KR101481522B1 - 물리 계층 ｉｄ 정보 전달 방법 - Google Patents

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Abstract

기존 셀 ID 정보에 추가적으로 특정 타입의 셀 ID를 물리 계층 ID 정보로서 전송하는 방법이 개시된다. 이를 위해 동기 채널에서 기존 셀 ID 정보 전달에 이용되는 셀 ID의 개수를 증가시키는 방법 및 기존 셀 ID 중 일부를 추가적인 특정 타입 셀 ID 정보 전달을 위해 이용되도록 설정할 수 있다. 구체적으로 셀 ID의 개수를 증가시키는 경우, 부 동기 채널과 관련된 셀 ID 그룹의 수를 모호성 문제 및 충동 문제가 없도록 증가시키는 방법, 주 동기 채널과 관련된 셀 ID의 개수를 복소 대칭 특성을 만족하도록 추가하는 방법, 주 동기 코드와 부 동기 코드의 전송 타이밍 관계를 이용하여 정보를 전달하는 방법 및 스크램블링 방법을 변형하는 방법이 이용될 수 있다. 또한, 기존 셀 ID 중 일부를 유보하는 경우에도 주 동기 채널과 관련하여 복소 대칭 특성을, 보조 동기 채널과 관련하여 모호성 및 충돌 문제를 고려한다.
CSG, Femto-Cell, Relay Station

Description

물리 계층 ＩＤ 정보 전달 방법{Method For Transmitting Physical Layer ID Information}
이하의 설명은 무선통신 시스템에서 셀 식별 정보를 전달하는 방법에 대한 것으로서, 구체적으로 기존 시스템에 영향을 최소화하면서 추가적인 셀 식별 정보를 효율적으로 전달하는 방법에 대한 것이다.
셀 식별 정보(또는 셀 ID)는 무선 네트워크 내의 특정 위치 영역을 가지는 셀을 구분하기 위한 식별자를 의미한다. 여기서 특정 위치 영역은 해당 커버리지 영역 내의 무선 관련 작업을 조정하며, 네트워크와 이동국(또는 UE) 사이의 무선 인터페이스를 통한 연결을 제공하는 적어도 하나의 기지국 (BTS 또는 Node B)를 포함한다. 상술한 기지국(BTS, Node B 또는 eNode B)은 옥내 또는 옥외 커버리지를 위한 접속점이다.
한편, 가정 내 커버리지를 위한 접속점은 일반적으로 주거 또는 소규모 사업 환경에 이용되는 작은 셀룰러 기지국인 펨토셀(Femtocell), 홈 Node B, eNodeB (eHNB: evolved Home NodeB) 또는 CSG (Closed Subscriber Group)로 알려져 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의를 위해 이와 같은 소규모 기지국을 "CSG" 또는 "CSG 셀"로 통칭하도록 한다. 다만, 그 용어에 의미를 한정할 필요는 없다.
CSG는 운영자의 네트워크에 DSL 또는 케이블과 같은 광대역(Broadband) 연결 수단으로 연결된다. 이와 같은 CSG는 셀룰러 운영자가 접속이 제한되거나 허용되지 않는 옥내 서비스 커버리지를 확장할 수 있도록 한다.
이와 같은 CSG에 대해 현재 표준화 단계에서 가장 문제가 되는 것은 UE가 해당 셀이 CSG인지 CSG 셀이 아닌지를 셀 식별 과정의 초기 단계에서 구분하기 위한 셀 ID를 정의하는 것이다. 이는 특정 UE는 해당 CSG에 접속하는 것이 허용되는 반면 다른 UE는 해당 CSG에 접속하는 것이 허용되지 않을 수 있기 때문이다.
좀더 구체적으로 설명하면 만일 CSG 셀을 구분하기 위해 상위 계층 식별 정보만을 이용하는 경우, UE가 하위 계층을 통해 신호를 수신하고, 초기 셀 탐색을 마친 후 비로소 상위 계층 ID 정보를 판독할 수 있으며, 이와 같이 판독한 상위 계층 ID가 해당 UE에게 접속이 허용되지 않은 CSG 셀인 경우 UE는 불필요한 전력 소모 및 시간 지연을 가지게 된다.
따라서, UE의 전력 소모를 감소시키고, UE가 권한 없는 CSG 셀이 접속하기 위한 핸드오버 프로세스에서의 추가적인 지연 오버헤드를 최소화하기 위한 기술이 필요하다.
상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 본 발명은 UE가 셀 탐색의 초기 단계에서 CSG 셀의 탐색 및 식별을 용이하게 수행하도록 하는 방법을 제안하고자 한다.
또한, CSG 셀의 탐색뿐만 아니라 기존 셀 ID 정보에 추가적인 물리 계층 식별 정보를 전송하는 좀더 일반적인 방법을 제공한다.
상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 측면에서는 기존 셀 ID의 개수를 증가시켜 추가적인 물리 계층 셀 ID 정보를 전송하는 방법을 제공한다.
이를 위한 일 실시형태에서는 물리 계층 셀 ID 정보를 전송하는 방법에 있어서, 주 동기 신호(PSS; Primary Synchronization Signal) 및 부 동기 신호(SSS; Secondary Synchronization Signal)를 각각 전송하는 단계를 포함하되, 상기 주 동기 신호의 전송과 상기 부 동기 신호의 전송 사이의 시간적인 선후 관계에 따라 물리 계층 셀 ID 관련 정보를 나타내는 방법을 제안한다.
이때, 상기 물리 계층 셀 ID 관련 정보는 서빙 셀의 셀 ID 정보 및 서빙 셀의 서비스 속성을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 서비스 속성은 상기 서빙 셀이 CSG(Closed Subscriber Group) 셀인지 여부, 중계기(Relay Station) 셀인지 여부, MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service) 지시자, 핫 스팟(hot spot) 지시 자 중 하나 이상을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 서빙 셀의 셀 ID 정보는 상기 서빙 셀 ID 정보의 전체 또는 일부일 수 있다.
또한, 구체적인 일 실시형태에서는 상기 주 동기 신호 전송 후 상기 부 동기 신호를 전송하는 경우 CSG(Closed Subscriber Group) 셀 ID를 나타내고, 상기 부 동기 신호 전송 후 상기 주 동기 신호를 전송하는 경우 상기 CSG 셀 이외의 셀 ID를 나타내도록 설정될 수 있다.
한편, 다른 일 실시형태에서는 물리 계층 셀 ID 정보를 전송 방법에 있어서, 각각 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트의 조합에 따른 2개의 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH) 신호에 제 1 타입 스크램블링 또는 제 2 타입 스크램블링 중 어느 하나에 따른 스크램블링을 수행하는 단계; 및 상기 스크램블링된 2개의 신호를 2개의 부 동기 코드(SSC)로서 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 타입 스크램블링과 상기 제 2 타입 스크램블링은 상기 제 1 세그먼트 및 제 2 세그먼트 중 어느 세그먼트에 기반한 스크램블링이 수행되는지 여부, 각 부 동기 코드에 곱해지는 주 동기 코드 기반 스크램블링 시퀀스의 조합, 각 부 동기 코드에 곱해지는 스크램블링 시퀀스의 형태 중 하나 이상에 의해 스크램블링 방식이 구분되며, 상기 스크램블링 단계에서 상기 제 1 타입 스크램블링 및 상기 제 2 타입 스크램블링 중 어느 스크램블링 방식이 적용되지는 여부에 따라 물리 계층 셀 ID 관련 정보를 나타내는 방법을 제공한다.
본 실시형태에서도 역시 상기 물리 계층 셀 ID 관련 정보는 서빙 셀이 CSG(Closed Subscriber Group) 셀인지 여부, 중계기(Relay Station) 셀인지 여부, MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service) 지시자, 핫 스팟(hot spot) 지시자 중 하나 이상을 나타낼 수 있다.
또한, 구체적인 실시형태에 있어서 상기 스크램블링 단계에서 상기 제 2 타입 스크램블링이 적용되는 경우 상기 전송되는 2개의 부 동기 코드는 CSG 셀 ID를 나타내고, 상기 스크램블링 단계에서 상기 제 1 타입 스크램블링이 적용되는 경우 상기 전송되는 2개의 부 동기 코드는 상기 CSG 셀 이외의 셀 ID를 나타내도록 설정될 수 있다.
이 경우, 상기 제 1 타입 스크램블링은 상기 제 1 세그먼트에 기반한 스크램블링 시퀀스를 이용하여 제 2 세그먼트에 스크램블링을 적용하여 수행되며, 상기 제 2 타입 스크램블링은 상기 제 2 세그먼트에 기반한 스크램블링 시퀀스를 이용하여 상기 제 1 세그먼트에 스크램블링을 적용하여 수행되도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 주 동기 코드 기반 스크램블링 시퀀스는 제 1 주 동기 코드 기반 스크램블링 시퀀스 및 제 2 주 동기 코드 기반 스크램블링 시퀀스를 포함하며, 상기 제 1 타입 스크램블링은 상기 2 개의 부 동기 채널 신호 중 제 1 부 동기 채널 신호에 상기 제 1 주 동기 코드 기반 스크램블링 시퀀스를, 제 2 부 동기 채널 신호에 상기 제 2 주 동기 코드 기반 스크램블링 시퀀스를 이용한 스크램블링으로서 수행되며, 상기 제 2 타입 스크램블링은 상기 제 1 부 동기 채널 신호에 상기 제 2 주 동기 코드 기반 스크램블링 시퀀스를, 상기 제 2 부 동기 채널 신호에 상기 제 1 주 동기 코드 기반 스크램블링 시퀀스를 이용한 스크램블링으로서 수행되도록 설정될 수도 있다.
또한, 상기 제 2 타입 스크램블링은, 이용되는 주 동기 코드 기반 스크램블링 시퀀스, 상기 제 1 세그먼트 기반 스크램블링 시퀀스 및 상기 제 2 세그먼트 기반 스크램블링 시퀀스 중 하나 이상에 있어 상기 제 1 타입 스크램블링과 상이하게 설정될 수도 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에서는 물리 계층 셀 ID 정보를 전송 방법에 있어서, 2개의 부 동기 코드(SSC)에 미리 설정된 서로 다른 타입의 위상 변조 중 어느 하나에 따른 위상 변조를 수행하는 단계; 및 상기 위상 변조된 2개의 부 동기 코드를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 미리 설정된 서로 다른 타입의 위상 변조는 상기 2개의 부 동기 코드에 곱해지는 2 길이의 서로 다른 코드 값에 따라 구분되며, 상기 위상 변조 단계에서 상기 미리 설정된 서로 다른 타입의 위상 변조 중 어느 방식이 적용되지는 여부에 따라 물리 계층 셀 ID 관련 정보를 나타내는 셀 ID 정보 전송 방법을 제공한다,
이때, 상기 미리 설정된 서로 다른 타입의 위상 변조는 제 1 타입 위상 변조 및 제 2 타입 위상 변조를 포함하며, 상기 제 1 타입 위상 변조 및 상기 제 2 타입 위상 변조는 상기 2개의 부 동기 코드를 구성하는 제 1 코드 및 제 2 코드에 BPSK 방식, QPSK 방식 또는 M-PSK 방식 위상 변조 중 어느 한 위상 변조에서 서로 다른 조합을 적용하여 수행되며, 상기 제 1 타입 위상 변조가 적용되는 경우 CSG 셀을 나타내고, 상기 제 2 타입 위상 변조가 적용되는 경우 CSG 셀 이외의 셀을 나타내도록 설정될 수 있다.
또한, 상기 미리 설정된 서로 다른 타입의 위상 변조는 제 1 타입 위상 변 조, 제 2 타입 위상 변조 및 제 3 타입 위상 정보를 포함하며, 상기 제 1 타입 위상 변조 내지 상기 제 3 타입 위상 변조는 상기 2개의 부 동기 코드를 구성하는 제 1 코드 및 제 2 코드에 BPSK 방식, QPSK 방식 또는 M-PSK 방식 위상 변조 중 어느 한 위상 변조에서 서로 다른 조합을 적용하여 수행되며, 상기 제 1 타입 위상 변조가 적용되는 경우 CSG 셀을 나타내고, 상기 제 2 타입 위상 변조가 적용되는 경우 중계기 셀을 나타내며, 상기 제 3 타입 위상 변조가 적용되는 경우 상기 CSG 셀 또는 상기 중계기 셀 이외의 셀을 나타내도록 설정될 수 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에서는 제 1 내지 제 4 루트 인덱스 중 어느 하나의 루트 인덱스를 가지는 시퀀스를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 시퀀스를 주 동기 코드(PSC)로서 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 내지 제 4 루트 인덱스 중 어느 하나는 일반 셀 ID 이외에 특정 셀 ID 관련 정보를 나타내도록 설정되며, 상기 제 1 내지 제 4 루트 인덱스는 2개씩 제 1 쌍 및 제 2 쌍으로 구분되며, 상기 제 1 쌍 및 제 2 쌍에 속하는 루트 인덱스들간의 합은 상기 주 동기 코드로서 전송되는 시퀀스의 생성 길이에 대응하는 셀 ID 정보 전송 방법을 제공한다.
이때, 상기 특정 셀 ID 관련 정보는 서빙 셀의 셀 ID 정보 및 서빙 셀의 서비스 속성을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 서비스 속성은 상기 서빙 셀이 CSG(Closed Subscriber Group) 셀인지 여부, 중계기(Relay Station) 셀인지 여부, MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service) 지시자, 핫 스팟(hot spot) 지시자 중 하나 이상을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 서빙 셀의 셀 ID 정보는 상기 서빙 셀 ID 정보의 전체 또는 일부일 수 있다.
한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 일 측면에서는 기존 셀 ID 중 일부를 추가적인 물리 계층 셀 ID 정보 전송을 위해 유보하여 이용하는 방법을 제공한다.
이를 위한 일 실시형태에서는 제 1 내지 제 3 루트 인덱스 중 어느 하나의 루트 인덱스를 가지는 시퀀스를 선택하는 단계; 및 상기 선택된 시퀀스를 주 동기 코드(PSC)로서 전송하는 단계를 포함하며, 상기 제 1 내지 제 3 루트 인덱스 중 어느 하나는 일반 셀 ID 이외에 특정 셀 ID 관련 정보를 나타내도록 설정되며, 상기 제 1 내지 제 3 루트 인덱스 중 상기 일반 셀 ID 이외에 특정 셀 ID 관련 정보를 나타내는 루트 인덱스를 제외한 루트 인덱스들간의 합은 상기 주 동기 코드로서 전송되는 시퀀스의 생성 길이에 대응하며, 상기 일반 셀 ID 이외에 특정 셀 ID 관련 정보를 나타내는 루트 인덱스는 다른 루트 인덱스들 중 어느 하나와의 합이 상기 주 동기 코드로서 전송되는 시퀀스의 생성 길이에 대응하지 않는 셀 ID 정보 전송 방법을 제공한다.
이때, 상기 특정 셀 ID 관련 정보는 서빙 셀의 셀 ID 정보 및 서빙 셀의 서비스 속성을 나타낼 수 있다. 여기서, 상기 서비스 속성은 상기 서빙 셀이 CSG(Closed Subscriber Group) 셀인지 여부, 중계기(Relay Station) 셀인지 여부, MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service) 지시자, 핫 스팟(hot spot) 지시자 중 하나 이상을 나타낼 수 있다. 또한, 상기 서빙 셀의 셀 ID 정보는 상기 서빙 셀 ID 정보의 전체 또는 일부일 수 있다.
또 다른 일 실시형태는 제 1 인덱스(m0) 및 제 2 인덱스(m1)를 셀 그룹 ID를 구분하기 위한 조합으로서 선택하는 단계; 및 상기 선택된 제 1 인덱스 및 제 2 인덱스 조합(m0, m1)에 따른 M길이의 2개의 시퀀스를 2개의 부 동기 코드로서 전송하는 단계를 포함하며, 상기 선택된 (m0, m1)이 미리 설정된 제 1 그룹에 속하는 경우 상기 2개의 부 동기 코드는 일반 셀 ID 이외에 특정 셀 ID 관련 정보를 나타내고, 상기 선택된 (m0, m1)이 미리 설정된 제 2 그룹에 속하는 경우 상기 2개의 부동기 채널 코드는 일반 셀 ID 정보를 나타내며, 상기 제 1 그룹은 2개의 M 길이 시퀀스 조합으로서 가능한 전체 조합 중 (m0, m1) 및 (m1, m0)의 조합에 포함된 각 인덱스간에 중복되는 인덱스를 최소한으로 포함하며, m0와 m1간의 차이가 최소인 조건을 만족하는 조합부터 상기 일반 셀 ID 이외에 특정 셀 ID 관련 정보를 나타내기 위해 필요한 개수의 조합만큼 미리 선택된 조합으로 구성되는 셀 ID 정보 전송 방법을 제공한다. 본 실시형태에서 상기 제 1 그룹이 기존에 설정된 (m0, m1) 조합에 추가적으로 설정되는 경우, 본 발명의 일 측면에 따라 셀 ID 정보를 추가하는 경우로 볼 수 있으며, 상기 제 1 그룹이 기존에 설정된 (m0, m1) 조합 내에서 추가적인 정보 전송을 위해 유보된 조합인 경우 본 발명의 다른 일 측면에 따라 기존 셀 ID 정보의 일부를 유보하는 형태로 볼 수 있다.
상술한 본 발명의 실시형태들에 따라 기존 시스템에 영향을 최소화하면서도 추가적인 물리 계층 셀 ID 정보를 효율적으로 전송할 수 있다. 이러한 셀 ID 정보로는 CSG 셀 ID 정보, 중계기 셀 ID 정보뿐만 아니라 다양한 정보들이 전송될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
이하의 기술은 다양한 무선 통신 시스템에 사용될 수 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(base station; BS)에서 단말(user equipment; UE)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(node- B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 단말은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에서는 UE가 셀 탐색의 초기 단계에서 CSG 셀의 탐색 및 식별을 용이하게 수행하도록 하는 방법을 제안한다. 이를 위해 이하에서는 먼저 3GPP 또는 3GPP LTE 시스템에서의 초기 셀 탐색 과정에 대해 살펴보고, 기존 시스템에 영향을 최소화하면서 추가적인 셀의 탐색 및 식별을 가능하게 할 수 있을지, 구체적으로는 상술한 바와 CSG 셀의 탐색 및 식별을 가능하게 할 수 있을지에 대해 살펴본다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템은 기지국 구별을 위해 총 512개의 긴 PN 스크램블링 코드(long pseudo noise scrambling code)를 사용한다. 즉, 기지국들은 서로 다른 긴 PN 스크램블링 코드를 하향링크 채널들의 스크램블링 코드로서 사용한다.
단말에 전원이 인가되면, 단말은 초기 셀의 시스템 동기화 및 상기 초기 셀의 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 획득하는 과정을 수행한다. 이를 셀 탐색(cell search) 과정이라 한다. 여기서, 초기 셀은 전원이 인가된 시점에서 단말의 위치에 따라 결정되는데, 일반적으로, 단말의 하향링크 수신 신호에 포함된 각 기지국의 신호 성분 중 가장 큰 신호 성분에 해당되는 기지국의 셀을 의미한다.
WCDMA 시스템에서는 셀 탐색을 수월하게 하기 위해 512개의 긴 PN 스크램블 링 코드를 64개의 코드 그룹으로 나누고, 1차 동기채널 또는 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 2차 동기채널 또는 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 포함하는 하향링크 채널을 사용한다. 1차 동기채널은 단말로 하여금 슬롯(slot) 동기를 획득하도록 하는 데에 이용되며, 2차 동기채널은 단말로 하여금 프레임 동기 및 스크램블링 코드 그룹을 획득하도록 하는 데에 이용된다.
일반적으로 셀 탐색은 단말의 전원이 켜진 후 초기에 수행하는 초기 셀 탐색(initial cell search)과 핸드오버나 주변 셀 측정(neighbor cell measurement)를 수행하는 비-초기 셀 탐색(non-initial cell search)으로 구분된다.
WCDMA 시스템에서 초기 셀 탐색 방식은 크게 3단계 방식으로 이루어진다.
1 단계는 P-SCH을 통하여 전송되는 주 동기신호(PSS; Primary Synchronization Signal)를 이용하여 단말이 슬롯 동기를 획득하는 단계이다. WCDMA 시스템에서, 각 프레임은 15개의 슬롯을 포함하고, 각 기지국은 PSS를 프레임에 포함시켜 전송한다. 여기서, 15개의 슬롯 모두에 동일한 PSS가 사용되며, 모든 기지국들도 동일한 PSS를 사용한다. 단말은 상기 PSS에 대한 정합 필터(matched filter)를 이용하여 슬롯 동기를 획득한다.
2단계에서는 S-SCH를 통하여 전송되는 슬롯 동기 및 부 동기신호(SSS; Secondary Synchronization Signal)를 이용하여 긴 PN 스크램블링 코드 그룹 및 프레임 동기를 획득한다.
3단계에서는 프레임 동기화 및 긴 PN 스크램블링 코드 그룹을 기초로 공통 파일럿 채널 코드 상관기(common pilot channel code correlator)를 이용하여, 초기 셀이 사용하는 긴 PN 스크램블링 코드에 해당되는 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 검출한다. 즉 하나의 긴 PN 스크램블링 코드 그룹에는 8개의 긴 PN 스크램블링 코드가 맵핑되므로, 단말은 자신의 코드 그룹에 속하는 8개의 긴 PN 스크램블링 코드 각각의 상관값을 산출하고, 상기 산출된 결과를 기초로, 초기 셀의 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 검출한다.
한편, 무선통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) /OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스템일 수 있다. OFDM은 다수의 직교 부반송파를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 전송기에서 데이터는 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기에서 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 전송기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다.
도 1은 일반적인 CP(normal cyclic prefix)를 사용하는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임에는 2개의 슬롯(slot)이 포함될 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP 구조에 따라 다양하게 결정될 수 있다. 일반적인 CP 크 기를 사용하는 무선 프레임에서, 하나의 슬롯에는 7 OFDM 심볼이 포함될 수 있다. 10ms 무선 프레임에서 OFDM 심볼이 2048 Ts 일 때, 일반적인 CP 크기는 144 Ts 일 수 있다(Ts=1/(15000*2048)sec).
P-SCH(Primary Synchronization Channel)은 0번째 슬롯과 10번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에 위치한다. 2개의 P-SCH를 통하여 동일한 PSS(Primary Synchronization Signal)이 전송된다. P-SCH는 OFDM 심볼 동기, 슬롯 동기 등의 시간 영역(time domain) 동기 및/또는 주파수 영역 동기를 얻기 위해 사용된다. PSS로 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스가 사용될 수 있으며, 무선통신 시스템에는 적어도 하나의 PSS가 있다.
ZC 시퀀스는 직교 시퀀스인 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스의 하나로, NZC을 양의 정수인 CAZAC 시퀀스의 길이, 원시 인덱스(root index) u가 NZC와 서로 소(relatively prime)(u는 NZC 이하의 자연수이고 NZC과 서로 소수이다)라고 하면, u번째 CAZAC 시퀀스의 k번째 요소(element)는 다음 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다(k=0,1,...,NZC-1).
Figure 112008058409345-pat00001
CAZAC 시퀀스 d(k)는 다음 세 가지 특징을 가진다.
Figure 112008058409345-pat00002
Figure 112008058409345-pat00003
Figure 112008058409345-pat00004
수학식 2는 CAZAC 시퀀스는 언제나 그 크기가 1임을 의미하고, 수학식 3은 CAZAC 시퀀스의 자동 상관(auto correlation)은 Dirac-delta 함수로 표시됨을 의미한다. 여기서 자동 상관은 원형 상관(circular correlation)에 기반한다. 수학식 4는 교차 상관(cross correlation)이 언제나 상수임을 의미한다.
3GPP LTE 시스템의 P-SCH는 다음과 같은 수학식에 따른 62길이의 Zadoff-Chu 시퀀스(이하 "ZC 시퀀스")로 규정된다.
Figure 112008058409345-pat00005
여기서 ZC 시퀀스의 루트 인덱스 u는 다음 표에 따라 주어질 수 있다.
Figure 112008058409345-pat00006
 Root index u
0 25
1 29
2 34
S-SCH(Secondary Synchronization Channel)은 0번째 슬롯과 10번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에서 바로 이전 OFDM 심볼에 위치한다. S-SCH와 P-SCH는 인접하는(contiguous) OFDM 심볼에 위치할 수 있다. 2개의 S-SCH을 통하여 서로 다른 SSS(Secondary Synchronization Signal)가 전송될 수 있다. S-SCH는 프레임 동기 및/또는 셀의 CP 구성, 즉 일반적인 CP 또는 확장 CP(extended CP)의 사용 정보를 얻기 위해 사용된다. 하나의 S-SCH는 2개의 SSS를 사용한다. SSS로 m-시퀀스가 사용될 수 있다. 즉, 하나의 S-SCH에는 2개의 m-시퀀스가 포함된다. 예를 들어, 하나의 S-SCH가 63 부반송파를 포함한다고 할 때, 길이 31인 m-시퀀스 2개가 하나의 S-SCH에 맵핑된다.
m-시퀀스는 PN 시퀀스의 하나로, PN 시퀀스는 재생이 가능하면서 랜덤 시퀀스(random sequence)와 유사한 특성을 가진다. PN 시퀀스는 다음과 같은 특징을 가진다.
(1) 반복주기가 충분히 길다. 반복주기가 무한히 길면 랜덤 시퀀스이다.
(2) 한 주기 속에 0과 1의 개수가 비슷하다.
(3) 런(run) 길이가 1인 부분이 1/2, 2인 부분이 1/4, 3인 부분이 1/8, ... 이다. 런 길이란 같은 부호가 연속된 숫자를 말한다.
(4) 한 주기에 각 시퀀스 간에 교차 상관(cross-correlation)이 매우 작다.
(5) 작은 시퀀스 조각으로 전체 시퀀스를 재생할 수 없다.
(6) 적절한 재생 알고리즘에 의해서 재생이 가능하다.
PN-시퀀스에는 m-시퀀스(m-sequence), 골드 시퀀스(Gold sequence), 카사미 시퀀스(Kasami sequence) 등이 있다. m-시퀀스는 상기 언급한 특성 외에 주기적 교차 상관(Periodic auto-correlation)의 사이드 로브(side lobe)는 -1 이라는 추가적인 특성을 더 가진다.
P-SCH 및 S-SCH은 물리계층 셀 ID(physical-layer cell identities)를 얻기 위해 사용된다. 물리계층 셀 ID는 168개의 물리계층 셀 ID 그룹 및 이에 속하는 3개의 물리계층 ID로 표현될 수 있다. 즉, 전체 물리계층 셀 ID는 504개이며, 0 내지 167 범위를 가지는 물리계층 셀 ID 그룹 및 각 물리계층 셀 ID 그룹에 포함되는 0 내지 2 범위를 가지는 물리계층 ID로 표현된다. P-SCH에는 물리계층 ID를 나타내는 3개의 ZC 시퀀스 루트 인덱스(root index)가 사용되고, S-SCH은 물리계층 셀 ID 그룹을 나타내는 168개의 m-시퀀스 인덱스가 사용될 수 있다.
P-BCH(Physical-Broadcast Channel)은 무선 프레임에서 0번째 서브프레임에 위치한다. P-BCH은 0번째 서브프레임의 1번째 슬롯의 0번째 OFDM 심볼(P-SCH에 후속하는 심볼)에서 시작하여 4개의 OFDM 심볼을 차지한다. P-BCH는 해당 기지국의 기본적인 시스템 구성(system configuration) 정보를 얻기 위해 사용된다. P-BCH는 40ms의 주기를 가질 수 있다.
도 2는 확장 CP(extended CP)를 사용하는 무선 프레임의 다른 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 일반적인 CP를 사용하는 도 1에 도시된 바와 같은 무선 프레임에 비교하여, 확장 CP를 사용하는 무선 프레임의 하나의 슬롯에는 6 OFDM 심볼이 포함된다. 10ms 무선 프레임에서 OFDM 심볼이 2048 Ts 일 때, 확장된 CP의 크기는 512 Ts 일 수 있다(Ts=1/(15000*2048)sec).
확장 CP를 사용하는 무선 프레임에서도 P-SCH은 0번째 슬롯과 10번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에 위치하고, S-SCH은 0번째 슬롯과 10번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에서 바로 이전 OFDM 심볼에 위치한다. P-BCH은 무선 프레임에서 0번째 서브프레임의 1번째 슬롯에 위치하고, 0번째 서브프레임의 1번째 슬롯의 의 0번째 OFDM 심볼(P-SCH에 후속하는 심볼)에서 시작하여 4개의 OFDM 심볼을 차지한다.
도 3은 P-SCH에 시퀀스를 부반송파 영역에 맵핑하는 일 예를 나타낸다. FFT 윈도우 크기(size) Nf=64인 경우이다.
도 3을 참조하면, DC 부반송파를 포함하는 64 부반송파에 길이 NZC = 63인 ZC 시퀀스가 맵핑된다. DC 부반송파에 ZC 시퀀스의 중심 요소, 여기서는 31번째 요소 P(31)가 맵핑되도록 가장 왼쪽에 위치하는 부반송파부터 ZC 시퀀스가 순차적으로 맵핑된다. 맵핑 구간 중에서 시퀀스가 맵핑되지 않는 부반송파(여기서는 -32번 부반송파)에는 널(null) 값을 삽입한다. DC 부반송파에 맵핑되는 시퀀스 P(31)는 천공된다.
여기서, 왼쪽, 오른쪽은 편의상 왼쪽을 DC 부반송파의 일측이라고 할 때, DC 부반송파의 반대측을 오른쪽으로 하는 것이며, 반드시 도시된 위치에 한정하는 것은 아니다. P-SCH의 FFT 윈도우의 크기 및 ZC 시퀀스의 길이는 다양하게 정해질 수 있으며, 이에 따라 시퀀스의 맵핑 방식도 다양하게 변경될 수 있다. ZC 시퀀스는 시간 영역에서 DC 부반송파를 중심으로 대칭적으로 맵핑될 수도 있다.
한편, SSS(Secondary Synchronization Signal)에는 셀 그룹 ID와 무선 프레임 동기 정보 등이 전송될 수가 있으며, 두 개의 짧은 코드(short code)의 조합에 의해 최종 정보가 전송된다. 셀 그룹 ID를 나타내는 두 짧은 코드의 조합 (m0, m1)은 다음과 같이 정의될 수 있다.
Figure 112008058409345-pat00007
이와 같은 2개의 짧은 코드 조합을 이용하여 168개의 셀 그룹 ID를 표로 나타내면 다음과 같다.
NID (1) m0 m1 NID (1) m0 m1 NID (1) m0 m1 NID (1) m0 m1 NID (1) m0 m1
0 0 1 34 4 6 68 9 12 102 15 19 136 22 27
1 1 2 35 5 7 69 10 13 103 16 20 137 23 28
2 2 3 36 6 8 70 11 14 104 17 21 138 24 29
3 3 4 37 7 9 71 12 15 105 18 22 139 25 30
4 4 5 38 8 10 72 13 16 106 19 23 140 0 6
5 5 6 39 9 11 73 14 17 107 20 24 141 1 7
6 6 7 40 10 12 74 15 18 108 21 25 142 2 8
7 7 8 41 11 13 75 16 19 109 22 26 143 3 9
8 8 9 42 12 14 76 17 20 110 23 27 144 4 10
9 9 10 43 13 15 77 18 21 111 24 28 145 5 11
10 10 11 44 14 16 78 19 22 112 25 29 146 6 12
11 11 12 45 15 17 79 20 23 113 26 30 147 7 13
12 12 13 46 16 18 80 21 24 114 0 5 148 8 14
13 13 14 47 17 19 81 22 25 115 1 6 149 9 15
14 14 15 48 18 20 82 23 26 116 2 7 150 10 16
15 15 16 49 19 21 83 24 27 117 3 8 151 11 17
16 16 17 50 20 22 84 25 28 118 4 9 152 12 18
17 17 18 51 21 23 85 26 29 119 5 10 153 13 19
18 18 19 52 22 24 86 27 30 120 6 11 154 14 20
19 19 20 53 23 25 87 0 4 121 7 12 155 15 21
20 20 21 54 24 26 88 1 5 122 8 13 156 16 22
21 21 22 55 25 27 89 2 6 123 9 14 157 17 23
22 22 23 56 26 28 90 3 7 124 10 15 158 18 24
23 23 24 57 27 29 91 4 8 125 11 16 159 19 25
24 24 25 58 28 30 92 5 9 126 12 17 160 20 26
25 25 26 59 0 3 93 6 10 127 13 18 161 21 27
26 26 27 60 1 4 94 7 11 128 14 19 162 22 28
27 27 28 61 2 5 95 8 12 129 15 20 163 23 29
28 28 29 62 3 6 96 9 13 130 16 21 164 24 30
29 29 30 63 4 7 97 10 14 131 17 22 165 0 7
30 0 2 64 5 8 98 11 15 132 18 23 166 1 8
31 1 3 65 6 9 99 12 16 133 19 24 167 2 9
32 2 4 66 7 10 100 13 17 134 20 25 - - -
33 3 5 67 8 11 101 14 18 135 21 26 - - -
상기 표 2에 나타낸 (m0,m1) 조합의 순서는 프레임 타이밍(frame timing) 정보를 나타낼 수가 있다. 즉, (m0,m1)은 0번째(0ms) 서브 프레임의 동기 신호를 의미하고, (m1,m0)는 5번째(5 ms)의 동기 신호를 의미할 수 있다.
(m0,m1)의 조합으로서 가능한 모든 조합 범위 내에서 상기 수학식 6 및 상기 표 2와 같이 이용되는 조합을 도면을 통해 나타내면 다음과 같다.
도 4는 S-SCH에 이용 가능한 2개의 짧은 코드의 전체 조합 중 3GPP LTE 시스템에서 이용되는 2개의 짧은 코드 조합을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 4에 있어서 세그먼트 1(Segment1)은 m0를 의미하고, 세그먼트 2(segment2)는 m1을 의미한다. FT는 프레임 타이밍으로서 FT=0는 0ms 서브프레임의 짧은 코드 조합을 의미하고, FT=1은 5ms 서브프레임의 짧은 코드 조합을 의미한다.
원래 길이 31의 두 짧은 코드를 가정하고, 각각의 코드는 31개의 정보(시퀀스 세트 개수)를 전송할 수 있다고 하면, 두 개의 코드 조합으로 총 31*31=961개의 셀 그룹 ID(정보)를 전송할 수가 있다. 하지만 상기 수학식 6 및 표 2의 예에서는 셀 그룹 ID 개수가 168개이므로, 셀간(inter-cell)의 간섭을 고려하여 셀 ID 검출 성능을 최대가 되게끔 설계한 것이다. 다시 말하면, 총 961개의 가능한 조합 중 최적의 성능을 보이도록 168개의 조합을 선택한 것이다.
전술한 바와 같이 상기 코드는 SSC(Secondary Synchronization Code)로 불릴 수 있으며, x5+x2+1의 다항식(polynomial)으로부터 생성되는 31길이 m 시퀀스(31-length m-sequence)의 순환 이동(circular shift)에 의해 총 31개의 시퀀스가 생성될 수 있다.
상기 조합에 대해 인접한 셀 간에 모호성(ambiguity)을 줄이기 위해 3개의 PSC와 일대일로 대응되도록 정의된 스크램블링 시퀀스(scrambling sequence)로 상기 SSC 위에 스크램블링을 수행할 수 있다. 여기서, 셀 A가 SSC로서 (1, 2)의 조합을 가지고 있고, 셀 B가 SSC로서 (3,4)의 조합을 가진다고 하면, 단말이 동기 신호 검출 시 (1,4), (3,2)의 조합을 잘못 검출할 수 있는 가능성이 있다. 이하에서는 이와 같은 현상을 "모호성(ambiguity)"이라고 규정한다.
이때, 셀 A와 셀 B가 다른 PSC를 사용하고 있고, 이 PSC를 기반으로 SSC에 스크램블링을 수행하면, (1,2) 조합과 (3,4) 조합을 강하게 결속시켜 상술한 모호성의 발생 확률을 감소시켜 줄 수 있다. 이때 사용되는 PSC 기반 스크램블링 코드(PSC-based scrambling code)는 x5+x2+1의 다항식으로부터 생성되는 31 길이 m 시퀀스의 순환 이동에 의해 서로 다른 6개의 시퀀스를 생성하여, 2개 단위로 상기 표 1과 같은 3개의 PSC 인덱스와 일대 다 대응 관계로 정의된 것을 이용한다.
다만, 상술한 바와 같은 PSC 기반 스크램블링을 적용한다 할지라도 아직 모호성이 문제되는 경우가 있다. 예를 들어, 인접한 셀 A가 (1,2)조합을 가지는 부 동기코드 조합이, 셀 B가 (3,4) 조합을 가지는 부 동기 코드를 전송하고, 양 셀이 모두 같은 PSC 코드를 전송한다고 가정하자. 이 경우, 상기 2개의 셀에서 이용하는 PSC 코드가 같으므로 부동기 채널 코드에 걸리는 스크램블링 코드는 역시 같게 되므로 상술한 바와 같은 모호성 문제가 여전히 남아 있게 된다.
따라서, (1,2)와 (3,4)의 결속력을 강화하기 위해 상술한 바와 같은 PSC 기반 스크램블링에 추가적으로 세그먼트 1 기반 스크램블링을 수행할 수 있다. 이때, 세그먼트 1은 (m0,m1) 조합에서 m0 부분을, 세그먼트 2는 m1 부분을 나타냄은 상술한 바와 같다.
세그먼트 1 기반 스크램블링은 세그먼트 1의 인덱스에 상응하도록 정의된 스그램블링 코드로 세그먼트 2의 SSC에 스크램블링을 수행하는 것을 말한다. 상술한 예와 같이 셀 A가 (1, 2) 조합을, 셀 B가 (3, 4) 조합을 이용하는 경우를 바탕으로 설명하면 세그먼트 1의 인덱스인 1과 3이 서로 다른 코드이므로, 이것에 의해 정의된 스크램블링 코드도 서로 다르게 되어, (1,2)와 (3,4)의 결속력을 강화시켜 상술한 모호성 문제를 해결할 수가 있다. 이때 사용되는 세그먼트 1 기반 스크램블링 코드는, x5+x4+x2+x1+1의 다항식으로부터 생성되는 31 길이 기반 m 시퀀스의 순환 이동에 의해 서로 다른 8개의 시퀀스를 생성하여, 세그먼트 1에 사용되는 인덱스와 일대다 대응으로 정의되어 사용된다. 즉, 3GPP LTE 시스템에서 각 세그먼트들은 모듈로 8에 기반하여 세그먼트 1 기반 스크램블링 시퀀스와 매핑된다.
좀더 구체적으로 상술한 설명에서 언급되는 SSC의 정의와 스크램블링 코드는 다음과 같이 표현될 수 있다.
부 동기 신호(SSS; secondary synchronization signal)를 위해 이용되는 62 길이 시퀀스
Figure 112008058409345-pat00008
는 2개의 31 길이 이진 시퀀스의 인터리빙된 연결 시퀀스로서 이용된다. 이때, 인터리빙된 연결 시퀀스는 주 동기 신호(PSS; Primary Synchronization Signal)에 의해 주어지는 스크램블링 시퀀스로 스크램블링될 수 있다.
한편, 상기 SSS를 규정하는 2개의 31길이 시퀀스 조합은 서브프레임 0과 서브프레임 5에서 다음과 같이 서로 다르게 정의된다.
Figure 112008058409345-pat00009
여기서, n은 0 내지 30에 대응하는 정수이다. 상기 수학식 7에서 m0 및 m1은 물리 계층 셀 ID 그룹 NID (1)에 의해 상기 수학식 6과 같이 규정된다. 편의를 위해 아래에 이를 수학식 8로서 다시 표현한다.
Figure 112008058409345-pat00010
이에 따른 결과는 상기 표 2에 나타낸 바와 같다.
한편, 상기 수학식 7에 이용된 2개의 시퀀스
Figure 112008058409345-pat00011
및
Figure 112008058409345-pat00012
는 다음과 같은 방식에 따른 m 시퀀스
Figure 112008058409345-pat00013
의 2개의 서로 다른 순환 이동으로서 규정된다.
Figure 112008058409345-pat00014
여기서,
Figure 112008058409345-pat00015
는
Figure 112008058409345-pat00016
(단,
Figure 112008058409345-pat00017
)는 다음과 같이 규정된다.
Figure 112008058409345-pat00018
여기서 초기값은 x(0) =0, x(1) =0, x(2) =0, x(3) =0, x(4) =1이다.
한편, 상기 수학식 7의 2개의 스크램블링 코드
Figure 112008058409345-pat00019
및
Figure 112008058409345-pat00020
는 주 동기 신호(PSS)에 의존하며, 다음과 같은 m 시퀀스
Figure 112008058409345-pat00021
의 2개의 서로 다른 순환 이동으로서 규정될 수 있다.
Figure 112008058409345-pat00022
여기서, 상기 표 1에 나타낸 바와 같이 물리 계층 셀 ID 그룹 NID (1) 내에서 주 동기 채널 신호에 따른 NID (2)는
Figure 112008058409345-pat00023
를 만족하며,
Figure 112008058409345-pat00024
(단,
Figure 112008058409345-pat00025
)은 다음과 같이 정의된다.
Figure 112008058409345-pat00026
여기서 초기값은 x(0) =0, x(1) =0, x(2) =0, x(3) =0, x(4) =1이다.
한편, 상기 수학식 7의 스크램블링 시퀀스
Figure 112008058409345-pat00027
및
Figure 112008058409345-pat00028
은 다음 관계에 따른 m 시퀀스
Figure 112008058409345-pat00029
의 순환 이동으로 규정된다.
Figure 112008058409345-pat00030
Figure 112008058409345-pat00031
여기서
Figure 112008058409345-pat00032
및
Figure 112008058409345-pat00033
은 상기 표 2에 의해 획득되며,
Figure 112008058409345-pat00034
(단,
Figure 112008058409345-pat00035
)는 다음과 같은 관계로부터 정의된다.
Figure 112008058409345-pat00036
여기서 초기값은
Figure 112008058409345-pat00037
이다.
이와 같은 과정을 도면을 통해 나타내면 다음과 같다.
도 5는 3GPP LTE 시스템에서 부동기 신호 전송의 모호성 문제를 해결하기 위해 수행되는 주 동기 신호 기반 스크램블링 및 세그먼트 1 기반 스크램블링의 개념을 나타낸 도면이다.
구체적으로 도 5의 501a 및 501b는 상기 수학식 13과 같이 세그먼트 1에 기반한 스크램블링 코드 z1을 나타내고 있으며, 502a 및 502b는 PSC에 기반한 스크램블링 코드를 나타내고 있다. 이와 같은 2 종류의 스크램블링을 통해 SSC 전송에 발생할 수 있는 모호성 문제를 해결할 수 있다.
최종 셀 ID는 상기 PSS에서의 NID (2)와 SSS의 NID (1)의 조합에 의해
Figure 112008058409345-pat00038
로 정의되며, 현재는 504개(=3*168)가 정의되어 있다.
한편, UE의 셀 ID 정보 획득에 있어 문제되는 것으로서 상술한 모호성 문제뿐만 아니라 충돌 문제가 발생할 수 있다. 이하에서는 이 충돌 문제에 대해 설명한다. 이와 같은 충돌 문제는 두 개 이상의 SSS를 축적하여 탐색하는 경우에 대한 이야기 이다.
설명의 용이함을 위해 셀 A=(S11, S12), 셀 B=(S21, S22)의 두 개의 SSC 조합을 가정한다. (a,b) 조합에서 a는 세그먼트 1의 SSC 인덱스, b는 세그먼트 2의 SSC 인덱스를 나타낸다. 두 셀의 PSC 인덱스는 같다고 가정한다. 또한, 한 프레임 내 두 개의 S-SCH 신호를 축적한다고 가정한다. 상기 수학식 7에 나타낸 바와 같이 서브프레임 0과 서브프레임 5에 전송되는 SSS는 서로 스와핑(Swapping)된 관계에 있으므로 셀 A=(S11,S12,S12,S11), 셀 B=(S21,S22,S22,S11)으로 나타낼 수 있다.
이러한 경우에 대해 좀더 구체적인 예를 들어, 셀 A=(1,2,2,1), 셀 B=(1,3,3,1)의 조합을 갖는다고 하면, 둘 간의 간섭은 (a,b,b,a)가 되어 해밍 거리(Hamming distance)가 2가 된다. (인덱스1은 충돌) 여기서, a는 1과 1의 간섭, b는 2와 3의 간섭이다. 1과 1의 충돌은 충돌(collision)을 의미하며, 이것은 후속하는 서브프레임에서도 그대로 유지된다. 다시 말하면, 같은 간섭이 축적 구간 동안 반복되어 간섭의 임의화(interference randomization) 효과가 없어진다. 이와 같은 현상을 본 문서에서는 "충돌문제(collision problem)"라고 정의한다.
본 예에서는 셀 A와 셀 B가 동일한 PSC 인덱스를 가지는 경우를 가정했으므로, 동일한 PSC 기반 스크램블링 코드가 적용되는 표현은 편의상 생략하기로 한다. 이러한 가정하에 세그먼트 1 기반 스크램블링을 적용하면 셀 A = (1,c(1)*2,2,c(2)*1), 셀 B=(1,c(1)*3,3,c(3)*3)가 된다. 따라서, 양 셀간 간섭은 (a, b, c, d)가 되어 첫번째에 1이 충돌난된 것을 제외하면, 해밍 거리가 3이 된다. 다시 말하면, 모든 조합의 간섭이 모두 다 다르게 되어 최대의 간섭 임의화 효과를 얻을 수가 있다.
즉, 상술한 충돌 문제 역시 PSC 기반 스크램블링과 세그먼트 1 기반 스크램블링에 의해 해결할 수가 있다. 이와 같은 설명을 바탕으로 이웃 탐색 시나리오(neighbor search scenario)는 다음과 같다.
도 6은 이웃 탐색 시나리오에 대한 설명을 위한 도면이다.
즉, 셀 경계에 위치한 UE는 셀 A로부터의 PSCa(Pa)와 SSCa (S1a 및 S1b)를 수신함과 동시에, 셀 B로부터 PSCb(Pb)와 SSCb (S2a 및 S2b)를 수신하게 된다. 이 와 같은 상황에서 가능한 8가지 시나리오는 아래 표 3과 같이 나타낼 수 있다.
No . Pa & Pb S1a & S1b S2a & S2b Problem
1 Same Same Same n/a
2 Same Same Different Collision + Phase mismatch
3 Same Different Same Collision + Phase mismatch
4 Same Different Different Ambiguity + Phase mismatch
5 Different Same Same Phase mismatch
6 Different Same Different Collision + Phase mismatch
7 Different Different Same Collision + Phase mismatch
8 Different Different Different Ambiguity + Phase mismatch
여기서 "Phase mismatch"는 두 셀로부터의 신호가 타이밍이 어긋났을 때 (misalign되었을 때) 나타나는 위상 부정합(phase mismatch)을 의미한다. 따라서, 셀 설계시 상기 표 3과 같은 시나리오를 고려하여 설계하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에 따른 이하에서 설명할 실시형태들에 따른 셀 ID 확장/유보 방법은 3GPP LTE 시스템에서 논의되고 있는 팸토셀 또는 CSG를 주요 예로서 설명한다. 하지만, 이러한 실시형태들에 따른 방법은 동일한 원리에 따라 LTE-A나 IEEE802.16m같은 표준 단체에서 고려하고 있는 중계기 ID 의 확장 또는 유보 용도로 활용할 수도 있다. 즉, 본 발명에 대한 설명에 있어서 셀 ID의 확장 및 유보는 임의의 대상에 대한 식별 정보용으로 이용될 수 있으며, 각 실시형태에서 설명하는 팸토셀 또는 CSG ID는 중계기 ID로 대체되어 적용될 수도 있다.
이하에서는 상술한 중계기(Relay station)에 대해 간단히 설명한다.
설명의 용이함을 위해 IEEE 802.16j에서 고려하던 중계기를 설명하나, 3GPP IMT-A (LTE-A)에서 고려하고 있는 relay station에 동일하게 적용할 수 있다.
2006년도 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers, 미국 전기 전자 학회) 802.16에서는 고정 가입자 단말을 대상으로 하는 표준 규격인 IEEE 802.16-2004와 가입자 단말의 이동성을 제공하기 위한 표준 규격인 IEEE 802.16e-2005의 발간 후, 현재 멀티 홉 릴레이라는 새로운 주제의 표준화 프로젝트가 진행되었다. IEEE 802.16 내의 작업반(Task Group) j에서 담당하고 있는 이 프로젝트는 지난 2006년 5월 첫 공식 회의를 가진 이래 7월 두 번째 회의에서는 활용 모델(Usage Model), 관련 용어(Terminology), 기술적 요구사항(Technical Requirement)에 대해서 본격적으로 논의가 시작되었다. (802.16 TGj를 줄여서 802.16j 라고 표기하기도 함)
IEEE 802.16 내의 작업반 j의 PAR(Project Authorization Request, 프로젝트 승인 요청)에는 앞으로 진행될 표준화 작업의 다음과 같은 두 가지 목적이 명기되어 있다.
* 서비스 지역의 확장(Coverage Extension)
* 성능 강화(Throughput Enhancement)
도 7은 본 발명의 각 실시형태에 따른 셀 ID 확장/유보 방식이 적용될 수 있는 멀티 홉 릴레이 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 7에서 도면부호 701은 기지국을, 도면부호 702a 내지 702d는 중계기(Relay Station)를, 도면부호 703a 내지 703d는 단말을 나타낸다. 도 7에 나타난 바와 같이 기지국(701)의 영역 밖의 지역에도 중계국(702a 및 702b)을 통한 신호 전달이 가능해질 수 있다. 또한, 기지국(701) 영역 내에 있는 단말(703d)에 대해서는 중계국(702d)을 통한 높은 수준의 적응변조코딩 (Adaptive Modulation and Coding)방식을 가지는 고품질의 경로를 설정할 수 있도록 함으로써 동일한 무선 자원으로 시스템 용량의 증대를 꾀할 수 있다.
이 프로젝트에 의해서 만들어질 표준 규격은 기존의 802.16-2004와 802.16e-2005 규격에 기반하여 구현된 이동단말은 어떤 기능의 추가 없이 중계국과의 통신이 가능해야 한다는 원칙하에 중계국 자체와 기존 기지국에 중계국을 제어하기 위한 일부 기능 추가로 그 범위가 한정될 것으로 보인다. 따라서 중계국에 대한 규격이 향후 표준화의 핵심 사안이 될 것으로 예상된다.
중계국은 물리계층과 매체접근 제어계층의 동작을 수행하는 일종의 가입자 단말로 생각할 수 있으며, 주로 기지국에 의해서 제어되지만 필요한 경우 스스로도 약간의 제어 기능을 가질 수 있는 것으로 되어 있다. 현재 논의 중인 활용 모델에는 고정 중계국뿐만 아니라 특정 지역에 대한 일시적인 서비스 제공을 위한 이동 중계국과 자동차나 지하철 등에 장착될 수 있는 중계국까지 고려되고 있다.
향후 논의될 대표적인 기술적 이슈들은 다음과 같이 정리될 수 있다.
* 기지국이 자신의 영역에 존재하는 중계국을 식별하고 이들과의 연결 구조 (topology)에 대한 정보를 획득하고 유지하기 위한 절차
* 기존의 IEEE 802.16/16e 시스템과 호환성(backward compatibility)을 가지는 이동단말과 중계국 사이의 물리적인 전송 프레임 구조의 정의
* 중계국간 혹은 중계국과 기지국간의 이동성 제공을 위한 신호 절차
* 중계국의 기지국으로의 진입(network entry) 절차 및 이동단말의 중계국을 통한 진입 절차
이 외에도 많은 기술적인 이슈가 있을 수 있으나 이들을 풀어나가는데 있어서 기존 시스템과의 호환성이 가장 큰 걸림돌이 될 것으로 예상된다. 앞에서도 언급한 바와 같이, 802.16-2004와 802.16e-2005의 표준에 따라서 구현된 모든 단말은 어떤 추가적인 기능 없이 중계국을 통한 기지국과의 통신이 가능해야 한다는 원칙은 기존의 두 표준에 정의되어 있는 거의 모든 기능이 중계국을 통해서도 가능해야 한다는 제약인 동시에 중계국의 복잡도를 증가시킬 수 있는 요인으로 작용할 수 있기 때문이다. 그러므로 이 문제를 어떻게 풀어나갈 수 있는지의 여부가 향후 표준화 진행 속도와 시장성에 큰 영향을 미칠 것으로 전망된다.
한편, 현재까지 WiFi는 가정용/기업용으로서 가장 널리 사용되는 접속점이다. 다만, 이와 같은 WiFi 환경에서도 새로운 듀얼 모드(WiFi/GSM 또는 WiFi/UMTS) UE에 해한 요구가 증가하고 있으며, 조만간 CSG (홈 노드 B 또는 펨토셀)와 같은 접속점들이 기존 UE와 호환을 가지고 널리 이용될 것으로 전망된다.
이에 따라, 이와 같은 UE는 효율적으로 접속이 허용되는 CSG를 식별할 수 있어야 하며, CSG에 접속이 허용되지 않은 UE는 불필요한 시그널링과 전력 소모를 방지하기 위해 해당 CSG와의 어떤 측정도 피할 수 있는 것이 바람직하다.
이하에서 설명할 본 발명에 따른 실시형태들에서는 상술한 바와 같은 문제를 해결하기 위한 다양한 방법을 제공한다. 이하에서는 현재 3GPP LTE 표준의 규정된 사항을 기준으로 다음과 같은 2가지 측면에 대해 설명한다,
1. 현재 총 504개의 물리 셀 ID의 개수를 증가시키는 방법
2. 현재 총 504개의 물리 셀 ID의 개수 중 일부를 CSG용 셀 ID로 유보하는 방법
원론적으로 새로이 도입되는 CSG셀을 위해 물리 셀 ID의 개수를 증가시키는 것이 바람직하나, 현재 3GPP LTE 표준 정리를 위한 스케줄 상 이와 같은 물리 셀 ID의 추가가 용이하지 않을 수 있다. 이를 위해 본 발명의 제 1 측면에서는 기존 504개의 물리 셀 ID 중 일부를 CSG 셀 용으로 유보하는 방법에 대해 살펴보고, 만일 CSG 셀을 위한 물리 셀 ID의 확장이 가능한 경우를 가정하여 본 발명의 제 1 측면에서는 기존 셀 및 UE에 영향을 최소화하면서 물리 셀 ID를 추가하는 방법에 대해 살펴본다.
다만, 이하에서 설명할 본 발명의 제 1 및 제 2 측면은 3GPP LTE 시스템에서 CSG용 물리 셀 ID뿐만 아니라 IEEE 시스템에서 이용되는 중계기용 물리 셀 ID, MBMS 지시자, 핫 스팟 지시자(hot-spot indicator)를 규정하는 용도로도 동일한 원리에 의해 적용될 수 있음은 상술한 바와 같다.
한편, 이하의 설명에 있어서는 셀들을 CSG 셀과 매크로-셀(Macro-cell)로 구분하여 설명하고, 여기서 매크로-셀은 CSG 셀이 아닌 셀을 의미하는 것으로 가정한다.
Ⅰ. 제 1 측면 - 현재 정의된 물리 셀 ID 를 CSG 셀 용으로 유보하여 사용하는 방법
현재 3GPP LTE 표준에 따르면 SSS에 따라 168개의 셀 그룹 ID가 규정되고, PSS에 따라 각 그룹 내 3개의 셀 ID가 규정되어 총 504 (= 168 *3)개의 물리 셀 ID가 규정되어 있다. 이하의 실시형태들에서는 이들 각각에 대해 일부를 CSG 셀 용으로 유보하여 설정하는 방법에 대해 설명한다.
1) PSS 유보 방법
예를 들어, 현재 규정된 3개의 PSC 중 하나를 CSG용 셀 ID로 유보하는 방법으로 본 발명의 일 실시형태에서는 상기 표 1의 25, 29, 34의 인덱스 중 PSC의 복소 대칭(conjugate symmetry) 특성을 만족하도록 하는 29와 34를 제외한 25를 CSG용으로 유보하여 이용하는 것을 제안한다. 즉, 29와 34는 PSC에 이용되는 ZC 시퀀스의 생성 길이 63을 기준으로 서로 대칭 관계를 만족하여, 생성되는 PSC는 서로 복소 대칭인 관계를 만족하게 된다.
이와 같이 복소 대칭인 관계를 만족하는 2개의 PSC는 수신단에서 각각의 PSC와의 상관을 통해 검색하기 보다는, 어느 한 PSC와의 상관값 산출 단계에서 생성되는 중간값들의 +/- 연산만을 조정함으로써, 여러 PSC를 하나의 연산에 의해 검출할 수 있는 장점을 가진다.
이와 같은 방법에 대해 좀더 구체적으로 살펴보기 위해 먼저 상술한 복소 대칭 특성에 대해 설명한다.
상술한 표 1과 관련하여 언급한 바와 같이 현재 3GPP LTE 시스템에서 PSC를 구성하는 ZC 시퀀스의 루트 인덱스(u)는 25, 29, 34 이다. 한편, PSC를 구성하는 ZC 시퀀스의 루트 인덱스에 대해 u1+u2=NZC (여기서, NZC는 ZC 시퀀스 생성 길이)를 만족하는 두 개의 루트 인덱스를 적용하면, 2개의 ZC 시퀀스는 아래 수학식 15와 같이 표현된다.
Figure 112008058409345-pat00039
상기 수학식 15와 같은 관계를 가질 경우, u1 과 u2 에 대한 상관 결과(correlation output)는 u1 하나의 상관 결과와 유사한 연산량을 가지고, 한 번의 연산으로 시간 동기를 위한 u1 과 u2 에 대한 상관 결과를 산출할 수 있다. 이와 같이, u1+u2=NZC을 만족하는 2개의 ZC는 복소 대칭 관계 또는 접합 대칭 관계를 만족한다고 한다. 또는 한 번의 연산으로 u1 과 u2 에 대한 상관 결과를 산출할 수 있는 ZC를 복소 대칭 관계 또는 접합 대칭 관계라 한다.
한편, ZC 시퀀스의 접합 대칭 관계는 주파수 영역뿐만 아니라 시간 영역에서도 유지된다. 따라서, PSS는 주파수 영역으로 맵핑될 뿐만 아니라 시간 영역으로 맵핑되어 전송될 수 있다.
NZC가 홀수(odd)인 경우의 ZC 시퀀스가 시간 영역으로 상기 도 3과 같은 방식으로 맵핑되어 전송된다고 하자. 이때의 시간 영역 시그널을 au(k)라 하면, 최종 상관값을 계산하기 위한 중간 버퍼(intermediate buffer)의 값은 아래 수학식 16과 같이 정의된다.
Figure 112008058409345-pat00040
여기서, r(n)은 수신된 신호, d는 지연 인덱스(delay index)를 나타내며, I 및 Q는 복소 신호의 I 성분(in-phase) 및 Q 성분(quadrature-phase)을 나타낸다.
이에 따라, u1 및 u2의 최종 상관 결과는 아래 수학식 17과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112008058409345-pat00041
상술한 바와 같이 PSS의 접합 대칭 관계는 주파수 영역뿐만 아니라 시간 영역에서도 유지될 수 있다. 따라서, 본 실시형태에서는 상술한 특징을 이용하여 미리 규정된 PSC 중 복소 대칭 특성을 만족하는 조합과 그렇지 않은 조합이 있는 경우, 복소 대칭 특성을 만족하지 않는 PSC를 CSG용 셀 ID를 위해 유보하여, 이를 이용하여 CSG 셀을 나타내도록 하는 것을 제안한다.
2) SSS 유보 방법
CSG셀의 경우 다음과 같은 간섭 관계를 잘 고려해야 한다.
(1) 매크로셀 간의 간섭
(2) 매크로셀과 CSG셀 간의 간섭
(3) CSG 셀간의 간섭
마찬가지로 중계기의 경우도 다음과 같은 간섭 관계를 잘 고려해야 한다.
(1) 매크로셀 간의 간섭
(2) 메크로셀과 중계기 셀간의 간섭
(3) 중계기 셀간의 간섭
각 경우에 고려해야 할 사항이 동일하므로 이하에서는 CSG 셀에 대해서만 중점적으로 설명한다.
셀 ID 검출 관점에서 간섭에 의한 영향은 위에서 설명한 "모호성 문제 (ambiguity problem)"에 의해 설명될 수 있다. 상술한 3가지 간섭 중 (1) 매크로셀 간의 간섭은 이미 현재 3GPP LTE 표준에서 168개의 SSC 조합을 선택할 때 최소화되도록 설계된 것으로 가정할 수 있다. 물론, 모든 경우에 대해 다 간섭 문제를 해결하진 못하지만, 168개의 SSC가 정의되어 있으므로, 한 CSG 셀 내에서 3 섹터(혹은 6 섹터) 등을 적용하여 적절한 셀 계획을 통해 상기 (1), (2)의 관점에서 최적화하는 것이 가능하다.
하지만, (3)의 경우 CSG셀을 위해 문제가 발생할 수 있다. 편의상, CSG셀로 50개의 셀 ID를 유보하였다고 가정한다. 통상 CSG 셀의 커버리지는 수십 미터이고 섹터 개념이 없으며, 한 지역 내에서 다중 CSG셀 기지국의 설치가 가능하므로 50 개의 CSG 셀 정도로는 (3)에 해당하는 CSG셀간 간섭(intra-femto interference)을 해결하기가 힘들다. 다시 말하면, CSG 셀용 셀 ID 개수가 너무 적어서 셀 계획을 하는 것이 어렵다.
또한, 본 실시형태의 설명에 있어서 CSG 셀 용으로 유보되는 ID를 50개를 예로 설명하지만 그 개수에 국한될 필요는 없으며, 다만 CSG 셀간이 간섭은 매크로 셀에서의 간섭에 비해 더 중요할 수 있다.
따라서, SSS 인덱스를 CSG 셀용으로 유보하는 경우 CSG 셀간 모호성 문제와 충돌 문제 두 가지를 모두 고려해야 한다. 본 실시형태는 상술한 CSG셀간 모호성/충돌 문제를 해결하기 위한 CSG셀 ID 유보 방법을 제안한다.
50개의 CSG셀이 있다고 가정할 때, CSG셀에 대해서는 섹터 개념이 없으므로 UE 입장에서 같은 PSC를 갖는 신호가 수신되는 경우가 다수 발생한다. 이 경우 상기 매크로 셀과 관련하여 언급한 대로 모호성을 해결하기 위한 세 가지 해결방법 (1. SSC 대각 페어링(SSC diagonal pairing; 도 4 참조), 2. PSC-기반 스크램블링, 3. 세그먼트 1 기반 스크램블링)중 PSC-기반 스크램블링은 모호성 문제를 해결하는 데에 그 다지 큰 도움을 주지 못하게 된다.
따라서, 본 실시형태에서는 PSC에 상관없이 SSS에서 지시하는 셀 그룹 ID만으로도 상술한 모호성 문제를 해결할 수 있도록 다음의 유보 우선순위(reservation priority)를 제안한다. 이하의 설명에 있어서, SSC 쌍 (SSC1, SSC2)에서 SSC1 부분은 세그먼트 1, SSC2 부분은 세그먼트 2라고 가정한다.
첫째로, 본 실시형태에서는 모호성 문제와 충돌 문제를 해결할 수 있도록 세그먼트 1 기반 스크램블링이 효과적으로 적용되어야 할 것임을 가정한다. 이때, 스와핑 관계까지 고려하여 세그먼트 1 기반 스크램블링이 효과적으로 적용되어야 한다.
둘째로, 상술한 바와 같은 세그먼트 1 기반 스크램블링을 적용하기 힘들 경우, 모호성 문제를 해결하기 위해 대각 페어링 개념을 적용하는 것을 가정한다.
모호성 문제를 해결하기 위해 CSG셀용 셀 ID로 (0,1), (0,2), (0,3).. (0,20) 과 같이 20개의 셀 ID를 유보하였다고 가정한다. 이 경우 어떠한 조합에 대해서도 모호성 문제는 발생하지 않는다.
하지만, 하나의 SSC가 같은 인덱스를 사용하므로 전체 상관값은 1/2로 줄어들게 된다. 예를 들어, 두 셀이 각각 (0,1), (0,2)의 조합을 사용한다고 하자. 그러면, 세그먼트 1에서 같은 인덱스인 0을 사용하므로 전체 상관값은 1/2이 된다. 2개의 SSC를 축적(Accumulation)한다고 하면, (0, c(0)*1, 1, c(1)*0), (0, c(0)*2, 2, c(2)*0)이 되어 전체 상관값은 1/4로 줄어들게 된다(즉, 0만 충돌). 여기서 상관값은 편의상 같은 인덱스를 사용하면 1을 증가시키는 방법으로 직관적으로 계산한 것이다.
또한, 간섭은 (a,b,c,d) 형태가 되어 해밍 거리(Hamming distance)가 4가 되어 충돌 문제는 없다. 하지만, 상관 값이 증가하므로 본 실시형태에서는 세그먼트 1 기반 스크램블링을 우선으로 하고, 그 다음 대각 페어링을 그 다음 우선으로 하여 유보하는 방법을 제안한다.
또한, (0,1)과 (7,8)의 조합을 이용하는 경우를 고려한다. 이 조합은 상기 언급한 1/2 상관값 문제 이외에 충돌 문제를 더 수반한다. 예를 들어, (0, c(0)*1, 1, c(1)*0), (7, c(7)*8, 8, c(0)*7)에 대해 수신기에서는 스와핑(즉, 0번째 서브프레임인지 5번째 서브프레임인지)에 대한 가정(hypotheses)을 수행해야 한다. 즉, 수신신호가 (0,c(0)*1,1,c(1)*0)라고 가정하고, (7,c(7)*8,8,c(0)*7)에 대해 가정을 수행할 경우에는 모호성 및 충돌 문제가 생기지 않는다. 하지만, 수신신호가 (0,c(0)*1,1,c(1)*0)라고 가정하고 (8,c(0)*7,7,c(7)*8)에 대해 가정을 수행할 경우에는 굵은 글씨체로 표시한 부분에 대해 모호성 문제가 발생한다(즉, (0,7) 혹은 (8,1) 조합으로의 잘못된 알람 수행). 이것은 세그먼트 1 기반 스크램블링으로 정의된 스크램블링 코드의 수가 SSC 인덱스의 모듈러 8 연산을 통해 8개로 정해졌기 때문에 발생하는 문제이다.
또한, (0,1)과 (8,9)의 예를 설명한다. (0,c(0)*1,1,c(1)*0), (8,c(0)*9,9,c(1)*8) 에 의해 굵은 글씨체로 표시한 부분에 대해 모호성 문제가 발생한다. 또한, 스와핑 가정에 대해 (0,c(0)*1,1,c(1)*0), (8,c(0)*7,7,c(7)*8)에 대해 굵은 글씨체로 표시한 부분에 대해 모호성 문제가 존재한다.
따라서, 본 실시형태에서는 아래와 같은 방식을 제안한다.
(1) 세그먼트 1 기반 스크램블링이 서로 다르게 적용될 수 있는 조합이라면, 유보된 조합 내의 모든 인덱스가 다른 것이 바람직하다.
(2) 상기 (1)이외에 추가적인 셀 ID가 필요하다면, 모호성 문제가 해결되도록 선택하는 것이 바람직하다.
즉, Nf개 만큼의 CSG셀용 셀 ID를 유보하는 방법에 대해 요약하면 다음과 같다.
(1) 세그먼트 1 기반 스크램블링이 스와핑되는 경우까지 같이 고려했을 때 효과적으로 적용되기 위해 모든 (m0, m1) SSC 조합(교차 (cross)조합 포함)에 있어서 mod(M)관점에서, 모든 인덱스가 다른 경우를 선택한다. 여기서 M은 정의된 스크 램블링 개수를 의미한다. 즉, 셀 A=(m0, m1), 셀 B=(m2, m3)라고 하면, mod(m0,M)≠mod(m2,M), mod(m0,M)≠mod(m3,M), mod(m1,M)≠mod(m2,M), mod(m1,M)≠mod(m3,M)를 만족하도록 선택하는 것을 제안한다.
본 실시형태에 따른 구체적인 예에서는 m0와 m1의 거리가 1 차이 나는 조합으로부터 출발하는 것을 고려한다. 즉, 상기 표 2의 경우 (m0, m1)=(0,1), (2,3), (4,5), (6,7)와 같은 4개의 셀 그룹 ID를 유보하는 것을 제안한다. 이는 상기 표 2에서 NID (1)의 인덱스 0,2,4,6을 선택하는 것에 해당하며, 이에 따라 총 12(=3*4)개의 물리 셀 ID를 유보할 수 있다.
(2) 한편, 셀 ID가 더 필요한 경우 (1)에서 선택된 것을 기반으로, SSS가 각 서브프레임에서 스와핑되는 특성으로 인한 모든 교차 조합에 대해 모듈러 관점에서 한번만 겹치도록 선택한다. 구체적인 예에 있어서, 본 경우에도 m0와 m1 사이의 거리가 1이 차이나는 조합을 선택하는 것을 가정한다. 즉, 상기 (1)에서 선택된 NID (1)의 인덱스 0,2,4,6에 이어서 NID (1)의 인덱스 1, 3, 5, 7을 선택하는 것을 제안한다. 즉, (m0, m1)=(0,1), (2,3), (4,5), (6,7)와 같은 4개의 셀 그룹 ID에 추가적으로 (m0,m1)=(1,2),(3,4),(5,6),(7,8)와 같은 4개의 셀 그룹 ID를 선택하여 총 8개의 셀 그룹 ID를 선택하는 것을 제안한다. 이에 따라 24(=3*8)개의 셀 ID를 CSG셀 용으로 유보할 수 있다.
(3) 셀 ID가 더 필요한 경우 (2)에서 선택된 것을 기반으로 상술한 바와 같 은 모든 교차 조합에 대해 모듈러 관점에서 역시 한번만 겹치도록 선택한다. 본 실시형태에 따른 구체적인 실시형태에서는 m0와 m1 사이의 거리가 2 차이가 나는 조합 중에서 추가적인 조합을 선택하는 것을 제안한다. 즉, 상기 (2)에서 상기 표 2의 NID (1) 인덱스 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6에 이어서 NID (1)의 인덱스 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36을 추가적으로 선택하는 것을 제안한다. 즉, (2)에 따라 (m0, m1)=(0,1), (2,3), (4,5), (6,7), (1,2),(3,4),(5,6),(7,8)와 같은 8개의 셀 그룹 ID에 (0,2), (1,3), (2,4), (3,5), (4,6), (5,7), (6,8)과 같은 7개의 셀 그룹 ID를 추가로 선택하여 총 15(=8+7) 개의 셀 그룹 ID, 즉 45(=3*15)개의 셀 ID를 CSG셀용으로 유보하는 것을 제안한다.
(4) 더 필요한 경우 (3)까지 선택된 것을 기반으로 모듈러 관점에서 역시 한번만 겹치는 조합을 추가적으로 선택한다. 본 실시형태에 따른 구체적인 예에서는 m0와 m1 사이의 거리가 3 차이가 나도록 선택하는 것을 가정한다. 즉, 상기 (3)에 이어서, 상기 표 2에서 NID (1)의 인덱스 59, 60, 61, 62, 63, 64를 추가적으로 선택하는 것을 가정한다. 즉, (3)에서 선택한 (m0, m1)=(0,1), (2,3), (4,5), (6,7), (1,2), (3,4), (5,6), (7,8), (0,2), (1,3), (2,4), (3,5), (4,6), (5,7), (6,8)와 같은 15개의 셀 그룹 ID에 (m0,m1)=(0,3), (1,4), (2,5), (3,6), (4,7), (5,8)과 같은 6개의 셀 ID 그룹을 추가하여 총 21(=15+6)개의 셀 그룹 ID를 추가하는 것을 제안한다. 이에 따라 총 63(=3*21)개의 셀 ID를 CSG셀 용으로 유보할 수 있다.
(5) 더 필요한 경우 (4)까지 선택된 것을 기반으로 모듈러 관점에서 역시 교차 조합을 고려한 각 세그먼트간에 한번만 겹치는 조합을 추가적으로 선택하는 것을 제안한다. 본 실시형태에 따른 예에서는 m0와 m1 사이의 거리가 4가 차이나는 조합 중 추가 조합을 선택하는 것을 제안한다. 즉, 상기 (4)에 이어서, 상기 표 2의 NID (1)의 인덱스 87, 88, 89, 90, 91를 추가적으로 선택하여, (m0,m1)= (0,4), (1,5), (2,6), (3,7), (4,8)과 같은 5개의 셀 그룹 ID를 추가적으로 선택하는 것을 제안한다. 이에 따라 26(=21+5)개의 셀 그룹 ID를 유보하여, 총 78(=3*26)개의 셀 ID를 CSG셀용으로 유보할 수 있다.
(6) 더 필요한 경우 (5)까지 선택된 것을 기반으로 모듈러 관점에서 각 세그먼트들이 한번만 겹치도록 추가적인 조합을 선택한다. 본 예에서는 m0와 m1 사이의 거리가 5인 조합을 추가적으로 선택하는 것을 제안하며, 이에 따라 상기 표 2에서 NID (1)의 인덱스 114, 115, 116, 117를 추가 선택하는 것을 제안한다. 이에 따라 (m0,m1)=(0,5),(1,6),(2,7),(3,8)가 추가되어 총 30(=26+4)개의 셀 그룹 ID, 즉 90(=3*30)개의 셀 ID를 CSG셀용으로 유보할 수 있다.
(7) 더 필요한 경우 (6)까지 선택된 것을 기반으로 모듈러 관점에서 각 세그먼트들간에 한번만 겹치는 조합 중 추가 조합을 선택하며, 본 예에서는 m0와 m1 사이의 거리가 6인 추가 조합을 추가하는 것을 제안한다. 즉, 상기 (5)에 이어서, 상기 표 2의 NID (1)의 인덱스 140, 141, 142를 추가 선택하는 것을 가정하며, (m0,m1)=(0,6),(1,7),(2,8)와 같은 셀 ID 그룹을 추가할 수 있다. 이에 따라 총 33(=30+3)개의 셀 그룹 ID, 99(=3*33)개의 셀 ID를 CSG셀용으로 유보할 수 있다.
(8) 더 필요한 경우 (7)까지 선택된 것을 기반으로 모듈러 관점에서 각 세그먼트들간에 한번만 겹치는 조합, 특히 m0와 m1 사이의 거리가 7인 조합을 추가하는 것을 제안한다. 즉, 상기 표 2에서 NID (1)의 인덱스 165, 166를, 즉 (m0,m1)=(0,7),(1,8)를 추가할 수 있다. 이에 따라, 총 35(=33+2)개의 셀 그룹 ID, 즉 105(=3*35)개의 셀 ID를 CSG셀 용으로 유보할 수 있다.
즉, 본 실시형태에서는 이와 같이 각 조합의 세그먼트들간에 모듈러 연산을 고려하여 최대한 겹치지 않도록 하면서도, 양 세그먼트들 사이의 거리가 최소가 되는 순서대로 셀 그룹 ID를 선택하여 이용하는 방식으로 필요한 만큼 셀 ID를 추가할 수 있다.
상술한 본 실시형태에 따른 컨셉을 Matlab 알고리듬으로 표현하면 다음과 같다.
<Matlab 알고리듬 1>
N_d: distance between m_0 and m_1
M: number of seg1-based scrambling codes
%% program start
M=8; % for this example
m_ start =0; % this value can be changed such as m_ start =1 or m_ start =10, etc
MatSetCSG =[];
N_d=1;
while M-N_d>0,
for ii =0:M-(N_d-1)-1,
MatSetCSG =[ MatSetCSG ; m_ start + ii m_ start + ii +N_d ];
end % end of for , ii
N_d = N_d+1;
end % end of while
%% program end
상기 Matlab 알고리듬 1에 의해 생성된 MatSetCSG(즉, 선택된 (m0, m1)의 조합)은 다음과 같다.
MatSetCSG=[
0 1
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 7
7 8
0 2
1 3
2 4
3 5
4 6
5 7
6 8
0 3
1 4
2 5
3 6
4 7
5 8
0 4
1 5
2 6
3 7
4 8
0 5
1 6
2 7
3 8
0 6
1 7
2 8
0 7
1 8
];
여기서, 35개의 셀 그룹 ID를 유보할 수가 있으며, 총 105개의 셀 ID를 CSG셀용으로 유보할 수가 있다.
만약, 105개 미만의 셀 ID(예를 들어, Nx개)를 유보하려고 하면, 상기 조합 중 Nx개를 CSG셀용으로 선택하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 51개의 셀 ID를 유보하고자 하면, 17개의 셀 그룹 ID를 선택하여 CSG셀용으로 유보함으로써, 총 51개의 셀 ID를 유보할 수가 있다. 또한, 48개의 셀 ID를 유보하고자 한다면, 16개의 셀 그룹 ID를 선택하여 유보함으로써 총 48개의 셀 ID를 유보할 수가 있다.
이 때, 원하는 개수의 ID를 선택하는 것은, 생성된 순서대로 선택하는 것이 바람직하나, 본 실시형태에서는 이와 같은 구속조건을 두지는 않는 것을 가정한다. 참고로, Matlab 알고리듬 1의 초기값에서 m_start=0으로 하였으며, 이 값은 바꾸어 설정할 수 있다. 예를 들어, m_start=1로 하면, 결과는 다음과 같다.
MatSetCSG=[
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 7
7 8
8 9
1 3
2 4
3 5
4 6
5 7
6 8
7 9
1 4
2 5
3 6
4 7
5 8
6 9
1 5
2 6
3 7
4 8
5 9
1 6
2 7
3 8
4 9
1 7
2 8
3 9
1 8
2 9
];
또한, 본 발명의 다른 일 실시형태에서 2개의 SSC가 스와핑되는 경우까지 고려한다면, 상기 Matlab 알고리듬 1은 다음과 같이 수정할 수 있다.
<Matlab 알고리듬 2>
N_d: distance between m_0 and m_1
M: number of seg1-based scrambling codes
%% program start
M=8; % for this example
m_ start =0; % this value can be changed such as m_ start =1 or m_ start =10, etc
MatSetCSG =[];
N_d=1;
while M-N_d>0,
for ii =0:M-(N_d-1)-2, % this part has been changed .
MatSetCSG =[ MatSetCSG ; m_ start + ii m_ start + ii +N_d ];
end % end of for , ii
N_d = N_d+1;
end % end of while
%% program end
상기 Matlab 알고리듬 2에 따라 선택된 세트는 다음과 같다.
MatSetCSG=[
0 1
1 2
2 3
3 4
4 5
5 6
6 7
0 2
1 3
2 4
3 5
4 6
5 7
0 3
1 4
2 5
3 6
4 7
0 4
1 5
2 6
3 7
0 5
1 6
2 7
0 6
1 7
0 7
]
즉, 28개의 셀 그룹 ID가 선택되어, 총 84개 셀 ID를 CSG셀용으로 이용하는 것을 제안한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에서는 모든 조합(교차 조합 포함)에 대해 서로 다른 인덱스를 유보하되, 전체 후보(candidate) 내에서 모호성이 존재하지 않게 하는 것이다. 이를 위해 다음의 두 가지 기준을 설정하는 것이 가능하다.
* 세그먼트 1 기반 스크램블링을 통해 모호성 문제가 해결이 되도록, 서로 다른 인덱스를 선택한다. 이때 선택된 조합은 모두 다른 인덱스로 구성되어야 한다. 이렇게 하는 이유는 모호성 문제뿐만 아니라 m0와 m1을 swapping하였을 경우에 대한 모호성 문제도 해결하기 위함이다.
* 세그먼트 1 기반 스크램블링의 개수가 제한되었을 경우, 제한되어 있는 조합 사이의 모호성이 있는 조합의 경우가 전체 후보에 속해 있는 경우는 이를 삭제 한다.
예를 들어, 상기 표 2와 같은 SSC 표에서 0,2,4,...,28의 NID (1)의 인덱스를 선택한다. (m0,m1)은 다음과 같이 나타낼 수 있다.
(0,1) (2,3) (4,5) (6,7) (8,9) (10,11) (12,13) (14,15) (16,17) (18,19) (20,21) (22,23) (24,25) (26,27) (28,29) -> 15개
그 후, 세그먼트 1 기반 스크램블링의 개수가 8개라고 하면, 상기 SSC 조합을 다음의 4그룹으로 분류할 수 있다.
그룹 1: (0,1) (2,3) (4,5) (6,7)
그룹 2: (8,9) (10,11) (12,13) (14,15)
그룹 3: (16,17) (18,19) (20,21) (22,23)
그룹 4: (24,25) (26,27) (28,29)
세그먼트 1 기반 스크램블링을 적용하면, 상기 각 그룹 내에는 모호성 문제가 해결된다. 그러나 각 그룹 간에는 모호성 문제가 발생할 수 있다. 예를 들어, 그룹 1의 (0,1)과 그룹 2의 (8,9)에서 0과 8은 같은 세그먼트 1 기반 코드를 사용하므로 (0,9)나 (8,1) 의 모호성 문제가 발생할 수 있다. 하지만, (0,9)나 (8,1) ((1,8)의 스와핑 형태)는 상기 표 2와 같은 168개의 SSC 표 내에 포함되지 않으므로, 결국 모호성 문제가 발생하지 않는다. 따라서, 최종 선택된 조합은 다음과 같다.
(0,1) (2,3) (4,5) (6,7) (8,9) (10,11) (12,13) (14,15) (16,17) (18,19) (20,21) (22,23) (24,25) (26,27) (28,29) -> 15개
따라서, 총 3*15=45개의 셀 ID를 CSG셀용으로 유보할 수가 있다.
물론, 본 발명에서는 상술한 실시형태들을 조합한 방법으로 CSG셀용 셀 ID를 유보하여 이용할 수도 있다.
한편, 이하에서는 기존 물리 셀 ID와 별도로 CSG셀용 ID를 추가하여 이용하는 경우에 대해 살펴본다.
Ⅱ. 제 2 측면 - 물리 계층 셀 ID 를 증가시키는 방법
1) SSS ( Secondary Synchronization Signal )의 인덱스 수를 증가시키는 방법
현재, 3GPP LTE 표준에서의 SSS에서 두 개의 짧은 코드의 조합은 상술한 모호성 문제를 최소화 하기 위해 다음의 세 가지 개념이 도입되었다.
- 대각 SSC 패어링(Diagonal SSC pairing; 도 4 참조)
- PSC-기반 스크램블링
- 세그먼트 1 기반 스크램블링
상기 대각 SSC 페어링을 고려하지 않을 경우, 현재 SSS에서 이용되는 2개의 31길이 짧은 코드의 조합으로 전송할 수 있는 정보의 수는 총 961(=31*31)개이다. 한편, 0 ms와 5 ms에서 전송되는 SSC 페어가 상기 수학식 7에 나타낸 바와 같이 서로 스와핑(swapping)되는 것을 고려하면, 가능한 시퀀스 조합은 총 465개(= 31C2) 이다.
현재 3GPP LTE 표준에서는 2개의 SSC 조합으로서 168개를 규정하고 있는바, 이와 같이 0 ms와 5 ms에서 전송되는 SSC 페어의 스와핑까지만 고려할 경우 297개 (= 465-168) 의 SSC 페어를 더 추가할 수 있다. 이와 같이 SSC를 추가할 경우 총 셀 ID의 개수는 1395 (=465*3)개까지 확장하는 것이 가능하다.
그러나, 최대 465개까지 확장하는 것이 아니라 465개보다 작은 일정 수준까지 SSC 페어를 확장하는 것이라면, 다음의 HeNB 셀(CSG셀) 특성을 고려하여 설계 되어야 한다. 즉, 매크로-셀에 셀 ID를 할당하는 것이라면 통상적으로 같은 PSC 코드를 갖는 셀에 의한 간섭은 미미하다. (즉, 2 tier를 고려하여 총 57 셀이 존재하고, 셀 계획(cell planning)이 잘 되었다고 한다면 9개의 셀에서만 약한 간섭을 받을 것이다.)
하지만, CSG셀은 셀 커버리지가 작고(통상 수십 미터), 섹터(sector) 개념을 도입할 수가 없기 때문에, 가능한 모든 시퀀스 조합에 대해 모호성이나 충돌 문제를 해결하는 것이 중요한 이슈이다.
본 실시형태에 따른 SSC 추가 방법에 적용되는 기본 원리는 상술한 본 발명의 제 1 측면 중 현재 정의된 SSS 중 일부를 CSG셀용으로 유보하여 이용하는 방법에서의 원리와 동일하다. 단지 차이가 있다면, 상기 표 2와 같이 정의된 셀 ID는 그대로 두고 새로 정의하는 CSG셀용 셀 ID에 대해 모호성 및 충돌 문제를 해결하도 록 정의하는 것이다.
기본 원리는 동일하므로, 간단히 Matlab 알고리듬 관점에서만 설명하겠다.
<Matlab 알고리듬 3>
N_d: distance between m_0 and m_1
M: number of seg1-based scrambling codes
%% program start
M=8; % for this example
m_ start =0; % this value can be changed such as m_ start =1 or m_ start =10, etc
MaxIdx =30; % 0~30 because of 31- length m- sequence
MatSetCSG =[];
N_d=1+M;
while ( (m_ start + M-( mod (N_d, M)-1)-1+N_d< MaxIdx )|( m_ start + M-( mod (N_d, M)-1)-1+N_d==MaxIdx) ),
for ii =0:M-( mod (N_d, M)-1)-1,
MatSetCSG =[ MatSetCSG ; m_ start + ii m_ start + ii +N_d ];
end % end of for , ii
N_d = N_d+1;
end % end of while
%% program end
여기서, N_d=9는 모듈러 관점에 의해 이미 정의되어 있는 셀 ID와 다른 조합의 m_0와 m_1을 할당하기 위해 설정되었다.
예를 들어, 상기 Matlab 알고리듬 3에 의해 생성된 (m0, m1)의 셀 그룹 ID 조합은 다음과 같다.
MatSetCSG=[
0 9
1 10
2 11
3 12
4 13
5 14
6 15
7 16
0 10
1 11
2 12
3 13
4 14
5 15
6 16
0 11
1 12
2 13
3 14
4 15
5 16
0 12
1 13
2 14
3 15
4 16
0 13
1 14
2 15
3 16
0 14
1 15
2 16
0 15
1 16
0 16
1 17
2 18
3 19
4 20
5 21
6 22
7 23
8 24
0 17
1 18
2 19
3 20
4 21
5 22
6 23
7 24
0 18
1 19
2 20
3 21
4 22
5 23
6 24
0 19
1 20
2 21
3 22
4 23
5 24
0 20
1 21
2 22
3 23
4 24
0 21
1 22
2 23
3 24
0 22
1 23
2 24
0 23
1 24
]
즉, 총 79개의 셀 그룹 ID를 추가하는 것을 제안하며, 3개의 PSC와 결합하여 총 237개의 셀 ID를 추가 정의하는 것이 가능하다. 상기 결과에서 79개의 셀 그룹 ID 개수 내에서 원하는 개수를 선택하여 CSG셀용 ID로 정의할 수가 있다. 이때, 원하는 개수를 선택하는 것은 가능한 생성된 순서대로 선택하는 것이 바람직하나 본 실시형태에서는 여기에 구속조건을 두지는 않는다.
본 실시형태에서는 m_start=0로 가정하였으나, 이에 한정될 필요는 없다. 따라서, 본 발명에 따른 다른 실시형태에서는 m_start=1로 설정한 경우로서 다음과 같은 조합을 추가하는 것을 제안한다.
MatSetCSG=[
1 10
2 11
3 12
4 13
5 14
6 15
7 16
8 17
1 11
2 12
3 13
4 14
5 15
6 16
7 17
1 12
2 13
3 14
4 15
5 16
6 17
1 13
2 14
3 15
4 16
5 17
1 14
2 15
3 16
4 17
1 15
2 16
3 17
1 16
2 17
1 17
2 18
3 19
4 20
5 21
6 22
7 23
8 24
9 25
1 18
2 19
3 20
4 21
5 22
6 23
7 24
8 25
1 19
2 20
3 21
4 22
5 23
6 24
7 25
1 20
2 21
3 22
4 23
5 24
6 25
1 21
2 22
3 23
4 24
5 25
1 22
2 23
3 24
4 25
1 23
2 24
3 25
1 24
2 25
];
한편, 상술한 경우에 있어서 SSC1과 SSC2의 스와핑까지 모두 고려하면 상기 Matlab 알고리듬 3은 다음과 같이 변경될 수 있다.
<Matlab 알고리듬 4>
N_d: distance between m_0 and m_1
M: number of seg1-based scrambling codes
%% program start
M=8; % for this example
m_ start =0; % this value can be changed such as m_ start =1 or m_ start =10, etc
MaxIdx =30; % 0~30 because of 31- length m- sequence
MatSetCSG =[];
N_d=1+M;
while ( (m_ start + M-( mod (N_d, M)-1)-1+N_d< MaxIdx )|( m_ start + M-( mod (N_d, M)-1)-1+N_d==MaxIdx) ),
for ii =0:M-( mod (N_d, M)-1)-2, % this part has been changed
MatSetCSG =[ MatSetCSG ; m_ start + ii m_ start + ii +N_d ];
end % end of for , ii
N_d = N_d+1;
end % end of while
%% program end
이에 따라 총 64개의 셀 그룹 ID, 즉 총 192개의 셀 ID를 CSG셀용으로 유보 할 수 있다.
MatSetCSG=[
0 9
1 10
2 11
3 12
4 13
5 14
6 15
0 10
1 11
2 12
3 13
4 14
5 15
0 11
1 12
2 13
3 14
4 15
0 12
1 13
2 14
3 15
0 13
1 14
2 15
0 14
1 15
0 15
0 16
1 17
2 18
3 19
4 20
5 21
6 22
7 23
0 17
1 18
2 19
3 20
4 21
5 22
6 23
0 18
1 19
2 20
3 21
4 22
5 23
0 19
1 20
2 21
3 22
4 23
0 20
1 21
2 22
3 23
0 21
1 22
2 23
0 22
1 23
0 23
]
2) PSS ( Primary Synchronization Signal )의 index 수를 증가시키는 방법
다음으로 본 발명의 또 다른 일 실시형태에서는 SSC가 아닌 PSC를 추가하여 CSG셀용 ID를 확보하는 방법을 설명한다.
상술한 바와 같이 현재 3GPP LTE 표준에서는 ZC 루트 인덱스 25, 29, 34로 PSC의 루트 인덱스를 정의하고 있으며, 이들 중 29와 34(=63-29)는 이미 상술한 복소 대칭 특성을 만족하여, 수신단에서 한번의 상관 연산을 통해 신호를 검출하는 것이 가능하다.
따라서, 본 실시형태에서는 CSG셀을 위해 하나의 루트 인덱스를 PSC 인덱스로서 추가적으로 정의하고, 그 인덱스를 CSG셀 지시자로 사용하는 것을 제안하고, 특히 그 루트 인덱스는 나머지 루트 인덱스인 25와 복소 대칭 관계를 만족하는 38(=63-25)를 추가하여 이용하는 것을 제안한다. 다시 말하면, 이미 루트 대칭 특성(root symmetry property)를 만족하는 조합을 제외한 나머지 인덱스와 루트 대칭 특성을 만족하도록 루트 인덱스를 선택하여 CSG셀 또는 HeNB용으로 사용하는 것을 제안한다.
예를 들어, 만약, PSC가 {26, 29, 34}라고 하면, 26과 복소 대칭 관계를 만족하는 37(=63-26)을 HeNB 인덱스로 사용할 수 있다. 또한, 현재 규정된 PSC가 {29, 34, 37}와 같은 ZC 루트 인덱스를 이용하는 경우, ZC 루트 인덱스 26(=63-37)을 HeNB 인덱스로 사용할 수 있다.
PSC가 복소 대칭 특성을 만족하도록 추가 PSC를 규정하는 본 실시형태는 상기 SSC를 추가하는 실시형태와 결합하여 이용될 수 있다. 즉, 본 실시형태에 따른 HeNB 사이에는 동일한 PSC를 사용하므로 PSC-기반 스크램블링 효과가 없어질 수 있다. 즉, 인접한 셀 간에 모호성 문제가 사라지도록, 추가 PSC 인덱스를 정의함과 함께 상술한 개념을 적용할 수가 있다.
이때, 매크로셀과 CSG셀의 간섭을 고려하여 PSC-기반 스크램블링을 적용할 수 있다. 예를 들어, CSG셀(펨토셀)를 가리키는 PSC가
Figure 112008058409345-pat00042
이라고 가정하면, 이때 적용하는 PSC-기반 스크램블링 코드는 다음 수학식 18 또는 수학식 19와 같이 바뀌어 규정될 수 있다.
Figure 112008058409345-pat00043
Figure 112008058409345-pat00044
3) PSS 와 SSS 의 time relationship 에 의해 physical cell ID 개수를 증가시키는 방법
한편, 본 실시형태에서는 매크로 셀과 팸토셀(HeNB cell, CSG)의 구분을 SSS와 PSS의 시간 관계(time relationship)에 의해 나타내는 방법을 제안한다. 이하에서 본 실시형태에 따른 방법은 CSG셀 지시자를 확보하는 차원에서 설명하지만, 이는 일반적으로 셀 ID의 개수를 증가시키는 방법으로서 확장 해석될 수도 있다.
간단히, FDD (3GPP LTE 시스템의 프레임 구조 1)에 대한 SSS와 PSS의 시간 관계는 도 1 및 도 2와 관련하여 상술한 바와 같으며, 여기서는 양자간의 시간 관계 측면에서 보다 구체적으로 설명한다.
도 8은 프레임 내 SSS와 PSS간의 시간 관계를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 SSS와 PSS간의 시간 위치를 변경하여 추가 정보를 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.
즉, 도 8에 도시된 바와 같이 현재 3GPP LTE 시스템의 경우, 서브프레임 0에서 첫 번째 슬롯의 맨 마지막 OFDM 심볼(일반 CP 모드에서는 심볼 6, 확장형 CP 모드에서는 심볼 5) 에 PSS, 그 바로 앞 심볼에 SSS가 위치한다. 따라서, 본 실시형태에서는 도 8에 도시된 기존 PSS와 SSS간의 시간 관계와 동일하게 SSS 바로 다음 슬롯에 PSS가 전송되는 경우는 매크로 셀을 나타내는 것으로 설정하는 것을 제안한다. 또한, 도 9에 도시된 바와 같이 기존과 달리 PSS가 SSS에 비해 앞서는 경우에는 매크로 셀과 달리 CSG셀을 지시하는 것으로 가정한다.
본 실시형태에서는 CSG셀을 PSS와 SSS의 시간 위치 관계에 의해 지시하는 것을 제안한다. 즉, SSS-PSS 순서는 매크로 셀을, PSS-SSS 순서는 CSG셀을 지시하도록 설정할 수 있다. 이 경우, UE는 PSS를 기준으로 SSS가 오는 시간 위치에 대해 가정 테스트(hypotheses test)를 수행하여, 각 셀을 구분할 수 있다.
상기 도 9에 나타낸 시간 관계의 구체적인 예로서, 일반 CP 모드인 경우 서브프레임 0, 슬롯 0의 심볼 5에는 SSS를, 심볼 6에는 PSS를 전송하여 매크로 셀 ID를 지시하고, 서브프레임 0, 슬롯 0의 심볼 5에는 PSS를, 심볼 6에는 SSS를 전송하여 CSG셀 ID를 지시하도록 할 수 있다. 또한 확장형 CP 모드에 대해 서브프레임 0, 슬롯 0의 심볼 5에는 SSS를, 심볼 6에는 PSC를 전송하여 매크로 셀 ID를 나타내도록 할 수 있으며, 서브프레임 0, 슬롯 0의 심볼 6에는 PSC를, 심볼 6에는 SSS를 전송하여 CSG셀을 나타내도록 할 수 있다. 이와 같은 실시형태에 따라 종래 504개의 셀 ID는 총 1008 개로 증가할 수 있다.
여기서는 편의상 도 8은 CSG 셀이 아닌 다른 셀을, 도 9는 CSG 셀을 가리키는 형태로 묘사하였지만, 그 역도 적용할 수 있음은 자명하다. 즉, 도 8이 CSG 셀을, 도 9가 CSG셀 이외의 다른 셀을 나타내도록 설정할 수도 있다.
또한, 도 8 내지 도 9와 같이 PSS와 SSS가 시간적으로 인접한 OFDM 심볼일 필요는 없다.
요약하면, PSS와 SSS의 상대적인 타이밍 간격이나 순서에 의해, 추가적인 셀 ID를 정의할 수 있고, 이것은 특히 HeNB(CSG,femto) 셀 ID 지시자로 사용할 수 있다.
4) 스크램블링 코드를 이용하는 방법
한편, 본 실시형태에서는 기존에 정의된 셀 ID를 그대로 사용하되, CSG셀에서 전송되는 동기 신호는 세그먼트 2 기반 스크램블링을 수행하여 전송함으로써 CSG셀을 구분하는 것을 제안한다.
이렇게 함으로써, 만약 매크로 셀만 지원하는 UE와 메크로 셀과 CSG셀을 둘 다 지원하는 UE가 있다고 했을 때, 기존 매크로 셀만 지원하는 UE에는 영향을 미치지 않으며, 둘 다 지원하는 UE는 CSG셀 지시자를 인식할 수가 있다. 즉, 스크램블링 방법에 의해 CSG셀을 지시할 수 있다.
본 실시형태에 따라 세그먼트 2 기반 스크램블링을 수행하는 방식을 수학식을 통해 나타내면 다음과 같다.
Figure 112008058409345-pat00045
또한, 본 실시형태에 따른 다른 방법으로서 PSC 기반 스크램블링 코드를 다음과 같이 규정하여 CSG셀을 나타내도록 설정할 수도 있다.
Figure 112008058409345-pat00046
또한, 상기 수학식 20 및 수학식 21의 조합 형태로 CSG셀을 나타내는 것 역시 가능하다. 즉, 다음과 같이 2개의 SSC를 규정함으로써 CSG셀을 나타낼 수도 있다.
Figure 112008058409345-pat00047
상기 수학식 20 내지 22의 방법은 기존에 정의되어 있던 스크램블링 코드를 그대로 활용하는 방법에 관한 것이다. 하지만, 추가적인 메모리 부담을 각오하면, 추가적인 시퀀스를 정의하여 같은 방법으로 적용하는 것도 가능하다.
예를 들면, CSG를 위한 세그먼트 2 기반 스크램블링의 경우 다음과 같이 나 타낼 수도 있다.
Figure 112008058409345-pat00048
이때, 상기 세그먼트 2 기반 스크램블링 시퀀스
Figure 112008058409345-pat00049
및
Figure 112008058409345-pat00050
는 다음과 같이 규정될 수 있다.
Figure 112008058409345-pat00051
여기서,
Figure 112008058409345-pat00052
은 기존에 정의된 스크램블링 코드와 구별되게 정의되면 되고, 일례로서
Figure 112008058409345-pat00053
일 수 있다.
한편, CSG를 위한 PSC-기반 스크램블링 코드를 별도로 생성하는 이용하는 경 우는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008058409345-pat00054
여기서, 새로이 규정되는 PSC-기반 스크램블링 코드는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112008058409345-pat00055
여기서,
Figure 112008058409345-pat00056
은 기존의 스크램블링 코드와 구별되게 정의되면 되고, 일례로
Figure 112008058409345-pat00057
일 수 있다.
여기서, 상기 주 동기 신호의 스와핑(SS swapping)에 의해 셀 ID의 개수를 증가시키는 방법과 PSS 기반 스크램블링 코드를 이용하는 방법을 결합하여 사용할 수 있다. 여기서는 설명의 편의상 CSG가 아닌 셀용 셀 ID를 그대로 유지하고, 추가적으로 CSG 셀의 셀 ID를 확장하는 형태, 즉, CSG 셀의 지시를 추가적으로 정의하 는 방식을 예로 들어 설명한다.
예를 들어, 부동기신호(SSS)가 전송된 후 주동기신호(PSS)가 전송되는 형태(이하 "SSS+PSS 형태"라 함)는 CGS 셀이 아닌 일반 셀을 나타내고, 주동기신호(PSS)가 전송된 후 부동기신호(SSS)가 전송되는 형태(이하 "PSS+SSS 형태"라 함)가 CSG 셀을 나타내는 것으로 가정한다. 이러한 가정 하에서 CSG 셀이 아닌 일반 셀을 나타내기 위한 상기 설명한 PSS-기반 스크램블링 코드는 순환이동 인덱스 0 내지 5까지 6개로 정의하고, SSS+PSS 형태로 전송할 수 있다. 또한, CSG 셀을 나타내기 위한 순환 이동 인덱스로서 6 내지 11까지 6개의 인덱스를 규정하고, PSS+SSS 형태로 전송하는 방법을 이용할 수 있다. 본 실시형태에 따른 방법에 있어서 상술한 순환 이동 인덱스는 예시적일뿐 반드시 상술한 인덱스에 한정하여 해석할 필요는 없다.
한편, 상술한 바와 같이 동기 신호 스와핑 방식과 PSS 기반 스크램블링 코드를 이용하는 방식을 결합하여 이용할 경우의 장점은 다음과 같다.
2 셀 시나리오를 가정한다. 상술한 바와 같이 SSS+PSS 형태는 CSG 셀이 아닌 일반 셀(non-CSG cell)을, PSS+SSS 형태는 CSG 셀을 나타낸다는 가정을 동일하게 이용한다.
도 10은 동기 신호 스와핑 방식만을 이용할 경우 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 10에 있어서 셀 A는 PSS0와 SSS0를 사용하고, SSS0+PSS0 형태로 전송하는 것을 가정하였다. 또한, 셀 B는 PSS1과 SSS1을 사용하고, 셀 A와 대비하여 동기신호가 스와핑된 형태, 즉 PSS1+SSS1의 형태로 전송하는 것을 가정한다. 이 경우, UE쪽 수신단에서는 각 셀로부터의 타이밍 차이(timing difference)로 인해 도 10에 도시된 바와 같이 수신되는 경우가 발생할 수 있다. 즉, 도 10과 같이 수신되는 경우 PSS1+SSS0와 SSS1+PSS0에 대해 잘못된 알람(false alarm) 조합이 나올 수가 있다.
그러나 상술한 실시형태에서와 같이 동기 신호의 스와핑과 CSG 셀을 나타내기 위한 추가적인 PSS 기반 스크램블링 코드를 정의하여 사용하는 경우 상술한 바와 같은 잘못된 알람 문제를 해결할 수 있다.
상기 언급한 대로 동기 신호 스와핑에 따라 CSG 셀을 위한 추가적인 PSS 기반 스크램블링을 정의하여 적용하면 이러한 문제를 해결할 수가 있다 (이하에서 이러한 방법을 본 발명의 "제 1 옵션"으로 표기한다). 이는 동기신호 스와핑 방식을 상기 수학식 25에 나타낸 PSC 기반 스크램블링 방식과 결합하여 이용하는 것으로도 볼 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 상술한 실시형태에서와 같이 PSC-기반 스크램블링 코드를 6개 더 정의하지 않고, CSG 셀을 위한 PSS 스크램블링 코드를 상기 수학식 21과 같은 형태로 적용하는 것을 제안한다 (이하에서 이러한 방법을 본 발명의 "제 2 옵션"으로 표기한다).
한편, 경우에 따라 부동기신호(SSS)에 동일한 PSS 기반 스크램블링 코드가 이용되는 경우에 충돌문제가 발생할 수 있다.
도 11은 부동기신호에 동일한 PSS 기반 스크램블링 코드가 이용될 경우에 발생할 수 있는 충돌 문제를 설명하기 위한 도면이다.
즉, 셀 A에서는 SSS0+PSS0의 형태로 전송하고, 셀 B에서는 PSS0+SSS0의 형태로 전송하나, 양 셀 사이에 타이밍 차이가 있는 경우 도 11에 도시된 바와 같은 SSS0의 충돌 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 본 발명의 바람직한 일 실시형태에서는 SSS+PSS 형태로 동기 신호를 전송하는 CSG셀이 아닌 일반 셀에 대해서는 종래 정의된 8개의 세그먼트 1 기반 스크램블링을 그대로 적용하고, PSS+SSS의 형태로 동기 신호를 전송하는 CSG 셀에 대해서는 상기 CSG 셀이 아닌 일반 셀과는 다른 추가적으로 규정된 8개의 세그먼트 1 기반 스크램블링을 추가적으로 정의하여 사용하는 방법을 제안한다(이하에서 이러한 방법을 본 발명의 "제 3 옵션"으로 표기한다). 이와 같은 실시형태에 있어서 추가적으로 규정되는 8개의 세그먼트 1 기반 스크램블링 코드는 종래 규정되어 이용되는 스크램블링 코드를 생성하기 위한 다항식(polynomial)을 이용하되 서로 다른 순환 이동이 적용되는 형태로 규정될 수 있다. 즉 상기 수학식 7과 수학식 24의 결합 형태로 볼 수 있다.
한편, 본 발명의 또 다른 일 실시형태에서는 상기 수학식 23과 수학식 24의 결합 형태로 적용하여 이용하는 방법, 즉 세그먼트 2 기반 스크램블링을 규정하여 이용하는 방법을 제안한다(이하에서 이러한 방법을 본 발명의 "제 4 옵션"으로 표기한다). 이와 같은 방법을 통해 도 10 및/또는 도 11에서 설명한 문제를 해결할 수 있다.
또한, 상술한 바와 같은 제 1 옵션 내지 제 4 옵션은 각각 독자적으로 또는 다양한 방식으로 결합되어 이용될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 옵션은 상기 제 3 옵션과 결합하여 이용될 수 있다. 즉, 동기 신호의 스와핑 방식, PSC 기반 스크램블링과 더불어 세그먼트 1 기반 스크램블링을 추가적으로 규정하여 이용할 수 있다. 또한, 상기 제 1 옵션은 상기 제 4 옵션과 결합하여 이용될 수도 있다. 즉, 동기 신호의 스와핑 방식, PSC 기반 스크램블링과 더불어 세그먼트 2 기반 스크램블링을 추가적으로 규정하여 이용할 수 있다.
아울러, 상기 제 2 옵션과 상기 제 3 옵션을 결합하여 이용할 수도 있다. 즉 동기 신호의 스와핑, 상기 수학식 21과 같이 변형된 형태의 PSC 시반 스크램블링 및 세그먼트 1 기반 스크램블링을 추가적으로 규정하여 이용할 수 있다. 또한 상기 제 2 옵션은 제 4 옵션과 결합되어 이용될 수 있다. 즉 동기 신호 스와핑, 변형된 PSC 시반 스크램블링과 함께 세그먼트 2 기반 스크램블링을 이용하여 구별하는 방법도 적용 가능하다.
그 밖에도 본 발명은 상술한 옵션들의 다양한 조합을 배제하지 않는다.
4) 위상 변조( Phase modulation )를 통해 셀 ID 개수를 증가시키는 방법
한편, 본 실시형태에서는 상술한 바와 같이 CSG셀 등의 ID를 나타내는 지시 자를 동기 신호의 위상 회전을 통해서 나타내는 방법을 제안한다.
예를 들어, 매크로-셀(본 발명에 대한 설명에서는 편의상 매크로-셀이라 하였으며, 비 CSG 셀(non-CSG cell)과 같이 나타낼 수도 있다)에서 0번째 서브프레임을 위해 (m0, m1)에 의한 코드 조합을 (SSC1, SSC2)로 나타낸다고 하면, 다음과 같이 0번째 서브프레임과 5번째 서브프레임에 대해 지시자를 구별할 수가 있다. 이하의 설명에서는 설명의 편의상 스크램블링 적용에 관해서는 생략하여 나타낸다.
* 매크로 셀 용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, SSC2), 5번째 서브프레임에 (SSC2, SSC1)
* CSG (또는 중계기)용: 0번째 서브프레임에 (-SSC1, -SSC2), 5번째 서브프레임에 (-SSC2, -SSC1)
즉, 매크로 셀에 대해서는 (1, 1)을 이용하여, CSG에 대해서는 (-1, -1)을 이용하여 수행한 위상 변조를 통해 각각의 셀을 구분할 수 있다.
또 다른 예로서 다음과 같이 구분하는 것이 가능하다.
* 매크로-셀용: 0번재 서브프레임에 (SSC1, SSC2), 5번째 서브프레임에 (SSC2, SSC1)
* CSG (또는 중계기)용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, -SSC2), 5번째 서브프레임에 (SSC2, -SSC1)
즉, 매크로 셀에 대해서는 (1, 1)을 이용하여, CSG에 대해서는 (1, -1)을 이 용하여 수행한 위상 변조를 통해 각각의 셀을 구분할 수 있다.
또 다른 예로서 다음과 같이 구분하는 것이 가능하다.
* 매크로-셀용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, SSC2), 5번째 서브프레임에 (SSC2, SSC1)
* CSG(또는 중계기)용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, -SSC2), 5번째 서브프레임에 (-SSC2, SSC1)
즉, 매크로 셀에 대해서는 (1, 1)을 이용하여, CSG에 대해서는 (-1, 1)을 이용하여 수행한 위상 변조를 통해 각각의 셀을 구분할 수 있다.
만약에 두 개 이상의 지시자를 지시하는 것이 필요한 경우(예를 들어, CSG셀과 중계기 셀을 둘 다 나타내고자 할 때), 다음과 같이 나타낼 수 있다.
* 메크로-셀용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, SSC2), 5번째 서브프레임에 (SSC2, SSC1)
* CSG 용: 0번째 서브프레임에 (exp(j*2*pi*1/3)*SSC1, exp(j*2*pi*1/3)*SSC2), 5번째 서브프레임에 (exp(j*2*pi*1/3)*SSC2, exp(j*2*pi*1/3)*SSC1)
* 중계기용: 0번째 서브프레임에 (exp(j*2*pi*2/3)*SSC1, exp(j*2*pi*2/3)*SSC2), 5번째 서브프레임에 (exp(j*2*pi*2/3)*SSC2, exp(j*2*pi*2/3)*SSC1)
혹은
* 메크로-셀용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, SSC2), 5번째 서브프레임에 (SSC2, SSC1)
* CSG 용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, exp(j*2*pi*1/3)*SSC2), 5번째 서브프레임에 (SSC2, exp(j*2*pi*1/3)*SSC1)
* 중계기용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, exp(j*2*pi*2/3)*SSC2), 5번째 서브프레임에 (SSC2, exp(j*2*pi*2/3)*SSC1)
혹은
* 메크로 셀용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, SSC2), 5번째 서브프레임에 (SSC2, SSC1)
* CSG 용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, exp(j*2*pi*1/3)*SSC2), 5번째 서브프레임에 (exp(j*2*pi*1/3)*SSC2, SSC1)
* 중계기용: 0번째 서브프레임에 (SSC1, exp(j*2*pi*2/3)*SSC2), 5번째 서브프레임에 (exp(j*2*pi*2/3)*SSC2, SSC1)
정리하면, 본 실시형태에서는 SSC의 위상 변조를 이용하여 추가 정보를 전송할 수 있다는 점을 감사하여, 상기 위상 변조를 이용하여 CSG 셀을 나타내는 것을 제안하며, 추가 정보의 양에 따라 BPSK, QPSK 방식의 위상 변조가 수행될 수 있다. 또한, BPSK 방식의 경우에도 SSC1과 SSC2에 적용되는 위상 변조의 조합에 따라 4가지 정보가 추가 전송될 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업 자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
상술한 바와 같은 개시된 본 발명의 실시형태들에 따른 방법은 3GPP LTE 시스템에서 CSG 셀을 구분하기 위해 물리 계층 ID를 추가 할당하거나, 기존의 물리 계층 셀 ID의 일부를 유보하여 CSG 셀용도로 활용하는 방식에 적용될 수 있다. 다만, 이와 같이 추가적인 대상에 대한 물리 셀 ID의 할당은 3GPP LTE 시스템뿐만 아니라 다양한 시스템에서 적용될 수 있으며, 추가 대상은 IEEE 시스템의 중계기 등과 같은 대상뿐만 아니라 MBMS ID, 핫 스팟 지시자(hot-spot indicator) 등이 될 수 있다.
도 1은 일반적인 CP(normal cyclic prefix)를 사용하는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2는 확장 CP(extended CP)를 사용하는 무선 프레임의 다른 예를 나타낸다.
도 3은 P-SCH에 시퀀스를 부반송파 영역에 맵핑하는 일 예를 나타낸다.
도 4는 S-SCH에 이용 가능한 2개의 짧은 코드의 전체 조합 중 3GPP LTE 시스템에서 이용되는 2개의 짧은 코드 조합을 개념적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 3GPP LTE 시스템에서 부동기 신호 전송의 모호성 문제를 해결하기 위해 수행되는 주 동기 신호 기반 스크램블링 및 세그먼트 1 기반 스크램블링의 개념을 나타낸 도면이다.
도 6은 이웃 탐색 시나리오에 대한 설명을 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 각 실시형태에 따른 셀 ID 확장/유보 방식이 적용될 수 있는 멀티 홉 릴레이 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 8은 프레임 내 SSS와 PSS간의 시간 관계를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 SSS와 PSS간의 시간 위치를 변경하여 추가 정보를 전송하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 10은 동기 신호 스와핑 방식만을 이용할 경우 발생할 수 있는 문제점을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 부동기신호에 동일한 PSS 기반 스크램블링 코드가 이용될 경우에 발 생할 수 있는 충돌 문제를 설명하기 위한 도면이다.

Claims (17)

  1. 물리 계층 셀 ID 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    주 동기 신호(PSS; Primary Synchronization Signal) 및 부 동기 신호(SSS; Secondary Synchronization Signal)를 각각 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 주 동기 신호의 전송과 상기 부 동기 신호의 전송 사이의 시간적인 선후 관계에 따라 물리 계층 셀 ID 관련 정보를 나타내는, 물리 계층 셀 ID 정보 전송 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 물리 계층 셀 ID 관련 정보는 서빙 셀의 셀 ID 정보 및 상기 서빙 셀의 서비스 속성 정보를 나타내며,
    상기 서비스 속성 정보는 상기 서빙 셀이 CSG(Closed Subscriber Group) 셀인지 여부, 중계기(Relay Station) 셀인지 여부, MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service) 지시자, 핫 스팟(hot spot) 지시자 중 하나 이상을 나타내고,
    상기 서빙 셀의 셀 ID 정보는 상기 서빙 셀 ID 정보의 전체 또는 일부를 나타내는, 물리 계층 셀 ID 정보 전송 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 주 동기 신호 전송 후 상기 부 동기 신호를 전송하는 경우 CSG(Closed Subscriber Group) 셀 ID를 나타내고,
    상기 부 동기 신호 전송 후 상기 주 동기 신호를 전송하는 경우 상기 CSG 셀 이외의 셀 ID를 나타내는, 셀 ID 정보 전송 방법.
  4. 단말이 물리 계층 셀 ID 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    특정 셀로부터 주 동기 신호(PSS; Primary Synchronization Signal) 및 부 동기 신호(SSS; Secondary Synchronization Signal)를 각각 수신하는 단계; 및
    상기 주 동기 신호와 상기 부 동기 신호가 수신된 순서에 기초하여 상기 물리 계층 셀 ID 정보를 획득하는 단계를 포함하는, 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 상기 물리 계층 셀 ID 정보를 획득하는 단계는,
    상기 부 동기 신호로부터 상기 특정 셀의 셀 ID 그룹을 식별하기 위한 제1 식별정보를 획득하고, 상기 주 동기 신호로부터 상기 셀 ID 그룹 내에서 상기 특정 셀을 식별하기 위한 제2 식별정보를 획득하는 단계; 및
    상기 제1 식별정보 및 상기 제2 식별정보를 이용하여 상기 특정 셀의 물리 계층 셀 ID를 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 물리 계층 셀 ID 정보가 CSG (Closed Subscriber Group)에 대응하는지 아니면 OSG (Open Subscriber Group)에 대응하는지 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 주 동기 신호와 상기 부 동기 신호가 수신된 순서에 따라서 상기 물리 계층 셀 ID 정보가 상기 CSG에 대응하는지 아니면 상기 OSG에 대응하는지 여부를 판단하는, 방법.
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 판단하는 단계는,
    상기 주 동기신호가 상기 부 동기 신호보다 먼저 수신된 경우 상기 물리 계층 셀 ID 정보가 상기 CSG에 대응한다고 판단하는, 방법.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 물리 계층 셀 ID 정보가 상기 CSG에 대응하는 경우, 상기 물리 계층 셀 ID 정보를 이용하여 상기 특정 셀에 접속할 권한이 있는지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 특정 셀에 접속할 권한이 있다고 판단되면, 상기 특정 셀로 핸드오버하는 단계를 더 포함하는, 방법.
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