KR100676171B1 - An uplink timing synchronization method in OFDMA system - Google Patents

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KR100676171B1
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Abstract

본 발명은 직교주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식을 사용하는 광대역 무선접속(BWA) 시스템에서, GPS(Global Positioning System) 수신기를 이용하여 상향링크의 시간 동기 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 상향링크 시간 동기 방법은, a) 복수의 단말기가 기지국으로부터 매 프레임마다 GPS로부터 수신된 제1 시간정보가 실린 방송 정보를 각각 수신하는 단계; b) 복수의 단말기가 각각 기지국으로부터 송신된 방송 정보로부터 제1 시간정보를 추출하고, GPS 수신기로부터 제2 시간정보를 획득하는 단계; c) 복수의 단말기가 각각 제1 및 제2 시간정보의 차이를 계산하는 단계; 및 d) 복수의 단말기가 각각 상기 계산된 시간 정보를 바탕으로 스스로 시간 동기를 맞추는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, OFDMA 시스템에서 기지국과 단말기들이 메시지를 주고받지 않고, 단말기들이 스스로 GPS 수신기를 이용하여 상향링크의 빠른 시간 동기를 맞출 수 있고, 이에 따라 고속으로 이동하는 단말기의 경우 단말기의 위치가 빠르게 이동할 때 발생할 수 있는 상향링크 시간 동기의 오차를 줄일 수 있다.The present invention relates to an uplink time synchronization method using a Global Positioning System (GPS) receiver in a wideband radio access (BWA) system using Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA). According to an aspect of the present invention, there is provided an uplink time synchronization method comprising the steps of: a) receiving, by a plurality of terminals, broadcast information carrying first time information received from a GPS every frame from a base station; b) extracting, by a plurality of terminals, first time information from broadcast information transmitted from a base station, respectively, and obtaining second time information from a GPS receiver; c) calculating, by the plurality of terminals, the difference between the first and second time information, respectively; And d) time synchronization of a plurality of terminals by themselves based on the calculated time information. According to the present invention, in the OFDMA system, the base station and the terminals do not send and receive messages, and the terminals can use the GPS receiver to set up time synchronization of the uplink by using a GPS receiver. It is possible to reduce an error of uplink time synchronization that may occur when moving fast.

OFDMA, 시간 동기, 단말기, GPS, 레인징, 상향링크 OFDMA, time synchronization, terminal, GPS, ranging, uplink

Description

직교주파수 분할 다중 접속 방식 시스템의 상향링크 시간 동기 방법 {An uplink timing synchronization method in OFDMA system}An uplink timing synchronization method in an orthogonal frequency division multiple access system {An uplink timing synchronization method in OFDMA system}

도 1은 OFDMA 시스템에서 이동 단말기들의 위치에 따라 기지국으로 전송되는 송신신호의 도달시간이 달라지는 것을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining that the arrival time of a transmission signal transmitted to a base station varies according to the position of the mobile terminals in the OFDMA system.

도 2는 서로 다른 위치에 있는 두 개의 단말기와 기지국간의 신호를 주고받는 시간을 나타내는 도면이다.2 is a diagram illustrating a time for exchanging signals between two terminals and a base station located at different locations.

도 3은 OFDMA 시스템의 프레임 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a frame structure of an OFDMA system.

도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 상향링크 시간동기를 맞추기 위한 상향링크 신호 단말기들의 전송 타이밍을 나타내는 도면이다.4 is a diagram illustrating transmission timing of uplink signal terminals for uplink time synchronization according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 직교주파수 분할 다중 접속 방식 시스템의 상향링크 시간 동기 방법의 동작 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an uplink time synchronization method of an orthogonal frequency division multiple access system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 직교주파수 분할 다중 접속 방식 시스템의 상향링크 시간 동기 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 직교주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 방식을 사용하는 광대역 무선접속 (Broadband Wireless Access: BWA) 시스템에서, GPS(Global Positioning System) 수신기를 이용하여 단말기들의 상향링크 시간 동기 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an uplink time synchronization method of an orthogonal frequency division multiple access system. More particularly, the present invention relates to a broadband wireless access using an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) scheme. In a BWA system, a method for uplink time synchronization of terminals using a Global Positioning System (GPS) receiver is provided.

광대역 무선접속 시스템(BWA)은 직교주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식을 사용하는데, 이러한 OFDMA 시스템의 경우, 상향링크의 시간 동기와 크기 제어가 특히 중요하다. 이러한 OFDMA 시스템은 한 셀 안에 있는 단말기들의 위치에 따라서 송신 신호가 기지국에 도달하는 시간이 달라지게 된다.Broadband Radio Access System (BWA) uses Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA). In this OFDMA system, uplink time synchronization and size control are particularly important. In such an OFDMA system, a time required for a transmission signal to reach a base station varies according to the positions of terminals in a cell.

그런데 OFDMA 시스템의 경우, 상향링크에서 각 단말기들로부터 올라오는 송신 신호의 시간 동기가 맞지 않을 경우, 신호의 복원이 불가능하게 된다. 따라서 OFDMA 시스템의 상향링크 시간 동기는 필수적이라 할 수 있다.However, in the OFDMA system, if the time synchronization of the transmission signals coming from the respective terminals in the uplink is not correct, it is impossible to recover the signal. Therefore, uplink time synchronization of an OFDMA system may be essential.

한편, 기존의 OFDMA 시스템의 경우, 상향링크의 시간 동기를 맞추기 위해서 레인징(Ranging) 절차를 수행하게 되는데, 그 규격을 IEEE 802.16에서 정의하고 있다. 이러한 레인징은 기지국과 단말간에 서로 메시지를 주고받으면서 그 시간을 조절하며, 그 절차는 다음과 같다.Meanwhile, in the conventional OFDMA system, a ranging procedure is performed to match uplink time synchronization. The standard is defined in IEEE 802.16. This ranging adjusts the time while the base station and the terminal exchange messages with each other, the procedure is as follows.

1. 단말기는 기지국에 레인징 요청(Ranging Request) 메시지(RNG-REQ)를 보낸다.1. The terminal sends a ranging request message (RNG-REQ) to the base station.

2. 기지국은 수신한 RNG-REQ 메시지의 수신 시간을 계산하고, 상기 단말기에 레인징 응답(Ranging Response) 메시지(RNG-RSP)를 보냄으로써 단말기의 송신 시간을 조절한다.2. The base station calculates the reception time of the received RNG-REQ message, and adjusts the transmission time of the terminal by sending a ranging response message (RNG-RSP) to the terminal.

한편, 종래 기술로서, 대한민국 특허출원번호 제2002-22841호(출원일: 2002년 4월 22일)에는 "직교 주파수 분할 다중 접속 방식을 사용하는 이동 통신시스템 에서 레인징 방법"이라는 명칭의 발명이 개시되어 있다.Meanwhile, as a prior art, Korean Patent Application No. 2002-22841 (filed April 22, 2002) discloses the invention entitled "Ranging method in a mobile communication system using an orthogonal frequency division multiple access scheme". It is.

구체적으로, 선행 발명은, 기지국과 단말기들이 서로 메시지를 주고받아서 상향링크 시간 동기 및 전력 크기를 맞추기 위해서, 단말기들은 레인징 요구 메시지를 기지국에 보내고, 이후 기지국은 단말기들에 상향링크 시간 동기를 맞추기 위해서 단말기들이 신호를 보내는 시간을 조절하게 된다.Specifically, in the prior invention, in order for the base station and the terminals to exchange messages with each other to match uplink time synchronization and power level, the terminals send a ranging request message to the base station, and then the base station synchronizes the uplink time synchronization with the terminals. In order to control the time for the terminal to send a signal.

그러나, 종래 기술에 따르면, 기지국과 단말기들이 서로 메시지를 주고받아서 시간 동기를 맞추기 때문에 메시지를 주고받는데 시간 지연이 발생한다는 문제점이 있다.However, according to the related art, there is a problem that a time delay occurs in transmitting and receiving a message because the base station and the terminals exchange time with each other.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, OFDMA 시스템에서 상향링크 시간 동기를 기지국과 단말기가 서로 메시지를 주고받지 않고 단말기가 스스로 시간을 계산하여서 맞추는 직교주파수 분할 다중 접속 방식 시스템의 상향링크 시간 동기 방법을 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention for solving the above problems is, uplink time synchronization of an orthogonal frequency division multiple access system in which an uplink time synchronization of a base station and a terminal does not exchange messages with each other by calculating a time by the terminal by itself. It is to provide a method.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 상향링크 시간 동기 방법은,As a means for achieving the above object, the uplink time synchronization method according to the present invention,

직교주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식 시스템 단말기들의 상향링크 시간 동기 방법에 있어서,In the uplink time synchronization method of Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system terminals,

a) 복수의 단말기가 상기 기지국으로부터 매 프레임마다 GPS(Global Positioning System)로부터 수신된 제1 시간정보가 실린 방송 정보를 각각 수신하 는 단계;a) a plurality of terminals each receiving broadcast information carrying first time information received from a Global Positioning System (GPS) from the base station every frame;

b) 상기 복수의 단말기가 각각 상기 기지국으로부터 송신된 방송 정보로부터 상기 제1 시간정보를 추출하고, GPS 수신기로부터 제2 시간정보를 획득하는 단계;b) extracting, by the plurality of terminals, the first time information from the broadcast information transmitted from the base station, respectively, and obtaining second time information from a GPS receiver;

c) 상기 복수의 단말기가 각각 상기 제1 및 제2 시간정보의 차이를 계산하는 단계; c) calculating, by the plurality of terminals, the difference between the first and second time information, respectively;

d) 상기 복수의 단말기가 각각 상기 계산된 시간 정보를 바탕으로 스스로 시간 동기를 맞추는 단계; 및
e) 상기 복수의 단말기들이 상기 d) 단계에서 맞추어진 시간 동기에 기초하여 상향링크 송신 신호를 각각 상기 기지국으로 전송하는 단계
d) time synchronization of each of the plurality of terminals by itself based on the calculated time information; And
e) transmitting, by the plurality of terminals, an uplink transmission signal to the base station, respectively, based on the time synchronization adjusted in step d).

를 포함하는 것을 특징으로 한다.Characterized in that it comprises a.

여기서, 상기 기지국과 단말기들 모두 GPS 수신기를 내장하는 것을 특징으로 한다.Here, both the base station and the terminal is characterized in that the built-in GPS receiver.

여기서, 상기 a) 단계의 단말기들이 상기 기지국으로부터 데이터를 프레임 단위로 수신할 때, 상기 프레임의 시작 시간(t0)이 상기 방송 정보에 포함되어 있는 것을 특징으로 한다.Here, when the terminals of step a) receive data from the base station on a frame basis, the start time t 0 of the frame is included in the broadcast information.

여기서, 상기 b) 단계의 단말기가 상기 기지국이 전송한 방송 정보를 수신한 경우, 상기 수신된 방송 정보로부터 추출한 제1 시간 정보와 상기 단말기가 내장한 GPS 수신기로부터 수신한 제2 시간 정보를 동시에 획득하는 것을 특징으로 한다.Here, when the terminal of step b) receives the broadcast information transmitted by the base station, the first time information extracted from the received broadcast information and the second time information received from the GPS receiver built in the terminal are simultaneously acquired. Characterized in that.

여기서, 본 발명에 따른 상향링크 시간 동기 방법은, e) 상기 복수의 단말기들이 상기 시간 동기가 맞추어진 송신 신호를 각각 상기 기지국으로 전송하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.Here, the uplink time synchronization method according to the present invention may further include e) transmitting, by the plurality of terminals, the time-synchronized transmission signal to the base station, respectively.

여기서, 상기 e) 단계에서 상기 기지국으로부터 가까이 있는 단말기보다 멀리 있는 단말기가 시간 동기가 이루어진 송신 신호를 먼저 전송하는 것을 특징으로 한다.Here, in step e), the terminal farther than the terminal near the base station transmits the time-synchronized transmission signal first.

여기서, 상기 d) 단계에서 상기 복수의 단말기 각각의 상향링크 타이밍(tTX1)은 각각의 단말기들 각각에 도달하는 신호의 지연시간(a1)을 참조하여 결정되는 것을 특징으로 한다.Here, in step d), the uplink timing t TX1 of each of the plurality of terminals is determined by referring to a delay time a 1 of a signal reaching each of the terminals.

여기서, 상기 지연시간(a1)은 상기 단말기들로부터 기지국까지 도달되는데 걸리는 송신 시간(t1)과 프레임의 시작 시간(t0)의 차이(

Figure 112005020307911-pat00001
)인 것을 특징으로 한다.Here, the delay time (a 1 ) is the difference between the transmission time (t 1 ) and the start time (t 0 ) of the frame to reach the base station from the terminals (
Figure 112005020307911-pat00001
It is characterized by the).

여기서, 상기 상향링크로 신호를 보내야 하는 각각의 단말기의 상향링크 타이밍(tTX1)은

Figure 112005020307911-pat00002
로 주어지며, 여기서, TF는 한 프레임의 전체 길이 시간, TDL은 하향링크 서브프레임의 길이 시간인 것을 특징으로 한다.Here, the uplink timing t TX1 of each terminal that needs to send a signal in the uplink is
Figure 112005020307911-pat00002
T F is the total length time of one frame, and T DL is the length time of the downlink subframe.

본 발명에 따르면, 직교주파수 분할 다중 접속 방식에서 단말기들의 송신 신호가 기지국에 정해진 시간에 도착하게 하기 위한 상향링크 시간동기를 GPS를 이용하여 구현하는 방법을 개시하며, 이때, 기지국은 매 프레임마다 GPS 수신기로 수신한 시간 정보를 방송하고, 이를 수신한 단말기들은 상향링크 동기를 맞추기 위해서 단말기가 신호를 보내야 하는 송신 시간을 계산하여 송신함으로써 단말기들의 상향링크 시간 동기를 맞추게 된다.According to the present invention, there is disclosed a method for implementing uplink time synchronization using GPS to allow a transmission signal of terminals to arrive at a predetermined time in an orthogonal frequency division multiple access scheme, wherein the base station uses GPS every frame. The time information received by the receiver is broadcasted, and the terminals receiving the received time are synchronized with the uplink time of the terminals by calculating and transmitting a transmission time for which the terminal should send a signal in order to synchronize the uplink.

이하, 첨부한 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 따른 직교주파수 분할 다중 접속 방식 시스템에서 GPS 수신기를 이용한 상향링크 시간 동기 방법을 설명한다.Hereinafter, an uplink time synchronization method using a GPS receiver in an orthogonal frequency division multiple access system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예에서, 기지국들과 단말기들은 각각 GPS 수신기를 내장하고 있고, 단말기들은 기지국들로부터 받은 시간 정보를 수신하여 기지국과 단말간의 지연 시간을 측정하여 단말기들의 상향링크 시간 동기를 맞추게 된다. 즉, 본 발명의 실시예는 기지국과 단말기들이 GPS 수신기를 이용하여 단말기가 스스로 상향링크 시간 동기를 맞춤으로써, 메시지의 교환없이 단말기가 스스로 상향링크 시간 동기를 맞추게 된다.In an embodiment of the present invention, the base stations and the terminals each have a built-in GPS receiver, and the terminals receive time information received from the base stations to measure delay time between the base station and the terminals to synchronize uplink time of the terminals. That is, according to the embodiment of the present invention, the base station and the terminals use the GPS receiver so that the terminal sets uplink time synchronization by itself, so that the terminal sets itself uplink time synchronization without exchanging messages.

상기 GPS(Global Positioning System)는 비행기/선박/자동차뿐만 아니라 세계 어느 곳에서든지 인공위성을 이용하여 자신의 위치를 정확히 알 수 있는 위성 위치 확인 시스템으로서, 위치 정보는 GPS 수신기로 3개 이상의 위성으로부터 정확한 시간과 거리를 측정하여 3개의 각각 다른 거리를 삼각 방법에 의하여 현 위치를 정확히 계산할 수 있다.The GPS (Global Positioning System) is a satellite positioning system that can accurately know its position using satellites anywhere in the world as well as airplane / ship / car, the location information is accurate time from three or more satellites with a GPS receiver By measuring the distance and the distance, three different distances can be accurately calculated by the triangulation method.

상기 GPS는 나침반과 달리 위도/경도/고도의 위치뿐만 아니라 3차원의 속도정보와 함께 정확한 시간까지 얻을 수 있는데, 현재 GPS 수신기는 개인 휴대용에서부터 위성 탑재용까지 다양하게 개발되어 있다.Unlike the compass, the GPS can obtain accurate time together with latitude / longitude / altitude position as well as three-dimensional speed information. Currently, the GPS receiver has been developed in various ways from personal portable to satellite mounting.

또한, 본 발명의 실시예는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식에서 상향링크 시간 동기를 보다 빠르게 맞추기 위해서, 기지국과 단말기들 모두 GPS 수신기를 내 장하고 있어야 하고, 상기 기지국은 매 프레임마다 기지국으로부터 수신한 시간정보를 송신해야 한다.In addition, in the embodiment of the present invention, in order to more quickly adjust uplink time synchronization in an orthogonal frequency division multiple access scheme, both the base station and the terminals should be equipped with a GPS receiver, and the base station receives the time received from the base station every frame. The information must be sent.

그런데, 전술한 바와 같이, 기존의 방법인 기지국과 단말기간의 메시지 교환 방법은 메시지의 교환에 걸리는 시간만큼의 시간 지연이 발생하고, 또 메시지에 오류가 발생할 경우 재전송에 따르는 시간 지연이 발생할 수 있지만, 본 발명의 실시예에 따라, 단말기가 스스로 자신의 송신 시간을 계산한다면 메시지 전송에 따르는 무선자원을 절약할 수 있고, 또한 송신 시간 지연 없이 보낼 수 있게 된다.However, as described above, the message exchange method between the base station and the terminal, which is a conventional method, may have a time delay as long as it takes to exchange messages, and if an error occurs in a message, a time delay due to retransmission may occur. According to the embodiment of the present invention, if the terminal calculates its own transmission time by itself, it is possible to save radio resources according to the message transmission, and also to transmit without delay.

한편, 도 1은 OFDMA 시스템에서 이동 단말기들의 위치에 따라 기지국으로 전송되는 송신신호의 도달시간이 달라지는 것을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view for explaining that the arrival time of a transmission signal transmitted to a base station varies according to the positions of mobile terminals in an OFDMA system.

도 1을 참조하면, 임의의 셀 내에 있는 이동 단말기들(SS#1, SS#2, …, SS#N: 120-1, 120-2, …, 120-N)은 임의의 위치에 존재하고, 그로 인해서 단말기들의 송신 신호는 기지국(BS: 110)까지 도달되는데 걸리는 시간(t1, t2, …, tN)이 모두 달라지게 된다. 이를 해결하기 위해서는 기지국(110)으로부터 가까이 있는 단말기보다 멀리 있는 단말기가 신호를 먼저 전송하는 시간 동기가 필요하다.Referring to FIG. 1, mobile terminals SS # 1, SS # 2, ..., SS # N: 120-1, 120-2, ..., 120-N in an arbitrary cell exist at an arbitrary position. Therefore, the time (t1, t2, ..., tN) it takes for the transmission signal of the terminals to reach the base station (BS: 110) is all different. In order to solve this problem, time synchronization is required for a terminal farther away from the base station 110 to transmit a signal first.

한편, 도 2는 서로 다른 위치에 있는 두 개의 단말기와 기지국간의 신호를 주고받는 시간을 나타내는 도면이다.On the other hand, Figure 2 is a diagram showing the time to send and receive signals between the two terminals and the base station in different locations.

도 2를 참조하면, t0은 프레임의 시작 시간을 나타내고 기지국(BS: 210)은 시간 정보를 방송 정보에 실어서 프레임을 전송한다. 단말기들(SS#1, SS#2: 220-1, 220-2)은 기지국(210)으로부터 전송된 수신 신호의 시간 정보와 단말기(220-1, 220-2)) 내부의 GPS 수신기(도시되지 않음)로부터 획득한 시간 정보의 차이를 가지고 지연시간인 a1, a2를 계산할 수 있다. 상기 a1은 수학식 1로부터 구할 수 있고, a2는 수학식 2로부터 각각 구할 수 있다.Referring to FIG. 2, t 0 represents a start time of a frame, and the base station (BS) 210 transmits a frame by putting time information on broadcast information. The terminals SS # 1 and SS # 2 220-1 and 220-2 are time information of the received signal transmitted from the base station 210 and a GPS receiver inside the terminals 220-1 and 220-2. Delay time a 1 , a 2 can be calculated using the difference of time information obtained from the above information. A 1 can be obtained from Equation 1, and a 2 can be obtained from Equation 2, respectively.

Figure 112005020307911-pat00003
Figure 112005020307911-pat00003

Figure 112005020307911-pat00004
Figure 112005020307911-pat00004

즉, 상기 지연시간(a1, a2)은 상기 단말기들로부터 기지국까지 도달되는데 걸리는 송신 시간(t1, t2)과 프레임의 시작 시간(t0)의 차이로 주어진다.That is, the delay time a 1 , a 2 is the transmission time t 1 , which takes to reach the base station from the terminals. t 2 ) and the start time t 0 of the frame.

한편, 도 3은 OFDMA 시스템의 프레임 구성을 나타내는 도면이다.3 is a diagram illustrating a frame structure of an OFDMA system.

도 3을 참조하면, 하나의 프레임은 하향링크 서브프레임(310)과 상향링크 서브프레임(320)이 주기적으로 나타나고 있다. 여기서, 한 프레임의 전체 길이 시간은 TF, 하향링크 서브프레임의 길이 시간은 TDL, 상향링크 서브프레임의 길이 시간은 TUL이다.Referring to FIG. 3, a downlink subframe 310 and an uplink subframe 320 are periodically shown in one frame. Here, the total length time of one frame is T F , the length time of the downlink subframe is T DL , and the length time of the uplink subframe is T UL .

한편, 도 4는 본 발명의 실시예에 따라, 상향링크 시간동기를 맞추기 위한 상향링크 신호 단말기들의 전송 타이밍을 나타내는 도면이다.Meanwhile, FIG. 4 is a diagram illustrating transmission timing of uplink signal terminals for uplink time synchronization according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 기지국(BS)에서 단말기(SS#1, SS#2) 각각에 도달하는 신호의 지연 시간은 전술한 도 2에서와 같이 각각 a1, a2일 때, 상기 상향링크(UL Tx)로 신호를 보내야 하는 각각의 단말기(SS#1, SS#2)의 상향링크 타이밍(tTX1, tTX2)은 각각 다음과 같이 수학식 3과 수학식 4로 나타낼 수 있다.Referring to FIG. 4, when a delay time of a signal reaching the terminals SS # 1 and SS # 2 from the base station BS is a 1 and a 2 , respectively, as shown in FIG. 2, the uplink ( The uplink timings t TX1 and t TX2 of each of the terminals SS # 1 and SS # 2 that need to signal the UL Tx) may be represented by Equations 3 and 4 as follows.

Figure 112005020307911-pat00005
Figure 112005020307911-pat00005

Figure 112005020307911-pat00006
Figure 112005020307911-pat00006

다시 말하면, 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 타이밍(tTX1, tTX2)은 각각의 단말기들의 지연시간(a1, a2)을 참조하여 결정되며, 결국, 기지국(BS)으로부터 가까이 있는 단말기(SS#1)보다 멀리 있는 단말기(SS#2)가 신호를 먼저 전송하는 시간 동기가 이루어지게 된다.In other words, the uplink timings t TX1 and t TX2 according to the embodiment of the present invention are determined with reference to the delay times a 1 and a 2 of the respective terminals, and thus, the terminals closer to the base station BS. A time synchronization is performed in which the terminal SS # 2 farther than SS # 1 transmits a signal first.

한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 직교주파수 분할 다중 접속 방식 시스템의 상향링크 시간 동기 방법의 동작 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating an uplink time synchronization method of an orthogonal frequency division multiple access system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 직교주파수 분할 다중 접속 방식 시스템의 상향링크 시간 동기 방법은, 먼저, 기지국은 매 프레임마다 GPS로부터 수신한 시간 정보를 방송 정보에 실어서 복수의 단말기들로 보낸다(S411). 즉, 시간 동기를 맞추는데 있어서, 기지국과 복수의 단말기들이 모두 GPS를 내장하며, 이때, 기지국은 복수의 단말기들에게 상기 기지국이 데이터를 프레임 단위로 보낼 때 프레임의 시작 시간을 방송 정보에 실어서 보내게 된다.Referring to FIG. 5, in the uplink time synchronization method of an orthogonal frequency division multiple access method according to an embodiment of the present invention, a base station first loads time information received from GPS into broadcast information in a plurality of terminals. Send to the (S411). That is, in time synchronization, both the base station and the plurality of terminals have GPS embedded therein, and the base station transmits the start time of the frame to the plurality of terminals when the base station sends data in frame units to the broadcast information. It becomes.

이후, 상기 복수의 단말기는 상기 기지국으로부터 송신된 방송 정보를 수신 함(S421)과 동시에 내장된 GPS 수신기로부터 시간정보를 얻게 된다(S422). 여기서, 상기 단말기들은 기지국이 보낸 프레임의 방송 정보를 수신했을 때, 수신 내용에서 추출한 시간 정보와 이때 상기 단말기가 GPS 수신기로부터 수신한 시간 정보와의 차이를 이용하게 된다.Thereafter, the plurality of terminals receive broadcast information transmitted from the base station (S421) and at the same time obtain time information from an embedded GPS receiver (S422). In this case, when the terminal receives broadcast information of a frame sent by the base station, the terminals use a difference between time information extracted from the received content and time information received by the terminal from the GPS receiver.

이후, 두 시간의 차이를 계산하여(S423), 상기 계산된 시간 정보를 바탕으로 각각 스스로 시간 동기를 맞추게 되며, 이후 상기 시간 동기가 맞추어진 상향링크 송신 신호를 미리 상기 단말기로 보내게 된다(S424).Thereafter, the difference between the two times is calculated (S423), and time synchronization is performed by itself based on the calculated time information, and then the uplink transmission signal of which the time synchronization is adjusted is transmitted to the terminal in advance (S424). ).

이후, 상기 기지국은 상기 단말기 신호를 복조하게 된다(S412).Thereafter, the base station demodulates the terminal signal (S412).

결국, 본 발명의 실시예는 단말기가 기지국이 보낸 시간 정보와 GPS 수신기로부터 수신한 시간 정보와의 차이를 이용하여 상향링크 전송 신호를 미리 보냄으로써 단말기들간의 상향링크 시간 동기를 맞춤으로써, 송신 시간 지연 없이 상향링크 신호를 단말기가 전송하기 때문에 단말기가 고속으로 이동하는 경우처럼 위치가 급격히 변하는 시스템에서 좋은 성능을 발휘할 것이다.As a result, an embodiment of the present invention, by transmitting the uplink transmission signal in advance by using the difference between the time information sent by the base station and the time information received from the GPS receiver, by synchronizing the uplink time between the terminals, the transmission time Since the terminal transmits an uplink signal without delay, it will show good performance in a system whose location changes rapidly, such as when the terminal moves at high speed.

이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments thereof, it will be appreciated that various modifications and changes can be made without departing from the spirit and scope of the invention as indicated by the claims. Anyone who owns it can easily find out.

본 발명에 따르면, OFDMA 시스템에서 기지국과 단말기들이 메시지를 주고받지 않고, 단말기들이 스스로 GPS 수신기를 이용하여 상향링크의 빠른 시간 동기를 맞출 수 있고, 이에 따라 고속으로 이동하는 단말기의 경우 단말기의 위치가 빠르게 이동할 때 발생할 수 있는 상향링크 시간 동기의 오차를 줄일 수 있다.According to the present invention, in the OFDMA system, the base station and the terminals do not send and receive messages, and the terminals can use the GPS receiver to set up time synchronization of the uplink by using a GPS receiver. It is possible to reduce an error of uplink time synchronization that may occur when moving fast.

Claims (9)

직교주파수 분할 다중 접속(OFDMA) 방식 시스템 단말기들의 상향링크 시간 동기 방법에 있어서,In the uplink time synchronization method of Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system terminals, a) 복수의 단말기가 상기 기지국으로부터 매 프레임마다 GPS(Global Positioning System)로부터 수신된 제1 시간정보가 실린 방송 정보를 각각 수신하는 단계;a) a plurality of terminals receiving broadcast information carrying first time information received from a global positioning system (GPS) every frame from the base station; b) 상기 복수의 단말기가 각각 상기 기지국으로부터 송신된 방송 정보로부터 상기 제1 시간정보를 추출하고, GPS 수신기로부터 제2 시간정보를 획득하는 단계;b) extracting, by the plurality of terminals, the first time information from the broadcast information transmitted from the base station, respectively, and obtaining second time information from a GPS receiver; c) 상기 복수의 단말기가 각각 상기 제1 및 제2 시간정보의 차이를 계산하는 단계; c) calculating, by the plurality of terminals, the difference between the first and second time information, respectively; d) 상기 복수의 단말기가 각각 상기 계산된 시간 정보를 바탕으로 스스로 시간 동기를 맞추는 단계; 및d) time synchronization of each of the plurality of terminals by itself based on the calculated time information; And e) 상기 복수의 단말기들이 상기 d) 단계에서 맞추어진 시간 동기에 기초하여 상향링크 송신 신호를 각각 상기 기지국으로 전송하는 단계e) transmitting, by the plurality of terminals, an uplink transmission signal to the base station, respectively, based on the time synchronization adjusted in step d). 를 포함하는 상향링크 시간 동기 방법.Uplink time synchronization method comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기지국과 단말기들 모두 GPS 수신기를 내장하는 것을 특징으로 하는 상향링크 시간 동기 방법.Uplink time synchronization method characterized in that both the base station and the terminal has a built-in GPS receiver. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 a) 단계의 단말기들이 상기 기지국으로부터 데이터를 프레임 단위로 수신할 때, 상기 프레임의 시작 시간(t0)이 상기 방송 정보에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 상향링크 시간 동기 방법.When the terminals of step a) receive data from the base station in units of frames, a start time (t 0 ) of the frame is included in the broadcast information. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 b) 단계의 단말기가 상기 기지국이 전송한 방송 정보를 수신한 경우, 상기 수신된 방송 정보로부터 추출한 제1 시간 정보와 상기 단말기가 내장한 GPS 수신기로부터 수신한 제2 시간 정보를 동시에 획득하는 것을 특징으로 하는 상향링크 시간 동기 방법.When the terminal of step b) receives the broadcast information transmitted by the base station, it is possible to simultaneously acquire the first time information extracted from the received broadcast information and the second time information received from the GPS receiver built in the terminal. Uplink time synchronization method characterized in that. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 e) 단계에서 상기 기지국으로부터 가까이 있는 단말기보다 멀리 있는 단말기가 시간 동기가 이루어진 송신 신호를 먼저 전송하는 것을 특징으로 하는 상향링크 시간 동기 방법.The uplink time synchronization method of claim 1, wherein the farther terminal transmits the time-synchronized transmission signal earlier than the terminal closer to the base station. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 d) 단계에서 상기 복수의 단말기 각각의 상향링크 타이밍(tTX1)은 각각의 단말기들 각각에 도달하는 신호의 지연시간(a1)을 참조하여 결정되는 것을 특징으로 하는 상향링크 시간 동기 방법.In step d), the uplink timing t TX1 of each of the plurality of terminals is determined with reference to a delay time a 1 of a signal reaching each of the terminals. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 지연시간(a1)은 상기 단말기들로부터 기지국까지 도달되는데 걸리는 송신 시간(t1)과 프레임의 시작 시간(t0)의 차이(
Figure 112005020307911-pat00007
)인 것을 특징으로 하는 상향링크 시간 동기 방법.
The delay time (a 1 ) is the difference between the transmission time (t 1 ) and the start time (t 0 ) of the frame to reach the base station from the terminals (
Figure 112005020307911-pat00007
Uplink time synchronization method characterized in that.
제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 상향링크로 신호를 보내야 하는 각각의 단말기의 상향링크 타이밍(tTX1)은
Figure 112005020307911-pat00008
로 주어지며, 여기서, TF는 한 프레임의 전체 길이 시간, TDL은 하향링크 서브프레임의 길이 시간인 것을 특징으로 하는 상향링크 시간 동기 방법.
The uplink timing t TX1 of each terminal that needs to signal the uplink is
Figure 112005020307911-pat00008
Where T F is the total length time of one frame and T DL is the length time of the downlink subframe.
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