KR20090100172A - 통신 시스템에서 데이터 송수신 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법에 관한 것이다. 기지국은 프리앰블과 고정 길이를 갖는 제 1 순환 보호 구간을 포함하는 프리앰블 심볼을 생성하고, 데이터와 상기 기지국의 셀 크기에 상응한 길이를 갖는 제 2 순환 보호 구간을 포함하는 데이터 심볼을 생성하고, 상기 프리앰블 심볼과 상기 데이터 심볼을 송신한다. 단말기는 프리앰블 심볼과 데이터 심볼을 수신하고, 상기 프리앰블 심볼에서 고정 길이를 갖는 제 1 순환 보호 구간을 제거하여 프리앰블을 검출하고, 상기 데이터 심볼에서 기지국의 셀 크기에 상응한 길이를 갖는 제 2 순환 보호 구간을 제거하여 데이터를 검출한다.

순환 보호 구간, 프리앰블, 고정 순환 보호 구간, 가변 순환 보호 구간

Description

통신 시스템에서 데이터 송수신 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVEING DATA IN A COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

현재 통신 시스템은 고속 데이터를 송수신하기 위해 일예로, 직교 주파수 분할 다중(Orthogoanl Frequency Division Multiplex, 이하 'OFDM'이라 칭하기로 한다) 방식 또는 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogoanl Frequency Division Multiplex Access, 이하 'OFDMA'이라 칭하기로 한다) 방식을 사용한다.

상기 통신 시스템은 채널의 다중 경로 현상에 의해 발생되는 심볼 또는 캐리어 간 간섭(Inter Symbol Interference, 이하 'ISI'라 칭하기로 한다) 제거를 위해 순환 보호 구간(Cyclic Prefix, 이하 'CP'라 칭하기로 한다)을 사용한다. 그러면 다음으로 상기 통신 시스템의 CP를 하기의 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 통신 시스템에서 사용되는 CP를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템은 일예로, 상기 OFDM 방식 또는 OFDMA 방식을 사용하는 통신 시스템이라 가정한다.

상기 통신 시스템에서 송수신되는 OFDM 심볼을 나타내었다. 상기 OFDM 심볼은 유효 심볼 구간(113)과 CP(111)를 포함한다. 상기 CP(111)는 유효 심볼 구간(113)의 일부 신호를 복사하여 상기 유효 심볼의 앞에 삽입한 신호이다. 일예로, 상기 일부 신호는 상기 유효 심볼 구간(113)에서 마지막 심볼 구간의 일부분에 해당하는 신호이다. 또한, 상기 CP(111)를 사용하면 각 심볼들 사이에 직교성을 유지할 수 있다.

상기 통신 시스템에서는 상기 CP를 모든 셀에서 모든 심볼마다 동일한 길이로 설정되어 있어서, 각 심볼에 동일한 길이의 CP를 삽입한다.

하지만, 상기 통신 시스템은 기지국들은 다양한 셀 크기를 갖는 기지국들의 적용을 고려하고 있다. 그러면 다음으로 통신 시스템에서 다양한 셀 반경을 갖는 기지국들과 통신하는 단말기를 하기의 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 일반적인 통신 시스템에서 다양한 셀 반경을 갖는 기지국들과 통신하는 단말기를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 통신 시스템은 단말기(200), 제 1 기지국(210), 제 2 기지국(220), 제 3 기지국(230)를 포함한다.

상기 제 1 기지국(210)은 제 1 셀(211)을 관장하고, 상기 제 2 기지국(220)은 상기 제 2 셀(221)을 관장하고, 상기 제 3 기지국(230)은 상기 제 3 셀(231)을 관장한다.

상기 각 기지국들이 관장하는 셀의 크기를 셀의 크기가 큰 순서대로 정렬하면 상기 제 3 셀(231), 상기 제 1 셀(211), 상기 제 2 셀(221)의 순서가 된다. 이 때 상기 단말기(200)가 A 위치, B 위치, C 위치의 순서로 이동한다고 가정한다. 상기 단말기(200)는 상기 A위치에서는 상기 제 1 기지국(210)과 통신하고, 상기 B 위치에서 상기 제 2 기지국(220)과 통신하고, 상기 C 위치에서 상기 제 3 기지국(230)과 통신한다고 가정한다.

상기 제 2 셀(221)의 반경이 상기 제 1 셀(211)과 상기 제 3 셀(231)에 비하여 작은 크기를 가지고 있으며, 상기 제 1 셀(211)과 상기 제 3 셀(231)에 비하여 전파 경로 지연 시간이 짧다.

상기 단말기(200)가 작은 크기의 셀, 즉 제 2 셀 (221)은 상기 제 1 셀(211)과 상기 제 3 셀(231)에 비하여 전파 경로 지연 시간이 짧으므로 작은 길이의 CP를 사용하는 것이 가능하다.

만약, 상기 단말기(200)가 상기 제 1 셀(211) 또는 상기 제 3 셀(231)에서 사용되는 CP를 사용하면, 실제 상기 제 2 셀(221)에서 필요로 하는 길이의 CP보다 큰 길이의 CP를 사용함으로서 데이터 송수신에 따른 자원의 낭비가 발생한다.

그러나, 상기 단말기(200)가 상기 B 위치에서 상기 C 위치로 이동한 이후에 상기 제 2 셀(221)에 적합한 작은 길이의 CP를 사용하면, 상기 제 3 셀(231)에서 상기 단말기는 정상적인 데이터 송수신이 불가능하다.

그러므로, 상기 통신 시스템은 제 1 셀(211), 제2 셀(221), 제 3 셀(231)에서 모두 사용가능한 길이의 동일한 CP를 사용한다.

하지만, 상기 통신 시스템의 각 셀에서는 서로 다른 크기의 CP를 사용할 수 있음에도 불구하고, CP의 크기가 동일하게 설정되어 있으므로 각 셀 환경에 적합한 CP를 사용할 수 없다는 문제점이 있었다.

따라서, 상기 통신 시스템에서 해당 셀 환경에 적합한 크기의 CP를 사용하여 데이터 송수신에 사용되는 자원을 효율적으로 사용해야할 필요성이 있었다.

본 발명은 통신 시스템에서 데이터 송수신 시스템 및 방법을 제안한다.

또한, 본 발명은 통신 시스템에서 셀 환경에 적합한 CP를 사용한 데이터 송수신 시스템 및 방법을 제안한다.

본 발명에서 제안하는 방법은; 통신 시스템에서 기지국의 데이터 송신 방법에 있어서, 프리앰블과 고정 길이를 갖는 제 1 순환 보호 구간을 포함하는 프리앰블 심볼을 생성하는 과정과, 데이터와 상기 기지국의 셀 크기에 상응한 길이를 갖는 제 2 순환 보호 구간을 포함하는 데이터 심볼을 생성하는 과정과, 상기 프리앰블 심볼과 상기 데이터 심볼을 송신하는 과정을 포함한다.

본 발명에서 제안하는 다른 방법은; 통신 시스템에서 단말기의 데이터 수신 방법에 있어서, 프리앰블 심볼과 데이터 심볼을 수신하는 과정과, 상기 프리앰블 심볼에서 고정 길이를 갖는 제 1 순환 보호 구간을 제거하여 프리앰블을 검출하는 과정과, 상기 데이터 심볼에서 기지국의 셀 크기에 상응한 길이를 갖는 제 2 순환 보호 구간을 제거하여 데이터를 검출하는 과정을 포함한다.

본 발명에서 제안하는 시스템은; 통신 시스템에서 데이터 송수신 시스템에 있어서, 단말기와, 기지국을 포함하고, 상기 기지국은 프리앰블과 고정 길이를 갖는 제 1 순환 보호 구간을 포함하는 프리앰블 심볼을 생성하고, 데이터와 상기 기지국의 셀 크기에 상응한 길이를 갖는 제 2 순환 보호 구간을 포함하는 데이터 심볼을 생성하고, 상기 프리앰블 심볼과 상기 데이터 심볼을 생성하는 생성부와, 상기 프리앰블 심볼과 상기 데이터 심볼을 상기 이동 단말기로 송신하는 송신부를 포함한다.

본 발명에서 제안하는 다른 시스템은; 통신 시스템에서 데이터 송수신 시스템에 있어서, 기지국과, 단말기를 포함하고, 상기 단말기는; 프리앰블 심볼과 데이터 심볼을 수신하는 수신기와, 상기 프리앰블 심볼에서 고정 길이를 갖는 제 1 순환 보호 구간을 제거하여 프리앰블을 검출하고, 상기 데이터 심볼에서 기지국의 셀 크기에 상응한 길이를 갖는 제 2 순환 보호 구간을 제거하여 데이터를 검출하는 검출기를 포함한다.

본 발명은 통신 시스템에서 셀 환경에 따라 가변적인 길이의 CP를 사용한다.그러므로 본 발명은 통신 시스템에서 각 셀 환경에 적합한 길이의 CP를 사용하여 자원을 효율적으로 사용하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다. 또한, 본 발명에서 기지국은 각 CP의 길이를 프리앰블을 사용하여 단말기들로 통보함으로서 추가적인 오버헤드 없이 CP 정보를 단말기들로 송신하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 통신 시스템의 각 셀의 크기에 따라 설정된 순환 보호 구간(Cyclic Prefix, 이하 'CP'라 칭하기로 한다)을 사용한다.

상기 CP는 상기 통신 시스템에서 채널의 다중 경로 현상에 의해 발생되는 심볼간 간섭(Inter SymboI Interference, 이하 'ISI'라 칭하기로 한다) 제거를 위해 사용한다. 여기서 상기 CP는 유효 심볼 구간의 일부 신호를 복사하여 상기 유효 심볼의 앞부분에 삽입한 신호이다. 상기 CP는 유효 심볼 구간의 마지막 심볼 구간의 일부를 복사하여 상기 유효 심볼 구간의 앞에 삽입한 것을 일예로 설명하기로 한다. 또한, 본 발명의 통신 시스템에서 하나의 심볼은 상기 유효 심볼 구간과 상기 CP 구간을 포함한다.

그러면, 다음으로 본 발명에서 제안한 CP가 포함된 심볼들을 하기의 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 제안된 CP가 포함된 심볼들을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 통신 시스템에 포함된 기지국이 일예로, 4가지의 셀 반경을 갖는다고 가정한다. 상기 셀의 크기가 큰 기지국부터 순차적으로 나열하면, 제 1 기지국, 제 2 기지국, 제 3 기지국, 제 4 기지국의 순서라 가정한다.

한편, 상기 통신 시스템은 초기에 상기 통신 시스템의 기지국과 단말기는 모든 셀에서 동일하게 설정된 고정 길이의 CP(이하 '고정 CP'라 칭하기로 한다)를 사용한다. 상기 제 1 기지국 내지 상기 제 4 기지국이 프리앰블(preamble)을 송신하는 경우, 상기 프리앰블을 포함한 심볼(이하 '프리앰블 심볼'이라 칭하기로 한다)을 셀의 크기와 관계없이 고정 CP를 사용하여 생성한다. 그리하면, 단말기들은 상기 제 1 기지국 내지 상기 제 4 기지국이 관장하는 셀의 크기에 관계없이 항상 프리앰블을 검출하는 것이 가능하다. 즉 모든 기지국들은 프리앰블을 송신하기 위해서 항상 같은 길이를 갖는 고정 CP를 사용하고, 상기 고정 CP를 프리앰블에 적용한다.

상기 제 1 기지국 내지 상기 제 4 기지국은 초기에 송신되는 적어도 하나의 프리앰블에 고정 CP를 사용하며 프리앰블 심볼을 생성한다. 상기 프리앰블 심볼은 고정 CP를 사용하여 생성된 심볼이며, 350에 나타나있다.

상기 프리앰블을 제외한 데이터는 각 셀 환경에 상응하여 설정된 CP를 사용하여 데이터를 포함한 심볼(이하 '데이터 심볼'라 칭하기로 한다)을 생성한다. 여기서 상기 데이터 심볼을 생성하기 위해서 사용하는 CP는 각 셀 환경, 일예로 셀 크기에 따라 설정된 가변 길이의 CP(이하 '가변 CP'라 칭하기로 한다)를 사용한다. 또한, 상기 데이터 심볼을 통해 송신되는 데이터는 프리앰블을 제외한 모든 데이터들을 포함한다. 상기 데이터 심볼을 통해 송신되는 데이터는 일예로, 제어 데이터와 일반 데이터로 구분될 수 있으며, 상기 제어 데이터는 프레임 제어 헤더(Frame Control Header, 이하 'FCH'라 칭하기로 한다), 맵(MAP) 등을 포함하고, 상기 일반 데이터는 데이터 버스트(data burst) 등을 포함한다.

상기 제 1 기지국은 일예로 제 1 심볼들(310)을 사용하고, 상기 제 2 기지국은 일예로 제 2 심볼들(320)을 사용하고, 상기 제 3 기지국은 일예로 제 3 심볼들(330)을 사용하고, 상기 제 4 기지국은 일예로 제 4 심볼들(340)을 사용한다.

상기 제 1 심볼들 내지 상기 제 4 심볼들은 각 기지국의 셀 반경에 상응한 길이의 가변 CP를 포함한다. 상기 제 1 심볼들에 포함된 CP의 길이가 셀 크기가 가장 큰 기지국에서 사용되므로 가장 길고, 상기 제 4 심볼들에 포함된 CP의 길이가 셀 크기가 가장 작은 기지국에서 사용되므로 가장 짧다. 따라서, 상기 기지국들을 셀 반경이 큰 순서로 정렬(상기 제 1 기지국, 상기 제 2 기지국, 상기 제 3 기지국, 상기 제 4 기지국 순서)한 경우, 상기 제 1 심볼은 상기 제 1 기지국에서 사용하고, 상기 제 2 심볼은 상기 제 2 기지국에서 사용하고, 상기 제 3 심볼은 상기 제 3 기지국에서 사용하고, 상기 제 4 심볼은 상기 제 4 기지국에서 사용될 수 있다.

한편, 본 발명의 통신 시스템에서 모든 기지국들은 프리앰블 심볼을 고정 CP를 사용하여 생성하였으므로 단말기는 모든 셀에서 고정 CP를 사용하여 프리앰블을 검출한다. 그리고 상기 단말기는 상기 검출된 프리앰블로부터 가변 CP의 길이를 검출할 수 있다.

그러면 다음으로 본 발명의 실시예에 따른 기지국 동작 과정을 하기의 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국 동작 과정을 도시한 순서도이다.

도 4를 참조하면, 411단계에서 기지국은 상기 기지국의 셀 내에서 사용할 가변 CP의 길이를 설정하고 413단계로 진행한다. 상기 기지국은 상기 가변 CP의 길이를 상기 셀 환경, 일예로 상기 셀의 크기 등을 고려하여 설정한다. 예를 들어, 상기 셀의 크기가 클 수록 상기 가변 CP의 길이를 큰 값으로 설정하고, 상기 셀의 크기가 작을 수록 상기 가변 CP의 길이를 작은 값으로 설정한다. 일반적으로 상기 통신 시스템에서 고정 CP는 유효 심볼 구간의 1/8 구간에 해당하는 길이를 갖는다. 예를 들어, 상기 셀의 크기가 큰 셀에서 가변 CP는 유효 심볼 구간의 1/8에 해당하는 길이를 갖도록 설정할 수 있으며, 상기 셀의 크기에 따라 가변 CP를 유효 심볼 구간의 1/16, 1/24, 1/32 등으로 설정할 수 있다. 이와 달리, 상기 가변 CP를 미리 설정된 시구간의 값으로 설정할 수 있다.

상기 413단계에서 상기 기지국은 상기 가변 CP에 상응한 프리앰블을 생성하고 415단계로 진행한다. 상기 기지국은 프리앰블을 상기 설정된 가변 CP 길이 정보를 포함하도록 생성한다. 상기 가변 CP 길이 정보를 프리앰블에 포함하여 전송하는 방법은 다양한 방법이 사용될 수 있다. 예를 들면, 상기 프리앰블의 프리앰블 패턴은 가변 CP 길이에 따라 기준 프리앰블 패턴을 순환하여 생성한다. 여기서 상기 가변 CP에 상응한 프리앰블 패턴 생성 동작은 하기의 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

상기 415단계에서 상기 기지국은 생성할 심볼이 프리앰블 심볼인지 확인한 다.

상기 확인 결과 상기 기지국은 상기 생성할 심볼이 프리앰블 심볼인 경우에는 417단계로 진행한다.

상기 417단계에서 상기 기지국은 프리앰블 심볼을 생성하고 421단계로 진행한다. 상기 기지국은 프리앰블에 고정 CP를 삽입하여 프리앰블 심볼을 생성한다. 상기 프리앰블 심볼은 상기 프리앰블과 상기 고정 CP를 포함한다.

상기 확인 결과 상기 기지국은 상기 생성할 심볼이 프리앰블 심볼이 아닌 경우에는 419단계로 진행한다. 이때 상기 기지국은 데이터 심볼을 생성하며, 상기 데이터 심볼에는 상기 프리앰블을 제외한 데이터들이 포함된다. 상기 데이터는 제어 데이터와 일반 데이터들을 포함한다. 일예로, 상기 데이터는 FCH, 맵, 데이터 버스트 등을 포함한다. 상기 FCH는 맵 검출을 위한 정보이고, 상기 맵은 상기 데이터 버스트 할당 정보를 포함하고, 상기 데이터 버스트들은 단말기들로 송신되는 일반 데이터를 포함한다.

상기 419단계에서 상기 기지국은 데이터 심볼을 생성하고 421단계로 진행한다. 상기 기지국은 데이터에 가변 CP를 삽입하여 데이터 심볼을 생성한다. 상기 데이터 심볼은 상기 데이터와 상기 고정 CP를 포함한다.

상기 421단계에서 상기 기지국은 상기 고정 CP 또는 가변 CP를 삽입하여 생성된 심볼들을 송신한다.

그러면 다음으로 본 발명의 실시예에 따른 단말기 동작 과정을 하기의 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말기 동작 과정을 도시한 순서도이다.

도 5를 참조하면, 511단계에서 상기 단말기는 프리앰블을 수신하고 513단계로 진행한다. 상기 단말기는 프리앰블을 수신하는 경우 미리 설정된 고정 CP를 사용하여 상기 프리앰블을 검출한다. 상기 단말기는 통신 시스템 내에서 모든 기지국들과 상기 고정 CP를 사용함으로서 상기 기지국들이 송신하는 프리앰블을 검출할 수 있다.

상기 513단계에서 상기 단말기는 상기 프리앰블에 포함된 가변 CP 길이 정보를 검출하고 515단계로 진행한다. 상기 단말기는 상기 프리앰블을 사용하여 상기 단말기가 통신할 기지국에서 사용되는 가변 CP 길이 정보를 검출할 수 있다.

일예로 상기 기지국과 상기 단말기는 상기 프리앰블 패턴과 상기 프리앰블 패턴에 대응되는 가변 CP 길이에 대한 정보를 저장하고 있다. 상기 기준 프리앰블 패턴을 기준으로 순환 쉬프트된 정도를 확인하여 상기 단말기가 통신하는 기지국과 사용할 가변 CP 길이 정보를 검출할 수 있다. 여기서 상기 가변 CP에 상응한 프리앰블 패턴을 검출하는 동작은 하기의 도 6을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

상기 515단계에서 상기 단말기는 상기 검출된 가변 CP 길이 정보를 사용하여 데이터를 수신한다.

상기 단말기는 고정 CP를 통해 프리앰블을 검출하고, 상기 프리앰블을 사용하여 동기 획득 및 시스템 초기 정보(셀 또는 섹터 정보 등)를 추출할 수 있다. 또한, 상기 단말기는 상기 프리앰블을 사용하여 프리앰블 패턴이 순환 쉬프트 된 것 을 확인한다.

그러면 다음으로 본 발명이 실시예에 따른 가변 CP 정보를 송신하는 프리앰블 패턴을 하기의 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 가변 CP 정보를 송신하기 위한 프리앰블 패턴들을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 가변 CP 정보를 송신하는 프리앰블 패턴들을 나타내었다. 주파수 축을 기준으로 4가지의 가변 CP 정보를 포함한 프리앰블 패턴은 일예로, 'a, b, c, d', 'd, a, b, c', 'c, d, a, b', 'b, c, d, a' 등으로 나타낼 수 있다.

기지국은 상기 가변 CP 길이가 예를 들어 '1'인 경우에 프리앰블 패턴을 'a, b, c, d'로 설정하고, 상기 가변 CP 길이가 예를 들어, '2'인 경우에 프리앰블 패턴을 'b, c, d, a'로 설정하고, 상기 가변 CP 길이가 예를 들어 '3'인 경우에는 프리앰블 패턴을 'c, d, a, b'로 설정하고, 상기 가변 CP 길이가 예를 들어 '4'인 경우에 프리앰블 패턴을 'b, c, d, a'로 설정한다.

상기 기지국은 특정 프리앰블 패턴 'a, b, c, d'를 기준으로 상기 프리앰블 패턴을 순환 쉬프트(cyclic shift)하여 설정한다. 하나의 주파수 축 프리앰블 패턴을 순환 쉬프트하여 4가지의 길이를 갖는 가변 CP에 대한 길이를 설정할 수 있다.

그리하여 상기 기지국과 단말기들 각각에 제 1 CP 길이(1) 정보에 대응하는 프리앰블 패턴 'a, b, c, d'와, 제 2 CP 길이(2) 정보에 대응하는 프리앰블 패턴 'd, a, b, c'와 , 제 3 CP 길이(3) 정보에 대응하는 프리앰블 패턴 'c, d, a, b'와, 제 4 CP 길이(4) 정보에 대응하는 프리앰블 패턴 'b, c, d, a'가 설정되어 있 다면 각 CP 길이를 검출하는 것이 가능하다. 여기서 각 CP 길이는 설명의 편의를 위하여 1, 2, 3, 4 등으로 설정하였으나 실제 각 CP 길이는 시스템에 상황이나 사용자 설정 등에 따라 다른 값으로 설정 가능하다.

상기 단말기는 상기 기지국으로부터 수신된 프리앰블을 검출하고, 상기 검출된 프리앰블 패턴을 확인한다. 상기 단말기는 상기 확인결과 상기 프리앰블 패턴에 상응하게 설정된 가변 CP의 길이 정보를 검출하여 각 기지국별로 설정된 CP 길이 정보에 상응하게 데이터를 수신하는 것이 가능하다.

상기 단말기는 상기 FCH를 검출하여 상기 MAP을 검출하고, 상기 MAP을 사용하여 상기 단말기의 데이터를 수신한다.

그러므로 본 발명에서는 기지국이 상기 가변 CP 길이 정보를 상기 프리앰블 패턴을 순환 쉬프트된 프리앰블 패턴을 통해 송신하고, 단말기는 상기 순환 쉬프트된 프리앰블 패턴을 사용하여 가변 CP 길이 정보를 검출함으로서 가변 CP 길이 정보를 송신하기 위한 추가적인 정보를 필요로 하지 않는다.

그러면 다음으로 본 발명에서 제안된 기지국을 하기의 도 7을 참조하여 설명하기로 한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 구조를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 기지국은 프리앰블 심볼 생성기(preamble symbol generator), 데이터 심볼 생성기(data symbol generator), 송신기(transmitter)를 포함한다. 상기 프리앰블 심볼 생성기는 프리앰블 생성기(preamble generator)(711), 제 1 고속 푸리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)기(713), 제 1 CP 삽입기(CP Inserter)(715)를 포함한다. 상기 데이터 심볼 생성기는 데이터 생성기(data generator)(717), 제 2 고속 푸리에 변환기(719), 제 2 CP 삽입기(721)를 포함한다. 상기 송신기는 덧셈기(adder)(723), 무선 처리기(RF prosser: Radio Frequency prosser)(725)를 포함한다.

상기 프리앰블 심볼 생성기는 프리앰블 심볼을 생성하고, 상기 데이터 심볼 생성기는 데이터 심볼을 생성하고, 상기 송신기는 상기 프리앰블 심볼과 상기 데이터 심볼을 해당 이동 단말기로 송신한다.

그리고, 상기 프리앰블 심볼 생성기와 상기 데이터 심볼 생성기는 하나의 모듈로 구현 가능하며, 상기 프리앰블 생성기와 상기 데이터 심볼 생성기가 포함된 모듈을 생성기라 칭한다.

상기 프리앰블 생성기(711)는 상기 기지국에서 사용할 가변 CP 길이 정보를 사용하여 프리앰블을 생성한다. 상기 프리앰블 생성기(711)는 기준 프리앰블 패턴을 순환 쉬프트하여 상기 가변 CP 길이 정보에 상응한 프리앰블을 생성한다. 상기 가변 CP 길이 정보는 상기 프리앰블 생성기(711), 제 2 CP 삽입기(719), 또는 상기 기지국 내부의 특정 모듈 등에서 생성할 수 있다. 여기서는 상기 프리앰블 생성기(711)에서 상기 가변 CP 길이 정보를 생성한다고 가정하여 설명한다.

상기 제 1 FFT기(713)는 상기 생성된 프리앰블을 고속 푸리에 변환한다.

상기 제 1 CP 삽입기(715)는 상기 고속 푸리에 변환된 프리앰블에 CP를 삽입하여 프리앰블 심볼을 생성한다.

상기 데이터 생성기(717)는 단말기로 송신하는 데이터를 생성한다. 상기 데 이터는 상기 프리앰블을 제외한 데이터이며, 상기 기지국이 각 단말기들로 송신하는 제어 데이터와 일반 데이터를 모두 포함한다.

상기 제 2 FFT기(719)는 상기 생성된 데이터를 고속 푸리에 변환한다.

상기 제 2 CP 삽입기(721)는 상기 고속 푸리에 변환된 데이터에 가변 CP를 삽입하여 데이터 심볼을 생성한다. 상기 가변 CP는 상기 기지국의 셀 환경을 고려한 CP 길이를 갖는다.

상기 덧셈기(723)는 상기 프리앰블 심볼과 상기 데이터 심볼을 더하여 송신 심볼을 생성한다.

상기 무선 처리기(725)는 상기 송신 심볼을 무선 신호 처리하고, 무선 신호 처리된 송신 심볼을 안테나를 사용하여 송신한다.

그러면 다음으로 본 발명에서 제안된 단말기를 하기의 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.

한편, 도 7에서는 제 1 고속 푸리에 변환기(713)와 제 2 고속 푸리에 변환기(719)로 고속 푸리에 변환기를 구분하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 하나의 모듈로 구성되어 상기 프리앰블과 데이터를 고속 푸리에 변환할 수 있다. 또한, 상기 제 1 CP 삽입기(715)와 상기 제 2 CP 삽입기(721)로 CP 삽입기를 구분하였으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로 하나의 모듈로 구성되어 고정 CP와 가변 CP를 프리앰블과 데이터에 각각 삽입할 수도 있다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말기 구조를 도시한 도면이다.

도 8을 참조하면, 단말기는 수신기(receiver), 프리앰블 검출기(preamble detector), 데이터 검출기(data detector)를 포함한다.

상기 수신기는 무선 처리기(811)를 포함한다. 상기 프리앰블 검출기는 CP 제거기(CP remover)(813), 역고속 푸리에 변환(IFFT: Inverse Fast Fourier Transform)기(815)를 포함한다. 상기 데이터 검출기는 가변 CP 길이 정보 검출기(817), 상기 CP 제거기(813), 상기 IFFT기(815)를 포함한다.

상기 수신기는 프리앰블 심볼과 데이터 심볼을 수신하고, 상기 프리앰블 검출기는 상기 프리앰블 심볼로부터 프리앰블을 검출하고, 상기 데이터 검출기는 상기 데이터 심볼로부터 데이터를 검출한다.

그리고, 상기 프리앰블 검출기와 상기 데이터 검출기는 하나의 모듈로 구현 가능하며, 상기 프리앰블 검출기와 상기 데이터 검출기가 포함된 모듈을 검출기라 칭한다.

상기 무선 처리기(811)는 상기 안테나를 통해 수신된 프리앰블 심볼과 데이터 심볼을 무선 신호 처리한다.

상기 CP 제거기(813)는 상기 프리앰블 심볼과 데이터 심볼에 포함된 CP를 제거한다. 상기 CP 제거기(813)는 초기에는 고정 CP 길이 정보를 사용하여 고정 CP를 제거한다. 상기 고정 CP를 사용하여 고정 CP를 제거하면, 프리앰블을 수신할 수 있다.

상기 역고속 푸리에 변환기(815)는 고정 CP가 제거된 신호를 역고속 푸리에 변환하여 프리앰블을 검출한다.

상기 가변 CP 길이 정보 검출기(817)는 상기 프리앰블의 프리앰블 패턴을 사 용하여 가변 CP 길이 정보를 추출한다. 상기 검출된 가변 CP 길이 정보를 상기 CP 제거기(813)로 출력한다.

상기 CP 제거기(813)는 상기 가변 CP 길이 정보를 수신하면, 상기 가변 CP 길이 정보를 사용하여 수신된 데이터 심볼로부터 가변 CP를 제거한다.

상기 IFFT기(815)는 상기 가변 CP 길이 정보가 제거된 신호 역고속 푸리에 변환하여 데이터를 검출하고, 상기 데이터를 사용하여 기지국이 송신한 데이터를 복원한다.

여기서는 하나의 CP 제거기와 역고속 푸리에 변환기를 사용하여 프리앰블과 데이터를 검출하는 것을 일예로 설명하였으나 프리앰블을 검출하는 CP 제거기와 역고속 푸리에 변환기 또는 데이터를 검출하는 CP 제거기와 역고속 푸리에 변환기를 각각 구비할 수도 있다.

이때 상기 프리앰블 검출기는 제 1 CP 제거기와 제 1 역고속 푸리에 변환기를 포함할 수 있으며, 상기 데이터 검출기는 상기 가변 CP 길이 정보 검출기, 제 2 CP 제거기, 제 2 역고속 푸리에 변환기를 포함할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 일반적인 통신 시스템에서 사용되는 CP를 도시한 도면,

도 2는 일반적인 통신 시스템에서 다양한 셀 반경을 갖는 기지국들과 통신하는 단말기를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 제안된 CP가 포함된 심볼들을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 기지국 동작 과정을 도시한 순서도,

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 단말기 동작 과정을 도시한 순서도,

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 가변 CP 정보를 송신하기 위한 프리앰블 패턴들을 도시한 도면,

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 구조를 도시한 도면,

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말기 구조를 도시한 도면.

Claims (28)

1. 통신 시스템에서 기지국의 데이터 송신 방법에 있어서,

   프리앰블과 고정 길이를 갖는 제 1 순환 보호 구간을 포함하는 프리앰블 심볼을 생성하는 과정과,

   데이터와 상기 기지국의 셀 크기에 상응한 길이를 갖는 제 2 순환 보호 구간을 포함하는 데이터 심볼을 생성하는 과정과,

   상기 프리앰블 심볼과 상기 데이터 심볼을 송신하는 과정을 포함하는 데이터 송신 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 프리앰블 심볼은 상기 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보를 포함함을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 프리앰블은 기준 프리앰블 패턴을 상기 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보에 상응하게 순환 쉬프트된 프리앰블 패턴을 가짐을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터는 프레임 제어 헤더, 맵, 데이터 버스트를 포함함을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 데이터 심볼을 생성하는 과정은,

   상기 제 2 순환 보호 구간의 길이를 설정하는 과정과,

   상기 제 2 순환 보호 구간의 길이에 상응하는 상기 제 2 순환 보호 구간을 생성하고, 상기 제 2 순환 보호 구간과 상기 데이터를 포함하는 상기 데이터 심볼을 생성하는 과정을 포함하는 데이터 송신 방법.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 2 순환 보호 구간은 가변길이를 가짐을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
7. 통신 시스템에서 단말기의 데이터 수신 방법에 있어서,

   프리앰블 심볼과 데이터 심볼을 수신하는 과정과,

   상기 프리앰블 심볼에서 고정 길이를 갖는 제 1 순환 보호 구간을 제거하여 프리앰블을 검출하는 과정과,

   상기 데이터 심볼에서 기지국의 셀 크기에 상응한 길이를 갖는 제 2 순환 보호 구간을 제거하여 데이터를 검출하는 과정을 포함하는 데이터 수신 방법.
8. 제 7 항에 있어서,

   상기 프리앰블로부터 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보를 검출하는 과정을 더 포함하며,

   상기 데이터를 검출하는 과정은

   상기 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보를 사용하여 상기 데이터를 검출하는 과정을 포함하는 데이터 수신 방법.
9. 제 7 항에 있어서,

   상기 프리앰블은 기준 프리앰블 패턴을 상기 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보에 상응하게 순환 쉬프트된 프리앰블 패턴을 가짐을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
10. 제 7 항에 있어서,

    상기 데이터는 프레임 제어 헤더, 맵, 데이터 버스트를 포함함을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
11. 제 7 항에 있어서,

    상기 제 2 순환 보호 구간은 가변 길이를 가짐을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
12. 통신 시스템에서 데이터 송수신 시스템에 있어서,

    단말기와,

    기지국을 포함하고,

    상기 기지국은 프리앰블과 고정 길이를 갖는 제 1 순환 보호 구간을 포함하는 프리앰블 심볼을 생성하고, 데이터와 상기 기지국의 셀 크기에 상응한 길이를 갖는 제 2 순환 보호 구간을 포함하는 데이터 심볼을 생성하고, 상기 프리앰블 심볼과 상기 데이터 심볼을 생성하는 생성부와,

    상기 프리앰블 심볼과 상기 데이터 심볼을 상기 이동 단말기로 송신하는 송신부를 포함하는 데이터 송수신 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 기지국은 상기 프리앰블 심볼은 상기 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보를 포함함을 특징으로 하는 데이터 송수신 시스템.
14. 제 13 항에 있어서,

    상기 프리앰블은 기준 프리앰블 패턴을 상기 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보에 상응하게 순환 쉬프트된 프리앰블 패턴을 가짐을 특징으로 하는 데이터 송수신 시스템.
15. 제 12 항에 있어서,

    상기 데이터는 프레임 제어 헤더, 맵, 데이터 버스트를 포함함을 특징으로 하는 데이터 송수신 시스템.
16. 제 12 항에 있어서,

    상기 기지국은 제 2 순환 보호 구간의 길이를 설정하고, 상기 제 2 순환 보호 구간의 길이에 상응하는 상기 제 2 순환 보호 구간을 생성하고, 상기 제 2 순환 보호 구간과 상기 데이터를 포함하는 상기 데이터 심볼을 생성함을 특징으로 하는 데이터 송수신 시스템.
17. 제 12 항에 있어서,

    상기 제 2 순환 보호 구간은 가변 길이를 가짐을 특징으로 하는 데이터 송수신 시스템.
18. 제 12 항에 있어서,

    상기 생성기는;

    상기 프리앰블 심볼을 생성하는 프리앰블 심볼 생성기와,

    상기 데이터 심볼을 생성하는 데이터 심볼 생성기를 포함하는 데이터 송수신 시스템.
19. 제 18 항에 있어서,

    상기 프리앰블 심볼 생성기는;

    상기 제 2 순환 보호 구간의 길이를 설정하고, 상기 제 2 순환 보호 구간의 길이에 상응하는 상기 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보를 사용하여 프리앰블을 생성하는 프리앰블 생성기와,

    상기 프리앰블을 고속 푸리에 변환하는 제 1 고속 푸리에 변환기와,

    상기 고속 푸리에 변환된 프리앰블과 상기 제 1 순환 보호 구간을 포함하는 프리앰블 심볼을 생성하는 제 1 순환 보호 구간 삽입기를 포함하는 데이터 송수신 시스템.
20. 제 16 항에 있어서,

    상기 데이터 심볼 생성기는;

    상기 데이터를 생성하는 데이터 생성기와,

    상기 데이터를 고속 푸리에 변환하는 제 2 고속 푸리에 변환기와,

    상기 고속 푸리에 변환된 데이터와 상기 제 2 순환 보호 구간을 포함하는 데이터 심볼을 생성하는 제 2 순환 보호 구간 삽입기를 포함하는 데이터 송수신 시스템.
21. 통신 시스템에서 데이터 송수신 시스템에 있어서,

    기지국과,

    단말기를 포함하고,

    상기 단말기는;

    프리앰블 심볼과 데이터 심볼을 수신하는 수신기와,

    상기 프리앰블 심볼에서 고정 길이를 갖는 제 1 순환 보호 구간을 제거하여 프리앰블을 검출하고, 상기 데이터 심볼에서 기지국의 셀 크기에 상응한 길이를 갖는 제 2 순환 보호 구간을 제거하여 데이터를 검출하는 검출기를 포함하는 데이터 송수신 시스템.
22. 제 21 항에 있어서,

    상기 단말기는 상기 프리앰블로부터 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보를 검출하고, 상기 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보를 사용하여 상기 데이터를 검출함을 특징으로 하는 데이터 송수신 시스템.
23. 제 21 항에 있어서,

    상기 프리앰블은 기준 프리앰블 패턴을 상기 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보에 상응하게 순환 쉬프트된 프리앰블 패턴을 가짐을 특징으로 하는 데이터 송수신 시스템.
24. 제 21 항에 있어서,

    상기 데이터는 프레임 제어 헤더, 맵, 데이터 버스트를 포함함을 특징으로 하는 데이터 송수신 시스템.
25. 제 21 항에 있어서,

    상기 제 2 순환 보호 구간은 가변 길이를 가짐을 특징으로 하는 데이터 송수신 시스템.
26. 제 21 항에 있어서,

    상기 검출기는;

    상기 프리앰블 심볼에서 상기 프리앰블을 검출하는 프리앰블 검출기와,

    상기 데이터 심볼에서 상기 데이터를 검출하는 데이터 검출기를 포함하는 데이터 송수신 시스템.
27. 제 26 항에 있어서,

    상기 프리앰블 검출기는;

    상기 프리앰블 심볼에서 제 1 순환 보호 구간을 제거하는 제 1 순환 보호 구간 제거기와,

    상기 제 1 순환 보호 구간이 제거된 프리앰블 심볼을 역고속 푸리에 변환하여 프리앰블을 검출하는 제 1 역고속 푸리에 변환기를 포함하는 데이터 송수신 시스템.
28. 제 27 항에 있어서,

    상기 데이터 검출기는;

    상기 프리앰블을 사용하여 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보를 검출하는 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보 검출기와,

    상기 제 2 순환 보호 구간의 길이 정보를 사용하여 상기 데이터 심볼에서 제 2 순환 보호 구간을 제거하는 제 2 순환 보호 구간 제거기와,

    상기 제 2 순환 보호 구간이 제거된 데이터 심볼을 역고속 푸리에 변환하여 데이터를 검출하는 제 2 역고속 푸리에 변환기를 포함하는 데이터 송수신 시스템.

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