KR100809434B1 - 다중입출력 직교주파수분할다중화 시스템에서의 하향링크송수신방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

다중입출력 직교주파수분할다중화 시스템에서의 하향링크 송수신방법 및 그 장치가 개시된다. N 개의 송신 안테나를 사용하는 다중입출력 직교주파수분할다중 시스템에서 프리앰블을 N 개의 송신 안테나 중 첫 번째 경로의 안테나를 통해 송신하고, 나머지 송신 안테나를 통해서는 프리앰블을 송신하지 않는다. 또한, 하향링크 수신방법에 있어서는 N 개의 경로마다 전력을 각각 측정하고, 각 경로에서 측정한 전력 중 최대 전력을 나타내는 경로를 탐색한 후 최대 전력을 나타내는 경로에서 동기신호를 획득한다. 이로써, 프리앰블 전송에 따른 자원의 낭비를 막을 수 있다.

다중입출력(MIMO), 직교주파수분할다중화(OFDM), 프리앰블, 하향링크

Description

다중입출력 직교주파수분할다중화 시스템에서의 하향링크 송수신방법 및 그 장치{Transmission and receiver method and apparatus for downlink synchronization in MIMO-OFDM}

도 1은 직교주파수분할다중화 시스템에서 사용되는 종래의 OFDM 프레임 구조의 일 실시예를 도시한 도면,

도 2는 본 발명에 따른 OFDM 시스템에서의 프리앰블 전송방법의 일 실시예를 도시한 도면,

도 3은 본 발명에 따른 OFDM 시스템에서의 수신기의 일 실시예를 도시한 도면,

도 4는 본 발명에 따른 MIMO OFDM 시스템에서 하향링크 송신방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도, 그리고,

도 5는 본 발명에 따른 MIMO OFDM 시스템에 하향링크 수신방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.

본 발명은 다중입출력 직교주파수분할다중화 시스템에 관한 것으로, 보다 상 세하게는 하향링크 동기화를 위한 송수신방법 및 그 장치에 관한 것이다.

다중입출력(Multi-input, Multi-output, 이하 'MIMO'라 함) 직교주파수분할다중화(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하, 'OFDM'이라 함) 시스템에서 하향링크로 송신되는 프리엠블은 매 프레임의 맨 앞쪽 심볼에 항상 위치한다. 그러나 MIMO OFDM 시스템에서 안테나마다 동일한 프리엠블을 똑같이 전송하는 것은 자원의 낭비일 수 있다.

종래의 MIMO OFDM 시스템에서 프리엠블을 전송하는 방법으로는, 한국특허공개공보 제2005-0036485호가 있다. 이 특허는 MIMO OFDM 시스템에서 프레임 동기화와 채널 추정을 위한 프리엠블을 전송하는 방법 및 장치에 관한 것으로, Q 개의 송신 안테나들을 사용하는 OFDM 시스템은 주기적 프리픽스와 주기 T를 가지는 직교 시퀀스 S9t)로 구성되는 프리앰블 시퀀스를 생성한다. 송신 안테나들의 개수 Q가 미리 정해지는 기준값 M보다 작거나 같은 경우, k번재 안테나로 전송되는 프리앰블 시퀀스 S(t-(k-1)T/Q)이고, 송신 안테나들의 개수 Q가 미리 정해지는 기준값 M보다 큰 경우, k번째 안테나로 전송되는 프리앰블 시퀀스는 k가 M보다 작거나 같으면 S(t-(k-1)T/Q)이고, k가 M보다 크면 전송주기 PS에 따라 (-1)(PS-1)S9t-(k-1)T/Q)이다. 상기 프리앰블 시퀀스들은 각각의 안테나들로부터 적어도 2회의 전송주기들 동안 반복하여 전송된다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 하향 링크 동기화를 위한 프리앰블의 전송에 따른 자원의 낭비를 막고 MIMO 시스템의 구현을 단순화하는 MIMO-OFDM에 서의 하향링크 송신방법을 제공하는 데 있다.

본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 수신상태가 가장 좋은 경로에서 동기신호를 획득하여 동기획득부의 구현을 단순화하는 MIMO-OFDM에서의 하향링크 수신방법 및 그 장치를 제공하는 데 있다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 MIMO OFDM 시스템의 하향링크 송신방법의 일 실시예는, N 개의 송신 안테나를 사용하는 다중입출력 직교주파수분할다중 시스템에서 프리앰블을 전송하는 방법에 있어서, 프리앰블을 포함하는 OFDM 프레임을 생성하는 단계; 및 상기 프리앰블을 상기 N 개의 송신 안테나 중 어느 하나만을 통해 송신하고, 나머지 송신 안테나를 통해서는 프리앰블을 송신하지 않는 단계;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 MIMO OFDM 시스템의 하향링크 수신방법의 일 실시예는, N 개의 경로를 통해 신호를 수신하는 다중입출력 직교주파수분할다중 시스템의 하향링크 수신방법에 있어서, 상기 N 개의 경로마다 전력을 각각 측정하는 단계; 상기 각 경로에서 측정한 전력 중 최대 전력을 나타내는 경로를 탐색하는 단계; 및 상기 최대 전력을 나타내는 경로에서 동기신호를 획득하는 단계;를 포함한다.

상기의 기술적 과제를 달성하기 위한, 본 발명에 따른 MIMO OFDM 시스템의 수신기의 일 실시예는, N 개의 경로를 통해 신호를 수신하는 다중입출력 직교주파수분할다중 시스템의 수신기에 있어서, 상기 N 개의 경로마다 전력을 각각 측정하 는 N 개의 전력측정부; 상기 각 경로에서 측정한 전력 중 최대 전력을 나타내는 경로를 탐색하는 전력탐색부; 및 상기 최대 전력을 나타내는 경로에서 동기신호를 획득하는 동기획득부;를 포함한다.

이로써, 프리앰블 전송에 따른 자원의 낭비를 막을 수 있다.

도 1은 직교주파수분할다중화 시스템에서 사용되는 종래의 OFDM 프레임 구조의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, OFDM 프레임은 프리앰블 필드 및 다수의 OFDM 심볼 필드로 구성된다. 하향 링크 동기화를 위해 송신되는 프리앰블은 OFDM 프레임의 맨 앞쪽 심볼에 항상 위치한다.

도 2는 본 발명에 따른 OFDM 시스템에서의 프리앰블 전송방법의 일 실시예를 도시한 도면이다.

종래에는 MIMO 시스템에서 안테나마다 동일한 프리엠블을 똑같이 전송하였다. 그러나, 본 발명에 따른 MIMO OFDM 시스템에서 N개의 안테나들을 포함하는 기지국은 첫 번째 경로의 안테나(안테나 0)에서만 프리앰블을 전송하고 나머지 경로의 안테나(안테나1 내지 안테나 N-1)에서는 프리앰블을 전송하지 않는다.

도 3은 본 발명에 따른 OFDM 시스템에서의 수신기의 일 실시예를 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 수신기는 다수의 전력 측정부(300,302,30N), 전력 탐색부(310), 동기 획득부(320) 및 모뎀 수신부(330)를 포함한다.

다수의 전력 측정부(300,302,30N)는 각 경로별로 전력을 측정한 후 그 측정 결과를 전력 탐색부(310)로 보낸다. 전력 측정부(300,302,30N)는 종래의 수신자동이득조절장치내에 존재하는 전력 측정부로 구현 가능하다.

전력 탐색부(310)는 경로별로 측정된 전력값들 중에서 최대 전력값을 가지는 경로를 선택하고, 그 경로를 동기 획득부(320)로 연결한다.

동기 획득부(320)는 종래의 동기 획득 방법에 의해 동기를 획득하고, 획득한 동기를 모뎀수신부(330)로 전송한다.

모뎀 수신부(330)는 이 동기 신호를 각 경로에 공통적으로 이용한다.

도 4는 본 발명에 따른 MIMO OFDM 시스템에서 하향링크 송신방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.

도 4를 참조하면, MIMO OFDM 시스템의 기지국은 프리앰블을 포함한 OFDM 프레임을 생성한다(S400). 기지국은 N개의 송신 안테나 중 첫 번째 경로의 안테나를 통해 프리앰블을 송신하고, 나머지 경로의 안테나를 통해서는 프리앰블을 송신하지 않는다(S410).

도 5는 본 발명에 따른 MIMO OFDM 시스템에 하향링크 수신방법의 일 실시예의 흐름을 도시한 흐름도이다.

도 5를 참조하면, MIMO OFDM 시스템의 수신기는 각 경로마다 전력을 측정한다(S500). 예를 들어, 기지국이 N개의 안테나를 통해 N개의 경로를 가지는 경우, 수신기는 N개의 경로 각각의 전력을 측정한다. 수신기는 측정한 전력 중 최대수신전력을 나타내는 경로를 탐색한다(S510). 수신기는 탐색된 최대전력을 나타내는 경로로부터 동기신호를 획득하고(S520), 획득한 동기신호를 모든 경로에 적용한 다(S530).

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

본 발명에 따르면, MIMO OFDM 시스템에서 하향링크동기획득과 관련하여 기지국은 첫 번째 경로에서만 종래의 프리앰블 전송방식에 의하여 전송함으로써 자원을 절약하고 MIMO 시스템 구현을 단순화하며, 수신단에서는 수신상태가 가장 좋은 경로를 선택하여 동기를 획득하고 이용함으로써 동기획득부를 수신 경로수만큼 구현할 필요가 없이 단순히 한 개의 동기획득부만을 구현하면 된다.

Claims (6)

1. N 개의 송신 안테나를 사용하는 다중입출력 직교주파수분할다중 시스템에서 프리앰블을 전송하는 방법에 있어서,

   프리앰블을 포함하는 OFDM 프레임을 생성하는 단계; 및

   상기 프리앰블을 상기 N 개의 송신 안테나 중 어느 하나만을 통해 송신하고, 나머지 송신 안테나를 통해서는 프리앰블을 송신하지 않는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향링크 프리앰블 송신방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 프리앰블 송신 단계는,

   상기 N 개의 송신 안테나 중 첫 번째 경로의 안테나를 통해 프리앰블을 송신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향링크 프리앰블 송신방법.
3. N 개의 경로를 통해 신호를 수신하는 다중입출력 직교주파수분할다중 시스템의 하향링크 수신방법에 있어서,

   상기 N 개의 경로마다 전력을 각각 측정하는 단계;

   상기 각 경로에서 측정한 전력 중 최대 전력을 나타내는 경로를 탐색하는 단계; 및

   상기 최대 전력을 나타내는 경로에서 동기신호를 획득하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 하향링크 수신방법.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 획득한 동기신호를 상기 N 개의 경로에 공통적으로 적용하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 하향링크 수신방법.
5. N 개의 경로를 통해 신호를 수신하는 다중입출력 직교주파수분할다중 시스템의 수신기에 있어서,

   상기 N 개의 경로마다 전력을 각각 측정하는 N 개의 전력측정부;

   상기 각 경로에서 측정한 전력 중 최대 전력을 나타내는 경로를 탐색하는 전력탐색부; 및

   상기 최대 전력을 나타내는 경로에서 동기신호를 획득하는 동기획득부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 획득한 동기신호를 상기 N 개의 경로에 공통적으로 적용하는 모뎀수신부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수신기.

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