KR20080035498A

KR20080035498A - 제1차 동기채널과 제2차 동기채널이 ｔｄｍ으로 구성된ｏｆｄｍ 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법

Info

Publication number: KR20080035498A
Application number: KR1020070105209A
Authority: KR
Inventors: 김일규; 박형근; 장갑석; 고영조; 이효석; 이준환; 김영훈; 방승찬
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2006-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2008-04-23
Also published as: US20090196279A1; KR101012857B1; EP2076980A1; US8817770B2; CN101601206B; JP5519286B2; JP2010507315A; WO2008048060A1; CN101601206A; EP2076980A4; EP2076980B1

Abstract

본 발명은 제1차 동기채널과 제2차 동기채널이 TDM으로 구성된 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법에 관한 것으로, 단말이 수신한 프레임에 포함된 1차 동기채널 심볼을 이용하여 싱크블록 동기 및 1차 동기채널 시퀀스 번호를 획득하는 단계, 상기 싱크블록 동기 및 상기 단말이 수신한 프레임에 포함된 2차 동기채널 심볼을 이용하여 상기 프레임의 경계 및 스크램블링 코드 그룹을 검출하는 단계 및 상기 1차 동기채널 시퀀스 번호 및 상기 스크램블링 코드 그룹을 이용하여 스크램블링 코드를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하며, 낮은 복잡도로 셀 탐색 시간을 줄일 수 있다.

OFDM, 동기채널, 셀 탐색, BCH

Description

제1차 동기채널과 제2차 동기채널이 ＴＤＭ으로 구성된 ＯＦＤＭ 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법{TDM based cell search method for OFDM system}

본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OFDM 셀룰러 시스템에서의 초기 셀 및 인접 셀을 탐색하는 방법 및 이를 이용하는 이동국, 기지국, 시스템 및 프레임 구조에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호:2005-S-404-12, 과제명:3G Evolution 무선전송 기술 개발].

3GPP의 WCDMA 방식에서는 순방향 링크의 기지국 구별을 위해 시스템에서 총 512개의 긴 PN 스크램블링 코드(long PN scrambling code)를 사용하며 인접한 기지국들은 서로 다른 긴 PN 스크램블링 코드를 순방향 링크 채널들의 스크램블링 코드로 사용한다. 이동국에 전원이 인가되었을 때 이동국은 이동국이 속한 기지국(수신 신호가 가장 큰 기지국)의 시스템 타이밍 및 현 기지국이 사용하는 상기 긴 PN 스크램블링 코드 ID를 획득해야 한다. 이를 이동국의 셀 탐색 과정이라 한다.

WCDMA에서는 셀 탐색을 수월하게 하기 위해 512개의 긴 스크램블링 코드를 64개의 그룹으로 나누고 순방향 링크에 1차 동기채널 및 2차 동기채널을 둔다. 1차 동기채널은 이동국으로 하여금 슬롯 동기를 획득하도록 하며 2차 동기채널은 이동국으로 하여금 10 msec 프레임 경계(frame boundary) 및 긴 PN 스크램블링 코드 그룹 ID 정보를 획득하도록 한다.

WCDMA 방식의 셀 탐색 방식은 크게 3단계 방식으로 이루어진다. 1 단계는 1차 동기 채널 코드(Primary Synchronization Channel Code, PSC)를 이용하여 이동국이 슬롯 동기를 획득하는 단계이다. WCDMA에서는 10 msec 마다 15개의 슬롯 단위로 동일한 PSC가 전송되며 모든 기지국이 전송하는 PSC는 동일한 신호이다. 1단계에서는 상기 PSC에 대한 정합필터를 이용하여 슬롯 동기를 획득하게 된다.

2단계에서는 1단계에서 획득한 슬롯 타이밍 정보 및 2차 동기채널 코드(Secondary Scrambling Code, SSC)를 이용하여 긴 PN 스크램블링 코드 그룹 정보 및 10 msec 프레임 경계를 획득한다.

3단계에서는 전 단계에서 획득한 10 msec 프레임 경계 및 긴 PN 스크램블링 코드 그룹 정보를 이용하여 현재 기지국이 사용하는 긴 PN 스크램블링 코드 ID를 공통 파일롯 채널 코드 상관기를 이용하여 획득하는 단계이다. 즉 하나의 코드 그룹에는 8개의 스크램블링 코드가 매핑 되므로 3단계에서 이동국은 8개의 PN 스크램블링 코드 상관기 출력을 비교하여 현 셀이 사용하는 긴 PN 스크램블링 코드 ID를 검출하게 된다.

상기 WCDMA 방식에서 동기채널은 기본적으로 1차 동기채널과 2차 동기채널로 이루어져 있으며 상기 1차 동기채널 및 2차 동기채널 그리고 공통 파일롯 채널 및 다른 데이터 채널은 시간 영역 직접시퀀스 대역확산에 기반하는 CDMA방식으로 Multiplexing 된다.

현재 3GPP에서는 WCDMA 방식의 단점을 보완하기 위한 3G Long Term Evolution (3G-LTE)의 일환으로 OFDM 기반의 무선전송기술규격작업이 한창이다. 상기 WCDMA에서 사용되는 동기 채널 및 공통 파일롯 채널 구조 그리고 이동국의 셀 탐택 방법은 DS-CDMA에 적합한 방법이며 OFDM 순방향 링크에는 적용될 수 없다. 따라서, OFDM을 사용하는 셀룰라 시스템에서 순방향 링크의 동기채널 및 공통 파일롯 채널 구조 그리고 이동국의 초기 셀 탐색 방법 및 핸드오버를 위한 인접셀 탐색방법이 요구되고 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, OFDM 셀룰러 시스템에서 초기 셀 탐색 및 핸드오버를 위한 인접셀 탐색을 포함하는 셀 탐색 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법을 지원하기 위한 순방향 링크 프레임을 전송하는 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법이 적용되는 OFDM 셀룰러 시스템을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체를 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 상술한 셀 탐색 방법에 사용되는 순방향 링크 프레임의 구조를 제공하는 데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 무선통신 시스템에서의 셀 탐색 방법은 무선통신 시스템에서 순방향 동기신호를 이용한 셀 탐색 방법에 있어서, (a)단말이 수신한 프레임에 포함된 1차 동기채널 심볼을 이용하여 싱크블록 동기 및 1차 동기채널 시퀀스 번호를 획득하는 단계, (b)상기 싱크블록 동기 및 상기 단말이 수신한 프레임에 포함된 2차 동기채널 심볼을 이용하여 상기 프레임의 경계 및 스크램블링 코드 그룹을 검출하는 단계 및 (c)상기 1차 동기채널 시퀀스 번호 및 상기 스크램블링 코드 그룹을 이용하여 스크램블링 코드를 획득하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (b)단계는 BCH 안테나 수 또는 파일럿 호핑 여부를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 스크램블링 코드를 이용하여 상기 프레임에 포함된 BCH를 복조한 결과 CRC 오류가 발생한 경우 상기 (a)단계부터 다시 수행하고, 상기 CRC 오류가 발생하지 않은 경우 셀 탐색을 종료하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (c)단계는 상기 스크램블링 코드 그룹에 속한 스크램블링 코드들을 상기 프레임의 파일럿 채널에 대한 상관을 수행하여 획득된 상관값 중 최대값을 갖는 스크램블링 코드를 검출하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 (c)단계는 상기 (b)단계에서 파일럿에 호핑이 사용된 것으로 검출된 경우 상기 스크램블링 코드 그룹에 속한 스크램블링 코드에 일대일 대응되는 파일럿 호핑 패턴을 이용하여 상기 프레임의 파일럿 채널에 대한 상관을 수행하여 획득된 상관값 중 최대값을 갖는 스크램블링 코드를 검출하는 것을 특징으로 한다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명에서 제시하는 무선통신 시스템에서의 프레임 송신방법은 무선통신 시스템에서 순방향 동기신호를 통하여 임의의 셀에 속하는 기지국이 프레임을 송신하는 방법에 있어서, (a)프레임의 싱크블록 동기를 포함하는 1차 동기채널 시퀀스, 상기 프레임의 경계와 상기 셀의 스크램블링 코드 그룹을 포함하는 2차 동기채널 시퀀스 및 무선통신 시스템 정보를 포함하는 BCH(broadcasting channel)를 생성하는 단계 및 (b)상기 생성된 동기채널 시퀀스 각각을 이용하여 주파수 상에서 코드도약된 각각의 동기채널 심볼 및 상기 BCH를 포함하는 프레임을 생성하여 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 제1차 동기채널 심볼과 상기 제2차 동기채널 심볼은 TDM 기반으로 구성되어, 바로 인접하게 배치되도록 하는 프레임을 생성하여 송신하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 동기채널 심볼과 상기 BCH는 상기 프레임 내의 동일한 서브프레임에 존재하며, 상기 BCH는 상기 2차 동기채널 심볼을 이용하여 채널 추정을 통하여 코히런트 복조되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 프레임 내에 포함된 BCH는 무선통신 시스템의 타이밍 정보, 대역폭, 송신 안테나 수를 포함하고 상기 프레임 경계, 송신 안테나 수 및 스크램블링 코드를 이용하여 복조되는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에 있어서 이동국의 셀 탐색 시간을 줄일 수 있으며, 낮은 복잡도로 동작하는 셀 탐색방법을 구현할 수 있다.

또한, 본 발명의 동기신호 전송방법에 의하여 낮은 복잡도로 동기획득이 가능하다.

또한, 본 발명의 동기신호 전송방법에 의하여 인접 셀 탐색을 효율적으로 수행할 수 있어 핸드오버가 원활하기 이루어지며, 이동국의 밧데리 소모량을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명의 동기신호 전송방법에 의하여 하나의 동기 채널만 가지고도 OFDM 심볼 동기, 긴 스크램블링 코드 그룹 ID, 10 msec 프레임 경계 그리고 주파수 옵셋 추정까지 모두 할 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다.

OFDM 셀룰러 시스템의 각각의 기지국은, 일반적으로, 긴 의사 잡음 스크램블링 코드(long pseudo noise scrambling code)를 이용하여 OFDM 심볼을 스크램블링하지만, 긴 의사 잡음 스크램블링 코드 말고도 다른 종류의 스크램블링 코드를 사용할 수 있으므로, 이하에서는 편의상, 스크램블링 코드라 칭한다.

본 발명의 일실시예에 따른 기지국은 복수 개의 송신안테나를 구비하는 방법, 타임 스위칭 다이버시티 (TSTD), 프리코딩 벡터 스위칭(Precoding Vector Switching) 송신 다이버시티 또는 주파수 스위칭 송신 다이버시티(FSTD) 등의 방법으로 송신 다이버시티를 수행할 수 있으며, 본 명세서의 도면에서는 편의상 2개의 송신 안테나를 구비한 기지국을 전제하여 설명한다.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 이동국은 복수 개의 수신안테나를 구비하는 방법 등으로 수신 다이버시티를 수행할 수 있으며, 본 명세서의 도면에서는 편의상 2개의 수신 안테나를 구비한 이동국을 전제하여 설명한다. 이러한 구조의 이동국인 경우 수신 다이버시티에 따른 각 데이터 경로(data path)의 데이터들을 결합(combining)해야 하는데, 결합 방식은 본 명세서에서는 단순 합산을 사용하였으나, 반드시 이에 한정되지 않음은 이 분야에 종사하는 자들에게는 자명한 사실이 다.

본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에서 동기 획득, 프레임 경계 검출 및 셀 식별자 검출(또는 스크램블링 코드 검출이라고도 함)을 포함하는 셀 탐색을 하는 방법과 관련이 있다.

“싱크 블록 검출”은 싱크 블록 경계(141) 검출을 의미하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이며, 싱크 블록을 검출했다는 의미는 OFDM 심볼 동기, 싱크 블록내 1차 동기채널의 위치 및 2차 동기채널의 위치 또한 검출했다는 의미이다.

또한, “프레임 경계 검출”은 프레임 경계의 타이밍(140)을 검출하는 것을 지칭하여 본 명세서에서는 사용될 것이며, “프레임 경계 정보”는 프레임 경계의 타이밍에 대한 정보를 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이다.

스크램블링 코드 검출”은 스크램블링 코드 식별자 검출 및 스크램블링 코드 검출를 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이며, “스크램블링 코드 정보”는 스크램블링 코드 식별자 및 스크램블링 코드를 포괄하는 용어로 본 명세서에서는 사용될 것이다.

OFDM 기반의 LTE 시스템에서 하나의 기지국 (Node-B)는 여러 개의 섹터셀로 이루어져 있는데 기지국 구분은 서로 다른 랜덤시퀀스로 구분이 되며 기지국내 섹터 구분은 서로 다른 직교 코드로 구분이 된다. 따라서 시스템의 각각의 셀은 상기 랜덤시퀀스와 직교코드를 곱해서 생성되는 합성 코드 시퀀스에 의해서 구분되는데 본 발명에서는 상기 합성 코드를 셀 고유의 "스크램블링 코드"라 칭한다.

"스크램블링 코드그룹"은 시스템에서 사용하는 상기 스크램블링 코드의 그룹 을 의미한다. 예를 들어 시스템에서 사용되는 스크램블링 코드가 513개일 경우 이를 171개의 그룹으로 나누면 각각의 그룹에는 3개의 스크램블링 코드가 속하게 된다.

본 발명에서 “2차 동기채널 시퀀스”는 주파수 영역에서 2차 동기 채널 심볼이 점유하는 부 반송파에 매핑되는 2차 동기채널 “칩”의 집합을 의미한다.

본 발명에서 “1차 동기채널 시퀀스”는 주파수 영역에서 1차 동기 채널 심볼이 점유하는 부 반송파에 매핑되는 1차 동기채널 “칩”의 집합을 의미한다.

본 명세서에서는, 편의상, 이산 푸리어 변환(Discrete Fourier Transform) 및 고속 푸리어 변환(Fast Fourier Transform)을 포괄하는 용어로 푸리어 변환이라는 용어를 사용한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 순방향 링크 프레임의 구조를 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 순방향 링크 프레임 각각은 10 msec의 지속시간(duration)을 가지며, 20개의 서브프레임(110)으로 이루어져 있다.

도 1에서, 가로축은 시간축이고 세로축은 주파수(OFDM 부반송파, subcarrier)축이다.

각 서브프레임은 길이가 0.5 msec이고 7개의 OFDM 심볼(120)을 포함 한다. 도 1의 예에서는 10 개의 서브프레임마다 1개의 1차 동기 채널 OFDM 심볼 (100-A) 및 2차 동기채널 OFDM 심볼 (101-A)이 존재하여 한 프레임(10msec)내에 총 2개의 1차 동기채널 심볼과 2개의 2차 동기채널 심볼이 존재한다.

이 경우, 동기채널 심볼의 반복 주기(130)는 서브프레임 10개를 합한 길이와 같게 되어, 한 프레임 내 총 동기 채널 심볼의 반복주기의 개수는 2가 된다. 편의상 동기 채널 심볼의 반복 주기를 싱크(Sync) 블록이라 칭한다.

즉, 도 1은 한 프레임(10 msec)내 싱크 블록(130)의 개수가 2인 것을 예시한다. 이경우 싱크 블록의 길이는 5 msec가 된다. 도 1의 예에서와 같이 1차 동기채널과 2차 동기채널이 TDM 방식으로 결합되어 있는 경우는 2차 동기채널을 코히런트 복조할 때 1차 동기채널의 채널 추정값을 이용할 수 있도록 하기 위해 바로 인접한 영역에 배치 하여야 한다.

동기 채널 심볼 부분을 제외한 나머지 OFDM 심볼에 대해서는 각각의 셀을 구분하기 위해 셀 고유의 스크램블링 코드가 주파수 도메인에서 곱해진다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동기채널 심볼을 포함하는 서브프레임을 나타내는 도면이다. 도 1의 첫 번째 싱크블록의 0번 서브 프레임이 그 예가 된다.

도 2에 개시된 서브프레임에 따르면, 1차 동기채널 심볼이 전송되는 OFDM 심볼 구간(100-A)에는 트래픽 데이터 부 반송파(170), 1차 동기채널 부 반송파(180) 및 null carrier(190)을 포함하며, 2차 동기채널 심볼이 전송되는 OFDM 심볼 구간(101-A)에는 트래픽 데이터 부 반송파(170), 2차 동기채널 부 반송파(181)을 포함한다.

다른 OFDM 심볼(115)에는 트래픽 데이터 부반송파(170) 혹은 파일롯 부반송파(191)등을 포함한다. 파일롯 부 반송파(191)의 위치는 고정될 수도 있고 셀 별로 특정한 패턴을 가지고 주파수 호핑이 될 수도 있다.

상술한 바와 같이, 서브프레임 내 마지막 두개의 OFDM 심볼이 각각 2차 동기 채널 및 1차 동기채널 심볼이다. 또한 동기채널을 포함하는 서브프레임에 BCH(192)도 삽입하여 전송할 수 있다.

BCH는 시스템 타이밍 정보, 시스템이 사용하는 대역폭, 기지국 송신 안테나 개수 정보등 이동국에 필요한 시스템 정보를 셀내 이동국에 전달하는 채널이다.

동기 채널 점유 대역을 할당하는 방법으로는 보호 밴드(guard band)를 제외한 나머지 대역을 동기 채널이 점유할 수 있을 수도 있으나, 상기 나머지 대역 중 일부만을 동기 채널이 점유할 수도 있다.

후자의 방법의 적용될 수 있는 시스템의 예로는, 3G-LTE 시스템과 같이 스케일러블(scalable)한 대역폭을 지원해야 하는 시스템을 들 수 있다.

즉, 1.25 MHz 만을 사용하는 이동국, 2.5 MHz를 사용하는 이동국, 5MHz, 10 MHz, 15MHz, 20 MHz등을 사용하는 모든 이동국이 기지국 시스템의 동기를 획득하기 위해서는, 도 2에 예시된 바와 같이, 동기채널 심볼 각각은 총 시스템 대역폭(160)의 일부만을 점유하는 것이다. 예컨대, 시스템 대역폭이 10 MHz일 경우 DC 부반송파를 제외한 정 중앙의 1.25 MHz 만을 사용하는 것을 들 수 있다.

한편, 후술하겠지만, 이동국의 셀탐색기는 동기채널 점유대역(150)만을 통과시키는 필터링을 수행함으로서 셀 탐색 성능을 높일 수 있다.

도 2을 참조하면, 1차 동기채널 및 2차 동기채널은 상술한 바와 같이 전체 대역(160) 중, 일부대역(150)만을 점유한다. 1차 동기 채널은 도 2에 예시된 바와 같이, 인접한 2개의 부반송파 중에서 한 개만 사용하고 나머지 한 개는 사용하지 않는 방법도 가능하다.

또, 한 가지 방법은 가드 밴드를 제외한 동기채널 점유대역내 모든 부반송파를 모두 사용할 수 있다. 1차 동기채널 심볼의 부 반송파 할당의 예로서 본 발명에서는 특정 예로 인접한 2개의 반송파 중에서 1개만 사용하고 1개는 사용하지 않는 방법을 예로 설명한다. 이 경우 사용하지 않는 부반송파에는 소정 수의 값이 할당되는 데, 그 수의 예로는 ‘0’를 들 수 있다. 이를 null 심볼이라 한다.

특히, 후자의 방법을 사용하는 경우, 싸이클릭 프리픽스(cyclic prefix)를 제외한 동기 채널 심볼의 시간 영역 신호(이하 "동기채널심볼신호"라 정의함)는 도 3에서와 같이 시간 영역 상에서 반복되는 패턴을 갖는다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 시간 영역 상의 제1차 동기채널 심볼 신호의 개념도이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동기채널 시퀀스의 심볼 맵핑된 형태를 나타내는 도면이다.

도 3을 참조하면, N_T는 전체 OFDM 심볼 구간의 샘플 수, N_CP는 싸이클릭 프리픽스 구간(200)의 샘플 수, N_S는 싸이클릭 프리픽스 구간을 제외한 심볼 구간(210)의 샘플 수를 나타낸다.

도 3의 구조를 이용할 경우 후술하겠지만 셀 탐색 1단계에서 차등 상관기를 사용할 수 있다.

한편 2차 동기채널의 경우 가드 대역을 제외한 동기채널 점유대역내에서 DC 캐리어를 제외한 부 반송파를 모두 사용할 수 있다. 예를 들어 3G-LTE에서는 동기채널 점유대역을 총 1.25 MHz로 정의하며 이 대역내 총 부반송파의 개수는 128개이고 이중 가드 대역과 DC 부반송파를 제외한 72개의 부반송파를 2차 동기채널에 할당된 부 반송파로 사용할 수 있다.

한편, 본 발명의 일실시예에 따른 순방향 링크 프레임은 기지국에 할당된 1차 동기채널 시퀀스 및 2차 동기채널 시퀀스를 도 4의 예에서 처럼 각각 1차 동기채널 동기채널 심볼 및 2차 동기채널 심볼의 부 반송파에 매핑하는데. 동기채널 부 반송파 각각에 매핑된 성분을 “칩”이라 정의한다.

1차 동기채널의 시퀀스의 길이는 하나의 1차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파의 개수(도 4의 예에서는 36개)와 동일하여 매 1 차 동기채널 심볼 구간마다 반복됨을 특징으로 하고 2차 동기채널 시퀀스의 길이는 프레임내 복수개의 2차 동기채널 심볼에 할당된 총 주파수 영역 부 반송파 개수(도 4의 예에서는 144개)와 동일 함을 특징으로 한다.

결국 1차 동기채널 시퀀스의 주기는 싱크 블록(130)이 되며 2차 동기채널시퀀스의 주기는 1 프레임이 됨을 특징으로 한다.

즉, 임의의 셀이 매 1차 동기채널 심볼마다 송신하는 1차 동기채널 시퀀스는 하기의 수학식 1과 같이 표현될 수 있다.

상기 수학식 1에서 1차 동기채널 시퀀스의 각 엘리먼트를 1차 동기채널 시퀀스의 "칩"이라 정의한다. 상기 수학식에서 N₁는 하나의 1차 동기채널 심볼에서 1차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파의 개수(도 4의 예에서는 36개)이다.

1차 동기채널의 경우 매 심볼에서 동일한 1차 동기채널 시퀀스가 전송된다.

이와 같이 하는 이유는 1차 동기채널 시퀀스를 매 1차 동기채널 심볼마다 동일한 시퀀스를 사용함으로서 수신단에서 셀 탐색 1단계에서 1차 동기채널 시퀀스의 시간영역 파형을 이용한 상관기를 사용하였을 때 하나의 상관기를 이용하여 싱크블록경계를 획득 할 수 있도록 하기 위함이다.

또한, 시스템에서 사용되는 모든 셀은 1차 동기채널 시퀀스로서 하나의 동일한 동기채널 시퀀스를 사용함을 기본으로 하되 경우에 따라서는 소수 개 (예를 들어 8개 이내)를 사용할 수도 있다.

본 발명에서는 시스템에서 사용되는 1차 동기채널 시퀀스의 수가 1개인 경우를 예를 들어 설명한다.

상기 1차 동기채널 시퀀스로서 상관특성이 좋은 임의의 코드 시퀀스가 사용될 수 있으나 일례로 GCL (Generalized Chirp Like) 시퀀스를 사용 할 수 있다.

한편 2차 동기채널 시퀀스는 스크램블링 코드 그룹과 일대일 대응된다.

2차 동기채널 시퀀스는 스크램블링 코드그룹과 일대일 대응됨과 동시에 이동국에 프레임 경계에 대한 정보도 제공한다. 즉 1차 동기채널을 이용하여 싱크 블록 경계(141)를 획득한 이동국은 2차 동기채널을 이용하여 셀 식별자를 검출함과 동시 에 프레임 경계(140)을 동시에 검출하게 되는 것이다. 이와 같이 하기 위해서 2차 동기채널 시퀀스의 길이는 프레임내 2차 동기채널에 할당된 총 부 반송파의 개수 (도 4의 경우 144개)와 같게 한다.

결국 2차 동기채널 시퀀스는 하기의 수학식 2와 같이 표현된다.

즉

는 시퀀스 번호가 k(또는 셀 식별자 번호가 k)인 2차 동기채널 시퀀스의 n 번째 칩이다.

상기 수학식 1에서 P는 프레임내 2차 동기채널 심볼 수(도 1, 도4의 예에서는 2)이고 N₂는 2차 동기채널 심볼 (101-A, 101-B)에서 DC 부 반송파 및 가드 밴드를 위한 부 반송파를 제외하고 2차 동기채널에 할당된 부 반송파의 수로서 도 4의 예에서는 72이다. 결국 2차 동기채널 시퀀스의 길이는 PxN₂가 된다.

상기 2차 동기채널 시퀀스는 한 셀의 기지국 장치가 전송하는 신호에 대해서는 매 프레임마다 동일한 시퀀스가 전송됨을 특징으로하며 셀 별로는 서로 다른 동기채널 시퀀스가 사용됨을 특징으로 한다.

즉, 본 발명의 셀은 셀 고유의 셀 식별자 그룹에 매핑되는 2차 동기채널 시퀀스가 할당되며, 동기 채널 점유 대역에 속하는 각각의 부 반송파에는 상기 할당 된 동기채널 시퀀스의 각각의 칩이 실리게 된다.

상기 2차 동기채널 시퀀스의 각 2차 동기채널 심볼 별 부분 시퀀스들, 즉 예를 들어 도 4의 경우 프레임내 첫번째 2차 동기채널 심볼에 대한 부분 시퀀스는

로 표현되고, 두번 째 동기채널 심볼에 대한 부분 시퀀스는

로 표현되는데, 이들 부분 시퀀스는 서로 다름을 특징으로 한다. 따라서 이동국에서 프레임내 P개의 2차 동기채널 중 1개의 2차 동기채널 심볼만 이용하더라도 셀탐색 2단계에서 프레임 경계 및 셀 식별자 혹은 스크램블링 코드 그룹 검출이 가능해진다.

상기 2차 동기채널 시퀀스의 부분 시퀀스를 만드는 방법은 여러 가지가 있을 수 있는데 한 예로 길이가 N ₂ 인 시퀀스를 싱크 슬롯 번호에 해당되는 변조 심볼 값을 곱하여 만들 수도 있다.

즉, 이러한 시퀀스를

라고 했을 때, 상기 앞 부분에 해당하는 시퀀스

는

가 되고 뒷 부분에 해당하는 시퀀스

는

가 된다.

여기서 a는 첫번째 싱크블록에 해당되는 변조 심볼값(예를 들어, 1 또는 1+j)이고 b는 두번째 싱크블록 에 해당되는 변조 심볼값(예를 들어, -1 또는 -1-j)에 해당된다.

이 경우 이동국 수신단에서는 1차 동기채널을 이용한 채널 추정값을 통해 2차 동기채널을 코히런트 검출을 함으로써 상기 a 혹은 b값만 알면 프레임 경계를 획득할 수 있게 된다.

시퀀스 길이가 상기와 같이 2차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파의 개수 N ₂ 인 짧은 시퀀스를 매 2차 동기채널 심볼 영역에서 상기와 같이 싱크 블록 번호에 대응되는 변조심볼 값으로 매핑하여 총 길이가 2×N ₂ 가 되는 2차 동기채널 시퀀스를 만들어서 사용하는 방법도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다.

이 경우 시스템에서 사용되는 스크램블링 코드 그룹의 개수(N_G)가 171개일 경우 셀 탐색 2단계에서 시퀀스 길이가 2차 동기채널심볼(101-A 또는 101-B)에 할당된 부 반송파의 개수 N ₂ 인 171개의 2차 동기채널 시퀀스들의 상관만 수행하면 된다. 편의상 이 방법을 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 1이라 한다.

상기 2차 동기채널 시퀀스의 부분 시퀀스를 만드는 두 번째 방법은 시퀀스 길이가 상기와 같이 2차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파의 개수 N ₂ 인 짧은 시퀀스의 개수를 시스템에서 사용되는 N_G×2개 만큼 만들어서 앞의 N_G개의 시퀀스는 첫 번째 2차 동기채널 심볼(101-A)에 뒷부분의 N_G 개의 시퀀스는 두번째 2차 동기채널 심볼(101-A)에 매핑하는 방법이다.

이 경우 상기 수학식 2에서 상기 앞부분에 해당하는 시퀀스

는

가 되고 뒷 부분에 해당하는 시퀀스

는

가 된다.

여기서

는 상기 N_G×2개의 시퀀스 중 앞의 N_G 개의 시퀀스 중 스크램블링 코드 그룹 k 번에 해당하는 2차 동기채널 시퀀스이고

는 N_G×2개의 시퀀스 중 뒤의 N_G 개의 시퀀스 중 스크램블링 코드 그룹 k 번에 해당하는 시퀀스이다.

이 경우에는 상기 첫번째 방법에 비해 셀 탐색 2단계에서 상관기의 개수가 2배가 된다. 편의상 이 방법을 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 2라 한다.

한편 셀 탐색 후 이동국은 시스템 정보를 획득하기 위해 BCH(Broadcasing Channel)를 복조해야 하는데 프레임 에러율을 낮추기 위해 BCH에 송신 다이버시티가 적용되었을 경우 적용된 다이버시티 안테나의 개수를 알아야 할 필요가 있을 수도 있다. 이 경우에 상기 2차 동기채널에 프레임 경계 정보와 BCH에 적용된 안테나 개수에 대한 정보를 동시에 삽입할 수도 있는데 방법은 여러 가지가 있다.

상기 2차 동기채널에 프레임 경계 정보와 BCH에 적용된 안테나 개수에 대한 정보를 동시에 삽입하는 첫번째 방법은 상기 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 2에서 2차 동기채널 시퀀스에 BCH에 적용된 안테나 개수에 대한 정보를 변조하여 보내는 방법이다. 즉 프레임 경계는 두 동기채널 심볼위치에서 서로 다른 시퀀스를 사용하여 구분하되 안테나 정보를 포함하는 변조 심볼을 곱하는 방법이다.

즉, 이 경우

는

가 되고 뒷 부분에 해당하는 시퀀스

는

가 된다.

여기서,

C는 BCH에 사용된 송신 안테나의 개수에 대한 정보를 포함하는 변조 심볼로서 일 예로 QPSK 변조를 예를 들 수 있다. 예를 들어, C의 위상이 1+j일 경우 BCH 에 적용된 안테나가 1개 -1-j일 경우 안테나가 2개 그리고 1-j일 경우 안테나가 4개 일 경우이다.

이동국은 셀 탐색 2단계에서 스크램블링 코드 그룹, 프레임 경계를 획득함과 동시에 상기 BCH 안테나 정보를 포함한 변조 심볼 C를 복조함으로서 BCH에 사용된 송신 다이버시티 안테나 개수를 알 수 있다. 편의상 이 방법을 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 3라 한다.

상기 2차 동기채널에 프레임 경계 정보와 BCH에 적용된 안테나 개수에 대한 정보를 동시에 삽입하는 두 번째 방법은 수학식 2에 있어서 두개의 부분 시퀀스

와

가 BCH에 적용된 다이버시티 송신 안테나가 1개일 경우에는 각각

및

가 되고 안테나가 2개일 경우에는 각각

및

이 되며 안테나가 4개일 경우에는 각각

및

또는

및

가 되도록 하는 방법이다.

여기서

는 총 N_G×2개의 시퀀스 집합을 반으로 나누어 앞의 N_G 개의 시퀀스 중 스크램블링 코드 그룹 k 번에 해당하는 2차 동기채널 시퀀스이고

는 뒤의 N_G 개의 시퀀스 중 스크램블링 코드 그룹 k 번에 해당하는 시퀀스이다. 즉 BCH 송신 다이버시티에 적용된 안테나가 1개 및 2개 일 경우와 4개일 경우의 구분은 서로 다른 시퀀스로 하고 안테나가 1개와 2개의 구분은 서로 다른 변조 심볼로 하며 또한 프레임 경계에 대한 정보도 변조심볼에 포함하는 방법이다.

상기 변조 심볼 d,e,f,g는 QPSK 변조를 사용할 수 있으며 일예로 위상이 각각 1+j, 1-j, -1-j,-1+j 가 됨을 들 수 있다. 이동국은 1차 동기채널을 이용한 2차 동기채널의 코히런트 복조를 통해 스크램블링 코드 그룹 정보, 즉 k 값, 프레임 경계 및 BCH 에 적용된 안테나 개수를 모두 검출할 수 있다. 편의상 이 방법을 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 4라 한다.

상기 2차 동기채널에 프레임 경계 정보와 BCH에 적용된 안테나 개수에 대한 정보를 동시에 삽입하는 세 번째 방법은 수학식 2에 있어서 두개의 부분 시퀀스

와

가 BCH에 적용된 다이버시티 송신 안테나가 1개 혹은 2 개일 경우에는 각각

및

가 되고 안테나가 4개일 경우에는 각각

및

가 되도록 하는 방법이다.

여기서

는 뒤의 N_G 개의 시퀀스 중 스크램블링 코드 그룹 k 번에 해당하는 시퀀스이다.

즉 BCH 송신 다이버시티에 적용된 안테나가 1개 및 2개 일 경우와 4개일 경우의 구분은 서로 다른 시퀀스로 하고 안테나가 1개와 2개의 구분은 따로 하지 않는 방법이다.

이 경우 이동국은 먼저 스크램블링 코드 그룹 과 프레임 경계 그리고 안테나가 1개 혹은 2개 또는 4개인지를 먼저 검출한 후, 안테나가 1개 또는 2개인 경우 blind detection을 수행하는 방법이다.

즉 이동국은 총 N_G×2개의 시퀀스의 상관을 수행한 뒤 검출된 시퀀스가 뒷부분의 N_G개의 시퀀스에 해당될 경우 BCH에 적용된 안테나 개수가 4개임을 알게 되며 이 경우 안테나 4개에 해당되는 송신 다이버시티 복조 방법을 이용하여 BCH 를 복조하며, 총 N_G×2개의 시퀀스의 상관을 수행한 뒤 검출된 시퀀스가 앞부분의 N_G개의 시퀀스에 해당될 경우 BCH에 적용된 안테나 개수가 1개 또는 2개임을 알 수 있고 이 경우 BCH에 적용된 안테나 개수가 1개일 때 및 2개일 때를 모두 가정하여 BCH를 두번 복조하는 blind detection을 수행한다.

상기 변조 심볼 d,e 는 프레임 경계에 대한 정보를 제공하며 BPSK 변조를 사용할 수 있으며 일예로 위상이 각각 1 과 -1 또는 1+j, -1-j 가 됨을 들 수 있다. 이동국은 1차 동기채널을 이용한 2차 동기채널의 코히런트 복조를 통해 상기 d 및 e 값을 검출 할 수 있다. 편의상 이 방법을 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 5라 한다.

상기 2차 동기채널에 프레임 경계 정보와 BCH에 적용된 안테나 개수에 대한 정보를 동시에 삽입하는 네 번째 방법은 수학식 2에 있어서 두개의 부분 시퀀스

와

및

가 되고 안테나가 4개일 경우에는 각각

및

가 되도록 하는 방법이다.

즉 BCH 송신 다이버시티에 적용된 안테나가 1개 및 2개일 경우와 4개일 경우의 구분은 2차 동기채널 심볼 변조로 하고 안테나가 1개와 2개의 구분은 따로 하지 않는 방법이다. 또한 프레임 경계 정보도 2차 동기채널 심볼 변조를 통해 수행된다.

이 경우 이동국은 먼저 스크램블링 코드 그룹과 프레임 경계 그리고 안테나가 1개 혹은 2개 또는 4개인지를 먼저 검출한 후, 안테나가 1개 또는 2개인 경우 blind detection을 수행하는 방법이다. 이 경우 상기 세 번째 방법과는 달리 2차 동기채널 상관기의 개수가 N_G 개 만 있으면 된다.

상기 변조 심볼 d,e,f,g 는 프레임 경계 및 상기 안테나에 대한 정보를 제공하며 QPSK 변조를 사용할 수 있으며 일 예로 위상이 각각 1+j, 1-j, -1-j, -1+j가 됨을 들 수 있다. 이동국은 1차 동기채널을 이용한 2차 동기채널의 코히런트 복조를 통해 상기 d,e,f,g 값을 검출 할 수 있다.

편의상 이 방법을 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 6이라 한다.

한편, 상기 2차 동기채널 시퀀스 할당방법 1 내지 6에 있어서, 상기 2 차 동기채널 시퀀스의 변조 심볼은 현 셀이 사용하는 파일롯 심볼(270)에 주파수 호핑 의 여부를 포함할 수 있다.

파일롯 심볼은 도 2에서 처럼 항상 동일한 부 반송파에 위치하여 전송될 수도 있고 인접한 셀과 겹치지 않도록 셀별로 서로다른 호핑패턴을 가지고 주파수 호핑을 할 수도 있다. 파일롯 호핑을 할 경우 인접한 셀과 간섭이 랜덤하게 되어 데이터 복조시 채널 추정성능이 좋아질 수 있다.

한편, 이동국이 셀 탐색 3단계에서 파일롯 상관 수행시 파일롯 심볼(270)이 호핑을 하는지 안하는 지 알면 더 좋다. 만일, 이동국이 파일롯 심볼이 호핑을 하는지 안하는 지 모를 경우 셀 탐색 3단계에서 blind 검출을 해야 하며, 이 경우상관을 2배 더 해야 한다.

따라서 2차 동기채널에 파일롯 호핑 여부의 정보를 싣고 셀 탐색 2단계에서 상기와 같이 파일롯 호핑 여부를 알 수 있을 경우 셀 탐색 3단계에서 blind 검출을 할 필요가 없게 된다. 상기 파일롯 호핑이 셀별로 적용될 경우 파일롯 호핑 패턴은 셀 그룹 정보와 일대일 대응될 수 있다.

따라서 이동국은 셀 탐색 2단계에서 파일롯 호핑 적용 여부와 파일롯 호핑이 적용되었을 경우 패턴까지 알 수 있으므로 셀 탐색 3단계에서 이를 파일롯 상관시 이용하게 된다.

만일 2차 동기채널에 실을 수 있는 정보비트의 수가 2차 동기채널 변조심볼에 실을 수 있는 정보보다 많을 경우 정보비트 중 일부는 2차 동기채널 변조심볼에 할당하고 나머지는 2차 동기채널 시퀀스 번호에 할당한다.

예를 들어 2차 동기채널이 프레임 경계정보 1비트, BCH 안테나 수 정보 1비 트, 파일롯 채널 호핑 여부 1비트의 총 3비트를 포함하여야 하고 QPSK로 변조될 경우 3비트 중 2 비트는 QPSK로 변조되어 전송되며 나머지 1 비트는 2차 동기채널 시퀀스 번호를 이용하여 전송한다. 이 경우 2차 동기채널 시퀀스는 시스템에서 사용하는 셀 그룹의 개수의 2배가 된다.

이 경우 이동국은 상기 3개의 비트 중에서 어떤 것들이 2차 동기채널 변조 심볼과 시퀀스에 할당되는지 미리 알고 있어야 한다. 이 경우 셀 탐색 2단계에서 앞의 두 비트는 QPSK 복조로 검출을 하고 마지막 1비트는 셀 그룹 개수의 2배의 상관기를 이용하여 검출한다.

도 1 및 도 4로 특징지어지는 본 발명의 순방향 링크 프레임 구조에 대하여 본 발명의 셀 탐색기는 1단계에서 차등 상관기(differential correlator) 혹은 1차 동기채널 시퀀스의 시간영역 파형을 이용한 상관기를 이용하여 Sync 블록 경계(141-A, 141-B 중 임의의 하나)를 획득하고 셀 탐색 2 단계에서 2차 동기채널 시퀀스 상관기를 이용하여 동기채널 시퀀스 번호, 즉 스크램블링 코드그룹을 획득함과 동시에 10 msec 프레임 경계(140-A, 140-B)도 동시에 획득하게 된다.

또한 2차 동기채널에 BCH에 적용된 송신 다이버시티 안테나 정보가 포함됐을 경우 셀 탐색 2단계에서 상기 안테나 정보도 동시에 획득한다. 또한, 2차 동기채널에 파일롯 채널의 호핑여부 정보가 포함되어 있는 경우, 파일롯 호핑 정보도 획득할 수 있다.

2차 동기채널 상관을 수행할 때 성능을 높이기 위해 1차 동기채널을 이용한 채널 추정값을 사용한 코히런트 상관을 수행할 수 있다. 자세한 내용은 후술한다.

시스템에서 사용되는 상기 2차 동기채널 시퀀스의 개수는 시스템에서 사용되는 셀 식별자 개수와 같거나 작다. 만약 시스템에서 사용되는 2차 동기채널 시퀀스의 개수가 시스템에서 사용되는 스크램블링 코드 수와 같을 경우 상기 2차 동기채널 시퀀스 번호는 상기 스크램블링 코드 번호 (혹은 셀 식별자) 와 일대일 대응된다.

만일 상기 2차 동기채널 시퀀스 개수가 스크램블링 코드의 개수 보다 작을 경우 상기 2차 동기채널 시퀀스 번호는 스크램블링 코드 그룹 번호에 대응된다. 이 경우 셀 탐색 3단계가 더 필요하게 된다. 즉 셀 탐색 2단계에서는 프레임 경계 및 스크램블링 코드 그룹 정보 및 파일롯 호핑 정보까지만 획득하고 3단계에서 그룹내 가능한 스크램블링 코드 번호 중 하나를 찾아야 한다.

상기 3단계는 순방향 링크의 공통 파일롯 신호에 대해 주파수 영역의 병렬 상관기를 이용하여 수행된다. 상기 3단계의 파일롯 상관은 2단계에서 획득한 파일롯 호핑 정보를 이용하여 수행된다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 5를 참조하면, 동기채널 생성부(500), 트래픽 채널 및 파일럿 생성부(512), 다이버시티 제어부(513), OFDM 심볼 맵핑부(514-A, 514-B), 스크램블링부(515-A, 515-B), 역 푸리어 변환부(516-A, 516-B), CP 삽입부(517-A, 517-B), IF/RF부(518-A, 518-B) 및 송신안테나(519-A, 519-B)를 포함하여 이루어진다.

트래픽 채널, BCH 및 파일롯 채널 생성부(512)는, 도 2의 참조번호 230과 같이, 전송할 트래픽 데이터(230), BCH(280) 혹은 파일롯 데이터(270)를 생성하며, 또한, 동기채널 생성부(500)는, 도 2 혹은 도 4의 참조번호 240 및 250과 같이, 혹은 상기의 수학식 1 및 수학식 2 로 정의되는 1차 동기채널 시퀀스 및 2차 동기채널 시퀀스를 생성한다.

OFDM 심볼 맵핑부(514-A, 514-B)는 각 채널의 데이터 값을 도 2의 예처럼 주파수/시간 영역 상의 각 위치에 맵핑하는 역할을 수행한다.

스크램블링부(515-A, 515-B)는 OFDM 심볼 맵핑부(514-A, 514-B)의 출력 즉, 맵핑 결과 중에서 동기 채널 심볼 이외의 OFDM 심볼에 대해 주파수 영역 상에서 기지국 별 고유의 스크램블링 코드를 곱한다.

역 푸리어 변환부(516-A, 516-B)는 스크램블링부(515-A, 515-B)의 출력을 역 푸리어 변환하여 시간 영역 신호를 생성한다.

CP 삽입부(517-A, 517-B)는 채널의 다중 경로 지연에도 OFDM 신호의 복조를 가능하게 하기 위한 싸이클릭 프리픽스를 상기 역 푸리에 변환부(516-A, 516-B)의 출력에 삽입한다.

IF/RF부(518-A, 518-B)는 기저대역 신호인 CP 삽입부(517-A, 517-B)의 출력 신호를 밴드패스신호로 상향 변환(Up-Converting)하며, 상향 변환된 신호를 증폭한다.

송신안테나(519-A, 519-B)는 상기 증폭된 신호를 송신한다.

도 5의 예에는 송신안테나(519-A, 519-B)가 2개임을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에 따른 기지국이 송신안테나(519-B) 없이 송신안테나(519-A)를 1개만 구비하고 있다면, OFDM 심볼 맵핑 유닛(514-B), 스크램블링부(515-B), 역 푸리 어 변환부(516-B), CP 삽입부(517-B), IF/RF부(518-B) 및 다이버시티 제어부(513)을 생략할 수 있다.

도 5에서는 기지국 시스템의 송신단에 2 개의 송신안테나를 이용하여 송신 다이버시티로 동기 채널 심볼을 전송하는 경우이다.

도 5에 예시된 다이버시티 제어부(513)를 통한 송신 다이버시티를 설명하면 다음과 같다. 공간 다이버시티를 얻기 위해 인접한 싱크 블록에 속하는 동기 채널 심볼들을 각각 서로 다른 안테나로 전송한다.

예컨대, 첫 번째 싱크 블록에 있는 두개의 1차 동기채널 심볼 및 2차 동기채널 심볼은 첫 번째 송신안테나(519-A)로, 두 번째 싱크 블록에 있는 1차 동기채널 심볼 및 2차 동기 채널 심볼은 두 번째 송신 안테나(519-B)로 전송하는 것이다.

상술한 다이버시티를 수행하기 위한 스위칭을 다이버시티 제어부(513)가 수행한다. 즉, 동기 채널에 시간 스위칭 송신 다이버시티(Time Swiching Transmit Diversity : TSTD)를 적용하는 방법으로서, 동기채널 생성부(500)의 출력을 다이버시티 제어부(513)가 스위칭하여 OFDM 심볼 맵핑부(514-A) 또는 OFDM 심볼 맵핑부(514-B)로 제공하는 것이다.

한편, 상술한 공간 다이버시티 또는 TSTD 다이버시티 외에도 프리코딩 벡터 스위칭 송신 다이버시티로서 적용할 수 있다.

프리코딩 벡터 스위칭은 두 송신 안테나에 대한 프리코딩 벡터 예를 들어 하기의 수학식 3에서와 같이 프리코딩 벡터를 설정한 후 첫번째 싱크블록에 있는 1차 동기채널 심볼 및 2차 동기채널 심볼은 첫번째 프리코딩 벡터를 이용하여 송신하고 두번째 싱크블록에 있는 1차 동기채널 심볼 및 2차 동기채널 심볼은 두번째 프리코딩 벡터로 송신하는 방법이다.

상기 수학식에서 프리코딩 벡터의 첫번째 엘리먼트는 첫번째 안테나에 대한 가중치이고 두번째 엘리먼트는 두번째 안테나에 대한 가중치이다.

상기 다이버시티 제어부(513)는 상기 프리코딩 벡터 스위칭 다이버시티가 적용될 경우 다이버시티 제어부(513)가 프리코딩 벡터 스위칭하여 OFDM 심볼 맵핑부(514-A) 또는 OFDM 심볼 맵핑부(514-B)로 제공하는 것이다.

상기 프리코딩 벡터 스위칭은 프레임 단위로 수행될 수도 있다. 즉 한 프레임내에서는 동일한 프리코딩 벡터가 곱해지고 인접한 프레임에서는 다른 프리코딩벡터를 곱하는 방법도 본 발명의 범주를 벗어나지 않는다.

상기 수학식 3은 송신 안테나가 2개 이고 프리코딩 벡터가 2개인 경우의 예만 설명한 것이며 송신 안테나가 2개이고 프리코딩 벡터가 2개 이상인 경우, 그리고 송신안테나가 4개 이고 프리코딩 벡터가 2개 이상인 경우에도 변형하여 사용할 수 있다.

상기 TSTD 및 프리코딩 벡터 스위칭 이외에도 FSTD(frequency switching transmit diversity)를 적용할 수 있다. 이 경우 1차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파 중 짝수번째 부 반송파에 매핑되는 시퀀스 엘리먼트 는 첫번째 안테나로 홀수 번째 부반송파에 매핑되는 시퀀스 엘리먼트는 두 번째 안테나로 전송하며 마찬가지로 2차 동기채널 심볼에 할당된 부 반송파 중 짝수 번째 부 반송파에 매핑되는 시퀀스 엘리먼트는 첫 번째 안테나로 홀수 번째 부반송파에 매핑되는 시퀀스 엘리먼트는 두 번째 안테나로 전송하는 방법이다. 이 경우에도 상기 다이버시티 제어부가 그 역할을 수행한다.

만일 BCH와 동기채널은 항상 동일한 서브프레임내에 존재하고 또한 동일한 서브프레임내에 존재하는 BCH와 동기채널에 동일한 다이버시티를 적용했을 때, 예를들어, 도 1에서 서브프레임 0 (싱크 블록0)에 있는 BCH와 동기채널에는 상기 수학식 3의 첫번째 프리코딩 벡터를 동시에 적용하고 서브프레임 10 (싱크 블록 1)에 있는 BCH와 동기채널에는 두번째 프리코딩 벡터를 동시에 적용했을 경우 2차 동기채널을 이용하여 채널 추정을 한 후 이를 BCH의 코히런트 복조에 사용할 수 있다.

이 경우 이동국은 BCH에 적용된 송신 다이버시티 안테나의 개수를 몰라도 BCH를 코히런트하게 복조할 수 있다. 이 경우에는 2차 동기채널에 상기 BCH에 적용된 안테나 개수 정보를 포함하지 않아도 된다.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 이동국의 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다. 이동국은 적어도 하나의 수신안테나를 가지며, 도 6은 수신 안테나가 2 개인 경우에 대한 예시도이다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 이동국의 수신기는 수신안테 나(600-A, 600-B), 하향 변환부(down converter)(610-A, 610-B), 셀 탐색부(620), 데이터 채널 복조부(data channel demodulator)(630), 제어부(640) 및 클럭 발생부(clock generator)(650)를 포함하여 이루어진다.

각각의 기지국에서 송신되는 RF 신호 형태인 프레임들은 수신안테나(600-A, 600-B)를 통하여 수신된 후, 하향 변환부(610-A, 610-B)를 통해 기저 대역 신호(S1, S2)로 변환된다.

셀 탐색부(620)는 상기 하향변환된 신호(S1, S2)에 포함된 동기 채널 심볼을 이용하여 타겟 셀에 대한 탐색을 수행한다. 셀 탐색 결과의 예로는 타겟 셀의 동기 채널 심볼 타이밍, 프레임 경계, 셀 식별자를 검출하는 것을 들 수 있으며, 타겟 셀의 탐색의 예로는, 이동국이 처음에 초기 셀을 탐색하는 경우나, 핸드오버를 위해 인접 셀을 탐색하는 것을 들 수 있다.

제어부(640)는 셀 탐색부(620) 및 데이터 채널 복조부(630)를 제어한다.

즉, 제어부(640)는 셀 탐색기(620)를 제어하여 획득된 셀 탐색 결과를 기초로, 데이터 채널 복조기(630)의 타이밍, 역스크램블링 등을 제어한다.

데이터 채널 복조부(630)는 제어부(640)의 제어에 따라 하향 변환된 신호에 포함된 도 2의 참조번호 230과 같은 트래픽 채널 데이터를 복조한다. 한편, 클럭 발생기(650)에 의해 생성된 클럭에 동기화되어 이동국의 모든 하드웨어들은 동작된다.

도 6을 참조하면, 셀 탐색기(620)는 동기채널대역필터(621-A, 621-B), 싱크 블록 동기 검출부(622), 그룹/경계/안테나 검출부(623)으로 나누어진다.

동기채널대역필터(621-A, 621-B)는 상기 하향 변환된 신호(S1, S2)에 대해, 도 2에서 설명한 바와 같이 전체 OFDM 신호 대역(220) 중 동기 채널 점유 대역(210)만을 통과시키는 밴드패스필터링(band pass filtering)을 수행한다.

싱크 블록 동기 검출부(622)는 상기 필터링된 신호(S3, S4)에 포함된 1차 동기 채널 심볼을 이용하여 싱크 블록 타이밍(S5)를 획득한다.

그룹/경계/안테나 검출부(623)는 상기 획득된 싱크 블록 타이밍 정보(S5)를 이용하여, 수신신호로부터 스크램블링 코드 그룹(S6) 및 10 msec 프레임 타이밍 정보(S7) 그리고 필요할 경우 BCH에 적용된 다이버시티 송신 안테나 개수(S8)을 검출한다.

한편, 그룹/경계/안테나수 검출부(623)는 셀 식별자 및 프레임 타이밍 검출 전에 주파수 옵셋 추정 및 보상(compensation)을 수행하여 검출 성능을 높일 수 있다.

또한 파일롯 호핑 정보가 2차 동기채널에 삽입되었을 경우 상기 그룹/경계/안테나 검출부(623)는 파일롯 호핑 정보도 검출한다.

코드 검출부(624)는 상기 그룹/경계/안테나수 검출부(623)에서 획득한 스크램블링 코드 그룹(S6), 프레임 경계(S7) 그리고 송신안테나 수(S8)를 이용하여 수신신호에 대해 스크램블링 코드 그룹(S6)에 속한 스크램블링 코드들을 이용하여 파일롯 채널(270)에 대한 상관을 수행하여 최대값을 취함으로서 스크램블링 코드번호(즉, 셀 식별자)를 검출한다.

만일 전단계에서 2차 동기채널 복조시 파일롯에 호핑이 사용된 것으로 되었 을 경우 2단계에서 검출한 셀 그룹 식별자에 일대일 대응되는 파일롯 호핑 패턴을 이용하여 상관을 수행한다. 즉, 이 경우 상관에 사용되는 파일롯 부 반송파의 위치는 상기 호핑 패턴에 의해 주어진다.

BCH 복조부(625)는 상기 프레임 경계(S7), 송신 안테나수 (S8) 그리고 파일롯 스크램블링 코드 정보(S9)을 이용하여 BCH의 복조를 수행하여 시스템 정보를 획득하여 제어부(640)에 넘겨준다. 이때 BCH의 코히런트 복조를 위한 채널 추정은 획득된 안테나 개수에 따른 파일롯 심볼(270)을 이용하여 수행한다.

한편 BCH와 동기채널에 동일한 다이버시티가 적용되었을 경우에는 2차 동기채널을 이용하여 BCH의 코히런트 복조가 가능하므로 코드 검출부를 생략 하고 BCH를 직접 복조할 수도 있다. BCH의 정보에는 셀 식별자 정보(즉, 셀이 사용하는 스크램블링 코드 정보)가 있으므로 코드 검출부(624)를 생략할 수 있는 것이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 6의 싱크블록 동기검출부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 7을 참조하면, 싱크블록 동기검출부(622)는 상관기(621-A, 621-B), (701-A, 701-B), 신호 결합부(702), 누적부(703) 및 타이밍 검출부(710)를 포함하여 이루어진다.

도 7의 예에서는 도 2과 같이 동기 채널 심볼들이 동기 채널 점유 대역에 속하는 반송파들 중에서 짝수 번째 또는 홀수 번째 반송파를 사용하는 경우를 전제로 했을 경우 시간영역에서 도 3의 반복패턴을 이용하는 차등상관기로 구성이 될 수도 있고 수학식 1로 표현되는 1차 동기채널 시퀀스의 시간 도메인 파형을 이동국 수신기가 미리 저장하여 시간영역에서 상관을 수행하는 정합필터(matched filter)형태 로 구현될 수도 있다.

상기 상관기(701-A, 701-B) 출력은 신호 결합기(702)를 거쳐서 누적부(703)에서 누적된다.

상기 상관기(701-A, 701-B)의 출력은, 도 1의 프레임 구조의 예를 참조하면, 싱크블록 길이 당 각각 9600 개가 발생하며, 타이밍 결정부(710)는 이들 상관값들 중 피크치(peak value)를 발생하는 샘플의 위치를 검출하고, 상기 검출된 샘플 위치를 1차 동기 채널 심볼 타이밍으로 결정한다.

다만, 본 발명의 일실시예에 따른 싱크블록 동기검출부(622)는 심볼 동기 검출 성능을 높이기 위해 도 7과 같이 누적부(703)를 더 포함할 수 있다.

누적부(703)는 9600 개의 각 샘플 위치에 대한 각각의 상관값을 상기 각 샘플 위치로부터 매 싱크 블록 길이만큼 떨어진 샘플에 대한 각각의 상관값을 더하는 역할을 수행한다.

싱크블록 동기검출부(622)가 누적부(703)를 포함하는 경우, 타이밍 결정부(710)는 누적부(703)에 저장된 9600 개의 값들 중 최대치를 검출하여 상기 검출된 최대치의 샘플 위치를 검출된 타이밍 정보(S5)로서 출력하는 것이다.

도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 7의 상관기에 의해 각 샘플 위치에 대해 산출되는 상관값들을 나타내는 그래프이다.

기지국 송신단과 이동국 수신단간 채널이 페이딩 및 노이즈가 없는 이상 채널 환경을 전제로 하였을 경우를 나타낸다.

가로축은 시간축 또는 샘플 인덱스를 나타내며, 세로축은 가로축의 각 위치 에서의 상관 값을 나타낸다.

참조번호 800은 상관기가 상관을 수행하는 첫 샘플의 위치를 나타낸다.

상관기(701-A, 701-B)는 상기 첫 샘플의 위치부터 상관값을 구하여 최종 9600개의 상관값을 산출하여 누적부(703)에 제공하고, 다시 상관기(701-A, 701-B)는 이전에 마지막으로 상관을 산출한 샘플의 다음 위치부터 다시 9600개의 상관값을 산출하여 누적부(703)에 제공하는 과정을 반복한다.

각각의 M개의 샘플 중에는 동기 채널 심볼의 반복 패턴의 결과로서, 도 8과 같이 피크가 발생하는 지점이 존재하게 된다.

도 9는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 6의 싱크블록 동기검출부에 의해 획득된 싱크블록 타이밍을 기초로 도 6의 그룹/경계/안테나수 검출부에 제공되는 입력 신호의 구조를 나타내는 도면이다.

싱크 블록 동기검출부(622)에 의해 획득된 타이밍(900)을 기초로, 1차 동기채널 심볼에 대항하는 영역 및 2차 동기채널 심볼에 해당하는 영역의 싸이클릭 프리픽스가 제거되고, 매 싱크 블록마다 추정된 1차 동기채널 위치 및 2차 동기채널에 해당하는 샘플값들이 그룹/경계/안테나수 검출부(623)에 입력된다.

한편, 참조부호 910-A, 910-B는 획득된 타이밍(900)으로 얻어지는 1차 동기 채널 심볼의 위치를 나타내며 920-A 및 920-B는 획득된 타이밍(900)으로 얻어지는 2차 동기 채널 심볼의 위치를 나타낸다.

1차 동기채널의 샘플값들은 2차 동기채널의 코히런트 상관을 위해 사용된다. 이에 대해서는 후술하기로 한다.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 7의 그룹/경계/안테나수 검출부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 10을 참조하면, 주파수옵셋 보정부(1000) 및 프레임경계/그룹/안테나수 검출부(1010)를 포함하여 이루어진다.

*주파수옵셋 보정부(1000)는 싱크 블록 동기검출부(622)의 출력(S5)을 기초로 동기 채널 심볼 타이밍(900)을 설정하고, 상기 동기 채널 심볼 타이밍(900)을 기준으로, 각각의 싱크 블록 길이 구간에 걸쳐서, 각 동기 채널 대역 필터(621-A, 621-B)로부터 제공되는 2×N_S개의 1차 동기채널 추정위치의 수신 신호 샘플들(910-A 및 910-B)을 저장한 후, 이를 이용하여 먼저 주파수 옵셋을 추정하고, 상기 추정된 주파수 옵셋을 기초로 상기 4×N_S개의 수신 신호 샘플들(910-A, 920-A, 910-B, 920-B)에 대해 주파수 옵셋을 보정한 후, 상기 보정된 4×N_S개의 수신 신호 샘플들을 경계/그룹/안테나수 검출부(1010)로 제공한다.

경계/그룹/안테나수 검출부(1010)는 상기 주파수옵셋 보정된 샘플(S10, S11)을 이용하여 스크램블링 코드 그룹 식별자 및 10msec 프레임 타이밍 그리고 BCH 안테나수 또는 파일롯 호핑 정보를 검출한 후 이를 제어블록에 넘겨준다.

상기 경계/그룹/안테나수 검출부(1010)는 상기 동기채널 심볼위치(910-A, 920-A, 910-B, 920-B)마다 Ns개의 수신 샘블값을 푸리에 변환하여 주파수 영역의 신호로 바꾼 후 모든 가능한 2차 동기채널 시퀀스에 대해 모두 상관을 취하고, 2차 동기채널에 포함된 변조심볼을 복조하여 타겟셀의 스크램블링 코드 그룹 뿐만 아니 라 프레임 타이밍 그리고 필요할 경우 BCH 안테나수 정보를 동시에 획득한다.

이때 1차 동기채널 성분(910-A, 910-B)은 2차 동기채널 시퀀스의 코히런트 상관을 위한 채널 추정으로 사용된다. 또한 2차 동기채널에 파일롯 호핑 여부의 정보가 실렸을 경우 상기 경계/그룹/안테나수 검출부(1010)는 파일롯 호핑 여부도 검출한다.

도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 10의 그룹/경계/안테나수 검출부의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 11을 참조하면, 코드상관도 산출부(1100-A, 1100-B), 결합부(combiner)(1110), 코드그룹 검출부(1120),프레임경계 검출부(1130), 및 BCH 안테나수 검출부(1140)를 포함하여 이루어진다.

한편, 2차 동기채널이 파일럿의 주파수 호핑 여부를 나타내는 정보를 포함할 경우, 파일럿의 주파수 호핑 여부를 검출하는 파일럿 호핑 여부 검출부(1150)를 더 포함할 수 있다.

코드상관도 산출부(1100-A, 1100-B)는 주파수옵셋 보정부(1000)로부터 주파수 옵셋 보정된 동기 채널 심볼(S10, S11) 각각에 대해 푸리에 변환하여 주파수 영역의 신호로 바꾼 후 모든 가능한 2차 동기채널 시퀀스(시스템에서 사용되는 2차 동기채널 시퀀스의 개수 N_G 또는 2N_G)에 대해 모두 상관도를 산출한다.

이때 1차 동기채널 성분(910-A, 910-B)은 2차 동기채널 시퀀스의 코히런트 상관을 위한 채널 추정으로 사용된다.

결합부(1110)는 코드상관도 산출부(1100-A, 1100-B)의 출력을 결합하여, 코 드그룹 검출부(1120), 프레임 경계 검출부(1130) 및 BCH 안테나수 검출부(1140)에 제공한다.

코드그룹 검출부(1120)은 상기 코드 상관도 출력에서 크기가 최대치를 갖는 2차 동기채널 시퀀스에 대응되는 코드 그룹을 검출한다.

프레임 경계 검출부(1130)는 상기 코드 상관도 출력에서 크기가 최대치를 갖는 상관도에 해당하는 값을 이용하여 프레임 경계를 검출한다.

좀 더 구체적으로 설명하면 본 발명의 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 1이 송신단에서 사용되었을 경우 첫 번째 싱크 블록에 2차 동기채널 변조 심볼로서 1 을 사용하고 두번째 싱크 블록에 있는 2차 동기채널 변조 심볼로서 -1 을 사용한다고 가정했을 때 상기 최대치 상관값이 양수이면 현재 검출한 동기채널 위치가 첫 번째 싱크 블록에 속한 것으로 간주하며 이 값이 음수이면 두 번째 싱크 블록에 속한 것으로 간주하여 프레임 경계를 획득할 수 있다.

본 발명의 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 2가 송신단에서 사용되었을 경우에는 프레임 경계 검출부(1130)는 상기 코드 상관도 출력 중 최대값에 해당하는 2차 동기채널 시퀀스의 번호가 총 2N_G개중 앞의 N_G개 중 하나에 해당하면 획득한 동기채널 심볼이 첫 번째 싱크블록에 위치하는 것으로 간주하며 뒤의 N_G개중 하나에 해당하면 획득한 동기채널 심볼이 두 번째 싱크블록에 위치하는 것으로 간주하여 프레임 경계를 획득하는 것이다.

본 발명의 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 3, 4, 5, 6일 경우에도 상기의 2 차 동기채널 시퀀스 할당 방법 1 또는 2의 경우와 유사한 방법으로 프레임 경계를 획득한다.

BCH 안테나수 검출부(1140)는 상기 코드 상관도 출력에서 크기가 최대치를 갖는 상관도에 해당하는 값을 이용하여 BCH 안테나 수를 검출한다. 좀더 구체적으로 설명하면 상기 최대치를 갖는 상관도의 위상이 1+j에 가장 가까울 경우 경우 BCH에 적용된 안테나가 1개 -1-j에 가장 가까울 경우 안테나가 2개 그리고 1-j에 가장 가까울 경우에는 4개로 판단하는 것이다.

본 발명의 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 4,5,6일 경우에도 유사한 방법을 사용하여 BCH 안테나 수정보를 획득한다. 상기 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 1 및 2차 동기채널 시퀀스 할당 방법 2의 경우에는 BCH 안테나수 검출부는 동작하지 않아도 된다.

파일럿 호핑 여부 검출부(1150)은 , 2차 동기채널이 파일럿의 주파수 호핑 여부를 나타내는 정보를 포함할 경우, 파일럿의 주파수 호핑 여부를 검출한다.

상기 코드상관도 산출부(1100-A, 1100-B)는 도 11을 참조하면, 푸리에 변환부(1101-A, 1101-B), 디매핑부(1102-A, 1102-B), 채널 추정부(1103-A, 1103-B) 및 코드 상관부(1104-A, 1104-B)를 포함하여 이루어진다.

푸리어변환기(1101-A, 1101-B)는 각각의 동기 채널 심볼 영역에 대응되는 시간영역 샘플(910-A, 920-A, 910-B, 920-B)에 대해 푸리어 변환을 하여 각각의 심볼에 대해 N_S개의 주파수 영역 변환된 값을 획득하고, 디매핑부(1102-A, 1102-B)는 상 기 획득한 총 주파수 변환된 값 중에서 1차 동기채널 시퀀스의 부반송파에 대응되는 N₁개의 값(도 4 참조) 및 2차 동기채널 시퀀스의 부 반송파에 N₂개(도 4 참조)의 값을 획득한다.

채널 추정부(1103-A, 1103-B)는 상기 디매핑부(1102-A, 1102-B)로부터 받은 N₁개의 1차 동기채널 주파수 도메인 수신 샘플값으로부터 미리 저장된 수학식 1로 표현되는 1차 동기채널 시퀀스를 이용하여 각 부반송파에 대한 채널 추정을 수행한다.

2차 동기채널 코드 상관부(1104-A, 1104-B)는 상기 디 메핑부로부터 받은 N₂개의 2차 동기채널 주파수 도메인 수신 샘플값과 가능한 N_G개 혹은 2N_G개의 2차 동기채널 시퀀스와 상호상관을 수행한다.

이때 상기 채널 추정부(1103-A, 1103-B)에서 넘겨받은 채널 추정값을 사용하여 각 부 반송파 별로 채널외곡을 보정하여 상호상관을 수행한다.

도 12는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동국의 셀 탐색 과정을 나타내는 흐름도이다.

상기에서 언급했듯이 1단계(S1200)은 싱크블록 동기획득 단계이고 2단계(S1210)는 주파수 옵셋 보정을 포함한 프레임 경계 및 스크램블링 코드 그룹 그리고 BCH 안테나 수 또는 파일럿 호핑 여부를 검출하는 단계이며, 3단계(S1220)는 상기 2단계에서 획득한 정보를 기초로 그룹내 스크램블링 코드를 검출하는 단계이며 이때 파일럿 심볼(191)을 사용한다.

4단계(1240)는 3단계에서 획득한 상기 스크램블링 코드를 이용하여 BCH를 코히런트 복조하는 단계이다. 만일 CRC에러가 났을 경우 1단계로 돌아가고 CRC에러가 나지 않았을 경우에는 셀 탐색을 완료 하게 된다.

도 13은 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 이동국의 셀 탐색 과정을 나타내는 흐름도이다.

1단계(S1300)은 싱크블록 동기획득 단계이고 2단계(S1310)는 주파수 옵셋 보정을 포함한 프레임 경계 및 스크램블링 코드 그룹을 검출하는 단계이며, 3단계(S1320)는 상기 2단계에서 획득한 정보를 기초로 2차 동기채널의 채널 추정을 통해 BCH를 코히런트 복조하는 단계이다.

만일 CRC에러가 났을 경우 1단계로 돌아가고 CRC에러가 나지 않았을 경우에는 셀 탐색을 완료하게 된다.

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 기술분 야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적 실시예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 순방향 링크 프레임의 구조를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 동기채널 심볼을 포함하는 서브프레임을 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 이동국의 수신기의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 6의 싱크블록 동기검출부의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 10은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 7의 그룹/경계/안테나수 검출부의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 11은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 도 10의 그룹/경계/안테나수 검출부의 구성을 나타내는 블록도이다.

Claims

무선통신 시스템에서 순방향 동기신호를 이용한 셀 탐색 방법에 있어서,

(a) 단말이 수신한 프레임에 포함된 1차 동기채널 심볼을 이용하여 싱크블록 동기 및 1차 동기채널 시퀀스 번호를 획득하는 단계;

(b) 상기 싱크블록 동기 및 상기 단말이 수신한 프레임에 포함된 2차 동기채널 심볼을 이용하여 상기 프레임의 경계 및 스크램블링 코드 그룹을 검출하는 단계; 및

(c) 상기 1차 동기채널 시퀀스 번호 및 상기 스크램블링 코드 그룹을 이용하여 스크램블링 코드를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 셀 탐색 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 (b)단계는 BCH 안테나 수 또는 파일럿 호핑 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 셀 탐색 방법.
제 2 항에 있어서,

상기 스크램블링 코드를 이용하여 상기 프레임에 포함된 BCH를 복조한 결과 CRC 오류가 발생한 경우 상기 (a)단계부터 다시 수행하고, 상기 CRC 오류가 발생하지 않은 경우 셀 탐색을 종료하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 셀 탐색 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 (c)단계는

상기 스크램블링 코드 그룹에 속한 스크램블링 코드들을 상기 프레임의 파일럿 채널에 대한 상관을 수행하여 획득된 상관값 중 최대값을 갖는 스크램블링 코드를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 셀 탐색 방법.
제 2 항에 있어서, 상기 (c)단계는

상기 (b)단계에서 파일럿에 호핑이 사용된 것으로 검출된 경우 상기 스크램블링 코드 그룹에 속한 스크램블링 코드에 일대일 대응되는 파일럿 호핑 패턴을 이용하여 상기 프레임의 파일럿 채널에 대한 상관을 수행하여 획득된 상관값 중 최대값을 갖는 스크램블링 코드를 검출하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 셀 탐색 방법.
무선통신 시스템에서 순방향 동기신호를 통하여 임의의 셀에 속하는 기지국이 프레임을 송신하는 방법에 있어서,

(a) 프레임의 싱크블록 동기를 포함하는 1차 동기채널 시퀀스, 상기 프레임의 경계와 상기 셀의 스크램블링 코드 그룹을 포함하는 2차 동기채널 시퀀스 및 무선통신 시스템 정보를 포함하는 BCH(broadcasting channel)를 생성하는 단계; 및

(b) 상기 생성된 동기채널 시퀀스 각각을 이용하여 주파수 상에서 코드도약 된 각각의 동기채널 심볼 및 상기 BCH를 포함하는 프레임을 생성하여 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 프레임 송신방법.
제 6 항에 있어서,

상기 제1차 동기채널 심볼과 상기 제2차 동기채널 심볼은 TDM 기반으로 구성되어, 바로 인접하게 배치되도록 하는 프레임을 생성하여 송신하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 프레임 송신방법.
제 6 항에 있어서,

상기 동기채널 심볼과 상기 BCH는 상기 프레임 내의 동일한 서브프레임에 존재하며, 상기 BCH는 상기 2차 동기채널 심볼을 이용하여 채널 추정을 통하여 코히런트 복조되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 프레임 송신방법.
제 6 항에 있어서,

상기 프레임 내에 포함된 BCH는 무선통신 시스템의 타이밍 정보, 대역폭, 송신 안테나 수를 포함하고 상기 프레임 경계, 송신 안테나 수 및 스크램블링 코드를 이용하여 복조되는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서의 프레임 송신방법.