KR20080084550A

KR20080084550A - 상향링크 전송을 위한 시퀀스 맵핑 방법

Info

Publication number: KR20080084550A
Application number: KR1020070125290A
Authority: KR
Inventors: 이현우; 한승희; 노민석; 곽진삼; 드라간 브즈직; 김동철; 권영현
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-03-16
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2008-09-19
Also published as: GB0913115D0; KR20090111855A; GB2458427B; KR20080084536A; KR100955198B1; GB2458427A

Abstract

ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스의 물리적 인덱스를 논리적 인덱스로 맵핑하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 ZC 시퀀스를 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 따라 다수의 서브그룹으로 나누는 단계, 서브그룹 내에서 CM(cubic metric)에 따라 ZC 시퀀스를 정렬하는 단계 및 정렬된 ZC 시퀀스의 물리적 인덱스를 상기 논리적 인덱스로 맵핑하는 단계를 포함한다. 유사한 특성을 가진 시퀀스를 선택하여 사용하도록 함으로써, 고속 환경하에서도 제어정보나 랜덤 액세스 프리앰블을 신뢰성있게 전송할 수 있다.

Description

상향링크 전송을 위한 시퀀스 맵핑 방법{Method for mapping sequence for uplink transmission}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 상향링크 전송을 위한 시퀀스 맵핑 방법에 관한 것이다.

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)은 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP에 제공한다. 그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP에서의 새로운 기술 진화가 요구된다.

3세대 이후의 시스템에서 고려되는 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심벌간 간섭(inter-symbol interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; 이하 OFDM) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심벌을 N개의 병렬 데이터 심벌로 변환하여, 각각 분리 된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 송신한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 전송되는 심벌의 간격이 길어져 심벌간 간섭이 최소화될 수 있다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)는 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다.

고속의 패킷 전송을 위한 다양한 송신 또는 수신 기법들을 구현하기 위해서는 시간, 공간 및 주파수 영역에서 대한 다양한 데이터 전송이 필요하다. 예를 들어, 상향링크 제어정보로는 하향링크 데이터 전송에 대한 응답인 ACK(Acknowledgement)/NAK(Negative-Acknowledgement) 신호, 하향링크 채널품질을 가리키는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등이 있다. 또한, 랜덤 액세스(random access) 과정을 수행하기 위해 랜덤 액세스 프리앰블(preamble)의 전송도 필요하다.

상향링크 제어정보나 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하기 위해 시퀀스(sequence)가 널리 사용된다. 시퀀스는 확산 부호(spreading code), 단말 식별자, 시그니처(signature)의 형태로 단독 또는 제어정보와 함께 제어채널이나 랜덤 액세스 채널을 통해 전송된다.

수신기에서의 데이터 검출 성능을 높이고, 단말 용량(capability)를 증가시키기 위해 시퀀스는 상관(correlation)이나 CM(cubic metric) 특성이 어느 정도 보장되어야 한다. 특히, 단말이 30km/h 이상의 속도로 이동하는 고속(high speed) 환경은 도플러 효과 등의 요인으로 시퀀스의 특성이 보장되지 않을 수 있다.

고속 환경에서 효율적으로 상향링크 전송에 사용되는 시퀀스를 생성하는 방법이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 상향링크 전송을 위한 시퀀스 생성 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 상향링크 전송을 위해 시퀀스의 물리적 인덱스(physical index)를 논리적 인덱스(logical index)로 맵핑하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 논리적 인덱스를 이용한 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법을 제공하는 데 있다.

일 양태에 있어서, ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스의 물리적 인덱스를 논리적 인덱스로 맵핑하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 ZC 시퀀스를 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 따라 다수의 서브그룹으로 나누는 단계, 서브그룹 내에서 CM(cubic metric)에 따라 ZC 시퀀스를 정렬하는 단계 및 정렬된 ZC 시퀀스의 물리적 인덱스를 상기 논리적 인덱스로 맵핑하는 단계를 포함한다.

다른 양태에 따른 랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계 및 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로 랜덤 액세스 응답을 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함한다. 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 ZC 시퀀스로부터 생성되고, 상기 랜덤 액세스프리앰블에 사용되는 ZC 시퀀스의 원시 인덱스는 논리적 인덱스로부터 맵핑된다. 상기 ZC 시퀀스는 순환 쉬프트 단 위(Ncs)로 순환 쉬프트되고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 원시 인덱스를 갖는 ZC 시퀀스의 가능한 순환 쉬프트로부터 선택된다. 상기 논리적 인덱스는 상기 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 따라 정렬된다.

또 다른 양태에 있어서, ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스의 물리적 인덱스를 논리적 인덱스로 맵핑하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 ZC 시퀀스를 CM에 따라 정렬하는 단계 및 정렬된 ZC 시퀀스의 물리적 인덱스를 상기 논리적 인덱스로 맵핑하는 단계를 포함한다.

시퀀스를 유사한 특성을 갖도록 정렬한 후 물리적 인덱스를 논리적 인덱스로맵핑하여 사용한다. 유사한 특성을 가진 시퀀스를 선택하여 사용하도록 함으로써, 고속 환경하에서도 제어정보나 랜덤 액세스 프리앰블을 신뢰성있게 전송할 수 있다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.

무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA) 및 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 설명을 명확히 하기 위해, 이하에서는 OFDMA 기반의 무선통신 시스템에 대하여 설명한다.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은 IFFT(inverse fast Fourier Transform)과 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기에서 데이터는 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기에서 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다. OFDM에 의하면, 광대역 채널의 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading) 환경에서 수신기의 복잡도를 낮추고, 부반송파간의 상이한 채널 특성을 활용하여 주파수 영역에서의 선택적 스케줄링 등을 통해 주파수 효율(spectral efficiency)을 높일 수 있다. OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)는 OFDM을 기반으로 한 다중 접속 방식이다. OFDMA에 의하면 다중 사용자에게 상이한 부반송파를 할당함으로써 무선자원의 효율성을 높일 수 있다.

이제 제어정보에 대해 기술한다.

제어정보로는 재전송 유무를 가리키는 ACK(Acknowledgement)/NAK(Non-Acknowledgement) 신호, 하향링크 채널품질을 가리키는 CQI(Channel Quality Indicator) 뿐만 아니라, PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등과 같은 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 제어정보 등 여러 가지 종류가 있을 수 있다.

제어정보는 인덱스(index) 형태로 종종 전송된다. 설명을 명확히 하기 위해, 이하에서는 직교 시퀀스(orthogonal sequence)의 인덱스를 예시적인 제어정보로 하여 기술한다. 그러나 당업자라면 다양한 형태의 인덱스 또는 다양한 형태의 제어정보에 본 발명의 기술적 사상을 적용할 수 있을 것이다.

직교 시퀀스는 상관(correlation) 특성이 우수한 시퀀스를 말한다. 직교 시퀀스의 일례로 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto-Correlation) 시퀀스가 있다.

CAZAC 시퀀스 중 하나인 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스에 대해 살펴보면, 인덱스 M인 ZC 시퀀스의 k번째 요소(element) c(k)는 다음과 같이 나타낼 수 있다.

여기서, N은 ZC 시퀀스의 길이로, 인덱스 M은 N이하의 자연수이고, M과 N은 서로(relatively) 소수(prime)이다. N이 소수라면, ZC 원시 인덱스(root index)의 개수는 N-1이 된다.

ZC 시퀀스 c(k)는 다음 세 가지 특징을 가진다.

수학식 2는 ZC 시퀀스의 크기가 항상 1임을 의미하고, 수학식 3은 ZC 시퀀스의 자동 상관(auto correlation)은 Dirac-delta 함수로 표시됨을 의미한다. 여기서 자동 상관은 원형 상관(circular correlation)에 기반한다. 수학식 4는 교차 상관(cross correlation)이 언제나 상수임을 의미한다.

무선통신 시스템에서 ZC 시퀀스의 원시 인덱스(root index)를 통해 셀을 구분한다고 하자. 단말은 셀 내에서 사용가능한 ZC 원시 인덱스 또는 ZC 원시 인덱스의 그룹을 알아야 할 필요가 있다. 기지국은 사용가능한 ZC 원시 인덱스 또는 ZC 원시 인덱스의 그룹을 단말로 브로드캐스트(broadcast) 해야 한다.

ZC 시퀀스의 길이가 N이라고 할 때, ZC 원시 인덱스는 N보다 작은 서로 소(relative prime)의 개수만큼 있게 된다. N이 소수(prime)일 경우는 ZC 원시 인덱스의 수는 N-1이 된다. 이 경우 기지국이 단말로 N-1개의 ZC 원시 인덱스 중 어느 하나를 단말로 알려주기 위해서는 ceil(log₂(N-1)) 비트가 필요하다. 이하에서, ceil(n)은 n보다 큰 최소 정수를 나타낸다.

한편, 각 셀들은 셀 반경(cell radius)에 따라서 다양한 개수의 ZC 원시 인덱스를 사용할 수 있다. 셀 반경이 커지면 전파 지연(propagation delay 또는 round trip delay) 및/또는 지연 확산(delay spread)의 영향으로 순환 쉬프트(cyclic shift)를 통해 직교성을 유지할 수 있는 ZC 시퀀스의 수가 줄어들 수 있다. 즉, 셀 반경이 커지면 ZC 시퀀스의 길이가 일정하더라도 해당하는 원시 인덱스에서 이용가능한 순환 쉬프트의 수가 작아질 수 있다. 이와 같이 원시 인덱스에서 순환 쉬프트에 의해 만들어진 시퀀스들은 서로 직교성을 가지므로 ZCZ(zero correlation zone) 시퀀스라 하자. 셀 마다 단말에 할당되는 최소한의 ZC-ZCZ 시퀀 스의 수는 보장되어야 하므로, 셀 반경이 커지면 셀에서 사용하는 ZC 원시 인덱스의 수를 늘림으로써 최소 ZC-ZCZ 시퀀스의 수를 확보할 수 있다.

셀마다 사용가능한 ZC 원시 인덱스의 그룹을 Ri라 하고, 모두 M개의 ZC 원시 인덱스의 그룹이 설정된다고 가정하자. 이는 R₁, R₂, ..., R_M으로 나타낼 수 있다. R_i=10이라면, R_i가 설정되는 셀은 10개의 ZC 원시 인덱스를 사용한다고 할 수 있다. 이제 셀 반경에 따라 N=839, M=7, R₁=1, R₂=2, R₃=4, R₄=8, R₅=16, R₆=32, R₇=64로 설정된다고 하자. 그러면, 셀 반경이 클 경우 제어정보를 전송하기 위해 최소 ceil(log₂(7)) + ceil(log₂(838/64)) = 7비트가 필요하며, 셀 반경이 작을 경우 최대 ceil(log₂(7)) + ceil(log₂(838/1)) = 13비트가 필요하다.

무선통신이 발전함에 따라 더 높은 전송 속도에 대한 요구가 많아지며 셀 반경이 작은 셀들이 많아지고 있는 추세이다. 셀 반경이 작은 셀에서는 하나의 ZC 원시 인덱스만을 사용하기 때문에 제어정보를 전송하는 데 보다 많은 비트가 필요하고, 이는 시그널링 오버헤드(overhead)를 야기할 수 있다. 따라서 모든 셀에서 시그널링에 필요한 비트 수를 줄이는 기법이 필요하다. 특히 작은 셀 반경을 가지는 셀에서의 시그널링 비트 수를 줄이는 것이 보다 중요하다고 할 수 있다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시퀀스 생성 방법을 나타내는 순서도이다.

도 2를 참조하면, 물리 인덱스(physical index)를 논리 인덱스(logical index)로 맵핑한다(S110). 물리 인덱스는 기지국 및/또는 단말이 제어정보나 랜덤 액세스의 전송에 실제 사용하는 인덱스를 말하며, ZC 시퀀스의 원시 인덱스이다. 논리 인덱스는 물리 인덱스가 맵핑되는 논리적인 값이다.

논리 인덱스로의 맵핑은 다양한 방법이 가능하다. 일 실시예로, 물리 인덱스를 무작위로 논리 인덱스에 맵핑할 수 있다. 다른 실시예로, 물리 인덱스를 인접하는 논리 인덱스에 맵핑할 수 있다. 또 다른 실시예로, 특정 간격으로 떨어진 물리 인덱스를 인접한 논리 인덱스로 맵핑할 수 있다. 또 다른 실시예로, 인덱스가 의미하는 개체의 특성에 따라 맵핑할 수 있다. 예를 들어 ZC 원시 인덱스를 맵핑할 때, 교차 상관(cross-correlation), PAPR(Peak-to-Average Power Ratio), CM(cubic metrix) 및 도플러 주파수(doppler frequency)에 대한 특성 등에 따라 맵핑할 수 있다. 하나의 특성에 의해서 맵핑할 수도 있고, 여러 특성을 고려하여 맵핑할 수 있다. 교차 상관 특성에 따른 맵핑은 ZC 원시 인덱스들의 결합에 따른 ZC 시퀀스의 교차 상관 특성에 따라 맵핑하는 것을 말한다. PAPR 특성에 따른 맵핑은 ZC 원시 인덱스들의 결합에 따른 ZC 시퀀스의 PAPR 특성에 따라 맵핑하는 것을 말한다. CM 특성에 따른 맵핑은 ZC 원시 인덱스들의 결합에 따른 ZC 시퀀스의 CM 특성에 따라 맵핑하는 것을 말한다. 도플러 주파수 특성에 따른 맵핑은 ZC 원시 인덱스들의 도플러 주파수에 강인한(robust) 정도에 따라 맵핑하는 것을 말한다. 비교적 높은 속도의 이동체를 가지는 셀(high mobility cell or high speed cell)에 도플러 주파수가 강인한 인덱스들을 사용하여 이득을 얻을 수 있다. 고속의 셀(high mobility cell)에서 제한된 순환 쉬프트(restricted cyclic shift)를 사용하는 경우에 최대 지원 셀 반경(maximum supportable cell radius) 또는 최대 지원 순환 쉬프트(maximum supportable cyclic shift(Ncs)) 특성에 따라 맵핑할 수 있다.

각 특성에 따라 비슷한 특성을 가지는 인덱스들을 그룹으로 묶어서 맵핑할 수도 있고, 상반되는 특성을 가지는 인덱스를 그룹으로 맵핑할 수도 있다. 또한, 특성에 따른 순위를 매긴 후 순위에 따라 맵핑할 수 있다.

만약 전체 물리 인덱스에 걸쳐서 인접하는 논리 인덱스에 맵핑하는 경우에는 물리 인덱스와 논리 인덱스가 동일할 수 있다. 또한, 물리 인덱스의 수(N_P)보다 논리 인덱스의 수(N_L)가 작을 수 있다. 이 때, 특정 물리 인덱스 값은 사용되지 않을 수 있다. 또한, 물리 인덱스의 수(N_P)보다 논리 인덱스의 수(N_L)가 클 수 있다. 이 때, 특정 물리 인덱스 값은 중복되어 사용될 수 있다. 물리 인덱스와 논리 인덱스는 1:1 관계를 가지며 맵핑될 수 있고, 중복되어 맵핑될 수도 있다.

논리 인덱스를 다수의 레벨로 구성한다(S120). 복수의 논리 인덱스를 모아서 더 큰 집합(또는 서브집합)이 되도록 맵핑할 수 있다. 상위레벨의 인덱스는 적어도 하나 이상의 하위레벨의 인덱스를 포함한다. 예를 들어, 하나의 인덱스에 포함되는 하위 N_L개의 논리 인덱스가 있다고 하자. 1개의 인덱스가 필요한 셀은 (1), (2), ..., (N_L-1), (N_L) 중 하나의 인덱스를 사용한다. 2개의 인덱스가 필요한 셀은 (1, 2), (3, 4), ..., (N_L-3, N_L-2), (N_L-1, N_L) 중 하나의 집합에 대한 인덱스를 사용한 다. j개의 인덱스가 필요한 셀은 (1, ..., j), (j+1, ..., 2j), ... , (N_L-2j-1, ..., N_L-j-2), (N_L--j-1, ..., N_L) 중 하나의 집합에 대한 인덱스를 사용한다.

해당하는 레벨과 그 레벨에서의 인덱스를 전송한다(S130). 물리 인덱스를 직접 전송하지 않고, 물리 인덱스를 논리 인덱스로 맵핑한 후 논리 인덱스를 다수의 레벨로 분류한다. 상위레벨의 인덱스는 적어도 하나 이상의 하위레벨의 인덱스를 포함하므로, 상위레벨 인덱스를 전송하는 경우 다수의 하위레벨의 인덱스를 전송하는 것과 마찬가지 결과가 되므로 제어정보 전송에 따른 비트 수를 줄일 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경(maximum supportable cell radius) 특성을 나타낸다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다. 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다.

도 3 내지 5를 참조하면, N을 ZC 시퀀스의 길이라 할 때, 도 3의 물리 인덱스는 u_P = 1, 2, 3, ..., N-3, N-2, N-1로 나타낼 수 있다. 도 4는 도 3의 물리 인덱스의 앞과 뒤에서 하나씩 뽑아서 재배열하여 논리 인덱스를 u_L = 1, N-1, 2, N-2, 3, N-3, 4, ... 와 같이 나타낸 결과이다. 도 5는 도 3의 물리 인덱스를 논리 인덱스에 해당하는 CM 값으로 정확히 재배열한 결과이다. 물리 인덱스와 논리 인덱스의 정확한 CM 기반 배열(CM based ordering)의 일 예는 아래 표 1이 적용된다.

표 1은 물리 인덱스와 논리 인덱스의 배열(ordering) 표이다. CM 기반 배열, 최대 지원 셀 반경 기반 배열(Maximum supportable radius based ordering) 및 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 모두 고려한 복합 배열(hybrid ordering)을 나타낸다. 배열된 순차적인 논리 인덱스가 실제 어떤 물리 인덱스에 해당하는지를 나타낸다.

CM 특성에 따라 순위를 매긴 후 이웃하는 인덱스의 CM 특성이 비슷하도록 배열하여 맵핑함으로써 CM 기반 셀 설계(CM based cell planning)가 가능하다. 예를 들어, 채널 환경이 좋지 않은 셀이나 셀 반경이 큰 셀 등과 같이 파워 제한(power limited) 환경에서 기지국이 CM 기반 셀 설계를 할 수 있다. 또한, 기지국은 CM 특성이 좋은 인덱스들은 핸드오버(handover) 등의 경우에 전용 프리앰블(dedicated preamble)로 사용할 수 있다. 채널 환경이 좋지 않은 단말은 이미 자신의 최대 파워를 사용하고 있으므로 파워 램핑(power ramping) 효과를 얻기 힘들다. 기지국은 이러한 단말에게 CM 특성이 좋은 인덱스를 할당함으로써 검출 확률의 증가를 가져올 수 있다. 그러나 CM 특성에 따라 배열하는 경우는 최대 지원 셀 반경에서의 이득을 얻지 못할 수 있다.

<최대 지원 셀 반경 특성에 따른 배열의 예>

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 물리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다. 도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다. 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다.

도 6 내지 8을 참조하면, 도 6은 도 3을 최대 지원 셀 반경에 따라 배열한 것이다. N을 ZC 시퀀스의 길이라 할 때, 도 6의 물리 인덱스 u_P = 1, 2, 3, ..., N-3, N-2, N-1을 1/u_p mod N으로 인덱스를 재배열한 것이다. 이때, 시간 영역에서 생성된 ZC 시퀀스 인덱스를 1/u_p mod N을 하는 것은 주파수 영역에서 생성된 ZC 시퀀스 인덱스로 맵핑하는 것이다. 다시 말해, 이러한 변환은 시간 영역에서 생성된 ZC 시퀀스 인덱스 특성을 주파수 영역에서 생성된 ZC 시퀀스 인덱스로 재배열하는 것을 의미한다. 도 7은 물리 인덱스 u_p를 1/u_p mod N으로 인덱스 변환 후에 변환된 인덱스를 단순히 1, N-1, 2, N-2, 3, N-3, 4, ... 와 같이 앞과 뒤에서 하나씩 뽑아서 재배열한 결과이다. 도 8은 물리 인덱스에 해당하는 최대 지원 셀 반경에 의해 정확히 재배열한 결과이다. 물리 인덱스와 논리 인덱스의 정확한 최대 지원 셀 반경 배열(maximum supportable cell radius ordering)은 표 1이 적용된다.

최대 지원 셀 반경에 따라 배열하는 방법은 고속의 셀(high speed cell) 환경에서 제한된 순환 쉬프트(restricted cyclic shift)를 사용할 경우에 적용될 수 있다. 제한된 순환 쉬프트를 사용하는 경우, 인덱스에 따라 지원 가능한 순환 쉬프트(Ncs)의 값이 달라질 수 있다. 도 3과 같이 물리 인덱스를 그대로 사용할 경우 단일 셀에서 연속된 물리 인덱스의 사용이 어려워질 수 있다. 이러한 영향으로 전체 네트워크에서 셀마다 중복되지 않는 인덱스를 할당해 주어야 하는데 문제가 생길 수 있다. 즉, 시퀀스의 재사용 인자(reuse factor)가 줄어들게 되어 셀 설계가 힘들어지게 된다. 따라서 최대 지원 셀 반경 특성에 따라 순위를 매김으로써 셀에서 연속된 논리 인덱스를 사용할 수 있도록 하여 이러한 문제를 해결할 수 있다. 그러나 최대 지원 셀 반경 특성에 따라 배열하는 경우는 CM 특성에서의 이득을 얻지 못할 수 있다.

CM 특성에 의한 배열과 최대 지원 셀 반경 특성에 따른 배열은 서로 상반된 특성을 나타낼 수 있다. CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성이 가지는 이득을 모두 가질 수 있는 방법에 대하여 설명한다.

여러 가지 특성을 조합하여 배열하는 방법은 다음과 같은 절차를 따른다.

1. 특정 특성에 따라 전체 인덱스를 배열한다.

2. 전체 인덱스를 관련있는 값에 의해 구간으로 나눈다(그룹화).

3. 각각의 구간(또는 그룹)안에서 또 다른 특성에 따라 구간(또는 그룹) 안의 인덱스를 배열한다.

4. 2와 3의 과정을 반복한다. 이때 2에서 구간을 나누는 것은 앞서 구분된 구간과 연관이 있을 수도 있고, 앞서 구분된 구간과 연관 없이 새로운 법칙을 적용할 수도 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다. 최대 지원 셀 반경 특성에 따른 배열 및 특정 값(Ncs)에 의한 최대 지원 셀 반경의 구간의 설정을 나타낸다. 도 10은 도 9에서 설정된 구간 내에서의 CM 특성에 따른 배열을 나타낸다.

도 9 및 10을 참조하면, 먼저 최대 지원 셀 반경에 의해 전체 인덱스를 배열한 후 특정 값(Ncs) 또는 최대 지원 셀 반경 값에 의해 구간을 나눈다. 특정 값(Ncs)은 ZC 시퀀스 당 순환 쉬프트 수로, ZC 시퀀스의 순환 쉬프트 단위라 할 수 있다.

표 2는 순환 쉬프트 단위(Ncs)의 일 예를 나타낸다.

물리 인덱스의 특성이 도 3과 같은 경우, 최대 지원 셀 반경에 의해 전체 인덱스를 배열하면 도 8과 같이 나타난다. 도 8을 표 2의 특정 값(Ncs)에 대한 최대 지원 셀 반경 값으로 구간을 나누면 도 9와 같이 나타난다. 여기서는 'No guard sample'의 값을 사용하였다. 각각의 나눠진 구간 안에서 CM 특성에 따라 배열하면 도 10과 같이 나타난다. 이때, 물리 인덱스와 논리 인덱스의 관계는 표 1의 복합 배열(hybrid ordering)이 적용된다.

다수의 시퀀스를 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 따라 복수의 서브그룹으로 나누고, 서브그룹 내에서 CM 특성에 따라 정렬한다(order). 하나의 서브그룹내에서는 하나의 순환 쉬프트 단위를 사용한다. 복수의 서브그룹은 해당하는 순환 쉬프트 단위에 정렬될 수 있다. 도 10의 상부 그래프에 나타나는 첨부(peak)는 서브그룹 내에서 최대 CM을 갖는 원시 인덱스를 나타낸다.

순환 쉬프트 단위와 CM 특성에 따른 복합적인 배열을 통하여 셀 크기에 관계없이 각 셀은 연속된 논리 인덱스를 사용할 수 있으며, 각 셀의 특성에 따라 CM 기반 셀 설계가 가능하며, 각 셀 내에서 기지국은 자신에게 할당된 가장 작은 논리 인덱스를 특정 파워 제한 환경에 있는 단말을 위해 사용할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 가장 작은 논리 인덱스를 핸드오버하는 단말에게 전용 프리앰블로 사용할 수 있다. 가장 작은 셀 크기 구간에서는 지원 가능한 셀의 크기가 매우 작으며 0km 이하의 값을 가지는 인덱스들도 존재할 수 있는데, 이러한 인덱스는 제한적 순환 쉬프트를 이용할 수 없는 인덱스를 나타낸다. 또한, 보다 간편한 인덱스 할당을 위해서 구간을 세분화할 수 있다. 도 10에서는 첫 번째 구간이 0~1.1km로 나누어졌으나, 구간을 더 작게 나누어 별도의 CM 기반 배열을 할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 구간을 0~500m와 500m~1.1km의 두 구간으로 나누어 각각 CM 기반 배열을 할 수 있다.

표 3은 Ncs 설정(configuration) 구간에 따라 물리 인덱스를 나타낸다.

이와 같이, 논리 인덱스의 설정을 가지고 고속의 이동체를 가지는 셀(high mobility cell)에서는 셀 크기에 맞는 인덱스를 쉽게 선택할 수 있다. 또한 낮은 CM 특성이 요구되는 셀인 경우에는 단순히 자신의 셀 크기에서 사용할 수 있는 인덱스 중 앞선 인덱스를 선택함으로써 낮은 CM 특성을 가지는 인덱스를 사용할 수 있다. 표 3은 Ncs에 관련된 인덱스(물리 인덱스 또는 논리 인덱스) 값만을 사용할 수 있다는 것을 의미하지는 않는다. 중저속의 이동체를 가지는 셀(low/middle mobility cell)에서는 셀 크기에 상관없이 셀의 CM 특성에 적절한 인덱스를 선택하여 사용할 수 있다. 또한, 중저속의 이동체를 가지는 셀에서 사용할 수 있는 Ncs 구간 테이블을 따로 설정하는 것도 가능하다. 이때, 중저속의 이동체를 가지는 셀과 고속의 이동체를 가지는 셀의 구분 신호를 이용하여 적용할 테이블을 선택할 수 있다.

도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다. 복수의 특성 및 켤레 배치(pair allocation)에 기초한 배열을 나타낸다.

도 11을 참조하면, ZC 시퀀스는 복소수 켤레 대칭(complex conjugate symmetry) 특성을 가지는데, 이를 이용하여 복소수 켤레 대칭을 가지는 인덱스가 연속해서 켤레 배치(pair allocation)되도록 할 수 있다.

다음 수학식 5는 ZC 시퀀스의 복소수 켤레 대칭을 나타낸다.

여기서, (.)^*는 복소수 켤레(complex conjugate)를 나타낸다. 셀에서 하나의 인덱스만을 사용할 경우에는 이러한 특성을 얻을 수 없으나, 각 셀에서 복소수 켤 레 대칭의 특성을 가지는 다수의 인덱스를 이용하는 경우에는 검출기의 복잡도를 반으로 감소시킬 수 있다. CM 기반 배열, 최대 지원 셀 반경 기반 배열 및 복합 배열 등을 적용하면서 복소수 켤레 대칭을 가지는 인덱스를 연속해서 배치되도록 할 수 있다. 인덱스가 켤레 배치(pair allocation)된 경우, 기지국은 하나의 논리 인덱스 값만을 시그널링하고, 단말은 필요에 따라 논리 인덱스를 증가시키면서 사용하면 자연적으로 켤레 인덱스(pair index)들을 사용하게 된다.

표 3에서 각 그룹은 홀수 개의 인덱스를 포함하고 있는데, 복소수 켤레 대칭의 특성을 구성하기 위하여 상위 그룹의 하나의 인덱스를 하위 그룹에서 사용하도록 할 수 있다. 이는 표 4와 같이 나타낼 수 있다.

이와 같이, 복소수 켤레 대칭을 특성을 구성한 결과는 도 10의 복합적인 배열의 결과와 유사하게 나타낸다. 즉, 특정 특성의 저하 없이 켤레 배치(pair allocation)가 가능하도록 인덱스를 배열할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다. 다른 실시예에 따라 복수의 특성 및 켤레 배치(pair allocation)에 기초한 배열을 나타낸다.

도 12를 참조하면, 도 11에서 나눈 구간을 더욱 작게 세분할 수 있다. 예를 들어, 표 4의 설정 수(configuration number) 11과 12의 구간을 반씩 더 작게 나누어 최대 셀 반경(maximum cell radius)을 더 크게 이용할 수 있다. 표 5는 11번째와 12번째 구간을 반으로 나눈 경우의 구간별 물리 인덱스를 나타내는 맵핑 표이다.

표 5를 적용하여 최대 셀 반경을 29.14km에서 34.15km로 증가시켜 사용할 수 있다. 여기서는 특정 구간을 반으로 나누어 재배열하는 예를 들었으나, 이는 예시에 불과하다. 특정 구간을 나누는 크기를 여러 가지 방법으로 나눌 수 있다. 예를 들어, 특정 최대 셀 반경을 지원할 수 있도록 하기 위하여 특정 최대 셀 반경을 기준으로 구간을 나눌 수 있다. 또는 특정 구간에서 사용하는 인덱스의 수의 배가 되도록 구간을 나눌 수 있다. 적은 수의 인덱스를 가지는 그룹을 묶어서 하나의 그룹으로써 두 번째 배열을 적용할 수도 있다. 또한 많은 수의 인덱스를 가지는 그룹을 나누어 둘(또는 둘 이상)의 그룹으로써 두 번째 배열을 적용할 수도 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다. 특정 CM을 기준으로 인덱스를 그룹으로 나누고 각 그룹 내에서 최대 지원 셀 크기로 배열하는 경우이다.

도 13을 참조하면, 먼저 CM 특성에 따라 인덱스를 배열한 후, SC-OFDMA QPSK CM인 1.2dB보다 높은 CM을 가지는 그룹과 낮은 CM을 가지는 그룹으로 나누어 각 그룹 안에서 최대 지원 셀 반경(Max.supportable cell radius)으로 배열할 수 있다. QPSK 보다 낮은 CM을 가지는 그룹은 최대 지원 셀 크기가 감소하는 순서로 배열하고, QPSK 보다 높은 CM을 가지는 그룹은 최대 지원 셀 크기가 증가하는 순서로 배열할 수 있다. 표 6은 CM 특성에 따라 인덱스를 배열한 후, 하나의 CM값 1.2dB를 기준으로 그룹을 나눈 후 각 그룹 내에서 최대 지원 셀 크기로 배열한 경우 구간 별 물리 인덱스를 나타낸 맵핑 표이다.

< 큰 셀(large cell)에서의 재사용 인자와의 비교>

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 CM 맵핑에 대한 Ncs에 따른 논리 인덱스 당 이용 가능한 제한된 순환 쉬프트(restricted cyclic shift)의 수를 나타낸다. 도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 최대 지원 셀 크기 맵핑(maximum supportable cell size mapping)에 대한 Ncs에 따른 논리 인덱스 당 이용 가능한 제한된 순환 쉬프트의 수를 나타낸다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 복합 맵핑(hybrid mapping)에 대한 Ncs에 따른 논리 인덱스 당 이용 가능한 제한된 순환 쉬프트의 수를 나타낸다.

도 14 내지 16을 참조하면, CM 맵핑에 대비하여 최대 지원 셀 크기 맵핑과 복합 맵핑은 고속의 셀(high speed cell)에서 연속된 인덱스를 사용할 수 있다. 예를 들어, 20개의 셀에 있어서, 첫 번째 셀의 Ncs=13, 뒤이은 2개의 셀(두 번째 셀, 세 번째 셀)의 Ncs=26, 뒤이은 3개의 셀의 Ncs=38, 뒤이은 4개의 셀의 Ncs=38, 뒤이은 4개의 셀의 Ncs=52, 뒤이은 4개의 셀의 Ncs=64라고 가정한다. 이때, 각 맵핑에 대하여 켤레 인덱스 할당(pair index allocation) 방법을 적용한다. Ncs는 셀의 크기에 따른 순환 쉬프트의 수를 의미한다. 도 13에서 중간에 0으로 이용 가능한 제한된 순환 쉬프트가 나타나지 않는 것을 볼 수 있다. 반면, 도 14 및 도 15에서는 중간에 이용 가능한 제한된 순환 쉬프트가 나타나지 않는 것을 볼 수 있다. 즉, CM 맵핑에서는 연속된 인덱스를 사용할 수 없으나, 최대 지원 셀 크기 맵핑 및 복합 맵핑에서는 연속된 인덱스를 사용할 수 있다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 CM 맵핑에 대한 셀에 할당되는 논리 인덱스의 예를 나타낸다. 도 18은 본 발명의 일 실시에에 따른 최대 지원 셀 크기 맵핑에 대한 셀에 할당되는 논리 인덱스의 예를 나타낸다. 도 19는 본 발명의 일 실시에에 따른 최대 지원 셀 크기 맵핑에 대한 셀에 할당되는 논리 인덱스의 예를 나타낸다. 도 14 내지 16에서의 가정을 바탕으로 셀에 어떤 인덱스가 할당되는지를 나타낸다.

도 17 내지 19를 참조하면, 모든 셀은 고속의 이동체를 가지는 셀(high mobility cell)인 것으로 가정한다. 도 17에서 큰 셀에서는 연속된 인덱스를 사용하지 못함을 알 수 있다. 이와 달리 도 18과 도 19에서는 큰 셀에서도 모두 연속된 인덱스의 사용이 가능함을 알 수 있다. 도 18과 도 19에서는 Ncs=209인 하나의 셀이 있을 경우, 4개의 Ncs=167인 셀의 구성이 가능하다. 그러나 도 17에서는 3개의 Ncs=167인 셀의 구성만이 가능하다. 이러한 이유는 도 17에서는 연속된 인덱스의 사용이 불가능하기 때문이다. 이보다 더 중요한 점은, 도 17에서는 Ncs=209인 셀이 1개, Ncs=167인 셀이 3개 있을 경우, Ncs=139, Ncs=104, Ncs=83, Ncs=76인 셀들을 단 한개도 구성할 수가 없음을 알 수 있다. 반면 도 18과 도 19에서는 다양한 크기의 셀이 모두 구성 가능함을 알 수 있다. 또한 도 17에서 고속의 이동체를 가지는 셀에서는, y축에서 0의 값을 가지는 사용되지 못하는 다수의 인덱스가 있음을 알 수 있다. 물론 저속의 이동체만을 가지는 셀과 혼합될 때 이러한 인덱스는 모두 사용할 수 있지만, 고속의 이동체를 가지는 셀의 구성 능력을 크게 떨어뜨린다. 이와 같이 연속된 인덱스를 사용하지 못하는 경우, 큰 셀이 다수 존재하는 경우에서 재사용 인자(reuse factor)를 크게 떨어뜨림을 알 수 있다. 연속된 인덱스를 사용함으로써 여분의 공간을 다른 셀이 사용할 수 있다. 즉, 작은 셀로만 구성된 네트워크에서는 연속된 인덱스의 사용 여부가 큰 차이를 나타내지 않을 수 있으나, 큰 셀이 다수 포함된 네트워크에서는 연속된 인덱스의 사용의 지원이 재사용 인자를 증가시킬 수 있다. 도 17 내지 19에서는 모든 셀이 고속의 이동체를 가지는 경우를 고려하였으나, 저속 혹은 중속의 이동체를 가지는 셀이 동시에 존재할 경우도 같은 이유로 연속된 인덱스를 사용하지 못하는 경우에 재사용 인자가 제약된다. 또한 저속 혹은 중속의 이동체를 가지는 셀에서 연속된 인덱스를 사용할 경우, 고속의 이동체를 가지는 셀의 재사용 인자는 더욱 많이 제약된다. 여기서 사용된 각 맵핑의 정확한 인덱스는 표 7 내지 9와 같다. 표 7은 CM 맵핑에 사용되는 인덱스이고, 표 8은 최대 지원 셀 크기 맵핑에 사용되는 인덱스이며, 표 9는 복합 맵핑에 사용되는 인덱스이다. 표 7 및 8에서는 논리 인덱스 1에서부터 838까지에 대한 물리 인덱스를 순서대로 나열한 것이다.

<지원 셀 크기 배열 및 CM 분류>

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 CM 특성에 따라 논리 인덱스를 찾는 방법을 나타낸다. 도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CM 특성에 따라 논리 인덱스를 찾는 방법을 나타낸다. 도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CM 특성에 따라 논리 인덱스를 찾는 방법을 나타낸다.

도 20 내지 22를 참조하면, 물리 인덱스는 먼저 지원 셀 크기에 의해 배열된다. 그 후, 각 셀에서의 사용 가능한 인덱스들은 전송된 하나의 인덱스의 특성에 따라 사용 방법이 달라지게 된다. 논리 인덱스 할당은 one logical index + Ncs에 따라 형성될 수 있다. 이는 다음 두 가지 방법으로 수행될 수 있다.

1. 각 셀은 단 하나의 시퀀스 종류(sequence class)를 사용한다(도19 참조). 낮은 CM 및 높은 CM 인덱스로 나뉜다.

- 전송된 논리 인덱스가 SC-FDMA의 QPSK CM (1.2dB)보다 낮거나 같은 CM 특성을 가지면, SC-FDMA의 QPSK CM 보다 낮거나 같은 CM 특성을 가지는 가장 가까운 인접한 논리 인덱스들을 찾아서 순서대로 사용한다. 전송된 논리 인덱스가 SC-FDMA의 QPSK CM 보다 높은 CM 특성을 가지면, SC-FDMA의 QPSK CM 보다 높은 CM 특성을 가지는 가장 가까운 인접한 논리 인덱스들을 찾아서 순서대로 사용한다.

2. 하나의 셀은 양 시퀀스 종류(낮은 CM 또는 높은 CM)를 사용할 수 있다(도 20 및 21 참조). 낮은 CM , 높은 CM 및 혼합(mixed) CM 인덱스로 나뉜다.

- 전송된 논리 인덱스가 SC-FDMA의 QPSK CM (1.2dB)보다 낮거나 같은 CM 특성을 가지면, SC-FDMA의 QPSK CM보다 낮거나 같은 CM 특성을 가지는 가장 가까운 인접한 논리 인덱스들을 찾아서 순서대로 사용한다. 이때, Ncs 세그먼트(segment)의 끝에 도달하면, 인덱스를 Ncs 세그먼트의 첫 번째 더 높은 CM을 가지는 인덱스로 리셋(reset)된다. 전송된 논리 인덱스가 SC-FDMA의 QPSK CM (1.2dB)보다 높은 CM 특성을 가지면, SC-DMA의 QPSK CM 보다 높은 CM 특성을 가지는 가장 가까운 인접한 논리 인덱스들을 찾아서 순서대로 사용한다. 이때, Ncs 세그먼트의 끝에 도달하면, 인덱스를 그 다음 Ncs 세그먼트의 첫 번째 더 낮은 CM을 가지는 인덱스로 리셋된다.

같은 특성의 인덱스를 찾는 방향(+/-, 인덱스가 증가/감소하는 방향)은 서로 같을 수도 있고 다를 수도 있다. 이러한 인덱스를 찾는 방향은 앞서 언급한 인덱스의 배열 방향(ascent/descent)과 마찬가지로 제안된 기법에 영향을 주지 않는다.

도 23은 본 발명의 일 실시예에 따른 원시 물리 인덱스(Physical root index)에 따른 CM 특성을 나타낸다.

도 23을 참조하면, 시퀀스 종류(sequence class)는 시퀀스의 물리 인덱스에 따라서 정의될 수 있다. 원시 물리 인덱스는 CM 종류 임계값을 설정함으로써 분류될 수 있다. 원시 물리 인덱스의 분류(classification)는 선택된 물리 인덱스가 높은 CM 영역에 속하는지 낮은 CM 영역에 속하는지 확인하여 간단히 수행될 수 있다. 예를 들어, CM 분류 임계값을 1.2dB 라고 할 때, 높은 CM 영역은 [238, N_ZC-238] 로 간단히 정해짐을 확인할 수 있다. 이러한 방법을 이용하면, 인덱스 배열(또는 인덱스 맵핑)을 하기 위해 복잡한 테이블은 필요하지 않고 간단한 수식으로 생성할 수 있다.

최대 지원 셀 크기(또는 Ncs)를 기반으로 한 논리적 인덱스 u_log에 응답하는 물리적 인덱스 u_phy(u_log)으로의 맵핑은 다음과 같다.

여기서, α_i,1= (Nzc+1)/2-i, α_i,2= 2i-1, α_i,3= 2i, u'(r)=-1/r mod Nzc이다.

수학식 7은 셀내에서 다수의 인덱스가 사용될 때, 인접한 사용가능한 인덱스의 선택의 일예를 나타낸다. 모든 인덱스를 + 방향(인덱스가 증가하는 방향)으로 검색하는 경우이다.

여기서, u_log++는 u_log 및 I_t=238에 연관된 다음의 논리 인덱스(예를 들어, u_log+1, u_log+2, u_log+3, ...)를 의미한다. 혼합 CM 인덱스(mixed CM index)가 허용되지 않는 경우에 검색 과정은 간단하다. u_log++ 과정을 통해 낮은 CM 시퀀스가 N_ZC-1 경계에 다다르면, u_log++의 첫 논리 인덱스로 리셋된다. 그러나, 혼합 CM 인덱스가 허용되는 경우에는 조건이 필요하다. u_log++이 Ncs 시퀀스 경계에 다다르면 u_log++ Ncs 세그먼트 내의 첫 논리 인덱스로 리셋된다. 더 높은 CM을 위하여 u_log++ 과정에 서 Ncs 세그먼트 경계에 다다르면 u_log++는 다음 Ncs 세그먼트의 첫 논리 인덱스로 리셋된다. 이때, 리셋되는 경우의 CM 특성은, 혼합 CM 인덱스가 허용되지 않는 경우 전송된 인덱스 특성과 같은 특성의 첫 인덱스로 리셋되고, 혼합 CM 인덱스가 허용되는 경우 전송된 인덱스의 특성에 따라 미리 정해진 더 높은 CM 또는 더 낮은 CM 인덱스로 리셋될 수 있다.

수학식 8은 셀내에서 다수의 인덱스가 사용될 때, 인접한 사용가능한 인덱스의 선택의 다른 예를 나타낸다. 인덱스를 + 방향 및 - 방향(인덱스가 증가 및 감소하는 방향)으로 검색하는 경우이다.

여기서, u_log±± 는 u_log 및 I_t=238에 연관된 다음의 논리 인덱스(예를 들어, u_log±1, u_log±2, u_log±3, ...)를 의미한다.

인덱스의 배열을 수식으로 표현하기 어려운 경우, 각 기지국과 단말은 838개*10bits(1~838)=8380bits의 큰 배열 표를 가지고 있어야 한다. 그러나 수학식 6이 주어지면 기지국과 단말은 배열 표 없이 최대 지원 셀 크기 배열(max. supportable cell size ordering)을 사용할 수 있다. 표 10은 수학식 6을 이용하여 최대 지원 셀 크기를 기반으로 한 물리 인덱스로부터 논리 인덱스로의 맵핑을 나타낸다.

상술한 모든 실시예에서, 어떠한 특성을 가지고 인덱스를 배열할 경우, 특성이 같은 값의 순서는 배열의 순서에 아무런 영향을 주지 않는다. 또한 켤레 인덱스(pair index)의 순서는 배열의 순서에 영향을 주지 않는다. 그리고 모든 실시예의 배열(맵핑) 방법에서 인덱스의 증가에 따라 CM 또는 최대 지원 셀 크기가 증가하는 방향으로 순서를 정하여 예를 들었으나, 이는 일 예에 불과하다. 인덱스의 증가에 따라 각 그룹 내에서 CM 또는 최대 지원 셀 크기가 증가하는 방향으로 순서를 정할 수도 있고, 감소하는 방향으로 순서를 정할 수도 있으며, 산꼭대기 모양으로 순서(^)를 정할수도 있고, 산골짜기 모양으로 순서(v)를 정할 수도 있다. 또한, 그룹마다 CM 또는 최대 지원 셀 크기의 방향성을 다르게 정할 수도 있다.

도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다. 논리 인덱스의 증가에 따라 최대 지원 셀 크기는 증가하는 방향으로 배열(ascending order)하고, CM은 감소하는 방향으로 배열(descending order)한 경우이다. 도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다. 각 CM 그룹은 순환 쉬프트 단위(Ncs)별로 묶은 것이다. 논리 인덱스의 증가에 따라 최대 지원 셀 반경 크기는 증가하는 방향으로 배열하고, CM의 홀수 그룹은 감소하는 방향으로 배열하고, CM의 짝수 그룹은 증가하는 방향으로 배열한 경우이다.

도 24 및 25를 참조하면, 그룹마다 CM 또는 최대 지원 셀 크기의 방향성을 다르게 정할 수 있다. 최대 지원 셀 크기가 증가하는 순서로 배열한 후, CM이 감소하는 순서로 배열하면 도 24와 같이 나타난다. 또는, 홀수 번째 그룹은 CM이 감소하는 순서로 배열하고, 짝수 번째 그룹은 CM이 증가하는 순서로 배열하면 도 25와 같이 나타난다. 이와 같이 인접한 그룹에서의 배열 순서를 다르게 함으로써 최대 지원 셀 반경에 상관없는 저속의 이동체를 가지는 셀에서는 낮은 CM을 가지는 인접한 인덱스들을 보다 많이 사용할 수 있다.

상술한 모든 실시예에서, 배열(맵핑) 방법에서 각 셀마다 하나의 인덱스를 할당하는 경우, 각 단말은 셀당 필요한 랜덤 액세스 프리앰블의 개수를 충족시키기 위해 필요에 따라 전송된 인덱스에 +1 또는 -1을 하면서, 즉 인덱스를 1씩 증가 또는 감소하면서 인덱스들을 사용할 수 있다. +1을 하면서 인덱스들을 사용하는 경우, 최대 인덱스 838까지를 사용한 후에는 가장 작은 인덱스 1로 되돌아가 사용할 수 있다. -1을 하면서 인덱스들을 사용하는 경우, 최소 인덱스 1까지를 사용한 후에는 가장 큰 인덱스 838로 돌아가 사용할 수 있다. 또한, 각 특성(예를 들어, 더 낮은 CM/더 높은 CM)에 따라 인덱스의 증가 방향(+/-)을 달리 사용할 수 있다. 인덱스의 증가에 따라 최대 지원 셀 크기가 증가하는 방향으로 배열한 경우, 큰 셀에서는 사용 가능한 인덱스가 제한되므로 큰 셀부터 인덱스를 할당하는 것이 바람직하다. 이때, 가장 큰 셀부터 가능한 가장 큰 인덱스를 할당하고 -1을 하면서 인덱스를 사용하는 것이 셀 설계를 간단히 할 수 있는 방법이다.

<복합 배열의 실시예>

도 26은 CM 배열을 2개의 그룹으로 묶는 과정을 나타낸다. 도 27은 각 그룹 내에서 최대 지원 Ncs 특성에 따른 배열을 Ncs 그룹으로 묶는 과정을 나타낸다. 도 28은 각 Ncs 그룹 내에서 CM 특성에 따라 배열하는 과정을 나타낸다.

도 26 내지 28을 참조하면, (1) CM 특성으로 인덱스를 배열한다. SC-FDMA의 QPSK CM인 1.2dB보다 높은 그룹과 낮은 그룹으로 나눈다. 도 26과 같이 나타난다.

(2) 최대 지원 셀 반경에 따라 전체 인덱스를 배열한 후에 Ncs 값 (또는 최대 지원 셀 반경 값)에 의해 구간을 나눈다. 최대 지원 셀 반경에 따라 각 그룹을 배열한 후 Ncs에 대한 최대 지원 셀 반경 값으로 구간을 나눈다. 이때, Ncs 값에 따라 모두 다른 그룹으로 나누는 방법 또는 몇 개의 특정 Ncs 값들을 묶어서 나누는 방법 또는 특정 Ncs 값을 더 세분화할 수 있다. 여기서는 모든 Ncs 값에 해당하는 그룹을 사용한 경우로, 나눠진 구간은 도 27과 같이 나타난다.

(3) 각각의 나눠진 구간 내에서 CM 특성에 따라 배열한다. 도 28과 같이 나타난다. 여기서 Ncs 샘플(samples) 값은 13, 15, 18, 22, 26, 32, 38, 46, 59, 76, 119, 167, 237, 279, 419를 사용하였다. 표 11은 도 28의 결과에 따라 물리 인덱스와 논리 인덱스의 관계를 나타낸다.

표 11에서 적은 수의 인덱스만을 가지는 그룹들이 다수 존재한다. 적은 수의 인덱스만을 가지는 그룹은 인접한 그룹과 합쳐서 하나의 그룹으로 구성할 수 있다.

상술한 모든 실시예에서, 켤레 할당(pair allocation)을 할 경우, 인접한 두 켤레 인덱스들의 상대적 위치는 제안된 기법에 영향을 주지 않는다. 또한, 어떠한 특성(예를 들어, CM, 최대 지원 셀 크기(또는 Ncs 등))에 따라 배열할 때, 그 특성이 유사한 인덱스들의 순서는 제안된 기법에 영향을 주지 않는다.

상술한 방법을 이용하는 경우, 단말 및 기지국은 물리 인덱스와 논리 인덱스의 관계를 나타내는 맵핑 표를 메모리에 가지고 있어야 한다. 이때, 전체 838개의 인덱스를 메모리에 저장할 수도 있고, 켤레 할당에 의해 그 절반만을 저장하고 있을 수도 있다. 절반만을 저장하고 있을 경우, 하나의 인덱스(i) 후에는 N-i번째 인덱스가 있음을 가정하여 처리할 수 있다.

상술한 방법을 이용하여 인덱스를 배열한 후 기지국으로 셀에서 사용가능한 인덱스를 알리는 경우, Ncs 구성 수와 하나의 논리 인덱스를 알려주는 방법을 사용할 수 있다. 이때 하나의 논리 인덱스를 10 비트를 이용하여 1에서 838까지의 논리 인덱스로 알려주는 방법을 사용할 수 있다. 다른 방법으로 켤레 할당 중 하나의 값만을 이용하여 1에서 419까지의 인덱스를 9 비트를 이용하여 알려주는 방법을 사용할 수 있다. 이때, 켤레 인덱스의 분리된 사용을 위해 켤레 인덱스 중 선행하는 1~419의 인덱스인지, 후행하는 420-838의 인덱스인지를 나타내는 추가 1비트를 사용할 수 있다. 9 비트만으로 인덱스를 알려주는 경우, 하나의 인덱스(i) 후에는 N-i번째 인덱스가 있음을 가정하여 처리할 수 있다.

<랜덤 액세스 과정>

도 29는 본 발명의 일 실시예에 따른 랜덤 액세스 과정을 나타낸 순서도이다.

도 29를 참조하면, 단말(UE)은 기지국(BS)으로부터 랜덤 액세스 정보를 수신한다(S310). 랜덤 액세스 정보는 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하기 위한 순환 쉬프트 단위(Ncs)와 랜덤 액세스 프리앰블에 관한 정보를 포함한다. 순환 쉬프트 단위(Ncs)는 ZC 시퀀스가 순환 쉬프트되는 단위이고, 논리적 인덱스는 ZC 시퀀스의 물리적 인덱스인 원시 시퀀스가 맵핑된 인덱스이다. 순환 쉬프트 단위(Ncs)와 랜덤 액세스 프리앰블에 관한 정보는 BCH(Boadcast Channel) 또는 전용(dedicated) 제어채널을 통해 전송될 수 있다. 순환 쉬프트 단위(Ncs)와 랜덤 액세스 프리앰블에 관한 정보를 전송하기 위한 방법이나 형태에는 제한이 없으며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 제한되지 않는다.

단말은 논리적 인덱스로부터 맵핑된 물리적 인덱스를 획득한다(S320). 하나의 셀에는 가능한 64개의 프리앰블 시퀀스가 있으며, 단말은 64개의 프리앰블 시퀀스 중 임의의 시퀀스를 선택하여 랜덤 액세스 프리앰블로 사용할 수 있다. 단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하기 위해서는 기지국인 가능한 64개의 프리앰블 시퀀스를 알려주어야 한다. 그러나, 64개의 프리앰블 시퀀스에 대한 모든 인덱스를 단말로 전송하는 것은 한정된 무선자원 환경하에서 용이하지 않으므로, 논리적 인덱스를 이용한다.

단말은 논리적 인덱스와 순환 쉬프트 단위(Ncs)로부터 가능한 64개의 프리앰블 시퀀스를 획득할 수 있다. 먼저, 단말은 논리적 인덱스에 해당하는 물리적 인덱스를 찾는다. 단말은 물리적 인덱스에 해당하는 ZC 시퀀스의 원시 인덱스와 상기 물리적 인덱스가 속하는 서브그룹의 순환 쉬프트 단위(Ncs)로부터 가능한 ZC 시퀀스의 수를 알 수 있다. 가능한 ZC 시퀀스의 수가 64가 될 때까지, 단말은 논리적 인덱스에 연속하는(consecutive) 논리적 인덱스를 선택한다.

논리적 인덱스는 서브그룹별로 ZC 시퀀스의 물리적 인덱스를 CM에 따라 정렬한 후, 순서대로 맵핑한 것이다. 상기 서브그룹은 순환 쉬프트 단위(Ncs)로 ZC 시퀀스를 그룹화한 것이다. 인접하는 논리적 인덱스를 선택하더라도 기존 논리적 인덱스와 유사한 특성을 갖는 ZC 시퀀스를 얻을 수 있다. 따라서, 하나의 논리적 인덱스만으로도 단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 선택하는 데 필요한 64개의 프리앰블 시퀀스를 획득할 수 있다.

잘 알려진 바와 같이 순환 쉬프트 단위(Ncs)가 커지면, 가능한 ZC 시퀀스의 수가 적어지므로 단말 용량을 최대화하기 위해 가능한한 순환 쉬프트 단위(Ncs)는 작을수록 좋다. 그러나, 단말이 30km/h 이상의 속도로 이동하는 고속 환경에서는 작은 순환 쉬프트 단위(Ncs)는 ZC 시퀀스의 특성을 깨뜨릴 염려가 있으므로, 순환 쉬프트 단위(Ncs)를 크게 해야 한다.

상술한 바와 같이 논리적 인덱스는 순환 쉬프트 단위(Ncs) 별로 ZC 시퀀스를 서브그룹으로 묶고, 서브 그룹내에서 CM별로 ZC 시퀀스를 정렬한 상태에서 물리적 인덱스가 맵핑된 것이다. 따라서, 하나의 서브그룹에 속하는 논리적 시퀀스는 동일한 순환 쉬프트 단위(Ncs)를 가진다. 기지국은 단말의 이동성을 고려하여 논리적 시퀀스만을 할당하더라도, 단말은 동일한 순환 쉬프트 단위(Ncs)를 갖고, 유사한 CM 특성을 갖는 다수의 ZC 시퀀스를 얻을 수 있는 것이다.

단말은 선택된 랜덤 액세스 프리앰블을 RACH(Random Access Chanel)을 통해 기지국으로 전송한다(S330).

기지국은 상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 전송한다(S340). 랜덤 액세스 응답은 물리계층의 상위계층인 MAC에서 구성되는 MAC 메시지일 수 있다. 랜덤 액세스 응답은 DL-SCH(Downlink Shared Channel)를 통해 전송된다. 랜덤 액세스 응답은 L1/L2 제어채널을 통해 전송되는 RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier)에 의해 지시된다(address). 랜덤 액세스 응답은 타이밍 정렬 정보(Timing Alignment information), 초기 상향링크 승인(initial uplink grant) 및 임시 C-RNTI(Temporary Cell-Radio Network Temporary Identifier) 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 타이밍 정렬 정보는 상향링크 전송을 위한 타이밍 보정 정보이다. 초기 상향링크 승인 상향링크 전송에 대한 ACK/NACK 정보이다. 임시 C-RNTI는 충돌이 해결될 때까지 영구적(permanant)이지 않을 수 있는 C-RNTI를 말한다.

단말은 UL-SCH를 통해 스케줄링된 상향링크 전송을 수행한다(S350). 단말은 필요에 따라 추가적으로 전송할 데이터가 존재하면 기지국으로 상향링크 전송을 하고, 충돌 해결 과정을 수행한다.

랜덤 액세스 프리앰블의 전송에서 오류가 발생하면, 랜덤 액세스 과정이 지연된다. 랜덤 액세스 과정은 기지국으로의 초기 접속이나 핸드오버 과정에서 수행되는 절차이므로, 랜덤 액세스 과정의 지연은 접속 지연 또는 서비스 지연의 문제를 야기할 수 있다. 단말의 고속 환경을 고려한 순환 쉬프트 단위(Ncs)가 사용될 경우, 단말은 고속 환경에 적합한 64개의 프리앰블 시퀀스를 얻을 수 있으므로 고속 환경에서도 신뢰성있게 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있다.

<레벨 구성의 예>

도 30은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어정보 구성을 나타낸다.

도 30을 참조하면, 물리 인덱스로부터 맵핑된 논리 인덱스는 레벨 0의 인덱스를 구성한다. 레벨 0은 최하위 레벨이다. 도시된 블록 하나가 각 레벨에서의 하나의 인덱스가 되고, 블록 내에 표시되는 숫자는 해당하는 레벨의 인덱스에 포함되는 ZC 원시 인덱스의 수이다. 따라서, 각 레벨의 인덱스는 ZC 시퀀스의 원시 인덱스 집합을 의미한다.

인접하는(contiguous) 2개의 레벨 0의 인덱스를 묶어서 레벨 1의 인덱스를 구성한다. 마찬가지로, 인접하는 2개의 레벨 1의 인덱스를 묶어서 레벨 2의 인덱스를 구성한다. 상위레벨의 인덱스는 인접하는 2개의 하위레벨의 인덱스를 묶어서 구성한다. 상위레벨의 인덱스는 2개의 하위레벨의 인덱스와 연결된다. 또한 2개씩이 아닌 특정 개수씩을 묶어서 상위 레벨을 구성하는 것도 가능하며, 복수개의 상위 레벨의 구성도 가능하다. 예를 들어, 레벨 0에서 2개씩 묶어서 레벨 1의 인덱스를 구성하고, 레벨 0에서 3개씩 묶어서 레벨 2의 인덱스를 구성하는 방법도 가능하다.

이런 식으로 셀 당 최대로 사용하는 ZC 원시 인덱스의 수 만큼 되도록 상위레벨을 구성한다. 전술한 예제와 같이 셀 반경에 따라 N=839, M=7, R₁=1, R₂=2, R₃=4, R₄=8, R₅=16, R₆=32, R₇=64로 설정된다고 하자. 하나의 레벨 6의 인덱스에 포함되는 ZC 원시 인덱스의 수는 64이므로, 레벨 0에서부터 레벨 6까지 구성한다. 도면에는 하나의 레벨 6의 인덱스를 나타내고 있으나, 도시된 각 레벨에서의 인덱스의 수는 예시에 불과하다.

최상위 레벨인 레벨 6은 R₇=64을 나타내는 인덱스를 가지며, 레벨 5는 R₆=32를 나타내는 인덱스를 가지며, 레벨 4는 R₅=16을 나타내는 인덱스를 가지며, 레벨 3은 R₄=8을 나타내는 인덱스를 가지며, 레벨 2는 R₃=4을 나타내는 인덱스를 가지며, 레벨 1은 R₂=2을 나타내는 인덱스를 가지며, 레벨 0은 R₁=1을 나타내는 인덱스를 가진다. 이와 같은 구조에서 기지국이 해당하는 레벨과 그 인덱스를 전송하면, 단말은 도시된 트리 구조(tree structure)의 최하위 레벨인 레벨 0에 해당하는 논리 인덱스를 찾고, 그 논리 인덱스에 해당하는 물리 인덱스를 실제로 사용하게 된다.

도시된 트리 구조는 예시에 불과하고, 당업자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 형태로 레벨을 구성할 수 있다. 예를 들어, 상위레벨의 인덱스는 3 하위레벨 인덱스를 포함할 수 있으며, 하위레벨 인덱스들은 서로 인접하지 않을 수도 있다.

도 31은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어정보 구성을 나타낸다. 이는 가상레벨(virtual level)을 이용한 트리 구조이다. 가상 레벨은 실제로 전송에 사용되지 않는 레벨을 말한다. M=5, R₁=1, R₂=2, R₃=4, R₄=8, R₅=64인 경우를 고려하자. 이경우, 16과 32에 해당하는 레벨(도 3의 레벨 4 및 5)는 불필요하다. 레벨 구성의 편의를 위해 실제 전송에 사용되지 않는 레벨을 가상레벨로 구성한다.

도 31을 참조하면, 인접하는 2개의 레벨 0의 인덱스를 묶어서 레벨 1의 인덱스를 구성한다. 인접하는 2개의 레벨 1의 인덱스를 묶어서 레벨 2의 인덱스를 구성한다. 인접하는 2개의 레벨 2의 인덱스를 묶어서 레벨 3의 인덱스를 구성한다.

인접하는 2개의 레벨 3의 인덱스를 묶은 경우 이는 사용하지 않는 레벨이므로 가상레벨 0을 구성한다. 또한, 인접하는 2개의 가상레벨 0의 인덱스를 묶은 경우도 사용하지 않는 레벨이므로 가상레벨 1을 구성한다. 인접하는 2개의 가상레벨 1의 인덱스를 묶어서 레벨 4의 인덱스를 구성한다. 결국, 레벨 4는 2개의 가상레벨을 통해서 하위레벨로 맵핑된다.

최상위 레벨인 레벨 4는 R₅=64를 나타내는 인덱스를 가지며, 레벨 3은 R₄=8을 나타내는 인덱스를 가지며, 레벨 2는 R₃=4를 나타내는 인덱스를 가지며, 레벨 1은 R₂=2를 나타내는 인덱스를 가지며, 레벨 0은 R₁=1을 나타내는 인덱스를 가진다. 이와 같은 구조에서 기지국이 해당하는 레벨과 그 인덱스를 전송하면, 단말은 도시된 트리 구조(tree structure)의 최하위 레벨인 레벨 0에 해당하는 논리 인덱스를 찾고, 그 논리 인덱스에 해당하는 물리 인덱스를 실제로 사용하게 된다.

<레벨에 대한 인덱스 전송 예 1>

각 레벨 별로 인덱스하여 각 레벨에서의 인덱스를 전송한다. 아래는 NL개의 ZC 원시 인덱스 수를 갖는 ZC 시퀀스에 대해 M개의 레벨로 구성하는 경우 각 레벨에서의 인덱스와 레벨 및 인덱스를 전송하는 필요한 비트 수를 나타낸다.

레벨과 그 레벨의 인덱스를 전송하기 위해, 각 레벨을 나타내기 위한 ceil(log₂(M)) 비트와 레벨의 인덱스를 나타내기 위한 ceil(log₂(N_Li)) 비트(i=0,1,...,M-1)가 필요하다. 따라서, 총 ceil(log₂(M)) + ceil(log₂(N_Li)) 비트가 필요하다.

첫번째 예로, NL=862, M=7이고, 도 32와 같은 트리 구조로 각 레벨을 구성할 경우 레벨과 그 레벨의 인덱스를 전송하기 위해 필요한 비트 수는 다음과 같다.

레벨을 나타내는 3 비트와 레벨의 인덱스를 나타내는 4~10비트를 포함하여,총 7~13비트가 필요하다.

두번째 예로, N_L=838, M=7이고, 도 32와 같은 트리 구조로 각 레벨을 구성할 경우 레벨과 그 레벨의 인덱스를 전송하기 위해 필요한 비트 수는 다음과 같다.

이때 레벨의 인덱스에 대한 가변하는 비트 수는 레벨 값에 의해서 암묵적으로(implicit) 알 수 있다. 또한, 셀당 사용하는 ZC 시퀀스의 수 및 순환 쉬프트 값은 레벨 값에 의해서 암묵적으로 알 수 있다.

<레벨에 대한 인덱스 전송 예 2>

레벨을 n개의 그룹으로 나누어 각 그룹 별로 시그널링을 수행할 수 있다. 그룹을 추가로 레벨 그룹 지시자(level group indicator)가 ceil(log₂(n)) 비트만큼 필요하다. 각 레벨 그룹별로 레벨 그룹 지시자를 전달하기 위한 비트 수는 같을 수도 있고, 다를 수도 있다.

아래는 2개의 레벨 그룹으로 나누는 경우를 나타낸다. 제1 레벨 그룹은 레벨 0을 포함하고, 제2 레벨 그룹은 레벨 0의 상위레벨들을 포함한다. 레벨 그룹 지시자가 0이면 제1 레벨 그룹을 의미하고, 1이면 제2 레벨 그룹을 의미한다.

레벨 그룹 지시자에 대한 ceil(log₂(n)) 비트와 인덱싱을 위한 ceil(log₂(N_Lu) 비트, 총 ceil(log₂(n)) + ceil(log₂(N_Lu) 비트가 필요하다. 여기서 N_Lu은 u번째 레벨 그룹에서 필요한 인덱스의 수를 나타낸다.

첫번째 예로, N_L=862, M=7, n=2이고, 도 32와 같은 트리 구조로 각 레벨을 구성할 경우 레벨과 그 레벨의 인덱스를 전송하기 위해 필요한 비트 수는 다음과 같다.

레벨 그룹 지시자에 대한 1비트와 레벨의 인덱스에 대한 10비트, 총 11비트가 필요하다.

두번째 예로, N_L=838, M=7, n=2이고, 도 32와 같은 트리 구조로 각 레벨을 구성할 경우 레벨과 그 레벨의 인덱스를 전송하기 위해 필요한 비트 수는 다음과 같다.

레벨 그룹 지시자에 대한 1비트와 레벨의 인덱스에 대한 10비트, 총 11비트가 필요하다. 셀당 사용하는 ZC 시퀀스의 수 및 순환 쉬프트 값은 레벨 값에 의해서 암묵적으로 알 수 있다. 상기의 예제들에서는 각 레벨 그룹에서 필요한 비트 수가 동일하나, 각 레벨 그룹 별로 서로 다른 비트 수를 가질 수 있다. 이 경우, 단말은 레벨 그룹 지시자에 의해 각 레벨 그룹의 비트 수를 암묵적으로 알 수 있다.

상기 두번째 예제를 통한 동작은 다음과 같다.

0 (1비트) + 10 비트 : 이는 레벨 0에서의 인덱스 값이므로, 전송되는 제어 정보에 포함되는 인덱스 값과 논리 인덱스는 1:1 맵핑된다.

1 (1비트) + 10 비트 : 전송되는 제어정보로부터 레벨 값과 인덱스 값을 구한다. 예를 들어, '1'+'811'이 전송된 경우, '811'은 상기 두번째 예제에서 레벨 5에 해당하므로, 셀 당 ZC 원시 시퀀스의 수는 32개이고, 순환 쉬프트 값도 암묵적으로 알 수 있다. 사용하는 ZC 원시 시퀀스의 논리 인덱스는 33~65가 된다.

그룹핑을 통한 인덱스 전송과 그룹핑하지 않은 경우를 비교해 보자. 상기 예제들을 참조하면, 레벨 0의 전송인 경우 2 비트가 절약되며, 레벨 1의 전송인 경우 1비트가 절약된다. 랜덤 액세스 채널(random access channel)에서의 경우 셀 반경이 적은 셀들이 많아서 낮은 레벨의 값들이 보다 많이 쓰임을 감안해보면, 그룹핑을 이용하는 것이 전체 네트워크상에서의 시그널링 오버헤드를 감소시킨다고 할 수 있다.

이제 가상레벨이 존재하는 경우를 고려한다.

가상레벨이 존재하는 경우에 대한 예를 아래에서 나타내고 있다. 예에서 2개의 가상레벨을 고려한다. 인덱스 값은 가상레벨에는 할당되지 않는다. 레벨 그룹별로 인덱스를 전송하기 위한 비트는 같을 수도 있고, 다를 수도 있다. 예에서는 같을 경우를 나타내고 있다.

여기서, i는 레벨 값이고 N_Lj=floor(N_L _(j-1)/2), j=1,2,...,M-1+V 이고, j는 가상레벨을 포함한 축적 레벨(cumulated level, C_level) 값을 나타낸다. V는 가상레벨의 개수를 나타내며, k는 가상레벨이 있은 후에 다시 시작되는 레벨 값을 나타낸다.

첫번째 예로, N_L=862, M=7, n=2이고, 레벨 3과 레벨 4 사이에 2개의 가상레벨이 존재하는 경우 레벨과 그 레벨의 인덱스를 전송하기 위해 필요한 비트 수는 다음과 같다.

두번째 예로, N_L=838, M=7, n=2이고, 레벨 3과 레벨 4 사이에 2개의 가상레벨이 존재하는 경우 레벨과 그 레벨의 인덱스를 전송하기 위해 필요한 비트 수는 다음과 같다.

이는 구성이 간단하고, 낮은 레벨에서 오버헤드가 작은 장점이 있다. 또한, 고정된 길이의 시그널링이 가능하다.

<레벨에 대한 인덱스 전송 예 3>

레벨들을 그룹핑한 후 특정 레벨 그룹을 세분화(segmentation)할 수 있다. 예를 들어 제1 레벨 그룹은 레벨 0을 포함하고, 제2 레벨 그룹은 레벨 0의 상위레벨들을 포함한다고 하자. 제2 레벨 그룹을 서브레벨 별로 세분화하여 전송할 수 있다. 세분화된 그룹을 나타내기 위해 서브레벨 지시자(sublevel indicator)를 추가로 전송할 필요가 있다. 각 세분화되는 서브레벨은 서로 다른 길이를 가질 수도 있다. 이러한 길이는 서브레벨 지시자로부터 암묵적으로 알 수 있다. 세분화되는 특정 레벨 그룹 내에서의 인덱싱 방법은 <레벨에 대한 인덱스 전송 예 1> 기법을 적용할 수 있고, <레벨에 대한 인덱스 전송 예 2> 기법을 적용할 수도 있다. 이하에서는 <레벨에 대한 인덱스 전송 예 1>을 적용하여 설명한다.

아래는 제2 레벨 그룹을 세분화하여 레벨 그룹 내에서의 서브레벨을 나타내는 비트와 함께 각 서브레벨에 필요한 비트 수를 가지고 전송한다. 이때 세분화된 레벨 그룹에서 이용하는 비트 수는 서브레벨을 나타내는 정보로부터 암묵적으로 알 수 있다.

여기서 'Gn_level r'은 M_j개의 서브레벨을 가지는 n번째 레벨 그룹의 r번째 서브레벨을 나타낸다. 또한, N_Li(=floor(N_L _(i-1)/2)), i=1,2,...,M-1, i는 레벨 값을 나타낸다.

이런 기법을 사용할 경우, 세분화되지 않은 k번째 레벨 그룹은 레벨 그룹 지시자를 위해 ceil(log₂(n)) 비트와 인덱스를 위해 ceil(log₂(N_Lk)) 비트(N_Lk는 k번째 레벨 그룹에서 인덱스의 수)가 필요하다. 세분화된 k번째 레벨 그룹의 경우에는 레벨 그룹 지시자를 위해 ceil(log₂(n)) 비트, j번째 서브레벨의 인덱스를 위해 ceil(log₂(

)) 비트(N_Lkj는 k번째 그룹의 j번째 서브레벨에서 인덱스의 수) 그리고, 서브레벨 지시자를 위해 ceil(log₂(M_k)) 비트가 필요하다.

예를 들어, N_L=862, M=7, n=2이고, 제2 레벨 그룹(n=1)을 세분화한 경우에 대한 비트 수는 다음과 같다.

그룹 레벨 지시자에 대한 1비트, 인덱스 값을 위한 4~10비트, 그리고 서브레벨 지시자를 위한 3비트를 포함하여, 레벨 0일 경우 총 11비트, 레벨 0이 아닐 경우 총 8~13비트가 필요하다. 이때 셀 당 사용하는 ZC 시퀀스의 수 및 순환 쉬프트 값은 각 레벨 값에 의해서 암묵적으로 알 수 있다.

두번째 예로, N_L=838, M=7, n=2이고, 제2 레벨 그룹(n=1)을 세분화한 경우에 대한 비트 수는 다음과 같다.

상기 두번째 예제를 통한 동작은 다음과 같다.

1 (1비트) + 3비트 + 4~9 비트 : 전송되는 제어정보로부터 레벨 값과 인덱스 값을 구한다. 예를 들어, '1'+'1'+'15'가 전송된 경우, 레벨 5에 해당하므로, 셀 당 ZC 원시 시퀀스의 수는 32개이고, 순환 쉬프트 값도 암묵적으로 알 수 있디. 사용하는 ZC 원시 시퀀스의 논리 인덱스는 33~65가 된다.

상기 예제들을 <레벨에 대한 인덱스 전송 예 1>의 예제와 비교하며, 레벨 0의 전송인 경우 2비트가 절약된다. 상대적으로 최하위 레벨 값이 상당히 많이 쓰이는 경우라면, 전체 시그널링 오버헤드는 감소된다고 할 수 있다.

가상레벨이 존재하는 경우에 대한 두가지 예를 아래에서 나타내고 있다. 예에서 2개의 가상레벨을 고려한다. 인덱스 값은 가상레벨에는 할당되지 않는다. 세분화되는 그룹에 2개의 가상레벨이 존재하는 경우이다. 이 경우, 서브레벨 지시자에 대한 비트 수가 줄어드는 효과를 얻을 수 있다.

상기 예를 <레벨에 대한 인덱스 전송 예 1>의 예에서 시그널링 비트 수면에서 비교해보자. <레벨에 대한 인덱스 전송 예 1>의 경우 레벨 4와 5가 가상레벨로 된다고 하더라도 시그널링에 필요한 비트 수의 변화는 없다. 반면, 본 예제들에 의하면, 가상레벨에 의해 시그널링에 필요한 비트 수가 줄어든다. 레벨 0의 전송인 경우 2비트가 절약된다. 특히, 랜덤 액세스 채널에서 셀 반경이 적은 셀들이 많아서 낮은 레벨의 값들이 보다 많이 사용된다고 하면, 전체 네트워크 상에서의 시그널링 오버헤드는 현저히 감소한다고 할 수 있다.

<고유 식별자와 연관된 인덱스 전송>

셀 내에는 사용되는 다수의 고유 식별자가 있다. 예를 들어, 단말은 셀 ID를 셀 탐색 절차(cell search procedure) 동안에 찾아내게 된다. 셀 ID는 셀간 구분을 위한 고유 식별자이다. 이때 셀 ID는 특정한 조합의 형태를 가질 수 있다. 예를 들어 {Pseudo-Random Sequence(PRS), Orthgonal Sequence(OS)}의 구성으로써, N_PRS=170, N_OS=3의 형태로 510개의 셀 ID를 구성할 수 있다. 이러한 셀 ID 전체 혹은 셀 ID의 일부분을 제어정보 전송에 이용하여 제어 시그널링에 따른 비트 수를 줄일 수 있다.

이하에서는 셀 ID 전체를 이용하는 방법에 대해 예를 들어 설명한다.

인덱스(논리 인덱스 또는 물리 인덱스)는 특정한 맵핑 룰에 따라 셀 ID에 맵핑되어 있다. 각 셀에서는 인덱스를 수신하지 않더라도 자신의 셀 ID를 이용하여 사용가능한 인덱스를 알 수 있다. 이러한 방법을 사용하는 경우, 실제 인덱스 값을 전송하지 않거나, 추가적인 비트만을 전송하고 레벨 값을 전송해 주면, 수신기는 레벨 값과 자신의 셀 ID 혹은 (셀 ID + 추가적인 비트)를 이용하여, 인덱스(논리 인덱스 또는 물리 인덱스)를 알 수 있다. 이때 인덱스와 셀 ID(또는 셀 ID + 추가적인 비트)는 서로 특정한 맵핑 관계를 가진다. 이러한 맵핑 관계는 전체에 동일하게 적용될 수도 있고, 각 레벨별로 다르게 적용될 수도 있다. 맵핑 관계는 트리 구조를 가질 수 있고, 각 레벨 별로 별도로 정의될 수도 있다.

셀 ID는 셀 탐색 과정 등을 통해 기지국이 단말로 전달해주는 파라미터이다. 셀 ID와 인덱스는 사전에 미리 정해진 규칙에 따라서 맵핑된다.

레벨에 따라 남거나 부족한 인덱스가 있을 수 있다. 남는 인덱스는 맵핑 방법에 따라 각 레벨에서 골고루 사용하도록 배치할 수 있다. 부족한 인덱스는 전송기에서 사용하면 된다. 또한, 특정 레벨에서 셀 ID가 실제 그 특정 레벨의 인덱스보다 큰 값을 가질 수 있다. 이때 각 레벨에서 미리 정해진 특정한 인덱스 맵핑 기법을 적용할 수 있다. 예를 들어, 각 레벨에 대한 최대 인덱스는 이미 알고 있으므로, 각 레벨에서 인덱스의 최대값으로 모듈로(modulo) 연산을 한 후의 값을 인덱스로 선택하는 방법 등이 가능하다.

이러한 방법의 사용은 <레벨에 대한 인덱스 전송 예 1>, <레벨에 대한 인덱스 전송 예 2> 및 <레벨에 대한 인덱스 전송 예 3>의 인덱스 전송 기법에 모두 적용할 수 있다. 단지 실제 인덱스를 전송하느냐 하지 않느냐 혹은 연관된 소수의 비트만을 전송하느냐의 차이에 있다.

다음은 <레벨에 대한 인덱스 전송 예 1>을 셀 ID를 이용하여 실제 인덱스 값을 전송하지 않는 경우를 나타낸다. 셀 ID와 연관된 시그널링 기법을 사용하는 경우, 각 레벨을 나타내는 ceil(log₂(M)) 비트만을 전송하면 된다.

다음은 <레벨에 대한 인덱스 전송 예 1>의 첫번째 예를 셀 ID를 이용하여 실제 인덱스 값을 전송하지 않는 경우로 나타낸 것이다.

다음은 <레벨에 대한 인덱스 전송 예 1>의 두번째 예를 셀 ID를 이용하여 실제 인덱스 값을 전송하지 않는 경우로 나타낸 것이다.

상기 2가지 예에 의하면, 레벨을 나타내는 3 비트만이 필요하다. 각 레벨 값을 수신하면 그 레벨에서 자신의 셀 ID에 해당하는 인덱스를 찾아, 맵핑 룰에 따른 사용 가능한 물리 인덱스를 알아낼 수 있다. 예를 들어, 레벨 6에 해당하는 레벨 값을 수신한 경우, 셀 ID를 통해 레벨 6의 인덱스를 구하고, 이용 가능한 물리 인덱스를 알 수 있다. 셀 당 사용하는 ZC 시퀀스의 수 및 순환 쉬프트 값은 레벨 값에 의해서 암묵적으로 알 수 있다.

추가적인 비트(K 비트)를 사용하는 경우, 각 레벨을 나타내기 위해 K+ceil(log₂(M)) 비트가 필요하다.

이하에서는, ZC 시퀀스의 원시 인덱스 정보를 인덱스로 하여 셀 ID를 이용하여 전송하는 방법에 대해 예를 들어 설명한다. 839 길이의 ZC 시퀀스를 사용할 경우, 총 원시 인덱스의 수는 838개가 있을 수 있다. 510개의 셀 ID가 있다고 가정하자.

셀당 사용하는 원시 인덱스의 수가 1이라면, 원시 인덱스 집합(root index set)의 수는 838개가 된다. 510개의 셀에서 각각 자신의 셀 ID에 해당하는 원시 인덱스를 사용하거나 특정 맵핑 방법에 의해 하나의 원시 인덱스를 찾아서 사용할 수 있다.

셀당 사용하는 원시 인덱스의 수가 2일 경우, 원시 인덱스 집합의 수는 419개가 된다. 셀 ID가 419보다 작거나 같은 셀에서는 각각 자신의 셀 ID에 해당하는 원시 인덱스를 사용하거나 특정 맵핑 방법에 의해 하나의 원시 인덱스를 찾아 사용할 수 있다. 셀 ID가 419보다 큰 셀에서는 셀 ID에 추가로 혹은 셀 ID의 이용없이 기지국으로부터의 추가적인 정보를 이용하여 사용가능한 원시 인덱스를 찾는 방법을 사용할 수 있다. 추가적인 정보로써 원시 인덱스를 찾는 방법은 다양한 기법의 적용이 가능하다. 추가적인 정보를 셀 ID로 고려해서 찾는 방법도 가능하며, 특정 맵핑 룰에 의해 찾는 방법 등도 가능하다. 셀 ID의 이용없이 기지국으로부터의 추가적인 정보를 이용할 경우, 추가적인 정보를 위해 추가적인 비트가 필요하다. 하나의 원시 인덱스 집합에 대한 인덱스를 시그널링하기 위해 최대 ceil(log₂(419)) = 9 비트, 419보다 큰 셀 ID를 가지는 셀들의 재배열된 인덱스를 시그널링하기 위한 최대 ceil(log₂(510-419)) = 7비트가 필요하다. 선택의 폭을 줄임으로써, 최대로 필요한 비트보다 적은 비트만을 사용함으로써 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.

셀당 사용하는 원시 인덱스의 수가 3일 경우, 원시 인덱스 집합의 수는 279개가 된다. 셀 ID가 279보다 작거나 같은 셀에서는 각각 자신의 셀 ID에 해당하는 인덱스를 사용하거나 특정 맵핑 방법에 의해 하나의 인덱스를 찾아서 사용할 수 있다. 셀 ID가 279보다 큰 셀에서는 셀 ID에 추가로 혹은 셀 ID의 이용없이 기지국으로부터의 추가적인 정보를 이용하여 인덱스를 찾을 수 있다. 셀 ID의 이용없이 기지국으로부터의 추가적인 정보만을 이용할 경우, 추가적인 정보를 위해 추가적인 비트가 필요하다. 하나의 원시 인덱스 집합에 대한 인덱스를 시그널링하기 위해 최대 ceil(log₂(279)) = 9 비트, 279보다 큰 셀 ID를 가지는 셀들의 재배열된 인덱스를 시그널링하기 위한 최대 ceil(log₂(510-279)) = 8비트가 필요하다. 선택의 폭을 줄임으로써, 최대로 필요한 비트보다 적은 비트만을 사용함으로써 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.

위의 예에서는 남는 최대 인덱스를 모두 시그널링하는데 필요한 비트 수를 예를 들어 설명했다. 그러나 시그널링 오버헤드를 줄이기 위해 특정 매핑 룰을 가지는 소수의 비트만을 사용할 수 있다.

예를 들어, 모든 경우에서 소수 비트의 시그널링을 고려할 수 있다. 4비트의 시그널링을 고려한다면 '0000'이 시그널링되면, 셀 ID로부터 매핑 룰에 의해 인덱스를 찾는다. 기타 다른 비트 조합이 시그널링되면, 셀 ID로부터 인덱스를 찾지 않고, 시그널링된 정보로부터 특정 맵핑 룰에 의해 인덱스를 찾는다. 839 길이의 ZC 시퀀스를 사용하고, 셀당 64개의 기회(opportunity)를 지원할 경우, 가장 큰 셀에서의 시퀀스 재사용률(sequence reuse factor)은 13이다. 이러한 경우, 4비트의 추가적인 시그널링에 의해 모든 조합의 선택이 가능하다.

또 다른 실시 예로, 모든 경우에서 소수 비트의 부그룹(sub-group)의 시그널링을 고려할 수 있다. 838개의 인덱스는 13개의 그룹으로 나누어져 있다고 하자. 또한 각 그룹은 셀당 사용하는 인덱스의 수에 따라 서로 다른 부그룹을 가지고 있다고 하자. 셀 ID로부터 13개의 그룹 중 하나의 그룹을 찾는다. 소수 비트의 추가 전송 정보를 가지고 선택된 그룹 안에서의 부그룹을 찾는다. 이러한 방법을 이용하면서 큰 셀에서는 셀 ID의 사용없이 전송 비트로 그룹을 찾는 방법도 가능하다. 이러한 방법을 이용할 경우, 셀 ID에 의해서 인접 셀이 같은 그룹을 선택한다고 해도, 소수 비트의 추가적인 시그널링에 의해 유동적으로 인접 셀에서 같은 인덱스를 사용하는 것을 방지할 수 있다. 839 길이의 ZC 시퀀스를 사용하고, 셀당 64개의 기회(opportunity)를 지원할 경우, 가장 큰 셀에서의 시퀀스 재사용률(sequence reuse factor)은 13이다. 이러한 경우, 4비트의 부그룹의 시그널링에 의해 모든 조합의 선택이 가능하다.

또는, 셀 크기에 따라 지정되는 특정 값(Ncs)에 의해서 암묵적으로 다른 해석을 하는 것이 가능하다. 특정 값(Ncs)은 ZC 시퀀스의 순환 쉬프트되는 수일 수 있다. 특정 값(Ncs)에서는 셀 ID로부터 바로 인덱스를 결정하고, 다른 특정 값(Ncs)에서는 셀 ID와 추가적인 비트의 조합으로써 인덱스를 찾고, 또 다른 특정 값(Ncs)에서는 추가적인 비트만을 이용하여 인덱스를 찾는 방법이 가능하다.

<셀간 충돌 방지>

인접하는 셀간에 중복되는 인덱스의 사용이 발생할 수 있다. 편의상 셀 ID에 기초한 방법에서 예를 들어 설명한다.

원시 인덱스를 찾는 방법을 사용할 경우, 하나의 원시 인덱스를 시그널링하고, 원시 인덱스를 증가시키면서 사용한다고 가정하자. 이때, 인접 셀에서 다른 원시 인덱스를 선택하더라도, 필요한 만큼 원시 인덱스를 증가시키면서 동일한 원시 인덱스를 사용하게 되는 경우가 발생할 수 있다.

예를 들어 두 셀이 있다고 가정하자. 셀 ID로부터 한 셀의 원시 인덱스는 10이고, 다른 셀의 원시 인덱스는 50이라고 하자. 셀 당 원시 인덱스를 64개씩 사용하는 경우라면, 한 셀은 10~74의 원시 인덱스를 사용하고, 다른 셀은 50~114의 원시 인덱스를 사용하게 되어 두 셀간에 원시 인덱스의 충돌이 발생한다. 이러한 충돌을 방지하기 위한 기법이 필요하다.

일 예로, 셀 ID로부터 찾는 원시 인덱스의 간격을 64로 함으로써 이러한 충돌의 예방이 가능하다.

한 셀에서 사용하는 원시 인덱스는 셀 크기에 따라 지정되는 Ncs값(순환 쉬프트 크기, cyclic shift increment)에 의하여 일정한 개수가 정해질 수 있다. Ncs값은 원시 인덱스에 대해 순환 쉬프트를 적용하는 기본 쉬프트의 크기이다. 따라서 셀 ID를 직접 원시 인덱스에 맵핑하기 보다는 Ncs값에 따라서 묶여진 원시 인덱스 집합 ID (그룹 ID)로 연결하는 것을 고려할 수 있다. 즉 각 Ncs값마다 셀 ID를 그룹 ID에 일대일 혹은 일대다의 맵핑을 정해놓고, 단말들은 검출된 셀 ID를 기반으로 그룹 ID를 찾도록 하는 것이다. 셀 ID만으로는 특정 그룹을 알아내기 어려울 수 있으므로, 셀 크기를 알려주는 별도의 정보가 필요할 수 있다. 셀 ID가 그룹 ID에 일대다로 맵핑되는 경우에는 이 중에서 어떤 것을 사용할지 결정해주는 정보가 추가로 필요할 수 있다.

따라서 셀 ID와 추가정보로 그룹 ID를 알아낼 경우에는 추가적인 정보로 Ncs값을 알려주는 비트와 각 Ncs값에 해당하는 그룹들 중에 셀 ID와 그룹 ID를 연결해주는 비트가 필요하다. 이렇게 함으로써 실제로 시스템을 배치할 때, 셀 ID의 조합으로 인해서 그룹 ID의 충돌이 발생하는 경우 이를 일대다 매핑에서 실제 매핑값을 결정해주는 부분에서 조절해줄 수 있다.

제안된 기법에서 레벨로 표시된 값들은 설정 수(configuration number), 셀당 원시 인덱스의 수(number of root index per cell), 순환 쉬프트 크기(cyclic shift increment, Ncs), 원시 인덱스당 순환쉬프트 수(number of cyclic shift per root index), 최대 셀 반경(maximum cell radius) 혹은 그들의 조합을 나타낼 수 있다.

제안된 기법에서 원시 인덱스 집합을 인덱스로 알려주는 예를 들었으나, 어떤 원시 인덱스 집합을 알려줄 필요없이 특정 원시 인덱스 하나만을 알려 줄 수도 있다. 특정 원시 인덱스를 알려주거나, 셀 ID를 이용하여 특정 원시 인덱스를 찾은 후에 단말은 셀당 최대 사용 가능한 범위 내에서 사용가능한 원시 인덱스를 찾을 수 있다. 현재 원시 인덱스에 의한 순화 쉬프트(cyclic shift)에 의한 구분이 최대로 되어도 셀당 최대 사용 가능한 수가 되지 않으면, 현재 원시 인덱스에서 특정 룰에 의해 다음 원시 인덱스를 추가로 선택하여 사용 가능한 원시 인덱스를 찾을 수 있다. 예를 들어, 단순히 현재 인덱스+1의 룰에 의해 다음 인덱스를 찾을 수 있다.

도 32는 본 발명의 실시예가 적용되는 단말의 요소를 나타낸 블록도이다. 단말(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)을 포함한다. 프로세서(51)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들(PHY(Physical) 계층(layer), MAC(Meduim Access Control) 계층, RLC(Radio Link Control) 계층, RRC(Radio Reource Control) 계층 등)이 구현되어, 제어 평면과 사용자 평면을 제공한다. 각 계층들의 기능은 프로세서(51)를 통해 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다.

상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경(maximum supportable cell radius) 특성을 나타낸다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다.

도 6 내지 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따라 CM 맵핑에 대한 Ncs에 따른 논리 인덱스 당 이용 가능한 제한된 순환 쉬프트(restricted cyclic shift)의 수를 나타낸다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따라 최대 지원 셀 크기 맵핑(maximum supportable cell size mapping)에 대한 Ncs에 따른 논리 인덱스 당 이용 가능한 제한된 순환 쉬프트의 수를 나타낸다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따라 복합 맵핑(hybrid mapping)에 대한 Ncs에 따른 논리 인덱스 당 이용 가능한 제한된 순환 쉬프트의 수를 나타낸다.

도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 CM 맵핑에 대한 셀에 할당되는 논리 인덱스의 예를 나타낸다.

도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 지원 셀 크기 맵핑에 대한 셀에 할당되는 논리 인덱스의 예를 나타낸다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 최대 지원 셀 크기 맵핑에 대한 셀에 할당되는 논리 인덱스의 예를 나타낸다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 CM 특성에 따라 논리 인덱스를 찾는 방법을 나타낸다.

도 21은 본 발명의 다른 실시예에 따른 CM 특성에 따라 논리 인덱스를 찾는 방법을 나타낸다.

도 22는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 CM 특성에 따라 논리 인덱스를 찾는 방법을 나타낸다.

도 24는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다.

도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 논리 인덱스에 따른 CM 특성 및 최대 지원 셀 반경 특성을 나타낸다.

도 26은 CM 배열을 2개의 그룹으로 묶는 과정을 나타낸다.

도 27은 각 그룹 내에서 최대 지원 Ncs 특성에 따른 배열을 Ncs 그룹으로 묶 는 과정을 나타낸다.

도 28은 각 Ncs 그룹 내에서 CM 특성에 따라 배열하는 과정을 나타낸다.

도 31은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어정보 구성을 나타낸다.

도 32는 본 발명의 실시예가 적용되는 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.

Claims

ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스의 물리적 인덱스를 논리적 인덱스로 맵핑하는 방법에 있어서,

ZC 시퀀스를 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 따라 다수의 서브그룹으로 나누는 단계;

서브그룹 내에서 CM(cubic metric)에 따라 ZC 시퀀스를 정렬하는 단계; 및

정렬된 ZC 시퀀스의 물리적 인덱스를 상기 논리적 인덱스로 맵핑하는 단계를 포함하는 방법.
제 1 항에 있어서, 하나의 서브그룹은 하나의 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 대응되고, 복수의 서브그룹을 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 따라 정렬하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 물리적 인덱스는 ZC 시퀀스의 원시 인덱스(root index)인 것을 특징으로 하는 방법.
랜덤 액세스 과정을 수행하는 방법에 있어서,

랜덤 액세스 프리앰블을 전송하는 단계; 및

상기 랜덤 액세스 프리앰블에 대한 응답으로 랜덤 액세스 응답을 기지국으로 부터 수신하는 단계를 포함하되,

상기 랜덤 액세스 프리앰블은 ZC 시퀀스로부터 생성되고, 상기 랜덤 액세스프리앰블에 사용되는 ZC 시퀀스의 원시 인덱스는 논리적 인덱스로부터 맵핑되며, 상기 ZC 시퀀스는 순환 쉬프트 단위(Ncs)로 순환 쉬프트되고, 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 원시 인덱스를 갖는 ZC 시퀀스의 가능한 순환 쉬프트로부터 선택되고, 상기 논리적 인덱스는 상기 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 따라 정렬된 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 ZC 시퀀스는 상기 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 따라 복수의 서브그룹으로 나뉘고, 상기 물리적 인덱스는 서브그룹 내에서 CM(cubic metric)에 따라 정렬되어 상기 논리적 인덱스로 맵핑된 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 논리적 인덱스와 상기 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 대한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서, 상기 랜덤 액세스 프리앰블은 상기 ZC 시퀀스로부터 생성되는 64개의 프리앰블 시퀀스로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 4 항에 있어서,

상기 순환 쉬프트 단위(Ncs)는 고속 환경을 고려하여 결정되는 것을 특징으 로 하는 방법.
ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스의 물리적 인덱스를 논리적 인덱스로 맵핑하는 방법에 있어서,

ZC 시퀀스를 CM에 따라 정렬하는 단계; 및

정렬된 ZC 시퀀스의 물리적 인덱스를 상기 논리적 인덱스로 맵핑하는 단계를 포함하는 방법.
제 9 항에 있어서, 상기 ZC 시퀀스를 순환 쉬프트 단위(Ncs)에 따라 그룹화하는 단계를 더 포함하고, 그룹별로 CM에 따라 정렬되는 것을 특징으로 하는 방법.