KR20080005042A - 사용자 단말에서의 동기 획득 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 다수의 부반송파를 이용하는 통신 시스템의 셀 탐색 과정에서 특히 시간 동기를 획득하는 방법에 관한 것이다. 좀더 상세하게는, 사용자 단말이 속한 네트워크가 계층적 구조와 비계층적 구조의 특징을 결합한 복합 구조의 동기채널을 제공한다고 가정할 때, 셀 탐색 과정에서 시간 동기를 획득하는 데에 있어서 수신된 동기채널 신호에 자기 상관 또는 상호 상관 기반의 연산을 적용하되, 첫째로 어느 하나의 연산을 먼저 수행하여 시간 동기를 획득하거나, 둘째로 두 가지 연산을 동시에 수행하여 시간 동기를 획득하거나, 셋째로 해당 네트워크의 종류에 따라 어느 하나의 연산만을 수행하여 시간 동기를 획득하는 방법에 관한 것이다. 복합 구조의 동기채널은 동기식 및 비동기식 네트워크 모두에서 양호한 셀 탐색 성능을 제공하지만, 네트워크의 종류에 따라 시간 동기 획득을 위한 연산을 달리함으로써 더욱 향상된 성능을 기대할 수 있다.

OFDM, SCH, P-SCH, hybrid SCH, timing synchronization

Description

사용자 단말에서의 동기 획득 방법{Method for sychronization acquisition in User Equipment and User Equipment supporting the same}

도 1은 이동통신 시스템에서의 기본적인 셀 탐색 절차를 도시한 플로우챠트.

도 2는 계층적 구조의 동기채널이 TDM 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것.

도 3은 비계층적 구조의 동기채널이 TDM 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것.

도 4는 동기식 네트워크에서 셀 탐색 시간 측정 결과를 도시한 것.

도 5는 비동기식 네트워크에서 셀 탐색 시간 측정 결과를 도시한 것.

도 6a 및 도 6b는 동기식 네트워크에서 주파수 옵셋 추정 후의 잔여 주파수 옵셋 에러 측정 결과를 도시한 것.

도 7a 및 도 7b는 비동기식 네트워크에서 주파수 옵셋 추정 후의 잔여 주파수 옵셋 에러 측정 결과를 도시한 것.

도 8은 도 1의 셀 탐색 절차를 좀 더 상세하게 도시한 것.

도 9는 본 발명에 의한 동기채널이 TDM 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것.

도 10은 본 발명에 의한 동기채널이 TDM 방식으로 다중화된 다른 경우를 도시한 것.

도 11은 본 발명에 의한 동기채널이 CDM 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것.

도 12는 본 발명에 의한 동기채널이 FDM 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것.

도 13은 본 발명의 다른 실시예에 의한 동기채널이 CDM 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 의한 동기채널이 TDM 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것.

도 15는 본 발명의 다른 실시예에 의한 동기채널이 FDM 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것.

도 16은 초기 모드로 제1모드가 설정되는 경우의 시간 동기 획득 과정을 순차적으로 도시한 플로우챠트.

도 17은 현재 속한 네트워크의 상황에 관계없이 동시 연산을 수행하여 시간 동기를 획득하는 과정을 순차적으로 도시한 플로우챠트.

도 18은 현재 속한 네트워크를 위한 특정 모드로 미리 설정된 상태에서의 시간 동기 획득 과정을 순차적으로 도시한 플로우챠트.

본 발명은 다수의 부반송파를 이용하는 통신 시스템의 셀 탐색 과정에서 특히 시간 동기를 획득하는 방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템에서 사용자 단말은 기지국과 통신을 수행하기 위하여 가장 먼저 동기채널(Synchronization Channel: SCH)을 통해 기지국과 동기를 맞추고, 셀 탐색을 수행한다. 이와 같이 기지국과 동기를 수행하고 사용자 단말이 속한 셀의 ID를 획득하는 일련의 과정을 셀 탐색(cell search)이라 하는데, 셀 탐색은 크게 사용자 단말이 파워 온(power-on) 하였을 때 수행하는 초기 셀 탐색(initial cell search)과, 연결(connection) 혹은 휴지 모드(idle mode)에서 인접한 기지국을 탐색하는 주변 셀 탐색(neighbor cell search)으로 분류될 수 있다.

도 1은 이동통신 시스템에서의 기본적인 셀 탐색 절차를 도시하고 있다.

사용자 단말은 셀 탐색을 개시하면서 먼저, 동기채널 심볼 타이밍과 주파수 동기를 획득하여 동기를 수행한다(S101). 그리고, 상기 동기채널 심볼 타이밍에 의해 프레임 타이밍이 직접 주어지지 않는 경우에는 프레임 동기를 수행한 후에(S103) 셀 ID를 탐색하지만(S105), 그렇지 않은 경우라면 곧바로 셀 ID를 탐색(S105)한다. 상기 S103 단계는 라디오 프레임마다 두 번 이상의 동기채널이 전송되는 경우에 주로 수행된다. 여기서, 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 시스템에서는 상기 동기채널 타이밍의 탐색 방법 및 셀 ID 탐색 방법에 따라 동기채널 신호의 구조를 두 가지로 구분하고 있는데, 주 동기채널을 통해 시간 동기와 주파수 동기를 획득하고 부 동기채널을 통해 셀 그 룹(cell group) 혹은 최종 셀 ID를 탐색하는 계층적 구조(hierarchical structure)와, 동기채널을 통해 직접 셀 ID를 획득하는 비계층적 구조(non-hierarchical structure)가 그것이다. 이하, 계층적 구조의 동기채널과 비계층적 구조의 동기채널을 살펴보면 다음과 같다.

계층적 구조의 동기채널은 종래 WCDMA 시스템에서와 같이 주 동기채널(primary SCH; P-SCH)과 부 동기채널(secondary SCH; S-SCH)로 구분할 수 있다. 주 동기채널은 모든 셀(혹은 섹터)이 동일한 신호를 사용하는 채널로서, 이를 이용하여 상기 S101 단계의 초기 심볼 타이밍 동기 및 주파수 동기를 수행한다. 또한, 주 동기채널로 획득된 시간 동기 정보를 통해 미리 약속된 부 동기채널의 위치에서 상기 S105 단계의 셀 ID 혹은 셀 그룹 ID 검출을 수행한다. 상기 주 동기채널와 부 동기채널은 시간 분할 다중화(Time Division Multiplexing; TDM), 주파수 분할 다중화(Frequency Division Multiplexing; FDM), 코드 분할 다중화(Code Division Multiplexing; CDM) 등의 방식으로 다중화될 수 있으며, 여기서는 TDM 방식으로 다중화된 경우를 살펴본다.

도 2는 계층적 구조의 동기채널이 TDM 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것이다.

1개의 라디오 프레임(10ms)에는 20개의 서브 프레임(0.5ms)이 포함되고, 특정 인덱스의 서브 프레임에 속한 OFDM 심벌 중 특정 인덱스의 심볼에 각각 주 동기채널 및 부 동기채널이 할당된다. 또한, 주 동기채널 및 부 동기채널의 시퀀스는 해당 OFDM 심볼에 연속적으로 할당된다.

여기서, 주 동기채널의 신호 값은 모든 단말이 미리 알고 있는 값으로서, 기지국으로부터 수신된 신호와 상호 상관(cross-correlation)을 수행하고 최대 피크(peak)를 검출함으로써 초기 시간 심볼 동기를 수행할 수 있다. 이러한 일련의 절차를 상호 상관 기반의 검출(cross-correlation based detection)이라 한다.

다음으로, 비계층적 구조의 동기채널 신호에 대해 살펴본다.

도 3은 비계층적 구조의 동기채널이 TDM 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것이다.

도 3에서 보듯, 9번 인덱스의 서브 프레임에 포함된 OFDM 심볼 중 0번 및 1번 인덱스의 심볼에 동기채널이 할당될 수 있으며, 해당 OFDM 심볼에는 동기채널의 시퀀스가 부반송파에 일정 간격을 가지고 간헐적으로 할당된다. 여기서, 동기채널을 포함하는 서브 프레임의 위치 및 해당 서브 프레임에서 동기채널을 포함하는 OFDM 심볼의 위치 및 개수는 도 3에 국한되지 않으며, 도 3에서 두 개의 OFDM 심볼에 동기채널을 할당한 이유는 상기 도 2와의 비교 설명을 용이하게 하기 위함이다.

전술한 바와 같이 주파수 영역에서 OFDM 심볼에 일정 간격으로 배치되는 비계층적 구조의 동기채널은 시간 영역에서 한 OFDM 심볼 내에 반복적인 파형 특성을 보인다. 이것은 사용자 단말이 신호의 반복 특성을 이용하여 수신된 신호의 자기 상관(auto-correlation)을 통한 초기 시간 심볼 동기의 블라인드 검출(blind detection)을 가능하게 한다. 이러한 검출을 자기 상관 기반의 검출(auto-correlation based detection)이라 한다.

여기서, 계층적 구조에서 상호 상관 기반의 검출(cross-correlation based detection) 과정과, 비계층적 구조에서 자기 상관 기반의 검출(auto-correlation based detection) 과정을 수학식으로 표현해 보면 다음과 같다. 수학식 1은 상호 상관 기반의 검출 방법을 수식으로 표현한 것이다.

상기 수학식 1에서, R(d)은 동기 획득을 위한 시작점을 찾기 위한 비용 함수이며,

은 상기 R(d)를 최대화하는 값이고, N_f는 무선 프레임(radio frame)의 길이를 의미한다. 또한, P은 각각 averaging을 위해 사용된 주 동기채널 심볼 수의 개수를 나타낸다. 또한, Q는 단말의 수신안테나 수를 나타낸다. 또한, L은 M-partial correlation을 하는 part 수를 나타낸다. 또한, N은 FFT 크기를 나타낸다. 그리고,

은 p번째 주 동기채널 심볼에서 q 번째 수신 안테나에서 수신되는 신호를 나타낸다. 또한, s(n)은 주 동기채널에 삽입된 알려진 시퀀스(known sequence)를 의미한다. 여기서, 주파수 옵셋이 존재하는 환경에서, 단순히 상호 상관 기반의 검출(cross-correlation based detection)을 통한 심볼 동기를 수행하면 성능이 열화될 수 있으므로 M-partial correlation 방법이 적용된다. [Y.-P.E. Wang and T. Ottosson, “Cell search in W-CDMA”, Selected Areas in Communications, IEEE Journal on, vol. 18, pp. 1470-1482, Aug. 2000.]

한편, 계층적 구조에서 주파수 영역의 주파수 이동(frequency shift)을 보정하기 위해 주파수 옵셋(frequency offset)을 추정하는 방법을 수식으로 표현하면 다음과 같다.

상기 수식에서

는 추정된 주파수 옵셋이고, f_s는 샘플링 주파수(sampling frequency)이며, arg{}는 복소수에 대한 위상 성분을 의미한다. 상기 주파수 옵셋은 기지국과 단말 각각에 구비된 발진기가 발생시키는 주파수 차이에 의해 발생한다.

다음으로, 비계층적 구조에서의 자기 상관 기반의 검출(auto-correlation based detection) 방법을 수식으로 표현하면 다음과 같다.

또한, 비계층적 구조에서의 주파수 옵셋 추정 방법을 수식으로 표현하면 다음과 같다.

한편, 통신 시스템은 동기식 네트워크(synchronous network) 및 비동기식 네트워크(asynchronous network)로 구분할 수 있으며, 3GPP LTE에서는 양자를 모두 지원할 것을 권고하고 있다. 다만, 동기식 네트워크 및 비동기식 네트워크에서 각각 셀 탐색을 수행함에 있어서 계층적 구조의 동기채널을 사용하는 경우와 비계층적 구조의 동기채널을 사용하는 경우의 셀 탐색 관련 성능은 상이하게 나타날 수 있는바, 각각의 경우에 대해 시뮬레이션(3GPP, R1-061752, LGE, "Performance Comparison of Hierarchical and Non-hierarchical SCH Structures")을 수행한 결과를 비교하면 다음과 같다.

도 4는 동기식 네트워크에서 셀 탐색 시간을 측정한 시뮬레이션 결과이고, 도 5는 비동기식 네트워크에서 셀 탐색 시간을 측정한 시뮬레이션 결과이다.

도 4에서 보듯, 동기 시스템에서 계층적 동기채널 구조를 이용한 경우와 비계층적 동기채널 구조를 이용한 경우의 90% 셀 탐색 시간은 각각 20ms, 10ms로서, 비계층적 구조가 더 우수함을 알 수 있다. 셀 탐색 시간의 성능은 셀의 경계에 위치한 사용자 단말에 의해 크게 좌우되는데, 해당 위치의 사용자 단말은 인접한 기지국들로부터 동기채널을 겹쳐서 수신하게 된다. 이때, 비계층적 구조에서는 시간 영역에서 반복되는 신호를 이용한 자기 상관 기반의 검출을 수행하므로 오히려 반복 패턴이 더해지는 효과로 인해 SINR의 이득을 얻게 된다.

이에 비해, 도 5에서와 같이 비동기 시스템에서 계층적 동기채널 구조를 이용한 경우와 비계층적 동기채널 구조를 이용한 경우의 90% 셀 탐색 시간은 각각 40ms, 140ms로서, 비계층적 구조의 성능이 매우 열화됨을 알 수 있다. 이는 비동기 네트워크에서는 비상관 간섭(uncorrelated interference)들이 더해지므로 비계층적 구조의 경우 시간 영역에서의 반복 신호 구조가 파괴되어 자기 상관을 통한 정확하고 신속한 타이밍 동기가 어려워지기 때문이다.

다음으로, 도 6a 및 도 6b는 동기식 네트워크에서 주파수 옵셋 추정 후의 잔여 주파수 옵셋 에러(실제 주파수 옵셋 - 추정된 주파수 옵셋)를 측정한 시뮬레이션 결과이고, 도 7a 및 도 7b는 비동기식 네트워크에서의 잔여 주파수 옵셋 에러를 측정한 시뮬레이션 결과이다. 도면에서 보듯, 동기식 네트워크 및 비동기식 네트워크 모두에서 비계층적 구조의 주파수 옵셋 추정 성능이 우수하게 나타남을 할 수 있다.

이상 살펴본 바와 같이, 주파수 옵셋 추정 능력, 구현 복잡도 및 동기식 네트워크에서의 셀 탐색 성능은 비계층적 구조가 우수한 반면, 비동기식 네트워크에서의 셀 탐색 성능은 계층적 구조가 더 우수하다는 것을 알 수 있다. 그러나, 향후의 통신 시스템에서 사용자 단말은 동기식 및 비동기식 네트워크 모두를 지원해야 하므로 셀 탐색 시간, 주파수 옵셋 추정 능력 및 구현 복잡도 중 어느 하나에 치우침 없이 모든 부문에서 우수한 성능을 발휘할 것이 요구되고 있다. 이를 위해, 계층적 구조의 2단계 셀 탐색 방식에 의한 특성과 비계층적 구조에서의 자기 상관 기 반 검출에 의한 특성을 동시에 만족할 수 있는 새로운 구조의 동기채널이 제안될 필요가 있다.

다만, 새로운 구조의 동기채널에 의하더라도 셀 탐색 과정에서 주파수 동기 획득을 위한 주파수 옵셋 추정은 비계층적 구조의 특성에 따라 수행되는 것이 바람직하므로 문제될 것이 없으나, 시간 동기 획득을 위한 셀 탐색 시간은 해당 네트워크가 동기식인지 또는 비동기식인지에 따라 그 성능이 달라질 수 있으므로 사용자 단말에는 해당 네트워크의 상황(또는 종류)에 따라 자기 상관 기반 연산 또는 상호 상관 기반 연산을 수행할 수 있는 기능을 동시에 구비할 필요가 있으며, 필요에 따라서는 해당 네트워크의 상황(또는 종류)를 판별하기 위한 수단이 구현될 필요가 있다.

본 발명은 위와 같은 필요에 의해 제안된 것으로서, 먼저 계층적 구조와 비계층적 구조의 동기채널의 특성을 동시에 가지는 복합 구조의 동기채널을 제안하고, 그에 따라 셀 탐색을 수행하되 네트워크가 동기식인지 비동기식인지에 따라 적절한 연산을 적용하여 셀 탐색 성능을 향상시키는 방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태는 다수의 부반송파를 이용하는 통신 시스템에서 셀 탐색을 위한 시간 동기를 획득하는 방법에 관한 것으로서, 사용자 단말이 동기채널의 신호를 수신하는 단계와, 상기 수신된 신호에 대해 제1연산을 수행하여 시간 동기를 획득하는 단계 및 소정의 시간 동안 상기 제1연산을 통해 시간 동기를 획득하지 못한 경우, 상기 수신된 신호에 대해 제2연산을 수행하여 시간 동기를 획득하는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 제1연산은 자기 상관 기반의 연산이며, 상기 제1연산 결과가 소정의 제1임계값보다 커지는 시점을 시간 동기의 시작점으로 하여 시간 동기가 획득될 수 있다. 또한, 상기 제2연산은 상호 상관 기반의 연산이며, 상기 제2연산 결과가 소정의 제2임계값보다 커지는 시점을 시간 동기의 시작점으로 하여 시간 동기가 획득될 수 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 일 양태는 사용자 단말이 동기채널의 신호를 수신하는 단계와, 상기 수신된 신호에 대해 자기 상관 기반의 제1연산을 수행하는 단계와, 상기 수신된 신호에 대해 상호 상관 기반의 제2연산을 수행하는 단계 및 상기 제1연산 결과와 상기 제2연산 결과의 합을 이용하여 시간 동기를 획득하는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 시간 동기는 상기 제1연산 결과와 상기 제2연산 결과의 합이 소정의 임계값보다 커지는 시점을 시간 동기의 시작점으로 하여 획득될 수 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 일 양태는 사용자 단말이 시간 동기 획득에 관한 특정 모드로 설정되는 단계와, 제1모드로 설정된 경우, 수신된 동기채널의 신호에 대해 자기 상관 기반의 제1연산을 수행하여 시간 동기를 획득하는 단계 및 제2모드로 설정된 경우, 수신된 동기채널의 신호에 대해 상호 상관 기반의 제2연산을 수행하여 시간 동기를 획득하는 단계를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 제1모드에서의 시간 동기는 상기 제1연산 결과가 소정의 제1임계값보다 커지는 시점을 시간 동기의 시작점으로 하여 획득될 수 있고, 상기 제2모드에서의 시간 동기는 상기 제2연산 결과가 소정의 제2임계값보다 커지는 시점을 시간 동기의 시작점으로 하여 획득될 수 있다.

상기 3가지 양태에 있어서, 상기 동기채널은 시간 동기 및 주파수 동기 획득을 위한 제1 동기채널과, 셀 탐색 관련 정보를 포함하는 제2 동기채널로 이루어지는 복합 구조로 형성될 수 있다.

이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참고하여 바람직한 실시예에 대해 상세하게 살펴보기로 한다.

본 발명은 통신 시스템에서 사용자 단말이 셀 탐색을 수행하는 과정 중 특정 단계를 수행하기 위한 방법에 관한 것이다. 따라서, 먼저 통상적인 셀 탐색 과정에서 본 발명이 적용되는 단계가 무엇인지 알아보고, 본 발명의 전제로서 계층적 구조 및 비계층적 구조의 동기채널의 특성을 동시에 만족하는 복합 구조의 동기채널(Hybrid SCH)을 제안하기로 한다. 그리고, 복합 구조의 동기채널을 이용하여 셀 탐색을 수행할 때 특히 해당 네트워크의 상황(또는 종류)에 따라 시간 동기를 획득하기 위한 절차를 실시예 별로 살펴보기로 한다.

도 8은 상기 도 1의 일반적인 셀 탐색 과정을 좀더 상세하게 기술한 것이다.

사용자 단말은 FFT 윈도우 타이밍(Fast Fourier Transform window timing)의 검출을 통해 동기채널 심볼 타이밍 동기를 획득하고(S801), 주파수 옵셋 추정 및 보정을 통해 주파수 동기를 획득한다(S803). 이후, 필요한 경우 프레임 타이밍 동 기를 획득하지만, 그렇지 않은 경우라면 곧바로 셀 그룹 ID(계층적 구조) 또는 셀 ID(계층적 및 비계층적 구조)를 검출한다(S805). 만약, 검출된 셀로부터 수신되는 신호의 수신 전력(power)이 최대 전력의 3 dB 이내로 수신되고(조건 1), 검출된 셀로부터 수신되는 신호에 대해 동기채널 심볼 타이밍 동기가 ±10 샘플(CP duration) 이내로 수신된 경우라면(조건 2) (S807), 셀 탐색이 정상적으로 수행된 것으로 볼 수 있다. 여기서, S807 단계의 조건 1 및 조건 2는 하나의 실시예에 불과하며 통신 시스템의 종류 및 채널 상황에 따라 다르게 설정될 수 있다.

본 발명은 상기 단계들 중 특히 시간 동기 획득 단계(S801)에 관한 것이며, 좀더 상세하게는 사용자 단말이 속한 네트워크의 종류에 따라 시간 동기 획득을 위한 연산 방법을 차별화하는 방법 또는 사용자 단말이 속한 네트워크의 종류에 상관없이 시간 동기를 획득하는 방법에 관한 것이다.

다음으로, 본 발명에서 제안하는 복합 구조의 동기채널(hybrid SCH)에 대한 바람직한 실시예들을 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하기로 한다.

본 발명의 복합 구조 동기채널은 비동기식 네트워크에서 상호 상관 기반의 검출(cross-correlation based detection)이 가능하고, 동기식 네트워크에서 자기 상관 기반의 검출(auto-correlation based detection)이 가능하도록 종래의 계층적 구조의 동기채널과 비계층적 구조의 동기채널의 특성을 결합한 것이다. 이를 위해, 본 발명은 복합 구조 동기채널을 제1 동기채널(또는, 주 동기채널. 일 예로, P-SCH)과 제2 동기채널(또는, 부 동기채널. 일 예로, S-SCH)로 구분하여 계층적 구조의 동기채널과 마찬가지로 2단계로 셀 탐색을 수행하는 한편, 상기 주 동기채널 및 /또는 부 동기채널은 비계층적 구조의 동기채널과 마찬가지로 시간 영역에서 반복 파형 특성을 가지도록 한다.

특히, 주 동기채널 및/또는 부 동기채널이 시간 영역에서 반복 파형 특성을 갖도록 하기 위해 본 발명에서는 크게 3가지 방법을 제안한다. 첫째는 주 동기채널 및 부 동기채널을 주파수 영역에서 특정 패턴으로 생성하는 방법이고, 둘째는 주 동기채널은 시간 영역에서 생성하고 부 동기채널은 주파수 영역에서 생성하는 방법이며, 셋째는 주 동기채널 및 부 동기채널을 시간 영역에서 생성하는 방법이다.

한편, 본 발명의 주 동기채널은 사용자 단말이 이미 알고 있는 시퀀스로서 통상 모든 기지국 또는 섹터에서 동일하게 제공되며(cell common sequence), 초기 심볼 타이밍 및 주파수 동기 획득에 이용된다. 이와 같은 주 동기채널로 CAZAC 시퀀스, Zadoff-Chu 시퀀스, Baker 시퀀스 등의 다양한 시퀀스가 사용될 수 있다. 또한, 셀 그룹 ID 또는 셀 ID 등과 같은 셀 특정을 위한 정보들은 본 발명의 부 동기채널 또는 각종 참조 채널(reference channel. 일 예로, BCH)를 통해 획득할 수 있다.

이하에서 설명하는 실시예 1~8에서는 1개의 라디오 프레임(10ms) 내에 20개의 서브 프레임(0.5ms)이 포함되고, 특정 인덱스의 서브 프레임에 속한 OFDM 심벌 중 특정 인덱스의 심볼에 주 동기채널 및 부 동기채널이 할당된다고 가정한다.

또한, 이하에서 제안하는 실시예에서 서브 프레임을 구성하는 OFDM 심볼 중 동기채널을 포함하는 심볼의 개수는 반드시 1개(0번 심볼) 또는 2개(0번 및 1번 심볼)에 한정하는 것은 아니며, 통신 시스템의 특성 또는 채널 특성에 따라 그 이상이 될 수도 있다. 그리고, 매 라디오 프레임마다 동기채널이 포함되어야 하는 것은 아니며 일정 개수의 라디오 프레임 간격으로 포함될 수도 있다.

이하, 본 발명에 의한 복합 구조 동기채널의 다양한 구현 예를 도면을 참고하여 살펴보기로 한다. 여기서, 실시예 1 ~ 4는 주 동기채널 및 부 동기채널을 주파수 영역에서 생성하는 방법에 관한 것이고, 실시예 5 ~ 7은 주 동기채널은 시간 영역에서 생성하고 부 동기채널은 주파수 영역에서 생성하는 방법에 관한 것이며, 실시예 8은 주 동기채널 및 부 동기채널 모두를 시간 영역에서 생성하는 방법에 관한 것이다.

먼저, 본 발명에 의한 복합 구조 동기채널이 TDM(Time Division Multiplexing) 방식으로 다중화되는 경우를 살펴보면, 부 동기채널이 시간 영역에서 반복 패턴을 갖도록 맵핑되는지 여부에 따라 두 가지 실시예로 구분할 수 있다.

<실시예 1>

도 9는 복합 구조 동기채널이 TDM 방식으로 다중화된 경우 주 동기채널만이 시간 영역에서 반복 패턴을 가지도록 맵핑한 실시예를 도시한 것이다.

본 실시예에서는 특정 서브 프레임을 구성하는 OFDM 심볼 중 0번 심볼에 주 동기채널이 할당되고 1번 심볼에 부 동기채널이 할당된다고 가정한다.

주 동기채널의 시퀀스(P0, P1, P2, ..., PN-2, PN-1)는 OFDM 심볼을 구성하는 부반송파에 일정한 간격을 두고 맵핑되며, 부 동기채널은 종래의 계층적 구조의 그것과 동일하다. 따라서, 0번 인덱스의 OFDM 심볼만이 시간 영역에서 반복 파 형을 가진다(0번 심볼에서 ±A 파형의 반복). 본 실시예에서는 시간 영역에서 동일한 신호가 2번 반복되도록 하기 위해 주 동기채널이 주파수 영역에서 각 부반송파에 2칸 간격으로 맵핑되도록 하였으나, 반드시 이에 한하는 것은 아니며 3칸, 4칸 또는 그 이상의 간격으로 맵핑되는 것도 가능하다. 이와 같은 맵핑 방법은 이하의 실시예에서 OFDM 심볼이 시간 영역에서 반복 신호 파형을 갖도록 하기 위해 주 동기채널 또는 부 동기채널을 맵핑하는 경우에 대하여 동일하게 적용될 수 있다.

본 실시예서, 사용자 단말은 심볼 타이밍을 획득하기 위해 상호 상관 기반의 검출을 수행할 수 있으며, 이를 위한 연산식의 일 예를 소개하면 다음과 같다.

여기서, R(d)은 동기 획득을 위한 시작점을 찾기 위한 비용 함수이고,

은 검출된 타이밍이며, N_f는 무선 프레임(radio frame)의 길이를 의미한다. 또한, P(n)은 시간 영역에서 주 동기채널(P-SCH)에 삽입된 알려진 시퀀스(known sequence)이고, r(n)은 주 동기채널(P-SCH)을 통해 수신된 신호를 의미한다. 또한, M은 M-partial correlation을 위한 값(M value for M-partial correlation)이고, L 은 M-partial correlation을 수행하는 part 수이며, N_fft은 FFT 크기를 나타낸다.

한편, 사용자 단말은 주파수 옵셋을 추정을 위해 상호 상관 기반의 검출을 수행할 수 있으며, 이를 위한 연산식의 일 예를 들어보면 다음과 같다.

여기서,

는

간격의 부반송파에 의해 정규화된 추정 주파수 옵셋을 나타낸다.

<실시예 2>

도 10은 복합 구조 동기채널이 TDM 방식으로 다중화된 경우 주 동기채널 및 부 동기채널 모두가 시간 영역에서 반복 패턴을 가지도록 맵핑된 실시예를 도시한 것이다.

본 실시예에서는 특정 서브 프레임을 구성하는 OFDM 심볼 중 0번 심볼에 주 동기채널이 할당되고 1번 심볼에 부 동기채널이 할당되며, 주 동기채널의 시퀀스(P0, P1, P2, ..., PN-2, PN-1) 및 부 동기채널의 시퀀스(S0, S1, S2, ..., SN-2, SN-1)는 주파수 영역에서 해당 OFDM 심볼을 구성하는 각 부반송파에 일정한 간격을 두고 맵핑된다. 따라서, 0번 인덱스 및 1번 인덱스의 OFDM 심볼은 각각 시간 영역에서 반복 파형을 가진다(0번 심볼에서 ±A 파형의 반복, 1번 심볼에서 ±B 파형의 반복).

<실시예 3>

도 11은 본 발명에 의한 복합 구조 동기채널이 CDM(Code Division Multiplexing) 방식으로 다중화된 경우를 도시한 것이다.

본 실시예에서 주 동기채널의 시퀀스(P0, P1, P2, ..., PN-2, PN-1) 및 부 동기채널의 시퀀스(S0, S1, S2, ..., SN-2, SN-1)는 주파수 영역에서 OFDM 심볼을 구성하는 부반송파에 일정한 간격을 두고 맵핑되며, 이로 인해 주 동기채널과 부 동기채널이 다중화된 OFDM 심볼은 시간 영역에서 반복 신호 파형을 가진다(0번 심볼에서 ±C 파형의 반복).

<실시예 4>

도 12는 복합 구조 동기채널이 FDM 방식으로 다중화된 경우 주 동기채널 및 부 동기채널이 시간 영역에서 반복 패턴을 가지도록 한 실시예를 도시한 것이다.

본 실시예에서는 주파수 영역에서 주 동기채널의 시퀀스(P0, P1, P2, ..., PN-2, PN-1)와 부 동기채널의 시퀀스(S0, S1, S2, ..., SN-2, SN-1)를 OFDM 심볼의 각 부반송파에 일정 간격으로 번갈아 가며 삽입한다. 여기서, 일정한 패턴에 의해 소정의 간격으로 삽입되기만 하면 될 뿐 간격의 크기나 시퀀스 삽입 패턴을 달리 해도 무방하다. 이에 의해, 0번 OFDM 심볼은 시간 영역에서 주 동기채널의 신호(±A)와 부 동기채널의 신호(±B)가 결합된 신호(±C)의 반복 파형을 가진다.

이상에서는 복합 구조 동기채널을 구성하는 주 동기채널 및/또는 부 동기채널을 주파수 영역에서 생성하는 방법에 대해 설명하였지만, 주 동기채널과 부 동 기채널 중 적어도 하나를 시간 영역에서 생성하는 방법도 고려해 볼 수 있다. 특히, 주 동기채널을 시간 영역에서 생성하는 경우 OFDM 시스템의 특성상 주파수 영역에서 신호 특성이 다소 부정확해지는 단점이 있으나, PAPR이 낮아지고 상호 상관 기반의 검출을 위한 연산 과정이 주파수 영역에 비해 상대적으로 간단해진다는 점에서 장점이 더 크다고 할 수 있다. 이하에서는 실시예 5 ~ 7을 통해 주 동기 채널만이 시간 영역에서 생성되는 경우를 살펴보고, 실시예 8을 통해 주 동기 채널 및 부 동기 채널 모두가 시간 영역에서 생성되는 경우를 살펴보기로 한다.

<실시예 5>

도 13은 주 동기채널을 시간 영역에서 생성하고 주 동기채널과 부 동기채널을 CDM 방식으로 다중화하는 경우를 도시한 것이다.

본 실시예에서 주 동기채널의 시퀀스는시간 영역에서 반복 특성을 갖도록 OFDM 심볼에 맵핑되고(±P | ±P), 부 동기채널의 시퀀스(S0, S1, S2, ..., SN-2, SN-1)는 주파수 영역에서 OFDM 심볼을 구성하는 각 부반송파에 일정한 간격을 두고 맵핑된다. 이후, 주 동기 채널은 FFT를 통해 주파수 영역으로 변환된 후 부 동기채널과 다중화되거나, 부 동기 채널이 IFFT를 통해 시간 영역으로 변환된 후 주 동기채널과 다중화된다. 이 경우, 주 동기 채널과 부 동기 채널의 다중화는 코드분할 방식에 의한다.

<실시예 6>

도 14는 주 동기채널을 시간 영역에서 생성하고 주 동기채널과 부 동기채널을 TDM 방식으로 다중화하는 경우를 도시한 것이다.

본 실시예에서 주 동기채널의 시퀀스는 시간 영역에서 반복 특성을 갖도록 OFDM 심볼에 맵핑되고(±P | ±P), 부 동기채널의 시퀀스(S0, S1, S2, ..., SN-2, SN-1)는 주파수 영역에서 제2 OFDM 심볼을 구성하는 각 부반송파에 일정한 간격을 두고 맵핑되거나 일정한 간격 없이 순차적으로 맵핑된다. 상기 제1 OFDM 심볼과 제2 OFDM 심볼은 동일한 서브 프레임에 속하지만 서로 다른 시간에 전송되는 별개의 심볼이다.

<실시예 7>

도 15는 주 동기채널을 시간 영역에서 생성하고 주 동기채널과 부 동기채널을 FDM 방식으로 다중화하는 경우를 도시한 것이다.

본 실시예에서 주 동기채널의 시퀀스는 시간 영역에서 반복 특성을 갖도록 OFDM 심볼에 맵핑되고, 부 동기채널의 시퀀스(S0, S1, S2, ..., SN-2, SN-1)는 주파수 영역에서 OFDM 심볼을 구성하는 각 부반송파에 일정한 간격을 두고 맵핑되거나 일정한 간격 없이 순차적으로 맵핑된다. 이 경우, 주 동기채널의 시퀀스는 (+P | +P) 또는 (-P | -P)와 같이 부호와 값이 함께 반복되도록 맵핑되어야 하며, 해당 OFDM 심볼을 주파수 영역에서 보면 0번 인덱스의 부반송파로부터 일정 간격을 두고 맵핑되는 모습으로 나타난다.

이후, 주 동기 채널은 FFT를 통해 주파수 영역으로 변환된 후 부 동기채널과 다중화되거나, 부 동기 채널이 IFFT를 통해 시간 영역으로 변환된 후 주 동기채널과 다중화된다. 이때, 주 동기 채널과 부 동기 채널의 다중화는 주파수 분할 방식에 의하며, 전자의 경우는 주파수 영역에서 상기 도 12와 같은 패턴으로 나타나 고, 후자의 경우는 시간 영역에서 도 15와 같은 패턴으로 나타난다.

<실시예 8>

본 실시예에서 주 동기채널의 시퀀스는 시간 영역에서 반복 특성을 갖도록 OFDM 심볼에 샘플 단위로 맵핑되고(±P | ±P), 부 동기채널의 시퀀스 역시 시간 영역에서 반복 특성을 갖도록 OFDM 심볼에 샘플 단위로 맵핑된다(±S | ±S).

이후, 주 동기 채널 및 부 동기 채널은 시간 영역에서 CDM, TDM, FDM 중 어느 하나를 통해 다중화될 수도 있고, 각각 FFT를 통해 주파수 영역으로 변환된 후에 다중화될 수도 있다.

다음으로, 상술한 복합 구조의 동기채널을 이용하여 셀 탐색을 수행하는 경우 특히 해당 네트워크의 상황(또는 종류)에 따라 시간 동기 획득을 위해 적절한 연산을 수행하는 방법에 대해 살펴보기로 한다.

복합 구조의 동기채널은 동기식 및 비동기식 네트워크 모두에서 우수한 성능을 제공하지만, 최적의 셀 탐색 성능을 발휘하기 위해서는 시간 동기 획득에 있어 해당 네트워크가 동기식인지 비동기식인지를 구분하여 각각 자기 상관 기반의 연산 또는 상호 상관 기반의 연산을 수행하는 것이 바람직하다. 따라서, 이하에서는 복합 구조의 동기채널을 제공하는 네트워크에서 사용자 단말이 셀 탐색을 위해 시간 동기를 획득하는 과정을 해당 네트워크가 동기식인지 비동기식인지를 모르는 경우와 이를 알고 있는 경우로 나누어 실시예 별로 살펴보기로 한다.

우선, 사용자 단말은 동기식 네트워크를 위한 제1모드와, 비동기식 네트워크를 위한 제2모드를 구비하고 있으며, 상기 제1모드에서 시간 동기를 획득하기 위한 임계 신호값(Threshold value for Auto-correlation)인 λ_a 와, 상기 제2모드에서 시간 동기를 획득하기 위한 임계 신호값(Threshold value for Auto-correlation)인 λ_c 및/또는 모드에 상관없이 시간 동기를 획득하기 위한 임계 신호값 λ를 미리 저장하고 있다고 가정한다.

여기서, λ_a, λ_c 및 λ는 펄스 알람(pulse alarm) 기법 또는 검출 실패(detection fail) 기법을 통해 실험적으로 산출되는 값으로서, 시간 동기의 시작점을 파악하기 위한 기준 역할을 담당하며 동기채널의 구조 및 채널 환경에 따라 다른 값을 가질 수 있다.

또한, 상기 제1모드에서는 시간 동기를 획득하기 위해 수신된 신호에 대하여 상기 수학식 3의 자기 상관 기반의 검출을 수행하고, 상기 제2모드에서는 수신된 신호에 대하여 상기 수학식 1 또는 수학식 5의 상호 상관 기반의 검출을 수행한다. 다만, 상기 수학식 1, 수학식 5 및 수학식 3은 시간 동기 획득을 위한 연산식의 일 예에 불과하며 상관 연산을 수행하기 위해 다른 종류의 수학식을 이용할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가지는 자에게 자명하다.

<실시예 9>

본 실시예는 사용자 단말이 현재 네트워크에서 제공되는 동기채널의 종류를 모르고 있거나 네트워크의 상황이 변경되는 경우에 관한 것으로서, 사용자 단말은 해당 네트워크의 종류에 따라 특정 모드로 미리 설정되어 있다고 가정한다. 참고로, 도 16은 초기 모드로 제1모드가 설정되는 경우의 시간 동기 획득 과정을 순차 적으로 도시한 플로우챠트이다.

사용자 단말의 전원이 온(On)되어 최초 셀 탐색을 수행하거나 휴지(休止) 상태에서 이웃 셀 탐색을 수행하는 경우 또는 타 네트워크로 진입하는 경우, 사용자 단말의 메모리에는 초기 모드로 제1모드가 설정되고, 초기 시간 동기 임계값으로 λ_a 가 설정된다(S1601).

이어서, 사용자 단말은 기지국으로부터 신호가 수신될 때마다 해당 신호의 특정 윈도우(일 예로, FFT 윈도우)에 대해 상기 수학식 3의 자기 상관 기반의 연산(auto-correlation)을 수행하고 이를 누산(accumulate)하여 메트릭(metric) R(d)을 구한다(S1603). 여기서, 상기 S1603 단계가 소정 시간(t1) 수행되는 동안에, 상기 누산된 메트릭 R(d)가 시간 동기 임계값 λ_a 을 넘어서는 경우가 발생하면(S1605) 사용자 단말은 현재 속한 네트워크가 동기식이라고 판단하고, 상기 R(d)가 시간 동기 임계값 λ_a 을 넘어서는 시점을 시간 동기의 시작점으로 간주하여 시간 동기를 획득한다(S1607). 여기서, 상기 수행 시간(t1)은 비계층적 구조의 동기채널로부터 정상적으로 시간 동기를 획득하기 위한 일종의 테스트 시간으로서 상기 S1603 단계에 앞서 미리 설정되어 있어야 하며, 일 예로 10ms, 20ms 등으로 설정될 수 있다.

만약, 상기 소정 시간(t1) 동안 상기 누산된 메트릭 R(d)가 시간 동기 임계값 λ_a 에 미치지 못하는 경우, 사용자 단말은 현재 속한 네트워크가 비동기식이라고 판단한다. 따라서, 사용자 단말은 현재 모드를 제2모드로 변경하고, 시간 동기 임계값을 λ_c 로 변경한다(S1609).

이어서, 사용자 단말은 기지국으로부터 신호가 수신될 때마다 해당 신호의 특정 윈도우(일 예로, FFT 윈도우)에 대해 상기 수학식 1의 상호 상관 연산(cross-correlation)을 수행하고 이를 누산(accumulate)하여 메트릭(metric) R(d)을 구한다(S1611). 여기서, S1611 단계가 소정 시간(t2) 수행되는 동안에, 상기 누산된 메트릭 R(d)가 시간 동기 임계값 λ_c 을 넘어서는 경우가 발생하면(S1613), 상기 R(d)가 시간 동기 임계값 λ_c 을 넘어서는 시점을 시간 동기의 시작점으로 간주하여 시간 동기를 획득한다(S1615). 여기서, 상기 수행 시간(t2)은 계층적 구조의 동기채널로부터 정상적으로 시간 동기를 획득하기 위한 테스트 시간으로서 상기 S1611 단계에 앞서 미리 설정되어 있어야 하며, 상기 S1603 단계의 소정 시간(t1)과는 상이하게 설정될 수 있다.

만약, t2 동안 상기 연산 결과 R(d)가 시간 동기 임계값 λ_c 에 미치지 못하는 경우, 상기 S1601 단계부터 다시 수행한다.

본 실시예에 의하면 사용자 단말이 속한 네트워크가 동기식 시스템인 경우 최적의 성능을 발휘하나, 그렇지 않은 경우라면 적어도 두 번의 연산을 수행하여야 하는 부담이 있다.

이상, 초기 모드로서 제1모드가 설정되는 경우에 대해 설명하였으나, 초기 모드로 제2모드가 설정되는 경우라면 S1601 ~ S1607 단계와 S1609 ~ S1615 단계가 서로 바뀔 뿐이므로 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 상술 한 내용으로부터 자명하게 실시할 수 있다.

<실시예 10>

본 실시예는 실시예 9와 같이 특정 동기채널 구조를 위한 연산을 시험적으로 수행하여 시간 동기를 획득하는 것이 아니라, 현재 속한 네트워크의 상황에 관계없이 자기 상관 기반의 연산 및 상호 상관 기반의 연산을 동시에 수행함으로써 시간 동기를 획득한다. 참고로, 도 17은 이와 같은 경우의 시간 동기 획득 과정을 순차적으로 도시한 플로우챠트이다.

셀 탐색이 개시되면, 사용자 단말은 기지국으로부터 신호가 수신될 때마다 해당 신호의 특정 윈도우(일 예로, FFT 윈도우)에 대해 상기 수학식 3의 자기 상관 기반의 연산(auto-correlation)을 수행하고 이를 누산(accumulate)하여 메트릭(metric) R_a(d)을 구하는 동시에(S1701), 해당 신호의 특정 윈도우에 대해 상기 수학식 1의 상호 상관 연산(cross-correlation)을 수행하고 이를 누산하여 메트릭 R_c(d)을 구한다(S1703). 그리고, 상기 R_a(d)와 R_c(d)를 합산하여 시간 동기 검출을 위한 메트릭 R(d)를 구한다(S1705).

이때, 상기 S1701 단계 내지 상기 S1705 단계는 소정의 시간(t3) 동안 수행되는데, 해당 시간(t3) 중에 상기 합산된 R(d)가 미리 설정된 시간 동기 임계값 λ 을 넘어서는 경우가 발생하면(S1707), 사용자 단말은 상기 R(d)가 λ를 넘어서는 시점을 시간 동기의 시작점으로 간주하여 시간 동기를 획득한다(S1709). 여기서, 상기 수행 시간(t3)은 정상적인 시간 동기 획득을 위한 테스트 시간으로서 상기 S1701 단계 또는 S1703 단계에 앞서 미리 설정되어 있어야 하며, 일 예로 10ms, 20ms 등으로 설정될 수 있다.

만약, 상기 소정 시간(t3) 동안 상기 누산된 메트릭 R(d)가 시간 동기 임계값 λ에 미치지 못하는 경우, 사용자 단말은 정상적인 시간 동기 획득에 실패한 것으로 판단하고 상기 S1701 단계부터 재차 수행한다.

본 실시예에 의하면 자기 상관 기반의 연산 및 상호 상관 연산을 동시에 수행하여야 하므로 전력 소모가 크고, 상기 각각의 연산 수행 결과를 합산하는 과정(S1705)을 한 번 더 거쳐야 하므로 구현이 다소 복잡해지는 단점이 있으나, 평균적인 시간 동기 획득 시간이 빠르다는 장점이 있다.

<실시예 11>

본 실시예는 사용자 단말이 속한 네트워크의 종류를 이미 알고 있고, 따라서 해당 네트워크를 위한 특정 모드로 미리 설정된 상태에서 셀 탐색을 개시한다고 가정한다. 참고로, 도 18은 이와 같은 경우에 있어서의 시간 동기 획득 과정을 순차적으로 도시한 플로우챠트이다.

셀 탐색이 개시될 때 사용자 단말의 메모리에는 이미 초기 모드로 제1모드 또는 제2모드가 설정되어 있고, 각 모드에 따른 초기 시간 동기 임계값으로 λ_a 또는 λ_c 가 설정되어 있다.

먼저, 사용자 단말이 속한 네트워크가 동기식인 경우를 살펴본다.

이 경우, 사용자 단말의 메모리에는 초기 모드로 제1모드가 설정되고, 초기 시간 동기 임계값으로 λ_a 가 설정된다(S1801). 이와 같은 상태에서, 사용자 단말은 기지국으로부터 신호가 수신될 때마다 해당 신호의 특정 윈도우(일 예로, FFT 윈도우)에 대해 상기 수학식 3의 자기 상관 기반의 연산(auto-correlation)을 수행하고 이를 누산(accumulate)하여 메트릭(metric) R_a(d)을 구한다(S1803).

여기서, 상기 S1803 단계가 소정 시간(t1) 수행되는 동안에, 상기 누산된 메트릭 R_a(d)가 시간 동기 임계값 λ_a 을 넘어서는 경우가 발생하면(S1805) 사용자 단말은 상기 R_a(d)가 시간 동기 임계값 λ_a 을 넘어서는 시점을 시간 동기의 시작점으로 간주하여 시간 동기를 획득한다(S1807). 여기서, 상기 수행 시간(t1)은 비계층적 구조의 동기채널로부터 정상적으로 시간 동기를 획득하기 위한 일종의 테스트 시간으로서 상기 S1803 단계에 앞서 미리 설정되어 있어야 하며, 일 예로 10ms, 20ms 등으로 설정될 수 있다.

만약, 상기 소정 시간(t1) 동안 상기 연산된 메트릭 R(d)가 시간 동기 임계값 λ_a 에 미치지 못하는 경우, 사용자 단말은 정상적인 시간 동기 획득에 실패한 것으로 판단하고 상기 S1801 단계부터 재차 수행한다.

다음으로, 사용자 단말이 속한 네트워크가 비동기식인 경우를 살펴본다.

이 경우, 사용자 단말의 메모리에는 초기 모드로 제2모드가 설정되고, 초기 시간 동기 임계값으로 λ_c 가 설정된다(S1809). 이와 같은 상태에서, 사용자 단말은 기지국으로부터 신호가 수신될 때마다 해당 신호의 특정 윈도우(일 예로, FFT 윈도우)에 대해 상기 수학식 1의 상호 상관 연산(cross-correlation)을 수행하여 메트릭(metric) R_c(d)를 구하고 이를 누산(accumulate)한다(S1811).

여기서, 상기 S1811 단계가 소정 시간(t2) 수행되는 동안에, 상기 누산된 메트릭 R_c(d)가 시간 동기 임계값 λ_c 을 넘어서는 경우가 발생하면(S1813), 상기 R_c(d)가 시간 동기 임계값 λ_c 을 넘어서는 시점을 시간 동기의 시작점으로 간주하여 시간 동기를 획득한다(S1815). 여기서, 상기 수행 시간(t2)은 계층적 구조의 동기채널로부터 정상적으로 시간 동기를 획득하기 위한 테스트 시간으로서 상기 S1811 단계에 앞서 미리 설정되어 있어야 하며, 상기 소정 시간(t1)과는 상이하게 설정될 수 있다.

만약, t2 동안 상기 연산 결과 R(d)가 시간 동기 임계값 λ_c 에 미치지 못하는 경우, 사용자 단말은 정상적인 시간 동기 획득에 실패한 것으로 판단하고 상기 S1809 단계부터 재차 수행한다.

본 실시예에 의하면 사용자 단말이 미리 현재 네트워크의 상황을 알고 있어야 한다는 점에서 제약이 있으나, 사용자 단말이 일정 지역을 벗어나지 않는다는 전제하에서 해당 지역에서 최적의 성능을 발휘할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

본 발명에 의하면, 복합 구조의 동기채널을 통해 동기식 네트워크 및 비동기식 네트워크 모두에서 양호한 셀 탐색 성능을 제공할 수 있으며, 더 나아가 복합 구조의 동기채널에 의하더라도 시간 동기 획득에 있어서 네트워크의 종류에 따라 자기 상관 또는 상호 상관 기반의 연산을 달리 하여 적용함으로써 네트워크의 상황에 맞는 최적의 셀 탐색 성능을 기대할 수 있게 된다.

Claims (19)

1. 다수의 부반송파를 이용하는 통신 시스템에서 셀 탐색을 위한 시간 동기를 획득하는 방법에 있어서,

   사용자 단말이 동기채널의 신호를 수신하는 단계;

   상기 수신된 신호에 대해 제1연산을 수행하여 시간 동기를 획득하는 단계; 및

   소정의 시간 동안 상기 제1연산을 통해 시간 동기를 획득하지 못한 경우, 상기 수신된 신호에 대해 제2연산을 수행하여 시간 동기를 획득하는 단계

   를 포함하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1연산은 자기 상관 기반의 연산이며,

   상기 제1연산 결과가 소정의 제1임계값보다 커지는 시점을 시간 동기의 시작점으로 하여 시간 동기가 획득되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제2연산은 상호 상관 기반의 연산이며,

   상기 제2연산 결과가 소정의 제2임계값보다 커지는 시점을 시간 동기의 시작 점으로 하여 시간 동기가 획득되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
4. 다수의 부반송파를 이용하는 통신 시스템에서 셀 탐색을 위한 시간 동기를 획득하는 방법에 있어서,

   사용자 단말이 동기채널의 신호를 수신하는 단계;

   상기 수신된 신호에 대해 자기 상관 기반의 제1연산을 수행하는 단계;

   상기 수신된 신호에 대해 상호 상관 기반의 제2연산을 수행하는 단계; 및

   상기 제1연산 결과와 상기 제2연산 결과의 합을 이용하여 시간 동기를 획득하는 단계

   를 포함하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 시간 동기는 상기 제1연산 결과와 상기 제2연산 결과의 합이 소정의 임계값보다 커지는 시점을 시간 동기의 시작점으로 하여 획득되는 것임을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
6. 다수의 부반송파를 이용하는 통신 시스템에서 셀 탐색을 위한 시간 동기를 획득하는 방법에 있어서,

   사용자 단말이 시간 동기 획득에 관한 특정 모드로 설정되는 단계;

   제1모드로 설정된 경우, 수신된 동기채널의 신호에 대해 자기 상관 기반의 제1연산을 수행하여 시간 동기를 획득하는 단계; 및

   제2모드로 설정된 경우, 수신된 동기채널의 신호에 대해 상호 상관 기반의 제2연산을 수행하여 시간 동기를 획득하는 단계

   를 포함하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 제1모드에서의 시간 동기는,

   상기 제1연산 결과가 소정의 제1임계값보다 커지는 시점을 시간 동기의 시작점으로 하여 획득되는 것임을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
8. 제6항에 있어서,

   상기 제2모드에서의 시간 동기는,

   상기 제2연산 결과가 소정의 제2임계값보다 커지는 시점을 시간 동기의 시작점으로 하여 획득되는 것임을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 동기채널은 시간 동기 및 주파수 동기 획득을 위한 제1 동기채널과, 셀 탐색 관련 정보를 포함하는 제2 동기채널로 이루어지는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 제1 동기채널은 해당 시퀀스가 OFDM 심볼의 부반송파에 일정 간격으로 맵핑되도록 주파수 영역에서 생성된 것임을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
11. 제9항에 있어서,

    상기 제1 동기채널은 특정 시퀀스를 시간 영역에서 소정 횟수 반복하여 생성되는 것임을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
12. 제10항에 있어서,

    상기 제2 동기채널은 해당 시퀀스가 OFDM 심볼의 부반송파에 일정 간격으로 맵핑되도록 주파수 영역에서 생성되며,

    상기 제1 동기채널과 제2 동기채널은 코드분할 방식(Code Division Multiplexing)으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
13. 제11항에 있어서,

    상기 제2 동기채널은 해당 시퀀스가 OFDM 심볼의 부반송파에 일정 간격으로 맵핑되도록 주파수 영역에서 생성되며,

    상기 제1 동기채널과 제2 동기채널은 코드분할 방식(Code Division Multiplexing)으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
14. 제10항에 있어서,

    상기 제2 동기채널은 해당 시퀀스가 OFDM 심볼의 부반송파에 순차적으로 맵핑되도록 주파수 영역에서 생성되며,

    상기 제1 동기채널과 제2 동기채널은 시간분할 방식(Time Division Multiplexing)으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
15. 제11항에 있어서,

    상기 제2 동기채널은 해당 시퀀스가 OFDM 심볼의 부반송파에 순차적으로 맵핑되도록 주파수 영역에서 생성되며,

    상기 제1 동기채널과 제2 동기채널은 시간분할 방식(Time Division Multiplexing)으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
16. 제10항에 있어서,

    상기 제2 동기채널은 해당 시퀀스가 OFDM 심볼의 부반송파에 일정 간격으 로 맵핑되도록 주파수 영역에서 생성되며,

    상기 제1 동기채널과 제2 동기채널은 시간분할 방식(Time Division Multiplexing)으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
17. 제11항에 있어서,

    상기 제2 동기채널은 해당 시퀀스가 OFDM 심볼의 부반송파에 일정 간격으로 맵핑되도록 주파수 영역에서 생성되며,

    상기 제1 동기채널과 제2 동기채널은 시간분할 방식(Time Division Multiplexing)으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
18. 제10항에 있어서,

    상기 제2 동기채널은 해당 시퀀스가 OFDM 심볼의 부반송파에 일정 간격으로 맵핑되도록 주파수 영역에서 생성되며,

    상기 제1 동기채널과 제2 동기채널은 각각의 시퀀스가 일정 간격으로 번갈아가며 맵핑되는 주파수 분할 방식(Frequency Division Multiplexing)으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.
19. 제11항에 있어서,

    상기 제2 동기채널은 해당 시퀀스가 OFDM 심볼의 부반송파에 순차적으로 맵핑되도록 주파수 영역에서 생성되며,

    상기 제1 동기채널과 제2 동기채널은 주파수 분할 방식(Frequency Division Multiplexing)으로 다중화되는 것을 특징으로 하는 사용자 단말에서의 동기 획득 방법.

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