KR102449734B1 - METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTIVE COMMUNICATION IN mobile wireless backhaul network - Google Patents

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Abstract

이동무선백홀 망에서의 기지국의 적응 통신 방법은, 단말의 프레임 송수신 타이밍을 획득하는 단계, 상기 단말로부터 송신된 단말 동기 신호를 주기적으로 탐색하는 단계, 상기 단말 동기 신호가 검출되면, 상기 단말 동기 신호 및 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 상기 단말에 대한 상기 기지국의 프레임 송수신 타이밍을 추정하는 단계, 그리고 상기 기지국의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 기지국 동기 신호를 상기 단말로 송신하는 단계를 포함할 수 있다. An adaptive communication method of a base station in a mobile wireless backhaul network includes the steps of: acquiring a frame transmission/reception timing of a terminal; periodically searching for a terminal synchronization signal transmitted from the terminal; when the terminal synchronization signal is detected, the terminal synchronization signal and estimating the frame transmission/reception timing of the base station to the terminal based on the frame transmission/reception timing of the terminal, and transmitting a base station synchronization signal to the terminal based on the frame transmission/reception timing of the base station.

Description

이동무선백홀 망에서의 적응 통신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTIVE COMMUNICATION IN mobile wireless backhaul network}Adaptive communication method and apparatus in a mobile wireless backhaul network {METHOD AND APPARATUS FOR ADAPTIVE COMMUNICATION IN mobile wireless backhaul network}

실시 예는 이동무선백홀 망에서의 적응 통신 방법 및 장치에 관한 것이다. The embodiment relates to an adaptive communication method and apparatus in a mobile wireless backhaul network.

다수의 사용자가 탑승하는 고속 이동체를 위한 이동무선백홀 망(mobile wireless backhaul network)에서는, 고속 이동체가 단일 단말로 기능하여 기지국과 데이터를 송수신한다. 또한, 고속 이동체 단말은 와이파이(Wi-Fi), 펨토 셀(femto cell) 등의 기술을 이용해 고속 이동체 내부의 사용자 단말들로 데이터를 서비스한다. 이러한 방법은, 고속 이동체 외부로부터 수신되는 전파가 고속 이동체 내부를 통과하는 과정에서 발생하는 전파 손실을 극복할 수 있는 장점이 있다. 또한, 셀 경계에서 고속 이동체 단말이 그룹 핸드오버를 함으로써, 고속 이동체 내부의 수 많은 사용자 단말들이 각각 핸드오버를 하는 부담을 경감시킬 수 있다.In a mobile wireless backhaul network for a high-speed mobile device in which a plurality of users ride, the high-speed mobile device functions as a single terminal to transmit/receive data to and from a base station. In addition, the high-speed mobile terminal provides a data service to the user terminals inside the high-speed mobile using technologies such as Wi-Fi and a femto cell. This method has the advantage of overcoming the propagation loss that occurs in the process in which radio waves received from the outside of the high-speed moving body pass through the inside of the high-speed moving body. In addition, since the high-speed mobile terminal performs group handover at the cell boundary, it is possible to reduce the burden of each handover performed by a large number of user terminals in the high-speed mobile object.

고속 이동체를 위한 이동무선백홀 망에서는 기존의 셀룰러 망에서와 유사하게 기지국이 기준이 되어 동기 신호, 파일럿 신호를 제공하고, 고속 이동체 단말은 이 신호를 수신하여 기지국의 프레임 경계(frame boundary)에 적응함으로써 통신이 이루어진다.In the mobile wireless backhaul network for high-speed mobile devices, similar to the existing cellular network, the base station provides a synchronization signal and a pilot signal as a reference, and the high-speed mobile terminal receives these signals and adapts to the frame boundary of the base station. communication is made by

한편, 고속 이동체를 위한 이동무선백홀 망에서는 일반적인 셀룰러 망과 달리 고속 이동체 단말이 다수의 사용자 단말들을 대표하여 기지국과 데이터를 송수신하므로, 각 기지국과 데이터를 직접 송수신하는 단말의 수가 매우 적고, 기지국과 직접 통신하는 단말의 수가 하나이거나 없는 경우가 대부분이다. 따라서, 모든 기지국이 동기 신호, 파일럿 신호, 기지국 제어정보 신호 등을 지속적으로 송신하는 것은 전력낭비가 될 수 있다.On the other hand, in a mobile wireless backhaul network for a high-speed mobile device, unlike a general cellular network, a high-speed mobile terminal represents a plurality of user terminals and transmits and receives data to and from the base station. In most cases, the number of terminals communicating directly is one or none. Accordingly, it may be a waste of power for all base stations to continuously transmit a synchronization signal, a pilot signal, a base station control information signal, and the like.

실시 예가 해결하려는 과제는 고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망에서 기지국의 불필요한 전력 낭비를 최소화하기 위한 적응 통신 방법 및 장치를 제공하는 것이다. An object to be solved by the embodiment is to provide an adaptive communication method and apparatus for minimizing unnecessary power consumption of a base station in a mobile wireless backhaul network supporting a high-speed moving object.

상기 과제를 해결하기 위한 실시 예에 따른 이동무선백홀 망에서의 기지국의 적응 통신 방법은, 단말의 프레임 송수신 타이밍을 획득하는 단계, 상기 단말로부터 송신된 단말 동기 신호를 주기적으로 탐색하는 단계, 상기 단말 동기 신호가 검출되면, 상기 단말 동기 신호 및 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 상기 단말에 대한 상기 기지국의 프레임 송수신 타이밍을 추정하는 단계, 그리고 상기 기지국의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 기지국 동기 신호를 상기 단말로 송신하는 단계를 포함할 수 있다. An adaptive communication method of a base station in a mobile wireless backhaul network according to an embodiment for solving the above problems includes: acquiring a frame transmission/reception timing of a terminal; periodically searching for a terminal synchronization signal transmitted from the terminal; When a synchronization signal is detected, estimating the frame transmission/reception timing of the base station to the terminal based on the terminal synchronization signal and the frame transmission/reception timing of the terminal, and a base station synchronization signal to the terminal based on the frame transmission/reception timing of the base station It may include the step of transmitting.

또한, 실시 예에 따른 이동무선백홀 망에서의 단말의 적응 통신 방법은, 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 획득하는 단계, 상기 프레임 송수신 타이밍에 맞춰, 기지국으로 단말 동기 신호를 송신하는 단계, 상기 단말 동기 신호에 응답하여 상기 기지국으로부터 송신된 기지국 동기 신호를 탐색하는 단계, 상기 기지국 동기 신호가 검출되면, 상기 기지국 동기 신호를 토대로 상기 기지국으로부터의 수신 타이밍을 획득하는 단계, 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍과 상기 수신 타이밍을 비교하여 상기 기지국에 대한 타이밍 보정 정보를 생성하는 단계, 그리고 상기 타이밍 보정 정보를 상기 기지국으로 송신하는 단계를 포함할 수 있다. In addition, the adaptive communication method of a terminal in a mobile wireless backhaul network according to an embodiment includes the steps of: acquiring a frame transmission/reception timing of the terminal; transmitting a terminal synchronization signal to a base station according to the frame transmission/reception timing; Searching for a base station synchronization signal transmitted from the base station in response to a signal, when the base station synchronization signal is detected, obtaining a reception timing from the base station based on the base station synchronization signal, the frame transmission/reception timing of the terminal and the Comparing reception timings to generate timing correction information for the base station, and transmitting the timing correction information to the base station.

또한, 실시 예에 따른 이동무선백홀 망에서의 적응 통신 장치는, 단말과 신호를 송수신하는 송수신기, 상기 송수신기를 통해 수신되는 신호를 탐색하여 상기 단말로부터 송신된 단말 동기 신호를 검출하는 동기 신호 검출기, 그리고 외부 서버로부터 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 획득하며, 상기 동기 신호검출기에 의해 상기 단말 동기 신호가 검출되면 상기 단말 동기 신호 및 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 상기 단말에 상기 적응 통신 장치의 프레임 송수신 타이밍을 추정하며, 상기 적응 통신 장치의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 기지국 동기 신호를 송신하도록 상기 송수신기를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다. In addition, an adaptive communication apparatus in a mobile wireless backhaul network according to an embodiment includes a transceiver for transmitting and receiving a signal with a terminal, a synchronization signal detector for detecting a terminal synchronization signal transmitted from the terminal by searching for a signal received through the transceiver; Then, the frame transmission/reception timing of the terminal is obtained from an external server, and when the terminal synchronization signal is detected by the synchronization signal detector, the frame transmission/reception of the adaptive communication device to the terminal based on the terminal synchronization signal and the frame transmission/reception timing of the terminal and a controller for estimating timing and controlling the transceiver to transmit a base station synchronization signal based on frame transmission/reception timing of the adaptive communication device.

실시 예에 의하면, 고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망에서 기지국의 불필요한 전력 소모를 최소화하는 것이 가능하다. According to the embodiment, it is possible to minimize unnecessary power consumption of the base station in a mobile wireless backhaul network supporting a high-speed moving object.

또한, 고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망에 다중 셀 다중 안테나 기술을 적용하는 것이 가능하여 이동무선백홀 망에서의 데이터 전송률을 향상시킬 수 있다. In addition, it is possible to apply the multi-cell multi-antenna technology to the mobile wireless backhaul network supporting high-speed mobiles, thereby improving the data transmission rate in the mobile wireless backhaul network.

도 1은 고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망의 일 예를 도시한 것이다.
도 2는 고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망의 다른 예를 도시한 것이다.
도 3은 실시 예에 따른 이동무선백홀 망에서의 적응 통신 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 4는 실시 예에 따른 적응 통신 장치에서 동기 신호 탐색 구간을 설정하는 일 예를 도시한 것이다.
도 5는 실시 예에 따른 적응 통신 장치에서 송수신 타이밍을 추정하는 일 예를 도시한 것이다.
도 6은 실시 예에 따른 고속 이동체 단말을 개략적으로 도시한 것이다.
도 7은 실시 예에 따른 이동무선백홀 망에서의 기지국의 적응 통신 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
도 8은 실시 예에 따른 이동무선백홀 망에서의 단말의 적응 통신 방법을 개략적으로 도시한 것이다.
1 illustrates an example of a mobile wireless backhaul network supporting a high-speed mobile body.
FIG. 2 shows another example of a mobile wireless backhaul network supporting a high-speed moving object.
3 schematically illustrates an adaptive communication apparatus in a mobile wireless backhaul network according to an embodiment.
4 illustrates an example of setting a synchronization signal search period in an adaptive communication apparatus according to an embodiment.
5 is a diagram illustrating an example of estimating transmission/reception timing in an adaptive communication apparatus according to an embodiment.
6 schematically illustrates a high-speed mobile terminal according to an embodiment.
7 schematically illustrates an adaptive communication method of a base station in a mobile wireless backhaul network according to an embodiment.
8 schematically illustrates an adaptive communication method of a terminal in a mobile wireless backhaul network according to an embodiment.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can easily implement them. However, the present invention may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout the specification and claims, when a part "includes" a certain element, it means that other elements may be further included, rather than excluding other elements, unless otherwise stated.

명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Throughout the specification, a terminal is a mobile terminal (MT), a mobile station (MS), an advanced mobile station (AMS), a high reliability mobile station (HR-MS) , a subscriber station (SS), a portable subscriber station (PSS), an access terminal (AT), user equipment (UE), etc. may refer to, and the like, MT, MS, AMS , HR-MS, SS, PSS, AT, UE, etc. may include all or some functions.

또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femoto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등], 디지털 기지국(Digital Unit, DU), 안테나 기지국(Radio Unit, RU) 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국, DU, RU 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In addition, the base station (base station, BS) is an advanced base station (advanced base station, ABS), a high reliability base station (high reliability base station, HR-BS), a Node B (node B), an advanced node B (evolved node B, eNodeB), an access point (AP), a radio access station (RAS), a base transceiver station (BTS), a mobile multihop relay (MMR)-BS, a relay serving as a base station station, RS), a relay node (RN) serving as a base station, an advanced relay station (ARS) serving as a base station, and a high reliability relay station (HR) serving as a base station -RS), small base station [femoto base station (femoto BS), home node B (home node B, HNB), home eNodeB (HeNB), pico base station (pico BS), metro base station (metro BS), micro base station (micro BS) ), etc.], a digital base station (DU), an antenna base station (Radio Unit, RU), etc., may refer to ABS, NodeB, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS , HR-RS, small base station, DU, RU, etc. may include all or some functions.

도 1은 고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망의 일 예를 도시한 것이다. 1 illustrates an example of a mobile wireless backhaul network supporting a high-speed mobile body.

고속 이동체(high speed moving Object)는 기차, 지하철, 고속철, 버스 등 고속으로 이동하는 이동체를 나타낸다. 고속 이동체 내부에는 다수의 사용자가 탑승할 수 있다. 고속 이동체는 고속 이동체에 장착된 통신 단말(이하, '고속 이동체 단말'이라 명명하여 사용함)을 포함할 수 있다.A high-speed moving object refers to a moving object that moves at high speed, such as a train, a subway, a high-speed train, and a bus. A large number of users can ride inside the high-speed moving body. The high-speed moving object may include a communication terminal (hereinafter, referred to as a 'high-speed mobile terminal') mounted on the high-speed moving object.

도 1을 참조하면, 고속 이동체(100a)를 지원하는 이동무선백홀 망(10)에서 고속 이동체 단말은 고속 이동체(100a) 내부에 탑승한 다수의 사용자의 단말(이하, '사용자 단말'이라 명명하여 사용함)들을 대표하여 기지국(200a)과 데이터를 송수신한다.1, in the mobile wireless backhaul network 10 supporting the high-speed moving object 100a, the high-speed mobile terminal is a terminal of a plurality of users riding inside the high-speed moving object 100a (hereinafter referred to as 'user terminal'). used) to transmit and receive data to and from the base station 200a.

고속 이동체 단말은 고속 이동체(100a) 외부에 설치되는 적어도 하나의 송수신 안테나를 포함하며, 송수신 안테나를 통해 기지국(200a)과 데이터를 송수신할 수 있다. The high-speed mobile terminal includes at least one transmit/receive antenna installed outside the high-speed mobile unit 100a, and may transmit/receive data to/from the base station 200a through the transmit/receive antenna.

고속 이동체 단말은 고속 이동체(100a) 내부의 유선 망을 통해 고속 이동체(100a) 내부에 위치하는 적어도 하나의 소형 셀(small cell) 또는 와이파이(Wi-Fi) 액세스 포인트(Access Point, AP)와 연결할 수 있다. 따라서, 고속 이동체 단말은 유선 망으로 연결된 소형 셀 또는 와이파이 AP를 통해 사용자 단말들과 데이터를 송수신할 수 있다.The high-speed mobile terminal connects to at least one small cell or Wi-Fi access point (AP) located inside the high-speed mobile 100a through a wired network inside the high-speed mobile device 100a. can Accordingly, the high-speed mobile terminal can transmit and receive data to and from the user terminals through a small cell or Wi-Fi AP connected through a wired network.

기지국(200a)은 광 파이버(optical fiber) 등을 통해 코어 망과 연결한다. 각 기지국(200a)은 적어도 하나의 송수신 안테나를 포함하며, 송수신 안테나를 통해 고속 이동체 단말들과 데이터를 송수신할 수 있다. The base station 200a is connected to the core network through an optical fiber or the like. Each base station 200a includes at least one transmit/receive antenna, and may transmit/receive data to/from high-speed mobile terminals through the transmit/receive antenna.

도 2는 고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망의 다른 예를 도시한 것으로서, 분산 안테나 기술이 적용된 이동무선백홀 망을 도시한 것이다. FIG. 2 shows another example of a mobile wireless backhaul network supporting a high-speed moving object, and shows a mobile wireless backhaul network to which a distributed antenna technology is applied.

도 2를 참조하면, 분산 안테나 기술이 적용된 이동무선백홀 망(20)에서 기지국은 디지털 기지국(DU)(210a)과 안테나 기지국(RU)(220a, 220b, 220c)으로 구성된다. 디지털 기지국(210a)은 기지국의 모뎀 기능을 수행한다. 디지털 기지국(210a)에는 복수의 안테나 기지국(220a, 220b, 220c)이 연결된다. Referring to FIG. 2 , in the mobile wireless backhaul network 20 to which the distributed antenna technology is applied, a base station includes a digital base station (DU) 210a and an antenna base station (RU) 220a, 220b, and 220c. The digital base station 210a performs a modem function of the base station. A plurality of antenna base stations 220a, 220b, and 220c are connected to the digital base station 210a.

분산 안테나 기술이 적용된 이동무선백홀 망(20)에서는 하나의 디지털 기지국(210a)에 연결되는 복수의 안테나 기지국(220a, 220b, 220c)이 분산 배치된다. 디지털 기지국(210a)은 분산 배치된 안테나 기지국들(220a, 220b, 220c)을 통해 고속 이동체 단말들과 데이터를 송수신할 수 있다.In the mobile wireless backhaul network 20 to which distributed antenna technology is applied, a plurality of antenna base stations 220a, 220b, and 220c connected to one digital base station 210a are distributed. The digital base station 210a may transmit/receive data to/from high-speed mobile terminals through the distributed antenna base stations 220a, 220b, and 220c.

고속 이동체를 위한 이동무선백홀 망(10, 20)에서는 일반적인 셀룰러 망과 달리 고속 이동체 단말이 다수의 사용자 단말들을 대표하여 기지국(200a)(또는 안테나 기지국(220a, 220b, 220c))과 데이터를 송수신한다. 이에 따라, 기지국(200a)(또는 안테나 기지국(220a, 220b, 220c))과 직접 데이터를 송수신하는 단말의 수가 매우 적고, 기지국(200a)(또는 안테나 기지국(220a, 220b, 220c))과 직접 통신하는 단말의 수가 하나이거나 없는 경우가 자주 발생한다. In the mobile wireless backhaul networks 10 and 20 for high-speed mobile devices, unlike a general cellular network, a high-speed mobile terminal represents a plurality of user terminals and transmits and receives data to and from the base station 200a (or antenna base stations 220a, 220b, 220c). do. Accordingly, the number of terminals directly transmitting and receiving data with the base station 200a (or antenna base stations 220a, 220b, 220c) is very small, and direct communication with the base station 200a (or antenna base stations 220a, 220b, 220c) It often happens that the number of terminals is one or none.

따라서, 모든 기지국(또는 안테나 기지국)들이 동기 신호, 파일럿 신호, 기지국 제어정보 신호 등을 지속적으로 송신하는 것은 불필요한 전력 소모를 발생시켜 전력 낭비가 발생하게 된다.Accordingly, if all the base stations (or antenna base stations) continuously transmit a synchronization signal, a pilot signal, a base station control information signal, etc., unnecessary power consumption is generated, resulting in power wastage.

현재 전세계적으로 개발 중인 고속철의 경우 400km/h 이상의 속도로 운행하는 것을 목표로 하고 있다. 따라서, 고속철과 같이 고속으로 이동하는 고속 이동체를 위한 이동무선백홀 망(10, 20)에서는 고속 이동체 단말의 운행 속도로 인한 도플러 주파수 천이를 고려하여 OFDM 파라미터를 결정해야 한다. In the case of high-speed rail currently being developed worldwide, it aims to operate at a speed of 400 km/h or more. Accordingly, in the mobile wireless backhaul networks 10 and 20 for high-speed mobile devices moving at high speeds, such as high-speed rail, OFDM parameters must be determined in consideration of Doppler frequency shift due to the operating speed of high-speed mobile terminals.

고속 이동체 단말의 운행 속도로 인한 도플러 주파수 천이를 고려하여 OFDM 파라미터를 결정할 경우, 부반송파 간격(subcarrier spacing)이 매우 커지는 대신 상대적으로 OFDM 심볼과 CP(Cyclic Prefix) 길이가 많이 줄어들게 된다. 따라서, 기지국(또는 안테나 기지국)들 간의 간격이 충분히 가깝지 않으면, 고속 이동체 단말이 두 기지국(또는 안테나 기지국)으로부터 수신하는 신호가 하나의 CP구간 안에 들어올 수가 없어 다중 셀 다중 안테나(multi-cell MIMO) 기술을 사용하기 힘들어지는 문제점이 있다. 특히, 현재 5G 후보 주파수로 각광받고 있는 밀리미터파 주파수 대역을 이동무선백홀 망(10, 20)에 적용할 경우, 주파수 대역이 일반 셀룰러 대역보다 높아 부반송파 간격이 더욱 커지고, CP의 길이가 더욱 줄어드는 특징이 있어 이 문제는 더욱 심각해진다.When the OFDM parameter is determined in consideration of the Doppler frequency shift due to the running speed of the high-speed mobile terminal, the OFDM symbol and CP (Cyclic Prefix) length are relatively reduced while the subcarrier spacing becomes very large. Therefore, if the distance between the base stations (or antenna base stations) is not close enough, the signals received by the high-speed mobile terminal from the two base stations (or antenna base stations) cannot enter within one CP period, so multi-cell MIMO is performed. There is a problem that makes it difficult to use the technology. In particular, when the millimeter wave frequency band, which is currently in the spotlight as a 5G candidate frequency, is applied to the mobile wireless backhaul networks 10 and 20, the frequency band is higher than that of the general cellular band, so the subcarrier interval becomes larger and the length of the CP is further reduced. This makes this problem even more serious.

이러한 문제점들을 해결하기 위해, 실시 예에서는 고속 이동체 단말이 통신의 기준이 되어 동기 신호를 기지국으로 전송하고, 기지국이 이에 적응하여 통신을 수행한다. In order to solve these problems, in the embodiment, the high-speed mobile terminal serves as a communication standard and transmits a synchronization signal to the base station, and the base station adapts to the communication and performs communication.

이하, 필요한 도면들을 참조하여 실시 예에 따른 이동무선백홀 망에서의 적응 통신 방법 및 장치에 대해 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, an adaptive communication method and apparatus in a mobile wireless backhaul network according to an embodiment will be described in detail with reference to the necessary drawings.

도 3은 실시 예에 따른 이동무선백홀 망에서의 적응 통신 장치를 개략적으로 도시한 것이다. 도 4는 실시 예에 따른 적응 통신 장치에서 동기 신호 탐색 구간을 설정하는 일 예를 도시한 것이다. 도 5는 실시 예에 따른 적응 통신 장치에서 송수신 타이밍을 추정하는 일 예를 도시한 것이다. 3 schematically illustrates an adaptive communication apparatus in a mobile wireless backhaul network according to an embodiment. 4 illustrates an example of setting a synchronization signal search period in an adaptive communication apparatus according to an embodiment. 5 is a diagram illustrating an example of estimating transmission/reception timing in an adaptive communication apparatus according to an embodiment.

도 3을 참조하면, 실시 예에 따른 적응 통신 장치(2000)는 송수신기(2100), 동기 신호 검출기(2200), 모뎀(MODEM)(2310, 2320) 및 제어기(2400)를 포함할 수 있다. 적응 통신 장치(2000)는 고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망의 기지국 내에 구현될 수 있다. 도 1을 예로 들면, 적응 통신 장치(2000)는 이동무선백홀 망(10)에서 기지국(200a) 내에 구현될 수 있다. 또한, 도 2를 예로 들면, 적응 통신 장치(2000)는 각 구성요소들이 이동무선백홀 망(20)에서의 디지털 기지국(210a) 또는 안테나 기지국(220a, 220b, 220c) 내에 구현될 수도 있다. Referring to FIG. 3 , the adaptive communication apparatus 2000 according to an embodiment may include a transceiver 2100 , a synchronization signal detector 2200 , modems (MODEMs) 2310 and 2320 , and a controller 2400 . The adaptive communication device 2000 may be implemented in a base station of a mobile wireless backhaul network supporting a high-speed mobile device. Taking FIG. 1 as an example, the adaptive communication apparatus 2000 may be implemented in the base station 200a in the mobile wireless backhaul network 10 . In addition, taking FIG. 2 as an example, each component of the adaptive communication apparatus 2000 may be implemented in the digital base station 210a or the antenna base stations 220a, 220b, and 220c in the mobile wireless backhaul network 20 .

송수신기(2100)는 제어기(2400)의 제어 신호에 따라서 서로 독립적인 복수의 빔을 운용하며, 이를 통해 고속 이동체 단말과 신호를 송수신한다.The transceiver 2100 operates a plurality of beams independent of each other according to the control signal of the controller 2400, and transmits and receives signals to and from the high-speed mobile terminal through this.

동기 신호 검출기(2200)는 송수신기(2100)를 통해 수신되는 신호를 탐색하여 고속 이동체 단말로부터 송신된 동기 신호(이하, '단말 동기 신호'라 명명하여 사용함)를 검출한다. 동기 신호 검출기(2200)는 프로세싱을 최소화하여 전력 소모를 줄이기 위해, 지속적으로 단말 동기 신호를 탐색하는 대신 주기적으로 소정 구간(이하, '동기 신호 탐색 구간'이라 명명하여 사용함) 동안만 단말 동기 신호 탐색을 수행할 수 있다.The synchronization signal detector 2200 detects a synchronization signal (hereinafter, referred to as a 'terminal synchronization signal') transmitted from the high-speed mobile terminal by searching for a signal received through the transceiver 2100 . In order to reduce power consumption by minimizing processing, the synchronization signal detector 2200 periodically searches for a terminal synchronization signal only for a predetermined period (hereinafter, referred to as a 'synchronization signal search period') instead of continuously searching for a terminal synchronization signal. can be performed.

동기 신호 검출기(2200)는 동기 신호 탐색 구간 동안 송수신기(2100)를 통해 수신되는 동기 신호를 기 설정된 임계값(signal threshold)과 비교하여 고속 이동체 단말로부터 송신된 단말 동기 신호를 검출한다.The synchronization signal detector 2200 detects the terminal synchronization signal transmitted from the high-speed mobile terminal by comparing the synchronization signal received through the transceiver 2100 with a preset signal threshold during the synchronization signal search period.

동기 신호 검출기(2200)는 단말 동기 신호 검출 시, 송수신기(2100)에서 운용하는 복수의 빔 중 단말 동기 신호의 수신 신호 세기가 가장 크게 검출된 빔을 검출할 수도 있다. The synchronization signal detector 2200 may detect a beam in which the received signal strength of the terminal synchronization signal is the greatest among a plurality of beams operated by the transceiver 2100 when the terminal synchronization signal is detected.

모뎀(2310, 2320)은 적응 통신 장치(2000)와 고속 이동체 단말 사이에 송수신되는 신호를 기저대역(baseband) 단에서 변조 또는 복조하는 기능을 수행한다. The modems 2310 and 2320 perform a function of modulating or demodulating a signal transmitted and received between the adaptive communication device 2000 and the high-speed mobile terminal at a baseband terminal.

한편, 도 3에서는 적응 통신 장치(2000)가 두 개의 모뎀(2310, 2320)을 포함하는 경우를 예로 들어 도시하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다. 적응 통신 장치(2000)에 포함되는 모뎀의 개수는, 적응 통신 장치(2000)가 동시에 통신해야 하는 고속 이동체 단말의 최대 개수에 대응될 수 있다. 예를 들어, 양방향으로 운행하는 고속철이 포함된 이동무선백홀 망에서는, 적응 통신 장치(2000)가 동시에 통신해야 하는 고속 이동체 단말의 최대 개수는 2이므로, 적응 통신 장치(2000)에는 두 개의 모뎀이 포함될 수 있다.Meanwhile, although FIG. 3 illustrates the case in which the adaptive communication device 2000 includes two modems 2310 and 2320 as an example, the present invention is not limited thereto. The number of modems included in the adaptive communication device 2000 may correspond to the maximum number of high-speed mobile terminals with which the adaptive communication device 2000 must communicate simultaneously. For example, in a mobile wireless backhaul network including a high-speed rail running in both directions, since the maximum number of high-speed mobile terminals with which the adaptive communication device 2000 must communicate simultaneously is 2, the adaptive communication device 2000 has two modems. may be included.

제어기(2400)는 적응 통신 장치(2000)의 전반적인 동작을 제어한다.The controller 2400 controls the overall operation of the adaptive communication device 2000 .

제어기(2400)는 상위 계층과의 인터페이스 기능을 수행할 수 있다. 제어기(2400)는 상위 계층과의 인터페이스를 통해 각 고속 이동체 단말로 전송할 데이터를 상위 계층으로부터 수신하거나, 각 고속 이동체 단말로부터 수신한 데이터를 상위 계층으로 전달할 수 있다. The controller 2400 may perform an interface function with an upper layer. The controller 2400 may receive data to be transmitted to each high-speed mobile terminal from an upper layer through an interface with an upper layer, or transmit data received from each high-speed mobile terminal to an upper layer.

제어기(2400)는 동기 신호 검출기(2200)의 동기 신호 탐색 구간을 설정할 수 있다. The controller 2400 may set a synchronization signal search period of the synchronization signal detector 2200 .

고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망(10, 20)에서 고속 이동체 단말들은 위성항법시스템(Global Positioning System, GPS) 등의 동기 서버(미도시)에 의해 송수신 타이밍 즉, 송수신 프레임 경계(frame boundary)가 동기화될 수 있다. 프레임 경계는 시간 영역 상에서의 프레임의 시작 위치(또는 시작 시점)와 종료 위치(또는 종료 지점)에 대응된다. In the mobile wireless backhaul networks 10 and 20 supporting high-speed mobile devices, high-speed mobile terminals are transmitted/received timings, that is, transmitted/received frame boundaries, by a synchronization server (not shown) such as a global positioning system (GPS). can be synchronized. A frame boundary corresponds to a start position (or a start time) and an end position (or an end point) of a frame in the time domain.

동기 서버에 의해 고속 이동체 단말들의 송수신 프레임 경계가 동기화되는 경우, 제어기(2400)는 동기 서버로부터 고속 이동체 단말들의 송수신 타이밍 정보를 수신하고, 이로부터 고속 이동체 단말들의 송수신 프레임 경계와 동기 신호 송신 타이밍을 획득할 수 있다. 또한, 고속 이동체 단말들의 동기 신호 송신 타이밍을 토대로 동기 신호 탐색 구간을 설정할 수 있다. When the transmission/reception frame boundary of the high-speed mobile terminals is synchronized by the synchronization server, the controller 2400 receives the transmission/reception timing information of the high-speed mobile terminals from the synchronization server, and sets the transmission/reception frame boundary of the high-speed mobile terminals and the synchronization signal transmission timing therefrom. can be obtained In addition, the synchronization signal search period may be set based on the synchronization signal transmission timing of the high-speed mobile terminals.

도 4를 참조하면, 기지국과 고속 이동체 단말과의 거리에 따른 전파 지연으로 인해, 고속 이동체 단말이 송신한 프레임이 실제 기지국에 의해 수신되기까지는 소정 시간(T1)의 지연이 발생한다. 따라서, 제어기(2400)는 동기 서버로부터 획득한 고속 이동체 단말의 동기 신호 송신 시점(Ts)을 기준으로, 적응 통신 장치(2000)의 기지국(또는 안테나 기지국)이 지원하는 셀의 최대 반경을 고려하여 동기 신호 탐색 구간을 설정할 수 있다.4, due to the propagation delay according to the distance between the base station and the high-speed mobile terminal, a delay of a predetermined time (T1) occurs until a frame transmitted by the high-speed mobile terminal is actually received by the base station. Accordingly, the controller 2400 considers the maximum radius of a cell supported by the base station (or antenna base station) of the adaptive communication device 2000 based on the synchronization signal transmission time Ts of the high-speed mobile terminal obtained from the synchronization server. A synchronization signal search section can be set.

통상적으로 고속 이동체 단말이 송신한 단말 동기 신호는 고속 이동체 단말과 기지국 간의 거리가 멀어질수록 기지국에 수신되는 시점이 지연된다. 따라서, 제어기(2400)는 대응하는 기지국(또는 안테나 기지국)이 지원하는 셀의 최대 반경을 토대로, 고속 이동체 단말이 송신한 단말 동기 신호가 기지국으로 수신되기까지의 최대 지연 시간을 예측할 수 있다. 최대 지연 시간이 예측되면, 제어기(2400)는 고속 이동체 단말이 단말 동기 신호를 송신한 시점부터 최대 지연 시간만큼의 구간을 포함시켜 동기 신호 탐색 구간을 설정할 수 있다.In general, as the distance between the high-speed mobile terminal and the base station increases, the time at which the terminal synchronization signal transmitted by the high-speed mobile terminal is received by the base station is delayed. Accordingly, the controller 2400 may estimate the maximum delay time until the terminal synchronization signal transmitted by the high-speed mobile terminal is received by the base station based on the maximum radius of the cell supported by the corresponding base station (or antenna base station). When the maximum delay time is predicted, the controller 2400 may set the synchronization signal search period by including a period equal to the maximum delay time from the time when the high-speed mobile terminal transmits the terminal synchronization signal.

한편, 실시 예에서는 제어기(2400)에서 동기 신호 검출기(2200)의 동기 신호 탐색 구간을 설정하는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 실시 예는 이에 한정되는 것은 아니어서 동기 신호 검출기(2200)의 동기 신호 탐색 구간은 동기 신호 검출기(2200)에 의해 설정될 수도 있다. 이 경우, 제어기(2400)는 동기 신호 검출기(2200)에서 동기 신호 탐색 구간을 설정할 수 있도록 동기 서버로부터 획득한 고속 이동체 단말들의 송수신 타이밍 정보를 동기 신호 검출기(2200)로 전달할 수 있다. Meanwhile, in the embodiment, the controller 2400 sets the synchronization signal search section of the synchronization signal detector 2200 as an example, but the embodiment is not limited thereto. The interval may be set by the synchronization signal detector 2200 . In this case, the controller 2400 may transfer the transmission/reception timing information of the high-speed mobile terminals obtained from the synchronization server to the synchronization signal detector 2200 so that the synchronization signal detector 2200 can set the synchronization signal search section.

제어기(2400)는 적응 통신 장치(2000)의 활성화 여부를 제어할 수 있다. The controller 2400 may control whether the adaptive communication device 2000 is activated.

제어기(2400)는 적응 통신 장치(2000)와 통신 중인 고속 이동체 단말이 없는 경우, 적응 통신 장치(2000)를 비활성화 상태로 제어한다. 즉, 송수신기(2100)의 동기 신호, 파일럿 신호, 제어정보 신호 등의 송신을 중단한다. When there is no high-speed mobile terminal communicating with the adaptive communication device 2000, the controller 2400 controls the adaptive communication device 2000 to be in an inactive state. That is, the transceiver 2100 stops transmitting the synchronization signal, the pilot signal, the control information signal, and the like.

제어기(2400)는 적응 통신 장치(2000)가 비활성화된 상태에서 동기 신호 검출기(2200)로부터 단말 동기 신호가 검출되면, 적응 통신 장치(2000)를 활성화 상태로 제어한다. When a terminal synchronization signal is detected from the synchronization signal detector 2200 in a state in which the adaptive communication apparatus 2000 is deactivated, the controller 2400 controls the adaptive communication apparatus 2000 to an activated state.

한편, 제어기(2400)가 적응 통신 장치(2000)를 비활성화 상태로 전환하더라도, 동기 신호 검출기(2200)는 주기적으로 활성화 상태로 전환되어 기 설정된 동기 신호 탐색 구간 동안 단말 동기 신호를 검출하는 동작을 수행할 수 있다. Meanwhile, even if the controller 2400 switches the adaptive communication device 2000 to the inactive state, the synchronization signal detector 2200 is periodically switched to the active state to detect the terminal synchronization signal during a preset synchronization signal search period. can do.

제어기(2400)는 동기 신호 검출기(2200)를 통해 단말 동기 신호가 검출되면, 이를 토대로 적응 통신 장치(2000)의 송수신 타이밍을 추정할 수 있다. When a terminal synchronization signal is detected through the synchronization signal detector 2200 , the controller 2400 may estimate the transmission/reception timing of the adaptive communication device 2000 based on the detection.

제어기(2400)는 동기 신호 검출기(2200)를 통해 단말 동기 신호가 검출되면, 이를 토대로 적응 통신 장치(2000)가 고속 이동체 단말로부터 수신한 프레임의 프레임 경계를 획득한다. 그리고, 적응 통신 장치(2000)가 실제 수신한 프레임의 프레임 경계와 고속 이동체 단말의 송신 프레임의 프레임 경계를 비교하여, 고속 이동체 단말과 적응 통신 장치(2000) 간의 전파 지연 시간, 즉 고속 이동체 단말이 송신한 프레임이 적응 통신 장치(2000)에 의해 수신되기까지의 전파 지연 시간을 산출한다. 고속 이동체 단말의 송신 프레임의 프레임 경계는, 동기 서버로부터 수신한 고속 이동체 단말들의 송수신 타이밍으로부터 예측이 가능하다. When the terminal synchronization signal is detected through the synchronization signal detector 2200, the controller 2400 acquires the frame boundary of the frame received by the adaptive communication device 2000 from the high-speed mobile terminal based on this. Then, by comparing the frame boundary of the frame actually received by the adaptive communication device 2000 and the frame boundary of the transmission frame of the high-speed mobile terminal, the propagation delay time between the high-speed mobile terminal and the adaptive communication apparatus 2000, that is, the high-speed mobile terminal is determined. The propagation delay time until the transmitted frame is received by the adaptive communication device 2000 is calculated. The frame boundary of the transmission frame of the high-speed mobile terminal can be predicted from the transmission/reception timing of the high-speed mobile terminal received from the synchronization server.

제어기(2400)는 고속 이동체 단말과 적응 통신 장치(2000) 간의 전파 지연 시간이 산출되면, 이를 토대로 적응 통신 장치(2000)의 송수신 타이밍을 추정한다. When the propagation delay time between the high-speed mobile terminal and the adaptive communication device 2000 is calculated, the controller 2400 estimates transmission/reception timing of the adaptive communication device 2000 based on the calculated propagation delay time.

도 5를 예로 들면, 제어기(2400)는 단말 동기 신호로부터 추정된 전파 지연 시간이 T1이면, 적응 통신 장치(2000)의 수신 타이밍(또는 수신 프레임 경계)은 고속 이동체 단말의 송신 타이밍(또는 송신 프레임 경계)보다 T1만큼 지연되도록 설정한다. 또한, 제어기(2400)는 적응 통신 장치(2000)의 송신 타이밍(또는 송신 프레임 경계)은, 고속 이동체 단말의 수신 타이밍(또는 수신 프레임 경계)보다는 T1만큼 앞서도록 설정하고, 적응 통신 장치(2000)의 수신 타이밍(또는 수신 프레임 경계)보다는 T1의 두 배만큼 앞서도록 설정한다. 5, when the propagation delay time estimated from the terminal synchronization signal is T1, the controller 2400 determines that the reception timing (or reception frame boundary) of the adaptive communication device 2000 is the transmission timing (or transmission frame) of the high-speed mobile terminal. boundary) by T1. In addition, the controller 2400 sets the transmission timing (or transmission frame boundary) of the adaptive communication device 2000 to be ahead of the reception timing (or reception frame boundary) of the high-speed mobile terminal by T1 by T1, It is set to advance by twice T1 than the reception timing (or reception frame boundary) of .

제어기(2400)는 고속 이동체 단말과의 송수신 타이밍이 추정되면, 추정된 송신 타이밍에 대응하여 고속 이동체 단말로 동기 신호(이하, '기지국 동기 신호'라 명명하여 사용한다)를 송신하도록 송수신기(2100)를 제어할 수 있다.When the transmission/reception timing with the high-speed mobile terminal is estimated, the controller 2400 transmits a synchronization signal (hereinafter, referred to as a 'base station synchronization signal') to the high-speed mobile terminal in response to the estimated transmission timing. can control

이를 수신한 고속 이동체 단말은, 기지국 동기 신호로부터 기지국으로부터 수신된 프레임의 프레임 경계를 획득한다. 그리고, 기지국 동기 신호를 토대로 획득한 수신 프레임 경계와 기 설정된 자신의 수신 프레임 경계를 비교하여 타이밍 보정 정보를 산출한다. 그리고, 산출된 타이밍 보정 정보를 적응 통신 장치(2000)로 피드백한다.Upon receiving this, the high-speed mobile terminal acquires the frame boundary of the frame received from the base station from the base station synchronization signal. In addition, timing correction information is calculated by comparing the received frame boundary obtained based on the base station synchronization signal with a preset received frame boundary. Then, the calculated timing correction information is fed back to the adaptive communication device 2000 .

제어기(2400)는 고속 이동체 단말로부터 타이밍 보정 정보가 수신되면, 이를 토대로 고속 이동체 단말과의 송수신 타이밍의 오차를 보정하고, 오차가 보정된 송수신 타이밍을 토대로 고속 이동체 단말과 통신을 수행한다. When the timing correction information is received from the high-speed mobile terminal, the controller 2400 corrects an error in transmission/reception timing with the high-speed mobile terminal based on the received timing correction information, and performs communication with the high-speed mobile terminal based on the error-corrected transmission/reception timing.

한편, 고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망(10, 20)에서는 하나의 기지국(또는 안테나 기지국)이 두 개 이상의 고속 이동체 단말과 통신해야 하는 상황이 발생할 수 있다. 도 2를 예로 들면, 하나의 안테나 기지국(220b)이 2개의 고속 이동체(100b, 100c)의 고속 이동체 단말들과 통신한다.Meanwhile, in the mobile wireless backhaul networks 10 and 20 supporting high-speed mobile devices, a situation in which one base station (or antenna base station) must communicate with two or more high-speed mobile terminals may occur. Referring to FIG. 2 as an example, one antenna base station 220b communicates with the two high-speed mobile terminals of the two high-speed mobile devices 100b and 100c.

이와 같이 2개 이상의 고속 이동체 단말들과 동시에 통신해야 하는 상황에서 통신해야 하는 고속 이동체 단말들이 서로 다른 곳에 위치하는 경우, 적응 통신 장치(2000)와 각 고속 이동체 단말과의 거리가 서로 다를 수 있다. 따라서, 동기 서버에 의해 고속 이동체 단말들의 송수신 타이밍이 동기화되었다 하더라도, 적응 통신 장치(2000)에서 각 고속 이동체 단말로부터 단말 동기 신호를 수신하는 시점이 서로 다를 수 있다. 적응 통신 장치(2000) 입장에서는 각 고속 이동체 단말로부터 동기 신호를 수신하는 시점이 서로 다를 경우, 단말 동기 신호를 토대로 추정되는 각 고속 이동체 단말과의 송수신 타이밍 또한 달라진다. As described above, in a situation where communication with two or more high-speed mobile terminals is required at the same time, when the high-speed mobile terminals to communicate are located in different places, the distance between the adaptive communication apparatus 2000 and each high-speed mobile terminal may be different from each other. Accordingly, even if the transmission/reception timings of the high-speed mobile terminals are synchronized by the synchronization server, the timing at which the adaptive communication apparatus 2000 receives the terminal synchronization signal from each high-speed mobile terminal may be different from each other. From the standpoint of the adaptive communication apparatus 2000, when the timing of receiving the synchronization signal from each high-speed mobile terminal is different, the transmission/reception timing with each high-speed mobile terminal estimated based on the terminal synchronization signal is also different.

적응 통신 장치(2000)는 대응하는 송수신 타이밍이 서로 다른 복수의 고속 이동체 단말과 동시에 통신하기 위해서, 서로 독립적인 복수의 빔을 운용한다. 즉, 적응 통신 장치(2000)는 서로 다른 모뎀(2310, 2320)에 연결되고 서로 다른 송수신 타이밍 설정이 가능한 복수의 빔을 독립적으로 운용함으로써, 위치로 인해 적응 통신 장치(2000)와의 송수신 타이밍이 서로 달라지는 복수의 고속 이동체 단말을 지원하는 것이 가능하다. 적응 통신 장치(2000)는 운용 중인 복수의 빔 중 각각의 고속 이동체 단말에 가장 적합한 빔을 선택하여 각 고속 이동체 단말과의 통신을 수행한다. The adaptive communication apparatus 2000 operates a plurality of beams independent of each other in order to simultaneously communicate with a plurality of high-speed mobile terminals having different corresponding transmission/reception timings. That is, the adaptive communication device 2000 is connected to different modems 2310 and 2320 and independently operates a plurality of beams capable of setting different transmission/reception timings. It is possible to support a plurality of different high-speed mobile terminals. The adaptive communication apparatus 2000 selects a beam most suitable for each high-speed mobile terminal from among a plurality of beams in operation and performs communication with each high-speed mobile terminal.

제어기(2400)는 각 고속 이동체 단말로부터 수신되는 단말 동기 신호를 토대로, 각 고속 이동체 단말에 복수의 빔 중 하나를 할당할 수 있다. The controller 2400 may allocate one of a plurality of beams to each high-speed mobile terminal based on a terminal synchronization signal received from each high-speed mobile terminal.

제어기(2400)는 동기 신호 검출기(2200)를 통해 고속 이동체 단말로부터 송신된 단말 동기 신호를 검출하는 과정에서, 송수신기(2100)에서 운용하는 복수의 빔 중 단말 동기 신호의 수신 신호 세기가 가장 크게 검출된 빔의 정보를 획득한다. 그리고, 복수의 빔 중 단말 동기 신호의 수신 신호 세기가 가장 크게 검출된 빔을 대응하는 고속 이동체 단말에 할당한다. In the process of detecting the terminal synchronization signal transmitted from the high-speed mobile terminal through the synchronization signal detector 2200 , the controller 2400 detects the highest received signal strength of the terminal synchronization signal among the plurality of beams operated by the transceiver 2100 . Acquire the information of the beam. And, among the plurality of beams, a beam having the largest received signal strength of the terminal synchronization signal is allocated to the corresponding high-speed mobile terminal.

제어기(2400)는 고속 이동체 단말에 복수의 빔 중 하나가 할당되면, 대응하는 빔을 통해 고속 이동체 단말과 통신하도록 송수신기(2100)를 제어한다. 이에 따라, 송수신기(2100)는 각 고속 이동체 단말에 할당된 빔 이용하여, 각 고속 이동체 단말로 기지국 동기 신호, 파일럿 신호, 기지국 제어정보 신호 등을 송신한다. When one of a plurality of beams is allocated to the high-speed mobile terminal, the controller 2400 controls the transceiver 2100 to communicate with the high-speed mobile terminal through the corresponding beam. Accordingly, the transceiver 2100 transmits a base station synchronization signal, a pilot signal, a base station control information signal, and the like, to each high-speed mobile terminal by using the beam allocated to each high-speed mobile terminal.

전술한 구조의 적응 통신 장치(2000)에서, 송수신기(2100), 동기 신호 검출기(2200), 모뎀(2300) 및 제어기(2400)의 기능은 하나 이상의 중앙 처리 유닛(central processing unit, CPU)이나 기타 칩셋, 마이크로프로세서 등으로 구현되는 프로세서에 의해 수행될 수 있다.In the adaptive communication device 2000 having the above structure, the functions of the transceiver 2100, the synchronization signal detector 2200, the modem 2300, and the controller 2400 are performed by one or more central processing units (CPUs) or other functions. It may be performed by a processor implemented by a chipset, a microprocessor, or the like.

도 6은 실시 예에 따른 고속 이동체 단말을 개략적으로 도시한 것이다.6 schematically illustrates a high-speed mobile terminal according to an embodiment.

도 6을 참조하면, 실시 예에 따른 고속 이동체 단말(1000)은 송수신기(1100), 모뎀(1200) 및 단말 제어기(1300)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 6 , the high-speed mobile terminal 1000 according to the embodiment may include a transceiver 1100 , a modem 1200 , and a terminal controller 1300 .

송수신기(1100)는 단말 제어기(1300)의 제어 신호에 따라서 기지국과 신호를 송수신한다. The transceiver 1100 transmits and receives signals to and from the base station according to the control signal of the terminal controller 1300 .

모뎀(1200)은 고속 이동체 단말(1000)과 기지국 사이에 송수신되는 신호를 기저대역 단에서 변조 또는 복조하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 모뎀(1200)은 송수신기(1100)를 통해 기지국으로부터 신호가 수신되면, 이에 대한 복조 및 복호를 수행하고, 복조 및 복호된 데이터를 유선 망을 통해 소형 셀 또는 와이파이 AP로 전달한다.The modem 1200 modulates or demodulates a signal transmitted/received between the high-speed mobile terminal 1000 and the base station at the baseband terminal. For example, when a signal is received from the base station through the transceiver 1100, the modem 1200 demodulates and decodes it, and transmits the demodulated and decoded data to the small cell or Wi-Fi AP through a wired network.

단말 제어기(1300)는 고속 이동체 단말(1000)의 전반적인 동작을 제어한다. The terminal controller 1300 controls the overall operation of the high-speed mobile terminal 1000 .

단말 제어기(1300)는 고속 이동체 단말(1000)에 전원이 공급되면, 동기 서버(미도시)로부터 송수신 타이밍 정보를 수신한다. 그리고, 수신한 송수신 타이밍 정보를 토대로 기지국과 통신하도록 송수신기(1100)를 제어할 수 있다. 예를 들어, 단말 제어기(1300)는 송신 타이밍 정보를 토대로 기지국으로 단말 동기 신호를 주기적으로 송신하도록 송수신기(1100)를 제어한다.When power is supplied to the high-speed mobile terminal 1000 , the terminal controller 1300 receives transmission/reception timing information from a synchronization server (not shown). In addition, the transceiver 1100 may be controlled to communicate with the base station based on the received transmission/reception timing information. For example, the terminal controller 1300 controls the transceiver 1100 to periodically transmit a terminal synchronization signal to the base station based on the transmission timing information.

단말 제어기(1300)는 단말 동기 신호에 응답하여 기지국으로부터 기지국 동기 신호가 수신되면, 이를 토대로 기지국으로부터 실제 수신된 프레임의 프레임 경계를 획득한다. 그리고, 기지국으로부터 수신된 수신 프레임의 프레임 경계를 기 설정된 고속 이동체 단말(1000)의 수신 프레임 경계와 비교하여 타이밍 보정 정보를 산출할 수 있다. 고속 이동체 단말(1000)의 수신 프레임 경계는, 동기 서버로부터 수신한 송수신 타이밍 정보로부터 획득될 수 있다.When the base station synchronization signal is received from the base station in response to the terminal synchronization signal, the terminal controller 1300 acquires a frame boundary of a frame actually received from the base station based on this. In addition, timing correction information may be calculated by comparing the frame boundary of the received frame received from the base station with the predetermined reception frame boundary of the high-speed mobile terminal 1000 . The reception frame boundary of the high-speed mobile terminal 1000 may be obtained from transmission/reception timing information received from the synchronization server.

단말 제어기(1300)는 타이밍 보정 정보가 산출되면, 이를 기지국으로 피드백하도록 송수신기(1100)와 모뎀(1200)을 제어한다. When the timing correction information is calculated, the terminal controller 1300 controls the transceiver 1100 and the modem 1200 to feed it back to the base station.

한편, 고속 이동체 단말(1000)이 단말 동기 신호를 기지국으로 송신하여 통신을 요청할 때, 기지국과의 거리, 주의 환경 등으로 인해 기지국에서 수신한 단말 동기 신호의 수신 신호 세기가 기지국이 정한 임계값을 초과하지 못하는 상황이 발생할 수 있다. On the other hand, when the high-speed mobile terminal 1000 transmits a terminal synchronization signal to the base station to request communication, the received signal strength of the terminal synchronization signal received from the base station due to the distance from the base station, the environment of attention, etc. exceeds the threshold value set by the base station. There may be situations where it cannot be exceeded.

단말 제어기(1300)는 단말 동기 신호 송신 시, 기지국으로부터 기지국 동기 신호가 수신될 때까지 단말 동기 신호의 송신 신호 세기를 단계적으로 증폭하여 송신하도록 송수신기(1100) 또는 모뎀(1200)을 제어할 수 있다. 이 때, 단말 동기 신호의 증폭 이득, 증폭 단계, 증폭 방법 등은 고속 이동체 단말(1000)이 포함된 이동무선백홀 망(10, 20)의 주파수 대역 특성과 셀 커버리지 등을 토대로 설계될 수 있다.When transmitting the terminal synchronization signal, the terminal controller 1300 may control the transceiver 1100 or the modem 1200 to amplify and transmit the transmission signal strength of the terminal synchronization signal in stages until the base station synchronization signal is received from the base station. . At this time, the amplification gain, amplification step, and amplification method of the terminal synchronization signal may be designed based on the frequency band characteristics and cell coverage of the mobile wireless backhaul networks 10 and 20 including the high-speed mobile terminal 1000 .

도 7은 실시 예에 따른 이동무선백홀 망에서의 기지국의 적응 통신 방법을 개략적으로 도시한 것이다. 도 7에서 기지국에서의 적응 통신 방법은 도 3을 참조하여 설명한 적응 통신 장치(2000)에 의해 수행될 수 있다.7 schematically illustrates an adaptive communication method of a base station in a mobile wireless backhaul network according to an embodiment. In FIG. 7 , the adaptive communication method in the base station may be performed by the adaptive communication apparatus 2000 described with reference to FIG. 3 .

도 7을 참조하면, 실시 예에 따른 적응 통신 장치(2000)는 동기 서버로부터 고속 이동체 단말들의 송수신 타이밍 정보를 수신한다(S100). Referring to FIG. 7 , the adaptive communication apparatus 2000 according to an embodiment receives transmission/reception timing information of high-speed mobile terminals from a synchronization server (S100).

적응 통신 장치(2000)는 동기 서버로부터 고속 이동체 단말들의 송수신 타이밍 정보가 수신되면, 이를 토대로 동기 신호 탐색 구간을 설정한다(S110). When the transmission/reception timing information of the high-speed mobile terminals is received from the synchronization server, the adaptive communication apparatus 2000 sets a synchronization signal search period based on the received information (S110).

동기 신호 탐색 구간은, 적응 통신 장치(2000)에서 고속 이동체 단말들로부터 송신된 단말 동기 신호를 탐색하기 위한 구간이다. 적응 통신 장치(2000)는 동기 신호 탐색 과정에서의 프로세싱으로 인한 전력 소비를 최소화하기 위해, 지속적으로 단말 동기 신호를 탐색하는 대신 주기적으로 동기 신호 탐색 구간 동안 단말 동기 신호를 탐색한다. The synchronization signal search period is a period for the adaptive communication apparatus 2000 to search for terminal synchronization signals transmitted from high-speed mobile terminals. In order to minimize power consumption due to processing in the synchronization signal search process, the adaptive communication apparatus 2000 periodically searches for a terminal synchronization signal during a synchronization signal search period instead of continuously searching for a terminal synchronization signal.

상기 S110 단계에서, 적응 통신 장치(2000)는 동기 서버로부터 수신한 고속 이동체 단말들의 송수신 타이밍 정보로부터 고속 이동체 단말들의 단말 동기 신호 송신 타이밍을 획득하며, 이를 토대로 동기 신호 탐색 구간을 설정할 수 있다. 즉, 적응 통신 장치(2000)는 고속 이동체 단말의 동기 신호 송신 시점을 기준으로, 적응 통신 장치(2000)에 대응하는 기지국(또는 안테나 기지국)이 지원하는 셀의 최대 반경을 고려하여 동기 신호 탐색 구간을 설정할 수 있다.In step S110, the adaptive communication apparatus 2000 may obtain the terminal synchronization signal transmission timing of the high-speed mobile terminals from the transmission/reception timing information of the high-speed mobile terminals received from the synchronization server, and may set a synchronization signal search period based on this. That is, the adaptive communication apparatus 2000 considers the maximum radius of a cell supported by the base station (or antenna base station) corresponding to the adaptive communication apparatus 2000 based on the synchronization signal transmission time of the high-speed mobile terminal in consideration of the synchronization signal search period. can be set.

적응 통신 장치(2000)는 상기 S110 단계를 통해 설정된 동기 신호 탐색 구간을 토대로, 주기적으로 고속 이동체 단말로부터 수신되는 단말 동기 신호를 탐색한다(S120). 상기 S120 단계에서, 적응 통신 장치(2000)는 고속 이동체 단말들이 동기 신호를 송신하는 주기에 연동하여 주기적으로 고속 이동체 단말들의 단말 동기 신호를 탐색한다. The adaptive communication apparatus 2000 periodically searches for a terminal synchronization signal received from the high-speed mobile terminal based on the synchronization signal search period set in step S110 (S120). In step S120, the adaptive communication apparatus 2000 periodically searches for terminal synchronization signals of high-speed mobile terminals in association with a period in which high-speed mobile terminals transmit synchronization signals.

적응 통신 장치(2000)는 동기 신호 탐색 구간 동안 송수신기(2100)를 통해 수신되는 신호들을 기 설정된 임계값과 비교하여 고속 이동체 단말로부터 송신된 단말 동기 신호의 검출 여부를 판별한다(S130). The adaptive communication apparatus 2000 compares the signals received through the transceiver 2100 with a preset threshold during the synchronization signal search period to determine whether a terminal synchronization signal transmitted from the high-speed mobile terminal is detected (S130).

적응 통신 장치(2000)는 동기 신호 탐색 구간 내에 단말 동기 신호가 검출되지 않으면, 기지국 동기 신호, 파일럿 신호, 기지국 제어정보 신호 등의 신호 송신을 중단하고 비활성화 상태에 진입하거나, 비활성화 상태를 유지한다(S140). If the terminal synchronization signal is not detected within the synchronization signal search period, the adaptive communication apparatus 2000 stops transmitting signals such as a base station synchronization signal, a pilot signal, and a base station control information signal and enters an inactive state or maintains an inactive state ( S140).

반면에, 적응 통신 장치(2000)는 동기 신호 탐색 구간 내에 고속 이동체 단말로부터 송신된 단말 동기 신호가 검출되면, 활성화 상태로 전환한다. 또한, 검출된 단말 동기 신호를 토대로 적응 통신 장치(2000)의 송시 타이밍(또는 송신 프레임 경계)을 추정한다(S150). On the other hand, when the terminal synchronization signal transmitted from the high-speed mobile terminal is detected within the synchronization signal search period, the adaptive communication apparatus 2000 switches to an active state. Also, a transmission timing (or a transmission frame boundary) of the adaptive communication apparatus 2000 is estimated based on the detected terminal synchronization signal ( S150 ).

상기 S150 단계에서, 적응 통신 장치(2000)는 단말 동기 신호가 검출되면, 이를 토대로 적응 통신 장치(2000)가 고속 이동체 단말로부터 수신한 프레임의 프레임 경계를 획득한다. 적응 통신 장치(2000)는 고속 이동체 단말로부터 수신된 수신 프레임의 프레임 경계가 획득되면, 이를 고속 이동체 단말들의 송신 프레임의 프레임 경계와 비교하여 적응 통신 장치(2000)와 고속 이동체 단말 간의 전파 지연 시간을 산출하고, 이를 토대로 적응 통신 장치(2000)의 송신 프레임의 송신 타이밍 즉, 송신 프레임의 프레임 경계를 추정한다. 고속 이동체 단말의 송신 프레임의 프레임 경계는, 상기 S100 단계를 통해 동기 서버로부터 수신한 고속 이동체 단말들의 송수신 타이밍으로부터 획득될 수 있다. In step S150, when the terminal synchronization signal is detected, the adaptive communication apparatus 2000 acquires a frame boundary of a frame received by the adaptive communication apparatus 2000 from the high-speed mobile terminal based on this. When the frame boundary of the received frame received from the high-speed mobile terminal is obtained, the adaptive communication apparatus 2000 compares it with the frame boundary of the transmission frame of the high-speed mobile terminal to determine the propagation delay time between the adaptive communication apparatus 2000 and the high-speed terminal calculated, and based on this, the transmission timing of the transmission frame of the adaptive communication apparatus 2000, that is, the frame boundary of the transmission frame is estimated. The frame boundary of the transmission frame of the high-speed mobile terminal may be obtained from the transmission/reception timing of the high-speed mobile terminals received from the synchronization server through the step S100.

적응 통신 장치(2000)는 상기 S150 단계를 통해 송신 타이밍이 추정되면, 이를 토대로 기지국 동기 신호를 고속 이동체 단말로 송신한다(S160). 그리고, 기지국 동기 신호를 수신한 고속 이동체 단말로부터 타이밍 보정 정보를 수신한다(S170). When the transmission timing is estimated through the step S150, the adaptive communication apparatus 2000 transmits a base station synchronization signal to the high-speed mobile terminal based on the estimation (S160). Then, timing correction information is received from the high-speed mobile terminal that has received the base station synchronization signal (S170).

적응 통신 장치(2000)로부터 기지국 동기 신호를 수신한 고속 이동체 단말은, 수신한 기지국 동기 신호를 토대로 기지국으로부터 수신되는 프레임의 프레임 경계를 획득한다. 그리고, 기지국으로부터 수신한 프레임의 프레임 경계와, 기 설정된 자신의 수신 프레임 경계를 비교하여 타이밍 보정 정보를 산출한다. Upon receiving the base station synchronization signal from the adaptive communication apparatus 2000, the high-speed mobile terminal acquires a frame boundary of a frame received from the base station based on the received base station synchronization signal. Then, the timing correction information is calculated by comparing the frame boundary of the frame received from the base station with the preset own reception frame boundary.

고속 이동체 단말로부터 타이밍 보정 정보를 피드백 받은 적응 통신 장치(2000)는 이를 토대로 자신의 송수신 타이밍(또는 송수신 프레임의 프레임 경계)을 보정한다(S180). 그리고, 보정된 송수신 타이밍을 토대로 고속 이동체 단말과의 통신을 시작한다(S190). The adaptive communication device 2000 that has received the timing correction information fed back from the high-speed mobile terminal corrects its transmission/reception timing (or frame boundary of the transmission/reception frame) based on the feedback (S180). Then, communication with the high-speed mobile terminal is started based on the corrected transmission/reception timing (S190).

상기 S190 단계에서, 적응 통신 장치(2000)는 타이밍 보정이 완료되면 통신이 가능함을 고속 이동체 단말로 통지하고, 기지국 시스템 정보(또는 제어정보)를 고속 이동체 단말로 송신하여 고속 이동체 단말과의 통신을 시작할 수 있다. In step S190, when the timing correction is completed, the adaptive communication device 2000 notifies the high-speed mobile terminal that communication is possible, and transmits base station system information (or control information) to the high-speed mobile terminal to communicate with the high-speed mobile terminal. can start

도 8은 실시 예에 따른 이동무선백홀 망에서의 단말의 적응 통신 방법을 개략적으로 도시한 것이다. 도 8에서의 적응 통신 방법은, 도 6을 참조하여 설명한 고속 이동체 단말(1000)에 의해 수행될 수 있다.8 schematically illustrates an adaptive communication method of a terminal in a mobile wireless backhaul network according to an embodiment. The adaptive communication method in FIG. 8 may be performed by the high-speed mobile terminal 1000 described with reference to FIG. 6 .

도 8을 참조하면, 실시 예에 따른 고속 이동체 단말(1000)은 전원이 공급됨에 따라(S200), 동기 서버로부터 자신의 송수신 타이밍 정보를 획득한다(S210). Referring to FIG. 8 , as power is supplied to the high-speed mobile terminal 1000 according to the embodiment (S200), it acquires its own transmission/reception timing information from the synchronization server (S210).

고속 이동체 단말(1000)은 동기 서버로부터 송수신 타이밍 정보를 토대로 단말 동기 신호를 송신하여, 기지국으로 통신을 요청한다(S220). The high-speed mobile terminal 1000 transmits a terminal synchronization signal based on transmission/reception timing information from the synchronization server to request communication with the base station (S220).

고속 이동체 단말(1000)은 단말 동기 신호를 송신한 이후에 소정 시간 동안 단말동기 신호에 응답하는 기지국 동기 신호의 수신을 대기한다(S230). The high-speed mobile terminal 1000 waits for reception of a base station synchronization signal responding to the terminal synchronization signal for a predetermined time after transmitting the terminal synchronization signal (S230).

고속 이동체 단말(1000)은 소정 시간 동안(예를 들어, 다음 단말 동기 신호의 송신 시점까지의 시간 동안) 기지국으로부터 기지국 동기 신호가 수신되지 않으면, 동기 신호 전송에 실패한 것으로 판단한다. 이에 따라, 고속 이동체 단말(1000)은 단말 동기 신호의 송신 신호 세기를 증폭(S240)하여 재 송신한다. If the high-speed mobile terminal 1000 does not receive the base station synchronization signal from the base station for a predetermined time (eg, during the time until the transmission time of the next terminal synchronization signal), it is determined that the synchronization signal transmission has failed. Accordingly, the high-speed mobile terminal 1000 amplifies the transmission signal strength of the terminal synchronization signal (S240) and retransmits it.

고속 이동체 단말(1000)이 단말 동기 신호를 기지국으로 송신하여 통신을 요청할 때, 기지국과의 거리, 주의 환경 등으로 인해 기지국에서 수신한 단말 동기 신호의 신호 세기가 기지국이 정한 임계값을 초과하지 못하는 상황이 발생할 수 있다. When the high-speed mobile terminal 1000 transmits a terminal synchronization signal to the base station to request communication, the signal strength of the terminal synchronization signal received from the base station does not exceed the threshold set by the base station due to the distance from the base station, the environment, etc. situations can arise.

따라서, 고속 이동체 단말(1000)은 기지국으로부터 기지국 동기 신호가 수신될 때까지, 단말 동기 신호의 신호 세기를 단계적으로 증폭하여 송신을 반복한다. 이 때, 단말 동기 신호의 증폭 이득, 증폭 단계, 증폭 방법 등은 고속 이동체 단말(1000)이 포함된 이동무선백홀 망(10, 20)의 주파수 대역 특성과 셀 커버리지 등을 토대로 설계될 수 있다Accordingly, the high-speed mobile terminal 1000 amplifies the signal strength of the terminal synchronization signal in stages and repeats transmission until the base station synchronization signal is received from the base station. In this case, the amplification gain, amplification step, and amplification method of the terminal synchronization signal may be designed based on the frequency band characteristics and cell coverage of the mobile wireless backhaul networks 10 and 20 including the high-speed mobile terminal 1000.

고속 이동체 단말(1000)은 기지국으로부터 기지국 동기 신호가 수신되면, 이를 토대로 기지국의 송수신 타이밍 오차를 산출하고, 타이밍 오차를 보정하기 위한 타이밍 보정 정보를 생성한다(S250). 그리고, 생성된 타이밍 보정 정보를 기지국으로 송신한다(S260). When the base station synchronization signal is received from the base station, the high-speed mobile terminal 1000 calculates a transmission/reception timing error of the base station based on this and generates timing correction information for correcting the timing error (S250). Then, the generated timing correction information is transmitted to the base station (S260).

상기 S250 단계에서, 고속 이동체 단말(1000)은 기지국으로부터 수신한 기지국 동기 신호를 토대로 기지국으로부터 실제 수신된 프레임의 프레임 경계를 획득한다. 그리고, 기지국으로부터 수신된 수신 프레임의 프레임 경계를 기 설정된 고속 이동체 단말(1000)의 수신 프레임 경계와 비교하여 타이밍 오차를 산출하고, 이를 보정하기 위한 타이밍 보정 정보를 생성할 수 있다. In step S250, the high-speed mobile terminal 1000 acquires the frame boundary of the frame actually received from the base station based on the base station synchronization signal received from the base station. In addition, a timing error may be calculated by comparing a frame boundary of a received frame received from the base station with a predetermined reception frame boundary of the high-speed mobile terminal 1000, and timing correction information may be generated to correct it.

이후, 고속 이동체 단말(1000)은 피드백된 타이밍 보정 정보를 토대로 기지국의 송수신 타이밍이 보정되면, 기지국과 통신을 시작한다(S270). Thereafter, when the transmission/reception timing of the base station is corrected based on the fed back timing correction information, the high-speed mobile terminal 1000 starts communication with the base station (S270).

상기 S270 단계에서, 기지국에서의 타이밍 보정이 완료되면, 고속 이동체 단말(1000)은 기지국으로부터 기지국의 시스템 정보(또는 제어 정보)를 수신하고, 이를 토대로 기지국과 통신을 수행할 수 있다. In step S270, when the timing correction in the base station is completed, the high-speed mobile terminal 1000 may receive system information (or control information) of the base station from the base station, and communicate with the base station based on the received system information (or control information).

전술한 실시 예에 따르면, 고속 이동체를 지원하는 이동무선백홀 망에서 고속 이동체 단말이 통신의 기준이 되어 동기 신호를 기지국으로 전송하면, 기지국이 이에 적응하여 통신을 수행한다. 이에 따라, 기지국은 자신의 커버리지 내에 고속 이동체 단말이 있을 경우에만 동기 신호, 기지국 제어정보 등을 전송하고, 자신의 커버리지 내에 고속 이동체 단말이 없을 경우에는 비활성화 상태를 유지할 수 있어, 동기 신호, 기지국 제어정보 등의 주기적인 송신으로 인한 전력 낭비를 대폭 감소시킬 수 있다. According to the above-described embodiment, when a high-speed mobile terminal becomes a communication standard and transmits a synchronization signal to a base station in a mobile wireless backhaul network supporting a high-speed mobile object, the base station adapts to the communication and performs communication. Accordingly, the base station transmits a synchronization signal and base station control information only when there is a high-speed mobile terminal within its coverage, and can maintain an inactive state when there is no high-speed mobile terminal within its coverage. Power consumption due to periodic transmission of information and the like can be greatly reduced.

또한, 기지국이 각 고속 이동체 단말의 송수신 타이밍에 맞춰 자신의 송수신 타이밍을 적응시키기 때문에, 다중 기지국의 협력 통신이 용이하다. 이에 따라, 이동무선백홀 망에 밀리미터파 대역을 적용할 경우에 협력통신을 통한 다중 셀 다중 안테나 구현이 어려운 단점을 극복하는 것이 가능하여, 이동무선백홀 망에 밀리미터파 주파수 대역을 적용할 수 있도록 함으로써 데이터 전송률을 대폭 향상시킬 수 있다. In addition, since the base station adapts its transmission/reception timing according to the transmission/reception timing of each high-speed mobile terminal, cooperative communication between multiple base stations is easy. Accordingly, when the millimeter wave band is applied to the mobile wireless backhaul network, it is possible to overcome the disadvantage that it is difficult to implement a multi-cell multi-antenna through cooperative communication. The data transfer rate can be greatly improved.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다. The embodiment of the present invention is not implemented only through the apparatus and/or method described above, and a program for realizing a function corresponding to the configuration of the embodiment of the present invention or a recording medium in which the program is recorded may be implemented, Such an implementation can be easily implemented by an expert in the technical field to which the present invention pertains from the description of the above-described embodiments.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하 는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improved forms of the present invention are also provided by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims. It is within the scope of the right.

Claims (20)

이동무선백홀 망에서의 기지국의 적응 통신 방법에 있어서,
단말의 프레임 송수신 타이밍을 획득하는 단계,
상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 단말 동기 신호를 탐색하기 위한 동기 신호 탐색 구간을 설정하는 단계,
상기 동기 신호 탐색 구간 동안 상기 단말로부터 송신된 단말 동기 신호를 주기적으로 탐색하는 단계,
상기 단말 동기 신호가 검출되면, 상기 단말 동기 신호 및 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 상기 단말에 대한 상기 기지국의 프레임 송수신 타이밍을 추정하는 단계, 그리고
상기 기지국의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 기지국 동기 신호를 상기 단말로 송신하는 단계를 포함하며,
상기 동기 신호 탐색 구간을 설정하는 단계는,
상기 단말의 프레임 송수신 타이밍으로부터, 상기 단말의 동기 신호 송신 타이밍을 획득하는 단계, 그리고
상기 동기 신호 송신 타이밍을 기준으로, 상기 기지국이 지원하는 셀의 최대 반경을 고려하여 상기 동기 신호 탐색 구간을 설정하는 단계를 포함하는, 적응 통신 방법.
In the adaptive communication method of a base station in a mobile wireless backhaul network,
obtaining a frame transmission/reception timing of the terminal;
setting a synchronization signal search period for searching for a terminal synchronization signal based on the frame transmission/reception timing of the terminal;
periodically searching for a terminal synchronization signal transmitted from the terminal during the synchronization signal search period;
estimating the frame transmission/reception timing of the base station with respect to the terminal based on the terminal synchronization signal and the frame transmission/reception timing of the terminal when the terminal synchronization signal is detected, and
Transmitting a base station synchronization signal to the terminal based on the frame transmission/reception timing of the base station,
The step of setting the synchronization signal search section comprises:
obtaining a synchronization signal transmission timing of the terminal from the frame transmission/reception timing of the terminal; and
and setting the synchronization signal search period in consideration of a maximum radius of a cell supported by the base station based on the synchronization signal transmission timing.
제1항에 있어서,
상기 기지국 동기 신호를 수신한 상기 단말로부터, 타이밍 보정 정보를 수신하는 단계, 그리고
상기 타이밍 보정 정보를 토대로 상기 기지국의 송수신 타이밍을 보정하는 단계를 더 포함하는 적응 통신 방법.
According to claim 1,
Receiving timing correction information from the terminal receiving the base station synchronization signal, and
and correcting transmission/reception timing of the base station based on the timing correction information.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 기지국과 통신 중인 단말이 없으면, 상기 기지국 동기 신호의 송신을 중단하는 비활성화 상태로 진입하는 단계를 더 포함하는 적응 통신 방법.
According to claim 1,
If there is no terminal communicating with the base station, the adaptive communication method further comprising the step of entering an inactive state for stopping the transmission of the base station synchronization signal.
제5항에 있어서,
상기 단말 동기 신호가 검출되면, 활성화 상태로 전환하는 단계를 더 포함하는 적응 통신 방법.
6. The method of claim 5,
When the terminal synchronization signal is detected, the adaptive communication method further comprising the step of switching to an active state.
제1항에 있어서,
상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 획득하는 단계는,
외부의 동기 서버로부터 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 수신하는 단계를 더 포함하는 적응 통신 방법.
According to claim 1,
The step of obtaining the frame transmission/reception timing of the terminal comprises:
The adaptive communication method further comprising the step of receiving the frame transmission/reception timing of the terminal from an external synchronization server.
제1항에 있어서,
상기 기지국의 프레임 송수신 타이밍을 추정하는 단계는,
상기 단말 동기 신호를 토대로 상기 기지국의 프레임 수신 타이밍을 추정하는 단계,
상기 단말의 프레임 송수신 타이밍과 상기 기지국의 프레임 수신 타이밍을 비교하여 상기 단말과 상기 기지국 사이의 전파 지연 시간을 산출하는 단계, 그리고
상기 전파 지연 시간을 토대로 상기 기지국의 프레임 송신 타이밍을 추정하는 단계를 포함하는 적응 통신 방법.
According to claim 1,
The step of estimating the frame transmission/reception timing of the base station,
estimating the frame reception timing of the base station based on the terminal synchronization signal;
Comparing the frame transmission/reception timing of the terminal and the frame reception timing of the base station, calculating a propagation delay time between the terminal and the base station, and
and estimating frame transmission timing of the base station based on the propagation delay time.
제1항에 있어서,
서로 독립적으로 운용되는 복수의 빔 중 하나를 상기 단말에 할당하는 단계를 더 포함하며,
상기 기지국 동기 신호를 상기 단말로 송신하는 단계는, 상기 단말에 할당된 빔을 이용하여 상기 기지국 동기 신호를 상기 단말로 송신하는 단계인 적응 통신 방법.
According to claim 1,
Further comprising the step of allocating one of a plurality of beams operated independently of each other to the terminal,
The transmitting of the base station synchronization signal to the terminal includes transmitting the base station synchronization signal to the terminal using a beam allocated to the terminal.
제9항에 있어서,
상기 복수의 빔 중 하나를 상기 단말에 할당하는 단계는, 상기 복수의 빔 중 상기 단말 동기 신호의 수신 신호 세기가 가장 큰 빔을 상기 단말에 할당하는 단계를 포함하는 적응 통신 방법.
10. The method of claim 9,
The allocating one of the plurality of beams to the terminal includes allocating a beam having the largest received signal strength of the terminal synchronization signal among the plurality of beams to the terminal.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 이동무선백홀 망에서의 적응 통신 장치에 있어서,
단말과 신호를 송수신하는 송수신기,
상기 송수신기를 통해 수신되는 신호를 탐색하여 상기 단말로부터 송신된 단말 동기 신호를 검출하는 동기 신호 검출기, 그리고
외부 서버로부터 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 획득하며, 상기 동기 신호검출기에 의해 상기 단말 동기 신호가 검출되면 상기 단말 동기 신호 및 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 상기 단말에 상기 적응 통신 장치의 프레임 송수신 타이밍을 추정하며, 상기 적응 통신 장치의 프레임 송수신 타이밍을 토대로 기지국 동기 신호를 송신하도록 상기 송수신기를 제어하는 제어기를 포함하며,
상기 동기 신호 검출기는, 주기적으로 기 설정된 탐색 구간 동안 상기 단말 동기 신호를 탐색하며,
상기 탐색 구간은, 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍과 상기 적응 통신 장치에 대응하는 기지국이 지원하는 셀의 최대 반경을 토대로 설정되는 적응 통신 장치.
An adaptive communication device in a mobile wireless backhaul network, comprising:
A transceiver for transmitting and receiving signals to and from the terminal;
A synchronization signal detector for detecting a terminal synchronization signal transmitted from the terminal by searching for a signal received through the transceiver, and
The frame transmission/reception timing of the terminal is obtained from an external server, and when the terminal synchronization signal is detected by the synchronization signal detector, the frame transmission/reception timing of the adaptive communication device to the terminal based on the terminal synchronization signal and the frame transmission/reception timing of the terminal and a controller controlling the transceiver to transmit a base station synchronization signal based on the frame transmission/reception timing of the adaptive communication device,
The synchronization signal detector periodically searches for the terminal synchronization signal during a preset search period,
The search period is set based on frame transmission/reception timing of the terminal and a maximum radius of a cell supported by a base station corresponding to the adaptive communication apparatus.
제14항에 있어서,
상기 제어기는,
상기 기지국 동기 신호를 수신한 상기 단말로부터 타이밍 보정 정보가 수신되면, 상기 타이밍 보정 정보를 토대로 상기 적응 통신 장치의 프레임 송수신 타이밍을 보정하는 적응 통신 장치.
15. The method of claim 14,
The controller is
When timing correction information is received from the terminal receiving the base station synchronization signal, the adaptive communication apparatus corrects frame transmission/reception timing of the adaptive communication apparatus based on the timing correction information.
삭제delete 제14항에 있어서,
상기 제어기는 상기 적응 통신 장치와 통신하는 단말이 없으면, 상기 송수신기의 신호 송신을 중단시키는 적응 통신 장치.
15. The method of claim 14,
The controller stops the signal transmission of the transceiver when there is no terminal communicating with the adaptive communication device.
제14항에 있어서,
상기 송수신기는 서로 독립적인 복수의 빔을 운용하며,
상기 제어기는, 상기 복수의 빔 중 하나를 이용하여 상기 기지국 동기 신호를 송신하도록 상기 송수신기를 제어하는 적응 통신 장치.
15. The method of claim 14,
The transceiver operates a plurality of beams independent of each other,
The controller is configured to control the transceiver to transmit the base station synchronization signal using one of the plurality of beams.
제18항에 있어서,
상기 동기 신호 검출기는, 상기 복수의 빔 중 상기 단말 동기 신호의 수신 신호 세기가 가장 큰 빔을 검출하며,
상기 제어기는, 상기 단말 동기 신호의 수신 신호 세기가 가장 큰 빔을 이용하여 상기 기지국 동기 신호를 송신하도록 상기 송수신기를 제어하는 적응 통신 장치.
19. The method of claim 18,
The synchronization signal detector detects a beam having the largest received signal strength of the terminal synchronization signal among the plurality of beams,
The controller is configured to control the transceiver to transmit the base station synchronization signal using a beam having the largest received signal strength of the terminal synchronization signal.
제14항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 단말 동기 신호를 토대로 상기 기지국의 프레임 수신 타이밍을 추정하고, 상기 단말의 프레임 송수신 타이밍과 상기 기지국의 프레임 수신 타이밍을 비교하여 상기 단말과 상기 기지국 사이의 전파 지연 시간을 산출하며, 상기 전파 지연 시간을 토대로 상기 기지국의 프레임 송신 타이밍을 추정하는 적응 통신 장치.
15. The method of claim 14,
The controller estimates the frame reception timing of the base station based on the terminal synchronization signal, and calculates a propagation delay time between the terminal and the base station by comparing the frame transmission/reception timing of the terminal and the frame reception timing of the base station, An adaptive communication apparatus for estimating frame transmission timing of the base station based on the propagation delay time.
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MX2007013832A (en) * 2005-05-03 2008-01-22 Lg Electronics Inc Changing a radio access configuration between a terminal and a network.
CN102421172B (en) * 2010-09-28 2015-04-08 上海贝尔股份有限公司 Base station and method for saving energy consumption of base station
CN103931112B (en) * 2011-09-15 2017-03-08 三星电子株式会社 For carrying out the apparatus and method of beam selection in Wave beam forming wireless communication system

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