KR100946913B1 - 직교 주파수 분할 다중 시스템에서 셀 식별을 위한 프리앰블 신호 생성 장치 및 방법 - Google Patents

직교 주파수 분할 다중 시스템에서 셀 식별을 위한 프리앰블 신호 생성 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 이동통신 시스템에서, 프리앰블 신호를 생성하는 방법에 있어서,소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 각 셀 식별을 위한 미니 왈쉬 그룹을 생성하는 과정과, 상기 미니 왈쉬 그룹을 소정 횟수만큼 반복함으로써 상기 왈쉬 코드 심볼을 생성하는 과정과, 상기 생성된 왈쉬 코드 심볼을 상기 왈쉬 코드 심볼과 동일한 길이의 의사 잡음(pseudo noise) 코드와 곱셈 연산함으로써 프리앰블 신호를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
OFDM, OFDMA, 왈쉬 코드, 의사 잡음 코드, 프리앰블 신호

Description

직교 주파수 분할 다중 시스템에서 셀 식별을 위한 프리앰블 신호 생성 장치 및 방법{APPARATUS OF GENERATING PREAMBLE SIGNAL FOR CELL IDENTIFICATION IN AN ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION MULTIPLE SYSTEM AND THE METHOD THEREOF}
도 1은 일반적인 직교 주파수 분할 다중 방식의 송수신기 구조를 나타낸 도면.
도 2는 종래 기술에 따른 셀 식별자 검색을 위한 프리앰블 신호 수신기의 구조를 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 셀 식별을 위한 프리앰블 신호 생성 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 미니 왈쉬 그룹을 구성하는 방법을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 1 티어(tier)의 셀들에 왈쉬 코드워드 인덱스를 할당하는 방법을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 2 티어의 셀들에 왈쉬 코드워드 인덱스를 할당하는 방법을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 4개의 2 티어 셀들에 왈쉬 코드워드 인덱스 를 할당하는 방법을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호 생성 절차를 나타낸 흐름도.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호 생성 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호 생성 장치의 셀 ID 매핑기 구조를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호를 수신하여 셀 ID를 식별하는 절차를 나타낸 흐름도.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호로 셀 ID를 식별하는 수신기 구조를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 널 캐리어 정보를 사용하지 않은 채널 추정기의 구조를 나타낸 도면.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 널 캐리어 정보를 이용한 채널 추정기의 구조를 나타낸 도면.
도 15는 본 발명의 실시예와 종래 기술간의 에러 검출 성능을 비교한 그래프.
도 16은 본 발명의 실시예와 종래 기술간의 채널 추정 성능을 비교한 그래프.
본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 사용하는 이동통신 시스템에서 셀 식별을 위한 프리앰블 신호 생성 장치 및 방법에 관한 것이다.
현재 이동 통신 시스템은 3세대 이동 통신 시스템에서 4세대(4G: 4th Generation) 이동 통신 시스템으로 발전해나가고 있다. 상기 4세대 이동 통신 시스템은 이전 세대의 이동 통신 시스템들과 같이 단순한 무선 통신 서비스에 그치지 않고 유선 통신 네트워크와 무선 통신 네트워크와의 효율적 연동 및 통합 서비스를 목표로 하며 상기 3세대 이동 통신 시스템에서보다 고속의 데이터 전송 서비스를 제공하기 위한 기술들이 표준화되고 있다.
삭제
상기 이동 통신 시스템들에서 무선 채널로 신호를 전송하는 경우 전송된 신호는 송신기와 수신기 사이에 존재하는 다양한 장애물들에 의해 다중경로 간섭을 받는다. 상기 다중경로가 존재하는 무선 채널은 채널의 최대 지연 확산과 신호의 전송 주기로 특성을 규정짓는다. 상기 최대 지연 확산보다 신호의 전송 주기가 긴 경우에는 연속된 신호 사이에 간섭이 발생하지 않으며, 채널의 주파수 특성은 비선택적 페이딩(freqency nonselective fading)으로 주어진다.
그러나, 심벌(symbol) 주기가 짧은 고속 데이터 전송시에 단일 반송파(single carrier)방식을 사용하게 되면, 심벌간 간섭(intersymbol interference)이 심해지기 때문에 왜곡이 증가하게 된다. 따라서 수신단의 등화기(equalizer)의 복잡도도 함께 증가된다.
따라서, 상기 단일 반송파 전송방식에서 등화 문제를 해결하기 위한 대안으로 OFDM 방식을 사용하는 시스템이 제안되었다.
상기 OFDM 방식은 멀티-캐리어(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 심벌(Symbol)열을 병렬 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들, 즉 다수의 서브 캐리어 채널(sub-carrier channel)들로 변조하여 전송하는 멀티캐리어 변조(MCM : Multi Carrier Modulation) 방식의 일종이다.
상기 OFDM 방식은 디지털 오디오 방송(Digital Audio Broadcasting: DAB)과 디지털 텔레비젼, 무선 근거리 통신망(WLAN; Wireless Local Area Network) 그리고 무선 비동기 전송 모드(WATM; Wireless Asynchronous Transfer Mode) 등의 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용되어지고 있다. 또한, 상기 OFDM 방식은 하드웨어적인 복잡도(Complexity)로 인하여 널리 사용되지 못하다가 최근 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform; 이하 'FFT'로 칭하기로 한다)과 역 고속 푸리에 변환(Inverse Fast Fourier Transform; 이하 'IFFT'로 칭하기로 한다)을 포함한 각종 디지털 신호 처리 기술이 발전함으로써 실현 가능해졌다.
삭제
상기 OFDM 방식은 종래의 주파수 분할 다중(FDM; Frequency Division Multiplexing) 방식과 유사하나 무엇보다도 다수개의 서브 캐리어들간의 직교성(Orthogonality)을 유지하여 전송함으로써 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있는 특징을 가지며, 또한 주파수 사용 효율이 좋고 다중 경로 페이딩(multi-path fading)에 강한 특성이 있어 고속 데이터 전송시 최적의 전송 효 율을 얻을수 있다는 특징을 가진다.
또한, 주파수 스펙트럼을 중첩하여 사용하므로 주파수 사용이 효율적이고, 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)에 강하고, 다중경로 페이딩에 강하고, 보호구간을 이용하여 심벌간 간섭(ISI: Inter Symbol Interference) 영향을 줄일 수 있으며, 하드웨어적으로 등화기 구조를 간단하게 설계하는 것이 가능하며, 임펄스(impulse)성 잡음에 강하다는 장점을 가지고 있어서 통신시스템 구조에 적극 활용되고 있는 추세에 있다.
도 1은 종래의 OFDM 이동 통신 시스템의 송신기의 구성을 도시한 도면이다. 도 1을 참조하면, 상기 OFDM 통신 시스템은 송신기(100) 및 수신기(150)를 포함한다.
삭제
상기 송신기(100)는 부호화기(104), 심벌 매핑기(106), 직/병렬 변환기(serial to parallel converter; 108), IFFT기(110), 병/직렬 변환기(parallel to serial converter; 112), 보호 구간 삽입기(guard interval inserter; 114), 디지털/아날로그 변환기(digital to analog converter; 이하 'D/A 컨버터'라 칭하기로 한다, 116) 및 무선 주파수(Radio Frequency; 이하 'RF'라 한다) 처리기(processor; 118)를 포함한다.
상기 송신기(100)상에서, 사용자 데이터 비트(user data bits) 및 제어 데이터 비트(control data bits)로 이루어진 사용자 데이터(102)는 부호화기(104)로 전송된다. 상기 부호화기(104)는 상기 사용자 데이터(102)를 입력하여 해당 코딩(coding) 방식으로 코딩한 후 상기 심벌 매핑기(106)로 출력한다. 여기서, 상기 해당 코딩 방식은 소정의 코딩 레이트(coding rate)를 가지는 터보 코딩(turbo coding) 방식 혹은 컨벌루셔널 코딩(convolutional coding) 방식 등으로 코딩한다. 상기 심벌 매핑기(106)는 상기 부호화기(104)에서 출력한 코딩된 비트(coded bits)를 해당 변조 방식으로 변조하여 변조 심벌을 생성하여 직/병렬 변환기(108)로 출력한다. 여기서, 상기 변조 방식으로는 일 예로, BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK(Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 혹은 64QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 방식 등이 사용될 수 있다.
상기 직/병렬 변환기(108)는 상기 심벌 매핑기(106)에서 출력하는 직렬 변조 심벌들을 입력하여 병렬 변환한 후 IFFT기(110)로 출력한다. 상기 IFFT기(110)는 상기 직/병렬 변환기(108)에서 출력한 신호를 입력하여 N-포인트(N-point) IFFT를 수행한 후 상기 병/직렬 변환기(112)로 출력한다.
상기 병/직렬 변환기(112)는 상기 IFFT기(110)에서 출력한 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 보호 구간 삽입기(114)로 출력한다. 상기 보호 구간 삽입기(114)는 상기 병/직렬 변환기(112)에서 출력한 신호를 입력하여 보호 구간(gaurd interval) 신호를 삽입한 후 상기 D/A 컨버터(116)로 출력한다. 여기서, 상기 보호 구간은 상기 OFDM 통신시스템에서 OFDM 심벌을 송신할 때 이전 OFDM 심벌 시간에 송신한 OFDM 심벌과 현재 OFDM 심벌 시간에 송신할 현재 OFDM 심벌간에 간섭(interference)을 간섭을 제거하기 위해서 삽입된다.
또한, 상기 보호 구간은 일정 구간의 널(null) 데이터를 삽입하는 형태로 제안되었으나, 상기 보호 구간에 널 데이터를 전송하는 형태는 수신기에서 OFDM 심벌의 시작점을 잘못 추정하는 경우 서브 캐리어들간에 간섭이 발생하여 수신 OFDM 심벌의 오판정 확률이 높아지는 단점이 존재하여 시간 영역의 OFDM 심벌의 마지막 일정 비트들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 형태의 'Cyclic Prefix' 방식이나 혹은 시간 영역의 OFDM 심벌의 처음 일정 비트들을 복사하여 유효 OFDM 심벌에 삽입하는 'Cyclic Postfix' 방식으로 사용하고 있다.
상기 D/A 컨버터(116)는 상기 보호 구간 삽입기(114)에서 출력한 신호를 입력하여 아날로그 변환한 후 상기 RF 처리기(118)로 출력한다. 여기서, 상기 RF 처리기(118)는 필터(filter)와 전처리기(front end unit) 등의 구성들을 포함하며, 상기 디지털/아날로그 변환기(116)에서 출력한 신호를 실제 에어(air)상에서 전송 가능하도록 RF 처리한 후 송신 안테나(Tx antenna)를 통해 에어(air)상으로 전송한다.
상기 수신기(150)는 상기 송신기(100)의 역방향 구조를 가지게 된다.
상기 수신기(150)는 RF 처리기(152), 아날로그/디지털 변환기(analog to digital converter; 이하 'A/D 컨버터'라 칭하기로 한다, 154), 보호구간 제거기(156), 직/병렬 변환기(serial to parallel converter; 158), FFT기(160), 채널 추정기(162), 등화기(equalizer; 164), 병/직렬 변환기(parallel to serial converter; 166), 심벌 디매핑기(168) 및 복호화기(170)를 포함한다.
상기 수신기(150)상에서, 상기 송신기(100)에서 송신된 신호는 다중 경로 채널(multipath channel)을 겪고 잡음이 가산된 형태로 상기 단말기 수신기(150)의 수신 안테나(Rx antenna)를 통해서 수신된다. 상기 수신 안테나를 통해 수신된 신호는 상기 RF 처리기(152)로 입력되고, 상기 RF 처리기(152)는 상기 수신 안테나를 통해 수신된 신호를 중간 주파수(IF; Intermediate Frequency) 대역으로 다운 컨버팅(down converting)한 후 상기 A/D 컨버터(154)로 출력한다. 상기 A/D 컨버터(154)는 상기 RF 처리기(152)에서 출력한 아날로그 신호를 디지털 변환한 후 상기 보호 구간 제거기(156)로 출력한다.
상기 보호 구간 제거기(156)는 상기 A/D 컨버터(154)에서 출력한 신호를 입력하여 보호 구간 신호를 제거한 후 상기 직렬/병렬 변환기(158)로 출력한다. 상기 직렬/병렬 변환기(158)는 상기 보호 구간 제거기(156)에서 출력한 직렬 신호를 입력하여 병렬 변환한 후 상기 FFT기(160)로 출력한다. 상기 FFT기(160)는 상기 직렬/병렬 변환기(158)에서 출력한 신호를 N-포인트 FFT를 수행한 후 상기 등화기(164) 및 채널 추정기(162)로 출력한다. 상기 등화기(164)는 상기 FFT기(160)에서 출력한 신호를 입력하고, 상기 채널 추정기(162)로부터 추정된 채널 정보에 의해 채널 등화(channel equalization)한 후 상기 병/직렬 변환기(166)로 출력한다. 상기 병/직렬 변환기(166)는 상기 등화기(164)에서 출력한 병렬 신호를 입력하여 직렬 변환한 후 상기 심벌 디매핑기(168)로 출력한다.
한편, 상기 FFT기(160)에서 출력한 신호는 상기 채널 추정기(162)로 입력되고, 상기 채널 추정기(162)에서는 상기 FFT기(160)로부터 입력된 신호에서 파일럿 심벌 또는 프리앰블 신호들을 검출하고, 상기 검출한 파일럿 심벌 또는 프리앰블 신호들을 이용하여 채널 추정을 수행한다. 이때, 상기 채널 추정된 결과는 상기 등화기(164)로 출력한다. 그리고, 상기 수신기(150)는 상기 채널 추정기(162)의 채널 추정 결과에 상응하는 채널 품질 정보(CQI : channel quality information, 이하 'CQI'라 칭하기로 한다)를 생성하고, 상기 생성된 CQI를 채널 품질 정보 송신기(도시하지 않음)를 통해 상기 송신기(100)로 송신한다.
상기 심벌 디매핑기(168)는 상기 병/직렬 변환기(166)에서 출력한 신호를 해당하는 복조 방식으로 복조한 후 상기 복호화기(170)로 출력한다. 상기 복호화기(170)는 상기 심벌 디매핑기(168)에서 출력한 신호를 해당하는 디코딩(decoding) 방식으로 디코딩(decoding)한 후 최종 수신 데이터(172)를 출력한다. 여기서, 상기 복조 방식 및 복호 방식은 상기 송신기(100)가 적용한 변조 방식 및 코딩 방식과 대응되는 복조 방식 및 복호 방식이다.
한편, 상술한 OFDM/OFDMA 방식을 기반으로 하는 셀룰러 순방향 통신시스템에서는 채널 추정을 위하여 송신측 및 수신측에서 서로 알고 있는 신호(예컨대, 프리앰블 신호 또는 파일럿 신호)를 전송한다. 즉, 수신측에서 미리 알고 있는 신호를 송신측에서 전송하고, 수신측은 상기 송신된 미리 알고 있는 신호를 통하여 채널 추정을 수행한다. 상기 채널 추정을 위한 신호로는 하나의 심볼 구간에서의 전체 서브 캐리어들로 구성된 프리앰블(Preamble) 신호가 사용될 수 있으며, 다른 방법으로 소정의 심볼을 구성하는 하나 이상의 서브캐리어들을 통해 상대적으로 높은 전력을 송신하여 전송하는 파일럿(pilot) 신호가 사용될 수도 있다.
상기 채널 추정을 위해 사용되는 신호(즉, 프리앰블 신호 또는 파일럿 신호)들은 상기 채널 추정 뿐만이 아니라 초기 무선 접속 및 핸드오버시에 최적의 수신 성능을 제공하는 기지국을 검색하거나 또는 TDD 시스템에서 프레임 동기 오차를 줄이기 위해 사용되기도 한다. 한편, 상기 프리앰블 신호는 전송하고자 하는 실제 데이터보다 앞서 전송되므로 프리앰블 신호라 칭하며, 실제 전송하고자 하는 데이터 심볼들 사이에 삽입하여 전송하는 미드앰블(Mid-amble) 신호로 구현할 수도 있다. 따라서, 이하 후술하는 프리앰블 신호의 구성 및 기능이 상기 미드앰블로도 동일하게 구현 가능함은 자명하다.
한편, 상기 프리앰블 신호를 통해 셀 사이트를 검색하는 방법은 일반적으로 다음 2가지 단계로 이루어진다. 첫째, 각 단말기는 하향링크 전송 구간 동안 기지국이 송출한 프리앰블 신호(또는 미드앰블 신호)를 수신한 후, 고속 푸리에 변환을 수행한다. 둘째, 상기 고속 푸리에 변환된 프리앰블 신호로부터 단말기별 초기 무선 접속 또는 핸드오버를 위한 셀 리스트 및 해당 기지국의 신호대 간섭 잡음비(Signal to Interference and Noise to Ratio; 이하, 'SINR'이라 한다)를 얻는다.
즉, 종래의 제안된 프리앰블 구조는 하기의 목적들을 위해 사용된다.
1. 채널 추정
2. 다중 셀에서의 단말기의 상대적 위치 정보 추정
3. 단말기의 수신 파워 및 수신 신호대 간섭 잡음비(SINR) 측정
상기한 목적을 위해 현재 제안되고 있는 프리앰블의 구조는 셀 구분이 최대 6개까지 지원 가능하도록 설계되었다. 상기 프리앰블 신호를 생성하기 위하여, 각 기지국은 특정한 의사 잡음(Pseudo Noise, 이하 'PN'라 칭하기로 한다) 코드를 선택하여 IFFT기의 입력으로 사용함으로써 특정 프리앰블을 발생시킬 수 있다. 여기서 상술한 바와 같이 각 셀 구분은 최대 6개까지 가능하므로 사용되는 상기 PN 코드들도 6개이며, 상기 PN 코드의 길이는 프리앰블에 사용되는 서브 캐리어들의 개수와 동일하다.
도 2는 종래 기술에 따른 셀 식별자 검색을 위한 프리앰블 신호 수신기의 구조를 나타낸 도면이다.
삭제
도 2를 참조하면, 송신측(예컨대, 기지국)에서 송신된 프리앰블 신호를 수신측(예컨대, 단말기)에서 수신할 경우, 상기 수신된 프리앰블 신호는 직/병렬 변환기(201)를 통해 병렬 변환되며, FFT기(203)를 통해 고속 푸리에 변환되어 주파수 영역의 신호로 출력된다. 상기 FFT기(203)를 통해 주파수 영역의 신호로 변환된 상기 프리앰블 신호는 송신측에서 전송된 PN 코드를 알아내기 위하여, PN 코드 상관기(PN code correlator; 205)로 입력된다. 상기 PN 코드 상관기(205)에서는 상기 수신된 프리앰블 신호가 어떠한 PN 코드로 구성되었는지를 파악하기 위해 PN 코드 생성기(209)로부터 생성된 다수의 PN 코드들과 상관 연산(correlation)을 수행한다. 상기 PN 코드 상관기(205)로부터 상관 연산된 결과는 피크 검출기(Peak detector; 207)로 입력되고, 상기 입력된 값들의 피크값을 검출함으로써 수신 신호의 PN 코드를 검출해낸다. 한편, 상술한 바와 같이 종래 기술에 따르면 상기 셀 사이트의 식별을 상기 PN 코드로서 구별하였으므로, 상기 최종 검출된 PN 코드를 통해 상기 수신된 신호가 전송된 셀 사이트(예컨대, 기지국 시설)를 식별해 낼 수 있다.
상기 도 2에서 수신된 프리앰블 신호로 채널 추정을 할 경우, 상기 FFT기(203)의 출력 샘플(주파수 영역의 신호)에 상기 각 샘플별 해당 PN 코드 비트 정보를 곱한 후의 결과를 채널 추정값으로 사용한다. 이때, 만약 부반송파(sub-carrier)가 사용되지 않은 주파수에서의 채널 추정치는 인접 채널 추정 값을 이용하여 계산할 수 있다. 또한, 종래의 프리앰블 신호로 프레임 오차 추정을 할 경우에도 상기 FFT기(203)의 출력 샘플을 사용하게 되며, 상기 주파수 영역에서 인접한 각 샘플들간의 켤레(conjugate) 곱셈 연산 결과를 사용하여 프레임 동기오차를 추정할 수 있다.
한편, 상술한 종래 기술에 따른 프리앰블 신호의 구조는 후술하는 바와 같은 여러가지 문제점을 가지고 있다.
상기 현재 제안되고 있는 프리앰블 구조는 상술한 바와 같이 각 기지국별 유일한 PN 코드를 프리앰블 생성을 위하여 사용한다. 표준 규격 상에서는 셀 구분을 위하여 6개의 PN 코드만을 사용하도록 제한하고 있으나, 앞으로의 셀룰라 시스템에서는 상당히 많은 수의 셀 구조를 포함하는 이동통신 시스템을 고려하여야 하기 때문에 셀 구분을 위한 PN 코드의 수가 대폭적으로 늘어나야 할 필요가 있다. 이러한 경우에, 상기 구분 가능한 셀의 수를 늘이기 위해서는 각 단말기로 하여금 모든 PN 코드 또는 변조된 시간영역의 프리앰블 등을 메모리에 저장시켜 놓아야 한다는 문제가 발생한다. 또한, 상기 PN 코드들의 검출 과정에서 상기 모든 PN 코드들에 대 한 PN 상관 연산을 수행하여야 하기 때문에 계산량이 크게 늘어나게 되는 단점이 있다.
다른 방법으로서, 각 기지국이 인접한 셀 정보(Neighbor cell list)를 소정의 방송 채널(Broadcasting CHannel; BCH)을 통해 단말기에 알려준다고 해도 상기 메모리에 저장되는 PN 코드의 양에는 변화가 없으며, 단 셀 검색 과정에서의 계산량은 줄일 수 있다. 그러나, 그러한 장점에도 불구하고 하향링크에서 상기 인접 셀 정보의 방송으로 인한 불필요한 자원(resource)의 낭비가 발생되는 문제점이 있다.
또한, 상기 각 단말기가 수신하는 채널이 주파수 선택적 특성(frequency selectivity)을 나타낼 경우, 상기 PN 코드들간의 상관(correlation) 특성이 열화된다는 것은 일반적으로 알려진 사실이다. 따라서, 상기한 채널 환경을 가진 실제적인 셀룰라 망에서는 각 단말기가 동일 시간 구간동안에 다수의 프리앰블 신호를 수신하게 되는데, 이때 상기 수신된 프리앰블 신호들간의 상관 성능 열화로 인해 셀 검색 성능 저하가 발생하여, 원하는 프리앰블의 수신 전력 또는 신호대 간섭잡음비를 정확히 측정할 수 없게 되는 문제가 있다.
한편, 종래의 프리앰블 구조를 채널 추정의 관점에서 살펴보면 다음과 같은 문제점이 있다. 현재 제안되고 있는 프리앰블 구조하에서는 다양한 알고리즘(예컨대, 부반송파별 채널 추정 또는 여러개의 부반송파들을 그룹화하여 주파수 윈도우를 적용한 채널 추정 등의 알고리즘)을 적용한 채널 추정기의 구현이 가능하나, 기본적으로 채널의 주파수 특성이 유사한(즉, 코히어런스 대역폭(Coherence Bandwidth) 이내) 부반송파들의 집합 단위로 채널 추정기에 입력되어야 한다.
만약, 상기 채널 추정기가 부반송파별 PN 코드 곱셈 연산 후 평균 값을 택하는 구조일 경우에는, 일시적인 잡음 피크(Instantaneous Additive White Gaussian Noise(AGWN) peak)의 평균화 및 다른 PN 코드를 사용하여 다른 기지국에서 송출한 프리앰블 신호와의 낮은 상호 상관(Cross-correlation) 특성을 이용하여 어느 정도 간섭 신호에 대해 면역(Immunity) 효과, 즉 채널 추정 성능 개선 효과를 얻을 수 있다. 그러나, 실제적인 셀룰라 통신 환경에서의 채널 주파수 특성은 상술한 바와 같이 코히어린스 대역이 하나 이상의 부반송파들에 대한 총 주파수 대역 범위 내로 제한되기 때문에 상기 연산에 사용가능한 부분적인 PN 코드의 길이가 짧아짐에 따라 상기 PN 코드들간의 낮은 상관 특성을 가질 수 없게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 직교 주파수 분할 다중 방식의 이동통신 시스템에서, 효과적인 셀 식별을 위한 프리앰블 신호 생성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 직교 주파수 분할 다중 방식을 기반으로 하는 셀룰러 통신 시스템에서 효과적인 채널 추정을 위한 프리앰블 신호 생성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
또한, 본 발명의 목적은 직교 주파수 분할 다중 방식을 기반으로 하는 셀룰러 통신 시스템에서 코드들간의 상관 특성이 좋은 왈쉬 코드를 사용하는 프리앰블 신호 생성 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명에서 제안하는 방법은; 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 이동통신 시스템에서, 프리앰블 신호를 생성하는 방법에 있어서,소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 각 셀 식별을 위한 미니 왈쉬 그룹을 생성하는 과정과, 상기 미니 왈쉬 그룹을 소정 횟수만큼 반복함으로써 상기 왈쉬 코드 심볼을 생성하는 과정과, 상기 생성된 왈쉬 코드 심볼을 상기 왈쉬 코드 심볼과 동일한 길이의 의사 잡음(pseudo noise) 코드와 곱셈 연산함으로써 프리앰블 신호를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 장치는; 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 이동통신 시스템에서, 프리앰블 신호를 생성하는 장치에 있어서, 소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 각 셀 식별을 위한 왈쉬 코드 심볼을 생성하는 왈쉬 코드 생성기와,
상기 왈쉬 코드 심볼과 동일한 길이의 의사 잡음(pseudo noise) 코드를 생성하는 의사 잡음 코드 생성기와, 상기 왈쉬 코드 생성기로부터 생성된 왈쉬 코드 심볼을 상기 의사 잡음 코드 생성기로부터 생성된 의사 잡음 코드와 곱셈 연산하여 프리앰블 신호를 생성하는 곱셈 연산기를 포함하며; 상기 왈쉬 코드 생성기는, 소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 상기 각 셀 식별을 위한 미니 왈쉬 그룹을 생성하는 미니 왈쉬 그룹 생성기와, 상기 미니 왈쉬 그룹을 소정 횟수만큼 반복함으로써 상기 왈쉬 코드 심볼을 생성하는 미니 왈쉬 그룹 반복기를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 다른 방법은,직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 이동통신 시스템에서, 프리앰블 신호를 수신하여 셀을 식별하는 방법에 있어서, 소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 상기 각 셀 식별을 위해 생성된 왈쉬 코드 심볼과 상기 왈쉬 코드 심볼과 동일한 길이의 의사 잡음 코드와 곱셈 연산함으로써 생성된 프리앰블 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신된 프리앰블 신호를 상기 의사 잡음(pseudo noise) 코드와 곱셈 연산 함으로써 상기 왈쉬 코드 심볼을 검출하는 과정과,상기 검출된 왈쉬 코드 심볼로부터 상기 왈쉬 코드 심볼에 매핑되는 셀을 식별하는 과정을 포함하며; 상기 왈쉬 코드 심볼을 검출하는 과정은, 상기 수신된 프리앰블 신호를 상기 의사 잡음 코드와 곱셈 연산 하는 과정과, 상기 의사 잡음 코드와 곱셈 연산된 프리앰블 신호를 소정 길이의 왈쉬 코드워드 길이 별로 소정의 왈쉬 코드워드들과 상관 연산하는 과정과, 상기 각 코드워드 길이별로 상관 연산된 결과값의 피크 값을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하는 다른 장치는, 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 이동통신 시스템에서, 프리앰블 신호를 수신하여 셀을 식별하는 장치에 있어서, 소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 상기 각 셀 식별을 위해 생성된 왈쉬 코드 심볼과 상기 왈쉬 코드 심볼과 동일한 길이의 의사 잡음 코드와 곱셈 연산함으로써 생성된 프리앰블 신호를 수신하여 고속 푸리에 변환하는 고속 푸리에 변환기와, 상기 고속 푸리에 변환된 프리앰블 신호를 상기 의사 잡음 코드와 곱셈 연산 하는 의사 잡음 코드 곱셈 연산기와, 상기 의사 잡음 코드 곱셈 연산기로부터 출력된 값으로부터 셀을 식별하는 셀 식별기를 포함하며; 상기 셀 식별기는, 상기 의사 잡음 코드와 곱셈 연산된 프리앰블 신호를 소정 길이의 왈쉬 코드워드 길이별로 소정의 왈쉬 코드워드들과 상관 연산하는 왈쉬 연산기와, 상기 각 코드워드 길이별로 상관 연산된 결과값의 피크 값을 검출하는 피크 검출기를 포함함을 특징으로 한다.
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이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 발명은 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하, 'OFDM'이라 한다)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하, 'OFDMA'이라 한다) 방식을 기반으로 하는 셀룰라 통신 시스템에서 채널 추정, 초기 무선 접속 및 핸드오버시에 최적의 수신 성능을 제공하는 기지국을 인식하기 위한 셀 사이트 검색 및 시분할 다중(Time Division Duplexing; 이하, 'TDD'라 한다) 시스템에서 프레임 동기 오차를 줄이기 위해 단말기가 기지국으로 전송하는 기준 신호(프리앰블 또는 미드앰블 신호)를 생성하는 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 기반으로 하는 어떠한 통신 시스템에도 적용 가능하다. 또한, 본 발명은 종래 제안된 프리앰블 신호와 비교할 때, 채널 추정 성능 향상, 셀 사이트 검출 성능 향상 및 수반되는 계산량 감소를 통하여 BER(Bit Error Rate) 측면에서 수신 성능 향상, 고속 핸드오버 실현 및 단말기 소비전력 감소의 효과를 가져올 수 있다.
한편, 본 발명을 설명하기에 앞서 OFDM/OFDMA 시스템에서의 셀 사이트 검출은 다음 2가지 단계로 이루어진다. 첫째, 각 단말기가 하향링크 전송 구간 동안 기지국이 전송한 프리앰블 또는 미드앰블 신호를 수신한 후, 상기 수신된 프리앰블 또는 미드앰블 신호에 대해 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 수행한다. 둘째, 상기 고속 푸리에 변환된 프리앰블 또는 미드앰블 신호를 통해 셀 식별 및 채널 추정을 수행한다. 이하 설명에서 사용하는 '셀'은 소정의 기지국이 커버하는 영역을 의미하며, '셀을 식별한다'는 의미는 상기 해당 셀을 담당하는 '기지국을 구별'한다는 것을 의미한다.
본 발명은 전술한 문제점들을 해결하고, 상기와 같은 효과들을 가져오기 위하여 프리앰블 신호를 의사 잡음 코드(Pseudo Noise code; 이하, 'PN 코드'라 한다) 및 왈쉬 코드(Walsh code)를 조합함으로써 구성한다. 한편, 후술하는 본 발명 은 프리앰블 신호의 구성을 설명하며, 동일한 방법에 의해 구성된 신호를 미드앰블 신호로 구성하여 전송할 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 프리앰블의 주파수 영역에서의 신호는 W 심볼과 P 심볼의 곱으로 생성된다. 여기서, 상기 W 심볼은 왈쉬 코드들을 소정의 방법에 따라 조합한 신호로서 기지국의 셀 식별자(IDentification; 이하, 'ID'라 한다)에 따라 다른 신호로 구성된다. 또한, 상기 P 심볼은 PN 코드로서 모든 기지국에 대해 공통된 신호로 구성된다. 따라서, 상기 W 심볼은 단말기에서의 셀 검색을 위한 용도로 사용되며, 상기 P 심볼은 상기 프리앰블의 시간 영역에서의 상관 특성 향상을 위해 상기 W 심볼에 곱하여진 형태로 사용된다.
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도 3은 본 발명의 실시예에 따른 셀 식별을 위한 프리앰블 신호 생성 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따라 생성되는 프리앰블 신호는 상술한 바와 같이 PN 코드로 구성된 PN 심볼(이하, 'P 심볼'이라 한다)(301)과 하나 이상의 왈쉬 코드워드들을 조합한 왈쉬 심볼(이하, 'W 심볼'이라 한다)(303)을 곱셈기(307)를 통해 곱셈 연산함으로써 생성된다.
상기 PN 코드로 구성되는 P 심볼(301)은 상술한 바와 같이 시간 영역에서의 상기 프리앰블 신호 상관 특성 향상을 위해 사용되어지며, 상기 PN 코드의 길이는 주파수 영역에서 IFFT기의 입력 포인트들 중 프리앰블 신호에 할당되는 입력 포인 트들의 개수와 일치되도록 구현하는 것이 바람직하다. 즉, 일반적으로 상기 프리앰블 신호는 하나의 심볼 구간에서 전체 부반송파 영역을 통해 전송되므로, 상기 PN 코드의 길이는 상기 IFFT기의 입력 포인트 개수와 일치하게 되며, 상기 전체 부반송파 영역 중 일부를 사용할 수도 있음은 자명하다. 예컨대, 상기 프리앰블 신호 전송을 위하여 사용되는 부반송파의 수가 Nsub일 경우, 부반송파 인덱스 k를 가지는 부반송파에는 pk신호가 할당된다. 이때, 상기 pk는 PN 코드의 k번째 값을 의미한다.
상기 P 심볼(301)에 사용되는 PN 코드는 본 발명의 실시예에 따라 모든 기지국에 동일하게 사용되는 코드이며, 상기 프리앰블 신호를 수신하는 단말기들은 상기 PN 코드에 대한 정보를 미리 저장하여 사용하는 것이 바람직하다. 따라서, 종래 기술에서와 같이 각 기지국을 구분하기 위하여 상기 PN 코드를 다르게 하여 전송할 경우에는 모든 PN 코드에 대한 정보를 가지고 있어야 되는 단점이 있었으나, 본 발명에 따르면, 상기 기지국들이 동일한 PN 코드를 사용함으로써 상대적으로 길이가 긴 상기 PN 코드에 대한 정보 저장 및 상기 PN 코드 검출 시간에 따른 부담이 줄어들게 된다.
한편, 상기 왈쉬 코드들의 조합으로 구성된 W 심볼(303)은 본 발명에 따라 셀 구분을 위하여 사용되며, 상기 W 심볼(303)의 전체 길이는 상기 P 심볼(301)의 길이와 동일하게 구성하는 것이 바람직하다.
상기 W 심볼(303)은 미니 왈쉬 그룹(Mini Walsh group; Wg)(305)을 반복함으로써 구성되며, 상기 특정 미니 왈쉬 그룹에 포함된 정보들은 각 셀의 ID 정보들로 구성되며 구체적인 구성 방법은 후술하기로 한다. 상기 도 3에서는 상기 미니 왈쉬 그룹(305)이 J번 반복된 형태를 도시하였다. 이때, 상기 미니 왈쉬 그룹(305) Wg의 반복 횟수는 상기 P 심볼의 길이 또는 프리앰블 신호의 길이를 고려하여 결정하는 것이 바람직하다.
상기 하나의 미니 왈쉬 그룹(305), 즉 Wg는 하나 이상의 왈쉬 코드 워드(wc; 309)들을 조합(combination)함으로써 구성된다. 예컨대, 상기 특정 미니 왈쉬 그룹(305)은 M 개의 왈쉬 코드워드(Walsh codeword)들의 연속적인 조합으로 구성되는데, 상기 셀 ID 지정 정보에 따라 상기 왈쉬 코드워드들의 인덱스를 어떻게 할당해야할 지가 결정된다.
상기와 같이 본 발명의 실시예에 따라 결정된 W 심볼 및 P 심볼은 각 비트들간의 곱셈 연산을 통해 하나의 주파수 영역에서의 프리앰블 신호가 구성되며, 상기 구성된 프리앰블 신호는 각 부반송파에 매핑되어 역고속 푸리에 변환(IFFT)된 후, 보호구간을 삽입하여 수신기(즉, 단말기)로 전송된다.
이하, 셀 식별을 위한 상기 미니 왈쉬 그룹(305)을 구성하는 각 왈쉬 코드워드(309)들을 생성하는 방법을 구체적으로 설명한다.
본 발명의 실시예에 따른 프리앰블을 구성함에 있어 각 기지국을 식별하기 위하여 나타내는 셀 ID 정보를 C라고 할 때, 상기 C 값은 M 개의 원소를 가지는 왈쉬 코드워드 인덱스의 집합 {c0, c1, c2, ..., cM-1}로 표현될 수 있다. 이때, 상기 집합 {c0, c1, c2, ..., cM-1}의 원소 cm은 상기 W 심볼(303)을 구성하는 미니 왈쉬 그룹 Wg(305)의 m 번째 왈쉬 코드워드
Figure 112003044026812-pat00001
를 결정한다.
상기
Figure 112003044026812-pat00002
는 길이 K인 왈쉬 코드의 cm번째 코드가 된다. 이 경우, 상기 왈쉬 코드의 길이 K는 상기 왈쉬 코드들이 서로 직교성(orthogonality)을 유지하여야 하므로 임의의 cm보다 항상 크게 결정된다. 또한, 상기와 같이 길이 K인 왈쉬 코드를 사용할 경우, 본 발명의 실시예에 따라 구분 가능한 셀 ID의 수는 KM이 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호의 생성을 위한 W 심볼의 왈쉬 코드 구성의 예를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 미니 왈쉬 그룹 Wg(401)는 하나 이상의 왈쉬 코드워드들을 조합함으로써 구성된다. 따라서, 상기 미니 왈쉬 그룹 Wg(401)는 7번 왈쉬 코드워드(403), 3번 왈쉬 코드워드(405),...및 2번 왈쉬 코드워드(407)를 조합하여 구성됨을 알 수 있다.
상기 셀 ID에 따른 왈쉬 코드워드 인덱스의 집합 {c0, c1, c2, ..., c M-1}은 본 발명의 실시예에 따라 하기 <수학식 1>과 같이 계산될수 있다.
Figure 112003044026812-pat00003
상기 <수학식 1>에서 a 및 s의 아래 첨자로 사용된 C는 각 셀별로 구분되는 셀 ID 정보이며, m은 특정 미니 왈쉬 그룹 Wg의 왈쉬 코드워드 구간 인덱스(index)로서, 상기 미니 왈쉬 그룹 Wg가 연속된 M개의 왈쉬 코드워드들로 구성될 경우 상기 m 값은 0에서 M-1 사이의 값을 가진다. 또한, 상기 <수학식 1>에서 aC는 셀 C의 특정 기울기(slope), sC는 셀 C의 초기 왈쉬 코드워드 인덱스 값으로, 상기 왈쉬 코드워드의 길이가 K일 경우 상기 sC는 0에서 K-1의 값을 가진다. 상기 mod는 모듈러(moduler) 연산을 의미하며, 예컨대, a mod b는 a를 b로 나눈 나머지를 결과 값으로 출력한다. 한편, 상기 aC는 상기 선택된 코드워드 인덱스의 개수보다 구별해야할 셀의 개수가 더 많을 경우, 각 셀간 동일한 위치의 코드워드 인덱스가 동일해지는 것을 피하기 위하여 설정되는 값으로서, 후술하는 실시예들에서는 1 또는 2의 값으로 설정한다. 즉, 상기 <수학식 1>을 참조하면, 상기 aC값이 1일 경우, 해당 셀에 할당하는 코드워크 인덱스 값은 m 값이 증가함에 따라 1씩 증가하여, 전체 코드워드 인덱스는 {1, 2, 3, 4,...}와 같이 설정됨을 알 수 있으며, 상기 aC값이 2일 경우, 해당 셀에 할당하는 코드워크 인덱스 값은 m 값이 증가함에 따라 2씩 증가하여, 전체 코드워드 인덱스는 {1, 3, 5, 7,...}와 같이 설됨을 알 수 있다.
상기 p는 프라임 넘버(prime number)로서 K개의 왈쉬 코드워드들 중에서 상기 코드워드 인덱스 값으로 사용하기 위해 선택하는 왈쉬 코드워드들의 개수를 의미한다. 따라서, p<K를 만족한다. 예컨대, 길이가 16인 왈쉬 코드를 적용할 경우, 상기 길이가 16인 코드로 구성할 수 있는 직교 코드는 16개가 된다. 만약, 상기 길 이 16의 상호 직교하는 16개의 왈쉬 코드들 중에서 왈쉬 0번 내지 왈쉬 12번의 13개의 왈쉬 코드를 선택하여 미니 왈쉬 그룹을 구성할 경우, 상기 K는 16이 되며, 상기 p는 13이 된다.
상기 <수학식 1>과 같이 왈쉬 코드워드 인덱스의 집합을 구성함으로써 인접 셀간의 동일 왈쉬 코드워드의 사용을 최소화할 수 있다. 또한, 상기 <수학식 1>에 의해서 특정 셀의 셀 ID 정보 C가 결정되며, 길이 K인 왈쉬 코드워드들로 미니 왈쉬 그룹 Wg를 구성할 수 있다.
상기 <수학식 1>에 의해 미니 왈쉬 그룹 Wg를 구성할 경우, 길이가 K인 총 K개의 왈쉬 코드워드들 중 선택된 p개의 왈쉬 코드워드의 인덱스들 중에서 M개의 코드워드 인덱스들을 상기 <수학식 1>에 의해 결정하고, 상기 결정된 M개의 왈쉬 코드워드 인덱스들 각각에 해당되는 왈쉬 코드워드들을 순차적으로 배열함으로써 상기 미니 왈쉬 그룹 Wg가 생성된다. 따라서, 상기 왈쉬 코드워드 인덱스는 상기 p의 모듈러 연산이 된다.
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도 5는 본 발명의 실시예에 따른 1 티어(tier)의 셀들에 왈쉬 코드워드 인덱스를 할당하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 1 티어가 7개의 셀들로 구성되어 있을 경우, 상기 7개의 셀들을 구별하기 위해 다수의(예컨대, 8개)의 구별된 미니 왈쉬 그룹, 즉 왈쉬 코드워드 인덱스들의 조합을 사용할 수 있다.
먼저, 상기 미니 왈쉬 그룹을 구성함에 있어 길이 16(즉, K=16)의 왈쉬 코드들을 사용하고자 할 경우, 상기 길이 16의 상호 직교하는 왈쉬 코드는 하기 <표 1>과 같이 16개를 생성할 수 있다.
Figure 112003044026812-pat00004
상기 <표 1>을 참조하면, 상기 길이 16의 왈쉬 코드는 코드워드 인덱스가 0번에서 15번까지 총 16개의 코드들로 나타낼 수 있다. 즉, 상기 각 코드워드 인덱스별로 길이 16의 각기 다른 코드워드들이 구성된다. 이때, 상기 각 코드워드 인덱스별 코드워드들은 상호 직교한다.
상기 도 5에서와 같이 7개의 셀들(즉, 0번 셀 내지 6번 셀)을 8개의 왈쉬 코드워드들의 조합으로 구분하고, 상기 <표 1>에서의 16개의 왈쉬 코드들 중 13개를 선택한다고 가정할 경우, 상기 7개의 셀들은 상기 0번 왈쉬 코드워드 내지 12번 왈쉬 코드워드를 나타내는 코드워드 인덱스들을 8개씩 조합함으로써 표현될 수 있다.
이때, 상술한 <수학식 1>을 이용하여 상기 코드워드 인덱스들의 조합을 구성할 경우, M=8, p=13, aC=1, sC=셀 번호(cell number)로 설정한다고 가정할때, 상기 각 셀들의 왈쉬 코드워드 인덱스의 집합은 하기 <표 2>와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112003044026812-pat00005
상기 <표 2>를 참조하면, 상기 <수학식 1>의 계산에 의해 0번 셀에 대한 왈쉬 코드워드 인덱스는 각각 c0=(1×0+0) mod 13 =0과 같이 계산되고, 나머지 왈쉬 코드워드 인덱스도 동일한 방법에 의해 계산되므로, 결국 상기 코드워드 인덱스의 집합 {c0, c1, c2, ..., cM-1}는 {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}과 같이 된다. 마찬가지 방 법으로 6번 셀에 대한 왈쉬 코드 인덱스는 각각 c0=(1×0+6) mod 13과 같이 계산되므로, 결국 상기 코드워드 인덱스의 집합 {c0, c1, c2, ..., cM-1 }은 {6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 0}과 같이 된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따라 상기 <표 2>와 같이 구성된 각 셀별 코드워드 인덱스들의 조합에 따른 코드워드들을 상기 <표 1>을 참조하여 구성함으로써 상술한 미니 왈쉬 그룹을 생성할 수 있다. 또한, 상기 미니 왈쉬 그룹을 소정 횟수만큼 반복하고, PN 심볼과 곱셈 연산 함으로써 최종적으로 주파수 영역에서의 프리앰블 신호가 생성된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 2 티어(tier)의 셀들에 왈쉬 코드워드 인덱스를 할당하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 2 티어를 구성하는 셀들은 총 19개의 셀들이 있으며, 상기 19개의 셀들을 본 발명의 실시예에 따라 8개의 왈쉬 코드워드 인덱스들을 조합하여 구분할 수 있다. 한편, 상기 길이 16의 왈쉬 코드워드 8개를 조합하여 구분할 수 있는 셀의 개수는 상술한 바와 같이 168이 된다.
한편, 상기 19개의 셀을 길이 16의 총 16개의 왈시 코드워드들 중에서 선택된 13개의 왈쉬 코드워드 인덱스들 중 8개의 왈쉬 코드워드 인덱스들을 선택, 조합하여 구분함에 있어 인접하는 셀간에는 가능한 동일한 위치(즉, 동일한 m값)의 코드워드 인덱스들은 서로 다른 코드워드 인덱스가 되도록 구성하는 것이 셀 구분을 위해서 보다 효과적이다.
따라서, 상기 도 6의 19개의 셀을 구분하기 위한 코드워드 인덱스들의 조합은 상기 <수학식 1>을 이용하여 하기 <표 3>과 같이 구성할 수 있다.
Figure 112003044026812-pat00006
상기 <표 3>을 참조하면, 길이 16의 왈쉬 코드워드를 사용할 경우, 총 16개의 상호 직교하는 왈쉬 코드워드들이 생성될 수 있으며, 상기 16개의 왈쉬 코드들 중에서 13개의 왈쉬 코드워드들을 선택하여 사용할 수 있다.
따라서, 상기 각 셀을 구분하기 위한 미니 왈쉬 그룹은 상기 선택된 13개의 왈쉬 코드워드들(예컨대, 0번 왈쉬 코드워드 내지 12번 왈쉬 코드워드)을 8개의 왈 쉬 코드워드 인덱스들(즉, m=0 내지 7)로 조합하여 구성할 수 있다.
한편, 상기 <표 3>에서는 0번 셀 내지 6번 셀까지는 셀의 기울기, 즉 aC값이 1로 설정되어 있으나, 7번 셀 내지 18번셀 까지는 상기 aC값이 2로 설정되어 있음을 알 수 있다. 또한, 상기 <표 3>에 따르면, 인접하는 셀인 1번 셀과 13번 셀간에는 동일한 위치의 코드워드 인덱스(즉, 동일한 m값)에는 동일한 코드워드 인덱스가 하나도 없도록 할당되어 있음을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 4개의 2 티어(tier) 셀들에 왈쉬 코드워드 인덱스를 할당하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 상기 도 6의 2 티어 셀들이 인접하여 4개의 2 티어 셀들을 구성하는 경우를 나타낸다. 이때에도 상기 도 6에서와 마찬가지로, 하나의 2 티어 셀들에 대해 상기 <표 3>과 같이 코드워드 인덱스들을 할당할 수 있다. 즉, 각각의 2 티어 셀들에 대해서는 각각 상기 <표 3>과 같이 코드워드 인덱스들의 할당이 가능하며, 2 티어 셀들간의 인접한 기지국에 대하여 상술한 바와 같이 동일한 위치의 코드워드 인덱스(즉, 동일한 m값)에는 동일한 코드워드 인덱스가 하나도 없도록 할당하는 것이 바람직하다.
예컨대, 14번 셀과 18번 셀은 상기 도 6에서와 같이 동일한 2 티어 구조 내에서는 서로 인접하고 있지 않으나, 상기 도 7에서와 같이 다른 2 티어들 간에는 서로 인접하는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 참조번호 701번으로 표시된 18번 셀과, 상기 참조번호 703번으로 표시된 14번 셀간에 대해서 상술한 바와 같이 동일한 위치의 코드워드 인덱스(즉, 동일한 m값)에는 동일한 코드워드 인덱스가 하나도 없도록 할당되어 있음을 알 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호 생성 절차를 나타낸 흐름도이다.
삭제
도 8을 참조하면, 먼저 801단계에서 왈쉬 코드워드 인덱스들은 각 셀별로 셀 ID에 상응하게 생성되고 803 단계로 진행한다. 여기서, 상기 왈쉬 코드워드 인덱스들은 상기 <수학식 1>에서 상술한 바와 같이 각 셀별로 구분이 가능하도록 상기 왈쉬 코드워드 인덱스를 모듈러 연산하여 조합함으로써 구성할 수 있다.
상기 803 단계에서 각 셀 ID에 따른 왈쉬 코드워드 인덱스들이 생성되면, 상기 생성된 왈쉬 코드워드 인덱스들에 해당되는 왈쉬 코드워드들이 생성되고 805 단계로 진행한다. 상기 805 단계에서 상기 왈쉬 코드워드 인덱스의 조합 순서에 따라 배열함으로써 미니 왈쉬 그룹을 생성하고 807 단계로 진행한다.
상기 807 단계에서 상기 미니 왈쉬 그룹을 소정 횟수만큼 반복하고 809 단계로 진행한다. 상기 809 단계에서 상기 반복된 미니 왈쉬 그룹과 소정의 PN 코드를 곱셈 연산함으로써 주파수 영역에서의 프리앰블 신호를 생성하고 811 단계로 진행한다.
상기 811 단계에서 상기 생성된 프리앰블 신호는 직/병렬 변환기에 의해 병렬로 변환되고, 상기 병렬 변환된 프리앰블 신호는 IFFT의 각 입력 포인트에 입력됨으로써, 시간 영역의 프리앰블 신호로 변환되고 813 단계로 진행한다. 상기 813 단계에서 보호구간이 삽입되고, RF 처리되어 각 단말기들에게로 전송된다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호 생성 장치의 구조를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호 전송 장치는 셀 ID 매핑기(901), 다수개의 왈쉬 코드 생성기(903a 내지 903m), 미니 왈쉬 그룹 반복기(905), PN 코드 생성기(907), PN 코드 곱셈기(909), IFFT기(911), 병/직렬 변환기(913) 및 보호구간 삽입기(915) 등으로 구성된다.
상기 셀 ID 매핑기(901)는 각 셀의 ID 정보를 입력받고, 상기 입력된 셀의 ID 정보에 따라 상술한 <수학식 1>과 같은 방법에 의해 각 셀의 왈쉬 코드워드 인덱스의 집합 {c0, c1, c2, ..., cM-1}를 생성한다. 상기 M개의 왈쉬 코드 생성기들(903a 내지 903m)은 각각 상기 셀 ID로부터 출력된 왈쉬 코드 인덱스 ci를 입력받고, 상기 입력된 왈쉬 코드 인덱스 ci에 해당되는 왈쉬 코드워드를 발생시킨다. 여기서, 상기 c 아래 첨자 i는 도 9의 0부터 M-1 값 중 하나의 값이 된다.
상기 M개의 왈쉬 코드 생성기들(903a 내지 903m)로부터 생성된 왈쉬 코드워드들이 조합되어 하나의 미니 왈쉬 그룹이 생성되며, 상기 생성된 미니 왈쉬 그룹은 상기 미니 왈쉬 그룹 반복기(905)에서 소정 횟수(예컨대, J번)만큼 반복되어 W 심볼을 출력한다. 상기 미니 왈쉬 그룹 반복기(905)로부터 출력된 W 심볼은 PN 코드 생성기(907)로부터 생성된 동일한 길이의 PN 코드, 즉 P 심볼과 상기 PN 코드 곱셈기(909)에서 곱셈 연산되어 프리앰블 신호를 생성한다.
상기 생성된 주파수 영역의 프리앰블 신호는 상기 IFFT기(911)에서 역고속 푸리에 변환되고, 상기 병/직렬 변환기(913)에서 직렬 변환되며, 상기 보호구간 삽입기(915)에서 보호구간(예컨대, CP)이 삽입되어 시간 영역의 프리앰블 신호가 된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호 생성 장치의 셀 ID 매핑기 구조를 나타낸 도면이다.
도 10을 참조하면, 상기 도 9의 프리앰블 신호 생성 장치에서의 셀 ID 매핑기(901)는 변수 생성기(1001), 코드워드 연산기(1003) 및 버퍼(1005)로 구성될 수 있다.
상기 변수 생성기(1001)는 셀 ID인 C 값과, 셀 연산 파라미터인 p값을 입력 받아, 상기 셀 C에 해당되는 특정 기울기(slope)인 aC 및 상기 셀 C의 초기 왈쉬 코드워드 인덱스 값 sC를 생성한다. 상기 코드워드 연산기(1003)에서는 상기 변수 생성기(1001)로부터 생성된 상기 aC 및 sC를 입력받아, 상술한 <수학식 1>과 같은 연산을 수행하고, 상기 연산의 결과를 상기 버퍼(1005)에 임시 저장하였다가 최종적으로 상기 셀 C에 대한 왈쉬 코드워드 인덱스 값 c0, c1, c2, ...및 c M-1을 출력한다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호를 수신하여 셀 ID를 식별하는 절차를 나타낸 흐름도이다.
삭제
도 11을 참조하면, 먼저 1101 단계에서 상술한 방법에 의해 생성된 프리앰블 신호가 전송되어, 소정의 단말기로부터 상기 전송된 프리앰블 신호가 수신되고 1103 단계로 진행한다. 상기 1103 단계에서 상기 프리앰블 신호는 RF 처리기에서 RF 처리된 후, 보호구간(즉, CP)이 제거되고 1105 단계로 진행한다. 상기 1105 단계에서 상기 프리앰블 신호에 대해 FFT 연산을 수행하고 1107 단계로 진행한다. 상기 1107 단계에서 상기 FFT 연산된 프리앰블 신호는 주파수 영역에서의 프리앰블 신호이며, 상기 송신측에서 곱셈 연산한 PN 코드와 동일한 PN 코드를 상기 FFT 연산된 신호와 곱셈 연산하고 1109 단계로 진행한다.
상기 1109 단계에서 상기 곱셈 연산된 프리앰블 신호는 송신시 구성한 각 왈쉬 코드워드의 길이별로 소정의 왈쉬 코드워드 인덱스에 해당되는 왈쉬 코드워드를 구성하게 된다. 따라서, 상기 곱셈 연산된 프리앰블 신호를 각 왈쉬 코드워드 길이별로 소정의 왈쉬 코드들과 상관 연산을 수행하고 1111 단계로 진행한다. 상기 1111 단계에서 상기 각 왈쉬 코드워드 길이별로 상관 연산을 수행한 결과에 따라 피크값을 검출함으로써 송신시 할당한 해당 왈쉬 코드워드를 검출해내고 1113 단계로 진행한다. 상기 1113 단계에서 상기 검출된 각 왈쉬 코드워드에 대한 왈쉬 코드워드 인덱스들을 조합하여 최종적으로 해당 셀 ID를 식별하게 된다.
삭제
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호로 셀 ID를 식별하는 수신기 구조를 나타낸 도면이다.
도 12를 참조하면, 상기 본 발명의 실시예에 따른 수신기는 직/병렬 변환기(1201), FFT기(1203), PN 코드 생성기(1205), PN 코드 곱셈기(1207), 다수의 왈쉬 코드 상관기들(1209a 내지 1209m), 다수의 피크 검출기들(1211a 내지 1211m) 및 셀 ID 디매핑기(1213)로 구성된다.
상기 수신기가 수신한 프리앰블 신호는 직/병렬 변환기(1201)에서 병렬 신호로 변환되면, FFT기(1203)에서 고속 푸리에 변환되어 주파수 영역의 프리앰블 신호가 된다. 상기 PN 코드 곱셈기(1207)는 상기 PN 코드 생성기(1205)로부터 생성된 PN 코드와 동일한 코드를 상기 FFT기(1203)의 출력 신호와 곱셈 연산함으로써, 송신시 구성한 각 왈쉬 코드워드의 길이별로 소정의 왈쉬 코드워드 인덱스에 해당되는 왈쉬 코드워드를 출력하게 된다.
한편, 상기 PN 코드 생성기(1205)에서 생성되는 PN 코드는 상술한 바와 같이 모든 기지국이 동일하게 사용하는 PN 코드이며, 상기 PN 코드 곱셈기(1207)에서 상기 주파수 영역의 프리앰블 신호에 복소 곱셈함으로써, 상기 PN 코드 성분이 제거되어, 왈쉬 코드워드의 집합으로 이루어진 W 심볼을 생성하게 된다.
상기 M개의 왈쉬 코드 상관기들(1209a 내지 1209m)은 수신한 주파수 영역의 프리앰블 신호의 미니 왈쉬 그룹 Wg를 이루는 왈쉬 코드워드들의 인덱스를 찾아내기 위하여, 각 왈쉬 코드워드들의 상관을 구한다. 상기 M개의 피크 검출기들(1211a 내지 1211m)은 각 왈쉬 코드워드들의 상관값들을 비교하여 왈쉬 코드워드 인덱스들을 찾아낸다. 또한, 상기 셀 ID 디매핑기(1213)는 상기 각 피크 검출기(1211a 내지 1211m)들로부터 찾아낸 코드워드 인덱스들 c0, c1, c2, ...및 cM-1로부터 셀의 ID 정보를 검출해 낸다.
그러면, 본 발명에 따라 생성된 프리앰블 신호에 의해 채널 추정을 수행하는 것을 설명하기로 한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 널 캐리어 정보를 사용하지 않은 채널 추정기의 구조를 나타낸 도면이며, 도 14는 본 발명의 실시예에 따른 널 캐리어 정보를 이용한 채널 추정기의 구조를 나타낸 도면이다.
상기 본 발명에 따른 채널 추정기는 FFT기(1301, 1401), 프리앰블 생성기(Frequency Domain Preamble Generator; 1303, 1403), 다수의 곱셈기(1305a 내지 1305m, 1405a 내지 1405m), 이동 평균 예측기(Moving average estimator; 1307, 1407) 및 주파수 영역 보간기(Frequency domain interpolator; 1309, 1409)를 포함한다.
도 13의 본 발명의 실시예에 따른 채널 추정기는 널 캐리어 정보를 사용하지 않는 방식이며, 도 14의 채널 추정기는 널 캐리어 정보를 사용하는 방식이다. 도 13 및 도 14를 참조하면, 수신된 프리앰블 신호는 FFT기(1301, 1401)를 거쳐 주파수 영역 신호로 변환된다. 상기 주파수 영역 프리앰블 생성기(1303, 1403)는 수신된 프리앰블을 상술한 바에 따라 추정한 셀 ID 정보를 통해 각 셀에 맞는 주파수 영역 프리앰블을 발생시킨다. 상기 변환된 주파수 영역의 수신된 프리앰블은 각 반송파 주파수 인덱스에 따라 그에 해당하는 주파수 영역의 프리앰블 생성기(1303, 1403)의 출력과 곱셈 연산되어지고, 상기 과정에 의해 출력된 신호는 채널 성분만을 가지게 된다.
그런다음, 상기 각 부반송파 인덱스 별 채널 값은 상기 이동 평균 추정기(1307, 1407)를 통하여 일정 구간동안 이동 평균된 값으로 추정된다. 상기 주파수 영역 보간기(1309, 1409)는 신호가 전송되지 않는 부반송파 인덱스의 채널 값을 인접한 부반송파 인덱스의 추정된 채널 값을 통해 추정해 낸다.
본 발명은 각 단말기에서 셀 탐색을 수행할 때 모든 기지국이 공통으로 사용하는 PN 코드 성분을 곱셈 연산함으로써, 상기 PN 코드 성분을 제거할 경우, 각 코드간 상관 특성이 좋은 왈쉬 코드들만이 남게 된다. 따라서, 이로 인해 셀간 간섭이 존재할 경우 셀 탐색 성능의 향상을 통한 고속 핸드오버를 기대할 수 있다.
<실험 예>
한편, 본 발명을 통한 셀 구분 과정의 계산량과 종래 기술에 따라 기지국마다 다른 PN 코드를 사용하는 프리앰블 구조를 통한 셀 구분 과정의 계산량을 하기 <표 4> 와 같이 나타내었다.
Figure 112003044026812-pat00007
상기 <표 4> 에서 프리앰블에 사용되는 부반송파 수는 2048개로 가정하였다. 상기 <표 4> 에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 프리앰블 생성 방법에 의하면 종래 기술에 따른 프리앰블 생성 방법에 비해 상당한 계산량 감소 및 이에 따른 메모리 감소, 파워 손실 예방 효과를 얻을 수 있다.
삭제
도 15는 본 발명의 실시예와 종래 기술간의 거리에 따른 셀 검색 성공 확률에 대한 성능을 비교한 그래프이다.
삭제
도 15의 그래프에서 가로축이 기지국과 단말기간의 거리를 나타내며, 세로축이 셀 검색 성공 확률(Correct Detection Probability)을 나타낸다. 실선으로 표시된 본 발명의 실시예에 따른 프리앰블 신호가 점선으로 표시된 종래의 프리앰블에 비해 모든 거리에서 셀 검색 성공 확률이 우수함을 알 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예와 종래 기술간의 채널 추정 성능을 비교한 그래프이다.
도 16의 그래프에서 가로축이 기지국과 단말기간의 거리를 나타내며, 세로축이 평균 제곱 오류(Average Squared Error)을 나타낸다. 상기 그래프에 도시한 바와 같이, 모든 거리에서 본 발명에 따른 방법이 종래 기술보다 오류율이 낮게 형성됨으로써 채널 추정 성능이 우수함을 알 수 있다.
결국, 도 15 및 도 16을 참조하면 본 발명에 따라 구성한 프리앰블을 이용하여 전송함으로써 채널 추정 성능 및 오류 검증 능력이 종래 기술에 비해 우수해짐을 알 수 있다.
삭제
본 발명에 따른 기준 신호, 즉 프리앰블/미드앰블을 사용하여 상기 셀 ID에 따른 왈쉬 코드워드 인덱스 구성 방법으로 왈쉬 코드워드를 할당할 경우, 다중 셀 환경에서 채널 추정을 수행할 때 서로 다른 왈쉬 코드워드들에 의해 인접 셀의 간섭을 줄일 수 있어 추정 성능 향상을 얻을 수 있다. 또한, 본 발명에 따라 프리앰블/미드앰블을 구성함으로써 셀 배치가 최적화 되어 인접 셀의 프리앰블/미드앰블의 간섭을 줄일 수 있고, 셀 배치 패턴이 간단히 처리되며, 특히 기형적 구조의 다중 셀 구조와 새로운 셀의 오버래핑 셀 지역에 추가시 채널 추정 성능이 향상된다는 장점이 있다.

Claims (22)

  1. 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 이동통신 시스템에서 프리앰블 신호를 생성하는 방법에 있어서,
    소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 각 셀 식별을 위한 미니 왈쉬 그룹을 생성하는 과정과,
    상기 미니 왈쉬 그룹을 소정 횟수만큼 반복함으로써 상기 왈쉬 코드 심볼을 생성하는 과정과,
    상기 생성된 왈쉬 코드 심볼을 상기 왈쉬 코드 심볼과 동일한 길이의 의사 잡음(pseudo noise) 코드와 곱셈 연산함으로써 프리앰블 신호를 생성하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 생성된 프리앰블 신호는 주파수 영역에서의 프리앰블 신호임을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 방법.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드워드들을 조합하는 방법은,
    소정 길이의 상호 직교하는 왈쉬 코드들 중에서 소정 개수의 왈쉬 코드들을 선택하고, 상기 선택된 왈쉬 코드들을 순차적으로 배열함으로써 구성함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드워드들을 조합하는 방법은,
    소정 길이의 상호 직교하는 왈쉬 코드들의 코드워드 인덱스들을 각 셀별로 구분될 수 있도록 소정의 규칙에 따라 선택하고, 상기 선택된 코드워드 인덱스들에 해당하는 왈쉬 코드들을 순차적으로 배열함으로써 구성함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드들의 코드워드 인덱스들은 하기 수학식에 따라 선택함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 방법.
    Figure 112009074463681-pat00009
    이때, 상기 a 및 s의 아래 첨자로 사용된 C는 각 셀 별로 구분되는 셀 식별자 정보를 나타내고, m은 특정 미니 왈쉬 그룹 Wg의 왈쉬 코드워드 구간 인덱스를 나타내고, aC는 셀 C의 특정 기울기(slope)를 나타내고, sC는 셀 C의 초기 왈쉬 코드워드 인덱스를 나타내고, mod는 모듈러(moduler) 연산을 나타내고, p는 상기 왈쉬 코드워드들 중에서 코드워드 인덱스 값으로 사용하기 위해 선택되는 왈쉬 코드워드들의 개수를 나타냄.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드 심볼의 길이는 상기 생성된 프리앰블 신호를 역고속 푸리에 변환하기 위해 입력되는 포인트 수와 동일함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 방법.
  8. 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 이동통신 시스템에서, 프리앰블 신호를 생성하는 장치에 있어서,
    소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 각 셀 식별을 위한 왈쉬 코드 심볼을 생성하는 왈쉬 코드 생성기와,
    상기 왈쉬 코드 심볼과 동일한 길이의 의사 잡음(pseudo noise) 코드를 생성하는 의사 잡음 코드 생성기와,
    상기 왈쉬 코드 생성기로부터 생성된 왈쉬 코드 심볼을 상기 의사 잡음 코드 생성기로부터 생성된 의사 잡음 코드와 곱셈 연산하여 프리앰블 신호를 생성하는 곱셈 연산기를 포함하며;
    상기 왈쉬 코드 생성기는,
    소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 상기 각 셀 식별을 위한 미니 왈쉬 그룹을 생성하는 미니 왈쉬 그룹 생성기와,
    상기 미니 왈쉬 그룹을 소정 횟수만큼 반복함으로써 상기 왈쉬 코드 심볼을 생성하는 미니 왈쉬 그룹 반복기를 포함함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 생성된 프리앰블 신호는 주파수 영역에서의 프리앰블 신호임을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 장치.
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드 생성기는,
    소정 길이의 상호 직교하는 왈쉬 코드들 중에서 소정 개수의 왈쉬 코드들을 선택하고, 상기 선택된 왈쉬 코드들을 순차적으로 배열함으로써 상기 왈쉬 코드를 생성함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드 생성기는,
    소정 길이의 상호 직교하는 왈쉬 코드들의 코드워드 인덱스들을 각 셀별로 구분될 수 있도록 소정의 규칙에 따라 선택하고, 상기 선택된 코드워드 인덱스들에 해당하는 왈쉬 코드들을 순차적으로 배열함으로써 상기 왈쉬 코드를 생성함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드들의 코드워드 인덱스들은 하기 수학식에 따라 선택함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 장치.
    Figure 112009074463681-pat00010
    이때, 상기 a 및 s의 아래 첨자로 사용된 C는 각 셀 별로 구분되는 셀 식별자 정보를 나타내고, m은 특정 미니 왈쉬 그룹 Wg의 왈쉬 코드워드 구간 인덱스를 나타내고, aC는 셀 C의 특정 기울기(slope)를 나타내고, sC는 셀 C의 초기 왈쉬 코드워드 인덱스를 나타내고, mod는 모듈러(moduler) 연산을 나타내고, p는 상기 왈쉬 코드워드들 중에서 코드워드 인덱스 값으로 사용하기 위해 선택되는 왈쉬 코드워드들의 개수를 나타냄.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드 심볼의 길이는 상기 생성된 프리앰블 신호를 역고속 푸리에 변환하기 위해 입력되는 포인트 수와 동일함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 왈쉬 코드 생성기는,
    상기 각 셀별로 할당된 셀 식별자에 따라 왈쉬 코드워드 인덱스들을 선택하여 매핑하는 셀 식별자 매핑기를 더 포함함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 셀 식별자 매핑기는,
    상기 각 셀별로 할당된 셀 식별자에 따라 상기 해당 셀에 대한 소정의 기울기(slope)값 및 상기 셀에 대한 초기 왈쉬 코드워드 인덱스값을 생성시키는 변수 발생기와,
    상기 변수 발생기로부터 생성된 값들에 의해 상기 각 셀 식별을 위한 코드워드 인덱스들을 생성하는 코드워드 연산기를 포함함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 코드워드 연산기는 하기 수학식에 따라 상기 코드워드 인덱스들을 생성함을 특징으로 하는 프리앰블 신호 생성 장치.
    Figure 112009074463681-pat00011
    이때, 상기 a 및 s의 아래 첨자로 사용된 C는 각 셀 별로 구분되는 셀 식별자 정보를 나타내고, m은 특정 미니 왈쉬 그룹 Wg의 왈쉬 코드워드 구간 인덱스를 나타내고, aC는 셀 C의 특정 기울기(slope)를 나타내고, sC는 셀 C의 초기 왈쉬 코드워드 인덱스를 나타내고, mod는 모듈러(moduler) 연산을 나타내고, p는 상기 왈쉬 코드워드들 중에서 코드워드 인덱스 값으로 사용하기 위해 선택되는 왈쉬 코드워드들의 개수를 나타냄.
  18. 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 이동통신 시스템에서, 프리앰블 신호를 수신하여 셀을 식별하는 방법에 있어서,
    소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 상기 각 셀 식별을 위해 생성된 왈쉬 코드 심볼과 상기 왈쉬 코드 심볼과 동일한 길이의 의사 잡음 코드와 곱셈 연산함으로써 생성된 프리앰블 신호를 수신하는 과정과,
    상기 수신된 프리앰블 신호를 상기 의사 잡음(pseudo noise) 코드와 곱셈 연산 함으로써 상기 왈쉬 코드 심볼을 검출하는 과정과,
    상기 검출된 왈쉬 코드 심볼로부터 상기 왈쉬 코드 심볼에 매핑되는 셀을 식별하는 과정을 포함하며;
    상기 왈쉬 코드 심볼을 검출하는 과정은,
    상기 수신된 프리앰블 신호를 상기 의사 잡음 코드와 곱셈 연산 하는 과정과,
    상기 의사 잡음 코드와 곱셈 연산된 프리앰블 신호를 소정 길이의 왈쉬 코드워드 길이 별로 소정의 왈쉬 코드워드들과 상관 연산하는 과정과,
    상기 각 코드워드 길이별로 상관 연산된 결과값의 피크 값을 검출하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 셀 식별 방법.
  19. 삭제
  20. 직교 주파수 분할 다중 접속 방식의 이동통신 시스템에서, 프리앰블 신호를 수신하여 셀을 식별하는 장치에 있어서,
    소정 길이의 왈쉬 코드워드들을 조합하여 상기 각 셀 식별을 위해 생성된 왈쉬 코드 심볼과 상기 왈쉬 코드 심볼과 동일한 길이의 의사 잡음 코드와 곱셈 연산함으로써 생성된 프리앰블 신호를 수신하여 고속 푸리에 변환하는 고속 푸리에 변환기와,
    상기 고속 푸리에 변환된 프리앰블 신호를 상기 의사 잡음 코드와 곱셈 연산 하는 의사 잡음 코드 곱셈 연산기와,
    상기 의사 잡음 코드 곱셈 연산기로부터 출력된 값으로부터 셀을 식별하는 셀 식별기를 포함하며;
    상기 셀 식별기는,
    상기 의사 잡음 코드와 곱셈 연산된 프리앰블 신호를 소정 길이의 왈쉬 코드워드 길이별로 소정의 왈쉬 코드워드들과 상관 연산하는 왈쉬 연산기와,
    상기 각 코드워드 길이별로 상관 연산된 결과값의 피크 값을 검출하는 피크 검출기를 포함함을 특징으로 하는 셀 식별 장치.
  21. 삭제
  22. 제20항에 있어서,
    상기 셀 식별기는,
    상기 피크 검출기의 출력값에 따라 셀을 식별하는 셀 식별자 매핑기를 더 포함함을 특징으로 하는 셀 식별 장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112134660A (zh) * 2019-06-24 2020-12-25 华为技术有限公司 通信方法及装置
US11672018B2 (en) 2008-08-11 2023-06-06 Equo Ip Llc Data transmission method and user equipment for the same

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625247B1 (ko) * 2004-11-19 2006-09-18 한국전자통신연구원 레인징 의사 잡음 부호 발생 장치 및 그 방법
KR100612657B1 (ko) * 2004-12-11 2006-08-16 한국전자통신연구원 직교주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 셀룰러시스템의 셀 탐색 장치 및 그 방법
KR100868463B1 (ko) * 2005-08-30 2008-11-12 삼성전자주식회사 시분할 복신 시스템에서 아이/큐 부정합 보상 장치 및 방법
US7656850B2 (en) * 2005-10-11 2010-02-02 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Method and apparatus for accelerated super 3G cell search
RU2411660C2 (ru) 2005-10-31 2011-02-10 Эл Джи Электроникс Инк. Способ передачи и приема информации о радиодоступе в системе беспроводной подвижной связи
EP1955509A4 (en) 2005-11-28 2011-07-06 Lg Electronics Inc METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING AND TRANSMITTING A CODE SEQUENCE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM
US8396141B2 (en) * 2005-11-29 2013-03-12 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Efficient cell selection
CN102571138B (zh) 2005-12-20 2015-02-11 Lg电子株式会社 产生码序列的方法及使用其来发送信号的方法
US8830983B2 (en) 2005-12-20 2014-09-09 Lg Electronics Inc. Method of generating code sequence and method of transmitting signal using the same
KR100882427B1 (ko) * 2006-01-11 2009-02-05 에스케이 텔레콤주식회사 셀 로딩 상태를 이용한 ｏｆｄｍ 프레임의 프리앰블 생성방법 및 이를 위한 ｏｆｄｍ 송신기
ES2326054B1 (es) * 2006-04-04 2010-07-05 Diseño De Sistemas En Silicio S.A. Procedimiento de transmision simultaneo en tiempo y frecuencia de multiples comunicaciones de datos mediante modulaciones ofdm.
DK2030394T3 (da) 2006-06-09 2014-10-27 Tq Lambda Llc Fremgangsmåde til transmission af data i et mobilkommunikationssystem
US7991083B2 (en) * 2006-06-22 2011-08-02 Cisco Technology, Inc. Method and system for detecting preambles in a multi-cell system
DE102006037056B4 (de) * 2006-08-08 2010-01-07 Infineon Technologies Ag Verfahren zum Versenden von Daten in Mobilfunkzellen, Basisstation-Anordnung, Verfahren zum Empfangen von Daten und Mobilfunk-Teilnehmergerät
US8125976B2 (en) * 2006-08-28 2012-02-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Apparatus for generating down link signal, and method and apparatus for cell search in cellular system
US8571120B2 (en) * 2006-09-22 2013-10-29 Texas Instruments Incorporated Transmission of acknowledge/not acknowledge (ACK/NACK) bits and their embedding in the reference signal
CN101297486B (zh) * 2006-09-25 2010-05-19 华为技术有限公司 携带同步编码的信息和帧定时同步的方法
WO2008038979A2 (en) * 2006-09-26 2008-04-03 Lg Electronics Inc. A method for transmitting information using sequence.
EP2070281A1 (en) * 2006-09-29 2009-06-17 Intel Corporation Interfering base stations recognition method and scheme for 802.16e systems
US8228887B2 (en) * 2006-09-29 2012-07-24 Apple Inc. Cell identifier encoding and decoding methods and apparatus
WO2008039097A1 (en) * 2006-09-29 2008-04-03 Intel Corporation Channel quality assessment method in ofdm(a) communications and a corresponding system
CN102983957B (zh) 2006-09-30 2018-08-21 华为技术有限公司 通信系统中序列分配方法、序列处理方法及装置
WO2008041916A1 (en) * 2006-10-02 2008-04-10 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Method for reducing intra-cell interference between cell phones performing random access
KR100964691B1 (ko) 2006-12-19 2010-06-21 엘지전자 주식회사 다수의 반송파를 이용하여 데이터를 전송하는 장치 및 방법
GB2458418B (en) 2006-12-19 2011-08-03 Lg Electronics Inc Sequence generating method for efficient detection and method for transmitting and receiving signals using the same
US9450796B2 (en) * 2007-01-04 2016-09-20 Electronics And Telecommunications Research Institute Random access preamble structure in extended cells environment
US8055252B2 (en) * 2007-01-08 2011-11-08 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Adaptive cell ID detection in a cellular communications system
KR20080072508A (ko) 2007-02-02 2008-08-06 엘지전자 주식회사 다양한 자원 블록 길이를 가지는 시퀀스 할당 방법 및 이를위한 시퀀스 그룹핑 방법
KR101095420B1 (ko) 2007-03-07 2011-12-16 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드 통신 시스템에서의 시퀀스 할당 및 처리 방법과 장치
WO2008143443A1 (en) * 2007-05-17 2008-11-27 Lg Electronics Inc. Method of transmitting synchronization signal in wireless communication system
KR100938756B1 (ko) * 2007-07-06 2010-01-26 엘지전자 주식회사 무선통신 시스템에서 셀 탐색 과정을 수행하는 방법
US8331480B2 (en) 2007-07-13 2012-12-11 Industrial Technology Research Institute Method of and generator for generating preamble sequences in communication systems
US8488526B2 (en) * 2007-12-10 2013-07-16 Electronics And Telecommunications Research Institute Network communication method and network device using preamble
CN101232338B (zh) * 2008-02-20 2011-03-02 威盛电子股份有限公司 检测正交载波分频系统的传送端识别信号的电路及其方法
US9544776B2 (en) * 2008-03-25 2017-01-10 Qualcomm Incorporated Transmission and reception of dedicated reference signals
US8189719B2 (en) * 2008-05-20 2012-05-29 Qualcomm Incorporated Detection of time-domain sequences sent on a shared control channel
CN102187634B (zh) 2008-10-20 2014-01-22 汤姆逊许可公司 用于生成在电缆传输系统中使用的前导信号的方法和设备
KR101517021B1 (ko) * 2008-11-10 2015-04-30 삼성전자주식회사 광대역 무선통신 시스템에서 프리앰블 의사 잡음 코드의 중복을 피하기 위한 아이디 셀 할당 장치 및 방법
US8548074B2 (en) * 2009-01-06 2013-10-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for generating synchronization channel in a wireless communication system
US8798096B2 (en) * 2009-12-18 2014-08-05 Electronics And Telecommunications Research Institute Method for configuring preamble for communication system, preambler, and apparatus for generating packet using the same
AU2010352625B2 (en) * 2010-05-07 2014-10-30 Samsung Electronics Co., Ltd. Communication apparatus and method using pseudo-random code
CN105493498B (zh) * 2013-08-23 2018-12-04 Lg 电子株式会社 发送广播信号的方法及装置、接收广播信号的方法及装置
KR102114448B1 (ko) * 2014-04-04 2020-05-22 한국전자통신연구원 무선 통신 채널의 특성을 측정하기 위한 수신 장치 및 무선 통신 채널의 특성 측정 방법
CN112290958B (zh) * 2020-12-05 2024-04-26 中国人民解放军国防科技大学 低错误平层的Turbo码译码方法
US11683713B2 (en) * 2021-08-02 2023-06-20 Qualcomm Incorporated Inter-cell downlink (DL) interference measurement

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6175559B1 (en) 1999-07-07 2001-01-16 Motorola, Inc. Method for generating preamble sequences in a code division multiple access system
US20020041635A1 (en) 2000-09-01 2002-04-11 Jianglei Ma Preamble design for multiple input - multiple output (MIMO), orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK0657074T3 (da) * 1992-08-26 1999-06-28 Siemens Ag Mobilt radionet
KR970011690B1 (ko) * 1994-11-22 1997-07-14 삼성전자 주식회사 파일럿트 채널을 이용한 대역확산 통신시스템의 데이타 송신기 및 수신기
JPH09172685A (ja) * 1995-12-19 1997-06-30 Sony Corp 無線通信システム及び通信方法並びに移動通信端末装置
US6396867B1 (en) * 1997-04-25 2002-05-28 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for forward link power control
KR100365346B1 (ko) * 1997-09-09 2003-04-11 삼성전자 주식회사 이동통신시스템의쿼시직교부호생성및쿼시직교부호를이용한대역확산장치및방법
US6724741B1 (en) * 1998-06-29 2004-04-20 L-3 Communications Corporation PN code selection for synchronous CDMA
WO2002067479A2 (en) * 2001-02-16 2002-08-29 Cape Range Wireless, Inc. System and method for spread spectrum communication using orthogonal coding
JP2004032568A (ja) * 2002-06-28 2004-01-29 Hitachi Kokusai Electric Inc 相関検出装置およびフーリエ変換装置
US7697591B2 (en) * 2002-08-26 2010-04-13 Texas Instruments Incorporated Crest factor reduction processor for wireless communications

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6175559B1 (en) 1999-07-07 2001-01-16 Motorola, Inc. Method for generating preamble sequences in a code division multiple access system
KR20020026349A (ko) * 1999-07-07 2002-04-09 비센트 비.인그라시아, 알크 엠 아헨 코드분할 다중접속 시스템에서 프리앰블 시퀀스들을발생시키는 방법
US20020041635A1 (en) 2000-09-01 2002-04-11 Jianglei Ma Preamble design for multiple input - multiple output (MIMO), orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) system

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김태곤,OFDM 기반의 셀룰라 시스템을 위한 동기확 기법,학위논문(2002.12.)*

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11672018B2 (en) 2008-08-11 2023-06-06 Equo Ip Llc Data transmission method and user equipment for the same
CN112134660A (zh) * 2019-06-24 2020-12-25 华为技术有限公司 通信方法及装置
CN112134660B (zh) * 2019-06-24 2022-02-18 华为技术有限公司 通信方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7580400B2 (en) 2009-08-25
US20050111522A1 (en) 2005-05-26
KR20050049149A (ko) 2005-05-25

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