KR20170115942A

KR20170115942A - 사물인터넷에서 동기 신호 생성 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20170115942A
Application number: KR1020170033339A
Authority: KR
Inventors: 장갑석; 이문식; 조오현
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2016-04-08
Filing date: 2017-03-16
Publication date: 2017-10-18
Also published as: KR102013846B1

Abstract

사물인터넷에서 동기 신호 생성 방법 및 장치가 개시된다. 동기 신호 생성 방법은, 사물인터넷의 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드에서, 동기 신호를 위해 할당된 전체 부반송파 중, 상위 부반송파 그룹에 할당된 신호와 하위 부반송파 그룹에 할당된 신호를 서로 교환하여, 부반송파 매핑을 수행할 수 있다.

Description

사물인터넷에서 동기 신호 생성 방법 및 장치{METHOD AND APPARTUS FOR GENERATING SYNCHRONIZATION SIGNAL IN INTERNET OF THINGS}

본 발명은 사물인터넷에서 동기 신호 생성 방법 및 장치에 관한 것이다.

사물인터넷을 위한 무선통신시스템들은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 전송 방식을 사용하여, 낮은 전력과 비용으로 넓은 지역에 서비스할 수 있다. 이러한 무선통신시스템은 범용성을 위해 스탠드얼론(Standalone) 동작 모드, 인밴드(In-band) 동작 모드, 그리고 가드밴드(Guard band) 동작 모드 등과 같이 다양한 모드를 지원하고 있다.

스탠드얼론 동작 모드는 GSM(Global System for Mobile communication)에서 사용하는 주파수 밴드에서 사물인터넷 서비스 제공용 신호를 동작시키는 모드를 말한다. 인밴드 동작 모드는 기존 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 사용하는 주파수 밴드 내의 가용 자원블록(이하, 'RB(Resource Block)'라 함)들 중 하나 또는 다수에서 사물인터넷 서비스 제공용 신호를 동작시키는 모드를 말한다. 그리고, 가드밴드 동작 모드는 기존(Legacy) LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 사용하는 주파수 밴드 내의 가용하지 않는(이하, '비가용'이라 함) RB들 중 하나 또는 다수에서 사물인터넷 서비스 제공용 신호를 동작시키는 모드를 말한다.

인밴드 동작 모드와 가드밴드 동작 모드는 동일한 주파수 밴드 내에서 존재할 수 있다. 그리고 동작용으로 사용하는 가용 RB 또는 비가용 RB는 물리적으로 가운데로부터 위쪽(부호가 음(-)인 부반송파들)에 위치하는 RB 또는 아래쪽(부호가 양(+)인 부반송파들)에 위치하는 RB를 채용한다. 즉, 인밴드 동작 모드와 가드밴드 동작 모드는 가운데를 포함하는 RB를 채용하지 않는다.

사물인터넷의 무선통신시스템은 상기와 같은 여러 개의 동작 모드를 지원하더라도 범용성을 위해 동기와 관련된 신호는 동일하게 설계될 필요가 있다. 그러나, 인밴드/가드밴드 동작 모드이냐 스탠드얼론 동작 모드이냐에 따라서, 수신장치가 수신하는 최종 시간영역의 동기 신호가 달라지게 된다. 이에 따라, 수신 장치는 동기 추정 시에 인밴드/가드밴드 동작 모드의 최종 시간영역 동기 신호를 저장하는 메모리와 스탠드얼론 동작 모드의 최종 시간영역 동기 신호를 저장하는 메모리를 별도로 두어야 하는 문제점이 있다.

한편, 사물인터넷의 무선통신시스템에 채용된 동기 신호는 주파수영역과 시간영역 각각에 특정 시퀀스를 매핑(이하, '이중영역 시퀀스 매핑'이라 함)하여 생성할 수 있다. 스탠드얼론 동작 모드는 사용하는 주파수밴드를 독립적으로 주파수영역과 시간영역에 걸쳐 신호를 매핑할 수 있으므로, 이중영역 시퀀스 매핑에 의한 동기 신호 생성에 문제가 없다. 그러나, 인밴드/가드밴드 동작 모드는 기존 시스템에 사용하는 주파수밴드에 종속적으로 하나 또는 일부 RB를 이용하므로, 이중영역 시퀀스 매핑에 의한 동기 신호 생성에 문제점이 발생할 수 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 모드에 상관 없이 수신 장치가 동기 추정을 수행할 수 있는 동기 신호 생성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 인밴드/가드밴드 동작 모드에서도 이중영역 시퀀스 매핑이 가능하도록 하는 동기 신호 생성 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따르면, 사물인터넷에서 송신 장치가 동기 신호를 생성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 사물인터넷의 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드에서, 상기 동기 신호를 위해 할당된 전체 부반송파를 제1 상위 부반송파 그룹과 제1 하위 부반송파 그룹으로 분할하는 단계, 그리고 상기 제1 상위 부반송파 그룹에 할당된 신호와 상기 제1 하위 부반송파 그룹에 할당된 신호를 서로 교환하여, 제1 부반송파 매핑을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 사물인터넷의 스탠드얼론 모드에서, 상기 동기 신호를 위해 할당된 전체 부반송파를 제2 상위 부반송파 그룹과 제2 하위 부반송파 그룹으로 분할하는 단계, 그리고 상기 제2 상위 부반송파 그룹과 상기 제2 하위 부반송파 그룹을 서로 교환하지 않고, 제2 부반송파 매핑을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 제1 부반송파 매핑된 신호에 대해서 부반송파 인덱싱을 수행하는 단계, 상기 부반송파 인덱싱된 신호에 대해서 IFFT((Inverse Fast Fourier Tranform)를 수행하는 단계, 그리고 상기 IFFT 수행된 신호에 대해서 CP(Cyclic Prefix)를 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 방법은, 상기 제2 부반송파 매핑된 신호에 대해서 부반송파 인덱싱을 수행하는 단계, 상기 부반송파 인덱싱된 신호에 대해서 IFFT((Inverse Fast Fourier Tranform)를 수행하는 단계, 그리고 상기 IFFT 수행된 신호에 대해서 CP(Cyclic Prefix)를 삽입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 상위 부반송파 그룹은 물리적으로 음수 부반송파 그룹에 포함될 수 있고, 상기 제1 하위 부반송파 그룹은 물리적으로 양수 부반송파 그룹에 포함될 수 있다.

상기 제2 상위 부반송파 그룹과 상기 제2 하위 부반송파 그룹은, 물리적으로 음수 부반송파 그룹에 포함될 수 있다.

상기 전체 부반송파는 총 12개인 경우, 상기 제1 상위 부반송파 그룹 및 상기 제2 상위 부반송파 그룹에 대한 인덱스는 각각 -1, 0, 1, 2, 3, 4 이며, 상기 제1 하위 부반송파 그룹 및 상기 제2 하위 부반송파 그룹에 대한 인덱스는 각각 5, 6, 7, 8, 9, 10 일 수 있다.

상기 방법은, 상기 사물인터넷에 대한 동작 모드가 상기 스탠드얼론 동작 모드, 상기 인밴드 동작 모드, 또는 상기 가드밴드 동작 모드인지를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 사물인터넷에서 송신 장치가 동기 신호를 생성하는 방법이 제공된다. 상기 방법은, 상기 사물인터넷의 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드에서, ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스를 생성하는 단계, 상기 ZC 시퀀스에 코드 커버링를 수행하는 단계,

상기 코드 커버링된 신호에 대해서 부반송파 매핑을 수행하는 단계, 상기 부반송파 매핑된 신호에 대해서 IFFT((Inverse Fast Fourier Tranform)를 수행하는 단계, 그리고 상기 IFFT 수행된 신호에 대해서 CP(Cyclic Prefix)를 삽입하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 부반송파 매핑을 수행하는 단계는, 상기 ZC 시퀀스를 위해 할당된 전체 부반송파 중, 상위 부반송파 그룹에 할당된 신호와 하위 부반송파 그룹에 할당된 신호를 서로 교환하여, 부반송파 매핑을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 상위 부반송파 그룹은 물리적으로 음수 부반송파 그룹에 포함될 수 있고, 상기 하위 부반송파 그룹은 물리적으로 양수 부반송파 그룹에 포함될 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 사물인터넷에서 동기 신호를 송신하는 송신 장치가 제공된다. 상기 송신 장치는, 상기 사물인터넷의 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드에서, 상기 동기 신호를 위해 할당된 전체 부반송파 중, 제1 상위 부반송파 그룹과 제1 하위 부반송파 그룹을 서로 교환하여 제1 부반송파 매핑을 수행함으로써, 상기 동기 신호를 생성하는 프로세서, 그리고 상기 생성된 동기 신호를 송신하는 RF 모듈을 포함할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 사물인터넷의 스탠드얼론 모드에서, 상기 동기 신호를 위해 할당된 전체 부반송파 중, 제2 상위 부반송파 그룹과 제2 하위 부반송파 그룹을 서로 교환하지 않고 제2 부반송파 매핑을 수행하여, 상기 동기 신호를 생성할 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 제1 부반송파 매핑된 신호에 대해서 부반송파 인덱싱을 수행하고, 상기 부반송파 인덱싱된 신호에 대해서 IFFT((Inverse Fast Fourier Tranform)를 수행하며, 상기 IFFT 수행된 신호에 대해서 CP(Cyclic Prefix)를 삽입할 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 수신 장치가 동기 신호 추정 시에 동작 모드에 상관 없이 하나의 메모리를 사용할 수 있다.

그리고 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 송신 장치는 인밴드/가드밴드 동작 모드인 경우에도 이중영역 시퀀스를 매핑할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스탠드얼론 동작 모드의 동기 신호 생성 방법을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인밴드 동작 모드의 동기 신호 생성 방법을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인밴드 동작 모드의 동기 신호 생성 방법을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치의 동기 신호 생성 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스탠드얼론 동작 모드의 이중영역 시퀀스 매핑에 의한 시간영역 동기 신호 생성 방법을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드의 이중영역 시퀀스 매핑에 의한 시간영역 동기 신호 생성 방법을 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.

명세서 전체에서, 수신 장치는 단말(terminal), 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한, 송신 장치는 기지국(base station, BS), 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS) 등을 지칭할 수도 있고, BS, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

한편, 아래에서는 설명의 편의상, 설명 사물인터넷의 동기 신호에 할당되는 주파수영역의 부반송파의 수는 총 12개로 설정하였지만 그 개수는 변경될 수 있다. 그리고 아래에서 설명하는 동기 신호 생성 방법은 송신 장치에 의해 수행될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따른 동기 신호는 아래의 수학식 1에 의해 생성된다. 동기 신호는 아래의 수학식 1과 같이 주파수영역의 길이-11(length-11) ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스(

)에 의해 생성된다.

상기 수학식 1에서, 5는 ZC 시퀀스의 루트 인덱스를 의미하고, l은 OFDM 심볼 인덱스를 의미한다. 그리고, 수학식 1에서

로 정의될 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 스탠드얼론 동작 모드의 동기 신호 생성 방법을 나타내는 도면이다. 좀 더 상세히 설명하면, 도 1의 동기 신호 생성 방법은 128-point IFFT(Inverse Fast Fourier Tranform)를 적용하는 경우, 주파수영역 매핑을 포함한 시간영역 동기 신호 생성 방법을 나타낸다.

도 1에서, k는 각 부반송파에 대한 인덱스를 의미하고, n은 동기 신호에 대한 부반송파 인덱스를 나타낸다. 그리고, 인덱스 k가 0에서 63까지의 부반송파는 물리적으로 음수 부반송파 그룹(- subcarriers)을 의미하고, 인덱스 k가 64에서 127까지의 부반송파는 물리적으로 양수 부반송파 그룹(+ subcarriers)을 의미한다. 110은 사물인터넷의 동기 신호에 할당되는 부반송파를 나타내고, 120은 DC 부반송파(DC subcarrier)를 나타내며, 130은 사용되지 않는 부반송파(unused subcarrier)를 나타낸다.

송신 장치가 부반송파 인덱스 n이 -1에서 10 (즉,

에 해당함) 인 위치(110, 120)에 상기 수학식 1의 동기 시퀀스를 할당하면, 전체 부반송파에 할당된 신호

를 얻을 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 이와 같은 과정을 '부반송파 매핑(Subcarrier mapping)'이라 한다.

다음으로, IFFT 변환 시의 부반송파 인덱스와 물리적 의미의 부반송파 인덱스를 일치키시기 위해, 인덱싱(indexing)이 수행된다. 인덱싱이 수행되면,

는 아래의 수학식 2와 같이 주파수영역에서 변경된다. 본 발명의 실시예에서는 이와 같은 과정을 '부반송파 인덱싱(Subcarrier indexing)'이라 한다. 즉, 도 1과 같이, 부반송파 매핑이 수행된 후 서로 교차하여 인덱싱이 수행되는데, 이를 부반송파 인덱싱이라 한다.

송신 장치가 상기와 같이 부반송파 인덱싱한 주파수 영역 신호에 대해서 128-point IFFT를 수행하고 CP(Cyclic Prefix)를 삽입하면, 시간영역의 동기 신호가 생성된다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 인밴드 동작 모드의 동기 신호 생성 방법을 나타내는 도면이다. 좀 더 상세히 살명하면, 도 2의 동기 생성 방법은 20MHz 대역폭을 가지는 기존 LTE(Legacy LTE) 시스템에서 주파수 영역을 포함한 시간영역 동기 신호 생성 방법을 나타낸다.

도 2에서, 인덱스 k가 0에서 1023까지의 부반송파는 물리적으로 음수 부반송파 그룹(- subcarriers)을 의미하고, 인덱스 k가 1024에서 2047까지의 부반송파는 물리적으로 양수 부반송파 그룹(+ subcarriers)을 의미한다. 그리고 210은 사물인터넷의 동기 신호에 할당되는 부반송파를 나타내고, 220은 기존 LTE 부반송파(Legacy LTE subcarrier)를 나타낸다.

송신 장치가 부반송파 인덱스 n이 -1에서 10인 위치(210)에 상기 수학식 1의 동기 시퀀스를 할당하면, 전체 부반송파에 할당된 신호

를 얻을 수 있다.

다음으로, IFFT 변환 시의 부반송파 인덱스와 물리적 의미의 부반송파 인덱스를 일치키시기 위해, 부반송파 인덱싱(indexing)이 수행된다. 부반송파 인덱싱이 수행되면,

는 아래의 수학식 3과 같이 주파수영역에서 변경된다.

송신 장치가 상기와 같이 부반송파 인덱싱한 주파수영역 신호에 대해서 2048-point IFFT를 수행하고 CP(Cyclic Prefix)를 삽입하면, 시간영역의 동기 신호가 생성된다.

한편, 사물인터넷의 수신 장치는 도 2와 같이 생성된 인밴드 동작 모드의 시간영역 신호에 대해서 필터링을 수행하며, 도 1과 같이 생성된 스탠드얼론 동작 모드의 시간영역 신호에 대해서 필터링을 수행한다. 그러나, 두 모드에 각각에 대해서 필터링된 시간영역 신호는 서로 간에 상관성이 없으므로, 수신 장치는 모드 별로 별도의 메모리에 시간영역 동기 신호를 저장해야 하는 문제점이 있다. 이는 수신 장치의 메모리 비용과 소모 전력 증가의 원인이 된다.

이러한 문제점을 해결하기 위한 방법에 대해서 아래의 도 3을 참조하여 설명한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 인밴드 동작 모드의 동기 신호 생성 방법을 나타내는 도면이다. 좀 더 상세히 설명하면, 도 3의 동기 생성 방법은 20MHz 대역폭을 가지는 LTE 시스템에서 주파수영역을 포함한 시간영역 동기 신호 생성 방법을 나타낸다.

도 3의 동기 신호 방법은 부반송파 매핑 방법을 제외하고는 도 2와 동일하므로, 중복되는 설명은 생략한다. 도 3에서, 인덱스 k가 0에서 1023까지의 부반송파는 물리적으로 음수 부반송파 그룹(- subcarriers)을 의미하고, 인덱스 k가 1024에서 2047까지의 부반송파는 물리적으로 양수 부반송파 그룹(+ subcarriers)을 의미한다. 그리고 310은 사물인터넷의 동기 신호에 할당되는 부반송파를 나타내고, 320은 기존 LTE 부반송파(Legacy LTE subcarrier)를 나타낸다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 송신 장치는 도 2의 부반송파 인덱스 n이 -1에서 4인 위치에 상기 수학식 1의

를 차례대로 할당하고, 도 2의 부반송파 인덱스 n이 5에서 10인 위치에 상기 수학식 1의

를 할당한다. 즉, n이 5에서 10까지의 부반송파가 먼저 할당되고 n이 -1에서 4까지의 부반송파가 할당된다. 다시 말하면, 수신 장치의 복잡도를 줄이기 위해, 송신 장치는 사물인터넷에 할당되는 전체 동기신호 부반송파들(310)에서, 상위 부반송파 그룹(

)에 할당된 신호와 하위 부반송파 그룹(

)에 할당된 신호를 서로 교환하여 부반송 매핑을 수행한다.

송신 장치는 이와 같이 서로 교환하여 부반송파 매핑을 한 후 부반송파 인덱싱을 수행한다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 부반송파 인덱싱의 수행 결과는 하위 부반송파 그룹(

)과 상위 부반송파 그룹((

)의 순서를 가진다. 즉, 도 1 및 도 3를 참조하면, 부반송파 인덱싱 한 후의 부반송파 순서가 스탠드얼론 동작 모드와 인밴드 동작 모드간에 서로 동일하다.

한편, 사물인터넷의 수신 장치는 도 3과 같이 생성된 인밴드 동작 모드의 시간영역 신호에 대해서 필터링을 수행하며, 도 1과 같이 생성된 스탠드얼론 동작 모드의 시간영역 신호에 대해서 필터링을 수행한다. 그러나, 두 모드에 각각에 대해서 필터링된 시간영역 신호는 서로 간에 상관성이 있으므로, 수신 장치는 모드 에 상관 없이 하나의 메모리를 이용하여 동기 신호를 추정할 수 있다. 이는 수신 장치의 메모리 비용과 소모 전력 절감의 효과를 얻을 수 있다.

상기의 도 2 및 도 3에서는 인밴드 동작 모드에서의 동기 생성 방법에 대해서 설명하였으나, 상기의 도 2 및 도 3에서 설명한 내용들은 가드밴드 동작 모드에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치의 동기 신호 생성 방법을 나타내는 플로우차트이다.

먼저, 송신 장치는 사물인터넷의 무선통신시스템이 지원하는 동작 모드를 판단한다(S410). 즉, 송신 장치는 동작 모드가 스탠드얼론 동작 모드, 인밴드 동작모드, 또는 가드밴드 동작인지를 판단한다. 동작 모드를 판단하는 방법은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있는바 구체적인 설명은 생략한다.

송신 장치는 S410 단계에서 동작 모드가 스탠드얼론 동작 모드인 경우, 비교환 부반송파 매핑을 수행한다(S420). 즉, 스탠드얼론 동작 모드인 경우, 송신 장치는 도 1에서 설명한 바와 같이, n이 -1에서 10인 위치(110, 120)에서 수학식 1의 동기 시퀀스를 할당하여, 부반송파 매핑을 수행한다. 다시 말하면, 송신 장치는 스탠드얼론 동작 모드에서는 상위 부반송파 그룹(

)에 할당된 신호와 하위 부반송파 그룹(

)에 할당된 신호를 서로 교환하지 않고, 부반송 매핑을 수행한다.

송신 장치는 S420단계에서 비교환 부반송파 매핑을 수행한 후 부반송파 인덱싱을 수행한다(S430). 즉, 송신 장치는 도 1에서 설명한 바와 같이, 수학식 2를 적용하여 부반송파 인덱싱을 수행한다.

송신 장치는 S430 단계의 수행 후에 IFFT를 수행하고 CP를 삽입하여, 스탠드얼론 동작 모드에 대한 시간영역 동기 신호를 생성한다(S440, S450).

한편, 송신 장치는 S410 단계에서 동작 모드가 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드인 경우, 교환 부반송파 매핑을 수행한다(S460). 즉, 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드인 경우, 송신 장치는 도 3에서 설명한 바와 같이, n이 5에서 10까지의 부반송파를 먼저 할당하고 n이 -1에서 4까지의 부반송파를 다음으로 차례대로 할당한다. 다시 말하면, 송신 장치는 인밴드 동작 모드/가드밴드 동작 모드에서는 상위 부반송파 그룹(

)에 할당된 신호와 하위 부반송파 그룹(

)에 할당된 신호를 서로 교환하여, 부반송 매핑을 수행한다.

송신 장치는 S460단계에서 교환 부반송파 매핑을 수행한 후 부반송파 인덱싱을 수행한다(S470). 즉, 송신 장치는 상기 수학식 2를 적용하여 부반송파 인덱싱을 수행한다.

송신 장치는 S460 단계의 수행 후에 IFFT를 수행하고 CP를 삽입하여, 인밴드 동작 모드/가드밴드 동작 모드에 대한 시간영역 동기 신호를 생성한다(S480, S490).

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치를 나타내는 도면이다.

도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 송신 장치(500)은 프로세서(510), 메모리(520) 및 RF 모듈(530)을 포함한다.

프로세서(510)는 도 1 내지 도 4에서 설명한 동기 신호 생성 방법을 구현하도록 설계된다.

메모리(520)는 프로세서(510)와 연결되고 프로세서(510)의 동작과 관련된 다양한 정보를 저장한다.

RF 모듈(530)은 안테나(도시 하지 않음)와 연결되고 무선 신호를 송신 또는 수신한다. 그리고 안테나는 단일 안테나 또는 다중 안테나(MIMO 안테나)로 구현될 수 있다.

이하에서는 도 6 및 도 7을 참조하여, 동기 신호 생성 시 이중영역 시퀀스 매핑 문제를 해결하는 방법을 설명한다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 스탠드얼론 동작 모드의 이중영역 시퀀스 매핑에 의한 시간영역 동기 신호 생성 방법을 나타내는 도면이다. 도 6의 각 단계는 도 5의 프로세서에 의해 수행될 수 있다.

먼저, 송신 장치는 상기 수학식 1과 같이 루트 인덱스 5인 길이-11 ZC 시퀀스(length-11 ZC sequence)를 생성한다(S610). 그리고, 송신 장치는 상기 도 1에서 설명한 부반송파 매핑과 인덱싱을 수행한다(S620). 송신 장치는 IFFT를 수행하고 CP 삽입을 수행한다(S630, S640). 송신 장치는 S640 단계를 수행 한 후 코드 커버링(code covering)를 수행하여, 이중영역 시퀀스 매핑에 의한 시간영역 동기 신호를 생성한다(S650). 여기서,

은 CP를 포함하는 하나의 OFDM 심볼 구간 동안 동일한

값을 유지하는 코드 커버링(code covering) 시퀀스를 의미한다. 코드 커버링 시퀀스는 본 발명이 속하는 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 알 수 있는 바 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드에서는 상기 도 6과 같은 독립적인 주파수영역 처리 과정 및 시간영역 처리 과정을 가질 수 없고 기존 LTE 시스템의 주파수영역 처리 과정 및 시간영역 처리 과정에 종속된다. 이러한 종속적인 조건에서 코드 커버링를 수행하기 위해, 아래의 도 6과 같은 동기 신호 생성 방법이 사용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드의 이중영역 시퀀스 매핑에 의한 시간영역 동기 신호 생성 방법을 나타내는 도면이다. 도 7의 각 단계는 도 6의 프로세서에 의해 수행될 수 있다.

먼저, 송신 장치는 상기 수학식 1과 같이 루트 인덱스 5인 길이-11 ZC 시퀀스(length-11 ZC sequence)를 생성하고 이 ZC 시퀀스에 코드 커버링(code covering)을 수행한다(S710). ZC 시퀀스에 코드 커버링 된 주파수영역 동기 시퀀스는 아래의 수학식 4와 같다.

상기 수학식 4에 나타낸 바와 같이, 주파수영역 동기 시퀀스는 상기 수학식에 코드 커버링 시퀀스

이 곱해진 형태이다.

그리고, 송신 장치는 상기 도 3에서 설명한 부반송파 매핑(즉, 교환 부반송파 매핑)과 부반송파 인덱싱을 수행한다(S720). 송신 장치는 IFFT를 수행하고 CP 삽입을 수행한다(S730, S740).

한편, 스탠드얼론 동작 모드인 경우에도 상기 도 6과 같이 시간영역에서 코드 커버링을 수행하는 대신에 상기 도 7과 같이 주파수영역에서 코드 커버링을 수행해도 동일한 시간영역 동기 신호를 생성할 수 있다.

그리고 상기에서 설명한 본 발명의 실시예는 동기 신호를 예를 들어 설명하였지만 동기 신호가 아닌 제어 신호 또는 데이터 신호에도 적용될 수 있다.

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

사물인터넷에서 송신 장치가 동기 신호를 생성하는 방법으로서,
상기 사물인터넷의 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드에서,
상기 동기 신호를 위해 할당된 전체 부반송파를 제1 상위 부반송파 그룹과 제1 하위 부반송파 그룹으로 분할하는 단계, 그리고
상기 제1 상위 부반송파 그룹에 할당된 신호와 상기 제1 하위 부반송파 그룹에 할당된 신호를 서로 교환하여, 제1 부반송파 매핑을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 사물인터넷의 스탠드얼론 모드에서,
상기 동기 신호를 위해 할당된 전체 부반송파를 제2 상위 부반송파 그룹과 제2 하위 부반송파 그룹으로 분할하는 단계, 그리고
상기 제2 상위 부반송파 그룹과 상기 제2 하위 부반송파 그룹을 서로 교환하지 않고, 제2 부반송파 매핑을 수행하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 부반송파 매핑된 신호에 대해서 부반송파 인덱싱을 수행하는 단계,
상기 부반송파 인덱싱된 신호에 대해서 IFFT((Inverse Fast Fourier Tranform)를 수행하는 단계, 그리고
상기 IFFT 수행된 신호에 대해서 CP(Cyclic Prefix)를 삽입하는 단계를 더 포함하는 방법.
제2항에 있어서,
상기 제2 부반송파 매핑된 신호에 대해서 부반송파 인덱싱을 수행하는 단계,
상기 부반송파 인덱싱된 신호에 대해서 IFFT((Inverse Fast Fourier Tranform)를 수행하는 단계, 그리고
상기 IFFT 수행된 신호에 대해서 CP(Cyclic Prefix)를 삽입하는 단계를 더 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 제1 상위 부반송파 그룹은 물리적으로 음수 부반송파 그룹에 포함되고, 상기 제1 하위 부반송파 그룹은 물리적으로 양수 부반송파 그룹에 포함되는 방법.
제2항에 있어서,
상기 제2 상위 부반송파 그룹과 상기 제2 하위 부반송파 그룹은, 물리적으로 음수 부반송파 그룹에 포함되는 방법.
제2항에 있어서,
상기 전체 부반송파는 총 12개인 경우,
상기 제1 상위 부반송파 그룹 및 상기 제2 상위 부반송파 그룹에 대한 인덱스는 각각 -1, 0, 1, 2, 3, 4 이며, 상기 제1 하위 부반송파 그룹 및 상기 제2 하위 부반송파 그룹에 대한 인덱스는 각각 5, 6, 7, 8, 9, 10인 방법.
제2항에 있어서,
상기 사물인터넷에 대한 동작 모드가 상기 스탠드얼론 동작 모드, 상기 인밴드 동작 모드, 또는 상기 가드밴드 동작 모드인지를 판단하는 단계를 더 포함하는 방법.
사물인터넷에서 송신 장치가 동기 신호를 생성하는 방법으로서,
상기 사물인터넷의 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드에서,
ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스를 생성하는 단계,
상기 ZC 시퀀스에 코드 커버링를 수행하는 단계,
상기 코드 커버링된 신호에 대해서 부반송파 매핑을 수행하는 단계,
상기 부반송파 매핑된 신호에 대해서 IFFT((Inverse Fast Fourier Tranform)를 수행하는 단계, 그리고
상기 IFFT 수행된 신호에 대해서 CP(Cyclic Prefix)를 삽입하는 단계를 포함하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 부반송파 매핑을 수행하는 단계는,
상기 ZC 시퀀스를 위해 할당된 전체 부반송파 중, 상위 부반송파 그룹에 할당된 신호와 하위 부반송파 그룹에 할당된 신호를 서로 교환하여, 부반송파 매핑을 수행하는 단계를 포함하는 방법.
제10항에 있어서,
상기 상위 부반송파 그룹은 물리적으로 음수 부반송파 그룹에 포함되고, 상기 하위 부반송파 그룹은 물리적으로 양수 부반송파 그룹에 포함되는 방법.
사물인터넷에서 동기 신호를 송신하는 송신 장치로서,
상기 사물인터넷의 인밴드 동작 모드 또는 가드밴드 동작 모드에서, 상기 동기 신호를 위해 할당된 전체 부반송파 중, 제1 상위 부반송파 그룹과 제1 하위 부반송파 그룹을 서로 교환하여 제1 부반송파 매핑을 수행함으로써, 상기 동기 신호를 생성하는 프로세서, 그리고
상기 생성된 동기 신호를 송신하는 RF 모듈을 포함하는 송신 장치.
제12항에 있어서,
상기 프로세서는,
상기 사물인터넷의 스탠드얼론 모드에서, 상기 동기 신호를 위해 할당된 전체 부반송파 중, 제2 상위 부반송파 그룹과 제2 하위 부반송파 그룹을 서로 교환하지 않고 제2 부반송파 매핑을 수행하여, 상기 동기 신호를 생성하는 송신 장치.
제12항에 있어서,
상기 프로세서는, 상기 제1 부반송파 매핑된 신호에 대해서 부반송파 인덱싱을 수행하고, 상기 부반송파 인덱싱된 신호에 대해서 IFFT((Inverse Fast Fourier Tranform)를 수행하며, 상기 IFFT 수행된 신호에 대해서 CP(Cyclic Prefix)를 삽입하는 송신 장치.
제12항에 있어서,
상기 제1 상위 부반송파 그룹은 물리적으로 음수 부반송파 그룹에 포함되고, 상기 제1 하위 부반송파 그룹은 물리적으로 양수 부반송파 그룹에 포함되는 송신 장치.
제13항에 있어서,
상기 제2 상위 부반송파 그룹과 상기 제2 하위 부반송파 그룹은, 물리적으로 음수 부반송파 그룹에 포함되는 송신 장치.