KR20170049379A - 협대역 무선통신 셀률러 시스템을 위한 동기신호를 구성하는 방법 및 장치, 그리고 이를 송신하는 방법 및 장치 - Google Patents

협대역 무선통신 셀률러 시스템을 위한 동기신호를 구성하는 방법 및 장치, 그리고 이를 송신하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20170049379A KR1020160108531A KR20160108531A KR20170049379A KR 20170049379 A KR20170049379 A KR 20170049379A KR 1020160108531 A KR1020160108531 A KR 1020160108531A KR 20160108531 A KR20160108531 A KR 20160108531A KR 20170049379 A KR20170049379 A KR 20170049379A
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Abstract

송신기가 동기 신호를 송신하는 방법이 제공된다. 상기 송신기는, 소정 대역폭 이하의 자원 블록(resource block)을 사용하는 협대역 시스템을 위한 제1 동기 신호를 생성한다. 그리고 상기 송신기는, 하나의 서브프레임에 속하는 복수의 시간 도메인 심볼 중 연속적인 복수의 제1 시간 도메인 심볼에, 상기 제1 동기 신호를 매핑한다.

Description

협대역 무선통신 셀률러 시스템을 위한 동기신호를 구성하는 방법 및 장치, 그리고 이를 송신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CONFIGURING SYNCHRONIZATION SIGNAL FOR NARROWBAND WIRELESS COMMUNICATION CELLULAR SYSTEM AND METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING THE SYNCHRONIZATION SIGNAL}
본 발명은 협대역 무선통신 셀률러 시스템을 위한 동기신호를 구성하고 이를 송신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
종래 LTE(long term evolution) 셀률러 네트워크는 광대역(wideband, broadband) 주파수에 맞는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 신호를 구성하고, 하나의 OFDM 심볼 내에 주 동기신호(PSS: primary synchronization signal) 및 보조 동기신호(SSS: secondary synchronization signal)를 매핑(mapping)하여 송신한다. 이러한 특성에 맞게, FFT(fast Fourier transform) 사이즈(size)가 최소 128 정도를 가지는 광대역 기반 신호 구조가 설계되었다.
그러나 사물인터넷(IOT: internet of things)과 같은 기기는 매우 적은 양의 데이터를 송신하기 때문에 광대역이 필수는 아니며, 매우 낮은 주기로 응답해도 문제가 없는 시스템 환경이기 때문에 지연과 같은 요구사항이 크지 않다. 대신, 오히려 하나의 기지국당 단말의 개수가 현저히 많고 극히 많은 수의 다중접속이 요구되는 상황이다. 또한 넓은 커버리지(coverage)가 요구된다.
이러한 IoT의 요구사항은 많은 수의 다중접속 단말과 폭넓은 커버리지를 요구하기에, 현재 단말에 적용되고 있는 LTE 표준을 IoT를 위해 그대로 사용하는 것은 적합하지 않다. 이를 위해, 시스템 운용뿐만 아니라 물리계층의 신호 설계가 필요하다.
하지만 LTE의 요소 기술을 활용하는 변형된 형태가 상용화 측면에선 유리하다. 빠른 상용화의 장점을 살릴 수 있는 방법이 고려될 필요가 있다. 즉, IoT 시스템이 현재 서비스되고 있는 실제 대역폭의 엣지(edge)나 인밴드(in-band)에 적용되도록 하는 방법이다. 구체적으로, 기존에 정의된 LTE의 대역폭의 PRB(physical resource block)가 그대로 사용되어 IoT 시스템에 적용될 수 있다면, 기존에 검증된 많은 요소 기술이 IoT 시스템을 위해 활용될 수 있다.
이러한 방법은 현재 사업자에 의해 제공되는 주파수 대역폭의 활용 측면에서 보면, 사업자는 주파수 대역폭을 추가로 조정하거나 할당 받지 않아도 되는 장점을 가진다. 즉, 기존의 LTE 요소 기술을 활용하는 것은 많은 장점을 가진다.
하지만 여전히 협대역을 사용하기에는 기존의 광대역 기반 LTE 물리계층 신호의 구조적 한계가 존재한다. 특히 기존의 LTE 기지국에 의해 송신되는 동기신호는 최소 1.92MHz의 대역폭을 사용하는 시스템을 위해 설계된 신호이다. IoT 시스템은 1.92MHz 대역폭 보다 더 좁은 대역폭을 기반으로 동작한다. LTE 기반의 IoT 시스템의 활용을 위한 가장 좋은 예는, LTE 시스템의 1 PRB가 차지하는 240KHz(실제 유효 데이터 대역폭은 180KHz) 정도가 적용되는 것이다.
1 PRB에만 적용되는 물리계층의 신호가 구성되면, 이는 기존의 동기신호 구성에 맞지 않는다. 따라서 LTE 기반의 협대역 IoT 시스템에 맞는 새로운 동기신호가 설계될 필요가 있다. 또한 협대역 LTE 기반의 물리계층 신호는 기존의 광대역 기반의 LTE 신호에 비해 넓은 커버리지를 제공해야 하기 때문에, 동기신호 또한 기존의 신호에 비해 더 높은 성능을 요구한다. 이러한 물리계층 신호의 구성은 새롭게 설계될 필요가 있으며, 기존의 LTE PRB 구조를 바탕으로 설계되는 동기신호 구성이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 협 대역폭을 가지는 신호 송신을 특징으로 하는 LTE 시스템에서, 주기적으로 송신되는 동기신호를 구성하고 이를 송신하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따르면, 송신기가 동기 신호를 송신하는 방법이 제공된다. 상기 송신기의 송신 방법은, 소정 대역폭 이하의 자원 블록(resource block)을 사용하는 협대역 시스템을 위한 제1 동기 신호를 생성하는 단계; 및 하나의 서브프레임에 속하는 복수의 시간 도메인 심볼 중 연속적인 복수의 제1 시간 도메인 심볼에, 상기 제1 동기 신호를 매핑하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼에 매핑하는 단계는, 상기 제1 동기 신호의 시퀀스에 포함되는 복수의 원소 중 복수의 제1 원소를, 상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼 중 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소(resource element)에 순차적으로 매핑하는 단계; 및 상기 복수의 원소 중 상기 복수의 제1 원소 다음의 복수의 제2 원소를, 상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼 중 두번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소에 순차적으로 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
노멀 CP(cyclic prefix)가 설정되는 경우에, 상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼은 11개일 수 있다.
확장 CP가 설정되는 경우에, 상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼은 9개일 수 있다.
상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼에 매핑하는 단계는, 상기 복수의 원소 중 적어도 하나를 자원 요소 매핑에서 제외시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1 원소를 매핑하는 단계는, 상기 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소 중 주파수 축을 기준으로 가장 아래에 있는 자원 요소부터 상기 복수의 제1 원소를 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 복수의 제2 원소를 매핑하는 단계는, 상기 두번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소 중 주파수 축을 기준으로 가장 위에 있는 자원 요소부터 상기 복수의 제2 원소를 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소는, DC(direct current) 서브캐리어에 해당하는 자원 요소를 기준으로 아래에 위치하는 복수의 제1 자원 요소와 위에 위치하는 복수의 제2 자원 요소를 포함할 수 있다.
상기 복수의 제1 원소를 매핑하는 단계는, 상기 복수의 제1 자원 요소에 상기 복수의 제1 원소 중 절반을 매핑하고 상기 복수의 제2 자원 요소에 상기 복수의 제1 원소 중 나머지를 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소는, 제1 가드 밴드(guard band) 서브캐리어에 해당하는 자원 요소와 제2 가드 밴드 서브캐리어에 해당하는 자원 요소 사이에 위치할 수 있다.
또한 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 송신기가 동기 신호를 송신하는 방법이 제공된다. 상기 송신기의 송신 방법은, 소정 대역폭 이하의 자원 블록(resource block)을 사용하는 협대역 시스템을 위한 보조(secondary) 동기 신호를, 리드 뮬러(Reed Muller) 인코딩을 이용해 생성하는 단계; 및 하나의 서브프레임에 속하는 복수의 시간 도메인 심볼 중 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼에, 상기 보조 동기 신호를 매핑하는 단계를 포함한다.
상기 보조 동기 신호를 생성하는 단계는, 상기 보조 동기 신호를 위한 PCI(physical cell identifier)를, 제1 서브 PCI와 상기 제1 서브 PCI의 비트 수와 동일한 비트 수를 가지는 제2 서브 PCI로 분할하는 단계; 상기 제1 서브 PCI에 상기 리드 뮬러 인코딩을 적용하여, 32 비트의 제1 시퀀스를 생성하는 단계; 및 상기 제2 서브 PCI에 상기 리드 뮬러 인코딩을 적용하여, 32 비트의 제2 시퀀스를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼에 매핑하는 단계는, 상기 보조 동기 신호의 시퀀스에 포함되는 복수의 원소 중 복수의 제1 원소를, 상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼 중 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소(resource element)에 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 순차적으로 매핑하는 단계; 및 상기 복수의 원소 중 상기 복수의 제1 원소 다음의 복수의 제2 원소를, 상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼 중 두번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소에 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 순차적으로 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼에 매핑하는 단계는, 상기 보조 동기 신호의 시퀀스에 포함되는 복수의 원소 중 복수의 제1 원소를, 상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼 중 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소(resource element)에 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 순차적으로 매핑하는 단계; 및 상기 복수의 원소 중 상기 복수의 제1 원소 다음의 복수의 제2 원소를, 상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼 중 두번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소에 주파수 축을 기준으로 위에서부터 순차적으로 매핑하는 단계를 포함할 수 있다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 송신기가 제공된다. 상기 송신기는, 소정 대역폭 이하의 자원 블록(resource block)을 사용하는 협대역 시스템을 위한 주(primary) 동기 신호와 보조(secondary) 동기 신호를 생성하는 생성부; 및 제1 서브프레임에 속하는 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 중 연속적인 복수의 제1 OFDM 심볼에 상기 주 동기 신호를 매핑하고, 제2 서브프레임에 속하는 복수의 OFDM 심볼 중 복수의 제2 OFDM 심볼에 상기 보조 동기 신호를 매핑하는 매핑부를 포함한다.
상기 매핑부는, 상기 주 동기 신호의 주파수 도메인 시퀀스에 포함되는 복수의 원소 중 복수의 제1 원소를, 상기 복수의 제1 OFDM 심볼 중 첫번째 OFDM 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소(resource element)에 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 순차적으로 매핑하고, 상기 복수의 원소 중 상기 복수의 제1 원소 다음의 복수의 제2 원소를, 상기 복수의 제1 OFDM 심볼 중 두번째 OFDM 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소에 주파수 축을 기준으로 위에서부터 순차적으로 매핑할 수 있다.
상기 주 동기 신호와 상기 보조 동기 신호 각각의 송신 주기는 20ms 및 10ms 중 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 협대역을 사용하는 셀률러 LTE 시스템에서도 부족한 대역폭을 동기신호를 위해 시간적으로 나누어 재구성할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 방법보다 복잡도를 효율적으로 줄인 방법을 통해, 서빙 셀(serving cell) 식별자(ID)를 검출(detect)할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 기존의 셀률러 방식인 LTE PRB(physical resource block) 구조를 그대로 활용하여 재구성하기 때문에, 사업자에 의해 운용되는 인밴드(in-band)를 차지하는 하향링크 송신 방식을 통해 시스템을 운용할 수 있고, 새로운 주파수의 할당 없이도 시스템을 운용할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 방법 및 장치는 사업자에 의해 서비스되는 주파수 대역의 가드 밴드(guard-band) 영역의 하향링크에도 바로 적용될 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따르면, 면허 대역의 IoT를 위한 LTE 운용 표준화 기술의 협대역 IoT에 대하여 좋은 요소 기술이 제공될 수 있다.
도 1은 FDD(frequency division duplex) 형태의 일반 LTE 프레임 구조 타입을 나타내는 도면이다.
도 2는 노멀 CP(cyclic prefix)가 설정된 경우를 위한 LTE 서브프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 기본적인 하향링크 PRB 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 노멀 CP 또는 확장(extended) CP가 설정된 경우에, 1개의 서브프레임 내에서 협대역 PSS를 RE(resource element)에 매핑하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 노멀 CP 또는 확장(extended) CP가 설정된 경우에, 주파수 도메인 내에서 협대역 PSS를 매핑하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른, 노멀 CP 또는 확장(extended) CP가 설정된 경우에, DC(direct current) 서브캐리어 또는 가드 밴드 서브캐리어를 고려하여 주파수 도메인 내에서 협대역 PSS를 매핑하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 주파수 도메인 내에서 협대역 SSS를 매핑하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 주파수 도메인 내에서 협대역 SSS를 매핑하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 협대역 PSS 및 협대역 SSS가 송신되는 타이밍 및 주기를 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른, 송신단(송신기)의 신호 생성 프로세스를 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른, 무선기기(또는 통신노드)를 나타내는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
본 명세서에서, 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
또한 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에 본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '직접 연결되어' 있다거나 '직접 접속되어' 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용되는 것으로써, 본 발명을 한정하려는 의도로 사용되는 것이 아니다.
또한 본 명세서에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것일 뿐, 하나 또는 그 이상의 다른 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
또한 본 명세서에서, '및/또는' 이라는 용어는 복수의 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다. 본 명세서에서, 'A 또는 B'는, 'A', 'B', 또는 'A와 B 모두'를 포함할 수 있다.
또한 본 명세서에서, 단말(terminal)은, 이동 단말(mobile terminal), 이동국(mobile station), 진보된 이동국(advanced mobile station), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 접근 단말(access terminal), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동 단말, 이동국, 진보된 이동국, 고신뢰성 이동국, 가입자국, 휴대 가입자국, 접근 단말, 사용자 장비 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한 본 명세서에서, 기지국(base station, BS)은, 진보된 기지국(advanced base station), 고신뢰성 기지국(high reliability base station), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point), 무선 접근국(radio access station), 송수신 기지국(base transceiver station), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station), 리피터, 매크로 기지국, 소형 기지국 등을 지칭할 수도 있고, 기지국, 진보된 기지국, HR-BS, 노드B, eNodeB, 접근점, 무선 접근국, 송수신 기지국, MMR-BS, 중계기, 고신뢰성 중계기, 리피터, 매크로 기지국, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법은, LTE 무선 이동통신 시스템의 물리계층에 속할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 실시예에 따른 방법은, 협대역 LTE 시스템의 운용을 위하여, 송신신호의 동기를 추정하기 위한 주기적인 동기신호를 구성하고 이를 송신하는 방법에 관한 것이다.
도 1은 FDD(frequency division duplex) 형태의 일반 LTE 프레임 구조 타입을 나타내는 도면이다.
LTE의 듀플렉싱(duplexing) 방식에는 FDD와 TDD(time division duplex)가 있다. FDD와 TDD에 관계없이, 1개의 라디오 프레임은 10ms를 차지하며 1개의 라디오 프레임은 10개의 서브프레임을 포함한다. FDD의 경우에, 도 1에 예시된 바와 같이, 각 서브프레임은 1ms를 차지하며, 각 서브프레임은 2개의 타임 슬롯으로 구성되며, 각 타임 슬롯은 0.5ms를 차지한다.
여기서 일반 광대역 LTE의 경우에 Ts는 30.72MHz 대역폭 기준으로 1/(30.72e6) = 0.0326us의 송신 시간을 소요한다.
노멀(normal) CP(cyclic prefix)의 경우에, 서브프레임과 타임 슬롯의 관계는 도 2에 예시된 바와 같다.
도 2는 노멀 CP(cyclic prefix)가 설정된 경우를 위한 LTE 서브프레임 구조를 나타내는 도면이다.
타임 슬롯 당 7개의 OFDM 심볼이 할당되며, 각 OFDM 심볼의 길이는 2048*Ts=66.67us 이다. 여기서 CP는 160*Ts=5.2083us 또는 144*Ts=4.6875us 이다.
240KHz를 가지는 협대역 LTE의 경우에, Ts는 1/(240e3) = 4.1667us 이며, 16*Ts= 66.67us이다.
하지만 CP를 협대역에 맞는 Ts 단위로 표현하는 것은 불가능하므로, 1.92MHz 대역폭을 가지는 시스템에서 다시 일부 서브 대역만을 사용하는 방식으로 CP를 표현하는 것은 가능하다. 즉, 1.92MHz의 1/8인 0.24MHz만을 사용하여 CP를 표현하는 것이 가능하다. 따라서 1.92MHz의 대역폭을 가지는 Ts는 1/(1.92e6) = 0.52083us 이며, 128*Ts 는 66.67us 이다. 그러면 CP의 길이는 10*Ts=5.2083us 또는 9* Ts=4.6875us 이다. 즉, 1.92MHz 대역폭을 가지는 시스템의 CP 송신 시간 길이는 30.72MHz 대역폭을 가지는 시스템의 CP 송신 시간 길이와 동일하다.
도 3은 기본적인 하향링크 PRB 구조를 나타내는 도면이다.
도 3에 예시된 바와 같이, FFT의 사이즈가 128이고 1.92MHz의 대역폭을 가지는 시스템 디자인(design) 하에서 데이터를 송신하는 대역은, 12개의 서브캐리어(subcarrier)로 한정될 수 있다.
신호를 수신하는 단말은 240 KHz (NIOT=
Figure pat00001
+4)에 해당하는 대역만을 수신하여 신호 처리를 수행한다. 여기서, 240 KHz는 PRB에 해당하는
Figure pat00002
개의 서브캐리어(180 KHz)와 가드 밴드(guard-band)에 해당하는 4개의 서브캐리어(60 KHz)를 포함한다. 따라서, IoT와 같이 협대역을 사용하는 LTE의 하향링크 PRB는 도 3에 예시된 바와 같이 정의된다.
도 3에서,
Figure pat00003
값은 12로 고정되어 있으며, k는 주파수 도메인의 서브캐리어를 나타내고, NFFT는 기지국에 의해 사용되는 FFT 사이즈를 나타내고,
Figure pat00004
은 하향링크 타임 슬롯 당 OFDM 심볼 개수를 나타내고, l은 시간 축에서 OFDM 심볼의 인덱스를 나타낸다. 즉, 1개의 PRB는 주파수 축으로 12개의 서브캐리어를 가지고 시간 축으로 7개 또는 6개의 OFDM 심볼을 가진다.
기존의 PSS 및 SSS는 1개의 OFDM 심볼에 포함(매핑)된다. 하지만, 본 발명의 실시예에 따른 PSS는 복수(예, 11개, 9개)의 OFDM 심볼을 차지하며, SSS는 복수(예, 6개~11개)의 OFDM 심볼을 차지한다. 본 명세서에서 협대역에 맞는 협대역 PSS를 'NB-PSS'라 하고 협대역에 맞는 협대역 SSS를 'NB-SSS'라 한다. 여기서, 협대역 시스템은 200 KHz 이하(예, 180 KHz)의 자원 블록(resource block)을 사용하는 시스템일 수 있다. NB-PSS는 도 4에 예시된 바와 같다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른, 노멀 CP 또는 확장(extended) CP가 설정된 경우에, 1개의 서브프레임 내에서 협대역 PSS를 RE(resource element)에 매핑하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 4에서 (a)에는 노멀 CP가 설정된 경우에, 1개의 서브프레임에 해당하는 RE에 안테나 포트 0번의 CRS(cell-specific reference signal), 안테나 포트 1번의 CRS, 그리고 NB-PSS를 매핑하는 방법이 예시되어 있다. 도 4에서 (b)는 확장 CP가 설정된 경우에, 1개의 서브프레임에 해당하는 RE에 안테나 포트 0번의 CRS, 안테나 포트 1번의 CRS, 그리고 NB-PSS를 매핑하는 방법이 예시되어 있다.
도 4의 (a)에 예시된 바와 같이, 노멀 CP가 설정된 경우에, 14개의 OFDM 심볼 중에서 1~3번째 OFDM 심볼을 제외한 나머지 11개의 OFDM 심볼에 NB-PSS가 매핑된다.
도 4의 (b)에 예시된 바와 같이, 확장 CP가 설정된 경우에, 12개의 OFDM 심볼 중에서 1~3번째 OFDM 심볼을 제외한 나머지 9개의 OFDM 심볼에 NB-PSS가 매핑된다.
도 4에서, 주파수는 주파수 축을 기준으로 아래로 갈수록 증가하거나 감소한다.
NB-PSS의 구성을 위해, RE의 개수에 기초하는 시퀀스(sequence) 길이가 결정된다. 예를 들어, 도 4의 (a)에서 NB-PSS를 위한 RE는 132개(=12*11)이고, 도 4의 (b)에서 NB-PSS를 위한 RE는 108개(=12*9)이다.
NB-PSS 신호는 주파수 도메인에 매핑되며 시퀀스로 이루어진다. NB-PSS 시퀀스는 다음의 방법 M100, 방법 M101, 및 방법 M102 중 적어도 하나를 통해 생성될 수 있다.
주파수 도메인의 NB-PSS 시퀀스를 생성하는 방법 M100은 아래의 수학식 1을 이용한다.
Figure pat00005
수학식 1에서, du,δ()는 NB-PSS의 주파수 도메인 시퀀스를 나타내고, u는 NB-PSS를 위해 표준 또는 사업자에 의해 정해지는 파라메터 이다. 수학식 1에서, 시퀀스의 원소 인덱스 i의 범위는 NB-PSS를 위한 RE의 개수(예, 132개, 108개)에 기초해 결정된다.
주파수 도메인의 NB-PSS 시퀀스를 생성하는 방법 M101는, 아래의 수학식 2를 이용한다.
Figure pat00006
수학식 2에서, 시퀀스의 원소 인덱스 i의 범위는 NB-PSS를 위한 RE의 개수(예, 132개, 108개)에 기초해 결정된다.
방법 M100가 사용되는 경우에, u가 정해지면, δ에 따라 3가지 NB-PSS 시퀀스가 생성된다. 방법 M101가 사용되는 경우에, NB-PSS는 u가 정해지면, δ에 따라 8가지 NB-PSS 시퀀스가 생성된다.
주파수 도메인의 NB-PSS 시퀀스를 생성하는 방법 M102는, 노멀 CP가 설정된 경우에, 아래의 수학식 3을 이용한다.
Figure pat00007
수학식 3에서, 시퀀스의 원소 인덱스 i의 범위는 NB-PSS를 위한 RE의 개수(예, 132개, 108개)에 기초해 결정된다. 수학식 3에서 i의 범위는, 수학식 1 또는 수학식 2에서 i의 범위 보다 1 만큼 적다.
수학식 1, 수학식 2, 또는 수학식 3에 기초한 주파수 도메인의 du,δ()는, 도 5에 예시된 바와 같이, 주파수 축에 먼저 그리고 시간 축에 나중에 매핑될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른, 노멀 CP 또는 확장(extended) CP가 설정된 경우에, 주파수 도메인 내에서 협대역 PSS를 매핑하는 방법을 나타내는 도면이다.
노멀 CP가 설정된 경우에, 도 5에서 (a)에 예시된 바와 같이, 14개의 OFDM 심볼 중 4번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 NB-PSS 시퀀스의 원소 du,δ(0)~ du,δ(11)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 순차적으로 매핑되고, 다음 5번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE의 일부에 NB-PSS 시퀀스의 원소 du,δ(12)~ du,δ(23) 중 일부가 주파수 축을 기준으로 위에서부터 순차적으로 매핑되고, 그리고 다음 6번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 NB-PSS 시퀀스의 원소 du,δ(24)~ du,δ(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 순차적으로 매핑된다. 이와 같은 순서로, du,δ()가 RE에 매핑된다.
확장 CP가 설정된 경우에, 도 5에서 (b)에 예시된 바와 같이, 12개의 OFDM 심볼 중 4번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE의 일부에 du,δ(0)~ du,δ(11) 중 일부가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 다음 5번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 du,δ(12)~ du,δ(23)가 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑되고, 그리고 다음 6번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 du,δ(24)~ du,δ(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 이와 같은 순서로, du,δ()가 RE에 매핑된다.
노멀 CP가 설정된 경우에,
Figure pat00008
의 매핑은, 안테나 포트 0번의 CRS와 안테나 포트 1번의 CRS를 위해 제외된다. 여기서, vshift는 0, 1, 및 2 중 하나의 값을 가지며, 도 5에서는 vshift=0 이다.
확장 CP가 설정된 경우에,
Figure pat00009
의 매핑은, 안테나 포트 0번의 CRS와 안테나 포트 1번의 CRS를 위해 제외된다.
한편, 무선기기(또는 통신노드)가 DC(direct current) 서브캐리어 또는 가드 밴드 서브캐리어를 고려하여 NB-PSS를 송신하는 경우에, NB-PSS의 매핑은 도 6a 및 도 6b에 예시된 바와 같다.
도 5의 실시예에서와 같이, 연속적인 복수의 OFDM 심볼에 대응하는 RE들에 NB-PSS가 매핑됨으로써, 수신단(수신기)은 RS(reference signal) 없이도 넌-코히어런트(non-coherent)하게 수신 신호를 복조할 수 있다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 실시예에 따른, 노멀 CP 또는 확장(extended) CP가 설정된 경우에, DC(direct current) 서브캐리어 또는 가드 밴드 서브캐리어를 고려하여 주파수 도메인 내에서 협대역 PSS를 매핑하는 방법을 나타내는 도면이다.
구체적으로, 도 6a에는 240 KHz에 해당하는 대역폭에서 DC 서브캐리어를 고려하여 NB-PSS를 RE에 매핑하는 방법이 예시되어 있고, 도 6b에는 240 KHz에 해당하는 대역폭에서 가드 밴드 서브캐리어를 고려하여 NB-PSS를 RE에 매핑하는 방법이 예시되어 있다.
노멀 CP가 설정되고 DC 서브캐리어가 고려되는 경우에, 도 6a의 (a)에 예시된 바와 같이, 14개의 OFDM 심볼 중 4번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(DC 서브캐리어에 대응하는 1개의 RE + 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 3개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE에 du,δ(0)~ du,δ(11)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 그리고 다음 5번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(DC 서브캐리어에 대응하는 1개의 RE + 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 3개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE의 일부에 du,δ(12)~ du,δ(23) 중 일부가 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑된다. 그리고 다음 6번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(DC 서브캐리어에 대응하는 1개의 RE + 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 3개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE에 du,δ(24)~ du,δ(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 이와 같은 순서로, du,δ()가 RE에 매핑된다.
확장 CP가 설정되고 DC 서브캐리어가 고려되는 경우에, 도 6a의 (b)에 예시된 바와 같이, 12개의 OFDM 심볼 중 4번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(DC 서브캐리어에 대응하는 1개의 RE + 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 3개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE의 일부에 du,δ(0)~ du,δ(11) 중 일부가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 그리고 다음 5번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(DC 서브캐리어에 대응하는 1개의 RE + 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 3개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE에 du,δ(12)~ du,δ(23)가 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑된다. 그리고 다음 6번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(DC 서브캐리어에 대응하는 1개의 RE + 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 3개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE에 du,δ(24)~ du,δ(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 이와 같은 순서로, du,δ()가 RE에 매핑된다.
도 6a의 실시예에는 NB-PSS가 DC 서브캐리어를 기준으로 대칭적으로 RE에 매핑되는 경우가 예시되어 있다.
한편, 노멀 CP가 설정되고 가드 밴드 서브캐리어가 고려되는 경우에, 도 6b의 (a)에 예시된 바와 같이, 14개의 OFDM 심볼 중 4번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(위의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE + 아래의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE에 du,δ(0)~ du,δ(11)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 그리고 다음 5번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(위의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE + 아래의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE의 일부에 du,δ(12)~ du,δ(23) 중 일부가 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑된다. 그리고 다음 6번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(위의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE + 아래의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE에 du,δ(24)~ du,δ(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 이와 같은 순서로, du,δ()가 RE에 매핑된다.
확장 CP가 설정되고 가드 밴드 서브캐리어가 고려되는 경우에, 도 6b의 (b)에 예시된 바와 같이, 12개의 OFDM 심볼 중 4번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(위의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE + 아래의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE의 일부에 du,δ(0)~ du,δ(11) 중 일부가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 그리고 다음 5번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(위의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE + 아래의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE에 du,δ(12)~ du,δ(23)가 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑된다. 그리고 다음 6번째 OFDM 심볼에 대응하는 16개의 RE 중에서 4개의 RE(위의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE + 아래의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 2개의 RE)를 제외한 나머지 12개의 RE에 du,δ(24)~ du,δ(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 이와 같은 순서로, du,δ()가 RE에 매핑된다.
도 6b의 실시예에는 NB-PSS를 위한 RE가 위의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 RE와 아래의 가드 밴드 서브캐리어에 대응하는 RE 사이에 위치하는 경우가 예시되어 있다.
한편, NB-SSS는 주파수 도메인에 매핑되며, 시퀀스로 이루어진다. NB-SSS 시퀀스는 다음의 방법 M200 및 방법 M201 중 적어도 하나를 통해 생성될 수 있다.
주파수 도메인의 NB-SSS 시퀀스를 생성하는 방법 M200은, 8 bit의 SSS PCI(physical cell identifier) an (n=0,1,...,7) 를 이용한다. 8 bit SSS PCI는 2개의 4 bit 서브 SSS PCI로 나뉜다. 각 4 bit 서브 SSS PCI는 아래의 (32,4) 리드 뮬러(RM: Reed Muller) 인코더에 입력된다.
Figure pat00010
상기 수학식에서, Mi,0~Mi,3는 RM 인코더의 RM 코드이다.
그리고 상기 RM 인코더의 인코딩을 통해, 아래의 수학식 4와 같이, 각 4 bit 서브 SSS PCI를 위한 32 bit가 출력되어 인코딩된다.
Figure pat00011
수학식 4에서, an (n=0,1,2,3)는 서브 SSS PCI를 나타내고, an (n=4,5,6,7)는 다른 서브 SSS PCI를 나타내고, i는 시퀀스 B1() 또는 시퀀스 B2()의 원소 인덱스를 나타낸다.
수학식 4의 시퀀스 B1()와 B2()는 BPSK(binary phase shift keying)를 통해 변조되며, 변조 과정은 아래의 수학식 5와 같다.
Figure pat00012
수학식 5에서, i는 시퀀스 cx()의 원소 인덱스를 나타낸다.
수학식 5를 통해 변조된 신호는 차등(differential) 변조 과정을 거쳐 dx() 가 되며, 이는 아래의 수학식 6과 같이 인코딩된다.
Figure pat00013
주파수 도메인의 NB-SSS 시퀀스를 생성하는 방법 M201은, 6 bit의 SSS PCI an (n=0,1,...,5)를 이용한다. 6 bit SSS PCI는 2개의 3 bit 서브 SSS PCI로 나뉜다. 각 3 bit 서브 SSS PCI는 아래의 (32,3) RM(Reed Muller) 인코더에 입력된다.
Figure pat00014
그리고 상기 RM 인코더의 인코딩을 통해, 아래의 수학식 7과 같이, 각 3 bit 서브 SSS PCI를 위한 32 bit가 출력되어 인코딩된다.
Figure pat00015
이후 과정은 방법 M200과 유사하다. 즉, 방법 M201은 수학식 5와 수학식 6을 이용하여, 차등 변조 심볼 dx()를 생성한다.
방법 M200 또는 방법 M201에 기초해 생성된 수학식 6의 주파수 도메인의 dx()는, 도 7에 예시된 바와 같이 매핑될 수 있다. 구체적으로 NB-SSS 시퀀스는 주파수 축에 먼저 그리고 시간 축에 나중에 매핑될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른, 주파수 도메인 내에서 협대역 SSS를 매핑하는 방법을 나타내는 도면이다.
노멀 CP가 설정된 경우에, 도 7에서 (a)에 예시된 바와 같이, 14개의 OFDM 심볼 중 6번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 NB-SSS 시퀀스의 원소 d1(0)~ d1(11)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 다음 7번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 NB-SSS 시퀀스의 원소 d1(12)~ d1(23)이 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 그리고 10번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 NB-SSS 시퀀스의 원소 d1(24)~ d1(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 그리고 다음 11번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 NB-SSS 시퀀스의 원소 d2(0)~ d2(11)이 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 13번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 NB-SSS 시퀀스의 원소 d2(12)~ d2(23)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 그리고 다음 14번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 NB-SSS 시퀀스의 원소 d2(24)~ d2(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다.
여기서, {d1(0), d1(1), ..., d1(35)}는 하나의 NB-SSS에 해당하고, {d2(0), d2(1), ..., d2(35)}는 하나의 NB-SSS에 해당한다.
확장 CP가 설정된 경우에, 도 7에서 (b)에 예시된 바와 같이, 12개의 OFDM 심볼 중 5번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d1(0)~ d1(11)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 다음 6번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d1(12)~ d1(23)이 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 그리고 8번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d1(24)~ d1(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 그리고 다음 9번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d2(0)~ d2(11)이 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 11번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d2(12)~ d2(23)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 그리고 다음 12번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d2(24)~ d2(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다.
즉, 도 7의 실시예에서, NB-SSS 시퀀스는 주파수 축을 기준으로 아래 RE에 먼저 매핑된다. 한편, NB-SSS 시퀀스는 도 7의 실시예와 다르게 매핑될 수 있다. 예를 들어, NB-SSS 시퀀스는 도 8에 예시된 바와 같이 매핑될 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 주파수 도메인 내에서 협대역 SSS를 매핑하는 방법을 나타내는 도면이다.
노멀 CP가 설정된 경우에, 도 8에서 (a)에 예시된 바와 같이, 14개의 OFDM 심볼 중 6번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d1(0)~ d1(11)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 다음 7번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d1(12)~ d1(23)이 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑되고, 그리고 10번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d1(24)~ d1(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 그리고 다음 11번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d2(0)~ d2(11)이 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑되고, 13번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d2(12)~ d2(23)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 그리고 다음 14번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d2(24)~ d2(35)가 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑된다.
확장 CP가 설정된 경우에, 도 8에서 (b)에 예시된 바와 같이, 12개의 OFDM 심볼 중 5번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d1(0)~ d1(11)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 다음 6번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d1(12)~ d1(23)이 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑되고, 그리고 8번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d1(24)~ d1(35)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑된다. 그리고 다음 9번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d2(0)~ d2(11)이 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑되고, 11번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d2(12)~ d2(23)가 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 매핑되고, 그리고 다음 14번째 OFDM 심볼에 대응하는 12개의 RE에 d2(24)~ d2(35)가 주파수 축을 기준으로 위에서부터 매핑된다.
즉, 도 8의 실시예에서, NB-SSS 시퀀스가 주파수 축을 기준으로 아래 RE에 먼저 매핑되는 것과 위 RE에 먼저 매핑되는 것이 교대로 수행된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 NB-SSS 시퀀스에는 차등 인코딩이 적용되므로, 채널 추정(channel estimation) 값이 요구되지 않아 복잡도가 낮아진다. 또한 본 발명의 실시예에 따른 NB-SSS 시퀀스에는 채널 인코딩이 적용되므로, 기존의 SSS 대비, 채널 코딩 이득(channel coding gain)으로 인한 높은 성능이 기대될 수 있다. 성능이 향상될 뿐만 아니라, 복잡도 또한 낮아진다. 서브 SSS PCI는 최대 4 bit으로 구성되므로, 입력 비트 시퀀스의 종류는 16가지로 제한된다. 따라서 수신단(수신기)은 길이 32를 가지는 RM 부호화된 시퀀스(RM encoded sequence) 16 가지 중에서 가장 상관도가 높은 시퀀스 한가지를 선택하면 되므로, 복잡도가 낮다.
한편, NB-SSS는 도 6a 및 도 6b의 실시예와 유사하게, DC 서브캐리어와 가드 밴드 서브캐리어를 고려하여 주파수 도메인(또는 RE)에 매핑될 수 있다.
한편, NB-PSS 와 NB-SSS의 송신 주기 및 밀도는 도 9에 예시된 바와 같다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른, 협대역 PSS 및 협대역 SSS가 송신되는 타이밍 및 주기를 나타내는 도면이다.
도 9에 예시된 바와 같이, NB-PSS와 NB-SSS는 기본적으로 20ms 주기로 송신될 수 있다. 하지만, 필요에 따라 NB-PSS와 NB-SSS는 10ms 주기로 송신될 수도 있다.
도 9의 실시예에는 NB-PSS가 매핑되는 서브프레임(1ms)과 NB-SSS가 매핑되는 서브프레임(1ms)이 서로 다른 경우가 예시되어 있다.
한편, 주파수 도메인에서 생성된 NB-PSS와 NB-SSS는 도 10에 예시된 신호 처리 과정을 거쳐 송신된다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른, 송신단(송신기)의 신호 생성 프로세스를 나타내는 도면이다. 구체적으로 송신단(송신기)은 동기신호 생성부(Tx110), 매핑부(Tx120), IFFT 부(Tx130), CP 부(Tx140), RF 부(Tx150), 및 안테나(Tx160)를 포함할 수 있다.
동기신호 생성부(Tx110)는 본 명세서에서 기술된 생성 방법을 이용해, NB-PSS와 NB-SSS를 생성한다.
매핑부(Tx120)는 본 명세서에서 기술된 매핑 방법을 이용해, NB-PSS와 NB-SSS를 자원에 매핑한다. 구체적으로, 매핑부(Tx120)는 도 3의 실시예와 같이 정의된 자원에 NB-PSS와 NB-SSS를 할당할 수 있다. 다만, 도 3의 실시예에는 타임 슬롯을 기준으로 하는 PRB 구조가 도시되어 있으므로, 2개의 타임 슬롯을 붙여 1개의 서브프레임을 구성하고 연관된 심볼 매핑을 적용하는 방법이 사용될 수 있다.
IFFT 부(Tx130)는 자원에 매핑된 신호에 대해서 IFFT(inverse fast Fourier transform)를 수행한다. 구체적으로, IFFT 부(Tx130)는 IFFT를 OFDM 심볼 단위로 수행할 수 있다.
CP 부(Tx140)는 CP 삽입 & 펄스 성형(pulse shaping)을 수행한다. 구체적으로, CP 부(Tx140)는 IFFT된 신호에 대해서 parallel-to-serial 변환, CP 삽입, 및 펄스 성형을 수행할 수 있다. CP 부(Tx140)는 CP 생성을 OFDM 심볼 단위로 수행할 수 있다.
RF 부(Tx150)는 CP 부(Tx140)로부터 출력된 신호에 대해서, 디지털 신호에서 아날로그 신호로의 변환과 RF(radio frequency) 변환을 수행한다.
RF 부(Tx150)로부터 출력된 신호는 안테나(Tx160)를 통해 송신된다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른, 무선기기(또는 통신노드)를 나타내는 도면이다. 무선기기(TN100)는 본 명세서에서 기술된 기지국 또는 단말 등일 수 있고, 송신기 또는 수신기일 수 있다.
도 11의 실시예에서, 무선기기(TN100)는 적어도 하나의 프로세서(TN110), 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(TN120), 및 메모리(TN130)를 포함할 수 있다. 또한, 무선기기(TN100)는 저장 장치(TN140), 입력 인터페이스 장치(TN150), 출력 인터페이스 장치(TN160) 등을 더 포함할 수 있다. 무선기기(TN100)에 포함된 구성 요소들은 버스(bus)(TN170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(TN110)는 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(TN110)는 중앙 처리 장치(CPU: central processing unit), 그래픽 처리 장치(GPU: graphics processing unit), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 프로세서(TN110)는 본 발명의 실시예들과 관련하여 기술된 절차, 기능, 및 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 프로세서(TN110)는 무선기기(TN100)의 각 구성 요소를 제어할 수 있다.
메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 프로세서(TN110)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장할 수 있다. 메모리(TN130) 및 저장 장치(TN140) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(TN130)는 읽기 전용 메모리(ROM: read only memory) 및 랜덤 액세스 메모리(RAM: random access memory) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
송수신 장치(TN120)는 유선 신호 또는 무선 신호를 송신 또는 수신할 수 있다. 그리고 무선기기(TN100)는 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.
한편, 지금까지 시간 도메인 심볼이 OFDM 심볼인 경우를 예로 들어 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 이는 예시일 뿐이다. OFDM 심볼이 아닌 다른 시간 도메인 심볼이 사용되는 경우에도 본 발명의 실시예는 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예는 지금까지 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 상술한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 송신기가 동기 신호를 송신하는 방법으로서,
    소정 대역폭 이하의 자원 블록(resource block)을 사용하는 협대역 시스템을 위한 제1 동기 신호를 생성하는 단계; 및
    하나의 서브프레임에 속하는 복수의 시간 도메인 심볼 중 연속적인 복수의 제1 시간 도메인 심볼에, 상기 제1 동기 신호를 매핑하는 단계
    를 포함하는 송신기의 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼에 매핑하는 단계는,
    상기 제1 동기 신호의 시퀀스에 포함되는 복수의 원소 중 복수의 제1 원소를, 상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼 중 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소(resource element)에 순차적으로 매핑하는 단계; 및
    상기 복수의 원소 중 상기 복수의 제1 원소 다음의 복수의 제2 원소를, 상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼 중 두번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소에 순차적으로 매핑하는 단계를 포함하는
    송신기의 송신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    노멀 CP(cyclic prefix)가 설정되는 경우에, 상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼은 11개이고,
    확장 CP가 설정되는 경우에, 상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼은 9개인
    송신기의 송신 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 시간 도메인 심볼에 매핑하는 단계는,
    상기 복수의 원소 중 적어도 하나를 자원 요소 매핑에서 제외시키는 단계를 더 포함하는
    송신기의 송신 방법.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 원소를 매핑하는 단계는,
    상기 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소 중 주파수 축을 기준으로 가장 아래에 있는 자원 요소부터 상기 복수의 제1 원소를 매핑하는 단계를 포함하고,
    상기 복수의 제2 원소를 매핑하는 단계는,
    상기 두번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소 중 주파수 축을 기준으로 가장 위에 있는 자원 요소부터 상기 복수의 제2 원소를 매핑하는 단계를 포함하는
    송신기의 송신 방법.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소는 DC(direct current) 서브캐리어에 해당하는 자원 요소를 기준으로 아래에 위치하는 복수의 제1 자원 요소와 위에 위치하는 복수의 제2 자원 요소를 포함하고,
    상기 복수의 제1 원소를 매핑하는 단계는,
    상기 복수의 제1 자원 요소에 상기 복수의 제1 원소 중 절반을 매핑하고 상기 복수의 제2 자원 요소에 상기 복수의 제1 원소 중 나머지를 매핑하는 단계를 포함하는
    송신기의 송신 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소는, 제1 가드 밴드(guard band) 서브캐리어에 해당하는 자원 요소와 제2 가드 밴드 서브캐리어에 해당하는 자원 요소 사이에 위치하는
    송신기의 송신 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1 동기 신호를 생성하는 단계는,
    아래의 수학식 1에 기초해 상기 제1 동기 신호의 주파수 도메인 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는
    송신기의 송신 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00016

    (du,δ(): 상기 제1 동기 신호의 주파수 도메인 시퀀스, i: 상기 주파수 도메인 시퀀스의 원소 인덱스, u: 상기 제1 동기 신호를 위해 정해진 값)
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 동기 신호를 생성하는 단계는,
    아래의 수학식 1에 기초해 상기 제1 동기 신호의 주파수 도메인 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는
    송신기의 송신 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00017

    (du,δ(): 상기 제1 동기 신호의 주파수 도메인 시퀀스, i: 상기 주파수 도메인 시퀀스의 원소 인덱스, u: 상기 제1 동기 신호를 위해 정해진 값)
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 동기 신호를 생성하는 단계는,
    아래의 수학식 1에 기초해 상기 제1 동기 신호의 주파수 도메인 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는
    송신기의 송신 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00018

    (du,δ(): 상기 제1 동기 신호의 주파수 도메인 시퀀스, i: 상기 주파수 도메인 시퀀스의 원소 인덱스, u: 상기 제1 동기 신호를 위해 정해진 값)
  11. 송신기가 동기 신호를 송신하는 방법으로서,
    소정 대역폭 이하의 자원 블록(resource block)을 사용하는 협대역 시스템을 위한 보조(secondary) 동기 신호를, 리드 뮬러(Reed Muller) 인코딩을 이용해 생성하는 단계; 및
    하나의 서브프레임에 속하는 복수의 시간 도메인 심볼 중 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼에, 상기 보조 동기 신호를 매핑하는 단계
    를 포함하는 송신기의 송신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보조 동기 신호를 생성하는 단계는,
    상기 보조 동기 신호를 위한 PCI(physical cell identifier)를, 제1 서브 PCI와 상기 제1 서브 PCI의 비트 수와 동일한 비트 수를 가지는 제2 서브 PCI로 분할하는 단계;
    상기 제1 서브 PCI에 상기 리드 뮬러 인코딩을 적용하여, 32 비트의 제1 시퀀스를 생성하는 단계; 및
    상기 제2 서브 PCI에 상기 리드 뮬러 인코딩을 적용하여, 32 비트의 제2 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는
    송신기의 송신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 시퀀스를 생성하는 단계는,
    아래의 수학식 1에 기초해 상기 제1 시퀀스를 생성하는 단계를 포함하는
    송신기의 송신 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00019

    (B1(): 상기 제1 시퀀스, i: 상기 제1 시퀀스의 원소 인덱스, K: 상기 제1 서브 PCI의 비트 수, an: 상기 제1 서브 PCI의 원소, Mi,n: 상기 리드 뮬러 인코딩을 위한 리드 뮬러 코드로써 Mi,0, Mi,1 , 및 Mi,2를 포함)
  14. 제12항에 있어서,
    상기 보조 동기 신호를 생성하는 단계는,
    상기 제1 시퀀스를 아래의 수학식 1에 기초해 변조하여 제3 시퀀스를 생성하는 단계를 더 포함하는
    송신기의 송신 방법.
    [수학식 1]
    Figure pat00020

    (cx(): 상기 제3 시퀀스, Bx(): 상기 제1 시퀀스, i: 상기 제3 시퀀스의 원소 인덱스)
  15. 제14항에 있어서,
    상기 보조 동기 신호를 생성하는 단계는,
    상기 제3 시퀀스를 아래의 수학식 2에 기초해 인코딩하여 제4 시퀀스를 생성하는 단계를 더 포함하는
    송신기의 송신 방법.
    [수학식 2]
    Figure pat00021

    (dx(): 상기 제4 시퀀스)
  16. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼에 매핑하는 단계는,
    상기 보조 동기 신호의 시퀀스에 포함되는 복수의 원소 중 복수의 제1 원소를, 상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼 중 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소(resource element)에 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 순차적으로 매핑하는 단계; 및
    상기 복수의 원소 중 상기 복수의 제1 원소 다음의 복수의 제2 원소를, 상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼 중 두번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소에 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 순차적으로 매핑하는 단계를 포함하는
    송신기의 송신 방법.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼에 매핑하는 단계는,
    상기 보조 동기 신호의 시퀀스에 포함되는 복수의 원소 중 복수의 제1 원소를, 상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼 중 첫번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소(resource element)에 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 순차적으로 매핑하는 단계; 및
    상기 복수의 원소 중 상기 복수의 제1 원소 다음의 복수의 제2 원소를, 상기 적어도 6개의 제1 시간 도메인 심볼 중 두번째 시간 도메인 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소에 주파수 축을 기준으로 위에서부터 순차적으로 매핑하는 단계를 포함하는
    송신기의 송신 방법.
  18. 소정 대역폭 이하의 자원 블록(resource block)을 사용하는 협대역 시스템을 위한 주(primary) 동기 신호와 보조(secondary) 동기 신호를 생성하는 생성부; 및
    제1 서브프레임에 속하는 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼 중 연속적인 복수의 제1 OFDM 심볼에 상기 주 동기 신호를 매핑하고, 제2 서브프레임에 속하는 복수의 OFDM 심볼 중 복수의 제2 OFDM 심볼에 상기 보조 동기 신호를 매핑하는 매핑부
    를 포함하는 송신기.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 매핑부는,
    상기 주 동기 신호의 주파수 도메인 시퀀스에 포함되는 복수의 원소 중 복수의 제1 원소를, 상기 복수의 제1 OFDM 심볼 중 첫번째 OFDM 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소(resource element)에 주파수 축을 기준으로 아래에서부터 순차적으로 매핑하고, 상기 복수의 원소 중 상기 복수의 제1 원소 다음의 복수의 제2 원소를, 상기 복수의 제1 OFDM 심볼 중 두번째 OFDM 심볼에 해당하는 복수의 자원 요소에 주파수 축을 기준으로 위에서부터 순차적으로 매핑하는
    송신기.
  20. 제18항에 있어서,
    상기 소정 대역폭은 180 KHz이고,
    상기 복수의 제1 OFDM 심볼은 적어도 9개이고,
    상기 복수의 제2 OFDM 심볼은 적어도 6개이고,
    상기 주 동기 신호와 상기 보조 동기 신호 각각의 송신 주기는 20ms 및 10ms 중 하나인
    송신기.
KR1020160108531A 2015-10-28 2016-08-25 협대역 무선통신 셀률러 시스템을 위한 동기신호를 구성하는 방법 및 장치, 그리고 이를 송신하는 방법 및 장치 KR20170049379A (ko)

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