KR102065172B1 - Method of frequency synchronization of distributed networks - Google Patents

Method of frequency synchronization of distributed networks Download PDF

Info

Publication number
KR102065172B1
KR102065172B1 KR1020130030015A KR20130030015A KR102065172B1 KR 102065172 B1 KR102065172 B1 KR 102065172B1 KR 1020130030015 A KR1020130030015 A KR 1020130030015A KR 20130030015 A KR20130030015 A KR 20130030015A KR 102065172 B1 KR102065172 B1 KR 102065172B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
node
value
carrier frequency
adjustment
frequency
Prior art date
Application number
KR1020130030015A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20130109045A (en
Inventor
김정현
김지형
김현재
임광재
권동승
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US13/851,082 priority Critical patent/US9209959B2/en
Publication of KR20130109045A publication Critical patent/KR20130109045A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102065172B1 publication Critical patent/KR102065172B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00Synchronisation arrangements
    • H04W56/001Synchronization between nodes
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00Synchronisation arrangements
    • H04W56/0035Synchronisation arrangements detecting errors in frequency or phase

Abstract

본 발명은 분산 네트워크에 포함된 노드의 반송파 주파수 동기화 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 옵셋 추정부, 옵셋 평균값 계산부, 주파수 조정값 계산부를 포함하는 반송파 주파수 동기화 장치는, 노드에 인접한 복수의 인접 노드로부터 프리앰블을 수신하는 단계, 수신한 프리앰블로부터 반송파 주파수의 옵셋(offset)을 복수의 인접 노드 마다 각각 추정하는 단계, 추정한 옵셋의 평균값을 계산하는 단계, 평균값을 이용하여 복수의 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산하는 단계, 그리고 조정값을 바탕으로 노드의 반송파 주파수를 조정하는 단계를 통해 반송파 주파수를 조정한다.The present invention relates to a carrier frequency synchronization method and apparatus of a node included in a distributed network. A carrier frequency synchronization apparatus including a frequency offset estimator, an offset average value calculator, and a frequency adjustment value calculator, according to an embodiment of the present invention, Receiving a preamble from a plurality of adjacent nodes adjacent to the node, estimating an offset of a carrier frequency from the received preamble for each of the plurality of adjacent nodes, calculating a mean value of the estimated offsets, and using an average value The carrier frequency is adjusted by calculating an adjustment value of the carrier frequency for a plurality of adjacent nodes, and adjusting a carrier frequency of the node based on the adjustment value.

Description

분산 네트워크에서의 주파수 동기화 방법 {Method of frequency synchronization of distributed networks}Frequency synchronization method in distributed networks {Method of frequency synchronization of distributed networks}

본 발명은 분산 네트워크에서의 주파수 동기화 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a frequency synchronization method in a distributed network.

직교 주파수 분할 다중화 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA) 기반 시스템에서는 각 노드의 이동속도, 오실레이터(oscillator) 오차, 추정 오차 등에 의해 주파수 옵셋(offset)이 발생할 수 있다. 이러한 주파수 옵셋은 노드 간 간섭을 발생시켜 전체 시스템의 성능을 열화시킨다.In an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) based system, a frequency offset may occur due to a moving speed, an oscillator error, or an estimation error of each node. This frequency offset causes inter-node interference, which degrades the overall system performance.

특히 다수의 노드가 존재하는 분산 네트워크에서는, 각 노드가 모든 인접 노드들과 각각 동기화를 수행해야 하고, 어느 한 노드에 대해서 동기화 되었다 하더라도 동기화 되지 않은 다른 인접 노드에 의해서 간섭이 발생할 수 있다.In particular, in a distributed network in which there are a plurality of nodes, each node must synchronize with all neighboring nodes, and even if any node is synchronized, interference may be caused by other unsynchronized neighboring nodes.

따라서, 본 발명의 실시 예에서는, 분산 네트워크에 적용할 수 있는 유동적이고 유기적인 주파수 옵셋 동기화 방법를 제공한다.Accordingly, an embodiment of the present invention provides a flexible and organic frequency offset synchronization method applicable to a distributed network.

본 발명의 한 실시예에 따르면, 분산 네트워크에 포함된 노드의 반송파 주파수 동기화 방법이 제공된다. 상기 반송파 주파수 동기화 방법은, 노드에 인접한 복수의 인접 노드로부터 프리앰블을 수신하는 단계, 수신된 프리앰블로부터 상기 반송파 주파수의 옵셋(offset)을 상기 복수의 인접 노드 마다 각각 추정하는 단계, 상기 추정된 옵셋의 평균값을 계산하는 단계, 상기 평균값을 통해 상기 반송파 주파수의 조정값을 상기 복수의 인접 노드 전체에 대하여 계산하는 단계, 그리고 상기 조정값을 바탕으로 상기 노드의 반송파 주파수를 조정하는 단계를 포함한다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a carrier frequency synchronization method of a node included in a distributed network. The carrier frequency synchronization method may include receiving a preamble from a plurality of adjacent nodes adjacent to a node, estimating an offset of the carrier frequency from each of the plurality of adjacent nodes from the received preamble, Calculating an average value, calculating an adjustment value of the carrier frequency with respect to all the plurality of adjacent nodes based on the average value, and adjusting a carrier frequency of the node based on the adjustment value.

상기 반송파 주파수 동기화 방법에서 상기 인접 노드는, 상기 노드가 상기 복수의 인접 노드 중 특정 노드로부터 미리 정해진 횟수 이상 프리앰블을 수신한 경우, 상기 특정 노드일 수 있다.In the carrier frequency synchronization method, the neighbor node may be the specific node when the node receives a preamble a predetermined number of times or more from a specific node among the plurality of neighbor nodes.

상기 반송파 주파수 동기화 방법에서 상기 인접 노드는, 상기 분산 네트워크가 계층 구조일 때, 상기 노드의 원홉(one-hop) 노드 중 범지구 위치결정 시스템(global positioning system, GPS)을 포함하는 노드 또는 상기 GPS를 포함하는 노드와 동기화된 노드일 수 있다.In the carrier frequency synchronization method, the neighboring node includes a global positioning system (GPS) or one of one-hop nodes of the node when the distributed network is hierarchical. It may be a node synchronized with a node including a.

상기 반송파 주파수 동기화 방법은, 상기 조정값과 상기 평균값을 통하여 상기 반송파 주파수의 조정 요청값을 계산하고, 계산된 조정 요청값을 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다.The carrier frequency synchronization method may further include calculating an adjustment request value of the carrier frequency based on the adjustment value and the average value, and transmitting the calculated adjustment request value.

상기 반송파 주파수 동기화 방법은, 상기 옵셋의 평균값 계산 횟수를 업데이트하는 단계, 그리고 업데이트된 평균값 계산 횟수를 송신하는 단계를 더 포함할 수 있다. The carrier frequency synchronization method may further include updating the average number of calculations of the offset, and transmitting the updated number of calculations of the average value.

상기 반송파 주파수 동기화 방법에서 상기 조정값을 계산하는 단계는, 상기 인접 노드로부터 상기 인접 노드에서 계산된 상기 조정 요청값을 수신하는 단계, 상기 인접 노드로부터 상기 인접 노드에서 업데이트된 상기 옵셋의 평균값 계산 횟수를 수신하는 단계, 그리고 수신된 조정 요청값, 수신된 옵셋의 평균값 계산 횟수로부터 산출된 델타(

Figure 112013024266828-pat00001
)값 및 상기 평균값을 이용하여 상기 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the adjustment value in the carrier frequency synchronization method may include receiving the adjustment request value calculated at the neighbor node from the neighbor node, and calculating the average value of the offsets updated at the neighbor node from the neighbor node. Receiving a delta calculated from the received adjustment request value and the average number of calculations of the received offset;
Figure 112013024266828-pat00001
Calculating an adjustment value of the carrier frequency for all the adjacent nodes using the value and the average value.

상기 반송파 주파수 동기화 방법은, 상기 옵셋의 평균값 계산 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면, 상기 평균값 계산 횟수를 상수(

Figure 112013024266828-pat00002
)로 고정하는 단계를 더 포함할 수 있다.In the carrier frequency synchronization method, when the average value calculation count of the offset exceeds a preset number, the average value calculation count is a constant (
Figure 112013024266828-pat00002
It may further comprise a step of fixing to).

상기 반송파 주파수 동기화 방법에서 상기 조정값을 계산하는 단계는, 상기 인접 노드로부터 상기 인접 노드에서 계산된 상기 조정 요청값을 수신하는 단계, 그리고 수신된 조정 요청값, 고정된 옵셋의 평균값 계산 횟수로부터 산출된 델타(

Figure 112013024266828-pat00003
)값 및 상기 평균값을 이용하여 상기 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.The calculating of the adjustment value in the carrier frequency synchronization method may include receiving the adjustment request value calculated at the neighbor node from the neighbor node, and calculating the received number of adjustment request values and the average number of calculations of a fixed offset. Delta (
Figure 112013024266828-pat00003
Calculating an adjustment value of the carrier frequency for all the adjacent nodes using the value and the average value.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 분산 네트워크에 포함된 노드의 반송파 주파수 동기화 장치가 제공된다. 상기 반송파 주파수 동기화 장치는, 상기 노드에 인접한 복수의 인접 노드로부터 프리앰블을 수신하는 통신부, 수신된 프리앰블로부터 상기 반송파 주파수의 옵셋(offset)을 상기 복수의 인접 노드 마다 각각 추정하는 주파수 옵셋 추정부, 상기 추정된 옵셋의 평균값을 계산하는 옵셋 평균값 계산부, 상기 평균값을 통해 상기 반송파 주파수의 조정값을 상기 복수의 인접 노드 전체에 대하여 계산하는 주파수 조정값 계산부, 그리고 상기 조정값을 바탕으로 상기 노드의 반송파 주파수를 조정하는 주파수 조정부를 포함한다.According to another embodiment of the present invention, a carrier frequency synchronization apparatus of a node included in a distributed network is provided. The apparatus for synchronizing carrier frequencies includes a communication unit for receiving a preamble from a plurality of adjacent nodes adjacent to the node, a frequency offset estimator for estimating an offset of the carrier frequency for each of the plurality of neighbor nodes from the received preamble, An offset average value calculator for calculating an average value of the estimated offsets, a frequency adjustment value calculator for calculating the adjusted value of the carrier frequency for all of the plurality of adjacent nodes through the average value, and the adjusted value of the node based on the adjusted value. And a frequency adjusting unit for adjusting the carrier frequency.

상기 반송파 주파수 동기화 장치에서 상기 인접 노드는, 상기 노드가 상기 복수의 인접 노드 중 특정 노드로부터 미리 정해진 횟수 이상 프리앰블을 수신한 경우, 상기 특정 노드일 수 있다.In the carrier frequency synchronization apparatus, the neighbor node may be the specific node when the node has received a preamble a predetermined number of times or more from a specific node among the plurality of neighbor nodes.

상기 반송파 주파수 동기화 장치에서 상기 인접 노드는, 상기 분산 네트워크가 계층 구조일 때, 상기 노드의 원홉(one-hop) 노드 중 범지구 위치결정 시스템(global positioning system, GPS)을 포함하는 노드 또는 상기 GPS를 포함하는 노드와 동기화된 노드일 수 있다.In the carrier frequency synchronization apparatus, the adjacent node includes a global positioning system (GPS) or one of the one-hop nodes of the node when the distributed network is hierarchical. It may be a node synchronized with a node including a.

상기 반송파 주파수 동기화 장치는, 상기 조정값과 상기 평균값을 통하여 상기 반송파 주파수의 조정 요청값을 계산하고, 계산된 조정 요청값을 송신하는 조정 요청값 산출부를 더 포함할 수 있다.The apparatus for synchronizing a carrier frequency may further include an adjustment request value calculator configured to calculate an adjustment request value of the carrier frequency based on the adjustment value and the average value, and transmit the calculated adjustment request value.

상기 반송파 주파수 동기화 장치는, 상기 옵셋의 평균값 계산 횟수를 업데이트하고, 업데이트된 평균값 계산 횟수를 상기 통신부로 전송하는 횟수 연산부를 더 포함할 수 있다.The apparatus for synchronizing a carrier frequency may further include a count calculator configured to update the average count count of the offset and transmit the updated average count count to the communication unit.

상기 반송파 주파수 동기화 장치에서 상기 조정값 계산부는, 상기 인접 노드로부터 상기 인접 노드에서 계산된 상기 조정 요청값을 수신하고, 상기 인접 노드로부터 상기 인접 노드에서 업데이트된 상기 옵셋의 평균 계산 횟수를 수신하며, 수신된 조정 요청값, 수신된 옵셋의 평균값 계산 횟수로부터 산출된 델타(

Figure 112013024266828-pat00004
)값 및 상기 평균값을 이용하여 상기 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산할 수 있다.In the carrier frequency synchronization apparatus, the adjustment value calculator, receives the adjustment request value calculated in the neighbor node from the neighbor node, receives the average number of calculations of the offset updated in the neighbor node from the neighbor node, Delta calculated from the received adjustment request value and the average number of calculations of the offsets received.
Figure 112013024266828-pat00004
) And the average value may be used to calculate the adjusted value of the carrier frequency for the entire adjacent node.

상기 반송파 주파수 동기화 장치에서 상기 횟수 연산부는, 상기 옵셋의 평균값 계산 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면, 상기 평균값 계산 횟수를 상수(

Figure 112013024266828-pat00005
)로 고정할 수 있다.In the carrier frequency synchronization apparatus, the number calculating unit may determine the average number of calculations as a constant when the number of calculations of the average value of the offset exceeds a preset number.
Figure 112013024266828-pat00005
) Can be fixed.

상기 반송파 주파수 동기화 장치에서 상기 조정값 계산부는, 상기 인접 노드로부터 상기 인접 노드에서 계산된 상기 조정 요청값을 수신하고, 수신된 조정 요청값, 고정된 옵셋의 평균값 계산 횟수로부터 산출된 델타(

Figure 112013024266828-pat00006
)값 및 상기 평균값을 이용하여 상기 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산할 수 있다. In the carrier frequency synchronization apparatus, the adjustment value calculator is configured to receive the adjustment request value calculated at the neighbor node from the neighbor node, and calculate the delta calculated from the received number of adjustment request values and the average value of the fixed offset.
Figure 112013024266828-pat00006
) And the average value may be used to calculate the adjusted value of the carrier frequency for the entire adjacent node.

이와 같이 본 발명의 한 실시 예에 따르면, 제안된 알고리즘과 같은 방법을통해 분산 네트워크 내로 진입한 노드는 자신의 반송파 주파수를 조정함으로써, 새로이 진입한 네트워크의 반송파 주파수와 동기화할 수 있다. 또한, 주기적으로 동기화할 필요가 있을 경우, 분산 네트워크 내의 각 노드는 낮은 오버헤드로 반송파 주파수를 주위 노드와 동기화할 수 있다.As such, according to an embodiment of the present invention, a node entering a distributed network through a method similar to the proposed algorithm may synchronize its own carrier frequency to synchronize with a carrier frequency of a newly entered network. Also, if there is a need to synchronize periodically, each node in the distributed network can synchronize the carrier frequency with surrounding nodes with low overhead.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분산 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 반송파 주파수 동기화 장치를 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 k번째 업데이트 시점일 때 노드 i에서 수행되는 주파수 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수를 제한하여 노드 i에서 수행되는 주파수 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수를 업데이트 하지 않고 노드 i에서 수행되는 주파수 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노드 i에서 수행되는 주파수 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다.
1 is a diagram illustrating a distributed network according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram illustrating a carrier frequency synchronization device according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a frequency synchronization process performed at node i at the k-th update point according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a frequency synchronization process performed at node i by limiting the number of average value calculations of frequency offsets according to another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a frequency synchronization process performed at node i without updating the average number of calculation of a frequency offset according to another embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a frequency synchronization process performed at node i according to another embodiment of the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when a part is said to "include" a certain component, it means that it may further include other components, except to exclude other components unless specifically stated otherwise. In addition, the terms “… unit”, “… unit”, “module”, “block”, and the like described in the specification mean a unit that processes at least one function or operation, which is hardware or software or a combination of hardware and software. It can be implemented as.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 분산 네트워크를 나타낸 도면이다.1 is a diagram illustrating a distributed network according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 분산 네트워크는 통신 링크(110)로 연결된 복수의 노드(100)를 포함한다. 분산 네트워크에 포함된 각 노드는 인접 노드로부터 수신한 프리앰블을 이용하여 주파수를 동기화한다. 이때, 각 노드의 주파수 동기화 업데이트 주기는 인접 노드의 수를 고려하여 설정될 수 있다. 또는, 주파수 동기화 업데이트 주기는 미리 정해진 값으로 고정될 수도 있고, 인접 노드로부터의 프리앰블 수신 횟수로 정의될 수도 있다.Referring to FIG. 1, a distributed network according to an embodiment of the present invention includes a plurality of nodes 100 connected by a communication link 110. Each node included in the distributed network synchronizes frequencies using a preamble received from an adjacent node. In this case, the frequency synchronization update period of each node may be set in consideration of the number of adjacent nodes. Alternatively, the frequency synchronization update period may be fixed to a predetermined value or may be defined as the number of preamble receptions from neighbor nodes.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 반송파 주파수 동기화 장치를 나타낸 블록도이고, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 k번째 업데이트 시점일 때 노드 i에서 수행되는 주파수 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다. 2 is a block diagram illustrating an apparatus for synchronizing a carrier frequency according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a flowchart illustrating a frequency synchronization process performed at the node i at a k-th update point according to an embodiment of the present invention. .

도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 반송파 주파수 동기화 장치(200)는, 통신부(210), 주파수 옵셋 추정부(220), 옵셋 평균값 계산부(230), 주파수 조정값 계산부(240), 그리고 주파수 조정부(250)를 포함한다. 또한, 조정 요청값 산출부(260), 그리고 횟수 연산부(270)를 더 포함할 수 있다.2, the carrier frequency synchronization device 200 according to an embodiment of the present invention, the communication unit 210, the frequency offset estimation unit 220, the offset average value calculation unit 230, the frequency adjustment value calculation unit ( 240, and a frequency adjuster 250. The apparatus may further include an adjustment request value calculator 260 and a count operator 270.

통신부(210)는 분산 네트워크 내의 다른 노드로부터 프리앰블을 수신하고, 다른 노드로 프리앰블을 송신한다. 또한, 반송파 주파수 동기화 과정에서 만들어진 각종 파라미터(주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수(

Figure 112013024266828-pat00007
) 및 반송파 주파수 조정 요청값(
Figure 112013024266828-pat00008
) 등)를 송수신할 수 있다. 각종 파라미터의 송수신 여부는 각 노드에서 본 발명의 실시예에 따른 알고리즘을 수행할 때 필요한 오버헤드에 따라서 결정될 수 있다.The communication unit 210 receives the preamble from another node in the distributed network, and transmits the preamble to another node. In addition, various parameters (number of frequency offset calculations)
Figure 112013024266828-pat00007
) And carrier frequency adjustment request value (
Figure 112013024266828-pat00008
), Etc.). Whether to transmit or receive various parameters may be determined according to the overhead required when performing an algorithm according to an embodiment of the present invention at each node.

주파수 옵셋 추정부(220)는 분산 네트워크 내의 각 노드로부터 수신한 프리앰블을 이용하여 해당 노드의 주파수 옵셋을 추정한다. 즉, 주파수 옵셋 추정부(220)에서는 각 노드별로 프리앰블을 수신한 횟수만큼 주파수 옵셋을 추정한다.The frequency offset estimator 220 estimates the frequency offset of the corresponding node using the preamble received from each node in the distributed network. That is, the frequency offset estimator 220 estimates the frequency offset by the number of times the preamble is received for each node.

옵셋 평균값 계산부(230)는 분산 네트워크 내의 각 노드에 대해서 추정한 주파수 옵셋의 평균값을 계산한다. 주파수 옵셋 추정부(220)에서 분산 네트워크 내의 특정 노드에 대한 주파수 옵셋을 수 회 추정하면, 옵셋 평균값 계산부(230)에서는 각 노드 마다 추정한 주파수 옵셋의 평균값을 계산할 수 있다.The offset average value calculator 230 calculates an average value of the frequency offsets estimated for each node in the distributed network. When the frequency offset estimator 220 estimates the frequency offset of a specific node in the distributed network several times, the offset average value calculator 230 may calculate an average value of the estimated frequency offsets for each node.

주파수 조정값 계산부(240)는, 옵셋 평균값 계산부(230)에서 계산한 주파수 옵셋의 평균값을 바탕으로 노드의 주파수 조정값을 계산한다. 한편, 주파수 조정값 계산부(240)는 주파수 조정값을 계산할 때 통신부에서 수신한 각종 파라미터를 이용할 수 있다.The frequency adjustment value calculator 240 calculates the frequency adjustment value of the node based on the average value of the frequency offsets calculated by the offset average value calculator 230. The frequency adjustment value calculator 240 may use various parameters received by the communication unit when calculating the frequency adjustment value.

주파수 조정부(250)는, 주파수 조정값 계산부(240)에서 계산한 주파수 조정값을 바탕으로 반송파 주파수 동기화 장치가 장착된 노드의 주파수를 조정한다.The frequency adjusting unit 250 adjusts the frequency of the node equipped with the carrier frequency synchronizing device based on the frequency adjusting value calculated by the frequency adjusting value calculator 240.

또한, 조정 요청값 산출부(260)는, 주파수 조정값 계산부(240)에서 계산한 주파수 조정값과, 옵셋 평균값 계산부(230)에서 계산한 주파수 옵셋의 평균값을 연산하여 다른 노드로 송신할 주파수 조정 요청값을 산출한다.In addition, the adjustment request value calculation unit 260 calculates an average value of the frequency adjustment value calculated by the frequency adjustment value calculation unit 240 and the frequency offset calculated by the offset average value calculation unit 230 and transmits the average value to another node. Calculate the frequency adjustment request value.

또한, 횟수 연산부(270)에서는, 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수를 업데이트하고 업데이트한 평균값 계산 횟수를 통신부(210)로 전송하여 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수가 다른 노드로 송신될 수 있도록 한다. 한편, 알고리즘의 오버헤드를 낮추기 위해 횟수 연산부(270)는, 평균값 계산 횟수가 미리 정해진 횟수를 초과하면 더 이상 평균값 계산 횟수를 업데이트하지 않고, 상수로 고정할 수 있다.In addition, the number calculating unit 270 updates the average value calculation frequency of the frequency offset and transmits the updated average value calculation number to the communication unit 210 so that the average value calculation frequency of the frequency offset can be transmitted to another node. On the other hand, in order to reduce the overhead of the algorithm, the number calculating unit 270 may fix the average number of calculations to a constant without updating the number of times of calculating the average value more than the predetermined number of times.

이하, 도 3과 아래의 의사코드1을 통해 분산 네트워크로 진입한 노드의 주파수 동기화 과정을 설명한다.Hereinafter, a frequency synchronization process of a node entering a distributed network through FIG. 3 and pseudo code 1 below will be described.

<의사코드1>Doctor code 1

Figure 112013024266828-pat00009
Figure 112013024266828-pat00009

의사코드1에서 노드 i는 본원 발명의 실시예에 따른 주파수 동기화를 수행하는 노드이다.Node i in pseudocode 1 is a node that performs frequency synchronization according to an embodiment of the present invention.

먼저, 노드 i는 집합

Figure 112013024266828-pat00010
에 포함된 노드로부터 프리앰블을 수신(S301)할 때마다 집합
Figure 112013024266828-pat00011
에 포함된 노드에 대한 주파수 옵셋을 1차 추정한다(S302). 이때, 집합
Figure 112013024266828-pat00012
는, 노드 i에 인접한 노드 중, 노드 i에서 미리 정해진 횟수(
Figure 112013024266828-pat00013
) 이상 수신된 프리앰블을 전송한 노드의 집합이다. 본 발명의 실시예에서, 집합
Figure 112013024266828-pat00014
에 포함된 노드를 '노드 m'이라고 한다. First, node i is a set
Figure 112013024266828-pat00010
Set each time the preamble is received from the node included in the (S301)
Figure 112013024266828-pat00011
First, estimate the frequency offset for the node included in (S302). At this time,
Figure 112013024266828-pat00012
Is a predetermined number of times in node i among nodes adjacent to node i (
Figure 112013024266828-pat00013
) Is a set of nodes that transmitted the received preamble. In an embodiment of the invention, a set
Figure 112013024266828-pat00014
The node included in is called 'node m'.

Figure 112013024266828-pat00015
는 k번째 업데이트 시점에서 노드 i가 노드 m에게서 r번째 수신한 프리앰블로부터 노드 m에 대한 주파수 옵셋을 임시적으로 추정한 값이다.
Figure 112013024266828-pat00015
Is a value obtained by temporarily estimating the frequency offset of the node m from the preamble received by the node i from the node m at the k-th update point.

이후, 노드 i는 그때까지 노드 m으로부터 프리앰블을 수신한 횟수(

Figure 112013024266828-pat00016
)를 바탕으로 1차 추정한 주파수 옵셋의 평균값을 계산한다. 즉, 1차 추정한 주파수 옵셋의 평균값인
Figure 112013024266828-pat00017
은 노드 i가 노드 m으로부터 프리앰블을
Figure 112013024266828-pat00018
(
Figure 112013024266828-pat00019
)회 수신한 후(S303) 노드 m의 주파수 옵셋을 최종적으로 추정한 값이다(S304).Since then, node i has received the preamble from node m so far (
Figure 112013024266828-pat00016
Calculate the average value of the first estimated frequency offset. That is, the average value of the first-order estimated frequency offset
Figure 112013024266828-pat00017
Node i takes the preamble from node m
Figure 112013024266828-pat00018
(
Figure 112013024266828-pat00019
This is the final estimation of the frequency offset of the node m after reception (S303).

이후, 노드 i는 k번째 업데이트 시점까지 노드 m에 대한 주파수 옵셋의 평균값을 계산한 횟수를 업데이트 한다(S305). 의사코드1에서, 노드 i가 노드 m에 대해서 주파수 옵셋의 평균값을 계산한 횟수(

Figure 112013024266828-pat00020
)는
Figure 112013024266828-pat00021
이다.Thereafter, the node i updates the number of times that the average value of the frequency offsets for the node m is calculated until the k-th update time point (S305). In pseudocode 1, the number of times node i computed the average value of the frequency offset for node m (
Figure 112013024266828-pat00020
)
Figure 112013024266828-pat00021
to be.

이후, 노드 i는 집합

Figure 112013024266828-pat00022
Figure 112013024266828-pat00023
에 포함된 노드로부터
Figure 112013024266828-pat00024
Figure 112013024266828-pat00025
를 수신한다(S306). 이때, 집합
Figure 112013024266828-pat00026
는, 집합
Figure 112013024266828-pat00027
에 포함된 노드 중, 노드 i에서 수신된 반송파 주파수 조정 요청값(
Figure 112013024266828-pat00028
)을 전송한 노드의 집합이다. Node i is then aggregated
Figure 112013024266828-pat00022
Figure 112013024266828-pat00023
From nodes contained in
Figure 112013024266828-pat00024
And
Figure 112013024266828-pat00025
Receive (S306). At this time,
Figure 112013024266828-pat00026
A set
Figure 112013024266828-pat00027
Among the nodes included in, the carrier frequency adjustment request value received at node i (
Figure 112013024266828-pat00028
) Is the set of nodes that sent.

본 발명의 실시예에서, 집합

Figure 112013024266828-pat00029
에 포함된 노드를 '노드 n'이라 하고,
Figure 112013024266828-pat00030
는 k번째 업데이트 시점에서 노드 n이 노드 i에게 전송하는 반송파 주파수 조정 요청값을 나타내며,
Figure 112013024266828-pat00031
는 k번째 업데이트 시점에서 노드 n이 노드 i에 대해서 주파수 옵셋의 평균값을 계산한 횟수를 나타낸다.In an embodiment of the invention, a set
Figure 112013024266828-pat00029
The node included in is called 'node n',
Figure 112013024266828-pat00030
Denotes a carrier frequency adjustment request value transmitted from node n to node i at the k-th update time point,
Figure 112013024266828-pat00031
Denotes the number of times node n computes the average value of the frequency offset with respect to node i at the k-th update point.

이후, 노드 i는 수신한

Figure 112013024266828-pat00032
Figure 112013024266828-pat00033
과, 앞서 계산한 주파수 옵셋의 평균값(
Figure 112013024266828-pat00034
)을 바탕으로 노드 n에 대한 최종 주파수 옵셋값(
Figure 112013024266828-pat00035
)을 계산한다(S307). After that, node i receives
Figure 112013024266828-pat00032
And
Figure 112013024266828-pat00033
And the average value of the frequency offset
Figure 112013024266828-pat00034
Based on the final frequency offset for node n
Figure 112013024266828-pat00035
) Is calculated (S307).

이때,

Figure 112013024266828-pat00036
는 노드 n과 노드 i의 관계에서 결정될 수 있다. 즉, 노드 i가 노드 n으로부터 반송파 주파수 조정 요청값은 수신하지 못하고 미리 정해진 횟수(
Figure 112013024266828-pat00037
) 이상 프리앰블만을 수신한 경우,
Figure 112013024266828-pat00038
는 0으로 결정될 수 있고, 반송파 주파수 조정 요청값은 수신하였으나 프리앰블은 미리 정해진 횟수 이상 수신하지 못한 경우
Figure 112013024266828-pat00039
는 1로 결정될 수 있다.At this time,
Figure 112013024266828-pat00036
May be determined in the relationship between node n and node i. That is, the node i does not receive the carrier frequency adjustment request value from the node n and the predetermined number of times (
Figure 112013024266828-pat00037
) If only the preamble is received,
Figure 112013024266828-pat00038
May be determined to be 0 and the carrier frequency adjustment request value is received but the preamble is not received more than a predetermined number of times.
Figure 112013024266828-pat00039
May be determined as 1.

또한, 노드 i가 노드 n으로부터 반송파 주파수 조정 요청값도 수신하고, 프리앰블도 미리 정해진 횟수 이상 수신한 경우

Figure 112013024266828-pat00040
는 0에서 1 사이의 임의의 값으로 결정될 수 있으며, 이때에는 아래 수학식 1에 따라
Figure 112013024266828-pat00041
가 결정될 수 있다.In addition, when the node i also receives the carrier frequency adjustment request value from the node n, and also receives the preamble a predetermined number or more
Figure 112013024266828-pat00040
May be determined as any value between 0 and 1, in which case
Figure 112013024266828-pat00041
Can be determined.

Figure 112013024266828-pat00042
Figure 112013024266828-pat00042

마지막으로, 노드 i는 노드 n에 대한 최종 주파수 옵셋값(

Figure 112013024266828-pat00043
)을 이용하여 집합
Figure 112013024266828-pat00044
에 포함된 모든 노드에 대한 반송파 주파수의 조정값(
Figure 112013024266828-pat00045
)을 계산하고, 자신의 반송파 주파수를 조정한다(S308). 이때,
Figure 112013024266828-pat00046
는 노드 집합
Figure 112013024266828-pat00047
에 포함된 노드의 수이다. Finally, node i is the last frequency offset value for node n (
Figure 112013024266828-pat00043
) Using
Figure 112013024266828-pat00044
The adjusted value of the carrier frequency for all nodes in
Figure 112013024266828-pat00045
) And adjust its carrier frequency (S308). At this time,
Figure 112013024266828-pat00046
Set of nodes
Figure 112013024266828-pat00047
The number of nodes in the.

위와 같이, 노드 i는 최종적으로 계산한 반송파 주파수의 조정값(

Figure 112013024266828-pat00048
)을 이용하여 자신의 반송파 주파수를 조정함으로써, 노드 i는 새롭게 진입한 네트워크의 반송파 주파수와 동기화 할 수 있다.As above, node i is the final calculated carrier frequency adjustment value (
Figure 112013024266828-pat00048
Node i can synchronize with the carrier frequency of the newly entered network.

또한, 노드 i는 반송파 주파수의 조정값(

Figure 112013024266828-pat00049
)과 노드 n대한 최종 주파수 옵셋값(
Figure 112013024266828-pat00050
)의 차이를 계산하여, 반송파 주파수 조정 요청값(
Figure 112013024266828-pat00051
)를 계산(S309)할 수 있고, 노드 n에 대한 반송파 주파수 조정 요청값(
Figure 112013024266828-pat00052
) 및 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수(
Figure 112013024266828-pat00053
)를 노드 n으로 전송할 수 있다(S310). 도 3에 도시된 발명의 한 실시예는 노드 n과 노드 m이 동일한 경우이다. Further, node i is an adjustment value of the carrier frequency (
Figure 112013024266828-pat00049
) And the final frequency offset for node n (
Figure 112013024266828-pat00050
), Calculate the difference between the carrier frequency adjustment request value (
Figure 112013024266828-pat00051
) Can be calculated (S309), and the carrier frequency adjustment request value for node n (
Figure 112013024266828-pat00052
) And the number of averages of frequency offsets calculated (
Figure 112013024266828-pat00053
) May be transmitted to the node n (S310). One embodiment of the invention shown in FIG. 3 is where node n and node m are identical.

한편, 의사코드 1에서 집합

Figure 112013024266828-pat00054
Figure 112013024266828-pat00055
는 각각 집합
Figure 112013024266828-pat00056
Figure 112013024266828-pat00057
가 될 수 있다. 이 경우,
Figure 112013024266828-pat00058
Figure 112013024266828-pat00059
본 발명의 실시예에 따른 분산 네트워크가 계층 구조일 때 집합
Figure 112013024266828-pat00060
Figure 112013024266828-pat00061
Figure 112013024266828-pat00062
의 상위 그룹에 속하는 노드의 집합이다. 이때, 상위 그룹은 글로벌 위치 결정 시스템(global positioning system, GPS)을 장착한 노드 또는 GPS를 장착한 노드와 동기화된 노드의 집합이 될 수 있다.On the other hand, set from pseudocode 1.
Figure 112013024266828-pat00054
And
Figure 112013024266828-pat00055
Each set
Figure 112013024266828-pat00056
And
Figure 112013024266828-pat00057
Can be in this case,
Figure 112013024266828-pat00058
And
Figure 112013024266828-pat00059
Is Aggregation when distributed network is hierarchical according to an embodiment of the present invention
Figure 112013024266828-pat00060
Figure 112013024266828-pat00061
And
Figure 112013024266828-pat00062
A set of nodes belonging to the parent group of. In this case, the upper group may be a node equipped with a global positioning system (GPS) or a set of nodes synchronized with a node equipped with a GPS.

이 경우, 상기 의사코드1은 의사코드1-1과 같이 표현될 수 있다.In this case, the pseudo code 1 may be expressed as pseudo code 1-1.

<의사코드1-1>Doctor Code 1-1

Figure 112013024266828-pat00063
Figure 112013024266828-pat00063

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수를 제한하여 노드 i에서 수행되는 주파수 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다. 4 is a flowchart illustrating a frequency synchronization process performed at node i by limiting the number of average value calculations of frequency offsets according to another embodiment of the present invention.

아래 의사코드2에서는 노드 i에서 카운트하는 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수를 미리 정해진 횟수만큼만 업데이트하도록 함으로써, 주파수 동기화 과정의 오버헤드를 줄일 수 있다.In the pseudo code 2 below, the overhead of the frequency synchronization process can be reduced by updating the average number of frequency offset calculations counted by the node i only a predetermined number of times.

이하, 도 4와 아래의 의사코드2를 통해 분산 네트워크에 포함된 특정 노드가 낮은 오버헤드로 주파수 동기화를 수행하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of performing frequency synchronization with low overhead by a specific node included in a distributed network will be described with reference to FIG. 4 and the pseudo code 2 below.

<의사코드2>Doctor code 2

Figure 112013024266828-pat00064
Figure 112013024266828-pat00064

의사코드2에서 노드 i는 노드 m으로부터 프리앰블을 수신(S401)할 때마다 노드 m의 주파수 옵셋을 1차 추정한다(S402).

Figure 112013024266828-pat00065
는 의사코드1에서와 같이 노드 m의 주파수 옵셋을 임시적으로 추정한 값을 나타낸다.In pseudo code 2, each time node i receives a preamble from node m (S401), first estimates a frequency offset of node m (S402).
Figure 112013024266828-pat00065
Denotes a value of temporarily estimating the frequency offset of the node m as in pseudo code 1.

이후, 프리앰블을 미리 정해진 횟수(

Figure 112013024266828-pat00066
) 이상 수신(S403)한 노드 i는 그때까지 인접 노드 m으로부터 프리앰블을 수신한 횟수(
Figure 112013024266828-pat00067
)를 기준으로 1차 추정한 주파수 옵셋의 평균값(
Figure 112013024266828-pat00068
)을 계산한다(S404).
Figure 112013024266828-pat00069
도 의사코드1에서와 같이 노드 m의 주파수 옵셋을 최종적으로 추정한 값을 나타낸다.Thereafter, the preamble is determined a predetermined number of times (
Figure 112013024266828-pat00066
Node i has received more than one preamble from the neighbor node m until then (
Figure 112013024266828-pat00067
, Based on the first-order estimated frequency offset (
Figure 112013024266828-pat00068
) Is calculated (S404).
Figure 112013024266828-pat00069
As shown in Pseudo Code 1, the frequency offset of node m is finally estimated.

다만 의사코드1과 달리, 의사코드2로 제안되는 알고리즘에서는, 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수(

Figure 112013024266828-pat00070
)의 업데이트를 제한한다(S405). 즉,
Figure 112013024266828-pat00071
가 미리 정해진 횟수(
Figure 112013024266828-pat00072
)보다 작으면,
Figure 112013024266828-pat00073
를 업데이트 하지만(S406), 커지면,
Figure 112013024266828-pat00074
를 업데이트 하지 않고, 더 이상 전송하지도 않는다. 따라서,
Figure 112013024266828-pat00075
인 경우에는
Figure 112013024266828-pat00076
가 상수로 고정된다(
Figure 112013024266828-pat00077
)(S407).However, unlike the pseudo code 1, in the algorithm proposed by the pseudo code 2, the average value of the frequency offset calculation (
Figure 112013024266828-pat00070
) Update is restricted (S405). In other words,
Figure 112013024266828-pat00071
Is a predetermined number of times (
Figure 112013024266828-pat00072
Less than)
Figure 112013024266828-pat00073
Update (S406), but when it grows,
Figure 112013024266828-pat00074
It doesn't update and doesn't send anymore. therefore,
Figure 112013024266828-pat00075
If is
Figure 112013024266828-pat00076
Is fixed as a constant (
Figure 112013024266828-pat00077
(S407).

이후, 반송파 주파수의 조정값(

Figure 112013024266828-pat00078
)과 반송파 주파수 조정 요청값(
Figure 112013024266828-pat00079
)이 계산되고 다른 노드로 전송되는 것은 의사코드1에서 제안된 바와 같다(S408 내지 S411).Then, the adjustment value of the carrier frequency (
Figure 112013024266828-pat00078
) And carrier frequency adjustment request value (
Figure 112013024266828-pat00079
) Is calculated and transmitted to another node as suggested in pseudo code 1 (S408 to S411).

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수를 업데이트 하지 않고 노드 i에서 수행되는 주파수 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다. FIG. 5 is a flowchart illustrating a frequency synchronization process performed at node i without updating the average number of calculation of a frequency offset according to another embodiment of the present invention.

아래 의사코드3에서는 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수(

Figure 112013024266828-pat00080
)를 카운트 하여 전송하지 않고, 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수(
Figure 112013024266828-pat00081
)를 이용하여 계산되는
Figure 112013024266828-pat00082
를 상수(
Figure 112013024266828-pat00083
)로 고정함으로써, 주파수 동기화 과정의 오버헤드를 줄일 수 있다.In the following pseudo code 3, the average value of frequency offset calculation (
Figure 112013024266828-pat00080
) Without calculating and transmitting the average value of the frequency offset
Figure 112013024266828-pat00081
Calculated using
Figure 112013024266828-pat00082
Is a constant (
Figure 112013024266828-pat00083
By reducing the overhead of the frequency synchronization process.

이하, 도 5와 아래의 의사코드3을 통해 분산 네트워크에 포함된 특정 노드가 낮은 오버헤드로 주파수 동기화를 수행하는 과정을 설명한다.Hereinafter, a process of performing frequency synchronization with low overhead by a specific node included in a distributed network will be described with reference to FIG. 5 and the pseudo code 3 below.

<의사코드3>Doctor code 3

Figure 112013024266828-pat00084
Figure 112013024266828-pat00084

의사코드3에서 노드 i는 노드 m으로부터 프리앰블을 수신할 때(S501)마다 노드 m의 주파수 옵셋을 1차 추정한다(S502).

Figure 112013024266828-pat00085
는 의사코드1에서와 같이 노드 m의 주파수 옵셋을 임시적으로 추정한 값을 나타낸다.In the pseudo code 3, the node i first estimates the frequency offset of the node m every time the preamble is received from the node m (S501) (S502).
Figure 112013024266828-pat00085
Denotes a value of temporarily estimating the frequency offset of the node m as in pseudo code 1.

이후, 미리 정해진 횟수 (

Figure 112013024266828-pat00086
) 이상 프리앰블을 수신(S503)한 노드 i는 그때까지 인접 노드 m로부터 프리앰블을 수신한 횟수(
Figure 112013024266828-pat00087
)를 기준으로 1차 추정한 주파수 옵셋의 평균값을 계산한다(S504). Since then, a predetermined number of times (
Figure 112013024266828-pat00086
Node i that has received the above preamble (S503) has received the preamble from the neighbor node m until then (
Figure 112013024266828-pat00087
In step S504, the average value of the first-order estimated frequency offset is calculated.

즉, 1차 추정한 주파수 옵셋의 평균값인

Figure 112013024266828-pat00088
은 k번째 업데이트 시점에서 노드 i가 노드 m으로부터 프리앰블을
Figure 112013024266828-pat00089
회 수신한 후 노드 m의 주파수 옵셋을 최종적으로 추정한 값이다. 이후, 추정한 주파수 옵셋의 평균값(
Figure 112013024266828-pat00090
)을 바탕으로 노드 m에 대한 최종 주파수 옵셋값(
Figure 112013024266828-pat00091
)을 계산한다.That is, the average value of the first-order estimated frequency offset
Figure 112013024266828-pat00088
At node k, node i takes the preamble from node m.
Figure 112013024266828-pat00089
The frequency offset of node m is finally estimated after the first reception. Then, the average value of the estimated frequency offset (
Figure 112013024266828-pat00090
), Then the final frequency offset for node m (
Figure 112013024266828-pat00091
Calculate

이때, 의사코드3으로 제안되는 알고리즘에서는 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수를 업데이트 하지 않으며, 따라서 반송파 주파수의 조정값(

Figure 112013024266828-pat00092
)의 계산에는 상수(
Figure 112013024266828-pat00093
)를 이용한다. In this case, the algorithm proposed by pseudo code 3 does not update the average number of calculations of the frequency offset, and therefore the adjusted value of the carrier frequency (
Figure 112013024266828-pat00092
) Has a constant (
Figure 112013024266828-pat00093
).

즉, 노드 i는 상수인

Figure 112013024266828-pat00094
를 이용하여 반송파 주파수의 조정값을 계산하므로, 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수(
Figure 112013024266828-pat00095
)를 카운트하고
Figure 112013024266828-pat00096
를 계산하는데 소모되는 자원을 줄일 수 있다. That is, node i is a constant
Figure 112013024266828-pat00094
Since the adjustment value of the carrier frequency is calculated using, the average value of the frequency offset calculation (
Figure 112013024266828-pat00095
)
Figure 112013024266828-pat00096
It can reduce the resources consumed to calculate.

이후, 노드

Figure 112013024266828-pat00097
i는
Figure 112013024266828-pat00098
,
Figure 112013024266828-pat00099
, 그리고 노드 n으로부터 수신한 반송파 주파수 조정 요청값(
Figure 112013024266828-pat00100
)을 이용(S505)하여 반송파 주파수의 조정값(
Figure 112013024266828-pat00101
)을 계산하고, 계산한 반송파 주파수의 조정값에 따라 주파수를 조정한다(S506). Then, node
Figure 112013024266828-pat00097
i is
Figure 112013024266828-pat00098
,
Figure 112013024266828-pat00099
, And the carrier frequency adjustment request value received from node n (
Figure 112013024266828-pat00100
(S505) to adjust the carrier frequency (
Figure 112013024266828-pat00101
) And adjust the frequency according to the calculated adjustment value of the carrier frequency (S506).

이후, 의사코드1에서와 같이 반송파 주파수의 조정값(

Figure 112013024266828-pat00102
)과 주파수 옵셋의 평균값으로부터 반송파 주파수 조정 요청값(
Figure 112013024266828-pat00103
)을 계산하여, 노드 n으로 전송한다(S507).Then, as in pseudo code 1, the adjusted value of the carrier frequency (
Figure 112013024266828-pat00102
) And the carrier frequency adjustment request value (
Figure 112013024266828-pat00103
) Is calculated and transmitted to node n (S507).

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 노드 i에서 수행되는 주파수 동기화 과정을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a frequency synchronization process performed at node i according to another embodiment of the present invention.

아래 의사코드4에서 노드 i는, 노드 m으로부터 프리앰블을 수신하여 반송파 주파수를 조정하고, 노드 n으로 반송파 주파수 조정 요청값(

Figure 112013024266828-pat00104
) 및 주파수 옵셋의 평균값 계산 횟수(
Figure 112013024266828-pat00105
)를 전송하지 않는다.In the pseudo code 4 below, node i receives a preamble from node m, adjusts a carrier frequency, and transmits a carrier frequency adjustment request value to node n.
Figure 112013024266828-pat00104
) And the number of averages of frequency offsets calculated (
Figure 112013024266828-pat00105
) Is not sent.

<의사코드4>Doctor code 4

Figure 112013024266828-pat00106
Figure 112013024266828-pat00106

도 6을 참조하면, 노드 i는 노드 m으로부터 프리앰블을 수신(S601)할 때마다 노드 m의 주파수 옵셋을 1차 추정하여

Figure 112013024266828-pat00107
를 계산한다(S602). 노드 m은 집합
Figure 112013024266828-pat00108
에 포함되고 노드 i에 포함된 노드 중 하나이다.Referring to FIG. 6, each time node i receives a preamble from node m (S601), node i first estimates a frequency offset of node m.
Figure 112013024266828-pat00107
To calculate (S602). Node m is a set
Figure 112013024266828-pat00108
Is one of the nodes contained in node i.

그리고, 계산한

Figure 112013024266828-pat00109
를 바탕으로 집합
Figure 112013024266828-pat00110
에 포함된 모든 노드에 대하여 반송파 주파수 조정값(
Figure 112013024266828-pat00111
)을 계산(S604)하여 자신의 주파수를 조정(S605)함으로써, 노드 간 동기화를 수행할 수 있다.And, calculated
Figure 112013024266828-pat00109
Set based on
Figure 112013024266828-pat00110
For all nodes included in the carrier frequency adjustment value (
Figure 112013024266828-pat00111
), By adjusting the frequency (S604) and adjusting its frequency (S605), it is possible to perform node-to-node synchronization.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.

Claims (16)

분산 네트워크로 진입한 노드가 반송파 주파수를 동기화하는 방법으로서,
상기 노드에 인접한 복수의 인접 노드로부터 프리앰블을 수신하는 단계 - 여기서 상기 노드 및 상기 복수의 인접 노드는 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA) 방식으로 서로 신호를 송수신함 -,
수신한 프리앰블로부터 상기 반송파 주파수의 옵셋(offset)을 상기 복수의 인접 노드 마다 각각 추정하는 단계,
상기 추정된 옵셋의 평균값을 계산하는 단계,
상기 복수의 인접 노드에 의해 계산되는, 상기 반송파 주파수의 조정 요청값을 수신하는 단계,
상기 조정 요청값 및 상기 평균값을 바탕으로 상기 복수의 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산하는 단계, 그리고
상기 조정값을 바탕으로 상기 노드의 반송파 주파수를 조정하는 단계
를 포함하고,
상기 복수의 인접 노드 각각은 상기 노드에 의해 미리 정해진 횟수 이상으로 수신되는 프리앰블을 전송한 노드인, 반송파 주파수 동기화 방법.
A method in which a node entering a distributed network synchronizes carrier frequencies,
Receiving a preamble from a plurality of adjacent nodes adjacent to the node, wherein the node and the plurality of adjacent nodes transmit and receive signals to each other in an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) scheme;
Estimating an offset of the carrier frequency for each of the plurality of adjacent nodes from the received preamble,
Calculating an average value of the estimated offsets,
Receiving an adjustment request value of the carrier frequency, calculated by the plurality of neighbor nodes,
Calculating an adjustment value of the carrier frequency for all of the plurality of adjacent nodes based on the adjustment request value and the average value, and
Adjusting a carrier frequency of the node based on the adjustment value
Including,
And each of the plurality of adjacent nodes is a node that has transmitted a preamble received by the node more than a predetermined number of times.
삭제delete 제1항에서,
상기 복수의 인접 노드 각각은,
상기 분산 네트워크가 계층 구조일 때, 글로벌 위치결정 시스템(global positioning system, GPS)을 포함하는 노드 또는 상기 GPS를 포함하는 노드와 동기화된 노드인, 반송파 주파수 동기화 방법.
In claim 1,
Each of the plurality of adjacent nodes,
When the distributed network is hierarchical, a node comprising a global positioning system (GPS) or a node synchronized with a node comprising the GPS.
제1항에서,
상기 조정값과 상기 평균값을 바탕으로 상기 반송파 주파수의 제1 조정 요청값을 계산하고, 상기 제1 조정 요청값을 상기 복수의 인접 노드에게 송신하는 단계
를 더 포함하는 반송파 주파수 동기화 방법.
In claim 1,
Calculating a first adjustment request value of the carrier frequency based on the adjustment value and the average value, and transmitting the first adjustment request value to the plurality of neighbor nodes.
Carrier frequency synchronization method further comprising.
제4항에서,
상기 옵셋의 평균값 계산 횟수를 업데이트하는 단계, 그리고
업데이트한 평균값 계산 횟수를 송신하는 단계
를 더 포함하는 반송파 주파수 동기화 방법.
In claim 4,
Updating the average number of calculations of the offset, and
Sending the updated average calculation count
Carrier frequency synchronization method further comprising.
제5항에서,
상기 조정값을 계산하는 단계는,
상기 복수의 인접 노드 중 제1 노드로부터 상기 제1 노드에 의해 계산된 제2 조정 요청값을 수신하는 단계,
상기 제1 노드에 의해 업데이트된 상기 옵셋의 평균값 계산 횟수를 상기 제1 노드로부터 수신하는 단계,
수신한 옵셋의 평균값 계산 횟수를 바탕으로 계산된 델타(δ)값, 상기 제2 조정 요청값, 그리고 상기 평균값을 이용하여 상기 제1 노드에 대한 최종 주파수 옵셋값을 계산하는 단계, 그리고
상기 최종 주파수 옵셋값을 이용하여 상기 복수의 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산하는 단계
를 포함하는, 반송파 주파수 동기화 방법.
In claim 5,
Calculating the adjustment value,
Receiving a second adjustment request value calculated by the first node from a first node of the plurality of adjacent nodes,
Receiving from the first node the number of average value calculations of the offset updated by the first node,
Calculating a final frequency offset value for the first node using a delta (δ) value, the second adjustment request value, and the average value calculated based on the number of calculations of the average value of the offsets received; and
Calculating an adjustment value of the carrier frequency for all the plurality of adjacent nodes using the final frequency offset value.
The carrier frequency synchronization method comprising a.
제5항에서,
상기 옵셋의 평균값 계산 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면, 상기 평균값 계산 횟수를 상수(Nth)로 고정하는 단계
를 더 포함하는 반송파 주파수 동기화 방법.
In claim 5,
Fixing the average number of times of calculating the average value to a constant N th when the number of times of calculating the average value of the offset exceeds a preset number of times.
Carrier frequency synchronization method further comprising.
제7항에서,
상기 조정값을 계산하는 단계는,
상기 복수의 인접 노드 중 제1 노드로부터 상기 제1 노드에 의해 계산된 제2 조정 요청값을 수신하는 단계,
고정된 옵셋의 평균값 계산 횟수를 바탕으로 계산된 델타(δ)값, 상기 제2 조정 요청값, 그리고 상기 평균값을 이용하여 상기 제1 노드에 대한 최종 주파수 옵셋값을 계산하는 단계, 그리고
상기 최종 주파수 옵셋값을 이용하여 상기 복수의 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산하는 단계
를 포함하는 반송파 주파수 동기화 방법.
In claim 7,
Calculating the adjustment value,
Receiving a second adjustment request value calculated by the first node from a first node of the plurality of adjacent nodes,
Calculating a final frequency offset value for the first node using the delta (δ) value, the second adjustment request value, and the average value calculated based on the number of average values of the fixed offsets, and
Calculating an adjustment value of the carrier frequency for all the plurality of adjacent nodes using the final frequency offset value.
Carrier frequency synchronization method comprising a.
분산 네트워크에 포함된 노드 내의 반송파 주파수를 동기화하는 장치로서,
상기 노드에 인접한 복수의 인접 노드로부터 프리앰블을 수신하고, 상기 복수의 인접 노드에 의해 계산되는, 상기 반송파 주파수의 조정 요청값을 수신하는 통신부 - 여기서 상기 노드 및 상기 복수의 인접 노드는 서로 직교 주파수 분할 다중 접속(orthogonal frequency division multiple access, OFDMA) 방식으로 신호를 송수신함 -,
수신한 프리앰블로부터 상기 반송파 주파수의 옵셋(offset)을 상기 복수의 인접 노드 마다 각각 추정하는 주파수 옵셋 추정부,
상기 추정된 옵셋의 평균값을 계산하는 옵셋 평균값 계산부,
상기 조정 요청값 및 상기 평균값을 바탕으로 상기 복수의 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산하는 주파수 조정값 계산부, 그리고
상기 조정값을 바탕으로 상기 노드의 반송파 주파수를 조정하는 주파수 조정부
를 포함하고,
상기 복수의 인접 노드 각각은 상기 노드에 의해 미리 정해진 횟수 이상으로 수신되는 프리앰블을 전송한 노드인, 반송파 주파수 동기화 장치.
An apparatus for synchronizing carrier frequencies in a node included in a distributed network, the apparatus comprising:
A communication unit for receiving a preamble from a plurality of neighboring nodes adjacent to the node and receiving an adjustment request value of the carrier frequency calculated by the plurality of neighboring nodes, wherein the node and the plurality of neighboring nodes divide orthogonal frequency with each other Transmitting and receiving signals in an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) scheme;
A frequency offset estimator for estimating an offset of the carrier frequency for each of the plurality of adjacent nodes from the received preamble,
An offset average value calculator for calculating an average value of the estimated offsets;
A frequency adjustment value calculator for calculating an adjustment value of the carrier frequency for all the plurality of adjacent nodes based on the adjustment request value and the average value, and
Frequency adjusting unit for adjusting the carrier frequency of the node based on the adjustment value
Including,
And each of the plurality of adjacent nodes is a node that has transmitted a preamble received more than a predetermined number of times by the node.
삭제delete 제9항에서
상기 복수의 인접 노드 각각은,
상기 분산 네트워크가 계층 구조일 때, 글로벌 위치결정 시스템(global positioning system, GPS)을 포함하는 노드 또는 상기 GPS를 포함하는 노드와 동기화된 노드인, 반송파 주파수 동기화 장치.
In paragraph 9
Each of the plurality of adjacent nodes,
When the distributed network is hierarchical, a node comprising a global positioning system (GPS) or a node synchronized with the node comprising the GPS.
제9항에서,
상기 조정값과 상기 평균값을 바탕으로 상기 반송파 주파수의 제1 조정 요청값을 계산하고, 상기 제1 조정 요청값을 상기 복수의 인접 노드에게 송신하는 조정 요청값 산출부
를 더 포함하는 반송파 주파수 동기화 장치.
In claim 9,
An adjustment request value calculator configured to calculate a first adjustment request value of the carrier frequency based on the adjustment value and the average value, and transmit the first adjustment request value to the plurality of neighbor nodes.
Carrier frequency synchronization device further comprising.
제12항에서,
상기 옵셋의 평균값 계산 횟수를 업데이트하고, 업데이트한 평균값 계산 횟수를 상기 통신부로 전송하는 횟수 연산부
를 더 포함하는 반송파 주파수 동기화 장치.
In claim 12,
A number calculating unit for updating the average value count of the offset and transmitting the updated average value count to the communication unit;
Carrier frequency synchronization device further comprising.
제13항에서,
상기 주파수 조정값 계산부는,
상기 복수의 인접 노드 중 제1 노드로부터 상기 제1 노드에 의해 계산된 제2 조정 요청값을 수신하고, 상기 제1 노드에 의해 업데이트된 상기 옵셋의 평균값 계산 횟수를 상기 제1 노드로부터 수신하며,
수신한 옵셋의 평균값 계산 횟수를 바탕으로 계산된 델타(δ)값, 상기 제2 조정 요청값, 그리고 상기 평균값을 이용하여 상기 제1 노드에 대한 최종 주파수 옵셋값을 계산하고, 계산한 최종 주파수 옵셋값을 이용하여 상기 복수의 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산하는, 반송파 주파수 동기화 장치.
In claim 13,
The frequency adjustment value calculation unit,
Receiving a second adjustment request value calculated by the first node from a first node of the plurality of adjacent nodes, and receiving an average number of calculations of the average value of the offsets updated by the first node from the first node,
The final frequency offset value for the first node is calculated using the delta (δ) value, the second adjustment request value, and the average value calculated based on the number of calculations of the average value of the offsets received, and the calculated final frequency offset. And calculating an adjustment value of the carrier frequency for all of the plurality of adjacent nodes using a value.
제13항에서,
상기 횟수 연산부는,
상기 옵셋의 평균값 계산 횟수가 미리 설정된 횟수를 초과하면, 상기 평균값 계산 횟수를 상수(Nth)로 고정하는, 반송파 주파수 동기화 장치.
In claim 13,
The count operation unit,
And when the average value calculation number of the offset exceeds a preset number, fixing the average value calculation number to a constant (N th ).
제15항에서,
상기 주파수 조정값 계산부는,
상기 복수의 인접 노드 중 제1 노드로부터 상기 제1 노드에 의해 계산된 제2 조정 요청값을 수신하고,
고정한 옵셋의 평균값 계산 횟수를 바탕으로 계산된 델타(δ)값, 상기 제2 조정 요청값, 그리고 상기 평균값을 이용하여 상기 제1 노드에 대한 최종 주파수 옵셋값을 계산하고, 계산한 최종 주파수 옵셋값을 이용하여 상기 복수의 인접 노드 전체에 대한 상기 반송파 주파수의 조정값을 계산하는, 반송파 주파수 동기화 장치.
The method of claim 15,
The frequency adjustment value calculation unit,
Receiving a second adjustment request value calculated by the first node from a first node of the plurality of adjacent nodes,
The final frequency offset value for the first node is calculated using the calculated delta (δ) value, the second adjustment request value, and the average value based on the calculated number of average values of the fixed offset, and the calculated final frequency offset value. Calculating an adjustment value of the carrier frequencies for all of the plurality of neighboring nodes by using;
KR1020130030015A 2012-03-26 2013-03-20 Method of frequency synchronization of distributed networks KR102065172B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/851,082 US9209959B2 (en) 2012-03-26 2013-03-26 Method of frequency synchronization in distributed network

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120030809 2012-03-26
KR20120030809 2012-03-26

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20130109045A KR20130109045A (en) 2013-10-07
KR102065172B1 true KR102065172B1 (en) 2020-01-13

Family

ID=49631498

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130030015A KR102065172B1 (en) 2012-03-26 2013-03-20 Method of frequency synchronization of distributed networks

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102065172B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5970092A (en) 1997-07-25 1999-10-19 Stanford Telecommunications, Inc. Adaptively equalized burst receiver and method for upstream broadband data
US20090207954A1 (en) 2008-02-19 2009-08-20 Innovative Cocepts, Inc. Mimo slotted aloha (msa) system
US20110286376A1 (en) * 2009-11-19 2011-11-24 Qualcomm Incorporated Per-cell timing and/or frequency acquisition and their use on channel estimation in wireless networks

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2044720B1 (en) * 2006-07-25 2015-10-21 Electronics and Telecommunications Research Institute Cell search method, forward link frame transmission method, apparatus using the same and forward link frame structure

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5970092A (en) 1997-07-25 1999-10-19 Stanford Telecommunications, Inc. Adaptively equalized burst receiver and method for upstream broadband data
US20090207954A1 (en) 2008-02-19 2009-08-20 Innovative Cocepts, Inc. Mimo slotted aloha (msa) system
US20110286376A1 (en) * 2009-11-19 2011-11-24 Qualcomm Incorporated Per-cell timing and/or frequency acquisition and their use on channel estimation in wireless networks

Also Published As

Publication number Publication date
KR20130109045A (en) 2013-10-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3295726B1 (en) Methods and system for synchronizing nodes in a wireless network
US11470568B2 (en) Synchronizing TSN master clocks in wireless networks
Cena et al. Implementation and evaluation of the reference broadcast infrastructure synchronization protocol
CN110352617B (en) Method and apparatus for time synchronization of multi-link D2D and cellular communications
US9872265B2 (en) Over-the-air frequency and time synchronization for small cells
US20100238890A1 (en) Time synchronization for distributed mobile ad hoc networks
US9955447B2 (en) Clock synchronization method, mobile network system, network controller and network switch
EP3603325B1 (en) Remote radio head equipped with user equipment terminal capability
CA2749427A1 (en) Method of synchronisation within a base station system
EP3058784A2 (en) Over-the-air synchronization for small cells in a wireless communication network
WO2011131822A1 (en) Open/closed loop synchronization for radio transmitters
US20150326462A1 (en) Adaptive rate control for cellular-based vehicular networks
KR20150085701A (en) Method and its apparatus for controlling the terminal&#39;s timing in wireless communication system
US20120275554A1 (en) Base Station Synchronization
KR20140067959A (en) A wireless access point clock synchronization system
WO2020225713A1 (en) Methods to monitor, configure, manage and signal synchronization for integrated access backhaul (iab) links
KR101775728B1 (en) Apparatus and method for controlling network timing
US20140078957A1 (en) Clustering apparatus and method for controlling timing
KR102065172B1 (en) Method of frequency synchronization of distributed networks
JP5643240B2 (en) Time setting method, communication device, and time setting program
US9209959B2 (en) Method of frequency synchronization in distributed network
Alvarez et al. Half-duplex scheduling in distributed synchronization
CN113365365B (en) Method and equipment for transmitting PRACH (physical random Access channel) signals
US20210385769A1 (en) Signaling method for d2d synchronization
CN105634697A (en) Method and apparatus for configuring signal parameters in radio-interface based synchronization mechanism (RIBS)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant