KR20140075451A - 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법 - Google Patents

무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20140075451A
KR20140075451A KR1020120143800A KR20120143800A KR20140075451A KR 20140075451 A KR20140075451 A KR 20140075451A KR 1020120143800 A KR1020120143800 A KR 1020120143800A KR 20120143800 A KR20120143800 A KR 20120143800A KR 20140075451 A KR20140075451 A KR 20140075451A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
ranging signal
ranging
initial
periodic
Prior art date
Application number
KR1020120143800A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101640566B1 (ko
Inventor
손경열
방승재
박윤옥
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to KR1020120143800A priority Critical patent/KR101640566B1/ko
Priority to US14/048,605 priority patent/US9071392B2/en
Publication of KR20140075451A publication Critical patent/KR20140075451A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101640566B1 publication Critical patent/KR101640566B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/003—Arrangements for allocating sub-channels of the transmission path
    • H04L5/0053—Allocation of signaling, i.e. of overhead other than pilot signals
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L5/00—Arrangements affording multiple use of the transmission path
    • H04L5/0001—Arrangements for dividing the transmission path
    • H04L5/0003—Two-dimensional division
    • H04L5/0005—Time-frequency
    • H04L5/0007—Time-frequency the frequencies being orthogonal, e.g. OFDM(A), DMT
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법에 관한 것으로, 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격이 다른 무선통신 시스템에서 상향링크로 전송되는 레인징 신호의 모드에 상관없이 하나의 IFFT 엔진을 사용하여 레인징 신호를 생성함으로써 무선단말의 하드웨어 및 디자인 복잡성 줄일 수 있고, 무선단말의 하드웨어 단순화에 의한 전력 소모를 줄일 수 있도록 한 것이다.

Description

무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법{Ranging signal generating apparatus for wireless communication system and ranging signal generating method for a wireless terminal}
본 발명은 레인징(Ranging) 신호 생성 기술에 관련한 것으로, 특히 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격이 다른 무선통신 시스템에서 상향링크로 전송되는 레인징 신호의 모드에 상관없이 하나의 IFFT 엔진을 사용하여 레인징 신호를 생성할 수 있는 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 통신시스템은 음성 서비스 위주로 발전해 왔으며, 점차 음성뿐만 아니라 데이터 서비스 및 다양한 멀티미디어 서비스도 가능한 통신시스템으로 발전하고 있다. 음성 위주의 통신시스템은 전송 대역폭이 비교적 작고, 사용료가 비싸므로 급증하는 사용자들의 서비스 욕구를 충족시키지 못한다.
통신 기술의 발달과 인터넷 서비스에 대한 사용자의 요구 증가로 인하여 인터넷 서비스를 효율적으로 제공할 수 있는 통신시스템에 대한 필요성이 증대되고 있다. 이에 따라 효율적으로 인터넷 서비스를 제공하기 위한 광대역 무선통신 시스템이 도입되었다.
광대역 무선통신 시스템 방식 중에 하나인 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Modulation Access) 방식은 고속의 데이터 신호를 저속의 데이터 신호로 변환하여 다수의 부반송파들로 이루어진 부채널을 통해 데이터를 송수신하는 방식이다.
OFDMA 방식에서, 하향 링크는 기지국에서 다수의 사용자들에게 동시에 신호를 전송하는 것으로, 여러 부채널들에 각 사용자 데이터 신호를 할당하고 이를 하향링크 신호로 처리하여 전송한다. 이 때, 기지국에서 송신된 신호들의 모든 부반송파들은 서로 동일한 시간 지연을 겪고 각 사용자 단말에 동시에 도달함으로써 부반송파들 간에 직교성이 유지되므로 고속 데이터 송신이 가능하다.
그러나, 상향링크의 경우, 각 사용자 단말들 사이에 독립적인 전파 지연 시간과 상대적인 위치 차이로 인해, 기지국에 도달하는 각 사용자 단말로부터의 데이터 신호들간에 절대적인 시간 동기가 일치하지 않아 부반송파들 간의 직교성이 파괴될 가능성이 있다.
따라서, 사용자 단말들로부터 전송되는 상향 링크 신호들간의 절대적인 시간 동기가 일치하지 않는다면, 다수의 사용자 단말에서 전송되는 부반송파간에 신호 직교성이 파괴되어 기지국에서 수신된 신호 복조시 해당 데이터를 복원할 수 없는 심각한 데이터 신호의 손실을 가져 올 수 있다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 상향 링크 레인징(Ranging) 절차를 통해 기지국은 각 사용자 단말에서 송신된 레인징 신호를 기준으로 시간 오차를 측정하여 사용자 단말에 알려 줌으로써, 사용자 단말이 송신 시간을 기지국 기준 시간에 맞추어 신호를 송신하도록 하여, 각 사용자 단말간 전파 시간 오차를 상쇄하도록 할 수 있다.
사용자 단말과 기지국 사이의 상향 링크 시간 오차를 측정하기 위해서, 각 사용자 단말은 랜덤하게 레인징 코드를 생성하여 레인징 채널을 통해 기지국으로 송신하며, 레이징 채널을 통해 기지국에서 수신된 신호들은 독립적인 시간 지연을 갖는 위상이 변조된 형태로 나타난다.
기지국은 사용자 단말들로부터 제공되는 모든 랜덤 레인징 코드들과 기지국에서 생성된 레인징 코드들과의 상관값을 계산하고, 임의의 임계값을 넘는 최대값을 찾음으로써, 각 사용자 단말의 기지국 기준 시간에 대한 시간 오차와 이에 해당하는 레인징 코드를 찾는 과정을 수행한다.
종래의 경우, 초기 레인징 신호 및 주기적 레인징 신호는 신호를 전송하기 위하여 사용하는 OFDMA 심볼의 개수가 다를 뿐 부반송파에 대한 주파수 간격은 동일하였기 때문에, 동일한 사이즈의 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 엔진을 사용하였지만, 802.16m 기반 레인징 신호를 생성하는 방법은 종래의 사용되던 방식과 다르게 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격의 차이로 인해 동일한 사이즈의 FFT 엔진을 함께 사용하기 어렵다는 단점이 있다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0071920호(2012. 07. 03)에서 제안된 기술은 동일한 사이즈의 FFT 엔진을 사용해 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격이 다른 무선통신 시스템에서 초기 레인징 채널의 신호와 데이터 채널의 신호를 처리하도록 한 것이다.
그러나, 동일한 사이즈의 FFT 엔진을 복수로 사용할 경우, 하드웨어가 복잡해져 사용자가 소지하는 무선단말의 디자인이 커질 수 밖에 없고, 전력 소모도 클 수밖에 없다.
따라서, 본 발명자는 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격이 다른 무선통신 시스템에서 상향링크로 전송되는 레인징 신호의 모드에 상관없이 하나의 IFFT 엔진을 사용하여 레인징 신호를 생성할 수 있는 기술에 대한 연구를 하게 되었다.
대한민국 공개특허 제10-2012-0071920호(2012. 07. 03)
본 발명은 상기한 취지하에 발명된 것으로, 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격이 다른 무선통신 시스템에서 상향링크로 전송되는 레인징 신호의 모드에 상관없이 하나의 IFFT 엔진을 사용하여 레인징 신호를 생성할 수 있는 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법을 제공함을 그 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양상에 따르면, 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치가 레인징(Ranging) 모드에 상관없이 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 시간 영역 신호로 역푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)하는 역푸리에 변환기와; 상기 역푸리에 변환기에 의해 역푸리에 변환된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 설정된 레인징 모드에 따라 분배하는 역다중화기와; 초기 레인징 모드로 설정된 경우, 상기 역다중화기에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호로부터 초기 레인징 신호를 생성하는 초기 레인징 신호 생성기와; 초기 레인징 모드로 설정되어 상기 초기 레인징 신호 생성기에 의해 생성된 초기 레인징 신호 또는 주기적 레인징 모드로 설정되어 상기 역다중화기에 의해 분배되는 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 다중화하여 출력하는 다중화기를; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 초기 레인징 신호 생성기가 상기 역다중화기에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호에 적어도 하나의 '0'을 삽입하는 제로(Zero) 삽입기와; 상기 제로 삽입기로부터 출력되는 신호에 대하여 선형 보간(Linear Interpolation)을 수행하는 선형 보간기와; 상기 선형 보간기에 의해 선형 보간된 신호를 레인징 신호 전송을 위하여 할당된 부반송파 신호대역으로 주파수 이동시키는 주파수 천이기를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치가 초기 레인징 모드 또는 주기적 레인징 모드를 설정하는 모드 선택기를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치가 상기 역푸리에 변환기로 입력되는 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 생성하는 신호 발생기를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 또 다른 양상에 따르면, 무선단말의 레인징 신호 생성 방법이 레인징(Ranging) 모드에 상관없이 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 시간 영역 신호로 역푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)하는 역푸리에 변환 단계와; 상기 역푸리에 변환 단계에 의해 역푸리에 변환된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 설정된 레인징 모드에 따라 분배하는 역다중화 단계와; 초기 레인징 모드로 설정된 경우, 상기 역다중화 단계에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호로부터 초기 레인징 신호를 생성하는 초기 레인징 신호 생성단계와; 초기 레인징 모드로 설정되어 상기 초기 레인징 신호 생성단계에 의해 생성된 초기 레인징 신호 또는 주기적 레인징 모드로 설정되어 상기 역다중화 단계에 의해 분배되는 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 다중화하여 출력하는 다중화 단계를; 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 상기 초기 레인징 신호 생성단계가 상기 역다중화 단계에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호에 적어도 하나의 '0'을 삽입하는 제로(Zero) 삽입단계와; 상기 제로 삽입단계에 의해 적어도 하나의 '0'을 삽입된 신호에 대하여 선형 보간(Linear Interpolation)을 수행하는 선형 보간단계와; 상기 선형 보간단계에 의해 선형 보간된 신호를 레인징 신호 전송을 위하여 할당된 부반송파 신호대역으로 주파수 이동시키는 주파수 천이단계를; 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 무선단말의 레인징 신호 생성 방법이 초기 레인징 모드 또는 주기적 레인징 모드를 설정하는 모드 선택단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 무선단말의 레인징 신호 생성 방법이 상기 역푸리에 변환 단계에 의해 역푸리에 변환되는 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 생성하는 신호 발생단계를; 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격이 다른 무선통신 시스템에서 상향링크로 전송되는 레인징 신호의 모드에 상관없이 하나의 IFFT 엔진을 사용하여 레인징 신호를 생성함으로써 무선단말의 하드웨어 및 디자인 복잡성 줄일 수 있고, 무선단말의 하드웨어 단순화에 의한 전력 소모를 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 상향 링크로 전송되는 초기 레인징 신호의 프레임 구조도이다.
도 2 는 상향 링크로 전송되는 주기적 레인징 신호의 프레임 구조도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 무선통신 시스템의 초기 레인징 신호 생성기의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 무선통신 시스템의 초기 레인징 신호 생성기의 제로 삽입기에 의해 제로가 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
도 6 은 본 발명에 따른 무선단말의 레인징 신호 생성 방법의 일 실시예의 구성을 도시한 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 기술되는 바람직한 실시예를 통하여 본 발명을 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세히 기술하기로 한다.
본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명 실시예들의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
본 발명 명세서 전반에 걸쳐 사용되는 용어들은 본 발명 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 사용자 또는 운용자의 의도, 관례 등에 따라 충분히 변형될 수 있는 사항이므로, 이 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명 실시예는 초기 레인징 채널에 대한 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징 신호에 대한 부반송파의 주파수 간격이 서로 다른 무선 통신 시스템(예를들어, 802.16m 기반 무선 통신 시스템)에서의 초기 레인징 신호 및 주기적 레인징 신호의 생성에 대하여 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 반드시 이것에 한정되는 것은 아니고 주기적 레인징 신호와 데이터 신호가 함께 전송되는 경우에도 적용할 수 있다.
도 1 은 상향 링크로 전송되는 초기 레인징 신호의 프레임 구조도이다. 도 1 에 도시한 바와 같이, 상향링크로 전송(사용자가 소지한 무선단말로부터 무선통신 시스템의 기지국으로 전송)되는 초기 레인징 신호의 프레임은 사용하는 용도에 따라 동일한 구조를 갖는 2가지의 종류(Format 0과 Format 1)가 있으며, 초기 레인징 신호 프레임 구조는 초기 레인징 심볼 구간(TRP)을 포함하고, 초기 레인징 심볼 구간 앞에 초기 레인징 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix) 구간(TRCP)이 위치하는 형태로 이루어진다.
도 2 는 상향 링크로 전송되는 주기적 레인징 신호의 프레임 구조도이다. 주기적 레인징 신호 프레임 구조는 데이터 심볼 구간(Tb)을 포함하고, 데이터 심볼 구간 앞에 데이터 사이클릭 프리픽스 (Cyclic Prefix) 구간(Tg)이 위치하는 형태로 이루어진다.
표 1은 상향링크로 전송되는 초기 레인징 신호에 있어서 용도에 따라 사용되는 2가지 형태에 대한 설명을 나타낸다. 여기에서 Tb는 데이터 심볼의 구간, Tg는 데이터 사이클릭 프리픽스의 구간, k1은 (Nsym+1)/2, k2는 (Nsym-4)/2, 그리고 Nsym은 서브 프레임을 구성하는 OFDMA 심볼의 개수를 나타낸다.
Format No. TRCP TRP ΔfRP
0 k1ⅹTg + k2ⅹTb 2ⅹTb Δf / 2
1 3.5ⅹTg + 7ⅹTb 8ⅹTb Δf / 8
사용자가 소지하는 무선단말로부터 상향링크를 통해 기지국으로 전송되는 초기 레인징 신호에 대한 부반송파의 주파수 간격(Δf/2 또는 Δf/8)과 주기적 레인징 신호에 대한 부반송파의 주파수 간격(Δf)은 서로 다르다. 즉, 초기 레인징 신호에 대한 부반송파의 주파수 간격이 Δf/2 또는 Δf/8로 주어지면, 이는 주기적 레인징 신호에 대한 부반송파의 주파수 간격에 비하여 0.5배 또는 0.125배의 주파수 간격을 가지며, 이는 레인징 신호의 OFDM 변조를 위하여 사용되는 IFFT 엔진의 사이즈가 다르다는 것을 의미한다.
본 발명은 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격이 다른 무선통신 시스템에서 상향링크로 전송되는 레인징 신호의 모드에 상관없이 하나의 IFFT 엔진을 사용하여 레인징 신호를 생성하기 위해 도 3 과 같이 레인징 신호 생성 장치를 구현한다.
도 3 은 본 발명에 따른 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다. 도 3 에 도시한 바와 같이, 이 실시예에 따른 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치(100)는 사용자가 소지하는 무선단말에 탑재되며, 역푸리에 변환기(110)와, 역다중화기(120)와, 초기 레인징 신호 생성기(130)와, 다중화기(140)를 포함하여 이루어진다.
역푸리에 변환기(110)는 레인징(Ranging) 모드에 상관없이 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 시간 영역 신호로 역푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)한다.
표 1 을 살펴보면, 초기 레인징 신호 길이는 주기적 레인징 신호 길이에 비해 상대적으로 크며, 본 발명은 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호로부터 하나의 IFFT 엔진 즉, 역푸리에 변환기(110)를 이용해 초기 레인징 신호와 주기적 레인징 신호를 생성한다.
이를 위해, 역푸리에 변환기(110)를 통해 레인징(Ranging) 모드에 상관없이 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 시간 영역 신호로 역푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)한다.
역다중화기(120)는 상기 역푸리에 변환기(110)에 의해 역푸리에 변환된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 설정된 레인징 모드에 따라 분배한다. 즉, 역다중화기(120)는 레인징 모드가 초기 레인징 모드로 설정된 경우에는 초기 레인징 신호 생성기(130)로 역푸리에 변환된 신호를 전달하고, 주기적 레인징 모드로 설정된 경우에는 직접 다중화기(140)로 역푸리에 변환된 신호를 레인징 신호 전송을 위하여 할당된 부반송파 신호대역으로 주파수 이동 시킨 후 전달하는 역할을 수행한다.
초기 레인징 신호 생성기(130)는 초기 레인징 모드로 설정된 경우, 상기 역다중화기(120)에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호로부터 초기 레인징 신호를 생성한다. 이 때, 초기 레인징 신호 생성기(130)가 도 4 에 도시한 바와 같이 제로(Zero) 삽입기(131)와, 선형 보간기(132)와, 주파수 천이기(133)를 포함하도록 구현될 수 있다. 도 4 는 본 발명에 따른 무선통신 시스템의 초기 레인징 신호 생성기의 일 실시예의 구성을 도시한 블럭도이다.
제로(Zero) 삽입기(131)는 상기 역다중화기(120)에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호에 적어도 하나의 '0'을 삽입한다. 이 때, 제로 삽입기(131)에 의해 삽입되는 '0'의 개수는 표 1 에 도시한 초기 레인징 신호의 형태가 'Format 0'인 경우에는 1개, 'Format 1'인 경우에는 7개가 삽입되어, 각각 입력신호의 2배 또는 8배의 길이를 갖는 신호로 변환된다. 도 5 는 본 발명에 따른 무선통신 시스템의 초기 레인징 신호 생성기의 제로 삽입기에 의해 제로가 삽입되는 일 예를 도시한 도면이다.
선형 보간기(132)는 상기 제로 삽입기(131)로부터 출력되는 신호에 대하여 선형 보간(Linear Interpolation)을 수행한다.
수학식 1은 선형 보간을 위한 선형 보간식의 일 예이다. 수학식 1에서 xm과 xm+1은 역푸리에 변환기(110)에서 출력된 신호를 나타내며, yl은 xm과 xm + 1사이에 '0'이 삽입된 위치에 해당하는 값을 나타내며, L은 초기 레인징의 형태가 'Format 0'일 경우 2, 'Format 1'일 경우 8의 값을 갖는다.
Figure pat00001
주파수 천이기(133)는 상기 선형 보간기(132)에 의해 선형 보간된 신호를 레인징 신호 전송을 위하여 할당된 부반송파 신호대역으로 주파수 이동한다. 수학식 2는 주파수 천이를 위한 주파수 천이식의 일 예이다.
수학식 2에서 X는 주파수 천이기(133)에 입력되는 신호, fpos는 초기 레인징 신호가 할당된 부반송파의 위치, 그리고, Y는 주파수 천이기(133)로부터 출력되는 신호를 나타낸다. 한편, N은 역푸리에 변환기(110)로 입력되는 신호의 길이, t는 초기 레인징 신호 생성기(130)에 의해 생성되는 초기 레인징 신호의 길이(즉, 'Format 0'의 경우, t = 0 ~ 2*N, 'Format 1'의 경우, t = 0 ~ 8*N)를 나타낸다.
Figure pat00002
다중화기(140)는 초기 레인징 모드로 설정되어 상기 초기 레인징 신호 생성기(130)에 의해 생성된 초기 레인징 신호 또는 주기적 레인징 모드로 설정되어 상기 역다중화기(120)에 의해 분배되는 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 다중화하여 출력한다.
다중화기(140)로부터 출력된 초기 레인징 신호 또는 주기적 레인징 신호는 사용자가 소지하는 무선단말과 기지국간에 공유(share)하는 전송 시점에 레인징 채널을 통해 무선단말로부터 기지국으로 전송되고, 기지국은 각 무선단말에서 전송되는 레인징 신호를 기반으로 시간 오차를 측정하여 각 무선단말로 알려줌으로써 무선단말과 기지국간에 시간 동기가 이루어진다.
따라서, 이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격이 다른 무선통신 시스템에서 상향링크로 전송되는 레인징 신호의 모드에 상관없이 하나의 IFFT 엔진을 사용하여 레인징 신호를 생성함으로써 무선단말의 하드웨어 및 디자인 복잡성 줄일 수 있고, 무선단말의 하드웨어 단순화에 의한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치(100)가 모드 선택기(150)를 더 포함할 수 있다. 모드 선택기(150)는 초기 레인징 모드 또는 주기적 레인징 모드를 설정한다. 예컨대, 초기 레인징 모드는 무선단말이 현재 기지국과 초기 연결되는 시점에 선택될 수 있고, 주기적 레인징 모드는 초기 레인징 모드 선택 후 새로운 기지국에 연결되어 새로운 초기 레인징 모드가 선택되기 전까지 선택될 수 있다.
그러면, 모드 선택기(150)에 의해 설정된 레인징 모드에 따라, 역다중화기(120)가 초기 레인징 모드로 설정된 경우에는 초기 레인징 신호 생성기(130)로 역푸리에 변환된 신호를 전달하고, 주기적 레인징 모드로 설정된 경우에는 다중화기(140)로 역푸리에 변환된 신호를 레인징 신호 전송을 위하여 할당된 부반송파 신호대역으로 주파수 이동 시킨 후 전달한다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치(100)가 신호 발생기(160)를 더 포함할 수 있다. 신호 발생기(160)는 상기 역푸리에 변환기(110)로 입력되는 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 생성한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치를 탑재한 무선단말의 레인징 신호 생성 동작을 도 6 을 참조하여 알아본다. 도 6 은 본 발명에 따른 무선단말의 레인징 신호 생성 방법의 일 실시예의 구성을 도시한 흐름도이다.
먼저, 역푸리에 변환 단계(410)에서 무선단말이 레인징(Ranging) 모드에 상관없이 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 시간 영역 신호로 역푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)한다.
그 다음, 역다중화 단계(420)에서 무선단말이 상기 역푸리에 변환 단계(410)에 의해 역푸리에 변환된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 설정된 레인징 모드에 따라 분배한다.
만약, 초기 레인징 모드로 설정된 경우, 초기 레인징 신호 생성단계(430)에서 무선단말이 상기 역다중화 단계(420)에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호로부터 초기 레인징 신호를 생성한다. 이 때, 초기 레인징 신호 생성단계(430)가 제로(Zero) 삽입단계(431)와, 선형 보간단계(432)와, 주파수 천이단계(433)를 포함할 수 있다.
제로(Zero) 삽입단계(431)는 상기 역다중화 단계(420)에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호에 적어도 하나의 '0'을 삽입한다. 이와 관련해서는 기 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
선형 보간단계(432)는 상기 제로 삽입단계(432)에 의해 적어도 하나의 '0'이 삽입된 신호에 대하여 선형 보간(Linear Interpolation)을 수행한다. 이와 관련해서는 기 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
주파수 천이단계(433)는 상기 선형 보간단계(432)에 의해 선형 보간된 신호를 레인징 신호 전송을 위하여 할당된 부반송파 신호대역으로 주파수 이동시킨다. 이와 관련해서는 기 설명하였으므로, 중복 설명은 생략한다.
그 다음, 다중화 단계(440)에서 무선단말이 초기 레인징 모드로 설정되어 상기 초기 레인징 신호 생성단계(430)에 의해 생성된 초기 레인징 신호 또는 주기적 레인징 모드로 설정되어 상기 역다중화 단계(420)에 의해 분배되는 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호 즉, 주기적 레인징 신호를 다중화하여 출력한다.
다중화 단계(440)에 의해 출력된 초기 레인징 신호 또는 주기적 레인징 신호는 사용자가 소지하는 무선단말과 기지국간에 공유(share)하는 전송 시점에 레인징 채널을 통해 무선단말로부터 기지국으로 전송되고, 기지국은 각 무선단말에서 전송되는 레인징 신호를 기반으로 시간 오차를 측정하여 각 무선단말로 알려줌으로써 무선단말과 기지국간에 시간 동기가 이루어진다.
따라서, 이와 같이 구현함에 의해 본 발명은 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격이 다른 무선통신 시스템에서 상향링크로 전송되는 레인징 신호의 모드에 상관없이 하나의 IFFT 엔진을 사용하여 레인징 신호를 생성함으로써 무선단말의 하드웨어 및 디자인 복잡성 줄일 수 있고, 무선단말의 하드웨어 단순화에 의한 전력 소모를 줄일 수 있게 된다.
한편, 발명의 부가적인 양상에 따르면, 무선단말의 레인징 신호 생성 방법이 신호 발생단계(405)를 더 포함할 수 있다. 신호 발생단계(405)에서 무선단말이 상기 역푸리에 변환 단계(410)에 의해 역푸리에 변환되는 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 생성한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 초기 레인징 신호를 생성하기 위하여 사용하는 부반송파의 주파수 간격과 주기적 레인징을 사용하는 부반송파의 주파수 간격이 다른 무선통신 시스템에서 상향링크로 전송되는 레인징 신호의 모드에 상관없이 하나의 IFFT 엔진을 사용하여 레인징 신호를 생성함으로써 무선단말의 하드웨어 및 디자인 복잡성 줄일 수 있고, 무선단말의 하드웨어 단순화에 의한 전력 소모를 줄일 수 있으므로, 상기에서 제시한 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 의해 참조되는 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만, 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 범위내에서 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
본 발명은 레인징(Ranging) 신호 생성 기술분야 및 이의 응용 기술분야에서 산업상으로 이용 가능하다.
100 : 레인징 신호 생성 장치 110 : 역푸리에 변환기
120 : 역다중화기 130 : 초기 레인징 신호 생성기
131 : 제로 삽입기 132 : 선형 보간기
133 : 주파수 천이기 140 : 다중화기
150 : 모드 선택기 160 : 신호 발생기

Claims (7)

  1. 레인징(Ranging) 모드에 상관없이 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 시간 영역 신호로 역푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)하는 역푸리에 변환기와;
    상기 역푸리에 변환기에 의해 역푸리에 변환된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 설정된 레인징 모드에 따라 분배하는 역다중화기와;
    초기 레인징 모드로 설정된 경우, 상기 역다중화기에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호로부터 초기 레인징 신호를 생성하는 초기 레인징 신호 생성기와;
    초기 레인징 모드로 설정되어 상기 초기 레인징 신호 생성기에 의해 생성된 초기 레인징 신호 또는 주기적 레인징 모드로 설정되어 상기 역다중화기에 의해 분배되는 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 다중화하여 출력하는 다중화기를;
    포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초기 레인징 신호 생성기가:
    상기 역다중화기에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호에 적어도 하나의 '0'을 삽입하는 제로(Zero) 삽입기와;
    상기 제로 삽입기로부터 출력되는 신호에 대하여 선형 보간(Linear Interpolation)을 수행하는 선형 보간기와;
    상기 선형 보간기에 의해 선형 보간된 신호를 레인징 신호 전송을 위하여 할당된 부반송파 신호대역으로 주파수 이동시키는 주파수 천이기를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치가:
    초기 레인징 모드 또는 주기적 레인징 모드를 설정하는 모드 선택기를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치가:
    상기 역푸리에 변환기로 입력되는 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 생성하는 신호 발생기를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치.
  5. 레인징(Ranging) 모드에 상관없이 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 시간 영역 신호로 역푸리에 변환(IFFT : Inverse Fast Fourier Transform)하는 역푸리에 변환 단계와;
    상기 역푸리에 변환 단계에 의해 역푸리에 변환된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 설정된 레인징 모드에 따라 분배하는 역다중화 단계와;
    초기 레인징 모드로 설정된 경우, 상기 역다중화 단계에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호로부터 초기 레인징 신호를 생성하는 초기 레인징 신호 생성단계와;
    초기 레인징 모드로 설정되어 상기 초기 레인징 신호 생성단계에 의해 생성된 초기 레인징 신호 또는 주기적 레인징 모드로 설정되어 상기 역다중화 단계에 의해 분배되는 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호를 다중화하여 출력하는 다중화 단계를;
    포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선단말의 레인징 신호 생성 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 초기 레인징 신호 생성단계가:
    상기 역다중화 단계에 의해 분배된 주기적 레인징 신호 길이의 시간 영역 신호에 적어도 하나의 '0'을 삽입하는 제로(Zero) 삽입단계와;
    상기 제로 삽입단계에 의해 적어도 하나의 '0'이 삽입된 신호에 대하여 선형 보간(Linear Interpolation)을 수행하는 선형 보간단계와;
    상기 선형 보간단계에 의해 선형 보간된 신호를 레인징 신호 전송을 위하여 할당된 부반송파 신호대역으로 주파수 이동시키는 주파수 천이단계를;
    포함하는 것을 특징으로 하는 무선단말의 레인징 신호 생성 방법.
  7. 제 5 항에 있어서,
    무선단말의 레인징 신호 생성 방법이:
    상기 역푸리에 변환 단계에 의해 역푸리에 변환되는 주기적 레인징 신호 길이의 주파수 영역 신호를 생성하는 신호 발생단계를;
    더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선단말의 레인징 신호 생성 방법.
KR1020120143800A 2012-12-11 2012-12-11 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법 KR101640566B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120143800A KR101640566B1 (ko) 2012-12-11 2012-12-11 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법
US14/048,605 US9071392B2 (en) 2012-12-11 2013-10-08 Device for generating ranging signal of wireless communication system and method of generating ranging signal of wireless terminal

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120143800A KR101640566B1 (ko) 2012-12-11 2012-12-11 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140075451A true KR20140075451A (ko) 2014-06-19
KR101640566B1 KR101640566B1 (ko) 2016-07-18

Family

ID=50880860

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120143800A KR101640566B1 (ko) 2012-12-11 2012-12-11 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9071392B2 (ko)
KR (1) KR101640566B1 (ko)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070034039A (ko) * 2005-03-30 2007-03-27 엘지전자 주식회사 광대역 무선접속 시스템의 상향링크 구간 할당 정보 송수신방법
KR20070061365A (ko) * 2005-12-08 2007-06-13 한국전자통신연구원 시간 분할 송수신 방식의 이동통신 시스템에서 레인징신호를 이용한 상향 링크 시간 동기 방법 및 장치
KR20090040119A (ko) * 2007-10-19 2009-04-23 엘지전자 주식회사 레인징 과정을 수행하는 방법
KR20120071920A (ko) 2010-12-23 2012-07-03 한국전자통신연구원 무선 통신 시스템에서의 초기 레인징 신호 처리 장치 및 그 방법

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100800849B1 (ko) * 2005-09-02 2008-02-04 삼성전자주식회사 통신 시스템에서 레인징 장치 및 방법
US20100111017A1 (en) * 2007-04-19 2010-05-06 Electronics And Telecommunications Research Institute Method and apparatus of generating signals for initial ranging in ofdma system
KR20090059315A (ko) 2007-12-06 2009-06-11 삼성전자주식회사 통신시스템에서 역 고속 퓨리에 변환 방법 및 장치
US8345659B2 (en) * 2008-12-12 2013-01-01 Mediatek Inc. Unified synchronous ranging channel structure and ranging code generation and detection in wireless OFDMA systems

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20070034039A (ko) * 2005-03-30 2007-03-27 엘지전자 주식회사 광대역 무선접속 시스템의 상향링크 구간 할당 정보 송수신방법
KR20070061365A (ko) * 2005-12-08 2007-06-13 한국전자통신연구원 시간 분할 송수신 방식의 이동통신 시스템에서 레인징신호를 이용한 상향 링크 시간 동기 방법 및 장치
KR20090040119A (ko) * 2007-10-19 2009-04-23 엘지전자 주식회사 레인징 과정을 수행하는 방법
KR20120071920A (ko) 2010-12-23 2012-07-03 한국전자통신연구원 무선 통신 시스템에서의 초기 레인징 신호 처리 장치 및 그 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US9071392B2 (en) 2015-06-30
US20140160917A1 (en) 2014-06-12
KR101640566B1 (ko) 2016-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8654794B2 (en) Radio communication method and a base station and user terminal thereof
KR101350623B1 (ko) 스케줄링용 기준신호의 전송 방법
KR101273230B1 (ko) Ｆｄｍａ 통신 시스템에서의 파일롯 신호
JP5031037B2 (ja) 効率的な検出のためのシーケンス生成方法及びこれを用いた信号送受信方法
CN103281284B (zh) 用于调整发送定时和发送连续分组的方法及其移动台
KR100862724B1 (ko) 무선 통신 시스템의 파일롯 신호 송수신 장치 및 그 방법
JPWO2007122828A1 (ja) パイロット信号伝送方法および無線通信装置
WO2001054326A1 (fr) Procede de construction de canaux et station de base utilisant le procede
KR20070110927A (ko) 더 간단한 아날로그 필터링을 위해 ｏｆｄｍ 시스템에서ｉｆｆｔ 를 사용한 디지털 업샘플링의 효율적인 이용
KR20090113420A (ko) 디지털 비디오 방송 시스템에서 프리앰블 신호의 피크 전력대 평균 전력비 저감 장치 및 방법
KR20050008388A (ko) 다수개의 송신 안테나들을 사용하는 직교 주파수 분할다중 통신시스템에서 프리앰블 시퀀스 생성 장치 및 방법
KR20090024047A (ko) 반복 코딩을 이용한 데이터 전송 방법
KR20040108074A (ko) 직교 주파수 분할 다중 방식을 사용하는 통신 시스템에서프리앰블 시퀀스 생성 장치 및 방법
CN102035785A (zh) 一种用于宽带无线通信系统的频分双工传输方法
KR20110115146A (ko) 케이블 디지털 비디오 방송 시스템 및 그의 예약 톤 처리 방법
KR100969771B1 (ko) 통신 시스템에서 신호 송수신 장치 및 방법
US20090279420A1 (en) Base station apparatus, radio transmission system, radio base station program, and timing estimation method
KR101640566B1 (ko) 무선통신 시스템의 레인징 신호 생성 장치 및 무선단말의 레인징 신호 생성 방법
KR20080057122A (ko) 다수의 반송파를 이용하여 데이터를 전송하는 장치 및 방법
AU2017397672A1 (en) Radio communication method, terminal device, and network device
EP3337114B1 (en) Combining different ofdm numerologies in one band
WO2008094022A1 (en) Method of transmitting scheduling reference signal
EP1845645A1 (en) Base station apparatus, radio transmission system, radio base station program, and timing estimating method
KR20110085887A (ko) 상향링크 ｍｉｍｏ 전송에서 데이터와 다중화된 상향링크 ｄｍ－ｒｓ 전송 방법
JP5294327B2 (ja) 直交周波数分割多重通信装置及び直交周波数分割多重通信におけるシンボル同期方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190625

Year of fee payment: 4