KR20100003770A

KR20100003770A - 광대역 무선통신시스템에서 동기 채널 생성 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20100003770A
Application number: KR1020080063756A
Authority: KR
Inventors: 박성은; 최승훈; 임치우; 홍송남; 조재원; 유재천
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2008-07-02
Filing date: 2008-07-02
Publication date: 2010-01-12

Abstract

본 발명은 광대역 무선통신시스템에서 동기 채널 생성 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 동기채널 송신 방법은, 셀 아이디(IDCell)에 따른 제1 시퀀스와 제2 시퀀스를 발생하는 과정과, 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스를 변조하는 과정과, 상기 변조된 제1 시퀀스를 제1 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하고, 상기 변조된 제2 시퀀스를 제2 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하는 과정과, 상기 제1 부반송파 집합과 상기 제2 부반송파 집합에 구성된 부반송파들은 서로 2개의 부반송파 간격을 가지며, 상기 부반송파에 매핑된 2개의 시퀀스들을 OFDM변조하여 동기채널 심볼을 발생하는 과정과, 상기 동기채널 심볼을 RF처리하여 송신하는 과정을 포함한다.

동기, 프리앰블, PAPR, 셀 아이디, 광대역 무선접속

Description

광대역 무선통신시스템에서 동기 채널 생성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR GENERATING SYNCHRONIZATION CHANNEL IN A BROADBAND COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 광대역 무선통신시스템에서 동기 채널 송신 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 시간 동기와 기지국 구분을 위한 동기채널(SCH : Synchronization Channel)을 생성하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

오늘날 고속의 이동통신을 위해서 많은 무선통신 기술들이 후보로 제안되고 있으며, 이 중에서 직교 주파수 분할 다중화(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 기법은 현재 가장 유력한 차세대 무선 통신 기술로 인정받고 있다. 향후 대부분의 무선통신 기술에서는 상기 OFDM 기술이 사용될 것으로 예상되며, 현재 3.5세대 기술이라고 불리는 IEEE 802.16 계열의 WMAN(Wireless Metropolitan Area Network)에서도 상기 OFDM 기술을 표준규격으로 채택하고 있다.

상기 OFDM 방식은 다중 반송파(Multi-Carrier)를 사용하여 데이터를 전송하 는 방식이다. 즉, 직렬로 입력되는 심벌(Symbol)열을 병렬 변환하여 이들 각각을 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(sub-carrier)들, 즉 다수의 부채널(sub-channel)들로 변조하여 전송하는 다중 반송파 변조(MCM : Multi Carrier Modulation) 방식의 일종이다.

상기 OFDM 방식을 사용하는 시스템에서, 기지국은 시간 동기(timing synchronization)과 기지국 구분을 위해 단말로 동기 채널(SCH: Synchronization Channel)을 송신한다. 즉, 단말은 상기 SCH를 이용하여 자신이 속해 있는 기지국을 구분할 수 있다. 상기 SCH가 송신되는 위치는 송신기와 수신기간에 미리 규약되어 있다. 결과적으로 상기 SCH는 일종의 기준신호(reference signal)로서 동작하게 된다.

상기 동기채널의 설계는 다양한 방법이 사용될 수 있으나, 현재 가장 주목 받고 있는 방법은 주파수 영역에서 일정한 간격을 두고 기지국 고유의 PN(Pseudo Random) 시퀀스(sequence)를 부반송파에 실어 보내는 방법이다. 모든 부반송파에 시퀀스를 실어 보내지 않고 일정한 간격으로 시퀀스를 매핑할 경우, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산 후의 시간영역 신호를 살펴보면, OFDM심볼 내에서 일정 패턴의 반복이 일어남을 확인할 수 있다. 여기서, 상기 반복 횟수는 주파수 영역의 시퀀스 매핑 간격에 따라 달라진다.

그러면, 종래의 IEEE 802.16e 시스템에서 사용되는 동기채널을 살펴보기로 한다.

도 1은 기존 시스템의 동기채널(SCH)을 주파수 영역에서 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 종래의 SCH은 주파수 영역에서 3개의 부반송파 간격마다 시퀀스 값이 할당된다.

이때, 상기 도 1에 대응되는 SCH의 시간 영역 신호는 도 2에 도시된 바와 같다. 도 2를 참조하면, 종래의 SCH는 시간 영역에서 동일한 신호가 3번 반복되는 형태를 갖는다. 단말은 상기 SCH의 반복 패턴을 이용하여 시간 동기를 획득한다. 이때 IFFT의 크기는 2의 승수(power of 2)인데 3(반복횟수)은 IFFT 크기의 약수가 아니므로, 3회 반복 패턴은 완전한 반복 패턴이 아니라 불완전한 반복 패턴이 된다. 따라서, 단말이 기지국 셀의 경계(cell boundary, cell edge)에 있을 경우, 인접 셀의 SCH가 간섭으로 작용하여 3회 반복패턴이 깨지는 문제가 발생하여 시간 동기 수행에 어려움이 있다.

또한, 종래의 SCH은 하나의 SCH에 할당된 부반송파 개수와 같은 길이의 시퀀스가 사용된다. 종래의 IEEE 802.16e 시스템의 경우, 총 114개의 기지국을 구분하기 위해서 114개의 시퀀스가 사용되며, IFFT의 길이가 1024일 때를 예로 들면, 각각의 시퀀스의 길이는 SCH에 할당된 부반송파 개수 284와 같다. 이 때 단말은 수신된 SCH 신호와 미리 가지고 있는 114개의 시퀀스들과의 상관값을 계산하여 셀 아이디를 획득하게 된다. 이와 같은 종래의 방법은, 시스템에 필요한 셀 아이디의 개수가 많아지면 그에 비례하여 시퀀스의 개수가 증가하게 되고, 따라서 단말이 셀 ID를 획득하기 위한 상관값 계산에 필요한 복잡도가 셀 아이디의 개수에 비례하여 증가하게 된다.

따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신시스템에서 시간 동기 성능이 향상된 동기 채널을 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신시스템에서 셀 아이디 획득 복잡도가 낮은 동기 채널을 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신시스템에서 시간 영역에서의 신호가 2회 반복 패턴을 가지는 동기 채널을 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신시스템에서 2개의 시퀀스들을 이용해서 동기채널을 생성하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일 견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 송신 장치에 있어서, 셀 아이디(IDCell)에 따른 제1 시퀀스와 제2 시퀀스를 발생하는 시퀀스 발생기와, 상기 시퀀스 발생기로부터의 상기 제1 시퀀스와 상기 제2시퀀스를 변조하는 변조기와, 상기 변조기로부터의 상기 제1 시퀀스를 제1 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하고, 상기 제2 시퀀스를 제2 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하는 부반송파 매핑기와, 상기 제1 부반송파 집합과 상기 제2 부반송파 집합에 구성된 부반송파들은 서로 2개의 부반송파 간격을 가지며, 상기 부 반송파 매핑기로부터의 부반송파 매핑된 신호를 OFDM변조하여 동기채널 심볼을 발생하는 OFDM변조기와, 상기 OFDM변조기로부터의 동기채널 심볼을 RF(Radio Frquency)처리하여 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 동기채널 송신 방법에 있어서, 셀 아이디(IDCell)에 따른 제1 시퀀스와 제2 시퀀스를 발생하는 과정과, 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스를 변조하는 과정과, 상기 변조된 제1 시퀀스를 제1 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하고, 상기 변조된 제2 시퀀스를 제2 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하는 과정과, 상기 제1 부반송파 집합과 상기 제2 부반송파 집합에 구성된 부반송파들은 서로 2개의 부반송파 간격을 가지며, 상기 부반송파에 매핑된 2개의 시퀀스들을 OFDM변조하여 동기채널 심볼을 발생하는 과정과, 상기 동기채널 심볼을 RF처리하여 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 송신 장치에 있어서, 상기 표 1 혹은 상기 표 2에 기반한, 셀 아이디에 따른 제1 시퀀스와 제2 시퀀스를 발생하는 시퀀스 발생기와, 상기 시퀀스 발생기로부터의 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스를 이용해서 동기채널 신호를 생성하는 채널 생성기와, 상기 채널 생성기로부터의 동기채널 신호를 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 견지에 따르면, 광대역 무선통신시스템에서 동기채널 송신 방법에 있어서, 상기 표 1 혹은 상기 표 2에 기반한, 셀 아이디에 따른 제1 시 퀀스와 제2 시퀀스를 발생하는 과정과, 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스를 이용해서 동기채널 신호를 생성하는 채널 생성기와, 상기 생성된 동기채널 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은, 광대역 무선통신시스템에서 시간 동기, 기지국 구분 및 채널 추정이 용이한 동기채널을 제안한다. 본 발명에 따른 동기채널은 2개의 부반송파 간격으로 시퀀스 값을 할당함으로써 시간 영역에서 2회 반복 패턴을 유지하기 때문에, 셀 경계에서의 시간 동기 성능을 향상시키는 이점이 있다. 또한, 두 개의 시퀀스 집합으로 구성된 시퀀스를 사용함으로써 셀 ID 획득에 필요한 복잡도를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 OFDMA 방식을 사용하는 광대역 무선통신시스템에서 시간 동기와 기지국 구분을 위한 동기채널을 생성하기 위한 방안을 제안한다.

먼저, SCH의 시간 동기를 향상시키기 위한 방안을 제안한다. 시간 동기를 향상시키기 위해, 본 발명은 시간 영역의 신호가 완전한 2회 반복패턴을 갖도록 주파수 영역에서 2개의 부반송파 간격으로 시퀀스를 할당한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 주파수 영역에서 짝수번째 부반송파마다 시퀀스 값을 할당했을 때의 시간 영역 신호를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 주파수 영역에서 짝수번째 부반송파마다 시퀀스 값을 할당하면, 시간영역에서는 동일한 신호가 2번 완전 반복되어 나타난다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 주파수 영역에서 홀수번째 부반송파마다 시퀀스 값을 할당했을 때의 시간 영역 신호를 도시한 도면이다. 도시된 바와 같이, 주파수 영역에서 홀수번째 부반송파마다 시퀀스 값을 할당하면, 시간영역에서는 동일한 신호가 2번 반복되어 나타나는데, 그 중 한 신호는 다른 한 신호의 부호가 반전된 모습으로 나타난다.

여기서, 반복횟수 2는 IFFT의 크기인 2의 승수(power of 2)의 약수이므로, 시간영역에서의 2회 반복 패턴은 완전한 반복 패턴으로 나타난다. 따라서 기지국 간에 동기가 맞춰져 있는 환경의 경우, 셀의 경계에서도 인접 셀의 SCH가 간섭으로 작용하지 않고, 오히려 인접 셀의 SCH의 반복 패턴이 더해져 반복 패턴 신호가 다른 데이터 구간보다 더욱 세지는 매크로 디이버시티(macro diversity) 효과를 얻을 수 있다. 이하, 본 발명에서는 시퀀스가 홀수번째 부반송파마다 할당되는 경우를 예를 들어 살펴보기로 한다.

다음으로. 본 발명은 SCH가 구분해야 할 기지국의 개수가 클 때 낮은 복잡도로 셀 ID를 획득할 수 있는 방안을 제안한다.

SCH가 구분해야 할 기지국의 개수 N은 N = N₀ X N₁를 만족하고, N₀과 N₁는 동일한 정수이거나 (N₀ = N₁) 또는 연속된 두 정수 (N₀ = N₁ + 1 또는 N₁ = N₀ + 1)이다. 셀 ID 구분을 위해 사용되는 시퀀스들은 두 개의 시퀀스 집합으로 나뉘고, 상기 두 개의 시퀀스 집합을 각각 SCHSeqSet₀ 과 SCHSeqSet₁으로 나타낸다. 상기 두 시퀀스 집합 SCHSeqSet₀과 SCHSeqSet₁에 포함된 시퀀스들의 개수는 각각 N₀개와 N₁개이다. 시퀀스 집합 SCHSeqSet₀의 시퀀스 인덱스를 나타내는 변수는 IDcellSet₀ 이고, 0 ≤ IDcellSet₀ < N₀ 의 정수 값을 갖는다. 시퀀스 집합 SCHSeqSet₁ 의 시퀀스 인덱스를 나타내는 변수는 IDcellSet₁ 이고, 0 ≤ IDcellSet₁ < N₁ 의 정수 값을 갖는다. 이때 기지국의 ID를 나타내는 변수 IDcell 은 하기 <수학식 1>로 표현된다.

[수학식 1]

IDcell = N₁×IDcellSet₀ + IDcellSet₁

이때, 종래의 방법에서는 N개의 기지국을 구별하기 위하여 N개의 시퀀스가 필요하였으나, 제안된 방법에서는 N개의 기지국을 구별하기 위하여 N₀ + N₁ 개의 시퀀스만 필요로 하므로 셀 ID 획득 복잡도를 크게 줄일 수 있는 장점이 있다.

SCH의 주파수 영역에서 시퀀스에 할당될 총 부반송파의 개수가 2L개일 때, 상기 부반송파들은 두 개의 부반송파 집합으로 나뉘고, 각각 SCHCarrierSet₀과 SCHCarrierSet₁로 표현한다. 상기 두 개의 부반송파 집합 SCHCarrierSet₀과 SCHCarrierSet₁에 포함된 부반송파들의 개수는 각각 L개 이다. 이 때, 상기 두 개의 시퀀스 집합 SCHSeqSet₀ 과 SCHSeqSet₁에 포함되어 있는 시퀀스들의 길이도 각각 L이다. 이때 시퀀스 집합 SCHSeqSet₀은 부반송파 집합 SCHCarrierSet₀을 사용하고, 시퀀스 집합 SCHSeqSet₁은 부반송파 집합 SCHCarrierSet₁을 사용한다.

이하, SCH를 위한 부반송파들을 2개의 부반송파 집합들(SCHSeqSet₀와 SCHSeqSet₁)로 그룹핑하는 방법을 설명한다. 예를 들어, FFT 크기가 1024를 가정하며, 다른 FFT 크기에도 용이하게 적용될 수 있다. 또한, SCH를 위해 홀수번째 부반송파들이 사용되는 것으로 가정한다. 이럴 경우, 총 1024개의 부반송파들 중 가드 밴드(guard band)를 제외한 864개의 부반송파들을 2개의 집합으로 그룹핑하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따라, 제1 부반송파 집합의 부반송파들과 제2 부 반송파 집합의 부반송파들이 교대로 위치되는 경우를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이, SCHCarrierSet₀ 은 1, 5, 9, ..., 857, 861번째 부반송파로 구성되고, SCHCarrierSet₁ 은 3, 7, 11,..., 859, 863번째 부반송파로 구성된다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라, 제1 부반송파 집합과 제2 부반송파 집합을 블록 형태로 구성한 경우를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, SCH를 위한 홀수번째 부반송파들을 반을 기준으로 앞 구간의 부반송파들을 제1 부반송파 집합으로 정하고, 반을 기준으로 뒤 구간의 부반송파들을 제2 부반송파 집합으로 정한다. 즉, SCHCarrierSet₀ 은 1, 3, 5, ..., 429, 431번째 부반송파로 구성하고, SCHCarrierSet₁ 은 433, 435, 437, ..., 861, 863번째 부반송파로 구성한다.

상술한 도 5와 도 6의 방법 외에도, SCH가 사용 가능한 부반송파들을 두 개의 부반송파 집합으로 나누는 방법은 다양한 형태로 실시될 수 있다.

다음으로, 본 발명에 따른 시퀀스를 생성하는 방법을 살펴보기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 SCH에 사용되는 시퀀스를 도시한 것이다.

도시된 바와 같이, 시퀀스의 길이는 L이 되고, 상기 시퀀스는 길이 G의 순환 쉬프트된 골레이 시퀀스(Cyclic shifted Golay sequence)를 이용해서 구성된다.

상세히 살펴보면, 본 발명에 따른 두개의 시퀀스 집합 SCHSeqSet₀과 SCHSeqSet₁에 구성되는 시퀀스들은 길이가 L이다. 상기 길이가 L인 시퀀스는 순환 이동된 골레이 시퀀스(Cyclic shifted Golay sequence)를 이용하여 생성된다. 골레이 시퀀스는 모든 길이에 대하여 존재하지 않고 길이에 제약이 있으므로, 골레이 시퀀스의 길이를 G라고 할 때 G는 L보다 작거나 같은 범위에서 생성 가능한 가장 큰 골레이 시퀀스의 길이로 설정된다.

상기 두 개의 시퀀스 집합 SCHSeqSet₀과 SCHSeqSet₁을 위해 각각 N₀와 N₁개의 순환 이동된 골레이 시퀀스를 선택할 때, 각 시퀀스 집합 내에서 상호상관값(Cross-Correlation)이 커지도록 만드는 시퀀스들이 선택된다. 길이 L인 시퀀스에서 순환 이동된 골레이 시퀀스가 차지하는 길이 G를 제외한 나머지 부분 (L-G)는 전체 시퀀스의 첨두대평균전력비(PAPR: Peak-to-Average Power Ratio)가 작은 값을 갖도록 선택된다. 이 나머지 부분은 상기 도 7에서 'TR'로 표시되어 있다. 상기 TR 부분은 순환 이동된 골레이 시퀀스의 앞부분이나 뒷부분, 또는 앞부분과 뒷부분에 분산되어 위치할 수 있다. 순환 이동된 골레이 시퀀스의 앞부분에 위치하는 TR의 크기를 R1, 순환 이동된 골레이 시퀀스의 뒷부분에 위치하는 TR의 크기를 R2 라 할 때, R1 과 R2 는 L-G = R1 + R2 를 만족시키는 음이 아닌 정수이다.

상술한 방법으로 생성된 시퀀스들은 파워가 부스팅된 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 변조되어 부반송파에 매핑된다.

하기 <표 1>은 FFT 크기가 1024이고, 864개의 부반송파가 사용 가능할 때, 모두 1024개의 셀 ID를 구별하는 시퀀스의 예를 십육진수(hexadecimal)로 나타낸 것이다. 각각의 시퀀스의 길이는 216이고 두 개의 시퀀스 집합은 각각 32개의 시퀀스를 가지고 있다. 즉, N₀ = N₁ = 32 이다.

m	IDcellSetm	시퀀스
0	0	777B8774878B8B84B47BB48BBB777B8774878B7B7B4B844B744476
0	1	FB2A5CE317D37FB2A5CFCE82C87B2A5CE317D3784D5A30317D37D1
0	2	C0C5AB21CE95378C5AB20316AC804D05CFECBE8C7B2FA31ECBE8C2
0	3	47474744B887477B7887788487448744BB44B8BB7B44877B7B7B6C
0	4	12ED12E2EDED121DEDEDEDE212E212E2E2E2ED1DE2E2121DE21D2C
0	5	4D5A31CE82C804D5A30317D37FB2A5CE317D3784D5A30317D3781B
0	6	FCE9537F3A0B21CE95378C5F4DE316AC80C5F4DFCE95378C5F4DB1
0	7	A4BCC459A1C055B433BA65E3FD5B433DD9A1C055B433DD9A1C02A4
0	8	8F09770EF7717176EE896EF1690F09770EF77109091176910E96FB
0	9	EC443BC443C3BBBBC3C43BC3BBBEEE916EE969169696916E96EEEC
0	10	BC62D590E7416439D2A6F18BE9BC62D59018BE9BC62D59018BE9BF
0	11	4447B448B4B7474787B88748881112E11DE1E21212D2EDD21DDDEC
0	12	4448B447B4B8484878B77847774448B447B4B8B8B7874887B88847
0	13	70B377985B57F8F4CBB985B57F8F4C8867A4ABF8F4CBB985B54090
0	14	C62D59018BE9BC62D59018BE9BC2682E709AB463D97D18F654B9C2
0	15	09A0B9C26AD18F65F463D952E709A0B9FD952E709A0B9FD952E7E5
0	16	642862A6F018A9BD79D590FE749BD79D26F018A9BD79D26F018B89
0	17	B2D354AAAD2B34D2CAB32AD2B3660780660187999F87FFE01879F3
0	18	682E7F65F4602682E709A0B9C26AD18F654B9FD952E7F654B9C2B9
0	19	633F0FF33FCF0C33F0FFFC030F39A5956AAA5A999A5956655A5641
0	20	573F84DA30A13573F84D5CF5EC973F84DA30A1368C07B2A30A1346
0	21	2D2DDD22DDDDDDD2222D22DD2D1E1EEE11EEEE1E1EEEE1EE11E1AE
0	22	2013568C04D05CE13568C7B2FA31CE82C873A54DFCE82C80C5AB35
0	23	0061E60067E1FFF9E199867E1FD4B532CCCB4D52B4ACD54CB4D52A
0	24	A9BC062A6F018A9BC062D90FE75461426D18509AB9EBD9518509B0
0	25	3D7B2A30A13573D7B25CF5EC973F84DA301ECA8C07B2A301EC97EC
0	26	C87F3A4DEBCEAC87F3A4DEBCE93780C54DEBCEAC87F3AB21431636
0	27	62D59018B564062D590E74A9BFD97D18F65F4602682E7F65F46063
0	28	026AD1809A0B9C26AD18F65F463D952E7F65F46026AD18F65F462E
0	29	9537F3A0B20317D378C5F4DE317D37F3A54DFCE95378C5AB21CE82
0	30	ECA973FB2FA31ECA97384D05CE13568C04D05CFECA97384D05CFF4
0	31	7333CF300F0FCFCC3C33FC0FFFEAAA56A996965655A5AA6596666C
1	0	222ED221D2DE2E2E1ED11E2111DDD12DDE2D21212E1ED11E2111E2
1	1	5C23DC2423A3DC5BA3A3A3A423A423DBDBDBDC245BDBA3A45BA427
1	2	34B332CD4B52ACB4CAACD4B50061E667981E00061E60067E1FD5D0
1	3	DFCE95378C5F4DFCE9537F3A0B21CE95378C5F4DE316AC80C5F45E
1	4	8C5F4DE13568C73A0B21ECA9738C5F4DFECA9738C5F4DFECA973D0
1	5	FC7A65DCC2DAA03859BBCC2DABFC7A65DCC2DABFC7A64433D2557C
1	6	787888778888888777787788782D2DDD22DDDD2D2DDDD2DD22D209
1	7	77774B748B4B77774B488B748884447847B878787B878447B84434
1	8	643F9D590A18A9BC062A6F5E75643F9D26F5E75643F9D26F5E7516
1	9	02682E709AB4639D2A6FE741643D97D18F654B9F9D2A6FE7416413
1	10	FB2A5CFECBE8C7B2A5CFECBE8C04D5A31ECBE8C7B2A5CE134173DC
1	11	EDEDEDE2E21DEDED121DE212E212E21D12ED1DE2E2ED1212E2E2ED
1	12	2B21FCE973D7B24DE03168C284D4DE031573D7B24DE031573D7B27
1	13	444BB444B4BB4B4B4BB44B4444EEEE1EE11E1EEEEE1E111EE11159
1	14	B2D354CD52D4CCD2CAB5552D4C9879FE67F87E61879FE00078198B
1	15	C973F84D5CF5ECA8C07B2A30A1368C07B25CF5ECA8C07B25CF5EA8
1	16	2A5CE13568C7B2A5CFECA973FB2FA31ECBE8C7B2FA30134173FB2F
1	17	3D255DC03859B3D255BBFC7A633D255DC03859CC2DAA4403859BE7
1	18	4DEBCE937AF3AB21431537AF3A5CFE13573F84D5CFE1368C07B205
1	19	001999659AA5A559596966A95AAA8CCC30CFF0F03033C3CC03F058
1	20	13568C04D05CE13568C7B2FA31CE82C873A54DFCE82C80C5AB20E4
1	21	000FC033C3CC0C0F0FF30C3331555A9566969A9AA5A559A69998F0
1	22	1E34B488B74888B4B4888B48B74B5E1E221DE2222221DDDE1DE21A
1	23	727275F5F5F2720DF5F58A0DF20A720A720D8A758DF272758A0A7E
1	24	2E7AF64B9FC26A6F018A9BD79D518509B4603D926F018A9BD79D6B
1	25	8C5AB20317D37F3A54DE317D37F3A54DFCE82C873A54DE317D37AC
1	26	B878847B444484877778B744B487877B84BBBB47477778B744B4A0
1	27	B9FC26AE7AF64B9FC26D18509B4603D9518509AB9FC26D18509AA1
1	28	09AB4639D059009AB46062FA6FF654B9C62FA6F09AB46062FA6F9D
1	29	E2212122EEDD2EE12D21E2DDE11DDEE2E2EEDD2EE12D1E1D221EB9
1	30	09A0B9C26AD18F65F46026AD18F65F463D952E7F65F46026AD18BE
1	31	668700A92F3089978FF56D0CEE9978FEA92F3089978FEA92F31156

하기 <표 2>는 FFT 크기가 512이고, 432개의 부반송파들이 사용 가능할 때, 모두 1024개의 셀 ID를 구별하는 시퀀스의 예를 십육진수(hexadecimal)로 나타낸 것이다. 각각의 시퀀스의 길이는 108이고 두 개의 시퀀스 집합은 각각 32개의 시퀀스를 가지고 있다. 즉, N₀ = N₁ = 32 이다.

m	IDcellSetm	시퀀스
0	0	F654B9C2682E709AB4602682E79
0	1	4B9FC26D18509AB9FC26AE7AF64
0	2	573D7B25CFE1368C284D5CFE134
0	3	7D378C5AB21CE82C80C5AB20317
0	4	D18509AB9FC26AE7AF64B9FC269
0	5	2143153780C54DEBCE93780C5B2
0	6	CE82C80C5AB21CE82C873A54DFD
0	7	E13573D7B2A301EC973D7B25CFD
0	8	64062D59018BE9BC62D590E741C
0	9	6AAA3330C33FC3C06065A59AA56
0	10	8B642862D90FE75642862A6F010
0	11	070B34467A4A8070B377985B544
0	12	A30A13573F84D5CF5EC973F84DD
0	13	AB6867BB3438001C2CD119E92A4
0	14	D79D26F018B642862A6F018A9BD
0	15	2221D22ED2D12121E1DEE12EEE1
0	16	B25CFE1368C284D5CFE13573D7B
0	17	1F8067879A9AB4B54CB2CCC8001
0	18	E709AB463D97D1809AB4602682E
0	19	5E749BC062D90A18A9BC062A6F4
0	20	0903C3FCC30CCCAAA95AA65A597
0	21	AA4BCC2265E3FFF1E997730B6AD
0	22	B9FC26AE7AF654603D92E7AF64B
0	23	8CCC30CFF0F018196966A95AAAB
0	24	556D0CF766870003859A233D254
0	25	850C54DE031537AF3A4DE0316C8
0	26	F4DE316AC873A0B20316AC80C5E
0	27	1111ED122D2DD1D1E1EE21D2229
0	28	8C7B2A5CE134173FB2A5CFECBE8
0	29	00E16688CF49555B433DD9A1C07
0	30	FFFD999659AA5A54D4C3C33FC0E
0	31	C5B21FCE937AF3AB21FCEAC8508
1	0	003859A233D25556D0CF7668701
1	1	3A4DE0316C850C54DE031537AF7
1	2	DA30A13573F84D5CF5EC973F84D
1	3	B25CFE1368C284D5CFE13573D7B
1	4	7FFF03FCC3C31715A5AA6596665
1	5	0C5AB21CE82C873A54DFCE82C85
1	6	BDC3C23BC5BBBA223DA245A5BD9
1	7	4B9FC26D18509AB9FC26AE7AF64
1	8	590A18A9BC062D90A18B643F9D1
1	9	ECA973FB2FA3013568C7B2FA31E
1	10	CC2265E3FD5B433BA65E3FAA4BC
1	11	26969956A5554CCC30CFF0F0242
1	12	6968916F11177768F710F0EF6F3
1	13	D590A18B643F9D26F5E75643F9D
1	14	1715A5AA6596667FFF03FCC3C31
1	15	D1809AB4602682E709AB463D97C
1	16	5FE3D32219E92AFE3D32EE616DD
1	17	5CF5ECA8C07B2A30A1368C07B22
1	18	AF64B9FC26D18509AB9FC26AE7E
1	19	F65F46026AD18F65F463D952E71
1	20	9AB463D97D18F654B9FD97D1803
1	21	0E01525E61132F1FD525E622CD2
1	22	E9537F3A0B20316AC873A0B21CF
1	23	D92E7F09B461426AE7F09AB9EBD
1	24	5525E61132F1FFF8F4CBB985B56
1	25	21CE82C873A54DFCE82C80C5ABA
1	26	176968916F1110889708EF0F173
1	27	4447B448B4B7474787B8874888D
1	28	2A4BCC2265E3FAA4BCC459A1C03
1	29	301EC973D7B25CFE13573D7B2A9
1	30	B6A80E16688CF49500E166EF30F
1	31	BBBB47B887877B7B4B448B78883

상기 표 1 및 표 2와 같은 시퀀스를 사용할 때, 기지국의 ID를 나타내는 변수 IDcell 은 하기 <수학식 2>로 표현된다.

[수학식 2]

IDcell = 32×IDcellSet₀ + IDcellSet₁

만약, 구별해야 하는 셀 ID의 개수가 1024보다 작을 때에, 상기 표 1과 표 2에 나타낸 시퀀스들 중 일부 시퀀스들만 사용될 수 있음은 물론이다.

그러면, 상술한 내용에 기반한 본 발명의 구체적인 동작을 살펴보기로 한다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선통신시스템에서 동기채널을 송신하기 위한 송신기의 구성을 도시하고 있다.

도시된 바와 같이, 동기채널 송신기는, 시퀀스 발생기(800), 변조기(802), 부반송파 매핑기(804), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)연산기(806), CP(cyclic prefix)추가기(808), DAC(Digital to Analog Converter)(810), RF(Radio Frequency)송신기(812)를 포함하여 구성된다.

도 8을 참조하면, 먼저 시퀀스 발생기(800)는 상위 제어기(도시하지 않음)로부터의 셀 아이디(IDcell)에 따른 2개의 시퀀스들(이하, 제1시퀀스 및 제2시퀀스로 칭함)을 발생한다. 이때, 상기 시퀀스 발생기(800)는 상기 표 1 혹은 표 2와 같은 메모리 테이블을 구비하며, 입력되는 IDCell에 따른 두개의 시퀀스들을 상기 메모리 테이블로부터 획득하여 출력할 수 있다. 다른 예로, 상기 퀀스 발생기(800)는 기지국의 셀 아이디(IDCell)에 따른 2개의 시퀀스들만 저장하고 있으며, 상위 제어기의 제어 하에 상기 저장된 2개의 시퀀스들을 발생할 수 있다.

변조기(802)는 상기 시퀀스 발생기(800)로부터의 제1시퀀스와 제2시퀀스를 정해진 변조방식에 따라 변조(modulation)하여 출력한다. 예를 들어, 상기 변조기(802)는 상기 2개의 시퀀스들을 파워 부스팅된 BPSK(Binary Phase Shift Keying) 신호로 변조하여 출력한다.

부반송파 매핑기(804)는 상기 변조기(802)로부터의 변조된 2개의 시퀀스들을 각각 해당 부반송파 집합에 매핑한다. 즉, 제1 시퀀스를 제1 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하고, 제2 시퀀스를 제2 부반송파 집합의 부파송파들에 매핑한다. 이때, 상기 제1 시퀀스와 제2 시퀀스는 시간영역에서의 2회 반복 패턴을 위해 홀수번째 혹은 짝수번째 부반송파들에 매핑된다. 예를 들어, 상기 제1 부반송파 집합과 제2 부반송파 집합은 상술한 도 5 혹은 도 6과 구성될 수 있다.

IFFT연산기(806)는 상기 부반송파 매핑기(804)에 의해 부반송파 매핑된 신호를 IFFT연산하여 시간영역의 샘플데이터를 출력한다. CP추가기(808)는 상기 IFFT연산기(806)로부터의 샘플데이터에 보호구간(예: CP)를 추가하여 SCH 신호(또는 SCH 심볼)을 발생한다.

DAC(810)은 상기 CP추가기(810)로부터의 SCH 심볼을 아날로그 신호로 변환하여 출력한다. RF송신기(812)는 상기 DAC(810)로부터의 기저대역 아날로그 신호를 RF신호로 변환하여 안테나를 통해 송신한다.

한편, 단말은 기지국으로부터 수신된 동기채널 신호를 이용해서 시간 동기를 획득하고, 기지국을 구분한다. 이때, 단말은 SCH의 시간 영역에서의 2회 반복 패턴을 이용해서 시간 동기를 획득할 수 있으며, 주파수 영역에서의 2개의 시퀀스 검출을 통해 셀 아이디(IDCell)을 획득할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선통신시스템에서 동기채널을 송신하기 위한 절차를 도시하고 있다.

도 9를 참조하면, 먼저 송신기(기지국)는 901단계에서 자신의 셀 아이디(IDCell)에 따른 2개의 시퀀스들(제1 시퀀스 및 제2 시퀀스)을 발생한다. 이때, 송신기는 표 1 및 표 2에 기반한 2개의 시퀀스들을 발생한다.

이후, 상기 송신기는 903단계에서 상기 2개의 시퀀스들을 변조한다. 예를 들어, 상기 송신기는 상기 2개의 시퀀스들을 파워 부스팅된 BPSK 신호로 변조할 수 있다.

그리고, 상기 송신기는 905단계에서 상기 변조된 제1시퀀스를 제1 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하고, 상기 변조된 제2시퀀스를 제2 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑한다. 이때, 상기 제1 시퀀스와 제2 시퀀스는 시간영역에서의 2회 반복 패턴을 위해 홀수번째 혹은 짝수번째 부반송파들에 매핑된다. 예를 들어, 상기 제1 부반송파 집합과 제2 부반송파 집합은 상술한 도 5 혹은 도 6과 구성될 수 있다.

이후, 상기 송신기는 907단계에서 부반송파 매핑된 제1 시퀀스 및 제2 시퀀스를 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)변조하여 동기채널 신호(동기채널 심볼)을 생성한다. 그리고 상기 송신기는 909단계에서 상기 생성된 동기채널 신호를 RF 처리하여 단말로 송신한다. 상기 동기채널 신호는 프레임의 맨 앞에서 송신될 수 있으며, 일정한 시간 간격으로 송신될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 종래 기술의 SCH의 주파수 영역 신호를 도시한 도면

도 2는 종래 기술의 SCH의 시간 영역 신호를 도시한 도면

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 SCH의 시간 영역 신호를 도시한 도면

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 SCH의 시간 영역 신호를 도시한 도면

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 SCH의 주파수 영역 신호를 도시한 도면

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 SCH의 주파수 영역 신호를 도시한 도면

도 7는 본 발명에 따른 SCH 시퀀스 생성 방법을 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선통신시스템에서 동기채널을 송신하기 위한 송신기의 구성을 도시한 도면.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 광대역 무선통신시스템에서 동기채널을 송신하기 위한 절차를 도시한 도면.

Claims

광대역 무선통신시스템에서 송신 장치에 있어서,

셀 아이디(IDCell)에 따른 제1 시퀀스와 제2 시퀀스를 발생하는 시퀀스 발생기와,

상기 시퀀스 발생기로부터의 상기 제1 시퀀스와 상기 제2시퀀스를 변조하는 변조기와,

상기 변조기로부터의 상기 제1 시퀀스를 제1 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하고, 상기 제2 시퀀스를 제2 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하는 부반송파 매핑기와, 상기 제1 부반송파 집합과 상기 제2 부반송파 집합에 구성된 부반송파들은 서로 2개의 부반송파 간격을 가지며,

상기 부반송파 매핑기로부터의 부반송파 매핑된 신호를 OFDM변조하여 동기채널 심볼을 발생하는 OFDM변조기와,

상기 OFDM변조기로부터의 동기채널 심볼을 RF(Radio Frquency)처리하여 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 시퀀스 발생기는, 상기 표 1 혹은 상기 표 2에 기반한 2개의 시퀀스들을 발생하는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 시퀀스는 제1 시퀀스 집합의 시퀀스이고, 상기 제2 시퀀스는 제2 시퀀스 집합의 시퀀스이며, 상기 제1 시퀀스 집합의 시퀀스 개수가 N₀이고, 상기 제2 시퀀스 집합의 시퀀스 개수가 N₁일 때, 구분 가능한 셀의 개수(N)은 N₀ⅹN₁인 것을 특징으로 하는 장치.
제2항에 있어서,

상기 셀 아이디(IDCell)은 다음과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 장치.

IDcell = N₁×IDcellSet₀ + IDcellSet₁

여기서, IDCellSet₀는 제1 시퀀스 집합의 시퀀스 인덱스를 나타내고, IDCellSet₁는 제1 시퀀스 집합의 시퀀스 인덱스를 나타냄.
제1항에 있어서,

상기 제1 부반송파 집합과 상기 제2 부반송파 집합의 부반송파들은 짝수번째 혹은 홀수번째 부반송파들로 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
제1항에 있어서,

상기 제1 부반송파 집합의 부반송파들과 상기 제2 부반송파 집합의 부반송파들은 주파수 영역에서 서로 교대로 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
제3항에 있어서,

상기 제1 시퀀스 집합과 상기 제2 시퀀스 집합의 시퀀스들 각각은, 순환 이동된 골레이 시퀀스와 특정 시퀀스가 연접된 형태이며, 상기 특정 시퀀스는 전체 시퀀스의 PAPR(Peak-to-Average Power Ratio)이 작은 값을 갖도록 설정되는 것을 특징으로 하는 장치.
광대역 무선통신시스템에서 동기채널 송신 방법에 있어서,

셀 아이디(IDCell)에 따른 제1 시퀀스와 제2 시퀀스를 발생하는 과정과,

상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스를 변조하는 과정과,

상기 변조된 제1 시퀀스를 제1 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하고, 상기 변조된 제2 시퀀스를 제2 부반송파 집합의 부반송파들에 매핑하는 과정과, 상기 제1 부반송파 집합과 상기 제2 부반송파 집합에 구성된 부반송파들은 서로 2개의 부반송파 간격을 가지며,

상기 부반송파에 매핑된 2개의 시퀀스들을 OFDM변조하여 동기채널 심볼을 발생하는 과정과,

상기 동기채널 심볼을 RF처리하여 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,

상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스는 상기 표 1 혹은 상기 표 2에 기반한 시퀀스인 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,

상기 제1 시퀀스는 제1 시퀀스 집합의 시퀀스이고, 상기 제2 시퀀스는 제2 시퀀스 집합의 시퀀스이며, 상기 제1 시퀀스 집합의 개수가 N₀이고, 상기 제2 시퀀스 집합의 시퀀스 개수가 N₁일 때, 구분 가능한 셀의 개수(N)은 N₀ⅹN₁인 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,

상기 셀 아이디(IDCell)은 다음과 같이 표현되는 것을 특징으로 하는 방법.

IDcell = N₁×IDcellSet₀ + IDcellSet₁

여기서, IDCellSet₀는 제1 시퀀스 집합의 시퀀스 인덱스를 나타내고, IDCellSet₁는 제1 시퀀스 집합의 시퀀스 인덱스를 나타냄.
제8항에 있어서,

상기 제1 부반송파 집합과 상기 제2 부반송파 집합의 부반송파들은 짝수번째 혹은 홀수번째 부반송파들로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
제8항에 있어서,

상기 제1 부반송파 집합의 부반송파들과 상기 제2 부반송파 집합의 부반송파들은 주파수 영역에서 서로 교대로 위치되는 것을 특징으로 하는 방법.
제10항에 있어서,

상기 제1시퀀스 집합과 상기 제2시퀀스 집합의 시퀀스들 각각은, 순환 이동된 골레이 시퀀스와 특정 시퀀스가 연접된 형태이며, 상기 특정 시퀀스는 전체 시퀀스의 PAPR이 작은 값을 갖도록 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
광대역 무선통신시스템에서 송신 장치에 있어서,

상기 표 1 혹은 상기 표 2에 기반한, 셀 아이디에 따른 제1 시퀀스와 제2 시퀀스를 발생하는 시퀀스 발생기와,

상기 시퀀스 발생기로부터의 상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스를 이용해서 동기채널 신호를 생성하는 채널 생성기와,

상기 채널 생성기로부터의 동기채널 신호를 송신하는 송신기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
제15항에 있어서, 상기 채널 생성기는,

상기 제1시퀀스와 상기 제2시퀀스를 홀수번째 혹은 짝수번째 부반송파들에 매핑하여 OFDM변조하는 것을 특징으로 하는 장치.
제15항에 있어서, 상기 채널 생성기는,

상기 제1시퀀스를 제1 부반송파 집합에 매핑하고, 상기 제2 시퀀스를 제2 부반송파 집합에 매핑하여 OFDM변조하며, 상기 제1 부반송파 집합과 상기 제2 부반송파 집합에 구성된 부반송파들은 서로 2개의 부반송파 간격을 가지며, 상기 제1 부반송파 집합의 부반송파들과 상기 제2 부반송파 집합의 부반송파들은 주파수 영역에서 서로 교대로 위치되는 것을 특징으로 하는 장치.
광대역 무선통신시스템에서 동기채널 송신 방법에 있어서,

상기 표 1 혹은 상기 표 2에 기반한, 셀 아이디에 따른 제1 시퀀스와 제2 시퀀스를 발생하는 과정과,

상기 제1 시퀀스와 상기 제2 시퀀스를 이용해서 동기채널 신호를 생성하는 채널 생성기와,

상기 생성된 동기채널 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 동기채널 생성 과정은,

상기 제1시퀀스와 상기 제2시퀀스를 홀수번째 혹은 짝수번째 부반송파들에 매핑하는 과정과,

상기 부반송파에 매핑된 제1 시퀀스와 제2 시퀀스를 OFDM변조하는 것을 특징 으로 하는 방법.
제18항에 있어서, 상기 동기채널 생성 과정은,

상기 제1시퀀스를 제1 부반송파 집합에 매핑하고, 상기 제2 시퀀스를 제2 부반송파 집합에 매핑하는 과정과,

상기 부반송파에 매핑된 제1 시퀀스와 제2 시퀀스를 OFDM변조하는 과정을 포함하되,

상기 제1 부반송파 집합과 상기 제2 부반송파 집합에 구성된 부반송파들은 서로 2개의 부반송파 간격을 가지며, 상기 제1 부반송파 집합의 부반송파들과 상기 제2 부반송파 집합의 부반송파들은 주파수 영역에서 서로 교대로 위치되는 것을 특징으로 하는 방법.