KR100605131B1 - 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템 및 그 방법 - Google Patents

휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템 및 그 방법 Download PDF

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KR100605131B1
KR100605131B1 KR1020050013853A KR20050013853A KR100605131B1 KR 100605131 B1 KR100605131 B1 KR 100605131B1 KR 1020050013853 A KR1020050013853 A KR 1020050013853A KR 20050013853 A KR20050013853 A KR 20050013853A KR 100605131 B1 KR100605131 B1 KR 100605131B1
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이해철
이재학
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주식회사 쏠리테크
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Abstract

본 발명은 휴대인터넷에서 중계기 단위로 공간 인식을 하기 위하여 중계기 단위의 셀 아이디(Cell ID)를 생성하고 중계기 단위로 휴대단말기의 위치를 인식할 수 있는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템 및 그 방법에 관한 것으로, 기지국의 프리앰블 신호를 주기 회전한 프리앰블을 중계기의 구분 신호로 사용하고, 상기 프리앰블 신호의 주기 회전 인덱스와 하부 중계기의 아이디 및 인접기지국의 아이디를 각각 맵핑하는 제 1 단계; 상기 기지국은 프리앰블의 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 모든 휴대단말기에게 하부 중계기를 포함한 인접기지국의 아이디 정보를 주기적으로 알려주어 업데이트하는 제 2 단계; 상기 기지국은 위치를 알고 싶은 휴대단말기에게 MOB_SCAN-RSP 메시지를 생성하여 중계기를 통해 전달하는 제 3 단계; 상기 MOB_SCAN-RSP 메시지를 전송받은 휴대단말기는 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 전달받은 인접기지국 아이디의 리스트들에 대한 프리앰블 신호의 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 각각 측정하여 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 기지국으로 보고하는 제 4 단계; 및 상기 기지국에서는 휴대단말기가 보고한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)값을 이용하여 휴대단말기의 현재 위치를 중계기의 단위로 파악하는 제 5 단계;로 이루어져 있다.

Description

휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템 및 그 방법{SYSTEM FOR DETECTING PLACE OF A MOBILE PHONE IN WIRELESS BROADBAND INTERNET AND METHOD THEREFOR}
도 1은 본 발명에 의한 휴대인터넷에서 세그먼트에 따른 프리앰블 데이터와 서브캐리어와의 맵핑 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 중계기의 셀 아이디를 생성하는 방법을 설명하기 위해 도시한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 의한 원래 프리앰블의 상호관계의 PDF와 CDF 그리고 주기 회전된 프리앰블의 상호관계의 PDF와 CDF를 나타낸 그래프이다.
도 4는 본 발명에 의한 휴대인터넷에서 중계기 단위로 공간 인식을 수행하는 방식을 설명하기 위해 도시한 개략적인 도면이다.
도 5는 본 발명에 의한 도 4의 중계기의 위치검색기의 구성을 나타낸 상세 블록도이다.
도 6은 본 발명에 의한 셀 검색 기능을 수행하는 휴대단말기 내부의 개념도이다.
도 7 내지 도 10은 본 발명에 의한 중계기 단위로 공간인식을 수행하는 전반적인 작동과 세부 과정을 각각 도시한 플로우챠트이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100: 기지국(BS 또는 RAS) 300: 중계기
310: 저잡음증폭기(LNA) 330: 중계회로
350: 전력증폭기(PA) 400: 위치검색기(LD)
420: 프리앰블위치검출부 431: CP 제거부
433: 고속푸리에변환부 435: 셀검색부
440: 컨트롤러 455: 서브캐리어맵핑부
470: 시간지연부 500: 휴대단말기
540: CP 제거부 550: 고속푸리에변환부
570: 제어수단 580: 디멀티플렉서
600: 셀검색부 610: 메모리
620: 주기회전자 630: 스위치
640: 연산부 650: 검출부
660: 측정부
본 발명은 휴대인터넷(WiBro)에서 셀 공간 인식 시스템에 관한 것으로, 특히 기지국(BS 또는 RAS) 단위가 아니라 중계기(Repeater) 단위로 공간을 인식하기 위 하여 중계기 단위의 셀 아이디(Cell ID)를 생성하여 중계기 단위로 휴대단말기(Mobile Phone)의 위치를 확인할 수 있는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
휴대인터넷(WiBro; Wireless Broadband Internet)은 2.3GHz 주파수를 사용하는 초고속 휴대인터넷을 지칭하는 것으로, 기존의 무선랜은 이동 중에 사용이 불가능하다.
이로 인해 상기 무선랜에서 나타나는 문제점을 극복할 수 있는 휴대인터넷이 현재 개발되고 있으며, 휴대인터넷이 서비스가 되면 유선인터넷을 이용하듯이 이동 중에도 데이터의 끊김없이 인터넷이 가능하며, 저렴한 가격으로 휴대인터넷을 이용할 수가 있다.
휴대인터넷에서는 기지국에서 송출하는 프리앰블 신호를 통해서 휴대단말기가 어느 기지국에 연결되어 있는지를 알 수 있는 데, 휴대인터넷에 중계기를 사용하는 경우에도 중계기에서 송출하는 기지국의 프리앰블 신호를 통해서 중계기를 포함한 기지국 단위로 휴대단말기의 위치를 알 수가 있다.
휴대인터넷에서 중계기 단위로 공간 인식을 하기 위해서는 중계기 단위로 셀(Cell)을 구분할 수 있는 셀 아이디(Cell ID)를 생성하여야 하고, 이 신호를 전송하여 휴대단말기의 위치를 중계기 단위로 구분할 수 있어야 한다.
따라서, 본 발명의 목적은 휴대인터넷(WiBro; Wireless Broadband Internet) 에서 기지국 단위가 아니라 중계기 단위로 공간 인식을 하기 위하여 중계기 단위의 셀 아이디(Cell ID)를 생성하여 중계기 단위로 휴대단말기의 위치를 확인할 수 있는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 기지국의 할당된 한 개의 프리앰블 신호를 중계기별로 주기 회전하여 복수개의 주기 회전 프리앰블 패턴을 생성한 후 상기 주기 회전된 주기 회전 인덱스를 각 중계기의 셀 아이디로 사용함으로써, 중계기 단위의 공간 인식이 가능한 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 수단은, 휴대인터넷에서 휴대단말기의 위치를 확인하는 시스템에 있어서: 중계기의 프리앰블 주기 회전 인덱스와 그에 해당하는 중계기들의 아이디(또는 인접기지국의 아이디)를 매핑 설정한 상태에서 이를 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 기지국 셀 내의 모든 단말기에게 전송함과 아울러 위치를 확인하고자 하는 휴대단말기에게 MOB_SCAN-RSP 메시지를 발송하는 기지국; 상기 기지국으로부터 전송된 신호 중 프리앰블 신호를 검출하고 미리 정의된 기지국의 프리앰블 인덱스 정보에 따라 기지국의 프리앰블 신호를 주기 회전시켜 중계기의 아이디를 발생하는 위치검색기를 포함함과 아울러 기지국의 신호를 휴대단말기와 중계하는 중계기; 및 상기 중계기로부터 전송된 MOB_SCAN-RSP 메시지에 따라 MOB_NBR-ADV 메시지에 설정된 인접기지국들의 주기 회전된 프리앰블 신호에 대한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정하여 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 기지국으로 보고하는 휴대단말기;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 중계기의 위치검색기는, 중계기에 내장 또는 외장되되 중계기의 입력단과 출력단 사이에 병렬 연결되되, 중계기로 입력된 신호를 검출하여 주파수 하향 변환하는 다운컨버터; 상기 다운컨버전된 신호를 제공받아 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터; 상기 A/D컨버터를 통해 출력되는 신호를 제공받아 프리앰블의 위치를 검출하는 프리앰블위치검출부; 미리 정의된 기지국의 프리앰블 인덱스 정보와 사전에 정의된 중계기의 아이디인 기지국의 프리앰블을 주기 회전시키는 인덱스를 발생하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러로부터 받은 정보를 가지고 중계기의 아이디를 위해 프리앰블을 주기 회전시킨 패턴을 생성하는 셀아이디발생부; 상기 셀아이디발생부로부터 출력된 주기 회전된 프리앰블 패턴을 기지국의 세그먼트에 따라 서브캐리어에 맵핑시키는 서브캐리어맵핑부; 상기 서브캐리어맵핑부에서 출력된 신호를 일정시간 지연시켜 프리앰블 신호를 출력하는 시간지연부; 및 상기 시간지연부를 통해 출력된 프리앰블 신호를 아날로그로 변환한 후 업컨버전하여 중계기의 출력단으로 출력되는 다운링크 신호에 싣는 업컨버터;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 프리앰블위치검출부는 프리앰블 위치의 검색을 통해 프레임의 경계(Boundary) 및 OFDM 심볼 신호의 경계를 검출할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 위치검색기의 컨트롤러에 미리 정의된 기지국의 프리앰블 인덱스 정보 가 없을 경우, A/D컨버터로부터 출력된 다운링크 데이터를 제공받되 프리앰블위치검출부에서 출력되는 프레임 경계 및 OFDM 심볼 경계 정보에 따라 CP(Cyclic Prefix)를 제거하여 OFDM를 추출하는 CP제거부; 상기 CP제거부를 통해 출력된 OFDM 신호를 주파수대역별 레벨값으로 변환하는 고속푸리에변환부; 및 상기 푸리에 변환을 통해 기지국의 프리앰블 인덱스를 검출하여 컨트롤러로 출력하는 셀검색부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 휴대단말기는, 중계기 단위로 공간인식을 위해 기지국에서 사용하는 원래의 프리앰블과 중계기의 위치검색기에서 송출하는 주기 회전된 프리앰블을 검출하도록 구성되어 있으며, 다운컨버전된 신호를 제공받아 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터; 상기 A/D컨버터로부터 출력된 다운링크 데이터를 제공받아 CP를 제거하여 OFDM 신호를 추출하는 CP제거부; 상기 CP제거부를 통해 출력된 OFDM 신호를 주파수대역별로 레벨값으로 변환하는 고속푸리에변환부; 상기 고속푸리에변환부를 통해 출력되는 신호 중 프리앰블신호만 추출하여 출력하는 디멀티플렉서; 및 미리 저장된 프리앰블 패턴들과 디멀티플렉서에서 입력된 프리앰블 신호와의 상관관계에 대한 연산을 수행하고 가장 큰 상관관계값을 갖는 프리앰블 패턴을 찾아서 수신한 프리앰블 신호의 프리앰블 인덱스를 찾아내어 셀을 검색하는 셀검색부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 휴대단말기의 셀검색부는, 소정의 제어수단으로부터 미리 입력된 다수의 프리앰블 패턴이 저장된 메모리; 상기 디멀티플렉서로부터 입력된 프리앰블과 메모리에 미리 저장된 프리앰블 패턴들과의 크로스 상관관계를 연산하는 연산부; 주기 회전된 프리앰블들과 맵핑된 특정 인접기지국의 아이디가 수신되면 현재 사용중인 프리앰블 패턴을 주기 회전시키는 주기회전자; 상기 메모리와 주기회전자의 각 출력단과 연산부 사이에 설치되어 상기 제어수단에 의해 공급되는 인접기지국의 아이디 신호에 따라 메모리 또는 주기회전자의 출력신호를 스위칭하여 연산부로 출력하는 스위치; 상기 연산부를 통해 출력되는 연산결과에 따라 가장 큰 상관관계값을 검출하여 프리앰블 인덱스를 찾는 검출부; 및 상기 연산부를 통해 출력되는 연산결과에 따라 소정의 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 인접기지국들의 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 보고하기 위해 각각의 항목을 측정하는 측정부;로 이루어진 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 인접기지국의 아이디 중 중계기의 아이디를 표시할 경우, 24비트의 인접기지국 아이디에서 24비트를 최상위비트와 중간비트 및 최하위비트로 각각 나누되, 상기 최상위비트를 모두 '1'로 하고, 그 다음 중간비트를 서비스 중인 기지국의 프리앰블 인덱스로 사용하며, 최하위비트를 주기 회전 인덱스로 사용하여 표현한 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기술적 방법은, 휴대인터넷에서 휴대단말기의 위치를 확인하는 방법에 있어서: 기지국의 프리앰블 신호를 주기 회전한 프리앰블을 중계기의 구분 신호로 사용하고, 프리앰블 신호의 주기 회전 인덱스와 하부 중계기의 아이디 및 인접기지국의 아이디를 각각 맵핑하는 제 1 단계; 상기 기지국은 프리앰블의 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 모든 휴대단말기에게 하부 중계기를 포함한 인접기지국의 아이디 정보를 주기적으로 알려주어 업데이트하는 제 2 단 계; 상기 기지국은 위치를 알고 싶은 휴대단말기에게 MOB_SCAN-RSP 메시지를 생성하여 중계기를 통해 전달하는 제 3 단계; 상기 MOB_SCAN-RSP 메시지를 전송받은 휴대단말기는 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 전달받은 인접기지국들과 중계기들에 대한 프리앰블 신호의 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 각각 측정하여 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 기지국으로 보고하는 제 4 단계; 및 상기 기지국에서는 휴대단말기가 보고한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)값을 이용하여 휴대단말기의 현재 위치를 중계기의 단위로 파악하는 제 5 단계;를 수행하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 제 2 단계의 인접기지국의 아이디 정보는 하부 중계기를 포함한 인접기지국의 아이디 및 상기 인접기지국의 아이디인 주기 회전 프리앰블 인덱스를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 3 단계는, 중계기의 위치검색기에 프리앰블 주기 회전 인덱스를 설정하는 단계; 상기 중계기에 접속된 위치검색기는 해당 중계기에 연결된 기지국으로부터 신호가 전달되면 이를 검출하여 프리앰블위치검출부를 통해 프레임 경계 및 OFDM 심볼 경계를 찾는 단계; 상기 위치검색기가 기지국의 프리앰블 인덱스를 미리 인지하고 있을 경우 프리앰블 회전 주기 인덱스만큼 기지국의 프리앰블 신호를 회전시켜서 주기 회전된 프리앰블 신호를 생성하는 단계; 상기 중계기가 기지국의 프리앰블 신호를 송출하는 시간에 맞추어 주기 회전된 프리앰블 신호가 송출될 수 있도록 주기 회전된 프리앰블 신호를 지연시키는 단계; 및 상기 위치검색기는 해당 중계기의 출력단으로 주기 회전된 프리앰블 신호를 전달하여 휴대단말기로 전송되 도록 하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하며, 상기 위치검색기가 기지국의 프리앰블 인덱스를 미리 인지하고 있지 않을 경우에는 셀검색을 통해 기지국의 프리앰블 신호의 프리앰블 인덱스를 찾아내어 주기 회전된 프리앰블 신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기 제 4 단계는, MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 기지국으로부터 인접기지국에 대한 리스트를 전달받아 저장하는 단계; 상기 휴대단말기는 중계기를 통해 기지국으로부터 MOB_SCAN-RSP 메시지를 수신할 경우 인접기지국과 하위 중계기들에 대한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정하는 단계; 및 상기 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정한 후 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 기지국에 인접 리스트들에 대한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 보고하는 단계;로 이루어져 있으며, 상기 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정하는 단계는, 인접 리스트의 인접기지국의 아이디를 읽는 단계; 상기 인접기지국의 아이디가 프리앰블 주기 회전 인덱스를 의미하는지를 판단하는 단계; 상기 프리앰블 주기 회전된 인덱스와 인접기지국의 아이디의 맵핑 테이블을 이용하여 프리앰블 주기 회전된 인덱스를 찾는 단계; 상기 서비스를 받고 있는 기지국의 프리앰블 신호를 프리앰블 주기 회전 인덱스만큼 회전시켜서 기준 프리앰블 신호를 생성하는 단계; 기준 프리앰블 신호와 수신 신호와의 크로스 상호관계 연산을 통해 해당 인접기지국 아이디의 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 측정하는 단계; 및 상기 동작을 인접기지국의 아이디 개수만큼 반복 수행하여 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 측정한 후 기지국으로 보고하는 단계;로 이루 어진 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 MOB_NBR-ADV, MOB_SCAN-RSP 및 MOB_SCAN-REPORT은 휴대인터넷의 표준에 따른 메시지로서, 상기 MOB_NBR-ADV는 서비스 기지국이 주변 기지국들에 대한 정보를 단말기들에게 광고하는 메시지이고, MOB_SCAN-RSP는 서비스 기지국이 특정 단말기에게 주변 기지국들의 상태를 질의하는 메시지이며, MOB_SCAN-REPORT는 MOB_SCAN-RSP 메시지를 수신한 단말기가 주변 기지국들의 상태를 측정하고 이를 서비스 기지국에게 보고하는 메시지로 정의하도록 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 살펴보고자 한다.
도 1은 본 발명에 의한 휴대인터넷에서 세그먼트에 따른 프리앰블 데이터와 서브캐리어와의 맵핑 방법을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
휴대인터넷 표준에 의하면, 프리앰블의 개수는 각 기지국(Base Station 또는 Radio Access Station)을 구분하기 위한 인덱스인 아이디 셀 32개(0∼31), 한 기지국(Cell)에서 통상 3개의 섹터(Sector)를 구분하기 위한 인덱스인 세그먼트 3개(0∼2), 기타 18개의 프리앰블 패턴(아이디 셀 6개, 세그먼트 3개로 구분되어 있음)으로 이루어져 있으므로, 프리앰블 패턴의 개수는 총 114개(32×3＋18)로 이루어져 있다.
이와 같이 기지국별로 서로 다른 프리앰블 패턴(114개가 기본 단위임)을 이용하여 휴대단말기의 위치를 기지국별로 확인하는 것은 가능하지만, 중계기 단위로 휴대단말기의 위치를 파악하는 것은 기본적으로 불가능하거나 제시되어 있지 않다.
상기 프리앰블 패턴과 부반송파(Subcarrier)와의 맵핑 방법을 도 1에 도시하였는데, 1024개의 서브캐리어에서 널 서브캐리어(Null Subcarrier)를 제외한 864개(k)를 사용하는 서브캐리어 중 284개의 서브캐리어에만 데이터가 존재하고 나머지 서브캐리어에는 널(Null)을 맵핑시킨다.
아울러, 데이터가 존재하는 프리앰블 284비트(bit)를 세그먼트별(Segment0∼Segment2)로 864비트의 서브캐리어에 맵핑시키는 방법이 다름을 알 수 있다.
따라서, 각 기지국별로 할당된 한 개의 프리앰블 패턴(284비트)을 도 2와 같이 하부의 다수 중계기별로 각각 다르게 주기 회전시켜 중계기별로 아이디를 생성함으로써, 중계기 단위로 휴대단말기의 위치를 파악할 수 있도록 하고자 한다.
즉, 284비트로 구성된 프리앰블 패턴을 주기 회전시킨 회수에 대한 인덱스를 중계기 아이디로 사용하는 데, 한개의 프리앰블 패턴으로 283개의 주기 회전된 프리앰블 패턴을 생성할 수 있으므로, 위 방식으로 중계기 아이디를 생성하면 사용 가능한 중계기의 아이디는 한 개의 기지국(세그먼트별)당 283개의 중계기 아이디를 생성할 수가 있다.
이와 같이 주기 회전된 프리앰블을 중계기의 아이디로 사용할 수 있음은, 원래의 프리앰블들의 상호관계(Cross Correlation)에 대한 특성과 소정 회수로 주기 회전된 프리앰블들의 상호관계(Cross Correlation)에 대한 특성의 비교 분석함으로써 주기 회전된 프리앰블을 중계기의 아이디로 사용할 수 있다는 것을 확인할 수 있다.
N번째 프리앰블을 M번이나 오른쪽으로 주기 회전시킨 프리앰블을 "주기 회전된 프리앰블(N, M)"으로 표기하도록 한다.
아래 표 1은 원래 프리앰블의 상호관계에 대한 특성과 주기 회전된 프리앰블(0, 1)의 상호관계에 대한 특성, 그리고 주기 회전된 프리앰블(10, 10)의 상호관계의 특성을 보여준다.
주기 회전된 프리앰블의 경우 상호관계의 최대값/최소값이 원래 프리앰블보다 최대 70% 정도 크지만, 표준편차는 거의 비슷하다.
상호관계 원래 프리앰블 주기 회전(0, 1) 주기 회전(10, 10)
평균 0.244 0.181 0.236
표준편차 16.401 16.831 16.789
최대값 46 74 66
최소값 -46 -66 -78
도 3은 본 발명에 의한 원래 프리앰블의 상호관계의 PDF와 CDF 그리고 주기 회전된 프리앰블(0, 1)의 상호관계의 PDF와 CDF를 나타낸 그래프이다.
상기 표 1과 도 3에서 보듯이, 원래 프리앰블과 주기 회전된 프리앰블들의 상호관계의 확률적 특성은 비슷하며, 따라서 주기 회전된 프리앰블들을 중계기의 셀 아이디로 사용 가능하다.
휴대 인터넷(WiBro)에서 중계기 사용시 중계기 단위로 공간인식을 하는 방법을 살펴보면 다음과 같다.
휴대 인터넷에서 기지국은 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 모든 휴대단말기(500)들에게 인접기지국(Neighbor) 셀들에 대한 여러 가지 정보(Neighbor BS-ID, 프리앰블 인덱스 등)를 주기적으로 알려준다.
그리고 기지국에서 MOB_SCAN-RSP 메시지를 휴대단말기에게 송신하여, 특정 휴대단말기가 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 기지국에게 보고하도록 한다.
상기 MOB_SCAN-REPORT 메시지에는 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 알게 된 인접기지국 셀들에 대한 인접기지국 아이디, 신호간섭잡음비(CINR; Carrier-to-Interference-and-Noise Ratio), 수신신호세기(RSSI; Received signal strength Indicator) 등의 정보가 포함되어 있다.
도 4는 본 발명에 의한 휴대인터넷에서 중계기 단위로 공간 인식을 수행하는 방식을 설명하기 위해 도시한 도면으로서, 기지국(100), 중계기(300) 및 휴대단말기(500)로 이루어져 있다.
상기 기지국(100)은 인접하여 연결된 각 기지국(미 도시) 및 중계기(300)의 프리앰블 주기 회전 인덱스와 그에 해당하는 중계기(300)들의 아이디(또는 인접기지국의 아이디)를 매핑 설정한 상태에서 이를 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 각 휴대단말기(500)로 전송함과 아울러 위치를 확인하고자 하는 휴대단말기(500)에게 MOB_SCAN-RSP 메시지를 발송하도록 구성되어 있고, 중계기(300)는 기지국(100)으로부터 전송된 신호 중 프리앰블 신호를 검출하고 미리 정의된 기지국(100)의 프리앰블 인덱스 정보에 따라 기지국(100)의 프리앰블 신호를 주기 회전시켜 중계기(300)의 아이디를 발생함과 아울러 기지국(100)의 신호를 휴대단말기(500)와 중계하도록 구성되어 있고, 휴대단말기(500)는 중계기(300)로부터 전송된 MOB_SCAN-RSP 메시지에 따라 MOB_NBR-ADV 메시지에 설정된 인접기지국들의 프리앰블 신호(각종 주기 회전된 프리앰블 신호)에 대한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정하여 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 기지국(100)으로 보고하도록 구성되어 있다.
예컨대, 중계기(300)에 연결된 기지국(100)의 프리앰블 신호를 주기 회전시켜서 중계기(300)의 아이디를 생성할 경우, 먼저 휴대인터넷에서 중계기 단위로 공간인식을 위해 현재 서비스 중인 프리앰블을 주기 회전시킨 프리앰블에 대한 주기 회전 인덱스들을 특정 인접기지국의 아이디들로 정의하고, 그리고 상기 정의된 주기 회전 인덱스와 인접기지국의 아이디의 관계를 기지국(100)과 휴대단말기(500)가 사전에 알고 있어야 한다.
아래 표 2는 프리앰블의 주기 회전 인덱스와 인접기지국의 아이디를 맵핑시킨 예를 나타낸 것으로, 24비트의 인접기지국 아이디에서 24비트를 최상위비트와 중간비트 및 최하위비트로 각각 나누되, 상기 최상위비트를 모두 '1'로 하고, 그 다음 중간비트를 서비스 중인 기지국(100)의 프리앰블 인덱스로 사용하며, 최하위비트를 주기 회전 인덱스로 사용하도록 하였다.
주기 회전 인덱스 (Dec) 인접기지국의 아이디(Hex)
All '1' 서비스 중인 기지국의 프리앰블 인덱스 주기회전 인덱스
23 ~ 16비트 15 ~ 9비트 8 ~ 0비트
1 FF 서비스 중인 기지국의 프리앰블 인덱스 001
2 FF 002
3 FF 003
… … …
283 FF 11B
284 FF 11C
단, 상기 표 2에서 Dec는 10진수 표현을 의미하고, Hex는 16진수 표현을 의미한다.
아래 표 3은 표 2에서 표현한 인접기지국 아이디 중 서비스 중인 기지국(100)의 프리앰블 인덱스를 15 ~ 9비트로 맵핑시키는 예를 보여준다.
기지국의 프리앰블 인덱스(Dec) 인접기지국의 아이디의 15 ~ 9비트(Hex)
0 00
1 01
2 02
… …
112 70
113 71
휴대인터넷에서 중계기 단위로 공간인식을 위하여 상기에서 설명한 MOB_NBR-ADV 메시지와 MOB_SCAN-RSP 메시지 및 MOB_SCAN-REPORT 메시지 그리고 사전에 정의된 주기 회전 인덱스와 인접기지국의 아이디의 관계를 사용한다.
즉, 기지국(100)에서는 중계기(300)에서 사용하는 주기 회전된 프리앰블의 주기 인덱스를 MOB_NBR-ADV 메시지 내의 인접기지국의 아이디 씬택스(Syntax) 부분을 통해 휴대단말기(500)에게 알려준다.
기지국(100)은 위치를 알고 싶은 휴대단말기(500)에게 MOB_SCAN-RSP 메시지를 송신하여, 휴대단말기(500)가 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 기지국(100)에게 보고하도록 하며, 이때 휴대단말기(500)는 주기 회전된 프리앰블에 대해서도 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정하여 보고한다.
MOB_SCAN-REPORT 메시지를 수신한 기지국(100)에서는 휴대단말기(500)가 보고한 인접 셀들에 대한 정보 중에서 주기 회전된 프리앰블과 관련된 인접기지국의 아이디에 대한 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI) 정보를 이용하여 휴대단말기(500)가 연결되어 있는 중계기(300)를 찾아낸다.
상술한 동작을 행하기 위해 중계기(300)에서는 사전에 설정된 주기 회전된 프리앰블, 즉 중계기(300)의 셀 아이디를 전송하기 위한 모듈인 위치검색기(400; Location Detector)가 필요하다.
도 5는 본 발명에 의한 도 4의 중계기의 위치검색기(LD)의 구성을 나타낸 상세 블록도로서, 위치검색기(400)는 중계기(300)의 입력단(310; 예컨대 LNA-저잡음증폭기)과 출력단(350; 예컨대 PA-전력증폭기) 사이에 입출력이 각각 연결되도록 병렬로 설치되는 데, 위치검색기(400)는 중계기(300)의 고유 중계회로(330)와는 별도로 구성되며, 위치검색기(400)는 중계기의 내부에 내장(Built-In)될 수도 있고, 외부 모듈 형태로 제작될 수도 있다.
그리고, 중계기(300)는 편의상 일방향 채널만 나타내었다.
상기 중계기(300)의 위치검색기(400)는, 다운컨버전(410)된 신호를 제공받아 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터(415)와, 상기 A/D컨버터(415)를 통해 출력되는 신호를 제공받아 프리앰블의 위치를 검출하는 프리앰블위치검출부(420)와, 미리 정의된 기지국(100)의 프리앰블 인덱스 정보와 사전에 정의된 중계기(300)의 아이디인 기지국(100)의 프리앰블을 주기 회전시키는 인덱스를 발생하는 컨트롤러(440)와, 상기 컨트롤러(440)로부터 받은 정보를 가지고 중계기(300)의 아이디를 위해 프리앰블을 주기 회전시킨 패턴을 생성하는 셀아이디발생부(450)와, 상기 셀아이디발생부(450)로부터 출력된 주기 회전된 프리앰블 패턴을 기지국(100)의 세그먼트에 따라 서브캐리어에 맵핑시키는 서브캐리어맵핑부(455), 및 상기 서브캐리어맵핑부(455)에서 출력된 신호를 IFFT(460), CP부가회로(465)를 통해 제공받아 일정시간 지연시킨 후 중계기(300)가 프리앰블 신호를 송신하는 시점에 아날로그로 변환된 신호를 업컨버터(480)를 통해 송신되도록 하는 시간지연부(470) 등으로 이루어져 있다.
상기에서 프리앰블위치검출부(420)는 프리앰블 위치의 검색을 통해 프레임의 경계(Boundary) 및 OFDM 심볼 경계를 검출할 수 있도록 구성할 수 있고, 상기 컨트롤러(440)는 미리 정의된 기지국(100)의 프리앰블 인덱스 정보가 없을 경우, 상기 A/D컨버터(415)로부터 출력된 다운링크 데이터를 제공받아 CP(Cyclic Prefix)를 제거하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 신호를 추출하는 CP제거부(431)와, 상기 CP제거부(431)를 통해 출력된 OFDM 신호를 주파수대역별 레벨값으로 변환하는 고속푸리에변환부(433), 및 상기 푸리에 변환을 통해 기지국(100)의 프리앰블 인덱스를 검출하여 컨트롤러(440)로 출력하는 셀검색부(435)를 더 포함할 수 있다.
즉, 도면에 도시된 CP제거부(431)와 고속푸리에변환부(433; FFT), 및 셀검색부(435)는 선택(Option) 블록으로, 이 블록들은 위치검색기(400)에서 기지국(100)의 프리앰블 인덱스를 미리 알고 있는 경우에는 생략이 가능한 것이다.
그리고, 컨트롤러(440)는 미리 정의된 또는 셀검색부(435)로부터 알게 된 기지국(100)의 프리앰블 인덱스 정보와 사전 정의에 의해 알고 있는 중계기(300)의 아이디, 즉 기지국(100)의 프리앰블을 주기 회전시키는 인덱스를 중계기(300)의 셀아이디발생부(450)로 알려준다.
중계기(300)의 셀아이디발생부(450)는 컨트롤러(440)로부터 받은 정보를 가지고 프리앰블을 주기 회전시킨 패턴을 만들어 낸다.
서브캐리어 맵핑 블록은 중계기(300)가 연결된 기지국(100)의 세그먼트에 따라 중계기(300)의 아이디를 위해 생성된 주기 회전된 프리앰블 패턴을 서브캐리어에 맵핑시키는 블록이다.
시간지연부(470)는 중계기(300)가 출력단(350)을 통해 프리앰블 신호를 휴대단말기(500)로 송신하는 시점에 위치검색기(400)에서 추출한 프리앰블 신호를 프리앰블 구간에 재차 싣기 위하여 일정시간 지연시켜 주는 블록이다.
도 6은 본 발명에 의한 셀 검색 기능을 수행하는 휴대단말기 내부의 개념도를 도시한 것이다.
휴대단말기(500)는, 다운컨버전(520)된 신호를 제공받아 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터(530)와, 상기 A/D컨버터(530)로부터 출력된 다운링크 데이터를 제공받아 CP(Cyclic Prefix)를 제거하여 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplex) 신호를 추출하는 CP제거부(540)와, 상기 CP제거부(540)를 통해 출력된 OFDM 신호를 주파수대역별 레벨값으로 변환하는 고속푸리에변환부(550)와, 상기 고속푸리에변환부(550)를 통해 출력되는 신호 중 프리앰블신호만 추출하여 출력하는 디멀티플렉서(580), 및 미리 저장된 프리앰블 패턴들과 디멀티플렉서(580)에서 입력된 프리앰블 신호와의 상관관계에 대한 연산을 수행하고 가장 큰 상관관계값을 갖는 프리앰블 패턴을 찾아서 수신한 프리앰블 신호의 프리앰블 인덱스를 찾아내어 셀을 검색하는 셀검색부(600)로 이루어져 있다.
그리고, 상기 셀검색부(600)는, 제어수단(570)으로부터 미리 입력된 다수의 프리앰블 패턴이 저장된 메모리(610)와, 상기 디멀티플렉서(580)로부터 입력된 프리앰블과 메모리(610)에 미리 저장된 프리앰블 패턴들과의 크로스 상관관계를 연산하는 연산부(640)와, 주기 회전된 프리앰블들과 맵핑된 특정 인접기지국의 아이디가 수신되면 현재 사용중인 프리앰블 패턴을 주기 회전시키는 주기회전자(620)와, 상기 메모리(610)와 주기회전자(620)의 각 출력단과 연산부(640) 사이에 설치되어 외부의 제어수단(570)에 의해 공급되는 인접기지국의 아이디 신호에 따라 메모리(610) 또는 주기회전자(620)의 출력신호를 스위칭하여 연산부(640)로 출력하는 스위치(630)와, 상기 연산부(640)를 통해 출력되는 연산결과에 따라 가장 큰 상관관계값을 검출하여 프리앰블 인덱스를 찾는 검출부(650), 및 상기 연산부(640)를 통해 출력되는 연산결과에 따라 소정의 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 기지국(100)에서 수신한 인접 셀들에 대하여 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 보고하기 위해 각각의 항목을 측정하는 측정부(660) 등으로 이루어져 있다.
상기 셀검색부(600) 내에 위치한 주기회전자(620; Cyclic Rotator)는 주기 회전된 프리앰블들과 맵핑된 특정 인접기지국의 아이디가 수신되면, 현재 사용중인 프리앰블 패턴을 주기 회전시키는 기능을 갖는 블록이다.
참고로, 도 6의 메모리(610)에는 114개의 프리앰블 패턴이 저장되어 있고, MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 알려주는 인접기지국 아이디(하위 중계기 아이디 포함)에 대한 정보를 저장하는 메모리는 나타내지 않았다.
즉, 중계기 단위로 공간인식을 위해 휴대단말기(500)에서는 기지국(100)에서 사용하는 원래의 프리앰블 뿐만 아니라 위치검색기(400)에서 송출하는 주기 회전된 프리앰블도 검출하는 기능을 수행하여야 하는데, 동도면은 기지국(100)의 프리앰블을 검출하고 셀을 검색하는 기능을 수행하는 휴대단말기(500) 내부의 개념도를 보여준다.
디멀티플렉서(580; Demux)에서는 프리앰블 신호만 셀검색부(435; Cell Searcher)로 입력시키는 기능을 하는 데, 셀검색부(600)에서는 메모리에 저장되어 있는 프리앰블 패턴들과 디멀티플렉서(580)에서 입력된 프리앰블 신호와의 크로스 상관관계에 대한 연산을 수행하고, 가장 큰 상관관계값을 갖는 프리앰블 패턴을 찾아서 수신한 프리앰블 신호의 프리앰블 인덱스를 찾아낸다. 휴대단말기(500)는 이런 과정을 통해 셀을 검색하는 셀 검색 기능을 수행하게 된다.
또한 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 기지국(100)에서 수신한 인접 셀들에 대하여 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI) 등을 보고하기 위해 각각의 항목을 측정한다.
단말기는 사전 약속에 의하여 특정 인접기지국의 아이디들이 현재 서비스 중인 프리앰블을 주기 회전시킨 인덱스임을 알고 있으므로, 특정 인접기지국의 아이디가 수신되면 현재 서비스 중인 프리앰블을 주기 회전시켜서 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 전반적인 작동 과정을 첨부한 플로우챠트를 참조하여 살펴보면 아래와 같다.
도 7의 플로우챠트와 같이 중계기 단위로 공간인식을 수행하는 절차는, 먼저 기지국(100)은 도 2와 같이 프리앰블 신호를 주기 회전한 주기 회전 인덱스를 사용하여 각 중계기(300)의 아이디를 생성한 후 주기 회전 인덱스와 중계기(300)의 아이디를 맵핑하여 설정한다(S100).
이와 같이 프리앰블 신호의 주기 회전 인덱스와 각 중계기(300)의 아이디를 맵핑 설정한 상태에서 상기 기지국(100)은 프리앰블의 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 셀내의 모든 휴대단말기(500)에게 하부 중계기(300)를 포함한 인접기지국의 아이디 정보(인접기지국의 아이디, 주기 회전 인덱스 등)를 주기적으로 알려준다(S200, S300).
이와 같은 상태에서 상기 기지국(100)은 위치를 알고 싶은 휴대단말기(500)에게 MOB_SCAN-RSP 메시지를 생성하여 중계기(300)를 통해 전달한다(S400).
상기 MOB_SCAN-RSP 메시지를 전송받은 휴대단말기(500)는 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 전달받은 인접기지국의 리스트들에 대한 프리앰블 신호의 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 각각 측정하여 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 작성한 후 기지국(100)으로 보고한다(S500).
상기 기지국(100)에서는 휴대단말기(500)가 보고한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)값을 이용하여 휴대단말기(500)의 현재 위치를 중계기(300)의 단위로 파악하게 된다(S600).
상기에서 중계기(위치검색기)의 세부 동작을 도 8의 플로우챠트를 참조하여 살펴보면, 먼저 도 5와 같은 중계기(300)의 설치시 위치검색기(400)에 중계기의 아이디인 프리앰블 주기 회전 인덱스를 설정한다(S200).
상기 중계기(300)에 접속된 위치검색기(400)는 해당 중계기(300)에 연결된 기지국(100)으로부터 신호가 전달되면 이를 제공받아 프리앰블위치검출부(420)를 통해 프레임 경계(Frame Boundary) 및 OFDM 심볼 경계를 찾는다(S310).
상기 위치검색기(400)가 기지국(100)의 프리앰블 주기 회전 인덱스를 미리 인지하고 있을 경우 셀아이디발생부(450)는 프리앰블위치검출부(420)를 통해 검출한 프리앰블 신호를 컨트롤러(440)에서 제공되는 프리앰블 주기 회전 인덱스를 참조로 하여 프리앰블 회전 주기 인덱스만큼 기지국(100)의 프리앰블 신호를 회전시켜서 주기 회전된 프리앰블 신호를 생성한다(S320, S330).
상기 주기 회전된 프리앰블 신호를 필요에 따라 적절하게 처리한 후 컨트롤러(440)의 제어에 따라 중계기(300)가 기지국(100)의 프리앰블 신호를 송출하는 시간에 맞추어 주기 회전된 프리앰블 신호가 송출될 수 있도록 시간지연부(470)를 통해 주기 회전된 프리앰블 신호를 지연시킨다(S340).
상기 주기 회전된 프리앰블 신호를 일정시간 지연시킨 후 아날로그신호로 변환하고 업컨버전한 후 중계기(300)의 출력단으로 출력되는 원 신호의 프리앰블 구간에 주기 회전된 프리앰블 신호를 실어 휴대단말기(500)로 전송되도록 한다(S350).
한편, 상기 중계기(300)의 위치검색기(400)가 기지국(100)의 프리앰블 인덱스를 미리 인지하고 있지 않을 경우에는, 프리앰블위치검출부(420)를 통해 검출한 프레임 경계 및 심볼 경계 정보에 따라 CP제거부(431)는 다운링크 데이터에 포함된 CP(Cyclic Prefix)를 제거하고 OFDM 데이터를 고속푸리에변환부(433)를 통해 주파수대역으로 변환한다. 이어, 셀검색부(600)를 통해 프리앰블 패턴을 해석한 후 기지국(100)의 프리앰블 주기 회전 인덱스를 알아낸 후 컨트롤러(440)로 출력하고, 컨트롤러(440)는 셀아이디발생부(450)로 프리앰블 주기 회전 인덱스를 출력한다(S360). 이에 따라, 셀아이디발생부(450)는 프리앰블위치검출부(420)를 통해 검출한 프리앰블 신호를 컨트롤러(440)에서 제공되는 프리앰블 주기 회전 인덱스를 참조로 하여 프리앰블 회전 주기 인덱스만큼 기지국(100)의 프리앰블 신호를 회전시켜서 주기 회전된 프리앰블 신호를 생성하게 된다(S330).
이와 같은 절차를 통해 주기 회전된 프리앰블 신호를 발생하여 휴대단말기(500)로 전송하면, 휴대단말기(500)는 도 9의 플로우챠트와 같이 공간인식을 위한 동작을 수행하게 된다.
먼저, 휴대단말기(500)는 프리앰블 신호의 주기 회전 인덱스와 하부 중계기(300)를 포함한 인접기지국의 아이디에 대한 정의를 맵핑 테이블로 미리 알고 있는 상태에서, 휴대단말기(500)는 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 기지국(100)으로부터 인접기지국에 대한 리스트를 전달받아 저장하게 된다(S100, S200).
이와 같은 상태에서 휴대단말기(500)는 중계기(300)를 통해 기지국(100)으로부터 MOB_SCAN-RSP 메시지를 수신할 경우 자신을 포함한 인접기지국들에 대한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정하게 되는 데(S510, S520), 이 세부 과정은 도 10에 도시하였다.
먼저, 휴대단말기(500)의 컨트롤러(440)는 내부 메모리에 저장된 인접기지국의 아이디를 읽어 셀검색부(600)로 출력한다(S521).
상기 인접기지국의 아이디가 프리앰블 주기 회전 인덱스일 경우, 상기 프리앰블 주기 회전된 인덱스와 인접기지국 아이디의 맵핑 테이블을 이용하여 프리앰블 주기 회전된 인덱스를 찾는다(S522, S523).
상기 프리앰블 인덱스를 찾으면 서비스를 받고 있는 기지국(100)의 프리앰블을 주기회전자(620)를 이용하여 프리앰블 주기 회전 인덱스만큼 회전시켜서 기준 프리앰블 신호를 생성한다(S524).
상기 기준 프리앰블 신호와 수신 신호와의 크로스 상호관계 연산을 통해 해당 인접기지국 아이디의 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 각각 측정한다(S525).
상기 동작을 인접기지국의 개수만큼 반복 수행(S526)하여, 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 각각 측정한 후 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 이용하여 기지국(100)으로 보고하게 된다(S530).
한편, 상기 인접기지국의 아이디가 프리앰블 주기 회전 인덱스를 의미하지 않을 경우에는(S522), 인접기지국의 아이디를 이용하여 프리앰블 인덱스를 찾고, 프리앰블 인덱스에 해당하는 프리앰블 신호를 생성한다(S527, S528).
상기에서 생성된 프리앰블 인덱스에 해당하는 프리앰블 신호를 기준 프리앰블로 사용하여 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 각각 측정하게 된다(S525).
이와 같이 휴대단말기(500)는 중계기(300)를 통해 기지국(100)으로부터 MOB_SCAN-RSP 메시지를 수신할 경우 자신을 포함한 인접기지국들에 대한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정하게 되고, 상기 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정한 후 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 기지국(100)에 인접 리스트들에 대한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 보고한다(S530).
그리고, 상기 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)는 인접기지국들의 프리앰블 신호 구간 동안만 측정하게 된다.
상기에서 본 발명의 특정한 실시예가 설명 및 도시되었지만, 본 발명이 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 가능성이 있는 것은 자명한 일이다. 이와 같은 변형된 실시예들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 본 발명에 첨부된 청구범위 안에 속한다고 해야 할 것이다.
따라서, 본 발명에서는 기지국의 할당된 한 개의 프리앰블 신호를 중계기별로 주기 회전하여 복수개의 주기 회전 프리앰블 패턴을 생성한 후 상기 주기 회전된 주기 회전 인덱스를 각 중계기의 셀 아이디로 사용함으로써, 간단한 방식으로 휴대단말기의 위치를 중계기 단위로 인식할 수 있는 이점이 있다.

Claims (17)

  1. 휴대인터넷에서 휴대단말기의 위치를 확인하는 시스템에 있어서:
    인접하여 연결된 각 기지국 및 중계기의 프리앰블 주기 회전 인덱스와 그에 해당하는 중계기들의 아이디(또는 인접기지국의 아이디)를 매핑 설정한 상태에서 이를 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 각 중계기로 전송함과 아울러 위치를 확인하고자 하는 휴대단말기에게 MOB_SCAN-RSP 메시지를 발송하는 기지국;
    상기 기지국으로부터 전송된 신호 중 프리앰블 신호를 검출하고 미리 정의된 기지국의 프리앰블 인덱스 정보에 따라 기지국의 프리앰블 신호를 주기 회전시켜 중계기의 아이디를 발생하는 위치검색기를 포함함과 아울러 기지국의 신호를 휴대단말기와 중계하는 중계기; 및
    상기 중계기로부터 전송된 MOB_SCAN-RSP 메시지에 따라 MOB_NBR-ADV 메시지에 설정된 인접 기지국의 프리앰블 신호와 중계기 구분을 위한 주기 회전된 프리앰블 신호에 대한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정하여 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 기지국으로 보고하는 휴대단말기;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 중계기는, 중계기로 입력된 신호를 검출하여 주파수 하향 변환하는 다 운컨버터; 상기 다운컨버전된 신호를 제공받아 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터; 상기 A/D컨버터를 통해 출력되는 신호를 제공받아 프리앰블의 위치를 검출하는 프리앰블위치검출부; 미리 정의된 기지국의 프리앰블 인덱스 정보와 사전에 정의된 중계기의 아이디인 기지국의 프리앰블을 주기 회전시키는 인덱스를 발생하는 컨트롤러; 상기 컨트롤러로부터 받은 정보를 가지고 중계기의 아이디를 위해 프리앰블을 주기 회전시킨 패턴을 생성하는 셀아이디발생부; 상기 셀아이디발생부로부터 출력된 주기 회전된 프리앰블 패턴을 기지국의 세그먼트에 따라 서브캐리어에 맵핑시키는 서브캐리어맵핑부; 상기 서브캐리어맵핑부에서 출력된 신호를 일정시간 지연시켜 프리앰블 신호를 출력하는 시간지연부; 및 상기 시간지연부를 통해 출력된 프리앰블 신호를 아날로그로 변환한 후 업컨버전하여 중계기의 출력단으로 출력되는 다운링크 신호에 싣는 업컨버터;로 이루어진 위치검색기를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 위치검색기는 중계기에 내장 또는 외장되되 중계기의 입력단과 출력단 사이에 병렬 연결되는 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 프리앰블위치검출부는 프리앰블 위치의 검색을 통해 프레임의 경계(Boundary) 및 OFDM 심볼 신호의 경계를 검출할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 컨트롤러에 미리 정의된 기지국의 프리앰블 인덱스 정보가 없을 경우, A/D컨버터로부터 출력된 다운링크 데이터를 제공받되 프리앰블위치검출부에서 출력되는 프레임 경계 및 OFDM 심볼 경계 정보에 따라 CP(Cyclic Prefix)를 제거하여 OFDM를 추출하는 CP제거부; 상기 CP제거부를 통해 출력된 OFDM 신호를 주파수대역별 레벨값으로 변환하는 고속푸리에변환부; 및 상기 푸리에 변환을 통해 기지국의 프리앰블 인덱스를 검출하여 컨트롤러로 출력하는 셀검색부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 휴대단말기는, 중계기 단위로 공간인식을 위해 기지국에서 사용하는 원래의 프리앰블과 중계기의 위치검색기에서 송출하는 주기 회전된 프리앰블을 검출하도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스 템.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 휴대단말기는, 다운컨버전된 신호를 제공받아 디지털신호로 변환하는 A/D컨버터; 상기 A/D컨버터로부터 출력된 다운링크 데이터를 제공받아 CP를 제거하여 OFDM 신호를 추출하는 CP제거부; 상기 CP제거부를 통해 출력된 OFDM 신호를 샘플링하여 주파수대역별로 레벨값으로 변환하는 고속푸리에변환부; 상기 고속푸리에변환부를 통해 출력되는 신호 중 프리앰블신호만 추출하여 출력하는 디멀티플렉서; 및 미리 저장된 프리앰블 패턴들과 디멀티플렉서에서 입력된 프리앰블 신호와의 상관관계에 대한 연산을 수행하고 가장 큰 상관관계값을 갖는 프리앰블 패턴을 찾아서 수신한 프리앰블 신호의 프리앰블 인덱스를 찾아내어 셀을 검색하는 셀검색부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 셀검색부는, 소정의 제어수단으로부터 미리 입력된 다수의 프리앰블 패턴이 저장된 메모리; 상기 디멀티플렉서로부터 입력된 프리앰블과 메모리에 미리 저장된 프리앰블 패턴들과의 크로스 상관관계를 연산하는 연산부; 주기 회전된 프리앰블들과 맵핑된 특정 인접기지국의 아이디가 수신되면 현재 사용중인 프리앰블 패턴을 주기 회전시키는 주기회전자; 상기 메모리와 주기회전자의 각 출력단과 연산부 사이에 설치되어 상기 제어수단에 의해 공급되는 인접기지국의 아이디 신호에 따라 메모리 또는 주기회전자의 출력신호를 스위칭하여 연산부로 출력하는 스위치; 상기 연산부를 통해 출력되는 연산결과에 따라 가장 큰 상관관계값을 검출하여 프리앰블 인덱스를 찾는 검출부; 및 상기 연산부를 통해 출력되는 연산결과에 따라 소정의 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 인접기지국들의 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 보고하기 위해 각각의 항목을 측정하는 측정부;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 인접기지국의 아이디(Neighbor BS-ID)에 주기 회전 인덱스를 아이디로 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 인접기지국의 아이디 중 중계기의 아이디를 표시할 경우, 24비트의 인접기지국 아이디에서 24비트를 최상위비트와 중간비트 및 최하위비트로 각각 나누되, 상기 최상위비트를 모두 '1'로 하고, 그 다음 중간비트를 서비스 중인 기지국의 프리앰블 인덱스로 사용하며, 최하위비트를 주기 회전 인덱스로 사용하여 표현 한 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 시스템.
  11. 휴대인터넷에서 휴대단말기의 위치를 확인하는 방법에 있어서:
    기지국의 프리앰블 신호를 주기 회전한 프리앰블을 중계기의 구분 신호로 사용하고, 프리앰블 신호의 주기 회전 인덱스와 하부 중계기의 아이디 및 인접기지국의 아이디를 각각 맵핑하는 제 1 단계;
    상기 기지국은 프리앰블의 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 모든 휴대단말기에게 하부 중계기를 포함한 인접기지국의 아이디 정보를 주기적으로 알려주어 업데이트하는 제 2 단계;
    상기 기지국은 위치를 알고 싶은 휴대단말기에게 MOB_SCAN-RSP 메시지를 생성하여 중계기를 통해 전달하는 제 3 단계;
    상기 MOB_SCAN-RSP 메시지를 전송받은 휴대단말기는 MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 전달받은 인접기지국들과 중계기들에 대한 프리앰블 신호의 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 각각 측정하여 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 기지국으로 보고하는 제 4 단계; 및
    상기 기지국에서는 휴대단말기가 보고한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)값을 이용하여 휴대단말기의 현재 위치를 중계기의 단위로 파악하는 제 5 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 방법.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 2 단계의 인접기지국의 아이디 정보는 하부 중계기를 포함한 인접기지국의 아이디 및 상기 인접기지국의 아이디인 주기 회전 프리앰블 인덱스를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 방법.
  13. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 3 단계는, 중계기의 위치검색기에 프리앰블 주기 회전 인덱스를 설정하는 단계; 상기 중계기에 접속된 위치검색기는 해당 중계기에 연결된 기지국으로부터 신호가 전달되면 이를 검출하여 프리앰블위치검출부를 통해 프레임 경계 및 OFDM 심볼 경계를 찾는 단계; 상기 위치검색기가 기지국의 프리앰블 인덱스를 미리 인지하고 있을 경우 프리앰블 회전 주기 인덱스만큼 기지국의 프리앰블 신호를 회전시켜서 주기 회전된 프리앰블 신호를 생성하는 단계; 상기 중계기가 기지국의 프리앰블 신호를 송출하는 시간에 맞추어 주기 회전된 프리앰블 신호가 송출될 수 있도록 주기 회전된 프리앰블 신호를 지연시키는 단계; 및 상기 위치검색기는 해당 중계기의 출력단으로 주기 회전된 프리앰블 신호를 전달하여 휴대단말기로 전송되도록 하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 위치검색기가 기지국의 프리앰블 인덱스를 미리 인지하고 있지 않을 경우에는 셀검색을 통해 기지국의 프리앰블 신호의 프리앰블 인덱스를 찾아내어 주기 회전된 프리앰블 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 방법.
  15. 청구항 11에 있어서,
    상기 제 4 단계는, MOB_NBR-ADV 메시지를 통해 기지국으로부터 인접기지국에 대한 리스트를 전달받아 저장하는 단계; 상기 휴대단말기는 중계기를 통해 기지국으로부터 MOB_SCAN-RSP 메시지를 수신할 경우 자신을 포함한 인접기지국들에 대한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정하는 단계; 및 상기 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정한 후 MOB_SCAN-REPORT 메시지를 통해 기지국에 인접 리스트들에 대한 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 보고하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 방법.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 신호간섭잡음비(CINR)와 수신신호세기(RSSI)를 측정하는 단계는, 인접 리스트의 인접기지국의 아이디를 읽는 단계; 상기 인접기지국의 아이디가 프리앰블 주기 회전 인덱스를 의미하는지를 판단하는 단계; 상기 프리앰블 주기 회전된 인덱스와 인접기지국의 아이디의 맵핑 테이블을 이용하여 프리앰블 주기 회전된 인덱스를 찾는 단계; 상기 서비스를 받고 있는 기지국의 프리앰블 신호를 프리앰블 주기 회전 인덱스만큼 회전시켜서 기준 프리앰블 신호를 생성하는 단계; 기준 프리앰블 신호와 수신 신호와의 크로스 상호관계 연산을 통해 해당 인접기지국 아이디의 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 측정하는 단계; 및 상기 동작을 인접기지국의 개수만큼 반복 수행하여 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 측정한 후 기지국으로 보고하는 단계;로 이루어진 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 방법.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 인접기지국의 아이디가 프리앰블 주기 회전 인덱스를 의미하지 않을 경우, 인접기지국의 아이디를 이용하여 프리앰블 인덱스를 찾는 단계; 및 상기 프리앰블 인덱스에 해당하는 프리앰블 신호를 생성하고 이를 기준 프리앰블로 사용하여 신호간섭잡음비(CINR) 및 수신신호세기(RSSI)를 측정하는 단계;를 수행하는 것을 특징으로 하는 휴대인터넷에서 중계기 단위의 공간 인식 방법.
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