JP5661049B2 - Synchronization channel generating apparatus and method in wireless communication system - Google Patents
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Description
本発明は、無線通信システムでＳＣＨ通信装置及び方法に関し、特に時間同期のためのＰ−ＳＣＨ（Ｐｒｉｍａｒｙ Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ ＣＨａｎｎｅｌ、以下Ｐ−ＳＣＨと称する）を生成するための装置及び方法に関する。 The present invention relates to an SCH communication apparatus and method in a wireless communication system, and more particularly to an apparatus and method for generating a P-SCH (Primary Synchronization Channel, hereinafter referred to as P-SCH) for time synchronization.
近年、高速の移動通信のために多くの無線通信技術が候補として提案されていており、この中で直交周波数分割多重（ＯＦＤＭ：Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技法は、現在の最も有効な次世代無線通信技術として認められている。今後、殆どの無線通信技術では、前記ＯＦＤＭ技術が採用されると予想され、現在の３．５世代技術とも呼ばれるＩＥＥＥ ８０２．１６系のＷＭＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｍｅｔｒｏｐｏｌｉｔａｎ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）でも前記ＯＦＤＭ技術を標準規格として採用している。 In recent years, many wireless communication technologies have been proposed as candidates for high-speed mobile communication. Among them, Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) techniques are currently the most effective next-generation wireless communication. Recognized as a technology. In the future, in most wireless communication technologies, the OFDM technology is expected to be adopted, and the IEEE 802.16 system WMAN (Wireless Metropolitan Area Network), which is also called the current 3.5 generation technology, will use the OFDM technology as a standard. Adopted.
前記ＯＦＤＭ方式は、多重搬送波（Ｍｕｌｔｉ−Ｃａｒｒｉｅｒ）を用いてデータを伝送する方式である。すなわち、直列に入力されるシンボル列を並列変換してこれら各々を相互直交性を有する複数の副搬送波（ｓｕｂ−ｃａｒｒｉｅｒ）ら、すなわち、複数の副チャンネル（ｓｕｂ−ｃｈａｎｎｅｌ）らに変調して伝送する多重搬送波変調（ＭＣＭ：Ｍｕｌｔｉ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ）方式の一種である。 The OFDM scheme is a scheme for transmitting data using a multi-carrier. That is, symbol strings input in series are converted in parallel, and each of them is modulated into a plurality of sub-carriers having mutual orthogonality, that is, modulated into a plurality of sub-channels and transmitted. This is a kind of multi-carrier modulation (MCM) system.
前記ＯＦＤＭ方式を採用する広帯域無線通信システムで、基地局は、時間同期と基地局区分のために端末で同期チャンネル（ＳＣＨ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎ Ｃｈａｎｎｅｌ、以下ＳＣＨと称する）を送信する。すなわち、端末は前記ＳＣＨを用いて自分が属している基地局を区分することができる。前記ＳＣＨが送信される位置は、送信端及び受信端の間に予め規約されている。結果的に前記ＳＣＨは、一種の基準信号として動作する。 In a broadband wireless communication system employing the OFDM scheme, a base station transmits a synchronization channel (SCH: hereinafter referred to as SCH) at a terminal for time synchronization and base station classification. That is, the terminal can identify the base station to which the terminal belongs by using the SCH. The position where the SCH is transmitted is regulated in advance between the transmitting end and the receiving end. As a result, the SCH operates as a kind of reference signal.
前記ＳＣＨは、多様な方法で設計されることができるが、現在最も注目を浴びている方法は、周波数領域で一定な間隔を置いて基地局固有のＰＲ（Ｐｓｅｕｄｏ Ｒａｎｄｏｍ）シーケンスを副搬送波に乗せて送る方法である。すべての副搬送波にシーケンスを乗せ送れずに一定な間隔にシーケンスをマッピングする場合、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算の後の時間領域信号を見ると、ＯＦＤＭシンボル内で一定パターンの反復が行ったことを確認することができる。ここで、前記反復回数は、周波数領域のシーケンスマッピングの間隔によって異なる。 The SCH can be designed in various ways, but the method that is currently attracting the most attention is to place a base station-specific PR (Pseudo Random) sequence on a subcarrier at regular intervals in the frequency domain. It is a method to send. When a sequence is mapped at a constant interval without being transmitted on all subcarriers, a constant pattern repetition was performed in the OFDM symbol when looking at the time domain signal after IFFT (Inverse Fast Fourier Transform) operation I can confirm that. Here, the number of repetitions depends on the frequency domain sequence mapping interval.
従来のＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムで用いられるＳＣＨを以下に記載する。 The SCH used in the conventional IEEE 802.16e system is described below.
図１は、既存システムのＳＣＨを周波数領域で示す図である。前記図１に示すように、従来のＳＣＨは、周波数領域で３個の副搬送波の間隔ごとシーケンス値が割当られる。
この時、前記図１に対応されるＳＣＨの時間領域信号は、図２と同様である。図２を参照すると、従来のＳＣＨは、時間領域で同様の信号が３回反復される形態を有する。端末は、前記ＳＣＨの反復パターンを用いて時間同期を獲得する。この時ＩＦＦＴのサイズは、２の累乗であるが３（反復回数）は、ＩＦＦＴサイズの約数ではないため、３回反復パターンは、完全な反復パターンではなく不完全な反復パターンになる。よって、端末が基地局セルの境界（ｃｅｌｌ ｂｏｕｎｄａｒｙまたはｃｅｌｌ ｅｄｇｅ）にある場合、隣接セルのＳＣＨが干渉に作用して３回の反復パターンが崩れる問題が生じるという恐れがある。この場合、端末は時間同期獲得に困難がある。
FIG. 1 is a diagram illustrating the SCH of an existing system in the frequency domain. As shown in FIG. 1, the conventional SCH is assigned sequence values at intervals of three subcarriers in the frequency domain.
At this time, the time domain signal of the SCH corresponding to FIG. 1 is the same as that of FIG. Referring to FIG. 2, the conventional SCH has a form in which a similar signal is repeated three times in the time domain. The terminal acquires time synchronization using the repetition pattern of the SCH. At this time, the size of IFFT is a power of 2, but 3 (the number of repetitions) is not a divisor of the IFFT size, so the three-time repetition pattern is not a complete repetition pattern but an incomplete repetition pattern. Therefore, when the terminal is at the boundary (cell boundary or cell edge) of the base station cell, there is a possibility that the SCH of the adjacent cell acts on the interference and the repetition pattern is broken three times. In this case, the terminal has difficulty in obtaining time synchronization.
また、従来のＳＣＨは、一つのＳＣＨに割当てられた副搬送波の個数と同様の長さのシーケンスが用いられる。従来のＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムの場合、計１１４個の基地局を区分するために１１４個のシーケンスが用いられ、ＩＦＦＴの長さが１０２４であることに例に挙げると、各々のシーケンスの長さはＳＣＨに割当てられた副搬送波の個数２８４と同じである。この際、端末は受信されたＳＣＨ信号と予め有する１１４個のシーケンスらとの相関値を計算してセルＩＤを獲得する。 In addition, the conventional SCH uses a sequence having the same length as the number of subcarriers allocated to one SCH. In the case of a conventional IEEE 802.16e system, 114 sequences are used to partition a total of 114 base stations, and the length of each sequence is, for example, the IFFT length is 1024. Is the same as the number of subcarriers 284 allocated to the SCH. At this time, the terminal calculates a correlation value between the received SCH signal and 114 sequences in advance to obtain a cell ID.
従来のＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムから進化したシステムであるＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムは、フェムトセル（ｆｅｍｔｏｃｅｌｌ）を支援するために前記ＩＥＥＥ ８０２．１６ｅシステムよりもっと多い個数のセルＩＤが要する。また、ＳＣＨシンボル（ＯＦＤＭシンボル）のシーケンス個数もセルＩＤ個数に比例して増加する。このようにシーケンス個数が増加する場合、シーケンス間の相関特性が悪くなりセルＩＤの検出性能が低下し、また、シーケンスのピーク対平均電力比（ＰＡＰＲ：Ｐｅａｋ ｔｏ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ）が増加しＳＣＨの送信電力をブースティングすることができるマージンが減少する恐れがある。 The IEEE 802.16m system, which is an evolved system from the conventional IEEE 802.16e system, requires a larger number of cell IDs than the IEEE 802.16e system in order to support femtocells. Further, the number of sequences of SCH symbols (OFDM symbols) also increases in proportion to the number of cell IDs. When the number of sequences increases in this way, the correlation characteristics between sequences deteriorates and the detection performance of the cell ID decreases, and the peak-to-average power ratio (PAPR) of the sequence increases and the SCH There is a risk that the margin for boosting transmission power may be reduced.
また、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムでは、ＳＣＨがセルＩＤ情報以外の他の付加情報（システムパラメタ）を含めるよう要求されることができる。このように、今後のシステム（例：ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ）のＳＣＨ（ＳＣＨ）は多くの個数のセルＩＤと付加情報伝送などの追加的な要求事項を充足するために新たに設計されなければならない。この時、前記ＳＣＨのシーケンスらは、相互相関特性及びＰＡＰＲを考慮して最適に設計されなければならない。 Further, in the IEEE 802.16m system, the SCH can be requested to include additional information (system parameter) other than the cell ID information. Thus, the SCH (SCH) of future systems (eg, IEEE 802.16m) must be newly designed to satisfy additional requirements such as a large number of cell IDs and additional information transmission. . At this time, the SCH sequences should be optimally designed in consideration of cross-correlation characteristics and PAPR.
上述の従来の問題を解決するために、本発明の主目的は、広帯域無線通信システムで時間同期性能が向上したＳＣＨを生成するための装置及び方法を提供することにある。 In order to solve the above-described conventional problems, a main object of the present invention is to provide an apparatus and method for generating an SCH with improved time synchronization performance in a broadband wireless communication system.
本発明のまた他の目的は、広帯域無線通信システムで時間領域での信号が２回反復パターンを有するＳＣＨを生成するための装置及び方法を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for generating an SCH in which a signal in a time domain has a repeated pattern twice in a broadband wireless communication system.
本発明のまた他の目的は、広帯域無線通信システムで付加情報によるシーケンスを用いてＳＣＨを生成するための装置及び方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for generating an SCH using a sequence based on additional information in a broadband wireless communication system.
本発明のまた他の目的は、広帯域無線通信システムで付加情報を伝送するためのＳＣＨを生成するための装置及び方法を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for generating an SCH for transmitting additional information in a broadband wireless communication system.
本発明のまた他の目的は、広帯域無線通信システムでＰＡＰＲが低いＳＣＨを生成するための装置及び方法を提供することにある。 It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for generating an SCH with a low PAPR in a broadband wireless communication system.
前記の目的を達成するための本発明の一態様によれば、互いに異なる少なくとも２個のＳＣＨらを提供する無線通信システムでＰ−ＳＣＨを送信するための装置は、付加情報によるＰ−ＳＣＨシーケンスを発生するシーケンス発生器と、前記付加情報は、基地局種類情報、ＦＦＴサイズ情報、帯域幅情報、グループ情報、セクター情報及び搬送波種類情報のうち少なくとも一つを含み、前記Ｐ−ＳＣＨシーケンスを変調する変調器と、変調されたＰ−ＳＣＨシーケンスを予め定義された副搬送波集合の内の副搬送波らにマッピングする副搬送波マッピング器と、前記副搬送波集合に含まれる副搬送波らは、１個の副搬送波の間隔で離隔されており、前記副搬送波らにマッピングされた前記Ｐ−ＳＣＨシーケンスをＯＦＤＭ変調することでＰ−ＳＣＨシンボルを発生するＯＦＤＭ変調器と、前記Ｐ−ＳＣＨシンボルを送信する送信器と、を含むことを特徴とする。 According to an aspect of the present invention for achieving the above object, an apparatus for transmitting a P-SCH in a wireless communication system providing at least two different SCHs is a P-SCH sequence according to additional information. And the additional information includes at least one of base station type information, FFT size information, bandwidth information, group information, sector information, and carrier type information, and modulates the P-SCH sequence. A sub-carrier mapper that maps the modulated P-SCH sequence to sub-carriers within a predefined sub-carrier set, and the sub-carriers included in the sub-carrier set are one The P-SCH sequence separated by the sub-carrier interval and mapped to the sub-carriers is modulated by OFDM. An OFDM modulator for generating a CH symbols, characterized in that it comprises a and a transmitter for transmitting the P-SCH symbol.
前記目的を達成するための本発明の他の態様によれば、互いに異なる少なくとも２個のＳＣＨらを提供する無線通信システムでＰ−ＳＣＨを受信するための装置は、受信信号を基底帯域サンプルデータに変換する受信部と、前記Ｐ−ＳＣＨの時間領域反復パターンを用いて前記サンプルデータから時間同期を獲得する時間同期獲得器と、前記時間同期を基に受信サンプルデータをＯＦＤＭ復調して周波数領域のデータを発生するＯＦＤＭ復調器と、前記周波数領域のデータのうち予め定義された副搬送波集合内の副搬送波らから信号らを抽出する副搬送波抽出器と、前記副搬送波集合に含まれる副搬送波らは、１個の副搬送波の間隔で離隔されており、前記抽出された副搬送波集合の信号を復調してＰ−ＳＣＨシーケンスを検出する復調器と、前記Ｐ−ＳＣＨシーケンスの候補らを格納する表に含まれた候補シーケンスらと相関演算して、最大の相関値を有する候補シーケンスを判断することで前記Ｐ−ＳＣＨシーケンスを検出して、前記Ｐ−ＳＣＨシーケンスに対応される付加情報を獲得するシーケンス復調器と、を含み、前記副情報は、基地局種類情報、ＦＦＴサイズ情報、帯域幅情報、グループ情報、セクター情報及び搬送波種類情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention for achieving the above object, an apparatus for receiving P-SCH in a wireless communication system providing at least two SCHs different from each other comprises: A receiving unit for converting to a time domain, a time synchronization acquiring unit for acquiring time synchronization from the sample data using the time domain repetition pattern of the P-SCH, and a frequency domain by OFDM-demodulating the received sample data based on the time synchronization. An OFDM demodulator for generating data, a subcarrier extractor for extracting signals from subcarriers in a predefined subcarrier set among the data in the frequency domain, and a subcarrier included in the subcarrier set And a demodulator that demodulates signals of the extracted subcarrier set and detects a P-SCH sequence separated by an interval of one subcarrier. The P-SCH sequence is detected by performing a correlation operation with the candidate sequences included in the table storing the candidates for the P-SCH sequence, and determining the candidate sequence having the maximum correlation value. A sequence demodulator that acquires additional information corresponding to an SCH sequence, and the sub information includes at least one of base station type information, FFT size information, bandwidth information, group information, sector information, and carrier type information It is characterized by including one.
前記目的を達成するための本発明のまた他の態様によれば、互いに異なる少なくとも２個のＳＣＨらを提供する無線通信システムでＰ−ＳＣＨを送信するための方法は、付加情報によるＰ−ＳＣＨシーケンスを発生する過程と、前記付加情報は、基地局種類情報、ＦＦＴサイズ情報、帯域幅情報、グループ情報、セクター情報及び搬送波種類情報のうち少なくとも一つを含み、前記Ｐ−ＳＣＨシーケンスを変調する過程と、変調されたＰ−ＳＣＨシーケンスを予め定義された副搬送波集合内の副搬送波らにマッピングする過程と、前記副搬送波集合に含まれる副搬送波らは、１個の副搬送波の間隔で離隔されており、前記副搬送波らにマッピングされた前記Ｐ−ＳＣＨシーケンスをＯＦＤＭ変調することでＰ−ＳＣＨシンボルを発生する過程と、前記Ｐ−ＳＣＨシンボルを送信する過程と、を含むことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a method for transmitting a P-SCH in a wireless communication system providing at least two different SCHs is a P-SCH according to additional information. The sequence generation process and the additional information include at least one of base station type information, FFT size information, bandwidth information, group information, sector information, and carrier type information, and modulate the P-SCH sequence. A process of mapping the modulated P-SCH sequence to subcarriers in a predefined subcarrier set, and subcarriers included in the subcarrier set are separated by one subcarrier interval. Generating a P-SCH symbol by performing OFDM modulation on the P-SCH sequence mapped to the subcarriers. , Characterized in that it comprises a, and transmitting the P-SCH symbol.
前記目的を達成するための本発明のまた他の態様によれば、互いに異なる少なくとも２個のＳＣＨらを提供する無線通信システムでＰ−ＳＣＨを受信する方法は、受信信号を基底帯域サンプルデータに変換する過程と、前記Ｐ−ＳＣＨの時間領域反復パターンを用いて前記サンプルデータから時間同期を獲得する過程と、前記時間同期を基に受信サンプルデータをＯＦＤＭ復調して周波数領域のデータを発生する過程と、前記周波数領域のデータのうち予め定義された副搬送波集合内の副搬送波らから信号らを抽出する過程と、前記副搬送波集合に含まれる副搬送波らは１個の副搬送波の間隔で離隔されており、前記抽出された副搬送波集合の信号を復調してＰ−ＳＣＨシーケンスを検出する過程と、前記Ｐ−ＳＣＨシーケンスの候補らを格納する表に含まれた候補シーケンスらと相関演算する過程と、最大の相関値を有する候補シーケンスを判断することで前記Ｐ−ＳＣＨシーケンスを検出する過程と、前記Ｐ−ＳＣＨシーケンスに対応される付加情報を獲得する過程と、を含み、前記付加情報は、基地局種類情報、ＦＦＴサイズ情報、帯域幅情報、グールプ情報、セクター情報及び搬送波種類情報のうち少なくとも一つを含むことを特徴とする。 According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a method for receiving P-SCH in a wireless communication system providing at least two SCHs different from each other includes: A process of converting, a process of obtaining time synchronization from the sample data using the time domain repetition pattern of the P-SCH, and OFDM demodulating received sample data based on the time synchronization to generate frequency domain data A process of extracting signals from subcarriers in a predefined subcarrier set from among the frequency domain data, and subcarriers included in the subcarrier set at intervals of one subcarrier. A process of detecting a P-SCH sequence by demodulating the extracted subcarrier set signals, and candidates for the P-SCH sequence; A process of performing correlation calculation with candidate sequences included in the table to be detected, a process of detecting the P-SCH sequence by determining a candidate sequence having the maximum correlation value, and an addition corresponding to the P-SCH sequence Acquiring the information, wherein the additional information includes at least one of base station type information, FFT size information, bandwidth information, group information, sector information, and carrier type information.
以下、説明する図２及び図１１を通じて、本書で、本発明の原理を説明するために用いられる多様な実施形態らは、一例に過ぎなく、本発明は本書の範囲に限定されない。当業者において、本発明の原理はどのような種類の無線通信システムにも適用されることは自明であると言える。 Hereinafter, the various embodiments used to explain the principle of the present invention in this document through FIGS. 2 and 11 described below are merely examples, and the present invention is not limited to the scope of the present document. It will be obvious to those skilled in the art that the principles of the present invention apply to any type of wireless communication system.
以下、本発明は、ＯＦＤＭ／ＯＦＤＭＡ基盤の広帯域無線通信システムで時間同期及び付加情報送信のためのＳＣＨを通信するための技術に対して記載する。 Hereinafter, the present invention will be described with respect to a technique for communicating SCH for time synchronization and additional information transmission in an OFDM / OFDMA-based broadband wireless communication system.
以下、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムを例として説明するが、本発明はＳＣＨを用いるほかの規格の無線通信システムにも容易に適用されることができる。 Hereinafter, an IEEE 802.16m system will be described as an example, but the present invention can be easily applied to a wireless communication system of another standard using SCH.
上述したように、多くの個数のセルＩＤと付加情報伝送などの追加的な要求事項を充足するために、今後のシステム（例：ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ）はＳＣＨを新たに設計しなければならない。 As described above, in order to satisfy additional requirements such as a large number of cell IDs and additional information transmission, a future system (eg, IEEE 802.16m) must newly design an SCH.
前記今後のシステムは、多様な要求事項を充足するために複数のＳＣＨらを備えることができる。例えば、互いに他の２個のＳＣＨら、すなわち、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨを備えることができる。前記Ｐ−ＳＣＨを介して送信される同期信号は、ＰＡプリアンブル（Ｐｒｉｍａｒｙ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｒｅａｍｂｌｅ）、前記Ｓ−ＳＣＨを介して送信される同期信号は、ＳＡプリアンブル（Ｓｅｃｏｎｄａｒｙ Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｐｒｅａｍｂｌｅ）と称することができる。この時、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨは要求される機能らを互いに分けて支援することができる。すなわち、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨが各々行わなければならない機構が新たに定義されなければならない。また、Ｐ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨ各々のシーケンスと副搬送波マッピング方法などが定義されなければならない。 The future system can include multiple SCHs to meet various requirements. For example, two other SCHs, that is, P-SCH and S-SCH can be provided. The synchronization signal transmitted via the P-SCH may be referred to as a PA preamble (Primary Advanced Preamble), and the synchronization signal transmitted via the S-SCH may be referred to as an SA preamble (Secondary Advanced Preamble). At this time, the P-SCH and the S-SCH can support required functions separately. That is, a mechanism that P-SCH and S-SCH must perform must be newly defined. Also, P-SCH and S-SCH sequences, subcarrier mapping methods, etc. must be defined.
先に、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムの構造とＰ−ＳＣＨの機能を説明する。 First, the structure of the IEEE 802.16m system and the function of P-SCH will be described.
図３は、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ ８０２．１６ｍシステムを略に示す図である。
前記図３に示すように、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ端末とＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ基地局が通信を行うために、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ端末はＩＥＥＥ ８０２．１６ｍ基地局がＰ−ＳＣＨを介して送信する信号を用いて同期を獲得しなければならない。この時Ｐ−ＳＣＨが提供する機能は時間同期、周波数同期及び付加情報伝送である。ここで、前記時間同期はフレーム同期とスーパーフレーム同期などを含むことができる。
FIG. 3 is a diagram schematically illustrating an IEEE 802.16m system according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 3, in order for the IEEE 802.16m terminal and the IEEE 802.16m base station to communicate with each other, the IEEE 802.16m terminal transmits a signal transmitted from the IEEE 802.16m base station via the P-SCH. Must be used to obtain synchronization. At this time, the functions provided by the P-SCH are time synchronization, frequency synchronization, and additional information transmission. Here, the time synchronization may include frame synchronization and superframe synchronization.
図４は、本発明の実施形態によるＩＥＥＥ ８０２．１６ｍフレーム構造でＰ−ＳＣＨとＳ−ＳＣＨの位置を示す図である。
図４を参照すると、ＩＥＥＥ ８０２．１６ｍフレーム構造でスーパーフレームは、２０ｍｓｅｃの時間間隔を有し、４個の５ｍｓｅｃ時間間隔を有するフレームから構成されることができる。前記図４は、一個のスーパーフレーム内に一個のＰ−ＳＣＨシンボルと三個のＳ−ＳＣＨシンボルらが５ｍｓｅｃ間隔に位置する場合を例示する図である。この時、前記Ｐ−ＳＣＨシンボルは、ＳＦＨ（ｓｕｐｅｒｆｒａｍｅ ｈｅａｄｅｒ）内に位置されてもよい。前記Ｐ−ＳＣＨシンボルと前記Ｓ−ＳＣＨシンボルらの個数及び位置はシステム規格及び設計者の意図に従って変更されることができ、ＳＣＨのシンボル個数及び位置が変更されても本発明は同一に提供されることができる。例えば、前記Ｐ−ＳＣＨシンボルが前記ＳＦＨを含むフレームの次のフレームであるフレームＦ１を介して送信されて、前記Ｓ−ＳＣＨシンボルらがフレームＦ０、Ｆ２、Ｆ３を介して送信されることができる
FIG. 4 is a diagram illustrating the positions of P-SCH and S-SCH in an IEEE 802.16m frame structure according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 4, in the IEEE 802.16m frame structure, a super frame has a time interval of 20 msec and may be composed of four frames having a time interval of 5 msec. FIG. 4 is a diagram illustrating a case where one P-SCH symbol and three S-SCH symbols are located at 5 msec intervals in one superframe. At this time, the P-SCH symbol may be located in a SFH (superframe header). The number and position of the P-SCH symbol and the S-SCH symbol can be changed according to the system standard and the intention of the designer, and the present invention is provided even if the number and position of the SCH are changed. Can. For example, the P-SCH symbol can be transmitted via the frame F1, which is the next frame of the frame including the SFH, and the S-SCH symbols can be transmitted via the frames F0, F2, and F3.
続いて、Ｐ−ＳＣＨの時間同期を向上するための方案を提案する。時間同期を向上するために、本発明は時間領域の信号が完全な２回反復パターンを有するよう周波数領域で副搬送波らは１個の副搬送波間隔に離隔、すなわち、奇数目または偶数目の副搬送波らにだけシーケンスをマッピングする。 Then, the method for improving the time synchronization of P-SCH is proposed. In order to improve time synchronization, the present invention provides that the subcarriers are separated by one subcarrier interval in the frequency domain so that the time domain signal has a complete double repeat pattern, ie, odd or even subcarriers. Map the sequence only to the carriers.
図５は、本発明の実施形態による周波数領域で偶数目の副搬送波ごとシーケンス値を割当てた時の時間領域信号を示す図である。前記図５に示すように、周波数領域で偶数目の副搬送波にだけシーケンス値をマッピングすると、時間領域の信号に変換するとき同一の信号が２回反復される形態になる。 FIG. 5 is a diagram illustrating a time domain signal when a sequence value is assigned to each even-numbered subcarrier in the frequency domain according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, when a sequence value is mapped only to even-numbered subcarriers in the frequency domain, the same signal is repeated twice when converted to a time domain signal.
図６は、本発明の実施形態による周波数領域で奇数目の副搬送波ごとにシーケンス値を割当てた時の時間領域信号を示す図である。前記図６に示したように、周波数領域で奇数目の副搬送波らにだけシーケンス値をマッピングすると、時間領域の信号に変換するとき、同一の信号が２回反復する形態になる。但し、偶数目の副搬送波らを用いた場合と異なり、反復される信号らのうち一つの信号は他の一つの信号の符号が反転された形態を有する。 FIG. 6 is a diagram illustrating a time domain signal when a sequence value is assigned to each odd subcarrier in the frequency domain according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, when sequence values are mapped only to odd-numbered subcarriers in the frequency domain, the same signal is repeated twice when converted to a time domain signal. However, unlike the case where even-numbered subcarriers are used, one of the repeated signals has a form in which the sign of the other one signal is inverted.
ここで、反復回数の２は、ＩＦＦＴのサイズである２の累乗の約数であるので、時間領域での２回反復パターンは完全な反復パターンに示す。よって、基地局間に同期が合わせている場合、セルの境界でも隣接セルのＰ−ＳＣＨが干渉で作用しなく、むしろ隣接セルのＰ−ＳＣＨの反復パターンが重なってＳＣＨの信号の大きさが他のデータ区間よりもっと大きくなるマクロダイバーシティ（ｍａｃｒｏ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ）効果を得られる。以下、本発明はシーケンスが奇数目の副搬送波らにだけマッピングされる場合を例に挙げて説明する。 Here, since the number of iterations of 2 is a divisor of a power of 2 that is the size of IFFT, the twice iteration pattern in the time domain is shown as a complete iteration pattern. Therefore, when synchronization is established between the base stations, the P-SCH of the adjacent cell does not act on the cell boundary due to interference. Rather, the repetition pattern of the P-SCH of the adjacent cell overlaps to increase the size of the SCH signal. A macro diversity effect that is larger than other data intervals can be obtained. Hereinafter, the present invention will be described with an example in which a sequence is mapped only to odd-numbered subcarriers.
続いて、本発明によるＳＣＨのシーケンスを生成する方法を提案する。本発明で提案するＰ−ＳＣＨのためのシーケンスの長さはＦＦＴのサイズと関係なく同様である。 Next, a method for generating a SCH sequence according to the present invention is proposed. The sequence length for P-SCH proposed in the present invention is the same regardless of the size of the FFT.
下記の表１は、Ｐ−ＳＣＨがマクロ基地局、フィムト基地局、リレー基地局、ホットゾーン基地局などを示す基地局種類情報を付加情報として提供するとき、基地局種類を区別するシーケンスの例を１６進数（ｈｅｘａｄｅｃｉｍａｌ）で示す表である。例えば、各のシーケンスの長さは２１６である。下記の表１の最右例は各シーケンスのＰＡＰＲを示す。下記の表１に示すシーケンスらのＰＡＰＲが非常に低いので、基地局は、Ｐ−ＳＣＨシンボルの送信電力を効率的にブースティングすることができる。下記の表１は、Ｐ−ＳＣＨのためのシーケンス個数が４個である場合、提案されるシーケンスらを示す表である。以下、提案されるシーケンスらは、相互相関特性及びＰＡＰＲを考慮して設計されており、基地局種類及びシーケンス間の対応関係は、システム規格及び設計者の意図に従って変更されることは勿論である。 Table 1 below shows an example of a sequence for discriminating between base station types when P-SCH provides base station type information indicating a macro base station, a Fimto base station, a relay base station, a hot zone base station, etc. as additional information. Is a table indicating hexadecimal numbers (hexadecimal). For example, the length of each sequence is 216. The rightmost example in Table 1 below shows the PAPR of each sequence. Since the PAPR of the sequences shown in Table 1 below is very low, the base station can boost the transmission power of the P-SCH symbol efficiently. Table 1 below shows proposed sequences when the number of sequences for P-SCH is four. Hereinafter, the proposed sequences are designed in consideration of cross-correlation characteristics and PAPR, and the correspondence between base station types and sequences is of course changed according to the system standard and the intention of the designer. .
下記の表２は、Ｐ−ＳＣＨが基地局種類の情報（例：マクロ基地局、フェムト基地局、リレー基地局、ホットゾーン基地局など）及びＦＦＴサイズ情報を付加情報として提供するとき、基地局種類及びＦＦＴサイズ情報を区別するシーケンスの例を１６進数で示した表である。例えば、各々のシーケンスの長さは、２１６である。下記の表２の最右例は、各のシーケンスのＰＡＰＲを示す。表２に示すシーケンスらのＰＡＰＲが非常に低いので、基地局はＰ−ＳＣＨシンボルを送信するときに効率的に送信電力をブースティングすることができる。 Table 2 below shows that when the P-SCH provides base station type information (eg, macro base station, femto base station, relay base station, hot zone base station, etc.) and FFT size information as additional information, the base station It is the table | surface which showed the example of the sequence which distinguishes a kind and FFT size information by the hexadecimal number. For example, the length of each sequence is 216. The rightmost example in Table 2 below shows the PAPR of each sequence. Since the PAPR of the sequences shown in Table 2 is very low, the base station can boost the transmission power efficiently when transmitting the P-SCH symbol.
下記の表３は、Ｐ−ＳＣＨが基地局種類の情報（例：マクロ基地局、フェムト基地局、リレー基地局、ホットゾーン基地局など）及びシステム帯域幅の大きさ情報を付加情報として提供するとき、基地局種類とシステム帯域幅の大きさ情報を区別するシーケンスの例を１６進数で示した表である。例えば、各々のシーケンスの長さは、２１６である。下記の表３の最右例は、各のシーケンスのＰＡＰＲを示す。表３に示したシーケンスらのＰＡＰＲが非常に低いので、基地局はＰ−ＳＣＨシンボルを送信するときに効率的に送信電力をブースティングすることができる。 Table 3 below provides base station type information (eg, macro base station, femto base station, relay base station, hot zone base station, etc.) and system bandwidth size information as additional information for P-SCH. FIG. 11 is a table showing an example of a sequence for distinguishing between base station type and system bandwidth size information in hexadecimal. For example, the length of each sequence is 216. The rightmost example in Table 3 below shows the PAPR of each sequence. Since the PAPR of the sequences shown in Table 3 is very low, the base station can boost the transmission power efficiently when transmitting the P-SCH symbol.
下記の表４は、Ｐ−ＳＣＨが基地局種類の情報（例：マクロ基地局、フェムト基地局、リレー基地局、ホットゾーン基地局など）及びグループ情報を付加情報として提供するとき、基地局種類とグループ情報を区別するシーケンスの例を１６進数で示した表である。例えば、各々のシーケンスの長さは２１６である。下記の表４の最右例は各のシーケンスのＰＡＰＲを示す。表４に示したシーケンスらのＰＡＰＲが非常に低いので、基地局はＰ−ＳＣＨシンボルを送信するときに効率的に送信電力をブースティングすることができる。例えば、前記グループ情報は、セクター情報、セグメント情報、地域情報などを含むことができる。 Table 4 below shows the base station type when the P-SCH provides base station type information (eg, macro base station, femto base station, relay base station, hot zone base station, etc.) and group information as additional information. It is the table | surface which showed the example of the sequence which distinguishes and group information by the hexadecimal number. For example, the length of each sequence is 216. The rightmost example in Table 4 below shows the PAPR of each sequence. Since the PAPR of the sequences shown in Table 4 is very low, the base station can boost the transmission power efficiently when transmitting the P-SCH symbol. For example, the group information may include sector information, segment information, regional information, and the like.
下記の表５は、Ｐ−ＳＣＨが基地局種類の情報（例：マクロ基地局、ＯＳＧフェムト（ＯＳＧ ｆｅｍｔｏ、ＯＳＧ：Ｏｐｅｎ Ｓｕｂｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ）基地局、ＣＳＧフェムト（ＣＳＧ ｆｅｍｔｏ、ＣＳＧ：Ｃｌｏｓｅｄ Ｓｕｂｓｃｒｉｂｅｒ Ｇｒｏｕｐ）基地局、リレー基地局、ホットゾーン基地局など）及びシステム帯域幅の大きさ情報またはＦＦＴサイズ情報、セクター情報（またはセグメント情報）、搬送波種類情報（例：ｆｕｌｌｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｃａｒｒｉｅｒ、ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ ｃａｒｒｉｅｒなど）などを付加情報として提供するとき、各の情報らの組合せを区別するに用いるシーケンスの例を１６進数で示す表である。例えば、各々のシーケンスの長さは２１６である。前記基地局種類は、隣の基地局リスト（ＮＢＲ＿ＡＤＶ）に含める基地局（例：マクロ基地局）と隣の基地局リスト（ＮＢＲ＿ＡＤＶ）に含まれない基地局（例：フェムト基地局）などで分けられる。下記の表５の最右例は、各のシーケンスのＰＡＰＲを示す。表５に示されたシーケンスらのＰＡＰＲが非常に低いので、基地局はＰ−ＳＣＨシンボルを送信するときに効率的に送信電極をブースティングすることができる。 Table 5 below shows information on the types of base stations of P-SCH (eg, macro base station, OSG femto (OSG femto, OSG: Open Subscriber Group) base station, CSG femto (CSG femto, CSG: Closed Subscriber Group). Station bandwidth, relay base station, hot zone base station, etc.) and system bandwidth size information or FFT size information, sector information (or segment information), carrier type information (eg, fully configured carrier, partially configured carrier, etc.) It is a table | surface which shows the example of the sequence used for distinguishing the combination of each information when providing as additional information in hexadecimal number. For example, the length of each sequence is 216. The base station type is divided into a base station (eg, a macro base station) included in an adjacent base station list (NBR_ADV) and a base station (eg, a femto base station) not included in an adjacent base station list (NBR_ADV). It is done. The rightmost example in Table 5 below shows the PAPR of each sequence. Since the PAPR of the sequences shown in Table 5 is very low, the base station can boost the transmit electrode efficiently when transmitting P-SCH symbols.
下記の表６は、前記表５のシーケンスらに対応される付加情報を示す一実施形態である。
下記の表７は、前記表５の一部のシーケンスらに対応される付加情報を示す一実施形態である。
下記の表８は、前記表５のシーケンスらに対応される付加情報を示す一実施形態である。
前記表６、前記表７及び前記表８の中、前記‘Ｆｕｌｌｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ’及び前記‘Ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ’は搬送波の種類として、多重搬送波（ｍｕｌｔｉ−ｃａｒｒｉｅｒ）伝送を行う場合、制御チャンネルらの構成を示す。前記‘Ｆｕｌｌｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ’は同期、ブロードキャスト、マルチキャスト、ユニキャスト制御シグナリングを含むすべての制御チャンネルらが構成された搬送波を意味し、多重搬送波動作及び他の搬送波らに対する情報が前記制御チャンネルらに含めることができる。前記‘Ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ’は、ＴＤＤ（Ｔｉｍｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式でダウンリング伝送だけのための搬送波またはＦＤＤ（Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｄｕｐｌｅｘ）方式で対応されるアップリンク搬送波を有しないダウンリンク搬送波を意味し、ダウンリンク伝送に対する制御チャンネルらだけを含むことを意味する。 In Table 6, Table 7 and Table 8, 'Fully configured' and 'Partially configured' indicate the configuration of control channels when performing multi-carrier transmission as the type of carrier. . The 'Fully configured' means a carrier on which all control channels including synchronization, broadcast, multicast, and unicast control signaling are configured, and includes information on multi-carrier operation and other carriers in the control channel. Can do. The 'Partly configured' means a carrier for only downlink transmission in a TDD (Time Division Duplex) scheme or a downlink carrier without an uplink carrier supported by a FDD (Frequency Division Duplex) scheme. It means to include only control channels for transmission.
前記表６、前記表７及び前記表８は、前記表５のシーケンスを用いて付加情報を伝送する実施形態として本発明の範囲を限定するものではなく、前記表６、前記表７及び前記表８の他にも前記表５のシーケンスを用いた多様な不可情報伝送方法が可能である。例えば、前記表６、前記表７及び前記表８でシステム帯域幅の大きさ情報は、ＦＦＴサイズ情報に代替されることができる。また、インデックス番号及びシーケンス間の対応関係が異なるか、または前記表５に示したシーケンスらのサブセットだけが用いることができる。 The Table 6, the Table 7, and the Table 8 do not limit the scope of the present invention as an embodiment for transmitting additional information using the sequence of the Table 5. The Table 6, the Table 7, and the Table 8 are not limited thereto. In addition to 8, various non-information transmission methods using the sequence of Table 5 are possible. For example, the system bandwidth size information in Table 6, Table 7, and Table 8 may be replaced with FFT size information. Further, the correspondence between index numbers and sequences is different, or only a subset of the sequences shown in Table 5 can be used.
本発明は、前記Ｐ−ＳＣＨのためのシーケンスを副搬送波にマッピングする方法を提案する。副搬送波インデックス２５６がＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）副搬送波に割当てられたとき、前記Ｐ−ＳＣＨのための副搬送波集合は下記の数式１と同様に示すことができる。 The present invention proposes a method for mapping a sequence for the P-SCH to a subcarrier. When the subcarrier index 256 is assigned to a DC (Direct Current) subcarrier, the subcarrier set for the P-SCH can be expressed in the same manner as Equation 1 below.
前記数式１で、前記ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔは、Ｐ−ＳＣＨのために割当てられた副搬送波らのインデックスを意味し、ｋは、０から２１５までの定数である。 In Equation 1, the PSCH CarrierSet is an index of subcarriers allocated for the P-SCH, and k is a constant from 0 to 215.
図７は、本発明の実施形態によるＰ−ＳＣＨがマッピングされる副搬送波集合を示す図である。前記図７に示すように、Ｐ−ＳＣＨがマッピングされる副搬送波集合（ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔ）は、前記数式１に従ってインデックス４１、４３、４５、‥‥‥、４６９、４７１の副搬送波らで構成される。すなわち、前記Ｐ−ＳＣＨのためのシーケンスは、インデックス４１〜４１７範囲内の副搬送波らのうち奇数目のインデックスの副搬送波らにマッピングされ、前記インデックス４１〜４１７範囲外の副搬送波らには、シーケンスがマッピングされない。言い換えると、副搬送波の個数と係ることなく、ＤＣ副搬送波を中心とする２１６個の副搬送波らにだけ前記Ｐ−ＳＣＨのためのシーケンスがマッピングされる。
FIG. 7 is a diagram illustrating a subcarrier set to which a P-SCH is mapped according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the subcarrier set (PSCH CarrierSet) to which the P-SCH is mapped is composed of subcarriers with
前記表１〜表４を用いて生成されたシーケンスらは、パワーがブースティングされたＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）信号に変調されて前記図７に示す副搬送波らに順にマッピングされる。 The sequences generated using Tables 1 to 4 are modulated into a BPSK (Binary Phase Shift Keying) signal whose power is boosted and sequentially mapped to the subcarriers shown in FIG.
以下、本発明は、上述と同様に同期信号を送信する送信端及び受信端の動作及び構成を図面を参照して説明する。 Hereinafter, in the present invention, operations and configurations of a transmission end and a reception end that transmit a synchronization signal in the same manner as described above will be described with reference to the drawings.
図８は、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムでＳＣＨ送信端の構成を示している。
前記図８に示すように、ＳＣＨの送信端は、シーケンス発生器８００、変調器８０２、副搬送波マッピング器８０４、ＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算器８０６、保護区間追加器８０８、ＤＡＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ ｔｏ Ａｎａｌｏｇ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）８１０、ＲＦ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）送信器８１２を含めて構成される。
FIG. 8 shows a configuration of the SCH transmission end in the broadband wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 8, the SCH transmission end includes a
前記シーケンス発生器８００は、上位制御器（図示せず）からの付加情報によるシーケンスを発生する。例えば、前記シーケンス発生器８００は、前記表１、前記表２、前記表３、または前記表４と同様の表を格納し、入力される付加情報によるシーケンスを格納された表から獲得して出力することができる。他の例を挙げると、前記シーケンス発生器８００は、前記送信端に該当する付加情報によるシーケンスのみ格納しており、前記制御器の制御下で前記格納されたシーケンスを出力することができる。
The
前記変調器８０２は、前記シーケンス発生器８００から提供されるシーケンスを定められた変調方式によって変調する。例えば、前記変調器８０２は、前記シーケンスをパワーブースティングされたＢＰＳＫ（Ｂｉｎａｒｙ Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）信号に変調する。
The
前記副搬送波マッピング器８０４は、前記変調器８０２によって変調されたシーケンスを副搬送波集合（ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔ）に含まれた副搬送波らにマッピングする。この時、前記シーケンスは、時間領域での２回反復パターンのために奇数目または偶数目の副搬送波らにマッピングされることができる。例えば、前記副搬送波集合（ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔ）は、図７と同様に構成されることができる。
The
前記ＩＦＦＴ演算器８０６は、前記副搬送波マッピング器８０４により副搬送波らにマッピングされた信号をＩＦＦＴ（Ｉｎｖｅｒｓｅ Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算することで時間領域のサンプルデータを生成する。前記保護区間追加器８０８は、前記ＩＦＦＴ演算器８０６からのサンプルデータに保護区間（例：Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）を追加してＰ−ＳＣＨ信号（またはＰ−ＳＣＨシンボル）を生成する。
The
前記ＤＡＣ８１０は、前記保護区追加器８０８からのＰ−ＳＣＨシンボル（ＯＦＤＭＡシンボル）をアナログ信号に変換する。前記ＲＦ送信器８１２は、前記ＤＡＣ８１０からの基底帯域アナログ信号をＲＦ信号に上向変換した後、アンテナを通じて送信する。
The
前記送信端が基地局であって、前記ＳＣＨを受信する受信端が端末である場合、前記端末は、前記基地局から受信されたＰ−ＳＣＨ信号を用いて時間同期を獲得して、付加情報を抽出する。この時、前記端末は、Ｐ−ＳＣＨの時間領域での２回反復パターンを用いて時間同期を獲得し、周波数領域でのシーケンスの検出を介して付加情報を獲得する。前記付加情報は、基地局種類（ＢＳ ｔｙｐｅ）情報、ＦＦＴサイズ、システム帯域幅の大きさ、搬送波種類及びその他のシステムパラメタのうち少なくとも一つを含むことができる。 When the transmitting end is a base station and the receiving end that receives the SCH is a terminal, the terminal acquires time synchronization using a P-SCH signal received from the base station, and adds additional information. To extract. At this time, the terminal acquires time synchronization using a two-time repetition pattern in the time domain of P-SCH, and acquires additional information through sequence detection in the frequency domain. The additional information may include at least one of base station type (BS type) information, FFT size, system bandwidth size, carrier type, and other system parameters.
図９は、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムでＳＣＨ受信端の構成を示す図である。
前記図９に示すように、ＳＣＨ受信端は、ＲＦ受信器９００、ＡＤＣ（Ａｎａｌｏｇ ｔｏ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）９０２、保護区間除去器９０４、時間同期獲得器９０６、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）演算器９０８、副搬送波抽出器９１０、復調器９１２、シーケンス復調器９１４を含めて構成される。
FIG. 9 is a diagram illustrating a configuration of the SCH receiving end in the broadband wireless communication system according to the embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 9, the SCH receiving end includes an
前記ＲＦ受信器９００は、アンテナから受信されたＲＦ帯域信号を基底帯域アナログ信号に下向変換する。前記ＡＤＣ９０２は、前記基底帯域アナログ信号をサンプリングしてデジタル信号に変換する。前記保護区間除去器９０４は、前記ＡＤＣ９０２からのサンプルデータからＯＦＤＭＡシンボル同期を獲得して、前記ＯＦＤＭＡシンボル同期を基に保護区間（例：Ｃｙｃｌｉｃ Ｐｒｅｆｉｘ）を除去する。
The
前記時間同期獲得器９０６は、前記保護区間除去器９０４からのサンプルデータをスライディングウィンドー方式で相関演算を反復行うことで時間同期（フレーム同期、スーパーフレーム同期など）を獲得して、前記獲得された時間同期を上位制御器へ提供する。すなわち、時間同期のためのＰ−ＳＣＨチャンネルの信号は、時間領域で２回反復されるので、時間同期獲得器９０６は、相関演算を介して２回反復される信号の位置を判断する。前記時間同期獲得器９０６は、前記サンプルデータをＯＦＤＭＡシンボル単位に出力する。ここで、前記時間同期（フレーム同期、スーパーフレーム同期など）を時間領域（ｔｉｍｅ ｄｏｍａｉｎ）で獲得することに説明したが、前記時間同期獲得は、周波数領域でも行ってもよい。
The
前記ＦＦＴ演算器９０８は、前記時間同期獲得器９０６から提供されるサンプルデータをＦＦＴ演算することで周波数領域のデータを生成する。前記副搬送波抽出器９１０は、前記ＦＦＴ演算器９０８からの周波数領域のデータのうちでＰ−ＳＣＨによる副搬送波集合の信号ら（副搬送波値ら）を抽出する。
The
前記復調器９１２は、前記抽出された信号らを前記送信端の前記変調器８０２で用いられた変調方式（例：ＢＰＳＫ）に対応される方式で復調する。前記シーケンス復調器９１４は、前記送信端の前記シーケンス発生器８００に格納された表と同一の表を格納し、受信されたシーケンスと前記表のすべてのシーケンスとの相関値を計算して、最大の相関値を有するシーケンスに対応される付加情報を出力する。例えば、前記付加情報は、基地局種類情報、ＦＦＴサイズ、帯域幅大きさ、搬送波種類及びその他のシステムパラメタのうち少なくとも一つを含むことができる。
The
図１０は、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムでＰ−ＳＣＨを送信するための手続きを示している。
図１０を参照すると、まず、送信端（基地局）は、１００１ステップで付加情報によるシーケンスを発生する。ここで、前記付加情報は、ブロードキャスティングされるシステムパラメタであって、例えば基地局種類情報（例：マイクロ基地局、フェムト基地局、リレー基地局、ホットゾーン基地局など）、ＦＦＴサイズ、帯域幅サイズ、搬送波種類及びその他のシステムパラメタのうち少なくとも一つを含むことができる。本発明で実施形態は、前記表１〜前記表４に記すシーケンスを発生することに仮定する。
FIG. 10 shows a procedure for transmitting P-SCH in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 10, first, the transmitting end (base station) generates a sequence based on additional information in step 1001. Here, the additional information is a system parameter to be broadcast, for example, base station type information (eg, micro base station, femto base station, relay base station, hot zone base station, etc.), FFT size, bandwidth At least one of size, carrier type and other system parameters may be included. In the present embodiment, it is assumed that the sequences described in Tables 1 to 4 are generated.
以後、前記送信端は、１００３ステップで前記シーケンスを定められた変調方式に従って変調する。例えば、前記送信端は前記シーケンスをパワーブースティングされたＢＰＳＫ信号に変調することができる。
Thereafter, the transmitting end modulates the sequence in
前記送信端は、１００５ステップで前記変調されたシーケンスをＰ−ＳＣＨによる副搬送波集合（ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔ）の副搬送波らにマッピングする。この時、前記シーケンスは時間領域での２回反復パターンのために奇数目または偶数目の副搬送波らにマッピングされることができる。例えば、前記副搬送波集合は、図７と同様に構成されることができる。
In
以後、前記送信端は、１００７ステップで副搬送波マッピングされたシーケンスをＯＦＤＭ変調してＰ−ＳＣＨ信号（Ｐ−ＳＣＨシンボル）を生成する。前記送信端は、１００９ステップで前記生成されたＰ−ＳＣＨ信号をＲＦ処理して端末に送信する。
Thereafter, the transmitting end generates a P-SCH signal (P-SCH symbol) by OFDM-modulating the subcarrier mapped sequence in step 1007. The transmitting end performs RF processing on the generated P-SCH signal in
図１１は、本発明の実施形態による広帯域無線通信システムでＰ−ＳＣＨを受信するための手続きを示している。
図１１を参照すると、まず、受信端（端末）は、１１０１ステップで基地局から受信されるＲＦ帯域の信号を基底帯域サンプルデータに変換する。以後、前記受信端は、１１０３ステップで前記サンプルデータをスライディングウィンドー方式で相関演算を行うことで時間同期（フレーム同期、スーパーフレーム同期など）を獲得する。前記受信端は、１１０５ステップで前記獲得された時間同期を基に受信サンプルデータをＯＦＤＭ復調して周波数領域のデータを生成する。
FIG. 11 shows a procedure for receiving P-SCH in a broadband wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 11, first, the receiving end (terminal) converts an RF band signal received from the base station into baseband sample data in
以後、前記受信端は、１１０７ステップで前記周波数領域のデータのうちＰ−ＳＣＨによる副搬送波集合の信号らを抽出する。また、前記受信端は、１１０９ステップで前記抽出された副搬送波信号らを送信端の変調方式（例：ＢＰＳＫ）に対応される方式で復調してＰ−ＳＣＨシーケンスを獲得する。 Thereafter, in step 1107, the receiving end extracts subcarrier set signals from P-SCH from the frequency domain data. The receiving end demodulates the extracted subcarrier signals in step 1109 using a method corresponding to the modulation method (eg, BPSK) of the transmitting end to obtain a P-SCH sequence.
前記受信端は、１１１１ステップで前記獲得されたＰ−ＳＣＨシーケンスと格納された表内のすべてもシーケンスらの間の相関値を計算して、最大の相関値を有するシーケンスに対応される付加情報を獲得する。例えば、前記付加情報は、基地局種類情報、ＦＦＴサイズ、帯域幅の大きさ、搬送波種類及びその他のシステムパラメタのうち少なくとも一つを含むことができる。 The receiving end calculates a correlation value between the acquired P-SCH sequence and all the sequences in the stored table in 1111 step, and additional information corresponding to the sequence having the maximum correlation value. To win. For example, the additional information may include at least one of base station type information, FFT size, bandwidth size, carrier type, and other system parameters.
上述のように、本発明は、無線通信システムで時間同期及び付加情報伝送が可能であるＰ−ＳＣＨを提案する。本発明によるＰ−ＳＣＨを構成する副搬送波らは、１個の副搬送波間隔で離隔されるので時間領域で２回反復パターンを維持することから、セル境界での時間同期の性能を向上する利点がある。また、ＳＣＨを介して基地局種類などの付加情報伝送することで、ネットワーク進入（ｎｅｔｗｏｒｋ ｅｎｔｒｙ）及びハンドオバーなどに要する複雑度（例：シグナリング複雑度など）を大きく減らすことができる長所がある。 As described above, the present invention proposes a P-SCH capable of time synchronization and additional information transmission in a wireless communication system. Since the sub-carriers constituting the P-SCH according to the present invention are separated by one sub-carrier interval, the sub-carriers maintain a repetitive pattern twice in the time domain. There is. In addition, by transmitting additional information such as the type of base station via the SCH, there is an advantage that complexity required for network entry and handover (eg, signaling complexity) can be greatly reduced.
適切な実施形態に対する参照と共に発明を説明した。しかし、当業者において、以下の特許請求範囲により定義される発明の範囲から外さない限度内で形態及び具体的な内容の多様な変化が可能であることは自明でありうる。 The invention has been described with reference to suitable embodiments. However, it will be apparent to those skilled in the art that various changes in form and specific content can be made without departing from the scope of the invention as defined by the following claims.
８００ シーケンス発生器
８０２ 変調器
８０４ 副搬送波マッピング器
８０６ ＩＦＦＴ演算器
８０８ 保護区間追加器
８１０ ＤＡＤ
８１２ ＲＦ送信器
800
812 RF transmitter
Claims (32)
搬送波構成（ｃａｒｒｉｅｒ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）に対応するプリアンブルシーケンスを変調する変調器と
変調された前記プリアンブルシーケンスを予め定められたマッピング規則に従って決定された副搬送波集合にマッピングする副搬送波マッピング器と、
前記プリアンブルシーケンスを送信する送信器と、
を含み、前記搬送波構成は、前記プリアンブルシーケンスを搬送する搬送波がダウンリンクだけの伝送のためのものであるか否かを指示する装置。 In a base station apparatus in a wireless communication system,
A modulator that modulates a preamble sequence corresponding to a carrier configuration and a bandwidth, and a subcarrier mapper that maps the modulated preamble sequence to a subcarrier set determined according to a predetermined mapping rule When,
A transmitter for transmitting the preamble sequence;
Only containing the carrier configuration, device carrier waves transporting the preamble sequence to indicate whether or not for transmission of only downlink.
ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔ＝２・ｋ＋４１
ここで、前記ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔは、プリアンブルのために割当された副搬送波のインデックスを意味し、前記ｋは０から２１５までの定数であってインデックス２５６はＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）副搬送波を指示する。 The apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the subcarrier set is determined according to the following equation.
PSCH CarrierSet = 2 · k + 41
Here, the PSCH CarrierSet means an index of a subcarrier allocated for the preamble, the k is a constant from 0 to 215, and the index 256 indicates a DC (Direct Current) subcarrier.
前記Ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄは、搬送波が、ダウンリンク伝送を支援する制御チャンネルで構成されたダウンリンクだけの搬送波を含むことを意味する。 The apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein a correspondence relationship between the combination of the bandwidth and the carrier structure and the preamble sequence is similar to that in the following table.
The partially configured means that the carrier includes a downlink-only carrier configured with a control channel that supports downlink transmission.
前記プリアンブルシンボルは、同じ信号が２回繰り返すパターンを有していることを特徴とする請求項３に記載の装置。 An OFDM modulator that generates a preamble symbol by modulating the preamble sequence mapped to the subcarrier by OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing);
4. The apparatus according to claim 3, wherein the preamble symbol has a pattern in which the same signal repeats twice.
プリアンブルシンボルにて予め定められた副搬送波集合内の副搬送波から信号を抽出する副搬送波抽出器と、
前記副搬送波集合から抽出された信号を復調してプリアンブルシーケンスを検出する復調器と、
前記プリアンブルシーケンスに対応される搬送波構成（ｃａｒｒｉｅｒ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を獲得するシーケンス復調器と、
を含み、前記搬送波構成は、前記プリアンブルシーケンスを搬送する搬送波がダウンリンクだけの伝送のためのものであるか否かを指示する装置。 In a terminal device in a wireless communication system,
A subcarrier extractor for extracting a signal from a subcarrier in a subcarrier set predetermined by a preamble symbol;
A demodulator for demodulating a signal extracted from the subcarrier set to detect a preamble sequence;
A sequence demodulator that acquires a carrier configuration and a bandwidth corresponding to the preamble sequence;
Only containing the carrier structure, device carrier waves transporting the preamble sequence to indicate whether or not for transmission of only downlink.
ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔ＝２・ｋ＋４１
ここで、前記ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔは、プリアンブルのために割当された副搬送波のインデックスを意味し、前記ｋは０から２１５までの定数であってインデックス２５６はＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）副搬送波を指示する。 The apparatus according to any one of claims 8 to 10, wherein the subcarrier set is determined as the following equation.
PSCH CarrierSet = 2 · k + 41
Here, the PSCH CarrierSet means an index of a subcarrier allocated for the preamble, the k is a constant from 0 to 215, and the index 256 indicates a DC (Direct Current) subcarrier.
前記Ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄは、搬送波が、ダウンリンク伝送を支援する制御チャンネルで構成されたダウンリンクだけの搬送波を含むことを意味する。 The apparatus according to any one of claims 8 to 12, wherein a correspondence relationship between the combination of the bandwidth and the carrier structure and the preamble sequence is the same as that in the table below.
The partially configured means that the carrier includes a downlink-only carrier configured with a control channel that supports downlink transmission.
プリアンブル信号の時間領域の繰返しパターンを利用して前記サンプルデータから時間同期を獲得する時間同期獲得器と、
前記時間同期を基準として受信サンプルデータをＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）復調して前記プリアンブルシンボルの周波数領域のデータを生成するＯＦＤＭ復調器とをさらに含み、
前記プリアンブルシンボルは、同じ信号が２回繰り返すパターンを有していることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか一項に記載の装置。 A receiving unit for converting the received signal into baseband sample data;
A time synchronization acquirer that acquires time synchronization from the sample data using a time domain repetition pattern of a preamble signal;
An OFDM demodulator for demodulating the received sample data on the basis of the time synchronization to generate data in the frequency domain of the preamble symbol by demodulating OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing);
The apparatus according to any one of claims 8 to 13, wherein the preamble symbol has a pattern in which the same signal repeats twice.
搬送波構成（ｃａｒｒｉｅｒ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）に対応するプリアンブルシーケンスを変調する過程と、
変調された前記プリアンブルシーケンスを予め定められたマッピング規則に従って決定された副搬送波集合にマッピングする過程と、
前記プリアンブルシーケンスを送信する過程と、
を含み、前記搬送波構成は、前記プリアンブルシーケンスを搬送する搬送波がダウンリンクだけの伝送のためのものであるか否かを指示する方法。 In a method for transmitting a preamble in a wireless communication system,
Modulating a preamble sequence corresponding to a carrier configuration and a bandwidth;
Mapping the modulated preamble sequence to a subcarrier set determined according to a predetermined mapping rule;
Transmitting the preamble sequence;
Only containing the carrier structure, a method of carrier waves transporting the preamble sequence to indicate whether or not for transmission of only downlink.
ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔ＝２・ｋ＋４１
ここで、前記ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔは、前記プリアンブルのために割当された副搬送波のインデックスを意味し、前記ｋは０から２１５までの定数であってインデックス２５６はＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）副搬送波を指示する。 The method according to any one of claims 15 to 17, wherein the subcarrier set is determined as the following equation.
PSCH CarrierSet = 2 · k + 41
Here, the PSCH CarrierSet means an index of a subcarrier allocated for the preamble, the k is a constant from 0 to 215, and the index 256 indicates a DC (Direct Current) subcarrier.
前記Ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄは、搬送波が、ダウンリンク伝送を支援する制御チャンネルで構成されたダウンリンクだけの搬送波を含むことを意味する。 The method according to any one of claims 15 to 19, wherein a correspondence relationship between the combination of the bandwidth and the carrier structure and the preamble sequence is the same as that in the table below.
The partially configured means that the carrier includes a downlink-only carrier configured with a control channel that supports downlink transmission.
前記プリアンブルシンボルは、同じ信号が２回繰り返すパターンを有していることを特徴とする請求項１７に記載の方法。 Further comprising: generating a preamble symbol by modulating the preamble sequence mapped to the subcarrier by OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing);
The method of claim 17, wherein the preamble symbol has a pattern in which the same signal repeats twice.
プリアンブルシンボルにて予め定められた副搬送波集合内の副搬送波から信号を抽出する過程と、
前記副搬送波集合から抽出された信号を復調してプリアンブルシーケンスを検出する過程と、
前記プリアンブルシーケンスに対応される搬送波構成（ｃａｒｒｉｅｒ ｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ）及び帯域幅（ｂａｎｄｗｉｄｔｈ）を獲得する過程と、
を含み、前記搬送波構成は、前記プリアンブルシーケンスを搬送する搬送波がダウンリンクだけの伝送のためのものであるか否かを指示する方法。 In a method for receiving a preamble in a wireless communication system,
Extracting a signal from a subcarrier in a subcarrier set predetermined by a preamble symbol;
Demodulating a signal extracted from the subcarrier set to detect a preamble sequence;
Obtaining a carrier configuration and a bandwidth corresponding to the preamble sequence;
Only containing the carrier structure, a method of carrier waves transporting the preamble sequence to indicate whether or not for transmission of only downlink.
ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔ＝２・ｋ＋４１
ここで、前記ＰＳＣＨＣａｒｒｉｅｒＳｅｔは、前記プリアンブルのために割当された副搬送波のインデックスを意味し、前記ｋは０から２１５までの定数であってインデックス２５６はＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）副搬送波を指示する。 The method according to any one of claims 22 to 24, wherein the subcarrier set is determined by the following equation.
PSCH CarrierSet = 2 · k + 41
Here, the PSCH CarrierSet means an index of a subcarrier allocated for the preamble, the k is a constant from 0 to 215, and the index 256 indicates a DC (Direct Current) subcarrier.
前記Ｐａｒｔｉａｌｌｙ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄは、搬送波が、ダウンリンク伝送を支援する制御チャンネルで構成されたダウンリンクだけの搬送波を含むことを意味する。 27. The method according to any one of claims 22 to 26, wherein a correspondence relationship between the combination of the bandwidth and the carrier structure and the preamble sequence is the same as in the table below.
The partially configured means that the carrier includes a downlink-only carrier configured with a control channel that supports downlink transmission.
前記プリアンブルの時間領域の繰返しパターンを利用して前記サンプルデータから時間同期を獲得する過程と、
前記時間同期を基準として受信サンプルデータをＯＦＤＭ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）復調して前記プリアンブルシンボルの周波数領域のデータを生成する過程とをさらに含み、
前記プリアンブルシンボルは、同じ信号が２回繰り返すパターンを有していることを特徴とする請求項２２ないし２７のいずれか一項に記載の方法。 A process of converting the received signal into baseband sample data;
Obtaining time synchronization from the sample data using a time domain repetition pattern of the preamble;
Further comprising a step of demodulating the received sample data with respect to the time synchronization to generate frequency domain data of the preamble symbol by OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing);
The method according to any one of claims 22 to 27, wherein the preamble symbol has a pattern in which the same signal repeats twice.
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