KR102332471B1 - 동기 신호 검출을 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 방법은 인접 기지국들로부터 적어도 하나의 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신한 신호 중 제 1 기지국의 제 1 및 제 2 동기 신호를 검출하는 과정과, 상기 검출된 제 1 및 제 2 동기 신호에 해당하는 제 1 신호를 추정하는 과정과, 상기 인접 기지국들로부터 수신한 적어도 하나의 신호에서 상기 제 1 신호를 제거하는 과정과, 상기 제 1 신호를 제거하는 과정을 이용하여 제 2 기지국의 신호를 검출하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

동기 신호 검출을 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SYNCHRONIZATION SIGNAL DETECTING}
본 발명은 통신 시스템에서 동기 신호 검출 제어에 관한 기술이다.
최근 릴리즈(release) 13 표준에서는 롱텀에볼루션(Long Term Evolution, LTE)에서 미허가 대역(unlicensed band) (예;5GHz)를 이용한 서비스인 라이선스 지원 엑세스(Licensed Assisted Access, LAA, 통칭 LTE-U)를 반영하려 하고 있다. 또한, LTE 릴리즈 12에서 이미 발견 참조 신호(discovery reference signal, D-RS)이나 무선 인터페이스 기반 동기(Radio Interface-Based Synchronization, RIBS) 등을 지원하고 있는데, 이에 따라 기존 단말은 물론 소형 셀(small cell) 기지국 등에서의 동기화는 매우 중요한 기능 중에 하나가 되었다.
동기화 과정은 단말 또는 소형 셀 기지국이 전원을 켰을 때, 데이터 서비스를 제공하기 위하여, 인접 기지국의 심볼 경계(symbol boundary), 프레임 경계(frame boundary)를 찾는 과정이다. 이를 통해서 여러 기지국이 존재하는 상황에서 각 기지국의 셀 식별자(Cell IDentification) 정보 또한 함께 취득할 수 있다.
동기 시스템에서는 여러 개의 셀 식별자가 존재하고 각 셀 식별자 별 심볼 및 프레임 동기가 다를 경우 각 셀 식별자 별로 심볼 및 프레임 동기를 검색하고 동기 및 비동기 셀 식별자 검출 방법으로 셀 식별자를 검출한다. 이 경우 셀 식별자 별 프레임 동기를 검색할 때 강한 송신 전력을 갖는 셀 식별자에 의한 영향이 있을 수 있고, 상기 강한 송신 전력을 갖는 셀 식별자로 인해 검색 실패 신호의 증가로 심볼 및 프레임 동기, 그리고 셀 식별자 검출 성능이 저하될 수 있다. 특히, 기지국 동기 신호의 수신 시점에 차이가 있어 CP(Cyclic Prefix)를 벗어나는 간섭 신호의 전력이 클 수록 정확한 심볼 동기 추정이 이루어지지 않으므로 성능 저하가 발생할 수 있다. 따라서 상기 강한 송신 전력을 갖는 셀 식별자에 의한 영향을 줄이기 위한 방법이 필요하다.
본 발명의 일 실시 예는 통신 시스템에서 동기화 과정에서 발생할 수 있는 성능 저하를 없애기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예는 통신 시스템에서 동기 신호 검출을 제어하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치의 방법은, 인접 기지국들로부터 적어도 하나의 신호를 수신하는 과정과, 상기 수신한 신호 중 제 1 기지국의 제 1 및 제 2 동기 신호를 검출하는 과정과, 상기 제 1 및 제 2 동기 신호에 해당하는 제 1 신호를 추정하는 과정과, 상기 적어도 하나의 신호에서 상기 제 1 신호를 제거하여 상기 제 1 기지국과 심볼(symbol)의 경계를 달리하는 제 2 기지국의 신호를 검출하는 과정을 포함하는 방법.
본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치는, 인접 기지국들로부터 적어도 하나의 신호를 수신하는 수신부와, 상기 수신 신호 중 제 1 기지국의 제 1 및 제 2 동기 신호를 검출하고, 상기 제 1 및 제 2 동기 신호에 해당하는 제 1 신호를 추정하고, 상기 적어도 하나의 신호에서 상기 제 1 신호를 제거하여 상기 제 1 기지국과 심볼(symbol)의 경계를 달리하는 제 2 기지국의 신호를 검출하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 통신 시스템에서 프레임 동기 및 셀 식별자 검출 성능을 개선할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 통신 시스템에서 동기화 과정에서 발생할 수 있는 성능 저하를 개선할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예들이 적용되는 무선 통신 시스템에서 기지국 동기 신호 전송의 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출을 위한 장치의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 검출 제어부의 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 장치에서 수신되는 동기 신호의 일 예를 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 장치에서 수신되는 동기 신호의 다른 예를 도시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 장치의 구체적인 블록도이다.
도 7의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 과정의 예를 도시한다.
도 8의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 과정의 예를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 과정의 흐름을 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 간 간섭을 제거하기 위한 동기 신호 검출 과정의 흐름을 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 통신 시스템에서 동기 신호 검출을 제어하기 위한 기술에 대해 설명한다. 특히, 본 발명은 여러 개의 기지국이 설치되어 있을 때, 각 기지국 별 동기 및 셀 식별자를 검출해야 하는 조건에서 동기 신호 검출을 제어하기 위한 기술에 관련된 것이다.
도 1은 본 발명의 실시 예들이 적용되는 무선 통신 시스템에서 기지국 동기 신호 전송의 예를 나타낸다.
상기 도 1의 단말 200은 인접한 셀 110, 120, 130의 기지국들에 접속할 수 있다. 상기 단말은 전원을 켰을 경우 데이터 서비스를 하기 전, 인접 셀 110, 120, 130 기지국의 심볼 경계(symbol boundary), 프레임 경계(frame boundary)를 검색하여 동기화를 수행할 수 있다. 즉, 상기 단말 200은 인접 셀 110, 120, 130들의 동기화를 획득하기 위하여 셀 탐색을 수행하고, 인접 셀 110, 120, 130들의 셀 식별자(Cell IDentification)를 검출할 수 있다. 본 발명의 설명을 위해 이하 설명에서는 1번 셀 120로부터 수신한 신호의 세기가 가장 크고 0번 셀 2번 셀 순으로 수신한 신호의 세기가 크다고 가정한다.
동기화를 위해 동기 추정을 수행할 경우, 상기 인접한 셀 110, 120, 130로부터 단말이 수신한 신호의 합은 하기 <수학식1>과 같이 표시될 수 있다.
Figure 112015044351535-pat00001
상기 <수학식1>에서 yPSS는 기지국들로 부터 수신한 신호들을 합한 신호, h(n)은 각 기지국 동기 신호에 대한 수신 경로 페이딩 신호, PSSi(n)는 각 i 번째 기지국에서 수신되는 n번째 샘플의 PSS(Primary Synchronization Signal) 신호, w(n)은 백색 잡음을 나타낸다. 여기서, 일반적인 동기화 과정에서 상기 PSS 심볼의 경계를 찾는 방법은 상기 수신 신호 yPSS와 상기 PSS 신호간의 상관도를 계산하여 일정 임계값을 넘은 PSS의 심볼의 경계를 찾는 것이다. PSS0에 대한 예를 들면, 상기 PSS0에 대한 상관도 값을 r0라 하면 하기 <수학식2>와 같다.
Figure 112015044351535-pat00002
상기 <수학식2>에서,
Figure 112015044351535-pat00003
이고,
Figure 112015044351535-pat00004
이다. 즉, 상기 <수학식2>는 수신 경로간 지연(delay)을 고려하여 각 기지국 동기 신호 PSS 간 상관도 값을 나타낸다. 이 경우 상기 도 1의 1번 셀 120의 수신 신호가 가장 크므로,
Figure 112015044351535-pat00005
가 성립하지 않고,
Figure 112015044351535-pat00006
이거나,
Figure 112015044351535-pat00007
인 경우 상기 <수학식2>에서 수신 신호의 간섭에 의한 영향으로 성능 저하가 발생할 수 있다. 이러한 심볼 동기 검출의 성능 저하는 이후 셀 식별자 검출 과정에서도 영향을 미치기 때문에 결국 동기 블록 전체의 성능 저하를 야기할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 신호가 큰 셀로부터 간섭에 의한 영향을 감소시킬 수 있도록 동기 검출 제어를 수행한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출을 위한 장치의 블록도이다.
상기 통신부 210는 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 통신부 210는 상기 제어부 230 및 저장부 220로부터 제공되는 신호를 송수신한다. 이에 따라 상기 통신부 210는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 저장부 220는 상기 동기 신호 검출을 제어하기 위한 장치의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부 220는 동기 신호 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부 220는 상기 제어부 230의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부 230는 상기 동기 신호 검출을 제어하기 위한 장치의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 230는 상기 동기 신호 검출을 제어하기 위한 장치가 하기 도 6 내지 도 10에 도시된 절차를 수행하도록 제어한다. 상기 제어부 230는 상기 통신 시스템에서 동기 신호 제어를 위해, 동기 검출 제어부 222를 통해 동기 신호의 제어를 실시 할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 동기 검출 제어부 222의 동작은 다음과 같다.
상기 동기 검출 제어부 222는 인접 기지국으로부터 수신한 신호들 중, 검출된 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 PSS로부터 그룹 내의 셀 식별자를 검출한다. 상기 동기 검출 제어부 222는 상기 신호에 대해서 FFT를 수행한다. 상기 FFT를 수행함에 따라 시간 영역의 신호가 주파수 영역의 신호로 변환된다. 상기 동기 검출 제어부 222는 상기 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 SSS(Secondary Synchronization Signal)에 대한 정보를 획득한 후 상기 SSS에 대한 정보를 이용하여 셀 그룹 식별자를 검출한다. 상기 동기 검출 제어부 222는 획득한 상기 SSS를 이용하여 채널 추정을 수행한다. 상기 동기 검출 제어부 222는 추정된 채널과 검출된 셀 식별자를 이용하여 PSS 및 SSS에 해당하는 수신 신호를 추정한다. 이는 동일한 심볼 경계를 갖는 다른 기지국 셀 식별자를 검출하는데 활용된다. 상기 동기 검출 제어부 222는 다른 셀에 대해서 동기 신호 제거를 수행할지의 여부를 판단한다. 상기 동기 검출 제어부 222는 상기 추정 신호에 대해 IFFT를 수행하여 주파수 영역으로 표현된 추정 신호를 시간 영역으로 표현된 신호로 변환한다. 상기 동기 검출 제어부 222는 인접 기지국으로부터 수신한 신호에서 상기 추정 신호를 제거하여 PSS와 SSS를 제거할 수 있다. 상기 PSS와 SSS를 제거함으로써 상기 신호의 세기가 가장 큰 셀의 신호를 제거할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 검출 제어부의 블록도이다.
상기 동기 검출 제어부 222는 인접한 셀들로부터 수신한 기지국들의 신호 중 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 신호를 제거할 수 있다. 구체적으로, 상기 동기 검출 제어부 222의 상기 동기 검출부 310는 상기 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 심볼 경계 및 PSS를 검출할 수 있다. 상기 동기 검출 제어부 222는 상기 검출된 PSS를 통해 하나의 셀 식별자 그룹 내의 셀 식별자 및 SSS의 위치를 알 수 있다. 상기 동기 검출 제어부는 셀 식별자 그룹 내에서의 식별자 번호가 획득된 상기 신호의 세기가 가장 큰 신호의 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform, FFT)을 수행한다. 상기 FFT가 수행된 신호는 시간 영역의 신호에서 주파수 영역의 신호로 변환된다. 상기 동기 검출부 310는 상기 FFT가 수행된 신호로부터 상기 SSS에 대한 정보를 획득한 후 상기 SSS를 검출할 수 있다. 상기 SSS의 검출이 수행됨으로써 상기 동기 검출부 310는 셀 그룹의 식별자를 알 수 있다. 이에 따라 상기 동기 검출부 310는 상기 PSS 및 상기 SSS로부터 셀 그룹의 식별자 및, 셀 식별자 그룹 내에서의 식별자 번호를 획득하게 되어 결국 셀 식별자를 검출할 수 있다(하기 수학식 3 참고). 상기 동기 검출 제어부 222는 상기 동기 검출부 310를 통해 획득한 정보를 이용하여 채널 추정(channel estimation)을 수행한다. 상기 간섭 제거부는, 상기 추청된 채널의 정보 및 상기 셀 식별자 정보를 이용하여 상기 PSS 및 SSS에 해당하는 신호를 추정할 수 있다. 상기 동기 검출 제어부 222는 상기 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 셀 식별자에 대한 신호에서 상기 추정된 PSS 및 SSS에 해당하는 신호에 대해 IFFT를 수행한다. 상기 동기 검출 제어부 222는 상기 신호의 세기가 가장 큰 기지국과 다른 심볼 경계를 갖는 인접 셀들로부터 신호를 수신할 경우 상기 수신한 신호에서 상기 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 PSS 및 SSS를 제거하여 동기 검출을 수행할 수 있다.
본 발명은 LTE 통신 시스템에 적용될 수 있다. 상기 LTE 규격에서 동기 신호의 구조는 FDD(Frequency Division Duplex) 또는 TDD(Time Division Duplex)의 동작 모드에 따라 달라질 수 있다. 본 발명이 LTE 시스템의 예를 들어 설명되지만, 본 발명은 LTE 시스템에만 한정되지 않는다. 본 발명은 LTE 시스템뿐만 아니라 다른 통신 시스템에도 적용될 수 있다는 것이 당업자에게 인식될 수 있다.
상기 LTE 규격에서 동기 신호의 구조는 하기 도 4 및 도 5와 같고, 상기 LTE 규격에서 PSS는 Zadoff-Chu 신호로 구성되어 있고, SSS는 PN 시퀀스로 생성된 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 신호로 구성되어 있다. 상기 PSS와 SSS의 길이는 모두 62로, 물리적으로 62개의 부 캐리어(subcarrier)에 맵핑(mapping)된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, FDD 및 TDD LTE의 동기 신호는 심볼 및 프레임 경계를 찾기 위함과, PBCH 등 데이터 채널을 디코딩할 경우 사용하는 셀 식별자를 검출하기 위해 사용된다.
상기 FDD와 TDD의 경우 PSS 및 SSS 신호의 위치가 다르므로 이러한 차이를 이용해 duplexing 방식이 알려지지 않은 경우 duplexing 방식을 알 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 장치에서 수신되는 동기 신호의 일 예를 도시하는 도면이다.
상기 도 4를 참고하면, FDD(Frequency Division Duplex)의 LTE 프레임 구조는 10ms의 지속 기간 410을 포함하고, 상기 프레임 410은 각각 1ms의 지속 기간을 갖는 10개의 부 프레임 420을 포함한다. 상기 부 프레임 420의 0번 부 프레임의 0 번 슬롯 430은 SSS(Secondary Synchronization Signal) 432와 PSS(Primary Synchronization Signal) 434를 포함할 수 있다. 또한 상기 부 프레임 420의 5 번 부 프레임의 10 번 슬롯 440은 SSS 442와 PSS 444를 포함할 수 있다. SSS는 동일한 서브-프레임들 내의 PSS 바로 전 마지막에서 두 번째 OFDM 심볼로 전송된다. 즉, PSS는 0번 부 프레임의 0번 슬롯 430 및 10번 슬롯 440의 마지막 심볼에 전송되며, SSS는 동일 슬롯의 마지막에서 두 번째 심볼에 전송된다. 본 발명의 실시 예에 따르면 전자 장치는 인접 기지국들 중 수신한 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 PSS 및 SSS를 검출하고 이를 통해 해당 셀의 식별자를 획득한 후 상기 해당 셀에 대한 신호를 제거하여 주변 셀의 신호를 검색할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 장치에서 수신되는 동기 신호의 다른 예를 도시하는 도면이다.
상기 TDD LTE PSS/SSS의 구조는 0번 부 프레임 510, 1번 부 프레임 520, 2번 부 프레임 530, 3번 부 프레임 540을 포함하고, 상기 0번 부 프레임 510은 하향링크의 부 프레임, 2번 부 프레임 530은 상향링크 부 프레임을 나타내며, 1번 부 프레임 520은 하향링크 파일럿 시간 슬롯(Downlink Pilot Time Slot, DwPTS)522과 GP 527, 상향링크 파일럿 시간 슬롯(Uplink Pilot Time Slot, UpPTS) 529를 포함할 수 있다. 상기 DwPTS 522는 단말에서 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용되고, RS 523와 데이터 525를 포함할 수 있다. 상기 GP는 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중 경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하는 구간이다. 상기 TDD LTE PSS/SSS 구조에서 PSS는 부 프레임 1번과 6번의 세 번째 심볼(DwPTS 내)에 전송되며, SSS는 부 프레임 0번과 5번의 마지막 심볼(PSS보다 3심볼 앞)에 전송된다. 본 발명의 실시 예에 따르면 전자 장치는 인접 기지국들 중 수신한 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 PSS 및 SSS를 검출하고 이를 통해 해당 셀의 식별자를 획득한 후 상기 해당 셀에 대한 신호를 제거하여 주변 셀의 신호를 검색할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 장치의 구체적인 블록도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 전자 장치는 심볼 경계와 PSS를 검출한다(610 블록). 상기 전자 장치는 적어도 하나 이상의 기지국들로부터 수신한 신호 중 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 신호의 심볼 경계와 PSS를 검출한다.
LTE(Long Term Evolution) 기술에는 504개의 서로 다른 셀 식별자가 정의되어 있다. 각 셀 식별자는 하향링크(downlink)의 기준 신호(reference signal) 시퀀스(sequence)와 대응된다. 상기 셀 식별자는 각 그룹당 3개의 식별자를 포함하는 168개의 셀 식별자 그룹을 포함한다. 이에 따라 상기 셀 식별자는 하기 <수학식 3>과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112015044351535-pat00008
위 <수학식 3>에서, 상기 CID는 셀 식별자를 나타내고, NID1은 하나의 그룹의 식별자, NID2는 상기 NID1에의해 식별된 그룹 내의 식별자를 나타낸다.
상기 셀 식별자를 검출하기 위해 전자 장치는 기지국으로부터 수신한 PSS 시퀀스로부터 셀 그룹 내의 식별자(상기 NID2)(예를 들어 0, 1, 2)를 식별할 수 있다. 하나의 셀의 PSS는 셀 식별자에 따라 3개의 서로 다른 값을 가질 수 있다. 하나의 셀 식별자 그룹 내의 3개의 셀 식별자는 각각 서로 다른 PSS에 대응된다. 상기 검출한 PSS를 통해 상기 전자 장치는 상기 셀의 5ms 타이밍을 알 수 있고, PSS 대비 고정된 오프셋만큼 앞에 있는 SSS의 위치 역시 알 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면 상기 전자 장치는 상기 신호가 가장 큰 셀 식별자에 의한 영향을 줄이기 위해 상기 신호가 가장 큰 셀의 신호를 제어할 수 있다. 상기 전자 장치는 620 블록에서 상기 신호가 가장 큰 셀의 신호를 제어하기 위해 상기 신호가 가장 큰 셀의 셀 그룹 내의 식별자를 검출한다.
상기 전자 장치는 630 블록에서 셀 그룹 내의 식별자를 식별한 후 신호의 고속푸리에변환(Fast Fourier Transform, 이하 FFT라 한다.)을 수행한다. 상기 FFT를 거친 신호는 시간 영역의 신호에서 주파수 영역의 신호로 변환된다.
상기 전자 장치는 시간 영역의 신호에서 주파수 영역으로 변환된 신호를 이용하여 SSS에 대한 정보를 획득하고 640 블록에서 상기 전자 장치는 SSS를 검출한다. 상기 전자 장치가 상기 SSS를 검출함으로써 상기 전자 장치는 프레임 경계(frame boundary)를 알 수 있다. 또한 상기 전자 장치는 SSS를 검출함으로써 셀 그룹(NID1)을 알 수 있다. 이에 따라 상기 전자 장치는 셀 그룹 내의 식별자(NID2)와 실 그룹(NID1) 정보를 획득하여 해당 셀의 셀 식별자를 알 수 있다.
상기 전자 장치는 상기 640 블록에서 검출된 SSS를 통한 정보를 이용하여 상기 650 블록에서 상기 SSS에 대한 채널을 추정할 수 있다.
상기 전자 장치는 상기 650 블록에서 채널 추정을 수행한 후 660 블록에서 상기 추청된 채널과 검출된 CID를 이용하여 PSS 및 SSS에 해당하는 신호를 추정한다.
상기 추정된 신호는 이후 상기 630 블록을 통해 생성된 신호에서 제거되어 주파수 영역 내에서 잡음이 제거되도록 구성될 수 있다. 이에 따라 신호가 가장 큰 SSS 시퀀스의 간섭이 제거될 수 있고, 이에 따라 상기 가장 큰 SSS 시퀀스와 동일 심볼 경계 내에 있는 다른 SSS 시퀀스의 검출이 수행될 수 있다.
상기 전자 장치는 상기 660 블록에서 추정된 상기 신호를 통해 주파수 영역에서 동일한 심볼 경계(symbol boundary) 내에서 신호가 강한 SSS 시퀀스의 간섭을 제거할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면 상기 전자 장치는 상기 동일한 심볼 경계 내에서 신호가 강한 SSS 시퀀스의 간섭을 제거할 뿐만 아니라 심볼 경계가 다른 셀 간의 상호 간섭을 제거할 수도 있다.
상기 전자 장치는 670 블록에서 신호의 역고속푸리에변환(Inverse Fast Fourier Transform, 이하 IFFT라 한다.)을 수행한다. 상기 전자 장치는 상기 660 블록에서 추정된 상기 신호에 대하여 상기 IFFT를 수행하여 상기 신호를 주파수 영역의 신호에서 시간 영역의 신호로 변환할 수 있다.
상기 전자 장치는 시간 영역으로 변환된 상기 신호를 새로운 심볼 경계 및 PSS 검출을 위해 이용할 수 있다. 상기 신호는 상기 전자 장치의 인접 셀 중 신호가 가장 큰 셀의 PSS와 SSS가 제거된 신호이다. 본 발명의 도 1의 예를 들면, 상기 도 1에서 신호의 세기가 1번 셀 120이 제일 크고, 0번 셀 110, 2번 셀 130 순으로 세기가 가장 클 경우, 상기 PSS와 SSS의 시퀀스가 제거되기 전에 검출된 신호에서는 상기 1번 셀 120의 세기가 가장 큰 것으로을 검출되지만, 신호가 합성된 후 검출되는 신호에서는 상기 1번 셀 120의 신호는 제거된 채, 0번 셀의 신호가 가장 큰 것으로 검출될 수 있다.
도 7의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시 예에 따른 동일한 심볼 경계를 갖는 동기 신호 검출 과정의 예를 도시한다.
상기 도 7의 (a) 내지 (c)를 참고하면, 상기 7의 (a) 내지 (c)의 가로축은 시간, 세로축은 신호의 세기를 나타낸다. 상기 도 7의 (a) 내지 (c)에서 각 시간 710, 720, 730에서의 각각 다른 심볼 경계에서의 신호를 의미할 수 있다. 이에 따라 상기 710 영역과, 상기 720 영역, 상기 730 영역에서 신호는 각각 다른 심볼 경계에서의 심볼이라 할 수 있다.
상기 도 7의 (a)를 참고하면, 상기 720 영역에 다수의 신호 721, 723, 725, 727, 729가 존재한다고 가정하면, 상기 725 신호의 영향으로 인해 상기 725 주변의 신호들 721, 723, 727, 729 검출의 어려움이 있을 수 있다. 상기 725 신호는 강한 신호로 인해 전자 장치가 상대적으로 신호가 약한 상기 725 신호의 상기 주변의 신호들 721, 723, 727, 729에 대한 동기 획득 및 셀 식별자 검출을 방해할 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에 따르면 상기 전자 장치는 상기 725 신호의 PSS와 SSS를 검출하고 상기 SSS의 시퀀스를 통해 채널을 추정한 후 검출된 셀 식별자와 추정된 채널을 이용하여 상기 PSS와 SSS에 해당하는 신호를 추정한다. 그 후 상기 전자 장치는 PSS 검출 과정에서 상기 추정된 신호를 인접 셀 검색 신호로부터 제거하여 상기 725 신호가 제거된 신호를 검출한다. 상기 도 7의 (b)는 상기 725 신호가 제거되어 검출된 인접 셀 검색 신호 결과를 도시한다.
상기 도 7의 (c)는 상기 725 신호와 상기 729 신호가 제거되어 검출된 인접 셀 검색 신호 결과를 도시한다. 상기 전자 장치는 신호의 세기가 가장 큰 725 신호의 시퀀스를 제거한 후, 동일한 심볼 경계 내에서 그 다음으로 신호의 세기가 큰 신호의 시퀀스를 순차적으로 제거할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면 상기 도 7의 (a)를 참고하면, 상기 신호의 세기는 725, 729, 727, 721, 723 순으로 세기가 큰 것을 알 수 있다. 따라서 상기 전자 장치는 상기 순으로 신호의 시퀀스를 제거하여 인접 셀 간의 간섭으로 생기는 영향을 줄일 수 있다.
도 8의 (a) 내지 (c)는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 과정의 예를 도시한다.
상기 도 8의 (a) 내지 (c)를 참고하면, 상기 8의 (a) 내지 (c)의 가로축은 시간, 세로축은 신호의 세기를 나타낸다. 상기 도 8의 (a) 내지 (c)에서 각 시간 810, 820, 830에서의 각각 서로 다른 심볼 경계에서의 신호를 의미할 수 있다. 이에 따라 상기 810 영역과, 상기 820 영역, 상기 830 영역에서 신호는 각각 다른 심볼 경계에서의 심볼이라 할 수 있다.
상기 전자 장치는 도 6의 610 내지 660 블록을 통해 추정된 PSS와 SSS에 해당하는 신호를 이용하여 검출된 셀 식별자에 해당하는 PSS 및 SSS를 제거할 수 있다. 상기 전자 장치는 추정된 상기 PSS 및 SSS에 해당하는 신호를 도 6의 670 블록에서 IFFT를 수행하여 시간 영역의 신호로 변환한 후, 셀 검색 신호와 상기 시간 영역의 신호로 변환된 추정된 신호를 합성하여 상기 셀 식별자에 해당하는 셀의 신호가 제거된 신호를 통해 심볼 경계가 다른 셀 신호를 검출할 수 있다.
상기 도 8의 (b)는 심볼 경계가 다른 신호들 중 신호의 세기가 가장 큰 셀의 신호 820가 제거된 후 검출된 신호들을 도시한다.
상기 도 8의 (c)는 심볼 경계가 다른 신호들 중 신호의 세기가 가장 큰 셀의 신호 820 및 그 다음으로 신호의 세기가 큰 신호 810가 제거된 후 검출된 신호들을 도시한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 상기 셀 신호 제거 절차는 검출된 신호들 중 신호의 세기가 임계값을 넘는 셀들을 대상으로 수행될 수 있다. 상기 과정은 셀 신호가 제거된 후 임계값을 넘는 셀들이 존재하지 않을 경우 더 이상 수행되지 않을 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 동기 신호 검출 과정의 흐름을 도시한다.
상기 도 9를 참고하면 910 동작에서, 전자 장치는 수신한 인접 기지국으로부터의 신호 중 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 신호에 대한 PSS와 심볼 경계를 검출한다.
920 동작에서 상기 전자 장치는 상기 검출된 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 PSS로부터 그룹 내의 셀 식별자를 검출한다.
930 동작에서 상기 전자 장치는 FFT를 수행한다. 상기 FFT를 수행함에 따라 시간 영역의 신호가 주파수 영역의 신호로 변환된다.
940 동작에서 상기 전자 장치는 상기 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 SSS에 대한 정보를 획득한 후 상기 SSS에 대한 정보를 이용하여 셀 그룹 식별자를 검출한다.
950 동작에서 상기 전자 장치는 검출된 상기 SSS를 이용하여 채널 추정을 수행한다. 상기 전자 장치는 셀 그룹 식별자 및 셀 그룹 내의 식별자를 확인하여 셀 식별자를 검출한 후 검출된 셀 식별자를 통해 채널을 추정할 수 있다.
960 동작에서 상기 전자 장치는 추정된 채널과 검출된 셀 식별자를 이용하여 PSS 및 SSS에 해당하는 신호를 추정한다.
970 동작에서 상기 전자 장치는 다른 셀에 대해서 동기 신호 제거를 수행할지의 여부를 판단한다. 상기 전자 장치는 인접 기지국들로부터 수신한 신호를 합성한 신호에 대해서 수신한 신호의 세기에 따라 차례대로 동기 신호의 제거를 수행할 수 있다. 상기 전자 장치는 인접 기지국들로부터 수신한 신호의 세기를 설정된 임계값과 비교하여, 상기 수신한 신호의 세기가 설정된 임계값을 넘지 않을 때까지 상기 동기 신호의 제거를 수행할 수 있다.
980 동작에서 상기 전자 장치는 IFFT를 수행한다. 상기 전자 장치는 상기 IFFT를 수행하여 주파수 영역으로 표현된 신호를 시간 영역으로 표현된 시간으로 변환한다.
990 동작에서 상기 전자 장치는 인접 셀들로부터 수신한 신호에서 PSS와 SSS에 해당하는 추정된 신호가 IFFT 변환된 신호를 제거한다. 상기 인접 셀들로부터 수신한 신호에서 IFFT 수행된 PSS와 SSS에 해당하는 추정된 신호가 제거된 신호는 상기 신호의 세기가 가장 큰 셀 식별자가 제거된 신호가 될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 간 간섭을 제거하기 위한 동기 신호 검출 과정의 흐름을 도시한다.
상기 도 10을 참고하면, 1010 동작에서 전자 장치는 인접 기지국들로부터 수신한 신호를 합성한 신호에서 신호의 세기가 가장 큰 기지국의 신호에서 제 1 및 제 2 동기 신호를 검출한다.
1020 동작에서 상기 전자 장치는 1010 동작에서 검출한 상기 제 1 및 제 2 동기 신호로부터 셀 식별자 및 채널 추정을 수행하고, 상기 추정된 채널과 검출된 셀 식별자를 이용하여 상기 제 1 및 제 2 동기 신호에 해당하는 수신 신호를 추정한다.
상기 전자 장치는 상기 1020 동작에서 추정된 신호에 대해서 IFFT를 수행한다. 상기 IFFT 수행으로, 상기 신호는 주파수 영역에서 시간으로 표현된다.
1030 동작에서 상기 전자 장치는 인접 기지국들로부터 수신한 신호에서 상기 IFFT가 수행된 신호를 제거한다. 상기 IFFT가 수행된 신호가 제거된 신호는 상기 PSS 및 SSS가 제거된 셀 식별자를 포함하는 기지국의 신호가 제거된 신호임을 특징으로 한다.
1040 동작에서 상기 전자 장치는 상기 PSS 및 SSS가 제거된 신호를 이용하여 상기 PSS 및 SSS에 해당하는 기지국을 제외한 기지국들 중 신호의 세기가 가장 큰 기지국을 검출한다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 전자 장치의 방법에 있어서,
    제1 기지국과 제2 기지국을 포함하는 복수의 기지국들로부터 신호들을 수신하는 동작;
    상기 복수의 기지국들 중에서, 수신 신호들 각각의 세기에 기반하여 식별된 상기 제1 기지국의 제1 심볼 경계를 판단하는 동작;
    상기 판단된 제1 심볼 경계에 기반하여, 상기 수신 신호들에서 상기 제1 기지국의 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 검출하여 상기 제1 기지국의 셀 식별자를 판단하는 동작;
    상기 셀 식별자로 채널 추정을 수행하여, 채널을 통해 전송된 상기 제1 기지국의 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호에 해당하는 제1 신호를 추정하는 동작;
    상기 추정된 제1 신호를 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환(transform)하는 동작;
    상기 수신 신호들에서 상기 변환된 제1 신호를 시간 영역에서 제거하는 동작; 및
    상기 변환된 제1 신호가 제거된 잔여 신호들(remaining signals)에서 상기 제2 기지국의 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 검출하는 동작을 포함하고,
    상기 제2 기지국의 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 검출하는 동작은, 시간 영역에서 상기 제1 기지국의 상기 제1 심볼 경계와 다른 상기 제2 기지국의 제2 심볼 경계를 판단하는 동작을 포함하는, 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기지국은 상기 복수의 기지국들 중에서 가장 큰 수신 신호의 세기를 가지는 신호에 대응되는, 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 기지국의 제1 동기 신호는 상기 제1 기지국의 PSS(primary synchronization signal)를 포함하고,
    상기 제2 기지국의 제1 동기 신호는 상기 제2 기지국의 PSS를 포함하고,
    상기 제1 기지국의 제2 동기 신호는 상기 제1 기지국의 SSS(secondary synchronization signal)를 포함하고,
    상기 제2 기지국의 제2 동기 신호는 상기 제2 기지국의 SSS를 포함하는, 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 기지국의 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호에 대응하는 제2 신호의 세기가 지정된 임계 값을 초과하는 경우, 상기 수신된 신호들로부터 상기 제2 신호를 제거하는 동작; 및
    상기 제2 기지국의 상기 제2 신호의 세기가 상기 지정된 임계 값을 초과하지 않는 경우, 동기 신호를 감지하는 동작을 중단하는 동작을 더 포함하는, 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 신호를 상기 주파수 영역에서 상기 시간 영역으로 변환하는 동작은, 상기 추정된 제1 신호에 대해 IFFT(inverse fast Fourier transform)를 수행하는 동작을 포함하는, 방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제1 기지국의 상기 셀 식별자를 판단하는 동작은:
    상기 제1 기지국의 제1 동기 신호에 기반하여 셀 그룹 내의 식별자를 검출하는 동작,
    상기 셀 그룹 내의 상기 식별자를 검출한 후 상기 수신 신호들에 대한 FFT를 수행하는 동작;
    상기 제1 기지국의 제2 동기 신호에 기반하여 상기 셀 그룹을 지시하는 셀 그룹 식별자를 검출하는 동작을 포함하고,
    상기 셀 식별자는 상기 셀 그룹 내의 상기 식별자 및 상기 셀 그룹 식별자에 의해 특정되는, 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 기지국은 상기 복수의 기지국들 중에서 상기 제1 신호 다음으로 큰 수신 신호의 세기를 가지는 신호에 대응되는, 방법.
  11. 전자 장치에 있어서,
    제1 기지국과 제2 기지국을 포함하는 복수의 기지국들로부터 신호들을 수신하는 통신부;
    상기 통신부와 연결된 제어부를 포함하고, 상기 제어부는:
    상기 복수의 기지국들 중에서, 수신 신호들 각각의 세기에 기반하여 식별된 상기 제1 기지국의 제1 심볼 경계를 판단하고,
    상기 판단된 제1 심볼 경계에 기반하여, 상기 수신 신호들 중에서 상기 제1 기지국의 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 검출하여 상기 제1 기지국의 셀 식별자를 판단하고,
    상기 셀 식별자로 채널 추정을 수행하여, 채널을 통해 전송된 상기 제1 기지국의 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호에 해당하는 제1 신호를 추정하고,
    상기 추정된 제1 신호를 주파수 영역에서 시간 영역으로 변환하고,
    상기 수신 신호들에서 상기 변환된 제1 신호를 시간 영역에서 제거하고,
    상기 변환된 제1 신호가 제거된 잔여 신호들에서 상기 제2 기지국의 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 검출하고,
    상기 제2 기지국의 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호를 검출하기 위해, 상기 제어부는 시간 영역에서 상기 제1 기지국의 상기 제1 심볼 경계와 다른 상기 제2 기지국의 제2 심볼 경계를 판단하는, 전자 장치.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 기지국은 상기 복수의 기지국들 중에서 가장 큰 수신 신호의 세기를 가지는 신호에 대응되는, 전자 장치.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 기지국의 제1 동기 신호는 상기 제1 기지국의 PSS를 포함하고,
    상기 제2 기지국의 제1 동기 신호는 상기 제2 기지국의 PSS를 포함하고,
    상기 제1 기지국의 제2 동기 신호는 상기 제1 기지국의 SSS를 포함하고,
    상기 제2 기지국의 제2 동기 신호는 상기 제2 기지국의 SSS를 포함하는, 전자 장치.
  14. 삭제
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 제어부는:
    상기 제2 기지국의 제1 동기 신호 및 제2 동기 신호에 대응하는 제2 신호의 세기가 지정된 임계 값을 초과하는 경우, 상기 수신된 신호들로부터 상기 제2 신호를 제거하고,
    상기 제2 기지국의 상기 제2 신호의 세기가 상기 지정된 임계 값을 초과하지 않는 경우, 동기 신호를 감지하는 동작을 중단하는, 전자 장치.
  16. 청구항 11에 있어서,
    상기 제1 신호를 상기 주파수 영역에서 상기 시간 영역으로 변환하기 위해, 상기 제어부는 상기 추정된 제1 신호에 대해 IFFT를 수행하는, 전자 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 제1 기지국의 상기 셀 식별자를 판단하기 위해, 상기 제어부는:
    상기 제1 기지국의 제1 동기 신호에 기반하여 셀 그룹 내의 식별자를 검출하고,
    상기 셀 그룹 내의 상기 식별자를 검출한 후 상기 수신 신호들에 대한 FFT를 수행하고,
    상기 제1 기지국의 제2 동기 신호에 기반하여 상기 셀 그룹을 지시하는 셀 그룹 식별자를 검출하고,
    상기 셀 식별자는 상기 셀 그룹 내의 상기 식별자 및 상기 셀 그룹 식별자에 의해 특정되는, 전자 장치.
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 청구항 11에 있어서,
    상기 제2 기지국은 상기 복수의 기지국들 중에서 상기 제1 신호 다음으로 큰 수신 신호의 세기를 가지는 신호에 대응되는, 전자 장치.
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