KR101093290B1 - 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 장치 및 방법 - Google Patents

노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 장치가 개시된다. 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 장치는 베이스 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 베이스 시퀀스를 생성하는 베이스 노드용 시퀀스 생성부; 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 릴레이 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 릴레이 시퀀스를 생성하는 릴레이 노드용 시퀀스 생성부; 상기 베이스 시퀀스나 상기 릴레이 시퀀스를 주파수영역과 시간 영역에 매핑하여 기저대역 신호를 생성하는 기저대역 생성부; 및 상기 기저대역 신호를 송신하는 송신부를 포함한다.
노드 ID 인식용 동기채널, 베이스 노드, 릴레이 노드, 소형 베이스 노드

Description

노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 장치 및 방법{METHOD OF ALLOCATING A SEQUENCE TO A SYNCHRONIZATION CHANNEL FOR NODE IDENTIFICATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}
본 발명의 일실시예들은 무선통신 시스템에서 노드 ID (IDentification) 할당 방법에 관한 것으로서, 베이스 노드 내 릴레이 노드나 베이스 노드 기능을 일부 또는 전부 갖는 소형 베이스 노드가 있는 경우, 베이스 노드와 릴레이 노드를 구별하기 위해, 송신단 동기채널의 주파수영역에 노드 시퀀스를 할당하는 장치 및 방법을 제안한다.
본 발명은 지식 경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-002-02, 과제명: Multi-Gigabit 무선 인터페이스 기술 개발].
무선통신 시스템 중에는 시스템 주파수효율을 높이기 위해, 하나의 베이스 노드에 복수의 릴레이 노드 또는 소형 베이스 노드를 연결하여 상호 간에 협력을 취하는 무선통신 시스템이 있다.
이러한 무선통신 시스템은 적은 자원으로 많은 이용자들을 지원할 수 있는 장점은 있으나, 상황에 따라서는 특정 베이스 노드 내에 릴레이 노드를 추가적으로 인식할 필요가 있으므로 현재 사용하고 있는 인식용 노드 수보다 훨씬 더 많은 인식용 노드 수를 확보해야 하는 문제가 있는 실정이다.
따라서, 한정된 주파수와 시간 자원으로 요구하는 인식용 노드 수를 생성할 수 있는 노드 ID 할당 장치와 방법이 필요한 실정이다.
본 발명의 일실시예들은 베이스 노드에 할당된 노드 인식용 시퀀스를 모체로 릴레이 노드의 노드 인식용 시퀀스를 생성함으로써, 노드 수 증대를 최대화할 수 있는 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 장치를 제공한다.
또한, 본 발명의 일실시예들은 베이스 노드에 할당된 노드 인식용 시퀀스를 모체로 릴레이 노드의 노드 인식용 시퀀스를 생성함으로써, 베이스 노드 별로 릴레이 노드를 가변적으로 증가하거나 감소시키고자 할 때, 이로 인한 시스템에 미치는 영향을 최소화할 수 있는 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 장치를 제공한다.
본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 장치는 베이스 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 베이스 시퀀스를 생성하는 베이스 노드용 시퀀스 생성부; 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 릴레이 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 릴레이 시퀀스를 생성하는 릴레이 노드용 시퀀스 생성부; 상기 베이스 시퀀스나 상기 릴레이 시퀀스를 주파수영역과 시간 영역에 매핑하여 기저대역 신호를 생성하는 기저대역 생성부; 및 상기 기저대역 신호를 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명의 일면에 따르면 상기 릴레이 노드용 시퀀스 생성부는 임의의 이진 코드워드를 정의하고, 상기 코드워드의 극성에 따라 상기 베이스 시퀀스를 변형하 여 상기 릴레이 시퀀스를 생성할 수 있다.
본 발명의 일면에 따르면 상기 릴레이 노드용 시퀀스 생성부는 상기 베이스 시퀀스의 사이클릭 시퀀스와 일차 동기채널용 시퀀스 인덱스에 매핑되는 스크램블 시퀀스를 결합하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성할 수 있다.
본 발명의 일면에 따르면 상기 릴레이 노드용 시퀀스 생성부는 임의의 이진 코드워드를 정의하고, 상기 코드워드의 극성에 따라 상기 베이스 시퀀스를 변형하며, 변형된 베이스 시퀀스에 상기 베이스 시퀀스의 사이클릭 시퀀스, 또는 일차 동기채널용 시퀀스 인덱스에 매핑되는 스크램블 시퀀스를 결합하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 수신 장치는 기저대역 신호를 수신하는 수신부; 상기 기저대역 신호를 동기 채널에 할당된 대역폭만큼 필터링 하는 필터링부; 기 저장된 동기 채널 심볼 구간의 시간 영역 신호와 상기 기저대역 신호에 대한 상관을 수행하여 일차 동기채널 시퀀스 인덱스 별로 그 상관 값이 가장 큰 샘플 시간을 추출하는 시간 영역 상관부; 상기 샘플 시간에 노드 ID 획득용 주파수 신호와 상기 기저대역 신호에 대한 상관을 계산하여 가장 큰 상관 값을 확인하는 주파수 영역 상관부; 및, 상기 시간 영역 상관부에서 추출된 샘플 시간의 상관 값과 상기 주파수 영역 상관부에서 확인된 상관 값을 결합하여 상관 결합 값을 생성하고, 상기 상관 결합 값이 최대가 되는 시점에서의 시간 동기 점과 노드 ID 인덱스를 수신기가 인식하는 시간 동기 점과 노드 ID 인덱스로 선택하는 노드 ID 인덱스 선택부를 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 방법은 베이스 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 베이스 시퀀스를 생성하는 단계; 기저 대역 신호를 전송하는 주체가 베이스 노드인가 확인하는 단계; 상기 기저 대역 신호를 전송하는 주체가 베이스 노드가 아니면 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 릴레이 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 릴레이 시퀀스를 생성하는 단계; 상기 기저 대역 신호를 전송하는 주체가 베이스 노드이면 상기 베이스 시퀀스를 주파수 영역과 시간 영역에 매핑하여 기저대역 신호를 생성하고, 상기 기저 대역 신호를 전송하는 주체가 베이스 노드가 아니면 상기 릴레이 시퀀스를 주파수 영역과 시간 영역에 매핑하여 기저대역 신호를 생성하는 단계; 및 상기 기저대역 신호를 송신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일실시예들은 베이스 노드에 할당된 노드 인식용 시퀀스를 모체로 릴레이 노드의 노드 인식용 시퀀스를 생성함으로써, 노드 수 증대를 최대화할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예들은 베이스 노드에 할당된 노드 인식용 시퀀스를 모체로 릴레이 노드의 노드 인식용 시퀀스를 생성함으로써, 베이스 노드 별로 릴레이 노드를 가변적으로 증가하거나 감소시키고자 할 때, 이로 인한 시스템에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.
이하 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 실 시예들을 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 송신 장치의 개괄적인 모습을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 송신 장치(100)는 동기 획득부(101)가 심볼과 주파수 동기를 획득하면, 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)가 베이스 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 베이스 시퀀스를 생성하고, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)가 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 릴레이 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 릴레이 시퀀스를 생성하며, 기저대역 생성부(104)가 상기 베이스 시퀀스나 상기 릴레이 시퀀스를 주파수영역과 시간 영역에 매핑하여 기저대역 신호를 생성하고, 송신부(105)가 상기 기저대역 신호를 송신한다.
이때, 동기 획득부(101)는 헤라치컬(Hierarchical) 절차에 따라 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)보다 먼저 실행되어 심볼과 주파수 동기를 먼저 획득할 수도 있고, 논 헤라치컬(Non-hierarchical)에 따라 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)와 동시에 실행되어 기저 대역 생성부(104)에 주파수 동기를 제공할 수도 있다.
동기 획득부(101)가 헤라치컬(Hierarchical) 절차에 따를 경우에 사용하는 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 송신 장치(100)에서 사용하는 자원은 도 2에 도시된 바와 같이 TDM (Time Division Multiplexing)으로, 일차 동기채널에서 동기 획득부(101)가 심볼과 주파수 동기를 획득하고, 이차 동기채널에서 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)가 베이스 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 베이스 시퀀스를 생성할 수 있다. 이때, 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)가 자원을 보다 더 효율적으로 사용하기 위해 일차 동기채널과 이차 동기채널 모두를 이용할 수도 있다.
이때, 일차 동기채널(201)과 이차 동기채널(202)의 주파수영역 시퀀스를 수식적으로 표현하면, 각각 S1,v(k) (k=0, 1,...,M-1), S2,u(m) (m=0,1,...,L-1)로 표현될 수 있다.
이때, 상기 k와 상기 m은 부반송파 인덱스이고, 상기 M은 일차 동기채널(201)이 차지하고 있는 부반송파 수이며, 상기 L은 이차 동기채널(202)이 차지하고 있는 부반송파 수이고, 상기 v 는 일차 동기채널(201)에서 사용하는 시퀀스 인덱스이며, 상기 u는 이차 동기채널(202)에서 사용하는 시퀀스 인덱스일 수 있다.
또한, 일차 동기채널(201)에서는 심볼/주파수 동기 획득이 목적이므로 모든 노드들에 공통인 하나의 시퀀스를 사용할 수 있다.
또한, 일차 동기채널(201)과 이차 동기채널(202)이 서로 인접해 있을 수도 있고, n개의 OFDM 심볼 구간만큼 떨어져 있을 수도 있음을 가정한다.
또한, 동기 획득부(101)가 심볼과 주파수 동기를 획득하는 과정과, 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)가 베이스 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 베이스 시퀀스를 생성하는 과정은 FDM (Frequency Division Multiplexing)으로 나누어질 수도 있다.
이때, 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)는 상기 베이스 시퀀스를 생성하여 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)로 전송할 수 있다. 이 때, 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 송신 장치(100)가 베이스 노드이면, 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)는 상기 베이스 시퀀스를 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)로 전송하지 않고, 기저대역 신호 생성부로 전송할 수 있다.
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 상기 베이스 시퀀스에 다양한 방법을 적용하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성할 수 있다.
일례로 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 임의의 이진 코드워드를 정의하고, 상기 코드워드의 극성에 따라 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성할 수도 있고, 상기 베이스 시퀀스의 사이클릭 시퀀스와 일차 동기채널용 시퀀스 인덱스에 매핑되는 스크램블 시퀀스를 결합하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성할 수도 있으며, 상기 코드워드의 극성에 따라 변형된 베이스 시퀀스에 상기 베이스 시퀀스의 사이클릭 시퀀스, 또는 일차 동기채널용 시퀀스 인덱스에 매핑되는 스크램블 시퀀스를 결합하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성할 수 도 있다.
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)가 상기 베이스 시퀀스의 사이클릭 시퀀스와 일차 동기채널용 시퀀스 인덱스에 매핑되는 스크램블 시퀀스를 결합하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성하는 방법은 이하 도 6을 통하여 상세히 설명한다.
특히, 임의의 이진 코드워드를 정의하고, 상기 코드워드의 극성에 따라 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성하는 방법은 상기 코드워드의 극성에 따라 변형된 베이스 시퀀스를 릴레이 노드의 시퀀스로 매핑하는 방법으로 상기 베이스 시퀀스를 변형하는 방법일 수 있다. 이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 상기 베이스 시퀀스의 엘리먼트에 상기 이진 코드워드의 엘리먼트를 곱하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성할 수도 있고, 상기 코드워드의 엘리먼트 값의 극성에 대응하여 상기 베이스 시퀀스의 엘리먼트 값의 허수부의 극성이나 실수부의 극성을 변형하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성할 수도 있다.
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)가 임의의 이진 코드워드를 정의하고, 상기 코드워드의 극성에 따라 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성하는 방법들의 일례들은 이하 도 3 내지 도 5를 통하여 상세히 설명한다.
이때, 주파수 매핑부(103)는 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)에서 생성된 동기 패턴 및 파일럿 패턴과 외부로부터 전송된 프레임 제어 정보 및 전송 트래픽 데이터를 이용하여 상기 송신 정보를 시간 및 주파수 영역으로 매핑하여 하향 링크 프레임 형태의 송신 프레임을 생성할 수 있다.
이때, 주파수 매핑부(103)는 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)에서 생성된 동기 패턴을 동기 채널에 할당할 수 있다.
또한, 주파수 매핑부(103)는 상기 송신 정보를 시간 및 주파수 영역으로 매핑한 동기 채널 심볼 구간의 시간 영역 신호의 크기 패턴이 플랫 형태가 되지 않도록 설정할 수 있다.
이때, 상기 동기 채널 심볼 구간의 시간 영역 신호의 크기 패턴에 대한 것은 이라 도 8을 통하여 상세히 설명한다.
이때, 기저대역 신호 생성부(104)는 상기 베이스 시퀀스나 상기 릴레이 시퀀스를 주파수영역으로 매핑하고 다시 시간영역으로 매핑하여 기저대역 신호를 생성할 수 있다.
송신부(104)는 주파수 매핑부(103)로부터 상기 기저대역 신호를 전달받아 송신 안테나를 통하여 송신할 수 있다. 이때, 송신부(104)는 OFDM 송신기일 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 생성된 릴레이 시퀀스와 상기 릴레이 시퀀스를 생성하기 위하여 사용된 베이스 시퀀스의 일례를 도시한 도면이다.
이때, 본 발명의 제1 실시예는 임의의 이진 코드워드를 정의하고, 상기 코드워드의 극성에 따라 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성하는 방법의 제1 적용방법으로써, 상기 베이스 시퀀스의 엘리먼트에 상기 이진 코드워드의 엘리먼트를 곱하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성하는 방법에 대한 것이다.
이때, 본 발명의 제1 실시예에서, 노드
Figure 112008087519215-pat00001
의 이차 동기채널의 주파수영역 신호 S l (m)는 하기된 수학식 1을 만족할 수 있다.
Figure 112008087519215-pat00002
이때,
Figure 112008087519215-pat00003
이 0이면 베이스 노드를 의미하고,
Figure 112008087519215-pat00004
이 1이상이면 릴레이 노드를 의미할 수 있다. 또한,
Figure 112008087519215-pat00005
은 x의 N-Modulo이고, Re{y}는 y의 실수부 값이며, Im{y}는 y의 허수부 값일 수 있다. 그리고, C l ((m)N)은 길이가 N인 이진 시퀀스의 엘리먼트이고, N은 그룹핑 되는 변형 시퀀스 엘리먼트 숫자일 수 있다.
일례로 N이 4인 경우에 아다마르(Hadamard) 코드를 사용하면, 코드워드 C l 은 C 0=[1,1,1,1], C 1=[1,-1,1,-1], C 2=[1,-1,-1,1], C 3=[1,1,-1,-1]이 될 수 있다.
도 3을 참조하면, 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)는 N=4인 경우에 베이스 노드 ID 인식용으로 베이스 노드(310)의 이차 동기채널의 주파수영역 신호 S2,u(m)에 시퀀스 인덱스 u를 할당할 수 있다.
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 아다마르(Hadamard) 코드를 사용하여 N의 값에 따른 N 길이를 가지는 코드워드 C l 을 생성하고, 제1 릴레이 노드(320)의 이차 동기채널의 주파수영역에 베이스 노드(310)에 할당된 시퀀스와 동일한 시퀀스를 할당하며, 연속하는 네 개의 시퀀스 엘리먼트를 주기적으로 그룹화하고, 그룹화된 4개의 엘리먼트들에 순차적으로 코드워드 C 1을 곱해서 제1 릴레이 노드(320)의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생성할 수 있다.
또한, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제2 릴레이 노드(330)의 이차 동기채널의 주파수영역에 베이스 노드(310)에 할당된 시퀀스와 동일한 시퀀스를 할당하고, 연속하는 네 개의 시퀀스 엘리먼트를 주기적으로 그룹화하며, 그룹화된 4개의 엘리먼트들에 순차적으로 코드워드 C 2를 곱해서 제2 릴레이 노드(330)의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생성할 수 있다.
그리고, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제3 릴레이 노드(340)의 이차 동기채널의 주파수영역에 베이스 노드(310)에 할당된 시퀀스와 동일한 시퀀스를 할당하고, 연속하는 네 개의 시퀀스 엘리먼트를 주기적으로 그룹화하며, 그룹화된 4개의 엘리먼트들에 순차적으로 코드워드 C 3을 곱해서 제3 릴레이 노드(340)의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생성할 수 있다.
이때, N은 1보다 큰 임의의 정수이며, N의 값에 따라, N 길이를 가지는 이진 직교 코드 또는 반 직교 코드는 다른 것을 사용할 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따라 생성된 릴레이 시퀀스와 상기 릴레이 시퀀스를 생성하기 위하여 사용된 베이스 시퀀스의 일례를 도시한 도면이다.
이때, 본 발명의 제2 실시예는 임의의 이진 코드워드를 정의하고, 상기 코드워드의 극성에 따라 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성하는 방법의 제2 적용방법으로써, 상기 코드워드의 엘리먼트 값의 극성에 대응하여 상기 베이스 시퀀스의 엘리먼트 값의 허수부의 극성을 변형하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성하는 방법에 대한 것이다.
이때, 본 발명의 제2 실시예에서, 노드
Figure 112008087519215-pat00006
의 이차 동기채널의 주파수영역 신호 S l (m)는 하기된 수학식 2를 만족할 수 있다.
Figure 112008087519215-pat00007
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 N의 값에 따른 N 길이를 가지는 코드워드를 생성하고, 제1 릴레이 노드(420)의 이차 동기채널의 주파수영역에 베이스 노드(410)에 할당된 시퀀스와 동일한 시퀀스를 할당하며, 연속하는 네 개의 시퀀스 엘리먼트를 주기적으로 그룹화하고, 그룹화된 4개의 엘리먼트들에 순차적으로 코드워드를 컨쥬게이팅(Conjugating)하여 제1 릴레이 노드(420)의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생성할 수 있다.
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 코드워드의 엘리먼트 값을 확인하여 1이면 해당 베이스 노드 시퀀스의 엘리먼트 값을 변화시키지 않고, 코드워드의 엘리먼트 값이 -1이면 해당 베이스 노드 시퀀스 엘리먼트 값의 허수부의 극성을 바꿀 수 있다.
또한, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제1 릴레이 노드(420)의 노드 ID 인식용 시퀀스 생성 방법을 사용하여 제2 릴레이 노드(430)와 제3 릴레이 노드(440)의 노드 ID 인식용 시퀀스를 더 생성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따라 생성된 릴레이 시퀀스와 상기 릴레이 시퀀스를 생성하기 위하여 사용된 베이스 시퀀스의 일례를 도시한 도면이다.
이때, 본 발명의 제3 실시예는 임의의 이진 코드워드를 정의하고, 상기 코드워드의 극성에 따라 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성하는 방법의 제3 적용방법으로써, 상기 코드워드의 엘리먼트 값의 극성에 대응하여 상기 베이스 시퀀스의 엘리먼트 값의 실수부의 극성을 변형하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성하는 방법에 대한 것이다.
이때, 본 발명의 제3 실시예에서, 노드
Figure 112008087519215-pat00008
의 이차 동기채널의 주파수영역 신호 S l (m)는 하기된 수학식 3을 만족할 수 있다.
Figure 112008087519215-pat00009
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 N의 값에 따른 N 길이를 가지는 코드워드를 생성하고, 제1 릴레이 노드(520)의 이차 동기채널의 주파수영역에 베이스 노드(510)에 할당된 시퀀스와 동일한 시퀀스를 할당하며, 연속하는 네 개의 시퀀스 엘리먼트를 주기적으로 그룹화하고, 그룹화된 4개의 엘리먼트들에 순차적으로 코드워드를 적용하여 제1 릴레이 노드(520)의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생성할 수 있다.
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 코드워드의 엘리먼트 값을 확인하여 1이면 해당 베이스 노드 시퀀스의 엘리먼트 값을 변화시키지 않고, 코드워드의 엘리먼트 값이 -1이면 해당 베이스 노드 시퀀스 엘리먼트 값의 실수부의 극성을 바꿀 수 있다.
또한, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제1 릴레이 노드(520)의 노드 ID 인식용 시퀀스 생성 방법을 사용하여 제2 릴레이 노드(530)와 제3 릴레이 노드(540)의 노드 ID 인식용 시퀀스를 더 생성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따라 생성된 릴레이 시퀀스와 상기 릴레이 시퀀스를 생성하기 위하여 사용된 베이스 시퀀스의 일례를 도시한 도면이다.
이때, 본 발명의 제4 실시예는 상기 베이스 시퀀스의 사이클릭 시퀀스와 일차 동기채널용 시퀀스 인덱스에 매핑되는 스크램블 시퀀스를 결합하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성하는 방법에 대한 것이다.
이때, 본 발명의 제4 실시예에서, 노드
Figure 112008087519215-pat00010
의 이차 동기채널의 주파수영역 신호 S l (m)는 하기된 수학식 4를 만족할 수 있다.
Figure 112008087519215-pat00011
이때, 상기
Figure 112008087519215-pat00012
은 x의 M-Modulo이고, Pv(m)은 일차 동기채널의 주파수영역 신호의 시퀀스 인덱스 v에 매핑되는 스크램블 시퀀스일 수 있다.
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 일차 동기채널용 시퀀스 인덱스 v에 매핑되는 스크램블 시퀀스 Pv(m)를 기본적으로 할당하여 구별 가능한 노드 수를 확장할 수 있다. 이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 일차 동기채널 시퀀스 자원을 하나 만 두지 않고 V개의 서로 다른 인덱스를 가지는 시퀀스들을 할당함으로써, V개 만큼 구별 가능한 노드 수를 증가시킬 수 있기 때문이다. 일례로 이차 동기채널의 시퀀스 인덱스 u가 같다고 하더라도 일차 동기채널 시퀀스 인덱스 v가 다르면 서로 구별 가능한 노드 ID로 간주할 수 있다.
또한, 상기 수학식 4에서 베이스 노드(610)의 주파수영역 신호 S2,u(m)은 릴 레이 노드 ID를 인식하기 위해 S2,u(m)을
Figure 112008087519215-pat00013
만큼 사이클릭된 시퀀스를 할당할 수 있다.
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 베이스 노드(610)의 이차 동기채널 시퀀스의 사이클릭된 시퀀스와, 제1 릴레이 노드(620) 의 일차 동기채널의 주파수영역에 할당된 시퀀스 인덱스에 매핑되는 스크램블 시퀀스 간의 결합으로 제1 릴레이 노드(620)의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생성할 수 있다.
또한, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제1 릴레이 노드(620)의 노드 ID 인식용 시퀀스 생성 방법을 사용하여 제2 릴레이 노드(630)와 제3 릴레이 노드(640)의 노드 ID 인식용 시퀀스를 더 생성할 수 있다.
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 일차 동기채널 시퀀스 인덱스와 상관없이, 이차 동기채널에 임의로 할당된 스크램블 시퀀스를 사용할 수 있으며, 베이스 노드(610)의 이차 동기채널 시퀀스의 사이클릭된 시퀀스만으로 릴레이 노드들의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생산할 수도 있다.
또한, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제5 실시예로써 상기 제1 실시예 내지 제3 실시예와 상기 제4 실시예를 결합한 방법으로 릴레이 노드들의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생산할 수도 있다.
이때, 제5 실시예는 임의의 이진 코드워드를 정의하고, 상기 코드워드의 극성에 따라 상기 베이스 시퀀스를 변형하며, 변형된 베이스 시퀀스에 상기 베이스 시퀀스의 사이클릭 시퀀스, 또는 일차 동기채널용 시퀀스 인덱스에 매핑되는 스크 램블 시퀀스를 결합하여 상기 릴레이 시퀀스를 생성할 수 있다.
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제5 실시예의 제1 적용 방법으로써 상기 제1 실시예의 수식인 상기 수학식 1에 일차 동기채널의 주파수영역 시퀀스 인덱스 기반 스크램블 시퀀스 Pv(m)를 결합하여 릴레이 노드들의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생산할 수 있으며, 이때, 제1 적용 방법은 하기된 수학식 5를 만족할 수 있다.
Figure 112008087519215-pat00014
또한, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제5 실시예의 제2 적용 방법으로써 상기 제2 실시예의 수식인 상기 수학식 2에 일차 동기채널의 주파수영역 시퀀스 인덱스 기반 스크램블 시퀀스 Pv(m)를 결합하여 릴레이 노드들의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생산할 수 있으며, 이때, 제2 적용 방법은 하기된 수학식 6을 만족할 수 있다.
Figure 112008087519215-pat00015
그리고, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제5 실시예의 제3 적용 방법으로써 상기 제3 실시예의 수식인 상기 수학식 3에 일차 동기채널의 주파수영역 시퀀 스 인덱스 기반 스크램블 시퀀스 Pv(m)를 결합하여 릴레이 노드들의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생산할 수 있으며, 이때, 제3 적용 방법은 하기된 수학식 7을 만족할 수 있다.
Figure 112008087519215-pat00016
또한, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제5 실시예의 제4 적용 방법으로써 상기 제1 실시예의 수식인 상기 수학식 1에 상기 제4 실시예의 수식인 상기 수학식 4를 결합하여 릴레이 노드들의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생산할 수 있으며, 이때, 제4 적용 방법은 하기된 수학식 8을 만족할 수 있다.
Figure 112008087519215-pat00017
또한, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제5 실시예의 제5 적용 방법으로써 상기 제2 실시예의 수식인 상기 수학식 2에 상기 제4 실시예의 수식인 상기 수학식 4를 결합하여 릴레이 노드들의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생산할 수 있으며, 이때, 제5 적용 방법은 하기된 수학식 9를 만족할 수 있다.
Figure 112008087519215-pat00018
또한, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제5 실시예의 제6 적용 방법으로써 상기 제3 실시예의 수식인 상기 수학식 3에 상기 제4 실시예의 수식인 상기 수학식 4를 결합하여 릴레이 노드들의 노드 ID 인식용 시퀀스를 생산할 수 있으며, 이때, 제6 적용 방법은 하기된 수학식 10을 만족할 수 있다.
Figure 112008087519215-pat00019
이때, 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 제5 실시예의 제4 적용 방법 내지 제6 적용 방법에서 일차 동기채널의 주파수영역 시퀀스 인덱스 기반 스크램블 시퀀스 Pv(m)을 삭제할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 수신 장치의 개괄적인 모습을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 수신 장치(700)는 수신부(701)가 기저대역 신호를 수신하면, 필터링부(702)가 상기 기저대역 신호를 동기 채널에 할당된 대역폭만큼 필터링하고, 시간 영역 상관부(703)가 기 저장된 동기 채널 심볼 구간의 시간 영역 신호와 상기 기저대역 신호에 대한 상관을 수행하여 일차 동기채널 시퀀스 인덱스 별로 그 상관 값이 가장 큰 샘플 시간을 추출하면, 주파수 영역 상관부(704)가 상기 샘플 시간에 노드 ID 획득용 주파수 신호와 상기 기저대역 신호에 대한 상관을 계산하여 가장 큰 상관 값을 확인하며, 노드 ID 인덱스 선택부(705)가 시간 영역 상관부(703)에서 추출된 샘플 시간의 상관 값과 주파수 영역 상관부(704)에서 확인된 상관 값을 결합하여 상관 결합 값을 생성하고, 상기 상관 결합 값이 최대가 되는 시점에서의 시간 동기 점과 노드 ID 인덱스를 시간동기 점과 노드 ID 인덱스로 선택한다.
이때, 주파수 영역 상관부(704)에서 사용하는 노드 ID 획득용 주파수 신호는 상기 수학식 1 내지 수학식 10에서 제시한 본 발명의 노드 ID 할당 방법에 의해 기 알려진 노드 ID 획득용 주파수영역 신호일 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 수신 장치(700)는 시간 영역 상관부(703)가 기 저장된 동기 채널 심볼 구간의 시간 영역 신호와 상기 기저대역 신호에 대한 상관을 수행하여 시간 동기 점을 추출하면, 주파수 영역 상관부(704)가 상기 시간 동기 점에 노드 ID 획득용 주파수 신호와 상기 기저대역 신호에 대한 상관을 계산하여 가장 큰 상관 값을 가지는 노드 ID 인덱스를 확인하며, 노드 ID 인덱스 선택부(705)가 상기 가장 큰 상관 값을 가지는 노드 ID 인덱스를 수신기가 인식하는 노드 ID 인덱스로 선택하고, 상기 가장 큰 상관 값을 가지는 노드 ID 인덱스에 대응하는 시간 동기 점을 수신기가 인식하는 시간 동기 점으로 선택할 수도 있다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 송신 방법을 도시한 흐름도이다.
단계(S801)에서 동기 획득부(101)는 심볼과 주파수 동기를 획득한다.
단계(S802)에서 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)는 베이스 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 베이스 시퀀스를 생성한다.
단계(S803)에서 베이스 노드용 시퀀스 생성부(102)는 기저 대역 신호를 전송하는 주체가 베이스 노드인가 확인한다.
단계(S804)에서 릴레이 노드용 시퀀스 생성부(103)는 단계(S803)에서 생성된 상기 베이스 시퀀스를 변형하여 릴레이 노드의 노드 ID 인식용 시퀀스인 릴레이 시퀀스를 생성한다.
단계(S805)에서 기저대역 신호 생성부(104)는 상기 기저 대역 신호를 전송하는 주체가 베이스 노드이면 단계(S802)에서 생성된 상기 베이스 시퀀스를 단계(S801)에서 획득한 주파수 영역에 매핑하고, 상기 기저 대역 신호를 전송하는 주체가 베이스 노드가 아니면 단계(S804)에서 생성된 상기 릴레이 시퀀스를 단계(S801)에서 획득한 주파수 영역에 매핑한다.
단계(S806)에서 기저대역 신호 생성부(104)는 단계(S805)에서 매핑된 신호를 시간 영역에 매핑하여 기저대역 신호를 생성한다.
단계(S807)에서 송신부(105)는 단계(S806)에서 생성된 상기 기저대역 신호를 송신한다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당 하는 수신 방법을 도시한 흐름도이다.
단계(S901)에서 수신부(701)는 송신부(105)에서 전송한 상기 기저대역 신호를 수신한다.
단계(S902)에서 필터링부(702)는 단계(S901)에서 수신한 상기 기저대역 신호를 동기 채널에 할당된 대역폭만큼 필터링 한다.
단계(S903)에서 시간 영역 상관부(703)는 기 저장된 동기 채널 심볼 구간의 시간 영역 신호와 상기 기저대역 신호에 대한 상관을 수행하여 일차 동기채널 시퀀스 인덱스 별로 상관 값을 계산한다. 이때, 시간 영역 상관부(703)는 계산된 상관 값이 가장 큰 샘플 시간을 추출할 수 있다.
단계(S904)에서 주파수 영역 상관부(704)는 단계(S903)에서 추출한 상기 샘플 시간에 노드 ID 획득용 주파수 신호와 상기 기저대역 신호에 대한 상관을 계산하여 가장 큰 상관 값을 확인한다.
단계(S905)에서 노드 ID 인덱스 선택부(705)는 단계(S903)에서 추출된 샘플 시간의 상관 값과 단계(S904)에서 확인된 상관 값을 결합하여 상관 결합 값을 생성하고, 상기 상관 결합 값이 최대가 되는 시점에서의 시간 동기 점과 노드 ID 인덱스를 시간동기 점과 노드 ID 인덱스로 선택한다.
본 발명에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 장치는 베이스 노드에 할당된 노드 인식용 시퀀스를 모체로 릴레이 노드의 노드 인식용 시퀀스를 생성함으로써, 노드 수 증대를 최대화할 수 있고, 베이스 노드 별로 릴레이 노드를 가변적으로 증가하거나 감소시키고자 할 때, 이로 인한 시스템에 미치는 영향을 최 소화하여 망 구성/재구성에 대한 융통성 (Self-Organized Network)을 줄 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 송신 장치의 개괄적인 모습을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 동기 채널 구조의 일례이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따라 생성된 릴레이 시퀀스와 상기 릴레이 시퀀스를 생성하기 위하여 사용된 베이스 시퀀스의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따라 생성된 릴레이 시퀀스와 상기 릴레이 시퀀스를 생성하기 위하여 사용된 베이스 시퀀스의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따라 생성된 릴레이 시퀀스와 상기 릴레이 시퀀스를 생성하기 위하여 사용된 베이스 시퀀스의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따라 생성된 릴레이 시퀀스와 상기 릴레이 시퀀스를 생성하기 위하여 사용된 베이스 시퀀스의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 수신 장치의 개괄적인 모습을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 송신 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 노드 인식용 동기 채널에 시퀀스를 할당하는 수신 방법을 도시한 흐름도이다.

Claims (14)

  1. 제1 심볼들을 포함하는 제1 시퀀스를 제1 서브 캐리어들에 할당하는 단계 -상기 제1 심볼은 제1 노드와 관련됨-;
    상기 제1 시퀀스로부터 제2 심볼들을 포함하는 제2 시퀀스를 도출하는 단계 -상기 심볼은 제1 노드 또는 제1 노드의 영역 내에 위치한 제2 노드와 관련됨-;
    상기 제2 시퀀스를 제2 서브 캐리어들에 할당하는 단계; 및
    상기 제1 서브 캐리어와 제2 서브 캐리어들에 할당된 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 송신하는 단계
    를 포함하는 송신 방법.
  2. 제1 심볼들을 포함하는 노드 인식용 제1 시퀀스를 제1 서브 캐리어들에 할당하는 단계;
    상기 제1 시퀀스로부터 제2 심볼들을 포함하는 노드 인식용 제2 시퀀스를 도출하는 단계;
    상기 제2 시퀀스를 제2 서브 캐리어들에 할당하는 단계; 및
    상기 제1 서브 캐리어와 제2 서브 캐리어들에 할당된 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 송신하는 단계
    를 포함하는 송신 방법.
  3. 제1 심볼들을 포함하는 노드 인식용 제1 시퀀스를 제1 서브 캐리어들에 할당하는 단계 -상기 제1 심볼은 제1 노드와 관련됨-;
    상기 제1 시퀀스로부터 제2 심볼들을 포함하는 노드 인식용 제2 시퀀스를 도출하는 단계 -상기 제2 심볼은 제1 노드 또는 제1 노드의 영역 내에 위치한 제2 노드와 관련됨-;
    상기 제2 시퀀스를 제2 서브 캐리어들에 할당하는 단계; 및
    상기 제1 서브 캐리어와 제2 서브 캐리어들에 할당된 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 송신하는 단계
    를 포함하는 송신 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 노드는, 베이스 노드이고,
    상기 제2 노드는 상기 베이스 노드의 영역 내에 위치한 릴레이 노드인 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 시퀀스를 도출하는 단계는,
    상기 제1 심볼들 각각에 복소 컨주게이팅(complex-conjugation)을 적용하여 도출되는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 시퀀스를 도출하는 단계는,
    상기 제1 심볼들 각각에 '-1' 곱하기 또는 '1' 곱하기를 적용한 제2 심볼들을 포함하는 제2 시퀀스를 도출하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 시퀀스를 도출하는 단계는,
    상기 제1 심볼들 각각에 복소 컨주게이팅(complex-conjugation) 및 '-1' 곱하기를 적용한 제2 심볼들을 포함하는 제2 시퀀스를 도출하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 시퀀스를 도출하는 단계는,
    코드워드의 엘리먼트에 따라 상기 제1 심볼들의 실수부 또는 허수부 중 적어도 하나의 극성을 변경하여 제2 심볼을 포함하는 제2 시퀀스를 도출하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 시퀀스를 도출하는 단계는,
    제2 노드별로 서로 다른 코드워드의 엘리먼트가 제1 시퀀스에 포함된 제1 심볼들에 적용되는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  10. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 시퀀스를 도출하는 단계는,
    상기 제1 심볼에 사이클릭하여 제2 심볼을 포함하는 제2 시퀀스를 도출하는 것을 특징으로 하는 송신 방법.
  11. 제1 심볼들을 포함하는 제1 시퀀스가 할당된 제1 서브 캐리어들을 수신하는 단계 -상기 제1 심볼은 제1 노드와 관련됨-;
    상기 제1 시퀀스로부터 제2 심볼들을 포함하는 제2 시퀀스가 할당된 제2 서브 캐리어들을 수신하는 단계 -상기 제2 심볼은 제1 노드 또는 제1 노드의 영역 내에 위치한 제2 노드와 관련됨-; 및
    상기 제1 시퀀스로부터 상기 제1 심볼들을 추출하고, 상기 제2 시퀀스로부터 상기 제2 심볼들을 추출하는 단계
    를 포함하는 수신 방법.
  12. 제1 심볼들을 포함하는 노드 인식용 제1 시퀀스가 할당된 제1 서브 캐리어들을 수신하는 단계;
    상기 제1 시퀀스로부터 제2 심볼들을 포함하는 노드 인식용 제2 시퀀스가 할당된 제2 서브 캐리어들을 수신하는 단계; 및
    상기 제1 시퀀스로부터 상기 제1 심볼들을 추출하고, 상기 제2 시퀀스로부터 상기 제2 심볼들을 추출하는 단계
    를 포함하는 수신 방법.
  13. 제1 심볼들을 포함하는 노드 인식용 제1 시퀀스가 할당된 제1 서브 캐리어들을 수신하는 단계 -상기 제1 심볼은 제1 노드와 관련됨-;
    상기 제1 시퀀스로부터 제2 심볼들을 포함하는 노드 인식용 제2 시퀀스가 할당된 제2 서브 캐리어들을 수신하는 단계 -상기 제2 심볼은 제1 노드 또는 제1 노드의 영역 내에 위치한 제2 노드와 관련됨-; 및
    상기 제1 시퀀스로부터 상기 제1 심볼들을 추출하고, 상기 제2 시퀀스로부터 상기 제2 심볼들을 추출하는 단계
    를 포함하는 수신 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 심볼들 각각은,
    상기 제1 심볼들 각각에 (1) 복소 컨주게이팅(complex-conjugation), (2) '-1' 곱하기 (3) '1' 곱하기 중의 적어도 하나를 적용하여 도출된 것임을 특징으로 하는 수신 방법.
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