KR20080073192A - 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 랜덤액세스 프리앰블(random access preamble) 송신 방법에 관한 것이다.

본 발명에서, 2개 이상의 안테나를 스위칭하는 스위칭 블록을 포함하는 이동국은 하향링크 채널 상태에 따라 복수의 안테나 중 하나의 안테나를 선택하여 랜덤액세스 프리앰블을 송신한다. 또한, 2개 이상의 수신 안테나의 수신 전력을 이용하여 이동국의 수신 전력을 결정하고, 결정된 이동국의 수신 전력에 기초해 상향링크 채널의 상태를 파악하여 랜덤액세스 프리앰블 송신 시 송신 전력을 결정한다. 이때, 이동국의 수신 전력을 결정하는 방법은 송수신 방식에 따라 다르며, 주파수 분할 방식을 사용하는 경우에는 모든 안테나의 평균 수신 전력을 이동국의 수신 전력으로 결정하고, 시간 분할 방식을 사용하는 경우에는 송신 안테나로 결정된 안테나의 수신 전력을 이동국의 수신 전력으로 결정한다.

랜덤액세스 프리앰블, 안테나, LTE, 스위칭 블록

Description

랜덤액세스 프리앰블 송신 방법{Transmitting Method of random access preamble}

본 발명은 랜덤액세스 프리앰블(random access preamble) 송신 방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 2개 이상의 안테나를 포함하는 이동국이 랜덤액세스 프리앰블 송신 시의 송신 안테나 및 송신 전력을 결정하여 랜덤액세스 프리앰블을 송신하는 방법에 관한 것이다.

본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2005-S-404-12, 과제명: 3G evolution 무선전송 기술].

일반적으로, 이동국의 수신 안테나 및 송신 안테나가 1개인 경우에 하나의 안테나로부터 수신 전력을 측정하고 그것을 바탕으로 송신 전력을 추정하는 방법을 사용하였으나, 미래 장기 진화(Long Term Evolution, LTE)에서는 이동국이 기본적으로 2개의 수신 안테나를 포함하고 있으므로, 2개의 수신 안테나의 수신 전력으로부터 이동국의 송신 전력을 추정하는 방법이 필요하다.

또한, 스위칭 블록을 이용하여 2개의 수신 안테나 중 하나를 송신 안테나로 선택하여 사용하는 경우에는, 2개의 수신 안테나 중 하나를 송신 안테나로 선택하기 위한 방법이 필요하다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 2개 이상의 안테나를 포함하는 이동국의 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법을 제공하는 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 복수의 안테나를 포함하는 이동국의 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법은,

기지국으로부터 수신되는 방송 신호를 이용하여 상기 복수의 안테나 각각의 수신 전력을 측정하는 단계; 상기 측정된 수신 전력에 기초해 상기 복수의 안테나 중에서 송신 안테나를 결정하는 단계; 및 상기 송신 안테나를 이용하여 랜덤액세스 프리앰블을 송신하는 단계를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 특징에 따른 복수의 안테나를 포함하는 이동국의 랜덤액세스 프리앰블 전송 방법은,

기지국으로부터 수신된 방송 신호를 이용하여 상기 복수의 안테나 각각의 수신 전력을 측정하는 단계; 상기 측정된 수신 전력에 기초해 상기 이동국의 수신 전력을 결정하는 단계; 상기 이동국의 수신 전력에 기초해 송신 전력을 결정하는 단계; 및 랜덤액세스 프리앰블을 상기 송신 전력으로 송신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 실시 예에 따르면, 스위칭 블록을 포함하는 이동국은 하향링크 채널 상태에 따라 복수의 안테나 중 하나의 안테나를 선택하여 랜덤액세스 프리앰블 을 송신함으로써, 랜덤액세스 프리앰블 송신 시 발생하는 지연 시간을 줄이고, 랜덤액세스 프리앰블 송신 성공률을 높이는 효과가 있다.

또한, 두 수신 안테나의 수신 전력을 이용하여 이동국의 수신 전력을 정확하게 측정하고, 측정된 이동국의 수신 전력에 기초해 상향링크 채널의 상태를 파악하여 랜덤액세스 프리앰블 송신 시 송신 전력을 결정함으로써 랜덤액세스 프리앰블의 간섭을 낮추고 송신 성공률을 높이는 효과가 있다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "블록" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

본 명세서에서 이동국(Mobile Station, MS)은 단말(terminal), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자 국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이제 아래에서는 본 발명의 실시 예에 따른 랜덤액세스(random access) 프리앰블(preamble) 송신 방법을 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

다음, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 제1 실시 예에 따른 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법을 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동국(100)을 도시한 도면으로서, 스위칭 블록(switching block)(160)을 포함하는 이동국(100)을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 스위칭 블록(160)을 포함하는 이동국(100)은 2개의 안테나(110, 120) 및 2개의 안테나(110, 120)에 대응되는 수신 블록(Rx)(130, 140)를 통해 신호를 수신한다. 또한, 신호를 송신하고자 하는 경우에는 스위칭 블록(160)을 이용해 두 개의 안테나(110, 120)를 스위칭 해가면서 송신 블록(Tx)(150)에서 출력되는 신호를 송신한다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동국(100)의 랜덤액세스 송신 방법 을 도시한 흐름도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동국(100)의 두 안테나에 대해 측정한 수신 전력의 일 예를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 이동국(100)은 랜덤액세스를 시도하고자 하는 경우 우선, 기지국(미도시)로부터 주기적으로 송신되는 방송(Broadcasting CHannel, BCH) 신호를 수신한다(S100).

기지국으로부터 방송 신호를 수신한 이동국(100)은 랜덤액세스 프리앰블의 송신 전력 및 송신 안테나를 결정하기 위해, 수신한 방송 신호를 이용하여 도 3에 도시된 바와 같이 두 개의 안테나(110, 120) 각각에 대한 수신 전력을 측정한다(S101).

두 개의 안테나(110, 120)에 대한 수신 전력을 측정하면, 이동국(100)은 스위칭 블록(160)을 이용해 두 개의 안테나(110, 120) 중 수신 전력이 높은 안테나를 랜덤액세스 프리앰블 송신 안테나로 결정한다(S102). 도 3을 예로 들면, 안테나 1(110)보다 안테나 2(120)의 수신 전력이 더 높으므로, 이동국(100)은 안테나 2(120)를 랜덤액세스 프리앰블 송신 안테나로 결정한다. 이때, 스위칭 블록(160)은 안테나 스위칭을 통해 송신 블록(150)과 안테나 2(120)를 연결하여 신호가 안테나 2(120)를 통해 송신되도록 한다.

이동국(100)은 또한, 랜덤액세스 프리앰블 송신 시의 송신 전력을 결정하기 위해 전력 제어에 사용할 이동국(100)의 수신 전력을 결정한다(S103). 여기서, 이동국(100)의 수신 전력 결정 방법은 송수신 방식에 따라 다르다. 이동국(100)의 송수신 방식이 주파수 분할 송수신(Frequency Division Duplexing, FDD) 방식인 경우 에는, 이동국(100)의 수신 채널과 송신 채널이 서로 다른 주파수 대역을 사용하기 때문에 안테나 간의 수신 전력의 차이가 송신 채널에서 큰 의미를 갖지 않으므로, 두 안테나(110, 120)의 수신 전력을 평균한 값을 이동국(100)의 수신 전력으로 결정한다. 반면에 송수신 방식으로 시분할 송수신(Time Division Duplexing, TDD) 방식을 사용하는 경우 이동국(100)의 수신 채널과 송신 채널이 동일하므로, 랜덤액세스 프리앰블 송신 안테나로 결정된 안테나의 수신 전력을 이동국(100)의 수신 전력으로 결정한다. 도 3을 예로 들어 설명하면, 송수신 방식이 FDD 방식인 경우에는 이동국(100)은 안테나 1(110) 및 안테나 2(120)의 수신 전력의 평균 값을 이동국(100)의 수신 전력으로 결정하고, 송수신 방식이 TDD 방식인 경우에는 안테나 2(120)의 수신 전력을 이동국(100)의 수신 전력으로 결정한다.

이동국(100)의 수신 전력이 결정되면, 이동국(100)은 개루프 전력 제어(open loop power control) 방법을 이용하여 랜덤액세스 프리앰블 송신 전력을 결정한다(S104). 여기서, 개루프 전력 제어 방법이란, 이동국(100)이 상향링크 채널 상태를 모르는 상황에서 하향링크 채널 상태를 측정하여 상향링크 채널 상태를 추정하는 방식으로, 하향링크 채널 상태는 방송 신호에 포함된 기지국의 송신 전력과 이동국(100)의 수신 전력을 비교하여 추정할 수 있다.

랜덤액세스 프리앰블 송신 안테나 및 송신 전력이 결정되면, 이동국(100)은 결정된 송신 전력의 랜덤액세스 프리앰블을 결정된 송신 안테나를 이용하여 송신한다(S105).

다음, 도 4 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제2 실시 예에 따른 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법을 설명한다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동국(200)을 도시한 도면으로서, 스위칭 블록을 포함하지 않은 경우를 나타낸다.

도 4를 참조하면, 이동국(200)은 전술한 제1 실시 예와같이 두 개의 안테나(210, 220) 및 두 개의 수신 블록(230, 240)을 이용하여 기지국(미도시)로부터 신호를 수신한다. 반면에, 기지국으로 신호를 송신하고자 하는 경우에는 안테나 스위칭 없이 하나의 안테나(210)만을 이용하여 송신 블록(250)에서 출력되는 신호를 송신한다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동국(200)의 랜덤액세스 송신 방법을 도시한 흐름도이고, 도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동국(200)의 두 안테나에 대해 측정한 수신 전력의 일 예를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 이동국(200)은 랜덤액세스를 시도하고자 하는 경우 전술한제1 실시 예에서와 동일한 방법으로 기지국(미도시)로부터 수신한 방송 신호를 이용하여 두 개의 안테나(210, 220)에 대한 수신 전력을 측정한다(S201). 한편, 스위칭 블록을 포함하지 않은 이동국(200)은 정해진 송신 안테나(210)만을 이용하여 신호를 송신하므로, 본 발명의 제2 실시 예에서는 랜덤액세스 프리앰블을 송신할 송신 안테나를 결정하는 과정은 생략된다.

한편, 두 안테나(210, 220)의 수신 전력을 측정한 이동국(200)은 두 안테나(210, 220)의 수신 전력을 이용하여 이동국(200)의 수신 전력을 결정한다(S202).

다음의 표 1은 이동국(100, 200)이 랜덤액세스 프리앰블의 수신 전력을 결정 하는 방법에 대하여 본 발명의 제1 실시 예와 제2 실시 예를 비교하여 도시한 것이다.

[표 1]

표 1을 참조하면, 이동국(200)의 수신 전력 결정 방법은 전술한 제1 실시 예와 같이 송수신 방식에 따라 다르며, FDD 방식을 사용하는 경우에는, 전술한 제1 실시 예와 동일한 방법으로 이동국(200)의 수신 전력을 결정한다. 반면에, TDD 방식을 사용하는 경우에는 전술한 제1 실시 예와는 달리 송신 안테나가 안테나 1(210)로 이미 정해져 있으므로, 송신 안테나로 정해진 안테나 1(210)의 수신 전력을 이동국(200)의 수신 전력으로 결정한다. 도 6을 예로 들어 설명하면, 송수신 방식이 FDD 방식인 경우에는 이동국(200)은 안테나 1(210) 및 안테나 2(220)의 수신 전력의 평균 값을 이동국(200)의 수신 전력으로 결정하고, 송수신 방식이 TDD 방식인 경우에는 송신 안테나인 안테나 1(210)의 수신 전력을 이동국(200)의 수신 전력으로 결정한다.

전술한 바와 같이 이동국(200)의 수신 전력이 결정되면, 이동국(200)은 전술 한 제1 실시 예와 동일하게 개루프 전력 제어 방법을 이용하여 랜덤액세스 프리앰블 송신 전력을 결정한다(S203).

랜덤액세스 프리앰블 송신 전력이 결정되면, 이동국(200)은 결정된 송신 전력의 랜덤액세스 프리앰블을 미리 정해진 송신 안테나를 이용하여 송신한다(S204).

전술한 제1 실시 예와 같이 스위칭 블록을 포함하는 이동국의 경우, 랜덤액세스 프리앰블 송신 시 하향링크 채널 상태에 따라 복수의 안테나 중 하나의 안테나를 선택하여 랜덤액세스 프리앰블을 송신함으로써, 랜덤액세스 프리앰블 송신 시 발생하는 지연 시간을 줄이고, 랜덤액세스 프리앰블 송신 성공률을 높이는 효과가 있다. 또한, 제1 실시 예 및 제2 실시 예에서는 두 수신 안테나의 수신 전력을 이용하여 이동국의 수신 전력을 정확하게 측정하고, 이를 이용하여 랜덤액세스 프리앰블 송신 시 송신 전력을 결정함으로써 랜덤액세스 프리앰블의 간섭을 낮추고 그로 인해 랜덤액세스 프리앰블 송신 성공률을 높이는 효과가 있다.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동국을 도시한 구조도이다.

도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 이동국의 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법을 도시한 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 두 안테나에 대해 측정한 수신 전력의 일 예를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동국을 도시한 구조도이다.

도 5는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 이동국의 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법을 도시한 흐름도이다.

도 6은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 두 안테나에 대해 측정한 수신 전력의 일 예를 도시한 것이다.

Claims (11)

1. 복수의 안테나를 포함하는 이동국의 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법에 있어서,

   기지국으로부터 수신되는 방송 신호를 이용하여 상기 복수의 안테나 각각의 수신 전력을 측정하는 단계;

   상기 측정된 수신 전력에 기초해 상기 복수의 안테나 중에서 송신 안테나를 결정하는 단계; 및

   상기 송신 안테나를 이용하여 랜덤액세스 프리앰블을 송신하는 단계

   를 포함하는 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 측정된 수신 전력에 기초해 상기 이동국의 수신 전력을 결정하는 단계; 및

   상기 이동국의 수신 전력에 기초해 상기 랜덤액세스 프리앰블의 송신 전력을 결정하는 단계

   를 더 포함하는 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 수신 전력을 결정하는 단계는,

   상기 측정된 수신 전력에 기초해 상기 복수의 안테나의 평균 수신 전력을 결정하는 단계; 및

   상기 평균 수신 전력을 상기 이동국의 수신 전력으로 결정하는 단계

   를 포함하는 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.
4. 제 2항에 있어서,

   상기 수신 전력을 결정하는 단계는,

   상기 송신 안테나의 수신 전력을 상기 이동국의 수신 전력으로 결정하는 단계

   를 포함하는 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.
5. 제 2항에 있어서,

   상기 송신 전력을 결정하는 단계는,

   상기 방송 신호에 포함된 상기 기지국의 송신 전력과 상기 이동국의 수신 전력을 비교하여 상향링크 채널 상태를 추정하는 단계; 및

   상기 상향링크 채널 상태에 기초해 상기 송신 전력을 결정하는 단계

   를 포함하는 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 송신 안테나를 결정하는 단계는,

   스위칭 블록을 이용한 안테나 스위칭을 통해 상기 송신 안테나를 송신 블록과 연결하는 단계

   를 포함하는 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.
7. 복수의 안테나를 포함하는 이동국의 랜덤액세스 프리앰블 전송 방법에 있어서,

   기지국으로부터 수신된 방송 신호를 이용하여 상기 복수의 안테나 각각의 수신 전력을 측정하는 단계;

   상기 측정된 수신 전력에 기초해 상기 이동국의 수신 전력을 결정하는 단계;

   상기 이동국의 수신 전력에 기초해 송신 전력을 결정하는 단계; 및

   랜덤액세스 프리앰블을 상기 송신 전력으로 송신하는 단계

   를 포함하는 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.
8. 제 7항에 있어서,

   상기 수신 전력을 결정하는 단계는,

   상기 측정된 수신 전력을 이용해 상기 복수의 안테나의 평균 수신 전력을 결정하는 단계; 및

   상기 평균 수신 전력을 상기 이동국의 수신 전력으로 결정하는 단계

   를 포함하는 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.
9. 제 7항에 있어서,

   상기 수신 전력을 결정하는 단계는,

   상기 복수의 안테나 중 송신 안테나의 수신 전력을 상기 이동국의 수신 전력으로 결정하는 단계

   를 포함하는 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.
10. 제 9항에 있어서,

    상기 송신 안테나는 상기 복수의 안테나 중 수신 전력이 가장 높은 안테나인 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.
11. 제 7항에 있어서,

    상기 송신 전력을 결정하는 단계는,

    상기 방송 신호에 포함된 상기 기지국의 송신 전력을 추출하는 단계;

    상기 추출된 송신 전력과 상기 이동국의 수신 전력을 비교하여 하향링크 채널 상태를 측정하는 단계; 및

    상기 하향링크 채널 상태에 기초해 상기 송신 전력을 결정하는 단계

    를 포함하는 랜덤액세스 프리앰블 송신 방법.

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