KR100674601B1 - 직교분할다중화/시분할 방식의 통신 시스템에서 다운 링크신호와 업 링크 신호의 동기화 제어 방법 및 장치 - Google Patents

직교분할다중화/시분할 방식의 통신 시스템에서 다운 링크신호와 업 링크 신호의 동기화 제어 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 OFDMA/TDD 방식의 통신 시스템에서 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 전송되는 프레임들 중 가장 강한 에너지를 가지는 프레임의 프리앰블을 선택하고, 상기 선택된 프레임의 프리앰블, FCH, 업_링크 맵 및 다운_링크 맵을 통해 다운 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화 제어 방법은 OFDMA/TDD 방식의 통신 시스템에서 수신되는 다수의 프레임들에 구비되어 있는 각각의 프리앰블을 탐색하고, 다수의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블을 선택하는 단계((a) 단계), 상기 선택된 프리앰블에 기초하여 상기 프레임의 다운 링크 신호의 시작점을 판단하는 단계((b) 단계), 상기 프레임의 FCH(frame control header), 업_링크 맵(up_link map) 및 다운_링크 맵(down_link map)을 분석하여 상기 다운 링크 신호의 끝점을 판단하는 단계((c) 단계) 및 상기 판단된 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 단계((d) 단계)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

직교분할다중화/시분할 방식의 통신 시스템에서 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화 제어 방법 및 장치{Method and apparatus for controlling a synchronization of the down link signal and the up link signal in communication system using the Orthogonal Frequency Division Multiple Access/Time Division Duplex}
도 1은 프레임의 에너지 분포를 분석하고, 분석된 프레임 에너지 분포에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 종래의 동기화 제어 방법의 흐름도를 도시하고 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 상응하는, 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 상응하는 판단부(230)를 보다 구체적으로 도시하고 있는 기능 블록도이다.
도 4는 OFDMA/TDD 방식으로 전송되는 프레임의 구조를 도시하고 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 상응하는, 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 방법의 흐름도를 도시하고 있다.
도 6은 도 5의 520 단계와 530 단계를 보다 구체적으로 도시하고 있는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 상응하는, 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 상응하는, 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 방법의 흐름도를 도시하고 있다.
본 발명은 직교분할다중화/시분할(Orthogonal Frequency Division Multiple Access(OFDMA)/Time Division Duplex(TDD)) 방식의 통신 시스템에서 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 전송되는 프레임들 중 가장 강한 에너지를 가지는 프레임의 프리앰블을 선택하고, 상기 선택된 프레임의 프리앰블, FCH, 업_링크 맵 및 다운_링크 맵을 통해 다운 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
무선 통신 방식에는 주파수 분할 (FDD:frequency division duplex) 방식과 시분할 (TDD:time division duplex) 방식으로 크게 구분된다. 상기 주파수 분할 방식은 서로 다른 주파수를 사용하여 정보를 송신하거나 수신하는 방식이다. 이에 반해, 시분할 (Time Division Duplex) 방식은 1개의 프레임 내부를 송신용과 수신용으로 분할하여 1개의 주파수로 정보를 수신하거나 송신하는 방식이다.
기지국에서 이동 단말기로 전송되는 신호를 다운 링크 신호라 하며, 이동 단 말기에서 기지국으로 전송되는 신호를 업 링크 신호라 한다. 시분할 방식은 시간 차원에서 다운 링크 신호가 시작되는 시점과 업 링크가 시작되는 시점을 판단하고, 이에 따라 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 정확하게 제어하는 것이 중요하다.
도 1은 프레임의 에너지 분포를 분석하고, 분석된 프레임 에너지 분포에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 종래의 동기화 제어 방법의 흐름도를 도시하고 있다.
도 1을 참고로, 프레임의 에너지 분포를 분석하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 방법은 수신되는 프레임들 중에서 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블을 선택한다(단계 110). 이동 단말기의 주변에는 다수의 기지국이 있으며, 이동 단말기는 상기 다수의 기지국으로부터 전송되는 프레임들을 수신한다. 상기 수신되는 프레임들은 각 기지국에 고유한 프리앰블을 포함하고 있으며, 상기 수신되는 프레임의 프리앰블 중에서 가장 강한 에너지를 가지는 프리앰블을 선택한다.
상기 선택된 프리앰블을 포함하는 프레임의 에너지 분포를 분석하고, 상기 분포된 에너지의 크기에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 구분한다(단계 120 및 130). 다운 링크 신호가 가지는 에너지의 크기와 업 링크 신호가 가지는 에너지의 크기는 서로 다르며, 따라서 상기 프레임의 에너지 분포를 통해 서로 다른 에너지를 가지는 영역을 기준으로 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 구분한다.
상기 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호에 기초하여, 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어한다(단계 140).
그러나 프레임의 에너지 분포에 기초한 종래의 동기화 제어 방법은 다운 링크 구간과 업 링크 구간 중 일부분에만 신호가 존재할 수 있으며, 따라서 에너지 크기만으로 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 정확하게 구분하기 곤란하다.
또한, 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호가 전송되는 과정에서 잡음이 부가됨으로써, 에너지 크기에 기초한 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 구분은 정확하지 않을 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전송되는 프레임들 중 가장 강한 에너지를 가지는 프레임의 프리앰블을 선택하고, 상기 선택된 프레임의 프리앰블, FCH, 업_링크 맵 및 다운_링크 맵을 통해 다운 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 전송되는 프레임들 중 가장 강한 에너지를 가지는 프레임의 프리앰블을 선택하고, 상기 선택된 프레임의 프리앰블, FCH, 업_링크 맵 및 다운_링크 맵을 통해 다운 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 장치를 제공하는 것이다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 동기화 제어 방법은 OFDMA/TDD 방식의 통신 시스템에서 수신되는 다수의 프레임들에 구비되어 있는 각각의 프리앰블을 탐색하고 다수의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블의 프레임을 선택하는 단계(a 단계), 상기 선택된 프레임의 프리앰블에 기초하여 상기 선택된 프레임의 프리앰블의 시작점을 다운 링크 신호의 시작점으로 판단하는 단계(b 단계), 상기 선택된 프레임의 FCH(frame control header), 업_링크 맵(up_link map; UL_MAP) 및 다운_링크 맵(down_link map; DL_MAP)을 분석하여 상기 다운 링크 신호의 끝점을 판단하는 단계(c 단계) 및 상기 판단된 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 단계(d 단계)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 (c) 단계는 상기 FCH를 분석하여 상기 선택된 프레임의 구성 정보를 획득하는 단계, 상기 FCH 다음으로 전송되는 다운_링크 맵과 업_링크 맵을 분석하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 구성 비율에 대한 정보를 획득하는 단계 및 상기 획득한 프레임의 구성 정보 및 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 구성 비율에 기초하여 상기 다운 링크 신호가 끝나는 시점을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 (d) 단계는 상기 판단된 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 스위칭하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계 및 상기 생성된 제어 신호에 따라 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 스위칭하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 동기화 제어 장치는 수신되는 프레임의 프리앰블, FCH(frame control header), 다운_링크 맵(DL_MAP) 및 업_링크 맵(UP_MAP)을 분석하여 상기 다운 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하는 판단부 및 상기 판단된 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 동기화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 판단부는 수신되는 다수의 프레임들에 구비되어 있는 각각의 프리앰블을 탐색하고, 다수의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블의 프레임을 선택하는 선택부, 상기 선택된 프레임의 프리앰블에 기초하여 상기 다운 링크 신호의 시작점을 판단하는 시작점 판단부 및 상기 프리앰블 다음으로 전송되는 FCH, 다운_링크 맵 및 업_링크 맵을 분석하여 상기 다운 링크 신호의 끝점을 판단하는 끝점 판단부 및 업_링크 맵을 분석하여 상기 다운 링크 신호의 끝점을 판단하는 끝점 판단부를 구비하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 끝점 판단부는 상기 FCH를 분석하여 상기 선택된 프레임의 구성 정보를 판단하는 FCH 판단부 및 상기 FCH 다음으로 전송되는 다운_링크 맵과 업_링크 맵을 분석하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호로 전송되는 심볼들의 구성 비율을 판단하는 맵 판단부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게, 상기 동기화부는 다운 링크 또는 업 링크로 상기 다운 링크 신호 또는 업 링크 신호를 교대로 스위칭하는 스위치부, 상기 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 다운 링크 또는 업 링크로 상기 스위치부의 스위칭을 제어하기 위한 신호를 생성하는 스위칭 제어 신호 생성부 및 상기 전송된 프레임에서 프 리앰블의 탐색 시간 및 스위치부의 반응 시간만큼의 지연을 보상하기 위해, 상기 프리앰블의 탐색 시간 및 스위치부 반응 시간만큼 상기 스위칭 제어 신호를 이동시키는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 동기화 제어 방법은 수신되는 다수의 프레임들의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블의 프레임을 선택하는 단계(a 단계), 상기 선택된 프레임에 대한 에너지의 크기 분포를 분석하여 상기 선택된 프레임의 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하는 단계(b 단계), 상기 선택된 프레임의 프리앰블, FCH, 다운_링크 맵 및 업_링크 맵을 분석하여 상기 선택된 프레임의 구성 정보 및 다운_링크와 업_링크의 구성 비율의 정보를 획득하는 단계(c 단계), 상기 획득된 프레임의 구성 정보 및 다운_링크와 업_링크의 구성 비율의 정보에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 계산하는 단계(d 단계), 상기 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점 및 상기 계산된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점의 차이가 소정의 임계값 이하인지 비교하는 단계(e 단계) 및 상기 비교 결과와 상기 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여, 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 단계(f 단계)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제를 달성하기 위한 동기화 제어 장치는 수신되는 다수의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블의 프레임을 선택하는 선택부, 상기 선택된 프레임에 대한 에너지 크기의 분포를 분석하여 상기 선택된 프레임의 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하는 판단부, 상기 선택된 프레임의 프리앰블, FCH(frame control header), 다운_링크 맵(DL_MAP) 및 업_링크 맵(UL_MAP)을 분석하여 상기 선택된 프레임의 구성 정보 및 다운_링크와 업_링크의 구성 비율의 정보를 획득하는 정보 획득부, 상기 획득된 프레임의 구성 정보 및 다운_링크와 업_링크의 구성 비율의 정보에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 계산하는 계산부, 상기 판단부를 통해 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점 및 상기 계산부를 통해 계산된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점의 차이가 소정의 임계값 이하인지 비교하는 비교부; 및 상기 비교부의 비교 결과 및 상기 판단부에서 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여, 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 동기화부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명에 따른 동기화 제어 방법 및 장치에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 상응하는 동기화 제어 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다. 도 2를 참고로, 본 발명의 일 실시예에 따른 동기화 제어 장치는 안테나부(210), 제1 신호 복조부(220), 판단부(230), 스위칭 제어 신호 생성부(240), 이동부(250), 스위치부(260) 및 제2 신호 복조부(270)를 구비하고 있다.
상기 안테나부(210)를 통해 수신된 신호는 상기 제1 신호 복조부(220)로 전달된다. 상기 제1 신호 복조부(220)는 수신된 고주파 신호를 기저대역 신호로 변환한다.
상기 제1 신호 복조부(220)에서 기저 대역 신호로 복조된 수신 신호는 판단부(230)에서 프레임의 프리앰블, FCH, 업_링크 맵 및 다운_링크 맵을 탐색하여 다운 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단한다. 다수의 기지국은 각 기지국에 고유한 프리앰블을 구비하고 있는 프레임 신호를 전송하고 있다. 상기 판단부(230)는 상기 전송된 다수 프레임의 프리앰블들 중에서 가장 강한 에너지를 가지는 프레임의 프리앰블을 선택하고, 상기 선택된 프리앰블, FCH(Frame Control Header), 업_링크(up_link) 맵 및 다운_링크(down_link) 맵에 기초하여 다운 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단한다.
상기 스위칭 제어 신호 생성부(240)는 상기 판단된 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 다운 링크 또는 업 링크로 상기 스위치부(260)의 스위칭을 제어하기 위한 신호를 생성한다. 예를 들어, 상기 스위칭 제어 신호 생성부(240)는 다운 링크 신호 구간에서는 로우값을 가지는 제어 신호를 생성하며, 업 링크 신호 구간에서는 하이값을 가지는 제어 신호를 생성한다.
상기 이동부(250)는 상기 프레임의 프리앰블을 탐색하는데 소요되는 시간 및 상기 스위치부(260)의 반응 시간 만큼 상기 생성된 스위칭 제어 신호를 이동시킨다. 상기 전송되는 프레임에서 프리앰블을 탐색하기 위해서는 프레임의 한 심볼 구간만큼 상기 전송된 프레임을 스캔하여야 한다. 또한, 상기 스위치부(260)는 상기 생성된 스위칭 제어 신호에 대해 고유의 동작 반응 시간을 가지고 있다. 따라서, 상기 이동부(250)는 상기 프리앰블을 탐색하는데 소요되는 한 심볼의 시간과 상기 스위치부(260)의 동작 반응 시간을 보상하기 위해, 상기 생성된 스위칭 제어 신호를 한 심볼의 시간과 스위치부(260)의 동작 반응 시간만큼 이동시킨다.
상기 스위치부(260)는 상기 이동부(250)에서 이동된 스위칭 제어 신호에 따라 다운 링크 또는 업 링크로 스위칭된다. 예를 들어, 상기 스위치부(260)는 상기 스위칭 제어 신호가 로우값을 가지는 경우 상기 스위치부(260)는 다운 링크로 스위칭되며, 상기 스위칭 제어 신호가 하이값을 가지는 경우 상기 스위치부(260)는 업 링크로 스위칭된다.
상기 스위치부(260)가 다운 링크로 스위칭되는 경우, 상기 제1 신호 복조부(220)로부터 출력된 신호는 스위치부(260)를 통해 디코딩부(미도시)로 연결되어, 수신된 신호가 디코딩된다. 한편, 상기 스위치부(260)가 업 링크로 스위치되는 경우, 인코딩부(미도시)에서 인코딩된 신호는 스위치부(260)를 통해 제2 신호 복조부(270)로 연결되어 상향 복조되며, 상기 상향 복조된 신호는 안테나(210)를 통해 전송된다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 상응하는 판단부(230)를 보다 구체적으로 도시하고 있는 기능 블록도이다. 도 3을 참고로, 본 발명의 일 실시예에 상응하는 판단부(230)는 선택부(310), 시작점 판단부(320) 및 끝점 판단부(330)를 구비하고 있다.
상기 선택부(310)는 다수의 기지국들로부터 수신되는 프레임들에 구비되어 있는 각 기지국에 상응하는 프리앰블을 탐색하고, 다수의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블을 선택한다. 상기 시작점 판단부(320)는 상기 선택부(310)를 통해 선택된 프리앰블에 기초하여 다운 링크 신호가 시작되는 지점을 판단한다. 상기 끝점 판단부(330)는 상기 다운 링크 신호가 끝나는 지점을 판단하며, FCH 판단부(332)와 맵 판단부(334)를 구비하고 있다. 시작점 판단부(320)와 끝점 판단부(330)를 통해 다운 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하는 과정을 도 4를 참 고로 이하에서 보다 구체적으로 설명한다.
도 4를 참고로, OFDMA/TDD 방식으로 전송되는 프레임의 구조가 도시되어 있다.
상기 프레임은 다운 링크 신호를 구성하는 프리앰블(410), FCH, 다운_링크 맵 및 업_링크 맵(420) 다운 링크로 전송되는 데이터 심볼(430) 및 업 링크 신호를 구성하는 업 링크로 전송되는 데이터 심볼(440)를 구비하고 있으며, 상기 다운 링크와 업 링크 사이 및 업 링크의 끝에 가드 시간을 구비하고 있다.
상기 프리앰블(410)은 각 기지국에 고유하며, 초기 동기화, 셀 탐색, 주파수 오프셋 및 채널 추정 등에 사용되는 훈련 시퀀스를 총칭한다. 상기 시작점 판단부(320)는 상기 훈련 시퀀스의 시작점에 기초하여 다운 링크 신호의 시작점을 판단하게 된다.
상기 프리앰블(410) 다음으로 FCH, 다운_링크 맵 및 업_링크 맵(420)이 전송된다. 상기 FCH는 상기 전송되는 프레임의 구성 정보를 포함하고 있으며, 상기 FCH 판단부(332)는 상기 FCH에 포함되어 있는 프레임 구성 정보를 통해 현재 전송되는 프레임에서 무선 자원들이 어떻게 할당되어 있는지를 판단한다. 한편, 다운_링크 맵과 업_링크 맵은 전송된 프레임에서 다운 링크와 업 링크의 비율에 대한 정보를 포함하고 있으며, 상기 맵 판단부(334)는 상기 다운_링크 맵과 업_링크 맵을 통해 어떠한 비율로 다운 링크와 업 링크가 구성되어 있는지 판단한다.
상기 시작점 판단부(320)를 통해 판단된 다운 링크 신호의 시작점과 끝점 판단부(330)를 통해 분석된 프레임의 구성 및 다운 링크와 업 링크의 구성 비율에 의 해 다운 링크 신호가 끝나는 점을 판단할 수 있으며, 판단된 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 의해 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 정확하게 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 상응하는 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화 제어 방법의 흐름도를 도시하고 있다.
도 5를 참고로, 다수의 프레임에 포함된 각 프리앰블 중에서 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블의 프레임이 선택된다(단계 510). 다수의 기지국들은 자신에 고유한 프리앰블을 포함하고 있는 프레임을 각각 전송하고 있으며, 상기 전송된 다수의 프레임들에 포함되어 있는 각 프리앰블의 에너지 크기를 탐색하고, 이들 다수의 프리앰블들 중에서 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블을 선택한다.
상기 선택된 프리앰블은 초기 동기, 셀 탐색 등에 사용되는, 각 기지국에 고유한 훈련 시퀀스로 상기 선택된 프리앰블에 기초하여 다운 링크 신호의 시작점을 판단한다(단계 520). 상기 프리앰블 다음으로 FCH, 업_링크 맵 및 다운_링크 맵이 전송되며, 상기 FCH, 업_링크 맵 및 다운_링크 맵을 분석하여 프레임의 구성 정보 및 다운 링크와 업 링크의 구성 비율에 기초하여 다운 링크 신호가 끝나는 점을 판단한다(단계 530).
상기 520 단계와 530 단계에서 판단된 상기 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여, 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어한다(단계 540).
도 6은 도 5의 520 단계와 530 단계를 보다 구체적으로 도시하고 있는 흐름도이다. 도 6을 참고로, 610 단계 내지 630 단계는 상기 520 단계를 보다 구체적 으로 설명하고 있으며, 640 단계 및 650 단계는 상기 530 단계를 보다 구체적으로 설명하고 있다.
전송되는 프레임에서 프리앰블 다음으로 FCH가 전송되며, 상기 FCH은 전송되는 프레임의 구성 정보를 저장하고 있다. 상기 저장된 프레임의 구성 정보를 분석하여 전송되는 프레임의 구성 정보를 획득한다(단계 610).
상기 FCH와 함께 다운_링크 맵과 업_링크 맵이 전송되며, 상기 다운_링크 맵과 업_링크 맵은 다운 링크와 업 링크의 구성 비율에 대한 정보를 저장하고 있다. 상기 저장된 다운 링크와 업 링크의 구성 비율에 대한 정보를 분석하여 다운 링크와 업 링크의 구성 비율에 대한 정보를 획득한다(단계 620). 상기 610 단계 및 620 단계에서 획득된 프레임의 구성 정보 및 다운 링크와 업 링크의 구성 비율에 대한 정보를 이용하여 다운 링크 신호가 끝나는 시점을 판단한다(단계 630). 즉, 상기 다운 링크 신호의 시작점 및 상기 판단된 프레임의 구성 정보 및 다운 링크와 업 링크의 구성 비율에 기초하여 한 프레임을 구성하는 심볼 수를 이용하여 다운 링크의 시작점과 끝점 및 업 링크의 시작점과 끝점을 판단할 수 있다.
상기 630 단계에서 판단된 다운 링크와 업 링크의 시작점과 끝점에 기초하여 다운 링크 또는 업 링크로 스위치부를 스위칭하기 위한 스위칭 제어 신호가 생성된다(단계 640). 예를 들어, 상기 스위칭 제어 신호는 소정의 전압 값을 가지는 로우/하이 값 신호로 생성될 수 있다. 본 발명이 적용되는 분야에 따라 상기 스위칭 제어 신호는 다른 방식으로 생성될 수 있으며, 이는 본 발명의 범위에 속한다.
상기 생성된 로우값과 하이값의 스위칭 제어 신호를 이용하여 스위치부를 제 어함으로써, 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어한다(단계 650).
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 상응하는, 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 장치의 기능 블록도를 도시하고 있다.
도 7을 참고로, 안테나부(710), 제1 신호 복조부(720), 선택부(732), 판단부(734), 정보 획득부(740), 계산부(750), 비교부(760), 스위칭 제어 신호 생성부(770), 이동부(780), 스위치부(790) 및 제2 신호 복조부(795)를 구비하고 있다. 도 7의 안테나부(710), 제1 신호 복조부(720), 스위칭 제어 신호 생성부(770), 이동부(780), 스위치부(790) 및 제2 신호 복조부(795)는 도 2의 안테나부(210), 제1 신호 복조부(220), 스위칭 제어 신호 생성부(240), 이동부(250), 스위치부(260) 및 제2 신호 복조부(270)과 동일하게 작동하며, 이하 설명의 간소화를 위해 이에 대한 설명은 생략한다.
선택부(732)는 다수의 기지국들로부터 수신되는 프레임들에 구비되어 있는, 각 기지국에 상응하는 프리앰블을 탐색하고 다수의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블을 선택한다. 상기 판단부(734)는 상기 선택부(732)를 통해 선택된 프리앰블의 프레임에서 에너지 크기의 분포를 분석하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 판단한다. 시분할 방식에서 다운 링크로 전송되는 신호의 에너지 크기와 업 링크로 전송되는 신호의 에너지 크기는 서로 다르며, 상기 판단부(734)는 상기 분석된 에너지의 크기에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단한다.
상기 정보 획득부(740)는 상기 선택부(732)를 통해 선택된 프레임의 프리앰블 다음으로 전송되는 프레임의 FCH, 다운_링크 맵 및 업_링크 맵을 분석하여 전송되는 프레임의 구성 정보, 다운 링크와 업 링크의 구성 비율에 대한 정보를 획득한다.
상기 계산부(750)는 상기 정보 획득부(740)를 통해 획득된 프레임의 구성 정보 및 다운_링크와 업_링크의 구성 비율의 정보에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 계산한다.
상기 비교부(760)는 상기 판단부(734)를 통해 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점 및 상기 계산부(750)를 통해 계산된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점의 차이가 소정의 임계값 이하인지 비교하고, 비교 결과에 상응하는 신호를 생성한다. 예를 들어, 상기 비교부(760)는 상기 판단부(734)를 통해 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점 및 상기 계산부(750)를 통해 계산된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점의 차이가 소정의 임계값 이하인 경우에는 로우 값을 가지는 신호를 생성하며, 그 반대의 경우에는 하이 값을 가지는 신호를 생성한다.
상기 스위칭 제어 신호 생성부(770)는 상기 비교부(760)로부터 예를 들어 로우 값의 신호를 수신하는 경우, 상기 판단부(734)에서 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여, 상기 스위치부(790)의 스위칭을 제어하기 위한 신호를 생성한다. 상기 이동부(780)는 상기 전송된 프레임에서 프리앰블의 탐색 시간 및 스위치부(790)의 반응 시간만큼의 지연을 보상하기 위해, 상기 프리앰블의 탐색 시간 및 스위치부(790)의 반응 시간만큼 상기 스위칭 제어 신호를 이동시킨다. 또한 시스템 자체의 지연 시간을 보상하기 위해 상기 스위칭 제어 신호를 상기 시스템의 지연 시간 만큼 이동시킨다.
삭제
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 상응하는, 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 방법의 흐름도를 도시하고 있다.
도 8을 참고로, 다수의 기지국들로부터 수신되는 프레임들에 구비되어 있는, 각 기지국에 상응하는 프리앰블을 탐색하고 다수의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블을 선택한다(단계 810). 선택된 프리앰블이 속한 프레임의 에너지 분포를 분석하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단한다(단계 820). 상기 프리앰블 다음으로 전송되는 프레임의 FCH, 다운_링크 맵 및 업_링크 맵을 분석하여 전송되는 프레임의 구성 정보 및 다운 링크와 업 링크의 구성 비율에 대한 정보를 획득한다(단계 830). 상기 획득된 프레임의 구성 정보 및 다운 링크와 업 링크의 구성 비율에 대한 정보를 이용하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 계산한다(단계 840).
상기 820 단계에서 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점 및 상기 840 단계에서 계산된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점의 차이가 소정 임계값 이내인지를 비교한다(단계 850). 상기 850 단계에서 비교 결과가 상기 임계값 이하인 경우, 상기 820 단계에서 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점 및 끝점에 기초하여, 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 각각 다운 링크와 업 링크로 스위칭하기 위한 제어 신호를 생성한다(단계 860). 바람직하 게, 상기 생성된 스위칭 제어 신호는 프리앰블의 탐색 시간, 스위치부(790) 반응 시간 및 시스템 자체의 지연을 보상하기 위해, 상기 프리앰블의 탐색 시간, 스위치부(790) 반응 시간 및 시스템 자체의 지연만큼 이동된다.
상기 생성된 스위칭 제어 신호에 의해 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화가 제어된다(단계 870).
한편, 상술한 본 발명의 실시예들은 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다.
상기 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체는 마그네틱 저장 매체(예를 들어, 롬, 플로피 디스크, 하드디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, 디브이디 등) 및 캐리어 웨이브(예를 들면, 인터넷을 통한 전송)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
본 발명에 따른 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화 제어 방법 및 장치는 전송되는 프레임의 프리앰블, FCH, 업_링크 맵 및 다운_링크 맵을 통해 다운 링크 신호 및 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어함으로써, 프레임의 에너지 분포를 분석하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 판단하는 종래의 다운 링크 신호와 다운 링크 신호의 동기화 제어 방법보다 정확하게 동기화를 제어할 수 있다.
또한, 전송되는 프레임의 프리앰블, FCH, 업_링크 맵 및 다운_링크 맵을 통해 다운 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어함으로써, 다운 링크와 업 링크의 비율이 변화하는 경우에도 적응적으로 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어할 수 있다.

Claims (17)

  1. OFDMA/TDD 방식의 통신 시스템에서 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 수신되는 다수의 프레임들에 구비되어 있는 각각의 프리앰블을 탐색하고, 다수의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블의 프레임을 선택하는 단계;
    (b) 상기 선택된 프레임의 프리앰블에 기초하여 상기 선택된 프레임의 프리앰블의 시작점을 다운 링크 신호의 시작점으로 판단하는 단계;
    (c) 상기 선택된 프레임의 FCH(frame control header), 업_링크 맵(up_link map; UL_MAP) 및 다운_링크 맵(down_link map; DL_MAP)을 분석하여 상기 다운 링크 신호의 끝점을 판단하는 단계; 및
    (d) 상기 판단된 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 (c) 단계는
    상기 FCH를 분석하여 상기 선택된 프레임의 구성 정보를 획득하는 단계;
    상기 FCH 다음으로 전송되는 다운_링크 맵과 업_링크 맵을 분석하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 구성 비율에 대한 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 획득한 프레임의 구성 정보 및 상기 다운 링크와 업 링크의 구성 비율 에 기초하여 상기 다운 링크 신호가 끝나는 시점을 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 (d) 단계는
    상기 판단된 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 스위칭하기 위한 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 스위칭 제어 신호에 따라 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 스위칭하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 생성된 스위칭 제어 신호는
    상기 전송된 프레임에서 프리앰블의 탐색 시간, 스위칭 반응 시간 및 시스템 자체의 지연 시간을 보상하기 위해, 상기 프리앰블의 탐색 시간, 스위칭 반응 시간 및 시스템 자체의 지연 시간만큼 상기 생성된 스위칭 제어 신호의 시작점과 끝점이 이동되는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    소정 주기마다 상기 (a) 단계 내지 (c) 단계를 반복하여 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 유지하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 방법.
  6. OFDMA/TDD 방식의 통신 시스템에서 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 방법에 있어서,
    (a) 수신되는 다수의 프레임들의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블의 프레임을 선택하는 단계;
    (b) 상기 선택된 프레임에 대한 에너지의 크기 분포를 분석하여 상기 선택된 프레임의 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하는 단계;
    (c) 상기 선택된 프레임의 프리앰블, FCH, 다운_링크 맵 및 업_링크 맵을 분석하여 상기 선택된 프레임의 구성 정보 및 다운_링크와 업_링크의 구성 비율의 정보를 획득하는 단계;
    (d) 상기 획득된 프레임의 구성 정보 및 다운_링크와 업_링크의 구성 비율의 정보에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 계산하는 단계;
    (e) 상기 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점 및 상기 계산된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점의 차이가 소정의 임계값 이하인지 비교하는 단계; 및
    (f) 상기 비교 결과와 상기 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여, 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 방법.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서, 상기 (f) 단계는
    상기 비교 결과의 차이 값이 상기 임계값보다 작은 경우, 상기 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 스위칭하기 위한 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 생성된 제어 신호에 따라 다운 링크 신호와 업 링크 신호를 스위칭하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 생성된 스위칭 제어 신호는
    상기 전송된 프레임에서 프리앰블의 탐색 시간, 스위칭 반응 시간 및 시스템 자체의 지연을 보상하기 위해, 상기 프리앰블의 탐색 시간, 스위칭 반응 시간 및 시스템 자체의 지연 시간만큼 상기 생성된 스위칭 제어 신호의 시작점과 끝점이 이동되는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 5 항, 제6항, 제8항 또는 제9 항 중 어느 한 항에 의한 방법을 컴퓨터에서 실행시키기 위한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체.
  11. OFDMA/TDD 방식의 통신 시스템에서 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화 제어 장치에 있어서,
    수신되는 프레임의 프리앰블, FCH(frame control header), 다운_링크 맵(DL_MAP) 및 업_링크 맵(UL_MAP)을 분석하여 상기 다운 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하는 판단부; 및
    상기 판단된 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 동기화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 장치.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 판단부는
    수신되는 다수의 프레임들에 구비되어 있는 각각의 프리앰블을 탐색하고, 다수의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블의 프레임을 선택하는 선택부;
    상기 선택된 프레임의 프리앰블에 기초하여 상기 다운 링크 신호의 시작점을 판단하는 시작점 판단부; 및
    상기 선택된 프레임의 프리앰블 다음으로 전송되는 FCH, 다운_링크 맵 및 업_링크 맵을 분석하여 상기 다운 링크 신호의 끝점을 판단하는 끝점 판단부를 구비하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 장치.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 끝점 판단부는
    상기 FCH를 분석하여 상기 선택된 프레임의 구성 정보를 판단하는 FCH 판단부; 및
    상기 FCH 다음으로 전송되는 다운_링크 맵과 업_링크 맵을 분석하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 구성 비율을 판단하는 맵 판단부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 장치.
  14. 제 13 항에 있어서, 상기 동기화부는
    다운 링크 또는 업 링크로 상기 다운 링크 신호 또는 업 링크 신호를 교대로 스위칭하는 스위치부;
    상기 다운 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여 다운 링크 또는 업 링크로 상기 스위치부의 스위칭을 제어하기 위한 신호를 생성하는 스위칭 제어 신호 생성부; 및
    상기 전송된 프레임에서 프리앰블의 탐색 시간, 스위칭 반응 시간 및 시스템 자체의 지연 시간을 보상하기 위해, 상기 프리앰블의 탐색 시간, 스위칭 반응 시간 및 시스템 자체의 지연 시간만큼 상기 스위칭 제어 신호를 이동시키는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 장치.
  15. OFDMA/TDD 방식의 통신 시스템에서 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화 제어 장치에 있어서,
    수신되는 다수의 프리앰블들 중 가장 큰 에너지를 가지는 프리앰블의 프레임을 선택하는 선택부;
    상기 선택된 프레임에 대한 에너지 크기의 분포를 분석하여 상기 선택된 프레임의 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 판단하는 판단부;
    상기 선택된 프레임의 프리앰블, FCH(frame control header), 다운_링크 맵(DL_MAP) 및 업_링크 맵(UL_MAP)을 분석하여 상기 선택된 프레임의 구성 정보 및 다운_링크와 업_링크의 구성 비율의 정보를 획득하는 정보 획득부;
    상기 획득된 프레임의 구성 정보 및 다운_링크와 업_링크의 구성 비율의 정보에 기초하여 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점을 계산하는 계산부;
    상기 판단부를 통해 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점 및 상기 계산부를 통해 계산된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점의 차이가 소정의 임계값 이하인지 비교하는 비교부; 및
    상기 비교부의 비교 결과 및 상기 판단부에서 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여, 상기 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 동기화를 제어하는 동기화부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 장치.
  16. 삭제
  17. 제 15 항에 있어서, 상기 동기화부는
    다운 링크 또는 업 링크로 상기 다운 링크 신호 또는 업 링크 신호를 교대로 스위칭하는 스위치부;
    상기 비교부의 비교 결과 및 상기 판단부에서 판단된 다운 링크 신호와 업 링크 신호의 시작점과 끝점에 기초하여, 상기 스위치부의 스위칭을 제어하기 위한 신호를 생성하는 스위칭 제어 신호 생성부; 및
    상기 전송된 프레임에서 프리앰블의 탐색 시간, 스위칭 반응 시간 및 시스템 자체의 지연을 보상하기 위해, 상기 프리앰블의 탐색 시간, 스위칭 반응 시간 및 시스템 자체의 지연 시간만큼 상기 스위칭 제어 신호를 이동시키는 이동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 동기화 제어 장치.
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