KR20090064482A

KR20090064482A - 셀 서치 방법, 이동국 및 기지국

Info

Publication number: KR20090064482A
Application number: KR1020097010341A
Authority: KR
Inventors: 요시히사 기시야마; 켄이치 히구치; 마모루 사와하시
Original assignee: 가부시키가이샤 엔티티 도코모
Priority date: 2006-11-01
Filing date: 2007-10-30
Publication date: 2009-06-18
Also published as: EP2079178A4; CN101574009B; CN101574009A; JP4786503B2; WO2008053889A1; JP2008118309A; US20100054184A1; US8331347B2; EP2079178A1

Abstract

OFDM 방식으로 통신을 수행하는 이동국에 의해 실행되는 셀 서치 방법은 프라이머리 동기 채널 계열과 수신신호와의 상관검출로부터, 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 검출하는 제1 단계, 상기 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수로부터 세컨더리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 구하고, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹을 포함하는 셀 고유 제어정보를 검출하는 제2 단계, 및 상기 셀 ID 그룹의 각 셀 ID에 대해서 공통 파일럿 채널과 상관을 수행하고, 상기 셀 ID 그룹 중에서 셀 ID를 검출하는 제3 단계를 갖는다.

OFDM, MIMO 안테나, 셀 서치, 직교 파일럿 계열, 스크램블 부호 계열

Description

셀 서치 방법, 이동국 및 기지국{CELL SEARCH METHOD, MOBILE STATION, AND BASE STATION}

본 발명은, OFDM 방식으로 통신을 수행하는 경우의 셀 서치 방법, 이동국 및 기지국에 관한 것이다.

W-CDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 방식에서는, 이동국은, 전원 투입(turning)시, 소프트 핸드오버(soft handover)에 들어가기 전, 또는 통신 대기시의 간헐수신모드(intermittent reception mode)에 있어서, 패스로스가 가장 작은 셀(소프트 핸드오버 모드에 들어가기 전은 패스로스가 2번째로 작은 셀)을 검출할 필요가 있다. 이 프로세스는, 무선링크를 접속해야 할 셀을 찾는다는 의미로 셀 서치라고 불린다.

일반적으로는 확산부호(spreading codes)의 동기(synchronization)는, 서치해야 할 모든 확산부호의 확산부호길이(칩 수)의 각 타이밍에 대해서 상관검출(correlation detection)을 수행하고, 동기점의 검출을 수행하지 않으면 안된다. 하향링크에 있어서는 유연한 스크램블 코드 할당을 실현할 수 있도록, 스크램블 코드수는 512로 충분히 많이 설정하고 있다. 따라서, 이동국은 초기 셀 서치에 있어서는, 512종류의 스크램블 코드에 대해서 순차 서치하지 않으면 안되며, 일반적으 로는 상당히 긴 서치 시간을 요하게 된다. 그래서 기지국간 비동기 시스템에 있어서 고속 셀 서치를 실현하기 위해서 3단계의 셀 서치 방법이 제안되어 있다.

발명의 개시

발명이 해결하고자 하는 과제

한편, 장래적인 차세대 무선 액세스 방식으로서, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식이 유망시되고 있다. 그러나, OFDM 방식에 있어서의 고속 셀 서치 방법에 대해서는, 아직 확립되어 있지 않다.

본 발명은, OFDM 방식에 있어서 고속 셀 서치를 실현하는 것을 목적으로 한다.

과제를 해결하기 위한 수단

본 발명의 상기 목적은, OFDM 방식으로 통신을 수행하는 이동국에 의해 실행되는 셀 서치 방법에 있어서,

프라이머리 동기 채널 계열과 수신신호와의 상관검출로부터, 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 검출하는 제1 단계;

상기 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수로부터 세컨더리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 구하고, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹을 포함하는 셀 고유 제어정보를 검출하는 제2 단계; 및

상기 셀 ID 그룹의 각 셀 ID에 대해서 공통 파일럿 채널과 상관을 수행하고, 상기 셀 ID 그룹 중에서 셀 ID를 검출하는 제3 단계;

를 갖는 셀 서치 방법에 의해 해결할 수 있다.

또, 본 발명의 상기 목적은, OFDM 방식으로 통신을 수행하는 이동국에 있어서,

프라이머리 동기 채널 계열과 수신신호와의 상관검출로부터, 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 검출하는 타이밍 검출부;

상기 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수로부터 세컨더리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 구하고, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹을 포함하는 셀 고유 제어정보를 검출하는 타이밍 검출부; 및

상기 셀 ID 그룹의 각 셀 ID에 대해서 공통 파일럿 채널과 상관을 수행하고, 상기 셀 ID 그룹 중에서 셀 ID를 검출하는 셀 ID 검출부;

를 갖는 이동국에 의해서도 해결할 수 있다.

또, 본 발명의 상기 목적은, OFDM 방식으로 통신을 수행하는 이동국에 프라이머리 동기 채널을 송신하는 기지국에 있어서,

복수의 프라이머리 동기 채널 계열 중에서, 인접하는 셀에서 다른 종류의 프라이머리 동기 채널 계열을 선택하는 프라이머리 동기 채널 계열 선택부를 가지며,

상기 다른 종류의 프라이머리 동기 채널 계열은, 셀간에 공통의 하위층 부호와 셀마다 다른 상위층 부호로 구성되는 것을 특징으로 하는 기지국에 의해서도 해결할 수 있다.

발명의 효과

본 발명의 실시 예에 따르면, OFDM 방식에 있어서 고속 셀 서치를 실현하는 것이 가능하게 된다.

도 1a는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 서치 방법을 나타내는 흐름도이다(그 1).

도 1b는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 서치 방법을 나타내는 흐름도이다(그 2).

도 1c는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 서치 방법을 나타내는 흐름도이다(그 3).

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 이동국의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 4는 3 셀 구성에서 복수의 프라이머리 동기 채널 계열을 할당하는 경우를 나타내는 도이다.

도 5는 프라이머리 동기 채널 계열에서 이용되는 2계층 부호를 나타내는 도이다.

도 6은 3 셀 구성에서 타이밍이 다른 프라이머리 동기 채널 계열을 할당하는 경우를 나타내는 도이다.

도 7a는 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널과의 배치를 나타내는 도이다(그 1).

도 7b는 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널과의 배치를 나타내는 도이다(그 2).

도 7c는 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널과의 배치를 나타내는 도이다(그 3).

도 8a는 세컨더리 동기 채널 계열의 구성 예를 나타내는 도이다(그 1).

도 8b는 세컨더리 동기 채널 계열의 구성 예를 나타내는 도이다(그 2).

부호의 설명

10 기지국

100 데이터 채널 생성기

101 송신 데이터 발생부

103 부호화부

105 데이터 변조부

107 다중부

109 직병렬 변환부

111 스크램블 코드 생성부

113 합성부

115 역 푸리에 변환(IFFT)부

117 CP 부가부

119 CP 선택부

120 동기 채널 생성기

121 데이터 발생부

122 프라이머리 동기 채널(P-SCH) 계열 선택부

123 데이터 변조부

125 직병렬 변환부

20 이동국

201 프라이머리 동기 채널(P-SCH) 상관부

203 타이밍 검출부

205 푸리에 변환(FFT)부

207 역 다중부

209 채널 추정부

211 복조부

213 세컨더리 동기 채널(S-SCH) 상관부

215 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹 검출부

217 푸리에 변환(FFT)부

219 역 다중부

221 파일럿 상관부

223 셀 ID 검출부

발명을 실시하기 위한 최량의 형태

본 발명의 실시 예에 대해서 도면을 참조하여 설명한다.

<프라이머리 동기 채널 계열이 1종류인 경우의 셀 서치 방법>

전형적으로는, 셀 서치에서 수신신호와의 상관검출에 이용되는 프라이머 리(primary) 동기 채널 계열은 1종류이다. 이 경우에, 프레임 타이밍 검출과 셀 ID 검출을 분리하여, 3단계의 처리로 고속 셀 서치를 실현하는 셀 서치 방법에 대해서 도 1a∼1c를 참조하여 설명한다.

도 1a는, 본 발명의 실시 예에 따른 셀 서치 방법을 나타내는 흐름도이다. 제1 단계로서, 이동국은 셀 공통(1종류)의 프라이머리 동기 채널 계열과 수신신호와의 상관검출을 수행하고, 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 검출한다(S101, S103). 이 제1 단계에서, 이동국은 신호의 위상차를 구하여, 주파수 오프셋 보상을 수행해도 좋다.

프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 알면, 세컨더리(secondary) 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수도 알 수 있다. 세컨더리 동기 채널에서 사용되는 셀 고유의 세컨더리 동기 채널 계열로부터, 프레임 타이밍을 검출한다(S105). 전형적으로는 1프레임에 복수(예를 들면 2개)의 동기 채널이 배치되어 있으므로, 타이밍 검출 후에 프레임 타이밍을 검출할 필요가 있다. 또, 셀 고유의 세컨더리 동기 채널 계열로부터, 셀 ID 그룹을 검출한다(S107). 예를 들면, 512종류의 셀 ID가 이용되는 경우에, 동기 채널의 상관을 직접 수행하려고 하면, 512회의 상관 처리가 필요하게 되어, 상관 처리량이 증대해 버린다. 때문에, 예를 들면 16종류의 셀 ID 그룹을 정의하고, 셀 ID 그룹마다 32종류의 셀 ID를 정의함으로써, 제2 단계에서는 16회의 상관처리를 수행하면 된다. 이와 같이, 셀 ID 그룹의 정의에 의해 상관처리를 저감하는 것이 가능하게 된다. 혹은, 같은 처리량에서 많은 셀 ID를 수용하는 것이 가능하게 된다.

기지국이 복수의 송신 안테나를 갖는 경우에는, 기지국이 송신 안테나 수를 세컨더리 동기 채널로 이동국에 통지하고, 제2 단계 또는 후술하는 제3 단계에서 이동국이 송신 안테나 수(MIMO(Multiple Input Multiple Output) 안테나 수)를 검출해도 좋다(S109). 특히, 기지국이 알림 채널(broadcast channel)을 송신하기 위해서 이용되는 송신 안테나 수를 검출해도 좋다. 알림 채널에서는 이하와 같은 송신 다이버시티가 이용된다.

1. STBC(Space Time Block Code)

2. SFBC(Space Frequency Block Code)

3. CDD(Cyclic Delay Diversity)

이들 중, 1 및 2는 이동국에서 미리 송신 안테나 수를 인식할 필요가 있으므로, 이와 같은 송신 다이버시티가 이용되는 경우에는, 이동국은 제2 단계 또는 제3 단계에서 송신 안테나 수를 검출한다.

또, 셀 서치 후에 이동국은 알림 채널을 수신하기 때문에, 기지국은 알림 채널이 맵핑되는 서브프레임의 CP(Cyclic Prefix) 길이를 세컨더리 동기 채널로 이동국에 통지하고, 제2 단계 또는 후술하는 제3 단계에서 이동국이 알림 채널의 CP 길이를 검출해도 좋다(S111). 전형적으로는, CP 길이는 2종류(long CP, short CP)가 이용된다. 이동국이 기지국으로부터 통지된 CP 길이를 미리 검출해 둠으로써, 알림 채널의 검출 처리의 정밀도를 높이는 것이 가능하게 된다. 단, CP 길이로서 2종류가 이용되는 것이 미리 결정되어 있는 경우에는, 이동국이 2종류의 CP 처리를 수행하여, 적절한 처리 결과를 선택해도 좋다. 이 경우에는, 이동국은 셀 서치에서 알 림 채널의 CP 길이를 검출할 필요는 없다.

마찬가지로, 기지국은 공통 파일럿 채널이 맵핑되는 서브프레임의 CP 길이를 세컨더리 동기 채널로 이동국에 통지하고, 제2 단계에 있어서, 이동국이 공통 파일럿 채널의 CP 길이를 검출해도 좋다(S113). 공통 파일럿 채널은 제3 단계에서 셀 ID를 검출하기 위해서 이용되기 때문에, 제2 단계에서 이동국이 CP 길이를 검출함으로써, 제3 단계의 검출 정밀도를 높이는 것이 가능하게 된다.

제3 단계에서는, 공통 파일럿 채널을 이용하여, 제2 단계에서 검출된 셀 ID 그룹 중에서 셀 ID를 검출한다. 구체적으로는, 셀 ID 그룹의 각 셀 ID에 대해서 공통 파일럿 채널과 상관을 수행하고, 셀 ID를 특정한다. 이때, 섹터간에 직교하는 직교 파일럿 계열(orthogonal pilot sequence)과, 기지국에서 이용되는 스크램블 부호 계열(scrambling code sequence)을 검출한다. 또한, 이때, 섹터간에 직교하는 직교 파일럿 계열만을 검출해도 좋다.

이와 같이, 3단계의 셀 서치를 수행함으로써, 이동국에서의 상관 처리가 적어지게 되고, 고속 셀 서치가 실현 가능하게 된다.

또한, 도 1b 및 도 1c에 도시하는 바와 같이, 상기 스텝 중 몇 개가 삭제되어도 좋다.

<기지국의 구성 예>

OFDM 방식에서 3단계의 셀 서치를 수행하기 위한 동기 채널을 생성하는 기지국(10)의 구성 예를 도 2에 나타낸다. 기지국(10)은, 동기 채널을 송신하고, 이 동기 채널을 이용하여, 이동국은 셀 서치를 수행한다. 기지국(10)은, 데이터 채널 생 성기(100)와 동기 채널 생성기(120)를 갖는다. 데이터 채널 생성기(100)에서는, 송신 데이터 발생부(101)로부터 입력된 송신 데이터 계열을 부호화부(103)에서 부호화하고, 데이터 변조부(105)에서 데이터 변조한다. 그리고, 변조된 데이터 계열에 다중부(107)에서 파일럿 심볼을 다중하고, 직병렬 변환부(109)에서 직병렬 변환하여 주파수축 상의 정보 심볼 계열로 한다. 또한, 파일럿 심볼에는 셀 ID가 포함된다.

직병렬 변환된 정보 심볼 계열에 대해서, 스크램블 코드 생성부(111)가 출력하는 스크램블 코드가 주파수 방향에 승산되고, 합성부(113)에 출력된다. 합성부(113)는, 스크램블 코드가 승산된 심볼 계열과, 동기 채널 생성기(120)에서 작성된 동기 신호를 다중한다. 역 푸리에 변환부(IFFT)(115)는, 심볼 계열을 직교 멀티 캐리어 신호로 변환한다. CP(Cyclic Prefix) 부가부(117)는 푸리에 대상 시간마다 이 멀티 캐리어 신호에, CP 선택부(119)에서 선택된 CP를 삽입한다. 상기와 같이, CP 선택부(119)는, 예를 들면 long CP 또는 short CP를 선택한다. 기지국(10)은, 이 CP 부가부(117)가 출력하는 멀티 캐리어 신호를 송신한다.

동기 채널 생성기(120)에서는, 데이터 발생부(121)는, 셀 공통의 프라이머리 동기 채널 계열과, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹과 같은 셀 고유의 세컨더리 동기 채널 계열을 생성한다. 이와 같이 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널을 생성함으로써, 재권하는 셀에 관계없이, 이동국은 1종류의 프라이머리 동기 채널 계열과 수신신호와의 상관을 취함으로써, 타이밍 검출을 수행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 후술하는 바와 같이 복수의 프라이머리 동기 채널 계열을 이용하는 경 우에는, 프라이머리 동기 채널(P-SCH) 계열 선택부(122)를 갖는다. 또, 송신 안테나 수(MIMO 안테나 수), 알림 채널이 맵핑되는 서브프레임의 CP 길이 또는 공통 파일럿 채널이 포함되는 서브프레임의 CP 길이를 이동국에 통지하는 경우에는, 동기 채널 생성기(120)에서 이들의 제어정보를 세컨더리 동기 채널 계열로서 생성해도 좋다. 동기 채널 계열은, 데이터 변조부(123)에서 데이터 변조되고, 직병렬 변환부(125)에서 주파수축으로 변환된다.

<이동국의 구성 예>

OFDM 방식으로 3단계의 셀 서치를 수행하는 이동국(20)의 구성 예를 도 3에 나타낸다.

이동국에서는, 3단계의 셀 서치를 수행한다. 제1 단계로서, 프라이머리 동기 채널(P-SCH) 상관부(201)와, 타이밍 검출부(203)를 갖는다. 제2 단계로서, 푸리에 변환(FFT)부(205)와, 역 다중부(207)와, 채널 추정부(209)와, 복조부(211)와, 세컨더리 동기 채널(S-SCH) 상관부(213)와, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹 검출부(215)를 갖는다. 제3 단계로서, 푸리에 변환(FFT)부(217)와, 역 다중부(219)와, 파일럿 상관부(221)와, 셀 ID 검출부(223)를 갖는다.

제1 단계에서는, 이동국(20)은, 수신신호로부터 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 검출한다. 구체적으로는, 이동국(20)은, 안테나에서 수신한 멀티 캐리어 신호를 P-SCH 상관부(201)에 입력한다. P-SCH 상관부(201)는, 미리 설정되어 있는 프라이머리 동기 채널 계열과 수신신호와의 상관검출을 수행한다. 그 결과 얻어진 상관값과 그 타이밍으로부터, 타이밍 검출부(203)는, FFT 타이밍을 검출한다.

제2 단계에서는, 이동국(20)은, 세컨더리 동기 채널로부터 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹을 포함하는 셀 고유 제어정보를 검출한다. 구체적으로는, 제1 단계에서 구해진 FFT 타이밍을 이용하여, 수신신호가 FFT부(205)에서 FFT 처리되고, 역 다중부(207)에 입력된다. 역 다중부(207)에 의해, 다중된 신호는, 프라이머리 동기 채널(P-SCH) 및 세컨더리 동기 채널(S-SCH)로 분배된다. 프라이머리 동기 채널은 채널 추정부(209)에 입력되고, 세컨더리 동기 채널은 복조부(211)에 입력된다. 채널 추정부(209)에서는, 채널 추정이 수행되고, 그 결과가 복조부(211)에 입력된다. 복조부(211)에서는 복조 처리가 수행되고, 세컨더리 동기 채널 상관부(213)에서 상관 처리가 수행된다. 그 결과로부터, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹 검출부(215)는, 프레임 타이밍과 셀 ID 그룹(셀 ID의 후보)을 포함하는 셀 고유 제어정보를 검출한다.

또한, 송신 안테나 수(MIMO 안테나 수), 알림 채널이 맵핑되는 서브프레임의 CP 길이 또는 공통 파일럿 채널이 포함되는 서브프레임의 CP 길이를, 기지국이 세컨더리 동기 채널로 이동국에 통지하는 경우에는, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹 검출부(215)에서 이들의 제어정보를 검출해도 좋다.

제3 단계에서는, 이동국(20)은, 파일럿 채널로부터 셀 ID를 검출한다. 구체적으로는, 제1 단계에서 구해진 FFT 타이밍 및 제2 단계에서 구해진 프레임 타이밍을 이용하여, 수신신호가 FFT부(217)에서 FFT 처리되고, 역 다중부(219)에 입력된다. 역 다중부(219)에 의해, 다중된 신호는 파일럿 채널 및 데이터 채널로 분배된 다. 파일럿 상관부(221)는 셀 ID 그룹의 각 셀 ID의 후보와 공통 파일럿 채널과의 상관처리를 수행하고, 그 결과로부터, 셀 ID 검출부(223)가 셀 ID를 검출한다.

<프라이머리 동기 채널 계열이 복수 종류인 경우의 셀 서치 방법>

다음으로, 셀 서치에서 수신신호와의 상관검출에 이용되는 프라이머리 동기 채널 계열이 복수 종류인 경우의 셀 서치 방법에 대해서 설명한다.

W-CDMA 방식은 셀간 비동기 시스템이기 때문에, 각 셀이 같은(1종류의) 프라이머리 동기 채널 계열을 사용하고 있다고 해도, 셀 서치에서 인접 셀로부터 받는 영향은 작다. OFDM 방식에 있어서도, 1종류의 프라이머리 동기 채널 계열을 이용하는 것도 가능하다. 동기 채널의 타이밍 검출에는, 레플리카 상관(replica correlation)을 이용함으로써 고정밀도의 검출을 실현할 수 있다. 1종류의 프라이머리 동기 채널 계열이 이용되는 경우에는, 이동국은 1종류의 레플리카 상관을 수행하면 되므로, 이동국의 처리량을 저감할 수 있다.

그러나, OFDM 방식에서는, 수신품질 향상 등의 관점에서 셀간 동기 시스템에 대해서도 검토되어 있다. 셀간 동기 시스템에서는, 인접 셀로부터의 신호가 이동국에서 거의 동시에 수신될 가능성이 있다. 이 경우, 복수의 셀의 채널이 합성된 채널의 추정값이 구해져 버린다. 세컨더리 동기 채널의 검출시에는, 프라이머리 동기 채널을 참조신호로서 세컨더리 동기 채널을 동기 검파(detection)함으로써 높은 검출 정밀도를 얻을 수 있으나, 셀간 동기 시스템에서는, 원하는 셀의 세컨더리 동기 채널의 동기 검파를 올바르게 수행할 수 없게 될 가능성이 있다.

따라서, 복수 종류의 프라이머리 동기 채널 계열을 정의하고, 인접 셀에서 다른 프라이머리 동기 채널 계열을 이용함으로써, 상기의 문제를 저감하는 것이 가능하게 된다.

3셀 구성(3섹터 구성)의 경우에, 프라이머리 동기 채널 계열을 할당한 예를 도 4에 나타낸다. 도 4에서는 셀 수에 상당하는 3종류의 프라이머리 동기 채널 계열(p1, p2, p3)을 이용하여, 인접 셀에서 다른 프라이머리 동기 채널 계열을 할당하고 있다.

기지국의 동기 채널 생성기(120)의 프라이머리 동기 채널 계열 선택부(122)(도 2)에서 상기와 같은 프라이머리 동기 채널 계열을 선택함으로써, 인접 셀에서 다른 프라이머리 동기 채널의 할당이 가능하게 된다.

단, 복수 종류의 프라이머리 동기 채널 계열을 이용하면, 이동국(20)의 P-SCH 상관부(201)(도 3)에서, 프라이머리 동기 채널 계열의 종류 수에 상당하는 상관 처리를 수행할 필요가 생겨, 상관 처리가 복잡해진다.

그래서, 프라이머리 동기 채널 계열로서, 하위층 부호와 상위층 부호로 구성되는 2계층 부호를 이용한다. 2계층 부호의 예를 도 5에 나타낸다. 프라이머리 동기 채널 계열(p1, p2, p3)을, 셀간에 공통의 하위층 부호(a1, a2, a3, a4)와, 셀마다 다른 상위층 부호(c1, c2, c3)를 조합하여 생성한다. 이동국에서는, 공통의 하위층 부호를 이용하여 상관 처리를 수행할 수 있어, 상관 처리량이 저감된다.

또한, 공통의 프라이머리 동기 채널 계열을 사용하고, 프레임 내에서 프라이머리 동기 채널을 송신하는 타이밍을 옮겨도, 인접 셀에서 다른 프라이머리 동기 채널 계열을 사용하는 경우와 같은 효과를 얻을 수 있다. 이와 같이 프라이머리 동 기 채널을 할당하는 예를 도 6에 나타낸다. 셀 1에서는, 타이밍 t1에서 프라이머리 동기 채널 계열 p1을 송신하고, 셀 2에서는, 타이밍 t2에서 프라이머리 동기 채널 계열 p1을 송신하고, 셀 3에서는, 타이밍 t3에서 프라이머리 동기 채널 계열 p1을 송신한다. 이들의 타이밍이 인접 셀에서 겹치지 않도록 할당함으로써, 동기 검파시의 인접 셀로부터의 영향을 저감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 복수 종류의 프라이머리 계열을 정의하는 경우(도 4)와 공통의 프라이머리 동기 채널 계열의 타이밍을 옮기는 경우(도 6)를 조합한 하이브리드형도 적용 가능하다.

<동기 채널의 구성 예>

다음으로, 동기 채널의 구성 예를 나타낸다. 상기와 같이, 프라이머리 동기 채널을 참조신호로서 세컨더리 동기 채널을 동기 검파함으로써 높은 검출 정밀도를 얻을 수 있다. 따라서, 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널을 무선 프레임에 맵핑하는 경우에, 미리 결정된 패턴으로 맵핑할 필요가 있다. 1프레임에 2개의 동기 채널이 배치될 때의 동기 채널의 구성 예를 도 7a∼도 7c에 나타낸다.

도 7a는, 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널을 선두 서브프레임 및 중앙 서브프레임에 근접하여 배치하는 경우를 나타내고 있다. 이와 같이, 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널을 근접시킴으로써, 프라이머리 동기 채널로 채널 추정을 수행한 경우에, 시간 변동의 영향을 받기 어려워진다.

도 7b는, 프라이머리 동기 채널을 선두 서브프레임 및 중앙 서브프레임의 말미에 배치하고, 세컨더리 동기 채널을 다음 서브프레임에 배치하는 경우를 나타내고 있다. 상기와 같이, 전형적으로는 2종류의 CP 길이가 이용되기 때문에, 도 7a와 같이 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널을 근접하여 배치하면, 프라이머리 동기 채널의 CP 길이에 따라서 세컨더리 동기 채널의 위치가 바뀌게 된다(long CP를 이용하면, P-SCH가 차지하는 범위가 커지게 되어, S-SCH가 앞으로 옮겨진다). 따라서, 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널을 프레임 말미에 배치함으로써, CP 길이에 의존하지 않는 처리가 가능하게 된다.

도 7c는, 프라이머리 동기 채널과 세컨더리 동기 채널을 주파수 다중하고, 선두 서브프레임 및 중앙 서브프레임의 말미에 배치하는 경우를 나타내고 있다. 이와 같이 배치함으로써, 동기 채널의 오버헤드를 작게할 수 있다.

다음으로, 세컨더리 동기 채널의 부호 구성에 대해서 설명한다. 상기와 같이, 1프레임 내에 복수의 세컨더리 동기 채널이 배치되는 경우가 있다. 이때, 셀 서치를 고속으로 수행하기 위해서는, 복수의 세컨더리 동기 채널 중, 하나만의 세컨더리 동기 채널을 처리하여, 셀 ID 그룹 및 프레임 타이밍을 검출할 수 있는 것이 바람직하다.

1프레임 내에 2개의 세컨더리 동기 채널이 맵핑되어 있고, 세컨더리 동기 채널 계열이 직교 계열과 스크램블 계열로 구성되는 경우일 때의 세컨더리 동기 채널 계열을 도 8a 및 도 8b에 나타낸다.

도 8a에서는, 제1의 세컨더리 동기 채널 계열로서, M종류의 스크램블 계열로부터 임의의 것을 이용하고, N종류의 직교 계열로부터 임의의 것을 선택한다. 또, 제2의 세컨더리 동기 채널 계열로서, 제1의 세컨더리 동기 채널 계열과 공통의 스크램블 계열을 이용하고, N종류의 직교 계열로부터 제1의 세컨더리 동기 채널 계열 에서 선택된 것에 미리 대응지어진 것을 선택한다. 예를 들면, 직교계열 a(j1)＝a(1)일 때에는, 직교 계열 a(j2)＝a(N/2＋1)을 사용하고, 직교계열 a(j1)＝a(2)일 때에는, 직교 계열 a(j2)＝a(N/2＋2)를 사용하도록 미리 결정해 둔다. 이와 같이 함으로써, 한쪽의 세컨더리 동기 채널의 처리를 함으로써, 다른쪽의 세컨더리 동기 채널을 처리할 필요가 없어진다. 또, 단시간에 세컨더리 동기 채널로 통지되는 제어신호를 수신하는 것이 가능하게 되어, 특히 핸드오버를 위한 주변 셀 서치를 고속으로 수행할 수 있게 되는 이점이 있다.

마찬가지로, 도 8b에서는, 제1의 세컨더리 동기 채널 계열로서, M종류의 스크램블 계열로부터 임의의 것을 이용하고, N종류의 직교 계열로부터 임의의 것을 선택한다. 또, 제2의 세컨더리 동기 채널 계열로서, M종류의 스크램블 계열로부터 제1의 세컨더리 동기 채널 계열에서 선택된 것에 미리 대응지어진 것을 선택하고, 제1의 세컨더리 동기 채널 계열과 공통의 직교 계열을 선택한다. 이와 같이 함으로써, 한쪽의 세컨더리 동기 채널의 처리를 함으로써, 다른쪽의 세컨더리 동기 채널을 처리할 필요가 없어진다.

또, 스크램블 계열과 직교 계열을 미리 대응지어 놓고, 대응관계에 기초하여, 제1의 세컨더리 동기 채널에서 선택한 계열에 대응하는 것을 제2의 세컨더리 동기 채널로 선택해도 좋다.

또한, 도 8a 및 도 8b에서는 2종류의 계열로 세컨더리 동기 채널이 구성되는 경우에 대해서 설명하였으나, 1종류의 계열로 세컨더리 동기 채널이 구성되는 경우에 대해서도 동일한 처리가 가능하다. 즉, 1종류의 세컨더리 동기 채널의 각 계열 에 대응관계가 존재하는 경우에는, 상기와 동일하게 한쪽의 세컨더리 동기 채널의 처리를 함으로써, 다른쪽의 세컨더리 동기 채널을 처리할 필요가 없어진다.

이상과 같이, 본원발명의 실시 예에 따르면, OFDM 방식에 있어서 고속 셀 서치를 실현하는 것이 가능하게 된다.

본 국제출원은 2006년 11월 1일에 출원한 일본국 특허출원 2006-298310호에 기초한 우선권을 주장하는 것이며, 2006-298310호의 전 내용을 본 국제출원에 원용한다.

Claims

OFDM 방식으로 통신을 수행하는 이동국에 의해 실행되는 셀 서치 방법에 있어서,

프라이머리 동기 채널 계열과 수신신호와의 상관검출로부터, 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 검출하는 제1 단계;

상기 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수로부터 세컨더리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 구하고, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹을 포함하는 셀 고유 제어정보를 검출하는 제2 단계; 및

상기 셀 ID 그룹의 각 셀 ID에 대해서 공통 파일럿 채널과 상관(correlation)을 수행하고, 상기 셀 ID 그룹 중에서 셀 ID를 검출하는 제3 단계;를 갖는 셀 서치 방법.
제 1항에 있어서,

기지국이 복수의 송신 안테나를 갖는 경우에, 송신 안테나 수를 검출하는 단계;를 더 갖는 셀 서치 방법.
제 1항에 있어서,

기지국이 복수의 송신 안테나를 갖는 경우에, 알림 채널(broadcast channel)의 송신에 이용되는 송신 안테나 수를 검출하는 단계;를 더 갖는 셀 서치 방법.
제 1항에 있어서,

알림 채널이 맵핑되는 서브프레임의 CP(Cyclic Prefix) 길이를 검출하는 단계;를 더 갖는 셀 서치 방법.
제 1항에 있어서,

상기 제2 단계는, 상기 제3 단계에서 이용되는 공통 파일럿 채널이 포함되는 서브프레임의 CP 길이를 검출하는 단계를 더 갖는 것을 특징으로 하는 셀 서치 방법.
제 1항에 있어서,

상기 제3 단계는, 섹터간에 직교하는 직교 파일럿 계열(orthogonal pilot sequence)을 검출하는 것을 특징으로 하는 셀 서치 방법.
제 1항에 있어서,

상기 제3 단계는, 섹터간에 직교하는 직교 파일럿 계열과, 기지국에서 이용되는 스크램블 부호 계열(scrambling code sequence)을 검출하는 것을 특징으로 하는 셀 서치 방법.
제 1항에 있어서,

상기 프라이머리 동기 채널 계열은, 셀간에 공통의 하위층 부호와 셀마다 다른 상위층 부호로 구성되는 복수 종류의 프라이머리 동기 채널 계열을 가지며,

상기 제1 단계는, 하위층 부호와 수신신호와의 상관검출을 수행하고, 이 상관 결과로부터 상위층 부호를 검출함으로써, 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 검출하는 것을 특징으로 하는 셀 서치 방법.
제 1항에 있어서,

무선 프레임 내에 복수의 세컨더리 동기 채널이 맵핑되는 경우, 그리고 상기 복수의 세컨더리 동기 채널의 각 계열이 미리 결정된 대응관계를 갖는 경우,

상기 제2 단계는, 상기 복수의 세컨더리 동기 채널 중 하나의 세컨더리 동기 채널로부터, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹을 포함하는 셀 고유 제어정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 셀 서치 방법.
제 1항에 있어서,

무선 프레임 내에 복수의 세컨더리 동기 채널이 맵핑되는 경우, 그리고 세컨더리 동기 채널이 직교 계열과 스크램블 계열로 구성되는 경우, 그리고 상기 직교 계열과 상기 스크램블 계열이 미리 결정된 대응관계를 갖는 경우,

상기 제2 단계는, 상기 복수의 세컨더리 동기 채널 중 하나의 세컨더리 동기 채널로부터, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹을 포함하는 셀 고유 제어정보를 검출하는 것을 특징으로 하는 셀 서치 방법.
제 10항에 있어서,

상기 직교 계열과 상기 스크램블 계열과의 미리 결정된 대응관계는,

상기 복수의 세컨더리 동기 채널 중 하나의 세컨더리 동기 채널의 스크램블 계열이 c(i1)＝{c(1), c(2), ..., c(M)}이고 그리고 직교 계열이 a(j1)＝{a(1), a(2), ..., a(N/2)}인 경우에, 상기 복수의 세컨더리 동기 채널 중 다른 세컨더리 동기 채널의 스크램블 계열이 c(i2)＝c(i1)이고 그리고 직교 계열이 a(j2)＝{a(N/2＋1), a(N/2＋2), ..., a(N)}인 것을 특징으로 하는 셀 서치 방법.
제 10항에 있어서,

상기 직교 계열과 상기 스크램블 계열과의 미리 결정된 대응관계는,

상기 복수의 세컨더리 동기 채널 중 하나의 세컨더리 동기 채널의 스크램블 계열이 c(i1)＝{c(1), c(2), ..., c(M/2)}이고 그리고 직교 계열이 a(j1)＝{a(1), a(2), ..., a(N)}인 경우에, 상기 복수의 세컨더리 동기 채널 중 다른 세컨더리 동기 채널의 스크램블 계열이 c(i1)＝{c(M/2＋1), c(M/2＋2), ..., c(M)}이고 그리고 직교 계열이 a(j2)＝a(j1)인 것을 특징으로 하는 셀 서치 방법.
OFDM 방식으로 통신을 수행하는 이동국에 있어서,

프라이머리 동기 채널 계열과 수신신호와의 상관검출로부터, 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 검출하는 타이밍 검출부;

상기 프라이머리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수로부터 세컨더리 동기 채널의 타이밍 및 캐리어 주파수를 구하고, 프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹을 포함하는 셀 고유 제어정보를 검출하는 타이밍 및 셀 ID 그룹 검출부; 및

상기 셀 ID 그룹의 각 셀 ID에 대해서 공통 파일럿 채널과 상관을 수행하고, 상기 셀 ID 그룹 중에서 셀 ID를 검출하는 셀 ID 검출부;를 갖는 이동국.
OFDM 방식으로 통신을 수행하는 이동국에 프라이머리 동기 채널을 송신하는 기지국에 있어서,

복수의 프라이머리 동기 채널 계열 중에서, 인접하는 셀에서 다른 종류의 프라이머리 동기 채널 계열을 선택하는 프라이머리 동기 채널 계열 선택부를 가지며,

상기 다른 종류의 프라이머리 동기 채널 계열은, 셀간에 공통의 하위층 부호와 셀마다 다른 상위층 부호로 구성되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 14항에 있어서,

프레임 타이밍 및 셀 ID 그룹을 포함하는 셀 고유 제어정보를 세컨더리 동기 채널 계열로서 생성하는 동기 채널 생성기;를 더 갖는 기지국.
제 15항에 있어서,

상기 기지국이 복수의 송신 안테나를 갖는 경우에, 상기 동기 채널 생성기는, 송신 안테나 수를 세컨더리 동기 채널 계열로서 더 생성하는 것을 특징으로 하 는 기지국.
제 15항에 있어서,

상기 동기 채널 생성기는, 알림 채널이 맵핑되는 서브프레임의 CP(Cyclic Prefix) 길이를 세컨더리 동기 채널 계열로서 더 생성하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 15항에 있어서,

상기 동기 채널 생성기는, 공통 파일럿 채널이 포함되는 서브프레임의 CP 길이를 세컨더리 동기 채널 계열로서 더 생성하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 15항에 있어서,

셀 ID를 공통 파일럿 심볼로서 생성하는 데이터 채널 생성기;를 더 갖는 기지국.