KR101018539B1 - 주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법 및 이를 실행하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체와 사용자 장비 - Google Patents

주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법 및 이를 실행하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체와 사용자 장비 Download PDF

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Abstract

본 명세서에는 주파수 분할 영구 공통 파일럿을 검출하는 사용자 장비 및 상응하는 방법이 개시되었으며, 상기 사용자 장비는 주파수 분할 위상 시프트를 통해 슬라이딩 상관기를 사용하도록 구성된 제어기와, 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각에 대한 사전결정된 개수의 서브프레임 및 슬라이딩 상관기의 각 샘플 시프트에 대한 사전결정된 개수의 서브프레임에 대해 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하도록 구성된 평균화 유닛과, 상응하는 비율 및 문턱값에 의존하여 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크를 저장하도록 구성된 최대 피크 저장 유닛을 포함한다. 주파수 분할 영구 공통 파일럿을 검출하는 사용자 장비 및 방법은 또한 슬라이딩 상관기의 각 시프트에 대한 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 저장하도록 구성된 파일럿 시퀀스 인덱스 후보 저장 유닛을 포함한다. 주파수 분할 영구 공통 파일럿을 검출하는 사용자 장비 및 방법은 슬라이딩 상관기를 시프트하기 위해 최저 피크 비율을 갖는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 선택하도록 구성된 선택기를 포함한다.

Description

주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법 및 이를 실행하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체와 사용자 장비{PILOT SEQUENCE DETECTION}
본 출원서는 2005년 10월 31일 출원된 미국 특허출원 No. 60/731,255의 우선권을 주장한다. 앞서 출원된 명세서의 내용은 본 명세서에서 참조로서 인용된다.
본 발명은 셀 획득 및 셀 측정에 있어서 UTRAN LTE(Universal Terrestrial Radio Access Network Long Term Evolution) 조건을 만족하는 시분할 다중화된 파일럿 구조를 갖는 파일럿 시퀀스(pilot sequence)를 검출하기 위해 주파수 영역에서의 위상 시프트를 이용하는 슬라이딩 상관기(sliding correlator)에 관한 것이다.
동기화 채널(SCH: synchronization channel)은 셀 검색을 위한 것이다. 이것은 제 1 동기화 채널(P-SCH) 및 제 2 동기화 채널(S-SCH)의, 두 개의 서브-채널로 이루어진다. 10ms 프레임인 P-SCH 및 S-SCH는 각각의 길이가 2560 칩인 15개의 슬롯으로 나누어진다. 동기화 채널은 다른 채널들에 대해 직교하지 않으며 각 슬롯의 처음 256 칩 동안에만 스위치-온 된다. P-SCH는 프레임의 모든 슬롯에서 동일한 반면, S-SCH는 모든 슬롯에서 변화한다. 이것은 모바일이 프레임 타이밍을 획득하도 록 충분히 신속하게 P-SCH를 검색한 다음, 슬롯 타이밍을 찾는 데에 S-SCH를 사용하는 것을 가능케 한다. S-SCH 상의 시퀀스는 또한 어떤 스크램블링 코드(scrambling code)가 셀에서 사용되는지를 나타낸다.
1.25㎒에서 S-SCH를 검출하기 위한 종래의 알고리즘은 하나의 직교 주파수 분할 다중(OFDM: orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 내의 대부분의 서브-캐리어들이 S-SCH 코드에 할당된다면 시간 영역에서 최상으로 프로세싱될 수 있다. 동일한 OFDM 심볼의 시스템 정보로 비교적 적은 수의 서브-캐리어가 매핑될 수도 있다. 예를 들어, 1.25㎒의 좁은 대역에서, 16개의 서브-캐리어로 구성된 하나의 파일럿 시퀀스는 OFDM 심볼 내의 파일럿들에 대해 매 5개의 서브-캐리어 중 하나의 서브-캐리어로 매핑될 수 있다 (도 1에 도시된 바와 같이, 0.5ms 길이의 서브프레임을 갖는 시간-분할 멀티플렉싱(TDM) 파일럿 구조에서, 하나의 영구 공통 파일럿 OFDM 심볼 다음에 데이터와 하나의 전용 파일럿을 포함하는 6개의 OFDM 심볼들이 이어진다). 그러나, 만약 이와 유사한 시간-영역(TD) 알고리즘이 파일럿 시퀀스 검출을 위해 고려되는 경우에는, 파일럿을 포함하는 OFDM 심볼 내의 시스템 정보 또는 데이터로 매핑된 비교적 많은 수의 비결여(non-empty) 서브-캐리어들에 의해 알고리즘의 성능이 심각하게 저하된다.
종래의 파일럿 시퀀스 검출 시스템은 UTRAN LTE(Universal Terrestrial Radio Access Network Long Term Evolution) 조건을 만족하는 멀티플렉싱된 (TDM) 파일럿 구조를 포함할 수 있다. 파일럿 시퀀스로 매핑되는 것이 제안되는 S-SCH는 분산된 파일럿 구조(scattered pilot structure)의 사용을 제공한다.
S-SCH에서와 같이, 파일럿 시퀀스 검출 방법은 예로서 1.25, 2.5, 5, 10 및 20㎒와 같은 파일럿 OFDM 심볼에 의해 나타나는 전체 대역폭에 대해 공통적인 시스템 정보의 디코딩과 함께 사용될 수 있다. 이것은 파일럿 시퀀스가 정확히 검출됨을 보장하는 최후의 검사이다. 시스템 정보의 디코딩은 간단한 채널 예측을 필요로 한다(즉, 기준 파일럿 심볼과 수신 파일럿 심볼의 곱셈 후 주파수-영역 FIR 필터 스무딩(smoothing)). 공통 시스템 정보에 대해 할당되는 서브-캐리어의 개수가 다소 적을수록(즉, 약 60개의 서브-캐리어), 코드 길이가 상대적으로 짧아지고 디코딩 복잡도도 낮게 유지될 것이다. 핸드오버(handover)를 위한 (고속) 셀 측정 동안 시스템 정보의 판독을 방지하기 위해 오류 검출 메커니즘에 의존하는 것이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주파수 분할 영구 공통 파일럿 분할 방법 및 컴퓨터 판독가능한 매체 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램이 제공되며, 이러한 방법 및 컴퓨터 프로그램은 주파수 분할 위상 시프트(a frequency division phase-shift)를 갖는 슬라이딩 상관기(a sliding correlator)를 사용하는 단계와, 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각에 대한 사전결정된 개수의 서브프레임 및 슬라이딩 상관기의 각 샘플 시프트에 대한 사전결정된 개수의 서브프레임에 대해 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하는 단계를 포함한다. 상기 방법 및 컴퓨터 프로그램은 또한 상응하는 비율 및 문턱값에 의존하여 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크를 저장하는 단계와, 슬라이딩 상관기의 각 시프트에 대한 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 저장하는 단계와, 슬라이딩 상관기를 시프트하도록 최저 피크 비율을 갖는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 선택하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주파수 분할 영구 공통 파일럿 분할 방법 및 컴퓨터 판독가능한 매체 상에서 실행되는 컴퓨터 프로그램이 제공되며, 이러한 방법 및 컴퓨터 프로그램은 수신기에서 신호를 수신하는 단계와, 셀 획득(cell acquisition) 및 셀 측정을 위해 시간-분할 멀티플렉스된 파일럿 구조를 갖는 파일럿 시퀀스를 결정하도록, 신호에 대해 주파수 영역에서의 위상 시프트와 함께 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘을 적용함으로써 슬라이딩 상관기를 실행하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출용 사용자 장비가 제공되며, 상기 사용자 장비는 주파수 분할 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하도록 구성된 제어기와, 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각에 대한 사전결정된 개수의 서브프레임 및 슬라이딩 상관기의 각 샘플 시프트에 대한 사전결정된 개수의 서브프레임에 대해 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하도록 구성된 평균화 유닛 및 상응하는 비율 및 문턱값에 의존하여 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크를 저장하도록 구성된 최대 피크 저장 유닛을 포함한다. 또한 상기 사용자 장비는 슬라이딩 상관기의 각 시프트에 대한 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 저장하도록 구성된 파일럿 시퀀스 인덱스 후보 저장 유닛을 포함한다. 상기 사용자 장비는 슬라이딩 상관기를 시프트하기 위해 최저 피크 비율을 갖는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 선택하도록 구성된 선택기를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 신호를 수신하도록 구성된 수신기를 포함하는 주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출용 사용자 장비가 제공된다. 상기 사용자 장비는 또한 셀 획득 및 셀 측정을 위해 시간-분할 멀티플렉스된 파일럿 구조를 갖는 파일럿 시퀀스를 결정하기 위해, 신호에 대해 주파수 영역에서의 위상 시프트와 함께 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘을 적용함으로써 슬라이딩 상관기를 실행하도록 구성된 제어기를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출용 사용자 장비가 제공되며, 상기 사용자 장비는 주파수 분할 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하는 제어기 수단과, 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각에 대한 사전결정된 개수의 서브프레임 및 슬라이딩 상관기의 각 샘플 시프트에 대한 사전결정된 개수의 서브프레임에 대해 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하는 평균화 수단과 및 상응하는 비율 및 문턱값에 의존하여 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크를 저장하는 최대 피크 저장 수단을 포함한다. 상기 사용자 장비는 슬라이딩 상관기의 각 시프트에 대한 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 저장하는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보 저장 수단을 포함한다. 또한 상기 사용자 장비는 슬라이딩 상관기를 시프트하기 위해 최저 피크 비율을 갖는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 선택하는 선택기 수단을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 신호를 수신하는 수신기 수단을 포함하는 주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출용 사용자 장비가 제공된다. 상기 사용자 장비는 또한 셀 획득 및 셀 측정을 위해 시간-분할 멀티플렉스된 파일럿 구조를 갖는 파일럿 시퀀스를 결정하기 위해, 신호에 대한 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘과 결합된 주파수 영역에서의 위상 시프트를 적용함으로써 슬라이딩 상관기를 실행하는 제어기 수단을 포함한다.
도 1은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 심볼에서 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 심볼 내의 파일럿들에 대해 매 5개의 서브-캐리어들마다 하나의 서브-캐리어에 매핑되는 파일럿 시퀀스를 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 FD 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하는 주파수 분할(FD) 영구 공통 파일럿(PCP) 검출 방법을 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 FD 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하는 FD PCP 검출 방법을 실행하는 사용자 장비를 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 FD 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하는 FD PCP 검출 방법을 도시한 도면,
도 5-7은 본 발명의 실시예에 따른 PCP 검출 시뮬레이션 및 그 성능을 도시한 도면.
본 발명의 다른 실시예, 세부사항, 장점 및 변경사항들이 첨부된 도면을 참 조로 하는 아래의 바람직한 실시예의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제 1 동기화 채널(P-SCH)이 초기 셀 검색 및 개략적인 타이밍/캐리어 획득에 사용된다는 것이 가정된다. GSM 아이들 프레임(idle frame) 동안 평균화 및 중간 무선 액세스 기술(inter-RAT) 측정을 허용하기 위해 4.6ms 마다 적어도 한번 P-SCH가 전송될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면, 제 2 동기화 채널(S-SCH)이 사용되지 않는 것이 가정된다.
주파수 영역에서 위상 시프트에 의해 구현되는 슬라이딩 상관기가 평균화 및 문턱 메커니즘(a threshold mechanism)과 결합되어, 주파수 영역, 즉 사후 고속 푸리에 변환(post Fast Fourier Transform)에서의 파일럿 시퀀스를 검출한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 FD 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하는, 주파수 분할(FD) 영구 공통 파일럿(PCP) 검출 방법을 도시한다.
수신된 파일럿 시퀀스는 길이 16의 16-시퀀스 아다마르 셋(Hadamard set) 내의 16개의 기준 파일럿 시퀀스 각각의 켤레값(conjugate)과 교차-상관된다(cross-correlated). 주파수 영역(즉, 사후 FFT)에서의 위상 시프트는 교차-상관 동작과 결합되어, [-N, N] 샘플의 범위에서 FFT 윈도우의 가능한 샘플 타이밍 오프셋을 임시로 정정한다. FFT 윈도우 내의 샘플-오프셋은 FFT 대역폭에 대해 주파수 영역 내에서 2π의 위상 시프트를 도입하는 것으로 가정된다. 또한, 노이즈 및 간섭을 평균화하기 위해 16개의 서브프레임에 대한 슬라이딩 상관기 피크 크기의 평균화가 수행된다.
문턱 메커니즘은 신뢰성이 높다고 여겨지지 않는 파일럿 시퀀스 검출을 임시로 거부하는 데에 사용된다. 문턱 메커니즘은 약한 신호의 경우에서, 및/또는 신호가 존재하지 않는 경우에서의 검출 오류 가능성을 감소시킨다. 만약 검출 오류가 발생하면, 사용자 장비(UE)는 초기 셀 획득 동안 시스템 정보 판독을 시도할 필요가 없기 때문에 검색을 그만둘 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라, FD 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하는 FD PCP 검출 방법을 실행하는 UE를 도시한다. 수신기(300)는 신호를 수신하며 제어기(310)는 셀 획득 및 셀 측정을 위해 시간-분할 멀티플렉스된 파일럿 구조를 갖는 파일럿 시퀀스를 결정하도록 평균화 및 문턱 메커니즘과 결합된 주파수 영역에서의 위상 시프트를 신호에 적용함으로써 슬라이딩 상관기를 실행할 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제어기(310)는 주파수 분할 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하는 제 1 유닛(350)과, 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각에 대한 사전결정된 개수의 서브프레임 및 슬라이딩 상관기의 각 샘플 시프트에 대한 사전결정된 개수의 서브프레임에 대해 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하는 평균화 유닛(360)을 포함할 수 있다. 제어기(310)는 또한 상응하는 비율 및 문턱값에 의존하여 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크를 저장하는 제 1 저장 유닛 또는 최대 피크 저장 유닛(370)을 포함할 수 있다. 제어기(310)는 슬라이딩 상관기의 각 시프트에 대한 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 저장하기 위한 제 2 저장 유닛 또는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보 저장 유닛(380)을 포함할 수 있다. 제어기(310)는 또한 슬라이딩 상관기를 시프트하기 위해 최저 피크 비율(peak ratio)을 갖는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 선택하기 위한 선택기(390)를 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라, FD 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하여 예로서 UE에 의해 수행되는 FD PCP 검출 방법을 도시한다. 단계(100)에서, PCP 검출 방법이 시작된다. 단계(110)에서, 평균화 루프가 수행된다. 단계(120)에서, P-SCH 예측 타이밍(estimated timing)으로 파일럿 OFDM 심볼이 획득된다. 단계(130)에서, FFT가 제로 언패딩(zero unpadding)과 함께 수행되며 파일럿 서브-캐리어 PCP(f)가 디멀티플렉싱된다. 단계(140)에서, 슬라이딩 상관기 루프가 수행된다. 단계(150)에서, 위상 시프트 어레이 α(m)가 계산된다. 단계(160)에서, 코드 검색 루프가 수행된다. 단계(170)에서, n번째 심볼, m번째 시프트 및 j번째 코드에 대한 피크가 버퍼에 저장되며, 이때 peak_buffer(n, m, j) = mag(sum(PCP(f).*conj(α(m)).*conj(PCPref(f,j))))이다.
단계(180)에서, n이 Nav 파일럿 심볼과 일치하는지 여부를 판단한다. 만약 n이 Nav 파일럿 심볼과 일치한다면, 단계(190)에서 m번째 시프트 및 j번째 코드에 대한 평균 피크가 계산되며, 이때 peak(m, j) = sum(peak_buffer(n, m, j))이다. 그렇지 않으면, 방법은 단계(180)로부터 후술될 단계(240)로 진행된다. 단계(200)에서, 방법은 최고(highest) 평균 피크인 peak(m, j)가 최대 피크(maxpeak)보다 큰지 여부를 판단한다. 만약 최고 피크가 최대 피크보다 크다면, 단계(210)에서, 방법은 제 1 최고 피크 및 제 2 최고 피크와 이들의 비율을 계산하며, 이때 max2peak=maxpeak maxpeak= peak(m, j)이고, peak_ratio = max2peak/maxpeak이다. 그렇지 않다면, 이 방법은 단계(200)로부터 후술된 단계(240)로 진행된다.
단계(220)에서, 이 방법은 문턱 조건을 결정한다. 특히, 이 방법은 peak_ratio가 문턱값보다 작은지 여부를 판단한다. 만약 peak_ratio이 문턱값보다 작다면, 단계(230)에서 이 방법은 제 1 최고 피크와 제 2 최고 피크 및 m번째 시프트에 대한 최상의(best) 코드를 저장하며, 여기서 peak(m) = maxpeak이고, peak2(m)는 max2peak보다 크며, PCPcode(m) = j이다. 단계(240)에서, 최소 피크 비율을 갖는 m번째 시프트를 찾게 되며, 이때 [min_ratio, m_shift] = min(peak2(m)/peak(m))이다. 단계(250)에서, 이 방법은 min_ratio가 문턱값보다 작은지 여부를 판단하는 문턱 조건을 결정한다. 만약 min_ratio가 문턱값보다 작다면, 단계(260)에서, 찾아낸 최상의 후보 코드가 PCPbestcode = PCPcode(m_shift)라고 판단한다. 만약 min_ratio가 문턱값보다 작지 않다면, 이 방법은 종료된다.
도 5-7은 본 발명의 실시예에 따른, PCP 검출 시뮬레이션 및 그 성능을 도시한다. 도 5-7에 도시된 바와 같이, 16개의 서브프레임 평균화(16ms)는 최상의 결과를 제공하며 4.5㎑에 이르는 주파수 오프셋은 최소의 영향을 갖는다. [-2, +2] 샘플에서의 타이밍 오프셋은 많아야 G[dB] 값의 최소 영향을 갖고, G=-4dB에서 16ms 내에서의 PCP 검출은 일부 예에서는 100%에 달할 수 있고, 83%보다 크며, 92%보다 클 수도 있다. 오류 PCP 검출 가능성은 0.01%보다 낮다.
영구 공통 파일럿(PCP) 검출 시뮬레이션에 사용될 수 있는 파라미터는 15㎑ 서브-캐리어 분리(separation), 1.25㎒ 대역폭에 대한 75개의 액티브 서브-캐리어(0.9 대역폭 효율)를 포함한다. 또한 1.92㎒ FFT 샘플링 주파수 및 128 FFT 사이즈가 사용될 수도 있다. 7개의 OFDM 심볼/서브프레임을 갖는 0.5ms의 서브프레임 길이가 구현될 수도 있다. 정규화된 0.3 = 4.5㎑에 달하는 주파수 오프셋 및 시간 오프셋 [-2, -1, 0, 1, 2] 샘플이 사용될 수도 있다. 본 발명의 실시예에 따른 FD PCP 교차-상관 방법은, 주파수 영역에서의 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기, 16-서브프레임 평균화 및 문턱 메커니즘을 사용한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 비동기화된 4-셀 네트워크(셀들 사이의 고정된 지연(fixed delay))는 다음과 같은 기하값(Geometry value) G을 갖는다: G = Iown/(Iother + NAWGN). DIR 값은 I1/(I2 + I3 + NAWGN) = -8.1dB이며, 이때 하나의 강한 간섭자(interferer)와 두 개의 동일한 약한 간섭자가 발생할 수 있으며, 다른 간섭자들은 AWGN(Additive White Gaussian Noise)로서 모델링될 수 있다. 노이즈 파워는 다음과 같이 나타낼 수 있다: 예로서, (IX AWGN 간섭자)는 (Iother + NAWGN)의 80%이며, G = -7dB, Iown = 0dB, NAWGN = 6dB, Iother = 0dB이다(I1 = -1.75dB, I2, I3 = -7.77dB).
PCP 검출 시뮬레이션은 단일-셀 네트워크와, 5개마다 1개의 서브캐리어가 파일럿에 할당되며 셀-특정 직교 하다마드 파일럿 시퀀스를 갖는 시간 분할 멀티플렉싱(TDM) 파일럿 구조에 적용될 수 있다. 초과 샘플링(over-sampling)은 발생하지 않으며, TX 펄스 쉐이핑(shaping)/RX 상승 로봇 코사인 필터(RX raised robot cosine filter)도 존재하지 않는다. PCP 검출은 문턱-기반 오류 PCP 검출 메커니즘을 더 제공할 수 있다.
슬라이딩 상관기는 2N 샘플의 검색 윈도우를 필요로 하며, 이때 N은 전형적으로 P-SCH 검출의 성능에 의존하는 2개의 영역 내에 존재한다. 슬라이딩 상관기의 각 샘플 오프셋은 FD 프로세싱을 허용하기 위해 FFT를 필요로 한다. 그러나, 좁은 대역 1.25㎒에서, FFT 길이는 128이며 그러므로 복잡도가 상대적으로 작다. 최상의 성능 대 복잡도의 조정을 위해, 평균화는 16 서브프레임(즉, 8ms)으로 제한된다. 버퍼링 요구는 신호 대역폭에 따라 증가하지 않는다. 버퍼링은 효율적인 DSP 메모리 관리를 위한 효율적인 패킹을 사용하는 슬라이딩 상관기의 각 샘플 시프트 각각과 16개의 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각에 대한 교차-상관 피크의 크기를 저장함으로써 실용적으로 유지될 수 있다. 상관기 출력 당 8비트는 적절한 고정-포인트 계산 스케일링에 충분할 수 있다.
본 발명은 (보다 빠른 DSP가 FFT DSP 소프트웨어(SW) 구현을 허용함에도 불구하고) 디지털 신호 프로세서(DSP), 메모리 및 FFT 하드웨어(HW) 가속기에 의해 기저대역에서 주로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 도시된 순서 및 방식으로 동작이 수행될 수 있으나, 일부 동작의 순서는 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않는 한 변화될 수 있음을 이해할 것이다.
본 명세서에 개시된 실시예와 관련하여 기술된 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈, 또는 두 가지의 결합에서 직접 실시될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래쉬 메모리, 판독 전용 메모리(ROM), 소거 및 프로그램가능한 판독전용 메모리(EPROM), 전기적 소거 및 프로그램가능한 판독전용 메모리(EEPROM), 레지스터, 하드 디스크, 제거가능한 디스크, CD-ROM, 또는 당업계에서 알려진 저장 매체의 임의의 다른 형태 내에 존재할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 연결되어 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하고 저장 매체에 정보를 기록할 수 있도록 한다. 이와 달리, 저장 매체는 프로세서에 집적될 수도 있다. 프로세서 및 저장 매체는 주문형 반도체(ASIC: application specific integrated circuit) 내에 존재할 수 있다. ASIC은 사용자 단자 내에 존재할 수 있다. 이와는 달리, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단자 내에서 개별적인 구성요소로서 존재할 수도 있다.
본 발명과 관련하여, 네트워크 장치는 네트워크 데이터를 활용하고, 스위치, 라우터, 브릿지, 게이트웨이 또는 서버를 포함할 수 있는 임의의 장치일 수 있다. 또한, 본 발명의 설명에서 패킷 및 데이터그램이라는 용어가 사용되었으나, 본 발명은 다양한 유형의 네트워크 데이터를 포함할 수 있다. 본 발명의 목적을 위해, 패킷이라는 용어는 패킷, 셀, 프레임, 데이터그램, 브릿지 프로토콜 데이터 유닛 패킷, 패킷 데이터 및 이들의 동등물을 포함한다.
본 발명의 다양한 특성 및 장점이 상세한 설명으로부터 자명해졌으므로, 첨부된 특허청구범위는 본 발명의 진실한 사상 및 범주에 포함되는 본 발명의 모든 특징 및 장점들을 모두 포함한다. 따라서, 당업자가 다수의 변경 및 변화를 쉽게 모색할 수 있을 것이고, 본 발명은 도시되고 기술된 그대로의 구조 및 동작에 제한되는 것은 아니며, 따라서 적절한 변경 등이 본 발명의 범주 내에서 제안될 수 있다.

Claims (26)

  1. 주파수 분할 영구적 공통 파일럿(A frequency division permanent common pilot) 검출 방법으로서,
    주파수 분할 위상 시프트(a frequency division phase-shift)를 갖는 슬라이딩 상관기(a sliding correlator)를 사용하는 단계와,
    복수의 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각 및 상기 슬라이딩 상관기의 복수의 샘플 시프트 각각에 대하여, 사전결정된 개수의 서브프레임(sub-frame)에 걸쳐 상기 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하는 단계와,
    각각의 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크 사이의 비율이 문턱값보다 작은 경우에 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크가 저장되도록 하는 단계와,
    상기 슬라이딩 상관기의 복수의 시프트 각각에 대한 파일럿 시퀀스 인덱스 후보(a pilot sequence index candidate)가 저장되도록 하는 단계와,
    상기 슬라이딩 상관기를 시프트하기 위해 최저 피크 비율을 갖는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 선택하는 단계를 포함하는
    주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법.
  2. 주파수 분할 영구적 공통 파일럿 검출 방법으로서,
    수신기에서 신호를 수신하는 단계와,
    셀 획득(cell acquisition) 및 셀 측정을 위해 시간-분할 멀티플렉스된 파일럿 구조를 갖는 파일럿 시퀀스를 결정하도록, 상기 신호에 대해 주파수 영역에서의 위상 시프트와 함께 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘을 적용함으로써 슬라이딩 상관기를 실행하는 단계를 포함하되,
    상기 신호에 대해 주파수 영역에서의 위상 시프트와 함께 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘을 적용하는 것은, 복수의 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각 및 상기 슬라이딩 상관기의 복수의 샘플 시프트 각각에 대하여, 사전 결정된 개수의 서브프레임에 걸쳐 상기 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하는 것을 포함하는
    주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 상관기의 실행 단계는
    평균화 루프(an averaging loop)를 수행하는 단계와,
    제 1 동기화 채널에서 파일럿 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 심볼(a pilot orthogonal frequency division multiplexing symbol)을 획득하는 단계와,
    고속 푸리에 변환(Fast fourier transform)과 함께 제로 언패딩(zero unpadding) 및 파일럿 서브-캐리어의 디멀티플렉싱(demultiplexing)을 수행하는 단계와,
    슬라이딩 상관기 루프를 수행하는 단계와,
    위상 시프트 어레이를 계산하는 단계와,
    코드 검색 루프를 수행하는 단계와,
    n번째 심볼, m번째 시프트 및 j번째 코드에 대한 피크가 버퍼에 저장하는 단계와,
    상기 n이 Nav 개의 파일럿 심볼과 일치하는지 여부를 판단하는 단계로서, n은 상기 평균화 루프에서 사용되는 변수이고, Nav 는 상기 평균화 루프 내에서의 파일럿 심볼의 개수인, 판단 단계를 포함하는
    주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 버퍼 내의 피크는
    peak_buffer(n, m, j) = mag(sum(PCP(f).*conj(α(m)).*conj(PCPref(f,j))))를 포함하되,
    α(m)는 상기 위상 시프트 어레이이고 PCP(f)는 영구 공통 파일럿인
    주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    n이 Nav 파일럿 심볼과 일치하는 경우 상기 m번째 시프트 및 상기 j번째 코드에 대한 평균 피크를 계산하는 단계를 더 포함하되,
    peak(m, j) = sum(peak_buffer(n, m, j))인
    주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 상관기의 실행 단계는 최고(highest) 평균 피크인 peak(m, j)가 최대 피크(maxpeak)보다 큰 지의 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 최고 평균 피크가 상기 최대 피크보다 큰 경우, 상기 슬라이딩 상관기의 실행 단계는 제 1 최고 피크 및 제 2 최고 피크와 그들의 비율을 계산하는 단계를 포함하되,
    max2peak = maxpeak maxpeak = peak(m, j)이고, peak_ratio = max2peak/maxpeak인
    주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 상관기의 실행 단계는
    상기 peak_ratio가 문턱값보다 작은지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 peak_ratio가 상기 문턱값보다 작은 경우, 상기 제 1 최고 피크 및 상기 제 2 최고 피크와, 상기 m번째 시프트에 대한 최상의 코드(best code)를 저장하는 단계를 포함하는
    주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 상관기의 실행 단계는
    최저 피크 비율을 갖는 상기 m번째 시프트를 찾는 단계 - [min_ratio, m_shift] = min(peak2(m)/peak(m))이고, peak(m) = maxpeak 이며 peak2(m)는 max2peak보다 크다 - 와,
    min_ratio가 상기 문턱값보다 작은지 여부를 판단하는 단계와,
    min_ratio가 상기 문턱값보다 작은 경우, 찾아낸 상기 m번째 시프트에 대한 최상의 후보 코드가 PCPbestcode = PCPcode(m_shift)라고 판단하는 단계를 포함하는
    주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 방법.
  9. 주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출을 수행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은
    주파수 분할 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하는 단계와,
    복수의 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각 및 상기 슬라이딩 상관기의 복수의 샘플 시프트 각각에 대하여, 사전결정된 개수의 서브프레임에 걸쳐 상기 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하는 단계와,
    각각의 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크 사이의 비율이 문턱값보다 작은 경우에 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크가 저장되도록 하는 단계와,
    상기 슬라이딩 상관기의 복수의 시프트 각각에 대한 파일럿 시퀀스 인덱스 후보가 저장되도록 하는 단계와,
    상기 슬라이딩 상관기를 시프트하기 위해 최저 피크 비율을 갖는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 선택하는 단계를 수행하도록 구성되는
    컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  10. 주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출을 수행하도록 구성된 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은
    신호를 수신하는 단계와,
    셀 획득 및 셀 측정을 위해 시간-분할 멀티플렉스된 파일럿 구조를 갖는 파일럿 시퀀스를 결정하도록, 상기 신호에 대해 주파수 영역에서의 위상 시프트와 함께 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘을 적용함으로써 슬라이딩 상관기를 실행하는 단계를 수행하도록 구성되되,
    상기 신호에 대해 주파수 영역에서의 위상 시프트와 함께 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘을 적용하는 것은, 복수의 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각 및 상기 슬라이딩 상관기의 복수의 샘플 시프트 각각에 대하여, 사전 결정된 개수의 서브프레임에 걸쳐 상기 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하는 것을 포함하는
    컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 상관기의 실행 단계는
    평균화 루프를 수행하는 단계와,
    제 1 동기화 채널에서 파일럿 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 심볼을 획득하는 단계와,
    고속 푸리에 변환과 함께 제로 언패딩 및 파일럿 서브-캐리어의 디멀티플렉싱을 수행하는 단계와,
    슬라이딩 상관기 루프를 수행하는 단계와,
    위상 시프트 어레이를 계산하는 단계와,
    코드 검색 루프를 수행하는 단계와,
    n번째 심볼, m번째 시프트 및 j번째 코드에 대한 피크를 버퍼에 저장하는 단계와,
    상기 n이 Nav 개의 파일럿 심볼과 일치하는지 여부를 판단하는 단계로서, n은 상기 평균화 루프에서 사용되는 변수이고, Nav 는 상기 평균화 루프 내에서의 파일럿 심볼의 개수인, 판단 단계를 포함하는
    컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 버퍼 내의 피크는
    peak_buffer(n, m, j) = mag(sum(PCP(f).*conj(α(m)).*conj(PCPref(f,j))))를 포함하되,
    α(m)는 상기 위상 시프트 어레이이고 PCP(f)는 영구 공통 파일럿인
    컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  13. 제 12 항에 있어서,
    n이 Nav 개의 파일럿 심볼과 일치하는 경우, 상기 m번째 시프트 및 상기 j번째 코드에 대한 평균 피크를 계산하는 단계를 포함하되,
    peak(m, j) = sum(peak_buffer(n, m, j))인
    컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 상관기의 실행 단계는 최고(highest) 평균 피크인 peak(m, j)가 최대 피크(maxpeak)보다 큰 지의 여부를 판단하는 단계를 포함하고,
    만약 상기 최고 평균 피크가 상기 최대 피크보다 큰 경우, 제 1 최고 피크 및 제 2 최고 피크와 그들의 비율을 계산하는 단계를 더 포함하되,
    max2peak=maxpeak maxpeak= peak(m, j)이고, peak_ratio= max2peak/maxpeak인
    컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 상관기의 실행 단계는
    상기 peak_ratio가 문턱값보다 작은지 여부를 판단하는 단계와,
    상기 peak_ratio가 상기 문턱값보다 작은 경우, 상기 제 1 최고 피크 및 상기 제 2 최고 피크와, 상기 m번째 시프트에 대한 최상의 코드(best code)를 저장하는 단계를 포함하는
    컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 슬라이딩 상관기의 실행 단계는
    최저 피크 비율을 갖는 상기 m번째 시프트를 찾는 단계 - 여기서 [min_ratio, m_shift] = min(peak2(m)/peak(m))이고, peak(m) = maxpeak 이며 peak2(m)는 max2peak보다 크다 - 와,
    min_ratio가 상기 문턱값보다 작은지 여부를 판단하는 단계와,
    min_ratio가 상기 문턱값보다 작은 경우에, 찾아낸 상기 m번째 시프트에 대한 최상의 후보 코드가 PCPbestcode = PCPcode(m_shift)라고 판단하는 단계를 포함하는
    컴퓨터 판독가능한 저장 매체.
  17. 적어도 하나의 프로세서와 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 포함하는 장치로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 장치로 하여금
    주파수 분할 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하게 하고,
    복수의 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각 및 상기 슬라이딩 상관기의 복수의 샘플 시프트 각각에 대하여, 사전결정된 개수의 서브프레임에 걸쳐 상기 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하게 하고,
    각각의 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크 사이의 비율이 문턱값보다 작은 경우에 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크를 저장하게 하고,
    상기 슬라이딩 상관기의 복수의 시프트 각각에 대한 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 저장하게 하고,
    상기 슬라이딩 상관기를 시프트하기 위해 최저 피크 비율을 갖는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 선택하게 하도록 구성되는
    장치.
  18. 적어도 하나의 프로세서와 컴퓨터 프로그램을 저장하는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체를 포함하는 장치로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 장치로 하여금
    신호를 수신하게 하고,
    셀 획득 및 셀 측정을 위해 시간-분할 멀티플렉스된 파일럿 구조를 갖는 파일럿 시퀀스를 결정하기 위해, 상기 신호에 대해 주파수 영역에서의 위상 시프트와 함께 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘을 적용함으로써 슬라이딩 상관기를 실행하게 하도록 구성되되,
    상기 신호에 대해 주파수 영역에서의 위상 시프트와 함께 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘을 적용하는 것은, 복수의 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각 및 상기 슬라이딩 상관기의 복수의 샘플 시프트 각각에 대하여, 사전 결정된 개수의 서브프레임에 걸쳐 상기 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하는 것을 포함하는
    장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 장치로 하여금
    평균화 루프를 수행하게 하고,
    제 1 동기화 채널에서 파일럿 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 심볼을 획득하게게 하고,
    고속 푸리에 변환과 함께 제로 언패딩 및 파일럿 서브-캐리어의 디멀티플렉싱을 수행하게 하고,
    슬라이딩 상관기 루프를 수행하게 하고,
    위상 시프트 어레이를 계산하게 하고,
    코드 검색 루프를 수행하게 하고,
    n번째 심볼, m번째 시프트 및 j번째 코드에 대한 피크를 버퍼에 저장하게 하며,
    상기 n이 Nav 파일럿 심볼과 일치하는지 여부를 판단하게 하도록 구성되되, 여기서 n은 상기 평균화 루프에서 사용되는 변수이고, Nav 는 상기 평균화 루프 내에서의 파일럿 심볼의 개수인
    장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 버퍼 내의 피크는
    peak_buffer(n, m, j) = mag(sum(PCP(f).*conj(α(m)).*conj(PCPref(f,j))))를 포함하되,
    α(m)는 상기 위상 시프트 어레이이고 PCP(f)는 영구 공통 파일럿인
    장치.
  21. 제 20 항에 있어서,
    n이 Nav 파일럿 심볼과 일치하는 경우에, 상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 장치로 하여금 상기 m번째 시프트 및 상기 j번째 코드에 대한 평균 피크를 계산하게 하도록 구성되되,
    peak(m, j) = sum(peak_buffer(n, m, j))인
    장치.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 장치로 하여금
    최고(highest) 평균 피크인 peak(m, j)가 최대 피크(maxpeak)보다 큰 지의 여부를 판단하게 하고,
    상기 최고 평균 피크가 상기 최대 피크보다 큰 경우에, 제 1 최고 피크 및 제 2 최고 피크와 그들의 비율을 계산하게 하도록 구성되되,
    max2peak=maxpeak maxpeak= peak(m, j)이고, peak_ratio= max2peak/maxpeak인
    장치.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 장치로 하여금
    상기 peak_ratio가 문턱값보다 작은지 여부를 판단하게 하고,
    상기 peak_ratio가 상기 문턱값보다 작은 경우에, 상기 제 1 최고 피크 및 상기 제 2 최고 피크와, 상기 m번째 시프트에 대한 최상의 코드(best code)를 저장하게 하도록 구성되는
    장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해, 상기 장치로 하여금
    최저 피크 비율을 갖는 상기 m번째 시프트를 찾게 하고 - 여기서 [min_ratio, m_shift] = min(peak2(m)/peak(m))이고, peak(m) = maxpeak 이며 peak2(m)는 max2peak보다 크다 -,
    min_ratio가 상기 문턱값보다 작은지 여부를 판단하게 하며,
    min_ratio가 상기 문턱값보다 작은 경우, 찾아낸 상기 m번째 시프트에 대한 최상의 후보 코드가 PCPbestcode = PCPcode(m_shift)라고 판단하게 하도록 구성되는
    장치.
  25. 주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 장치로서,
    신호를 수신하는 수단과,
    셀 획득(cell acquisition) 및 셀 측정을 위해 시간-분할 멀티플렉스된 파일럿 구조를 갖는 파일럿 시퀀스를 결정하도록, 상기 신호에 대해 주파수 영역에서의 위상 시프트와 함께 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘을 적용함으로써 슬라이딩 상관기를 실행하는 수단을 포함하되,
    상기 신호에 대해 주파수 영역에서의 위상 시프트와 함께 평균화 메커니즘 및 문턱 메커니즘을 적용하는 것은, 복수의 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각 및 상기 슬라이딩 상관기의 복수의 샘플 시프트 각각에 대하여, 사전 결정된 개수의 서브프레임에 걸쳐 상기 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하는 것을 포함하는
    주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 장치.
  26. 주파수 분할 영구 공통 파일럿 검출 장치로서,
    주파수 분할 위상 시프트를 갖는 슬라이딩 상관기를 사용하는 수단과,
    복수의 가능한 기준 파일럿 시퀀스 각각 및 상기 슬라이딩 상관기의 복수의 샘플 시프트 각각에 대하여, 사전결정된 개수의 서브프레임에 걸쳐 상기 슬라이딩 상관기의 피크 크기 출력을 평균화하는 수단과,
    각각의 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크 사이의 비율이 문턱값보다 작은 경우에 제 1 최대 피크 및 제 2 최대 피크를 저장하는 수단과,
    상기 슬라이딩 상관기의 복수의 시프트 각각에 대한 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 저장하는 수단과,
    상기 슬라이딩 상관기를 시프트하기 위해 최저 피크 비율을 갖는 파일럿 시퀀스 인덱스 후보를 선택하는 수단을 포함하는
    장치.
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