KR20050120429A - Ｏｆｄｍ 기반의 무선 통신 시스템에서의 프레임 동기화방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 노드 동기화 방법은, 단말들의 무선 접속을 지원하는 다수의 무선 접속 노드들을 포함하는 동기화 그룹 망들로 구성되는 다중 반송파 기반의 무선 통신 시스템에서, 동기화 그룹 망 내의 접속노드들 중 하나를 동기화 기준 접속노드로 지정하고, 상기 동기화 그룹 망 내의 모든 접속노드들을 상기 기준 접속노드와 동기화 시키고, 신규로 동기화 그룹 망에 설치되는 접속 노드는 자동으로 동기화를 수행한다. 본 발명에 따른 노드 동기화 방법에서는 네트워크 구성 장비들이 빈번하게 탈착되는 환경에서 하나의 셀을 형성하는 무선 접속 라우터가 망에 신규로 설치되는 경우 자동으로 주변 무선 접속 라우터들과 동기를 맞춤으로써 동기화 시간을 최소화 할 수 있다.

Description

ＯＦＤＭ 기반의 무선 통신 시스템에서의 프레임 동기화 방법{FRAME SYNCHRONIZATION METHOD FOR OFDM-BASED WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, OFDM 기반의 통신 시스템에서의 프레임 동기화 방법에 관한 것이다.

직교주파수분할다중화 (Orthogonal Frequency Division Multiplexing: OFDM) 방식은 유무선 채널에서 고속 데이터 전송에 적합한 방식으로 최근 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. OFDM 방식에서는 입력된 데이터를 부반송파의 수만큼 직렬/병렬 변환하여 출력되는 병렬 데이터를 해당 부반송파를 이용해 변조시킴으로써 데이터 전송 속도를 그대로 유지하면서 심벌 주기를 부반송파의 수만큼 길어지게 한다. OFDM 에서는 상호 직교성을 갖는 부반송파를 이용하므로 기존의 주파수분할다중화(Frequency Division Multiplexing: FDM) 방식에 비해 대역폭 효율이 좋으며 심볼 주기가 길어져 단일 반송파 변조 방식에 비해 심볼간 간섭에 강한 특성을 지닌다.

일반적으로 OFDM 신호의 변복조는 IFFT/FFT나 IDCT/DCT 를 이용하여 효율적으로 구현된다. 그러나, 변조과정에서의 IFFT 이용하여 변조된 데이터는 수신측에서 FFT를 거쳐야 원본 데이터를 복원할 수 있으므로 서로 다른 기지국으로부터 데이터를 동시에 수신하기 위해서는 데이터를 수신할 기지국 수에 상응하는 물리 계층 모듈 (FFT)이 요구된다. 다시 말해, 단말이 소프트 핸드오버와 같이 두 기지국과의 연결을 유지해야하는 상황에서 동시에 두 기지국과 연결을 유지하기 위해서 각각의 연결에 대해 FFT를 수행해야 한다.

OFDM을 기반으로 하는 데이터 송수신 방식에서는 IFFT/FFT를 이용하여 데이터를 변복조 하기 때문에 단말이 서로 다른 기지국 (radio access router: RAR)으로부터 데이터를 수신하기 위해서는 다수의 기지국으로부터 수신되는 프레임들을 따로 따로 처리해야 한다.

국제 공개 번호 WO03017689에 두 개의 물리 계층 모듈을 포함하는 단말을 이용하여 두 개의 기지국으로 수신되는 신호를 각각 처리하는 다중 연결 방법이 게시되어 있다.

도 1은 종래의 OFDM 기반의 시스템에서의 단말의 이동성을 지원하기 위한 다중 연결 방법 보인 블록도이고, 도 2은 도 1의 시스템에서 다중 연결을 위한 단말의 구조를 보인 블록도이고, 도 3은 도 1의 시스템에서 두 기지국으로부터 전송된 무선 프레임의 프레임 오차를 설명하기 위한 도면이다.

도 1에서 단말(302)은 두 기지국 (304, 306)과 각각의 연결 (410, 414)을 유지하고 있다. 각각의 연결 (410, 414)은 상향제어링크(408, 412)과 하향제어링크(409, 413)를 포함하고 있으며 상향데이터링크 (416, 418)와 하향데이터링크 (417, 419)를 포함한다.

이와 같이, 두 개의 기지국과 연결을 유지하기 위해서, 도 2에서 보는 바와 같이, 단말 (900)은 아날로그 처리 모듈 (902), 아날로그/디지털 변환기 (904), 복사 모듈 (906), 한 쌍의 신호분리회로 (905, 907), 한 쌍의 동기루프(908, 910), 그리고 한 쌍의 주 디지털 처리 모듈 (912, 914)로 이루어진다. 이와 같이 구성된 단말은 도 3에서 보는 바와 같이, d 만큼의 시간 간격을 갖고 기지국 1과 기지국 2로부터 수신되는 무선 프레임들을 두 개의 물리 계층 모듈을 통해 비동기 방식으로 처리한다.

그러나, 이러한 종래의 다중 연결을 지원하는 단말의 경우 핸드 오프와 같이 단말의 이동성을 지원하기 위해서는 두 개의 물리 계층 모듈을 사용해야 하므로 하드웨어 복잡도가 증가하고 제조 단가가 증가하는 단점이 있다.

또한, 이와 같은 다중 연결 방법은 비동기 방식으로 이루어지기 때문에 동기 방식의 통신 시스템에 적용하기는 어렵다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로 본 발명의 목적은 다중 반송파 기반의 통신 시스템에서 하나의 단말이 두 개 이상의 기지국과 다중 연결이 가능한 데이터 구조와 이러한 다중 연결을 지원하기 위한 무선 프레임 동기화 (노드 동기화) 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 노드 동기화 방법은, 단말들의 무선 접속을 지원하는 다수의 무선 접속 노드들을 포함하는 동기화 그룹 망들로 구성되는 다중 반송파 기반의 무선 통신 시스템에서, 동기화 그룹 망 내의 전속 노드들 중 하나를 동기화 기준 접속노드로 지정하고, 상기 동기화 그룹 망 내의 모든 접속노드들을 상기 기준 접속노드와 동기화한다.

바람직하게는 상기 동기화 방법은 신규 접속 노드의 설치를 검출하고 자동으로 동기화를 수행하는 것을 더욱 포함한다.

신규 접속 노드를 동기화 하는 과정은 신규 접속 노드가 동기화 그룹 망 내에 동기화 요청 메시지를 방송하고, 동기화 요청 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않으면 기준 접속 노드가 존재하지 않는 것으로 판단하고 신규 접속 노드를 미리 정해진 초기 프레임 시작 시간으로 기준 접속노드로 설정하는 것을 특징으로 한다.

상기 동기화 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하면 기준 접속 노드가 존재하는 것으로 판단하고 기준 접속 노드에 동기를 맞추는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 일 국면에 있어서, 상기 신규 접속 노드는 GPS 기능을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 신규 접속 노드를 동기화 하는 과정은 동기화 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하면 기준 접속 노드가 GPS 기능을 갖고 있는지 판단하고, 상기 기준 접속 노드가 GPS 기능이 있는 경우 기준 접속노드에 동기를 맞추고, 상기 기준 접속 노드가 GPS 기능이 없는 경우 상기 신규 접속 노드를 기준 접속 노드로 설정하고, 상기 신규 접속 노드의 프레임 시작 시간을 포함하는 동기화 요청 메시지를 방송하고, 상기 동기화 요청 메시지에 따라 동기화 그룹 망 내의 접속노드들이 프레임 시작 시간을 동기화 하는 것을 더욱 포함한다.

바람직하게는 상기 신규 접속 노드가 기준 접속 노드가 되면 상기 GPS 기능이 없는 이전 기준 접속 노드는 일반 접속노드로 전환된다.

본 발명의 다른 일 국면에 있어서, 노드 동기화 방법은, 단말들의 무선 접속을 지원하는 다수의 무선 접속 노드들을 포함하는 서브넷들로 구성되는 OFDM 기반의 무선 통신 시스템에서, 각 서브넷에 속해있는 접속 노드들 중 하나를 기준 접속 노드로 지정하고, 상기 서브넷 내에 속해있는 모든 접속노드들의 프레임 시작 시간을 상기 기준 접속 노드의 프레임 시작 시간과 동기화 시키고, 상기 서브넷 내에 신규 접속노드가 설치되는지를 감시하고, 신규 접속노드 설치가 검출되면 신규 접속노드의 프레임 시작 시간을 자동으로 동기화한다.

바람직하게는 상기 신규 접속 노드를 동기화 시키는 과정은 상기 신규 접속노드가 설치와 동시에 동기화 요청 메시지를 서브넷의 모든 접속노드들로 방송하고, 동기화 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않으면 미리 정해진 초기 프레임 시작 시간으로 자신을 기준 접속 노드로 설정하는 것을 포함한다.

바람직하게는 상기 동기화 메시지에 대한 응답 메시지는 기준 접속노드만 전송한다.

바람직하게는 상기 동기화 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되면, 기준 접속 노드가 존재하는 것으로 판단하고 상기 기준 접속노드의 프레임 시작 시간에 신규 접속노드의 프레임 시작 시간을 동기화한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

본 발명에서는 다중 반송파 기반의 통신시스템의 IFFT/ FFT 특성상 한 시점에서 두 개의 기지국과의 연결이 어렵다는 점을 고려하여 단말의 이동에 따른 기지국(RAR) 간 스위칭 시 하나의 데이터 채널을 이용함으로써 자원 낭비를 막고 동시에 두 개의 제어채널을 이용하여 핸드오프에 연계된 두 기지국과 연결을 유지함으로써 소프트 핸드오프의 장점인 빠른 스위칭이 가능하다.

도 4는 본 발명이 적용될 모바일 IP 기반의 4G 망의 구조를 보여주는 개략도 이다.

도 4에서, 코어 망(41)은 IP를 기반으로 하여 단말의 이동성을 지원하는 중계 라우터 (intermediate router: IR) (45a, 45b)와 지역 게이트웨이 (local gateway: LGW) (43)로 구성되며, 상기 LGW (43)를 통해 인터넷과 같은 외부 망에 연결된다. 상기 각각의 IR (45a, 45b)은 무선 접속 라우터 (Radio Access Router: RAR)들 (47a, 47b, 47c)과 연결되어 있으며 자신의 서비스 영역 내의 단말들에게 서비스를 제공한다. 상기 RAR 은 3G 망에서의 RNC 와 BTS의 기능을 하나로 통합한 형태이다.

도 5는 OFDM 기반의 시스템에서 데이터 송수신을 설명하기 위한 개념도로서, OFDM 시스템의 송신단에 입력된 신호는 직렬/병렬 변환을 거쳐 다수의 병렬 심볼로 출력되고 이 병렬 심볼들은 IFFT 를 통해 각각의 부 반송파에 실린다. IFFT 를 거친 심볼들은 시간 축 상에서 다중화를 거쳐 보호구간(GI)이 삽입된 후 무선 채널을 통해 전송된다. 상기 무선 채널을 통해 전송 된 신호는 수신기에서 보호구간을 제거하고 푸리에 변환을 통해 전송 시의 병렬 심벌들로 복원되고 병렬/직렬 변환을 통해 원본 데이터로 복구된다.

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 기반의 시스템에서의 다중 연결을 위한 데이터 구조를 설명하기 위한 개념도이다.

도 6에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 세미 소프트 핸드오버를 구현하기 위해서 하향 링크의 대역폭은 두 부분으로 나누어진다. 하나는 데이터를 전송하기 위한 데이터 전용 대역(63a, 63b, 63c)이고 다른 하나는 동기채널 (Synch Channel: SCH), 방송채널 (Broadcast Channel; BCH), 공통파일럿채널 (Common Pilot Channel: CPICH), 세미 소프트 핸드오버 제어 채널 (Semi-Soft-Handover Control Channel: SSHCCH)을 위해 사용되는 제어신호 전용 대역(65)이다.

도 5에서, 3 개의 RAR들이 서로 다른 3 개의 단말들로 데이터를 송신하는 경우를 예시하고 있다. 이 경우 각각의 RAR은 상기 데이터 전용 대역(63a, 63b, 63c)을 통해 데이터를 전송하고 상기 제어신호 전용 대역(65)을 통해 핸드오버를 지원하기 위한 신호 등 제어 신호를 전송한다. 상기 제어신호 전용 대역은 분할되어 각 단말의 제어 채널(65a, 65b, 65c)로 할당된다.

다시 말해, 각각의 RAR은 할당된 고유의 제어 채널(65a, 65b, 65c)에 의해 서로 구별된다. 여기서, 상기 제어신호 전용 대역 중 자신에게 할당된 제어 채널을 제외한 부분은 제로 패딩 (zero padding) 되고 각각의 RAR의 제어 채널들(65a, 65b, 65c)은 다중화되어 상기 단말들에 수신된다. 상기 제어 신호 전용 대역(65)을 통해 다중화된 제어 채널들(65a, 65b, 65c)을 수신한 각 단말은 자신에게 전송된 제어채널을 복호하여 해당 기지국으로부터 상기 데이터 전용 대역을 통해 수신되는 데이터(63a, 63b, 63c)를 수신하게 된다.

여기서, 상기 제어신호 전용 대역은 주파수분할다중화(FDM) 및 코드분할다중화(CDM) 등의 다중화 기법을 사용하여 다중화가 가능하다.

본 발명에 따른 실시예에서는 3개의 기지국들과 3개의 단말들이 통신하는 경우를 예를 들어 설명하고 있지만, 기지국 수와 단말의 수는, 이에 한정되지 않으며, 시스템 및 채널 환경에 따라 변할 수 있다.

상기한 바와 같이, 하나의 단말의 다수의 기지국과 연결을 설정하기 위해서는 각각의 기지국의 노드 동기화가 요구된다.

본 발명은 망을 구성하는 장비들이 빈번하게 착탈되는 계층적 모바일 IP-v6 망을 예로 설명한다.

도 7은 본 발명에 따른 동기화 방법에 따라 동기화가 완료된 서브넷에 새로운 기지국(RAR1)이 전개되는 경우 자동 설정에 의해 새로운 기지국이 동기화를 수행하는 과정을 설명하기 위한 개념도이다.

도 7에서 보는 바와 같이, 다수의 무선 접속 라우터 (RAR 0, RAR 2, RAR 3) (703a, 70cb, 703d) 들이 라우터 (701)에 연결되고 상기 라우터 (701)가 하나의 이동 접속 포인트 (mobile anchor point: MAP) (705) 에 의해 외부 망과 연결되어 있는 서브넷에서 새로운 무선 접속 라우터 (RAR 1) (703b)가 상기 서브넷에 인스톨 되면, 상기 RAR 1 (703b)은 상기 라우터 (701)를 통해 서브넷 전체에 자동 설정 요청 메시지를 전송한다. 상기 자동 설정 요청 메시지를 수신한 RAR들 (703a, 703c, 703d)은 이에 대한 응답으로 동기에 필요한 설정 정보 메시지를 상기 RAR 1 (703b) 에게 전송한다. 상기 RAR들 (703a, 703d, 703d)로부터 설정 정보 메시지를 수신하면, 상기 RAR 1 (703b)은 지역적으로 가장 가까운 RAR 을 선택하여 선택된 RAR 과 동기를 맞춘다. 만약 서브넷 상에 무선 프레임 동기를 위한 RAR 이 존재하지 않을 경우, 즉, RAR 1이 서브넷 상에 처음으로 설치되는 경우라면, RAR 1 (703b)은 무선 프레임 동기를 임의로 맞춘다. 이러한 방식으로 동기화가 완료되면 RAR 1 (703b)은 기본 접속 채널을 개방하여 단말들(707)이 RAR 1(703b)에 접속을 시도한다.

이와 같은 프레임 동기화는 RAR이 설치되는 서브넷에 따라 다를 수 있다.

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노드 동기화가 적용될 계층적 모바일 IP-v6 망을 보인 도면이다.

동기화는 다수의 셀들으로 구성되는 서브넷 단위로 수행되며 도 8에서는 두 개의 서브넷 (803, 805)이 예시되어 있다.

제 1 서브넷(803)에는 하나의 기준 셀(804)이 존재하여 모든 RAR들은 상기 기준 셀(804)의 RAR로부터 수신되는 설정 정보 메시지에 따라 동기화 된다. 물론 신규로 상기 제 1서브넷 (803)에 설치되는 RAR 은 방송을 통해 기준 RAR 을 탐색하고 탐색된 기준 RAR과 동기를 맞춘다.

한편, 제 2 서브넷 (805)에 GPS를 지원하는 셀 (807, 809)들이 존재하는 경우 GPS를 지원하는 셀 들 중 하나가 기준 셀(807)이 된다. 따라서, 현재 전개되어 있는 모든 셀과 신규로 제2서브넷 (805)에 설치되는 셀들은 모드 기준 셀 (807)과 동기를 맞춘다.

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동기화 방법에서 GPS 기능이 없는 RAR 이 서브넷에 신규로 설치되는 경우 노드 동기화를 설명하기 위한 개념도이다.

도 9에서, 제1 및 제 2 MAP (903, 905)의 제어를 받는 두 개의 서브넷이 제 3 MAP (901)을 통해 외부 망과 연결되어 있다. 상기 제1 MAP에는 두 개의 RAR (903a, 903b)가 연결되어 있으며, 상기 제2MAP에는 세 개의 RAR (905a, 905b, 905c)이 연결되어 있다. 상기 제 1 MAP에 의해 형성된 서브넷에는 기준 RAR (903a)이 존재하고 상기 RAR (903b)이 기준 RAR (903a)에 동기를 맞춘 상태에서 신규 RAR (903c)가 서브넷에 설치된다.

도 10은 도 9에서 신규 RAR 설치에 따른 노드 동기화를 설명하기 위한 메시지 흐름도이다.

먼저 제 1 MAP의 서브넷에 있는 RAR 들은 기준 RAR 을 정하고 상기 기준 RAR 과 동기를 맞춘다(S901). 서브넷 상의 모든 RAR 들이 동기화된 상태에서 상기 제 1 MAP에 신규 RAR이 연결되면, 상기 신규 RAR은 디폴트 값으로 자신을 설정한다(S902). 디폴트 값으로 설치가 완료되면, 상기 신규 RAR 은 방송 메시지를 전송하고 이에 대한 응답 메시지를 통해 서브넷 내에 기준 RAR이 존재하는지를 판단한다(S903). 만약 해당 서브넷에 기준 RAR 이 존재하지 않으면 자신이 기준 RAR 이 되고, 기준 RAR 이 존재하면 기준 RAR 로부터 설정 정보 메시지를 수신하고 (S904), 자신의 현재 시간을 포함하는 타임 스탬프 메시지를 기준 RAR 로 보낸다(S905). 상기 타임 스탬프 메시지를 수신하면 상기 기준 RAR 은 자신의 현재 시간을 포함하는 타임 스탬프 확인 메시지를 신규 RAR 에 전송한다(S906). 상기 타임 스탬프 확인 메시지를 수신한 신규 RAR 은 왕복 시간(round trip delay)울 계산하고 (S907) 프레임 시작 시간 메시지를 방송하여(S908) 노드 동기화를 완료한다.

도 11은 발명의 바람직한 실시예에 따른 동기화 방법에서 GPS 기능을 가진 RAR 이 서브넷에 신규로 설치되는 경우 노드 동기화를 설명하기 위한 개념도이다.

도 11에서, 제1 및 제 2 MAP들 (1103, 1105)의 제어를 받는 두 개의 서브넷이 제 3 MAP (1101)을 통해 외부 망과 연결되어 있다. 상기 제1 MAP에는 두 개의 RAR (1103a, 1103b)가 연결되어 있으며, 상기 제2MAP에는 세 개의 RAR (1105a, 1105b, 1105c)이 연결되어 있다. 상기 제 1 MAP에 의해 형성된 서브넷에는 기준 RAR (1103a)이 존재하고 상기 RAR (1103b)이 기준 RAR (1103a)에 동기를 맞춘 상태에서 신규 RAR (1103c)가 서브넷에 설치된다.

도 12는 도 11에서 GPS 기능을 갖춘 신규 RAR 설치에 따른 노드 동기화를 설명하기 위한 메시지 흐름도이다.

먼저 제 2 MAP의 서브넷에 있는 RAR 들은 기준 RAR 을 정하고 상기 기준 RAR 과 동기를 맞춘다(S1201). 서브넷 상의 모든 RAR 들이 동기화된 상태에서 상기 제 2 MAP에 신규 RAR이 연결되면, 상기 신규 RAR은 자신을 디폴트 값으로 설정한다(S1202). 디폴트 값으로 설치가 완료되면, 상기 신규 RAR은 방송 메시지를 전송하고 (1203) 이에 대한 기준 RAR 로부터의 응답 메시지를 기준 RAR 이 GPS를 갖추고 있는지 판단한다(S1104). 만약 해당 서브넷의 기준 RAR 이 GPS를 갖추고 있으면 신규 RAR 은 자체 동기화를 수행하고, 기준 RAR이 GPS 를 갖추고 있지 않으면 신규 RAR은 동기 요청 메시지 및 하드 핸드오버 요청 메시지를 방송한다(S1105). 이 경우 기존의 기준 RAR 은 일반 RAR로 전환된다. 기존의 기준 RAR 은 상기 동기 요청 메시지를 수신하자 마자 자신의 현재 시간을 포함한 타임 스탬프 메시지를 신규 RAR 에 전송하고 (S1106), 상기 타임 스탬프 메시지를 수신하면 상기 신규 RAR 은 자신의 현재 시간을 기준 시간 포함하는 타임 스탬프 확인 메시지를 기존의 기준 RAR 로 전송한다(S1107). 상기 타임 스탬프 확인 메시지를 수신한 RAR 은 왕복 시간 (round trip delay)을 계산하여 신규 RAR 과 동기를 맞춘다 (S1108). 한편 상기 신규 RAR 은 기준 RAR로 프레임 시작 시간 메시지를 전송하여 동기화를 완료한다(1109).

도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노드 동기화 방법에서 GPS 기능이없는 기준 RAR 을 기준으로 동기화 되어 있는 서브넷에 GPS를 갖춘 신규 RAR (130) 이 설치되는 경우 서브넷 상의 RAR 들이 동기화 되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

도 13에서 보는 바와 같이, GPS를 갖춘 신규 RAR 이 서브넷에 연결되면 신규 RAR은 기준 RAR이 되고, 신규 RAR 과 1 홉 (hop) 거리에 있는 RAR 들이 새로운 기준 RAR에 동기를 맞춘다. 계속해서, 신규 RAR 과 동기를 맞춘 RAR들과 1 홉 거리에 있는 RAR 들이 순차적으로 동기를 맞추게 된다.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 노드 동기화 방법에서는 네트워크 구성 장비들이 빈번하게 탈착되는 환경에서 하나의 셀을 형성하는 무선 접속 라우터가 망에 신규로 설치되는 경우 자동으로 주변 무선 접속 라우터들과 동기를 맞춤으로써 동기화 시간을 최소화 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 노드 동기화 방법에서는 GPS 기능을 갖춘 무선접속 라우터와 GPS 기능이 없는 무선접속 라우터가 설치될 경우에 따라 그에 맞는 알고리즘에 따라 동기화를 수행함으로써 신뢰성이 있고 신속한 동기화가 가능하다.

또한, 본 발명에 따른 노드 동기화 방법에서는 GPS 기능을 가진 무선 접속 라우터가 네트워크에 존재하거나 신규로 설치될 경우 GPS 기능의 무선 접속 라우터를 기준으로 동기화를 수행함으로써 동기화를 위한 복잡한 신호 과정을 줄일 수 있다.

도 1은 종래의 OFDM 기반의 시스템에서의 단말의 이동성을 지원하기 위한 다중 연결 방법 보인 블록도;

도 2은 도 1의 시스템에서 다중 연결을 위한 단말의 구조를 보인 블록도;

도 3은 도 1의 시스템에서 두 기지국으로부터 전송된 무선 프레임의 프레임 오차를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 본 발명이 적용될 모바일 IP 기반의 4G 망의 구조를 보여주는 개략도;

도 5는 OFDM 기반의 시스템에서 데이터 송수신을 설명하기 위한 개념도;

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 OFDM 기반의 시스템에서의 다중 연결을 위한 데이터 구조를 설명하기 위한 개념도;

도 7은 본 발명에 따른 동기화 방법에 따라 동기화가 완료된 서브넷에 새로운 기지국이 전개되는 경우 자동 설정에 의해 새로운 기지국이 동기화를 수행하는 과정을 보인 개념도;

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노드 동기화가 적용될 계층적 모바일 IP-v6 망을 보인 도면;

도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동기화 방법에서 GPS 기능이 없는 RAR 이 서브넷에 신규로 설치되는 경우 노드 동기화를 설명하기 위한 개념도;

도 10은 도 9에서 신규 RAR 설치에 따른 노드 동기화를 설명하기 위한 메시지 흐름도;

도 11은 발명의 바람직한 실시예에 따른 동기화 방법에서 GPS 기능을 가진 RAR 이 서브넷에 신규로 설치되는 경우 노드 동기화를 설명하기 위한 개념도;

도 12는 도 11에서 GPS 기능을 갖춘 신규 RAR 설치에 따른 노드 동기화를 설명하기 위한 메시지 흐름도; 그리고

도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 노드 동기화 방법에서 GPS 기능이 없는 기준 RAR 을 기준으로 동기화 되어 있는 서브넷에 GPS를 갖춘 신규 RAR 이 설치되는 경우 서브넷 상의 RAR 들이 동기화 되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

Claims (14)

1. 단말들의 무선 접속을 지원하는 다수의 무선 접속 노드들을 포함하는 동기화 그룹 망들로 구성되는 다중 반송파 기반의 무선 통신 시스템에 있어서,

   동기화 그룹 망 내의 접속노드들 중 하나를 동기화 기준 접속노드로 지정하고;

   상기 동기화 그룹 망 내의 모든 접속노드들을 상기 기준 접속노드와 동기화 시키는 노드 동기화 방법.
2. 제 1항에 있어서, 신규 접속 노드의 설치를 검출하고 자동으로 동기화를 수행하는 것을 더욱 포함하는 노드 동기화 방법.
3. 제 2항에 있어서, 신규 접속 노드를 동기화 하는 과정은:

   신규 접속 노드가 동기화 그룹 망 내에 동기화 요청 메시지를 방송하고;

   동기화 요청 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않으면 기준 접속 노드가존재하지 않는 것으로 판단하고 신규 접속 노드를 미리 정해진 초기 프레임 시작 시간으로 기준 접속노드로 설정하는 것을 특징으로 하는 노드 동기화 방법.
4. 제 3항에 있어서, 상기 동기화 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하면 기준 접속 노드가 존재하는 것으로 판단하고 기준 접속 노드에 동기를 맞추는 것을 특징으로 하는 노드 동기화 방법.
5. 제 3항에 있어서, 상기 신규 접속 노드는 GPS 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 노드 동기화 방법.
6. 제 5항에 있어서, 상기 신규 접속 노드를 동기화 하는 과정은:

   동기화 요청 메시지에 대한 응답 메시지를 수신하면 기준 접속 노드가 GPS 기능을 갖고 있는지 판단하고;

   상기 기준 접속 노드가 GPS 기능이 있는 경우 기준 접속노드에 동기를 맞추고;

   상기 기준 접속 노드가 GPS 기능이 없는 경우 상기 신규 접속 노드를 기준 접속 노드로 설정하고;

   상기 신규 접속 노드의 프레임 시작 시간을 포함하는 동기화 요청 메시지를 방송하고;

   상기 동기화 요청 메시지에 따라 동기화 그룹 망 내의 접속노드들이 프레임 시작 시간을 동기화 하는 것을 더욱 포함하는 노드 동기화 방법.
7. 제 6항에 있어서, 상기 신규 접속 노드가 기준 접속 노드가 되면 상기 GPS 기능이 없는 이전 기준 접속 노드는 일반 접속노드로 전환되는 것을 특징으로 하는 동기화 방법.
8. 단말들의 무선 접속을 지원하는 다수의 무선 접속 노드들을 포함하는 서브넷들로 구성되는 OFDM 기반의 무선 통신 시스템에 있어서,

   각 서브넷에 속해있는 접속 노드들 중 하나를 기준 접속 노드로 지정하고;

   상기 서브넷 내에 속해있는 모든 접속노드들의 프레임 시작 시간을 상기 기준 접속 노드의 프레임 시작 시간과 동기화 시키고;

   상기 서브넷 내에 신규 접속노드가 설치되는지를 감시하고;

   신규 접속노드 설치가 검출되면 신규 접속노드의 프레임 시작 시간을 자동으로 동기화 시키는 노드 동기화 방법.
9. 제 8항에 있어서, 상기 신규 접속 노드를 동기화 시키는 과정은:

   상기 신규 접속노드가 설치와 동시에 동기화 요청 메시지를 서브넷의 모든 접속노드들로 방송하고;

   동기화 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되지 않으면 미리 정해진 초기 프레임 시작 시간으로 자신을 기준 접속 노드로 설정하는 것을 포함하는 노드 동기화 방법.
10. 제 9항에 있어서, 상기 동기화 메시지에 대한 응답 메시지는 기준 접속노드만 하는 것을 특징으로 노드 동기화 방법.
11. 제 10항에 있어서, 상기 동기화 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되면, 기준 접속 노드가 존재하는 것으로 판단하고 상기 기준 접속노드의 프레임 시작 시간에 신규 접속노드의 프레임 시작 시간을 동기화하는 노드 동기화 방법.
12. 제 10항에 있어서, 상기 신규 접속 노드는 GPS 기능을 포함하는 것을 특징으로 하는 노드 동기화 방법.
13. 제 12항에 있어서, 상기 신규 접속 노드를 동기화 하는 과정은:

    상기 동기화 메시지에 대한 응답 메시지가 수신되면, 상기 기준 접속 노드가 GPS 기능을 갖고 있는지 판단하고;

    상기 기준 접속 노드가 GPS 기능이 있는 경우 기준 접속노드에 동기를 맞추고;

    상기 기준 접속 노드가 GPS 기능이 없는 경우 상기 신규 접속 노드를 기준 접속 노드로 설정하고;

    상기 신규 접속 노드가 자신의 프레임 시작 시간을 포함하는 동기화 요청 메시지를 방송하고;

    상기 서브넷 내의 접속노드들이 상기 동기화 요청 메시지에 따라 프레임 시작 시간을 동기화 하는 것을 더욱 포함하는 노드 동기화 방법.
14. 제 13항에 있어서, 상기 동기화 요청 메시지를 수신하면 이전의 기준 접속 노드는 일반 접속 노드로 전환되는 것을 특징으로 하는 동기화 방법.