KR101467763B1 - 가변 대역 시스템에서 프리엠블 전송 방법 - Google Patents

Abstract

가변 대역 시스템에서 프리엠블 전송 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리엠블 전송 방법은 동기 주기의 시작 시점에 전체 시스템 대역 중 특정 대역을 통해, 둘 이상의 부반송파 간격으로 심볼이 할당된 P-SCH를 전송하고, 상기 동기 주기에서 상기 P-SCH와 일정한 시간 차로 상기 특정 대역을 통해 S-SCH를 전송하는 과정을 포함한다. 본 발명의 실시 예들에 의하면, 단말기에서 시스템의 대역폭에 상관없이 동일한 검색 루틴을 사용할 수 있고, 셀 가장자리에서 단말이 신호 타이밍 동기를 맞추는데 혼동이 없으며, 간단한 검색이 가능하고, 사용가능한 최대의 대역으로 신호를 전송할 수 있게 함으로써 위치 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

동기 채널, P-SCH, S-SCH, 타이밍 동기, 가변 대역폭, 프리엠블

Description

가변 대역 시스템에서 프리엠블 전송 방법 {Method for transmitting preamble in scalable bandwidth system}

본 발명은 가변 대역 시스템에 관한 것으로, 특히, 가변 대역폭을 고려하여 프리엠블을 설계하여 단말의 프리엠블 검색을 용이하게 하고, 위치 측정을 위하여 기준 신호를 확장할 수 있는 프리엠블 전송 방법에 관한 것이다.

무선 통신 시스템의 적용 시장이 세계화되면서 각국에서 제시하는 통신 대역에 따른 규격의 다양성이 요구되고 있다. 최근에 제정되고 있는 표준안으로 3GPP LTE나 IEEE 802.16, IEEE 802.22와 같은 시스템에서는 각 국에서의 무선 주파수 배분 상황에 맞추어 표준 무선 인터페이스(air interface)가 동작할 수 있도록 규격을 정하고 있다. 특히 다양한 주파수 대역에서 다양한 주파수 대역폭 위에서 동작해야 한다는 조건하에 시스템에서의 기본적인 제어채널에 가변(scalable) 대역폭 요건이 요구된다. 단말이 시스템에 접근하기 위해 검색해야 하는 시스템 동기 신호와 기본적인 시스템 정보를 알아내기 위해서는 단말은 다양한 가정 위에서 동작해야 한다. 즉 하나의 무선 통신 인터페이스에 대해서 일관된 신호 규정이 없는 경우 단말은 모든 조합에 대해서 수신시도와 복호시도를 수행해야 한다. 이는 단말의 복 잡성을 증가시킨다. 따라서 3GPP LTE의 경우, 단말이 초기에 최소의 대역에서 시스템 정보를 복호화하도록 설계된다. 3GPP LTE 시스템은 최소 1.25MHz 또는 1.4MHz 대역에서 동작하도록 설계되어 있으며, 단말에게 복잡성을 부과하는 채널 검색/복호 부분 즉, 동기 채널, 제1 방송채널(primary BCH)은 최소 시스템 대역에 맞추어 설계된다. 단말은 상기 최소 대역에 대해서만 검색을 수행한다. 모든 3GPP LTE 대역 중 어떤 대역을 이용하더라도, 검색과정은 단지 최소 시스템 대역폭에 대해서만 수행하면 되므로 단말 개발 비용과 단말 자체의 복잡성이 감소한다.

이와 같은 요구사항은 IEEE 802.16m에서도 필요하다. 현재 레가시 시스템의 경우, 시스템 대역폭이 10MHz로 고정된다. IEEE 802.16의 레가시 시스템을 개선한 802.16m의 경우, 기본 시스템 대역폭은 5Mhz부터 20MHz 혹은 그 이상으로 정의되며 레가시 시스템을 지원 요구 사항으로 한다.

따라서 802.16m에서의 시스템 대역폭의 최소값은 5MHz 혹은 그 이하이므로 시스템은 상기 최소 대역에 대해서 동작가능하도록 설계되어야 한다. 그리고 더 넓은 대역을 지원해야 하는 경우, 넓은 대역으로 손쉽게 확장가능한 구조가 필요하다. 또한, 10MHz에서의 레가시 지원을 고려해야 한다.

도 1은 3GPP LTE 시스템의 동기 채널 구조의 일 예를 도시한 것이다.

3GPP LTE에서 사용된 동기화 채널(Synchronization Channel; SCH)은 최소의 대역에 제1 동기채널(Primary-SCH; P-SCH)과 제2 동기채널(Secondary-SCH; S-SCH)을 일정한 시간 간격으로 무선 프레임(radio frame) 내에 설정한다. 또한 P-SCH는 2개의 부반송파 간격으로 OFDM에 실려 전송되며, S-SCH는 2개의 부반송파 간격으로 설정된 두 개의 쇼트 코드(short code)의 오버랩 형식으로 구성된다. 이때, 두 개의 쇼트 코드 중 하나는 1개의 부반송파 만큼 시프트된다. 또한 무선 프레임의 시작위치를 구분하기 위해 첫번째 S-SCH와 두번째 S-SCH의 구조가 다르게 구성된다.

도 2는 IEEE 802.16 시스템의 동기 채널 구조의 일 예를 도시한 것이다.

IEEE 802.16e (WiMAX)시스템에서는 동기 채널을 위한 프리엠블은 전체 시스템 대역을 모두 차지하도록 설계되어 있으며, 프리엠블 시퀀스는 3개의 OFDM 부반송파 간격으로 삽입된다. 여기서, 통일성을 위해서 동기 채널을 위한 프리엠블을 SCH로 표기한다.

도 2에서 오프셋을 0, 1, 2로 줄 수 있으므로, 3개의 구분가능한 코드를 전송할 수 있다. 이는 실제로 섹터와 연계된다. 그리고 시스템 대역폭이 달라지는 경우, 모두 대역에 맞는 프리엠블 시퀀스가 따로 정의된다. 3GPP LTE에서는 하나의 무선 프레임 내에 동기 채널이 2번 발생하며 동기 채널은 5ms간격으로 설정되는데 반해 IEEE 802.16e (WiMAX)의 프리엠블은 5m의 프레임 단위로 전송된다. 따라서 프리엠블 전송 간격은 3GPP LTE와 같은 레이트로 전송된다.

IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 개선 버전을 추구하며 IMT-Advanced 성능요건을 만족시키기 위해 개발되고 있다. 그러나 현재의 IEEE 802.16e은 가변 대역폭을 효율적으로 지원할 수 없으며, 단말에서 시스템 신호를 검출하기에 불합리한 점을 포함한다. IEEE 802.16e의 프리엠블 시퀀스는 3칸 간격으로 구성되지만, 섹터별로 다른 부반송파 오프셋 위치를 사용하게 된다. 섹터별 신호가 오버랩되면 프리엠블의 반복 특징이 제거된다. 이에 따라, 셀 가장자리에서 시간영역에서 반복 패턴 을 알 수가 없게 된다.

따라서, 단말은 현재 IEEE 802.16e의 무선 인터페이스 규격으로는 모든 시스템 대역폭에 해당하는 프리엠블 검색을 수행해야하고, 셀 가장자리(cell edge)에서는 효율적으로 시퀀스 검색을 수행할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 가변 대역폭을 고려하여 프리엠블을 설계하고, 단말에서 효율적인 프리엠블 검색을 가능하게 하고, 위치 획득을 위한 기준 신호를 확장하며, 위치 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 프리엠블 전송 방법을 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리엠블 전송 방법은 동기 주기의 시작 시점에 전체 시스템 대역 중 특정 대역을 통해, 둘 이상의 부반송파 간격으로 심볼이 할당된 P-SCH를 전송하고, 상기 동기 주기에서 상기 P-SCH와 일정한 시간 차로 상기 특정 대역을 통해 S-SCH를 전송하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 S-SCH는 둘 이상의 부반송파 간격으로 심볼이 할당되고, 상기 할당된 심볼 사이에 파일럿 심볼이 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 일정한 시간 차는 상기 동기 주기의 절반에 해당하는 시간 간격일 수 있다. 또는, 상기 P-SCH와 S-SCH는 바로 앞 또는 뒤의 인접한 OFDM 심볼에 배치될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 프리엠블 전송 방법은 동기 주기의 시작 시점에 전체 시스템 대역 중 특정 대역을 통해, 둘 이상의 부반송파 간격으로 심볼이 할당된 P-SCH를 전송하고, 상기 동기 주 기에서 상기 P-SCH와 일정한 시간 차로 상기 특정 대역을 제외한 나머지 대역을 통해 S-SCH를 전송하면서, 상기 특정 대역을 통해 상기 S-SCH의 순환 복사가 적용된 확장 동기채널을 전송하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 S-SCH는 상기 전체 시스템 대역 중 상기 특정 대역을 제외한 나머지 대역의 일부 또는 전체 대역을 통해 전송될 수 있다.

바람직하게는, 상기 확장 동기채널을 전송하는 과정에서, 상기 S-SCH의 크기보다 큰 경우, 상기 확장 동기채널을 통해 상기 S-SCH를 반복하여 전송할 수 있다.

바람직하게는, 상기 S-SCH는 둘 이상의 부반송파 간격으로 심볼이 할당되고, 상기 할당된 심볼 사이에 파일럿 심볼이 배치될 수 있다.

바람직하게는, 상기 일정한 시간 차는 상기 동기 주기의 절반에 해당하는 시간 간격일 수 있다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프리엠블 전송 방법은 동기 주기의 시작 시점에 전체 시스템 대역 중 특정 대역을 통해 둘 이상의 부반송파 간격으로 심볼이 할당된 P-SCH를 전송하고, 상기 특정 대역을 제외한 나머지 대역을 통해 S-SCH를 전송하고, 상기 동기 주기에서 일정한 시간 차로 상기 P-SCH 및 상기 S-SCH를 재전송하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 S-SCH는 상기 전체 시스템 대역 중 상기 특정 대역을 제외한 나머지 대역의 일부 또는 전체 대역을 통해 전송될 수 있다.

바람직하게는, 상기 일정한 시간 차는 상기 동기 주기의 절반에 해당하는 시간 간격일 수 있다.

상기의 기술적 과제를 이루기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 프리엠블 전송 방법은 동기 주기의 시작 시점에 전체 시스템 대역 중 특정 대역을 통해, 부반송파 간격을 조정하여 둘로 나누어진 프리엠블용 OFDM 심볼을 이용하여 P-SCH 및 프레임의 시작 위치를 구분하기 위한 첫 번째 S-SCH를 전송하고, 상기 동기 주기에서 일정한 시간 차로 상기 특정 대역을 통해, 상기 둘로 나누어진 프리엠블용 OFDM 심볼을 이용하여 P-SCH 및 상기 첫 번째 S-SCH와 다른 구조의 두 번째 S-SCH를 전송하는 과정을 포함한다.

바람직하게는, 상기 P-SCH 및 S-SCH는 둘 이상의 부반송파 간격으로 심볼이 할당될 수 있다.

바람직하게는, 상기 S-SCH는 상기 할당된 심볼 사이에 파일럿 심볼이 배치될 수 있다.

본 발명의 실시 예들에 의하면, 단말기에서 시스템의 대역폭에 상관없이 동일한 검색 루틴을 사용할 수 있고, 셀 가장자리에서 단말이 신호 타이밍 동기를 맞추는데 혼동이 없으며, 간단한 검색이 가능하고, 사용가능한 최대의 대역으로 신호를 전송할 수 있게 함으로써 위치 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기로 한다. 그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.

프리엠블은 IEEE 802.16m에서 세가지 용도로 사용될 수 있다. 기본적인 시스템의 하향링크 신호 동기를 검출하기 위한 타이밍 동기, 시스템 신호를 구분해내기 위해 필요한 셀 아이디(Cell ID) 정보, 그리고 단말의 위치를 측량하기 위한 위치 측정(location measurement)용이다. 이들 각각을 지원하기 위해서 신호가 가져야 하는 요건은 다음과 같이 정의할 수 있다.

단말은 특정 신호 패턴을 검출해야 하며, 이 신호 패턴의 개수는 최소가 되어야 검색 복잡도를 감소시킬 수 있다. 또한 수신신호 자체에 단말의 검출 동작을 가능하게 하는 특징, 예를 들어, 신호가 반복되는 특징이 있는 경우, 신호가 겪는 채널에 상태에 상관없이 타이밍 검출이 용이하다. 또한 신호 패턴의 구조는 단말에서 최소의 비용 즉, 최소의 칩 면적(chip area)과 전력 소모(power consumption)로 검출될 수 있는 형태를 가져야 한다.

타이밍 검출이 완료되면 단말은 셀의 아이디를 검출할 준비가 되어야 한다. 셀 아이디는 시스템의 신호의 구조를 나타내는 가장 기본적인 시드(seed) 값이 된다. 따라서 신호가 전달되는 범위 내에 있는 셀들은 모두 서로 다른 아이디를 사용해야 하며, 펨토 셀(fempto cell)까지 감안하면 최대한 많은 수의 셀 아이디가 필요하다. 셀 아이디 전송시에는 셀 아이디의 오류확률을 감소시키기 위한 대책도 세워져야 하는데, 특히 채널에 의한 열화를 방지할 수 있어야 한다. 그리고 셀 아이디가 많으면 많을수록 단말이 검출해야 하는 조합이 많아지므로 이를 효율적으로 검출할 수 있는 셀 아이디 표시 기법이 필요하다.

위치 측정은 동기식 시스템에서 사용하기 적절한 방법이다. 동기식 시스템에 서는 모든 셀들이 GPS 시계 등을 통해서 신호 전송 타이밍을 동일하게 한다. 따라서 단말이 동일한 시간에 전송되는 신호를 측정할 수 있으면, 삼각측량의 형태로 자신의 위치를 계산할 수 있다. 특히 다른 셀 기지국의 신호를 측정하려면, 그 다른 셀에 특화된 신호이면서 알려진 신호패턴 즉, 프리엠블 신호를 이용하는 것이 가장 바람직하다. 하지만 타이밍 측정(timing measurement)의 정확도는 신호의 샘플링 레이트에 의해서 결정되므로 최대한 광대역의 전송신호가 필요하다.

이하에서는, 상기와 같은 조건을 고려한 프리엠블의 신호 구조를 본 발명의 몇가지 실시 예들을 통해 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동기 채널의 구조를 도시한 것이다.

도 3은 전체 시스템 대역폭 중에서 일부 영역에만 프리엠블을 배치하는 형태를 나타낸다. 여기서 프리엠블은 P-SCH와S S-SCH로 구분된다. IEEE 802.16e에서와 같이 P-SCH와 S-SCH를 동일한 것으로 정의할 수도 있다.

도 3에서, P-SCH와 S-SCH를 동일한 시퀀스와 신호구조로 설계하는 경우, 전체 시스템 대역이 아닌 특정 대역에만 프리엠블을 배치하고, 이러한 특정 대역이 시스템 대역에 상관없이 일정한 크기를 갖는다는 특징을 갖는다.

반면 P-SCH와 S-SCH를 구분하는 경우에는 P-SCH는 타이밍 검출을 위한 신호구조가 되며 S-SCH는 셀 아이디 검출을 위한 신호구조가 된다. P-SCH는 시간영역에서 반복 패턴을 갖는 구조로 형성하는 것이 바람직하다. S-SCH는 셀 아이디의 개수를 많이 포함할수록 바람직하다.

도 4는 도 3에서 제1 동기채널의 신호 구조를 도시한 것이다.

P-SCH는 도 4와 같이 2개의 부반송파 간격 또는 그 이상으로 시퀀스나 코드워드가 적용되는 것이 바람직하다. 이에따라, P-SCH는 반복 패턴을 갖게 된다.

도 5는 도 3에서 제2 동기채널의 신호 구조를 도시한 것이다.

S-SCH가 P-SCH와 시간 차가 큰 경우 P-SCH로부터 채널 추정을 적용할 수 없기 때문에, S-SCH는 P-SCH와 동일한 간격 즉, 2개의 부반송파 간격으로 적용하는 것이 바람직하다. 나머지 부반송파 영역에 채널 추정을 위한 파일럿 신호를 적용할 수 있다. 그러나, S-SCH가 P-SCH와 시간 차가 적은 위치, 즉 P-SCH에 인접해 있는 경우에는 P-SCH에 의존하여 채널 추정을 할 수 있으므로, S-SCH는 사용가능한 전체 부반송파를 모두 사용하여 신호를 생성하는 것이 바람직하다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 동기 채널의 구조를 도시한 것이다.

도 3과 같이 프리엠블 신호를 생성하는 경우에는 정해진 최소 대역을 통해서만 프리엠블 신호가 전송되므로, 프리엠블을 이용한 위치 계산에는 불리하다. 도 6의 실시 예는 동기채널을 S-SCH와 P-SCH를 구분하여 각 동기채널에 더 많은 전력을 할당할 수 있는 형식이다.

도 6의 경우는 P-SCH의 대역이 정해진 대역(Bp)에만 존재하고 S-SCH는 P-SCH가 사용하지 않은 대역 중 일부(Bm-Bp) 또는 전체 대역(Bs-Bp)을 차지하는 형태를 나타낸다. 즉, 시스템 대역이 Bs Hz이고 P-SCH가 사용하는 대역이 Bp Hz이고, 무선 인터페이스가 지원하는 최소 대역이 Bm Hz일 때, S-SCH가 존재하는 영역은 Bm-Bp Hz ~ Bs-Bp Hz까지 가능하다. 여기에서도 P-SCH와 S-SCH의 신호구조는 도 4에 도시한 것과 유사한 구조를 갖는 것이 바람직하다. 그리고 S-SCH의 경우 다시 S-SCH1과 S-SCH2로 구분할 수 있는데, 각각 서로 다른 정보를 담고 있을 수 있다. 즉 두 S-SCH1과 S-SCH2에 있는 정보의 조합으로 셀 아이디를 표현할 수 있다. 또는 S-SCH1과 S-SCH2 각각을 통해 셀 아이디를 나타내기 충분한 경우, S-SCH1과 S-SCH2는 동기채널의 단순한 반복을 적용하는 형태이거나 둘 중에 하나가 생략되는 형태일 수 있다. S-SCH1과 S-SCH2에 반복을 적용하는 경우, S-SCH1과 S-SCH2 모두 전송하면 채널의 주파수 다이버시티를 향상시킬 수 있다.

도 7은 도 6에서 확장 동기채널에 순환 복사를 적용하는 예를 도시한 것이다.

확장 동기채널(E-SCH)를 추가로 정의할 수 있는데 이는 P-SCH와 대역의 폭이 같은 것으로 S-SCH의 내용을 E-SCH에 확장하여 전송할 수 있다.

E-SCH에는 반복이나 순환 복사(cyclic copy)가 적용될 수 있다. 즉, E-SCH의 크기가 S-SCH보다 충분히 작은 경우에는 S-SCH1과 S-SCH2로부터의 균등한 순환 복사를 E-SCH에 적용하고, E-SCH가 S-SCH보다 큰 경우에는 E-SCH에 반복적으로 S-SCH를 더 포함하면서 남는 영역에 순환 복사를 적용할 수 있다.

또는 E-SCH는 다른 시퀀스, 예를 들어, 왈시(walsh), DFT 벡터 등으로 마스킹된(masked) 확장 형태일 수 있다.

또한 E-SCH를 통해 P-SCH를 추가로 전송할 수도 있다. P-SCH를 다시 보냄으로써, 하향링크 신호의 타이밍을 얻어내는 레이턴시(latency)를 줄일 수 있다. 또한, E-SCH 영역에 신호를 더 전송함으로써, 위치(location) 정확도를 높일 수 있다. 또한 더 높은 정확도를 얻기 위해, S-SCH의 내용을 확장하여 확장 영역(Ext)에 포함시킬 수 있는데, 여기에 순환 복사나 S-SCH의 왈시 확장, DFT 벡터 확장 등의 마스킹 버전을 적용할 수 있다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 동기 채널의 구조를 도시한 것이다.

도 8의 실시 예는 도 6의 실시 예보다 컴팩트한 형태이다. 즉, 동일한 OFDM 심볼에 P-SCH와 S-SCH를 같은 시간에 전송하는 형태이다. 여기서, 각각의 동기 채널에 적용되는 파워의 총량은 구분될 수 있다.

P-SCH와 S-SCH의 구조는 도 4 및 도 5와 유사한 구조를 이용할 수 있다. 또한 S-SCH1과 S-SCH2의 내용이 동일할 수도 있다. 상기 구조를 사용하는 경우, 단말은 최소 시간으로 하향링크 신호의 타이밍을 알아낼 수 있고, 해당 위치에서 바로 셀 아이디를 검출할 수 있다. 또한, P-SCH와 S-SCH를 동시에 사용하고, 시스템 대역폭까지 S-SCH를 확장하거나 부가 시퀀스를 적용하여 위치 측정의 정확도를 올릴 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 동기 채널의 구조를 도시한 것이다.

현재 IEEE 802.16e에 정의된 OFDM 구조는 모두 같은 심볼 길이를 갖는다. 도 9는 이와 같은 동일 길이의 심볼을 이용하는 경우, 프리엠블용 OFDM 심볼을 반으로 나누어 사용하는 실시 예이다. 이 상태에서 P-SCH와 S-SCH의 순서는 도 9와 같이 P-SCH가 먼저 나올 수 있고, S-SCH가 먼저 나올 수도 있다. 이와 같은 접근 방법은 다단계 프리엠블 구조를 생성시키면서도 기존의 구조를 손상시키지 않는 형태이다. 대신, 각각의 동기채널들은 부반송파 간격이 늘어나고 다른 FFT 크기를 사용할 수 있다. 따라서 부반송파의 총 개수가 2의 멱수가 되도록 정의하며, 이에 상응하는 OFDM 심볼 길이를 설계한다. 즉, 1024의 FFT크기를 사용하는 시스템이라면, OFDM 심볼을 반으로 나눴을 때, 각각의 심볼은 512의 FFT 또는 256의 FFT를 사용할 수 있다. 도 9에서 위치 측정을 위한 목적으로, 프리엠블로 사용된 대역 이외의 영역을 통해, 시퀀스나 코드워드를 사용하여 셀 아이디와 연관된 신호를 전송할 수 있다.

프리엠블에 사용되는 시퀀스는 그 자체로 검색과 정보량에 적합한 구조가 필요하다

P-SCH 시퀀스의 다음과 같다. 단말에서 P-SCH 신호를 검색하기 위해, 시퀀스를 사용하여 코드 상관(code correlation)을 구하거나 P-SCH에 존재하는 반복 패턴으로 자기상관을 구할 수 있다. 이러한 과정에서 복잡도를 규정하는 것은 수신신호를 얼마나 정확하게 샘플링해야 하는지와 P-SCH 시퀀스 자체의 성좌(constellation) 개수이다. P-SCH 시퀀스의 성좌가 단순히 1 혹은 -1과 같이 바이너리(binary) 형태인 경우, 수신단에서 시퀀스를 이용한 검색에 필요한 하드웨어를 단순히 덧셈과 뺄셈만으로 구현할 수 있다. 따라서 CAZAC이나 GCL 시퀀스 중에서 바이너리나 최소 QPSK로 성좌가 제한되는 시퀀스들로 P-SCH 시퀀스를 생성할 수 있다. 또는 하다마드나 m-시퀀스를 사용할 수도 있는데, 이들은 CAZAC 계열에 비하여 큐빅 메트릭(cubic metric)이 떨어지는 단점이 있다. 또한 타이밍을 검색하는데 있어서 많은 수의 시퀀스가 필요하지 않으므로, 가장 검색하기 적절한 시퀀스들 몇 개만 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 시퀀스가 서로간에 켤레(conjugate) 관계에 있거나, 시퀀스의 일부가 다른 시퀀스의 일부와 켤레 관계, XOR, 마스킹 등의 관계에 있는 경우, 수신단은 이들 관계된 시퀀스들을 한꺼번에 검출할 수 있다.

S-SCH 시퀀스의 구조는 다음과 같다. S-SCH 신호에는 검색이 용이하거나 곧바로 셀 아이디를 알아낼 수 있는 구조가 적합하다. 전자는 셀 아이디 값을 직접 전송하는 경우인데, 채널 부호화를 통해 셀 아이디를 부호화하고 이를 전송하게 된다. 이 경우 셀 아이디별로 코드워드를 복호화하여야 하므로 S-SCH 신호가 겹쳐서 수신되는 셀 가장자리와 같은 경우에 대비하여 각 코드워드의 매핑 방법이나 코드워드에 사용되는 인터리버(interleaver)의 구조를 변경할 수 있다. 이를 위해, 가장 기본적인 시드 값으로 사용할 수 있는 것은 P-SCH에 사용된 시퀀스이다. 즉, P-SCH에서 사용된 시퀀스의 값에 따라 S-SCH의 코드워드에 사용된 인터리버를 변경하거나 부반송파에 매핑되는 방법을 변경할 수 있다. 셀 아이디를 직접 전송하지 않고 시퀀스 아이디로 전송하는 경우, S-SCH에 사용될 수 있는 시퀀스는 간단한 변환으로 확인 가능하도록 하다마드 시퀀스나 m-시퀀스, 골레이(Golay) 시퀀스 등을 사용할 수 있다. 이 경우에 단말에서는 시퀀스 검색을 위해서 간단한 변환을 수행할 수 있다. 한편, CAZAC 시퀀스 등을 사용하는 경우, 시퀀스의 아이디는 간단한 차동(differential) 동작을 통해서 알아낼 수 있다. 이와 같이, S-SCH에 시퀀스나 코드워드가 사용된 경우, S-SCH1과 S-SCH2가 전송되는 구조는 다양한 형태가 될 수 있다.

도 10 내지 13은 제2 동기채널에서 2개의 시퀀스 또는 2개의 코드워드를 사 용하는 경우의 매핑 방법의 예를 도시한 것이다.

하나의 S-SCH 영역에 전송되는 시퀀스나 코드워드는 단순히 하나의 시퀀스나 코드워드일 수 있고, 하나 이상의 시퀀스나 코드워드의 조합일 수 있다. 즉, 셀 아이디를 여러 개의 시퀀스 아이디의 조합이나 코드워드의 조합으로 표현할 수 있다.

도 10은 파일럿 부반송파와 함께, 2개의 시퀀스 또는 코드워드를 동일한 부반송파에 오버래핑하는 구조이다. 도 11은 파일럿 부반송파 없이, 2개의 시퀀스 또는 코드워드에 인터페이싱(Interacing)을 적용하는 구조이다. 도 12는 파일럿 부반송파와 함께, 2개의 시퀀스 또는 코드워드를 연결(concatenation)시키는 구조이다. 도 13은 파일럿 부반송파 없이, 2개의 시퀀스 또는 코드워드를 연결(concatenation)시키는 구조이다.

확장 시퀀스의 구조는 다음과 같다. 이 부분은 위치 측정용으로 활용될 수 있는 부분이므로, 시퀀스가 셀 아이디와 일대일 매핑될 필요가 있다. 일대일 매핑이 되는 경우, 셀 아이디에 해당하는 프리엠블과 확장된 시퀀스 조합을 이용하여 신호 지연(signal delay)을 정확하게 추정할 수 있기 때문이다.

따라서, 확장 시퀀스로 P-SCH나 S-SCH와 같은 종류의 시퀀스를 사용하는 경우, 셀 아이디를 나타내는 시퀀스를 재사용할 수 있다. 이때, 확장 시퀀스는 본래 셀 아이디를 나타내는 시퀀스 자체를 이용하거나 시퀀스의 반복을 피하기 위하여 셀 아이디 시퀀스와 일대일 대응되는 함수관계를 이용할 수 있다. 여기서, 함수관계로 단순히 셀 아이디에 오프셋을 더하는 함수, 최대 아이디 수를 셀 아이디에 대응시키는 역방향 매핑(reverse mapping) 함수 등을 고려할 수 있다.

또한 확장 영역이 충분하지 않은 경우, 순환 복사 형식으로 셀 아이디 시퀀스를 확장할 수도 있다. 확장 영역이 충분히 넓은 경우, 셀 아이디에 대응되는 시퀀스를 순환 복사로 확장하거나, 셀 아이디 시퀀스를 순환 복사하고 시퀀스 전체가 들어가는 영역에 일대일 대응되는 시퀀스를 추가할 수도 있다.

본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시 예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 그리고, 이와 같은 변형은 본 발명의 기술적 보호범위 내에 있다고 보아야 한다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해서 정해져야 할 것이다.

본 발명은 가변 대역폭을 고려하여 프리엠블을 설계하여 단말의 프리엠블 검색을 용이하게 하고, 위치 측정을 위하여 기준 신호를 확장할 수 있는 프리엠블 전송 방법에 관한 것으로, 3GPP LTE, IEEE 802.16e, IEEE 802.16m 등의 시스템에서 기지국, 단말 등의 장치에 적용될 수 있다.

도 1은 3GPP LTE 시스템의 동기 채널 구조의 일 예를 도시한 것이다.

도 2는 IEEE 802.16 시스템의 동기 채널 구조의 일 예를 도시한 것이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 동기 채널의 구조를 도시한 것이다.

도 4는 도 3에서 제1 동기채널의 신호 구조를 도시한 것이다.

도 5는 도 3에서 제2 동기채널의 신호 구조를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 동기 채널의 구조를 도시한 것이다.

도 7은 도 6에서 확장 동기채널에 순환 복사를 적용하는 예를 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 동기 채널의 구조를 도시한 것이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 동기 채널의 구조를 도시한 것이다.

도 10 내지 13은 제2 동기채널에서 2개의 시퀀스 또는 2개의 코드워드를 사용하는 경우의 매핑 방법의 예를 도시한 것이다.

Claims (14)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 타이밍 검출을 위한 제1 동기채널 및 셀 아이디 검출을 위한 제2 동기채널을 포함하는 동기 채널을 이용하여 프리엠블을 단말에 전송하는 방법에 있어서,

   동기 주기의 시작 시점에 전체 시스템 대역 중 특정 대역을 통해, 둘 이상의 부반송파 간격으로 심볼이 할당된 제1 동기채널을 전송하는 단계;

   상기 동기 주기에서 상기 제1 동기채널과 일정한 시간 차로 상기 특정 대역을 제외한 나머지 대역을 통해 제2 동기채널을 전송하는 단계; 및

   상기 제2 동기채널의 전송 시점과 동일한 시점에 상기 특정 대역을 통해 상기 제2 동기채널의 순환 복사가 주파수 영역에서 적용된 확장 동기채널을 전송하는 단계를 포함하되,

   상기 제1 동기채널과 상기 확장 동기채널이 전송되는 상기 특정 대역과 상기 제2 동기채널이 전송되는 상기 나머지 대역은 대역의 크기 및 위치에 있어서 서로 다른,

   프리엠블 전송 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제2 동기채널은,

   상기 전체 시스템 대역 중 상기 특정 대역을 제외한 나머지 대역의 일부 또는 전체 대역을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는, 프리엠블 전송 방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 확장 동기채널을 전송하는 단계는,

   상기 확장 동기채널의 전송 대역 크기가 상기 제2 동기채널의 대역 크기보다 큰 경우, 상기 확장 동기채널을 통해 상기 제2 동기채널을 반복하여 전송하는 것을 포함하는, 프리엠블 전송 방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 제2 동기채널은,

   둘 이상의 부반송파 간격으로 심볼이 할당되고, 상기 할당된 심볼 사이에 파일럿 심볼이 배치되는 것을 특징으로 하는, 프리엠블 전송 방법.
8. 제 4 항에 있어서,

   상기 일정한 시간 차는,

   상기 동기 주기의 절반에 해당하는 시간 간격인 것을 특징으로 하는, 프리엠블 전송 방법.
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제
13. 삭제
14. 삭제

Images