KR100997099B1

KR100997099B1 - 다중 브랜치로 구성된 피싱크 검출 모듈

Info

Publication number: KR100997099B1
Application number: KR1020080075814A
Authority: KR
Inventors: 마크 햄; 리 펑 창; 조하네스 헨드릭 콘로이; 웨이 루오; 넬슨 솔렌버거
Original assignee: 브로드콤 코포레이션
Priority date: 2007-08-01
Filing date: 2008-08-01
Publication date: 2010-11-30
Also published as: KR20090013738A; EP2020756A3; EP2020756A2; TW200926633A; US7885319B2; US20090034589A1; HK1132101A1; EP2020756B1

Abstract

무선 단말기는 클럭 회로, 무선 인터페이스 및 1차 동기(PSYNC: Primary Synchronization) 모듈로부터 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA) 신호를 수신하도록 동작가능하다. 클럭 회로부는 무선 단말기 발진기를 사용하여 무선 단말기 클럭을 생성한다. 무선 인터페이스는 무선 단말기 발진기보다 좀더 정확한 기지국 발진기를 사용하여 생성된 기지국 클럭을 사용하여 이 기지국에 의해 생성되는 WCDMA 신호를 수신한다. PSYNC 모듈은 복수의 PSYNC 상관 브랜치들(correlation branches)을 포함한다. 각각의 PSYNC 상관 브랜치는 각각의 주파수 오프셋에 기초하여 WCDMA 신호를 위상 회전시키고, 복수의 샘플링 위치에 걸쳐 상기 위상 회전된 WCDMA 신호를 1차 동기 채널(PSCH: Primary Synchronization Channel) 코드와 상관 동작하고, 복수의 샘플링 위치들 각각에 대한 상관 결과들에 기초하여 PSYNC 상관 에너지 값들을 산출한다.

Description

다중 브랜치로 구성된 피싱크 검출 모듈{MULTIPLE BRANCH PSYNC DETECTION MODULE}

본 발명은 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 서비스 제공 통신 시스템 기반구조에 대한 무선 단말기의 동기화에 관한 것이다.

이동 통신은 사람들이 통신하는 방식을 바꾸었으며, 이동 전화는 사치품에서 일상생활의 필수품으로 전환되었다. 오늘날 이동 전화의 사용은 지역 또는 기술에 의해 방해받기보다는 오히려 사회적인 환경에 의해 일반적으로 지배된다. 음성 통화가 통신에 대한 기본적인 요구를 충족시키고, 이동 음성 연결이 일상 생활의 구조 속으로 계속해서 더욱더 침투하는 동안, 모바일 인터넷이 이동 통신 변혁에 있어서 다음 단계로 부상하고 있다. 모바일 인터넷은 일상적인 정보의 공통된 원천이 될 준비를 하고 있으며, 이러한 데이터에 대한 간편하고 자유로운 모바일 접속이 당연한 일로 여겨질 것이다.

3 세대(3G) 셀룰러 네트워크는 특히 모바일 인터넷에 대한 이러한 미래의 수요를 충족시키도록 설계되어 왔다. 이들 서비스들이 인기나 사용량에서 증가함에 따라서, 네트워크 용량의 비용 효율 적정화 및 서비스 품질(QoS: quality of service)과 같은 요인들이 셀룰러 운영 회사들에게 오늘날보다 훨씬 더 핵심적인 문제가 될 것이다. 이들 요인들은 주의 깊은 네트워크 계획과 운영, 전송 방식 개선 및 수신 기술의 진보를 통해 달성될 수 있다. 이를 위해, 통신 사업자들은, 다운링크(downlink) 처리량을 증가시킬 수 있게 하고, 다음으로 케이블 모뎀이나 DSL 서비스 공급자들에 의해 제공되는 것들에 필적할 향상된 QoS 성능 및 속도를 제공하도록 하는 기술을 필요로 한다. 이와 관련하여, 광대역 코드분할 다중접속(WCDMA) 기술에 기반한 네트워크들은 오늘날의 무선 사업자들에게 있어서 최종 사용자들에게 데이터를 전송하는 것을 더 실현 가능한 선택사양이 되게 할 수 있다.

GPRS(general packet radio service) 및 EDGE(enhanced data GSM environment) 기술들은 GSM(global system for mobile communications)과 같은 현 2세대(2G)의 데이터 처리량을 향상시키기 위해 이용될 수 있다. GSM 기술은 14.4 Kbps 까지 데이터 속도를 지원할 수 있으나, GPRS 기술은 시분할 다중접속(TDMA) 프레임당 8개까지의 데이터 타임 슬롯들을 허용함으로써 115 Kbps까지 데이터 속도를 지원할 수 있다. 대조적으로, GSM 기술은 TDMA 프레임당 하나의 데이터 타임 슬롯을 허용할 수 있다. EDGE 기술은 384 Kbps까지 데이터 속도를 지원할 수 있다. EDGE 기술은 GPRS 기술에 의해 달성될 수 있는 것보다 더 높은 데이터 속도를 제공할 수 있도록 8 위상 편이 방식(8-PSK: 8 phase shift keying) 변조를 이용할 수 있다. GPRS 및 EDGE 기술은 "2.5세대"(2.5G) 기술이라 불릴 수 있다.

UMTS(universal mobile telecommunications systems) 기술은, 이론적으로 2 Mbps 만큼 높은 데이터 속도를 구비하며, GSM에 의한 WCDMA 3G 시스템의 응용이다. UMTS 기술 시스템들에 의해 달성될 수 있는 높은 데이터 속도에 대한 한 가지 이유는 200 KHz인 GSM 채널 대역폭에 대비되는 5 MHz인 WCDMA 채널 대역폭에서 유래한다. 고속 다운링크 패킷 접속(HSDPA: high speed downlink packet access) 기술은 데이터 통신을 위한 인터넷 프로토콜(IP) 기반 서비스로, WCDMA가 10 Mbits/s의 수준의 데이터 전송 속도를 지원하도록 한다. 3GPP(3G Partnership Project) 그룹에 의해 개발된 HSDPA 기술은 여러 가지 방식을 통해 더 높은 데이터 속도를 달성한다. 예를 들면, 많은 송신 상의 결정들이 사용자의 장치에 훨씬 더 가까운 기지국 수준에서 만들어질 수 있는데, 이는 그러한 결정들이 이동 전화 교환국 또는 교환소에서 이루어지는 것에 상반된다. 그러한 결정들에는 데이터가 재송신될 때 송신될 데이터의 스케줄에 대한 결정 및 송신 채널의 품질에 대한 평가가 포함된다. HSDPA 기술은 또한 가변 코딩 속도를 이용할 수 있다. HSDPA 기술은 또한 고속 다운링크 공용 채널(HS-DSCH: high-speed downlink shared channel)에 대해 16 레벨 직교 진폭 변조(16-QAM: 16-level quadrature amplitude modulation)를 지원할 수 있는데, 이는 복수의 사용자들이 무선 인터페이스 채널을 공유하도록 허용한다.

몇몇 예들에 있어서, HSDPA는 네트워크 용량 면에서 뿐 아니라, 가장 앞선 3G 네트워크의 속도보다 최대 5배(10 Mbits/s 이상) 더 높은 데이터 속도 면에서 이중의 개선을 제공할 수 있다. HSDPA는 또한, 다운링크 송신 지연에 있어서 편차를 감소시키면서, 네트워크와 단말 사이의 왕복 시간을 짧게 할 수 있다. 이들 성능 향상은 개선된 네트워크 성능 및 더 높은 가입자 만족으로 바로 전환될 수 있 다. HSDPA는 GSM 계열의 확장판이기 때문에, 이는 또한 세계에서 가장 대중적인 이동 통신 기술에 의해 제공된 규모의 경제 상에 구축된다. HSDPA는 WCDMA 네트워크 패킷 데이터 용량에 있어서 비약적인 향상, 강화된 스펙트럼 및 무선 접속 네트워크(RAM: radio access networks) 하드웨어 능률 및 간소화된 네트워크 구현을 제공할 수 있다. 이러한 개선들은 더욱 낮은 비트당 비용, 더 빠르고 유용한 서비스 및 미래의 데이터 중심 시장에서 더 효과적으로 경쟁하도록 자리 잡은 네트워크로 바로 전환될 수 있다.

HSDPA의 용량, 품질 및 성능 대비 비용면의 장점들은 네트워크 통신사들에게, 그리고 차례로 가입자들에게 상당한 이익을 준다. 통신사들에 대해서는, 현재의 WCDMA 네트워크에 역호환가능한(backwards-compatible) 업그레이드야말로 네트워크 진화에 있어서 논리적이며 비용 대 효율적인 다음 단계이다. 효율적으로 활용될 때, HSDPA는 현재의 WCDMA 릴리스 99(WCDMA Release 99) 서비스와 동일한 통신장비 상에 공존할 수 있으며, 통신사들이 더 큰 용량과 더 높은 데이터 속도를 기존의 WCDMA 네트워크에 도입하게 할 수 있다. 통신사들은 단일의 무선 통신 장비 상에서 상당히 많은 수의 높은 데이터 속도 사용자들을 지원하기 위해 이 해결책을 추진할 수 있다. HSDPA는 진정한 대량 판매용의 모바일 IP 멀티미디어를 가능하게 하고 대량 데이터(data-heavy) 서비스의 소비를 구동할 것이며, 동시에 서비스 전송의 비트당 비용을 절감하고, 따라서 총수입 및 실질적인 네트워크 수익을 증대시킬 것이다. 데이터를 갈망하는 모바일 가입자들에 대해서는, HSDPA의 성능 장점들은 더 짧은 서비스 응답 시간, 더 적은 지연 및 더 빠르게 인식되는 접속으로 등치 될 수 있다. 사용자들은 또한 음성 통화를 하면서 동시에 HSDPA 상에서 패킷 데이터를 내려받을 수 있다.

HSDPA는 이전의 또는 다른 기술들과 대비될 때 다수의 중대한 성능 개선을 제공할 수 있다. 예컨대, HSDPA는 10Mbps까지 WCDMA 비트율을 늘리고, 고차 변조(16-QAM)에 의해 그리고 적응 코딩 및 변조 방식(schemes)에 의해 이론상으로 더 높은 피크율을 달성한다. 최대 직교 위상 편이 방식(QPSK: quadrature phase shift keying) 비트율은 5.3 Mbit/s이고 16-QAM을 이용하면 10.7 Mbit/s가 된다. 14.4 Mbit/s까지의 이론적인 비트율이 채널 코딩(channel coding) 없이 달성될 수 있다. 단말기 성능 등급은 QPSK 변조를 이용할 경우 900 kbit/s 내지 1.8 Mbit/s의 범위이고, 16-QAM 변조를 이용할 경우 3.6 Mbit/s 이상이다. 가장 높은 성능 등급은 최대 이론 비트율 14.4 Mbit/s를 지원한다.

그러나, WCDMA 내지는 HSDPA와 같은 향상된 무선 기술을 구현하기 위해서는 여전히 몇 가지 구축 상의 장애를 극복하여야 한다. 예를 들면, 다중 입력 다중 출력(MIMO: multi-input multi-output) 안테나 구조 및 다중 경로 프로세싱 수신기 회로는 고속이며 고 대역폭의 수신 RF 신호를 디지털 데이터로 처리하도록 구현될 수 있다. 하지만, 예컨대 HSDPA에 의해 구축될 수 있는 인터넷에 대해 고속, 광 대역폭 접속을 할 경우에, 이동 단말기 내의 다양한 프로토콜 처리기들은 수신되는 패킷들을 따라잡는 데에 어려움을 가질 수 있다.

무선 단말기와 서비스 제공 WCDMA 기지국 사이의 공중(air) 인터페이스상에서 복잡도 및 성능의 증가로 인해, 단말기의 증가된 비용 및 복잡도가 필연적으로 야기된다. 무선 단말기의 구성 부품 비용을 감소시키는 것이 바람직할 것이다. 무선 단말기 내에서 상대적으로 비싼 구성 부품은 수정 발진기(crystal oscillator)인데, 이것은 무선 단말기 클럭을 생성하는데 사용된다. 무선 단말기는 WCDMA 기지국에 대해 동기화하고 서비스를 받기 위해 무선 단말기 클럭을 사용한다. 이러한 결과를 이루기 위해, 무선 단말기 클럭은 반드시 WCDMA 기지국이 공중 인터페이스 를 통해 서비스를 제공하기 위해 사용하는 WCDMA 기지국 클럭에 밀접하게 정합되어야 한다. 그런데, 기지국 클럭은 고비용/고 정확도 수정 발진기를 사용하여 WCDMA 기지국에서 생성된다. 따라서, 무선 단말기를 위해 덜 비싼 무선 단말기용 수정 발진기를 사용하는 것은 무선 단말기의 비용을 대단히 감소시킬 수 있는 반면, WCDMA 기지국에 의해 서비스를 제공받는 무선 단말기에게는 상당한 곤란한 문제들이 또한 생성될 수 있다.

종래의 통상적인 접근의 다른 제한들 및 단점들은 이러한 시스템을 도면을 참조하여 본 출원의 나머지 부분에서 언급되는 바와 같은 본 발명의 몇몇 측면들과 대비함으로써 당업자에게 자명하게 될 것이다.

본 발명은 이하 도면의 간단한 설명, 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서 더 상세하게 기재되는 동작의 장치 및 방법에 관한 것이다.

일 측면에 따라, 기지국으로부터 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access) 신호를 수신하도록 동작할 수 있는 무선 단말기에 있어서, 상기 무선 단말기는

무선 단말기 발진기(oscillator)를 사용하여 무선 단말기 클럭(clock)을 생성하도록 동작할 수 있는 클럭 회로부;

상기 무선 단말기 발진기보다 더 정확한 기지국 발진기를 사용하여 생성되는 기지국 클럭을 사용하여 상기 기지국에 의해 생성되는 상기 WCDMA 신호를 수신하도록 동작할 수 있는 무선 인터페이스; 및

상기 무선 단말기 및 상기 클럭 회로에 결합되고, 1차 동기(PSYNC: Primary Synchronization) 상관 브랜치(correlation branch)들을 포함하는 PSYNC 모듈을 포함하며,

상기 각각의 PSYNC 상관 브랜치는,

각각의 주파수 오프셋(offset)에 기초하여 상기 WCDMA 신호를 위상 회전(phase rotate)시키고,

복수의 샘플링(sampling) 위치들에 걸쳐 1차 동기 채널(PSCH: Primary Synchronization Channel) 코드와 상기 위상 회전된 WCDMA 신호를 상관(correlation) 연산하며,

상기 복수의 샘플링 위치들 각각에 대한 상관 결과에 기초하여 PSYNC 상관 에너지들을 생성하도록 동작할 수 있다.

바람직하게는, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 각자의 주파수 오프셋들의 주파수 이격(separation)은 실질적으로 동일하다.

바람직하게는, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 상기 주파수 오프셋들의 주파수 폭(span)은 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 예상 최대 주파수 오프셋에 기초하여 선택된다.

바람직하게는, 상기 PSYNC 모듈은 추가적으로 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 주파수 오프셋을 추정하도록 동작할 수 있다.

바람직하게는, 상기 무선 단말기 클럭과 상기 기지국 클럭 사이의 상기 주파수 오프셋을 추정하는 동작에 있어서, 상기 PSYNC 모듈은,

상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들 중의 적어도 2개의 PSYNC 상관 브랜치들에 대해 적어도 하나의 PSYNC 상관 에너지 및 상응하는 샘플링 위치를 판단하고,

상기 주파수 오프셋을 추정할 수 있도록 상기 PSYNC 상관 에너지 값들 및 각각의 샘플링 위치들을 프로세싱(process)하도록 동작할 수 있다.

바람직하게는, 상기 PSYNC 모듈은 하나의 WCDMA 신호 슬롯(slot) 구간(interval)보다 긴 상관 구간에 걸쳐 상기 주파수 오프셋을 추정하도록 동작할 수 있다.

바람직하게는, 상기 무선 단말기는,

비트 레벨(bit level) 프로세싱 모듈; 및

비트 레벨 프로세싱 모듈 메모리를 포함하고,

제1 동기화 동작 동안, 상기 PSYNC 모듈은 상기 PSYNC 상관 에너지 값들의 저장을 위해 상기 비트 레벨 프로세싱 모듈 메모리를 사용하고,

제2 동기화 동작 동안, 상기 PSYNC 모듈은 상기 PSYNC 상관 에너지 값들의 저장을 위해 상기 비트 레벨 프로세싱 모듈 메모리를 사용하지 않는다.

바람직하게는,

상기 제1 동기화 동작은 최초의 셀 탐색 동작을 포함하고,

상기 제2 동기화 동작은 이웃 셀 탐색 동작을 포함한다.

바람직하게는, 각각의 PSYNC 상관 브랜치는,

각각의 주파수 오프셋에 기초하여 상기 WCDMA 신호를 위상 회전시키도록 동작할 수 있는 위상 회전 블럭;

PSCH 코드와 상기 위상 회전된 WCDMA 신호를 상관 연산하여 상관 결과를 생성할 수 있도록 동작할 수 있는 PSYNC 상관 블럭;

상기 상관 결과에 기초하여 상기 PSYNC 상관 에너지 값을 결정하도록 동작할 수 있는 에너지 계산 블럭; 및

공통된 샘플링 위치들에서 PSYNC 상관 에너지 값들을 적산하도록 동작할 수 있는 적산기를 포함한다.

바람직하게는, 각각의 PSYNC 상관 브랜치의 적산기는 추가적으로,

시간 편차(time drift) 제어 입력을 수신하고,

상기 시간 편차 제어 입력에 기초하여, 대응하는 샘플링 위치를 결정하도록 동작할 수 있다.

바람직하게는, 상기 PSYNC 상관 모듈의 각각의 PSYNC 상관 브랜치는 각 2560 개의 칩(chip) 슬롯마다 각각의 샘플링 위치들에서 2560 개의 PSYNC 상관 에너지 값들을 생성한다.

바람직하게는, 상기 PSYNC 상관 모듈의 각각의 PSYNC 상관 브랜치는 각 2560 개의 칩 슬롯마다 각각의 샘플링 위치들에서 5120 개의 PSYNC 상관 에너지 값들을 생성한다.

일 측면에 따라, 기지국으로부터 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access) 신호를 수신하도록 무선 단말기를 동작시키는 방법에 있어서, 상기 방법은

무선 단말기 발진기를 사용하여 무선 단말기 클럭을 생성하는 단계; 및

상기 무선 단말기 발진기보다 더 정확한 기지국 발진기를 사용하여 생성되는 기지국 클럭을 사용하여 상기 기지국에 의해 생성되는 WCDMA 신호를 수신하는 단계를 포함하며,

복수의 1차 동기(PSYNC: Primary Synchronization) 상관 브랜치(correlation branch)들 각각에 대하여,

각각의 주파수 오프셋(offset)에 기초하여 상기 WCDMA 신호를 위상 회전(phase rotating)시키는 단계;

복수의 위치들에 걸쳐 1차 동기 채널(PSCH: Primary Synchronization Channel) 코드와 상기 위상 회전된 WCDMA 신호를 상관하는 단계; 및

상기 복수의 위치들 각각에 대한 상기 상관 결과들에 기초하여, PSYNC 상관 에너지 값들을 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 상기 각각의 주파수 오프셋들의 주파수 이격은 실질적으로 동일하다.

바람직하게는, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 상기 주파수 오프셋들의 주파수 폭은 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 예상 최대 주파수 오프셋에 기초하여 선택된다.

바람직하게는, 상기 방법은 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 무선 단말기 클럭과 상기 기지국 클럭 사이의 주파수 오프셋을 추정하는 단계는,

복수의 PSYNC 상관 브랜치들 중의 적어도 2개의 PSYNC 상관 브랜치들에 대하여 적어도 하나의 PSYNC 상관 에너지 값 및 상응하는 샘플링 위치를 결정하는 단계; 및

상기 PSYNC 상관 에너지들 및 각 상응하는 샘플링 위치를 프로세싱하여 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 주파수 오프셋을 추정하는 단계는 하나의 WCDMA 신호 슬롯 구간보다 긴 상관 구간에 걸쳐 수행된다.

바람직하게는, 상기 방법은,

바람직하게는,

상기 제1 동기화 동작은 최초 셀 탐색 동작들을 포함하고,

상기 제2 동기화 동작은 이웃 셀 탐색 동작들을 포함한다.

바람직하게는, 각각의 PSYNC 상관 브랜치는 각 2560 칩(chip) 슬롯마다 각각의 샘플링 위치들에서 2560 개의 PSYNC 상관 에너지 값들을 생성한다.

바람직하게는, 각각의 PSYNC 상관 브랜치는 각 2560 칩 슬롯마다 각각의 샘플링 위치들에서 5120 개의 PSYNC 상관 에너지 값들을 생성한다.

일 측면에 따르면, 기지국으로부터의 브로드캐스트(broadcast) 신호를 수신하기 위해 무선 단말기를 동작시키는 방법에 있어서, 상기 방법은

무선 단말기 발진기를 사용하여 무선 단말기 클럭을 생성하는 단계;

상기 무선 단말기 발진기보다 더 정확한 기지국 발진기를 사용하여 생성되는 기지국 클럭을 사용하여 상기 기지국에 의해 생성되는 상기 브로드캐스트 신호를 수신하는 단계; 및

각각의 주파수 오프셋에 기초하여 상기 브로드캐스트 신호를 위상 회전시키는 단계;

복수의 위치들에 걸쳐 동기 코드와 상기 위상 회전된 상기 브로드캐스트 신호를 상관하는 단계; 및

상기 복수의 위치들 각각에 대한 상기 상관 결과들에 기초하여, PSYNC 상관 에너지 값들을 생성하는 단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 상기 각자의 주파수 오프셋들의 주파수 이격은 실질적으로 동일하다.

바람직하게는, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 상기 주파수 오프셋들의 주파수 폭은 무선 단말기 클럭(clock)과 기지국 클럭 사이의 예상 최대 주파수 오프셋에 기초하여 선택된다.

상기 PSYNC 상관 에너지 값들 및 상응하는 샘플링 위치들을 프로세싱하여 주파수 오프셋을 추정하는 단계를 포함한다.

본 발명의 이러한 장점들 및 그 밖의 장점들, 측면들 및 신규한 특징들 뿐만 아니라 본 발명의 기재된 실시예의 자세한 설명은 후술하는 상세한 설명과 도면으로부터 더욱 충분히 이해될 것이다.

도 1은 본 발명에 따라 동작하는 무선 단말기들을 지원하는 셀룰러 무선 통신 시스템(100)의 일 부분을 예시한 시스템도이다. 셀룰러 무선 통신 시스템(100)은 예컨대, 이동 스위칭 센터(Mobile Switching Center)와 같은 PSTN(Public Switched Telephone Network) 인터페이스(101)와, GPRS 지원 노드들, EDGE 지원 노드들, WCDMA 지원 노드들 및 다른 요소들을 포함하는 무선 네트워크 패킷 데이터 네트워크(102), 무선 네트워크 제어기/기지국 제어기(RNC/BSC)들(152, 154) 및 기지국/노드 B들(103, 104, 105, 106)을 포함한다. 무선 네트워크 패킷 데이터 네트워크(102)는 예컨대, 인터넷, WAN, LAN 등과 같은 부가적인 사설 및 공용 패킷 데 이터 네트워크(114)에 결합한다. 종래의 음성 단말기(121)는 PSTN(110)에 결합한다. VoIP(Voice over Internet Protocol) 단말기(123) 및 개인용 컴퓨터(125)는 인터넷/WAN(114)에 결합한다. PSTN 인터페이스(101)는 PSTN(110)에 결합한다. 물론, 이러한 특정 구조는 시스템에 따라 변경될 수 있다.

각각의 기지국/노드 B들(103-106)은 셀(cell)/섹터군(set of sectors)에 서비스를 제공하는데, 이 구역 내에서 이러한 기지국/노드가 무선 통신을 지원한다.순방향 링크 요소들 및 역방향 링크 요소들 모두를 포함하는 무선 링크들은 기지국과 이들에 의해 서비스되는 무선 단말기 사이에서 무선 통신을 제공한다. 이러한 무선 링크들은 디지털 데이터 통신, VoIP 통신 및 기타 디지털 멀티미디어 통신을 지원한다. 셀룰러 무선 통신 시스템(100)은 또한 아날로그 동작을 지원하도록 역호완성(backward compatible)을 갖출 수 있다. 셀룰러 무선 통신 시스템(100)은 HSDPA 및 HSUPA 표준을 포함하는 UMTS/WCDMA 표준들, GSM 표준, GSM에 대한 GSM GPRS(General Packet Radio Service) 확장판, EDGE 표준 내지 다양한 기타 CDMA 표준 각각 또는 이들의 조합, TDMA 표준 내지 FDMA 표준 각각 또는 이들의 조합 등등 중 하나 또는 그 이상을 지원한다.

무선 단말기들(116, 118, 120, 122, 124, 126, 128, 130)은 기지국들(103 내지 106)을 이용하여 무선 링크를 통해 셀룰러 무선 통신 시스템(100)에 결합한다. 도시된 바와 같이, 무선 단말기들은 셀룰러 전화기들(116, 118), 랩톱 컴퓨터들(120, 122), 데스크탑 컴퓨터들(124, 126) 및 데이터 단말기들(128, 130)을 포함할 수 있다. 그러나, 셀룰러 무선 통신 시스템(100)은 다른 유형의 무선 단말기와 의 통신을 또한 지원한다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 랩톱 컴퓨터들(120, 122), 데스크탑 컴퓨터들(124, 126), 데이터 단말기들(128, 130) 및 셀룰러 전화기들(116, 118)과 같은 장치들은 인터넷(114)을 검색(surf)하며, 이메일과 같이 데이터 통신을 송신 및 수신하고, 파일들을 송신 및 수신하며, 기타 데이터 동작을 수행하도록 동작가능하다. 다수의 이들 데이터 동작은 업로드(upload) 데이터 속도 요구치가 그리 크지 않은 한편, 상당한 다운로드 데이터 속도 요구치를 갖는다. 따라서 무선 단말기들(116-130)의 일부 또는 전부는 EDGE 동작 표준, GPRS 표준, UMTS/WCDMA 표준 내지 GSM 표준 각각 또는 이들을 조합한 표준들을 지원하도록 동작가능하다.

도 1의 시스템(100)에서, 무선 단말기들(116 내지 130)을 위해 상대적으로 저비용의 수정 발진기(crystal oscillator)들을 사용하는 것이 바람직하다. 그러나, 무선 단말기들(116-130)의 저비용의 수정 발진기들은 기지국/노드 B들(103-106)의 고비용의 수정 발진기들만큼 정확하지는 않다. 무선 단말기들(116-130) 중 하나에 의해 사용되는 저비용의 수정 발진기는 노드 B들(103-106)의 고품질 수정 발진기들과 비교하여 최대(또는 그 이상) 10 PPM(Parts-Per-Million)의 주파수 오프셋을 가질 수 있지만, 한편으로는 고품질 수정 발진기의 비용의 수분의 일밖에 안 될 수 있다.

고품질 수정 발진기를 사용하여 생성된 기지국 클럭(clock)과 저품질 수정 발진기를 사용하여 생성된 무선 단말기 클럭 사이의 잠재적인(그리고 존재할 가능성이 큰) 주파수 오프셋은 무선 단말기(128)가 예컨대 노드 B(105)와 같은 기지국 으로부터 서비스를 수신하고자 시도할 때에 문제가 될 수 있다. 이후에 더 상세히 설명되는 바와 같이, 무선 단말기(128)는 기지국(105)으로부터 서비스를 수신(기지국에 접속)하고자 시도할 때에 셀 탐색 동작(cell search operations)을 수행한다. 셀 탐색 동작은 무선 단말기(128)로 하여금 기지국(105)으로부터 수신된 방송 신호(broadcast signal)를 미리 알려진 채널 패턴(pattern)들과 상관 동작하도록 하는 것을 필요로 한다. 이러한 상관 동작들은 무선 단말기(128)가 기지국(105)에 동기되는 것을 가능하게 한다. 방송 신호를 생성하는 데에 사용된 기지국 클럭으로부터 무선 단말기 클럭이 주파수 상 오프셋되어 있을 경우에, 무선 단말기(128)의 상관 동작은 종종 실패하거나, 또는 타협을 하게 되며 그럼으로써 무선 단말기(128)가 기지국(105)과 동기되는 것이 불가능하게 될 수 있다.

따라서, 본 발명에 따르면, 무선 단말기들(116 내지 130)은 복수의 PSYNC 상관 브랜치(correlation branch)들을 갖는 1차 동기화(PSYNC: primary synchronization) 모듈을 포함하는데, 이들 각각은 각각의 주파수 오프셋을 추정하는 상관 동작들을 수행한다. 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 복수의 주파수 오프셋들의 범위는 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 대부분의/모든 가능한 주파수 오프셋들을 포괄하기에 충분하고, 무선 단말기(128)가 성공적으로 기지국(105)으로 동기되도록 할 수 있다. 무선 단말기들(116 내지 130)의 PSYNC 모듈들의 구조 및 동작은 도 8 내지 25를 참조하여 아래에서 더 상세하게 설명될 것이다.

본 발명의 PSYNC 상관 모듈은 예를 들면, 다중 브랜치들과 같은 구조를 포함하는데, 이 구조는 다른 응용예들에서도 마찬가지로 사용되어 하나의 장치가 다른 장치와의 주파수 오프셋을 판단하는 것을 가능하게 할 수 있다. 본 발명의 원리는 본 명세서에서 WCDMA 시스템을 참조하여 설명된다. 그러나, 본 발명의 원리는 LTE 시스템, TD-SCDMA 시스템 및 기타 유형의 시스템과 같은 다른 유형의 시스템들에서도 역시 사용될 수 있다.

도 2는 호스트 프로세싱 요소들(202) 및 관련된 무선 설비(radio)(204)를 포함하는 무선 단말기를 도시한 개략적인 블럭도이다. 셀룰러 전화기의 경우에, 호스트 프로세싱 요소들 및 무선 설비(204)는 단일 하우징(housing) 내에 포함된다. 몇몇 셀룰러 전화기에서는, 호스트 프로세싱 요소들(202)과, 무선 설비(204)의 일부 또는 모든 요소들이 단일 집적 회로(IC) 상에 형성된다. PDA 호스트, 랩톱 호스트, 내지 개인용 컴퓨터 호스트의 경우에, 무선 설비(204)는 확장 카드 내에 존재할 수 있고, 이에 따라 호스트 프로세싱 요소들(202)로부터 분리되어 하우징될 수 있다. 호스트 프로세싱 요소들(202)은 적어도 프로세싱 모듈(206), 메모리(208), 무선 인터페이스(210), 입력 인터페이스(212) 및 출력 인터페이스(214)를 포함한다. 프로세싱 모듈(206) 및 메모리(208)는 호스트 단말기 기능을 제공하기 위해 명령들을 실행한다. 예를 들면, 셀룰러 전화기 호스트 장치의 경우에, 프로세싱 모듈(206)은 사용자 인터페이스 동작을 수행하고, 다른 동작들을 수행하는 중에 호스트 소프트웨어 프로그램을 실행한다.

무선 인터페이스(210)는 데이터가 무선 설비(204)로부터 수신되거나 무선 설비(204)로 보내지도록 할 수 있다. 무선 설비(204)로부터 수신된 데이터(예컨대, 착신(inbound) 데이터)에 대해, 무선 인터페이스(210)는 추가적인 프로세싱 내지 출력 인터페이스(214)로 라우팅(routing)을 할 수 있도록 이 데이터를 프로세싱 모듈(206)로 제공한다. 출력 인터페이스(214)는 디스플레이, 모니터, 스피커 등과 같은 출력 디스플레이 장치로의 연결성을 제공하며, 이에 따라 수신된 데이터가 디스플레이될 수 있다. 무선 인터페이스(210)는 또한 프로세싱 모듈(206)로부터 데이터를 무선 설비(204)로 제공한다. 프로세싱 모듈(206)은 입력 인터페이스(212)를 통해 키보드, 키패드, 마이크로폰 등과 같은 입력 장치로부터 발신(outbound) 데이터를 수신할 수 있고, 또는 데이터 그 자체를 생성할 수 있다. 입력 인터페이스(212)를 통해 수신된 데이터에 대해, 프로세싱 모듈(206)은 데이터 상에 대응하는 호스트 기능을 수행할 수 있고, 내지는 이것을 무선 인터페이스(210)를 통해 무선 설비(204)로 경로 변경할 수 있다.

무선 설비(204)는 호스트 인터페이스(220), 기저대역 프로세싱 모듈(기저대역 프로세서)(222), 아날로그 디지털 변환기(ADC, 224), 필터링/이득 모듈(226), 하향 변환 모듈(228), 저 잡음 증폭기(230), 국부 발진 모듈(local oscillation module, 232), 메모리(234), 디지털 아날로그 변환기(DAC, 236), 필터링/이득 모듈(238), 상향 변환 모듈(240), 전력 증폭기(242), RX 필터 모듈(264), TX 필터 모듈(258), TX/RX 스위치 모듈(260) 및 안테나(248)를 포함한다. 안테나(248)는 경로들을 송신 및 수신 경로들에 의해 공유되는 단일 안테나(반 이중 방식(half-duplex))일 수도 있고, 또는 경로를 송신 및 수신 경로들을 위한 개별 안테나들을 포함할 수 있다(전 이중 방식(full-duplex)). 안테나 구현은 무선 통신 장치가 호환되는 특정 표준에 따를 것이다.

기저대역 프로세싱 모듈(222)은 메모리(234)에 저장된 동작 명령들과 결합을 통해 디지털 수신기 기능들 및 디지털 송신기 기능들을 실행한다. 디지털 수신기 기능은 디지털 중간주파수 대 기저대역 변환, 복조, 콘스텔레이션 디맵핑(constellation demapping), 디스크램블링(descrambling) 내지는 디코딩을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 디지털 송신기 기능은 인코딩, 스크램블링(scrambling), 콘스텔레이션 맵핑(constellation mapping), 변조 내지 디지털 기저대역 대 IF 변환을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 기저대역 프로세싱 모듈(222)에 의해 제공되는 송신 및 수신 기능들은 공유 방식의 프로세싱 장치들 내지 개별적인 프로세싱 장치들을 사용하여 구현될 수 있다. 프로세싱 장치들은 마이크로프로세서, 마이크로-제어기, 디지털 신호 프로세서, 마이크로컴퓨터, 중앙 처리 유닛, FPGA(field programmable gate array), PLD(programmable logic device), 상태 머신(state machine), 논리 회로, 아날로그 회로, 디지털 회로 내지 동작 명령들에 기초하여 신호들(아날로그 내지 디지털)을 조작하는 임의의 장치일 수 있다. 메모리(234)는 단일 메모리 장치 또는 복수의 메모리 장치들일 수 있다. 이러한 메모리 장치는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 정적 메모리, 동적 메모리, 플래시 메모리 내지 디지털 정보를 저장하는 임의의 장치일 수 있다. 기저대역 프로세싱 모듈(222)이 상태 머신, 아날로그 회로, 디지털 회로 내지 논리 회로를 통해 하나 또는 그 이상의 기능들을 구현할 경우에, 상응하는 동작 명령들을 저장하는 메모리는 상태 머신, 아날로그 회로, 디지털 회로 내지 논리 회로를 포함하는 회로로 내장된다는 것을 주목해야 한다.

동작에 있어서, 무선 설비(204)는 호스트 인터페이스(220)를 통해, 호스트 프로세싱 요소들로부터의 발신 데이터(250)를 수신한다. 호스트 인터페이스(220)는 발신 데이터(250)를 기저대역 프로세싱 모듈(222)로 라우팅하고, 상기 기저대역 프로세싱 모듈(222)은 특정 무선 통신 표준(예컨대, UMTS/WCDMA, GSM, GPRS, EDGE 등)에 따라 발신 데이터(250)를 프로세싱한다. 디지털 송신 포맷된(formatted) 데이터(252)는 디지털 기저대역 신호 또는 디지털 저주파(low) IF 신호이고, 여기서 저주파 IF는 0에서 수 킬로헤르츠/메가헤르츠에 이르는 주파수 범위 내에 있을 것이다.

디지털 아날로그 변환기(236)는 디지털 송신 포맷된 데이터(252)를 디지털 영역에서 아날로그 영역으로 변환한다. 필터링/이득 모듈(238)은 아날로그 신호를 상향 변환 모듈(240)로 제공하기 전에 아날로그 신호의 이득을 필터링 내지 조정한다. 상향 변환 모듈(240)은 국부 발진 모듈(232)에 의해 제공된 송신기 국부 발진 신호(254)에 기초하여 아날로그 기저대역 신호 또는 저주파 IF 신호를 RF 신호로 직접 변환한다. 전력 증폭기(242)는 발신 RF 신호(256)를 생성하기 위해 RF 신호를 증폭하고, 상기 발신 RF 신호(256)는 TX 필터 모듈(258)에 의해 필터링된다. TX/RX 스위치 모듈(260)은 TX 필터 모듈(258)로부터 증폭되고 필터링된 RF 신호를 수신하고, 상기 출력 RF 신호(256)를 안테나(248)로 제공하며, 상기 안테나(248)는 발신 RF 신호(256)를 기지국(103 내지 106)과 같은 소정의 목표 장치로 송신한다.

상기 무선 설비(204)는 또한 기지국에 의해 송신된 착신 RF 신호(262)를 안 테나(248), TX/RX 스위치 모듈(260) 및 RX 필터 모듈(264)을 통해 수신한다. 저 잡음 증폭기(230)는 착신 RF 신호(262)를 수신하고, 착신 RF 신호(262)를 증폭하여 증폭된 착신 RF 신호를 생성한다. 저 잡음 증폭기(230)는 증폭된 착신 RF 신호를 하향 변환 모듈(228)로 제공하고, 상기 하향 변환 모듈(228)은 국부 발진 모듈(232)에 의해 제공된 수신기 국부 발진 신호(266)에 기초하여 상기 증폭된 착신 RF 신호를 착신 저주파 IF 신호 또는 기저대역 신호로 변환한다. 하향 변환 모듈(228)은 착신 저주파 IF 신호(또는 기저대역 신호)를 필터링/이득 모듈(226)로 제공하고, 상기 필터링/이득 모듈(226)은 신호를 ADC(224)로 제공하기에 앞서 신호의 이득을 필터링 내지 조정한다. ADC(224)는 필터링된 착신 저주파 IF 신호(또는 기저대역 신호)를 아날로그 영역에서 디지털 영역으로 변환하여 디지털 수신 포맷된 데이터(268)를 생성한다. 기저대역 프로세싱 모듈(222)은 무선 설비(204)에 의해 구현된 특정 무선 통신 표준에 따라 디지털 수신 포맷된 데이터(268)를 복조, 디맵핑(demap), 디스크램블링 내지 디코딩하여 착신 데이터(270)를 재포착(capture)한다. 호스트 인터페이스(220)는 무선 인터페이스(210)를 통해 상기 재포착된 착신 데이터(270)를 프로세싱 요소들(202)로 제공한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기저대역 프로세싱 모듈(222)의 구성요소들을 도시한 블럭도이다. 기저대역 프로세싱 모듈(기저대역 프로세서)(222)의 구성요소들은 프로세서(302), 메모리 인터페이스(304), 온보드 메모리(onboard memory, 306), 다운링크/업링크 인터페이스(308), TX 프로세싱 컴포넌트들(310) 및 TX 인터페이스(312)를 포함한다. 기저대역 프로세싱 모듈(222)은 RX 인터페이 스(314), 셀 탐색기 모듈(316), 다중 경로 스캐너 모듈(318), 칩 레벨 프로세싱 모듈(320) 및 비트 레벨 프로세싱 모듈(322)을 더 포함한다.

칩 레벨 프로세싱 모듈(320)은 일반적으로 HSDPA 수신 프로세싱 동작을 제공하는 HSDPA 칩 레벨 프로세싱 모듈(320B) 및 WCDMA 수신 프로세싱 동작을 일반적으로 제공하는 레이크(rake) 수신기 결합기(320A)를 포함한다. 비트 레벨 프로세싱 모듈(322)은 WCDMA 비트 레벨 동작을 제공하는 WCDMA 비트 레벨 프로세싱 모듈(322A) 및 HSDPA 비트 레벨 동작을 제공하는 HSDPA 비트 레벨 프로세싱 모듈(322B)을 포함한다.

기저대역 프로세싱 모듈(222)은 일부 실시예에서 외부 메모리(234)에 결합한다. 그러나, 그 밖의 실시예에서는, 메모리(306)는 기저대역 프로세싱 모듈(302)의 메모리 요구 조건을 충족한다. 본 발명의 일부 측면에 따르면, 메모리(306)는 캐시가 가능(cacheable)한 한편, 메모리(234)는 캐시가 가능하지 않다. 물론, 그 밖의 실시예에서, 메모리(234)도 또한 캐시 가능할 수 있다. 도 2를 참조하여 앞서 설명한 바와 같이, 기저대역 프로세싱 모듈은 결합된 호스트 프로세싱 요소들(202)로부터 발신 데이터(250)를 수신하고, 결합된 호스트 프로세싱 요소들(202)로 착신 데이터(270)를 제공한다. 또한, 기저대역 프로세싱 모듈(222)은 디지털 포맷된 송신 데이터(기저대역 TX 신호)(252)를 결합된 RF 프론트엔드로 제공한다. 기저대역 프로세싱 모듈(222)은 결합된 RF 프론트엔드로부터 디지털 수신 포맷된 데이터(기저대역 RX 신호)(268)를 수신한다. 도 2와 관련하여 전술된 바와 같이, ADC(222)는 디지털 수신 포맷된 데이터(기저대역 RX 데이터)(268)를 생성하는 한편, RF 프론트 엔드의 DAC(236)는 기저대역 프로세싱 모듈(222)로부터 디지털 송신 포맷된 데이터(기저대역 TX 신호)(252)를 수신한다.

본 발명의 일 측면에 따라, 다운링크/업링크 인터페이스(308)는 호스트 인터페이스(220)를 통해 예컨대 호스트 프로세싱 요소(202)와 같은 결합된 호스트 프로세싱 요소들로부터 발신 데이터(250)를 수신하도록 동작가능하다. 또한, 다운링크/업링크 인터페이스(308)는 호스트 인터페이스(220)를 통해 결합된 호스트 프로세싱 요소들(202)로 착신 데이터(270)를 제공하도록 동작가능하다. 독자가 이해할 수 있는 바와 같이, 기저대역 프로세싱 모듈(222)은 무선 설비(204)의 다른 요소들과 함께 하나의 집적 회로 상에서 형성될 수 있다. 또한, 무선 설비(204)는 호스트 프로세싱 요소들(202)과 함께 단일 집적 회로 내에 형성될 수 있다. 따라서, 이러한 경우에, 안테나, 디스플레이, 스피커 등과 키보드, 키패드, 마이크로폰 등을 제외한 도 2의 모든 요소들은 단일 집적 회로 상에 형성될 수 있다. 그러나, 또 다른 실시예에서, 기저대역 프로세싱 모듈(222) 및 호스트 프로세싱 요소(202)는 별개의 집적 회로상에 형성될 수 있다. 다수의 다른 집적 회로 구성이 본 발명의 사상에서 벗어남 없이 가능하다.

TX 프로세싱 컴포넌트들(310) 및 TX 인터페이스(312)는 도 2에 도시된 RF 프론트엔드 및 다운링크/업링크 인터페이스(308)에 통신가능하게 결합한다. TX 프로세싱 컴포넌트들(310) 및 TX 인터페이스(312)는 도 2를 참조하여 설명된 것과 같이 다운링크/업링크 인터페이스(304)로부터 발신 데이터를 수신하고, 발신 데이터를 프로세싱하여 기저대역 TX 신호(252)를 생성하며, 기저대역 TX 신호(252)를 RF 프 론트엔드로 출력하도록 동작할 수 있다.

RX 프로세싱 요소들은 셀 탐색기 모듈(316), 다중 경로 스캐너 모듈(318), 칩 레벨 프로세싱 모듈(320)을 포함하며, 일부 경우들에서 프로세서(302)는 RF 프론트엔드로부터 RX 기저대역 신호(268)를 수신하도록 동작가능하며, 그러한 RX 기저대역 신호는 RX I/F(314)에 의해 프로세싱된다. 일반적으로, RX I/F(314)는 이러한 요소들에 의해 사용하기에 적절한 포맷으로 디지털 수신 포맷된 데이터(268)를 나타내는 소프트 심볼(soft symbol)들을 생성한다. HSDPA 칩 레벨 프로세싱 모듈(320B)은 비트 레벨 프로세싱 모듈(322)의 HSDPA 디코딩 모듈(322B)에 의해 사용하기 위해 소프트 심볼 출력을 생성하도록 동작가능하다. HSDPA 비트 레벨 프로세싱 모듈(322B)은 HARQ(Hybrid Automatic Retransmission) 및 IR 프로세싱 요소들 및 터보(Turbo) 디코딩 요소를 포함한다.

셀 탐색기 모듈(316)은 본 발명과 관련되어 이하 더 상세히 기술될 단계 Ⅰ(PSYNC), 단계 Ⅱ 및 단계 Ⅲ 셀 탐색 요소들을 포함한다. 클럭 회로(324)는 수정 발진기(326)로부터의 입력을 사용하여 무선 단말기 클럭을 생성한다. 도 1과 관련하여 앞서 설명된 바와 같이, 수정 발진기(326)는 서비스하는 기지국/노드 B에 의해 사용되는 수정 발진기보다 덜 정확하다. 따라서, 클럭 회로(324)에 의해 생성되어 기저대역 프로세싱 모듈(222)의 다른 요소들에 의해 사용되는 무선 단말기 클럭은 기지국/노드 B에 의해 송신된 신호들을 생성하기 위해 사용된 기지국 클럭만큼이나 정확하지는 않다. 도시된 바와 같이, 클럭 회로(324)로부터 확장하는 점선은 단계 Ⅰ(PSYNC), 단계 Ⅱ 및 단계 Ⅲ 셀 탐색 모듈들을 포함하는 셀 탐색기 모 듈(316)에 의해 수신된다. 또한, 클럭 회로(324)는 다중 경로 스캐너 모듈(318), 칩 레벨 프로세싱 모듈(320) 및 기타 기저대역 프로세싱 모듈의 요소들에 의해 수신된다. 단계 Ⅰ(PSYNC) 모듈이 클럭 회로(324)로부터 수신된 클럭 신호를 사용하는 방식은 도 8 내지 도 25를 참조하여 이하 더 상세히 기술될 것이다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 셀 탐색 모듈(316)의 단계 Ⅰ(PSYNC) 모듈은 비트 레벨 프로세싱 모듈(322)과 메모리를 공유한다. 최초 셀 탐색 동작 동안, 비트 레벨 프로세싱 모듈(322)은 기지국 획득(acquisition)이 아직 일어나지 않았기 때문에 비트 레벨 프로세싱을 수행하지 않는다. 또한, 이러한 단계 Ⅰ 셀 탐색 동작 동안, 셀 탐색 모듈(316)의 PSYNC 모듈은 추가적인 메모리를 요구한다. 따라서, 이러한 동작 동안, 셀 탐색 모듈(316)의 PSYNC 모듈(단계 Ⅰ 모듈)은 상기 공유 메모리를 사용한다. 그러나, 다른 동작 동안, 셀 탐색 모듈(316)의 PSYNC 모듈은 공유 메모리를 사용하지 않고, 이러한 메모리는 비트 레벨 프로세싱 모듈(322)에 의해 단독으로 사용된다. 이러한 공유 메모리는 메모리(306), 메모리(234) 각각 또는 이들 모두일 수 있다.

이러한 메모리 공유 동작의 특정한 일 측면에 따르면, 셀 탐색기 모듈(316)의 PSYNC 모듈은 첫 동기화 동작 동안 PSYNC 상관 에너지들의 저장을 위해 비트 레벨 프로세싱 모듈(322)을 사용한다. 그런 다음, 두 번째의 동기화 동작 동안에는, 셀 탐색기 모듈(316)의 PSYNC 모듈은 PSYNC 상관 에너지들의 저장을 위해 비트 레벨 프로세싱 모듈(322) 메모리를 사용하지 않는다. 첫 동기화 동작은 최초 셀 탐색 동작 동안 일어날 수 있는 한편, 두 번째 동기화 동작은 무선 단말기가 첫 번째 서 비스 제공 기지국과 동기화된 후에, 이웃 셀 탐색 동작 동안 일어난다.

도 4a는 다중 RF 반송파(carrier)들(402, 404, 406)을 제공하는 WCDMA RF 대역(들)(400)의 전력 스펙트럼 밀도를 개략적으로 도시한 그래프이다. WCDMA RF 대역(들)(400)은 소정의 주파수 스펙트럼에 걸쳐 확장하며, WCDMA RF 반송파들(402, 404, 406)을 포함한다. 본 발명의 일 측면에 따르면, WCDMA 동작을 제공하는 RF 송수신기의 기저대역 프로세싱 모듈(222)의 셀 탐색기 모듈(316)은 WCDMA RF 대역(들)(400)을 스캐닝(scan)하여 적어도 하나의 WCDMA 반송파(402, 404, 406)의 WCDMA RF 에너지를 식별하도록 동작가능하다. 최초의 셀 탐색 동작 동안, 셀 탐색기 모듈(316)은 기저대역 프로세싱 모듈(222)의 다른 요소들과 합동으로 예컨대 404와 같은 가장 강한 WCDMA 반송파를 식별할 것이다. 그 후에, 셀 탐색기 모듈(316)은 WCDMA 반송파(404) 내의 WCDMA 신호들에 동기된다. 이러한 WCDMA 신호들은 특정 기지국 셀 또는 섹터에 대응한다. 이러한 최초의 셀 탐색 동기 동작에 있어서, 셀 탐색기 모듈(316)은 바람직하게는 가장 강한 셀/섹터로 동기된다.

다중 기지국/섹터들로부터 송신된 WCDMA 신호들은 공통 WCDMA RF 반송파(404)를 사용할 수 있다. 대안적으로, 기지국/섹터들과 다른 WCDMA 신호들은 예컨대 402 또는 406과 같은 다른 WCDMA 반송파들을 사용할 수 있다. 본 발명에 따라, 셀 탐색기 모듈(316) 및 기저대역 프로세싱 모듈(222)은 하나 또는 그 이상의 WCDMA RF 대역(402, 404, 또는 406)에서 동작하는 다른 셀들/섹터들로부터 WCDMA 신호들로 동기하도록 동작가능하다. 이러한 동기화 동작은 최초 셀 탐색에 대해서 뿐만 아니라 이웃 셀 탐색 또는 검출된 셀 탐색 동작에 대해서도 일어난다. WCDMA RF 대역들(402, 404, 406)이 도 4a에서 서로 인접하여 도시되지 않은 것을 주지해야 한다. 물론, 다수의 시스템에서 WCDMA RF 대역들은 요구되는 채널 간격을 가지고 서로 인접하여 존재할 수 있다.

도 4b는 본 발명에 따라 셀 탐색 및 기지국 동기화를 위해 적용되는 WCDMA 시스템의 다양한 채널의 타이밍을 개략적으로 도시한 블럭도이다. 도시된 WCDMA 신호는 시간 축 상에서 10 ms에 걸쳐 확장하는 15 슬롯 프레임 구조를 갖는다. WCDMA 신호는 SCH(Synchronization Channel, 동기화 채널) 및 CPICH(Common Pilot Channel, 공통 파일럿 채널)을 포함하는데, 이들은 셀 탐색 동작을 수행할 때에 무선 송수신기를 보조하도록 다운링크 내에 삽입된다. SCH는 1차 SCH(PSCH(primary SCH)) 및 2차 SCH(SSCH(second SCH))로 더 나누어진다. PSCH는 양호한 주기적 자기 상관(periodic auto correlatioin) 특성을 갖도록 선택되는 PSC(primary synchronization code, 1차 동기 코드)를 운반하고, SSCH는 2차 동기 코드(SSC)를 운반한다. PSCH 및 SSCH는 각자 이들의 사이클 전환(cyclic shifts)이 고유하여 그럼으로써 신뢰성 있는 슬롯 및 프레임 동기화가 달성될 수 있도록 구축된다. PSCH 및 SSCH는 특별한 포맷을 가진 256 칩의 길이이고, 각 시간 슬롯의 1/10 동안 나타낸다. 시간 슬롯의 나머지 부분은 CCPCH(Common Control Physical Channel, 공통 제어 물리적 채널)이다. 도 4a에 도시된 바와 같이, PSCH 및 SSCH는 매 슬롯에서 동일한 위치에서 한번 송신된다. PSCH 코드는 모든 시간 슬롯들에 대해 동일하고, 이에 따라 슬롯 경계를 검출하는 데에 이용된다. SSCH는 스크램블링 코드 그룹 및 프레임 경계를 식별하는 데에 이용된다. 따라서, SSCH 시퀀스(sequence)들은 슬롯 마다 달라질 수 있고, 64 코드워드(code-word)들(각각은 코드 그룹을 나타냄)를 가지는 코드북(code-book)에 의해 코딩된다. CPICH는 고정된 속도(30 kbps, 따라서 시간 슬롯 당 10 심볼) 및 256의 확산 인자를 이용하여, 미리 정의된 심볼들을 운반한다. CPICH에 관한 채널화(channelization) 코드는 0차 코드로 고정된다.

본 발명에 따라, WCDMA RF 송수신기의 기저대역 프로세싱 모듈(222)의 셀 탐색기 모듈(316)은 다음과 같이 동작가능하다. (1) RX 인터페이스에서 수신된 기저대역 RX 신호 내의, WCDMA 신호에 대응하는 WCDMA 에너지를 스캐닝하기, (2) WCDMA 신호의 PSCH와의 상관에 기초하여 WCDMA 신호에 대한 슬롯 동기화를 획득하기, (3) WCDMA 신호의 SSCH와의 상관에 기초하여, 수신된 WCDMA 신호에 대한 프레임 동기화를 획득하고 코드 그룹을 식별하기 및 (4) WCDMA 신호의 CPICH와의 상관에 기초하여 WCDMA 신호의 스크램블링 코드를 식별하기.

본 발명의 PSYNC 모듈은 WCDMA 신호의 PSCH와의 동기에 기초하여 WCDMA 신호에 대한 슬롯 동기화를 획득하는 데에 이용된다. 본 발명에 따르면, PSYNC 모듈은 나아가 WCDMA 신호를 생성하는 데에 사용된 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 주파수 오프셋을 추정할 수 있다. PSYNC 모듈은 또한 WCDMA 신호 품질 특성을 생성하고, 조기 종료 결정을 생성하며, 추후의 셀 탐색 동작을 보조하도록 동작가능하다. PSYNC 모듈의 다양한 구성 및 동작은 도 8 내지 도 25를 참조하여 이하 더 상세히 기술될 것이다.

도 5a는 제1 시간 T1에서의 확산된 다중 경로 지연의 예시를 도시한 그래프이다. 알려진 바와 같이, 무선 통신 시스템에서, 송신된 신호는 RF 송신기로부터 RF 수신기로 전파하는 경우에 다양한 경로를 취할 수 있다. 도 1을 다시 간략히 참조하면, 기지국(103)으로부터 무선 단말기(116)로의 송신은 다중 경로를 취할 수 있는데, 이러한 다중 경로들 각각은 각자 상응하는 시간 프레임 내에 도달할 수 있다. 송신 신호의 이러한 다중 수신 복제본들은 통상적으로 "다중 경로(multi-path)" 신호 성분들이라고 불린다. 각각의 다중 경로 성분은 또한 본 명세서에서 "경로"라고 명명될 수 있다. 도 5a를 다시 참조하면, 다중 경로 신호 성분들 및 T1에서의 각자의 상응하는 신호 세기를 포함하는 지연 확산의 예시가 나타나 있다.

서비스 제공 셀의 다중 경로 신호 성분들(504)은 주기적 기준 시간에 대해 각각의 시간에 수신된 경로들(508, 510, 512, 514)을 포함한다. 이웃 셀의 다중 경로 신호 성분들(506)은 경로들(516, 518, 520)을 포함한다. 서비스 제공 셀의 다중 경로 신호 성분들(504) 및 이웃 셀의 다중 경로 신호 성분들은 시간 정렬되지 않기 때문에 기준 시간에 대하여 차이가 나는 시간들에서 도달한다. 알려진 것과 같이, 송신된 RF 신호의 다중 경로 신호 성분들은 RF 수신기에 시간 스큐된(skewed) 방식으로 도달한다. 또한 알려진 바와 같이, 수신된 다중 경로 신호 성분들의 수 및 신호 세기들과 각 다중 경로 신호 성분의 신호 대 간섭 비는 시간에 따라 변한다.

도 5b는 제 2 시간 T2에서 도 5a의 다중 경로 지연 확산의 예시를 도시한 그래프이다. RF 송신기로부터 RF 수신기까지의 채널 특성이 시간에 따라 변하기 때문에, 서비스 제공 셀의 다중 경로 신호 성분들(504) 및 이웃 셀의 다중 경로 신호 성분들(506)도 마찬가지이다. 이에 따라, 예를 들어, 도 5b의 경로(508)는, 도 5a에 도시된 경로(508)의 경우와 주기적 기준 시간에 대해 동일한 시간 관계를 갖는 반면에, 도 5a에 도시된 것보다 더 큰 신호 대 간섭 비 또는 신호 대 잡음 비를 갖는다. 또한, 경로(510)는 실종되었고, 경로(512)는 크기가 더 작으며, 경로(514)는 도 5b의 대응 성분보다 크기가 더 크다. 게다가, 서비스 제공 셀의 다중 경로 신호 성분들(504)은 시간 T2에는 존재하지만 시간 T1에는 존재하지 않는 경로(552)를 포함한다.

도 5b의 시간 T2에서 이웃 셀의 다중 경로 신호 성분들(506)은 또한 도 5a의 시간 T1에서의 해당 성분들과 다르다. 이러한 경우에, 다중 경로 신호 성분들(516, 518)은 시간 T2에서 시간 T1에서 해당 성분들이 가지는 크기와 다른 크기를 갖는다. 나아가, 시간 T1에서 강하게 나타났던 다중 경로 신호 성분(520)은 시간 T2에서는 아예 존재하지 않는다. 더 나아가, 시간 T2에서는 새로운 다중 경로 신호 성분(554)이 존재하는데, 이것은 시간 T1에서는 존재하지 않았던 것이다. 셀 탐색기 모듈(316), 다중 경로 스캐너 모듈(318) 및 래이크 수신기 모듈(320)은 다중 경로 신호 성분들의 존재를 추적하고, 이들 다중 경로 신호 성분들 중 일부와 동기화하며, 이러한 다중 경로 신호 성분들 중 적어도 일부를 통해 데이터를 수신한다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 기지국을 탐색하고, 발견하며, 그에 동기화하고, 그로부터 데이터를 수신할 때의 무선 단말기의 동작들을 예시한 순서도이다. 도 6의 동작(600)은 본 발명에 따라 구성된 무선 단말기의 무선 설비(204)의 기저대역 프로세싱 모듈(222)의 래이크 수신기 모듈(320), 다중 경로 스캐너 모듈(318) 및 셀 탐색기 모듈(316)에 의해 수행된다. 동작(600)은 시동(start-up) 또는 리셋(reset) 시에, 또는 RF 단말기가 어떤 그 밖의 방법을 통해 WCDMA 시스템 내의 서비스하는 셀을 검출할 때에 개시되며, 무선 단말기의 무선 설비(204)의 동작이 지속되는 동안 계속된다. 상기 동작은 RF 송수신기가 WCDMA RF 대역들의 RF 스윕(sweep)을 수행하여 WCDMA 에너지를 검출하는 단계(602)와 함께 시작한다. WCDMA RF 대역의 RF 스윕은 도 2에 도시된 RF 송수신기 무선 설비(204)의 RF 프론트엔드 요소들뿐만 아니라 도 2의 무선 설비(204)의 기저대역 프로세싱 모듈(222) 간의 집합적인 작업이다. 도 6 및 도 3을 함께 참조하면, WCDMA 에너지를 검출하기 위해 WCDMA RF 대역들의 RF 스윕을 수행하면서, RF 프론트엔드는 도 4a를 참조하여 도시되고 논의된 바과 같이 WCDMA RF 대역(400) 내의 다양한 RF 채널들과 동조한다. 기저대역 프로세싱 모듈(222)의 구성요소들을 특히 참조하면, 셀 탐색기 모듈(316)은 WCDMA RF 대역들에 대한 RF 스윕 동안에 WCDMA 셀 에너지를 검출할 수 있도록 프로세서(302)와 상호작용할 수 있다.

단계(602)에서의 이러한 RF 스윕이 완료된 후에, 상기 프로세서(302)는, 셀 탐색기 모듈(316) 및 RF 프론트엔드 구성요소들과 함께, 도 4a의 404와 같은 특정 RF 대역을 식별하여, 그 안에서 WCDMA 신호를 검출하고 그 WCDMA 신호에 동기화한다. 셀 탐색기 모듈(316)은 최초 셀 탐색 동작에서 단계 Ⅰ, 단계 Ⅱ 및 단계 Ⅲ 동작을 수행한다(단계(604)). 최초 셀 탐색 동작을 수행하는 경우, 셀 탐색기 모듈(316)은 단계 Ⅰ 동작에서, WCDMA 신호의 PSCH와의 상관에 기초하여 WCDMA 신호로 슬롯 동기화 정보를 획득한다. 도 8 내지 도 25을 참조하여 이하에서 더욱 상세히 설명될 본 발명의 PSYNC 모듈은 단계 Ⅰ 동작을 수행하도록 동작할 수 있다.

다음으로, 단계 Ⅱ 동작에서, 셀 탐색기 모듈(316)은 WCDMA 신호의 SSCH와의 상관에 기초하여, 수신된 WCDMA 신호에 대한 프레임 동기화 정보를 획득하고, 그 코드 그룹을 식별한다. 이어서, 단계 Ⅲ 동작에서, 셀 탐색기 모듈(316)은 WCDMA 신호의 CPICH와의 상관에 기초하여 WCDMA 신호의 스크램블링 코드를 식별한다. 셀 탐색기 모듈(316)에 의해 수행된 단계 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ 동작의 결과는 WCDMA 신호의 적어도 하나의 다중 경로 신호 성분과 관련된 타이밍 정보를 산출한다. 일 실시예에서, 단계 Ⅰ, Ⅱ 및 Ⅲ 동작들은 선택된 WCDMA RF 반송파의 WCDMA 신호 중 가장 강한 다중 경로 신호 성분의 스크램블링 코드 및 타이밍 정보를 산출한다.

상기 동작은 셀 탐색기 모듈(316)이 타이밍 및 스크램블링 코드 정보를 다중 경로 스캐너 모듈(318)로 전달하는 단계(606)로 계속된다. 이 정보는 직접 또는 프로세서(302)를 통해 전달될 수 있다. 그런 다음, 다중 경로 스캐너 모듈(318)은 WCDMA 송신의 다중 경로 신호 성분들을 찾아내고 모니터링한다(608). 이어서, 다중 경로 스캐너 모듈(318)은 다중 경로 신호 요소 타이밍 정보를 래이크 수신기 결합기 모듈(320)로 제공한다(610). 이 정보는 직접 또는 프로세서(302)를 통해 전달될 수 있다. 다음으로, 래이크 수신기 결합기 모듈(320)은 서비스 제공 셀/섹터의 WCDMA 신호의 트래픽 채널 및 제어에 의해 운반되는 정보를 수신한다(612). RF 송수신기는, 이웃 탐색 동작을 통해 새로운 서비스 제공 셀을 더 발견하였다거나, 서비스 제공 셀로부터 신호를 상실하였다고 결정할 때까지, 또는 서비스 제공 셀로부터의 신호 수신을 종료하겠다거나 반송파가 상실되었다고 결정하는 그 밖의 동작 상의 결정이 있을 때까지는, 소정의 서비스 제공 셀로부터 트래픽 채널 정보 및 제어를 수신하는 것을 계속한다. 신호가 상실된 경우나(614), 또는 RF 송수신기가 다 른 RF 반송파로 이동하기로 결정하는 그 밖의 상황에서는, 동작은 다시 단계(602)로 진행한다. 그러나, 만일 RF 송수신기가 상기 특정 RF 반송파 및 상기 특정 서비스 제공 셀의 지속되는 동작이 계속되어야 하는 것으로 판단한다면, 동작은 다시 단계(610)로 계속된다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따라 셀 탐색기 모듈(316)의 첫 번째 실시예를 도시한 블럭도이다. 셀 탐색기 모듈(316)은 프로세서(302), 다중 경로 스캐너 모듈(318) 및 RX 인터페이스(314)에 결합된다. 다중 경로 스캐너 모듈(318)은 RX 인터페이스(314)에 결합하는 기저대역 RX 신호 입력(702)과, 프로세서(302) 및 다중 경로 스캐너 모듈(318)에 결합하는 인터페이스(704), 그리고 제어 회로(706)를 포함한다.

셀 탐색기 모듈(316)은 WCDMA 신호의 PSCH와 사이의 상관에 기초하여, 수신된 WCDMA 신호로 슬롯 동기화를 획득하도록 동작가능한 단계 Ⅰ 획득 모듈(PSYNC 모듈)을 더 포함한다. 설정 변경이 가능한(configurable) 단계 Ⅰ 획득 모듈(708)의 구조 및 동작의 특정 실시예는 도 8 내지 도 25를 참조하여 더 상세하게 설명될 것이다. 셀 탐색기 모듈(316)은 SSCH와 상관에 기초하여, 수신된 WCDMA 신호와 프레임 동기화를 획득하고, 그 코드 그룹을 식별하도록 동작가능한 설정 변경 가능한 단계 Ⅱ 획득 모듈(710)을 더 포함한다. 마지막으로, 셀 탐색기 모듈(316)은 WCDMA 신호의 CPICH와 상관에 기초하여 WCDMA 신호의 스크램블링 코드를 식별하도록 동작가능한 설정 변경 가능한 단계 Ⅲ 획득 모듈(712)을 포함한다. 도 7의 구조가 일반화된 구조라는 점과, 본 발명의 셀 탐색 모듈(316)의 좀더 특정한 구조들은 다른 실시예에서는 달라진 구조를 취할 수 있다는 것을 이해할 것이다.

도 8은 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예들에 따라 구축되는 1차 동기(PSYNC: primary synchronization) 모듈을 예시한 블록도이다. PSYNC 모듈(708)은 도 3 및 도 7에 관하여 앞서 설명되었던 셀 탐색기 모듈(316)의 단계 I 획득 모듈(708)에 해당한다. PSYNC 모듈(708)을 포함하는 무선 단말기는 또한 무선 단말기 발진기를 이용하여 무선 단말기 클록을 생성하도록 동작하는 클럭 회로부를 포함한다. 상기 무선 단말기의 수정 발진기는 기지국의 수정 발진기에 비해 덜 정확하다. 따라서, 기지국에 의해 생성된 WCDMA 신호는 무선 단말기의 클럭보다는 더 정확한 기지국의 클럭을 이용하여 생성된다. 달리 표현하면, 기지국 클럭은 무선 단말기의 발진기보다 좀더 정확한 기지국의 발진기를 이용하여 생성된다.

본 명세서에서 이용되는 특정한 예에서는, 기지국 클럭은 3 PPM의 정확도를 가지는 반면에, 무선 단말기 수정 발진기는 10 PPM의 정확도를 가진다. 이러한 숫자들은 단지 예일 뿐이며, 단순히 기지국의 클럭과 단말기 클럭 사이의 편차(drift)가 상기 클럭들을 발생시키는 데에 사용되는 각각의 수정 발진기들의 정확도에 직접적으로 관련되어 있다는 점을 이해하면 된다. 많은 경우에, 기지국의 수정 발진기의 관용도는 거의 0 PPM에 가깝다. 이러한 점 때문에, 기지국의 클럭은 일종의 기준 클럭처럼 볼 수 있으며 무선 단말기 클럭은 이 기지국 클럭(즉 기준 클럭)에 대해 편차를 가지는 클럭인 것처럼 보일 수 있다. 어느 경우에 있어서나, 무선 단말기 클럭은 기지국 클럭에 상대적으로 약간의 PPM 오프셋을 가지는 것으로 간주될 수 있는데, 그러한 PPM 오프셋은 무선 단말기의 클럭의 PPM 오프셋 및 기지 국의 클럭의 PPM 오프셋 양자의 여타 효과를 포괄하는 값에 해당한다. 좀더 덜 정확한 수정 발진기를 무선 단말기에 이용하는 경우의 장점은 비용의 절감이다. 그러나, 이러한 비용 상의 절감을 가지는 대신, 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 주파수 편차라는 문제가 야기된다. 도 8의 PSYNC 모듈(708)(그리고 본 명세서에서 나머지 도면들을 참조하여 설명되는 바도 포함하여)은 이러한 주파수 편차 문제를 극복하기 위한 것이다.

상기 PSYNC 모듈(708)은 무선 단말기의 무선 인터페이스와 결합되어 있고 또한 상기 무선 단말기의 클럭 회로부와 결합되어 있다. 무선 단말기의 무선 인터페이스는 도 2 및 도 3을 참조하여 설명되었던 바 있다. 상기 무선 인터페이스는 몇몇 동작에 있어서는 WCDMA 신호를 포함하기도 하는 착신 신호(incoming signal)을 수신하도록 동작한다. 상기 PSYNC 모듈(708)은 복수의 PSYNC 상관 브랜치들(correlation branches)을 포함한다. 각각의 PSYNC 상관 브랜치는 각자의 주파수 오프셋에 기초하여 WCDMA 신호를 위상 회전(phase rotate)하도록 동작할 수 있다. 더 나아가, 각각의 PSYNC 상관 브랜치는 복수의 샘플링 위치들에 걸쳐, 1차 동기 채널(PSCH: primary synchronization channel)과 함께 상기 위상 회전된 WCDMA 신호를 상관 동작하도록 동작할 수 있다. 마지막으로, 각각의 PSYNC 상관 브랜치는 상기 복수의 샘플링 위치들 각각에 관한 상관 결과들에 기초하여 PSYNC 상관 에너지 값들(correlation energies)을 생성하도록 동작할 수 있다.

상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 샘플링 위치들의 개수 및 간격은 도 10c를 참조하여 좀더 설명될 것이다. 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 각각의 주 파수 오프셋 값들은 도 10a 및 도 10b를 참조하여 여기서 좀더 설명될 것이다. PSYNC 모듈의 그 밖의 다양한 구조들 및 동작들은 도 11a 내지 도 25를 참조하여 더 설명될 것이다.

도 8의 PSYNC 모듈의 특정한 구성을 참조하면, 각 PSYNC 상관 브랜치는 다수의 구성요소들을 포함한다. 첫 번째 PSYNC 상관 브랜치를 참조하면, 상기 PSYNC 상관 브랜치는 상기 착신 신호(WCDMA 신호를 포함할 수 있다)에 대하여 상기 PSYNC 상관 브랜치에 관한 각각의 주파수 오프셋에 기초하여 위상 회전을 하도록 동작할 수 있는 위상 회전 블록(phase rotation block)(806A)을 포함한다. 상기 PSYNC 상관 브랜치는 더 나아가 상기 위상 회전된 WCDMA 신호를 PSCH 코드와 상관 동작하여 상관 결과를 생성하도록 동작할 수 있는 PSYNC 상관 동작 블록(808A)을 포함한다. 상기 PSYNC 상관 브랜치는 PSYNC 상관 블록(808A)에 의해 생성된 상관 결과에 기초하여 PSYNC 상관 에너지를 결정하도록 동작가능한 에너지 계산 블록(810A)을 더 포함한다. 추가적으로, 상기 PSYNC 상관 브랜치는 공통적인 샘플링 위치들에 해당하는 PSYNC 상관 에너지 값들을 적산하도록 동작할 수 있는 적산기(812A)를 포함한다.

구성요소들(806A 내지 812A)을 포함하는 상기 PSYNC 상관 브랜치는 칩 매칭 필터(CMF: chip matched filter)(804)로부터 I 입력 및 Q 입력 모두를 수신한다. 상기 CMF(804)는 상기 PSYNC 모듈(708)의 일부일 수도 있고 또는 다른 블록, 예를 들어 도 3의 RX 인터페이스(314)의 일부분일 수도 있다. 어느 경우에나, 상기 CMF(804)는 PSYNC 모듈(708)의 각 PSYNC 상관 브랜치로 출력을 생성 공급한다. 상 기 PSYNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(802)는 상기 적산기(812A)로부터 PSYNC 상관 에너지를 수신한다. 더 나아가, 상기 PSYNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(802)는 다른 PSYNC 상관 브랜치에 속하는 다른 적산기들로부터 공통 샘플링 위치들의 PSYNC 상관 에너지 값들을 수신한다.

더불어 나타낸 바와 같이, 상기 PSYNC 모듈(708)은 브랜치들 B, C, D 및 N을 포함하는데, 이들은 PSYNC 모듈(708)에 포함된 N 개의 PSYNC 상관 브랜치들을 나타낸다. PSYNC 모듈(708)의 두 번째 PSYNC 상관 브랜치는 위상 회전 블록(806B), PSYNC 상관 블록(808B), 에너지 계산 블록(810B) 및 적산기(812B)를 포함한다. 이와 유사하게, 세 번째 PSYNC 상관 브랜치는 위상 회전 블록(806C), PSYNC 상관 블록(808C), 에너지 계산 블록(810C) 및 적산기(812C)를 포함한다. 나아가 네 번째 PSYNC 상관 브랜치는 위상 회전 블록(806D), PSYNC 상관 블록(808D), 에너지 계산 블록(810D) 및 적산기(812D)를 포함한다. 마지막으로, N 번째 PSYNC 상관 브랜치는 위상 회전 블록(806N), PSYNC 상관 블록(808N), 에너지 계산 블록(810N) 및 적산기(812N)를 포함한다.

블록들(806A 내지 806N, 808A 내지 808N, 810A 내지 810N, 812A 내지 812N)의 각각은 PSYNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(802)에 의해 제어된다. 특히, 각 PSYNC 상관 브랜치의 상기 적산기(812A 내지 812N)는 상기 PSYNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(802)로부터 시간 편차 제어 입력 신호를 수신한다. 일반적으로, 여기에 좀더 상세하게 설명되는 바와 같이, PSYNC 상관 브랜치들의 각각은 각자의 주파수 오프셋을 가지고 동작된다. 이러한 주파수 오프셋 때문에, PSYNC 상관 브랜치들 의 각자의 각 샘플링 위치들은 서로 간에 시간 상으로 오프셋될 수 있다. 상기 시간 편차 제어 입력 신호는 상기 에너지 계산 블록들(810A 내지 810N)에 의해 생성된 PSYNC 상관 에너지 값들의 에너지 계산 결과들을 상기 적산기들(812A 내지 812N)이 동시적으로 결합시키는 것을 보장할 수 있도록 상기 적산기들(812A 내지 812N)가 상응하는 샘플링 위치를 결정하는 데에 이용된다. 이러한 시간 편차 제어 입력 신호를 수신하는 것에 대한 관련 내용 및 이론적 배경은 도 11a 내지 11c를 참조하여 좀더 설명될 것이다.

도 10a 및 도 10b를 참조하여 좀더 설명되겠지만, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 각각의 주파수 오프셋들의 주파수 분리는 본질적으로 몇몇 실시예에서는 동일하다. 더 나아가, 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 주파수 오프셋들의 주파수 폭(span)은 기지국 클럭에 대한 무선 단말기 클럭의 예측된 최대 주파수 오프셋에 기초하여 선택된다. 앞서 설명하였던 바와 같이, 10 PPM 관용도의 무선 단말기 수정 발진기와 결과적으로 같은 관용도의 무선 단말기 클럭을 가지고, 기지국 클럭을 기준으로 추정된 최대 오프셋이 계산될 수 있다. 그러한 계산에 기초하여, PSYNC 상관 브랜치들의 주파수 오프셋 값들이 선택된다.

PSYNC 상관 블록들(808A 내지 808N)의 PSYNC 상관 동작들은 PSCH의 시퀀스에 기초하여 수행된다. 상기 PSYNC 상관 블록들(808A 내지 808N)은 단일 스테이지 또는 복수 스테이지들로 된 정합 필터(matched filters)들을 이용하여 구현될 수 있다. 그러한 정합 필터들은, 일반적으로 알려진 바와 같이, 덧셈기들, 곱셈기들, 양자화기들 및 그 밖에 PSCH 코드를 인가되는 WCDMA 신호에 상관 동작하는 데에 쓰이 는 요소들을 조합한 것을 이용한다.

도 10c를 참조하여 좀더 상세하게 설명되는 바와 같이, PSYNC 모듈(708)이 동작하는 상관 구간은 다양한 지속시간을 가질 수 있다. 예를 들어, PSYNC 상관 모듈(708)은 WCDMA 신호의 한 슬롯에 걸쳐 PSCH 상관 동작을 수행할 수 있다. 그렇지만 상기 PSYNC 상관 모듈(708)은 여러 슬롯의 WCDMA 신호에 걸쳐 상관 동작을 수행할 수도 있다. 상기 PSYNC 모듈(708)은 도 4b를 참조하여 본 명세서에서 앞서 설명되었던 타이밍 및 칩 지속시간을 가지는 WCDMA 신호에 관하여 동작한다. 예전의 무선 단말기들은, 기지국 클럭들에 대한 자신들의 무선 단말기 클럭들의 편차로 인하여 셀 단계 I 획득 동작들 중에 기지국과 동기화를 시도할 경우에 매우 짧은 상관 길이를 이용해야할 필요가 있었다. 그러나, 본 발명의 PSYNC 상관 모듈은 복수의 PSYNC 상관 브랜치들을 포함하며, 이들 각각이 주파수 오프셋들을 가지기 때문에, 좀더 긴 상관 구간들이 이용될 수 있다. 특정한 예를 들면, 상기 PSYNC 상관 모듈(708)은 상기 WCDMA 신호의 한 2,560 칩 슬롯에 걸쳐 PSCH 상관 동작들을 수행한다. 1/2 칩 가설 위치(one-half chip hypothesis position)를 이용한다면, 상기 PSYNC 모듈의 각 PSYNC 상관 브랜치는 5,120 개의 가설들(hypotheses)을 생성한다. 복수의 슬롯들에 걸쳐 수행되는 PSYNC 상관 동작들을 이용함으로써, 각각의 PSYNC 상관 브랜치는 그러한 다수의 슬롯들에 걸치는 동시적인 적산을 산출하며, 1/2 칩 구간의 가설에 대해서는 5,120 개의 가설들을 산출한다. 한 칩 구간의 가설이 이용될 경우에는, 각 PSYNC 상관 브랜치는 매 슬롯마다 2,560 가설을 산출할 수 있으며, 이때 각 가설은 하나의 특정 샘플링 위치에 상응한다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 상기 PSYNC 모듈(708)은 앞서 도 3에서 예시된 바와 같은 비트 레벨 프로세싱 모듈(322)과 메모리를 공유한다. 이러한 경우에, 단계 I 셀 탐색 동작들을 수행함에 있어, 상기 PSYNC 모듈(708)은 이러한 비트 레벨 프로세싱 모듈 메모리(306 또는 234)를 이용하여 5,120 곱하기 PSYNC 상관 브랜치들의 수에 해당하는 가설들을 저장한다. 그러나, 연속하는 셀 탐색 동작들 동안에, 상기 PSYNC 모듈(708)은 이러한 대량의 가설들의 저장이 필수적이지 않을 수도 있고, 또한 비트 레벨 프로세싱 모듈 메모리를 이용하는 것이 필요하지 않을 수도 있다. 그러한 경우에, 비트 레벨 프로세싱 모듈은 상기 비트 레벨 프로세싱 모듈 메모리에 대한 완전한 접근 권한을 가질 것이다. 그러나, 혼성 동작의 경우에, 상기 PSYNC 모듈(708)은 상기 비트 레벨 프로세싱 모듈 메모리의 일 부분을 필요로 할 수 있지만, 다만 이는 초기의 셀 탐색 동작들 중에 요구되는 정도보다는 적을 것이다. 비트 레벨 프로세싱 모듈 메모리의 이용을 위한 메모리 인터페이스는 상기 PSYNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(802)와 결합된 것과 같이 일반적으로 나타내었다. 그러나, 다른 실시예들에서는, 상기 메모리 인터페이스가 상기 복수의 적산기들(812A 내지 812N)에 직접적으로 결합될 수도 있다.

여기서 좀더 상세하게 설명되겠지만, 상기 PSYNC 모듈(708)은 복수의 샘플링 위치들의 PSYNC 상관 에너지 값들의 결정에 기초하여 다수의 다른 동작들을 수행하도록 동작할 수 있다. 상기 PSYNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(802)에 의해 산출되는 출력들의 예로는 상기 PSYNC 상관 브랜치들 중 일부 또는 전부에 의해 산출되는 위치들 및 최대 PSYNC 상관 에너지 값들이 포함된다. 나아가, 상기 PSYNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(802)는 복수의 샘플링 위치들에 대한 PSYNC 상관 에너지 값들에 기초하여, 상기 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 주파수 오프셋에 대한 추정값을 결정할 수 있다. 더 나아가, 상기 PSYNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(802)는 상기 복수의 PSYNC 모듈 상관 브랜치들에서 복수의 샘플링 위치들에 대해 산출한 PSYNC 상관 에너지 값들에 기초하여, WCDMA 신호의 신호 품질에 관한 지표(indicia)를 생성할 수도 있다. 이러한 신호 품질 파라미터들은 추후에 후속 셀 탐색 동작들이나, 1차 셀 탐색 동작들, 또는 도 9 내지 도 25를 참조하여 본 명세서에서 상세하게 설명되는 바와 같은 다른 동작들 중에 무선 단말기에 의해 이용될 수 있다.

도 9는 본 발명의 하나 또는 그 이상의 실시예들에 따라 구축된 PSYNC 상관 브랜치의 구성요소들을 예시한 블록도이다. 도 9의 단일 PSYNC 상관 브랜치는 도 8에서 앞서 예시되고 또한 이를 참조하여 설명되었던 PSYNC 상관 브랜치의 구조를 더욱 상세하게 나타낸다. 그러나, 도 9를 참조하여 설명되는 PSYNC 상관 브랜치는 도 8의 PSYNC 상관 브랜치와 그 구조에 있어서 약간 다를 수 있다. 도 9의 PSYNC 상관 브랜치는 위상 회전 블록(806N)이 포함된다. 이 위상 회전 블록(806N)은 WCDMA 신호(즉 WCDMA 신호를 포함할 수 있는 입력 신호)의 I 성분 및 Q 성분을 수신한다. 상기 위상 회전 블록(806N)은 각자의 주파수 오프셋에 기초하여 상기 WCDMA 신호를 위상 회전시킨다. 상기 각자의 주파수 오프셋은 위상 회전 블록(806N)에 수신되는 위상 회전 제어 신호에 의해 표현된다. 상기 위상 회전 블록(806N)은 위상 회전된 WCDMA 신호(입력 신호)의 I 성분 및 Q 성분을 생성하여 PSYNC 상관 블록(808N)에 제공한다. PSYNC 상관 블록(808N)은 I 위상 PSCH 상관 블록(902)과 Q 위상 PSCH 상관 블록(904)을 포함한다. 상기 PSYNC 상관 블록(808N)은 상기 위상 회전된 WCDMA 신호(I 성분 및 Q 성분 양자 모두)를 PSCH 코드의 I 성분 및 Q 성분에 상관하여 상관 결과들을 산출한다. 에너지 계산 블록(810N)은 PSYNC 상관 블록(808N)의 출력을 수신하고, PSYNC 상관 에너지 값, 또는 이의 근사치를 수신된 상관 결과들을 기초로 결정하도록 동작할 수 있다. 도 9에 보인 특정한 실시예에 있어서, 상기 에너지 결합기 블록(810N)의 출력은 적산기(812N)에서 수신된다. 적산기(812N)는 상기 PSYNC 상관 에너지 값들을 동시적으로 적산한다. 이러한 적산이 동시적이라는 점을 확실히 할 수 있도록, 상기 적산기(812N)는 상기 PSYNC 상관 에너지 값들을 시간 편차 제어 입력에 기초하여 정렬한다. 상기 적산된 PSYNC 상관 에너지 값들은 이들의 공통 샘플링 위치들에 기초하여 동시적으로 결합된다.

도 10a는 본 발명의 첫 실시예에 따라 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 주파수 이격 및 각각의 주파수 오프셋들을 나타내는 블록도이다. 도 10a의 실시예에 따르면, 상기 PSYNC 모듈은 7 개의 PSYNC 상관 브랜치들을 포함한다. 이들 PSYNC 상관 브랜치들의 각각은 입력으로서 무선 단말기 클럭(이는 도 3을 참조하여 앞서 보였던 바와 같이 무선 단말기 발진기를 이용하여 생성된 것이다)과 각자의 주파수 오프셋을 갖는다. 도 10a에 나타낸 바와 같이, PSYNC 브랜치 1은 -18 kHz라는 상응하는 주파수 오프셋을 수신하며, PSYNC 브랜치 2는 -12 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신하고, PSYNC 브랜치 3은 -6 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신하며, PSYNC 브랜치 4는 0 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신하고, PSYNC 브랜치 5는 6 kHz에 상응하는 주파수 오프셋을 수신하며, PSYNC 브랜치 6은 +12 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신하고, PSYNC 브랜치 7은 +18 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신한다. 이러한 복수의 PSYNC 상관 브랜치들(PSYNC 브랜치 1 내지 PSYNC 브랜치 7) 각자의 주파수 오프셋들의 주파수 이격 값은 실질적으로 동일하다. 도 10a에 나타낸 특정 예의 경우에는, 인접 PSYNC 상관 브랜치들 사이의 주파수 이격은 6 kHz이다.

더 나아가, 상기 복수의 PSYNC 브랜치들의 주파수 오프셋들의 주파수 폭(frequency span)은 무선 단말기 클럭 및 기지국 클럭 사이의 예측 최대 주파수 오프셋에 기초하여 선택되었다. 무선 단말기 클럭을 생성하는 데에 이용된 무선 단말기 발진기에 대해 10 ppm의 관용도를 가정한다면, 도 10a의 주파수 폭은 36 kHz이다. 도 10a의 실시예를 이용한다면, 36 kHz의 주파수 폭은 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 최대 주파수 오프셋에 대처하는 데에 충분하다고 추정된다. 이러한 추정된 최대 주파수 오프셋은 물론 기지국 수정 발진기 및 무선 단말기 수정 발진기의 품질에 의존적이다.

도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 주파수 이격 및 각각의 주파수 오프셋들을 나타내는 블록도이다. 도 10b의 실시예에 따르면, 상기 PSYNC 모듈은 8 개의 PSYNC 상관 브랜치들을 포함한다. 이들 PSYNC 상관 브랜치들의 각각은 입력으로서 무선 단말기 클럭과 각자의 주파수 오프셋을 갖는다. 도 10b에 나타낸 바와 같이, PSYNC 브랜치 1은 -21 kHz라는 상응하는 주파수 오프셋을 수신하며, PSYNC 브랜치 2는 -15 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신하 고, PSYNC 브랜치 3은 -9 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신하며, PSYNC 브랜치 4는 -3 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신하고, PSYNC 브랜치 5는 +3 kHz에 상응하는 주파수 오프셋을 수신하며, PSYNC 브랜치 6은 +9 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신하고, PSYNC 브랜치 7은 +15 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신하며, PSYNC 브랜치 8은 +21 kHz의 상응하는 주파수 오프셋을 수신한다. 도 10b의 실시예를 이용할 경우에, 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 주파수 오프셋들의 주파수 폭은 42 kHz이고, 이는 도 10a의 PSYNC 모듈의 36 kHz 폭보다 더 크다. 도 10b의 인접 PSYNC 상관 브랜치들 사이의 주파수 이격은 6 kHz이다.

도 10c는 본 발명에 따른 PSYNC 모듈의 샘플링 위치들에 관한 두 가지 특정 실시예들을 예시한 블록도이다. 도 10c에 재현한 것은 10 밀리초 당 15 슬롯인 WCDMA 프레임(400)의 표현예이다. 15 슬롯 WCDMA 프레임의 각 슬롯은 2,560 칩들을 포함한다. 따라서, 참조부호 1080으로 예시된 예의 경우에, 한 칩 구간의 샘플링 위치를 가지는 실시예로서, 상기 PSYNC 상관 모듈은 각 PSYNC 상관 브랜치에 대한 각각의 2,560 개 샘플링 위치들에서 슬롯 당 2,560 개 PSYNC 상관 에너지 값들을 산출한다. 달리 말하면, 각 PSYNC 상관 브랜치는 참조부호 1080의 실시예에서 2,560 개 샘플링 위치들 각각에 대해 하나의 PSYNC 상관 에너지 값을 산출한다. 상기 PSYNC 상관 모듈이 다수 슬롯의 WCDMA 신호에 걸쳐 상관 동작을 수행할 경우에는, 각 PSYNC 상관 브랜치는 그러한 다수의 슬롯들에 걸쳐 PSYNC 상관 에너지 값들의 동시적인 적산을 수행할 것이다.

1082로 참조되는 1/2 칩 구간 샘플링 위치의 실시예의 경우에는, 각 PSYNC 상관 브랜치는 WCDMA 신호의 매 슬롯에 대한 각각의 샘플링 위치에서 5,120 개 PSYNC 상관 에너지 값들을 산출한다. 상기 PSYNC 상관 모듈이 다수 슬롯들에 대해 상관과 적산을 수행한다면, 각 PSYNC 상관 브랜치는 WCDMA 신호 샘플마다 5,120 개 샘플링 위치들의 각각에 관하여 PSYNC 상관 에너지 값들의 동시적인 적산을 수행한다. 상기 "동시적(coherent)"라는 용어는 여기나 본 명세서의 다른 부분에, I/Q PSCH 상관기(correlator) 출력이 에너지 값으로 변환된 이후에 일어나는 가설당 적산 연산들(per-hypothesis accumulations)을 가리키는 데에 이용된다. 이러한 "동시적"이라는 용어의 사용은 이 단어의 한가지 가능한 사용예에 따른다는 점을 이해하여야 할 것이다. "동시적"이라는 용어는 또한 유용한 위상 정보를 여전히 가지는 신호들(즉 여전히 I 및 Q 성분들로 분리될 수 있는 신호들)에도 적용될 수 있다. 상관 동작들은 한 슬롯의 일 부분이나, 하나의 전체 슬롯, 또는 하나 이상의 슬롯에 걸쳐 수행될 수 있다. 이러한 경우에, 본 발명의 상관동작 구간은 슬롯 지속 시간보다 더 짧은 지속 시간, 슬롯 지속 시간과 같은 지속 시간, 또는 한 슬롯 지속 시간보다 더 긴 지속 시간을 가질 수 있다. 물론, 상관 동작들은 슬롯 경계들과 반드시 일치하여 정렬될 필요는 없다.

도 10d는 본 발명에 따라 동작하는 PSYNC 모듈의 일반적인 동작을 예시한 순서도이다. 도 10d의 동작들(1050)은 무선 단말기가 무선 단말기 발진기를 이용하여 무선 단말기 클럭을 생성하는 단계(1052)로부터 개시된다. 이어서, 동작(1050)은 상기 PSYNC 모듈이 WCDMA 신호를 포함할 수 있는 입력 신호를 수신하는 단계(1054)로 이어진다. 독자가 이해할 수 있듯이, 상기 PSYNC 모듈은 입력 신호 내에 있을 수 있는 WCDMA 신호를 탐색한다. 따라서, 상세한 설명의 이 부분에서, 이러한 입력 신호는 입력 신호 및 WCDMA 신호로 상호 교차적으로 참조될 수 있다. 도 10d의 동작(1050)은 입력 신호 내에 WCDMA 신호의 존재가 필요하지는 않는다. 그러나, 도 10d의 동작(1050)은 입력 신호 내에 WCDMA 신호의 존재 여부를 감지할 수는 있다.

입력 신호의 수신 단계(1054) 이후에, 상기 무선 단말기의 PSYNC 모듈은, 단계(1056)에서 지시되는 바와 같이, 각 PSYNC 상관 브랜치들에 관하여 그리고 샘플링 위치에 관하여 다수의 동작들을 수행한다. 각 샘플링 위치에 있어서, PSYNC 상관 브랜치들 각각은 입력 신호를 각각의 주파수 오프셋에 기초하여 위상 회전시킨다(1058). 이어서, 각 샘플링 위치에서, 각 PSYNC 상관 브랜치는 위상 회전된 입력 신호를 PSCH 코드와 상관 동작한다(1060). 다음으로, 각 PSYNC 상관 브랜치는 상기 위상 회전된 입력 신호에 관하여 PSYNC 상관 에너지를 산출하고 공통 샘플링 위치들에서 상기 PSYNC 상관 에너지 값을 적산한다(1062). PSYNC 상관 모듈에서 한 칩 구간의 샘플링을 할 경우에, 각 PSYNC 상관 브랜치는 매 슬롯의 WCDMA 신호에 대하여 2,560 개의 상관 에너지 값들을 산출한다. PSYNC 상관 브랜치의 실시예 중 1/2 칩 구간의 샘플링 실시예에 대하여는, 각 PSYNC 상관 브랜치는 WCDMA 신호의 매 슬롯마다 5,120 개 상관 에너지 값들을 산출한다.

미리 지정된 상관 구간 또는 상기 PSYNC 모듈의 동작 동안에 선택된 상관 구간이 지나면, 상기 동작(1050)은 상관 구간이 완료되었는지 여부를 결정한다(1064), 만약 상관 구간이 아직 끝나지 않았다면, 예를 들어 상관 구간이 다른 슬롯에 걸쳐 연장되어 있거나 한다면, 동작은 단계(1054)로 돌아간다. 그러나, 만 약 상관 구간이 종료되었다면(단계(1064)에서 결정된 바와 같이), 동작은 단계(1066)로 진행하며, 여기서 상기 PSYNC 모듈은 자신이 산출해 낸 PSYNC 상관 에너지 값들에 기초하여 추가적인 동작들을 수행한다. 이러한 동작들에는 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 주파수 오프셋을 추정하는 동작, WCDMA 신호에 관한 하나 또는 다수의 신호 품질 특성들을 생성하는 동작, 산출된 PSYNC 상관 에너지 값들에 기초하여 셀 탐색 동작들을 변경하는 동작 내지 그 밖의 동작들을 수행하는 것이 포함된다(1066). 단계(1066)에 관한 특정 실시예들은 도 14 내지 25를 참조하여 좀더 설명될 것이다. 단계(1066)에서 상기 동작은 단계(1054)로 돌아가며, 여기서 PSYNC 모듈의 동작이 계속된다.

도 11a는 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 걸쳐 각 위치들에서의 PSYNC 상관 에너지들의 미끄러짐(slippage) 현상을 예시한 타이밍도이다. 앞서 설명된 바와 같이, PSYNC 상관 브랜치들 각각은 그 각자의 주파수 오프셋에 기초하여 WCDMA 신호의 위상 회전을 수행한다. 따라서, PSYNC 상관 브랜치들의 각각은 상관 동작의 관점에서 보면 복수의 PSYNC 상관 브랜치들 각자에 대해 실질적으로 동기되지 않은(out of sync) 상태가 된다. 그러므로, 각 PSYNC 상관 브랜치는 PSYNC 상관 에너지 값들의 상관 동작이 정확한 위치에서 기인함을 보장할 수 있도록 시간 편차 제어 보상을 반드시 수행하여야 한다.

도 11a에 대체적으로 표현하였듯이, 세 개의 PSYNC 상관 브랜치들(1152, 1154 및 1156) 각각은 각자의 주파수 오프셋들을 가진다. 도 11a에서 보인 예의 경우에, PSYNC 상관 브랜치(1154)는 자신에게 서비스를 하는 기지국/기지국 송수신 서브시스템(BTS)에 정렬되어 있다. 그렇지만, PSYNC 상관 브랜치(1152)는 음의 주파수 오프셋을 가지기 때문에, 그 슬롯 타이밍은 PSYNC 상관 브랜치(1154)에 비하여 압축되어(compressed) 있다. 나아가, PSYNC 상관 브랜치(1156)는 양의 주파수 오프셋을 가지기 때문에, 그 타이밍은 PSYNC 상관 브랜치(1154)에 비하여 신장되어(expanded) 있다. 따라서, 브랜치들 사이에 시간 정렬 부정합이 존재한다. 이 때문에, 상기 PSYNC 상관 브랜치들은 시간 편차 제어 입력에 기초하여 자신들의 추정된 샘플링/상관 위치들을 조절하여야 한다.

도 11b는 본 발명에 따라 PSYNC 상관 브랜치의 적산기에 의해 수행되는 시간 편차 보상을 기능적으로 예시한 블록도이다. 특히 구체적으로 예시된 것은 PSYNC 모듈(708)의 N번째 PSYNC 상관 브랜치의 적산기(812N)이다. 상기 적산기(812N)는 PSYNC 상관 에너지 값을 상기 PSYNC 모듈(708)의 브랜치 N의 에너지 계산 블록(810N)으로부터 수신한다. 상기 적산기(812N)는 서로 유사하게 그려진 복수의 D 플립플롭(1102A 내지 1102E)(또는 도면에 표시된 것과 등가인 기능들을 가지는 다른 메모리 장치, 예를 들어 논리 제어 하에 있는 SRAM을 포함)를 포함하는데, 이들은 chip2x_en 입력 신호에 의해 활성화된다. 첫 번째 D 플립플롭(1102A)의 D 입력은 에너지 계산 블록(810N)에 의한 PSYNC 상관 에너지 출력을 수신한다. 상기 D 플립플롭(1102A)의 Q 출력은 다시 D 플립플롭(1102B)의 D 입력으로서 수신된다. 상기 D 플립플롭들의 각각은 Q 출력을 생성하여, 각각의 입력을 통해 멀티플렉서로 제공되며, 또한 각자의 이웃하는 D 플립플롭들에 사슬처럼 연결된 입력으로서 제공된다.

도 11b의 실시예에 있어서, 멀티플렉서(1104)는 15 개의 각 D 플립플롭들로부터 오는 15 개의 입력들을 수신한다. 상기 시간 편차 제어 신호는 멀티플렉서(1104)의 선택 입력으로서 역할을 한다. 시간 편차 제어 신호는, 상기 PSYNC 모듈(708)의 YNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(802)에 의해 제공되는데, 적절한 샘플링 위치의 PSYNC 상관 에너지 값이 합산 블록(1106)으로 출력되도록 할 수 있다. 합산 블록(1106)의 출력은 에너지 적산 블록(1108)에 의해 수신된다. 합산 블록(1106)의 출력은 적절한 샘플링 위치에 관하여 상기 적산된 PSYNC 상관 에너지 값이다. 상기 에너지 적산 블록(1108)의 출력은 또한 합산 블록(1106)의 입력으로서 수신된다.

도 11c는 시간 편차 제어 신호가 도 11b의 D 플립플롭들(1102A 내지 1102E) 중 하나로부터의 특정 입력을 선택하는 데에 이용되는 방식을 예시하는 그래프이다. 도 11c의 그래프는 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이에 10 PPM 차이를 가정한 것이다. 그러한 경우에 있어서, 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 10 PPM 차이는 대략적으로 매 26 밀리초마다 한 칩의 미끄러짐(slippage)을 의미한다. 도 11c의 미끄러짐 그래프의 기울기는 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 이러한 10 PPM 미끄러짐을 가정한 것이다. 시간 편차 제어가 없다면 20 밀리초에 걸친 입력의 미끄러짐은 대략 0.77 칩에 해당할 것이다. 이러한 미끄러짐을 가진 경우에, PSYNC 모듈이 채택할 수 있는 적산 주기는 상기 시간 편차 제어 보상을 가진 경우에 비해 훨씬 짧아질 것이다. 따라서, 시간 오프셋이 1/4 칩을 초과할 때마다, 적산기(812N)의 멀티플렉서(1104)로 다른 입력이 선택된다. 이러한 구간들에 따라 달라진 입력(또는 탭)을 선택함으로써, 적산 동작들을 위한 샘플링 위치들의 실제 시간 오프셋 오차는 결코 1/4 칩을 초과하지 않을 것이다.

도 12는 기지국으로부터 오는 다이버시티(diversity) WCDMA 신호의 수신을 지원하는, 본 발명에 따라 구축된 PSYNC 상관 모듈(1200)의 구조를 대략적으로 예시한 블록도이다. 도 12의 구조(1200)는 비 다이버시티(non-diversity) 동작들도 또한 지원하는 장치 내에 구현될 수 있다. 따라서, 상기 PSYNC 상관 모듈의 구조(1200)는 앞서 예시된 PSYNC 모듈의 구조들과 공통된 구성요소들을 많이 가진다. 앞서 설명되었던 특정 구조들 중 일부는 여기서는 그러한 구조들이 도 12의 PSYNC 모듈(1200)의 다이버시티 동작들과 어떻게 관련되어 있는가에 관한 경우를 제외하면, 더 이상 설명되지 않을 것이다.

대체적으로, 도 12의 PSYNC 모듈(1200)은 두 개의 안테나들을 통해 수신된 다이버시티 WCDMA 신호에 관하여 동작한다. 구체적으로, 다이버시티 WCDMA 신호는 안테나 1 입력과 안테나 2 입력을 통해 수신된다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 수신기가 다이버시티 방식인 경우에, 송신된 신호들은 충분한 거리만큼 이격되어 있거나 또는 양극화(polarization)를 통해 분리되는 두 개의 다른 안테나들 상에 수신되며, 각 안테나에 수신된 신호들은 서로에 관하여 상당한 정도로 비상관적(uncorrelated)인 관계를 가진다. 각 수신기 안테나로부터의 정보를 지능적으로 결합 또는 선택함으로써, 수신 장치는 다른 방식으로는 오직 단일 수신기 안테나만이 존재할 경우보다 더 나은 품질의 신호를 효과적으로 생성할 수 있게 된다.

상기 PSYNC 모듈(1200)은 복수의 PSYNC 상관 브랜치들(1204A 내지 1204N)을 포함한다. 상기 PSYNC 모듈(1200)은 추가적으로 PSYNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(1206)를 포함한다. 상기 PSYNC 모듈의 좀더 상세한 설명은 도 12에는 설명되거나 나타내지 않았으나, 도 8의 PSYNC 모듈(708)을 참조하여 앞서 설명되었던 부분들과 유사하다. 도 12의 구조에 따르면, 안테나 1 입력 및 안테나 2 입력을 통해 수신된 WCDMA 다이버시티 신호는 멀티플렉서(1202)에 입력된다. 상기 멀티플렉서(1202)는 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들(1204A 내지 1204N)의 샘플링 위치 주기의 두 배인 선택 입력 신호를 통해 스위칭된다. 따라서, 각 샘플링 위치에 대하여, 복수의 PSYNC 상관 브랜치들(1204A 내지 1204N)은 안테나 1을 통해 수신되는 입력 및 안테나 2를 통해 수신되는 입력 양자 모두를 샘플링한다. 도 12의 PSYNC 모듈(1200)의 실시예에 따르면, 상기 PSYNC 상관 브랜치들(1204A 내지 1204N)은 안테나 1 입력 및 안테나 2 입력을 통해 수신된 입력 신호들 각각에 대해 생성된 상관 결과들을 결합하도록 동작할 수 있다.

달리 표현하면, 도 12의 상기 PSYNC 모듈(1200)은 무선 인터페이스에 결합되어 있고, 또한 클럭 회로부(물론 도 12에는 클럭 회로부가 명시적으로 표현된 것은 아니다)에도 결합되어 있다. 멀티플렉싱 회로부(1202)는, 다이버시티 WCDMA 신호의 수신을 위해, 무선 인터페이스의 두 수신 경로들에 결합되어 있는 두 개의 입력들을 가진다. 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 각각은 위상 회전 회로부, 상관 동작 회로부 및 적산 회로부를 포함한다. 도 12의 PSYNC 상관 모듈(1200)은 다이버시티 WCDMA 신호에 관하여 동작하며, 상기 멀티플렉싱 회로부(1202)는 첫 번째 구간들 동안에는 수신 경로들 중 첫 번째 경로(안테나 1 입력)를 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들(1204A 내지 1204N)에 결합시킬 수 있다. 다음으로, 상기 멀티플렉싱 회로부(1202)는 두 번째 구간들 동안에는 수신 경로들 중 두 번째 경로(안테나 2 입력)를 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들(1204A 내지 1204N)에 결합하도록 동작한다. 상기 PSYNC 상관 브랜치들의 적산기들은 상기 첫 번째 및 두 번째 수신 경로들을 통해 수신된 다이버시티 WCDMA 신호 성분들을 결합하여, 다이버시티 WCDMA 신호들의 품질에 관한 좀더 나은 지표를 제공하도록 동작할 수 있다. 그러한 경우에, 복수의 PSYNC 상관 브랜치들(1204A 내지 1204N) 각각은 상기 첫 번째 및 두 번째 수신 경로들을 통해 수신된 두 개의 다이버시티 WCDMA 신호의 PSYNC 상관 에너지 값들을 공통되는 샘플링 위치들을 가지고 결합하도록 동작할 수 있다.

도 13은 본 발명의 실시예들에 따라 다이버시티 WCDMA 신호에 관하여 동작하는 PSYNC 모듈(1300)의 대안적인 구조를 예시한 블록도이다. 구체적으로, 도 13에 예시된 PSYNC 상관 모듈(1300)은 각각 두 개의 수신 경로들의 입력들에 관하여 동작하는 PSYNC 상관 블록들(1302A 및 1302B)을 포함한다. 상관 블록(1302A)은 안테나 1에 상응하는 첫 번째 수신 경로에 결합한다. 상관 블록(1302A)은 I PSCH 상관 블록(1304)과 Q PSCH 상관 블록(1306)을 포함한다. 상기 I PSCH 상관 블록(1304)과 Q PSCH 상관 블록(1306) 각각은 상기 첫 번째 수신 경로를 통하여 수신된 다이버시티 WCDMA 신호의 각각의 I 성분 및 Q 성분에 대하여 동작한다. 상기 상관 블록(1302A)은 상관 동작 결과들을 산출하여 에너지 결합기 블록(1312)에 제공하며, 에너지 결합기 블록(1312)은 상기 첫 번째 수신 경로에 관한 상관 에너지 값을 산출한다.

이와 유사하게, 상관 블록(1302B)은 (안테나 2로부터) 두 번째 수신 경로를 통해 수신된 다이버시티 WCDMA 신호에 관하여 동작하는 I PSCH 상관 블록(1308)과 Q PSCH 상관 블록(1310)을 포함한다. 상기 상관 블록(1302B)은 상관 동작 결과들을 산출하여 에너지 결합기 블록(1314)에 제공한다. 에너지 결합기 블록들(1312, 1314)의 출력 값들은 또 다른 에너지 결합기 블록(1316)에 수신되며, 이는 두 수신 경로들을 통해 수신된 다이버시티 WCDMA 신호들의 결합 에너지를 결정한다. 에너지 결합기 블록(1316)의 출력은 적산 블록(1322)에 의해 수신된다. 적산 블록(1322)은 사긴 편차 제어 입력 신호를 수신하며, 복수의 샘플링 위치들의 각각에 관하여 PSYNC 상관 에너지 값을 생성한다.

다이버시티 동작들을 지원하는 PSYNC 모듈의 구성요소들(1300)의 동작은 비 다이버시티 동작들을 지원하는 PSYNC 모듈에 관하여 앞서 설명된 동작들과 유사하다. 다이버시티 동작들을 지원하는 PSYNC 모듈(1200)이 비 다이버시티 동작들을 지원하는 PSYNC 모듈(708)에 대비될 때에 이들 사이의 가장 중대한 차이는, PSYNC 모듈(1200)은 두 수신 경로들을 통해 수신된 다이버시티 WCDMA 신호들에 관하여 동작하고 양 수신 경로들의 에너지를 결합하여 좀더 나은 상관 결과들을 산출한다는 사실과 관련이 있다는 점을 이해할 수 있을 것이다.

도 14는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따라 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 주파수 오프셋을 결정하기 위한 동작을 예시하는 순서도이다. 도 14의 동작들(1400)은 본 발명의 PSYNC 모듈에 의해 수행되며, 특히 도 8에 예시된 PSYNC 모듈 프로세싱 및 제어 회로부(802)에 의해 수행될 수 있을 것이다. 상기 동작 들(1400)은 상기 PSYNC 모듈이 자신의 주파수 오프셋 결정 동작들을 시작하는 것으로서 개시된다(1402). 동작은 상기 PSYNC 모듈이 단일한 PSYNC 상관 브랜치에 대하여 두 개의 연속적으로 얻은 상관 결과들을 취득하는 것으로 이어진다. 단계(1404)에서 PSYNC 상관 브랜치에 대한 두 개의 연속적인 상관 결과들은 연속하는 샘플링 위치들에 대한 것일 수 있다. 이와 달리, 상기 두 개의 연속적인 PSYNC 상관 결과들이 연속하지 않는 샘플링 위치에 대한 것일 수도 있다.

동작(1400)은 상기 PSYNC 모듈이 단계(1404)에서 선택되었던 두 개의 연속적으로 얻은 PSYNC 상관 결과들 사이의 차이 위상을 결정하는 단계(1406)로 이어진다. 상기 PSYNC 모듈은 이어서 단계(1406)에서 결정된 차이 위상을 비동시적으로(non-coherently) 적산한다(1408). 상기 PSYNC 모듈은 다시 상기 동작들(1400)의 한 윈도우가 완료되었는지 여부를 결정한다(1410). 만약 윈도우가 단계(1410)에서 판정해보았을 때에 완료되지 않은 경우에는, 동작은 단계(1404)로 되돌아간다. 그러나, 만약 윈도우가 단계(1410)에서 판정해 본 결과완료된 경우에는 동작은 비동시적으로 적산된 차이 위상들에 기초하여 주파수 오프셋을 결정하는 단계(1412)로 진행한다. 상기 비동시적으로 적산된 차이 위상들은 단계(1408)의 여러 동작들의 결과이다. 단계(1412)로부터, 동작은 중지된다.

도 15는 예상 피크 위치 PSYNC 상관 에너지 출력 대 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 주파수 오프셋을 예시한 그래프이다. 나타낸 바와 같이, 만약 주파수 오프셋이 0 Hz이면, 피크 위치 PSYNC 상관 출력은 상응하는 최대 샘플링 위치에 관하여 2의 정규화된 값을 가지게 될 것이다. 주파수 오프셋이 0 Hz 위치로부터 음의 주파수 오프셋 방향이나 또는 양의 주파수 오프셋 방향으로 점점 멀어짐에 따라, 어떤 측정 샘플링 위치에 대한 상기 피크 위치 PSYNC 상관 출력은 감소한다. 도 15의 패턴은 특정 PSYNC 모듈에 관한 시뮬레이션 결과들을 통해 결정될 수 있다. 도 15에 예시된 주파수 오프셋을 도 10a 및 10b에 예시된 각각의 주파수 오프셋들에 관련지어 보면, PSYNC 상관 브랜치들의 성능이 특성화될 수 있다.

PSYNC 모듈의 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 의한 PSYNC 상관 동작들이 어떤 특정 WCDMA 신호 또는 다이버시티 WCMDA 신호에 관하여 수행되고 나면, 각 브랜치/위치에 대해 최대 적산된 PSYNC 상관 에너지 값들은 도 15의 예측 피크 상관 출력들의 값들과 비교될 수 있다. 상기 PSYNC 상관 브랜치들에 의해 산출된 적산 PSYNC 상관 에너지 값들에 기초하여 어떤 특정한 주파수 오프셋을 결정하는 데에 여러 가지 방법들이 채택될 수 있을 것이다. 패턴 매칭이라는 첫 번째 기술이 도 16을 참조하여 설명될 것이다. 테이블 룩업을 이용하는 두 번째 기술은 마찬가지로 도 16을 참조하여 설명될 것이다. 상기 패턴 매칭 및 테이블 룩업 기술 양자 모두는 도 15에 있는 예측 피크 위치 상관 출력들의 그래프에 기초한다.

도 16은 본 발명의 실시예들에 따라 PSYNC 모듈에 의한 기지국 클럭 및 무선 단말기 클럭 사이의 주파수 오프셋을 추정하는 기술을 예시한 순서도이다. 도 16의 동작(1600)은 복수의 PSYNC 브랜치들/위치들 각각에 관하여 피크 위치 PSYNC 상관 에너지 값들을 결정하는 단계(1602)로 개시된다. 단계(1602)의 동작을 수행하기 위한 한 가지 기술은 앞서 도 10b를 참조하여 설명되었던 동작들(1050)에 따라 완수될 수 있을 것이다.

상기 동작(1600)은 패턴 매칭 또는 룩업 테이블 이용을 수행하여 PSYNC 상관 에너지 값들(피크 위치들)을 (도 15에 예시된) 예측 패턴에 상관하는 단계(1604)로 이어진다. 상기 동작(1600)은, 상기 패턴 매칭 또는 룩업 테이블의 결과들에 기초하여 주파수 오프셋 값을 결정하는 단계(1606)로 이어진다. 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 관하여 도 15의 예측 피크 위치 PSYNC 상관 결과들이 주어짐에 따라, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 의해 산출되는 실제 피크 위치 PSYNC 상관 에너지 값들은 도 15의 예측 결과들에 가장 잘 정렬될 수 있을 것이고 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 실제 주파수 오프셋을 결정할 수 있을 것이다. 단계(1606)에서 동작은 종결된다.

도 17은 본 발명의 실시예들에 따라 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 의해 산출된 PSYNC 상관 에너지 값들에 기초하여 어떤 WCDMA 신호에 대한 적어도 하나의 WCDMA 신호 품질 특성을 생성하기 위한 PSYNC 모듈의 동작을 예시한 순서도이다. 동작(1700)은 본 발명의 PSYNC 모듈을 이용하여 PSYNC 상관 동작들을 수행하는 단계(1702)로써 시작한다. 단계(1702)의 동작들은 앞서 도 10d를 참조하여 설명되었던 동작들(1050)을 이용하여 수행될 수 있다. 동작(1700)은 단계(1702)에서 결정된 PSYNC 상관 에너지 값들에 기초하여 상기 WCDMA 신호의 적어도 하나의 WCDMA 신호 품질 특성을 생성하는 단계(1704)로 계속된다. 상기 적어도 하나의 WCDMA 신호 품질 특성은 본 발명에 따른 다른 동작들을 수행하는 데에 이용될 수 있다. 그러한 동작들의 첫 번째 예로는, 상기 PSYNC 모듈은 상기 WCDMA 신호 품질 특성에 기초하여 다른 반송파 상에서 셀 탐색 동작들을 개시할 수도 있다(1706). 예를 들어, 단 계(1704)에서 생성된 WCDMA 신호 품질 특성이 매우 낮은 품질을 가리킨다면, 상기 PSYNC 모듈에 의해 조사되고 있는 특정 반송파에 WCDMA 신호가 없거나 또는 너무 약한 WCDMA 신호가 존재한다고 추정될 수 있을 것이다. 그러한 경우에, 해당 특정 반송파 주파수에는 어떤 기지국과 통신을 구축할 수 있을 만큼의 충분한 품질을 가지는 WCDMA 신호가 충분치 않다고 결론 내려질 수 있을 것이다. 그러한 경우에, 단계(1706)는 그 특정 반송파 주파수에 관한 셀 탐색 동작들을 중단하는 단계와 상기 WCDMA 신호 품질 특성에 기초하여 다른 반송파 주파수에 대한 셀 탐색 동작들을 개시하는 단계를 포함할 수 있을 것이다.

도 17의 동작(1700)과 함께 수행될 수 있는 다른 동작으로는, 바람직한 WCDMA 신호 품질 특성에 기초하여 PSYNC 상관 동작들을 조기에 종료하는 단계(1708)가 있다. 본 발명에 따른 PSYNC 모듈의 PSYNC 상관 동작들은 여러 슬롯들에 걸쳐 수행될 수 있기 때문에, PSYNC 신호 품질 특성 정보는 상관 동작이 소정 개수의 슬롯들에 걸쳐 이루어지기 전에 어떤 충분한 품질을 가지는 WCDMA 신호가 현재 조사 중에 있는 특정 반송파에서 발견되었음을 표시할 수도 있다. 높은 신호 대 잡음비 또는 기타 WCDMA 신호 품질 특성 정보는, 높은 품질의 WCDMA 신호가 존재한다는 점뿐만 아니라, 단계 I 셀 탐색 동작들이 상기 PSYNC 모듈에 의해 성공적으로 완수되었음을 나타낼 수 있다. 이러한 경우에, 단계(1708)의 동작들은 단계 I 셀 탐색 동작들의 조기 종료가 성공적임을 나타낼 것이다.

도 17의 동작들(1700)과 함께 수행될 수 있는 또 다른 동작에 있어서, 상기 PSYNC 모듈은 WCDMA 신호 품질 특성 정보에 기초하여 복수의 PSYNC 상관 브랜치들 의 중심 주파수를 변경할 수도 있다(1710). 단계(1710)의 어떤 특정 동작에 있어서, 상기 PSYNC 모듈은, 상기 WCDMA 신호 품질 특성에 기초하여, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들 중 어떤 것도 만족스러운 PSYNC 상관 결과를 산출하지 못하였다고 판정할 수 있다. 그러한 경우에, 상기 PSYNC 모듈은 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 중심 주파수가 예측된 기지국 클럭 주파수에 적절하게 맞춰져 있지 않다고 결론을 내릴 수 있다. 따라서, 단계(1710)에서는, 상기 PSYNC 모듈은 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 중심 주파수에 대한 재정렬이 타당하다고 결정할 수 있고, 그러한 재정렬을 수행할 수 있다. 단계(1710)로부터, 동작들(1700)은 무선 단말기의 현재 요구에 따라, 종료하거나 또는 단계(1702)에서 다시 시작할 수 있다.

도 18은 본 발명에 따른 PSYNC 모듈의 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 의해 산출된 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치 값들의 예를 예시한 그래프이다. 도 18의 예는 복수의 브랜치들 각각에 관하여 최대 에너지 샘플링 위치에 대한 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지를 예시한 것이다. 나타낸 바와 같이, 전체 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지 값은 -9 kHz의 PSYNC 상관 브랜치에 관하여 생성된 것이다. 나머지 PSYNC 상관 브랜치들은 자신들의 최대 PSYNC 상관 에너지 및 샘플링 위치들에서 -9 kHz 위치에 상응하는 PSYNC 상관 브랜치가 가지는 것보다 더 낮은 크기를 가진다. 도 18의 예는 도 19 내지 도 21을 참조한 추가적인 설명 부분에서, WCDMA 신호 품질 특성들을 생성하는 기술들을 설명할 때에 참조를 위해 이용될 것이다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 관하여 어떤 한 WCDMA 신호 품질 특성을 결 정하기 위한 동작들을 예시한 순서도이다. 도 19의 동작들(1900)은 본 발명의 PSYNC 모듈을 이용하여 PSYNC 상관 동작들을 수행하는 단계(1902)와 함께 개시된다. 이러한 PSYNC 상관 동작들은 도 10d를 참조하여 앞서 설명된 동작들(1050)에 따라 수행될 수 있다. 동작들은 최대 PSYNC 상관 에너지/위치를 WCDMA 신호 에너지로서 선택하는 단계(1904)로 계속 이어진다. 도 19 및 18을 함께 참조한다면, 상기 WCDMA 신호 에너지로서 선택된 상기 최대 PSYNC 상관 에너지/위치는 -9 kHz의 주파수 오프셋을 가지는 PSYNC 상관 브랜치에 상응하는 값이 될 수 있을 것이다.

상기 동작(1900)은 적어도 하나의 다른 PSYNC 상관 에너지 위치를 WCDMA 신호 잡음으로 선택하는 단계(1906)로 이어진다. 도 19 및 도 18을 다시 함께 참조한다면, 상기 WCDMA 신호 잡음은 -9 kHz 주파수 오프셋 PSYNC 상관 브랜치를 제외한 PSYNC 상관 브랜치의 하나 또는 그 이상 또는 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치 값들로서 선택될 수 있다. 그렇다면, 신호 대 잡음비는 단계들(1904 및 1906)에서 결정된 선택 PSYNC 상관 에너지/위치값들에 기초하여 결정된다(1908). 단계(1908)에서 WCDMA 신호 품질 특성화 동작으로서 신호 대 잡음비 결정을 하는 경우에, -9 kHz 주파수 오프셋 PSYNC 상관 브랜치에 상응하는 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치는 신호 에너지 치수(signal energy figure)로서 이용된다. 이와 유사하게, 다른 PSYNC 상관 브랜치들의 다른 PSYNC 상관 에너지 값들 중 하나 또는 다수의 값이 단계(1908)에서의 계산을 위한 잡음 치수들로서 선택될 수 있다. 단계(1908)에서, 동작은 종결된다.

도 20은 본 발명에 따라 WCDMA 신호 품질 특성을 결정하기 위한 다른 기술을 설명하는 순서도이다. 동작(2000)은 본 발명의 PSYNC 모듈을 이용하여 PSYNC 상관 동작들을 수행하는 단계(2002)로부터 시작한다. 단계(2002)의 동작들은 도 10d를 참조하여 앞서 설명된 동작들(1050)에 따라 수행될 수 있다. 도 20 및 도 18을 함께 참조한다면, 상기 동작은 WCDMA 신호 에너지 값으로서 하나의 최대 PSYNC 상관 에너지/위치를 선택하는 단계(2004)로 이어진다. 이러한 경우에, 도 18에서 -9 kHz 주파수 오프셋에 상응하는 상기 PSYNC 상관 에너지/위치 값이 단계(2004)에서의 WCDMA 신호 에너지 값으로 선택될 것이다.

동작은 다른 PSYNC 상관 에너지/위치 값들의 평균 값을 WCDMA 신호 잡음 값으로서 결정하는 단계(2006)로 이어진다. 이러한 경우에, 도 18의 -21 kHz, -15 kHz, -3 kHz, +3 kHz, +9 kHz, +15 kHz 및 +21 kHz 주파수 오프셋을 가지는 PSYNC 상관 브랜치들의 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치들이 단계(2006)에서 선택되어 WCDMA 신호 잡음으로서의 평균값을 결정한다. 단계(2006)의 다른 식의 동작에서는, 모든 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 최대 PSYNC 상관 에너지값들/위치값들 전체의 평균이 WCDMA 신호 잡음으로서 선택될 수도 있다. 그런 후에, 단계(2008)에서는, PSYNC 모듈은 단계(2004)에서 결정된 최대 PSYNC 상관 에너지/위치 및 단계(2006)에서 결정된 평균 PSYNC 상관 에너지들/위치들에 기초하여 신호 대 잡음 비를 결정한다(2008). 단계(2008)에서 동작이 종료된다.

도 21은 본 발명에 따라 WCDMA 신호 품질 특성을 결정하는 또 다른 기술을 예시한 순서도이다. 동작(2100)은 본 발명에 따른 PSYNC 모듈을 이용하여 PSYNC 상관 동작들을 수행하는 단계(2102)와 함께 시작된다. 단계(2102)의 동작들은 도 10d 를 참조하여 앞서 설명된 동작들(1050)에 따라 수행될 수 있다. 동작(2100)은 WCDMA 신호 에너지로서 최대 PSYNC 상관 에너지/위치를 선택하는 단계(2104)로 이어진다. 도 21 및 도 18을 함께 참조할 경우에, -9 kHz 주파수 오프셋 PSYNC 상관 브랜치에 상응하는 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치 값이 단계(2104)에서 선택된다.

이어서, 도 21의 단계(2100)에 따르면, 단계(2104)에서 결정된 최대 PSYNC 상관 에너지로부터 떨어져 있는 한 주파수 오프셋을 가지는 두 번째 PSYNC 상관 에너지/위치 값이 WCDMA 신호 잡음으로서 선택된다(2106). 도 21 및 도 18의 예를 드는 경우에, WCDMA 신호 잡음은 도 19의 -9 kHz 주파수 오프셋 PSYNC 상관 브랜치로부터 18 kHz 만큼 떨어져 있는 값이 선택된다. 이러한 경우에, 도 18에서 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치 값은 +9 kHz 주파수 오프셋에 있는 값으로 선택된다. 이러한 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치는 도 18에 나타낸 바와 같이 +9 kHz 주파수 오프셋 PSYNC 상관 브랜치에서 선택된다.

다음으로, 단계들(2104 및 2106)에서 결정된 상기 선택된 PSYNC 상관 에너지들/위치들에 기초하여 얻은 신호 대 잡음 비가 WCDMA 신호 품질 특성 값으로서 결정된다(2108). -9 kHz 주파수 오프셋 PSYNC 상관 브랜치의 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치가 실제 WCDMA 신호 에너지에 상응한다고 가정하면, +9 kHz 주파수 오프셋 PSYNC 상관 브랜치에서의 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치를 선택하는 것은 +9 kHz 주파수 오프셋 PSYNC 상관 브랜치에서의 그러한 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치가 잡음이라는 것을 가정한 것이다. 이러한 가정은 WCDMA 신호의 신호 구조 에 의해 결정되는 바와 같은 실제 WCDMA 신호 에너지와 잡음의 주파수 이격에 관한 지식에 기초한 것이다. 단계(2108)로부터 동작은 종결된다.

도 22는 본 발명에 따라 도 7 내지 도 8의 셀 탐색기 모듈(316)의 동작들을 예시한 순서도이다. 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 자신의 특정 동작들을 수행하지 않을 때에는 유휴 모드에 있다(2202). 제1 동작 군에서, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 최초 RF 전력 스윕(RF power sweep)을 수행한다(2203). 이러한 최초 RF 전력 스윕 동작을 수행하는 동안, 상기 셀 탐색기 모듈(316)의 단계 I 획득 모듈(PSYNC 모듈)은 스캐닝된 각각의 RF 대역 내에 있는 단계 I 상관 결과들에 기초하여 에너지 추정을 수행할 수 있다(2204). 이와 달리 상기 셀 탐색기 모듈(316)은, 상기 무선 기기(204)의 RF 프론트 엔드와 함께 동작하여 단순히 각 WCDMA RF 대역 내에서 검출되는 에너지를 찾는다. 이러한 동작들이 완료되면, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 그에 결합된 프로세서(302)에 WCDMA RF 반송파 에너지를 보고한다(2206). 이러한 보고 동작은 상기 프로세서(302)의 상위 계층 프로토콜 동작을 활성화하여 상기 프로세서(302)가 최초 셀 탐색 동작들을 수행하는 데에 어떤 RF 반송파를 이용하여야 하는지를 결정할 수 있게 한다.

최초의 셀 탐색 동작들이 개시하면(2207), 도 7의 상기 셀 탐색기 모듈(316)의 단계 I 획득 모듈(PSYNC 모듈)(708)은 최소 셀 탐색 단계 I 동작들을 수행하도록 구성된다. 이러한 구성 시에, 상기 설정 변경 가능한 단계 I 획득 모듈(708)은 상기 WCDMA 신호의 PSCH와의 상관에 기초하여 수신된 WCDMA 신호에 대한 슬롯 동기화 정보를 획득하는 최초 셀 탐색/단계 I 동작들을 수행한다(2208).

이어서, WCDMA 신호의 프레임 동기화 및 코드 그룹 식별 정보를 획득하기 위한 최초 셀 탐색 단계 II 동작들이 수행된다(2210). 상기 단계 II 동작들은 도 7의 셀 탐색기 모듈(316)의 설정 변경 가능한 단계 II 획득 모듈(710)에 의해 수행된다. 슬롯 동기화, 프레임 동기화 및 코드 그룹 식별까지 수행된 이후에, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 CPICH와의 상관을 통해 이 WCDMA 신호의 스크램블링 코드(scrambling code)를 식별해 낸다. 단계 III의 동작들을 수행하는 데에 있어서, 도 7의 설정 변경 가능한 단계 III 획득 모듈(712)은 최초 셀 탐색 단계 III 동작들을 수행하도록 구성된다. 이어서, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 단계 III 동작들을 검증하고(2214), 공간 시간 송신 다이버시티(STTD: Space Time Transmit Diversity) 검출을 수행할 수 있다(2218). 단계(2218)에서, 동작은 앞서 단계(2206)에서 그러하였듯이, 단계(2202)로 진행한다.

다른 동작에 있어서, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 이웃 셀 탐색 동작들을 개시한다(2219). 이웃 셀 탐색 모듈의 개시는 통상적으로 최초 셀 탐색 동작들이 성공적으로 수행된 후에 수행될 것이다. 주지된 바와 같이, WCDMA 시스템에 있어서, 이웃하는 셀/섹터는 현재 서비스 중인 셀/섹터에 비해 다른 슬롯 및 프레임 타이밍들을 가질 것이다. 그렇지만, 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 모든 기지국들의 기지국 클럭들은 하나의 동일한 주파수를 가진다고 가정되어 있다. 이웃하는 셀들의 코드 그룹 및 관련된 슬롯 및 프레임의 타이밍에 관한 정보는 RF 송수신기에 의해 수신될 수 있다(2220). 이 정보는 상기 서비스 중인 셀로부터 수신된 제어 송신들 내에 포함되어 있을 수 있다. 수신된 정보에 기초하여, 상기 프로세서(302)는 셀 탐색기 모듈(316)로 하여금 단계 I (PSYNC) 동작들 중에 모든 이웃하는 셀들의 다중 경로 성분들에 대하여 탐색할 것을 지시할 수 있다(2222). 이러한 단계 I 동작들은 도 7의 설정 변경 가능한 단계 I 획득 모듈(708)에 의해 이웃 셀 탐색 단계 I 구성으로 설정되어 수행될 수 있다. 일단 단계 I 동작들이 성공적으로 완료되면, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 단계 I 동작들의 수행 시에 찾아낸 이웃 셀의 WCDMA 신호의 다중 경로 성분 각각에 관하여 스크램블링 코드를 식별하는 단계 III 동작들을 수행한다(2224). 이어서, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 부가적으로 이웃 셀/섹터들에 대하여 STTD 검출 동작을 수행한다(2226).

본 발명에 따른 다른 방식의 동작 시에는, 상기 RF 송수신기는 어떤 서비스 제공 셀과 통신을 하는 데에 GSM 모드로 동작할 수 있다. GSM 모드에서 서비스 제공 셀/섹터와 통신을 구축하기 위한 동작들은 본 명세서에서는 이들이 본 발명과 관련되는 경우를 제외하고는 설명되지 않을 것이다. 단계(2227)의 이웃 셀 탐색 (GSM 모드) 동작들이 개시되면, RF 단말기는 계속 GSM 동작들을 지원하는 한편 자신을 이웃 셀 탐색 동작을 수행할 수 있도록 재설정하여야 한다. 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 예를 들어 오직 하나의 시간 슬롯 동안의 WCDMA 동작들에 대해 재구성 또는 그냥 구성된다. 이러한 슬롯 주기의 시간은 상대적으로 짧기 때문에, 동작들은 급하게 수행되고 이웃 셀 탐색 시에 수행될 수 있는 상관 동작들의 횟수는 제한된다. 몇몇 동작에 있어서는, 이웃 셀 탐색 정보는 서비스 제공 GSM 셀에 의해 수신될 수 있다(2230). 이러한 정보에 기초하여, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 이웃하는 셀/섹터들의 다중 경로 성분들에 대해 탐색하는 단계 I 동작들을 수행한 다(2232). 그런 후에, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 찾아낸 이웃하는 셀/섹터들의 다중 경로 성분 각각에 관하여 스크램블링 코드를 식별하는 단계 III 동작들을 수행한다(2234).

다른 동작의 경우에, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 검출된 셀 탐색 동작들을 수행한다(2235). 이러한 동작들은 단계들(2207 내지 2218)의 최초 셀 탐색 동작들과 유사하다. 이러한 경우에, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 검출된 셀/섹터 송신들에 관하여 다중 경로 슬롯 타이밍을 검출하는 단계 I 동작들을 수행한다(2236). 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 이어서 검출된 다중 경로 신호 성분들의 각각에 관하여 단계 II 프레임 동기화 및 코드 그룹 식별 동작들을 수행한다(2238). 다음으로, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 검출된 다중 경로 신호 성분 각각에 관하여 스크램블링 코드를 식별하는 단계 III 동작들을 수행한다(2240). 이어서, 상기 셀 탐색기 모듈(316)은 부가적으로 STTD 검출 동작을 수행한다(2242). 단계들(2226, 2234, 2242) 이후의 동작은 단계(2202)로 되돌아 간다.

도 23은 본 발명의 실시예들에 따른 셀 탐색 동작들을 예시한 순서도이다. 도 23의 동작들(2300)은 본 발명의 PSYNC 모듈을 이용하여 PSYNC 상관 동작들을 수행하는 단계(2302)와 함께 개시된다. 단계(2302)의 동작들은 본 명세서의 도 7을 참조하여 앞서 설명된 동작들(1050)에 따라 완수될 수 있다. 동작들은 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 주파수 오프셋을 결정하는 단계(2304)로 이어진다. 도 14 내지 16을 참조하여 앞서 설명된 동작들이 단계(2304)에서 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 주파수 오프셋을 결정하는 데에 이용될 수 있다.

일단 주파수 오프셋이 단계(2304)에서 결정되고 나면, 상기 주파수 오프셋은 단계 II 셀 탐색 동작들(2306)에 이용될 수 있고, 단계 III 셀 탐색 동작들(2308)을 위해 이용될 수도 있다. 단계 II 및 단계 III 셀 탐색 동작들은 도 22를 참조하여 앞서 설명되었으며, 도 23을 참조하는 이 부분에서는 더 이상 설명되지 않을 것이다. 단계(2304)에서 결정된 주파수 오프셋은 추가적인 단계 I 셀 탐색 동작들(2310)에 관하여 좀더 이용될 수 있다. 복수의 기지국들의 기지국 클럭들이 실질적으로 그들 사이에 아무런 주파수 오프셋도 가지지 않는다고 하는 가정이 이용될 수 있다. 이러한 경우에, 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 주파수 오프셋을 결정하는 상기 PSYNC 모듈을 이용하면, 그러한 주파수 오프셋은 모든 셀 탐색 동작들, 다중 경로 검출 동작들 및 그 밖에 무선 단말기와 기지국 사이의 동기화를 필요로 하는 동작들에 대해 추후에도 이용될 수 있을 것이다. 그러나, 주기적으로, 무선 단말기는 그 무선 단말기 클럭이 하나 또는 다수의 기지국 클럭들에 관하여 더 편차를 가지게 되지 않음을 확실히 할 수 있도록 추가적인 주파수 오프셋 결정 동작들을 수행하기를 원할 수 있다.

단계(2310)의 동작을 이용하여, 앞서 결정된 주파수 오프셋을 가지고 상기 PSYNC 모듈은 그 결정된 주파수 오프셋을 사용하는 하나의 PSYNC 상관 브랜치를 제외한 모든 PSYNC 상관 브랜치들을 비활성화할 수 있다. 상기 PSYNC 모듈의 그러한 PSYNC 상관 브랜치는 단계(2310)에서 이웃 셀 탐색 동작들을 수행하는 데에 이용될 수 있다. 단계(2310)에서 동작은 종료한다. 상기 셀 탐색 모듈(316) 내의 복수의 셀 탐색 모듈들은 그 동작을 병렬로 수행할 수 있다는 점이 이해될 수 있을 것이 다. 예를 들어 도 7을 다시 한번 참조하면, 상기 설정 변경 가능한 단계 I, 단계 II 및 단계 III 획득 모듈들(708, 710, 712)은 각자의 동작들을 병렬로 수행할 수 있다. 따라서, 도 23을 다시 참조한다면, 단계들(2306, 2308, 2310)에서의 동작들은 무선 단말기에 의해 병렬로 수행될 수 있다.

도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 추가적인 셀 탐색 동작들을 예시한 순서도이다. 동작(2400)은 PSYNC 상관 모듈이 PSYNC 상관 동작들을 수행하는 단계(2402)와 함께 시작한다. 단계(2402)에서의 동작은 도 10d를 참조하여 앞서 설명된 동작들(1050)에 따라 수행될 수 있다. 동작(2400)은 PSYNC 모듈이 하나 또는 다수의 WCDMA 신호 품질 특성들을 결정하는 단계(2404)로 이어진다. 하나 또는 다수의 WCDMA 신호 품질 특성들은 앞서 도 17, 18, 20 내지 21을 참조하여 설명된 동작들에 따라 결정될 수 있다. 동작(2400)은 상기 PSYNC 모듈이 단계(2404)의 WCDMA 신호 품질 특성에 기초하여 결정된 바와 같이 불량한 WCDMA 신호 품질로 인하여 단계 I 셀 탐색 동작들의 조기 종료를 수행하는 단계(2406)로 이어진다. 단계(2400)는 상기 PSYNC 모듈이 다른 반송파 주파수에서 단계 I 셀 탐색 동작을 개시하는 단계(2408)로 계속된다. 앞서 설명된 바와 같이, 상기 PSYNC 모듈은 상기 WCDMA 신호 품질 특성을 이용하여 충분한 품질을 가진 WCDMA 기지국 송신들이 현재 모니터링되는 반송파 주파수 상에는 전혀 존재하지 않다고 결정할 수 있다. 이러한 경우에, 행해진 결정을 가지고, 상기 PSYNC 모듈은 다른 반송파 상에서 단계 I 셀 탐색 동작들을 개시한다.

도 25는 본 발명에 따른 또 다른 셀 탐색 동작들을 예시한 순서도이다. 도 25의 동작들(2500)은 상기 PSYNC 모듈이 PSYNC 상관 동작들을 수행하는 단계(2502)와 함께 개시된다. 단계(2502)의 동작은 도 10d를 참조하여 앞서 설명된 동작들(1050)에 따라 수행될 수 있다. 동작들(2500)은 상기 PSYNC 모듈이 WCDMA 신호 품질 특성들을 결정하는 단계(2504)로 이어진다. 상기 PSYNC 모듈은 앞서 도 17, 18, 20 내지 21을 참조하여 설명하였던 동작들에 따라 WCDMA 신호 품질 특성들을 결정할 수 있다.

동작들(2500)은 상기 PSYNC 모듈이 양호한 WCDMA 신호 품질 특성으로 인하여 단계 I 셀 탐색 동작들의 조기 종료를 단행하는 단계(2506)로 진행한다. 상기 PSYNC 모듈은 수신된 WCDMA 신호의 단일 슬롯과의 상관 결과들에 기초하여 이러한 조기 종료 결정을 내릴 수 있다. 이러한 조기 종료 결정은 높은 WCDMA 신호 품질 특성에 기초하여 내려질 수 있다.

동작들(2500)은 상기 PSYNC 모듈이 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 주파수 오프셋을 결정하는 단계(2508)로 이어진다. 도 14과 도 16, 또는 각각을 참조하여 앞서 설명되었던 주파수 결정 동작들이 단계(2508)에서 채택될 수 있다. 동작들(2500)은 상기 무선 단말기, 특히 구체적으로는 상기 셀 탐색기 모듈(316)이 단계 I, 단계 II, 단계 III 셀 탐색 동작들을 수행하는 데에 상기 주파수 오프셋을 이용하는 단계(2510)로 이어진다. 상기 동작들(2500)은 상기 PSYNC 모듈이 추후의 단계 I 셀 탐색 동작들을 위해 상기 주파수 오프셋을 이용하는 단계(2512)로 종결된다. 이러한 경우에, 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 결정된 주파수 오프셋을 가지고서, 상기 PSYNC 모듈은 단계(2512)의 단계 I 셀 탐색 동작들을 위해 하 나의 PSYNC 상관 브랜치를 이용할 수 있다. 단계(2512)에서 동작은 종료한다.

본 명세서에 사용된 "회로(circuit)" 및 "회로부(circuitry)"와 같은 용어들은 하나의 독립적인 회로 또는 다수의 기본 기능들을 수행하는 다중 기능 회로의 일부를 가리키는 것일 수 있다. 예를 들어, 실시예에 따라서, 프로세싱 회로부는 하나의 단일 칩 프로세서로써 또는 다수의 프로세싱 칩들로써 구현될 수 있을 것이다. 이와 유사하게, 제1 회로 및 제2 회로는 어떤 실시예에서는 단일한 회로로 결합될 수 있지만, 다른 실시예에서는 아마도 서로 다른 칩 내에서 독립적으로 동작할 수 있다. "칩(chip)"이라는 용어는, 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 집적된 회로를 가리킨다. 회로들 및 회로부는 범용 하드웨어 또는 특수 목적 하드웨어를 포함할 수 있으며, 또는 그러한 하드웨어와, 펌웨어나 객체 코드와 같은 관련 소프트웨어를 포함할 수도 있다.

본 발명은 지금까지 구체적으로 특정된 기능들의 수행 및 이들 사이의 관계들을 예시한 방법 단계들을 이용하여 위와 같이 설명되었다. 이러한 기능적인 구성 블록들 및 방법 단계들의 경계 및 순서(boundaries and sequences)는 설명의 편의를 위해 임의적으로 설명되었다. 이러한 특정 기능들 및 이들 사이의 관계들이 적절하게 수행되는 한, 그와 다른 경계 및 순서도 정의될 수 있다. 그러한 어떠한 다른 경계 또는 순서들도 청구 범위에 기재된 발명의 영역 및 사상 내에 포함된다.

본 발명은 또한 몇몇 중요 기능들의 수행을 예시한 기능적인 구성 블록들을 이용하여 위와 같이 설명되었다. 이러한 구성 블록들의 경계는 설명의 편의를 위해 임의적으로 정의되었다. 상기 중요 기능들이 적절히 수행되는 한에서는, 이와 다른 경계도 정의될 수 있다. 유사하게, 순서도의 블록들도 역시 중요한 기능(functionality)을 예시하기 위해 정의되었다. 이용되는 한도까지는, 순서도 블록의 경계들 및 순서는 다른 식으로 정의되었을 수도 있지만, 여전히 그러한 중요한 기능을 수행할 수 있을 것이다. 기능적인 구성 블록들과 순서도 블록들 및 순서들의 다른 형태의 정의는 따라서 청구 범위에 기재된 발명의 영역 및 사상 내에 포함된다. 당해 기술 분야의 통상의 기술을 가진 자는 또한 이러한 기능적 구성 블록들 및 이 명세서에 있는 그 밖의 예시적인 블록들, 모듈 및 구성품이, 예시된 대로 구현되거나, 또는 개별 부품, 주문형 집적 회로(application specific integrate circuits, ASIC), 적절한 소프트웨어나 이와 유사한 것을 실행하는 프로세서들, 또는 이들의 조합들에 의해 구현될 수 있다는 점을 인식할 수 있을 것이다.

본 명세서에서 사용되었을 수 있는 바와 같은, "실질적으로(substantially)" 또는 "대략적으로(approximately)"와 같은 표현은, 상기 표현에 상응하는 용어 내지 개체들(items) 사이의 상대적 관계에 대해, 업계에서 용인되는 정도의 관용도(tolerance)를 부여한다. 이러한 업계에서 용인되는 정도의 관용도란 1 퍼센트보다 작은 정도부터 50 퍼센트까지 범위를 가질 수 있는 것으로서, 구성품들의 각종 수치들, 집적 회로 공정의 변화량, 온도 변화량, 상승 또는 하강 시간, 열잡음 등이 이에 해당하며, 다만 이런 것들에 한정되지는 않는다. 개체들 간의 그러한 상대적 관계도 몇 퍼센트의 차이 정도부터 몇 배 수준의 차이(magnitude differences)에 이를 수 있다. 본 명세서에서 마찬가지로 사용되었을 수 있는, "결합된(coupled to)" 또는 "결합하는(coupling)"과 같은 용어는, 개체들 사이의 직접 결합과, 중간 개재 개체(intervening item)(이는 구성 부품(component), 요소(element), 회로 또는 모듈 등을 포함하지만 이에 한정되지는 않는다)를 통한 개체들 사이의 간접적인 결합을 포함한다. 여기서, 간접적 결합의 경우에, 중간 개재 개체는 어떤 신호가 갖는 정보 자체를 변경하지는 않지만, 그 신호의 전류 레벨, 전압 레벨, 또는 전력 레벨 등을 조절할 수는 있다. 추가적으로 본 명세서에서 사용되었을 수 있는 바와 같은, 추론적 결합(inferred coupling, 즉 어떤 요소가 추론(inference)에 의해 다른 요소에 결합되는 경우)도, "결합된" 경우와 동일한 방식으로, 두 요소들 사이의 직접 및 간접 결합을 포함한다. 더불어 본 명세서에서 사용되었을 수 있는 바와 같은, "~할 수 있는(operable to)"이라는 표현은, 이 명세서에서 사용되었을 수 있는데, 이는 어떤 개체가 하나 또는 그 이상의 상응하는 기능들을 수행할 수 있도록 하나 또는 그 이상의 전원 연결이나, 입력(들), 출력(들) 등을 포함한다는 점과, 나아가 하나 또는 그 이상의 다른 개체들에 대한 추론적 결합을 포함할 수 있다는 점을 나타낸다. 추가적으로 본 명세서에서 사용되었을 수 있는 바와 같은, "~과 연관된(associated with)"이라는 표현은 별개의 개체들의 직접 또는 간접적인 결합 관계나, 한 개체가 다른 개체 내부에 내장되어 있는 관계, 또는 두 가지 모두를 포함한다. 이 명세서에서 사용되었을 수 있는 "바람직하게 비교되다(compares favorably)"는 표현은 둘 또는 그 이상의 개체들, 신호들 등등 사이의 비교가 어떤 바람직한 상호 관계를 제공함을 의미한다. 예를 들어, 바람직한 상호 관계가 신호 1이 신호 2에 비해 더 큰 크기를 갖는 것이라면, 신호 1의 크기가 신호 2의 크기보다 큰 경우나, 또는 신호 2의 크기가 신호 1의 크기보다 작은 경우에, 바람직한 비 교가 이루어진 것이라 할 수 있다.

본 발명은 지금까지 특정된 기능들의 수행 및 이들 사이의 관계들을 예시한 방법 단계들을 이용하여 위와 같이 설명되었다. 이러한 기능적인 구성 블록들 및 방법 단계들의 경계 및 순서는 설명의 편의를 위해 임의적으로 설명되었다. 이러한 특정 기능들 및 이들 사이의 관계들이 적절하게 수행되는 한, 그와 다른 경계 및 순서도 정의될 수 있다. 그러한 어떠한 다른 경계 또는 순서들도 청구 범위에 기재된 발명의 영역 및 사상 내에 포함된다.

더 나아가, 비록 본 발명이 명확성을 추구하고 이해를 돕기 위한 목적으로 상술한 실시예들의 방법을 통하여 상세하게 설명되었지만, 이러한 실시예들에 한정되는 것은 아니다. 당해 기술 분야에서 평균적인 숙련도를 가진 자들 중의 하나에 대해, 다양한 변화 및 변경들이 본 발명의 사상과 범위 내에서 수행될 수 있을 것임은 자명하며, 이는 첨부된 청구항들의 범위에 의해서만 제한된다.

도 1은 본 발명에 따라 동작하는 무선 단말기들을 지원하는 셀룰러 무선 통신 시스템의 일 부분을 예시한 시스템도이다.

도 2는 본 발명에 따라 구축된 무선 단말기를 기능적으로 예시한 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 기저대역 프로세싱 모듈의 구성요소들을 예시한 블록도이다.

도 4a는 다수의 RF 반송파들을 지원하는 WCDMA RF 대역(들)의 전력 공간 밀도를 도시적으로 예시한 그래프이다.

도 4b는 본 발명에 따라 셀 탐색 및 기지국 동기화를 위해 채택된 WCDMA 시스템의 다양한 채널들의 타이밍을 도시적으로 예시한 블록도이다.

도 5a는 제1 시간에서 다중 경로 지연 확산의 예를 예시한 그래프이다.

도 5b는 제2 시간에서 다중 경로 지연 확산의 예를 예시한 그래프이다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 기지국을 탐색하고, 발견하며, 그에 동기화하고, 그로부터 데이터를 수신할 때의 무선 단말기의 동작들을 예시한 순서도이다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 탐색기 모듈의 첫 번째 실시예를 예시한 블록도이다.

도 8은 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예들에 따라 구축된 1차 동기(PSYNC: primary synchronization) 모듈을 예시한 블록도이다.

도 9는 본 발명의 하나 또는 다수의 실시예들에 따라 구축된 PSYNC 상관 브랜치의 구성요소들을 예시한 블록도이다.

도 10a은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 주파수 이격과 각자의 주파수 오프셋들을 나타내는 블록도이다.

도 10b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 복수의 PSYNC 상관 브랜치들의 주파수 이격과 각자의 주파수 오프셋들을 나타내는 블록도이다.

도 10c는 본 발명에 따른 PSYNC 모듈의 샘플링 위치에 대한 두 가지 특정적인 실시예를 예시한 블록도이다.

도 10d는 본 발명에 따라 동작하는 PSYNC 모듈의 동작들을 일반적으로 예시한 순서도이다.

도 11a는 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 걸쳐 획득된 복수의 위치들의 PSYNC 상관 에너지값들의 미끄러짐 현상을 예시한 타이밍도이다.

도 11b는 본 발명에 따른 PSYNC 상관 브랜치의 적산기에 의해 수행되는 시간 편차 보상을 기능적으로 예시한 블록도이다.

도 11c는 시간 편차 제어 신호가 도 11b의 D 플립플롭 중 하나로부터 오는 특정한 입력을 선택하는 데에 이용되는 방법을 예시한 그래프이다.

도 12는 본 발명에 따라 구축되고 기지국으로부터의 다이버시티 WCDMA 신호의 수신을 지원하는 PSYNC 상관 모듈의 구조를 일반적으로 예시한 블록도이다.

도 13은 본 발명의 실시예들에 따라 다이버시티 WCDMA 신호에 관하여 동작하는 PSYNC 모듈의 다른 구조를 예시한 블록도이다.

도 14는 본 발명의 첫 번째 실시예에 따라 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 주파수 오프셋을 결정하기 위한 동작을 예시한 순서도이다.

도 15는 예측 피크 위치 PSYNC 상관 에너지 출력 대 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 주파수 오프셋의 관계를 예시한 그래프이다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 PSYNC 모듈에서 기지국 클럭과 무선 단말기 클럭 사이의 주파수 오프셋을 추정하기 위한 한 가지 기술을 예시하는 순서도이다.

도 17은 본 발명에 따라 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 의해 산출되는 PSYNC 상관 에너지 값들에 기초하여 WCDMA 신호의 적어도 하나의 WCDMA 신호 품질 특성 정보를 생성하기 위한 PSYNC 모듈의 동작들을 예시한 순서도이다.

도 18은 본 발명에 따른 PSYNC 모듈 내의 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 의해 산출된 최대 PSYNC 상관 브랜치 에너지/위치 값들의 예를 예시한 그래프이다.

도 19는 본 발명의 실시예에 따라 WCDMA 신호 품질 특성을 결정하기 위한 동작들을 예시하는 순서도이다.

도 20은 본 발명에 따라 WCDMA 신호 품질 특성을 결정하기 위한 다른 기술을 예시하는 순서도이다.

도 21은 본 발명에 따라 WCDMA 신호 품질 특성을 결정하는 또 다른 기술을 예시하는 순서도이다.

도 22는 본 발명의 실시예들에 따른 도 7 내지 도 8의 셀 탐색기 모듈의 동작들을 예시한 순서도이다.

도 23은 본 발명의 실시예들에 따른 셀 탐색 동작들을 예시한 순서도이다.

도 24는 본 발명의 실시예들에 따른 다른 셀 탐색 동작들을 예시한 순서도이다.

도 25는 본 발명의 실시예들에 따른 또 다른 셀 탐색 동작들을 예시한 순서도이다.

Claims

기지국으로부터 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access) 신호를 수신하도록 동작할 수 있는 무선 단말기에 있어서,

무선 단말기 발진기(oscillator)를 사용하여 무선 단말기 클럭(clock)을 생성하도록 동작할 수 있는 클럭 회로부;

상기 무선 단말기 발진기보다 더 정확한 기지국 발진기를 사용하여 생성되는 기지국 클럭을 사용하여 상기 기지국에 의해 생성되는 상기 WCDMA 신호를 수신하도록 동작할 수 있는 무선 인터페이스; 및

상기 무선 단말기 및 상기 클럭 회로에 결합되고, 1차 동기(PSYNC: Primary Synchronization) 상관 브랜치(correlation branch)들을 포함하는 PSYNC 모듈을 포함하며,

상기 각각의 PSYNC 상관 브랜치는,

각각의 주파수 오프셋(offset)에 기초하여 상기 WCDMA 신호를 위상 회전(phase rotate)시키고,

복수의 샘플링(sampling) 위치들에 걸쳐 1차 동기 채널(PSCH: Primary Synchronization Channel) 코드와 상기 위상 회전된 WCDMA 신호를 상관(correlation) 연산하며,

상기 복수의 샘플링 위치들 각각에 대한 상관 결과에 기초하여 PSYNC 상관 에너지들을 생성하도록 동작할 수 있고,

상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 각자의 주파수 오프셋들의 주파수 이격(separation)은 동일한 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
삭제
청구항 1에 있어서, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 상기 주파수 오프셋들의 주파수 폭(span)은 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 예상 최대 주파수 오프셋에 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
청구항 1에 있어서, 상기 PSYNC 모듈은 추가적으로 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 주파수 오프셋을 추정하도록 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
청구항 4에 있어서, 상기 무선 단말기 클럭과 상기 기지국 클럭 사이의 상기 주파수 오프셋을 추정하는 동작에 있어서, 상기 PSYNC 모듈은,

상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들 중의 적어도 2개의 PSYNC 상관 브랜치들에 대해 적어도 하나의 PSYNC 상관 에너지 및 상응하는 샘플링 위치를 결정하고,

상기 PSYNC 상관 에너지 값들 및 각각의 샘플링 위치들에 대해 패턴 매칭 또는 룩업 테이블을 적용하여 예측 상관을 수행하고, 상기 패턴 매칭 또는 룩업 테이블의 결과에 기초하여 상기 주파수 오프셋을 추정하도록 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
청구항 4에 있어서, 상기 PSYNC 모듈은 하나의 WCDMA 신호 슬롯(slot) 구간(interval)보다 긴 상관 구간에 걸쳐 상기 주파수 오프셋을 추정하도록 동작할 수 있는 것을 특징으로 하는 무선 단말기.
기지국으로부터 광대역 코드 분할 다중 접속(WCDMA: Wideband Code Division Multiple Access) 신호를 수신하도록 무선 단말기를 동작시키는 방법에 있어서,

무선 단말기 발진기를 사용하여 무선 단말기 클럭을 생성하는 단계; 및

상기 무선 단말기 발진기보다 더 정확한 기지국 발진기를 사용하여 생성되는 기지국 클럭을 사용하여 상기 기지국에 의해 생성되는 WCDMA 신호를 수신하는 단계를 포함하며,

복수의 1차 동기(PSYNC: Primary Synchronization) 상관 브랜치(correlation branch)들 각각에 대하여,

각각의 주파수 오프셋(offset)에 기초하여 상기 WCDMA 신호를 위상 회전(phase rotating)시키는 단계;

복수의 위치들에 걸쳐 1차 동기 채널(PSCH: Primary Synchronization Channel) 코드와 상기 위상 회전된 WCDMA 신호를 상관하는 단계; 및

상기 복수의 위치들 각각에 대한 상기 상관 결과들에 기초하여, PSYNC 상관 에너지 값들을 생성하는 단계를 포함하고,

상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 상기 각각의 주파수 오프셋들의 주파수 이격은 동일한 것을 특징으로 하는 무선 단말기 동작 방법.
삭제
청구항 7에 있어서, 상기 복수의 PSYNC 상관 브랜치들에 대한 상기 주파수 오프셋들의 주파수 폭은 무선 단말기 클럭과 기지국 클럭 사이의 예상 최대 주파수 오프셋에 기초하여 선택되는 것을 특징으로 하는 무선 단말기 동작 방법.
삭제