KR101625523B1 - 이동 통신 시스템에서 셀 검출 방법 및 그를 수행하는 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 LTE(Long Term Evolution)와 같은 이동 통신 시스템에서 셀을 검출하는 방법 및 그를 수행하는 장치에 관한 것으로, 적어도 하나의 기지국으로부터 신호가 수신되면, 상기 신호로부터 제1 동기 채널 심볼을 검출하는 과정과, 상기 검출된 제1 동기 채널 심볼의 유효값을 확인하여, 상기 유효값이 설정된 임계 유효값 이상인지 판단하는 과정과, 상기 설정된 임계 유효값 이상이면, 상기 검출된 제1 동기 채널 심볼을 이용하여 상기 신호에서 제2 동기 채널 심볼의 위치를 추정하는 과정과, 상기 추정된 위치에서 상기 제2 동기 채널 심볼을 검출하는 과정을 포함한다.
이동 통신 시스템, 심볼, 기지국 정보, 유효성

Description

이동 통신 시스템에서 셀 검출 방법 및 그를 수행하는 장치{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING CELL IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 LTE(Long Term Evolution) 시스템과 같은 이동 통신 시스템에서 셀을 검출하는 방법 및 그를 수행하는 장치에 관한 것으로, 특히 LTE 시스템의 휴대 단말기에서 동기화할 기지국이 위치한 셀을 검출하는 방법 및 그를 수행하는 장치에 관한 것이다.
일반적으로 LTE 시스템과 같은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식의 이동 통신 시스템은 기지국과 휴대 단말기로 구성된다. 이러한 이동 통신 시스템에서 기지국과 휴대 단말기 간에는 데이터를 송수신하기 위해 링크가 형성된다. 그리고 휴대 단말기가 기지국으로 데이터를 전송하기 위해 형성되는 링크를 상향 링크라고, 기지국이 휴대 단말기로 데이터를 전송하기 위해 형성되는 링크를 하향 링크라고 한다.
하향 링크를 통해 전송되는 신호는 10msec 단위의 프레임이 연속적으로 전송되는 구조이다. 10msec 단위의 프레임은 각각 5msec 단위인 두 개의 하프 프레임으로 이루어진다. 하나의 하프 프레임은 각각 1msec 단위인 다섯 개의 서브 프레임으 로 구성된다. 각각의 서브 프레임은 슬롯과 심볼 단위로 구성되며, 하나의 심볼은 OFDM 시스템에서의 주파수 변환 단위이다.
일반적으로 휴대 단말기는 FFT(Fast Fourier Transform)를 수행하기 이전에 주변 기지국과 동기화할 시점을 확인한다. 그러기 위해 휴대 단말기는 주변에 위치한 기지국으로부터 하향링크를 통해 수신된 신호에서 하프 프레임의 경계에 대한 정보를 포함하는 제1 동기 채널(이하에서 PSCH; Primary Synchronization Channel) 심볼을 검출한다. 다음으로 PSCH 심볼 검출이 완료되면, 휴대 단말기는 주파수 축을 기준으로 기지국 정보를 포함하는 제2 동기 채널(이하에서 SSCH; Secondary Synchronization Channel) 심볼을 검출한다. 이렇게 검출된 PSCH 심볼 및 SSCH 심볼을 통해 휴대 단말기는 프레임의 전체 경계 및 기지국 정보를 획득할 수 있다. 획득된 프레임 전체 경계 및 기지국 정보를 이용하여 휴대 단말기는 주변에 위치한 셀을 검출할 수 있다.
즉 기지국과 휴대 단말기 간의 동기 획득은 PSCH 심볼을 검출하여 하프 프레임의 경계를 검출하는 것으로 시작한다. 이는 어떠한 타이밍 정보도 없는 상태에서 시작하기 때문에 PSCH 심볼 검출은 시간 축을 기준으로 바로 수행된다. 일단 PSCH 심볼의 검출이 완료되면, 휴대 단말기는 하프 프레임의 경계만을 확인할 수 있다. 매번 기지국으로부터 전송되는 PSCH 심볼의 위치는 하프 프레임 단위로 동일하기 때문에 전체 프레임의 경계는 확인할 수 없다. 그러나 SSCH 심볼이 검출되면, 휴대 단말기는 전체 프레임의 경계를 확인할 수 있다. 다시 말해 SSCH 심볼의 구성방식인 m0, m1 시퀀스 방식은 하나의 프레임 내에서 하프 프레임 단위별로 구별되기 때 문에 SSCH 심볼의 위치에 따른 전체 프레임의 경계가 확인될 수 있다.
동기 채널을 검출하는 과정에 대하여 도 1을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 동기 채널 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 휴대 단말기는 110단계에서 휴대 단말기의 주변 셀을 관리하는 기지국으로부터 전송되는 신호를 수신한다. 그리고 휴대 단말기는 120단계에서 수신된 신호에서 PSCH 심볼을 검출한다. 검출된 PSCH 심볼을 통해 휴대 단말기는 하향 링크 하프 프레임의 경계를 대략적으로 확인한다. 다음으로 휴대 단말기는 130단계에서 PSCH 심볼 검출이 완료되었는지 판단한다. 이때 PSCH 심볼 검출이 완료되기까지 휴대 단말기는 수신되는 신호를 메모리에 임시 저장한다.
PSCH 심볼 검출이 완료되면, 휴대 단말기는 140단계에서 검출된 PSCH 심볼이 유효한지 판단한다. PSCH 심볼이 유효하면, 휴대 단말기는 150단계에서 예상된 위치에서 SSCH 심볼을 검출한다. 그러기 위해 PSCH 심볼 검출이 완료되면, 휴대 단말기는 검출된 PSCH 심볼을 이용하여 SSCH 심볼의 위치를 추정한다. 좀 더 상세히 휴대 단말기는 PSCH 심볼을 통해 하프 프레임의 경계를 검출하여, SSCH 심볼의 위치를 예상한다. 그리고 휴대 단말기는 메모리에 임시 저장된 신호에서 SSCH 심볼을 검출한다. SSCH 심볼은 전체 프레임에 대한 경계 및 기지국 정보를 포함한다. 여기서 기지국 정보는 기지국을 식별하기 위한 기지국 아이디를 의미한다.
SSCH 심볼까지 검출되면, 휴대 단말기는 160단계에서 전체 프레임의 경계 및 기지국 정보를 확인할 수 있다. 그리고 휴대 단말기는 확인된 기지국 정보에 해당하는 기지국이 관리하는 셀을 검출할 수 있다.
SSCH 심볼의 검출을 위해서 휴대 단말기는 SSCH 심볼이라고 예상되는 심볼을 주파수 영역으로 변환해야한다. 예상 SSCH 심볼의 위치는 PSCH 심볼을 통해 확인된 하프 프레임의 경계가 검출된 다음 확인될 수 있다. 이러한 이유로 PSCH 심볼의 검출이 완료된 다음에야 SSCH 심볼이 검출될 수 있다. 그러나 PSCH 심볼의 검출이 완료될 때까지 SSCH 심볼 검출을 대기해야함으로써, 기지국 정보 및 동기화 정보 등을 검출하는데 걸리는 시간이 길어진다는 문제점이 있다.
그리고 PSCH 심볼을 검출하는 동안 휴대 단말기는 수신되는 신호를 모두 저장하고 있어야한다. 다시 말해 수신된 신호의 어느 영역에 SSCH 심볼이 위치하는지 모르기 때문에 PSCH 심볼이 검출되는 구간동안 휴대 단말기는 수신되는 신호를 저장해야한다는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 이동 통신 시스템에서 셀 검출 방법 및 그를 수행하는 장치를 제안한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 셀 검출 방법은 적어도 하나의 기지국으로부터 신호가 수신되면, 상기 적어도 하나의 신호로부터 제1 동기 채널 심볼을 검출하는 과정과 상기 검출된 제1 동기 채널 심볼의 유효값을 확인하여, 상기 유효값이 설정된 임계 유효값 이상인지 판단하는 과정과 상기 설정된 임계 유효값 이상이면, 상기 검출된 제1 동기 채널 심볼을 이용하여 상기 신호에서 제2 동기 채널 심볼의 위치를 추정하는 과정과 상기 추정된 위치에서 상기 제2 동기 채널 심볼을 검출하는 과정을 포함한다.
또한 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 실시예에 따른 셀 검출 장치는 수신된 신호에서 제1 동기 채널 심볼을 검출하는 제1 동기 채널 검출기와 상기 검출된 제1 동기 채널 심볼의 유효값을 확인하여, 상기 유효값이 설정된 임계 유효값 이상인지 판단하는 제1 동기 채널 유효성 판단기와 상기 설정된 임계 유효값 이상이면, 상기 검출된 제1 동기 채널 심볼을 이용하여 상기 신호에서 제2 동기 채널 심볼의 위치를 추정하는 제2 동기 채널 할당기와 상기 추정된 위치에서 상기 제2 동기 채널 심볼을 검출하는 제2 동기 채널 검출기를 포함한다.
본 발명에 따르면, 검출되는 PSCH 심볼의 유효성에 따라 SSCH 심볼의 위치를 바로 확인할 수 있다. 그리고 PSCH 심볼이 검출되는 도중에 SSCH 심볼이 함께 검출되므로, 종래의 방법과 같이 많은 양의 수신 신호 저장하지 않아도 된다. 또한 PSCH 심볼이 시간축을 기준으로 앞부분에 몰려있는 경우, PSCH 심볼이 검출되는 시점과 SSCH 심볼이 검출되는 시점이 동일할 수 있다. 이러한 경우, SSCH 심볼을 검출하는 검출기의 동작 구간이 감소되며, 이에 따른 휴대 단말기의 전력 소모에 이득이 발생한다는 장점이 있다.
제1 동기 채널(이하에서 PSCH; Primary Synchronization Channel) 심볼은 기지국과 휴대 단말기 간의 슬롯을 동기화하기 위한 하프 프레임의 경계와 슬롯별 심볼에 대한 정보 등을 포함하는 심볼을 의미한다.
제2 동기 채널(이하에서 SSCH; Secondary Synchronization Channel) 심볼은 기지국과 휴대 단말기간의 프레임을 동기화하기 위한 전체 프레임에 대한 경계 및 프레임을 전송한 기지국의 아이디 등과 같은 정보를 포함하는 심볼을 의미한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
도 2는 본 발명에 따른 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 기지국으로부터 전송되는 신호는 프레임 형태로 전송된다. 10msec 크기인 하나의 프레임(210)은 5msec 크기인 두개의 하프 프레임으로 구성된다. 그리고 하나의 하프 프레임(220)은 다섯 개의 서브 프레임으로 구성되며, 하나의 서브 프레임(230)은 다수 개의 슬롯과 심볼 단위(240)로 구성된다. 각각의 심볼에는 자원이 배분된다. 각 심볼마다 배분되는 자원은 RS(Reference Signal)(R0/R1)(250), RS(R2/R3)(260), SSCH(270), PSCH(280) 등을 포함한다.
도 2에 도시된 바와 같이 특정 시간 윈도우(최소 5msec)인 하프 프레임(220) 안에 무조건 한번의 PSCH 심볼(280)이 위치한다. 이에 따라 수신되는 신호를 시간 윈도우 동안 관찰하면, 휴대 단말기는 시간 축을 기준으로 어느 순간에 PSCH 심볼이 위치하는지 확인할 수 있다. 그리고 휴대 단말기는 PSCH 심볼의 위치를 이용하여 SSCH 심볼이 위치할 것으로 예상되는 시간 기준 역시 확인할 수 있다. 예를 들어 PSCH 심볼(280)의 위치가 확정되면, SSCH 심볼(270)은 FDD(Frequency Devision Duplexing) 방식에서는 PSCH 심볼(280)보다 한 개의 심볼 앞에, TDD(Time Devision Duplexing) 방식에서는 PSCH 심볼(280)보다 세 개의 심볼 앞에 위치하게 된다. PSCH 심볼(280)은 시간 축을 기준으로 수신되는 하프 프레임(220) 기준으로 연속적인 검출이 가능하다. SSCH 심볼(270)은 주파수 축을 기준으로 검출이 가능하다. 따라서 휴대 단말기는 시간 축을 기준으로 SSCH가 포함되는 심볼을 주파수 영역으로 변환해야 한다. 이를 위해 FFT(Fast Fourier Transform)가 사용된다. 즉 FFT(Fast Fourier Transform)를 사용하여, 휴대 단말기는 시간 영역에서 SSCH가 할당되었다고 예상되는 심볼을 주파수 영역으로 변환된다.
다음으로 심볼을 검출하는 휴대 단말기를 구성하는 구성에 대하여 도 3을 참 조하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기에서 수신단의 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 휴대 단말기의 수신단은 안테나(305), ADC(Analog to Digital Convertor)(310), RF 인터페이스(320), 데이터 복조기(330), 셀 검출기(340)로 구성된다.
안테나(305)는 기지국으로부터 전송되는 아날로그 신호를 수신하는 기능을 수행한다.
ADC(310)는 기지국으로부터 수신되는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 기능을 수행한다. 이하에서는 디지털 신호를 신호라 칭한다.
RF 인터페이스(320)는 AGC(Automatic Gain Control)(미도시), AFC(Automatic Frequence Control)(미도시), Rx Decimation Filter(미도시) 등을 포함한다. AGC는 변환된 디지털 신호의 gain을 조절하여 일정한 레벨을 유지하도록 조절하는 기능을 수행한다. AFC는 변환된 디지털 신호의 주파수 오프셋을 보정하는 기능을 수행한다. Rx Decimation Filter는 디지털 신호의 클락 주파수를 낮추어 준다. 그리고 RF 인터페이스(320)를 통해 추출된 디지털 신호는 데이터 복조기(330)와 셀 검출기(340)로 전달된다.
데이터 복조기(330)는 추출된 신호를 데이터로 복조하는 기능을 수행한다.
셀 검출기(340)는 초기 단계에서 휴대 단말기와 기지국 사이의 시간을 정렬하여 수신된 신호로부터 원하는 정보를 복호하도록 하는 기능을 수행한다. 또한 셀 검출기(340)는 휴대 단말기의 이동으로 인해 이웃하는 셀의 기지국으로 핸드오버하는 경우, 동기 획득 과정 없이 연속적인 정보 복호가 가능하도록 시간 정렬을 변경하는 정보를 획득하는 기능을 수행한다. 그러기 위해 셀 검출기(340)는 제1 동기 채널(이하에서 PSCH; Primary Synchronization Channel) 검출기(350), 심볼 메모리(360), 제2 동기 채널(이하에서 SSCH; Secondary Synchronization Channel) 검출기(370) 및 셀 검출 제어부(380)를 포함한다.
PSCH 검출기(350)는 셀 검출 제어부(380)의 제어 하에 기지국으로부터 수신되는 신호에서 하프 프레임의 경계를 확인할 수 있는 PSCH 심볼을 검출하는 기능을 수행한다. 그리고 심볼 메모리(360)는 셀 검출 제어부(380)의 제어 하에 PSCH 심볼이 검출되는 동안 수신되는 신호 및 다수 개의 추출된 SSCH 심볼을 저장하는 기능을 수행한다. SSCH 검출기(370)는 셀 검출 제어부(380)의 제어 하에 심볼 메모리(360)에 저장된 신호에서 SSCH 심볼을 검출하는 기능을 수행한다.
본 발명의 실시예에 따라 SSCH 심볼이 검출되려면, 우선 PSCH 심볼의 유효성이 판단되어야 한다. 그리고 PSCH 심볼의 유효성이 미리 설정된 임계 유효값 이상이면, SSCH 심볼이 검출될 수 있다. 이러한 과정들은 셀 검출 제어부(380)에서 수행된다. 셀 검출 제어부(380)는 제1 동기 채널(이하에서는 PSCH) 유효성 판단기(383), 제2 동기 채널(이하에서는 SSCH) 할당기(385), 셀 정보 확인부(387)로 구성된다.
PSCH 유효성 판단기(383)는 PSCH 검출기(350)를 통해 검출되는 PSCH 심볼의 유효값이 미리 설정된 임계 유효값 이상인지 판단한다. 검출되는 PSCH 심볼의 유효 값은 정합 필터를 통해 확인되는 상관관계 값으로 판단할 수 있다. PSCH 심볼의 유효값이 미리 설정된 임계 유효값 이상이면, 셀 검출 제어부(380)는 SSCH 할당기(385)를 통해 심볼 메모리(360)에 저장된 신호에서 SSCH 심볼의 위치를 추정한다. 여기서 임계 유효값은 기지국과 휴대 단말기 간의 통신 환경에 따라 다르게 설정될 수 있으며, 다양한 통신 환경에서 수행되는 실험을 통해 결정될 수 있다.
셀 검출 제어부(380)는 SSCH 검출기(370)를 제어하여 심볼 메모리(360)에 저장된 신호에서 SSCH 심볼을 검출한다. 검출된 SSCH 심볼은 셀 검출 제어부(380)에 구성된 셀 정보 확인부(387)로 전달된다. 그리고 셀 정보 확인부(387)는 검출된 SSCH 심볼을 통해 휴대 단말기의 주변에 위치한 기지국의 아이디 및 그 기지국과 휴대 단말기 간의 동기화할 타이밍에 대한 기지국 정보를 확인한다.
이와 같은 구성을 구비한 휴대 단말기의 수신단에서 심볼을 검출하는 방법에 대하여 도 4를 참조하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셀 검출 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 410단계에서 휴대 단말기의 주변에 위치한 적어도 하나의 기지국으로부터 PSCH 심볼 및 SSCH 심볼이 포함된 신호가 수신되면, 셀 검출 제어부(380)는 420단계에서 PSCH 검출기(350)를 제어하여 수신된 신호에 포함된 PSCH 심볼을 검출한다. 그리고 PSCH 심볼이 검출되는 동안 셀 검출 제어부(380)는 수신되는 신호를 심볼 메모리(360)에 저장한다. 다시 말해 셀 검출 제어부(380)는 PSCH 검출기(350)를 제어하여 하프 프레임 단위 동안 PSCH 심볼을 수신하여 미리 정해진 유효한 PSCH 심볼 후보군을 추출한다. 그리고 셀 검출 제어부(380)는 유효 한 PSCH 심볼 후보군에서 유효한 PSCH 심볼의 위치를 선정한다. 즉 PSCH 심볼 후보군은 하프 프레임 단위의 시간이 지난 다음 선정될 수 있다. 이렇게 후보군으로 등록된 PSCH 심볼의 위치로 SSCH 심볼의 위치가 확인될 수 있다.
셀 검출 제어부(380)는 430단계에서 검출되는 PSCH 심볼의 유효값을 확인한다. PSCH 심볼의 유효값은 정합 필터를 통해 확인된 상관관계 값을 의미한다. 여기서 상관관계 값은 휴대 단말기와 가까운 기지국일수록, 또는 다중 경로가 아닌 직접 수신한 신호일수록, 채널 간섭이 작을수록 큰 값을 갖는다.
다음으로 셀 검출 제어부(380)는 440단계에서 확인된 PSCH 심볼 유효값이 설정된 임계 유효값 이상인지 판단한다. 만약 확인된 PSCH 심볼 유효값이 설정된 임계 유효값 미만이면, 셀 검출 제어부(380)는 450단계에서 PSCH 심볼 검출이 완료되는지 판단한다. PSCH 심볼 검출이 완료되면, 셀 검출 제어부(380)는 검출된 PSCH 심볼을 바탕으로 SSCH 심볼을 검출한다. 여기서 SSCH 심볼을 검출하기 위한 SSCH 검출기가 이미 구동된 상태이므로, 셀 검출기의 동작이 종료된다. 반면에 PSCH 심볼 검출이 완료되지 않으면, 셀 검출 제어부(380)는 420단계부터 재수행한다.
만약 440단계에서 확인된 PSCH 심볼 유효값이 미리 설정된 임계 유효값 이상이면, 셀 검출 제어부(380)는 460단계에서 심볼 메모리(360)에 저장된 신호에서 SSCH 심볼의 위치를 추정한다. 그리고 셀 검출 제어부(380)는 470단계에서 추정된 위치에서 SSCH 심볼을 검출한다. 여기서 SSCH 심볼은 기지국으로부터 전송되는 프레임의 전체 경계 및 휴대 단말기의 주변에 위치한 기지국과 관련된 기지국 정보를 포함한다.
셀 검출 제어부(380)는 480단계에서 검출된 SSCH 심볼을 통해 전체 프레임의 경계 및 기지국 정보를 확인한다. 그리고 셀 검출 제어부(380)는 PSCH 심볼과 SSCH 심볼을 통해 확인된 기지국 정보로 주변에 위치한 셀을 확인할 수 있다. 이때 기지국 정보에 휴대 단말기의 주변에 위치한 기지국의 아이디 등이 포함된다.
셀 검출 제어부(380)는 유효한 PSCH 심볼이 검출될 때마다 SSCH 심볼을 할당하여, SSCH 검출기(370)를 통해 SSCH 심볼을 검출한다. 이러한 과정이 반복됨으로써, 셀 검출기는 휴대 단말기의 주변에 위치한 셀을 검출할 수 있다.
다음으로 휴대 단말기의 주변에 위치한 기지국별로 전송되는 신호를 통해 심볼을 검출하는 과정에 대하여 도 5 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
도 5는 본 발명에 따른 하나의 프레임에서 동기 채널 심볼을 검출하는 과정을 예시한 도면이다.
도 5를 참조하면, PSCH 심볼(503) 및 SSCH 심볼(505)을 포함하는 프레임(510) 형태의 신호가 수신되면, 휴대 단말기는 PSCH 검출기 동작 구간(515)에서 PSCH 검출기(520)을 통해 PSCH 심볼을 검출한다. 이때 휴대 단말기는 수신되는 신호를 심볼 메모리(550)에 저장한다. PSCH 검출기 동작 구간(515)은 5msec 단위의 하프 프레임을 기준으로 한다. 다음으로 휴대 단말기는 PSCH 유효성 판단기(530)를 통해 검출되는 PSCH 심볼의 유효값을 판단한다(535).
PSCH 심볼의 유효값이 미리 설정된 임계 유효값 이상이면, 휴대 단말기는 심볼 할당기(540)를 이용하여 심볼 메모리(550)에 저장된 신호에서 SSCH가 할당된 심볼의 위치를 확인한다. 그리고 휴대 단말기는 SSCH 검출기(560)을 통해 SSCH 심 볼(505)을 검출한다. 다음으로 휴대 단말기는 검출된 PSCH 심볼 및 SSCH 심볼을 분석하여, 기지국으로부터 전송된 신호에 해당하는 전체 프레임의 경계 및 기지국 정보(570)를 확인한다.
다음은 두개의 기지국으로부터 신호가 전송되는 경우에 대하여 도 6을 참조하여 설명한다.
도 6은 본 발명에 따른 적어도 두 개의 프레임에서 동기 채널 심볼을 검출하는 과정을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 휴대 단말기로 전송되는 신호의 세기가 10인 기지국으로부터 프레임 A(610) 형태의 신호가 전송된다. 프레임 A(610)에는 PSCH 심볼 A(615), SSCH 심볼 A(617)가 포함된다. 또한 휴대 단말기로 전송되는 신호의 세기가 7인 기지국으로부터 프레임 B(620) 형태의 신호가 전송된다. 그리고 프레임 B(620)에는 PSCH 심볼 B(625), SSCH 심볼 B(627)가 포함된다.
휴대 단말기는 신호 세기 10인 기지국으로부터 전송되는 프레임 A(610)와 신호 세기 7인 기지국으로부터 전송되는 프레임 B(620)를 함께 수신한다(630). 다시 말해 현재 휴대 단말기 주변에 인접한 기지국으로부터 전송되는 프레임의 PSCH 심볼, 다중 경로를 통해 전송되는 프레임의 PSCH 심볼 및 주변 기지국에 이웃하는 이웃 기지국으로부터 전송되는 프레임의 PSCH 심볼 등이 함께 휴대 단말기에 수신된다. 그래서 휴대 단말기가 PSCH 심볼을 검출할 때, 시간 축을 기준으로 1개 이상의 PSCH 심볼이 검출될 수 있다.
휴대 단말기는 PSCH 심볼을 검출하기 위해서 PSCH 심볼의 유효값을 확인한 다. PSCH 심볼의 유효값은 정합 필터를 이용하여 측정한 상관관계 값을 통해 확인할 수 있다. 좀 더 상세히 도 6에서 시간 축(t)을 기준으로 PSCH 상관관계 값(PSCH Correlation Power; 640)을 나타낸 그래프를 참조로 설명한다. PSCH 심볼 A(615)가 수신되는 시간과 PSCH 심볼 B(625)가 수신되는 시간을 기준으로, 측정된 상관관계 값인 PSCH 심볼 A(615)의 유효값 및 PSCH 심볼 B(625)의 유효값이 미리 설정된 임계 유효값(645) 이상인 것을 확인할 수 있다.
PSCH 심볼 A(615)의 유효값이 설정된 임계 유효값 이상으로 감지된 시간에 휴대 단말기는 심볼 메모리에 저장된 신호(650)에서 SSCH 심볼 A(617)를 검출한다. 그리고 PSCH 심볼 B(625)의 유효값이 설정된 임계 유효값 이상으로 감지된 시간에 휴대 단말기는 심볼 메모리에 저장된 신호(650)에서 SSCH 심볼 B(627)를 검출한다. 이때 심볼 메모리는 이전에 검출된 SSCH 심볼들(660)을 저장한다. 그리고 SSCH 심볼 검출이 완료되기 전에 다른 PSCH 심볼이 유효하다고 판단되면, 다시 SSCH 심볼이 심볼 메모리(360)에 저장될 수 있다. 따라서 심볼 메모리(360)는 몇 개의 심볼 메모리를 예비적으로 보유한다. 일단 심볼 메모리에 SSCH 심볼이 하나 이상이 차면, SSCH 검출기가 동작한다. 그리고 SSCH 심볼 검출이 완료되면, 해당 심볼 메모리는 다음에 검출되는 SSCH 심볼을 저장하는 저장소로 재사용된다. SSCH 할당기가 심볼 메모리별 SSCH 심볼을 할당하는 기능을 수행한다.
다음으로 세 개의 기지국으로부터 신호가 수신되는 경우에 대하여 도 7을 참조하여 설명한다.
도 7은 본 발명에 따른 세 개의 프레임에서 동기 채널 심볼을 검출하는 과정 을 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 휴대 단말기와 가장 가까운 셀에 위치한 기지국으로부터 직접 프레임 A(710)가 포함된 신호가 전송되며, 프레임 A(710)에 PSCH 심볼 A(715)와 SSCH 심볼 A(717)를 포함한다. 휴대 단말기와 가까운 기지국으로부터 다중 경로를 통한 프레임 B(720)의 신호가 전송되며, 프레임 B(720)에 PSCH 심볼 B(725)와 SSCH 심볼 B(727)를 포함한다. 그리고 휴대 단말기와 가까운 기지국과 이웃하는 기지국으로부터 프레임 C(730) 형태의 신호가 전송되며. 프레임 C(730)에 PSCH 심볼 C(735)와 SSCH 심볼 C(737)를 포함한다.
각각의 신호에 해당하는 프레임(710, 720, 730)은 휴대 단말기의 PSCH 검출기(740)와 심볼 메모리(750)로 전달된다. PSCH 검출기(740)는 하프 프레임을 단위로 하여, PSCH 심볼 A(715), PSCH 심볼 B(725), PSCH 심볼 C(735)를 검출한다. 이때 휴대 단말기는 검출되는 PSCH 심볼 A(715), PSCH 심볼 B(725), PSCH 심볼 C(735)의 유효값을 확인하여, 각 프레임별 SSCH 심볼 A(717), SSCH 심볼 B(727), SSCH 심볼 C(737)의 위치를 확인한다.
프레임별 SSCH 심볼의 위치가 확인되면, 심볼 메모리(750)에 저장된 신호에서 SSCH 심볼 A(717), SSCH 심볼 B(727), SSCH 심볼 C(737)가 검출된다. SSCH 심볼들은 SSCH 검출기를 통해 신호별로 검출된다. 그리고 하나의 SSCH 심볼 검출이 완료되면, 다음 SSCH 심볼이 검출될 수 있다. 즉 SSCH 심볼 A(717)를 검출하기 위한 SSCH 검출기 동작 구간(760)이 완료되면, 다음 SSCH 심볼인 SSCH 심볼 B(727)를 검출하기 위한 SSCH 검출기 동작 구간(770)이 수행된다. 그리고 SSCH 심볼 B(727)를 검출하기 위한 SSCH 검출기 동작 구간(770)이 완료되면, 다음 SSCh 심볼인 SSCH 심볼 C(737)를 검출하기 위한 SSCH 검출기 동작 구간(780)을 수행한다. SSCH 심볼 A(717), SSCH 심볼 B(727), SSCH 심볼 C(737) 검출이 완료되면, 휴대 단말기는 검출된 SSCH 심볼 A(717), SSCH 심볼 B(727), SSCH 심볼 C(737)를 통해 프레임의 전체 경계 및 기지국 정보(790)를 확인한다.
본 발명에 따르면, 휴대 단말기는 기지국으로부터 수신되는 신호에서 PSCH 심볼 검출이 완료되기 전에 SSCH 심볼을 검출할 수 있다. 또한 휴대 단말기는 PSCH 심볼의 유효값에 따라 PSCH 심볼 후보군을 결정할 수 있다. 그리고 검출되는 PSCH 심볼 후보군의 개수, 수신되는 신호에서 PSCH 심볼이 위치 및 심볼 메모리의 용량이 조절될 수 있다. 이에 따라 수신되는 신호에서 N개의 PSCH 심볼이 검출되도록 휴대 단말기가 구성되었다면, 3*N/60만큼의 비율만큼 작은 메모리의 사용이 가능하다. 또한 수신되는 신호에서 PSCH 심볼의 후보군이 시간 축을 기준으로 PSCH 검출기 동작 구간의 앞부분에 위치한다면, PSCH 심볼 검출과 SSCH 심볼 검출이 완료되는 시간차에 차이가 없을 수 있다. 이러한 경우에 최대 SSCH 검출기 동작 시간*N만큼 SSCH 검출기의 동작 구간이 감소된다. 동작 구간의 감소는 그만큼 많은 기지국 정보를 검출할 수 있도록 한다. 그리고 심볼을 검출할 때 소모되는 전력에도 이득 효과가 발생한다.
이상에서는 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기서 개시된 실시예들 이 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
도 1은 종래 기술에 따른 동기 채널 검출 방법을 나타낸 흐름도.
도 2는 본 발명에 따른 프레임 구조를 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 휴대 단말기에서 수신단의 구성을 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셀 검출 방법을 나타낸 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 하나의 프레임에 포함된 동기 채널 심볼을 검출하는 과정을 예시한 도면.
도 6은 본 발명에 따른 적어도 두 개의 프레임에 포함된 동기 채널 심볼을 검출하는 과정을 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 세 개의 프레임에서 동기 채널 심볼을 검출하는 과정을 도시한 도면.

Claims (9)

  1. 이동 통신 시스템의 단말에서 셀 검출 방법에 있어서,
    적어도 하나의 기지국으로부터 신호가 수신되면, 상기 수신된 신호를 기반으로 적어도 하나의 제1 동기 채널 심볼 후보를 검출하는 과정과,
    상기 검출된 적어도 하나의 제1 동기 채널 심볼 후보에 대응하는 신호를 저장하는 과정과,
    상기 검출된 제1 동기 채널 심볼 후보의 유효값이 설정된 임계 유효값 이상인지 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과를 기반으로 상기 적어도 하나의 제1 동기 채널 심볼 후보 중 유효한 제1 동기 채널 심볼을 결정하는 과정과,
    상기 결정된 제1 동기 채널 심볼을 기반으로 상기 저장된 신호에서 제2 동기 채널 심볼의 위치를 추정하는 과정과,
    상기 추정된 위치에서 상기 제2 동기 채널 심볼을 검출하는 과정을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 제1 동기 채널 심볼 후보를 검출하는 과정은
    상기 수신된 신호를 하프 프레임 단위인 시간 윈도우 동안 관찰하여, 상기 제1 동기 채널 심볼 후보의 위치를 확인하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출된 제1 동기 채널 심볼 후보의 유효값이 상기 설정된 임계 유효값 미만이면, 상기 제1 동기 채널 심볼 검출이 완료되는지 판단하는 과정과,
    상기 제1 동기 채널 심볼 검출이 완료되지 않으면, 상기 수신된 신호를 기반으로 상기 제1 동기 채널 심볼을 재검출하는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 셀 검출 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 동기 채널 심볼 후보의 유효값은
    정합 필터를 통해 출력되는 상관관계 값을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 셀 검출 방법.
  4. 삭제
  5. 기지국으로부터 하향 링크를 통해 프레임 형태의 신호를 수신하는 단말의 셀 검출 장치에 있어서,
    상기 수신된 신호를 기반으로 적어도 하나의 제1 동기 채널 심볼 후보를 검출하는 제1 동기 채널 검출기와;
    상기 검출된 적어도 하나의 제1 동기 채널 심볼 후보에 대응하는 신호를 저장하는 심볼 메모리와;
    상기 검출된 제1 동기 채널 심볼의 유효값이 설정된 임계 유효값 이상인지 판단하고, 상기 판단 결과를 기반으로 상기 적어도 하나의 제1 동기 채널 심볼 후보 중 유효한 제1 동기 채널 심볼을 결정하는 제1 동기 채널 유효성 판단기와;
    상기 결정된 제1 동기 채널 심볼을 기반으로 상기 저장된 신호에서 제2 동기 채널 심볼의 위치를 추정하는 제2 동기 채널 할당기와;
    상기 추정된 위치에서 상기 제2 동기 채널 심볼을 검출하는 제2 동기 채널 검출기를 포함하며,
    상기 제1 동기 채널 검출기는
    상기 수신된 신호를 하프 프레임 단위인 시간 윈도우 동안 관찰하여, 상기 제1 동기 채널 심볼의 후보의 위치를 확인하는 것을 특징으로 하는 셀 검출 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 심볼 메모리는 상기 제2 동기 채널 검출기를 통해 검출되는 상기 제2 동기 채널 심볼을 저장하는 것을 특징으로 하는 셀 검출 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2 동기 채널 할당기는
    상기 검출된 제1 동기 채널 심볼 후보의 유효값이 상기 설정된 임계 유효값 미만이면, 상기 프레임에서 상기 제1 동기 채널 심볼 검출이 완료되는지 판단하고, 상기 제1 동기 채널 심볼 검출이 완료되지 않으면, 상기 수신된 신호를 기반으로 상기 제1 동기 채널 심볼을 재검출함을 특징으로 하는 셀 검출 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1 동기 채널 심볼 후보의 유효값은
    정합 필터를 통해 출력되는 상관관계 값을 기반으로 결정되는 것을 특징으로 하는 셀 검출 장치.
  9. 삭제
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