KR20100020581A - 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스 할당 장치 및 방법 - Google Patents

광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스 할당 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성(SC : Self Configuration) 기지국의 프리앰블 인덱스(preamble index) 할당에 관한 것으로, 프리앰블 인덱스를 할당하기 위해 적어도 하나의 다른 기지국으로부터의 수신되는 신호를 이용하여 적어도 하나의 프리앰블 신호를 검출하는 검출기와, 상기 검출된 적어도 하나의 프리앰블 신호로부터 프리앰블 측정 정보를 구성하여, 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국으로 프리앰블 측정 정보를 요청하고, 상기 검출된 프리앰블 신호 및 상기 외부로부터 제공받은 프리앰블 측정 정보를 이용하여 상기 프리앰블 인덱스를 할당하는 제어기와, 상기 제어기에 의해 할당된 프리앰블 인덱스에 대응되는 프리앰블 신호를 생성하는 생성기를 포함하여, 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스 할당 시, 스스로 측정된 프리앰블 신호 검출 결과 및 다른 자가 구성 기지국에 의해 측정되는 프리앰블 신호 검출 결과를 모두 이용함으로써, 프리앰블 인덱스 할당을 위한 시간이 단축된다.
자가 구성(SC : Self Configuration), 프리앰블 인덱스(preamble index), OTAR(Over The Air Receiver)

Description

광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스 할당 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR ALLOCATING A PREAMBLE INDEX OF A SELF CONFIGURATION BASE STATION IN A BROADBAND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 자가 구성(SC : Self Configuration) 기지국을 사용하는 광대역 무선통신 시스템에 관한 것으로, 특히, 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스(preamble index)를 할당하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
통신의 발달과 멀티미디어 기술의 보급이 확대되면서, 대용량 전송을 위한 기술들이 이동통신 시스템에 적용되고 있다. 그 핵심 이슈 중의 하나는 무선용량 증대이다. 무선용량의 증대를 위한 가장 쉬운 방안은 보다 많은 주파수 대역을 할당하는 방법이지만, 이는 한정된 주파수 자원을 고려할 때 실현되기 어렵다. 따라서, 한정된 주파수 자원을 보다 효율적으로 사용하는 방식이 필요하다. 이를 위한 방안으로서, 주파수 이용 효율을 증대시키는 방식과 서비스 셀(cell)을 작게 만드는 방식이 고려된다. 특히, 셀을 작게 함으로써, 다수의 사용자 단말들에게 보다 우수하고 품질 좋은 무선 환경을 제공할 수 있다.
셀을 작게 만드는 방식에 따라 만들어진 펨토 셀(Femto Cell)은 가정이나 사무실 등 실내에서 사용되는 초소형 기지국의 서비스를 위한 것으로, 이동전화와 인터넷을 이용하여 저렴한 비용으로 유무선 통합 서비스를 제공하기 위한 셀이다. 일반 매크로 셀(macro cell)을 서비스하는 기지국은 이동통신 사업자에 의해 설치되는 반면, 상기 펨토 셀을 담당하는 초소형 기지국, 즉, 자가 구성(SC : Self-Configuration) 기지국은 사용자에 의해 설치된다. 따라서, 상기 매크로 셀을 서비스하는 하나의 기지국의 셀 내의 펨토 셀을 서비스하는 다수의 자가 구성 기지국들이 존재할 수 있다. 그리고, 상기 자가 구성 기지국들은 사용자에 의해 수시로 새로이 설치되거나 제거될 수 있다.
기지국이 동작하기 위해서, 프레임 동기를 위한 프리앰블(preamble) 신호의 송신은 필수적이다. 따라서, 상기 자가 구성 기지국들도 프리앰블 신호를 송신해야함은 자명하다. 이때, 서로 다른 기지국들에 의해 송신되는 프리앰블들은 물리적으로 구분 가능해야한다. 여기서, 프리앰블들을 구분하기 위한 지표로서 프리앰블 인덱스(preamble index)가 사용된다. 상기 프리앰블 인덱스는 세크먼트 ID(segment IDentifier) 및 ID셀(ID cell)로 구성되며, 이들은 프리앰블 코드, 스크램블링(scrambling), 부채널화(subchannelization)와 연관되는 파라미터이다. 따라서, 인접한 두 기지국들이 동일한 프리앰블 인덱스를 사용하는 경우, 두 기지국들의 프리앰블 신호들 간 강한 간섭이 발생하므로, 프리앰블 인덱스의 적절한 할당이 이루어져야 한다.
상술한 바와 같이, 무선용량의 증대를 위해 자가 구성 기지국이 사용되는 광대역 무선통신 시스템이 고려되고 있다. 하지만, 상기 자가 구성 기지국은 사용자에 의해 임의로 설치 및 제거되는 기지국이므로, 상기 자가 구성 기지국의 운영을 위한 파라미터들은 환경에 적합하게 설정되어야 한다. 특히, 기지국으로서 동작하기 위한 가장 기본적인 파라미터로서, 프리앰블 인덱스가 설정되어야 한다. 따라서, 자가 구성 기지국을 지원하는 광대역 무선통신 시스템에서, 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스를 적절히 할당하기 위한 대안이 필요하다.
따라서, 본 발명의 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성(SC : Self-Configuration) 기지국의 프리앰블 인덱스(preamble index)를 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스 할당을 위해 소요되는 시간을 단축시키기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 광대역 무선통신 시스템에서 다수의 자가 구성 기지국들에 의한 프리앰블 신호 검출 결과를 이용하여 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스를 할당하기 위한 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성(SC : Self Configuration) 기지국 장치는, 프리앰블 인덱스(preamble index)를 할당하기 위해 적어도 하나의 다른 기지국으로부터의 수신되는 신호를 이용하여 적어도 하나의 프리앰블 신호를 검출하는 검출기와, 상기 검출된 적어도 하나의 프리앰블 신호로부터 프리앰블 측정 정보를 구성하여, 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국으로 프리앰블 측정 정보를 요청하고, 상기 검출된 프리앰블 신호 및 상기 외부로부터 제공받은 프리앰블 측정 정보를 이용하여 상기 프 리앰블 인덱스를 할당하는 제어기와, 상기 제어기에 의해 할당된 프리앰블 인덱스에 대응되는 프리앰블 신호를 생성하는 생성기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2견지에 따르면, 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스 관리 방법은, 적어도 하나의 다른 기지국으로부터의 수신되는 신호를 이용하여 적어도 하나의 프리앰블 신호를 검출하는 과정과, 검출된 적어도 하나의 프리앰블 신호로부터 프리앰블 측정 정보를 구성하는 과정과, 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보를 요청하는 과정과, 자신에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보 및 상기 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국으로부터 제공받은 프리앰블 측정 정보를 이용하여 프리앰블 인덱스를 할당하는 과정과, 상기 할당된 프리앰블 인덱스에 대응되는 프리앰블 신호를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스 할당 시, 스스로 측정된 프리앰블 신호 검출 결과 및 다른 자가 구성 기지국에 의해 측정되는 프리앰블 신호 검출 결과를 모두 이용함으로써, 프리앰블 인덱스 할당을 위한 시간이 단축된다. 더욱이, 스스로 측정된 프리앰블 신호 검출 결과만으로는 예측할 수 없는 프리앰블 인덱스의 충돌을 피할 수 있다.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면의 참조와 함께 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 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성(SC : Self-Configuration) 기지국의 프리앰블 인덱스(preamble index)를 할당하기 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 본 발명은 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 'OFDM'이라 칭함)/직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'OFDMA'이라 칭함) 방식의 무선통신 시스템을 예로 들어 설명하며, 다른 방식의 무선통신 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
최초 설치된 자가 구성 기지국은 기지국으로서 동작하기에 앞서 OTAR(Over The Air Receiver) 과정을 수행한다. 상기 OTAR 과정은 기지국이 하향링크 통신 구간에서 신호를 송신하기 않고, 단말처럼 신호를 수신함으로써, 주변 매크로 기지국 및 주변 자가 구성 기지국들의 신호 세기를 측정하기 위한 것이다. 상기 자가 구성 기지국은 상기 OTAR 과정을 통해 수집된 정보에 근거하여 사용할 FA(Frequency Assignment), 송신 전력, 이웃 목록(neighbor list), 프리앰블 인덱스를 결정한다.
상기 자가 구성 기지국은 OTAR 과정을 통해 주변 기지국들의 프리앰블 신호 의 수신 세기를 측정한다. 측정된 프리앰블 신호의 수신 세기를 통해, 상기 자가 구성 기지국은 주변 기지국들의 분포를 인지할 수 있다. 하지만, 다수의 자가 구성 기지국들이 하나의 셀 내에 존재하는 경우, 프리앰블 신호의 수신 세기만으로 각 기지국을 식별하는 것이 어려워진다. 따라서, 본 발명에 따른 자가 구성 기지국은 기지국을 식별하기 위해 프리앰블 신호의 수신 세기뿐만 아니라, 각 기지국의 시스템 정보 메시지를 추가적으로 이용할 수 있다. 예를 들어, 상기 시스템 정보 메시지는 UCD(Uplink Channel Descriptor) 메시지 또는 DCD(Downlink Channel Descriptor) 등이 될 수 있다. 즉, 상기 자가 구성 기지국은 다른 매크로 기지국 또는 다른 자가 구성 기지국과의 동기를 맞추고, 상기 시스템 정보 메시지를 수신 및 디코딩함으로써, 각 기지국의 시스템 정보를 확인한다. 이로 인해, 상기 자가 구성 기지국은 다른 기지국들의 프리앰블 신호의 수신 세기 및 다른 기지국들의 시스템 정보를 획득하게 된다.
상기 OTAR 과정을 통해 프리앰블 인덱스의 할당 과정을 개략적으로 설명하면 다음과 같다. 도 1은 프리앰블 인덱스 할당 과정을 설명하기 위해 가정한 셀 환경이다. 상기 도 1에서, 자가구성기지국a(115)가 최초로 설치된 상황을 가정한다. 그리고, 제1층(1-tier) 및 제2층(2-tier)은 상기 자가구성기지국a(115)를 기준으로 매크로 셀의 거리 관계를 나타내는 것으로서, 숫자가 작을수록 상기 자가구성기지국a(115)과의 거리가 가까움을 의미한다. 따라서, 도시되지 않았지만, 상기 제2층보다 더 먼 거리에 존재하는 제3층 등도 존재한다.
최초로 설치된 상기 자가구성기지국a(115)는 OTAR 과정을 수행한다. 상기 OTAR 과정을 통해, 상기 자가구성기지국a(115)는 주변 기지국들의 프리앰블 인덱스들을 식별한다. 그리고, 상기 자가구성기지국a(115)는 식별된 프리앰블 인덱스들과 중복되지 않는 하나의 프리앰블 인덱스를 자신에게 할당한다. 이때, 상기 제1층에 속한 매크로 셀 내에 위치한 매크로기지국A(110), 매크로기지국B(120), 매크로기지국C(130), 자가구성기지국b(125) 및 자가구성기지국c(135)의 프리앰블 인덱스는 비교적 짧은 시간 내에 식별될 수 있다. 하지만, 상기 제2층에 속한 매크로 셀 내에 위치한 매크로기지국D(140) 및 자가구성기지국d(145)의 프리앰블 인덱스를 식별하는 경우, 상대적으로 긴 시간이 소요된다. 왜냐하면, 거리가 먼 만큼 프리앰블 신호의 수신 세기가 작기 때문에, 다수의 수신을 결합(combining)하여야만 프리앰블 인덱스를 판단할 수 있는 크기의 신호 값이 획득되기 때문이다. 다시 말해, 해당 기지국과의 거리가 멀수록, 해당 기지국의 프리앰블 인덱스를 식별하기 위해 소요되는 시간이 길어진다. 심지어, 프리앰블 신호의 수신 세기가 작아지므로, 프리앰블 인덱스의 식별이 불가능한 경우도 발생한다.
따라서, 본 발명에 따른 자가 구성 기지국은 상대적으로 먼 거리에 위치한 기지국의 프리앰블 인덱스를 직접 식별하지 않고, 다른 자가 구성 기지국에 의해 확인된 정보를 이용하여 획득한다. 구체적으로, 상기 자가구성기지국a(115)는 상기 제1층에 속한 매크로 셀 내에 위치한 상기 매크로기지국A(110), 상기 매크로기지국B(120), 상기 매크로기지국C(130), 상기 자가구성기지국b(125) 및 상기 자가구성기지국c(135)의 프리앰블 인덱스를 수신된 프리앰블 신호를 이용하여 식별하고, 상기 제2층에 속한 매크로 셀 내에 위치한 상기 매크로기지국D(140) 및 상기 자가구성기지국d(145)의 프리앰블 인덱스를 상기 자가구성기지국b(125) 또는 상기 자가구성기지국c(135)로부터 획득한다. 즉, 상기 자가구성기지국b(125) 및 상기 자가구성기지국c(135)는 상기 자가구성기지국a(115)보다 앞서 설치되어 기지국으로서 동작하고 있으므로, 이미 OTAR 과정을 통해 주변 기지국들의 프리앰블 인덱스를 확인하였을 것이다. 따라서, 상기 자가구성기지국a(115)는 상기 자가구성기지국b(125) 또는 상기 자가구성기지국c(135)에 의해 식별된 프리앰블 측정 정보를 제공받음으로써, 상기 제1층에 속하지 않는 매크로 셀 내에 위치한 기지국들의 프리앰블 측정 정보를 획득할 수 있다.
즉, 자가 구성 기지국들은 인접한 매크로 셀 내에 위치한 기지국들의 프리앰블 인덱스만을 직접 식별하고, 나머지 필요하다고 판단되는 범위의 기지국들의 프리앰블 인덱스를 다른 자가 구성 기지국들로부터 획득한다. 여기서, 상기 자가구성기지국b(125) 및 상기 자가구성기지국c(135)도 프리앰블 인덱스 할당을 위해 인접하지 않은 매크로 셀 내에 위치한 기지국의 프리앰블 측정 정보를 다른 자가 구성 기지국으로부터 제공받는다. 따라서, 상기 자가구성기지국a(115)는 제3층에 속한 매크로 셀 내에 위치한 기지국들의 프리앰블 측정 정보를 상기 자가구성기지국b(125) 및 상기 자가구성기지국c(135)으로부터 획득할 수 있다. 물론, 상기 제3층에 속한 매크로 셀 내에 위치한 기지국들의 프리앰블 측정 정보가 상기 자가구성기지국d(145)로부터 획득될 수 있음도 자명하다. 즉, 상기 자가구성기지국a(115)는 원하는 범위 내에 위치한 다른 자가 구성 기지국들에 의해 식별된 프리앰블 측정 정보를 각 자가 구성 기지국으로부터 직접적 또는 간접적으로 수집하고, 자신을 위한 프리앰블 인덱스를 할당한다.
이때, 다른 자가 구성 기지국으로부터 프리앰블 측정 정보를 제공받는 과정은 다음과 같다. 자가 구성 기지국들은 모두 백본망에 연결되어 있으므로, 백본망을 통해 프리앰블 측정 정보가 제공될 수 있다. 즉, 상기 자가구성기지국a(115)는 상기 자가구성기지국b(125) 또는 상기 자가구성기지국c(135)로 프리앰블 측정 정보를 요청하고, 상기 자가구성기지국b(125) 또는 상기 자가구성기지국c(135)는 상기 요청에 따라 자신이 측정한 프리앰블 측정 정보를 제공한다. 이때, 상기 자가구성기지국b(125) 또는 상기 자가구성기지국c(135)는 자신이 측정한 프리앰블 측정 정보는 물론 다른 자가 구성 기지국으로부터 획득한 프리앰블 측정 정보를 함께 제공할 수 있다.
프리앰블 측정 정보 제공에 관한 다른 하나의 실시 예로, 관리 서버를 이용하는 방식이 있다. 일반적으로, 자가 구성 기지국을 사용하는 무선통신 시스템은 자가 구성 기지국들을 제어하기 위한 관리 서버를 포함한다. 따라서, 상기 관리 서버가 각 자가 구성 기지국에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보들을 모두 관리하는 것이 가능하다. 이 경우, 상기 자가구성기지국a(115)는 프리앰블 측정 정보를 수집하고자하는 범위 및 프리앰블 측정 정보를 수집하고자함을 상기 관리 서버로 알리고, 상기 관리 서버는 요청된 범위 내의 프리앰블 측정 정보를 제공한다.
정리하면, 상기 자가구성기지국a(115)는 OTAR 과정을 통해 상기 제1계층에 속한 매크로 셀 내의 기지국들의 프리앰블 인덱스들을 식별한다. 그리고, 상기 자 가구성기지국a(115)는 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국으로부터 상기 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보를 수집한다. 이후, 상기 자가구성기지국a(115)는 주변 기지국들에 의해 사용되지 않는 프리앰블 인덱스를 자신에게 할당한다. 여기서, 상기 다른 자가 구성 기지국으로부터 제공되는 프리앰블 측정 정보의 구체적인 구성은 프리앰블 인덱스의 할당 규칙에 따라 달라진다. 예를 들어, 상기 프리앰블 측정 정보는 기지국 ID(IDentifier), 프리앰블 인덱스, 프리앰블 신호 수신 세기 등을 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 자기 자신 또는 다른 자가 구성 기지국들에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보뿐만 아니라, 단말들에 의한 프리앰블 인덱스 충돌 보고가 함께 이용될 수 있다. 상기 프리앰블 인덱스 충돌 보고는 동일한 인덱스를 갖는 프리앰블 신호들이 서로 다른 기지국으로부터 단말에게 수신되었음을 알리는 것이다. 따라서, 상기 프리앰블 인덱스 충돌이 보고되면, 상기 자가 구성 기지국은 프리앰블 인덱스를 변경해야한다.
이하 본 발명은 상술한 바와 같이 프리앰블 인덱스를 할당하는 자가 구성 기지국의 구성 및 동작 절차를 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 자가 구성 기지국은 RF(Radio Frequency)수신기(202), OFDM복조기(204), 부반송파디매핑기(206), 심벌복조 기(208), 복호화기(210), 데이터버퍼(212), 부호화기(214), 심벌변조기(216), 부반송파매핑기(218), OFDM변조기(220), RF송신기(222), 백본통신기(224), 프리앰블검출기(226), 자가구성제어기(228), 프리앰블생성기(230)를 포함하여 구성된다.
상기 RF수신기(202)는 안테나를 통해 수신되는 RF대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 상기 OFDM복조기(204)는 상기 RF수신기(202)로부터 제공되는 신호를 OFDM 심벌 단위로 구분한 후, CP를 제거하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌(complex symbol)들을 복원한다. 상기 부반송파디매핑기(206)는 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 처리 단위에 따라 구분한다. 예를 들어, 상기 부반송파디매핑기(206)는 프리앰블 신호를 상기 프리앰블검출기(226)로 제공하고, 데이터 신호를 상기 심벌복조기(208)로 제공한다. 상기 심벌복조기(208)는 상기 복소 심벌들을 복조함으로써 비트열로 변환한다. 상기 복호화기(210)는 상기 비트열을 채널 복호화(channel decoding)함으로써 정보 비트열로 변환한다. 상기 데이터버퍼(212)는 단말들과 교환되는 정보 데이터들을 임시 저장한다.
상기 부호화기(214)는 상기 데이터버퍼(212)로부터 제공되는 정보 비트열을 채널 부호화(channel coding)한다. 상기 심벌변조기(216)는 채널 부호화된 비트열을 복조함으로써 복소 심벌들로 변환한다. 상기 부반송파매핑기(218)는 상기 복소 심벌들을 주파수 영역에 매핑한다. 상기 OFDM변조기(220)는 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산을 통해 주파수 영역에 매핑된 복소 심벌들을 시간영역 신호로 변환하고, CP(Cyclic Prefix)를 삽입함으로써 OFDM 심벌을 구성한다. 상기 RF 송신기(222)는 기저대역 신호를 RF대역 신호로 상향변환하고, 안테나를 통해 송신한다.
상기 백본통신기(224)는 백본망을 통한 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백본통신기(224)는 이더넷(ethernet) 망 및 IP(Internet Protocol) 망 등과 같은 백본망을 통해 송신될 패킷을 구성하고, 상기 백본만을 통해 수신되는 패킷을 분석한다.
상기 프리앰블검출기(226)는 OTAR 모드 시 주변 기지국들로부터 수신되는 프리앰블 신호를 검출한다. 다시 말해, 상기 프리앰블검출기(226)는 주변 기지국들이 사용하는 프리앰블 인덱스들을 식별한다. 즉, 상기 프리앰블검출기(226)는 상기 부반송파디매핑기(206)로부터 프리앰블 신호의 위치에 대응되는 수신 신호를 제공받고, 가능한 프리앰블 인덱스들과 대응되는 프리앰블 신호들 각각과 상기 수신 신호를 상관 연산한다. 상관 연산의 결과 임계치 이상의 전력이 검출되면, 상기 프리앰블검출기(226)는 해당 프리앰블 인덱스가 사용됨을 인지한다. 이때, 상기 프리앰블검출기(226)는 다수 회에 걸쳐 수신된 수신 신호들을 결합한 후, 프리앰블 신호의 검출을 시도할 수 있다. 이때, 상기 프리앰블 신호의 검출을 위해 소요되는 시간은 인접한 매크로 셀에 위치한 기지국들의 프리앰블 신호의 검출을 위한 시간인 것이 바람직하다. 구체적인 시간의 값은 셀 간의 거리, 프리앰블 신호의 송신 전력 기준 등 시스템의 설정에 따라 달라진다.
상기 자가구성제어기(228)는 상기 자가 구성 기지국이 기지국으로서 동작하기 위해 필요한 설정 기능을 수행한다. 즉, 상기 자가구성제어기(228)는 OTAR 과정 의 수행 여부를 판단하고, 상기 OTAR 과정을 수행하기 위한 전반적인 기능을 제어한다. 예를 들어, 상기 OTAR 과정을 수행하는 경우, 상기 자가구성제어기(228)는 데이터 송신을 중단하고, 수신 모드로 동작하도록 제어한다. 여기서, 상기 OTAR 과정은 상기 자가 구성 기지국의 최초 설치 시, 자가 구성 기지국의 초기화 시, 프리앰블 인덱스 갱신 시, 또는, 관리 서버의 지시에 따라 수행된다.
특히, 최초 설치 시, 또는, 프리앰블 인덱스 갱신 시, 상기 자가구성제어기(228)는 주변 기지국들의 프리앰블 신호들을 검출하도록 상기 프리앰블검출기(226)를 제어한다. 그리고, 상기 자가구성제어기(228)는 상기 프리앰블검출기(226)에 의해 검출된 프리앰블 신호를 이용하여 프리앰블 측정 정보를 구성한다. 동시에, 상기 자가구성제어기(228)는 외부로 프리앰블 측정 정보를 요청하기 위한 메시지를 생성한다. 이에 따라, 상기 자가구성제어기(228)는 자신에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보 및 외부로부터 제공받은 프리앰블 측정 정보를 바탕으로 자신의 프리앰블 인덱스를 할당한다. 여기서, 상기 프리앰블 측정 정보는 기지국 ID, 프리앰블 인덱스, 프리앰블 신호 수신 세기 등을 포함하여 구성될 수 있다. 다시 말해, 상기 자가구성제어기(228)는 주변 기지국들에 의해 사용되지 않는 프리앰블 인덱스를 할당한다. 또한, 프리앰블 인덱스를 갱신하는 경우, 상기 자가구성제어기(228)는 상기 프리앰블 측정 정보뿐만 아니라, 단말들로부터의 프리앰블 인덱스 충돌 보고를 함께 이용한다.
상기 프리앰블 측정 정보 요청 시, 본 발명의 실시 예에 따라, 요청의 대상은 다른 자가 구성 기지국 또는 관리 서버이다. 상기 요청의 대상이 다른 자가 구 성 기지국인 경우, 다른 자가 구성 기지국으로부터의 프리앰블 측정 정보의 요청이 발생할 수 있다. 따라서, 다른 자가 구성 기지국으로부터의 프리앰블 측정 정보의 요청이 발생하면, 상기 자가구성제어기(228)는 상기 자신에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보를 해당 자가 구성 기지국으로 제공한다. 이때, 다른 자가 구성 기지국으로 제공받았던 프리앰블 측정 정보도 함께 제공될 수 있다. 또한, 상기 요청의 대상이 관리 서버인 경우, 상기 관리 서버는 모든 자가 구성 기지국들의 프리앰블 측정 정보를 보유한다. 따라서, 상기 자가구성제어기(228)는 프리앰블 인덱스 할당 후, 상기 자신에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보를 상기 관리 서버로 제공한다.
상기 프리앰블생성기(230)는 상기 자가 구성 기지국이 기지국으로서 동작하는 동안, 프리앰블 신호를 생성한다. 즉, 상기 프리앰블생성기(230)는 상기 자가구성제어기(228)에 의해 할당된 프리앰블 인덱스에 대응되는 프리앰블 신호를 생성하고, 상기 프리앰블 신호를 상기 부반송파매핑기(218)로 제공한다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스 관리 절차를 도시하고 있다. 상기 도 4는 자가 구성 기지국으로부터 프리앰블 측정 정보가 제공되는 경우의 실시 예를 도시하고 있다.
상기 도 3을 참고하면, 상기 자가 구성 기지국은 301단계에서 최초 설치되는 상태인지 여부를 확인한다. 여기서, 최초 설치란 사용자에 의해 백본망과 연결되고, 전원 온(on)되는 시점을 의미한다.
만일, 최초 설치되는 상태이면, 상기 자가 구성 기지국은 303단계로 진행하 여 OTAR 과정을 수행한다. 즉, 상기 자가 구성 기지국은 운영에 관한 어떠한 설정도 이루어지지 않은 상태이므로, 주변의 통신 환경을 파악하기 위해 상기 OTAR 과정을 수행한다. 이로 인해, 상기 자가 구성 기지국은 주변 기지국들의 프리앰블 인덱스, 송신 전력, 주변 기지국들의 식별 정보 등을 확인한다. 특히, 상기 자가 구성 기지국은 상기 OTAR 과정을 통해 주변 기지국들의 프리앰블 신호들을 검출하고, 검출된 프리앰블 신호들을 이용하여 프리앰블 측정 정보를 구성한다.
상기 OTAR 과정을 수행한 후, 상기 자가 구성 기지국은 305단계로 진행하여 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국으로 프리앰블 측정 정보를 요청한다. 즉, 상기 자가 구성 기지국은 프리앰블 측정 정보를 요청하기 위한 메시지를 생성하고, 백본망을 통해 상기 메시지를 상기 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국으로 송신한다.
상기 프리앰블 측정 정보를 요청한 후, 상기 자가 구성 기지국은 307단계로 진행하여 프리앰블 측정 정보의 수집이 완료되는지 확인한다. 즉, 상기 자가 구성 기지국은 요청한 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국으로부터 프리앰블 측정 정보가 모두 수신되었는지 확인한다. 여기서, 상기 프리앰블 측정 정보는 기지국 ID, 프리앰블 인덱스, 프리앰블 신호 수신 세기 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 프리앰블 측정 정보의 수집이 완료되었으면, 상기 자가 구성 기지국은 309단계로 진행하여 자신을 위한 프리앰블 인덱스, 즉, 세그먼트 ID 및 ID셀을 할당한다. 이때, 상기 자가 구성 기지국은 상기 OTAR 과정을 통해 구성된 프리앰블 측정 정보 및 상기 307단계에서 수집된 프리앰블 측정 정보를 바탕으로 자신의 프 리앰블 인덱스를 할당한다. 다시 말해, 상기 자가 구성 기지국은 주변 기지국들에 의해 사용되지 않는 프리앰블 인덱스를 할당한다. 만일, 단말로부터 프리앰블 인덱스 충돌이 보고된 경우, 상기 자가 구성 기지국은 프리앰블 측정 정보뿐만 아니라, 상기 프리앰블 인덱스 충돌 보고를 함께 이용한다.
이후, 상기 자가 구성 기지국은 311단계로 진행하여 기지국으로서 동작 중, 즉, 할당된 프리앰블 인덱스에 대응되는 프리앰블 신호를 이용하여 통신 중, 다른 자가 구성 기지국으로부터 프리앰블 측정 정보가 요청되는지 확인한다. 다시 말해, 상기 자가 구성 기지국은 새로이 설치되거나 프리앰블 인덱스를 갱신하고자 하는 다른 자가 구성 기지국으로부터 프리앰블 측정 정보를 요청하는 메시지가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 프리앰블 측정 정보는 기지국 ID, 프리앰블 인덱스, 프리앰블 신호 수신 세기 등을 포함하여 구성될 수 있다.
만일, 상기 프리앰블 측정 정보가 요청되지 않으면, 상기 자가 구성 기지국은 313단계로 진행하여 프리앰블 인덱스의 갱신이 필요한지 여부를 판단한다. 예를 들어, 단말로부터 프리앰블 신호의 충돌이 보고되거나, 또는, 관리 서버의 지시가 있는 경우, 상기 자가 구성 기지국은 프리앰블 인덱스의 갱신이 필요하다고 판단한다.
즉, 상기 자가 구성 기지국은 상기 311단계 및 상기 313단계를 반복하며 상기 프리앰블 측정 정보가 요청되는지 여부 또는 프리앰블 인덱스의 갱신이 필요한지 여부를 확인한다. 만일, 상기 프리앰블 인덱스의 갱신이 필요하면, 상기 자가 구성 기지국은 상기 303단계로 되돌아간다. 또는, 상기 프리앰블 측정 정보가 요청 되면, 상기 자가 구성 기지국은 315단계로 진행하여 요청을 발신한 자가 구성 기지국으로 프리앰블 측정 정보를 제공한 후, 상기 311단계로 되돌아간다. 여기서, 상기 프리앰블 측정 정보는 기지국 ID, 프리앰블 인덱스, 프리앰블 신호 수신 세기 등을 포함하여 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스 관리 절차를 도시하고 있다. 상기 도 4는 관리 서버로부터 프리앰블 측정 정보가 제공되는 경우의 실시 예를 도시하고 있다.
상기 도 4을 참고하면, 상기 자가 구성 기지국은 401단계에서 최초 설치되는 상태인지 여부를 확인한다. 여기서, 최초 설치란 사용자에 의해 백본망과 연결되고, 전원 온 되는 시점을 의미한다.
만일, 최초 설치되는 상태이면, 상기 자가 구성 기지국은 403단계로 진행하여 OTAR 과정을 수행한다. 즉, 상기 자가 구성 기지국은 운영에 관한 어떠한 설정도 이루어지지 않은 상태이므로, 주변의 통신 환경을 파악하기 위해 상기 OTAR 과정을 수행한다. 이로 인해, 상기 자가 구성 기지국은 주변 기지국들의 프리앰블 인덱스, 송신 전력, 주변 기지국들의 식별 정보 등을 확인한다. 특히, 상기 자가 구성 기지국은 상기 OTAR 과정을 통해 주변 기지국들의 프리앰블 신호들을 검출하고, 검출된 프리앰블 신호들을 이용하여 프리앰블 측정 정보를 구성한다.
상기 OTAR 과정을 수행한 후, 상기 자가 구성 기지국은 405단계로 진행하여 관리 서버로 프리앰블 측정 정보를 요청한다. 즉, 상기 자가 구성 기지국은 프리앰 블 측정 정보를 요청하기 위한 메시지를 생성하고, 백본망을 통해 상기 메시지를 상기 관리 서버로 송신한다. 이때, 상기 메시지는 수집하기를 원하는 프리앰블 측정 정보의 범위를 지정하는 정보를 포함할 수 있다.
상기 프리앰블 측정 정보를 요청한 후, 상기 자가 구성 기지국은 407단계로 진행하여 프리앰블 측정 정보가 수신되는지 확인한다. 여기서, 상기 프리앰블 측정 정보는 기지국 ID, 프리앰블 인덱스, 프리앰블 신호 수신 세기 등을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 프리앰블 측정 정보의 수집이 완료되었으면, 상기 자가 구성 기지국은 409단계로 진행하여 자신을 위한 프리앰블 인덱스, 즉, 세그먼트 ID 및 ID셀을 할당한다. 이때, 상기 자가 구성 기지국은 상기 OTAR 과정을 통해 구성된 프리앰블 측정 정보 및 상기 관리 서버로부터 제공받은 프리앰블 측정 정보를 바탕으로 자신의 프리앰블 인덱스를 할당한다. 다시 말해, 상기 자가 구성 기지국은 주변 기지국들에 의해 사용되지 않는 프리앰블 인덱스를 할당한다. 만일, 단말로부터 프리앰블 인덱스 충돌이 보고된 경우, 상기 프리앰블 측정 정보뿐만 아니라, 상기 프리앰블 인덱스 충돌 보고를 함께 이용한다.
이후, 상기 자가 구성 기지국은 411단계로 진행하여 관리 서버로 프리앰블 측정 정보를 송신한다. 즉, 상기 자가 구성 기지국은 상기 OTAR 과정을 통해 구성된 프리앰블 측정 정보를 상기 관리 서버로 제공한다. 여기서, 상기 프리앰블 측정 정보는 기지국 ID, 프리앰블 인덱스, 프리앰블 신호 수신 세기 등을 포함하여 구성될 수 있다.
이후, 상기 자가 구성 기지국은 413단계로 진행하여 기지국으로서 동작 중, 즉, 할당된 프리앰블 인덱스에 대응되는 프리앰블 신호를 이용하여 통신 중, 프리앰블 인덱스의 갱신이 필요한지 여부를 판단한다. 예를 들어, 단말로부터 프리앰블 신호의 충돌이 보고되거나, 또는, 상기 관리 서버의 지시가 있는 경우, 상기 자가 구성 기지국은 프리앰블 인덱스의 갱신이 필요하다고 판단한다. 만일, 상기 프리앰블 인덱스의 갱신이 필요하면, 상기 자가 구성 기지국은 상기 403단계로 되돌아간다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 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 광대역 무선통신 시스템의 기지국 배치의 예를 도시하는 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성(SC : Self Configuration) 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스(preamble index) 관리 절차를 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성 기지국의 프리앰블 인덱스 관리 절차를 도시하는 도면.

Claims (12)

  1. 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성(SC : Self Configuration) 기지국 장치에 있어서,
    프리앰블 인덱스(preamble index)를 할당하기 위해 적어도 하나의 다른 기지국으로부터의 수신되는 신호를 이용하여 적어도 하나의 프리앰블 신호를 검출하는 검출기와,
    상기 검출된 적어도 하나의 프리앰블 신호로부터 프리앰블 측정 정보를 구성하여, 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국으로 프리앰블 측정 정보를 요청하고, 상기 검출된 프리앰블 신호 및 상기 외부로부터 제공받은 프리앰블 측정 정보를 이용하여 상기 프리앰블 인덱스를 할당하는 제어기와,
    상기 제어기에 의해 할당된 프리앰블 인덱스에 대응되는 프리앰블 신호를 생성하는 생성기를 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 프리앰블 측정 정보 및 단말로부터 보고된 프리앰블 인덱스 충돌 보고를 이용하여 상기 프리앰블 인덱스를 할당하는 것을 특징으로 하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 다른 자가 구성 기지국으로부터 프리앰블 측정 정보가 요청되는 경우, 상기 다른 자가 구성 기지국으로 상기 제어기에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보를 제공하는 것을 특징을 하는 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는, 관리 서버로 상기 프리앰블 측정 정보를 요청하는 것을 특징으로 하는 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어기는, 상기 관리 서버로 상기 제어기에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보를 제공하는 것을 특징을 하는 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프리앰블 측정 정보는, 검출된 프리앰블 신호에 대한 기지국 ID(IDentifier), 프리앰블 인덱스 및 프리앰블 신호 수신 세기 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 장치.
  7. 광대역 무선통신 시스템에서 자가 구성(SC : Self Configuration) 기지국의 프리앰블 인덱스(preamble index) 관리 방법에 있어서,
    적어도 하나의 다른 기지국으로부터의 수신되는 신호를 이용하여 적어도 하나의 프리앰블 신호를 검출하는 과정과,
    검출된 적어도 하나의 프리앰블 신호로부터 프리앰블 측정 정보를 구성하는 과정과,
    적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보를 요청하는 과정과,
    자신에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보 및 상기 적어도 하나의 다른 자가 구성 기지국으로부터 제공받은 프리앰블 측정 정보를 이용하여 프리앰블 인덱스를 할당하는 과정과,
    상기 할당된 프리앰블 인덱스에 대응되는 프리앰블 신호를 생성하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 프리앰블 인덱스를 할당하는 과정은,
    상기 프리앰블 측정 정보 및 단말로부터 보고된 프리앰블 인덱스 충돌 보고를 이용하여 상기 프리앰블 인덱스를 할당하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    다른 자가 구성 기지국으로부터 프리앰블 측정 정보가 요청되는 경우, 상기 다른 자가 구성 기지국으로 상기 자신에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보를 제공하는 과정을 더 포함하는 것을 특징을 하는 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 프리앰블 측정 정보를 요청하는 과정은,
    관리 서버로 상기 프리앰블 측정 정보를 요청하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 관리 서버로 자신에 의해 구성된 프리앰블 측정 정보를 제공하는 과정을 더 포함하는 것을 특징을 하는 방법.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 프리앰블 측정 정보는, 검출된 프리앰블 신호에 대한 기지국 ID(IDentifier), 프리앰블 인덱스 및 프리앰블 신호 수신 세기 중 적어도 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
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