KR20090083583A - 무선통신시스템에서 동기 제어 장치 및 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 동기 제어 장치 및 방법 Download PDF

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KR20090083583A
KR20090083583A KR1020080009474A KR20080009474A KR20090083583A KR 20090083583 A KR20090083583 A KR 20090083583A KR 1020080009474 A KR1020080009474 A KR 1020080009474A KR 20080009474 A KR20080009474 A KR 20080009474A KR 20090083583 A KR20090083583 A KR 20090083583A
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이재윤
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Abstract

본 발명은 무선통신시스템의 기지국에서 동기 제어 장치 및 방법에 관한 것으로서, 유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 기지국들 간 동기 유지를 위한 동기를 획득하는 과정과, 상기 유선망의 부하율이 큰 경우, 인접 기지국과의 동기 오차를 확인하는 과정과, 상기 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하는 경우, 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록과 별도의 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하는 과정을 포함하여 무선 망에서 GPS신호를 사용하지 않고 정밀한 동기를 유지할 수 있는 안정된 유선 동기 망을 구현할 수 있는 이점이 있다.
무선통신시스템, IEEE1588, 동기 장치, 유선망, 프레임 동기 차

Description

무선통신시스템에서 동기 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD CONTROLLING SYNCHRONOUS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신시스템에서 동기를 제어하기 위한 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 상기 무선통신시스템에서 유선망을 이용하여 동기를 제공하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
무선통신시스템은 기지국을 광대역을 서비스할 수 있는 대용량의 기지국 위주로 개발하였다. 따라서, 상기 기지국들은 옥외에 GPS(Global Positioning System) 안테나를 설치하여 GPS 종속 동기 방식을 사용하여 기지국들 간 동기를 유지한다.
최근 무선통신시스템은 피코 셀(Pico cell)이나 펨토 셀(Femto cell)을 서비스하기 위한 소형 기지국이 보급되고 있는 추세이다. 이때, 소형 기지국들은 옥내에 설치되므로 기지국들 간 동기를 유지하기 위해 옥내(indoor) GPS 기술을 이용한다. 하지만, 소형 기지국이 건물 내부의 깊은 곳에 위치하여 GPS 신호를 수신하지 못하는 경우, 상기 소형 기지국은 GPS 신호를 수신받지 못하므로 인접 기지국들간 동기를 유지할 수 없는 문제가 발생한다.
이에 대한 대안 기술로 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 1588 표준과 같이 유선망(Packet Network)을 이용하여 동기 신호를 제공하는 기술이 연구되고 있다.
상기 IEEE 1588 표준에 정의된 유선망을 이용한 동기 제공 방식을 사용하는 경우, 기지국은 유선망을 통해 이더넷(Ethernet) 패킷이 수신되면 상기 이더넷 패킷에 포함된 시간 스탬프(Time stamp)를 확인하여 클록을 복원하여 동기를 획득한다.
하지만, 무선 망에서 유선망을 통한 동기 신호를 제공하는 경우, 동기 정보를 포함하는 패킷을 전송하는 과정에서 유선망의 부하율이 커질수록 종단 간(End to End)간 위상 변화가 심해져 기지국들 간 동기를 유지할 수 없는 문제가 발생한다.
따라서, 본 발명의 목적은 무선통신시스템에서 유선망을 이용한 동기 방식을 사용하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 무선통신시스템에서 종단 간 위상 변화에 따라 유선망을 이용한 동기 방식을 선택적으로 사용하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 견지에 따르면, 무선통신시스템의 기지국에서 동기 제어 방법은, 유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 기지국들 간 동기 유지를 위한 동기를 획득하는 과정과, 상기 유선망의 부하율이 큰 경우, 인접 기지국과의 동기 오차를 확인하는 과정과, 상기 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하는 경우, 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록과 별도의 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제 2 견지에 따르면, 무선통신시스템의 기지국에서 동기 제어 장치는, 유선망으로부터 기준 클록을 획득하는 유선망 연결부와, 인접 기지국과의 동기 오차를 고려하여 상기 유선망으로부터 획득한 기준 클록의 사용 여부를 결정하는 제어부와, 상기 유선망의 부하율이 낮은 경우, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 기지국들 간 동기 유지를 위한 동기를 획득하는 동기 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 무선통신시스템에서 종단 간(End to End) 위상 변화에 따라 유선망을 이용한 동기 방식을 선택적으로 사용함으로써, 무선 망에서 GPS신호를 사용하지 않고 정밀한 동기를 유지할 수 있는 안정된 유선 동기 망을 구현할 수 있는 이점이 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
이하 본 발명은 무선통신시스템에서 유선망을 이용한 동기 방식을 사용하기 위한 기술에 대해 설명한다.
무선통신시스템에서 유선망을 이용한 동기 방식을 제공하는 경우, 기지국들은 하기 도 1에 도시된 바와 같이 유선망을 통해 획득한 동기에 따라 서비스 영역에 위치하는 단말들로 동기 신호를 제공한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선통신시스템의 구성을 도시하고 있다.
상기 도 1에 도시된 바와 같이 기지국 1(100)과 기지국 2(110)는 각각의 셀 의 서비스를 관장한다. 단말 1(101)은 상기 기지국 1(100)로부터 서비스를 제공받는다. 단말 2(111)는 상기 기지국 2(110)로부터 서비스를 제공받는다.
상기 기지국 1(100)은 유선망을 통해 수신되는 동기 신호 패킷을 통해 동기를 획득하고, 상기 획득한 동기에 따라 상기 단말 1(101)로 동기 신호를 제공한다. 또한, 상기 기지국 2(110)는 유선망을 통해 수신되는 동기 신호 패킷을 통해 동기를 획득하고, 상기 획득한 동기에 따라 상기 단말 2(111)로 동기 신호를 제공한다.
만일, 유선망을 통해 전송되는 동기 신호 패킷의 지연으로 상기 기지국들(100, 110)이 수신하는 동기 신호 패킷의 위상이 변하는 경우, 상기 기지국들(100, 110)이 단말들(101, 111)로 전송하는 프레임의 동기에 오차가 발생한다. 예를 들어, 상기 단말 1(101)이 셀 경계지역에 위치하는 경우, 상기 단말 1(101)은 서빙 기지국인 상기 기지국 1(100)과 인접 기지국인 상기 기지국 2(110)의 신호를 모두 수신할 수 있다. 이때, 상기 기지국들(100, 110)이 유선망을 통해 수신받은 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생한 경우, 상기 단말 1(101)이 상기 기지국들(100, 110)로부터 수신받은 프레임의 동기에 오차가 발생한다.
따라서, 상기 기지국들(100, 110)은 인접 기지국과의 동기의 오차가 발생하는 것을 방지하기 위해 하기 도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이 유선망을 이용한 동기 방식을 선택적으로 사용한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 기지국에서 동기 방식을 제어하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 2를 참조하면 기지국은 201단계에서 유선망을 통해 제공받은 동기 신호 패킷을 통해 동기를 획득한다. 이때, 상기 기지국은 상기 유선망을 통해 획득한 동기를 이용하여 서비스 영역에 위치하는 단말들의 동기를 제어한다.
상기 유선망을 이용하여 동기를 획득하는 경우, 유선망의 부하율이 커질수록 유선망을 통해 전송되는 동기 신호 패킷의 종단 간 위상 차가 커져 상기 동기 신호 패킷을 통해 동기를 획득하는 기지국들 간 동기 오차가 발생한다. 따라서, 상기 기지국은 203단계로 진행하여 유선망의 부하율을 확인한다. 예를 들어, 상기 기지국은 유선망의 백그라운드(Background) 트래픽(Traffic) 양을 확인한다.
상기 유선망의 부하율을 확인한 후, 상기 기지국은 205단계로 진행하여 상기 확인한 유선망의 부하율을 기준 값을 비교한다.
만일, 상기 부하율이 상기 기준 값보다 작거나 같은 경우, 상기 유선망의 부하율이 낮아 종단 간(End to End) 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생하지 않거나 무시할 정도로 미세하게 발생한다. 이 경우, 상기 유선망을 통해 동기를 획득하는 기지국들 간 동기 오차가 발생하지 않는다. 이때, 상기 기지국은 지속적으로 상기 유선망을 통해 동기를 획득해야 하는지 판단하기 위해 상기 203단계로 되돌아가 상기 유선망의 부하율을 다시 확인한다.
한편, 상기 부하율이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 유선망의 부하율이 높아 종단 간 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생한다. 이 경우, 상기 기지국은 207단계로 진행하여 인접 기지국과 동기 오차를 확인하기 위해 셀 경계에 위치하는 단말로 프레임 동기 확인을 요청한다. 이때, 상기 기지국은 서빙 셀의 경계지역에 위치하는 단말뿐만 아니라 인접 셀의 경계지역에 위치하는 단말들로도 상기 프레임 동 기 확인을 요청할 수도 있다. 예를 들어, 상기 도 1에서 상기 기지국 1(100)은 상기 단말 1(101)뿐만 아니라 단말 2(111)로 프레임 동기 확인을 요청할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 209단계로 진행하여 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되는지 확인한다.
만일, 일정시간 동안 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되지 않으면, 상기 기지국은 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하지 않거나 무시할 정도로 미세하게 발생하는 것으로 판단한다. 이 경우, 상기 기지국은 지속적인 동기 유지를 위해 상기 203단계로 되돌아가 상기 유선망의 부하율을 다시 확인한다.
한편, 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되면, 상기 기지국은 211단계로 진행하여 유선망을 통해 획득한 동기가 아닌 별도의 동기 장치로부터 획득한 동기를 이용하여 서비스 영역에 위치하는 단말들로 동기를 제어한다. 예를 들어, 상기 기지국은 국부 발진기(Local Oscillator)를 이용하여 획득한 동기를 이용하여 서비스 영역에 위치하는 단말들로 동기 신호를 전송한다.
이후, 상기 기지국은 213단계로 진행하여 유선망을 통해 획득한 동기를 사용할 수 있는지 확인하기 위해 상기 유선망의 부하율을 다시 확인한다.
상기 유선망의 부하율을 확인한 후, 상기 기지국은 215단계로 진행하여 상기 확인한 유선망의 부하율을 상기 기준 값을 비교한다.
만일, 상기 부하율이 상기 기준 값보다 작거나 같은 경우, 상기 유선망의 부하율이 낮아 종단 간 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생하지 않거나 무시할 정도로 미세하게 발생한다. 이 경우, 상기 유선망을 통해 획득한 동기를 통해 인접 기지국 들과의 동기가 유지되므로 상기 기지국은 상기 201단계로 되돌아가 상기 유선망을 통해 동기를 획득한다.
한편, 상기 부하율이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 유선망의 부하율이 높아 종단 간 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생한다. 따라서, 상기 유선망을 통해 동기를 획득하는 경우, 인접 기지국과의 오차가 발생하므로 상기 기지국은 상기 211단계에서 상기 단말들로 동기 신호를 제공하는 동기 방식을 유지한다.
이때, 상기 기지국은 217단계로 진행하여 상기 단말들로 제공하는 동기 신호에 오차가 발생하는지 확인하기 위해 셀 경계에 위치하는 단말로 프레임 동기 확인을 요청한다. 여기서, 상기 기지국은 서빙 셀의 경계지역에 위치하는 단말뿐만 아니라 인접 셀의 경계지역에 위치하는 단말들로도 상기 프레임 동기 확인을 요청할 수도 있다.
이후, 상기 기지국은 219단계로 진행하여 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되는지 확인한다.
만일, 일정시간 동안 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되지 않으면, 상기 기지국은 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하지 않거나 무시할 정도로 미세하게 발생하는 것으로 판단한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 211단계에서 상기 단말들로 동기 신호를 제공하는 방식을 유지한다.
이때, 상기 기지국은 유선망을 통한 동기 획득이 가능한지 확인하기 위해 상기 213단계로 되돌아가 상기 유선망의 부하율을 다시 확인한다.
한편, 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되면, 상기 기지국은 221단계로 진행하여 상기 인접 기지국과의 동기 오차에 의해 상기 기지국이 동작할 수 있는지 확인한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 프레임 동기 이상 신호에 포함된 인접 기지국과의 프레임 동기 오차에 따른 위상 차와 프레임의 동작 전환 갭인 TTG(Transmit/receive Transit Gap)을 비교한다. 이때, 상기 프레임 동기 오차에 따른 위상 차가 상기 TTG보다 큰 경우, 상기 기지국이 전송한 신호와 인접 기지국이 전송한 신호가 중첩되어 심한 간섭으로 작용한다. 따라서, 상기 기지국은 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하여 동작할 수 없는 것으로 판단한다.
다른 실시 예로 상기 기지국은 상기 프레임 동기 이상 신호에 포함된 인접 기지국과의 프레임 동기 오차에 따른 위상 차와 프레임의 동작 전환 갭인 RTG(Receive/transmit Transit Gap)을 비교한다. 이때, 상기 프레임 동기 오차에 따른 위상 차가 상기 RTG보다 큰 경우, 상기 기지국이 전송한 신호와 인접 기지국이 전송한 신호가 중첩되어 심한 간섭으로 작용한다. 따라서, 상기 기지국은 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하여 동작할 수 없는 것으로 판단한다.
만일, 상기 인접 기지국과의 동기 오차가 상기 TTG 또는 RTG보다 작은 경우, 상기 기지국은 상기 211단계로 되돌아가 유선망을 통해 획득한 동기가 아닌 별도의 동기 장치로부터 동기를 획득한다. 이때, 상기 기지국은 상기 별도의 동기 장치로부터 획득한 동기를 이용하여 서비스 영역에 위치하는 단말들로 동기 신호를 전송한다.
한편, 상기 인접 기지국과의 동기 오차가 상기 TTG 또는 RTG보다 크거나 같은 경우, 상기 기지국은 223단계로 진행하여 자신의 동작 상태를 대기 상태로 전환 한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예에서 기지국은 부하율이 기준 값보다 작거나 같은 경우, 유선망의 부하율이 낮은 것으로 판단한다. 이때, 상기 기지국은 기준 값을 설정하는 방식에 따라 유선망의 부하율이 낮은 것으로 판단하는 기준이 달리질 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템의 기지국에서 동기 방식을 제어하기 위한 절차를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참조하면 기지국은 301단계에서 유선망을 통해 제공받은 동기 신호 패킷을 통해 동기를 획득한다. 이때, 상기 기지국은 상기 유선망을 통해 획득한 동기를 이용하여 서비스 영역에 위치하는 단말들의 동기를 제어한다.
상기 유선망을 이용하여 동기를 획득하는 경우, 유선망의 부하율이 커질수록 유선망을 통해 전송되는 동기 신호 패킷의 종단 간 위상 차가 커져 상기 동기 신호 패킷을 통해 동기를 획득하는 기지국들 간 동기 오차가 발생한다. 따라서, 상기 기지국은 303단계로 진행하여 유선망의 부하율을 확인한다. 예를 들어, 상기 기지국은 유선망의 백그라운드 트래픽 양을 확인한다.
상기 유선망의 부하율을 확인한 후, 상기 기지국은 305단계로 진행하여 상기 확인한 유선망의 부하율을 기준 값을 비교한다.
만일, 상기 부하율이 상기 기준 값보다 작거나 같은 경우, 상기 유선망의 부하율이 낮아 종단 간(End to End) 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생하지 않거나 무시할 정도로 미세하게 발생한다. 이 경우, 상기 유선망을 통해 동기를 획득하는 기 지국들 간 동기 오차가 발생하지 않는다. 이때, 상기 기지국은 지속적으로 상기 유선망을 통해 동기를 획득해야 하는지 판단하기 위해 상기 303단계로 되돌아가 상기 유선망의 부하율을 다시 확인한다.
한편, 상기 부하율이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 유선망의 부하율이 높아 종단 간 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생한다. 이 경우, 상기 기지국은 307단계로 진행하여 인접 기지국과의 동기 오차를 확인하기 위해 셀 경계에 위치하는 단말로 프레임 동기 확인을 요청한다. 이때, 상기 기지국은 서빙 셀의 경계지역에 위치하는 단말뿐만 아니라 인접 셀의 경계지역에 위치하는 단말들로도 상기 프레임 동기 확인을 요청할 수도 있다. 예를 들어, 상기 도 1에서 상기 기지국 1(100)은 상기 단말 1(101)뿐만 아니라 단말 2(111)로 프레임 동기 확인을 요청할 수 있다.
이후, 상기 기지국은 309단계로 진행하여 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되는지 확인한다.
만일, 일정시간 동안 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되지 않으면, 상기 기지국은 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하지 않거나 무시할 정도로 미세하게 발생하는 것으로 판단한다. 이 경우, 상기 기지국은 지속적인 동기 유지를 위해 상기 303단계로 되돌아가 상기 유선망의 부하율을 다시 확인한다.
한편, 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되면, 상기 기지국은 311단계로 진행하여 상기 프레임 동기 이상 신호에서 인접 기지국과의 동기 오차를 확인한다. 이후, 상기 기지국은 상기 인접 기지국과의 동기 오차에 따라 유선망을 통해 획득한 동기를 보상하여 서비스 영역에 위치하는 단말들로 제공한다.
이후, 상기 기지국은 313단계로 진행하여 유선망을 통해 획득한 동기를 사용할 수 있는지 확인하기 위해 상기 유선망의 부하율을 다시 확인한다.
상기 유선망의 부하율을 확인한 후, 상기 기지국은 315단계로 진행하여 상기 확인한 유선망의 부하율을 상기 기준 값을 비교한다.
만일, 상기 부하율이 상기 기준 값보다 작거나 같은 경우, 상기 유선망의 부하율이 낮아 종단 간 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생하지 않거나 무시할 정도로 미세하게 발생한다. 이 경우, 상기 유선망을 통해 획득한 동기를 통해 인접 기지국들과의 동기가 유지되므로 상기 기지국은 상기 301단계로 되돌아가 상기 유선망을 통해 동기를 획득한다.
한편, 상기 부하율이 상기 기준 값보다 큰 경우, 상기 유선망의 부하율이 높아 종단 간 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생한다. 따라서, 상기 유선망을 통해 동기를 획득하는 경우, 인접 기지국과의 오차가 발생하므로 상기 기지국은 상기 311단계에서 상기 단말들로 동기 신호를 제공하는 동기 방식을 유지한다.
이때, 상기 기지국은 317단계로 진행하여 상기 단말들로 제공하는 동기 신호에 오차가 발생하는지 확인하기 위해 셀 경계에 위치하는 단말로 프레임 동기 확인을 요청한다. 여기서, 상기 기지국은 서빙 셀의 경계지역에 위치하는 단말뿐만 아니라 인접 셀의 경계지역에 위치하는 단말들로도 상기 프레임 동기 확인을 요청할 수도 있다.
이후, 상기 기지국은 319단계로 진행하여 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되는지 확인한다.
만일, 일정시간 동안 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되지 않으면, 상기 기지국은 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하지 않거나 무시할 정도로 미세하게 발생하는 것으로 판단한다. 따라서, 상기 기지국은 상기 311단계에서 상기 단말들로 동기 신호를 제공하는 방식을 유지한다.
이때, 상기 기지국은 유선망을 통한 동기 획득이 가능한지 확인하기 위해 상기 313단계로 되돌아가 상기 유선망의 부하율을 다시 확인한다.
한편, 상기 단말로부터 프레임 동기 이상 신호가 수신되면, 상기 기지국은 321단계로 진행하여 상기 인접 기지국과의 동기 오차에 의해 상기 기지국이 동작할 수 있는지 확인한다. 예를 들어, 상기 기지국은 상기 프레임 동기 이상 신호에 포함된 인접 기지국과의 프레임 동기 오차에 따른 위상 차와 프레임의 동작 전환 갭인 TTG을 비교한다. 이때, 상기 프레임 동기 오차에 따른 위상 차가 상기 TTG보다 큰 경우, 상기 기지국이 전송한 신호와 인접 기지국이 전송한 신호가 중첩되어 심한 간섭으로 작용한다. 따라서, 상기 기지국은 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하여 동작할 수 없는 것으로 판단한다.
다른 실시 예로 상기 기지국은 상기 프레임 동기 이상 신호에 포함된 인접 기지국과의 프레임 동기 오차에 따른 위상 차와 프레임의 동작 전환 갭인 RTG을 비교한다. 이때, 상기 프레임 동기 오차에 따른 위상 차가 상기 RTG보다 큰 경우, 상기 기지국이 전송한 신호와 인접 기지국이 전송한 신호가 중첩되어 심한 간섭으로 작용한다. 따라서, 상기 기지국은 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하여 동작할 수 없는 것으로 판단한다.
만일, 상기 인접 기지국과의 동기 오차가 상기 TTG 또는 RTG보다 작은 경우, 상기 기지국은 상기 311단계로 되돌아가 유선망을 통해 획득한 동기가 아닌 별도의 동기 장치로부터 동기를 획득한다. 이때, 상기 기지국은 상기 별도의 동기 장치로부터 획득한 동기를 이용하여 서비스 영역에 위치하는 단말들로 동기 신호를 전송한다.
한편, 상기 인접 기지국과의 동기 오차가 상기 TTG 또는 RTG보다 크거나 같은 경우, 상기 기지국은 323단계로 진행하여 자신의 동작 상태를 대기 상태로 전환한다.
이후, 상기 기지국은 본 알고리즘을 종료한다.
상술한 실시 예에서 기지국은 부하율이 기준 값보다 작거나 같은 경우, 유선망의 부하율이 낮은 것으로 판단한다. 이때, 상기 기지국은 기준 값을 설정하는 방식에 따라 유선망의 부하율이 낮은 것으로 판단하는 기준이 달리질 수도 있다.
이하 설명은 기지국에서 인접 기지국과의 프레임 동기 오차를 확인할 수 있도록 단말은 하기 도 4에 도시된 바와 같이 서빙 기지국과 인접 기지국의 신호를 수신받아 프레임 동기를 비교하여 서빙 기지국 또는 인접 기지국으로 전송한다. 이때, 상기 단말은 서빙 기지국과 인접 기지국의 신호를 모두 수신받아야 하므로 셀 경계지역에 위치하는 것으로 가정한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 동기 방식 제어에 따른 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 4를 참조하면 상기 단말은 401단계에서 서빙 기지국 또는 인접 기지 국으로부터 프레임 동기 확인 요청 신호가 수신되는지 확인한다. 즉, 상기 단말은 서빙 셀과 인접 셀의 경계에 위치하므로 상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 신호를 모두 수신받을 수 있다.
상기 프레임 동기 확인 요청 신호가 수신되면, 상기 단말은 403단계로 진행하여 상기 서빙 기지국과 인접 기지국으로부터 수신되는 신호를 이용하여 프레임 동기를 비교한다.
이후, 상기 단말은 405단계로 진행하여 상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 프레임 동기의 비교 결과에 따라 상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 프레임 동기에 오차가 발생하는지 확인한다.
만일, 상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 프레임 동기에 오차가 발생하지 않는 경우, 상기 단말은 상기 401단계로 되돌아가 서빙 기지국 또는 인접 기지국으로부터 프레임 동기 확인 요청 신호가 수신되는지 확인한다.
한편, 상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 프레임 동기에 오차가 발생하는 경우, 상기 단말은 407단계로 진행하여 프레임 동기 이상 신호를 프레임 동기 확인을 요청한 서빙 기지국 또는 인접 기지국으로 전송한다. 이때, 상기 프레임 동기 이상 신호는 상기 서빙 기지국과 인접 기지국의 프레임 동기 오차 정도를 포함할 수도 있다.
이후, 상기 단말은 본 알고리즘을 종료한다.
이하 설명은 상기 기지국에서 동기 신호 패킷을 수신받는 유선망의 부하율과 셀 경계에 위치하는 단말로부터 제공받은 인접 기지국과의 프레임 동기 오차에 따 라 유선망을 통한 동기 방식을 선택적으로 사용하기 위해 하기 도 5와 같이 구성된다.
도 5는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 동기 방식을 제어하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 5에 도시된 바와 같이 상기 기지국은 유선망 연결부(500), 동기 제어부(510), 제어부(520) 및 동기 신호 발생부(530)를 포함하여 구성된다.
상기 유선망 연결부(500)는 유선망과 연결하여 상기 유선망을 통해 패킷을 송수신한다. 이때, 상기 유선망 연결부(500)는 유선망 동기 제어부(501)를 포함한다.
상기 유선망 동기 제어부(501)는 상기 유선망으로부터 제공받은 동기 신호 패킷을 통해 기준 클럭을 획득한다. 예를 들어, 상기 유선망 동기 제어부(501)는 유선망으로부터 상기 유선망 연결부(500)를 통해 이더넷(Ethernet) 패킷이 수신되면 상기 이더넷 패킷에 포함된 시간 스탬프(Time stamp)를 확인하여 클록을 복원한다.
상기 제어부(520)는 상기 유선망 연결부(500)를 통해 연결된 유선망의 부하율과 인접 기지국과의 프레임 동기 오차에 따라 유선망을 이용한 동기 방식의 사용 여부를 결정하여 상기 동기 제어부(510)를 제어한다. 예를 들어, 상기 유선망의 부하율이 낮은 경우, 종단 간(End to End) 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생하지 않거나 무시할 정도로 미세하게 발생한다. 따라서, 상기 제어부(520)는 유선망을 이용한 동기 방식을 사용하도록 상기 동기 제어부(510)를 제어한다.
한편, 상기 유선망의 부하율이 높은 경우, 종단 간 동기 신호 패킷의 위상 차가 발생한다. 따라서, 상기 제어부(520)는 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하는지 확인하기 위해 셀 경계에 위치하는 단말로 인접 기지국과의 프레임 동기 확인을 요청한다. 여기서, 상기 제어부(520)는 서빙 셀의 경계지역에 위치하는 단말뿐만 아니라 인접 셀의 경계지역에 위치하는 단말들로도 상기 프레임 동기 확인을 요청할 수도 있다.
만일, 상기 단말로부터 인접 기지국과의 프레임 동기 오차 발생을 확인한 경우, 상기 제어부(520)는 유선망을 이용한 동기 방식이 아닌 다른 동기 방식을 사용하도록 상기 동기 제어부(510)를 제어한다.
한편, 상기 단말로부터 인접 기지국과의 프레임 동기 오차가 발생하지 않는 것으로 확인되는 경우, 상기 제어부(520)는 유선망을 이용한 동기 방식을 사용하도록 상기 동기 제어부(510)를 제어한다.
상기 동기 제어부(510)는 상기 제어부(520)의 제어에 따라 동기를 획득하기 위한 기준 클록을 결정하여 기지국들 간 동기를 획득한다. 예를 들어, 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하지 않는 경우, 상기 동기 제어부(510)는 상기 제어부(520)의 제어에 따라 상기 동기 신호 발생부(530)로부터 제공받은 기준 클록을 통해 동기를 획득한다. 한편, 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하는 경우, 상기 동기 제어부(510)는 상기 제어부(520)의 제어에 따라 상기 동기 신호 발생부(530)로부터 제공받은 기준 클록을 통해 동기를 획득한다.
또한, 상기 동기 제어부(510)는 상기 획득한 동기에 맞추어 서비스 영역에 위치하는 단말들이 동작하도록 상기 획득한 동기를 고려하여 상기 단말들로 동기 신호를 전송한다.
상기 동기 신호 발생부(530)는 유선망을 통해 제공받은 동기 신호 패킷의 지연으로 인접 기지국과의 동기 오차가 발생할 때, 상기 동기 제어부(510)에서 동기를 획득할 수 있도록 별도의 기준 클록을 발생시킨다. 예를 들어, 상기 동기 신호 발생부(530)는 국부 발진기로 구성될 수 있다.
상술한 실시 예에서 유선망을 통해 제공받은 동기 신호 패킷의 지연으로 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하는 경우, 상기 기지국은 별도의 기준 클록을 이용하여 동기를 획득한다.
다른 실시 예로 유선망을 통해 제공받은 동기 신호 패킷의 지연으로 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하는 경우, 상기 기지국은 상기 인접 기지국과의 동기 오차를 고려하여 상기 유선망을 통해 획득한 동기를 보정할 수도 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무선통신시스템의 구성을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템의 기지국에서 동기 방식을 제어하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선통신시스템의 기지국에서 동기 방식을 제어하기 위한 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선통신시스템에서 동기 방식 제어에 따른 단말의 동작 절차를 도시하는 도면, 및
도 5는 본 발명에 따른 무선통신시스템에서 동기 방식을 제어하기 위한 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.

Claims (21)

  1. 무선통신시스템의 기지국에서 동기 제어 방법에 있어서,
    유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 기지국들 간 동기 유지를 위한 동기를 획득하는 과정과,
    상기 유선망의 부하율이 큰 경우, 인접 기지국과의 동기 오차를 확인하는 과정과,
    상기 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하는 경우, 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록과 별도의 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유선망을 통해 동기를 획득하는 과정은,
    상기 유선망을 통해 제공받은 패킷에서 포함된 시간 스탬프(Time stamp)를 이용하여 기준 클록을 확인하는 과정과
    상기 기준 클록을 이용하여 기지국들 간 동기 유지를 위한 동기를 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 동기 오차를 확인하는 과정은,
    상기 유선망의 부하율을 확인하는 과정과,
    상기 유선망의 부하율이 기준 값보다 큰 경우, 셀 경계지역에 위치하는 단말로 인접 기지국과의 동기 오차 확인을 요청하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 셀 경계지역에 위치하는 단말은, 서빙 셀의 경계지역에 위치하는 단말, 인접 셀의 경계지역에 위치하는 단말 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유선망의 부하율이 작은 경우, 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 기지국들 간 동기 유지를 위한 동기를 획득하는 과정으로 진행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하지 않는 경우, 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 기지국들 간 동기 유지를 위한 동기를 획득하는 과정으로 진행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 별도의 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하는 과정은,
    국부 발진기로부터 제공받은 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 별도의 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하는 과정은,
    유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하는 과정과,
    상기 인접 기지국과의 동기 오차를 고려하여 상기 획득한 동기를 보정하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 별도의 기준 클록을 이용하여 동기를 획득한 후, 상기 유선망의 부하율을 확인하는 과정과,
    상기 유선망의 부하율이 높은 경우, 인접 기지국과의 동기 오차를 확인하는 과정과,
    상기 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하는 경우, 상기 인접 기지국과의 동기 신호의 위상 차를 확인하는 과정과,
    상기 위상 차가 동작 전환 갭보다 큰 경우, 동작 대기 상태로 전환하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 유선망의 부하율이 낮은 경우, 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 기지국들 간 동기 유지를 위한 동기를 획득하는 과정으로 진행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 9항에 있어서,
    상기 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하지 않는 경우, 별도의 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하는 과정으로 진행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9항에 있어서,
    상기 위상 차가 동작 전환 갭보다 작은 경우, 별도의 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하는 과정으로 진행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 9항에 있어서,
    상기 동작 전환 갭은, TTG(Transmit/receive Transit Gap), RTG(Receive/transmit Transit Gap) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 무선통신시스템의 기지국에서 동기 제어 장치에 있어서,
    유선망으로부터 기준 클록을 획득하는 유선망 연결부와,
    인접 기지국과의 동기 오차를 고려하여 상기 유선망으로부터 획득한 기준 클록의 사용 여부를 결정하는 제어부와,
    상기 유선망의 부하율이 낮은 경우, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 기지국들 간 동기 유지를 위한 동기를 획득하는 동기 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 유선망 연결부는, 상기 유선망을 통해 제공받은 패킷에서 포함된 시간 스탬프(Time stamp)를 이용하여 기준 클록을 확인하는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제 14항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유선망의 부하율이 낮은 경우, 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하도록 상기 동기 제어부를 제어하고,
    상기 유선망의 부하율이 높은 경우, 인접 기지국과의 동기 오차를 확인하여 상기 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하면 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록과 별도의 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하도록 상기 동기 제어부를 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유선망의 부하율이 높은 경우, 인접 기지국과의 동기 오차를 확인하여 상기 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하지 않으면 상기 유선망을 통해 획득한 기 준 클록을 이용하여 동기를 획득하도록 상기 동기 제어부를 제어하는 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제 14항에 있어서,
    상기 동기 제어부는, 상기 유선망의 부하율이 높고, 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하는 경우, 상기 제어부의 제어에 따라 국부 발진기로부터 제공받은 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하는 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제 14항에 있어서,
    상기 동기 제어부는, 상기 유선망의 부하율이 높고, 인접 기지국과의 동기 오차가 발생하는 경우, 상기 제어부의 제어에 따라 상기 유선망을 통해 획득한 기준 클록을 이용하여 동기를 획득하고, 상기 인접 기지국과의 동기 오차를 고려하여 상기 획득한 동기를 보정하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제 14항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 인접 기지국과의 동기 오차의 위상 차가 동작 전환 갭보다 큰 경우, 상기 기지국이 동작 대기 상태로 전환하도록 제어하는 것을 특징으 로 하는 장치.
  21. 제 20항에 있어서,
    상기 동작 전환 갭은, TTG(Transmit/receive Transit Gap), RTG(Receive/transmit Transit Gap) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
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