KR20080022700A - 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 레인징 방법 및 장치그리고 그 시스템 - Google Patents

중계국을 포함하는 통신 시스템에서 레인징 방법 및 장치그리고 그 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20080022700A
KR20080022700A KR1020060086217A KR20060086217A KR20080022700A KR 20080022700 A KR20080022700 A KR 20080022700A KR 1020060086217 A KR1020060086217 A KR 1020060086217A KR 20060086217 A KR20060086217 A KR 20060086217A KR 20080022700 A KR20080022700 A KR 20080022700A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ranging
sequence
relay station
signal
time
Prior art date
Application number
KR1020060086217A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100965688B1 (ko
Inventor
정영호
김영수
유철우
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020060086217A priority Critical patent/KR100965688B1/ko
Priority to US11/851,922 priority patent/US7925207B2/en
Publication of KR20080022700A publication Critical patent/KR20080022700A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100965688B1 publication Critical patent/KR100965688B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/24—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts
    • H04B7/26—Radio transmission systems, i.e. using radiation field for communication between two or more posts at least one of which is mobile
    • H04B7/2603—Arrangements for wireless physical layer control
    • H04B7/2606—Arrangements for base station coverage control, e.g. by using relays in tunnels
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B17/00—Monitoring; Testing
    • H04B17/40—Monitoring; Testing of relay systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서, 이동국이 레인징을 수행하는 방법에 있어서, 미리 결정된 레인징 시퀀스를 중계국으로 송신하는 과정과, 상기 중계국으로부터 상기 중계국의 기준 시퀀스와 상기 레인징 시퀀스가 합산된 신호를 수신하는 과정과, 상기 합산된 신호에 대해 상기 레인징 시퀀스와 상관 연산을 수행하는 과정과, 상기 상관 연산에 의해 상기 레인징 시퀀스와 상기 기준 시퀀스와의 시간 차이를 추정하는 과정과, 상기 시간 차이를 고려하여 상기 중계국으로 신호를 송신하는 과정을 포함한다.
레인징 시퀀스, 중계국, 멀티 홉, 시간 추정

Description

중계국을 포함하는 통신 시스템에서 레인징 방법 및 장치 그리고 그 시스템{APPARATUS AND METHOD FOR RANGING IN COMMUNICATION SYSTEM INCLUDING RELAY STATION AND SYSTEM THEREOF}
도 1은 종래의 통신 시스템에서 기지국과 이동국간 초기 레인징을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 초기 레인징 절차를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초기 레인징 절차를 도시한 신호 흐름도
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 초기 레인징 절차를 도시한 신호 흐름도
도 5는 본 발명의 제2 및 제3 실시예들에 따른 시퀀스간 합산 및 시간차 추정을 도식화한 도면
도 6은 본 발명에 따른 이동국의 장치 구조를 도시한 도면
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 중계국의 장치 구조를 도시한 도면
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 중계국의 장치 구조를 도시한 도면
본 발명은 통신 시스템에서 레인징(ranging)을 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 특히 중계국(relay station)을 포함하는 통신 시스템에서 레인징을 수행하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 통신 시스템에서 기지국(base station)과 이동국(mobile station)간에는 동기 정보 획득 및 보정, 전력 보정 및 대역폭 할당 요청 등을 위해 레인징 절차를 수행한다. 이러한 레인징 종류로는 초기 레인징, 유지 관리 레인징(maintenance ranging)('주기적 레인징'이라고도 함) 및 대역 요청(bandwidth request) 레인징이 존재한다.
그러면, 상기 레인징들에 설명하기로 한다.
첫 번째로 초기 레인징에 대해서 설명하기로 한다.
상기 초기 레인징은 기지국과 이동국과의 동기 정보 획득 및 보정을 위해 기지국에 요청할 경우에 수행되는 레인징으로서, 상기 초기 레인징은 상기 이동국과 기지국간에 정확한 시간 오프셋(offset)을 맞추고, 송신 전력(transmit power)을 조정하기 위해 수행되는 레인징이다.
두 번째로 주기적 레인징에 대해서 설명하기로 한다.
상기 주기적 레인징은 상기 초기 레인징을 통해 기지국과 시간 오프셋 및 송신 전력을 조정한 이동국이 상기 기지국과 채널 상태 등을 조정하기 위해서 주기적 으로 수행하는 레인징이다.
세 번째로 대역 요청 레인징에 대해서 설명하기로 한다.
상기 대역 요청 레인징은 상기 초기 레인징을 통해 기지국과 시간 오프셋 및 송신 전력을 조정한 이동국이 상기 기지국과 실제 통신을 수행하기 위해서 대역폭 할당을 요청하는 레인징이다.
도 1은 종래의 통신 시스템에서 기지국과 이동국간 초기 레인징을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 기지국(100)은 이동국(120) 및 이동국(140)으로부터 각각 레인징 시퀀스(sequence) 1(102) 및 레인징 시퀀스 2(104)를 수신한다. 상기 기지국(100)은 상기 레인징 시퀀스1(102) 및 레인징 시퀀스 2(104)를 서로 다른 시간에 수신한다. 따라서, 상기 기지국(100)은 상기 이동국들(120, 140) 각각의 레인징 시퀀스들의 시간 오프셋 조정을 위한 지연(delay)을 추정하고, 추정된 지연에 근거하여 상기 이동국들(120, 140)에게 제어 메시지들(106, 108)을 송신한다. 상기 제어 메시지는 상기 이동국들(120, 140)로 하여금 일정 단위 시간만큼 빠르게 혹은 늦게 신호를 송신하도록 제어하는 메시지이다. 따라서, 상기 제어 메시지들(106, 108)을 수신한 상기 이동국들(120, 140) 각각은 이전에 송신한 레인징 시퀀스보다 일정 단위 시간보다 빠르거나 혹은 느린 신호를 상기 기지국(100)으로 송신한다.
한편, 현재 통신 시스템은 제3세대 이동 통신 시스템에서 제4세대 이동 통신 시스템으로 발전해가고 있다. 상기 제4세대 이동 통신 시스템은 시스템 용량 증대와 함께 무선 전송 범위, 즉 서비스 영역(cell coverage)의 확장을 위해 연구되고 있다. 이러한 시스템 용량 증대 및 서비스 영역의 확장을 위해 제안된 방안이 멀티 홉(multi-hop) 방안이다. 상기 멀티 홉 방안은 기지국과 이동국간에 채널 상태가 열악한 경우, 상기 기지국과 이동국 사이에 중계국을 설치하여 상기 중계국을 통해 멀티 홉 릴레이 경로를 구성할 수 있다. 이렇게 함으로써, 상기 이동국은 채널 상태가 양호한 무선 채널을 제공받을 수 있다. 또한, 채널 상태가 열악한 셀 경계 내/외부에 위치한 이동국에게 상기 멀티 홉 릴레이 방식을 사용함으로써, 상기 이동국은 보다 고속의 데이터 채널을 제공받을 수 있고, 시스템 측면에서는 셀 서비스 영역을 확장시킬 수 있게 된다.
상술한 바와 같이, 현재 통신 시스템은 시스템 용량 증대 및 서비스 영역 확장을 위해 중계국을 채용한 시스템 구조로 발전해 가고 있다. 하지만, 현재의 레인징 동작 절차는 중계국이 존재하지 않는 통신 시스템을 위한 것으로, 상기와 같이 중계국이 존재하는 통신 시스템에서의 레인징 동작 절차는 명확하게 규정된 바가 없다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 레인징 절차를 정의함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 제어 오버헤드(control overhead)를 감소시킨 레인징 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 이동국이 직 접 레인징을 위한 타이밍 오프셋을 보정하는 방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1방법은 중계국을 포함하는 통신 시스템에서, 상기 중계국이 레인징을 수행하는 방법에 있어서, 이동국으로부터 레인징 시퀀스를 수신하는 과정과, 상기 수신 신호와 상기 중계국에서 유일하게 사용하는 기준 시퀀스를 서로 합산하는 과정과, 상기 합산된 신호를 상기 이동국으로 송신하는 과정을 포함한다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제2방법은 중계국을 포함하는 통신 시스템에서, 상기 중계국이 레인징을 수행하는 방법에 있어서, 이동국으로부터 레인징 시퀀스를 수신하는 과정과, 상기 레인징 시퀀스의 수신 시간과 미리 설정된 기준 시간과의 차이인 타이밍 오프셋을 추정하는 과정과, 상기 레인징 시퀀스에 대해 복호 및 재생성 한 후, 상기 레인징 시퀀스와 상기 중계국에서 유일하게 사용하는 기준 시퀀스를 서로 합산하는 과정과, 상기 합산된 신호를 상기 이동국으로 송신하는 과정을 포함한다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제3방법은 통신 시스템에서, 이동국이 레인징을 수행하는 방법에 있어서, 미리 결정된 레인징 시퀀스를 중계국으로 송신하는 과정과, 상기 중계국으로부터 상기 중계국의 기준 시퀀스와 상기 레인징 시퀀스 및 기준시퀀스가 합산된 신호를 수신하는 과정과, 상기 합산된 신호에 대해 상기 레인징 시퀀스와 상관 연산을 수행하는 과정과, 상기 상관 연산에 의해 상기 레인징 시퀀스와 상기 기준 시퀀스와의 시간 차이를 추정하는 과정과, 상기 시간 차이를 고려하여 상기 중계국으로 신호를 송신하는 과정을 포함 한다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은 레인징을 수행하는 통신 시스템에 있어서, 중계국과, 이동국이 존재하며, 상기 중계국은 상기 이동국으로부터 레인징 시퀀스를 수신하고, 수신한 레인징 시퀀스와 상기 중계국에서 유일하게 사용하는 기준 시퀀스를 합산하여 상기 이동국으로 송신하며, 상기 이동국은 상기 중계국으로부터 상기 합산된 신호를 수신하고, 상관 연산을 통해 상기 레인징 시퀀스와 기준 시퀀스간의 시간 차이를 추정하고, 추정된 시간 차이를 고려하여 신호를 송신함을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 장치는 레인징 시퀀스를 수신하는 수신기와, 상기 수신기로에서 출력된 레인징 시퀀스를 저장하는 버퍼와, 미리 설정된 기준 시퀀스를 생성하는 기준 시퀀스 생성기와, 상기 기준 시퀀스 생성기에서 출력된 기준 시퀀스와 상기 버퍼에서 출력된 레인징 시퀀스를 합산하고, 합산된 신호를 미리 결정된 증폭 계수와 곱해 송신하는 송신기를 포함한다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제2 장치는 레인징 시퀀스를 수신하는 수신기와, 미리 알고있는 다수의 레인징 시퀀스들을 생성하는 레인징 시퀀스 생성기와, 미리 설정된 기준 시퀀스를 생성하는 기준 시퀀스 생성기와, 상기 레인징 시퀀스 생성기로부터 생성된 다수의 레인징 시퀀스들 각각과 상기 수신기에서 수신한 레인징 시퀀스를 상관하는 상관기와, 상기 상관기로부터 검출된 레인징 시퀀스와 상기 기준 시퀀스 생성기에서 생성된 기준 시퀀스를 합 산하고, 합산된 신호를 송신하는 송신기를 포함한다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제2 장치는 레인징 시퀀스가 포함된 신호를 수신하는 수신기와, 상기 레인징 시퀀스를 생성하는 레인징 시퀀스 생성기와, 미리 설정된 기준 시퀀스를 생성하는 기준 시퀀스 생성기와, 상기 레인징 시퀀스 생성기에서 생성된 레인징 시퀀스와, 상기 기준 시퀀스를 이용하여 상기 수신기에서 출력된 신호에 대해 상관을 수행하는 상관기와, 상기 상관기로부터 출력된 기준 시퀀스와 레인징 시퀀스간의 시간 차를 추정하는 추정기를 포함한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.
본 발명은 통신 시스템에 중계국(relay station)이 존재하는 경우, 시스템 오버헤드(overhead)를 감소시킨 레인징(initial ranging)을 수행하는 방법을 제안한다. 이하, 본 발명을 설명함에 있어 다양한 레인징 동작 중 초기 레인징 동작을 일 례로 설명하지만, 본 발명은 다른 레인징 동작들에도 적용될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 초기 레인징 절차를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 이동국 1(240) 및 이동국 2(260) 각각은 중계국(220)으로 초기 레인징을 위한 초기 레인징 시퀀스 #1 및 초기 레인징 시퀀스 #2를 송신한다(201, 203단계). 상기 중계국(220)은 상기 수신한 초기 레인징 시퀀스들을 기지국(200)으로 포워딩(forwarding)하기로 결정한다(205단계). 이에 따라 상기 중계국(220)은 상기 기지국(200)으로 초기 레인징 시퀀스 #1 및 초기 레인징 시퀀스 #2를 송신한다(207, 209단계).
상기 기지국(200)은 상기 초기 레인징 시퀀스 #1 및 #2를 수신한 시간과, 미리 설정되어 있는 기준 시간(reference time)을 비교하여 타이밍 오프셋(timing offset)을 추정한다(211단계). 이후, 상기 기지국(200)은 상기 타이밍 오프셋을 이동국들(240, 260)에게 송신하기 위해 타이밍 오프셋 조정(timing offset calibration) 메시지를 생성한다(213단계). 여기서, 상기 타이밍 오프셋 메시지는 이동국 1(240) 및 이동국 2(260)로 각각 송신되는 메시지이다. 따라서, 상기 타이밍 오프셋 메시지는 초기 레인징 시퀀스 #1과 기준 시간과의 타이밍 오프셋 정보를 포함하는 메시지와, 초기 레인징 시퀀스 #2와 기준 시간과의 타이밍 오프셋 정보를 포함하는 메시지로 구분된다. 상기 기지국(200)은 상기 생성된 타이밍 오프셋 조정 메시지를 상기 중계국(220)으로 송신한다(215, 217단계).
상기 중계국(220)은 수신한 타이밍 오프셋 조정 메시지를 상기 이동국들(240, 260)로 포워딩 하기로 결정한다(219단계). 이에 따라, 상기 중계국(220)은 상기 이동국들(240, 260) 각각으로 타이밍 오프셋 조정 메시지를 송신한다(221, 223단계).
도 2는 중계국이 존재하는 통신 시스템에서 초기 레인징을 수행하기 위해 종래와 유사하게 제어 메시지, 즉 타이밍 오프셋 조정 메시지를 사용하는 것을 일 례로 설명한 것이다. 이하에서는 본 발명의 다른 실시예들에 따라 제어 메시지를 사용하지 않고도 타이밍 오프셋을 조정할 수 있는 방안에 대해 설명하기로 한다.
이를 위해 본 발명에서는 다음과 같이 가정한다.
1. 기지국과 중계국간의 전송 지연은 시간적으로 불변이다.
2. 각 중계국은 고유의(unique) 기준 시퀀스(reference sequence)를 사용한다.
3. 각 이동국은 기지국과 릴레이 중 어느 하나와만 통신할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초기 레인징 절차를 도시한 신호 흐름도이다.
도 3의 설명에 앞서, 본 발명의 제2 실시예는 다음과 같은 단계로 구분되어 레인징 절차가 이루어진다.
Step 1. 이동국은 레인징 시퀀스 송신.
Step 2. 중계국은 중계국과 기지국간 지연 시간을 고려하여 기준 시퀀스와 레인징 시퀀스에 대한 수신 신호를 합산하여 포워딩.
Step 3. 이동국은 수신한 신호에서 기준 시퀀스 및 레인징 시퀀스 각각의 상관 연산을 통해 시간차를 추정.
Step 4. 이동국은 추정된 시간차를 고려하여 신호 송신 시간을 결정.
도 3을 참조하면, 이동국 1(340) 및 이동국 2(360) 각각은 중계국(320)으로 초기 레인징 시퀀스 #1 및 초기 레인징 시퀀스 #2를 송신한다(301, 303단계).
상기 중계국(320)은 상기 초기 레인징 시퀀스들을 수신한 후 버퍼(buffer)에 임시 저장한다(305단계). 상기 중계국(320)은 상기 중계국(320)에 고유하게 할당된 기준 시퀀스를 생성한다(307단계). 상기 중계국(320)은 상기 초기 레인징 시퀀스들에 대한 버퍼에 저장된 수신 신호에 기준 시퀀스를 시간 오프셋을 고려하여 더한다(309단계). 여기서, 상기 초기 레인징 시퀀스들과 기준 시퀀스간의 시간 오프셋은 기지국과 중계국간 시간적으로 불변인 전송 지연, 기준 시간 차 및 상기 기지국이 소망하는 데이터 수신 시간을 고려하여 결정된다.
상기 중계국(320)은 합쳐진 초기 레인징 시퀀스 및 기준 시퀀스에 대해 증폭 및 포워드(amplify and forward)를 결정하고(311단계), 기지국(300) 및 이동국들(340, 360)로 신호를 송신한다(313단계). 상기 중계국(320)은 상향링크 신호 송신 시간에서 상기 기지국(300)으로 신호를 송신하고, 하향링크 신호 송신 시간에서 상기 이동국들(340, 360)로 신호를 송신할 수 있다. 또한, 상기 중계국(320)은 전방향 안테나(omni directional antenna)를 이용하여 상/하향링크 신호 송신 시간에 관계없이 신호를 송신할 수도 있다. 이때 기지국으로의 송신은 반드시 이루어져야 하는 것은 아니다.
상기 이동국들(340, 360) 각각은 상기 중계국(320)으로부터 수신한 신호로부터 자신들의 초기 레인징 시퀀스 및 미리 인지하고 있는 기준 시퀀스를 수신 신호와 각각 상관(correlation)시켜 각 시퀀스들의 수신 시간을 추정한다(315단계). 상 기 이동국들(340, 360)은 추정된 각 시퀀스들의 수신 시간을 알게 되면 시퀀스간의 시간 차이를 계산할 수 있게 된다. 따라서, 상기 이동국들(340, 360) 각각은 자신들의 초기 레인징 시퀀스와 기준 시퀀스와의 시간차를 보상한 후 신호들을 송신하게 된다.
도 4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 초기 레인징 절차를 도시한 신호 흐름도이다.
도 4의 설명에 앞서, 본 발명의 제3 실시예에서는 중계국이 이동국으로부터 레인징 시퀀스를 수신하면 이를 디코딩(decoding)하여 레인징 시퀀스의 종류 및 수신 타이밍(timing)을 검출한다. 따라서, 상기 중계국은 상기 이동국으로부터 수신하는 레인징 시퀀스에 부가되어 있는 잡음을 최소화 하여 기지국 및 이동국으로 송신할 수 있게 된다.
따라서, 본 발명의 제3 실시예는 다음과 같은 단계로 구분되어 레인징 절차가 이루어진다. 특히, 제3 실시예에서 2단계와 3단계가 제2 실시예와 다른 단계들이다.
Step 1. 각 이동국은 레인징 시퀀스 송신.
Step 2. 각 중계국은 레인징 시퀀스 종류 및 타이밍 검출.
Step 3. 중계국은 중계국과 기지국간 지연 시간을 고려하여 재생성(regeneration)한 레인징 시퀀스와 기준 시퀀스를 합산하여 포워딩.
Step 4. 각 이동국은 수신한 신호의 상관 연산을 통해 기준 시퀀스와 자신이 송신한 레인징 시퀀스와의 시간차를 추정.
Step 5. 각 이동국은 추정된 시간차를 고려하여 신호 송신 시간을 결정.
도 4를 참조하면, 이동국 1(340) 및 이동국 2(360) 각각은 중계국(320)으로 초기 레인징 시퀀스 #1 및 초기 레인징 시퀀스 #2를 송신한다(401, 403단계).
상기 중계국(320)은 상기 초기 레인징 시퀀스들을 수신한 후, 미리 설정되어 있는 기준 시간과 상기 각각의 초기 레인징 시퀀스의 수신 시간차인 타이밍 오프셋을 추정한다(405단계). 상기 중계국(320)은 상기 중계국(320)에서 유일하게 사용되는 기준 시퀀스를 생성하고, 상기 이동국들 각각의 초기 레인징 시퀀스들을 재생성 한다(407단계). 상기 중계국(320)은 상기 재생성된 초기 레인징 시퀀스들 각각과 상기 기준 시퀀스를 상기 추정한 타이밍 오프셋을 반영하여 합산한다(409단계).
상기 중계국(320)은 합쳐진 신호를 기지국(300) 및 이동국들(340, 360)로 송신한다(411단계). 상기 중계국(320)은 상향링크 신호 송신 시간에서 상기 기지국(300)으로 신호를 송신하고, 하향링크 신호 송신 시간에서 상기 이동국들(340, 360)로 신호를 송신할 수 있다. 또한, 상기 중계국(320)은 전방향 안테나(omni directional antenna)를 이용하여 상/하향링크 신호 송신 시간에 관계없이 신호를 송신할 수도 있다. 이때 기지국으로의 송신은 반드시 이루어져야 하는 것은 아니다.
상기 이동국들(340, 360) 각각은 상기 중계국(320)으로부터 수신한 신호로부터 자신들의 초기 레인징 시퀀스 및 미리 인지하고 있는 기준 시퀀스를 각각 상관시켜 기준 시퀀스와 초기 레인징 시퀀스와의 시간 차이를 추정한다. 이후, 상기 이동국들(340, 360) 각각은 자신들의 초기 레인징 시퀀스와 기준 시퀀스와의 시간차 를 보상한 후 신호들을 송신하게 된다.
그러면, 본 발명의 제2 및 제3 실시예에 따른 중계국이 초기 레인징 시퀀스와 기준 시퀀스를 합산하여 송신하는 것을 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 제2 및 제3 실시예들에 따른 시퀀스간 합산 및 시간차 추정에 따른 신호 송수신을 구체화한 도면이다.
도 5를 참조하면, 이동국 1과 이동국 2는 각각 각 단말의 미리 설정된 기준 시간(Tref_MS1 및 Tref_MS2)에 맞추어 레인징 시퀀스 1 및 레인징 시퀀스 2를 중계국으로 송신한다(502). 상기 중계국은 상기 레인징 시퀀스 1 및 레인징 시퀀스 2가 각 단말 사이의 전송 지연 시간(DRS_MS1및 DRS_MS2)만큼 지연되어 더해져서 수신된 수신 신호를 버퍼링 한다(504).
상기 중계국은 버퍼링 된 수신 신호와 기준 시퀀스를 합산하여 기지국 및 이동국 1 및 2로 송신한다(506). 이때 기준신호의 삽입 시점은 Tref_RS - dBS_RS - (Tref_BS - Tref_RS)와 같이 주어지며 여기서 Tref_RS 와 Tref_BS는 각각 중계국과 기지국의 기준시간, dBS_RS는 기지국과 중계국 사이의 전송지연이다.
상기 이동국 1은 이미 알고 있는 레인징 시퀀스 1과 합산된 신호를 상관 연산하여 상기 레인징 시퀀스 1의 수신 시간을 추정하고, 기준 시퀀스와의 타이밍 오프셋
Figure 112006064733159-PAT00001
을 검출한다(508). 그리고, 상기 이동국 2는 이미 알고 있는 레인징 시 퀀스 2와 합산된 신호를 상관 연산하여 상기 레인징 시퀀스의 수신 시간을 추정하고, 기준 시퀀스와의 타이밍 오프셋
Figure 112006064733159-PAT00002
을 검출한다(510).
상기 이동국 1 및 2는 상기 타이밍 오프셋을 고려하여 송신 시간을 보정한 후 데이터를 상기 중계국으로 송신한다(512).
이에 따라 상기 중계국은 상기 이동국 1 및 이동국 2의 데이터를 동일한 시간에 수신하게 된다(514). 상기 기지국 역시 상기 중계국이 릴레이 하는 이동국 1 및 2의 데이터를 동일 시점에 수신하게 된다(516).
도 6은 본 발명에 따른 이동국의 장치 구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 이동국의 수신부(602)는 중계국으로부터 기준 시퀀스와 레인징 시퀀스들이 합산된 형태의 신호를 수신한다. 수신된 신호는 소정의 처리 절차를 거쳐 상관기(604)로 입력된다. 상기 상관기(604)는 레인징 시퀀스 생성기(606)로부터 생성된 상기 이동국 고유의 레인징 시퀀스와 기준 시퀀스 생성기(608)로부터 생성된 기준 시퀀스를 입력받아 시퀀스간 상관을 수행한다. 상관 수행에 따라 상기 상관기(604)는 기준 시퀀스와 레인징 시퀀스를 검출하고, 타이밍 오프셋 추정기(610)는 상기 기준 시퀀스와 레인징 시퀀스간 타이밍 오프셋을 추정한다.
도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 중계국의 장치 구조를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 중계국의 수신부(702)는 이동국으로부터 레인징 시퀀스를 수신하고 버퍼(704)로 출력한다. 상기 버퍼(704)에는 수신된 신호가 저장되고, 제어기(706)는 기준 시퀀스 타이밍 정보를 기준 시퀀스 생성기(708)로 출력한다. 상 기 기준 시퀀스 생성기(708)는 기준 시퀀스를 생성하고, 생성된 기준 시퀀스는 합산기(710)를 이용하여 버퍼(704)의 레인징 시퀀스와 합산된다.
상기 합산된 신호는 곱셈기(712)에 의해
Figure 112006064733159-PAT00003
와 곱해진다. 여기서, 상기
Figure 112006064733159-PAT00004
는 증폭 후 재전송 (amplify and forward) 형태의 중계국에서의 증폭 계수이다. 곱해진 신호는 송신부(714)로 입력되고, 상기 송신부(714)는 기준 시퀀스와 레인징 시퀀스가 합산된 신호를 이동국으로 송신한다.
도 8은 본 발명의 제3실시예에 따른 중계국의 장치 구조를 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 중계국의 수신부(802)는 이동국으로부터 레인징 시퀀스를 수신하고 상관기(804)로 출력한다. 여기서, 상기 레인징 시퀀스는 상기 이동국만이 송신한 하나의 레인징 시퀀스일 수도 있고, 다른 이동국과 레인징 시퀀스가 합산된 형태의 레인징 시퀀스일 수도 있다. 상기 상관기(804)는 레인징 시퀀스 생성기(810)으로부터 생성된 상기 이동국의 레인징 시퀀스 후보를 입력받아 수신한 수신 신호와 상관을 수행한다. 상기 상관기(804)는 상관 결과를 레인징 시퀀스 검출기(806)로 출력한다.
상기 레인징 시퀀스 검출기(806)는 레인징 시퀀스 후보 중 상기 이동국의 레인징 시퀀스를 검출하고, 검출된 레인징 시퀀스의 타이밍 정보를 검출한다. 검출된 레인징 시퀀스의 종류 및 타이밍 정보는 제어기(808)로 입력된다. 상기 제어기(808)는 레인징 시퀀스 종류 및 타이밍 정보를 상기 레인징 시퀀스 생성기(810)로 입력한다. 또한, 상기 제어기(808)는 기준 시퀀스 생성 및 생성 시간을 제어한다. 그 제어의 대상은 기준 시퀀스 생성기(812)가 된다.
상기 생성된 기준 시퀀스는 합산기(814)에 의해 레인징 시퀀스와 합산되어 송신부(816)로 입력된다. 상기 송신부(816)는 상기 기준 시퀀스와 레인징 시퀀스가 합산된 신호를 이동국으로 송신한다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 통신 시스템에 중계국이 포함되는 경우 레인징 동작 절차를 구체적으로 정의한다. 또한, 본 발명에서는 이동국이 스스로 레인징 오류 타이밍을 보정함으로써 제어 메시지 송수신에 따른 오버헤드를 감소시킬 수 있는 이점이 존재한다.

Claims (18)

  1. 중계국을 포함하는 통신 시스템에서, 상기 중계국이 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    이동국으로부터 레인징 시퀀스를 수신하는 과정과,
    상기 레인징 시퀀스와 상기 중계국에서 유일하게 사용하는 기준 시퀀스를 서로 합산하는 과정과,
    상기 합산된 신호를 상기 이동국으로 송신하는 과정을 포함하는 중계국이 레인징을 수행하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 레인징 시퀀스는 초기 레인징 시퀀스 또는 주기적 레인징 시퀀스 임을 특징으로 하는 중계국이 레인징을 수행하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 합산된 신호는 기지국이 신호를 수신하고자 소망하는 시간과 상기 기지국과 중계국간 신호 지연 시간, 기지국 기준시간과 중계국 기준시간을 고려하여 송신함을 특징으로 하는 중계국이 레인징을 수행하는 방법.
  4. 중계국을 포함하는 통신 시스템에서, 상기 중계국이 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    이동국으로부터 레인징 시퀀스를 수신하는 과정과,
    상기 레인징 시퀀스의 수신 시간과 미리 설정된 기준 시간과의 차이인 타이밍 오프셋을 추정하는 과정과,
    상기 레인징 시퀀스에 대해 복호 및 재생성 한 후, 상기 레인징 시퀀스와 상기 기지국에서 유일하게 사용하는 기준 시퀀스를 서로 합산하는 과정과,
    상기 합산된 신호를 상기 이동국으로 송신하는 과정을 포함하는 중계국이 레인징을 수행하는 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 레인징 시퀀스는 초기 레인징 시퀀스 또는 주기적 레인징 시퀀스 임을 특징으로 하는 중계국이 레인징을 수행하는 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 복호 및 재생성된 레인징 시퀀스와 기준 시퀀스와의 합산은 기지국이 신호를 수신하고자 소망하는 시간과 상기 기지국과 중계국간 신호 지연 시간, 기지 국 기준시간과 중계국 기준 시간을 고려하여 합산함을 특징으로 하는 중계국이 레인징을 수행하는 방법.
  7. 통신 시스템에서, 이동국이 레인징을 수행하는 방법에 있어서,
    미리 결정된 레인징 시퀀스를 중계국으로 송신하는 과정과,
    상기 중계국으로부터 상기 중계국의 기준 시퀀스와 상기 레인징 시퀀스가 합산된 신호를 수신하는 과정과,
    상기 합산된 신호에 대해 상기 레인징 시퀀스와 상관 연산을 수행하는 과정과,
    상기 상관 연산에 의해 상기 레인징 시퀀스와 상기 기준 시퀀스와의 시간 차이를 추정하는 과정과,
    상기 시간 차이를 고려하여 상기 중계국으로 신호를 송신하는 과정을 포함하는 이동국의 레인징 수행 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 레인징 시퀀스는 초기 레인징 시퀀스 또는 주기적 레인징 시퀀스 임을 특징으로 하는 이동국의 레인징 수행 방법.
  9. 레인징을 수행하는 통신 시스템에 있어서,
    중계국과,
    이동국이 존재하며,
    상기 중계국은 상기 이동국으로부터 레인징 시퀀스를 수신하고, 수신한 레인징 시퀀스와 상기 중계국에서 유일하게 사용하는 기준 시퀀스를 합산하여 상기 이동국으로 송신하며,
    상기 이동국은 상기 중계국으로부터 상기 합산된 신호를 수신하고, 상관 연산을 통해 상기 레인징 시퀀스와 기준 시퀀스간의 시간 차이를 추정하고, 추정된 시간 차이를 고려하여 신호를 송신함을 특징으로 하는 통신 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 레인징 시퀀스는 초기 레인징 시퀀스 또는 주기적 레인징 시퀀스임을 특징으로 하는 통신 시스템.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 중계국은 기지국이 신호를 수신하고자 소망하는 시간과 상기 기지국과 중계국간 신호 지연 시간을 고려하여 상기 합산된 신호를 송신함을 특징으로 하는 통신 시스템.
  12. 레인징을 수행하는 중계국 장치에 있어서,
    레인징 시퀀스를 수신하는 수신기와,
    상기 수신기로에서 출력된 레인징 시퀀스를 저장하는 버퍼와,
    미리 설정된 기준 시퀀스를 생성하는 기준 시퀀스 생성기와,
    상기 기준 시퀀스 생성기에서 출력된 기준 시퀀스와 상기 버퍼에서 출력된 레인징 시퀀스를 합산하고, 합산된 신호를 미리 결정된 증폭 계수와 곱해 송신하는 송신기를 포함하는 레인징 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 기준 시퀀스 생성기의 기준 시퀀스 생성 시간을 제어하는 제어기를 더 포함하는 레인징 장치.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 레인징 시퀀스는 초기 레인징 시퀀스 또는 주기적 레인징 시퀀스 임을 특징으로 하는 레인징 장치.
  15. 제12항에 있어서,
    상기 합산된 신호는 기지국이 신호를 수신하고자 소망하는 시간과 기지국과 중계국간 신호 지연 시간, 기지국 기준 시간과 중계국 기준시간을 고려하여 송신함을 특징으로 하는 레인징 장치.
  16. 레인징을 수행하는 중계국 장치에 있어서,
    레인징 시퀀스를 수신하는 수신기와,
    미리 알고있는 다수의 레인징 시퀀스들을 생성하는 레인징 시퀀스 생성기와,
    미리 설정된 기준 시퀀스를 생성하는 기준 시퀀스 생성기와,
    상기 레인징 시퀀스 생성기로부터 생성된 다수의 레인징 시퀀스들 각각과 상기 수신기에서 수신한 레인징 시퀀스를 상관하는 상관기와,
    상기 상관기로부터 검출된 레인징 시퀀스와 상기 기준 시퀀스 생성기에서 생성된 기준 시퀀스를 합산하고, 합산된 신호를 송신하는 송신기를 포함하는 레인징 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 복호 및 재생성된 레인징 시퀀스와 기준 시퀀스와의 합산은 기지국이 신호를 수신하고자 소망하는 시간과 상기 기지국과 중계국간 신호 지연 시간, 기지국 기준시간과 중계국 기준 시간을 고려하여 송신함을 특징으로 하는 레인징 장치.
  18. 레인징을 수행하는 이동국의 장치에 있어서,
    레인징 시퀀스가 포함된 신호를 수신하는 수신기와,
    상기 레인징 시퀀스를 생성하는 레인징 시퀀스 생성기와,
    미리 설정된 기준 시퀀스를 생성하는 기준 시퀀스 생성기와,
    상기 레인징 시퀀스 생성기에서 생성된 레인징 시퀀스와, 상기 기준 시퀀스를 이용하여 상기 수신기에서 출력된 신호에 대해 상관을 수행하는 상관기와,
    상기 상관기로부터 출력된 기준 시퀀스와 레인징 시퀀스간의 시간 차를 추정하는 추정기를 포함하는 레인징 장치.
KR1020060086217A 2006-09-07 2006-09-07 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 레인징 방법 및 장치그리고 그 시스템 KR100965688B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060086217A KR100965688B1 (ko) 2006-09-07 2006-09-07 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 레인징 방법 및 장치그리고 그 시스템
US11/851,922 US7925207B2 (en) 2006-09-07 2007-09-07 Ranging method and apparatus in a communication system with relay station, and system thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060086217A KR100965688B1 (ko) 2006-09-07 2006-09-07 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 레인징 방법 및 장치그리고 그 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080022700A true KR20080022700A (ko) 2008-03-12
KR100965688B1 KR100965688B1 (ko) 2010-06-24

Family

ID=39170316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060086217A KR100965688B1 (ko) 2006-09-07 2006-09-07 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 레인징 방법 및 장치그리고 그 시스템

Country Status (2)

Country Link
US (1) US7925207B2 (ko)
KR (1) KR100965688B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110046939A (ko) * 2009-10-29 2011-05-06 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 타이밍 동기 에러 보상 방법 및 장치

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ES2371120T3 (es) * 2008-07-24 2011-12-27 Ses Astra S.A. Sistema y procedimiento de estimación de posición de nave espacial.
JP5285628B2 (ja) * 2010-01-08 2013-09-11 株式会社エヌ・ティ・ティ・ドコモ 移動通信方法、移動局及びリレーノード
WO2011102770A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-25 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Methods and devices which enable considering a number of active user stations linked via relays when allocating radio resources
EP3402148B1 (en) * 2016-01-21 2020-03-11 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and apparatus for determining time offset

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4510496A (en) * 1982-02-08 1985-04-09 Sperry Corporation Baseband radar docking system
EP0616444A3 (en) * 1993-03-15 1994-10-19 Koninkl Philips Electronics Nv Telecommunication system with ranging.
US6628234B2 (en) * 2001-07-18 2003-09-30 Fast Location.Net, Llc Method and system for processing positioning signals in a stand-alone mode
KR20040061056A (ko) * 2002-12-30 2004-07-07 엘지전자 주식회사 이동통신 시스템의 지연시간 조절장치 및 방법
KR100735277B1 (ko) 2003-07-30 2007-07-03 삼성전자주식회사 광대역 무선 접속 통신 시스템에서 레인징 방법
US7421005B2 (en) * 2003-10-09 2008-09-02 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Frequency offset hopping for telecommunications
US7453920B2 (en) * 2004-03-09 2008-11-18 Atc Technologies, Llc Code synchronization in CDMA satellite wireless communications system using uplink channel detection
KR100600674B1 (ko) * 2004-12-07 2006-07-18 한국전자통신연구원 이동통신 시스템의 단말기 및 그의 동적으로 주기가가변되는 레인징 방법
KR101199383B1 (ko) * 2006-03-02 2012-11-13 엘지전자 주식회사 중계국을 통한 레인징 수행 방법 및 그 지원 방법
US7450469B2 (en) * 2006-05-19 2008-11-11 Westerngeco L.L.C. Water velocity corrections

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110046939A (ko) * 2009-10-29 2011-05-06 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 타이밍 동기 에러 보상 방법 및 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR100965688B1 (ko) 2010-06-24
US7925207B2 (en) 2011-04-12
US20080064329A1 (en) 2008-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10064145B2 (en) Method of receiving downlink signal of high speed moving terminal, adaptive communication method and adaptive communication apparatus in mobile wireless backhaul network
KR100960760B1 (ko) 기지국과 타이밍 동기화를 수행하는 방법 및 장치
US9467210B2 (en) Transmission parameter adaptation in cooperative signal communication
US20160219578A1 (en) Cooperative multi-antenna transmitting and receiving method and apparatus for mobile communication system, and method for configuring cluster for the same
EP2534905B1 (en) Link adaptation in type-ii relay network
KR101386211B1 (ko) 이동 멀티홉 릴레이를 이용한 상향 액세스 링크 전력 제어방법 및 그 시스템
KR101362060B1 (ko) 인지 무선 단말 장치 및 인지 무선 통신 방법
US8804600B2 (en) Relay apparatus, transmitting apparatus, communication system, receiving apparatus, and communication method
GB2501932A (en) Relay selection in dual-hop wireless communications
JP2012506205A (ja) 無線通信のためのインクリメンタル冗長中継器
US20130201967A1 (en) Open/Closed Loop Synchronization for Radio Transmitters
US11375342B2 (en) Apparatuses, methods and computer programs for grouping users in a non-orthogonal multiple access (NOMA) network
KR20090010696A (ko) 중계방식을 사용하는 무선통신시스템에서 전력을 제어하기위한 장치 및 방법
KR100965688B1 (ko) 중계국을 포함하는 통신 시스템에서 레인징 방법 및 장치그리고 그 시스템
KR20080049314A (ko) 통신 시스템에서 전력 제어 시스템 및 방법
US20090016316A1 (en) SUBSCRIBER STATION, TIME DIVISION MULTIPLEXING SYSTEM AND TRANSMISSION TIMING CONTROL METHOD SUITABLE FOR WIRELESS COMMUNICATION IN SYNCHRONOUS PtoMP SCHEME
US8565213B2 (en) Apparatus and method for estimating uplink transmission timing in wireless communication system
US11012177B2 (en) Message and rate based user grouping in non-orthogonal multiple access (NOMA) networks
KR101907361B1 (ko) 협력적 비직교 다중접속 시스템을 위한 적응적 증분 복호-전달 중계 방법
KR101922846B1 (ko) 협력적 비직교 다중접속 시스템을 위한 직접 및 중계전송의 연계 방법
WO2016156986A1 (en) Channel estimation techniques for lsas backhaul and the like
GB2488153A (en) Power control of broadcast communication
KR100833064B1 (ko) Ｔｄ－ｓｃｄｍａ 시스템의 동기 제어방법 및 이에 적용되는 장치
TWI434589B (zh) 行動通訊系統中控制上行傳輸功率的裝置及其方法
JP4340291B2 (ja) 受信局でのパイロット信号の時間的な経過特性に依存したデータ伝送方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130530

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140529

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150528

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160530

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170529

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee