KR20070074928A - Method for generating preamble of ofdm frame using cell loading status and ofdm transmitter therefor - Google Patents

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KR20070074928A
KR20070074928A KR1020060003086A KR20060003086A KR20070074928A KR 20070074928 A KR20070074928 A KR 20070074928A KR 1020060003086 A KR1020060003086 A KR 1020060003086A KR 20060003086 A KR20060003086 A KR 20060003086A KR 20070074928 A KR20070074928 A KR 20070074928A
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Abstract

A method for generating a preamble of an OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) frame using cell loading and an OFDM transmitter therefor are provided to improve a performance of a wireless network by reflecting a real wireless environment by allocating a subcarrier used in the preamble additionally. A method for generating a preamble of an OFDM frame using cell loading includes the steps of: determining the number and position of null preamble subcarriers which are added to the preamble according to the use of wireless resources(S103); performing channel coding and symbol mapping for null data of a specific pattern by the same scheme with an original preamble processing scheme according to the number and position of determined null preamble subcarriers, and generating the null preamble subcarriers(S105); and generating a final preamble by including the generated null preamble subcarriers into the original preamble(S107).

Description

셀 로딩 상태를 이용한 ＯＦＤＭ 프레임의 프리앰블 생성 방법 및 이를 위한 ＯＦＤＭ 송신기{Method for Generating Preamble of OFDM Frame Using Cell Loading Status and OFDM Transmitter therefor}Method for Generating Preamble of OFDM Frame Using Cell Loading Status and OFDM Transmitter therefor}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 송신기의 구성도,1 is a block diagram of an OFDM transmitter according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 생성 방법을 순차적으로 표현한 흐름도이다.2 is a flowchart sequentially illustrating a method of generating a preamble according to an embodiment of the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

10 : 프리앰블 생성기 11 : 프리앰블 시퀀스 발생기10: preamble generator 11: preamble sequence generator

12 : 채널 인코더 13 : 심볼 매핑기12: Channel Encoder 13: Symbol Mapper

20 : 널 프리앰블 생성기 21 : 무선 자원 관리부20: null preamble generator 21: radio resource management unit

22 : 셀 로딩 분석부 23 : 널 프리앰블 생성부22: cell loading analysis unit 23: null preamble generation unit

30 : 심볼 다중화기 40 : 직렬/병렬 변환기30: symbol multiplexer 40: serial / parallel converter

50 : 역고속 푸리에 변환기(IFFT)50: Inverse Fast Fourier Transform (IFFT)

60 : 병렬/직렬 변환기 70 : RF 처리기60: parallel / serial converter 70: RF processor

본 발명은 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성 방법 및 이를 위한 OFDM 송신기에 관한 것으로, 보다 자세하게는 프리앰블 신호를 기준으로 CINR을 추정하는 OFDM 수신기로 셀 로딩 상태가 반영된 프리앰블 신호를 전송하여줌으로써, 실제 무선 환경이 CINR에 반영될 수 있도록 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성 방법 및 이를 위한 OFDM 송신기에 관한 것이다.The present invention relates to a preamble generation method of an OFDM frame using a cell loading state and an OFDM transmitter for the same. More specifically, by transmitting a preamble signal reflecting the cell loading state to an OFDM receiver for estimating the CINR based on the preamble signal, The present invention relates to a preamble generation method of an OFDM frame using a cell loading state so that an actual radio environment can be reflected in a CINR, and an OFDM transmitter for the same.

최근 유/무선 채널에서 고속의 데이터 전송에 유용한 방식으로 사용되고 있는 직교 주파수 분할 다중 방식은 복수의 반송파를 사용하여 데이터를 전송하는 방식으로서, 직렬로 입력되는 데이터를 병렬로 변환하고, 이들 각각에 대해 상호 직교성을 갖는 다수의 부반송파(Sub-Carrier) 즉, 서브채널(Sub Channel)로 변조하여 전송하는 방식을 말한다.Orthogonal frequency division multiplexing, which has recently been used as a useful method for high-speed data transmission in wired / wireless channels, is a method of transmitting data using a plurality of carriers, and converts serially input data in parallel and for each of them. It refers to a method of modulating and transmitting a plurality of sub-carriers having a mutual orthogonality, that is, a sub channel.

이러한 직교 주파수분할 다중방식은 디지털/오디오 방송, 디지털 TV, 무선 근거리 통신망(WLAN: Wireless Local Area Network), 무선 비동기 전송 모드(WATM: Wireless Asynchronous Transfer Mode), 광대역 무선 접속망(BWA: Broadband Wireless Access) 등의 디지털 전송 기술에 광범위하게 적용되고 있다. 그런데 하드웨어적인 복잡도로 인하여 널리 사용되지 못하다가 최근 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)과 역 고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)을 포함한 각종 디지털 신호 처리 기술이 발전함으로써 실현가능해졌다.Such orthogonal frequency division multiplexing includes digital / audio broadcasting, digital TV, wireless local area network (WLAN), wireless asynchronous transfer mode (WATM), and broadband wireless access (BWA). It is widely applied to such digital transmission technology. However, due to its hardware complexity, it has not been widely used, but it has been realized by the development of various digital signal processing technologies including a Fast Fourier Transform (FFT) and an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT).

이러한 직교 주파수 분할 다중 방식은 종래의 주파수 분할 다중 방식(FDM:Frequency Division Multiplexing)과 유사하나 무엇보다도 다수 개의 부반송파간 직교성(Orthogonality)을 유지하여 전송함으로써 고속 데이터 전송 시 최적의 전송 효율을 얻을 수 있는 특징을 가지며, 또한 주파수 효율이 좋고 다중 경로 페이딩(Multi-path fading)에 강한 특성이 있다. 또한, 직교 주파The orthogonal frequency division multiplexing scheme is similar to the conventional frequency division multiplexing (FDM) method, but above all, it is possible to obtain orthogonal transmission efficiency in high-speed data transmission by maintaining orthogonality between multiple subcarriers. It is characterized by good frequency efficiency and strong resistance to multi-path fading. Also, orthogonal frequencies

수 분할 다중 방식은 주파수 스펙트럼을 중첩하여 사용함으로써 주파수 선택적 페이딩에 강하고 보호구간을 이용하여 심볼간 간섭 영향을 줄일 수 있으며, 하드웨어적으로 등화기 구조를 간단하게 설계하는 것이 가능하며 그리고 임펄스성 잡음에 강하다는 장점이 있다.The number division multiplexing scheme is strong in frequency selective fading by using overlapping frequency spectrum, can reduce the influence of intersymbol interference by using protection interval, and it is possible to simply design equalizer structure in hardware and It has the advantage of being strong.

이러한 OFDM/OFDMA(이하 'OFDM'이라 함) 시스템에서는 적응 전력 제어나 적응 변복조 등에 없어서는 안 될 파라미터인 채널 신호 품질 예를 들어, 캐리어 대 간섭 잡음비(CINR; Carrier to Interference Noise Ratio)를 측정해야 하며, 적응 전력 제어나 적응 변복조 장치는 CINR 값을 이용하여 채널 품질에 따라 전력을 제어하고, 변복조 레벨을 조절한다.In such OFDM / OFDMA (hereinafter referred to as 'OFDM') system, channel signal quality, which is an indispensable parameter for adaptive power control or adaptive modulation and demodulation, needs to measure, for example, a carrier to interference noise ratio (CINR). For example, the adaptive power control or the adaptive modulation and demodulation device controls the power according to the channel quality and adjusts the demodulation level using the CINR value.

이때, CINR은 OFDM 시스템에서의 채널 품질 판단의 척도가 되는 값으로서, 각 부반송파의 신호 파워의 총합을 잡음과 간섭 파워의 총합으로 나눈 값으로 정의되며, CINR 값의 추정 시 사용되는 간섭과 잡음 값은 인접 셀의 프리앰블 신호를 기준으로 하게 된다. 여기서, 프리앰블은 하나의 프레임을 시간적으로 다중화하여 다수의 사용자들, 즉 다수의 사용자 단말기들에 대한 데이터들을 전송하는 OFDM 시스템에서 프레임의 시작을 알려주기 위해 프레임의 시작점에서 일정 구간 동안 전송하는 심볼이다.In this case, CINR is a value for determining channel quality in an OFDM system, and is defined as a value obtained by dividing the total signal power of each subcarrier by the sum of noise and interference power, and the interference and noise values used when estimating the CINR value. Is based on the preamble signal of the neighbor cell. Here, the preamble is a symbol transmitted for a predetermined period from the start of the frame to indicate the start of the frame in an OFDM system that transmits data for a plurality of users, that is, a plurality of user terminals by multiplexing one frame in time. .

그런데, 프리앰블 신호는 항상 동일한 신호이므로 실제 인접 해당 셀의 셀 로딩 상태 즉, 인접 셀의 호 진행 정도나 자원의 사용 상태를 알 수가 없다. 즉, 진행되는 호가 없어 사용 자원도 없고, 이로 인해 인접 셀 간섭 영향이 아주 작은 경우에도, 프리앰블 신호만으로 CINR 값을 파악하므로 셀 로딩 상태를 판단할 수 없으며, 이에 따라 효과적인 무선환경 파악 및 대처가 불가능하다는 문제점이 있다.However, since the preamble signal is always the same signal, it is not possible to know the cell loading state of the corresponding neighbor cell, that is, the call progress of the neighbor cell or the resource usage state. That is, even when there is no call in progress and there is no resource, and thus the neighboring cell interference effect is very small, the cell loading state cannot be determined because the CINR value is determined only by the preamble signal, so that it is impossible to effectively identify and cope with the radio environment. There is a problem.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점을 해결하기 위한 것으로, 셀 로딩이 커질수록 프리앰블에 사용되는 부반송파 수를 추가로 할당하여 셀 로딩과 실제 프리앰블의 간섭 영향을 비례하도록 함으로써, 인접 셀의 간섭 영향 계산 시 실제 무선 환경 상태가 반영되도록 하여 무선 자원의 효율적 사용 및 무선망 전체의 성능 향상을 도모할 수 있도록 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성 방법 및 이를 위한 OFDM 송신기를 제공함에 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the above-mentioned disadvantages and problems of the prior art, by further allocating the number of subcarriers used in the preamble as the cell loading increases to proportionate the interference effect of the cell loading and the actual preamble, A method of preamble generation of an OFDM frame using a cell loading state for efficient use of radio resources and improvement of performance of the entire wireless network by reflecting actual radio environment conditions when calculating interference effects of neighboring cells, and an OFDM transmitter for the same It is an object of the present invention to provide.

본 발명의 상기 목적은 OFDM 송신기에서 OFDM 프레임의 프리앰블(Preamble)을 생성하는 방법으로서, 무선 자원의 사용 정도에 따라 프리앰블에 추가할 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치를 결정하는 제1단계와; 상기 결정된 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치에 따라, 특정 패턴의 널 데이터를 원래의 프리앰블 처리 방식과 동일한 방식으로 채널 코딩 및 심볼 매핑(Mapping)하여 널 프리앰블 부반송파를 생성하는 제2단계와; 상기 생성된 널 프리앰블 부반송파를 상기 원래의 프리앰블에 포함시켜 최종 프리앰블을 생성하는 제3단계; 로 이루어지는 셀 로딩 상태를 이용 한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성 방법에 의해 달성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method for generating a preamble of an OFDM frame in an OFDM transmitter, comprising: a first step of determining the number and positions of null preamble subcarriers to be added to a preamble according to a degree of use of radio resources; Generating a null preamble subcarrier by channel coding and symbol mapping the null data of a specific pattern in the same manner as the original preamble processing scheme according to the determined number and position of the null preamble subcarriers; Generating a final preamble by including the generated null preamble subcarrier in the original preamble; A preamble generation method of an OFDM frame using a cell loading state is achieved.

또한, 본 발명의 상기 목적은 셀 로딩 상태를 이용하여 OFDM 프레임의 프리앰블을 생성하기 위한 OFDM 송신기로서, OFDM 프레임의 시작을 알리기 위해 OFDM 프레임의 시작 전에 전송되는 원래의 프리앰블 심볼을 생성하는 프리앰블 생성기와; 상기 원래의 프리앰블에 셀 로딩 상태를 반영하기 위하여, 셀 로딩 상태에 따른 널 프리앰블 심볼을 생성하는 널 프리앰블 생성기와; 상기 프리앰블 생성기로부터 상기 원래의 프리앰블 심볼을 수신하고, 상기 널 프리앰블 생성기로부터 상기 널 프리앰블 심볼을 수신하여, 상기 원래의 프리앰블 심볼에 상기 널 프리앰블 심볼을 혼합하여 최종 프리앰블 심볼을 생성하며, 상기 최종 프리앰블 심볼을 이용하여 OFDM 프레임을 생성하는 심볼 다중화기; 를 포함하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성을 위한 OFDM 송신기에 의해 달성된다.In addition, the above object of the present invention is an OFDM transmitter for generating a preamble of an OFDM frame using a cell loading state, the preamble generator for generating an original preamble symbol transmitted before the start of the OFDM frame to inform the start of the OFDM frame; ; A null preamble generator for generating a null preamble symbol according to a cell loading state to reflect a cell loading state in the original preamble; Receiving the original preamble symbol from the preamble generator, receiving the null preamble symbol from the null preamble generator, mixing the null preamble symbol with the original preamble symbol to generate a final preamble symbol, and the final preamble symbol A symbol multiplexer for generating an OFDM frame by using the PDU; It is achieved by an OFDM transmitter for preamble generation of an OFDM frame using a cell loading state comprising a.

본 발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the resulting effects thereof will be more clearly understood from the following detailed description based on the accompanying drawings.

먼저, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 OFDM 송신기의 구성도이다.First, Figure 1 is a block diagram of an OFDM transmitter according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 본 발명의 OFDM 송신기는 프리앰블 생성기(10), 심볼 다중화기(30), 직렬/병렬 변환기(40), 역고속 푸리에 변환기(50), 병렬/직렬 변환기(60), RF 처리기(70)를 포함하며, 셀 로딩 상태를 프리앰블에 반영하기 위하여 추 가로 널 프리앰블 생성기(20)를 포함하여 구성된다.As shown, the OFDM transmitter of the present invention includes a preamble generator 10, a symbol multiplexer 30, a serial / parallel converter 40, an inverse fast Fourier transformer 50, a parallel / serial converter 60, an RF processor. And an additional null preamble generator 20 to reflect the cell loading state to the preamble.

상기 프리앰블 생성기(10)는 프리앰블 시퀀스 발생기(11), 채널 인코더(12), 심볼 매핑기(13)로 구성되며, 프리앰블 시퀀스 발생기(11)는 OFDM 프레임의 시작을 알리기 위해 OFDM 프레임의 시작 전에 전송되는 프리앰블을 생성하기 위한 시퀀스를(예: PN 시퀀스) 발생시켜 채널 인코더(12)로 입력하면, 채널 인코더(12)에 의한 채널 코딩 및 심볼 매핑기(13)에 의한 변조가 이루어져 원래의 프리앰블 심볼이 생성된다. 여기서, 심볼 매핑기(13)는 QPSK, 16QAM, 64QAM 등의 변조 방식을 이용하여 심볼을 매핑한다.The preamble generator 10 is composed of a preamble sequence generator 11, a channel encoder 12, and a symbol mapper 13, and the preamble sequence generator 11 transmits before the start of the OFDM frame to inform the start of the OFDM frame. When a sequence for generating a preamble (for example, a PN sequence) is generated and input to the channel encoder 12, the channel coding by the channel encoder 12 and the modulation by the symbol mapper 13 are performed to generate the original preamble symbol. Is generated. Here, the symbol mapper 13 maps symbols using modulation schemes such as QPSK, 16QAM, and 64QAM.

한편, 본 발명에서는, 상기와 같이 생성되는 원래의 프리앰블이 심볼 다중화기(30)에 의하여 널 프리앰블 생성기(20)로부터 생성된 널 프리앰블과 함께 믹스되어 최종 프리앰블을 구성한다.Meanwhile, in the present invention, the original preamble generated as described above is mixed with the null preamble generated from the null preamble generator 20 by the symbol multiplexer 30 to form a final preamble.

상기 널 프리앰블 생성기(20)는 셀 로딩 상태에 따라 널 프리앰블을 생성하여 상기 심볼 다중화기(30)로 제공하는 역할을 하며, 무선 자원 관리부(21), 셀 로딩 분석부(22), 널 프리앰블 생성부(23)로 구성된다.The null preamble generator 20 generates a null preamble according to a cell loading state and provides the null preamble to the symbol multiplexer 30, and generates a radio resource manager 21, a cell loading analyzer 22, and a null preamble. It consists of a part 23.

무선 자원 관리부(21)는 기지국에서 송수신 무선 자원을 할당하고 관리하는 부분(예: 패킷 스케줄러)으로서, 본 발명에서는 상기 셀 로딩 분석부(22)로 셀 로딩 상태에 대한 정보를 제공하기 위해 구비되며, 도면에서와 같이 널 프리앰블 생성기(20)에 포함될 수도 있고, 외부에 별도로 존재할 수도 있다.The radio resource manager 21 is a part (eg, a packet scheduler) for allocating and managing radio resources at the base station. In the present invention, the radio resource manager 21 is provided to provide information about a cell loading state to the cell loading analyzer 22. As shown in the figure, it may be included in the null preamble generator 20 or may be separately present outside.

상기 무선 자원 관리부(21)는 무선 자원의 상태를 매 프레임마다 프레임 단위로 셀 로딩 분석부(22)에게 제공한다.The radio resource manager 21 provides a state of the radio resource to the cell loading analyzer 22 in units of frames every frame.

상기 셀 로딩 분석부(22)는 무선 자원의 사용 정도에 따라 추가할 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치를 결정하여, 이를 상기 널 프리앰블 생성부(23)에게 전달한다.The cell loading analyzer 22 determines the number and location of null preamble subcarriers to be added according to the degree of use of radio resources, and transmits them to the null preamble generator 23.

이때, 상기 셀 로딩 분석부(22)는 기지국 서브 셀의 셀 로딩이 증가하면 해당 서브 셀의 프리앰블과 인접 셀의 프리앰블 부반송파의 충돌을 임의로 발생시켜 간섭 값이 증가하도록 하여야 하며, 이를 위해 타 셀이 사용하는 다른 세그먼트 그룹의 부반송파 위치에 널 데이터가 변조되어 포함되도록 부반송파의 위치를 결정한다.In this case, when the cell loading of the base station subcell increases, the cell loading analyzer 22 arbitrarily generates a collision between the preamble of the corresponding subcell and the preamble subcarrier of the neighboring cell to increase the interference value. The subcarrier position is determined so that null data is modulated and included in the subcarrier position of another segment group to be used.

또한, 상기 셀 로딩 분석부(22)는 셀 로딩 정도를 반영하여야 하므로, 셀 로딩 정도가 클수록 널 프리앰블 부반송파의 수를 많이 할당하여야 한다. 이때, 상기 셀 로딩 분석부(22)는 셀 로딩 상태를 너무 세분화하면 수신측에서 CINR 값으로 셀 로딩 상태를 판단하기가 어려워지므로 적당한 수준으로 셀 로딩 상태를 구분하여야 하며, 널 프리앰블 부반송파 수를 너무 많이 할당하면 그 간섭의 직접적 영향으로 실제 무선 환경에 악영향을 줄 수 있으므로 널 프리앰블 부반송파 수를 일정 범위로 제한하는 것이 바람직하다.In addition, since the cell loading analyzer 22 should reflect the cell loading degree, the greater the cell loading degree, the greater number of null preamble subcarriers should be allocated. In this case, if the cell loading state 22 is too subdivided, it becomes difficult for the receiving side to determine the cell loading state by the CINR value. Therefore, the cell loading analyzer 22 must classify the cell loading state to an appropriate level, and the number of null preamble subcarriers is too large. It is preferable to limit the number of null preamble subcarriers to a certain range because a large allocation may adversely affect the actual wireless environment due to the direct effect of the interference.

또한, 셀 로딩 상태의 변동 폭이 너무 크거나, 변동 속도가 너무 빠르면 실제 셀 로딩 상태의 반영이 용이하지 않으므로, 상기 셀 로딩 분석부(22)는 매 프레임마다 셀 로딩 상태를 보고받은 후 이를 일정 기간 동안 평균을 내어, 그 셀 로딩이 꾸준히 일정 기간 이상 지속될 때 널 프리앰블에 반영하도록 하는 것이 바람직하다.In addition, if the fluctuation range of the cell loading state is too large or the change speed is too fast, it is not easy to reflect the actual cell loading state. Thus, the cell loading analyzer 22 reports the cell loading state every frame and then schedules the cell loading state. It is desirable to average over a period of time to reflect the null preamble when the cell loading continues for a certain period of time.

다음, 상기 널 프리앰블 생성부(23)는 상기 셀 로딩 분석부(22)로부터 상기와 같이 결정된 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치 정보를 수신하여, 상기 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치에 따라, 특정 패턴의 널 데이터를 원래의 프리앰블 처리 방식과 동일한 방식으로 채널 코딩 및 심볼 매핑(Mapping)하여 널 프리앰블 부반송파를 생성한다. 즉, 상기 널 프리앰블 생성부(23)는 프리앰블 생성기(10)와 동일한 채널 인코더(12) 및 심볼 매핑기(13)의 기능을 포함하여야 한다.Next, the null preamble generator 23 receives the number and position information of the null preamble subcarriers determined as described above from the cell loading analyzer 22, and according to the number and position of the null preamble subcarriers, Null data is channel-coded and symbol mapped in the same manner as the original preamble processing method to generate a null preamble subcarrier. That is, the null preamble generator 23 should include the same channel encoder 12 and symbol mapper 13 as the preamble generator 10.

상기 널 프리앰블 생성부(23)는 상기와 같이 생성한 널 프리앰블 부반송파를 심볼 다중화기(30)로 입력하며, 심볼 다중화기(30)는 상기 프리앰블 생성기(10)로부터 입력되는 원래의 프리앰블 심볼에 상기 널 프리앰블 생성부(23)로부터 입력되는 널 프리앰블 심볼을 믹스(Mix)하여 최종 프리앰블 심볼을 생성하며, 상기 최종 프리앰블 심볼을 이용하여 OFDM 프레임을 생성한다.The null preamble generation unit 23 inputs the null preamble subcarrier generated as described above to the symbol multiplexer 30, and the symbol multiplexer 30 corresponds to the original preamble symbol inputted from the preamble generator 10. A null preamble symbol input from the null preamble generator 23 is mixed to generate a final preamble symbol, and an OFDM frame is generated using the final preamble symbol.

한편, 상기와 같이 생성되는 널 프리앰블은 CINR 값에 셀 로딩 상태가 반영되도록 하기 위한 것이며, 프리앰블 신호를 기준으로 추정되는 CINR 값은 부반송파 신호 파워의 총합을 잡음과 간섭 파워의 총합으로 나눈 값이므로, 원래의 프리앰블에 삽입 전송되는 널 프리앰블은 CINR 값에 반영되게 된다.Meanwhile, the null preamble generated as described above is intended to reflect the cell loading state in the CINR value, and the CINR value estimated based on the preamble signal is a value obtained by dividing the sum of subcarrier signal powers by the sum of noise and interference powers. The null preamble inserted and inserted into the original preamble is reflected in the CINR value.

또한, 본 발명의 널 프리앰블은 널 데이터를 이용하는 것이고, 원래의 프리앰블에서 셀 아이디와 세그먼트 정보를 추출할 때는 널 프리앰블을 제외하고 규격에 정의된 부반송파 만으로 복조하므로, 원래의 프리앰블 내에 포함되는 정보에는 영향이 없다.In addition, the null preamble of the present invention uses null data, and when extracting cell ID and segment information from the original preamble, demodulates only subcarriers defined in the standard except for the null preamble, thereby affecting information included in the original preamble. There is no

다음, 상기 심볼 다중화기(30)는 널 프리앰블이 적용된 프리앰블을 포함하는 OFDM 프레임을 생성하여 직렬/병렬 변환기(40)로 입력하며, 직렬/병렬 변환기(40)에 의해 수신 프레임이 병렬 변환되어 역고속 푸리에 변환부(50)로 입력되고, 역고속 푸리에 변환된 프레임은 다시 병렬/직렬 변환기(60)에 의해 직렬 변환되어 RF 처리기(70)를 통해 아날로그 변환 및 필터링된 후 무선 송출된다.Next, the symbol multiplexer 30 generates an OFDM frame including a preamble to which a null preamble is applied and inputs the same to the serial / parallel converter 40. The received frame is parallel-converted by the serial / parallel converter 40. The frame which is input to the fast Fourier transform unit 50 and the inverse fast Fourier transform is serially converted by the parallel / serial converter 60, analog converted and filtered by the RF processor 70, and then wirelessly transmitted.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 생성 방법을 순차적으로 표현한 흐름도로서, 본 발명에서 제안하는 프리앰블의 생성 방법을 도 1에서 설명한 내용을 기초로 다시한번 순차적으로 설명하면 다음과 같다.2 is a flowchart sequentially illustrating a method of generating a preamble according to an embodiment of the present invention. The method of generating a preamble according to the present invention will be described once again sequentially based on the description of FIG. 1.

먼저, 본 발명의 OFDM 송신기에 구비되는 셀 로딩 분석부(22)는 OFDM 프레임의 시작을 알리기 위해 프레임의 앞 부분에 삽입되는 프리앰블에 셀 로딩 상태를 반영하기 위하여, 무선 자원 관리부(21)로부터 무선 자원의 상태를 보고 받는다(S101).First, the cell loading analyzer 22 provided in the OFDM transmitter of the present invention wirelessly transmits the radio signal from the radio resource manager 21 to reflect the cell loading state in a preamble inserted at the beginning of the frame to indicate the start of the OFDM frame. The status of the resource is reported and received (S101).

그리고, 상기 셀 로딩 분석부(22)는 무선 자원의 사용 정도에 따라 프리앰블에 추가할 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치를 결정한다(S103). 이때, 널 프리앰블 부반송파의 수는 셀 로딩 정도가 클수록 많은 수로 할당되며, 널 프리앰블 부반송파의 위치는 셀 로딩이 증가한 셀과 인접 셀의 부반송파 충돌을 임의로 발생시키기 위하여, 셀 로딩이 증가한 셀 이외의 타 셀이 사용하는 부반송파의 위치로 결정된다.The cell loading analyzer 22 determines the number and positions of null preamble subcarriers to be added to the preamble according to the degree of use of radio resources (S103). In this case, the number of null preamble subcarriers is allocated to a larger number as the cell loading degree increases, and the position of the null preamble subcarriers is different from cells other than cells with increased cell loading in order to randomly generate subcarrier collisions between cells with increased cell loading and adjacent cells. This is determined by the position of the subcarrier to be used.

다음, 상기 셀 로딩 분석부(22)가 상기 결정된 수와 위치를 널 프리앰블 생성부(23)로 전달하면, 널 프리앰블 생성부(23)는 상기 널 프리앰블 부반송파의 수 와 위치에 따라, 특정 패턴의 널 데이터를 원래의 프리앰블 처리 방식과 동일한 방식으로 채널 코딩 및 심볼 매핑(Mapping)하여 널 프리앰블 부반송파를 생성하고, 이를 심볼 다중화기(30)로 입력한다(S105).Next, when the cell loading analyzer 22 transmits the determined number and position to the null preamble generator 23, the null preamble generator 23 may determine a specific pattern according to the number and position of the null preamble subcarriers. Channel coding and symbol mapping are performed on the null data in the same manner as the original preamble processing scheme to generate a null preamble subcarrier, and the null data is input to the symbol multiplexer 30 (S105).

이에 따라, 상기 심볼 다중화기(30)는 원래의 프리앰블에 상기 입력된 널 프리앰블 부반송파를 포함시켜 최종 프리앰블을 생성하고(S107), 이를 이용하여 OFDM 프레임을 생성한다.Accordingly, the symbol multiplexer 30 includes the input null preamble subcarrier in the original preamble to generate a final preamble (S107), and generates an OFDM frame using the preamble.

본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features, the embodiments described above should be understood as illustrative and not restrictive in all aspects. Should be. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

따라서, 본 발명의 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성 방법 및 이를 위한 OFDM 송신기에 의하면, 셀 로딩이 커질수록 프리앰블에 사용되는 부반송파 수를 추가로 할당함으로써, 인접 셀의 간섭 영향(CINR) 계산 시 실제 무선 환경 상태가 반영될 수 있으며, 이에 따라 CINR을 기준으로 인접 셀을 검색하거나, 변조 방식을 결정하는 경우, 실제 셀 로딩 상태의 반영으로 인한 무선 자원의 효율적 사용 및 무선망 전체의 성능 향상 효과를 가져올 것으로 기대된다.Accordingly, according to the method of generating an preamble of an OFDM frame using the cell loading state of the present invention and an OFDM transmitter for the same, an interference effect (CINR) of an adjacent cell is calculated by additionally assigning the number of subcarriers used for the preamble as the cell loading increases. The actual state of the wireless environment may be reflected, and accordingly, when searching for a neighboring cell or determining a modulation method based on the CINR, the effective use of radio resources and the performance of the entire wireless network are improved due to the reflection of the actual cell loading state. It is expected to bring effect.

Claims (12)

OFDM 송신기에서 OFDM 프레임의 프리앰블(Preamble)을 생성하는 방법으로서,A method of generating a preamble of an OFDM frame in an OFDM transmitter, 무선 자원의 사용 정도에 따라 프리앰블에 추가할 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치를 결정하는 제1단계와;Determining a number and location of null preamble subcarriers to be added to the preamble according to a degree of use of radio resources; 상기 결정된 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치에 따라, 특정 패턴의 널 데이터를 원래의 프리앰블 처리 방식과 동일한 방식으로 채널 코딩 및 심볼 매핑(Mapping)하여 널 프리앰블 부반송파를 생성하는 제2단계; 및Generating a null preamble subcarrier by channel coding and symbol mapping the null data of a specific pattern in the same manner as the original preamble processing method according to the determined number and position of the null preamble subcarriers; And 상기 생성된 널 프리앰블 부반송파를 상기 원래의 프리앰블에 포함시켜 최종 프리앰블을 생성하는 제3단계;Generating a final preamble by including the generated null preamble subcarrier in the original preamble; 로 이루어짐을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성 방법.Method for generating a preamble of an OFDM frame using a cell loading state, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1단계에서,In the first step, 상기 OFDM 송신기는 일정 기간 동안 셀 로딩이 일정 레벨 이상 지속되는 경우, 해당 셀 로딩 상태의 반영을 위해 상기 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성 방법.The OFDM transmitter generates the preamble of the OFDM frame using the cell loading state when the cell loading continues for a predetermined level or more for a predetermined period of time, to determine the number and position of the null preamble subcarriers to reflect the cell loading state. Way. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1단계에서,In the first step, 상기 OFDM 송신기는 셀 로딩이 증가할수록 상기 널 프리앰블 부반송파의 수를 증가시켜 할당하는 것을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성 방법.The OFDM transmitter preamble generation method of an OFDM frame using a cell loading state, characterized in that as the cell loading increases the number of the null preamble subcarrier to allocate. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 제1단계에서,In the first step, 상기 OFDM 송신기는 특정 서브 셀의 셀 로딩이 증가하면, 해당 서브 셀의 프리앰블과 인접 셀의 프리앰블 부반송파의 충돌을 임의로 발생시키기 위하여, 타 셀이 사용하는 부반송파의 위치를 상기 널 프리앰블 부반송파의 위치로서 결정하는 것을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성 방법.When the cell loading of a specific subcell increases, the OFDM transmitter determines the position of a subcarrier used by another cell as the position of the null preamble subcarrier to arbitrarily generate a collision between a preamble of a corresponding subcell and a preamble subcarrier of an adjacent cell. A preamble generation method of an OFDM frame using a cell loading state. 셀 로딩 상태를 이용하여 OFDM 프레임의 프리앰블을 생성하기 위한 OFDM 송신기로서,An OFDM transmitter for generating a preamble of an OFDM frame using a cell loading state, OFDM 프레임의 시작을 알리기 위해 OFDM 프레임의 시작 전에 전송되는 원래의 프리앰블 심볼을 생성하는 프리앰블 생성기와;A preamble generator for generating an original preamble symbol transmitted before the start of the OFDM frame to indicate the start of the OFDM frame; 상기 원래의 프리앰블에 셀 로딩 상태를 반영하기 위하여, 셀 로딩 상태에 따른 널 프리앰블 심볼을 생성하는 널 프리앰블 생성기; 및A null preamble generator for generating a null preamble symbol according to a cell loading state to reflect a cell loading state in the original preamble; And 상기 프리앰블 생성기로부터 상기 원래의 프리앰블 심볼을 수신하고, 상기 널 프리앰블 생성기로부터 상기 널 프리앰블 심볼을 수신하여, 상기 원래의 프리앰블 심볼에 상기 널 프리앰블 심볼을 혼합하여 최종 프리앰블 심볼을 생성하며, 상기 최종 프리앰블 심볼을 이용하여 OFDM 프레임을 생성하는 심볼 다중화기;Receiving the original preamble symbol from the preamble generator, receiving the null preamble symbol from the null preamble generator, mixing the null preamble symbol with the original preamble symbol to generate a final preamble symbol, and the final preamble symbol A symbol multiplexer for generating an OFDM frame by using the PDU; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성을 위한 OFDM 송신기.OFDM transmitter for preamble generation of an OFDM frame using a cell loading state comprising a. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 널 프리앰블 생성기는,The null preamble generator, 무선 자원의 사용 정도에 따라 프리앰블에 추가할 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치를 결정하는 셀 로딩 분석부와;A cell loading analyzer configured to determine the number and locations of null preamble subcarriers to be added to the preamble according to the degree of use of radio resources; 상기 셀 로딩 분석부로부터 상기 결정된 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치 정보를 수신하여, 상기 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치에 따라, 특정 패턴의 널 데이터를 원래의 프리앰블 처리 방식과 동일한 방식으로 채널 코딩 및 심볼 매핑(Mapping)하여 널 프리앰블 부반송파를 생성하는 널 프리앰블 생성부;Receiving the determined number and position information of the null preamble subcarrier from the cell loading analysis unit, according to the number and position of the null preamble subcarrier, the channel coding and symbols in the same manner as the original preamble processing method according to the null data of a specific pattern A null preamble generator configured to generate a null preamble subcarrier by mapping; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성을 위한 OFDM 송신기.OFDM transmitter for preamble generation of an OFDM frame using a cell loading state comprising a. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 널 프리앰블 생성기는,The null preamble generator, 기지국 송수신 무선 자원을 관리하며, 프레임 단위의 무선 자원 상태 정보를 상기 셀 로딩 분석부로 제공하는 무선 자원 관리부;A radio resource manager for managing base station transmit / receive radio resources and providing radio resource state information in units of frames to the cell loading analyzer; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성을 위한 OFDM 송신기.OFDM transmitter for preamble generation of an OFDM frame using a cell loading state further comprising. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 셀 로딩 분석부는,The cell loading analysis unit, 일정 기간 동안의 평균 셀 로딩 레벨을 파악하여, 일정 레벨 이상의 셀 로딩 상태가 지속되는 경우, 상기 널 프리앰블 부반송파의 수와 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성을 위한 OFDM 송신기.By determining the average cell loading level for a certain period of time, if the cell loading state is maintained above a certain level, the number and position of the null preamble subcarrier is determined to determine the preamble of the OFDM frame using the cell loading state OFDM transmitter. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 6 to 8, 상기 셀 로딩 분석부는,The cell loading analysis unit, 셀 로딩이 증가할수록 상기 널 프리앰블 부반송파의 수를 증가시켜 할당하는 것을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성을 위한 OFDM 송신기.OFDM transmitter for preamble generation of an OFDM frame using a cell loading state, characterized in that the number of the null preamble subcarriers increases and allocates as the cell loading increases. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 6 to 8, 상기 셀 로딩 분석부는,The cell loading analysis unit, 특정 서브 셀의 셀 로딩이 증가하면, 해당 서브 셀의 프리앰블과 인접 셀의 프리앰블 부반송파의 충돌을 임의로 발생시키기 위하여, 타 셀이 사용하는 부반송파의 위치를 상기 널 프리앰블 부반송파의 위치로서 결정하는 것을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성을 위한 OFDM 송신기.When the cell loading of a specific subcell increases, in order to arbitrarily generate a collision between the preamble of the corresponding subcell and the preamble subcarrier of the neighboring cell, the position of the subcarrier used by another cell is determined as the position of the null preamble subcarrier. An OFDM transmitter for preamble generation of an OFDM frame using a cell loading state. 제5항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 5 to 8, 상기 프리앰블 생성기는,The preamble generator, 프리앰블 심볼 생성을 위한 PN 시퀀스를 발생시키는 프리앰블 시퀀스 발생기와;A preamble sequence generator for generating a PN sequence for generating a preamble symbol; 채널 코딩을 수행하는 채널 인코더; 및A channel encoder for performing channel coding; And 미리 지정된 변조 방식으로 심볼 매핑을 수행하는 심볼 매핑기;A symbol mapper for performing symbol mapping in a predetermined modulation scheme; 로 이루어짐을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성을 위한 OFDM 송신기.OFDM transmitter for preamble generation of an OFDM frame using a cell loading state, characterized in that consisting of. 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 심볼 매핑기는,The symbol mapper, QPSK, 16QAM, 64QAM 중 어느 하나의 변조 방식으로 심볼 매핑을 수행하는 것을 특징으로 하는 셀 로딩 상태를 이용한 OFDM 프레임의 프리앰블 생성을 위한 OFDM 송신기.OFDM transmitter for preamble generation of an OFDM frame using a cell loading state, characterized in that symbol mapping is performed by any one of QPSK, 16QAM, and 64QAM.
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