KR20090113788A - 무선 시스템의 동기화 방법 및 장치와, 그러한 장치를 포함하는 단말기 디바이스, 수신기 모듈, 칩 디바이스 및 그러한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체 - Google Patents

무선 시스템의 동기화 방법 및 장치와, 그러한 장치를 포함하는 단말기 디바이스, 수신기 모듈, 칩 디바이스 및 그러한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체 Download PDF

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제 1 검색 대역폭이 설정되고, 예비 채널 스캐닝이 제 1 검색 대역폭에서 수행되어 사전 결정된 전송 신호의 존재를 검사하는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품이 개시된다. 상기 예비 채널 스캐닝이 사전 결정된 전송 신호의 존재를 나타낸다면 제 2 검색 대역폭이 설정되고 초기 채널 동기화가 제 2 검색 대역폭에서 수행되며, 이 때 제 2 검색 대역폭은 제 1 검색 대역폭보다 작다.

Description

무선 시스템의 동기화 방법 및 장치와, 그러한 장치를 포함하는 단말기 디바이스, 수신기 모듈, 칩 디바이스 및 그러한 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 포함하는 컴퓨터 판독가능 매체{SYNCHRONIZATION FOR WIRELESS SYSTEMS}
본 발명은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기반 송수신기 시스템(예를 들어, 무선 근거리망(WLAN)) 및 WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)와 같은 무선 통신 시스템에 단말 디바이스를 동기화시키는 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품(예를 들어, 셀 검색 절차)에 관한 것이다.
WiMAX IEEE 802.16-2004 표준에 정의된 고속 데이터 통신은 무선 네트워크를 통한 진정한 광대역 멀티미디어 서비스를 용이하게 할 수 있다. OFDM(orthogonal-frequency-division-multiplex) 기술에 기초하여, WiMAX 물리 계층(PHY) 및 매체-액세스-제어(MAC) 프로토콜이 IEEE802.16-2004 표준에서 약술된다.
최근, OFDM은 다중 경로 페이딩에 대한 강건성(the robustness to multi path fading), 입자형 리소스 할당 능력(granular resource allocation capability) 및 셀 내 비간섭(no intracell interference)과 같은 이점으로 인해 차세대 무선 시스템을 위한 전도 유망한 무선 송신 기술로서 폭넓게 수용되고 있다. 통상적인 OFDM 기반 무선 시스템 중에는, DAB(digital audio broadcasting), IEEE 802.11a 및 Hiperlan/2가 알려져 있다. 셀룰러 시스템의 경우, 강건한 동기화 및 셀 검색 능력이 제공되어야 한다. 그러나, 그와 같은 통상적인 OFDM 방식에서 사용되는 동기화 방식은, 그들의 반송파 주파수가 상이하지 않다면 상이한 셀로부터의 신호를 구별할 수 없으므로, 셀룰러 시스템에는 적절하지 않다.
셀룰러 시스템에서, 단말기는 온 상태로 스위칭될 때 네트워크로의 커넥션을 획득해야 한다. 이것은 단말기가 중심 주파수 및 가용 대역 전체를 스캐닝하는 셀 검색 절차에서 이루어진다. 현재 WiMAX 시스템의 문제는 단말기가 운영자에 사용되고 있는 시스템 대역폭 또는 중심 주파수를 알고 있지 않다는 점, 즉 단말기가 중심 주파수 후보와 함께 여러 시스템 대역폭 옵션(에를 들어, 3.5, 5, 7, 10 MHz) 전체를 스캐닝해야 한다는 점이다. 중심 주파수는, 예를 들어 200 또는 250 kHz의 채널 래스터 상에서 발생할 수 있다. 운영자가 알고 있는 경우(즉, 단말기가 특정 운영자를 위해 설계되는 경우), 운영자가 사용하고 있는 중심 주파수 및 대역폭을 단말기에 프로그래밍하여 그 프로세스를 단순화시키는 것이 가능하다. 그러나, 여러 운영자 및 로밍 상황이 존재하여, 스캐닝 절차가 소모적이 되게 할 수도 있다.
실례로서, 스캐닝이 시작되면, 단말기의 무선 주파수(RF) 부분은 발진기를 희망 중심 주파수에 동조시키고 희망 대역에 대응하는 전면 필터를 선택함으로써 특정 채널로 동조될 수 있다. 셀이 희망 대역에서 전송 중이 아니거나 몇 가지 이유로 검색이 실패하는 경우, 스캐닝 프로세스가 반복될 수 있다. 스캐닝이 반복되 기 전, 발진기는 더 높은/낮은 중심 주파수로부터 셀을 검색하도록 다른 중심 주파수로 동조되고, 및/또는 다른 전면 필터가 선택되어 다른 대역폭을 검색한다. 스캐닝 프로세스는 신호가 발견될 때까지 반복된다.
일 실시예에서, 본 발명에 따른 방법은 제 1 검색 대역폭을 설정하고, 상기 제 1 검색 대역폭에서 예비 채널 스캐닝을 수행하여 사전 결정된 전송 신호의 존재를 검사하는 단계와, 상기 예비 채널 스캐닝이 상기 사전 결정된 전송 신호의 존재를 나타낸다면, 제 2 검색 대역폭을 설정하고 상기 제 2 검색 대역폭에서 초기 채널 동기화를 수행하는 단계를 포함하되, 상기 제 2 검색 대역폭은 상기 제 1 검색 대역폭보다 작다.
또한, 본 발명에 따른 장치는, 제 1 검색 대역폭을 설정하고, 상기 제 1 검색 대역폭에서 예비 채널 스캐닝을 수행하여 사전 결정된 전송 신호의 존재를 검사하며, 상기 예비 채널 스캐닝이 상기 사전 결정된 전송 신호의 존재를 나타낸다면 상기 제 2 검색 대역폭에서 초기 채널 동기화를 수행하는 채널 검색 수단(2252, 2254)을 포함하되, 상기 제 2 검색 대역폭은 상기 제 1 검색 대역폭보다 작다.
이에 따라, 제안된 동기화 방식은 전송 신호의 대역폭보다 넓은 대역에서 전송 신호의 초기 rough 또는 예비 셀 검색을 활용함으로써 보다 신속한 셀 검색을 가능하게 한다. 또한, 예비 스캔은 대역 상에 약간의 전송 신호(예를 들어, WiMAX 신호 또는 유사한 특성의 임의의 다른 신호)가 존재하는지를 알기 위해서만 실행되므로, 정교한 프레임 타이밍이 필요하지 않다(보다 정교한 검색은 실제 대역 상에서 이루어질 것이다). 다른 이점은 예비 셀 검색이 IFFT(inverse fast fourier transform) 동작을 이용함으로써 수신된 전송 신호를 주파수 도메인으로 변환하지 않고도 수신된 시간 도메인 전송으로부터 즉시 이루어질 수 있다는 것이다.
제 1 대역폭은 사전 결정된 전송 신호의 시스템 대역폭보다 더 클 수 있다. 이것은 수신기가 2개 이상의 시스템 대역폭을 갖는 상이한 신호에 대해 제안된 동기화 방식을 사용하게 한다. 예비 셀 검색의 대역폭은 운영자가 지원하는 시스템 대역폭의 후보보다 더 넓을 수 있다. 따라서, 예비 셀 검색 대역 상에서 다수의 광범위한 셀 검색 프로세스로 진행하는 것이 합당하지 아닌지를 결정하는 것이 가능하다. 본 방법의 이점은, 예비 셀 검색에 의해 운영자가 현재 예비 검색의 대역 상에서 전송 중이 아님이 나타내어지면 다른 대역 상에서 다른 예비 검색으로 진행하는 것이 가능하다, 즉 이 방법이 상당한 시간 및 에너지를 절감하게 한다는 것이다.
또한, 전송 신호를 수신하는 데 사용되는 샘플링 주파수는 제 1 검색 대역의 폭에 따라 선택될 수 있다.
예비 채널 스캐닝은 시간 도메인 상과 프로세싱 및 임계를 포함할 수 있다.
사전 결정된 전송 신호는 시간 도메인에서 공액 대칭 특성을 갖는 프리앰블을 포함할 수 있다.
제안된 추정의 구현은 컴퓨터 디바이스 상에서 실행될 때 전술한 방법 단계 를 생성하는 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램에 기초할 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 판독가능 매체에 저장될 수도 있고 또는 사설망이나 공중망으로부터 다운로드될 수도 있다.
다른 유리한 변형은 종속항에서 정의된다.
이제, 무선 네트워크 환경에서 초기 동기화 또는 재동기화에 기초하여 실시예를 설명할 것이다. 초기 동기화는 일반적으로 단말기 디바이스의 전력 공급 증가 시에 수행된다. 예를 들어, 전력을 절약하기 위한 소위 유휴 모드에서의 초기 동기화 이후, 단말기 디바이스는 그것의 수신 회로기기의 주요 부분(들)을 스위칭 오프함으로써 슬립 모드 등에 진입할 수 있다. 슬립 모드에서, 단말기 디바이스는 그것의 동기화 중 일부를 해제할 것이다. 따라서, 초기 동기화 프로세스와 동일한 재동기화 프로세스가 개시되어 특정한 인접 무선 기지국과 동기화될 수 있다.
제안된 동기화 절차는 단말기 디바이스 또는 네트워크 내에 제공되는 어떠한 수신기, 송수신기 장치 및 모듈에도 적용될 수 있다. 그것은 업링크 및 다운링크 전송 모두에도 적용될 수 있다.
도 1은 IEEE 802.16 광대역 무선 액세스 표준(예를 들어, WiMAX)에 따른 무선 통신을 구현하는 통신 시스템(100), 예를 들어 도시권 통신망(metropolitan area networks: MAN)을 도시한다. WiMAX는 신호원(예를 들어, 기지국(10))과 가입국(예를 들어, 이동국(20)) 사이에 데이터를 통신하게 하는 변조 방식으로서 OFDM 의 사용을 명시한다. OFDM은 데이터를 여러 개의 작은 부신호에 할당한 후에 상이한 부반송파를 이용하여 부신호를 동시에 전송함으로써 제한적인 대역폭을 통한 다량의 데이터 통신을 가능하게 한다.
도 2는 제 1 실시예에 따라 동기화될 수 있는 예시적인 수신 사슬(receiving chain)의 신호 처리 구성요소를 도시한다. 신호 처리 구성요소는 통신 신호를 수신하는 무선 주파수(RF) 수신기에 제공될 수 있다. 이러한 구성요소는, 예를 들어 기지국 또는 가입국의 송수신기 내에 칩 또는 칩 세트로서 통합될 수 있다.
도 2에 도시한 예시적인 수신 사슬의 구성요소 또는 블록은 통신 신호(210)를 검출 및 수신하는 RF 기능 또는 단(220), 아날로그-디지털 변환(ADC) 기능 또는 단(230), 고속 푸리에 변환(FFT) 기능 또는 모듈(240), 디지털 신호 처리(DSP) 기능 또는 단(250)(예를 들어, CPU 등), 및 채널 디코딩(CHD) 기능 또는 단(260)을 포함한다. 동작 중, RF 단(RF 전단)(220)은 통신 신호(210), 예를 들어 IEEE 802.16 광대역 WiMAX에 따라 전송된 OFDM 신호를 수신한다. ADC 단(230)은 수신된 통신 신호를 디지털 신호로 변환하고, 디지털 신호를 FFT 모듈(240)로 전달한다. FFT 모듈(240)은 디지털 신호를 FFT 처리할 수 있으며, 파라미터 추정치(예를 들어, 신호 및/또는 잡음 강도)를 획득하여 CHD 단(260)을 제어하는 DSP 단(250)으로 복소 신호 값을 출력할 수 있다. 또한, 도 3과 관련하여 후술되는 바와 같이, DSP 단(250)은 RF 단(220)을 제어하여 초기 동기화 또는 재동기화를 위한 상이한 탐색 대역폭을 설정하도록 적응된다.
도 3은, 제 1 실시예에 따른 제안된 동기화 절차로서, 예를 들어 적합한 소 프트웨어 프로그램 또는 루틴에 기초하여, DSP 단(250)에서 실행될 수 있는 동기화 절차의 흐름도를 도시한다.
제 1 단계(S101)에서, 광대역폭이 RF 단(220)의 각 전단 필터(들)에서 설정된다. 그 후, 채널 래스터가 상기 광대역폭을 이용하여 단계(S102)에서 스캐닝된다. DSP 단(250)은 그 다음 단계(S103)에서 또는 단계(S102) 동안에, 예를 들어 WiMAX 신호가 발견되었는지를 검사한다. 발견되지 않았다면, 절차는 단계(S102)로 되돌아가고, 채널 래스터 스캐닝은 단계(S103)에서 반복된다. 이것은 WiMAX 신호가 단계(S103)에서 발견될 때까지 계속될 수 있다. WiMAX 신호가 발견되었다면, 절차는 (더) 작은 대역폭이 전단 필터(들) RF 단(220)에서 설정되는 단계(S104)로 진행된다. 그 후, 보다 정교한 스캐닝 프로세스가 단계(S105)에서 시작되어, 검출된 WiMAX 신호의 위치를 적절히 검출한 후 실제 동기화를 개시한다.
따라서, 광대역폭 상에서의 예비 채널 스캐닝이 단계(S102)에서 이행되고 실제로 광대역폭 내에 일부 전송 신호가 존재하는지가 단계(S103)에서 발견된 후, 위치(즉, 검출된 실제 전송이 발생한 광대역폭 내부의 위치)는 아직 알려져 있지 않다. 예비 검색 대역(광대역폭)의 중심 주파수는 반드시 실제 시스템 대역의 중심 주파수와 동일해야 하는 것은 아니지만, 광대역폭 내부의 어디인가에 있을 수 있다. 따라서, 검출된 전송이 발생하는 장소가 발견되고 그 절차가 실제 동기화에 따라 완료될 수 있을 때까지는 제 1 전송 대역을 통해 단계(S105)에서의 보다 정교한 스캐닝 프로세스가 시작된다.
또한, 광대역폭 내부에는 다수의 실제 시스템 대역이 존재할 수 있다는 점에 유의한다. 사실상, 다수의 실제 시스템 대역은 중첩되지 않을 수도 있으며, 그러한 대역이 인접한 대역 상에 있다 하더라도 여전히 그 사이에는 일부 감시 대역(들)이 존재할 수 있다. 또한, 점유된 시스템 대역들 사이에는 "정수배(integer multiple)"의 비어 있는 시스템 대역이 존재할 수 있다. 따라서, 단계(S102)에서의 예비 스캔은 오직 하나의 실제 시스템 대역만을 판정하는 것으로 제한되지 않는다.
또한, 단계(S105)에서 실제 동기화를 적용하기 전에, 다수의 예비 스캔이 단계(S102)에서 수행될 수 있다. 실례로서, 예비 스캔은, 말하자면, 40 MHz 대역 상에서 수행될 수도 있다. 일부 전송이 발견된다면, 예비 검색의 대역폭은 2등분될 수 있다. 다음, 예비 검색은 다시 수행될 수 있지만, 이제는 2등분된 대역폭으로 40 MHz인 원형 "예비" 광대역폭의 "상측" 절반 20 MHz와 "하측" 절반 20 MHz 상에서 수행될 수 있다. 이렇게 함으로써, 대역폭은 최종 동기화 절차를 수행하기 전에, 예를 들어 시스템의 실제 10 MHz 대역의 2배로 보다 많이 좁아질 수 있다. 물론, 다른 대역폭 부분, 예를 들어 10 MHz에서 4개 부분 또는 5 MHz에서 8개 부분도 마찬가지로 선택될 수 있다.
실례로서, WiMAX 프리앰블은 시간 도메인에서 공액 대칭 특성(a conjugate symmetric property)을 갖는다. 이 공액 대칭 특성은 셀이 검색될 때 이용될 수 있다. 또한, WiMAX는 동기식 시스템으로, 다시 말해, 프리앰블이 여러 기지국으로부터 (대체로) 동시에 수신된다. 주파수 도메인에서, 프리앰블은 전체 대역폭(예를 들어, 5 MHz 대역)을 점유하고, 프리앰블의 대역폭도 5 MHz가 될 수 있다. 네 트워크 셋업으로 인해, X MHz 대역의 프리앰블이 X MHz보다 더 넓은 대역에서 조사된다 하더라도 프리앰블의 공액 대칭 특성은 유지된다. 이것은 실제 시스템 대역보다 더 큰 대역에서 종래 기술의 셀 검색 절차를 활용하게 한다.
도 4는 도 2의 RF 단(220)에서 선택 및 설정될 수 있는 2개의 상이한 예시적인 대역폭 B1 및 B2를 표시한 개략적인 주파수 도면을 도시한다. 도 4의 실례에서는, 양 검색 대역이 동일한 중심 주파수 fc를 갖는다. 보다 크거나 넓은 검색 대역 B2는 하위 주파수 한도 fl2로부터 상위 주파수 한도 fu2의 범위를 갖는다. 보다 작은 검색 대역은 하위 주파수 한도 fl1로부터 상위 주파수 한도 fu1의 범위를 갖는다. 채널 래스터가 스캐닝되는 경우, RF 단(220)에 있는 전단 필터의 통과 대역 B2는 검색되는 실제 대역 B1보다 상당히 넓다. 예를 들어, 전단 필터가 B2=20 MHz의 대역폭을 사용한다면, 실제 시스템 대역과는 상관없이 이 20 MHz 광대역 내에서 모든 대역을 검색하는 것이 여전히 가능하다. 신호 WiMAX 신호가 B2(예를 들어 20 MHz 대역) 내에서 발견되었다면, 보다 정교한 스캐닝 프로세스는 B1과 통상적인 초기 동기화 수단을 이용하여 20 MHz 대역 내에서 초기 동기화 시도를 수행함으로써 시작될 것이다.
제안된 동기화 또는 셀 검색 절차를 이용함으로써, "예비" 또는 "초벌(rough)" 스캐닝을 수행하여 일부 대역(예를 들어, B1)의 WiMAX 신호가 광대역(예를 들어, B2) 내에서 전송되는지의 여부를 검사하고 필요에 따라 광대역 내에서 보다 정교한 검색을 수행하는 것이 가능하다. 어떤 신호도 존재하지 않는 것처럼 보인다면, 스캔은 다른 중심 주파수 상에서 행해질 수 있지만, 동일한 폭의 대역에 서 행해져서 스펙트럼의 다른 부분을 검사한다.
도 5는 제 2 실시예에 따른 단말기 디바이스(예를 들어, WiMAX 단말기)의 개략적인 블록도를 도시한다.
단말기 디바이스는, 점선으로 도시된 박스 형태로 표시되고 단말기 디바이스의 안테나(2200)에 접속된 제 1 대역 통과 필터(2210)를 포함하는 RF 전단을 포함한다. 다른 측에서, 제 1 대역 통과 필터(2210)는 안테나(2200)를 수신 경로(도 5의 상위 경로 또는 브랜치) 및 전송 경로(도 5의 하위 경로 또는 브랜치)에 선택적으로 스위칭시키는 안테나 스위치(2212)에 접속된다. 수신 경로는 기저 대역 레벨로의 하향 변환을 위한 저 잡음 증폭기(LNA)(2214) 및 그 다음의 제 1 혼합기 회로(2215), 제 2 대역 경로 필터(2216), 증폭기(2217), 및 처리된 수신 신호의 동 위상(I) 성분 및 직교 위상(Q) 성분을 생성하는 제 2 혼합기 회로(2218)를 포함한다.
전송 경로에서, 전송 신호의 I 및 Q 성분은, 증폭기(2227) 내에서 증폭되고 제 3 대역 경로 필터(2226)에서 필터링되는 단일 전송 신호를 생성하는 제 3 혼합기 회로(2228)에서 혼합 및 조합된다. 그 후, 필터링된 전송 신호는 제 4 혼합기 회로(2225)에서 상향 변환되고, 안테나(2200)를 통한 전송을 위해 전력 증폭기(2224)에서 증폭된다.
수신 경로의 아날로그 I 및 Q 성분은, 그들이 샘플링되고 기저 대역 DSP 프로세서(2230)에 인가되는 디지털 성분으로 변환되는 각각의 ADC 회로(2219-I, 2219-Q)에 공급된다. 전송 경로에서, DSP 프로세서(2230)는 각각의 디지털-아날로 그(DAC) 회로(2229-I, 2229-Q)에서 아날로그 성분으로 변환되는 디지털 I 및 Q 성분을 출력한다.
또한, 단말기 디바이스는, DSP 프로세서(2230)에 접속되고 MAC 프로토콜에 따라 네트워크 액세스를 가능하게 하는 데 사용되는 DSP 프로세서(2230) 및 패킷 프로세서(예를 들어, MAC 유닛)(2240)를 제어하는 제어 프로세서(2250)를 포함한다.
특정 대역 세그먼트를 서비스하는 인터페이스는 RF 전단이다. 도 5에 도시한 모든 소자 또는 일부 소자는 단일 칩 또는 칩 세트 상에 집적될 수 있다.
제 2 실시예에 따르면, 제어 프로세서(2250)는 단말기 디바이스를 제어하여, 예를 들어 도 3에 따른 제안된 동기화 또는 셀 검색 절차를 수행하게 하는 동기화 또는 셀 검색 관리 기능 또는 유닛(2254)을 포함한다. 관리 기능 또는 유닛(2254)은 제 1 내지 제 3 대역 통과 필터(2210, 2216, 2226) 중 적어도 하나에 적용된 제어 신호를 생성하여 그들 각각의 대역폭을 제어하게 하는 대역폭 제어 기능 또는 유닛(2252)을 포함한다. 이 대역폭 제어는 용량성 소자(예를 들어, 버랙터(varactors), 크리스털 소자(crystal elements), 압전 소자 등) 또는 대역 경로 필터의 대역폭과 중심 주파수 중 적어도 하나를 동조시키는 데 사용될 수 있는 그 밖의 제어가능 반도체나 비반도체 소자의 전자적 조절에 의해 수행될 수 있다. 제어 기능은 수신 경로에만 또는 수신 경로와 전송 경로 모두에 제공될 수 있다. 후자의 경우는 동기화 또는 셀 검색 절차가 예비 또는 초벌 스캐닝 동작 중에 전송 단계를 포함한다.
또한, 관리 기능 또는 유닛(2254)은 ADC 또는 DAC 회로(2219-I, 2219-Q, 2229-I, 2229-Q))의 샘플링 주파수를 제어하여, 대역폭 제어 기능 또는 유닛(2252)에 의해 설정된 바와 같이, 검색 대역의 선택된 폭에 적응되게 하도록 적응될 수 있다. 예를 들어, 20 MHz 검색 대역의 경우, 샘플링 주파수는 10 MHz 대역 및/또는 FFT 길이가 1024 대신에 2048일 수 있는 실제 샘플링 주파수의 2배일 수 있다.
보다 구체적인 실례에서, 샘플링 주파수는 예비 검색의 대역폭에 따라 관리 기능 또는 유닛(2254)에 의해 설정될 수 있다. 또한, 전단 필터 및 발진기의 통과 대역은 예비 검색의 대역에 따라 대역폭 제어 기능 또는 유닛(2252)에 의해 설정된다. 그 후, 신호가 수신 및 샘플링된다. DSP 프로세서(2230)에서, 프리앰블의 공액 대칭 특성은 임계치를 초과하는 상관성 피크(a correlation peak) 또는 최대치를 발견하는 데 자기 상관을 이용함으로써 활용되다. 보다 정확하게는, 상관 결과는 오히려 삼각형에 가깝기 때문에, 적어도 전송 신호(예를 들어, WiMAX 신호)가 예비 검색 대역 내부의 어디에선가 수신된다는 것이 표시될 수 있다.
그러면, 보다 정교한 동기화가 통상적인 동기화 방법을 이용하여 개시되거나, 또는, 대안으로, 보다 정교한 동기화를 진행하기 이전에 또 다른 예비 검색이 개시되어, 스캐닝된 대역폭을 더욱 좁힐 수 있다. 보다 정교한 동기화는 실제 시스템 대역의 대역폭 및 중심 주파수에 대응하는 신호를 획득함으로써, 또한 시간 및 주파수 도메인 모두에서 통상적인 동기화 수단을 이용함으로써 이루어질 것이다. 실제 시스템 대역의 대역폭 및 중심 주파수에 대응하는 신호는, 예를 들어 통상적인 샘플 속도 변환 수단 및 주파수 변환 수단을 사용하여 예비 검색을 위해 수 신되었던 신호로부터 획득될 수 있다. 또한, 신호를 주파수 도메인으로 변환하기 위해, FFT가 실제 시스템 대역에 따라 설정된다. 그러한 대역이 존재하는지는 알려져 있지 않기 때문에, 운영자가 전송할 수 있는 모든 대역폭 후보가 시도될 수 있다.
도 6은 향상된 동기화 또는 셀 검색을 달성하기 위해 제안된 기능의 대안 소프트웨어 기반 제 3 실시예의 개략적인 블록도를 도시한다. 필요한 기능은, 예를 들어 도 2의 DSP 단(270) 또는 도 5의 제어 프로세서 또는 수신기나 송수신기의 유사한 처리 단에서 구현될 수 있다. 제 3 실시예는 메모리(276) 내에 저장된 제어 프로그램의 소프트웨어 루틴에 기초하여 제어를 수행하는 제어 유닛을 구비한 임의의 프로세서 또는 컴퓨터 디바이스일 수 있는 프로세싱 유닛(275)을 포함한다. 프로그램 코드 인스트럭션은 메모리(276)로부터 페치되고 프로세싱 유닛(275)의 제어 유닛으로 로딩되어 도 3의 블록도와 관련하여 설명된 상기 기능이나, 또는 도 5의 관리 기능 또는 유닛(2254) 및 대역폭 제어 기능 또는 유닛(2252)의 기능의 프로세싱 단계를 수행하게 한다. 이들 프로세싱 단계는 입력 데이터 DI에 기초하여 수행될 수 있고, 출력 데이터 DO를 생성할 수 있으며, 이 경우에 입력 데이터 DI는 수신기 입력에 대응하고, 출력 데이터 DO는 대역폭 제어 기능 또는 유닛(2252)에 의해 발행된 대역폭 제어 신호나, 또는 관리 기능 또는 유닛(2254)에 의해 발행된 FFT 제어 신호에 대응할 수 있다.
임의의 다른 수신기 기능처럼, 상기 실시예들은 별도의 아날로그 또는 디지털 회로, 신호 프로세서 또는 칩이나 칩 세트(에를 들어, ASIC)에 의해 하드웨어로 구현될 수 있으며, 또는 ASIP(Application Specific Integrated Processor), DSP 또는 임의의 다른 프로세서나 컴퓨터 디바이스 내의 소프트웨어로 구현될 수 있다.
요약하자면, 방법, 장치 및 컴퓨터 프로그램 제품이 설명되고 있으며, 이 때 제 1 검색 대역폭이 설정되고, 예비 채널 스캐닝이 제 1 검색 대역에서 수행되어 사전 결정된 전송 신호의 존재를 검사한다. 제 2 검색 대역폭이 설정되고, 상기 예비 채널 검색 스캐닝이 사전 결정된 전송 신호의 존재를 나타낸다면 제 2 검색 대역폭에서 초기 채널 동기화가 수행되며, 이 때 제 2 검색 대역폭은 제 2 검색 대역폭보다 작다.
제안된 동기화 또는 셀 검색 절차는 WiMAX로 제한되지 않지만, 유사한 프리앰블 및 여러 시스템 대역폭을 갖는 임의의 시스템에서 사용될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 액세스 기술(예를 들어, WLAN 및 WiMAX)에 적용될 수 있고, 상이한 수신 경로 및/또는 채널을 통해 신호를 수신할 수 있는 다중 입력 다중 출력(multiple-input multiple-output: MIMO) 시스템 또는 다중 빔/다중 안테나 송신기 또는 수신기 디바이스(예를 들어, 기지국 디바이스, 액세스 포인트 또는 다른 액세스 디바이스)를 포함할 수 있다. 제안된 동기화 또는 셀 검색 절차는 수신기 장치, 수신기 모듈, 수신기의 칩 세트에서 구현될 수도 있고, 또는 채널 추정기 서브시스템의 일부분으로서 구현될 수도 있다.
이미 언급한 바와 같이, 실시예는 하드웨어, 소프트웨어 또는 소프트웨어와 하드웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 그들은 하나의 프로세싱 시스템에서 중앙 집중 방식으로 구현될 수도 있고, 또는 상이한 소자가 여러 상호 접속 프로세싱 시 스템 전체에 걸쳐 분포되어 있는 분산 방식으로 구현될 수 있다. 본 명세서에 설명한 방법을 실행하도록 적응된 어떠한 종류의 프로세싱 시스템 또는 다른 장치도 적합하다. 하드웨어와 소프트웨어의 일반적인 결합은, 로딩 및 실행 시에, 본 명세서에서 설명한 방법을 실행하도록 프로세싱 시스템을 제어하는 애플리케이션을 구비한 프로세싱 시스템일 수 있다. 실시예는, 또한, 본 명세서에서 설명한 방법의 구현을 가능하게 하는 모든 특징을 포함하며 프로세싱 시스템에 로딩될 때 그러한 방법을 실행할 수 있게 하는 애플리케이션 제품에 내장될 수 있다.
본 명세서의 맥락에서, 용어 "컴퓨터 프로그램", "소프트웨어", "애플리케이션", "변수" 및/또는 이들의 조합은, 정보 처리 기능을 갖는 시스템이 다음의 특정 기능, 즉 a) 다른 언어, 코드 또는 표기로의 변환, b) 상이한 물질 형태로의 재생성 중 어느 하나에 이어 즉시 수행하거나 또는 그들 중 하나 또는 그들 모두 다음에 수행하게 하는 인스트럭션 세트의 임의의 언어, 코드 또는 표기법에서의 임의의 표현을 의미한다. 예를 들어, 애플리케이션은 서브루틴, 기능, 절차, 오브젝트 방법(an object method), 오브젝트 구현(an object code), 실행가능 애플리케이션, 애플릿, 서블릿, 소스 코드, 오브젝트 코드, 공용 라이브러리/다이내믹 로드 라이브러리 및/또는 프로세싱 시스템 상에서의 실행을 위해 설계된 다른 인스트럭션 시퀀스를 포함할 수 있지만, 이들로 제한되지 않는다.
본 명세서에서 단수로 표현된 용어는 하나 이상으로서 정의된다. 본 명세서에서 복수로 표현 용어는 2개 이상으로 정의된다. 본 명세서에서 사용된 "다른"이라는 용어는 적어도 2개 또는 그보다 많은 것으로서 정의된다. 본 명세서에서 "포 함하다" 및/또는 "구비하다"로 표현된 용어는 포괄적인 것(즉, 개방형 언어(open language))으로 정의된다.
이에 따라, 상기의 사전 결정된 실시예는 첨부한 특허청구범위의 범주 내에서 변화할 수 있다.
다음에서, 본 발명은 일 실시예에 따라 첨부한 도면을 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다.
도 1은 본 발명이 구현될 수 있는 통신 시스템의 개략적인 블록도,
도 2는 제 1 실시예에 따른 신호 처리 소자의 개략적인 블록도,
도 3은 제 1 실시예에 따른 동기화 절차의 흐름도,
도 4는 상이한 선택가능 검색 대역을 나타내는 주파수도,
도 5는 제 2 실시예에 따른 단말기 디바이스의 개략적인 블록도,
도 6은 제 3 실시예에 따른 소프트웨어 기반 구현의 개략적인 블록도를 도시한다.

Claims (14)

  1. 제 1 검색 대역폭을 설정하고, 상기 제 1 검색 대역폭에서 예비 채널 스캐닝을 수행하여 사전 결정된 전송 신호의 존재를 검사하는 단계와,
    상기 예비 채널 스캐닝이 상기 사전 결정된 전송 신호의 존재를 나타낸다면, 제 2 검색 대역폭을 설정하고 상기 제 2 검색 대역폭에서 초기 채널 동기화를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 제 2 검색 대역폭은 상기 제 1 검색 대역폭보다 작은
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 검색 대역폭은 상기 사전 결정된 전송 신호의 시스템 대역폭보다 큰
    방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 검색 대역의 폭에 따라 상기 전송 신호를 수신하는 데 사용되는 샘플링 주파수를 선택하는 단계를 더 포함하는
    방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 예비 채널 스캐닝은 상관성 프로세싱(a correlation processing) 및 임계(a threshold)를 포함하는
    방법.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 사전 결정된 전송 신호는 시간 도메인 내에서 공액 대칭 특성(a conjugate symmetric property)을 갖는 프리앰블(a preamble)을 포함하는
    방법.
  6. 제 1 검색 대역폭을 설정하고, 상기 제 1 검색 대역폭에서 예비 채널 스캐닝을 수행하여 사전 결정된 전송 신호의 존재를 검사하며, 상기 예비 채널 스캐닝이 상기 사전 결정된 전송 신호의 존재를 나타낸다면 상기 제 2 검색 대역폭에서 초기 채널 동기화를 수행하는 채널 검색 수단(2252, 2254)을 포함하되,
    상기 제 2 검색 대역폭은 상기 제 1 검색 대역폭보다 작은
    장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 채널 검색 수단(2252, 2254)은 상기 사전 결정된 전송 신호의 시스템 대역폭보다 큰 값으로 상기 제 1 검색 대역폭을 설정하는
    장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 제 1 검색 대역의 폭에 따라 상기 전송 신호를 수신하는 데 사용되는 샘플링 주파수를 선택하는 선택 수단(2254)을 더 포함하는
    장치.
  9. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 채널 검색 수단(2252, 2254)은 예비 채널 스캐닝에서 상관 프로세싱 및 임계치를 사용하는
    장치.
  10. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 사전 결정된 전송 신호는 시간 도메인 내에서 공액 대칭 특성을 갖는 프리앰블을 포함하는
    장치.
  11. 제 6 항에 따른 장치를 포함하는 단말기 디바이스로서,
    상기 단말기 디바이스(20)는 상기 전송 신호를 수신하는
    단말기 디바이스.
  12. 제 6 항에 따른 장치를 포함하는
    수신기 모듈.
  13. 제 6 항에 따른 장치를 포함하는
    칩 디바이스.
  14. 컴퓨터 디바이스에서 구동될 때, 제 1 항에 따른 방법의 단계를 생성하는 코드 수단을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품을 저장하는
    컴퓨터 판독가능 매체.
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