검출부에서 받은 셀 그룹 식별자(S6)를 모두 이용하여야지만 셀 서브그룹 번호를 획득할 수 있다.

반면 10 msec 프레임 경계는 앞의 예와 동일하게

연산을 통해 얻은 싸이클릭 쉬프트 값을 이용하여 얻는다.

한편 셀 식별자 검출부(680)은 셀 탐색 2단계에서 획득된 프레임 정보를 기초로 셀 식별자를 검출한다. 즉 셀 식별자 검출부(680)는 상기 검출된 프레임 경계를 기초로 공통 파일롯 채널 심볼의 위치 즉, 공통 파일롯 채널 심볼 구간을 획득할 수 있으며, 상기 획득된 위치를 기초로 공통 파일롯 채널 심볼과 셀 탐색 2단계에서 검출된 서브그룹에 속하는 가능한 셀 식별자들에 해당되는 스크램블링 코드들을 파일롯 상관하여 최종적으로 타겟 셀의 셀 식별자를 검출할 수 있게 된다.

한편, 각각의 공통 파일롯 채널 심볼은 다른 OFDM 심볼과 마찬가지로 N_T의 샘플로 구성되어 있으며, N_CP 샘플인 싸이클릭 프리픽스 구간과 N_S 샘플인 나머지 구간를 포함한다.

다시 말하면, 셀 식별자 검출부(680)는 셀 탐색 2단계에서 획득된 프레임 타이밍(경계)정보를 기초로, 수신된 서브 프레임에 포함된 공통 파일롯 채널 심볼을 추출하고, 상기 추출된 공통 파일롯 채널 심볼과 셀 탐색 2단계에서 검출된 서브코드에 속하는 스크램블링 코드들과의 상관도 값들을 산출하고, 상기 산출된 상관도 값들 중 가장 큰 값을 가지는 상관도 값에 해당되는 스크램블링 코드를 현재 기지국의 스크램블링 코드로 결정하는 것이다.

즉, 공통 파일롯 채널은 순방향 링크의 데이터 채널의 코히런트 복조를 위한 채널 추정용으로 사용될 뿐만 아니라 본 발명의 셀 탐색 3 단계에서 스크램블링 코드(스크램블링 코드와 셀 식별자는 일대일 대응됨)를 검출하는 데에도 사용된다.

셀식별자 검출부(680)는 코드워드 검출부(640)로부터 제공받은 서브그룹에 속하는 스크램블링 코드들만 검색함으로서 수신기의 복잡도를 감소시킬 수 있다. 즉, 도 1의 예에서 셀 탐색 1단계에서 검출된 셀 그룹내의 셀 탐색 2단계에서 검출된 서브그룹에 속하는 N_c개의 스크램블링 코드들만 검색하면 된다. 여기서, N_c는 서브그룹 당 스크램블링 코드의 개수이며, 도 1의 예에서 N_c=4이 된다.

도 29는 도 20의 셀 식별자 검출부(680)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 주파수 옵셋 보정기(681-A, 681-B), 푸리어 변환기(682-A, 682-B), 파일롯 심볼 추출기(683-A, 683-B), 파일롯 상관기(684-A, 684-B), 누적기(686-A, 686-B), 결합기(687) 및 피크 검출기(688)를 포함하여 이루어진다.

주파수 옵셋 보정기(681-A, 681-B)는 도약코드 검출부(640)로부터 제공받은 10 msec 프레임 타이밍(경계)정보(S8)를 기초로 각 서브프레임별 공통 파일롯 채널 심볼 구간을 알 수 있으므로, 상기 하향 변환된 OFDM 심볼들(S1, S2)에 포함된 공통 파일롯 채널 심볼에 대해 싸이클릭 프리픽스를 제외한 N_S개의 샘플들을 수학식 6을 이용하여 주파수 옵셋 보정한다. 여기서, 주파수 옵셋 보정에 사용되는 주파수 옵셋 추정 값은 도약코드검출부(640)로부터 제공받은 주파수 옵셋 추정 값(S10)을 이용할 수 있다.

푸리어 변환기(682-A, 682-B)는 주파수 옵셋 보정된 N_S개의 샘플을 푸리어 변환하여 주파수 영역 신호를 생성한다.

파일롯 심볼 추출기(683-A, 683-B)는 상기 생성된 주파수 영역 신호로부터 Np개의 파일롯 데이터만 추출한다.

파일롯 상관기(684-A, 684-B)는 상기 추출된 N_p개의 파일롯 데이터들을 상기 도약코드 검출부(640)로부터 제공받은 코드그룹에 속하는 Nc개의 스크램블링 코드들과의 상관도를 각각 산출한다.

여기서, 상관도 산출식의 예는 수학식 9 내지 수학식 12를 들 수 있으며, 파일롯 상관기(684-A, 684-B)는 도 29을 참조하면 각각 Nc개의 주파수 차등상관기(frequency domain differential correlator)를 포함하여, 병렬 방식으로 주파수영역 차등상관연산을 수행한다.

즉, 각각의 주파수 차등상관기는 상기 검출된 코드그룹에 속하는 스크램블링코드와 상기 추출된 파일롯 데이터와의 상관도를 각각 산출한다. 주파수영역 차등상관기는 매 서브프레임의 공통 파일롯 채널 심볼 구간에서 동작되며, 차등상관기의 출력은 상기 검출된 코드그룹 내 Nc개의 스크램블링 코드별로 누적기(686-A, 686-B)에 포함된 각각의 서브프레임 누적기에 누적된다. 수학식 9 내지 수학식 12에 대해서는 후술한다.

누적기(686-A, 686-B)는 각 공통 파일롯 채널 심볼에 대해 산출되는 Nc개의 상관도 값을 누적한다. 도 8 혹은 도 10, 도 14를 참조하면, 서브프레임 당 적어도 하나의 공통 파일롯 채널 심볼이 있으므로 미리 설정된 서브프레임 개수만큼 누적하게 된다. 각 누적기(686-A, 686-B)는 N_c개의 서브프레임 누적기들을 구비한다.

결합기(687)는 복수 개의 수신안테나를 구비하는 방법 등으로 구현되는 수신다이버시티에 의해 획득되는 복수 개의 경로에 따라 산출되는 누적기(686-A, 686-B) 출력들을 결합(combining)하여 N_c개의 결정 변수를 생성한다. 한편, 수신다이버시티를 사용하지 않는 경우에는 결합기(687) 및 하단의 블록들은 생략할 수 있음은 이 분야에 종사하는 자들에게는 자명한 사실이다.

피크 검출기(688)는 결합기(687)로부터 제공되는 N_c개의 결정 변수들 중 최대값을 갖는 결정변수를 검출하고, 상기 검출된 결정변수에 해당되는 스크램블링 코드를 선택하여 최종적으로 현 기지국의 스크램블링 코드 또는 셀 식별자(S9)를 최종적으로 검출하는 것이다.

이러한 과정으로 이동국은 Radio distance가 가장 짧은 기지국 또는 수신 신호 세기가 가장 큰 기지국의 스크램블링 코드(셀 식별자)를 검출할 수 있게 된다.

한편, 상기 검출된 최대값이 미리 설정된 임계치보다 큰 경우에는 셀 탐색을 완료한 것으로 가정하고, 상기 임계치보다 작은 경우에는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 탐색기는 셀 탐색 1단계, 2단계, 3단계의 과정을 반복 수행할 수 있다.

한편, 각 서브그룹이 하나의 셀 식별자 또는 스크램블링 코드만을 포함하는 경우, 즉, Nc가 1인 경우 서브그룹 식별자는 셀 식별자와 일대일 대응되므로, 셀 탐색 2단계까지만 수행하더라도 본 발명의 목적인 프레임 경계 및 셀 식별자를 검출할 수 있기 때문에 셀 탐색 3단계는 생략할 수 있으나, 만약 셀 탐색 3단계가 수행되는 경우 셀 탐색 2단계에 따라 검출된 셀 식별자의 검증 과정 역할을 수행하게 된다.

이하, 파일롯 상관기(684-A, 684-B)의 동작을 구체적으로 설명한다.

도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일롯 상관기(684-A, 684-B)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

참조번호 695 및 참조번호 696은 각각 파일롯 심볼 추출기(683-A, 683-B)의 입력 및 출력을 나타낸다. 즉, 주파수 영역 신호(696)에는 파일롯 데이터뿐만 아니라 트래픽 데이터도 공존할 수 있는데 파일롯 심볼 추출기(683-A, 683-B)는 이들 중 파일롯 데이터 Np개를 추출한다.

도 30에서 X(n)은 공통 파일롯 채널 심볼의 주파수 영역 데이터들 중 n번째 파일롯 데이터를 의미한다. 특히, 도 30에서는 공통 파일롯 채널 심볼이 Np개의 파일롯 데이터를 포함하는 경우를 예시한다.

추출된 파일롯 데이터들과 스크램블링 코드와의 상관 방법은 수학식 10 내지 수학식 13로 예시된다.

N_p는 공통 파일롯 채널 심볼이 포함하는 주파수 영역 상의 파일롯 데이터 개수이며, c_gk(u)는 상기 검출된 코드그룹에 속하는 스크램블링 코드들 중 k번째 스크램블링 코드의 u번째 엘리먼트를 나타낸다.

본 발명의 셀 탐색 3단계에서 수학식 9로 주어지는 차등 상관을 사용하는 이유는 다음과 같다. OFDM 신호 방식의 경우 주파수 영역에서 인접한 심볼들은 거의 동일한 무선 페이딩을 겪는다.

즉, 인접 심볼들이 겪는 채널 왜곡이 거의 유사하다. 그러나, 멀리 떨어져 있는 심볼 간에 겪는 무선 페이딩은 주파수 영역 심볼간 간격이 클수록 서로 독립적인 페이딩을 겪게 된다. 이 경우, 수학식 13으로 정의되는 기존의 주파수 영역 상관기(correlator)는 상관 길이(correlation length) N이 큰 경우 성능이 매우 저하된다.

즉, 수학식 11에서 X(i)=α_ic(i)이므로 결국 상기 식은

가 되어 멀리 떨어진 독립적인 심볼 X()간에 코히런트하게 더해지게 되며, 페이딩 채널에서 성능이 매우 감소하게 된다. 여기서, α_i는 i 번째 부 반송파의 채널 값을 나타내며, 페이딩 채널에서 인접한 부 반송파 간에는 값이 거의 같으나 멀리 떨어진 부 반송파 간에는 서로 다른 값을 갖는 특성이 있다.

반면, 수학식 12로 정의되는 차등 상관기를 사용할 경우,

상관도 결과값은

가 되어 수학식 10으로 정의되는 기존의 상관기보다 성능이 우수해지는 장점이 있다.

본 발명의 셀 탐색 3단계에서 수학식 10처럼 바로 인접한 심볼간 차등 곱(differential multiplication)을 사용하는 대신 수학식 10 또는 도 30의 참조번호 697과 같이 한 단계 건너 띤 파일롯 심볼간에 차등곱을 사용하는 이유는 이동국이 초기 동기 획득 모드에서는 이동국이 속한 현 기지국 정보를 알 수 없기 때문이다. 즉, 이동국은 현 기지국에서 사용하는 송신안테나 수가 1개인지 아니면 2개인지를 알 수 없기 때문이다.

송신 안테나가 1개일 경우에는 도 29의 모든 공통 파일롯 채널 심볼(696)이 동일한 송신 안테나를 통해 전송되겠지만 송신 안테나가 2개일 경우 짝수 번째(even) 공통 파일롯 채널 심볼(즉, X(0), X(2),...)은 첫 번째 송신 안테나로 전송되고, 홀수 번째(odd) 공통 파일롯 채널 심볼은 두 번째 송신 안테나로 전송된다.

이 경우, 즉, 송신 안테나가 두 개인 경우 바로 주파수 영역에서 인접한 두 공통 파일롯 채널 심볼의 주파수 영역상 인접하는 데이터는 완전히 독립적인 페이딩을 겪게 된다.

이 경우, 수신단에서 수학식 11과 같이 바로 인접한 심볼간 차등곱을 수행할 경우, 검출 성능이 저하될 수 있다. 반면, 도 30의 참조번호 697과 같이 예시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 차등 상관을 수행하는 경우, 즉 짝수 번째 심볼은 짝수 번째 심볼간 차등곱(697-A)을 수행하고, 홀수 번째 심볼은 홀수 번째 심볼 간에 차등곱(697-B)을 수행할 경우, 기지국의 송신 안테나가 1개이건 2개이건 간에 문제없이 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 검출할 수 있다는 장점이 있다.

복잡도를 줄이기 위해 수학식 10을 수학식 13과 같이 홀수 번째 데이터는 무시하고, 짝수 번째 데이터만 이용할 수도 있다.

이상, 이동국에 전원이 인가되었을 때 이동국이 수행하는 초기 셀 탐색에 관하여 기술하였고, 이하에서는 인접 셀 탐색 과정을 기술한다.

셀룰러 시스템에서 셀 탐색은 상술한 바와 같이 이동국에 전원이 인가되었을 때 수행하는 초기 셀 탐색과 초기 셀 탐색을 완료한 후 유휴모드(idle mode) 또는 통화모드(active mode 또는 connected mode)에서 핸드오프 등을 수행하기 위해서 신호세기가 큰 인접 셀의 프레임 타이밍 및 셀 식별자를 검출하는 인접 셀 탐색이 있다.

유휴모드 또는 통화모드에서 이동국의 클럭 발생기(540)의 오차는 거의 0에 가깝다. 왜냐하면, 홈 셀로부터 수신한 신호를 이용하여 지속적으로 주파수 옵셋을 추정할 수 있기 때문이다. 따라서, 인접 셀 탐색시 셀 탐색 2단계 및 3단계에서 주파수 옵셋 보정을 할 필요가 없다.

WCDMA 방식의 경우 모든 기지국의 10msec 프레임 타이밍은 독립적이다. 즉, WCDMA 방식은 기지국간 비동기인 비동기 셀룰라 시스템이다. 반면, IS-95 또는 CDMA2000 방식은 모든 기지국이 GPS에 동기를 맞추어 동작하는 동기식 셀룰라 시스템이다.

OFDM 시스템의 경우 순방향 링크에서 기본적으로 OFDM 방식을 사용하며 이 경우 두가지 서비스가 존재하게 된다. 즉 MBMS 서비스와 unicast 서비스가 존재한다.

unicast 서비스의 경우 인접 셀간 비동기로 동작하여도 되나, MBMS 서비스의 경우 반드시 셀간 동기식으로 동작하여야 한다. 이 경우, 즉 기지국 동기식일 경 우, 셀 경계에서 인접한 셀들로부터 수신되는 신호의 OFDM 심볼간의 타이밍 차는 싸이클릭 프리픽스 구간보다 작게 된다. 이러한 조건을 만족해야 인접한 기지국들로부터 수신되는 신호의 부 반송파 간에 직교성(orthogonality)가 유지되기 때문이다.

OFDM 시스템은 상술한 바와 같이 사업자에 따라서 모든 셀이 동기식으로 동작할 수도 있고 혹은 동기식과 비동기식이 혼재할 수도 있다.

만약 OFDM 셀룰라 시스템이 모든 기지국이 기지국 동기 모드로 동작할 경우 인접 셀 탐색시 1단계 탐색은 생략될 수 있다. 즉, 인접 셀로부터 수신되는 신호의 10 msec 프레임 경계는 홈 셀의 프레임 경계와 싸이클릭 프리픽스 이내의 오차 범위에 있기 때문에 굳이 동기 획득부(620)를 구동시킬 이유는 없다. 반면에 도약코드 검출부(640) 및 셀 식별자 검출부(680)는 구동시켜야 한다.

따라서 이동국은 현재 이동국이 속한 셀룰라 시스템의 모든 기지국이 동기식으로 동작을 하는지의 여부를 알 수 있으면 셀 탐색을 하기가 수월해 진다. 따라서 본 발명의 방법의 기지국은 순방향 링크의 방송채널(Broadcast channel) 혹은 제어채널(control channel)을 통해 현재의 셀룰라 시스템의 모든 기지국이 동기 모드로 동작하는지의 여부를 셀내 모든 이동국에게 전송한다.

예를 들어 방송채널 메시지 부분에 "시스템 동기식별자"로서 1비트를 두어 이 값이 1이면 현재 셀룰라 시스템내 모든 기지국이 동기 모드로 동작을 하며 반면에 이 값이 0일 경우 현재의 셀룰라 시스템의 일부 기지국은 비동기 모드로 동작함을 이동국에 알려준다. 이 값이 0일 경우에도 MBMS서비스를 위해 동기 모드로 동작 하는 기지국이 존재할 수 있다(즉 동기기지국과 비동기 기지국이 혼재할 수 있다).

상기 시스템 동기식별자가 0일 경우와 1일 경우 이동국의 셀 탐색 알고리즘이 달라질 수 있다. 상기에서 언급했듯이 시스템 동기식별자가 1일 경우 즉 모든 기지국이 동기모드로 동작했을 경우 셀 탐색 1단계는 필요 없을 수도 있다.

반면 시스템 동기식별자가 0일 경우 현재 이동국이 속한 홈 셀(Home cell 또는 Serving cell)이 비동기 모드로 동작할 수도 있고 홈 셀이 동기 모드이고 인접한 셀중에 비동기모드로 동작하는 셀이 있을 수 있기 때문에 셀 탐색은 초기동기획득일 때 처럼 1단계를 포함하여 모든 단계가 필요할 수도 있다.

홈 셀과 인접 셀이 동기 모드로 동작하는지의 여부를 알 수 있는 또 다른 방법은 셀룰라 시스템의 각 기지국은 자기 자신이 동기 모드로 동작하는지의 여부, 즉 "홈 셀 동기 모드 식별자"와 인접기지국들이 동기 모드로 동작하는지의 여부 즉, "인접 셀 동기 모드 식별자"를 상기 방송채널 혹은 제어채널을 통해 셀내 이동국으로 전송하는 방법이 있다.

상기 홈 셀 동기 모드 식별자는 1개만 있으면 되지만 상기 인접 셀 식별자는 현 기지국의 주위에 있는 다수의 셀에 대한 정보를 이동국에 주어야 하기 때문에 여러개가 있어야 한다. 이동국은 상기 홈 셀 동기모드 식별자 및 인접 셀 동기 모드 식별자를 이용하면 동기 모드로 동작하는 셀과 비동기 모드로 동작하는 셀이 혼재하는 시스템에서 인접셀 탐색을 효율적으로 할 수 있다.

셀룰라 시스템에서 끊김 없는 핸드오버를 지원하기 위해서 이동국은 인접한 기지국들의 수신신호 전력이 홈 셀의 수신 신호 전력보다 같거나 작을 경우에도 인 접 셀 탐색이 가능해야 한다. 즉, 이동국은 유휴모드 및 통화모드에서 계속적으로 인접 셀의 신호 크기를 측정해서 기지국에 보고해야 한다.

이 경우 인접한 두 기지국이 동기 모드로 동작할 경우 홈 셀로부터 수신한 동기채널 신호와 인접한 기지국으로부터 수신한 동기채널 신호는 시간 영역에서 중첩되어 들어오기 때문에 초기 셀 탐색 과정에서 사용했던 셀 탐색 2단계를 그대로 사용할 경우 성능이 저하될 수 있다.

이동국은 상기에서 언급했듯이 시스템 동기식별자 또는 홈 셀 동기 모드 식별자와 인접 셀의 동기 모드 식별자로부터 홈 셀과 인접 셀이 동기로 동작하는지의 여부를 알 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하는 본 발명의 이동국의 인접 셀 탐색 방법은 셀 탐색 2단계에서 도 26의 결합기(656) 후단에 홈 셀 성분 제거 블록을 삽입함으로서 해결된다.

도 31은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 도약코드 검출부(640)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 도 26에 개시된 구성 외에 홈 셀 성분 제거부(830)를 더 포함하여 이루어진다.

홈 셀 성분 제거부(830)는 결합기(656)의 출력 중 홈 셀 성분을 제거한다. 즉, 홈 셀에 해당되는 동기채널 시퀀스에 대한 상관도 값을 소정 수로 대체하는 데, 여기서, 소정 수의 예로는 '0'을 들 수 있다. 이동국은 현재 홈 셀의 도약 코드워드를 알고 있기 때문에 상술한 홈 셀 성분을 제거할 수 있는 것이다.

도 32a 및 도 32b는 홈 셀 성분 제거부(830)의 동작을 설명하기 위한 도면이 다.

도 32a는 홈 셀 성분 제거부(830)의 입력에 해당된다. 즉, 5개의 수신 동기 채널 심볼 각각에 대해 시스템에서 사용되는 모든 동기채널 시퀀스와의 상관도 결과를 나타낸다. 도 32a에서 홈 셀의 도약코드워드가 {4, 5, 6, 7, 8}인 경우이다. 이 경우, 홈 셀 성분 제거부(830)는 {4, 5, 6, 7, 8}에 해당되는 상관도 값을 작은 값 예컨대, 0로 대체한다.

도 32b는 홈 셀 성분 제거부(830)의 출력에 해당된다. 홈 셀 성분인 4, 5, 6, 7, 8에 해당되는 상관도 값이 0으로 대체되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 코드워드 검출부(658)는 홈 셀의 도약코드워드를 제외한 나머지 도약코드워드들 중 하나 혹은 그 이상을 검출하게 되며 인접 셀 탐색시 상기 홈셀 성분의 영향을 최소화하여 인접 셀 탐색 성능을 높일 수 있는 것이다.

한편, 적어도 홈 기지국과 인접 기지국이 동기 모드로 동작할 경우 인접 셀 탐색 과정에서 본 발명의 일 실시예에 따른 코드워드 검출부(658)는 인접 셀의 싸이클릭 쉬프트 인덱스는 검출할 필요가 없다. 상술한 바와 같이 홈 기지국과 인접 기지국이 10msec 프레임 동기가 맞추어져 있기 때문에 인접 셀의 프레임 타이밍은 홈 셀의 프레임 타이밍과 동일하기 때문이다.

인접 셀 탐색시 3단계는 주파수 옵셋을 보정하지 않는 것을 제외하고는 기본적으로 초기 셀 탐색의 방법과 동일한 방법을 사용한다. 물론 서브그룹과 셀 식별자가 일대일 대응되는 본 발명의 코드 할당방법3(도 3), 4(도 4), 6(도 5b)인 경우 셀 탐색 3단계가 필요하지 않을 수도 있다.

한편 기지국 동기 모드로 동작하는 셀룰라 시스템에서 이동국의 유휴상태에서 홈 셀의 신호의 Frequency Tracking 혹은 Fine Time Tracking 또는 인접 셀 탐색시 본 발명의 일 실시예에 따른 이동국은 전력 사용량을 최소화하기 위해 현 셀의 10msec 프레임 경계(150)에 동기가 맞추어진 10 msec 프레임 클럭을 포함하는 기본적인 클럭 발생기를 제외하고 하향 변환기를 포함한 수신기의 동작을 도 33과 같이 Macroscopic DRX모드(950)와 Microscopic DRX모드(960)의 두 단계로 On/OFF 시키는 2단계 DRX모드를 도입할 수 있다.

도 33는 본 발명의 일 실시예에 따른 유휴모드에서 인접 셀 탐색시의 이동국의 게이팅 모드를 설명하기 위한 도면이다. 먼저 이동국은 기지국으로부터 시스템 파라미터를 받아서 Macroscopic DRX 모드의 주기를 설정한 후 Macroscopic DRX 모드가 ON이 된 상태(952)에서만 홈 셀로부터 수신되는 Paging 채널을 복조하기 위해 홈 셀의 신호의 Frequency Tracking 혹은 Fine Time Tracking을 동기채널 및 공통 파일롯 채널을 이용하여 수행하거나 아니면 홈 셀의 신호 성분이 낮을 경우 마찬가지로 동기채널 및 공통 파일롯 채널을 이용하여 인접 셀을 탐색한다.

하지만 Macroscopic DRX 모드가 ON(952)된 상태에서도 이동국의 밧데리 소모량을 더 줄이기 위해서 도 33에서 처럼 Microscopic DRX 모드(960)을 더 둔다. 즉 Microsopic DRX의 ON 구간(900)에서만 상기 frequency tracking, time tracking 혹은 인접 셀을 탐색하고, Microsopic DRX의 OFF 구간(901)에서는 인접 셀 탐색 및 기타 하향 변환 등의 수신단의 수신 동작을 수행하지 않는다.

즉, 동기채널 심볼 및 공통 파일롯 채널을 포함하는 소정 구간(900)에서만 수신기를 ON시키고, 그 외의 구간에서는 OFF 시켜서, 수신기가 ON된 구간에서만 수신된 신호를 이용하여 상술한 셀 탐색기를 구동시키는 방법으로서, 이동국은 이러한 방법을 이용하면 Macroscopic DRX모드만 이용했을 때보다 밧데리 소모량을 더 줄일 수 있다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰라 시스템의 코드 할당방법1을 나타낸다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰라 시스템의 코드 할당방법2를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰라 시스템의 코드 할당방법3을 나타낸다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰라 시스템의 코드 할당방법4를 나타낸다.

도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰라 시스템의 코드 할당방법5를 나타낸다.

도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰라 시스템의 코드 할당방법6를 나타낸다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀룰라 시스템의 코드 할당방법7을 나타낸다.

도 7은 본 발명의 코드 할당방법1에 대하여 셀 식별자를 각 셀에 할당하는 방법의 일 예를 나타낸다.

도 8은 본 발명의 제1 동기채널과 제2 동기채널이 FDM으로 구성되어 있는 순방향 링크 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 9는 본 발명의 제1 동기채널과 제2 동기채널이 FDM으로 구성되어 있는 순 방향 링크 서브 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 10은 본 발명의 제1 동기채널과 제2 동기채널이 TDM으로 구성되어 있는 순방향 링크 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 11은 본 발명의 제1 동기채널과 제2 동기채널이 TDM으로 구성되어 있는 순방향 링크 서브 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 12는 긴(Long) CP와 짧은(Short) CP를 갖는 OFDM 심볼 구조를 나타낸다.

도 13은 제1 동기채널과 제2 동기채널이 TDM으로 구성되어 있을 때 두 채널이 같은 서브프레임에 존재할 때 Long CP와 Short CP에 따라 제1 동기채널의 위치가 바뀌는 현상을 설명하기 위한 개념도이다.

도 14는 본 발명의 제1 동기채널은 서브프레임의 맨 끝에 위치하고 제2 동기채널은 다음 서브프레임의 맨 앞에 위치하는 본 발명의 순방향 링크 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 15는 제1 동기채널과 제2 동기채널이 서브프레임 경계를 기준으로 TDM으로 위치했을 때 제2 동기채널 위치에 여전히 timing ambiguity 문제가 있음을 예시하는 개념도이다.

도 16은 제1 동기채널을 서브프레임의 맨 뒤에 위치하고 제2 동기채널을 그 다음 서브프레임의 맨 앞에 위치했을 때 도 15의 문제점을 해결할 수 있는 본 발명의 방법을 설명하기 위한 예시도이다.

도 17은 본 발명의 제1 동기채널 및 제2 동기채널 할당방법에 있어서 제2 동기채널이 셀 공통 파일롯 심볼과 FDM으로 구성되는 개념을 설명하기 위한 예시도이 다.

도 18은 시스템 대역폭이 1.25 MHz부터 20 MHz까지 스케일러블한 대역폭을 지원할 때 동기채널의 점유대역을 나타내는 개념도이다.

도 19는 송신안테나가 2개일 경우 시간 스위칭 다이버시티를 도입하는 본 발명의 기지국 송신기의 개념도이다.

도 20은 본 발명의 이동국 수신기 및 셀 탐색부의 개념도이다.

도 21은 도 20의 셀 탐색부의 동기및그룹 검출부를 자세히 설명하기 위한 예시도이다.

도 22는 도 21의 동기및그룹 검출부의 작용을 설명하기 위한 개념도이다.

도 23은 제1 동기채널과 제2 동기채널이 FDM으로 구성되어 있을 때 도 20의 도약코드 검출부의 입력신호를 설명하기 위한 개념도이다.

도 24는 제1 동기채널과 제2 동기채널이 TDM으로 구성되어 있을 때 도 20의 도약코드 검출부의 입력신호를 설명하기 위한 개념도이다.

도 25는 도 20의 도약코드 검출부의 작용을 설명하기 위한 개념도이다.

도 26은 도 25의 서브그룹&경계검출부의 작용을 설명하기 위한 개념도이다.

도 27은 제2 동기채널 코드 시퀀스 상관기 출력의 예시도이다.

도 28은 도 26의 상관도 버퍼에 저장된 상관도 값들을 예시한다.

도 29는 도 20의 셀식별자 검출부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.

도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 파일롯 상관기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 31은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 서브그룹&경계검출부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.

도 32a 및 도 32b는 홈 셀 성분 제거부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.

도 33은 본 발명의 일 실시예에 따른 유휴모드에서 홈셀의 fine frequency tracking, fine time tracking 및 인접 셀 탐색시의 이동국의 DRX 모드를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (46)

1. 복수의 셀이 복수의 셀 그룹으로 그룹화되며 각 셀 그룹이 적어도 두 개의 셀을 포함하는 통신 시스템에서 순방향 링크 프레임을 생성하는 방법에 있어서,

   셀 그룹을 식별하기 위한 제2 동기 신호(secondary synchronization signal)를 생성하는 단계,

   상기 제2 동기 신호에 해당하는 셀 그룹 내에서 셀을 식별하기 위한 제1 동기 신호(primary synchronization signal)를 생성하는 단계, 그리고

   상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호를 이용하여 순방향 링크 프레임을 생성하는 단계

   를 포함하는 순방향 링크 프레임 생성 방법.
2. 제1항에 있어서,

   각 셀은 상기 복수의 셀 그룹 중 어느 하나의 셀 그룹에만 속하는 순방향 링크 프레임 생성 방법.
3. 제1항에 있어서,

   상기 순방향 링크 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하며,

   상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호는 인접한 두 심볼에 맵핑되는

   순방향 링크 프레임 생성 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 순방향 링크 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하고,

   상기 제1 동기 신호는 적어도 두 개의 심볼에 반복하여 배치되는

   순방향 링크 프레임 생성 방법.
5. 제1항에 있어서,

   상기 순방향 링크 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하고,

   상기 제2 동기 신호는 적어도 두 개의 심볼에 각각 배치되며,

   서로 다른 심볼에 배치되는 상기 제2 동기 신호는 서로 다른

   순방향 링크 프레임 생성 방법.
6. 복수의 셀이 복수의 셀 그룹으로 그룹화되며 각 셀 그룹이 적어도 두 개의 셀을 포함하는 통신 시스템의 순방향 링크 프레임 생성 장치에 있어서,

   셀 그룹을 식별하기 위한 제2 동기 신호(secondary synchronization signal)를 생성하는 수단,

   상기 제2 동기 신호에 해당하는 셀 그룹 내에서 셀을 식별하기 위한 제1 동기 신호(primary synchronization signal)를 생성하는 수단, 그리고

   상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호를 이용하여 순방향 링크 프레임을 생성하는 수단

   을 포함하는 순방향 링크 프레임 생성 장치.
7. 제6항에 있어서,

   각 셀은 상기 복수의 셀 그룹 중 어느 하나의 셀 그룹에만 속하는 순방향 링크 프레임 생성 장치.
8. 제6항에 있어서,

   상기 순방향 링크 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하며,

   상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호는 인접한 두 심볼에 맵핑되는

   순방향 링크 프레임 생성 장치.
9. 제6항에 있어서,

   상기 순방향 링크 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하고,

   상기 제1 동기 신호는 적어도 두 개의 심볼에 반복하여 배치되는

   순방향 링크 프레임 생성 장치.
10. 제6항에 있어서,

    상기 순방향 링크 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하고,

    상기 제2 동기 신호는 적어도 두 개의 심볼에 각각 배치되며,

    서로 다른 심볼에 배치되는 상기 제2 동기 신호는 서로 다른

    순방향 링크 프레임 생성 장치.
11. 복수의 셀이 복수의 셀 그룹으로 그룹화되며 각 셀 그룹이 적어도 두 개의 셀을 포함하는 통신 시스템에서 이동국의 셀 탐색 방법에 있어서,

    수신 신호로부터 제1 동기 신호(primary synchronization signal)와 제2 동기 신호(secondary synchronization signal)를 검출하는 단계,

    상기 복수의 셀 그룹 중 상기 이동국이 속한 셀 그룹을 상기 제2 동기 신호를 이용하여 식별하는 단계, 그리고

    상기 식별한 셀 그룹 내의 적어도 두 개의 셀 중 상기 이동국이 속한 셀을 상기 제1 동기 신호를 이용하여 식별하는 단계

    를 포함하는 셀 탐색 방법.
12. 제11항에 있어서,

    각 셀은 상기 복수의 셀 그룹 중 어느 하나의 셀 그룹에만 속하는 셀 탐색 방법.
13. 제11항에 있어서,

    상기 수신 신호의 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하며,

    상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호는 인접한 두 심볼에 맵핑되는

    셀 탐색 방법.
14. 제11항에 있어서,

    상기 수신 신호의 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하고,

    상기 제1 동기 신호는 적어도 두 개의 심볼에 반복하여 배치되는

    셀 탐색 방법.
15. 제11항에 있어서,

    상기 수신 신호의 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하고,

    상기 제2 동기 신호는 적어도 두 개의 심볼에 각각 배치되며,

    서로 다른 심볼에 배치되는 상기 제2 동기 신호는 서로 다른

    셀 탐색 방법.
16. 복수의 셀이 복수의 셀 그룹으로 그룹화되며 각 셀 그룹이 적어도 두 개의 셀을 포함하는 통신 시스템에서 이동국의 셀 탐색 장치에 있어서,

    수신 신호로부터 제1 동기 신호(primary synchronization signal)와 제2 동기 신호(secondary synchronization signal)를 검출하는 수단,

    상기 복수의 셀 그룹 중 상기 이동국이 속한 셀 그룹을 상기 제2 동기 신호를 이용하여 식별하는 수단, 그리고

    상기 식별한 셀 그룹 내의 적어도 두 개의 셀 중 상기 이동국이 속한 셀을 상기 제1 동기 신호를 이용하여 식별하는 수단

    을 포함하는 셀 탐색 장치.
17. 제16항에 있어서,

    각 셀은 상기 복수의 셀 그룹 중 어느 하나의 셀 그룹에만 속하는 셀 탐색 장치.
18. 제16항에 있어서,

    상기 수신 신호의 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하며,

    상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호는 인접한 두 심볼에 맵핑되는

    셀 탐색 장치.
19. 제16항에 있어서,

    상기 수신 신호의 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하고,

    상기 제1 동기 신호는 적어도 두 개의 심볼에 반복하여 배치되는

    셀 탐색 장치.
20. 제16항에 있어서,

    상기 수신 신호의 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하고,

    상기 제2 동기 신호는 적어도 두 개의 심볼에 각각 배치되며,

    서로 다른 심볼에 배치되는 상기 제2 동기 신호는 서로 다른

    셀 탐색 장치.
21. 복수의 셀이 복수의 셀 그룹으로 그룹화되며 각 셀 그룹이 적어도 두 개의 셀을 포함하는 통신 시스템에,

    셀 그룹을 식별하기 위한 제2 동기 신호(secondary synchronization signal)를 생성하는 단계,

    상기 제2 동기 신호에 해당하는 셀 그룹 내에서 셀을 식별하기 위한 제1 동기 신호(primary synchronization signal)를 생성하는 단계, 그리고

    상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호를 이용하여 순방향 링크 프레임을 생성하는 단계

    를 포함하는 방법을 실행시키기 위한 프로그램이 기록된 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
22. 제21항에 있어서,

    각 셀은 상기 복수의 셀 그룹 중 어느 하나의 셀 그룹에만 속하는 컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
23. 제21항에 있어서,

    상기 순방향 링크 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하며,

    상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호는 인접한 두 심볼에 맵핑되는

    컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
24. 제21항에 있어서,

    상기 순방향 링크 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하고,

    상기 제1 동기 신호는 적어도 두 개의 심볼에 반복하여 배치되는

    컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
25. 제21항에 있어서,

    상기 순방향 링크 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하고,

    상기 제2 동기 신호는 적어도 두 개의 심볼에 각각 배치되며,

    서로 다른 심볼에 배치되는 상기 제2 동기 신호는 서로 다른

    컴퓨터로 읽을 수 있는 매체.
26. 복수의 셀이 복수의 셀 그룹으로 그룹화되며 각 셀 그룹이 적어도 두 개의 셀을 포함하는 통신 시스템에서 순방향 링크 프레임을 생성하는 방법에 있어서,

    제1 동기 신호(primary synchronization signal) 및 제2 동기 신호(secondary synchronization signal)를 생성하는 단계, 그리고

    상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호를 이용하여 상기 순방향 링크 프레임을 생성하는 단계

    를 포함하며,

    상기 제1 동기 신호와 상기 제2 동기 신호의 조합에 의해 상기 복수의 셀 그룹 중 하나의 셀 그룹과 상기 하나의 셀 그룹 내에서 하나의 셀이 식별되고,

    상기 제2 동기 신호는 상기 제1 동기 신호에 의존하는

    순방향 링크 프레임 생성 방법.
27. 제26항에 있어서,

    상기 순방향 링크 프레임은 시간 영역에서 복수의 심볼을 포함하며,

    상기 제1 동기 신호 및 상기 제2 동기 신호는 인접한 두 심볼에 맵핑되는

    순방향 링크 프레임 생성 방법.
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