KR20070073593A - 하향링크 신호를 생성하는 방법, 그리고 셀 탐색을수행하는 방법 - Google Patents

하향링크 신호를 생성하는 방법, 그리고 셀 탐색을수행하는 방법 Download PDF

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KR20070073593A
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Abstract

하향링크 신호 생성 장치와 셀 탐색 장치가 개시된다.
하향링크 신호 생성 장치는 하나의 셀 고유 인식 코드 그룹과 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스로 하향링크 신호를 생성하기도 하고, 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹과 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스로 하향링크 신호를 생성하기도 하며, 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹과 하나의 프레임 동기 식별 시퀀스로 하향링크 신호를 생성하기도 한다.
셀 탐색 장치는 프레임 동기 식별 시퀀스와 셀 고유 인식 코드 그룹을 통해 프레임 동기를 획득하고, 셀을 식별한다.
프레임, 동기, 셀 탐색, 하향링크 신호

Description

하향링크 신호를 생성하는 방법, 그리고 셀 탐색을 수행하는 방법{METHOD FOR GENERATING DOWNLINK SIGNAL, AND METHOD FOR SEARCHING CELL}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 기반의 하향링크 프레임을 도시한 프레임 구조도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 기반의 동기 블록을 도시한 프레임 구조도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 기반의 하향링크 서브 프레임을 도시한 프레임 구조도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 하향링크 프레임의 대역폭 확장성(scalibility)을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하향링크 프레임의 대역폭 확장성(scalibility)을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 장치를 도시한 블록도이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 방법을 도시한 흐 름도이다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 방법을 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임 동기 적용부의 동작을 도시한 개념도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 동기 적용부의 동작을 도시한 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 셀 탐색을 수행하는 이동국을 도시한 블록도이다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 셀 탐색 방법을 도시한 흐름도이다.
도 14은 도 10의 실시예에 따라 생성된 하향링크 신호에서 동기를 검출하는 동기 검출부를 도시한 블록도이다.
도 15는 도 11의 실시예에 따라 생성된 하향링크 신호에서 동기를 검출하는 동기 검출부를 도시한 블록도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 신호 추출부가 출력하는 신호를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 셀 탐색 방법을 도시한 흐름도이다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 셀 탐색 방법을 도시한 흐름도이다.
본 발명은 하향링크 신호를 생성하는 방법과 셀 탐색을 수행하는 방법에 관한 것으로, 특히 직교 주파수 분할 다중(orthogonal frequency division multiplexing, OFDM) 방식 기반의 셀룰러 시스템에서 셀을 탐색하는 방법에 관한 것이다.
셀룰러(cellular) 시스템은 초기 동기를 위해 단말기가 기지국의 신호를 보고 시간 동기와 주파수 동기를 맞출 수 있어야 하고, 또한 셀 탐색을 수행할 수 있어야 한다. 그리고 단말기가 초기 동기를 잡은 이후에는 시간과 주파수를 추적할 수 있어야 하며, 핸드오버를 위해 인접 셀의 시간, 주파수 동기와 셀 탐색을 수행할 수 있어야 한다.
셀 탐색을 위한 기존의 기술로 2005년 9월 IEEE VTC Fall, OFDM Section IV-6에 게재된 논문에서 두 가지 프레임 구조가 제안되었다. 첫 번째 방안에 따르면, 하나의 프레임은 4 개의 시간 블록으로 나누어 지고, 4개의 시간 블록에는 동기 인식 정보, 셀 그룹 인식 정보, 셀 고유 인식 정보, 동기 인식 정보가 각각 할당된다. 한편, 두 번째 방안에 따르면, 하나의 프레임은 4 개의 시간 블록으로 나누어 지고, 첫 번째 시간 블록과 세 번째 시간 블록에는 동기 인식 정보 및 셀 고유 인식 정보가 할당되고, 두 번째 시간 블록과 네 번째 시간 블록에는 동기 인식 정보 및 셀 그룹 인식 정보가 할당된다.
위의 첫 번째 방안에 따르는 경우, 첫 번째 시간 블록에서만 심볼 동기가 획득되므로 단말기의 전원이 켜진 경우나 이종망간의 핸드오버 시에 규정된 4.5ms 내 의 빠른 동기 획득이 불가능하다. 또한, 빠른 동기 획득을 위하여 동기 인식 정보의 누적을 통한 다이버시티 이득의 획득이 힘들다.
한편, 위의 두 번째 방안에 따르는 경우 프레임 동기를 획득하기 위하여 동기 획득과 동시에 셀 고유 인식 정보나 셀 그룹 인식 정보를 상관하여야 하므로 셀 탐색 과정이 복잡하고 빠른 셀 탐색이 어렵다.
한편, 셀 탐색을 위한 또 다른 기술로 별도의 프리앰블을 사용하여 동기를 획득하고, 셀을 탐색하는 방법이 제안되어 있지만, 이러한 방법은 프리앰블이 존재하지 않는 시스템에는 적용이 불가능하다. 또한 프리앰블은 프레임의 앞부분에 배치되므로, 단말기가 프레임의 처음이 아닌 시간 위치에서 동기를 획득하고자 하는 경우 다음의 프레임을 기다려야 하는 문제가 있다. 특히, 단말기가 GSM 모드, WCDMA 모드, 3GPP LTE 모드 간에 핸드오프를 수행하는 경우 4.5 msec 내에 초기 심볼 동기를 획득해야 하지만, 프레임 단위로 동기를 획득할 수 있으므로 4.5 msec 내에 초기 심볼 동기를 획득할 수 없는 경우도 발생한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 빠른 동기 획득을 통한 셀 탐색 방법 및 빠른 동기 획득을 가능하게 하는 하향링크 신호 생성 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따라 소정의 셀을 위한 하향링크 신호를 생성하는 방법은 복수의 동기 구간을 포함하는 하향링크 프레임을 생성하는 단계와, 시간 영역 에서 복수의 반복 패턴이 형성되도록 상기 소정의 셀에 해당하는 셀 고유 인식 코드 그룹을 상기 복수의 동기 구간에 배치하는 단계와, 상기 하향링크 프레임을 시간 영역 신호로 변환하는 단계와, 상기 시간 영역 신호에서 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 상기 복수의 동기 구간에 각각 적용하여 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 프레임 동기 식별 시퀀스는 상기 복수의 반복 패턴에 각각 대응하는 복수의 직교 인식 코드를 포함하고, 상기 하향링크 신호를 생성하는 단계는 상기 복수의 직교 인식 코드를 상기 복수의 반복 패턴에 각각 곱하여 상기 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
한편, 상기 하향링크 신호를 생성하는 단계는 상기 복수의 반복 패턴 중 일부를 상기 프레임 동기 식별 시퀀스로 치환하여 상기 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 소정의 셀을 위한 하향링크 신호를 생성하는 방법은 복수의 동기 구간을 포함하는 하향링크 프레임을 생성하는 단계, 시간 영역에서 복수의 반복 패턴이 형성되도록 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 상기 복수의 동기 구간에 각각 배치하는 단계, 상기 하향링크 프레임을 시간 영역 신호로 변환하는 단계와, 상기 시간 영역 신호에서 하나의 프레임 동기 식별 시퀀스를 상기 복수의 동기 구간에 각각 적용하여 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라 소정의 셀을 위한 하향링크 신호를 생성하는 방법은 복수의 동기 구간 그룹을 형성하는 복수의 동기 구간을 포함하는 하향링 크 프레임을 생성하는 단계와, 시간 영역에서 복수의 반복 패턴이 형성되도록 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 상기 복수의 동기 구간에 배치하는 단계와, 상기 하향링크 프레임을 시간 영역 신호로 변환하는 단계와, 상기 시간 영역 신호에서 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 상기 복수의 동기 구간에 적용하여 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함하고, 상기 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹은 상기 복수의 동기 구간 그룹에 각각 대응하고, 상기 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스는 상기 동기 구간 그룹이 포함하는 복수의 동기 구간에 각각 대응하고, 상기 배치하는 단계는 상기 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 대응하는 동기 구간 그룹의 동기 구간에 배치하는 단계를 포함하고, 상기 하향링크 신호를 생성하는 단계는 상기 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 대응하는 동기 구간에 적용하는 단계를 포함한다.
본 발명의 한 실시예에 따라 셀을 탐색하는 방법은 복수의 동기 구간을 포함하는 프레임을 포함하는 하향링크 신호를 수신하는 단계와, 상기 복수의 동기 구간에 각각 적용된 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 상기 하향링크 신호에 적용하여 프레임 동기를 획득하는 단계와, 상기 프레임 동기를 기초로 상기 하향링크 신호에서 시간 영역의 동기 구간 심볼을 추출하는 단계와, 상기 시간 영역의 동기 구간 심볼을 상기 프레임 동기 식별 시퀀스가 적용되기 이전의 동기 구간 심볼로 변환하는 단계와, 상기 이전의 동기 구간 심볼을 주파수 영역의 심볼로 변환하는 단계와, 상기 주파수 영역의 심볼에서 셀 고유 인식 코드 그룹을 추출하는 단계와, 상기 셀 고유 인식 코드 그룹을 통해 셀을 식별하는 단계를 포함한다.
이때, 상기 프레임 동기 식별 시퀀스는 복수의 반복 패턴에 각각 대응하는 복수의 직교 인식 코드를 포함할 수 있다.
또한 이때, 상기 프레임 동기를 획득하는 단계는 상기 하향링크 신호에 상기 프레임 동기 식별 시퀀스를 곱하여 곱해진 신호를 생성하는 단계와, 상기 곱해진 신호를 상기 반복 패턴에 해당하는 지연 시간으로 지연 신호를 생성하는 단계와, 상기 곱해진 신호와 상기 지연 신호를 상관하여 상관 결과를 생성하는 단계와, 상기 상관 결과의 크기를 통해 심볼 동기와 프레임 동기를 획득하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라 셀을 탐색하는 방법은 복수의 동기 구간 그룹을 형성하는 복수의 동기 구간을 포함하는 프레임을 포함하는 하향링크 신호를 수신하는 단계와, 상기 복수의 동기 구간 그룹에 각각 대응하는 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 상기 하향링크 신호에 적용하여 1차 프레임 동기를 획득하는 단계와, 상기 1차 프레임 동기를 기초로 상기 1차 프레임 동기에 해당하는 복수의 동기 구간 심볼을 추출하는 단계와, 상기 복수의 동기 구간 심볼을 상기 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스가 적용되기 이전의 복수의 동기 구간 심볼로 변환하는 단계와, 상기 이전의 복수의 동기 구간 심볼을 복수의 주파수 영역 심볼로 변환하는 단계와, 상기 복수의 주파수 영역 심볼에서 각각 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 추출하는 단계와, 상기 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹과 상기 1차 프레임 동기를 통해 프레임 동기를 획득하는 단계와, 상기 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 통해 셀을 식별하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라 셀을 탐색하는 방법은 복수의 동기 구간을 포함하는 프레임을 포함하는 하향링크 신호를 수신하는 단계와, 하나의 프레임 동기 식별 시퀀스를 상기 하향링크 신호에 적용하여 상기 복수의 동기 구간의 위치를 파악하는 단계와, 상기 복수의 동기 구간의 위치를 기초로 상기 하향링크 신호에서 상기 복수의 동기 구간에 각각 대응하는 복수의 동기 구간 심볼을 추출하는 단계와, 상기 복수의 동기 구간 심볼을 상기 프레임 동기 식별 시퀀스가 적용되기 이전의 복수의 동기 구간 심볼로 변환하는 단계와, 상기 이전의 복수의 동기 구간 심볼을 복수의 주파수 영역 심볼로 변환하는 단계와, 상기 복수의 주파수 영역 심볼에서 각각 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 추출하는 단계와, 상기 복수의 동기 구간의 위치와 상기 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 통해 프레임 동기를 획득하는 단계와, 상기 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 통해 셀을 식별하는 단계를 포함한다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
다음은 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 기반의 하향링크(downlink) 프레임의 구조를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 기반의 하향링크 프레임을 도시한 프레임 구조도이다. 도 1에서 가로축은 시간 축이고, 세로축은 주파수 축 또는 부반송파(subcarrier) 축이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하나의 하향링크 프레임(10)은 10 msec의 시간 간격을 가지고 4개의 동기 블록(11)을 포함한다. 하나의 동기 블록(11)은 2.5 msec의 시간 간격을 가지고 5개의 서브 프레임(12)을 포함한다. 하나의 서브 프레임(12)은 0.5 msec의 시간 간격을 가지며, 하나의 하향링크 프레임(10)은 총 20개의 서브 프레임(12)을 포함한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 기반의 동기 블록을 도시한 프레임 구조도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 하나의 동기 블록(11)은 5개의 서브 프레임(12)을 포함하고, 하나의 서브 프레임(12)은 7개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하나의 동기 블록(11)은 동기 블록의 시작 구간에 1 OFDM 심볼 구간에 해당하는 하나의 동기 구간(13)을 포함하지만, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 즉, 하나의 동기 블록(11)은 동기 블록(11) 내의 임의의 구간에 동기 구간(13)을 포함할 수 있고, 둘 이상의 동기 구간(13)을 포함할 수 있다. 도 2의 실시예에 따르면, 동기 구간(13)의 반복 주기는 5개의 서브 프레임(12)이 점유하는 시간과 같다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 하나의 서브 프레임(12)은 파일롯 심볼들을 포함하는 하나의 파일롯 구간(14)을 포함하고, 하나의 파일롯 구간(14)은 1 OFDM 심볼 구간에 해당하지만, 반드시 이에 한정될 필요는 없다. 즉, 하나의 서브 프레임(12)은 둘 이상의 파일롯 구간(14)을 포함할 수 있다. 또한, 도 2에 도시된 바와 같이 파일롯 심볼들은 시간 분산 다중(Time Division Multiplexing, TDM) 구조에 따라 1 OFDM 심볼 구간에 배치될 수도 있지만, 주파수영역-시간영역 분산(Scattered Division Multiplexing, SDM) 구조에 따라 2 이상의 OFDM 심볼 구간에 배치될 수도 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 OFDM 기반의 하향링크 서브 프레임(12)을 도시한 프레임 구조도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임(12)은 동기 구간(13), 파일롯 구간(14), 및 데이터 구간(15)을 포함한다.
동기 구간(13)의 공통 동기 채널에 해당하는 주파수 영역에는 복수의 셀 고유 인식 코드(이하 셀 고유 인식 코드 그룹이라고도 함)가 배치된다. 이때 복수의 셀 고유 인식 코드의 엘리먼트들은 일정한 간격을 두고 배치된다. 도 3에 따르면, 2개의 셀 고유 인식 코드가 공통 동기 채널에 배치되고, 2개의 셀 고유 인식 코드의 엘리먼트들은 부반송파 간격 1을 두고 배치된다. 한편, 셀 고유 인식 코드는 다음의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112006097581314-PAT00001
수학식 1에서, k는 셀 고유 인식 코드 번호, NG는 셀 고유 인식 코드의 길이를 의미한다. 본 발명의 실시예에 따르면, NG는 공통 동기 채널에 할당된 가용 부반송파의 총수의 절반을 의미할 수도 있다.
한편, 셀 고유 인식 코드를 얻기 위하여 Hadamard 시퀀스, Gold 시퀀스, Golay 시퀀스, KAZAC 시퀀스, GCL(Generalized Chirp Like) 시퀀스, PN(Pseudo-Noise) 시퀀스 등이 사용될 수 있다. GCL 시퀀스에 따른 셀 고유 인식 코드의 엘리먼트(cn (k))는 수학식 2와 같이 표현될 수 있다.
Figure 112006097581314-PAT00002
한편, 본 발명의 실시예에 따른 복수의 셀 고유 인식 코드는 도 3에 도시된 바와 같이 공통 동기 채널의 주파수 영역에 배치될 수 있다. 이는 도 4 및 도 5에 나타난 바와 같은 scaleable 대역폭을 지원하는 이동 통신 시스템에서, 1.25 MHz의 대역폭을 사용하는 이동국, 2.5 MHz의 대역폭을 사용하는 이동국 등 다양한 대역폭을 사용하는 이동국이 셀 고유 인식 코드를 수신할 수 있게 하기 위함이다. 본 발명의 실시예에 따르면, 공통 동기 채널은 DC 부반송파를 제외한 중앙의 1.25 MHz 또는 5 MHz를 사용할 수 있다. 공통 동기 채널의 주파수 영역이 1.25 MHz인 경우, 해당 주파수 영역 내의 부반송파의 개수는 76개이므로, NG=38이 된다.
파일롯 구간(14)은 파일롯 심볼을 포함하며, 파일롯 심볼 이외에 데이터 심볼을 포함할 수 있다.
데이터 구간(15)은 데이터 심볼을 포함한다.
다음은 도 6 내지 도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 장치(100)를 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 장치(100)를 도시한 블록도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 하향링크 신호 생성 장치(100)는 하향링크 프레임 생성부(110), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산부(120), 프레임 동기 적용부(130), 송신부(140)를 포함한다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 하향링크 프레임 생성부(110)는 도 1 내지 도 3과 같은 하향링크 프레임을 생성한다(S110). 즉, 하향링크 프레임 생성부(110)는 복수의 동기 구간을 포함하는 프레임을 생성하고, 복수의 동기 구간에 동일한 셀 고유 인식 코드 그룹을 하향링크 프레임에 배치한다. 이때, 하향링크 프레임 생성부(110)는 시간 영역에서 복수의 반복 패턴이 형성되도록 셀 고유 인식 코드 그룹을 하향링크 프레임에 배치할 수도 있다. 예를 들어, 하향링크 프레임 생성부(110)가 부반송파 간격 1을 두고 셀 고유 인식 코드 그룹의 엘리먼트들을 하향링크 프레임에 배치한다면, 2개의 반복 패턴이 형성된다.
다음으로, IFFT 연산부(120)는 하향링크 프레임 생성부(110)가 생성한 하향링크 프레임을 가지고 고속 푸리에 역변환을 수행하여 시간축 상의 신호를 생성한다(S120).
프레임 동기 적용부(130)는 IFFT 연산부(120)가 생성한 시간축 상의 신호의 동기 구간(13)에 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 적용하여 하향링크 신호를 생성한다(S130). 이때, 프레임 동기 적용부(130)는 하향링크 프레임이 포함하는 복수의 동기 구간(13)에 서로 다른 프레임 동기 식별 시퀀스를 적용한다. 즉, 본 발명의 제1 실시에에 따른 프레임 동기 적용부(130)가 적용하는 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스는 하향링크 프레임이 포함하는 복수의 동기 구간(13)에 각각 대응한다.
송신부(140)는 프레임 동기 적용부(130)가 생성한 하향링크 신호를 아날로그 신호로 변환하고 변복조하여 안테나를 통해 셀 구간에 전송한다(S140).
본 발명의 제1 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 방법에 의하면, 셀 고유 인식 코드 그룹과 프레임 동기 식별 시퀀스가 다음의 수학식 3과 같이 배치된 하향링크 프레임이 생성된다.
Figure 112006097581314-PAT00003
수학식 3에서, (m,k)는 본 발명의 제1 실시예에 따라 4개의 동기 구간에 배치되는 셀 고유 인식 코드 그룹이고, 0 내지 3은 4개의 동기 구간에 각각 적용되는 프레임 동기 식별 시퀀스의 번호이다.
본 발명의 제1 실시예에 따르는 경우, 이동국은 프레임 동기 식별 시퀀스에 의해 프레임 동기를 얻을 수 있고, 셀 고유 인식 코드 그룹에 의해 셀을 식별할 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 하향링크 프레임 생성부(110)는 도 1 내지 도 3과 같은 하향링크 프레임을 생성한다(S210). 즉, 하향링크 프레임 생성부(110)는 복수의 동기 구간을 포함하는 프레임을 생성하고, 복수의 동기 구간에 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 하향링크 프레임에 배치한다. 이때, 복수의 동기 구간은 하나의 동기 구간 그룹을 형성하고, 하향링크 프레임은 복수의 동기 구간 그룹을 포함한다. 그리고, 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹은 복수의 동기 구간 그룹에 각각 대응한다. 하향링크 프레임 생성부(110)는 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 대응하는 동기 구간 그룹의 동기 구간에 배치한다.
다음으로, IFFT 연산부(120)는 하향링크 프레임 생성부(110)가 생성한 하향링크 프레임을 가지고 고속 푸리에 역변환을 수행하여 시간 영역 신호를 생성한다(S220).
프레임 동기 적용부(130)는 IFFT 연산부(120)가 생성한 시간 영역 신호의 동기 구간(13)에 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 적용하여 하향링크 신호를 생성한다(S230). 이때, 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스는 동기 구간 그룹이 포함하는 복수의 동기 구간에 각각 대응한다. 따라서, 프레임 동기 적용부(130)는 대응하는 동기 구간에 프레임 동기 식별 시퀀스를 적용한다.
송신부(140)는 프레임 동기 적용부(130)가 생성한 하향링크 신호를 아날로그 신호로 변환하고 변복조하여 안테나를 통해 셀 구간에 전송한다(S240).
본 발명의 제2 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 방법에 의하면, 셀 고유 인식 코드 그룹과 프레임 동기 식별 시퀀스가 다음의 수학식 4와 같이 배치된 하향링크 프레임이 생성된다.
Figure 112006097581314-PAT00004
수학식 4는 2개의 동기 구간 그룹을 포함하는 하향링크 프레임의 구조를 보여준다. 이때, 각 동기 구간 그룹은 2개의 동기 구간을 포함한다. 수학식 4에서, (m,k)는 본 발명의 제2 실시예에 따라 4개의 동기 구간 중 앞의 2개의 동기 구간에 배치되는 셀 고유 인식 코드 그룹이고, (m,l)는 본 발명의 제2 실시예에 따라 4개의 동기 구간 중 뒤의 2개의 동기 구간에 배치되는 셀 고유 인식 코드 그룹이다. 그리고, 0과 1은 4개의 동기 구간에 적용되는 프레임 동기 식별 시퀀스의 번호이다.
본 발명의 제2 실시예에 따르는 경우, 이동국은 프레임 동기 식별 시퀀스에 의해서 프레임 동기의 일부만 얻을 수 있고, 셀 고유 인식 코드 그룹을 파악하여야 완전한 프레임 동기를 얻을 수 있다. 또한, 이동국은 셀 고유 인식 코드 그룹을 통해 셀을 식별할 수 있다. 즉, 2개의 셀 고유 인식 코드 그룹인 (m,k)와 (m,l)은 하 나의 셀을 지시한다.
본 발명의 제2 실시예에 따르는 경우, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 경우보다 식별할 수 있는 셀의 수는 절반이 되지만, 이동국은 2개의 프레임 동기 식별 시퀀스로 프레임 동기를 획득할 수 있으므로 복잡도가 줄어든다.
도 9은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 하향링크 프레임 생성부(110)는 도 1 내지 도 3과 같은 하향링크 프레임을 생성한다(S310). 즉, 하향링크 프레임 생성부(110)는 복수의 동기 구간을 포함하는 프레임을 생성하고, 복수의 동기 구간에 서로 다른 셀 고유 인식 코드 그룹을 하향링크 프레임에 배치한다. 즉, 하향링크 프레임 생성부(110)가 배치하는 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹은 복수의 동기 구간에 각각 대응한다.
다음으로, IFFT 연산부(120)는 하향링크 프레임 생성부(110)가 생성한 하향링크 프레임을 가지고 고속 푸리에 역변환을 수행하여 시간축 상의 신호를 생성한다(S320).
프레임 동기 적용부(130)는 IFFT 연산부(120)가 생성한 시간축 상의 신호의 동기 구간(13)에 하나의 프레임 동기 식별 시퀀스를 적용하여 하향링크 신호를 생성한다(S330).
송신부(140)는 프레임 동기 적용부(130)가 생성한 하향링크 신호를 아날로그 신호로 변환하고 변복조하여 안테나를 통해 셀 구간에 전송한다(S340).
본 발명의 제3 실시예에 따른 하향링크 신호 생성 방법에 의하면, 셀 고유 인식 코드 그룹과 프레임 동기 식별 시퀀스가 다음의 수학식 5와 같이 배치된 하향링크 프레임이 생성된다.
Figure 112006097581314-PAT00005
수학식 5에서, (m,k), (m,l), (l,m), (k,m)는 본 발명의 제3 실시예에 따라 4개의 동기 구간에 각각 배치되는 셀 고유 인식 코드 그룹이고, 0은 4개의 동기 구간에 적용되는 프레임 동기 식별 시퀀스의 번호이다.
본 발명의 제3 실시예에 따르는 경우, 이동국은 프레임 동기 식별 시퀀스에 의해서는 프레임 동기를 얻을 수 없고, 셀 고유 인식 코드 그룹을 파악하여야 프레임 동기를 얻을 수 있다. 또한, 이동국은 셀 고유 인식 코드 그룹을 통해 셀을 식별할 수 있다. 즉, 4개의 셀 고유 인식 코드 그룹인 (m,k), (m,l), (l,m), (k,m)은 하나의 셀을 지시한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르는 경우, 본 발명의 제1 실시예에 따르는 경우보다 식별할 수 있는 셀의 수는 1/4이 되지만, 이동국은 1개의 프레임 동기 식별 시퀀스로 프레임 동기를 획득할 수 있으므로 복잡도가 줄어든다.
다음은 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 프레임 동기 적용부(130)를 설명한다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 프레임 동기 적용부의 동작을 도시한 개념도이다.
도 10의 실시예에 따르면 하나의 프레임 동기 식별 시퀀스는 2개의 직교 인 식 코드를 포함한다. 따라서 도 10의 실시예에 따른 프레임 동기 적용부(130)는 IFFT 연산부(120)가 생성한 시간 영역 신호의 동기 구간에 형성된 2개의 반복 패턴에 2개의 직교 인식 코드를 각각 곱한다.
x 번째의 프레임 동기 식별 시퀀스는 다음의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006097581314-PAT00006
수학식 3에서와 같이, x 번째의 프레임 동기 식별 시퀀스는 u 번째의 직교 인식 코드와 v 번째의 직교 인식 코드를 포함한다. 즉, 프레임 동기 식별 시퀀스의 번호(x)는 2의 직교 인식 코드의 번호(u, v)의 조합으로 정해진다.
한편, u 번째 직교 인식 코드와 v 번째 직교 인식 코드는 다음의 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006097581314-PAT00007
수학식 7에서 u와 v는 직교 인식 코드의 번호이다. 그리고, NF는 직교 인식 코드의 길이로, 보호 구간을 제외한 하나의 OFDM 심볼 구간의 절반에 해당하는 샘플 수로 결정된다. 직교 인식 코드를 얻기 위하여, Hadamard 시퀀스, Gold 시퀀스, Golay 시퀀스, GCL 시퀀스, KAZAC 시퀀스, PN 시퀀스 중 하나가 사용될 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 동기 적용부의 동작을 도시한 개념도이다.
도 11의 실시예에 따르면 하나의 프레임 동기 식별 시퀀스는 하나의 직교 인식 코드로 이루어져 있다. 따라서 도 11의 실시예에 따른 프레임 동기 적용부(130)는 IFFT 연산부(120)가 생성한 시간 영역 신호의 동기 구간에 형성된 2개의 반복 패턴 중 하나를 프레임 동기 식별 시퀀스로 치환한다.
다음은 도 12 내지 도 18를 참조하여 본 발명의 실시예에 따라 셀 탐색을 수행하는 이동국(200)과 셀 탐색 방법을 설명한다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 셀 탐색을 수행하는 이동국(200)을 도시한 블록도이다.
도 12에 도시된 바와 같이 이동국(200)은 하향링크 신호 수신부(210), 동기 검출부(220), 동기 구간 심볼 추출부(230), 동기 구간 변환부(240), FFT(Fast Fourier Transform) 연산부(250), 셀 식별부(260)를 포함한다.
도 13은 본 발명의 제1 실시예에 따른 셀 탐색 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 하향링크 신호 수신부(210)는 채널로부터 하향링크 신호를 수신한다(S410). 도 13의 실시예에 따른 하향링크 신호 수신부(210)는 도 7의 실시예에 따라 생성된 하향링크 신호를 수신한다.
다음에, 동기 검출부(220)는 하향링크 프레임이 포함하는 복수의 동기 구간에 각각 적용된 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 하향링크 신호 수신부(210)가 수신한 하향링크 신호에 적용하여 심볼 동기, 주파수 동기 및 프레임 동기를 획득한다(S420). 하향링크 프레임이 수학식 3에 따른 구조라면, 동기 검출부(220)는 4개의 프레임 동기 식별 시퀀스를 사용한다. 동기 검출부(220)는 하향링크 신호가 생성된 방법에 따라 구조가 달라진다.
도 14은 도 10의 실시예에 따라 생성된 하향링크 신호에서 동기를 검출하는 동기 검출부(220)를 도시한 블록도이다.
도 14에 도시된 바와 같이 도 10의 실시예에 따라 생성된 하향링크 신호에서 동기를 검출하는 동기 검출부(220)는 곱셈부(1110), 차등 상관부(1120), 비교부(1130), 위상 추정부(1140)를 포함한다. 그리고, 차등 상관부(1120)는 지연부(1121)와 상관부(1122)를 포함한다.
곱셈부(1110)는 하향링크 신호 수신부(210)가 수신한 하향링크 신호에 2 개의 직교 인식 코드로 이루어진 프레임 동기 인식 코드를 곱하여 출력한다.
그리고, 지연부(1121)는 곱셈부(1110)의 출력 신호를 OFDM 심볼 구간 길이의 절반에 해당하는 시간만큼 지연시켜 출력한다.
상관부(1122)는 곱셈부(1110)의 출력 신호와 지연부(1121)의 출력 신호를 상관하여 상관 결과를 출력한다. 도 13의 실시예에 따르는 경우 상관부(1122)는 총 4개의 프레임 동기 식별 시퀀스를 사용하여 병렬적으로 상관을 수행한다. 이를 통해 이동국(200)은 동기 블록 단위로 프레임 동기를 획득할 수 있다.
비교부(213)는 상관부(1122)가 출력하는 상관 결과의 크기(magnitude, I2+Q2)를 계산하여 상관 결과의 크기가 일정 레벨 이상이 되는 샘플 시점을 찾아 심볼 동기와 동기 구간(13)의 위치를 획득한다. 그리고, 도 13의 실시예에 따른 비교부(213)는 상관 결과의 크기가 일정 레벨 이상이 되도록 하는 프레임 동기 식별 시퀀스의 번호를 찾아 획득한 동기 구간(13)의 위치 중에서 하나를 프레임 동기로 결정한다.
그리고, 위상 추정부(1140)는 상관부(1122)가 출력하는 상관 결과의 위상(phase)을 추정하여 주파수 동기를 획득한다.
도 15는 도 11의 실시예에 따라 생성된 하향링크 신호에서 동기를 검출하는 동기 검출부(210)를 도시한 블록도이다.
도 15에 도시된 바와 같이, 도 11의 실시예에 따라 생성된 하향링크 신호에서 동기를 검출하는 동기 검출부(210)는 상관부(1210), 비교부(1220), 신호 추출부(1230), 차등 상관부(1240), 위상 추정부(1250)를 포함한다. 그리고 차등 상관부(1240)는 지연부(1241)와 상관부(1242)를 포함한다.
상관부(1210)는 하향링크 신호 수신부(210)가 수신한 하향링크 신호를 프레임 동기 식별 시퀀스와 상관(correlation)하여 상관 결과를 출력한다. 도 13의 실시예에 따르는 경우 상관부(1210)는 총 4개의 프레임 동기 식별 시퀀스를 사용하여 병렬적으로 상관을 수행한다. 이를 통해 이동국(200)은 동기 블록 단위로 프레임 동기를 획득할 수 있다.
그리고, 비교부(1220)는 상관부(1210)가 출력하는 상관 결과의 크 기(magnitude, I2+Q2)를 계산하여 상관 결과의 크기가 일정 레벨 이상이 되는 샘플 시점을 찾아 심볼 동기와 동기 구간(13)의 위치를 결정한다. 그리고, 도 13의 실시예에 따른 비교부(213)는 상관 결과의 크기가 일정 레벨 이상이 되도록 하는 프레임 동기 식별 시퀀스의 번호를 찾아 획득한 동기 구간(13)의 위치 중에서 하나를 프레임 동기로 결정한다.
신호 추출부(1230)는 주파수 동기를 검출하기 위한 신호를 추출한다. 보호 구간에 0 심볼이 사용되는 경우 신호 추출부(1230)는 비교부(1220)가 획득한 심볼 동기로 프레임 동기 식별 시퀀스에 해당하는 시간 영역의 신호를 추출하여 주파수 동기를 검출하기 위한 신호로 출력한다. 반면, 보호 구간에 주기적 전치 샘플(Cyclic Prefix, CP)이 사용되는 경우 신호 추출부(1230)는 프레임 동기 식별 시퀀스에 해당하는 시간 영역의 신호에서 보호 구간만큼을 제외한 신호를 추출하여 주파수 동기를 검출하기 위한 신호로 출력한다. 신호 추출부(1230)가 출력하는 신호를 도 16을 참조하여 설명한다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 신호 추출부(1230)가 출력하는 신호를 도시한 도면이다.
도 16에 도시된 바와 같이, 신호 추출부(1230)는 보호 구간이 0 심볼들로 이루어진 경우에는 치환된 구간(punctured interval)의 신호를 출력하지만, 보호 구간이 CP로 이루어진 경우에는 보호 구간만큼이 제외된 치환 구간의 신호를 출력한다.
계속하여 도 15를 설명한다.
신호 추출부(1230)는 주파수 동기 검출의 성능을 높이기 위하여 동일 프레임 내의 복수의 동기 구간에 대응하는 복수의 치환된 구간의 신호를 누적하여 주파수 동기를 검출하기 위한 신호로 출력할 수도 있다.
지연부(1241)는 신호 추출부(1230)의 출력을 1 샘플 또는 그 이상의 샘플만큼 지연시켜 지연된 신호를 출력한다.
상관부(1242)는 신호 추출부(1230)의 출력을 지연부(1241)의 출력과 상관하여 차등 상관 결과를 출력한다.
위상 추정부(1250)는 상관부(1242)가 출력하는 상관 결과의 위상(phase)을 추정하여 주파수 오프셋을 획득한다.
계속하여 도 13을 설명한다.
동기 구간 심볼 추출부(230)는 동기 검출부(220)가 획득한 심볼 동기, 주파수 동기 및 프레임 동기를 기준으로 하향링크 신호로부터 시간 영역의 동기 구간 심볼을 추출한다(S430).
동기 구간 변환부(240)는 동기 구간 심볼 추출부(230)가 추출한 시간 영역의 동기 구간 심볼을 프레임 동기 식별 시퀀스가 적용되기 이전의 동기 구간 심볼로 변환한다(S440). 시간 영역의 하향링크 프레임(10)이 도 10의 실시예에 따라 생성되었다면, 동기 구간 변환부(240)는 동기 구간 심볼 추출부(230)가 추출한 시간 영역의 동기 구간 심볼에 프레임 동기 식별 시퀀스를 곱하여 출력한다. 시간 영역의 하향링크 프레임(10)이 도 11의 실시예에 따라 생성되었다면, 동기 구간 변환 부(240)는 동기 구간 심볼 추출부(230)가 추출한 시간 영역의 동기 구간 심볼에서 프레임 동기 식별 시퀀스에 해당하는 시간 영역에 나머지 영역의 신호들을 복사하여 동기 구간 심볼(13)에 반복 패턴을 형성한다.
FFT(Fast Fourier Transform) 연산부(250)는 동기 구간 변환부(240)가 출력하는 시간 영역의 동기 구간 심볼(13)을 고속 푸리에 연산하여 주파수 영역의 동기 구간 심볼(13)을 출력한다(S450).
셀 식별부(260)는 FFT 연산부(260)가 출력하는 주파수 영역의 동기 구간 심볼(13)에서 셀 고유 인식 코드 그룹을 추출하여 셀룰러 시스템이 사용하는 복수의 셀 고유 인식 코드와의 상관을 통해 셀을 식별한다(S460). 도 13의 실시예에 따르는 경우 각 동기 구간(13)에는 동일한 셀 고유 인식 코드 그룹이 적용되어 있으므로, 셀 식별부(260)는 하나의 셀 고유 인식 코드 그룹을 얻게 되고, 하나의 셀 고유 인식 코드 그룹을 통해서 복수의 셀 고유 인식 코드를 얻게 된다. 셀 식별부(260)는 복수의 셀 고유 인식 코드의 번호의 조합을 통해 조합이 다른 경우 다른 셀로 셀 식별을 수행한다. 도 13의 실시예에 따르는 경우 셀 식별부(260)가 셀 식별을 수행하는 방법을 표로 나타내면 다음의 표 1과 같다.
Figure 112006097581314-PAT00008
표 1의 C(a,b)에서, C는 셀 고유 번호를 나타내고, a와 b는 셀 고유 인식 코드 그룹 중 첫번째와 두번째의 셀 고유 인식 코드의 번호를 각각 나타낸다.
동기 채널 가용밴드가 1.25MHz인 경우, 전체 가용 부반송파 수는 대략 38이 된다. 도 13의 실시예에서, 20개의 부반송파가 첫번째 셀 고유 인식 코드에 할당되고, 18개의 부반송파가 두번째 셀 고유 인식 코드에 할당된다면, 구별 가능한 셀의 전체 개수는 360(=20*18)개가 된다.
셀 식별부(260)는 방송 채널(BCH)을 복조하여 방송 채널이 포함하는 셀 고유 인식 코드와 추출한 셀 고유 인식 코드의 동일성 여부를 판단하여 추출한 셀 고유 인식 코드를 검증할 수 있다.
이와 같이 도 13의 실시예에 따르면, 동기 검출부(210)는 동기 구간의 개수에 따른 프레임 동기 식별 시퀀스들로 상관을 수행하여 시간 영역에서 심볼 동기, 프레임 동기, 및 주파수 동기를 동시에 획득할 수 있다.
도 17은 본 발명의 제2 실시예에 따른 셀 탐색 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 하향링크 신호 수신부(210)는 채널로부터 하향링크 신호를 수신한다(S510). 도 17의 실시예에 따른 하향링크 신호 수신부(210)는 도 8의 실시예에 따라 생성된 하향링크 신호를 수신한다.
다음에, 동기 검출부(220)는 동기 구간 그룹이 포함하는 복수의 동기 구간에 각각 적용된 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 하향링크 신호 수신부(210)가 수신한 하향링크 신호에 적용하여 심볼 동기, 주파수 동기 및 1차 프레임 동기를 획득한다(S520). 하향링크 프레임이 수학식 4에 도시된 구조이라면, 동기 검출부(220)는 2개의 프레임 동기 식별 시퀀스를 사용한다. 한편, 동기 검출부(220)는 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스로 하향링크 프레임이 포함하는 동기 구간들의 위치를 파악할 수 있다. 그러나, 도 17에 따른 실시예에서는 동기 구간의 수에 비해 적은 수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 사용하므로 동기 검출부(220)는 프레임 동기의 일부(즉 1차 프레임 동기)만을 파악할 수 있다. 도 17의 실시예에 따른 동기 검출부(220) 또한 도 13의 실시예와 마찬가지로 하향링크 신호가 생성된 방법에 따라 구조가 달라지나, 그 상세한 설명은 생략한다.
동기 구간 심볼 추출부(230)는 동기 검출부(220)가 획득한 심볼 동기, 주파수 동기 및 1차 프레임 동기를 기준으로 적어도 1차 프레임 동기에 해당하는 개수의 동기 구간 심볼(13)을 추출한다(S530).
동기 구간 변환부(240)는 동기 구간 심볼 추출부(230)가 추출한 복수의 동기 구간 심볼(13)을 프레임 동기 식별 시퀀스가 적용되기 이전의 동기 구간 심볼(13)로 변환한다(S540). 시간 영역의 하향링크 프레임(10)이 도 10의 실시예에 따라 생성되었다면, 동기 구간 변환부(240)는 동기 구간 심볼 추출부(230)가 추출한 시간 영역의 동기 구간 심볼(13)에 프레임 동기 식별 시퀀스를 곱하여 출력한다. 시간 영역의 하향링크 프레임(10)이 도 11의 실시예에 따라 생성되었다면, 동기 구간 변환부(240)는 동기 구간 심볼(13)에서 프레임 동기 식별 시퀀스에 해당하는 시간 영역에 나머지 영역의 신호들을 복사하여 동기 구간 심볼(13)에 반복 패턴을 형성한다.
FFT(Fast Fourier Transform) 연산부(250)는 동기 구간 변환부(240)가 출력하는 시간 영역의 동기 구간 심볼(13)을 고속 푸리에 연산하여 주파수 영역의 동기 구간 심볼(13)을 출력한다(S550).
셀 식별부(260)는 FFT 연산부(260)가 출력하는 복수의 주파수 영역의 동기 구간 심볼(13)에서 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 추출하여 셀룰러 시스템이 사용하는 복수의 셀 고유 인식 코드와의 상관을 통해 셀을 식별한다(S560). 도 17의 실시예에 따르는 경우 각 동기 구간 그룹에는 동일한 셀 고유 인식 코드 그룹이 적용되어 있으므로, 셀 식별부(260)는 동기 구간 그룹의 수에 해당하는 셀 고유 인식 코드 그룹을 얻게 된다. 셀 식별부(260)는 추출한 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹과 동기 검출부(220)가 획득한 1차 프레임 동기를 통해 프레임 동기를 얻을 수 있다.
도 17의 실시예에 따르는 경우 셀 식별부(260)가 셀 식별을 수행하는 방법을 표로 나타내면 다음의 표 2과 같다.
Figure 112006097581314-PAT00009
표 2에서 셀 고유 인식 코드 그룹 (0,0)과 (0,1)은 하나의 셀을 지시한다. 그러나, 셀 식별부(260)는 하나의 셀을 지시하기 위해 중복되어 사용되는 셀 고유 인식 코드 그룹을 통해 프레임 동기를 획득할 수 있다.
동기 채널 가용밴드가 1.25MHz인 경우, 전체 가용 부반송파 수는 대략 38이 된다. 도 17의 실시예에서, 20개의 부반송파가 첫번째 셀 고유 인식 코드에 할당되고, 18개의 부반송파가 두번째 셀 고유 인식 코드에 할당된다면, 구별 가능한 셀의 전체 개수는 180(=20*18/2)개가 된다. 즉, 도 17의 실시예에서 구별 가능한 셀의 수는 도 13의 실시예에서 구별 가능한 셀의 수의 절반이 된다. 그러나, 심볼 동기 및 1차 프레임 동기를 획득할 때 사용하는 프레임 동기 식별 시퀀스의 수를 도 13의 실시예보다 절반으로 줄일 수 있으므로 복잡도가 감소한다.
이와 같이 도 17의 실시예에 따르면, 동기 검출부(210)는 동기 구간의 개수보다 적은 수의 프레임 동기 식별 시퀀스들로 상관을 수행하여 시간 영역에서 심볼 동기, 주파수 동기 및 1차 프레임 동기를 획득하고, 주파수 영역에서 셀 고유 인식 코드들을 통해 프레임 동기를 획득할 수 있다.
도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 셀 탐색 방법을 도시한 흐름도이다.
먼저, 하향링크 신호 수신부(210)는 채널로부터 하향링크 신호를 수신한다(S610). 도 18의 실시예에 따른 하향링크 신호 수신부(210)는 도 9의 실시예에 따라 생성된 하향링크 신호를 수신한다.
다음에, 동기 검출부(220)는 하나의 프레임 동기 식별 시퀀스를 하향링크 신호 수신부(210)가 수신한 하향링크 신호에 적용하여 심볼 동기, 주파수 동기를 획득하고, 동기 구간들의 위치를 파악한다(S620). 그러나, 도 18에 따른 실시예에서는 동기 구간의 수에 비해 적은 수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 사용하므로 동기 검출부(220)는 프레임 동기를 획득할 수 없다. 도 18의 실시예에 따른 동기 검출부(220) 또한 도 13의 실시예와 마찬가지로 하향링크 신호가 생성된 방법에 따라 구조가 달라지나, 그 상세한 설명은 생략한다.
동기 구간 심볼 추출부(230)는 동기 검출부(220)가 획득한 심볼 동기, 주파수 동기 및 동기 구간들의 위치를 기준으로 하나의 하향링크 프레임에 해당하는 개수 보다 많거나 같은 개수의 동기 구간 심볼(13)을 추출한다(S630).
동기 구간 변환부(240)는 동기 구간 심볼 추출부(230)가 추출한 복수의 동기 구간 심볼을 프레임 동기 식별 시퀀스가 적용되기 이전의 심볼로 변환하여 출력한다(S640). 시간 영역의 하향링크 프레임(10)이 도 10의 실시예에 따라 생성되었다면, 동기 구간 변환부(240)는 동기 구간 심볼 추출부(230)가 추출한 동기 구간 심볼에 프레임 동기 식별 시퀀스를 곱한다. 시간 영역의 하향링크 프레임(10)이 도 11의 실시예에 따라 생성되었다면, 동기 구간 변환부(240)는 동기 구간 심볼 추출부(230)가 추출한 동기 구간 심볼에서 프레임 동기 식별 시퀀스에 해당하는 시간 영역에 나머지 영역의 신호들을 복사하여 동기 구간 심볼에 반복 패턴을 형성한다.
FFT(Fast Fourier Transform) 연산부(250)는 동기 구간 변환부(240)가 출력하는 시간 영역의 동기 구간 심볼을 고속 푸리에 연산하여 주파수 영역의 동기 구간 심볼을 출력한다(S650).
셀 식별부(260)는 FFT 연산부(260)가 출력하는 복수의 주파수 영역의 동기 구간 심볼에서 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 추출하여 셀룰러 시스템이 사용하는 복수의 셀 고유 인식 코드와의 상관을 통해 셀을 식별한다(S660). 도 18의 실시예에 따르는 경우 각 동기 구간에는 서로 다른 셀 고유 인식 코드 그룹이 적용되어 있으므로, 셀 식별부(260)는 동기 구간의 수에 해당하는 셀 고유 인식 코드 그룹을 얻게 되고, 얻은 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹은 하나의 셀을 지시한다. 셀 식별부(260)는 추출한 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹과 동기 검출부(220)가 획득한 동기 구간의 위치를 통해 프레임 동기를 얻을 수 있다.
도 18의 실시예에 따르는 경우 셀 식별부(260)가 셀 식별을 수행하는 방법을 표로 나타내면 다음의 표 3과 같다.
Figure 112006097581314-PAT00010
표 2에서 셀 고유 인식 코드 그룹 (0,0), (0,1), (0,2), (0,3)은 하나의 셀을 지시한다. 그러나, 셀 식별부(260)는 하나의 셀을 지시하기 위해 중복되어 사용되는 셀 고유 인식 코드 그룹을 통해 프레임 동기를 획득할 수 있다.
동기 채널 가용밴드가 1.25MHz인 경우, 전체 가용 부반송파 수는 대략 38이 된다. 도 18의 실시예에서, 20개의 부반송파가 첫번째 셀 고유 인식 코드에 할당되고, 18개의 부반송파가 두번째 셀 고유 인식 코드에 할당된다면, 구별 가능한 셀의 전체 개수는 90(=20*18/4)개가 된다. 즉, 도 18의 실시예에서 구별 가능한 셀의 수는 도 13의 실시예에서 구별 가능한 셀의 수의 1/4이 된다. 그러나, 하나의 프레임 동기 식별 시퀀스로 심볼 동기 및 동기 구간의 위치를 획득할 수 있으므로 도 13의 실시예보다 복잡도가 감소한다.
이와 같이 도 18의 실시예에 따르면, 동기 검출부(210)는 하나의 프레임 동기 식별 시퀀스들로 상관을 수행하여 시간 영역에서 심볼 동기, 주파수 동기 및 동기 구간의 위치를 획득하고, 주파수 영역에서 셀 고유 인식 코드들을 통해 프레임 동기를 획득할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 하향링크 신호 생성 장치는 하나의 프레임을 다수의 동기 블록으로 나누고 각 동기 블록 마다 프레임 동기 식별 시퀀스를 배치하므로, 이동국은 빠른 동기 획득 및 셀 탐색을 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 하향링크 신호 생성 장치는 시간 영역에 프레임 동기 식별 시퀀스를 적용하므로, 이동국은 FFT 수행 이전에 프레임 동기를 획득할 수 있으므로 빠른 동기 획득이 가능하다.
뿐만 아니라 본 발명의 실시예에 따르면 하향링크 신호 생성 장치는 하나의 셀을 지시하기 위해 셀 고유 인식 코드 그룹을 중복하여 사용하고, 중복된 셀 고유 인식 코드 그룹을 프레임 동기 획득에 사용할 수 있도록 하므로, 이동국은 심볼 동기 및 프레임 동기 획득에 복잡도를 줄일 수 있다.

Claims (7)

  1. 소정의 셀을 위한 하향링크 신호를 생성하는 방법에 있어서,
    복수의 동기 구간을 포함하는 하향링크 프레임을 생성하는 단계;
    시간 영역에서 복수의 반복 패턴이 형성되도록 상기 소정의 셀에 해당하는 셀 고유 인식 코드 그룹을 상기 복수의 동기 구간에 배치하는 단계;
    상기 하향링크 프레임을 시간 영역 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 시간 영역 신호에서 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 상기 복수의 동기 구간에 각각 적용하여 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 프레임 동기 식별 시퀀스는 상기 복수의 반복 패턴에 각각 대응하는 복수의 직교 인식 코드를 포함하고,
    상기 하향링크 신호를 생성하는 단계는
    상기 복수의 직교 인식 코드를 상기 복수의 반복 패턴에 각각 곱하여 상기 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 하향링크 신호를 생성하는 단계는
    상기 복수의 반복 패턴 중 일부를 상기 프레임 동기 식별 시퀀스로 치환하여 상기 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  4. 소정의 셀을 위한 하향링크 신호를 생성하는 방법에 있어서,
    복수의 동기 구간을 포함하는 하향링크 프레임을 생성하는 단계;
    시간 영역에서 복수의 반복 패턴이 형성되도록 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 상기 복수의 동기 구간에 각각 배치하는 단계;
    상기 하향링크 프레임을 시간 영역 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 시간 영역 신호에서 하나의 프레임 동기 식별 시퀀스를 상기 복수의 동기 구간에 각각 적용하여 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프레임 동기 식별 시퀀스는 상기 복수의 반복 패턴에 각각 대응하는 복수의 직교 인식 코드를 포함하고,
    상기 하향링크 신호를 생성하는 단계는
    상기 복수의 직교 인식 코드를 상기 복수의 반복 패턴에 각각 곱하여 상기 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 하향링크 신호를 생성하는 단계는
    상기 복수의 반복 패턴 중 일부를 상기 프레임 동기 식별 시퀀스로 치환하여 상기 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 소정의 셀을 위한 하향링크 신호를 생성하는 방법에 있어서,
    복수의 동기 구간 그룹을 형성하는 복수의 동기 구간을 포함하는 하향링크 프레임을 생성하는 단계;
    시간 영역에서 복수의 반복 패턴이 형성되도록 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 상기 복수의 동기 구간에 배치하는 단계;
    상기 하향링크 프레임을 시간 영역 신호로 변환하는 단계; 및
    상기 시간 영역 신호에서 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 상기 복수의 동기 구간에 적용하여 하향링크 신호를 생성하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹은 상기 복수의 동기 구간 그룹에 각각 대응하고,
    상기 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스는 상기 동기 구간 그룹이 포함하는 복수의 동기 구간에 각각 대응하고,
    상기 배치하는 단계는
    상기 복수의 셀 고유 인식 코드 그룹을 대응하는 동기 구간 그룹의 동기 구간에 배치하는 단계를 포함하고,
    상기 하향링크 신호를 생성하는 단계는
    상기 복수의 프레임 동기 식별 시퀀스를 대응하는 동기 구간에 적용하는 단계를 포함하는 방법.
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