KR20080010254A - Ｏｆｄｍ 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법, 이를 위한프레임 송신 방법 및 순방향 링크 프레임 구조 - Google Patents

Ｏｆｄｍ 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법, 이를 위한프레임 송신 방법 및 순방향 링크 프레임 구조 Download PDF

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KR20080010254A
KR20080010254A KR1020060107489A KR20060107489A KR20080010254A KR 20080010254 A KR20080010254 A KR 20080010254A KR 1020060107489 A KR1020060107489 A KR 1020060107489A KR 20060107489 A KR20060107489 A KR 20060107489A KR 20080010254 A KR20080010254 A KR 20080010254A
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박형근
장갑석
고영조
이효석
김영훈
방승찬
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한국전자통신연구원
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Abstract

OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법, 이를 위한 프레임 송신 방법, 및 순방향 링크 프레임 구조가 개시된다. 이 셀 탐색 방법은 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 타겟 셀을 탐색하는 방법에 있어서, 상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고, 상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며, 상기 수신신호에 대해, 정합필터를 적용하여 심볼동기를 획득하는 단계; 상기 획득된 심볼동기를 기초로, 타겟 셀의 도약패턴을 검출하는 단계; 및 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 타겟 셀의 코드그룹을 검출하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, 낮은 복잡도로 셀 탐색 시간을 줄일 수 있다.

Description

ＯＦＤＭ 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법, 이를 위한 프레임 송신 방법 및 순방향 링크 프레임 구조{Cell search method in OFDM cellular system, frame transmissin method thereof, and forward link frame structure thereof}
도 1는 본 발명의 일실시예에 따른 스크램블링코드들을 그룹화하는 개념을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 순방향 링크 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동기채널심볼을 포함하는 서브프레임을 예시하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도약코드를 나열한 것이다.
도 5는 싸이클릭쉬프트된 도약시퀀스(즉, 도약패턴)의 개념을 나타낸다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 영역 상의 동기채널심볼을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 8 및 도 9는 도 7에 지연 다이버시티를 적용할 경우 다이버시티 제어부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이동국의 수신기의 구성을 나타내는 블 록도이다.
도 11은 도 10의 제1 검출부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.
도 12는 도 11의 상관기에 의해 산출되는 상관값들을 나타내는 그래프이다.
도 13은 도 10의 제2 검출부에서 사용되는 신호를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 및 도 15는 도 10의 제2 검출부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.
도 16는 도 14 및 도 15의 도약패턴검출부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.
도 17은 도 16의 시퀀스상관값 산출부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.
도 18은 하나의 수신동기채널심볼의 샘플값들로 산출되는 시퀀스상관값들을 나타내는 그래프이다.
도 19는 P=5이고, N=41임을 전제하여 도 16의 버퍼에 저장된 Px(N-1)개의 시퀀스상관값들을 예시한다.
도 20은 프레임 경계 및 수신공통파일롯채널심볼 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은 도 10의 제3 검출부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.
도 22는 도 21의 파일롯 상관기의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 23은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 도 10의 제1 검출부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.
도 24는 도 23의 주파수 옵셋 스위칭부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 25는 본 발명의 일실시예에 따른 셀 탐색 방법의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 26는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 셀 탐색 방법의 동작을 나타내는 흐름도이다.
도 27은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 프레임 전송 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 28은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 도 10의 제2 검출부의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다.
도 29 및 도 30은 도 28의 홈셀성분 제거부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 31은 본 발명의 일실시예에 따른 유휴모드에서 인접 셀 탐색시의 이동국의 게이팅 모드를 설명하기 위한 도면이다.
도 32는 본 발명의 일실시예에 따른 인접 셀 탐색 방법을 나타내는 흐름도이다.
본 발명은 OFDM 셀룰라 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법, 이를 위한 프레임 송신 방법, 및 순방향 링크 프레임 구조에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템은, 순방향 링크의 기지국 구별을 위해, 총 512개의 긴 PN 스크램블링 코드(long pseudo noise scrambling code)를 사용한다. 즉, WCDMA 시스템에서, 인접한 기지국들은 서로 다른 긴 PN 스크램블링 코드를 순방향 링크 채널들의 스크램블링 코드로 사용한다. 이동국에 전원이 인가되었을 때, 상기 이동국은 초기 셀의 시스템 타이밍 및 상기 초기 셀의 긴 PN 스크램블링 코드 식별자(셀 식별자라고도 함)를 획득하는 과정을 수행해야 한다. 이를 이동국의 셀 탐색 과정이라 한다. 여기서, 초기 셀은, 전원이 인가된 시점에서 이동국의 위치에 따라 결정되어지는데, 일반적으로, 이동국의 순방향 링크 수신 신호에 포함된 각 기지국의 신호 성분 중 가장 큰 신호 성분에 해당되는 기지국의 셀을 의미한다. 또한, 시스템 타이밍은 슬롯 동기, 프레임 경계 등을 의미한다.
WCDMA 시스템에서는 셀 탐색을 수월하게 하기 위해 512개의 긴 PN 스크램블링 코드를 64개의 코드그룹으로 나누고, 1차 동기채널(Primary Synchronization Channel : 이하 PSC) 및 2차 동기채널(Second Synchronization Channel : 이하 SSC)을 포함하는 순방향 링크 채널을 사용한다. 1차 동기채널은 이동국으로 하여금 슬롯 동기를 획득하도록 하는 데에 이용되며, 2차 동기채널은 이동국으로 하여금 10msec 프레임 경계(frame boundary) 및 코드그룹 식별자를 획득하도록 하는 데에 이용된다.
WCDMA 시스템의 셀 탐색 방식은 크게 3단계 방식으로 이루어진다. 1 단계는 PSC 코드(code)를 이용하여 이동국이 슬롯 동기를 획득하는 단계이다. WCDMA 시스템에서, 상기 10 msec 프레임은 15개의 슬롯을 포함한다. 각 기지국은 PSC 코드를 10msec 프레임에 포함시켜 전송한다. 여기서, 15개의 슬롯 모두에 동일한 PSC 코드가 사용되며, 모든 기지국들도 동일한 PSC 코드를 사용한다. 1단계에서, 이동국은 상기 PSC에 대한 정합필터(matched filter)를 이용하여 슬롯 동기를 획득한다.
2단계에서는 1단계에서 획득한 슬롯 동기(즉, 슬롯 타이밍 정보) 및 SSC 코드를 이용하여 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자 및 10msec 프레임 경계를 검출한다.
3단계에서는 2 단계에서 획득한 10msec 프레임 경계 및 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자를 기초로,공통파일롯채널 코드 상관기(common pilot channel code correlator)를 이용하여, 초기 셀이 사용하는 긴 PN 스크램블링 코드에 해당되는 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 검출한다. 즉 하나의 긴 PN 스크램블링 코드 그룹에는 8개의 긴 PN 스크램블링 코드가 맵핑되므로, 3단계에서 이동국은, 2단계에서 검출한 코드 그룹 식별자에 해당되는 코드그룹에 속하는 8개의 긴 PN 스크램블링 코드 각각의 상관값을 산출하고, 상기 산출된 결과를 기초로, 초기 셀의 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 검출하는 것이다.
상술한 바와 같이, WCDMA에서 동기채널은 기본적으로 1차 동기채널과 2차 동기채널로 이루어져 있으며, 1차 동기채널, 2차 동기채널, 공통파일롯채널 및 기타 데이터 채널은 시간영역 직접시퀀스 대역확산(time domain direct sequence spread spectrum)에 기반하는 코드분할다중화(code division multiplexing : CDM) 방식으로 다중화(Multiplexing)된다.
현재 3GPP에서는 WCDMA 방식의 단점을 보완하기 위한 3G Long Term Evolution (3G-LTE)의 일환으로 OFDM 기반의 무선전송기술규격작업이 한창이다. 상기 WCDMA에서 사용되는 동기채널 및 공통파일롯채널 구조 그리고 이동국의 셀 탐색 방법은 DS(direct sequence)-CDMA에 적합한 방법이며 OFDM 순방향 링크에는 적용될 수 없다. 따라서, OFDM을 사용하는 셀룰라 시스템에서 순방향 링크의 동기채널 및 공통파일롯채널 구조 그리고 이동국의 셀 탐색 방법이 요구되고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, OFDM 셀룰라 시스템에서의 초기 셀 및 핸드오버를 위한 인접 셀을 탐색하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법을 지원하기 위한 프레임을 전송하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법에 사용되는 순방향 링크 프레임의 구조를 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 셀 탐색 방법은 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 타겟 셀을 탐색하는 방법에 있어서, 상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연 수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고, 상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며, 상기 수신신호에 대해, 정합필터-상기 정합 필터는 상기 1차동기채널코드시퀀스의 주파수 영역 배치에 의해 정해지는 시간 영역상의 신호인 기준신호를 기초로 함--를 적용하여 심볼동기를 획득하는 심볼동기 획득단계; 상기 획득된 심볼동기를 기초로, 상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 타겟 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 타겟 셀의 코드그룹을 검출하는 코드그룹검출단계를 포함한다.
상기의 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 셀 탐색 방법은 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 타겟 셀을 탐색하는 방법에 있어서, 상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼 들을 포함하고, 상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며, 상기 수신신호에 대해, 정합필터-상기 정합 필터는 상기 1차동기채널코드시퀀스의 주파수 영역 배치에 의해 정해지는 시간 영역상의 신호인 기준신호를 기초로 함--를 적용하여 심볼동기를 획득하는 심볼동기 획득단계; 상기 획득된 심볼동기를 기초로, 상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 타겟 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 프레임 경계를 검출하는 프레임경계 검출단계를 포함한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 셀 탐색 방법은 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 타겟 셀을 탐색하는 방법에 있어서, 상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드와 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고, 상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며, 상기 수신신호에 대해, 정합필터-상기 정합 필터는 상기 1차동기채널코드시 퀀스의 주파수 영역 배치에 의해 정해지는 시간 영역상의 신호인 기준신호를 기초로 함--를 적용하여 심볼동기를 획득하는 심볼동기 획득단계; 상기 획득된 심볼동기를 기초로, 상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 타겟 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 타겟 셀의 스크램블링코드를 검출하는 스크램블링코드검출단계를 포함한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 셀 탐색 방법은 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 타겟 셀을 탐색하는 방법에 있어서, 상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드와 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고, 상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며, 상기 수신신호에 대해, 정합필터-상기 정합 필터는 상기 1차동기채널코드시퀀스의 주파수 영역 배치에 의해 정해지는 시간 영역상의 신호인 기준신호를 기초로 함--를 적용하여 심볼동기를 획득하는 심볼동기 획득단계; 상기 획득된 심볼동기를 기초로, 상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널 심볼들을 이용하여, 타겟 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 프레임 경계를 검출하는 프레임경계 검출단계를 포함한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 프레임 송신 방법은 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 임의의 셀에 속하는 기지국이 프레임을 송신하는 방법에 있어서, 상기 셀의 도약패턴--상기 셀의 도약패턴은 상기 셀의 스크램블링코드 또는상기 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--을 이루는 M(2 이상의 자연수) 개의 2차 동기채널코드시퀀스 및 모든 셀에 공통되는 1차 동기채널코드시퀀스를 생성하는 동기채널코드시퀀스 생성단계; 및 상기 생성된 각 2차동기채널코드시퀀스와 상기 생성된 1차 동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하는 프레임을 생성하여 송신하는 프레임송신단계를 포함하고, 상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 인접 셀 탐색 방법은, 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 기지국 동기 모드의 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 인접 셀을 탐색하는 방법에 있어서, 상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약 패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고, 상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며, 홈셀의 심볼동기 및 프레임 경계를 인접 셀의 동기 및 프레임 경계로 간주하여 인접 셀의 심볼동기 및 프레임 경계를 획득하는 심볼동기 및 프레임경계 검출단계; 상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 인접 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 인접 셀의 코드그룹을 검출하는 코드그룹검출단계를 포함한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 인접 셀 탐색 방법은, 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 기지국 동기 모드의 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 인접 셀을 탐색하는 방법에 있어서, 상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드와 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고, 상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도 약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며, 홈셀의 심볼동기 및 프레임 경계를 인접 셀의 동기 및 프레임 경계로 간주하여 인접 셀의 심볼동기 및 프레임 경계를 획득하는 심볼동기 및 프레임경계 검출단계; 상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 인접 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 인접 셀의 스크램블링코드를 검출하는 스크램블링코드검출단계를 포함한다.
상기의 또 다른 기술적 과제를 이루기 위한, 본 발명에 의한 순방향 링크 프레임 구조는, 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 임의의 셀에 속하는 기지국이 송신하는 순방향 링크 프레임의 구조에 있어서, 상기 순방향 링크 프레임은, 상기 셀의 도약패턴 -- 상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드 또는 상기 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨-- 에 따라 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고, 상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 도약패턴을 이용하여 타겟 셀을 탐색하는 방법이다. 타겟 셀 탐색 은 초기 셀 탐색 및 핸드오버를 위한 인접 셀 탐색이 있는데, 본 명세서에서는 타겟 셀이 초기 셀인 것을 전제하여 본 발명을 설명할 것이나, 본 발명은 인접 셀 탐색에도 적용될 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다. 또한, 본 명세서에서는 상술한 셀 탐색 방법을 기지국 동기 모드로 동작하는 OFDM 셀룰라 시스템에 적용할 경우, 효율적으로 인접 셀을 탐색하는 방법에 대한 실시예도 함께 제시한다.
OFDM 셀룰라 시스템의 각각의 기지국은, 일반적으로, 긴 PN 스크램블링 코드(long pseudo noise scrambling code)를 이용하여 OFDM 심볼을 스크램블링하지만, 긴 PN 스크램블링 코드 말고도 다른 종류의 스크램블링 코드를 사용할 수 있으므로, 이하에서는 편의상, 스크램블링 코드라 칭한다.
본 명세서의 도면에서는 편의상 2개의 송신안테나를 구비한 기지국을 전제하여 몇몇 예시된 송신 다이버시티 기법과 함께 설명하고 있으나, 본 발명은 송신안테나 개수에 관계없이 모든 기지국에 이용될 수 있을 뿐만 아니라 사용될 수 있는 송신 다이버시티 기법도 제한이 없음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
본 명세서의 도면에서는 편의상 2개의 수신안테나를 구비한 이동국을 전제하여 단순 합산의 결합(combining) 방식을 이용하는 수신 다이버시티 기법과 함께 설명하고 있다. 그러나, 본 발명은 수신안테나 개수에 관계없이 모든 이동국에 이용될 수 있을 뿐만 아니라 사용되는 수신 다이버시티 기법 및 결합 방식도 제한이 없음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
본 명세서에서 동기채널과 관련있는 OFDM 심볼을 동기채널심볼이라 편의상, 칭한다. 여기서, 동기채널심볼의 예로는 동기채널코드시퀀스를 이루는 각 동기채널 칩을 포함하는 OFDM 심볼을 들 수 있다. 각 동기채널칩은 동기채널이 점유하는 대역의 부 반송파 주파수에서 푸리에 인자(coefficient)로 사용된다. 즉, 동기채널코드시퀀스는 동기채널심볼의 부반송파 각각에 맵핑되는 동기채널 칩들로 이루어진 시퀀스를 의미한다. 동기채널은 1차 동기채널과 2차 동기채널로 이루어진 계층적 구조(hierarchical structure)로 존재할 수도 있으며, 하나의 동기채널로 이루어진 비계층적 구조(non-hierarchical structure)로 존재할 수도 있다. 계층적 구조의 경우, 1차 동기채널코드시퀀스는 1차 동기채널심볼의 부반송파 각각에 맵핑되는 1차 동기채널 칩들로 이루어진 시퀀스를 의미하며, 2차 동기채널코드시퀀스는 2차 동기채널심볼의 부반송파 각각에 맵핑되는 2차 동기채널 칩들로 이루어진 시퀀스를 의미한다. 계층적 구조에서 1차 동기채널과 2차 동기채널이 시분할다중화(Time Division Multiplexing : TDM)되어 1차 동기채널 칩을 포함하는 OFDM 심볼과 2차 동기채널 칩을 포함하는 OFDM 심볼이 각각 별개로 존재할 수도 있으며, 1차 동기채널과 2차 동기채널이 주파수분할다중화(Frequency Division Multiplexing : FDM)되어 1차 동기채널 칩 및 2차 동기채널 칩을 모두 포함하는 OFDM 심볼이 존재할 수 있다.
본 발명은, 특히, 1차 동기채널과 2차 동기채널이 주파수 분할 다중화되어 있는 계층적 동기채널을 이용한 셀 탐색과 관련이 있다. 따라서, 본 명세서에서는, 1차 동기채널 칩과 2차 동기채널 칩을 모두 포함하는 OFDM 심볼을 동기채널심볼이 라 칭할 것이다.
본 발명은 심볼 동기 획득, 프레임 경계 검출, 및 스크램블링 코드 검출을 포함하는 셀 탐색과 관련된 발명으로, 스크램블링 코드가 속하는 코드그룹에 일대일대응되는 도약패턴을 이용하여 셀 탐색을 수행하는 실시예 A와, 스크램블링 코드에 일대일대응되는 도약패턴을 이용하여 셀 탐색을 수행하는 실시예 B로, 크게, 나뉜다.
실시예 A에 따르면, 제1 검출 단계에서는, 심볼 동기가 획득되며, 제2 검출 단계에서는 도약패턴을 이용하여 코드그룹 및 프레임 경계가 검출되며, 제3 검출 단계에서는 파일롯 상관을 통하여 스크램블링 코드가 검출된다.
실시예 B는 심볼 동기가 획득되는 제1 검출단계와 도약패턴을 이용하여 스크램블링코드 및 프레임 경계가 검출되는 제2 검출단계로 이루어진 실시예 B-1과, 상술한 제1 검출 단계 및 제2 검출 단계 뿐만 아니라 파일롯 상관을 통하여 상기 제1 검출 단계의 검출 결과 및 상기 제2 검출 단계의 검출 결과를 검증하는 제3 검출 단계로 이루어진 실시예 B-2로, 크게, 나뉜다. 실시예 A에 따르면, 이동국은 제2 검출단계에서 검출된 코드그룹에 속하는 스크램블링코드만을 스크램블링코드 검출 대상으로 삼기 때문에, 스크램블링코드 검출 과정에 따른 복잡도를 줄일 수 있다는 효과가 있다. 또한, 실시예 B-1에 따르면, 빠른 셀 탐색을 수행할 수 있다는 효과가 있으며, 실시예 B-2에 따르면, 검증 과정이 수행되므로 실시예 B-1보다 신뢰성 있는 셀 탐색을 수행할 수 있다는 효과가 있다.
상술한 실시예 A, B-1 및 B-2는 심볼동기 획득을 위한 1차 동기채널과 도약 패턴 검출을 위한 2차 동기채널이 주파수 분할 다중화(frequency division multiplexing)되어 있는 계층적 동기채널구조를 이용한다는 점이 주된 공통점이다.
본 명세서에서, "심볼 동기 획득"은 동기채널심볼 타이밍 검출, 싱크 슬롯 타이밍 검출 및 싱크 슬롯 경계 검출을 포괄하는 용어로 사용될 것이다. 즉, 싱크슬롯은 동기채널심볼을 기준으로 구축되기 때문에, 동기채널심볼 타이밍과 싱크슬롯 타이밍은 등가이다. 본 명세서에서, "심볼 동기 정보"는 동기채널심볼 타이밍, 싱크 슬롯 타이밍 및 싱크 슬롯 경계에 대한 정보를 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이다.
본 명세서에서, "프레임 경계 검출"은 프레임 경계의 타이밍을 검출하는 것을 지칭하여 사용될 것이며, "프레임 경계 정보"는 프레임 경계의 타이밍에 대한 정보를 포괄하는 용어로 사용될 것이다.
본 명세서에서, "코드그룹 검출"은 코드그룹 식별자 검출 및 코드 그룹 검출을 포괄하는 용어로서 사용될 것이며, "코드그룹 정보"는 코드그룹 식별자 및 코드그룹을 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이다. "스크램블링 코드 검출"도 마찬가지로 스크램블링 코드 식별자 검출 및 스크램블링 코드 검출를 포괄하는 용어로 사용될 것이며, "스크램블링 코드 정보"는 스크램블링 코드 식별자 및 스크램블링 코드를 포괄하는 용어로 사용될 것이다.
본 명세서에서는, 편의상, 이산 푸리에 변환(Discrete Fourier Transform : DFT) 및 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transform : FFT)을 포괄하는 용어로 푸리에 변환이라는 용어를 사용한다.
도 1는 본 발명의 일실시예에 따른 스크램블링코드들을 그룹화하는 개념을 나타낸다.
OFDM 셀룰라 시스템에 속하는 모든 기지국들은 공동 파일롯채널심볼 혹은 데이터 채널심볼을 스크램블링하는데 사용되는 스크램블링 코드 또는 상기 스크램블링 코드 식별자(100)를 할당받는다. 특히, 도 1의 실시예에 따르면, OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 스크램블링 코드의 개수는 512이며, 8개의 스크램블링 코드들이 하나의 코드그룹을 형성하는 것을 알 수 있다. 즉, 본 실시예에 따르면 64개의 코드그룹이 존재한다. 참조부호 102는 코드그룹 식별자를 나타낸다. 여기서, 코드그룹 식별자는 셀 그룹식별자에 대응되며, 스크램블링코드식별자는 셀 식별자에 대응된다.
상술한 실시예 A는 코드그룹에 포함되는 스크램블링 코드의 개수가 2 이상인 경우의 실시예이며, 상술한 실시예 B는 스크램블링 코드들에 대한 그룹화 과정을 수행하지 않는 경우, 바꿔말하면, 코드그룹에 포함되는 스크램블링 코드의 개수가 1인 경우의 실시예이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 순방향 링크 프레임의 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 순방향 링크 프레임 각각은 10 msec의 지속시간(duration)을 가지며, 20개의 서브프레임(110)으로 이루어져 있다. 도 2에서, 가로축은 시간축이고 세로축은 주파수(OFDM 부반송파)축이다.
각 서브프레임은 길이가 0.5 msec이고 7개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2에 예시된 OFDM 심볼의 종류는 3 가지로서, 데이터채널심볼(120), 동기채널심볼(122) 및 공통파일롯채널심볼(124)이다. 동기채널심볼(122)은 이미 설명한 바와 같으며, 공통파일롯채널심볼(124)은 파일롯 심볼을 포함함으로써, 공통파일롯채널과 관련 있는 OFDM 심볼을 칭하며, 데이터채널심볼(120)은 동기채널 및 공통파일롯채널과 관련 없는 OFDM 심볼을 칭한다. 도 2를 참조하면, 각 서브프레임은 1개의 공통파일롯채널심볼(124)을 포함하지만, 1개의 동기채널심볼(110)을 포함하는 서브프레임과 동기채널심볼(122)을 포함하지 않는 서브프레임이 존재하는 것을 알 수 있다.
공통파일롯채널은 순방향 링크의 데이터 채널의 코히런트 복조를 위한 채널 추정용으로 사용될 뿐만 아니라 본 발명의 제3 검출 단계에도 사용된다.
도 2의 실시예에서는 4 개의 서브프레임마다 1개의 동기채널심볼(122)이 존재하여 한 프레임(10msec)내에 총 5개의 동기채널심볼이 존재한다. 본 명세서에서, 동기채널심볼 간의 시간 간격(130)에 해당되는 서브프레임 4개를 묶어 싱크슬롯이라 칭한다. 즉, 도 2의 실시예에 따르면, 한 프레임내 싱크슬롯의 갯수(Nb)가 5이며, 모든 동기채널심볼은 싱크슬롯내에서의 상대적 위치가 동일함을 알 수 있다. 참조부호 T140은 제1 검출 단계에서 검출되는 싱크 슬롯 타이밍과 관련 있으며, 참조부호 T150은 제2 검출 단계에서 검출되는 프레임 경계 타이밍과 관련 있다.
도 2의 실시예에서는 동기채널심볼이 서브프레임내의 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하고 있으나, 반드시 이에 한정되지 않고 서브프레임내의 다른 OFDM 심볼에 위치할 수도 있다. 다만, 동기 획득의 편이 및 동기 획득 성능의 향상 등을 위해, 매 싱크슬롯내에서의 동기채널심볼 위치가 동일한 것이 바람직하다. 즉, 인접한 동기 채널심볼 간의 간격이 일정한 것이 바람직하다.
동기채널심볼(122)을 제외한 나머지 OFDM 심볼 즉, 데이터채널심볼(120) 및 공통파일롯채널심볼(124)은 각각의 셀을 구분하기 위해 셀 고유의 스크램블링 코드(cell specific scrambling code)로 스크램블링된다. 즉, 상기 나머지 OFDM 심볼의 부반송파들에는 셀 고유의 스크램블링 코드로 주파수 영역에서 곱하여진 데이터 심볼들 또는 파일롯 심볼들이 실린다.
본 명세서에서는, 동기채널심볼, 공통파일롯채널심볼, 및 데이터채널심볼을 각 기지국이 전송하는 OFDM 심볼을 칭하며, 수신동기채널심볼, 수신공통파일롯채널심볼, 및 수신데이터채널심볼을 이동국의 수신신호 중, 동기채널심볼 위치의 수신신호, 공통파일롯채널심볼 위치의 수신신호, 및 데이터채널심볼 위치의 수신신호를 칭하는 용어로 사용한다. 여기서, 이동국이 동기채널심볼위치에 대한 정보는 제1 검출단계에서 획득되며, 공통파일롯채널심볼위치에 대한 정보 및 데이터채널심볼위치에 대한 정보는, 프레임 경계가 검출되는 제2 검출단계에서 획득된다. 다만, 공통파일롯채널심볼위치에 대한 정보 및 데이터채널심볼위치에 대한 정보도 제1 검출단계에서 획득될 수 있는 순방향 링크 프레임 구조의 설계도 가능하다는 것은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 임의의 셀에 속하는 기지국이 송신하는 순방향 링크 프레임은 상기 셀의 도약패턴(hopping)에 따라 코드도약(code hopping)된 M(2 이상의 자연수)개의 동기채널심볼들을 포함한다. 구체적으로, 각 동기채널심볼은 1차 동기채널에 해당되는 코드시퀀스인 1차동기채널코드시퀀스와 2차 동기 채널에 해당되는 코드시퀀스인 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화되어 있는 OFDM 심볼이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 프레임내에 존재하는 M개의 동기채널심볼들 각각에는 동일한 1차 동기채널코드시퀀스가 포함되는 반면에, 서로 다른 2차 동기채널코드시퀀스가 포함된다. 즉, 본 실시예에 따른 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 1차 동기채널코드시퀀스의 개수는 1개이나, 2차 동기채널코드시퀀스의 개수는 도약코드의 코드알파벳 크기와 같다.
도 2에 따르면, M=5이다. 도 2에서 h (g)=(h0 (g),h1 (g),h2 (g),h3 (g),h4 (g))는 도약패턴 즉, 도약시퀀스(hopping sequence)를 나타내며 g는 도약패턴식별자 즉, 도약시퀀스식별자를 나타낸다. 도 2의 실시예에서 도약패턴 h (g)은 h0 (g),h1 (g),h2 (g),h3 (g),h4 (g) 즉, 5개의 2차 동기채널코드시퀀스인덱스로 이루어져 있다. 즉, hn (g)은 도약패턴 h (g)의 n번째 엘리먼트인 2차동기채널코드시퀀스 인덱스를 나타낸다. "한 프레임내에의 2차 동기채널코드시퀀스들은 매 싱크슬롯마다 서로 다르다"는 성질을 이용하는 기법을 코드도약이라 불리운다.
도 2에서 참조부호 160인 위치의 동기채널심볼은 h0 (g)인 2차동기채널코드시퀀스인덱스에 해당되는 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 참조부호 162, 164, 166, 및 168인 위치의 동기채널심볼 각각은 2차 동기채널코드시퀀스인덱스가 h1 (g),h2 (g),h3 (g), 및 h4 (g)에 해당되는 각 동기채널코드시퀀스를 포함한다. 또한, 참조부호 162, 164, 166, 및 168인 위치의 동기채널심볼 각각은 OFDM 셀룰라 시스템에서 공통으로 사용되는 1차 동기채널코드시퀀스도 포함한다. 여기서, 동기채널심볼이 동기채널코드시퀀스를 포함한다는 것은 동기채널심볼의 부반송파에 동기채널코드시퀀스를 이루는 동기채널 칩이 실린다는 것을 의미한다.
본 실시예에 따른 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다른 것이 바람직하다. 이러한 성질을 가진 도약패턴들의 집합을 "싸이클릭 쉬프트에 유일성을 갖는 도약패턴 집합"이라고 표현할 수도 있다. 싸이클릭 쉬프트에 관해서는 도 4 및 도 5를 참조하여 후술한다.
상기 실시예 A에서 사용되는 도약패턴 각각은 각 코드그룹과 일대일대응되며, 상기 실시예 B에서 사용되는 도약패턴 각각은 스크램블링코드에 일대일대응되므로, 상기 실시예 A에 따르면 각 셀의 도약패턴이 프레임 경계 및 상기 셀의 코드그룹을 특정하게 되며, 상기 실시예 B에 따르면 각 셀의 도약패턴이 프레임 경계 및 상기 셀의 스크램블링코드를 특정하게 된다. 이러한 과정을 거쳐 생성된 동기채널심볼들 및 공통파일롯채널심볼 등을 포함하는 순방향 링크 프레임을 이용하여 이동국은 셀 탐색을 수행할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 동기채널심볼을 포함하는 서브프레임을 예시하는 도면으로서, 도 2의 첫 번째 싱크슬롯의 첫 번째 서브프레임이 도 3의 서 브프레임에 해당된다.
도 3의 서브프레임에서, 첫 번째 OFDM 심볼(170)은 동기채널심볼로서, 주파수 분할 다중화 형식으로 데이터 심볼(data symbol)(184), 1차 동기채널 칩인 1차 동기심볼(synchronization symbol)(186) 및 2차 동기채널칩인 2차 동기심볼(188)을 포함한다. 또한, 두 번째 OFDM 심볼(180)은 공통파일롯채널심볼로서, 주파수 분할 다중화 형식으로 파일롯 심볼(pilot symbol)(182) 및 데이터 심볼(184)을 포함한다. 상기 공통파일롯채널심볼(180) 또는 파일롯 심볼(182)은 순방향 링크 데이터 채널의 코히런트 복조를 위한 채널 추정용으로 사용될 뿐만 아니라 본 발명의 제3 검출 단계에도 사용된다.
도 3의 동기채널심볼(170)에 포함된 1차 동기채널코드시퀀스는 [a0, a0, ..., aN -2]이고, 2차 동기채널코드시퀀스는 [c(k) 0, c(k) 1, c(k) 2,..., c(k) N-1]이다. 여기서, k는 2차 동기채널코드시퀀스인덱스를 나타낸다. 이에 대한 자세한 내용은 후술한다.
1차 동기채널 및 2차 동기채널로 이루어진 본 실시예의 동기채널은 보호 밴드(guard band)(193, 194)를 제외한 나머지 대역(195) 전부를 점유할 수도 있지만, 도 3의 실시예와 같이 상기 나머지 대역(195) 중 일부만을 점유할 수도 있다. 도 3의 실시예에 따르면, 참조부호 300의 대역이 동기채널 점유대역이며, 나머지 대역(195)은 데이터 심볼(330)에 의해 일부 점유되거나, 보호 밴드로 사용된다.
바람직하게, 3G-LTE 시스템과 같이 스케일러블(scalable)한 대역폭을 지원해 야 하는 시스템에는 상기 나머지 대역(195) 중 일부만을 동기채널이 점유하는 방법이 적용된다. 즉, 도 3에 예시된 바와 같이, 동기채널이 시스템 대역폭(192)의 일부만을 점유함으로써, 1.25 MHz 대역폭을 사용하는 이동국, 2.5 MHz 대역폭을 사용하는 이동국, 및 5MHz 대역폭을 사용하는 이동국 등 모든 이동국이 타겟 셀의 시스템 타이밍을 획득할 수 있다. 예컨대, 시스템 대역폭(192)이 20 MHz일 경우 DC 부반송파를 제외한 정 중앙의 1.25 MHz 만을 사용하는 것을 들 수 있다.
한편, 후술하겠지만, 이동국의 셀 탐색부는 동기채널 점유대역(190)만을 통과시키는 필터링을 수행함으로서 셀 탐색 성능을 높일 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 동기채널점유대역(190)의 부반송파 사용 방법은 ,도 3과 같이, 동기채널점유대역(190)내의 홀수 번째 부반송파에는 2차 동기채널칩이 맵핑되며, 짝수 번째 부반송파에는 1차 동기채널칩이 맵핑되는 방법과 그 반대인 방법 즉, 동기채널점유대역(190)내의 홀수 번째 부반송파에는 1차 동기채널칩이 맵핑되며, 짝수 번째 부반송파에는 2차 동기채널칩이 맵핑되는 방법이 있다. 이러한 부반송파 사용 방법에 따른 동기채널심볼은 시간 영역상에서 특정한 패턴을 가지며, 이에 대해서는 도 6과 함께 후술한다.
도 3에서, C(k)=[c(k) 0, c(k) 1, c(k) 2,..., c(k) N-1]는, 상술한 바와 같이, 순방향 링크 프레임내에서 참조부호 170으로 표기되는 동기채널심볼의 코드도약에 사용되는 2차 동기채널코드시퀀스이다. 즉, C(k)=[c(k) 0, c(k) 1, c(k) 2,..., c(k) N-1]는 2차 동기 채널코드인덱스 k인 동기채널코드시퀀스이며, N은 동기채널코드시퀀스의 길이를 나타낸다. 또한, c(k) n은 동기채널코드인덱스 k인 동기채널코드시퀀스의 n 번째 엘리먼트로서, 복소 값을 가진 동기채널칩에 해당된다. 즉, c(k) n은, 도 3에서 예시된 바와 같이, 동기채널 점유 대역(190)에 속하는 부반송파에 맵핑되어 전송된다.
도약패턴들의 집합 즉, 도약코드워드들의 집합을 도약코드라 할 때, 상술한 싸이클릭 쉬프트에 유일성을 갖는 도약코드로 사용될 수 있는 코드로는 Read-Solomon 코드 등 많은 코드가 존재한다. 또한, 임의의 시퀀스가 2차 동기채널코드시퀀스로 사용될 수는 있으나, 본 발명의 일실시예에 따르면 수학식 1로 정의되는 GCL(Generalized Chirp Like) 시퀀스를 2차 동기채널코드시퀀스로 사용한다.
Figure 112006080223904-PAT00001
수학식 1에서 k, c(k) n, 및 N은 상술한 바와 같다. 한편, GCL 시퀀스의 경우, N은 솟수(prime number)이며, 총 N-1 가지의 GCL 시퀀스가 존재한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도약코드를 나열한 것이다. 구체적으로, 도 4는 도 1의 실시예와 같이 코드그룹 수가 64이고, 도 2의 실시예와 같이 프레임내 동기채널심볼 수 M이 5인 경우, 각 코드그룹에 일대일대응되는 도약패턴을 테이블화한 것이다. 도 4의 실시예는 코드워드길이(codeword length)가 5이고, 코드 알 파벳 크기(code alphavet size)가 40인 64개의 도약패턴(즉, 도약코드워드)들을 나타낸다. 64개의 각 도약패턴은 제1 2차동기채널코드시퀀스인덱스, 제2 2차동기채널코드시퀀스인덱스, 제3 2차동기채널코드시퀀스인덱스, 제4 2차동기채널코드시퀀스인덱스 및 제5 2차동기채널코드시퀀스인덱스로 이루어진다. 도 4를 참조하면, 코드그룹식별자 3에 해당되는 도약패턴의 제2 2차동기채널코드인덱스는 21이다.
셀마다 도약패턴이 할당되는데, 도약패턴 할당 방법은 도 4에 예시된 바와 같이 스크램블링코드가 속하는 코드그룹에 일대일대응되는 도약패턴을 할당하는 실시예 A와, 스크램블링코드에 일대일대응되는 도약패턴을 할당하는 실시예 B가 있다. 실시예 A에 따르면, 코드그룹이 서로 다른 셀 간에는 서로 다른 도약패턴이 할당되는 것이다. 예컨대, 도 1 및 도 4를 참조하면, 스크램블링 코드 식별자 256인 스크램블링 코드를 가진 셀에는 코드그룹 식별자 0에 대응되는 도약패턴인 (5, 6, 7, 8, 9)가 할당되며, 스크램블링코드 식별자 193인 스크램블링 코드를 가진 셀에는 코드그룹 식별자 1에 대응되는 도약패턴인 (10, 11, 12, 13, 14)가 할당된다.
도 1, 도 2, 및 도 4에 따라 스크램블링코드 식별자 192를 가진 셀의 기지국이 순방향 링크 프레임이 생성하는 경우를 예를 들어 도약패턴을 설명하면 다음과 같다. 스크램블링코드 식별자 192인 스크램블링코드는, 코드그룹 식별자 0인 코드그룹에 속한다. 코드그룹 식별자 0에 일대일대응되는 도약패턴은, 도 4를 참조하면, h (g)=(h0 (g)=5, h1 (g)=6, h2 (g)=7, h3 (g)=8, h4 (g)=9)이다. 즉, 코드그룹 식별자 0와 도약패턴 식별자 g는 일대일대응된다. 따라서 상기 셀의 기지국은 참조부호 160인 위 치의 동기채널심볼에는 수학식 1에 k=5를 대입하여 얻어지는 GCL시퀀스를 포함시키며, 참조부호 162인 위치의 동기채널심볼에는 수학식 1에 k=6을 대입하여 얻어지는 GCL시퀀스를 포함시켜 전송한다. 참조부호 164 내지 168 위치의 동기채널심볼도 마찬가지로 설명된다.
각 셀에 속하는 기지국은, 상기 할당된 도약패턴에 따라 코드도약된 M개의 동기채널심볼들을 포함하는 순방향 링크 프레임을 생성하여 이동국으로 전송한다. 이동국은 수신신호로부터 타겟 기지국의 도약패턴을 검출한다. 여기서, 타겟 기지국은 이동국이 초기에 탐색하게 되는 셀에 해당되는 기지국이다.
도 5는 싸이클릭쉬프트된 도약시퀀스(즉, 도약패턴)의 개념을 나타낸다. 구체적으로, 도 4의 코드그룹 식별자 0에 대응되는 도약패턴인 (5, 6, 7, 8, 9)을 싸이클릭 쉬프트 횟수 0, 1, 2, 3, 4로 싸이클릭 쉬프트한 도약패턴들을 나타낸다. 싸이클릭 쉬프트 인덱스는 싸이클릭 쉬프트한 횟수를 나타낸다.
도 4의 실시예의 도약패턴들의 집합은 싸이클릭쉬프트에 유일성을 갖는 도약패턴 집합임을 알 수 있다. 즉, 도 4에 예시된 64개의 도약패턴 및 상기 도약패턴의 싸이클릭 쉬프트된 결과로 얻을 수 있는 도약패턴의 갯수는 320(=5x64)이며, 이 320 개의 도약패턴들은 서로 다르다. 이러한 성질은 이동국으로 하여금, 실시예 A에 따르면, 제2 검출 단계에서 코드그룹식별자 뿐만 아니라 프레임 경계도 동시에 검출할 수 있도록 하며, 실시예 B에 따르면, 제2 검출 단계에서 스크램블링코드식별자 뿐만 아니라 프레임 경계도 동시에 검출할 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 도약 패턴들의 집합은 싸이클릭 쉬프트에 대한 유일성만을 가지면 족하며 원칙적으로 도약 패턴들 간의 충돌(hitting) 횟수에는 제한이 없다. 여기서 충돌 횟수라 함은 임의의 두 도약패턴 간에 동일한 위치에 동일한 동기채널코드시퀀스인덱스가 존재하는 횟수를 의미하며, 해밍 거리(Hamming distance)와 관계가 있다. 두 도약패턴 간의 충돌 횟수가 "0"이라 함은 임의의 두 도약패턴(도약코드워드) 간의 해밍 거리가 도약코드워드길이 M과 동일함을 의미한다. 결국, 임의의 두 도약패턴 간의 충돌 횟수는 도약코드워드길이에서 해밍거리를 뺀 값과 같다. 예컨대, 도약패턴 (5, 6, 7, 8, 9)와 도약패턴 (9 ,11, 13, 15, 17) 간의 충돌횟수는 0이고, 도약패턴 (5, 6, 7, 8, 9)와 (9 ,11, 13, 15, 17)의 4만큼 싸이클릭 쉬프트된 도약패턴 (11, 13, 15, 17, 9) 간의 충돌횟수는 1(즉, 제5 동기채널코드시퀀스인덱스가 9로 공통됨)이 발생한다. 도 4에 예시된 도약코드로 싸이클릭쉬프트를 고려하여 얻을 수 있는 320개의 도약패턴들간의 최소 해밍 거리(minimum hamming distance)는 4이다. 바꿔말하면, 도 4에 예시된 도약코드로 싸이클릭쉬프트를 고려하여 얻을 수 있는 320개의 도약패턴들간의 최대충돌횟수는 1보다 작거나 같다.
그러나, 본 발명의 다른 일실시예는, 상술한 싸이클릭 쉬프트의 유일성 제한 조건 뿐만 아니라 충돌 횟수에 제한을 둔 도약 패턴들의 집합 즉, 도약코드를 사용한다. 이 실시예는 GSM(Global System for Mobile Communication)과 3G-LTE OFDM 시스템을 동시에 지원하는 듀얼모드 단말기인 이동국 단말기가 GSM 시스템에서 통신하다가 3G-LTE OFDM 시스템으로 핸드오버를 하는 상황에서 유리하게 작용될 수 있다. 즉, GSM 순방향 링크 신호를 복조하고 있는 듀얼모드 단말기가 GSM 순방향 링크 신호에 대한 복조를 잠시 멈추고 다른 주파수인 3G-LTE OFDM 시스템의 순방향 링크 신호를 수신하여 탐색할 수 있는 시간이 약 4.6 msec이다. 이 시간동안 듀얼모드 단말기가 수신한 3G-LTE 순방향 링크 신호에 포함될 수 있는 동기채널심볼의 최소 개수는 도 2의 프레임 구조에서 2개가 된다. 결국, 상기 듀얼모드 단말기는 2개의 동기채널심볼만을 이용하여 제2 검출 단계를 수행할 수 있어야 하는데, 만일, 싸이클릭쉬프트까지 고려하여 얻을 수 있는 320개의 도약패턴들 중 임의의 두 도약패턴간의 충돌 횟수가 2이상이 되면 제2 검출 단계를 수행할 수 없는 경우가 발생된다. 결국, 이러한 시스템에서는 320개의 도약패턴들 중 임의의 두 도약패턴간의 충돌횟수가 1 이하인 것이 바람직하다. 즉, 싸이클릭쉬프트까지 고려하여 얻을 수 있는 320개의 도약패턴들간의 최소 해밍 거리가 4이어야, 상기 듀얼모드단말기가 GSM 시스템에서 통신하다가 3G-LTE OFDM 시스템에 따른 셀 탐색을 수행할 수 있으며, 이로서 하드 핸드오버가 가능하게 되는 것이다.
마찬가지의 원리로, 싸이클릭 쉬프트까지 고려하여 얻을 수 있는 320 개의 도약패턴들 중 임의의 두 도약패턴 간의 충돌횟수가 0이라면, 하나의 동기채널심볼만을 가지고 제2 검출 단계를 수행할 수도 있다. 즉, 이 경우는 64개의 모든 도약패턴 중 임의의 두 도약패턴은 위치에 관계없이 공통된 동기채널코드시퀀스인덱스를 포함하지 않아야 하며, 이를 위해 최소 64x5 가지의 동기채널코드시퀀스가 본 실시예에 따른 OFDM 셀룰라 시스템에 존재해야 한다. 충돌횟수0인 조건의 도약코드가 적용될 수 있는 예를 들면, 프레임당 동기채널심볼수가 4인 경우를 들 수 있다. 즉, 프레임당 동기채널심볼수가 5인 도 2와는 달리 프레임당 동기채널심볼수가 4인 경우에는, 4.6msec이내에 이동국이 획득할 수 있는 동기채널심볼 수는 최악의 경우에 1개인 경우에 충돌횟수0인 조건의 도약코드가 유리하게 작용될 수 있다. 이 경우, 이동국은 하나의 동기채널심볼만을 가지고도 타겟 셀의 도약패턴 검출 및 이에 따른 프레임경계 검출 등을 포함하는 제2 검출 단계를 수행할 수 있기 때문이다.
결국, GSM의 4.6 msec 송신(transmission) gap 구간 동안 수신할 수 있는 최소의 3G-LTE 시스템의 동기채널심볼 수를 Q이라 할 때, 싸이클릭쉬프트까지 고려하여 얻을 수 있는 도약코드들간의 최대 충돌횟수는 Q-1 이하이어야 한다. 바꾸어 말하면 도약코드워드의 길이가 L이라고 했을 때 싸이클릭쉬프트를 고려한 도약코드의 최소 해밍 거리는 L-Q+1 이상 이어야 한다.
이와 같이 싸이클릭 쉬프트의 유일성을 가지는 도약패턴들의 집합을 이용하는 실시예 뿐만 아니라 상기 실시예에 충돌횟수 제한 조건까지 두는 실시예까지도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간 영역 상의 동기채널심볼을 나타낸 것이다.
도 6을 참조하면, NT는 동기채널심볼구간(200)의 샘플 수, NCP는 싸이클릭 프리픽스구간(210)의 샘플 수, NS는 싸이클릭 프리픽스구간(210)을 제외한 구간(220)의 샘플 수를 나타낸다. 동기채널심볼의 동기채널점유대역(190)에 해당되는 시간 영역 신호를 동기채널신호라 하고, 1차 동기채널에 따른 시간 영역 신호를 1차 동기채널 신호라 하고, 2차 동기채널에 따른 시간 영역 신호를 2차 동기채널 신호라 할 때, 동기채널신호는 1차 동기채널신호와 2차 동기채널신호가 중첩된 신호이다. 여기서, 1차 동기채널신호 및 2차 동기채널신호 모두 시간 영역 상의 반복 패턴을 갖는데, 두 신호 중 하나는 위상이 반대가 되는 시간 영역 상의 반복 패턴을 갖는다.
1차 동기채널이 DC 성분의 부반송파를 사용하는 경우에는 1차 동기채널신호의 제1 구간(222)과 제2 구간(224)는 동일한 파형을 가지며, 2차 동기채널신호의 제2 구간(224)은 2차 동기채널신호의 제1 구간(224)의 파형에서 180도 위상이 반전된 파형을 갖는다. 이와 반대로, 2차 동기채널이 DC 성분의 부반송파를 사용하는 경우에는 2차 동기채널신호의 제1 구간(222)과 제2 구간(224)는 동일한 파형을 가지며, 1차 동기채널신호의 제2 구간(224)은 1차 동기채널신호의 제1 구간(224)의 파형에서 180도 위상이 반전된 파형을 갖는다.
따라서, 상술한 두 가지의 부반송파 사용 방법에 따르면, 1차 동기채널신호 및 2차 동기채널신호 각각은 시간 영역 상의 반복 패턴을 갖지만, 1차 동기채널신호 및 2차 동기채널신호가 합하여져 이루어진 동기채널신호는 시간 영역 상의 반복 패턴을 갖지 않는 것이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 프레임 송신 장치의 구성을 나타내는 블록도로서, 동기채널 생성부(300), 공통파일롯채널 생성부(301), 데이터 채널 생성부(302), 다이버시티 제어부(303), OFDM 심볼 맵핑부(304-A, 304-B), 스크램블링부(305-A, 305-B), 역 푸리에 변환부(306-A, 306-B), CP 삽입부(307-A, 307-B), IF/RF부(308-A, 308-B) 및 송신안테나(309-A, 309-B)를 포함하여 이루어진다. 본 실시예의 프레임 송신 장치는 일반적으로 기지국에 구비된다.
데이터 채널 생성부(302)는, 도 3의 참조번호 184와 같이, 데이터 심볼을 생성하며, 공통파일롯채널 생성부(301)는, 도 3의 참조번호 182와 같이, 파일롯 심볼을 생성한다. 또한, 동기채널 생성부(300)는, 도 3의 참조번호 186과 같이, 프레임 송신 장치가 속하는 셀에 할당된 도약패턴에 따른 2차 동기채널 칩 즉, 2차 동기 심볼과, 도 3의 참조번호 188과 같이, 모든 셀에 공통된 1차 동기채널코드시퀀스에 따른 1차 동기채널 칩 즉, 1차 동기 심볼을 생성한다. 즉, 할당된 도약패턴이 (5, 6, 7, 8, 9)라면, 첫 번째 싱크슬롯에 포함되는 동기채널심볼을 위해서, 수학식 1에 k=5를 대입하여 얻어지는 N개의 1차 동기채널 칩을 생성하는 것이다. 만일, 1차 동기채널 칩의 맵핑에 사용될 수 있는 부반송파의 개수가 N보다 작을 경우, 예컨대, N=41이고 동기채널 칩의 맵핑에 사용될 수 있는 부반송파의 개수가 38일 경우에는, 수학식 1에서 정의되는 GCL 시퀀스의 마지막 3개의 엘리먼트인 c(k) N-3, c(k) N-2, 및 c(k) N-1는 사용되지 않는다.
OFDM 심볼 맵핑부(304-A, 304-B)는 각 채널의 심볼을 도 3의 예처럼 주파수 영역 상의 각 위치에 맵핑하는 역할을 수행한다. 예컨대, OFDM 심볼 맵핑부(304-A, 304-B)의 맵핑과정에 따라 1차 동기채널과 2차 동기채널이 주파수분할다중화방식으로 결합되는 것이다. 스크램블링부(305-A, 305-B)는 OFDM 심볼 맵핑부(304-A, 304-B)의 출력 즉, 맵핑 결과 중에서 동기채널심볼을 제외한 나머지 OFDM 심볼에 해당 되는 맵핑 결과에 대해 주파수 영역상에서 상기 셀의 스크램블링 코드를 곱하여 스크램블링한다.
역 푸리에 변환부(306-A, 306-B)는 스크램블링부(305-A, 305-B)의 출력을 역 푸리에 변환하며, CP 삽입부(307-A, 307-B)는 싸이클릭 프리픽스를 상기 역 푸리에 변환부(306-A, 306-B)의 출력에 삽입한다.
IF/RF부(308-A, 308-B)는 기저대역 신호인 CP 삽입부(307-A, 307-B)의 출력 신호를 밴드패스신호로 상향 변환(Up-Converting)하며, 상향 변환된 신호를 증폭한다. 송신안테나(309-A, 309-B)는 상기 증폭된 신호를 송신한다.
도 7의 실시예에 따른 프레임 송신 장치는 2 개의 송신안테나(709-A, 709-B)를 이용한 송신 다이버시티 기법으로 동기채널심볼을 전송한다. 다이버시티 제어부(303)를 통한 송신 다이버시티를 설명하면 다음과 같다. 공간 다이버시티(spatial diversity) 효과를 얻기 위해 인접한 싱크 슬롯에 속하는 동기채널심볼들을 각각 서로 다른 송신안테나로 전송한다. 예컨대, 첫 번째 싱크 슬롯에 있는 동기채널심볼은 첫 번째 송신안테나(309-A)로, 두 번째 싱크 슬롯에 있는 동기채널심볼은 두 번째 송신 안테나(309-B)로, 세 번째 싱크 슬롯에 있는 동기채널심볼은 다시 첫 번째 송신 안테나(309-A)로 전송하는 것이다. 상술한 다이버시티를 수행하기 위한 스위칭을 다이버시티 제어부(303)가 수행한다. 즉, 본 실시예에 따른 송신 다이버시티 기법은 동기채널에 시간 스위칭 송신 다이버시티(Time Swiching Transmit Diversity : TSTD)를 적용하는 기법으로서, 동기채널 생성부(300)의 출력을 다이버시티 제어부(303)가 스위칭하여 OFDM 심볼 맵핑부(304-A) 또는 OFDM 심볼 맵핑부(304-B)로 제공하는 것이다.
한편, 상술한 TSTD 외에도 지연(delay) 다이버시티를 송신 다이버시티로서 적용할 수 있다.
도 8 및 도 9는 도 7에 지연 다이버시티를 적용할 경우 다이버시티 제어부(303)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도이다. 도 8 및 도 9의 예에서는 2차 동기채널에 대해 지연 다이버시티를 적용할 경우를 설명하고 있으나, 1차 동기채널도 동일한 원리로 지연 다이버시티를 적용할 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
도 8을 참조하면, 다이버시티 제어부(303)은 지연가중곱셈기(delay weight multiplier)(310)을 포함하여 이루어진다. 하나의 2차동기채널코드시퀀스를 이루는 N개의 2차동기채널 칩들은 두 데이터 경로(data path)로 제공된다. 윗단의 경로에 따르면, 상기 2차동기채널 칩들은 OFDM 심볼 맵핑부(304-A)로 직접 제공되며, 아랫 단의 경로에 따르면, 지연가중곱셈기(310)에 상기 2차동기채널칩들이 입력되며, 지연가중곱셈기(310)의 출력이 OFDM 심볼 맵핑부(304-B)로 입력된다.
도 9는 도 8의 지연가중곱셈기(310)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 지연가중곱셈기(310)는 상기 N개의 2차동기채널 칩들을 지연시키는 역할을 수행하며, N개의 곱셈기를 포함한다.
각각의 곱셈기는 상기 N개의 2차동기채널 칩 각각에 가중치 값을 곱하는 연산을 수행한다. 여기서, 2차 동기채널이 사용하는 n번째 부반송파에 할당되는 2차동기채널 칩 즉, n번째 동기채널 칩에 곱해지는 가중치 w(n)값은 수학식 2로 표현 된다.
Figure 112006080223904-PAT00002
수학식 2에서 Dm은 m번째 송신 안테나에 대한 시간 영역에서의 FFT 샘플 단위의 지연을 나타내며, Ns는 FFT 샘플 수를 나타낸다. Dm대신 2Dm을 사용하는 이유는 동기 심볼 즉, 동기채널 칩은 도 3에서처럼 매 2번째 부반송파에만 맵핑되는 것을 전제로 하였기 때문이다. 도 7과 같이 송신안테나가 2개인 경우, 첫 번째 송신안테나에 대한 지연은 D0=0이고, 두 번째 송신안테나에 대한 지연은 D1이다.
도 7 내지 도 9를 통하여 송신안테나 2개를 구비한 프레임 송신 장치를 설명하였으나, 송신안테나의 개수가 3이상인 경우도 마찬가지의 원리로 송신 다이버시티 기법이 적용될 수 있으며, 프레임 송신 장치가 하나의 송신안테나(309-A)만을 구비한 경우라면 송신안테나(309-B), OFDM 심볼 맵핑부(304-B), 스크램블링부(305-B), 역 푸리에 변환부(306-B), CP 삽입부(307-B), IF/RF 유닛(308-B) 및 다이버시티 제어부(303)가 생략될 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 이동국의 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다. 이동국은 적어도 하나의 수신안테나를 가지며, 특히, 도 10의 실시예에 따른 이동국의 수신기는 2개의 수신안테나를 구비한다.
도 10의 실시예의 수신기는 수신안테나(400-A, 400-B), 하향 변환부(down converter)(410-A, 410-B), 셀 탐색부(500), 데이터 채널 복조부(data channel demodulator)(420), 제어부(430) 및 클럭 생성기(clock generator)(440)를 포함하여 이루어진다.
각 기지국에서 송신되는 RF 신호 형태인 순방향 링크 프레임들은 수신안테나(400-A, 400-B)를 통하여 수신된 후, 하향 변환부(410-A, 410-B)를 통해 기저 대역 신호(S1, S2)로 변환된다.
셀 탐색부(500)는 상기 하향변환된 신호(S1, S2)에 포함된 동기채널심볼 및 공통파일롯채널심볼을 이용하여 타겟 셀에 대한 탐색을 수행한다. 셀 탐색 결과의 예로는 상술한 바와 같이, 심볼 동기 정보, 프레임 경계 정보, 코드그룹 정보, 및 스크램블링코드 정보를 들 수 있다.
제어부(430)는 셀 탐색부(500) 및 데이터 채널 복조부(420)를 제어한다. 즉, 제어부(430)는 셀 탐색부(500)를 제어하여 획득된 셀 탐색 결과를 기초로, 데이터 채널 복조부(420)의 타이밍, 역스크램블링 등을 제어한다. 데이터 채널 복조부(420)는 제어부(430)의 제어에 따라 하향 변환된 신호(S1, S2)에 포함된 수신데이터채널심볼을 복조한다. 한편, 클럭 생성기(440)에 의해 생성된 클럭에 동기화되어 이동국의 모든 하드웨어들은 동작된다.
도 10을 참조하면, 셀 탐색부(500)는 동기채널대역필터(510-A, 510-B), 제1 검출부(520), 제2 검출부(540), 및 제3 검출부(580)를 포함하여 이루어진다.
동기채널대역필터(510-A, 510-B)는 상기 하향 변환된 신호(S1, S2)에 대해, 도 3에서 설명한 바와 같이, 시스템 대역폭(192) 중 동기채널 점유 대역(190)만을 통과시키는 밴드패스필터링(band pass filtering)을 수행한다.
제1 검출부(520)는 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 동기채널심볼을 이용하여 심볼 동기 정보(S5)를 획득한다.
제2 검출부(540)는, 실시예 A에 따르면 상기 획득된 심볼 동기 정보(S5) 및 이동국 메모리에 미리 저장된 도 4와 같은 64개의 도약패턴을 이용하여, 코드그룹 정보(S7) 및 프레임 경계 정보(S6)를 획득한다. 또한, 제2 검출부(540)는 실시예 B에 따르면, 상기 획득된 심볼 동기 정보(S5) 및 이동국 메모리에 미리 저장된 도 4와 같은 64개의 도약패턴을 이용하여, 스크램블링 코드 정보(S7) 및 프레임 경계 정보(S6)를 획득한다. 한편, 제2 검출부(540)는 프레임 경계 검출, 코드그룹 식별자 검출, 및 스크램블링코드 식별자 검출에 앞서, 주파수 옵셋 추정(frequency offset estimation) 및 보정을 더 수행하여 검출 성능을 높일 수 있다. 또한, 도 10과 같이 상기 추정된 주파수 옵셋 정보(S8)는 제3 검출부(580)에 제공되어 제3 검출단계의 수행에 이용될 수 있다.
실시예 A에 따르면, 제3 검출부(580)는 코드그룹 정보(S7) 및 프레임 경계 정보(S6)를 기초로, 상기 하향 변환된 신호(S1, S2)에 대한 파일롯 상관을 통하여 타겟 셀의 스크램블링 코드를 검출한다. 구체적으로, 제3 검출부(580)는 프레임경계 정보(S6)를 기초로, 상기 하향 변환된 신호(S1, S2) 중 공통파일롯채널심볼 위치에 해당되는 신호 즉, 수신공통파일롯채널심볼을 추출 한 후, 상기 수신공통파일롯채널심볼과 코드그룹 정보(S7)에 해당되는 코드그룹에 속하는 각 스크램블링코드와의 파일롯 상관값을 산출하고, 상기 산출된 파일롯 상관값들을 기초로, 타겟 셀 의 스크램블링 코드를 검출한다.
실시예 B-1에 따른 셀 탐색부(500)는 제2 검출부(540)에서 이미 스크램블링 코드까지 검출하였으므로 계산 복잡도 및 검출 속도 등의 측면을 고려하여, 제3 검출부(580)를 포함하지 않는다. 그러나, 실시예 B-2에 따른 셀 탐색부(500)는 제3 검출부(580)를 포함하여 제1 검출부(520)의 검출 결과 및 제2 검출부(540)의 검출결과에 대한 검증을 수행한다.
즉, 실시예 B-2에 따른 제3 검출부(580)는 스크램블링 코드 정보(S7) 및 프레임 경계 정보(S6)를 기초로, 상기 하향 변환된 신호(S1, S2)에 대한 파일롯 상관을 통하여 제1 검출부(520)의 검출 결과 및 제2 검출부(540)의 검출결과에 대한 검증을 수행한다. 실시예 B-2에 따른 제3 검출부(580)의 파일롯 상관에 해당되는 신호처리는 실시예 A에 따른 제3 검출부(580)의 파일롯 상관에 해당되는 신호처리는 동일하다. 다만, 어떠한 검증 알고리즘을 사용하느냐에 따라, 실시예 B-2에 따른 파일롯 상관에 사용되는 스크램블링코드가 달라질 수 있는 것이다. 본 발명의 일실시예의 검증 알고리즘에 따르면, 실시예 B-2에 따른 제3 검출부(580)는 제2 검출부(540)의 검출 결과 즉, 스크램블링코드 정보(S6)에 해당되는 스크램블링코드만을 사용하여 파일롯 상관을 한 후, 산출된 파일롯 상관값과 소정 임계치를 대소비교하여 제1 검출부(520)의 검출결과 및 제2 검출부(540)의 검출결과가 신뢰될 수 있는 정도인지를 결정한다. 다만, 이 실시예의 검증 알고리즘말고도 파일롯 상관에 모든 스크램블링코드를 사용하여 산출된 파일롯 상관값들 전체에 대한 분석을 통하여 제1 검출부(520)의 검출결과 및 제2 검출부(540)의 검출결과가 신뢰될 수 있는 정도 인지를 결정하는 알고리즘 등 다양한 검증 알고리즘이 존재할 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
한편, 도 10에는, 제3 검출부(580)가 상기 하향 변환된 신호(S1, S2)를 이용하는 것으로 도시되어 있지만, 수신공통파일롯채널심볼이 동기채널 대역 필터(510-A, 510-B)에 영향을 받지 않는 경우라면 동기채널 대역 필터(510-A, 510-B)의 출력(S3, S4)을 상기 하향 변환된 신호(S1, S2) 대신 파일롯 상관에 이용할 수 있다.
도 11은 도 10의 제1 검출부(520)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 본 실시예의 제1 검출부(520)는 상관기(521-A, 521-B), 누적기(523) 및 타이밍 결정부(524)를 포함하여 이루어진다.
상관기(521-A, 521-B)는, 도 3 및 도 6에서 설명된 바와 같이, 동기채널심볼이 가지는 시간 영역상의 반복 특성을 이용하여 동기채널 대역 필터(510-A, 510-B)의 출력 신호(S3, S4)의 샘플들과 미리 저장된 1차 동기채널 신호를 상관하는 역할을 수행한다. 여기서, 1차 동기채널 신호는, 상술한 바와 같이, 모든 셀에 공통되는 1차 동기채널에 따른 시간 영역 신호이며, 1차 동기채널의 replica라고도 불리운다.
수학식 3은 본 발명의 일실시예에 따른 임의의 샘플 포인트 n에서의 상관기(521-A, 521-B)의 출력 즉, 상관 값 za(n)을 나타낸다.
Figure 112006080223904-PAT00003
상기 수학식 3에서 *는 복소 켤레값(complex conjugate)을 의미하며, a는 0 또는 1의 값을 갖는 수신안테나 인덱스를 나타낸다. r0()는 참조부호 S3에 해당되며, r1()은 참조부호 S4에 해당된다. p(i)는 1차 동기채널신호의 i번째 샘플 값을 나타낸다. 상기 상관기는 p(i) (i=0,1,...,NS-1)값을 미리 저장한 후, 상기 저장된 p()와 각 샘플위치인덱스 n에서 시작되는 길이 NS 인 샘플들과의 상관값을 산출하는 것이다.
상기 수학식 3에서 Lc는 코히런트 누적(coherent accumulation)되는 샘플의 개수 즉, 코히런트 상관길이를 나타내며, Ln은 논코히런트 누적(non-coherent accumulation) 개수 즉, 세그먼트 갯수이다. Ln*Lc 는 싸이클릭프리픽스를 제외한 동기채널심볼의 샘플수인 Ns와 같으며 Ln=1일 경우 Lc는 NS가 되며 상기 수학식 3은 하기의 수학식 4와 같이 된다.
Figure 112006080223904-PAT00004
초기 셀 탐색시에는 주파수 옵셋이 클 가능성이 높기 때문에 상기의 논코히런트 누적 개수 Ln은 1보다 큰 것이 바람직하다. 반면 인접 셀 탐색시에는 홈셀 신호로부터 이미 주파수 트래킹이 된 상태이므로 Ln값으로 1을 취하는 것이 바람직하다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 싱크슬롯 길이에 해당되는 샘플 수는 4x7xNT이며, 임의의 샘플위치에서 시작되는 연속된 4x7xNT 샘플들에는 하나의 동기채널심볼이 포함되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 상관기(521-A, 521-B)는 임의의 샘플위치에서 시작되는 연속된 4x7xNT 개의 샘플위치 각각에 대한 상관값을 산출하여 직접 타이밍 결정부(524)에 제공하고, 타이밍 결정부(524)는 4x7xNT 개의 상관 값들 중 최대의 상관값에 해당되는 샘플 위치를 동기채널심볼 타이밍으로 결정하면 된다. 다만, 심볼 동기 획득 성능의 향상을 위해, 도 11의 실시예인 제1 검출부(520)는 누적기(523)를 더 포함한다.
누적기(523)는 먼저, 동일한 샘플위치에 해당되는 상관기(621-A)의 출력과 상관기(621-B)의 출력을 결합(combining)한 후, 4x7xNT 개의 상기 결합 결과값을 상기 각 샘플 위치로부터 매 싱크 슬롯 길이만큼 떨어진 샘플에 대한 각각의 결합 결과값을 누적하는 역할을 수행한다. 즉, 누적기(523)의 출력 γ(n)은 수학식 5로 표현될 수 있다.
Figure 112006080223904-PAT00005
여기서, z(n)은 샘플위치인덱스 n에 해당되는 상기 결합 결과이며, 단순합산이라는 결합방식을 사용하였다면, z(n)=z0(n)+z1(n)의 관계가 성립된다. L은 싱크슬롯에 해당되는 샘플 수(예컨대, 도 2 및 도 6을 참조하면, 4x7xNT)이다. B는 누적 횟수이다. 제1 검출부(520)가 누적기(523)를 포함하는 경우, 타이밍 결정부(524)는 누적기(523)에 저장된 γ(0), γ(1), .., γ(4x7xNT-1) 중에서 최대값에 해당되는 샘플 위치를 동기채널심볼 타이밍으로 결정하고, 상기 동기채널심볼 타이밍에 대한 정보인 심볼동기정보(S5)를 제2 검출부(540)에 제공하는 것이다. 즉, 최대값에 해당되는 샘플위치에서 시작되는 NT개의 샘플들이 수신동기채널심볼의 샘플들이다.
도 12는 도 11의 상관기(521-A, 521-B)에 의해 산출되는 상관값들을 나타내는 그래프로서, 편의상, 순방향 링크 채널이 페이딩 및 노이즈가 없는 이상적인 채널 환경을 전제로 하였을 경우를 나타낸다.
가로축은 시간 축 또는 샘플위치인덱스를 나타내며, 세로축은 상관값을 나타낸다. 참조번호 627은 상관기(521-A, 521-B)가 상관을 수행하는 첫 샘플의 위치를 나타낸다. 차등상관기(521-A, 521-B)는 상기 첫 샘플의 위치(627A)부터 시작되는 L개의 샘플들(628A) 각각에 대한 상관값을 산출하여 누적기(523)에 제공하고, 다시 상관기(521-A, 521-B)는 이전에 마지막으로 상관값을 산출한 샘플의 다음 위치(627B)부터 다시 L개의 샘플들(628B) 각각에 대한 상관값을 산출하여 누적 기(523)에 제공하는 과정을 B회 만큼 수행한다. L은 싱크슬롯당 샘플수를 나타내며, 참조부호 629는 누적기(523)에 해당되는 구성이다. 연속된 L개의 샘플 위치에 대한 상관 값들 중에는, 도 12과 같이 피크가 발생하는 샘플 위치(630A, 630B, 630C)가 존재하게 된다. 이 샘플 위치(630A, 630B, 630C)가 동기채널 대역 필터(510-A, 510-B)의 출력 신호(S3, S4)에 포함된 1차 동기채널신호와 상관기(521-A, 521-B)가 저장한 1차 동기채널신호가 매칭되는 샘플위치인 것이다.
도 13은 도 10의 제2 검출부(540)에서 사용되는 신호를 설명하기 위한 도면이다.
참조부호 641-A, 641-B, 641-C, 641-D 및 641-E는 동기채널심볼타이밍에 해당되며, 특히, 맨 처음의 동기채널심볼타이밍(641-A)을 초기 기준 타이밍이라고 본 명세서에서는 칭한다. 이러한 동기채널심볼타이밍은 상술한 바와 같이 제1 검출부(520)에서 검출되며, 이에 대한 정보가 제2 검출부(540)에 제공되는 것이다. 도 2의 실시예에 따른 순방향 링크 프레임에 따르면, 참조부호 641-A 내지 641-E 중 하나가 프레임 경계이다.
도 13에서, 참조부호 642-A 내지 642-E가 제2 검출부(540)에서 사용되는 수신동기채널심볼의 샘플들에 해당되며, 도 6, 도 10 및 도 13을 참조하면, 도 10의 참조부호 S3, S4에 예시된 신호에서 싸이클릭프리픽스의 Ncp개의 샘플들이 제거된 신호 형태임을 알 수 있다. 싸이클릭 프리픽스는 초기 기준 타이밍(641-A)을 기초로 제거될 수 있으며, 이 싸이클릭 프리픽스 제거 과정이 제1 검출부(520)에 의해 수행되든 제2 검출부(540)에 의해 수행되든, 기타 미도시된 구성에 의해 수행되든 본 발명의 범주를 벗어나는 것은 아니다.
제2 검출부(540)는 싸이클릭프리픽스가 제거된 수신동기채널심볼의 샘플들(642-A 내지 642-E)을 이용하여, 타겟 셀의 도약패턴을 검출한다. 즉, 제2 검출부(540)는 매 싱크 슬롯마다 NS의 샘플값을 이용하는 것이다.
도 14 및 도 15는 도 10의 제2 검출부(540)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 각각 실시예 A 및 실시예 B에 해당되는 제2 검출부(540)의 구체적인 구성구성을 예시한다.
도 14의 실시예에 따른 제2 검출부(540A)는 주파수옵셋보정부(542), 도약패턴검출부(544), 코드그룹검출부(546) 및 프레임경계검출부(548)를 포함하여 이루어진다.
주파수옵셋보정부(542)는 참조부호 S5에 해당되는 동기채널심볼 타이밍(641-A)을 기준으로, 여러 개의 싱크 슬롯 길이 구간에 걸쳐서, 각 동기채널 대역 필터(610-A, 610-B)의 출력신호(S3, S4) 중에서, 도 13에 예시된 PxNS개의 수신 신호 샘플들(642-A 내지 642-E)을 저장한 후, 상기 저장된 샘플들을 이용하여 주파수 옵셋을 추정한다. 그 다음, 주파수 옵셋보정부(645)는 상기 추정된 주파수 옵셋(S8)을 기초로 PxNS개의 샘플들(642-A 내지 642-E)에 대해 주파수 옵셋 보정을 수행한 후, 상기 주파수 옵셋 보정된 PxNS개의 샘플들(S9, S10)을 도약패턴검출부(S9, S10)에 제공한다. 여기서, P는 도약패턴검출에 사용되는 수신동기채널심볼 수를 의미하 며, 싸이클릭쉬프트의 유일성 조건, 충돌횟수제한조건에 따라 정해질 수 있다. 편의상, P의 값은 프레임 당 동기채널심볼수(도 2에서는 5)를 가정하여 설명한다.
수학식 6은 주파수옵셋보정부(542)의 주파수 옵셋 추정 방식을 예시한다.
Figure 112006080223904-PAT00006
여기서, RS는 OFDM 표본화 주파수(sampling frequency)이며, A는 수신안테나 개수, P는 주파수 옵셋 추정에 사용되는 수신동기채널심볼수, a는 수신안테나인덱스를 나타낸다. P(0), P(0), ..., P(NS-1)은 기준신호를 이루는 샘플들로서, 상술한 바와 같이, 미리 저장된 1차동기채널신호의 샘플들에 해당된다. 또한, ra,p(n)은 제1 검출부(520)로부터 제공받은 초기 기준 타이밍(641-A)으로부터 a번째 수신안테나에서 수신한 p번째 수신동기채널심볼의 n번째 샘플 값을 나타낸다. 도 13을 참조하여 설명하면, r0,2(n)는 참조부호 642-B에 해당되는 NS개의 샘플들 중 n번째 샘플을 의미한다.
수학식 7은 주파수옵셋보정기(645)의 주파수 옵셋 보정 방식을 예시한다.
Figure 112006080223904-PAT00007
r'a ,p(n)은 ra,p(n)를 주파수옵셋 보정한 결과샘플이다. 즉, 주파수옵셋보정기(542)는 상기 추정된 주파수 옵셋(S8)을 이용하여 도 13의 PxNS개의 수신 샘플의 주파수 옵셋을 보정한다. 주파수옵셋보정부(542)는 주파수 옵셋 보정된 PxNS개의 샘플(S9, S10) r'a,p를 도약패턴검출부(544)에 제공한다.
도약패턴검출부(544)는 입력되는 PxNS개의 샘플(S9, S10)을 이용하여 타겟 셀의 도약패턴을 검출하고, 검출된 도약패턴에 해당되는 도약패턴 정보(S11)를 코드그룹검출부(546) 및 프레임경계검출부(548)에 제공한다. 그 다음, 코드그룹검출부(546)는 도약패턴 정보(S11)를 기초로, 타겟 셀의 코드그룹을 검출하며, 프레임경계검출부(548)는 도약패턴 정보(S11)를 기초로, 프레임 경계를 검출한다.
도 15의 실시예에 따른 제2 검출부(540B)는 주파수옵셋보정부(552), 도약패턴검출부(554), 스크램블링코드검출부(556) 및 프레임경계검출부(558)를 포함하여 이루어진다.
도 15의 실시예는 코드그룹검출부(556) 대신, 스크램블링코드검출부(556)를 구비한다는 점이 도 14의 실시예와 다른 점이다. 즉, 스크램블링코드검출부(556)는 도약패턴 정보(S11)를 기초로, 타겟 셀의 스크램블링코드를 검출한다.
도 16는 도 14 및 도 15의 도약패턴검출부(544, 554)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 본 실시예는 시퀀스상관값 산출부(665-A, 665-B), 결합기(combiner)(656), 버퍼(657), 도약패턴 저장부(659), 및 도약패턴정보생성 부(658)를 포함하여 이루어진다.
시퀀스상관값 산출부(665-A)는 수신동기채널심볼의 NS개의 샘플들(S9)과 OFDM 셀룰라 시스템이 사용하는 모든 2차 동기채널코드시퀀스와의 상관값을 산출하며, 마찬가지로, 시퀀스상관값 산출부(665-B)는 수신동기채널심볼의 NS개의 샘플들(S10)과 OFDM 셀룰라 시스템이 사용하는 모든 2차 동기채널코드시퀀스와의 상관값을 산출한다. 본 명세서에서, NS개의 샘플과 각 2차 동기채널코드시퀀스와의 상관값을, 편의상, 시퀀스상관값이라 칭한다. 즉, 하나의 동기채널심볼에 대해, OFDM 셀룰라 시스템이 사용하는 2차 동기채널코드시퀀스의 개수만큼의 시퀀스상관값이 산출된다.
시퀀스상관값 산출부(665-A) 및 시퀀스상관값 산출부(665-B)는 각각 수신안테나에 대응됨으로 인해, 사용하는 신호가 S9, S10으로 다를 뿐 나머지 신호처리 과정은 동일하므로, 구체적인 신호처리 과정은 시퀀스상관값 산출부(665-A)를 기준으로 설명한다.
도 13 및 수학식 1을 참조하여, 시퀀스상관값 산출부(665-A)를 설명하면 다음과 같다. 시퀀스상관값 산출부(665-A)는 참조부호 642-A에 해당되는 NS개의 샘플에 대해, N-1 개의 시퀀스상관값을 산출한다. 하나의 수신동기채널심볼에 해당되는 샘플들마다 N-1개의 시퀀스 상관값이 산출되는 이유는, 수학식 1의 GCL 시퀀스의 종류 수는 N-1이기 때문이다. 도약패턴 검출에 사용되는 수신동기채널심볼수 P=5일 경우, 참조부호 642-B, 642-C, 642-D, 및 642-E의 샘플들에 대해서도 각각 N-1 개 의 시퀀스상관값이 산출된다.
결합기(656)는 시퀀스상관값 산출부(665-A)의 출력인 N-1개의 시퀀스상관값과 시퀀스상관값 산출부(665-A)의 출력인 N-1개의 시퀀스상관값을 동일한 2차 동기채널코드시퀀스에 해당되는 시퀀스상관값끼리 결합한다. 도 16의 실시예는 결합방식으로 단순 합산을 사용한다. 즉, 결합기(656)는, 수신동기채널심볼마다, N-1개의 상기 결합된 시퀀스상관 값들을 버퍼(657)에 제공한다. 한편, 도 12는 수신 안테나 2개를 구비하는 방법 등으로 수신 다이버시티를 이동국이 적용하는 경우를 전제로 나타내는 도면이므로, 수신 다이버시티를 사용하지 않는 본 발명의 다른 일실시예는 결합기(656) 및 하단의 시퀀스 상관값 산출부(665-B)는 포함하지 않는다.
버퍼(657)는 각 수신동기채널심볼들에 해당되는 N-1개의 상기 결합된 시퀀스상관값들을 버퍼링한다. 결국, 버퍼(657)에는 Px(N-1)개의 상기 결합된 시퀀스상관값들이 저장된다.
도약패턴 저장부(658)는, 도 4에 예시된 바와 같이, OFDM 셀룰라 시스템이 사용하는 모든 도약패턴들에 대한 정보를 저장한다.
도약패턴정보생성부(658)는 Px(N-1)개의 상기 결합된 시퀀스상관값들을 기초로, 도약패턴 저장부(658)에 저장된 도약패턴들 및 이들의 싸이클릭쉬프트된 결과 각각에 대한 상관값을 산출하여 타겟 셀의 도약패턴을 검출하고, 타겟 셀의 도약패턴에 대한 정보인 도약패턴정보(S11)을 다음 단에 제공한다. 여기서, 본 명세서에서는, 시퀀스상관값과 구분하기 위하여 도약패턴에 대한 상관값을 도약패턴상관값이라, 편의상, 칭한다. OFDM 셀룰라 시스템이 도 4의 도약패턴들을 이용하는 경우 라면, 도약패턴검출부(658)는 320개의 도약패턴상관값이 산출된다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 각 도약패턴에 해당되는 도약패턴상관값은 상기 도약패턴에 포함된 5개의 2차 동기채널코드시퀀스인덱스에 대응되는 시퀀스상관값 5개를 합산하여 산출된다.
도 17은 도 16의 시퀀스상관값 산출부(665-A)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 본 실시예의 시퀀스상관값 산출부(665-A)는 제1데이터 획득부(670), 제2데이터 생성부(653) 및 시퀀스상관값 생성부(680)를 포함하여 이루어진다. 본 실시예는 특히, 2차 동기채널코드시퀀스가 GCL 시퀀스 기반으로 이루어진 경우에 상관값 산출을 위한 구성이다.
수신2차동기심볼추출부(670)는 상기 각 수신동기채널심볼으로부터, 수신2차동기심볼들--상기 수신2차동기심볼은 상기 각 수신동기채널심볼의 부반송파들 중 2차 동기채널칩이 배치되는 부반송파에 실린 수신심볼임--을 추출한다. 도 17을 참조하면, 수신2차동기심볼추출부(670)는 푸리어변환기(651), 디맵핑부(demapper)(652)를 포함하여 이루어진다. 푸리어변환기(651)는 입력되는 NS개의 샘플들(S9)에 대해 푸리어 변환을 하여 NS개의 데이터 값을 획득하고, 디맵핑부(652)는 상기 획득한 NS개의 데이터 중에서 2차 동기채널칩이 맵핑되는 부반송파에 해당되는 수신심볼 즉, 수신2차동기심볼 N개를 추출한다.
차등부호화부(653)는, 수학식 8과 같이, 상기 각 수신동기채널심볼의 홀수번째 수신2차동기심볼마다, 상기 홀수번째 수신2차동기심볼의 복소 켤레값과 상기 홀 수번째 수신2차동기심볼과 인접하는 수신심볼을 곱하여 차등부호화(differential encoding)를 수행한다.
Figure 112006080223904-PAT00008
여기서, y(n)은 디맵핑부(652)의 출력 즉, n번째 수신동기심볼이고, u(n)은 차등부호화부(653)의 출력이다. 이러한 차등 부호화를 수행하는 이유는 N개의 주파수 영역 신호 성분에서 GCL 시퀀스 인덱스 k에 해당하는 선형(linear) 위상 천이만을 획득하기 위함이다. 즉, 채널 왜곡과 노이즈가 없는 환경이라 가정하였을 때 u(n)은 수학식 9와 같이 표현된다.
Figure 112006080223904-PAT00009
수학식 9에서 k는 GCL 시퀀스인덱스로서, 수학식 1에서 제시하였듯이 1부터 N-1의 값을 가질 수 있다.
시퀀스상관값생성부(680)는 상기 수신동기채널심볼마다, 상기 곱한 결과들을 역푸리어변환하고, 상기 역푸리어변환된 결과의 크기 값 각각을 상기 각 시퀀스상관값으로 결정한다. 시퀀스상관값 생성부(680)은 도 17을 참조하면, 역푸리어변환기(654) 및 크기산출부(655)를 포함하여 이루어진다.
역푸리어변환기(654-A, 654-B)는 제2 데이터 생성부(653)의 출력 즉, u(0),u(1),...,u(N-1)을 역푸리어변환하여 수신동기채널심볼당 N개의 복소 샘플을 생성한다. 크기 산출부(655)는 상기 생성된 N개의 복소 샘플 각각에 대해 실수성분의 제곱 및 허수 성분의 제곱을 합하여 복소 샘플의 크기 값을 산출한다. 특히, 본 발명의 일실시예에 따르면 산출된 N개의 크기 값 중 첫 번째 크기 값은 버리고, 나머지 N-1개의 크기값만을 결합기(656)에 제공한다. 즉, 2 번째 크기 값 내지 N번째 크기 값이 수학식 1의 GCL시퀀스 인덱스 k=1 내지 N-1에 해당되는 시퀀스상관값이다.
도 18은 하나의 수신동기채널심볼의 샘플값들로 산출되는 시퀀스상관값들을 나타내는 그래프이다. 즉, 도17의 시퀀스상관값 산출부(665-A)의 출력을 예시하는 그래프이다.
가로축은 GCL 시퀀스 인덱스이며, 세로축은 GCL 시퀀스 인덱스에 해당되는 GCL시퀀스의 시퀀스상관 값을 나타낸다. 특히, 도 18은 상기 수신동기채널심볼의 샘플들에 포함된 타겟 셀의 GCL시퀀스인덱스 k가 2일 경우의 시퀀스상관값 산출부(665-A, 665-B)의 출력을 나타낸다. 도 18을 참조하면, k=2에 해당되는 시퀀스상관 값(660)이 가장 큰 것을 알 수 있다. 특히, 채널 왜곡 또는 잡음이 없다면 k=2인 경우를 제외하는 나머지 시퀀스상관값들은, 도 18과는 달리, "0"의 값을 가진다.
도 19는 P=5이고, N=41임을 전제하여 도 16의 버퍼(657)에 저장된 Px(N-1)개의 시퀀스상관값들을 예시한다. 위로부터 p=0, p=1, p=2, p=3, p=4에 해당되는 수신동기채널심볼의 샘플들로부터 산출되는 시퀀스상관값들의 그래프이다.
각 그래프의 가로축은 GCL시퀀스인덱스이며, 세로축은 시퀀스상관값들을 나 타낸다.
도 13을 참조하여 도 19의 그래프들을 설명하면, 참조번호 662-A의 그래프는 참조번호 642-A 위치의 NS개의 샘플들을 이용하여 산출되는 N-1개의 시퀀스상관값들 즉, 결합기(656)의 출력을 나타내는 그래프이며, 참조번호 662-B의 그래프는 참조번호 642-B 위치의 NS개의 샘플들을 이용하여 산출되는 N-1개의 시퀀스상관값들을 나타낸다. 참조번호 662-C 내지 662-E의 그래프도 마찬가지로 설명된다.
도약패턴정보생성부(658)는 상기 Px(N-1)개의 시퀀스상관값들을 이용하여 NGxP개의 도약패턴상관값을 산출하고, 최대인 도약패턴상관값에 해당되는 도약패턴상관인덱스를 도약패턴정보(S11)로서 다음 단에 제공한다. 상기 다음단은, 실시예 A에 따르면 코드그룹검출부(546) 및 프레임경계검출부(548)이며, 실시예 B에 따르면, 스크램블링코드검출부(556) 및 프레임경계검출부(558)이다. NGxP는 싸이클릭쉬프트까지 고려하여 얻을 수 있는 도약패턴의 종류수를 나타내며, 도약패턴상관인덱스는 0 내지 NGxP-1 값을 갖는다. 여기서, NG는 시스템에서 사용하는 도약패턴의 종류수이며, P는 하나의 도약패턴에 포함된 2차 동기채널코드시퀀스의 갯수를 나타낸다. 즉, 도 4에 따르면 NG=64, P=5이다.
본 발명의 바람직한 일 실시예인 도약패턴상관인덱스 i에 해당되는 도약패턴상관값 q(i)는 수학식 10으로 표현된다.
Figure 112006080223904-PAT00010
여기서, mod는 모듈러(modular) 연산자이고,
Figure 112006080223904-PAT00011
는 x보다 작거나 같은 최대 정수 값을 나타낸다. hx(y)는 도약패턴식별자 x인 도약패턴의 제y 2차 동기채널코드시퀀스인덱스를 나타낸다. 예컨대, h0(2)는, 도 4를 참조하면, 7이다. vp(k)는 p번째 수신동기채널심볼을 이용하여 산출되는 N-1개의 시퀀스상관값들 중, 시퀀스인덱스 k에 해당되는 시퀀스상관값이다. 도 19에는, v0(8)=10.2, v2(10)=1.5등으로 Px(N-1)개의 시퀀스상관값들이 예시되어 있는 것이다.
도 4를 참조하면, 도약패턴식별자 0인 도약패턴 (5, 6, 7, 8, 9)에 해당되는 도약패턴상관값은 q(0)이며, 이 도약패턴의 "1" 싸이클릭쉬프트된 도약패턴 (9, 5, 6, 7, 8)에 해당되는 도약패턴상관값은 q(1)이다. 즉, 도약패턴식별자 m인 도약패턴의 "p" 싸이클릭 쉬프트된 결과에 해당되는 도약패턴상관인덱스 i는, mxP+p이다.
도 14 및 도 4를 참조하여, q(i)가 산출되는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다. q(0)는 도약패턴식별자 m이 0이며, 싸이클릭 쉬프트 인덱스 p가 0인 경우에 해당되는 (5, 6, 7, 8, 9)의 도약패턴상관값으로서 q(0) = 0.9+1.9+1.6+1.7+1.7 = 7.8 값을 갖는다. 마찬가지로, q(2)는 도약패턴식별자 m이 0이며, 싸이클릭 쉬프트 인덱스가 2인 경우에 해당되는 (8, 9, 5, 6, 7)의 도약패턴상관값으로서, q(2) = 10.2+8.3+9.4+9.1+8.9=45.9값을 갖는다. 이러한 과정을 거 쳐 q(0), q(1), ..., q(PxNG-1)가 산출되며, 이중 q(2)가 가장 큰 값을 가진다면 도약패턴정보생성부(658)는 "Imax=2"라는 도약패턴정보(S11)를 다음 단에 제공한다. 여기서,
Figure 112006080223904-PAT00012
이다.
실시예 A에 따르면, 도약패턴과 코드그룹이 일대일대응되는 성질을 이용하여, 코드그룹검출부(546)는
Figure 112006080223904-PAT00013
의 연산 결과를 기초로, 타겟 셀의 코드그룹을 검출한다. 마찬가지로, 실시예 B에 따르면, 도약패턴과 스크램블링코드가 일대일대응되는 성질을 이용하여 스크램블링코드검출부(556)는
Figure 112006080223904-PAT00014
의 연산 결과를 기초로, 타겟 셀의 코드그룹을 검출한다.
Figure 112006080223904-PAT00015
의 연산 결과가 타겟 셀의 도약패턴식별자이기 때문이다.
프레임경계검출부(548, 558)는
Figure 112006080223904-PAT00016
의 연산결과인 싸이클릭쉬프트인덱스를 기초로, 도 13에 예시된 5개의 프레임 경계 후보(641-A, 641-B, 642-C, 642-D, 642-E)중 하나를 프레임경계로 결정할 수 있다. 만약 싸이클릭쉬프트인덱스가 2라면, 프레임경계검출부(548)는 참조부호 642-C 위치를 프레임 경계로 결정하는 것이다. 즉, 싸이클릭쉬프트인덱스는 프레임 경계가 초기 기준 타이밍(641-A)으로부터 싱크 슬롯 길이 단위로 얼마만큼 떨어져 있는가를 나타내는 정보인 것이다.
도 20은 프레임 경계 및 수신공통파일롯채널심볼 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 20을 참조하면, 각각의 수신공통파일롯채널심볼은 다른 OFDM 심볼과 마찬가지로 NT개의 샘플로 구성되어 있으며, NCP 샘플인 싸이클릭 프리픽스 구간과 NS 샘플인 나머지 구간(679)를 포함한다.
참조번호 675는 도 10의 제2 검출부(540)에 의해 검출된 프레임 경계이다. 본 발명의 일실시예에 따른 순방향 링크 프레임은 프레임 경계를 기준으로, 소정의 규칙에 따라 공통파일롯채널심볼이 위치하고 있으므로, 제3 검출부(580)는 제2 검출부(540)로부터 제공받은 프레임 경계 정보(S6) 및 상기 소정의 규칙을 기초로, 입력 신호(S1, S2)로부터 수신공통파일롯채널심볼을 추출할 수 있다. 즉, 제3 검출부(580)는 프레임 경계 정보(S6)에 해당되는 참조번호 675의 프레임 경계를 기초로, 참조번호 678로 표기된 수신공통파일롯채널심볼들을 추출한다.
그 다음, 제3 검출부(580)는 상기 추출된 수신공통파일롯채널심볼 각각에 대해 파일롯 상관을 적용하여 실시예 A에 따른 스크램블링코드검출을 수행하거나, 실시예 B-2에 따른 검증 작업을 수행한다.
구체적으로, 실시예 B-2에 따르면, 제3 검출부(580)는 상기 수신공통파일롯채널심볼 각각에 대해, 스크램블링코드정보(S7)에 해당되는 스크램블링코드와의 파일롯 상관값을 산출하며, 상기 산출된 파일롯 상관값과 소정의 임계치를 대소비교하여 제1 검출부(520)의 검출결과 및 제2 검출부(540)의 검출결과가 신뢰될 수 있는 지를 결정한다.
구체적으로, 실시예 A에 따르면, 제3 검출부(580)는 상기 수신공통파일롯채 널심볼 각각에 대해, 코드그룹정보(S7)에 해당되는 코드그룹에 속하는 스크램블링코드들과의 파일롯 상관값을 산출하며, 상기 산출된 파일롯 상관값들 중 최대인 파일롯 상관값에 해당되는 스크램블링코드를 타겟 셀의 스크램블링코드로 결정한다. 이러한 실시예는 이러한 제2 검출부(540)에서 검출된 코드그룹에 속하는 스크램블링코드들만 검색함으로써, 수신기의 복잡도를 감소시킬 수 있는 효과를 도출한다. 즉, 제3 검출부(580)는, 도 1을 참조하면, 총 512 개의 스크램블링 코드들 중 Nc=8개의 스크램블링코드들만 검색하면 족하다. 여기서, Nc는 코드그룹 당 스크램블링 코드의 개수이다.
도 21은 도 10의 제3 검출부(580)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 주파수 옵셋 보정기(681-A, 681-B), 푸리어 변환기(682-A, 682-B), 파일롯 심볼 추출기(683-A, 683-B), 파일롯 상관기(684-A, 684-B), 누적기(686-A, 686-B), 결합기(687) 및 피크 검출기(688)를 포함하여 이루어진다.
주파수 옵셋 보정기(681-A, 681-B)는 제2 검출부(540)로부터 제공받은 프레임 경계 정보(S6)를 기초로 각 서브프레임별 수신공통파일롯채널심볼 위치(678)를 알 수 있으므로, 상기 하향 변환된 신호(S1, S2)로부터, 수신공통파일롯채널심볼을 추출한 후, 상기 수신공통파일롯채널심볼의 샘플들 중 싸이클릭 프리픽스를 제외한 NS개의 샘플들(679)에 대해, 수학식 6을 이용하여, 주파수 옵셋 보정한다. 여기서, 본 실시예에 따른 주파수 옵셋 보정에는 제2 검출부(540)로부터 제공받은 주파수 옵셋 추정 값(S8)을 이용된다.
푸리어 변환기(682-A, 682-B)는 주파수 옵셋 보정된 NS개의 샘플을 푸리에 변환한다. 파일롯 심볼 추출기(683-A, 683-B)는 상기 푸리에 변환된 신호로부터 Np개의 수신 파일롯 심볼을 추출한다. 여기서, 수신 파일롯 심볼들은, 도 3을 참조하면, 상기 푸리에 변환된 신호에 포함된 NS개의 수신심볼들 중, 파일롯 심볼(182)이 맵핑되는 부반송파에 해당되는 수신심볼들을 나타낸다.
파일롯 상관기(684-A, 684-B)는, 상기 추출된 Np개의 수신 파일롯 심볼들에 대해, 코드그룹정보(S7)에 해당되는 Nc개의 스크램블링 코드들 각각과의 파일롯 상관값을 산출한다. 여기서, 파일롯 상관 방식(즉, 파일롯 상관값 산출 방식)은 후술하는 수학식 11 내지 수학식 14로 예시될 수 있다. 도 21의 실시예에 따른 파일롯 상관기(684-A, 684-B)는 Nc개의 코드별 파일롯 상관기를 포함하여, 병렬 방식으로 Nc개의 파일롯 상관값을 산출한다. 도 21에서, g0, g1, ..., gNc-1는 코드그룹정보(S7)에 해당되는 Nc개의 스크램블링 코드들의 스크램블링코드식별자를 각각 나타낸다.
코드별 파일롯상관기의 출력은, 매 서브프레임마다, 누적기(686-A, 686-B)에 포함된 각각의 코드별 누적기에 누적된다. 도 2를 참조하면, 서브프레임 당 하나의 수신공통파일롯채널심볼이 있으므로 미리 설정된 서브프레임 개수만큼 각 스크램블링코드에 해당되는 파일롯 상관값들이 코드별 누적기에 각각 누적된다.
Nc개의 코드별 결합기를 포함하는 결합기(687)는, 동일한 스크램블링코드에 해당되는 두 데이터 경로(data path)의 코드별 누적기의 출력을 결합하여 병렬적으로 Nc개의 결정 변수를 생성한다. 여기서 두 데이터 경로는 상술한 바와 같이 수신다이버시티에 따라 발생된 경로이다. 한편, 수신다이버시티를 사용하지 않는 경우에는 결합기(687) 및 하단의 블록들은 생략될 수 있음은 이 분야에 종사하는 자들은 충분히 이해할 수 있다.
피크 검출기(688)는 결합기(687)로부터 제공되는 Nc개의 결정 변수들 중 최대값인 결정변수에 해당되는 스크램블링 코드를 타겟 셀의 스크램블링코드(S11)로 검출한다. 이러한 과정으로 이동국은, 자신과의 무선 거리(Radio distance)가 가장 짧은 기지국 또는 이동국의 수신 신호에 가장 크게 기여하는 기지국의 스크램블링 코드를 검출할 수 있게 된다.
도 21은 실시예 A에 따른 제3 검출부(580)의 구체적인 구성을 예시하였으나, 실시예 B-2에 따른 제3 검출부(580)의 구체적인 구성도 상술한 설명으로부터 도출될 수 있음은 이 분야에 종사하는 자들은 충분히 이해할 수 있다.
도 22는 도 21의 파일롯 상관기(684-A, 684-B)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
참조부호 695 및 참조부호 696은 각각 파일롯 심볼 추출기(683-A, 683-B)의 입력 및 출력을 나타낸다. 즉, 참조부호 696에 해당되는 신호는, 주파수 영역상에서, 수신 파일롯 심볼뿐만 아니라, 수신 데이터 심볼도 포함한다. 여기서, 수신 데 이터 심볼은, 도 3을 참조하면, 참조부호 695에 해당되는 신호에 포함된 수신심볼들 중, 파일롯 심볼(182)이 배치되는 부반송파들에 해당되는 수신심볼들을 나타낸다. 파일롯 심볼 추출기(683-A, 683-B)는 참조부호 695에 해당되는 신호로부터 수신 파일롯 심볼 Np개를 추출한다. 도 22을 참조하면, X(n)은 주파수 영역상의 n번째 수신 파일롯 심볼을 의미하며, Np=12이다.
수학식 11 내지 수학식 14는 본 발명의 일실시예에 따른 파일롯 상관 방식을 예시한다.
Figure 112006080223904-PAT00017
Figure 112006080223904-PAT00018
Figure 112006080223904-PAT00019
Figure 112006080223904-PAT00020
Figure 112006080223904-PAT00021
는 스크램블링코드식별자 gk인 스크램블링코드의 u번째 엘리먼트를 나타낸다. 수학식 11 내지 수학식 14에서 X(i)=αic(i)의 관계를 갖는다. 여기서, αi는 i 번째 부 반송파의 채널 주파수 응답(channel frequency response)값을 나타내며, c(i)는 송신단에서 부반송파에 맵핑한 스크램블링 코드의 엘리먼트이다. 페이딩 채널에서 인접한 부 반송파 간에는 채널 주파수 응답 값이 거의 같으나 멀리 떨어진 부 반송파 간에는 채널 주파수 응답 값이 서로 다른 값을 갖는 특성이 있다. 수학식 11은 결국
Figure 112006080223904-PAT00022
가 되어, 주파수 영역 상에서 멀리 떨어진 심볼 X()들도 코히런트하게 더해지게 된다. 따라서, 수학식 11로 정의되는 기존의 파일롯 상관 방식은 페이딩 채널에서 검출 성능이 저하되는 단점을 가지며, 상관 길이(correlation length) N이 클수록 더욱 열악한 검출 성능을 갖는다.
반면에, 수학식 12 내지 수학식 14는 차등 상관을 나타낸다. 예컨대, 수학식 12은 결국
Figure 112006080223904-PAT00023
가 되어 수학식 11로 정의되는 기존의 파일롯 상관 방식보다 페이딩 채널에서 검출 성능이 우수해지는 장점이 있다.
한편, 수학식 13은 인접한 수신 파일롯 심볼들간 차등 곱(differential multiplication)을 사용하는 수학식 12와는 달리, 도 22의 참조번호 697과 같이, 한 단계 건너 띤 수신 파일롯 심볼간의 차등곱을 사용한다. 수학식 13의 파일롯 상관 방식은 이동국이 타겟 기지국의 송신안테나 수가 1인지 2인지를 알 수 없는 초 기 셀 탐색 모드에서 유리하게 작용될 수 있다. 타겟 기지국의 송신 안테나가 2개일 경우, 타겟 기지국은 짝수 번째(even) 파일롯 심볼은 첫 번째 송신 안테나로 전송되고, 홀수 번째(odd) 파일롯 심볼은 두 번째 송신 안테나로 전송되어, 주파수 영역상 인접한 파일롯 심볼들은 독립적인 페이딩을 겪는다. 도 22에서 X(0), X(2) 등이 짝수 번째 파일롯 심볼에 대응되는 수신 파일롯 심볼이며, X(1), X(3) 등이 홀수 번째 파일롯 심볼에 대응되는 수신 파일롯 심볼이다. 따라서, 송신 안테나가 두 개인 경우, 이동국이 수학식 12과 같이 바로 인접한 수신 파일롯 심볼 간 차등곱을 수행할 경우, 검출 성능이 저하될 수 있다. 반면, 수학식 13을 이용하면, 도 22의 참조번호 697과 같이 예시된 바와 같이, 짝수번째 수신파일롯심볼간의 차등곱(697-A)을 수행하고, 홀수번째 수신파일롯심볼간의 차등곱(697-B)을 수행하게 되어, 타겟 기지국의 송신 안테나가 1개이건 2개이건 간에 우수한 스크램블링코드 검출 성능을 갖는다. 한편, 수학식 14는 계산 복잡도를 줄이기 위해 수학식 13에서 홀수 번째 수신 파일롯 심볼은 무시하고, 짝수 번째 수신파일롯심볼들만 이용하는 실시예이다.
한편, 이동국에 전력이 인가되었을 때, 이동국의 클럭 생성기(540)의 오차는 3PPM(Pulse per Million) 혹은 그 이상이 될 수 있다. 이 오차는 2GHz의 사용 대역으로 환산하면 6KHz 또는 그 이상에 해당된다. 따라서, 초기 셀 탐색과정에서 주파수 옵셋이 클 경우 제1 검출 단계의 검출 성능이 저하될 수 있다. 제2 검출 단계 및 제3 검출 단계는 주파수 옵셋 보정이 수행되므로 문제가 없는 것이다.
도 23은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 도 10의 제1 검출부(520)의 구체적 인 구성을 예시하는 블록도로서, 주파수 옵셋 스위칭부(530-A, 530-B), 차등상관기(531-A, 531-B), 누적기(532) 및 타이밍 결정부(533)를 포함하여 이루어진다. 차등상관기(531-A, 531-B), 누적기(532) 및 타이밍 결정부(533)는 도 11에 개시된 블록과 기능 및 동작이 동일하므로 편의상 설명은 생략하고, 주파수 옵셋 스위칭부(531-A, 531-B)에 대해서만 설명한다.
물론, 수학식 3 및 수학식 4와 같이 절대값을 취하는 상관 연산을 수행하는 경우 주파수 옵셋에 따른 검출 성능 저하는 거의 없다고 볼 수 있지만, 수학식 3 및 수학식 4와는 달리, 일반적인 상관 연산을 수행하는 경우에는 본 실시예에 따라 제1 검출부(520)는 주파수 옵셋 스위칭부(531-A, 531-B)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
주파수 옵셋 스위칭부(530-A, 530-B)는 입력 신호 ra(n)에 수학식 15와 같이 임의의 주파수 옵셋 값을 곱하되, 제1 검출 단계가 수행되는 단위 구간(이하, 제1 검출 단위 구간이라 칭함)마다 서로 다른 주파수 옵셋 값이 사용된다. ra(n)는 주파수 옵셋 스위칭부(531-A, 531-B)의 출력 신호로서, 상술한 차등 상관 연산의 대상이 된다.
Figure 112006080223904-PAT00024
도 24는 도 23의 주파수 옵셋 스위칭부(531-A, 531-B)의 동작을 설명하기 위 한 도면이다.
도 24에는, 셀 탐색 단위구간마다, 주파수 옵셋 스위칭부(531-A, 531-B)에서 사용되는 주파수 옵셋 값을 예시하고 있으며, 그 주파수 옵셋 값은 0KHz, 6KHz, -6KHz이다. 도 24에는, 10msec인 5개의 셀 탐색 단위구간이 도시되어 있다. 제1 검출부(520)는, 도 24에 예시된 주파수 옵셋 스위칭 기법을 사용하면, 총 18KHz 이상의 초기 주파수 옵셋에 대해서도 안전하게 동작할 수 있다.
도 25는 본 발명의 일실시예에 따른 셀 탐색 방법의 동작을 나타내는 흐름도로서, 각 도약패턴과 각 코드그룹이 일대일대응되는 실시예 A에 해당된다.
본 실시예에 따른 이동국의 셀 탐색 방법은 실시예 A에 따라 셀 탐색부(500)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 10에 도시된 셀 탐색부(500)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 셀 탐색 방법에도 적용된다.
도 25를 참조하면, S800 단계에서, 수신신호로부터, 심볼동기가 획득된다. 여기서, 수신신호는 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라 이동국이 수신하는 신호이다. 상술한 바와 같이, 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함한다. 본 실시예의 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다른 성질을 갖는다.
S800 단계에서, 제1 검출부(520)는 상기 수신신호에 대해, 정합필터-상기 정합 필터는 상기 1차동기채널코드시퀀스의 주파수 영역 배치에 의해 정해지는 시간 영역상의 신호인 기준신호를 기초로 함--를 적용하여 심볼동기를 획득한다.
S820 단계에서, S820단계에서 획득된 심볼 동기 정보를 기초로, 상기 수신신호로부터 추출되는 수신동기채널심볼들을 이용하여 도약패턴상관값들을 산출되며, 산출된 도약패턴상관값들을 기초로, 타겟 셀의 도약패턴이 검출된다. 이에 대한 구체적인 신호 처리 방식은 제2 검출부(540)에 대해 앞서 설명한 바와 동일하다.
S840 단계에서, 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 타겟 셀의 코드그룹 및 프레임 경계가 검출된다. 상기 타겟 셀의 코드그룹은 상기 검출된 도약패턴과 일대일대응되는 코드그룹에 해당되는 것이며, 상기 프레임 경계는 상기 검출된 도약패턴의 싸이클릭쉬프트 인덱스를 기초로 결정된다는 것, 및 이에 대한 구체적인 신호처리방식은 이미 상술한 바와 같다.
S860 단계에서, 상기 공통파일롯채널심볼과 상기 검출된 코드그룹에 속하는 각각의 스크램블링코드의 파일롯 상관값들이 산출되고, 상기 산출된 파일롯 상관값을 기초로 상기 타겟 셀의 스크램블링코드가 검출된다.
S880 단계에서, S800 단계 내지 S860 단계의 검출 결과가 신뢰할 수 있는지를 판단하는 검증 작업이 수행되며, 검증 결과가 부정적이면, S800 단계로 복귀하여 다음 관측 구간을 이용한 셀 탐색이 다시 수행되고, 그렇지 않으면, 본 발명의 실시예에 따른 셀 탐색이 종료된다. 검증 방식의 예로는, 상기 타겟 셀의 스크램블 링코드에 해당되는 파일롯 상관값이 소정 임계치보다 작으면 검증 결과가 부정적으로 보는 것을 들 수 있다.
한편, 도 25에 도시되지 않았지만, S860 단계 이후, 주파수 및 타이밍에 대한 미세 보정(fine tuning) 단계가 더 수행될 수 있으며, S880 단계의 검증 단계는 빠른 셀 탐색을 위해 생략될 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
도 26는 본 발명의 다른 일실시예에 따른 셀 탐색 방법의 동작을 나타내는 흐름도로서, 각 도약패턴과 각 스크램블링코드가 일대일대응되는 실시예 B에 해당된다.
본 실시예에 따른 이동국의 셀 탐색 방법은 실시예 B에 따라 셀 탐색부(500)에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 10에 도시된 셀 탐색부(500)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 셀 탐색 방법에도 적용된다.
본 실시예에서, 상술한 바와 같이, 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함한다. 본 실시예의 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다른 성질을 갖는다.
도 26의 심볼동기획득단계(S900) 및 도약패턴검출단계(S920)는 도 25의 심볼동기획득단계(S800) 및 도약패턴검출단계(S820)과 동일하므로 이하, 설명은 생략한다.
S940 단계에서, 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 타겟 셀의 스크램블링코드 및 프레임 경계가 검출된다. 상기 타겟 셀의 스크램블링코드는 상기 검출된 도약패턴과 일대일대응되는 스크램블링코드에 해당되는 것이며, 상기 프레임 경계는 상기 검출된 도약패턴의 싸이클릭쉬프트 인덱스를 기초로 결정된다는 것, 및 이에 대한 구체적인 신호처리방식은 이미 상술한 바와 같다.
S960 단계에서, S900 단계 내지 S940 단계의 검출 결과가 신뢰할 수 있는지를 판단하는 검증 작업이 수행되며, 검증 결과가 부정적이면, S900 단계로 복귀하여 셀 탐색이 다시 수행되고, 그렇지 않으면, 본 발명의 실시예에 따른 셀 탐색이 종료된다. 검증 방식의 예로는, 상기 타겟 셀의 스크램블링코드에 해당되는 파일롯 상관값을 산출하고 상기 산출된 파일롯 상관값이 소정 임계치보다 작으면 검증 결과가 부정적으로 보는 것을 들 수 있다.
도 26은, 특히, 실시예 B-2에 해당되는 흐름도로서, 빠른 셀 탐색을 위해 검증단계(S960)를 생략하는 실시예 B-1도 존재한다는 것은 이미 설명한 바와 같다. 한편, 도 26에 도시되지 않았지만, S860 단계 이후, 주파수 및 타이밍에 대한 미세 보정 (fine tuning) 단계가 더 수행될 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다.
도 27은 본 발명의 일실시예에 따른 기지국의 프레임 전송 방법을 나타내는 흐름도이다. 도 27을 참조하면, 본 실시예에 따른 기지국의 순방향 링크 프레임 전송 방법은 도 7에 개시된 프레임 송신 장치의 각 블록이 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 7에 도시된 프레임 송신 장치에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 프레임 전송 방법에도 적용된다.
S1000 단계에서, 동기채널 생성부(400)는 상기 기지국의 도약패턴에 해당되는 2차동기채널 칩들 즉, 2차동기심볼들을 생성하고, 1차동기채널시퀀스를 이루는 1차동기채널칩들 즉, 1차동기심볼들을 생성한다. 이러한 과정과 동시에 데이터채널 생성부(402) 및 공통파일롯채널 생성부(401)는 데이터심볼들 및 파일롯심볼들을 생성한다. OFDM 심볼 맵핑부(404-A, 404-B)는 상기 생성된 1차동기심볼들, 2차동기심볼들, 데이터심볼들, 및 데이터 심볼들을 각 부반송파에 맵핑한다. 이 과정을 통해 도약패턴에 포함되는 2차동기채널시퀀스들로 동기채널심볼들이 코드도약되는 것이다.
여기서, 상기 도약패턴은 실시예 A에 따르면, 상기 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응되며, 실시예 B에 따르면, 상기 스크램블링코드와 일대일대응된다. 또한, 상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르다.
S1010 단계에서, 동기채널심볼을 제외한 나머지 심볼들이 주파수영역상에서 스크램블링부(405-A, 405-B)에 의해 스크램블링된다.
S1020 단계에서, 동기채널심볼 및 상기 스크램블링된 나머지 심볼들 각각은 역푸리어 변환부(406-A, 406-B)에 의해 역푸리어 변환된 후, CP 삽입부(407-A, 407-B)에 의해 싸이클릭 프리픽스가 삽입되어 순방향 링크 프레임이 생성된다.
S1030 단계에서 상기 생성된 순방향 링크 프레임은 IF/RF부(408-A, 408-B) 및 송신안테나(409-A, 409-B)에 의해 무선 채널상으로 전송된다.
이상, 본 발명의 실시예 A, B에 대해 설명하였다. 상술한 실시예 A, B는 이동국에 전원이 인가되었을 때 이동국이 수행하는 초기 셀 탐색에 이용될 수 있을 뿐만 아니라, 본 발명의 원리를 활용하면 인접 셀 탐색에도 이용될 수 있음은 이 분야에 종사하는 자라면 충분히 이해할 수 있다. 다만, 이하에서는, 기지국 동기 모드로 동작하는 OFDM 셀룰라 시스템을 전제하여, 상술한 원리를 활용한 효율적인 인접 셀 탐색 방법을 제시한다. 여기서, "기지국 동기 모드로 동작하는 OFDM 셀룰라 시스템"은 동기식 OFDM 셀룰라 시스템을 나타낸다.
셀룰라 시스템은 모든 기지국의 프레임 타이밍이 서로 독립적인 비동기식 셀룰라 시스템과, 모든 기지국의 프레임 타이밍이 동기화되어 서로 일치하는 동기식 셀룰라 시스템으로 나뉜다. 비동기식 셀룰라 시스템의 예로는 WCDMA 시스템을 들 수 있으며, 동기식 셀룰라 시스템의 예로는 IS-95 시스템 및 CDMA2000 시스템을 들 수 있으며, IS-95 시스템 및 CDMA2000 시스템에서는, 모든 기지국이 GPS에 동기화되어 동작된다.
3G-LTE 시스템은, 기본적으로, 순방향 링크의 전송 방식으로 OFDM 전송 방식을 사용한다. 이 경우, 셀 경계에서 인접한 셀들로부터 수신되는 신호의 OFDM 심볼 간의 타이밍 차는 싸이클릭 프리픽스 구간보다 작아야 한다. 이러한 조건을 만족해야 인접한 기지국들로부터 수신되는 신호의 부 반송파 간에 직교성(orthogonality)가 유지되기 때문이다. 이와 같은 조건을 만족시키는 시스템 중 하나가 동기식 OFDM 셀룰라 시스템이다. 이 동기식 OFDM 셀룰라 시스템의 모든 기지국은 기지국 동기화 모드로 동작되어, 각 기지국이 송신하는 프레임간의 프레임 경계(프레임 타이밍)가 일치된다.
셀룰라 시스템에서 셀 탐색은 상술한 바와 같이 이동국에 전원이 인가되었을 때 수행하는 초기 셀 탐색과 초기 셀 탐색을 완료한 후 유휴모드(idle mode) 또는 통화모드에서 핸드오프 등을 수행하기 위해서 인접 셀의 프레임 타이밍 및 스크램블링 코드를 검출하는 인접 셀 탐색이 있다.
유휴모드 또는 통화모드에서 도 10의 클럭 생성기(440)의 오차는 거의 0에 가깝다. 왜냐하면, 홈 셀로부터 수신한 신호를 이용하여 지속적으로 주파수 옵셋을 추정할 수 있기 때문이다. 따라서, 인접 셀 탐색시 제1 검출 단계에서 도 23의 주파수 옵셋 스위칭부(530-A, 530-B)를 동작시킬 필요가 없다. 또한, 이 경우 제2 검출 단계 및 제3 검출 단계에서 도 14, 15 및 21의 주파수 옵셋 보정기(542, 552, 681-A, 681-B)는 주파수 옵셋 보정은 수행될 필요가 없으며, 입력신호를 그대로 다음 단으로 바이패싱하면 된다.
상술한 바와 같이 OFDM 셀룰라 시스템이 기지국 동기 모드로 동작할 경우 인접 셀 탐색시 제1 검출 단계는 생략될 수 있다. 즉, 인접 셀로부터 수신되는 신호의 프레임 경계는 홈 셀의 프레임 경계와 싸이클릭 프리픽스 이내의 오차 범위에 있기 때문에 굳이 도 10의 제1 검출부(520)를 구동시킬 이유는 없다. 즉, 제1 검출부(520)의 동작을 굳이 설명하자면, 홈셀의 심볼동기를 인접 셀의 심볼동기로 간주하면 족하다.
한편, 끊김 없는 핸드오버(seamless handover)를 지원하기 위해서 이동국은 인접 셀들로부터의 수신 신호 전력이 홈 셀로부터의 수신 신호 전력보다 같거나 작을 경우에도 인접 셀 탐색을 수행할 수 있어야 한다. 즉, 이동국은 유휴모드 및 통화모드에서 계속적으로 인접 셀의 수신신호(즉, 인접 셀로부터 수신되는 수신 신호)의 세기를 측정해서, 측정결과를 기지국에 보고해야 한다. 이 경우 기지국이 동기 모드로 동작할 경우, 홈 셀의 기지국에서 송신된 동기채널심볼과 인접 셀의 기지국에서 송신된 동기채널심볼은 시간 영역에서 중첩되어 수신되기 때문에 이동국이 상술한 제2 검출 단계를 그대로 사용할 경우 셀 탐색 성능이 저하될 수 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하는 본 발명의 일실시예에 따른 인접 셀 탐색 방법은 제2 검출 단계에서 도 16의 결합기(656) 후단에 홈 셀 성분을 제거하는 구성을 더 포함한다.
도 28은 본 발명의 다른 일실시예에 따른 도 10의 제2 검출부(540)의 구체적인 구성을 예시하는 블록도로서, 도 16에 개시된 구성 외에 홈셀성분 제거부(1070)를 더 포함하여 이루어진다.
시퀀스상관값산출부(1065-A, 1065-B), 결합기(1056), 버퍼(1057) 및 도약패턴저장부(1059)는 도 16에 개시된 시퀀스상관값산출부(665-A, 665-B), 결합기(656), 버퍼(657) 및 도약패턴저장부(659)의 기능과 동작이 동일하므로 이에 대 한 설명은 편의상 생략한다.
홈셀성분 제거부(1070)는 결합기(1056)의 출력 중 홈 셀 성분을 제거한다. 즉, N-1개의 결합된 시퀀스상관값들 중에서 홈 셀의 동기채널 시퀀스에 해당되는 시퀀스상관값을 소정 수로 대체한다. 여기서, 소정 수의 예로는 ‘0’을 들 수 있다. 이동국은, 현재, 홈 셀의 도약패턴을 알고 있는 상태이기 때문에, 상술한 홈셀 성분을 제거할 수 있는 것이다.
도 29 및 도 30은 도 28의 홈셀성분 제거부(1070)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 29는 홈셀성분 제거부(1070)의 입력에 해당된다. 즉, 5개의 수신 동기채널심볼 각각에 대해 시스템에서 사용되는 모든 동기채널 시퀀스와의 상관 결과를 나타낸다. 도 21a에서 홈 셀의 도약패턴이 (5, 6, 7, 8, 9)인 경우이다. 이 경우, 홈 셀 성분 제거부(800)는 (5, 6, 7, 8, 9)에 해당되는 시퀀스상관값들을 0으로 대체한다.
도 30은 홈셀성분 제거부(1070)의 출력에 해당된다. 홈 셀 성분인 (5, 6, 7, 8, 9)에 해당되는 시퀀스상관값들이 0로 대체되어 있음을 알 수 있다. 따라서, 도약패턴정보 생성부(1058)는 홈 셀의 도약패턴을 제외한 나머지 도약패턴들 중 하나 혹은 그 이상을 검출하게 되는 것이다.
한편, 기지국 동기 모드로 동작하는 셀룰라 시스템의 인접 셀 탐색 과정에서 본 발명의 일실시예에 따른 도약패턴정보 생성부(1058)는 인접 셀의 싸이클릭 쉬프트 인덱스는 검출할 필요가 없다. 상술한 바와 같이 모든 기지국의 프레임이 동기 화되어 있기 때문에, 인접 셀의 프레임 타이밍은 홈 셀의 프레임 타이밍과 동일하기 때문이다. 결국, 본 발명의 일실시예에 따른 인접 셀 탐색시의 도약패턴정보 생성부(1058)는 기지국 동기모드인 셀룰라 시스템에서 PxNG개의 도약패턴상관값들 모두를 산출할 필요 없이 NG개의 도약패턴상관값들을 산출하면 족하다. 각각의 도약패턴상관값은 수학식 16과 같이 표현된다.
Figure 112006080223904-PAT00025
수학식 16과 수학식 10을 비교했을 때, 도약패턴상관값의 갯수가 1/P만큼 줄어든 것을 알 수 있다. 이것은 기지국 동기 모드에서 인접 셀 탐색시에는 싸이클릭 쉬프트인덱스를 고려할 필요가 없기 때문이다. 즉, 기지국 동기 모드에서 싸이클릭쉬프트인덱스가 0이기 때문이다. 도약패턴정보 생성부(1058)는 수학식 17에 따라 NG개의 도약패턴상관값들을 산출한 후, 최대의 도약패턴상관값에 해당되는 도약패턴상관인덱스를 도약패턴정보(S11)로서 다음 단에 제공한다.
기지국 동기 모드에서의 제3 검출 단계는 주파수 옵셋을 보정할 필요가 없다는 것을 제외하고는 기본적으로 도 10의 제3 검출부(580)의 동작과 동일하게 수행된다.
한편, 기지국 동기 모드인 OFDM 셀룰라 시스템에 있어서, 유휴상태에서의 인접 셀 탐색시, 본 발명의 다른 일실시예에 따른 이동국은, 도 10을 참조하면, 전력 사용량을 최소화하기 위해 현 셀의 프레임 경계에 동기가 맞추어진 프레임 클럭을 지원하는 기본적인 클럭 생성기(440)를 제외하고 나머지 블록(410-A, 410-B, 500, 420, 430)의 동작을 도 31와 같이 On/OFF 시키는 게이팅(gating) 모드를 이용한다.
도 31은 본 발명의 일실시예에 따른 유휴모드에서 인접 셀 탐색시의 이동국의 게이팅 모드를 설명하기 위한 도면이다. 이동국의 수신기는, 수신동기채널심볼 및 수신공통파일롯채널이 위치하는 ON구간(1100)에서만 인접 셀을 탐색하고, OFF 구간(1101)에서는 인접 셀 탐색 및 기타 하향 변환 등의 동작을 수행하지 않는다. 즉, 이동국은, ON 구간(1100)에서 수신된 신호만을 이용하여 셀 탐색을 수행함으로써, 밧데리 소모량을 줄일 수 있다.
도 32는 본 발명의 일실시예에 따른 인접 셀 탐색 방법을 나타내는 흐름도이다. 본 실시예에 따른 이동국의 인접 셀 탐색 방법은 도 10의 셀 탐색부(500)가 기지국 동기 모드에서 시계열적으로 처리되는 단계들로 구성된다. 따라서, 이하 생략된 내용이라 하더라도 도 10에 도시된 셀 탐색부(500) 및 도 28에 도시된 제2 검출부(540)에 관하여 이상에서 기술된 내용은 본 실시예에 따른 인접 셀 탐색 방법에도 적용된다.
S1100 단계에서, 제1 검출부(500)는 홈셀의 동기 및 프레임 경계를 인접 셀의 동기 및 프레임 경계로 간주하고, 제2 검출부(540)는 상기 인접 셀의 동기 및 프레임 경계를 기초로, 수신동기채널심볼들로부터 상기 인접 셀의 도약패턴을 검출한다. 여기서, 상술한 바와 같이, 홈 셀의 도약패턴과 관련된 시퀀스상관값들이 제거되는 방식으로 상기 인접 셀의 도약패턴이 검출된다.
S1110 단계에서, 제2 검출부(540)는 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 인접 셀의 코드그룹을 검출한다.
S1120 단계에서, 제3 검출부(580)는 상기 검출된 코드그룹 및 수신공통파일롯채널심볼을 기초로, 상기 인접셀의 스크램블링 코드를 검출한다.
한편, 상술한 도 32의 실시예는 각 도약패턴이 각 코드그룹과 일대일대응되는 경우에 해당된다. 만약, 각 도약패턴이 각 스크램블링코드와 일대일대응되는 경우라면, 도 32의 S1110 단계에서 제2 검출부(540)는 상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 인접 셀의 스크램블링코드를 검출하며, S1120 단계를 반드시 수행할 필요는 없는 것이다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 케리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 본 발명을 구현하기 위한 기능적인(functional) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.
이러한 본원 발명인 방법 및 장치는 이해를 돕기 위하여 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명의 셀 탐색 방법에 따르면, OFDM 셀룰라 시스템에 있어서, 이동국의 셀 탐색 시간을 줄일 수 있으며, 낮은 복잡도로 동작하는 셀 탐색부를 구현할 수 있다.
또한, 본 발명의 동기 획득 방법에 따르면 낮은 복잡도로 동기획득이 가능하다.
또한, 본 발명의 인접 셀 탐색 방법에 따르면, 기지국 동기 모드인 OFDM 셀룰러 시스템에서 인접 셀 탐색을 효율적으로 수행할 수 있어 핸드오버가 원활하게 이루어질 수 있으며, 이동국의 밧데리 소모량을 줄일 수 있다.

Claims (66)

  1. 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 타겟 셀을 탐색하는 방법에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며,
    상기 수신신호에 대해, 정합필터-상기 정합 필터는 상기 1차동기채널코드시퀀스의 주파수 영역 배치에 의해 정해지는 시간 영역상의 신호인 기준신호를 기초로 함--를 적용하여 심볼동기를 획득하는 심볼동기 획득단계;
    상기 획득된 심볼동기를 기초로, 상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 타겟 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및
    상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 타겟 셀의 코드그룹을 검출하는 코드그룹검출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 검출된 도약패턴을 기초로, 프레임경계를 검출하는 프레임경계 검출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 동일 시간 간격을 가진 M개의 싱크슬롯으로 이루어지며,
    상기 각 동기채널심볼은 상기 각 싱크슬롯마다 동일위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은, 상기 셀의 스크램블링 코드로 스크램블링된 적어도 하나의 공통 파일롯 채널 심볼을 포함하고,
    상기 수신신호 중 공통파일롯채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신공통파일롯채널심볼과 상기 검출된 코드그룹에 속하는 각각의 스크램블링코드와의 상관값인 파일롯상관값을 산출하고, 상기 산출된 파일롯 상관값들을 기초로 상기 타겟 셀의 스크램블링코드를 검출하는 스크램블링코드 검출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 도약패턴 검출단계는,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용하는 각 도약패턴 및 상기 각 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과 각각에 대해, 상기 수신동기채널심볼들과의 상관 값을 나타내는 도약패턴상관값을 산출하는 도약패턴상관값산출단계; 및
    최대의 도약패턴상관값에 해당되는 도약패턴을 상기 타겟 셀의 도약패턴으로 결정하는 도약패턴결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법
  6. 제5항에 있어서, 상기 도약패턴상관값산출단계는,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용하는 각 2차동기채널코드시퀀스 각각에 대해, 상기 각 수신동기채널심볼과의 상관값을 나타내는 시퀀스상관값를 산출하는 시퀀스상관값산출단계; 및
    각 도약패턴상관에 해당되는 시퀀스상관값들을 합하여 상기 각 도약패턴상관값을 산출하는 합산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 2차동기채널코드시퀀스는,
    GCL 시퀀스를 기초로 생성된 2차동기채널칩들로 이루어진 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 2차동기채널코드시퀀스는, GCL 시퀀스를 기초로 생성된 2차동기채널칩들로 이루어지며,
    상기 시퀀스상관값산출단계는,
    상기 각 수신동기채널심볼으로부터, 수신2차동기심볼들--상기 수신2차동기심볼은 상기 각 수신동기채널심볼의 부반송파들 중 2차동기채널칩이 배치되는 부반송파에 실린 수신심볼임-을 추출하는 단계;
    상기 각 수신동기채널심볼의 홀수번째 수신2차동기심볼마다, 상기 홀수번째 수신2차동기심볼의 복소 켤레값과 상기 홀수번째 수신2차동기심볼과 인접하는 수신동기심볼을 곱하는 단계; 및
    상기 수신동기채널심볼마다, 상기 곱한 결과들을 역푸리어변환하고, 상기 역푸리어변환된 결과의 크기 값 각각을 상기 각 시퀀스상관값으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 시퀀스상관값 산출단계는,
    상기 단말이 복수 개의 수신안테나를 구비하여 복수 개의 안테나별 수신신호를 획득한 경우, 상기 각 안테나별 수신신호에 포함된 수신동기채널심볼과 각 2차 동기채널코드시퀀스와의 상관값을 나타내는 안테나별 시퀀스상관값을 산출하는 단계; 및
    동일한 2차동기채널코드시퀀스에 해당되는 상기 복수 개의 안테나별 시퀀스상관값을 결합하여, 상기 시퀀스상관값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임에 포함되는 동기채널심볼의 주파수 분할 다중화 방식은, 동기채널점유대역의 홀수 번째 또는 짝수번째 부반송파에는 1차 동기채널코드시퀀스를 이루는 1차 동기채널칩을 맵핑하고, 동기채널 점유대역의 나머지 부반송파에는 상기 셀의 도약패턴에 해당되는 2차 동기채널코드시퀀스를 이루는 2차 동기채널칩을 맵핑하는 방식인 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  11. 제1항에 있어서, 상기 심볼동기 획득단계는,
    상기 수신신호의 각 샘플 위치에 대해, 상기 기준신호와의 상관값을 산출하는 상관값 산출단계; 및
    최대의 상관값에 해당되는 샘플 위치를 동기채널심볼 타이밍으로 결정하여 상기 심볼동기를 획득하는 심볼타이밍 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 상관값 산출단계는,
    상기 단말이 복수 개의 수신안테나를 구비하여 복수 개의 안테나별 수신신호를 획득한 경우, 상기 각 안테나별 수신신호의 각 샘플위치의 상관값을 나타내는 안테나별 상관값을 산출하는 단계; 및
    동일한 샘플위치에 해당되는 안테나별 상관값들을 결합하는 단계를 포함하고,
    상기 심볼타이밍 결정단계는 상기 결합된 결과를 기초로, 동기채널심볼타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 동일 시간 간격을 가진 M개의 싱크슬롯으로 이루어지며,
    상기 각 동기채널심볼은 상기 각 싱크슬롯마다 동일위치에 위치하며,
    상기 상관값 산출단계는,
    싱크슬롯내의 각 샘플 위치의 상관값을 나타내는 싱크슬롯별 상관값을 산출하는 단계; 및
    각 싱크슬롯내서의 상대적 샘플위치가 동일한 샘플위치에 해당되는 상기 싱크슬롯별 상관값들을 결합하는 단계를 포함하고,
    상기 심볼타이밍 결정단계는 상기 결합된 결과를 기초로 동기채널심볼 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  14. 제1항에 있어서, 상기 도약패턴 검출단계는,
    상기 수신동기채널심볼을 적어도 하나 이용하여 주파수 옵셋을 추정하는 주파수 옵셋 추정단계; 및
    상기 추정된 주파수 옵셋을 기초로, 상기 각 수신동기채널심볼의 주파수 옵셋을 보정하는 주파수 옵셋 보정 단계; 및
    상기 보정된 수신동기채널심볼을 기초로, 상기 도약패턴을 검출하는 검출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 수신신호에 대해 동기채널점유대역만을 통과시키는 필터링을 수행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 심볼동기 획득단계 및 상기 도약패턴 검출단계는 상기 필터링된 수신신호를 이용하여 심볼동기 획득 및 도약패턴 검출을 수행하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  16. 제1항에 있어서, 상기 심볼동기 획득단계는,
    단위 심볼동기획득 구간마다, 주파수 옵셋을 달리하여 상기 수신신호를 주파 수 옵셋 보정한 후, 상기 심볼동기를 획득하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  17. 제4항에 있어서,
    상기 검출된 스크램블링코드에 해당되는 파일롯상관값과 소정임계치를 대소비교한 결과를 기초로, 상기 심볼동기 획득단계의 결과, 상기 코드그룹검출단계의 검출결과, 상기 프레임 경계 검출단계의 검출결과 및 상기 스크램블링코드 검출단계의 검출결과를 검증하는 검출결과 검증단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 검출결과 검증단계의 검증결과가 부정적이면, 상기 심볼동기 획득단계, 상기 코드그룹검출단계, 상기 프레임 경계 검출단계 및 상기 스크램블링코드 검출단계를 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  19. 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 타겟 셀을 탐색하는 방법에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며,
    상기 수신신호에 대해, 정합필터-상기 정합 필터는 상기 1차동기채널코드시퀀스의 주파수 영역 배치에 의해 정해지는 시간 영역상의 신호인 기준신호를 기초로 함--를 적용하여 심볼동기를 획득하는 심볼동기 획득단계;
    상기 획득된 심볼동기를 기초로, 상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 타겟 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및
    상기 검출된 도약패턴을 기초로, 프레임 경계를 검출하는 프레임경계검출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 동일 시간 간격을 가진 M개의 싱크슬롯으로 이루어지며,
    상기 각 동기채널심볼은 상기 각 싱크슬롯마다 동일위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  21. 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 타겟 셀을 탐색하는 방법에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드와 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며,
    상기 수신신호에 대해, 정합필터--상기 정합 필터는 상기 1차동기채널코드시퀀스의 주파수 영역 배치에 의해 정해지는 시간 영역상의 신호인 기준신호를 기초로 함--을 적용하여 심볼동기를 획득하는 심볼동기 획득단계;
    상기 획득된 심볼동기를 기초로, 상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 타겟 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및
    상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 타겟 셀의 스크램블링코드를 검출하는 스크램블링코드검출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 검출된 도약패턴을 기초로, 프레임경계를 검출하는 프레임경계 검출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  23. 제21항 또는 제22항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 동일 시간 간격을 가진 M개의 싱크슬롯으로 이루어지며,
    상기 각 동기채널심볼은 상기 각 싱크슬롯마다 동일위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  24. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 도약패턴 검출단계는,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용하는 각 도약패턴 및 상기 각 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과 각각에 대해, 상기 수신동기채널심볼들과의 상관 값을 나타내는 도약패턴상관값을 산출하는 도약패턴상관값산출단계; 및
    최대의 도약패턴상관값에 해당되는 도약패턴을 상기 타겟 셀의 도약패턴으로 결정하는 도약패턴결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에 서의 셀 탐색 방법
  25. 제24항에 있어서, 상기 도약패턴상관값산출단계는,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용하는 각 2차동기채널코드시퀀스 각각에 대해, 상기 각 수신동기채널심볼과의 상관값을 나타내는 시퀀스상관값를 산출하는 시퀀스상관값산출단계; 및
    각 도약패턴상관에 해당되는 시퀀스상관값들을 합하여 상기 각 도약패턴상관값을 산출하는 합산단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  26. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상기 2차동기채널코드시퀀스는,
    GCL 시퀀스를 기초로 생성된 2차동기채널칩들로 이루어진 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  27. 제25항에 있어서,
    상기 2차동기채널코드시퀀스는, GCL 시퀀스를 기초로 생성된 2차동기채널칩들로 이루어지며,
    상기 시퀀스상관값산출단계는,
    상기 각 수신동기채널심볼으로부터, 수신2차동기심볼들--상기 수신2차동기심볼은 상기 각 수신동기채널심볼의 부반송파들 중 2차동기채널칩이 배치되는 부반송 파에 실린 수신심볼임-을 추출하는 단계;
    상기 각 수신동기채널심볼의 홀수번째 수신2차동기심볼마다, 상기 홀수번째 수신2차동기심볼의 복소 켤레값과 상기 홀수번째 수신2차동기심볼과 인접하는 수신동기심볼을 곱하는 단계; 및
    상기 수신동기채널심볼마다, 상기 곱한 결과들을 역푸리어변환하고, 상기 역푸리어변환된 결과의 크기 값 각각을 상기 각 시퀀스상관값으로 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  28. 제25항에 있어서, 상기 시퀀스상관값 산출단계는,
    상기 단말이 복수 개의 수신안테나를 구비하여 복수 개의 안테나별 수신신호를 획득한 경우, 상기 각 안테나별 수신신호에 포함된 수신동기채널심볼과 각 2차동기채널코드시퀀스와의 상관값을 나타내는 안테나별 시퀀스상관값을 산출하는 단계; 및
    동일한 2차동기채널코드시퀀스에 해당되는 상기 복수 개의 안테나별 시퀀스상관값을 결합하여, 상기 시퀀스상관값을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  29. 제21항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임에 포함되는 동기채널심볼의 주파수 분할 다중화 방식은, 동기채널점유대역의 홀수 번째 또는 짝수번째 부반송파에는 1차 동기채널코드 시퀀스를 이루는 1차 동기채널칩을 맵핑하고, 동기채널 점유대역의 나머지 부반송파에는 상기 셀의 도약패턴에 해당되는 2차 동기채널코드시퀀스를 이루는 2차 동기채널칩을 맵핑하는 방식인 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  30. 제21항에 있어서, 상기 심볼동기 획득단계는,
    상기 수신신호의 각 샘플 위치에 대해, 상기 기준신호와의 상관값을 산출하는 상관값 산출단계; 및
    최대의 상관값에 해당되는 샘플 위치를 동기채널심볼 타이밍으로 결정하여 상기 심볼동기를 획득하는 심볼타이밍 결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  31. 제30항에 있어서,
    상기 상관값 산출단계는,
    상기 단말이 복수 개의 수신안테나를 구비하여 복수 개의 안테나별 수신신호를 획득한 경우, 상기 각 안테나별 수신신호의 각 샘플위치의 상관값을 나타내는 안테나별 상관값을 산출하는 단계; 및
    동일한 샘플위치에 해당되는 안테나별 상관값들을 결합하는 단계를 포함하고,
    상기 심볼타이밍 결정단계는 상기 결합된 결과를 기초로, 동기채널심볼타이 밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  32. 제30항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 동일 시간 간격을 가진 M개의 싱크슬롯으로 이루어지며,
    상기 각 동기채널심볼은 상기 각 싱크슬롯마다 동일위치에 위치하며,
    상기 상관값 산출단계는,
    싱크슬롯내의 각 샘플 위치의 상관값을 나타내는 싱크슬롯별 상관값을 산출하는 단계; 및
    각 싱크슬롯내서의 상대적 샘플위치가 동일한 샘플위치에 해당되는 상기 싱크슬롯별 상관값들을 결합하는 단계를 포함하고,
    상기 심볼타이밍 결정단계는 상기 결합된 결과를 기초로 동기채널심볼 타이밍을 결정하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  33. 제21항에 있어서, 상기 도약패턴 검출단계는,
    상기 수신동기채널심볼을 적어도 하나 이용하여 주파수 옵셋을 추정하는 주파수 옵셋 추정단계; 및
    상기 추정된 주파수 옵셋을 기초로, 상기 각 수신동기채널심볼의 주파수 옵셋을 보정하는 주파수 옵셋 보정 단계; 및
    상기 보정된 수신동기채널심볼을 기초로, 상기 도약패턴을 검출하는 검출단 계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  34. 제21항에 있어서,
    상기 수신신호에 대해 동기채널점유대역만을 통과시키는 필터링을 수행하는 단계를 더 포함하고,
    상기 심볼동기 획득단계 및 상기 도약패턴 검출단계는 상기 필터링된 수신신호를 이용하여 심볼동기 획득 및 도약패턴 검출을 수행하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  35. 제21항에 있어서, 상기 심볼동기 획득단계는,
    단위 심볼동기획득 구간마다, 주파수 옵셋을 달리하여 상기 수신신호를 주파수 옵셋 보정한 후, 상기 심볼동기를 획득하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  36. 제22항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은, 상기 셀의 스크램블링 코드로 스크램블링된 적어도 하나의 공통 파일롯 채널 심볼을 포함하고,
    상기 수신신호 중 공통파일롯채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신공통파일롯채널심볼과 상기 검출된 스크램블링코드와의 상관값인 파일롯상관값을 산출하고, 상기 산출된 파일롯 상관값과 소정 임계치를 대소비교한 결과를 기초로, 상기 심볼 동기 획득단계의 결과, 상기 스크램블링코드 검출단계의 검출결과, 및 프레임 경계 검출단계의 검출결과를 검증하는 검출결과 검증단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  37. 제36항에 있어서,
    상기 검출결과 검증단계의 검증결과가 부정적이면, 상기 심볼동기 획득단계, 상기 스크램블링코드검출단계, 상기 프레임경계검출단계를 다시 수행하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  38. 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 타겟 셀을 탐색하는 방법에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드와 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며,
    상기 수신신호에 대해, 정합필터-상기 정합 필터는 상기 1차동기채널코드시퀀스의 주파수 영역 배치에 의해 정해지는 시간 영역상의 신호인 기준신호를 기초로 함--를 적용하여 심볼동기를 획득하는 심볼동기 획득단계;
    상기 획득된 심볼동기를 기초로, 상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 타겟 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및
    상기 검출된 도약패턴을 기초로, 프레임 경계를 검출하는 프레임경계검출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 동일 시간 간격을 가진 M개의 싱크슬롯으로 이루어지며,
    상기 각 동기채널심볼은 상기 각 싱크슬롯마다 동일위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  40. 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 임의의 셀에 속하는 기지국이 프레임을 송신하는 방법에 있어서,
    상기 셀의 도약패턴--상기 셀의 도약패턴은 상기 셀의 스크램블링코드 또는상기 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--을 이루는 M(2 이상의 자연 수) 개의 2차 동기채널코드시퀀스 및 모든 셀에 공통되는 1차 동기채널코드시퀀스를 생성하는 동기채널코드시퀀스 생성단계; 및
    상기 생성된 각 2차동기채널코드시퀀스와 상기 생성된 1차 동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하는 프레임을 생성하여 송신하는 프레임송신단계를 포함하고,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다른 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 프레임 송신 방법.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 순방향 링크 프레임은 동일 시간 간격을 가진 M개의 싱크슬롯으로 이루어지며,
    상기 각 동기채널심볼은 상기 각 싱크슬롯마다 동일위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 프레임 송신 방법.
  42. 제40항에 있어서, 상기 2차동기채널코드시퀀스는,
    GCL 시퀀스를 기초로 생성된 2차동기채널칩들로 이루어진 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 프레임 송신 방법.
  43. 제40항에 있어서,
    상기 각 동기채널심볼의 주파수 분할 다중화 방식은, 동기채널점유대역의 홀수 번째 또는 짝수번째 부반송파에는 1차 동기채널코드시퀀스를 이루는 1차 동기채널칩을 맵핑하고, 동기채널 점유대역의 나머지 부반송파에는 상기 셀의 도약패턴에 해당되는 2차 동기채널코드시퀀스를 이루는 2차 동기채널칩을 맵핑하는 방식인 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  44. 제40항에 있어서, 상기 프레임송신 단계는,
    상기 동기채널심볼들을 시간스위칭 송신다이버시티 또는 시간지연 송신다이버시티를 이용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 프레임 송신 방법.
  45. 제40항에 있어서,
    상기 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스는, 주파수 영역상에서, 상기 OFDM 셀룰라 시스템의 순방향 링크 대역의 대역폭 중 일부대역폭을 점유하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 프레임 송신 방법.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스는, 상기 순방향 링크 대역의 중심주파수를 기준으로, 상기 일부대역폭을 점유하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 프레임 송신 방법.
  47. 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 OFDM 셀룰라 시스템에서, 임의의 셀에 속하는 기지국이 송신하는 순방향 링크 프레임의 구조에 있어서,
    상기 순방향 링크 프레임은, 상기 셀의 도약패턴 -- 상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드 또는 상기 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨-- 에 따라 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다른 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템의 순방향 링크 프레임 구조.
  48. 제47항에 있어서,
    상기 순방향 링크 프레임은 동일 시간 간격을 가진 M개의 싱크슬롯으로 이루어지며,
    상기 각 동기채널심볼은 상기 각 싱크슬롯마다 동일위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템의 순방향 링크 프레임 구조.
  49. 제47항에 있어서,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴, 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과 간에는 연속적으로 일치하는 2차동기채널코드시퀀스들의 갯수가 N(N은 M-1 보다 작은 소정의 자연수)이하인 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템의 순방향 링크 프레임 구조.
  50. 제47항에 있어서,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴, 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과 간에는 연속적으로 일치하는 2차동기채널코드시퀀스들의 갯수가 1 이하인 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템의 순방향 링크 프레임 구조.
  51. 제47항에 있어서,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴과 타 도약패턴 간에는 공통되는 2차동기채널코드시퀀스가 없는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템의 순방향 링크 프레임 구조.
  52. 제47항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순방향 링크 프레임은 10msec의 시간길이(time duration)을 가지며,
    상기 M은 5인 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템의 순방향 링크 프레임 구조.
  53. 제47항 내지 제51항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 순방향 링크 프레임은, 상기 셀의 스크램블링 코드로 스크램블링된 적어도 하나의 공통 파일롯 채널 심볼을 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템의 순방향 링크 프레임 구조.
  54. 제47항에 있어서, 상기 2차동기채널코드시퀀스는,
    GCL 시퀀스를 기초로 생성된 2차동기채널칩들로 이루어진 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템의 순방향 링크 프레임 구조.
  55. 제47항에 있어서,
    상기 각 동기채널심볼의 주파수 분할 다중화 방식은, 동기채널점유대역의 홀수 번째 또는 짝수번째 부반송파에는 1차 동기채널코드시퀀스를 이루는 1차 동기채널칩을 맵핑하고, 동기채널 점유대역의 나머지 부반송파에는 상기 셀의 도약패턴에 해당되는 2차 동기채널코드시퀀스를 이루는 2차 동기채널칩을 맵핑하는 방식인 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 순방향 링크 프레임 구조.
  56. 제47항에 있어서,
    상기 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스는, 주파수 영 역상에서, 상기 OFDM 셀룰라 시스템의 순방향 링크 대역의 대역폭 중 일부대역폭을 점유하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 순방향 링크 프레임 구조.
  57. 제56항에 있어서,
    상기 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스는, 상기 순방향 링크 대역의 중심주파수를 기준으로, 상기 일부대역폭을 점유하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 프레임 송신 방법.
  58. 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 기지국 동기 모드의 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 인접 셀을 탐색하는 방법에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드가 속하는 코드그룹과 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며,
    홈셀의 심볼동기 및 프레임 경계를 인접 셀의 동기 및 프레임 경계로 간주하여 인접 셀의 심볼동기 및 프레임 경계를 획득하는 심볼동기 및 프레임경계 검출단계;
    상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 인접 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및
    상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 인접 셀의 코드그룹을 검출하는 코드그룹검출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 인접 셀 탐색 방법.
  59. 제58항에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은, 상기 셀의 스크램블링 코드로 스크램블링된 적어도 하나의 공통 파일롯 채널 심볼을 포함하고,
    상기 수신신호 중 공통파일롯채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신공통파일롯채널심볼과 상기 검출된 코드그룹에 속하는 각각의 스크램블링코드와의 상관값인 파일롯상관값을 산출하고, 상기 산출된 파일롯 상관값들을 기초로 상기 인접 셀의 스크램블링코드를 검출하는 스크램블링코드 검출단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법.
  60. 제58항 또는 제59항에 있어서, 상기 도약패턴 검출단계는
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용하는 각 도약패턴에 대해, 상기 수신동기 채널심볼들과의 상관 값을 나타내는 도약패턴상관값을 산출하는 도약패턴상관값산출단계; 및
    홈셀의 도약패턴을 제외한 나머지 도약패턴들 중에서, 최대의 도약패턴상관값에 해당되는 도약패턴을 상기 인접 셀의 도약패턴으로 결정하는 도약패턴결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 인접 셀 탐색 방법
  61. 제58항 또는 제59항에 있어서, 상기 도약패턴 검출단계는,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용하는 각 2차동기채널코드시퀀스 각각에 대해, 상기 각 수신동기채널심볼과의 상관값을 나타내는 시퀀스상관값를 산출하되, 상기 산출된 시퀀스상관값들 중 홈셀의 2차동기채널코드시퀀스에 해당되는 시퀀스상관값을 소정 수로 대체하는 시퀀스상관값산출단계;
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용하는 각 도약패턴에 해당되는 시퀀스상관값들을 합하여 각 도약패턴상관값을 산출하는 합산단계; 및
    최대의 도약패턴상관값에 해당되는 도약패턴을 상기 인접 셀의 도약패턴으로 결정하는 도약패턴결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 인접 셀 탐색 방법.
  62. 제58항 또는 제59항에 있어서,
    상기 도약패턴검출단계, 상기 코드그룹검출단계, 및 상기 스크램블링코드검출단계는, 이동국의 유휴모드에서, 홈셀의 동기 및 프레임 경계를 기초로 검출되는 동기채널심볼의 위치 및 공통파일롯채널심볼의 위치를 포함하는 소정 구간에서만 수행되는 것을 특징으로 하는 인접 셀 탐색 방법.
  63. 셀 고유의(cell-specific) 스크램블링코드를 할당된 복수 개의 셀을 포함하는 기지국 동기 모드의 OFDM 셀룰라 시스템에서, 각 기지국이 소속 셀의 프레임을 송신함에 따라, 상기 복수 개의 기지국으로부터 수신되는 수신신호를 이용하여 단말이 인접 셀을 탐색하는 방법에 있어서,
    상기 각 셀의 프레임은 상기 셀의 도약패턴--상기 도약패턴은 M(2 이상의 자연수) 개의 2차동기채널코드시퀀스를 포함하며, 상기 셀의 스크램블링코드와 일대일대응됨--에 따라, 모든 셀에 공통되는 1차동기채널코드시퀀스와 상기 각 2차동기채널코드시퀀스가 주파수 분할 다중화된 M개의 동기채널심볼들을 포함하고,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용되는 임의의 도약패턴은 상기 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과, 타 도약패턴, 및 상기 타 도약패턴의 싸이클릭쉬프트된 결과와 다르며,
    홈셀의 심볼동기 및 프레임 경계를 인접 셀의 동기 및 프레임 경계로 간주하여 인접 셀의 심볼동기 및 프레임 경계를 획득하는 심볼동기 및 프레임경계 검출단계;
    상기 수신신호 중 동기채널심볼위치에 해당되는 신호인 수신동기채널심볼들을 이용하여, 인접 셀의 도약패턴을 검출하는 도약패턴검출단계; 및
    상기 검출된 도약패턴을 기초로, 상기 인접 셀의 스크램블링코드를 검출하는 스크램블링코드검출단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 인접 셀 탐색 방법.
  64. 제63항에 있어서, 상기 도약패턴 검출단계는
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용하는 각 도약패턴에 대해, 상기 수신동기채널심볼들과의 상관 값을 나타내는 도약패턴상관값을 산출하는 도약패턴상관값산출단계; 및
    홈셀의 도약패턴을 제외한 나머지 도약패턴들 중에서, 최대의 도약패턴상관값에 해당되는 도약패턴을 상기 인접 셀의 도약패턴으로 결정하는 도약패턴결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 인접 셀 탐색 방법
  65. 제63항에 있어서, 상기 도약패턴 검출단계는,
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용하는 각 2차동기채널코드시퀀스 각각에 대해, 상기 각 수신동기채널심볼과의 상관값을 나타내는 시퀀스상관값를 산출하되, 상기 산출된 시퀀스상관값들 중 홈셀의 2차동기채널코드시퀀스에 해당되는 시퀀스상관값을 소정 수로 대체하는 시퀀스상관값산출단계;
    상기 OFDM 셀룰라 시스템에서 사용하는 각 도약패턴에 해당되는 시퀀스상관값들을 합하여 각 도약패턴상관값을 산출하는 합산단계; 및
    최대의 도약패턴상관값에 해당되는 도약패턴을 상기 인접 셀의 도약패턴으로 결정하는 도약패턴결정단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰라 시스템에 서의 인접 셀 탐색 방법.
  66. 제63항에 있어서,
    상기 도약패턴검출단계, 상기 코드그룹검출단계, 및 상기 스크램블링코드검출단계는, 이동국의 유휴모드에서, 홈셀의 동기 및 프레임 경계를 기초로 검출되는 동기채널심볼의 위치 및 공통파일롯채널심볼의 위치를 포함하는 소정 구간에서만 수행되는 것을 특징으로 하는 인접 셀 탐색 방법.
KR1020060107489A 2006-07-26 2006-11-01 Ｏｆｄｍ 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법, 이를 위한프레임 송신 방법 및 순방향 링크 프레임 구조 KR20080010254A (ko)

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WO2011149832A2 (en) * 2010-05-24 2011-12-01 Zte Corporation Method and apparatus for improved base station cell synchronization in lte downlink

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