KR101405351B1 - 광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법에 관한 것으로, 광대역 무선통신 시스템의 기지국에 있어서, 소정의 셀서치(cell-search)를 통하여, 단말기와 광대역 무선통신이 가능한 기지국의 망정보를 탐색하는 망정보 탐색부; 탐색된 상기 망정보 중 기지국 초기화시 사용하는 특정 망정보를 결정하는 망정보 결정부; 및 정된 상기 특정 망정보에 해당하는 특정 기지국을 초기화하는 기지국 시동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 의해, 시스템 시동에 필요한 망정보를 획득하기 곤란한 지역 및 주변 셀의 숫자가 적어서 전파환경이 양호한 지역 등 지역의 전파 특성에 맞게 최적의 광대역 무선통신 시스템의 시동을 할 수 있다.
Idcell, Segment ID, UL_Permbase, 랜덤(random)식

Description

광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법{Base station of Broadband Wireless Communication System and Control Method thereof}
본 발명은 광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광대역 무선통신 시스템의 기지국 초기화에 필요한 망정보를 자동으로 획득할 수 있는 광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법에 관한 것이다.
초고속 데이터 전송율을 제공하는 광대역 무선통신 시스템은 W-LAN의 환경을 벗어나서 이제 W-MAN(무선맨)의 환경으로 발전하고 있으며, 그 중심에 IEEE802.16 Wireless-MAN이 자리 메김하고 있다. BWA(Broadband Wireless Access, 광대역 무선 액세스)를 지향하는 IEEE802.16 Wireless-MAN은 멀티미디어 서비스를 제공하고, 초고속의 전송율을 제공하여 휴대 인터넷 서비스 등에 매우 적합한 표준화 모델이다. 또한, 단말기의 이동성을 제공하는 표준문서인 IEEE802.16e의 개발로서 기존의 3G 이동통신 시스템을 대변할 수 있는 차세대 이동통신 시스템으로 발전하고 있다. CDMA 기술을 바탕으로 하는 현재의 3G 이동통신 시스템과 달리 OFDM/OFDMA 기술을 바탕으로 하는 광대역 무선통신 시스템은 3.5G 또는 차세대 통신 기술인 4G 이동통신 기술로 넘어가는 Pre-4G 이동통신 기술로 발전할 것으로 기대되고 있다.
무선 MAN 시스템은 BWA 통신 시스템으로서, 상기 무선 LAN 시스템에 비해서 그 서비스 영역이 넓고 더 고속의 전송 속도를 지원한다. 상기 무선 MAN 시스템의 물리 채널(physical channel)에 광대역(broadband) 전송 네트워크를 지원하기 위해 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 "OFDM"이라 칭하기로 한다) 방식 및 직교 주파수 분할 다중 접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access, 이하 "OFDMA"이라 기재하기로 한다) 방식을 적용한 시스템이 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템이다. 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템은 상기 무선 MAN 시스템에 OFDM/OFDMA 방식을 적용하기 때문에 다수의 서브 캐리어(sub-carrier)들을 사용하여 물리 채널 신호를 송신함으로써 고속 데이터 송신이 가능하다. 또한 IEEE 802.16e 통신 시스템은 상기 IEEE 802.16a 통신 시스템에 가입자 단말기의 이동성을 고려하는 시스템이다.
한편, WiMax 및 Wibro에 대해서 간략히 설명하면, WiMax(World Interoperability for Microwave Access)는, 휴대 인터넷의 기술 표준을 목표로 인텔사가 주축이 되어 개발한 기술 방식 IEEE 802.16d로서, 광대역 무선 접속 장비의 호환성과 상호 운용성을 향상시키고 인증하기 위해 설립된 비영리 단체인 WiMAX의 이름에서 유래하였다. 건물 밖으로 인터넷 사용 반경을 대폭 넓힐 수 있도록 기존의 무선 LAN(802.11a/b/g) 기술을 보완한 것으로 약 30마일(48km) 반경에서 70MB/s 속도로 데이터 전송을 보장하나, 이동 시에 기지국과 기지국 간 핸드오버(handover)를 보장하지 못하는 단점이 있다. 반면, IEEE802.16e 시스템은 고정 광대역 무선통신 시스템(FBWA)인 IEEE802.16-2004 시스템을 기본 표준규격으로 하여 이동성 기능을 추가한 광대역 이동통신 시스템의 표준규격으로, 언제 어디서나 이동하면서 초고속인터넷을 이용할 수 있다. 이는 흔히, Wibro라고 불리는 것으로, 휴대폰과 무선랜의 중간 영역에 해당한다.
도1은 종래 발명의 일실시예에 따른, 주파수 분할 다중 접속(OFDM) 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템의 구조에 대한 설명도이다.
도1에 도시된 주파수 분할 다중 접속(OFDM) 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템의 구조는, 특히, IEEE 802.16a 및 IEEE 802.16e에서 고려하고 있는 주파수 분할 다중 접속(OFDM) 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템의 구조를 도식적으로 설명하기 위한 설명도이다.
도1에 도시된 바와 같이, 상기 IEEE 802.16a/IEEE 802.16e 통신 시스템은 단일 셀(single cell) 구조를 가지며, 기지국(1)과 상기 기지국(1)이 관리하는 다수의 가입자 단말기들(2~4)로 구성된다. 상기 기지국(1)과 상기 가입자 단말기들(2~4)간의 신호 송수신은 상기 OFDM/OFDMA 방식을 사용하여 이루어진다.
광대역 무선통신 시스템의 최초 초기화에 필요한 망설계 파라미터는, Preamble Index (DL IDcell, Segment ID) 및 UL_Permbase가 있다. 여기서, Preamble Index는 Idcell과 Segment ID로 구성되는 PN Sequence 집합으로 이의 용도는 단말이 기지국을 구분하고 Downlink의 동기화를 위해 사용되는 파라미터로 단 말과 시스템의 통신에 절대적으로 필요한 인자이다. 이 Preamble Index가 동일한 기지국이 인접해 있을 경우 Downlink에서 단말은 큰 간섭을 경험하게 되고 이로 인해 최악의 경우 통신이 불가능하게 될 수 있다. 따라서, WiBro 망 설계시 기본적으로 고려해야 하는 인자이나 WiBro(wiMAx) 규격은 총 114개의 Preamble Index를 정의하고 있고 IDcell 값은 32개까지만 재사용 가능하도록 정의되어 있어 실질적으로 서비스 망을 구성하는 경우 3 Sector Cell 11개 이상 사용되는 경우 지역적으로 분리하여 망 설계를 하여야 하는 불편함을 가지고 있다. 한편, UL_Permbase는 Preamble Index와 유사하게 Uplink에서 간섭을 제어하기 위해 사용되는 인자로 UL_Permbase가 인접셀간 동일할 경우 단말은 동일한 Ranging Code를 사용하여 두 기지국에 동시 접속을 시도할 가능성이 커지고 또한 동일한 위치에 자원이 할당되어 기지국 Uplink에서 간섭 요인으로 작용하게 된다. 따라서, 성능의 열화를 가져오게 된다. UL_Permbase 또한 0~69의 70개까지 사용하여 재사용이 불가피하며 이에 따른 지역적으로 분리하여 망설계를 하여야 하는 불편함을 가지고 있다.
한편, 현재 대부분의 광대역 무선통신 시스템은 초기화시 원격지에 위치한 기지국 관리 시스템인 EMS(Element Management System)에 저장되어 있는 초기화 정보(S/W, 초기 파라미터 등)를 다운로드 받아 시스템을 재시동하여 서비스를 제공하게 되어 있는데 이때 필요한 망설계 정보는 미리 설계된 인자의 숫자로 먼저 설정하여 주어야 하며 위에서 언급한 선(先)설계 기법이 필요하게 된다. 이는 망의 설계 뿐 아니라 시스템 초기화 후에도 실제 Field의 상황을 실측하여 오류 되는 파라미터를 최적화하여 시스템 파라미터를 수정하여야 하는 부담을 가지고 있다. 또한, 핸드오버할 경우, 단말이 사용하는 Neighbor list의 경우 사전에 전파환경의 예측이 불가능한 사항으로 실제 Field에서 측정되는 인접셀의 전파세기를 측정하여 기지국 파라미터로 반영하여야 하므로 이에 따른 최적화에 필요한 인적/물적 Resource를 요구하게 된다. 이러한 문제점은 상대적으로 큰 커버리지(coverage)를 가져서 Cell수가 작은 Macro 기지국보다는 작은 커버리지를 가지므로 해서 Cell 수가 많은 Pico, Femto 기지국을 운용하게 되는 경우 더욱 심각해 질 수 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 시스템 시동에 필요한 망정보를 획득하기 곤란한 지역 및 시스템 시동에 필요한 시간적 여유가 있는 비교적 멀티셀(Multicell) 전파환경이 양호한(주변 셀의 숫자가 적음) 광대역 무선통신 서비스 지역에서, 주변 망정보를 자동으로 탐색할 수 있는 광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
즉, 본 발명의 목적은, 소정의 셀서치(cell-search)를 통하여, 단말기와 광대역 무선통신이 가능한 기지국의 망정보를 탐색하는 망정보 탐색부; 탐색된 상기 망정보 중 기지국 초기화시 사용하는 특정 망정보를 결정하는 망정보 결정부; 및 결정된 상기 특정 망정보에 해당하는 특정 기지국을 초기화하는 기지국 시동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 탐색된 기지국의 신호의 CINR 및 RSSI가 탐색 기준 이하인 경우, 망정보가 저장된 망정보 풀(pool)을 이용하여 소정의 랜덤(random)식을 사용함으로써 특정 망정보를 결정하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 광대역 무선통신 시스템의 기지국에 있어서,
소정의 셀서치(cell-search)를 통하여, 단말기와 광대역 무선통신이 가능한 기지국의 망정보를 탐색하는 망정보 탐색부; 탐색된 상기 망정보 중 기지국 초기화시 사용하는 특정 망정보를 결정하는 망정보 결정부; 및 정된 상기 특정 망정보에 해당하는 특정 기지국을 초기화하는 기지국 시동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국을 제공하는 데 있다.
또한 상기 망정보는, Idcell 및 Segment ID로 구성되는 Preamble Index와, UL_Permbase를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
게다가, 상기 망정보 탐색부는, 상기 탐색된 상기 기지국의 신호 중 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio; 간섭 잡음비) 및 RSSI(Received Signal Strength Indication; 수신 신호 강도)가 탐색 기준 이하인 경우, 상기 망정보가 저장된 망정보 풀(pool)을 이용하여 소정의 랜덤(random)식을 사용함으로써 특정 망정보를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또, 상기 랜덤식은, 상기 망정보 풀을 4개의 그룹으로 분류하고, 분류된 상 기 그룹 중 임의의 그룹을 선택하며, 선택된 상기 그룹별 Idcell Number 범위 중 임의의 숫자를 상기 Idcell Number로 선택하고, 선택된 상기 그룹 및 상기 Idcell Number를 기초로 Preamble Index를 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.
여기서, 상기 랜덤식은, 상기 망정보 풀(pool)의 0~3 Idcell 그룹 중 임의의 그룹을 선택하는 IDcell_group 선택식; 선택된 상기 그룹이 0~2인 경우, 0~31 중 임의의 숫자를 IDcell Number로 선택하는 제1 IDcell Number 선택식; 선택된 상기 그룹이 3인 경우, 0~28 중 임의의 숫자를 IDcell Number로 선택하는 제2 IDcell Number 선택식; 및 선택된 상기 IDcell_group 및 상기 IDcell Number를 기초로 상기 Preamble Index를 결정하는 Preamble_Index 결정식을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 IDcell_group 선택식은, IDcell_group = floor(0 + (3 * random number))이고; 상기 random number는 0~1 중 임의의 숫자이며, 상기 floor(x)는 x에 가장 가까운 정수인 것을 특징으로 할 수 있다.
게다가, 제1 IDcell Number 선택식은, IDcell Number = floor{0 + (32 * random number)}이고; 상기 random number는 0~1 중 임의의 숫자이며, 상기 floor(x)는 x에 가장 가까운 정수인 것을 특징으로 할 수 있다.
또, 제2 IDcell Number 선택식은, IDcell Number = modular28 [floor{0 + (32 * random number)}]이고; 상기 random number는 0~1 중 임의의 숫자이며, 상기 floor(x)는 x에 가장 가까운 정수이고, 상기 modular28(x)는 x를 28로 나눈 나머지 인 것을 특징으로 할 수 있다.
더욱이, Preamble_Index 결정식은, Preamble_Index = IDcell_group + (Idcell Number * 32)인 것을 특징으로 할 수 있다.
한편, 상기 망정보 탐색부에 의한 상기 CINR 및 RSSI가 상기 탐색 기준에 적합한 경우, 상기 망정보 결정부에 의한 상기 특정 망정보를 결정하는 식은, 상기 망정보 탐색부에 의해 탐색된 Idcell Number 중 최대값에 1을 더하여 , 상기 기지국의 초기화에 사용할 임시의 Idcell Number인 IDcell(i)를 선택하는 IDcell(i) 선택식; 상기 망정보 탐색부에 의해 탐색된 상기 Idcell Number 및 상기 IDcell(i)선택식에 의해 선택된 상기 IDcell(i)를 비교하는 Idcell 비교식; 상기 Idcell 비교식에 의한 비교 결과 동일하지 않은 경우에는 상기 IDcell(i) 선택식에 의한 상기 IDcell(i)를 선택하고, 상기 비교 결과 동일한 경우에는 상기 Segment ID를 비교하여 동일하지 않은 경우에만 상기 IDcell(i) 및 상기 Segment ID를 이용하여 Preamble_Index를 결정하는 Preamble_Index식; 및 상기 IDcell(i)를 동일하게 적용하여 상기 UL_Permbase를 결정하는 UL_Permbase식을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 망정보 탐색부는, 기지국 "ON"시 단말 모드로 동작함으로써, 상기 기지국의 동기를 맞추고 상기 기지국의 상기 망정보를 찾는 셀서치부; CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio, 간섭 잡음비)를 측정하는 CINR 측정부; 및 RSSI(Received Signal Strength Indication, 수신 신호 강도)를 측정하는 상기 RSSI 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 망정부 탐색부를 제공하는 데 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 기지국으로부터의 신호가 소정의 탐색기준에 적합한 경우, 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 상기 망정보 결정부는, 망정보 탐색부에 의해 탐색된 Idcell 중 최대값에 1을 더하여, 기지국의 초기화에 사용할 임시의 Idcell Number를 계산하는 Idcell(i) 선택식; 상기 망정보 탐색부에 의해 탐색된 상기 Idcell 및 계산된 상기 Idcell(i)를 비교하는 Idcell 비교식; 상기 Idcell 비교식에 의한 비교 결과 동일하지 않은 경우에는 상기 Idcell(i) 선택식에 의한 상기 IDcell(i)를 선택하고, 상기 비교 결과 동일한 경우에는 상기 Segment ID를 비교하여 동일하지 않은 경우에만 상기 IDcell(i) 및 상기 Segment ID를 이용하여 Preamble_Index를 결정하는 Preamble_Index식; 및 상기 Idcell(i)를 동일하게 적용하여 상기 UL_Permbase를 결정하는 UL_Permbase식을 포함하는 식에 의해 상기 기지국 초기화시 사용하는 특정 망정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 상기 망정보 결정부를 제공하는 데 있다.
한편, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법에 있어서, 소정의 셀서치(cell-search)를 통하여, 단말기와 광대역 무선통신이 가능한 기지국에 대하여, Idcell 및 Segment ID로 구성되는 Preamble Index와, UL_Permbase를 포함하는 망정보를 탐색하는 단계; 상기 탐색된 상기 기지국의 신호 중 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio, 간섭 잡음비) 및 RSSI(Received Signal Strength Indication, 수신 신호 강도)가 탐색 기준에 적합 한 경우, 상기 기지국의 초기화에 사용하는 특정 망정보를 결정하는 단계; 및 결정된 상기 특정 망정보에 해당하는 특정 기지국을 초기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법을 제공하는 데 있다.
또한, 상기 특정 망정보를 결정하는 단계는, 상기 탐색된 Idcell Number 중 최대값에 1을 더하여, 상기 기지국의 초기화에 사용할 임시의 Idcell Number인 IDcell(i)를 선택하는 단계; 탐색된 상기 Idcell Number 및 상기 선택된 IDcell(i)를 비교하는 Idcell 비교 단계; 상기 Idcell 비교 단계에 의한 비교 결과 동일하지 않은 경우에는 상기 IDcell(i)를 선택하고, 상기 비교 결과 동일한 경우에는 상기 Segment ID를 비교하여 동일하지 않은 경우에만 상기 IDcell(i) 및 상기 Segment ID를 이용하여 Preamble_Index를 결정하는 단계; 및 상기 IDcell(i)를 동일하게 적용하여 상기 UL_Permbase를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
게다가, 상기 목적은, 본 발명에 따라, 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법에 있어서, 소정의 셀서치(cell-search)를 통하여, 단말기와 광대역 무선통신이 가능한 기지국에 대하여, Idcell 및 Segment ID로 구성되는 Preamble Index와, UL_Permbase를 포함하는 망정보를 탐색하는 단계; 상기 탐색된 상기 기지국의 신호 중 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio, 간섭 잡음비) 및 RSSI(Received Signal Strength Indication, 수신 신호 강도)가 탐색 기준 이하인 경우 소정의 랜덤(random) 방식을 통해 상기 기지국의 초기화에 사용하는 상기 특정 망정보를 결정하는 단계; 및 결정된 상기 특정 망정보에 해당하는 특정 기지국 을 초기화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법을 제공하는 데 있다.
여기서, 상기 랜덤 방식은, 상기 망정보 풀(pool)의 0~3 Idcell 그룹 중 임의의 그룹인 IDcell_group을 선택하는 단계; 선택된 상기 그룹이 0~2인 경우, 0~31 중 임의의 숫자를 IDcell Number로 선택하는 단계; 선택된 상기 그룹이 3인 경우, 0~28 중 임의의 숫자를 IDcell Number로 선택하는 단계; 및 선택된 상기 IDcell_group 및 상기 IDcell Number를 기초로 Preamble_Index를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상 수단에 의한, 본 발명에 따르면, 시스템 시동에 필요한 망정보를 획득하기 위한 지역의 전파 환경(망정보 획득 환경)에 따라 차별적으로 주변 망정보를 자동으로 탐색할 수 있다.
이에 의해, 시스템 시동에 필요한 망정보를 획득하기 곤란한 지역 및 주변 셀의 숫자가 적어서 전파환경이 양호한 지역 등 지역의 전파 특성에 맞게 최적의 광대역 무선통신 시스템의 시동을 할 수 있다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도2는 일반적인 광대역 무선통신 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도 이다.
도2를 참조하여, 본 발명의 구체적인 설명을 하기에 앞서, 일반적인 광대역 무선통신 시스템의 구성에 대해 간략히 설펴보기로 한다.
도2에 도시된 바와 같이, 광대역 무선통신 시스템은, 액세스 라우터(10), 기지국(20), 및 이동 가입자 단말기(30)를 포함한다. 또한, 기지국(20)은 망 인터페이스(Network interface)(21), 기지국 내부 스위치(Intra-BS Switch)(23), 기지국 메인 제어기(BS Main Controller)(25), 제1 내지 제n 채널카드(Channel Card)들(27), 다수개의 RF(Radio Frequency) 처리부들(29)을 포함하여 구성된다. 망 인터페이스(21)는 상기 액세스 라우터(10)와 연결하기 위한 기능을 수행한다. 기지국 메인 제어기(25)는 기지국(20) 전체를 제어하거나 자원을 관리하는 기능을 수행한다. 다수개의 채널카드들(27)은 상기 이동 가입자 단말기(30)와의 트래픽(traffic) 송수신을 제어하는 기능을 수행한다. RF 처리부들(229)은 디지털 신호를 아날로그 신호로 변환하고 상기 변환된 신호를 원하는 주파수에 증폭하여 출력한다. 또한, RF 처리부들(229)은 상기 출력 신호를 수신하고, 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 기능을 수행한다. 여기서, 상기 채널카드들(227)은 다중 섹터(sector)를 수용할 수 있도록 할당할 수 있다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 블럭도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국은 망정보 탐색부(100), 망정보 결정부(300), 및 기지국 시동부(500)를 포함한다.
망정보 탐색부(100)는 단말기와 광대역 무선통신이 가능한 주변 타 기지국의 망정보를 탐색하는 것으로, 셀서치부(110), CINR 측정부(130), 및 RSSI 측정부(150)를 포함한다. 먼저, 기지국이 Power-On 되면 기지국이 단말모드로 동작함으로써, 셀서치부(110)가 셀서치(cell-search)를 수행한다. 여기서, 셀서치(cell-search)는 단말기가 Frame 동기 및 OFDM/OFDMA 동기 등 기지국 동기를 찾고, 셀 식별자(Idcell) 및 세그먼트 식별자(Segment ID)로 구성된 프리앰블 정보(예컨대, Preamble Index)와 업링크 간섭제어 인자(예컨대, UL_Permbase)을 포함하는 기지국의 망정보를 찾는 것을 의미한다.
또한, CINR 측정부(130), 및 RSSI 측정부(150)에 의해 측정된 타 기지국의 신호 중 CINR 및 RSSI가 탐색기준 이하인 경우에는, 망정보 탐색부(100)는 망정보 풀(pool)을 이용하여 소정의 랜덤(random)식을 사용함으로써 특정 망정보를 결정할 수도 있다. 여기서 CINR은 Carrier to Interference and Noise Ratio의 약자로 간섭 잡음비를 의미하고, RSSI는 Received Signal Strength Indication은 수신 신호 강도를 의미한다.
이하, 망정보 결정부(300)를 통해 특정 기지국의 초기화를 위한 망정보를 결정하는 랜덤식에 대해 더 상세히 살명하기로 한다.
랜덤식은 망정보 풀을 4개의 그룹으로 분류하고, 분류된 상기 그룹 중 임의의 그룹을 선택하며, 선택된 상기 그룹별 셀 식별자 번호(Idcell Number) 범위 중 임의의 숫자를 상기 Idcell Number로 선택하고, 선택된 상기 그룹 및 상기 Idcell Number를 기초로 프리앰블 정보(예컨대, Preamble Index)를 결정할 수 있는 식이다.
일례를 들면, 랜덤식은 셀 식별자 그룹(IDcell_group) 선택식, 제1 셀 식별자 번호(IDcell Number) 선택식, 제2 셀 식별자 번호(IDcell Number) 선택식, 및 프리앰블 인덱스(Preamble_Index) 결정식을 포함할 수 있다.
IDcell_group 선택식은 망정보 풀(pool)을 4개의 그룹으로 나누고, 나누어진 0~3 Idcell 그룹 중 임의의 그룹을 선택하기 위한 식으로, 예컨대, 'IDcell_group = floor(0 + (3 * random number))'와 같은 식을 이용할 수 있다.
제1 IDcell Number 선택식은, 선택된 그룹이 0~2인 경우, 0~31 중 임의의 숫자를 IDcell Number로 선택하기 위한 식으로, 예컨대, 'IDcell Number = floor{0 + (32 * random number)}'와 같은 식일 수 있다.
제2 IDcell Number 선택식은, 선택된 그룹이 3인 경우, 0~28 중 임의의 숫자를 IDcell Number로 선택하기 위한 식으로, 예컨대, 'IDcell Number = modular28 [floor{0 + (28 * random number)}]'와 같은 식을 이용할 수 있다. 여기서, 그룹에 따라 IDcell Number 선택식을 다르게 사용하는 이유는, 3 그룹의 경우에는 IDcell이 28개 까지만 존재하기 때문이다.
Preamble_Index 결정식은, 선택된 IDcell_group 및 IDcell Number를 기초로 Preamble Index를 결정하기 위한 식으로, 예컨대, 'Preamble_Index = IDcell_group + (Idcell Number * 32)'와 같은 식을 이용할 수 있다.
전술한, random number는 0~1 중 임의의 숫자이고, floor(x)는 x에 가장 가까운 정수이며, modular28(x)는 x를 28로 나눈 나머지를 의미한다.
망정보 결정부(300)는, 기지국 초기화시 사용하는 특정 망정보를 결정하는 것이다.
망정보 탐색부(100)에 의해 탐색된 기지국의 신호 중 CINR 및 RSSI가 탐색 기준에 적합한 경우(즉 탐색 기준 이상인 경우), 망정보 결정부(300)에 의해 특정 망정보를 결정한다. 여기서, 특정 망정보를 결정하는 식은 임시 셀 식별자(IDcell(i)) 선택식, 셀 식별자(Idcell) 비교식, 프리앰블 정보(예컨대, Preamble_Index) 결정식, 업링크 간섭제어 인자(예컨대, UL_Permbase) 결정식을 포함할 수 있다.
IDcell(i) 선택식은, 망정보 탐색부(100)에 의해 탐색된 Idcell Number 중 최대값에 1을 더하여, 상기 기지국의 초기화에 사용할 임시의 Idcell Number인 IDcell(i)를 선택하는 것으로, 예컨대, 'IDcell(i) = modular32(max_IDcell + 1)'와 같은 식을 이용할 수 있다.
Idcell 비교식은, 망정보 탐색부(100)에 의해 탐색된 타 기지국의 Idcell Number 및 IDcell(i)선택식에 의해 선택된 IDcell(i)가 동일한지 여부를 비교하는 것이다.
Preamble_Index식은, 비교 결과 동일한 경우에는 Segment ID를 비교하여, Segment ID가 동일하지 않은 경우에만 IDcell(i) 및 Segment ID를 이용하여 Preamble_Index를 결정하는 것으로, 'Preamble_Index = IDcell(i) + (32 * Segment ID)'와 같은 식을 이용할 수 있다.
UL_Permbase식은, Idcell(i)를 동일하게 적용하여 UL_Permbase를 결정하는 것으로, 예컨대, 'UL_Permbase = IDcell(i)'와 같은 식을 이용할 수 있다.
전술한, max_IDcell은 Idcell 중 최대값을 의미하고, modular32(x)는 x를 32로 나눈 나머지를 의미한다.
기지국 시동부(500)는, 전술한 과정을 통해 결정된 특정 망정보에 해당하는 특정 기지국을 초기화하여 시동을 한다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 초기화시 사용하는 특정 망정보를 결정하는 랜덤식을 적용한 시뮬레이션 결과에 대한 설명도이다.
도4에 도시된 바와 같이, 전술한 랜덤식을 이용하여 100번 시뮬레이션한 결과로 IDcell group 및 IDcell Number를 선택하는 확률이 거의 동일함을 알 수 있다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법에 대한 제1 순서도이다.
이하, 도5를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법에 대한 구체적인 제1 동작순서를 설명하기로 한다.
기지국이 Power-On 되면 기지국이 단말 모드로 동작하여 셀서치(cell-search)를 수행함으로써 단말기와 광대역 무선통신이 가능한 기지국에 대한 망정보를 탐색한다(S101). 여기서, 망정보는 Idcell 및 Segment ID로 구성되는 Preamble Index와, UL_Permbase를 포함하는 것을 의미함은 전술한 바와 같다.
탐색된 기지국의 신호 중 CINR 및 RSSI가 탐색 기준에 적합한지 여부를 판단(S102)하여 적합한 경우, 기지국의 초기화에 사용할 특정 망정보를 결정(S103~S107)하는데, 이에 대해 더 상세히 설명하기로 한다.
탐색된 Idcell Nunmber를 이용하여, 상기 기지국의 초기화에 사용할 임시의 Idcell Nunmber인 IDcell(i) 선택한다(S103). 여기서, IDcell(i) 선택식은 전술한 바와 같다.
탐색된 Idcell Number 및 선택된 IDcell(i)가 동일한지 여부를 비교한다(S104).
동일할 경우, Idcell Number들의 Segment ID가 동일한지 여부를 비교한다(S105). 여기서, Segment ID 비교식은, 'Seg ID_t = Seg ID_s'로 표현할 수 있다.
S104 및 S105를 통해 Idcell Number 및 Segment ID가 동일하지 않은 경우, 그 IDcell(i) 및 Segment ID를 이용하여 Preamble_Index를 결정한다(S106). 여기서, Preamble_Index식은 전술한 바와 같다. 한편, S105를 통한 비교 결과 Segment ID가 동일한 경우에는 사용이 불가능한 Preamble Index로 판단되므로 S103으로 회귀한다.
IDcell(i)를 동일하게 적용하여 상기 UL_Permbase를 결정한다(S107).
도6는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법에 대한 제2 순서도이다.
도5에 도시된 바와 같이, 탐색된 기지국의 신호 중 CINR 및 RSSI가 탐색 기준 이하인 경우 A절차를 이용하여 소정의 랜덤(random) 방식을 통해 기지국의 초기화에 사용하는 특정 망정보를 결정한다.
이하, 도6을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법에 대한 구체적인 제2 동작순서, 즉 도4의 A절차에 대하여 설명하기로 한다.
풀(pool)을 4개의 그룹으로 나누고, 0~3 Idcell 그룹 중 임의의 그룹인 IDcell_group을 선택한다(S201). 여기서, IDcell_group 선택식은 전술한 바와 같다.
선택된 IDcell_group이 0~2인지 여부를 판단(S202)하여, 0~2 그룹인 경우에는 0~31 중 임의의 숫자를 IDcell Number로 선택한다(S203).
3 그룹인 경우에는 0~28 중 임의의 숫자를 IDcell Number로 선택한다(S204).
S203 및 S204를 통해 선택된 IDcell_group 및 IDcell Number를 이용하여 Preamble_Index를 결정한다(S205). 여기서, IDcell Number를 선택하기 위한 제1 및 제2 IDcell Number 선택식은 전술한 바와 같다.
그 후에는 도4에 도시된 바와 같이, S107로 진행하여 IDcell Number와 동일하게 적용하여 상기 UL_Permbase를 결정한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명은 광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 광대역 무선통신 시스템의 기지국 초기화에 필요한 망정보를 자동으로 획득할 수 있는 광대역 무선통신 시스템의 기지국 및 그 제어방법에 관한 것이다.
이에 의해, 시스템 시동에 필요한 망정보를 획득하기 곤란한 지역 및 주변 셀의 숫자가 적어서 전파환경이 양호한 지역 등 지역의 전파 특성에 맞게 최적의 광대역 무선통신 시스템의 시동을 할 수 있다.
도1은 종래 발명의 일실시예에 따른, 주파수 분할 다중 접속(OFDM) 방식을 사용하는 광대역 무선통신 시스템의 구조에 대한 설명도이다.
도2는 일반적인 광대역 무선통신 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블럭도이다.
도3은 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 블럭도이다.
도4는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 초기화시 사용하는 특정 망정보를 결정하는 랜덤식을 적용한 시뮬레이션 결과에 대한 설명도이다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법에 대한 제1 순서도이다.
도6는 본 발명의 일실시예에 따른 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법에 대한 제2 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100: 망정보 탐색부
300: 망정보 결정부
500: 기지국 시동부

Claims (18)

  1. 광대역 무선통신 시스템의 기지국에 있어서,
    셀서치(cell-search)를 통하여 셀 식별자와 세그먼트 식별자로 구성되는 프리앰블 정보 및 업링크 간섭제어 인자를 포함하는 타 기지국의 망정보를 탐색하는 망정보 탐색부;
    상기 탐색된 타 기지국의 망정보를 기초로 하여 상기 기지국 초기화를 위한 망정보를 결정하는 망정보 결정부; 및
    상기 결정된 상기 기지국 초기화를 위한 망정보를 사용하여 상기 기지국을 초기화하는 기지국 시동부를 포함하며,
    상기 망정보 결정부는,
    상기 망정보가 저장된 망정보 풀(pool) 및 소정의 랜덤(random)식을 사용하여 상기 기지국의 망정보를 결정하며,
    상기 소정의 랜덤식은, 상기 망정보 풀을 4개의 그룹으로 분류하고, 분류된 상기 그룹 중 임의의 그룹을 선택하며, 선택된 상기 그룹별 셀 식별자 번호 범위 중 임의의 숫자를 상기 셀 식별자 번호로 선택하고, 선택된 상기 그룹 및 상기 셀 식별자 번호를 기초로 상기 프리앰블 정보를 결정하는 수식인 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 망정보 결정부는, 상기 탐색된 상기 타 기지국의 신호 중 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio; 간섭 잡음비) 및 RSSI(Received Signal Strength Indication; 수신 신호 강도)가 탐색 기준 이하인 경우 상기 망정보 풀 및 상기 소정의 랜덤(random)식을 사용하여 상기 기지국의 망정보를 결정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 랜덤식은, 상기 망정보 풀(pool)의 0~3 셀 식별자 그룹 중 임의의 그룹을 선택하는 셀 식별자 그룹 선택식;
    선택된 상기 그룹이 0~2인 경우, 0~31 중 임의의 숫자를 셀 식별자 번호로 선택하는 제1 셀 식별자 번호 선택식;
    선택된 상기 그룹이 3인 경우, 0~28 중 임의의 숫자를 셀 식별자 번호로 선택하는 제2 셀 식별자 번호 선택식; 및
    선택된 상기 셀 식별자 그룹 및 상기 셀 식별자 번호를 기초로 상기 프리앰블 정보를 결정하는 프리앰블 정보 결정식을 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 셀 식별자 그룹 선택식은,
    셀 식별자 그룹 = floor(0 + (3 * random number))이며,
    상기 random number는 0~1 중 임의의 숫자이며, 상기 floor(x)는 x에 가장 가까운 정수이고;
    상기 제1 셀 식별자 번호 선택식은,
    셀 식별자 번호 = floor{0 + (32 * random number)}이고,
    상기 제2 셀 식별자 번호 선택식은,
    셀 식별자 번호 = modular28 [floor{0 + (32 * random number)}]이며,
    상기 random number는 0~1 중 임의의 숫자이며, 상기 floor(x)는 x에 가장 가까운 정수이고, 상기 modular28(x)는 x를 28로 나눈 나머지이고;
    상기 프리앰블 정보는 프리앰블 인덱스(Preamble_Index)이고, 상기 프리앰블 인덱스 결정식은.
    프리앰블 인덱스 = 셀 식별자 그룹 + (셀 식별자 번호 * 32)인 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 망정보 결정부는, 상기 타 기지국의 신호 중 CINR 및 RSSI가 탐색 기준 이상인 경우,
    상기 탐색된 타 기지국의 셀 식별자 번호 중 최대값에 1을 더하여, 상기 기지국의 임시 셀 식별자를 선택하고;
    상기 탐색된 타 기지국의 셀 식별자 및 상기 선택된 임시 셀 식별자를 비교하고;
    상기 비교 결과 상기 탐색된 타 기지국의 셀 식별자 및 상기 선택된 임시 셀 식별자가 동일하지 않은 경우에는 상기 상기 임시 셀 식별자를 상기 기지국의 셀 식별자로 선택하고,
    상기 비교 결과 상기 탐색된 타 기지국의 셀 식별자 및 상기 선택된 임시 셀 식별자가 동일한 경우에는 세그먼트 식별자를 비교하여 상기 타 기지국의 세그먼트 식별자와 상기 기지국의 세그먼트 식별자가 동일하지 않은 경우에만 상기 임시 셀 식별자를 상기 기지국의 셀 식별자로 선택하며;
    상기 선택된 상기 기지국의 셀 식별자및 상기 기지국의 세그먼트 식별자를 이용하여 상기 기지국의 프리앰블 정보를 결정하고,
    상기 선택된 상기 기지국의 셀 식별자와 동일하게 상기 기지국의 업링크 간섭제어 인자를 결정하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 셀 임시 식별자는 IDcell(i)이고, 상기 IDcell(i)는 하기 선택식에 의해 선택되며
    IDcell(i) = modular32(max_IDcell + 1)
    상기 max_IDcell은 상기 망정보 탐색부에 의해 탐색된 상기 타 기지국의 셀 식별자 번호 중 최대값이고, 상기 modular32(x)는 x를 32로 나눈 나머지이고;
    상기 프리앰블 정보는 프리앰블 인덱스(Preamble_Index)이고, 상기 프리앰블 인덱스는 하기 결정식에 의해 결정되며,
    프리앰블 인덱스 = 셀 식별자 + (32 * 세그먼트 식별자)
    상기 셀 식별자는 상기 기지국의 셀 식별자이고, 상기 세그먼트 식별자는 상기 기지국의 세그먼트 식별자인 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 망정보 탐색부는,
    기지국 "ON"시 단말 모드로 동작함으로써, 상기 기지국의 동기를 맞추고 상기 타 기지국의 망정보를 찾는 셀서치부;
    CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio, 간섭 잡음비)를 측정하는 CINR 측정부; 및
    RSSI(Received Signal Strength Indication, 수신 신호 강도)를 측정하는 RSSI 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국.
  14. 삭제
  15. 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법에 있어서,
    셀설치(Cell Search)를 통하여 타 기지국의 셀 식별자와 세그먼트 식별자로 구성되는 프리앰블 정보 및 업링크 간섭제어 인자를 포함하는 망정보를 탐색하는 단계;
    상기 탐색된 타 기지국의 망정보를 기초로 하여 상기 기지국의 초기화를 위한 망정보를 결정하는 단계; 및
    싱기 결정된 상기 기지국의 망정보를 사용하여 상기 기지국을 초기화하는 단계를 포함하며,
    상기 기지국의 초기화를 위한 망정보를 결정하는 단계는,
    상기 탐색된 상기 타 기지국의 신호 중 CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio, 간섭 잡음비) 및 RSSI(Received Signal Strength Indication, 수신 신호 강도)가 탐색 기준 이하인 경우에는, 상기 망정보가 저장된 망정보 풀(pool) 및 소정의 랜덤(random)식을 사용하여 상기 기지국의 망정보를 결정하며,
    상기 소정의 랜덤식은, 상기 망정보 풀을 4개의 그룹으로 분류하고, 분류된 상기 그룹 중 임의의 그룹을 선택하며, 선택된 상기 그룹별 셀 식별자 번호 범위 중 임의의 숫자를 상기 셀 식별자 번호로 선택하고, 선택된 상기 그룹 및 상기 셀 식별자 번호를 기초로 프리앰블 정보를 결정하는 수식인 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기지국의 초기화를 위한 망정보를 결정하는 단계는,
    상기 타 기지국의 신호 중 CINR 및 RSSI가 탐색 기준 이상인 경우에는,
    상기 탐색된 타 기지국의 셀 식별자 번호 중 최대값에 1을 더하여, 상기 기지국의 임시셀 식별자를 선택하는 단계;
    상기 탐색된 상기 타 기지국의 셀 식별자 및 상기 선택된 임시 셀 식별자를 비교하는 단계;
    상기 비교 결과 상기 탐색된 상기 타 기지국의 셀 식별자 및 상기 선택된 임시 셀 식별자가 동일하지 않은 경우에는 상기 임시 셀 식별자를 상기 기지국의 셀 식별자로 선택하고, 상기 비교 결과 상기 탐색된 상기 타 기지국의 셀 식별자 및 상기 선택된 임시 셀 식별자가 동일한 경우에는 상기 세그먼트 식별자를 비교하여 상기 탐색된 상기 타 기지국의 세그먼트 식별자와 상기 기지국의 세그먼트 식별자가 동일하지 않은 경우에만 상기 임시 식별자를 상기 기지국의 셀 식별자로 선택하는 단계;
    상기 선택된 상기 기지국의 셀 식별자 및 상기 기지국의 세그먼트 식별자 및 상기 기지국의 세그먼트 식별자를 이용하여 상기 기지국의 프리앰블 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 선택된 상기 기지국의 셀 식별자와 동일하게 상기 기지국의 업링크 간섭제어 인자를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법.
  17. 삭제
  18. 제15항에 있어서,
    상기 소정의 랜덤식은,
    상기 망정보 풀(pool)의 0~3 셀 식별자 그룹 중 임의의 그룹을 선택하는 단계;
    선택된 상기 그룹이 0~2인 경우, 0~31 중 임의의 숫자를 셀 식별자 번호로 선택하는 단계;
    선택된 상기 그룹이 3인 경우, 0~28 중 임의의 숫자를 셀 식별자 번호로 선택하는 단계; 및
    선택된 상기 셀 식별자 그룹 및 상기 셀 식별자 번호를 기초로 프리앰블 정보를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 광대역 무선통신 시스템의 기지국의 제어방법.
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