KR100967657B1 - 펨토셀 기지국의 동기화 방법 및 이를 이용한 펨토셀 기지국 - Google Patents

펨토셀 기지국의 동기화 방법 및 이를 이용한 펨토셀 기지국 Download PDF

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Abstract

본 발명은 펨토셀 기지국의 동기화 방법 및 이를 이용한 펨토셀 기지국에 관한 것이다. 보다 상세하게는 실내 또는 기존 셀의 음영 지역을 위해 펨토셀을 도입하면서 펨토셀 기지국이 프리앰블 신호를 수신하고 이를 기준으로 하여 하향 링크 동기를 맞추고, 펨토셀 기지국이 매크로셀 기지국에 레인징 신호를 송신하고 그에 따라 상향 링크 동기 정보를 수신함으로써 단말의 상향 링크 동기를 확보하여, 매크로셀과 동일한 주파수 대역의 서로 다른 부반송파 또는 같은 부반송파를 사용하면서도 부반송파 간의 직교성을 유지하여 원치 않는 신호의 간섭을 배제할 수 있는 펨토셀 기지국의 동기화 방법 및 이를 이용한 펨토셀 기지국에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 매크로셀 내에 펨토셀(Femtocell)이 존재하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 통신 시스템에서 펨토셀 기지국이 매크로셀 기지국으로부터 프리앰블(preamble) 신호를 수신하면, 상기 펨토셀 기지국이 상기 프리앰블 신호에 시간 동기를 맞추어서 상기 펨토셀에 속한 단말에 심볼을 송신함으로써 펨토셀 기지국의 시간 동기를 확보하는 펨토셀 기지국의 동기화 방법을 제공한다.
펨토셀, 기지국, 동기화, 간섭, 프리앰블, 레인징

Description

펨토셀 기지국의 동기화 방법 및 이를 이용한 펨토셀 기지국{Method and apparatus for synchronization of femtocell base station}
본 발명은 펨토셀 기지국의 동기화 방법 및 이를 이용한 펨토셀 기지국에 관한 것이다. 보다 상세하게는 실내 또는 기존 셀의 음영 지역을 위해 펨토셀을 도입하면서 펨토셀 기지국이 프리앰블 신호를 수신하고 이를 기준으로 하여 하향 링크 동기를 맞추고, 펨토셀 기지국이 매크로셀 기지국에 레인징 신호를 송신하고 그에 따라 상향 링크 동기 정보를 수신함으로써 단말의 상향 링크 동기를 확보하여, 매크로셀과 동일한 주파수 대역의 서로 다른 부반송파 또는 같은 부반송파를 사용하면서도 부반송파 간의 직교성을 유지하여 원치 않는 신호의 간섭을 배제할 수 있는 펨토셀 기지국의 동기화 방법 및 이를 이용한 펨토셀 기지국에 관한 것이다.
직교 주파수 분할 다중접속 시스템(Orthogonal Frequency Division Multiple Access system, 이하 "OFDMA)은 다수 반송파 전송(multicarrier transmission)의 특수한 형태인 OFDM에서 이용가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 제공하여 다중접속을 실현한 것이다. OFDM의 기본 원리는 고속 전송률을 갖는 데이터열을 낮은 전송률을 갖는 많은 수의 데이터열로 나누고 이들을 다수의 부반송파를 사용하여 동시에 전송하는 것이다. 낮은 전송률을 갖는 부반송파의 심볼구간(symbol duration)은 증가하게 되므로 다중경로 지연확산에 의해 발생하는 시간상에서의 상대적인 신호분산이 감소한다. OFDM 심볼 사이에 채널의 지연확산보다 긴 보호구간을 삽입하여 심볼간 간섭을 제거할 수 있고, 보호구간에 OFDM 신호의 일부를 복사하여 심볼의 시작부분에 배치하면 OFDM 심볼은 순환적으로 확장되어 부반송파간 간섭을 피할 수 있다.
기존의 광대역 코드분할 다중접속 시스템(Wideband Code Division Multiple Access system, 이하 "WCDMA")에서는 기지국과 사용자가 서로 동기를 맞추지 않고 작동하여도 문제되지 않는다. 그러나, OFDMA 환경에서는 송수신단의 시간 동기가 시스템의 성능에 큰 영향을 미치게 된다. OFDMA 환경에서 송수신단의 시간 동기가 맞지 않는 경우에는 각 부반송파 간의 직교성이 상실하여 시스템 성능의 열화를 가져오게 된다.
한편, 이동통신에서는 기존의 매크로셀(macrocell) 기지국이 존재하고 있는 상황에서 실내 또는 기존의 매크로셀의 음영 지역이 존재하는 경우, 이를 해결하기 위해 낮은 전력과 짧은 도달 범위를 가지는 기지국을 필요로 한다. 이러한 기지국을 펨토셀(Femtocell) 기지국이라고 한다.
펨토셀 기지국이 매크로셀 기지국과 동일한 주파수 대역을 사용하는 경우에 펨토셀 단말과 매크로셀 기지국 간의 수신 및 송신 타이밍의 차이로 인하여 OFDMA 부반송파 간의 직교성이 상실될 수 있는 문제점이 있다.
도 1은 OFDMA 환경에서 일반적으로 기지국과 단말이 하향 및 상향 링크에서 동기를 맞추는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 단말 1(102)은 기지국(101)으로부터 프리앰블(preamble) 신호(P)를 수신하는 시점을 기준으로 하향 링크의 시간 동기를 맞춘다. 또한, 단말 1(102)은 기지국(101)으로 레인징(ranging) 신호(R)를 송신하고 기지국(101)이 이러한 레인징 신호를 측정하여 단말 1(102)에게 상향 링크 동기 정보(S)를 보냄으로써 상향 링크의 시간 동기를 맞추게 된다.
도 2는 매크로셀 영역 내에 펨토셀이 존재하는 경우 하향 링크에서 부반송파 간의 동기가 맞지 않음으로 인해 간섭이 발생하는 것을 설명하기 위한 개념도이다. 도 2와 도 3에서 CP는 OFDM 신호의 일부를 복사한 Cyclic Prefix를 의미한다.
펨토셀(210)은 매크로셀(200) 내의 임의의 위치에 존재한다.
단말 1(202)은 매크로셀 기지국(201)과 통신하고, 단말 2(212)는 펨토셀 기지국(211)과 통신하되, 단말 1(202)과 단말 2(212)는 서로 같은 주파수 대역의 서로 다른 부반송파 또는 같은 부반송파를 사용하여 각 해당 기지국과 통신한다.
이때, 단말 2(212)의 경우 펨토셀 기지국(211)으로부터 전송된 신호(222) 이외에 매크로셀 기지국(201)으로부터 전송된 신호(221)도 수신할 수 있으며, 매크로셀 기지국(201)으로부터 전송된 신호(221)는 간섭을 제거하여야 한다. 그러나, 양 신호(221, 222) 간의 시간 동기가 맞지 않는 경우(면적 A로 표시)에는 부반송파 간의 직교성이 상실되고 간섭이 유발되는 문제점이 있다.
또한, 단말 1(202)의 경우 매크로셀 기지국(201)으로부터 전송된 신호(232) 이외에 펨토셀 기지국(211)으로부터 전송된 신호(231)도 수신할 수 있으며, 펨토셀 기지국(211)으로부터 전송된 신호(231)는 간섭을 제거하여야 한다. 그러나, 양 신호(231, 232) 간의 시간 동기가 맞지 않는 경우(면적 B로 표시)에는 부반송파 간의 직교성이 상실되고 간섭이 유발되는 문제점이 있다.
도 3은 매크로셀 영역 내에 펨토셀이 존재하는 경우 상향 링크에서 부반송파 간의 동기가 맞지 않음으로 인해 간섭이 발생하는 것을 설명하기 위한 개념도이다.
마찬가지로 펨토셀(310)은 매크로셀(300) 내의 임의의 위치에 존재한다.
매크로셀 기지국(301)의 경우 단말 1(302)로부터 전송된 신호(321) 이외에 단말 2(312)로부터 전송된 신호(320)도 수신할 수 있으며, 단말 2(312)로부터 전송된 신호(320)는 간섭을 제거하여야 한다. 그러나, 양 신호(320, 321) 간의 시간 동기가 맞지 않는 경우(면적 C로 표시)에는 부반송파 간의 직교성이 상실되고 간섭이 유발되는 문제점이 있다.
또한, 펨토셀 기지국(311)의 경우 단말 2(312)로부터 전송된 신호(331) 이외에 단말 1(302)로부터 전송된 신호(330)도 수신할 수 있으며, 단말 1(302)로부터 전송된 신호(330)는 간섭을 제거하여야 한다. 그러나, 양 신호(330, 331) 간의 시간 동기가 맞지 않는 경우(면적 D로 표시)에는 부반송파 간의 직교성이 상실되고 간섭이 유발되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 특히 실내 또는 기존 셀의 음영 지역을 위해 펨토셀을 도입하되 매크로셀과 동일한 주파수 대역의 서로 다른 부반송파 또는 같은 부반송파를 사용하면서도 부반송파 간의 직교성을 유지하여 원치 않는 신호의 간섭을 배제할 수 있는 펨토셀 기지국의 동기화 방법 및 이를 이용한 펨토셀 기지국을 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 안출된 본 발명의 일 측면에 따른 펨토셀 기지국의 동기화 방법은 매크로셀 내에 펨토셀(Femtocell)이 존재하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 통신 시스템에서 펨토셀 기지국이 매크로셀 기지국으로부터 프리앰블(preamble) 신호를 수신하면, 상기 펨토셀 기지국이 상기 프리앰블 신호에 시간 동기를 맞추어서 상기 펨토셀에 속한 단말에 심볼을 송신함으로써 펨토셀 기지국의 시간 동기를 확보하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있다.
또한, 상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 서로 다른 부반송파를 사용하여 전송할 수 있다.
또한, 상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 동일한 부반송파를 사용하여 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 펨토셀 기지국의 동기화 방법은 매크로셀 내에 펨토셀(Femtocell)이 존재하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 통신 시스템에서 펨토셀 기지국이 매크로셀 기지국에 레인징(ranging) 신호를 송신하면, 상기 메크로셀 기지국이 상기 펨토셀 기지국에 상향 링크 동기 정보를 송신하고, 상기 펨토셀 기지국이 상기 펨토셀에 속한 단말에 상기 상향 링크 동기를 지시함으로써 펨토셀 기지국의 시간 동기를 확보하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있다.
또한, 상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 서로 다른 부반송파를 사용하여 전송할 수 있다.
또한, 상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 동일한 부반송파를 사용하여 전송할 수 있다.
본 발명에 따른 펨토셀 기지국은 매크로셀 내에 존재하는 펨토셀(Femtocell) 기지국에 있어서, 매크로셀 기지국으로부터 수신된 심볼에서 프리앰블(preamble) 신호를 추출하는 역프레임 생성부; 및 상기 역프레임 생성부로부터 전송된 상기 프리앰블 신호를 기준으로 상기 펨토셀에 속하는 단말로의 하향 링크 동기화를 수행하는 동기부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 펨토셀 기지국은 상기 매크로셀 기지국에 송신할 레인징(ranging) 신호를 발생시키는 레인징 신호 발생부와, 전송할 데이터 및 상기 레인징 신호로 프레임을 구성하는 프레임 생성부를 더 포함하며, 상기 동기부는 상기 매크로셀 기지국으로부터 상기 레인징 신호에 따른 상향 링크 동기 정보를 획득하여 상기 펨토셀에 속하는 단말로의 상향 링크 동기화를 더 수행할 수 있다.
또한, 상기 펨토셀 기지국은 상기 매크로셀 기지국으로부터 수신된 심볼을 복조하여 상기 역프레임 생성부로 전송하는 복조부와, 상기 역프레임 생성부에서 출력된 데이터를 검출하여 복호하는 검출 및 복호부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 펨토셀 기지국은 전송할 데이터와 상기 레인징 신호 발생부에서 출력된 레인징 신호를 상기 프레임 생성부로 전송하는 부호화 및 심볼매핑부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 펨토셀 기지국은 상기 프레임 생성부로부터 출력된 프레임을 변조하여 송신 심볼을 구성하는 변조부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면 실내 또는 기존 셀의 음영 지역을 위해 펨토셀을 도입하면서도 펨토셀 기지국이 프리앰블 신호를 수신하고 이를 기준으로 하여 하향 링크 동기를 맞춤으로써, 매크로셀과 동일한 주파수 대역의 서로 다른 부반송파 또는 같은 부반송파를 사용하면서도 부반송파 간의 직교성을 유지하여 원치 않는 신호의 간섭을 배제할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의하면 펨토셀 기지국이 매크로셀 기지국에 레인징 신호를 송신하고 그에 따라 상향 링크 동기 정보를 수신함으로써 단말의 상향 링크 동기를 확보하여 부반송파 간의 직교성을 유지하여 원치 않는 신호의 간섭을 배제할 수 있는 효과가 있다.
배경기술에서 제기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 본 발명에서는 펨토셀 기지국이 스스로 동기를 맞춤으로써 펨토셀 사용자와 매크로셀 사용자간에 동기가 맞지 않음으로 인한 성능 열화를 줄인다.
본 발명에서 펨토셀 기지국은 펨토셀 사용자와 통신함에 있어서 매크로셀 사용자로부터의 간섭에 영향을 받지 않도록 또는 영향을 최소화할 수 있도록 동기를 맞추게 된다. 즉, 펨토셀 기지국의 하향 링크 시작 타이밍을 매크로셀 기지국으로부터의 수신 타이밍으로 맞추고, 펨토셀 내에 존재하는 단말의 상향 링크 시작 타이밍을 매크로셀 내에 존재하는 단말과 유사한 시점으로 맞추게 된다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펨토셀 기지국이 하향 링크에서의 동기를 맞추는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
펨토셀(410)은 매크로셀(400) 내의 임의의 위치에 존재한다.
단말 1(402)은 매크로셀 기지국(401)과 통신하고, 단말 2(412)는 펨토셀 기지국(411)과 통신하되, 단말 1(402)과 단말 2(412)는 서로 같은 주파수 대역의 서로 다른 부반송파 또는 같은 부반송파를 사용하여 각 해당 기지국과 통신한다.
이때, 단말 2(412)의 경우 펨토셀 기지국(411)으로부터 전송된 신호 이외에 매크로셀 기지국(401)으로부터 전송된 신호도 수신할 수 있으며, 매크로셀 기지국(401)으로부터 전송된 신호는 간섭을 제거하여야 한다. 단말 2(412)가 매크로셀 기지국 (401)으로부터 전송된 신호의 간섭을 제거하기 위해서는, 매크로셀 기지국(401)으로부터 전송된 신호가 펨토셀 기지국(411)으로부터 전송된 신호의 CP 안에 들어와야 한다.
이를 위해 팸토셀 기지국(411)은 매크로셀 기지국(401)으로부터 프리앰블 신호(P)를 수신하고, 수신한 프리앰블 신호(P)에 시간 동기를 맞추어서 단말 2(412)에 심볼을 전송함으로써 시간 동기를 확보한다. 즉, 펨토셀 기지국(411)은 매크로셀(400) 내에 존재하는 일종의 단말과 같은 역할을 수행하게 된다.
펨토셀 기지국(411)과 단말 2(412) 간의 거리는 매크로셀 기지국(401)과 단말 1(402) 간의 거리에 비해서 상대적으로 매우 짧다. 따라서, 단말 2(412)에 대한 펨토셀 기지국(411)의 하향 링크 시작 타이밍을 매크로셀 기지국(401)으로부터의 프리앰블 신호(P) 수신 타이밍으로 맞추면 단말 2(412)의 입장에서는 펨토셀 기지국(411)으로부터 전송된 신호와 매크로셀 기지국(401)으로부터 전송된 신호의 동기가 맞아들어가게 된다. 즉, 단말 2(412)의 경우 펨토셀 기지국(411)으로부터 수신한 신호와 매크로셀 기지국(401)으로부터 수신한 신호는 CP 구간이 서로 겹치게 되 어, 양 신호의 수신 타이밍이 OFDM 심볼의 보호 구간 안에 존재하게 된다. 그 결과, 양 신호는 부반송파간의 직교성이 유지되므로, 단말 2(412)는 펨토셀 기지국(411)으로부터 수신한 신호에서 매크로셀 기지국(401)으로부터 수신한 신호의 간섭을 제거할 수 있게 된다.
단말 1(402)과 단말 2(412)가 서로 다른 부반송파를 사용하는 경우, 각 부반송파간의 직교성이 존재하면 서로 간섭을 일으키지 않는다. 단말 1(402)과 단말 2(412)가 서로 동일한 부반송파를 사용하는 경우에도 간섭 제거 기법과 같은 방법을 사용하여 성공적으로 통신을 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펨토셀 기지국이 상향 링크에서의 동기를 맞추는 방법을 설명하기 위한 개념도이다.
펨토셀(510)은 매크로셀(500) 내의 임의의 위치에 존재한다. 단말 1(502)과 단말 2(512)가 서로 인접한 위치에서 각기 다른 기지국으로 송신하는 경우, 서로의 기지국에서 동기가 맞지 않는 상황이 발생할 수 있다.
매크로셀 기지국(501)의 경우 단말 1(502)로부터 전송된 신호 이외에 단말 2(512)로부터 전송된 신호도 수신할 수 있으며, 단말 2(512)로부터 전송된 신호는 간섭을 제거하여야 한다. 이를 위해 단말 2(512)의 상향 링크 송신 타이밍을 인접한 위치에 있는 단말 1(502)의 상향 링크 송신 타이밍과 유사하도록 조정함으로써, 매크로셀 기지국(501) 입장에서 단말 1(502)과 단말 2(512)로부터 송신된 양 신호의 동기를 맞출 수 있도록 한다.
이를 위해 펨토셀 기지국(511)은 일종의 단말기로서 작용한다. 즉, 펨토셀 기지국(511)은 매크로셀 기지국(501)에 레인징 신호(R)를 보냄으로써 상향 링크 신호를 전송한다. 이를 통해 매크로셀 기지국(501)은 펨토셀 기지국(511) 내에 속한 단말이 상향 링크로 전송할 데이터가 있음을 인식하고, 단말 1(502)의 송신 타이밍을 고려하여 펨토셀 기지국(511)에 상향 링크 동기 정보(S)를 전송한다. 펨토셀 기지국(511)은 이러한 상향 링크 동기 정보(S)를 단말 2(512)에 송신함으로써 단말 2(512)에게 상향 링크 동기를 지시한다. 단말 2(512)는 수신한 상향 링크 동기 정보(S)에 따라 상향 링크 송신 타이밍을 잡아 데이터를 전송한다.
그 결과 단말 2(512)의 상향 링크 송신 타이밍은 인접한 위치에 있는 단말 1(502)의 상향 링크 송신 타이밍과 유사하게 된다. 즉, 매크로셀 기지국(501)의 경우 단말 1(502)로부터 수신한 신호와 단말 2(512)로부터 수신한 신호는 CP 구간이 서로 겹치게 되어, 양 신호의 수신 타이밍이 OFDM 심볼의 보호 구간 안에 존재하게 된다. 그 결과, 양 신호는 부반송파간의 직교성이 유지되므로, 매크로셀 기지국(501)은 단말 1(502)로부터 수신한 신호에서 단말 2(512)로부터 수신한 신호의 간섭을 제거할 수 있게 된다.
매크로셀(500)과 펨토셀(510)이 서로 다른 부반송파를 사용하는 경우, 각 부반송파간의 직교성이 존재하면 서로 간섭을 일으키지 않는다. 매크로셀(500)과 펨토셀(510)이 동일한 부반송파를 사용하는 경우에도 간섭 제거 기법과 같은 방법을 사용하여 성공적으로 통신을 수행할 수 있음은 상기에서 언급한 바와 같다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펨토셀 기지국의 블록도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펨토셀 기지국(600)은, 도 6을 참조하면, 부호화 및 심볼매핑부(601), 레인징 신호 발생부(602), 프레임 생성부(603), 변조부(604), 송수신 분리부(605), 기저대역 신호 블럭(606), RF 송수신부(607)를 포함하여 이루어진다. 또한, 펨토셀 기지국(600)은 검출 및 복호부(608), 역프레임 생성부(609), 동기부(610), 복조부(611) 및 제어부(612)를 포함한다.
레인징 신호 발생부(602)는 펨토셀 기지국(600)이 매크로셀 기지국으로부터 상향 링크 동기 정보를 받기 위해 송신하는 레인징 신호를 발생시키는 부분이다.
부호화 및 심볼매핑부(601)는 전송할 데이터와 레인징 신호 발생부(602)에서 출력된 레인징 신호를 부호화하고 심볼 매핑을 수행하여 프레임 생성부(603)로 출력한다.
프레임 생성부(603)는 전송할 데이터와 레인징 신호를 이용하여 프레임을 구성한 후 변조부(604)로 출력한다.
변조부(604)는 프레임 생성부(603)로부터 출력된 프레임을 변조하고 펄스 성형 필터를 이용하여 송신 심볼을 구성한 후 송수신 분리부(605)로 출력한다.
동기부(610)는 매크로셀 기지국으로부터 획득한 상향 링크 동기화 정보로부터 단말의 상향 링크 동기 정보를 얻는다.
송수신 분리부(605)는 제어부(612)로부터 수신한 송수신 시간 정보에 따라 기저대역 신호 블록(606)을 거쳐 RF 송수신부(607)를 통해 송신 심볼을 단말로 전송한다.
한편, 단말이 송신하여 RF 송수신부(607)로 수신된 심볼은 기저대역 신호 블록(606)을 거쳐 송수신 분리부(605)로 전달된다. 이후, 수신된 심볼은 복조부(611) 를 통해서 복조된 후 역프레임 생성부(609)로 전송된다. 역프레임 생성부(609)는 수신 심볼로부터 프리앰블 신호를 추출하여 동기부(610)로 전달한다.
동기부(610)는 역프레임 생성부(609)로부터 전송된 프리앰블 신호를 기준으로 단말로의 하향 링크 동기화를 수행한다.
검출 및 복호부(608)는 역프레임 생성부(608)를 통해서 출력된 데이터 신호와 제어 신호를 검출하여 복호한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명은 전세계적으로 이동통신 서비스 사업자들이 활발하게 도입하고 있는 펨토셀 기지국에 관한 것으로, 펨토셀 기지국과 기존 셀과의 간섭 문제를 해결할 수 있어 이동통신 분야에 광범위하게 적용될 수 있다.
도 1은 OFDMA 환경에서 일반적으로 기지국과 단말이 하향 및 상향 링크에서 동기를 맞추는 과정을 설명하기 위한 개념도,
도 2는 매크로셀 영역 내에 펨토셀이 존재하는 경우 하향 링크에서 부반송파 간의 동기가 맞지 않음으로 인해 간섭이 발생하는 것을 설명하기 위한 개념도,
도 3은 매크로셀 영역 내에 펨토셀이 존재하는 경우 상향 링크에서 부반송파 간의 동기가 맞지 않음으로 인해 간섭이 발생하는 것을 설명하기 위한 개념도,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펨토셀 기지국이 하향 링크에서의 동기를 맞추는 방법을 설명하기 위한 개념도,
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펨토셀 기지국이 상향 링크에서의 동기를 맞추는 방법을 설명하기 위한 개념도,
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 펨토셀 기지국의 블록도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100, 200, 300, 400, 500 - 매크로셀
210, 310, 410, 510, 600 - 펨토셀
601 - 부호화 및 심볼매핑부 602 - 레인징 신호 발생부
603 - 프레임 생성부 604 - 변조부
605 - 송수신 분리부 606 - 기저대역 신호 블록
607 - RF 송수신부 608 - 검출 및 복호부
609 - 역프레임 생성부 610 - 동기부
611 - 복조부 612 - 제어부

Claims (13)

  1. 매크로셀 내에 펨토셀(Femtocell)이 존재하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 통신 시스템에서 펨토셀 기지국이 매크로셀 기지국으로부터 프리앰블(preamble) 신호를 수신하면,
    상기 펨토셀 기지국이 상기 프리앰블 신호에 시간 동기를 맞추어서 상기 펨토셀에 속한 단말에 심볼을 송신함으로써 펨토셀 기지국의 시간 동기를 확보하는 펨토셀 기지국의 동기화 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 동일한 주파수 대역을 사용하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 동기화 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 서로 다른 부반송파를 사용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 동기화 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 동일한 부반송파를 사용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 동기화 방법.
  5. 매크로셀 내에 펨토셀(Femtocell)이 존재하는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 통신 시스템에서 펨토셀 기지국이 매크로셀 기지국에 레인징(ranging) 신호를 송신하면,
    상기 메크로셀 기지국이 상기 펨토셀 기지국에 상향 링크 동기 정보를 송신하고,
    상기 펨토셀 기지국이 상기 펨토셀에 속한 단말에 상기 상향 링크 동기를 지시함으로써 펨토셀 기지국의 시간 동기를 확보하는 펨토셀 기지국의 동기화 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 동일한 주파수 대역을 사용하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 동기화 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 서로 다른 부반송파를 사용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 동기화 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 펨토셀은 상기 매크로셀과 동일한 부반송파를 사용하여 전송하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국의 동기화 방법.
  9. 매크로셀 내에 존재하는 펨토셀(Femtocell) 기지국에 있어서,
    매크로셀 기지국으로부터 수신된 심볼에서 프리앰블(preamble) 신호를 추출하는 역프레임 생성부; 및
    상기 역프레임 생성부로부터 전송된 상기 프리앰블 신호를 기준으로 상기 펨토셀에 속하는 단말로의 하향 링크 동기화를 수행하는 동기부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 매크로셀 기지국에 송신할 레인징(ranging) 신호를 발생시키는 레인징 신호 발생부와, 전송할 데이터 및 상기 레인징 신호로 프레임을 구성하는 프레임 생성부를 더 포함하며,
    상기 동기부는 상기 매크로셀 기지국으로부터 상기 레인징 신호에 따른 상향 링크 동기 정보를 획득하여 상기 펨토셀에 속하는 단말로의 상향 링크 동기화를 더 수행하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 매크로셀 기지국으로부터 수신된 심볼을 복조하여 상기 역프레임 생성부로 전송하는 복조부와, 상기 역프레임 생성부에서 출력된 데이터를 검출하여 복호하는 검출 및 복호부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  12. 제10항에 있어서,
    전송할 데이터와 상기 레인징 신호 발생부에서 출력된 레인징 신호를 상기 프레임 생성부로 전송하는 부호화 및 심볼매핑부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 프레임 생성부로부터 출력된 프레임을 변조하여 송신 심볼을 구성하는 변조부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토셀 기지국.
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