LTE downlink SSS detection (PSS 신호를 이용한 방법)

참고 논문 :

https://www.sharetechnote.com/Docs/SSS_DetectionMethod_JungInKim.pdf

Non-ideal SSS Coherent Detection in 3GPP LTE System

 

간단 소개

SSS 는 LTE downlink 에서 사용하는 동기화 신호 입니다.

 

이 신호를 통해서 우리는 frame 시작점 과 cell ID 1 을 획득할 수 있습니다.

 

SSS 는 그 자체로 cell ID 1 정보를 가지고 있고,

 

2가지 종류의 SSS 를 frame 의 다른 위치에 넣어서 frame 시작점 을 획득합니다.

 

SSS 는 FDD(frequency division multiplexing) 에서 아래 위치에 위치 합니다.

 

여기서 첫번째 SSS 의 위치를 안다면 frame 시작점 을 안다고 할 수 있겠죠

 

그럼 두가지 SSS 는 어떻게 구분될 까요?

 

이제부터는 자세한 과정을 보도록 하겠습니다!

 

 

SSS 구조

 

SSS 는 다음의 식으로 각 subframe0, subframe5 에 배치됩니다. (주파수 영역)

 

 

여기서 n은 0~30 을 의미 합니다.

 

따라서 d 는 0~61 (총 62개) 의 수열(시퀀스) 임을 알 수 있습니다.

 

또한 d 의 짝수 부분(2n) 과 홀수 부분(2n+1) 은

 

m0, m1 을 각각 가지고 있고

 

m 값들은  SSS ID 에 의해 결정됩니다. 

 

따라서 우리는 이 값들을 통해 SSS ID 를 획득 할 수 있습니다.

 

m 값들의 자세한 공식은 아래 사이트를 참고하세요! :)

 

m 구하는 공식

https://www.sharetechnote.com/html/Handbook_LTE_SSS.html

4G | ShareTechnote

 

자 그럼 이제 부턴 실제로 받은 신호에서

 

m0 와 m1 을 얻고 최종적으로

 

frame timing 과 cell ID 를 획득하는 과정을 보겠습니다!

 

실제 신호에서의 detection

 

주파수 영역에서 수신된 SSS 는 아래의 식처럼

 

채널 반응(H) 곱하기 SSS 신호에

 

노이즈가 더해진 값으로 얻어집니다. 

 

우리는 frame 시작점과 SSS ID 를 알기위해

 

SSS 신호를 알아야 합니다.

 

우리는 수열의 짝수(2n)에 사용된 m 과

 

홀수(2n+1)에 사용된 m 을 통해 위 두 정보를 알 수 있습니다.

 

해당 과정 은 아래와 같습니다.

• PSS 에서 구한 채널 반응 필터에 SSS 를 통과시켜 H 제거
• ML detection 을 통해 가장 근사한 m(2n) 와 m(2n+1) 을 획득

 

여기서 두 m 값 중에서 큰 값이 m1 이고

 

작은 값이 m0 입니다.

 

모든 SSS ID (0~167) 에 대한 m0 m1 을 생성하면

 

m1 은 무조건 m0 보다 큰 것을 알 수 있습니다.

 

 

자 여기서 아까 본 SSS 공식을 다시 봐보죠

subframe 0 과 5 는 짝수와 홀수 부분에 사용된

 

m 값이 서로 반대 됨을 알 수 있습니다.

 

따라서 만약 짝수 부분에서 검출한 m 값이

 

홀수 부분에서 검출한 m 값보다 크면

 

2n - m1

2n+1 - m0 

 

이므로 subframe 5 임을 알 수 있습니다!

 

또한 m0 와 m1 의 조합은 중복되는 경우가 없으므로

 

SSS ID 를 알 수 있습니다.

 

따라서 위 과정을 통해 SSS ID 와 subframe 시작점을

 

알 수 있습니다!

 

m0 와 m1 을 구하는 자세한 과정은 위에 게시된 사이트나

 

두번째 논문을 참고하시면 됩니다!