KR100911829B1 - Apparatus and method for setting cyclic prefix in ofdm-tdd systems - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 장치는, 외부로부터 무선 신호를 다중 경로로 수신하는 수신부와, 다중 경로를 통한 무선 신호의 전송 지연 시간을 각 경로별로 추출하는 전송 지연 시간 추출부와, 추출된 전송 지연 시간 중 최대 전송 지연 시간이 보호 시간 길이 내인 경우 최대 전송 지연 시간을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하는 CP 설정부를 포함한다.

이와 같이, 본 발명은 외부로부터 송출되는 무선 신호를 다중 경로로 수신한 후 경로별 전송 지연 시간을 토대로 싸이클릭 프리픽스 길이를 설정함으로써, 사용자별 심볼과 프레임의 경계를 일치시킬 수 있을 뿐만 아니라 동일한 전송용량을 보장할 수 있는 효과가 있다.

Figure R1020070114916

OFDM, TDD, 싸이클릭 프리픽스, 보호구간

Cyclic prefix setting apparatus in the OFDM-TDD system according to the present invention, the receiver for receiving a radio signal from a multi-path from the outside, and the transmission delay time extraction for extracting the transmission delay time of the radio signal through the multi-path for each path And a CP setting unit that sets the maximum transmission delay time to the cyclic prefix length when the maximum transmission delay time of the extracted transmission delay time is within the protection time length.

As described above, the present invention sets the cyclic prefix length based on the transmission delay time of each path after receiving the radio signal transmitted from the outside in multiple paths, thereby not only matching the boundary between the symbol of each user and the frame but also transmitting the same. There is an effect that can guarantee the dose.

Figure R1020070114916

OFDM, TDD, Cyclic Prefix, Guard Period

Description

ＯＦＤＭ-ＴＤＤ 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR SETTING CYCLIC PREFIX IN OFDM-TDD SYSTEMS}APPARATUS AND METHOD FOR SETTING CYCLIC PREFIX IN OFDM-TDD SYSTEMS

본 발명은 직교 주파수 분할 다중화 시스템에 관한 것으로, 특히 시분할 이중화(TDD : Time Division Duplex) 방식의 무선통신 시스템에서의 적응적 싸이클릭 프리픽스 설정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an orthogonal frequency division multiplexing system, and more particularly, to an apparatus and method for setting an adaptive cyclic prefix in a time division duplex (TDD) wireless communication system.

현재 이동 통신 시스템은 아날로그 방식의 1세대, 디지털 방식의 2세대, IMT-2000의 고속 멀티미디어 서비스를 제공하는 3세대에 이어 초고속 멀티미디어 서비스를 제공하는 4세대 이동 통신 시스템으로 발전하고 있는 추세이다.Currently, the mobile communication system is evolving into a fourth generation mobile communication system that provides ultra-high speed multimedia services following the first generation of analog, second generation, and third generation of IMT-2000.

4세대 이동 통신 시스템은 하나의 단말기로 위성망, 무선랜(LAN), 인터넷망 등을 모두 사용할 수 있다. 즉, 음성, 화상, 멀티미디어, 인터넷 데이터, 음성 메일, 인스턴트 메시지(IM) 등의 모든 서비스를 이동 단말 하나로 해결할 수 있다. 이러한 4세대 이동 통신 시스템은 초고속 멀티미디어 서비스를 위해 높은 전송 속도를 목표로 하고 있으며, 주로 직교 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하, OFDM라고 한다.) 방식을 사용하고 있다.The fourth generation mobile communication system can use a satellite network, a wireless LAN (LAN), the Internet network, etc. as one terminal. That is, all services such as voice, video, multimedia, internet data, voice mail, and instant message (IM) can be solved with one mobile terminal. The fourth generation mobile communication system aims at high transmission speed for ultra-high speed multimedia service, and mainly uses orthogonal frequency division multiplexing (hereinafter, referred to as OFDM).

OFDM 방식은 다수의 직교하는 방송파 신호를 다중화하는 디지털 변조 방식으 로서, 단일 데이터 스트림을 여러 개의 저속 스트림으로 분할하여 낮은 전송률의 여러 부반송파를 이용하여 동시에 전송한다.The OFDM scheme is a digital modulation scheme for multiplexing a plurality of orthogonal broadcast wave signals. The OFDM scheme divides a single data stream into several low-speed streams and simultaneously transmits the data using several subcarriers having a low data rate.

한편, 상향 링크와 하향 링크를 통해 양방향 통신을 구현하는 방법으로는 크게 시분할 이중화(이하, TDD라고 한다) 방식과 주파수 분할 이중화(이하, FDD라고 한다) 방식이 있다. TDD는 상향 링크와 하향 링크가 동일한 대역을 시간적으로 나누어 사용하는 방식이고, FDD는 상향 링크와 하향 링크가 서로 다른 주파수 대역을 사용하는 방식이다.On the other hand, there are two methods for implementing bidirectional communication through uplink and downlink, which are time-division duplex (hereinafter referred to as TDD) and frequency division duplex (hereinafter referred to as FDD). TDD is a scheme in which uplink and downlink share the same band in time, and FDD is a scheme in which uplink and downlink use different frequency bands.

잘 알려져 있는 바와 같이, 직교 주파수 분할 다중화 기반 이동 통신 시스템은 페이딩 채널에 의한 심볼간 간섭(Inter-symbol Interference : ISI)을 제거하기 위한 심볼과 심볼 사이에 보호 시간을 삽입하게 된다. 그러나, 보호 시간은 부반송파간 직교성(Orthogonality)을 훼손하여 반송파간 간섭(Inter-carrier Interference : ICI)를 유발하게 된다. 이러한 반송파간 간섭은 보호 시간을 싸이클릭 프리픽스로 대체함으로써 제거할 수 있는데, 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 다중 경로 신호의 전송 지연이 싸이클릭 프리픽스보다 작을 경우 심볼간 간섭과 부반송파간 간섭은 모두 제거될 수 있다. 그러므로, 일반적으로 싸이클릭 프리픽스는 채널의 다중 경로 신호의 최대 전송 지연 시간보다 길게 설정한다.As is well known, orthogonal frequency division multiplexing based mobile communication systems insert guard time between symbols to eliminate inter-symbol interference (ISI) by fading channels. However, the guard time impairs orthogonality between subcarriers and causes inter-carrier interference (ICI). Such intercarrier interference can be eliminated by replacing the guard time with a cyclic prefix. In an orthogonal frequency division multiplexing system, if the transmission delay of a multipath signal is less than the cyclic prefix, both intersymbol interference and intercarrier interference can be eliminated. have. Therefore, the cyclic prefix is generally set longer than the maximum transmission delay time of the multipath signal of the channel.

그러나, 채널 상황이 시간 및 장소에 따라서 가변적인 상황에서, 최대 전송 지연만을 고려하여 보호 구간과 싸이클릭 프리픽스를 고정적으로 삽입할 경우 채널 다중 경로의 전송 지연이 이보다 작은 사용자의 경우 시간 자원과 전송 전력의 낭비가 발생하게 된다. 이때, 발생되는 시간과 전송 전력의 오버헤드(overhead)는 보호 구간의 길이(Δ)와 직교주파수분할다중접속 심볼 길이(Ts)를 고려하여 수학식(Δ/(Δ+Ts))으로 정의될 수 있다However, in a situation where the channel situation is variable according to time and place, when the guard interval and the cyclic prefix are fixedly inserted considering only the maximum transmission delay, the time resource and the transmission power are smaller for the user with a smaller transmission delay of the channel multipath. Waste is generated. In this case, the generated time and overhead of the transmission power are represented by the equation Δ / (Δ + T s ) in consideration of the length of the guard interval Δ and the orthogonal frequency division multiple access symbol length T s . Can be defined

상기 수학식에서 알 수 있듯이, 이동 통신 시스템에서 자원의 효율성을 높이기 위해서는 싸이클릭 프리픽스를 적응적으로 변화시킬 필요가 있다.As can be seen from the above equation, in order to increase the efficiency of resources in the mobile communication system, it is necessary to adaptively change the cyclic prefix.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 문제점에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the problems of the related art will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 종래의 고정 싸이클릭 프리픽스 전송 방식을 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining a conventional fixed cyclic prefix transmission scheme.

도 1을 참조하면, 고정 싸이클릭 프리픽스 전송 방식은 현재 상용화되거나 개발 중인 대부분의 직교 주파수 분할 다중화 시스템에서 이용하는 방식으로서, 사용자별 채널 상황을 고려하지 않고 고정적인 싸이클릭 프리픽스 길이를 사용한다. 이때, 싸이클릭 프리픽스 길이는 보호 시간의 길이와 동일하게 설정하며, 보호 시간 길이는 채널의 다중 경로 지연을 고려하여 설정한다. Referring to FIG. 1, a fixed cyclic prefix transmission scheme is used in most orthogonal frequency division multiplexing systems currently commercialized or developed, and uses a fixed cyclic prefix length without considering a channel situation for each user. In this case, the cyclic prefix length is set equal to the length of the guard time, and the guard time length is set in consideration of the multipath delay of the channel.

도 2는 종래의 가변적 싸이클릭 프리픽스 전송 방식을 설명하기 위한 도면이다.2 is a view for explaining a conventional variable cyclic prefix transmission scheme.

도 2를 참조하면, 종래의 가변적 싸이클릭 프리픽스 전송 방식은 사용자의 채널 상황에 따라서 보호구간과 싸이클릭 프리픽스를 가변시키는 것으로, 전체 부 반송파를 사용자가 독점적으로 사용하고 타 사용자들로부터의 간섭을 엄격히 제어하지 않는 무선 랜 등에서 사용될 수 있다.Referring to FIG. 2, the conventional variable cyclic prefix transmission method is to vary the guard interval and the cyclic prefix according to the channel condition of the user, and the entire subcarrier is exclusively used by the user and the interference from other users is strictly controlled. Can be used in wireless LANs, etc., which do not control.

종래의 고정 싸이클릭 프리픽스 전송 방식은 고정적인 싸이클릭 프리픽스 길이를 사용하기 때문에 다중 경로 전송 지연이 이보다 작은 사용자의 경우 불필요한 데이터를 전송함으로 인해서 시간과 전력 자원을 낭비하게 된다. 즉, 채널 상황 및 셀 환경을 고려할 때 고정 싸이클릭 프리픽스 전송 방식은 자원의 효율성을 저하시키는 문제점이 있다.In the conventional fixed cyclic prefix transmission scheme, since a fixed cyclic prefix length is used, a user having a multipath transmission delay having less than this wastes time and power resources by transmitting unnecessary data. That is, the fixed cyclic prefix transmission method has a problem of degrading resource efficiency in consideration of channel conditions and cell environments.

또한, 종래의 가변적인 싸이클릭 프리픽스 전송 방식은 보호 구간과 싸이클릭 프리픽스의 길이가 모두 변화됨으로 인해서 심볼의 경계가 달라질 뿐만 아니라, 사용자들간의 프레임 경계가 달라지게 된다. In addition, in the conventional variable cyclic prefix transmission scheme, not only the symbol boundary is changed due to the change in the guard interval and the length of the cyclic prefix, but also the frame boundary between users.

특히, 전체 부반송파를 복수의 사용자가 공유하는 셀룰러 기반 이동통신 시스템에 종래의 가변적 싸이클릭 프리픽스 전송 방식을 적용하면, 송신단과 수신단은 복수 사용자들의 데이터들을 종합하여 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)와 FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 수행하는데, 심볼의 경계가 달리질 경우 송수신단에서 IFFT와 FFT 연산 수행이 어려워지는 문제점이 있다.In particular, when the conventional variable cyclic prefix transmission scheme is applied to a cellular-based mobile communication system in which a plurality of users share the entire subcarrier, the transmitter and the receiver combine the data of a plurality of users and inverse fast fourier transform (IFFT) and FFT ( Fast Fourier Transform) operation, if the boundary of the symbol is different, there is a problem that it is difficult to perform the IFFT and FFT operation in the transceiver.

또한, 심볼 경계가 달라져서 프레임 경계가 달라질 경우 사용자간의 간섭이 증가할 수 있으며, 이러한 간섭은 TDD 방식에서 더욱 높게 나타난다.In addition, when the frame boundary is changed due to a different symbol boundary, interference between users may increase, and such interference is higher in the TDD scheme.

이러한 문제점으로 인하여 높은 주파수 효율성 및 상향 링크와 하향 링크의 상호 의존성 이용을 위해서 차세대 이동 통신 시스템에서는 TDD 기법이 많이 사용되고 있으며, 대부분의 이동 통신 시스템에서 특정 시간 슬롯에서 전체 부반송파를 복수의 사용자가 공유하고 있다는 점을 고려하면, 종래의 가변적 싸이클릭 프리픽스 전송 기술을 이동 통신 시스템에 적용하는 것은 실효성이 없다.Due to this problem, the TDD scheme is widely used in the next generation mobile communication system for high frequency efficiency and the use of uplink and downlink interdependence. In most mobile communication systems, a plurality of users share the entire subcarriers in a specific time slot. In light of this, it is not practical to apply conventional variable cyclic prefix transmission techniques to mobile communication systems.

본 발명의 제 1 관점으로서 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 장치는, OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스를 설정하는 장치로서, 외부로부터 무선 신호를 다중 경로로 수신하는 수신부와, 상기 다중 경로를 통한 무선 신호의 전송 지연 시간을 각 경로별로 추출하는 전송 지연 시간 추출부와, 상기 추출된 전송 지연 시간 중 최대 전송 지연 시간이 보호 시간 길이 내인 경우 상기 최대 전송 지연 시간을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하는 CP 설정부와, 상기 설정된 싸이클릭 프리픽스 길이와 상기 보호 시간 길이의 차이에 해당되는 시간 동안 상기 장치의 전원을 차단시키는 전원 제어부를 포함한다.As a first aspect of the present invention, an apparatus for setting a cyclic prefix in an OFDM-TDD system is an apparatus for setting a cyclic prefix in an OFDM-TDD system, and includes: a receiver configured to receive a radio signal from an external device in a multipath; A transmission delay time extracting unit for extracting a transmission delay time of a radio signal through a path for each path, and when the maximum transmission delay time of the extracted transmission delay time is within a protection time length, the maximum transmission delay time as a cyclic prefix length. A CP setting unit for setting and a power control unit for shutting off the power of the device for a time corresponding to the difference between the set cyclic prefix length and the protection time length.

본 발명의 제 2 관점으로서 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 장치는, 외부로부터 무선 신호를 다중 경로로 수신하는 수신부와, 상기 무선 신호의 수신 전력을 각 경로별로 추출하고, 상기 경로별 전력 중 기 설정된 값 이상의 전력을 갖는 경로로 수신되는 무선 신호에 대한 전송 지연 시간을 추출하는 추출부와, 상기 추출된 전송 지연 시간 중 최대 전송 지연 시간이 보호 시간 길이 내인 경우 상기 최대 전송 지연 시간을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하는 CP 설정부와, 상기 설정된 싸이클릭 프리픽스 길이와 상기 보호 시간 길이의 차이에 해당되는 시간 동안 상기 장치의 전원을 차단시키는 전원 제어부를 포함한다.According to a second aspect of the present invention, an apparatus for setting a cyclic prefix in an OFDM-TDD system includes: a receiver for receiving a radio signal in a multipath from an external source; and extracting the received power of the radio signal for each path, and for each path; An extraction unit for extracting a transmission delay time for a wireless signal received through a path having a predetermined value or more, and when the maximum transmission delay time is within a protection time length, the maximum transmission delay time is reduced. A CP setting unit configured to set a click prefix length, and a power control unit which cuts power of the device for a time corresponding to a difference between the set cyclic prefix length and the protection time length.

본 발명의 제 3 관점으로서 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 방법은, (a) 외부로부터 무선 신호를 다중 경로로 수신하는 단계와, (b) 상기 다중 경로를 통한 무선 신호의 전송 지연 시간을 각 경로별로 추출하는 단계와, (c) 상기 전송 지연 시간들 중 최대 전송 지연 시간값을 추출하고, 상기 추출된 최대 전송 지연 시간과 보호 시간 길이를 비교하는 단계와, (d) 상기 비교 결과, 상기 최대 전송 지연 시간이 보호 시간 길이 내인 경우 상기 최대 전송 지연 시간값을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하는 단계와, (e) 상기 설정된 길이의 싸이클릭 프리픽스를 데이터에 삽입하여 상기 수신단으로 송신함과 더불어 상기 싸이클릭 프리픽스 길이와 상기 보호 시간 길이의 차이에 해당되는 시간 동안 송신 전원을 차단하는 단계를 포함한다.According to a third aspect of the present invention, a method for setting a cyclic prefix in an OFDM-TDD system includes: (a) receiving a wireless signal through a multipath from an external source, and (b) transmitting a delay time of the wireless signal through the multipath. Extracting each path, (c) extracting a maximum transmission delay time value among the transmission delay times, and comparing the extracted maximum transmission delay time with a guard time length, and (d) the comparison result. Setting the maximum transmission delay time value to a cyclic prefix length if the maximum transmission delay time is within a protection time length, (e) inserting the cyclic prefix of the set length into data and transmitting the data to the receiving end; In addition, the step of turning off the transmission power for a time corresponding to the difference between the cyclic prefix length and the guard time length.

본 발명은 외부로부터 송출되는 무선 신호를 다중 경로로 수신한 후 경로별 전송 지연 시간을 토대로 싸이클릭 프리픽스 길이를 설정함으로써, 사용자별 심볼과 프레임의 경계를 일치시킬 수 있을 뿐만 아니라 동일한 전송용량을 보장할 수 있는 효과가 있다.The present invention sets the cyclic prefix length based on the transmission delay time of each path after receiving the radio signal transmitted from the outside in multiple paths, thereby ensuring the same transmission capacity as well as matching the boundary between the symbol of each user and the frame. It can work.

또한, 본 발명은 보호 시간 길이와 싸이클릭 프리픽스 길이의 차이에 해당되는 시간 동안 송신단의 전력을 차단함으로서, 종래의 고정 싸이클릭 프리픽스 전송 방식 대비 장치의 전송 전력 절감 효과를 얻을 수 있다In addition, the present invention can cut the power of the transmitter for a time corresponding to the difference between the guard time length and the cyclic prefix length, thereby reducing the transmission power of the device compared to the conventional fixed cyclic prefix transmission method.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

본 발명의 바람직한 실시 예에서는 무선 신호를 다중 경로로 수신한 후 경로별 전송 지연 시간을 토대로 싸이클릭 프리픽스 길이를 설정하는 것이다.According to a preferred embodiment of the present invention, after receiving a radio signal through a multipath, the cyclic prefix length is set based on a transmission delay time for each path.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 장치를 도시한 블록도이다.3 is a block diagram illustrating an apparatus for setting a cyclic prefix in an OFDM-TDD system according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 싸이클릭 프리픽스 설정 장치는, 변조 데이터들(병렬 데이터)에 대해 역 고속 퓨리에 변환 과정을 수행하는 IFFT(302), 병렬로 구성된 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 변환부(304), 다중 경로 페이딩에 따른 심볼간 간섭 효과를 방지하기 위한 목적으로 싸이클릭 프리픽스(CP)를 삽입하는 CP 삽입부(306), CP 삽입부(306)를 통해 CP가 삽입된 데이터를 아날로그 데이터로 변환하는 D/A 컨버터(308), 변환된 아날로그 데이터를 안테나(ANT)를 통해 송신하는 송신부(310), 외부로부터 송출되는 CP값 결정을 위한 무선 신호를 안테나(ANT)를 통해 수신하는 수신부(312), A/D 컨버터(314), 전송 지연 시간 추출부(316) CP 설정부(318) 및 전원 제어부(320)를 포함한다. 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 싸이클릭 프리픽스 설정 장치는 기지국과 통신을 수행하는 단말기 내에 포함될 수 있으며, 단말기는 기지국으로부터 CP값 결정을 위한 무선 신호를 수신하게 된다.Referring to FIG. 3, an apparatus for setting a cyclic prefix includes an IFFT 302 for performing an inverse fast Fourier transform process on modulation data (parallel data), and a conversion unit 304 for converting data configured in parallel into serial data. In order to prevent the intersymbol interference effect due to multipath fading, a CP insertion unit 306 inserting a cyclic prefix (CP) and converting data into which the CP is inserted through the CP insertion unit 306 into analog data The D / A converter 308, the transmitting unit 310 for transmitting the converted analog data through the antenna ANT, the receiving unit 312 for receiving a radio signal for determining the CP value transmitted from the outside through the antenna ANT ), An A / D converter 314, a transmission delay time extraction unit 316, a CP setting unit 318, and a power control unit 320. An apparatus for setting a cyclic prefix according to an exemplary embodiment of the present invention may be included in a terminal for communicating with a base station, and the terminal receives a radio signal for determining a CP value from the base station.

본 발명에서 무선 신호를 송출하고, 싸이클릭 프리픽스 설정 장치를 포함하는 장치, 예컨대 단말기로부터 데이터를 수신하는 장치는, 본 발명의 상기 장치와 동일한 구조, 즉 싸이클릭 프리픽스 설정 장치를 포함한 구조를 가질 수 있다. In the present invention, a device for transmitting a radio signal and including a cyclic prefix setting device, for example, a device for receiving data from a terminal, may have the same structure as that of the device of the present invention, that is, a cyclic prefix setting device. have.

본 발명에 따른 싸이클릭 프리픽스 설정 장치에서 수신부(312)는 무선 신호를 다중 경로로 수신한 후 이를 A/D 컨버터(314)에 제공한다. 여기서, 수신부(312)가 싸이클릭 프리픽스 설정을 위해 수신하는 무선 신호의 예로는 기지국으로부터 해당 커버리지 내의 단말기들을 향해 송출되는 파일럿 채널 신호를 들 수 있다.In the cyclic prefix setting apparatus according to the present invention, the receiving unit 312 receives a radio signal in a multi-path and provides it to the A / D converter 314. Here, an example of a radio signal received by the receiver 312 for cyclic prefix setting may include a pilot channel signal transmitted from a base station toward terminals within a corresponding coverage area.

A/D 컨버터(314)는 각 경로에서 수신된 무선 신호를 디지털 데이터로 변환하여 전송 지연 시간 추출부(316)에 제공한다.The A / D converter 314 converts the radio signal received in each path into digital data and provides it to the transmission delay time extraction unit 316.

전송 지연 시간 추출부(316)에서 다중 경로 전송 지연 시간을 추출하는데, 즉 임의의 경로로 처음 수신되는 무선 신호와 각각의 경로로 수신되는 무선 신호간의 전송 지연 시간을 산출한 후 이를 CP 설정부(318)에 제공한다. 즉, 전송 지연 시간 추출부(316)는 임의의 경로로 처음 수신되는 무선 신호와 다른 경로들로 수신되는 무선 신호간의 시간 차이를 산출함으로써, 경로별 전송 지연 시간을 산출한다.The transmission delay time extractor 316 extracts a multipath transmission delay time, that is, calculates a transmission delay time between a radio signal first received in an arbitrary path and a radio signal received in each path and then sets the CP setting unit ( 318). That is, the transmission delay time extracting unit 316 calculates the time difference between the radio signal first received in an arbitrary path and the radio signal received in other paths, thereby calculating the transmission delay time for each path.

CP 설정부(318)는 전송 지연 시간 추출부(316)에서 제공받은 경로별 전송 지연 시간들 중 가장 큰 값을 갖는 전송 지연 시간, 즉 최대 전송 지연 시간과 장치 내에 설정된 보호 시간 길이간의 비교를 통해 최대 전송 지연 시간을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정한 후 이를 CP 삽입부(306)에 제공한다.The CP setting unit 318 compares the transmission delay time having the largest value among the transmission delay times for each path provided by the transmission delay time extracting unit 316, that is, the maximum transmission delay time and the protection time length set in the device. The maximum transmission delay time is set to the cyclic prefix length and then provided to the CP insertion unit 306.

즉, CP 설정부(318)는 최대 전송 지연 시간이 보호 시간 길이 보다 작은 경우 최대 전송 지연 시간을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하고, 그렇지 않을 경우 보호 시간 길이를 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하여 CP 삽입부(306)에 제공한다.That is, the CP setting unit 318 sets the maximum transmission delay time to the cyclic prefix length when the maximum transmission delay time is smaller than the protection time length, otherwise sets the protection time length to the cyclic prefix length and inserts the CP insertion unit. To 306.

이에 따라, CP 삽입부(306)는 변환부(304)로부터 제공받은 데이터에 CP 설정부(318)로부터 제공받은 싸이클릭 프리픽스 길이에 대응되는 싸이클릭 프리픽스를 삽입한다. 이와 같이, 싸이클릭 프리픽스가 삽입된 데이터는 D/A 컨버터(308)에 의해 아날로그 데이터로 변환된 후 송신부(310)를 통해 외부로 송출된다.Accordingly, the CP insertion unit 306 inserts a cyclic prefix corresponding to the cyclic prefix length provided from the CP setting unit 318 into the data provided from the conversion unit 304. As such, the data into which the cyclic prefix is inserted is converted into analog data by the D / A converter 308 and then transmitted to the outside through the transmitter 310.

상기와 같은 구성을 갖는 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 장치가 싸이클릭 프리픽스를 설정하여 프레임을 송신하는 과정에 대해 도 4를 참조하여 설명한다.A process of transmitting a frame by setting a cyclic prefix in the cyclic prefix setting apparatus in the OFDM-TDD system having the above configuration will be described with reference to FIG. 4.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 과정을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a cyclic prefix setting process in an OFDM-TDD system according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 수신부(312)는 기지국으로부터 송출되는 무선 신호를 다중 경로로 수신(S400)하여 A/D 컨버터(314)에 제공하며, A/D 컨버터(314)는 각각의 경로 수신되는 무선 신호를 디지털 데이터로 변환하여 전송 지연 시간 추출부(316)에 제공한다(S402).Referring to FIG. 4, the receiver 312 receives a wireless signal transmitted from a base station in a multipath (S400) and provides the A / D converter 314 to the A / D converter 314. The radio signal is converted into digital data and provided to the transmission delay time extraction unit 316 (S402).

전송 지연 시간 추출부(316)는 임의의 경로로 처음 수신되는 무선 신호와 각각의 경로로 수신되는 제어 채널 시간간의 각 전송 지연 시간을 산출(S404)하여 CP 설정부(318)에 제공하며, CP 설정부(318)는 각 전송 지연 시간들 중 가장 큰 값인 최대 전송 지연 시간과 장치 내에 기 설정된 보호 시간 길이를 비교한다(S406).The transmission delay time extracting unit 316 calculates each transmission delay time between a wireless signal first received in an arbitrary path and a control channel time received in each path (S404) and provides the CP setting unit 318 to the CP setting unit. The setting unit 318 compares the maximum transmission delay time, which is the largest value among the transmission delay times, with the protection time length set in the apparatus (S406).

S406의 비교 결과, 최대 전송 지연 시간이 기 설정된 보호 시간 길이보다 작은 경우 CP 설정부(318)는 최대 전송 지연 시간을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하여 CP 삽입부(306)에 제공한다(S408).As a result of the comparison of S406, when the maximum transmission delay time is smaller than the preset protection time length, the CP setting unit 318 sets the maximum transmission delay time to the cyclic prefix length and provides it to the CP insertion unit 306 (S408).

한편, 전원 제어부(320)는 싸이클릭 프리픽스 길이와 보호 시간 길이간의 차이 시간을 산출(S410)한 후의 차이 시간 동안 장치의 전원, 예컨대 송신 전원을 차단시킨다(S412).On the other hand, the power control unit 320 cuts off the power of the device, for example, the transmission power for the difference time after calculating the difference time between the cyclic prefix length and the protection time length (S410) (S412).

차이 시간이 경과(S414)하면, 전원 제어부(320)는 전원을 다시 장치에 공 급(S416)함으로써, 송신부(310)는 D/A 컨버터(308)에서 출력되는 아날로그 데이터를 외부에 송출한다(S418). 즉, CP 삽입부(306)는 CP 설정부(318)로부터 제공받은 싸이클릭 프리픽스 길이에 대응되는 싸이클릭 프리픽스를 변환부(302)에서 출력되는 데이터에 삽입하여 D/A 컨버터(308)에 제공한다. 이에, 싸이클릭 프리픽스가 삽입된 데이터는 아날로그 데이터로 변환된 후 송신부(310)를 통해 외부로 송출된다.When the difference time elapses (S414), the power supply control unit 320 supplies the power back to the device (S416), so that the transmitter 310 transmits the analog data output from the D / A converter 308 to the outside ( S418). That is, the CP insertion unit 306 inserts the cyclic prefix corresponding to the cyclic prefix length provided from the CP setting unit 318 into the data output from the conversion unit 302 and provides it to the D / A converter 308. do. Accordingly, the data in which the cyclic prefix is inserted is converted into analog data and then transmitted to the outside through the transmitter 310.

단계(S406)에서의 비교 결과, 최대 전송 지연 시간이 기 설정된 보호 시간 길이보다 크거나 같은 경우 CP 설정부(318)는 보호 시간 길이를 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하여 CP 삽입부(306)에 제공(S420)한 후 S418 및 S420에 수행하는데, 즉 CP 삽입부(306)는 변환부(304)를 통해 출력되는 데이터의 앞부분, 즉 보호 시간 길이에 대응되는 부분에 싸이클릭 프리픽스를 삽입하며, 싸이클릭 프리픽스가 삽입된 데이터는 D/A 컨버터(308)에 의해 아날로그 데이터로 변환된 후 송신부(310)에 제공한다. As a result of the comparison in step S406, when the maximum transmission delay time is greater than or equal to the preset protection time length, the CP setting unit 318 sets the protection time length to the cyclic prefix length and provides it to the CP insertion unit 306. After performing (S420) and performed in S418 and S420, that is, the CP insertion unit 306 inserts a cyclic prefix into the front part of the data output through the conversion unit 304, that is, the part corresponding to the protection time length, The data in which the click prefix is inserted is converted into analog data by the D / A converter 308 and then provided to the transmitter 310.

본 발명의 바람직한 실시 예에서는 싸이클릭 프리픽스값을 전송 지연 시간을 토대로 설정하는 것으로 예를 들어 설명하였지만, 다른 실시 예로서 각 경로로 수신되는 무선 신호의 전력과 전송 지연 시간을 토대로 싸이클릭 프리픽스값을 설정할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 대해 설명하면, N개의 경로로 무선 신호를 수신하고, 전송 지연 시간 추출부(316)는 각 경로별 전력 중 기 설정된 값 이상을 갖는 전력으로 수신되는 무선 신호를 추출하여 추출된 무선 신호에 대한 전송 지연 시간들만을 추출한 후 이를 CP 설정부(318)에 제공한다. 이에 CP 설정부(318)는 각각의 전송 지연 시간 중에서 가장 큰 값을 갖는 전송 지연 시간(최대 전송 지연 시간)을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정한다.In the preferred embodiment of the present invention, the cyclic prefix value is set based on the transmission delay time. For example, the cyclic prefix value is determined based on the power and the transmission delay time of the radio signal received in each path. Can be set. According to another embodiment of the present invention, a wireless signal is received in N paths, and the transmission delay time extractor 316 extracts a wireless signal received with power having a predetermined value or more among powers for each path. After extracting only the transmission delay times for the extracted radio signal, it is provided to the CP setting unit 318. The CP setting unit 318 sets the transmission delay time (maximum transmission delay time) having the largest value among the transmission delay times as the cyclic prefix length.

본 발명에 따르면, 보호 시간을 고정적으로 유지하고 싸이클릭 프리픽스만을 최대 전송 지연을 고려하여 가변시킴으로서, 종래의 고정적 싸이클릭 프리픽스 전송 방식과 동일한 성능을 제공할 수 있다.According to the present invention, by maintaining the protection time fixed and varying only the cyclic prefix in consideration of the maximum transmission delay, it is possible to provide the same performance as the conventional fixed cyclic prefix transmission scheme.

즉, 본 발명은 보호 구간을 고정적으로 유지하고 싸이클릭 프리픽스만을 최대 다중 전송 지연을 고려하여 가변시킴으로서, 종래의 고정적 싸이클릭 프릭스 전송 방식과 동일한 성능을 제공하는데, 도 5에 도시된 바와 같이, 다중 경로 전송 지연의 변화도가 클수록 다중 경로의 영향으로 전송 용량이 저하되며, 보호 시간 길이(보호 구간) 약 4μsec일 때 전송 용량이 최대가 됨을 알 수 있다.In other words, the present invention provides the same performance as the conventional fixed cyclic fiction transmission scheme by keeping the guard period fixed and varying only the cyclic prefix in consideration of the maximum multiple transmission delay. As shown in FIG. As the variation of the path transmission delay increases, the transmission capacity decreases due to the influence of the multipath, and the transmission capacity becomes maximum when the guard time length (protection interval) is about 4 μsec.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전송 방식은 전송 용량이 최대가 되는 지점에서 종래의 고정 싸이클릭 프리픽스 전송 방식 대비 대략 15%의 전송 전력 절감되는 것을 알 수 있다.In addition, as shown in FIG. 6, it can be seen that the transmission scheme according to the present invention reduces transmission power by approximately 15% compared to the conventional fixed cyclic prefix transmission scheme at the point where the transmission capacity is maximized.

지금까지 본 발명의 일 실시예에 국한하여 설명하였으나 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하다. 이러한 변형된 실시 예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.It has been described so far limited to one embodiment of the present invention, it is obvious that the technology of the present invention can be easily modified by those skilled in the art. Such modified embodiments should be included in the technical spirit described in the claims of the present invention.

도 1은 종래의 고정 싸이클릭 프리픽스 전송 방식을 설명하기 위한 도면이며,1 is a view for explaining a conventional fixed cyclic prefix transmission scheme,

도 2는 종래의 가변적 싸이클릭 프리픽스 전송 방식을 설명하기 위한 도면이며,2 is a view for explaining a conventional variable cyclic prefix transmission scheme,

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 장치를 도시한 블록도이며,3 is a block diagram illustrating an apparatus for setting a cyclic prefix in an OFDM-TDD system according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따라 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 과정을 도시한 흐름도이며,4 is a flowchart illustrating a cyclic prefix setting process in an OFDM-TDD system according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명 적용 시 다중 경로 지연의 변수에 따른 전송 용량을 도시한 도면이며,5 is a diagram illustrating a transmission capacity according to a variable of multipath delay when the present invention is applied.

도 6은 본 발명 적용 시 종래의 고정 싸이클릭 프리픽스 전송 방식 대비 프라이머리 기기의 송신 전력 절감 비율을 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a transmission power reduction ratio of a primary device compared to a conventional fixed cyclic prefix transmission method when the present invention is applied.

Claims (9)

OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스를 설정하는 장치로서,An apparatus for setting a cyclic prefix in an OFDM-TDD system, 외부로부터 무선 신호를 다중 경로로 수신하는 수신부와,A receiver for receiving a wireless signal from a multipath through an external device, 상기 다중 경로를 통한 무선 신호의 전송 지연 시간을 각 경로별로 추출하는 전송 지연 시간 추출부와,A transmission delay time extracting unit extracting a transmission delay time of the radio signal through the multipath for each path; 상기 추출된 전송 지연 시간 중 최대 전송 지연 시간이 보호 시간 길이 내인 경우 상기 최대 전송 지연 시간을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하는 CP 설정부와,A CP setting unit configured to set the maximum transmission delay time to a cyclic prefix length when the maximum transmission delay time of the extracted transmission delay time is within a protection time length; 상기 설정된 싸이클릭 프리픽스 길이와 상기 보호 시간 길이의 차이에 해당되는 시간 동안 상기 장치의 전원을 차단시키는 전원 제어부A power control unit which cuts off power of the device for a time corresponding to a difference between the set cyclic prefix length and the protection time length 를 포함하는 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 장치.Cyclic prefix setting apparatus in an OFDM-TDD system comprising a. OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스를 설정하는 장치로서,An apparatus for setting a cyclic prefix in an OFDM-TDD system, 외부로부터 무선 신호를 다중 경로로 수신하는 수신부와,A receiver for receiving a wireless signal from a multipath through an external device, 상기 무선 신호의 수신 전력을 각 경로별로 추출하고, 상기 경로별 전력 중 기 설정된 값 이상의 전력을 갖는 경로로 수신되는 무선 신호에 대한 전송 지연 시간을 추출하는 추출부와,An extracting unit extracting a reception power of the radio signal for each path and extracting a transmission delay time for a radio signal received in a path having a power equal to or greater than a predetermined value among the powers of the paths; 상기 추출된 전송 지연 시간 중 최대 전송 지연 시간이 보호 시간 길이 내인 경우 상기 최대 전송 지연 시간을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하는 CP 설정부와,A CP setting unit configured to set the maximum transmission delay time to a cyclic prefix length when the maximum transmission delay time of the extracted transmission delay time is within a protection time length; 상기 설정된 싸이클릭 프리픽스 길이와 상기 보호 시간 길이의 차이에 해당되는 시간 동안 상기 장치의 전원을 차단시키는 전원 제어부A power control unit which cuts off power of the device for a time corresponding to a difference between the set cyclic prefix length and the protection time length 를 포함하는 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 장치.Cyclic prefix setting apparatus in an OFDM-TDD system comprising a. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete (a) 외부로부터 무선 신호를 다중 경로로 수신하는 단계와,(a) receiving a wireless signal from the outside in a multipath, (b) 상기 다중 경로를 통한 무선 신호의 전송 지연 시간을 각 경로별로 추출하는 단계와,(b) extracting a transmission delay time of the radio signal through the multipath for each path; (c) 상기 전송 지연 시간들 중 최대 전송 지연 시간값을 추출하고, 상기 추출된 최대 전송 지연 시간과 보호 시간 길이를 비교하는 단계와,(c) extracting a maximum transmission delay time value among the transmission delay times and comparing the extracted maximum transmission delay time with a guard time length; (d) 상기 비교 결과, 상기 최대 전송 지연 시간이 보호 시간 길이 내인 경우 상기 최대 전송 지연 시간값을 싸이클릭 프리픽스 길이로 설정하는 단계와, (d) setting the maximum transmission delay time to a cyclic prefix length if the maximum transmission delay time is within a guard time length as a result of the comparison; (e) 상기 설정된 길이의 싸이클릭 프리픽스를 데이터에 삽입하여 상기 수신단으로 송신함과 더불어 상기 싸이클릭 프리픽스 길이와 상기 보호 시간 길이의 차이에 해당되는 시간 동안 송신 전원을 차단하는 단계(e) inserting the cyclic prefix of the set length into the data and transmitting the data to the receiving end and cutting off the transmission power for a time corresponding to the difference between the cyclic prefix length and the protection time length; 를 포함하는 OFDM-TDD 시스템에서의 싸이클릭 프리픽스 설정 방법.Cyclic prefix setting method in an OFDM-TDD system comprising a. 삭제delete
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