KR102660104B1

KR102660104B1 - 위성과 중심국 간의 통신 방법 및 이를 수행하는 장치들

Info

Publication number: KR102660104B1
Application number: KR1020190048619A
Authority: KR
Inventors: 김판수; 오덕길; 유준규
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2019-04-25
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2024-04-24
Also published as: KR20200125015A; US11201666B2; US20200343970A1

Abstract

위성과 중심국 간의 통신 방법 및 이를 수행하는 장치들이 개시된다. 일 실시예에 따른 통신 방법은 위성과 중심국 간의 BHTP(beam hopping time plan)에 기초하여 복수의 프레임들을 상기 위성으로 송신하는 단계와, 상기 복수의 프레임들 중에서 상기 중심국에 할당된 BSW(beam switching window)를 통해 수신되는 프레임의 인덱스, 및 상기 프레임을 구성하는 하나 이상의 서브 프레임을 나타내는 식별값에 기초하여 상기 BHTP를 동기화하는 단계를 포함한다.

Description

위성과 중심국 간의 통신 방법 및 이를 수행하는 장치들{METHOD OF COMMUNICATING AND APPARATUSES PERFORMING THE SAME}

아래 실시예들은 위성과 중심국 간의 통신 방법 및 이를 수행하는 장치들에 관한 것이다.

과거 위성 통신이 주로 고정된 넓은 커버리지 내에서 단일 주파수로 제한된 서비스를 제공하였지만, 최근에는 주파수 재사용 기법을 도입한 다중 빔 위성 탑재체 기술을 통해 데이터 용량이 증가되었다. 예를 들어, 위성 중계기 기술은 4차 산업 혁명 시대에서 데이터 트래픽이 급증할 것으로 예상됨에 따라 high capacity를 처리할 수 있는 구조로 특히, VHTS(very high throughput satellite) 기술이 제안되고 있다. VHTS는 기존 대비 Q/V 대역과 같이 초광대역 등의 주파수 자원 활용을 통해 위성 빔 수의 개수를 매우 증가시킨 기술이다.

그러나, HTS(high throughput satellite) 기반의 기술은 위성 통신 탑재체의 빔 수에 따라 송수신용 RF(radio frequency) 부품이 증가하게 되는 문제가 있다. 또한, HTS 기반의 기술은 한번 위성이 발사된 후 데이터 트래픽 변동에 따라 빔 커버리지를 옮기는 측면에서 다소 유연하게 대처하기 어려운 문제가 있다.

이러한 문제를 극복하기 위해, 다중빔 기반의 빔 호핑(beam hopping; BH) 방식의 위성 탑재체 기술은 제안되었다. 예를 들어, 다중 스폿빔(Multi spotbeam)을 가진 HTS 위성의 도입은 주어진 조건 하에서 활용 가능한 자원 용량의 극대화를 추구해왔다.

HTS 위성 기술에 대한 이슈는 계속 연구되어 왔다. 예를 들어, HTS 위성 기술에 대한 이슈는 서로 다른 빔들과 서로 다른 시간 사이, 다른 시간 및 공간 하에서 발생하는 불균일한 traffic 패턴 및 가변적인 traffic의 요구에 따라 위성의 주파수 대역폭, 전력, 시간, beam 수 등 최적의 기법을 활용하여 어떻게 분배할지에 관한 이슈일 수 있다.

최근에는 빔 호핑 위성이 주목을 받게 됨에 따라 전력, 공간, 시간 측면에서 가장 불균일한 자원 수요에 효과적으로 대처할 수 있는 기법으로 보여진다.

빔 호핑 위성은 유연한 대역폭, 전력, 시간 할당이 가능하여 HTS 위성에 대한 이슈를 해결할 수 있는 기술일 수 있다.

실시예들은 망동기 전용 SF을 이용하여 위성과 중심국 간의 BHTP를 동기화할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.

또한, 실시예들은 데이터 전송용 SF을 이용하여 데이터를 전송하는 동안에 동기가 획득된 BHTP의 동기 이탈을 추적할 수 있는 기술을 제공할 수 있다.

일 실시예에 따른 통신 방법은 위성과 중심국 간의 BHTP(beam hopping time plan)에 기초하여 복수의 프레임들을 상기 위성으로 송신하는 단계와, 상기 복수의 프레임들 중에서 상기 중심국에 할당된 BSW(beam switching window)를 통해 수신되는 프레임의 인덱스, 및 상기 프레임을 구성하는 하나 이상의 서브 프레임을 나타내는 식별값에 기초하여 상기 BHTP를 동기화하는 단계를 포함한다.

상기 동기화하는 단계는 상기 프레임이 상기 BHTP를 동기화하기 위한 망동기 전용 SF(super frame) 구조인지 여부를 판단하는 단계와, 상기 프레임이 상기 망동기 전용 SF 구조인 경우, 상기 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임들 중에서 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값을 추출하는 단계와, 상기 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값에 기초하여 상기 위성과 상기 중심국 간의 타임 오프셋을 결정하는 단계와, 상기 타임 오프셋에 기초하여 상기 BHTP를 동기화하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 프레임은 상기 복수의 서브 프레임들, 및 BSW 전환시 요구되는 보호 구간인 더미(dummy) 심볼들을 포함할 수 있다.

상기 복수의 서브 프레임들 각각은 SOSF(start of super frame), SFFI(super frame format indicator), 및 해당 서브 프레임의 식별값을 저장하는 카운터 필드를 포함할 수 있다.

상기 복수의 서브 프레임들 각각의 SOSF는 동일한 프레임 인덱스를 포함할 수 있다.

상기 SFFI는 상기 프레임이 상기 BHTP를 동기화 하기 위한 망동기 전용 SF 구조임을 나타내는 SF format 정보를 포함할 수 있다.

상기 카운터 필드는 상기 복수의 프레임들의 총 프레임 수를 나타내는 제1 비트, 및 상기 해당 서브 프레임의 식별값을 나타내는 제2 비트로 구성될 수 있다.

상기 방법은 동기가 획득된 BHTP에 따라 데이터가 포함된 복수의 데이터 프레임들을 상기 위성으로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 복수의 데이터 프레임들 각각은 고정된 더미 심볼들과 가변 더미 프레임을 포함할 수 있다.

상기 더미 심볼들과 상기 가변 더미 프레임은 상기 복수의 데이터 프레임들 각각의 프레임 구조에서 BSW 전환시 요구되는 빔 스위칭 시간 구간을 결정할 수 있다.

상기 가변 더미 프레임은 상기 복수의 데이터 프레임들 각각의 데이터 필드에 포함된 복수의 번들(bundle) 프레임들 중에서 어느 하나의 번들 프레임을 이용하여 상기 빔 스위칭 시간 구간을 결정하기 위해 가변될 수 있다.

상기 가변 더미 프레임의 개수 정보는 상기 데이터 필드에 포함된 PLS 또는 P2에 포함될 수 있다.

일 실시예에 따른 통신 장치는 위성과 중심국 간의 BHTP(beam hopping time plan)에 기초하여 복수의 프레임들을 상기 위성으로 송신하는 송수신기와, 상기 복수의 프레임들 중에서 상기 중심국에 할당된 BSW(beam switching window)를 통해 수신되는 프레임의 인덱스, 및 상기 프레임을 구성하는 하나 이상의 서브 프레임을 나타내는 식별값에 기초하여 상기 BHTP를 동기화하는 컨트롤러를 포함한다.

상기 컨트롤러는 상기 프레임이 상기 BHTP를 동기화하기 위한 망동기 전용 SF(super frame) 구조인지 여부를 판단하고, 상기 프레임이 상기 망동기 전용 SF 구조인 경우, 상기 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임들 중에서 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값을 추출하고, 상기 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값에 기초하여 상기 위성과 상기 중심국 간의 타임 오프셋을 결정하고, 상기 타임 오프셋에 기초하여 상기 BHTP를 동기화할 수 있다.

상기 프레임은 상기 복수의 서브 프레임들, 및 BSW 전환시 요구되는 보호 구간인 더미 심볼들을 포함할 수 있다.

상기 복수의 서브 프레임들 각각은 SOSF, SFFI, 및 해당 서브 프레임의 식별값을 저장하는 카운터 필드를 포함할 수 있다.

상기 컨트롤러는 동기가 획득된 BHTP에 따라 데이터가 포함된 복수의 데이터 프레임들을 상기 위성으로 전송할 수 있다.

상기 가변 더미 프레임은 상기 복수의 데이터 프레임들 각각의 데이터 필드에 포함된 복수의 번들 프레임들 중에서 어느 하나의 번들 프레임을 이용하여 상기 빔 스위칭 시간 구간을 결정하기 위해 가변될 수 있다.

도 1은 HTS 통신 시스템과 BH 위성 통신 시스템을 비교한 비교도를 나타낸다.
도 2는 BH 위성 통신 시스템 구조를 잘 나타내고 있다.
도 3은 도 2에 도시된 프레임의 일 예를 나타낸다.
도 4는 도 3에 도시된 프레임을 설명하기 위한 일 예를 나타낸다.
도 5는 도 3에 도시된 프레임을 설명하기 위한 다른 예를 나타낸다.
도 6은 도 4에 도시된 프레임을 설명하기 위한 또 다른 예를 나타낸다.
도 7은 도 3에 도시된 프레임에 대한 심볼 속도에 따른 프레임 시간 길이를 나타낸다.
도 8은 기존의 BHTP 동기화 방법을 설명하기 위한 일 예를 나타낸다.
도 9는 도 8의 BHTP 동기화 방법을 설명하기 위한 순서도를 나타낸다.
도 10은 일 실시예에 따른 통신 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 11은 일 실시예에 따른 망동기 전용 SF을 나타낸다.
도 12는 일 실시예에 따른 데이터 전송용 SF을 나타낸다.
도 13은 도 10에 도시된 게이트웨이의 개략적인 블록도를 나타낸다.
도 14는 도 10에 도시된 게이트웨이의 동작을 설명하기 위한 순서도를 나타낸다.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

제1 또는 제2등의 용어를 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만, 예를 들어 실시예의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 HTS 통신 시스템과 BH 위성 통신 시스템을 비교한 비교도를 나타낸다.

HTS(high throughput satellite) 위성 통신 시스템과 BH(beam hopping) 위성 통신 시스템은 전체 데이터 용량이 같을 수 있지만, 시스템 효율성 및 자원 할당의 유연성에서 차이가 있다.

동일 및 인접 채널 간섭, 다중 반송파 사용에 따른 전력 사용 측면을 고려할 경우, HTS 위성 통신 시스템은 BH 위성 통신 시스템보다 시스템 효율성이 낮아질 수 있다. 또한, HTS 위성 통신 시스템은 다소 자원 할당의 유연성도 낮아 질 수 있다.

이에, BH 위성 통신 시스템은 기존 단일 또는 HTS 위성 통신 시스템 환경 대비 다소 새로운 지상망 설계가 요구된다.

기존의 VSAT(very small aperture terminal) 통신 시스템은 중심국의 게이트웨이(gateway)가 망동기 과정에 있어서 기준 레퍼런스 클록(reference clock)을 제공하고, 사용자 단말이 이러한 기준 클록에 동기를 맞춰 통신을 수행한다.

BH 위성 통신 시스템에서 게이트웨이와 사용자 단말 사이의 망동기는 기존과 동일하게 진행되어야 한다.

하지만, BH 위성 통신 시스템은 BH 위성(또는, BH 위성 중계기)에서 빔 스위칭을 하게 되므로 BH 위성과 게이트웨이 간의 망동기가 우선 요구된다. 예를 들어, 망동기를 유지하기 위해서 게이트웨이는 사용자 단말에게 일정 주기로 빔이 할당되어야 하는 요구 사항이 생길 수 있다.

즉, BH 위성 통신 시스템은 중심국의 게이트웨이와 BH 위성 간의 망동기가 안정적으로 유지된 상태에서 각 사용자 단말로 데이터 트래픽(traffic)을 전송하는 통신 시스템이다.

특히, BH 위성 통신 시스템에서 망동기의 안정적인 유지는 시스템 관점에서 매우 중요한 요소가 된다.

도 2는 BH 위성 통신 시스템 구조를 잘 나타내고 있다.

BH 위성 통신 시스템(beam hopping satellite communication system)은 게이트웨이(gateway), BH 위성(beam hopping satellite), 및 사용자 단말(user terminal)을 포함할 수 있다.

BH 위성 통신 시스템은 BH 위성(또는 빔 호핑 위성)을 통해 사용자 단말로 데이터를 전송할 수 있다. 이때, 게이트웨이는 중심국에 포함될 수 있다. 데이터는 Time Division Multiplexing(TDM) 형태일 수 있다.

먼저, 게이트웨이는 BHTP(beam hopping time plan)에 기초하여 복수의 프레임들로 구성된 데이터를 BH 위성에 전송할 수 있다. 복수의 프레임들은 DVB-S2x 표준의 슈퍼 프레임(super frame; SF)일 수 있다.

이후에, BH 위성은 BHTP에 따른 BSW(beam switching window)에 기초하여 BH 위성 탑재체를 통해 정해진 시간에 따라 빔을 호핑(hopping, 또는 스위칭(switching))할 수 있다. 빔은 대역폭(또는 주파수의 범위)이 고정된 고정 빔 및 고정 빔과 유사한 유사 빔 중에서 어느 하나일 수 있다. 위성 탑제체의 구조가 regenerative 형태 또는 bent-pipe 형태일 수 있으나, 설명의 편의를 위해서, 이하에서는 bent-pipe 형태인 것으로 가정하며 위성 탑제체가 빔 호핑 기능(또는 빔 스위칭 기능)을 보유한다고 가정하도록 한다.

이에, BH 위성 통신 시스템은 각 빔에 위치한 사용자 단말로 사용자 단말에 프레임을 전송할 수 있다.

BHTP는 빔, 커버리지, 및 프레임 간의 전송 타임 주기 및 타임 스케줄로써, 가변할 수 있다.

예를 들어, 도 2와 같이 BHTP는 한주기 동안에 프레임 B1, B2, B3, 및 B4가 각각 2 개로 구성되어 프레임의 총수가 8 개로 구성된 타임 주기일 수 있다. BHTP는 B1, B2, B3, B4 순으로 B1이 beam #1을 통해 사용자 단말 #1이 위치한 커버리지로 전송되고, B2가 beam #2를 통해 사용자 단말 #2가 위치한 커버리지로 전송되고, B3가 beam #3를 통해 사용자 단말 #3이 위치한 커버리지로 전송되고, B4가 beam #4를 통해 사용자 단말 #4가 위치한 커버리지로 전송되는 타임 스케줄로 망 운용자에 따라 가변할 수 있다.

BSW는 BH 위성이 BHTP에 따라 빔을 호핑하여 사용자에게 할당된 프레임을 전송하기 위해 BHTP에 따라 사용자가 위치한 커버리지에 빔을 오픈하는 시간 구간이다. BSW는 단일 프레임의 길이 또는 복수개의 프레임들에 해당하는 시간 구간일 수 있다. BSW는 복수개의 커버리지들 각각에 대응하는 복수개의 BSW들로 구성될 수 있다.

상술한 BHTP는 게이트웨이가 미리 알고 있어야 하며, 게이트웨이 및 BH 위성이 서로 공유해야 한다. 즉, 게이트웨이와 BH 위성은 BHTP가 서로 동기화되어야 한다.

게이트웨이는 획득(acquisition) 과정 및 추적(tracking) 과정으로 구성된 망동기 과정을 통해 게이트웨이와 위성 간의 BHTP를 동기화할 수 있다.

획득 과정은 피드백 수신 데이터를 이용하여 BHTP를 동기화하는 과정일 수 있다. 예를 들어, 게이트웨이는 연속 데이터 스트림(stream) 형태로 데이터를 전송할 수 있다. 이후에, 게이트웨이, 및 사용자 단말 #1은 beam #1 신호를 수신하여 B1 프레임(또는 B1 데이터)을 수신할 수 있다.

따라서, 게이트웨이는 피드백(feedback) 수신 데이터를 기반으로 망동기 과정을 수행할 수 있다.

추적 과정은 BHTP의 대략적인 타이밍이 동기화된 후 타이밍 드리프트(timing drift)와 같은 변화에 미세 동기를 수행하고, 최종 BHTP의 alignment를 확인하는 과정일 수 있다.

상술한 망동기 과정은 항상 시스템 초기화 상태에서 수행되어야 한다. 또한, 망동기는 시스템 운용 중에서도 안정적으로 유지되어야 하며 BHTP 변경시에도 끊임없이 유지되어야 한다.

망동기 과정 이외에 데이터 전송 과정은 기존과 유사할 수 있다. 예를 들어, BH 위성 통신 시스템에서 데이터 전송 방식은 기존의 HTS 위성 통신 시스템의 전송 방식과 유사할 수 있다. HTS 위성 통신 시스템 및 BH 위성 통신 시스템의 데이터 전송 방식은 사용자 단말이 위치하는 각 빔에서 발생하는 데이터 트래픽에 대한 요청 사항, 및 채널 환경을 고려하여 적절한 시간, 주파수, 전력을 분배하여 데이터를 전송하는 방식일 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 프레임의 일 예를 나타낸다.

도 2의 프레임은 도 3의 프레임 구조와 같은 SF일 수 있다. 도 3의 프레임 구조는 BH 위성에 적용가능한 DVB-S2x SF(digital video broadcasting-satellite 2nd generation extension super frame) 구조로써, DVB-S2x 규격 (ETSI EN 302 307 part 2)의 Annex E에서 기술되고 있는 SF 구조이다.

현재, DVB-S2x SF은 총 16개의 다른 SF 구조로 구성이 가능하다. 예를 들어, SF format 1번은 BH 기능을 지원할 수 없는 구조이고, SF format 2번은 BH 기능을 지원할 수 있는 구조이다. SF format 2번, 및 SF format 3번 구조는 일정한 시간 안에서 빔 스위칭이 가능하다. SF format 4번은 type B의 더미 프레임(dummy frame) 형태에서 빔 스위칭이 가능하다. SF format 5번 내지 SF format 15번은 아직 정의되지 않는 규격이다.

DVB-S2x 표준의 단일 SF은 프레임 길이가 612,540 심볼 길이(또는, 심볼 수)이고, 모든 format에 공통된 공통 구간 및 비공통 구간으로 구성될 수 있다.

예를 들어, 공통 구간은 총 720 심볼 길이이고, 270 심볼 길이인 SOSF(start of super frame), 및 450 심볼 길이인 SFFI(super frame format indicator)로 구성될 수 있다.

SOSF는 SF의 시작을 나타내는 정보를 포함하는 구간일 수 있다. SOSF는 프레임의 인덱스 검출을 위해서 송수신 간에 서로 공유되어 알고 있는 시퀀스(sequence)를 기반으로 생성(또는 구성)될 수 있다. 시퀀스는 256 개의 SOSF index(또는 WH(walsh hadamard) signature)에 따라 다른 패턴으로 전송되어 달라질 수 있다.

SFFI는 4 비트의 SF format 정보를 포함하는 구간일 수 있다.

비공통 구간은 각 SF format에 따라 다른 형상(configuration)일 수 있다.

도 4는 도 3에 도시된 프레임을 설명하기 위한 일 예를 나타내고, 도 5는 도 3에 도시된 프레임을 설명하기 위한 다른 예를 나타내고, 도 6은 도 4에 도시된 프레임을 설명하기 위한 또 다른 예를 나타낸다.

도 4 내지 도 6을 참조하면, DVB-S2x SF은 도 4와 같이 공통 구간인 헤더 필드(header field)와 비공통 구간인 데이터 필드(data field) 및 더미 필드(dummy field)로 구성될 수 있다.

예를 들어, 헤더 필드는 프레임의 인덱스에 대한 정보를 포함할 수 있다. 프레임의 인덱스에 대한 정보는 프레임의 인덱스를 검출하기 위한 정보일 수 있다. 데이터 필드는 데이터를 포함할 수 있다. 데이터는 다중화된 데이터일 수 있다. 더미 필드는 BSW 전환시 요구되는 구간(transition period)에 대한 보호 구간일 수 있다.

DVB-S2x SF format 2번 프레임 구조는 도 5와 같이 공통 구간인 SOSF 및 SFFI와 비공통 구간인 복수개의 번들 프레임들 및 더미 심볼들(dummy symbols)로 구성될 수 있다.

예를 들어, SOSF 및 SFFI는 헤더 필드이고, 복수의 번들 프레임들은 데이터 필드이고, 더미 심볼들은 더미 필드일 수 있다. 복수의 번들 프레임들은 복수의 번들 PL 프레임들(Bundled physical layer-frames)로써, 단일 프레임 내에 9 개로 구성될 수 있다. 복수의 번들 PL 프레임들은 PLH(Physical Layer Header), P2, 데이터 및 P(pilot)으로 구성될 수 있다. 9개의 번들 PL 프레임들 각각은 67,920 개의 심볼로 구성될 수 있다. 더미 심볼들은 540 개의 심볼 길이일 수 있다.

DVB-S2x SF format 2번 및 format 3번은 변조 방식에 관계없이 일정한 PL 프레임을 유지하기 위해서 도 6과 같이 복수개의 프레임이 따라 붙는 번들 PL 프레임 형태로 구성될 수 있다. 이에, DVB-S2x SF format 2번 및 format 3번은 유연성 측면에서 비효율적인 구조를 가질 수 있게 된다.

하지만, 프레임 길이가 일정하지 않는 경우, DVB-S2x SF format 2번 및 format 3번은 동일 채널 간섭 완화를 위한 스크램블링(scrambling) 시퀀스 적용의 동기화 측면에서 어려움이 발생한다.

도 7은 도 3에 도시된 프레임에 대한 심볼 속도에 따른 프레임 시간 길이를 나타낸다.

DVB-S2x SF은 심볼 속도가 빠른 경우에 짧은 프레임 시간 길이를 가질 수 있지만, 심볼 속도가 낮은 경우에 긴 프레임 시간을 가질 수 있다. 이에, DVB-S2x SF은 레이턴시(latency, 또는 시간 지연)에 영향을 받는 서비스에 있어 제한되는 문제를 가진다.

또한, DVB-S2x SF format 2번은 고정된 더미 심볼들의 540 심볼 길이를 가지고, DVB-S2x SF format 3번은 고정된 더미 심볼들의 396 심볼 길이를 가질 수 있다. 이에, 심볼 속도가 100Mbaud인 것으로 가정하면 DVB-S2x SF format 2번의 심볼 속도는 5.4usec에 해당하고, DVB-S2x SF format 2번의 심볼 속도는 3.96 usec에 해당한다.

이에, DVB-S2x SF format 2번 및 format 3번은 현재 Ka 대역 위성 중계기와 같이 초광대역 대역폭을 가지는 중계기에 대해서만 빔 호핑(또는 빔 스위칭)이 효율적인 SF 구조일 수 있다.

심볼 속도가 낮은 경우, DVB-S2x SF format 2번 및 format 3번은 상당히 긴 더미 심볼들로 인해 비효율적인 빔 호핑 시간(또는 빔 스위칭 시간)을 가지게 된다.

즉, DVB-S2x SF format 2번 및 format 3번은 고정된 더미 심볼들의 길이로 인해 전송 효율성이 낮아질 수 있다.

도 8은 기존의 BHTP 동기화 방법을 설명하기 위한 일 예를 나타내고, 도 9는 도 8의 BHTP 동기화 방법을 설명하기 위한 순서도를 나타낸다.

도 8은 빔 커버리지(beam coverage), 또는 빔 인덱스(beam index, 또는 프레임 인덱스)가 16 개이고, BHTP의 길이가 총 47 개의 SF의 길이를 가지는 경우를 나타낸다.

게이트웨이와 BH 위성 간에 빔이 열리는 구간이 빔 인덱스가 2번인 구간이라고 가정하는 경우, 초기 타이밍 불확실성(timing uncertainty)은 47 개의 SF의 길이로써, 매우 클 수 있다.

매우 큰 초기 타이밍 불확실성 문제를 해결할 수 있는 방안은 게이트웨이에서 각 빔에 해당하는 인덱스 매핑을 통해 SOSF에 최대 256개를 가지는 서로 다른 WH 수열(walsh hadamard signature)을 할당하는 방법이다. WH 수열을 할당하는 방법은 게이트웨이의 송수신기가 상호상관을 통해서 가장 에너지가 많이 획득되는 인덱스로부터 망동기 시작 지점을 획득할 수 있다.

도 9를 참조하면, 게이트웨이는 1 회(예를 들어, 최소 SF 길이 1)에 한해서 SOSF에서 에너지 획득 여부를 판단한 후, 바로 빔 인덱스가 바뀌는 여부를 확인하는 과정(또는 검출(transition) 과정)을 통해 망동기 포착 과정(동기화 과정)에 진입할 수 있다.

다만, 상술한 방안은 게이트웨이의 송수신기에서 빔 갯수 만큼의 수신기 복잡도가 증가하는 문제가 발생한다. 또한, 타이밍 포착 시간은 빔 간에 동일한 BSW 길이를 많이 가지는 경우 타이밍 모호(timing ambiguity) 문제로 인해 지연될 수 있다.

또한, DVB-S2x SF는 BHTP 값이 큰 경우 BH 위성과 지상 모뎀 장비 간의 초기 망동기 시간이 오래 소요될 수 있다. 이에, DVB-S2x SF는 망동기 유지가 실패했을 경우 망동기를 재포착하는 시간이 길어지는 문제가 발생될 수 있다.

DVB-S2x SF의 format 2번 및 3번은 일반적인 DVB-S2 규격의 dummy frame 3330 심볼 길이가 최소 64,800 심볼 길이 및 16,200 심볼 길이만큼 확대될 수 있다. 이에, DVB-S2x SF의 format 2번 및 format 3번은 대역폭당 전송효율이 낮아지는 문제가 발생될 수 있다.

DVB-S2x SF에서 사용되는 LDPC(low density parity check code) 부호의 길이가 64k, 16k 비트 길이의 부호를 사용하기에, DVB-S2x SF의 번들 프레임 길이(또는 LDPC codeword 길이)는 최소 64,800 심볼 길이(또는 64,800 비트), 및 16,200 심볼 길이(또는 16,200 비트)를 가지게 될 수 있다. 이에, DVB-S2x SF는 위성 RTD(round trip delay)와 함께 전송 지연의 문제, 및 전송시 스케줄링을 위한 충분한 버퍼 길이가 필요로 한다는 문제가 발생될 수 있다.

DVB-S2x SF는 BH 기법을 정지 궤도 위성이 아닌 저궤도 위성에 사용하는 경우에 도플러 주파수 오차 등에 대한 영향이 발생되는 문제가 있다. 예를 들어, 도플러 주파수 오차환경에서 WH signature는 상관 특성이 신호의 위상 회전으로 신호의 에너지가 감소되어 성능 열화되는 문제가 발생한다.

DVB-S2x SF는 IoT(internet of thing)와 같은 서비스를 위한 VL(very low) SNR 지원이 확대될 필요가 있다.

DVB-S2x SF의 format 2번 및 format 3번은 빔 ID(beam ID) 또는 커버리지 ID(coverage ID) 정보를 위한 별도의 시그널링(signaling) 전송 비트를 보유하고 있지 않는 문제가 있다.

사용자 단말이 항공기에 탑재된 경우, 고속 이동성의 특성을 지닌 경우, 또는 LEO(Low Earth Orbit)와 같이 위성이 이동하는 경우 등을 고려한 빔 핸드오버(beam handover)를 고려하는 경우, 빔 ID 정보는 아주 유용한 정보일 수 있다. 또한, 인접 채널 간섭 회피 등을 고려하는 경우에도, 빔 ID 정보는 아주 유용한 정보일 수 있다.

따라서, 상술한 문제를 극복하기 위해서는 망동기 전용 SF을 이용할 필요가 있다.

이하에서는 망동기 전용 SF을 이용하여 BHTP를 동기화하고, 데이터 전송용 SF를 이용하여 동기가 획득된 BHTP의 동기 이탈 여부를 추적하는 실시예들을 설명하도록 한다.

도 10은 일 실시예에 따른 통신 시스템의 개략적인 블록도를 나타낸다.

통신 시스템(a communicating system; 10)은 위성(a satellite; 100), 및 중심국(a ground station; 200)을 포함한다.

위성(100), 중심국(200), 및 게이트웨이(300)는 도 2에 도시된 위성, 중심국, 및 게이트웨이와 동일하므로, 상세한 설명은 생략하도록 한다.

게이트웨이(300)는 위성(100)과 중심국(200) 간의 BHTP를 동기화하기 위해, 망동기 전용 SF를 이용하여 BHTP를 동기화할 수 있다. 이에, 게이트웨이(300)는 하드웨어 복잡도를 높이지 않으면서도 BHTP를 동기화하고, 통신 서비스를 더욱 정확하게 제공할 수 있다. 또한, 게이트웨이(300)는 데이터를 전송하는 동안에 BHTP의 동기 이탈을 추적하기 위해 가변 더미 프레임을 정의할 수 있는 데이터 전송용 SF를 이용하여 동기가 획득된 BHTP의 동기 이탈을 추적할 수 있다. 이를 통해, 빔 스위칭 시간이 확대되고, 확대된 빔 스위칭 시간을 통해 BHTP의 동기 이탈 여부를 더욱 정확하게 판단하고, 통신 서비스를 더욱 정확하게 제공할 수 있다.

도 11은 일 실시예에 따른 망동기 전용 SF을 나타낸다.

망동기 전용 SF은 위성(100)과 중심국(200) 간의 BHTP를 동기화하기 위한 SF일 수 있다. 망동기 전용 SF은 612,540 심볼 길이일 수 있다.

망동기 전용 SF은 복수의 서브 프레임들, 및 더미 심볼들을 포함할 수 있다.

예를 들어, 단일의 망동기 전용 SF에 포함된 복수의 서브 프레임들은 900 심볼 단위로 그룹화(또는 윈도윙(windowing))되어 제1 서브 프레임 내지 제680 서브 프레임으로 구성될 수 있다. 제1 서브 프레임 내지 제680 서브 프레임의 인덱스는 모두 동일할 수 있다. 더미 심볼들은 540 심볼 길이이고, BSW 전환시 요구되는 보호 구간일 수 있다.

복수의 서브 프레임들 각각은 헤더 필드인 SOSF 및 SFFI와 카운터 필드를 포함한다.

복수의 서브 프레임들 각각의 SOSF는 동일한 프레임 인덱스를 포함할 수 있다. SOSF는 270 심볼 길이일 수 있다.

SFFI는 프레임이 망동기 전용 SF 구조임을 나타내는 SF format 정보를 포함할 수 있다. SFFI는 450 심볼 길이일 수 있다.

카운터 필드는 복수의 서브 프레임들 각각을 나타내는 식별값(또는 그룹값, 카운터 정보)을 저장할 수 있다. 카운터 필드는 180 심볼 길이일 수 있다.

카운터 필드는 PLS 인코딩과 같은 방식으로 인코딩되어 16 비트로 구성되어 제1 비트, 및 제2 비트를 포함할 수 있다.

제1 비트는 송출된 복수의 프레임들의 총 프레임 수를 나타낼 수 있다. 제1 비트는 16 비트 중에서 상위 6 비트일 수 있다.

제2 비트는 카운터 필드를 포함하는 해당 서브 프레임의 식별값을 나타낼 수 있다. 제2 비트는 16 비트 중에서 하위 10 비트일 수 있다. 제2 비트는 1번부터 680번까지의 식별값 중에서 해당 서브 프레임의 식별값을 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제1 서브 프레임에 포함된 카운터 필드의 제2 비트의 식별값은 1번을 나타내고, 제680 서브 프레임에 포함된 카운터 필드의 제2 비트의 식별값은 680번을 나타낼 수 있다.

도 12는 일 실시예에 따른 데이터 전송용 SF을 나타낸다.

데이터 전송용 SF은 위성(100)과 중심국(200) 간의 BHTP가 동기화된 후, 사용자 단말에 데이터를 전송하기 위한 SF일 수 있다. 데이터 전송용 SF은 도 4 내지 도 6의 SF과 동일하기에, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다만, 데이터 전송용 SF은 고정된 더미 심볼들 외에 추가적으로 가변 더미 프레임을 더 포함할 수 있다. 더미 심볼들은 도 4 및 도 5의 더미 심볼들과 동일하기에, 상세한 설명은 생략하기로 한다.

더미 심볼들과 가변 더미 프레임은 데이터 전송용 SF의 프레임 구조에서 BSW 전환시 요구되는 빔 스위칭 시간 구간을 결정할 수 있다. 빔 스위칭 시간 구간은 빔의 스위칭 시간을 고려하기 위해 프레임 구조에 포함된 구간일 수 있다.

가변 더미 프레임은 데이터 전송용 SF의 데이터 필드에 포함된 복수의 번들 프레임들 중에서 어느 하나의 번들 프레임을 이용하여 빔 스위칭 시간 구간을 결정하기 위해 가변될 수 있다. 예를 들어, 가변 더미 프레임은 도 12와 같이 복수의 번들 프레임들(제1 번들 프레임 내지 제9 번들 프레임) 중에서 마지막 번들 프레임(제9 번들 프레임)의 전체 또는 일부 구간으로 정의될 수 있다. 즉, 가변 더미 프레임은 단일의 번들 프레임의 전체 구간에서 가변되어 형성될 수 있다.

가변 더미 프레임의 개수 정보는 데이터 필드에 포함된 PLS 또는 P2에 포함될 수 있다. 예를 들어, 가변 더미 프레임의 개수 정보는 6 PLS 및 4 PLS에 포함될 수 있다.

예를 들어, DVB-S2x SF의 format 2번 및 format 3번은 더미 프레임에 대한 정의가 없다. 또한, DVB-S2/S2x 표준에서는 더미 프레임의 길이가 3330 심볼 길이임을 나타낸다.

단일의 번들 프레임이 64,800 심볼 길이인 경우, 가변 더미 프레임의 수는 20 개일 수 있다. 단일의 번들 프레임이 16,200 심볼 길이인 경우, 가변 더미 프레임의 수는 5 개일 수 있다.

즉, 데이터 전송용 SF은 가변 더미 프레임을 통해 기존의 DVB-S2x SF의 빔 스위칭 시간 구간 보다 확대된 빔 스위칭 시간 구간을 포함할 수 있다.

이에, 데이터 전송용 SF은 번들 프레임의 길이(또는 LDPC codeword 길이)를 2048 비트, 4096 비트, 8192 비트로 사용하고, 나머지를 shortening 하는 형태로 번들 프레임을 구성할 수 있다.

또한, 데이터 전송용 SF은 도플러 주파수 오차 등에 대한 영향이 발생되는 문제를 극복하기 위해 SOSF, SFFI 심볼을 Chirp signal과 Zadoff-Chu 시퀀스, Bjorck 시퀀스로 변형되어 주파수 오차에 강인할 수 있다.

또한, 데이터 전송용 SF은 IoT와 같은 서비스를 위한 VL SNR 지원을 확대하기 위해서 LDPC의 low code rate(예를 들면 2/15, 3/15 등) 지원을 통한 성능 개선이 필요하다.

LDPC low code rate에서 성능 개선을 위해, 데이터 전송용 SF은 기존 parity check matrix에서 dual diagonal matrix 구조가 아닌 single parity check matrix를 가지는 LDPC 부호를 사용할 수 있다.

또한, 데이터 전송용 SF는 beam ID 정보를 이용하기 위해 데이터 전송용 SF의 P2에 beam ID 정보가 추가될 수 있다. 예를 들어, beam ID 정보는 PLS 인코딩 방식으로 인코딩되어 총 16 비트를 가지는 beam ID 정보, 및 PLS(physical layer signaling) 인코딩 방식으로 인코딩되어 총 8비트를 가지는 beam ID 정보 중에서 어느 하나일 수 있다.

도 13은 도 10에 도시된 게이트웨이의 개략적인 블록도를 나타낸다.

게이트웨이(300)는 송수신기(310), 컨트롤러(330), 및 메모리(350)를 포함한다.

송수신기(310)는 컨트롤러(330)의 제어에 따라 복수의 프레임들, 및 복수의 데이터 프레임들을 송수신할 수 있다. 복수의 프레임들, 및 복수의 데이터 프레임들은 BHTP에 따른 프레임 인덱스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 복수의 프레임들 각각은 상이하거나 동일한 인덱스를 포함할 수 있다.

메모리(350)는 컨트롤러(330)에 의해 실행가능한 인스트럭션들(또는 프로그램)을 저장할 수 있다. 예를 들어, 인스트럭션들은 컨트롤러(330)의 동작을 실행하기 위한 인스트럭션들을 포함할 수 있다.

컨트롤러(330)는 게이트웨이(300)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(330)는 게이트웨이(300)의 각 구성(310 및 350)을 제어할 수 있다.

컨트롤러(330)는 망동기 전용 SF의 인덱스, 및 망동기 전용 SF을 구성하는 하나 이상의 서브 프레임의 식별값에 기초하여 BHTP를 동기화할 수 있다.

먼저, 컨트롤러(330)는 송수신기(310)를 통해 BHTP에 기초하여 복수의 프레임들을 위성(100)으로 전송(또는 송신)할 수 있다. 복수의 프레임들은 망동기 전용 SF일 수 있다.

이후에, 컨트롤러(330)는 복수의 프레임들 중에서 중심국(200)에 할당된 BSW를 통해 수신되는 프레임의 인덱스, 및 프레임을 구성하는 하나 이상의 서브 프레임의 식별값에 기초하여 위성(100)과 중심국(200) 간의 타임 오프셋을 조정함으로써, BHTP를 동기화할 수 있다. 이때, 하나 이상의 서브 프레임의 식별값은 하나 이상의 서브 프레임을 나타내는 식별값일 수 있다. 타임 오프셋은 위성(100)의 BHTP와 중심국(200)의 BHTP 간의 시간 오차(또는 시간 편차)로써, 위성(100)와 중심국(200) 간의 BHTP 타이밍 에러일 수 있다.

예를 들어, 컨트롤러(330)는 복수의 프레임들을 송신한 후, 노이즈 평균 파워를 측정하여 프레임의 수신 여부를 결정할 수 있다. 컨트롤러(330)는 노이즈 평균 파워의 약 2 배에 해당하는 신호 레벨이 측정되는 경우에 프레임이 수신되었다고 결정할 수 있다.

컨트롤러(330)는 수신된 프레임이 위성(100)과 중심국(200) 간의 BHTP를 동기화하기 위한 망동기 전용 SF 구조인지 여부를 판단할 수 있다.

예를 들어, 컨트롤러(330)는 수신된 프레임이 망동기 전용 구조임을 나타내는 SF format 정보를 포함하는지 여부를 판단할 수 있다.

수신된 프레임이 망동기 전용 구조임을 나타내는 SF format 정보를 포함하는 경우, 컨트롤러(330)는 수신된 프레임이 망동기 전용 SF라고 결정할 수 있다.

수신된 프레임이 망동기 전용 구조임을 나타내는 SF format 정보를 포함하지 않는 경우, 컨트롤러(330)는 수신된 프레임이 망동기 전용 SF가 아니라고 결정할 수 있다.

수신된 프레임이 망동기 전용 SF 구조인 경우, 컨트롤러(330)는 수신된 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임들 중에서 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값을 추출할 수 있다

먼저, 컨트롤러(330)는 복수의 서브 프레임들 중에서 수신되는 하나 이상의 서브 프레임을 검출할 수 있다.

이후에, 컨트롤러(330)는 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값을 추출할 수 있다.

예를 들어, 검출된 서브 프레임의 헤더 필드 전체 구간이 수신되는 경우, 컨트롤러(330)는 검출된 서브 프레임의 인덱스를 추출할 수 있다. 검출된 서브 프레임의 인덱스는 복수의 망동기 전용 SF들 중에서 수신되는 프레임이 무엇인지를 나타낼 수 있다.

컨트롤러(330)는 검출된 서브 프레임의 카운터 필드 중에서 가장 먼저 검출된 카운터 필드가 나타내는 해당 서브 프레임의 식별값을 추출할 수 있다. 서브 프레임의 식별값은 복수의 망동기 전용 SF들 중에서 수신되는 프레임의 수신 지점이 어디인지를 나타낼 수 있다.

컨트롤러(330)는 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값에 기초하여 위성(100)과 중심국(200) 간의 타임 오프셋을 결정할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(330)는 망동기 전용 SF을 송신한 시간부터 망동기 전용 SF을 수신한 시간에서 위성(100)과 중심국(200) 간의 RTD(round trip delay), 지터(jitter), 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값에 기초하여 타임 오프셋(또는 BHTP 타이밍 에러)을 결정할 수 있다.

컨트롤러(330)는 타임 오프셋에 기초하여 BHTP를 동기화할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(330)는 망동기 초기 과정에서 타임 오프셋에 기초하여 BHTP를 동기화하고, 망동기 재포착 과정에서 타임 오프셋에 기초하여 BHTP를 미세 조정할 수 있다. BHTP 동기화는 대략적인 동기화 포착을 의미하고, BHTP 미세 조정은 정밀한 동기화 포착을 의미한다.

또한, 컨트롤러(330)는 데이터 전송용 SF에 포함된 더미 심볼들 및 가변 더미 프레임에 기초하여 동기가 획득된 BHTP의 동기 이탈을 추적할 수 있다.

먼저, 컨트롤러(330)는 송수신기(310)를 통해 동기가 획득된 BHTP에 따라 데이터가 포함된 복수의 데이터 프레임들을 위성(100)으로 전송(또는 송신)할 수 있다. 복수의 데이터 프레임들은 데이터 전송용 SF일 수 있다.

이후에, 컨트롤러(330)는 복수의 데이터 프레임들 중에서 중심국(200)에 할당된 BSW를 통해 수신되는 데이터 프레임에 포함된 더미 심볼들 및 가변 더미 프레임에 기초하여 동기가 획득된 BHTP의 동기 이탈을 추적할 수 있다.

예를 들어, 컨트롤러(330)는 동기 이탈 허용치를 더미 심볼들의 심볼 길이 및 가변 더미 프레임의 심볼 길이의 합으로 설정할 수 있다. 동기 이탈 허용치는 동기가 획득된 BHTP의 동기 이탈 여부를 판단하기 위한 기준일 수 있다.

컨트롤러(330)는 동기 이탈 허용치에 기초하여 동기가 획득된 BHTP의 동기 이탈 여부를 결정할 수 있다.

동기가 획득된 BHTP가 동기 이탈한 경우, 컨트롤러(330)는 망동기 전용 SF을 이용하여 BHTP를 동기화하는 과정을 수행할 수 있다.

도 14는 도 10에 도시된 게이트웨이의 동작을 설명하기 위한 순서도를 나타낸다.

컨트롤러(330)는 망동기 전용 SF인 복수의 프레임들을 위성(100)으로 송신할 수 있다(1410).

컨트롤러(330)는 복수의 프레임들 중에서 중심국(200)에 할당된 BSW를 통해 수신되는 프레임이 망동기 전용 SF 구조인지 여부를 판단할 수 있다(1430).

컨트롤러(330)는 수신된 프레임이 망동기 전용 SF인 경우에 수신된 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임들 중에서 하나 이상의 서브 프레임을 검출할 수 있다(1450).

컨트롤러(330)는 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값을 추출하여, 추출된 인덱스 및 식별값에 기초하여 위성(100)과 중심국(200) 간의 타임 오프셋(또는 BHTP 타이밍 에러)를 결정할 수 있다(1470).

컨트롤러(330)는 타임 오프셋에 기초하여 BHTP를 동기화할 수 있다(1490).

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기를 기초로 다양한 기술적 수정 및 변형을 적용할 수 있다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.

Claims

통신 장치에 의해 수행되는 통신 방법에 있어서,
상기 통신 장치가 위성과 중심국 간의 BHTP(beam hopping time plan)에 기초하여 복수의 프레임들을 상기 위성으로 송신하는 단계; 및
상기 통신 장치가 상기 복수의 프레임들 중에서 상기 중심국에 할당된 BSW(beam switching window)를 통해 수신되는 프레임의 인덱스, 및 상기 프레임을 구성하는 하나 이상의 서브 프레임을 나타내는 식별값에 기초하여 상기 BHTP를 동기화하는 단계
를 포함하는 통신 방법.
제1항에 있어서,
상기 동기화하는 단계는,
상기 프레임이 상기 BHTP를 동기화하기 위한 망동기 전용 SF(super frame) 구조인지 여부를 판단하는 단계;
상기 프레임이 상기 망동기 전용 SF 구조인 경우, 상기 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임들 중에서 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값을 추출하는 단계;
상기 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값에 기초하여 상기 위성과 상기 중심국 간의 타임 오프셋을 결정하는 단계; 및
상기 타임 오프셋에 기초하여 상기 BHTP를 동기화하는 단계
를 포함하는 통신 방법.
제2항에 있어서,
상기 프레임은 상기 복수의 서브 프레임들, 및 BSW 전환시 요구되는 보호 구간인 더미 심볼들을 포함하는 통신 방법.
제2항에 있어서,
상기 복수의 서브 프레임들 각각은 SOSF, SFFI, 및 해당 서브 프레임의 식별값을 저장하는 카운터 필드를 포함하는 통신 방법.
제4항에 있어서,
상기 복수의 서브 프레임들 각각의 SOSF는 동일한 프레임 인덱스를 포함하는 통신 방법.
제4항에 있어서,
상기 SFFI는 상기 프레임이 상기 BHTP를 동기화 하기 위한 망동기 전용 SF 구조임을 나타내는 SF format 정보를 포함하는 통신 방법.
제4항에 있어서,
상기 카운터 필드는 상기 복수의 프레임들의 총 프레임 수를 나타내는 제1 비트, 및 상기 해당 서브 프레임의 식별값을 나타내는 제2 비트로 구성되는 통신 방법.
제1항에 있어서,
상기 통신 장치가 동기가 획득된 BHTP에 따라 데이터가 포함된 복수의 데이터 프레임들을 상기 위성으로 전송하는 단계
를 더 포함하고,
상기 복수의 데이터 프레임들 각각은 고정된 더미 심볼들과 가변 더미 프레임을 포함하고,
상기 더미 심볼들과 상기 가변 더미 프레임은 상기 복수의 데이터 프레임들 각각의 프레임 구조에서 BSW 전환시 요구되는 빔 스위칭 시간 구간을 결정하는 통신 방법.
제8항에 있어서,
상기 가변 더미 프레임은 상기 복수의 데이터 프레임들 각각의 데이터 필드에 포함된 복수의 번들 프레임들 중에서 어느 하나의 번들 프레임을 이용하여 상기 빔 스위칭 시간 구간을 결정하기 위해 가변되는 통신 방법.
제8항에 있어서,
상기 가변 더미 프레임의 개수 정보는 상기 복수의 데이터 프레임들 각각의 데이터 필드에 포함된 PLS 또는 P2에 포함되는 통신 방법.
위성과 중심국 간의 BHTP(beam hopping time plan)에 기초하여 복수의 프레임들을 상기 위성으로 송신하는 송수신기; 및
상기 복수의 프레임들 중에서 상기 중심국에 할당된 BSW(beam switching window)를 통해 수신되는 프레임의 인덱스, 및 상기 프레임을 구성하는 하나 이상의 서브 프레임을 나타내는 식별값에 기초하여 상기 BHTP를 동기화하는 컨트롤러
를 포함하는 통신 장치.
제11항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 프레임이 상기 BHTP를 동기화하기 위한 망동기 전용 SF(super frame) 구조인지 여부를 판단하고, 상기 프레임이 상기 망동기 전용 SF 구조인 경우, 상기 프레임을 구성하는 복수의 서브 프레임들 중에서 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값을 추출하고, 상기 검출된 서브 프레임의 인덱스 및 식별값에 기초하여 상기 위성과 상기 중심국 간의 타임 오프셋을 결정하고, 상기 타임 오프셋에 기초하여 상기 BHTP를 동기화하는 통신 장치.
제12항에 있어서,
상기 프레임은 상기 복수의 서브 프레임들, 및 BSW 전환시 요구되는 보호 구간인 더미 심볼들을 포함하는 통신 장치.
제12항에 있어서,
상기 복수의 서브 프레임들 각각은 SOSF, SFFI, 및 해당 서브 프레임의 식별값을 저장하는 카운터 필드를 포함하는 통신 장치.
제14항에 있어서,
상기 복수의 서브 프레임들 각각의 SOSF는 동일한 프레임 인덱스를 포함하는 통신 장치.
제14항에 있어서,
상기 SFFI는 상기 프레임이 상기 BHTP를 동기화 하기 위한 망동기 전용 SF 구조임을 나타내는 SF format 정보를 포함하는 통신 장치.
제14항에 있어서,
상기 카운터 필드는 상기 복수의 프레임들의 총 프레임 수를 나타내는 제1 비트, 및 상기 해당 서브 프레임의 식별값을 나타내는 제2 비트로 구성되는 통신 장치.
제11항에 있어서,
상기 컨트롤러는 동기가 획득된 BHTP에 따라 데이터가 포함된 복수의 데이터 프레임들을 상기 위성으로 전송하고,
상기 복수의 데이터 프레임들 각각은 고정된 더미 심볼들과 가변 더미 프레임을 포함하고,
상기 더미 심볼들과 상기 가변 더미 프레임은 상기 복수의 데이터 프레임들 각각의 프레임 구조에서 BSW 전환시 요구되는 빔 스위칭 시간 구간을 결정하는 통신 장치.
제18항에 있어서,
상기 가변 더미 프레임은 상기 복수의 데이터 프레임들 각각의 데이터 필드에 포함된 복수의 번들 프레임들 중에서 어느 하나의 번들 프레임을 이용하여 상기 빔 스위칭 시간 구간을 결정하기 위해 가변되는 통신 장치.
제18항에 있어서,
상기 가변 더미 프레임의 개수 정보는 상기 복수의 데이터 프레임들 각각의 데이터 필드에 포함된 PLS 또는 P2에 포함되는 통신 장치.