LTE 시스템의 하향링크 제어채널 검출 성능

Abstract

LTE 통신시스템에서 기지국은 PDCCH 를 사용하여 단말에게 하향링크 제어정보를 전송하고, 단말은 블라인드 복호 방식으로 제어정보를 검출한다. 기존의 블라인드 복호 방식은 자 사용자 제어정보만을 복호할 수 있다. 그러나 최근 보안 목적 등으로 타 사용자 제어정보 복호에 대한 필요성이 증가하고 있다. 단말은 수신한 신호의 탐색공간 내 후보군들을 통하여 제어정보의 존재 여부를 확인하고 복호를 수행한다. 이 과정에서 기존의 블라인드 복호는 RNTI 의 조합으로 이루어진 CRC 를 통해 하향링크 제어정보를 복호한다. 그러나 타 사용자의 RNTI 는 알 수 없기 때문에, CRC 를 이용한 기존 수신 알고리즘을 통해 제어정보를 복호할 수 없다. 본 논문에서는 타 사용자의 제어정보를 검출하기 위한 알고리즘을 제안하고 수신 성능을 평가한다. 제안하는 모든 알고리즘에서 단말은 타 사용자 제어정보 복호를 위해 수신한 신호의 탐색공간 내 모든 후보군들을 확인한다. 그리고 모든 후보군들에 대해 제어정보를 재생성한 신호와 수신 신호 사이의 연산 과정과, 설정한 임계 값과 연산한 결과와의 비교를 통하여 수행하는 새로운 방식을 통해 타 사용자 제어정보를 검출한다. 제안한 알고리즘의 성능을 평가하기 위해 LTE 기반의 링크 레벨 시뮬레이터를 통해 알고리즘을 구현하였다. 그 결과, 첫 번째로 제안한 타 사용자 제어정보 수신 알고리즘의 미검출 확률은 AWGN, EPA 채널 환경에서 각각 신호 대 잡음 비가 약 –5 dB,1.5 dB 이상일 때, 10^(-2) 이하의 수신 성능을 만족하였다. 이는 LTE 에서 사용하던 기존 복호 방식과 비교하여 약 2 dB 의 성능 열화가 발생한 것이다. 또한, 두 번째로 제안한 타 사용자 제어정보 수신 알고리즘의 미검출 확률은 AWGN, EPA 채널, ETU 채널 환경에서 각각 신호 대 잡음 비가 약 –7 dB,0.5 dB,-1 dB 이상일 때, 10^(-2) 이하의 수신 성능을 만족하였다. 이는 LTE 의 기존 복호 방식과 비교하여 약 1 dB 이하의 성능 열화가 발생한 것이다. 따라서 본 논문에서 제안한 제어정보 검출 알고리즘을 통해 단말이 기지국으로부터 타 사용자에게 전송된 제어정보를 높은 확률로 검출할 수 있음을 확인하였다.