KR102360327B1 - 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치 및 방법이 제공된다. 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치는, 국부적으로 생성된 PSS(primary spreading sequence) 및, i번째 타이밍 인덱스에서의 입력 신호를 수신하고, 빔형성 이득인
Figure 112017102214013-pat00078
, 위상인
Figure 112017102214013-pat00079
및 잡음인
Figure 112017102214013-pat00080
를 출력하는 상관기로, 상기 상관기의 출력은 k번째 동기화 신호 블록 주기의 l번째 시간 순간(time instant)인 상관기, 상기 상관기의 출력과 연결되고, 복수의 동기화 신호 블록과 대응되는 상기 상관기의 출력을 저장하는 복수의 버퍼 구성요소를 포함하는 버퍼, 복수의 결합기를 포함하고, 상기 복수의 결합기 각각은 상기 복수의 동기화 신호 블록 각각에 대응되는 상기 복수의 버퍼 구성요소 중 적어도 일부와 각각 연결되는 복수의 버스를 포함하는 결합기 어레이, 상기 복수의 결합기 각각의 출력과 연결되고, 상기 복수의 동기화 신호 블록 각각에 대응되는 상기 복수의 결합기의 출력에 기결정된 함수인 f를 적용시키고, 상기 기결정된 함수 f를 적용하는 최대값을 결정하고, 상기 PSS가 검출되고 상기 기결정된 함수 f를 적용하는 최대값과 연관된 시간과 대응되는 시간을 결정하는 선택기를 포함하고, i, l 및 k는 정수이다.

Description

멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MULTI-BEAM INITIAL SYNCHRONIZATION}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 5G-NR(fifth generation new radio, 이하 "5세대 엔알") 시스템을 위한 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
5세대(5G) 모바일 네트워크는 현재의 4세대 표준을 넘어서는 차세대 통신(telecommunications) 표준으로 제안되고 있다. 특히 5세대 엔알은, 5세대의 요구사항을 충족시키기 위한 지속적인 모바일 진화 프로세스의 일부이다. 5세대 엔알은 지연 시간, 신뢰성 및 안정성에 대한 더 나은 레벨을 제공하여, 방대한 양의 사물 인터넷(IoT) 장치 및 다른 유형의 중요 업무 서비스를 연결하는 것을 목표로 한다.
5세대 액세스를 위한 밀리미터 웨이브(mmWave)를 이용하는 주요 도전 과제는, 기지국과 사용자 장치 간의 신속한 채널 상태 변경 및 더 높은 경로 손실 가운데, 기지국과 사용자 장치 사이에 링크를 설정하는 것일 수 있다. 밀리미터 웨이브 주파수에서 환경의 작은 변화는, 채널의 상태를 변경하고, 수신기의 성능에 영향을 줄 수 있다.
아날로그 빔 스위핑(sweeping) 및 빔 추적 기술은, 기지국과 사용자 장치 사이에 적절한 링크를 설정하는 것을 용이하게 하는 방향성이 높은 빔을 생성하기 위해, 대규모 다중 입력 다중 출력(multiple input multiple output (MIMO)) 시스템에서 필요할 수 있다. 빔 조정(beam steering)은, 기지국과 사용자 장치 사이에 신뢰성있는 링크가 설정되는 초기 액세스에 필요할 수 있다. 일단 링크가 설정되면, 빔 추적 기술은 기지국과 사용자 장치 사이의 링크를 유지하기 위해 필요할 수 있다. 그렇지 않으면, 밀리미터 웨이브 주파수에서, 환경 변화로 인해, 수신된 신호 강도가 크게 감소되어 기지국과 사용자 장치 사이의 링크가 끊어질 수 있다.
엔알은 PSS(primary spreading sequence), SSS(secondary spreading sequence), 및 PBCH(physical broadcast channel)를 연결함으로써 동기화 신호 블록을 형성하는 것을 제안하고 있다. 동기화 신호 블록의 포맷이 결정되지는 않았지만, 동기화 서브 블록의 배열에 대한 서로 다른 제안들이 제안되고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 PSS 동기화 타이밍 추정의 신뢰도를 향상시킬 수 있는 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치는, 국부적으로 생성된 PSS(primary spreading sequence) 및, i번째 타이밍 인덱스에서의 입력 신호를 수신하고, 빔형성 이득인
Figure 112017102214013-pat00001
, 위상인
Figure 112017102214013-pat00002
및 잡음인
Figure 112017102214013-pat00003
를 출력하는 상관기로, 상관기의 출력은 k번째 동기화 신호 블록 주기의 l번째 시간 순간(time instant)인 상관기, 상관기의 출력과 연결되고, 복수의 동기화 신호 블록과 대응되는 상관기의 출력을 저장하는 복수의 버퍼 구성요소를 포함하는 버퍼, 복수의 결합기를 포함하고, 복수의 결합기 각각은 복수의 동기화 신호 블록 각각에 대응되는 복수의 버퍼 구성요소 중 적어도 일부와 각각 연결되는 복수의 버스를 포함하는 결합기 어레이 및 복수의 결합기 각각의 출력과 연결되고, 복수의 동기화 신호 블록 각각에 대응되는 복수의 결합기의 출력에 기결정된 함수인 f를 적용시키고, 기결정된 함수 f를 적용하는 최대값을 결정하고, PSS가 검출되고 기결정된 함수 f를 적용하는 최대값과 연관된 시간과 대응되는 시간을 결정하는 선택기를 포함하고, i, l 및 k는 정수이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 멀티 빔 초기 동기화를 위한 방법은, 상관기가, 동기화 신호 샘플을 수신하고, 상기 상관기가, 국부적으로 생성된 PSS(primary spreading sequence)를 갖는 상기 동기화 신호 샘플을 상관시키되, 상기 상관기는 k번째 동기화 신호 블록 주기의 l번째 시간 순간(time instant)인 출력을 포함하고, l 및 k는 정수이고, 결합기 어레이가, 상기 동기화 신호 샘플의 동기화 신호 블록 각각에 대한 잡음인
Figure 112017102214013-pat00004
, 빔형성 이득인
Figure 112017102214013-pat00005
, 및 위상인
Figure 112017102214013-pat00006
을 계산하고, 상기 결합기 어레이가, 상기 동기화 신호 샘플의 상기 동기화 신호 블록 각각에 대한 상기 잡음, 상기 빔형성 이득, 및 상기 위상과 상기 동기화 신호 샘플의 상관(correlation)의 결과에 대해 결합 함수인 f를 계산하고, 상기 결합 함수의 결과가 상기 결합 함수의 초기값이거나 또는 상기 결합 함수의 결과가 직전(immediately preceding)의 결과보다 큰 경우, 상기 결합 함수의 결과를 최대 결합 함수 값으로 식별하고, 관측 윈도우의 종단에 도달하지 않은 경우, 다시 상기 동기화 신호 샘플을 수신하고, 상기 관측 윈도우의 종단에 도달한 경우, 선택기가, 상기 PSS를 검출하고, 상기 PSS의 검출 시간을 상기 최대 결합 함수 값에 대응되는 시간으로 결정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치의 제조 방법은, 적어도 하나의 다른 장치를 포함하는 패키지 또는 웨이퍼 상에 장치를 형성하고, 상기 장치를 테스트하는 것을 포함하고, 상기 장치는, 상관기, 버퍼, 결합기 어레이 및 선택기를 포함하고, 상기 상관기는, k번째 동기화 신호 블록 주기의 l번째 시간 순간(time instant)인 출력을 포함하되, l 및 k는 정수이고, 상기 선택기는, 동기화 신호 샘플의 동기화 신호 블록 각각에 대해, 잡음인
Figure 112017102214013-pat00007
, 빔형성 이득인
Figure 112017102214013-pat00008
, 위상인
Figure 112017102214013-pat00009
, 및 상기 상관기의 출력에 적용되는 결합 함수인 f를 포함하고, 상기 장치를 테스트하는 것은, 하나 이상의 전기 광학 컨버터, 하나의 광학 신호를 두 개 이상의 광학 신호로 분리하는 하나 이상의 스플리터, 및 하나 이상의 광학 전기 컨버터를 이용하여 상기 장치를 테스트하는 것을 포함할 수 있다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 집적 회로의 제조 방법은, 집적 회로의 레이어에 대한 피처(feature) 세트를 위한 마스크 레이아웃을 생성하되, 상기 마스크 레이아웃은 하나 이상의 회로 피처에 대한 표준 셀 라이브러리 매크로를 포함하고, 상기 마스크 레이아웃을 생성하는 동안, 레이아웃 디자인 룰에 부합하도록 상기 매크로의 상대적인 위치를 무시하고, 상기 마스크 레이아웃을 생성한 후, 상기 레이아웃 디자인 룰에 부합하도록 상기 매크로의 상대적인 위치를 확인하고, 상기 레이아웃 디자인 룰에 부합하지 않는 매크로가 검출된 경우, 상기 레이아웃 디자인 룰에 부합하지 않는 매크로가 상기 레이아웃 디자인 룰에 부합되도록 수정함으로써, 상기 마스크 레이아웃을 수정하고, 상기 집적 회로의 상기 레이어에 대한 상기 피처 세트를 갖는 상기 수정된 마스크 레이아웃에 따라 마스크를 생성하고, 상기 마스크에 따라 상기 집적 회로의 상기 레이어를 제조하는 것을 포함하고, 상기 하나 이상의 회로 피처는, 상관기, 버퍼, 결합기 어레이 및 선택기를 포함하고, 상기 상관기는, k번째 동기화 신호 블록 주기의 l번째 시간 순간(time instant)인 출력을 포함하되, l 및 k는 정수이고, 상기 선택기는, 동기화 신호 샘플의 동기화 신호 블록 각각에 대해, 잡음인
Figure 112017102214013-pat00010
, 빔형성 이득인
Figure 112017102214013-pat00011
, 위상인
Figure 112017102214013-pat00012
, 및 상기 상관기의 출력에 적용되는 결합 함수인 f를 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 동기화 신호 블록을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 동기화 신호 버스트(burst)의 복수의 버스트 세트를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 5세대 엔알을 위한 PSS 타이밍 인덱스를 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 5세대 엔알 시스템을 위한 PSS 타이밍 인덱스를 결정하는 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 5세대 엔알 시스템을 위한 PSS 타이밍 인덱스를 결정하는 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 집적 회로의 제조 방법을 섦여하기 위한 예시적인 순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 도면에서 층 및 영역들의 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장된 것일 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 소자, 구성요소 및/또는 섹션들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 소자, 구성요소 및/또는 섹션들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 소자, 구성요소 또는 섹션들을 다른 소자, 구성요소 또는 섹션들과 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 소자, 제1 구성요소 또는 제1 섹션은 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 소자, 제2 구성요소 또는 제2 섹션일 수도 있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 발명은 5세대 엔알 시스템을 위한 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 동기화 신호 블록(100)을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 동기화 신호 블록(100)은 적어도 하나의 PBCH(101), SSS(103), PSS(105) 및 CP(cyclic prefix)(107)를 포함할 수 있다.
동기화 신호 블록(100)의 포맷은, PBCH/SSS/PSS/PBCH의 형태일 수 있다. 그러나, 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, PSS/PBCH/PBCH/SSS 및 PBCH/PSS/SSS/PBCH와 같은 다른 동기화 신호 블록 포맷이, 본 발명의 기술적 사상을 변경하지 않는 범위 내에서 이용될 수 있음은 물론이다.
각 동기화 신호 블록(100)은 송신기(TX) 코드북으로부터 선택된 특정 빔 패턴으로 형성된 빔일 수 있다. 복수의 동기화 신호 블록(100)은 여러 번 반복될 수 있다. 수신기는 정확한 타이밍 및 셀 그룹 식별자(ID)를 얻기 위해, PSS(105)를 식별해야한다.
도 2는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 동기화 신호 버스트(burst)(201, 203, 205)의 복수의 버스트 세트(200)를 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 도 1에 도시된 복수의 동기화 신호 블록(100)은 도 2에 도시된 동기화 신호 버스트(201, 203, 205)를 포함하는 복수의 버스트 세트(200)를 형성하기 위해 연결될 수 있다. 동기화 신호 블록(100)은 연속적이거나 비연속적일 수 있다. 또한, 동기화 신호 블록(100)은 버스트 내에서 또는 버스트들 사이에서 결합될 수 있다. 나아가, 복수의 버스트 세트(200)는 복수의 동기화 신호 블록(100)을 포함할 수 있다.
5세대 엔알 시스템에서, 송신기(TX) 빔 조정으로 인해, 수신된 PSS의 전력은 하나의 동기화 신호 블록에서 다른 동기화 신호 블록으로 크게 변화할 수 있다. 본 발명의 기술적 사상은, 채널 이득 정보 및 잡음 분산 정보가 수신기에서 이용 가능함을 가정하고, 복수의 동기화 신호 블록의 조합을 통해 신뢰성 있는 타이밍 추정을 제공할 수 있다. 채널 이득은 반드시 수신기에 의해 관찰된 절대 이득일 필요는 없다. 대신, 동기화 신호 블록들 간의 상대적인 이득은, 복수의 동기화 신호 블록을 결합하는데에 이용될 수 있다. 본 발명의 기술적 사상은 또한, 수신된 신호로부터 추정 잡음 및 채널 이득을 결정할 수 있다.
본 발명의 몇몇 실시예들에 따르면, 동기화 신호 버스트(201, 203, 205)의 복수의 버스트 세트(200)에 걸쳐, 동기화 신호 블록(100) 각각에 대한 시간 순간(time instant)에서의 슬라이딩 윈도우 상호 상관기 출력(sliding window cross correlator output)이 결정될 수 있다. 본 발명의 기술적 사상에 따르면, 매 시간마다, 동기화 신호 버스트(201, 203, 205)의 복수의 버스트 세트(200)에 대한 상관기 출력을 결합하고, 최대 결합 값에 대응하는 타이밍을 원하는 PSS 타이밍으로 선택할 수 있다.
복수의 동기화 신호 블록이 존재할 때, PSS 동기화 타이밍 추정의 신뢰도를 향상시키기 위해, 결합 함수(f)를 이용하여 복수의 동기화 신호 블록을 결합하는 것이 바람직할 수 있다. 다양한 결합 함수(f)는 이하에서 설명한다. 각 결합 블록의 빔형성 이득 및 위상은 서로 상이한 것으로 가정될 수 있으며, 이득 및 잡음에 대한 결합 함수(f) 및 변수들(
Figure 112017102214013-pat00013
,
Figure 112017102214013-pat00014
) 각각은 수신된 샘플로부터 추정될 수 있다.
도 3은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 5세대 엔알을 위한 PSS 타이밍 인덱스를 결정하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 3을 참조하면, 단계(301)에서, 동기화 신호 샘플이 수신될 수 있다.
단계(303)에서, 수신된 동기화 신호 샘플은 국부적으로 생성된 PSS와 상관될 수 있다. 상관의 결과는 버퍼에 저장될 수 있다.
단계(305)에서, 동기화 신호 샘플 내의 동기화 신호 블록 각각에 대한 빔형성 이득 및 위상이 계산될 수 있다.
단계(307)에서, 결합 함수는 동기화 신호 샘플 내의 동기화 신호 블록 각각에 대한 위상, 빔형성 이득, 및 잡음 분산과, 동기화 신호 샘플과의 상관 결과에 대해 계산될 수 있다.
단계(309)에서, 결합 함수의 결과가 초기값 또는 이전의 최대 결합 함수 값보다 큰 값이면, 결합 함수의 결과는 최대 결합 함수 값으로 기록될 수 있다.
단계(311)에서, 동기화 신호에 대한 관측 윈도우의 종단에 도달하지 않은 경우, 동기화 신호로부터 다른 샘플을 수신하기 위해 프로세스는 단계(301)로 되돌아갈 수 있다. 그렇지 않은 경우, 프로세스는 단계(313)로 진행될 수 있다.
단계(313)에서, PSS가 검출되었는지 여부, 및 PSS에 대응되는 시간이 PSS의 검출 시간으로써 최대 결합 함수 값인지 여부가 결정될 수 있다.
도 4는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 5세대 엔알 시스템을 위한 PSS 타이밍 인덱스를 결정하는 장치(400)를 설명하기 위한 블록도이다.
도 4를 참조하면, 장치(400)는 상관기(401), 버퍼 구성요소(403, 405, 407, 409, 411, 413, 415, 417, 419), 결합기 어레이(421, 423, 425) 및 선택기(427)를 포함할 수 있다.
상관기(401)는 국부적으로 생성된 PSS를 수신하기 위한 제1 입력, i번째 타이밍 인덱스에서의 입력 신호(zi)를 수신하기 위한 제2 입력 및 출력을 포함할 수 있다. 상관기(401)의 출력(yl,k)은 k번째 동기화 신호 블록의 l번째 시간 순간(time instant)에 있고, 수신기의 위상(
Figure 112017102214013-pat00015
) 및 빔형성 이득(
Figure 112017102214013-pat00016
)이 관찰될 수 있으며, 잡음 변수는
Figure 112017102214013-pat00017
일 수 있다.
버퍼는 복수의 버퍼 구성요소(403, 405, 407, 409, 411, 413, 415, 417, 419)를 포함할 수 있다. 버퍼 구성요소(403, 405, 407)는 가장 최근의 동기화 신호 블록에 대한 상관 결과를 저장할 수 있다. 버퍼 구성요소(409, 411, 413)는 이전 동기화 신호 블록에 대한 상관 결과를 저장할 수 있다. 버퍼 구성요소(415, 417, 419)는 제1 동기화 신호 블록에 대한 상관 결과를 저장할 수 있다.
결합기 어레이(421, 423, 425) 각각은, 레지스터에 저장된 동기화 신호 블록 각각 중 대응되는 행의 하나의 레지스터와 연결된 입력 버스, 및 출력을 포함할 수 있다.
즉, 결합기(421)는 버퍼 구성요소(403, 409, 415)의 출력과 연결된 입력 버스를 포함할 수 있다. 결합기(423)는 버퍼 구성요소(405, 411, 417)의 출력과 연결된 입력 버스를 포함할 수 있다. 결합기(425)는 버퍼 구성요소(407, 413, 419)의 출력과 연결된 입력 버스를 포함할 수 있다. 결합기 어레이는, 복수의 결합기(421, 423, 425)를 포함할 수 있다.
선택기(427)는 복수의 입력 및 출력을 포함할 수 있다. 선택기(427)의 복수의 입력 각각은, 결합기 어레이(421, 423, 425) 각각의 출력과 연결된 것일 수 있다. 선택기(427)는 결합기 어레이(421, 423, 425)의 출력에 적용될 결합 함수를 선택할 수 있다.
몇몇 실시예에서, 타이밍 인덱스(
Figure 112017102214013-pat00018
)는 아래의 식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00019
(식 1)
식 1에서 L은 결합될 동기화 신호 블록의 개수일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 변수들(
Figure 112017102214013-pat00020
,
Figure 112017102214013-pat00021
)은 수신된 샘플로부터 추정되고, 수신기의 위상(
Figure 112017102214013-pat00022
)은 균일하게 분포되는 것으로 가정하면, 양호한 동기화 검출 성능을 제공하는 결합 함수(f)는 아래 식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00023
(식 2)
여기서, Io는 수정된 베셀 함수(Bessel function)의 0(zero)번째 순서일 수 있고, N은 PSS의 길이를 나타내는 정수일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 낮은 동작 신호 대 잡음비(signal to noise ratio)를 위해, 결합 함수(f)는 아래 식 3과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00024
(식 3)
몇몇 실시예에서, 수신된 신호의 위상(
Figure 112017102214013-pat00025
) 및 진폭(
Figure 112017102214013-pat00026
)이 추정된다고 가정하면, 결합 함수(f)는 아래 식 4와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00027
(식 4)
몇몇 실시예에서, 수신된 신호의 위상(
Figure 112017102214013-pat00028
) 및 진폭(
Figure 112017102214013-pat00029
)이 수신된 샘플로부터 추정되고, 잡음이 동기화 신호 버스트에 걸쳐 일정하다고 가정하면, 결합 함수(f)는 아래 식 5와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00030
(식 5)
몇몇 실시예에서, 위상(
Figure 112017102214013-pat00031
)이 수신될 샘플로부터 추정될 수 있는 알려지지 않은 파라미터이고, 잡음이 동기 신호 버스트에 걸쳐 일정하다고 가정하면, 결합 함수(f)는 아래 식 6과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00032
(식 6)
몇몇 실시예에서, 신호 대 잡음비와 같은 가중치를 가정하면, 결합 함수(f)는 아래 식 7과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00033
(식 7)
몇몇 실시예에서, 수신기가 빔형성 이득(
Figure 112017102214013-pat00034
) 또는 위상(
Figure 112017102214013-pat00035
)을 알지 못하는 경우, 결합 함수(f)는 아래 식 8과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00036
(식 8)
몇몇 실시예에서, 장치(400)는 국부적으로 생성된 PSS와 입력 신호(zi)를 상관시키는 상관기(또는 탐색기)(401)로 입력 신호(zi)를 전달할 수 있다. 상관기(401)의 출력(yi)은
Figure 112017102214013-pat00037
차원을 갖는 버퍼 구성요소(403, 405, 407, 409, 411, 413, 415, 417, 419)에 저장될 수 있다. 버퍼 구성요소(403, 405, 407, 409, 411, 413, 415, 417, 419)의 각 엔트리에 대한 빔형성 이득(
Figure 112017102214013-pat00038
) 및 위상(
Figure 112017102214013-pat00039
)은 결정될 수 있다. 몇몇 실시예에서,
Figure 112017102214013-pat00040
는 결정될 수 있다. 동기화 타이밍(
Figure 112017102214013-pat00041
)은
Figure 112017102214013-pat00042
로 결정될 수 있다.
몇몇 실시예에서, 잡음 및 이득 추정이 제공될 수 있다. i번째 시간 순간에서의 상호 상관기 출력은 아래 식 9와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00043
(식 9)
상관 피크가 발생되는 경우, 상관기 출력(yi)은 식 10과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00044
(식 10)
식 10은
Figure 112017102214013-pat00045
와 같이 단순화될 수 있다. 따라서, 식 11은 아래와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00046
(식 11)
상관기 출력(yi)이 피크로부터 상대적으로 멀리 관측되는 경우, 식 12는 아래와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00047
(식 12)
식 11 및 식 12로부터, 잡음 변수 및 채널 이득은 추정될 수 있고, 식 13 및 식 14로 각각 표현될 수 있다.
Figure 112017102214013-pat00048
(식 13)
Figure 112017102214013-pat00049
(식 14)
잡음은 도 1에 도시된 바와 같이 프레임 포맷에 따라, 검출된 피크로부터 떨어진 두 개의 고속 푸리에 변환 심볼인 윈도우를 관찰함으로써 계산될 수 있다. 관측 윈도우는 제1 PBCH 심볼 내에 있을 수 있다.
몇몇 실시예에서, 송신기와 수신기 사이에 반송파 주파수 오프셋(FO)이 존재하는 경우, 서로 다른 타이밍 및 주파수 가설에 대한 결합 함수(f)는 평가될 수 있고, 원하는 PSS 타이밍은 고려된 타이밍 및 주파수 가설 모두에 대해 평가된 결합 함수(f)의 최대값에 대응하는 타이밍 가설일 수 있다.
몇몇 실시예에서, 복수의 동기화 신호 블록을 결합하는 것은, 복수의 동기화 신호 버스트에 걸쳐, 각 동기화 신호 블록에 대한 각 시간 순간에 대해 슬라이딩 윈도우 상호 상관기 출력을 결정하는 단계, 각 시간 순간에 대해 복수의 버스트들에 걸친 상관기 출력을 결합하는 단계, 및 최대 결합 값에 대응되는 타이밍을 PSS 타이밍으로 선택하는 단계를 포함할 수 있다.
도 5는 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 5세대 엔알 시스템을 위한 PSS 타이밍 인덱스를 결정하는 장치를 제조하는 방법을 설명하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 5를 참조하면, 단계(501)에서, 장치는 적어도 하나의 다른 장치를 포함하는 패키지 또는 웨이퍼 상에 형성될 수 있다. 장치는 상관기, 버퍼, 결합기, 및 선택기를 포함할 수 있다.
단계(503)에서, 장치는 테스트될 수 있다. 장치를 테스트하는 것은, 하나 이상의 전기 광학 컨버터, 하나의 광학 신호를 두 개 이상의 광학 신호로 분리하는 하나 이상의 광학 스플리터, 및 하나 이상의 광학 전기 컨버터를 이용하여 장치를 테스트하는 것을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 집적 회로의 제조 방법을 섦여하기 위한 예시적인 순서도이다.
도 6을 참조하면, 단계(601)에서, 초기 레이아웃 데이터가 생성될 수 있다. 예를 들어, 마스크 레이아웃은 집적 회로의 레이어에 대한 피처(feature) 세트를 위해 생성될 수 있다. 여기서 마스크 레이아웃은, 하나 이상의 회로 피처에 대한 표준 셀 라이브러리 매크로(macro)를 포함할 수 있다. 하나 이상의 회로 피처는, 상관기, 버퍼, 결합기 및 선택기를 포함할 수 있다. 마스크 레이아웃을 생성하는 동안, 레이아웃 디자인 룰에 부합하도록 매크로의 상대적인 위치는 무시될 수 있다.
단계(603)에서, 디자인 룰 확인이 수행될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 방법은, 마스크 레이아웃을 생성한 후, 매크로의 상대적인 위치가 레이아웃 디자인 룰에 부합되는지 여부를 확인할 수 있다.
단계(605)에서, 레이아웃은 조정될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 방법은, 레이아웃 디자인 룰에 부합되지 않는 매크로가 검출된 경우, 레이아웃 디자인 룰에 부합되지 않는 매크로가 레이아웃 디자인 룰에 부합되도록 수정함으로써, 마스크 레이아웃을 수정할 수 있다.
단계(607)에서, 새로운 레이아웃 데이터가 생성될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 몇몇 실시예들에 따른 방법은, 집적 회로의 레이어에 대한 피처 세트를 갖는 수정된 마스크 레이아웃에 따라 마스크를 생성할 수 있다. 이에 따라, 마스크에 따른 집적 회로 레이어가 제조될 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
401: 상관기
403, 405, 407, 409, 411, 413, 415, 417, 419: 버퍼 구성요소
421, 423, 425: 결합기 어레이
427: 선택기

Claims (20)

  1. 국부적으로 생성된 PSS(primary spreading sequence) 및, i번째 타이밍 인덱스에서의 입력 신호를 수신하고, k번째 동기화 신호 블록 주기의 l번째 시간 순간(time instant)인
    Figure 112021103956854-pat00087
    , 빔형성 이득인
    Figure 112021103956854-pat00050
    , 위상인
    Figure 112021103956854-pat00051
    및 잡음인
    Figure 112021103956854-pat00052
    를 출력하는 상관기;
    상기 상관기의 출력과 연결되고, 복수의 동기화 신호 블록과 대응되는 상기 상관기의 출력 중
    Figure 112021103956854-pat00088
    를 저장하는 복수의 버퍼 구성요소를 포함하는 버퍼;
    복수의 결합기를 포함하고, 상기 복수의 결합기 각각은 상기 복수의 동기화 신호 블록 각각에 대응되는 상기 복수의 버퍼 구성요소 중 적어도 일부와 각각 연결되는 복수의 버스를 포함하는 결합기 어레이; 및
    상기 복수의 결합기 각각의 출력과 연결되고, 상기 복수의 동기화 신호 블록 각각에 대응되는 상기 복수의 결합기의 출력에 기결정된 함수인 f를 적용시키고, 상기 기결정된 함수 f를 적용하는 최대값을 결정하고, 상기 PSS가 검출되고 상기 기결정된 함수 f를 적용하는 최대값과 연관된 시간과 대응되는 시간을 결정하는 선택기를 포함하고,
    상기 기결정된 함수 f는 상기
    Figure 112021103956854-pat00089
    , 상기 빔형성 이득인
    Figure 112021103956854-pat00090
    , 상기 위상인
    Figure 112021103956854-pat00091
    및 상기 잡음인
    Figure 112021103956854-pat00092
    에 대한 결합 함수이고,
    i, l 및 k는 정수인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 기결정된 함수 f는
    Figure 112017102214013-pat00053
    이고, Io는 수정된 베셀 함수(Bessel function)의 0(zero)번째 순서일 수 있고, N은 상기 PSS의 길이를 나타내는 정수인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 기결정된 함수 f는
    Figure 112017102214013-pat00054
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 기결정된 함수 f는
    Figure 112017102214013-pat00055
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 기결정된 함수 f는
    Figure 112017102214013-pat00056
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 기결정된 함수 f는
    Figure 112017102214013-pat00057
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 기결정된 함수 f는
    Figure 112017102214013-pat00058
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 기결정된 함수 f는
    Figure 112017102214013-pat00059
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 장치.
  9. 상관기가, 동기화 신호 샘플을 수신하고,
    상기 상관기가, 국부적으로 생성된 PSS(primary spreading sequence)를 갖는 상기 동기화 신호 샘플을 상관시키되, 상기 상관기는 k번째 동기화 신호 블록 주기의 l번째 시간 순간(time instant)인
    Figure 112021103956854-pat00093
    를 출력하고, l 및 k는 정수이고,
    결합기 어레이가, 상기 동기화 신호 샘플의 동기화 신호 블록 각각에 대한 잡음인
    Figure 112021103956854-pat00060
    , 빔형성 이득인
    Figure 112021103956854-pat00061
    , 및 위상인
    Figure 112021103956854-pat00062
    을 계산하고,
    상기 결합기 어레이가, 상기 동기화 신호 샘플의 상기 동기화 신호 블록 각각에 대한 상기 잡음, 상기 빔형성 이득, 및 상기 위상과 상기 동기화 신호 샘플의 상관(correlation)의 결과에 대해 결합 함수인 f를 계산하고,
    상기 결합 함수의 결과가 상기 결합 함수의 초기값이거나 또는 상기 결합 함수의 결과가 직전(immediately preceding)의 결과보다 큰 경우, 상기 결합 함수의 결과를 최대 결합 함수 값으로 식별하고,
    관측 윈도우의 종단에 도달하지 않은 경우, 다시 상기 동기화 신호 샘플을 수신하고,
    상기 관측 윈도우의 종단에 도달한 경우, 선택기가, 상기 PSS를 검출하고, 상기 PSS의 검출 시간을 상기 최대 결합 함수 값에 대응되는 시간으로 결정하는 것을 포함하는 멀티 빔 초기 동기화를 위한 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 결합 함수는
    Figure 112017102214013-pat00063
    이고, Io는 수정된 베셀 함수(Bessel function)의 0(zero)번째 순서일 수 있고, N은 상기 PSS의 길이를 나타내는 정수인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 결합 함수는
    Figure 112017102214013-pat00064
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 결합 함수는
    Figure 112017102214013-pat00065
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 결합 함수는
    Figure 112017102214013-pat00066
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 방법.
  14. 제 9항에 있어서,
    상기 결합 함수는
    Figure 112017102214013-pat00067
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 방법.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 결합 함수는
    Figure 112017102214013-pat00068
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 방법.
  16. 제 9항에 있어서,
    상기 결합 함수는
    Figure 112017102214013-pat00069
    인 멀티 빔 초기 동기화를 위한 방법.
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