KR101615836B1

KR101615836B1 - 무선 네트워크들에 대한 초기 획득 및 인접자 검색 알고리즘들

Info

Publication number: KR101615836B1
Application number: KR1020147014843A
Authority: KR
Inventors: 시브라트나 기리 스리니바산; 브라이언 클라크 바니스터; 수프라틱 바타차르지
Original assignee: 퀄컴 인코포레이티드
Priority date: 2011-11-10
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2016-04-26
Anticipated expiration: 2032-11-09
Also published as: JP2014533471A; US20130122822A1; CN103931152B; US8954055B2; KR20140098766A; EP2777234A1; EP2777234B1; JP5859671B2; WO2013070991A1; CN103931152A; IN2014CN03124A

Abstract

무선 네트워크에서, 기지국 (base station; BS) 은 PSS (primary synchronization signal) 및 SSS (secondary synchronization signal) 를 전송할 수도 있다. 동기 신호들은 셀 검출 및 획득을 위해 UE들 (user equipments) 에 의해 사용될 수도 있다. 통상의 검색 동작은, SSS 검출이 후속되는, 인접 BS들에 의해 송신된 PSS 시퀀스들을 먼저 로케이팅하는 것을 수반할 수도 있다. 본원에서는, BS로부터 PSS 및 SSS의 검출을 초래하는 알고리즘들이 더 설명된다. BS를 검출하는 방법은 일반적으로, 샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해, 하나 이상의 수신기 안테나들로부터의 수신된 신호를 샘플링하는 것, 현재 하프프레임 (HF) 에서 PSS를 검출하기 위해, 샘플링된 시퀀스를 분석하는 것, 검출된 PSS에 기초하여 신호대잡음비 (signal-to-noise ratio; SNR) 메트릭들을 계산하는 것, 계산된 SNR 메트릭들을 이전의 HF로부터의 SNR 메트릭들과 결합하는 것, 타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 SNR 메트릭들을 분석하는 것; 및 SSS를 검출하기 위해, 타이밍 정보를 사용하여 샘플링된 시퀀스를 분석하는 것을 포함한다.

Description

무선 네트워크들에 대한 초기 획득 및 인접자 검색 알고리즘들{INITIAL ACQUISITION AND NEIGHBOR SEARCH ALGORITHMS FOR WIRELESS NETWORKS}

관련 출원들의 상호 참조

본 출원은 2011년 11월 10일자로 출원되고 발명의 명칭이 "Initial Acquisition And Neighbor Search Algorithms For Wireless Networks"인 미국 특허 가출원 제61/558,377호의 이점들을 청구하며, 그 전체 내용은 참조에 의해 본원에 통합된다.

기술분야

본 개시의 어떤 양태들은 일반적으로 무선 통신들에 관한 것으로, 특히 인접자 (neighbor) 검색 및 무선 네트워크의 초기 획득을 위한 알고리즘들에 관한 것이다.

음성, 비디오, 패킷 데이터, 메시징, 브로드캐스트 등과 같은 다양한 통신 서비스들을 제공하기 위해 무선 통신 네트워크들이 광범위하게 배치되어 있다. 이들 무선 네트워크들은 가용 네트워크 리소스들을 공유함으로써 다수의 유저들을 지원할 수 있는 다중 접속 네트워크들일 수도 있다. 이러한 다중 접속 네트워크들의 예들은 CDMA (Code Division Multiple Access) 네트워크들, TDMA (Time Division Multiple Access) 네트워크들, FDMA (Frequency Division Multiple Access) 네트워크들, OFDMA (Orthogonal FDMA) 네트워크들, 및 SC-FDMA (Single-Carrier FDMA) 네트워크들을 포함한다.

무선 통신 네트워크는 다수의 유저 기기들 (user equipments; UE들) 에 대한 통신을 지원할 수 있는 다수의 기지국을 포함할 수도 있다. UE는 다운링크 및 업링크를 통해 기지국과 통신할 수도 있다. 다운링크 (또는 포워드 링크) 는 기지국에서 UE로의 통신 링크를 지칭하고, 업링크 (또는 리버스 링크) 는 UE에서 기지국으로의 통신 링크를 지칭한다.

기지국은 다운링크 상에서 데이터 및 제어 정보를 UE로 송신할 수도 있고 및/또는 업링크 상에서 UE로부터 데이터 및 제어 정보를 수신할 수도 있다. 다운링크 상에서, 기지국으로부터의 송신은 인접자 기지국들 (neighbor base stations) 로부터의 송신에 기인하는 간섭을 관측할 수도 있다. 업링크 상에서, UE로부터의 송신은 인접자 기지국들과 통신하는 다른 UE들로부터의 송신들에 대해 간섭을 야기할 수도 있다. 이 간섭은 다운링크 및 업링크 양자에서 성능을 저하시킬 수도 있다.

개요

본 개시의 어떤 양태들은 무선 통신들에 대한 방법을 제공한다. 이 방법은 일반적으로, 샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해, 하나 이상의 수신기 안테나들로부터의 수신된 신호를 샘플링하는 것, 현재 하프프레임에서 PSS (primary synchronization sequence) 를 검출하기 위해, 샘플링된 시퀀스를 분석하는 것, 검출된 PSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 계산하는 것, 계산된 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터의 SNR 메트릭들과 결합하는 것, 타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 SNR 메트릭들을 분석하는 것; 및 SSS (secondary synchronization sequence) 를 검출하기 위해, 타이밍 정보를 사용하여 샘플링된 시퀀스를 분석하는 것을 포함한다.

본 개시의 어떤 양태들은 무선 통신들에 대한 장치를 제공한다. 이 장치는 일반적으로, 샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해, 하나 이상의 수신기 안테나들로부터의 수신된 신호를 샘플링하는 수단, 현재 하프프레임에서 PSS를 검출하기 위해, 샘플링된 시퀀스를 분석하는 수단, 검출된 PSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 계산하는 수단, 계산된 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터의 SNR 메트릭들과 결합하는 수단, 및 타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 SNR 메트릭들을 분석하는 수단, 및 SSS를 검출하기 위해, 타이밍 정보를 사용하여 샘플링된 시퀀스를 분석하는 수단을 포함한다.

본 개시의 어떤 양태들은 무선 통신들에 대한 장치를 제공한다. 이 장치는 일반적으로, 샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해 하나 이상의 수신기 안테나들로부터의 수신된 신호를 샘플링하고, 현재 하프프레임에서 PSS를 검출하기 위해, 샘플링된 시퀀스를 분석하고, 검출된 PSS에 기초하여 신호대잡음비 (signal-to-noise ratio; SNR) 메트릭들을 계산하고, 계산된 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터의 SNR 메트릭들과 결합하고, 타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 SNR 메트릭들을 분석하며, 그리고 SSS를 검출하기 위해, 타이밍 정보를 사용하여 샘플링된 시퀀스를 분석하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및 적어도 하나의 프로세서와 커플링된 메모리를 포함한다.

본 개시의 어떤 양태들은, 명령들이 저장된 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는, 유저 기기 (user equipment; UE) 에 의한 무선 통신들을 위한 컴퓨터 프로그램 제품을 제공한다. 이 명령들은 일반적으로, 샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해, 하나 이상의 수신기 안테나들로부터의 수신된 신호를 샘플링하고, 현재 하프프레임에서 PSS를 검출하기 위해, 샘플링된 시퀀스를 분석하고, 검출된 PSS에 기초하여 신호대잡음비 (SNR) 메트릭들을 계산하고, 계산된 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터의 SNR 메트릭들과 결합하고, 타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 SNR 메트릭들을 분석하고; 그리고 SSS를 검출하기 위해, 타이밍 정보를 사용하여 샘플링된 시퀀스를 분석하는 하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능하다.

도 1은 본 개시의 어떤 양태들에 따른 무선 통신 네트워크의 예를 개념적으로 예시하는 블록도이다.
도 2는 본 개시의 어떤 양태들에 따른 무선 통신 네트워크에서의 프레임 구조의 예를 개념적으로 예시하는 블록도이다.
도 2a는 본 개시의 어떤 양태들에 따른 LTE (Long Term Evolution) 에서의 업링크를 위한 일 예의 포맷을 도시한다.
도 3은 본 개시의 어떤 양태들에 따른 무선 통신 네트워크에서의 유저 기기 디바이스 (UE) 와 통신하는 노드 B의 예를 개념적으로 예시하는 블록도이다.
도 4는 본 개시의 어떤 양태들에 따른, 5ms의 주기성을 갖는 일 예의 PSS (Primary Synchronization Signal; 1차 동기화 신호) 시퀀스 및 교호하는 SSS (Secondary Synchronization Signal; 2차 동기화 신호) 시퀀스들을 예시한다.
도 5는 본 개시의 어떤 양태들에 따른, 무선 네트워크의 초기 획득을 위해 UE가 따를 수도 있는 알고리즘을 예시한다.
도 6은, 본 개시의 어떤 양태들에 따른, 인접 셀 검색을 수행하기 위해 UE가 따를 수도 있는 알고리즘을 예시한다.
도 7은, 본 개시의 어떤 양태들에 따른, 무선 네트워크의 기지국을 검출하기 위한 예시적인 동작들을 예시한다.
도 7a 는 도 7에 예시된 동작들을 수행할 수 있는 예시적인 컴포넌트들을 예시한다.

상세한 설명

무선 네트워크에서, 기지국 (base station; BS) 은 PSS (primary synchronization signal) 및 SSS (secondary synchronization signal) 를 전송할 수도 있다. 동기 신호들은 셀 검출 및 획득을 위해 UE들 (user equipments) 에 의해 사용될 수도 있다. 통상의 검색 동작은, SSS 검출이 후속되는, 인접 BS들에 의해 송신된 PSS 시퀀스들을 먼저 로케이팅하는 것을 수반할 수도 있다. 본원에서는, BS로부터 PSS 및 SSS의 검출을 초래하는 알고리즘들이 더 설명된다.

본원에서 설명되는 기술들은 CDMA, TDMA, FDMA, OFDMA, SC-FDMA 및 다른 네트워크들과 같은 여러 무선 통신 네트워크들에 대해 사용될 수도 있다. "네트워크" 및 "시스템"이라는 용어들은 상호 교환적으로 종종 사용된다. CDMA 네트워크는 UTRA (Universal Terrestrial Radio Access), CDMA2000 등과 같은 무선 기술을 구현할 수도 있다. UTRA는 WCDMA (Wideband CDMA) 및 CDMA의 다른 변형들을 포함한다. cdma2000은 IS-2000, IS-95 및 IS-856 표준들을 포괄한다. TDMA 네트워크는 GSM (Global System for Mobile Communications) 과 같은 무선 기술을 구현할 수도 있다. OFDMA 네트워크는 E-UTRA (Evolved UTRA), UMB (Ultra Mobile Broadband), IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, 플래시-OFDM® 등과 같은 무선 기술을 구현할 수도 있다. UTRA와 E-UTRA는 UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) 의 일부이다. 3GPP LTE (Long Term Evolution) 와 LTE-A (LTE-Advanced) 는 E-UTRA를 사용하는 UMTS의 새로운 버전 (releases) 이다. UTRA, E-UTRA, UMTS, LTE, LTE-A 및 GSM은 "3rd Generation Partnership Project (3GPP) "라는 이름의 조직으로부터의 다큐먼트들에서 설명된다. cdma2000 및 UMB는 "3rd Generation Partnership Project 2 (3GPP2) "라는 이름의 조직으로부터의 다큐먼트들에서 설명된다. 본원에서 설명되는 기술들은 위에서 언급된 무선 기술들과 무선 네트워크들뿐만 아니라 다른 무선 네트워크들과 무선 기술들에 대해서도 사용될 수도 있다. 명확화를 위해, 기술들의 어떤 양태들은 LTE용으로 하기에 설명되고, LTE라는 용어는 하기의 대부분의 설명에서 사용된다.

예시적인 무선 네트워크

도 1은 LTE 네트워크일 수도 있는 무선 통신 네트워크 (100) 를 도시한다. 무선 네트워크 (100) 는 다수의 eNB들 (evolved Node Bs; 110) 과 다른 네트워크 엔티티들을 포함할 수도 있다. eNB는 UE들과 통신하는 스테이션 (station) 일 수도 있고, 기지국, Node B, 액세스 포인트 등으로 또한 칭해질 수도 있다. 각각의 eNB (110) 는 특정한 지역적 영역에 대한 통신 커버리지를 제공할 수도 있다. 용어 "셀"은, 이 용어가 사용되는 문맥에 따라, eNB의 커버리지 영역 및/또는 이 커버리지 영역을 서비스하는 eNB 서브시스템으로 지칭할 수 있다.

eNB는 매크로셀, 피코셀, 펨토셀, 및/또는 다른 타입들의 셀에 대한 통신 커버리지를 제공할 수도 있다. 매크로셀은 상대적으로 큰 지리적 영역 (예를 들면, 반경이 수 킬로미터) 을 커버할 수도 있고 서비스에 가입한 UE들에 의한 제한되지 않은 액세스를 허용할 수도 있다. 피코셀은 상대적으로 작은 지리적 영역을 커버할 수도 있고 서비스에 가입한 UE들에 의한 제한되지 않은 액세스를 허용할 수도 있다. 펨토셀은 상대적으로 작은 지리적 영역 (예를 들면, 가정) 을 커버할 수도 있고 펨토셀과 관련이 있는 UE들 (예를 들면, 닫힌 가입자 그룹 (Closed Subscriber Group; CSG) 의 UE들, 가정 내의 유저들용의 UE들 등) 에 의한 제한된 액세스를 허용할 수도 있다. 매크로셀에 대한 eNB는 매크로 eNB로 칭해질 수도 있다. 피코셀에 대한 eNB는 피코 eNB로 칭해질 수도 있다. 펨토 셀에 대한 eNB는 펨토 eNB 또는 홈 eNB (home eNB) 로 칭해질 수도 있다. 도 1에 도시된 예에서, eNB들 (110a, 110b 및 110c) 은 각각 매크로셀들 (102a, 102b 및 102c) 에 대한 매크로 eNB들일 수도 있다. eNB (110x) 은 피코 셀 (102x) 에 대한 피코 eNB일 수도 있다. eNB들 (110y 및 110z) 은, 각각, 펨토셀들 (102y 및 102z) 에 대한 펨토 eNB들일 수도 있다. eNB는 하나 또는 다수의 (예를 들면 3개) 셀들을 지원할 수도 있다.

무선 네트워크 (100) 는 중계국들 (relay stations) 을 또한 포함할 수도 있다. 중계국은 업스트림 스테이션 (예를 들면, eNB 또는 UE) 으로부터의 데이터 및/또는 다른 정보의 송신을 수신하고 다운스트림 스테이션 (예를 들면, UE 또는 eNB) 으로의 데이터 및/또는 다른 정보의 송신을 전송하는 스테이션이다. 또한, 중계국은 다른 UE들에 대한 송신들을 중계하는 UE일 수도 있다. 도 1에 도시된 예에서, 중계국 (110r) 은, eNB (110a) 와 UE (120r) 사이의 통신을 용이하게 하기 위해 eNB (110a) 및 UE (120r) 와 통신할 수도 있다. 중계국은 중계 eNB, 중계기 등으로 또한 칭해질 수도 있다.

무선 네트워크 (100) 는 상이한 타입들의 eNB들, 예를 들면 매크로 eNB들, 피코 eNB들, 펨토 eNB들, 중계기들 등을 포함하는 이종성 네트워크 (heterogeneous network) 일 수도 있다. 이들 상이한 타입들의 eNB들은 상이한 송신 전력 레벨들, 상이한 커버리지 영역들, 및 무선 네트워크 (100) 에서의 간섭에 대해 상이한 영향력을 가질 수도 있다. 예를 들면, 매크로 eNB들은 높은 송신 전력 레벨 (예를 들면, 20와트) 을 가질 수도 있지만 반면 피코 eNB들, 펨토 eNB들 및 중계기들은 낮은 송신 전력 레벨 (예를 들면, 1와트) 을 가질 수도 있다.

무선 네트워크 (100) 는 동기 동작 또는 비동기 동작을 지원할 수도 있다. 동기 동작을 위해, eNB들은 비슷한 프레임 타이밍을 가질 수도 있고, 상이한 eNB들로부터의 송신들은 시간적으로 대략 정렬될 수도 있다. 비동기 동작을 위해, eNB들은 상이한 프레임 타이밍을 가질 수도 있고, 상이한 eNB들로부터의 송신들은 시간적으로 정렬되지 않을 수도 있다. 본원에서 설명된 기술들은 동기 및 비동기 동작 양자에 대해 사용될 수도 있다.

네트워크 컨트롤러 (130) 는 eNB들의 세트에 커플링되어 이들 eNB들에 대한 조정과 제어를 제공할 수도 있다. 네트워크 컨트롤러 (130) 는 백홀 (backhaul) 을 통해 eNB들 (110) 과 통신할 수도 있다. 또한, eNB들 (110) 은, 예를 들면 무선 또는 유선 백홀을 통해 직접적으로 또는 간접적으로 서로 통신할 수도 있다.

UE들 (120) 은 무선 네트워크 (100) 전체에 걸쳐 분산될 수도 있고, 각각의 UE는 고정식이거나 이동식일 수도 있다. UE는 또한 단말, 이동국, 가입자 유닛, 스테이션 등으로 칭해질 수도 있다. UE는 셀룰러폰, PDA (personal digital assistant), 무선 모뎀, 무선 통신 디바이스, 핸드헬드 디바이스, 랩탑 컴퓨터, 무선전화기, 무선 로컬 루프 (wireless local loop; WLL) 스테이션, 테블릿 등일 수도 있다. UE는 매크로 eNB들, 피코 eNB들, 펨토 eNB들, 중계기들 등과 통신할 수도 있다. 도 1에서, 양쪽 화살표가 있는 실선은, 다운링크 및/또는 업링크 상에서 UE를 서비스하도록 지정된 eNB인 서비스하고 있는 eNB (serving eNB) 와 UE 사이의 소망의 송신들을 나타낸다. 양쪽 화살표가 있는 점선은 UE와 eNB 사이의 간섭 송신들을 나타낸다.

LTE는 다운링크 상에서 OFDM (orthogonal frequency division multiplexing) 를 활용하고 업링크 상에서 SC-FDM (single-carrier frequency division multiplexing) 을 활용한다. OFDM과 SC-FDM은 시스템 대역폭을 다수의 (K) 직교 서브캐리어들로 구획하는데, 이들은 일반적으로 톤들, 빈들 등으로 또한 칭해진다. 각각의 서브캐리어는 데이터로 변조될 수도 있다. 일반적으로, 변조 심볼들은 OFDM을 통해 주파수 도메인에서 전송되고 SC-FDM을 통해 시간 도메인에서 전송된다. 인접한 서브캐리어들 사이의 이격 (spacing) 은 고정될 수도 있고, 서브캐리어들의 전체 수 (K) 는 심볼 대역폭에 의존할 수도 있다. 예를 들면, K는 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 메가헤르츠 (MHz) 의 시스템 대역폭에 대해 각각 128, 256, 512, 1024 또는 2048과 동일할 수도 있다. 시스템 대역폭은 또한 서브밴드들로 구획될 수도 있다. 예를 들면, 서브밴드는 1.08 MHz를 커버할 수도 있고, 1.25, 2.5, 5, 10 또는 20 MHz의 시스템 대역폭에 대해 각각 1, 2, 4, 8 또는 16 서브밴드들일 수도 있다.

도 2는 LTE에서 사용되는 프레임 구조를 도시한다. 다운링크에 대한 송신 타임라인은 무선 프레임들 (202, 204, 206) 의 단위들로 구획될 수도 있다. 각각의 무선 프레임은 미리 결정된 지속기간 (예를 들면, 10밀리초 (ms)) 을 가질 수도 있고 0 내지 9의 인덱스들을 갖는 10개의 서브프레임들로 구획될 수도 있다. 각각의 서브프레임은 2개의 슬롯들을 포함할 수도 있다. 따라서, 각각의 무선 프레임은 0 내지 19의 인덱스들을 갖는 20개의 슬롯들을 포함할 수도 있다. 각각의 슬롯은 L개의 심볼 기간들, 예를 들면, (도 2에 도시된 바와 같이) 노멀 싸이클릭 프리픽스 (CP) 에 대한 심볼 기간들, 또는 확장 싸이클릭 프리픽스에 대한 심볼 기간들을 포함할 수도 있다. 각 서브프레임에서의 2L개의 심볼 기간들에 대해 0 내지 2L-1의 인덱스들이 할당될 수도 있다. 가용 시간 주파수 리소스들은 리소스 블록들로 구획될 수도 있다. 각각의 리소스 블록은 하나의 슬롯에서 N개의 서브캐리어들 (예를 들면, 12개의 서브캐리어들) 을 커버할 수도 있다.

LTE에서, eNB는 eNB에서의 각 셀에 대해 1차 동기 신호 (primary synchronization signal; PSS) 및 2차 동기 신호 (secondary synchronization signal; SSS) 를 전송할 수도 있다. 1차 및 2차 동기 신호들은, 도 2에 도시된 바와 같이, 노멀 싸이클릭 프리픽스를 갖는 각각의 무선 프레임의 서브프레임들 (서브프레임 0 및 서브프레임 5) 각각에서의 심볼 기간들 (심볼 기간 6 및 심볼 기간 5) 에서, 각각, 전송될 수도 있다. 동기 신호들은 셀 검출 및 획득을 위해 UE들에 의해 사용될 수도 있다. eNB는 서브프레임 0의 슬롯 1에서의 심볼 기간들 (심볼 기간 0 내지 심볼 기간 3) 에서 PBCH (Physical Broadcast Channel) 를 전송할 수도 있다. PBCH는 어떤 시스템 정보를 반송 (carry) 할 수도 있다.

eNB는, 도 2에 도시된 바와 같이, 각각의 서브프레임의 제 1의 심볼 기간에서 PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel) 를 전송할 수도 있다. PCFICH는 제어 채널들에 대해 사용되는 심볼 기간들의 수 (M) 를 전달할 수도 있는데, 여기서 M은 1, 2 또는 3과 동일할 수도 있고 서브프레임마다 다를 수도 있다. M은, 예를 들면 10개 미만의 리소스 블록들을 갖는 작은 시스템 대역폭에 대해 4와 또한 동일할 수도 있다. eNB는 각 서브프레임 (도 2에 도시되지 않음) 의 처음 M개의 심볼 기간들에서 PHICH (Physical HARQ Indicator Channel) 와 PDCCH (Physical Downlink Control Channel) 를 전송할 수도 있다. PHICH는 하이브리드 자동 재전송 (hybrid automatic retransmission; HARQ) 을 지원하기 위한 정보를 반송할 수도 있다. PDCCH는 UE들에 대한 리소스 할당에 대한 정보와 다운링크 채널들에 대한 제어 정보들을 반송할 수도 있다. eNB는 각각의 서브프레임의 나머지 심볼 기간들에서 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 를 전송할 수도 있다. PDSCH는 다운링크 상에서의 데이터 송신이 예정된 UE들에 대한 데이터를 반송할 수도 있다.

eNB는, eNB에 의해 사용되는 시스템 대역폭의 중심 1.08MHz에서 PSS, SSS 및 PBCH를 전송할 수도 있다. eNB는 이들 채널들이 전송되는 각각의 심볼 기간에서 전체 시스템 대역폭에 걸쳐 PCFICH 및 PHICH를 전송할 수도 있다. eNB는 시스템 대역폭의 어떤 부분들에서 UE들의 그룹들로 PDCCH를 전송할 수도 있다. eNB는 시스템 대역폭의 특정 부분들에서 특정 UE들로 PDSCH를 전송할 수도 있다. eNB는, 브로드캐스트 방식으로, 모든 UE들로 PSS, SSS, PBCH, PCFICH 및 PHICH를 전송할 수도 있고, 유니캐스트 방식으로, 특정 UE들로 PDCCH를 전송할 수도 있고, 유니캐스트 방식으로, 특정 UE들로 PDSCH를 또한 전송할 수도 있다.

각각의 심볼 기간에서 다수의 리소스 엘리먼트들이 이용가능할 수도 있다. 각각의 리소스 엘리먼트 (RE) 는 하나의 심볼 기간에서 하나의 서브캐리어를 커버하고, 실수값 또는 복소수값일 수도 있는 하나의 변조 심볼을 전송하기 위해 사용될 수도 있다. 각각의 심볼 기간에서 참조 신호에 대해 사용되지 않은 리소스 엘리먼트들은 리소스 엘리먼트 그룹들 (resource element groups; REG들) 로 정렬될 수도 있다. 각각의 REG는 하나의 심볼 기간에서 4개의 리소스 엘리먼트들을 포함할 수도 있다. PCFICH는, 심볼 기간 0에서, 주파수에 걸쳐 거의 균등하게 이격될 수도 있는 4개의 REG들을 차지할 수도 있다. PHICH는, 하나 이상의 구성 가능한 (configurable) 심볼 기간들에서, 주파수에 걸쳐 전개될 수도 있는 3개의 REG들을 차지할 수도 있다. 예를 들면, PHICH에 대한 3개의 REG들은 모두 심볼 기간 0에 속하거나 또는 심볼 기간들 (심볼 기간 0, 심볼 기간 1, 및 심볼 기간 2) 에서 전개될 수도 있다. PDCCH는, 제 1의 M개의 심볼 기간들에서, 이용 가능한 REG들로부터 선택될 수도 있는 9, 18, 32, 또는 64개의 REG들을 차지할 수도 있다. REG들의 어떤 조합들만이 PDCCH에 대해 허용될 수도 있다.

UE는 PHICH 및 PCFICH에 대해 사용된 특정 REG들을 알고 있을 수도 있다. UE는 PDCCH에 대한 REG들의 상이한 조합을 검색할 수도 있다. 검색할 조합들의 수는 통상 PDCCH에 대한 허용된 조합들의 수보다 더 작다. eNB는 UE가 검색할 임의의 조합들에서 UE로 PDCCH를 전송할 수도 있다.

도 2a는 LTE에서의 업링크를 위한 예시적인 포맷 (200A) 을 도시한다. 업링크에 대한 이용가능한 리소스 블록들은 데이터 섹션과 제어 섹션으로 구획될 수도 있다. 제어 섹션은 시스템 대역폭의 2개의 에지들에서 형성될 수도 있고 구성 가능한 사이즈 (configurable size) 를 가질 수도 있다. 제어 섹션에서의 리소스 블록들은 제어 정보의 송신을 위해 UE들로 할당될 수도 있다. 데이터 섹션은 제어 섹션에 포함되지 않은 모든 리소스 블록들을 포함할 수도 있다. 도 2a에서의 디자인은, 단일의 UE가, 데이터 섹션에서의 연속적인 서브캐리어들 모두를 할당받는 것을 허용할 수도 있는, 연속적인 서브캐리어들을 포함하는 데이터 섹션을 초래한다.

UE는 제어 정보를 eNB로 송신하기 위해 제어 섹션에서의 리소스 블록들을 할당받을 수도 있다. UE는 데이터를 노드 B로 송신하기 위해 데이터 섹션에서의 리소스 블록들을 또한 할당받을 수도 있다. UE는 제어 섹션에서의 할당된 리소스 블록들 상의 PUCCH (Physical Uplink Control Channel; 물리적 업링크 제어 채널) (210a, 210b) 에서 제어 정보를 송신할 수도 있다. UE는 데이터 섹션에서의 할당된 리소스 블록들 상의 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel; 물리적 업링크 공유 채널) (220a, 220b) 에서 데이터와 제어 정보의 양자 또는 데이터를 송신할 수도 있다. 업링크 송신은 서브프레임의 양 슬롯들을 스팬 (span) 할 수도 있고 도 2a에 도시된 바와 같이 주파수에 걸쳐 호핑 (hop) 할 수도 있다.

UE는 다수의 eNB들의 커버리지 내에 있을 수도 있다. 이들 eNB들 중 하나는 UE를 서비스하도록 선택될 수도 있다. 서비스하는 eNB는 수신 파워, 경로 손실, 신호대잡음비 (signal-to-noise ratio; SNR) 등에 기초하여 선택될 수도 있다.

UE는, UE가 하나 이상의 간섭하는 eNB들로부터 높은 간섭을 측정할 수도 있는 지배적 간섭 시나리오 (dominant interference scenario) 에서 동작할 수도 있다. 지배적 간섭 시나리오는 제한된 연관성 (association) 으로 인해 발생할 수도 있다. 예를 들면, 도 1에서, UE (120y) 는 펨토 eNB (110y) 에 가까울 수도 있고 eNB (110y) 에 대한 높은 수신 전력을 가질 수도 있다. 그러나, UE (120y) 는 제한된 연관성으로 인해 펨토 eNB (110y) 에 액세스하지 못할 수도 있고, 그 다음 (도 1에 도시된 바와 같이) 낮은 수신 전력을 갖는 매크로 eNB (110c) 에 연결될 수도 있거나 또는 (도 1에 도시되지 않은) 낮은 수신 전력을 갖는 펨토 eNB (110z) 에 연결될 수도 있다. 그러면, UE (120y) 는 다운링크 상에서 펨토 eNB (110y) 로부터 높은 간섭을 관측할 수도 있고 또한 업링크 상에서 eNB (110y) 에 대한 높은 간섭을 또한 초래할 수도 있다.

지배적 간섭 시나리오는 또한, UE에 의해 검출된 모든 eNB들 사이에서 낮은 경로 손실 및 낮은 SNR을 갖는 eNB에 UE가 연결되는 시나리오인 범위 확장 (range extension) 으로 인해 발생할 수도 있다. 예를 들면, 도 1에서, UE (120x) 는 매크로 eNB (110b) 및 피코 eNB (110x) 를 검출할 수도 있고 eNB (110b) 보다 eNB (110x) 에 대해 더 낮은 수신 전력을 가질 수도 있다. 그럼에도 불구하고, eNB (110x) 에 대한 경로 손실이 매크로 eNB (110b) 에 대한 경로 손실보다 더 낮으면, UE (120x) 가 eNB (110x) 에 연결되는 것이 바람직할 수도 있다. 이것은 UE (120x) 에 대한 주어진 데이터 레이트에 대해 무선 네트워크에 대한 더 낮은 간섭을 초래할 수도 있다.

일 양태에서, 지배적 간섭 시나리오에서의 통신은, 상이한 주파수 대역들에서 동작하는 상이한 eNB들을 가짐으로써 지원될 수도 있다. 주파수 대역은, 통신에 대해 이용될 수도 있고 (i) 중심 주파수 및 대역폭 또는 (ii) 더 낮은 주파수 및 더 높은 주파수에 의해 주어질 수도 있는 주파수들의 범위이다. 주파수 대역은 또한 대역, 주파수 채널 등으로 칭해질 수도 있다. 상이한 eNB들에 대한 주파수 대역들은, 강한 eNB가 그것의 UE들과 통신하는 것을 허용하는 동안 UE가 약한 eNB와 통신할 수 있게 하도록 선택될 수도 있다. eNB는, UE에서 수신된 eNB로부터의 신호들의 상대적인 수신 전력에 기초하여 (그리고 eNB의 송신 전력 레벨에 기초하지 않고) "약한" eNB 또는 "강한" eNB로 분류될 수도 있다.

도 3은 UE (120) 와 기지국 또는 eNB (110) 의 디자인의 블록도를 도시하는데, 이들은 도 1의 UE들 중 하나와 기지국들/eNB들 중 하나일 수도 있다. 제한된 연관성 시나리오에 대해, eNB (110) 는 도 1의 매크로 eNB (110c) 일 수도 있고, UE (120) 는 UE (120y) 일 수도 있다. 또한, eNB (110) 는 몇몇 다른 타입의 기지국일 수도 있다. eNB (110) 는 T개의 안테나들 (334a 내지 334t) 을 구비할 수도 있고, UE (120) 는 R개의 안테나들 (352a 내지 352r) 을 구비할 수도 있고, 여기서 일반적으로 T≥1이고 R≥1이다.

eNB (110) 에서, 송신 프로세서 (320) 는 데이터 소스 (312) 로부터 데이터를 컨트롤러/프로세서 (340) 로부터 제어 정보를 수신할 수도 있다. 제어 정보는 PBCH, PCFICH, PHICH, PDCCH 등에 대한 것일 수도 있다. 데이터는 PDSCH 등에 대한 것일 수도 있다. 송신 프로세서 (320) 는 데이터 및 제어 정보를 프로세싱하여 (예를 들면, 인코딩 및 심볼 매핑) 데이터 심볼들 및 제어 심볼들을 각각 획득할 수도 있다. 송신 프로세서 (320) 는, 예를 들면 PSS, SSS, 및 셀 특정 참조 신호에 대한 참조 심볼들을 또한 생성할 수도 있다. 송신 (TX) 다중 입력 다중 출력 (multiple-input multiple-output; MIMO) 프로세서 (330) 는, 적용 가능하다면, 데이터 심볼들, 제어 심볼들, 및/또는 참조 심볼들에 대한 공간적 프로세싱 (예를 들면, 프리코딩) 을 수행할 수도 있고, T개의 출력 심볼 스트림들을 T개의 변조기들 (MOD들) (332a 내지 332t) 로 제공할 수도 있다. 각각의 변조기 (332) 는 (예를 들면, OFDM 등에 대한) 각각의 출력 심볼 스트림을 프로세싱하여 출력 샘플 스트림을 획득할 수도 있다. 각 변조기 (332) 는 출력 샘플 스트림을 추가로 프로세싱 (예를 들면, 아날로그로 변환, 증폭, 필터링, 및 업컨버트) 하여 다운링크 신호를 획득할 수도 있다. 변조기들 (332a 내지 332t) 로부터의 T개의 다운링크 신호들은 T개의 안테나들 (334a 내지 334t) 를 통해, 각각, 송신될 수도 있다.

UE (120) 에서, 안테나들 (352a 내지 352r) 은 eNB (110) 로부터 다운링크 신호들을 수신할 수도 있고 수신된 신호들을 복조기들 (DEMOD들) (354a 내지 354r) 로, 각각, 제공할 수도 있다. 각각의 복조기 (354) 는 각각의 수신된 신호를 컨디셔닝 (예를 들면, 필터링, 증폭, 다운컨버트, 및 디지털화) 하여 입력 샘플들을 획득할 수도 있다. 각각의 복조기 (354) 는 (예를 들면, OFDM 등에 대한) 입력 샘플들을 추가로 프로세싱하여 수신된 심볼들을 획득할 수도 있다. MIMO 검출기 (356) 는, R개의 모든 복조기들 (354a 내지 354r) 로부터, 수신된 심볼들을 획득하고, 적용 가능하면 수신된 심볼들에 대해 MIMO 검출을 수행하고, 검출된 심볼들을 제공한다. 수신 프로세서 (358) 는 검출된 심볼들을 프로세싱 (예를 들면, 복조, 디인터리빙, 및 디코딩) 하고, UE (120) 에 대한 디코딩된 데이터를 데이터 싱크 (360) 에 제공하고, 디코딩된 제어 정보를 컨트롤러/프로세서 (380) 로 제공할 수도 있다.

업링크 상의 UE (120) 에서, 송신 프로세서 (364) 는 데이터 소스 (362) 로부터 (예를 들면, PUSCH에 대한) 데이터를 그리고 컨트롤러/프로세서 (380) 로부터 (예를 들면, PUCCH) 에 대한 제어 정보를 수신하여 프로세싱할 수도 있다. 송신 프로세서 (364) 는 참조 신호에 대한 참조 심볼들을 또한 생성할 수도 있다. 송신 프로세서 (364) 로부터의 심볼들은 적용 가능하다면 TX MIMO 프로세서 (366) 에 의해 프리코딩되고, (예를 들면, SC-FDM 등에 대한) 복조기들 (354a 내지 354r) 에 의해 추가로 프로세싱되고, eNB (110) 로 송신될 수도 있다. eNB (110) 에서, UE (120) 로부터의 업링크 신호들은 안테나들 (334) 에 의해 수신되고, 복조기들 (332) 에 의해 프로세싱되고, 적용 가능하다면 MIMO 검출기 (336) 에 의해 검출되고, 수신 프로세서 (338) 에 의해 더 프로세싱되어 UE (120) 에 의해 전송된 디코딩된 데이터 및 제어 정보를 획득할 수도 있다. 프로세서 (338) 는 디코딩된 데이터를 데이터 싱크 (339) 에 디코딩된 제어 정보를 컨트롤러/프로세서 (340) 에 제공할 수도 있다.

컨트롤러들/프로세서들 (340, 380) 은 eNB (110) 및 UE (120) 에서의 동작을 각각 디렉팅할 수도 있다. 기지국 (100) 에서의 프로세서 (340) 및/또는 다른 프로세서들 및 모듈들은 본원에서 설명된 기술들에 대한 다양한 프로세스들의 실행을 수행 또는 디렉팅할 수도 있다. UE (120) 에서의 프로세서 (380) 및/또는 다른 프로세서들 및 모듈들은 도 7에서 예시된 기능적 블록들, 및/또는 본원에서 설명된 기술들에 대한 다른 프로세스들의 실행을 또한 수행하거나 디렉팅할 수도 있다. 메모리들 (342 및 382) 은 기지국 (110) 및 UE (120) 에 대한 데이터와 프로그램 코드들을, 각각, 저장할 수도 있다. 스케줄러 (344) 는 다운링크 및/또는 업링크 상에서의 데이터 송신에 대해 UE들을 스케줄링할 수도 있다.

LTE에서, 셀은 0 내지 503의 범위를 식별한다. 동기화 신호들은 셀들의 검출을 돕기 위해 DC 톤 주위의 중앙의 62개의 리소스 엘리먼트들 (resource elements; RE들) 에서 송신된다. 동기화 신호들은 2개의 부분들: PSS (Primary Synchronization Signal) 및 SSS (Secondary Synchronization Signal) 을 포함한다.

도 4는 본 개시의 어떤 양태들에 따른, 5ms의 주기성을 갖는, 일 예의 PSS 시퀀스 (402) 및 교호하는 SSS 시퀀스들 (404₀, 404₁) 을 예시한다. PSS는 UE가 프레임 타이밍 모듈로 5ms와 물리적 계층 셀 식별자 (셀 ID) 의 부분, 구체적으로는 셀 ID 모듈로 3을 획득하는 것을 허용한다. 각각의 시퀀스가 168개의 셀 ID들의 서로소 그룹 (disjoint group) 으로 매핑하는 3개의 상이한 PSS 시퀀스들이 존재한다. Zadoff-Chu (ZC) 시퀀스들에 기초하여, PSS 시퀀스는 PSS Index = Cell ID 모듈로 3에 기초한 3개의 시퀀스들로부터 선택된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 동일한 시퀀스가 매 5ms마다 송신된다.

SSS는 LTE 프레임 타이밍 모듈로 10ms를 검출하고 셀 ID를 획득하기 위해 UE에 의해 사용된다. 도 4에 묘사된 바와 같이, SSS는 각각의 10ms의 무선 프레임에서 2번 송신된다. SSS 시퀀스들은, M-시퀀스들로 알려진 최대 길이 시퀀스에 기초하고, 각각의 SSS 시퀀스는, 주파수 도메인에서, 2개의 길이-31 BPSK (Binary Phase Shift Keying)-변조 시퀀스들을 인터리빙 (interleave) 함으로써 구축된다. 이들 2개의 코드들은, 단일의 길이-31 M-시퀀스의 2개의 상이한 순환 (cyclic) 시프트들이다. M-시퀀스의 순환 시프트 인덱스들은 물리적 계층 셀 식별 그룹의 기능으로부터 유도된다. 2개의 코드들은 각각의 무선 프레임에서의 제 1 및 제 2의 SSS 송신들 사이에서 교호된다.

다시 말하면, 매 5ms마다 교호하는 셀 ID에 대한 2개의 시퀀스들이 송신된다. SSS 시퀀스는, 먼저, SSS Index (=floor(Cell ID/3)) 에 기초하여 168개의 상이한 시퀀스들의 세트 (서브프레임 0 및 서브프레임 5에 대한 상이한 세트들) 로부터 선택됨으로써 획득되고 그 다음 PSS 인덱스의 함수인 시퀀스를 사용하여 선택된 시퀀스를 스크램블링함으로써 획득된다. 그러므로, SSS를 검색하는 동안, PSS Index가 알려지면, UE는 168개까지의 시퀀스들만을 검색해야할 필요가 있을 수도 있다.

PSS와 SSS 사이의 이격은 UE가 확장된 CP (Cyclic Prefix; 싸이클릭 프리픽스) 와 노멀 CP 모드들 사이 및 TDD (Time Division Duplex) 와 FDD (Frequency Division Duplex) 모드들 사이를 구별하는 것을 돕는다.

통상의 검색 동작은, 결정된 타이밍 근처에서 발견된 PSS Index에 대한 SSS 검출이 후속되는, 인접 eNB들에 의해 송신된 PSS 시퀀스들을 먼저 로케이팅하는 것 (즉, 타이밍 및 PSS 인덱스를 결정하는 것) 을 수반할 수도 있다.

PSS 및 SSS 양자의 검출은, 검출의 기회들을 향상시키고 오검출 비율들을 줄이기 위해 다수의 버스트들 (bursts) 에 걸쳐 샘플들을 사용하는 것을 수반할 수도 있다. 다수의 버스트들을 사용하는 것은 시간 다양성을 제공한다. 버스트들에 멀리 간격을 두는 것은 시간 다양성을 향상시키지만, 검출에 걸리는 시간을 증가시킨다.

무선 네트워크들에 대한 초기 획득 및 인접자 검색 알고리즘들

본 개시의 구체예들은, eNB (예를 들면, PSS 및 SSS) 에 의해 제공된 동기화 신호들을 사용함으로써 무선 네트워크의 기지국 (예를 들면, LTE 네트워크의 eNB) 의 물리적 계층 셀 ID를 검출하는 기술들을 제공한다. 본원에서는, eNB로부터 PSS 및 SSS의 검출을 초래하는 모뎀 베이스밴드 알고리즘들이 더 설명된다.

eNB의 초기 획득을 위해, 본 개시의 구체예들은 관심 대상의 대역에서 소정의 중심 주파수를 갖는 LTE 신호를 찾는 기술들을 제공한다. UE는 초기 획득들 동안 적어도 다음의 미지의 것들을 검출할 수도 있다: 프레임에서 사용된 싸이클릭 프리픽스 (CP) 길이, 프레임 타이밍, 물리적 계층 ID, 및 셀 ID 그룹. 상기 양들의 검출 및 추정을 용이하게 하기 위해, UE는 2개의 동기화 신호들, 즉 PSS 및 SSS를 사용할 수도 있는데, 이들은, 위에서 설명된 바와 같이, 매 5ms마다 eNB에 의해 송신될 수도 있다.

도 5는 본 개시의 어떤 양태들에 따른, 무선 네트워크에서의 셀의 초기 획득을 위해 UE가 따를 수도 있는 알고리즘을 예시한다. 먼저, 501에서, UE는 하나 이상의 수신기 안테나들로부터의 수신 신호를 샘플링하여 샘플링된 시퀀스 (예를 들면, 수신기 안테나마다 적어도 5ms 가치의 샘플들, 또는 1.92MHz로 다운샘플링된 샘플들) 를 획득할 수도 있다. UE는 적어도 9600개의 샘플들의 복합 입력 샘플들을 버퍼에 저장할 수도 있다. 502에서, UE는, 3개의 참조 PSS 시퀀스들 및 9600개의 타이밍 가설들 모두에 기초하여 검출 메트릭들을 생성함으로써 현재 하프프레임 (half-frame; HF) 에서 PSS 검출을 수행할 수도 있다. 몇몇 구체예들에 대해, 낮은 SNR을 갖는 신호들을 검출할 수 없게 되는 리스크를 방지하기 위한 노력으로, 503에서, 다수의 주파수 가설들 (예를 들면, 시간에 맞춘 위상 램프 또는 회전) 이 PSS 검출에 앞서 신호에 적용될 수도 있다. PSS 상관은 각각의 가설에 대해 수행될 수도 있고, 타이밍 검출은 더 나은 메트릭을 갖는 가설에 대해 수행될 수도 있다.

504에서, (예를 들면, 신뢰성을 향상시키기 위해) UE는 검출된 PSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 계산하고, 계산된 SNR 메트릭들을 하나 이상의 이전의 HF들로부터의 SNR 메트릭들과 넌코히어런트하게 (noncoherently) 결합할 수도 있다. 506에서, 결합의 각각의 하프프레임 이후에, UE는 HF들로부터의 PSS를 PSS SNR들의 내림차순으로 소팅하고 상부의 M개의 피크들을 고를 (pick) 수도 있다. 507에서, UE는 타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 SNR 메트릭들을 분석할 수도 있다. 각각의 하프프레임 (예를 들면, 5ms) 이후에, UE는 M개의 후보들의 각각에 대해 다음의 단계들을 수행할 수도 있다: PSS에 기초하여 주파수 오프셋 추정 (508에서) ; 주파수 오프셋 추정에 기초하여 샘플들의 주파수 보상 (510에서) ; 및 SSS 검출 (512에서).

예시된 바와 같이, UE는, 검출된 PSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 평가함으로써 주파수 오프셋을 추정하고, 추정된 주파수 오프셋에 기초하여 샘플링된 시퀀스의 주파수 보상을 수행할 수도 있다. 따라서, 주파수는 SSS 검출에 앞서 보상될 수도 있다. UE는, (예를 들면, 신뢰성을 향상시키기 위해) 끝에서 취해진 하프프레임들에 걸쳐 검출된 셀들의 집합과 함께, 타이밍 정보를 이용하여 샘플 시퀀스 (또는 주파수 보상된 샘플링된 시퀀스) 를 분석함으로써 매 하프프레임마다 SSS 검출을 수행할 수도 있다. 514에서, 임의의 지점에서, SSS 검출 SNR 메트릭이 임계치를 초과하면, 셀 ID, 그 CP, 및 타이밍은 검출된 것으로 간주될 수도 있고, (516에서) 이 후보에 대해 PBCH 디코딩이 시도될 수도 있다. 몇몇 구체예들에서, PBCH 디코딩에 앞서, (515에서) 검출된 PSS 및 검출된 SSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 평가함으로써 조인트 주파수 오프셋이 계산될 수도 있다.

그러나, SSS 검출이 어떠한 후보들도 산출하지 못하면 (예를 들면, SSS 검출 SNR 메트릭이 임계치를 초과하지 않으면), (517에서) UE는 M 개의 후보들로부터의 임의의 남아 있는 후보들이 존재하는지의 여부를 결정하고 위에서 설명된 알고리즘을 계속 진행한다. M개의 후보들을 다 소모한 이후, SSS 검출이 어떠한 후보들도 산출하지 못하면, (518에서) PSS SNR 메트릭 넌코히어런트 결합이 다 소모될 때까지 UE는 상기 설명된 알고리즘을 계속 진행할 수도 있다. 모든 상기 SSS 검출 시도들 이후에 어떠한 셀도 발견되지 않으면, (520에서) UE는 캐리어 주파수 상에 어떠한 셀도 존재하지 않는다고 결정할 수도 있다.

성공적인 초기 획득 이후, UE는 LET 셀 (즉, 서비스하는 셀) 상에서 캠프온될 (camped on) 수도 있다. 인접자 검색을 위해, 본 개시의 구체예들은, UE가 캠프온된 셀과는 상이한 LTE 셀을 찾는 기술들을 제공하여, UE는 근처의 상이한 셀들의 측정치를 모니터링할 수도 있다.

도 6은, 본 개시의 어떤 양태들에 따른, 인접 셀 검색을 수행하기 위해 UE가 따를 수도 있는 알고리즘을 예시한다. 먼저, 501에서, UE는 하나 이상의 수신기 안테나들로부터의 수신 신호를 샘플링하여 샘플링된 시퀀스 (예를 들면, 수신기 안테나마다 적어도 5ms 가치의 샘플들, 또는 1.92MHz로 다운샘플링된 샘플들) 를 획득할 수도 있다. UE는 적어도 9600개의 샘플들의 복합 입력 샘플들을 버퍼에 저장할 수도 있다. 502에서, UE는, 3개의 참조 PSS 시퀀스들 및 9600개의 타이밍 가설들 모두에 기초하여 검출 메트릭들을 생성함으로써 현재 HF에서 PSS 검출을 수행할 수도 있다. 504에서, UE는 검출된 PSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 계산하고, 계산된 SNR 메트릭들을 하나 이상의 이전의 HF들로부터의 SNR 메트릭들과 넌코히어런트하게 (noncoherently) 결합할 수도 있다. 몇몇 구체예들에 대해, SSS 검출은, 도 5에서 예시된 초기 획득 알고리즘과 유사하게, 매 HF마다 발생할 수도 있다.

몇몇 구체예들에 대해, N개의 HF들이 넌코히어런트하게 결합된 이후 (602에서 검증됨), 위에서 설명된 바와 같이, SSS 검출은 후보 피크들에 대해 시도될 수도 있다. 예를 들면, UE는 (506에서) HF들로부터의 PSS를 PSS SNR들의 내림차순으로 소팅하고 상부의 M개의 피크들을 고를 수도 있고, (512에서) M개의 후보들의 각각에 대한 SSS 검출을 수행할 수도 있다. 514에서, 임의의 지점에서, SSS 검출 SNR 메트릭이 임계치를 초과하면, 셀 ID, 그 CP, 및 타이밍은 검출된 것으로 간주될 수도 있다. 그러나, M개의 SSS 검출 시도들 이후에 SSS 검출이 어떠한 후보들도 산출하지 않으면, 그러면 UE는 (604에서) 캐리어 주파수 상에 어떠한 셀도 존재하지 않는다고 결정할 수도 있다.

도 7은, 본 개시의 어떤 양태들에 따른, 무선 네트워크의 기지국을 검출하기 위한 예시적인 동작들 (700) 을 예시한다. 동작들 (700) 은, 예를 들면, UE에 의해 수행될 수도 있다. 기지국을 검출하는 것은, 인접자 검색을 수행하는 동안 기지국의 초기 획득을 위한 것일 수도 있다. 702에서, UE는 샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해 하나 이상의 수신기 안테나들로부터의 수신된 신호를 샘플링할 수도 있다. 예를 들면, UE는 수신기 안테나마다 적어도 5ms 가치의 샘플들 또는 1.92MHz로 다운샘플링된 샘플들을 샘플링할 수도 있다.

704에서, UE는 현재의 하프프레임에서 PSS를 검출하기 위해 샘플링된 시퀀스를 분석할 수도 있다. 706에서, UE는 검출된 PSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 계산할 수도 있다. 708에서, UE는 계산된 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터의 SNR 메트릭들과 결합할 수도 있다. 예를 들면, UE는, 신뢰성을 향상시키기 위한 노력으로, 계산된 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 HF들로부터의 SNR 메트릭들과 넌코히어런트하게 결합할 수도 있다.

710에서, UE는 타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 SNR 메트릭들을 분석할 수도 있다. 어떤 양태들에서, 결합된 SNR 메트릭들을 분석하는 것은, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터 검출된 PSS에 기초한 SNR 메트릭들 및 계산된 SNR 메트릭들을 소팅하는 것, 그 소팅에 기초하여 최대 SNR 메트릭들 중 하나 이상을 유지하는 것, 및 타이밍 정보를 획득하기 위해 그 최대 SNR 메트릭들 중 제 1의 하나를 분석하는 것을 포함한다.

712에서, UE는 SSS를 검출하기 위해 타이밍 정보를 사용하여 샘플링된 시퀀스를 분석할 수도 있다. 어떤 양태들에서, UE는 최대 SNR 메트릭들 중 제 1의 하나를 평가함으로써 주파수 오프셋을 추정할 수도 있고, SSS를 검출하기 이전에, UE는 추정된 주파수 오프셋에 기초하여 샘플링된 시퀀스의 주파수 보상을 수행할 수도 있다.

어떤 양태들에 대해, UE는 검출된 SSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 계산하고 검출된 SSS에 기초한 SNR 메트릭들을 임계치와 비교할 수도 있다. 검출된 SSS에 기초한 SNR 메트릭들이 임계치 미만이면, UE는, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터 검출된 PSS에 기초한 최대 SNR 메트릭들 중 제 2의 하나에 기초하여 SSS를 검출할 수도 있다.

SSS 검출시, UE는 검출된 PSS와 검출된 SSS에 기초하여 SSS 메트릭들을 평가함으로써 조인트 주파수 오프셋을 계산할 수도 있다. 어떤 양태들에 대해, SSS 검출은 매 하프프레임마다 발생할 수도 있다. 어떤 양태들에 대해, SSS 검출은 하나 이상의 하프프레임들에 대한 PSS에 기초한 SNR 메트릭들을 결합하는 것의 끝에서 발생할 수도 있다.

위에서 설명된 동작들 (700) 은 도 7의 대응하는 기능들을 수행할 수 있는 다른 수단 또는 임의의 적절한 컴포넌트들에 의해 수행될 수도 있다. 예를 들면, 도 7에 예시된 동작들 (700) 은 도 7a에 예시된 컴포넌트들 (700a) 에 대응한다. 도 7a에서, 트랜시버 (TX/RX) (701A) 는 하나 이상의 수신기 안테나들에서 신호를 수신할 수도 있다. 샘플링 유닛 (702A) 은 샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해, 수신된 신호를 샘플링할 수도 있다. 분석 유닛 (704A) 은 현재 하프프레임에서 PSS를 검출하기 위해, 샘플링된 시퀀스를 분석할 수도 있다. 계산 유닛 (706A) 은 검출된 PSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 계산할 수도 있다. 결합 유닛 (708A) 은 계산된 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터의 SNR 메트릭들과 결합할 수도 있다. 분석 유닛 (710A) 은 타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 SNR 메트릭들을 분석할 수도 있다. 분석 유닛 (712A) 은 SSS를 검출하기 위해, 샘플링된 시퀀스를 타이밍 정보를 이용하여 분석할 수도 있다.

위에서 설명된 방법들의 다양한 동작들은 대응하는 기능들을 수행할 수 있는 임의의 적절한 수단으로 수행될 수도 있다. 그 수단은 회로, 주문형 집적 회로 (ASIC), 또는 프로세서를 포함하지만 이들에 제한되지 않는 다양한 하드웨어 및/또는 소프트웨어 컴포넌트 (들) 및/또는 모듈 (들) 을 포함할 수도 있다. 예를 들면, 송신용 수단 또는 전송용 수단은 도 3에 묘사된 UE (120) 의 송신기, 변조기 (354), 및/또는 안테나 (352) 또는 도 3에 도시된 eNB (110) 의 송신기, 변조기 (332), 및/또는 안테나 (334) 를 포함할 수도 있다. 수신용 수단은 도 3에 묘사된 UE (120) 의 수신기, 복조기 (354), 및/또는 안테나 (352) 또는 도 3에 도시된 eNB (110) 의 수신기, 복조기 (332), 및/또는 안테나 (334) 를 포함할 수도 있다. 프로세싱용 수단, 결정용 수단, 샘플링용 수단, 및/또는 상쇄 (cancelling out) 용 수단은 프로세싱 시스템을 포함할 수도 있고, 이것은 적어도 하나의 프로세서, 예컨대, 도 3에서 예시된, eNB (110) 의 송신 프로세서 (320), 수신 프로세서 (338), 또는 컨트롤러/프로세서 (340) 또는 UE (120) 의 수신 프로세서 (358), 송신 프로세서 (364), 또는 컨트롤러/프로세서 (380) 를 포함할 수도 있다.

당업자라면, 정보 및 신호들이 임의의 다양한 상이한 기술들 및 기법들을 사용하여 표현될 수도 있음을 이해할 것이다. 예를 들면, 상기 설명을 통해 참조될 수도 있는 데이터, 명령들, 커맨드들, 정보, 신호들, 비트들, 심볼들, 및 칩들은 전압들, 전류들, 전자기파들, 자기장들 또는 자기 입자들, 광학 필드들 또는 광학 입자들, 이들의 임의의 조합에 의해 표현될 수도 있다.

본 개시 관련하여 설명된 다양한 예시적인 논리적 블록들, 모듈들, 회로들, 및 알고리즘 단계들은 전자 하드웨어, 컴퓨터 소프트웨어, 또는 양자의 조합들로 구현될 수도 있음을 당업자들은 추가로 이해할 것이다. 하드웨어 및 소프트웨어의 이러한 상호 교환성을 명확하게 설명하기 위해, 다양한 예시적인 컴포넌트들, 블록들, 모듈들, 회로들, 및 단계들을 일반적으로 그들의 기능적 관점에서 위에서 설명되었다. 그러한 기능이 하드웨어로 구현되는지 또는 소프트웨어로 구현되는지의 여부는 특정 애플리케이션 및 전체 시스템에 부과되는 설계 제약들에 따라 달라진다. 당업자들은 각각의 특정 어플리케이션을 위해 다양한 방식들로 설명된 기능을 구현할 수도 있으나, 그러한 구현 결정들이 본 개시의 범위로부터 벗어나게 하는 것으로 해석되어서는 안된다.

본원 개시와 연계하여 설명된 여러가지 예증적인 논리 블록들, 모듈들, 및 회로들은 본원에서 설명된 기능들을 수행하도록 디자인된 범용 프로세서, 디지털 신호 프로세서 (DSP), 주문형 반도체 (ASIC), 필드 프로그래머블 게이트 어레이 (FPGA) 또는 다른 프로그래머블 로직 디바이스, 이산 게이트 또는 트랜지스터 로직, 이산 하드웨어 컴포넌트들, 또는 이들의 임의의 조합에 의해 구현되거나 수행될 수도 있다. 범용 프로세서는 마이크로프로세서일 수도 있지만, 대안에서, 프로세서는 임의의 종래의 프로세서, 컨트롤러, 마이크로컨트롤러, 또는 상태 머신일 수도 있다. 프로세서는 또한 컴퓨팅 디바이스들의 조합, 예를 들면, DSP와 마이크로프로세서의 조합, 복수의 마이크로프로세서들, DSP 코어와 연계한 하나 이상의 마이크로프로세서들, 또는 임의의 다른 그러한 구성으로 구현될 수도 있다.

본원 개시와 연계하여 설명된 일 방법 또는 알고리즘의 단계들은 하드웨어에서, 프로세서에 의해 실행되는 소프트웨어 모듈에서, 또는 이들 양자의 조합에서 직접적으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM 메모리, 플래시 메모리, ROM 메모리, EPROM 메모리, EEPROM 메모리, 레지스터들, 하드 디스크, 이동식 디스크, CD-ROM, 또는 공지된 임의의 다른 형태의 저장 매체 내에 상주할 수도 있다. 예시적인 저장 매체는 프로세서에 커플링되어, 프로세스가 저장 매체로부터 정보를 판독하거나 저장 매체에 정보를 기록할 수 있게 된다. 대안에서, 저장 매체는 프로세서에 통합될 수도 있다. 프로세서와 저장 매체는 ASIC 내에 있을 수도 있다. ASIC은 유저 단말 내에 있을 수도 있다. 대안에서, 프로세서와 저장 매체는 유저 단말에서의 개별 컴포넌트들로서 있을 수도 있다.

하나 이상의 예시적인 디자인들에서, 상술된 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수도 있다. 소프트웨어로 구현되면, 상기 기능들은 하나 이상의 명령들 또는 코드로서 컴퓨터 판독가능 매체 상에 저장되거나 또는 이들을 통해 전송될 수도 있다. 컴퓨터 판독가능 매체들은 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전송을 가능하게 하는 임의의 매체를 포함하는 컴퓨터 저장 매체들 및 통신 매체들 양자를 포함한다. 저장 매체들은 범용 컴퓨터 또는 특수 목적용 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 이용가능한 매체들일 수도 있다. 비제한적 예로서, 이러한 컴퓨터 판독 가능한 매체들은 RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM 이나 다른 광 디스크 스토리지, 자기 디스크 스토리지나 다른 자기 저장 디바이스들, 또는 명령들이나 데이터 구조들의 형태로 원하는 프로그램 코드 수단을 이송 또는 저장하기 위해 이용될 수 있으며 범용 컴퓨터나 특수 목적용 컴퓨터 또는 범용 프로세서나 특수 목적용 프로세서에 의해 액세스될 수 있는 임의의 다른 매체를 포함할 수 있다. 또한, 임의의 접속은 컴퓨터 판독 가능한 매체라고 적절히 칭해진다. 예를 들면, 소프트웨어가 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, 디지털 가입자 회선 (DSL), 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들을 사용하여 웹사이트, 서버, 또는 다른 원격 소스로부터 전송되면, 동축 케이블, 광섬유 케이블, 연선, DSL, 또는 적외선, 무선, 및 마이크로파와 같은 무선 기술들은 매체의 정의 내에 포함된다. 본원에서 사용된 디스크 (disk) 와 디스크 (disc) 는, 컴팩트 디스크 (CD), 레이저 디스크, 광학 디스크, 디지털 다기능 디스크 (DVD), 플로피디스크 및 블루레이 디스크를 포함하며, 여기서 디스크 (disk) 는 통상 자기적으로 데이터를 재생하고, 디스크 (disc) 는 레이저를 이용하여 광학적으로 데이터를 재생한다. 위의 조합들도 컴퓨터 판독가능 매체들의 범위 내에 포함되어야 한다.

본 개시의 앞서의 설명은 당업자들이 본 개시를 제조하거나 이용하는 것을 가능하게 하기 위해 제공된다. 본 개시의 다양한 수정예들이 당업자들에게 쉽게 자명할 것이고, 본원에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시의 사상 또는 범위를 벗어나지 않으면서 다양한 변형들에 적용될 수도 있다. 따라서, 본 개시는 본원에 설명된 예들 및 설계들로 제한되지 않으며, 본원에 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 가장 넓은 범위가 부여되어야 한다.

Claims

유저 기기 (user equipment; UE) 에 의한 무선 통신들을 위한 방법으로서,
샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해, 하나 이상의 수신기 안테나들로부터 수신된 신호를 샘플링하는 단계;
현재 하프프레임에서 PSS (primary synchronization sequence) 를 검출하기 위해, 상기 샘플링된 시퀀스를 분석하는 단계;
검출된 상기 PSS에 기초하여 신호대잡음비 (signal-to-noise ratio; SNR) 메트릭들을 계산하는 단계;
계산된 상기 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터 검출된 PSS에 기초한 SNR 메트릭들과 결합하는 단계;
타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 상기 SNR 메트릭들을 분석하는 단계; 및
SSS (secondary synchronization sequence) 를 검출하기 위해, 상기 타이밍 정보를 사용하여 상기 샘플링된 시퀀스를 분석하는 단계를 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 방법.
제 1항에 있어서,
상기 SSS의 검출은 매 하프프레임마다 발생하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 방법.
제 1항에 있어서,
상기 SSS의 검출은 상기 하나 이상의 이전의 하프프레임들에 대해 검출된 상기 PSS에 기초한 SNR 메트릭들을 결합하는 것의 끝에서 발생하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 방법.
제 3항에 있어서,
상기 PSS의 검출 및 상기 SSS의 검출은 서비스하고 있는 셀 (serving cell) 에 인접하는 LTE 셀들을 식별하기 위한 것인, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 방법.
제 1항에 있어서,
상기 검출된 PSS 및 검출된 상기 SSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 평가함으로써 조인트 주파수 오프셋 (joint frequency offset) 을 계산하는 단계를 더 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 방법.
제 1항에 있어서,
상기 결합된 SNR 메트릭들을 분석하는 단계는:
상기 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터 검출된 상기 PSS에 기초한 상기 SNR 메트릭들 및 상기 계산된 SNR 메트릭들을 소팅하는 단계;
상기 소팅에 기초하여 최대 SNR 메트릭들 중 하나 이상을 유지하는 단계; 및
상기 타이밍 정보를 획득하기 위해, 상기 최대 SNR 메트릭들 중 제 1의 최대 SNR 메트릭을 분석하는 단계를 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 방법.
제 6항에 있어서,
상기 최대 SNR 메트릭들 중 상기 제 1의 최대 SNR 메트릭을 평가함으로써 주파수 오프셋을 추정하는 단계; 및
상기 SSS를 검출하기 전에, 추정된 상기 주파수 오프셋에 기초하여 상기 샘플링된 시퀀스의 주파수 보상을 수행하는 단계를 더 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 방법.
제 6항에 있어서,
검출된 상기 SSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 계산하는 단계; 및
상기 검출된 SSS에 기초한 상기 SNR 메트릭들을 임계치와 비교하는 단계를 더 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 방법.
제 8항에 있어서,
상기 검출된 SSS에 기초한 상기 SNR 메트릭들이 상기 임계치 미만인 경우,
하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터 획득된 다른 소팅된 PSS SNR 메트릭들에 기초하여 상기 SSS를 검출하는 단계를 더 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 방법.
유저 기기 (user equipment; UE) 에 의한 무선 통신들을 위한 장치로서,
샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해, 하나 이상의 수신기 안테나들로부터 수신된 신호를 샘플링하는 수단;
현재 하프프레임에서 PSS (primary synchronization sequence) 를 검출하기 위해, 상기 샘플링된 시퀀스를 분석하는 수단;
검출된 상기 PSS에 기초하여 신호대잡음비 (signal-to-noise ratio; SNR) 메트릭들을 계산하는 수단;
계산된 상기 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터 검출된 PSS에 기초한 SNR 메트릭들과 결합하는 수단;
타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 상기 SNR 메트릭들을 분석하는 수단; 및
SSS (secondary synchronization sequence) 를 검출하기 위해, 상기 타이밍 정보를 사용하여 상기 샘플링된 시퀀스를 분석하는 수단을 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 장치.
제 10항에 있어서,
상기 SSS의 검출은 매 하프프레임마다 발생하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 장치.
제 10항에 있어서,
상기 SSS의 검출은 상기 하나 이상의 이전의 하프프레임들에 대해 검출된 상기 PSS에 기초한 SNR 메트릭들을 결합하는 것의 끝에서 발생하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 장치.
제 12항에 있어서,
상기 PSS의 검출 및 상기 SSS의 검출은 서비스하고 있는 셀에 인접하는 LTE 셀들을 식별하기 위한 것인, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 장치.
제 10항에 있어서,
상기 검출된 PSS 및 검출된 상기 SSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 평가함으로써 조인트 주파수 오프셋 (joint frequency offset) 을 계산하는 수단을 더 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 장치.
제 10항에 있어서,
상기 결합된 SNR 메트릭들을 분석하는 수단은:
상기 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터 검출된 상기 PSS에 기초한 상기 SNR 메트릭들 및 상기 계산된 SNR 메트릭들을 소팅하는 수단;
상기 소팅에 기초하여 최대 SNR 메트릭들 중 하나 이상을 유지하는 수단; 및
상기 타이밍 정보를 획득하기 위해, 상기 최대 SNR 메트릭들 중 제 1의 최대 SNR 메트릭을 분석하는 수단을 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 장치.
제 15항에 있어서,
상기 최대 SNR 메트릭들 중 상기 제 1의 최대 SNR 메트릭을 평가함으로써 주파수 오프셋을 추정하는 수단; 및
상기 SSS를 검출하기 전에, 추정된 상기 주파수 오프셋에 기초하여 상기 샘플링된 시퀀스의 주파수 보상을 수행하는 수단을 더 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 장치.
제 15항에 있어서,
검출된 상기 SSS에 기초하여 SNR 메트릭들을 계산하는 수단; 및
상기 검출된 SSS에 기초한 상기 SNR 메트릭들을 임계치와 비교하는 수단을 더 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 장치.
제 17항에 있어서,
상기 검출된 SSS에 기초한 상기 SNR 메트릭들이 상기 임계치 미만인 경우, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터 획득된 다른 소팅된 PSS SNR 메트릭들에 기초하여 상기 SSS를 검출하는 수단을 더 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 장치.
유저 기기 (user equipment; UE) 에 의한 무선 통신들을 위한 장치로서,
샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해 하나 이상의 수신기 안테나들로부터 수신된 신호를 샘플링하고, 현재 하프프레임에서 PSS (primary synchronization sequence) 를 검출하기 위해, 상기 샘플링된 시퀀스를 분석하고, 검출된 상기 PSS에 기초하여 신호대잡음비 (signal-to-noise ratio; SNR) 메트릭들을 계산하고, 계산된 상기 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터 검출된 PSS에 기초한 SNR 메트릭들과 결합하고, 타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 상기 SNR 메트릭들을 분석하며, 그리고 SSS (secondary synchronization sequence) 를 검출하기 위해, 상기 타이밍 정보를 사용하여 상기 샘플링된 시퀀스를 분석하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서; 및
상기 적어도 하나의 프로세서와 커플링된 메모리를 포함하는, 유저 기기에 의한 무선 통신들을 위한 장치.
명령들이 저장된 유저 기기 (user equipment; UE) 에 의한 무선 통신들을 위한 컴퓨터-판독가능 저장 매체로서,
상기 명령들은:
샘플링된 시퀀스를 획득하기 위해, 하나 이상의 수신기 안테나들로부터 수신된 신호를 샘플링하고;
현재 하프프레임에서 PSS (primary synchronization sequence) 를 검출하기 위해, 상기 샘플링된 시퀀스를 분석하고;
검출된 상기 PSS에 기초하여 신호대잡음비 (signal-to-noise ratio; SNR) 메트릭들을 계산하고;
계산된 상기 SNR 메트릭들을, 하나 이상의 이전의 하프프레임들로부터 검출된 PSS에 기초한 SNR 메트릭들과 결합하고;
타이밍 정보를 획득하기 위해, 결합된 상기 SNR 메트릭들을 분석하고; 그리고
SSS (secondary synchronization sequence) 를 검출하기 위해, 상기 타이밍 정보를 사용하여 상기 샘플링된 시퀀스를 분석하는
하나 이상의 프로세서들에 의해 실행가능한, 컴퓨터-판독가능 저장 매체.