KR20120053547A - 이동 단말의 셀 탐색기 및 그것의 주변 셀 탐색 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 이동 단말의 셀 탐색 방법은, 홈 셀을 탐색하는 단계, 상기 탐색된 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일한 지를 판별하는 단계, 상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때, 시간 도메인에서 수신 신호로부터 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계, 및 상기 홈 셀의 PSS 심볼이 제거된 수신 신호로부터 주변 셀을 탐색하는 단계를 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 셀 탐색기 및 그것의 주변 셀 탐색 방법은, 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때, 시간 도메인에서 홈 셀의 PSS 심볼을 제거함으로써 주변 셀 탐색을 보다 용이하게 한다. 본 발명은 시간 도메인에서 홈 셀의 PSS 심볼을 제거함으로써 홈 셀과 주변 셀의 동기, 비동기 여부에 상관없이 주변 셀 탐색 확률을 높힌다.
Description
본 발명은 이동 단말의 핸드 오버(handover)를 위한 셀 탐색기 및 그것의 주변 셀 탐색 방법에 관한 것이다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템은 기존의 통신 시스템과 달리 기지국이 주변 셀(Cell)에 대한 정보를 수신하지 못한다. 따라서, 이동 단말은 기지국으로부터 주변 셀 정보를 수신할 수 없다. 이에 따라 이동 단말은 빠른 핸드오버(handover)를 위해서는 주변 셀에 대한 높은 검출 확률과 주변 셀 탐색을 위한 실시간 처리를 필요로 한다.
이동 단말은 PSS(Primary Synchronization Signal)를 이용하여 심볼 동기를 획득할 수 있다. 또한, 이동 단말은 PSS를 획득한 이후 SSS를 검출할 수 있다. 이동 단말은 획득한 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 이용하여 셀 식별자(cell ID), 보호 구간 타입(CP type), 무선 프레임 동기 획득을 할 수 있다. 따라서, 이동 단말이 주변 셀로 핸드오버해야 할 경우, 이동 단말은 PSS와 SSS를 이용하여 주변 셀에 대한 정보를 추정할 수 있어야 한다.
3GPP LTE 시스템은 3개의 PSS 심볼과 168개의 SSS 심볼을 이용하여 504개의 셀 식별자를 생성할 수 있다. 3개의 PSS 코드는 특정 셀의 주변에 동일한 PSS 코드를 갖는 주변 셀(neighbor cell)의 존재 확률을 크게 한다. 이로 인해서 홈 셀과 주변 셀의 PSS가 동일한 경우 홈 셀(home cell)의 PSS로 인한 채널 계수 값이 크게 작용하여 이동 단말에서 SSS의 검출 확률이 감소하거나 PSS 코드 검출기의 출력 심볼 타이밍에 홈 셀의 PSS 심볼 정보가 반영되어 주변 셀 검출 확률을 감소시키게 된다.
본 발명의 목적은 동기 및 비동기에 상관없이 주변 셀 탐색을 용이하게 할 수 있는 이동 단말의 셀 탐색기 및 그것의 셀 탐색 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 주변 셀 탐색 방법은, 홈 셀을 탐색한 후, 상기 홈 셀의 PSS(Primary Synchronization Signal) 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일한 지를 판별하는 단계, 상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때, 시간 도메인에서 수신 신호로부터 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계, 및 상기 홈 셀의 PSS 심볼이 제거된 수신 신호로부터 주변 셀을 탐색하는 단계를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 홈 셀 탐색시, 검출된 PSS 코드들 중 가장 큰 것을 상기 홈 셀의 PSS 코드로 검출된다.
실시 예에 있어서, 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계는, 상기 홈 셀의 SSS 심볼을 이용하여 상기 홈 셀의 채널 계수를 추정하는 단계를 더 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계는, 시간 도메인에서 상기 추정된 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계는, 상기 홈 셀의 SSS 코드를 이용하여 상기 홈 셀의 채널 계수를 추정하는 단계, 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 추정하기 위하여 상기 추정된 상기 홈 셀의 채널 계수에 상기 홈 셀의 PSS 코드를 곱하는 단계, 및 주파수 도메인에서 상기 추정된 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 시간 도메인으로 변환하는 단계, 시간 도메인에서 상기 홈 셀의 PSS가 전송되는 시점에서 실시간으로 버퍼에 입력되는 수신 신호로부터 상기 변환된 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일하지 않을 때, 상기 수신 신호로부터 상기 주변 셀을 탐색한다.
실시 예에 있어서, 상기 이동 단말은 3GPP LTE 통신 시스템의 통신 프로토콜을 이용한다.
실시 예에 있어서, 상기 홈 셀 및 상기 주변 셀 각각은, 3개의 PSS 코드들 중 어느 하나와 168개의 SSS 코드들 중 어느 하나의 조합에 대응한다.
실시 예에 있어서, 상기 주변 셀을 탐색하는 단계는, 상기 주변 셀에 대응하는 상기 3개의 PSS 코드들 중 어느 하나를 검출하고, 상기 주변 셀에 대응하는 상기 168개의 SSS 코드들 중 어느 하나를 검출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 셀 탐색기는, 수신 신호의 클록 주파수를 내부에서 처리가능한 샘플링 비율로 다운 샘플링하는 데시메이터, 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 입력받고, 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때 시간 도메인에서 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호로부터 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 시간 도메인 홈 셀 제거기, 상기 시간 도메인 홈 셀 제거기로부터 출력되는 신호를 입력받아 상호 상관 동작을 수행함으로써 PSS 코드를 검출하는 PSS 검출기, 및 상기 시간 도메인 홈 셀 제거기로부터 출력되는 신호를 입력받아 상호 상관 동작을 수행함으로써 SSS 코드를 검출하는 SSS 검출기를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 이동 단말의 초기 셀 탐색 동작시, 상기 시간 도메인 홈 셀 제거기는 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 상기 PSS 검출기 및 상기 SSS 검출기로 전달한다.
실시 예에 있어서, 상기 이동 단말의 주변 셀 탐색 동작시 상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일하지 않을 때, 상기 시간 도메인 홈 셀 제거기는 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 상기 PSS 검출기 및 상기 SSS 검출기로 전달한다.
실시 예에 있어서, 상기 시간 도메인 홈 셀 제거기는, 이전에 추정된 홈 셀의 심볼 타이밍 정보 및 라디오 프레임 동기 정보를 이용하여 상기 데시메이터의 출력으로부터 상기 홈 셀의 SSS 심볼을 저장한 후, 상기 저장된 SSS 심볼을 주파수 도메인으로 변환하는 제 1 고속 푸리에 변환기, 상기 홈 셀의 채널 계수를 추정하기 위하여 상기 제 1 고속 푸리에 변환기의 출력에 상기 홈 셀의 SSS 코드의 켤레 값을 곱하는 제 1 곱셈기, 상기 제 1 곱셈기의 출력을 시간 도메인으로 변환하는 제 1 역고속 푸리에 변환기, 상기 제 1 역고속 푸리에 변환기로부터 출력에서 유효한 영역의 신호를 추출하도록 시간 임펄스를 윈도윙하는 윈도우기, 주파수 도메인으로 변환하기 위하여 상기 윈도우기의 출력을 고속 푸리에 변환하는 제 2 고속 푸리에 변환기, 상기 홈 셀의 추정된 채널 계수를 이용하여 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 생성하기 위하여 상기 제 2 고속 푸리에 변환기의 출력에 상기 홈 셀의 PSS 코드를 곱하는 제 2 곱셈기, 상기 추정된 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 시간 도메인으로 변환하는 제 2 역고속 푸리에 변환기, 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 추정하는 동안에 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 실시간으로 버퍼링하는 버퍼, 상기 버퍼로부터 출력되는 신호에서 상기 제 2 역고속 푸리에 변환기로부터 출력되는 수신신호에서 상기 제 2 역고속 푸리에 변환기로부터 출력되어 저장된 상기 추정된 홈 셀의 PSS 심볼을 빼는 뺄셈기, 및 상기 홈 셀의 제거 유무에 따라 상기 뺄셈기로부터 출력되는 신호 및 상기 데시메이터로부터 출력되는 수신 신호 중 어느 하나를 선택하는 선택기를 포함한다.
실시 예에 있어서, 상기 선택기는 초기 셀 탐색 동작시 선택 신호에 응답하여 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 선택한다.
실시 예에 있어서, 상기 선택기는 주변 셀 탐색 동작시 상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일하지 않을 때 선택 신호에 응답하여 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 선택한다.
실시 예에 있어서, 상기 선택기는 주변 셀 탐색 동작시 상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때 선택 신호에 응답하여 상기 뺄셈기로부터 출력되는 신호를 선택한다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 고속 푸리에 변환기, 상기 제 1 및 제 2 역고속 푸리에 변환기들은, 수신 안테나에 따라 다른 푸리에 변환 동작을 수행한다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 고속 푸리에 변환기, 상기 제 1 및 제 2 역고속 푸리에 변환기들은, 고속 푸리에 변환 동작 혹은 역고속 푸리에 변환 동작에 따라 다른 동작 시간을 갖는다.
실시 예에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 곱셈기들 각각은 서로 다른 동작 시간을 갖는다.
본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 셀 탐색기 및 그것의 주변 셀 탐색 방법은, 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때, 시간 도메인에서 홈 셀의 PSS 심볼을 제거함으로써 주변 셀 탐색을 보다 용이하게 한다.
본 발명은 시간 도메인에서 홈 셀의 PSS 심볼을 제거함으로써 홈 셀과 주변 셀의 동기, 비동기 여부에 상관없이 주변 셀 탐색 확률을 높히고, 오검출 확률을 낮춘다.
도 1은 일반적인 셀 탐색기를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 채널 평가기를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 탐색기를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 시간 도메인 홈 셀 제거기를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 탐색 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 셀 탐색기의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 채널 평가기를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 탐색기를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 시간 도메인 홈 셀 제거기를 예시적으로 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 탐색 방법을 예시적으로 보여주는 흐름도이다.
도 6은 본 발명에 따른 셀 탐색기의 효과를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 설명할 것이다.
도 1은 종래의 주변 셀 탐색기(10)를 보여주는 도면이다. 도 1을 참조하면, 셀 탐색기(10)는 데시메이터(11), PSS 코드 검출기(12) 및 SSS 코드 검출기(13)를 포함한다. SSS 코드 검출기(13)는 주파수 도메인 홈 셀 제거기(14)를 포함한다.
종래의 주변 셀 탐색기(10)는 홈 셀(home cell)의 PSS 코드와 주변 셀(neighbor cell)의 PSS 코드가 동일하고 홈 셀과 주변 셀이 동기될 때, 수신된 PSS 심볼에서 PSS 코드를 이용하여 수신 채널 계수들을 추정하고, 수신된 SSS 심볼에서 홈 셀의 SSS 코드를 이용하여 홈 셀의 채널 계수를 추정하고, 추정된 수신 채널 계수에서 추정된 홈 셀의 채널 계수를 뺌으로써 주변 셀의 채널 계수를 추정하고, 추정된 주변 셀의 채널 계수를 이용하여 수신 SSS 심볼의 채널을 보상한다.
이때, 수신 SSS 심볼의 저장 위치는 PSS 코드 검출기(12)로부터 전송된다. 여기서 PSS 코드 검출기(12)에서 전송되는 신호는 주변 셀과 동기된 홈 셀의 PSS 코드가 포함된다. 수신 PSS 심볼을 이용한 SSS 심볼의 저장시, 홈 셀의 타이밍 정보에 따라 SSS 심볼이 저장될 확률이 증가된다. 이에 고속의 이동 환경에서 주변 셀 검출 확률이 낮아지고, PSS 심볼의 거짓 검출(false alarm) 확률이 높아진다. 게다가, 홈 셀과 주변 셀이 동기될 때에만 적용 가능하다.
도 2는 도 1에 도시된 주파수 도메인 홈 셀 제거기(14)를 보여주는 도면이다. 도 2를 참조하면, 주파수 도메인 홈 셀 제거기(14)는, 고속 푸리에 변환기(20), 채널 평가기(30), SSCH 크로스 상관기(40), 및 L1 제어기(50)를 포함한다. 채널 평가기(30)는 PSS 채널 평가기(31), 주파수 도메인 홈 셀 채널 평가기(32) 및 홈 셀 채널 제거기(33)를 포함한다.
PSS 채널 평가기(31)는 SSS 코드 검출기(13, 도 1 참조) 내부에서 초기 셀 탐색 및 주변 셀 탐색에 모두 사용된다. PSS 채널 평가기(31)는 SSS 코드 검출기(13) 내에 PSS 심볼의 수신 채널 계수를 추정하고, 수신 SSS 심볼의 채널 계수를 보상한다.
주파수 도메인 홈 셀 채널 평가기(32)는 홈 셀의 SSS 코드의 켤레 값을 수신 SSS 심볼에 곱함으로써 홈 셀의 채널 계수를 추정하고, 시간 도메인으로 변환하여 윈도잉(windowing)을 통해 유효한 SSS 코드의 임펄스만 필터링하고, 필터링된 유효한 SSS 코드의 임펄스를 주파수 도메인으로 변환하여 홈 셀의 채널 계수를 추정한다.
홈 셀 채널 제거기(33)는 L1 제어기(50)의 제어에 따라 PSS 채널 평가기(31)로부터 출력된 PSS 채널 계수로부터 주파수 도메인 홈 셀 평가기(32)로부터 출력된 홈 셀의 채널 계수를 빼준다.
홈 셀 채널 제거기(33)의 출력 값은 수신 SSS 심볼의 채널 추정 계수에서 홈 셀의 채널 추정 계수를 제거한 것으로, 홈 셀을 제외한 주변 셀의 검출 확률을 증가시킨다.
하지만, 도 1에서 설명된 주파수 도메인 홈 셀 제거 방식을 채택한 주변 셀 탐색 방법은, PSS 코드 검출기(12)에서 SSS 코드 검출기(13)로 PSS 심볼 타이밍을 전달할 때, PSS 코드 검출기(12)의 입력에 홈 셀의 정보가 포함되고, 이 때문에 SSS 코드 검출기(13)에서 홈 셀의 심볼 타이밍 정보가 전송될 확률이 높아진다. 이로 인하여, SSS 코드 검출기(13)의 출력에서 거짓 검출 확률이 증가되고, 셀들 사이의 비동기 시스템에 적용이 어렵다.
본 발명의 실시 예에 따른 셀 탐색기는 홈 셀과 주변 셀의 동기 여부에 상관없이 주변 셀의 검출 확률을 증가시키도록 구현된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 셀 탐색기(100)를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 셀 탐색기(100)는 데시메이터(110), 시간 도메인 홈 셀 제거기(120), PSS 코드 검출기(130), 및 SSS 코드 검출기(140)를 포함한다.
데시메이터(110)는 수신 신호의 클록 주파수를 이동 단말의 프로세서(도시되지 않음) 처리할 수 있는 샘플링 비율로 다운 샘플링한다. 여기서 수신 신호는 이동 단말이 수신된 신호(PSS 혹은 SSS)가 아날로그 디지털 변환기(도시되지 않음)에 의해 디지털화된 것이다.
시간 도메인 홈 셀 제거기(120)는 주변 셀 탐색시 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때, 홈 셀의 PSS 코드, SSS 코드 및 시간 동기 정보를 이용하여 데시메이터(110)로부터 출력되는 수신 신호로부터 홈 셀의 PSS 심볼을 추정 및 제거한다.
시간 도메인 홈 셀 제거기(120)는 초기 셀 탐색이거나, 주변 셀 탐색시 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일하지 않을 때 데시메이터(110)로부터 출력되는 수신 신호를 PSS 코드 검출기(130) 혹은 SSS 코드 검출기(140)로 전송한다.
PSS 코드 검출기(130)는 시간 도메인 홈 셀 제거기(120)로부터 출력되는 신호를 입력받아 상관 동작을 수행함으로써 주변 셀의 PSS 코드를 검출한다.
SSS 코드 검출기(140)는 시간 도메인 홈 셀 제거기(120)로부터 출력되는 신호를 입력받아 상관 동작을 수행함으로써 주변 셀의 SSS 코드를 검출한다.
본 발명의 실시 예에 따른 셀 탐색기(100)는 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때, 시간 도메인에서 수신 신호로부터 추정된 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하고, 홈 셀의 PSS 심볼이 제거된 수신 신호로부터 주변 셀을 검출한다.
도 4는 도 3에 도시된 시간 도메인 홈 셀 제거기(120)를 예시적으로 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 시간 도메인 홈 셀 제거기(120)는 제 1 고속 푸리에 변환기(FFT: Fast Fourier Transformer)(201), 제 1 곱셈기(202), 제 1 역고속 푸리에 변환기(IFFT: Inverse Fast Fourier Transformer)기(203), 윈도우기(204), 제 2 고속 푸리에 변환기(205), 제 2 곱셈기(206), 제 2 역고속 푸리에 변환기(207), 버퍼(208), 뺄셈기(209), 및 선택기(210)를 포함한다.
시간 도메인 홈 셀 제거기(120)는 주변 셀 탐색시 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때 활성화된다. 한편, 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일한 지에 대한 판별 동작은 L1-제어기(도시되지 않음)에서 수행된다.
제 1 고속 푸리에 변환기(201)는 수신된 홈 셀의 SSS 심볼을 고속 푸리에 변환을 수행함으로써, 시간 도메인에서 수신된 SSS 심볼을 주파수 도메인으로 변환시킨다. 즉, 제 1 고속 푸리에 변환기(201)는 이전에 추정한 홈 셀의 심볼 타이밍 정보 및 라디오 프레임 동기 정보를 이용하여 데시메이터(110)의 출력으로부터 홈 셀의 SSS 심볼을 저장한 후, 저장된 SSS 심볼을 주파수 도메인으로 변환한다.
곱셈기(202)는 제 1 고속 푸리에 변환기(201)의 출력 신호와 홈 셀의 SSS 코드의 켤레(conjugate) 값을 곱한다. 이로써, 홈 셀의 채널 계수가 추정된다.
제 1 역고속 푸리에 변환기(203)는 추정된 홈 셀의 채널 계수를 역고속 푸리에 변환함으로써, 주파수 도메인에서 추정된 홈 셀의 채널 계수를 시간 도메인으로 변환시킨다.
윈도우기(204)는 제 1 역고속 푸리에 변환기(203)의 출력에서 유효한 영역의 신호를 추출하도록 시간 임펄스를 윈도윙한다. 이로써, 시간 임펄스의 노이즈 영역이 제거되고, 채널 추정의 정확도가 향상된다.
제 2 고속 푸리에 변환기(205)는 윈도우기(204)의 출력을 고속 푸리에 변환을 수행함으로써, 시간 도메인에서 윈도우기(204)의 출력을 주파수 도메인으로 변환시킨다.
제 2 곱셈기(206)는 추정된 홈 셀의 채널 계수를 이용하여 홈 셀의 PSS 심볼을 생성하기 위하여 제 2 고속 푸리에 변환기(205)의 출력에 홈 셀의 PSS 코드를 곱한다. 이로써, 주파수 도메인에서 홈 셀에 대한 PSS 심볼이 추정된다.
제 2 역고속 푸리에 변환기(207)는 제 2 곱셈기(206)의 출력을 역고속 푸리에 변환함으로써, 주파수 영역에서의 추정된 홈 셀에 대한 PSS 심볼을 시간 도메인으로 변환시킨다.
버퍼(208)는 홈 셀의 PSS 심볼을 추정하는 동안에 데시메이터(110)로부터 출력되는 수신 신호를 실시간으로 버퍼링한다.
뺄셈기(209)는 버퍼(208)로부터 출력되는 수신 신호로부터 제 2 역고속 푸리에 변환기(207)로부터 출력되어 저장된 추정된 홈 셀의 PSS 심볼을 뺀다. 뺄셈기(209)의 출력 신호는 데시메이터(110)의 출력 신호에서 홈 셀에 대한 PSS 심볼을 제거한 신호이다.
선택기(210)는 이동 단말 제어부(미도시) 등을 통해 수신된 선택 신호(SEL)에 응답하여 뺄셈기(209)의 출력 신호를 출력할지 혹은 데시메이터(110)의 출력 신호를 출력할지를 선택한다.
예를 들어, 선택기(210)는 초기 셀 탐색시 선택 신호(SEL)에 응답하여 데시메이터(110)의 출력 신호를 출력한다.
또한, 선택기(210)는 주변 셀 탐색시 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일하지 않을 때, 선택 신호(SEL)에 응답하여 데시메이터(110)의 출력 신호를 출력한다.
반면에, 선택기(210)는 주변 셀 탐색시 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때, 선택 신호(SEL)에 응답하여 뺄셈기(209)의 출력 신호를 출력한다.
실시 예에 있어서, 제 1 및 제 2 고속 푸리에 변환기들(201, 205), 제 1 및 제 2 역고속 푸리에 변환기들(203, 207)은, 수신 안테나에 따라 푸리에 변환 동작을 다르게 한다.
실시 예에 있어서, 제 1 및 제 2 고속 푸리에 변환기들(201, 205) 및 제 1 및 제 2 역고속 푸리에 변환기들(203, 207)은, 고속 푸리에 변환 동작 혹은 역고속 푸리에 변환 동작에 따라 동작 시간을 다르게 한다.
실시 예에 있어서, 제 1 및 제 2 곱셈기들(202, 206) 각각은 서로 다른 동작 시간을 갖는다.
본 발명의 실시 예에 따른 시간 도메인 홈 셀 제거기(120)는 초기 셀 탐색 동작 혹은 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일하지 않은 주변 셀 탐색 동작시 데시메이터(110)로부터 출력되는 신호를 바이패스시키고, 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일한 주변 셀 탐색 동작시 데시메이터(110)로부터 출력되는 신호에서 홈 셀에 대한 PSS 심볼을 제거한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 셀 탐색 방법을 보여주는 흐름도이다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 셀 탐색 방법은 다음과 같다.
이동 단말의 셀 탐색기(100, 도 3 참조)는 초기 셀 탐색 동작을 수행한다(S110). 초기 셀 탐색 동작은 다음과 같다. 셀 탐색기(100)는 PSS 코드 검출기(130, 도 3 참조)를 이용하여 수신 PSS 심볼과 심볼 동기 타이밍을 검출한다. PSS 코드 검출기(130)에서 검출한 PSS 심볼과 심볼 동기 타이밍을 이용하여 SSS 코드 검출기(140)는 SSS 코드를 검출한다.
SSS 코드 검출기(140)는 PSS 코드를 이용한 심볼 동기 타이밍에서 수신된 PSS 및 SSS를 버퍼(도시되지 않음)에 저장하고, 이후 버퍼링된 PSS 심볼을 주파수 도메인으로 변경한 후에 PSS 코드의 켤레 값과 곱함으로써 채널 계수를 추정하고, 수신 SSS 심볼을 주파수 도메인으로 변경한 후 추정된 채널 계수를 이용하여 채널을 보상한다. 이후, 셀 탐색기(100)는 167개의 SSS 코드와 상호 상관(cross correlation) 동작을 수행한다. 셀 탐색기(100)는 상호 상관 동작을 수행한 결과로써 가장 큰 SSS 코드를 홈 셀의 SSS 코드로 검출한다. 이로써, 초기 셀 탐색 동작이 완료된다.
초기 셀 탐색 동작으로 홈 셀이 탐색된 후(S110), 셀 탐색기(100)는 주변 셀 탐색 동작을 수행한다. 먼저, 셀 탐색기(100)는 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일한 지를 판별한다(S120).
만약, 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일하지 않을 때, 셀 탐색기(100)의 시간 도메인 홈 셀 제거기(120)는 시간 도메인에서 데시메이터(110)로부터 출력된 신호로부터 홈 셀에 대한 PSS 심볼을 제거한다(S130). 홈 셀에 대한 PSS 심볼을 제거 동작은 도 4에서 설명한 것과 동일하다.
이후, PSS 코드 검출기(130, 도 3 참조) 및 SSS 코드 검출기(140, 도 3 참조) 각각은 홈 셀에 대한 PSS 심볼이 제거된 수신 신호를 입력받아 상호 상관 동작을 수행함으로써 주변 셀을 검출한다.
한편, 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때, PSS 코드 검출기(130) 및 SSS 코드 검출기(140) 각각은 데시메이터(110)로부터 출력되는 수신 신호를 입력받아 상호 상관 동작을 수행함으로써 주변 셀을 검출한다(S140).
도 6은 본 발명에 따른 셀 탐색기의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 6을 참조하면, 홈 셀과 주변 셀간 PSS 코드가 동일하고 동기, 비동기 환경에서 시간 도메인 홈 셀 제거 방법, 주파수 도메인 홈 셀 제거 방법, 홈 셀 제거기가 없는 주변 셀 검출 결과가 게시된다.
홈 셀과 주변 셀들이 동기 환경에서는 주파수와 시간 도메인 모두 홈 셀 제거 기능을 수행하였을 때 성능이 우수했다. 그러나 주파수 도메인 홈 셀 제거 시 PSS 코드 검출기의 출력에 홈 셀의 타이밍 정보가 반영되고 이로 인한 거짓 검출 확률이 증가된다.
홈 셀과 주변 셀들이 비동기 환경에서는 주파수 도메인에서 홈 셀 제거 기법이 홈 셀 제거 기법을 사용하지 않은 경우와 유사하나 시간 도메인 홈 셀 제거 기법은 홈 셀과 주변 셀의 동기,비동기 여부에 상관없이 비슷한 성능을 갖는다.
이는 PSS 코드 검출기에서 SSS 코드 검출기로 제공하는 PSS 심볼 타이밍 위치에서 SSS 코드 검출시 버퍼링된 수신 PSS에 홈 셀의 심볼이 저장되어 있지 않거나, 반대로 버퍼링된 수신 PSS 심볼이 홈 셀의 수신 PSS 심볼을 홈 셀의 심볼을 포함하고, 주변 셀의 PSS 심볼이 버퍼링되지 않았기 때문이다.
홈 셀과 주변 셀이 동기 환경에서 주파수 도메인 제거기의 성능이 시간 도메인 홈 셀 제거기의 그것보다 우수하게 보이지만, 실제로 주파수 도메인 홈 셀 제거 동작시 SSS 코드 검출에 적용되는 PSS 코드 검출을 수행할 때 홈 셀과 주변 셀의 PSS 코드가 동시에 수신됨으로써, PSS 검출 확률이 올라가지만, 실제로 이 값을 SSS 코드 검출에 적용한 후에 홈 셀을 제거할 때, 거짓 검출 확률이 증가된다.
시간 도메인 홈 셀 제거기는 홈 셀과 주변 셀의 타이밍 관계에 대해서는 성능차가 거의 발생하지 않는다. 시간 도메인 홈 셀 제거기 적용 시 PSS 코드 검출기의 입력 신호는 이미 홈 셀의 PSS 정보가 제거되어 입력되므로 PSS 코드 검출기의 출력 심볼 타이밍 정보에는 홈 셀의 심볼 타이밍 영향이 줄어 주변 셀에 대한 SSS 심볼 검출 확률을 증가 시킨다.
본 발명의 실시 예에 따른 셀 탐색기(100) 및 그것의 셀 탐색 방법은, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution) 시스템에 적용가능하다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지로 변형할 수 있다. 그러므로 본 발명의 범위는 상술한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허 청구범위뿐만 아니라 이 발명의 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
10, 100: 셀 탐색기
11, 110: 데시메이터
12, 130: PSS 코드 검출기
13, 140: SSS 코드 검출기
14: 주파수 도메인 홈 셀 제거기
120: 시간 도메인 홈 셀 제거기
201, 205: 고속 푸리에 변환기
202, 206: 곱셈기
203, 207: 역고속 푸리에 변환기
208: 버퍼
209: 뺄셈기
210: 선택기
11, 110: 데시메이터
12, 130: PSS 코드 검출기
13, 140: SSS 코드 검출기
14: 주파수 도메인 홈 셀 제거기
120: 시간 도메인 홈 셀 제거기
201, 205: 고속 푸리에 변환기
202, 206: 곱셈기
203, 207: 역고속 푸리에 변환기
208: 버퍼
209: 뺄셈기
210: 선택기
Claims (18)
- 홈 셀을 탐색한 후, 상기 홈 셀의 PSS(Primary Synchronization Signal) 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일한 지를 판별하는 단계;
상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때, 시간 도메인에서 수신 신호로부터 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계; 및
상기 홈 셀의 PSS 심볼이 제거된 수신 신호로부터 주변 셀을 탐색하는 단계를 포함하는 이동 단말의 주변 셀 탐색 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계는,
상기 홈 셀의 SSS 심볼을 이용하여 상기 홈 셀의 채널 계수를 추정하는 단계를 더 포함하는 이동 단말의 주변 셀 탐색 방법. - 제 2 항에 있어서,
상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계는,
시간 도메인에서 상기 추정된 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계를 더 포함하는 이동 단말의 주변 셀 탐색 방법. - 제 3 항에 있어서,
상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계는,
상기 홈 셀의 SSS 코드를 이용하여 상기 홈 셀의 채널 계수를 추정하는 단계;
상기 홈 셀의 PSS 심볼을 추정하기 위하여 상기 추정된 상기 홈 셀의 채널 계수에 상기 홈 셀의 PSS 코드를 곱하는 단계; 및
주파수 도메인에서 상기 추정된 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 시간 도메인으로 변환하는 단계;
시간 도메인에서 상기 홈 셀의 PSS가 전송되는 시점에서 실시간으로 버퍼에 입력되는 수신 신호로부터 상기 변환된 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 단계를 포함하는 이동 단말의 주변 셀 탐색 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일하지 않을 때, 상기 수신 신호로부터 상기 주변 셀을 탐색하는 이동 단말의 주변 셀 탐색 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 이동 단말은 3GPP LTE 통신 시스템의 통신 프로토콜을 이용하는 이동 단말의 주변 셀 탐색 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 홈 셀 및 상기 주변 셀 각각은, 3개의 PSS 코드들 중 어느 하나와 168개의 SSS 코드들 중 어느 하나의 조합에 대응하는 이동 단말의 주변 셀 탐색 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 주변 셀을 탐색하는 단계는,
상기 주변 셀에 대응하는 상기 3개의 PSS 코드들 중 어느 하나를 검출하고, 상기 주변 셀에 대응하는 상기 168개의 SSS 코드들 중 어느 하나를 검출하는 단계를 포함하는 이동 단말의 주변 셀 탐색 방법. - 수신 신호의 클록 주파수를 내부에서 처리가능한 샘플링 비율로 다운 샘플링하는 데시메이터;
상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 입력받고, 홈 셀의 PSS 코드와 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때 시간 도메인에서 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호로부터 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 제거하는 시간 도메인 홈 셀 제거기;
상기 시간 도메인 홈 셀 제거기로부터 출력되는 신호를 입력받아 상호 상관 동작을 수행함으로써 PSS 코드를 검출하는 PSS 검출기; 및
상기 시간 도메인 홈 셀 제거기로부터 출력되는 신호를 입력받아 상호 상관 동작을 수행함으로써 SSS 코드를 검출하는 SSS 검출기를 포함하는 이동 단말의 셀 탐색기. - 제 9 항에 있어서,
상기 이동 단말의 초기 셀 탐색 동작시, 상기 시간 도메인 홈 셀 제거기는 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 상기 PSS 검출기 및 상기 SSS 검출기로 전달하는 이동 단말의 셀 탐색기. - 제 10 항에 있어서,
상기 이동 단말의 주변 셀 탐색 동작시 상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일하지 않을 때, 상기 시간 도메인 홈 셀 제거기는 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 상기 PSS 검출기 및 상기 SSS 검출기로 전달하는 이동 단말의 셀 탐색기. - 제 11 항에 있어서,
상기 시간 도메인 홈 셀 제거기는,
이전에 추정된 홈 셀의 심볼 타이밍 정보 및 라디오 프레임 동기 정보를 이용하여 상기 데시메이터의 출력으로부터 상기 홈 셀의 SSS 심볼을 저장한 후, 상기 저장된 SSS 심볼을 주파수 도메인으로 변환하는 제 1 고속 푸리에 변환기;
상기 홈 셀의 채널 계수를 추정하기 위하여 상기 제 1 고속 푸리에 변환기의 출력에 상기 홈 셀의 SSS 코드의 켤레 값을 곱하는 제 1 곱셈기;
상기 제 1 곱셈기의 출력을 시간 도메인으로 변환하는 제 1 역고속 푸리에 변환기;
상기 제 1 역고속 푸리에 변환기로부터 출력에서 유효한 영역의 신호를 추출하도록 시간 임펄스를 윈도윙하는 윈도우기;
주파수 도메인으로 변환하기 위하여 상기 윈도우기의 출력을 고속 푸리에 변환하는 제 2 고속 푸리에 변환기;
상기 홈 셀의 추정된 채널 계수를 이용하여 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 생성하기 위하여 상기 제 2 고속 푸리에 변환기의 출력에 상기 홈 셀의 PSS 코드를 곱하는 제 2 곱셈기;
상기 추정된 상기 홈 셀의 PSS 심볼을 시간 도메인으로 변환하는 제 2 역고속 푸리에 변환기;
상기 홈 셀의 PSS 심볼을 추정하는 동안에 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 실시간으로 버퍼링하는 버퍼;
상기 버퍼로부터 출력되는 신호에서 상기 제 2 역고속 푸리에 변환기로부터 출력되는 수신신호에서 상기 제 2 역고속 푸리에 변환기로부터 출력되어 저장된 상기 추정된 홈 셀의 PSS 심볼을 빼는 뺄셈기; 및
상기 홈 셀의 제거 유무에 따라 상기 뺄셈기로부터 출력되는 신호 및 상기 데시메이터로부터 출력되는 수신 신호 중 어느 하나를 선택하는 선택기를 포함하는 이동 단말의 셀 탐색기. - 제 12 항에 있어서,
상기 선택기는 초기 셀 탐색 동작시 선택 신호에 응답하여 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 선택하는 이동 단말의 셀 탐색기. - 제 12 항에 있어서,
상기 선택기는 주변 셀 탐색 동작시 상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일하지 않을 때 선택 신호에 응답하여 상기 데시메이터로부터 출력되는 신호를 선택하는 이동 단말의 셀 탐색기. - 제 12 항에 있어서,
상기 선택기는 주변 셀 탐색 동작시 상기 홈 셀의 PSS 코드와 상기 주변 셀의 PSS 코드가 동일할 때 선택 신호에 응답하여 상기 뺄셈기로부터 출력되는 신호를 선택하는 이동 단말의 셀 탐색기. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 고속 푸리에 변환기들, 상기 제 1 및 제 2 역고속 푸리에 변환기들은, 수신 안테나에 따라 서로 다른 푸리에 변환 동작을 수행하는 이동 단말의 셀 탐색기. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 고속 푸리에 변환기들, 상기 제 1 및 제 2 역고속 푸리에 변환기들은, 고속 푸리에 변환 동작 혹은 역고속 푸리에 변환 동작에 따라 서로 다른 동작 시간을 갖는 이동 단말의 셀 탐색기. - 제 12 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 곱셈기들 각각은 서로 다른 동작 시간을 갖는 이동 단말의 셀 탐색기.
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