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ＯＦＤＭ 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법, 이를 위한프레임 송신 방법 및 순방향 링크 프레임 구조 document_id A220623028861

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본 발명은 OFDM 셀룰라 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 OFDM 셀룰라 시스템에서의 셀 탐색 방법, 이를 위한 프레임 송신 방법, 및 순방향 링크 프레임 구조에 관한 것이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 시스템은, 순방향 링크의 기지국 구별을 위해, 총 512개의 긴 PN 스크램블링 코드(long pseudo noise scrambling code)를 사용한다. 즉, WCDMA 시스템에서, 인접한 기지국들은 서로 다른 긴 PN 스크램블링 코드를 순방향 링크 채널들의 스크램블링 코드로 사용한다. 이동국에 전원이 인가되었을 때, 상기 이동국은 초기 셀의 시스템 타이밍 및 상기 초기 셀의 긴 PN 스크램블링 코드 식별자(셀 식별자라고도 함)를 획득하는 과정을 수행해야 한다. 이를 이동국의 셀 탐색 과정이라 한다. 여기서, 초기 셀은, 전원이 인가된 시점에서 이동국의 위치에 따라 결정되어지는데, 일반적으로, 이동국의 순방향 링크 수신 신호에 포함된 각 기지국의 신호 성분 중 가장 큰 신호 성분에 해당되는 기지국의 셀을 의미한다. 또한, 시스템 타이밍은 슬롯 동기, 프레임 경계 등을 의미한다. WCDMA 시스템에서는 셀 탐색을 수월하게 하기 위해 512개의 긴 PN 스크램블링 코드를 64개의 코드그룹으로 나누고, 1차 동기채널(Primary Synchronization Channel : 이하 PSC) 및 2차 동기채널(Second Synchronization Channel : 이하 SSC)을 포함하는 순방향 링크 채널을 사용한다. 1차 동기채널은 이동국으로 하여금 슬롯 동기를 획득하도록 하는 데에 이용되며, 2차 동기채널은 이동국으로 하여금 10msec 프레임 경계(frame boundary) 및 코드그룹 식별자를 획득하도록 하는 데에 이용된다. WCDMA 시스템의 셀 탐색 방식은 크게 3단계 방식으로 이루어진다. 1 단계는 PSC 코드(code)를 이용하여 이동국이 슬롯 동기를 획득하는 단계이다. WCDMA 시스템에서, 상기 10 msec 프레임은 15개의 슬롯을 포함한다. 각 기지국은 PSC 코드를 10msec 프레임에 포함시켜 전송한다. 여기서, 15개의 슬롯 모두에 동일한 PSC 코드가 사용되며, 모든 기지국들도 동일한 PSC 코드를 사용한다. 1단계에서, 이동국은 상기 PSC에 대한 정합필터(matched filter)를 이용하여 슬롯 동기를 획득한다. 2단계에서는 1단계에서 획득한 슬롯 동기(즉, 슬롯 타이밍 정보) 및 SSC 코드를 이용하여 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자 및 10msec 프레임 경계를 검출한다. 3단계에서는 2 단계에서 획득한 10msec 프레임 경계 및 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자를 기초로,공통파일롯채널 코드 상관기(common pilot channel code correlator)를 이용하여, 초기 셀이 사용하는 긴 PN 스크램블링 코드에 해당되는 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 검출한다. 즉 하나의 긴 PN 스크램블링 코드 그룹에는 8개의 긴 PN 스크램블링 코드가 맵핑되므로, 3단계에서 이동국은, 2단계에서 검출한 코드 그룹 식별자에 해당되는 코드그룹에 속하는 8개의 긴 PN 스크램블링 코드 각각의 상관값을 산출하고, 상기 산출된 결과를 기초로, 초기 셀의 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 검출하는 것이다. 상술한 바와 같이, WCDMA에서 동기채널은 기본적으로 1차 동기채널과 2차 동기채널로 이루어져 있으며, 1차 동기채널, 2차 동기채널, 공통파일롯채널 및 기타 데이터 채널은 시간영역 직접시퀀스 대역확산(time domain direct sequence spread spectrum)에 기반하는 코드분할다중화(code division multiplexing : CDM)방식으로 다중화(Multiplexing)된다. 현재 3GPP에서는 WCDMA 방식의 단점을 보완하기 위한 3G Long Term Evolution (3G-LTE)의 일환으로 OFDM 기반의 무선전송기술규격작업이 한창이다. 상기 WCDMA에서 사용되는 동기채널 및 공통파일롯채널 구조 그리고 이동국의 셀 탐색 방법은 DS(direct sequence)-CDMA에 적합한 방법이며 OFDM 순방향 링크에는 적용될 수 없다. 따라서, OFDM을 사용하는 셀룰라 시스템에서 순방향 링크의 동기채널 및 공통파일롯채널 구조 그리고 이동국의 셀 탐색 방법이 요구되고 있다.
지시문 (instruction)
주어진 원문을 읽고 필요한 정보를 파악하여, 원문에 근거해 질문에 답하라.
질문 (question)
WCDMA 시스템의 셀 탐색 3단계 과정에서, 이동국이 초기 셀의 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 검출하기 위해 공통파일롯채널 코드 상관기를 사용할 수 있는 조건은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    3단계 셀 탐색 과정에서 공통파일롯채널 코드 상관기가 작동하기 위해 선행되어야 하는 조건(획득 정보)을 파악한다.

    • 3단계에서는 2 단계에서 획득한 10msec 프레임 경계 및 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자를 기초로,공통파일롯채널 코드 상관기(common pilot channel code correlator)를 이용하여, 초기 셀이 사용하는 긴 PN 스크램블링 코드에 해당되는 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 검출한다.
  2. 2정보 추출information_extraction

    2단계에서 이동국이 획득해야 하는 정보를 추출한다.

    • 2단계에서는 1단계에서 획득한 슬롯 동기(즉, 슬롯 타이밍 정보) 및 SSC 코드를 이용하여 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자 및 10msec 프레임 경계를 검출한다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    3단계의 입력 조건으로 명시된 정보를 선별한다.

    • 2 단계에서 획득한 10msec 프레임 경계 및 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자를 기초로
  4. 4논리 통합logical_integration

    2단계의 결과물이 3단계의 전제 조건임을 연결한다.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    2단계에서 검출된 10msec 프레임 경계와 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자가 확보되어야 함을 도출한다.

    • 2 단계에서 획득한 10msec 프레임 경계 및 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자를 기초로
  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대해 2단계의 결과물인 프레임 경계와 코드그룹 식별자 획득을 조건으로 답변을 작성한다.

    • 2 단계에서 획득한 10msec 프레임 경계 및 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자
최종 답변 (final_answer)
2단계에서 획득한 10msec 프레임 경계 및 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자가 확보되어야 한다.
핵심 해석 (core_interpretation)
WCDMA 셀 탐색 3단계에서 이동국은 2단계에서 획득한 10msec 프레임 경계와 긴 PN 스크램블링 코드그룹 식별자를 기초로 공통파일롯채널 코드 상관기를 사용하여 초기 셀의 긴 PN 스크램블링 코드 식별자를 검출한다.