KR101110000B1 - 이동 통신 시스템 - Google Patents

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후지쯔 가부시끼가이샤
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Abstract

이동국의 구성을 대규모화 혹은 복잡화하지 않고, 적절한 셀 서치 처리를 실현할 수 있는 파일럿 신호 송신 방법, 이것을 적용하는 기지국, 이동국, 셀룰러 시스템을 제공한다. 기지국과 상기 기지국이 형성하는 무선 통신 에리어의 셀에서 상기 기지국과 무선 통신을 행하는 이동국을 갖고, 상기 기지국으로부터 상기 이동국으로의 하향 데이터로서, 유니캐스트 데이터와 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 혼재하여 송신할 수 있는 이동 통신 시스템에서의 셀 고유 파일럿 신호 송신 방법에서, 상기 기지국이 상기 유니캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차와, 상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차를 동일하게 한 것을 특징으로 한다.

Description

이동 통신 시스템{MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은, 파일럿 신호 송신 방법, 이것을 적용하는 기지국, 이동국 및 셀룰러 시스템에 관한 것이다.
셀룰러 시스템에서는 일반적으로, 이동국이 무선 링크를 접속하는 셀을 찾는 셀 서치 처리를 행한다.
셀 서치는 하향 링크의 무선 프레임에 포함되는 동기 채널(Synchronization Channel, SCH)을 이용하여 행해진다. 또한, 동기 채널 외에, 셀 고유의 파일럿 채널이나 통지 정보 채널(Broadcast Channel, BCH)을 이용하는 경우도 있다(비특허 문헌 1). 셀 서치의 일례를, 도면을 참조하여 설명한다.
도 1은 기지국 송신 장치로부터 송신된 무선 프레임 구성의 일례를 도시한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 그 무선 프레임은, 각종 채널이 시간 및 주파수의 2차원 방향으로 다중되어 구성되어 있다. 또한, 도 1에 도시한 예에서는 무선 프레임은, 시간 방향으로 10개의 서브 프레임 SF1～SF10을 갖고, 각 서브 프레임 SF는, 전반과 후반의 2개의 슬롯으로 구성된다.
또한, 각 슬롯에서, 심볼 위치(시간)와 서브 캐리어 위치(주파수)에서 일의로 결정되는 리소스를 리소스 엘리먼트라고 부르기로 한다.
여기서, 슬롯에 다중되는 각종 채널로서, 제1 동기 채널(P-SCH), 제2 동기 채널(S-SCH), 및 파일럿 신호 채널(P-CH)이 있다.
제1 동기 채널(P-SCH)은, 모든 셀에 대하여 공통의 패턴을 갖고, 제1 서브 프레임 SF1의 전반의 슬롯#0과 제6 서브 프레임 SF6의 전반의 슬롯#10의 말미 심볼에 시간 다중된다.
제2 동기 채널(S-SCH)은 각 셀에 할당된 셀 ID를 미리 그룹핑한, 셀 ID 그룹에 대하여 고유의 패턴을 갖고 있다. 그리고, 제2 동기 채널(S-SCH)은, 제1 서브 프레임 SF1의 전반의 슬롯#0과 제6 서브 프레임 SF6의 전반의 슬롯#10의 각각 말미로부터 2심볼째에 시간 다중된다.
또한, 파일럿 신호 채널(P-CH)은, 셀에 고유의 정보인 셀 고유의 스크램블 코드를 갖고 있고, 각 슬롯(#0, #1, #2…)의 선두 심볼과 5심볼째에 시간 다중된다.
각 셀에 할당된 셀 ID와 셀 고유 스크램블 코드는 1대1로 대응하고 있기 때문에, 이동국은, 이 셀 고유 스크램블 코드를 특정함으로써, 자장치가 재권하는 셀의 셀 ID를 동정할 수 있다.
셀 고유 스크램블 코드에 대해서는, 기지국 고유의 의사 난수 계열에 동일 기지국 내의 섹터간에서 직교하는 위상 회전 계열을 승산한 계열을 이용하는 방법이나 의사 난수 계열로서 Generalized Chirp Like 계열을 이용하는 방법 등을 이용하는 것도 가능하다.
도 2에 이동국에서의 셀 서치 처리 수순을 도시한다. 도 1에 도시한 무선 포맷을 기지국으로부터 수신하면, 이동국은, 제1 단계의 처리로서, 기지 패턴인 제1 동기 채널(P-SCH)의 시간 신호의 레플리카와의 상관을 검출하고, 예를 들면, 최대의 상관값을 나타내는 타이밍을 서브 프레임 타이밍으로 한다(스텝 S1).
제2 단계로서, 상기 제1 단계에서 검출한 타이밍에서, 고속 푸리에 변환(FFT) 처리를 행하여, 주파수 영역 신호로 변환하고, 그 신호로부터 제2 동기 채널(S-SCH)을 추출한다. 그리고, 추출한 제2 동기 채널(S-SCH)과 후보 제2 동기 채널 계열 레플리카와의 상관을 취하고, 예를 들면, 최대의 상관값을 나타내는 후보 제2 동기 채널 계열을 검출 제2 동기 채널 계열로 한다. 검출 제2 동기 채널로부터 셀 ID 그룹이 동정된다(스텝 S2).
계속해서, 제3 단계로서, 제1 단계에서 검출한 타이밍에서 고속 푸리에 변환(FFT) 처리를 행하여, 주파수 영역 신호로 변환하고, 그 신호로부터 파일럿 신호 채널(P-CH)을 추출한다. 그리고 추출한 파일럿 신호 채널(P-CH)과 제2 단계에서 검출한 셀 ID 그룹에 포함되는 후보 셀 ID에 대응하는 스크램블 코드 레플리카와의 상관을 취하고, 예를 들면, 최대의 상관값을 나타내는 후보 스크램블 코드에 대응하는 셀 ID를 검출 셀 ID로 한다(스텝 S3). 이에 의해, 재권하는 셀이 특정된다.
그런데, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서는, 차세대 휴대 전화 통신의 표준화를 향하여, 멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트형 통신 서비스(MBMS : Multimedia Broadcast/Multicast Service)의 사양의 검토가 진행되고 있다.
예를 들면, MBMS 데이터는 유니캐스트의 데이터와 서브 프레임 단위로 시간 다중되거나 한다. 비특허 문헌 1에서는, 유니캐스트 데이터에 대하여 이용되는 가드 인터벌보다도 긴 가드 인터벌을 이용하여, 복수의 셀로부터 동일한 타이밍, 동일한 주파수에서 동일한 데이터를 송신하고, 이동국측에서 수신 신호의 합성을 행하여, 수신 품질을 높이는 방법이 기술되어 있다.
이것은, 단일 주파수 네트워크(Single Frequency Network)라고 불리고 있다. 이 경우, 복수의 셀로부터 송신되는 동일한 MBMS 데이터의 복조를 위해서, 셀간에서 동일한 셀 공통 파일럿 신호 신호가 송신된다.
비특허 문헌 2에서는, MBMS 데이터에 할당된 서브 프레임(이후, MBMS 서브 프레임이라고 부름)에 유니캐스트용의 제어 신호가 다중되고, 이 유니캐스트용의 제어 신호의 복조 및 CQI 측정을 위해서, 유니캐스트용의 셀간에서 서로 다른 패턴을 갖는 셀 고유 파일럿 신호가 MBMS 서브 프레임에 다중되는 것이 기술되어 있다.
MBMS 서브 프레임의 파일럿 신호 구성은, 비특허 문헌 3에도 기술이 있다. 이 구성에 의하면, MBMS 서브 프레임에서는, 선두 심볼에만 유니캐스트용의 셀 고유 파일럿 신호가 다중된다.
그런데, 전술한 바와 같이 MBMS 서브 프레임이 시간 다중되는 경우, 서로 다른 가드 인터벌 길이의 서브 프레임이 시간 다중된다. 이동국의 전원이 투입되었을 때에 행하여지는 초기 셀 서치에서는, 수신 서브 프레임의 가드 인터벌 길이에 관한 정보를 갖지 않기 때문에, 상기한 셀 서치 제3 단계에서 문제가 생긴다.
이 문제에 대해서는 비특허 문헌 4에 상세하게 기술되어 있다. 이 문제를 해결하는 수단으로서, 비특허 문헌 4에 기술되어 있는 바와 같이, MBMS 서브 프레임의 가드 인터벌의 부가 방법을 궁리하는 방법이 있다. 또한, 비특허 문헌 5에 기술되어 있는 바와 같이, 초기 셀 서치 시에서는 동기 채널이 다중되어 있는 서브 프레임 내의 파일럿 신호만을 이용하는 방법이 있다.
비특허 문헌 1 : 3GPP TR25.814　V7.0.0
비특허 문헌 2 : 3GPP TSG-RAN WG1, R1-060372, "Multiplexing of Unicast Pilot and Control Channels in E-MBMS for EUTRA Downlink", Texas Instruments
비특허 문헌 3 : 3GPP TSG-RAN WG1, R1-070383, "Reference Signals for Mixed Carrier MBMS", Nokia
비특허 문헌 4 : 3GPP TSG-RAN WG1, R1-060563, "Channel Design and Long CP Sub-frame Structure for Initial Cell Search", Fujitsu
비특허 문헌 5 : 3GPP TSG RAN WG1, R1-063304 "Three-Step Cell Search Method for E-UTRA", NTT DoCoMo, Institute for Infocomm Research, Mitsubishi Electric, Panasonic, Toshiba Corporation
여기서, 무선 프레임 내에 MBMS 서브 프레임이 다중되는 경우, 무선 프레임을 모두 유니캐스트 서브 프레임에 의해 할당한 경우에 비하여, 1무선 프레임 내의 셀 고유 파일럿 신호의 리소스 엘리먼트수는 적어진다(이 관계는, 반대로 되는 케이스도 생각된다).
또한, 1무선 프레임 내의 셀 고유 파일럿 신호의 리소스 엘리먼트수는 MBMS 서브 프레임이 어느 만큼 다중되는지에 의존한다. 예를 들면, 셀 고유 파일럿 신호의 스크램블 코드의 주기를 1무선 프레임으로 하면, 셀 고유 파일럿 신호의 각 송신 타이밍에서의, 스크램블 코드의 위상이, MBMS 서브 프레임이 다중됨으로써 변하게 된다.
도 3에 무선 프레임 내의 모든 서브 프레임이 유니캐스트에 할당된 경우 케이스1(case1)과 서브 프레임#1과 #4가 MBMS에 할당된 경우 케이스2(case2)를 예로 하여 도시한다.
도 3에서, 「셀 고유 스크램블 코드의 위상」의 란은, 셀 고유 스크램블 코드를 셀 고유 파일럿 신호로 하고, 셀 고유 파일럿 신호에 할당된 저주파수측의 리소스 엘리먼트로부터 배치하는 것으로 하고, 셀 고유 파일럿 신호의 각 송신 타이밍에서의 가장 저주파수측의 리소스 엘리먼트에 할당되는 셀 스크램블 코드의 위상을 나타내고 있다.
또한, 셀 고유 파일럿 신호의 심볼당의 셀 고유 파일럿 신호에 할당된 리소스 엘리먼트수를 Np로 하고 있다.
케이스1에서는, 모든 서브 프레임이 유니캐스트에 할당되어 있으므로, 셀 고유 스크램블 코드의 위상 어긋남은 생기지 않는다.
이에 대하여, 케이스2에서는, 서브 프레임#1과, #4가 MBMS에 할당되어 있으므로, 셀 고유 스크램블 코드의 위상 어긋남이 생긴다.
상기 비특허 문헌 5에 기재된 바와 같이, 동기 채널이 다중되어 있는 서브 프레임#0과 #5의 셀 고유 파일럿 신호를 이용하여, 상관을 취하는 경우에도, 셀 고유 스크램블 코드의 위상 어긋남이 생기면, 서브 프레임#5의 셀 고유 파일럿 신호의 위상이 미지이기 때문에, 블라인드 검출 등을 행하는 수 밖에 없어, 처리량의 증대, 검출 확률의 열화를 초래한다.
따라서, 본 발명의 목적은, 이동국에서의 상관 검출의 용이화를 도모하는 것을 목적으로 한다. 또한, (서브) 프레임간에서, 파일럿 신호의 송신 개시 위상의 변화량을 소정량으로 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 무선 프레임 내에 유니캐스트 데이터와 MBMS 서브 프레임이 다중되는 경우, 셀 고유 파일럿 신호 심볼의 각 타이밍에서, 항상 셀 고유 스크램블 코드의 위상 어긋남을 일으키지 않고, 상관 처리를 행할 수 있고, 따라서 이동국의 구성을 대규모화 혹은 복잡화하지 않고, 적절한 셀 서치 처리를 실현할 수 있는 파일럿 신호 송신 방법, 이것을 적용하는 기지국, 이동국 및 셀룰러 시스템을 제공하는 것에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에서는, 하기의 이동 통신 시스템에서의 송신 처리 방법 및 기지국을 이용하는 것을 특징으로 한다. 즉, 기지국과, 상기 기지국이 형성하는 무선 통신 에리어인 셀에서 상기 기지국과 무선 통신을 행하는 이동국을 갖고, 상기 기지국으로부터 상기 이동국으로의 하향 데이터로서, 유니캐스트 데이터와 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 혼재하여 송신 가능한 이동 통신 시스템에서의 셀 고유 파일럿 신호 송신 방법으로서, 상기 기지국이, 상기 유니캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차와, 상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차를 동일하게 한다.
또한, 본 발명에 따른 기지국은, 유니캐스트 데이터와 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 혼재하여 송신 가능한 이동 통신 시스템에서 이동국과 통신을 행하는 무선 통신 에리어를 형성하는 기지국으로서, 상기 유니캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차와, 상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차를 동일하게 하는 제어를 행하는 위상 제어부를 구비하고 있다.
상기의 특징을 갖는 본 발명에 따르면, 하향 데이터로서, 유니캐스트 데이터, MBMS 데이터를 혼재하여 송신되도록 하는 시스템에서, 무선 프레임 내에 할당된 MBMS 서브 프레임의 수에 의존하여, 무선 프레임 내의 셀 고유 파일럿 신호에 할당되는 리소스 엘리먼트수가 변하는 경우라도, 셀 고유 파일럿 신호 심볼의 각 타이밍에서, 항상 셀 고유 스크램블 코드의 위상 어긋남을 일으키지 않고, 상관 처리를 행할 수 있다.
따라서, 이동국의 구성을 대규모화 혹은 복잡화하지 않고, 적절한 셀 서치 처리를 실현할 수 있어, 이동국의 간이화, 및, 셀 서치 처리 시의 특성 개선을 도모할 수 있으므로, 이동 통신 분야에서 매우 유용하다고 생각된다.
도 1은 기지국 송신 장치로부터 송신된 무선 프레임 구성의 일례를 도시한다.
도 2는 이동국에서의 셀 서치 처리 수순을 도시하는 도면이다.
도 3은 무선 프레임 내의 모든 서브 프레임이 유니캐스트에 할당된 경우와 서브 프레임이 MBMS에 할당된 경우를 예로서 도시하는 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 기지국 송신 장치의 주요부 구성을 도시하는 블록도이다.
도 5는 MBMS 서브 프레임을 포함한, 시간, 주파수의 2차원으로 표현한 무선 프레임 구성의 일례를 도시하는 도면이다.
도 6은 위상 제어부에 의해, 각 셀 고유 파일럿 신호의 심볼에서, 셀 고유 스크램블 코드의 위상이 동일하게 되도록 제어되는 예를 도시하는 도면이다.
도 7은 OFDM 통신 시스템에서의 이동국의 주요부의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 8은 제2 실시예를 설명하는 도면이다.
도 9는 제2 실시예에서 각 주파수 대역에서의 셀 고유 파일럿 신호의 위상을 도시하는 도면이다.
도 10은 제3 실시예에 따른 무선 프레임의 구성예를 도시하는 도면이다.
도 11은 제3 실시예에 따른 다른 무선 프레임의 예를 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 형태를 설명한다.
〔제1 실시예〕
도 4는 본 발명에 따른 기지국 송신 장치의 주요부 구성을 도시하는 블록도이다.
이 도 4에 도시한 기지국 송신 장치는 데이터 선택부(1), 셀 고유 파일럿 신호 채널 계열 기억부(2), 셀 공통 파일럿 신호 계열 기억부(3), 파일럿 신호 선택부(4), 위상 제어부(5), 제1 동기 채널 기억부(6), 제2 동기 채널 기억부(7), 채널 다중부(8), 시리얼/패러렐 변환 처리부(9), IFFT 처리부(10)와, 가드 인터벌(GI) 삽입부(11), 무선 처리부(12), 송신 안테나(13)를 구비하여 구성되어 있다.
데이터 선택부(1)는 스케줄링에 따라서, 유니캐스트 데이터 A 혹은 MBMS 데이터 B를 선택하고, 1서브 프레임분의 데이터를 채널 다중부(8)에 보낸다. 데이터 선택부(1)에서, MBMS 데이터B가 선택된 경우, 위상 제어부(5)에 대하여 위상 제어의 지시가 내려진다.
파일럿 신호 선택부(4)는 해당 서브 프레임의 송신 데이터의 종류에 따라서, 셀 고유 파일럿 신호 채널 계열 AA 혹은 셀 공통 파일럿 신호 채널 계열 AB의 선택 방법을 변경하고, 각각의 대응하는 기억부(2 혹은 3)로부터 파일럿 신호를 읽어낸다. 데이터 종류가 MBMS인 경우에는, 1MBMS 서브 프레임분의 셀 고유 파일럿 신호Ns_m 및 1MBMS 서브 프레임분의 셀 공통 파일럿 신호 Ncommon을 각각 셀 고유 파일럿 신호 채널 계열 기억부(2), 및 셀 공통 파일럿 신호 채널 계열 기억부(3)로부터 읽어낸다. 데이터 종류가 유니캐스트 데이터인 경우에는, 1유니캐스트 서브 프레임분의 셀 고유 파일럿 신호 Ns_u가 읽어내어진다.
그 때, 읽어낸 분의 위상만큼, 셀 고유 파일럿 신호 채널 계열 기억부(2) 및 셀 공통 파일럿 신호 채널 계열 기억부(3)의 현재 위상이 앞선다.
위상 제어부(5)는 위상 제어의 지시가 있었던 경우, 셀 고유 파일럿 신호 채널 계열 기억부(2)의 현재 위상이 (Ns_u에 대응하는 위상량)-(Ns_m에 대응하는 위상량)만큼 앞서게 한다.
즉, 유니캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차와, 상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차가 동일하게 되도록 위상 제어된다.
바꿔 말하면, 기지국과, 이 기지국이 형성하는 무선 통신 에리어인 셀에서 이 기지국과 무선 통신을 행하는 이동국을 갖는 이동 통신 시스템에서의 파일럿 신호(예를 들면 고유의 파일럿 신호) 송신 방법에서, 송신되는 상기 파일럿 신호의 송신 개시 위상과, 송신 종료 위상의 차가 제1 단위 송신 기간(예를 들면 유니캐스트 데이터를 송신하는 서브 프레임)과, 제2 단위 송신 기간(예를 들면 MBMS 데이터를 송신하는 서브 프레임)에서 서로 다른 경우가 있을 수 있는 경우에, 상기 기지국은, 상기 제1 단위 송신 기간에서의 상기 파일럿 신호의 송신 개시 위상과, 상기 제2 단위 송신 기간에서의 상기 파일럿 신호의 송신 개시 위상의 차를 상기 송신 개시 위상과, 상기 송신 종료 위상의 상기 차보다 큰 소정의 차로 제어하는(앞의 예에서는, (Ns_u에 대응하는 위상량)-(Ns_m에 대응하는 위상량)만큼 위상이 앞서게 하는 조정을 행한) 것이다.
여기서, 채널 다중부(8)는, 이동국 UE(User Equipment)에 송신할 각종 채널(데이터 채널, 파일럿 신호 채널, 동기 채널 등)의 각 채널 신호(변조 데이터)를 다중하는 것이고, 시리얼/패러렐 변환 처리부(9)(이하, S/P 변환 처리부로 약기하는 경우가 있음)는, 상기 채널 다중부(8)에 의해 다중된 신호(Nc개의 변조 데이터)를 시리얼/패러렐 변환하여 각각을 각 서브 캐리어에 배치(맵핑)하는 것이다.
도 5에, MBMS 서브 프레임을 포함한, 시간, 주파수를 2차원으로 표현한 무선 프레임 구성의 일례를 도시한다. 실시예로서, 1무선 프레임(RF)은 10서브 프레임(SF)으로 구성되고, 1서브 프레임은 2슬롯(SL)으로 구성된다.
1슬롯은, 유니캐스트 서브 프레임의 경우, 7심볼(SB)로 구성되고, MBMS 서브 프레임(100)의 경우에는, 가드 인터벌이 길기 때문에 6심볼로 구성되어 있다.
셀 고유 파일럿 신호 AA는, 유니캐스트 서브 프레임의 각 슬롯의 선두 심볼 a와 5심볼째 b에 6서브 캐리어 간격으로 다중된다. 단, 5심볼째 b의 주파수 방향 배치는 선두 심볼 a의 주파수 배치에 대하여, 3서브 캐리어 시프트한 배치로 되어 있다.
한편, MBMS 서브 프레임(100)의 경우, 셀 고유 파일럿 신호 AA는 전반의 슬롯의 선두 심볼 c에만 6서브 캐리어 간격으로 다중된다.
셀 공통 파일럿 신호 AB는 MBMS 서브 프레임(100)의 각 슬롯의 2심볼째 d와 5심볼째 e에 2서브 캐리어 간격으로 배치된다. 단, 5심볼째의 주파수 방향 배치는 2심볼째의 주파수 방향 배치에 대하여, 1서브 캐리어 시프트한 배치로 되어 있다.
단, 셀 고유 파일럿 신호 채널 AA로서 송신되는 셀 고유 스크램블 코드에 대해서는, 위상 제어부(5)에 의해, 각 서브 프레임간에서의 셀 고유의 파일럿 신호의 개시 위상차가 소정량으로 되도록 제어된다.
도 6에 그 일례를 도시한다.
도 6에서, 무선 프레임의 1번째의 서브 프레임 SF(#1) 및 3번째의 서브 프레임(#3)이 유니캐스트에 할당되고, 2번째의 서브 프레임(#2)이 MBMS에 할당되어 있다(이후, X번째의 서브 프레임을 서브 프레임(#X)이라고 표기한다).
또한, 각각의 셀 고유 파일럿 신호 심볼당의 셀 고유 파일럿 신호 채널에 할당되는 리소스 엘리먼트수는 Np이다. 도 6에 도시한 예에서는, 1유니캐스트 서브 프레임당의 셀 고유 파일럿 신호 심볼수는 4로 하고 있으므로, Ns_u=4Np, 1MBMS 서브 프레임당의 셀 고유 파일럿 신호 심볼수는 1이므로, Ns_u=Np이다.
무선 프레임 내에서 최초로 송신되는 셀 고유 파일럿 신호 심볼의 셀 고유 파일럿 신호에 할당되는 리소스 엘리먼트에 대하여 저주파수측에서 셀 고유 스크램블 코드를 배치한다.
MBMS에 할당되어 있는 서브 프레임(#2)에서는, 전반 슬롯의 선두 심볼에만 셀 고유 파일럿 신호가 다중된다. 따라서, 다음의 셀 고유 파일럿 신호의 가장 저주파수측에 할당되는 셀 고유 스크램블 코드는 위상 제어부(5)에 의해, 위상이 3Np만큼 앞서, P(8Np)로 된다.
이후 마찬가지로, MBMS 서브 프레임이 다중될 때마다, 셀 고유 스크램블 코드의 위상이 앞선다. 이에 의해, 무선 프레임 내의 MBMS 서브 프레임의 유무에 관계없이, 각 서브 프레임의 최초의 셀 고유 파일럿 신호 심볼의 위상이 정해져 간다.
도 4를 다시 참조하여 설명하면, IFFT 처리부(10)는, 각 서브 캐리어에 배치된 변조 데이터를, Nc개의 서브 캐리어에 대응하는 Nc개 단위로 IFFT 처리하여 시간 영역 신호로 변환한다.
가드 인터벌 삽입부(11)는, 그 시간 영역 신호에 대하여 가드 인터벌을 삽입한다.
무선 처리부(12)는, 가드 인터벌 삽입 후의 신호를 소정의 무선 신호로 주파수 변환(업컨버트)하는 등의 주어진 무선 처리를 행하고, 그 무선 신호는 송신 안테나(13)를 통하여 전파로에 송신된다.
다음으로, 상기에 설명한 기지국에 대응하는 이동국의 구성 및 동작에 대하여 설명한다.
도 7은 OFDM 통신 시스템에서의 이동국의 주요부의 구성을 도시하는 블록도이다. 이 도 7에 도시한 이동국은, 예를 들면, 수신 안테나부(20), 무선 처리부(21), 제1 단계 처리부(200), 제2 단계 처리부(210), 제3 단계 처리부(220), 가드 인터벌 제거부(22), 및 FFT 처리부(23)를 구비하여 구성되어 있다.
제1 단계 처리부(200)는, 제1 동기 채널 레플리카 신호 기억부(201), 상관 처리부(202), 시간 평균부(203) 및 서브 프레임 타이밍 검출부(204)를 갖고 있다. 제2 단계 처리부(210)는, 제2 동기 채널 추출부(211), 상관 처리부(212), 후보 제2 동기 부호 기억부(213), 시간 평균부(214), 제2 동기 부호 무선 프레임 타이밍 검출부(215)를 갖고 있다. 또한, 제3 단계 처리부(230)는, 셀 고유 파일럿 신호 채널 추출부(231), 후보 셀 고유 스크램블 코드 기억부(232), 위상 제어부(233), 상관 처리부(234), 시간 평균부(235), 셀 고유 스크램블 코드 검출부(236)를 갖고 있다.
이하에, 상기 구성에 의한 이동국의 수신 처리를 설명한다.
여기서, 수신 안테나부(20)는, 전술한 기지국 BS로부터의 무선 신호를 수신하고, 무선 처리부(21)는, 수신 안테나부(20)에서 수신된 무선 신호에 대하여 다운컨버트 처리 등의 주어진 무선 수신 처리를 실시한다.
제1 단계 처리부(200)에 의해 셀 서치의 제1 단계의 처리로서, 무선 처리부(21)로부터의 수신 신호와 기지 패턴인 제1 동기 채널(P-SCH)의 레프리카 신호와의 상관에 기초하여 서브 프레임 타이밍을 동기 검출한다(도 2 : 스텝 S1).
그를 위해, 이 제1 단계 처리부(200)에서, 제1 동기 채널 레플리카 신호 기억부(201)는, 상기 제1 동기 채널의 레플리카 신호를 미리 기억하고 있고, 상관 처리부(202)는, 상기 수신 신호와 제1 동기 채널 레플리카 신호 기억부(201)에 기억되어 있는 레플리카 신호와의 상관을 취한다.
이 상관 처리부(202)에 의한 상관 처리 결과는 시간 평균부(203)에서 시간 평균되어, 서브 프레임 타이밍 검출부(204)에 입력된다. 서브 프레임 타이밍 검출부(204)는, 상관 처리부(202)에 의한 상관 처리 결과에 기초하여 수신 신호의 서브 프레임 타이밍을 검출한다. 예를 들면, 최대의 상관을 나타낸 타이밍을 서브 프레임 타이밍으로서 검출할 수 있다.
제2 단계 처리부(210)는, 셀 서치의 제2 단계의 처리(도 2 : 스텝 S2)로서, 전술한 바와 같이 제1 단계 처리부(200)에서 검출된 서브 프레임 타이밍에 기초하여 고속 푸리에 변환(FFT)처리를 행하여, 제2 동기 채널의 추출 및 제2 동기 부호 및 프레임 타이밍의 검출을 행한다.
그를 위해, 가드 인터벌 제거부(22)는, 제1 단계 처리부(200)의 서브 프레임 타이밍 검출부(204)에서 검출된 서브 프레임 타이밍에 기초하여 수신 처리부(21)에서 무선 처리된 수신 신호에 삽입되어 있는 가드 인터벌을 제거한다.
FFT 처리부(23)는, 가드 인터벌 제거 후의 유효 심볼에 대하여, 소정의 시간구간(적어도 유효 심볼 길이 시간), 즉, FFT 윈도우에 의해 FFT 처리를 실시함으로써, 시간 영역의 수신 신호를 주파수 영역의 신호로 변환한다.
제2 동기 채널 추출부(210)는, 상기 FFT 처리부(23)에 의한 FFT 처리 후의 주파수 영역 신호로부터 제2 동기 채널이 다중된 리소스 엘리먼트를 추출한다. 한편, 제2 동기 부호 기억부(213)에 상관 처리부(212)에서의 상관 처리에 이용되는 후보 제2 동기 부호가 미리 기억되어 있다. 상관 처리부(212)는, 상기 제2 동기 채널 추출부(211)에 의해 추출된 제2 동기 채널과 상기 후보 제2 동기 부호 기억부(213)에 기억되어 있는 후보 제2 동기 부호와의 상관을 취한다.
상관 처리부(212)의 출력은 시간 평균부(214)에서 평균화되고, 제2 동기 부호 무선 프레임 타이밍 검출부(215)는, 상기 상관 처리부(212)에서의 상관 처리 결과에 기초하여 제2 동기 부호 및 무선 프레임 타이밍을 검출한다. 예를 들면, 최대의 상관을 나타낸 후보 제2 동기 부호를 검출 제2 동기 부호로 할 수 있다. 이에 의해 셀 그룹이 동정된다.
제3 단계 처리부(220)는, 셀 고유의 파일럿 신호 검출 처리를 행하는(도 2 : 스텝 S3) 것이며, FFT 처리 후의 수신 신호는 셀 고유 파일럿 신호 채널 추출부(221)에 입력된다. 셀 고유 파일럿 신호 채널 추출부(221)는, 상기 FFT 처리부(23)에 의한 FFT 처리 후의 주파수 영역 신호로부터, 셀 고유 파일럿 신호가 다중된 리소스 엘리먼트가 추출된다.
후보 셀 고유 스크램블 코드 기억부(223)는, 상관 처리부(224)에서의 상관 처리에 이용되는 후보 셀 고유 스크램블 코드의 레플리카를 미리 기억하고 있다.
상관 처리부(224)는, 상기 셀 고유 파일럿 신호 채널 추출부(221)에 의해 추출된 셀 고유 파일럿 신호와 상기 후보 셀 고유 스크램블 코드 기억부(222)에 기억되어 있는 후보 셀 고유 스크램블 코드 레플리카와의 상관을 취한다.
상관 처리부(224)의 출력은, 시간 평균부(225)에서 시간 평균화되고, 셀 고유 스크램블 코드 검출부(226)에서, 상관 처리부(224)에서의 상관 처리 결과에 기초하여 셀 고유 스크램블 코드를 검출한다. 예를 들면, 최대의 상관을 나타낸 후보 셀 고유 스크램블 코드를 검출 셀 고유 스크램블 코드로 할 수 있다. 이에 의해, 셀 서치의 결과로서 이동국이 재권하는 셀이 특정된다.
〔제2 실시예〕
제2 실시예는, 제1 실시예의 적용을 복수의 주파수대 중 어느 하나를 이용하여 다운링크 신호를 송신할 수 있도록 한 시스템에 적용하는 예이다. 기지국의 구성예 및 이동국의 구성은, 각각 앞서 설명한 도 4 및 도 7에 도시되는 구성과 기본적으로 동일하다.
도 8은 제2 실시예를 설명하는 도면으로서, 주파수 대역으로서 1200의 서브 캐리어를 갖는 경우 Ⅰ, 600의 서브 캐리어를 갖는 경우 Ⅱ, 300의 서브 캐리어를 갖는 경우 Ⅲ, 144의 서브 캐리어를 갖는 경우 Ⅳ, 72의 서브 캐리어를 갖는 경우 Ⅴ의 예이다.
특징으로서 이들 복수의 서브 캐리어를 갖는 주파수 대역 Ⅰ～Ⅴ 중 어느 경우도, 중심에서, 72의 서브 캐리어의 최소의 주파수 대역과 동일한 대역폭 W에서 동기 채널 SCH를 송신하고 있다.
도 9에 제2 실시예에서 각 주파수 대역에서의 셀 고유 파일럿 신호의 위상을 도시한다. MBMS 서브 프레임이 다중된 경우에서도, 셀 고유 파일럿 신호의 각 송신 타이밍의 위상은 도 9에 도시한 바와 같이, 위상 제어부(5)(도 4 참조)에 의해 조정을 행한다.
또한, 주파수 대역이 어느 것이든 상관없이, 항상 중심 72서브 캐리어의 대역 W에서는, 셀 고유 파일럿 신호의 위상은 동일하다.
여기서, 초기 셀 서치에서는, 수신 신호의 주파수 대역이 어느 것인지 미지이기 때문에, 최소의 주파수 대역과 동일한 대역폭 W의 신호만을 수신하여, 셀 서치를 행한다. 무선 처리부(21)에서, 아날로그 필터 등을 이용하여, 최소의 주파수 대역과 동일한 대역폭의 신호를 수신한다. 이것은, 디지털 필터를 이용하여, 무선 처리부(21) 이후에서 행하여도 된다. 또는, 양방을 행하여도 된다.
제1 실시예에서 상술한 셀 서치 제1 단계 S1 및 제2 단계 S2를 행하여, 서브 프레임 타이밍, 셀 ID 그룹 및 무선 프레임 타이밍을 검출한다. 전술한 바와 같이, 동기 채널 SCH는 어느 주파수 대역에서도, 주파수 대역의 중심에서, 최소의 주파수 대역과 동일한 대역폭 W에서 송신되고 있기 때문에, 주파수 대역이 어느 것인지를 알지 못해도, 동기 채널 SCH를 이용하여, 셀 서치 제1 단계 S1 및 제2 단계 S2를 실행할 수 있다.
다음으로, 제1 실시예에서 상술한 셀 서치 제3 단계 S3을 행하여, 셀 고유 스크램블 코드를 검출한다. 이 때, 셀 고유 파일럿 신호의 각 송신 타이밍에서의 위상은, 주파수 대역이 어느 것인지에 의존하지 않고, 동시에 MBMS 서브 프레임이 다중되어 있는지에 의존하지 않기 때문에, 이동국은 주파수 대역이 어느 것인지를 알지 못해도, 또한 MBMS 서브 프레임 다중에 의한 셀 고유 파일럿 신호의 위상 어긋남을 일으키지 않고 셀 고유 스크램블 코드를 검출할 수 있다.
〔제3 실시예〕
제3 실시예도, 제1 실시예를 전제로 하여 적용하는 것이며, 기지국 송신 장치 및 이동국도 구성은, 제1 실시예에서 설명한 구성과 마찬가지이다.
제3 실시예에서는, MBMS 서브 프레임에서의 셀 고유 파일럿 신호가 한정된 일부의 대역에서만 송신되는 경우이다.
이것은, MBMS 서브 프레임에서, 유니캐스트의 제어 신호가 한정된 일부의 대역에서만 송신되는 경우 등에 적용 가능한 구성이다.
도 10에 제3 실시예에 따른, 무선 프레임의 구성예를 도시한다. 즉, 도 10에 도시한 예에서는, 서브 프레임#0, #2가 유니캐스트 서브 프레임이고, 서브 프레임#1이 MBMS 서브 프레임인 예를 나타내고 있다. MBMS 서브 프레임에서는 서브 프레임의 선두의 중심 4서브 캐리어에만 셀 고유 파일럿 신호가 다중된다.
위상 제어부(5)에 의해, 서브 프레임#0의 19번째의 위상이 4만큼 앞서게 하여 서브 프레임#1에서, 최초의 셀 고유 파일럿 신호의 위상을 23으로 한다. 또한, 서브 프레임#1의 26번째의 위상이 14 앞서게 하여 서브 프레임#2에서, 최초의 셀 고유 파일럿 신호의 위상을 40으로 한다. 이에 의해, 서브 프레임#0, #1, #2에서, 셀 고유 파일럿 신호의 위상을 연속시키는 것이 가능하다.
또한, 도 11은 제3 실시예에 따른 다른 무선 프레임의 예이다. 서브 프레임#1의 최초의 셀 고유 파일럿 신호의 위상을 20으로 하여, 서브 프레임#0의 셀 고유 파일럿 신호의 위상과 연속시킨다. 이 때, 서브 프레임#1로부터 #2에 연속시키기 위해서, 셀 고유 파일럿 신호의 위상이 17 앞서도록 위상 제어된다.
(부기 1)
기지국과, 상기 기지국이 형성하는 무선 통신 에리어인 셀에서 상기 기지국과 무선 통신을 행하는 이동국을 갖고, 상기 기지국으로부터 상기 이동국으로의 하향 데이터로서, 유니캐스트 데이터와 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 혼재하여 송신할 수 있는 이동 통신 시스템에서의 셀 고유 파일럿 신호 송신 방법으로서,
상기 기지국이, 상기 유니캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차와,
상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차
를 동일하게 한
것을 특징으로 하는 셀 고유 파일럿 신호 송신 방법.
(부기 2)
부기 1에 있어서,
상기 유니캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임의 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 그 다음 서브 프레임 내에서의 송신 개시 위치와, 상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임의 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 그 다음 서브 프레임 내에서의 송신 개시 위치를 동일하게 한
것을 특징으로 하는 셀 고유 파일럿 신호 송신 방법.
(부기 3)
기지국과, 상기 기지국이 형성하는 무선 통신 에리어인 셀에서 상기 기지국과 무선 통신을 행하는 이동국을 갖는 이동 통신 시스템에서의 파일럿 신호 송신 방법으로서,
송신되는 상기 파일럿 신호의 송신 개시 위상과, 송신 종료 위상의 차가 제1 단위 송신 기간과, 제2 단위 송신 기간에서 서로 다른 경우가 있을 수 있는 경우에,
상기 기지국은, 상기 제1 단위 송신 기간에서의 상기 파일럿 신호의 송신 개시 위상과, 상기 제2 단위 송신 기간에서의 상기 파일럿 신호의 송신 개시 위상의 차를
상기 송신 개시 위상과, 상기 송신 종료 위상의 상기 차보다 큰 소정의 차로 제어하는
것을 특징으로 하는 셀 고유 파일럿 신호 송신 방법.
(부기 4)
유니캐스트 데이터와 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 혼재하여 송신할 수 있는 이동 통신 시스템에서 이동국과 통신을 행하는 무선 통신 에리어를 형성하는 기지국으로서,
상기 유니캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차와,
상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차
를 동일하게 하는 제어를 행하는 위상 제어부
를 구비한 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 기지국.
(부기 5)
유니캐스트 데이터와 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 혼재하여 송신할 수 있는 이동 통신 시스템에서 무선 통신 에리어를 형성하는 기지국과 통신을 행하는 이동국으로서,
기지국에서, 상기 유니캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차와, 상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차를 동일한 소정량으로 하는 제어를 받은 고유 파일럿 신호를 수신하는 수신부와,
무선 프레임 내에서의 수신 서브 프레임의 위치에 따라서 산출한 위상에 기초하여, 수신 셀 고유 파일럿 신호와의 상관 산출에 이용하는 셀 고유 파일럿 신호의 위상을 제어하는 위상 제어부
를 구비한 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템에서의 이동국.
(부기 6)
기지국과, 상기 기지국이 형성하는 무선 통신 에리어인 셀에서 상기 기지국과 무선 통신을 행하는 이동국을 갖고, 상기 기지국으로부터 상기 이동국으로의 하향 데이터로서, 유니캐스트 데이터와 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 혼재하여 송신할 수 있는 이동 통신 시스템으로서,
상기 기지국이, 상기 유니캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차와,
상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차를 동일하게 하는 위상 제어부를 구비하고,
상기 이동국은,
무선 프레임 내에서의 수신 서브 프레임의 위치에 따라서 산출한 위상에 기초하여, 수신 셀 고유 파일럿 신호와의 상관 산출에 이용하는 셀 고유 파일럿 신호의 위상을 제어하는 위상 제어부
를 구비한 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
(부기 7)
부기 6에 있어서,
상기 서브 프레임은, 복수의 주파수 대역 중 어느 하나를 이용하여 서로 다른 서브 캐리어수가 다중화되고, 상기 기지국에서의 상기 위상 조정부는, 상기 복수의 주파수 대역 중 가장 좁은 주파수 대역에서의 동기 채널에 대응하는 대역이, 상기 복수의 주파수 대역의 각각의 중심에 일치하도록 위상 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
(부기 8)
부기 6에 있어서,
상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터가 할당되는 서브 프레임에서의 셀 고유 파일럿 신호가 한정된 일부의 대역에서만 송신되고, 상기 위상 조정부는, 상기 한정된 일부의 대역으로부터의 위상 어긋남만큼, 다음 서브 프레임에서의 셀 고유 파일럿 신호의 위상이 앞서도록 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
1 : 데이터 선택부
2 : 셀 고유 파일럿 신호 채널 계열 기억부
3 : 셀 공통 파일럿 신호 채널 계열 기억부
4 : 파일럿 신호 선택부
5 : 위상 제어부
6 : 제1 동기 채널 기억부
7 : 제2 동기 채널 기억부
8 : 채널 다중부
9 : 시리얼/패러렐 변환 처리부
10 : IFFT 처리부
11 : 가드 인터벌 삽입부
12 : 무선 처리부
13 : 송신 안테나
20 : 수신 안테나
21 : 무선 처리부
22 : 가드 인터벌 제거부
23 : FFT 처리부
200 : 제1 단계 처리부
210 : 제2 단계 처리부
220 : 제3 단계 처리부

Claims (3)

  1. 기지국과 이동국을 갖고, 상기 기지국이 유니캐스트 데이터와 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 상기 이동국에 송신하는 이동 통신 시스템으로서,
    상기 기지국이,
    상기 기지국이 상기 유니캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차와, 상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터를 송신한 서브 프레임에서 송신을 행한 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상과 다음 서브 프레임에서 송신을 행하는 셀 고유 파일럿 신호의 개시 위상의 차를 동일하게 하는 위상 제어부
    를 구비하고,
    상기 이동국은,
    상기 기지국으로부터 송신된 셀 고유 파일럿 신호를 수신하는 수신부
    를 구비한 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서브 프레임은, 복수의 주파수 대역 중 어느 하나를 이용하여 서로 다른 서브 캐리어수가 다중화되고, 상기 기지국에서의 상기 위상 제어부는, 상기 복수의 주파수 대역 중 가장 좁은 주파수 대역에서의 동기 채널에 대응하는 대역이, 상기 복수의 주파수 대역의 각각의 중심에 일치하도록 위상 제어하는 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 브로드캐스트?멀티캐스트 데이터가 할당되는 서브 프레임에서의 셀 고유 파일럿 신호가 한정된 일부의 대역에서만 송신되고, 상기 위상 제어부는, 상기 한정된 일부의 대역으로부터의 위상 어긋남만큼, 다음 서브 프레임에서의 셀 고유 파일럿 신호의 위상이 앞서도록 구성된 것을 특징으로 하는 이동 통신 시스템.
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