KR20080030860A - 단반송파 주파수 분할 다중접속 시스템에서 파일럿 시퀀스생성 및 셀 플래닝 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

차세대 이동통신시스템에서 역방향 전송에 따라 PAPR을 최소화하는 파일럿 시퀀스를 생성하여 셀 플래닝하는 장치 및 방법을 제공한다.

이러한 본 발명은 단반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 무선통신 시스템에서, 길이가 M인 마더 시퀀스를 상이한 위치를 가지는 펑처링 패턴에 따라 펑처링 하여 길이가 N인 뉴 시퀀스를 생성하고, 상기 길이가 N인 뉴 시퀀스를 서로 다른 길이로 순환 시프트 하여 생성한 최종 시퀀스 중에서, 상관 특성이 설정된 값보다 큰 특정 시퀀스를 제외한 최종 시퀀스들을 다수의 셀들에 구별하여 할당함을 포함한다.

SC-FDMA, Single carrier, 롱블록(Long Block), 숏블록(Short Block), 리소스 유닛(Resource Unit)

Description

단반송파 주파수 분할 다중접속 시스템에서 파일럿 시퀀스 생성 및 셀 플래닝 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CELL PLANNING USING THE PILOT SEQUENCE GENERATED WITH PUCTURING OF SINGLE CARRIER FREQUENCY DIVISION MULTIPLE ACCESS SYSTEM}

도 1은 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신시스템의 역방향 전송 프레임의 구조를 도시한 도면.

도 2a와 도 2b는 종래 기술에 따른 파일럿 시퀀스를 통한 셀 플래닝 일 예를 도시한 도면.

도 3은 본 발명에 따라 천공 위치에 따라 새롭게 파일럿 시퀀스를 생성하는 방법을 도시한 도면.

도 4는 본 발명에 따라 새롭게 생성된 파일럿 시퀀스간의 상관 특성을 도시한 도면.

도 5는 본 발명에 따라 새롭게 생성된 파일럿 시퀀스를 통한 셀 플래닝 일 예를 도시한 도면.

도 6은 본 발명에 따라 새롭게 생성된 파일럿 시퀀스를 통한 셀 플래닝의 다른 예를 도시한 도면.

도 7a는 본 발명에 따라 파일럿 시퀀스를 생성하는 송신 장치의 구조를 개략 적으로 도시한 도면.

도 7b는 본 발명에 따른 파일럿 시퀀스 생성 장치를 개략적으로 도시한 도면.

도 8은 본 발명에 따라 파일럿 시퀀스를 생성하는 과정을 도시한 신호 흐름도.

본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서, 역방향 전송을 지원함에 따라 파일롯 시퀀스를 생성하는 방법 및 시퀀스를 통한 셀 플래닝 방법 및 장치에 대한 것이다.

최근 이동통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDM이라 함) 방식, 혹은 이와 비슷한 방식으로 단반송파 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier - Frequency division Multiple Access: 이하 'SC-FDMA' 이라 함)이 활발하게 연구되고 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 역방향 전송을 위한 프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 역방향 전송 단위인 라디오 프레임은 10ms의 길이로 정의 된다. 상기 하나의 라디오 프레임은 20개의 기본 전송 단위인 서브프레임(111)들로 구성되며, 하나의 서브프레임(111)은 0.5ms의 길이를 가지게 된다.

하나의 서브프레임(111)은 다수의 롱블록들(Long Block, 이하 'LB'이라 칭함, 112)과 숏블록들(Short Block, 이하 'SB'이라 칭함, 113)로 구성된다. 본 발명에서는 6개의 롱블록들(112)과, 2개의 숏블록들(113)을 가지는 서브프레임을 예를 들어 설명한다.

여기서, 가로축은 시간 영역(110)을 나타내며, 세로 축은 주파수 영역(120)을 나타낸다. 상기 주파수 영역(120)의 가장 작은 단위는 LB의 주파수 톤(122)이며, 자원 할당의 기본 단위는 리소스 유닛(Resource Unit, 이하 'RU'라 칭함, 121)이다. 상기 RU(121)은 임의의 다수개의 주파수 톤으로 구성된다. 본 발명에서는 12개의 주파수 톤이 하나의 RU를 구성하는 예를 들어 설명한다. 한편, 주파수 다이버시티는 상기 연속된 주파수 톤뿐만 아니라 일정 간격으로 불연속적인 주파수 톤들을 하나의 RU로 구성하여 얻을 수도 있다.

여기서, 샘플링 레이트는 동일하기 때문에 상기 SB(113)에서의 주파수 톤의 사이즈는 LB(112)의 주파수 톤의 사이즈의 두 배가 되고, 하나의 RU에 속한 주파수 톤의 개수는 1/2이다. 일반적으로 LB(112)에는 데이터와 제어 채널(130)이 전송되는 반면에, SB(113)에서는 파일롯(Reference signal으로 통칭되기도 함, 140)이 전송된다. 상기 파일롯은 미리 약속된 시퀀스를 전송함으로써 수신단에서 코히런트 변조(coherent modulation)를 위한 채널추정에 사용된다.

상기 언급된 도 1의 프레임 구조 및 채널 멀티플렉싱 방법은 일 예로, 본 발 명은 파일롯, 데이터 및 제어 채널의 멀티플렉싱 방법 및 구체적인 프레임 구조에 제한하지 않음이 자명하다.

현재 파일롯 전송에 사용할 시퀀스로는 자도프 추(Zadoff-Chu) 시퀀스가 논의되고 있다. 상기Zadoff-Chu 시퀀스는 시간 및 주파수 영역에서 일정 신호 레벨(Constant envelop)을 가지므로 최대전력 대 평균전력 비(Peak to Average Power Ratio: 이하 'PAPR'라 칭함) 특성이 좋으면서도 주파수 영역에서 우수한 채널 추정 성능을 보인다.

상기 언급된 PAPR은 역방향 전송에 있어서 고려되어야 하는 가장 중요한 요소 중 하나이다. 상기 PAPR이 커지게 되면, 셀 커버리지가 줄어 들게 되고, 이에 따라 단말에서 요구되는 신호 전력이 증가된다. 따라서, 역방향 전송에서는 우선적으로 PAPR을 줄이는 노력을 필요로 하게 된다.

따라서, 좋은 PAPR 특성을 보이는 상기 Zadoff-Chu 시퀀스는 Non-zero 시프트에 대한 순환자동상관(circular autocorrelation)이 0이고, 길이 N의 시퀀스들 간의 교차상관(cross correlation)은

이다.

하기의 <수학식 1>은 Zadoff-Chu 시퀀스를 수학적으로 정의한 것이다. 하기 <수학식 1> 서 N은 시퀀스 길이를, p는 시퀀스 인덱스를, n(n=0…N-1)은 시퀀스에서의 각 샘플의 인덱스를 가리킨다. 상기 p는 N과 서로 작아야 하는 조건 때문에 시퀀스 길이(N)에 따라 시퀀스 인덱스의 수가 달라진다.

예를 들어, N이 6일 경우 가능한 p는 1,5로 2개의 시퀀스가 생성된다. N이 소수(prime number)일 때는 N-1개의 시퀀스가 생성된다.

본 발명에서는 상기 생성된 Zadoff-Chu 시퀀스들을 이용하여 셀 고유(Cell specific)의 파일럿 시퀀스를 사용한다.

이때, 동일 파일럿 시퀀스를 사용하는 셀이 인접할 경우, 파일롯 채널간의 간섭이 커서 채널 추정 성능 열화를 초래한다. 다시 말해서, 상기 파일롯 시퀀스를 잘 할당하는 셀 플래닝은 역방향 전송에 있어서는 가장 중요한 요소 중에 하나이다. 또한, 상기 시퀀스 수가 많을수록 동일 파일럿 시퀀스가 사용되는 셀의 거리가 멀어지기 때문에 성능 개선의 효과가 있고 셀 플래닝에 있어서 유동성(flexibility)이 좋아진다.

그러나, 종래에는 하기의 도 2a와 도 2b에 도시한 바와 같이 한정된 파일럿 시퀀스를 가지고 셀 플래닝을 수행함에 따라 파일럿 채널 간의 간섭이 존재하는 문제점이 존재하였다. 도 2a와 도 2b는 종래 기술에 따른 파일럿 시퀀스를 통한 셀 플래닝 일 예를 도시한 도면이다.

도 2a를 참조하면, 사용 가능한 Zadoff-Chu 시퀀스가 6개이고 한 기지국에 6개의 셀이 존재할 때 파일럿 시퀀스 플래닝의 예이다. 즉, 기지국(210, 220, 230) 각각은, 6개의 시퀀스를 사용하기 때문에, 바로 인접한 기지국들 중에는 동일 시퀀 스를 사용하는 셀이 존재하게 된다.

반면에, 도 2b는 사용 가능한 시퀀스 수가 18개일 때의 시퀀스 플래닝 예이다. 기지국(240, 250, 260)에 속하는 셀들은 모두 다른 파일롯 시퀀스를 사용하기 때문에 상기 도 2a에 비하여 파일롯 채널 간의 간섭이 줄어들고 유동성(flexibility)이 커진다.

상기 도 2a와 도 2b에 설명하였듯이, 시퀀스 수 혹은 셀 플래닝 문제는 시퀀스 길이와 관련이 있다. 또한, LTE 상향 링크 시스템에서 최소 시퀀스 길이는 자원 할당 단위인 RU의 크기에 영향을 받는다.

따라서, 도 1에 도시한 바에 따라 하나의 RU(121)가 LB에서 2N의 주파수 톤을 할당 받는 경우, SB에서는 N개의 주파수 톤을 할당 받게 되고, 곧 상기 N 개의 주파수 톤이 파일롯 시퀀스의 길이가 최소 값이 된다. 이때, 최소 패킷 전송 사이즈 등을 고려하여 2N를 12정도로 선택하게 되면, 상기 파일롯 시퀀스의 길이는 6이 되므로, 상기 도 2a와 도 2b에서 설명한 바와 같이 파일롯 시퀀스의 셀 플래닝 문제가 심각해진다.

즉, 동일한 파일럿 시퀀스를 인접 셀에 할당할 가능성이 높아지는 문제점이 존재한다. 또한, 인접 셀에 동일한 파일럿 시퀀스를 할당 가능함에 따라, 파일럿 채널 간에 간섭이 증가하여 정상적으로 역방향 전송을 지원하기 힘든 문제점이 존재한다.

상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 본 발명은, 통신시스템에서 역방향 전송을 위한 파일럿 시퀀스를 생성하는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명은, 차세대 이동통신시스템에서 역방향 전송에 따라 PAPR을 최소화하는 파일럿 시퀀스를 생성하여 셀 플래닝하는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명은, 차세대 이동통신시스템에서 파일럿 시퀀스를 생성하여 전송하는 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명의 바람직한 실시 예는, 단반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 무선통신 시스템에서 역방향 전송을 위한 셀 구별을 위한 셀 할당하는 방법에 있어서, 길이가 M인 마더 시퀀스를 상이한 위치를 가지는 펑처링 패턴에 따라 펑처링 하여 길이가 N인 뉴 시퀀스를 생성하는 과정과, 상기 길이가 N인 뉴 시퀀스를 서로 다른 길이로 순환 시프트 하여 최종 시퀀스를 생성하는 과정과, 상기 순환 시프트된 최종 시퀀스들 중에서 상관 특성이 설정된 값보다 큰 특정 시퀀스를 제외하여 상기 셀들을 구별하여 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예는, 단반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 무선통신 시스템에서 역방향 전송을 위한 셀 구별 정보를 전송하는 장치에 있어서, 길이가 M인 마더 시퀀스를 생성하는 마더 파일럿 시퀀스 생성기와, 상기 길이가 M인 마더 시퀀스를 상이한 위치를 가지는 펑처링 패턴에 따라 펑처링 하여 길이가 N인 뉴 시퀀스를 생성하는 펑처와, 상기 길이가 N인 뉴 시퀀스를 서로 다른 길이로 순환 시프트 하는 시프터를 포함하는 파일럿 시퀀스 생성기를 포함함을 특징으로 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예는, 단반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 무선통신 시스템에서 단말이 역방향 전송을 지원하는 방법에 있어서, 상기 단말이 싱크 채널을 통해 셀 고유 아이디를 획득하는 과정과, 상기 셀 고유 아이디를 통해 소정 길이의 마더 시퀀스에 대해 상이한 펑처링 패턴과, 순환 시프트를적용하여 셀을 구별하기 위한 파일롯 시퀀스들을 생성하는 과정과, 할당 받은 자원을 통해 상기 역방향 정보와 상기 생성된 파일럿 시퀀스를 다중화하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명의 주요한 요지는, 단반송파(Single Carrier: SC)를 사용하는 주파수 분할 다중 접속(Frequency Division Multiple Access: FDMA) 무선 통신 시스템에서, PAPR을 최소화하는 파일럿 시퀀스 생성 및 셀 플래닝 방안을 제안하는 것이다. 이러한 본 발명은 SC-FDMA 통신 시스템에서 천공 위치에 따른 셀 전용 파일럿 시퀀스를 생성하고, 셀 플래닝 하는 방안을 제안한다.

따라서, 본 발명은 역방향 전송에서 사용할 수 있는 파일롯 시퀀스의 개수를 증가시킬 수 있는 시퀀스 생성 방법을 제안하여, 셀 플래닝을 용이하게 하고 이동통신시스템 전체의 시스템 성능을 향상시키고자 한다.

우선 본 발명의 바람직한 실시 예를 구체적으로 설명하기 위하여 3세대 이동통신 표준화 기구인 3GPP (3rd Generation Partnership Project)에서 표준화가 진행중인 LTE(Long Tern Evolution) 시스템을 설명한다. 상기 LTE 시스템은 역방향 전송을 위하여 SC-FDMA를 도입할 예정이다.

도 3은 본 발명에 따라 천공 위치에 따라 파일럿 시퀀스를 생성하는 방법을 도시한 도면이다.

본 발명에서 제안되고 있는 Zadoff-Chu 시퀀스는 시퀀스 길이에 따라 시퀀스 인덱스의 수가 가변적이다. 즉, 시퀀스 길이가 소수(prime number, 일 예로 'M'으로 설정할 경우)일 때, 상기 Zadoff-Zhu 시퀀스의 수가 M-1로 가장 많다. 따라서, 상기 임의의 시퀀스의 길이 N이 소수가 아닐 경우는, N보다 큰 가장 작은 소수 M 길이로 시퀀스를 생성하고 이를 펑쳐링 하여 길이 N의 시퀀스를 생성할 수 있다.

이 때, 소수의 길이 M 사이즈의 시퀀스를 마더 시퀀스(Mother sequence)라고 하고, 이를 이용하여 생성된 길이 N의 시퀀스들을 뉴 시퀀스(New sequence)라고 정의한다. 즉, 본 발명에서는 길이 M의 마더 시퀀스를 펑쳐링(pucturing)하여, 그 펑쳐링 위치를 다르게 설정함으로써 서로 다른 뉴 시퀀스들을 생성한다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 일 예로 N이 6이고, M이 7일 때를 예를 들어 설명한다. 우선 길이가 7인 마더 시퀀스를

(310)로 정의한다.

은 해당 시퀀스의 각 샘플을 의미하는데, 길이 6의 뉴 시퀀스를 생성하기 위해서는 이 중 하나의 샘플을 펑쳐링해야 한다.

(321)은 마더 시퀀스

(310)에서 첫번째 샘플(311)을 펑쳐링 하여 얻은 뉴 시퀀스이며,

(322)은 두번째 샘플(312)을 펑쳐링하여 얻은 또 다른 뉴 시퀀스이다. 이러한 방법으로 (311) ~ (317)의 샘플 중 하나를 펑쳐링한 7개의 뉴 시퀀스

(321)~

(327)를 생성할 수 있다. 상기 예에서 마더 시퀀스 하나 당 7개의 새로운 시퀀스가 생성되고, 마더 시퀀스는 6개가 존재하므로 길이 6의 뉴 시퀀스는 총 42개이다.

이때, 상기 새롭게 생성된 뉴 시퀀스들은 Zadoff-Zhu 시퀀스를 펑쳐링한 것이므로써, 기존의 Zadoff-Zhu 시퀀스 고유의 상관특성을 항상 보장하지 않을 수 있다. 이때, 상기 새롭게 생성된 시퀀스들을 셀 플래닝에서 사용하기 위해서는 상기 시퀀스 간의 교차 상관 특성을 살펴볼 필요가 있다. 이는 하나의 마더 시퀀스에서 생성된 새로운 시퀀스들은 기본적으로 동일한 시퀀스를 사용하여 펑쳐링한 것이기 때문에 특정 시퀀스 조합에 대해 나쁜 교차 상관 특성을 보일 수 있기 때문이다.

따라서, 이를 보완하기 위하여 도 3에서 생성된

(321) ~

(327)의 새로운 시퀀스 마다 고유의 값만큼 순환 시프트한다. 상기 도 3에서 뉴 시퀀스

(321)~(327)에 순환 시프트를 적용한 최종 시퀀스는 (341)~(345)를 생성한다. 이때, 순환 시프트 값은 차례로 1 샘플(342), 5 샘플(344), 2 샘플, 3 샘플, 4 샘플, 2 샘플, 0샘플(346)이 사용한다.

따라서, 동일한 마더 시퀀스에서 펑쳐링된 후, 서로 다른 값 만큼 순환 시프트하게 되면, Zadoff-Zhu의 Non-zero 시프트에 대한 순환 자동 상관의 값이 0인 특성으로 인하여 해당 시퀀스들 간의 교차 상관 특성이 개선된다.

도 4는 본 발명에 따라 동일한 마더 코드(p=1)를 사용하고 다른 펑쳐링 및 시프트 패턴을 이용하여 생성한 7개의 파일럿 시퀀스(

~

)들간의 교차 상관 특성 예를 도시한다.

도 4를 참조하면, 우선, <수학식 1>의 정의에 따라, 생성된 길이 6의 Zadoff-Zhu 시퀀스들 간의 교차 상관(cross correlation)의 이상적인 값은

이다.

그러나, 실제 도 4에서 나타난 값들은 시퀀스 조합에 따라 교차 상관 값의 범위가 다양하다. 특히, 도 4에서는 교차 상관 특성이 나쁜 경우, 일 예로 즉

과

의 조합(410)을 제외하면, 생성한 시퀀스의 교차 상관 특성이 상기 계산된 이상적인 값보다 작거나 비슷함을 알 수 있다.

따라서, 실제 셀 플래닝에서는 이러한 상관 특성을 관찰한 후, 나쁜 조합의 시퀀스를 제외함으로써 성능 개선을 볼 수 있다.

또한, 상기와 같이 특정 시퀀스를 제외하는 경우를 고려하지 않고, 본 발명을 적용하여 길이가 N인 시퀀스를 생성했을 때의 최대 시퀀스 수은 다음의 <수학식 2>와 같이 정의 가능하다.

여기서, (M-1)은 전체 마더 시퀀스의 수, 나머지는 펑쳐링 패턴 수를 의미한다.

따라서, 시퀀스 길이가 6일 때는 최대 42개의 파일롯 시퀀스를, 길이가 12일 때는 156개의 파일롯 시퀀스를 생성할 수 있다. 이는 셀 플래닝시 충분한 유동성을 제공함을 의미한다.

도 5는 본 발명에 따라 새롭게 생성된 파일럿 시퀀스를 통한 셀 플래닝 예를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 하나의 기지국 내의 셀들이 서로 다른 시퀀스를 사용하되, 펑쳐링 패턴이 동일하도록 플래닝하는 경우이다. 상기 도 5에서 시퀀스를 나타내는

에서 p, n은 각각 마더 시퀀스 인덱스와 펑쳐링 패턴 인덱스를 나타낸다.

510의 기지국은 6개의 서로 다른 마더 시퀀스를 펑쳐링 패턴 1에 따라 펑쳐링한 시퀀스 6개를 생성한 후, 셀들에 할당한다. 이러한 방법에 따라 520~570의 기지국들 역시 6개의 마더 시퀀스를 모두 사용하되, 기지국별 고유의 패턴 인덱스을 사용하여 펑쳐링한 시퀀스 6개를 생성한 후, 셀들에 할당한다.

따라서, 기지국별로 6개의 상이한 마더 시퀀스에 대하여 기지국별 고유 펑쳐링 패턴 위치에서 펑쳐링 수행하여, 서로 인접한 셀들간에 중첩되지 않은 시퀀스를 할당하게 된다.

도 6는 본 발명에 따라 새롭게 생성된 파일럿 시퀀스를 통한 셀 플래닝의 다른 예를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 하나의 기지국은 하나의 마더 시퀀스를 할당 받고 해당 기지국에 속한 셀들은 할당 받은 마더 시퀀스를 다른 패턴 인덱스에 따라 펑쳐링한 시퀀스를 사용한다. 즉, 610, 620, 650, 670, 660, 640의 기지국들은 각각 마더 시퀀스 1~6을 할당 받는다. 각 마더 시퀀스 마다 펑쳐링 패턴으로 만들어지는 새로운 시퀀스는 7개인데 반에 한 기지국 당 셀의 수는 6개이다. 따라서, 도 6에서는 각 마더 시퀀스별로 7개 중에 나쁜 교차 상관 특성을 보이는 하나의 시퀀스를 셀 플래닝 시에 제외시켜 할당한다.

일 예로, p=1인 마더 시퀀스가 할당된 기지국(610)에서는

의 상관값이 나빴으므로(도 4의 410를 참조) 상기

를 셀 플래닝시 제외한다. 이러한 방법에 따라 기지국 (620), (650), (670), (660), (640)의 기지국들은 각각 펑쳐링 패턴 인덱스가 2,1,4,3,6 인 시퀀스를 각각 제외하여 셀 플래닝 한다.

또한, 시퀀스 수가 줄어듬에 따라 630의 기지국은 마더 시퀀스 3을 재할당 받아 펑쳐링한 시퀀스를 생성하여 셀 플래닝을 수행한다. 이때, 비록 동일한 파일 럿 시퀀스를 630 기지국과 650 기지국이 할당된다 하더라도, 상기 기지국들은 서로 인접한 셀이 존재하지 않으므로, 결과적으로는 중첩되지 않은 시퀀스를 할당하는 것과 동일한 효과를 나타내게 된다.

또한, 상기 도 5와 도 6을 참조하면, 상기 도 6에 도시된 셀 플래닝 일 예가, 상기 도 5의 경우보다 유동성은 줄어드나, 시퀀스 간의 상관 특성이 좋기 때문에 간섭이 줄어들 것으로 예상된다.

본 발명에서는 SB에서 하나의 RU가 6개의 주파수 톤으로 구성되어 있는 경우, 길이 6인 파일럿 시퀀스들을 생성하는 예를 설명하고 있다. 이때, 할당 받은 RU의 수에 따라 파일롯 시퀀스의 길이가 달라질 수 있으므로, 하나의 기지국은 시퀀스는 길이 별 시퀀스를 할당 받아 사용하게 된다. 또는 파일롯 시퀀스의 길이를 항상 하나의 RU를 할당 받는 경우로 고정하고, 이를 다수 RU에서 반복하여 사용하는 것도 가능한 실시 예이다.

다시 말해서, 본 발명은 하나의 RU를 구성하는 주파수 톤의 수를 가변하거나, 또는 파일럿 운용 방법과 상관없이 마더 시퀀스의 펑쳐링 위치를 달리하여 다양한 시퀀스를 생성하는 방법을 포함함은 자명하다.

도 7a는 본 발명에 따라 파일럿 시퀀스를 생성하는 송신 장치의 구조를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 7a를 참조하면, 송신 장치는 제어부(710)과, 파일롯 시퀀스 생성 장치(720)와, 데이터 및 제어 정보 생성 장치(730)와 다중화기(MUX, 730)와 직/병렬 변환기(731)와 고속퓨리에변환(Fast Fourier Transform: 이하 FFT라 칭함) 블 록(732)과 매핑 장치(740)와 IFFT 블록(751)과 병/직렬 변환기(752)와 보호구간 삽입기(753)를 포함하여 구성된다.

상기 제어부(710)는 송신 장치 전체의 동작을 제어하는 컨트롤러 장치로 MUX(714), FFT(715), 매핑 장치(740), 파일롯 시퀀스 생성 장치(720), 데이터 및 제어 정보 생성 장치(730) 등 주요 블록에서 필요로 하는 제어 정보를 전송한다.

파일롯 시퀀스 생성 장치(720)에 입력되는 제어 정보(712)로는 할당 파일롯 시퀀스 생성을 위한 펑쳐링 및 시프트 정보와 같은 셀 고유 특성 정보, 할당 받은 RU의 수 등이 있다.

데이터/제어 정보 생성 장치(730)로는 상향링크 데이터 전송과 관련된 각종 정보(713)가 입력된다.

MUX(730)는 상기 파일롯 시퀀스 생성 장치(720)과 데이터/제어 정보 생성 장치(730)에서 생성된 파일롯 및 데이터, 제어 정보 등을 LB 혹은 SB에서 전송하기 위하여 제어부(710)로부터 타이밍 정보(714)를 수신한다. 이때, 상기 정보들을 실제 주파수 자원에 매핑하는 매핑 장치(740)는 제어부(710)로부터 타이밍 정보(LB/SB), 주파수 할당 정보 등이 입력 받는다(711).

이는 도 1에서 설명한 것과 같이, 역방향 전송 프레임 구조는 LB과 SB으로 구성되어 있다. 여기서, LB으로는 (730)의 출력 신호인 데이터 및 제어 정보가 전송되고 SB으로는 (720)의 출력 신호인 파일롯이 전송된다. 따라서, 이를 다중화하기 위하여 상기 MUX(730)이 필요하다. MUX(730)의 출력 신호는 직/병렬변환기(731)에서 병렬신호로 변환된 후 FFT 장치(732)로 입력된다. 상기 FFT 블록(732)의 사이 즈는 제어 신호(715)에 따라 가변 가능하며, FFT의 출력신호는 매핑 장치(740)에 입력되어 실제 전송될 주파수 자원에 매핑된다. 매핑 장치(740)의 출력신호는 IFFT(751) 장치에서 시간 영역의 신호로 변환되고 병직렬 변환기(752)로 입력되어 직렬 신호가 된다. 상기 신호는 보호 구간 삽입기(753)에서 보호 구간(Guard Interval)을 추가한 후 송신 안테나로 전송된다(754). 이 때 보호구간은 일반적으로 신호의 일정 부분을 복사하여 반복하는 순환 프리픽스(Cyclic Prefix)가 사용된다.

도 7b는 본 발명에 따른 파일럿 시퀀스 생성 장치(720)를 개략적으로 도시한 도면이다.

도 7b를 참조하면, 마더 시퀀스 생성 장치(721)에서 마더 시퀀스를 생성한 후, 펑쳐(722)는 상기 생성된 마더 시퀀스를 셀 고유 패턴에 따라 펑쳐링하여 뉴 시퀀스를 출력한다. 이때, 시프터(723)는 상기 뉴 시퀀스 중에서 고유의 상관 특성을 보장하지 않는 시퀀스를 보장하고자, 고유의 값만큼 순환 시프트를 수행하여 교차 상관이 개선된 시퀀스를 출력한다. 따라서, 해당 셀에서 사용하는 파일롯 시퀀스를 생성하게 된다.

이때, 파일럿 시퀀스 생성 장치(720)는 파일롯 시퀀스의 길이, 셀고유 패턴 정보 등은 제어부(710)로부터 수신한다(712). 또한, 상기 파일롯 시퀀스는 기지국과 단말에 공통적으로 생성되는 상호간에 인지되는 정보이다.

또한, 본 발명은 역방항 전송을 지원함에 따라 SC-FDMA 송신 단말 장치를 예를 들어 설명하나, 이는 곧 상기 파일롯 시퀀스 생성 장치가 기지국 장치에서도 동 일하게 포함 가능함을 의미한다.

도 8은 본 발명에 따라 파일럿 시퀀스를 생성하는 과정을 도시한 신호 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 810 단계에서 단말은 핸드오버를 하거나 특정 셀로 이동하거나 혹은 초기 억세스를 하는 경우, 싱크 채널등을 이용하여 셀 서치를 수행함으로써 셀 고유 아이디 등을 확인한다. 상기 확인된 셀 고유 아이디를 바탕으로 셀 고유의 정보를 획득한다. 820 단계에서 단말은 셀 고유 정보를 통해 파일롯 시퀀스를 생성한다. 상기 셀 고유의 정보로는 셀 아이디에 따라 미리 정해진 스크램블링 코드, 파일롯 시퀀스을 생성하기 위한 마더 시퀀스, 펑쳐링/시프트 정도 등이 있을 수 있다. 830 단계에서 해당 전송시점에 단말에 자원이 할당되는 경우, 840 단계로 진행하여 데이터 및 제어 신호를 생성하고 850 단계에서 생성된 파일롯 시퀀스와 멀티플렉싱하여 전송한다.

여기서, 상기 820 단계까지는 특성 셀에서 초기 억세스 시에 수행되는 절차이다. 또한, 구한 셀 고유의 정보 및 파일롯 시퀀스들은 매번 상향링크 데이터 전송(서브프레임 또는 TTI 단위, 또는 830 단계절차 이후) 마다 반복하여 사용될 것이다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 동작하는 본 발명에 있어서, 개시되는 발명 중 대표적인 것에 의하여 얻어지는 효과를 간단히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에서는 소수 길이의 마더 시퀀스를 이용하여 서로 다른 위치에서 펑처링 및 시프트 패턴을 사용함으로써 다수의 새로운 파일럿 시퀀스를 생성하고, 셀 플래닝을 수행한다. 따라서, 역방향 전송을 지원함에 따라 시퀀스 간 우수한 상관 특성을 보장하는 장점을 제공한다. 또한, 사용 가능한 파일럿 시퀀스의 수를 늘일 수 있으므로 셀 플래닝을 매우 용이한 장점을 제공한다.

Claims (7)

1. 단반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 무선통신 시스템에서 역방향 전송을 위한 셀 구별을 위한 셀 할당하는 방법에 있어서,

   길이가 M인 마더 시퀀스를 상이한 위치를 가지는 펑처링 패턴에 따라 펑처링 하여 길이가 N인 뉴 시퀀스를 생성하는 과정과,

   상기 길이가 N인 뉴 시퀀스를 서로 다른 길이로 순환 시프트 하여 최종 시퀀스를 생성하는 과정과,

   상기 순환 시프트된 최종 시퀀스들 중에서 상관 특성이 설정된 값보다 큰 시퀀스를 제외하여 상기 셀들을 구별하여 할당하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 셀 할당 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 셀 구별을 위한 최종 시퀀스는,

   상기 길이가 M인 마더 시퀀스와 하나의 마더 시퀀스마다 생성되는 길이가 N인 뉴 시퀀스 개수의 배수만큼 생성되는 과정을 더 포함함을 특징으로 셀 할당 방법.
3. 제 2항에 있어서, 상기 최종 시퀀스의 최대 수는,

   하기의 <수학식 3>과 같이 계산되는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 셀 할당 방법.

   <수학식 3>

   
4. 제 1항에 있어서, 상기 셀 구별을 위한 최종 시퀀스는,

   상기 할당 받은 리소스 유닛의 수에 따라 가변적인 크기를 가지고 생성되는 과정을 더 포함함을 특징으로 하는 셀 할당 방법.
5. 단반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 무선통신 시스템에서 역방향 전송을 위한 셀 구별 정보를 전송하는 장치에 있어서,

   길이가 M인 마더 시퀀스를 생성하는 마더 파일럿 시퀀스 생성기와,

   상기 길이가 M인 마더 시퀀스를 상이한 위치를 가지는 펑처링 패턴에 따라 펑처링 하여 길이가 N인 뉴 시퀀스를 생성하는 펑처와,

   상기 길이가 N인 뉴 시퀀스를 서로 다른 길이로 순환 시프트 하여 최종 시퀀스를 생성하기 위한 시프터를 포함하는 파일럿 시퀀스 생성기를 포함함을 특징으로 하는 전송 장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 파일럿 시퀀스 생성기로부터 출력되는 파일럿 정보를, 데이터 정보 및 제어 정보와 다중화하는 다중화기와,

   제어부로부터 인가되는 타이밍 정보에 따라 전송 주파수에 할당하는 매핑 장치를 더 포함함을 특징으로 하는 전송 장치.
7. 단반송파 주파수 분할 다중 접속(SC-FDMA) 무선통신 시스템에서 단말이 역방향 전송을 지원하는 방법에 있어서,

   상기 단말이 싱크 채널을 통해 셀 고유 아이디를 획득하는 과정과,

   상기 셀 고유 아이디를 통해 소정 길이의 마더 시퀀스에 대해 상이한 펑처링 패턴과, 순환 시프트를적용하여 셀을 구별하기 위한 파일롯 시퀀스들을 생성하는 과정과,

   할당 받은 자원을 통해 상기 역방향 정보와 상기 생성된 파일럿 시퀀스를 다중화하여 전송하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 역방향 전송 방법.

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