KR20090030332A

KR20090030332A - 무선 통신 시스템에서의 신호 획득

Info

Publication number: KR20090030332A
Application number: KR1020097002226A
Authority: KR
Inventors: 아모드 칸데카; 아브네시 아그라왈
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2004-06-18
Filing date: 2005-06-14
Publication date: 2009-03-24
Also published as: EP1766913A2; JP2013258723A; WO2006009711A2; EP2247058B1; US20050281290A1; EP2247057A1; RU2007101714A; RU2395170C2; DK1766913T3; IL179984A; IL179984A0; RU2010111718A; CA2742640A1; JP2008503932A; JP5634737B2; AU2009251108A1; CA2570748C; BRPI0512123A; EP2247057B1; EP2247056A1

Abstract

각각의 기지국은 PN1 시퀀스로 생성된 파일롯-1 시퀀스의 복수의 인스턴스를 갖는 TDM 파일롯 1 및 PN2 시퀀스로 생성된 파일롯-2 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스를 갖는 TDM 파일롯 2 를 송신한다. 각각의 기지국은 그 기지국을 고유하게 식별하는 특정 PN2 시퀀스를 할당받는다. 단말기는 TDM 1 파일롯을 사용하여 신호의 존재를 검출하고 TDM 2 파일롯을 사용하여 기지국을 식별하고 정확한 타이밍을 획득한다. 신호 검출에 대해, 단말기는 수신 샘플에 지연 상관을 수행하고 신호가 존재하는지를 결정한다. 신호가 검출된 경우, 단말기는 K1 개의 상이한 시간 오프셋 동안 PN1 시퀀스를 갖는 수신 샘플에 직접 상관을 수행하고, K2 개의 최강 TDM 1 파일롯 인스턴스를 식별한다. 시간 동기화에 대해, PN2 시퀀스를 갖는 수신 샘플에 직접 상관을 수행하여 TDM 파일롯을 검출한다.

파일롯, 신호 획득

Description

무선 통신 시스템에서의 신호 획득{SIGNAL ACQUISITION IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

이 출원은 본 명세서에 참조로서 포함되고, 2004 년 6 월 18 일 출원된 미국 가 특허 출원 제 60/580,890 호에 대해 우선권을 주장한다.

본 발명은 통신, 및 더욱 구체적으로는 무선 통신 시스템에서의 신호 획득을 수행하는 기술에 관한 것이다.

통신 시스템에서, 기지국은 데이터를 프로세싱하여 (예를 들어, 인코딩하고 심볼 맵핑함) 변조 심볼을 획득하고, 이 변조된 심볼은 더 프로세싱하여 변조 신호를 생성한다. 그 후, 기지국은 변조 신호를 통신 채널을 통해 송신한다. 시스템은 데이터가 프레임으로 송신되는 송신 방식을 사용하고, 각각의 프레임은 특정 시간 간격을 가진다. 데이터의 상이한 유형 (예를 들어, 트래픽/패킷 데이터, 오버헤드/제어데이터, 파일롯 등) 은 각 프레임의 상이한 유형으로 전송될 수도 있다.

시스템의 무선 단말기는 기지국이 존재한다면, 단말기 주변 근처의 어느 기지국이 송신하는지를 알지 못할 수도 있다. 또한, 단말기는 각각의 프레임이 기지국에 의해 송신되는, 주어진 기지국에 대한 각각의 프레임의 시작, 또는 통신 채널에 의해 도입된 전파 지연을 알지 못할 수도 있다. 단말기는 신호 획득을 수행하여 시스템의 기지국으로부터의 송신을 검출하고, 각각 검출된 해당 기지국의 타이밍 및 주파수에 동기화한다. 신호 획득 프로세스를 통해, 각각 검출된 기지국의 타이밍을 확인할 수 있고 그 기지국에 대해 컴플러멘트 (complementary) 복조를 적당히 수행할 수 있다.

기지국은 통상적으로 시스템 자원을 확장하여 신호 획득을 지원하고, 단말기는 또한 통신 자원을 소비하여 획득을 수행한다. 신호 획득은 데이터 송신에 필요한 오버헤드이기 때문에, 획득을 위한 단말기 및 기지국 양자에 의해 사용되는 자원량을 최소화하는 것이 바람직하다.

따라서, 이 분야에서는 무선 통신 시스템에서 신호 획득을 효율적으로 수행하는 기술에 대한 필요가 있다.

상술한 바와 같이, 이 분야에서는 무선 통신 시스템에서 신호 획득을 효율적으로 수행하는 기술에 대한 필요가 있다.

무선 통신 시스템에서 신호 획득을 효율적으로 수행하는 기술이 본 명세서에서 설명된다. 일 실시형태에서, 각각의 기지국은 2 개의 시분할 (TDM; time division multiplexed) 파일롯을 송신한다. 제 1 TDM 파일롯 (또는 "TDM 파일롯 1") 은 제 1 의사-랜덤 넘버 (PN; pseudo-random number) 시퀀스 (또는 "PN1" 시퀀스) 로 생성된 파일롯-1 시퀀스의 복수의 인스턴스로 구성된다. 파일롯-1 시퀀스의 각각의 인스턴스는 파일롯-1 시퀀스의 복사 (copy) 또는 복제품 (replica) 이다. 제 2 TDM 파일롯 (또는 "TDM 파일롯 2") 은 제 2 PN 시퀀스 (또는 "PN2" 시퀀스) 로 생성된 파일롯-2 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스로 구성된다. 각각의 기지국은 이웃하는 그 기지국들 중 기지국을 고유하게 식별하는 특정 PN2 시퀀스를 할당받는다. 계산을 감소시키기 위해, 시스템에 대한 가용 PN2 시퀀스는 M₁ 개의 세트로 배열될 수도 있다. 각각의 세트는 M₂ 개의 PN2 시퀀스를 포함하고, 상이한 PN1 시퀀스와 연관된다. 그 결과, M₁ 개의 PN1 시퀀스 및 M₁·M₂ 개의 PN2 시퀀스가 시스템에 대해 가용이다.

단말기는 TDM 파일롯 1 을 사용하여 신호의 존재를 검출하고, 타이밍을 획득 하며, 주파수 에러를 추정할 수도 있다. 단말기는 TDM 파일롯 2 을 사용하여 TDM 파일롯 2 를 송신하는 특정 기지국을 식별한다. 신호 검출 및 시간 동기화에 대한 2 개의 TDM 파일롯의 사용은 신호 획득에 필요한 프로세싱량을 감소시킬 수 있다.

신호 검출에 대한 일 실시형태에서, 단말기는 각각의 샘플 주기로 수신된 샘플상에 지연 상관 (correlation) 을 수행하고, 샘플 주기동안 지연 상관 메트릭 (matric) 을 계산하며, 이 메트릭을 제 1 임계값에 대해 비교하여 신호의 존재 여부를 결정한다. 신호가 검출된 경우, 그 후, 단말기는 지연 상관에서의 피크에 기초하여 어림상의 (coarse) 타이밍을 획득한다. 그 후, 단말기는 불특정 윈도우 내의 K₁ 개의 상이한 시간 오프셋 동안 PN1 시퀀스를 갖는 수신된 샘플상에 직접 상관을 수행하고, K₂ 개의 최강 TDM 파일롯 1 인스턴스를 식별하며, 여기서 K₁≥1 이고 K₂≥1 이다. 각각의 PN1 시퀀스가 M₂ PN 시퀀스에 연관되는 경우, 그 후, 각각의 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스는 M₂ 파일롯-2 가설과 연관된다. 각각의 파일롯-2 가설은 특정 시간 오프셋 및 TDM 파일롯 2 에 대한 특정 PN2 시퀀스에 대응한다.

시간 동기화를 위한 일 실시형태에서, 단말기는 상이한 파일롯-2 가설에 대한 PN2 시퀀스를 갖는 수신된 샘플상에 직접 상관을 수행하여 TDM 파일롯 2 를 검출한다. 단말기는 단지, 모든 M₁·M₂ 개의 가능한 PN2 시퀀스 대신에, 각각 검 출된 TDM 파일롯 1 인스턴스에 대한 M₂ 개의 PN 시퀀스를 평가할 필요가 있다. 단말기는 각각의 파일롯-2 가설에 대한 직접 상관 메트릭을 계산하고, 이 메트릭을 제 2 임계값과 비교하여 TDM 파일롯 2 가 존재하는지 여부를 결정한다. 각각 검출된 TDM 파일롯 2 인스턴스에 대해, TDM 파일롯 2 를 송신하는 기지국은 파일롯-2 가설에 대한 PN2 시퀀스에 기초하여 식별되고, 기지국에 대한 타이밍은 가설에 대한 시간 오프셋에 의해 주어진다.

무선 통신 시스템에서 신호 획득을 효율적으로 수행하는 기술이 제공된다.

본 발명의 다양한 양태 및 실시형태는 이하 더욱 상세히 설명된다.

단어 "예시적인" 은 여기서 "예, 예시, 실시예로서 작용하는" 을 의미하도록 사용된다. 본 명세서에서 "예시적인" 으로 설명된 실시형태 또는 설계는 다른 실시형태 또는 설계보다 선호되거나 유리하게 해석될 필요는 없다.

여기서 설명된 신호 획득 기술은 단일-캐리어 및 멀티-캐리어 통신 시스템에 사용될 수도 있다. 또한, 하나 이상의 TDM 파일롯은 신호 획득을 용이하게 하도록 사용될 수도 있다. 명료함을 위해, 본 기술의 특정 양태는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM; orthogonal frequency division multiplexing) 을 사용하는 멀티-캐리어 시스템에서의 특정 TDM 파일롯 송신 방식에 대해 이하 설명된다. OFDM 은 전체 시스템 대역폭을 복수의 (N_F) 직교 주파수 서브대역으로 효율적으로 파티셔닝하는 멀티-캐리어 변조 기술이다. 이들 서브대역들은 또한 톤, 서브캐리어, 빈 (bin), 및 주파수 채널로 칭한다. OFDM 과 함께, 각각의 서브대역은 데이터로 변조될 수도 있는 각각의 서브-캐리어와 연관된다.

도 1 은 무선 통신 시스템 (100) 을 도시한다. 시스템 (100) 은 다수의 무선 단말기 (120) 에 대해 통신을 지원하는 다수의 기지국 (110) 을 포함한다. 기지국은 단말기와 통신하는데 사용되는 고정국이고 또한 액세스 포인트, 노드 B 또는 다른 전문 용어로 칭할 수도 있다. 단말기 (120) 는 통상적으로 시스템 전반에 분포하고, 각각의 단말기는 고정되거나 이동한다. 단말기는 또한 이동국, 사용자 장비 (UE), 무선 통신 디바이스, 또는 일부 다른 전문 용어로서 칭할 수도 있다. 각각의 단말기는 임의의 주어진 순간에 순방향 링크 및 역방향 링크상에서 하나 또는 복수의 기지국과 통신할 수도 있다. 순방향 링크 (또는 다운링크) 는 기지국으로부터 단말기로의 통신 링크로 칭하고, 역방향 링크 (또는 업링크) 는 단말기로부터 기지국로의 통신 링크를 칭한다. 간단함을 위해, 도 1 은 단지 순방향 송신만을 도시한다.

각각의 기지국 (110) 은 각각의 지역 영역에 통신 커버리지를 제공한다. 용어 "셀 (cell)" 은 이 용어가 사용되는 콘텍스트에 의존하여, 기지국 및/또는 기지국의 커버리지 영역을 칭할 수 있다. 용량을 증가시키기 위해, 각각의 기지국의 커버리지 영역은 복수의 영역 (예를 들어, 3 개의 영역) 으로 파니셔닝될 수도 있다. 각각의 영역은 대응하는 기지국 트랜스시버 시스템 (BTS) 에 의해 서빙될 수도 있다. 용어 "섹터" 는 이 용어가 사용되는 콘텍스트에 의존하여 BTS 및/또는 BTS 의 커버리지 영역을 칭할 수 있다. 섹터화된 셀에 대해, 그 셀에 대한 기지국은 통상적으로 그 셀의 모든 섹터에 대한 BTS 를 포함한다. 간단함을 위해, 다음의 설명에서, 단어 "기지국" 은 일반적으로 셀을 서빙하는 고정국 및 섹터를 서빙하는 고정국 양자에 대해 사용된다. 그 결과, 다음 설명에서의 "기지국" 은 시스템이 섹터화되지 않았는지 또는 섹터화되었는지 각각에 의존하여 셀 또는 섹터에 대한 것일 수도 있다.

도 2a 는 시스템 (100) 에서의 순방향 링크에 대한 예시적인 파일롯 및 데이터 송신을 도시한다. 각각의 기지국은 각각의 프레임 (210) 이 소정의 시간 간격을 가지는 프레임으로 데이터 및 파일롯을 송신한다. 프레임은 또한 슬롯 (slot) 또는 다른 전문 용어로서 칭할 수도 있다. 일 실시형태에서, 각각의 프레임 (210) 은 TDM 파일롯에 대한 필드 (220) 및 데이터에 대한 필드 (230) 를 포함한다. 일반적으로 프레임은 임의의 송신 유형에 대해 임의의 수의 필드를 포함할 수도 있다. 송신 간격은 TDM 파일롯이 1 회 송신되는 시간 간격을 칭한다. 일반적으로, 송신 간격은 고정 시간 구간 (예를 들어, 프레임) 또는 가변 시간 구간일 수도 있다.

도 2a 에 도시된 실시형태에 대해, 필드 (220) 는 TDM 파일롯 1 에 대한 서브필드 (222) 및 TDM 파일롯 2 에 대한 서브필드 (224) 를 포함한다. TDM 파일롯 1 은 T₁ 샘플의 총길이를 가지고 S₁ 개의 동일 (indentical) 파일롯-1 시퀀스를 포함하며, 여기서 일반적으로 S₁≥1 이다. TDM 파일롯 2 은 T₂ 샘플의 총길이를 가지고 S₂ 개의 동일 파일롯-2 시퀀스를 포함하며, 여기서 일반적으로 S₂≥1 이다. 그 결과, TDM 파일롯 1 에 대한 하나 또는 복수의 파일롯-1 시퀀스 인스턴스 및 TDM 파일롯 2 에 대한 하나 또는 복수의 파일롯-2 시퀀스 인스턴스가 존재할 수도 있다. TDM 파일롯 1 및 2 는 시간 도메인 또는 주파수 도메인 (예를 들어, OFDM) 에서 생성될 수도 있다.

도 2a 는 또한 시간 도메인에서 생성된 TDM 파일롯 1 및 2 의 일 실시형태를 도시한다. 이 실시형태에 대해, 각각의 파일롯-1 시퀀스는 L₁ 개의 PN 칩을 갖는 PN1 시퀀스로 생성되고, 여기서 L₁＞1 이다. 각각의 PN 칩은 +1 또는 -1 중 하나의 값을 취할 수도 있고 하나의 샘플/칩 주기에서 송신될 수도 있다. TDM 파일롯 1 은 S₁ 개의 컴플릿 (complete) 파일롯-1 시퀀스 및, S₁·L₁＜T₁ 인 경우, 길이 C₁ 의 부분 파일롯-1 시퀀스를 포함하고, 여기서 C₁=T₁-S₁·L₁ 이다. 그 결과, TDM 파일롯 1 의 총 길이는 T₁=S₁·L₁+C₁ 이다. 도 2a 에 도시된 일 실시형태에 대해, 그 결과, TDM 파일롯 1 은 길이 T₂ 의 PN2 시퀀스로 생성된 하나의 컴플릿 파일롯-2 시퀀스를 포함한다. 일반적으로, TDM 파일롯 2 는 길이 L₂ 의 PN2 시퀀스로 생성된 S₂ 개의 컴플릿 파일롯-2 시퀀스 및, S₂·L₂＜T₂ 인 경우, 길이 C₂ 의 부분 파일롯-2 시퀀스를 포함하고, 여기서 C₂=T₂-S₂·L₂ 이다. 그 후, TDM 파일롯 2 의 총 길이는 T₂=S₂·L₂+C₂ 이다.

여기서 사용된 바와 같이, PN 시퀀스는 임의의 방법으로 생성될 수도 있는 칩의 임의의 시퀀스일 수도 있고 바람직하게는 양호한 연관 특성을 가질 수도 있다. 예를 들어, PN 시퀀스는 이 분야에 공지된 바와 같은, 다항식 생성기 (polynomial) 으로 생성될 수도 있다. 각각의 기지국 (예를 들어, 섹터) 에 대한 PN 시퀀스는 또한 데이터를 랜덤화하도록 사용되는 스크램블링 (scrambling) 코드일 수도 있다. 이러한 경우에, TDM 파일롯은 모두 1 이거나 모두 0 의 시퀀스에 스크램블링 코드를 인가함으로써 생성될 수도 있다.

도 2b 는 OFDM 을 사용하여 주파수 도메인에서 생성된 TDM 1 및 2 의 일 실시형태를 도시한다. 이 실시형태에 대해, TDM 파일롯 1 은 L₁ 개의 서브대역상에서 송신되는 L₁ 개의 파일롯 심볼을 포함하고, 서브대역 당 하나의 파일롯 심볼이 TDM 파일롯 1 에 대해 사용된다. L₁ 개의 서브대역은 N_F 개의 총 서브대역에 걸쳐 균일하게 분배되고 S₁ 개의 서브대역만큼 동일하게 이격되며, 여기서 S₁=N_F/L₁ 이고 S₁≥1 이다. 예를 들어, N_F=512, L₁=256, 및 S₁=2 인 경우, 256 파일롯 심볼은 2 개의 서브대역만큼 이격된 256 개의 서브대역상에서 송신된다. 다른 값들 또한 N_F, L₁ 및 S₁ 에 대해 사용될 수도 있다. L₁ 개의 서브대역에 대한 L₁ 개의 파일롯 심볼 및 나머지 서브대역에 대한 N_F-L₁ 개의 제로 신호값은 N_F-포인트 역 이산 퓨리에 변환 (IDFT; N_F-point inverse descrete Fourier transform) 으로 시간 도메인으로 변환되어 N_F 개의 시간-도메인 샘플을 포함하는 "변환된" 심볼을 생성한다. 이 변환된 심볼은 S₁ 개의 동일 파일롯-1 시퀀스를 가지고, 각각의 파일롯-1 시퀀스는 L₁ 개의 시간-도메인 샘플을 포함한다. 파일롯-1 시퀀스는 또한 TDM 파일롯 1 에 대한 L₁ 개의 파일롯 심볼상에서 L₁-포인트 IDFT 을 수행함으로써 생성될 수도 있다. OFDM 에 대해, 변환 심볼의 C 개의 최우측 심볼은 종종 복사되고 변환 심볼의 전면에 부가되어 N_F+C 개의 샘플을 포함하는 OFDM 심볼을 생성한다. 반복된 부분은 종종 사이클릭 프리픽스 (cyclic prefix) 로 칭하고 ISI (inter-symbol interference) 와 대항하기 위해 사용된다. 예를 들어, N_F=512, 및 C=2 인 경우, 각각의 OFDM 심볼은 544 개의 샘플을 포함한다. 총 서브대역 및 사이클릭 프리픽스 길이의 상이한 넘버를 갖는 OFDM 서브대역 구조가 또한 사용될 수도 있다.

PN1 시퀀스는 PN1 시퀀스의 L₁ 칩으로 L₁ 파일롯 심볼을 멀티플렉싱함으로써 주파수 도메인에 인가될 수도 있다. PN1 시퀀스는 또한, PN1 시퀀스의 L₁ 칩으로 각각의 파일롯-1 시퀀스에 대한 L₁ 시간-도메인 샘플을 멀티플렉싱함으로써 시간 도메인에 인가될 수도 있다.

TDM 파일롯 2 는 TDM 파일롯 1 에 대해 전술한 바와 방법과 유사한 방법으로 주파수 도메인에서 생성될 수도 있다. TDM 파일롯 2 에 대해, L₂ 파일롯 심볼은 S₂ 개의 서브대역만큼 균등하게 이격된 L₂ 서브대역상에서 송신되고, 여기서 S₂=N/L₂ 이고 S₂≥1 이다. PN2 시퀀스는 시간 또는 주파수 도메인에 인가될 수도 있다. TDM 파일롯 1 및 2 가 주파수 도메인에서 생성되는 경우, 파일롯-1 및 파일롯-2 는 ±1 대신 복소수 값을 포함한다. 도 2b 에 도시된 실시형태에 대해, TDM 파일롯 1 및 파일롯 2 는 하나의 OFDM 심볼내에서 각각 전송된다. 일반적으로, 각각의 TDM 파일롯은 OFDM 심볼의 임의의 넘버를 포함할 수도 있다.

이웃하는 기지국은 TDM 파일롯 1 에 대해 동일하거나 상이한 PN1 시퀀스를 사용할 수도 있다. M₁ 개의 PN1 시퀀스의 세트가 형성될 수도 있고, 각각의 기지국은 이 세트의 M₁ 개의 PN1 시퀀스들 중 하나를 사용할 수도 있다. 복잡성을 감소시키기 위해, M₁ 은 작은 양의 넘버가 되도록 선택될 수도 있다. 일 실시형태에서, 이웃하는 기지국은 TDM 파일롯 2 에 대해 상이한 PN2 를 사용하고, 각각의 기지국에 대한 PN2 시퀀스가 사용되어 이웃하는 기지국들 중 그 기지국을 고유하게 식별한다.

신호 획득에 대한 계산을 감소시키기 위해, 각각의 PN1 시퀀스는 M₂ 개의 PN2 시퀀스의 상이한 세트와 연관될 수도 있다. 그 후, M₁·M₂ 개의 상이한 PN2 시퀀스의 합성 세트가 사용 가능하다. 각각의 기지국은 합성 세트에서의 PN2 시퀀스들 중 하나뿐만 아니라, 기지국에 할당된 PN2 시퀀스에 연관된 PN1 을 할당받는다. 그 결과, 각각의 기지국은 이웃하는 기지국에 의해 사용된 PN1 및 PN2 시퀀스 쌍과 상이한 PN1 및 PN 2 시퀀스 상을 사용한다. M₁ 및 M₂ 는 복잡성을 감소시키기 위해 합리적으로 작은 값이지만, 단말기가 동일한 PN2 시퀀스로 2 개의 기지국을 관측하지 않을 것을 보장하기에 충분히 큰 값 (예를 들어, M₁·M₂=256) 으로 선택된다.

단말기는 TDM 파일롯 1 을 사용하여 신호의 존재를 검출하고, 어림상의 타이밍을 획득하며, 주파수 에러를 추정할 수도 있다. 단말기는 TDM 파일롯 2 를 사용하여 TDM 파일롯 2 를 송신하는 특정 기지국을 식별하고, 더욱 정확한 타이밍 (또는 시간 동기화) 을 획득할 수도 있다. 신호 검출 및 시간 동기화를 위한 2 개의 별개의 TDM 파일롯의 사용은 후술하는 바와 같은 신호 획득에 필요한 프로세싱의 양을 감소시킬 수 있다. 각각의 TDM 파일롯의 구간 또는 길이는 검출 성능과 TDM 파일롯에 대해 발생하는 오버헤드량간의 트레이드 오프에 기초하여 선택될 수도 있다. 일 실시형태에서, TDM 파일롯 1 은 각각 256 개의 칩 (또는 S₁=2 및 L₁=256) 의 길이를 갖는 2 개의 컴플릿 파일롯-1 시퀀스를 포함하고, TDM 파일롯 2 는 512 의 길이 또는 544 개의 칩 (또는, 도 2a 에 대해 S₂=1, 및 L₂=544 및 도 2b 에 대해 L₂=512) 를 갖는 하나의 컴플릿다항식 생성기롯-2 를 포함한다. 일반적으로, TDM 파일롯 1 은 임의의 길이가 될 수도 있는, 파일롯-1 시퀀스의 임의의 넘버를 포함하고, 또한, TDM 파일롯 2 는 또한 임의의 길이가 될 수도 있는, 파일롯-2 시퀀스의 임의의 넘버를 포함할 수도 있다.

도 3a 는 순방향 링크에 대해 동기 파일롯 송신 방식을 도시한다. 이 방식에 대해, 시스템에서의 기지국은 동기이고, 거의 동시의 시간에 기지국의 TDM 파일롯을 송신한다. 단말기는 전파 지연의 차이 및 다른 가능한 팩터로 인한 기지국간의 임의의 타이밍 스큐 (skew) 로, 거의 동일한 시간에 모든 기지국으로부터 TDM 파일롯을 수신할 수 있다. 상이한 기지국으로부터 TDM 파일롯을 동기화함으로써, 다른 기지국에 의해 데이터 송신중인 하나의 기지국으로부터의 TDM 파일롯의 간섭은 방지되어, 데이터 보호 성능을 개선시킬 수 있다. 또한, TMD 파일롯상의 데이터 송신으로부터의 간섭은 방지되어, 획득 성능을 개선시킬 수도 있다.

도 3b 는 순방향 링크에 대한 스태거 파일롯 송신 방식을 도시한다. 이 방식에 대해, 시스템의 기지국은 동기이지만, 상이한 시간에 기지국의 TDM 파일롯을 송신하여 TDM 파일롯이 스태거된다. 기지국은, 기지국이 자신의 TDM 파일롯을 송신하는 시간에 의해 식별될 수도 있다. 동일한 PN 시퀀스는 모든 기지국에 대해 사용될 수도 있고, 신호 획득을 위한 프로세싱은 동일한 PN 시퀀스를 사용하는 모든 기지국에 대해 상당히 감소될 수도 있다. 이 방식에 대해, 각각의 기지국으로부터의 파일롯 송신은 이웃하는 기지국으로부터의 데이터 송신으로부터 간섭을 관측한다.

도 3c 는 순방향 링크에 대한 비동기 파일롯 송신 방식을 도시한다. 이 방식에 대해, 시스템에서의 기지국은 비동기이고, 각각의 기지국은, 기지국의 타이밍에 기초하여 기지국의 TDM 파일롯을 송신한다. 그 결과 상이한 기지국으로부터의 TDM 파일롯은 상이한 시간에 상이한 단말기에 도달할 수도 있다.

도 3a 에 도시된 동기 파일롯 방식에 대해, 각각의 기지국으로부터의 TDM 파일롯 송신은 각각의 프레임에서 이웃하는 기지국으로부터의 TDM 파일롯 송신으로부터의 동일한 간섭을 관측할 수도 있다. 이러한 경우에, 동일한 간섭이 각각의 프레임에 존재하기 때문에, 복수의 프레임 전반에 대해 TDM 파일롯을 평균화하는 것은 평균 이득을 제공하지 않는다. 간섭은 프레임에 걸쳐 TDM 파일롯을 변경함으로써 변할 수도 있다.

도 3d 는 순방향 링크에 대한 시변 파일롯 송신 방식을 도시한다. 이 방식에 대해, 각각의 기지국은 TDM 파일롯 1 에 대해 M_B 개의 PN1 시퀀스의 세트를 할당받고, 여기서 M_B＞1 이다. 각각의 기지국은 각각의 프레임에 대해 TDM 파일롯 1 에 대한 하나의 PN1 시퀀스를 사용하고 M_B 개의 프레임에서 M_B 개의 PN1 시퀀스를 통해 순환한다. 상이한 기지국은 M_B 개의 PN1 시퀀스의 상이한 세트를 할당받는다.

각각의 기지국에 대한 M_B 개의 PN1 시퀀스의 세트는 복수의 프레임에 걸쳐 스팬 (span) 하는 "긴 코드" 로서 관찰될 수도 있다. 각각의 M_B 개의 PN1 시퀀스는 긴 코드의 세그멘트로서 획득될 수도 있고 긴 코드에 대해 상이한 시드 (seed) 로 생성될 수도 있다. 수신기 프로세싱 복잡성을 감소시키기 위해, 동일한 긴 코드는 모든 기지국에 대해 사용될 수도 있고, 각각의 기지국은 긴 코드의 상이한 오프셋을 할당받을 수도 있다. 예를 들어, 기지국 i 는 ki 의 긴 코드 를 할당받을 수도 있고, 여기서 ki 는 0 내지 M_B-1 의 범위내이다. 지정된 프레임에서 시작하는, 기지국 i 에 대한 PN1 시퀀스는 PN1_ki, PN_ki ₊₁, PN_ki ₊₂ 등을 주어진다. PN1 시퀀스가 지정된 프레임에 비해 검출되는 프레임과 함께, 주어진 PN1 시퀀스 또는 긴 코드의 검출은 검출된 PN 시퀀스가 PN1 시퀀스 중 어느 세트에 속하는지를 식별할 수 있다.

일반적으로, 개선된 획득 성능은, 시스템의 모든 기지국이 동기화되고 동시에 기지국의 TDM 파일롯을 송신하는 경우 달성될 수도 있다. 그러나, 이것은 필요한 조건이 아니며, 시스템의 기지국 모두 또는 기지국의 서브세트는 비동기일 수도 있다. 명료함을 위해, 다음의 설명의 상당부분은 기지국이 비동기임을 가정한다.

도 2a 및 2b 는 2 개의 TDM 파일롯, 또는 TDM 파일롯 1 및 2 의 사용을 도시한다. 일반적으로, TDM 파일롯의 임의의 넘버는 단말기에 의한 신호 획득을 용이하게 하도록 사용될 수도 있다. 각각의 TDM 파일롯은 PN 시퀀스의 상이한 세트와 연관될 수도 있다. 계층적 구조는 PN 시퀀스에 대해 사용될 수도 있다. 예를 들어, TDM 파일롯 1 은 M₁ 개의 가능 PN1 시퀀스 (또는 M₁ 개의 가능 PN1 시퀀스의 세트) 와 연관될 수도 있고, 각각의 PN1 시퀀스는 M₂ 가능 PN2 시퀀스와 연관될 수도 있으며, 각각의 PN2 시퀀스는 M₃ 가능 시퀀스 PN3 와 연관될 수도 있다. 각각의 PN1 시퀀스는 시스템의 다수의 기지국으로 할당될 수도 있고, 각각의 PN2 시퀀스는 소수의 기지국에 할당될 수도 있다. 일반적으로, 각각의 TDM 파일롯은 PN 시퀀스로 또는 PN 시퀀스없이 생성될 수도 있다. 간단함을 위해, 다음의 설명은 PN 시퀀스의 2 개의 세트로부터 선택된 2 개의 PN 시퀀스로 생성된 2 개의 TDM 파일롯의 사용을 가정한다.

단말기는 신호 검출 및 시간 동기화에 대해 상이한 프로세싱을 수행한다. TDM 파일롯 1 및 2 에 대한 상이한 PN 시퀀스의 사용은 단말기가 이하 설명하는 바와 같이, 이들 2 개의 태스크에 대한 프로세싱을 분할하도록 한다.

1. TDM 파일롯 1 에 대한 지연 상관

단말기에서 각각의 샘플 주기동안 수신된 샘플은 다음과 같이 표현된다.

여기서, n 은 샘플 주기에 대한 인덱스이고;

s(n) 은 샘플 주기 n 에 기지국에 의해 전송된 시간-도메인 샘플이며;

h(n) 은 샘플 s(n) 에 의해 관측된 복합 (complex) 채널 이득이고;

r(n) 은 샘플 주기 n 동안 단말기에 의해 획득된 수신 샘플이고;

w(n) 은 샘플 주기 n 동안의 잡음이며;

y(n)=h(n)

s(n); 그리고

은 콘볼루션 연산을 나타낸다.

TDM 파일롯 1 은 파일롯-1 시퀀스의 S₁ 개의 인스턴스로 구성된 주기 신호이 다. 단말기는 지연 상관을 수행하여 수신 신호에서 언더라잉 (underlying) 주기 신호 (예를 들어, TDM 파일롯 1) 의 존재를 검출할 수도 있다. 지연 상관은 다음과 같이 표현될 수도 있다.

여기서, C(n) 은 샘플 주기 n 에 대한 지연 상관 결과값이고;

N₁ 은 지연 상관의 길이 또는 시간 간격이며;

"*" 은 켤레 복소수를 나타낸다.

지연 상관 길이 (N₁) 는 TDM 파일롯 1 의 에지에서의 ISI 를 계산하기 위해 TDM 파일롯 1 (T₁) 의 총 길이에서 하나의 파일롯-1 시퀀스 (L₁) 의 길이를 감산하고, 마진 (Q₁) 을 감산하도록 설정될 수도 있고, 또는 N₁=T₁-L₁-Q₁ 이다. 2 개의 파일롯-1 시퀀스를 포함하는 TDM 파일롯 1 과 함께 도 2a 및 도 2b 에 도시된 실시형태에 대해, 지연 상관 길이 N₁ 은 파일롯-1 시퀀스 길이로 설정될 수도 있고, 또는 N₁=L₁ 이다.

수학식 (2) 은 파일롯-1 시퀀스 길이인 L₁ 샘플 주기만큼 이격된 2 개의 수신 샘플 r(n-i) 와 r(n-i-L₁) 와의 상관을 계산한다.

인 이 상관은 채널 이득 추정을 요구하지 않고 통 신 채널의 영향을 제거한다. N₁ 개의 상관은 수신 샘플의 N₁ 차이 쌍에 대해 계산된다. 그 후, 수학식 (2) 는 c(n-N₁+1) 을 통해 N₁ 개의 상관 결과값 (n) 을 누산하여 복소수 값인 지연 상관 결과값 C(n) 를 획득한다.

지연 상관 메트릭은 다음과 같이 지연 상관 결과값의 제곱된 크기로서 규정될 수도 있다.

여기서,

은 x 의 제곱된 크기를 나타낸다.

다음의 조건이 사실인 경우, 단말기는 TDM 파일롯 1 의 존재를 선언할 수도 있다.

여기서, E_rx 는 수신 샘플의 에너지이고 λ 는 임계값이다. 애너지 E_rx 는 지연 상관에 대해 사용된 수신 샘플에 기초하여 계산될 수도 있고, 일시적인 로컬 에너지의 표시이다. 수학식 (4) 는 정규화된 비교를 수행하고, 정규화는 TDM 파일롯 1 이 존재하는 경우, TDM 파일롯 1 에 대해 수신 샘플의 에너지에 기초한다. 임계값 λ 은 TDM 파일롯 1 에 대한 검출 가능성과 풀스 알람 (false alarm) 가능성간의 트레이드오프를 하도록 선택될 수도 있다. 검출 가능성은 TDM 파일롯 1 이 존재하는 경우, TDM 파일롯 1 의 존재를 정확히 나타내는 가능성이다. 풀스 알람 가능성은 TDM 파일롯 1 이 존재하는 경우, TDM 파일롯 1 의 존재를 부정확하게 나타내는 가능성이다. 높은 검출 가능성 및 낮은 풀스 알람 가능성이 바람직하다. 일반적으로, 높은 임계값은 검출 가능성 및 풀스 알람 가능성 양자를 감소시킨다.

수학식 (4) 은 TDM 파일롯 1 을 검출하기 위한 에너지-기반 임계값의 사용을 도시한다. 또한 다른 임계 방식은 TDM 파일롯 검출을 위해 사용될 수도 있다. 예를 들어, 자동 이득 제어 (AGC) 메카니즘은 자동으로 수신 샘플의 에너지를 정규화한 후, 절대 임계값은 TDM 파일롯 검출을 위해 사용될 수도 있다.

단말기에 복수의 (R) 안테나가 탑재된 경우, 지연 상관 결과값 Cj(n) 은 수학식 (2) 에 도시된 바와 같이 각각의 안테나 j 에 대해 계산될 수도 있다. 모든 안테나에 대한 지연 상관 결과는 다음과 같이 논리적으로 결합될 수도 있다.

결합된 지연 상관 결과값의 제곱된 크기, 또는

² 은 정규화된 임계값

에 대해 비교될 수도 있고, 여기서 E_j 는 안테나 j 에 대해 수신된 에너지이다.

단말기는 수학식 (2) 에 도시된 바와 같이, 수신된 샘플 시퀀스 {r(n-i)} 및 지연 수신된 샘플 시퀀스 {r(n-i-L₁)} 에 기초하여 각각의 샘플 주기 n 동안 N1-포인트 지연 상관을 계산한다. S₁=2 인 경우, 지연 상관의 크기는 샘플 주기 n 에 대해 플롯되는 경우, 삼각 형상을 가진다. 지연 상관 결과값은 샘플 주기 n_p 에서 피크값을 가진다. 이 피크는 지연 상관이 2 개의 파일롯-1 시퀀스의 구간을 스팬하는 경우 발생한다. 지연 상관이 상술한 바와 같이 수행되고, 잡음이 없는 경우에, 샘플 주기 np 는 TDM 파일롯 1 에 대한 제 2 파일롯-1 시퀀스의 종단에 "근접한다". 피크 위치의 부정확성은 TDM 파일롯 1 의 에지에서의 ISI 영향으로 인한 것이다. 신호는 모든 다른 샘플 주기 동안 지연 상관 구간의 오직 일부에 걸쳐 주기적이기 때문에, 지연 상관 결과값의 크기는 샘플 주기 n_p 의 양 측면에서 점진적으로 하강한다.

수학식 (4) 에 도시된 바와 같이, 지연 상관 메트릭 S(n) 이 임의의 샘플 주기에서 소정의 임계값을 넘은 경우, 단말기는 TDM 파일롯 1 의 존재를 선언한다. 이 샘플 주기는 삼각 형상의 좌측 또는 리딩 에지에서 발생한다. 단말기는 지연 상관 결과값에서의 피크를 검출하기 위해 지연 상관 (예를 들어, 다음 L₁ 개의 샘플 주기) 의 수행을 계속한다. TDM 파일롯 1 이 검출된 경우, 지연 상관 피크의 위치는 어림상의 시간 추정치로서 사용된다. 이 시간 추정치는 (1) 지연 상관 결과값이 점진적인 피크를 가지고 피크의 위치가 잡음의 존재에서 정확하지 않을 수도 있고 (2) TDM 파일롯 1 의 에지에서의 ISI 가 지연 상관 결과값에서의 저하를 유발하기 때문에, 상당히 정확하지는 않을 수도 있다.

또 다른 실시형태에서, 지연 상관은 전체 프레임에 걸쳐 수행되어, 프레임에서의 각각의 샘플 주기에 대해 지연 상관 메트릭을 획득한다. 프레임의 가장 큰 지연 상관 메트릭은 검출된 TDM 파일롯 1 및 어림상의 시간 추정치로서 제공된다. 이 실시형태는 임계값의 사용없이 TDM 파일롯 1 검출을 수행하고, 예를 들어, 이웃하는 기지국 및/또는 검출된 기지국에 의해 각각의 프레임의 데이터 부분을 통해 지속적으로 송신되는 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM) 파일롯으로부터의 간섭으로 인한 실패 피크 검출을 또한 감소시킬 수도 있다. 다른 방식 (더욱 정교한 검출 로직을 사용할 수도 있음) 은 TDM 파일롯 1 의 존재를 검출하고, 지연 상관 피크의 위치를 결정하도록 사용될 수도 있다.

지연 상관은 언더라잉 주기 신호의 존재를 검출하도록 필수적으로 사용된다. 그 결과, 지연 상관은 멀티경로 품질저하에 면역이 있지만, 멀티경로 다이버시티를 여전히 캡쳐한다. 이것은 주기 신호가 멀티경로의 존재에서 주기적으로 남기 때문이다. 또한, 복수의 기지국이 주기 신호를 지속적으로 송신하는 경우, 단말기에서의 반대 신호 또한 주기적이다. 도 3a 에 도시된 바와 같은 동기 파일롯 송신에 대해, TDM 파일롯 1 은 본질적으로 간섭을 관측하지 않고 (지연 상관의 목적을 위함) 주로 열 잡음에 의해 영향받는다. 그 결과, TDM 파일롯 1 에 대한 신호 대 잡음비 (SNR) 또는 캐리어 대 간섭비 (C/I) 는 다른 송신에 대한 SNR 보다 더 높을 수도 있다. TDM 파일롯 1 에 대한 높은 SNR 은 단말기가 더 짧은 TDM 파일롯 1 구간으로 양호한 검출 성능을 달성하도록 하여, 오버헤드를 감 소시킨다.

단말기는 지연 상관 C(n) 에 기초하여 어림상의 주파수 에러 추정치를 획득할 수도 있다. 단말기에서의 주파수 다운변환을 위해 사용된 무선 주파수 (RF) 발진기의 주파수는 수간 주파수의 중앙 주파수로부터의 오프셋이고, 수신 새플은 시산 도메인에서 램프 위상을 가지고 다음과 같이 표현될 수도 있다.

여기서, △f 는 주파수 오프셋/에러이고 T_c 는 하나의 칩 주기이다. 수학식 (6) 은 단말기에서의 RF 발진기의 주파수 에러 △f 에 의해 유발된 램프 위상

만큼 수학식 (1) 과 상이하다.

수학식 (6) 에서의 수신 샘플에 대한 표현이 수학식 (2) 에서의 지연 상관에 대해 사용된 경우, 지연 상관 결과값의 위상은 (잡음이 없는 것으로 가정) 다음과 같이 표현된다.

여기서, arg{x} 는 x 실수부 분의 x 허수부의 아크 탄젠트인 x 의 독립변수 (argument) 이다. 주파수 에러 △f 는 다음과 같이 지연 상관 결과값의 위상을

로 나눔으로써 획득될 수도 있다.

지연 상관 결과값이

내지

, 또는

의 범위 내에 있는 경우, 수학식 (8) 의 주파수 에러 추정치가 유효하다. 너무 큰 주파수 에러는 지연 상관에 의해 검출될 수 없다. 그 결과, 주파수 에러는 최대 허용범위보다 낮게 유지되어야 한다. 예를 들어, 중앙 주파수가 2.1 GHz 인 경우,

는 9.75 KHz 또는 4.65 (ppm; parts per million) 보다 작아야 한다. 보수적인 설계에 대해, 주파수 에러는 훨씬 작은 범위 예를 들어,

＜2.5 ppm 으로 제한될 수도 있다. 더 큰 주파수 에러는 파일롯-1 시퀀스의 길이를 감소시킴으로써 묵인되고 검출될 수도 있다. 그러나, 더 짧은 파일롯-1 시퀀스는 신호 검출 성능을 또한 저하시킨다.

주파수 에러 △f 는 다양한 방법으로 정정될 수도 있다. 예를 들어, 단말기에서의 RF 발진기의 주파수는 주파수 에러를 정정하는 위상-락 루프 (PLL; phase-locked loop) 를 통해 조정될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 수신 샘플은 다음과 같이 디지털적으로 순환된다.

여기서 r′(n) 은 주파수-보정 샘플이다. 또한, 단말기는 주파수-보정 샘플의 리샘플링을 수행하여, 동일한 RF 발진기로부터 생성될 수도 있는, 샘플링을 위해 사용된 클럭의 주파수 에러를 계산한다.

2. TDM 파일롯 1 에 대한 직접 상관

지연 상관의 피크는 TDM 파일롯 1 의 근사 위치를 제공한다. TDM 파일롯 1 의 실제 위치는 지연 상관 피크의 위치 n_p 중앙인 불특정 윈도우 (Wu 로서 나타남) 내에 속한다. 예시적인 시스템에 대한 컴퓨터 시뮬레이션은, 단일의 기지국이 송신하는 경우, TDM 파일롯 1 이 피크 위치 n_p 의 ±35 샘플 주기내에 속할 가능성이 높다는 것을 나타낸다. 복수의 기지국이 동기 시스템에서 송신하는 경우, 불특정 윈도우는 이들 기지국에 의해 송신된 신호의 도달 시간들간의 래그 (lag) 또는 지연에 의존한다. 이 래그는 기지국간의 거리에 의존한다. 실시예로서, 5 킬로미터 (km) 의 거리는 약 80 샘플 주기의 래그에 대응하고, 불확실성 위도우는 약 ±80 샘플 주기이다. 일반적으로, 불특정 윈도우는 시스템 대역폭, TDM 파일롯 1 구간, TDM 파일롯 1 에 대해 수신된 SNR, TDM 파일롯 1 을 송신하는 기기국의 개수, 상이한 기지국에 대한 시간 지연 등과 같은 다양한 팩터에 의존한다.

단말기는 직접 상관을 수행하여 불특정 윈도우 내에서 TDM 파일롯 1 의 강한 인스턴스를 검출할 수도 있다. 불확실성 윈도우 내의 각각의 시간 오프셋 동안, 단말기는 TDM 파일롯 1 에 대해 사용될 수도 있는 M₁ 개의 가능 PN1 시퀀스의 각각에 대해 직접 상관을 수행할 수도 있다. 또한, 단말기는, 단말기에 대한 후보세트에서 기지국에 의해 사용된 각각의 PN1 시퀀스에 대해 직접 상관을 수행할 수도 있다. 이 후보 세트는 단말기가 통신중인 기지국에 의해 식별된 기지국 (예를 들어, 섹터) 을 포함할 수도 있고, 단말기는 자체적으로 로우-레이트 탐색 등을 통해 기지국을 식별한다. 어떠한 경우에서든, 각각의 파일롯-1 가설은 (1) 기지국으로부터의 TDM 파일롯 1 이 제공될 수도 있는 특정 시간 오프셋 및 (2) TDM 파일롯 1 에 대해 사용되었을 수도 있는 특정 PN1 시퀀스에 대응한다.

n 의 시간 오프셋 및 p_m(i) 의 PN1 시퀀스로, 파일롯-1 가설 (n, m) 에 대해 TDM 파일롯 1 에 대한 직접 상관은 다음과 같이 표현될 수도 있다.

여기서, n 은 불특정 윈도우내에 속하는 파일롯-1 가설 (n, m) 에 대한 시간 오프셋이고, 또는 n∈Wu 이며,

P_m′(i) 는 파일롯-1 가설 (n, m) 에 대해 연장된 PN1 시퀀스에서의 i 번째 칩이고,

은 파일롯-1 가설 (n, m) 에 대한 직접 상관 결과값이고,

N_1d 는 TDM 파일롯 1 에 대한 직접 상관의 길이이다 (예를 들어, N_1d=S₁·L₁).

연장된 PN1 시퀀스 P_m′(i) 는 파일롯-1 가설 (n, m) 에 대해 N_1d 개의 PN 칩을 획 득하는데 필요한 횟수만큼 PN1 시퀀스 P_m(i) 를 반복함으로써 획득된다. 예를 들어, 직접 상관이 2 개의 파일롯-1 인스턴스를 초과하여 수행되거나, N_1d=2·L₁ 인 경우, 길이 L₁ 의 PN1 시퀀스 P_m(i) 는 2 회 반복되어 길이 2L₁ 의 연장된 PN1 시퀀스 P_m′(i) 를 획득한다.

평가될 각각의 PN1 시퀀스에 대해, 단말기에서 샘플 타이밍 에러로 인한 품질 저하를 감소시키기 위해, 단말기는 불특정 윈도우내의 매 1/2 칩에서 직접 상관을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 불특정 윈도우가 ±80 인 경우, 단말기는 샘플 주기 n_p 에서 불특정 윈도우 중앙으로부터의 각각의 방향으로 80 개의 샘플 주기의 불확실성에 대응하는, 각각의 PN1 시퀀스에 대해 320 개의 직접 상관을 수행할 수도 있다. 모든 M₁ 개의 PN1 시퀀스가 평가된 경우, TDM 파일롯 1 에 대한 직접 상관의 총 개수는 320·M₁ 이다. 일반적으로, 단말기는 평가될 각각의 PN1 시퀀스에 대한 K₁ 개의 상이한 시간 오프셋 동안 K₁ 개의 상이한 상관을 수행하거나, 모든 M₁ 개의 PN1 시퀀스가 평가된 경우, K₁·M₁ 직접 상관을 수행한다.

직접 상관은 수신 신호에서 TDM 파일롯 1 의 강한 인스턴스를 식별하도록 사용된다. TDM 파일롯 1 에 대해 모든 직접 상관을 수행한 이후, 단말기는 최강 직접 상관 결과값을 갖는 최강 TDM 파일롯 1 인스턴스를 선택한다. 각각의 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스는 특정 시간 오프셋 및 특정 PN1 시퀀스에 연관되고, 예를 들어, k 번째 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스는 시간 오프셋 n_k 및 PN1 시퀀스 p_k(i) 에 연관된다. 또한 단말기는 각각의 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스에 대한 직접 상관 메트릭을 정규화된 임계값에 비교하여, 그 메트릭이 임계값 보다 아래인 경우, 인스턴스를 폐기한다. 어떠한 경우에서든, 단말기가 최강 기지국을 검출하기를 시도하는 경우, K₂ 는 초기 획득에 대해 작은 값일 수도 있다. 기지국간의 핸드오프에 대해, K₂ 는 더 약한 기지국뿐만 아니라 최강 기지국에 속하는 신호 경로의 검출을 허용하기 위한 더 큰 값일 수도 있다. 컴퓨터 시뮬레이션은, K₂=4 는 초기 획득에 대해 충분할 수도 있고, K₂=16 은 핸드오프를 위한 복수의 기지국을 검출하기에 충분할 수도 있다는 것을 나타낸다.

방향 (direction) 상관은 또한 주파수 도메인에서 수행될 수도 있다. 주파수 도메인 직접 상관에 대해, NF-포인트 이산 퓨리에 변환 (DFT) 은 주어진 시간 오프셋 n 에 대해 N_F 개의 수신 샘플에 수행되어 N_F 개의 총 서브대역에 대한 N_F 개의 주파수 도메인 값을 획득한다. 파일롯 심볼이 없는 서브대역에 대한 주파수 도메인 값은 0 으로 설정된다. 결과적인 N_F 개의 주파수 도메인 값은, 평가되는 파일롯-1 가설에 대해 PN1 시퀀스를 포함하는 N_F 개의 파일롯 심볼로 곱해진다. N_F 개의 결과 심볼은 누산되어 시간 오프셋 n 에서의 파일롯-1 가설에 대한 직접 상관 결과값을 획득한다. 또한, N_F-포인트 IDFT 는 M_F 개의 결과 심볼에 수행되 어 상이한 시간 오프셋에 대응하는 N_F 시간 도메인 값을 획득할 수도 있다. 어떠한 경우에서든, 상관 결과는 전술한 바와 같이 사전 프로세싱되어 K₂ 개의 최강 TDM 파일롯 1 인스턴스를 식별한다.

3. TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관

단말기는 PN2 시퀀스를 갖는 TDM 파일롯 2 에 대해 수신된 샘플에 직접 상관을 수행함으로써 K₂ 개의 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스를 평가한다. 각각의 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스에 대해, 단말기는 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스에 대해 사용된 PN1 시퀀스 p_k(i) 와 연관된 M₂ 개의 PN2 시퀀스 {S_ℓ,k(i)} 의 세트를 결정한다. 그 결과, 각각의 검출된 TDM 파일롯 1 시퀀스는 M₂ 개의 파일롯-2 가설에 연관될 수도 있다. 각각의 파일롯-2 가설은 (1) 기지국으로부터의 TDM 파일롯 2 가 제공될 수도 있는 특정 시간 오프셋 및 (2) TDM 파일롯 2 에 대해 사용되었을 수도 있는 특정 PN2 시퀀스에 대응한다. 각각의 파일롯-2 가설에 대해, 단말기는 TDM 파일롯 2 의 존재를 검출하는 가설에 대해 PN2 시퀀스를 갖는 TDM 파일롯 2 에 대해 수신 샘플에 직접 상관을 수행한다.

n_k 의 시간 오프셋 및 s_ℓl(i) 의 PN2 시퀀스로, 파일롯-2 가설 (k,ℓ) 에 대해 TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관은 다음과 같이 표현될 수도 있다.

여기서 s_ℓl(i) 은 파일롯 -2 가설 (k,ℓ) 에 대한 PN2 시퀀스에서의 i 번째 칩이고,

r(i-n_k) 는 시간 오프셋 n_k 에 대한 i 번째 수신 샘플이며,

G_ℓ(n_k) 는 파일롯-2 가설 (k,ℓ) 에 대한 직접 상관 결과값이고,

N₂ 는 TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관의 길이이다.

직접 상관 길이는 파일롯-2 시퀀스의 길이로 설정될 수도 있고 (즉, N₂=L₂), 또는 T₂≠L₂ 인 경우, TDM 파일롯 2 의 길이로 설정될 수도 있다 (즉, N₂=T₂).

TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관 메트릭은 다음과 같이, 직접 상관 결과값의 제곱의 크기로서 규정될 수도 있다.

단말기는 다음의 조건이 사실인 경우, TDM 파일롯 2 의 존재를 선언할 수도 있다.

여기서 E_rx 는 수신 샘플의 에너지이고 μ 는 TDM 파일롯 2 에 대한 임계값이다. 에너지 E_rx 는 TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관에 대해 사용된 수신 샘플에 기초하여 계산될 수도 있고, 로컬 에너지를 나타낸다. 임계값 μ 은 TDM 파일롯 2 에 대해 검출 가능성과 풀스 알람 가능성간의 트레이드오프하도록 선택된다.

단말기에 복수의 (R) 안테나가 탑재된 경우, 직접 상관 G_ℓ,j(n_k) 는 수학식 (11) 에 도시된 바와 같이 주어진 가설 (k,ℓ) 에 대한 각각의 안테나에 대해 계산될 수도 있다. 모든 R 안테나에 대한 직접 상관 결과는 다음과 같이 독립적으로 결합된다.

수학식 (14) 는 모든 R 안테나에서의 경로 지연은 동일하지만, R 안테나에 대한 채널의 크기는 독립적임을 가정한다. 합성 직접 상관 메트릭 H_total _,ℓ(nk) 는 정규화된 임계값 μ·E_rx _{_} _total 에 비교될 수도 있고, 여기서 E_rx _{_} _total 은 모든 R 안테나에 대한 총 에너지이다.

λ 및 μ 임계값은 TDM 파일롯 1 및 2 각각의 검출에 대해 사용된다. 이들 임계값은 풀스 알람 가능성뿐만 아니라 검출 가능성도 결정한다. 낮은 λ 및 μ 임계값은 검출 가능성을 증가시킬뿐 아니라 풀스 알람 가능성도 증가시키고, 그 역은 높은 λ 및 μ 임계값에 대해 사실이다. 주어진 임계값에 대해, 검출 가능성 및 풀스 알람 가능성은 일반적으로 증가하는 SNR 과 함께 증가한다. λ 및 μ 임계값은 (1) 지연 상관 및 직접 상관 각각에 대한 검출 레이트가 낮은 SNR 에서도 충분히 높고 (2) 지연 상관 및 직접 상관 각각에 대한 풀스 알람 레이트가 높은 SNR 에서도 충분히 낮도록 적당히 선택될 수도 있다.

검출 가능성 P_det 은 잘못된 검출 가능성 (1-P_det) 에 대응한다. 잘못된 검출은 존재하는 파일롯을 검출하지 않는다. TDM 파일롯 1 의 잘못된 검출은, TDM 파일롯 1 의 다음의 송신이 도달할 때까지 인식 시간을 연장하는 효과를 가진다. TDM 파일롯 1 이 주기적으로 (예를 들어, 매 20 밀리초마다) 송신되는 경우, TDM 파일롯 1 의 잘못된 검출은 문제가 되지 않는다.

TDM 파일롯 2 에 대한 후속하는 직접 상관이 이 풀스 알람을 양호하지 못한 가정으로 캐치할 것이기 때문에, 즉, 이 가설은 수학식 (13) 에서의 정규화된 비교를 하지 못하기 때문에, TDM 파일롯 1 에 대해 지연 상관에 대한 풀스 알람은 아주 잘못된 것은 아니다. 지연 상관 풀스 알람의 역 효과는 TDM 파일롯 1 및 2 모두에 대해 직접 상관에 대한 여분의 계산이다. 지연 상관 풀스 알람의 넘버는 예를 들어, 임의의 하나의 프레임에 대해 주어진 타겟 지연 상관 풀스 알람 가능성 까지 작게 유지되어야 한다. TDM 파일롯 2 에 대해 직접 상관에 대한 풀스 알람은 전체 시스템에 대해 증가된 풀스 알람 가능성을 유발한다. TDM 파일롯 2 에 대한 풀스 알람 레이트는 후보 세트에서의 기지국(들)에 의해 사용된 PN2 시퀀스만으로 직접 상관을 수행함으로써 감소될 수도 있다. 최대 허용가능 범위를 초과하는 큰 주파수 에러는 정정되지 않고 TDM 파일롯 1 및 2 에 대한 직접 상관에 의해 검출되지도 않아, 풀스 알람와 동일한 영향을 가진다.

메카니즘은 TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관에서의 풀스 알람 이벤트로부터 리커버하도록 사용될 수도 있다. TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관이 검출을 선언한 경우, 단말기는, 주파수 및/또는 시간 추적 루프가 집중된 이후에, 기지국에 의해 전송된 제어 채널 및 데이터를 복조할 수 있어야 한다. 단말기는 제어 채널을 디코딩하기 시도함으로써 풀스 알람을 체크할 수도 있다. 예를 들어, 각각의 기지국은 순방향 링크상에서 제어 채널을 브로드캐스트하여 지기국의 커버지지 영역내의 단말기에 할당 및 확인응답 (acknowledgment) 을 전송한다. 이 제어 채널은 만족할 만한 시스템 동작을 위해 높은 (예를 들어, 99%) 검출 가능성을 가지도록 요구될 수도 있고, 강한 에러 검출 코드 예를 들어, 0.5¹⁶

1.5×10^- ⁵ 의 풀스 알람 가능성에 대응하는 16 비트 사이클릭 리던던시 체크 (CRC) 를 사용할 수도 있다. TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관이 검출을 선언한 경우, 단말기는 이 제어 채널상에서 전송된 하나 이상의 패킷 또는 메시지를 디코딩하기를 시도할 수도 있다. 디코딩이 실패한 경우, 단말기는 풀스 알람을 선언하고 획득 프로세 스를 재시작할 수도 있다.

도 4 는 단말기에 의해 수행되는 획득 프로세스 (400) 의 흐름도이다. 단말기는 수신된 샘플에 대해 지연 상관을 수행하여, TDM 파일롯 1 의 존재에 대해 검출한다 (블록 410). 이것은, 각각의 샘플 주기에 대해 지연 상관을 수행하고, 지연 상관 메트릭 S(n) 을 정규화된 임계값에 대해 비교함으로써 달성될 수도 있다. 블록 412 에서 결정되는 바와 같이, TDM 파일롯 1 이 검출되지 않으면, 단말기는 블록 410 으로 복귀하여 다음 샘플 주기에서 지연 상관을 수행한다. 그러나, TDM 파일롯 1 일 검출된 경우, 단말기는 수신된 샘플에서 주파수 에러를 추정하고, 그 주파수 에러를 정정한다 (블록 414).

그 후, 단말기는 수신된 샘플 또는 PN1 시퀀스를 갖는 주파수 보정 샘플에 대해 K₁ 개의 상이한 시간 오프셋 동안 직접 상관을 수행하고, TDM 파일롯 1 에 대한 K₂ 개의 최대 직접 상관 결과값을 갖는 K₂ 개의 최상의 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스를 식별한다 (블록 416). 각각의 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스는 특정한 시간 오프셋 및 특정한 PN1 시퀀스와 연관된다. 단말기는 각각의 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스에 대한 M₂ 개의 파일롯 2 가설을 평가할 수도 있고, 각각의 파일롯 2 가설은 특정한 시간 오프셋 및 특정 PN2 시퀀스에 연관된다. 각각의 파일롯 2 가설에 있어서, 단말기는 수신된 샘플 또는 그 가설에 대한 PN2 시퀀스를 갖는 주파수 보정 샘플에 대해 직접 상관을 수행하고, 직접 상관 메트릭 H_l(n_k) 를 정규화된 임계값에 비교하여 TDM 파일롯 2 의 존재에 대해 검출한다 (블록 418).

블록 420 에서 결정된 바와 같이, TDM 파일롯 2 가 검출되지 않으면, 단말기는 블록 410 으로 복귀한다. 그렇지 않으면, 단말기는 잘못된 경보를 체크하기 위해 제어 채널을 디코딩하는 것을 시도할 수도 있다 (블록 422). 블록 424 에서 결정되는 바와 같이, 제어 채널이 성공적으로 디코딩되면, 단말기는 성공적 획득을 선언한다 (블록 426). 그렇지 않으면, 단말기는 블록 410 으로 복귀한다.

획득 프로세스는 도 4 에 도시된 바와 같은 스테이지들에서 수행될 수도 있다. 스테이지 1 은 TDM 파일롯 1 에 대한 지연되고 직접적인 상관을 커버하고, 일반적으로 신호 검출에 사용된다. 스테이지 1 은 TDM 파일롯 1 에 대한 지연 상관을 위한 서브스테이지 1 및 TDM 파일롯 1 에 대한 직접 상관을 위한 서브스테이지 2 를 포함한다. 스테이지 2 는 TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관을 커버하고, 시간 동기화 및 기지국 식별에 사용된다. 스테이지 3 은 제어 채널의 디코딩을 커버하고, 잘못된 경보에 대해 체크에 사용된다. 또한, 신호 획득은 도 4 에 도시된 모든 스테이지 및 서브스테이지보다 적은 수로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 스테이지 3 이 생략될 수도 있고, 서브스테이지 2 가 생략될 수도 있다.

기지국으로부터 미리 신호를 수신하고 있지 않으면, 단말기는 초기 획득을 수행한다 (예를 들어, 파워업 시에). 통상적으로 단말기는 초기 획득에 대한 정확한 시스템 타이밍을 갖지 않으며, 따라서, TDM 파일롯 1 의 검출을 보장하기 위해 더 큰 불특정 윈도우를 통해 TDM 파일롯 1 에 대한 직접 상관을 수행할 수도 있다. 초기 획득에 있어서, 단말기는 더 강한 기지국에 대한 검색만을 필요로 할 수도 있으며, 따라서, 순차적인 평가를 위해 더 적은 수의 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스를 선택할 수도 있다.

단말기는 서비스를 수신하는 더 양호한 (예를 들어, 더 강한) 기지국을 탐색하기 위해 핸드오프 획득을 수행할 수도 있다. 도 3b 에 도시된 스태거된 파일롯 송신 방식 또는 도 3c 에 도시된 비동기화된 파일롯 송신 방식에 있어서, 단말기는 활성 세트에 있는 하나 이상의 기지국과 통신하면서 배경 작업으로서 지연 상관을 수행함으로써 강한 기지국을 연속적으로 탐색할 수도 있다. 지연 상관은 탐색에 의해 발견된 강한 기지국에 대해 어림상의 타이밍을 제공한다. 도 3a 에 도시된 동기화된 파일롯 송신 방식에 있어서, 활성 세트에 있는 기지국의 타이밍은 다른 강한 기지국의 어림상의 타이밍으로서 사용될 수도 있다. 어떠한 경우에서든, 단말기는 충분히 높은 수신 신호 강도를 갖는 모든 신규 기지국에 대해 TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관을 수행할 수도 있다. 단말기가 활성 세트에 있는 기지국(들)로부터 정확한 시스템 타이밍을 이미 수신했기 때문에, 단말기는 지연 상관으로부터의 어림상의 시간 추정치를 사용할 필요가 없으며, 활성 세트에 있는 기지국(들)의 타이밍에 중심이 있는 불특정 윈도우를 통해 직접 상관을 수행할 수도 있다. 단말기는 활성 세트에 있는 기지국(들)의 신호 강도보다 더 강한 수신 신호 강도를 갖는 또 다른 기지국에 핸드오프를 개시할 수도 있다.

명확화를 위해, 2 개의 TDM 파일롯을 갖는 특정한 파일롯 송신 방식을 설명하였다. 신호 획득이 2 부분 - 신호 검출 및 시간 동기화 - 에서 수행될 수도 있기 때문에, 2 개의 TDM 파일롯의 사용은 단말기에서의 연산을 감소시킬 수도 있 다. 신호 검출에 대한 지연 상관은 전술한 바와 같이, 각각의 샘플 주기에 대해 하나의 곱셈만으로 효율적으로 수행될 수도 있다. 각각의 직접 상관은 다수의 (N_1d 또는 N₂) 곱셈을 요구한다. 연산을 위한 직접 상관의 수는 평가될 PN 시퀀스의 수에 의존하며, 큰 수 (예를 들어, TDM 파일롯 1 에 대해서는 K₁·M₁ 개의 직접 상관, 및 TDM 파일롯 2 에 대해서는 K₂·M₂ 개의 직접 상관) 일 수도 있다. TDM 파일롯 1 에 대한 사전 프로세싱은 TDM 파일롯 2 에 요구되는 프로세싱의 양을 크게 감소시킬 수 있다.

M₁ 개의 PN1 시퀀스가 TDM 파일롯 1 에 사용될 수도 있고, M₂ 개의 PN2 시퀀스가 각각의 PN1 시퀀스에 대한 TDM 파일롯 2 에 사용될 수도 있으며, 이것은 총 M₁·M₂ 개의 PN2 시퀀스가 된다. M₁ 및 M₂ 의 선택은 획득의 복잡성 및 풀스 알람 가능성에 영향을 미치지만, (동일한 임계값에 대한) 지연 상관 및 직접 상관에 대한 검출 가능성에 거의 영향을 미치지 않는다. 예를 들어, 각각의 PN1 시퀀스 (예를 들어, 80 개의 칩의 래그에 대한) 에 대해 K₁ = 320 개의 직접 상관이 수행되고, 각각의 PN2 시퀀스 (예를 들어, 핸드오프 획득에 대한) 에 대해 K₂ = 16 개의 직접 상관이 수행되면, 직접 상관의 총 수는 K₁·M₁ + K₂·M₂ = 320·M₁ + 16·M₂ 이다. M₁·M₂ = 256 개의 PN2 시퀀스가 시스템에 요구되면, M₁ = 4 및 M₂ = 64 인 경우 연산이 최소화되고 직접 상관의 수는 2304 이다. 일반적으로, 예를 들어, 시스템에 요구되는 PN2 시퀀스의 총 수, 불특정 윈도우의 크기 (또는 K₁), 평가를 위한 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스의 수 (K₂) 등과 같은 다양한 팩터에 의존하여 M₁ 및 M₂ 에 대해 임의의 값이 선택될 수도 있다. 또한, 후보 세트에 있는 기지국(들)에 의해 사용되는 PN 시퀀스를 갖는 파일롯을 탐색함으로써 복잡성이 감소될 수도 있다.

또한, TDM 파일롯은 데이터를 반송할 수도 있다. 예를 들어, TDM 파일롯 2 는, 각각의 기지국에 의해 사용되는 PN2 시퀀스에 내장될 수도 있는 1 이상의 비트의 정보를 전송하는데 사용될 수도 있다. TDM 파일롯 2 에 대한 M₁·M₂ 개의 PN2 시퀀스를 갖는 대신, TDM 파일롯 2 에 대한 2·M₁·M₂ 개의 PN2 시퀀스를 사용함으로써 1 비트의 정보가 운송될 수도 있다. 그 후, 각각의 기지국에는 1 쌍의 PN2 시퀀스가 할당되어, 그 쌍 중 하나의 PN2 시퀀스는 '0' 의 정보 비트값을 운송하고, 그 쌍의 다른 PN2 시퀀스는 '1' 의 정보 비트값을 운송할 수도 있다. 가능한 PN2 시퀀스의 수가 2 배이기 때문에, 획득을 평가하기 위한 가설의 수는 2 배이다. 획득 후, PN2 시퀀스가 획득되고 연관된 정보 비트값이 확인될 수도 있다. 각각의 기지국에 대해 더 큰 세트의 PN2 를 사용함으로써 더 많은 정보 비트가 운송될 수도 있다. 데이터 변조가, PN2 시퀀스에 위상 팩터를 곱하는 단계를 포함하는 경우, 추가적인 상관은 불필요하다. 이것은, 상관의 크기에서만 검사되고 위상은 무시되기 때문이다.

또한, 신호 획득은 단일 TDM 파일롯으로 수행될 수도 있다. 예를 들어, 각각의 기지국은 그 기지국을 고유하게 식별하는 PN 시퀀스를 사용하여 TDM 파일롯을 송신할 수도 있다. 단말기는 모든 기지국으로부터 TDM 파일롯을 수신하고, 신호 검출을 위해 수신된 샘플에 대해 지연 상관을 수행한다. 신호가 검출되면, 단말기는 모든 PN 시퀀스를 갖는 TDM 파일롯에 대해 상이한 시간 오프셋에서 수신된 신호에 대해 직접 상관을 수행할 수도 있다 (또는, K₁·M₁ + K₂·M₂ 보다 클 수도 있는 K₁·M₁·M₂ 개의 직접 상관). 직접 상관 결과로부터, 단말기는 TDM 파일롯을 송신하는 각각의 기지국을 식별하고 그 타이밍을 결정할 수 있다. 또는, 단말기는 복잡성을 감소시키기 위해, 한정된 세트의 PN 시퀀스 (예를 들어, 후보 세트에 있는 기지국) 를 갖는 TDM 파일롯에 대한 수신된 샘플에 대해 직접 상관을 수행할 수도 있다.

TDM 파일롯(들)에 부가하여, OFDM 기반 시스템의 각각의 기지국은 하나 이상의 파일롯 서브대역에서 주파수 분할 멀티플렉싱된 (FDM) 파일롯을 송신할 수도 있고, 이러한 서브대역은 FDM 파일롯에 대해 지정된다. 각각의 기지국은 도 2a 의 데이터 필드 (230) 에서 FDM 파일롯을 송신할 수도 있고, 파일롯 서브대역(들) 상에서 전송된 파일롯 심볼에 대해 고유의 PN 시퀀스를 적용할 수도 있다. 이러한 PN 시퀀스의 제 1 PN 칩은 심볼 주기 1 의 FDM 파일롯에 사용될 수도 있고, 제 2 PN 칩은 심볼 주기 2 의 FDM 파일롯에 사용될 수도 있다. FDM 파일롯에 사용되는 PN 시퀀스는 TDM 파일롯 2 에 사용되는 PN2 시퀀스와 동일할 수도 있고, 상이할 수도 있다. FDM 파일롯은 예를 들어, 잘못된 경고 레이트를 감소시키기 위해, 획득 성능을 개선하는데 사용될 수도 있다. 또한, FDM 파일롯은 시스템에서 기지국을 고유하게 식별하는데 사용될 수도 있다. 예를 들어, 더 작은 수의 PN2 시퀀스가 TDM 파일롯 2 에 대해 사용될 수도 있고, FDM 파일롯은 기지국들간의 임의의 모호성을 해결하는데 사용될 수도 있다.

TDM 파일롯 1 및 2 에 대한 직접 상관은 특정 시간 오프셋에서 수신 신호 강도를 계산한다. 따라서, 기지국은 최강 신호 경로에 기초하여 식별되고, 각각의 신호 경로는 특정한 시간 오프셋에 연관된다. OFDM 기반 시스템의 수신기는 순환적 프리픽스 내의 모든 신호 경로에 대한 에너지를 캡쳐할 수 있다. 따라서, 기지국은 최강 경로 메트릭 대신 총 에너지 메트릭에 기초하여 선택될 수도 있다.

동기화된 시스템에 있어서, 기지국은 도 3a 에 도시된 바와 같이, TDM 파일롯 1 및 2 를 동시에 송신할 수도 있다. 또는, 기지국은 도 3b 에 도시된 바와 같이 적시에 스태거된 TDM 파일롯을 송신할 수도 있다. 스태거된 TDM 파일롯에 있어서, 단말기는 상이한 시간 오프셋에서 지연 상관 피크들을 획득할 수도 있고, 최강 기지국을 선택하기 위해 이러한 피크들을 비교할 수도 있다.

시스템에서 기지국의 일부 또는 전부는 비동기화될 수도 있다. 이 경우, 상이한 기지국으로부터의 TDM 파일롯은 서로 동시에 도달하지 않을 수도 있다. 단말기는 여전히 신호 획득을 수행하여 기지국으로부터의 파일롯을 탐색 및 획득할 수도 있다. 그러나, 기지국이 비동기화된 경우, 각각의 기지국으로부터의 TDM 파일롯 1 은 다른 기지국으로부터 간섭을 관측할 수도 있고, 지연 상관에 대한 검출 성능은 간섭때문에 저화된다. TDM 파일롯 1 의 지속 기간은 간섭을 해결하기 위해 연장되고 원하는 검출 성능 (예를 들어, TDM 파일롯 1 에 대한 원하는 검출 가능성) 을 달성할 수도 있다.

4. 시스템

도 5 는 시스템 (100) 의 일 기지국 및 일 단말기인, 기지국 (110x) 및 단말기 (120x) 의 블록도이다. 기지국 (110x) 에서, TX 데이터 프로세서 (510) 는 상이한 타입의 데이터 (예를 들어, 트래픽/패킷 데이터 및 오버헤드/제어 데이터) 를 수신하고, 수신된 데이터를 프로세싱 (예를 들어, 인코딩, 인터리빙 및 심볼 맵핑) 하여, 데이터 심볼을 생성한다. 본 명세서에서 사용하는, "데이터 심볼" 은 데이터에 대한 변조 심볼이고, "파일롯 심볼" 은 파일롯 (기지국 및 단말기 모두에 우선적으로 획득된 데이터) 에 대한 변조 심볼이고, 변조 심볼은 변조 방식 (예를 들어, M-PSK, M-QAM 등) 을 위한 신호 배열 (constellation) 의 일 지점에서 복소수값이다.

OFDM 변조기 (520) 는 데이터 심볼을 적당한 서브대역상으로 멀티플렉싱하고, 멀티플렉싱된 심볼에 대해 OFDM 변조를 수행하여 OFDM 심볼을 생성한다. TX 파일롯 프로세서 (530) 는 시간 도메인 (도 5 에 도시됨) 또는 주파수 도메인에서 TDM 파일롯 1 및 2 를 생성한다. 멀티플렉서 (Mux; 532) 는, OFDM 변조기 (520) 로부터의 OFDM 심볼을 갖는, TX 파일롯 프로세서 (530) 로부터의 TDM 파일롯 1 및 2 를 수신 및 멀티플렉싱하고, 샘플의 스트림을 송신기 유닛 (TMTR; 534) 에 제공한다. 송신기 유닛 (534) 은 샘플 스트림을 아날로그 신호로 변환하고, 아날로그 신호를 더 컨디셔닝 (예를 들어, 증폭, 필터링 및 주파수 업컨버팅) 하여, 변조된 신호를 생성한다. 그 후, 기지국 (110x) 은 안테나 (536) 로부터 변조된 신호를 시스템의 단말기로 송신한다.

단말기 (120x) 에서는, 기지국 (110x) 및 다른 기지국으로부터 송신된 신호가 안테나 (552) 에 의해 수신되고 수신기 유닛 (RCVR; 554) 에 제공된다. 수신기 유닛 (554) 은 수신된 신호를 콘디셔닝 (예를 들어, 필터링, 증폭, 주파수 다운변환 및 디지털화) 하여, 수신된 샘플의 스트림을 생성한다. 동기화 (sync) 유닛 (580) 은 수신기 유닛 (554) 으로부터 수신된 샘플을 획득하고, 기지국으로부터 신호에 대해 검출하고 각각의 검출된 기지국의 타이밍을 결정하기 위해 획득을 수행한다. 유닛 (580) 은 OFDM 복조기 (560) 및/또는 제어기 (590) 에 타이밍 정보를 제공한다.

OFDM 복조기 (560) 는 유닛 (580) 으로부터의 타이밍 정보에 기초하여 수신된 샘플에 대해 OFDM 복조를 수신하고, 수신된 데이터 및 파일롯 심볼을 획득한다. 또한, OFDM 복조기 (560) 는 채널 추정치 (예를 들어, 주파수 응답 추정치) 를 갖는 수신된 데이터 심볼에 대해 검출 (또는 정합 필터링) 을 수행하고, 기지국 (110x) 에 의해 전송된 데이터 심볼의 추정치인 검출된 데이터 심볼을 획득한다. OFDM 복조기 (560) 는 검출된 데이터 심볼을 수신기 (RX) 데이터 프로세서 (570) 에 제공한다. RX 데이터 프로세서 (570) 는 검출된 데이터 심볼을 프로세싱 (예를 들어, 심볼 디맵핑, 디인터리빙 및 디코딩) 하고, 디코딩된 데이터를 제공한 다. RX 데이터 프로세서 (570) 및/또는 제어기 (590) 는 타이밍 정보를 사용하여, 기지국 (110x) 에 의해 전송된 상이한 타입의 데이터를 복구할 수도 있다. 일반적으로, OFDM 복조기 (560) 및 RX 데이터 프로세서 (570) 에 의한 프로세싱은 기지국 (110x) 의 OFDM 변조기 (520) 및 TX 데이터 프로세서 (510) 에 의한 프로세싱과 각각 상보적이다.

제어기 (540 및 590) 는 기지국 (110x) 및 단말기 (120x) 에서의 동작을 각각 지시한다. 메모리 유닛 (542 및 592) 는 각각 제어기 (540 및 590) 에 의해 사용되는 프로그램 코드 및 데이터를 위한 저장소를 제공한다.

도 6 은 기지국 (110x) 에서의 TX 파일롯 프로세서 (530) 의 일 실시형태에 대한 블록도이다. 이 실시형태에서, TX 파일롯 프로세서 (530) 는 시간 도메인에서 TDM 파일롯 1 및 2 를 생성한다. TX 파일롯 프로세서 (530) 내에서, PN1 생성기 (612) 는 기지국 (110x) 에 할당되는 PN1 시퀀스를 생성하고, PN2 생성기 (614) 는 기지국 (110x) 에 할당되는 PN2 시퀀스를 생성한다. 각각의 PN 생성기는, 예를 들어, PN 시퀀스 대한 다항식 생성기를 구현하는 선형 피드백 시프트 레지스터 (LFSR) 로 구현될 수도 있다. PN 생성기 (612 및 614) 는 기지국 (110x) 에 할당되는 PN1 및 PN2 시퀀스에 대응하는 적정값으로 초기화될 수도 있다. 멀티플렉서 (616) 는 PN 생성기 (612 및 614) 로부터의 출력을 수신하고, TDM_Ctrl 신호에 의해 결정되는 적절한 시점에 각각의 PN 생성기로부터의 출력을 제공한다.

또한, TDM 파일롯은 전술한 바와 같이 주파수 도메인에서 생성될 수도 있다. 이 경우, PN 생성기 (612 및 614) 로부터의 PN1 및 PN2 는 각각 OFDM 변조기 (520) 에 제공되어, TDM 파일롯에 대한 주파수 도메인 파일롯 심볼 또는 시간 도메인 샘플을 곱셈하는데 사용될 수도 있다.

도 7 은 단말기 (120x) 에서의 동기화 유닛 (580) 에 대한 일 실시형태의 블록도이다. 동기화 유닛 (580) 은 TDM 파일롯 1 프로세서 (710) 및 TDM 파일롯 2 프로세서 (740) 를 포함한다. TDM 파일롯 1 프로세서 (710) 내에서, 지연 상관기 (720) 는 수신된 샘플에 대해 지연 상관을 수행하고, 각각의 샘플 주기에 대해 지연 상관 결과값 C(n) 을 제공한다. 파일롯/피크 검출기 (722) 는 지연 상관 결과값에 기초하여 수신된 신호에서 TDM 파일롯 1 의 존재에 대해 검출하고, 신호가 검출되면 지연 상관의 피크를 결정한다. 주파수 에러 검출기 (724) 는 식 (8) 에 나타낸 바와 같이 검출된 피크에서의 지연 상관 결과값의 위상에 기초하여 수신된 샘플에서의 주파수 에러를 추정하고 주파수 에러 추정치를 제공한다. 주파수 에러 보정 유닛 (726) 은 수신된 샘플에 대해 주파수 에러 보정을 수행하고 주파수 보정 샘플을 제공한다. 직접 상관기 (730) 는 검출된 피크 위치에 중심이 있는 불특정 윈도우에서 상이한 주파수 오프셋동안 주파수 보정 샘플 (도 7 에 도시) 또는 수신된 샘플 (미도시) 에 대해 직접 상관을 수행하고, TDM 파일롯 1 에 대한 상관 결과값을 제공한다. 피크 검출기 (732) 는 불특정 윈도우 내 TDM 파일롯 1 의 K₂ 개의 최강 인스턴스를 검출한다.

TDM 파일롯 2 프로세서 (740) 내에서, 직접 상관기 (750) 는 피크 검출기 (732) 로부터의 K₂ 개의 최강 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스에 의해 결정되는 상이한 파일롯 2 가설에 대해 수신된 또는 주파수 보정 샘플에 대한 직접 상관을 수행하고, 이러한 파일롯 2 가설에 대한 직접 상관 결과값을 제공한다. 파일롯 검출기 (752) 는 식 (13) 에 나타낸 정규화된 비교를 수행함으로써 TDM 파일롯 2 의 존재를 검출한다. 파일롯 검출기 (752) 는 각각의 검출된 기지국의 아이덴티티 및 타이밍을 검출기 출력으로서 제공한다.

도 8a 는 TDM 파일롯 1 에 대한 지연 상관기 (720) 의 일 실시형태에 대한 블록도이다. 지연 상관기 (720) 내에서는, (L₁ 길이의) 시프트 레지스터 (812) 가 각각의 샘플 주기 n 동안 수신된 샘플 r(n) 을 수신 및 저장하고, 지연된 수신 샘플 r(n-L₁) 을 제공하며, 이것은 L₁ 샘플 주기만큼 지연된다. 또한, 샘플 버퍼가 시프트 레지스터 (812) 대신 사용될 수도 있다. 또한, 유닛 (816) 은 수신 샘플 r(n) 을 획득하고, 켤레 복소수인 수신 샘플 r^*(n) 을 제공한다. 각각의 샘플 주기 n 동안 곱셈기 (814) 는 시프트 레지스터 (812) 로부터의 지연된 수신 샘플 r(n-L₁) 을 유닛 (816) 으로부터의 복소 콘주게이트된 수신 샘플 r^*(n) 과 곱하고, 상관 결과값 c(n) = r^*(n)·r(n-L₁) 을 시프트 레지스터 (822) 및 합산기 (824) 에 제공한다. 각각의 샘플 주기 n 동안 시프트 레지스터 (822) 는 곱셈기 (814) 로부터의 상관 결과값 c(n) 을 수신 및 저장하고, N₁ 샘플 주기만큼 지연 된 상관 결과값 c(n-N₁) 을 제공한다. 각각의 샘플 주기 n 동안 합산기 (824) 는 레지스터 (826) 의 출력 C(n-1) 을 수신하고, 곱셈기 (814) 로부터의 결과 c(n) 와 합산하고, 시프트 레지스터 (822) 로부터의 지연 결과값 c(n-N₁) 을 감산하여 그 출력 C(n) 을 레지스터 (826) 에 제공한다. 합산기 (824) 및 레지스터 (826) 는 식 (2) 에서의 합산을 수행하는 누산기를 형성한다. 또한, 시프트 레지스터 (822) 및 합산기 (824) 는 N₁ 개의 가장 최신의 연관 결과값 c(n) 내지 c(n-N₁+1) 의 러닝 또는 슬라이딩 합산을 수행하도록 구성된다. 이것은, 곱셈기 (814) 로부터의 가장 최신의 연관 결과값 c(n) 을 합산하고, 시프트 레지스터 (822) 에 의해 제공되는 N₁ 샘플 주기로부터 상관 결과값 c(n-N₁) 을 더 미리 감산함으로써 달성된다.

도 8b 는 TDM 파일롯 1 에 대한 직접 상관기 (730) 의 일 실시형태에 대한 블록도이다. 직접 상관기 (730) 에서는, 버퍼 (842) 가 수신된 샘플을 저장한다. TDM 파일롯 1 에 대한 지연 상관의 피크가 검출된 경우, 윈도우 생성기 (832) 는 불특정 윈도우를 결정하고 각각의 파일롯 1 가설을 평가하기 위한 제어를 제공한다. 생성기 (832) 는 각각의 파일롯 1 가설에 대한 시간 오프셋 및 PN1 시퀀스를 제공한다. 버퍼 (842) 는 표시된 시간 오프셋에 기초하여, 각각의 파일롯 1 가설에 대한 (켤레인) 샘플의 적절한 시퀀스를 제공한다. PN 생성기 (834) 는 표시된 시간 오프셋에 적절한 PN1 시퀀스를 생성한다. 곱셈기 (844) 는 버퍼 (842) 로부터의 샘플을 PN 생성기 (834) 로부터의 PN1 시퀀스와 곱한다. 각각의 파일롯 1 가설에 있어서, 누산기 (846) 는 곱셈기 (844) 로부터의 N_1d 결과를 누산하고, 그 가설에 대한 직접 상관 결과값을 제공한다.

TDM 파일롯 2 에 대한 직접 상관기 (750) 는, 다음의 차이점에도 불구하고, TDM 파일롯 1 에 대한 직접 상관기 (730) 와 유사한 방식으로 구현될 수도 있다. 생성기 (832) 는 불특정 윈도우 내의 K₁ 개의 시간 오프셋 대신, 피크 검출기 (732) 로부터의 K₂ 개의 검출된 TDM 파일롯 1 인스턴스를 평가하기 위한 제어를 생성한다. PN 생성기 (834) 는 PN1 시퀀스 대신 적절한 PN2 시퀀스를 생성한다. 누산기 (846) 는 N_1d 샘플 대신 N₂ 샘플에 대해 누산 연산을 수행한다.

본 명세서에서 설명하는 신호 획득 기술은 다양한 수단에 의해 구현될 수도 있따. 예를 들어, 이들 기술은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 하드웨어 구현에 대해, TDM 파일롯(들) 을 생성 및 송신하는데 사용된 프로세싱 유닛은 하나 이상의 주문형 집적 회로 (ASIC), 디지털 신호 프로세서 (DSP), 디지털 신호 프로세싱 디바이스 (DSPD), 프로그램 가능 로직 디바이스 (PLD), 필드 프로그램 가능 게이트 어레이 (FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로-제어기, 마이크로프로세서, 여기서 설명된 기능들을 수행하도록 설계된 전자 유닛, 또는 이들의 조합으로 구현될 수도 있다. 획득을 수행하도록 사용된 프로세싱 유닛은 또한 하나 이상의 ASIC, DSP, 등 내에서 구현될 수도 있다.

소프트웨어 구현에 대해, 신호 획득 기술은 여기서 설명된 기능을 수행하는 모듈 (예를 들어, 함수 등) 로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛 (예를 들어, 도 5 의 메모리 유닛 (542) 또는 (592)) 에 저장되고 프로세서 (예를 들어, 제어기 (540 또는 590) 에 의해 실행될 수도 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에서 또는 프로세서 외부에서 구현될 수도 있고, 이러한 경우에, 메모리 유닛은 이분야에 공지된 다양한 수단을 통해 프로세서에 결합될 수 있다.

여기서 사용된 바와 같이, OFDM 은 또한 복수의 사용자가 OFDM 채널을 공유하는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 액세스 (OFDMA) 아키텍처를 포함할 수도 있다. 표제는 참조로서 여기에 포함되고 특정 섹션을 검색하는데 도움이 된다. 이들 표제는 여기서 설명된 컨셉의 범위를 제한하도록 의도된 것이 아니며, 이들 컨셉은 명세서 전체를 통해 다른 섹션에서의 적용성을 가질 수도 있다.

개시된 실시형태의 이전의 설명은 당업자가 본 발명을 제공하고 사용하도록 제공된다. 이들 실시형태의 다양한 변경들은 당업자에게 용이하게 명백할 것이며, 여기서 규정된 일반적 원리는 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 다른 실시형태에 적용될 수도 있다. 그 결과, 본 발명은 여기서 설명된 실시형태에 한정되지 않지만, 여기서 개시된 원리 및 신규한 특징에 일치하는 최광의 범위에 부합한다.

본 발명의 특징 및 본질은 이하의 도면을 참조하여, 상세한 설명으로부터 더욱 명백하여, 동일한 참조 번호는 명세서 전반에 걸쳐 동일하게 대응한다.

도 1 은 무선 통신 시스템을 도시한다.

도 2a 는 타임 도메인에서 생성된 TDM 파일롯 1 및 2 를 도시한다.

도 2b 는 주파수 도메인에서 생성된 TDM 파일롯 1 및 2 를 도시한다.

도 3a 는 순방향 링크상의 동기 파일롯 송신을 도시한다.

도 3b 는 순방향 링크상의 스태거 (staggered) 파일롯 송신을 도시한다.

도 3c 는 순방향 링크상의 비동기 파일롯 송신을 도시한다.

도 3d 는 순방향 링크상의 시변 (time-varing) 파일롯 송신을 도시한다.

도 4 는 신호 획득을 위해 단말기에 의해 수행된 프로세스를 도시한다.

도 5 는 기지국 및 단말기의 블록도를 도시한다.

도 6 은 기지국에서의 송신 (TX) 파일롯 프로세서를 도시한다.

도 7 은 단말기에서의 동기 유닛을 도시한다.

도 8a 는 TDM 파일롯 1 에 대한 지연 상관기를 도시한다.

도 8b 는 TDM 파일롯 1 에 대한 직접 상관기를 도시한다.

Claims

통신 시스템에서 파일롯을 송신하는 방법으로서,

송신 엔터티를 고유하게 식별하도록 사용된 의사-랜덤 넘버 (PN; pseudo-random number) 시퀀스를 획득하는 단계;

제 1 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM; time division multiplexed) 파일롯을 생성하는 단계;

상기 PN 시퀀스를 갖는 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계;

각각의 송신 간격의 제 1 부분에서 상기 제 1 TDM 파일롯을 송신하는 단계;

각각의 송신 간격의 제 2 부분에서 상기 제 2 TDM 파일롯을 송신하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계는,

파일롯 시퀀스를 생성하는 단계; 및

상기 파일롯 시퀀스의 복수의 인스턴스를 갖는 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계는,

상기 PN 시퀀스를 갖는 파일롯 시퀀스를 생성하는 단계; 및

상기 파일롯 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스를 갖는 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계는, 주파수 서브대역의 제 1 세트에 대한 파일롯 심볼의 제 1 세트로 주파수 도메인에서 상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하고,

상기 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계는, 주파수 서브대역의 제 2 세트에 대한 파일롯 심볼의 제 2 세트로 주파수 도메인에서 상기 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 PN 시퀀스를 획득하는 단계는,

상기 제 2 TDM 파일롯에 대한 가능 PN 시퀀스의 세트로부터 상기 PN 시퀀스를 식별하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 TDM 파일롯을 송신하는 단계는, 각각의 송신 간격의 상기 제 1 부분 이후에, 상기 제 2 부분에서 상기 제 2 TDM 파일롯을 송신하는 단계를 포함하 는, 파일롯 송신 방법.
통신 시스템에서 파일롯을 송신하는 방법으로서,

제 1 의사-랜덤 넘버 (PN) 시퀀스를 갖는 제 1 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM) 파일롯을 생성하는 단계;

제 2 PN 시퀀스를 갖는 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계;

각각의 송신 간격의 제 1 부분에서 상기 제 1 TDM 파일롯을 송신하는 단계; 및

각각의 송신 간격의 제 2 부분에서 상기 제 2 TDM 파일롯을 송신하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계는, 시간 도메인에서 상기 제 1 PN 시퀀스를 갖는 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하고,

상기 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계는, 시간 도메인에서 상기 제 2 PN 시퀀스를 갖는 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계는, 주파수 서브대역의 제 1 세트에 대한 파일롯 심볼의 제 1 세트로 주파수 도메인에서 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하고,

상기 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계는, 주파수 서브대역의 제 2 세트에 대한 파일롯 심볼의 제 2 세트로 주파수 도메인에서 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계는,

상기 제 1 PN 시퀀스를 갖는 제 1 파일롯 시퀀스를 생성하는 단계; 및

상기 제 1 파일롯 시퀀스의 복수의 인스턴스를 갖는 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 제 1 파일롯 시퀀스를 생성하는 단계는,

상기 제 1 PN 시퀀스의 길이와 동일한 길이인, 상기 제 1 PN 시퀀스를 갖는 제 1 파일롯 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계는,

복수의 송신 간격들 각각 동안 상이한 제 1 PN 시퀀스를 갖는 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계는,

제 1 PN 시퀀스의 세트로부터 상기 제 1 PN 시퀀스를 식별하는 단계로서, 상기 제 1 PN 시퀀스는 복수의 가능 코드 오프셋으로부터 선택된 코드 오프셋에 대응하는, 상기 식별하는 단계; 및

상기 제 1 PN 시퀀스를 갖는 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계는,

상기 제 2 PN 시퀀스를 갖는 제 2 파일롯 시퀀스를 생성하는 단계; 및

상기 제 2 파일롯 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스를 갖는 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 제 2 파일롯 시퀀스를 생성하는 단계는,

상기 제 2 PN 시퀀스의 길이와 동일한 길이인, 상기 제 2 PN 시퀀스를 갖는 제 2 파일롯 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 14 항에 있어서,

상기 제 2 파일롯 시퀀스를 생성하는 단계는,

상기 제 1 파일롯 시퀀스의 길이보다 더 긴 길이인, 상기 제 2 PN 시퀀스를 갖는 제 2 파일롯 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 7 항에 있어서,

제 3 PN 시퀀스를 갖는 제 3 TDM 파일롯을 생성하는 단계; 및

각각의 송신 간격의 제 3 부분에서 상기 제 3 TDM 파일롯을 송신하는 단계를 더 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 7 항에 있어서,

M1 개의 가능 제 1 PN 시퀀스의 세트로부터 상기 제 1 PN 시퀀스를 식별하는 단계; 및

상기 제 1 PN 시퀀스와 연관된 M2 개의 가능 제 2 PN 시퀀스의 세트로부터 상기 제 2 PN 시퀀스를 식별하는 단계를 더 포함하고,

M1 은 1 이상이고 M2 는 1 보다 큰, 파일롯 송신 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 단계는,

기지국에 할당된 복수의 제 2 PN 시퀀스로부터 상기 제 2 PN 시퀀스를 선택 하는 단계를 포함하고,

상기 복수의 제 2 PN 시퀀스 각각은 상이한 데이터값에 대응하는, 파일롯 송신 방법.
통신 시스템에서 파일롯을 송신하는 방법으로서,

각각의 TDM 파일롯 당 하나의 의사-랜덤 넘버 (PN) 시퀀스인, 복수의 PN 시퀀스를 갖는 복수의 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM) 파일롯을 생성하는 단계; 및

각각의 송신 간격이 TDM 파일롯 송신을 갖는 복수의 시간 간격으로 상기 복수의 TDM 파일롯을 송신하는 단계를 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 20 항에 있어서,

상기 TDM 파일롯에 대해 사용가능한 PN 시퀀스의 세트로부터 상기 복수의 TDM 파일롯 각각에 대한 PN 시퀀스를 식별하는 단계를 더 포함하는, 파일롯 송신 방법.
제 1 의사-랜덤 넘버 (PN) 시퀀스를 갖는 제 1 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM) 파일롯을 생성하고, 제 2 PN 시퀀스를 갖는 제 2 TDM 파일롯을 생성하도록 동작하는 프로세서; 및

각각의 송신 간격의 제 1 부분에서 상기 제 1 TDM 파일롯을 멀티플렉싱하고, 각각의 송신 간격의 제 2 부분에서 상기 제 2 TDM 파일롯을 멀티플렉싱하도록 동작 하는 멀티플렉서를 구비하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 22 항에 있어서,

상기 프로세서는,

상기 제 1 PN 시퀀스를 갖는 제 1 파일롯 시퀀스를 생성하고,

상기 제 1 파일롯 시퀀스의 복수의 인스턴스를 갖는 제 1 TDM 파일롯을 생성하며,

상기 제 2 PN 시퀀스를 갖는 제 2 파일롯 시퀀스를 생성하고,

상기 제 2 파일롯 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스를 갖는 제 2 TDM 파일롯을 생성하도록 동작하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 22 항에 있어서,

상기 프로세서는,

M1 개의 가능 제 1 PN 시퀀스의 세트로부터 상기 제 1 PN 시퀀스를 식별하고,

상기 제 1 PN 시퀀스와 연관된 M2 개의 가능 제 2 PN 시퀀스의 세트로부터 상기 제 2 PN 시퀀스를 식별하도록 동작하며,

M1 은 1 이상이고, M2 는 1 보다 큰, 통신 시스템에서의 장치.
제 22 항에 있어서,

하나 이상의 다른 기지국으로부터의 제 1 및 제 2 TDM 파일롯과 시간 정렬된 상기 제 1 및 제 2 TDM 파일롯을 송신하도록 동작하는 송신기 유닛을 더 구비하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 22 항에 있어서,

하나 이상의 다른 기지국으로부터의 제 1 및 제 2 TDM 파일롯에 대해 비동기식으로 상기 제 1 및 제 2 TDM 파일롯을 송신하도록 동작하는 송신기 유닛을 더 구비하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 22 항에 있어서,

하나 이상의 다른 기지국으로부터의 제 1 및 제 2 TDM 파일롯에 대해 시간 스태거된 (stagged) 상기 제 1 및 제 2 TDM 파일롯을 송신하도록 동작하는 송신기 유닛을 더 구비하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 27 항에 있어서,

각각의 기지국에 대한 상기 제 1 및 제 2 TDM 파일롯은 상기 기지국에 할당된 시간 간격으로 송신되는, 통신 시스템에서의 장치.
제 22 항에 있어서,

상기 통신 시스템은 직교 주파수 분할 멀티플렉싱 (OFDM; orthogonal frequency division multiplexing) 을 사용하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 1 의사-랜덤 넘버 (PN) 시퀀스를 갖는 제 1 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM) 파일롯을 생성하는 수단;

제 2 PN 시퀀스를 갖는 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 수단;

각각의 송신 간격의 제 1 부분에서 상기 제 1 TDM 파일롯을 송신하는 수단; 및

각각의 송신 간격의 제 2 부분에서 상기 제 2 TDM 파일롯을 송신하는 수단을 구비하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 30 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 수단은, 상기 제 1 PN 시퀀스를 갖는 제 1 파일롯 시퀀스를 생성하는 수단 및 상기 제 1 파일롯 시퀀스의 복수의 인스턴스를 갖는 제 1 TDM 파일롯을 생성하는 수단을 구비하고,

상기 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 수단은, 상기 제 2 PN 시퀀스를 갖는 제 2 파일롯 시퀀스를 생성하는 수단 및 상기 제 2 파일롯 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스를 갖는 제 2 TDM 파일롯을 생성하는 수단을 구비하는, 통신 시스템에서의 장치.
통신 시스템에서 획득을 수행하는 방법으로서,

제 1 파일롯 시퀀스의 복수의 인스턴스로 구성된 제 1 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM) 파일롯을 검출하도록, 수신 샘플에 대해 제 1 상관 (correlation) 을 수행하는 단계; 및

상기 제 1 TDM 파일롯이 검출된 경우, 제 2 파일롯 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스로 구성된 제 2 TDM 파일롯을 검출하도록 상기 수신 샘플에 제 2 상관을 수행하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 수신 샘플에 상기 제 1 상관을 수행하는 단계는, 제 1 의사-랜덤 넘버 (PN) 시퀀스를 갖는 수신 샘플에 상기 제 1 상관을 수행하는 단계를 포함하고,

상기 수신 샘플에 상기 제 2 상관을 수행하는 단계는, 제 2 PN 시퀀스를 갖는 수신 샘플에 상기 제 2 상관을 수행하는 단계를 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 제 1 상관을 수행하는 단계는,

상기 수신 샘플과 지연 수신 샘플 사이에 지연 상관을 수행하는 단계를 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 제 1 상관을 수행하는 단계는,

각각의 샘플 주기 동안,

상기 수신 샘플과 지연 수신 샘플 사이에 지연 상관을 수행하는 단계;

지연 상관 메트릭 (metric) 을 임계값에 대해 비교하는 단계; 및

상기 지연 상관 메트릭이 상기 임계값을 초과하는 경우, 상기 제 1 TDM 파일롯의 검출을 선언하는 단계를 포함하는, 획득 수행 방법.
제 35 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯이 검출된 경우, 상이한 샘플 주기 동안의 지연 상관 결과값의 피크를 검출하고, 상기 피크의 위치를 상기 제 1 TDM 파일롯의 추정 위치로서 제공하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

복수의 송신 간격 동안 상기 제 1 상관으로부터의 상관 결과값을 평균화하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 수신 샘플에 기초하여 적합한 임계값을 유도하는 단계; 및

상기 적합한 임계값에 기초하여 상기 제 1 TDM 파일롯을 검출하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

고정 임계값에 기초하여 상기 제 1 TDM 파일롯을 검출하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

각각의 송신 간격에서 상기 제 1 상관에 의해 제공된 가장 높은 상관 결과값에 기초하여 상기 제 1 TDM 파일롯을 검출하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 33 항에 있어서,

상기 제 2 상관을 수행하는 단계는,

하나 이상의 가설된 (hypothesized) 제 2 PN 시퀀스를 갖는 수신 샘플에 직접 상관을 수행하는 단계를 포함하는, 획득 수행 방법.
제 33 항에 있어서,

상기 제 2 상관을 수행하는 단계는,

하나 이상의 가설에 대해 상기 수신 샘플에 직접 상관을 수행하는 단계로서, 각각의 가설은 상기 제 2 TDM 파일롯에 대한 특정 시간 오프셋 및 가설된 제 2 PN 시퀀스에 대응하는, 상기 직접 상관을 수행하는 단계;

상기 하나 이상의 가설 각각에 대해 직접 상관 메트릭을 계산하는 단계;

각각의 가설에 대한 상기 직접 상관 메트릭을 임계값에 대해 비교하는 단계; 및

상기 하나 이상의 가설 중 임의의 하나에 대한 직접 상관 메트릭이 상기 임계값을 초과하는 경우, 상기 제 2 TDM 파일롯의 검출을 선언하는 단계를 포함하는, 획득 수행 방법.
제 33 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯이 검출된 경우, 상기 제 1 파일롯 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스를 식별하도록 상기 수신 샘플에 제 3 상관을 수행하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 43 항에 있어서,

상기 수신 샘플에 제 3 상관을 수행하는 단계는, 상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하도록 사용된 제 1 의사-랜덤 넘버 (PN) 로 시간 도메인에서 상기 수신 샘플에 상기 제 3 상관을 수행하는 단계를 포함하는, 획득 수행 방법.
제 43 항에 있어서,

상기 수신 샘플에 제 3 상관을 수행하는 단계는, 상기 제 1 TDM 파일롯을 생성하도록 사용된 제 1 의사-랜덤 넘버 (PN) 로 주파수 도메인에서 상기 수신 샘플에 상기 제 3 상관을 수행하는 단계를 포함하는, 획득 수행 방법.
제 43 항에 있어서,

상기 수신 샘플에 제 3 상관을 수행하는 단계는,

복수의 시간 오프셋 동안, 상기 수신 샘플과 하나 이상의 가설된 제 1 PN 시퀀스 사이에 직접 상관을 수행하는 단계;

상기 복수의 시간 오프셋 및 상기 하나 이상의 제 1 PN 시퀀스에 대해 획득된 K 개의 가장 큰 직접 상관 결과값을 식별하는 단계로서, K 는 1 이상의 정수인, 상기 식별하는 단계; 및

상기 K 개의 직접 상관 결과값에 대응하는 제 1 파일롯 시퀀스의 K 개의 검출된 인스턴스를 제공하는 단계로서, 제 1 파일롯 시퀀스 각각의 검출된 인스턴스는 특정 시간 오프셋 및 특정 제 1 PN 시퀀스에 연관되는, 상기 인스턴스를 제공하는 단계를 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 제 2 TDM 파일롯을 검출하는 제 2 상관에 사용된 의사-랜덤 넘버 (PN) 시퀀스에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 TDM 파일롯의 송신기를 식별하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 제 1 및 제 2 TDM 파일롯이 검출되는 시간 간격에 기초하여 상기 제 1 및 제 2 TDM 파일롯의 송신기를 식별하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 TDM 파일롯이 검출되는 경우, 복수의 주파수 서브대역상에서 전송된 주파수 분할 멀티플렉싱 (FDM) 파일롯을 검출하도록 상기 수신 샘플에 제 3 상관을 수행하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 제 1 상관의 결과값에 기초하여 상기 수신 샘플의 주파수 에러를 추정하는 단계; 및

상기 추정 주파수 에러를 수집하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 제 2 TDM 파일롯이 검출된 경우, 제어 채널을 디코딩하여 상기 제 2 TDM 파일롯의 검출을 검증하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
제 32 항에 있어서,

상기 제 2 상관에 사용된 의사-랜덤 넘버 (PN) 시퀀스와 연관된 데이터 값을 식별하는 단계를 더 포함하는, 획득 수행 방법.
수신 샘플에 제 1 상관을 수행하여 제 1 파일롯 시퀀스의 복수의 인스턴스로 구성된 제 1 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM) 파일롯을 검출하도록 동작하는 제 1 상관기; 및

상기 제 1 TDM 파일롯이 검출된 경우, 상기 수신 샘플에 제 2 상관을 수행하여 제 2 파일롯 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스로 구성된 제 2 TDM 파일롯을 검출하도록 동작하는 제 2 상관기를 구비하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 53 항에 있어서,

상기 제 1 상관기는 제 1 의사-랜덤 넘버 (PN) 시퀀스를 갖는 수신 샘플에 상기 제 1 상관을 수행하고,

상기 제 2 상관기는 제 2 PN 시퀀스를 갖는 수신 샘플에 상기 제 2 상관을 수행하도록 동작하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 53 항에 있어서,

상기 제 1 TDM 파일롯이 검출된 경우, 상기 수신 샘플에 제 3 상관을 수행하여 상기 제 1 파일롯 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스를 식별하도록 동작하는 제 3 상관기를 더 구비하는, 통신 시스템에서의 장치.
수신 샘플에 제 1 상관을 수행하여 제 1 파일롯 시퀀스의 복수의 인스턴스로 구성된 시간 분할 멀티플렉싱 (TDM) 파일롯을 검출하는 수단; 및

상기 TDM 파일롯이 검출된 경우, 상기 수신 샘플에 제 2 상관을 수행하여 제 2 파일롯 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스로 구성된 제 2 TDM 파일롯을 검출하는 수단을 구비하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 56 항에 있어서,

상기 수신 샘플에 제 1 상관을 수행하는 수단은, 제 1 의사-랜덤 넘버 (PN) 시퀀스를 갖는 수신 샘플에 상기 제 1 상관을 수행하는 수단을 포함하고,

상기 수신 샘플에 제 2 상관을 수행하는 수단은, 제 2 PN 시퀀스를 갖는 수신 샘플에 상기 제 2 상관을 수행하는 수단을 포함하는, 통신 시스템에서의 장치.
제 56 항에 있어서,

상기 TDM 파일롯이 검출된 경우, 상기 수신 샘플에 제 3 상관을 수행하여 상기 제 1 파일롯 시퀀스의 하나 이상의 인스턴스를 식별하는 수단을 더 구비하는, 통신 시스템에서의 장치.