KR20070100012A - 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀 기반 이동통신 시스템에서 이동국이 효율적으로 셀 탐색을 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법은, 셀 기반 이동통신 시스템에서 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법에 있어서, 셀 탐색용 코드 시퀀스에 대해 적어도 하나 이상의 톤(tone)을 부스팅(boosting)시키는 단계와, 상기 적어도 하나 이상의 톤이 부스팅된 상기 코드 시퀀스를 수신측으로 전송하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

셀 탐색, 톤, 부스팅, CAZAC, 코드

Description

이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법 {Method of cell searching in mobile communication system}

도 1은 종래기술에 따른 셀 탐색 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 2는 종래기술에 있어서 통신 시스템에 적용되는 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예의 블록 구성도를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에서 M=1인 CAZAC 시퀀스를 세 심볼에 걸쳐 사용할 때, 각 심볼 별로

=10,

=3,

=59의 톤(tone)에 부스팅을 한 경우의 예를 나타낸 도면이다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명이 적용된 Ng=521, λ=3의 경우의 SA-CAZAC에서 생성 가능한 모든 시퀀스 종류 520 가지에 대해 각각 주파수 영역과 시간 영역에서의 크기(amplitude) 값을 도시한 도면이다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 SA-CAZAC에서 Ng=521에 대해 λ값의 변화에 따라(1, 2, 3, 4, 15), 가능한 모든 520 개의 시퀀스에 대한 순환 상호 상관(circular cross-correlation)의 CDF를 그린 도면이다.

도 7a 및 도 7b는 각각 본 발명의 일 실시예에 따라 주파수 영역과 시간 영역에서 M=10인 CAZAC 시퀀스에서 0 번째 톤을 부스팅시킨 시퀀스와 나머지 부스트 인덱스를 갖는 520개 시퀀스들 간의 순환 상호 상관을 도시한 도면이다.

도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 9는 송신측이 제1단계에서 특정 톤이 부스팅된 CAZAC 시퀀스를 전송하고 상기 수신측이 상기 CAZAC 시퀀스를 수신하여 셀 그룹 ID를 검출하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 10은 송신측이 제2단계에서 특정 톤이 부스팅된 SA-CAZAC 시퀀스를 전송하고 상기 수신측이 상기 CAZAC 시퀀스를 수신하여 셀 ID를 검출하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 11a 및 도 11b는 각각 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 전송되는 코드 시퀀스의 주파수 영역에서의 신호 크기 및 IFFT를 수행한 후의 시간 영역에서의 크기를 도시한 것이다.

도 12a 및 도 12b는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따라 수신된 신호 R와 모든 시퀀스 C ^M 의 상관관계 결과를 그린 도면이다.

도 13a 및 도 13b는 각각 '99-10' SA-CAZAC 시퀀스와 '199-10' SA-CAZAC 시퀀스의 순환 상호상관을 주파수 영역과 시간 영역에 대해서 도시한 도면이다.

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 셀 기반 이동통신 시스템에서 이동국이 효율적으로 셀 탐색을 수행할 수 있는 방법에 관한 것이다.

이동통신 시스템에 있어서, 이동국은 현재 자신이 속해 있는 셀(cell)을 탐색하기 위해서 방송(broadcasting) 방식으로 전송되는 프리앰블(preamble)을 사용한다. 상기 프리앰블을 이용하여 주변의 셀들을 효과적으로 탐색하기 위해 다양한 코드들이 사용되고, 사용되는 주파수나 확산 코드(spreading code) 등에 제한을 두어 구현될 수 있다.

상기 방법들은 시퀀스 자체에 의해 셀 탐색 성능이 결정되는데, 좋은 자기상관(autocorrelation) 특성 및 최대전력 대 평균전력 비(Peak to Average Power Ratio; 이하 'PAPR')를 가지는 시퀀스의 일례로 CAZAC(constant modulus and zero autocorrelation) 시퀀스를 들 수 있다. 이동국은 상기 CAZAC 시퀀스를 이용하여 셀을 효과적으로 탐색할 수 있다. 그러나, 셀 경계 지역과 같이 주변에 다른 셀들이 동시에 검출되는 환경에서는, 이동국이 간단한 알고리즘으로 주변 셀을 탐색할 수 없고, 모든 셀에 상응하는 시퀀스에 대하여 상관관계를 계산하여 전체 탐색(full search)을 수행할 수 밖에 없다.

도 1은 종래기술에 따른 셀 탐색 과정을 나타낸 일실시예 설명도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 셀은 데이터나 제어 정보를 전송하기 전에 이동국들이 셀을 구별할 수 있도록 하기 위해 프리앰블(11)을 전송한다. 이동국이 셀과 통신을 수행하고자 하는 경우, 셀에서 전송된 프리앰블(11)을 수신하고, 이를 이용하여 채널 추정을 수행한다.

프리앰블을 수신하여 셀을 구별하기 위해서, 이동국은 각 셀에 상응하는 코드들로 이루어진 코드 셋(code set)(12)을 구비하며, 상관기(13)(correlator)에서 전송된 신호와 상관값을 이용하여 셀 탐색을 수행한다. 상기와 같은 셀 탐색 방법에 있어서, 효율적으로 셀 탐색을 수행하기 위해서는 셀 탐색 알고리즘이 간단해야 한다.

도 2는 통신 시스템에 적용되는 프레임을 나타낸 일실시예 구조도이다. 먼저, 셀이 전송할 수 있는 프리앰블 코드 셋을

라 하고, j 번째 셀에 할당되어 있는 프리앰블 코드를

라 하면, 셀은 제어나 데이터 정보를 방송하기 전에, 상기 프리앰블 코드를 전송하고, 그 후에 채널 추정을 정밀하게 하거나 동기를 정밀하게 맞출 수 있는 정보를 추가로 전송한다.

수신측에서는 수신된 프리앰블 부분의 신호를 획득하여 자신이 가지는 프리앰블 코드셋과 상관값을 검사한다. 수학식 1은 상관값 검사 방법을 나타낸 것이다.

수학식 1에서,

는 코드셋에 존재하는 임의의 코드, N 은 코드의 길이,

는 자기상관의 지연성분을 나타낸다. 여기서,

에 대한 비용

는 수학식 2와 같이 나타낼 수 있다.

코드 셋을 구성하는 모든 코드에 대해 상기 비용을 산출하고, 산출된 비용 중에서 최대 값을 가지는 코드를 선택하면, 선택된 코드에 상응하는 셀을 탐색할 수 있다. 상기 셀 비용을 이용한 셀 탐색 방법을 나타내면 수학식 3과 같다.

상기한 바와 같은 종래기술에 따르면, 셀 탐색을 위해 코드 셋을 구성하는 모든 코드에 대하여 탐색해야 한다. 즉, 이동국에서 가능한 모든 코드 조합에 대하여 탐색을 수행해야 하기 때문에 복잡한 연산량으로 인해 효율적으로 셀을 탐색할 수 없는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서, 이동국이 효율적으로 셀을 탐색할 수 있도록 하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 셀 탐색을 위한 수신측의 복잡도를 감소시키고 셀 탐색 시간을 단축시켜 빠른 초기 획득이 가능하도록 할 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 셀 탐색 오류를 감소시킬 수 있는 방법을 제공하 는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동통신 시스템에서 가용 가능한 코드 시퀀스 종류를 확장시킬 수 있는 방법을 제공하는 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상으로서, 본 발명에 따른 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법은, 셀 기반 이동통신 시스템에서 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법에 있어서, 셀 탐색용 코드 시퀀스에 대해 적어도 하나 이상의 톤(tone)을 부스팅(boosting)시키는 단계와, 상기 적어도 하나 이상의 톤이 부스팅된 상기 코드 시퀀스를 수신측으로 전송하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 세부 특징으로서, 상기 적어도 하나 이상의 톤 부스팅 단계는, 상기 코드 시퀀스에서 상기 적어도 하나 이상의 톤에 대응하는 코드 엘리먼트의 진폭을 증가시키는 단계와, 상기 코드 시퀀스를 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)를 통해 변조시키는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 세부 특징으로서, 상기 코드 시퀀스에 할당되는 전체 파워(power)는 일정하게 유지하면서 상기 적어도 하나 이상의 톤이 부스팅되도록 상기 코드 엘리먼트의 진폭을 증가시키는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 세부 특징으로서, 상기 적어도 하나 이상의 톤 중 특정 톤은 상기 코드 시퀀스를 포함하여 구성되는 코드 시퀀스 세트 중 상기 코드 시퀀스를 식별하기 위한 인덱스(index)와 소정의 대응 관계를 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 셀 탐색을 위한 신호 처리 방법은, 셀 기반 이동통신 시스템에서 효율적인 셀 탐색을 위한 신호 처리 방법에 있어서, 셀 탐색용 코드 시퀀스에서 특정 코드 엘리먼트의 진폭을 증가시키는 단계와, 상기 코드 시퀀스를 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)를 통해 변조시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. 상기 코드 시퀀스에 할당되는 전체 파워는 일정하게 유지하도록 코드 엘리먼트들의 진폭을 조정하는 것이 바람직하다.

본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법은, 셀 기반 이동통신 시스템에서 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법에 있어서, 적어도 하나 이상의 셀이 포함된 셀 그룹을 식별하기 위한 제1 코드 시퀀스를 수신측으로 전송하는 단계와, 상기 제1 코드 시퀀스에 의해 식별되는 셀 그룹에 포함되는 특정 셀을 식별하기 위한 제2 코드 시퀀스를 상기 수신측으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 코드 시퀀스 및 제2 코드 시퀀스 중 적어도 어느 하나의 코드 시퀀스의 특정 톤(tone)이 부스팅(boosting)되어 전송되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법은, 셀 기반 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법에 있어서, 송신측으로부터 특정 톤이 부스팅되어 전송된 코드 시퀀스 신호를 수신하는 단계와, 상기 부스팅된 특정 톤에 대응하는 코드 엘리먼트를 식별하는 엘리먼트 인덱스로부터 상기 코드 시퀀스를 식별하는 코드 인덱스를 획득하는 단계와, 상기 코드 인덱스를 이용 하여 셀을 식별하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상으로서, 셀 기반 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법에 있어서, 송신측으로부터 특정 톤이 부스팅되어 전송된 코드 시퀀스 신호를 수신하는 단계와, 상기 부스팅된 특정 톤에 대응하는 코드 엘리먼트를 식별하는 엘리먼트 인덱스로부터 적어도 하나 이상의 셀을 포함하는 셀 그룹을 식별하는 셀 그룹 식별자를 획득하는 단계와, 상기 코드 시퀀스를 이용하여 상기 셀 그룹 내에 포함되는 특정 셀을 식별하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법은, 셀 기반 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법에 있어서, 송신측으로부터 전송된 제1 코드 시퀀스를 이용하여 적어도 하나 이상의 셀이 포함된 셀 그룹을 식별하는 셀 그룹 식별자를 획득하는 단계와, 상기 송신측으로부터 전송된 제2 코드 시퀀스를 이용하여 상기 셀 그룹 식별자에 의해 식별되는 상기 셀 그룹에 포함되는 특정 셀을 식별하는 셀 식별자를 획득하는 단계를 포함하되, 상기 제1 코드 시퀀스 및 제2 코드 시퀀스 중 적어도 어느 하나의 코드 시퀀스의 특정 톤이 부스팅되어 전송되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 송신 장치는, 셀 기반 이동통신 시스템의 송신 장치에 있어서, 셀 탐색용 코드 시퀀스에서 특정 톤을 부스팅시키기 위해 코드 엘리먼트의 진폭을 조정하는 수단과, 상기 코드 시퀀스를 시간 영역(time domain)의 신호로 변환하는 수단을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

이하에서 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작 용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명에 따른 기술적 사상이 OFDM(Orthogonal Frequendy Division Multiplexing) 시스템에 적용된 예들이다.

본 발명의 기본 개념의 설명을 위해, DC 및 가드 캐러어(DC and guard carrier), CP, 채널 및 잡음 환경은 고려하지 않는 것으로 한다. 또한, 설명의 용이함을 위해, 1 개의 자원(resource)은 OFDM 시스템에서 1 OFDM 심볼로 가정하며, 주파수 영역에서 시퀀스가 삽입되는 것을 가정한다. 사용되는 시퀀스는 Zadoff-Chu CAZAC 시퀀스의 예를 들어 설명하나, 상관(correlation) 특성이 좋은 다른 종류의 시퀀스를 사용하는 것도 가능하다.

도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예의 블록 구성도를 도시한 것이다. 도 3을 참조하면, SA-CAZAC 시퀀스 생성 모듈(41)은 특정 CAZAC 시퀀스에 대해 본 발명에 따른 데이터 처리를 수행하여 SA-CAZAC 시퀀스를 생성한다. 시퀀스 매핑 모듈(42)은 상기 SA-CAZAC 시퀀스 생성 모듈(41)로부터 출력된 SA-CAZAC 시퀀스를 주파수 영역에서 서브 캐리어(sub-carrier)에 매핑한다. IFFT 모듈(43)은 IFFT 연산을 통해 주파수 영역 신호를 시간 영역 신호로 변환한다. CP 삽입 모듈(45)은 보호구간(CP: Cyclic Prefix)을 삽입한다. 채널을 통해 수신측으로 전송된 코드 시퀀스는 전송 과정에서 노이즈가 혼합되어 상기 수신측에서 수신된다. 상기 수신측에서 수신된 신호는 CP 제거 모듈(47)에 의해 보호구간이 제거되고, FFT 모듈에 의해 시간 영역 신호에서 주파수 영역 신호로 변환되며, 시퀀스 디맵핑 모듈(49)에 의해 주파수 영역에서의 시퀀스 디맵핑이 이루어진다. 부스트 톤 검색 모듈(50)은 시퀀 스 디맵핑이 이루어진 시퀀스열에서 부스팅된 톤을 검색하고, 셀 ID 탐색 모듈(51)은 검색된 부스팅 톤을 이용하여 셀 ID를 탐색한다. 이하에서, 상기 SA-CAZAC 시퀀스 생성 모듈(41)에 의한 SA-CAZAC 시퀀스 생성 방법과 상기 부스트 톤 검색 모듈(49) 및 셀 ID 탐색 모듈(50)에 의한 셀 탐색 방법을 구체적으로 설명한다.

길이 N인 코드 종류 인덱스 M에 대한 Zadoff-Chu CAZAC 시퀀스의 k 번째 엘리먼트(element)는, N이 짝수와 홀수인 경우에 대해 각각 수학식 4 및 수학식 5와 같이 표현된다. 여기서, 서로 다른 종류의 시퀀스를 생성하는 방법에 있어서, CAZAC 시퀀스를 채널의 최대 지연 확산(maximum delay spread)을 고려하여 순환 천이(circular shift)하는 방법과 같은 다른 여러 가지 방법이 있지만, 설명의 편의상 서로 다른 M 값에 의해 서로 다른 시퀀스를 생성하는 경우만을 고려한다.

코드 종류 M에 따른 부스트 인덱스(boosted index)

의 경우, 수학식 6을 이용하여 코드 인덱스 M을 부스트 인덱스

로 변환한다.

수학식 6에서 index()는 인덱스 변환 함수를 나타내는 것으로서,

은 M 값들에 대해 일대일 매핑 관계에 있다. 상기 인덱스 변환 함수의 예로는 선형 함수, 랜덤 함수 등 어떠한 형태든 상관없으며, 일대일 대응을 만족하면 된다.

본 발명은 코드 시퀀스에 대해

번째 톤(tone)을 부스팅(boosting)시키는 것을 특징으로 한다. 여기서,

번째 톤을 부스팅시킨다고 하는 것은 상기 코드 시퀀스의

번째 엘리먼트에 할당되는 전력(power)을 다른 엘리먼트에 비해 더 크게 한다는 의미이다.

수학식 7은

번째 톤(tone)을 부스팅(boosting)시킬 수 있는 구체적인 방법의 일 예를 설명하기 위한 것이다. 본 문서에서 특정 톤이 부스팅된 CAZAC 시퀀스를 SA(Single-tone Added)-CAZAC 시퀀스라 정의하기로 한다.

수학식 7에서

은 수학식 4 및 수학식 5에 의해 생성된 일반적 의미의 CAZAC 시퀀스이고,

, M은 N과 서로 소인 자연수 들(예를 들어, N이 소수인 경우, M=1, 2,... N-1)이다. 또한,

는 양의 실수인 부스팅 인자(boosting factor)이며,

는 다음의 수학식 8과 같다.

수학식 7에서

은

번째 톤이 부스팅된 SA-CAZAC 시퀀스를 의미하는 것으로서, 상기

번째 톤이 부스팅되기 전의 원래의 CAZAC 시퀀스의

번째 엘리먼트의 진폭에

를 곱해줌으로써 그에 할당되는 전력을

배만큼 부스팅시켰음을 의미한다. 수학식 8의

는 상기 CAZAC 시퀀스 전체에 할당되는 전력을 동일한 수준에서 유지하기 위한 것이다. 즉, 상기 CAZAC 시퀀스 전체에 할당되는 전력을 동일하게 유지하면서 상기

번째 톤을 부스팅시키기 위하여 다른 톤들에 할당되는 전력이 일정 정도 줄이는 것을 의미한다.

수학식 7 및 수학식 8은 상기 CAZAC 시퀀스 심볼이 시간 영역 신호로 변환되기 전에, 즉 IFFT 변환 수행 이전에, 상기

번째 톤을 부스팅시키기 위한 작업을 수행하는 것이다. 다른 방법으로서, 상기 CAZAC 시퀀스에 대해 IFFT를 통해 서브 캐리어에 의한 변조 과정을 거친 후에 상기

번째 톤을 부스팅시키는 것도 가능하다.

이때, 부스팅 인덱스

은 코드 종류 인덱스 M과 일대일 매핑 관계지만, 매 상황에 따라 같은 값일 필요는 없다. 예를 들면, M=1,2,..., N-1 일 때, 각 코드에 대해 부스팅되는 인덱스는 l=1,2,..., N-1 이어도 되고, l=35,2,11,50,... 이 되어도 된다. 또한, 여러 심볼 구간에 걸쳐 랜덤화(randomization) 혹은 평균화(averaging) 등의 목적으로 같은 코드 종류 인덱스 M의 시퀀스를 심볼에 따라 다른 부스트 인덱스를 사용하여 호핑(hopping)하는 것도 가능하다. 예를 들면, M=10인 코드 종류에 대해, 첫 번째 심볼은

을 사용하고, 두 번째 심볼은

, 세 번째 심볼은

등으로 사용하는 것이 가능하다.

도 4는 M=1인 CAZAC 시퀀스를 세 심볼에 걸쳐 사용할 때, 각 심볼 별로

=10,

=3,

=59의 톤(tone)에 부스팅을 한 경우의 예를 나타낸 도면이다. 상기한 바와 같은 호핑 방법을 통해, 부스팅된 톤(tone)이 심한 페이딩(deep fading)을 겪음으로 인해 발생할 수 있는 셀 검출 에러 확률을 감소시키는 효과를 얻을 수 있다.

수학식 7에 따라 데이터 처리된 시퀀스

가 수신측에서 수신되었을 때 다음의 수학식 9와 같이 표현될 수 있다.

여기서,

는 시퀀스 M 이 k 번째 부반송파에서 겪는 채널의 페이딩 값이며,

은 AWGN (Additive White Gaussian Noise) 값이다.

의

번째 톤이 부스팅되어 전송되었기 때문에 상기 수신측은 종래기술과 같이 상관관계를 계산하기 위한 복잡한 연산을 수행할 필요 없이 단순 FFT 복조 과정만을 수행하여 부스팅 인덱스를 검색함으로써 주파수 영역에서 셀 ID를 검출할 수 있다.

상기 수신측에서 수학식 9의 코드 시퀀스 신호를 수신하여 코드 인덱스(셀 ID)를 검출(detection)하는 방법의 일례는, 다음의 수학식 10을 이용하여 부스트 인덱스

을 찾아낸 후, 다음의 수학식 11을 이용하여 부스트 인덱스

을 코드 인덱스 M'으로 변환함으로써 셀 ID를 검색하는 것이다.

수학식 11에서,

는 인덱스 역변환 함수를 나타내며, 수학식 6과 역함수의 관계에 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명이 적용된 Ng=521,

=3의 경우의 SA-CAZAC에서 생성 가능한 모든 시퀀스 종류 520 가지에 대해 각각 주파수 영역과 시간 영역에서의 크기(amplitude) 값을 도시한 도면이다. 여기서, 각 시퀀스 종류에 대한 부스트 인 덱스

은 코드 인덱스 M과 같은 경우이다. (즉,

=M) 이 경우 생성 가능한 총 시퀀스의 개수는 520 개이다. 기존의(original) CAZAC 시퀀스를 사용하여 셀 탐색을 하는 경우 상관 값 비교를 위해 520×(Ng-1) 번의 복소 곱셈 연산을 수행하여 그 중 가장 큰 값을 갖는 코드 인덱스 M을 검출해야 하지만(총 521×520=270920 번의 복소 곱셈 수행), 본 발명의 일 실시예에 따른 SA-CAZAC 시퀀스를 사용하여 셀 탐색을 하는 경우에는 수신된 신호의 521 개 (Ng)의 톤(tone)의 전력 혹은 크기에 대해 단순히 최대값을 찾는 동작만을 필요로 한다.

표 1은 Ng=521의 경우에 본 발명의 일 실시예에 따른 SA-CAZAC에서(바로 위의 예와 동일함) 부스팅 인자(boosting factor) λ가 1부터 15까지 변할 때, 시간 영역에서 가능한 모든 시퀀스의 경우에 대해 평균(average) PAPR과 최대값(maximum) PAPR을 정리한 것이다.

λ	평균 PAPR [dB]	최대 PAPR [dB]	λ	평균 PAPR [dB]	최대 PAPR [dB]
1	0	0	9	0.663324	0.663377
2	0.14787	0.147882	10	0.711712	0.711768
3	0.257537	0.257558	11	0.757009	0.757068
4	0.347471	0.3475	12	0.799635	0.799697
5	0.424824	0.424858	13	0.839923	0.839988
6	0.493257	0.493297	14	0.878143	0.878211
7	0.554946	0.554991	15	0.914516	0.914587
8	0.611308	0.611356

여기서, λ=1인 경우는 부스팅되기 전 원래의 CAZAC 시퀀스와 동일한 시퀀스가 된다. PAPR과 λ의 트레이드 오프(trade-off)를 고려하여 λ를 선택하여야 하지만, 표 1에서 볼 수 있듯이, Ng=521, λ≤15의 범위 내에서 원래의 CAZAC 시퀀스에서 크게 열화되지 않는 PAPR 값을 가지며, 그 PAPR 값은 동작 범위(operating range) 안에 들어오므로 별 문제가 없다. 물론, λ＞15인 경우를 배제하는 것은 아니다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 SA-CAZAC에서 Ng=521에 대해 λ값의 변화에 따라(0~15), 가능한 모든 520 개의 시퀀스에 대한 순환 상호 상관(circular cross-correlation)의 CDF를 그린 도면이다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 SA-CAZAC 시퀀스는 기존의 CAZAC 시퀀스에 비해 상호 상관 특성의 열화가 거의 없음을 확인할 수 있다. 매우 큰 값의 λ에 대해서는 상관 특성 열화와의 트레이드-오프(trade-off) 관계를 고려하여 λ값을 설정할 수 있다. 이로 인해, 제안된 SA-CAZAC 시퀀스를 셀 탐색 이외에 상관관계(correlation) 기반의 동기용 시퀀스 등의 다른 목적으로도 사용할 수 있음을 확인할 수 있다.

본 발명의 바람직한 다른 실시예로서 코드 시퀀스의 특정 톤을 부스팅시키는 방법에 의해 하나의 자원(예를 들어, 하나의 OFDM 심볼)을 이용하여 2단계 셀 탐색 방법을 고려할 수 있다. 구체적으로 설명하면, 통신 시스템에서 다수의 셀들을 적어도 하나 이상의 셀들을 포함하는 셀 그룹으로 구분하여, 상기 코드 시퀀스의 특정 톤을 부스팅시키는 방법에 의해 특정 셀 그룹을 식별하는 정보 및 상기 특정 셀 그룹에 속하는 특정 셀을 식별하는 정보를 표현하는 것이다. 예를 들어, 총 N 개의 코드 엘리먼트로 이루어진 하나의 코드 시퀀스는 부스팅되는 코드 엘리먼트의 인덱스에 따라 서로 다른 N 개의 코드 시퀀스로 볼 수 있다. 즉, 첫 번째 코드 엘리먼트가 부스팅된 코드 시퀀스와 두 번째 코드 엘리먼트가 부스팅된 코드 엘리먼트는 수신측 입장에서 명확히 구분 가능하므로 서로 다른 코드 시퀀스로 볼 수 있는 것이다.

예를 들어, 부스팅된 코드 엘리먼트의 인덱스 즉 부스트 인덱스(boosted index)를 셀 그룹 ID 구별용으로 사용하고, 부스팅되기 전의 원래의 시퀀스를 최종 셀 ID 검출용으로 사용하면 2단계 검출이 가능하다. 이 경우, 수신측 입장에서 특정 톤이 부스팅된 코드 시퀀스 신호를 수신하면 부스트 인덱스를 탐색하여 탐색된 상기 부스트 인덱스를 이용하여 셀 그룹 ID를 획득하고, 부스팅되기 전의 원래의 시퀀스를 이용하여 상기 셀 그룹에 속하는 특정 셀 ID를 획득함으로써 셀 탐색 과정을 수행할 수 있다. 이때, 각 부스트 인덱스에 매칭된 셀 그룹 ID 및 각 코드 시퀀스에 따른 특정 셀 ID는 상기 수신측이 미리 저장하고 있거나 아니면 셀로부터의 시그널링에 의해 전송받는 등의 방법에 의해 알고 있어야 하는 정보이다.

또 다른 실시예로서, 특정 CAZAC 시퀀스를 선택하여, 선택된 CAZAC 시퀀스에 대해 각각 다른 톤(tone)을 부스팅하여 셀 탐색용 코드 시퀀스로 사용할 수가 있다. 예를 들어, Ng=521의 CAZAC 시퀀스에서 M=10만을 사용하는 경우 해당 시퀀스에 대해 생성 가능한 셀 ID 개수는 부스트 인덱스 = 0~520 의 총 521가지이다. 여기서, 부스팅 인자(boosting factor) λ값은 5로 하였다. 예를 들어, 모든 셀이 사용하는 동기 채널로서 M=10인 동일한 CAZAC 시퀀스에 대해, 셀 별로 다른 톤을 부스팅시켜 사용하는 것이 가능하다. 이때, 서로 다른 톤이 부스팅된 SA-CAZAC 시퀀스 간에는 상관값이 매우 커서 거의 동일한 시퀀스로 간주되므로, 이 특성으로 기존의 CAZAC 시퀀스를 사용한 것과 동일한 프로세스로 초기 동기를 획득하는 것이 가능하다. 또한, 단순 FFT 복조를 통해 해당 신호를 주파수 영역으로 변환하여 단순 크기 비교만으로 셀 구분을 하는 것도 가능하다.

도 7a 및 도 7b는 각각 주파수 영역과 시간 영역에서 M=10인 CAZAC 시퀀스에서 0 번째 톤을 부스팅시킨 시퀀스와 나머지 부스트 인덱스를 갖는 520개 시퀀스들 간의 순환 상호 상관(circular cross-correlation)을 도시한 도면이다. 도 7a 및 도 7b에 도시된 바와 같이, 동일한 M에 대해 부스팅된 톤(boosted tone)만 다르게 하는 경우 시퀀스들 간의 상관(correlation) 결과에 의하면, 상기 시퀀스들을 거의 동일한 시퀀스로 간주할 수 있음을 알 수 있다. 이 방법을 모든 셀이 동일한 시퀀스를 사용하는 공통(common) SCH(Synchronization Channel) 채널에 적용하면, 빠른 동기획득을 수행할 수 있으며, 상기 SCH로 셀 탐색까지 수행하는 것을 가능하게 한다.

도 8은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 도 8에 의해 설명되는 실시예는 코드 시퀀스의 특정 톤을 부스팅시키는 방법에 의해 둘 이상의 자원(예를 들어, 둘 이상의 OFDM 심볼)을 이용하여 2단계 과정을 거쳐 셀 탐색을 수행하는 실시예이다.

도 8을 참조하면, 송신측, 즉 특정 셀은 두 개의 OFDM 심볼 동안 각각 제1 및 제2 코드 시퀀스를 수신측으로 전송한다. 상기 두 개의 OFDM 심볼은 서로 인접하여 위치하거나 서로 일정 심볼만큼 떨어져서 위치할 수 있다. 상기 제1 코드 시퀀스는 수신측에 적어도 하나 이상의 셀이 포함된 특정 셀 그룹을 식별하기 위한 셀 그룹 ID를 알려주기 위한 것이고, 상기 제2 코드 시퀀스는 상기 제1 코드 시퀀스에 의해 식별되는 상기 특정 셀 그룹에 포함된 특정 셀을 식별하기 위한 셀 ID를 알려주기 위한 것이다. 상기 제1 코드 시퀀스 및 제2 코드 시퀀스 중 적어도 어느 하나의 코드 시퀀스의 특정 톤이 부스팅되어 전송된다. 상기 제1 및 제2 코드 시퀀스는 프리앰블(preamble) 또는 미드앰블(midamble), 파일롯 신호와 같은 기준신호의 형태로 전송될 수 있다.

상기 제1 코드 시퀀스 및 제2 코드 시퀀스 중 어느 코드 시퀀스의 특정 톤을 부스팅할 것인지에 따라 세 가지 전송 방식으로 분류될 수 있다. 제1방법은, 상기 제1 코드 시퀀스의 특정 톤을 부스팅하고 상기 제2 코드 시퀀스는 부스팅을 적용하지 않는 방법이고, 제2방법은, 상기 제1 코드 시퀀스에는 부스팅을 적용하지 않고 상기 제2 코드 시퀀스의 특정 톤을 부스팅시키는 방법이며, 제3방법은, 상기 제1 및 제2 코드 시퀀스의 특정 톤을 부스팅시키는 방법이다.

도 8에서, 상기 수신측이 상기 제1 코드 시퀀스에 의해 셀 그룹 ID를 획득하는 과정을 '제1단계'라 하고, 상기 제2 코드 시퀀스에 의해 셀 ID를 획득하는 것을 '제2단계'라고 칭하기로 한다. 상기 셀 그룹이 네 개 있다고 가정하면 상기 제1 코드 시퀀스로서 네 가지 서로 다른 코드 시퀀스를 사용하여 각 셀 그룹을 식별할 수 있으며, 각 셀 그룹에 최대 130 개 셀이 포함되어 있다고 가정하면 상기 제2 코드 시퀀스는 적어도 130 개 있어야 한다.(실제로 2 단계 셀 탐색 과정을 고려하지 않는 경우, 코드 시퀀스로 520-4=516 가지의 시퀀스를 사용할 수 있지만, 2 단계 탐색 과정을 고려하므로 이 중에서 130 가지의 시퀀스만을 고려한다.) 따라서, 전체 셀 ID의 개수는 520(=4*130) 가지가 된다. 또한, 이하에서 설명되는 예에서는 상기 제1 및 제2 코드 시퀀스를 전송한 셀이 포함되어 있는 셀 그룹 ID는 '2'이고, 셀 ID는 '128' 이라고 가정한다.

상기 송신측이 상기 제1방법 내지 제3방법에 따라서 연속적인 또는 서로 분리되어 있는 두 심볼 동안 제1 및 제2 코드 시퀀스를 전송한 경우, 상기 수신측은 제1단계에서 상기 제1 코드 시퀀스를 수신하여 셀 그룹 ID를 검색해야 하고, 상기 제2 코드 시퀀스를 수신하여 셀 ID를 검색해야 한다. 상기 제1방법 내지 제3방법에 따르면, 상기 수신측은 상기 제1단계에서 특정 톤이 부스팅된 제1 코드 시퀀스를 수신하거나(제1방법, 제3방법), 특정 톤이 부스팅되지 않은 제1 코드 시퀀스를 수신한다(제2방법). 또한, 상기 수신측은 상기 제2단계에서 특정 톤이 부스팅되지 않은 제2 코드 시퀀스를 수신하거나(제1방법), 특정 톤이 부스팅된 제2 코드 시퀀스를 수신한다(제2방법, 제3방법). 이하에서, 상기 제1단계 및 제2단계에서 상기 수신측의 구체적인 동작 과정을 설명하도록 한다.

이하에서 설명되는 실시예들에 있어서는, 상기 제1 및 제2 코드 시퀀스들이 중복되지 않고, 삽입되는 시퀀스 길이가 Ng=520이며, CAZAC 시퀀스 또는 임의의 CAZAC 시퀀스의 특정 톤이 부스팅된 SA-CAZAC 시퀀스를 사용하는 것을 가정한다. Ng=520의 CAZAC 시퀀스를 생성하는데 있어서는, Ng'=521의 소수 길이 시퀀스를 생성하고 마지막 한 개를 제거하여(discard) 길이 520의 시퀀스를 생성하는 방법을 고려할 수 있다. 상기의 방법에 의해 가용할 수 있는 CAZAC 시퀀스의 개수를 증가시킬 수 있다.

제1단계

(1) 송신측이 특정 톤이 부스팅되지 않은 CAZAC 시퀀스를 전송하는 경우(제2방법)

상기 송신측이 특정 톤이 부스팅되지 않은 CAZAC 시퀀스를 전송한 경우, 상기 수신측은 수신된 CAZAC 시퀀스와 상기 수신측이 이미 알고 있는 셀 그룹 ID로 사용될 수 있는 다수의 CAZAC 시퀀스들과의 상관관계(correlation)를 이용하여 셀 그룹 ID를 검출한다.

예를 들어, 네 개의 셀 그룹을 식별하기 위하여 셀 그룹 ID(Mg)=1, 2, 3, 4의 네 가지 CAZAC 시퀀스를 상기 제1 코드 시퀀스로 사용한 경우, 상기 수신측은 다음의 수학식 12에 따라 셀 그룹 ID(Mg')을 검출할 수 있다.

여기서,

은 수신 신호를 나타내는 열 벡터(column vector)이고,

은 m의 셀 그룹 인덱스를 갖는 CAZAC 시퀀스이다.

예를 들어, 상기 송신측이 상기 제1단계에서 Mg=2인 CAZAC 시퀀스를 전송하고, 상기 수신측이 수신된 신호에서 Mg'=2 인 CAZAC 시퀀스를 검출하였다면, 상기 제1 코드 시퀀스에서 나타나는 셀 그룹 ID는 '2' 가 된다.

(2) 상기 송신측이 특정 톤이 부스팅된 SA-CAZAC 시퀀스를 전송하는 경우(제1방법, 제3방법)

도 9는 송신측이 제1단계에서 특정 톤이 부스팅된 CAZAC 시퀀스를 전송하고 상기 수신측이 상기 CAZAC 시퀀스를 수신하여 셀 그룹 ID를 검출하는 방법의 일 실 시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 9를 참조하면, 상기 송신측은 상기 제1단계에서 전체 톤(tone)을 해당 셀 그룹 ID 개수만큼 분할하고(여기서는 4 개) 해당 그룹의 중앙의 톤을 부스팅하여 전송한다. 도 9는 상기 송신측이 속하는 셀 그룹 ID가 '2'인 경우 톤 인덱스(tone index) 194에 해당하는 톤을 부스팅시켜 전송하는 것을 예시한 것이다. 이때, 상기 송신측과 수신측은 사전 약속 또는 시그널링에 의해 각 셀 그룹 ID 영역에 대한 정보를 알고 있어야 한다.

상기 수신측은 상기 송신측으로부터 전송된, 도 9에 도시된 바와 같은, SA-CAZAC 시퀀스를 수신하여 복조 과정을 거쳐 특정 셀 그룹 검색 영역(region) 내에서 부스팅된 톤을 검출하면 상기 부스팅된 톤이 검출된 상기 특정 셀 그룹 검색 영역에 대응하는 셀 그룹 ID를 검색할 수 있다. 상기 수신측이 상기 SA-CAZAC 시퀀스를 수신하여 부스팅된 특정 톤을 검출하는 것은 간단한 FFT 복조에 의해 수행될 수 있으므로 연산이 매우 간단해질 수 있다. 도 9의 실시예는 셀 그룹 ID의 개수가 네 개인 경우에 대한 예이지만, 2단계에서 최종 셀 ID 검출을 수행할 때, 보다 간단한 프로세스로 수행하기 위하여 더 많은 셀 그룹으로 분할하는 것이 가능하다.

제2단계

이상에서 상기 셀 그룹이 네 개 있다고 가정하고, 각 셀 그룹에 최대 130 개 셀이 포함되어 있다고 가정하였다. 상기 제1단계를 통해 셀 그룹 ID가 검출되었으므로 제2단계에서는 특정 셀 그룹에 포함된 최대 130 개 셀들 중에서 특정 셀 ID를 검출하면 된다.

(1) 상기 송신측이 특정 톤이 부스팅되지 않은 CAZAC 시퀀스를 전송하는 경우(제1방법)

상기 송신측이 수신측이 셀 ID를 검색할 수 있도록 제2단계에서 특정 톤이 부스팅되지 않은 CAZAC 시퀀스를 전송하면, 상기 수신측은 상기 수신된 CAZAC 시퀀스와 이미 알고 있는 다수의 CAZAC 시퀀스들과의 상관관계를 취하여 셀 ID를 검출한다. 상기 수신측은 상기 제1단계를 통해 셀 그룹 ID를 획득했으므로 상기 셀 그룹 ID에 대응하는 셀 그룹에 포함되는 셀들의 셀 식별용 CAZAC 시퀀스들과 상기 수신된 CAZAC 시퀀스와의 상관관계를 구하면 최종적인 셀 ID를 얻을 수 있다.

예를 들어, Mg=1,...., 130의 130 가지의 CAZAC 시퀀스를 사용할 수 있다고 가정하면, 상기 수신측은 다음의 수학식 13에 의해 셀 ID를 검출할 수 있다.

여기서,

은 수신 신호를 나타내는 column vector 이고,

은 m의 인덱스를 갖는 CAZAC 시퀀스이다.

여기서 검출된 셀 ID는 상기 제1단계에서 검출된 셀 그룹 ID와 더불어 최종 셀 ID를 결정하는데 사용된다. 예를 들어, 상기 제2단계에서 Mg=128 에 해당하는 CAZAC 시퀀스를 전송하고, Mg'=130이 검출되었다면, 최종 셀 ID의 조합은 (제1단계에서의 셀 그룹 ID - 제2단계에서의 셀 ID)=(2-128)가 된다.

(2) 상기 송신측이 특정 톤이 부스팅된 CAZAC 시퀀스를 전송하는 경우(제2방 법, 제3방법)

도 10은 송신측이 제2단계에서 특정 톤이 부스팅된 SA-CAZAC 시퀀스를 전송하고 상기 수신측이 상기 CAZAC 시퀀스를 수신하여 셀 ID를 검출하는 방법의 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.

도 10을 참조하면, 전체 길이가 520인 CAZAC 시퀀스에 대해 전체 톤(tone)을 130 개의 셀 검색 영역(cell detection region)으로 분할하면, 각 셀 검색 영역은 상기 제1단계에서 검출된 특정 셀 그룹에 포함된 각 셀에 대응한다. 상기 송신측, 즉 상기 수신측이 현재 속해 있는 셀은 자신의 셀 ID에 대응하는 셀 검색 영역에 포함되는 특정 톤을 부스팅하여 상기 수신측으로 전송한다. 도 10의 예에서는 128 번째 셀 검색 영역에 포함되는 509 번째 톤을 부스팅하여 전송한 예로서, 상기 수신측이 도 10에 도시된 바와 같은 SA-CAZAC 시퀀스를 수신하여 복조하면 상기 부스팅된 톤을 검출할 수 있고 상기 부스팅된 톤이 포함된 셀 검색 영역의 번호를 셀 ID로 검출하면 된다.

본 발명의 바람직한 또 다른 실시예로서 다수의 코드 시퀀스로 이루어진 코드 시퀀스 세트에 대해서, 상기 코드 시퀀스 세트에 포함된 각 코드 시퀀스의 부스팅되는 톤의 위치(부스트 인덱스)를 가변시키는 방법을 고려할 수 있다.

예를 들어, Ng=521의 CAZAC 시퀀스에 대해 가능한 코드 시퀀스 종류는 총 520 개이지만, 각 코드 시퀀스 별로 부스트 인덱스(boosted index)의 가지 수를 521 가지로 설정할 수가 있으므로, 총 521×520=270920 가지의 시퀀스 종류로 확장시킬 수가 있다. 다시 말해서, 송신측과 수신측이 Ng=521의 CAZAC 시퀀스 세트를 공유하고 있는 경우, 특정 톤을 부스팅시키지 않으면 상기 CAZAC 시퀀스 세트에 의해 최대 520 개까지의 셀을 구별할 수 있으나, 각 CAZAC 시퀀스에 대해 부스팅되는 톤의 위치를 달리함으로써 최대 270920 개까지의 셀을 구별할 수 있게 된다. 결과적으로 셀 탐색을 위해 가용할 수 있는 코드 시퀀스의 개수가 확장되는 것이다.

이와 같은 방법에 의할 경우 수신측은 부스트 인덱스 탐색 과정 및 최종 코드 시퀀스 탐색 과정의 두 단계 과정을 거쳐 셀 탐색을 수행해야 한다. 즉, 상기 수신측은 송신측으로부터 임의의 부스트 인덱스를 갖는 코드 시퀀스를 수신할 경우 상기 부스트 인덱스를 탐색한 후, 최종 코드 시퀀스를 탐색함으로써 자신이 속해 있는 셀을 검출할 수 있다. 이때, 하나의 셀은 부스트 인덱스와 코드 인덱스에 의해 식별 가능하므로 특정 셀 ID를 'A-M'와 같은 형태로 표현할 수 있다. 여기서, A는 부스트 인덱스이고, M은 CAZAC 시퀀스의 코드 인덱스이다. 다시 말해서, 'A-M'이 의미하는 바는 M 번째 코드 시퀀스의 A 번째 톤이 부스팅된 코드 시퀀스이다. Ng=521의 CAZAC 코드 시퀀스에 있어서 A는 0,1,..., 520 중 하나의 값을 가지며, M은 1,..., 520 중 하나의 값을 갖는다.

송신측, 즉 특정 셀에서 코드 인덱스 '10'에 해당하는 CAZAC 코드 시퀀스의 99 번째 톤을 부스팅 인자boosting factor) λ=5로 부스팅하여('99-10') 수신측으로 전송한 경우, 전송되는 코드 시퀀스의 주파수 영역에서의 신호 크기 및 IFFT를 수행한 후의 시간 영역에서의 크기는 각각 도 11a 및 도 11b와 같다.

설명의 편의상, 수신측에서 상기 송신측이 전송한 신호 그대로 수신되었고, 시간 영역에서 수신된 신호를 r(column vector), FFT 후의 주파수 영역 신호를 R(column vector) 이라고 하면, 상기 수신측은 수학식 10을 이용하여 부스트 인덱스를 검출할 수 있다. 부스트가 인덱스가 검출되면 수신된 코드 인덱스와 상기 수신측이 이미 알고 있는 520 가지의 시퀀스 C ^M (M=1,2,..., 520)(column vector)를 다음의 수학식 14를 이용하여 상관관계를 계산한 후, 가장 큰 값에 해당하는 코드 인덱스를 찾는다

도 12a는 상기의 조건하에서 주파수 영역에서 수신된 신호 R와 모든 시퀀스 C ^M 의 상관관계 결과를 그린 도면이다. 만일, 시간 영역에서 수신된 신호 r과 C ^M 의 시간 영역 값 c ^M 을 미리 알고 있다면, 그 상관관계 결과는 도 12b와 같다. 즉, 수신된 신호에 대해 주파수 영역에서 M'을 검출할 수도 있고, 시간 영역에서 부스트 인덱스의 검출 없이 바로 M'을 검출하는 것도 가능하다.

동일한 CAZAC 시퀀스에 대하여 부스트 인덱스를 달리하여 특정 톤을 부스팅한 경우에는, 예를 들면, '99-10'인 SA-CAZAC 시퀀스와 '199-10'인 SA-CAZAC 시퀀스는 낮은 상관관계를 유지하지 않는다. 도 13a 및 도 13b는 각각 '99-10' SA-CAZAC 시퀀스와 '199-10' SA-CAZAC 시퀀스의 순환 상호상관(circular cross-correlation)을 주파수 영역과 시간 영역에 대해서 도시한 도면이다. 다시 말하면, 특정 CAZAC 시퀀스에 대해 부스팅되는 톤의 위치(부스트 인덱스)를 달리하는 경우는 상관관계(correlation)를 이용한 분리는 어렵다. 즉, 서로 같은 신호로 간주되어 'A-M' 인덱스를 갖는 코드 시퀀스에서, A의 값은 상관관계를 통해 검출하기 힘들다.

상기한 바와 같은 본 발명의 기술적 특징은 현재 논의가 진행 중인 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템에 적용 가능하다. 3GPP LTE에서 논의되고 있는 셀 탐색 방법은 크게 다음의 세 가지로 분류된다.

1) 셀 별로 서로 다른 SCH(Synchronization Channel) 시퀀스로 동기 획득 및 셀 식별(identification)을 수행하는 경우

2) SCH는 모든 셀이 동일한 시퀀스를 사용하여 동기 획득을 수행하고, 기준신호(reference signal, pilot signal)에 의해 셀 식별을 수행하는 경우

3) 셀 그룹 별로 다른 SCH의 시퀀스로 셀 그룹 식별과 동기 획득을 수행하고, 기준신호에 의해 최종 셀 식별을 수행하는 경우

상기 세 가지 모두의 경우에 대해, 상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 구체적 셀 탐색 방법을 적용할 수 있다. 특히 2)의 경우에는 본 발명에 따른 기술적 특징을 적용하면, 기준신호의 필요 없이 SCH에 셀 별로 동일한 시퀀스를 사용한 효과를 발휘할 수 있다.

또한, 현재 LTE 하향링크의 OFDM 심볼에 대한 CP(Cyclic Prefix)는 하나의 서브프레임(subframe) 내에서 'long CP'와 'short CP' 두 가지 경우 중 하나를 사용하게 되어 있다. 본 발명에 따른 SA-CAZAC 시퀀스는 'short CP'를 기준으로 FFT 를 수행하였을 경우에도 그것이 'short'인지 'long'인지 상관없이 부스팅된 톤 인덱스(boosted tone index)를 찾을 수 있는 장점이 있다.

이상에서는 본 발명의 기술적 특징에 따른 코드 시퀀스의 변경을 셀 탐색을 위한 목적에 한정하여 설명하였으나, 초기 동기, 시간 및 주파수 동기 획득, 채널 추정 등과 같이 코드 시퀀스를 이용하여 수행되는 통신 시스템의 다른 기능을 수행함에 있어서도 본 발명에 따른 기술적 특징을 적용할 수 있음은 자명하다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 발휘할 있다.

첫째, 수신측, 즉 단말에서 FFT 복조 후 단순 크기 비교만으로 셀 ID를 검출할 수 있으므로 셀 탐색을 위한 수신측의 복잡도를 감소시킨다.

둘째, 셀 탐색 시간을 단축시켜, 빠른 초기 획득(initial acquisition)이 가능하다.

셋째, 핸드오버를 위한 빠른 셀 탐색이 가능하다.

넷째, 셀 탐색 시 셀 탐색 검출 에러(detection error probability)를 감소시킨다.

다섯째, 공통(common) SCH에 사용하여, 빠른 초기 동기를 획득하는데 이용하고, 그것으로 셀 구분까지 수행함으로서 자원 절약과 빠른 셀 탐색이라는 두 가지 목적을 달성할 수 있다.

여섯째, 셀 탐색을 위해 가용 가능한 시퀀스 종류를 확장시킬 수 있다.

일곱째, 두 가지 이상의 CP 길이를 사용하는 OFDM 심볼에서, CP 길이에 상관없이 셀 탐색을 수행할 수 있다.

여덟째, 상기한 바와 같은 효과를 발휘하면서도 종래의 CAZAC 시퀀스의 주요 특징(우수한 상관 특성, 낮은 PAPR 등.)에 열화가 발생하지 않는다.

Claims (14)

1. 셀 기반 이동통신 시스템에서 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법에 있어서,

   셀 탐색용 코드 시퀀스에 대해 적어도 하나 이상의 톤(tone)을 부스팅(boosting)시키는 단계; 및

   상기 적어도 하나 이상의 톤이 부스팅된 상기 코드 시퀀스를 수신측으로 전송하는 단계를 포함하는 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 적어도 하나 이상의 톤 부스팅 단계는,

   상기 코드 시퀀스에서 상기 적어도 하나 이상의 톤에 대응하는 코드 엘리먼트의 진폭을 증가시키는 단계와;

   상기 코드 시퀀스를 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)를 통해 변조시키는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법.
3. 제2항에 있어서,

   상기 코드 시퀀스에 할당되는 전체 파워(power)는 일정하게 유지하면서 상기 적어도 하나 이상의 톤이 부스팅되도록 상기 코드 엘리먼트의 진폭을 증가시키는 것을 특징으로 하는 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 적어도 하나 이상의 톤 중 특정 톤은 상기 코드 시퀀스를 포함하여 구성되는 코드 시퀀스 세트 중 상기 코드 시퀀스를 식별하기 위한 인덱스(index)와 소정의 대응 관계를 형성하는 것을 특징으로 하는 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 코드 시퀀스의 인덱스가 L인 경우 상기 특정 톤은 L 번째 톤인 것을 특징으로 하는 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법.
6. 제1항에 있어서,

   상기 코드 시퀀스는 CAZAC 시퀀스인 것을 특징으로 하는 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법.
7. 셀 기반 이동통신 시스템에서 효율적인 셀 탐색을 위한 신호 처리 방법에 있어서,

   셀 탐색용 코드 시퀀스에서 특정 코드 엘리먼트의 진폭을 증가시키는 단계; 및

   상기 코드 시퀀스를 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)를 통해 변조시키는 단 계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 셀 탐색을 위한 신호 처리 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 코드 시퀀스에 할당되는 전체 파워는 일정하게 유지하도록 상기 코드 엘리먼트를 제외한 다른 코드 엘리먼트들의 진폭을 조정하는 것을 특징으로 하는 셀 탐색을 위한 신호 처리 방법.
9. 셀 기반 이동통신 시스템에서 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법에 있어서,

   적어도 하나 이상의 셀이 포함된 셀 그룹을 식별하기 위한 제1 코드 시퀀스를 수신측으로 전송하는 단계; 및

   상기 제1 코드 시퀀스에 의해 식별되는 셀 그룹에 포함되는 특정 셀을 식별하기 위한 제2 코드 시퀀스를 상기 수신측으로 전송하는 단계를 포함하되,

   상기 제1 코드 시퀀스 및 제2 코드 시퀀스 중 적어도 어느 하나의 코드 시퀀스의 특정 톤(tone)이 부스팅(boosting)되어 전송되는 것을 특징으로 하는 셀 탐색을 위한 코드 시퀀스 전송 방법.
10. 셀 기반 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법에 있어서,

    송신측으로부터 특정 톤이 부스팅되어 전송된 코드 시퀀스 신호를 수신하는 단계;

    상기 부스팅된 특정 톤에 대응하는 코드 엘리먼트를 식별하는 엘리먼트 인덱스로부터 상기 코드 시퀀스를 식별하는 코드 인덱스를 획득하는 단계; 및

    상기 코드 인덱스를 이용하여 셀을 식별하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법.
11. 제10항에 있어서,

    상기 엘리먼트 인덱스와 상기 코드 인덱스 간에는 소정의 대응관계가 있는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법.
12. 셀 기반 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법에 있어서,

    송신측으로부터 특정 톤이 부스팅되어 전송된 코드 시퀀스 신호를 수신하는 단계;

    상기 부스팅된 특정 톤에 대응하는 코드 엘리먼트를 식별하는 엘리먼트 인덱스로부터 적어도 하나 이상의 셀을 포함하는 셀 그룹을 식별하는 셀 그룹 식별자를 획득하는 단계; 및

    상기 코드 시퀀스를 이용하여 상기 셀 그룹 내에 포함되는 특정 셀을 식별하는 단계를 포함하는 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법.
13. 셀 기반 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법에 있어서,

    송신측으로부터 전송된 제1 코드 시퀀스를 이용하여 적어도 하나 이상의 셀 이 포함된 셀 그룹을 식별하는 셀 그룹 식별자를 획득하는 단계; 및

    상기 송신측으로부터 전송된 제2 코드 시퀀스를 이용하여 상기 셀 그룹 식별자에 의해 식별되는 상기 셀 그룹에 포함되는 특정 셀을 식별하는 셀 식별자를 획득하는 단계를 포함하되,

    상기 제1 코드 시퀀스 및 제2 코드 시퀀스 중 적어도 어느 하나의 코드 시퀀스의 특정 톤이 부스팅되어 전송되는 것을 특징으로 하는 이동통신 시스템에서의 셀 탐색 방법.
14. 셀 기반 이동통신 시스템의 송신 장치에 있어서,

    셀 탐색용 코드 시퀀스에서 특정 톤을 부스팅시키기 위해 코드 엘리먼트의 진폭을 조정하는 수단; 및

    상기 코드 시퀀스를 시간 영역(time domain)의 신호로 변환하는 수단을 포함하는 송신 장치.

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