KR20110069522A - 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 실시예는 이동통신망에서 매크로기지국과 소형기지국을 동시에 운영하기 위해 소형기지국의 반송파 주파수와 신호 전송 시간이 매크로기지국과 동기화되어야 하는데, 이를 위해 매크로기지국의 시간 동기 정보를 소형기지국으로 전달하고, 소형기지국의 시간 동기 정보를 검출하여 소형기지국과 매크로기지국의 시간 동기를 일치시키려는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형기지국 동기화 장치는 수신된 GPS 신호 및/또는 데이터를 제공하는 기지국, 상기 GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호 및/또는 상기 데이터의 데이터 패킷을 생성하며 상기 비콘 신호 및/또는 상기 데이터 패킷을 백오프 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 백오프 제어기를 갖는 액세스 포인트, 상기 전송된 비콘 신호 및/또는 상기 데이터 패킷을 수신하며 상기 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 상기 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터가 저감된 동기신호를 출력하는 지터 저감기를 갖는 액세스 터미널, 상기 액세스 터미널에 접속하여 상기 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며 상기 동기화 정보에 따라 상기 기지국과 동기화를 수행하는 소형기지국을 포함하고 있다.

매크로기지국, 소형기지국, 펨토, 피코, 백오프 제어기, 시간지터저감기

Description

무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치 및 방법{Apparatus and Method for Synchronizing Micro Base Station Using Wireless Link}

본 발명의 실시예는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 이동통신망에서 매크로기지국과 소형기지국을 동시에 운영하기 위하여 소형기지국의 반송파 주파수와 신호 전송 시간이 매크로기지국과 동기화되어야 하는데, 이를 위해 매크로기지국의 시간 동기 정보를 소형기지국으로 전달하고, 소형기지국에서 시간 동기 정보를 검출하여 소형기지국과 매크로기지국의 시간 동기를 일치시키려는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치 및 방법에 관한 것이다.

최근 들어, 이동통신망의 커버리지 확장과 서비스 품질 향상, 유무선 통신 서비스의 통합이라는 측면에서 소위 펨토셀(femtocell) 또는 피코셀(picocell)이라 불리는 소형기지국이 많은 주목을 받고 있다. 펨토셀은 디지털 가입자 회선(digital subscriber line) 라우터나 케이블 모뎀 등과 같은 정도의 크기로 매크로(macro) 기지국에 비해 매우 작은 초소형 기지국을 의미한다. 펨토셀은 이동통신 사업자에게 할당된 공인 주파수 대역 혹은 비공인 주파수 대역(ISM band 등)에서 동작할 수 있고, 출력 전압은 10 ~ 200 mW, 통신 거리는 50 ~ 100 m 정도를 커버하며, 10명 이내의 사용자가 동시 접속할 수 있다. 망 운영자 또는 사용자가 직접 설치할 수 있고, 별도의 통신망을 이용하거나 혹은 초고속 인터넷망을 이용해서 코어 네트워크(core network)와 연결된다. 그리고 피코셀은 펨토셀과 매크로 기지국의 중간 개념으로 펨토셀보다 다소 크고 30명 이내의 사용자가 동시에 접속할 수 있으며, 빌딩 사무실이나 학교 등에 설치할 수 있는 소형 기지국을 의미한다.

중계기의 경우 매크로 기지국에서 수신한 신호를 그대로 전송하므로 기지국 커버리지(coverage)는 확대되지만 용량은 증가하지 않는 반면, 소형기지국의 경우에는 기존 매크로 기지국과 유사하게 독립적인 주파수를 할당받아서 동작하므로 소형기지국의 수에 비례해서 전체 이동통신 네트워크의 용량이 증가한다. 따라서 소형기지국의 경우 커버리지 확대와 동시에 무선 네트워크의 용량을 증가시킨다. 특히, 최근에 상용화되거나 표준화를 진행하고 있는 이동통신 시스템의 경우 사용하는 반송파 주파수가 높고 대역폭이 넓으므로 매크로 기지국의 커버리지가 기존 이동통신 시스템에 비해 좁다. 즉, 매크로 기지국만으로 망을 구축할 경우 필요한 기지국 수가 증가하여 망 구축 비용이 커진다. 또한, 이동통신 시스템의 진화에 따라 음성 통신에 비해 데이터 통신의 비율이 증가하고 있으므로 기존의 매크로 기지국만으로 다수의 사용자에게 고속의 데이터 통신 서비스를 제공하는 것이 힘들다. 이에 대한 대안으로 사람들이 무선통신을 주로 이용하는 사무실이나 가정에 저가의 소형기지국을 설치하여 무선통신 서비스를 제공하는 것이 유력한 대안이 되고 있다.

이와 같은 소형기지국은 크게 듀얼 모드 단말을 사용하는 FMC(fixed mobile convergence)와 기존의 이동통신 단말을 그대로 이용하는 FMS(fixed mobile substitution) 방식으로 구분되고 있다. 특히 FMS 방식의 경우에는 소형기지국을 이용해서 기존 매크로 기지국과 동일한 전송 방식을 사용하므로 하나의 이동통신 규격을 지원하는 기존의 휴대폰을 이용하여 소형기지국에 의한 커버리지 증가와 용량 증가의 혜택을 누릴 수 있다. 반면에 FMC 방식의 경우에는 매크로 기지국과 소형기지국의 이동통신 규격이 다르므로 사용자가 기존의 단말기를 듀얼 모드를 지원하는 단말기로 교체해야하는 단점이 있다.

한편, 이동통신망에서 기존의 매크로 기지국과 소형기지국을 동시에 운영하기 위해서는 소형기지국의 반송파 주파수와 신호 전송 시간이 매크로 기지국과 동기화되어야 한다. 특히 모바일 와이맥스(Mobile WiMax, 국내명 와이브로)와 같이 시분할 다중화(time division duplex) 방식을 사용하는 경우 매크로 기지국과 소형기지국의 신호 전송 시간이 어긋나게 되면 매크로 기지국의 상향/하향링크 신호와 소형기지국의 하향/상향 링크 신호간에 간섭이 발생하게 되므로 매크로 기지국과 소형기지국의 시간 동기를 맞추는 것이 매우 중요하다.

이를 위해, 종래에는 매크로 기지국의 경우 송수신 안테나가 실외에 설치되므로 인공위성으로부터 GPS(global positioning system) 정보를 수신하여 코어 네트워크와 매크로 기지국을 동기화시킨다. 하지만, 소형기지국의 경우 사무실, 학교, 아파트, 주택 등과 같이 일반적으로 GPS 신호를 수신하기 힘든 실내에 설치되므로 GPS 신호를 동기 획득에 사용할 수 없다. 또한, GPS 신호가 수신 가능한 경우 라 하더라도 소형기지국에 GPS 신호 수신을 위한 별도의 장치를 부착하여야 하므로 소형기지국의 가격이 비싸지는 단점이 있다.

소형기지국에서 GPS 신호를 수신할 수 없는 경우 매크로 기지국에서 송신한 파일럿(pilot) 신호를 이용해서 동기를 획득하는 방안이 제안되었다. 하지만, 이 방식은 소형 기지국이 설치된 지역에서 매크로 기지국의 하향링크 파일럿 신호를 수신할 수 있는 경우에만 적용할 수 있는 단점이 있다. 소형기지국은 매크로 기지국 신호가 전달되지 않는 지역에 설치되어 무선통신 서비스 영역을 넓히고 용량을 확대하는 것을 주목적으로 한다. 그런데 소형기지국이 매크로 기지국의 커버리지 내에 설치되어야 한다면 소형기지국의 효용성이 현저히 줄어들게 된다.

도 1은 종래기술에 따른 IEEE 1588을 이용하여 코어네트워크와 소형기지국간의 동기화를 위한 시스템을 나타내는 도면이다.

도 1에서 볼 수 있는 바와 같이, IEEE 1588을 이용하는 경우 코어 네트워크(100)와 소형기지국(140)이 IP 네트워크(Internet Protocol Network)(120)에 의해 유선으로 연결된다. 코어 네트워크(100)에서는 GPS 등을 이용해서 동기를 획득하고, 이 정보를 유선으로 소형기지국(140)에 전달한다. 동기 정보 전달을 위해 코어 네트워크(100)에는 IEEE 1588 마스터(Master)(110)가 사용되고, 소형기지국(140)에서 IEEE 1588 슬레이브(Slave)(130)가 사용된다. IEEE 1588에서는 코어 네트워크(100)의 동기 정보를 기록한 데이터 패킷을 IEEE 1588 슬레이브(130)로 주기적으로 전달한다. IEEE 1588 슬레이브(130)에서는 수신 패킷에 기록된 동기 정보와 전송 지연을 고려해서 시간 동기를 추정하고, 그 값을 이용해서 소형기지 국(140)의 시간 동기를 보정해서 코어 네트워크(100)와 소형기지국(140)의 동기가 일치되도록 한다. 매크로 기지국의 경우 GPS 신호를 이용해서 코어 네트워크(100)와 동기화되므로 결국 매크로 기지국과 소형기지국(140)의 동기가 일치하게 된다.

그런데, IEEE 1588은 코어 네트워크(100)에서 소형기지국(140)으로 데이터를 전송하는 하향링크와 반대로 소형기지국(140)에서 코어 네트워크(100)로 데이터를 전송하는 상향링크의 전송 지연이 동일한 경우에만 적용 가능하다. 즉, 이더넷(ethernet)과 같이 상향링크와 하향링크의 전송 속도가 동일한 경우에는 IEEE 1588을 이용해서 정확한 동기를 획득할 수 있다. 하지만, 초고속 인터넷과 같이 디지털 가입자 회선망(DSL: Digital Subscriber Line)을 사용하는 경우에는 하향링크와 상향링크의 전송 속도에 상당한 차이가 나므로 IEEE 1588 규격을 그대로 적용하는 경우 전송 지연 차이에 의해 심각한 동기 추정 오차가 발생하게 된다.

한 예로 당사에서 에스케이 브로드밴드(SK Broadband) 망을 이용하여 실측한 자료에 의하면 상향링크와 하향링크의 비대칭성에 따른 동기 추정 오차가 수백 ㎳ ~ 수 ㎳ 정도로 측정되었다. 따라서 IEEE 1588을 이용한 동기 전송 방법으로 모바일 와이맥스 규격 등에서 요구하고 있는 ± 20 ㎲ 이내의 동기 오차 규격을 만족하지 못하는 문제점이 발생하게 된다.

도 2는 무선랜을 백홀(backhaul)로 사용하는 소형기지국의 동기 획득 시스템을 나타내는 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 매크로 기지국(210)에서는 실외에 설치된 GPS 안테나(215)를 이용해서 GPS 신호를 수신하고, 이 신호를 기지국 제어국(base station controller)(220) 및 코어 네트워크(200)와 공유하여 매크로 기지국(210)과 코어 네트워크(200)가 동기화되도록 한다. 또한, GPS 신호에 동기화해서 무선랜 액세스 포인트(Access Point: AP)(230) 내부의 타이머(231)를 구동한다.

이 타이머(231)는 무선랜 AP(230)에서 비콘(beacon)의 전송 시점을 알려주는 역할을 한다. 예를 들면, 타이머(231)를 1023으로 초기화하고, GPS에 동기화된 매 클럭(clock) 마다 타이머(231) 값을 1씩 감소시키고, 타이머(231)가 0이 되면 비콘을 전송하도록 설정한다. 이때 타이머(231)는 0이 된 후 다음 클럭에 다시 1023으로 초기화된다. 이렇게 하면 1024 클럭을 주기로 매번 타이머(231)가 0이 될 때마다 비콘이 전송된다.

무선랜 백홀을 사용하는 경우 비콘 발생기(233)의 비콘과 데이터 패킷 발생기(235)의 데이터 패킷이 시간적으로 혼합되어 소형기지국(250)으로 전송되고, 소형기지국(250)에 부착된 무선랜 액세스 터미널(Access Terminal: AT)(240)에서는 디멀티플렉서(241)를 통해 수신된 패킷 중에서 비콘을 분리하여 시간동기 정보를 획득한다. 이런 과정을 통해 매크로 기지국(210)의 시간 동기 정보를 소형기지국(250)으로 전달할 수 있다.

이와 같은 구성에 있어서, 무선랜 표준 규격은 다수의 단말간 다중 접속시 패킷 충돌을 최소화하기 위해 랜덤 백오프(239)를 설치하고, 이를 통한 랜덤 백오프(random backoff) 기법을 사용한다. 즉, 특정 타임 슬롯(time slot)에서 단말의 데이터 전송 여부를 감지하여 데이터를 전송하는 단말이 없으면 랜덤하게 발생된 숫자만큼의 시간이 지난 후에 패킷을 전송한다. 이는 2개 이상의 단말이 동일한 타 임 슬롯에서 데이터 전송 유무를 확인한 후 동시에 패킷을 전송하면 패킷 충돌이 발생할 확률이 매우 높기 때문에 패킷 전송 시점을 다르게 하여 충돌 확률을 낮추기 위해 고안된 것이다. 즉, 무선랜 AP(230)에서는 비콘 전송 시간을 알려주는 타이머(231)가 '0'이 될 때마다 무선랜 AP(230)의 타임 스탬프(time stamp)를 포함하고 있는 비콘을 생성한다.

하지만 그 생성된 비콘은 곧바로 전송되는 것이 아니라 앞서 설명한 무선랜의 랜덤 백오프 동작 때문에 랜덤하게 정해진 시간 동안 지연된 후에 전송된다. 그런데 비콘을 수신하는 무선랜 AT(240)에서는 랜덤 백오프에 의해 지연된 시간을 알 수 없으므로 결국 소형기지국(250)에 전달되는 동기 정보에 랜덤 백오프에 의한 시간 지연만큼의 시간 오차가 발생하게 된다.

예를 들어 IEEE 802.11의 규격에 정의된 구조 중 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 사용하고 20 MHz의 대역을 사용하는 경우 랜덤 백오프에 의한 지연은 최소 9 ms ~ 135 ms 사이에서 임의로 정해진다. 모바일 와이맥스 규격의 경우 핸드 오버(handover)를 고려하지 않는 경우에 시간 동기 오차가 ± 20 ㎲ 이내가 되어야 하므로 랜덤 백오프 동작에 의한 지연을 고려할 경우 규격에서 정한 시간 동기 오차를 만족시키는 것이 매우 어렵게 된다.

본 발명의 실시예는 랜덤 백오프에 의한 시간 지연만큼의 시간 오차를 감소시키기 위하여 무선랜 AP의 비콘 송신 방식을 변경하고, 무선랜 AT에 새로운 시간 동기 추정 기법을 적용하여 소형기지국에 전달하려는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치는 수신된 GPS 신호 및/또는 데이터를 제공하는 기지국; 상기 GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호 및/또는 상기 데이터의 데이터 패킷을 생성하며, 상기 비콘 신호 및/또는 상기 데이터 패킷을 백오프 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 백오프 제어기를 갖는 액세스 포인트; 상기 전송된 비콘 신호 및/또는 상기 데이터 패킷을 수신하며, 상기 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 상기 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터가 저감된 동기신호를 출력하는 지터 저감기를 갖는 액세스 터미널; 상기 액세스 터미널에 접속하여 상기 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며, 상기 동기화 정보에 따라 상기 기지국과 동기화를 수행하는 소형기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치의 동기화 방법은 기지국에 동기화되는 GPS 신호 및/또는 데이터를 제공받는 단계; 상기 GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호 및/또는 상기 데이터의 데이터 패킷 을 생성하며, 상기 비콘 신호 및/또는 상기 데이터 패킷을 백오프 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 단계; 상기 전송된 비콘 신호 및/또는 상기 데이터 패킷을 수신하며, 상기 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 상기 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터가 저감된 동기신호를 출력하는 단계; 상기 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며, 상기 동기화 정보에 따라 상기 기지국과 동기화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치는 수신된 GPS 신호 및 데이터를 제공하는 기지국; 상기 GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호를 생성하며, 상기 비콘 신호를 백오프 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 백오프 제어기를 갖는 액세스 포인트; 상기 전송된 비콘 신호를 수신하며, 상기 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 상기 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터가 저감된 동기신호를 출력하는 지터 저감기를 갖는 액세스 터미널; 상기 기지국에 연결되는 통신망에 접속하여 상기 데이터를 제공받고, 상기 액세스 터미널에 접속하여 상기 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며, 상기 동기화 정보에 따라 상기 기지국과 동기화를 수행하는 소형기지국을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치의 동기화 방법은 기지국 및/또는 코어 네트워크와 동기화되는 GPS 신호를 제공받는 단계; 상기 GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호를 생성하며, 상기 비콘 신호를 백오프 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 단계; 상기 전송된 비콘 신호 를 수신하며, 상기 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 상기 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터가 저감된 동기신호를 출력하는 단계; 상기 코어 네트워크를 경유하여 제공되는 데이터 및 상기 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며, 상기 동기화 정보에 따라 상기 기지국과 동기화를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 본 발명의 실시예에 따라, 백홀의 상향 및 하향링크가 비대칭인 경우에도 동기 전송을 위한 무선 링크를 구축하여 정확한 시간 동기를 획득할 수 있다. 특히, 소형기지국의 설치 편의를 위해 무선랜 기반의 무선 백홀을 사용하는 경우, 동기 정보 전송을 위한 별도의 패킷을 사용하지 않고 무선랜의 비콘을 이용하여 소형기지국의 시간 동기를 획득할 수 있을 것이다. 이를 통해, 소형기지국의 설치 위치 제약을 현저히 줄일 수 있다.

이하, 본 발명의 실시 예에 대한 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시될 수 있으므로 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형기지국 동기화 장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형기지국 동기화 장치는 수신된 GPS 신호 및/또는 데이터를 제공하는 기지국(310, 320), GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호 및/또는 데이터에 대한 데이터 패킷을 생성하며 비콘 신호 및/또는 데이터 패킷을 백오프(backoff) 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 백오프제어기(339)를 갖는 액세스 포인트(Access Ponint: AP)(330), 전송된 비콘 신호 및/또는 데이터 패킷을 수신하며 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터(jitter)가 저감된 동기신호를 출력하는 지터저감기(347)를 갖는 액세스 터미널(Access Terminal: AT)(340), AP(330)에 접속하여 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며 동기화 정보에 따라 기지국과 동기화를 수행하는 소형기지국(350)을 포함하고 있다.

이때, AP(330)는 매크로기지국(330)에 접속하는 타이머(331), 타이머(331)에 접속하는 비콘 발생기(333), 기지국 제어기(320)에 접속하는 데이터 패킷 발생 기(335), 비콘 발생기(333) 및 데이터 패킷 발생기(335)에 접속하는 멀티플렉서(335), 멀티플렉서(335)에 접속하는 백오프 제어기(339)로 이루어져 있다.

또한, AT(340)는 수신된 비콘 및 데이터 패킷에 대하여 상호간 분리하는 디멀티플렉서(341), 디멀티플렉서(341)에 접속하는 시간정보복원기(343), 디멀티플렉서(341)에 접속하는 데이터 디코더(345), 시간정보복원기(343)에 접속하는 시간지터저감기(347)로 이루어져 있다.

좀더 구체적으로 살펴보면, 지지국(310, 320)은 매크로기지국(310)과 기지국 제어기(320)로 구분될 수 있다. 이때, 매크로기지국(310)은 GPS로부터 GPS 신호를 수신하기 위한 실외 안테나 즉 GPS 안테나(315) 등의 GPS 모듈을 구비할 수 있으며, GPS 신호를 수신하여 기지국 제어기(320) 및 예컨대 교환기 등의 코어네트워크(300)와 동기화되도록 구성되어 있다.

타이머(331)는 매크로기지국(310)에서 제공된 GPS 신호에 동기화되어 구동하며 일정 주기를 기준으로 초기화될 때 비콘 발생기(330)에서 생성된 비콘 신호의 전송 시점을 알려주는 역할을 하고 있다. 예컨대, 타이머(331)의 한 클럭 주기가 1 ms이고 비콘 신호의 전송 주기가 1 ms라 할 때, 타이머(331)를 999로 초기화하고, GPS에 동기화된 매 클럭마다 타이머(331)의 값을 1씩 감소시켜 타이머(331)가 0이 되면 비콘 신호를 전송하도록 설정할 수 있다. 이때 타이머(331)는 0이 된 후 다음 클럭에 다시 999로 초기화된다. 이에 따라 1000 클럭을 주기로 하여 매번 타이머(310)가 0이 될 때마다 비콘 신호가 전송되므로 비콘 신호의 전송 주기는 1 ms가 되고, 비콘 신호의 전송 시간이 GPS 클럭 즉 GPS 신호에 동기화될 수 있게 된다.

비콘 발생기(330)는 비콘의 발생 즉 생성에 관계되는 발생기이며, 생성된 비콘을 멀티플렉서(337)에 제공한다. 여기서, 비콘이라 함은 예컨대 무선랜의 경우 AP(330)의 동작 영역, 전송 규격, 주파수 대역, 비콘 전송 주기, AP(330)의 ID 정보 등을 AT(340)에 알려주기 위해 주기적으로 전송되는 신호를 의미한다. AP(340)에서 전송할 데이터가 없는 경우에도 비콘은 항상 주기적으로 전송된다.

데이터 패킷 발생기(335)는 기지국 제어기(320)에서 제공된 데이터들을 패킷 처리하게 된다.

멀티플렉서(337)는 데이터 패킷 발생기(335)에서 제공된 데이터 패킷을 비콘 발생기(333)에서 제공된 비콘과 믹싱한 후 백오프 제어기(339)에 제공한다. 통상 무선랜 백홀을 사용하는 경우 비콘과 데이터 패킷이 모두 무선 백홀을 통해 소형기지국(350)으로 전송되고, 또 AP(330)는 한번에 하나의 패킷을 전송할 수 있으므로 멀티플렉서(337)는 비콘과 데이터 패킷을 시간적으로 믹싱하여 출력하게 되는 것이다.

백오프 제어기(339)는 멀티플렉서(337)에서 출력된 비콘과 데이터 패킷을 제공받아 백오프 방식으로 전송할 때 그 백오프 값을 조정하여 전송하게 된다. 가령, 비콘의 전송시간 변화 즉 백오프 시간을 줄여주는 방식으로 데이터 패킷을 전송하는 것이 가능할 것이다. 여기서, 백오프 방식은 데이터를 전송하기 전에 일정시간을 대기하는 시간을 나타내는 의미로서, 무선랜의 경우 AP(330)와 다수의 AT(340)가 동일한 주파수 자원을 사용함으로 인해 발생되는 전송 데이터 사이의 충돌 확률을 낮추기 위해 사용되는 방식이다.

한편, AT(340)의 디멀티플렉서(341)는 예컨대 AT(340)의 수신 안테나 또는 수신 안테나 모듈에 접속할 수 있으며, 안테나 모듈을 경유하여 제공된 비콘 및 데이터 패킷을 분리하고, 그 분리된 비콘과 데이터 패킷을 서로 다른 경로로 출력하게 된다.

시간정보복원기(343)는 디멀티플렉서(341)에서 출력된 비콘을 제공받아 그 비콘을 이용하여 매크로기지국(310) 또는 코어네트워크(300)의 동기 시간에 대한 동기 정보를 복원하게 된다.

시간지터저감기(347)는 시간정보복원기(343)에서 동기 정보의 복원시 그 복원된 동기 정보의 동기 시간 오차 즉 지터를 줄여주게 된다.

데이터 디코더(345)는 디멀티플렉서(341)로부터 데이터 패킷을 제공받으며, 그 제공된 데이터 패킷을 디코딩하게 된다.

소형 기지국(350)은 예컨대 펨토 기지국으로서, 시간지터저감기(347)를 통해 지터가 저감된 동기신호 및 데이터 디코더(345)에서 데이터를 제공받게 되고, 저감된 동기신호에 따라 데이터를 개인휴대단말기 등으로 전송하게 되는 것이다.

도 4는 도 3의 백오프 제어기의 세부 구조를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4의 동작 과정을 나타내는 흐름도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 백오프 제어기는 AP의 최초 동작시 AP 및 그 AP에 동시 접속가능한 AT에 대하여 백오프 씨드를 할당하는 백오프 씨드 할당부(410) 이외에 타임 슬롯 지정부(411), 백오프 시간 계산부(413), 패킷 검출부(415), 백오프 시간 저감부(417), 백오프 시간 검출부(419), 패킷 전송부(421), 타임 슬롯 대기부(423)를 포함하고 있다.

여기서, 타임 슬롯 지정부(411)는 GPS 신호에 연동된 클럭을 이용하여 전송시간을 일정한 간격으로 나누어서 데이터 패킷의 타임 슬롯 번호를 지정하게 된다. 백오프 시간 계산부(413)는 데이터 패킷의 백오프 시간을 계산하며, 패킷 검출부(415)는 전송하고자 하는 현재의 타임 슬롯에서 자신의 AP 이외의 다른 AP에 의한 데이터 패킷의 전송이 있는지를 감지한다.

또한, 백오프 시간 저감부(417)는 다른 AT에서 데이터 패킷이 감지되지 않을 경우 백오프 시간을 감소시키고, 백오프 시간 검출부(419)는 감소되는 백오프 시간이 "0"이 되는지를 확인하게 되며, 패킷 전송부(421)는 감소되는 백오프 시간이 "0"이면 자신 AP의 데이터 패킷을 전송하고 타임슬롯 지정부(411)로 회귀한다. 그리고, 타임 슬롯 대기부(423)는 다른 AP에서 데이터 패킷이 감지될 경우 자신 AP의 현재 타임 슬롯에서의 백오프 시간을 유지하고 한 타임 슬롯 동안 대기하며 패킷 검출부(415)로 회귀한다.

도 5를 도 3과 함께 참조하여 백오프 제어기의 동작을 좀더 살펴보면 AP(330)가 동작을 시작하게 될 때 동시에 접속가능한 개인휴대단말기(또는 단말국)의 수를 N_total이라 하면, N_total은 <수학식 1>과 같이 정의될 수 있다.

N_total = N_AT + 1

여기서, N_AT는 동시 접속가능한 개인휴대단말기의 개수이다.

예를 들어, AP(330)와 AT(340)를 1대 1로 연결해서 백홀을 구성하는 경우 N_AT = 1, N_total = 2가 되고, AP(330) 1대에 AT(340) 2대를 연결하면 N_AT = 2, N_total = 3이 된다.

이때 AP(330)를 포함한 N_total개의 무선기기 즉 개인휴대단말기는 0에서 (N_total-1) 사이의 서로 다른 정수를 백오프 씨드(backoff seed)로 할당받는다(S501).

예를 들어 AP(330) 1대에 2대의 AT(340)이 접속하는 경우 백오프 씨드는 <수학식 2>, <수학식 3> 및 <수학식 4>와 같이 표현될 수 있다.

(backoff seed for AP) = 0

(backoff seed for AT1) = 1

(backoff seed for AT2) = 2

AP(330)에서는 GPS에 연동된 클럭을 이용하여 전송시간을 일정한 간격으로 나누어서 타임 슬롯 번호를 지정한다(S502).

데이터 패킷을 전송하고자 하는 시점에서의 타임 슬롯 번호를 N_TS로 정의하자. 이때 AP(330)에 대한 백오프 값은 <수학식 5>와 같이 계산된다.

여기서, 〔x〕는 x와 같거나 작은 최대 정수를 나타내고, (x % y)는 정수 x를 정수 y로 나누었을 때의 나머지를 의미하며, SEED_AP는 AP(330)에 할당된 씨드를 나타낸다.

예를 들어 <수학식 5>와 같이 씨드를 할당하고, N_total = 3이며, P = 8인 경우 N_TS에 따른 T_backoff 값은 <수학식 6>, <수학식 7> 및 <수학식 8>과 같이 결정된다.

T_backoff = 0 if 0≤N_TS≤7, 24≤N_TS≤31, 48≤N_TS≤55, …

T_backoff = 1 if 8≤N_TS≤15, 32≤N_TS≤39, 56≤N_TS≤63, …

T_backoff = 2 if 16≤N_TS≤23, 40≤N_TS≤47, 64≤N_TS≤71, …

<수학식 5>에서와 같은 방법으로 T_backoff 값을 계산한 후(S503), 현재 타임 슬롯에서 다른 무선기기 예컨대 개인휴대단말기에 의한 패킷 전송이 감지되지 않으면(S504), T_backoff 값을 <수학식 9>와 같이 감소시킨다(S505).

T_backoff = T_backoff - 1

<수학식 5>에서와 같은 계산을 통해 T_backoff 값이 0이 되면(S506), 패킷을 전송하고(S507), N_TS부터 다시 계산한다.

현재 타임 슬롯에서 다른 무선기기가 패킷을 전송하고 있으면 T_backoff 값을 그대로 유지하고 한 타임 슬롯 동안 기다린 다음(S508), 다시 패킷 전송 여부를 확인한다.

전체적으로, <수학식 5>에 의해 P 타임 슬롯이 경과할 때마다 AP(330)에 할당되는 T_backoff 값이 바뀌게 되고, T_backoff 값이 '0'이 될 때에만 패킷을 전송하게 된다.

이와 같은 백오프 절차를 통해 무선기기들이 전송하는 패킷간의 충돌을 막을 수 있고, 각 무선기기는 패킷 전송 우선순위를 공평하게 할당받을 수 있게 되는 것이다.

도 6은 도 3의 시간정보복원기 및 지터저감기의 블록다이어그램이다.

도 6에 도시된 바와 같이, 도 3의 시간정보복원기(343) 및 시간지터저감기(347)는 수신된 비콘 신호를 제공받는 원거리타이머정보추출부(610), 원거리타이머정보추출부(610)에 접속하는 시간오차조정부(620), 수신된 비콘 신호와 로컬시간클럭을 제공받는 수신시간측정부(630), 시간오차조정부(620) 및 수신시간측정부(630)에 접속하는 주파수 및 위상 오프셋 추정부(640), 주파수 및 위상 오프셋 추정부(640)에 접속하는 로컬타이머(650)를 포함하고 있다. 이때, 로컬타이머(650)는 로컬시간클럭발생부와 시간지터계산부로 이루어질 수 있다.

여기서, 원거리타이머정보추출부(610)는 비콘이 수신되면 그 수신된 비콘의 타임 스탬프(time stamp) 정보를 이용하여 원거리, 즉 AP의 타이머의 원거리시간클럭(remote time clock) 정보를 추출한다.

그리고, 시간오차조정부(620)는 원거리타이머정보추출부(610)에서 제공된 원 거리시간 클럭정보에 대한 값을 media_delay 값과 더하여 출력하게 된다. 이때, media_delay는 송신단에서의 신호전송지연, 송신단 안테나에서 수신단 안테나까지의 전송시간, 수신단에서의 신호전송지연을 합한 값을 나타낸다.

수신시간측정부(630)는 비콘이 수신되면 예컨대 무선랜 AT의 로컬시간클럭발생부에서 제공된 로컬시간클럭을 이용해서 비콘이 수신된 시간을 측정하게 된다.

주파수 및 위상 오프셋 추정부(640)는 원거리시간클럭 대비 로컬시간클럭의 주파수 비 및 위상 차이를 추정해 낸다. 이를 위하여, 가령 LS(Least Squares) 추정기법, RLS(Recursive Least Squares) 추정기법, 리그레션(regression) 추정기법, 필터링 추정 기법 등 다양한 방법으로 추정될 수 있다.

로컬 타이머(650)는 주파수 및 위상 오프셋 추정부(640)에서 제공된 주파수 및 위상 오프셋 정보를 이용하여 로컬시간클럭을 갱신함으로써 로컬시간클럭이 원거리시간클럭과 동기화되도록 한다. 따라서, 로컬 타이머(650)는 더 구체적으로는 수신시간측정부(630)에 로컬시간클럭을 제공하는 로컬시간클럭발생부와, 로컬시간클럭이 원거리시간클럭과 동기화되도록 하는 시간지터계산부로 이루어질 수 있다.

계속해서, 도 6의 시간정보복원기 및 지터저감기의 동작을 살펴보고자 한다.

우선, 비콘이 수신되면 원거리타이머정보추출부(610)에서는 비콘의 타임 스탬프 정보를 이용하여 원거리시간클럭을 추출한다.

이때, n번째 비콘의 타임 스탬프 값을 t(n)이라고 하면, n번째 비콘이 실제로 송신된 시간은 <수학식 10>과 같다.

s(n)= t(n) + w(n)

여기서, w(n)은 송신단에서 백오프 지연에 의한 시간 동기 지터를 나타낸다.

그러나, 실질적으로 AT에 수신된 시간이라는 것은 송신단에서의 신호전송지연, 송신단 안테나에서 수신단 안테나까지의 전송시간, 수신단에서의 신호전송지연을 포함하는 것이므로 이를 모두 더하여 "media_delay"라고 표현하게 될 때 n번째 비콘이 AT, 더 정확하게는 AT의 시간오차조정부(620)에 수신된 시간은 <수학식 11>과 같이 나타내어진다.

u(n) = s(n) + media_delay = x(n) + w(n)

여기서, x(n) = t(n) + media_delay를 의미한다.

따라서, 원거리시간클럭, 즉 AP의 타임클럭을 기준으로 n번째 비콘이 시간 u(n)에서 수신된 경우, 수신시간측정부(630)에서는 이를 로컬시간클럭, 즉 AT의 타임 클럭(time clock)으로 측정하게 되며, 이는 <수학식 12>와 같이 표현된다.

y(n) = a·u(n) + b

여기서, 상수 a는 원거리시간클럭 대비 로컬시간클럭의 주파수 비, 상수 b는 원거리시간클럭 대비 로컬시간클럭의 위상 차이를 나타낸다.

이때, <수학식 11>의 u(n)을 <수학식 12>에 대입하면 <수학식 13>과 같이 나타내어질 수 있다.

y(n) = a·x(n) + b + aw(n)

<수학식 13>에서 x(n)은 비콘에 기록된 타임 스탬프 t(n)과 상수값 media_delay를 이용하여 계산할 수 있고, y(n)은 로컬시간클럭을 이용하여 측정할 수 있으며, w(n)은 평균 0인 잡음으로 모델링된다.

따라서 다수의 비콘이 전송되면 x(n)과 y(n)의 관계를 이용하여 주파수 및 위상 오프셋 추정부(640)에서는 상수 a와 상수 b를 추정할 수 있다.

한 예로 N개의 비콘에 대해 x(n)과 y(n)값을 측정하면 <수학식 14> 및 <수학식 15>에서와 같이 LS(Least Squares) 추정기법을 통해 상수 a와 상수 b를 추정할 수 있다.

참고로 상수 a와 상수 b는 <수학식 14> 및 <수학식 15>에서 보인 LS 추정기법 이외에도 RLS(Recursive Least Squares) 추정기법, 리그레션(regression) 추정기법, 필터링 추정 기법 등 다양한 방법으로 추정될 수 있을 것이다.

그리고, 상수 a와 b가 정해지면, 로컬타이머(650)에서의 시간동기오차 e(n) 은 <수학식 16>과 같이 계산된다.

그리고 로컬타이머(650)는 로컬시간클럭을 <수학식 17>과 같이 갱신하여 로컬시간클럭과 원거리시간클럭을 동기화시킬 수 있다.

local_time = local_time - e(n)

매번 비콘이 수신될 때마다 위에서와 같은 과정을 반복하여 로컬시간클럭과 원거리시간클럭의 동기를 유지하게 된다.

결국, 이와 같은 과정을 통해 소형기지국은 AT에서 제공된 동기 정보에 따라 매크로 기지국 또는 코어 네트워크와 동기를 맞추게 되는 것이다.

도 7은 도 3의 소형기지국 동기화 장치에서 매크로기지국의 시간 동기를 소형기지국에 전달하는 과정을 나타내는 신호 흐름도이다.

우선, 매크로 기지국(310)은 GPS 안테나(315), 더 정확하게는 GPS 안테나(315)를 포함하는 GPS 모듈을 통해 GPS 신호를 수신한다(S700).

이어, GPS 신호를 이용하여 매크로 기지국(310)은 코어 네트워크(300)가 동기화되도록 한다(S701).

또한, 매크로 기지국(310)은 동기화 정보를 AP(330)에 전달하게 된다(S703). 이때, AP(330)는 동기화 정보를 이용하여 타이머를 구동하고 타이머에 연동되어 비 콘을 주기적으로 생성하게 된다.

백오프 제어기(339)는 AP(330)에서 비콘을 백오프 방식으로 AT(340)로 전송시 그 백오프 값을 조정하여 전송한다(S705).

이후, AT(340)는 AP(330), 더 정확하게는 백오프 제어기(339)에서 제공된 비콘을 수신하며, 시간정보복원기(343) 및 시간지터저감기(347)를 통해 지터가 저감된 동기화 정보를 소형기지국(350)에 전달한다(S707).

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 소형기지국 동기화 장치의 구조를 나타내는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 소형기지국 동기화 장치는 수신된 GPS 신호 및 데이터를 제공하는 기지국(810, 820), GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호를 생성하며 비콘 신호를 백오프 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 백오프 제어기(835)를 갖는 AP(830), 전송된 비콘 신호를 수신하며 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터가 저감된 동기신호를 출력하는 시간지터저감기(843)를 갖는 AT(840), 기지국(810, 820)에 연결되는 통신망(800, 805)에 접속하여 데이터를 제공받고 AT(840)에 접속하여 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며 동기화 정보에 따라 기지국(810, 820)과 동기화를 수행하는 소형기지국(850)을 포함하고 있다.

도 8에 나타낸 본 발명의 제2 실시예에 따른 소형기지국 동기화 장치는 도 3의 제1 실시예에 다른 소형기지국 동기화 장치와 대비해 볼 때, 시간 동기 지터가 변화된 비콘 신호는 예컨대 무선 백홀을 통해 AP(830)에서 AT(840)로 제공되지만, 데이터는 코어 네트워크(800) 및 IP 네트워크(805)를 통해 소형기지국(850)으로 제공된다는 점에서 차이가 있다.

이에 따라, AP(830)는 매크로기지국(810)에 접속하는 타이머(831), 타이머(831)에 접속하는 비콘 발생기(833) 및 비콘 발생기(833)에 접속하는 백오프 제어기(839)를 포함하며, AT(840)는 수신된 비콘 신호에 대한 시간 정보를 복원하는 시간정보복원기(841), 시간정보복원기(841)에 접속하는 시간지터저감기(847)를 포함하고 있다.

이와 같은 부분을 제외한 기타 자세한 내용들은 도 3의 소형기지국 동기화 장치에서의 발명 내용들과 유사하므로 더 이상의 설명은 생략하기로 한다.

또한, 본 발명의 제2 실시예에 따른 소형기지국 동기화 장치의 동기화 방법에 있어서도 도 7의 소형기지국 동기화 장치의 동기화 방법에서의 발명 내용들과 유사하므로 더 이상의 설명은 생략하고자 한다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

그리고, 명세서상에 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 발명의 실시예는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치에 적용 가능하며, 백홀의 상향 및 하향링크가 비대칭인 경우에도 동기 전송을 위한 무선 링크를 구축하여 정확한 시간 동기를 획득할 수 있다. 특히, 소형기지국의 설치 편의를 위해 무선랜 기반의 무선 백홀을 사용하는 경우, 동기 정보 전송을 위한 별도의 패킷을 사용하지 않고 무선랜의 비콘을 이용하여 소형기지국의 시간 동기를 획득할 수 있을 것이다. 이를 통해, 소형기지국의 설치 위치 제약을 현저히 줄일 수 있다.

도 1은 종래기술에 따른 IEEE 1588을 이용하여 코어네트워크와 소형기지국간의 동기화를 위한 시스템을 나타내는 도면,

도 2는 무선랜을 백홀(backhaul)로 사용하는 소형기지국의 동기 획득 시스템을 나타내는 도면,

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 소형기지국 동기화 장치의 구조를 나타내는 도면,

도 4는 도 3의 백오프 제어기의 세부 구조를 나타내는 도면,

도 5는 도 4의 동작 과정을 나타내는 흐름도,

도 6은 도 3의 시간정보복원기 및 시간지터저감기의 세부 구조를 나타내는 블록다이어그램,

도 7은 도 3의 소형기지국 동기화 장치에서 매크로기지국의 시간 동기를 소형기지국에 전달하는 과정을 나타내는 신호 흐름도,

도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 소형기지국 동기화 장치의 구조를 나타내는 도면이다.

**도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명**

300, 800, 코어 네트워크 310, 810: 매크로 기지국

315, 815: GPS 안테나 320, 820: 기지국제어기

330, 830: AP 331, 831: 타이머

333, 833: 비콘 발생기 339, 835: 백오프 제어기

340, 840: AT 343, 841: 시간정보복원기

347, 843: 시간지터저감기 350, 850: 소형기지국

Claims (9)

1. 수신된 GPS 신호 및/또는 데이터를 제공하는 기지국;

   상기 GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호 및/또는 상기 데이터의 데이터 패킷을 생성하며, 상기 비콘 신호 및/또는 상기 데이터 패킷을 백오프(backoff) 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 백오프 제어기를 갖는 액세스 포인트(Access Ponint: AP);

   상기 전송된 비콘 신호 및/또는 상기 데이터 패킷을 수신하며, 상기 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 상기 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터(jitter)가 저감된 동기신호를 출력하는 시간지터저감기를 갖는 액세스 터미널(Access Terminal: AT);

   상기 액세스 터미널에 접속하여 상기 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며, 상기 동기화 정보에 따라 상기 기지국과 동기화를 수행하는 소형기지국을

   포함하는 것을 특징으로 하는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 백오프 제어기는

   상기 GPS 신호에 연동된 클럭을 이용하여 전송시간을 일정한 간격으로 나누어서 상기 데이터 패킷의 타임슬롯(time slot) 번호를 지정하는 타임 슬롯 지정부;

   상기 데이터 패킷의 백오프 시간을 계산하는 백오프 시간 계산부;

   전송하고자 하는 현재의 타임 슬롯에서 자신의 AT 이외의 다른 AT에 의한 데이터 패킷의 전송을 감지하는 패킷 검출부;

   상기 데이터 패킷이 감지되지 않을 경우, 상기 백오프 시간을 감소하는 백오프 시간 저감부;

   상기 감소되는 백오프 시간이 "0"인지 확인하는 백오프 시간 검출부;

   상기 감소되는 백오프 시간이 "0"이면, 상기 자신 AT의 데이터 패킷을 전송하고, 상기 타임 슬롯 지정부로 회귀하는 패킷 전송부; 및

   상기 데이터 패킷이 감지될 경우, 상기 백오프 시간을 유지하고 하나의 타임 슬롯 동안 대기하며, 상기 패킷 검출부로 회귀하는 타임 슬롯 대기부를

   포함하는 것을 특징으로 하는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 백오프 제어기는 상기 AP의 최초 동작시, 상기 AP 및 상기 AP에 접속하는 상기 AT에 백오프 씨드를 각각 할당하는 백오프 씨드 할당부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치.
4. 제3항에 있어서,

   상기 AP 1대에 2대의 AT가 접속하는 경우, 상기 백오프 씨드 할당부는 각각의 AP 및 AT에 대하여 서로 다른 정수의 백오프 씨드를 할당하는 것을 특징으로 하 는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 지터 저감기는

   상기 전송된 비콘 신호의 타임 스탬프(time stamp) 정보를 이용하여 원거리시간클럭(remote time clock) 정보를 추출하는 원거리타이머정보추출부;

   상기 추출된 원거리시간클럭 정보에 대한 값과 상기 AP에서의 신호전송지연, 상기 AP에서 상기 AT까지의 전송시간 및 상기 AT에서의 신호전송지연을 합한 매체 지연(media_delay) 값을 더하여 출력하는 시간오차조정부;

   상기 AT의 로컬시간클럭을 이용하여 상기 수신된 비콘 신호의 수신시간을 측정하는 수신시간측정부;

   상기 원거리시간클럭과 상기 로컬시간클럭의 주파수 비와, 상기 원거리시간클럭 대비 상기 로컬시간클럭의 위상 차이를 추정하는 주파수 및 위상 오프셋 추정부;

   상기 주파수 및 위상 오프셋의 정보를 이용하여 상기 로컬시간클럭을 갱신하며, 상기 갱신된 로컬시간클럭이 상기 원거리시간클럭과 동기화되도록 하는 로컬타이머를

   포함하는 것을 특징으로 하는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치.
6. 제1항에 있어서,

   상기 기지국은 기지국제어기를 포함하고, 상기 AP는 상기 데이터 패킷을 생성하는 데이터 패킷 발생기를 포함하며,

   상기 기지국제어기는 상기 데이터를 제공받아 상기 데이터 패킷 발생기에 제공하는 것을 특징으로 하는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치.
7. 수신된 GPS 신호 및 데이터를 제공하는 기지국;

   상기 GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호를 생성하며, 상기 비콘 신호를 백오프(backoff) 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 백오프 제어기를 갖는 액세스 포인트(Access Ponint: AP);

   상기 전송된 비콘 신호를 수신하며, 상기 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 상기 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터(jitter)가 저감된 동기신호를 출력하는 시간지터저감기를 갖는 액세스 터미널(Access Terminal: AT);

   상기 기지국에 연결되는 통신망에 접속하여 상기 데이터를 제공받고, 상기 액세스 터미널에 접속하여 상기 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며, 상기 동기화 정보에 따라 상기 기지국과 동기화를 수행하는 소형기지국을

   포함하는 것을 특징으로 하는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치.
8. 기지국에 동기화되는 GPS 신호 및/또는 데이터를 제공받는 단계;

   상기 GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호 및/또는 상기 데이터의 데이터 패킷을 생성하며, 상기 비콘 신호 및/또는 상기 데이터 패킷을 백오프(backoff) 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 단계;

   상기 전송된 비콘 신호 및/또는 상기 데이터 패킷을 수신하며, 상기 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 상기 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터(jitter)가 저감된 동기신호를 출력하는 단계;

   상기 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며, 상기 동기화 정보에 따라 상기 기지국과 동기화를 수행하는 단계를

   포함하는 것을 특징으로 하는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치의 동기화 방법.
9. 기지국 및/또는 코어 네트워크에 동기화되는 GPS 신호를 제공받는 단계;

   상기 GPS 신호에 동기화되는 비콘 신호를 생성하며, 상기 비콘 신호를 백오프(backoff) 전송시 백오프 시간을 변화시켜 전송하는 단계;

   상기 전송된 비콘 신호를 수신하며, 상기 전송된 비콘 신호의 동기시간 정보 및 상기 비콘 신호가 수신된 시간 정보를 이용하여 지터(jitter)가 저감된 동기신호를 출력하는 단계;

   상기 코어 네트워크를 경유하여 제공되는 데이터 및 상기 지터가 저감된 동기신호의 동기화 정보를 제공받으며, 상기 동기화 정보에 따라 상기 기지국과 동기화를 수행하는 단계를

   포함하는 것을 특징으로 하는 무선 링크를 이용한 소형기지국 동기화 장치의 동기화 방법.

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