KR200427976Y1 - Digital communication apparatus for measuring carrier to interference and noise ratio using downlink preamble - Google Patents

Digital communication apparatus for measuring carrier to interference and noise ratio using downlink preamble Download PDF

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KR200427976Y1
KR200427976Y1 KR2020060017322U KR20060017322U KR200427976Y1 KR 200427976 Y1 KR200427976 Y1 KR 200427976Y1 KR 2020060017322 U KR2020060017322 U KR 2020060017322U KR 20060017322 U KR20060017322 U KR 20060017322U KR 200427976 Y1 KR200427976 Y1 KR 200427976Y1
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곽기영
이강민
오지명
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포스데이타 주식회사
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Abstract

본 고안은 디지털 통신 장치에서 다운링크 프리앰블을 이용한 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직교 주파수 분할 다중 또는 직교 주파수 분할 다중 접속을 이용한 디지털 통신 장치에서 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대응하는 수신 신호의 프리앰블을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하고, 이를 이용하여 핸드 오버 및 역방향 전력 제어에 이용하는 장치에 관한 것이다. 본 고안에 따르면, 프리앰블을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 용이하게 측정할 수 있으며, 측정된 반송파 신호 대 잡음비를 이용하여 핸드 오버 및 역방향 전력 제어를 수행함으로써, 채널 환경이 나쁜 상태에서도 기지국의 수신 반송파 신호 대 잡음비를 적정하게 유지시켜서 성능 열화를 감소시킬 수 있다.The present invention relates to a carrier signal-to-noise ratio measurement apparatus using a downlink preamble in a digital communication apparatus, and more particularly, to a plurality of cells or sectors in a digital communication apparatus using orthogonal frequency division multiplexing or orthogonal frequency division multiple access. The present invention relates to an apparatus for measuring a carrier signal-to-noise ratio using a preamble of a corresponding received signal, and using the same for handover and reverse power control. According to the present invention, the carrier signal-to-noise ratio can be easily measured using the preamble, and handover and reverse power control is performed using the measured carrier signal-to-noise ratio, so that the received carrier of the base station can be received even in a bad channel environment. By maintaining the proper signal-to-noise ratio, performance degradation can be reduced.

OFDM, OFDMA, CINR, 프리앰블, 잡음 및 간섭 신호, 핸드 오버, 역방향 전력 제어, 주파수 재사용 계수. OFDM, OFDMA, CINR, preamble, noise and interference signals, handover, reverse power control, frequency reuse factor.

Description

다운링크 프리앰블을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 디지털 통신 장치{DIGITAL COMMUNICATION APPARATUS FOR MEASURING CARRIER TO INTERFERENCE AND NOISE RATIO USING DOWNLINK PREAMBLE}DIGITAL COMMUNICATION APPARATUS FOR MEASURING CARRIER TO INTERFERENCE AND NOISE RATIO USING DOWNLINK PREAMBLE}

도 1은 일반적인 OFDM 송수신기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a general OFDM transceiver.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른, 세그먼트에 따른 프리앰블의 전송 구조를 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a transmission structure of a preamble according to a segment according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른, 복수의 셀 또는 복수의 섹터에서의 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an apparatus for measuring carrier signal to noise ratio in a plurality of cells or a plurality of sectors according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른, 핸드 오버 결정을 수행하는 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a carrier signal to noise ratio measuring apparatus for performing handover determination according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른, 송신 전력을 제어하는 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an internal configuration of a carrier signal to noise ratio measuring apparatus for controlling transmission power according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 고안의 일실시예에 따른, 반송파 신호 대 잡음비를 보고하는 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating an internal configuration of a carrier signal to noise ratio measuring apparatus for reporting a carrier signal to noise ratio according to an embodiment of the present invention.

도 7은 본 고안의 일실시예에 따른, 신호 추정부의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.7 is a block diagram illustrating an internal configuration of a signal estimator according to an embodiment of the present invention.

도 8은 본 고안의 일실시예에 따른, 전력 계산부의 내부 구성을 설명하기 위 한 블록도이다.8 is a block diagram illustrating an internal configuration of a power calculation unit according to an embodiment of the present invention.

도 9는 본 고안의 일실시예에 따른, 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor)가 '1'인 경우에, 전력 계산부의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating an internal configuration of a power calculation unit when a frequency reuse factor is '1' according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 고안의 일실시예에 따른, 반송파 신호 대 잡음비 연산부의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 10 is a block diagram illustrating an internal configuration of a carrier signal to noise ratio calculator according to an embodiment of the present invention.

도 11은 본 고안에 따른, 복수의 셀 또는 섹터에서 프리앰블을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 방법을 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a method of measuring a carrier signal to noise ratio using a preamble in a plurality of cells or sectors according to the present invention.

도 12는 본 고안에 따른, 서비스 받는 셀에서 프리앰블을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 방법을 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a method of measuring a carrier signal-to-noise ratio using a preamble in a serviced cell according to the present invention.

도 13은 본 고안의 일실시예에 따른, 프리앰블을 이용하여 CINR을 측정한 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.13 is a graph illustrating a simulation result of measuring CINR using a preamble according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

401: 프리앰블 심볼 획득부401: preamble symbol acquisition unit

402: 신호 추정부402: signal estimator

403: 전력 계산부403: power calculation unit

404: 반송파 신호 대 잡음비 계산부404: carrier signal to noise ratio calculation unit

405: 핸드 오버 결정부405: handover decision unit

본 고안은 디지털 통신 장치에서 다운링크 프리앰블을 이용한 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 직교 주파수 분할 다중 또는 직교 주파수 분할 다중 접속을 이용한 디지털 통신 장치에서 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대응하는 수신 신호의 프리앰블을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하고, 이를 이용하여 핸드 오버 및 역방향 전력 제어를 수행하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a carrier signal-to-noise ratio measurement apparatus using a downlink preamble in a digital communication apparatus, and more particularly, to a plurality of cells or sectors in a digital communication apparatus using orthogonal frequency division multiplexing or orthogonal frequency division multiple access. The present invention relates to an apparatus for measuring a carrier signal-to-noise ratio using a preamble of a corresponding received signal, and performing handover and reverse power control using the same.

다중 경로 채널을 통해 신호를 전송할 경우, 수신 신호는 다중 경로에 의한 ISI(Inter-Symbol Interference)가 발생하게 된다. 이러한 ISI에 의한 신호의 왜곡현상을 줄이기 위해서는 심벌의 주기가 채널의 지연 확산보다 커야 한다. 이러한 다중경로 채널에서의 왜곡을 간단히 보상할 수 있는 변조 방식으로 직교 주파수 분할 다중(OFDM: Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식(또는 직교 주파수 분할 다중 액세스(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 방식)이 제안 되었다. OFDM 방식은 단일 반송파를 이용한 전송 방식과는 달리 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(Subcarrier)를 이용하여 데이터를 전송하게 된다. 즉, OFDM 방식은 입력되는 데이터를 변조에 사용되는 부반송파의 수만큼 직병렬 변환을 수행하고, 변환된 각 데이터를 해당 부반송파를 이용해 변조시킴으로써 데이터 전송 속도를 그대로 유지시키면서 각 부반송파에서의 심볼주기를 부반송파의 수만큼 길어지게 한다. 상호 직교성을 갖는 부반송파를 사용하므로 종래의 주파수 분할 다중(FDM: Frequency Division Multiplexing)에 비해 대역폭 효율이 좋고, 심볼 주기가 길어지게 되므로 단일 반송파 변조 방식에 비해 ISI에 강한 특성을 지닌다.When the signal is transmitted through the multipath channel, the received signal generates inter-symbol interference (ISI) by multipath. In order to reduce the signal distortion caused by the ISI, the period of the symbol should be larger than the delay spread of the channel. Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) (or Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access (OFDMA)) has been proposed as a modulation scheme that can easily compensate for distortion in such a multipath channel. . Unlike a transmission method using a single carrier, the OFDM method transmits data using a plurality of subcarriers having mutual orthogonality. That is, the OFDM method performs a serial-to-parallel conversion on the input data by the number of subcarriers used for modulation, and modulates the converted data using the corresponding subcarriers, thereby maintaining the data transmission rate while maintaining the symbol period in each subcarrier. Lengthen by. Since subcarriers having mutual orthogonality are used, bandwidth efficiency is better than that of conventional frequency division multiplexing (FDM), and symbol periods are lengthened.

OFDM 장치에서 송수신단의 변복조 과정은 역 이산 푸리에 변환(IDFT: Inverse Discrete Fourier Transform)과 이산 푸리에 변환(DFT: Discrete Fourier Transform)을 수행하는 것과 같으며, 이는 역 고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)과 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)을 사용하여 효율적으로 구현할 수 있다. 또한, 채널의 지연 확산보다 긴 보호 구간(Guard Interval)을 전송되는 심벌 주기마다 삽입하게 되면 부반송파 간의 직교성이 유지된다.The modulation and demodulation process of the transmitting and receiving end in an OFDM device is equivalent to performing an Inverse Discrete Fourier Transform (IDFT) and a Discrete Fourier Transform (DFT), which is an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT). Transform) and Fast Fourier Transform (FFT) for efficient implementation. In addition, when a guard interval longer than the delay spread of the channel is inserted for each transmitted symbol period, orthogonality between subcarriers is maintained.

이러한 OFDM 장치에서는 전력 제어나 변복조를 위해 채널 신호 품질을 정확히 측정하는 것이 무엇보다 중요하다. 이런 채널 신호 품질의 일례로 반송파 대 잡음 및 간섭비(CINR: Carrier to Interference and Noise Ratio)는 적응 전력 제어나 적응 변복조 장치에서 채널 품질에 따라 전력을 제어하고, 변복조 레벨을 조절하는 중요한 역할을 한다. 이때, CINR은 각 부반송파의 신호 파워의 총합을 잡음과 간섭 파워의 총합으로 나눈 값으로 정의되며, OFDM 장치에서의 채널 품질을 판단하는 척도가 될 수 있다.In such an OFDM device, it is important to accurately measure the channel signal quality for power control or modulation and demodulation. Carrier to Interference and Noise Ratio (CINR), an example of such channel signal quality, plays an important role in controlling power and adjusting modulation and demodulation levels according to channel quality in adaptive power control or adaptive modulation and demodulation equipment. . In this case, the CINR is defined as a value obtained by dividing the total signal power of each subcarrier by the sum of noise and interference power, and may be a measure for determining channel quality in an OFDM device.

한편, 오늘날 셀 기반의 이동 통신 환경하에서, 핸드 오버는 셀 내에서 섹터 간에 이동을 하거나 한 셀에서 다른 셀로 이동해 갈 때, 현재의 통화 채널을 다른 통화 채널로 자동적으로 전환해 주는 것을 의미하는 것으로, 단말의 이동성을 보장하기 위하여 반드시 필요하다. 상기 핸드 오버를 위해서 또는 기타 다른 이유로 인하여, 각 셀 또는 섹터를 관리하는 기지국에서는 단말과의 채널 상태를 수시로 확인할 필요가 있다. 또한, 단말 스스로도 기지국과의 채널 품질을 체크함으로써 보다 양호한 채널 상태가 지속될 수 있도록 관리할 필요가 있다.On the other hand, in today's cell-based mobile communication environment, handover means to automatically switch the current call channel to another call channel when moving from sector to cell or moving from one cell to another. It is necessary to ensure the mobility of the terminal. For the handover or for other reasons, the base station managing each cell or sector needs to check the channel state with the terminal from time to time. In addition, the terminal itself needs to manage the channel quality with the base station so that a better channel state can be maintained.

본 고안에서는 디지털 통신 장치에서 수신 신호의 프리앰블로부터, 보다 용이하고 정확하게 반송파 신호 대 잡음비를 측정하고, 상기 반송파 신호 대 잡음비를 핸드 오버 등의 다양한 분야에 보다 효율적으로 활용할 수 있는 새로운 기술을 제안하고자 한다.The present invention aims to propose a new technique for measuring carrier signal-to-noise ratio more easily and accurately from a preamble of a received signal in a digital communication device, and more effectively utilizing the carrier signal-to-noise ratio in various fields such as handover. .

본 고안은 상기와 같은 종래기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 수신 신호의 반송파 신호 대 잡음비를 측정함에 있어서 프리앰블을 이용함으로써, 보다 용이하고 정확하게 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to improve the prior art as described above, and an object of the present invention is to more easily and accurately measure a carrier signal to noise ratio by using a preamble in measuring a carrier signal to noise ratio of a received signal.

본 고안의 다른 목적은, 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호를 추정함에 있어서, 보간 및 평균 연산을 이용하여 보다 정확한 프리앰블 신호 추정이 가능하도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to enable more accurate preamble signal estimation using interpolation and averaging in estimating a preamble signal from a preamble symbol.

본 고안의 또 다른 목적은, 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대응하는 반송파 신호 대 잡음비를 측정 및 비교하여, 사용자 단말의 이동성을 보장하기 위한 핸드 오버를 수행하도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to measure and compare carrier signal-to-noise ratios corresponding to a plurality of cells or a plurality of sectors, respectively, to perform a handover to ensure mobility of a user terminal.

본 고안의 또 다른 목적은, 주파수 재사용 계수에 따라 잡음 및 간섭 성분의 신호를 선택적으로 추출하여, 보다 정확한 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 것이다.It is still another object of the present invention to selectively extract signals of noise and interference components according to frequency reuse coefficients to measure more accurate carrier signal-to-noise ratios.

본 고안의 또 다른 목적은, 측정된 반송파 신호 대 잡음비를 이용하여 기지 국에서의 수신 신호의 세기를 적절히 유지하도록 통신 단말기의 송신 전력을 제어하는 것이다.Another object of the present invention is to control the transmit power of the communication terminal to properly maintain the strength of the received signal at the base station using the measured carrier signal to noise ratio.

본 고안의 또 다른 목적은, 통신 단말기에서 측정된 반송파 신호 대 잡음비를 기지국에 보고함으로써, 기지국이 통신 단말기의 채널 상태 등을 파악하여 스케쥴링에 이용하도록 하는 것이다.Another object of the present invention is to report a carrier signal-to-noise ratio measured by a communication terminal to a base station so that the base station can identify the channel state of the communication terminal and use it for scheduling.

상기의 목적을 달성하고, 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 고안의 일실시예에 따른 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치는 기저 대역의 주파수 신호로부터 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대응하는 프리앰블 심볼을 획득하는 프리앰블 심볼 획득부, 상기 각각의 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정하는 신호 추정부, 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 상기 추정된 데이터 신호의 전력값을 계산하고, 상기 프리앰블 심볼 및 상기 추정된 프리앰블 신호로부터 잡음 신호의 전력값을 계산하는 전력 계산부, 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 상기 데이터 신호의 전력값 및 상기 잡음 신호의 전력값을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 연산하는 반송파 신호 대 잡음비 연산부, 및 상기 복수의 반송파 신호 대 잡음비를 비교하여, 핸드 오버(Handover) 실행 유무를 결정하는 핸드 오버 결정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object and solve the above-mentioned problems of the prior art, the carrier signal to noise ratio measuring apparatus according to an embodiment of the present invention corresponds to each of a plurality of cells or a plurality of sectors from a baseband frequency signal A preamble symbol obtainer for acquiring a preamble symbol, a signal estimator for estimating a preamble signal and a data signal from each preamble symbol, and a power value of the estimated data signal for each of the plurality of cells or the plurality of sectors A power calculator for calculating a power value of a noise signal from the preamble symbol and the estimated preamble signal, and for each of the plurality of cells or the plurality of sectors, a power value of the data signal and a power of the noise signal Carrier signal-to-noise ratio calculator that calculates carrier signal-to-noise ratio using values And a handover determination unit for comparing the plurality of carrier signal-to-noise ratios and determining whether a handover is performed.

또한, 본 고안에 따른 프리앰블을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 방법은 기저 대역의 주파수 신호로부터 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대 응하는 프리앰블 심볼을 획득하는 단계, 상기 각각의 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정하는 단계, 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 상기 추정된 데이터 신호의 전력값을 계산하고, 상기 프리앰블 심볼 및 상기 추정된 프리앰블 신호로부터 잡음 신호의 전력값을 계산하는 단계, 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 상기 데이터 신호의 전력값 및 상기 잡음 신호의 전력값을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 연산하는 단계, 및 상기 복수의 반송파 신호 대 잡음비를 비교하여, 핸드 오버(Handover) 실행 유무를 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the method for measuring a carrier signal-to-noise ratio using a preamble according to the present invention comprises the steps of obtaining a preamble symbol corresponding to a plurality of cells or a plurality of sectors from a baseband frequency signal, from the respective preamble symbols Estimating a preamble signal and a data signal, for each of the plurality of cells or the plurality of sectors, calculating a power value of the estimated data signal, and a power value of a noise signal from the preamble symbol and the estimated preamble signal Calculating a carrier signal-to-noise ratio using the power value of the data signal and the power value of the noise signal, for each of the plurality of cells or the plurality of sectors, and the plurality of carrier signal to Comparing the noise ratio to determine whether to perform a handover; And that is characterized.

참고로, 본 명세서에서 "통신 단말기"라 함은 PDC(Personal Digital Cellular)폰, PCS(Personal Communication Service)폰, PHS(Personal Handyphone System)폰, CDMA-2000(1X, 3X)폰, WCDMA(Wideband CDMA)폰, 듀얼 밴드/듀얼 모드(Dual Band/Dual Mode)폰, GSM(Global Standard for Mobile)폰, MBS(Mobile Broadband System)폰, DMB(Digital Multimedia Broadcasting) 단말, 스마트(Smart) 폰, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 통신 단말 등과 같은 통신 기능이 포함될 수 있는 기기, PDA(Personal Digital Assistant), 핸드 헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 컴퓨터, 랩탑 컴퓨터, 와이브로(WiBro) 단말기, MP3 플레이어, MD 플레이어 등과 같은 휴대 단말기, 그리고 국제 로밍(Roaming) 서비스와 확장된 이동 통신 서비스를 제공하는 IMT-2000(International Mobile Telecommunication-2000) 단말기 등을 포함하는 모든 종류의 핸드 헬드 기반의 무선 통신 장치를 의미하는 휴대용 전기 전자 장치로서, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 모듈, CDMA(Code Division Multiplexing Access) 모듈, 블루투스(Bluetooth) 모듈, 적외선 통신 모듈(Infrared Data Association), 유무선 랜카드 및 GPS(Global Positioning System)를 통한 위치 추적이 가능하도록 하기 위해 GPS 칩이 탑재된 무선 통신 장치와 같은 소정의 통신 모듈을 구비할 수 있으며, 멀티미디어 재생 기능을 수행할 수 있는 마이크로프로세서를 탑재함으로써 일정한 연산 동작을 수행할 수 있는 단말기를 통칭하는 개념으로 해석된다.For reference, the term "communication terminal" herein refers to a PDC (Personal Digital Cellular) phone, PCS (Personal Communication Service) phone, PHS (Personal Handyphone System) phone, CDMA-2000 (1X, 3X) phone, WCDMA (Wideband) CDMA phone, Dual Band / Dual Mode phone, Global Standard for Mobile (GSM) phone, Mobile Broadband System (MBS) phone, Digital Multimedia Broadcasting (DMB) terminal, Smart phone, OFDM Devices that may include communication functions, such as Orthogonal Frequency Division Multiplexing (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) communication terminals, personal digital assistants (PDAs), hand-held PCs, notebook computers, laptop computers, All types of mobile devices, including WiBro terminals, MP3 players, MD players, etc., and IMT-2000 (International Mobile Telecommunication-2000) terminals that provide international roaming services and extended mobile communications services. Handheld A portable electric and electronic device, which refers to a wireless communication device, is an orthogonal frequency division multiplexing access (OFDMA) module, a code division multiplexing access (CDMA) module, a bluetooth module, an infrared communication module (infrared data association), a wired or wireless LAN card. And a predetermined communication module such as a wireless communication device equipped with a GPS chip in order to enable location tracking through a global positioning system (GPS), and a microprocessor capable of performing a multimedia playback function may be provided. It is interpreted as a general term for a terminal capable of performing arithmetic operations.

또한, 본 고안에서 사용되는 "잡음"(또는 "잡음 신호")이라는 용어는 무선 통신 환경하에서 발생되는 목적하지 않은 비정상적인 잡음(noise)뿐만 아니라, 주파수 대역이 겹쳐져서 신호들이 서로 중첩되어 생기는 채널 상호간의 간섭(interfereance)을 포함하는 개념으로, 본래 전송하고자 하는 데이터 신호 이외에 송수신 과정에서 포함되는 기타 모든 신호를 포함하는 것으로 넓게 해석된다. 그러므로, 본 고안에서의 "잡음"과 "잡음 및 간섭"은 동일한 의미로 해석 가능하다.In addition, the term "noise" (or "noise signal") used in the present invention, as well as undesired abnormal noise generated in a wireless communication environment, as well as between channels caused by overlapping signals due to overlapping frequency bands It is a concept including interference of, and is broadly interpreted as including all other signals included in the transmission and reception process in addition to the data signal to be originally transmitted. Therefore, "noise" and "noise and interference" in the present invention can be interpreted in the same sense.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안에 따른 다운링크 프리앰블(이하, '프리앰블'이라 함)을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 장치에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus for measuring a carrier signal-to-noise ratio using a downlink preamble (hereinafter, referred to as a "preamble") according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 일반적인 OFDM 송수신기의 개략적인 구성을 도시한 도면이다. 도면에 도시한 바와 같이, 일반적인 OFDM 송수신기는 직렬/병렬 변환기, FFT기 또는 IFFT기, 및 주파수 변환기를 포함한다.1 is a diagram illustrating a schematic configuration of a general OFDM transceiver. As shown in the figure, a typical OFDM transceiver includes a serial / parallel converter, an FFT unit or an IFFT unit, and a frequency converter.

송신단의 상기 직렬/병렬 변환기에서는 직렬로 입력되는 데이터 스트림을 부반송파 수만큼의 병렬 데이터 스트림으로 전환하고, IFFT기에서 각각의 병렬 데이터 스트림을 역 푸리에 변환한다. 또한, 역 푸리에 변환된 데이터는 다시 직렬 데이터로 전환되어 주파수 변환을 거쳐 송신된다. 수신측에서는 유, 무선 채널을 통하여 전송된 신호를 수신하여 송신단의 역과정인 복조 과정을 거쳐 데이터를 출력한다.The serial-to-parallel converter of the transmitter converts serially input data streams into parallel data streams corresponding to the number of subcarriers, and inversely Fourier transforms each parallel data stream in an IFFT unit. In addition, the inverse Fourier transformed data is converted into serial data and transmitted through frequency conversion. The receiving side receives a signal transmitted through a wired or wireless channel and outputs data through a demodulation process, which is an inverse process of a transmitting end.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른, 세그먼트(segment)에 따른 프리앰블의 전송 구조를 도시한 도면이다. 도면에 도시한 바와 같이, 복수의 부반송파의 좌우측으로 인접 주파수 대역의 간섭을 줄이기 위한 보호 대역(guard)이 구성되고, 널 부반송파(null subcarrier)인 DC 부반송파가 구성된다. 또한, 도면에 도시한 바와 같이, 하나의 세그먼트 내에서 프리앰블 부반송파는 소정의 간격(도 2에서는 '3')을 두고 위치하며, 초기 동기와 셀 탐색 및 주파수 옵셋과 채널 추정에 사용될 수 있다.2 is a diagram illustrating a transmission structure of a preamble according to a segment according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, guard bands for reducing interference of adjacent frequency bands are configured on the left and right sides of the plurality of subcarriers, and a DC subcarrier, which is a null subcarrier, is configured. In addition, as shown in the figure, the preamble subcarriers within one segment are located at a predetermined interval ('3' in FIG. 2), and may be used for initial synchronization, cell search, frequency offset, and channel estimation.

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른, 복수의 셀 또는 복수의 섹터에서의 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치를 도시한 도면이다.3 is a diagram illustrating an apparatus for measuring carrier signal to noise ratio in a plurality of cells or a plurality of sectors according to an embodiment of the present invention.

도면에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 복수의 셀 또는 복수의 섹터 각각에 대한 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치(302)는 FFT부(301)를 이용하여, 기저 대역의 수신 신호를 고속 푸리에 변환을 수행하여 주파수 영역으로 천이하는 소정의 전처리 과정을 거친다.As shown in the figure, the carrier signal-to-noise ratio measurement apparatus 302 for each of a plurality of cells or a plurality of sectors according to the present invention uses the FFT unit 301 to perform fast Fourier transform of a baseband received signal. After performing a predetermined preprocessing process to transition to the frequency domain.

상기 주파수 영역으로 천이된 수신 신호는 초기 동기와 또는 셀 탐색에 사용 할 수 있는 프리앰블 신호, 채널 및 동기 추정에 사용하는 파일럿 신호, 실제 데이터를 포함하는 데이터 신호, 및 잡음 성분 등을 포함하며, 본 고안에서는 상기 프리앰블 신호를 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하게 된다.The received signal transitioned to the frequency domain includes a preamble signal that can be used for initial synchronization and / or cell search, a pilot signal for channel and synchronization estimation, a data signal including actual data, a noise component, and the like. In the present invention, the carrier signal-to-noise ratio is measured using the preamble signal.

프리앰블 신호는 일반적으로 데이터 신호 및 파일럿 신호에 비해 신호 레벨이 높기 때문에, 악조건의 채널 환경에서도 신호 획득이 용이하다는 점에서, 본 고안에서는 프리앰블 신호를 반송파 신호 대 잡음비 측정에 이용함으로써 그 정확도를 높일 수 있다.Since the preamble signal has a higher signal level than the data signal and the pilot signal, the signal can be easily acquired even in a bad channel environment. In the present invention, the accuracy of the preamble signal can be improved by using the carrier signal to noise ratio measurement. have.

또한, 본 고안에 따르면, 복수의 셀 또는 복수의 섹터 각각에 대한 복수의 FFT부(301) 또는 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치(302)는 하드웨어 상에서 시분할을 이용하여, 하나의 FFT부(301) 또는 하나의 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치(302)를 공유하도록 구성할 수 있다. 일례로, 수신 신호를 주파수 영역으로 천이하기 위한 FFT부(301)를 하나로 구성하고자 할 경우, 소정의 시간을 충분히 잘게 분할하여 복수의 시간대로 만들고 각 수신 신호에 주기적으로 시간대를 할당한 후, 상기 시간대를 각 신호마다 중복되지 않게 차이를 두어 상기 FFT부를 각각 통과하도록 할 수 있다. 이렇게 하면, 하나의 FFT부(301)로도 복수의 셀 또는 복수의 섹터 각각에 대한 수신 신호를 용이하게 주파수 영역으로 천이시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, the plurality of FFT units 301 or the carrier signal-to-noise ratio measurement device 302 for each of a plurality of cells or a plurality of sectors may be divided into one FFT unit 301 or one using time division on hardware. One carrier signal-to-noise ratio measurement device 302 may be configured to share. For example, when the FFT unit 301 for transitioning the received signal into the frequency domain is configured as one, the predetermined time is divided into finely divided into a plurality of time zones, and the time zone is periodically assigned to each received signal. Time zones may be differentiated so as not to overlap each signal so as to pass through each of the FFT units. In this way, even one FFT unit 301 can easily transition the received signal for each of a plurality of cells or a plurality of sectors into the frequency domain.

본 고안의 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치(302)는 통신 단말기와 같은 디지털 통신 장치에 설치될 수 있으며, 상기 디지털 통신 장치는 IEEE 802.16d/e 표준, WiBro, 및 WiMAX 중에서 적어도 어느 하나를 기반으로 하는 장치일 수 있다.The carrier signal-to-noise ratio measurement device 302 of the present invention can be installed in a digital communication device such as a communication terminal, and the digital communication device is based on at least one of the IEEE 802.16d / e standard, WiBro, and WiMAX. It may be a device.

한편, 핸드 오버 결정부(303)는 복수의 반송파 신호 대 잡음비 측정 장 치(302)로부터 복수의 셀 또는 복수의 섹터 각각에 대한 반송파 신호 대 잡음비를 수신하여 비교해서, 통신 환경이 보다 나은 셀 또는 섹터로 핸드오버를 수행하게 된다. 즉, 본 고안에 따르면, 복수의 셀 또는 복수의 섹터 각각에 대해 측정한 반송파 신호 대 잡음비에 기초하여, 보다 적극적이고 효율적인 핸드오버를 수행할 수 있다.On the other hand, the handover decision unit 303 receives and compares a carrier signal to noise ratio for each of a plurality of cells or a plurality of sectors from the plurality of carrier signal to noise ratio measuring devices 302 and compares the cells or cells having a better communication environment. Handover is performed to the sector. That is, according to the present invention, more active and efficient handover can be performed based on the carrier signal-to-noise ratio measured for each of a plurality of cells or a plurality of sectors.

도 4는 본 고안의 일실시예에 따른, 핸드 오버를 수행하는 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치(302)의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.4 is a block diagram illustrating an internal configuration of a carrier signal-to-noise ratio measuring device 302 performing handover according to an embodiment of the present invention.

도면에 도시한 바와 같이, 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치(302)는 프리앰블 심볼 획득부(401), 신호 추정부(402), 전력 계산부(403), 반송파 신호 대 잡음비 계산부(404), 및 핸드 오버 결정부(405)를 포함한다.As shown in the figure, the carrier signal to noise ratio measuring apparatus 302 includes a preamble symbol obtainer 401, a signal estimator 402, a power calculator 403, a carrier signal to noise ratio calculator 404, and A handover decision unit 405 is included.

프리앰블 심볼 획득부(401)는 기저 대역의 주파수 신호로부터 프리앰블 심볼(또는 프리앰블 심볼 신호)을 획득한다. 본 고안에 따른 일례로서, 프리앰블 심볼 획득부(401)에서는 기지국으로부터 수신한 프리앰블 코드를 OFDM/OFDMA 신호인 기저 대역의 주파수 신호상의 복수 개의 부반송파에 곱하거나 배타적 논리합 연산(XOR)을 수행하여, 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는데 이용하고자 하는 프리앰블 심볼을 획득할 수 있다.The preamble symbol obtainer 401 obtains a preamble symbol (or preamble symbol signal) from a baseband frequency signal. As an example according to the present invention, the preamble symbol acquisition unit 401 multiplies the preamble code received from the base station by a plurality of subcarriers on a baseband frequency signal, which is an OFDM / OFDMA signal, or performs an exclusive OR operation, thereby performing a carrier OR A preamble symbol to be used for measuring the signal-to-noise ratio can be obtained.

프리앰블 심볼은 각 채널 모드에 따라 그 전송 위치가 미리 규약되어 있으며, 프리앰블 심볼은 직교성을 가지고 있으므로, 수신 신호의 부반송파에 규약된 일정한 패턴의 프리앰블 시퀀스(코드)를 곱하면 용이하게 프리앰블 심볼만을 추출할 수 있다. 프리앰블 코드는 각 셀 또는 섹터별로 고유하게 결정되는 값으로, 셀 또는 섹터를 관장하는 기지국으로부터 단말기로 전송된다.Since the preamble symbol is previously regulated according to each channel mode, and the preamble symbol has orthogonality, only the preamble symbol can be easily extracted by multiplying the subcarrier of the received signal by a predetermined pattern of preamble sequences (codes). Can be. The preamble code is a value uniquely determined for each cell or sector and is transmitted from the base station that manages the cell or sector to the terminal.

구체적인 일례로, 미리 설정되어 있는 일정한 패턴을 가지는 프리앰블 신호를 2진 위상 편이 변조 방식을 이용하여 변조한다고 할 경우, 상기 2진 위상 편이 변조(BPSK: Binary Phase Shift Keying)는 전송 신호를 반송파의 0위상과 π위상의 2가지 위상에 대응시켜서 전송하므로, 프리앰블 시퀀스는 복소수의 '1'과 '-1'에 대응하게 된다. 그러므로, 상기 프리앰블 시퀀스를 수신된 기저대역의 신호와 상관 연산시키면 원하는 프리앰블 심볼만을 획득할 수 있다.As a specific example, when a preamble signal having a predetermined predetermined pattern is modulated using a binary phase shift keying scheme, the binary phase shift keying (BPSK) may transmit a transmission signal to a zero of a carrier wave. The preamble sequence corresponds to the complex '1' and '-1' because the phase and the π phase are transmitted in correspondence with the two phases. Therefore, if the preamble sequence is correlated with the received baseband signal, only a desired preamble symbol can be obtained.

신호 추정부(402)는 프리앰블 심볼 획득부(401)에서 획득한 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정한다. 프리앰블 심볼 획득부(401)에서 획득한 프리앰블 심볼에는 프리앰블 신호 및 잡음 및 간섭 성분의 신호가 섞여 있으므로, 신호 추정부(402)에서는 상기 프리앰블 심볼에서 프리앰블 신호만을 추정하고, 이에 기초하여 잡음 및 간섭 성분의 신호를 추정하게 된다. 또한, 신호 추정부(402)에서는 상기 프리앰블 신호 추정값에 기초하여 데이터 신호를 추정한다. 신호 추정부(402)의 동작과 관련하여 보다 자세한 사항은 도 7을 참고로 후술하기로 한다.The signal estimator 402 estimates a preamble signal and a data signal from the preamble symbol obtained by the preamble symbol acquirer 401. Since the preamble symbol obtained by the preamble symbol obtainer 401 is mixed with a signal of a preamble signal and a noise and interference component, the signal estimator 402 estimates only the preamble signal from the preamble symbol and based on the noise and interference component. We estimate the signal of. In addition, the signal estimator 402 estimates a data signal based on the preamble signal estimated value. More details regarding the operation of the signal estimator 402 will be described later with reference to FIG. 7.

전력 계산부(403)는 신호 추정부(402)에서 추정된 데이터 신호의 전력값을 계산하고, 프리앰블 심볼 획득부(401)에서 획득한 프리앰블 심볼과 신호 추정부(402)에서 추정된 프리앰블 신호의 차이로부터 잡음 신호의 전력값을 계산한다.The power calculator 403 calculates the power value of the data signal estimated by the signal estimator 402, and compares the preamble symbol obtained by the preamble symbol acquirer 401 and the preamble signal estimated by the signal estimator 402. Calculate the power value of the noise signal from the difference.

즉, 전력 계산부(403)에서는 상기 데이터 신호 및 상기 잡음 신호를 제곱하여 전력값을 산출하며, 또한 복수 개의 프리앰블 심볼에 대하여 상기 데이터 신호 의 전력값 및 상기 잡음 신호의 전력값을 일정 시간 동안 각각 누적하여 계산함으로써, 반송파 신호 대 잡음비 연산의 정확성을 더욱 높일 수 있다. 전력 계산부(403)의 동작과 관련하여 보다 자세한 사항은 도 8을 참고로 후술하기로 한다.That is, the power calculator 403 calculates a power value by squaring the data signal and the noise signal, and calculates a power value of the data signal and a power value of the noise signal for a predetermined time with respect to a plurality of preamble symbols. By cumulative calculation, the accuracy of the carrier signal-to-noise ratio calculation can be further improved. More details regarding the operation of the power calculator 403 will be described later with reference to FIG. 8.

반송파 신호 대 잡음비 계산부(404)는 전력 계산부(403)에서 계산된 데이터 신호의 전력값과 잡음 신호의 전력값을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 계산한다. 상기 반송파 신호 대 잡음비는 각 부반송파 신호 파워의 총합을 잡음과 간섭 신호 파워의 총합으로 나눈 값으로 정의되므로, 반송파 신호 대 잡음비 계산부(404)에서는 상기 데이터 신호의 전력값을 상기 잡음 신호의 전력값으로 나누어, 상기 반송파 신호 대 잡음비를 계산할 수 있다.The carrier signal-to-noise ratio calculator 404 calculates the carrier signal-to-noise ratio using the power value of the data signal and the noise value calculated by the power calculator 403. The carrier signal-to-noise ratio is defined as the sum of the power of each subcarrier signal divided by the sum of the noise and the interference signal power. Therefore, the carrier signal-to-noise ratio calculation unit 404 divides the power value of the data signal into the power value of the noise signal. The carrier signal to noise ratio may be calculated by dividing by.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112006045839627-utm00001
Figure 112006045839627-utm00001

[수학식 1]은 전력 계산부(403) 및 반송파 신호 대 잡음비 계산부(404)를 통한 반송파 신호 대 잡음비의 계산 과정을 수식으로 표현한 것이다. 여기서,

Figure 112006045839627-utm00002
는 본 고안에서 추정된 프리앰블 신호를, p(n)은 프리앰블 신호 성분과 잡음 성분 이 섞인 프리앰블 심볼을, N은 각 단말 별 누적 파라미터를, G는 프리앰블 심볼을 이용하여 측정한 신호를 데이터 신호의 이득(gain)에 맞추기 위한 파라미터를 각각 나타낸다.Equation 1 expresses a calculation process of the carrier signal-to-noise ratio through the power calculator 403 and the carrier signal-to-noise ratio calculator 404. here,
Figure 112006045839627-utm00002
Is a preamble signal estimated by the present invention, p (n) is a preamble symbol mixed with a preamble signal component and a noise component, N is a cumulative parameter for each terminal, and G is a signal measured using a preamble symbol. Represents a parameter for fitting to a gain.

또한, n은 프리앰블 심볼 부반송파 인덱스를 나타내며, N은 전력소모를 기준으로 결정될 수 있는 다운링크 프레임 내에서 가질 수 있는 최대 프리앰블 부반송파 인덱스로서, 멀티플 존인 경우에는 해당되는 존에서 가질 수 있는 최대 값을 의미한다.In addition, n denotes a preamble symbol subcarrier index, and N denotes a maximum preamble subcarrier index that can be included in a downlink frame that can be determined based on power consumption. In case of multiple zones, n means a maximum value that can be included in a corresponding zone. do.

본 고안에 따른 또 다른 실시예로서, 복수의 셀 또는 복수의 섹터 각각에 대응하는 복수의 반송파 신호 대 잡음비를 측정하여 이를 핸드 오버에 이용할 수 있다.As another embodiment according to the present invention, a plurality of carrier signal-to-noise ratios corresponding to each of a plurality of cells or a plurality of sectors may be measured and used for handover.

즉, 프리앰블 심볼 획득부(401)에서 복수의 셀 또는 복수의 섹터 각각에 대응하는 기저 대역의 주파수 신호로부터, 각 셀 또는 각 섹터에 대응하는 기지국으로부터 수신한 프리앰블 코드를 이용하여, 각 셀 또는 섹터 별로 프리앰블 심볼을 획득할 수 있다.That is, each cell or sector using the preamble code received from the baseband frequency signal corresponding to each cell or each sector from the baseband frequency signal corresponding to each of the plurality of cells or the plurality of sectors in the preamble symbol acquisition unit 401. For each preamble symbol can be obtained.

또한, 신호 추정부(402)에서는 프리앰블 심볼 획득부(401)에서 획득한 복수의 프리앰블 심볼로부터 각각에 대응하는 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정한다. 이후, 전력 계산부(403)에서는 각 셀 또는 각 섹터에 대응하여, 신호 추정부(402)에서 추정된 데이터 신호의 전력값을 계산하고, 프리앰블 심볼 획득부(401)에서 획득한 프리앰블 심볼과 신호 추정부(402)에서 추정된 프리앰블 신호의 차이로부터 잡음 신호의 전력값을 계산한다.In addition, the signal estimator 402 estimates a corresponding preamble signal and data signal from each of the plurality of preamble symbols acquired by the preamble symbol acquisition unit 401. Thereafter, the power calculator 403 calculates the power value of the data signal estimated by the signal estimator 402 corresponding to each cell or each sector, and obtains a preamble symbol and a signal obtained by the preamble symbol obtainer 401. The power value of the noise signal is calculated from the difference of the preamble signal estimated by the estimator 402.

또한, 반송파 신호 대 잡음비 계산부(404)는 전력 계산부(403)에서 계산된 각 셀 또는 각 섹터별 데이터 신호의 전력값과 잡음 신호의 전력값을 이용하여 각 셀 또는 각 섹터별 반송파 신호 대 잡음비를 계산한다.In addition, the carrier signal-to-noise ratio calculation unit 404 uses the power value of each cell or sector-specific data signal calculated by the power calculation unit 403 and the power value of the noise signal. Calculate the noise ratio.

본 고안에 따른 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치(302)는 핸드 오버 결정부(405)를 더 포함하며, 핸드 오버 결정부(405)는 상기 복수의 셀 또는 복수의 섹터 별로 측정된 복수의 반송파 신호 대 잡음비를 비교하여, 핸드 오버(Handover) 실행 유무를 결정하거나 핸드 오버를 실행한다.The carrier signal-to-noise ratio measuring device 302 according to the present invention further includes a handover determiner 405, and the handover determiner 405 includes a plurality of carrier signal-to-carrier signals measured for each of the plurality of cells or a plurality of sectors. By comparing the noise ratio, it is determined whether the handover is executed or the handover is executed.

핸드 오버 결정부(405)에서는 복수의 셀 또는 복수의 섹터 별로 측정된 반송파 신호 대 잡음비를 비교하여, 상기 반송파 신호 대 잡음비가 보다 양호한 셀 또는 섹터로 핸드 오버를 수행하게 된다. 이렇게 함으로써, 이동 중에도 끊김 없는 양호한 통신 서비스를 유지할 수 있으며, 통신 환경 개선을 위한 핸드 오버를 보다 적극적이고 효율적으로 수행할 수 있다.The handover determiner 405 compares carrier signal-to-noise ratios measured for a plurality of cells or a plurality of sectors, and performs a handover to a cell or sector having a better carrier signal-to-noise ratio. By doing so, it is possible to maintain a good communication service without interruption while moving, and to perform handover for improving the communication environment more actively and efficiently.

도 5는 본 고안의 일실시예에 따른, 송신 전력을 제어하는 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.5 is a block diagram illustrating an internal configuration of a carrier signal to noise ratio measuring apparatus for controlling transmission power according to an embodiment of the present invention.

도면에 도시한 바와 같이, 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치는 프리앰블 심볼 획득부(501), 신호 추정부(502), 전력 계산부(503), 반송파 신호 대 잡음비 계산부(504), 및 송신 전력 제어부(505)를 포함한다.As shown in the figure, the carrier signal to noise ratio measuring apparatus includes a preamble symbol obtainer 501, a signal estimator 502, a power calculator 503, a carrier signal to noise ratio calculator 504, and a transmit power controller. 505.

프리앰블 심볼 획득부(501), 신호 추정부(502), 전력 계산부(503), 및 반송파 신호 대 잡음비 계산부(504)는 앞서의 실시예들에서 설명한 구성을 그대로 따른다.The preamble symbol obtainer 501, the signal estimator 502, the power calculator 503, and the carrier signal-to-noise ratio calculator 504 follow the configuration described in the above embodiments.

또한, 본 실시예에 따른 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치는 송신 전력 제어부(505)를 더 포함하며, 송신 전력 제어부(505)에서는 상기 반송파 신호 대 잡음비에 기초하여, 변화하는 통신 환경에 적응된 최적의 송신 전력을 생성한다.In addition, the carrier signal to noise ratio measuring apparatus according to the present embodiment further includes a transmission power control unit 505, the transmission power control unit 505 based on the carrier signal to noise ratio, the optimum adapted to the changing communication environment Generate transmit power.

일반적으로, 단말기와 기지국과의 거리가 멀어지는 경우 신호의 감쇄가 커지고, 반대로 거리가 가까운 경우에는 신호의 감쇄가 작으므로 신호 감쇄에 의한 영향을 최소화하기 위해 전력 제어가 요구된다. 그러므로, 본 고안에 따른 송신 전력 제어부(505)에서는 상기 신호의 감쇄의 판단 기준으로서 상기 반송파 신호 대 잡음비를 이용하여, 상기 신호의 감쇄에 따라 송신 전력 레벨을 조정하게 된다.In general, when the distance between the terminal and the base station is far away, the attenuation of the signal increases, and conversely, when the distance is close, the signal attenuation is small, so power control is required to minimize the effect of the signal attenuation. Therefore, the transmission power control unit 505 according to the present invention adjusts the transmission power level according to the attenuation of the signal by using the carrier signal to noise ratio as a criterion of the attenuation of the signal.

도 6은 본 고안의 일실시예에 따른, 반송파 신호 대 잡음비를 보고하는 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.6 is a block diagram illustrating an internal configuration of a carrier signal to noise ratio measuring apparatus for reporting a carrier signal to noise ratio according to an embodiment of the present invention.

도면에 도시한 바와 같이, 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치는 프리앰블 심볼 획득부(601), 신호 추정부(602), 전력 계산부(603), 반송파 신호 대 잡음비 계산부(604), 및 반송파 신호 대 잡음비 보고부(605)를 포함한다.As shown in the figure, the carrier signal to noise ratio measuring apparatus includes a preamble symbol acquisition unit 601, a signal estimator 602, a power calculator 603, a carrier signal to noise ratio calculator 604, and a carrier signal to noise ratio. The noise ratio report unit 605 is included.

프리앰블 심볼 획득부(601), 신호 추정부(602), 전력 계산부(603), 및 반송파 신호 대 잡음비 계산부(604)는 앞서 도 4 및 도 5의 실시예들에서 설명한 구성을 그대로 따른다.The preamble symbol acquirer 601, the signal estimator 602, the power calculator 603, and the carrier signal-to-noise ratio calculator 604 follow the configuration described in the embodiments of FIGS. 4 and 5.

반송파 신호 대 잡음비 보고부(605)는 현재 서비스 받고 있는 셀 또는 섹터 내에서 측정된 반송파 신호 대 잡음비를 해당 기지국에 전송한다. 또한, 상기 기지국은 상기 보고된 반송파 신호 대 잡음비를 이용하여 효율적인 통신 환경을 위한 무선 자원 요소를 스케쥴링할 수 있다.The carrier signal-to-noise ratio reporter 605 transmits the carrier signal-to-noise ratio measured in the cell or sector currently being serviced to the base station. In addition, the base station may use the reported carrier signal-to-noise ratio to schedule radio resource elements for an efficient communication environment.

반송파 신호 대 잡음비 보고부(605)는 상기 기지국에서 요구하는 포맷(예를 들어, dB 스케일, 평균값(mean value), 분산값(variance))으로 반송파 신호 대 잡음비를 변환하여 기지국에 보고함으로써, 기지국에서 반송파 신호 대 잡음비를 활용할 수 있도록 한다.The carrier signal-to-noise ratio reporter 605 converts the carrier signal-to-noise ratio to a base station by converting the carrier signal to noise ratio in a format (eg, dB scale, mean value, and variance) required by the base station. To utilize the carrier signal-to-noise ratio.

기지국에서는 무선 자원 요소(예를 들어, 변조 방식, 코딩 방식, 코드 타입 및 코딩 레이트 등)를 보고 받은 반송파 신호 대 잡음비를 고려하여 어탭티브(adaptive)하게 변경할 수 있다. 또한, 기지국은 반송파 신호 대 잡음비를 이용하여, 역방향 채널의 상태를 감시하여 오차 수정 정보를 얻고 이를 정해진 값과 비교하여 그 결과에 따라서 출력을 높이거나 낮추도록 단말기에 명령을 내릴 수 있다. 이런 방법으로 기지국은 단말기의 역방향 채널의 전력을 조절하여 적절한 통화 품질과 용량의 최대화를 동시에 만족시킬 수 있다.The base station can be adaptively changed in consideration of the carrier signal-to-noise ratio received from the radio resource element (eg, modulation scheme, coding scheme, code type, and coding rate). In addition, the base station may monitor the state of the reverse channel by using the carrier signal-to-noise ratio, obtain error correction information, and compare it with a predetermined value to instruct the terminal to increase or decrease the output according to the result. In this way, the base station can adjust the power of the reverse channel of the terminal to satisfy the appropriate call quality and maximize the capacity at the same time.

도 7은 본 고안의 일실시예에 따른, 신호 추정부(402)의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 신호 추정부(402)는 보간 연산부(701) 및 평균 연산부(702)를 포함한다.7 is a block diagram illustrating an internal configuration of the signal estimator 402 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the signal estimating unit 402 includes an interpolation calculating unit 701 and an average calculating unit 702.

보간 연산부(701)는 프리앰블 심볼을 입력 받아서, 주파수 영역에서 보간(interpolation) 연산을 수행하여 소정의 가상 프리앰블 심볼 세트를 생성한다. 본 고안에 따르면, 프리앰블 심볼 획득부(401)로부터 획득된 상기 프리앰블 심볼은 프리앰블 신호를 추정하기에 정보량(개수)이 부족하거나 또는 다른 기타의 이유로 불충분하기 때문에, 상기 프리앰블 심볼을 이용하여 보다 효과적으로 상기 프리앰블 신호를 추정하는 방법이 요구된다.The interpolation operation unit 701 receives a preamble symbol and generates a predetermined virtual preamble symbol set by performing an interpolation operation in the frequency domain. According to the present invention, since the preamble symbol obtained from the preamble symbol acquisition unit 401 is insufficient for the information amount (number) or other reasons for estimating the preamble signal, the preamble symbol is used more effectively by using the preamble symbol. What is needed is a method of estimating a preamble signal.

이에 대한 일례로서, 보간 연산부(701)에서는 상기 프리앰블 심볼을 복사하여 심볼 수를 늘리고, 늘어난 프리앰블 심볼 간의 중간값을 소정의 보간 연산을 이용하여 생성함으로써, 상기 프리앰블 신호를 추정하기에 적합한 가상의 프리앰블 심볼 세트를 생성한다.As an example of this, the interpolation operation unit 701 increases the number of symbols by copying the preamble symbols, and generates an intermediate value between the increased preamble symbols by using a predetermined interpolation operation, thereby making a virtual preamble suitable for estimating the preamble signal. Create a symbol set.

상기 보간 방법의 일례로는 선형 보간(linear interpolation), 이차 보간(secondary interpolation), 큐빅 스플라인 보간(cubic spline interpolation), 및 저역통과 필터(lowpass filter)를 이용한 보간 등을 이용할 수 있다. 상기 보간 방식은 장치의 요구 조건 및 정확성에 따라 적절히 선택될 수 있다.Examples of the interpolation method may include linear interpolation, secondary interpolation, cubic spline interpolation, and interpolation using a lowpass filter. The interpolation scheme may be appropriately selected depending on the requirements and the accuracy of the apparatus.

평균 연산부(702)는 보간 연산부(701)에서 생성한 가상 프리앰블 심볼 세트를 시간 영역에서 평균 연산을 수행하여, 상기 프리앰블 신호를 추정한다. 상기 가상 프리앰블 심볼 세트는 상기 프리앰블 신호 이외에도 잡음 및 간섭 성분의 신호가 포함되어 있으며, 상기 잡음 및 간섭 성분의 신호는 일종의 화이트 노이즈(white noise)로서 발생 빈도 및 크기에 있어서 랜덤(random) 확률 분포를 가진다. 따라서, 평균 연산부(702)에서 상기 가상 프리앰블 심볼 세트에 포함된 각각의 프리앰블 심볼을 시간 영역에서 모두 더하여 평균하면, 잡음 및 간섭 성분의 신호가 모두 제거(suppress)되고 원하는 프리앰블 신호만을 용이하게 추출할 수 있다.The average calculator 702 estimates the preamble signal by performing an average operation on the virtual preamble symbol set generated by the interpolation calculator 701 in a time domain. The virtual preamble symbol set includes a signal of noise and interference components in addition to the preamble signal, and the signal of noise and interference components is a kind of white noise, and generates a random probability distribution in frequency and magnitude of occurrence. Have Accordingly, when the average operation unit 702 adds and averages each preamble symbol included in the virtual preamble symbol set in the time domain, all signals of noise and interference components are removed and only a desired preamble signal can be easily extracted. Can be.

또한, 이득 매핑부(703)에서는 상기 프리앰블 신호를 이용하여 최종적으로 데이터 신호를 추정하게 된다. 일반적으로, 프리앰블 신호는 채널의 구조 또는 OFDMA /OFDM 심볼의 구조에 따라 데이터 신호와 전송 전력에서 차이가 난다. 그러 므로, 상기 프리앰블 신호로부터 상기 데이터 신호를 추정하기 위해, 이득 매핑부(703)에서는 상기 추정된 프리앰블 신호에 적절한 가중치(weighting)를 곱함으로써 그 이득을 조정하게 된다.In addition, the gain mapping unit 703 finally estimates the data signal using the preamble signal. In general, the preamble signal differs in the data signal and the transmission power according to the structure of the channel or the structure of the OFDMA / OFDM symbol. Therefore, in order to estimate the data signal from the preamble signal, the gain mapping unit 703 adjusts the gain by multiplying the estimated preamble signal by an appropriate weighting.

일례로, 상기 프리앰블 신호 레벨이 데이터 신호 레벨에 비해 일정 데시벨 정도 높다고 할 경우, 상기 프리앰블 신호 레벨을 상기 데이터 신호 레벨에 대응하도록 그 이득을 적절히 매핑시킴으로써, 상기 데이터 신호를 추정할 수 있다.For example, when the preamble signal level is higher than the data signal level by a predetermined decibel, the data signal may be estimated by appropriately mapping the gain so that the preamble signal level corresponds to the data signal level.

이처럼, 신호 추정부(402)에서는 보간 연산부(701), 평균 연산부(702), 및 이득 매핑부(703)의 동작에 의해, 보다 정확하고 용이하게 데이터 신호를 추출할 수 있다.As described above, the signal estimator 402 can extract the data signal more accurately and easily by the operations of the interpolation operator 701, the average operator 702, and the gain mapping unit 703.

도 8은 본 고안의 일실시예에 따른, 전력 계산부(403)의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 도면에 도시한 바와 같이, 전력 계산부(403)에서는 데이터 추정값, 프리앰블 신호 추정값 및 프리앰블 심볼을 전달 받아서, 데이터 신호 전력값 및 잡음 신호 전력값을 출력한다.8 is a block diagram illustrating an internal configuration of a power calculation unit 403 according to an embodiment of the present invention. As shown in the figure, the power calculator 403 receives the data estimate value, the preamble signal estimate value and the preamble symbol, and outputs the data signal power value and the noise signal power value.

전력 계산부(403)에서는 프리앰블 심볼과 추정된 프리앰블 신호의 차로부터 잡음 신호를 추출할 수 있다. 즉, 상기 프리앰블 심볼은 프리앰블 신호와 잡음 및 간섭 신호를 포함하므로, 상기 프리앰블 심볼에서 상기 추정된 프리앰블 신호를 빼면(801) 잡음 및 간섭 신호만을 추출할 수 있다. 또한, 전력 계산부(403)에서는 데이터 신호와 잡음 신호를 제곱 연산(802)을 거쳐 일정 시간 동안 누적 연산(803)을 수행하여, 상기 데이터 신호 전력값 및 상기 잡음 신호 전력값을 연산한다.The power calculator 403 may extract a noise signal from the difference between the preamble symbol and the estimated preamble signal. That is, since the preamble symbol includes a preamble signal and noise and interference signals, only the noise and interference signals may be extracted by subtracting the estimated preamble signal from the preamble symbol (801). In addition, the power calculator 403 calculates the data signal power value and the noise signal power value by performing a cumulative operation 803 on the data signal and the noise signal through a square operation 802 for a predetermined time.

도 9는 본 고안의 일실시예에 따른, 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor)에 따른 전력 계산부의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.FIG. 9 is a block diagram illustrating an internal configuration of a power calculator based on a frequency reuse factor according to an embodiment of the present invention.

상기 주파수 재사용 계수란 주파수 효율이 얼마인지를 나타내는 데 사용하는 파라미터로서, 전체 주파수 대역을 몇 개의 대역으로 나누어 하나의 셀 또는 하나의 섹터에 할당하는가를 의미하는 것으로, 단위 면적당 채널 수를 증가시키는 방법으로 사용된다.The frequency reuse coefficient is a parameter used to indicate how much the frequency efficiency is, and means how many bands are allocated to one cell or one sector by dividing the entire frequency band. Used as

본 고안에서는 잡음 및 간섭 성분의 크기를 계산함에 있어, 주파수 재사용 계수에 따라 상이한 방법들이 적용한다.In the present invention, in calculating the magnitudes of the noise and interference components, different methods are applied according to the frequency reuse coefficient.

즉, 주파수 재사용 계수가 '1'이 아닌 경우에는 하나의 셀 또는 섹터 영역에서 다른 주파수 대역을 사용할 수 있기 때문에, 도 2의 구조에서 프리앰블이 전송되는 위치의 잡음 및 간섭 성분만을 고려하면 된다.That is, when the frequency reuse coefficient is not '1', different frequency bands may be used in one cell or sector area, and thus, only the noise and interference components of the location where the preamble is transmitted in the structure of FIG. 2 need to be considered.

반면에, 상기 주파수 재사용 계수가 '1'인 경우에는 하나의 셀 또는 섹터 영역 모두에서 같은 주파수 대역을 사용할 수 있기 때문에, 도 2의 구조에서 프리앰블이 전송되지 않는 위치의 심볼 값들도 잡음 및 간섭 성분을 포함한다. 그러므로, 주파수 재사용 계수가 '1'인 경우에는 잡음 및 간섭 성분을 반송파 신호 대 잡음비 연산에 포함시켜야 한다. 즉, 본 고안에 따르면, 주파수 재사용 계수가 '1'인 경우, 상기 전력 계산부에서는 상기 프리앰블 심볼을 제외한 심볼의 전력값을 상기 잡음 신호의 전력값에 더 포함시키게 된다.On the other hand, when the frequency reuse coefficient is '1', since the same frequency band may be used in one cell or sector area, the symbol values of positions where the preamble is not transmitted in the structure of FIG. It includes. Therefore, when the frequency reuse factor is '1', noise and interference components should be included in the carrier signal-to-noise ratio calculation. That is, according to the present invention, when the frequency reuse coefficient is '1', the power calculator further includes the power value of the symbols excluding the preamble symbol in the power value of the noise signal.

도면에 도시한 바와 같이, 선택부(901)는 주파수 재사용 계수에 따라서 스위치를 폐쇄 또는 개방함으로써, 프리앰블이 미 전송된 위치의 심볼값들을 잡음 및 간섭 성분으로 추가하거나, 제외하는 동작을 수행한다.As shown in the figure, the selector 901 closes or opens the switch according to the frequency reuse coefficient, thereby performing an operation of adding or excluding symbol values at positions where the preamble is not transmitted as noise and interference components.

아래 [수학식 2]는 주파수 재사용 계수가 '1'인 경우에, 반송파 신호 대 잡음비를 계산하기 위한 수학식이다.Equation 2 below is an equation for calculating a carrier signal-to-noise ratio when the frequency reuse coefficient is '1'.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112006045839627-utm00003
Figure 112006045839627-utm00003

여기서,

Figure 112006045839627-utm00004
는 본 고안에서 추정된 프리앰블 신호이고, p(n)은 프리앰블 신호 성분과 잡음 성분이 섞인 변조된 프리앰블 심볼(modulation DL preamble symbol)이고, p(m)은 잡음 성분이 섞인 변조되지 않은 프리앰블 심볼(un-modulation DL preamble symbol)이며, G는 프리앰블 심볼을 이용하여 측정한 신호를 데이터 신호의 이득(gain)에 맞추기 위한 파라미터를 나타낸다. 또한, n은 프리앰블 심볼 부반송파 인덱스를 나타내며, N은 전력소모를 기준으로 결정될 수 있는 다운링크 프레임 내에서 가질 수 있는 최대 프리앰블 부반송파 인덱스를, M은 누적 파라미터를 각각 나타낸다. 또한, p(m)은 좌측 보호 구간(Left Guard), 우측 보호 구간(Right Guard), 및 DC 부반송파는 제외한다.here,
Figure 112006045839627-utm00004
Is a preamble signal estimated in the present invention, p (n) is a modulated DL preamble symbol mixed with a preamble signal component and a noise component, and p (m) is an unmodulated preamble symbol with a mixed noise component ( un-modulation DL preamble symbol), and G represents a parameter for fitting a signal measured using the preamble symbol to the gain of the data signal. In addition, n denotes a preamble symbol subcarrier index, N denotes a maximum preamble subcarrier index that can be included in a downlink frame that can be determined based on power consumption, and M denotes a cumulative parameter, respectively. In addition, p (m) excludes the left guard period, the right guard period, and the DC subcarrier.

[수학식 2]를 [수학식 1]과 비교해보면, 잡음 및 간섭 성분 신호의 전력을 나타내는 분모에서 [수학식 2]는 프리앰블이 미 전송된 위치의 심볼값들을 의미하 는 p(m) 신호의 전력값이 더 포함된다. 이는, 주파수 재사용 계수가 '1'인 경우에, 프리앰블 심볼을 제외한 심볼의 전력값을 잡음 신호의 전력값에 더 포함시키는 것을 의미한다.Comparing [Equation 2] to [Equation 1], in the denominator representing the power of the noise and interference component signals, Equation 2 is the p (m) signal, which means the symbol values at the positions where the preamble is not transmitted. The power value of is further included. This means that when the frequency reuse factor is '1', the power value of the symbols except for the preamble symbol is further included in the power value of the noise signal.

이처럼, 본 고안에 따르면 주파수 재사용 계수에 따라서 잡음 및 간섭 성분의 신호를 선택적으로 추출하여, 보다 정확하게 반송파 신호 대 잡음비를 측정할 수 있다.As such, according to the present invention, a signal of noise and interference components may be selectively extracted according to frequency reuse coefficients, and thus a carrier signal-to-noise ratio may be measured more accurately.

도 10은 본 고안의 일실시예에 따른, 반송파 신호 대 잡음비 연산부(404)의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 반송파 신호 대 잡음비는 신호 전송계에서 반송파와 잡음과의 크기의 비를 나타낸 것으로서, 본 고안에 따른 OFDM/OFDMA 장치에서는 반송파 신호 대 잡음비의 일례로 반송파 대 잡음 및 간섭비(CINR)를 측정할 수 있다. 일반적으로 데시벨(dB)로 나타내는 상기 CINR은 부반송파의 신호 파워의 총합을 잡음과 간섭 파워의 총합으로 나눈 값으로 정의되며, 본 고안에서는 데이터 신호의 전력값 및 잡음 신호의 전력값을 이용할 수 있다.10 is a block diagram illustrating an internal configuration of a carrier signal to noise ratio calculator 404 according to an embodiment of the present invention. The carrier signal-to-noise ratio represents the ratio of the carrier to the noise in the signal transmission system. In the OFDM / OFDMA device according to the present invention, the carrier-to-noise and interference ratio (CINR) can be measured as an example of the carrier signal-to-noise ratio. have. The CINR, which is generally expressed in decibels (dB), is defined as a value obtained by dividing the sum of signal powers of subcarriers by the sum of noise and interference powers. In the present invention, the power value of the data signal and the power value of the noise signal may be used.

반송파 신호 대 잡음비 연산부(404)에서는 상기 CINR을 구하기 위하여 도면에 도시한 바와 같이 잡음 신호 전력값을 역수로 취하여(1001), 데이터 신호 전력값과 함께 곱셈기(1002)에 입력한다.In order to calculate the CINR, the carrier signal to noise ratio calculator 404 takes the noise signal power value as the inverse (1001) as shown in the figure and inputs it to the multiplier 1002 together with the data signal power value.

한편, 본 고안에 따른 또 다른 일례로서, 프리앰블 및 주파수 재사용 계수를 이용하여 핸드 오버를 수행하는 반송파 신호 대 잡음비 측정 장치는 기저 대역의 주파수 신호로부터 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대응하는 프리앰블 심볼을 획득하는 프리앰블 심볼 획득부, 상기 각각의 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정하는 신호 추정부, 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 상기 추정된 데이터 신호의 제1 전력값을 계산하고, 상기 프리앰블 심볼 및 상기 추정된 프리앰블 신호로부터 잡음 신호의 제2 전력값을 계산하는 전력 계산부, 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 상기 제1 전력값 및 상기 제2 전력값을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 연산하는 반송파 신호 대 잡음비 연산부, 및 상기 복수의 반송파 신호 대 잡음비를 비교하여, 핸드 오버(Handover) 실행 유무를 결정하는 핸드 오버 결정부를 포함하고, 상기 전력 계산부는 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor)에 따라서 상기 프리앰블 심볼이 미 전송된 위치의 심볼의 제3 전력값을 상기 제2 전력값에 더 합산할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다.On the other hand, as another example according to the present invention, the carrier signal to noise ratio measuring apparatus for performing the handover using the preamble and the frequency reuse coefficient is a preamble symbol respectively corresponding to a plurality of cells or a plurality of sectors from the baseband frequency signal A preamble symbol obtainer for acquiring a signal, a signal estimator for estimating a preamble signal and a data signal from each preamble symbol, and a first power value of the estimated data signal for each of the plurality of cells or the plurality of sectors A power calculation unit for calculating a second power value of a noise signal from the preamble symbol and the estimated preamble signal, and for each of the plurality of cells or the plurality of sectors, the first power value and the second power A carrier signal-to-noise ratio calculation unit that calculates a carrier signal-to-noise ratio using a value, and A handover determiner configured to determine whether a handover is executed by comparing the plurality of carrier signal-to-noise ratios, and the power calculator determines a position where the preamble symbol is not transmitted according to a frequency reuse factor And determine whether to further add a third power value of the symbol of to the second power value.

도 11은 본 고안에 따른, 프리앰블을 이용하여 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대응하는 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 방법을 도시한 흐름도이다.11 is a flowchart illustrating a method of measuring carrier signal-to-noise ratios corresponding to a plurality of cells or a plurality of sectors, respectively, using a preamble according to the present invention.

단계(S1101)에서는 기저 대역의 주파수 신호로부터 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대응하는 프리앰블 심볼을 획득한다.In step S1101, a preamble symbol corresponding to a plurality of cells or a plurality of sectors is obtained from the baseband frequency signal.

본 고안에 따른 일례로서, 본 단계에서는 기지국으로부터 수신한 소정의 프리앰블 코드를 OFDM/OFDMA 신호인 기저 대역의 주파수 신호상의 복수 개의 부반송파에 곱하거나 배타적 논리합 연산(XOR)을 수행하여, 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는데 이용하고자 하는 프리앰블 심볼을 획득할 수 있다.As an example according to the present invention, in this step, a predetermined preamble code received from a base station is multiplied by a plurality of subcarriers on a baseband frequency signal, which is an OFDM / OFDMA signal, or performed an exclusive OR operation, thereby performing a carrier signal-to-noise ratio. It is possible to obtain a preamble symbol to be used to measure.

프리앰블 심볼은 각 채널 모드에 따라 그 전송 위치가 미리 규약되어 있으며, 프리앰블 심볼은 직교성을 가지고 있으므로, 수신 신호의 부반송파에 규약된 일정한 패턴의 프리앰블 시퀀스(코드)를 곱하면 용이하게 프리앰블 심볼만을 추출할 수 있다.Since the preamble symbol is previously regulated according to each channel mode, and the preamble symbol has orthogonality, only the preamble symbol can be easily extracted by multiplying the subcarrier of the received signal by a predetermined pattern of preamble sequences (codes). Can be.

단계(S1102)에서는 상기 각각의 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정한다. 단계(S1101)에서 획득한 프리앰블 심볼에는 프리앰블 신호 및 잡음 및 간섭 성분의 신호가 섞여 있으므로, 본 단계에서는 상기 프리앰블 심볼에서 프리앰블 신호를 추정하게 된다.In step S1102, a preamble signal and a data signal are estimated from the respective preamble symbols. Since the preamble symbol obtained in step S1101 is a mixture of a preamble signal, a signal of noise and an interference component, in this step, the preamble signal is estimated from the preamble symbol.

본 고안에 따르면, 단계(S1102)는 상기 프리앰블 심볼을 주파수 영역에서 보간(interpolation) 연산을 수행하여 가상 프리앰블 심볼 세트를 생성하는 단계 및 상기 가상 프리앰블 심볼 세트를 시간 영역에서 평균 연산을 수행하여, 상기 프리앰블 신호를 추정하는 단계를 포함한다.According to the present invention, step S1102 may be performed to generate a virtual preamble symbol set by performing an interpolation operation on the preamble symbol in a frequency domain, and to perform an average operation on the virtual preamble symbol set in a time domain. Estimating the preamble signal.

단계(S1101)로부터 획득된 상기 프리앰블 심볼은 일반적으로 프리앰블 신호를 추정하기에 정보량(개수)이 부족하거나 또는 다른 기타의 이유로 불충분하기 때문에, 상기 프리앰블 심볼을 이용하여 보다 효과적으로 상기 프리앰블 신호를 추정하는 방법이 요구된다.Since the preamble symbol obtained from step S1101 is generally insufficient in information quantity (number) or other reasons for estimating the preamble signal, a method of more effectively estimating the preamble signal using the preamble symbol. Is required.

이에, 상기 가상 프리앰블 심볼 세트를 생성하는 단계에서는 상기 프리앰블 심볼을 입력 받아서, 상기 프리앰블 심볼을 복사하여 심볼 수를 늘리고, 늘어난 프리앰블 심볼 간의 중간값을 소정의 보간 연산을 이용하여 생성함으로써, 상기 프리앰블 신호를 추정하기에 적합한 가상의 프리앰블 심볼 세트를 생성한다.In the generating of the virtual preamble symbol set, the preamble symbol is received, the preamble symbol is copied, the number of symbols is increased, and an intermediate value between the extended preamble symbols is generated by using a predetermined interpolation operation. Generate a virtual preamble symbol set suitable for estimating.

상기 보간 방법의 일례로는 선형 보간(linear interpolation), 이차 보간(secondary interpolation), 큐빅 스플라인 보간(cubic spline interpolation), 및 저역통과 필터(lowpass filter)를 이용한 보간 등을 이용할 수 있으며, 상기 보간 방식은 장치의 요구 조건 및 정확성에 따라 적절히 선택될 수 있다.Examples of the interpolation method may include linear interpolation, secondary interpolation, cubic spline interpolation, and interpolation using a lowpass filter, and the like. May be appropriately selected depending on the requirements and accuracy of the device.

또한, 상기 프리앰블 신호를 추정하는 단계에서는 상기 가상 프리앰블 심볼 세트를 시간 영역에서 평균 연산을 수행하여, 상기 프리앰블 신호를 추정한다. 상기 가상 프리앰블 심볼 세트는 상기 프리앰블 신호 이외에도 잡음 및 간섭 성분의 신호가 포함되어 있으며, 상기 잡음 및 간섭 성분의 신호는 일종의 화이트 노이즈(white noise)로서 발생 빈도 및 크기에 있어서 랜덤(random) 확률 분포를 가진다. 따라서, 본 단계에서 상기 가상 프리앰블 심볼 세트에 포함된 각각의 프리앰블 심볼을 시간 영역에서 모두 더하여 평균하면, 잡음 및 간섭 성분의 신호가 모두 제거(suppress)되고 원하는 프리앰블 신호만을 용이하게 추출할 수 있다.In the estimating of the preamble signal, the virtual preamble symbol set is averaged in a time domain to estimate the preamble signal. The virtual preamble symbol set includes a signal of noise and interference components in addition to the preamble signal, and the signal of noise and interference components is a kind of white noise, and generates a random probability distribution in frequency and magnitude of occurrence. Have Accordingly, in this step, when each preamble symbol included in the virtual preamble symbol set is added and averaged in the time domain, all signals of noise and interference components are suppressed and only a desired preamble signal can be easily extracted.

또한, 본 단계에서는 상기 프리앰블 신호를 이용하여 최종적으로 데이터 신호를 추정하기 위해, 프리앰블 신호 추정값에 적절한 가중치(weighting)를 곱함으로써 그 이득을 조정하게 된다. 일례로, 상기 프리앰블 신호 레벨이 데이터 신호 레벨에 비해 일정 데시벨 정도 높다고 할 경우, 상기 프리앰블 신호 레벨을 상기 데이터 신호 레벨에 대응하도록 그 이득을 적절히 매핑시킴으로써, 상기 데이터 신호를 추정할 수 있다.In addition, in this step, in order to finally estimate the data signal using the preamble signal, the gain is adjusted by multiplying the preamble signal estimate by an appropriate weighting. For example, when the preamble signal level is higher than the data signal level by a predetermined decibel, the data signal may be estimated by appropriately mapping the gain so that the preamble signal level corresponds to the data signal level.

단계(S1103)에서는 추정된 데이터 신호, 프리앰블 신호 및 프리앰블 심볼을 전달 받아서, 데이터 신호 전력값 및 잡음 신호 전력값을 계산한다. 즉, 본 단계에서는 복수의 셀 또는 복수의 섹터 각각에 대하여, 단계(S1102)에서 추정된 데이터 신호의 전력값을 계산하고, 상기 추정된 프리앰블 신호 및 단계(S1101)에서 획 득된 프리앰블 심볼로부터 잡음 신호의 전력값을 계산한다.In operation S1103, the estimated data signal, the preamble signal, and the preamble symbol are received to calculate a data signal power value and a noise signal power value. That is, in this step, for each of a plurality of cells or a plurality of sectors, a power value of the data signal estimated in step S1102 is calculated, and a noise signal is obtained from the estimated preamble signal and the preamble symbol obtained in step S1101. Calculate the power value of.

상기 프리앰블 심볼은 프리앰블 신호와 잡음 및 간섭 신호를 포함하므로, 상기 프리앰블 심볼에서 상기 추정된 프리앰블 신호를 빼면 잡음 및 간섭 신호만을 추출할 수 있다. 또한, 본 단계에서는 추출된 데이터 신호와 잡음 신호를 제곱 연산을 거쳐 일정 시간 동안 누적 연산을 수행하여, 상기 데이터 신호 전력값 및 상기 잡음 신호 전력값을 연산한다.Since the preamble symbol includes a preamble signal and noise and interference signals, only the noise and interference signals may be extracted by subtracting the estimated preamble signal from the preamble symbol. In addition, in the present step, the data signal power value and the noise signal power value are calculated by performing an accumulation operation for a predetermined time through the squared operation on the extracted data signal and the noise signal.

또한, 본 단계에서는 전체 주파수 대역을 몇 개의 셀에 나누어 주는지, 즉 주파수 효율이 얼마인지를 나타내는 파라미터인 주파수 재사용 계수에 따라서, 프리앰블이 미 전송된 위치의 심볼값들을 잡음 및 간섭 성분으로 추가하거나, 또는 제외할 수 있다.In addition, in this step, according to the frequency reuse coefficient, which is a parameter indicating how many cells the entire frequency band is divided into, that is, how much the frequency efficiency is, the symbol values at positions where the preamble is not transmitted are added as noise and interference components, Or may be excluded.

즉, 상기 주파수 재사용 계수가 '3'인 경우에는 각 셀 영역에서 다른 주파수 대역을 사용할 수 있기 때문에, 도 2의 구조에서 프리앰블이 전송되는 위치의 잡음 및 간섭 성분만을 고려하면 된다.That is, when the frequency reuse factor is '3', different frequency bands may be used in each cell region, and thus, only the noise and interference components of the location where the preamble is transmitted in the structure of FIG. 2 need to be considered.

반면에, 상기 주파수 재사용 계수가 '1'인 경우에는 모든 영역에서 같은 주파수 대역을 사용할 수 있기 때문에, 도 2의 구조에서 프리앰블이 전송되지 않는 위치의 심볼 값들도 잡음 및 간섭 성분을 포함한다. 그러므로, 주파수 재사용 계수가 '1'인 경우에는 상기 잡음 및 간섭 성분을 반송파 신호 대 잡음비 연산에 포함시켜야 한다. 즉, 본 고안에 따르면, 주파수 재사용 계수가 '1'인 경우, 상기 전력 계산부에서는 상기 프리앰블 심볼을 제외한 심볼의 전력값을 상기 잡음 신호의 전력값에 더 포함시키게 된다.On the other hand, when the frequency reuse coefficient is '1', since the same frequency band may be used in all regions, symbol values at positions where the preamble is not transmitted in the structure of FIG. 2 also include noise and interference components. Therefore, when the frequency reuse coefficient is '1', the noise and interference components should be included in the carrier signal to noise ratio calculation. That is, according to the present invention, when the frequency reuse coefficient is '1', the power calculator further includes the power value of the symbols excluding the preamble symbol in the power value of the noise signal.

단계(S1104)에서는 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 단계(S1103)에서 계산된 데이터 신호의 전력값과 잡음 신호의 전력값을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 연산한다. 즉, 상기 반송파 신호 대 잡음비는 각 부반송파 신호 파워의 총합을 잡음과 간섭 신호 파워의 총합으로 나눈 값으로 정의되므로, 본 단계에서는 상기 데이터 신호의 전력값을 상기 잡음 신호의 전력값으로 나누어, 상기 반송파 신호 대 잡음비를 계산할 수 있다.In step S1104, a carrier signal-to-noise ratio is calculated for each of the plurality of cells or the plurality of sectors by using the power value of the data signal and the power value of the noise signal calculated in step S1103. That is, since the carrier signal-to-noise ratio is defined as a value obtained by dividing the total of each subcarrier signal power by the total of noise and interference signal power, in this step, the power value of the data signal is divided by the power value of the noise signal, The signal-to-noise ratio can be calculated.

단계(S1105)에서는 단계(S1104)에서 복수의 셀 또는 복수의 섹터 별로 측정된 복수의 반송파 신호 대 잡음비를 비교하여, 핸드 오버(Handover) 실행을 결정한다.In step S1105, a handover execution is determined by comparing a plurality of carrier signal-to-noise ratios measured for each of a plurality of cells or a plurality of sectors in step S1104.

*즉, 본 단계에서는 복수의 셀 또는 복수의 섹터 별로 측정된 반송파 신호 대 잡음비를 비교하여, 상기 반송파 신호 대 잡음비가 보다 양호한 셀 또는 섹터로 핸드 오버를 수행하게 된다. 이렇게 함으로써, 이동 중에도 끊김 없는 양호한 통신 서비스를 유지할 수 있으며, 통신 환경 개선을 위한 핸드 오버를 보다 적극적이고 효율적으로 수행할 수 있다.That is, in this step, the carrier signal-to-noise ratio measured for each of a plurality of cells or a plurality of sectors is compared to perform handover to a cell or sector having a better carrier signal-to-noise ratio. By doing so, it is possible to maintain a good communication service without interruption while moving, and to perform handover for improving the communication environment more actively and efficiently.

도 12는 본 고안에 따른 또다른 실시예로서, 서비스 받고 있는 셀에서 프리앰블을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 방법을 도시한 흐름도이다.12 is a flowchart illustrating a method of measuring a carrier signal-to-noise ratio using a preamble in a serviced cell according to another embodiment of the present invention.

단계(S1201)에서는 현재 서비스 받고 있는 셀 또는 섹터 내의 기저 대역 주파수 신호로부터 프리앰블 심볼을 획득한다. 본 단계에서는 해당 기지국으로부터 수신한 소정의 프리앰블 코드를 OFDM/OFDMA 신호인 기저 대역의 주파수 신호상의 복수 개의 부반송파에 곱하거나 배타적 논리합 연산(XOR)을 수행하여, 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는데 이용하고자 하는 프리앰블 심볼을 획득할 수 있다.In step S1201, a preamble symbol is obtained from a baseband frequency signal in a cell or sector currently being serviced. In this step, a predetermined preamble code received from the base station is multiplied by a plurality of subcarriers on a baseband frequency signal, which is an OFDM / OFDMA signal, or by performing an exclusive OR operation (XOR), to measure a carrier signal to noise ratio. A preamble symbol can be obtained.

단계(S1202)에서는 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정한다. 단계(S1201)에서 획득한 프리앰블 심볼에는 프리앰블 신호 및 잡음 및 간섭 성분의 신호가 섞여 있으므로, 본 단계에서는 상기 프리앰블 심볼에서 프리앰블 신호만을 추정하게 된다.In step S1202, the preamble signal and the data signal are estimated from the preamble symbol. Since the preamble symbol obtained in step S1201 is a mixture of a preamble signal and a signal of noise and interference components, only a preamble signal is estimated in the preamble symbol.

본 고안에 따르면, 단계(S1202)는 상기 프리앰블 심볼을 주파수 영역에서 보간(interpolation) 연산을 수행하여 가상 프리앰블 심볼 세트를 생성하는 단계 및 상기 가상 프리앰블 심볼 세트를 시간 영역에서 평균 연산을 수행하여, 상기 프리앰블 신호를 추정하는 단계를 포함한다.According to the present invention, step S1202 may be performed to generate a virtual preamble symbol set by performing an interpolation operation on the preamble symbol in a frequency domain and to perform an average operation on the virtual preamble symbol set in a time domain. Estimating the preamble signal.

상기 가상 프리앰블 심볼 세트를 생성하는 단계에서는 상기 프리앰블 심볼을 입력 받아서, 상기 프리앰블 심볼을 복사하여 심볼 수를 늘리고, 늘어난 프리앰블 심볼 간의 중간값을 소정의 보간 연산을 이용하여 생성함으로써, 상기 프리앰블 신호를 추정하기에 적합한 가상의 프리앰블 심볼 세트를 생성한다.In the generating of the virtual preamble symbol set, the preamble symbol is input, the number of symbols is increased by copying the preamble symbols, and an intermediate value between the extended preamble symbols is generated using a predetermined interpolation operation to estimate the preamble signal. Generate a virtual preamble symbol set suitable for the following.

또한, 상기 프리앰블 신호를 추정하는 단계에서는 상기 가상 프리앰블 심볼 세트를 시간 영역에서 평균 연산을 수행하여, 상기 프리앰블 신호를 추정한다. 상기 가상 프리앰블 심볼 세트는 상기 프리앰블 신호 이외에도 잡음 및 간섭 성분의 신호가 포함되어 있으며, 상기 잡음 및 간섭 성분의 신호는 일종의 화이트 노이즈(white noise)로서 발생 빈도 및 크기에 있어서 랜덤(random) 확률 분포를 가진다. 따라서, 본 단계에서 상기 가상 프리앰블 심볼 세트에 포함된 각각의 프리앰 블 심볼을 시간 영역에서 모두 더하여 평균하면, 잡음 및 간섭 성분의 신호가 모두 제거(suppress)되고 원하는 프리앰블 신호만을 용이하게 추출할 수 있다.In the estimating of the preamble signal, the virtual preamble symbol set is averaged in a time domain to estimate the preamble signal. The virtual preamble symbol set includes a signal of noise and interference components in addition to the preamble signal, and the signal of noise and interference components is a kind of white noise, and generates a random probability distribution in frequency and magnitude of occurrence. Have Therefore, in this step, when each preamble symbol included in the virtual preamble symbol set is added and averaged in the time domain, all signals of noise and interference components are suppressed and only a desired preamble signal can be easily extracted. have.

또한, 본 단계에서는 상기 프리앰블 신호를 이용하여 최종적으로 데이터 신호를 추정하기 위해, 프리앰블 신호 추정값에 적절한 가중치(weighting)를 곱함으로써 그 이득을 조정하게 된다.In addition, in this step, in order to finally estimate the data signal using the preamble signal, the gain is adjusted by multiplying the preamble signal estimate by an appropriate weighting.

단계(S1203)에서는 추정된 데이터 신호, 프리앰블 신호, 및 프리앰블 심볼을 전달 받아서, 데이터 신호 전력값 및 잡음 신호 전력값을 계산한다. 즉, 본 단계에서는 단계(S1202)에서 추정된 데이터 신호의 전력값을 계산하고, 추정된 프리앰블 신호 및 단계(S1201)에서 획득된 프리앰블 심볼로부터 잡음 신호의 전력값을 계산한다.In operation S1203, the estimated data signal, the preamble signal, and the preamble symbol are received to calculate a data signal power value and a noise signal power value. That is, in this step, the power value of the data signal estimated in step S1202 is calculated, and the power value of the noise signal is calculated from the estimated preamble signal and the preamble symbol obtained in step S1201.

또한, 본 단계에서는 전체 주파수 대역을 몇 개의 셀에 나누어 할당하는지, 즉 주파수 효율이 얼마인지를 나타내는 파라미터인 주파수 재사용 계수에 따라서, 프리앰블이 미 전송된 위치의 심볼값들을 잡음 및 간섭 성분으로 추가하거나, 또는 제외할 수 있다.In addition, in this step, according to the frequency reuse coefficient, which is a parameter indicating how many cells are allocated to the entire frequency band, that is, how much the frequency efficiency is, the symbol values at the positions where the preamble is not transmitted are added as noise and interference components. Or may be excluded.

단계(S1204)에서는 단계(S1203)에서 계산된 데이터 신호의 전력값과 잡음 신호의 전력값을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 연산한다. 즉, 상기 반송파 신호 대 잡음비는 각 부반송파 신호 파워의 총합을 잡음과 간섭 신호 파워의 총합으로 나눈 값으로 정의되므로, 본 단계에서는 상기 데이터 신호의 전력값을 상기 잡음 신호의 전력값으로 나누어, 상기 반송파 신호 대 잡음비를 계산할 수 있다.In step S1204, the carrier signal to noise ratio is calculated using the power value of the data signal and the noise value of the data signal calculated in step S1203. That is, since the carrier signal-to-noise ratio is defined as a value obtained by dividing the total of each subcarrier signal power by the total of noise and interference signal power, in this step, the power value of the data signal is divided by the power value of the noise signal, The signal-to-noise ratio can be calculated.

단계(S1205)에서는 단계(S1201) 내지 단계(S1204)로부터 측정된 반송파 신호 대 잡음비에 따라 효율적인 송신 전력을 생성한다. 일반적으로, 단말기와 기지국과의 거리가 멀어지는 경우 신호의 감쇄가 커지고, 반대로 거리가 가까운 경우에는 신호의 감쇄가 작으므로 신호 감쇄에 의한 영향을 최소화하기 위해 전력 제어가 요구된다. 그러므로, 본 단계에서는 상기 신호의 감쇄의 판단 기준으로서 상기 반송파 신호 대 잡음비를 이용하여, 상기 신호의 감쇄에 따라 효율적으로 송신 전력 레벨을 조정하게 된다.In step S1205, efficient transmission power is generated according to the carrier signal to noise ratio measured from steps S1201 to S1204. In general, when the distance between the terminal and the base station is far away, the attenuation of the signal increases, and conversely, when the distance is close, the signal attenuation is small, so power control is required to minimize the effect of the signal attenuation. Therefore, in this step, the transmission power level is efficiently adjusted according to the attenuation of the signal by using the carrier signal to noise ratio as a criterion for the attenuation of the signal.

단계(S1206)에서는 단계(S1201) 내지 단계(S1204)로부터 측정된 반송파 신호 대 잡음비를 현재 서비스 받고 있는 셀 또는 섹터와 연관된 기지국에 업링크를 통하여 보고한다. 또한, 상기 기지국은 상기 보고된 반송파 신호 대 잡음비를 이용하여 효율적인 통신 환경을 위한 무선 자원 요소를 스케쥴링할 수 있다.In step S1206, the carrier signal-to-noise ratio measured from steps S1201 to S1204 is reported on the uplink to the base station associated with the cell or sector currently being served. In addition, the base station may use the reported carrier signal-to-noise ratio to schedule radio resource elements for an efficient communication environment.

본 단계에서는 상기 기지국에서 요구하는 포맷(예를 들어, dB 스케일, 평균값(mean value), 분산값(variance))으로 반송파 신호 대 잡음비를 변환하여 기지국에 보고함으로써, 기지국에서 반송파 신호 대 잡음비를 활용할 수 있도록 한다. 그리고, 기지국에서는 무선 자원 요소(예를 들어, 변조 방식, 코딩 방식, 코드 타입 및 코딩 레이트 등)를 보고 받은 반송파 신호 대 잡음비를 고려하여 어탭티브(adaptive)하게 변경할 수 있다.In this step, the carrier signal to noise ratio is converted and reported to the base station in a format (eg, dB scale, mean value, and variance) required by the base station, thereby utilizing the carrier signal to noise ratio. To help. In addition, the base station may adaptively change the radio signal element (eg, modulation scheme, coding scheme, code type, coding rate, etc.) in consideration of the carrier signal-to-noise ratio received.

지금까지 본 고안에 따른 프리앰블을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 방법에 대하여 설명하였고, 앞서 도 1 내지 도 10의 실시예들에서 언급한 내용들이 본 실시예에도 그대로 적용할 수 있으므로, 이하 상세한 내용은 생략하기로 한다.So far, a method of measuring a carrier signal-to-noise ratio using the preamble according to the present invention has been described, and the above-mentioned details of the embodiments of FIGS. 1 to 10 can be applied to the present embodiment as it is. The contents will be omitted.

본 고안에 따른 프리앰블을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 측정하는 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 본 고안을 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. 상기 매체는 프로그램 명령, 데이터 구조 등을 지정하는 신호를 전송하는 반송파를 포함하는 광 또는 금속선, 도파관 등의 전송 매체일 수도 있다. 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 본 고안의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method for measuring a carrier signal-to-noise ratio using the preamble according to the present invention can be implemented in the form of program instructions that can be executed by various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be those specially designed and constructed for the present invention, or may be known and available to those skilled in computer software. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. The medium may be a transmission medium such as an optical or metal wire, a waveguide, or the like including a carrier wave for transmitting a signal specifying a program command, a data structure, or the like. Examples of program instructions include not only machine code generated by a compiler, but also high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware device described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the present invention, and vice versa.

도 13은 본 고안의 일실시예에 따른, 프리앰블을 이용하여 CINR을 측정한 시뮬레이션 결과를 도시한 그래프이다.13 is a graph illustrating a simulation result of measuring CINR using a preamble according to an embodiment of the present invention.

본 시뮬레이션에서는 주파수 재사용 계수가 '3'인 경우, AWGN(Additive White Gaussian Noise) 상황과 ITU-R(International Telecommunication Union Radiocommunication Sector)의 채널 모델 중 Pedestrian-A에서 단말이 3km/h의 속도로 이동 중인 상황에서 각각 실험하였다. 더불어 시뮬레이션에서 적용된 FFT 크기는 1024이며, 약 3000번의 측정 결과를 평균하여 나타내었다.In this simulation, when the frequency reuse factor is '3', the UE is moving at a speed of 3km / h in Pedestrian-A among AWGN (Additive White Gaussian Noise) and channel models of the International Telecommunication Union Radiocommunication Sector (ITU-R). Each experiment was conducted in the situation. In addition, the FFT size applied in the simulation is 1024, and averaged about 3000 measurement results.

한편, 그래프 상에 도시한 ‘Target CINR’은 목표로 하는 CINR 값을 나타내는 것이고, ‘Est. CINR’는 본 고안에 따른 프리앰블을 이용한 CINR 측정 알고리즘을 적용하여 측정한 결과를 나타내는 것이다. 또한, ‘Est. Error’은 ‘Target CINR’과 ‘Est. CINR’과의 차이를 나타내는 값으로, 본 고안에 따른 CINR 측정 알고리즘의 측정 오차(error)를 나타낸다. 또한, 가로축은 Eb/No (Data 1Bit당 신호전력과 잡음전력의 비)[dB]를 나타내며, 세로축은 실제 측정값 및 에러값을 나타낸다. 그러므로, 가로축과 세로축의 값이 서로 일치하여 오차가 '0'이 되거나, 또는 오차가 일정한 값을 가지는 직선 형태의 그래프가 가장 바람직할 것이다.Meanwhile, 'Target CINR' shown on the graph represents a target CINR value, and 'Est. CINR 'represents a measurement result by applying a CINR measurement algorithm using a preamble according to the present invention. In addition, ‘Est. Error "means" Target CINR "and" Est. A value representing the difference from CINR ', which indicates a measurement error of the CINR measurement algorithm according to the present invention. In addition, the horizontal axis represents Eb / No (ratio of signal power and noise power per data bit) [dB], and the vertical axis represents actual measured value and error value. Therefore, a graph in the form of a straight line in which the values of the horizontal axis and the vertical axis coincide with each other to have an error of '0' or a constant value of the error will be most preferable.

도면에 도시한 바와 같이, AWGN 상황에서의 실험 결과(도면 부호(1301))와 Pedestrian-A에서 단말이 3km/h의 속도로 이동 중인 상황에서의 실험 결과(도면 부호(1302)) 모두 ‘Est. Error’의 값이 '0'에 가까울 정도로 작고 거의 일정하므로, 반송파 신호 대 잡음비를 측정함에 있어 본 고안의 알고리즘은 우수한 시뮬레이션 결과를 나타내고 있음을 알 수 있다.As shown in the figure, both the experimental results in the AWGN condition (reference numeral 1301) and the experimental results in the situation where the terminal is moving at a speed of 3 km / h in Pedestrian-A (reference symbol 1302) are 'Est . Since the value of Error 'is small and nearly constant close to' 0 ', it can be seen that the algorithm of the present invention shows excellent simulation results in measuring the carrier signal-to-noise ratio.

이상과 같이 본 고안에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 고안의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 고안은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.In the present invention as described above has been described by the specific embodiments, such as specific components and limited embodiments and drawings, but this is provided to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiment. For those skilled in the art to which the present invention pertains, various modifications and variations are possible.

따라서, 본 고안의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 고안 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Accordingly, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all of the equivalents and equivalents of the claims, as well as the following claims, will fall within the scope of the present invention. .

본 고안에 따르면, 수신 신호의 반송파 신호 대 잡음비를 측정함에 있어서 프리앰블을 이용함으로써, 보다 용이하고 정확하게 반송파 신호 대 잡음비를 측정할 수 있다.According to the present invention, the carrier signal-to-noise ratio can be measured more easily and accurately by using the preamble in measuring the carrier signal-to-noise ratio of the received signal.

또한, 본 고안에 따르면, 보간 및 평균 연산을 이용하여 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호를 효율적으로 추정할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to efficiently estimate the preamble signal from the preamble symbol by using interpolation and averaging.

또한, 본 고안에 따르면, 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대응하는 반송파 신호 대 잡음비를 측정 및 비교하여 셀 또는 섹터 간 핸드 오버를 수행함으로써, 이동 중에도 끊김 없는 양호한 통신 서비스를 유지할 수 있다.In addition, according to the present invention, by performing a handover between cells or sectors by measuring and comparing carrier signal-to-noise ratios corresponding to a plurality of cells or a plurality of sectors, it is possible to maintain a good communication service without interruption even during movement.

또한, 본 고안에 따르면, 주파수 재사용 계수에 따라 잡음 및 간섭 성분의 신호를 선택적으로 추출하여, 보다 정확하게 반송파 신호 대 잡음비를 측정할 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to selectively extract the signal of the noise and interference components according to the frequency reuse coefficient, thereby measuring the carrier signal-to-noise ratio more accurately.

또한, 본 고안에 따르면, 기지국에서 반송파 신호 대 잡음비를 이용하여 통신 단말기의 송신 전력을 제어함으로써, 통신 단말기로부터 수신되는 신호의 세기를 적절히 조정할 수 있다.In addition, according to the present invention, by controlling the transmission power of the communication terminal using the carrier signal to noise ratio in the base station, it is possible to appropriately adjust the strength of the signal received from the communication terminal.

또한, 본 고안에 따르면, 측정된 반송파 신호 대 잡음비를 이용하여 변화하는 통신 환경에 적응된 최적의 송신 전력을 생성하여 통신 품질을 더욱 향상 시킬 수 있다.In addition, according to the present invention, it is possible to further improve the communication quality by generating an optimal transmission power adapted to the changing communication environment using the measured carrier signal-to-noise ratio.

또한, 본 고안에 따르면, 통신 단말기에서 측정된 반송파 신호 대 잡음비를 기지국에 보고함으로써, 기지국이 통신 단말기의 채널 상태를 확인하여 채널 품질 저하에 적절히 대응할 수 있도록 제어할 수 있다.In addition, according to the present invention, by reporting the carrier signal to noise ratio measured in the communication terminal, it is possible to control the base station to check the channel state of the communication terminal to properly respond to the channel quality degradation.

Claims (12)

기저 대역의 주파수 신호로부터 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대응하는 프리앰블 심볼을 획득하는 프리앰블 심볼 획득부;A preamble symbol obtaining unit obtaining a preamble symbol corresponding to each of a plurality of cells or a plurality of sectors from the baseband frequency signal; 상기 각각의 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정하는 신호 추정부;A signal estimator for estimating a preamble signal and a data signal from each preamble symbol; 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 상기 추정된 데이터 신호의 전력값을 계산하고, 상기 프리앰블 심볼 및 상기 추정된 프리앰블 신호로부터 잡음 신호의 전력값을 계산하는 전력 계산부;A power calculator configured to calculate a power value of the estimated data signal for each of the plurality of cells or the plurality of sectors, and calculate a power value of a noise signal from the preamble symbol and the estimated preamble signal; 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 상기 데이터 신호의 전력값 및 상기 잡음 신호의 전력값을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 연산하는 반송파 신호 대 잡음비 연산부; 및A carrier signal-to-noise ratio calculator for calculating a carrier signal-to-noise ratio using the power value of the data signal and the power value of the noise signal for each of the plurality of cells or the plurality of sectors; And 상기 복수의 반송파 신호 대 잡음비를 비교하여, 핸드 오버(Handover) 실행 유무를 결정하는 핸드 오버 결정부A handover decision unit which determines whether a handover is executed by comparing the plurality of carrier signal-to-noise ratios. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.Digital communication device comprising a. 기저 대역의 주파수 신호로부터 프리앰블 심볼을 획득하는 프리앰블 심볼 획득부;A preamble symbol obtainer obtaining a preamble symbol from a baseband frequency signal; 상기 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정하는 신호 추정부;A signal estimator for estimating a preamble signal and a data signal from the preamble symbol; 상기 프리앰블 심볼 및 상기 추정된 프리앰블 신호로부터 잡음 신호의 전력값을 계산하고, 상기 추정된 데이터 신호의 전력값을 계산하는 전력 계산부;A power calculator configured to calculate a power value of a noise signal from the preamble symbol and the estimated preamble signal, and calculate a power value of the estimated data signal; 상기 데이터 신호의 전력값 및 상기 잡음 신호의 전력값을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 연산하는 반송파 신호 대 잡음비 연산부; 및A carrier signal-to-noise ratio calculator which calculates a carrier signal-to-noise ratio using the power value of the data signal and the power value of the noise signal; And 상기 반송파 신호 대 잡음비에 따라, 송신 전력을 생성하는 송신 전력 제어부A transmit power control unit that generates transmit power in accordance with the carrier signal to noise ratio 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.Digital communication device comprising a. 기저 대역의 주파수 신호로부터 프리앰블 심볼을 획득하는 프리앰블 심볼 획득부;A preamble symbol obtainer obtaining a preamble symbol from a baseband frequency signal; 상기 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정하는 신호 추정부;A signal estimator for estimating a preamble signal and a data signal from the preamble symbol; 상기 프리앰블 심볼 및 상기 추정된 프리앰블 신호로부터 잡음 신호의 전력값을 계산하고, 상기 추정된 데이터 신호의 전력값을 계산하는 전력 계산부;A power calculator configured to calculate a power value of a noise signal from the preamble symbol and the estimated preamble signal, and calculate a power value of the estimated data signal; 상기 데이터 신호의 전력값 및 상기 잡음 신호의 전력값을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 연산하는 반송파 신호 대 잡음비 연산부; 및A carrier signal-to-noise ratio calculator which calculates a carrier signal-to-noise ratio using the power value of the data signal and the power value of the noise signal; And 상기 반송파 신호 대 잡음비를 기지국으로 전송하기 위한 반송파 신호 대 잡음비 보고부Carrier signal to noise ratio report unit for transmitting the carrier signal to noise ratio to the base station 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.Digital communication device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프리앰블 신호 획득부는 하나의 고속 푸리에 변환 장치로부터 시분할을 이용하여 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터에 각각 대응하는 프리앰블 심볼을 획득하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치. And the preamble signal obtaining unit obtains a preamble symbol corresponding to each of the plurality of cells or the plurality of sectors using time division from one fast Fourier transform device. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 기저 대역의 주파수 신호는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 신호 또는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access) 신호인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.The baseband frequency signal is an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) signal or an orthogonal frequency division multiplexing access (OFDMA) signal. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 신호 추정부는The signal estimating unit 상기 프리앰블 신호를 주파수 영역에서 보간(interpolation) 연산을 수행하여 가상 프리앰블 심볼 세트를 생성하는 보간 연산부; 및An interpolation calculator configured to generate a virtual preamble symbol set by performing an interpolation operation on the preamble signal in a frequency domain; And 상기 가상 프리앰블 심볼 세트를 시간 영역에서 평균 연산을 수행하여, 상기 프리앰블 신호를 추정하는 평균 연산부An average operation unit estimating the preamble signal by performing an average operation on the virtual preamble symbol set in a time domain 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.Digital communication device comprising a. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 신호 추정부는 상기 추정된 프리앰블 신호의 이득을 조정하여 상기 데 이터 신호를 추정하는 이득 매핑부The signal estimator adjusts the gain of the estimated preamble signal to estimate the data signal. 를 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.Digital communication device comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor)가 '1'인 경우, 상기 전력 계산부는 상기 프리앰블 심볼이 미 전송된 위치의 심볼의 전력값을 상기 잡음 신호의 전력값에 더 포함시키는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.When the frequency reuse factor is '1', the power calculation unit further includes a power value of a symbol at a position where the preamble symbol is not transmitted, in the power value of the noise signal. . 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 기지국은 상기 보고된 반송파 신호 대 잡음비를 상기 반송파 신호 대 잡음비를 이용하여 무선 자원 요소를 조정하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.And the base station adjusts the reported carrier signal to noise ratio using the carrier signal to noise ratio. 제9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 무선 자원 요소는 변조 방식, 코딩 방식, 코드 타입 및 코딩 레이트 중에서 적어도 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.And wherein the radio resource element comprises at least one of a modulation scheme, a coding scheme, a code type, and a coding rate. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 장치는 IEEE 802.16d/e 표준, WiBro, 및 WiMAX 중에서 적어도 어느 하나를 기반으로 하는 장치인 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.The device is a digital communication device, characterized in that the device based on at least one of the IEEE 802.16d / e standard, WiBro, and WiMAX. 기저 대역의 주파수 신호로부터 복수의 셀 또는 복수의 섹터에 각각 대응하는 프리앰블 심볼을 획득하는 프리앰블 심볼 획득부;A preamble symbol obtaining unit obtaining a preamble symbol corresponding to each of a plurality of cells or a plurality of sectors from the baseband frequency signal; 상기 각각의 프리앰블 심볼로부터 프리앰블 신호 및 데이터 신호를 추정하는 신호 추정부;A signal estimator for estimating a preamble signal and a data signal from each preamble symbol; 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 상기 추정된 데이터 신호의 제1 전력값을 계산하고, 상기 프리앰블 심볼 및 상기 추정된 프리앰블 신호로부터 잡음 신호의 제2 전력값을 계산하는 전력 계산부;A power calculator configured to calculate a first power value of the estimated data signal for each of the plurality of cells or the plurality of sectors, and calculate a second power value of the noise signal from the preamble symbol and the estimated preamble signal ; 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 각각에 대하여, 상기 제1 전력값 및 상기 제2 전력값을 이용하여 반송파 신호 대 잡음비를 연산하는 반송파 신호 대 잡음비 연산부; 및A carrier signal-to-noise ratio calculator for calculating a carrier signal-to-noise ratio using the first power value and the second power value for each of the plurality of cells or the plurality of sectors; And 상기 복수의 반송파 신호 대 잡음비를 비교하여, 상기 복수의 셀 또는 상기 복수의 섹터 간의 핸드 오버(Handover) 실행 유무를 결정하는 핸드 오버 결정부를 포함하고,A handover determination unit configured to compare the plurality of carrier signal-to-noise ratios and determine whether handover is performed between the plurality of cells or the plurality of sectors, 상기 전력 계산부는 주파수 재사용 계수(frequency reuse factor)에 따라서 상기 프리앰블 심볼이 미 전송된 위치의 심볼의 제3 전력값을 상기 제2 전력값에 더 합산할지 여부를 결정하는 것을 특징으로 하는 디지털 통신 장치.And the power calculator determines whether to further add a third power value of a symbol at a position at which the preamble symbol is untransmitted to the second power value according to a frequency reuse factor. .
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