KR102104912B1

KR102104912B1 - Tdd 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102104912B1
Application number: KR1020180076830A
Authority: KR
Inventors: 조영수; 이종헌
Original assignee: 주식회사 에치에프알
Priority date: 2018-05-04
Filing date: 2018-07-03
Publication date: 2020-05-29
Also published as: KR20190127508A

Abstract

TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치 및 방법을 개시한다.
본 발명에 의한 실시예의 일 측면에 의하면, RF신호(Radio Frequency Signal)에 포함된 동기신호(Synchronous Signal)를 검출하는 장치로서, 상기 동기신호를 검출하기 위한 레퍼런스(reference)인 기대 값이 저장되는 기대값저장부; 상기 동기신호가 포함된 RF신호를 외부로부터 수신하는 동기신호수신부; 상기 동기신호와 상기 기대 값을 비교하여 매칭레벨을 출력하는 매칭레벨출력부; 및 상기 매칭레벨 중 기 설정된 임계 값 이상의 매칭레벨이 출력되는 시점을 동기시간으로 결정하는 동기시간결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치를 제공한다.

Description

TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DETECTING TRANSMISSION AND RECEPTION TIMING SYNCHRONOUS SIGNAL IN TDD WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 RF신호에 포함된 동기신호를 검출하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 동기신호를 검출하기 위한 레퍼런스와 동기신호 사이의 매칭 정도를 기준으로 외부로부터 수신되는 동기신호를 검출함으로써 동기신호의 시간적 위치를 정확히 추정할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.

이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.

4세대 이동통신(4G), 5세대 이동통신(5G) 등의 이동통신은 도 1에 도시된 바와 같이 전체 서비스 영역을 다수의 좁은 영역(cell)(15)으로 분할하고, 각 셀(15)의 중심부에 위치한 기지국(BTS, Base Transceiver Station)(10)이 해당 셀의 통신을 담당하는 셀룰러 이동통신 방식을 채용하고 있다.

이와 같은 셀룰러 방식은 셀 별로 동일한 주파수를 사용할 수 있기 때문에 더욱 많은 채널 수를 확보할 수 있고, 특정 셀을 더욱 작은 셀(섹터)로 세분화할 수 있어 수요 증가에 유연하게 대응할 수 있다는 장점을 가진다.

그러나 사용자 단말(UE, User Element)(30)이 병원, 회사 등의 대형 건물과 같은 음영지역(RF shadow) 내에 위치하거나 도 1에 도시된 바와 같이 특정 셀의 경계부 또는 외곽부에 위치하는 경우, 셀룰러 방식은 해당 사용자 단말(30)과 해당 셀을 커버(cover)하는 기지국(10) 사이에 원활한 통신이 수행되지 못하는 단점을 가진다.

이러한 단점을 보완하기 위해, 셀룰러 방식은 중계기(Repeater)(20) 또는 분산 안테나 시스템(DAS, Distributed Antenna System)을 활용하는 데, 중계기(Repeater)(20) 또는 분산 안테나 시스템(DAS, Distributed Antenna System)은 기지국(10)으로부터 수신된 미약한 신호를 증폭하거나 안테나를 유선으로 연장하여 자신이 커버하는 하위 셀(25) 내에 위치하는 사용자 단말(30)로 전송하도록 구성된다.

한편, 셀룰러 방식은 기지국(10)과 사용자 단말(30) 사이의 양방향 데이터 통신을 구현하기 위해 데이터가 사용자 단말(30)로부터 기지국(10)으로 전송되는 상향링크(Uplink)와 데이터가 기지국(10)으로부터 사용자 단말(30)로 전송되는 하향링크(Downlink)를 구별하여 사용하는 듀플렉싱(Duplexing) 방식을 채용하고 있다.

듀플렉싱 방식은 할당된 주파수를 분할하고 분할된 주파수 각각에 업링크와 다운링크를 별개로 구현하는 FDD(Frequency Division Duplexing)방식과, 동일 주파수에서 시간을 분할하고 스위칭 신호를 기준으로 업링크와 다운링크 사이를 스위칭하여 업링크와 다운링크를 별개로 구현하는 TDD(Time Division Duplexing) 방식으로 구분될 수 있다.

이 중, TDD 방식은 업링크와 다운링크 비율을 트래픽 상황에 맞게 가변적으로 조절할 수 있어 한정된 주파수 자원을 효율적으로 활용할 수 있다는 측면에서 최근 주목 받고 있다.

TDD 방식에서, 중계기(20) 또는 DAS는 기지국(10)과 사용자 단말(30) 사이의 양방향 통신과 두 개체 사이의 업링크 및 다운링크를 동기(synchronize)시키기 위해 스위칭 신호(동기신호) 즉, 프레임 동기신호를 기준으로 업링크와 다운링크를 스위칭한다.

구체적으로, 종래 중계기(20) 또는 DAS는 기지국(10)으로부터 수신된 신호의 세기를 검출(Power Detection)하고, 검출된 신호의 세기 변화를 기준으로 업링크/다운링크 프레임을 파악하며, 파악된 프레임을 기준으로 업링크와 다운링크를 스위칭하여 기지국(10)과 사용자 단말(30) 사이의 양방향 통신에 업링크와 다운링크를 동기시킨다.

이와 같은 파워 검출 방법에 의하여 업링크와 다운링크를 동기시키는 경우, 기지국(10)은 사용자 단말이(30)이 존재하지 않는 영역(섹터)에 대해 정보가 포함되지 않은 하향 프레임 신호를 전송하게 되므로, 프레임의 하향/상향 또는 상향/하향 스위칭 시각을 정확하게 추정할 수 없게 되어 중계기(20)의 스위칭 동작에 대한 정확성이 저하될 수 있다.

또한, 이와 같은 경우에도 SNR(Signal to Noise Ratio)은 저하되지 않아 시스템은 정상 작동하는 것으로 보일 수 있으나, 처리율(throughput)이 저하되는 심각한 전송 품질의 문제가 발생할 수 있으며, 나아가 실제 프레임과 추정된 프레임 사이의 차이가 증가되면 출력 앰프(Amp)의 파손에 이를 수도 있다.

4G의 경우, 업링크와 다운링크가 고정된 비율로 구성되는 일정한 패턴을 이용하여 듀플렉싱을 구현하도록 구성되므로 기지국(10)으로부터 전송된 신호에서 파워가 검출되지 않더라도 일정한 패턴 내 업링크와 다운링크의 고정된 비율을 기반으로 스위칭 시간을 추정할 수 있어 전술된 파워 검출 방법의 문제점이 나타나지 않거나 실제 서비스에 큰 영향을 주지 않는다.

그러나 5G에서는 업링크와 다운링크의 비율이 통신 상황에 따라 가변적으로 변화되는 동적-TDD(Dynamic-TDD) 방식이 채용되는데, 기지국(10)으로부터 전송된 상향/하향 프레임의 비율이 변화되면 신호의 파워가 검출되지 않는 구간 또한, 상이해지므로 프레임을 재추정하는 동안 중계기 또는 DAS가 업링크 또는 다운링크를 정확히 구분할 수 없게 되어 전술된 파워 검출 방법의 문제점이 그대로 나타나게 된다.

더욱이, 서브프레임 단위로 업링크와 다운링크를 할당하는 4G와 달리, 5G는 서브프레임을 구성하는 슬롯 단위로 업링크와 다운링크를 할당하도록 구성되므로, 업링크와 다운링크가 교차(변화)되는 비율이 상대적으로 빈번하게 발생할 수 있어 스위칭 동작의 정밀성이 저하되는 문제점이 더욱 심화될 수 있다.

본 발명의 실시예는, 종래 파워 검출 방법이 아닌, 전송 프레임 내의 동기신호를 정확히 검출할 수 있는 새로운 방법을 적용하여 이 동기신호의 시간적 위치를 정확히 추정하고, 이를 기반으로 중계기 또는 DAS 등의 장치에 대한 스위칭 시간(업링크와 다운링크의 스위칭 시간)을 정확히 검출할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 데 주된 목적이 있다.

본 발명에 의한 실시예의 일 측면에 의하면, RF신호(Radio Frequency Signal)에 포함된 동기신호(Synchronous Signal)를 검출하는 장치로서, 상기 동기신호를 검출하기 위한 레퍼런스(reference)인 기대 값이 저장되는 기대값저장부; 상기 동기신호가 포함된 RF신호를 외부로부터 수신하는 동기신호수신부; 상기 동기신호와 상기 기대 값을 비교하여 매칭레벨을 출력하는 매칭레벨출력부; 및 상기 매칭레벨 중 기 설정된 임계 값 이상의 매칭레벨이 출력되는 시점을 동기시간으로 결정하는 동기시간결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 의한 실시예의 다른 측면에 의하면, RF신호(Radio Frequency Signal)에 포함된 동기신호(Synchronous Signal)를 검출하는 방법으로서, 상기 동기신호를 검출하기 위한 레퍼런스(reference)인 기대 값을 저장하는 기대값저장단계; 상기 동기신호가 포함된 RF신호를 외부로부터 수신하는 동기신호수신단계; 상기 동기신호와 상기 기대 값을 비교하여 매칭레벨을 출력하는 매칭레벨출력단계; 및 상기 매칭레벨 중 기 설정된 임계 값 이상의 매칭레벨이 출력되는 시점을 동기시간으로 결정하는 동기시간결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 방법을 제공한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시예에 의하면, 무선 통신의 대상이 되는 외부 장치로부터 전송된 신호에서 동기신호 자체를 검출하도록 구성되므로 외부 장치와 본 발명이 탑재되는 대상 장치 사이의 동기를 더욱 정확히 일치시킬 수 있게 된다.

또한, 본 발명의 실시예에 의하면, 업링크와 다운링크가 고정된 패턴으로 구성되는 종래 4G의 경우는 물론, 업링크와 다운링크가 가변적인 패턴으로 구성되는 5G의 경우에도 동기신호를 검출할 수 있으므로 적용 가능성이 더욱 확장될 수 있게 된다.

도 1은 셀룰러 이동통신 방식의 전반적인 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 동기신호 검출 장치를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 기대값저장부, 매칭레벨출력부 및 동기시간결정부에 대한 다양한 실시예를 나타낸 블록 구성도이다.
도 4는 수신된 동기신호와 기대 값을 비교하는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 검출장치 또는 검출방법을 이용하여 동기신호를 검출한 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동기신호를 검출하고 이로부터 동기시간을 결정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 기대 값과 기지국으로부터 전송된 RF신호의 동기신호를 비교하는 본 발명의 다양한 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함', '구비'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 '…부', '모듈' 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

앞서 언급된 바와 같이, 본 발명에 의한 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치(이하 '검출장치'라 지칭한다)(100)는 외부로부터 전송되는 RF신호(Radio Frequency Signal)에서 이 신호에 포함된 동기신호(Synchronous Signal)를 검출하고, 이를 기반으로 동기신호의 시간적 위치를 추정함으로써 외부 장치와 자신이 설치된 장치(대상 장치) 사이의 동기를 정확히 일치시킬 수 있는 장치에 해당한다.

본 발명의 검출장치(100)는 기지국으로부터 수신되는 미약한 크기의 신호를 증폭하여 사용자 단말로 전송하는 중계기 또는 유선으로 연장된 안테나를 이용하여 기지국으로부터 수신되는 신호를 사용자 단말로 전송하는 DAS에 탑재되어, 기지국으로부터 수신되는 RF신호에서 동기신호 및 동기시간을 추정하는 형태로 구현될 수 있음은 물론, RF신호를 이용하여 데이터 통신을 수행하는 둘 이상이 장치 중 어느 하나의 장치에 탑재되어 상기와 같은 기능을 수행하는 형태로 구현될 수 있음은 물론이다.

다만, 기지국, 중계기 또는 DAS 및 사용자 단말 사이의 데이터 통신을 중심으로 동기신호를 정확히 검출할 필요성에 대하여 전술하였으므로, 이하에서는 본 발명의 검출장치(100)가 중계기, DAS, 사용자 단말 등에 탑재되어 기지국으로부터 수신되는 RF신호에서 동기신호를 검출하는 실시예를 중심으로 본 발명의 검출장치(100)에 대하여 설명하도록 한다.

본 발명에 의한 검출장치(100)를 이용하여 검출되는 동기신호는 다양한 형태로 이루어질 수 있다. 즉, 본 발명에 의한 검출장치(100)는 동기신호가 가질 수 있는 다양한 형태를 기대 값으로 저장하고, 기지국으로부터 수신되는 동기신호와 기대 값 상호 간의 매칭 정도를 기준으로 동기신호의 검출여부를 판단하도록 구성되므로, 동기신호는 자신이 가질 수 있는 다양한 형태 각각마다 구분될 수 있다면 데이터의 배열 형태, 시퀀스 내부 비트(bit) 또는 심볼(symbol)에 할당되는 데이터의 종류 등과 무관히 다양한 형태로 이루어질 수 있다.

신호 처리 분야에서 심볼은 신호를 처리(변조, 코딩, 전송, 검출 등)하는 기본 단위를 의미하며, 단일의 비트가 하나의 심볼을 구성할 수 있음은 물론, 복수 개의 비트가 하나의 심볼을 구성할 수도 있다. 따라서 이하에서 사용되는 “심볼”이라는 표현은 단일의 비트와 복수 개의 비트를 모두 포함하는 표현에 해당하는 것으로 이해되는 것이 바람직하다.

4G와 5G의 경우, 동기신호에는 1차 동기신호(PSS, Primary Synchronous Signal)와 2차 동기신호(SSS, Secondary Synchronous Signal)가 포함된다. 본 발명의 검출장치(100)가 셀룰러 이동통신에 적용되는 경우, 본 발명의 검출장치(100)는 PSS와 SSS 중 하나 또는 모두를 검출하고, 이를 기반으로 동기시간을 추정하도록 구성될 수 있다.

다만, 설명과 이해의 편의를 위해, 이하에서는 RF신호로부터 1차 동기신호 즉, PSS를 검출하고, 이를 기반으로 동기시간을 검출 또는 결정하는 실시예를 중심으로 설명하도록 한다.

4G의 경우 PSS는 아래와 같은 [수학식 1]에 따라 Zadoff-Chu 시퀀스 형태를 가진다. 이와 같은 경우, PSS 시퀀스를 구성하는 각 심볼에는 복소 값이 할당되며, PSS 시퀀스는 63개의 심볼로 구성된다.

5G의 경우, PSS는 아래와 같은 [수학식 2]에 따라 구성되는 시퀀스 형태를 가지며, 시퀀스를 구성하는 각각의 심볼에는 +1 또는 -1이 할당되고, 해당 시퀀스는 127번째 마다 반복되는 형태를 가진다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 검출장치(100)를 개략적으로 나타낸 블록 구성도이며, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 동기신호를 검출하고 이로부터 동기시간을 결정하는 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 이하에서는 도 2 및 도 6을 참조하여 본 발명에 의한 검출장치(100)의 구성과 동기신호를 검출하고 동기시간을 결정하는 본 발명에 의한 검출방법에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 검출장치(100)는 기대값저장부(110), 동기신호수신부(120), 동기신호추출부(130), 다운샘플링부(140), 매칭레벨출력부(150), 동기시간결정부(160) 및 임계값조절부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.

먼저, 본 발명의 기대값저장부(110)에는 동기신호를 검출하기 위한 레퍼런스에 해당하는 기대 값이 저장된다(S610). 후술되는 바와 같이, 본 발명의 검출장치(100)는 이 기대 값과 RF신호에 포함된 동기신호를 상호 비교하고, 비교된 결과를 기반으로 동기신호 및 동기시간을 검출할 수 있다.

본 발명의 기대값저장부(110)는 동기신호의 데이터 형태, 동기신호를 생성하는 연산식의 종류 등에 따라 다양한 형태로 기대 값을 저장할 수 있다. 이와 관련된 실시예는 후술하도록 한다.

본 발명의 동기신호수신부(120)는 동기신호가 포함된 RF신호를 외부 또는 외부 장치로부터 수신한다(S620). 기지국, 중계기 및 사용자 단말 사이의 데이터 통신을 중심으로 설명하면, 본 발명의 동기신호수신부(120)는 동기신호가 포함된 RF신호를 기지국으로부터 수신한다(S620).

본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 수신된 동기신호 즉, 수신된 RF신호 또는 동기신호와 기대 값을 상호 비교하여 매칭 정도를 나타내는 매칭레벨을 출력한다(S630).

동기신호와 기대 값 사이의 상호 매칭에는 동기신호와 기대 값이 수치적으로 정확히 일치하는 경우, 일정 범위 이내에서 일치하는 경우 및 동기신호와 기대 값 사이의 상관관계가 모두 포함된다.

본 발명의 동기시간결정부(160)는 매칭레벨출력부(150)에서 출력된 매칭레벨이 미리 설정된 임계 값 이상인 경우 해당 매칭레벨이 출력되는 시점을 동기시간으로 결정한다(S640).

출력되는 매칭레벨이 임계 값 이상에 해당하는 경우, 이는 수신된 동기신호와 저장된 기대 값이 동일한 것으로 간주(동기신호를 검출한 것으로 간주)될 수 있으므로, 본 발명의 동기시간결정부(160)는 임계 값 이상의 매칭레벨의 출력을 트리거신호로 하여 해당 매칭레벨이 출력된 시점을 동기시간으로 결정할 수 있다(S640).

한편, 무선 송수신 과정에서 RF신호의 왜곡이 발생할 수 있고 수신된 RF신호가 본 발명의 검출장치(100)를 통하여 처리되는 과정에서 오류가 발생할 수 있다. 따라서 본 발명은 이러한 변화에 유동적으로 대응하기 위하여 임계 값을 조절하는 임계값조절부(170)를 더 포함하여 구성될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 검출장치(100)는 비교대상이 되는 기대 값을 미리 저장하고, 수신된 RF신호와 기대 값 사이의 상호 비교를 기반으로 RF신호에서 동기신호를 검출할 수 있음은 물론, 동기신호가 검출된 시점을 동기시간으로 결정할 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 검출장치(100)가 탑재된 중계기, DAS, 사용자 단말 등의 대상장치는 본 발명의 검출장치(100)를 통하여 결정된 동기시간을 이용하여 기지국 등의 외부 장치와 동기화될 수 있게 된다.

실시형태에 따라, 본 발명은 동기신호추출부(130) 및 다운샘플링부(140)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 일반적으로 동기신호는 RF신호 내 일정한 주파수 범위에 위치한다. 또한, 3GPP TS 38.211 V15.0.0에 의하면, PSS는 SS/PBCH 블록에서 Subcarrier number 56 ~ 182 사이에 고정적으로 위치한다.

따라서 동기신호가 위치하는 주파수 대역을 차단주파수로 설정하면 RF신호로부터 동기신호만을 별도로 추출할 수 있다. 본 발명의 동기신호추출부(130)는 이러한 점에 착안하여 동기신호가 위치하는 주파수 대역만을 RF신호로부터 추출하도록 구성되며, 대역통과필터(BPF, Band Pass Filter) 등으로 구현될 수 있다.

또한, 무선 통신을 위하여 설정(할당)된 주파수 대역에 따라 전체 주파수 대역에서의 SS/PBCH 블록 자체의 위치가 가변될 수 있으므로, 동기신호추출부(130)가 추출 또는 필터링하는 대역 또한, 차단 주파수 값이 저장된 레지스터 등을 이용하여 SS/PBCH 블록의 주파수측 위치에 따라 가변적으로 설정될 수 있다.

이와 같이, 본 발명의 검출장치(100)가 동기신호추출부(130)를 더 포함하여 구성되면, RF신호 전체와 기대 값을 비교하는 것이 아닌, 동기신호와 기대 값을 바로 비교할 수 있게 되므로, 동기신호와 기대 값 사이의 매칭레벨을 판단하고 출력하는 프로세싱이 간소화될 수 있게 된다.

실시형태에 따라, 본 발명은 추출된 동기신호의 샘플링 레이트(sampling rate)를 조절하는 다운샘플링부(140)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명이 다운샘플링부(140)를 더 포함하여 구성되면, 샘플링 레이트를 조절함에 따라 기대 값과 비교되는 동기신호의 데이터 양을 감소시킬 수 있게 되므로(다운 샘플링), 매칭레벨출력부(150)는 샘플링 레이트가 조절된 동기신호와 기대 값을 비교하여 매칭레벨을 출력할 수 있어 매칭레벨을 판단하고 출력하는 프로세싱에 소요되는 시간 또는 리소스를 더욱 감소시킬 수 있게 된다.

다만, 샘플링 레이트가 매우 낮은 값으로 조절되는 경우, 매칭 여부를 판단하는 데 요구되는 최소한의 데이터 미만으로 샘플링될 수 있으므로, 본 발명의 다운샘플링부(140)는 이 최소한의 데이터 이상이 포함될 수 있는 샘플링 레이트로 조절하도록 구성되어야 하며, 바람직하게 필터 대역의 2배 주파수의 샘플링 레이트를 가질 수 있다.

도 3은 본 발명의 기대값저장부(110), 매칭레벨출력부(150) 및 동기시간결정부(160)에 대한 다양한 실시예를 나타낸 블록 구성도이다. 이하에서는 도 3을 참조하여 동기신호의 형태에 따른 기대값저장부(110), 매칭레벨출력부(150)의 다양한 실시예에 대하여 설명하도록 한다.

기지국으로부터 수신되는 RF신호는 일반적으로 복수 개의 심볼가 나열된 시퀀스 형태의 동기신호를 포함하며, 해당 시퀀스를 구성하는 심볼들은 미리 설정된 연산식 또는 규칙에 따라 생성되는 값이 할당되어 있다.

이와 같이, 동기신호가 시퀀스 형태로 구성되고 해당 시퀀스를 구성하는 심볼들은 미리 설정된 연산식에 따라 생성되는 값들이 할당되어 있는 경우, 본 발명의 기대값저장부(110) 및 매칭레벨출력부(150)는 상기 연산식에 따라 생성 가능한 시퀀스의 개수를 기준으로 다양하게 설정될 수 있다.

구체적으로, 미리 설정된 연산식에 따라 생성 가능한 동기신호 시퀀스가 복수 개인 경우, 수신되는 RF신호에 포함된 동기신호 시퀀스는 생성 가능한 시퀀스 중 하나에 해당하며, 기대값저장부(110)에 저장되는 기대 값은 생성 가능한 시퀀스 모두를 기반으로 구성된다.

기대 값은 수신된 동기신호 시퀀스와의 비교를 통해 수신된 동기신호 시퀀스가 생성 가능한 시퀀스 중 어느 시퀀스에 해당하는 지 판단하는 래퍼런스에 해당하므로, 생성 가능한 시퀀스 모두를 기반으로 구성된다.

기대 값이 생성 가능한 시퀀스 모두를 기반으로 구성되는 경우, 본 발명의 기대값저장부(110)는 생성 가능한 시퀀스를 개별적으로 저장하거나 생성 가능한 시퀀스 모두를 포함하는 단일의 시퀀스를 저장하도록 구성될 수 있다.

도 3에는 미리 설정된 연산식에 따라 생성 가능한 시퀀스가 3개인 경우 기대값저장부(110)가 이를 개별적으로 저장하는 실시예(도 3 (a))와 생성 가능한 시퀀스 모두를 포함하는 단일의 시퀀스를 저장하는 실시예(도 3 (b))가 예시되어 있다.

또한, 도 3에는 5G의 동기신호 중 PSS를 생성하는 전술된 연산식을 중심으로 기대값저장부(110)와 매칭레벨출력부(150)의 다양한 실시예가 표현되어 있는데, 5G의 경우 PSS는 전술된 연산식에 따라 0번째 ~ 126번째 시퀀스, 43번째 ~ 169번째 시퀀스 및 86번째 ~ 212번째 시퀀스 등 3가지 시퀀스 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.

따라서 본 발명의 기대값저장부(110)는 기대값저장부 1(113), 기대값저장부 2(115) 및 기대값저장부 3(115)으로 구성되며, 각각의 저장부마다 0번째 ~ 126번째 시퀀스, 43번째 ~ 169번째 시퀀스 및 86번째 ~ 212번째 시퀀스가 저장될 수 있다.

또한, 본 발명의 기대값저장부(110)는 단일의 저장부로 구성되며, 이 단일의 저장부에는 생성 가능한 시퀀스(0번째~212번째)를 모두 포함하는 단일의 시퀀스가 저장될 수 있다.

본 발명의 기대값저장부(110)가 이와 같이 구성되는 경우, 본 발명의 매칭레벨출력부(150) 또한, 3개 또는 단일의 출력부로 구성될 수 있다.

구체적으로, 도 3에 표현된 바와 같이, 기대값저장부(110)가 3개의 저장부로 구성된 경우(도 3 (a)), 본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 기대값저장부 1(113)에 저장된 기대 값 시퀀스와 수신된 동기신호 시퀀스를 비교하여 매칭레벨을 출력하는 매칭레벨출력부 1(153), 기대값저장부 2(115)에 저장된 기대 값 시퀀스와 수신된 동기신호 시퀀스를 비교하여 매칭레벨을 출력하는 매칭레벨출력부 2(155) 및 기대값저장부 3(117)에 저장된 기대 값 시퀀스와 수신된 동기신호 시퀀스를 비교하여 매칭레벨을 출력하는 매칭레벨출력부 3(157)으로 구성될 수 있다.

이와 달리, 기대값저장부(110)가 단일의 저장부로 구성된 경우(도 3 (b)), 본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 단일의 기대값저장부(110)에 저장된 기대 값 시퀀스와 수신된 동기신호 시퀀스를 비교하여 매칭레벨을 출력하는 단일의 매칭레벨출력부(150)로 구성될 수 있다.

이상에서는 이해의 편의를 위해, 기대값저장부(110)와 매칭레벨출력부(150)의 순서를 동일하게 표현하였으나, 상호 중복되지 않는다면 그 순서는 변경될 수 있다. 즉, 매칭레벨출력부 2(155)가 기대값저장부 1(113)에 저장된 기대 값 시퀀스와 수신된 동기신호 시퀀스를 비교하여 매칭레벨을 출력하도록 구성될 수 있음은 물론이다.

이와 같은 다양한 실시예를 통하여 매칭레벨이 출력되면, 본 발명의 동기시간결정부(160)는 출력되는 하나 이상의 매칭레벨이 임계 값 이상에 해당하는 지를 판단하고, 임계 값 이상의 매칭레벨이 출력되는 시점을 동기시간으로 결정한다.

도 3 (a)에 표현된 바와 같이 복수 개의 기대값저장부(113, 115 및 117)와 복수 개의 매칭레벨출력부(153, 155 및 157)를 이용하여 복수 개의 매칭레벨이 출력되는 경우에도, 수신된 동기신호 시퀀스는 저장된 복수 개의 기대 값 시퀀스 중 어느 하나와 동일하므로 복수 개의 매칭레벨 중 임계 값 이상의 수치를 가지는 매칭레벨은 하나만 출력되게 된다.

도 4는 수신된 동기신호와 기대 값을 비교하는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 도면이며, 도 7 및 도 8은 기대 값과 동기신호를 비교하여 동기시간을 결정하는 본 발명의 다양한 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.

이하에서는 도 4, 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 검출장치(100)가 동기신호와 기대 값을 비교하여 매칭레벨을 출력하고, 출력된 매칭레벨을 기반으로 동기시간을 결정하는 실시예에 대하여 상세히 설명하도록 한다.

매칭레벨을 출력하는 실시예를 설명하기에 앞서, 동기신호 시퀀스와 기대 값 시퀀스는 5G에서 PSS 시퀀스를 생성하는 전술된 [수학식 2]에 의하여 생성됨을 전제한다. 다만, 앞서 설명한 바와 같이, 동기신호 시퀀스와 기대 값 시퀀스는 [수학식 2] 이외에도 다양한 연산식 또는 규칙에 의해 생성될 수 있음은 물론이다.

동기신호와 기대 값이 시퀀스 형태로 구성되는 경우, 본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 동기신호 시퀀스를 심볼 단위로 이동(shift)시킨다(S710, S810). 또한, 본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 동기신호 시퀀스의 심볼 이동마다 기대 값 시퀀스와 비교하여 매칭레벨을 출력하도록 구성될 수 있다. 동기신호를 심볼 단위로 이동시키는 프로세싱은 Shift Register 등의 회로 소자를 이용하여 구현될 수 있다.

전술된 바와 같이, 동기신호와 기대 값의 상호 매칭에는 동기신호와 기대 값이 수치적으로 정확히 일치하는 경우, 일정 범위 이내에서 일치하는 경우 및 동기신호와 기대 값 사이의 상관관계가 모두 포함되는데, 도 4 (a)에는 수치적으로 일치하는 매칭레벨에 대한 예가 표현되어 있으며, 도 4 (b)에는 상관관계에 대한 예가 표현되어 있다.

먼저, 동기신호 시퀀스와 기대 값 시퀀스가 일치하는 실시예(도 4 (a))를 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 동기신호 시퀀스(도 4 (a)의 상단 시퀀스)의 심볼 이동마다 위치적으로 상호 대응하되, 상호 일치하는 값을 가지는(할당된) 심볼의 개수를 매칭레벨로 출력하도록 구성될 수 있다(S720).

예를 들어, 심볼 단위 이동이 진행되어 동기신호 시퀀스의 #0 심볼이 기대 값 시퀀스(도 4 (a)의 하단 시퀀스)의 #208비트와 위치적으로 상호 대응되며, 동기신호 시퀀스의 #1 내지 #4 심볼이 기대 값 시퀀스의 #209 내지 #212 심볼 각각과 위치적으로 대응되는 경우, 본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 위치적으로 상호 대응되는 심볼 각각에 할당된 값이 상호 일치하는 지 여부를 판단하고, 상호 일치하는 값을 가지는 심볼(도 4 (a) 기준 #0 - #208, #1 - #209, #4 - #212)이 존재하는 경우 일치하는 값을 가지는 심볼의 개수를 카운트(Count)하여 매칭레벨로 출력한다(S720).

일치하는 값을 가지는 심볼의 개수를 카운트하여 매칭레벨로 출력하는 전술된 프로세싱은 다양한 방법을 통하여 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 4 (a)에 표현된 바와 같이, 위치적으로 상호 대응되는 심볼들을 대상으로 배타적 논리합(XOR, EOR, EXOR)(

) 을 적용하여, 상호 일치하는 심볼에 대해서는 0이 출력되도록 하고, 상호 일치하지 않는 심볼에 대해서는 1이 출력되도록 하며, 출력된 0의 개수를 카운팅(Count) 또는 합(Sum)한 후, 카운팅된 개수를 매칭레벨로 출력하도록 구성될 수 있다.

실시형태를 달리하여, 본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 동기신호 시퀀스가 이동된 위치를 기준으로, 동기신호 시퀀스와 기대 값 사이의 상관관계를 연산하고, 연산된 상관관계를 매칭레벨로 출력하도록 구성될 수 있다(S840).

구체적으로, 본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 동기신호 시퀀스(도 4 (b)의 상단 시퀀스)가 이동된 위치를 기준으로 동기신호 시퀀스의 심볼와 기대 값 시퀀스(도 4 (b)의 하단 시퀀스)의 심볼 중 위치적으로 대응하는 심볼(#0 - #208, #1 - #209, #2 - #210, #3 - #211, #4 - #212)에 할당된 값을 대상으로 곱 연산을 적용한다(S820).

곱 연산의 수행이 완료되면, 본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 곱 연산된 결과를 대상으로 합 연산(Sum)을 적용하여 상관관계를 생성하고(S830), 생성된 상관관계를 매칭레벨로 출력한다(S840).

실시형태를 달리하는 전술된 과정을 통하여 매칭레벨출력부(150)로부터 매칭레벨이 출력되면, 본 발명의 동기시간결정부(160)는 출력된 매칭레벨과 미리 설정된 임계 값을 비교한다(S740, S850).

비교한 결과, 매칭레벨이 임계 값 이상이 아닌 경우, 본 발명의 매칭레벨출력부(150)는 해당 동기신호를 심볼 단위로 추가 이동시켜(S710, S810), 전술된 비교 프로세싱을 다시 수행한다.

이러한 과정을 반복적으로 수행하여, 매칭레벨이 임계 값 이상에 해당하는 경우, 본 발명의 동기시간결정부는 해당 시점 또는 해당 시간을 동기시간으로 결정한다(S740, S860).

본 발명의 매칭레벨출력부(150)와 동기시간결정부(160)가 매칭레벨을 출력하고 이를 이용하여 동기시간을 결정하는 전술된 프로세싱을 환언하여 간략히 표현하면 다음과 같다.

4G의 경우, 동기신호 시퀀스는 63개 심볼로 구성되므로, 수신된 RF신호의 데이터 열에서 연속적인 63개의 심볼(동기신호 시퀀스)이 기대 값 시퀀스의 심볼과 임계 값 이상의 상관관계를 가지는 것으로 판단되면, 동기신호가 검출되었다고 선언할 수 있다.

5G의 경우, 전술된 바와 같이, 동기신호 시퀀스는 127개의 연속하는 복소 값 또는 이를 디코딩한 -1 또는 +1 비트의 심볼로 구성될 수 있다.

동기신호 시퀀스가 127개의 연속하는 복소 값으로 구성되는 경우, 수신된 RF신호의 데이터 열에서 연속적인 127개의 심볼이 기대 값 시퀀스의 심볼과 임계 값 이상의 상관관계를 가지거나 임계 값 이상의 일치하는 심볼 개수를 가지는 것으로 판단되면, 동기신호가 검출되었다고 선언할 수 있다.

동기신호 시퀀스가 127개의 연속하는 비트 심볼로 구성되는 경우, 수신된 RF신호의 데이터 열에서 연속적인 127개의 심볼이 기대 값 시퀀스의 심볼과 임계 값 이상 상관관계를 가지거나 임계 값 이상의 일치하는 심볼 개수를 가지는 것으로 판단되면, 동기신호가 검출되었다고 선언할 수 있다.

한편, 본 발명의 임계값조절부(170)가 수행하는 기능은 매칭레벨출력부(150)의 실시형태에 따라 상이해질 수 있다.

먼저, 본 발명의 매칭레벨출력부(150)가 동기신호 시퀀스의 심볼와 기대 값 시퀀스의 심볼 중 상호 일치하는 값을 가지는 심볼의 개수를 매칭레벨로 출력하는 실시예의 경우, 본 발명의 임계값조절부(170)는 동기신호 시퀀스의 심볼 개수에서 허용오류 심볼 개수를 제외한 개수로 임계 값을 조절할 수 있다.

이와 달리, 본 발명의 매칭레벨출력부(150)가 동기신호 시퀀스와 기대 값 시퀀스 사이의 상관관계를 매칭레벨로 출력하는 실시예의 경우, 본 발명의 임계값조절부(170)는 동기신호의 심볼들에 대한 크기를 계산하고 심볼들의 크기를 대상으로 평균 연산을 적용하여 심볼들의 평균 크기 값을 생성한 후, 생성된 평균 크기의 배율을 조정하여 임계 값을 조절할 수 있다.

도 5는 본 발명의 검출장치(100) 또는 검출방법을 이용하여 동기신호를 검출한 시뮬레이션 결과를 나타낸 도면이다. 이하에서는 도 5를 참조하여 본 발명의 동기시간결정부(160)에서 동기신호를 검출한 결과에 대하여 설명하도록 한다.

도 5 (An) 및 (Bn)은 [수학식 2]에 따라 생성 가능한 기대 값 시퀀스 각각을 별도로 저장하고, 동기신호 시퀀스와 일치하는 값을 가지는 심볼의 개수를 매칭레벨로 출력하는 실시예에 대한 시뮬레이션 결과(이하 '결과 1'로 지칭한다)이다.

도 5 (Ac) 및 (Bc)는 [수학식 2]에 따라 생성 가능한 기대 값 시퀀스를 모두 포함하는 단일의 시퀀스를 저장하고, 동기신호 시퀀스와의 상관관계를 매칭레벨로 출력하는 실시예에 대한 시뮬레이션 결과(이하 '결과 2'로 지칭한다)에 해당한다.

먼저, 결과 1에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 동기신호 시퀀스가

에서 생성되는 시퀀스(도 5 (An))인 경우, 기준값저장부 1(113)에 저장된 기대 값 시퀀스와 동기신호 시퀀스가 가장 많은 수의 심볼에서 일치하는 값을 가지므로 매칭레벨출력부 1(153)에서 출력되는 매칭레벨만이 임계 값(TH) 이상으로 나타난다.

따라서 본 발명의 동기시간결정부(160)는 수신된 동기신호가

인 경우에 생성되는 시퀀스를 가지는 것으로 판단할 수 있고, 임계 값 이상의 매칭레벨이 출력되는 시점을 동기시간으로 추정할 수 있다.

이와 달리, 동기신호 시퀀스가

에서 생성되는 시퀀스(도 5 (Bn))인 경우, 매칭레벨출력부 2(155)에서 출력되는 매칭레벨만이 임계 값(TH)으로 나타나게 되고, 이를 기반으로 본 발명의 동기시간 결정부는 해당 매칭레벨이 출력되는 시점을 동기시간으로 추정할 수 있게 된다.

다음으로, 결과 2에 대하여 설명하면 다음과 같다. lag는 동기신호 시퀀스를 기대 값 시퀀스의 처음(#0)부터 끝(#212)까지 이동시키면서 상관관계를 연산할 때, 동기신호 시퀀스의 상대적인 이동위치 값에 해당한다.

동기신호 시퀀스를 이동시키지 않은 상태(lag=0)에서의 상관관계가 임계 값(TH) 이상의 값을 나타내는 경우(도 5 (Ac)), 본 발명의 동기시간결정부(160)는 해당 동기신호 시퀀스를

에서 생성되는 시퀀스로 판단할 수 있고, 해당 상관관계가 출력되는 시점을 동기시간으로 추정할 수 있다.

이와 달리, 동기신호 시퀀스를 43심볼 이동시킨 상태(lag=43)에서의 상관관계가 임계 값(TH) 이상의 값을 나타내는 경우(도 5 (Bc)), 본 발명의 동기시간결정부(160)는 해당 동기신호 시퀀스를

도 6 내지 도 8에서는 과정 S610 내지 과정 S640, 과정 S710 내지 과정 S750 및 과정 S810 내지 과정 S860을 순차적으로 실행하는 것으로 기재하고 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것이다. 다시 말해, 본 발명의 일 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 일 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 도 6에 기재된 순서를 변경하여 실행하거나 과정 과정 S610 내지 과정 S640, 과정 S710 내지 과정 S750 및 과정 S810 내지 과정 S860 중 하나 이상의 과정을 병렬적으로 실행하는 것으로 다양하게 수정 및 변형하여 적용 가능할 것이므로, 도 6은 시계열적인 순서로 한정되는 것은 아니다.

한편, 도 6 내지 도 8에 도시된 과정들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 즉, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장매체를 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상의 설명은 본 실시예의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 실시예의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 실시예들은 본 실시예의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 실시예의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 실시예의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 실시예의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

100 : 본 발명에 의한 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치
110 : 기대값저장부 120 : 동기신호수신부
130 : Filter 140 : 다운샘플링부
150 : 매칭레벨출력부 160 : 동기시간결정부
170 : 임계값조절부 10 : 기지국
20 : 중계기 30 : 사용자 단말

Claims

RF신호(Radio Frequency Signal)에 포함된 동기신호(Synchronous Signal)를 검출하는 장치로서,
상기 동기신호를 검출하기 위한 레퍼런스(reference)인 기대 값이 저장되는 기대값저장부;
상기 RF신호와 상기 기대 값을 비교하여, 상기 동기신호와 상기 기대 값 사이의 매칭 정도를 나타내는 매칭레벨을 출력하는 매칭레벨출력부; 및
상기 매칭레벨 중 기 설정된 임계 값 이상의 매칭레벨이 출력되는 시점을 동기시간으로 결정하는 동기시간결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치.
제1항에 있어서, 상기 동기신호는,
기 설정된 연산식에 따라 생성 가능한 시퀀스 중 하나인 동기신호 시퀀스로 이루어지고,
상기 기대 값은 상기 연산식에 따라 생성 가능한 시퀀스 모두를 기반으로 구성되는 기대 값 시퀀스인 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치.
제2항에 있어서, 상기 매칭레벨출력부는,
상기 동기신호 시퀀스를 심볼 단위로 이동시키고, 상기 심볼 단위 이동마다 상기 기대 값 시퀀스와 비교하여 상기 매칭레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치.
제3항에 있어서, 상기 매칭레벨은,
상기 동기신호 시퀀스의 심볼과 상기 기대 값 시퀀스의 심볼 중 위치적으로 상호 대응하되, 상호 일치하는 값을 가지는 심볼의 개수인 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치.
제3항에 있어서, 상기 매칭레벨은,
상기 동기신호 시퀀스와 상기 기대 값 시퀀스 사이의 상관관계이며,
상기 매칭레벨출력부는,
상기 동기신호 시퀀스가 이동된 위치를 기준으로, 상기 동기신호 시퀀스의 심볼과 상기 기대 값 시퀀스의 심볼 중 위치적으로 대응하는 심볼의 값을 대상으로 곱 연산을 적용하고, 상기 곱 연산이 적용된 결과를 대상으로 합 연산을 적용하여 상기 상관관계를 출력하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치.
제2항에 있어서, 상기 기대 값 시퀀스는,
상기 연산식에 따라 생성 가능한 시퀀스 각각이 개별적으로 저장되며,
상기 매칭레벨출력부는 상기 동기신호 시퀀스와 상기 개별적으로 저장된 기대 값 시퀀스 각각을 비교하여 상기 매칭레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치.
제2항에 있어서, 상기 기대 값 시퀀스는,
상기 연산식에 따라 생성 가능한 시퀀스 모두를 포함하는 단일의 시퀀스 형태로 저장되며,
상기 매칭레벨출력부는 상기 동기신호 시퀀스와 상기 단일의 기대 값 시퀀스를 비교하여 상기 매칭레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치.
제1항에 있어서,
상기 동기신호의 주파수 대역을 이용하여 상기 RF신호로부터 상기 동기신호를 추출하는 동기신호추출부; 및
상기 추출된 동기신호의 샘플링 레이트(sampling rate)를 조절하는 다운샘플링부를 더 포함하고,
상기 매칭레벨출력부는 상기 샘플링 레이트가 조절된 동기신호와 상기 기대 값을 비교하여 상기 매칭레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 장치.
RF신호(Radio Frequency Signal)에 포함된 동기신호(Synchronous Signal)를 검출하는 방법으로서,
상기 동기신호를 검출하기 위한 레퍼런스(reference)인 기대 값을 저장하는 기대값저장단계;
상기 RF신호와 상기 기대 값을 비교하여, 상기 동기신호와 상기 기대 값 사이의 매칭 정도를 나타내는 매칭레벨을 출력하는 매칭레벨출력단계; 및
상기 매칭레벨 중 기 설정된 임계 값 이상의 매칭레벨이 출력되는 시점을 동기시간으로 결정하는 동기시간결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 방법.
제9항에 있어서, 상기 동기신호는,
기 설정된 연산식에 따라 생성 가능한 시퀀스(sequence) 중 하나인 동기신호 시퀀스로 이루어지고,
상기 기대 값은 상기 연산식에 따라 생성 가능한 시퀀스 모두를 기반으로 구성되는 기대 값 시퀀스인 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 방법.
제10항에 있어서, 상기 매칭레벨출력단계는,
상기 동기신호 시퀀스를 심볼 단위로 이동시키고, 상기 심볼 단위 이동마다 상기 기대 값 시퀀스와 비교하여 상기 매칭레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 방법.
제11항에 있어서, 상기 매칭레벨은,
상기 동기신호 시퀀스의 심볼과 상기 기대 값 시퀀스의 심볼 중 위치적으로 상호 대응하되, 상호 일치하는 값을 가지는 심볼의 개수인 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 방법.
제11항에 있어서, 상기 매칭레벨은,
상기 동기신호 시퀀스와 상기 기대 값 시퀀스 사이의 상관관계이며,
상기 매칭레벨출력단계는,
상기 동기신호 시퀀스가 이동된 위치를 기준으로, 상기 동기신호 시퀀스의 심볼과 상기 기대 값 시퀀스의 심볼 중 위치적으로 대응하는 심볼의 값을 대상으로 곱 연산을 적용하고, 상기 곱 연산이 적용된 결과를 대상으로 합 연산을 적용하여 상기 상관관계를 출력하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 방법.
제10항에 있어서, 상기 기대 값 시퀀스는,
상기 연산식에 따라 생성 가능한 시퀀스 각각이 개별적으로 저장되며,
상기 매칭레벨출력단계는 상기 동기신호 시퀀스와 상기 개별적으로 저장된 기대 값 시퀀스 각각을 비교하여 상기 매칭레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 방법.
제10항에 있어서, 상기 기대 값 시퀀스는,
상기 연산식에 따라 생성 가능한 시퀀스 모두를 포함하는 단일의 시퀀스 형태로 저장되며,
상기 매칭레벨출력단계는 상기 동기신호 시퀀스와 상기 단일의 기대 값 시퀀스를 비교하여 상기 매칭레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 방법.
제9항에 있어서,
상기 동기신호 수신 후, 상기 동기신호의 주파수 대역을 이용하여 상기 RF신호로부터 상기 동기신호를 추출하는 동기신호추출단계; 및
상기 추출된 동기신호의 샘플링 레이트(sampling rate)를 조절하는 다운샘플링단계를 더 포함하고,
상기 매칭레벨출력단계는 상기 샘플링 레이트가 조절된 동기신호와 상기 기대 값을 비교하여 상기 매칭레벨을 출력하는 것을 특징으로 하는 TDD 방식 무선통신 시스템에서 송수신 타이밍 동기신호 검출 방법.