KR20100058907A - 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치 및 방법 - Google Patents

부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치 및 방법을 개시한다. 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치에서, 이동 단말의 통신 방법은 위성으로부터 이동 단말의 위치를 수신하고, 다중빔 내의 이동 단말의 위치를 결정하는 단계와, 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정하는 단계와, 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 이용하여 위성과 통신하는 단계를 포함한다.
주파수 재사용, 지상보조장치, 다중빔

Description

부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치 및 방법{Apparatus and Method of Mobile Satellite Communication comprised complementary terrestrial component applied fractional frequency reuse technique}
본 발명은 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동 단말과 위성 간의 통신시, 이용하지 않는 부반송파 그룹을 이용하여 이동 단말과 지상보조장치 간의 통신을 수행함으로써, 부분 주파수 재사용이 가능한 이동 위성 통신 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 지식경제부 및 정보통신연구진흥원의 IT원천기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2008-F-010-01, 과제명: IMT-Advanced 위성접속 기술개발].
이동 위성 통신 장치는 Repeater, CGC (Complementary Ground Component), ATC(Ancillary Terrestrial Component)와 같은 지상보조장치(CTC)를 이용함에 따라, 지상 위성 통합망을 통해 도심지 및 도외지에서 방송 서비스를 제공한다. 이 때, 이동 위성 통신 장치는 가시거리(LoS:Line of Sight)가 확보되는 시골이나 도외지에서는 위성을 통해서 방송 서비스를 제공하고, 위성 신호가 확보되지 않는 도심지나 옥내 환경에서는 지상보조기구를 통해서 방송 서비스를 제공할 수 있다.
다중빔(Multibeam) 위성을 이용한 이동위성통신시스템은 기지국을 중심으로 한 지상 셀룰러 이동통신시스템과 마찬가지로, 다중빔에 의해 서비스 지역이 여러 셀로 분할되고, 이동 단말은 이동 단말이 위치한 빔에 대응하는 주파수를 통해 서비스를 제공받을 수 있다.
도 1은 기존 이동 위성 통신 장치에서 이용되고, 주파수 재사용율이 1/7인 빔 플랜(plan)을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 이동위성통신시스템은 빔별로 다른 주파수를 이용하여 통신 서비스를 제공함에 따라, 7개의 빔에서 통신 서비스를 제공하기 위해서는 7개의 주파수가 필요하다. 여기서, 이동위성통신시스템은 각 빔에서 각 주파수마다 모든 OFDM 부반송파를 사용할 수 있다. 그러나, 이동위성통신시스템은 이동 단말이 빔을 이동할 때마다 주파수가 변경됨에 따라 핸드오버 시간이 길어지고, 광대역 서비스를 제공함에 따라 사용 주파수가 많아지는 단점이 있다.
이를 개선하기 위해, 이동위성통신시스템은 도 2와 도시된 바와 같이, 주파수 재사용율이 1/3인 빔 플랜(plan)을 이용하여 통신 서비스를 제공할 수 있으나, 여전히 이동 단말이 빔(201~207)을 이동할 때마다 주파수가 변경됨에 따라 핸드오버 시간이 길어지고, 광대역 서비스를 제공함에 따라 사용 주파수가 많아지는 단점이 존재한다.
따라서, 주파수 재사용율을 높임으로써 주파수 사용 효율을 극대화할 수 있는 이동 위성 통신 장치 및 방법이 필요하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다중빔에서 동일 주파수 대역을 재사용하되, 이동 단말과 위성이 빔별로 서로 다른 부반송파 그룹을 이용하여 통신함에 따라, 다른 빔에서 이용하지 않는 부반송파 그룹에 대한 부분 주파수 재사용이 가능하고, 각 빔에서 이동 단말과 위성 간의 통신시, 이용하지 않는 부반송파 그룹을 이용하여 이동 단말과 지상보조장치 간의 통신을 수행함으로써, 주파수 사용 효율을 극대화할 수 있는 이동 위성 통신 장치 및 방법을 제공하고자 하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치에서, 이동 단말은 위성으로부터 이동 단말의 위치를 수신하고, 다중빔 내의 이동 단말의 위치를 결정하는 위치 결정부와, 상기 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정하는 부반송파 그룹 결정부와, 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 이용하여 상기 위성과 통신하는 통신부를 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치에서, 이동 단말의 통신 방법은 위성으로부터 이동 단말의 위치를 수신하고, 다중빔 내의 이동 단말의 위치를 결정하는 단계와, 상기 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정하는 단계와, 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 이용하여 상기 위성과 통신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치 및 방법은 다중빔에서 동일 주파수 대역을 재사용하되, 이동 단말과 위성이 빔별로 서로 다른 부반송파 그룹을 이용하여 통신함에 따라, 다른 빔에서 이용하지 않는 부반송파 그룹에 대한 부분 주파수 재사용이 가능하다. 또한, 각 빔에서 이동 단말과 위성 간의 통신시, 이용하지 않는 부반송파 그룹을 이용하여 이동 단말과 지상보조장치 간의 통신을 수행함으로써, 주파수 사용 효율을 극대화할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치 및 방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예에 따른 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치 및 방법은 한국의 위성 DMB, 유럽의 DVB-SH와 같이 Repeater, CGC, ATC 등 어떠한 지상 보조 장치를 사용하는 모든 위성이동 시스템에서 OFMA, CDMA, TDMA 등의 접속 규격과 상관없이 적용될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치는 위성망(300), 지상망(310), 및 이동 단말(320)을 포함한다.
위성망(300)은 통신 서비스를 제공하는 장치와 네트워크로 연결된 위성게이트웨이(301), 위성게이트웨이(301)와 이동 단말(320) 간의 데이터를 중계하는 위성(303), 위성(303)과 이동 단말(320) 간의 데이터를 중계하는 지상보조장치(305)를 포함한다. 위성(303)은 한 개 또는 여러 개의 GEO 위성군으로 이루어질 수 있다. 여기서, 위성(303)은 이동 단말(320)과의 통신시, 다중빔에서 동일 주파수 대역을 재사용하되, 빔별로 서로 다른 부반송파 그룹을 이용하여 통신함에 따라, 다른 빔에서 이용하지 않는 부반송파 그룹을 재사용함으로써, 부분 주파수 재사용이 가능하다. 지상보조장치(305)는 위성 신호를 이동 단말(320)로 전송한다. 이때, 지상보조장치(305)는 각 빔에서 이동 단말(320)과 위성(303) 간의 통신시 이용하지 않는 부반송파 그룹을 이용하여, 이동 단말(320)과 통신함으로써 주파수 사용 효율을 극대화할 수 있다.
지상망(310)은 이동 단말(320)과 통신 서비스를 제공하는 장치를 네트워크로 연결시키는 지상이동기지국(311), 및 코어 네트워크(313)를 포함한다.
이동 단말(320)은 위성망(300)과 지상망(310) 즉, 위성 및 지상 통합망을 통해 통신 서비스를 제공받을 수 있다. 이동 단말(320)은 한 빔에 위치할 수 있고, 이동하는 경우에는 여러 빔에 위치할 수 있다. 여기서, 이동 단말(320)은 가시거리가 확보되는 도외지나 시골에서는 위성을 통해서 방송 서비스를 제공받고, 건물이나 빌딩이 많아 위성 신호가 확보되지 않는 도심지나 옥내 환경에서는 지상 보조 장치(305)를 통해서 방송 서비스를 제공받을 수 있다. 이때, 이동 단말(320)은 위성(303)과의 통신시, 다중빔에서 동일 주파수 대역을 재사용하되, 빔별로 서로 다 른 부반송파 그룹을 이용하여 통신함에 따라, 다른 빔에서 이용하지 않는 부반송파 그룹을 재사용할 수 있다. 또한, 이동 단말(320)은 위성(303)과 통신시 이용하지 않는 부반송파 그룹을 이용하여, 지상 보조 장치(305)와 통신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하되, 이동 단말과 위성 간의 통신시 이용하지 않는 부반송파 그룹을 이용하여 이동 단말과 지상보조장치 간의 통신을 수행함으로써, 부분 주파수 재사용이 가능함에 따라, 주파수 사용 효율을 극대화시킬 수 있다. 또한, 모든 빔에서 동일 주파수 대역을 사용함으로써, 빔 이동시 주파수를 변경할 필요가 없으며, 사용 주파수를 감소시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치의 이동 단말, 위성 및 지상보조장치의 구성을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서 이용되고, 주파수 재사용율이 1인 빔 플랜을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템으로서, 이동 단말(400), 위성(410), 및 지상보조장치(420)를 포함한다.
이동 단말(400)은 위치 결정부(401), 부반송파 그룹 결정부(403), 및 통신부(405)를 포함한다.
위치 결정부(401)는 위성(410)에 접속을 시도하면, 위성(410)으로부터 이동 단말(400)의 위치를 수신하고, 다중빔 내의 이동 단말(400)의 위치를 결정한다.
이때, 위치 결정부(401)는 다중빔(501~507) 중, 이동 단말의 위치를 포함하는 빔을 결정하고, 결정된 빔의 중앙 지역(501a~507a)과 경계 지역(501b~507b) 중, 이동 단말의 위치를 포함하는 지역을 결정할 수 있다. 여기서, 빔(601)은 도 6에 도시된 바와 같이, 중앙 지역(601a)과 경계 지역(601b)을 포함하는 육각형 형태일 수 있으며, 이에 한정되지 않는다. 또한, 빔(601)의 크기는 빔의 중심으로부터 3 dB 손실이 있는 거리로 정의할 수 있고, 이 경우 중앙 지역(601a)을 빔 반경의 절반에 해당하는 거리로 정의함에 따라, 빔의 25 퍼센트 지역에서 모든 주파수를 재사용할 수 있으며, 경계 지역(601b)은 나머지 75 퍼센트 지역에서 부분적 주파수를 재사용할 수 있다.
부반송파 그룹 결정부(403)는 다중빔(501~507) 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 위성(410)과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정한다.
구체적으로, 부반송파 그룹 결정부(403)는 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 빔의 경계 지역(501b~507b)인 경우에는, 부반송파 구간을 다수의 서로 다른 부반송파 그룹(511~517)들로 생성하고, 이동 단말의 위치를 포함하는 빔에 대응하는 하나의 부반송파 그룹을 위성(410)과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정할 수 있다. 여기서, 부반송파 구간은 7개의 서로 다른 부반송파 그룹으로 생성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 부반송파 그룹 결정부(403)는 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 빔의 중앙 지역인 경우에는, 다수의 모든 부반송파 그룹(511~517)들을 위성(410)과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정할 수 있다.
통신부(405)는 위성(410)과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 이용하여, 위 성(410)과 통신한다.
위성(410)은 위치 결정부(411), 부반송파 그룹 결정부(413), 및 통신부(415)를 포함한다.
위치 결정부(411)는 이동 단말(400)로부터 수신한 데이터의 신호 세기를 이용하여 이동 단말(400)의 위치를 파악하고, 다중빔(501~507) 내의 이동 단말(400)의 위치를 결정한다.
이때, 위치 결정부(411)는 다중빔(501~507) 중, 이동 단말(400)의 위치를 포함하는 빔을 결정하고, 결정된 빔의 중앙 지역(501a~507a)과 경계 지역(501b~507b) 중, 이동 단말(400)의 위치를 포함하는 지역을 결정할 수 있다.
부반송파 그룹 결정부(413)는 다중빔(501~507) 내의 이동 단말(400)의 위치에 따라서, 이동 단말(400)과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정한다.
구체적으로, 부반송파 그룹 결정부(413)는 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 빔의 경계 지역(501b~507b)인 경우에는, 부반송파 구간을 다수의 서로 다른 부반송파 그룹(511~517)들로 생성하고, 이동 단말의 위치를 포함하는 빔에 대응하는 하나의 부반송파 그룹을 이동 단말(400)과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정할 수 있다. 이때, 부반송파 그룹 결정부(413)는 부반송파 구간을 이동 단말(400)에서 생성한 서로 다른 부반송파 그룹과 동일한 부반송파 그룹들로 생성할 수 있다. 그리고, 부반송파 그룹 결정부(413)는 이동 단말(400)의 위치를 포함하는 지역이 빔의 중앙 지역(501a~507a)인 경우에는, 다수의 모든 부반송파 그룹(511~517)들을 이동 단말(400)과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정할 수 있 다.
또한, 부반송파 그룹 결정부(413)는 도 7에 도시한 바와 같이 주파수 다중화하여, 각 이동 단말(400)과 통신하기 위한 부반송파 그룹들을 결정할 수 있다. 이는 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말과 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파를 구별함으로써, 이동 단말 간의 신호 간섭을 줄이기 위함일 수 있다. 즉, 부반송파 그룹 결정부(413)는 이동 단말(400)의 위치를 포함하는 지역이 빔의 중앙 지역(501a~507a)인 경우에는, 부반송파 구간 중 특정 부반송파 구간(700)을 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정할 수 있다. 그리고, 부반송파 그룹 결정부(413)는 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 빔의 경계 지역(501b~507b)인 경우에는, 특정 부반송파 구간(700)을 제외한 부반송파 구간을 다수의 서로 다른 부반송파 그룹(701~707)들로 생성하고, 부반송파 그룹들 중 이동 단말의 위치를 포함하는 빔에 대응하는 하나의 부반송파 그룹을 이동 단말(400)과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정할 수 있다.
통신부(415)는 이동 단말(400)과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 이용하여, 이동 단말(400)과 통신한다.
이때, 통신부(415)는 도 8에 도시된 바와 같이, 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터(800)와 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터(801~807)를 시간 다중화하여, 이동 단말(400)로 전송할 수 있다. 여기서, 통신부(415)는 한 프레임 내에서 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터(800)와 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터(801~807)를 시 간 다중화하였으나, 여러 프레임 내에서 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터와 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터를 프레임 별로 시간 다중화할 수 있다.
한편, 통신부(415)는 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터의 전력을, 빔의 경계 지역(501b~507b)에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터의 전력 보다 작게 전송할 수 있다. 결과적으로, 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말과 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터 간의 시간 다중화 및 데이터 전력의 크기 조절은 이동 단말 간의 신호 간섭을 줄이기 위함일 수 있다.
지상보조장치(420)는 위성 신호 감지부(421), 부반송파 판별부(423), 및 통신부(425)를 포함한다.
위성 신호 감지부(421)는 이동 단말(400)로부터 데이터를 수신하면, 위성 신호를 감지한다.
부반송파 판별부(423)는 위성 신호를 이용하여, 위성(410)과 이동 단말(400) 간의 통신시 이용하는 부반송파 그룹 및 위성(410)과 이동 단말(400) 간의 통신시 이용하지 않는 부반송파 그룹을 인식할 수 있다.
또한, 위성의 시간의 다중화에서 다중빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터 구간인 경우, 부반송파 판별부(423)는 지상보조장치(420)가 각 빔의 중앙 지역(501a~507a)에 위치하면, 빔의 경계 지역(501b~507b)에 위치한 이동 단말(400)과 위성(410) 간의 통신시 이용하는 제1 부반송파 그룹을 인식한다.
반면, 부반송파 판별부(423)는 지상보조장치(420)가 각 빔의 경계 지 역(501b~507b)에 위치하면, 상기 빔의 경계 지역(501b~507b)에서 이용되는 제1 부반송파 그룹 및 빔과 인접한 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말(400)과 위성(410) 간의 통신시 이용하는 제2 부반송파 그룹을 인식한다.
통신부(425)는 위성(410)과 이동 단말(400) 간의 통신시 이용하는 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말(400)과 통신할 수 있다.
여기서, 이동 단말과 위성의 시간 다중화에 따른 통신시, 하나의 부반송파 그룹을 이용하여 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로의 데이터 전송 구간일 경우, 지상보조장치의 위치에 따라 지상보조장치가 이동 단말과 통신시 이용할 수 있는 부반송파 그룹들을 도 9를 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 9를 참조하면, 지상보조장치(420)가 제1 빔(901)의 중앙 지역(901a)에 위치한 경우에는, 경계 지역(901b)에 위치하는 이동 단말(400)과 위성(410)이 SC1의 제1 부반송파 그룹을 이용함에 따라서, 지상보조장치(420)는 SC1의 제1 부반송파 그룹을 제외한 SC2~SC7의 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말(400)과 통신할 수 있다. 그리고, 지상보조장치(420)가 제7 빔(907)의 중앙 지역(907a)에 위치한 경우에는, 경계 지역(907b)에 위치하는 이동 단말(400)과 위성(410)이 SC7의 제1 부반송파 그룹을 이용함으로, 지상보조장치(420)는 SC7의 제1 부반송파 그룹을 제외한 SC1~SC6의 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말(400)과 통신할 수 있다.
반면, 지상보조장치(420)가 제7 빔(907)에 인접한 제1 빔(901)의 경계 지역(901b)에 위치한 경우에는, 제1 빔(901)의 경계 지역(901b)에 위치하는 이동 단말(400)과 위성(410)이 통신시 이용하는 SC1의 제1 부반송파 그룹과 제1 빔(901)에 인접한 제7 빔(907)의 경계 지역(907b)에 위치하는 이동 단말(400)과 위성(410)이 통신시 이용하는 SC7의 제2 부반송파 그룹을 제외한 SC2~SC6의 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말(400)과 통신할 수 있다. 또한, 지상보조장치(420)가 제1 빔(901)에 인접한 제7 빔(907)의 경계 지역(907b)에 위치한 경우에는, 제7 빔(907)의 경계 지역(907b)에 위치하는 이동 단말(400)과 위성(410)이 통신시 이용하는 SC7의 제1 부반송파 그룹과 제7 빔(907)에 인접한 제1 빔(901)의 경계 지역(901b)에 위치하는 이동 단말(400)과 위성(410)이 통신시 이용하는 SC1의 제2 부반송파 그룹을 제외한 SC2~SC6의 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말(400)과 통신할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치는 N개의 부반송파를 모두 사용할 수 있는 구간과 부분 반송파만 이용할 수 있는 구간의 길이가 같다고 가정했을 때, 1개의 주파수에서 단일 빔 내에서는 평균 4N/7개의 신호를 보낼 수 있는 부반송파가 있다고 할 수 있고, 7개의 빔 내에서는 4N개의 부반송파가 있다고 할 수 있으며, 7개의 주파수를 모두 사용할 수 있다면 28N개의 신호를 보낼 수 있는 부반송파 개수가 있다고 가정할 수 있다. 반면, 종래의 이동 위성 통신 장치는 7개의 주파수에서 모든 부반송파를 이용할 수 있으므로 부반송파의 개수를 N이라고 했을 때, 단일 시간 구간에서 7개의 빔 내에서 7N개의 신호를 보낼 수 있는 부반송파 개수가 있다고 가정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치는 종래 이동 위성 통신 장치와 비교해서 4배의 주파수 효율이 높아짐을 알 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서 이용되고, 주파수 재사용율이 1인 빔 플랜을 나타내는 도면이다.
도 4 및 도 10을 참조하면, 이동 단말(400)이 다중빔(1001~1007)의 중앙 지역(1001a~1007a)에 위치하는 경우에는, 이동 단말(400)과 위성(410)은 모든 부반송파(SC1~SC3)를 이용하여 통신할 수 있다. 그러나, 이동 단말(400)이 다중빔(1001~1007)의 경계 지역(1001b~1007b)에 위치하는 경우에는, 이동 단말(400)과 위성(410)은 부반송파 구간을 예를 들어, 3개의 서로 다른 부반송파 그룹(SC1~SC3)들로 생성하고, 이동 단말(400)이 위치하는 빔에 대응하는 하나의 부반송파 그룹을 이용하여 통신할 수 있다. 이때, 다른 빔에 존재하는 이동 단말들은 각각 동일한 부반송파 그룹을 이용하여 위성과 통신할 수 있으나, 인접한 빔에 존재하는 이동 단말들과 다른 부반송파 그룹을 이용하여 위성과 통신함으로써, 인접 빔 간의 신호 간섭을 감소시킬 수 있다. 즉, 제2 빔(1002)에 존재하는 이동 단말(400)과 제6 빔(1006)에 존재하는 이동 단말(400)은 동일한 SC1의 부반송파를 이용하여 위성(410)과 통신할 수 있으나, 제2 빔(1002)과 인접한 제7 빔(1007)은 제2 빔(1002)에서 이용하는 SC1의 부반송파와 다른 SC2의 부반송파를 이용하여 위성(410)과 통신할 수 있다.
또한, 위성(410)은 도 11에 도시된 바와 같이 주파수 다중화하여, 이동 단말(400)과 통신하기 위한 부반송파 그룹들을 생성할 수 있다.
위성(410)은 이동 단말(400)이 중앙 지역(1001a~1007a)에 위치하는 경우에는, 부반송파 구간 중 특정 부반송파 구간(1100)에 해당하는 특정 부반송파 그룹을 이용하여 이동 단말(400)과 통신할 수 있다. 그리고, 위성(410)은 이동 단말(400)이 경계 지역(1001b~1007b)에 위치하는 경우에는, 특정 부반송파 구간(1100)을 제외한 부반송파 구간을 3개의 서로 다른 부반송파 그룹(1101~1103)들로 생성하고, 3개의 부반송파 그룹(1101~1103)들 중 이동 단말(400)이 존재하는 빔에 대응하는 하나의 부반송 그룹을 이용하여 이동 단말과 통신할 수 있다.
그리고, 위성(410)은 도 12에 도시된 바와 같이, 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터(1200)와 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터(1201~1203)를 시간 다중화하여, 이동 단말(400)로 전송할 수 있다.
지상보조장치(420)는 위성 신호를 이용하여, 위성(410)과 이동 단말(400) 간의 통신시 이용하는 부반송파 그룹 및 위성(410)과 이동 단말(400) 간의 통신시 이용하지 않는 부반송파 그룹을 인식한 후, 위성(410)과 이동 단말(400) 간의 통신시 이용하는 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말(400)과 통신할 수 있다.
또한, 지상보조장치(420)는 위성의 시간의 다중화에서 다중빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터 구간인 경우, 지상보조장치(420)가 각 빔의 중앙 지역(1001a~1007a)에 위치하면, 빔의 경계 지역(1001b~1007b)에 위치한 이동 단말(400)과 위성(410) 간의 통신시 이용하는 제1 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말(400)과 통신할 수 있다. 반면, 지상보조장치(420)는 위성의 시간의 다중화에서 다중빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터 구간인 경우, 지상보조장치(420)가 각 빔의 경계 지역(1001b~1007b) 에 위치하면, 상기 빔의 경계 지역(1001b~1007b)에서 이용되는 제1 부반송파 그룹 및 상기 빔과 인접한 빔의 경계 지역(1001b~1007b)에 위치한 이동 단말(400)과 위성(410) 간의 통신시 이용하는 제2 부반송파 그룹을 인식하고, 제1 부반송파 그룹 및 제2 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말(400)과 통신할 수 있다.
여기서, 이동 단말과 위성의 시간 다중화에 따른 통신시, 하나의 부반송파 그룹을 이용하여 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로의 데이터 전송 구간일 경우, 지상보조장치의 위치에 따라 지상보조장치가 이동 단말과 통신시 이용할 수 있는 부반송파 그룹들을 도 13을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 13을 참조하면, 지상보조장치가 제1 빔(1301)의 중앙 지역(1301a)에 위치한 경우에는, 경계 지역(1301b)에 위치하는 이동 단말과 위성이 SC3의 제1 부반송파 그룹을 이용함에 따라서, 지상보조장치는 SC3의 제1 부반송파 그룹을 제외한 SC1, SC2의 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말과 통신할 수 있다. 그리고, 지상보조장치가 제7 빔(1307)의 중앙 지역(1307a)에 위치한 경우에는, 경계 지역(1307b)에 위치하는 이동 단말과 위성이 SC2의 제1 부반송파 그룹을 이용함으로, 지상보조장치는 SC2의 제1 부반송파 그룹을 제외한 SC1, SC3의 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말과 통신할 수 있다.
반면, 지상보조장치가 제7 빔(1307)에 인접한 제1 빔(1301)의 경계 지역(1301b)에 위치한 경우에는, 제1 빔(1301)의 경계 지역(1301b)에 위치하는 이동 단말과 위성이 통신시 이용하는 SC3의 제1 부반송파 그룹과 제1 빔(1301)에 인접한 제7 빔(1307)의 경계 지역(1307b)에 위치하는 이동 단말과 위성이 통신시 이용하는 SC2의 제2 부반송파 그룹을 제외한 SC1의 부반송파 그룹을 이용하여 이동 단말과 통신할 수 있다. 또한, 지상보조장치가 제1 빔(1301)에 인접한 제7 빔(1307)의 경계 지역(1307b)에 위치한 경우에는, 제7 빔(1307)의 경계 지역(1307b)에 위치하는 이동 단말과 위성이 통신시 이용하는 SC2의 제1 부반송파 그룹과 제7 빔(1307)에 인접한 제1 빔(1301)의 경계 지역(1301b)에 위치하는 이동 단말과 위성이 통신시 이용하는 SC3의 제2 부반송파 그룹을 제외한 SC1의 부반송파 그룹을 이용하여 이동 단말과 통신할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치는 N개의 부반송파를 모두 사용할 수 있는 구간과 부분 반송파만 이용할 수 있는 구간의 길이가 같다고 가정했을 때, 1개의 주파수에서 단일 빔 내에서는 평균 2N/3개의 신호를 보낼 수 있는 부반송파가 있다고 할 수 있고, 3개의 빔 내에서는 2N개의 부반송파가 있다고 할 수 있으며, 3개의 주파수를 모두 사용할 수 있다면 6N개의 신호를 보낼 수 있는 부반송파 개수가 있다고 가정할 수 있다. 반면, 종래의 이동 위성 통신 장치는 3개의 주파수에서 모든 부반송파를 이용할 수 있으므로 부반송파의 개수를 N이라고 했을 때, 단일 시간 구간에서 3개의 빔 내에서 3N개의 신호를 보낼 수 있는 부반송파 개수가 있다고 가정할 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치는 종래 이동 위성 통신 장치와 비교해서 2배의 주파수 효율이 높아짐을 알 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상 보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치에서의 위성의 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 먼저, 위성은 이동 단말의 위치를 파악하고, 다중빔 내의 이동 단말의 위치를 결정한다(S1401).
위성은 이동 단말로부터 수신한 데이터를 이용하여 이동 단말의 위치를 파악하고, 다중빔 내의 이동 단말의 위치를 결정한다.
구체적으로, 위성은 이동 단말의 위치를 포함하는 빔을 결정하고, 결정된 빔의 중앙 지역과 경계 지역 중, 이동 단말의 위치를 포함하는 지역을 결정할 수 있다.
이어서, 위성은 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정한다(S1403).
위성은 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 이동 단말(400)과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정한다.
구체적으로, 위성은 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 빔의 경계 지역인 경우에는, 부반송파 구간을 다수의 서로 다른 부반송파 그룹들로 생성하고, 이동 단말의 위치를 포함하는 빔에 대응하는 하나의 부반송파 그룹을 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정할 수 있다. 그리고, 위성은 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 빔의 중앙 지역인 경우에는, 다수의 모든 부반송파 그룹들을 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정할 수 있다.
또한, 위성은 주파수 다중화하여, 각 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹들을 결정할 수 있다. 이는 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말과 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파를 구별함으로써, 이동 단말 간의 신호 간섭을 줄이기 위함일 수 있다.
즉, 위성은 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 빔의 중앙 지역인 경우에는, 부반송파 구간 중 특정 부반송파 구간을 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정할 수 있다. 그리고, 위성은 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 빔의 경계 지역인 경우에는, 특정 부반송파 구간을 제외한 부반송파 구간을 다수의 서로 다른 부반송파 그룹들로 생성하고, 부반송파 그룹들 중 이동 단말의 위치를 포함하는 빔에 대응하는 하나의 부반송파 그룹을 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정할 수 있다.
이어서, 위성은 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 이용하여 이동 단말과 통신한다(S1405).
이때, 위성은 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터와 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터를 시간 다중화하여, 이동 단말로 전송할 수 있다. 여기서, 위성은 한 프레임 내에서 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터와 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터를 시간 다중화하였으나, 여러 프레임 내에서 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터와 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터를 프레임 별로 시간 다중화할 수 있다.
한편, 위성은 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터의 전 력을, 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터의 전력 보다 작게 전송할 수 있다. 결과적으로, 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말과 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터 간의 시간 다중화 및 데이터 전력의 크기 조절은 이동 단말 간의 신호 간섭을 줄이기 위함일 수 있다.
이동 위성 통신 장치에서의 이동 단말은 위성으로부터 이동 단말의 위치를 수신한 후, 다중빔 내의 이동 단말의 위치 결정, 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹의 결정, 및 위성과의 통신 방법은 도 14를 참조하여 설명한 바와 동일함으로, 이에 대한 설명을 생략한다.
본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서의 위성과 이동 단말은 다중빔에서 동일 주파수 대역을 재사용하되, 빔별로 서로 다른 부반송파 그룹을 이용하여 통신함에 따라, 빔간의 간섭을 감소시킬 수 있으며, 다른 빔에서 이용하지 않는 부반송파 그룹에 대한 부분 주파수 재사용이 가능하다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서, 항상 빔에서 모든 부반송파를 사용하는 경우에 대한 지상보조장치의 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 지상보조장치는 이동 단말로부터 데이터를 수신하면, 위성 신호를 감지한다(S1501).
지상보조장치는 이동 단말이 위성 신호를 감지하지 못한 경우, 지상보조장치와 접속을 시도하기 위한 데이터를 이동 단말로부터 수신할 수 있다. 이후, 지상보조장치는 이동 단말로부터 데이터를 수신하면, 위성 신호를 감지한다.
이어서, 지상보조장치는 이동 단말과 위성 간의 통신시, 이용하는 부반송파 그룹을 인식한다(S1503).
여기서, 지상보조장치는 지상보조장치가 위치한 빔의 중앙 지역 및 경계 지역 뿐만아니라, 인접빔에서의 이동 단말과 위성 간의 통신시, 이용하는 부반송파 그룹을 인식할 수 있다. 또한, 지상보조장치는 상기 지역에서 이용하지 않는 부반송파 그룹을 인식함에 따라, 지상보조장치가 이동 단말과 통신시 이용할 수 있는 부반송파 그룹을 결정할 수 있다.
이어서, 지상보조장치는 이동 단말과 위성 간의 통신시, 이용하는 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여, 이동 단말과 통신할 수 있다(S1505).
즉, 지상보조장치는 지상보조장치가 위치한 빔의 중앙 지역 및 경계 지역 뿐만아니라, 인접빔에서의 이동 단말과 위성 간의 통신시, 이용하지 않는 부반송파 그룹들을 이용하여, 이동 단말과 통신할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서, 이동 단말과 위성의 시간 다중화에 따른 통신시, 하나의 부반송파 그룹을 이용하여 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로의 데이터 전송 구간일 경우에 대한 지상보조장치의 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.도 16을 참조하면, 지상보조장치는 이동 단말로부터 데이터를 수신하면, 위성 신호를 감지한다(S1601).
지상보조장치는 이동 단말이 위성 신호를 감지하지 못한 경우, 지상보조장치와 접속을 시도하기 위한 데이터를 이동 단말로부터 수신할 수 있다. 이후, 지상 보조장치는 이동 단말로부터 데이터를 수신하면, 위성 신호를 감지한다.
이어서, 지상보조장치는 위성 신호를 이용하여, 이동 단말과 위성 간의 통신시, 이용하는 제1 부반송파 그룹을 인식한다(S1603).
지상보조장치는 위성과 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말 간의 통신시 이용하는 부반송파 그룹을 위성으로부터, 전송 프레임의 헤더나 제어 채널 등을 통해 매 프레임마다 전송받을 수 있다.
이어서, 지상보조장치는 빔 내의 위치 지역을 판단한다(S1605).
지상보조장치는 지상보조장치가 각 다중빔의 중앙 지역에 위치하는 경우에는, 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말과 위성 간의 통신시 이용하는 제1 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여, 이동 단말과 통신할 수 있다(S1607).
구체적으로, 지상보조장치가 제1 빔의 중앙 지역에 위치한 경우에는, 경계 지역에 위치하는 이동 단말과 위성이 SC1의 제1 부반송파 그룹을 이용함에 따라서, 지상보조장치는 SC1의 제1 부반송파 그룹을 제외한 SC2~SC7의 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말과 통신할 수 있다. 그리고, 지상보조장치가 제7 빔의 중앙 지역에 위치한 경우에는, 경계 지역에 위치하는 이동 단말과 위성이 SC7의 제1 부반송파 그룹을 이용함으로, 지상보조장치는 SC7의 제1 부반송파 그룹을 제외한 SC1~ SC6의 부반송파 그룹들을 이용하여 이동 단말과 통신할 수 있다.
반면, 지상보조장치는 지상보조장치가 각 다중빔의 경계 지역에 위치하는 경우에는, 지상보조장치가 위치한 빔과 인접한 빔에 존재하는 이동 단말이 위성과 의 통신시 이용하는 제2 부반송파 그룹을 인식한다(S1509).
지상보조장치가 제7 빔에 인접한 제1 빔의 경계 지역에 위치한 경우에는, 제7 빔의 경계 지역에 존재하는 이동 단말이 위성과의 통신시 이용하는 SC7의 제2 부반송파 그룹을 인식한다. 그리고, 지상보조장치가 제1 빔에 인접한 제7 빔의 경계 지역에 위치한 경우에는, 제1 빔의 경계 지역에 존재하는 이동 단말이 위성과의 통신시 이용하는 SC1의 제2 부반송파 그룹을 인식한다.
이어서, 지상보조장치는 제1 및 제2 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여, 이동 단말과 통신할 수 있다(S1511).
지상보조장치가 제7 빔에 인접한 제1 빔의 경계 지역에 위치한 경우에는, SC1의 제1 부반송파 그룹과 SC7의 제2 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여, 이동 단말과 통신할 수 있다. 그리고, 지상보조장치가 제1 빔에 인접한 제7 빔의 경계 지역에 위치한 경우에는, SC7의 제1 부반송파 그룹과 SC1의 제2 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여, 이동 단말과 통신할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서의 지상보조장치는 이동 단말과 위성 간의 통신시 이용하지 않는 부반송파 그룹을 이용하여 이동 단말과 통신을 수행함으로써, 부분 주파수 재사용이 가능함에 따라, 주파수 사용 효율을 극대화시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 기존 이동 위성 통신 장치에서 이용되고, 주파수 재사용율이 1/7인 빔 플랜(plan)을 나타내는 도면이다.
도 2는 기존 이동 위성 통신 장치에서 이용되고, 주파수 재사용율이 1/3인 빔 플랜(plan)을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치의 이동 단말, 위성 및 지상보조장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서 이용되고, 주파수 재사용율이 1인 빔 플랜을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서 이용되는 빔의 형태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서, 다중빔에 대응하는 부반송파 그룹들의 주파수 다중화를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서, 다중빔에 대응하는 부반송파 그룹들의 시간 다중화를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서, 다중빔 내의 위치별로 지상보조장치가 재사용할 수 있는 부반송파 그룹을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서 이용되고, 주파수 재사용율이 1인 빔 플랜을 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서, 다중빔에 대응하는 부반송파 그룹들의 주파수 다중화를 나타내는 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서, 다중빔에 대응하는 부반송파 그룹들의 시간 다중화를 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서, 다중빔 내의 위치별로 지상보조장치가 재사용할 수 있는 부반송파 그룹을 나타내는 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 부분 주파수 재사용 기법을 적용한 지상보조장치를 포함하는 이동 위성 통신 장치에서의 위성의 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서, 항상 빔에서 모든 부반송파를 사용하는 경우에 대한 지상보조장치의 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.
도 16은 본 발명의 실시예에 따른 이동 위성 통신 장치에서, 이동 단말과 위성의 시간 다중화에 따른 통신시, 하나의 부반송파 그룹을 이용하여 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로의 데이터 전송 구간일 경우에 대한 지상보조장치의 통신 방법을 나타내는 흐름도이다.

Claims (15)

  1. 위성으로부터 이동 단말의 위치를 수신하고, 다중빔 내의 이동 단말의 위치를 결정하는 단계;
    상기 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정하는 단계; 및
    상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 이용하여 상기 위성과 통신하는 단계를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 이동 단말의 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 위성으로부터 이동 단말의 위치를 수신하고, 다중빔 내의 이동 단말의 위치를 결정하는 단계는
    상기 다중빔 중, 상기 이동 단말의 위치를 포함하는 빔을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 빔의 중앙 지역과 경계 지역 중, 상기 이동 단말의 위치를 포함하는 지역을 결정하는 단계
    를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 이동 단말의 통신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정하는 단계는
    상기 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 상기 빔의 경계 지역인 경우에는, 부반송파 구간을 다수의 서로 다른 부반송파 그룹들로 생성하고, 상기 빔에 대응하는 하나의 부반송파 그룹을 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정하는 단계; 및
    상기 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 상기 빔의 중앙 지역인 경우에는, 상기 다수의 모든 부반송파 그룹들을 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정하는 단계
    를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 이동 단말의 통신 방법.
  4. 이동 단말로부터 수신한 데이터를 이용하여 상기 이동 단말의 위치를 파악하고, 다중빔 내의 이동 단말의 위치를 결정하는 단계;
    상기 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 상기 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정하는 단계; 및
    상기 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 이용하여 상기 이동 단말과 통신하는 단계를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 위성의 통신 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    이동 단말로부터 수신한 데이터를 이용하여 상기 이동 단말의 위치를 파악하고, 다중빔 내의 이동 단말의 위치를 결정하는 단계는
    상기 다중빔 중, 상기 이동 단말의 위치를 포함하는 빔을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 빔의 중앙 지역과 경계 지역 중, 상기 이동 단말의 위치를 포함하는 지역을 결정하는 단계
    를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 위성의 통신 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 상기 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정하는 단계는
    상기 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 상기 빔의 경계 지역인 경우에는, 부반송파 구간을 다수의 서로 다른 부반송파 그룹들로 생성하고, 상기 빔에 대응하는 하나의 부반송파 그룹을 상기 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정하는 단계; 및
    상기 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 상기 빔의 중앙 지역인 경우에는, 상기 다수의 모든 부반송파 그룹들을 상기 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그 룹으로 결정하는 단계
    를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 위성의 통신 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터와 상기 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터를 시간 다중화하여, 이동 단말로 전송하는 것을 특징으로 하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 위성의 통신 방법.
  8. 제5항에 있어서,
    상기 빔의 중앙 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터의 전력은 상기 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터의 전력 보다 작은 것을 특징으로 하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 위성의 통신 방법.
  9. 제5항에 있어서,
    상기 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 상기 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정하는 단계는
    상기 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 상기 빔의 중앙 지역인 경우에 는, 부반송파 구간 중 특정 부반송파 구간을 상기 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정하는 단계; 및
    상기 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 상기 빔의 경계 지역인 경우에는, 상기 특정 부반송파 구간을 제외한 부반송파 구간을 다수의 서로 다른 부반송파 그룹들로 생성하고, 상기 부반송파 그룹들 중 상기 빔에 대응하는 하나의 부반송파 그룹을 상기 이동 단말과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정하는 단계
    를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 위성의 통신 방법.
  10. 이동 단말로부터 데이터를 수신하면, 위성 신호를 감지하는 단계;
    상기 위성 신호를 이용하여, 위성과 이동 단말 간의 통신시 이용하는 부반송파 그룹을 인식하는 단계; 및
    상기 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여 상기 이동 단말과 통신하는 단계
    를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 지상보조장치의 통신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 위성 신호를 이용하여, 위성과 이동 단말 간의 통신시 이용하는 부반송파 그룹을 인식하는 단계는
    상기 위성의 시간의 다중화에서 다중빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터 구간인 경우, 상기 지상보조장치가 빔의 중앙 지역에 위치하면, 상기 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말과 위성 간의 통신시 이용하는 제1 부반송파 그룹을 인식하는 단계; 및
    상기 지상보조장치가 상기 빔의 경계 지역에 위치하면, 상기 제1 부반송파 그룹 및 상기 빔과 인접한 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말과 위성 간의 통신시 이용하는 제2 부반송파 그룹을 인식하는 단계
    를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서 지상보조장치의 통신 방법.
  12. 위성으로부터 이동 단말의 위치를 수신하고, 다중빔 내의 이동 단말의 위치를 결정하는 위치 결정부;
    상기 다중빔 내의 이동 단말의 위치에 따라서, 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 결정하는 부반송파 그룹 결정부; 및
    상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹을 이용하여 상기 위성과 통신하는 통신부를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서의 이동 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 부반송파 그룹 결정부는
    상기 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 상기 다중빔의 경계 지역인 경우에는, 부반송파 구간을 다수의 서로 다른 부반송파 그룹들로 생성하고, 상기 부반송파 그룹들 중 하나의 부반송파 그룹을 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정하고,
    상기 이동 단말의 위치를 포함하는 지역이 상기 다중빔의 중앙 지역인 경우에는, 상기 다수의 모든 부반송파 그룹들을 상기 위성과 통신하기 위한 부반송파 그룹으로 결정하는 것을 특징으로 하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서의 이동 단말.
  14. 이동 단말로부터 데이터를 수신하면, 위성 신호를 감지하는 위성 신호 감지부;
    상기 위성 신호를 이용하여, 위성과 이동 단말 간의 통신시 이용하는 부반송파 그룹을 인식하는 부반송파 판별부; 및
    상기 부반송파 그룹을 제외한 부반송파 그룹들을 이용하여 상기 이동 단말과 통신하는 통신부
    를 포함하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서의 지상보조장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 부반송파 판별부는 상기 위성의 시간의 다중화에서 다중빔의 경계 지 역에 위치한 이동 단말로 전송하는 데이터 구간인 경우, 상기 지상보조장치가 빔의 중앙 지역에 위치하면, 상기 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말과 위성 간의 통신시 이용하는 제1 부반송파 그룹을 인식하고,
    상기 지상보조장치가 상기 빔의 경계 지역에 위치하면, 상기 제1 부반송파 그룹 및 상기 빔과 인접한 빔의 경계 지역에 위치한 이동 단말과 위성 간의 통신시 이용하는 제2 부반송파 그룹을 인식하는 것을 특징으로 하는 동일 주파수 대역을 모든 빔에서 재사용하는 OFDM 기반의 다중빔 위성시스템에서의 지상보조장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9094985B2 (en) 2012-03-23 2015-07-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Communication method and beam forming apparatus in multi-cell mobile communication system
WO2020111597A1 (ko) * 2018-11-26 2020-06-04 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 안테나 어레이 기반으로 기지국이 신호를 전송하기 위한 방법 및 그 장치

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2486494A (en) * 2010-12-17 2012-06-20 Vodafone Ip Licensing Ltd Interference detection in mobile telecommunications networks
US9088332B2 (en) 2012-10-05 2015-07-21 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Mitigation of interference from a mobile relay node to heterogeneous networks
KR20150054055A (ko) * 2013-11-08 2015-05-20 한국전자통신연구원 셀룰러 통신 시스템에서의 자원 할당 방법 및 장치
KR20150078189A (ko) * 2013-12-30 2015-07-08 한국전자통신연구원 위성/지상 겸용망에서 위성 다운링크 간섭 완화 방법
US9907093B2 (en) * 2014-12-29 2018-02-27 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus for random access in communications system
US10904784B2 (en) * 2016-06-15 2021-01-26 Qualcomm Incorporated Beam reporting and scheduling in multicarrier beamformed communications
US10901093B2 (en) 2017-01-11 2021-01-26 Aireon Llc Position validation
FR3064856B1 (fr) * 2017-04-04 2020-03-20 Thales Procede de communication spatiale pour des services iot et systemes spatial de telecommunications correspondant
WO2020034318A1 (en) * 2018-09-27 2020-02-20 Zte Corporation Methods and systems for mobility management in non-terrestrial networks
FR3091451B1 (fr) * 2018-12-28 2021-09-17 Thales Sa Procédé et Système pour augmenter la capacité des communications

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002509386A (ja) 1997-12-16 2002-03-26 ノースポイント・テクノロジー・リミテッド 地上での信号放送のために、衛星放送スペクトルを再利用するための装置および方法
US5955992A (en) * 1998-02-12 1999-09-21 Shattil; Steve J. Frequency-shifted feedback cavity used as a phased array antenna controller and carrier interference multiple access spread-spectrum transmitter
US6952454B1 (en) * 2000-03-22 2005-10-04 Qualcomm, Incorporated Multiplexing of real time services and non-real time services for OFDM systems
US6996418B2 (en) * 2000-12-29 2006-02-07 Nortel Networks Limited Apparatus and method for OFDM data communications
US7423987B2 (en) 2001-04-27 2008-09-09 The Directv Group, Inc. Feeder link configurations to support layered modulation for digital signals
US7792069B2 (en) * 2001-09-14 2010-09-07 Atc Technologies, Llc Systems and methods for terrestrial reuse of cellular satellite frequency spectrum using different channel separation technologies in forward and reverse links
US7603117B2 (en) * 2001-09-14 2009-10-13 Atc Technologies, Llc Systems and methods for terrestrial use of cellular satellite frequency spectrum
US7020110B2 (en) * 2002-01-08 2006-03-28 Qualcomm Incorporated Resource allocation for MIMO-OFDM communication systems
KR100524378B1 (ko) 2002-11-20 2005-10-31 한국전자통신연구원 다중 빔 위성을 이용한 셀룰러 이동통신시스템에서의적응형 패킷 전송 방법
KR100957318B1 (ko) * 2004-11-24 2010-05-12 삼성전자주식회사 다중 반송파 시스템에서의 자원할당 방법 및 장치
US7623867B2 (en) 2005-07-29 2009-11-24 Atc Technologies, Llc Satellite communications apparatus and methods using asymmetrical forward and return link frequency reuse
US20070183523A1 (en) * 2006-02-09 2007-08-09 Interdigital Technology Corporation Method and apparatus for improving packet error rate performance using beamforming techniques
WO2007147146A2 (en) * 2006-06-16 2007-12-21 Qualcomm Incorporated Progressively broadcasting information in beacon signals
US9065651B2 (en) * 2006-08-11 2015-06-23 Google Technology Holdings LLC Apparatus and method for automatic repeat request with reduced resource allocation overhead in a wireless VoIP communication system
US7742738B2 (en) * 2006-12-27 2010-06-22 Nortel Networks Limited Method and system for diversity using orthogonal frequency/division multiplexing
US9237437B2 (en) * 2008-07-22 2016-01-12 Futurewei Technologies, Inc. Method and apparatus for home agent redirect

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9094985B2 (en) 2012-03-23 2015-07-28 Electronics And Telecommunications Research Institute Communication method and beam forming apparatus in multi-cell mobile communication system
WO2020111597A1 (ko) * 2018-11-26 2020-06-04 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 안테나 어레이 기반으로 기지국이 신호를 전송하기 위한 방법 및 그 장치
US11398855B2 (en) 2018-11-26 2022-07-26 Lg Electronics Inc. Method by which base station transmits signal on basis of antenna array in wireless communication system, and apparatus therefor

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