KR20110039398A

KR20110039398A - 무선 통신 시스템에서의 비콘-지원 셀 서치

Info

Publication number: KR20110039398A
Application number: KR1020117007382A
Authority: KR
Inventors: 더가 프라사드 말라디; 주안 몬토조; 준이 리; 병훈 김
Original assignee: 콸콤 인코포레이티드
Priority date: 2006-09-14
Filing date: 2007-09-13
Publication date: 2011-04-15
Also published as: JP2010504046A; WO2008033985A2; WO2008033985A3; EP2080336B1; CA2798522A1; US8665799B2; JP4902743B2; CA2798524A1; KR20090077915A; TW200835365A; CN103607754B; EP2482511A1; CN101548516B; CA2661201C; KR20110049900A; EP2472758A1; KR101132913B1; US20080095108A1; US20140133478A1; CA2661201A1

Abstract

사용자 기기들(UE)가 셀 서치들을 수행하는 것을 지원하기 위해 동기 신호들을 전송하기 위한 기술들이 설명되어 있다. 일 설계에서, 한 셀에 대한 기지국은, 이웃 셀들을 검출하기 위하여 이웃 셀 서치에 대하여 사용자 기기들(UE)에 의해 사용될 수 있는, 1차 동기 신호를 생성 및 전송할 수 있다. 전송될 비콘 신호들의 갯수와 각 비콘 신호용으로 이용가능한 부반송파들의 세트는 시스템 대역폭에 기초하여 결정될 수 있다. 각 비콘 신호는 각 비콘 심볼 기간에서 부반송파들의 세트에서의 한 부반송파로 매핑될 수 있다. 이 한 부반송파는 비콘 호핑 패턴 또는 비콘 코드에 기초하여 결정될 수 있으며 셀 식별자(ID)에 의존할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서의 비콘-지원 셀 서치{BEACON ASSISTED CELL SEARCH IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSEM}

본 출원은 2006년 9월 14일에 "A METHOD AND APPARATUS FOR USING SCALABLE BEACON SIGNALING BASED ON SYSTEM BANDWIDTH"란 명칭으로 미국 가출원된 제 60/845,268호; 2006년 10월 3일에 "A METHOD AND APPARATUS FOR P-SCH FOR E-UTRA"란 명칭으로 미국 가출원된 제 60/828,051호; 및 2007년 9월 11일에 "BEACON ASSISTED CELL SEARCH IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM"이란 명칭으로 미국 출원된 제 11/853,704호를 우선권으로 청구하며, 이들 각각은 본 출원의 양수인에게 양도되었으며, 본 명세서에 참조문헌으로 포함된다.

본 발명은 일반적으로 통신에 관한 것으로서, 더 상세하게는 무선 통신 시스템에서 셀들을 서치하기 위한 기술들에 관한 것이다.

음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시징, 브로드캐스트 등과 같은 다양한 통신 컨텐트들을 제공하기 위해서 무선 통신 시스템들이 광범위하게 이용되고 있다. 이러한 무선 시스템들은 이용가능한 시스템 자원들을 공유함으로써 다중 사용자들을 지원할 수 있는 다중-액세스 시스템들일 수 있다. 이러한 다중-액세스 시스템들의 예들은 CDMA(Code Division Multiple Access) 시스템들, TDMA(Time Division Multiple Access) 시스템들, FDMA(Frequency Division Multiple Access) 시스템들, OFDMA(Orthogonal FDMA) 시스템들, 및 SC-FDMA(Single-Carrier FDMA) 시스템들을 포함한다.

무선 통신 시스템은 임의의 수의 사용자 기기들(UE들)에 대한 통신을 지원할수 있는 임의의 수의 기지국들을 포함할 수 있다. UE(예컨대, 셀룰러 전화기)는 임의의 정해진 순간에 하나 또는 다수의 기지국들의 커버리지 내에 있을 수 있거나, 아니면 어떠한 기지국의 커버리지 내에도 있지 않을 수 있다. UE는 이제 방금 파워 업되었을 수 있거나 또는 커버리지를 잃었을 수 있으며, 따라서 어떤 기지국들이 수신될 수 있는지를 알지 못할 수 있다. UE는 기지국들을 검출하고 또한 검출된 기지국들에 대한 타이밍 및 다른 정보를 획득하기 위해서 셀 서치를 수행할 수 있다. UE는 또한 하나 이상의 기지국들과 통신하고 있을 수 있으며, 또한 이동적일 수 있다. UE는 자신에게 서비스할 더 나은 기지국들을 검출하기 위해서 셀 서치를 수행할 수 있다.

각각의 기지국은 UE들이 셀 서치를 수행하는 것을 돕기 위해서 동기 신호를 전송할 수 있다. 일반적으로, 동기 신호는 수신기로 하여금 전송기를 검출하고 또한 예컨대 전송기의 타이밍 및 식별(identity)과 같은 정보를 획득할 수 있도록 하는 임의의 신호일 수 있다. 동기 신호들은 오버헤드를 나타내며, 또한 가능한 효율적으로 전송되어야 한다. 게다가, 동기 신호들은 UE들로 하여금 가능한 신속하고 효율적으로 셀 서치를 수행할 수 있도록 해야 한다.

UE들이 셀 서치들을 수행하는 것을 돕기 위해 동기 신호들을 전송하기 위한 기술들이 본 명세서에서 설명된다. 한 설계에 있어서, 셀을 위한 기지국은 1차 동기 신호 및 2차 동기 신호를 생성하여 전송할 수 있는데, 그 동기 신호들은 파워 업되었을 때 초기 셀 서치를 위해 UE들에 의해서 사용될 수 있다. 기지국은 또한 UE들이 유휴(idle) 상태 및 활성 상태에 있는 동안 이웃 셀들을 검출하기 위해서 이웃 셀 서치에 대해 상기 UE들에 의해 사용될 수 있는 하나 이상의 비콘 신호들을 생성하고 전송할 수 있다. 비콘 신호는 총 셀 전송 전력의 전체 또는 많은 분율(fraction)이 하나 또는 수개의 부반송파(subcarrier)들에 대해 사용되는 신호이다. 전송할 비콘 신호들의 수 및 각각의 비콘 신호를 위해 이용가능한 부반송파들 세트가 시스템 대역폭에 기초하여 결정될 수 있다. 한 설계에 있어서, 각각의 비콘 신호는 상기 비콘 신호가 전송되는 각각의 심볼 기간에 부반송파들 세트의 한 부반송파(비콘 부반송파로 지칭됨)에 매핑될 수 있다. 비콘 부반송파는 비콘 호핑 패턴 또는 비콘 코드에 기초하여 결정될 수 있으며, 비콘 신호를 통해 전송되고 있는 셀 식별자(ID) 및/또는 다른 정보에 따라 좌우될 수 있다. 비콘 신호(들)은 시분할 다중화(TDM) 또는 주파수 분할 다중화(FDM)을 통해 전송될 수 있다.

한 설계에 있어서, UE는 시스템에서 셀들에 의해 전송되는 1차 및 2차 동기 신호들에 기초하여 초기 셀 서치를 수행할 수 있다. UE는 예컨대 검출된 셀로부터 수신되는 시스템 정보에 기초하여 시스템 대역폭을 결정할 수 있다. UE는 시스템 대역폭에 기초하여 비콘 신호들용으로 이용가능한 부반송파들 세트를 결정할 수 있다. 유휴 상태 또는 활성 상태에서 동작하는 동안에, UE는 부반송파들 세트에 기초하여 이웃 셀들로부터의 비콘 신호들을 검출하기 위해서 이웃 셀 서치를 주기적으로 수행할 수 있다.

본 발명의 여러 양상들 및 특징들이 아래에서 더 상세히 설명된다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 TDM 설계의 경우에 동기 신호 전송을 나타낸다.
도 3a 내지 도 3c는 상이한 시스템 대역폭들에 대한 TDM 비콘 전송을 나타낸다.
도 4는 FDM 설계의 경우에 동기 신호 전송을 나타낸다.
도 5a 내지 도 5c는 상이한 시스템 대역폭들에 대한 FDM 비콘 전송을 나타낸다.
도 6은 하나의 셀에 대한 비콘 신호를 나타낸다.
도 7은 3개의 셀들에 대한 비콘 신호들을 나타낸다.
도 8은 노드 B 및 UE를 블록도로 나타낸다.
도 9는 노드 B에 있는 비콘 신호 생성기를 블록도로 나타낸다.
도 10은 UE에 있는 비콘 프로세서를 블록도로 나타낸다.
도 11은 노드 B에 의해 비콘을 전송하기 위한 처리를 나타낸다.
도 12는 비콘 전송을 위한 장치를 나타낸다.
도 13은 UE에 의해 비콘을 검출하기 위한 처리를 나타낸다.
도 14는 비콘 검출을 위한 장치를 나타낸다.
도 15는 노드 B에 의해 동기 신호를 전송하기 위한 처리를 나타낸다.
도 16은 동기 신호 전송을 위한 장치를 나타낸다.
도 17은 UE에 의해 셀 서치를 수행하기 위한 처리를 나타낸다.
도 18은 셀 서치들을 수행하기 위한 장치를 나타낸다.
도 19는 노드 B에 의해 FDM 비콘을 전송하기 위한 처리를 나타낸다.
도 20은 FDM 비콘 전송을 위한 장치를 나타낸다.
도 21은 UE에 의해 FDM 비콘을 수신하기 위한 처리를 나타낸다.
도 22는 FDM 비콘 수신을 위한 장치를 나타낸다.

본 명세서에 설명된 기술들이 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 및 다른 시스템들과 같은 다양한 무선 통신 시스템들을 위해 사용될 수 있다. "시스템" 및 "네트워크"란 용어들은 서로 바뀌어서 종종 사용된다. CDMA 시스템은 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access), cdma2000 등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA는 W-CDMA(Wideband-CDMA) 및 LCR(Low Chip Rate)를 포함한다. cdma2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준들을 커버한다. TDMA 시스템은 GSM(Global System for Mobile Communications)과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. OFDMA 시스템은 E-UTRA(Evolved UTRA), UMB(Ultra Mobile Broadband), IEEE 802.11(Wi-Fi), IEEE 802.16(WiMAX), IEEE 802.20, Flash-OFDM

등과 같은 무선 기술을 구현할 수 있다. UTRA, E-UTRA 및 GSM은 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 일부이다. 3GPP LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA를 사용하는 UMTS(upcoming release of UMTS)의 향후 출시를 말하며, 이 E-UTRA는 다운링크 상에서는 OFDMA를 이용하고 업링크 상에서는 SC-FDMA를 이용한다. UTRA, E-UTRA, GSM, UMTS 및 LTE는 "3rd Generation Partnership Project(3GPP)"란 이름의 기구로부터 입수될 수 있는 문헌들에 설명되어 있다. cdma2000 및 UMB는 "3rd Generation Partnership Project2(3GPP2)"란 이름의 기구로부터 입수가능한 문헌들에 설명되어 있다. 이러한 다양한 무선 기술들 및 표준들은 해당 분야에 공지되어 있다. 명확성을 위해서, 그 기술들의 일부 양상들이 LTE에 대해 아래에서 설명되고, LET 용어가 아래 설명의 많은 부분에서 사용된다.

LTE는 다운링크 상에서는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing)을 활용하고 업링크 상에서는 SC-FDM(single-carrier frequency division multiplexing)을 활용한다. OFDM 및 SC-FDM은 시스템 대역폭을 다수(K)의 직교 부반송파들로 분할하고, 그 부반송파들은 톤들(tones), 빈들(bins) 등으로도 일반적으로 지칭된다. 인접한 부반송파들 간의 간격(spacing)은 고정될 수 있고, 부반송파들의 총 수(K)는 시스템 대역폭에 따라 좌우될 수 있다. 각각의 부반송파는 데이터와 함께 변조될 수 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM을 통해 주파수 도메인에서 전송되고 SC-FDM을 통해 시간 도메인에서 전송된다. OFDM 심볼을 생성하기 위해, 비-제로 값들을 갖는 심볼들이 전송에 사용되는 부반송파들에 매핑될 수 있고, 제로 값들을 갖는 심볼들이 나머지 부반송파들에 매핑될 수 있다. K개의 심볼들이 K개의 시간-도메인 샘플들을 획득하기 위해 시간 도메인으로 변환될 수 있다. K+C개의 샘플들을 포함하는 OFDM 심볼을 획득하기 위해서 마지막 C개의 샘플들이 복사되어 K개의 샘플들 앞에 첨부될 수 있다. 그 복사된 샘플들은 순환 프리픽스(cyclic prefix)로 지칭되고, C는 순환 프리픽스 길이이다.

도 1은 다중의 노드 B들(110)을 갖는 무선 통신 시스템(100)을 나타낸다. 노드 B는 UE들과 통신하는데 사용되는 고정국일 수 있고, UE들은 eNB(evolved Node B), 기지국, 액세스 포인트 등으로 지칭될 수도 있다. 각각의 노드 B(110)는 특정 지리 영역에 대한 통신 커버리지를 제공한다. 각각의 노드 B(110)의 전체 커버리지 영역은 다중(예컨대, 3)의 작은 영역들로 분할될 수 있다. 3GPP에서, "셀"이란 용어는 노드 B의 가장 작은 커버리지 영역 및/또는 이러한 커버리지 영역을 서비스하는 노드 B 서브시스템을 지칭할 수 있다. 다른 시스템들에서, "섹터"란 용어는 가장 작은 커버리지 영역 및/또는 이러한 커버리지 영역을 서비스하는 서브시스템을 지칭할 수 있다. 명확성을 위해서, 셀의 3GPP 개념이 아래의 설명에서 사용된다.

UE들(120)은 시스템 전반에 걸쳐 흩어져 있을 수 있다. UE는 고정적이거나 이동적일 수 있고, 또한 이동국, 단말기, 액세스 단말기, 부반송파 유닛, 스테이션 등으로도 지칭될 수 있다. UE는 셀룰러 전화기, PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀, 무선 통신 장치, 핸드헬드 장치, 랩톱 컴퓨터, 코들리스(cordless) 전화기 등일 수 있다. UE는 다운링크 및 업링크 상의 전송들을 통해서 하나 이상의 노드 B들과 통신할 수 있다. 다운링크(또는 순방향 링크)는 노드 B들로부터 UE들로의 통신 링크를 지칭하고, 업링크(또는 역방향 링크)는 UE들로부터 노드 B들로의 통신 링크를 지칭한다. 도 1에서, 양방향 화살표들을 가진 굵은 선은 노드 B와 UE 간의 통신을 나타낸다. 일방향 화살표를 가진 점선은 UE가 노드 B로부터 다운링크 신호를 수신하는 것을 나타낸다. UE는 노드 B들에 의해서 전송되는 다운링크 신호들에 기초하여 셀 서치를 수행할 수 있다.

시스템(100)에서, 노드 B들(110)은 UE들(120)로 하여금 노드 B들을 검출하고 또한 타이밍, 주파수 오프셋, 셀 ID 등과 같은 정보를 획득하도록 허용하기 위해서 동기 신호들을 주기적으로 전송할 수 있다. 표 1은 노드 B에 의해 전송될 수 있는 동기 신호들의 3가지 타입들을 목록화하며, 각 타입의 동기 신호에 대한 간단한 설명을 제공한다.

심볼	동기 신호	설명
PSC	1차 동기 신호	초기 셀 서치 동안에 셀 검출을 위해 사용되는 동기 신호
SSC	2차 동기 신호	초기 셀 서치 동안에 셀 식별을 위해 사용되는 동기 신호
BSC	비콘 신호	이웃 셀들을 검출하기 위해 이웃 셀 서치에 사용되는 동기 신호

1차 동기 신호가 1차 동기 코드(PSC) 시퀀스에 기초하여 생성되고, 1차 동기 채널(P-SCH)을 통해 전송되며, PSC 신호로 지칭될 수 있다. 그 PSC 시퀀스는 CAZAC(constant amplitude zero auto correlation) 시퀀스, PN(pseudo-random number) 시퀀스 등일 수 있다. 일부 예시적인 CAZAC 시퀀스들은 Chu 시퀀스, Zadoff-Chu 시퀀스, Frank 시퀀스, GCL(generalized chrip-like) 시퀀스 등을 포함한다. 2차 동기 신호가 2차 동기 코드(SSC) 시퀀스에 기초하여 생성되고, 2차 동기 채널(S-SCH)을 통해 전송되며, SSC 신호로 지칭될 수 있다. 그 SSC 시퀀스는 최대-길이 시퀀스(M-시퀀스), PN 시퀀스, 이진 시퀀스 등일 수 있다. 비콘 신호가 비콘 코드 또는 비콘 호핑 패턴에 기초하여 생성될 수 있으며, 비콘 동기 채널(B-SCH)을 통해 전송될 수 있다. 1차 동기 신호, 2차 동기 신호, 및 비콘 신호는 간단히 PSC, SSC 및 BSC로 각각 지칭될 수도 있다. 비콘 신호는 또한 비콘 동기 신호, 비콘, BSC 신호 등으로도 지칭될 수 있다.

E-UTRA를 위한 PSC 및 SSC는 2007년 6월자 "Physical Channels and Modulation"이란 명칭의 3GPP TS 36.211에 설명된 바와 같이 생성될 수 있다. UTRA를 위한 PSC 및 SSC는 2007년 5월자 "Spreading and modulation"란 명칭의 3GPP TS 25.213에 설명된 바와 같이 생성될 수 있다. 3GPP 문헌들은 대중적으로 이용가능하다. PSC 및 SSC는 예컨대 앞서 설명된 미국 가출원 제 60/828,051호에 설명된 바와 같은 다른 방식들로도 생성될 수 있다. BSC는 아래에서 설명되는 바와 같이 생성되어 전송될 수 있다.

BSC는 TDM 또는 FDM을 통해 전송될 수 있다. TDM 설계의 경우에, BSC는 자신이 전송되는 각 심볼 기간에 전체 시스템 대역폭을 점유할 수 있다. FDM 설계의 경우에, BSC는 자신이 전송되는 각 심볼 기간에 시스템 대역폭의 일부를 점유할 수 있다.

도 2는 TDM 설계에 따라 표 1의 3가지 동기 신호들을 전송하는 예를 나타낸다. 다운링크를 위한 전송 타임라인은 무선 프레임들의 유닛들로 분할될 수 있다. 각각의 무선 프레임은 다중(S)의 서브프레임들로 더 분할될 수 있고, 각각의 서브프레임은 다중(T)의 심볼 기간들을 포함할 수 있다. 한 설계에 있어서, 각각의 무선 프레임은 10ms의 지속시간을 갖고 S=10개의 서브프레임들로 분할되고, 각각의 서브프레임은 1ms의 지속시간을 갖고 2개의 슬롯들로 분할되며, 각각의 슬롯은 순환 프리픽스 길이에 따라 6 또는 7개의 심볼 기간들을 커버한다. 무선 프레임들은 다른 방식들로도 분할될 수 있다.

한 설계에 있어서, PSC는 무선 프레임의 처음 및 중간에 있는 서브프레임들(0 및 5) 각각의 제 1 슬롯의 마지막 심볼로 전송된다. SSC는 서브프레임(0)의 PSC 바로 이전에 전송되고, BSC는 서브프레임(5)의 PSC의 바로 이전에 전송된다. 일반적으로, PSC, SSC 및 BSC 각각은 임의의 레이트(rate)(예컨대, 각각의 무선 프레임에서 임의의 횟수)로 전송될 수 있으며, 또한 동일한 레이트나 혹은 각기 다른 레이트로 전송될 수 있다. SSC는 채널 추정치가 PSC로부터 유도되어 SSC의 코히어런트한 검출에 사용될 수 있도록 하기 위해 PSC 옆에서 전송될 수 있다. BSC는 무선 프레임의 임의의 공지된 위치에서 전송될 수 있다.

일 설계에서, 시스템의 모든 셀들은 UE들이 이러한 셀들의 존재를 검출하게 하기 위해 동일한 PSC 시퀀스를 전송할 수도 있다. 상이한 셀들은 UE들이 이러한 셀들을 식별하게 하기 위해 상이한 SSC 시퀀스들을 전송할 수도 있다. 상이한 셀들은 UE들이 이러한 셀들을 식별하게 하기 위해 상이한 비콘 호핑 패턴들을 이용하여 BSC를 또한 전송할 수도 있다.

UE는 LTE 추가 상태, LTE 유휴 상태 및 LTE 활성 상태와 같은 몇몇 상태들 중 하나로 동작할 수도 있다. LTE 추가 상태에서, UE는 시스템에 액세스하지 않고 시스템에 의해 알려지지 않는다. UE는 LTE 추가 상태에서 파워 업될 수도 있으며, 그 후 시스템에 액세스하고 등록을 실행할 때, LTE 활성 상태 또는 LTE 유휴 상태로 전이할 수도 있다. LTE 유휴 상태에서, UE는 시스템에 등록될 수도 있지만, 유휴일 수도 있으며, 다운링크 또는 업링크를 통해 교환할 임의의 데이터를 갖지 않을 수도 있다. LTE 유휴 상태에서, UE 및 시스템은 적절한 UE가 LTE 활성 상태로 신속하게 전이하게 하기 위해 적절한 상황 정보를 가질 수도 있다. UE는 전송 또는 수신할 데이터가 있을 때, LTE 활성 상태로 전이할 수도 있다. LTE 활성 상태에서, UE는 다운링크 및/또는 업링크를 통해 시스템과 활성적으로 통신할 수도 있다.

UE는 3상태 프로세스를 이용하여, 예를들어 파워 업 시 LTE 추가 상태에서 초기 셀 서치를 실행할 수도 있다. 일 설계에서, 3상태 프로세스는 아래와 같다.

1. PSC 검출 단계

a. 셀들에 의해 전송된 PSC에 기초하여 셀들을 검출

b. 각각의 검출된 셀에 대한 심볼 타이밍을 획득, 및

c. 각각의 검출된 셀에 대한 주파수 오프셋 및 채널 응답을 추정

2. SSC 검출 단계

a. 각각의 검출된 셀에 대한 프레임 타이밍을 획득

b. 셀의 의해 전송된 SSC에 기초하여 각각의 검출된 셀을 식별; 및

3. 브로드캐스트 채널(BCH) 복조 단계

a. 시스템 대역폭, 순환 프레픽스 길이, 및 검출된 셀의 BCH로부터의 다른 시스템 정보를 획득.

PSC 검출 단계의 경우, 심볼 및 프레임 타이밍은 알려지지 않아서, 셀들에 의해 전송된 PSC 시퀀스들에 대한 검출을 위해, UE는 상이한 타이밍 가설(또는 시간 오프셋들)에서 로컬에서 생성된 PSC 시퀀스와 수신된 신호를 상관시킬 수도 있다. SSC 검출 단계의 경우, 심볼 타이밍은 PSC 검출 단계로부터 알려질 수도 있지만, 테스트할 많은 SSC 가설들(예를 들어, 셀 ID들)이 존재할 수도 있다. UE는 PSC 검출 단계에 의해 검출된 각각의 셀에 의해 전송된 SSC 시퀀스에 대한 검출을 위해 상이한 가능한 SSC 시퀀스들과 수신된 신호를 상관시킬 수도 있다.

초기 셀 서치 이후, 하나의 셀이 UE를 서비스하기 위해 선택될 수도 있다. UE는 LTE 활성 단계에서 이러한 서비스 셀과 통신할 수도 있거나, LTE 유휴 상태에서 이러한 셀에 대기할 수도 있다.

UE는 예를 들어, LTE 유휴 상태 또는 LTE 활성 상태에 있는 동안, 현재 서비스 셀보다 더 우수한 셀들을 찾기 위해 이웃 셀 서치를 수행할 수도 있다. 이웃 셀 서치를 위해, UE는 시스템 대역폭, 심볼 및 프레임 타이밍, 및 순환 프리픽스 길이와 같은 소정의 정보를 이미 가질 수도 있다. 일 설계에서, UE는 초기 셀 서치에서와 같이 동일한 방식으로 상이한 가능한 SSC 시퀀스들을 수신된 신호와 상관시킴으로써 이웃한 셀들을 검출할 수도 있다. 그러나 상관에 기초한 연속한 이웃한 셀 서치는 UE에서 과도한 배터리 전력을 소모할 수도 있다. 초기 셀 서치는 파워 업할 때 단지 한 번 수행될 수도 있으며, 짧은 시간 기간 동안 높은 배터리 전력 소비가 허용될 수도 있다. UE는 파워 온인 동안 이웃한 셀 서치를 계속하여 실행할 수도 있다. 따라서, 배터리 전력 소비를 감소시키기 위해 낮은 서치 복잡성이 이웃한 셀 서치를 위해 매우 요구될 수 있다.

일 양태에서, 이웃한 셀 서치는 셀들에 의해 전송된 비콘 신호들에 기초하여 수행될 수도 있다. 비콘 신호는 사용자 데이터 신호들처럼 다른 신호들과 비교하여 전력면에서 훨씬 더 높을 수 있는 고전력 협대역 신호 컴포넌트(예를 들어, 하나 또는 수개의 부반송파 상에서)들을 포함한다. 비콘 신호는 비콘 심볼들의 시퀀스로 구성될 수도 있다. 일 설계에서, 하나의 비콘 신호에 대한 비콘 심볼은, 전체 셀 전송 전력의 전체 또는 많은 분율이 하나의 부반송파에 대해 사용되는 OFDM 심볼이다. 다른 설계에서, 비콘 심볼은 작은 수의 부반송파들 상에 전체 셀 전송 전력의 전체 또는 많은 분율을 가질 수도 있다. 간략화를 위해, 이하의 설명은 비콘 신호가 전송되는 각각의 심볼 기간에 비콘 신호가 하나의 부반송파를 사용하는 설계에 대해 개시된다. 많은 양의 에너지가 단지 하나의 부반송파를 통해 전송되기 때문에, 비콘 신호는 심지어 낮은 신호대 잡음비(SNR)에서도 용이하게 검출될 수 있다.

일 설계에서, 이웃한 셀 서치는 아래 사항을 포함할 수도 있다.

1. 비콘 검출

a. 높은 수신 신호 품질을 갖는 후보 부반송파들을 검출, 및

b. 후보 부반송파들을 기초로 이웃한 셀들을 식별

이웃한 셀의 서치 이후, UE는 셀에 의해 전송되는 파일럿 채널에 기초하여 이웃한 셀에 대한 다운링크 채널 품질을 측정할 수도 있다. UE는 모든 검출된 이웃한 셀들에 대해 다운링크 채널 품질들을 시스템에 보고할 수 있으며, 이 보고에 기초하여 UE에 대하여 핸드오프가 결정될 수 있다.

시스템은, 가능한 시스템 대역폭들의 세트로부터 선택될 수도 있는, 구성가능한 시스템 대역폭을 가질 수도 있다. 일 설계에서, 가능한 시스템 대역폭은 1.25, 2.5, 5, 7.5, 10, 15 및 20MHz를 포함한다. 다른 가능한 시스템 대역폭들이 또한 지원될 수도 있다. UE들은 또한 이러한 UE들에 의해 지원된 대역폭들에 의해 특징지워질 수 있는 상이한 성능들을 가질 수도 있다. 일 설계에서, UE들은 10MHz의 최소 대역폭을 지원하는 것으로 추정된다.

일 설계에서, 셀에 의해 전송한 비콘 신호들의 갯수는 구성가능하며 시스템 대역폭 및 UE 대역폭 성능에 기초하여 결정될 수도 있다. 일반적으로, 셀은 최소 대역폭 성능을 갖는 UE가 셀로부터 적어도 하나의 비콘 신호를 수신할 수 있도록 시스템 대역폭 내에서 충분한 수의 비콘 신호들을 전송할 수도 있다.

도3A는 20MHz의 시스템 대역폭에 대한 TDM 비콘 전송의 설계를 도시한다. 이러한 설계에서, 시스템 대역폭은 10MHz의 좌측 절반 및 10MHz의 우측 절반으로 분할될 수도 있다. 하나의 비콘 신호는 좌측 절반에서 전송될 수도 있고, 다른 비콘 신호는 우측 절반에서 전송될 수도 있으며, 각각의 비콘 신호는 10MHz를 커버할 수도 있다. PSC 및 SSC는 시스템 대역폭의 중심 1.25MHz에서 전송될 수도 있다. 10MHz 성능 UE는 시스템 대역폭의 좌측 또는 우측 절반 중 하나에서 동작할 수도 있으며, 두 개의 비콘 신호들 중 하나를 수신할 수 있을 것이다.

도3B는 15MHz의 시스템 대역폭에 대한 TDM 비콘 전송의 설계를 도시한다. 이러한 설계에서, 시스템 대역폭은 7.5 MHz 좌측 절반 및 7.5MHz 우측 절반으로 분할될 수도 있다. 하나의 비콘 신호는 각각의 절반에서 전송될 수도 있으며, 각각의 비콘 신호는 7.5MHz를 커버할 수 있다. PSC 및 SSC는 시스템 대역폭의 중심에서 전송될 수도 있다. 10MHz 성능 UE는 시스템 대역폭의 좌측 또는 우측 절반에 대해 동작할 수도 있다.

예를 들어, 도3A 및 3B에 도시된 바와 같이, 다중의 비콘 신호들이 전송될 때, 동일한 또는 상이한 비콘 신호들이 시스템 대역폭의 상이한 부분 상에서 전송될 수도 있다. 그러나 동일한 비콘 신호의 전송은 동작을 간략화할 수 있다.

도3C는 10MHz 시스템 대역폭에 대한 TDM 비콘 전송의 설계를 도시한다. 이러한 설계에서, 하나의 비콘 신호는 전체 시스템 대역폭에 걸쳐 전송될 수도 있고 10MHz를 커버할 수도 있다. PSC 및 SSC는 시스템 대역폭의 중심에서 전송될 수도 있다. 10MHz 성능 UE는 전체 시스템 대역폭을 통해 동작할 수도 있다.

7.5, 5, 2.5 및 1.25 MHz의 시스템 대역폭들에 대한 TDM 비콘 전송들은 10MHz의 시스템 대역폭에 대한 TDM 비콘 전송과 유사할 수 있다. UE 대역폭 성능 이하의 각각의 시스템 대역폭에 대해서, 하나의 비콘 신호는 전체 시스템 대역폭에 걸쳐 전송될 수 있다.

도4는 FDM 방식에 따른 표 1의 3개의 동기화 신호들의 예시적인 전송을 보여준다. 일 구현에서, 무선 프레임은 10개의 서브프레임들을 포함하고, PSC는 서브프레임 0 및 5 각각에서 전송되고, SSC는 PSC 바로 직전에 전송된다. BSC는 PSC와 함께 전송될 수 있으며, 도4에 도시된 바와 같이 또한 SSC와 함께도 전송될 수 있다. 대안적으로 BSC는 단지 PSC와 함께 또는 단지 SSC와 함께 전송될 수 있다. 일반적으로, PSC, SSC 및 BSC는 각각 임의의 레이트로 전송될 수 있다.

도5A는 20MHz의 시스템 대역폭에 대한 FDM 비콘 전송의 일 설계를 도시한다. 이러한 설계에서, 시스템 대역폭은 좌측 절반 10MHz와 우측 절반 10MHz로 분할될 수 있다. PSC 및 SSC는 시스템 대역폭의 중심 1.25MHz에서 전송될 수 있다. 일 비콘 신호는 PSC 및 SSC에 의해 점유되지 않는 좌측 절반 부분에서 전송될 수 있다. 다른 비콘 신호는 PSC 및 SSC에 의해 점유되지 않는 우측 절반 부분에서 전송될 수 있다.

도5B는 15MHz의 시스템 대역폭에 대한 FDM 비콘 전송의 일 설계를 보여준다. 이러한 설계에서, 시스템 대역폭은 좌측 절반 7.5MHz 및 우측 절반 7.5MHz로 분할될 수 있다. PSC 및 SSC는 시스템 대역폭의 중심 1.25MHz에서 전송될 수 있다. 일 비콘 신호는 PSC 및 SSC에 의해 점유되지 않는 부분의 각 절반에서 전송될 수 있다.

도5C는 10MHz의 시스템 대역폭에 대한 FDM 비콘 전송의 일 설계를 보여준다. PSC 및 SSC는 시스템 대역폭의 센터 1.25MHz에서 전송될 수 있다. 일 비콘 신호는 PSC 및 SSC에 의해 점유되지 않는 시스템 대역폭의 나머지 부분에서 전송될 수 있다. 7.5, 5, 및 2.5 MHz 시스템 대역폭에 대한 FDM 비콘 전송은 10MHz의 시스템 대역폭에 대한 FDM 비콘 전송과 유사할 수 있다.

도4 내지 5C에 제시된 바와 같이, BSC는 시스템 대역폭이 1.25MHz를 초과하는 경우 동일한 OFDM 심벌에서 PSC 및 SSC와 주파수 분할 다중화될 수 있다. BSC 오버헤드는 FDM을 사용하여 회피될 수 있다.

하나의 FDM 비콘 설계에서, 전체 셀 전송 전력은 K개의 총 부반송파들에 걸쳐 균일하게 분배될 수 있다. 그리고 나서, 각각의 비콘 부반송파에 대해 사용할 전송 전력량은 사용가능한 부반송파들의 수에 기반하여 결정될 수 있다. 20MHz 시스템 대역폭에 있어서, 총 셀 전송 전력의 1/8이 PSC 또는 SSC에 대해 사용되고, 총 셀 전송 전력의 7/16은 PSC/SSC 좌측의 비콘 부반송파에 대해 사용되고, 총 셀 전송 전력의 나머지 7/16은 PSC/SSC의 우측 비콘 부반송파에 대해 사용될 수 있다. 10MHz 시스템 대역폭의 경우, 총 셀 전송 전력의 1/4는 PSC 또는 SSC을 위해 사용되고, 총 셀 전송 전력의 나머지 3/4는 PSC/SSC의 좌측 또는 우측의 비콘 부반송파에 대해 사용될 수 있다. 총 셀 전송 전력은 다른 방식으로 비콘 신호(들) 및 PSC/SSC에 할당될 수 있다.

도3A 내지 3C 및 도5A 내지 5C에 제시된 설계들에서, PSC 및 SSC는 1.25MHz에서 전송되고, 시스템 대역폭의 센터에 위치한다. 이는 UE가 시스템 대역폭에 무관하게 PSC 및 SSC에 기반하여 초기 셀 서치를 수행할 수 있도록 하여준다. PSC 및 SSC는 또한 다른 방식으로 전송될 수 있고, 예를 들어 상이한 대역폭을 통해 전송되고 및/또는 시스템 대역폭 내의 다른 위치들에 배치될 수 있다.

초기 셀 서치를 완료하고 다른 절차를 수행한 후에, UE는 시스템 대역폭 전부 또는 일부를 통해 동작하도록 지시될 수 있다. 셀들은 UE가 주파수를 전환하지 않고 이러한 셀들을 검출할 수 있도록 비콘 신호들을 전송할 수 있다. 예를 들어, 15 또는 20MHz의 시스템 대역폭에 있어서, 이러한 시스템의 일 측 어디에서도 동작할 수 있는 10MHz 성능의 UE는 주파수를 전환함이 없이 이웃 셀들로부터의 비콘 신호들을 수신할 수 있어야 한다.

일 설계에서, 인접한 부반송파들 사이의 간격은 15KHz로 고정되고, 부반송파들의 총 수는 시스템 대역폭에 의존한다. 표 2는 일 설계에 따른 각 시스템 대역폭에 대한 총 부반송파들의 수(K) 및 한 세트의 가능한 대역폭들을 리스트한다.

시스템 대역폭	FFT 사이즈 N	부반송파들의 총 수(K)	사용가능한 부반송파들의수 (M)	비콘 신호 대역폭(MHz)
1.25	128	75	24	1.08
2.5	256	150	48	2.16
5	512	300	92	4.32
7.5	768	450	144	6.48
10	1024	600	184	8.64
15	1536	900	144	6.48
20	2048	1200	184	8.64

사용가능한 부반송파는 비콘 신호를 전송하는데 사용될 수 있는 부반송파이다. M개의 사용가능한 부반송파들 세트는 총 K개의 부반송파들에 기반하여 정의될 수 있으며, 여기서 일반적으로 M≤K이다. 일 설계에서, 총 K개의 부반송파들이 하나 이상의 비콘 신호들을 전송하는데 사용될 수 있다. 다른 설계에서, K개의 부반송파들의 서브세트가 하나 이상의 비콘 신호들을 전송하는데 사용될 수 있다.

일 설계에서, 비콘 신호에 대한 사용가능한 부반송파들의 수는 스케일가능(scalable)하고, 시스템 대역폭의 함수로서 가변한다. 표 2에 제시된 TDM 비콘 설계에서, 매 3번째 부반송파가 비콘 신호를 전송하는데 사용되고, 사용가능한 부반송파들은 45KHz만큼 서로 이격된다. 10MHz 이하의 시스템 대역폭의 경우, 하나의 비콘 신호가 전송될 수 있고, 총 사용가능한 부반송파들의 수는 대략 총 부반송파들의 수의 1/3이다(또는 M ≒ K/3). 10MHz를 초과하는 시스템 대역폭에 있어서, 2개의 비콘 신호들이 전송될 수 있고, 각 비콘 신호에 대한 사용가능한 부반송파들의 수는 총 부반송파들의 수의 대략 1/6이다(또는 M ≒ K/6). 보다 더 큰 시스템 대역폭에 대해서 보다 많은 수의 사용가능한 부반송파들이 추가적인 셀 ID들을 지원하고, 비콘 호핑 패턴 길이를 감소시키고, 이웃 셀 서치 시간을 감소시키는 등의 기능을 위해 사용될 수 있다.

*다른 설계에서, 하나 건너 하나의 부반송파가 비콘 신호를 전송하는데 사용될 수 있고, 사용가능한 부반송파들은 30KHz만큼 서로 이격된다. 32의 정수배에 달하는 부반송파들이 시스템 대역폭에 따라 비콘 신호를 위해 사용될 수 있다.

또 다른 설계에서, 비콘 신호에 대한 사용가능한 부반송파들의 수는 고정될 수 있고, 사용가능한 부반송파들 사이의 간격은 시스템 대역폭의 함수로서 가변할 수 있다. 예를 들어, 사용가능한 부반송파들의 간격은 1.25MHz 시스템 대역폭에 대해 45KHz일 수 있고, 2.5MHz 시스템 대역폭에 대해 90KHz일 수 있다.

일반적으로, 임의의 수의 사용가능한 부반송파들이 정의될 수 있고, 사용가능한 부반송파들은 일정량만큼 이격될 수 있다. 사용가능한 부반송파들의 수 및 사용가능한 부반송파 간격은 총 부반송파들의 수, 사용가능한 부반송파들의 요구되는 최소 수, 사용가능한 부반송파들 사이의 요구되는 최소 간격 등에 기반하여 선택될 수 있다. 동일한 수의 사용가능한 부반송파들 및 동일한 간격이 모든 비콘 심벌들에 대해 사용될 수 있다. 대안적으로, 사용가능한 부반송파들의 수 및/또는 간격은 상이한 비콘 심벌들에 대해 가변할 수 있다.

도6은 FDM 설계에 따른 하나의 셀에 대한 비콘 신호를 보여준다. 이러한 설계에서, 비콘 신호는 각 무선 프레임에서 하나의 비콘 심벌로 구성된다. 일 설계에서, 비콘 심벌은 예를 들어 도2에 제시된 바와 같이 비콘 전송을 위해 비축된 심벌 기간에서 전송될 수 있다. 다른 설계에서, 비콘 심벌은 다른 OFDM 심벌을 대체(또는 펑쳐링)할 수 있다. 어떤 경우이던지, 비콘 심벌들은 UE에 의해 미리 알려진 위치들에서 전송된다.

비콘 부반송파는 비콘 신호에 대해 사용되는 전송 전력 모두 또는 대부분을 갖는 부반송파이다. 비콘 부반송파는 사용가능한 부반송파들 세트로부터 선택될 수 있다. 도6에 제시된 바와 같이, 상이한 비콘 부반송파들이 상이한 비콘 심벌들에 대해 사용될 수 있고, 비콘 부반송파는 비콘 심벌들마다 가변할 수 있다. 도6에 제시된 예에서, 부반송파 X_t _-1은 무선 프레임 t-1에서 전송되는 비콘 심벌에 대해 사용되고, 부반송파 X_t는 무선 프레임 t에서 전송되는 비콘 심벌에 대해 사용되며, 부반송파 X_t ₊₁은 무선 프레임 t+1에서 전송되는 비콘 심벌에 대해 사용된다.

총 셀 전송 전력의 전부 또는 대부분이 비콘 심벌의 하나의 부반송파에 대해 사용되기 때문에, 매우 높은 SNR이 비콘 부반송파에 대해 달성될 수 있다. 예를 들어, 1.25 MHz 시스템 대역폭에서 75개의 부반송파들 중 하나가 비콘 부반송파로 사용되면, 비콘 부반송파에 대한 SNR은 10 log₁₀(75)=18.75 dB 만큼 증가되고, 5MHz의 시스템 대역폭에서 300개의 부반송파들 중 하나가 비콘 부반송파를 위해 사용되면, 비콘 부반송파에 대한 SNR은 10 log₁₀(300)=24.77dB 만큼 증가될 수 있다.

또한, 비콘 신호에 대한 오버헤드는 비교적 작을 수 있다. 예를 들어, 비콘 심볼이 (예컨대, 10개의 수퍼프레임/무선 프레임 및 14개 심볼 기간들/서브프레임을 가지는) 140개 심볼 기간들의 각각의 무선 프레임에 하나의 심볼 기간에서 전송되는 경우, 비콘 오버헤드는 단지 0.7%이다.

도 7은 FDM 설계에 따라 3개 셀들(A, B 및 C)에 대한 예시적인 비콘 전송들을 도시한다. 이러한 설계에서, 각각의 셀은 각각의 무선 프레임 내의 하나의 심볼 기간 내에 하나의 비콘 심볼을 전송할 수 있으며, 모든 3개 셀들은 동일한 심볼 기간에서 상기 셀들의 비콘 심볼들을 전송할 수 있다. 그러나, 3개 셀들은 이들의 비콘 심볼들을 서로 다른 비콘 부반송파들을 통해 전송할 수 있는데, 이는 이들 셀들에 대한 비콘 코드들 혹은 비콘 호핑 패턴들에 기초하여 결정될 수 있다. 또다른 설계에서, 서로 다른 셀들은 그들의 비콘 부반송파들의 충돌을 피하기 위해 서로 다른 심볼 기간들에서 그들의 비콘 심볼들을 전송할 수 있다.

일반적으로, 어떠한 타입의 정보 및 어떠한 양의 정보라도 비콘 신호로 전송될 수 있다. 상기 비콘 신호들로 전송될 수 있는 정보 비트의 수(L)는 상기 정보가 전송되는 비콘 심볼들의 수(Q) 및 상기 비콘 신호에 대해 사용가능한 부반송파들의 수(M)에 의해 결정될 수 있다. 일 예로서, 상기 비콘 신호가 24개의 사용가능한 부반송파들로 전송되는 경우, 24² = 576개의 가능한 값들(또는 9비트 값) 중 하나는 2개 비콘 심볼들에 전송될 수 있다. 또다른 예로서, 만약 상기 비콘 심볼이 32개의 사용가능한 부반송파들로 전송된다면, 32² = 1024개의 가능한 값들(또는 10비트 값)중 하나는 2개 비콘 심볼들로 전송될 수 있다. 대안적으로, 9비트 값은 하나의 비콘 심볼에 대해 (예를 들어, 30 KHz만큼 이격된) 32개의 사용가능한 부반송파들과 함께 그리고, 또다른 비콘 심볼에 대해서는 (예를 들어, 60 KHz만큼 이격된) 16개의 사용가능한 부반송파들과 함께 전송될 수 있다. 일반적으로, 최대

개의 정보 비트들이 Q 비콘 심볼들에서 M 개 사용가능한 부반송파들을 통해 비콘 신호로 전송될 수 있다. 상기 정보는 신뢰성을 개선하고, 주파수 다이버시티를 증가시키고, 소정의 검출 확률에 대한 잘못된 경고 레이트를 개선하기 위해, 최소 개수보다 많은 (Q) 비콘 심볼들로 전송될 수 있다.

일 설계에서, 비콘 신호는 셀의 셀 ID를 전달한다. 1.25 MHz의 시스템 대역폭에 대해 M = 24인 표 2에 도시된 설계에 대해, 9비트 셀 ID는 2개의 비콘 심볼들에 상기 비콘 심볼들로 전송될 수 있다. 상기 비콘 신호는 또한 다른 정보를 전달할 수 있다.

일 설계에서, 각각의 셀은 각각의 심볼에서 어느 부반송파가 비콘 부반송파를 위해 사용될지를 표시하는 셀-특정 비콘 호핑 패턴이 할당된다. 예를 들어, 512개의 서로 다른 비콘 호핑 패턴들이 정의되고 512개의 셀 ID들과 연관될 수 있으며, 하나의 비콘 호핑 패턴은 각각의 셀 ID을 위한 것이다. 512개의 비콘 호핑 패턴들의 서로 다른 세트들은 역시 서로 다른 시스템 대역폭들에 대해 정의될 수 있으며, 하나의 세트는 각각의 시스템 대역폭에 대한 것이다. 각각의 셀은 자신의 셀 ID에 대한 비콘 호핑 패턴을 사용하여 자신의 비콘 신호를 전송할 수 있다. 상기 비콘 호핑 패턴들은 임의의 2개의 연속하는 비콘 심볼들에 대해, 서로 다른 셀 ID들이 비콘 부반송파들의 고유한 쌍과 연관되도록 정의될 수 있다. 예를 들어, 512개의 셀 ID들은 2개의 연속적인 비콘 심볼들에서 비콘 부반송파들의 512개의 고유한 쌍들과 연관될 수 있다. 이는, 이후, UE가 임의의 2개의 비콘 심볼들을 가지는 모든 이웃하는 셀들을 검출하도록 한다.

상기 시스템 내의 셀들은 이들의 비콘 부반송파들이 충돌하지 않도록 비콘 호핑 패턴들이 할당될 수 있다. 예를 들어, M = 24인 사용가능한 부반송파들이 존재한다면, 최대 24개의 서로 다른 셀들은 주어진 심볼 기간에서 24개의 서로 다른 부반송파들을 통해 그들의 비콘 신호들을 전송할 수 있다. 상기 비콘 호핑 패턴들의 길이는 사용가능한 부반송파들의 수 및 가능한 셀 ID들의 수에 따를 수 있다. 더 큰 시스템 대역폭은 더 많은 사용가능한 부반송파들을 제공하고 더 짧은 비콘 호핑 패턴들의 사용을 허용할 수 있는데, 이는 이웃 셀 서치 시간을 단축시킬 수 있다.

비콘 검출을 위해, UE는 비콘 심볼이 전송되는 각각의 심볼 기간동안 OFDM 복조를 수행하고, K 개의 전체 부반송파들에 대한 K 개의 수신된 심볼들을 획득할 수 있다. UE는 각각의 부반송파에 대해 수신된 심볼에 기초하여 상기 부반송파의 수신된 신호 품질을 결정하고, 임계치와 각각의 부반송파의 수신된 신호 품질을 비교하고, 상기 임계치를 초과하는 수신된 신호 품질을 가지는 후보 부반송파들을 보유할 수 있다. UE는 또한 후보 부반송파들을 식별하기 위해 수신된 전력 및/또는 몇몇 다른 메트릭을 사용할 수 있다. 상기 UE는 서로 다른 비콘 심볼들에 대한 후보 부반송파들의 리스트를 유지할 수 있다. 이후 상기 UE는 후보 부반송파들의 리스트 및 모든 가능한 셀 ID들의 알려진 셀-특정 비콘 호핑 패턴들에 기초하여 이웃 셀들을 식별할 수 있다.

또다른 설계에서, 각각의 셀은 각각의 비콘 심볼에서 비콘 부반송파를 위해 어느 부반송파를 사용할지를 표시하는 셀-특정 비콘 코드가 할당된다. 상기 비콘 코드는 최대 거리 분리 가능(maximum distance separal: MDS) 코드일 수 있으며, 이는 코드워드들 간의 최대 가능한 최소 거리를 가지는 코드워드들을 생성할 수 있으며, 따라서, 소정량의 리던던시에 대한 최대 에러 정정 능력을 제공한다. 리드-솔로몬(Reed-Solomon) 코드는 MDS 코드의 일 예이다. 몇몇 다항 코드들 역시 MDS 코드의 특정 특성들을 가질 수 있다.

일 예시적인 리드-솔로몬 코드 설계에서, M개 부반송파들이 비콘 신호를 전송하기 위해 사용되고, 0 내지 M - 1의 인덱스들이 할당되며, M은 시스템 대역폭에 의존할 수 있다. 비콘 심볼들은 인덱스 t에 의해 주어진 서로 다른 시간들에서 전송되며, 여기서

이다. 인덱스 t를 가지는 비콘 심볼에 대해, 상기 비콘 신호는 인덱스 X_t를 가지는 부반송파를 통해 전송될 수 있으며, 이는 다음과 같이 표현될 수 있다:

여기서,

은 필드

의 원소(primitive element)이며,

및

는 셀 ID에 기초하여 결정된 지수 인자들이며,

Z는

에 대한 범위의 상한(upper end)이고,

는 모듈로(modulo) 가산을 표시한다.

필드

은 0 내지 M-1의 M개 엘리먼트들을 포함한다. 필드

의 원소는

의 모든 M-1개 논-제로(non-zero) 엘리먼트들을 생성하는데 사용될 수 있는

의 엘리먼트이다. 일 예로서, 0 내지 6의 7개의 엘리먼트들을 포함하는 필드

에 대해, 5는

의 원소이며, 다음과 같은

의 모든 논-제로 엘리먼트들을 생성하기 위해 사용될 수 있다.

수학식 (1)에서, 산술 연산은 필드

에 대한 것이다. 예를 들어, A 및 B의 합은 (A + B) mod M으로 주어질 수 있고, A와 B의 곱은

으로 주어질 수 있고 A의 B승은 A^B mod M으로 주어질 수 있다. 상기 지수들 내에서의 합은 모듈로-M 정수 가산이다.

서로 다른 비콘 코드들은 Z 및 M의 서로 다른 값들로써 정의될 수 있다. 수학식 1에 나타난 비콘 코드는 P = M /Z 심볼의 주기를 가지고 주기적이다. 따라서, 임의의 주어진 t에 대해 X_t = X_t _+P이다.

지수 인자들

및

는 다음과 같이 정의될 수 있다:

셀 ID(또는 메시지)는

및

에 대해 다음과 같이 매핑될 수 있다:

.

UE는 심지어 시간 정보 없이 하나의 셀의 존재시 2개 연속적인 비콘 심볼들과 함께 비콘 신호로 전송되는 셀 ID를 복원할 수 있다. 예를 들어, 상기 UE는 시간 t 및 t + 1에서 2개의 비콘 심볼들 x₁ 및 x₂를 수신할 수 있다. 수신된 비콘 심볼들은 다음과 같이 표현될 수 있다:

수학식 세트(4)는 다음과 같이 매트릭스 형태로 표현될 수 있다:

여기서,

및

는 필드

의 2개 특정 엘리먼트들이다.

UE는 수학식 (5)에서 항

및

에 대해 다음과 같이 풀 수 있다:

상기 UE는 지수항

를 다음과 같이 구할 수 있다:

수학식(7)에서 로그는 필드 Z_M에 관한 것이다. y의 주어진 값은 z의 특정 값에 매핑된다. y로부터 z로의 매핑은 룩-업 테이블을 사용하여 또는 임의의 다른 방식으로 수행될 수 있다. 지수 인자

및 시간 인덱스 t는 다음과 같이 수학식(7)으로부터 얻을 수 있다.

, 수학식(8a)

수학식(8b)

인자

는

를 얻기 위하여 수학식(8b)으로부터 얻어진 t를

으로 치환한 후

에 기초하여

를 풀음으로서 결정될 수 있다.

UE는 또한 하나의 셀의 존재하에서 임의의 2개의 비-연속 비콘 심볼들을 사용하여 비콘 신호로부터 셀 ID를 복원할 수 있다. 행렬

의 엘리먼트들은 UE에 의하여 수신된 비콘 심볼들에 의해 좌우된다. UE는 또한 3개의 연속 비콘 심볼들을 사용하여 2개의 셀들에 의하여 전송된 비콘 신호들로부터 셀 ID들을 복원할 수 있다.

수학식(1)에 기술된 비콘 코드는 모든 가능한 셀 ID들에 대한 비콘 호핑 패턴들을 생성하기 위하여 사용될 수 있다. 다른 비콘 코드들은 또한 비콘 신호를 위하여 사용될 수 있다.

도 8은 도 1에 도시된 노드 B들중 하나 및 UE들중 하나인, 노드 B(110) 및 UE(120)의 일 설계에 대한 블록도를 도시한다. 이러한 설계에서, 노드 B(110)는 T개의 안테나들(824a 내지 824t)을 갖추고 있으며, UE(120)는 R개의 안테나들(852a 내지 852r)을 갖추고 있으며, 여기서 일반적으로 T≥1이고 R≥1이다.

노드 B(110)에서, 전송(TX) 데이터 프로세서(814)는 데이터 소스(812)로부터 하나 이상의 UE들에 대한 트래픽 데이터를 수신할 수 있다. TX 데이터 프로세서(814)는 코딩된 데이터를 얻기 위하여 UE에 대하여 선택된 하나 이상의 코딩 방식들에 기초하여 각각의 UE에 대한 트래픽 데이터를 처리할 수 있다(예컨대, 포맷하고, 인코딩하며 인터리빙할 수 있다). 그 다음에, TX 데이터 프로세서(814)는 변조 심볼들을 얻기 위하여 UE에 대하여 선택된 하나 이상의 변조 방식들(예컨대, BPSK, QSPK, PSK 또는 QAM)에 기초하여 각각의 UE에 대한 코딩된 데이터를 변조할 수 있다(또는 심볼 매핑할 수 있다).

TX MIMO 프로세서(820)는 임의의 다중화 방식을 사용하여 파일럿 심볼들과 모든 UE들에 대한 변조 심볼들을 다중화할 수 있다. 파일럿은 전형적으로 공지된 방식으로 처리되는 알려진 데이터이며, 채널 추정 및 다른 목적들을 위하여 수신기에 의하여 수신될 수 있다. TX MIMO 프로세서(820)는 다중화된 변조 심볼들 및 파일럿 심볼들을 처리할 수 있으며(예컨대, 프리코딩할 수 있으며), T개의 전송기들(TMTR)(822a 내지 822t)에 T개의 출력 심볼 스트림들을 제공할 수 있다. 일부 설계들에 있어서, TX MIMO 프로세서(820)는 이들 심볼들을 공간적으로 조정하기 위하여 변조 심볼들에 빔포밍(beamforming) 가중치들을 적용한다. 각각의 전송기(822)는 출력 칩 스트림을 얻기 위하여 각각의 출력 심볼 스트림을 (예컨대, OFDM을 위하여) 처리할 수 있다. 각각의 전송기(822)는 다운링크 신호를 얻기 위하여 출력 칩 스트림을 추가로 처리할 수 있다(예컨대, 아날로그로 변환하고, 증폭하며, 필터링하며, 상향변환할 수 있다). 전송기들(822a 내지 822t)로부터의 T개의 다운링크 신호들은 각각 T개의 안테나들(824a 내지 824t)을 통해 전송될 수 있다.

UE(120)에서, 안테나들(852a 내지 852r)은 각각 노드 B(110)로부터 다운링크 신호들을 수신하고 수신된 신호들을 수신기들(RCVR)(854a 내지 854r)에 제공할 수 있다. 각각의 수신기(854)는 샘플들을 얻기 위하여 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝할 수 있으며(예컨대, 필터링하고, 증폭하며, 하향변환하고, 디지털화할 수 있으며), 수신된 심볼들을 얻기 위하여 샘플들을 (예컨대, OFDM을 위하여) 추가로 처리할 수 있다. MIMO 검출기(860)는 노드 B(110)에 의하여 전송된 변조 심볼들의 추정치들인 검출된 심볼들을 얻기 위하여 MIMO 수신기 처리 기술에 기초하여 모든 R개의 수신기들(854a 내지 854r)로부터 수신된 심볼들을 수신하여 처리할 수 있다. 그 다음에, 수신(RX) 데이터 프로세서(862)는 검출된 심볼들을 처리하고(예컨대, 복조하고, 디인터리빙하며, 디코딩하며) 데이터 싱크(864)에 UE(120)에 대한 디코딩된 데이터를 제공할 수 있다. 일반적으로, MIMO 검출기(860) 및 RX 데이터 프로세서(862)에 의한 처리는 노드 B(110)에서 TX MIMO 프로세서(820) 및 TX 데이터 프로세서(814)에 의한 처리와 상호 보완적이다.

업링크에 있어서, UE(120)에서, 시그널링 및 데이터 소스(876)로부터의 트래픽 데이터는 TX 데이터 프로세서(878)에 의하여 처리되고, 변조기(880)에 의하여 처리되며, 전송기들(854a 내지 854r)에 의하여 컨디셔닝되며, 노드 B(110)에 전송될 수 있다. 노드 B(110)에서, UE(120)로부터의 업링크 신호들은 안테나들(824)에 의하여 수신되고, 수신기들(822)에 의하여 컨디셔닝되며, 복조기(840)에 의하여 복조되며, RX 데이터 프로세서(842)에 의하여 처리되어 UE(120)에 의하여 전송된 트래픽 데이터 및 시그널링을 얻을 수 있다.

제어기들/프로세서들(830, 870)은 각각 노드 B(110) 및 UE(120)에서의 동작을 지시할 수 있다. 메모리들(832, 872)은 각각 노드 B(110) 및 UE(120)에 대한 데이터 및 프로그램 코드들을 저장할 수 있다. 동기(Sync) 프로세서(874)는 수신기들(854)로부터의 샘플들에 기초하여 초기 셀 서치 및 인접 셀 서치를 수행할 수 있으며, 검출된 셀들에 대한 셀 ID들 및 다른 정보를 제공할 수 있다. 스케줄러(834)는 다운링크 및/또는 업링크 전송을 위하여 UE들을 스케줄링하고 스케줄링된 UE들에 자원들을 할당할 수 있다.

도 9는 비콘 심볼 생성기(910) 및 OFDM 변조기(930)를 포함하는 비콘 신호 생성기(900)의 일 설계에 대한 블록도를 도시한다. 생성기(910)는 노드 B(110)의 TX 데이터 프로세서(814)의 부분일 수 있으며, OFDM 변조기(930)는 각각의 전송기(822)의 부분일 수 있다.

비콘 심볼 생성기(910) 내에서, 유닛(912)은 시스템 대역폭을 수신하고 이 시스템 대역폭에 기초하여 비콘 신호에 대한 사용가능 부반송파들의 세트를 결정할 수 있다. 유닛(914)은 셀 ID 및/또는 다른 정보를 수신하고 수신된 정보에 기초하여 비콘 호핑 패턴 또는 비콘 코드를 결정할 수 있다. 각각의 비콘 심볼에 대하여, 선택기(916)는 비콘 호핑 패턴 또는 비콘 코드에 기초하여 사용가능 부반송파들의 세트로부터 비콘 부반송파를 선택할 수 있다. 시스템 대역폭에 따라 하나 또는 다중의 비콘 신호들이 전송될 수 있다. 각각의 비콘 심볼에 대하여, 맵퍼(918)는 각각의 비콘 신호에 대한 비콘 부반송파에 고전력 심볼을 매핑할 수 있고 나머지 부반송파들에 0값들을 가진 심볼들을 매핑할 수 있다. 다중화기(Mux)(920)는 TDM 또는 FDM을 위한 다른 심볼들과 생성기(910)로부터의 심볼들을 다중화할 수 있다.

OFDM 변조기(930) 내에서, 역 이산 푸리에 변환(IDFT: inverse discrete Fourier transform) 유닛(932)은 각각의 비콘 심볼 주기동안 다중화기(920)로부터의 K개의 심볼들에 대하여 IDFT를 수행하고 K개의 시간-영역 샘플들을 제공할 수 있다. 순환 프리픽스 삽입 유닛(934)은 마지막 C개의 샘플들을 복사하고 이들 C개의 샘플들을 K개의 샘플들의 앞쪽에 추가(append)함으로써 K개의 시간-영역 샘플들에 순환 프리픽스를 추가할 수 있다. 유닛(934)은 각각의 비콘 부반송파상의 고전력 심볼과 비콘 신호(들)를 위하여 사용된 나머지 부반송파들상의 0 값들을 포함하는 OFDM 심볼을 제공할 수 있다.

도 10은 OFDM 복조기(1010) 및 비콘 검출기(1020)를 포함하는 비콘 프로세서(1000)의 일 설계에 대한 블록도를 도시한다. OFDM 복조기(1010)는 UE(120)의 각각의 수신기(854)의 부분일 수 있으며, 비콘 검출기(1020)는 동기 프로세서(874)의 부분일 수 있다.

OFDM 복조기(1010)내에서, 각각의 수신된 OFDM 심볼에 대하여, 순환 프리픽스 제거 유닛(1012)은 순환 프리픽스를 제거하고 K개의 수신된 샘플들을 제공할 수 있다. 이산 푸리에 변환(DFT) 유닛(1014)은 K개의 수신된 샘플들에 대하여 DFT를 수행하고 K개의 수신된 심볼들을 제공할 수 있다.

비콘 검출기(1020) 내에서, 유닛(1022)은 각각의 비콘 심볼의 후보 부반송파들에 대하여 검출할 수 있다. 유닛(1022) 내에서, 유닛(1024)은 각각의 수신된 심볼의 신호 품질을 계산하고 대응하는 부반송파의 수신된 신호 품질을 제공한다. 비교기(1026)는 각각의 부반송파의 수신된 신호 품질을 임계치와 비교하고 후보 부반송파들로서 상기 임계치를 초과하는 수신된 신호 품질을 가지는 부반송파들을 제공한다. 유닛(1028)은 시스템 대역폭을 수신하고 상기 시스템 대역폭에 기반하여 사용가능한 부반송파들의 세트를 결정할 수 있다. 비콘 패턴 검출기(1030)는 후보 부반송파들, 사용가능한 부반송파들의 세트 및 모든 가능한 셀 ID들에 대한 비콘 호핑 패턴들에 기반하여 셀 ID들을 검출할 수 있다. 대안적으로, 검출기(1030)는 비콘 코드에 기반하여 셀 ID들을 검출할 수 있다.

도 11은 비콘 전송을 위한 프로세스(1100)에 대한 일 설계를 도시한다. 프로세스(1100)는 노드 B, 리피터, 브로드캐스트 스테이션 등과 같은 전송기에 의해 수행될 수 있다. 시스템 대역폭은 가능한 시스템 대역폭들의 세트로부터 결정될 수 있다(블록 1112). 비콘 신호에 대한 사용가능한 부반송파들의 세트는 시스템 대역폭에 기반하여 결정될 수 있다(블록 1114). 사용가능한 부반송파들은 미리 결정된 간격을 가질 수 있으며, 사용가능한 부반송파들의 개수는 예컨대 표 2에 도시된 바와 같이 시스템 대역폭에 따라 좌우될 수 있다. 대안적으로, 사용가능한 부반송파들의 개수는 고정적일 수 있으며, 사용가능한 부반송파들 간의 간격은 시스템 대역폭에 따라 좌우될 수 있다. 어떠한 경우라도, 비콘 신호는 부반송파들의 세트에 기반하여 생성될 수 있다(블록 1116). 비콘 신호는 수신기들이 전송기/셀에 대하여 검출하도록 보조하기 위해, 예를 들어, UE들이 유휴(idle) 및 활성(active) 상태들에 있는 동안 인접 셀들에 대하여 검출하기 위해 UE들이 인접 셀 서치를 수행하도록 보조하기 위해 전송될 수 있다. 셀은 임의의 타입의 전송기에 대응할 수 있다.

블록 1116에 대한 일 설계에서, 비콘 신호는 자신이 전송되는 각각의 심볼 주기에서 부반송파들의 세트에 있는 하나의 부반송파(또는 비콘 부반송파)로 매핑될 수 있다. 일 설계에서, 비콘 호핑 패턴은 셀 ID에 기반하여 결정될 수 있으며, 비콘 부반송파는 비콘 호핑 패턴에 기반하여 부반송파들의 세트로부터 선택될 수 있다. 다른 설계에서, 비콘 부반송파는 각각의 비콘 심볼 주기에서 어떤 부반송파를 비콘 신호에 대하여 사용할 것인지를 표시할 수 있는 비콘 코드에 기반하여 부반송파들의 세트로부터 선택될 수 있다. 일반적으로, 하나 이상의 부반송파들은 임의의 방식에 기반하여 각각의 비콘 심볼 주기에서 부반송파들의 세트로부터 선택될 수 있다.

비콘 신호는 TDM을 이용하여 전송될 수 있으며, 오직 비콘 신호만이 각각의 비콘 심볼 주기에서 시스템 대역폭으로 매핑될 수 있다. 비콘 신호는 또한 FDM을 이용하여 전송될 수 있으며, 비콘 신호 및 적어도 하나의 다른 신호가 각각의 비콘 심볼 주기에서 시스템 대역폭의 상이한 부분들로 매핑될 수 있다.

전송할 비콘 신호들의 개수는 시스템 대역폭에 기반하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 시스템 대역폭이 미리 결정된 값과 동일하거나 또는 더 작으면 하나의 비콘 신호가 전송될 수 있으며, 시스템 대역폭이 미리 결정된 값보다 크면 다중의 비콘 신호들이 전송될 수 있다.

도 12는 비콘 전송을 위한 장치(1200)에 대한 일 설계를 도시한다. 장치(1200)는 가능한 시스템 대역폭들의 세트로부터 시스템 대역폭을 결정하기 위한 수단(모듈 1212), 시스템 대역폭에 기반하여 비콘 신호에 대하여 사용가능한 부반송파들의 세트를 결정하기 위한 수단(모듈 1214), 부반송파들의 세트에 기반하여 비콘 신호를 생성하기 위한 수단(모듈 1216) 및 이웃 셀들에 대하여 검출하기 위해 UE들이 이웃 셀 서치를 수행하는 것을 보조하도록 상기 비콘 신호를 전송하기 위한 수단(모듈 1218)을 포함한다.

도 13은 비콘 검출을 위한 프로세스(1300)에 대한 일 설계를 도시한다. 프로세스(1300)는 UE 등과 같은 수신기에 의해 수행될 수 있다. 시스템 대역폭은 예컨대 초기 셀 서치 동안 검출된 셀로부터 수신된 시스템 정보에 기반하여 가능한 시스템 대역폭들의 세트로부터 결정될 수 있다(블록 1312). 비콘 신호들을 위해 사용가능한 부반송파들의 세트는 시스템 대역폭에 기반하여 결정될 수 있다(블록 1314). 비콘 신호들은 부반송파들의 세트에 기반하여 검출될 수 있다(블록 1316). 수신기는 유휴 상태 또는 활성 상태에서 동작하는 동안 인접 셀들로부터의 비콘 신호들에 대하여 검출하기 위해 주기적으로 이웃 셀 서치를 수행할 수 있다.

블록 1316의 일 설계에서, 수신된 심볼들을 획득하기 위해 비콘 신호들이 전송되는 각각의 심볼 주기에 대하여 복조가 수행될 수 있다. 임계치를 초과하는 수신된 신호 품질을 가지는 후보 부반송파들은 수신된 심볼들에 기반하여 결정될 수 있다. 비콘 신호들을 전송하는 셀들은 후보 부반송파들 및 상이한 가능한 ID들 또는 각각의 가능한 ID에 대하여 각각의 심볼 주기에서 어떤 부반송파를 비콘 신호에 대하여 사용할 것인지를 표시하는 비콘 코드에 기반하여 식별될 수 있다. 블록 1316에서의 비콘 검출은 (i) 시스템 대역폭이 미리 결정된 값과 동일하거나 또는 더 작으면 전체 대역폭으로부터 또는 (ii) 시스템 대역폭이 미리 결정된 값보다 크면 시스템 대역폭의 일부로부터 수신된 비콘 신호들에 기반할 수 있다.

*도 14는 비콘 검출을 위한 장치(1400)의 일 설계를 도시한다. 장치(1400)는 가능한 시스템 대역폭들의 세트로부터 시스템 대역폭을 결정하기 위한 수단(모듈 1412), 시스템 대역폭에 기반하여 비콘 신호들에 대하여 사용가능한 부반송파들의 세트를 결정하기 위한 수단(모듈 1414) 및 부반송파들의 세트에 기반하여 비콘 신호들에 대하여 검출하기 위한 수단(모듈 1416)을 포함한다.

도 15는 노드 B에 의한 동기화 신호 전송을 위한 프로세스(1500)의 일 설계를 도시한다. 초기 셀 서치 동안 셀 검출을 위해 UE들에 의해 사용되는 광대역 1차 동기화 신호는 예컨대 PSC 시퀀스에 기반하여 생성될 수 있다(블록 1512). 초기 셀 서치 동안 셀 식별을 위해 UE들에 의해 사용되는 광대역 2차 동기화 신호는 예컨대 SSC 시퀀스 또는 셀 ID에 대한 의사-램덤 시퀀스에 기반하여 생성될 수 있다(블록 1514). 인접 셀 서치를 위해 UE들에 의해 사용되는 협대역 비콘 신호는 예컨대 비콘 호핑 패턴 또는 셀 ID에 대한 비콘 코드에 기반하여 생성될 수 있다(블록 1516). 광대역 1차 및 2차 동기화 신호들은 예컨대 시스템 대역폭의 고정된 부분을 통해 전송될 수 있다(블록 1518). 협대역 비콘 신호는 자신이 전송되는 상이한 심볼 주기들에서 상이한 부반송파들을 통해 전송될 수 있다(블록 1520).

도 16은 동기화 신호 전송을 위한 장치(1600)의 일 설계를 도시한다. 장치(1600)는 초기 셀 서치 동안 셀 검출을 위해 UE들에 의해 사용되는 광대역 1차 동기화 신호를 생성하기 위한 수단(모듈 1612), 초기 셀 서치 동안 셀 식별을 위해 UE들에 의해 사용되는 광대역 2차 동기화 신호를 생성하기 위한(모듈 1614), 인접 셀 서치를 위해 UE들에 의해 사용되는 협대역 비콘 신호를 생성하기 위한 수단(모듈 1616), 예컨대 시스템 대역폭의 고정된 부분을 통해 광대역 1차 및 2차 동기화 신호들을 전송하기 위한 수단(블록 1618) 및 예컨대 비콘 신호가 전송되는 상이한 심볼 주기들에서 상이한 부반송파들을 통해 협대역 비콘 신호를 전송하기 위한 수단(모듈 1620)을 포함한다.

도 17은 UE에 의한 셀 서치들을 수행하기 위한 프로세스(1700)의 일 설계를 도시한다. 광대역 1차 및/또는 2차 동기화 신호들은 시스템 대역폭의 고정된 부분으로부터 수신될 수 있다(블록 1712). 협대역 비콘 신호들은 비콘 신호들이 전송되는 상이한 심볼 주기들에서 상이한 부반송파들로부터 수신될 수 있다(블록 1714). 초기 셀 서치는 셀들에 의해 전송되는 광대역 1차 및 2차 동기화 신호들에 기반하여 수행될 수 있다. 셀들은 이러한 셀들에 의해 전송되는 광대역 1차 동기화 신호들에 기반하여 검출될 수 있다(블록 1716). 검출된 셀들은 이러한 셀들에 의해 전송되는 광대역 2차 동기화 신호들에 기반하여 식별될 수 있다(블록 1718). 이웃 셀 서치는 상기 셀들에 의해 전송되는 협대역 비콘 신호들에 기반하여 수행될 수 있다(블록 1720). 광대역 2차 동기화 신호들은 가능한 셀 ID들의 세트에 대하여 의사-램덤 시퀀스들에 기반하여 검출될 수 있다. 협대역 비콘 신호들은 가능한 셀 ID들의 세트에 대하여 비콘 호핑 패턴들의 세트에 기반하여 검출될 수 있다.

도 18은 셀 서치들을 수행하기 위한 장치(1800)의 일 설계를 도시한다. 장치(1800)는 시스템 대역폭의 고정된 부분으로부터 광대역 1차 및/또는 2차 동기화 신호들을 수신하기 위한 수단(모듈 1812), 비콘 신호들이 전송되는 상이한 심볼 주기들에서 상이한 부반송파들로부터 협대역 비콘 신호들을 수신하기 위한 수단(모듈 1814), 셀들에 의해 전송되는 광대역 1차 동기화 신호들에 기반하여 이러한 셀들에 대하여 검출하기 위한 수단(모듈 1816), 이러한 셀들에 의해 전송되는 광대역 2차 동기화 신호들에 기반하여 검출된 셀들을 식별하기 위한 수단(모듈 1818) 및 상기 셀들에 의해 전송되는 협대역 비콘 신호들에 기반하여 인접 셀 서치를 수행하기 위한 수단(모듈 1820)을 포함한다.

도 19는 노드 B에 의한 FDM 비콘 전송을 위한 프로세스(1900)의 일 설계를 도시한다. 비콘 신호는 예컨대 비콘 호핑 패턴 또는 비콘 코드에 기반하여 생성될 수 있다(블록 1912). 적어도 하나의 다른 신호가 또한 생성될 수 있다(블록 1914). 비콘 신호 및 적어도 하나의 다른 신호는 시스템 대역폭의 상이한 부분들을 통해 주파수 분할 다중화될 수 있다(블록 1916). 비콘 신호는 자신이 전송되는 상이한 심볼 주기들에서 시스템 대역폭의 제 1 부분에 있는 상이한 부반송파들로 매핑될 수 있다. 적어도 하나의 다른 신호는 비콘 신호가 전송되는 심볼 주기들에서 시스템 대역폭의 제 2 부분으로 매핑될 수 있다. 적어도 하나의 다른 신호는 (i) 초기 셀 서치 동안 셀 검출을 위해 사용되는 1차 동기화 신호 및/또는 (ii) 초기 셀 서치 동안 셀 식별을 위해 사용되는 2차 동기화 신호를 포함할 수 있다.

비콘의 대역폭은 스케일가능하며 시스템 대역폭을 기초로 결정될 수 있다. 비콘 신호의 전송 전력 및 적어도 하나의 다른 신호의 전송 전력은 이러한 신호들을 위해 사용되는 시스템 대역폭의 분율들(fractions)을 기초로 결정될 수 있다.

도 20은 FDM 비콘 전송을 위한 장치(2000)의 설계를 도시한다. 장치(2000)는 예를 들어 비콘 호핑 패턴 또는 비콘 코드를 기초로 비콘 신호를 생성하기 위한 수단(모듈(2012)), 적어도 하나의 다른 신호를 생성하기 위한 수단(모듈(2014)), 및 시스템 대역폭의 상이한 부분들에서 비콘 신호와 적어도 하나의 다른 신호를 주파수 분할 다중화하기 위한 수단(모듈(2016))을 포함한다.

도 21은 UE에 의한 FDM 비콘 수신을 위한 프로세스(2100)의 설계를 도시한다. 비콘 신호들은 시스템 대역폭의 제 1 부분으로부터 수신될 수 있다(블록 2112). 다른 신호들은 시스템 대역폭의 제 2 부분으로부터 수신될 수 있다(블록 2114). 비콘 신호들과 다른 신호들은 주파수 분할 다중화될 수 있다. 다른 신호들은 (i) 최초 셀 서치 동안 셀 검출을 위해 사용되는 제 1 동기화 신호들 및/또는 (ⅱ) 최초 셀 서치 동안 셀 식별을 위해 사용되는 제 2 동기화 신호들을 포함할 수 있다.

도 22는 FDM 비콘 수신을 위한 장치(2200)의 설계를 도시한다. 장치(2200)는 시스템 대역폭의 제 1 부분으로부터 비콘 신호들을 수신하기 위한 수단(모듈(2212)), 및 시스템 대역폭의 제 2 부분으로부터 다른 신호들을 수신하기 위한 수단(모듈(2214)) - 비콘 신호들과 다른 신호들은 주파수 분할 다중화됨 - 을 포함한다.

도 12, 14, 16, 18, 20 및 22의 모듈들은 프로세서들, 전자 장치들, 하드웨어 장치들, 전자 부품들, 논리 회로들, 메모리들 등 또는 이들의 어떠한 조합이라도 포함할 수 있다.

통상의 당업자는 정보와 신호들이 어떠한 다양한 상이한 기술들 및 방법들을 이용하여 표시될 수 있다는 점을 이해할 것이다. 예를 들어, 상기한 설명을 통하여 인용될 수 있는 데이터, 명령들, 지시들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및/또는 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 입자들, 광학 필드들 또는 입자들, 또는 이들의 어떠한 조합으로 나타낼 수 있다.

통상의 당업자는 본 발명과 연계하여 기술되는 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들이 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 이 둘의 조합들로서 설계될 수 있다는 점을 추가로 인식할 것이다. 이를 명확히 예시하기 위하여, 하드웨어 및 소프트웨어, 다양한 예시적인 부품들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들의 상호교환성이 일반적으로 이들의 기능 면에서 상술되었다. 그러한 기능이 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되는지 여부는 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들 및 특정 애플리케이션에 의존한다. 당업자들은 각각의 특정 애플리케이션에 대해 방법들을 변화시킴에 있어서 상술된 기능을 구현할 수 있지만, 그러한 구현 결정들이 본 발명의 범주로부터의 이탈을 유발하는 것으로서 해석되어서는 안 된다.

본 발명과 연계하여 기술된 다양한 예시적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 본 발명에서 기술된 기능들을 수행하도록 설계되는, 범용 프로세서, 디지털 신호 처리기(DSP), 애플리케이션 특정 집적회로(ASIC), 필드 프로그램가능 게이트 어레이(FPGA) 또는 다른 프로그램가능 논리 소자, 개별 게이트 또는 트랜지스터 로직, 개별 하드웨어 부품들, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 구현 또는 수행될 수 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수 있지만, 대안적으로 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 또는 상태기일 수 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 장치들의 조합, 예를 들어 DSP 및 마이크로프로세서의 조합, 다수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로서 구현될 수도 있다.

본 발명과 연계하여 기술된 방법들 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어 내에 직접 구현되거나, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈 내에 구현되거나, 또는 이 둘의 조합물 내에 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 소거가능 디스크, CD-ROM, 또는 종래기술에 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체내에 존재할 수 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 결합되어 프로세서가 저장 매체로부터 정보를 판독하거나 저장 매체에 정보를 기록할 수 있다. 대안적으로, 저장 매체는 프로세서와 통합될 수 있다. 프로세서 및 저장 매체는 ASIC내에 존재할 수 있다. ASIC는 사용자 단말기 내에 존재할 수 있다. 대안적으로, 프로세서 및 저장 매체는 사용자 단말기 내의 개별 부품들로서 존재할 수 있다.

하나 이상의 예시적인 설계들에서, 전술한 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현되는 경우, 기능들은 컴퓨터-판독가능 매체 상의 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 저장되거나 전송될 수 있다. 컴퓨터-판독가능 매체는 하나의 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체 둘 다를 포함한다. 저장 매체는 범용 또는 특수용 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체일 수 있다. 예로서, 제한됨이 없이, 그러한 컴퓨터-판독가능 매체는 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 또는 다른 광 디스크 저장, 자기 디스크 저장 또는 다른 자기 저장 장치들, 또는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있으며, 이들은 명령들 또는 데이터 구조들의 형태로 목표된 프로그램 코드 수단을 전송 또는 저장하는데 사용될 수 있고, 범용 또는 특수용 컴퓨터, 또는 범용 또는 특수용 프로세서에 의해 액세스될 수 있다. 임의의 접속부 또한 컴퓨터-판독가능 매체로 적절히 지칭된다. 예를 들어, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 트위스트형 쌍, 디지털 가입자 라인(DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 이용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격지 소스로부터 소프트웨어가 전송되는 경우, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선(twisted pair), DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의내에 포함된다. 본 발명에서 사용되는 바와 같은 디스크(disk) 및 디스크(disc)는 컴팩트 디스크(CD), 레이저 디스크, 광 디스크, 디지털 다용도 디스크(DVD), 플로피 디스크 및 블루-레이 디스크를 포함하고, 여기서 디스크들(disks)은 일반적으로 데이터를 자기적으로 재생하는 반면, 디스크들(discs)은 레이저들에 의해 데이터를 광학적으로 재생한다. 상기의 조합들 또한 컴퓨터-판독가능 매체의 범주 내에 포함되어야 한다.

본 발명의 이전의 설명은 임의의 당업자가 본 발명을 제조 또는 사용할 수 있도록 제공된다. 본 발명에 대한 다양한 변형들은 통상의 당업자에게 용이하게 명백할 것이며, 본 발명에서 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 사상 또는 범주를 벗어남이 없이 다른 변형예들에 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 본 발명에서 기술된 예들 및 설계들로 제한되는 것으로 의도되는 것이 아니라, 본 발명에 개시된 원리들 및 신규한 특징들에 부합하는 가장 넓은 범주 내에서 허용되어야 한다.

Claims

무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치로서,
비콘 신호를 생성하고, 적어도 하나의 동기 신호를 생성하고, 시스템 대역폭의 상이한 부분들 상에서 상기 비콘 신호 및 상기 적어도 하나의 동기 신호를 주파수 분할 다중화하도록 구성되는 적어도 하나의 프로세서; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 연결된 메모리를 포함하는,
무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 동기 신호는 초기 셀 서치에 사용되는 2차 동기 신호를 포함하는, 무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 동기 신호는 초기 셀 서치 동안에 셀 검출을 위해 사용되는 1차 동기 신호를 포함하는, 무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 비콘 신호가 전송되는 상이한 심볼 기간들에서 상기 시스템 대역폭의 제1 부분에서 상이한 부반송파들에 상기 비콘 신호를 매핑하고, 상기 비콘 신호가 전송되는 상기 심볼 기간들에서 상기 시스템 대역폭의 제2 부분에 상기 적어도 하나의 동기 신호를 매핑하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.
제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 시스템 대역폭의 상기 제1 부분에 기초하여 상기 비콘 신호에 대하여 사용할 전체 전송 전력의 제1 분율(fraction)를 결정하고, 상기 시스템 대역폭의 상기 제2 부분에 기초하여 상기 적어도 하나의 동기 신호에 대하여 사용할 상기 전체 전송 전력의 제 2 분율을 결정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 가능한 시스템 대역폭들의 세트로부터 상기 시스템 대역폭을 결정하고, 상기 시스템 대역폭에 기초하여 상기 비콘 신호의 대역폭을 결정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.
무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치로서,
시스템 대역폭의 제1 부분으로부터 비콘 신호들을 수신하고, 상기 시스템 대역폭의 제2 부분으로부터 동기 신호들을 수신하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서 ―상기 비콘 신호들 및 상기 동기 신호들은 주파수 분할 다중화됨― ; 및
상기 적어도 하나의 프로세서에 연결된 메모리를 포함하는, 무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 동기 신호들은 2차 동기 신호들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 2차 동기 신호들에 기초하여 초기 셀 서치를 수행하고 상기 비콘 신호들에 기초하여 이웃 셀 서치를 수행하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 동기 신호들은 1차 동기 신호들을 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 1차 동기 신호들에 기초하여 초기 셀 서치 동안에 셀들을 검출하고, 상기 비콘 신호들에 기초하여 이웃 셀 서치를 수행하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 비콘 신호들이 전송되는 상이한 심볼 기간들에서 상기 시스템 대역폭의 제1 부분에서의 상이한 부반송파들로부터 상기 비콘 신호들을 수신하고, 상기 비콘 신호들이 전송되는 상기 심볼 기간들에서 상기 시스템 대역폭의 제2 부분으로부터 상기 동기 신호들을 수신하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.
제 7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 프로세서는 가능한 시스템 대역폭들의 세트로부터 상기 시스템 대역폭을 결정하고, 상기 시스템 대역폭에 기초하여 상기 비콘 신호들의 대역폭을 결정하도록 구성되는, 무선 통신을 위한 신호들을 주파수 분할 다중화하기 위한 장치.