KR101163898B1 - 무선 통신 시스템들에서 동기화 및 검출을 위한 방법들 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템들에서 동기화 및 검출을 위한 방법들 및 장치 Download PDF

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Abstract

무선 디바이스의 동기화 및 검출 방법은 수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 동기화 및 검출 방법은 또한 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들이 세밀한 검출 및 동기화를 위해 사용될 수 있다. 동기화 및 검출 방법은 또한 수신된 신호의 획득이 완료된 경우에 추적 모드 프로세싱을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템들에서 동기화 및 검출을 위한 방법들 및 장치{METHODS AND APPARATUS FOR SYNCHRONIZATION AND DETECTION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEMS}
본 출원은 일반적으로 무선 통신 시스템들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서는 무선 통신 시스템들에서 동기화 및 검출을 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 디바이스들은 소비자의 요구들을 만족시키고 휴대성 및 편리성을 개선하기 위해 더욱 작아지고 더욱 강력해졌다. 소비자들은 셀룰러 전화들, 개인 휴대 단말(PDA)들, 랩톱 컴퓨터들, 등과 같은 무선 통신 디바이스들에 의존해왔다. 소비자들은 신뢰성 높은 서비스, 커버리지의 확장된 영역들, 및 증가된 기능성을 기대하게 되었다. 무선 통신 디바이스들은 모바일 스테이션들, 스테이션들, 액세스 단말들, 사용자 단말들, 단말들, 가입자 유닛들, 사용자 장비, 등으로 지칭될 수 있다.
무선 통신 시스템은 복수의 무선 통신 디바이스들에 대한 통신을 동시적으로 지원할 수 있다. 무선 통신 디바이스는 업링크 및 다운링크 상의 전송들을 통해 (선택적으로 액세스 포인트들, 노드 B들 등으로 지칭되는) 하나 이상의 기지국들과 통신할 수 있다. 업링크(또는 역방향 링크)는 무선 통신 디바이스들로부터 기지국들로의 통신 링크를 지칭하며, 다운링크(또는 순방향 링크)는 기지국들로부터 무선 통신 디바이스들로의 통신 링크를 지칭한다.
무선 통신 시스템들은 이용가능한 시스템 리소스들(예를 들어, 대역폭 및 송신 전력)을 공유함으로써 복수의 사용자들과의 통신을 지원할 수 있는 다중-액세스 시스템들일 수 있다. 이러한 다중-액세스 시스템들의 예들은 코드 분할 다중 액세스(CDMA) 시스템들, 시 분할 다중 액세스(TDMA) 시스템들, 주파수 분할 다중 액세스(FDMA) 시스템들, 및 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA) 시스템들을 포함한다.
위에서 표시된 것처럼, 본 명세서는 일반적으로 무선 통신 시스템들에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 명세서는 무선 통신 시스템들에서 동기화 및 검출을 위한 방법들 및 장치에 관한 것이다.
무선 디바이스에서 동기화 및 검출 방법이 개시된다. 방법은 수신된 신호에 대하여 비-세밀한(coarse) 검출 및 동기화를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 또한 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한(fine) 검출 및 동기화를 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 세밀한 검출 및 동기화에 대해 사용될 수 있다. 방법은 또한 수신된 신호의 획득이 달성된 경우 추적 모드 프로세싱을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스가 또한 개시된다. 무선 디바이스가 수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 비-세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트를 포함할 수 있다. 무선 디바이스는 또한 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트를 포함할 수 있다. 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 세밀한 검출 및 동기화를 위해 이용될 수 있다. 무선 디바이스는 또한 수신된 신호의 획득이 달성된 경우 추적 모드 프로세싱을 수행하는 추적 모드 프로세싱 컴포넌트를 포함할 수 있다.
수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하는 장치가 또한 개시된다. 장치는 수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 장치는 또한 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단을 포함할 수 있다. 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 세밀한 검출 및 동기화를 위해 이용될 수 있다. 장치는 또한 수신된 신호의 획득이 달성된 경우 추적 모드 프로세싱을 수행하기 위한 수단을 포함할 수 있다.
수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하기 위한 컴퓨터-프로그램 물건이 또한 개시된다. 컴퓨터-프로그램 물건은 그 안에 명령들을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 명령들은 수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 코드를 포함할 수 있다. 명령들은 또한 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 코드를 포함할 수 있다. 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 세밀한 검출 및 동기화를 위해 사용될 수 있다. 명령들은 또한 수신된 신호의 획득이 달성된 경우 추적 모드 프로세싱을 수행하기 위한 코드를 포함할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일 예를 도시한다;
도 2는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 및 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA)를 이용하는 무선 통신 시스템 내에서 사용될 수 있는 송신기의 예 및 수신기의 예를 도시한다;
도 3a 내지 3d는 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템에 대한 프레임 구조의 일 예를 도시한다;
도 4는 시 분할 듀플렉스 모드에서 OFDMA 프레임의 일 예를 도시한다;
도 5a 및 5b는 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템에 대해 정의될 수 있는 프리앰블 시퀀스들의 예들을 도시한다;
도 6은 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템에 대한 주파수 도메인 다운링크 프리앰블 구조의 일 예를 도시한다;
도 7은 다운링크 프레임 프리픽스의 일 예를 도시한다;
도 8은 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템에서 무선 디바이스에 의해 수행될 수 있는 동기화 및 검출 방법의 일 예를 도시한다;
도 8a는 도 9에서 도시된 방법에 대응하는 수단-기능 블록들을 도시한다;
도 9 및 9a는 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템에서 무선 디바이스에 의해 수행될 수 있는 동기화 및 검출 방법의 다른 예를 도시한다;
도 10 및 10a는 도 9 및 도 9a에 도시된 방법에 대응하는 수단-기능 블록들을 도시한다;
도 11은 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템에서 무선 디바이스에 대한 동기화 및 검출 아키텍쳐의 일 예를 도시한다; 그리고
도 12는 무선 디바이스에서 이용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 도시한다.
본 명세서의 방법들 및 장치는 광대역 무선 통신 시스템에서 이용될 수 있다. 용어 "광대역 무선"은 무선, 음성, 인터넷, 및/또는 주어진 영역을 통한 데이터 네트워크 액세스를 제공하는 기술을 지칭한다.
Worldwide Interoperability for Microwave Access에 대한 표준인, WiMax는 먼 거리들을 통한 하이-스루풋 광대역 접속들을 제공하는 표준-기반 광대역 무선 기술이다. 오늘날 WiMax의 2개의 주된 애플리케이션들이 존재한다: 고정식 WiMax 및 이동식 WiMax. 고정식 WiMax 애플리케이션들은 집들 및 비즈니스 장소에의 광대역 액세스를 인에이블하는, 포인트-투-멀티포인트이다. 이동식 WiMax는 광대역 속도들에서 셀룰러 네트워크들의 충분한 이동성을 제공한다.
모바일 WiMax는 OFDM(직교 주파수 분할 멀티플렉싱) 및 OFDMA(직교 주파수 분할 다중 액세스) 기술에 기반한다. OFDM은 다양한 하이-데이터-레이트 통신 시스템들에서 폭넓은 채택이 최근에 발견된 디지털 멀티-캐리어 변조 기술이다. OFDM을 이용하여, 전송 비트 스트림은 복수의 로워-레이트(lower rate) 서브-스트림들로 분할된다. 각각의 서브-스트림은 복수의 직교 서브-캐리어들 중 하나를 이용하여 변조되며 복수의 병렬 서브-채널들 중 하나를 통해 전송된다. OFDMA는 사용자들이 상이한 시간 슬롯들에서 서브-캐리어들을 할당받는, 다중 액세스 기술이다. OFDMA는 폭넓게 변하는 애플리케이션들, 데이터 레이트들, 및 서비스 요구사항들의 품질을 가지는 많은 사용자들을 수용할 수 있는 유연한 다중-액세스 기술이다.
무선 인터넷들 및 통신들의 급격한 성장은 무선 통신 서비스들의 필드에서 하이 데이터 레이트에 대한 증가하는 요구를 초래했다. OFDM/OFDMA 시스템들은 가장 촉망받는 탐색 영역들로서 그리고 무선 통신들의 다음 세대에 대한 핵심 기술로서 오늘날 여겨지고 있다. 이는 OFDM/OFDMA 변조 방식들이 변조 효율, 스펙트럼 효율, 유연성, 및 종래의 단일 캐리어 변조 방식들을 통해 강한 다중 경로 면역(immunity)의 저장과 같은 많은 이점들을 제공할 수 있다는 사실로 인한 것이다.
IEEE 802.16x는 고정되고 모바일 광대역 무선 액세스(BWA) 시스템들에 대한 무선 인터페이스를 정의하기 위해 떠오르는 표준 조직이다. IEEE 802.16x는 고정된 BWA 시스템들에 대해 2004년 5월에 "IEEE P802.16-REVd/D5-2004"를 승인했고 모바일 BWA 시스템들에 대해 2005년 10월에 "IEEE P802.16e/D12 Oct. 2005"를 발간했다. 이 2개의 표준들은 4개의 상이한 물리 계층(PHY)들 및 하나의 매체 액세스 제어(MAC) 계층을 정의했다. 4개의 물리 계층들의 OFDM 및 OFDMA 물리 계층은 고정된 그리고 모바일 BWA 영역들 각각에서 가장 일반적이다.
도 1은 무선 통신 시스템(100)의 일 예를 도시한다. 무선 통신 시스템(100)은 광대역 무선 통신 시스템(100)일 수 있다. 무선 통신 디바이스(100)는 다수의 셀들(102)에 대한 통신을 제공하며, 이들 각각은 기지국(104)에 의해 서비스된다. 기지국(104)은 사용자 단말들(106)과 통신하는 고정형 스테이션일 수 있다. 기지국(104)은 선택적으로 액세스 포인트, 노드 B, 또는 몇몇 다른 용어로서 지칭될 수 있다.
도 1은 시스템(100)을 통해 산재된 다양한 사용자 단말들(106)을 도시한다. 사용자 단말들(106)은 고정형(즉, 움직이지 않는) 또는 모바일일 수 있다. 사용자 단말(106)은 선택적으로 원격 스테이션들, 액세스 단말들, 단말들, 가입자 유닛들, 모바일 스테이션들, 스테이션들, 사용자 장비 등으로 지칭될 수 있다. 사용자 단말(106)은 셀룰러 전화들, 개인 휴대 단말(PDA)들, 핸드헬드 디바이스들, 무선 모뎀들, 랩톱 컴퓨터들, 개인용 컴퓨터들 등과 같은, 무선 디바이스들일 수 있다.
다양한 알고리즘들 및 방법들이 기지국들(104) 및 사용자 단말들(106) 사이의 무선 통신 시스템(100)에서 전송들을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 신호들은 OFDM/OFDMA 기술들에 따라 기지국들(104) 사용자 단말들(106) 사이에서 전송되고 수신될 수 있다. 만약 이런 경우라면, 무선 통신 시스템(100)은 OFDM/OFDMA 시스템(100)으로 지칭될 수 있다.
기지국(104)에서 사용자 단말(106)로의 전송을 용이하게 하는 통신 링크는 다운링크(108)로서 지칭될 수 있고, 사용자 단말(106)에서 기지국(104)으로의 전송을 용이하게 하는 통신 링크는 업링크(110)로서 지칭될 수 있다. 선택적으로, 다운링크(108)는 순방향 링크 또는 순방향 채널로서 지칭될 수 있고, 업링크(110)는 역방향 링크 또는 역방향 채널로 지칭될 수 있다.
셀(102)은 복수의 섹터들(112)로 분할될 수 있다. 섹터(112)는 셀(102) 내의 물리적 커버리지 영역이다. OFDM/OFDMA 시스템(100) 내의 기지국(104)은 셀(102)의 특정 섹터(112) 내에서 전력의 흐름(flow)을 집중하는 안테나들을 이용할 수 있다. 이러한 안테나들은 지향성 안테나들로 지칭될 수 있다.
도 2는 OFDM/OFDMA을 이용하는 무선 통신 시스템(100) 내에서 사용될 수 있는 송신기(202)의 일 예를 도시한다. 송신기(202)는 데이터(206)를 다운링크(108)를 통해 사용자 단말(106)로 전송하기 위한 기지국(104)에서 구현될 수 있다. 송신기(202)는 또한 데이터(206)를 업링크(110)를 통해 기지국(104)으로 전송하기 위한 사용자 단말(106)에서 구현될 수 있다.
전송될 데이터(206)는 직렬-대-병렬(S/P) 컨버터(208)로의 입력으로서 제공되고 있는 것으로 도시된다. S/P 컨버터(208)는 전송 데이터를 N개의 병렬 데이터 스트림들(210)로 분리한다.
N개의 병렬 데이터 스트림(210)은 그리고나서 매퍼(212)로의 입력으로서 제공될 수 있다. 매퍼(212)는 N개의 성상도(constellation) 포인트들로 N개의 병렬 데이터 스트림들(210)을 매핑한다. 매핑은 이진 위상-변이 키잉(BPSK), 쿼드러쳐 위상-변이 키잉(QPSK), 8 위상-변이 키잉(8PSK), 쿼드러쳐 진폭 변조(QAM) 등과 같은, 몇몇 변조 성상도를 이용하여 수행될 수 있다. 따라서, 매퍼(212)는 N개의 병렬 심벌 스트림들(216)을 출력하며, 각각의 심벌 스트림(216)은 역 고속 푸리에 변환(IFFT)(220)의 N개의 직교 서브-캐리어들 중 하나에 대응한다. 이 N개의 병렬 심벌 스트림들(216)은 주파수 도메인에서 표시되며, IFFT 컴포넌트(220)에 의해 N개의 병렬 시간 도메인 샘플 스트림들(218)로 변환될 수 있다.
용어에 대한 간단한 설명이 이제 제공될 것이다. 주파수 도메인에서 N개의 병렬 변조는 주파수 도메인에서의 N개의 변조 심벌들과 동일하며, 이는 주파수 도메인에서 N 매핑 플로스 N-포인트 IFFT와 동일하며, 이는 시간 도메인에서 하나의 (유용한) OFDM 심벌과 동일하며, 이는 시간 도메인에서 N개의 샘플들과 동일하다. 시간 도메인에서 하나의 OFDM 심벌, NS(OFDM 심벌 당 가드 샘플들의 수)는 NCP + N(OFDM 심벌 당 유용한 샘플들의 수)과 동일하다.
N개의 병렬 시간 도메인 샘플 스트림들(218)은 병렬-대-직렬(P/S) 컨버터(224)에 의해 OFDM/OFDMA 심벌 스트림(222)으로 변환될 수 있다. 가드 삽입 컴포넌트(226)는 OFDM/OFDMA 심벌 스트림(222)에서 연속하는 OFDM/OFDMA 심벌들 사이의 가드 인터벌을 삽입할 수 있다. 가드 삽입 컴포넌트(226)의 출력은 그리고나서 무선 주파수(RF) 프론트 엔드(228)에 의해 요구되는 전송 주파수 대역으로 업컨버팅될 수 있다. 안테나(230)는 그리고나서 결과 신호(232)를 전송할 수 있다.
도 2는 또한 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템(100) 내에서 사용될 수 있는 수신기(204)의 일 예를 도시한다. 수신기(204)는 다운링크(108)를 통해 기지국(104)으로부터 데이터(232')를 수신하기 위해 사용자 단말(106)에서 구현될 수 있다. 수신기(204)는 또한 업링크(110)를 통해 사용자 단말(106)로부터 데이터(232')를 수신하기 위한 기지국(104)에서 구현될 수 있다.
전송된 신호(232)는 무선 채널(234)을 통해 이동하는 것으로 도시된다. 신호(232')가 안테나(230')에 의해 수신되는 경우, 수신된 신호(232')는 RF 프론트 엔드(228')에 의해 기저대역 신호로 다운컨버팅될 수 있다. 가드 제거 컴포넌트(226')는 그리고나서 가드 삽입 컴포넌트(226)에 의해 OFDM/OFDMA 심벌들 사이에 삽입된 가드 인터벌을 제거할 수 있다.
가드 제거 컴포넌트(226')의 출력은 S/P 컨버터(224')로 제공될 수 있다. S/P 컨버터(224')는 N개의 병렬 시간-도메인 심벌 스트림들(218')로 OFDM/OFDMA 심벌 스트림(222')을 분할할 수 있고, 이들 각각은 N개의 직교 서브-캐리어들 중 하나에 대응한다. 고속 푸리에 변환(FFT) 컴포넌트(220')는 N개의 병렬 시간-도메인 심벌 스트림들(218')을 주파수 도메인으로 변환하며, N개의 병렬 주파수-도메인 심벌 스트림들(216')을 출력한다.
디매퍼(212')는 매퍼(212)에 의해 수행된 심벌 매핑 동작의 역을 수행하며, 그에 의해 N개의 병렬 데이터 스트림들(210')을 출력한다. P/S 컨버터(208')는 N개의 병렬 데이터 스트림들(210')을 단일 데이터 스트림(206')으로 결합한다. 이상적으로, 이 데이터 스트림(206')은 송신기(202)로의 입력으로서 제공된 데이터(206)에 대응한다.
도 3a는 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템(100) 내의 다운링크(108)를 통해 기지국(104)으로부터 사용자 단말(106)로 전송될 수 있는 프레임(306)의 일 예를 도시한다. OFDM/OFDMA 프레임(306)은 시간 축(308)에 대해 도시된다. OFDM/OFDMA 프레임(306)은 하나의 프리앰블 심벌(310) 및 복수의 데이터 심벌들(312)을 포함하는 것으로 도시된다. 단지 하나의 프리앰블 심벌(310)이 도 3a에 도시되었더라도, OFDM/OFDMA 프레임(306)은 복수의 프리앰블 심벌들(310)을 포함할 수 있다.
도 3b 및 3c는 프리앰블 심벌(310)의 주파수 도메인 표현들의 예들을 도시한다. 이 주파수 도메인 표현들은 서브-캐리어 축(316)에 대하여 도시된다. 사용되는 서브-캐리어 영역(318)이 도시된다. 2개의 가드 영역들(320)이 또한 도시된다.
도 3b에서, 사용되는 서브-캐리어 영역(318)은 변조되지 않은 서브-캐리어들(314b)과 교차하는 파일럿 서브-캐리어(314a)를 포함한다. 도 3c에서, 사용되는 서브-캐리어 영역(318)에 있는 각각의 서브-캐리어(314a)는 파일럿 서브-캐리어(314a)이다.
도 3d는 데이터 심벌(312)의 주파수 도메인 표현의 일 예를 도시한다. 데이터 심벌(312)은 데이터 서브-캐리어들(314c) 및 파일럿 서브-캐리어들(314a) 둘 모두를 포함한다. 수신기(204)는 프리앰블 심벌(310)의 파일럿 서브-캐리어들(314a) 및/또는 데이터 심벌(312)의 파일럿 서브-캐리어들(314a)을 이용하여 채널 추정을 수행할 수 있다.
OFDM/OFDMA 시스템(100) 내의 서브-캐리어들(314)의 수는 FFT 포인트들의 수와 동일할 수 있다. OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템(100) 내에서, 모든 이용가능한 서브-캐리어들(314)은 사용되지 않을 수 있다. 특히, 가드 영역들(320)에 있는 가드 서브-캐리어들(314d)이 제외될 수 있다. 도 3b 내지 3d에서, 가드 서브-캐리어들(314d)은 상위 그리고 하위 주파수 대역들 주변에서 도시된다. 이러한 가드 서브-캐리어들(314d)은 데이터 서브-캐리어들(314c) 또는 파일럿 서브-캐리어들(314a)에 대해 할당되지 않을 수 있다.
도 4는 시간 분할 듀플렉스(TDD) 모드에서 (오직 필수의(mandatory) 존들을 포함하는) OFDMA 프레임(402)의 일 예를 도시한다. x-축(404)은 시간 축 또는 OFDMA 심벌 축을 표시하고, y-축(406)은 주파수 축 또는 서브-채널 축을 표시한다. 프레임(402)의 제 1 심벌은 다운링크 프리앰블(408)이고, 타이밍 기준의 대부부은 이 프리앰블(408)에 기반한다. 다운링크 서브-프레임의 제 1 채널은 프레임 제어 헤더(FCH)(410)로 지칭되며, FCH(410)의 콘텐츠가 다운링크 프레임 프리픽스(DLFP)로 지칭된다. FCH(410)의 다음 버스트들(412)이 모바일 애플리케이션 부분(MAP) 메시지들, 제어 메시지들, 사용자 버스트들을 포함할 수 있다.
기지국들(104)로부터 사용자 단말들(106)로의 다운링크 무선 신호들이 음성 또는 데이터 트래픽 신호들 또는 둘 다를 포함할 수 있다. 또한, 기지국들(104)은 일반적으로 다운링크 무선 신호들이 지향되는 대응하는 셀들(102) 및 그 셀들(102)에 있는 대응하는 세그먼트들을 식별하기 위해 그들의 다운링크 무선 신호들에 있는 프리앰블들(408)을 사용자 단말들(106)로 전송한다. 기지국(104)으로부터의 이러한 프리앰블(408)은 사용자 단말(106)로 하여금 관측된 다운링크 신호와 함께 시간 및 주파수 둘 모두에서 자신의 수신기(204)를 동기화하도록 허용하며, 다운링크 신호를 전송하는 기지국(104)의 신원을 획득하도록 허용한다.
IEEE 802.16e에 따라 구성되는 무선 통신 시스템(100)에서, 정의될 수 있는 프리앰블 캐리어 세트들의 3가지 타입들이 존재한다. 프리앰블 캐리어 세트들은 상이한 서브-캐리어들(314)의 할당에 의해 정의될 수 있으며, 이는 특정 의사-잡음(PN) 코드를 이용하여 부스트된 BPSK 변조를 이용하여 변조될 수 있다. 프리앰블 캐리어 세트들은 다음의 공식을 사용하여 정의될 수 있다:
Figure 112010050369019-pct00001
(1)
등식 (1)에서, 용어 PAcset은 유용한 서브-캐리어 인덱스(즉, 사용된 서브-캐리어 영역(318)에서 서브-캐리어들(314)에 할당된 인덱스)에 기반하여 특정 프리앰블(408)로 할당되는 모든 서브-캐리어들(314)을 나타낸다. 용어 s는 섹터(112)의 세그먼트에 대응하는 인덱싱 0 ...2 의 프리앰블 캐리어 세트의 수를 나타낸다. 용어 z는 0 내지 M-1인 진행중인 인덱스를 표시하며, M은 PN 코드의 길이이다. 예를 들어, N = 1024의 FFT 모드에서 M=284이다.
각각의 세그먼트는 다음의 방식으로 3개의 이용가능한 캐리어 세트들 중에서 캐리어 세트에 대응하는 프리앰블(408)을 사용한다: 세그먼트 0는 프리앰블 캐리어 세트 0을 사용하고, 세그먼트 1은 프리앰블 캐리어 세트 1을 사용하며, 세그먼트 2는 프리앰블 캐리어 세트 2를 사용한다. (세그먼트 0의 경우에서, DC 캐리어는 전혀 변조되지 않고, 적절한 PN이 제거된다. 따라서, DC 캐리어가 제로화된다. 프리앰블 심벌(408)에 대해 86개의 서브-캐리어들(314)이 스펙트럼의 왼편 그리고 오른편 상의 가드 영역들(320)에 존재한다.) 1024 FFT 사이즈에 대해, 프리앰블 캐리어 세트를 변조하는 PN 시리즈는 IEEE802.16e OFDM/OFDMA 시스템에 대한 표준 규격에서 정의된다.
도 5a 및 5b는 IEEE 802.16e에 따라 구성된 무선 통신 시스템(100)에 대해 정의될 수 있는 프리앰블 시퀀스들(506a, 506b)의 예들을 도시한다. 이러한 프리앰블 시퀀스들(506a, 506b)은 IEEE 802.16e OFDM/OFDMA 시스템들에 대한 표준 규격에서 정의된다.
프리앰블 시퀀스들(506a)이 1024개의 서브-캐리어들을 사용하는 IEEE 802.16e OFDM/OFDMA 시스템에 대응하는 도 5a에서 도시된다. 세그먼트 0의 경우에, DC 캐리어는 전혀 변조될 수 없고, 적절한 PN이 제거될 수 있으며; 따라서 DC 캐리어가 항상 제로가 될 수 있다. 프리앰블 심벌(408)에 대해, 스펙트럼의 왼편 그리고 오른편에 가드 영역들(320)에서 86개의 서브-캐리어들이 존재할 수 있다.
프리앰블 시퀀스들(506b)이 512개의 서브-캐리어들을 사용하는 IEEE 802.16e OFDM/OFDMA 시스템에 대응하는 도 5b에서 도시된다. 세그먼트 1의 경우에, DC 캐리어가 전혀 변조되지 않고, 적절한 PN이 제거될 수 있으며; 따라서 DC 캐리어가 항상 제로가 될 수 잇다. 프리앰블 심벌(408)에 대해, 스펙트럼의 왼편 그리고 오른편에 가드 영역들(320)에서 42개의 서브-캐리어들(314)이 존재할 수 있다.
각각의 프리앰블 시퀀스(506a, 506b)가 세그먼트(510a, 510b)와 연관된다. 각각의 프리앰블 시퀀스(506a, 506b)가 또한 셀(102)과 연관되며, 이는 셀 식별자(ID셀)(512a, 512b)에 의해 식별된다. 각각의 프리앰블 시퀀스(506a, 506b)는 또한 인덱스(506a, 506b)와 연관되며, 이는 프리앰블 인덱스(516a, 516b)로 지칭될 수 있다.
프리앰블 캐리어 세트들을 변조하는 프리앰블 시퀀스(PN 시리즈)(506)는 IEEE 802.16e OFDM/OFDMA 시스템에 대한 표준 규격에서 정의된다. 변조되는 프리앰블 시퀀스(506)는 사용되는 세그먼트(510) 및 ID셀 파라미터(512)에 의존한다. 정의된 프리앰블 시퀀스(506)는 오름차순(ascending-order)으로 프리앰블 서브-캐리어들(314) 상에 매핑될 수 있다. 도 5a 및 5b에 도시되는 표들은 16진법으로 프리앰블 시퀀스들(506)을 포함한다. PN의 값은 시리즈들을 이진 시리즈(Wk)로 변환하고 각각의 심벌의 최상위 비트(MSB)에서 최하위 비트(LSB)로 PN을 매핑함으로써 획득될 수 있다. "0"는 "+1"로 매핑될 수 있고, "1"은 "-1"로 매핑될 수 있다. 예를 들어, 인덱스=0, 세그먼트=0, Wk= 110000010010 ...에 대해, 매핑은 -1 -1 +1 +1 +1 +1 +1 -1 +1 +1 -1 +1 ...일 수 있다. 114개의 PN 시리즈(Npn = 114)의 전체는 표준 규격에서 정의되며, 또는 각각의 세그먼트(Npnseg = 38, Nseg = 3)에 대한 38개의 PN 시리즈들에서 정의된다.
도 6은 1024의 FFT 사이즈를 가지는 IEEE 802.16e OFDM/OFDMA 시스템에 대한 다운링크 프리앰블(608)의 주파수 도메인 표현을 도시한다. 도 6에서, N은 널 서브-캐리어(314)를 나타내고, 세그먼트 0에 속하는 서브-캐리어(314)를 나타내고, S1은 세그먼트 1에 속하는 서브-캐리어(314)를 나타내고, S2는 세그먼트 2에 속하는 서브-캐리어(314)를 나타내며, 그리고 dc는 DC 서브-캐리어(314)를 나타낸다. FFT 사이즈가 1024이기 때문에, 1024개의 서브-캐리어들(314)이 존재하며, 이 서브-캐리어들(314)은 SC1에서 SC1024로 번호매겨진다.
도 7은 24-비트 다운링크 프레임 프리픽스(DLFP)(702)를 도시한다. 위에서 논의했던, 프레임 제어 헤더(FCH)(410)는 IEEE802.16d/e 시스템의 중요한 채널(또는 버스트)이다. FCH(410)의 콘텐츠는 다운링크 프레임 프리픽스(DLFP)(702)로 지칭된다. DLFP(702)는 각각의 프레임(402)의 시작부에서 전송되는 데이터 구조이다. DLFP(702)는 현재 프레임(402)에 관한 정보를 포함하고 FCH(410)로 매핑된다. FCH/DLFP(410, 702)의 연속하는 디코딩은 전체 프레임(402)을 프로세싱하는데 중요할 수 있다.
기지국(104)에 의해 전송된 다운링크 메시지 또는 버스트들(412)을 디코딩하기 위해, 사용자 단말(106)은 FCH 디코딩 이전에 다음의 기능들을 수행할 수 있다: 자동 이득 제어(AGC), 다운링크 신호 검출, 다운링크 프리앰블 검출, 주파수 동기화(부분 및 완전한), OFDM 심벌 타이밍 검출, 세그먼트 검출, 및 프리앰블 시퀀스 검출.
본 명세서는 일반적으로 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템(100)에 대한 동기화 및 검출 아키텍쳐에 관한 것이다. 제안된 방식은 3개의 주된 단계들을 포함할 수 있다. 제 1 단계는 비-세밀한 신호 검출, 비-세밀한 프리앰블 검출, 비-세밀한 심벌 타이밍 검출, 및 부분적인 주파수 오프셋 추정을 포함할 수 있는, 비-세밀한 검출 및 동기화 프로세스들을 포함할 수 있다. 제 2 단계는 신호 검출의 검증, 프리앰블 검출의 검증, 및 세밀한 심벌 타이밍 검출을 포함할 수 있는, 세밀한 검출 및 동기화 프로세스들을 포함할 수 있다. 제 3 단계는 프리앰블 시퀀스 식별, 완전한 주파수 오프셋 추정, 세그먼트 추출, 및 샘플링 주파수 오프셋 추정을 포함할 수 있는, 프리앰블 시퀀스 식별 및 완전한 주파수 오프셋 추정 프로세스들을 포함할 수 있다. 자동 이득 제어(AGC)는 또한 동기화 프로세스들 중 하나로서 포함될 수 있으며, 물리 계층(PHY) 동기화 프로세스는 또한 PHY 레벨 동기화의 최종 단계인 다운링크 PHY 동기화를 획득하기 위해 포함될 수 있다. 또한, 본 명세서는 핸드오버(handover)의 목적들을 위해 이웃 셀들을 탐색하기 위한 방식을 포함한다.
도 8은 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템(100)에서 무선 디바이스(예를 들어, 사용자 단말(106))에 의해 수행될 수 있는 동기화 및 검출 방법(800)의 일 예를 도시한다.
방법(800)은 수신된 신호에 대하여 비-세밀한 신호 검출을 수행하는 단계(802), 수신된 신호에 대하여 비-세밀한 프리앰블 검출을 수행하는 단계(804), 수신된 신호에 대하여 비-세밀한 심벌 경계 검출을 수행하는 단계(806), 및 수신된 신호에 대하여 부분 캐리어 주파수 오프셋(CFO) 추정을 수행하는 단계(808)를 포함할 수 있다. 집합적으로, 이 단계들(802, 804, 806 및 808)은 수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(810)로서 지칭될 수 있다.
방법(800)은 또한 수신된 신호에 대하여 세밀한 신호 검출을 수행하는 단계(812), 수신된 신호에 대하여 세밀한 프리앰블 검출을 수행하는 단계(814), 수신된 신호에 대하여 세밀한 심벌 경계 검출을 수행하는 단계(816)를 포함할 수 있다. 집합적으로, 이 단계들(812, 814, 816)은 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(818)로서 지칭될 수 있다.
비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(810)로부터 결정되는 결과들이 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(818)를 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 세밀한 신호 검출을 수행하는 단계(812)는 세밀한 신호 검출을 수행하는 단계(820)에 의해 획득되는 결과를 검증하는 단계를 포함할 수 있다. 유사하게, 세밀한 프리앰블 검출을 수행하는 단계(814)는 비-세밀한 프리앰블 검출을 수행하는 단계(804)에 의해 획득되는 결과를 검증하는 단계를 포함할 수 있다.
수신된 신호의 획득이 완료되고 난 경우, 추적 모드로 진입할 수 있다. 특히, 방법(800)은 그리고나서 프리앰블 시퀀스 식별을 수행하는 단계(820), 완전한 캐리어 주파수 오프셋(CFO) 추정을 수행하는 단계(822), 세그먼트 추정을 수행하는 단계(824), 샘플링 주파수 오프셋(SFO) 추정을 수행하는 단계(826), 및 물리 계층 동기화를 수행하는 단계(828)를 포함할 수 있다. 집합적으로, 이 단계들(820, 822, 824, 826, 828)은 추적 모드 프로세싱을 수행하는 단계(830)로서 지칭될 수 있다.
위에서 설명된 도 8의 방법(800)은 도 8a에서 도시된 수단-기능 블록들(800A)에 대응하는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들) 및/또는 모듈(들)로 수행될 수 있다. 달리 말하면, 도 8에서 도시된 블록들(802 내지 828)은 도 8a에서 도시된 수단-기능 블록들(802A)에 대응한다.
도 9 및 9a는 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템(100)에서 무선 디바이스(예를 들어, 사용자 단말(106))에 의해 수행될 수 있는 동기화 및 검출 방법(900)의 일 예를 도시한다. 방법(900)은 도 8에서 도시된 동기화 및 검출 방법(800)의 가능한 구현의 일 예이다.
방법(900)은 파라미터 세팅 및 조절을 수행하는 단계(902)를 포함한다. 이는 대역폭을 세팅, 프레임 지속 기간을 세팅, 고속 푸리에 변환(FFT)을 세팅, Gr을 세팅, 자동 이득 제어(AGC)를 세팅, 타이머를 세팅 및 개시, 획득 모드 파라미터들을 세팅, 추적 모드 파라미터들을 세팅, 물리 계층 동기화된 모드 파라미터들을 세팅 등을 포함할 수 있다. 용어 Gr은 가드 비(guard ratio)를 지칭하고, 이는 유용한 OFDMA 심벌의 1/32, 1/16, 1/8, 및 1/4를 지칭한다.
방법(900)은 또한 획득 모드(906) 또는 추적 모드(908)로 진입하는 단계를 포함한다. 획득 모드(906)에서, 타이밍 정보 및 기지국 정보가 이용가능하지 않을 수 있다. 임계(들), 타이밍, 프리앰블 시퀀스(506) 및 주파수 오프셋과 같은 몇몇 파라미터들은 획득 모드 파라미터 제어에 기반하여 세팅될 수 있다. 획득 모드(906)에서, 검출기들 및 동기화기들은 획득이 증명될 때까지 모든 가능한 타이밍 가설들에 대한 이전의 동작들과 동일한 프로세스들을 계속할 수 있다.
추적 모드(908)에서, 몇몇 타이밍 및 주파수 정보가 이용가능할 수 있고, 그 결과 정보가 후속하는 프로세스에서 사용될 수 있다. 임계(들), 타이밍, 프리앰블 시퀀스(506) 및 주파수 오프셋과 같은 몇몇 파라미터들은 추적 모드 파라미터 제어에 기반하여 세팅될 수 있다. 그 파라미터들은 시간에 걸쳐 세밀하게 튜닝(tune)될 수 있다. 추적 모드(908)에서, 검출기들 및 동기화기들은 동기화 및 검출 파라미터들을 세밀한 동기화 및 검출 동안 획득된 값들로 업데이트함으로써 동일한 프로세스들을 계속할 수 있다. 타이밍 가설들은 시간에 걸쳐 주어진 범위로 점점 더 좁아질 수 있다.
방법(900)은 또한 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(910)를 포함한다. 위에서 표시한 것처럼, 비-세밀한 검출 및 동기화는 비-세밀한 신호 검출, 비-세밀한 프리앰블 검출, 비-세밀한 심벌 경계 검출 및 부분 CFO 추정을 포함할 수 있다.
인입하는 신호가 후보로서 인식되면(912), 후보는 타이밍 및 주파수 오프셋과 같은 연관된 정보와의 세밀한 검출 및 동기화를 위해 적절한 컴포넌트(들)로 전달(914)될 수 있다. 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행(910)하는 것을 위해, 인입하는 신호가 하나의 심벌 별(symbol-by-symbol basis)로 프로세싱될 수 있고, 그에 의해 실-시간 프로세싱 능력을 제공한다. 일 구현에서, 모든 인입하는 OFDMA 심벌이 후보(912)로서 고려될 수 있고, 모든 후보들은 세밀한 검출 및 동기화를 위해 적절한 컴포넌트(들)로 전달(914)될 수 있다.
특정 정보가 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행(910)하는 것의 일부로서 결정될 수 있다. 예를 들어, 수신된 신호의 평균 전력이 결정될 수 있다. 이는 여기서 AP로서 지칭될 수 있다. 다른 예로서, 프리앰블의 사이클릭 프리픽스(CP) 특성을 이용하는 수신된 신호의 자기-상관이 결정될 수 있다. 이는 여기서 CORRcp로서 지칭될 수 있다. AP 및 CORRcp 둘 모두는 연속하는 방식으로 결정될 수 있다. CORRcp는 시간 도메인에서 결정될 수 있다.
위에서 표시한 것처럼, 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행(910)하는 것은, 비-세밀한 신호 검출을 수행하는 것을 포함할 수 있다. AP 및 CORRcp 둘 모두는 비-세밀한 신호 검출의 목적들을 위해 임계 검출 방식의 일 부분으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 측정된 AP 및 CORRcp 값들은 비-세밀한 신호 검출의 목적들을 위해 미리 결정된 임계들에 비교될 수 있다.
위에서 표시된 것처럼, 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행(910)하는 것은 비-세밀한 프리앰블 검출을 수행하는 것을 포함할 수 있다. AP 및 CORRcp 둘 모두는 비-세밀한 프리앰블 검출의 목적들을 위해 임계 검출 방식의 일 부분으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 측정된 AP 및 CORRcp 값들은 비-세밀한 프리앰블 검출의 목적들을 위해 미리 결정된 임계들에 비교될 수 있다. 또한, 전력이 프리앰블(408)의 전송을 위해 증가될 수 있기 때문에(예를 들어, 약 4.26dB 만큼), 이는 또한 비-세밀한 프리앰블 검출의 목적들을 위해 고려될 수 있다.
모든 가능한 프리앰블 후보들은 세밀한 검출 및 동기화의 목적들을 위해 적절한 컴포넌트(들)로 전달(914)될 수 있다. 이는 연속하는 방식으로 수행될 수 있다.
위에서 표시된 것처럼, 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행(910)하는 단계는 비-세밀한 심벌 경계 검출을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. AP 및 CORRcp 둘 모두는 비-세밀한 심벌 경계 검출의 목적들을 위해 임계 검출 방식의 일 부분으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 측정된 AP 및 CORRcp 값들은 비-세밀한 심벌 경계 검출의 목적들을 위해 미리 결정된 임계들로 비교될 수 있다. 비-세밀한 심벌 경계 검출은 초기 타이밍 가설들을 위해 가능한 범위를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 초기 타이밍 가설들은 여기서 n 0 로서 지칭될 수 있다. 이 범위는 세밀한 검출 및 동기화의 목적들을 위해 적절한 컴포넌트(들)로 전달(914)될 수 있다.
간략한 설명이 이제 비-세밀한 신호 검출을 위한 얼마나 많은 임계들이 제공될 것이고, 비-세밀한 심벌 경계 검출이 결정된다. 사이클릭 프리픽스 상관 메트릭은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112010050369019-pct00002
(2)
평균 전력 메트릭은 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112010050369019-pct00003
(3)
비-세밀한 신호 검출에 대해, 다음의 테스트들이 몇몇 상태 머신을 이용하여 이용될 수 있다:
Figure 112010050369019-pct00004
(4) 그리고/또는
Figure 112010050369019-pct00005
(5)
비-세밀한 프리앰블 검출에 위해, 다음 테스트들이 몇몇 상태 머신을 이용하여 이용될 수 있다:
Figure 112010050369019-pct00006
(6)
비-세밀한 심벌 경계 검출을 위해, 다음의 최대 가능성 테스트가 이용될 수 있다:
Figure 112010050369019-pct00007
(7)
Fsig det 및 Fpa det는 신호 검출, 각각 프리앰블 검출 및 비-세밀한 심벌 경계 검출을 위한 인자들이다. Fsig det bgn 및 APbgn은 각각 신호 검출 및 평균 배경 잡음 레벨을 위한 인자들이다.
위에서 표시한 것처럼, 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(910)는 부분 캐리어 주파수 오프셋(CFO) 추정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. CORRcp는 부분 CFO 추정의 목적들을 위해 이용될 수 있다. 사용될 수 있는 추정 범위의 일 예는 -0.5 내지 +0.5이다. 만약 추적 모드(908)가 활성화 되면, 결정되는 부분 CFO 추정이 부분 CFO 보상의 목적들을 위해 적절한 컴포넌트(들)로 전달(914)될 수 있다.
방법(900)은 또한 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(916)를 포함한다. 일반적 용어들에서, 세밀한 검출 및 동기화는 비-세밀한 검출 및 동기화의 모든 또는 일부의 결과를 검증하는 것으로서 생각될 수 있다. 위에서 표시된 것처럼, 세밀한 검출 및 동기화는 세밀한 신호 검출, 세밀한 프리앰블 검출, 및 세밀한 심벌 경계 검출을 포함할 수 있다.
세밀한 검출 및 동기화의 한 가지 목적은 인입하는 후보 요구되는 신호를 인식(918)하는 것일 수 있다. 이것이 발생하면, 획득이 완료되었고, 추적 모드(908)로 진입(920)할 수 있다고 결정될 수 있다.
세밀한 동기화가 수행(916)되는 경우, 비-세밀한 동기화를 수행(910)하는 것의 결과로서 결정되는 모든 후보들이 프로세싱될 수 있다. 인입하는 후보들은 하나의 심벌 별로 프로세싱될 수 있다. 모든 세밀한 검출 및 동기화는 실-시간 프로세싱 능력을 제공하기 위해 하나의 심벌 내에서 수행될 수 있다.
세밀한 검출 및 동기화가 프리앰블(408)이 알려졌거나 알려지지 않은지 여부에 관계없이 수행될 수 있다. 세밀한 검출 및 동기화의 다음의 논의가 획득 모드(906) 동안, 추적 모드(908) 동안, 또는 일반 동작 동안 적용가능할 수 있다.
특정 정보가 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(916)의 일 부분으로서 결정될 수 있다. 예를 들어, 수신된 전력의 평균 전력이 결정될 수 있다. 위에서 표시한 것처럼, 평균 전력은 여기서 AP로서 지칭될 수 있다. 다른 예로서, 프리앰블(408)의 공액 대칭(CS) 특성을 이용하는 전달된 후보 프리앰블 신호(들)의 자기 상관이 결정될 수 있다. 이는 여기서 CORRcs로 지칭될 수 있다. AP 및 CORRcs는 모든 전달되는 후보들에 대해 연속적으로 결정될 수 있다.
간략한 설명이 얼마나 많은 CORRcs가 결정될 수 있는지에 관해 이제 제공될 것이다. 후보 프리앰블 신호 및 타이밍 가설들 n0가 수신될 수 있다. FFT는 프리앰블(408)의 각각의 절반부에 대해 적용될 수 있다. 심벌 경계는 타이밍 가설들 n0에 의해 기준화될 수 있다. 컨벌루션(convolution) 함수가 주파수 도메인에서 각각의 대응하는 서브-캐리어(314)를 닷-곱셈(dot-multiplying)함으로써 제공될 수 있다. IFFT가 그리고나서 그 결과에 적용될 수 있다. CORRcs는 시간 도메인에서 또는 주파수 도메인에서 결정될 수 있다.
위에서 표시된 것처럼, 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(916)는 세밀한 신호 검출을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. AP 및 CORRcs 둘 모두는 세밀한 신호 검출의 목적들을 위해 임계 검출 방식의 일 부분으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 측정된 AP 및 CORRcp 값들은 세밀한 검출의 목적들을 위해 미리 결정된 임계들로 비교될 수 있다.
위에서 표시된 것처럼, 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(916)는 세밀한 프리앰블 검출을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. AP 및 CORRcs 둘 모두는 세밀한 프리앰블 검출의 목적들을 위해 피크 검출 및/또는 임계 검출 방식의 일 부분으로서 사용될 수 있다. 예를 들어, 측정된 AP 및 CORRcs 값들은 세밀한 프리앰블 검출의 목적들을 위해 미리 결정된 임계들로 비교될 수 있다.
세밀한 프리앰블 검출의 결과는 세밀한 신호 검출을 수행하는 목적들을 위해 사용될 수 있다. 세밀한 심벌 경계 검출에 대해, 피크 검출이 사용될 수 있다. 이는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112010050369019-pct00008
(8)
용어 z fsb 는 세밀한 심벌 경계의 위치이다. 세밀한 신호 검출을 위해, 임계 검출이 이용될 수 있다. 특히, CORRcs(z fsb ) 및 AP는 비교될 수 있다. 이는 다음과 같이 표현될 수 있다:
Figure 112010050369019-pct00009
(9)
용어 Fsig det는 세밀한 신호 검출을 위한 인자이다. 만약 세밀한 신호 검출이 기준을 통과하면, 그것은 비-세밀한 신호 검출이 검증되었고, 신호는 검출되었으며, 그리고 세밀한 심벌 경계 z fsb 가 유효하고 마지막이라고 결정될 수 있다. 방법(900)은 그리고나서 다음 단계(즉, 프리앰블 시쿠너스 식별을 프로세싱)로 진행할 수 있다. 만약 세밀한 신호 검출이 기준에 실패하면, 비-세밀한 신호 검출이 잘못되었고 신호가 아직 검출되지 않았다고 결정될 수 있다. 그리고나서, 비-세밀한 동기화 프로세스들이 재실행될 수 있다.
위에서 표시된 것처럼, 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(916)는 세밀한 심벌 경계 검출을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. AP 및 CORRcs 둘 모두는 세밀한 심벌 경계 검출의 목적들을 위해 피크 검출 방식의 일 부분으로서 사용될 수 있다. 세밀한 심벌 경계(타이밍)는, 비-세밀한 검출 및 동기화의 일 부분으로서 결정된 피크 검출의 결과 및 초기 타이밍 가설들 n0을 이용하여 결정될 수 있다.
위에서 논의된 것처럼, 부분 CFO 추정은 비-세밀한 검출 및 동기화의 일 부분으로서 수행될 수 있다. 부분 CFO 추정은 또한 세밀한 검출 및 동기화의 부분으로서 수행될 수 있다. 위에서 논의된 것처럼, 세밀한 신호 검출, 세밀한 프리앰블 검출, 및 세밀한 심벌 경계 검출의 결과에 의존하고 기반하여, CORRcp는 부분 CFO 추정의 목적들을 위해 이용될 수 있다. 사용될 수 있는 추정 범위의 예는 -0.5 내지 +0.5이다.
다음으로, 세밀한 검출 및 동기화는 프리앰블(408)이 알려져있다고 가정하여 논의될 것이다. 이는 획득이 완료된 이후(즉, 추적 모드(908)에 진입한 이후), 또는 일반 동작 동안의 경우일 수 있다. 이 경우는 이웃 셀들을 탐색하기 위해 적용가능할 수 있다.
만약 프리앰블(408)이 알려지면, 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계(916)가 또한 기준 프리앰블에 대하여 프리앰블(408)의 교차-상관을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 여기서 CORRref로서 지칭될 수 있다. CORRref는 오직 프레임 당 한번 결정될 수 있다.
만약 프리앰블(408)이 알려져 있고 CORRref가 결정되면, CORRref는 세밀한 프리앰블 검출 및 세밀한 심벌 경계 검출의 목적들을 위해 사용될 수 있다. 세밀한 프리앰블 검출 및 세밀한 심벌 경계 검출의 결과가 후보 이웃 리스트들 상에서 리스팅될 수 있다.
방법(900)은 또한 부분 캐리어 주파수 오프셋(CFO) 보상을 수행하는 단계(922)를 포함할 수 있다. 이는 추적 모드(908)에 진입한 이후에, 즉 부분 CFO 보상이 획득 모드(906)에서 이용가능하지 않을 수 있는 경우 수행될 수 있다. 부분 CFO 보상은 모든 인입하는 신호들에 대해 적용될 수 있다. 부분 CFO 보상은 오직 기저 대역 신호, 오직 RF 신호에서, 또는 기저 대역 신호 및 RF 신호 모두에서 실현될 수 있다. 부분 CFO 보상은 시간 도메인에서 수행될 수 있다.
방법(900)은 또한 주파수 도메인에서 프로세싱되는 모든 인입하는 신호들에 대한 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하는 단계(924)를 포함할 수 있다. 만약 FFT가 물리 계층 동기화를 획득하기 이전에 수행되면, FFT를 단지 후보 프리앰블 신호에 적용하는 것이 충분할 수 있다. 상이한 FFT 모드들이 지원될 수 있다(예를 들어, 1024개의 모드들, 512개의 모드들). (FFT가 수행(924)된 이후의) 결과 신호가 신호 버퍼에 저장될 수 있다.
이제 도 9a를 참조하면, 방법(900)은 프리앰블 시퀀스 식별(identification) 및 완전한 캐리어 주파수 오프셋(CFO) 추정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다. 2-단계 접근이 프리앰블 시퀀스 식별 및 완전한 CFO 추정 동안 탐색 시간을 줄이기 위해 이용될 수 있다. 제 1 단계는 가능한 완전한 CFO 후보들을 감소시키는 단계를 포함할 수 있다. 제 2 단계는 완전한 CFO 후보들의 감소된 세트에 대해 프리앰블 시퀀스들(506)의 모든 가능한 후보들에 대해 탐색하는 단계를 포함할 수 있다. 프리앰블 시퀀스 식별 및 완전한 CFO 추정에 대한 모든 탐색 동작들이 실-시간 프로세싱을 제공하기 위해 하나의 프레임 내에서 수행될 수 있다.
프리앰블 시퀀스 식별 및 완전한 CFO 추정을 수행하는 단계(926)의 일 부분으로서, 특정 정보가 결정될 수 있다. 예를 들어, 각각의 서브-캐리어(314)의 전력이 결정될 수 있다. 또한, 수신된 신호 및 가능한 프리앰블 시퀀스들(506) 사이의 교차-상관이 결정될 수 있다. 이는 여기서 CORRps로 지칭될 수 있다.
프리앰블 시퀀스 식원 확인 및 완전한 CFO 추정을 수행하는 단계(926)는 가상 세그먼트를에 관해 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 결정은 각각의 서브-캐리어(314)의 측정된 전력을 이용하여 이루어질 수 있다. 각각의 가상 세그먼트(Pv0, Pv1, Pv2)의 전력 총합이 계산될 수 있다. 피크 검출이 가상 세그먼트 상에서 결정하기 위해 사용될 수 있다. 완전한 CFO의 후보들이 가상 세그먼트에 기반하여 감소될 수 있다. 후보들은 예를 들어, 3분의 1로 감소될 수 있다.
위에서 표시된 것처럼, CORRps는 프리앰블 시퀀스 식별 및 완전한 CFO 추정을 수행하는 단계(926)의 일 부분으로서 결정될 수 있다. 이는 물리 계층 동기화를 획득하기 이전에 수행될 수 있다. 이 경우에, CORRps는 모든 가능한 프리앰블 시퀀스들(예를 들어, FFT 모드가 1024개일 때 114개의 시퀀스들)에 대해 계산될 수 있다. 선택적으로, CORRps는 물리 계층 동기화 이후에 또는 셀 탐색 프로세스 동안 결정될 수 있다.
CORRps는 완전한 CFO 후보들의 감소된 세트 내에서 모든 완전한 CFO 후보들에 대해 결정될 수 있다. 이는 물리 계층 동기화를 획득한 이전 또는 이후에 이루어질 수 있다. 프리앰블 시퀀스(506) 마다 Zi/3 완전한 CFO 후보들이 있을 수 있고, 여기서 Zi는 최대 허용가능한 완전한 CFO 값이다.
프리앰블 시퀀스 식별 및 완전한 CFO 추정을 수행하는 단계(926)는 CORRps의 모든 결과들 동안 피크 검출을 이용하여 이루어질 수 있다. PAindex(516) 및 셀 ID(512)가 결정될 수 있다. 또한, 세그먼트(510)가 결정될 수 있다. 또한, 완전한 CFO가 결정될 수 있다.
방법(900)은 또한 전체 CFO 추정 및 보상을 수행하는 단계(928)를 포함할 수 있다. 전체 CFO 추정은 부분 CFO 추정 및 완전한 CFO 추정 둘 모두를 포함할 수 있다. 전체 CFO 보상은 추정된 전체 CFO에 기반하여 수행될 수 있다. 전체 CFO 보상은 오직 기저 대역 신호에서, 오직 RF 신호에서, 또는 기저 대역 신호 그리고 RF 신호 모두에서 실현될 수 있다. 전체 CFO 보상은 시간 도메인에서 수행될 수 있다.
방법(900)은 또한 샘플링 주파수 오프셋(SFO) 추정 및 보상을 수행하는 단계(930)를 포함할 수 있다. SFO는 추정된 CFO로부터 추출될 수 있다. 일 예로서, 모바일 WiMax에서 잠긴 클록 방식(locked clock scheme)이 SFO 추정을 위해 사용될 수 있다. SFO 보상은 추정된 SFO를 이용하여 수행될 수 있다. SFO 보상은 오직 기저 대역 신호에서, 오직 RF 신호에서, 또는 기저 대역 신호 및 RF 신호 둘 모두에서 실현될 수 있다. SFO 보상은 시간 도메인에서 수행될 수 있다.
방법(900)은 또한 물리 계층 동기화를 획득하는 단계(932)를 포함할 수 있다. 이는 모든 가설들이 옳거나 옳지 않은지 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. FCH/DLFP, MAP 메시지들, DCD(Device Capability Discovery) 메시지들, UCD(Uniform Call Distribution) 메시지들 등을 포함하는 다운링크 메시지들을 수신하기 위한 시도가 이루어질 수 있다. 사이클릭 리던던시 체크(CRC) 또는 다운링크(108)의 메시지 룰들을 체크함으로써 만약 수신된 메시지들이 다운링크 메시지들과 같다면, 물리 계층 동기화가 설정되었다고 결정될 수 있다(934).
(몇몇 프레임들에 대해 반복적으로 수행될 수 있는) 다운링크 메시지들을 조사(investigate)한 이후에 물리 계층 동기화가 설정되지 않았다고 결정(934)되면, 방법(900)은 획득 모드(906)로 다시 돌아가는 단계 및 전체 동기화 프로세스를 다시 시도하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 무선 디바이스는 획득 모드(906)로 세팅될 수 있고, 파라미터들은 획득 모드(906)를 위해 세팅(902)될 수 있으며, 방법(900)은 위에서 설명된 방식으로 계속할 수 있다.
만약 다운링크 메시지들을 조사한 이후에 물리 계층 동기화가 설정된다고 결정(934)되면(예를 들어, 만약 다운링크 메시지들이 성공적으로 수신되면), 방법(900)은 일반 동작으로 진입(936)하는 단계를 포함할 수 있다. 특히, 무선 디바이스가 물리 계층 동기화 모드로 세팅될 수 있고, 파라미터들이 물리 계층 동기화를 위해 세팅될 수 있다.
일반적인 동작(936)은 CFO/SFO를 위한 추정 및 보상하는 단계를 연속적으로 포함할 수 있다. 일반적인 동작(936)은 또한 프리앰블(408)에서 다운링크 서브-프레임의 종료로 채널 추정 및 동등화를 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
일반적인 동작(936)은 또한 FCH/DLFP 프로세싱을 포함할 수 있다. 이는 FCH/DLFP를 디코딩하기 전에 서브-채널 비트맵을 추정하는 단계를 포함할 수 있다. 이는 추정된 서브-채널 비트맵으로부터 존 부스팅(zone boosting) 인자 및 이용가능한 파일럿들을 추출하는 단계를 포함할 수 있다. FCH/DLFP가 디코딩될 수 있고, 서브-채널 비트맵이 디코딩된 DLFP로부터 추출될 수 있다. 존 부스팅 인자 및 이용가능한 파일럿들이 서브-채널 비트맵으로부터 추출될 수 있다. 일반적인 동작은 또한 다운링크(108)/업링크(110) 맵 프로세싱, 버스트 프로세싱, 모든 필요한 다운링크 파라미터들을 기지국(104)으로부터 획득하는 것, 레인징(ranging) 프로세스 등을 포함할 수 있다.
비-세밀한 검출 및 동기화, 그리고 세밀한 검출 및 동기화가 순차적으로 수행될 수 있다. 달리 말하면, 비-세밀한 검출 및 동기화가 먼저 수행될 수 있고, 그리고나서 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들이 이용가능한 경우 세밀한 검출 및 동기화가 수행될 수 있다.
선택적으로, 비-세밀한 검출 및 동기화 그리고 세밀한 검출 및 동기화가 동시에 수행될 수 있다. 달리 말하면, 비-세밀한 검출 및 동기화 그리고 세밀한 검출 및 동기화가 거의 동일한 시간에 시작할 수 있다. 초기에, 세밀한 검출 및 동기화가 비-세밀한 검출 및 동기화로부터의 어떤 결과들 없이 수행될 수 있다. 비-세밀한 검출 및 동기화로부터의 결과들이 이용가능한 경우, 이러한 결과들이 세밀한 검출 및 동기화의 목적들을 위해 사용될 수 있다.
위에서 설명된 도 9 및 9a의 방법(900)도 10 및 10A에서 도시된 수단-기능 블록들(1000)에 대응하는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트(들) 및/또는 모듈(들)에 의해 수행될 수 있다. 달리 말하면, 도 9 및 9a에서 도시된 블록들(902 내지 936)은 도 10 및 10A에서 도시된 수단-기능 블록들(1002 내지 1036)에 대응한다.
도 11은 OFDM/OFDMA를 이용하는 무선 통신 시스템(100)의 일부분일 수 있는, 무선 디바이스(예를 들어, 사용자 단말(106))에 대한 동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)의 일 예를 도시한다. 동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 도 8 및 9-9a에 도시되는 방법들을 구현하기 위해 사용될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 비-세밀한 신호 검출을 수행하는 컴포넌트(1106)를 포함한다. 이 컴포넌트(1106)는 비-세밀한 신호 검출 컴포넌트(1106)로서 지칭될 수 있다. 비-세밀한 신호 검출은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 비-세밀한 프리앰블 검출을 수행하는 컴포넌트들(1108a, 1108b)을 포함한다. 이 컴포넌트들(1108a, 1108b)은 집합적으로 비-세밀한 프리앰블 검출 컴포넌트(1108)로 지칭될 수 있다. 비-세밀한 프리앰블 검출은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 비-세밀한 심벌 경계 검출을 수행하는 컴포넌트(1110)를 포함한다. 이 컴포넌트(1100)는 비-세밀한 심벌 경계 검출 컴포넌트(1110)로서 지칭될 수 있다. 비-세밀한 심벌 경계 검출은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 부분 CFO 추정을 수행하는 컴포넌트(1112)를 포함한다. 이 컴포넌트(1112)는 부분 CFO 추정 컴포넌트(1112)로서 지칭될 수 있다. 부분 CFO 추정은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
비-세밀한 신호 검출 컴포넌트(1106), 비-세밀한 프리앰블 검출 컴포넌트(1108), 비-세밀한 심벌 경계 검출 컴포넌트(1110), 및 부분 CFO 추정 컴포넌트(1112)는 집합적으로 비-세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트(1102)로 지칭될 수 있다. 비-세밀한 검출 및 동기화는 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 CORRcp(즉, 위에서 설명한 것처럼, 프리앰블(408)의 사이클릭 프리픽스(CP) 특성을 이용하는 수신된 신호(1104)의 자기-상관)를 결정하는 컴포넌트(1128)를 포함한다. 이 컴포넌트(1128)는 여기서 사이클릭 프리픽스-기반 자기-상관 컴포넌트(1128)로 지칭될 수 있다. CORRcp는 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 결정될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 AP(즉, 위에서 설명한 것처럼, 수신된 신호(1104)의 평균 전력)를 결정하는 컴포넌트(1144)를 포함한다. 이 컴포넌트(1144)는 여기서 평균 전력 결정 컴포넌트(1144)로 지칭될 수 있다. AP는 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 결정될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 세밀한 신호 검출을 수행하는 컴포넌트(1118)를 포함한다. 이 컴포넌트(1118)는 세밀한 신호 검출 컴포넌트(1118)로서 여기서 지칭될 수 있다. 세밀한 신호 검출은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 세밀한 프리앰블 검출을 수행하는 컴포넌트(1120)를 포함한다. 이 컴포넌트(1120)는 세밀한 프리앰블 검출 컴포넌트(1120)로서 지칭될 수 있다. 세밀한 프리앰블 검출은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 세밀한 심벌 경계 검출을 수행하는 컴포넌트(1122)를 포함한다. 이 컴포넌트(1122)는 여기서 세밀한 심벌 경계 검출 컴포넌트(1122)로서 지칭될 수 있다. 세밀한 심벌 경계 검출은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
세밀한 신호 검출 컴포넌트(1118), 세밀한 프리앰블 검출 컴포넌트(1120), 및 세밀한 심벌 경계 검출 컴포넌트(1122)는 집합적으로 세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트(1114)로서 지칭될 수 있다. 세밀한 검출 및 동기화는 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
위에서 표시한 것처럼, 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들(1116)이 세밀한 검출 및 동기화를 위해 이용될 수 있다. 예를 들어, 인입하는 신호가 후보로서 인식되면, 그리고나서 후보는 타이밍 및 주파수 오프셋과 같은 관련된 정보를 포함하는 세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트(1114)로 전달될 수 있다. 따라서, 세밀한 검출 및 동기화를 위해 이용되는 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들(1116)은 하나 이상의 후보 신호들, 및 후보 신호(들)에 대응하는 타이밍 정보 및 주파수 오프셋 정보와 같은 관련된 정보를 포함할 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 CORRcs(즉, 위에서 설명한 것처럼, 프리앰블(408)의 공액 대칭(CS) 특성을 이용하여 전달된 후보 프리앰블 신호(들)의 자기-상관)을 결정하는 컴포넌트(1124)를 포함한다. 이 컴포넌트(1124)는 여기서 공액 대칭-기반 자기-상관 컴포넌트(1124)로서 지칭될 수 있다. CORRcs는 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 결정될 수 있다.
위에서 표시한 것처럼, CORRcs는 시간 도메인 또는 주파수 도메인에서 결정될 수 있다. 도 11은 주파수 도메인에서 결정되는 CORRcs를 도시한다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 CORRref(즉, 위에서 표시한 것처럼, 기준 프리앰블에 대하여 프리앰블의 교차-상관)을 결정하는 컴포넌트(1126)를 포함한다. 이 컴포넌트(1126)는 여기서 기준 교차-상관 컴포넌트(1126)로서 지칭될 수 있다. CORRref는 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 결정될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한, 수신된 신호(1104)의 획득이 달성된 경우(즉, 추적 모드(908)로 진입한 이후) 이용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 포함한다. 집합적으로, 이 컴포넌트들은 추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)로서 지칭될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 고속 푸리에 변환(FFT)을 수행하는 컴포넌트(1146)를 포함한다. 이 컴포넌트(1146)는 FFT 컴포넌트(1146)로서 지칭될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 신호 버퍼(1148)를 포함한다. 신호 버퍼(1148)는 FFT 컴포넌트(1146)의 출력을 저장하기 위해 사용될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 각각의 서브-캐리어(314)의 전력을 결정하는 컴포넌트(1150)를 포함한다. 이 컴포넌트(1150)는 서브-캐리어 전력 계산 컴포넌트(1150)로서 지칭될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 완전한 CFO 후보들의 감소된 세트를 식별하는 목적들을 위해 가상 세그먼트를 결정하는 컴포넌트(1152)를 포함한다. 이 컴포넌트(1152)는 가상 세그먼트 결정 컴포넌트(1152)로 지칭될 수 있다. 가상 세그먼트는 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 결정될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 식별되는 가상 세그먼트에 기반하여 완전한 CFO 후보들의 감소된 세트를 식별하는 컴포넌트(1154)를 포함한다. 이 컴포넌트(1154)는 후보 감소 컴포넌트(1154)로서 지칭될 수 있다. 완전한 CFO 후보들의 감소된 세트는 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 결정될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 CORRps(즉, 위에서 논의된 것처럼, 수신된 신호(1104) 및 가능한 프리앰블 시퀀스들(506) 사이의 교차-상관)을 결정하는 컴포넌트(1156)를 포함한다. 이 컴포넌트(1156)는 프리앰블 시퀀스 교차-상관 컴포넌트(1156)로서 지칭될 수 있다. CORRps는 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 결정될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 프리앰블 시퀀스 식별을 수행하는, 즉 기지국(104)으로부터 수신되는 신호(1104) 내의 프리앰블 시퀀스(506)를 식별하는 컴포넌트(1132)를 포함한다. 이 컴포넌트(1132)는 여기서 프리앰블 시퀀스 식별 컴포넌트(1132)로서 지칭될 수 있다. 프리앰블 시퀀스 식별은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 세그먼트 추정을 수행하는, 즉 전송하는 기지국(104)에 대응하는 세그먼트를 결정하는 컴포넌트(1134)를 포함한다. 이 컴포넌트(1134)는 여기서 세그먼트 추정 컴포넌트(1134)로서 지칭될 수 있다. 세그먼트 추정은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 완전한 CFO 추정을 수행하는, 즉 수신된 신호(1104)의 완전한 CFO를 결정하는 컴포넌트(1136)를 포함한다. 이 컴포넌트(1136)는 여기서 완전한 CFO 추정 컴포넌트(1136)로 지칭될 수 있다. 완전한 CFO 추정은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 전체 CFO 추정을 수행하는, 즉 수신된 신호(1104)의 전체 CFO(완전한 CFO 및 부분 CFO 둘 다)를 결정하는 컴포넌트(1138)를 포함한다. 이 컴포넌트(1138)는 여기서 전체 CFO 추정 컴포넌트(1138)로서 지칭될 수 있다. 전체 CFO 추정은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 샘플링 주파수 오프셋(SFO) 추정을 수행하는 컴포넌트(1140)를 포함한다. 이 컴포넌트(1140)는 SFO 추정 컴포넌트(1140)로서 지칭될 수 있다. SFO 추정은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
추적 모드 프로세싱 컴포넌트(1130)는 또한 물리 계층(PHY) 동기화를 수행하는 컴포넌트(1142)를 포함한다. 이 컴포넌트(1142)는 물리 계층 동기화 컴포넌트(1142)로 지칭될 수 있다. 물리 계층 동기화는 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 CFO/SFO 보상을 수행하는 컴포넌트(1178)를 포함한다. 이 컴포넌트(1178)는 CFO/SFO 보상 컴포넌트(1178)로서 지칭될 수 있다. CFO/SFO 보상은 도 8 및 9-9a에서 도시된 방법들(800, 900)과 관련하여 위에서 설명된 방식으로 수행될 수 있다.
이웃 셀 탐색 성능은 일반적인 동작(936) 동안 제공될 수 있다. 이웃 셀 탐색 성능이 이제 간략하게 설명될 것이다.
서빙 셀에 대한 모든 필요한 동기화가 획득된 이후의 일반적인 동작 동안, 이웃 셀의 정보(특히 동기화 목적들 또는 셀 탐색 목적들을 위한 프리앰블 시퀀스들에 집중하여)가 서빙 기지국(104)으로부터 알려질 수 있거나 알려지지 않을 수 있다. 2개의 접근 방법들 중 하나는 이웃 셀 탐색에 대해 이용될 수 있다. 한 가지 접근 방법은 시간 도메인 프로세싱을 이용하여 CORRref(기준 프리앰블 패턴을 이용하는 교차-상관)를 사용하는 것이고, 다른 하나는 주파수/시간 도메인 프로세싱을 이용하여 CORRcs(공액 대칭 기반 상관) 및 프리앰블 시퀀스 식별을 이용하는 것이다.
제 1 방식(CORRref 기반)은 사용자 단말(106)이 이웃 셀의 정보를 알고, 그래서 사용자 단말(106)이 대응하는 기지국들(104)에서 사용되는 이웃 셀의 프리앰블 시퀀스들을 아는 경우에 사용될 수 있다. 알려진 프리앰블 시퀀스들에 기반하여, 사용자 단말(106)은 CORRref 상관기(correlator)를 사용하여 이웃 셀의 타이밍(심벌 경계)을 탐색할 수 있다.
제 2 방식은 사용자 단말(106)이 이웃 셀의 정보를 알거나 또는 모르는 경우에 사용될 수 있다. 만약 이웃 셀의 정보가 이용가능하지 않으면, 사용자 단말(106)은 위에서 설명한 초기 동기화에서 사용되는 유사한 방식을 이용하여 이웃 셀을 탐색할 수 있고; 그러나, 탐색하는 노력(effort)들이 이미 알려진 정보를 이용하여 감소될 수 있다(즉, 이웃 셀이 서빙 기지국(104)과 거의 동일한 타이밍을 사용한다고 가정될 수 있기 때문에 비-세밀한 동기화가 생략될 수 있다). 모든 기지국들(104)이 표준 규격에서 정의된 것처럼 오실레이터(oscillator)를 사용할 수 있기 때문에, 완전한 주파수 오프셋이 존재하지 않는다고 가정될 수 있고, 서빙 셀과의 동기화 이후에 이 완전한 주파수 오프셋이 거의 0이 될 것이다. 따라서, 프리앰블 시퀀스 식별은 완전한 주파수 오프셋이 없는 것에 대응하는 감소된 후보들을 이용하여 이루어질 수 있다. 또한, 전력 계산 및 가상 세그먼트 검출이 동일한 이유로 생략될 수 있다. 서빙 셀의 심벌 경계 위치는 이웃 셀의 심벌 경계 검출 프로세스로부터 제외될 수 있다.
만약 이웃 셀의 정보가 이용가능하면, 이웃 셀들을 위한 탐색 및 동기화 프로세스들이 알려진 정보를 이용함으로써 간략화될 수 있다. 예를 들어, 비-세밀한 동기화가 생략될 수 있다. 또한, 0의 완전한 주파수 오프셋이 존재한다고 가정될 수 있다. 프리앰블 시퀀스 식별이 대응하는 기지국(104) 마다 오직 하나의 알려진 프리앰블 시퀀스를 이용하여 수행될 수 있다.
동기화 및 검출 아키텍쳐(1100)는 또한 무선 주파수(RF) 프론트 엔드(1170), 아날로그-대-디지털 컨버터(ADC)(1172), 신호 버퍼(1174), 및 자동 이득 제어 유닛(1176)을 포함한다. ADC(1172)의 출력 및 CFO/SFO 보상 컴포넌트(1178)의 출력이 멀티플렉서(1180)로 제공되며, 이는 평균 전력 결정 컴포넌트(1144), 사이클릭 프리픽스-기반 자기-상관 컴포넌트(1128), 공액 대칭-기반 자기-상관 컴포넌트(1124), 및 기준 교차-상관 컴포넌트(1126)로 이러한 출력들을 멀티플렉싱한다.
여기서 설명된 동기화 및 검출 방법들은 빠른 신호 검출, 빠른 프리앰블 검출, 프리앰블 시퀀스(506) 및 세그먼트(510)에 대한 빠른 탐색, 및 빠른 완전한 CFO 추정을 제공할 수 있다. 예를 들어, 여기서 설명된 동기화 및 검출 방법들을 이용하여, 2개의 심벌들(하나는 비-세밀한 심벌 경계 검출을 위한 것이고, 하나는 세밀한 심벌 경계 검출을 위한 것) 내에서 심벌 경계 검출을 달성하는 것이 가능할 수 있다. 유사하게, 여기서 설명된 동기화 및 검출 방법들을 이용하여, 하나의 프레임 내에서 프리앰블 시퀀스를 검출하는 것이 가능할 수 있다. 이는 실-시간 프로세싱 성능을 허용한다.
이러한 결과들은 상대적으로 낮은 복잡성을 가진 채 달성될 수 있다. 예를 들어, 위에서 논의된 것처럼, CORRcs(즉, 프리앰블(408)의 공액 대칭(CS) 특성을 이용하여 전달된 후보 프리앰블 신호(들)의 자기-상관)는 신호 및/또는 프리앰블 검출의 목적들을 위해 사용될 수 있다. 프리앰블(408)의 CS 특성에 기반한 자기-상관 동작들은 신호 및/또는 프리앰블 검출을 위해 사용될 수 있는 자기-상관 동작들의 다른 타입들보다 덜 복잡할 수 있다. 다른 예로서, 프리앰블 시퀀스 식별은 완전한 CFO 후보들의 감소된 세트에 대하여 수행될 수 있다. 이는 또한 여기서 설명된 방법들 및 장치의 감소된 복잡성에 도움을 줄 수 있다.
여기서 설명된 방법들 및 장치는 계산 복잡성을 감소시킴으로써 실-시간 프로세싱 성능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 프로세싱은 비-세밀한 동기화 및 세밀한 동기화에 대한 각각 하나의 심벌 내에서 발생할 수 있다. 프로세싱은 프리앰블 시퀀스 식별 및 완전한 캐리어 주파수 오프셋 추정을 위한 하나의 프레임 내에서 발생할 수 있다.
IEEE C802.16e-04/327r1은, "브루트 포스(brute force)" 탐색 방식으로 지칭될 수 있는 방식을 포함하는, 몇몇 동기화 및 검출 방식들을 기술한다. 도 9 및 9a에서 도시된 방법(900) 및 IEEE C802.16e-04/327r1에서 기술된 브루트 포스 탐색 방식 사이의 비교가 이제 이루어질 것이다. 브루트 포스 탐색 방식의 복잡성에 관한 정보가 IEEE C802.16e-04/327r1에서 발견될 수 있다.
표 1은 IEEE C802.16e-04/327r1에서 기술된 브루트 포스 탐색 방식을 이용하는 도 9 및 9a에서 도시되는 방법(900)을 비교하는 특정 정보를 포함한다. NSEQ=284, NFFT=1024, M=42, NCP=128, 및 NINT=24라고 가정한다. 요구되는 계산들의 수는 하나의 프레임의 지속 기간 동안에 대한 것이다. "최악의 경우"는 비-세밀한 동기화 단계에서의 잘못된 검출이 존재하는 상황을 지칭한다. "최악의 경우"를 제외하고, 잘못된 검출들이 존재하지 않는다고 가정된다.
Figure 112010050369019-pct00010
표 1. IEEE C802.16e-04/327r1에 기술된 브루트 포스 탐색 방식과 도 9 및 9a에 도시된 방법의 비교
도 12는 무선 디바이스(1202)에서 이용될 수 있는 다양한 컴포넌트들을 도시한다. 무선 디바이스(1202)는 여기서 설명된 다양한 방법들을 구현하도록 구성될 수 있는 디바이스의 일 예이다. 무선 디바이스(1202)는 기지국(104) 또는 사용자 단말(106)일 수 있다.
무선 디바이스(1202)는 무선 디바이스(1202)의 동작을 제어하는 프로세서(1204)를 포함할 수 있다. 프로세서(1204)는 또한 중앙 처리 장치(CPU)(1202)로서 지칭될 수 있다. 판독-전용 메모리(ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM) 둘 다를 포함할 수 있는, 메모리(1206)는 명령들 및 데이터를 프로세서(1204)로 제공한다. 메모리(1206)의 부분은 비-휘발성 랜덤 액세스 메모리(NVRAM)를 포함할 수 있다. 프로세서(1204)는 일반적으로 메모리(1206) 내에 저장된 프로그램 명령들에 기반하여 논리 및 대수(arithmetic) 연산들을 수행한다. 메모리(1206)의 명령들은 여기서 설명된 방법들을 구현하도록 실행가능할 수 있다.
무선 디바이스(1202)는 또한 무선 디바이스(1202) 및 원격 로케이션 사이의 데이터의 전송 및 수신을 허용하기 위한 송신기(1210) 및 수신기(1212)를 포함할 수 있는 하우징(1208)을 포함할 수 있다. 송신기(1210) 및 수신기(1212)는 트랜시버(1214)로 결합될 수 있다. 안테나(1216)는 하우징(1208)에 부착될 수 있고 전기적으로 트랜시버(1214)에 연결될 수 있다. 무선 디바이스(1202)는 또한 복수의 송신기들, 복수의 수신기들, 복수의 트랜시버들 및/또는 복수의 안테나들을 포함(미도시)할 수 있다.
무선 디바이스(1202)는 또한 트랜시버(1214)에 의해 수신되는 신호들의 레벨을 검출하고 정량(quantify)하기 위해 사용될 수 있는 신호 검출기(1218)를 포함할 수 있다. 신호 검출기(1218)는 이러한 신호들을 전체 에너지, 의사 잡음(PN) 칩들 당 파일럿 에너지, 전력 스펙트럼 밀도, 및 다른 신호로서 검출할 수 있다. 무선 디바이스(1202)는 또한 신호들의 프로세싱에 사용하기 위한 디지털 신호 프로세서(DSP)(1220)를 포함할 수 있다.
무선 디바이스(1202)의 다양한 컴포넌트들이 버스 시스템(1222)과 함께 연결될 수 있고, 이는 전력 버스, 제어 신호 버스, 및 데이터 버스에 부가된 상태 신호 버스를 포함할 수 있다. 그러나, 명료함을 위해, 다양한 버스들이 도 12에서 버스 시스템(1222)으로서 설명된다.
여기서 사용되는 것으로서, 용어 "결정하다"는 폭넓게 다양한 행동들을 포괄한다. 예를 들어, "결정하다"는 계산, 컴퓨팅, 프로세싱, 도출, 조사, 룩 업(예를 들어, 표, 데이터베이스 또는 다른 데이터 구조에서 룩 업), 확인 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하다"는 수신(예를 들어, 정보의 수신), 액세스(예를 들어, 메모리에 있는 데이터에 액세스) 등을 포함할 수 있다. 또한, "결정하다"는 분석(resolve), 선택(select), 선택(choose), 설정(establish) 등을 포함할 수 있다.
정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기능들을 이용하여 표현될 수 있다. 예를 들어, 데이터, 지령들, 명령들, 정보, 신호들 등은 전압, 전류, 전자기파, 자기장 또는 입자, 광 필드 또는 입자, 또는 이들의 임의의 조합으로 표현될 수 있다.
본 명세서와 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들이 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 주문형 집적회로(ASIC), 필드 프로그래밍 가능한 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그래밍 가능한 논리 장치, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들 또는 여기서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 것들의 조합을 통해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서 일 수 있지만, 대안적 실시예에서, 이러한 프로세서는 임의의 상업적으로 이용가능한 프로세서, 제어기, 마이크로 제어기, 또는 상태 머신일 수 있다. 프로세서는 예를 들어, DSP 및 마이크로프로세서, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 결합된 하나 이상의 마이크로 프로세서, 또는 이러한 구성들의 조합과 같이 계산 장치들의 조합으로서 구현될 수 있다.
본 명세서와 관련하여 설명된 방법의 단계들 및 알고리즘은 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이들의 조합에 의해 직접 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈들은 당해 기술 분야에서 알려진 저장 매체의 임으의 형태로 존재할 수 있다. 사용될 수 있는 저장 매체의 몇몇 예들은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 휴대용 디스크, CD-ROM 등을 포함한다. 소프트웨어 모듈은 단일 명령, 또는 많은 명령들을 포함할 수 있고, 몇몇 상이한 코드 세그먼트들을 통해, 상이한 프로그램들 중에서, 그리고 복수의 저장 매체에 걸쳐 분배될 수 있다. 저장매체는 프로세서와 결합되어, 프로세서가 저장매체로부터 정보를 판독하여 저장매체에 정보를 기록한다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수 있다.
여기서 개시된 방법들은 설명된 방법을 달성하기 위한 하나 이상의 단계들 또는 행동들을 포함한다. 방법 단계들 및/또는 행동들은 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 서로 상호교환가능할 수 있다. 달리 말하면, 단계들 또는 행동들의 특정 순서가 지정되지 않는다면, 특정 단계들 및/또는 행동들의 순서 및/또는 사용이 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 변경될 수 있다.
여기서 제시된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 조합을 통해 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기능들은 컴퓨터 판독가능한 매체 상에 하나 이상의 명령들로서 저장될 수 있다. 저장 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용한 매체일 수 있다. 예를 들어, 이러한 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광학 디스크 저장 매체, 자기 디스크 저장 매체 또는 다른 자기 저장 장치들, 또는 명령 또는 데이터 구조의 형태로 요구되는 프로그램 코드를 반송 또는 저장하는데 사용될 수 있다. 여기서 사용되는 disk 및 disc은 컴팩트 disc(CD), 레이저 disc , 광 disc, DVD, 플로피 disk, 및 블루-레이 disc를 포함하며, 여기서 disk는 데이터를 자기적으로 재생하지만, disc는 레이저를 통해 광학적으로 데이터를 재생한다.
소프트웨어 또는 명령들은 또한 전송 매체를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어가 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들을 통해 전송되는 경우, 이러한 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선 라디오, 및 마이크로웨이브와 같은 무선 기술들이 이러한 전송 매체의 정의 내에 포함될 수 있다.
또한, 도 9-10에 의해 도시되는 것처럼, 여기서 개시된 방법들 및 기술들을 수행하기 위한 모듈들 및/또는 다른 적절한 수단들이 다운로드될 수 있고 그리고/또는 그렇지 않다면 모바일 디바이스 및/또는 기지국에 의해 획득될 수 있다. 예를 들어, 이러한 디바이스는 여기서 설명된 방법들을 수행하기 위한 수단의 전달을 용이하게 하기 위해 서버에 연결될 수 있다. 선택적으로, 여기서 설명된 다양한 방법들이 저장 수단을 통해 제공될 수 있고(예를 들어, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 컴팩트 디스크(CD) 또는 플로피 디스크 등과 같은 물리 저장 매체), 그 결과 모바일 디바이스 및/또는 기지국이 디바이스로 저장 수단을 연결하거나 제공하면 다양한 방법들을 획득할 수 있도록 한다. 또한, 여기서 설명된 방법들 및 기술들을 디바이스로 제공하기 위한 임의의 다른 적절한 기술이 이용될 수 있다.
청구범위는 위에서 도시된 정확한 구성 및 컴포넌트들로 제한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 다양한 수정들, 변경들 및 변화들이, 위에서 설명된 방법들 및 장치의 배치, 동작, 및 상세한 설명에서 청구범위의 범위를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다.

Claims (53)

  1. 무선 디바이스에서의 동기화 및 검출 방법으로서,
    물리 계층 동기화가 설정되었는지 여부를 결정하기 위해 물리 계층 동기화 프로세스를 수행하는 단계;
    수신된 신호에 대하여 비-세밀한(coarse) 검출 및 동기화를 수행하는 단계;
    상기 수신된 신호의 획득(acquisition)을 위해 세밀한(fine) 검출 및 동기화를 수행하는 단계 ― 상기 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 상기 세밀한 검출 및 동기화를 위해 사용됨 ―; 및
    상기 수신된 신호의 획득에 응답하여 추적(tracking) 모드 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하는, 동기화 및 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계는:
    비-세밀한 신호 검출을 수행하는 단계;
    비-세밀한 프리앰블 검출을 수행하는 단계;
    비-세밀한 심벌 경계 검출을 수행하는 단계; 및
    부분(fractional) 캐리어 주파수 오프셋 추정을 수행하는 단계를 포함하는, 동기화 및 검출 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계는:
    세밀한 신호 검출을 수행하는 단계;
    세밀한 프리앰블 검출을 수행하는 단계; 및
    세밀한 심벌 경계 검출을 수행하는 단계를 포함하는, 동기화 및 검출 방법.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계는, 프리앰블의 사이클릭 프리픽스 특성(property)을 이용하여 상기 수신된 신호의 자기-상관(auto-correlation)을 결정하는 단계를 포함하는, 동기화 및 검출 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계는, 프리앰블의 공액 대칭(conjugate symmetric) 특성을 이용하여 적어도 하나의 후보 프리앰블 신호의 자기-상관을 결정하는 단계를 포함하는, 동기화 및 검출 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계는, 기준 프리앰블에 대하여 프리앰블의 교차-상관(cross-correlation)을 결정하는 단계를 포함하는, 동기화 및 검출 방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 추적 모드 프로세싱을 수행하는 단계는, 상기 수신된 신호와 가능한 프리앰블 시퀀스들 간의 교차-상관을 결정하는 단계를 포함하는, 동기화 및 검출 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화, 그리고 상기 세밀한 검출 및 동기화는 순차적으로 수행되는, 동기화 및 검출 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화, 그리고 상기 세밀한 검출 및 동기화는 동시에 수행되는, 동기화 및 검출 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 무선 디바이스는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱을 이용하는 무선 통신 시스템 내에서 사용하기 위해 구성되는, 동기화 및 검출 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 무선 디바이스는 사용자 단말인, 동기화 및 검출 방법.
  13. 수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스로서,
    물리 계층 동기화가 설정되었는지 여부를 결정하기 위해 물리 계층 동기화 프로세스를 수행하기 위한 컴포넌트;
    수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 구성되는 비-세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트;
    상기 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 구성되는 세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트 ― 상기 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 상기 세밀한 검출 및 동기화를 위해 사용됨 ―; 및
    상기 수신된 신호의 획득에 응답하여 추적 모드 프로세싱을 수행하도록 구성되는 추적 모드 프로세싱 컴포넌트를 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  14. 제13항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트는:
    비-세밀한 신호 검출을 수행하도록 구성되는 비-세밀한 신호 검출 컴포넌트;
    비-세밀한 프리앰블 검출을 수행하도록 구성되는 비-세밀한 프리앰블 검출 컴포넌트;
    비-세밀한 심벌 경계 검출을 수행하도록 구성되는 비-세밀한 심벌 경계 검출 컴포넌트; 및
    부분 캐리어 주파수 오프셋 추정을 수행하도록 구성되는 비-세밀한 부분 캐리어 주파수 오프셋 추정 컴포넌트를 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  15. 제13항에 있어서, 상기 세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트는:
    세밀한 신호 검출을 수행하도록 구성되는 세밀한 신호 검출 컴포넌트;
    세밀한 프리앰블 검출을 수행하도록 구성되는 세밀한 프리앰블 검출 컴포넌트; 및
    세밀한 심벌 경계 검출을 수행하도록 구성되는 세밀한 심벌 경계 검출 컴포넌트를 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  16. 삭제
  17. 제13항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트는, 프리앰블의 사이클릭 프리픽스 특성을 이용하여 상기 수신된 신호의 자기-상관을 결정하도록 구성되는 사이클릭 프리픽스-기반 자기-상관 컴포넌트를 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  18. 제13항에 있어서, 상기 세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트는, 프리앰블의 공액 대칭 특성을 이용하여 적어도 하나의 후보 프리앰블 신호의 자기-상관을 결정하도록 구성되는 공액 대칭-기반 자기-상관 컴포넌트를 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  19. 제13항에 있어서, 상기 세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트는, 기준 프리앰블에 대하여 프리앰블의 교차-상관을 결정하도록 구성되는 기준 교차-상관 컴포넌트를 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  20. 제13항에 있어서, 상기 추적 모드 프로세싱 컴포넌트는, 상기 수신된 신호와 가능한 프리앰블 시퀀스들 간의 교차-상관을 결정하도록 구성되는 프리앰블 시퀀스 교차-상관 컴포넌트를 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  21. 제13항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화, 그리고 상기 세밀한 검출 및 동기화는 순차적으로 수행되는, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  22. 제13항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화, 그리고 상기 세밀한 검출 및 동기화는 동시에 수행되는, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  23. 제13항에 있어서, 상기 무선 디바이스는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱을 이용하는 무선 통신 시스템 내에서 사용하기 위해 구성되는, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  24. 제13항에 있어서, 상기 무선 디바이스는 사용자 단말인, 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  25. 수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하는 장치로서,
    물리 계층 동기화가 설정되었는지 여부를 결정하기 위해 물리 계층 동기화 프로세스를 수행하기 위한 수단;
    수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단;
    상기 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단 ― 상기 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 상기 세밀한 검출 및 동기화를 위해 사용됨 ―; 및
    상기 수신된 신호의 획득에 응답하여 추적 모드 프로세싱을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  26. 제25항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단은:
    비-세밀한 신호 검출을 수행하기 위한 수단;
    비-세밀한 프리앰블 검출을 수행하기 위한 수단;
    비-세밀한 심벌 경계 검출을 수행하기 위한 수단; 및
    부분 캐리어 주파수 오프셋 추정을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  27. 제25항에 있어서, 상기 세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단은:
    세밀한 신호 검출을 수행하기 위한 수단;
    세밀한 프리앰블 검출을 수행하기 위한 수단; 및
    세밀한 심벌 경계 검출을 수행하기 위한 수단을 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  28. 삭제
  29. 제25항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단은, 프리앰블의 사이클릭 프리픽스 특성을 이용하여 상기 수신된 신호의 자기-상관을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  30. 제25항에 있어서, 상기 세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단은, 프리앰블의 공액 대칭 특성을 이용하여 적어도 하나의 후보 프리앰블 신호의 자기-상관을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  31. 제25항에 있어서, 상기 세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단은, 기준 프리앰블에 대하여 프리앰블의 교차-상관을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  32. 제25항에 있어서, 상기 추적 모드 프로세싱을 수행하기 위한 수단은, 상기 수신된 신호와 가능한 프리앰블 시퀀스들 간의 교차-상관을 결정하기 위한 수단을 포함하는, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  33. 제25항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화, 그리고 상기 세밀한 검출 및 동기화는 순차적으로 수행되는, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  34. 제25항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화, 그리고 상기 세밀한 검출 및 동기화는 동시에 수행되는, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  35. 제25항에 있어서, 상기 장치는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱을 이용하는 무선 통신 시스템 내에서 사용하기 위해 구성되는, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  36. 제25항에 있어서, 상기 장치는 사용자 단말인, 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  37. 수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하기 위한 컴퓨터-판독가능 매체로서, 상기 컴퓨터-판독가능 매체는 그 안에 코드들을 포함하고 있고, 상기 코드들은:
    컴퓨터로 하여금, 물리 계층 동기화가 설정되었는지 여부를 결정하기 위해 물리 계층 동기화 프로세스를 수행하도록 하기 위한 코드;
    상기 컴퓨터로 하여금 수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 하기 위한 코드;
    상기 컴퓨터로 하여금 상기 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 하기 위한 코드 ― 상기 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 상기 세밀한 검출 및 동기화를 위해 사용됨 ―; 및
    상기 컴퓨터로 하여금 상기 수신된 신호의 획득에 응답하여 추적 모드 프로세싱을 수행하도록 하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  38. 제37항에 있어서, 상기 컴퓨터로 하여금 상기 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 하기 위한 코드는:
    상기 컴퓨터로 하여금 비-세밀한 신호 검출을 수행하도록 하기 위한 코드;
    상기 컴퓨터로 하여금 비-세밀한 프리앰블 검출을 수행하도록 하기 위한 코드;
    상기 컴퓨터로 하여금 비-세밀한 심벌 경계 검출을 수행하도록 하기 위한 코드; 및
    상기 컴퓨터로 하여금 부분 캐리어 주파수 오프셋 추정을 수행하도록 하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  39. 제37항에 있어서, 상기 컴퓨터로 하여금 상기 세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 하기 위한 코드는:
    상기 컴퓨터로 하여금 세밀한 신호 검출을 수행하도록 하기 위한 코드;
    상기 컴퓨터로 하여금 세밀한 프리앰블 검출을 수행하도록 하기 위한 코드; 및
    상기 컴퓨터로 하여금 세밀한 심벌 경계 검출을 수행하도록 하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  40. 삭제
  41. 제37항에 있어서, 상기 컴퓨터로 하여금 상기 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 하기 위한 코드는, 프리앰블의 사이클릭 프리픽스 특성을 이용하여 상기 수신된 신호의 자기-상관을 결정하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  42. 제37항에 있어서, 상기 컴퓨터로 하여금 상기 세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 하기 위한 코드는, 프리앰블의 공액 대칭 특성을 이용하여 적어도 하나의 후보 프리앰블 신호의 자기-상관을 결정하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  43. 제37항에 있어서, 상기 컴퓨터로 하여금 상기 세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 하기 위한 코드는, 기준 프리앰블에 대하여 프리앰블의 교차-상관을 결정하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  44. 제37항에 있어서, 상기 컴퓨터로 하여금 상기 추적 모드 프로세싱을 수행하도록 하기 위한 코드는, 상기 수신된 신호와 가능한 프리앰블 시퀀스들 간의 교차-상관을 결정하기 위한 코드를 포함하는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  45. 제37항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화, 그리고 상기 세밀한 검출 및 동기화는 순차적으로 수행되는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  46. 제37항에 있어서, 상기 비-세밀한 검출 및 동기화, 그리고 상기 세밀한 검출 및 동기화는 동시에 수행되는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  47. 제37항에 있어서, 상기 컴퓨터-판독가능 매체는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱을 이용하는 무선 통신 시스템의 부분인 무선 디바이스 내에서 사용하기 위해 구성되는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  48. 제37항에 있어서, 상기 컴퓨터-판독가능 매체는 사용자 단말 내에서 사용하기 위해 구성되는, 컴퓨터-판독가능 매체.
  49. 무선 디바이스에 의해 수행되는 동기화 및 검출 방법으로서,
    수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계;
    상기 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하는 단계 ― 상기 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 상기 세밀한 검출 및 동기화를 위해 사용됨 ―; 및
    상기 수신된 신호의 획득에 응답하여 추적 모드 프로세싱을 수행하는 단계를 포함하며,
    상기 추적 모드 프로세싱을 수행하는 단계는:
    프리앰블 시퀀스 식별(identification)을 수행하는 단계;
    완전한(integer) 캐리어 주파수 오프셋 추정을 수행하는 단계;
    세그먼트 추정을 수행하는 단계;
    샘플링 주파수 오프셋 추정을 수행하는 단계; 및
    물리 계층 동기화를 수행하는 단계를 포함하는,
    무선 디바이스에 의해 수행되는 동기화 및 검출 방법.
  50. 수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스로서,
    수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 구성되는 비-세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트;
    상기 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하도록 구성되는 세밀한 검출 및 동기화 컴포넌트 ― 상기 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 상기 세밀한 검출 및 동기화를 위해 사용됨 ―; 및
    상기 수신된 신호의 획득에 응답하여 추적 모드 프로세싱을 수행하도록 구성되는 추적 모드 프로세싱 컴포넌트를 포함하며,
    상기 추적 모드 프로세싱 컴포넌트는:
    프리앰블 시퀀스 식별을 수행하도록 구성되는 프리앰블 시퀀스 식별 컴포넌트;
    완전한 캐리어 주파수 오프셋 추정을 수행하도록 구성되는 완전한 캐리어 주파수 오프셋 추정 컴포넌트;
    세그먼트 추정을 수행하도록 구성되는 세그먼트 추정 컴포넌트;
    샘플링 주파수 오프셋 추정을 수행하도록 구성되는 샘플링 주파수 오프셋 추정 컴포넌트; 및
    물리 계층 동기화를 수행하도록 구성되는 물리 계층 동기화 컴포넌트를 포함하는,
    수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하는 무선 디바이스.
  51. 수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하는 장치로서,
    수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단;
    상기 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 수단 ― 상기 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 상기 세밀한 검출 및 동기화를 위해 사용됨 ―; 및
    상기 수신된 신호의 획득에 응답하여 추적 모드 프로세싱을 수행하기 위한 수단을 포함하며,
    상기 추적 모드 프로세싱을 수행하기 위한 수단은:
    프리앰블 시퀀스 식별을 수행하기 위한 수단;
    완전한 캐리어 주파수 오프셋 추정을 수행하기 위한 수단;
    세그먼트 추정을 수행하기 위한 수단;
    샘플링 주파수 오프셋 추정을 수행하기 위한 수단; 및
    물리 계층 동기화를 수행하기 위한 수단을 포함하는,
    수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하는 장치.
  52. 수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하기 위한 컴퓨터-판독가능 매체로서, 상기 컴퓨터-판독가능 매체는 그 안에 명령들을 포함하고 있고, 상기 명령들은:
    수신된 신호에 대하여 비-세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 코드;
    상기 수신된 신호의 획득을 위해 세밀한 검출 및 동기화를 수행하기 위한 코드 ― 상기 비-세밀한 검출 및 동기화의 결과들은 상기 세밀한 검출 및 동기화를 위해 사용됨 ―; 및
    상기 수신된 신호의 획득에 응답하여 추적 모드 프로세싱을 수행하기 위한 코드를 포함하며,
    상기 추적 모드 프로세싱을 수행하기 위한 코드는:
    프리앰블 시퀀스 식별을 수행하기 위한 코드;
    완전한 캐리어 주파수 오프셋 추정을 수행하기 위한 코드;
    세그먼트 추정을 수행하기 위한 코드;
    샘플링 주파수 오프셋 추정을 수행하기 위한 코드; 및
    물리 계층 동기화를 수행하기 위한 코드를 포함하는,
    수신된 신호에 대하여 동기화 및 검출을 수행하기 위한 컴퓨터-판독가능 매체.
  53. 제5항에 있어서,
    프리앰블의 사이클릭 프리픽스 특성을 이용하여 상기 수신된 신호의 자기-상관을 결정하는 단계는:
    상기 프리앰블의 2개의 절반부들(two halves)에 고속 푸리에 변환을 적용하는 단계;
    타이밍 가설에 의해 심벌 경계를 기준화(referencing)하는 단계;
    주파수 도메인에서 각각의 서브-캐리어를 닷-곱셈(dot-multiplying)하는 컨볼루션 함수를 사용하는 단계; 및
    상기 컨볼루션 함수의 결과에 역 고속 푸리에 변환을 적용하는 단계를 포함하는,
    동기화 및 검출 방법.


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