KR20090008136A - Ｍｍｒ 네트워크에서의 프레임 동기화 방법 - Google Patents

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준홍 후이
예충일
김영일
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Abstract

MMR 네트워크에서의 CP를 이용한 프레임 동기화 방법이 개시된다. 프레임의 프리엠블을 이용하여 프레임 동기를 확보한 후에는 프레임의 CP(Cycle Prefix)를 이용하여 프레임 동기화를 수행함으로써 추가적인 프리엠블의 수신이 필요없어, 프리엠블의 수신구간 동안 하위 무선국에게 동기화에 필요한 프리엠블을 송신한다.

Description

ＭＭＲ 네트워크에서의 프레임 동기화 방법{Method for synchronizing a frame in a MMR network}
본 발명은 멀티홉 릴레이(Mobile Multi-hop Relay, 이하 MMR) 네트워크의 동기화 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 CP(Cycle Prefix)를 이용한 프레임 동기화 방법에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제번호: 2006-S-011-01, 과제명: 멀티홉 WiBro용 relay mesh 통신 시스템 개발].
MMR 네트워크에서, 중계국(Relay Station, 이하 RS)은 상위 RS 또는 기지국(Base Station, 이하 BS)으로부터 프레임을 수신한 후 하위 RS나 단말기(Mobile Station, 이하 MS)들에게 당해 프레임 정보를 전달하여야 한다.
이때, RS나 MS들은 올바른 프레임 정보를 수신하기 위하여 프리엠블(preamble)을 이용하여 프레임 동기를 맞추어야 한다. 그러나 어떤 RS가 상위 무선국(BS 또는 RS)으로부터 프리엠블을 수신하는 동안 하위 무선국(RS 또는 MS)으로 프리엠블을 동시에 송신하기는 매우 어렵다. 즉 상위 무선국으로부터 프리엠블을 수신하는 동안 하위 무선국으로 프리엠블을 송신하기 어려우므로 결국 하위 무선국의 프레임 동기가 어렵다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상위 무선국으로부터 프레임을 수신하는 동안 하위 무선국으로 프리엠블을 송신하여 프레임 동기화를 이룰 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한, 본 발명에 따른 프레임 동기화 방법의 일 실시예는, 이동 통신 네트워크에서 중계국의 프레임 동기화 방법에 있어서, 프리엠블을 하위 무선국으로 전송하는 단계; 및 상기 상위 무선국으로부터 수신한 프레임의 CP(Cycle Prefix)를 이용하여 상기 프레임 동기를 수정하는 단계;를 포함한다.
본 발명에 따르면, 프레임의 CP(Cycle Prefix)를 이용하여 프레임 동기를 유지관리하므로 별도의 프리엠블의 수신이 필요 없으므로, 프리엠블 수신구간에 자신의 하위 무선국을 위한 프리엠블의 송신이 가능하다.
이하에서, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 프레임 동기화 방법에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 상위 무선국과 하위 무선국간의 무선 통신을 위한 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 프레임은 프리엠블, 순방향 OFDM(Othogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼들 및 역방향 통신 심볼들로 구성된다. 프리엠블 및 순방향 OFDM 심볼들은 순방향 통신 신호 구간에 사용되고, 역방향 통신 심볼들은 역방향 통신 신호 구간에서 사용된다.
한편, 모든 데이터 버스트들은 여러 개의 OFDM 심볼들로 구성되며, 한 개의 OFDM 심볼은 CP(Cycle Prefix)와 OFDM 데이터 심볼로 구성된다.
도 2는 본 발명에 따른 프레임 동기 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, OFDM 변조를 이용한 MMR 시스템에서 RS는 프레임 시작점까지 대기하고 있다가(S200), 프리엠블을 이용한 동기가 필요한지 파악한다(S210). 프리엠블을 이용한 동기가 필요한 경우 프리엠블을 수신하여 프레임 동기를 수정하고(S220), CP를 이용하여 OFDM 심볼들을 수신한다(S230).
예를 들어, RS가 네트워크에 새롭게 진입하는 경우에 RS는 자신의 하위 무선국(RS 또는 MS)이 없기 때문에 일반 단말기처럼 프레임을 수신하여 프레임의 프리엠블을 기초로 프레임 동기를 확보하고, 또한 RS가 유지하고 있던 프레임 동기를 잃어버려 OFDM 데이터 심볼을 더 이상 수신할 수 없는 경우에도 다음 프레임의 프리엠블을 수신하여 동기를 복구한다.
RS가 프리엠블을 이용한 동기가 필요하지않는 경우에는 하위 무선국으로 프리엠블을 송신하거나 대기하고(S240), 프레임의 CP를 이용하여 프레임 동기를 수정하고 이 CP를 이용하여 OFDM 심볼들을 수신한다(S250).
예를 들어, RS가 네트워크에 새롭게 진입하여 프리엠블을 이용한 동기화를 수행하고 자신의 상위 무선국(RS 또는 BS)과의 교신이 끝나 RS의 본 기능, 즉 중계 기능을 시작할 때는 OFDM 심볼에 있는 CP를 이용하여 프레임 동기를 수행한다. 따라서 CP를 이용하여 프레임 동기를 수행하는 경우에는 프레임 동기의 유지가 가능하기 때문에 추가적인 프리엠블의 수신이 필요 없으므로, RS는 프리엠블 수신구간에서 자신의 하위 무선국을 위한 정해진 프리엠블 송신을 할 수 있다.
만약 CP를 이용한 프레임 동기가 불가능한 경우 RS는 다시 상위 무선국으로부터 프리엠블을 수신하여 프레임 동기를 조정하여 맞춘 후, 다시 CP를 이용한 프레임 동기 모드로 전환한다.
정리하면, OFDM 변조를 이용한 MMR 시스템에서 RS가 상위 무선국에 대해 프레임 동기를 유지하고 하위 무선국에 프레임 동기를 위한 프리엠블을 전송하기 위해서, 먼저 RS는 상위 무선국으로부터 프리엠블을 포함한 완전한 프레임을 수신하고 상위 무선국에 대한 동기를 유지한다. 그리고 RS는 유지하고 있는 프레임 동기에 따라 정해진 프리엠블 신호를 하위 무선국에 송신한다. 그리고 RS는 유지하고 있는 프레임 동기와 수신되는 OFDM 심볼의 CP를 수신하여 프레임 동기를 수정한다. 만약 RS가 유지하고 있는 프레임 동기를 잃어버려 OFDM 데이터 심볼을 더 이상 수신할 수 없는 경우 다음 프레임의 프리엠블을 수신하여 동기를 복구한다.
도 3은 본 발명에 따른, IEEE 802.16e 규격에서의 CP 동기화의 일 예를 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, s-gap은 무선국(BS, RS, MS 등)이 송신모드에서 수신모드로 전환하는 데 필요한 시간 구간이다. 방법 1의 경우, 타겟 RS는 먼저 프레임이 시작되기 전에 미리 프리엠블을 하위 무선국으로 송신하고 수신모드로 전환 후 동기에 맞춰 OFDM 심볼을 수신한다. 방법 2의 경우, 타겟 RS는 정해진 프레임 동기에 맞게 프리엠블을 하위 무선국으로 먼저 송신하고 수신모드로 전환 후 OFDM 심볼을 수신하는 데, 이때 첫 번째 OFDM 심볼의 CP의 일부분은 수신할 수 없다. 그러나 CP의 전체 길이는 s-gap보다 훨씬 더 크고 CP의 일부분이 손상되어도 그 구간이 짧아 CP 동기를 구하는 데는 어려움이 없다. 방법 3은 위의 방법 1과 방법 2를 혼합한 방법이다.
본 발명은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)에 의한 표시의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.
이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.
도 1은 상위 무선국과 하위 무선국간의 무선 통신을 위한 프레임 구조의 일 예를 도시한 도면,
도 2는 본 발명에 따른 프레임 동기 방법의 일 실시예를 도시한 흐름도, 그리고,
도 3은 본 발명에 따른, IEEE 802.16e 규격에서의 CP 동기화의 일 예를 도시한 도면이다.

Claims (5)

  1. 이동 통신 네트워크에서 중계국의 프레임 동기화 방법에 있어서,
    프리엠블을 하위 무선국으로 전송하는 단계; 및
    상기 상위 무선국으로부터 수신한 프레임의 CP(Cycle Prefix)를 이용하여 상기 프레임 동기를 수정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기화 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 수정된 프레임 동기를 잃어버린 경우, 상기 상위 무선국으로부터 수신한 프레임의 프리엠블을 이용하여 프레임 동기를 다시 확보하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기화 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 프리엠블을 하위 무선국으로 전송하는 단계는,
    상기 상위 무선국으로부터 프레임 수신 전에 상기 프리엠블을 하위 무선국으로 전송한 후 수신모드로 전환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기화 방법.
  4. 제 3항에 있어서, 상기 프리엠블을 하위 무선국으로 전송하는 단계는,
    송신모드에서 수신모드로 전환하는데 걸리는 시간만큼 상기 프레임 수신보다 앞서 상기 프리엠블을 하위 무선국으로 전송하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기화 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 프리엠블을 하위 무선국으로 전송하는 단계는,
    현 프레임 동기에 맞게 상기 프리엠블을 하위 무선국으로 전송한 후 수신모드로 전환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 동기화 방법.
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