KR100690113B1 - Apparatus for counting repeating service call in orthogonal frequency division multiple access system - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 중계 서비스 호 카운팅 장치는 기지국으로부터 송신되는 하향링크 신호를 기저대역신호로 변환한 후, 하향링크 기저대역신호로부터 하향링크 제어정보를 검출하고 하향링크 제어정보에 포함되어 있는 상향링크 부채널 할당 정보를 검출한다. 또한 단말기로부터 송신되는 상향링크 신호를 기저대역신호로 변환한 후, 상향링크 부채널 할당 정보에 근거하여 상향링크 기저대역신호로부터 상향링크 부채널들을 분리하고 부채널들 중에 중계기에 의해 중계 서비스 중인 부채널을 검출한다. 이처럼 검출된 부채널의 개수를 중계기에 의해 중계 서비스 중인 호의 개수로서 카운팅한다. 이에 따라 중계기의 부하를 판단할 수 있게 된다. The relay service call counting apparatus according to the present invention converts a downlink signal transmitted from a base station into a baseband signal, detects downlink control information from the downlink baseband signal, and includes an uplink part included in the downlink control information. Detect channel assignment information. In addition, after converting an uplink signal transmitted from the terminal to a baseband signal, the uplink subchannels are separated from the uplink baseband signal based on the uplink subchannel allocation information, and the subchannels are relayed by the repeater. Detect the channel. The number of subchannels detected as such is counted as the number of calls being relayed by the repeater. Accordingly, the load of the repeater can be determined.
직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA), 중계기, 호 카운팅. Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), Repeater, Call Counting.
Description
도 1은 통상적인 OFDMA/TDD 시스템 구성도,1 is a block diagram of a conventional OFDMA / TDD system,
도 2는 통상적인 OFDMA/TDD 하향링크 프레임 및 상향링크 프레임 구조도,2 is a diagram illustrating a conventional OFDMA / TDD downlink frame and uplink frame structure;
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중계 서비스 호 카운팅 장치의 블록 구성도,3 is a block diagram of an apparatus for relaying service call counting according to an embodiment of the present invention;
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 하향링크 제어신호 분석기의 블록 구성도,4 is a block diagram of a downlink control signal analyzer according to an embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 서비스 부채널 검출기의 블록 구성도,5 is a block diagram illustrating a service subchannel detector according to an embodiment of the present invention;
도 6은 단말기별로 부채널이 할당된 예를 보인 상향링크 프레임 예시도.6 illustrates an uplink frame illustrating an example in which a subchannel is allocated to each terminal.
본 발명은 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access: OFDMA) 시스템에 관한 것으로, 특히 OFDMA 시스템 내의 중계기의 부하를 측정하기 위해 중계 서비스되고 있는 호를 카운팅하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) system, and more particularly to an apparatus for counting calls being relayed to measure the load of repeaters in an OFDMA system.
OFMDA 시스템은 고속의 휴대 인터넷 액세스 및 멀티미디어 서비스가 가능한 광대역 액세스를 제공한다. OFDMA 서비스 사업자는 서비스 품질을 높이기 위해 기지국 또는 중계기의 부하를 측정하여 부하 정도에 따라 기지국 또는 중계기의 설치 및 제거를 결정할 필요가 있다.The OFMDA system provides broadband access with high speed portable Internet access and multimedia services. The OFDMA service provider needs to determine the installation and removal of the base station or repeater according to the load level by measuring the load of the base station or repeater in order to improve the quality of service.
기지국의 경우에는 교환기와 통신이 직접적으로 이루어지고 기지국 내부적으로도 상위계층의 정보를 공유하고 처리할 수 있어 부하를 측정할 수 있는 호 카운팅 기능을 쉽게 구현할 수 있다. 상기 호 카운팅 기능은 서비스되고 있는 호를 카운팅함으로써 부하를 측정할 수 있는 기능을 의미한다.In the case of the base station, communication with the exchange is directly performed, and the inside of the base station can share and process information of higher layers, thereby easily implementing a call counting function that can measure the load. The call counting function means a function of measuring a load by counting a call being serviced.
그러나 중계기는 기지국 신호를 증폭하여 단말기에 전달하고 단말기 신호를 증폭하여 기지국으로 전달하는 단순한 중계기능만 수행할 뿐이다.However, the repeater only performs a simple relay function that amplifies the base station signal and transmits it to the terminal and amplifies the terminal signal to the base station.
따라서 본 발명은 중계기에서 중계 서비스 중인 호를 카운팅할 수 있는 장치 를 제공한다.Accordingly, the present invention provides an apparatus capable of counting calls in relay service in a repeater.
이를 위한 본 발명의 중계 서비스 호 카운팅 장치는, 기지국으로부터 송신되는 하향링크(downlink) 신호를 기저대역신호로 변환하는 하향링크 신호변환기와, 하향링크 기저대역신호로부터 하향링크 제어정보를 검출하고 하향링크 제어정보에 포함되어 있는 상향링크 부채널 할당 정보를 검출하는 하향링크 제어신호 분석기와, 단말기로부터 송신되는 상향링크(uplink) 신호를 기저대역신호로 변환하는 상향링크 신호변환기와, 상향링크 부채널 할당 정보에 근거하여 상향링크 기저대역신호로부터 상향링크 부채널들을 분리하고 부채널들 중에 중계기에 의해 중계 서비스 중인 부채널을 검출하는 서비스 부채널 검출기와, 서비스 부채널의 개수를 중계기에 의해 중계 서비스 중인 호의 개수로서 카운팅하는 호 카운터를 구비함을 특징으로 한다.Relay service call counting apparatus of the present invention for this purpose, a downlink signal converter for converting a downlink signal transmitted from a base station into a baseband signal, and detects the downlink control information from the downlink baseband signal and downlink A downlink control signal analyzer for detecting uplink subchannel allocation information included in the control information, an uplink signal converter for converting an uplink signal transmitted from a terminal into a baseband signal, and an uplink subchannel allocation A service subchannel detector which separates uplink subchannels from the uplink baseband signal based on the information and detects subchannels being relayed by the repeater among the subchannels, and relays the number of service subchannels by the repeater And a call counter that counts as the number of calls.
또한 본 발명의 중계 서비스 호 카운팅 방법은, 기지국으로부터 송신되는 하향링크 신호를 기저대역신호로 변환하는 하향링크 신호변환 단계와, 하향링크 기저대역신호로부터 하향링크 제어정보를 검출하고 하향링크 제어정보에 포함되어 있는 상향링크 부채널 할당 정보를 검출하는 하향링크 제어신호 분석 단계와, 단말기로부터 송신되는 상향링크 신호를 기저대역신호로 변환하는 상향링크 신호변환 단계와, 상향링크 부채널 할당 정보에 근거하여 상향링크 기저대역신호로부터 상향링크 부채널들을 분리하고 부채널들 중에 중계기에 의해 중계 서비스 중인 부채널을 검출하는 서비스 부채널 검출 단계와, 서비스 부채널의 개수를 중계기에 의해 중계 서비스 중인 호의 개수로서 카운팅하는 호 카운팅 단계를 구비함을 특징으로 한다.In addition, the relay service call counting method of the present invention includes a downlink signal conversion step of converting a downlink signal transmitted from a base station into a baseband signal, detecting downlink control information from the downlink baseband signal, and applying the downlink control information to the downlink control information. A downlink control signal analysis step of detecting uplink subchannel allocation information included; an uplink signal conversion step of converting an uplink signal transmitted from a terminal into a baseband signal; and based on uplink subchannel allocation information A service subchannel detection step of separating uplink subchannels from an uplink baseband signal and detecting subchannels being relayed by a repeater among the subchannels, and the number of service subchannels as the number of calls being relayed by the repeater. And a call counting step of counting.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한 이하의 설명에서 본 발명을 OFDMA 방식 중에 OFDMA/TDD(Time Division Duplex)방식을 채용한 시스템에 적용하 는 예를 든다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description and the annexed drawings, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention will be omitted. In addition, in the following description, an example in which the present invention is applied to a system employing the OFDMA / TDD (Time Division Duplex) scheme in the OFDMA scheme is given.
도 1은 중계기를 포함하는 OFDMA/TDD 시스템 구성도로서, 통상적인 OFDMA/TDD의 기본적인 구성을 보인다. 도 1에는 편의상 하나의 단말기(104)가 하나의 중계기(102)를 통해 기지국(100)으로부터 서비스되고 있는 예를 보였으나, 통상적으로 하나의 기지국(100)에는 다수의 중계기가 연결되며, 각각의 중계기는 다수의 단말기들에 대하여 중계 서비스를 하게 된다.1 is a configuration diagram of an OFDMA / TDD system including a repeater, and shows a basic configuration of a conventional OFDMA / TDD. In FIG. 1, for convenience, one
상기 기지국(100)은 하향링크 프레임을 광케이블 등의 유선(106) 또는 RF(Radio Frequency)의 무선(108) 인터페이스를 이용하여 중계기(102)로 송신한다. 하향링크 프레임을 수신한 중계기(102)는 TDD 동기신호 검출 후 TDD에 맞추어 하향링크 프레임을 RF 인터페이스(110)를 이용하여 단말기(104)로 전달한다. 단말기(104)는 필요한 하향링크 프레임을 수신한 후, 상향링크 프레임을 중계기(102)로 전달한다. 상향링크 프레임을 수신한 중계기(102)는 상향링크 프레임을 유선(106) 또는 RF 인터페이스(108)를 이용하여 기지국(100)으로 전송한다.The
참고적으로 OFDMA/TDD 방식의 프레임 구조를 보이면 도 2와 같다. 하향링크 프레임은 프리앰블(200), 하향링크 제어 데이터(202), 그리고 하향링크 트래픽 데이터(204)로 구성된다. 프리앰블(200)은 중계기와 단말기의 TDD 동기 및 단말기에서 채널 추정 및 기타 기지국 관련 정보를 추출하기 위해 사용된다. 하향링크 제어 데이터(202)는 하향 링크 제어 정보로서 하향링크 프레임과 상향링크 프레임의 구조 등에 관한 정보를 포함한다. 하향링크 트래픽 데이터(204)는 실제 트래픽 데이터이다. 또한 상향링크 프레임은 상향링크 제어 데이터(206)와, 상향링크 트래픽 데이터(208)로 구성된다.For reference, the frame structure of the OFDMA / TDD scheme is shown in FIG. 2. The downlink frame consists of the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 중계 서비스 호 카운팅 장치의 블록 구성도로서, RF 중계기에 적용한 예를 보인다. 광 중계기인 경우에는 안테나와 TDD 스위치(300)를 제외한 나머지 부분은 동일하게 적용된다. 3 is a block diagram of a relay service call counting apparatus according to an embodiment of the present invention, and shows an example applied to an RF repeater. In the case of an optical repeater, the remaining parts except for the antenna and the
상기 도 3의 중계 서비스 호 카운팅 장치를 포함하는 OFDMA/TDD 중계기는 먼저 기지국으로부터 RF의 하향링크 신호를 수신하여 하향링크 신호변환기(302)에 의해 기저대역신호로 변환한다. TDD 동기검출기(312)는 기저대역신호로 변환된 하향링크 신호로부터 TDD 동기신호를 검출한 후, TDD 신호에 맞추어 하향링크 신호와 상향링크 신호를 구분하여 수신하도록 TDD 스위치(300)를 제어한다.The OFDMA / TDD repeater including the relay service call counting apparatus of FIG. 3 first receives the downlink signal of RF from the base station and converts the downlink signal to the baseband signal by the
이러한 상태에서 햐향링크 제어신호 분석기(304)는 하향링크 기저대역신호의 상기한 도 2에 보인 바와 같은 하향링크 제어 데이터(202) 영역으로부터 하향링크 제어정보를 검출하고, 하향링크 제어정보에 포함되어 있는 상향링크 부채널 할당 정보를 검출하여 서비스 부채널 검출기(308)에 제공한다.In this state, the downlink
상기한 하향링크 제어신호 분석기(304)의 블록 구성도를 보인 도 4를 참조하면, 하향링크 신호 변환기(302)에 의해 기저대역으로 변환된 하향링크 기저대역신호는 FFT(Fast Fourier Transform)기(400)에 의해 FFT됨으로써 시간 도메인 신호에서 주파수 도메인 신호로 변환된다. 이처럼 시간 도메인 신호를 주파수 도메인 신호로 변환하는 것은 OFDMA/TDD 신호의 정보가 주파수 도메인에서 검출이 가능하기 때문이다. 주파수 도메인으로 변환된 하향링크 신호는 하향링크 FCH(Frame Control Header)/UL-MAP(Uplink map) 검출/복조기(402)에 인가된다.Referring to FIG. 4, which shows a block diagram of the downlink
상기 FCH/UL-MAP 검출/복조기(402)는 하향링크 주파수 도메인 신호로부터 하향링크 FCH 및 UL-MAP 영역을 검출하여 FCH 정보 및 UL-MAP 정보를 복조한다. 상향링크 부채널 할당 정보 검출기(404)는 FCH/UL-MAP 검출/복조기(402)에 의해 복조된 FCH 정보 및 UL-MAP 정보로부터 상향링크 부채널 할당 정보를 검출한다.The FCH / UL-MAP detection /
상기 상향링크 부채널 할당 정보는 상향링크의 상기한 도 2와 같은 상향 링크 트래픽 데이터(208) 영역에 기지국(100)에 의해 서비스되고 있는 단말기별로 각각 부채널, 즉 데이터 버스트 구간이 어떻게 할당되어 있는가를 나타내는 정보이다. 상기한 도 2와 같은 상향링크 프레임에 있어서 부채널들은 기지국(100)에 의해 서비스되고 있는 모든 단말기에 할당되므로, 상기한 도 3에 보인 중계 서비스 호 카운팅 장치를 포함하는 중계기뿐만 아니라 기지국(100)과 연결되는 다른 중계기에 의해 중계 서비스가 이루어지고 있는 단말기에 할당된 부채널도 포함된다.The uplink subchannel allocation information indicates how subchannels, that is, data burst intervals, are allocated to respective terminals serviced by the
다시 상기한 도 3을 참조하면, 상향링크 구간에서 OFDMA/TDD 중계기는 RF의 상향링크 신호를 수신하여 상향링크 신호변환기(306)에 의해 기저대역신호로 변환한다. 기저대역으로 변환된 상향링크 신호는 서비스 부채널 검출기(308)에 인가된다. 서비스 부채널 검출기(308)는 하향링크 제어신호 분석기(304)로부터 제공되는 상향링크 부채널 할당 정보에 근거하여 상향링크 기저대역신호로부터 상향링크 부채널들을 분리하고, 분리한 부채널들 중에 해당 중계기에 의해 중계 서비스 중인 부채널, 즉 서비스 부채널을 검출한다. 상기 해당 중계기는 하나의 기지국에 연결되는 중계기들 중에 하나의 중계기를 다른 중계기들과 구분하기 위해 사용한 용어이다.Referring to FIG. 3 again, in the uplink period, the OFDMA / TDD repeater receives an uplink signal of RF and converts it to a baseband signal by the
상기한 서비스 부채널 검출기(308)의 블록 구성도를 보인 도 5를 참조하면, 상향링크 신호 변환기(306)에 의해 기저대역으로 변환된 상향링크 기저대역신호는 FFT기(500)에 의해 FFT됨으로써 시간 도메인 신호에서 주파수 도메인 신호로 변환된다. 이처럼 주파수 도메인으로 변환된 상향링크 신호는 상향링크 부채널 분리기(502)에 인가된다.Referring to FIG. 5 showing the block diagram of the
그러면 상향링크 부채널 분리기(502)는 하향링크 제어신호 분석기(304)로부터 제공되는 상향링크 부채널 할당 정보에 근거하여 상향링크 주파수 도메인신호로부터 상향링크 부채널들을 분리한다. 부채널 에너지 검출기(504)는 이처럼 분리된 부채널들 각각의 에너지를 검출한다.The
이후 비교기(506)는 부채널들 각각의 에너지를 미리 설정된 임계치와 비교하여 임계치 이상의 에너지를 가지는 부채널을 서비스 부채널로서 검출한다. 즉, 상향링크 프레임에 할당된 부채널들 중에 해당 중계기에 의해 중계 서비스 중인 부채널을 검출한다. 상향링크 프레임에 할당된 부채널들 중에 임계치 미만의 에너지를 가지는 부채널은 다른 중계기에 의해 중계 서비스 중인 단말기, 즉 해당 중계기의 중계 서비스 범위를 벗어난 다른 단말기에 할당된 부채널에 해당한다. 그러므로 임계치는 부채널들 중에 해당 중계기의 중계 서비스 범위 내의 단말에 할당된 부채널에 해당하는 상향링크 신호가 가질 수 있는 에너지 값의 범위를 고려하여 설정된다.The
상기한 도 3의 호 카운터(310)는 상기한 바와 같이 서비스 부채널 검출기(308)에 의해 검출된 서비스 부채널의 개수를 해당 중계기에 의해 중계 서비스 중 인 호의 개수로서 카운팅한다.As described above, the
즉, 본 발명에 따른 중계 서비스 호 카운팅 기능은 상향링크 정보를 이용하여 도 6과 같이 주파수와 시간의 2차원 구조를 가지는 상기한 도 2와 같은 상향링크 트래픽 데이터 영역(208)에 할당된 부채널별로 에너지를 검출하여 임계치 이상의 부채널을 서비스 부채널로 검출하고, 검출된 서비스 부채널의 개수를 카운팅하는 것이다. 도 6의 예에서는 상향링크 프레임에 5개의 단말기에 대하여 사용자 버스트 1∼5가 부채널로서 단말기별로 할당되어 있는 상황에서 사용자 버스트 2, 4, 5에 각각 해당하는 3개의 단말기가 해당 중계기에 의해 중계 서비스를 받는 것을 보여 주고 있다. 즉, 사용자 버스트 2, 4, 5에 각각 해당하는 3개의 부채널이 서비스 부채널로 검출된 예를 보인다.That is, the relay service call counting function according to the present invention uses a subchannel allocated to the uplink
한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위 내에서 이루어질 수 있다. 특히 본 발명의 실시 예에서는 본 발명을 OFDMA/TDD 시스템에 적용하는 예를 보였으나, OFMDA/FDD(Frequency Division Duplex) 시스템에도 마찬가지로 적용된다. 또한 RF 중계기에 적용하는 예를 들었으나, 광 중계기에도 마찬가지로 적용된다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 한정되는 것이 아니며 특허청구범위와 특허청구범위의 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made within the scope of the present invention. In particular, the embodiment of the present invention shows an example of applying the present invention to an OFDMA / TDD system, but also applies to an OFMDA / FDD (Frequency Division Duplex) system. In addition, although the example is applied to the RF repeater, the same applies to the optical repeater. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the equivalents of the claims and claims.
상술한 바와 같이 본 발명은 상향링크 프레임에 대한 부채널 할당 정보를 이 용하여 상향링크 부채널들을 분리한 후 상향링크 부채널들 각각의 에너지를 임계치와 비교하여 임계치 이상의 에너지를 가지는 부채널들의 개수를 해당 중계기에서 중계 서비스 중인 호로서 카운팅함으로써, 중계기의 부하를 판단할 수 있게 된다. 이에 따라 부하가 큰 서비스 지역에서는 좀 더 많은 중계기를 설치하고, 부하가 작은 서비스 지역에서는 중계기 수를 줄이는 등의 전체적인 중계기 관리와 그로 인한 서비스 품질을 높일 수 있다.As described above, the present invention separates uplink subchannels using subchannel allocation information for an uplink frame, and then compares the energy of each uplink subchannel with a threshold to determine the number of subchannels having energy above the threshold. By counting as a call being relayed by the repeater, the load of the repeater can be determined. As a result, it is possible to install more repeaters in high-load service areas and reduce the number of repeaters in low-load service areas.
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