KR20120122910A - 단말 셀서치 과정에서의 ｓ-ｓｃｈ 검출 방법 및 이를 이용한 수신기 - Google Patents

단말 셀서치 과정에서의 ｓ-ｓｃｈ 검출 방법 및 이를 이용한 수신기 Download PDF

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백영석
구본태
명정호
강준혁
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한국과학기술원
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Abstract

본 발명은 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호에서 짝수 인덱스에 해당하는 m0값을 검출하는 단계, m0값에 의해 정해지는 m1 그룹을 결정하는 단계, m1 그룹 내에서 상관검출관계를 이용하여 m1값을 검출하는 단계 및 m0값과 m1값을 이용하여 그룹 ID를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

단말 셀서치 과정에서의 Ｓ-ＳＣＨ 검출 방법 및 이를 이용한 수신기{METHOD FOR DETECTING S-SCH IN CELL SEARCHING AND RECEIVER USING IT}
본 발명은 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3GPP LTE 동기 채널에서의 m0값과 m1값의 상관관계를 기반으로 m1값을 을 추출하여 S-SCH 검출을 위한 연산의 복잡성을 해소한 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법 및 수신신기에 관한 것이다.
LTE란 Long Term Evolution의 약자로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 4세대 이동통신의 후보기술로 연구하고 있는 무선통신 기술이다.
일반적인 무선통신환경에서 기지국과 단말기 사이에 통신환경이 구축되기 위해서는 기지국과 단말기 사이에 동기화 및 패킷의 분석을 위한 데이터 정보 등이 사전에 이루어져야 한다. LTE에서는 이런 과정을 셀서치(Cell search)라 부르며, 이 셀서치 과정을 통해 단말기와의 동기화 및 단말기가 어느 영역에 속해 있는지를 알려주는 셀 ID(Identification)값을 얻어낼 수 있게 된다.
기존의 셀 ID 값을 추출하는 과정 안에는 여러 가지 스텝(step)들이 존재하고, 그 중 S-SCH(Secondary Synchronization Channel)라 불리는 시퀀스를 사용하여 그룹 ID(group ID)를 추출하는 중간 과정이 있다. 가장 보편적인 방법으로는 S-SCH가 가진 모든 시퀀스 종류와 수신된 S-SCH 시퀀스와의 상호 상관관계를 이용하여, 가장 상관관계가 높은 시퀀스를 구하여 그룹 ID를 추출하는 방법이 있다.
그러나, LTE에서 S-SCH 가 가질 수 있는 시퀀스의 종류는 총 168개에 해당하고, 각 시퀀스는 62 길이의 심볼로 구성되어 있기 때문에, 모든 경우에 대해 교차 상관(cross-correlation)을 취할 경우, 단말기에서의 연산 복잡도는 증가하게 된다.
기존의 S-SCH(Secondary Synchronization Channel) 검출 방법은 168개의 S-SCH 시퀀스 모두와 수신된 시퀀스와의 상호 상관(cross-correlation)을 취함으로써, 상관관계가 가장 높은 S-SCH 시퀀스를 검출한다.
수학식 1에서, 수신된 62길이의 S-SCH 시퀀스를 rx_ S-SCH, S-SCH 시퀀스의 모든 종류를 tx_ S-SCH 라 놓으면, 수학식 1에 의해 S-SCH 시퀀스의 인덱스 i값을 찾음으로써 그룹 ID(group ID)를 얻을 수 있다.
Figure pat00001
이 때, i는 S-SCH가 가질 수 있는 시퀀스의 숫자로 0~167을 의미하고, l은 S-SCH 시퀀스의 길이에 해당하는 심볼 넘버를 의미한다.
그러나, 이러한 S-SCH 검출 방법은 168개의 S-SCH 시퀀스 모두에 대해 상호 상관을 취하여 상관관계가 가장 높은 S-SCH 시퀀스를 검출함으로써, 연산의 복잡도가 매우 높았다.
이에, 최근에는 P-SCH 와 S-SCH가 인접한 몇 개의 OFDM 심볼 내에 할당되어 전송되는 코히어런트(coherent) 기반의 S-SCH 검출을 수행하는 기술이 개시되었다. 이를 위한 수신기 구조는 도 1 과 같다.
도 1 은 종래의 S-SCH 검출을 위한 수신기의 블럭 구성도이다.
코히어런트 검출은 기본적으로 S-SCH 검출 이전에 P-SCH 검출이 선행되기 때문에 P-SCH 로부터 추정된 채널 값을 이용하여 채널 보상을 실시한 후에 S-SCH 검출을 수행한다.
먼저, 고속 푸리에 변환부(fast Fourier transform;FFT)에서 고속 푸리에 변환된 수신 신호에서 채널 보상기(Channel Compensator)는 후술한 수학식 2와 같이 P-SCH 부터 추정된
Figure pat00002
를 이용하여 주파수 영역 S-SCH 수신 신호
Figure pat00003
를 보상한다. 여기서 k는 주파수 영역 부반송파 인덱스(index)를 의미한다.
Figure pat00004
채널 보상 이후 역다중화기(Demultiplexer)에서 부반송파의 할당의 역 과정을 수행하고, 디스크램블러(descrambler)가 디스크램블링 과정을 수행한다. 이 때 디스크램블한 신호는 수학식 3과 같다. 여기서 l은 디스크램블된 신호의 인덱스를 의미한다.
Figure pat00005
Figure pat00006
상관검출기(correlator)는 디스크램블된 신호
Figure pat00007
은 각각 기준 신호와의 상관(correlation)을 수행하며, 상관 출력으로부터 수학식 4와 같이 검출된
Figure pat00008
값으로부터 셀 ID 그룹을 검출할 수 있다.
Figure pat00009
Figure pat00010
여기서
Figure pat00011
는 m-sequence 길이를 의미하며, 31의 값을 갖는다.
이와 같은 방법을 사용하면, 기존의 168개를 사용할 때보다 많은 연산량을 줄이면서 S-SCH 검출작업을 수행할 수 있다.
그러나, 이러한 방식은 기존의 풀-서치 방식에 비해 성능 저하가 나타나고, 여전히 연산의 복잡도가 높은 문제점이 있었다.
본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 특허공개번호 10-2005-0101253호(2005.10.21)의 '직교 분할 다중 접속 시스템에서 셀 검출 방법 및 장치'가 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 3GPP LTE 동기 채널에서의 m0값과 m1값의 상관관계를 기반으로 m1값을 추출하여 S-SCH 검출을 위한 연산의 복잡성을 감소시킨 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법 및 이를 이용한 수신기를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법은 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호에서 짝수 인덱스에 해당하는 m0값을 검출하는 단계; 상기 m0값에 의해 정해지는 m1 그룹을 결정하는 단계; 상기 m1 그룹 내에서 상관검출관계를 이용하여 m1값을 검출하는 단계; 및 상기 m0값과 상기 m1값을 이용하여 그룹 ID를 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 그룹으로 구별하는 단계는 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 생성하는 단계; 상기 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 디스크램블링하여 m0값을 가진 것으로 평가된 스크램블 신호를 생성하는 단계; 및 상기 m0값을 가진 것으로 평가된 스크램블 신호로 상기 m0값을 구하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 상기 m1 그룹을 결정하는 단계는 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 생성하는 단계; 상기 m0값을 이용하여 상기 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 디스크램블링하여 상기 m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호를 생성하는 단계; 및 상기 m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호 중에서 상기 m0값과 매핑되는 상기 m1 그룹을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법을 이용한 수신기는 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호와 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 생성하는 역다중화기; 상기 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 디스크램블링하여 m0값을 가진 것으로 평가된 디스크램블 신호를 생성하는 제1 디스크램블러; 상기 제1 디스크램블러로부터 상기 m0값을 가진 것으로 평가된 디스크램블 신호를 입력받아 m0값을 구하는 제1 상관 검출기; 상기 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 디스크램블링함으로써, m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호를 생성하는 제2 디스크램블러; 상기 제2 디스크램블러로부터 입력된 m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호 중에서 상기 m0값과 매핑되는 m1 그룹을 검출하고, 상기 m1 그룹 내에서 상관검출관계를 이용하여 m1값을 구하는 제2 상관 검출기; 및 상기 m0값과 상기 m1값을 이용하여 그룹 ID를 검출하는 그룹 ID 검출부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 m0값과 m1값을 추출하는 과정에서 m0값을 기반으로 그룹화하여 m1값을 추출하기 위해 필요한 연산량을 감소시키고, 낮은 연산량으로 S-SCH 검출을 수행할 수 있도록 한다.
또한, 본 발명은 단말기의 이동속도와 무관하게 연산의 복잡도를 크게 감소시켜 효율적인 S-SCH 검출을 수행할 수 있도록 한다.
도 1 은 종래의 S-SCH 검출을 위한 수신기의 블럭 구성도이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법을 이용한 수신기의 블럭 구성도이다.
도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법을 도시한 순서도이다.
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법과 종래의 S-SCH 검출 방법 간의 연산시 그 복잡도를 비교한 표를 도시한 도면이다.
도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법의 성능 분석을 위한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이다.
도 6 은 단말기의 이동속도에 따른 검출 확률(detection probability)을 도시한 도면이다.
이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법 및 이를 이용한 수신기를 첨부된 도면들을 참조하여 상세하게 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2 는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법을 이용한 수신기의 블럭 구성도이고, 도 3 은 본 발명의 일 실시예에 따른 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법을 도시한 순서도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법은 m0값을 기반으로 S-SCH 신호를 그룹화하여 m1값을 검출하는 것을 특징으로 하는데, m0값을 기반으로 S-SCH 신호를 그룹화하는 것은 LTE에서의 신호 특성에 기인한다.
수학식 5 는 표준에 나와 있는 S-SCH 시퀀스가 갖는 값들을 만들어주는 수식이다. 수학식 5에서 알 수 있듯이, S-SCH는 인덱스(index)가 짝수인지 홀수인지에 따라 다른 방식으로 시퀀스가 구성된다.
이때, S0, C0, S1, C1, Z1은 각각 31길이를 갖는 m-sequence를 의미하고, S0, S1, Z1위의 가로에 있는 m0값, m1값은 그룹 ID의 특성을 나타내는 변수이며, 이 값에 의해 m-sequence가 사이클릭 쉬프트(cyclic shift)되어 구성된다. 상기한 변수들은 3GPP LTE 표준문서에 기반을 둔 시퀀스 변수를 의미한다.
Figure pat00012
이러한 수학식 5 를 참조하면, 짝수 인덱스에 해당하는 시퀀스 특성을 알 수 있다.
즉, C0와 C1이 P-SCH에서 정해진 섹터 ID에 의해 정해진 m-sequence라 하면, 짝수 시퀀스(sequence)에서 변화를 주는 값은 오로지 m0값이다. 그러므로, m0값이 동일하다면, 짝수 시퀀스의 구성은 항상 동일한 시퀀스로 이루어지는 것을 알 수 있다.
한편, LTE 표준문서 (3GPP TR 36.211 V8.7.0 (2009-05)(Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation)에 있는 Table 6.11.2.1-1에서는, 그룹 ID에 따라 정해지는 m0값과 m1값의 페어(pair)가 존재하는 것을 확인할 수 있다.
테이블(Table)을 참조할 경우, m0값은 0부터 30까지의 수를 가지며, 그에 따라 m1값은 최소 1개부터 최대 7개의 값을 갖는 것을 확인할 수 있다. 예를 들어, m0값이 0의 값을 갖는다면, m1값이 가질 수 있는 값은 1,2,3,4,5,6,7 이라는 7개의 값 중 하나만을 가지게 되는 것을 알 수 있다.
이는 m0값이 정해지면 m1값이 가질 수 있는 후보군을 줄일 수 있다는 것을 의미한다. 이와 같은 시퀀스의 특징을 이용하면, 상관관계 검출에 사용되는 연산의 수를 줄일 수 있다.
이러한 특성에 기반하여 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 장치를 구현할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 장치는 도 2 에 도시된 바와 같이, 고속 푸리에 변환부(10), 채널 보상기(20), 역다중화기(40), P-SCH 검출기(30), 제1 디스크램블러(50), 제2 디스크램블러(70), 제1 상관 검출기(60), 제2 상관 검출기(80) 및 그룹 ID 검출기(90)를 포함한다.
고속 푸리에 변환부(fast Fourier transform;FFT)(10)는 기지국(미도시)에서 단말기(미도시)로 송신된 시간 영역(time-domain)에서의 S-SCH 신호(rS -SCH[k])를 고속 푸리에 변환함으로써, 시간 영역(time-domain)의 S-SCH 신호(rS -SCH[k])를 주파수 영역(frequency-domain)의 S-SCH 신호(RS -SCH[l])로 변환한다. 여기서, 시간 영역(time-domain)에서의 S-SCH 신호(rs -sch[k])에서 k는 시간 영역에서의 샘플링 인덱스이고, 주파수 영역(frequency-domain)의 S-SCH 신호(RS -SCH[l])의 l은 주파수 도메인 인덱스이다.
채널 보상기(20)는 고속 푸리에 변환부(10)에서 주파수 영역으로 변환된 S-SCH 신호(RS -SCH[l])가 입력되면, P-SCH 검출기(30)에서 검출한 채널 정보(
Figure pat00013
)를 이용하여 채널을 상쇄시킴으로써 채널 성분을 제거하고, 이와 같이, 주파수 영역의 S-SCH 신호(RS -SCH[l])를 보상한 주파수 영역의 S-SCH 신호(
Figure pat00014
)를 역다중화기(40)에 입력한다.
한편, P-SCH 검출기(30)는 수신 신호의 P-SCH 검출 과정을 수행하여 S-SCH의 채널 정보(
Figure pat00015
) 및 섹터 ID(sector ID)(NID (2))를 검출한다.
통상적으로, LTE 시스템에서 셀 서치(cell search) 과정은 P-SCH 신호와 S-SCH 신호를 통해 얻은 값을 조합하는 과정을 거치게 된다. 이 경우, S-SCH 신호를 검출하기 전에 우선적으로 P-SCH 신호를 검출하게 된다. 이러한 P-SCH 검출은 기지국으로부터 전송된 수신 신호를 통해 수신 여부를 판단하고, 해당 셀로부터 S-SCH 신호에 포함되어 있는 그룹 ID를 검출하기 위해 수행된다.
이를 통해, P-SCH 검출기(30)는 P-SCH 신호를 검출하여 획득한 S-SCH 신호의 채널 값을 채널 보상기(20)로 입력하고, 섹터 ID(sector ID)(NID (2))를 제1 디스크램블러(50)와 제2 디스크램블러(70)에 입력한다.
역다중화기(40)는 채널 보상기(20)에서 채널 성분이 제거된 주파수 영역의 S-SCH 신호(
Figure pat00016
)가 입력되면, 부반송파 할당의 역과정을 수행한다. 즉, 채널 성분이 제거된 주파수 영역의 S-SCH 신호(
Figure pat00017
)를 역다중화하여 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00018
)와 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00019
)를 생성한다.
일반적으로, LTE 시스템에서는 인덱스가 짝수인지 홀수인지에 따라 서로 다르게 생성되는데, 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00020
)를 제1 디스크램블러(50)에 입력하고, 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00021
)를 제2 디스크램블러(70)에 입력하여 신호의 효율성을 개선한다.
제1 디스크램블러(50)는 P-SCH 검출기(30)로부터 입력된 섹터 ID(sector ID)(NID (2))의 값을 통해 스크램블 신호(CO(*))를 생성하고, 이 스크램블 신호(CO(*))를 통해 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00022
)를 디스크램블링하여 m0값을 가진 것으로 평가된(estimated) 디스크램블 신호(
Figure pat00023
)를 생성하여 제1 상관 검출기(60)에 입력한다.
제1 상관 검출기(60)는 제1 디스크램블러(50)로부터 m0값을 가진 것으로 평가된(estimated) 디스크램블 신호(
Figure pat00024
)를 입력받아 셀 ID(cell ID)에 의해 정해진 m0값을 구하여 제2 디스크램블러(70)와 제2 상관 검출기(80) 및 그룹 ID 검출기(90)에 입력한다.
제2 디스크램블러(70)는 P-SCH 검출기(30)로부터 입력된 섹터 ID(sector ID)(NID (2))와 제1 상관 검출기(60)로부터 입력된 m0값을 기반으로 스크램블 신호(z1(*),c1(*))를 생성하고, 이 스크램블 신호(z1(*),c1(*))를 이용하여 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00025
)를 디스크램블링함으로써, m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호(
Figure pat00026
)를 생성하여 제2 상관 검출기(80)에 입력한다.
제2 상관 검출기(80)는 제2 디스크램블러(70)로부터 입력된 m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호(
Figure pat00027
) 중에서 제1 상관 검출기(60)로부터 입력된 m0값과 매핑되는 가장 비슷한 후보군 신호 즉, m0값에 의해 정해지는 m1 그룹을 검출한다. 이를 통해, m1값들의 후보들의 숫자를 줄일 수 있다. 한편, 상기한 바와 같이, m1 그룹을 검출하면, 이 m1 그룹 내에서 추가적인 상관검출관계를 이용하여 m1값을 구한다.
그룹 ID 검출기(90)는 제1 상관 검출기(60)로부터 입력된
Figure pat00028
정보와 제2 상관 검출기(80)로부터 입력된
Figure pat00029
값을 이용하여 최종적으로 그룹 ID를 검출한다.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법을 도 3 을 참조하여 상세하게 설명한다.
먼저, 고속 푸리에 변환부(10)는 기지국(미도시)에서 단말기(미도시)로 송신된 시간 영역(time-domain)에서의 S-SCH 신호(rS -SCH[k])를 고속 푸리에 변환(S10)함으로써, 시간 영역(time-domain)의 S-SCH 신호(rS -SCH[k])를 주파수 영역(frequency-domain)의 S-SCH 신호(RS -SCH[l])로 변환한다.
고속 푸리에 변환부(10)에서 S-SCH 신호(RS -SCH[l])가 주파수 영역으로 변환되면, 채널 보상기(20)는 P-SCH 검출기(30)에서 검출한 채널 정보(HP -SCH[l])를 이용하여 채널 성분을 제거(S20)하고, 이러한 주파수 영역의 S-SCH 신호(RS -SCH[l])를 보상한 주파수 영역의 S-SCH 신호(
Figure pat00030
)를 역다중화기(40)에 입력한다.
역다중화기(40)는 채널 보상기(20)에서 채널 성분이 제거된 주파수 영역의 S-SCH 신호(
Figure pat00031
)가 입력되면, 채널 성분이 제거된 주파수 영역의 S-SCH 신호(
Figure pat00032
)를 역다중화(S30)하여 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00033
)와 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00034
)를 생성한 후, 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00035
)를 제1 디스크램블러(50)에 입력하고, 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00036
)를 제2 디스크램블러(70)에 입력한다.
제1 디스크램블러(50)는 P-SCH 검출기(30)로부터 입력된 섹터 ID(sector ID)(NID (2))의 값을 통해 스크램블 신호(CO(*))를 생성하고 이 스크램블 신호(CO(*))를 이용하여 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00037
)를 디스크램블링하여 m0값을 가진 것으로 평가된(estimated) 디스크램블 신호(
Figure pat00038
)를 생성한 후, 제1 상관 검출기(60)에 입력한다(S40).
제1 상관 검출기(60)는 제1 디스크램블러(50)로부터 m0값을 가진 것으로 평가된(estimated) 디스크램블 신호(
Figure pat00039
)를 입력받아 셀 ID(cell ID)에 의해 정해진 m0값을 생성하여 제2 디스크램블러(70)와 제2 상관 검출기(80) 및 그룹 ID 검출기(90)에 입력한다(S50).
제2 디스크램블러(70)는 P-SCH 검출기(30)로부터 입력된 섹터 ID(sector ID)(NID (2))와 제1 상관 검출기(60)로부터 입력된 m0값을 기반으로 스크램블 신호(z1(*),c1(*))를 생성하고, 이 스크램블 신호(z1(*),c1(*))를 이용하여 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호(
Figure pat00040
)를 디스크램블링함으로써, m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호(
Figure pat00041
)를 제2 상관 검출기(80)에 입력한다(S60).
제2 상관 검출기(80)는 제2 디스크램블러(70)로부터 입력된 m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호(
Figure pat00042
) 중에서 제1 상관 검출기(60)로부터 입력된 m0값과 매핑되는 가장 비슷한 후보군 신호, 즉 m1 그룹을 검출한다(S70).
즉, 제2 상관 검출기(80)는 짝수 인덱스에서 구한 m0값을 홀수 인덱스의 제2 상관 검출기(80)에 전송하고, 제2상관 검출기(80)는 m0값을 이용하여 m1값의 후보군을 줄임으로써, 연산의 복잡도를 낮출 수 있도록 한다. 이와 같이, m1 그룹을 검출하면, 이 m1 그룹 내에서 상관검출관계를 이용하여 m1값을 구한다.
이는 수학식 6 을 통해 구현된다.
Figure pat00043
여기서,
Figure pat00044
는 m0값에 의해 정해지는 m1 그룹을 의미한다.
그룹 ID 검출기(90)는 제1 상관 검출기(30)와 제2 상관 검출기(80)로부터 입력된 m0값과 m1값을 통해 최종적으로 그룹 ID를 검출한다(S80).
도 4 는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법과 종래의 S-SCH 검출 방법 간의 연산시 그 복잡도를 비교한 표를 도시한 도면이며, 도 5 는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법의 성능 분석을 위한 시뮬레이션 결과를 도시한 도면이며, 도 6 은 단말기의 이동속도에 따른 검출 확률(detection probability)을 도시한 도면이다.
도 4 를 참조하면, 변수 M은 m-sequence의 길이로 31이란 값을 가지고, N은 S-SCH 시퀀스의 종류로 168을 의미하고, K는 m0값과 m1값이 가질 수 있는 변수 종류의 값으로 30을 의미하며, P는 m0값을 통하여 구한 그룹내에서의 m1값이 가질 수 있는 변수종류의 값으로 0~7을 의미한다.
도 4 에서, 풀 서치 방법의 종래 방법1은 모든 경우를 모두 비교하므로, 복잡도가 매우 크다는 것을 알 수 있다.
다음으로, m0값와 m1값을 별개로 추출하는 종래 방법2는 종래 방법1에 비해 연산량이 감소하였다.
마지막으로, 본 발명은 디스크램블링한 후, m0값과 m1값을 따로 추출하여 연산량의 수가 기존의 풀 서치 방식 보다 많이 줄이면서, 추가적으로 m0값을 토대로 m1값을 그룹화를 함으로써, m1 값을 추출하는데 필요한 연산량을 더욱 감소시킬 수 있었고, 결과적으로 가장 낮은 연산량을 통해 S-SCH 검출을 수행할 수 있는 것을 알 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 S-SCH 검출에 대한 성능을 분석하고자 LTE 시뮬레이션 상에 적용하여 시뮬레이션을 하였다. 이를 위한 시뮬레이션 파라미터는 도 5 에 나타내었으며, 성능 분석을 위해 Extended TU(Typical Urban) 채널 모델을 사용하였다.
도 6 은 단말기의 이동속도가 저속(60km/h), 고속(300km/h)일 때의 성능을 각각 보여준다.
여기서 검출 확률은 셀 서치가 얼마나 잘 이루어졌는지를 나타내는 확률 값으로, 확률값이 1이면, 에러 없이 셀 서치가 이루어짐을 의미하며, 확률값이 0 이면, 에러가 100%임을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말기의 이동속도가 저속 및 고속일 때, 종래 방법1 및 종래 방법2와 확률값의 차이가 적음을 알 수 있다. 즉, 본 발명은 연산의 복잡도가 10배 정도 감소하면서도 종래 방법1 및 종래 방법2와 유사한 성능을 얻을 수 있어 S-SCH를 더욱 효율적으로 검출할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야할 것이다.
10: 고속 푸리에 변환부 20: 채널 보상기
30: P-SCH 검출기 40: 역다중화기
50: 제1 디스크램블러 60: 제1 상관 검출기
70: 제2 디스크램블러 80: 제2 상관 검출기
90: 그룹 ID 검출기

Claims (4)

  1. 짝수 인덱스를 가진 S-SCH(Secondary Synchronization Channel) 신호에서 짝수 인덱스에 해당하는 m0값을 검출하는 단계;
    상기 m0값에 의해 정해지는 m1 그룹을 결정하는 단계;
    상기 m1 그룹 내에서 상관검출관계를 이용하여 m1값을 검출하는 단계; 및
    상기 m0값과 상기 m1값을 이용하여 그룹 ID를 검출하는 단계를 포함하는 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 m0값을 검출하는 단계는
    짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 생성하는 단계;
    상기 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 디스크램블링하여 m0값을 가진 것으로 평가된 스크램블 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 m0값을 가진 것으로 평가된 스크램블 신호로 상기 m0값을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 m1 그룹을 결정하는 단계는
    홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 생성하는 단계;
    상기 m0값을 이용하여 상기 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 디스크램블링하여 상기 m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호 중에서 상기 m0값과 매핑되는 상기 m1 그룹을 검출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법.
  4. 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호와 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 생성하는 역다중화기;
    상기 짝수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 디스크램블링하여 m0값을 가진 것으로 평가된 디스크램블 신호를 생성하는 제1 디스크램블러;
    상기 제1 디스크램블러로부터 상기 m0값을 가진 것으로 평가된 디스크램블 신호를 입력받아 m0값을 구하는 제1 상관 검출기;
    상기 홀수 인덱스를 가진 S-SCH 신호를 디스크램블링함으로써, m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호를 생성하는 제2 디스크램블러;
    상기 제2 디스크램블러로부터 입력된 m1값을 가지는 것으로 평가된 디스크램블 신호 중에서 상기 m0값과 매핑되는 m1 그룹을 검출하고, 상기 m1 그룹 내에서 상관검출관계를 이용하여 m1값을 구하는 제2 상관 검출기; 및
    상기 m0값과 상기 m1값을 이용하여 그룹 ID를 검출하는 그룹 ID 검출부를 포함하는 단말 셀서치 과정에서의 S-SCH 검출 방법을 이용한 수신기.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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