KR20110112557A

KR20110112557A - 비동기 무선통신 시스템에서 인접 기지국 스캐닝 장치 및 방법

Info

Publication number: KR20110112557A
Application number: KR1020100031711A
Authority: KR
Inventors: 한기영; 강현구; 이병하
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-04-07
Filing date: 2010-04-07
Publication date: 2011-10-13
Also published as: KR101646940B1

Abstract

본 발명은 비동기 무선통신 시스템에서 인접 기지국 스캐닝 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국이 인접 기지국을 스캐닝하기 위한 방법은, 일정 개수의 프레임 동안, 인접 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 과정과, 프레임별로, 상기 수신된 하향링크 데이터를 이용하여 검색하고자 하는 셀 식별자의 수신신호세기를 결정하는 과정과, 상기 프레임별로 결정된 수신신호세기 중 가장 작은 수신신호세기를 가지는 프레임을, 제1 프리앰블(PA Preamble: Primary Advanced Preamble)이 존재하는 프레임으로 결정하는 과정과, 상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제거하는 과정과, 상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한, 나머지 프레임들의 수신신호세기를 기반으로 인접 기지국을 식별하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 비동기 무선통신 시스템은, 슈퍼프레임 내 제1 프리앰블과 제2 프리앰블이 존재하고, 섹 식별 정보를 포함하는 제2 프리앰블이 매 프레임마다 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

비동기 무선통신 시스템에서 인접 기지국 스캐닝 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SCANNING NEIGHBORING BASE STATION IN NON SYNCHRONOUS WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 비동기 무선통신 시스템에서 인접 기지국 스캐닝 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 섹 식별 정보를 포함하는 제2 프리앰블(SA Preamble: Secondary Advanced Preamble)이 매 프레임마다 존재하지 않는 IEEE 802.16m 비동기 시스템에서 기지국이 OTAR(Over-the-Air-Receiver) 기능을 통해 인접 기지국에 대한 정보를 획득하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

통신의 발달과 멀티미디어 기술의 보급이 확대되면서, 대용량 전송을 위한 기술들이 이동통신 시스템에 적용되고 있다. 그 핵심 이슈 중의 하나는 무선용량 증대이다. 무선용량의 증대를 위한 가장 쉬운 방안은 보다 많은 주파수 대역을 할당하는 방법이지만, 이는 한정된 주파수 자원을 고려할 때 실현되기 어렵다. 따라서, 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용하는 방식이 필요하다. 이를 위한 방안으로서, 주파수 이용 효율을 증대시키는 방식과 서비스 셀(cell)을 작게 만드는 방식이 고려된다. 특히, 셀을 작게 함으로써, 다수의 사용자 단말들에게 보다 우수하고 품질 좋은 무선 환경을 제공할 수 있다.

초소형 셀, 예를 들어 펨토 셀(Femto Cell) 또는 피코 셀(Pico Cell)은 가정이나 사무실 등 실내에서 사용되는 초소형 기지국의 서비스를 위한 것으로, 이동전화와 인터넷을 이용하여 저렴한 비용으로 유무선 통합 서비스를 제공하기 위한 셀이다. 일반 매크로 셀(Macro Cell)을 서비스하는 매크로 기지국은 이동통신 사업자에 의해 설치되는 반면, 초소형 셀을 담당하는 초소형 기지국은 사용자에 의해 설치된다. 따라서, 하나의 매크로 기지국이 서비스하는 매크로 셀 내에 초소형 셀을 서비스하는 다수의 초소형 기지국들이 존재할 수 있다. 그리고, 상기 초소형 기지국들은 사용자에 의해 수시로 새로이 설치되거나 제거될 수 있다.

상기 초소형 기지국은 저렴한 비용과 초소형 셀이 가지는 다양한 장점을 감안할 때 향후 수만 내지 수십만 대의 대규모 수량이 사용될 가능성이 높으며, 이로 인한 운용비용(OPEX: Operating Expense)의 증가가 예상된다. 이러한 운용비용의 감소를 위해 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 및 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16m에서는 자가구성 네트워크(SON: Self Organizing Network)로 명명된 기술을 규격화 하고 있다. 상기 자가구성 네트워크는 기지국 설치 및 운용 시 주위 무선 채널 환경의 변화에 순응하여 자동으로 최적화 하는 기술을 의미한다.

상기 자가구성 네트워크를 위해서는, 설치되는 기지국의 주변 환경에 대한 정보, 예를 들어, 위성항법장치(GPS: Global Positioning System) 위치 정보 혹은 무선환경 측정정보가 필요하다. 기지국 운용 중에는 단말로부터 보고받은 정보 및 운용 중 발생하는 정보 등을 기반으로 주변 환경에 대한 정보를 획득할 수 있지만, 기지국 초기 설치 시에는 위치 정보 혹은 셀 계획(Cell Planning) 단계에 입력된 정보만으로 주변 환경에 대한 정보를 획득하여야 한다. 그러나, 초소형 기지국은 단가 및 실내에서 약한 GPS 신호 등으로 인해 정확한 위치 정보를 획득하기 어렵다. 또한, 초소형 기지국은 설치 이전에 미리 충분한 셀 계획 단계의 수행을 기대하기 어렵다.

이를 위해 초소형 기지국이 직접 인접 기지국을 스캐닝(Scanning)하는 OTAR(Over-the-Air-Receiver) 기술이 도입되고 있다. OTAR 기능은 인접 기지국이 송신하는 하향링크 신호(DownLink signal)를 측정하는 기능을 의미한다. 초소형 기지국은 상기 OTAR 기능을 통해 인접 기지국들에 대한 정보를 수집하고, 이를 상위 시스템(이하 '시스템 관리 서버'로 칭함)으로 전송하여 상기 시스템 관리 서버로부터 최적의 운용 파라미터를 획득할 수 있다. 또한, 초소형 기지국은 운용 중에도 주기적으로 상기 OTAR 기능을 수행함으로써, 주변 환경 변화에 따른 최적의 운용 파라미터 값을 스스로 갱신 및 반영할 수 있다.

상기 OTAR 기술은 3GPP WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 계열 시스템 및 IEEE 802.16e 시스템에서 논의 되고 있다. 이는 OTAR 기술의 주요 타겟(target)인 초소형 셀이 위의 두 규격 시스템을 타겟으로 하기 때문이다.

그 중 상기 IEEE 802.16e 시스템은 동기 시스템으로, 기지국은 매 프레임(frame)마다 프리앰블을 송신한다. 상기 프리앰블은 모두 114개의 시퀀스(sequence)로 구성되며, 물리계층(Physical Layer)에서 기지국을 구별하는 식별자(ID)로 사용된다. 기지국은 OTAR 기능을 통해 프리앰블을 사용하는 인접 기지국으로부터의 수신전력을 측정하여 인접 기지국에 대한 정보를 획득할 수 있다.

상기 IEEE 802.16e 시스템의 OTAR 기능은 다음과 같은 특징을 가진다.

1) 동기 시스템이므로, 기지국은 인접 기지국으로부터의 전자파 전달지연(wave propagation delay) 시간 및 다중경로 지연(multi-path delay) 시간을 고려하여 일정시간(예를 들어, 20km 고려 시 66us)에 대해서만 프리앰블을 수신하여 프레임 동기를 획득하면 된다.

2) 매 프레임마다 동일한 위치에서 프리앰블이 전송되므로, 동일 위치에 대해서 해당 프리앰블을 사용하는 인접 기지국으로부터의 수신전력을 측정하면 된다.

한편, 현재 표준화가 진행중인 IEEE 802.16m 시스템은 IEEE 802.16e 시스템이 진화한 시스템이다.

도 1은 일반적인 IEEE 802.16m 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, IEEE 802.16m 프레임 구조는, 슈퍼프레임(Super frame: SU)(100), 프레임(Frame: F)(102)의 계층적인(hierarchical) 구조를 가지고 있다. 20msec 구간의 수퍼 프레임(100)의 경우, 4개의 5msec 구간의 프레임(102)들을 포함하여 구성된다.

상기 슈퍼프레임(100) 내 기 정해진 위치(예, 슈퍼프레임에 포함된 다수의 프레임들 중 제일 첫 프레임)에서 슈퍼프레임 헤더(Super frame Header)(106)가 전송되며, 상기 슈퍼프레임 헤더(106)는 시스템 정보, 슈퍼프레임(100) 내의 자원할당 정보 등을 포함한다.

상기 슈퍼프레임(100) 내 다수의 프레임(102)들의 기 정해진 위치에서 단말과 기지국 간 동기를 맞추기 위한 하향링크 신호로서 프리앰블(104, 108, 110, 112)이 전송된다. 단말은 초기 접속이나 핸드오버 과정에서 상기 프리앰블(104, 108, 110, 112)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고 셀 ID를 획득할 수 있다.

상기 IEEE 802.16m 시스템에서 사용되는 프리앰블(104, 108, 110, 112)은, IEEE 802.16e 시스템에서 사용되는 프리앰블과는 달리, 두 종류의 프리앰블, 즉 제1 프리앰블(PA Preamble: Primary Advanced Preamble)(108)과 제2 프리앰블(SA Preamble: Secondary Advanced Preamble)(104, 110, 112)로 구분된다.

상기 제1 프리앰블(108)은 해당 기지국이 지원하는 대역폭에 대한 정보에 따라 시퀀스가 결정된다. 또한, 상기 제1 프리앰블(108)은 기지국 대역폭이 관계없이 항상 캐리어 주파수(carrier frequency)를 중심으로 5MHz 대역에만 할당된다. 따라서, 대역폭이 동일한 모든 기지국은 동일한 제1 프리앰블(108)을 사용하므로, 기지국은 OTAR 기능을 통해 제1 프리앰블(108)을 스캐닝하여도 인접 기지국에 대한 정보를 획득할 수 없다.

이에 반해 상기 제2 프리앰블(104, 110, 112)은 3개의 세그먼트에 각각 256개씩 모두 758개의 시퀀스가 존재한다. 따라서, 기지국은 OTAR 기능을 통해 제2 프리앰블(104, 110, 112)을 스캐닝함으로써 인접 기지국에 대한 정보를 획득할 수 있다.

종래 IEEE 802.16e 시스템에서 사용하는 OTAR 기능을 IEEE 802.16m 시스템에 적용할 경우, 다음과 같은 2가지 문제가 발생한다.

1) 비동기 시스템에서는 인접 기지국이 언제 프리앰블을 전송하는지 모르기 때문에, 기지국은 5ms 모든 프레임 구간에 대해 프레임 동기를 수행하여야 한다.

2) OTAR 기능에 불필요한 제1 프리앰블이 4 프레임마다 1회 등장한다.

본 발명의 목적은 비동기 무선통신 시스템에서 인접 기지국 스캐닝 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 섹 식별 정보를 포함하는 제2 프리앰블(SA Preamble: Secondary Advanced Preamble)이 매 프레임마다 존재하지 않는 IEEE 802.16m 비동기 시스템에서 기지국이 OTAR(Over-the-Air-Receiver) 기능을 통해 인접 기지국에 대한 정보를 획득하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상술한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 비동기 무선통신 시스템에서 기지국이 인접 기지국을 스캐닝하기 위한 방법은, 일정 개수의 프레임 동안, 인접 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 과정과, 프레임별로, 상기 수신된 하향링크 데이터를 이용하여 검색하고자 하는 셀 식별자의 수신신호세기를 결정하는 과정과, 상기 프레임별로 결정된 수신신호세기 중 가장 작은 수신신호세기를 가지는 프레임을, 제1 프리앰블(PA Preamble: Primary Advanced Preamble)이 존재하는 프레임으로 결정하는 과정과, 상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제거하는 과정과, 상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한, 나머지 프레임들의 수신신호세기를 기반으로 인접 기지국을 식별하는 과정을 포함하며, 여기서, 상기 비동기 무선통신 시스템은, 슈퍼프레임 내 제1 프리앰블과 제2 프리앰블이 존재하고, 섹 식별 정보를 포함하는 제2 프리앰블이 매 프레임마다 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 견지에 따르면, 비동기 무선통신 시스템에서 인접 기지국을 스캐닝하기 위한 기지국은, 일정 개수의 프레임 동안, 인접 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하고, 프레임별로, 상기 수신된 하향링크 데이터를 이용하여 검색하고자 하는 셀 식별자의 수신신호세기를 결정하는 수신신호세기 결정부와, 상기 프레임별로 결정된 수신신호세기 중 가장 작은 수신신호세기를 가지는 프레임을, 제1 프리앰블(PA Preamble: Primary Advanced Preamble)이 존재하는 프레임으로 결정하고, 상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제거하는 최적화부와, 상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한, 나머지 프레임들의 수신신호세기를 기반으로 인접 기지국을 식별하는 평균화부를 포함하며, 여기서, 상기 비동기 무선통신 시스템은, 슈퍼프레임 내 제1 프리앰블과 제2 프리앰블이 존재하고, 섹 식별 정보를 포함하는 제2 프리앰블이 매 프레임마다 존재하지 않는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 비동기 무선통신 시스템에서 인접 기지국 스캐닝 장치 및 방법을 제공함으로써, 섹 식별 정보를 포함하는 제2 프리앰블(SA Preamble: Secondary Advanced Preamble)이 매 프레임마다 존재하지 않는 IEEE 802.16m 비동기 시스템에서 기지국이 OTAR(Over-the-Air-Receiver) 기능을 통해 인접 기지국에 대한 정보를 획득할 수 있는 이점이 있다.

도 1은 일반적인 IEEE 802.16m 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국의 장치 구성을 도시한 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국의 물리계층 블럭 내 프레임 동기화부의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 4는 본 발명에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국의 물리계층 블럭 내 수신전력 측정부의 상세 구성을 도시한 블록도,
도 5는 본 발명에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국의 하위매체접속제어계층 블럭 내 최적화부의 동작을 도시한 예시도,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국이 OTAR 기능 수행을 위해 프레임 동기 시간을 결정하기 위한 방법을 도시한 흐름도,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국이 OTAR 기능 수행을 위해 RSSI 및 수신전력을 결정하기 위한 방법을 도시한 흐름도, 및
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국이 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제거하고 나머지 프레임들을 이용하여 OTAR 기능을 수행하기 위한 방법을 도시한 흐름도.

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.

이하 본 발명에서는 비동기 무선통신 시스템에서 인접 기지국 스캐닝하기 위한 방안을 제시한다. 특히, 본 발명은 섹 식별 정보를 포함하는 제2 프리앰블(SA Preamble: Secondary Advanced Preamble)이 매 프레임마다 존재하지 않는 IEEE 802.16m 비동기 시스템에서 기지국이 OTAR(Over-the-Air-Receiver) 기능을 통해 인접 기지국에 대한 정보를 획득하기 위한 방안을 제시한다.

이하 설명은 IEEE 802.16m 비동기 시스템을 예로 들어 설명할 것이나, 섹 식별 정보를 포함하는 프리앰블이 매 프레임마다 존재하지 않는 모든 비동기 시스템에 적용 가능함은 물론이다.

도 2는 본 발명에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국의 장치 구성을 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 기지국은 무선주파수계층(RF layer: Radio Freqyency layer) 블럭(200), 물리계층(PHY layer: Physical layer) 블럭(210), 하위매체접속제어계층(LMAC layer: Low Medium Access Control layer) 블럭(220)을 포함하여 구성된다.

상기 도 2를 참조하면, 상기 무선주파수계층 블럭(200)은 안테나를 통해 수신되는 인접 기지국의 하향링크 데이터를 수신하여 물리계층 블럭(210)으로 제공한다. 여기서, 상기 무선주파수계층 블럭(200)은 매 프레임마다 수신되는 하향링크 데이터를 물리계층 블럭(210)으로 제공한다. 다른 실시 예로, 상기 무선주파수계층 블럭(200)은 일정시간 동안 수신되는 하향링크 데이터를 메모리에 저장한 후 물리계층 블럭(210)이 요구할 때마다 메모리에 저장된 하향링크 데이터를 물리계층 블럭(210)으로 제공할 수도 있다.

상기 물리계층 블럭(210)은 프레임 동기화부(212)와 수신전력 측정부(214)를 포함하여 구성된다.

상기 프레임 동기화부(212)는 하위매체접속제어계층 블럭(220)으로부터 셀 식별자(Cell ID)와 슬라이딩 FFT 연산의 시점(Time) 및 횟수(Number)에 대한 정보를 제공받고, 해당 슬라이딩 FFT 연산의 시점 및 횟수를 기반으로 무선주파수계층 블럭(200)으로부터 제공받은 하향링크 데이터에 대해 슬라이딩 FFT 연산을 수행한다. 또한, 상기 프레임 동기화부(212)는 슬라이딩 FFT 연산 결과와 해당 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수를 곱함으로써 역 커버링(De-Covering)을 수행하고, 이에 대해 IFFT 연산 처리 및 전력 측정을 수행한 후, 데이터 전력값에 대해 피크값(peak)과 가장 초기 신호경로(earliest path)를 검출함으로써, 프레임 동기를 수행한다. 또한, 상기 프레임 동기화부(212)는 이에 따라 획득된 프레임 동기 시간을 수신전력 측정부(214)로 제공한다.

상기 수신전력 측정부(214)는 프레임 동기화부(212)로부터 프레임 동기 시간을 제공받고, 무선주파수계층 블럭(200)으로부터 제공받은 하향링크 데이터에 대해 해당 프레임 동기 시간 위치에서 FFT 연산을 수행한다. 또한, 상기 수신전력 측정부(214)는 FFT 연산 결과와 해당 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수를 곱함으로써 역 커버링(De-Covering)을 수행한다. 또한, 상기 수신전력 측정부(214)는 상기 역 커버링된 데이터에 대해 차등 상관을 수행하여 해당 셀 식별자의 RSSI를 결정하며, 상기 역 커버링된 데이터에 대해 해당 셀 식별자가 속한 세그먼트에 대한 수신전력을 결정하고, 상기 결정된 RSSI와 수신전력 그리고 상기 프레임 동기화부(212)로부터 제공받은 프레임 동기 시간을 하위매체접속제어계층 블럭(220)으로 제공한다.

상기 하위매체접속제어계층 블럭(220)은 스케줄러(222)와 최적화부(224), 평균화부(226)를 포함하여 구성된다.

상기 스케줄러(222)는 물리계층 블럭(210)을 제어하여 OTAR 기능을 수행한다. 특히, 상기 스케줄러(222)는 OTAR 기능을 수행하고자 하는 슈퍼프레임 구간에 대한 셀 식별자(Cell ID)를 스케줄링하고, 매 슈퍼프레임 단위로 상기 스케줄링된 셀 식별자와 슬라이딩 FFT 연산의 시점(Time) 및 횟수(Number)에 대한 정보를 물리계층 블럭(210)으로 제공한다. 상기 스케줄러(222)는 물리계층 블럭(210) 복잡도에 따라 동시에 다수의 셀 식별자를 스케줄링할 수도 있다. 또한, 상기 스케줄러(222)는 무선주파수계층 블럭(200)의 수신 하향링크 데이터를 메모리에 저장할 지 여부를 결정한다. 만약, 수신 하향링크 데이터에 대한 저장을 결정하였다면, 상기 스케줄러(222)는 하향링크 구간에 대한 송신을 수행하지 못하므로, 단말로 전송할 하향링크 데이터를 버퍼링한다.

상기 최적화부(224)는 일정 개수, 예를 들어 슈퍼프레임 구간 내 프레임 개수(즉 4개)의 프레임 동안, 상기 물리계층 블럭(210)으로부터 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간을 제공받아 프레임 및 샘플별 블럭버퍼에 저장한다. 상기 최적화부(224)는 프레임별로 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI의 합(P_f)을 계산하여 가장 작은 RSSI의 합(P_f)을 가지는 프레임을 제1 프리앰블이 존재하는 프레임으로 결정한다. 또한, 상기 최적화부(224)는 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한 나머지 프레임을 대상으로, 동일 샘플 위치의 블록버퍼들을 포함하는 서브블럭별로, 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간 각각의 합을 계산하여, 평균 RSSI(혹은 RSSI의 합)가 최대가 되는 서브블럭을 선택하고, 상기 선택된 서브블럭 내 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간을 상기 평균화부(226)로 제공한다.

상기 평균화부(226)는 모든 셀 식별자에 대해, 상기 최적화부(224)로부터 서브블럭 내 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간을 제공받고, 각각의 평균을 계산하며, 이로써, 모든 셀 식별자에 대해 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간 추정을 완료하고, 이를 기반으로 인접한 기지국을 검색한다.

도 3은 본 발명에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국의 물리계층 블럭 내 프레임 동기화부의 상세 구성을 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 기지국의 물리계층 블럭 내 프레임 동기화부는, 메모리(도시하지 않음), 시퀀스 생성부(300), FFT(Fast Fourier Transform) 연산부(302), 시퀀스 곱셈부(304), IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산부(306), 전력측정부(308), 안테나 결합부(310), 프레임 동기시간 결정부(312)를 포함하여 구성된다.

상기 도 3을 참조하면, 상기 메모리(도시하지 않음)는 RF 계층블럭으로부터 하향링크 데이터를 제공받아 슈퍼프레임 구간(예, 20ms)의 샘플 데이터를 저장한다. 여기서, 프레임 동기는 매 프레임마다 수행되며, 프레임 구간(예, 5ms) 내에 존재하는 샘플 데이터의 길이는 FFT 크기(N_fft)의 배수가 아니므로, 정확한 슬라이딩 FFT 연산을 위해 슈퍼프레임 구간의 샘플 데이터 외 추가의 데이터(예를 들어, N_fft 크기의 추가 데이터)가 상기 메모리(도시하지 않음)에 저장된다. 여기서, 상기 메모리(도시하지 않음)는 모뎀 복잡도에 따라 연속된 다수의 슈퍼프레임 구간의 샘플 데이터를 저장할 수도 있다.

상기 시퀀스 생성부(300)는 하위매체접속제어계층 블럭으로부터 셀 식별자(Cell ID)를 제공받고, 해당 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스를 생성한다.

상기 FFT 연산부(302)는 하위매체접속제어계층 블럭으로부터 슬라이딩 FFT 연산의 시점(Time) 및 횟수(Number)에 대한 정보를 제공받고, 해당 슬라이딩 FFT 연산의 시점 및 횟수를 기반으로 상기 메모리(도시하지 않음)에 저장된 슈퍼프레임 구간(예, 20ms)의 샘플 데이터에 대해 슬라이딩 FFT 연산을 수행한다. 즉, FFT 연산 시 적용할 FFT 윈도우를 슬라이딩 윈도우 크기(N_s: Sliding Window Size)(예를 들어, N_fft, N_fft/2)만큼 슬라이딩하여 FFT 윈도우의 위치를 변경 적용함으로써 반복적으로 OFDM 심볼의 FFT 연산을 수행한다. 여기서, 상기 슬라이딩 윈도우 크기는 요구되는 OTAR 기능의 민감도(sensitivity)에 따라 달라질 수 있다.

상기 시퀀스 곱셈부(304)는 FFT 연산부(302)에 의해 슬라이딩 FFT 연산 처리된 데이터와, 시퀀스 생성부(300)에 의해 생성된 제2 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수(Complex Conjugate)의 곱을 계산하여 역 커버링(De-Covering)을 수행한다. 여기서, 역 커버링이란, FFT 연산 처리된 신호에 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수를 곱하는 기능을 의미한다.

상기 IFFT 연산부(306)는 시퀀스 곱셈부(304)에 의해 역 커버링된 데이터에 대해 IFFT 연산을 수행한다.

상기 전력측정부(308)는 IFFT 연산부(306)에 의해 IFFT 연산 처리된 데이터에 대해 전력값을 계산한다.

상기 안테나 결합부(310)는 안테나별로, 상기 전력측정부(308)에 의해 계산된 전력값을 취합하여 결합한다.

상기 프레임 동기시간 결정부(312)는 안테나 결합부(310)에 의해 결합된, 데이터 전력값에 대해, 범위 [- N_fft/2, N_fft/2-1]로 피크 검색 윈도우(Peak Search Window)를 변경하여 피크값(peak)과 가장 초기 신호경로(earliest path)를 검출한다. 상기 프레임 동기시간 결정부(312)는 슬라이딩 윈도우 크기(N_s: Sliding Window Size)만큼 FFT 윈도우를 슬라이딩하여 위와 같은 검출을 반복함으로써, 이전 FFT 구간에서 검출된 피크값과 현재 FFT 구간에서 검출된 피크값을 비교하여 피크값을 갱신한다. 상기 프레임 동기시간 결정부(312)는 하나의 프레임 구간 동안 위와 같은 검출 및 갱신을 반복하여 최대 피크값을 결정하고, 상기 결정된 최대 피크값에 대응하는 가장 초기 신호경로의 수신 시간을 프레임 동기 위치로 결정함으로써, 프레임 동기를 수행한다. 상기 프레임 동기시간 결정부(312)는 프레임 동기 수행 결과로서 프레임 동기 시간(Frame Sync Timing)을 물리계층 블럭 내 수신전력 측정부로 제공한다.

도 4는 본 발명에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국의 물리계층 블럭 내 수신전력 측정부의 상세 구성을 도시한 블록도이다.

도시된 바와 같이, 기지국의 물리계층 블럭 내 수신전력 측정부는, 시퀀스 생성부(400), FFT 연산부(402), 시퀀스 곱셈부(404), 수신신호세기(RSSI: Received Signal Strength Indicator) 결정부(406), 전력결정부(408), 안테나 결합부(410)를 포함하여 구성된다.

상기 도 4를 참조하면, 상기 시퀀스 생성부(400)는 하위매체접속제어계층 블럭으로부터 셀 식별자(Cell ID)를 제공받고, 해당 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스를 생성한다.

상기 FFT 연산부(402)는 메모리(도시하지 않음)에 저장된 슈퍼프레임 구간(예, 20ms)의 샘플 데이터에 대해, 매 프레임마다 물리계층 블럭 내 프레임 동기화부로부터 제공받은 프레임 동기 시간에 따른 프레임 동기 위치에서 FFT 연산을 수행한다.

상기 시퀀스 곱셈부(404)는 FFT 연산부(402)에 의해 FFT 연산 처리된 데이터와, 시퀀스 생성부(400)에 의해 생성된 제2 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수(Complex Conjugate)의 곱을 계산하여 역 커버링(De-Covering)을 수행한다.

상기 RSSI 결정부(406)는 시퀀스 곱셈부(404)에 의해 역 커버링된 데이터에 대해, 하기 <수학식 1>과 같이, 차등 상관을 수행하여 해당 셀 식별자의 RSSI를 결정하고, 상기 결정된 RSSI를 안테나 결합부(410)로 제공한다.

여기서, FFT 크기가 1024인 경우를 예로 들면, 제2 프리앰블은 3개의 서브블럭(subblock)(세그먼트 개수와 동일)으로 구성되며, 각 서브블럭별로 18개의 톤들에 대해 제2 프리앰블 시퀀스가 할당된다. 여기서, 상기 제2 프리앰블 시퀀스가 할당되는 18개의 톤들은, 인접한 톤끼리 3개 톤 거리를 가진다. 상기 서브블럭 단위로 세그먼트가 순환 쉬프트(Circular Shift)되므로, 차등 상관은 동일 세그먼트에 대해서만 수행한다.

여기서, 상기 RSSI_j는 j번째 제2 프리앰블 내 하나의 톤에 대한 RSSI를 의미하고, 상기 N_sb는 제2 프리앰블의 서브블럭의 개수를 의미한다. 상기 Y()는 FFT 연산 처리된 수신 데이터를 의미하며, c()는 해당 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스 코드를 의미한다. 즉, 각 서브 블럭별로, 18개의 톤에 대해 인접한 톤(3개 톤 거리를 가지는 톤들)끼리 차등상관을 수행하고, j번째 제2 프리앰블 내 상기 3톤 간격을 가지는 전체 톤들에 대해서 평균을 계산함으로써, j번째 제2 프리앰블 내 상기 3톤 간격을 가지는 하나의 톤에 대한 RSSI를 계산한다. 여기서, 상기 17은, 18개의 톤에 대해 인접한 톤(3개 톤 거리를 가지는 톤들)끼리 차등상관을 수행할 경우 가능한 차등상관의 횟수를 의미한다.

상기 전력결정부(408)는 시퀀스 곱셈부(404)에 의해 역 커버링된 데이터에 대해, 하기 <수학식 2>와 같이, 해당 셀 식별자가 속한 세그먼트에 대한 수신전력을 결정하고, 상기 결정된 수신전력과 물리계층 블럭 내 프레임 동기화부로부터 제공받은 프레임 동기 시간을 안테나 결합부(410)로 제공한다.

여기서, 상기

는 j번째 제2 프리앰블이 속한 세그먼트에 대해 하나의 톤에 대한 수신전력을 의미하고, 상기 N_sb는 제2 프리앰블의 서브블럭의 개수를 의미한다. 상기 Y()는 FFT 연산 처리된 수신 데이터를 의미하며, c()는 해당 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스 코드를 의미한다. 즉, 서브 블럭별 상기 3톤 간격을 가지는 18개의 톤들에 대해 수신전력을 계산하고, j번째 제2 프리앰블 내 상기 3톤 간격을 가지는 전체 톤들에 대해서 평균을 계산함으로써, j번째 제2 프리앰블이 속한 세그먼트에 대해 상기 3톤 간격을 가지는 하나의 톤에 대한 수신전력을 계산한다.

상기 안테나 결합부(410)는 안테나별로, 상기 RSSI 결정부(406)에 의해 결정된 RSSI를 취합하여 결합하고, 안테나별로, 상기 전력결정부(408)에 의해 결정된 수신전력을 취합하여 결합한다. 또한 상기 안테나 결합부(410)는 상기 결합된 RSSI와 수신전력 그리고 물리계층 블럭 내 프레임 동기화부로부터 제공받은 프레임 동기 시간을 하위매체접속제어계층 블럭으로 제공한다.

도 5는 본 발명에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국의 하위매체접속제어계층 블럭 내 최적화부의 동작을 도시한 예시도이다.

상기 도 5를 참조하면, 최적화부는 먼저 일정 개수(N_frame), 예를 들어 슈퍼프레임 구간 내 프레임 개수(즉 4개)의 프레임 동안, 매 프레임마다 물리계층 블럭으로부터 제공되는 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간을 프레임(frame: f) 및 샘플별 블럭버퍼(Block buffer: b)에 저장한다.

여기서, 상기 블럭버퍼의 개수는 하기 <수학식 3>과 같이 결정될 수 있다.

이후, 상기 최적화부는 프레임별로 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI의 합(P_f)을 계산한다. 또한, 상기 최적화부는 이에 따라 결정된 N_frame개의 RSSI(P_f)의 합을 계산한다. 이후, 상기 최적화부는 프레임별로, 해당 프레임에 대해 상기 계산된 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI의 합(P_f)과 상기 계산된 N_frame개의 RSSI(P_f)의 합 사이의 차이값를 계산하고, 계산된 차이값이 최대가 되는 프레임을 제1 프리앰블이 존재하는 프레임으로 결정한다. 이는, 제1 프리앰블이 존재하는 프레임의 경우, 잘못된 프레임 동기 위치가 결정될 것이며, 프레임 동기 위치가 잘못 결정될 경우, 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI의 합(P_f)이 제2 프리앰블이 존재하는 나머지 프레임들에 비해 가장 작을 것이기 때문에 가능하다.

여기서, 상기 제1 프리앰블이 존재하는 프레임은 하기 <수학식 4>를 이용하여 결정한다.

여기서, 상기 도 4는, N_frame개의 RSSI(P_f)의 합인 P₁+P₂+P₃+P₄와 제1 프레임에 대해 계산된 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI의 합인 P₁의 차이값이 최대가 되는 경우를 예로 든 것으로서, 이 경우 제1 프레임이 제1 프리앰블이 존재하는 프레임으로 결정된다.

이후, 상기 최적화부는 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한 나머지 프레임을 대상으로, 동일 샘플 위치의 블록버퍼들을 포함하는 서브블럭별로, 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간 각각의 합을 계산한다. 이후, 상기 최적화부는 각 서브블럭별로 moving summation을 수행하여, 인접한 2개의(경우에 따라 3개도 가능) 블럭버퍼에 저장된 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간 각각의 합을 계산한다. 여기서, 상기 moving summation은 인접한 2개의(경우에 따라 3개도 가능) 블록버퍼에 저장된 값들의 합을 계산하는 과정을 의미한다. 이후, 상기 최적화부는 평균 RSSI(혹은 RSSI의 합)가 최대가 되는 서브블럭을 선택하고, 상기 선택된 서브블럭 내 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간을 하위매체접속제어계층 블럭 내 평균화부로 제공한다.

여기서, 상기 하위매체접속제어계층 블럭 내 평균화부는, 모든 셀 식별자에 대해, 하위매체접속제어계층 블럭 내 최적화부로부터 서브블럭 내 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간을 제공받고, 각각의 평균을 계산한다. 이로써, 평균화부는 모든 셀 식별자에 대해 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간 추정을 완료한다. 이후, 상기 평균화부는 동일 세그먼트에 속하는 셀 식별자 간 프레임 동기 시간이 임계치(threshold) 이하인 경우, 제2 프리앰블 시퀀스 사이에 존재하는 상관(correlation)을 제거한다. 또한, 상기 평균화부는, 하기 <수학식 5>와 같이, 상기 추정된 RSSI에 대한 CINR을 계산하여 실패 알람(false alarm) 여부를 결정한다.

여기서, 상기 RSSI_j는 j번째 제2 프리앰블 내 하나의 톤에 대한 RSSI를 의미하고, 상기

는 j번째 제2 프리앰블이 속한 세그먼트에 대해 하나의 톤에 대한 수신전력을 의미한다. 상기 CINR_j는 j번째 제2 프리앰블의 CINR을 의미하고, 상기 CINR_j가 임계치보다 클 경우 실패 알람(false alarm)이 결정된다.

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국이 OTAR 기능 수행을 위해 프레임 동기 시간을 결정하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.

상기 도 6을 참조하면, 기지국은 601단계에서 OTAR 기능 수행을 위해 인접 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신한다.

이후, 상기 기지국은 603단계에서 검색하고자 하는 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스를 생성한다.

이후, 상기 기지국은 605단계에서 상기 수신된 하향링크 데이터에 대해 슬라이딩 FFT 연산을 수행한다. 즉, FFT 연산 시 적용할 FFT 윈도우를 슬라이딩 윈도우 크기(N_s: Sliding Window Size)(예를 들어, N_fft, N_fft/2)만큼 슬라이딩하여 FFT 윈도우의 위치를 변경 적용함으로써 반복적으로 OFDM 심볼의 FFT 연산을 수행한다.

이후, 상기 기지국은 607단계에서 상기 슬라이딩 FFT 연산 처리된 데이터와 상기 생성된 제2 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수(Complex Conjugate)의 곱을 계산한다.

이후, 상기 기지국은 609단계에서 상기 곱이 계산된 데이터에 대해 IFFT 연산을 수행하고, 상기 IFFT 연산 처리된 데이터에 대해 전력값을 계산한다.

이후, 상기 기지국은 611단계에서 상기 계산된 데이터 전력값에 대해, 범위 [- N_fft/2, N_fft/2-1]로 피크 검색 윈도우(Peak Search Window)를 변경하여 피크값(peak)과 가장 초기 신호경로(earliest path)를 검출한다. 여기서, 상기 기지국은 슬라이딩 윈도우 크기(N_s: Sliding Window Size)만큼 FFT 윈도우를 슬라이딩하여 피크값과 가장 초기 신호경로 검출을 반복함으로써, 이전 FFT 구간에서 검출된 피크값과 현재 FFT 구간에서 검출된 피크값을 비교하여 피크값을 갱신한다.

이후, 상기 기지국은 613단계에서 하나의 프레임 구간 동안 최대 피크값을 결정하고, 상기 결정된 최대 피크값에 대응하는 가장 초기 신호경로의 수신 시간을 프레임 동기 시간(Frame Sync Timing)으로 결정한다.

이후, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국이 OTAR 기능 수행을 위해 RSSI 및 수신전력을 결정하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.

상기 도 7을 참조하면, 기지국은 701단계에서 OTAR 기능 수행을 위해 인접 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신한다.

이후, 상기 기지국은 703단계에서 검색하고자 하는 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스를 생성한다.

이후, 상기 기지국은 705단계에서 상기 수신된 하향링크 데이터에 대해, 상기 도 6을 통해 결정된 프레임 동기 시간에 따른 프레임 동기 위치에서 FFT 연산을 수행한다.

이후, 상기 기지국은 707단계에서 상기 FFT 연산 처리된 데이터와 상기 생성된 제2 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수(Complex Conjugate)의 곱을 계산한다.

이후, 상기 기지국은 709단계에서 상기 곱이 계산된 데이터에 대해 차등 상관을 수행하여 상기 셀 식별자의 RSSI를 결정한다. 여기서, 상기 셀 식별자의 RSSI는 상기 <수학식 1>을 이용하여 결정한다.

이후, 상기 기지국은 711단계에서 상기 곱이 계산된 데이터에 대해 상기 셀 식별자가 속한 세그먼트에 대한 수신전력을 결정한다. 여기서, 상기 셀 식별자가 속한 세그먼트에 대한 수신전력은 상기 <수학식 2>를 이용하여 결정한다.

이후, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 비동기 무선통신 시스템에서 기지국이 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제거하고 나머지 프레임들을 이용하여 OTAR 기능을 수행하기 위한 방법을 도시한 흐름도이다.

상기 도 8을 참조하면, 기지국은 801단계에서 OTAR 기능 수행을 위해 일정 개수의 프레임 동안, 인접 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신한다.

이후, 상기 기지국은 803단계에서 프레임별로, 상기 수신된 하향링크 데이터를 이용하여 검색하고자 하는 셀 식별자의 RSSI를 결정한다. 여기서, 셀 식별자의 RSSI를 결정하는 방법은 상기 도 7에 이미 언급한 바 있다.

이후, 상기 기지국은 805단계에서 상기 프레임별로 결정된 RSSI 중 가장 작은 RSSI를 가지는 프레임을, 제1 프리앰블이 존재하는 프레임으로 결정한다. 더 자세히 설명하면, 상기 기지국은 프레임별로, 상기 도 6 및 도 7을 통해 결정된 프레임 동기 시간과 RSSI, 수신전력을 프레임 및 샘플별 블럭버퍼(Block buffer)에 저장한다. 이후, 상기 기지국은 프레임별로, 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI의 합을 계산하고, 프레임별로 계산된 RSSI의 합의 총 합을 계산한다. 상기 기지국은 프레임별로, 해당 프레임에 대해 상기 계산된 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI의 합과 상기 계산된 총합 사이의 차이값를 계산하고, 상기 계산된 차이값이 최대가 되는 프레임을, 제1 프리앰블이 존재하는 프레임으로 결정한다.

이후, 상기 기지국은 807단계에서 상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제거한다.

이후, 상기 기지국은 809단계에서 상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한, 나머지 프레임들의 RSSI를 기반으로 인접 기지국을 식별한다. 더 자세히 설명하면, 상기 기지국은 상기 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한 나머지 프레임을 대상으로, 동일 샘플 위치의 블록버퍼들을 포함하는 서브블럭별로, 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI의 합을 계산하고, 각 서브블럭별로, 인접한 블럭버퍼들에 저장된 RSSI의 합을 계산한다. 이후, 상기 기지국은 평균 RSSI가 최대가 되는 서브블럭을 선택하고, 상기 선택된 서브블럭 내 각 블럭버퍼에 저장된 RSSI와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간을 기반으로 인접 기지국을 식별한다.

이후, 상기 기지국은 본 발명에 따른 알고리즘을 종료한다.

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.

프레임 동기화부 212, 수신전력 측정부 214, 스케줄러 222, 최적화부 224, 평균화부 226

Claims

비동기 무선통신 시스템에서 기지국이 인접 기지국을 스캐닝하기 위한 방법은,
일정 개수의 프레임 동안, 인접 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 과정과,
프레임별로, 상기 수신된 하향링크 데이터를 이용하여 검색하고자 하는 셀 식별자의 수신신호세기를 결정하는 과정과,
상기 프레임별로 결정된 수신신호세기 중 가장 작은 수신신호세기를 가지는 프레임을, 제1 프리앰블(PA Preamble: Primary Advanced Preamble)이 존재하는 프레임으로 결정하는 과정과,
상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제거하는 과정과,
상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한, 나머지 프레임들의 수신신호세기를 기반으로 인접 기지국을 식별하는 과정을 포함하며,
여기서, 상기 비동기 무선통신 시스템은, 슈퍼프레임 내 제1 프리앰블과 제2 프리앰블이 존재하고, 섹 식별 정보를 포함하는 제2 프리앰블이 매 프레임마다 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 검색하고자 하는 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하는 과정과,
상기 수신된 하향링크 데이터에 대해 슬라이딩 FFT 연산을 수행하는 과정과,
상기 슬라이딩 FFT 연산 처리된 데이터와 상기 생성된 제2 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수(Complex Conjugate)의 곱을 계산하는 과정과,
상기 곱이 계산된 데이터에 대해 IFFT 연산을 수행하는 과정과,
IFFT 연산 처리된 데이터에 대해 전력값을 계산하는 과정과,
상기 계산된 데이터 전력값에 대해 피크값(peak)과 가장 초기 신호경로(earliest path)를 검출하는 과정과,
하나의 프레임 구간 동안 최대 피크값에 대응하는 가장 초기 신호경로의 수신 시간을 프레임 동기 시간(Frame Sync Timing)으로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2 항에 있어서,
상기 수신된 하향링크 데이터에 대해, 상기 결정된 프레임 동기 시간에 따른 프레임 동기 위치에서 FFT 연산을 수행하는 과정과,
상기 FFT 연산 처리된 데이터와 상기 생성된 제2 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수(Complex Conjugate)의 곱을 계산하는 과정과,
상기 곱이 계산된 데이터에 대해 상기 셀 식별자가 속한 세그먼트에 대한 수신전력을 결정하는 과정을 더 포함하며,
상기 셀 식별자의 수신신호세기는, 상기 곱이 계산된 데이터에 대해 차등 상관을 수행하여 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 3 항에 있어서,
상기 셀 식별자의 수신신호세기는 하기 수학식을 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.

여기서, 상기 RSSI_j는 j번째 제2 프리앰블 내 하나의 톤에 대한 RSSI를 의미하고, 상기 N_sb는 제2 프리앰블의 서브블럭의 개수를 의미한다. 상기 Y()는 FFT 연산 처리된 수신 데이터를 의미하며, 상기 c()는 해당 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스 코드를 의미함.
제 3 항에 있어서,
상기 셀 식별자가 속한 세그먼트에 대한 수신전력은 하기 수학식을 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 방법.

여기서, 상기
는 j번째 제2 프리앰블이 속한 세그먼트에 대해 하나의 톤에 대한 수신전력을 의미하고, 상기 N_sb는 제2 프리앰블의 서브블럭의 개수를 의미한다. 상기 Y()는 FFT 연산 처리된 수신 데이터를 의미하며, 상기 c()는 해당 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스 코드를 의미함.
제 3 항에 있어서,
프레임별로, 상기 결정된 프레임 동기 시간과 수신신호세기, 수신전력 중 적어도 하나를 프레임 및 샘플별 블럭버퍼(Block buffer)에 저장하는 과정과,
프레임별로, 각 블럭버퍼에 저장된 수신신호세기의 합을 계산하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6 항에 있어서, 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 결정하는 과정은,
프레임별로 계산된 수신신호세기의 합의 총 합을 계산하는 과정과,
프레임별로, 해당 프레임에 대해 상기 계산된 각 블럭버퍼에 저장된 수신신호세기의 합과 상기 계산된 총합 사이의 차이값를 계산하는 과정과,
상기 계산된 차이값이 최대가 되는 프레임을, 제1 프리앰블이 존재하는 프레임으로 결정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 인접 기지국을 식별하는 과정은,
상기 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한 나머지 프레임을 대상으로, 동일 샘플 위치의 블록버퍼들을 포함하는 서브블럭별로, 각 블럭버퍼에 저장된 수신신호세기의 합을 계산하는 과정과,
각 서브블럭별로, 인접한 블럭버퍼들에 저장된 수신신호세기의 합을 계산하는 과정과,
평균 수신신호세기가 최대가 되는 서브블럭을 선택하는 과정과,
상기 선택된 서브블럭 내 각 블럭버퍼에 저장된 수신신호세기와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간 중 적어도 하나를 기반으로 인접 기지국을 식별하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
비동기 무선통신 시스템에서 인접 기지국을 스캐닝하기 위한 기지국은,
일정 개수의 프레임 동안, 인접 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하고, 프레임별로, 상기 수신된 하향링크 데이터를 이용하여 검색하고자 하는 셀 식별자의 수신신호세기를 결정하는 수신신호세기 결정부와,
상기 프레임별로 결정된 수신신호세기 중 가장 작은 수신신호세기를 가지는 프레임을, 제1 프리앰블(PA Preamble: Primary Advanced Preamble)이 존재하는 프레임으로 결정하고, 상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제거하는 최적화부와,
상기 결정된 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한, 나머지 프레임들의 수신신호세기를 기반으로 인접 기지국을 식별하는 평균화부를 포함하며,
여기서, 상기 비동기 무선통신 시스템은, 슈퍼프레임 내 제1 프리앰블과 제2 프리앰블이 존재하고, 섹 식별 정보를 포함하는 제2 프리앰블이 매 프레임마다 존재하지 않는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 9 항에 있어서,
상기 검색하고자 하는 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스를 생성하는 시퀀스 생성부와,
상기 수신된 하향링크 데이터에 대해 슬라이딩 FFT 연산을 수행하는 FFT 연산부와,
상기 슬라이딩 FFT 연산 처리된 데이터와 상기 생성된 제2 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수(Complex Conjugate)의 곱을 계산하는 시퀀스 곱셈부와,
상기 곱이 계산된 데이터에 대해 IFFT 연산을 수행하는 IFFT 연산부와
IFFT 연산 처리된 데이터에 대해 전력값을 계산하는 전력 측정부와,
상기 계산된 데이터 전력값에 대해 피크값(peak)과 가장 초기 신호경로(earliest path)를 검출하고, 하나의 프레임 구간 동안 최대 피크값에 대응하는 가장 초기 신호경로의 수신 시간을 프레임 동기 시간(Frame Sync Timing)으로 결정하는 프레임 동기 시간 결정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 10 항에 있어서,
상기 수신된 하향링크 데이터에 대해, 상기 결정된 프레임 동기 시간에 따른 프레임 동기 위치에서 FFT 연산을 수행하는 제2 FFT 연산부와,
상기 FFT 연산 처리된 데이터와 상기 생성된 제2 프리앰블 시퀀스의 공액 복소수(Complex Conjugate)의 곱을 계산하는 제2 시퀀스 곱셈부와,
상기 곱이 계산된 데이터에 대해 상기 셀 식별자가 속한 세그먼트에 대한 수신전력을 결정하는 전력결정부를 더 포함하며,
상기 수신신호세기 결정부는, 상기 곱이 계산된 데이터에 대해 차등 상관을 수행하여 상기 셀 식별자의 수신신호세기를 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 11 항에 있어서,
상기 셀 식별자의 수신신호세기는 하기 수학식을 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.

여기서, 상기 RSSI_j는 j번째 제2 프리앰블 내 하나의 톤에 대한 RSSI를 의미하고, 상기 N_sb는 제2 프리앰블의 서브블럭의 개수를 의미한다. 상기 Y()는 FFT 연산 처리된 수신 데이터를 의미하며, 상기 c()는 해당 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스 코드를 의미함.
제 11 항에 있어서,
상기 셀 식별자가 속한 세그먼트에 대한 수신전력은 하기 수학식을 이용하여 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.

여기서, 상기
는 j번째 제2 프리앰블이 속한 세그먼트에 대해 하나의 톤에 대한 수신전력을 의미하고, 상기 N_sb는 제2 프리앰블의 서브블럭의 개수를 의미한다. 상기 Y()는 FFT 연산 처리된 수신 데이터를 의미하며, 상기 c()는 해당 셀 식별자에 대응하는 제2 프리앰블 시퀀스 코드를 의미함.
제 11 항에 있어서, 상기 최적화부는,
프레임별로, 상기 결정된 프레임 동기 시간과 수신신호세기, 수신전력 중 적어도 하나를 프레임 및 샘플별 블럭버퍼(Block buffer)에 저장하고,
프레임별로, 각 블럭버퍼에 저장된 수신신호세기의 합을 계산하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 14 항에 있어서, 상기 최적화부는,
프레임별로 계산된 수신신호세기의 합의 총 합을 계산하고,
프레임별로, 해당 프레임에 대해 상기 계산된 각 블럭버퍼에 저장된 수신신호세기의 합과 상기 계산된 총합 사이의 차이값를 계산하고,
상기 계산된 차이값이 최대가 되는 프레임을, 제1 프리앰블이 존재하는 프레임으로 결정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 15 항에 있어서, 상기 최적화부는,
상기 제1 프리앰블이 존재하는 프레임을 제외한 나머지 프레임을 대상으로, 동일 샘플 위치의 블록버퍼들을 포함하는 서브블럭별로, 각 블럭버퍼에 저장된 수신신호세기의 합을 계산하고,
각 서브블럭별로, 인접한 블럭버퍼들에 저장된 수신신호세기의 합을 계산하고,
평균 수신신호세기가 최대가 되는 서브블럭을 선택하고,
상기 선택된 서브블럭 내 각 블럭버퍼에 저장된 수신신호세기와 수신전력 그리고 프레임 동기 시간 중 적어도 하나를 상기 평균화부로 제공하는 것을 특징으로 하는 기지국.