KR20090114021A - Ｔｄｄ 신호의 타이밍 모니터링 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

TDD 방식의 무선 통신 시스템에서 하향링크 데이터 전송 구간과 상향링크 데이터 전송 구간의 비율을 정확하게 설정하기 위해 TDD 신호의 타이밍을 검사할 수 있는 본 발명의 일 측면에 따른 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치는 TDD(Time Division Duplex) 신호가 제1 레벨인 구간 및 제2 레벨인 구간의 크기 값을 측정하는 카운터; 상기 TDD 신호의 레벨이 변할 때 마다 리셋 신호를 생성함으로써 상기 카운터를 초기화하는 리셋 신호 생성부; 및 소정 주기 마다 상기 제1 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 상기 TDD 신호의 타이밍을 모니터링하는 제어부를 포함한다.
TDD, 하향, 상향, 비율, 카운터

Description

ＴＤＤ 신호의 타이밍 모니터링 장치 및 방법{Method and Apparatus for Monitoring Timing of TDD Signal}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서 보다 상세하게는 TDD 방식의 무선 통신 시스템에서 TDD 신호의 타이밍 모니터링에 관한 것이다.
무선 통신산업의 발달 및 인터넷 서비스에 대한 사용자의 요구가 점차 증가되고 있어 음성 서비스 제공을 위한 종래의 이동 통신망으로는 사용자의 요구를 충족시킬 수가 없게 됨에 따라, 최근에는 무선 통신망을 통해 음성 서비스뿐만 아니라 인터넷 서비스도 함께 제공할 수 있는 무선 통신망들이 개발되고 있다.
그 중에서 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준에서 제시된 무선 통신 시스템은 종래의 음성 서비스를 위한 무선 통신 기술에 비해 데이터의 대역폭이 넓어 짧은 시간에 많은 데이터를 전송할 수 있으며, 모든 사용자가 채널을 공유하므로 채널을 효율적으로 사용하는 것이 가능하다.
구체적으로, IEEE 802.16 표준에서 제안된 무선 통신 시스템은 변조 방식으로 직교 주파수 분할 다중 접속 방식(OFDMA: Orthogonal Frequency division Multiplexing Access)을 사용하고, 듀플렉스 방식으로는 TDD(Time Division Duplex) 또는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식을 사용한다.
여기서, OFDMA방식은 서브 캐리어간 직교성을 갖는다는 것으로, 다중경로 페이딩에 우수한 특성을 가질 수 있으며 특정 서브 캐리어에서의 신호 대 잡음비에 따라 각 서브 캐리어에 대한 데이터 전송률을 적응적으로 조절하여 전송 용량을 크게 향상시킬 수 있다.
한편, TDD 방식은 동일한 주파수 대역에서 시간적으로 하향링크 데이터 전송 구간 및 상향링크 데이터 전송 구간을 교대로 배정하는 양방향 전송방식으로서, 하향링크 데이터 전송 구간 및 상향링크 데이터 전송 구간에 각기 다른 2개의 주파수를 배정하는 FDD 방식보다 전송 효율이 높고, 타임슬롯의 동적 할당으로 비대칭(Asymmetric)이나 버스티(Bursty)한 어플리케이션 전송에 적합한 장점이 있다.
TDD 방식을 이용하는 무선 통신 시스템의 프레임은 하향링크 데이터 전송 구간 및 상향링크 데이터 전송 구간이 시간적으로 분리되어 있는데, 이때 하향링크 데이터 전송 구간 및 상향링크 데이터 전송 구간의 비율은 도 1에 도시된 바와 같이 채널의 대역폭 및 하향링크 데이터 전송 구간 및 상향링크 데이터 전송 구간의 심볼 비율에 따라 다양하게 설정될 수 있다.
이러한 TDD 방식을 이용하는 무선 통신 시스템에서는 데이터를 보다 정확하게 전송하기 위해 하향링크 데이터 전송 구간과 상향링크 데이터 전송 구간의 구분이 매우 중요하며, 종래의 무선 통신 시스템은 하향링크 데이터 전송 구간과 상향링크 데이터 전송 구간의 구분을 위해 모뎀에서 제공되는 TDD 신호를 이용하였다.
이러한 TDD 신호의 파형이 도 2에 도시되어 있다. 도 2에 도시된 바와 같 이, 5ms인 TDD 신호의 단위 파형은 하향링크 데이터 전송 구간과 TTG(Transmit/Receive Transition Gap) 구간으로 구성되는 하향링크 구간(Down Link, DL)과 상향링크 데이터 전송 구간과 RTG(Receive/Transmit Transition Gap) 구간으로 구성되는 상향링크 구간(Up Link, UL)으로 구성되며, 이때, 하향링크 구간은 하이레벨이고, 상향링크 구간은 로우레벨임을 알 수 있다.
그러나, 이러한 종래의 무선 통신 시스템의 경우 TDD 신호의 타이밍, 즉 TDD 신호에서 하향링크 구간과 상향링크 구간의 비율이 정상적으로 설정되어 있는지 여부를 판단할 수 있는 방법이 존재하지 않아, TDD 신호의 타이밍이 정상적인지 않은 경우 프레임 내에서 하향링크 데이터 전송 구간과 상향링크 데이터 전송 구간의 설정이 정상인지 여부도 정확하게 판단할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, TDD 방식의 무선 통신 시스템에서 하향링크 데이터 전송 구간과 상향링크 데이터 전송 구간의 비율을 정확하게 설정하기 위해 TDD 신호의 타이밍을 모니터링하는 장치 및 방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치는 TDD(Time Division Duplex) 신호가 제1 레벨인 구간 및 제2 레벨인 구간의 크기 값을 측정하는 카운터; 상기 TDD 신호의 레벨이 변할 때 마다 리셋 신호를 생성함으로써 상기 카운터를 초기화하는 리셋 신호 생성부; 및 소정 주기 마다 상기 제1 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 상기 TDD 신호의 타이밍을 모니터링하는 제어부를 포함한다.
이때, 상기 기준값 그룹은 채널의 대역폭에 따라 구분되는 제1 그룹 및 제2 그룹을 포함하고, 상기 제1 그룹 및 제2 그룹 각각은 하향링크 데이터 전송 구간 및 상향링크 데이터 전송 구간의 심볼비율(Symbol Ratio)에 따라 복수개의 기준값들을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 카운터는 상기 제1 레벨 구간 동안 발생된 클럭의 개수를 카운팅함으로써 상기 제1 레벨 구간의 크기 값을 측정하고, 상기 제2 레벨 구간 동안 발생된 클 럭의 개수를 카운팅함으로써 상기 제2 레벨 구간의 크기 값을 측정하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제1 레벨 구간은 하향링크 데이터 전송 구간과 TTG(Transmit/Receive Transition Gap) 구간을 포함하는 구간이고, 상기 제2 레벨 구간은 상향링크 데이터 전송 구간과 RTG(Receive/Transmit Transition Gap) 구간을 포함하는 구간인 것을 특징으로 하는 한다.
상기 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치는 상기 제1 레벨 구간의 크기 값이 저장되는 제1 레지스터 및 상기 제2 레벨 구간의 크기 값이 저장되는 제2 레지스터로 이루어진 제1 메모리를 더 포함하는데, 이때, 상기 카운터는 상기 TDD 신호가 폴링(Falling)일 때 상기 제1 레벨 구간의 크기 값을 상기 제1 레지스터에 저장하고, 상기 TDD 신호가 라이징(Rising)일 때 상기 제2 레벨 구간의 크기 값을 상기 제2 레지스터에 저장하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치는 상기 카운터에 의해 측정된 제1 및 제2 레벨 구간의 크기 값 중 어느 하나가 임계치 이상이 되는 경우 알람신호를 생성하는 제1 알람신호 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 제어부는, 상기 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 독출하는 데이터 독출부; 상기 하나 이상의 기준값 그룹이 저장되는 제2 메모리; 상기 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 상기 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 상기 TDD 신 호의 타이밍이 정상인지 여부를 판단하는 판단부; 및 상기 TDD 신호의 타이밍이 비정상적인 것으로 판단되는 경우 알람신호를 생성하는 제2 알람신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 데이터 독출부는 어드레스 버스(Address Bus) 및 데이터 버스(Data Bus)를 이용하여 상기 제1 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 독출하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 클럭은 소정 샘플링 주기로 메인 컨트롤 및 클럭 유닛(MCCU: Main Control and Clock Unit)에 의해 생성되는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치는 TDD 신호를 수신하고, TDD 신호의 레벨이 변할 때 마다 리셋 신호를 생성하는 리셋 신호 생성부; 상기 리셋 신호를 수신하여 상기 리셋 신호가 수신된 시점부터 다음 리셋 신호가 수신될 때까지 발생된 클럭의 개수를 카운팅하여 저장하는 카운터; 소정 시간 주기로 클럭의 개수를 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 상기 TDD 신호의 타이밍을 모니터링하는 제어부를 포함한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 측면에 따른 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법은 TDD 신호를 수신하는 단계; 상기 TDD 신호가 제1 레벨인 구간 및 제2 레벨인 구간의 크기 값을 측정하는 단계; 상기 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 상기 TDD 신호의 타이밍이 정상인지 여부를 판단하는 단 계; 및 상기 TDD 신호가 비정상적인 것으로 판단되는 경우 알람신호를 생성하는 단계를 포함한다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, TDD 신호의 타이밍 모니터링을 통해 TDD 신호의 타이밍이 정확하게 설정될 수 있도록 함으로써 하향링크 데이터 전송 구간과 상향링크 데이터 전송 구간을 정확하게 설정할 수 있고, 이로 인해 기지국과 단말간에 데이터를 정확하게 송수신할 수 있다는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치의 개략적인 블록도 이다. 도시된 바와 같이, TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치(300)는 리셋 신호 생성부(310), 카운터(320), 제1 메모리(330), 및 제어부(340)를 포함한다.
리셋 신호 생성부(310)는 모뎀(미도시)으로부터 제공되는 TDD(Time Division Duplex) 신호를 수신하고, 수신된 TDD 신호의 레벨이 변할 때 마다 리셋 신호를 생성함으로써 후술할 카운터(320)를 초기화 시킨다.
이때, TDD 신호는 도 4a에 도시된 바와 같이, 하이레벨과 로우레벨이 주기적으로 반복되는데, 여기서 하이레벨인 구간(이하, '제1 레벨 구간' 이라 함)은 하향링크 구간에 해당하는 것으로서, 하향링크 구간이란 프레임 중 하향링크 데이터 전송 구간과 TTG(Transmit/Receive Transition Gap)구간을 포함하는 개념이다. 한 편, 로우레벨인 구간(이하, '제2 레벨 구간'이라 함)은 상향링크 구간에 해당하는 것으로서, 상향링크 구간이란 프레임 중 상향링크 데이터 전송구간과 RTG(Receive/Transmit Transition Gap) 구간을 포함하는 개념이다.
즉, 리셋 신호 생성부(310)는 도 4b에 도시된 바와 같이, TDD 신호가 제1 레벨에서 제2 레벨로 바뀌거나, 제2 레벨에서 제1 레벨로 바뀔 때 마다 리셋 신호를 생성하고, 이러한 리셋 신호를 후술할 카운터(320)로 제공함으로써 카운터를 초기화시키는 것이다.
다시 도 3을 참조하면, 카운터(320)는 TDD 신호가 제1 레벨인 구간 및 제2 레벨인 구간의 크기 값을 측정하고, 측정된 제1 레벨 구간 및 제2 레벨 구간의 크기값을 후술할 제1 메모리(330)에 저장한다. 일 실시예에 있어서 카운터(320)는 소정 샘플링 주기로 샘플링된 클럭신호를 수신하여, 제1 레벨 구간 및 제2 레벨 구간동안 수신된 클럭의 개수를 각각 카운팅함으로써 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 측정할 수 있다. 이때, 클럭신호는 기지국의 전반적인 동작을 제어하는 메인 컨트롤 및 클럭 유닛(MCCU: Main Control and Clock Unit)에 의해 생성된 것일 수 있다.
여기서, 메인 컨트롤 및 클럭 유닛은 기지국 관리 프로세서(RMP: RAS Management Processor)와 GPS 수신기/클럭 분배기(GPS Receiver/Clock Distribution)가 내장된 유닛이다. 기지국 관리프로세서는 호 처리 블록(Call Processing Block)을 관장하고 하위 블록(Block)에 대한 통신, 제어, 장애정보, 상태정보, 통계정보를 취합하여 보고하는 기능을 수행하며, 상술한 기능들을 수행하 는 프로세서의 소프트웨어를 다운로드 받기 위한 로딩블록(Loading Block)을 포함하고, GPS 수신기/클럭 분배기는 정확한 시간동기를 필요로 하는 무선 통신 시스템을 운용하기 위하여 위성으로부터 수신하여 동기된 클럭 관련 신호들을 하위 블록으로 분배하는 기능을 수행한다.
한편, 카운터(320)는 TDD 신호가 폴링(Falling) 상태인지 또는 라이징(Rising) 상태인지 여부를 판단함으로써 카운팅 된 클럭의 개수가 제1 레벨 구간의 크기 값인지 제2 레벨 구간의 크기 값인지를 결정하게 된다. 즉, TDD 신호가 폴링인 경우, 카운팅된 클럭의 개수는 제1 레벨 구간의 크기 값을 나타내는 것으로 결정하고, TDD 신호가 라이징인 경우 카운팅된 클럭의 개수는 제2 레벨 구간의 크기 값을 나타내는 것으로 결정한다.
이하에서는, 카운터(320)가 제1 레벨 구간 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 측정하는 방법을 도 4c 및 도 4d를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 도 4c 및 도 4d에 도시된 바와 같이, 카운터(320)는 도 4b에 도시된 바와 같은 리셋 신호의 수신을 통해 초기화된 후부터 다음 번 리셋 신호가 수신될 때까지 발생되는 클럭의 개수를 카운팅함으로써 제1 레벨 구간의 크기값 또는 제2 레벨 구간의 크기값을 측정한다.
구체적으로, 카운터(320)는 제1 리셋 신호(400)의 수신으로 초기화된 이후에 발생된 클럭의 개수를 제2 리셋 신호(410)가 수신될 때까지 카운팅하는데, 이때, 카운팅된 클럭 개수는 TDD 신호가 제1 레벨이므로 프레임 중 하향링크 구간의 크기가 된다. 또한, 카운터(320)는 제2 리셋 신호(410)의 수신으로 다시 초기화된 이 후에 발생된 클럭의 개수를 제3 리셋 신호(420)가 수신될 때까지 카운팅 하는데, 이때, 카운팅된 클럭의 개수는 TDD 신호가 제2 레벨이므로 프레임 중 상향링크 구간의 크기가 된다.
카운터(320)는 이러한 과정을 통해 카운팅된 클럭의 개수를 제1 메모리(330)에 저장한다.
상술한 실시예에 있어서는 카운터(320)가 카운팅된 클럭의 개수를 항상 제1 메모리(330)에 저장하는 것으로 기재하였지만, 변형된 실시예에 있어서 카운터(320)는 카운팅된 클럭의 개수가 임계치 이상이 되는 경우 카운팅된 클럭의 개수를 제1 메모리(330)에 저장하지 않을 수 있다.
여기서, 카운팅된 클럭의 개수가 임계치 이상인 경우 이를 제1 메모리에 저장하지 않는 것은 카운팅된 클럭의 개수가 임계치 이상이라는 것은 TDD 신호가 제1 레벨 또는 제2 레벨로 지속되고 있다는 것을 의미할 수 있고, 이는 TDD 신호의 타이밍이 비정상적인 것임을 의미하는 것이므로 이러한 사실을 모뎀으로 알리기 위한 것이다.
이를 위해 본 발명은 TDD 신호의 타이밍이 비정상임을 알리기 위한 알람 신호를 생성하는 제1 알람신호 생성부(325)를 더 포함할 수 있다. 제1 알람신호 생성부(325)는 카운팅된 클럭의 개수가 임계치 이상임을 나타내는 신호가 카운터(320)로부터 수신되면 알람신호를 생성하고, 이를 모뎀으로 제공함으로써 모뎀 리셋과 같은 과정을 통해 모뎀이 TDD 신호의 타이밍을 조절할 수 있도록 한다.
제1 메모리(330)는 카운터(320)에 의해 측정된 제1 레벨 구간 및 제2 레벨 구간의 크기 값이 저장되는 것으로서, 제1 메모리(330)는 제1 레벨 구간의 크기 값이 저장되는 제1 레지스터(332) 및 제2 레벨 구간의 크기 값이 저장되는 제2 레지스터(334)를 포함한다.
상술한 바와 같이, 카운터(320)는 TDD 신호가 폴링인 경우에는 카운팅된 클럭의 개수를 제1 레벨 구간의 크기 값으로 결정하고 TDD 신호가 라이징인 경우에는 카운팅된 클럭의 개수를 제2 레벨 구간의 크기 값으로 결정하기 때문에, 제1 레지스터(332)에는 TDD 신호가 폴링일 때 카운팅된 클럭의 개수가 저장되고, 제2 레지스터(334)에는 TDD 신호가 라이징일 때 카운팅된 클럭의 개수가 저장된다.
제어부(340)는 제1 메모리(330)에 저장된 제1 레벨 구간의 크기값 및 제2 레벨 구간의 크기값을 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값 들 중 어느 하나와 비교함으로써 TDD 신호의 타이밍이 정상인지 여부를 판단하는 것으로서, 도 3에 도시된 바와 같이 데이터 독출부(342), 제2 메모리(344), 판단부(346), 및 제2 알람신호 생성부(348)를 포함한다.
데이터 독출부(342)는 제1 메모리(330)에 저장되어 있는 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 독출하여 후술할 판단부(346)로 제공하는 것으로서, 일 실시예에 있어서 데이터 독출부(342)는 어드레스 버스(Address Bus) 및 데이터 버스(Data Bus)를 이용하여 제1 메모리(330)로부터 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 독출할 수 있다.
구체적으로, 제1 레벨 구간의 크기 값을 독출하고자 하는 경우, 어드레스 버스 및 데이터 버스를 이용하여 제1 레지스터(332)에 저장되어 있는 클럭의 개수를 독출하고, 제2 레벨 구간의 크기 값을 독출하고자 하는 경우, 어드레스 버스 및 데이터 버스를 이용하여 제2 레지스터(334)에 저장되어 있는 클럭의 개수를 독출하는 것이다.
제2 메모리(344)는 TDD 신호의 정상 여부를 판단하기 위한 기준값들이 저장된다. 이때, 각 기준값들은 도 1에 도시된 바와 같은 OFDMA 심볼 구간(Symbol Duration), RTG 구간의 크기, TTG 구간의 크기, 및 하향링크 데이터 전송 구간과 상향링크 데이터 전송 구간의 심볼 비율을 이용하여 결정된다.
일 실시예에 있어서, 기준값들은 채널의 대역폭에 따라 제1 기준값 그룹 및 제2 기준값 그룹으로 구분되고, 제1 기준값 그룹 및 제2 기준값 그룹은 하향링크 데이터 전송 구간 및 상향링크 데이터 전송 구간의 심볼 비율(이하, '심볼 비율'이라 함)에 따라 다시 복수개의 기준값들을 포함할 수 있다.
예컨대, 와이맥스(WiMAX) 표준은 도 1에 도시된 바와 같이, 2개의 채널 대역폭을 지원하기 때문에, 제1 기준값 그룹에는 대역폭이 8.75MHz인 경우의 기준값들이 포함되고, 제2 기준값 그룹에는 대역폭이 10MHz인 경우의 기준값들이 포함된다. 또한, 대역폭이 8.75MHz인 제1 기준값 그룹에는 심볼 비율이 (30, 12), (29, 13), (28, 14), (27, 15), (26, 16), (25, 17), 및 (24, 18)인 경우와 같이 7개의 기준값들이 포함될 수 있고, 대역폭이 10MHz인 제2 기준값 그룹에는 심볼 비율이 (35, 12), (34, 13), (33, 14), (32, 15), (31, 16), (30, 17), (29, 18), (28, 19), (27, 20), 및 (26, 21)인 경우와 같이 10개의 기준값들이 포함될 수 있다.
이때, 제2 메모리(344)에는 도 1에 도시된 바와 같은 디폴터 심볼 비율을 이 용해서 산출된 기준값이 채널의 대역폭에 따른 디폴터 기준값으로 설정되어 있을 수 있으며, 복수개의 기준값 들 중 TDD 신호의 정상 여부 판단에 이용될 기준값은 후술할 판단부(346)에 의해 선택된다.
판단부(346)는 데이터 독출부(342)에 의해 독출된 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 제2 메모리(346)에 저장되어 있는 기준값 그룹에 포함되어 있는 기준값 들 중 어느 하나와 비교함으로써 TDD 신호의 타이밍이 정상인지 여부를 판단한다.
구체적으로, 판단부(346)는 채널의 대역폭 또는 현재 프레임의 심볼 비율을 고려하여 제2 메모리(346)로부터 판단에 사용될 기준값을 선택하고, 선택된 기준값과 데이터 독출부(342)에 의해 독출된 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 비교한다. 비교결과, 독출된 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기값이 기준값으로부터 임계치 이상 벗어난 경우 판단부(346)는 TDD 신호의 타이밍이 비정상 적인 것으로 판단한다.
일 실시예에 있어서 판단부(346)는 소정 주기 마다 TDD 신호의 타이밍이 정상적인지 여부를 체크할 수 있다. 이때, 소정 주기는 5ms일 수 있다.
제2 알람신호 생성부(348)는 판단부(346)에 의한 판단결과 TDD 신호의 타이밍이 비정상적인 것으로 판단되는 경우 알람신호를 생성하는 것으로서, 제2 알람신호 생성부(348)는 알람신호를 생성한 후 이를 모뎀으로 제공함으로써 모뎀 리셋과 같은 과정을 통해 모뎀이 TDD 신호의 타이밍을 조절할 수 있도록 한다.
상술한 바와 같은 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치(300)는 무선 통신 시스 템의 기지국에 포함되어 있는 디지털 채널카드 유닛(DCCU: Digital Channel Card Unit) 또는 트랜시버 유닛(Transceiver Unit) 상에 구현될 수 있다.
여기서, 디지털 채널카드 유닛은 무선 통신 시스템의 MAC/PHY 모뎀(Modem)을 처리하기 위한 베이스 밴드 프로세서(BBP: Base Band Processor)가 탑재된 유닛으로, 데이터 랜덤화, 컨벌루션/컨벌루션-터보 채널 코딩/디코딩, 인터리빙(Interleaving), FUSC/PUSC에 대한 서브채널 할당 등의 기능을 수행하여 단말과의 데이터 전송을 처리하며, 또한 리피터 인터페이스 유닛에 수신 다이버시티(Diversity) 기능을 지원한다. 디지털 채널카드 유닛은 송수신 유닛 및 리피터 인터페이스 유닛과 직병렬 변환기(SerDes: Serial and Desrializer)를 통해 연결되며, 메인 컨트롤 및 클럭 유닛 및 네트워크 인터페이스 스위치 유닛과 이더넷으로 연결되어 단말과 기지국 사이의 데이터 처리를 원활하게 한다.
트랜시버 유닛은 디지털 채널카드 유닛에서 전송된 디지털 IF 신호를 RF 신호로 변환하여 고출력 증폭 유닛으로 전송하고, RF 프론트-엔드 유닛에서 수신된 RF 신호를 디지털 IF 신호로 변환하여 디지털 채널카드 유닛으로 전송하는 것으로, 신호처리를 위한 송수신 프로세서(TRP: Transceiver Processor)가 탑재되어 있다.
이외에도 상술한 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치(300)는 분리형 기지국에서 디지털 유닛(DU: Digital Unit)과 RF 유닛(RU: RF Unit)의 인터페이스 역할을 담당하는 BOMU와 같은 인터페이스 장치에도 포함될 수 있다.
한편, TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치(300)에 포함된 구성요소들 중 리셋 신호 생성부(310), 카운터(320), 제1 메모리(330), 및 제2 알람신호 생성부(325)는 디지털 채널카드 유닛, 트랜시버 유닛, 또는 BOMU의 FPGA(Field Programmable Gate Array)부에 포함될 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조하여 TDD 신호의 타이밍을 제어하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다. 이러한 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법은 상술한 바와 같이 무선 통신 시스템의 기지국에 포함된 디지털 채널카드 유닛, 트랜시버 유닛, 또는 BOMU와 같은 구성요소를 통해 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법을 보여주는 플로우차트이다.
도시된 바와 같이, 먼저, 모뎀으로부터 TDD 신호를 수신한다(S500). 이후, 수신된 TDD 신호 중 제1 레벨 구간의 크기 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 측정한다(S510).
일 실시예에 있어서 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값은 각 레벨 구간 동안 발생된 클럭의 개수를 이용하여 측정할 수 있다. 구체적으로, 수신된 TDD 신호의 레벨이 변할 때 마다 리셋 신호를 생성함으로써 카운터를 초기화하고, 다음 번 리셋 신호가 생성될 때까지 카운터로 수신되는 클럭의 개수를 카운팅함으로써 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 측정하는 것이다.
다음으로, 측정된 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값 중 어느 하나가 임계치 이상인지 여부를 판단하여(S520), 임계치 이상인 경우 TDD 신호가 제1 레벨 또는 제2 레벨 상태로 지속되고 있는 것으로 판단하여 알람 신호를 생성한다(S530). 이러한 과정을 통해 생성된 알람 신호는 모뎀으로 제공되어 모뎀 리셋과 같은 과정을 통해 모뎀이 TDD 신호의 타이밍을 제어할 수 있도록 한다.
한편, S520단계에서, 임계치 이상이 아닌 경우, 측정된 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 제1 메모리에 저장한다(S540). 일 실시예에 있어서 제1 레벨 구간의 크기 값은 TDD 신호가 폴링일 때는 제1 메모리 중 제1 레지스터에 저장되고, 제2 레벨 구간의 크기값은 TDD 신호가 라이징일 때는 제1 메모리 중 제2 레지스터에 저장된다.
다음으로, 제1 메모리에 저장된 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 소정 주기마다 독출한 후(S550), 독출된 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 TDD 신호의 타이밍이 정상적인지 여부를 판단한다(S560).
일 실시예에 있어서, 기준값은 채널의 대역폭에 따라 제1 기준값 모드 및 제2 기준값 모드로 구분되고, 제1 기준값 모드 및 제2 기준값 모드는 다시 심볼 비율에 따라 복수개의 기준값들을 포함한다. 이때, 비교를 위해 사용될 기준값은 채널 대역폭 및 현재 프레임의 심볼 비율을 고려하여 결정할 수 있다.
비교결과, 측정된 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값이 기준값으로부터 임계치 이상 벗어난 경우, TDD 신호의 타이밍이 비정상적인 것으로 판단하여 알람 신호를 생성한다(S580). 이러한 과정을 통해 생성된 알람신호는 모뎀으로 제공되어 모뎀 리셋과 같은 과정을 통해 모뎀이 TDD 신호의 타이밍을 조절하게 한다.
상술한 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 이용하여 수행될 수 있는 프로그램 형태로도 구현될 수 있는데, 이때 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법을 수행하기 위한 프로그램은 하드 디스크, CD-ROM, DVD, 롬(ROM), 램, 또는 플래시 메모리와 같은 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록 매체에 저장된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 WiMAX 표준 프레임의 파라미터들을 보여주는 도면.
도 2는 TDD 신호의 파형을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치의 개략적인 블럭도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법 구현에 이용되는 신호들의 파형을 보여주는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법을 보여주는 플로우차트.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
300: TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치 310: 리셋 신호 생성부
320: 카운터 325: 제1 알람신호 생성부
330: 제1 메모리 340: 제어부

Claims (20)

  1. TDD(Time Division Duplex) 신호가 제1 레벨인 구간 및 제2 레벨인 구간의 크기 값을 측정하는 카운터;
    상기 TDD 신호의 레벨이 변할 때 마다 리셋 신호를 생성함으로써 상기 카운터를 초기화하는 리셋 신호 생성부; 및
    소정 주기 마다 상기 제1 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 상기 TDD 신호의 타이밍을 모니터링하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기준값 그룹은 채널의 대역폭에 따라 구분되는 제1 그룹 및 제2 그룹을 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 그룹 및 제2 그룹 각각은 하향링크 데이터 전송 구간 및 상향링크 데이터 전송 구간의 심볼비율(Symbol Ratio)에 따라 복수개의 기준값들을 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 카운터는 상기 제1 레벨 구간 동안 발생된 클럭의 개수를 카운팅함으로써 상기 제1 레벨 구간의 크기 값을 측정하고, 상기 제2 레벨 구간 동안 발생된 클럭의 개수를 카운팅함으로써 상기 제2 레벨 구간의 크기 값을 측정하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 레벨 구간은 하향링크 데이터 전송 구간과 TTG(Transmit/Receive Transition Gap) 구간을 포함하는 구간이고, 상기 제2 레벨 구간은 상향링크 데이터 전송 구간과 RTG(Receive/Transmit Transition Gap) 구간을 포함하는 구간인 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 레벨 구간의 크기 값이 저장되는 제1 레지스터; 및
    상기 제2 레벨 구간의 크기 값이 저장되는 제2 레지스터로 이루어진 제1 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 카운터는 상기 TDD 신호가 폴링(Falling)일 때 상기 제1 레벨 구간의 크기 값을 상기 제1 레지스터에 저장하고, 상기 TDD 신호가 라이징(Rising)일 때 상기 제2 레벨 구간의 크기 값을 상기 제2 레지스터에 저장하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 카운터에 의해 측정된 제1 및 제2 레벨 구간의 크기 값 중 어느 하나가 임계치 이상이 되는 경우 알람신호를 생성하는 제1 알람신호 생성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 독출하는 데이터 독출부;
    상기 하나 이상의 기준값 그룹이 저장되는 제2 메모리;
    상기 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 상기 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 상기 TDD 신호의 타이밍이 정상인지 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 TDD 신호의 타이밍이 비정상적인 것으로 판단되는 경우 알람신호를 생성하는 제2 알람신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 데이터 독출부는 어드레스 버스(Address Bus) 및 데이터 버스(Data Bus)를 이용하여 상기 제1 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 독출하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 클럭은 소정 샘플링 주기로 메인 컨트롤 및 클럭 유닛(MCCU: Main Control and Clock Unit) 에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  12. TDD 신호를 수신하고, TDD 신호의 레벨이 변할 때 마다 리셋 신호를 생성하는 리셋 신호 생성부;
    상기 리셋 신호를 수신하여 상기 리셋 신호가 수신된 시점부터 다음 리셋 신호가 수신될 때까지 발생된 클럭의 개수를 카운팅하여 저장하는 카운터;
    소정 시간 주기로 상기 클럭의 개수를 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 상기 TDD 신호의 타이밍을 모니터링하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 TDD 신호의 레벨이 폴링(Falling)일 때 상기 카운터에 의해 카운팅된 클럭의 개수가 저장되는 제1 레지스터; 및
    상기 TDD 신호의 레벨이 라이징(Rising)일 때 상기 카운터에 의해 카운팅된 클럭의 개수가 저장되는 제2 레지스터로 이루어진 제1 메모리를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 레지스터에 저장되는 클럭의 개수는 하향링크 데이터 전송 구간 및 TTG 구간의 크기 값이고, 상기 제2 레지스터에 저장되는 클럭의 개수는 상향링크 데이터 전송 구간 및 RTG 구간의 크기 값인 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 제어부는,
    어드레스 버스 및 데이터 버스를 이용하여 클럭의 개수를 독출하는 데이터 독출부;
    상기 하나 이상의 기준값 그룹이 저장되는 제2 메모리;
    상기 클럭의 개수를 상기 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 상기 TDD 신호의 타이밍이 정상인지 여부를 판단하는 판단부; 및
    상기 TDD 신호의 타이밍이 비정상적인 것으로 판단되는 경우 알람신호를 생성하는 알람신호 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 장치.
  16. TDD 신호를 수신하는 단계;
    상기 TDD 신호가 제1 레벨인 구간 및 제2 레벨인 구간의 크기 값을 측정하는 단계;
    상기 제1 레벨 구간의 크기 값 및 제2 레벨 구간의 크기 값을 하나 이상의 기준값 그룹에 포함된 기준값들 중 어느 하나와 비교함으로써 상기 TDD 신호의 타이밍이 정상인지 여부를 판단하는 단계; 및
    상기 TDD 신호가 비정상적인 것으로 판단되는 경우 알람신호를 생성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제1 및 제2 레벨 구간의 크기값 측정단계에서,
    상기 제1 레벨 구간동안 발생된 클럭의 개수를 카운팅 함으로써 상기 제1 레벨 구간의 크기 값을 측정하고, 상기 제2 레벨 구간동안 발생된 클럭의 개수를 카운팅 함으로써 상기 제2 레벨 구간의 크기 값을 측정하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제1 레벨 구간은 하향링크 데이터 전송 구간과 TTG 구간을 포함하는 구간이고, 상기 제2 레벨 구간은 상향링크 데이터 전송 구간과 RTG 구간을 포함하는 구간인 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 기준값 그룹은 채널의 대역폭에 따라 구분되는 제1 그룹 및 제2 그룹을 포함하고, 상기 제1 그룹 및 제2 그룹 각각은 하향 및 상향링크 구간의 심볼비율(Symbol Ratio)에 따라 복수개의 기준값들로 구성되는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제1 및 제2 레벨 구간의 크기값 측정단계 이후에,
    상기 제1 및 제2 레벨 구간의 크기값 중 어느 하나가 임계치 이상인지 여부를 판단하는 단계를 더 포함함으로써,
    임계치 이상인 경우 알람신호를 생성하고, 임계치 이상이 아닌 경우 상기 TDD 신호의 타이밍이 정상인지 여부를 판단하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 TDD 신호의 타이밍 모니터링 방법.
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