KR20060039580A - Method and system for operating smart antenna in sleep mode of personal subscriber terminal at portable internet system - Google Patents

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KR20060039580A
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smart antenna
method
system
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김정철
신시몬
유재황
이라미
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에스케이 텔레콤주식회사
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Abstract

본 발명은 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. The invention relates to a method and system for operating a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system.
본 발명은, 슬립 모드(Sleep Mode) 상태에 있는 개인 가입자 단말기(PSS : Personal Subscriber Station, 이하 'PSS'라 칭함)가 라디오 액세스 스테이션(RAS : Radio Access Station, 이하 'RAS'라 칭함)과 주기적 레인징(Periodic Ranging)을 수행할 때, 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법에 있어서, (a) 상기 PSS로부터 레인징 코드(Ranging Code) 및 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하는 단계; The present invention, the sleep mode (Sleep Mode) PSS in a state (PSS: Personal Subscriber Station, hereinafter 'PSS' hereinafter) and the radio access station (RAS: La Radio Access Station, hereinafter 'RAS' hereinafter) and the periodic ranging (Periodic ranging) when performing a method for operating at the time of the sleep mode of the PSS in the portable Internet system, smart antenna, (a) a ranging code from the PSS (ranging code) and a training sequence (Training receiving a ranging request message including the Sequence); (b) 상기 트레이닝 시퀀스의 왜곡 정도를 이용하여 빔 포밍을 위한 가중치(Weight Vector)를 계산하는 단계; (B) calculating a weight (Weight Vector) for the beamforming using the distortion level of the training sequence; 및 (c) 상기 가중치를 이용하여 상기 스마트 안테나의 빔 패턴을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법 및 이를 수행하기 위한 시스템에 관한 것이다. And (c) a system for performing a method and this for the operation of a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system comprising a step of determining a beam pattern of the smart antenna with the weight relate to.
본 발명에 의하면, 단말기의 슬립 모드시에도 사용자의 위치에 따라 실시간 신호 처리 기술을 사용하여 사용자에게 최적의 빔 형성을 제공할 수 있게 한다는 효과가 있다. According to the present invention, even during the sleep mode of the terminal by using a real-time signal processing techniques according to the user's location there is an effect that allows the user to provide optimal beam formation.
휴대 인터넷, 스마트 안테나, 슬립 모드, 빔 형성, 가중치, 트레이닝 시퀀스, 위치 The portable Internet, the smart antenna, the sleep mode, the beamforming, the weights, the training sequence, where

Description

휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용 방법 및 시스템{Method and System for Operating Smart Antenna in Sleep Mode of Personal Subscriber Terminal at Portable Internet System} Method of operating a smart antenna during sleep mode, the PSS in the portable Internet system and {Method and System for Operating Smart Antenna in Sleep Mode of Personal Subscriber Terminal at Portable Internet System}

도 1은 Sleep-mode 운용의 예를 보여주기 위한 도면, 1 is a view for showing an example of a Sleep-mode operation,

도 2는 고정빔 스마트 안테나 및 적응빔 스마트 안테나의 빔 패턴을 나타낸 도면, 2 is a view illustrating a beam pattern of a fixed beam smart antenna and adaptive smart antenna beam,

도 3은 고정빔 스마트 안테나 및 적응빔 스마트 안테나의 적용성을 나타낸 도면, Figure 3 is a view of the applicability of the fixed beam smart antenna and adaptive smart antenna beam,

도 4는 Sleep-mode 에서 스마트 안테나 방식의 일종인 적응형 배열 안테나 방식을 운용할 때 나타나는 문제점을 나타낸 예시, Figure 4 is an example illustrating a problem that appears when operating a kind of the adaptive array antenna system of the smart antenna system at the Sleep-mode,

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도, Figure 5 is a configuration schematically showing the system for operation of a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system according to an embodiment of the present invention,

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주기적 레인징(Periodic Ranging) 절차를 개략적으로 나타낸 도면, Figure 6 is a schematic view of a periodic ranging (Periodic Ranging) procedure according to an embodiment of the present invention,

도 7은 트레이닝 시퀀스가 포함된 레인징 요청 메시지의 예시, Figure 7 illustrates a ranging request message including a training sequence,

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가 입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 과정을 개략적으로 나타낸 순서도이다. Figure 8 is a flow chart the individual in a portable Internet system according to an embodiment of the present invention illustrating a process for operation during the sleep mode of the terminal particle smart antenna. FIG.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Description of the Related Art>

500 : PSS 510 : RAS 500: PSS 510: RAS

520 : ACR 530 : HA 520: ACR 530: HA

540 : AAA 서버 550 : IP 네트워크 540: AAA server 550: IP Network

560 : 인터넷 560: Internet

본 발명은 휴대 인터넷(PI : Portable Internet 또는 WiBro : Wireless Broadband) 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. The present invention is a portable Internet related to a method and system for operation during sleep mode of PSS in (PI: Wireless Broadband: Portable Internet or WiBro) system, a smart antenna. 더욱 상세하게는, 슬립 모드(Sleep Mode) 상태에 있는 개인 가입자 단말기(PSS : Personal Subscriber Station, 이하 'PSS'라 칭함)가 라디오 액세스 스테이션(RAS : Radio Access Station, 이하 'RAS'라 칭함)과 주기적 레인징(Periodic Ranging)을 수행할 때, PSS에서 RAS로 레인징 코드(Ranging Code) 및 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)를 포함하는 레인징 요청 메시지를 전송함으로써 RAS에서는 수신한 트레이닝 시퀀스를 이용하여 스마트 안테나의 빔 패턴을 결정하여 스마트 안테나를 운용하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법 및 시스템에 관한 것이다. More specifically, the sleep mode (Sleep Mode) PSS in a state (PSS: Personal Subscriber Station, hereinafter 'PSS' hereinafter) and the radio access station (RAS: La Radio Access Station, hereinafter 'RAS' hereinafter) and when performing the periodic ranging (periodic ranging), a RAS in the PSS ranging code (ranging code) and a training sequence (Training sequence) ranging by transmitting a request message RAS smart by using the training sequence reception comprising when determines the beam pattern of the antenna in a portable Internet system operating in the sleep mode of the smart antenna PSS related to a method and system for operation of a smart antenna.

통신 기술의 비약인 발전과 다양한 컨텐츠의 개발에 따라 무선 통신망(Wireless Network)을 이용한 다양한 무선 통신 서비스가 제공되고 있다. There are a variety of wireless communication services are provided using a wireless communication network (Wireless Network) in accordance with the development of a leap in the development of communication technology and various contents. 가장 기본적인 무선 통신 서비스는 이동통신 단말기 사용자들에게 무선으로 음성 통화를 제공하는 무선 음성 통화 서비스로서 이는 시간과 장소에 구애받지 않고 서비스를 제공할 수 있다는 특징이 있다. The most basic wireless communication service is characterized in that a wireless voice communication service for providing voice communications over the air to the mobile user terminal which can provide service regardless of time and place. 또한, 문자 메시지 서비스를 제공하여 음성 통화 서비스를 보완해주는 한편, 최근에는 이동통신 단말기의 사용자에게 무선 통신망을 통해 인터넷 통신 서비스를 제공하는 무선 인터넷 서비스가 대두되었다. In addition, by providing a text message service that complements the voice Service Recently, a wireless Internet service that provides Internet communication services through a wireless network to a user of the mobile communication device it has emerged.

이처럼, 이동 통신 기술의 발달로 인해 부호 분할 다중 접속(CDMA : Code Division Multiple Access) 이동 통신 시스템에서 제공하는 서비스는 음성 서비스뿐만이 아니라, 써킷(Circuit) 데이터, 패킷(Packet) 데이터 등과 같은 데이터를 전송하는 멀티미디어 통신 서비스로 발전해 가고 있다. Thus, due to the development of mobile communication technology, code division multiple access (CDMA: Code Division Multiple Access) mobile services provided by the communication system as well as the voice service, sends data, such as-circuit (Circuit) data packet (Packet) data which it is evolving into multimedia telecommunication services.

또한 최근에는 정보통신의 발달로 ITU-R에서 표준으로 제정하고 있는 제 3 세대 이동 통신 시스템인 IMT-2000(International Mobile Telecommunication 2000)(예컨대, CDMA2000 1X, 3X, EV-DO, WCDMA(WideBand CDMA) 등)이 상용화되고 있다. Recently, the IMT-2000 (International Mobile Telecommunication 2000) (e.g., CDMA2000 1X, 3X, EV-DO, WCDMA (WideBand CDMA) third generation mobile communication system that is established as a standard in ITU-R with the development of information and communication , etc.) it is being commercialized. IMT-2000은 CDMA 2000 1X, 3X, EV-DO, WCDMA(WideBand CDMA) 등으로 기존의 IS-95A, IS-95B 망에서 진화한 IS-95C 망을 이용하여 IS-95A, IS-95B 망에서 지원 가능한 데이터 전송 속도인 14.4 Kbps나 56 Kbps보다 훨씬 빠른 최고 144 Kbps의 전송 속도로 무선 인터넷을 제공할 수 있는 서비스이다. IMT-2000 is a CDMA 2000 1X, 3X, EV-DO, WCDMA (WideBand CDMA) such as the conventional IS-95A, IS-95B made using the IS-95C network evolved from the network IS-95A, in the IS-95B network, support is available data transmission speed of 14.4 Kbps or service that can provide wireless Internet access at a much faster transmission speeds up to 144 Kbps than 56 Kbps. 특히 IMT-2000 서비스를 이용하면 기존의 음성 및 WAP 서비스 품질의 향상은 물론 각종 멀티미디어 서비스 (AOD, VOD 등)를 보다 빠른 속도로 제공할 수 있다. Especially when using the IMT-2000 services in existing voice and WAP services to improve the quality as well as can provide various multimedia services (AOD, VOD, etc.) at a faster rate.

현재 전세계적으로 사용되는 무선 인터넷 사용 기술은 크게 전술한 휴대 전화망을 기반으로 하는 제 3 세대 셀룰러 시스템과 IP 기반의 패킷 전송을 기반으로 하는 무선 랜(WLAN : Wireless Local Access Network)을 들 수 있다. There may be mentioned: (Wireless Local Access Network WLAN) the WLAN to a 3G cellular system and based on the packet transfer of IP-based on the mobile phone network is largely above the wireless Internet technology that is used today all over the world.

기존의 셀룰러 시스템은 뛰어난 이동성과 핸드오프를 지원하며 음성 통화에 필요한 데이터 전송 속도를 보장하고 부가적으로 패킷 데이터 서비스를 지원한다. Existing cellular system supports a greater mobility and hand-off and ensures the data transfer rate required for voice calls, and support packet data service in addition. 하지만, 기존의 이동 통신 시스템은 기지국 구축 비용이 높기 때문에 무선 인터넷의 이용 요금이 높고, 이동 통신 단말기의 화면 크기가 작기 때문에 이용할 수 있는 컨텐츠에 제약이 있으며, 패킷 데이터 서비스를 하기 위한 충분한 전송 속도를 보장하기에는 한계가 있다. However, because the existing mobile communication system has high base station construction costs high utilization rate for the wireless Internet, and a restriction on the content that can be used because of the small screen size of a mobile communication terminal, a sufficient transfer rate for a packet data service ensure there is a limit to.

이에 반해서 WLAN의 경우는 셀룰러 시스템에 비해서 월등한 데이터 전송 속도를 보장하지만, 전파 간섭 때문에 이동성에 문제가 있으며 좁은 사용 영역(Coverage) 등의 문제로 공중 서비스의 제공에 한계가 있게 된다. On the other hand, if the WLAN ensures superior data transfer rates as compared to a cellular system, however, has a problem in portability due to radio interference, it is possible to provide a limit to the public service of a problem, such as using a narrow region (Coverage).

이에 WLAN에 버금가는 전송 속도를 가지면서 셀룰러 시스템의 이동성과 핸드오프를 지원하며 저렴한 요금으로 초고속 무선 인터넷 서비스를 이용할 수 있는 휴대 인터넷 서비스(Portable internet Service) 시스템이 대두되었다. While this is the kind of transfer rates comparable to WLAN it emerged mobility and handoff support, and affordable rates as high speed wireless internet access mobile internet services that use the service (Portable internet Service) system for cellular systems.

3.5 세대로 지칭되는 휴대 인터넷 서비스는 차세대 핵심 기술이라 할 수 있는 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(OFDM : Orthogonal Frequency Division Multiple Access)과 시분할 듀플렉싱(TDD : Time Division Duplexing) 등의 방식을 택하고 있다. Mobile Internet services, referred to as the 3.5 generation orthogonal frequency division multiple access method, which is the next generation of key technologies and choose the way such as:: (Time Division Duplexing TDD) (OFDM Orthogonal Frequency Division Multiple Access) and TDD. 또한 무선 자원의 효율적 운용을 위해 AMC(Adaptive Modulation Coding), MIMO(Multi Input Multi Output)와 스마트 안테나(Smart Antenna) 등의 기술을 채용하기 위한 표준화 작업이 현재 진행 중에 있다. In addition to adopting the standardized technologies, such as for efficient management of radio resources AMC (Adaptive Modulation Coding), MIMO (Multi Input Multi Output) and smart antenna (Smart Antenna) are currently underway.

휴대 인터넷 서비스에서 제공하게 될 IP 패킷 트래픽은 일반적으로 버스티(Bursty)한 성질을 가지고 있다. IP packet traffic to be offered in mobile Internet services it will typically have a bursty (Bursty) by nature. 즉, 음성 통화로 대표되는 서킷(Circuit) 기반의 서비스가 서버에 접속한 후 서비스가 종료될 때까지 할당된 무선 채널을 지속적으로 점유하는 것에 비해 IP 패킷 트래픽은 필요시에만 많은 데이터가 발생한다는 특징이 있다. In other words, characterized in that the circuit (Circuit) based services, which is represented by voice communication as compared to continuously occupy the radio channel is to be allocated until the service is terminated after the connection to the server IP packet traffic, a large amount of data occurs only when necessary there is. 따라서, 휴대 인터넷 서비스에서는 이와 같은 버스티한 성질을 고려하여, 데이터가 발생하지 않는 구간에서 전력 낭비를 줄이는 Sleep-mode를 채택하고 있다. Therefore, in the portable Internet service and this considering such a bursty nature, adopting the Sleep-mode to reduce the power dissipation in the section data does not occur.

도 1은 Sleep-mode 운용의 예를 보여주기 위한 도면이다. 1 is a view for showing an example of a Sleep-mode operation.

IEEE 802.16e 표준을 기반으로 하는 Sleep-mode는, 기지국과 단말 사이에서 메시지를 주고받는 일반적인 모드인 어웨이크 모드(Awake-mode)에 대비되는 것으로, 단말의 전력 소모를 줄이기 위해 이용하는 기술로서 전력 소모를 막기 위해 패킷 데이터가 발생하지 않는 구간 동안 단말기와 기지국이 통신을 하지 않는 것이다. Sleep-mode based on the IEEE 802.16e standard, as opposed to the base station and send and receive messages between the terminal common mode in the awake mode (Awake-mode) received, and the power consumption as a technique used to reduce power consumption of the terminal the terminal and the base station during the packet interval data is not generated is not a communication to prevent.

단말이 Sleep-mode에 들어가기 위해서는 MOB-SLP-REQ 메시지(100)를 기지국에 전송하여 허락을 요청해야 한다. For the UE enters the Sleep-mode by transmitting a MOB-SLP-REQ message 100 to the base station must request a permission. 이 때, MOB-SLP-REQ 메시지(100)에는 단말의 기본 CID(Connection ID) 포함된다. At this time, MOB-SLP-REQ message 100 includes the basic CID (Connection ID) of the terminal. 다음으로, 기지국에서 단말로 MOB-SLP-REQ 메시지(100)에 대응된 응답 메시지(110)를 보내는데, 이 때 응답 메시지에는 Sleep ID와 도 1의 파라미터가 포함되어 있으며 단말은 이러한 정보를 이용하여 Sleep- mode로 들어가게 된다. Next, send the response message 110 corresponding to the MOB-SLP-REQ message 100 to the mobile station at the base station, at this time, the response message contains the parameters of the Figure 1 and the Sleep ID, and the terminal may use this information It is put into Sleep- mode.

도 1에 도시된 바와 같이, Sleep-mode에는 두 종류의 인터벌(Interval)이 존재한다. As shown in Figure 1, Sleep-mode, there are two types of interval (Interval). Sleep-interval(120)과 Listening-interval(130)이 그것인데, Sleep-interval(120)은 단말이 Sleep-mode로 들어가는 시점부터 Awake-mode로 돌아올 때까지의 기간으로 Sleep-mode 동안 Sleep-interval(120)은 지수적으로 증가하며 최대, 최소 제한을 조절할 수 있다. Sleep-interval (120) and Listening-interval (130) is inde it, Sleep-interval (120) is a terminal for a period of from the time into the Sleep-mode until it returns to the Awake-mode Sleep-mode Sleep-interval for 120 is increased exponentially, and may adjust the maximum and minimum limits. 그리고, Listening-interval(130)은 깨어난 상태의 단말로 다운링크(Downlink) 정보를 전송함으로써, 동기화한 단말이 Sleep-mode로 머물 것인지 아니면 Awake-mode로 돌아갈 것인지를 결정하는 기간이다. In addition, a period for determining the Listening-interval (130) by sending a downlink (Downlink) information to the UE waking state, or whether the terminal is staying in synchronization Sleep-mode whether to return to the Awake-mode.

이러한 Sleep-mode 개념은 전력 낭비를 막음으로써 단말의 전력 문제를 해결할 수 있는 좋은 방법이다. The Sleep-mode concept is a good way to solve the power problem of the terminal by preventing the waste of power. 그런데 이러한 Sleep-mode 동안에도 전송할 데이터의 존재 여부에 상관없이 채널 조건이 계속해서 변하므로, 언제든지 패킷이 발생하면 단말로 전송할 수 있도록 기지국은 Listening-interval(130) 동안 주기적으로 레인징을 해야 한다. However, because this is also the channel conditions regardless of the presence of data to be transferred to continue during Sleep-mode to change, and at any time when a packet is caused to transmit to the terminal the base station need a ranging periodically during Listening-interval (130).

한편, 이동 기지국에서의 안테나 설치 형태는 세 가지가 있다. On the other hand, an antenna installed in the form of a mobile base station is three. 섹터 안테나, 고정형 멀티빔 안테나, 적응 배열 안테나이다. Sector antennas, a fixed multi-beam antenna, an adaptive array antenna. 이 중 이동 통신 분야에서 지능형 안테나(Intelligent Antennas) 혹은 스마트 안테나(Smart Antenna)로도 불리는 적응 배열 안테나(Adaptive Array Antennas)는 1950년대 중반에 적응 안테나 (Adaptive Antennas) 개념으로 시작되어 1960, 70년대에는 레이더, 소나 및 항공기에 탑재한 적응 안테나 시스템으로 개발되어 나오기 시작하였으며, 1980년대에 이르러 그 이론과 실제가 정리되었다. In the one mobile communications intelligent antenna (Intelligent Antennas) or smart antenna (Smart Antenna) adaptive array antenna (Adaptive Array Antennas), also it called is started to adapt to the mid-1950's antenna (Adaptive Antennas) concept 1960, 1970s, radar , began to come out is developed in an adaptive antenna system mounted sonar and aircraft, its theory and practice was organized and came in the 1980s. 1990년대에는 위성 통신 응용 목적으로 멀티빔 안테나가 소개되었으며, '스마트' 안테나로 별칭되기 시작한 것은 무선 지상 이동 통신 기술의 연구개발이 활발하던 1995년 전후 경으로 보여진다. 1990 has shown a before and after 1995 who have been around a multi-beam antenna introduced into the application purpose satellite communications, it began with the alias "smart" antenna active research and development of wireless terrestrial mobile technologies.

기존의 두 개 다이버시티 안테나를 사용하여 다중 경로 신호를 결합하는 경우와는 달리 스마트 안테나 기술은 배열 안테나와 첨단 고성능 디지털 신호 처리 기술을 이용하여, RF 신호 환경의 변화에 따른 적응적 안테나 빔 패턴 제어에 의해 송수신 성능 및 용량의 극대화를 가능케 하는 첨단 신호 처리 및 안테나 기술이다. Unlike the case of combining the multi-path signals using conventional two diversity antennas of the smart antenna technology, adaptive antenna beam pattern control according to the change of using an array antenna and a high-performance digital signal processing techniques, RF signal environment in an advanced signal processing technology and the antenna that allows the maximization of the transmission performance and capacity by. 이동 통신 기지국 시스템에서의 스마트 안테나 기술의 기본 개념은, 기존의 기지국에서 섹터마다 두 개의 다이버시티 안테나를 이용한 전 방향성 섹터 빔 패턴에 의한 전파 통신을 함으로써 동일 섹터 영역에 있는 모든 사용 가입자들이 큰 간섭 신호를 받게 되어 있다는 점에 착안하여 탄생된 개념이라 할 수 있다. Moving the basic concept of a smart antenna technology in a communication base station system, by the radio communications by the omnidirectional sector beam pattern using the two diversity antennas in a conventional base station for each sector large that all use the subscriber in the same sector zone interfering signal Focusing on the fact that the subject may be referred to as the birth of the concept. 즉, 전 방향으로 방사 빔을 형성하는 대신 해당 가입자에게만 지향성의 빔을 방사함으로써 섹터에서 활동하고 있는 전 가입자에게 신호 간섭 효과를 최소화함으로써 통신 품질과 시스템 채널 용량을 그만큼 높일 수 있도록 한다는 개념이다. In other words, the concept of minimizing the former instead of the subscriber signal to interference effects which are active in the sector, by emitting a beam of the directive only to the subscribers of forming the radiation beams in all directions so that much improve the communication quality and the system channel capacity.

이동 통신에 적용하기 위해, 이러한 개념은 Bell Lab.에서 처음 시도된 것으로 추측되는데, 현재는 개념 확인 단계를 벗어나 실용화 단계에 접어들고 있다. To apply to mobile communications, there is speculation that this concept is a first attempt at the Bell Lab., Is currently carrying out a verification step concept entered the practical stage. 이처럼 실용 스마트 안테나 시스템 개발이 가능해지게 된 것은 저가의 고속 신호 처리기, 범용 프로세서 및 강력한 빔형성 알고리즘이 개발되기 시작하고부터이다. It thus becomes possible with a practical smart antenna system is a development from the starting to the high-speed signal processor, a general purpose processor and a strong beam forming algorithm of development cost. 즉, 안테나 기술에 최첨단 신호 처리 기술이 접합됨으로써 결실을 보고 있는 것이다. In other words, looking at the deletion junction being a state-of-the-art signal processing in the antenna technology. 따라서 디지털 적응식 지향성 빔형성 안테나 기술이라 할 수 있는 스마트 안테나 기술이 적용되는 이동 통신 기지국은 배열 안테나 각 소자에 입사하는 신호의 도래 방향에 기초하여 신호를 증대시키거나 제거시킬 수 있도록 공간 필터(Spatial Filter)의 기능을 제공하는 스마트 기지국(Smart Base-station) 시스템이라 할 수 있다. Therefore, the digital adaptive directional beam forming antenna technology can move which the smart antenna technology, which can referred to as the communication base station is space so as to either by increasing or eliminating a signal based on the incoming direction of the signal incident on each element array antenna filter (Spatial smart base station that provides the functionality of Filter) (may be referred to as smart base-station) system. 스마트 기지국 시스템은 휴대폰 또는 단말기 가입자에게 있어 기지국에서 송출한 총 송신 전력 대 단말기의 유효 수신 전력비가 매우 작은 기존의 기지국 시스템과는 달리, 빔지향 제어에 의해 수신 신호를 적응적으로 최적 결합하여 간섭 신호 레벨을 크게 줄임으로써 가입자에게 최적의 수신 신호 전력을 제공하는 시스템이라 할 수 있다. Smart base station system, mobile phone, or otherwise to the terminal subscriber's will, and the total transmit power for the terminal of the effective reception power ratio is very small conventional base station system, sending from the base station, the best combination of received signal by a beam directed adaptively controlled interference signal by significantly reducing the level, the subscriber can be called a system that provides the best received signal power.

도 2는 고정빔 스마트 안테나 및 적응빔 스마트 안테나의 빔 패턴을 나타낸 도면이다. 2 is a view showing a beam pattern of a fixed beam smart antenna and adaptive smart antenna beam.

스마트 안테나는 기준에 따라서 여러 가지로 분류할 수 있으나, 빔형성 방법에 따라 분류하면, 고정빔 선택 방식(Switched Beam Smart Antenna)과 적응빔 선택 방식(Adaptive Beam Smart Antenna)이 있을 수 있다. Smart antenna according to the reference, but can be divided into several, if classified according to the beam-forming method, there may be a fixed beam selection method (Beam Switched Smart Antenna) and adaptive beam selection method (Adaptive Beam Smart Antenna).

고정빔 선택 방식은 안테나의 빔패턴이 고정되어 있는 것을 의미하고, 적응빔 선택 방식은 안테나의 패턴이 시간 또는 주위 환경에 따라서 변할 수도 있는 것을 의미한다. The fixed beam selecting method is adaptive beam selection method means that the beam pattern of the antenna is fixed, and has means, which may vary according to the time pattern of the antenna or the environment.

도 2에 도시된 것처럼, 고정빔 스마트 안테나는 빔패턴이 고정되어 있는 것에 비해서 적응빔 스마트 안테나는 직접 사용자에게 적절한 형태의 빔패턴을 형성할 수 있는 특징이 있다. As shown in Figure 2, the fixed beam antenna is a smart adaptive smart antenna beam relative to the fixed beam pattern is characterized in capable of forming a beam pattern of a suitable shape to direct the user.

도 3은 고정빔 스마트 안테나 및 적응빔 스마트 안테나의 적용성을 나타낸 도면이다. Figure 3 is a view illustrating the applicability of the fixed beam smart antenna and adaptive smart antenna beam.

도 3에 도시된 것처럼, 적응빔 스마트 안테나는 고정빔 스마트 안테나에 비하여 좀더 지능적으로 환경에 적응할 수 있다. As shown in Figure 3, the adaptive beam smart antenna may be adapted to the environment more intelligent than the fixed beam smart antenna. 한편, 고정빔 스마트 안테나는 안테나 패턴과 패턴 사이에 사용자가 위치하게 되면 신호 수신 성능이 감소하는 결과를 가지고 올 수 있다. On the other hand, a fixed beam smart antenna may come up with a result that the signal reception performance decreases when the user is located between the antenna pattern and the pattern. 즉, 적응빔 방식은 고정빔 방식에 비해 우수한 성능을 보이지만, 많은 비용과 기술을 추가로 요구하게 된다. That is, the adaptive beam method but superior performance compared to the fixed beam manner, would require an additional and expensive technologies.

고정빔 스마트 안테나를 이용하는 방식은 신호가 강한 방향을 찾아 그 방향의 빔을 이용하여 송수신을 수행하는 것이므로, 전력 측정과 방향 추적만 있으면 수행이 가능하므로 크게 알고리즘이란 것이 필요하지 않다. A fixed beam system using a smart antenna is because to find a strong signal direction to perform transmission and reception using the beam in that direction, because it can be performed only if the power measurement and the tracking direction is not necessary is greatly algorithm. 하지만 적응빔 스마트 안테나를 이용하는 방식을 구현하기 위해서는, 원하는 가입자의 방향으로 적절한 빔을 형성하여 지향하기 위한 알고리즘이 요구된다. However, to implement the method using an adaptive beam smart antenna, the algorithm for orientation is desired to form a proper beam in the direction of the desired subscriber.

그런데 휴대 인터넷 시스템에서 이러한 스마트 안테나 방식을 운용하게 되면, 가장 큰 문제점으로 휴대 인터넷 단말이 슬립 모드로 들어갔을 경우에 스마트 안테나의 실시간 사용자 추적 기능이 불가능하다는 점이다. But that is the point when the operation of these smart antenna scheme in a portable Internet system, the biggest problem can not be real-time tracking of your smart antenna when the mobile Internet terminal enters a sleep mode. 이와 같이 휴대 인터넷 단말이 슬립 모드로 들어갔을 경우에 실시간 사용자 추적 기능을 상실하는 이유는, 단말이 깨어있는 Awake-mode 시에는 단말이 기지국과 레인징 신호(단말의 위치 정보 등을 포함한 휴대 인터넷 단말과 기지국 간에 상호 교환하는 단말 정보 및 채널정보에 관련된 신호)를 주기적 또는 필요에 의해 언제든지 주고받을 수 있으므로 사용자 추적이 가능하지만, Sleep-mode 시에는 Listening Interval 기간을 제외하고는 단말이 기지국과 이러한 레인징 신호를 주고 받을 수 없기 때문이다. Thus, a portable Internet terminal, including a portable Internet terminal is reason to lose the real time user traceability in case of contact to the sleep mode, when Awake-mode in the UE waking up the terminal by the base station with the ranging signal (location information of the terminal and because the signal) associated with the terminal information and the channel information exchange between the base station can communicate at any time by a periodic or as needed is user tracking, however, and the terminal is a base station and these lanes except for Listening Interval period, during Sleep-mode because it can not receive the ranging signal. 따라서 이러한 레인징 신호 등을 받지 못한 기지국은 Sleep-mode 동안 단말의 위치 이동 변화를 알 수 없게 되어 단말의 위치를 파악할 수 없으므로 기지국은 단말의 위치에 기반한 빔 형성이 불가능하게 된다. Therefore, the base station did not receive a ranging signal such as this is not know the location of the mobile terminal changes during Sleep-mode can not grasp the position of the terminal the base station is impossible, the beam forming based on the terminal position.

도 4는 Sleep-mode 에서 스마트 안테나 방식의 일종인 적응형 배열 안테나 방식을 운용할 때 나타나는 문제점을 나타낸 예시이다. Figure 4 is an illustration showing a problem that appears when operating a kind of the adaptive array antenna system of the smart antenna system at the Sleep-mode.

만약 휴대 인터넷 서비스 사용자가 휴대 인터넷 서비스를 받으면서 이동을 하다가 이동 중간에 단말을 일정시간 이상 이용하지 않게 되면 단말은 패킷 데이터를 발생시키지 않는 오프(OFF) 상태로 빠지게 되고 단말과 기지국 사이에 서로 약속된 일정한 OFF 상태 기간 후에는 Sleep-mode로 전환된다. If the portable Internet service users do not use more than a certain amount of time the terminal in the middle of movement while the moving while receiving the portable Internet service terminal may fall to an off (OFF) state which does not generate the packet data and the another commitment between the subscriber station and the base station after a certain period of OFF state it is switched to the Sleep-mode. 단말이 Sleep-mode로 전환되면, 기지국은 Sleep-mode 동안 단말의 위치 이동 변화를 알 수 없게 되어 단말의 위치를 파악할 수 없게 된다. When the terminal is switched to Sleep-mode, the base station is unable to know the location of the mobile terminal changes during Sleep-mode is impossible to determine the position of the terminal. 적응형 배열 안테나의 가장 큰 특징은 사용자의 위치에 따라 실시간 신호 처리 기술을 사용하여 사용자에게 최적의 빔 형성을 제공한다는 것인데, 이처럼 단말의 무선 채널 정보가 갱신되지 않으면 기지국에서 갑자기 단말로 보낼 패킷 데이터가 들어왔을 경우에 최적의 빔 형성을 해줄 수 없게 된다는 문제점이 있다. The greatest feature of the adaptive array antenna is directed towards that user by using the real-time signal processing techniques according to the user's location provides the optimum beam formation, thus the packet data to be sent, if the radio channel information of the terminal is not updated at the base station suddenly terminal the example has a problem that could not give the optimal beamforming if came.

이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은, 슬립 모드(Sleep Mode) 상태에 있는 개인 가입자 단말기(PSS : Personal Subscriber Station, 이하 'PSS'라 칭함)가 라디오 액세스 스테이션(RAS : Radio Access Station, 이하 'RAS'라 칭함)과 주기적 레인징(Periodic Ranging)을 수행할 때, PSS에서 RAS로 레인징 코드(Ranging Code) 및 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)를 포함하는 레인징 요청 메시지를 전송함으로써 RAS에서는 수신한 트레이닝 시퀀스를 이용하여 스마트 안테나의 빔 패턴을 결정하여 스마트 안테나를 운용하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법 및 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. To solve this problem, the present invention provides a sleep mode (Sleep Mode) PSS in a state (PSS: Personal Subscriber Station, hereinafter 'PSS' hereinafter) and the radio access station (RAS: Radio Access Station, hereinafter 'RAS "hereinafter) and the periodic ranging when performing a ranging (periodic ranging), a ranging code to the RAS in the PSS (ranging code) and a training sequence (Training sequence) by transmitting a ranging request message including the training receiving the RAS using the sequence determines the beam pattern of the smart antenna and an object thereof is to provide a method and system for operation of a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system operating a smart antenna.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 슬립 모드(Sleep Mode) 상태에 있는 개인 가입자 단말기(PSS : Personal Subscriber Station, 이하 'PSS'라 칭함)가 라디오 액세스 스테이션(RAS : Radio Access Station, 이하 'RAS'라 칭함)과 주기적 레인징(Periodic Ranging)을 수행할 때, 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법에 있어서, (a) 상기 PSS로부터 레인징 코드(Ranging Code) 및 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하는 단계; The present invention to achieve the above object, the sleep mode (Sleep Mode) PSS in a state (PSS: Personal Subscriber Station, hereinafter referred to as "PSS" hereinafter), a radio access station (RAS: Radio Access Station, hereinafter referred to as' when performing a RAS 'hereinafter) and periodic ranging (periodic ranging), a method for the operation at the time of the sleep mode of the PSS in the portable Internet system, smart antenna, (a) ranging code (ranging from the PSS receiving a ranging request message including the Code) and a training sequence (Training sequence); (b) 상기 트레이닝 시퀀스의 왜곡 정도를 이용하여 빔 포밍을 위한 가중치(Weight Vector)를 계산하는 단계; (B) calculating a weight (Weight Vector) for the beamforming using the distortion level of the training sequence; 및 (c) 상기 가중치를 이용하여 상기 스마트 안테나의 빔 패턴을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법을 제공한다. And (c) it provides a method for operation of a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system comprising a step of determining a beam pattern of the smart antenna with the weight.

또한, 본 발명의 다른 목적에 의하면, 슬립 모드(Sleep Mode) 상태에 있는 개인 가입자 단말기(PSS : Personal Subscriber Station, 이하 'PSS'라 칭함)가 라디오 액세스 스테이션(RAS : Radio Access Station, 이하 'RAS'라 칭함)과 주기적 레인징(Periodic Ranging)을 수행할 때, 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말 기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템에 있어서, 상기 PSS로부터 레인징 코드(Ranging Code) 및 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하고, 수신된 상기 트레이닝 시퀀스의 왜곡 정도를 이용하여 빔 포밍을 위한 가중치(Weight Vector)를 계산하고, 계산된 상기 가중치를 이용하여 상기 스마트 안테나의 빔 패턴을 결정하는 RAS를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 Further, according to another object of the present invention, the sleep mode (Sleep Mode) PSS in a state (PSS: Personal Subscriber Station, hereinafter referred to as' PSS 'hereinafter) and the radio access station (RAS: Radio Access Station, hereinafter' RAS "hereinafter) and periodic ranging (periodic ranging) for, in a system for the sleep mode operation of the smart antenna of the individual subscriber station based on a mobile Internet system, the ranging code (ranging from the PSS code to perform) and receiving a ranging request message including a training sequence (Training sequence), and a weight for beam forming using the distortion level of the received training sequence (weight Vector) for calculation, and the use of the calculated the weighting smart smart during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system, comprising the RAS to determine the beam pattern of the antenna 안테나의 운용을 위한 시스템을 제공한다. It provides for a system for the operation of the antenna.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. With reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention will be described in detail. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. First, in addition as the reference numerals to components of each drawing, for the same elements even though shown in different drawings It should be noted that and to have the same reference numerals as much as possible. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Further, in the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations that are determined to obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템을 개략적으로 나타낸 구성도이다. Figure 5 is a block diagram schematically showing a system for operation of a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템은 개인 가입자 단말기(PSS : Personal Subscriber Station, 이하 'PSS'라 칭함)(500), 라디오 액세스 스테이션(RAS : Radio Access Station, 이하 'RAS'라 칭함 )(510), 여러 개의 RAS(510)을 수용하는 액세스 콘트롤 라우터인 ACR(Access Control Router)(520), 홈 에이전트(HA : Home Agent, 이하 'HA'라 칭함)(530), 인증 서버(AAA 서버 : Authentication, Authorization, Accounting Server, 이하 'AAA 서버'라 칭함)(540), IP 네트워크(550) 및 인터넷(Internet)(560) 등을 포함할 수 있다. 5, the preferred embodiment of the system for operation of a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system according to the present invention is PSS (PSS: La Personal Subscriber Station, hereinafter 'PSS' quot;) 500, a radio access station (RAS: radio access station, hereinafter 'RAS' hereinafter) 510, an access control router which receives the multiple RAS 510 access control router (ACR) (520), The home agent (HA: LA Home agent, hereinafter "HA" hereinafter) 530, an authentication server (AAA server: authentication, Authorization, Accounting server, hereinafter 'AAA server, referred to) (540), IP network 550 and Internet (Internet) (560), and the like.

여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PSS(500)는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 인터넷 시스템에 접속하여 초고속 무선 인터넷 서비스를 이용하는 이동 통신 단말기를 말하며, 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈 및 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Media Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오프 기능, 인증 및 암호화 기능 등을 수행한다. Here, PSS (500) according to an embodiment of the present invention refers to a mobile communication terminal using a high speed wireless internet service by connecting to a portable Internet system according to an embodiment of the present invention, a low power RF (Radio Frequency) / IF ( performs such Intermediate Frequency) module and controller function, service characteristics and a Media Access control (MAC) frame variable control function according to the propagation environment, a handoff function, an authentication and encryption function.

특히, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PSS(500)는 Sleep-mode 시 레인징 코드(Ranging Code) 및 트레이닝 시퀀스(Training Code)를 포함하는 레인징 요청 메시지(Ranging Request Message)를 RAS(510)로 주기적으로 전송한다. In particular, PSS (500) in accordance with a preferred embodiment of the present invention, Sleep-mode when the ranging codes, RAS (510) (Ranging Code) and a training sequence (Training Code) ranging request message (Ranging Request Message) containing the to be transmitted periodically. 여기서 트레이닝 시퀀스란 RAS(510)와 PSS(500) 간에 이미 알고있는 Known Pattern으로, 트레이닝 시퀀스는 레인징 코드의 뒤에 붙어 RAS(510)로 전송됨으로써 스마트 안테나의 빔 포밍(Beam Forming)을 위한 가중치(Weight Vector) 계산에 이용된다. Wherein the Known Pattern already known between the training sequence is RAS (510) and PSS (500), the training sequence is the weight for the beam forming (Beam Forming) of the smart antenna being attached to the back of the ranging code transmitted to the RAS (510) ( Weight Vector) is used in the calculation.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RAS(510)는 ACR(520)로부터 수신한 데이터를 무선으로 PSS(500)에 전송하게 되며, 저전력 RF/IF 모듈 및 콘트롤러 기능, OFDMA/TDD 패킷 스케줄링과 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 50 Mbps급 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드오프 기능 등을 갖는다. RAS (510) according to an embodiment of the present invention is to transmit the PSS (500) the data received from the ACR (520) over the air, a low-power RF / IF module and controller function, OFDMA / TDD packet scheduling and channel multiplexing and a function, MAC frame variable control function, class 50 Mbps high speed traffic real-time control function based on service characteristics and a propagation environment, such as hand-off function.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RAS(510)는 PSS(500)로부터 레인징 코드 및 트레이닝 시퀀스를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하면, 수신된 트레이닝 시퀀스의 왜곡 정도를 이용하여 빔 포밍을 위한 가중치를 계산한다. RAS (510) in accordance with a preferred embodiment of the present invention, upon receipt of the ranging request message including the ranging code, and a training sequence from the PSS (500), the weight for the beam forming by using the distortion level of the received training sequence the calculated. 그리고, 계산된 가중치를 이용하여 스마트 안테나의 빔 패턴을 결정한다. And using the calculated weights and determines the beam pattern of the smart antenna.

여기서, RAS(510)는 트레이닝 시퀀스의 왜곡 정도를 이용하여 채널 상태를 예측(Estimation)하되, 예측 결과로 획득한 채널의 이득(Gain) 및 위상(Phase) 정보를 이용하여 가중치를 계산하는 것이다. Here, RAS (510) is to calculate the weight by using the gain (Gain) and phase (Phase) information of one but prediction (Estimation) the channel state using the distortion degree of the training sequence, obtain a prediction result of the channel. 여기서 채널은 가역적인 특성을 갖게 된다. The channels will have a reversible property.

또한, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 RAS(510)에서 수행되는 빔 패턴의 형성은 SMI(Sample Matrix Inversion) 방식, LMS(Least Mean Square) 방식 또는 RLS(Recursive Least Square) 방식 등을 이용하며, RAS(510)에서 형성된 빔 패턴은 트레이닝 시퀀스의 반복 전송에 따라 가중치를 계속적으로 갱신하여 결정된다. In addition, formation of a beam pattern that is performed in the RAS (510) in accordance with a preferred embodiment of the present invention, and the like (Sample Matrix Inversion) SMI method, LMS (Least Mean Square) method or the RLS (Recursive Least Square) method, beam pattern formed in the RAS (510) is determined by continuously updating the weights in accordance with the repeated transmission of the training sequence.

한편, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PSS(500) 및 RAS(510)는 데이터 전송을 위한 50 Mbps 패킷 전송 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 실시간 모뎀 제어 기능 등을 갖는다. On the other hand, PSS (500) and RAS (510) in accordance with a preferred embodiment of the present invention have a 50 Mbps packet transmission such as modulation and demodulation function, high-speed packet channel coding function, a real-time modem control function for data transmission.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 ACR(520)은 다수 개의 RAS(510)를 수용하는 액세스 콘트롤 라우터로서 RAS(510) 간의 핸드오프 제어 기능, ACR(520)간의 핸드오프 기능, 패킷 라우팅 기능, 인터넷 접속 기능 등을 가지며, IP 네트워크(550) 에 접속된다. Hand-off functions between the ACR (520) in accordance with a preferred embodiment of the present invention provides an access control router for receiving a plurality of RAS (510) RAS (510) hand-off control, ACR (520) between the packet routing function, the Internet having a connection function, etc., it is connected to the IP network 550. the

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 HA(530)는 인터넷(560) 등의 외부 패킷 데이터 서비스 서버로부터 패킷을 전송하는 라우팅(Routing)을 수행하며, AAA(540)는 RAS(510)와 연동하여 PSS(500)에서 이용한 패킷 데이터에 대한 과금을 수행하고, PSS(500)로부터의 접속을 인증한다. HA (530) in accordance with a preferred embodiment of the present invention is to route (Routing) for transmitting packets from an external packet data service server such as the Internet 560, and AAA (540) is interlocked with the RAS (510) PSS perform billing for a packet data used in the 500, and authenticates the access from the PSS 500.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 IP 네트워크(550)는 RAS(510), ACR(520), HA(530) 및 AAA(540) 등을 연결시켜 주고, 인터넷(560) 등의 외부 패킷 데이터 서비스로부터 패킷 데이터를 전달받아 RAS(510)에 전송한다. IP network 550 according to an embodiment of the present invention is to give connects the RAS (510), ACR (520), HA (530) and AAA (540) or the like, from an external packet data service such as the Internet 560 receiving the packet data and transmits to the RAS (510).

도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 주기적 레인징(Periodic Ranging) 절차를 개략적으로 나타낸 도면이다. Figure 6 is a schematic view of a periodic ranging (Periodic Ranging) procedure according to an embodiment of the present invention.

Listening-interval 동안 PSS(500)는 주기적인 레인징 영역을 찾기 위해 업링크 맵(UL-MAP)을 스캐닝(Scanning)한다(S600). During Listening interval-PSS (500) scans (Scanning) an uplink map (UL-MAP) to find a periodic ranging region (S600). PSS(500)는 전송받을 데이터가 있는지를 알아보기 위해 랜덤 서브채널(Random Subchannel), 심벌(Symbol), 코드(Code)를 선택하여(S602) 레인징 요청 코드를 전송한다(S604). PSS (500) selects a random sub-channel (Random Subchannel), Symbol (Symbol), Code (Code) to see if the data is to be transmitted (S602) transmits a ranging request code (S604). 이 때, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 트레이닝 시퀀스가 함께 전송되는데, 도 7이 트레이닝 시퀀스가 포함된 레인징 요청 메시지의 예시를 나타낸 것이다. At this time, is transmitted with a training sequence in accordance with a preferred embodiment of the present invention, it is Figure 7 shows an example of a ranging request message including the training sequence.

PSS(500)에서 일정 시간이 끝나면 2의 지수 승으로 랜덤하게 레인징 요청을 반복하며(S606), 랜덤 서브채널, 심벌, 코드 등을 선택하고(S608) 반복하여 레인징 요청 코드를 전송한다(S610). At the end of a predetermined time from the PSS (500) randomly repeating the ranging request to the exponential power of 2, and select (S606), a random sub-channel, symbol, code, etc., and repeating (S608), and transmits the ranging request code ( S610). PSS(500)에서 전송받을 데이터가 없다는 응답 메시지를 수신하면(S612), 시간, 전력, 주파수를 조절하고(S614) 다시 랜덤 서브채널, 심 벌, 코드 등을 선택하여(S616) 레인징 요청 코드를 전송한다(S618). When receiving the response message that the data be transferred from the PSS (500) (S612), controlling the time, power and frequency (S614) re-random sub-select the channel, the center suit, code, or the like (S616) a ranging request code transmits (S618). 이 때도 역시 트레이닝 시퀀스가 함께 전송된다. This also is also sent with the training sequence.

한편, PSS(500)에서 전송받을 데이터가 있다는 응답 메시지를 수신하면(S620), 시간, 전력, 주파수를 조절한 후 PSS(500)가 어웨이크 모드로 된다(S622). On the other hand, when receiving a reply message that is sent to receive data from the PSS (500) (S620), time, power, PSS (500) after adjusting the frequency is in the awake mode (S622).

도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 과정을 개략적으로 나타낸 순서도이다. Figure 8 is a flow chart schematically illustrating a process for operation of a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system according to an embodiment of the present invention.

우선, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 PSS(500)에서는 주기적인 레인징 영역을 찾기 위해 업링크 맵을 스캐닝한다(S800). First, in the PSS (500) in accordance with a preferred embodiment of the present invention will be scanning the uplink map to find a periodic ranging region (S800). 스캐닝 후 레인징 주기가 됐을 때, PSS(500)에서는 레인징 코드 및 트레이닝 시퀀스를 포함하는 레인징 요청 메시지를 RAS(510)로 전송한다(S802). When we're ranging period after scanning, the PSS (500) transmits a ranging request message including a ranging code and training sequence to the RAS (510) (S802).

레인징 요청 메시지를 수신한 RAS(510)에서는 트레이닝 시퀀스의 왜곡 정도를 이용하여 빔 포밍을 위한 가중치를 계산한다(S804). The RAS (510) receiving the ranging request message, and calculates the weight for the beam forming by using the distortion degree of the training sequence (S804). 즉, 트레이닝 시퀀스의 왜곡 정도를 이용하여 채널 상태를 예측(Estimation)하되, 예측 결과로 획득한 채널의 이득(Gain) 및 위상(Phase) 정보를 이용하여 가중치를 계산하는 것이다. That is, but prediction (Estimation) the channel state using the distortion degree of the training sequence, calculate the weight by using the gain (Gain) and phase (Phase) information of a channel obtained as a result of prediction.

RAS(510)에서는 계산된 가중치를 이용하여 스마트 안테나의 빔 패턴을 결정하는데(S806), 여기서 빔 패턴의 형성은 SMI(Sample Matrix Inversion) 방식, LMS(Least Mean Square) 방식 또는 RLS(Recursive Least Square) 방식 등을 이용하며, RAS(510)에서 형성된 빔 패턴은 트레이닝 시퀀스의 반복 전송에 따라 가중치를 계속적으로 갱신하여 결정된다. RAS (510) in determining a beam pattern of the smart antenna by using the calculated weight (S806), where the formation of the beam pattern SMI (Sample Matrix Inversion) method, LMS (Least Mean Square) method or the RLS (Recursive Least Square ) using the method, and the like, the beam pattern formed in the RAS (510) is determined by continuously updating the weights in accordance with the repeated transmission of the training sequence.

이상의 설명은 본 발명을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가지는 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형이 가능할 것이다. The above description is only to be mentioned that the present invention by way of example, if the party having the ordinary skill in the art will be possible in various modifications without departing from essential characteristics of the invention. 따라서, 본 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 사상과 범위가 한정되는 것은 아니다. Accordingly, the herein disclosed embodiments is for illustrative and not intended to limit the present invention, not the spirit and scope of the invention, by such an embodiment is not limited. 본 발명의 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The scope of the invention is to be interpreted by the following claims, any technology in a range equivalent will be construed as included in the scope of the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 레인징 요청 메시지에 개인 가입자 단말기와 RAS 간에 미리 알고있는 트레이닝 시퀀스 정보를 포함하여 전송함으로써, 스마트 안테나 방식의 일종인 적응형 배열 안테나 방식 적용시 빔 패턴의 결정을 가능하게 하여 단말기의 슬립 모드시에도 사용자의 위치에 따라 실시간 신호 처리 기술을 사용하여 사용자에게 최적의 빔 형성을 제공할 수 있게 한다는 효과가 있다. According to the present invention as described above, ranging by transmitting to the request message including the individual subscriber station and the training sequence information previously known between the RAS, determining a beam pattern when the smart antenna system a type of adaptive array antenna method of application a manner as possible, even during the sleep mode of the terminal by using a real-time signal processing techniques according to the user's location there is an effect that allows the user to provide optimal beam formation.

Claims (11)

  1. 슬립 모드(Sleep Mode) 상태에 있는 개인 가입자 단말기(PSS : Personal Subscriber Station, 이하 'PSS'라 칭함)가 라디오 액세스 스테이션(RAS : Radio Access Station, 이하 'RAS'라 칭함)과 주기적 레인징(Periodic Ranging)을 수행할 때, 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법에 있어서, Individual subscriber station in the sleep mode (Sleep Mode) state (PSS: Personal Subscriber Station, hereinafter 'PSS' hereinafter) and the radio access station (RAS: Radio Access Station, hereinafter 'RAS' hereinafter) and periodic ranging (Periodic when performing a Ranging), a method for the operation at the time of the sleep mode of the PSS in the portable Internet system, smart antenna,
    (a) 상기 PSS로부터 레인징 코드(Ranging Code) 및 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하는 단계; (A) receiving a ranging request message including the ranging code (Ranging Code) and a training sequence (Training Sequence) from the PSS;
    (b) 상기 트레이닝 시퀀스의 왜곡 정도를 이용하여 빔 포밍을 위한 가중치(Weight Vector)를 계산하는 단계; (B) calculating a weight (Weight Vector) for the beamforming using the distortion level of the training sequence; And
    (c) 상기 가중치를 이용하여 상기 스마트 안테나의 빔 패턴을 결정하는 단계 (C) determining a beam pattern of the smart antenna with the weight
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법. Method for operation of a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system comprising a step of including.
  2. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 단계 (b)에서, In said step (b),
    상기 트레이닝 시퀀스의 상기 왜곡 정도를 이용하여 채널 상태를 예측(Estimation)하고, 예측 결과로 획득한 상기 채널의 이득(Gain) 및 위상(Phase) 정보를 이용하여 상기 가중치를 계산하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에 서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법. Cell, characterized in that to estimate the channel state by using the distortion level of the training sequence (Estimation), and calculating the weight by using the gain (Gain) and phase (Phase) information of the channel acquired by forecasts when in the sleep mode of the Internet system PSS method for operating a smart antenna.
  3. 제 2 항에 있어서, 3. The method of claim 2,
    상기 채널은 가역적인 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법. The channel is for operation at the time of the sleep mode of the PSS in the portable Internet system, characterized in that with a reversible characteristic smart antenna.
  4. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 단계 (c)에서, In said step (c),
    상기 빔 패턴의 형성은 SMI(Sample Matrix Inversion) 방식, LMS(Least Mean Square) 방식 또는 RLS(Recursive Least Square) 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법. The formation of the beam pattern SMI (Sample Matrix Inversion) method, LMS (Least Mean Square) method or the RLS (Recursive Least Square) operation during the sleep mode, the smart antenna of the PSS in the portable Internet system, characterized in that using the method method for.
  5. 제 1 항에 있어서, According to claim 1,
    상기 빔 패턴은, 상기 트레이닝 시퀀스의 반복 전송에 따라 상기 가중치를 계속적으로 갱신하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 방법. The beam pattern is a method for the operation of the individual during the sleep mode of the subscriber station smart antenna in a portable Internet system, characterized in that depending on the repeat transmission of the training sequence is determined to update the weight on and on.
  6. 슬립 모드(Sleep Mode) 상태에 있는 개인 가입자 단말기(PSS : Personal Subscriber Station, 이하 'PSS'라 칭함)가 라디오 액세스 스테이션(RAS : Radio Access Station, 이하 'RAS'라 칭함)과 주기적 레인징(Periodic Ranging)을 수행할 때, 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템에 있어서, Individual subscriber station in the sleep mode (Sleep Mode) state (PSS: Personal Subscriber Station, hereinafter 'PSS' hereinafter) and the radio access station (RAS: Radio Access Station, hereinafter 'RAS' hereinafter) and periodic ranging (Periodic when performing a Ranging), in a system for operation of a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system,
    상기 PSS로부터 레인징 코드(Ranging Code) 및 트레이닝 시퀀스(Training Sequence)를 포함하는 레인징 요청 메시지를 수신하고, 수신된 상기 트레이닝 시퀀스의 왜곡 정도를 이용하여 빔 포밍을 위한 가중치(Weight Vector)를 계산하고, 계산된 상기 가중치를 이용하여 상기 스마트 안테나의 빔 패턴을 결정하는 RAS Calculating a ranging code (Ranging Code) and a training sequence (Training Sequence) weight (Weight Vector) ranging receiving the request message, using the distortion level of the received training sequence for the beam-forming comprising a from the PSS and, using the calculated weighting the RAS of determining a beam pattern of the smart antenna
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템. Portable Internet system, the system for operation of a smart antenna during the sleep mode of the subscriber station from the personal characterized in that comprises a.
  7. 제 6 항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    휴대 인터넷 서비스를 이용하여 데이터를 송수신하되, 상기 슬립 모드시 상기 레인징 코드 및 상기 트레이닝 시퀀스를 포함하는 상기 레인징 요청 메시지를 상기 RAS로 주기적으로 전송하는 PSS But transmits and receives data using a portable Internet service, the sleep mode when PSS for periodically transmitting the ranging request message including the ranging code and the training sequence to the RAS
    를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템. A portable Internet system, the system for operation of a smart antenna during the sleep mode of the subscriber station from the personal characterized in that further comprises a.
  8. 제 6 항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 RAS에서는 상기 트레이닝 시퀀스의 상기 왜곡 정도를 이용하여 채널 상태를 예측(Estimation)하고, 예측 결과로 획득한 상기 채널의 이득(Gain) 및 위상 (Phase) 정보를 이용하여 상기 가중치를 계산하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템. In the RAS, wherein predicting a channel state by using the distortion level of the training sequence (Estimation), and calculating the weight by using the gain (Gain) and phase (Phase) information of the channel acquired by forecasts system for the operation of the smart antenna when the sleep mode of the PSS in the portable Internet system according to.
  9. 제 8 항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 채널은 가역적인 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템. The channel system for operation of a smart antenna during the sleep mode of the PSS in the portable Internet system, characterized in that with a reversible characteristic.
  10. 제 6 항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 빔 패턴의 형성은 SMI(Sample Matrix Inversion) 방식, LMS(Least Mean Square) 방식 또는 RLS(Recursive Least Square) 방식을 이용하는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템. The formation of the beam pattern SMI (Sample Matrix Inversion) method, LMS (Least Mean Square) method or the RLS (Recursive Least Square) operation during the sleep mode, the smart antenna of the PSS in the portable Internet system, characterized in that using the method systems for.
  11. 제 6 항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 빔 패턴은, 상기 트레이닝 시퀀스의 반복 전송에 따라 상기 가중치를 계속적으로 갱신하여 결정되는 것을 특징으로 하는 휴대 인터넷 시스템에서 개인 가입자 단말기의 슬립 모드시 스마트 안테나의 운용을 위한 시스템. The beam pattern, the sleep mode when the system for operation of a smart antenna of the PSS in the portable Internet system, characterized in that depending on the repeat transmission of the training sequence is determined to update the weight on and on.
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KR100943517B1 (en) * 2007-12-06 2010-02-22 한국전자통신연구원 Apparatus and method for adaptive beanforming
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