KR20120028203A - 무선통신 시스템에서 부반송파 간격의 제어장치 및 방법 - Google Patents

무선통신 시스템에서 부반송파 간격의 제어장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

다수의 주파수 밴드들을 지원하는 시스템에서 부반송파의 간격을 제어하는 장치를 제공한다. 상기 부반송파 간격제어장치는 다수의 주파수 밴드들에 걸쳐 발생하는 간섭을 검출하는 간섭 검출부, 상기 다수의 주파수 밴드들에 관한 부반송파 간격(subcarrier spacing)과 관련된 시스템 파라미터, 예를 들어, RF, FFT 크기, 채널 대역폭 등과 같은 시스템 파라미터를 부반송파 간격 제어부에 제공하는 시스템 파라미터 제공부, 및 상기 시스템 파라미터를 기초로, 상기 검출된 간섭을 줄이도록 상기 부반송파 간격을 제어하는 부반송파 간격 제어부를 포함한다. 다중밴드를 운용하는 시스템에서 각 밴드별로 서로 다른 부반송파 간격을 적용하여 각 밴드에서 발생하는 간섭을 제어할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 부반송파 간격의 제어장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLING SUBCARRIER SPACING IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 부반송파 간격의 제어장치 및 방법에 관한 것이다.
전송률을 높이기 위해 다중채널을 이용한 데이터 전송기술의 요구가 증가하고 있다. 특히, 서로 다른 무선 주파수(Radio Frequency: 이하 RF) 밴드(band)에 위치한 다수의 채널 대역폭(channel bandwidth)을 동시에 이용하는 전송방법의 필요성이 대두되었다. 서로 다른 무선 주파수 밴드를 이용하는 예로서, 소위 무선랜(Wireless LAN: WLAN) 또는 WiFi에 관련된 IEEE(Istitute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 계열 기술의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 모드간 전환, 그리고 서로 다른 RF에 존재하는 화이트 스페이스(White Space)를 이용하는 인지무선(Cognitive Radio: CR) 통신등이 있다.
인지무선통신은 주파수 배치(frequency plan)가 확정된 상태에서 필요한 채널 대역폭을 임의로 재설계할 수 없다. 따라서 기존의 주파수 배치를 강제로 따라야 하는 제한이 있다. 그런데, 단일 채널 대역폭으로는 원하는 전송률을 만족시키기 어려우므로, 서로 다른 RF에 위치한 다수의 채널 대역폭의 사용이 필수적이다. OFDM 통신 시스템에서 부반송파(subcarrier) 간격을 적응적으로 제어함으로써 부반송파간 간섭을 최소화하여 전송성능을 향상시키는 장치 및 방법이 요구된다.
본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 부반송파 간격을 적응적으로 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 OFDM 통신 시스템에서 부반송파간 간섭(Inter-Carrier Inteference: ICI)을 줄이는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 다중밴드를 운용하는 시스템에서 각 밴드별 부반송파간 간섭을 제어하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 다수의 주파수 밴드들(multiple frequency bands)을 지원하는 시스템에서 부반송파(subcarrier)의 간격을 제어하는 장치를 제공한다. 상기 부반송파 간격제어장치는 다수의 주파수 밴드들에 걸쳐 발생하는 간섭을 검출하는 간섭 검출부, 부반송파 간격(subcarrier spacing)과 관련된 시스템 파라미터를 부반송파 간격 제어부에 제공하는 시스템 파라미터 제공부, 및 상기 시스템 파라미터를 기초로, 상기 검출된 간섭을 줄이도록 상기 부반송파 간격을 제어하는 부반송파 간격 제어부를 포함한다.
상기 부반송파 간격과 관련된 시스템 파라미터는 예를 들어, RF, 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transformation: FFT)의 크기(size), 채널 대역폭(channel bandwidth) 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 간섭 검출부는 부반송파 간격 변화, RF 차이에 의한 왜곡 중 적어도 하나에 의해 발생하는 상기 간섭을 검출한다.
다른 실시예로서, 상기 간섭 검출부는 상기 검출된 간섭을 나타내는 간섭정보를 상기 부반송파 간격 제어부로 제공하고, 상기 부반송파 간격 제어부는 상기 간섭정보를 기초로 상기 부반송파 간격을 제어할지를 판단한다.
또 다른 실시예로서, 상기 간섭 검출부는 각 주파수 밴드별로 상기 간섭을 검출한다.
또 다른 실시예로서, 상기 부반송파 간격 제어부는 상기 다수의 주파수 밴드들 중에서 상대적으로 간섭이 큰 주파수 밴드상의 부반송파들의 간격을 제어한다.
또 다른 실시예로서, 상기 부반송파 간격 제어부는 상기 고속 푸리에 변환의 크기를 조절함으로써 상기 부반송파 간격을 제어한다.
또 다른 실시예로서, 상기 부반송파 간격 제어부는 PLCP(Physical Layer Convergence Protocol) 프리앰블(preamble)을 통해 상기 제어된 부반송파 간격에 관한 정보를 전송한다.
또 다른 실시예로서, 상기 부반송파 간격 제어부는 PLCP 헤더(header)를 통해 상기 제어된 부반송파 간격에 관한 정보를 전송한다.
또 다른 실시예로서, 상기 제어된 부반송파 간격에 따라 부반송파를 할당하는 부반송파 할당부를 더 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 다수의 주파수 밴드들을 지원하는 시스템에서 부반송파의 간격을 제어하는 방법을 제공한다. 상기 부반송파 간격제어방법은 다수의 주파수 밴드들에 걸쳐 발생하는 간섭을 검출하는 단계, 및 부반송파 간격과 관련된 시스템 파라미터를 기초로, 상기 검출된 간섭을 줄이도록 상기 부반송파 간격을 제어하는 단계를 포함한다.
상기 부반송파 간격과 관련된 시스템 파라미터는 예를 들어, RF, 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transformation: FFT)의 크기(size), 채널 대역폭(channel bandwidth) 정보를 포함할 수 있다.
일 실시예로서, 상기 간섭은 부반송파 간격 변화, RF 차이에 의한 왜곡 중 적어도 하나에 의해 발생한다.
다른 실시예로서, 상기 간섭은 각 주파수 밴드별로 검출된다.
또 다른 실시예로서, 상기 부반송파 간격은 상기 다수의 주파수 밴드들 중에서 상대적으로 간섭이 큰 주파수 밴드상의 부반송파 간격이다.
또 다른 실시예로서, 상기 부반송파 간격은 상기 고속 푸리에 변환의 크기를 조절함으로써 제어된다.
또 다른 실시예로서, 상기 제어된 부반송파 간격에 관한 정보를 PLCP 프리앰블을 통해 전송하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예로서, 상기 제어된 부반송파 간격에 관한 정보를 PLCP 헤더를 통해 전송하는 단계를 더 포함한다.
또 다른 실시예로서, 상기 제어된 부반송파 간격에 따라 부반송파를 할당하는 단계를 더 포함한다.
다중밴드를 운용하는 시스템에서 부반송파 간격의 변화나 RF 증가로 인해 각 밴드에서 커지는 간섭을 줄일 수 있다. 또한, 단일 RF 대역(단일 밴드)에서 부반송파 간격이 다른 전송모드간의 전환시에도 본 발명이 적용될 수 있다.
도 1은 OFDM 시스템에서 부반송파간 간섭이 발생하는 예를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 무선통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 예에 따른 전송모드에 따라 부반송파 간격이 달라지는 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 모드의 전환을 개념적으로 설명한 설명도이다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 다중밴드 시스템에서 부반송파 간격을 제어하는 장치를 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 부반송파 간격제어장치의 동작을 설명하는 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이제 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대하여 설명한다. 명세서 전반에 걸쳐, 주파수 밴드(band)는 TV용 밴드, 2.4GHz ISM 밴드, 5GHz ISM 밴드 등 특정한 통신 시스템이 사용하도록 허가된 주파수 밴드를 의미한다. ISM(Industrial, Scientific and Medical) 밴드는 산업과학 의료 분야에서 사용허가 없이 자유롭게 사용할 수 있는 대역을 나타낸다. 다중밴드(multi-band)는 다수의 주파수 밴드를 일컫는다. 채널 대역폭(channel bandwidth)은 각 주파수 밴드에서 개별적 채널에 할당되는 대역의 크기를 나타낸다. 다중채널(multi-channel)은 다수의 채널 대역폭을 일컫는다.
도 1은 OFDM 시스템에서 부반송파간 간섭이 발생하는 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 사례 1과 사례 2는 N개의 부반송파를 사용하는 OFDM 시스템으로서, 부반송파의 중심 주파수가 f0, f1, f2,..., fN-1이다. 그리고, 부반송파 간격(subcarrier spacing)은 1/T이다.
사례 1에서는 부반송파간 간섭이 발생하지 않아 부반송파 사이에서 직교성이 유지되고 있다. 반면, 사례 2에서는 부반송파간 간섭이 발생하여 부반송파 사이에서 직교성이 유지되지 않고 있다. OFDM 시스템에서 직교성의 손상은 비트오류율(Bit Error Rate: BER) 또는 패킷오류율(Packet Error Rate: PER)의 증가를 야기할 수 있다. OFDM 시스템에서 부반송파 간격에 따라 주파수 오프셋(frequency offset), 위상잡음(phase noise)등에 대한 부반송파간 직교성의 강인성(robustness)이 달라진다. 부반송파간 간섭의 증가는 OFDM의 직교성을 손상시켜 시스템 성능 저하를 야기할 수 있다. 부반송파간 간섭을 야기하는 원인은 이외에도 여러가지가 있을 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 예에 따른 무선통신 시스템을 나타내는 블록도이다.
도 2를 참조하면, 무선통신 시스템(200)은 송신기(210)와 수신기(220)를 포함한다. 일 예로서, 무선통신 시스템(200)은 IEEE 802.11 시스템일 수 있다. IEEE 802.11 시스템은 전송모드에 따라 802.11a, 802.11g, 802.11n, 802.11af로 분류될 수 있다. 전송모드에 따라 지원가능한 채널 대역폭과 부반송파 간격이 도 3에서 보는 바와 같이 다르다.
도 3을 참조하면, 802.11a는 5MHz, 10MHz, 20MHz의 채널 대역폭을 지원하고, 채널 대역폭의 크기에 따라 부반송파 간격은 각각 78.125KHz, 156.25KHz, 312.5KHz이다. 802.11g는 20MHz의 채널 대역폭을 지원하고, 부반송파 간격은 312.5KHz이다. 802.11n은 20MHz 또는 40MHz의 채널 대역폭을 지원하고, 부반송파 간격은 312.5KHz이다. 802.11af는 5MHz, 10MHz, 20MHz 또는 40MHz의 채널 대역폭을 지원하고, 부반송파 간격은 각각 78.125KHz, 156.25KHz, 312.5KHz 이다.
한편, 송신기(210)와 수신기(220)는 단일채널(single-channel) 모드, 다중채널(multi-channel) 모드, 단일밴드(single-band) 모드 또는 다중밴드(multi-band)모드에 기반하여 통신을 수행한다.
각 모드는 무선통신 시스템(200)은 아래의 표와 같은 여러가지 경우로 전환 또는 동작될 수 있다.
Figure pat00001
표 1을 참조하면, 모드 전환은 단일밴드상에서의 단일채널 전송모드 전환(Single Channel transmission mode switching over Single Band: 이하 SCoSB), 단일밴드상에서의 다중채널의 동시 전송(simulteneous Multiple Channel transmission over Single Band: 이하 MCoSB), 다중밴드상에서의 단일채널 전송모드 전환(Single Channel transmission mode switching over Multiple Band: 이하 SCoMB), 다중밴드상에서의 다중채널 동시 전송(simulteneous Multiple Channel over Multiple Band: 이하 MCoMB)를 포함한다.
SCoSB의 예는 802.11a에서 5MHz의 채널 대역폭으로부터 20MHz 대역폭으로 전환하는 경우이다. MCoSB의 예는 802.11a에서 5, 10, 20MHz의 채널 대역폭으로 동시에 전송하는 경우이다. SCoMB의 예는 802.11af의 5MHz의 채널 대역폭으로부터 802.11n의 20MHz의 채널 대역폭으로 전환하는 경우이다. MCoMB의 예는 802.11a에서 20MHz 채널 대역폭, 802.11g에서 20MHz의 채널 대역폭, 그리고 802.11af에서 20MHz의 채널 대역폭을 동시에 전송하는 경우이다.
도 4는 본 발명의 일 예에 따른 모드의 전환을 개념적으로 설명한 설명도이다.
도 4를 참조하면, 다양한 부반송파 간격값을 가지는 복수의 OFDM 시스템 규격간의 모드 전환으로 인해 RF 특성 및/또는 부반송파 간격이 바뀔 수 있다. 이로서 위상잡음과 도플러 확산이 달라지고, 결국 부반송파간 간섭이 달라질 수 있다. 채널 대역폭이 다를 경우, 동일한 FFT(Fast Fourier Transform) 크기를 적용하더라도 부반송파 간격이 달라질 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 송신기(210)와 수신기(220)는 다중밴드(TV WS, 2.4GHz ISM 밴드, 5GHz ISM 밴드)상에서의 다중채널 대역폭들을 통해 통신을 수행한다. 다중채널을 구성하는 채널 대역폭(TV WS, 2.4GHz ISM 밴드, 5GHz ISM 밴드)들은 일정 수준 이상의 RF 간격만큼 떨어져 있다. 이러한 경우, 서로 다른 RF 특성에 의해 위상잡음이나 도플러 확산(Doppler spread)에 의한 영향이 달라질 수 있다.
위상잡음의 영향은 일반위상오류(Common Phase Error: CPE)와 같은 랜덤위상변화(random phase variation)와 직교성의 파괴로 인해 발생하는 부반송파간 간섭이다. 일반적으로 RF 주파수가 f1에서 f2로 바뀌면 위상잡음 스펙트럼 밀도(phase noise spectral density)는 20log10(f2/f1)만큼 변화한다. 즉, RF 주파수가 증가할수록 위상잡음 스펙트럼 밀도의 3dB 선폭(linewidth)이 증가하여 위상잡음의 영향이 더 커진다.
위상잡음으로 인해 발생하는 부반송파간 간섭은 수학식 1과 같이 신호대잡음비 감쇠(SNR degradation) Dphase로 환산될 수 있다.
Figure pat00002
여기서, β는 3dB 선폭(linewidth), T는 고속 푸리에 변환(Fast Fourier Transformation: 이하 FFT) 시간, S/N은 비부호화(uncoded) BER=10- 6정도를 얻기 위한 SNR 값이다. 위상잡음에 의한 신호대잡음비 감소는 선폭과 부반송파 간격의 비율 βT=β/fss 에 비례해서 증가한다. 여기서 부반송파 간격은 fss=1/T의 관계가 있다. 예를 들어, 5GHz에서 동작하는 IEEE 802.11a 표준의 채널대역폭(Channel Bandwidth)=5MHz인 모드는 2.4GHz에서 동작하는 IEEE 802.11g 표준의 채널대역폭=20MHz인 모드에 비해 3dB 선폭(linewidth) β가 증가하고, 동시에 부반송파 간격 fss가 1/4로 줄어든다. 따라서, 위상잡음으로 인한 부반송파간 간섭은 신호대잡음비의 감쇠(Dphase)를 4배 이상 증가시킨다.
한편, 도플러 확산은 주파수 오프셋(frequency offset)을 발생시키는 원인의 하나로서 RF 주파수에 비례하여 증가한다. 최대 도플러 확산(Maximum Doppler spread) fd , max은 다음 수학식과 같이 정의된다.
Figure pat00003
여기서, fc는 RF 주파수값, v는 단말의 속도이고, c는 빛 속도이다. 주파수 오프셋에 의해 발생하는 부반송파간 간섭은 수학식 3과 같이 SNR 감쇠 Dfreq로 환산될 수 있다.
Figure pat00004
여기서, △f는 주파수 오프셋이다. 주파수 오프셋에 의한 SNR 감쇠는 주파수 오프셋과 부반송파 간격의 비율 △fT=△f/fss에 비례해서 증가한다. 예를 들어, 5GHz에서 동작하는 IEEE 802.11a 표준의 채널대역폭(Channel Bandwidth)=5MHz인 모드는 2.4GHz에서 동작하는 IEEE 802.11g 표준의 채널대역폭=20MHz인 모드에 비해 도플러 확산에 의한 주파수 오프셋이 증가하고, 동시에 부반송파 간격 fss가 1/4로 줄어든다. 따라서, 도플러 확산으로 인한 부반송파간 간섭은 SNR 감쇠(Dfreq)를 4배 이상 증가시킨다.
따라서, 다중밴드를 이용하여 통신하는 시스템에서는 부반송파 간격을 적절히 조절하여 각 밴드에서의 간섭을 제어할 수 있는 장치 및 방법이 요구된다. 부반송파 간격이 증가할 경우, OFDM 시스템은 도플러 확산 및 위상잡음에는 강인해지나, 다중경로(multi-path)에는 취약해진다. 다중경로로 인한 성능 열화가 클 경우 적응적 변조 및 코딩(Adaptive Modulation and Coding: AMC)을 강인하게 하거나(예를 들어, 64QAM에서 16QAM으로 변조율을 낮춤) 부반송파 간격을 더 좁게 조정할 필요가 있다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 다중밴드 시스템에서 부반송파 간격을 제어하는 장치를 나타내는 블록도이다.
도 5를 참조하면, 부반송파 간격 제어장치(500)는 간섭 검출부(510), 시스템 파라미터 제공부(520), 부반송파 간격 제어부(530) 및 부반송파 할당부(540)를 포함한다.
여기서, 부반송파 간격 제어장치(500)는 부반송파 간격을 제어하는 동작을 수행하는 기지국 또는 단말에 포함될 수도 있고, 독립적인 개체로서 존재할 수도 있다. 부반송파 간격 제어장치(500)는 송신기의 일부일 수도 있고, 수신기(550)의 일부일 수도 있다. 이하에서는 부반송파 간격 제어장치(500)가 송신기에 포함된 것으로 가정하고 부반송파 간격 제어장치(500)와 수신기(550)간의 동작을 설명한다. 그러나, 부반송파 간격 제어장치(500)는 수신기(550)에 포함될 수도 있다. 이 경우, 후술되는 부반송파 간격 제어장치(500)와 수신기(550)간의 동작은 부반송파 간격 제어장치(500)와 송신기간의 동작에 동일하게 적용될 수 있다. 부반송파 간격 제어장치(500)는 부반송파 간격정보(subcarrier spacing information)를 수신기(550)로 알려준다. 부반송파 간격정보는 복수의 수신기(550)로 전달될 수 있다.
부반송파 간격 제어장치(500)를 포함하는 송신기는 부반송파 간격정보를 기반으로 신호를 전송한다. 특히, 부반송파 간격정보는 송신기의 OFDM 변조부(modulator)가 OFDM 변조를 수행하는데 사용될 수도 있고, 수신기(550)의 OFDM 복조부(demodulator)가 OFDM 복조를 수행하는데 사용될 수도 있다.
간섭 검출부(510)는 다수의 채널 대역폭 또는 다수의 주파수 밴드에서 발생하는 간섭을 검출한다. 간섭 검출부(510)는 전술된 바와 같이 부반송파 간격 변화, RF 차이에 의한 왜곡 등을 원인으로 발생하는 간섭을 검출할 수 있다. 간섭 검출부(510)는 검출된 각 채널 대역폭 또는 주파수 밴드별 간섭을 나타내는 간섭정보를 부반송파 간격 제어부(530)로 제공한다.
시스템 파라미터 제공부(520)는 부반송파 간격(subcarrier spacing)과 관련된 시스템 파라미터, 예를 들어, RF, FFT 크기, 채널 대역폭등과 같은 시스템 파라미터를 부반송파 간격 제어부(530)로 제공한다.
부반송파 간격 제어부(530)는 간섭정보를 기반으로 부반송파 간격의 제어가 필요한지를 판단한다. 그리고 필요시 시스템 파라미터 제공부(520)로부터 제공되는 시스템 파라미터를 기초로 간섭을 줄이도록 부반송파 간격을 제어한다. 부반송파 간격 제어부(530)는 다중밴드 중에서 상대적으로 간섭의 영향이 큰 밴드에 속하는 부반송파들의 간격만 제어하거나, 다중밴드의 간섭의 영향이 전반적으로 클 경우 다중밴드들에 대한 부반송파들의 간격을 일괄적으로 모두 제어할 수 있다.
일 실시예로서, 부반송파 간격 제어부(530)는 다음의 수학식 4에 기초하여 간섭을 줄이는 바람직한 부반송파 간격 fss를 설정할 수 있다.
Figure pat00005
즉, 샘플링 주파수 fs와 FFT 크기 NFFT로부터 부반송파 간격 fss를 얻을 수 있으며, fs와 NFFT를 조절함으로써 fss를 정교하게 제어할 수 있다.
부반송파 간격 제어부(530)는 새롭게 설정된 부반송파 간격을 나타내는 부반송파 간격정보를 각 수신기(550)로 전송한다. 일 실시예로서, 부반송파 간격 제어부(530)에서 부반송파 간격정보를 보내지 않고 각 수신기(550)에서 블라인드 검출(blind detection) 방식으로 부반송파 간격정보를 검출할 수 있다.
다른 실시예로서, 부반송파 간격 제어부(530)는 송신기에 포함되고, PLCP(Physical Layer Convergence Protocol) 프리앰블(preamble)을 통해 부반송파 간격정보를 수신기(550)로 전송한다.
또 다른 실시예로서, 부반송파 간격 제어부(530)는 송신기에 포함되고, PLCP 헤더(header)를 통해 부반송파 간격정보를 수신기(550)로 전송할 수 있다.
또 다른 실시예로서, 부반송파 간격 제어부(530)는 비콘(Beacon)과 같은 별도의 제어채널(control channel)을 통해 부반송파 간격정보를 각 수신기(550)로 전송할 수 있다.
부반송파 간격 제어부(530)에 의해 부반송파 간격 fss가 새롭게 설정되면, 부반송파 할당부(540)는 새롭게 설정된 부반송파 간격 fss에 맞추어 부반송파를 수신기(550)에 전송한다.
일 실시예로서, 부반송파 할당부(540)는 새롭게 설정된 부반송파 간격 fss와 기존의 부반송파 간격 f1을 비교한다. 만약, f1>fss이면, 부반송파 간격을 좁혀야 할 경우이므로, 부반송파 할당부(540)는 보다 많은 부반송파를 할당하여 사용되는 부반송파 간격이 보다 작아지도록 부반송파를 배치한다. 반면, f1<fss이면, 부반송파 간격을 넓혀야 할 경우이므로, 부반송파 할당부(540)는 기존에 할당된 부반송파들 사이에 널 부반송파(null subcarrier)를 주기적으로 삽입하여 사용되는 부반송파 간격이 보다 커지도록 부반송파를 배치한다.
부반송파 간격을 상기와 같이 제어하면, 부반송파 간격의 변화나 다중밴드의 RF의 차이에서 야기되는 왜곡이나 간섭을 줄일 수 있고, 성능이 급격하게 나빠지거나 가장 열악한 채널로 인하여 전체 성능이 저하되는 현상을 방지함으로써 요구되는 QoS(Quality of Service)를 보장할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 부반송파 간격제어장치의 동작을 설명하는 순서도이다.
도 6을 참조하면, 부반송파 간격제어장치는 다수의 채널 대역폭 또는 다수의 주파수 밴드에서 발생하는 간섭을 검출한다(S600). 간섭은 부반송파 간격 변화, RF 차이에 의한 왜곡 등을 원인으로 발생할 수 있다.
부반송파 간격제어장치는 상기 검출된 간섭을 줄이기 위해 부반송파 간격의 제어가 필요한지를 판단한다(S610). 필요시 부반송파 간격제어장치는 부반송파 간격(subcarrier spacing)과 관련된 시스템 파라미터, 예를 들어, RF, FFT 크기, 채널 대역폭 등과 같은 시스템 파라미터를 기초로 간섭을 줄이기 위하여 채널 대역폭 또는 주파수 밴드의 부반송파 간격을 제어한다(S620). 부반송파 간격제어장치는 다중밴드 중에서 상대적으로 간섭의 영향이 큰 밴드에 속하는 부반송파들의 간격만 제어하거나, 다중밴드의 간섭의 영향이 전반적으로 클 경우 다중밴드들에 대한 부반송파들의 간격을 일괄적으로 모두 제어할 수 있다.
부반송파 간격제어장치는 새롭게 설정된 부반송파 간격을 나타내는 부반송파 간격정보를 각 수신기로 전송한다(S630). 일 실시예로서, 부반송파 간격정보를 보내지 않고 블라인드 검출 방식으로 부반송파 간격정보를 검출할 수 있다. 다른 실시예로서, 부반송파 간격정보는 PLCP 프리앰블을 통해 전송될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 부반송파 간격정보는 PLCP 헤더를 통해 전송될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 부반송파 간격정보는 비콘과 같은 별도의 제어채널을 통해 전송될 수 있다.
부반송파 간격제어장치는 새롭게 설정된 부반송파 간격에 맞추어 부반송파를 수신기에 전송한다(S640). 일 실시예로서, 부반송파 간격제어장치는 새롭게 설정된 부반송파 간격 fss와 기존의 부반송파 간격 f1을 비교한다. 만약, f1>fss이면, 부반송파 간격을 좁혀야 할 경우이므로, 부반송파 간격제어장치는 보다 많은 부반송파를 할당하여 사용되는 부반송파 간격이 보다 작아지도록 부반송파를 배치한다. 반면, f1<fss이면, 부반송파 간격을 넓혀야 할 경우이므로, 부반송파 간격제어장치는 기존에 할당된 부반송파들 사이에 널 부반송파(null subcarrier)를 주기적으로 삽입하여 사용되는 부반송파 간격이 보다 커지도록 부반송파를 배치한다.
부반송파 간격을 상기와 같이 제어하면, 부반송파 간격의 변화나 다중밴드의 RF의 차이에서 야기되는 왜곡이나 간섭을 줄일 수 있고, 성능이 급격하게 나빠지거나 가장 열악한 채널로 인하여 전체 성능이 저하되는 현상을 방지함으로써 요구되는 QoS를 보장할 수 있다.
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 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.

Claims (17)

  1. 다수의 주파수 밴드들(multiple frequency bands)을 지원하는 시스템에서 부반송파(subcarrier)의 간격을 제어하는 장치에 있어서,
    다수의 주파수 밴드들에 걸쳐 발생하는 간섭을 검출하는 간섭 검출부;
    상기 다수의 주파수 밴드들에 관한 부반송파 간격(subcarrier spacing)과 관련된 시스템 파라미터를 부반송파 간격 제어부에 제공하는 시스템 파라미터 제공부; 및
    상기 시스템 파라미터를 기초로, 상기 검출된 간섭을 줄이도록 상기 부반송파 간격을 제어하는 부반송파 간격 제어부를 포함하되,
    상기 시스템 파라미터는 RF(Radio Frequency), FFT(Fast Fourier Transform) 크기 및 채널 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 검출부는 부반송파 간격 변화, RF 차이에 의한 왜곡 중 적어도 하나에 의해 발생하는 상기 간섭을 검출하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 검출부는 상기 검출된 간섭을 나타내는 간섭정보를 상기 부반송파 간격 제어부로 제공하고,
    상기 부반송파 간격 제어부는 상기 간섭정보를 기초로 상기 부반송파 간격을 제어할지를 판단하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 간섭 검출부는 각 주파수 밴드별로 상기 간섭을 검출하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 부반송파 간격 제어부는 상기 다수의 주파수 밴드들 중에서 상대적으로 간섭의 영향이 큰 주파수 밴드상의 부반송파들의 간격을 제어하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 부반송파 간격 제어부는 상기 고속 푸리에 변환의 크기를 조절함으로써 상기 부반송파 간격을 제어하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 부반송파 간격 제어부는 PLCP(Physical Layer Convergence Protocol) 프리앰블(preamble)을 통해 상기 제어된 부반송파 간격에 관한 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 부반송파 간격 제어부는 PLCP 헤더(header)를 통해 상기 제어된 부반송파 간격에 관한 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어된 부반송파 간격에 따라 부반송파를 할당하는 부반송파 할당부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어장치.
  10. 다수의 주파수 밴드들을 지원하는 시스템에서 부반송파의 간격을 제어하는 방법에 있어서,
    다수의 주파수 밴드들에 걸쳐 발생하는 간섭을 검출하는 단계; 및
    상기 다수의 주파수 밴드들에 관한 부반송파 간격(subcarrier spacing)과 관련된 시스템 파라미터를 기초로, 상기 검출된 간섭을 줄이도록 상기 부반송파 간격을 제어하는 단계를 포함하되,
    상기 시스템 파라미터는 RF, FFT 크기 및 채널 대역폭 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 간섭은 부반송파 간격 변화, RF 차이에 의한 왜곡 중 적어도 하나에 의해 발생하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어방법.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 간섭은 각 주파수 밴드별로 검출되는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 부반송파 간격은 상기 다수의 주파수 밴드들 중에서 상대적으로 간섭의 영향이 큰 주파수 밴드상의 부반송파 간격인 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어방법.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 부반송파 간격은 상기 고속 푸리에 변환의 크기를 조절함으로써 제어되는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어방법.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어된 부반송파 간격에 관한 정보를 PLCP 프리앰블을 통해 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어방법.
  16. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어된 부반송파 간격에 관한 정보를 PLCP 헤더를 통해 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어방법.
  17. 제 10 항에 있어서,
    상기 제어된 부반송파 간격에 따라 부반송파를 할당하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 부반송파 간격제어방법.

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