KR20200119979A - Relay apparatus operated in 5g nr nsa system - Google Patents

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KR20200119979A
KR20200119979A KR1020190042267A KR20190042267A KR20200119979A KR 20200119979 A KR20200119979 A KR 20200119979A KR 1020190042267 A KR1020190042267 A KR 1020190042267A KR 20190042267 A KR20190042267 A KR 20190042267A KR 20200119979 A KR20200119979 A KR 20200119979A
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우대호
문태호
황영근
신명용
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Abstract

The present invention relates to a relay device operated in a 5G NR NSA system. According to the present invention, the relay device includes a synchronization module detecting synchronization from a signal received from an LTE base station and generating uplink/downlink switching signals of 5G uplink and downlink sections divided by a time division method. The synchronization module includes modem analyzing the received signal from the LTE base station to obtain a frame boundary and obtaining time division duplex (TDD) configuration information of the 5G NR base station and a control unit generating a switching signal based on the frame synchronization and the TDD configuration information. The modem is an LTE modem.

Description

5G NR NSA 시스템에서 동작하는 중계 장치 {RELAY APPARATUS OPERATED IN 5G NR NSA SYSTEM}Relay device operating in 5G NR NSA system {RELAY APPARATUS OPERATED IN 5G NR NSA SYSTEM}

본 발명은 5G NR NSA(5th Generation New Radio Non-Stand-Alone) 시스템에서 동작하는 중계 장치에 관한 것이고, 특히 5G NR NSA 시스템에서의 동기 검출 및 업링크와 다운링크를 스위칭하는 것에 관한 것이다.The invention relates to switch the sync detection and the uplink and downlink in 5G NR NSA (5 th Generation New Radio Non-Stand-Alone) relates to a relay apparatus that operates in a system, in particular 5G NR NSA system.

3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준화 기구는 LTE(Long Term Evolution) 기반의 4세대 이동통신의 한계를 극복하고자 새로운 무선 접속 기술인 NR(New Radio)에 대한 표준화를 진행하고 있다. 5G NR은 모든 무선 기술을 통합하고 더 많은 기능을 제공함으로써 모든 산업과 모든 사물이 5G 네트워크를 통해 연결될 수 있게 한다. 다만 새로운 서비스 창출이 가능한 5G 표준 기술을 확립하는데 상당한 시간이 필요하여, 빠른 상용화를 원하는 사업자를 만족시키기 어려운 점이 있었다. 따라서 3GPP 표준화 기구는 빠른 상용화를 원하는 사업자의 요구를 만족시키기 위하여 새로운 NR 기술과 기존의 LTE를 함께 사용하는 NSA(Non-Stand-Alone) 구조를 도입하기에 이르렀다.The 3rd Generation Partnership Project (3GPP) standardization organization is standardizing on NR (New Radio), a new wireless access technology, to overcome the limitations of 4G mobile communication based on Long Term Evolution (LTE). 5G NR integrates all wireless technologies and provides more functionality, enabling all industries and all things to be connected via 5G networks. However, it took a considerable amount of time to establish a 5G standard technology capable of creating new services, so it was difficult to satisfy a service provider who wanted rapid commercialization. Therefore, the 3GPP standardization organization has come to introduce a new NR technology and a Non-Stand-Alone (NSA) structure that uses the existing LTE together in order to satisfy the needs of operators who want rapid commercialization.

5G NR NSA 네트워크 구조를 도시하는 도 1로부터 알 수 있듯이, 사용자 단말은 LTE 기지국인 eNB 및 5G NR 기지국인 gNB 양자 모두와 통신하되, 시그널링과 데이터를 포함한 모든 통신은 LTE 코어 네트워크를 통해 이루어진다. 따라서 LTE 기지국인 eNB는 마스터 노드로 기능하고, 5G NR 기지국인 gNB는 세컨더리 노드로서 기능한다. 데이터 평면의 경우에는 마스터 노드인 eNB와 세컨더리 노드인 gNB 모두 LTE 코어네트워크의 S-GW(Serving Gateway)와 직접적인 인터페이스를 가지나, 제어 평면의 경우에는 단지 마스터 노드인 eNB만이 LTE 코어네트워크의 MME(Mobility Management Entity)와 직접적인 인터페이스를 갖는다. As can be seen from FIG. 1 showing the 5G NR NSA network structure, the user terminal communicates with both the eNB as an LTE base station and the gNB as the 5G NR base station, but all communication including signaling and data is performed through the LTE core network. Therefore, the LTE base station, the eNB, functions as a master node, and the 5G NR base station, the gNB, functions as a secondary node. In the case of the data plane, both the eNB as the master node and the gNB as the secondary node have a direct interface with the S-GW (Serving Gateway) of the LTE core network, but in the case of the control plane, only the eNB, the master node, is the MME (Mobility Management Entity) and has a direct interface.

5G NR NSA를 통한 동작 시, 사용자 단말은 초기에 LTE 망에 접속한 후, 다시 5G 망에 동기화를 수행하여 5G 망에 접속을 하여야 했다. 2017.3.2. 공개된 국내 공개특허공보 제10-2017-0022933호('선행문헌 1'이라 함)는 LTE 망과의 동기화 및 5G 망과의 동기화를 위하여 LTE 모뎀과 5G 모뎀이 이용됨을 개시한다. 선행문헌 1에 따르면 LTE 망과의 동기화를 위해서는 LTE 기지국으로부터 오는 SS/PBCH를 수신하여 디코딩함으로써 동기화를 수행하고 5G 망과의 동기화를 위해서는 5G NR 기지국으로부터 오는 SS/PBCH를 수신하여 디코딩함으로써 동기화를 수행한다. When operating through the 5G NR NSA, the user terminal had to initially access the LTE network and then synchronize to the 5G network to access the 5G network. 2017.3.2. Published Korean Patent Publication No. 10-2017-0022933 (referred to as'priority document 1') discloses that an LTE modem and a 5G modem are used for synchronization with an LTE network and synchronization with a 5G network. According to Prior Document 1, for synchronization with an LTE network, synchronization is performed by receiving and decoding an SS/PBCH from an LTE base station, and for synchronization with a 5G network, synchronization is performed by receiving and decoding an SS/PBCH from a 5G NR base station. Perform.

2018.5.10. 공개된 국내 공개특허공보 제10-2018-0047599호('선행문헌 2'라 함)는 이러한 2개의 통신망에 별도로 동기화를 수행함에 따라 추가 지연이 발생한다는 문제점을 해결하기 위해 5G NR 기지국이 동기화 신호를 제외한 데이터 프레임을 단말장치에 전송하는 기술을 개시한다. 그러나 이 경우에는 수신되는 데이터를 확인하여 5G NR 기지국과의 동기를 역으로 추정하여야 하므로 단말장치에 복잡성이 부가된다.2018.5.10. Published Korean Patent Publication No. 10-2018-0047599 (referred to as'priority document 2') discloses that the 5G NR base station transmits data frames excluding synchronization signals to the terminal in order to solve the problem that additional delay occurs as synchronization is performed separately on these two communication networks. Disclosing a technique for transmitting to a device. However, in this case, it is necessary to check the received data and estimate the synchronization with the 5G NR base station inversely, which adds complexity to the terminal device.

현재 5G NR NSA 통신 시스템 하에서 동작하는 중계 장치는 시중에 나와 있지 않으나, 그러한 중계 장치가 구현된다면 5G NR 기지국과의 동기를 획득하는 방식은 5G NR NSA 시스템에서 동작하는 단말에서의 동기 검출 방식을 따를 것으로 예상된다. 중계 장치가 상술한 바와 같은 동기 검출 방식을 따르게 된다면 LTE 모뎀과 5G 모뎀이 모두 필요하고 별도 동기화 절차에 따른 추가 지연이 발생한다는 문제점을 갖거나, 데이터로부터 동기를 역으로 추정하여야 하는 복잡성이 부가되는 문제점을 가질 것이다. Currently, no relay device operating under the 5G NR NSA communication system is on the market, but if such a relay device is implemented, the method of obtaining synchronization with the 5G NR base station will follow the synchronization detection method in the terminal operating in the 5G NR NSA system. Is expected. If the relay device follows the synchronization detection method as described above, there is a problem that both an LTE modem and a 5G modem are required and an additional delay occurs according to a separate synchronization procedure, or the complexity of inverse estimation of synchronization from data is added. Will have problems.

선행문헌 1. 공개특허공보 제10-2017-0022933호(공개일자: 2017.3.2.; 발명의 명칭: 무선 통신 시스템 내 단말의 통신 방법 및 장치)Prior Document 1. Publication No. 10-2017-0022933 (published date: 2017.3.2.; title of invention: communication method and apparatus of a terminal in a wireless communication system) 선행문헌 2. 공개특허공보 제10-2018-0047599호(공개일자: 2018.5.10.; 발명의 명칭: 데이터 전송 방법 및 상기 데이터를 전송하는 기지국)Prior Document 2. Patent Publication No. 10-2018-0047599 (published date: 2018.5.10.; title of invention: data transmission method and base station transmitting the data)

본 발명은 5G NR NSA 통신 시스템에서 적은 하드웨어 자원을 사용하여 낮은 복잡도로 5G NR 기지국과의 동기를 검출하고, 업링크/다운링크 스위칭 신호를 생성하는 방식을 제시하고자 한다.The present invention intends to propose a method of detecting synchronization with a 5G NR base station with low complexity and generating an uplink/downlink switching signal with low complexity using less hardware resources in a 5G NR NSA communication system.

또한 본 발명은 기존의 LTE 모뎀만으로도 5G NR NSA 통신 시스템에서 동작할 수 있는 중계 장치를 제공하고자 한다. In addition, the present invention is to provide a relay device capable of operating in a 5G NR NSA communication system with only an existing LTE modem.

본 발명에서 해결하고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be solved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems that are not mentioned are clearly understood by those of ordinary skill in the technical field to which the present invention belongs from the following description. Can be.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 양상에 따른 5G NR NSA 시스템에서 동작하는 중계 장치는 LTE 기지국으로부터 수신한 신호로부터 동기를 검출하고, 시분할 방식으로 구분되는 5G 업링크와 다운링크 구간의 업링크/다운링크 스위칭 신호를 생성하는 동기 모듈을 포함하고, 상기 동기 모듈은: 상기 LTE 기지국으로부터의 수신 신호를 분석하여 프레임 경계를 획득하고 5G NR 기지국의 TDD(Time Division Duplex) 구성 정보를 획득하는 모뎀; 및 상기 프레임 동기 및 상기 TDD 구성 정보에 기초하여 스위칭 신호를 생성하는 제어부를 포함하며, 상기 모뎀은 LTE 모뎀일 수 있다.In order to solve the above technical problem, a relay device operating in a 5G NR NSA system according to an aspect of the present invention detects synchronization from a signal received from an LTE base station, and is divided into 5G uplink and downlink sections by time division method. And a synchronization module for generating an uplink/downlink switching signal of, wherein the synchronization module: analyzes a received signal from the LTE base station to obtain a frame boundary, and obtains time division duplex (TDD) configuration information of the 5G NR base station. A modem to obtain; And a control unit generating a switching signal based on the frame synchronization and the TDD configuration information, and the modem may be an LTE modem.

또한 상기 LTE 기지국으로부터의 수신 신호는 SIB(System Information Block)를 포함하고, 상기 SIB의 잔여 비트(reserved bit)에 5G NR 슬롯 포맷의 정보가 운반될 수 있다. In addition, the received signal from the LTE base station includes a system information block (SIB), and information of a 5G NR slot format may be carried in a reserved bit of the SIB.

상기 모뎀은 LTE PBCH(Physical Broadcast Channel)을 복조하고 디코딩하여 MIB(Master Information Block)를 획득하고, 상기 MIB로부터 SFN(System Frame Number)를 획득하며, 상기 MIB로부터 LTE PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 위치 정보를 확인하여 상기 LTE PDCCH를 복조하고 디코딩하여 상기 TDD 구성 정보로서, 5G NR SIB1(System Information Block 1)을 획득할 수 있다. The modem demodulates and decodes the LTE PBCH (Physical Broadcast Channel) to obtain a Master Information Block (MIB), obtains a System Frame Number (SFN) from the MIB, and obtains an LTE Physical Downlink Control Channel (PDCCH) from the MIB. By checking the location information, the LTE PDCCH is demodulated and decoded to obtain 5G NR System Information Block 1 (SIB1) as the TDD configuration information.

상기 제어부는 업링크에서 다운링크로 스위칭될 때 다운링크가 온(on)되는 시점으로부터 미리 설정된 시간 이전에 업링크가 오프(off)되도록 상기 업링크/다운링크 스위칭 신호를 생성할 수 있다.When switching from the uplink to the downlink, the control unit may generate the uplink/downlink switching signal so that the uplink is turned off before a preset time from when the downlink is turned on.

본 발명은 5G NR NSA 통신 시스템에서 5G NR 기지국과의 동기를 검출하고 업링크/다운링크 스위칭 신호를 생성함에 있어 LTE 모뎀을 이용하여 LTE 기지국에서 전송되는 신호를 수신하여 5G NR 기지국과의 동기를 검출하고 업링크/다운링크 스위칭 신호를 생성할 수 있다. The present invention detects synchronization with a 5G NR base station in a 5G NR NSA communication system and generates an uplink/downlink switching signal by using an LTE modem to receive a signal transmitted from an LTE base station to synchronize with a 5G NR base station. Can detect and generate uplink/downlink switching signals.

따라서 본 발명에 따르면 5G NR NSA 통신 시스템에서 기존의 LTE 모뎀을 사용하여 낮은 복잡도로 5G NR 기지국과의 동기를 검출하고, 업링크/다운링크 스위칭 신호를 생성할 수 있는 효과가 있다. Accordingly, according to the present invention, there is an effect of detecting synchronization with a 5G NR base station with low complexity using an existing LTE modem in a 5G NR NSA communication system and generating an uplink/downlink switching signal.

도 1은 5G NR NSA 네트워크 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G NR NSA 시스템에서 동작하는 중계 장치의 개략도이다.
도 3은 5G 프레임 구조 및 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치의 동기 모듈 내 모뎀 및 제어부에서 생성되는 신호를 보여주는 도면이다.
도 4는 업링크/다운링크 스위칭을 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치에서 생성되는 스위칭 신호의 또 다른 예시를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치의 동기 모듈에서 수행되는 동작의 흐름도이다.1 is a diagram illustrating a 5G NR NSA network structure.
2 is a schematic diagram of a relay device operating in a 5G NR NSA system according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram illustrating a 5G frame structure and signals generated by a modem and a controller in a synchronization module of a relay device according to an embodiment of the present invention.
4 is a diagram showing another example of a switching signal generated by a relay device according to an embodiment of the present invention for uplink/downlink switching.
5 is a flowchart of an operation performed by a synchronization module of a relay device according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 사람이 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 본 발명의 요지와 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms, and is not limited to the embodiments described herein. In the drawings, parts irrelevant to the gist of the present invention are omitted in order to clearly describe the present invention, and the same reference numerals are added to the same or similar components throughout the specification.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G NR NSA 시스템에서 동작하는 중계 장치의 개략도이다. 2 is a schematic diagram of a relay device operating in a 5G NR NSA system according to an embodiment of the present invention.

중계 장치(100)는 5G NR NSA 시스템에서 동작하고, LTE 기지국과 5G NR 기지국과 통신할 수 있으며, 사용자 단말과도 통신할 수 있다. The relay device 100 operates in a 5G NR NSA system, can communicate with an LTE base station and a 5G NR base station, and can also communicate with a user terminal.

중계 장치(100)는 동기를 검출하고 시분할(TDD) 방식으로 구분되는 5G 업링크와 다운링크 구간의 업링크/다운링크 스위칭 신호를 생성하는 동기 모듈(110) 및 상기 스위칭 신호를 이용하여 동작하는 중계 모듈(120)을 포함할 수 있다. 상기 중계 모듈(120)은 RF 모듈, PAM(Power Amplifier Module), LNA(Low Noise Amp) 등 업링크/다운링크 스위칭 신호를 이용하여 동작하는 임의의 모듈일 수 있다.The relay device 100 detects synchronization and generates an uplink/downlink switching signal of the 5G uplink and downlink section divided by a time division (TDD) method, and a synchronization module 110 that operates using the switching signal. It may include a relay module 120. The relay module 120 may be any module that operates using an uplink/downlink switching signal such as an RF module, a power amplifier module (PAM), and a low noise amp (LNA).

참고로, TDD 방식은 업링크, 다운링크 신호 흐름의 구분을 시간으로 정의하여 구분짓는다. 일정 시간의 구간에서 업링크와 다운링크의 비율을 섞어 사용하며 서로 간의 간섭 및 장애 영향을 최소화하기 위하여 스위칭되는 구간에 보호구간(Guard Period; GP)을 둔다.For reference, in the TDD scheme, uplink and downlink signal flows are classified by defining time. The ratio of the uplink and the downlink is mixed in a certain period of time, and a guard period (GP) is placed in the switching period in order to minimize the effects of interference and interference between each other.

동기 모듈(110)은 LTE 기지국에 대한 동기를 검출할 때뿐만 아니라, 5G NR 기지국에 대한 동기를 검출할 때에도 LTE 기지국으로부터 수신한 신호로부터 동기를 검출할 수 있다. 이를 위하여 동기 모듈(110)은 LTE 기지국으로부터의 수신 신호를 분석하여 프레임 경계를 획득하고 5G NR 기지국의 TDD(Time Division Duplex) 구성 정보를 획득하는 LTE 모뎀(111) 및 상기 프레임 동기 및 상기 TDD 구성 정보에 기초하여 스위칭 신호를 생성하는 제어부(112)를 포함한다. The synchronization module 110 may detect synchronization from a signal received from the LTE base station not only when detecting synchronization with the LTE base station, but also when detecting synchronization with the 5G NR base station. To this end, the synchronization module 110 analyzes the received signal from the LTE base station to obtain a frame boundary and obtains the time division duplex (TDD) configuration information of the 5G NR base station, and the LTE modem 111 and the frame synchronization and the TDD configuration And a control unit 112 that generates a switching signal based on the information.

동기 모듈(110)은 송수신 스위칭 신호를 생성하여 RF 모듈, PAM(Power Amplifier Module), LNA(Low Noise Amp) 등과 같은 중계 모듈(120)에 송신할 수 있다. The synchronization module 110 may generate a transmission/reception switching signal and transmit it to a relay module 120 such as an RF module, a power amplifier module (PAM), and a low noise amp (LNA).

본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치의 동기 모듈의 동작을 살펴보기 위하여 도 2를 비롯하여, 5G 프레임 구조 및 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치의 동기 모듈 내 모뎀 및 제어부에서 생성되는 신호를 보여주는 도 3을 함께 참고한다.In order to examine the operation of the synchronization module of the relay device according to an embodiment of the present invention, the 5G frame structure and signals generated by the modem and the control unit in the synchronization module of the relay device according to an embodiment of the present invention, including FIG. See also Fig. 3 which is shown.

도 3은 위에서부터 차례로 5G NR 기지국 gNB의 송신 신호, LTE 모뎀(111)에서 생성되는 신호, 제어부(112)에서 생성되는 다운링크 스위칭 신호, 업링크 스위칭 신호를 보여준다.3 shows a transmission signal of a 5G NR base station gNB, a signal generated by the LTE modem 111, a downlink switching signal generated by the control unit 112, and an uplink switching signal in order from above.

5G NR 통신 시스템에 따르면 1개의 무선 프레임은 10개의 서브프레임으로 구성되고, 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성되며, 1개의 슬롯은 14개의 심볼로 구성된다. 또한 1개의 무선 프레임은 10msec의 길이를 갖는다. 즉, 5G NR 통신 시스템에 따른 무선 프레임 또한 LTE 통신 시스템과 마찬가지로 10msec의 길이를 갖는다. 따라서 본 발명은 5G NR 기지국에서 송신되는 신호의 시작점과 LTE 기지국에서 송신되는 신호의 시작점이 같다는 가정에서 출발한다.According to the 5G NR communication system, one radio frame consists of 10 subframes, one subframe consists of two slots, and one slot consists of 14 symbols. In addition, one radio frame has a length of 10 msec. That is, the radio frame according to the 5G NR communication system also has a length of 10 msec, similar to the LTE communication system. Therefore, the present invention starts from the assumption that the starting point of the signal transmitted from the 5G NR base station is the same as the starting point of the signal transmitted from the LTE base station.

본 발명의 일 실시예에 따른 동기 모듈(110)의 LTE 모뎀(111)은 상기와 같은 가정 하에서 LTE 기지국으로부터 수신한 신호로부터 PSS(Primary Synchronization Signal) 및 SSS(Secondary Synchronization Signal)를 검출하여 10msec 프레임 경계를 획득한다. 도 3의 모뎀 생성 신호는 10msec 프레임 경계 획득에 따른 10msec 주기 신호를 보여준다. The LTE modem 111 of the synchronization module 110 according to an embodiment of the present invention detects a Primary Synchronization Signal (PSS) and a Secondary Synchronization Signal (SSS) from a signal received from an LTE base station under the assumption as described above, and a 10msec frame Acquire the boundary. The modem generation signal of FIG. 3 shows a 10msec periodic signal according to 10msec frame boundary acquisition.

본 발명의 일 실시예에 따른 동기 모듈(110)의 LTE 모뎀(111)은 LTE PBCH(Physical Broadcast Channel)을 복조하고 디코딩하여 MIB(Master Information Block)를 획득하고, 상기 MIB로부터 SFN(System Frame Number)를 획득한다. 본 발명에 따르면 상기 MIB는 24 비트 중 정보 비트(14비트)를 제외한 잔여 비트(10비트)에 5G NR MIB 정보를 포함한다.The LTE modem 111 of the synchronization module 110 according to an embodiment of the present invention demodulates and decodes an LTE physical broadcast channel (PBCH) to obtain a master information block (MIB), and a system frame number (SFN) from the MIB. ). According to the present invention, the MIB includes 5G NR MIB information in residual bits (10 bits) excluding information bits (14 bits) among 24 bits.

또한 LTE 모뎀(111)은 상기 MIB로부터 LTE PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 위치 정보를 확인하여 상기 LTE PDCCH를 복조하고 디코딩하여 SIB를 획득할 수 있고, SIB 중 정보 비트를 제외한 잔여 비트에 있는 5G NR SIB1(System Information Block 1)을 획득할 수 있다. 즉, LTE 모뎀(111)은 LTE 신호를 디코딩하여 획득된 LTE SIB1로부터 그것의 잔여 영역에 실린 5G NR SIB1를 확인할 수 있다. 참고로, 5G NR은 LTE와 달리 업링크/다운링크 자원 할당을 하나의 슬롯 내에서 심볼 레벨로 정의하였고, 총 256개의 슬롯 포맷을 지원하도록 설계되어 있다. 3GPP TS 38.213은 5G NR 통신 시스템에서의 슬롯 포맷들의 형식을 규정하고 있다. 5G NR SIB1는 TDD 구성 정보로서, 5G NR 통신 시스템에서의 슬롯 포맷 정보를 포함한다.In addition, the LTE modem 111 checks the location information of the LTE PDCCH (Physical Downlink Control Channel) from the MIB, demodulates and decodes the LTE PDCCH to obtain the SIB, and 5G in the remaining bits excluding the information bit among the SIB. NR System Information Block 1 (SIB1) can be obtained. That is, the LTE modem 111 may check the 5G NR SIB1 loaded in the remaining area from the LTE SIB1 obtained by decoding the LTE signal. For reference, unlike LTE, 5G NR defines uplink/downlink resource allocation at a symbol level within one slot, and is designed to support a total of 256 slot formats. 3GPP TS 38.213 specifies the format of slot formats in 5G NR communication system. The 5G NR SIB1 is TDD configuration information and includes slot format information in the 5G NR communication system.

본 발명의 일 실시예에 따른 동기 모듈(110)의 제어부(112)는 LTE 모뎀(111)으로부터 수신한 10msec 주기와 TDD 구성 정보를 받아서 업링크/다운링크 스위칭 신호를 생성할 수 있다. The control unit 112 of the synchronization module 110 according to an embodiment of the present invention may generate an uplink/downlink switching signal by receiving the 10msec period and TDD configuration information received from the LTE modem 111.

도 3의 하단은 제어부(112)가 생성한 다운링크 스위칭 신호와 업링크 스위칭 신호를 예시한다. 다운링크는 온에서 오프로 스위칭 시, 일정 보호 시간(DL guard time) 이후에 오프가 되고, 업링크는 오프에서 온으로 스위칭 시, 또 다른 일정 보호 시간(UL guard time) 이전에 미리 온으로 스위칭된다.The bottom of FIG. 3 exemplifies a downlink switching signal and an uplink switching signal generated by the controller 112. When the downlink is switched from on to off, it is turned off after a predetermined guard time (DL guard time), and when the uplink is switched from off to on, it is switched to on in advance before another predetermined guard time (UL guard time) do.

도 4는 5G NR 통신 시스템에 따른 업링크, 다운링크 구간과 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치에서 생성되는 업링크/다운링크 스위칭 신호의 또 다른 예시를 보여주는 도면이다. 4 is a diagram showing another example of an uplink and a downlink period according to a 5G NR communication system, and an uplink/downlink switching signal generated by a relay device according to an embodiment of the present invention.

LTE 통신 시스템에서는 업링크와 다운링크가 서로 스위칭 될 때마다, 즉, 다운링크와 업링크 사이에, 그리고 업링크와 다운링크 사이에 항상 보호구간(Guard Period; GP)이 있으나, 5G NR 통신 시스템에서는 다운링크에서 업링크로 스위칭될 때에는 보호구간이 있으나, 업링크에서 다운링크로 스위칭될 때에는 보호구간이 존재하지 않는다. 따라서 5G NR 통신 시스템 하에서 업링크에서 다운링크로 스위칭될 때에는 일정 기간의 전이구간(Transient Period)이 필요하다.In the LTE communication system, there is always a Guard Period (GP) whenever the uplink and the downlink are switched to each other, that is, between the downlink and the uplink, and between the uplink and the downlink, but the 5G NR communication system In the case of switching from downlink to uplink, there is a guard interval, but when switching from uplink to downlink, there is no guard interval. Therefore, when switching from the uplink to the downlink under the 5G NR communication system, a transition period of a certain period is required.

본 발명의 일 실시예에 따르면 제어부(112)는 다운링크에서 업링크로 스위칭될 때 다운링크가 오프(off)되는 시점으로부터 일정 보호 시간(DL guard time) 이후에 오프되도록 다운링크 스위칭 신호를 생성하고, 그로부터 또 다른 일정 보호 시간(UL guard time) 이후에 업링크 스위칭 신호를 온(on) 시킬 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the control unit 112 generates a downlink switching signal to be turned off after a predetermined DL guard time from a time when the downlink is turned off when switching from the downlink to the uplink. And, it is possible to turn on the uplink switching signal after another predetermined guard time (UL guard time) therefrom.

한편, 제어부(112)는 업링크에서 다운링크로 스위칭될 때 다운링크가 온(on)되는 시점으로부터 미리 설정된 보호 시간 이전에 업링크가 오프(off)되도록 업링크 스위칭 신호를 생성할 수 있다. 이와 같이, 실제 업링크 구간이 종료되는 시점보다 먼저 오프되도록 업링크 스위칭 신호를 생성함으로써 하드웨어에서 발생하는 지연을 미리 보상할 수 있으며, 그에 의해 업링크에서 다운링크로 스위칭될 때 보호구간이 없더라도 하드웨어 특성으로 인한 업링크와 다운링크 간의 충돌을 방지할 수 있다. Meanwhile, when switching from the uplink to the downlink, the controller 112 may generate an uplink switching signal such that the uplink is turned off before a preset guard time from a time when the downlink is turned on. In this way, by generating the uplink switching signal to be turned off before the actual uplink period ends, the delay occurring in hardware can be compensated in advance, and thereby, even if there is no guard period when switching from the uplink to the downlink, the hardware It is possible to prevent collision between uplink and downlink due to characteristics.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 중계 장치의 동기 모듈에서 수행되는 동작의 흐름도를 보여준다.5 is a flowchart of an operation performed in a synchronization module of a relay device according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 동기 모듈(110)의 LTE 모뎀(111)은 LTE 기지국으로부터 수신한 신호로부터 PSS 및 SSS를 검출할 수 있다(S100). 구체적으로, LTE 모뎀(111)이 PSS를 검출해내면 셀의 1 슬롯의 타이밍을 알게 되고, SSS의 위치도 알 수 있다. 그 후 SSS를 검출하면 프레임의 시작을 알 수 있다. 즉, LTE 모뎀(111)은 검출된 LTE PSS 및 SSS에 기초하여 10msec 프레임 경계 신호를 생성할 수 있다. The LTE modem 111 of the synchronization module 110 according to an embodiment of the present invention may detect PSS and SSS from a signal received from an LTE base station (S100). Specifically, when the LTE modem 111 detects the PSS, the timing of one slot of the cell is known, and the location of the SSS is also known. After that, when the SSS is detected, the start of the frame can be known. That is, the LTE modem 111 may generate a 10msec frame boundary signal based on the detected LTE PSS and SSS.

LTE 모뎀(111)은 동기가 획득되었는지 확인하고(S200), 동기가 획득되지 않았으면 다시 LTE 신호로부터 PSS 및 SSS를 검출한다. The LTE modem 111 checks whether synchronization has been obtained (S200), and if synchronization has not been obtained, detects the PSS and SSS again from the LTE signal.

동기가 획득되었으면, LTE 모뎀(111)은 LTE PBCH(Physical Broadcast Channel)을 복조하고 디코딩한다(S300). 이 때 LTE 모뎀(111)은 MIB(Master Information Block)를 획득하고, 상기 MIB로부터 SFN(System Frame Number)를 획득할 수 있다.If synchronization is obtained, the LTE modem 111 demodulates and decodes the LTE Physical Broadcast Channel (PBCH) (S300). In this case, the LTE modem 111 may obtain a Master Information Block (MIB) and obtain a System Frame Number (SFN) from the MIB.

그 다음 LTE 모뎀(111)은 상기 MIB에 담겨 있는 LTE PHICH(Physical Channel HybridARQ Indicator Channel) 설정정보로부터 LTE PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 위치 정보를 확인하여 LTE PDCCH를 복조하고 디코딩한다. 이 때 LTE 모뎀(111)은 SIB1을 획득하고 따라서 그것의 잔여 영역에 포함된 5G NR SIB1(System Information Block 1)을 획득할 수 있다. The LTE modem 111 then demodulates and decodes the LTE PDCCH by checking the location information of the LTE PDCCH (Physical Downlink Control Channel) from the LTE PHICH (Physical Channel HybridARQ Indicator Channel) configuration information contained in the MIB. At this time, the LTE modem 111 can acquire SIB1 and thus acquire 5G NR System Information Block 1 (SIB1) included in its remaining area.

LTE 모뎀(111)은 5G NR SIB1에 기초하여 SIB1 내 5G NR 기지국의 업링크/다운링크 구성정보를 획득한다(S500). The LTE modem 111 acquires uplink/downlink configuration information of the 5G NR base station in SIB1 based on the 5G NR SIB1 (S500).

제어부(112)는 업링크/다운링크 구성정보가 기존과 변경되었는지 여부를 확인할 수 있다(S600). The controller 112 may check whether the uplink/downlink configuration information has been changed from the existing one (S600).

업링크/다운링크 구성정보가 기존과 동일하면, 즉, 변경되지 않았다면, 제어부(112)는 LTE 모뎀(111)으로부터 수신한 5G NR 업링크/다운링크 구성정보에 기초하여 송수신 스위칭 신호를 생성한다(S700). If the uplink/downlink configuration information is the same as before, that is, has not been changed, the controller 112 generates a transmission/reception switching signal based on the 5G NR uplink/downlink configuration information received from the LTE modem 111. (S700).

반대로 제어부(112)가 업링크/다운링크 구성정보가 변경되었음을 인식하면, LTE 모뎀(111)으로 하여금 다시 업링크/다운링크 구성정보를 획득하게 할 수 있다.Conversely, when the controller 112 recognizes that the uplink/downlink configuration information has been changed, the LTE modem 111 may cause the LTE modem 111 to obtain the uplink/downlink configuration information again.

위 실시예는 본 발명의 가장 기본적인 예에 불과할 뿐이기 때문에, 본 발명이 위의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 균등범위로 이해되어져야 할 것이다.Since the above embodiments are only the most basic examples of the present invention, it should not be understood that the present invention is limited only to the above embodiments, and the scope of the present invention is understood as the claims and their equivalents to be described later. You will have to lose.

100 중계 장치
110 동기 모듈
111 LTE 모뎀
112 제어부
120 중계 모듈100 relay device
110 sync module
111 LTE modem
112 control unit
120 relay module

Claims (4)

5G NR NSA(5th Generation New Radio Non-Stand-Alone) 시스템에서 동작하는 중계 장치로서,
LTE(Long Term Evolution) 기지국으로부터 수신한 신호로부터 동기를 검출하고, 시분할 방식으로 구분되는 5G 업링크와 다운링크 구간의 업링크/다운링크 스위칭 신호를 생성하는 동기 모듈
을 포함하고,
상기 동기 모듈은:
상기 LTE 기지국으로부터의 수신 신호를 분석하여 프레임 경계를 획득하고 5G NR 기지국의 TDD(Time Division Duplex) 구성 정보를 획득하는 모뎀; 및
상기 프레임 동기 및 상기 TDD 구성 정보에 기초하여 스위칭 신호를 생성하는 제어부
를 포함하며,
상기 모뎀은 LTE 모뎀인,
5G NR NSA 시스템에서 동작하는 중계 장치. 5G NR NSA as a relay device operating in (5 th Generation New Radio Non- Stand-Alone) system,
Synchronization module that detects synchronization from signals received from LTE (Long Term Evolution) base stations and generates uplink/downlink switching signals of 5G uplink and downlink sections divided by time division method
Including,
The synchronization module:
A modem that analyzes the received signal from the LTE base station to obtain a frame boundary and obtains time division duplex (TDD) configuration information of the 5G NR base station; And
A control unit that generates a switching signal based on the frame synchronization and the TDD configuration information
Including,
The modem is an LTE modem,
Relay device operating in 5G NR NSA system. 제1항에 있어서,
상기 LTE 기지국으로부터의 수신 신호는 SIB(System Information Block)를 포함하고, 상기 SIB의 잔여 비트(reserved bit)에 5G NR 슬롯 포맷의 정보가 운반되는,
5G NR NSA 시스템에서 동작하는 중계 장치. The method of claim 1,
The received signal from the LTE base station includes a system information block (SIB), and information of a 5G NR slot format is carried in a reserved bit of the SIB,
Relay device operating in 5G NR NSA system. 제2항에 있어서,
상기 모뎀은 LTE PBCH(Physical Broadcast Channel)을 복조하고 디코딩하여 MIB(Master Information Block)를 획득하고, 상기 MIB로부터 SFN(System Frame Number)를 획득하며, 상기 MIB로부터 LTE PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 위치 정보를 확인하여 상기 LTE PDCCH를 복조하고 디코딩하여 상기 TDD 구성 정보로서, 5G NR SIB1(System Information Block 1)을 획득하는,
5G NR NSA 시스템에서 동작하는 중계 장치. The method of claim 2,
The modem demodulates and decodes the LTE PBCH (Physical Broadcast Channel) to obtain a Master Information Block (MIB), obtains a System Frame Number (SFN) from the MIB, and obtains an LTE Physical Downlink Control Channel (PDCCH) from the MIB. Checking the location information to demodulate and decode the LTE PDCCH to obtain 5G NR System Information Block 1 (SIB1) as the TDD configuration information,
Relay device operating in 5G NR NSA system. 제1항에 있어서,
상기 제어부는 업링크에서 다운링크로 스위칭될 때 다운링크가 온(on)되는 시점으로부터 미리 설정된 시간 이전에 업링크가 오프(off)되도록 상기 업링크/다운링크 스위칭 신호를 생성하는,
5G NR NSA 시스템에서 동작하는 중계 장치. The method of claim 1,
The control unit generates the uplink/downlink switching signal so that the uplink is turned off before a preset time from the time when the downlink is turned on when switching from the uplink to the downlink,
Relay device operating in 5G NR NSA system.
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