KR101211993B1 - An efficient implementation method for Zadoff-Chu sequence in LTE Uplink - Google Patents

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KR101211993B1 KR1020110005255A KR20110005255A KR101211993B1 KR 101211993 B1 KR101211993 B1 KR 101211993B1 KR 1020110005255 A KR1020110005255 A KR 1020110005255A KR 20110005255 A KR20110005255 A KR 20110005255A KR 101211993 B1 KR101211993 B1 KR 101211993B1
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Abstract

본 발명은 LTE 상향링크에서 사용되는 Zadoff-Chu 시퀀스을 구현하는 방안에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 승산기로 구현되는 Zadoff-Chu 시퀀스의 복잡도를 감소시키는 방안에 관한 것이다.
이를 위해 LTE 상향링크에서 사용하는 Zadoff-Chu 시퀀스를 구현하는 방법은 상기 Zadoff-Chu 시퀀스를 지수함수인

Figure 112011004343033-pat00080
형태로 변환하는 단계, 변환된 상기 지수함수의 위상부분을 단위 위상(
Figure 112011004343033-pat00081
)과 위상 인덱스(k)를 갖는 단위 위상식(
Figure 112011004343033-pat00082
)으로 변환하는 단계 및 변환된 상기 단위 위상식의 상기 위상 인덱스를 모듈로(modulo) 연산이 없는 부분(
Figure 112011004343033-pat00083
)과 모듈로 연산이 있는 부분(
Figure 112011004343033-pat00084
)으로 분리한 후 상기 위상 인덱스인 k를 산출하는 단계를 포함한다.The present invention relates to a scheme for implementing a Zadoff-Chu sequence used in LTE uplink, and more particularly, to a scheme for reducing the complexity of a Zadoff-Chu sequence implemented as a multiplier.
To this end, a method of implementing a Zadoff-Chu sequence used in the LTE uplink is an exponential function of the Zadoff-Chu sequence.
Figure 112011004343033-pat00080
Converting the form into phases, converting the phase portion of the converted exponential
Figure 112011004343033-pat00081
) And a unit phase equation with phase index k
Figure 112011004343033-pat00082
And modulating the phase index of the converted unit phase equation without modulo operation
Figure 112011004343033-pat00083
) And the part with the modulo operation (
Figure 112011004343033-pat00084
Calculating k as the phase index.

Description

ＬＴＥ 상향링크에서의 효율적인 Ｚａｄｏｆｆ－Ｃｈｕ 시퀀스 구현 방법{An efficient implementation method for Zadoff-Chu sequence in LTE Uplink}An efficient implementation method for Zadoff-Chu sequence in LTE Uplink}

본 발명은 LTE 상향링크에서 사용되는 Zadoff-Chu 시퀀스을 구현하는 방안에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 승산기로 구현되는 Zadoff-Chu 시퀀스의 복잡도를 감소시키는 방안에 관한 것이다.The present invention relates to a scheme for implementing a Zadoff-Chu sequence used in LTE uplink, and more particularly, to a scheme for reducing the complexity of a Zadoff-Chu sequence implemented as a multiplier.

OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식에 기반한 LTE 시스템은 제3세대 이동통신 표준인 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)를 대신할 차세대 이동통신 시스템으로서 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 논의되고 있다. LTE 시스템은 기존 시스템에 비해 주파수 및 고속의 멀티미디어 서비스를 효과적으로 사용하는 IP 네트워크로 진화되는 이동통신 시스템이다.The LTE system based on the Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) scheme is currently being discussed in the 3rd Generation Partnership Project (3GPP) as a next generation mobile communication system to replace the Universal Mobile Telecommunication System (UMTS), which is the third generation mobile communication standard. The LTE system is a mobile communication system that is evolved into an IP network that uses frequency and high speed multimedia services more effectively than existing systems.

OFDM 방식은 주파수 영역에서 다중의 부반송파(Subcarrier)를 이용하여 데이터를 전송하는 방식으로 부반송파들 간의 직교성(Orthogonality)을 유지하여 전송하기 때문에 주파수 효율이 높고 선택적 페이딩(Frequency Selective Fading)과 다중경로 페이딩에 강하고 보호구간(CP : Cyclic Prefix)을 이용하여 심볼간 간섭을 줄일 수 있다. 또한, 하드웨어적으로는 등화기 구조가 간단하여 임펄스(Impulse) 잡음에 강한 장점이 있어 고속 데이터 전송시 최적의 전송효율을 얻을 수 있다.The OFDM method transmits data by using multiple subcarriers in the frequency domain, and maintains orthogonality between subcarriers, thereby increasing frequency efficiency and providing selective frequency fading and multipath fading. Inter-symbol interference can be reduced by using a strong and protected interval (CP). In addition, since the structure of the equalizer is simple in hardware, it has a strong advantage against impulse noise, and thus an optimum transmission efficiency can be obtained in high-speed data transmission.

3GPP LTE 상향링크는 OFDM 기술의 PAPR(Peak to Average Power Ratio) 문제를 해결하기 위하여 부반송파 매핑(Mapping) 전에 이산 푸리에 변환(DFT : Discrete Fourier Transform)을 수행한다. 이러한 기술을 LTE에서는 SC-FDMA라 한다. LTE 상향링크에서는 PRACH를 이용한 초기 동기 설정과 SRS를 이용한 동기 유지를 위하여 자기상관(Auto-correlation) 및 교차상관(Cross-correlation) 특성이 좋은 Zadoff-Chu CAZAC(이하, 'CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 코드'라 칭함)를 사용한다. CAZAC은 RS(Reference Signal) 생성에 사용되는 코드이다.3GPP LTE uplink performs a Discrete Fourier Transform (DFT) before subcarrier mapping to solve a Peak to Average Power Ratio (PAPR) problem of OFDM technology. This technique is called SC-FDMA in LTE. In LTE uplink, Zadoff-Chu CAZAC (hereinafter referred to as 'Constant Amplitude Zero Auto') having good auto-correlation and cross-correlation characteristics for initial synchronization setup using PRACH and synchronization using SRS is maintained. Correlation Code). CAZAC is a code used to generate a reference signal (RS).

LTE 상향링크에서 Zadoff-Chu 시퀀스는 기본적으로 특정 위상을 가지는 단위원상의 복소수 형태를 가지므로 실제 하드웨어 및 소프트웨어 구현에서 삼각함수 연산으로 실수부, 허수부로 구현된다. Since the Zadoff-Chu sequence basically has a complex form of unit circle having a specific phase in LTE uplink, the real and imaginary parts are implemented by trigonometric operations in real hardware and software implementation.

하드웨어 구현에 적합한 삼각함수 연산 방식으로 좌표 회전 디지털 계산부(CORDIC: COordinate Rotation DIgital Computer) 방식이 널리 사용된다. CORDIC 방식은 삼각함수 구현을 위해 테이블 참조(look-up table)와 비트 쉬프트 연산만을 이용한다.As a trigonometric algorithm suitable for hardware implementation, a coordinate rotation digital computer (CORDIC) method is widely used. The CORDIC method uses only look-up tables and bit shift operations to implement trigonometric functions.

통상적으로 사칙연산은 모든 산술 연산의 기본이 되는 것으로 많은 계산에 이용되고 있다. 이러한 사칙 연산은 논리 연산자 또는 소프트웨어에 의해 다양하게 구현되고 있다.In general, arithmetic operations are the basis of all arithmetic operations and are used for many calculations. These arithmetic operations are variously implemented by logical operators or software.

하지만 가산 및 감산은 논리 연산자 또는 소프트웨어로써 구현할 시, 그 구현이 복잡하다는 것은 당업자에게 자명한 사항이었다. 따라서 가산 및 감산을 위한 계산의 복잡도를 줄이면서 처리 속도를 향상시키기 위한 방안이 당업자에게는 숙원 사업이라 할 수 있었다.However, it is obvious to those skilled in the art that addition and subtraction are complicated when implemented with logical operators or software. Therefore, a method for improving the processing speed while reducing the complexity of the calculation for addition and subtraction was considered a pursuit of a person skilled in the art.

Zadoff-Chu의 위상을 계산하는 방식은 곱셈과 나눗셈 연산이 요구되는데 이는 복잡도와 크기가 증가되는 단점이 있다. 본 발명의 과제는 Zadoff-Chu 시퀀스 생성을 위한 복잡도와 크기를 줄이는 방안을 제안한다.Zadoff-Chu's phase calculation requires multiplication and division, which increases the complexity and size. An object of the present invention proposes a method for reducing the complexity and size for Zadoff-Chu sequence generation.

이를 위해 본 발명의 LTE 상향링크에서 사용하는 Zadoff-Chu 시퀀스를 구현하는 방법은 상기 Zadoff-Chu 시퀀스를 지수함수인

Figure 112011004343033-pat00001
형태로 변환하는 단계, 변환된 상기 지수함수의 위상부분을 단위 위상(
Figure 112011004343033-pat00002
)과 위상 인덱스(k)를 갖는 단위 위상식(
Figure 112011004343033-pat00003
)으로 변환하는 단계 및 변환된 상기 단위 위상식의 상기 위상 인덱스를 모듈로(modulo) 연산이 없는 부분(
Figure 112011004343033-pat00004
)과 모듈로 연산이 있는 부분(
Figure 112011004343033-pat00005
)으로 분리한 후 상기 위상 인덱스인 k를 산출하는 단계를 포함한다.To this end, a method for implementing a Zadoff-Chu sequence used in the LTE uplink according to the present invention is an exponential function of the Zadoff-Chu sequence.
Figure 112011004343033-pat00001
Converting the form into phases, converting the phase portion of the converted exponential
Figure 112011004343033-pat00002
) And a unit phase equation with phase index k
Figure 112011004343033-pat00003
And modulating the phase index of the converted unit phase equation without modulo operation
Figure 112011004343033-pat00004
) And the part with the modulo operation (
Figure 112011004343033-pat00005
Calculating k as the phase index.

본 발명에 의하면, LTE 상향링크에서 Zadoff-Chu 시퀀스 생성을 위한 복잡도를 줄여 실제 제품의 크기 및 가격을 낮출 수 있다는 장점이 있다. 즉, 본 발명은 연산의 복잡도를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 칩 면적을 줄일 수 있는 장점이 있다. 뿐만 아니라 연산 구조를 간소화함으로써, 제품의 생산 단가를 줄일 수 있다.According to the present invention, there is an advantage that the size and price of the actual product can be reduced by reducing the complexity for generating Zadoff-Chu sequences in LTE uplink. That is, the present invention not only reduces the complexity of the calculation but also has the advantage of reducing the chip area. In addition, by simplifying the computational structure, the production cost of the product can be reduced.

도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 단위원상에 표시되는 단위위상을 도시하고 있으며,
도 2는 2사분면 내지 4사분면에 위치하고 있는 삼각함수 값을 1사분면으로 위상 이동하는 예를 도시하고 있다.1 illustrates a unit phase displayed on a unit circle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 shows an example of phase shifting of trigonometric values located in quadrants 2 to 4 quadrants.

전술한, 그리고 추가적인 본 발명의 양상들은 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 바람직한 실시 예들을 통하여 더욱 명백해질 것이다. 이하에서는 본 발명의 이러한 실시 예를 통해 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and further aspects of the present invention will become more apparent through the preferred embodiments described with reference to the accompanying drawings. Hereinafter will be described in detail to enable those skilled in the art to easily understand and reproduce through this embodiment of the present invention.

본 발명은 CORDIC 방식을 이용하여 삼각함수를 구현하고, Zadoff-Chu 시퀀스(sequence)의 위상 정보를 표현하기 위해 모든 위상을 단위위상

Figure 112011004343033-pat00006
의 배수로 표현한다. Zadoff-Chu 시퀀스가
Figure 112011004343033-pat00007
개의 위상 범위에서 표현되는 경우 단위위상
Figure 112011004343033-pat00008
는 하기의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.The present invention implements a trigonometric function using the CORDIC method, unit phase of all phases in order to represent the phase information of the Zadoff-Chu sequence
Figure 112011004343033-pat00006
Expressed as a multiple of. Zadoff-Chu sequence
Figure 112011004343033-pat00007
Unit phase when expressed in two phase ranges
Figure 112011004343033-pat00008
Can be expressed as Equation 1 below.

Figure 112011004343033-pat00009
Figure 112011004343033-pat00009

Figure 112011004343033-pat00010
: 단위 위상
Figure 112011004343033-pat00010
Unit phase

도 1은 수학식 1을 도면으로 도시하고 있는 예를 나타내고 있다.1 shows an example in which Equation 1 is shown in the drawings.

CORDIC 방식은 단위원상의 (1,0) 위치에서 정해진 회전수만큼 회전한 후 최종 위치를 목표 위상으로 판단한다. 따라서 CORDIC의 시작 위치와 목표 위상 위치간의 거리가 크면 높은 오차가 발생하게 된다. 이를 방지하기 위해 목표 위상이 단위원상의 1사분면을 벗어나는 경우 삼각함수의 성질을 이용하여 1사분면으로 위상 이동을 한 후 삼각함수 값을 계산한다. 이때 사분면 이동시의 부호 변화를 고려한 후 1사분면상에서 구한 삼각함수 값에 최종적으로 부호 변화를 적용한다. In the CORDIC method, the final position is determined as the target phase after rotating by a predetermined number of revolutions at the (1,0) position on the unit circle. Therefore, if the distance between the start position of the CORDIC and the target phase position is large, a high error occurs. To prevent this, if the target phase is out of the first quadrant of the unit circle, the trigonometric value is calculated after the phase shift to the first quadrant using the properties of the trigonometric function. At this time, after considering the sign change during quadrant movement, the sign change is finally applied to the trigonometric value obtained in the first quadrant.

도 2는 2사분면 내지 4사분면에 위치하고 있는 삼각함수 값을 1사분면으로 위상 이동하는 예를 도시하고 있다. FIG. 2 shows an example of phase shifting of trigonometric values located in quadrants 2 to 4 quadrants.

이렇게 모든 사분면의 위상을 1사분면으로 이동할 수 있는 경우는 전체 위상의 수가 4의 배수여야 하는 제한이 있다. Zadoff-Chu 시퀀스의 수식 표현은 하기 수학식 2와 같다.If the phases of all quadrants can be moved to one quadrant in this manner, the number of total phases must be a multiple of four. The mathematical expression of the Zadoff-Chu sequence is shown in Equation 2 below.

Figure 112011004343033-pat00011
Figure 112011004343033-pat00011

이때

Figure 112011004343033-pat00012
는 Zadoff-Chu 시퀀스의 길이이며, q는 Zadoff-Chu 시퀀스 특성을 결정하는
Figure 112011004343033-pat00013
보다 작은 양수이다. LTE 표준에서는 상향링크 서브프레임상에서 할당되는 주파수 자원수
Figure 112011004343033-pat00014
보다 작은 값들 중 최대인 소수(prime number)로
Figure 112011004343033-pat00015
를 정의한다. 길이
Figure 112011004343033-pat00016
의 Zadoff-Chu 시퀀스를 circular(원형) 방식으로 길이
Figure 112011004343033-pat00017
으로 확장하여 서브프레임상의 정해진 주파수 자원 위치에 할당한다. At this time
Figure 112011004343033-pat00012
Is the length of the Zadoff-Chu sequence and q is the length of the Zadoff-Chu sequence.
Figure 112011004343033-pat00013
Is less positive. In the LTE standard, the number of frequency resources allocated on an uplink subframe
Figure 112011004343033-pat00014
Is the largest prime number of smaller values.
Figure 112011004343033-pat00015
. Length
Figure 112011004343033-pat00016
Length of Zadoff-Chu sequence in circular fashion
Figure 112011004343033-pat00017
It is extended to and allocated to a predetermined frequency resource position on a subframe.

LTE 상향링크에서는 다른 사용자간의 간섭 신호 영향을 줄이기 위해 Zadoff-Chu 시퀀스에 사용자간 다른 cyclic shift 영향을 적용하는데 사용 가능한 cyclic shift 후보수가

Figure 112011004343033-pat00018
개 인 경우 cyclic shift가 적용된 Zadoff-Chu sequence는 하기의 수학식 3과 같이 나타낼 수 있다.In the LTE uplink, the number of cyclic shift candidates that can be used to apply different cyclic shift effects between users in a Zadoff-Chu sequence to reduce the influence of interference signals between different users.
Figure 112011004343033-pat00018
In the case of a dog, a Zadoff-Chu sequence to which a cyclic shift is applied may be represented by Equation 3 below.

Figure 112011004343033-pat00019
Figure 112011004343033-pat00019

여기서 i는 cyclic shift index값이며, m은 길이

Figure 112011004343033-pat00020
인 전체 Zadoff-Chu 시퀀스의 인덱스이다. i = 0인 경우는 cyclic shift 영향이 없는 기본 시퀀스이다. Cyclic shift까지 고려된 최종 Zadoff-Chu 시퀀스의 위상
Figure 112011004343033-pat00021
은 다음의 수학식 4와 같이 단위위상
Figure 112011004343033-pat00022
의 양수 k배 형태로 변형되고 이 때 k를 위상 인덱스라 정의한다.Where i is the cyclic shift index and m is the length
Figure 112011004343033-pat00020
Is the index of the entire Zadoff-Chu sequence. If i = 0, the base sequence has no cyclic shift effect. Phase of Final Zadoff-Chu Sequence Considered to Cyclic Shift
Figure 112011004343033-pat00021
Is the unit phase as shown in Equation 4 below.
Figure 112011004343033-pat00022
Is transformed into a positive k-fold of k, where k is defined as the phase index.

Figure 112011004343033-pat00023
Figure 112011004343033-pat00023

Cyclic shift를 고려하여 Zadoff-Chu가 가질 수 있는 전체 위상수는

Figure 112011004343033-pat00024
로 확장된다. LTE 상향링크에서 cyclic shift를 적용한 Zadoff-Chu 시퀀스는 SRS(Sounding reference signal) 신호와 DMRS(Demodulation reference signal) 신호에 사용된다. 이 때
Figure 112011004343033-pat00025
값이 각각 8과 12로 정의되어 전체 위상수
Figure 112011004343033-pat00026
가 4의 배수를 만족하므로 사분면 위상이동을 사용한 CORDIC 방식을 적용할 수 있다. 한편 위상 인덱스 k는 곱셈과 나눗셈 연산이 요구되는데 복잡도를 낮추기 위해 덧셈기로 구현하는 방안이 요구된다.Taking into account the cyclic shift, the total number of phases that Zadoff-Chu can have
Figure 112011004343033-pat00024
Is extended to. The Zadoff-Chu sequence using cyclic shift in LTE uplink is used for a Sounding Reference Signal (SRS) signal and a Demodulation Reference Signal (DMRS) signal. At this time
Figure 112011004343033-pat00025
Values are defined as 8 and 12, respectively,
Figure 112011004343033-pat00026
Since C satisfies a multiple of 4, the CORDIC method using quadrant phase shift can be applied. On the other hand, the phase index k requires multiplication and division operations, and a method of implementing it with an adder is required to reduce the complexity.

이를 위해 우선 위상 인덱스 k를 수학식 4의 위상 식에서와 같이 mod (modulo) 연산이 없는

Figure 112011004343033-pat00027
와 mod 연산이 필요한
Figure 112011004343033-pat00028
로 분리하여 정의한다. 우선 모듈로 연산이 없는
Figure 112011004343033-pat00029
의 경우 아래의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.To do this, we first set the phase index k without mod (modulo) as shown in Equation 4
Figure 112011004343033-pat00027
And mod operations
Figure 112011004343033-pat00028
Defined separately. Without modulo operations
Figure 112011004343033-pat00029
In the case of can be expressed as shown in Equation 5 below.

Figure 112011004343033-pat00030
Figure 112011004343033-pat00030

수학식 5를 이용하여 초기값

Figure 112011004343033-pat00031
부터 순차적으로
Figure 112011004343033-pat00032
을 더해 가며 계산한다. 이때 전체 위상 수
Figure 112011004343033-pat00033
안에서 mod 연산으로 계산하여야 하므로
Figure 112011004343033-pat00034
성질을 이용하여 매 덧셈 연산 결과에서
Figure 112011004343033-pat00035
보다 크거나 같은 경우
Figure 112011004343033-pat00036
를 빼주므로
Figure 112011004343033-pat00037
를 구현한다.
Initial value using Equation 5
Figure 112011004343033-pat00031
Sequentially
Figure 112011004343033-pat00032
Calculate by adding. Where the total number of phases
Figure 112011004343033-pat00033
Because we have to calculate by mod operation inside
Figure 112011004343033-pat00034
In each add operation
Figure 112011004343033-pat00035
Greater than or equal to
Figure 112011004343033-pat00036
Subtract
Figure 112011004343033-pat00037
Implement

Figure 112011004343033-pat00038
의 관계식은
Figure 112011004343033-pat00039
와
Figure 112011004343033-pat00040
간의 관계를 고려하면 임의의 양수
Figure 112011004343033-pat00041
를 이용하여 다음의 수학식 6으로 변형될 수 있다.
Figure 112011004343033-pat00038
The relationship of
Figure 112011004343033-pat00039
Wow
Figure 112011004343033-pat00040
Considering the relationship between
Figure 112011004343033-pat00041
It can be modified to the following equation (6) by using.

Figure 112011004343033-pat00042
Figure 112011004343033-pat00042

수학식 6을 이용하여 다음의 수학식 7을 얻을 수 있다. Using Equation 6, the following Equation 7 can be obtained.

Figure 112011004343033-pat00043
Figure 112011004343033-pat00043

위의 결과의 앞의 항은

Figure 112011004343033-pat00044
의 배수가 되어
Figure 112011004343033-pat00045
결과로 제거가 가능하므로 최종적으로 다음 수학식 8을 얻게 된다.The preceding term in the above result
Figure 112011004343033-pat00044
In multiples
Figure 112011004343033-pat00045
As a result, since it can be removed, the following Equation 8 is finally obtained.

Figure 112011004343033-pat00046
Figure 112011004343033-pat00046

수학식 8을 이용하면 mod 연산을 고려하지 않고 바로

Figure 112011004343033-pat00047
값을 계산하면 된다.Using Equation 8, without considering the mod operation
Figure 112011004343033-pat00047
Calculate the value.

Figure 112011004343033-pat00048
는 변수 m의 2차 방정식 형태이므로 2단계 차등방정식을 이용하여 다음의 수학식 9의 관계를 얻을 수 있다.
Figure 112011004343033-pat00048
Since is in the form of a quadratic equation of the variable m, the relationship of the following equation 9 can be obtained using a two-step differential equation.

Figure 112011004343033-pat00049
Figure 112011004343033-pat00049

두 초기값

Figure 112011004343033-pat00050
,
Figure 112011004343033-pat00051
을 설정하고 위의 관계식을 이용하여
Figure 112011004343033-pat00052
와
Figure 112011004343033-pat00053
을 순차적으로 계산한다. 이때 모든 덧셈 결과마다
Figure 112011004343033-pat00054
의 경우와 동일한 방식으로
Figure 112011004343033-pat00055
를 연산한다.Two initial values
Figure 112011004343033-pat00050
,
Figure 112011004343033-pat00051
And use the relation above
Figure 112011004343033-pat00052
Wow
Figure 112011004343033-pat00053
Calculate sequentially. For every addition result
Figure 112011004343033-pat00054
In the same way as
Figure 112011004343033-pat00055
.

위의 과정으로 순차적으로 구한

Figure 112011004343033-pat00056
,
Figure 112011004343033-pat00057
을 이용하여 위상 인덱스 k를 계산하는 수학식 10을 산출한다.Sequentially obtained by the above process
Figure 112011004343033-pat00056
,
Figure 112011004343033-pat00057
Calculate Equation 10 for calculating the phase index k using.

Figure 112011004343033-pat00058
Figure 112011004343033-pat00058

위상 인덱스 k 역시 전체 위상수

Figure 112011004343033-pat00059
안에서 정의되므로 앞의 방식과 동일한 원리로
Figure 112011004343033-pat00060
를 연산하면 최종 위상 인덱스를 얻게 된다.Phase index k is also the total number of phases
Figure 112011004343033-pat00059
Is defined in the same way
Figure 112011004343033-pat00060
The operation yields the final phase index.

본 발명에서 제안하는 방식과 곱셈 및 나눗셈 연산을 사용한 방식의 MSE(Mean-squared error)를 측정한 값의 비교를 통해 본 발명의 유용성을 확인할 수 있다.The usefulness of the present invention can be confirmed by comparing the measured value of Mean-squared error (MSE) of the method proposed by the present invention and the method using multiplication and division operations.

상술한 바와 같이 본 발명은 LTE 상향링크에서 다양한 용도로 사용되는 Zadoff-Chu 시퀀스를 효율적인 디지털 연산으로 생성하는 방식을 제안하였다. 제안 방식은 Zadoff-Chu 시퀀스의 위상 정보를 표현하기 위해 단위 위상과 위상 인덱스를 정의하였고 위상 인덱스를 덧셈으로만 계산하여 연산량을 줄였다.As described above, the present invention has proposed a method of generating Zadoff-Chu sequences used for various purposes in LTE uplink by efficient digital operation. In the proposed method, the unit phase and phase index are defined to represent the phase information of the Zadoff-Chu sequence, and the computation amount is reduced by calculating the phase index by addition only.

본 발명은 도면에 도시된 일실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the present invention .

Claims (8)

LTE 상향링크에서 사용하는 Zadoff-Chu 시퀀스를 구현하는 방법에 있어서,
상기 Zadoff-Chu 시퀀스를 지수함수인
Figure 112012046515075-pat00061
형태로 변환하는 단계;
변환된 상기 지수함수의 위상부분을 단위 위상(
Figure 112012046515075-pat00062
)과 위상 인덱스(k)를 갖는 단위 위상식(
Figure 112012046515075-pat00063
)으로 변환하는 단계; 및
변환된 상기 단위 위상식의 상기 위상 인덱스를 모듈로(modulo) 연산이 없는 부분(
Figure 112012046515075-pat00064
)과 모듈로 연산이 있는 부분(
Figure 112012046515075-pat00065
)으로 분리한 후 상기 위상 인덱스인 k를 산출하는 단계를 포함하며,
상기 모듈로 연산이 없는 부분은 하기 수학식 13과 같이 나타내며, 초기값
Figure 112012046515075-pat00087
부터 순차적으로
Figure 112012046515075-pat00088
을 더해가며 계산함을 특징으로 하는 시퀀스 구현 방법.
[수학식 13]
Figure 112012046515075-pat00089

i는 cyclic shift index값
m은 길이
Figure 112012046515075-pat00090
인 전체 Zadoff-Chu 시퀀스의 인덱스
Figure 112012046515075-pat00091
는 Zadoff-Chu 시퀀스의 길이
In the method for implementing a Zadoff-Chu sequence used in LTE uplink,
The Zadoff-Chu sequence is an exponential function
Figure 112012046515075-pat00061
Converting to form;
The phase portion of the converted exponential function is unit phase (
Figure 112012046515075-pat00062
) And a unit phase equation with phase index k
Figure 112012046515075-pat00063
Converting); And
The phase index of the converted unit phase equation has no modulo operation (
Figure 112012046515075-pat00064
) And the part with the modulo operation (
Figure 112012046515075-pat00065
Calculating k as the phase index after separation into
The part without the modulo operation is represented by Equation 13 below, and the initial value
Figure 112012046515075-pat00087
Sequentially
Figure 112012046515075-pat00088
A method of implementing a sequence characterized in that the calculation by adding.
&Quot; (13) "
Figure 112012046515075-pat00089

i is a cyclic shift index value
m is the length
Figure 112012046515075-pat00090
Index of the entire Zadoff-Chu sequence
Figure 112012046515075-pat00091
Length of the Zadoff-Chu sequence
제 1항에 있어서, 상기 지수함수인 형태를 갖는 Zadoff-Chu 시퀀스(
Figure 112012046515075-pat00092
)는 하기 수학식 11임을 특징으로 하는 시퀀스 구현 방법.
[수학식 11]
Figure 112012046515075-pat00066

i는 cyclic shift index값
m은 길이
Figure 112012046515075-pat00067
인 전체 Zadoff-Chu 시퀀스의 인덱스
Figure 112012046515075-pat00068
는 Zadoff-Chu 시퀀스의 길이
q는 Zadoff-Chu 시퀀스 특성을 결정하는
Figure 112012046515075-pat00069
보다 작은 양수
Figure 112012046515075-pat00070
는 상향링크 서브프레임상에서 할당되는 주파수 자원수 보다 작은 값
The Zadoff-Chu sequence according to claim 1,
Figure 112012046515075-pat00092
) Is a sequence implementation method characterized by the following equation (11).
[Equation 11]
Figure 112012046515075-pat00066

i is a cyclic shift index value
m is the length
Figure 112012046515075-pat00067
Index of the entire Zadoff-Chu sequence
Figure 112012046515075-pat00068
Length of the Zadoff-Chu sequence
q determines the Zadoff-Chu sequence characteristic
Figure 112012046515075-pat00069
Less than positive number
Figure 112012046515075-pat00070
Is smaller than the number of frequency resources allocated on the uplink subframe
제 2항에 있어서, 상기 단위 위상식은 하기 수학식 12임을 특징으로 하는 시퀀스 구현 방법.
[수학식 12]
Figure 112011004343033-pat00071

3. The method of claim 2, wherein the unit phase equation is represented by Equation 12. 4.
[Equation 12]
Figure 112011004343033-pat00071

 삭제delete 제 3항에 있어서, 상기
Figure 112012046515075-pat00073
는
Figure 112012046515075-pat00074
와
Figure 112012046515075-pat00075
간의 관계에 의해 하기 수학식 14와 같이 표현됨을 특징으로 하는 시퀀스 구현 방법.
[수학식 14]
Figure 112012046515075-pat00076

The method of claim 3, wherein
Figure 112012046515075-pat00073
The
Figure 112012046515075-pat00074
Wow
Figure 112012046515075-pat00075
The sequence implementation method characterized by the following equation by the relationship between.
&Quot; (14) "
Figure 112012046515075-pat00076

 제 5항에 있어서, 상기 수학식 14를 이용하면, 상기 모듈로 연산이 있는 부분은 하기 수학식 15와 같이 표현됨을 특징으로 하는 시퀀스 구현 방법.
[수학식 15]
Figure 112012046515075-pat00077

The method of claim 5, wherein, using Equation 14, the modulo operation is expressed as Equation 15 below.
&Quot; (15) "
Figure 112012046515075-pat00077

 제 6항에 있어서, 상기 모듈로 연산이 필요한 부분은 수학식 16과 같이 단위 수열의 모듈로 연산 형태로 구현됨을 특징으로 하는 시퀀스 구현 방법.
[수학식 16]
Figure 112012046515075-pat00078

The method of claim 6, wherein the part requiring the modulo operation is implemented as a modulo operation in a unit sequence as shown in Equation 16.
&Quot; (16) "
Figure 112012046515075-pat00078

 제 7항에 있어서, 상기 모듈로 연산이 필요한 부분은 수학식 17과 같이 산출함을 특징으로 하는 시퀀스 구현 방법.
[수학식 17]
Figure 112012046515075-pat00079
8. The method of claim 7, wherein the part requiring the modulo operation is calculated as in Equation 17.
[Equation 17]
Figure 112012046515075-pat00079
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