KR100927605B1

KR100927605B1 - Ｏｆｄｍ 셀룰러 시스템에서 2차 동기채널 심볼을 매핑하는방법 및 이를 이용하는 기지국

Info

Publication number: KR100927605B1
Application number: KR1020080041068A
Authority: KR
Inventors: 김일규; 박형근; 고영조; 장갑석; 이효석; 김영훈; 방승찬
Original assignee: 한국전자통신연구원; 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-05-02
Filing date: 2008-05-01
Publication date: 2009-11-23
Anticipated expiration: 2028-05-01
Also published as: KR20080097942A

Abstract

본 발명은 OFDM 셀룰러 시스템에서 2차동기채널 심볼을 매핑하는 방법에 대해 제시한다. 본 발명에서는 제1의 2차동기채널 심볼에 할당된 제 1 및 제 2 직교코드시퀀스를 각각 크로스로 매핑시켜 제2의 2차동기채널 심볼에 할당하고, 이 경우 상기 두 개의 직교코드시퀀스 중 적어도 하나는 제1의 2차동기채널 심볼에 할당된 직교코드시퀀스 인덱스보다 임의의 수만큼 더해지거나 곱해진 인덱스값으로 설정하여 매핑을 수행한다.

2차동기채널, 매핑, OFDM

Description

ＯＦＤＭ 셀룰러 시스템에서 2차 동기채널 심볼을 매핑하는 방법 및 이를 이용하는 기지국{Method of mapping second syncronization channel symbol in OFDM cellular system and base station using the mapping method}

본 발명은 순방향 링크에서 OFDM 사용하는 셀룰러시스템에서 하향링크 동기채널구조에 관한 것으로, 3G LTE 하향링크 동기채널은 1차 동기채널과 2차 동기채널로 나누어진다.

보다 구체적으로, 본 발명은 2차 동기채널 시퀀스에 셀그룹정보, 프레임경계정보 및 안테나정보를 매핑하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-404-13, 과제명: 3G Evolution 무선전송 기술 개발].

3G LTE 하향링크 동기채널은 1차 동기채널과 2차 동기채널로 나누어진다. 현재 3G LTE 방식의 2차 동기채널 심볼은 OFDM 신호로서 주파수 영역의 두 개의 짧은 직교 시퀀스의 조합으로 이루어져 있으며, 이동국에 셀 그룹 정보, 프레임 경계 정보 및 P-BCH 안테나 정보 등을 제공한다.

이 경우, 2차 동기채널 심볼은 심볼은 10 msec 프레임 당 2번 전송되므로 10 msec 프레임 경계 정보를 제공하기 위해 서로 다른 시퀀스가 전송되어야 한다. 이러한 방식으로 프레임 경계 정보를 제공하기 위해 기존에 사용하던 방법으로는 첫번째 심볼위치에서 전송된 두개의 짧은 직교 시퀀스를 두번째 심볼 위치에서는 서로 위치를 바꾸어 전송하는 방법이 있다. 그러나, 이 방식은 다른 셀간에 불명료성이 존재한다는 단점이 존재하였다.

본 발명에서는 두 개의 짧은 직교 시퀀스의 조합으로 이루어진 2차 동기채널 구조에서 기존 방법으로 시퀀스 매핑시 발생할 수 있는 불명료성을 해결하면서, 보다 수월하게 매핑을 수행하는 방법을 제시한다.

본 발명에서는 2차 동기채널을 구성하는 두 개의 짧은 직교 시퀀스에 번호를 효율적으로 매핑하여, 시퀀스 매핑시 발생할 수 있는 불명료함을 해결한다.

본 발명에서는 OFDM 셀룰러 시스템에서 2차동기채널 심볼 매핑시 두 개의 직교코드시퀀스 중 적어도 하나는 제1의 2차동기채널 심볼에 할당된 직교코드시퀀스 인덱스보다 임의의 수만큼 더해지거나 곱해진 인덱스값으로 설정하여 매핑을 수행함으로써, 시퀀스 매핑시 다른 셀간에 발생할 수 있는 불명료함을 제거하는 효과가 있다

본 발명의 바람직한 일 실시예로서, OFDM 셀룰러 시스템에서 2차동기채널 심볼을 매핑하는 방법은 제1의 2차동기채널 심볼에 할당된 제 1 및 제 2 직교코드시퀀스를 각각 크로스로 매핑시켜 제2의 2차동기채널 심볼에 할당하고, 이 경우 상기 두 개의 직교코드시퀀스 중 적어도 하나는 제1의 2차동기채널 심볼에 할당된 직교코드시퀀스 인덱스보다 임의의 수만큼 더해지거나 곱해진 인덱스값으로 설정하여 매핑하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 또 다른 바람직한 일 실시예로서, OFDM 셀룰러 시스템에서 2차동기채널 심볼을 생성하여 송신하는 기지국은 제1의 2차동기채널 심볼에 할당된 제 1 및 제 2 직교코드시퀀스를 각각 크로스로 매핑시켜 제2의 2차동기채널 심볼에 할당하는 할당부; 상기 두 개의 직교코드시퀀스 중 적어도 하나는 제1의 2차동기채널 심볼에 할당된 직교코드시퀀스 인덱스보다 임의의 수만큼 더해지거나 곱해진 인덱스값으로 설정하여 매핑하는 매핑부;를 포함한다.

이하에서, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.

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.

또한, 본 발명에 보다 더 충실하도록 하기 위해서, 본 발명의 취지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당업자 수준의 변경이나 변형이 있을 수 있음을 명기하는 바이다.

3G LTE 하향링크 동기채널은 1차 동기채널과 2차 동기채널로 나누어진다. 3G LTE 방식의 2차 동기채널 심볼은 OFDM 신호로서 주파수 영역의 두 개의 짧은 직교 시퀀스의 조합으로 이루어져 있다. 3G LTE의 경우 2차 동기채널은 이동국에 셀 그룹 정보, 프레임 경계 정보 및 1차 방송채널인 P-BCH(primary broadcasting channel)의 송신 다이버시티 정보 등을 제공한다.

도 1 은 2차 기존의 동기채널에서 매핑을 수행하는 방식을 도시한다.

현재 사용되고 있는 3G LTE 방식의 2차 동기채널 심볼은 10 msec 프레임 당 2번 전송되므로 10 msec 프레임 경계 정보를 제공하기 위해 서로 다른 시퀀스가 전송되어야 한다.

이러한 방식으로, 프레임 경계 정보를 제공하기 위해 기존에 사용하던 방법으로는 첫번째 심볼위치에서 전송된 두 개의 짧은 직교 시퀀스(Symbol 0: Wⁱ-W^j 순서, 100)를 두번째 심볼 위치에서는 서로 위치를(Symbol 1: W^j-Wⁱ 순서, 110) 바꾸어 전송하는 방법이 있다(100, 110).

구체적인 일 실시예를 들어 설명하면, 첫번째 심볼 위치에서 1번과 3번 코드가 각각 상위 직교 코드와 하위 직교 코드로 사용되었다면 두번째 심볼 위치에서는 3번 과 1번 코드가 각각 상위 직교 코드와 하위 직교코드로 사용되는 방법이다.

기존에는 이러한 방식으로 프레임 경계를 검출하였으나, 이 방식은 다른 셀간에 불명료성이 존재한다는 점이다. 예를 들면, 어떤 셀에서는 3번과 1번 코드가 각각 첫번째 심볼 위치에서 상기 상위 직교 코드 및 하위 직교코드가 될 수 있는 단점이 존재하였다.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명에서는 두 개의 짧은 시퀀스 번호를 효율적으로 매핑시키는 방법을 제시한다.

도 2 는 3G LTE 하향 링크의 개념도를 도시한다.

도 2 에 도시된 바와 같이, 3G LTE 하향링크의 경우 동기채널은 1차 동기채널(230) 과 2차 동기채널(240)로 이루어진다. 1차 동기채널 및 2차 동기채널은 각각 10 msec 프레임당 2번 송신된다. 3G LTE 시스템은 510개의 셀 식별자로 셀을 구분할 수 있는데 이를 170개의 셀 그룹으로 나누어 셀 그룹 정보를 2차 동기채널에 실어 전송한다.

1차 동기채널(230) 및 2차 동기채널(240)은 각각 10 msec 프레임당 2번 송신된다. 3G LTE 시스템은 510개의 셀 식별자로 셀을 구분할 수 있는데 이를 170개의 셀 그룹으로 나누어 셀 그룹 정보를 2차 동기채널에 실어 전송한다.

1차 동기채널 시퀀스(230)는 3개로서 셀 그룹당 3개의 셀 식별자를 나타낸다. 또한, 1차 동기채널(230)은 5 msec 경계를 이동국에 제공하므로, 프레임당 두 번 전송되는 1차 동기채널 시퀀스는 동일하다.

반면, 2차 동기채널 직교코드시퀀스(240)는 OFDM 셀룰러 시스템에서 사용되는 셀그룹번호, 셀그룹개수, P-BCH안테나 인덱스, 2차동기채널 심볼 타이밍인덱스, OFDM 셀룰러 시스템에서 사용되는 2차동기채널 직교코드시퀀스개수를 포함한다.

즉, 셀 그룹 정보(170 Hypotheses) 뿐만 아니라 10 msec 프레임 경계 정보(2 Hypotheses), 1차 방송채널(P-BCH)에 안테나 정보(2 Hypotheses)도 포함한다. 또한, 2차 동기채널(240)은 10 msec 프레임 경계정보(또는 2차 동기채널 심볼 타이밍 인덱스 0 또는 1)도 포함해야 하기 때문에 10 msec내 두 위치에서 2차 동기채널 심볼은 서로 달라야 한다.

도 3 (a) 및 (b)는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 2차 동기채널의 2 개 의 짧은 직교코드시퀀스가 각각 집중형으로 OFDM 크로스매핑되어 있는 예를 도시한다.

도 3 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 2차 동기채널은 두 개의 짧은 직교 코드 시퀀스(300, 310)으로 구성된다. 2개의 직교코드 시퀀스((301, 302) 또는 (311, 312)) 길이는 2차 동기채널 심볼(240, 도 2 참고)에 할당된 부반송파 개수의 절반이 된다. 따라서, 직교 코드 시퀀스의 개수는 2차 동기채널(240)에 할당된 부 반송파 개수의 절반까지 생성될 수 있다.

예를 들어 2차 동기채널 심볼(240)에 할당된 부 반송파의 개수를 64라고 하면 직교 코드 시퀀스의 길이(300, 310)는 32가 되고, 직교 코드 시퀀스의 개수도 32개까지 발생시킬 수 있다. 따라서, 하나의 2 차 동기채널 심볼(240)에 2개의 짧은 직교 코드 시퀀스가 할당되므로 총 1024 (=32x32)의 2차 동기채널 시퀀스를 생성할 수 있다.

한편, 2차 동기채널이 포함해야 하는 정보는 셀그룹정보(170 hypotheses), 프레임경계정보(2 hypotheses) 및 P-BCH 안테나 정보(2 hypotheses)이므로, 필요한 2차 동기채널 시퀀스의 개수는 680(=170*2*2) 이다. 따라서, 32개의 직교코드 시퀀스 중 27개만을 사용하면 필요한 680 개의 2차 동기채널 시퀀스를 생성하기에 충분하다(27*27=729 > 680).

이동국(mobile station)은 수신된 2차 동기채널 심볼을 복조한 후 두 개의 직교 코드 시퀀스 번호를 각각 검출하여 검출된 두 개의 직교 시퀀스(상위 직교 코드 시퀀스(301)와 하위 직교 코드 시퀀스(302)) 번호와 미리 저장된 매핑 테이블을 이용하여 셀 그룹 정보, 프레임 경계 정보, P-BCH 안테나 다이버시티 정보 등을 획득한다.

본 발명에서는 10msec 프레임 내의 두번째(Symbol 1, 310) 2차 동기채널 심볼위치(310)에 두 개의 직교코드시퀀스(311, 312)를 할당할 때, 첫 번째 동기채널 심볼(400)에 할당된 두 개의 짧은 직교코드시퀀스(301, 302)를 크로스로 매핑시킨다.

본 발명에서는, 이 과정에서 두개의 직교코드시퀀스 중 적어도 하나는 첫번째 심볼위치(Symbol 0, 300)에 할당된 직교코드시퀀스 인덱스(예를 들어, 도 3에서 j)보다 임의의 수(a, a는 자연수)만큼 더하거나 (j+a) 또는 곱해진 (j*a) 인덱스에 해당하는 직교코드 시퀀스로 매핑시켜 전송한다(311, 320).

도 4 는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 2차 동기채널의 2 개의 짧은 직교시퀀스가 각각 분산형으로 OFDM 크로스매핑되어 있는 예를 도시한다.

도 4와 같이 두개의 직교코드시퀀스의 각 칩이 번갈아 가면서 부반송파에 매핑되는 분산형(distributed) 매핑에도 도 3과 관련하여 서술한 바와 같은 매핑 방법이 사용된다.

즉, 두개의 직교코드시퀀스 중 적어도 하나는 첫번째 심볼위치에 할당된 직교코드시퀀스 인덱스보다 임의의 자연수만큼 더하거나 또는 곱해진 인덱스에 해당하는 직교코드 시퀀스로 매핑시킨다. 이를 3G LTE 규격에 기반한 파라미터를 예를 들어 서술하면, 이하의 수학식과 같다.

수학식 1은 첫번째 OFDM 심볼(Symbol 0)에 매핑되는 두 개의 짧은 직교코드 시퀀스의 인덱스(0,1,...)을 표시하는 방식이다.

상위직교코드번호 = [ (group ID +N_group * t)/M]

하위직교코드번호 = (group ID +N_group * t)％M

수학식 2 및 3 은 두번째 OFDM 심볼(Symbol 1)에 매핑되는 두 개의 짧은 직교코드시퀀스의 인덱스(0,1,...)을 표시하는 방식이다.

상위직교코드번호 = [ (group ID +N_group * t)/M] + a

하위직교코드번호 = (group ID +N_group * t)％M

상위직교코드번호 = [ (group ID +N_group * t)/M] * a

하위직교코드번호 = (group ID +N_group * t)％M

이상의 수학식 1 내지 3에서 groupID 는 2차 동기채널 심볼에 실리는 셀그룹번호, N_group은 시스템에서 사용되는 총 그룹 개수(170), t는 P-BCH 안테나 정보(0 또는 1의 값을 갖는다) 그리고 M 은 사용되는 총 직교코드시퀀스의 개수(위의 예에서는 27)를 의미한다. 그리고, [x]는 x 이하의 가장 큰 정수, 혹은 x 이상의 가장 작은 정수를 의미하고, ％는 모듈로 연산자를 나타낸다.

본 발명의 기지국 변조 단은 group ID, P-BCH 안테나 정보를 상위로부터 받 아 상기 수학식 1로 주어지는 매핑 룰에 따라 각각의 2차 동기채널 심볼위치에서 상기 2개의 직교 시퀀스 인덱스 번호를 선택하고 선택된 직교 시퀀스를 발생하여 송신한다.

수학식 1 내지 3에서 상위직교코드번호와 하위직교코드 번호의 매핑방식을 서로 바꾸는 방식 역시 본 발명이 제시하는 범위에 속한다.

또한, 도 5 (a) 및 (b) 내지 도 6 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이, 2차 동기채널의 2 개의 짧은 직교시퀀스가 각각 집중형 또는 분산형으로 크로스로 매핑시키지 않는 경우에도 본 발명이 적용이 가능하다.

본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플라피 디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것 은 아니다.

그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

도 1 은 기존의 2차 동기채널의 매핑 방법을 도시한다.

도 2 는 3G LTE 하향 링크의 개념도를 도시한다.

도 3 (a) 및 (b)는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 2차 동기채널의 2 개의 짧은 직교시퀀스가 각각 집중형으로 OFDM 크로스 매핑되어 있는 예를 도시한다.

도 4 (a) 및 (b)는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 2차 동기채널의 2 개의 짧은 직교시퀀스가 각각 분산형으로 OFDM 크로스 매핑되어 있는 예를 도시한다.

도 5 (a) 및 (b)는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 2차 동기채널의 2 개의 짧은 직교시퀀스가 각각 집중형으로 OFDM 매핑되어 있는 예를 도시한다.

도 6 (a) 및 (b)는 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 2차 동기채널의 2 개의 짧은 직교시퀀스가 각각 분산형으로 OFDM 매핑되어 있는 예를 도시한다.

Claims

OFDM 셀룰러 시스템에서 상위 직교코드시퀀스 및 하위 직교시퀀스로 구성된 2차동기채널 심볼을 매핑하는 방법으로서,

제1의 2차동기채널 심볼의 상위 직교코드시퀀스를 제2의 2차동기채널 심볼의 하위 직교코드시퀀스에, 제1의 2차동기채널 심볼의 하위 직교코드시퀀스를 제2의 2차동기채널 심볼의 상위 직교코드시퀀스에 크로스로 매핑시켜 할당하고,

이 경우 상기 제2의 2차동기채널 심볼의 상위 및 하위 직교코드시퀀스들 중 적어도 하나의 직교코드시퀀스에 할당되는 인덱스 값은 제1의 2차동기채널 심볼의 직교코드시퀀스에 할당된 인덱스 값보다 임의의 수만큼 더해지거나 곱해진 값으로 할당되는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰러 시스템에서 2차 동기채널 심볼을 매핑하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 임의의 수는 자연수인 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰러 시스템에서 2차 동기채널 심볼을 매핑하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 직교코드시퀀스는 OFDM 셀룰러 시스템에서 사용되는 셀그룹번호, 셀그룹개수, P-BCH안테나 인덱스, 2차동기채널 심볼 타이밍인덱스, OFDM 셀룰러 시스템에서 사용되는 2차동기채널 직교코드시퀀스개수를 포함하는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰러 시스템에서 2차 동기채널 심볼을 매핑하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 상위 및 하위 직교코드시퀀스는 분산형으로 매핑되는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰러 시스템에서 2차 동기채널 심볼을 매핑하는 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 상위 및 하위 직교코드시퀀스는 집중형으로 매핑되는 것을 특징으로 하는 OFDM 셀룰러 시스템에서 2차 동기채널 심볼을 매핑하는 방법.
OFDM 셀룰러 시스템에서 상위 직교코드시퀀스 및 하위 직교시퀀스로 구성된 2차동기채널 심볼을 생성하여 송신하는 기지국으로서,

제1의 2차동기채널 심볼의 상위 직교코드시퀀스를 제2의 2차동기채널 심볼의 하위 직교코드시퀀스에, 제1의 2차동기채널 심볼의 하위 직교코드시퀀스를 제2의 2차동기채널 심볼의 상위 직교코드시퀀스에 크로스로 매핑시켜 할당하는 할당부;

상기 제2의 2차동기채널 심볼의 상위 및 하위 직교코드시퀀스들 중 적어도 하나의 직교코드시퀀스에 할당되는 인덱스 값은 제1의 2차동기채널 심볼의 직교코드시퀀스에 할당된 인덱스 값보다 임의의 수만큼 더해지거나 곱해진 값으로 설정하여 매핑하는 매핑부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 6 항에 있어서, 상기 임의의 수는 자연수인 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 6 항에 있어서, 상기 직교코드시퀀스는 OFDM 셀룰러 시스템에서 사용되는 셀그룹번호, 셀그룹개수, P-BCH안테나 인덱스, 2차동기채널 심볼 타이밍인덱스, OFDM 셀룰러 시스템에서 사용되는 2차동기채널 직교코드시퀀스개수를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 6 항에 있어서, 상기 상위 및 하위 직교코드시퀀스는 분산형으로 매핑되는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 6 항에 있어서, 상기 상위 및 하위 직교코드시퀀스는 집중형으로 매핑되는 것을 특징으로 하는 기지국.