WO2020009540A1 - 중계기 및 이의 동작 방법 - Google Patents

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WO2020009540A1
WO2020009540A1 PCT/KR2019/008305 KR2019008305W WO2020009540A1 WO 2020009540 A1 WO2020009540 A1 WO 2020009540A1 KR 2019008305 W KR2019008305 W KR 2019008305W WO 2020009540 A1 WO2020009540 A1 WO 2020009540A1
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signal
repeater
communication
frequency
synchronization
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PCT/KR2019/008305
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권낙원
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주식회사 쏠리드
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    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H04B7/15—Active relay systems
    • H04B7/155—Ground-based stations
    • H04B7/15528—Control of operation parameters of a relay station to exploit the physical medium
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field
    • H04B7/14—Relay systems
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J11/00—Orthogonal multiplex systems, e.g. using WALSH codes
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W56/00—Synchronisation arrangements
    • H04W56/001—Synchronization between nodes
    • H04W56/0015—Synchronization between nodes one node acting as a reference for the others
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B7/00—Radio transmission systems, i.e. using radiation field

Definitions

  • the present invention relates to a repeater and a method of operating the same, and based on a signal size for each frequency section, determines a priority of a frequency section to detect a plurality of synchronization signal blocks, and synchronizes included in each frequency section according to the determined priority.
  • a repeater capable of detecting a signal block and a method of operating the same.
  • a relay system such as a communication repeater, an interference canceling repeater, a distributed antenna system, or the like is used in a radio shadow area where signal strength is weak or signal is difficult to reach in order to expand service coverage or improve service quality of a base station.
  • 5G NR New Radio
  • TDD time division duplexing
  • PSS primary synchronization signal
  • SSS secondary synchronization signal
  • PSS and SSS are always located at the center frequency, it is necessary to obtain correlation by obtaining correlation only for the PSS and SSS bands of the center frequency.
  • PSS and SSS there are eight PSSs and SSSs, and each base station is arbitrarily disposed in each frequency band. As a result, in order to obtain the correlation between the PSS and the SSS, the entire frequency band must be sequentially moved to obtain the synchronization, and thus, the synchronization detection time increases.
  • the technical problem to be achieved by the present invention is to determine the priority of the frequency section to detect a plurality of sync signal blocks based on the signal size for each frequency section, and detect the sync signal block included for each frequency section according to the determined priority It is to provide a repeater and a method of operating the same.
  • a method of operating a repeater comprises the steps of: receiving a communication signal including a plurality of synchronization signal blocks each belonging to a different frequency interval; Determining a priority of a frequency section in which the plurality of sync signal blocks are to be detected, based on the signal size of each frequency section; And detecting a sync signal block included in each frequency section according to the determined priority.
  • each of the plurality of synchronization signal blocks may include a Primary Synchronization Signal (PSS), a Secondary Synchronization Signal (SSS), and a Physical Broadcast Channel (PBCH).
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • the synchronization detection method of the repeater may further include detecting synchronization by using a correlation between the PSS and the SSS included in the detected synchronization signal block.
  • the synchronization detection method of the repeater may further include generating a switching signal for switching uplink communication and downlink communication in the repeater using the detected synchronization.
  • the determining of the priority of the frequency section to detect the sync signal blocks may determine a frequency section having a large signal size as a high priority based on the signal size for each frequency section.
  • the repeater includes a domain conversion circuit that receives a communication signal including a plurality of synchronization signal blocks, each belonging to a different frequency interval, and converts the received communication signal into a frequency domain; A power detector for measuring a signal size for each frequency section of the communication signal converted into a frequency domain; And a sync detector for determining a priority of a frequency section to detect the plurality of sync signal blocks based on the measured signal size of each frequency section, and detecting a sync signal block included in each frequency section according to the determined priority. can do.
  • the repeater may further comprise a plurality of uplink / downlink switches, each for switching uplink and downlink communications.
  • the repeater may further include a switching signal generator configured to generate a switching signal for switching the plurality of uplink / downlink switches using the detected sync signal block.
  • the synchronization signal block may include a Primary Synchronization Signal (PSS), a Secondary Synchronization Signal (SSS), and a Physical Broadcast Channel (PBCH).
  • PSS Primary Synchronization Signal
  • SSS Secondary Synchronization Signal
  • PBCH Physical Broadcast Channel
  • the method and apparatuses according to an embodiment of the present invention determine a priority of a frequency section to detect a plurality of sync signal blocks, and detect a sync signal block included in each frequency section according to the determined priority so that no signal exists. It is possible to reduce the inefficiency of detecting synchronization for the entire frequency band including the frequency band.
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram according to an exemplary embodiment of the repeater illustrated in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a block diagram according to an exemplary embodiment of the uplink / downlink switching signal generator shown in FIG. 2.
  • FIG. 4 is an example of a sync signal block included in a communication signal serviced by a repeater according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 illustrates an example in which a plurality of sync signal blocks are included in a communication signal serviced by a repeater according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart of a method of operating a repeater according to an embodiment of the present invention.
  • one component when one component is referred to as “connected” or “connected” with another component, the one component may be directly connected or directly connected to the other component, but in particular It is to be understood that, unless there is an opposite substrate, it may be connected or connected via another component in the middle.
  • ⁇ part refers to a unit for processing at least one function or operation, which is a processor, a micro Processor (Micro Processor), Micro Controller, Central Processing Unit (CPU), Graphics Processing Unit (GPU), Accelerate Processor Unit (APU), Drive Signal Processor (DSP), Application Specific Integrated Circuit (ASIC), FPGA It may be implemented in hardware, software, or a combination of hardware and software, such as a field programmable gate array, or may be implemented in a form that is combined with a memory that stores data necessary for processing at least one function or operation. .
  • a micro Processor Micro Controller
  • CPU Central Processing Unit
  • GPU Graphics Processing Unit
  • APU Accelerate Processor Unit
  • DSP Drive Signal Processor
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • FIG. 1 is a conceptual diagram of a communication system according to an embodiment of the present invention.
  • a communication system 10 may include a base station 100, a wireless communication terminal 200, and a repeater 300.
  • the repeater 300 may relay communication between the base station 100 and the wireless communication terminal 200.
  • the repeater 300 may be a 2G mobile communication network such as global system for mobile communication (GSM) or code division multiple access (CDMA), a 3G mobile communication network such as wideband code division multiple access (WCDMA) or CDMA2000, or HSDPA.
  • 3.5G mobile networks such as high speed downlink packet access (HSPA) or high speed uplink packet access (HSUPA), 4G mobile networks such as long term evolution (LTE) or LTE-Advanced, 5G mobile networks, Cloud Radio Access (C-RAN) Network), or a combination of these may be used to relay a communication signal.
  • GSM global system for mobile communication
  • CDMA code division multiple access
  • WCDMA wideband code division multiple access
  • HSDPA high speed downlink packet access
  • HSPA high speed downlink packet access
  • HSUPA high speed uplink packet access
  • 4G mobile networks such as long term evolution (LTE) or LTE-Advanced
  • 5G mobile networks Cloud Radio Access (C-RAN) Network
  • C-RAN Cloud Radio Access
  • the repeater 300 receives the communication signal (for example, the base station signal) transmitted from the base station 100 through the first antenna ANT1, and receives the received communication signal (for example, the base station signal) for the second antenna ANT2. It can be relayed to the wireless communication terminal 200 through.
  • the communication signal for example, the base station signal
  • the received communication signal for example, the base station signal
  • the communication signal may be a wireless communication signal (eg, a radio frequency (RF) signal).
  • RF radio frequency
  • the communication signal may be a communication signal according to 5G-NR (New Radio) standard.
  • 5G-NR New Radio
  • the first antenna ANT1 may be referred to as a donor antenna, and the second antenna ANT2 may be referred to as a service antenna or a coverage antenna, but is not limited thereto. .
  • the repeater 300 may be implemented as a repeater for relaying a wireless communication signal such as an RF repeater or an interference cancellation system (ICS) repeater.
  • a wireless communication signal such as an RF repeater or an interference cancellation system (ICS) repeater.
  • ICS interference cancellation system
  • the relay 300 relays communication between one base station 100 and one wireless communication terminal 200, but the repeater 300 includes a plurality of base stations and a plurality of wireless devices. Communication between communication terminals may be relayed. According to another embodiment, the repeater 300 may relay the communication between the base station 100 and another repeater (not shown).
  • repeater 300 Detailed structure and operation of the repeater 300 will be described in detail with reference to FIG. 2.
  • FIG. 2 is a block diagram according to an exemplary embodiment of the repeater illustrated in FIG. 1.
  • the repeater 300 may include a first uplink / downlink switch (UL / DL switch) 305, a downlink processing circuit 310, and a second uplink / downlink.
  • the first uplink / downlink switch 305 may switch the movement path of the communication signal in the repeater 300 in the uplink communication and the downlink communication.
  • the first uplink / downlink switch 305 receives a communication signal received through the first antenna ANT1 and communicates the received communication signal to the downlink processing circuit 310. It is possible to switch the movement path of.
  • the first uplink / downlink switch 305 receives a communication signal received through the uplink processing circuit 320 and communicates the received communication signal to the first antenna ANT1. It is possible to switch the movement path of.
  • the first uplink / downlink switch 305 removes noise of a communication signal received through the first antenna ANT1 in downlink communication, and down-converts the noise-removed communication signal to output the frequency. You may.
  • the first uplink / downlink switch 305 may transmit a communication signal received through the uplink processing circuit 320 to the base station 100 through the first antenna ANT1 in uplink communication. Can be.
  • the first uplink / downlink switch 305 may linearize and output a communication signal transmitted through the uplink processing circuit 320 in uplink communication.
  • the first uplink / downlink switch 305 may switch the movement path of the communication signal according to the first switching signal SW1 generated by the uplink / downlink switching signal generation circuit 330.
  • the downlink processing circuit 310 includes a first attenuator 311, a first analog-to-digital converter (ADC) 312, a first digital filter 313, a digital-to-analog converter (DAC) 314, And an amplifier 315.
  • ADC analog-to-digital converter
  • DAC digital-to-analog converter
  • the first attenuator 311 may attenuate and output the magnitude of the communication signal received from the first uplink / downlink switch 305.
  • the first analog-to-digital converter 312 may digitally convert the communication signal output after the magnitude of the signal is attenuated by the first attenuator 311 and output the digitally converted communication signal.
  • the first digital filter 313 may filter the interference signal included in the digitally converted communication signal and output only a passband signal.
  • the first digital filter 313 may be implemented as part of a digital signal processor.
  • Parameters of the first digital filter 313 may be adjusted or set by a user, It can be adaptively adjusted according to the signal.
  • the first digital filter 313 may be implemented including a band pass filter.
  • the first digital-analog converter 314 may convert the digital communication signal filtered by the first digital filter 313 into an analog communication signal and output the analog communication signal.
  • the amplifier 315 may amplify and output the analog communication signal output by the first digital-analog converter 314.
  • the amplifier 315 may be implemented as a low noise amplifier.
  • the analog communication signal amplified and output by the amplifier 315 is transferred to the second uplink / downlink switch 316.
  • the second uplink / downlink switch 316 may switch the movement path of the communication signal in the repeater 300 in the uplink communication and the downlink communication.
  • the second uplink / downlink switch 316 receives a communication signal received through the downlink processing circuit 310 and communicates the received communication signal to the second antenna ANT2. It is possible to switch the movement path of.
  • the second uplink / downlink switch 316 receives a communication signal received via the second antenna ANT2 and communicates the received communication signal to the uplink processing circuit 320. It is possible to switch the movement path of.
  • the second uplink / downlink switch 316 may transmit a communication signal received through the downlink processing circuit 310 to the base station 100 through the second antenna ANT2 in downlink communication. Can be.
  • the second uplink / downlink switch 316 may linearize and output a communication signal received through the downlink processing circuit 310 in downlink communication.
  • the second uplink / downlink switch 316 removes noise of the communication signal received through the second antenna ANT2 in uplink communication, and frequency-converts the noise-removed communication signal to output the frequency. You may.
  • the second uplink / downlink switch 316 may switch the movement path of the communication signal according to the second switching signal SW2 generated by the uplink / downlink switching signal generation circuit 330.
  • the uplink / downlink switching signal generator 330 receives the communication signal SIN received by the repeater 300 and based on the input communication signal SIN, uplink / downlink switches 305 and 316. Switching signals SW1 and SW2 may be generated to switch the power.
  • uplink / downlink switching signal generator 330 The detailed structure and operation of the uplink / downlink switching signal generator 330 will be described later with reference to FIGS. 3 to 5.
  • the second uplink / downlink switch 316 may receive a communication signal received through the second antenna ANT2 and transmit the received communication signal to the uplink processing circuit 320 in the uplink communication.
  • the uplink processing circuit 320 may include a second attenuator 321, a second analog-to-digital converter 322, a second digital filter 323, a digital-to-analog converter 324, and an amplifier 325. have.
  • Each component 321-325 of the uplink processing circuit 320 may perform substantially the same signal processing in the reverse direction of each component 311-315 of the downlink processing circuit 310.
  • FIG. 3 is a block diagram according to an exemplary embodiment of the uplink / downlink switching signal generator shown in FIG. 2.
  • 4 is an example of a sync signal block included in a communication signal serviced by a repeater according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • 5 illustrates an example in which a plurality of sync signal blocks are included in a communication signal serviced by a repeater according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the uplink / downlink switching signal generator 330 may include a domain transform circuit 331, a power detector 332, a sync detector 333, And a switching signal generator 334.
  • the domain conversion circuit 331 may convert the communication signal SIN received by the repeater 300 into a frequency domain.
  • the domain conversion circuit 331 may convert the communication signal SIN received by the repeater 300 into the frequency domain through a fast fourier transform (FFT).
  • FFT fast fourier transform
  • the power detector 332 may measure a signal size for each frequency section of the communication signal SIN converted into the frequency domain by the domain conversion circuit 331.
  • a frequency section of the communication signal SIN when a frequency section of the communication signal SIN is divided into a first frequency section f1 to f2, a second frequency section f2 to f3, and a third frequency section f3 to f4.
  • the signal magnitudes of the signal components of the first frequency section f1 to f2, the signal magnitudes of the signal components of the second frequency section f2 to f3, and the signal magnitudes of the signal components of the third frequency section f3 to f4 are respectively measured. can do.
  • the sync detector 333 may determine the priority of the frequency section to detect the plurality of sync signal blocks in the communication signal SINI based on the signal size for each frequency section measured by the power detector 332.
  • a priority of a frequency section for detecting a plurality of sync signal blocks may be determined in the communication signal SINI.
  • the plurality of sync signal blocks may belong to different frequency intervals.
  • a synchronization signal block is illustrated when the communication signal relayed by the repeater 300 is a communication signal according to the 5G-NR standard.
  • the sync signal block may be composed of four Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols and 20 resource blocks (RBs) as shown in FIG. 4.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • RBs resource blocks
  • the synchronization signal block may include a New Radio (NR) -Primary Synchronization Signal (PSS), a Secondary Synchronization Signal (NR-SSS), and a NR-PBCH (Physical Broadcast Channel).
  • NR New Radio
  • PSS New Radio
  • NR-SSS Secondary Synchronization Signal
  • NR-PBCH Physical Broadcast Channel
  • a candidate frequency position (synchronization raster) defined to find a sync signal block (SSB) is exemplarily illustrated.
  • a candidate frequency position is based on a signal size of each frequency interval regardless of the candidate frequency position. The order of the frequency sections for searching for the sync signal block SSB may be determined.
  • the frequency interval may be determined based on the candidate frequency position.
  • the sync detector 333 is based on the signal size of each frequency section.
  • a frequency section having a large signal size may be determined as a high priority, and a sync signal block SSB may be detected for a high priority frequency section.
  • the sync detector 333 may detect sync using the correlation between the NR-PSS and the NR-SSS included in the sync signal block SSB.
  • the switching signal generator 334 uses the synchronization detected by the synchronization detector 333 to switch the switching signals SW1, which are used to switch the uplink / downlink switches 305 and 316 included in the repeater 300. SW2) can be generated.
  • FIG. 6 is a flowchart of a method of operating a repeater according to an embodiment of the present invention.
  • the repeater 300 may receive a communication signal including a plurality of sync signal blocks SSB, each belonging to a different frequency section (S601).
  • the repeater 300 may detect a signal size for each frequency section of the received communication signal (S602).
  • the repeater 300 may convert a received communication signal into a frequency domain and then detect a signal size of a corresponding frequency component for each frequency section.
  • the repeater 300 may determine the priority of the frequency section in which the sync signal block SSB is to be detected based on the signal size of each frequency section (S603).
  • the repeater 300 may determine a high priority for a frequency section having a large signal size.
  • the repeater 300 may detect a sync signal block included in each frequency section of the communication signal according to the determined priority (S604).
  • the repeater 300 may preferentially detect a sync signal block for a frequency section having a high priority.
  • the repeater 300 may switch uplink communication and downlink communication in the repeater 300 by using the detected synchronization (S605).
  • the repeater 300 may switch uplink / downlink switches 305 and 316 in the repeater 300 using the detected synchronization.

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 중계기의 동작 방법은 중계기의 동기 검출 방법은 각각이 서로 다른 주파수 구간에 속하는 복수의 동기 신호 블록들(Synchronization Signal Blocks)을 포함하는 통신 신호를 수신하는 단계, 주파수 구간 별 신호 크기에 기초하여, 상기 복수의 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하는 단계 및 결정된 우선순위에 따라 상기 주파수 구간 별로 포함된 동기 신호 블록을 검출하는 단계를 포함한다.

Description

중계기 및 이의 동작 방법
본 발명은 중계기 및 이의 동작 방법에 관한 것으로, 주파수 구간 별 신호 크기에 기초하여, 복수의 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 상기 주파수 구간 별로 포함된 동기 신호 블록을 검출할 수 있는 중계기 및 이의 동작 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 기지국의 서비스 커버리지 확장 또는 서비스 품질의 향상을 위하여 신호의 세기가 약하거나 신호가 도달하기 어려운 전파 음영 지역에서 통신 중계기, 간섭 제거 중계기, 분산 안테나 시스템 등과 같은 중계 시스템이 사용되고 있다.
5G NR(New Radio)은 TDD(Time Division Duplexing) 방식으로 중계 시스템이 5G NR을 지원하기 위해서는 기지국과의 시간 동기가 필수이다. 시간 동기를 위해서는 PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal)를 찾아 동기를 획득해야 한다. 기존의 LTE는 중심 주파수에 PSS, SSS가 항상 위치하고 있어 중심 주파수의 PSS, SSS 대역에 대해서만 상관관계를 구하여 동기를 획득하면 된다. 하지만 5G NR에서는 PSS, SSS가 8개가 존재하며 기지국 마다 각각 주파수 대역에 임의로 배치된다. 이로 인해 PSS, SSS의 상관관계를 구하기 위해서는 주파수 전대역을 순차적으로 이동하며 구해야 하므로, 동기 검출 시간이 증가하는 문제가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 주파수 구간 별 신호 크기에 기초하여, 복수의 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 상기 주파수 구간 별로 포함된 동기 신호 블록을 검출할 수 있는 중계기 및 이의 동작 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 중계기의 동작 방법은 각각이 서로 다른 주파수 구간에 속하는 복수의 동기 신호 블록들(Synchronization Signal Blocks)을 포함하는 통신 신호를 수신하는 단계; 주파수 구간 별 신호 크기에 기초하여, 상기 복수의 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하는 단계; 및 결정된 우선순위에 따라 상기 주파수 구간 별로 포함된 동기 신호 블록을 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 복수의 동기 신호 블록들 각각은, PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal), 및 PBCH(Physical Broadcast Channel)을 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 중계기의 동기 검출 방법은, 상기 검출된 동기 신호 블록에 포함된 상기 PSS와 상기 SSS 간의 상관 관계를 이용하여 동기를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 중계기의 동기 검출 방법은, 검출된 상기 동기를 이용하여, 상기 중계기 내에서 업링크 통신과 다운링크 통신을 스위칭하기 위한 스위칭 신호를 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하는 단계는, 상기 통신 신호를 주파수 도메인(frequency domain)으로 변환하여, 주파수 도메인으로 변환된 통신 신호의 주파수 구간 별 신호 크기를 검출하는 단계를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하는 단계는, 상기 주파수 구간 별 신호 크기에 기초하여, 신호 크기가 큰 주파수 구간을 높은 우선순위로 결정할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 중계기는 각각이 서로 다른 주파수 구간에 속하는 복수의 동기 신호 블록들을 포함하는 통신 신호를 수신하고, 수신된 통신 신호를 주파수 도메인으로 변환하는 도메인 변환 회로; 주파수 도메인으로 변환된 상기 통신 신호의 주파수 구간 별 신호 크기를 측정하는 파워 디텍터; 및 측정된 주파수 구간 별 신호 크기에 기초하여 상기 복수의 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 상기 주파수 구간 별로 포함된 동기 신호 블록을 검출하는 동기 검출기를 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 중계기는, 각각이 업링크 통신과 다운링크 통신을 스위칭하기 위한 복수의 업링크/다운링크 스위치들을 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 중계기는, 검출된 상기 동기 신호 블록을 이용하여, 상기 복수의 업링크/다운링크 스위치들을 스위칭하기 위한 스위칭 신호를 생성하는 스위칭 신호 생성기를 더 포함할 수 있다.
일부 실시 예에서, 상기 동기 신호 블록은, PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal), 및 PBCH(Physical Broadcast Channel)을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 방법과 장치들은 복수의 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 상기 주파수 구간 별로 포함된 동기 신호 블록을 검출함으로써 신호가 존재하지 않는 주파수 대역을 포함하는 주파수 전대역에 대하여 동기를 검출하는 비효율을 줄일 수 있다.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템의 개념도이다.
도 2는 도 1에 도시된 중계기의 일 실시 예에 따른 블록도이다.
도 3은 도 2에 도시된 업링크/다운링크 스위칭 신호 생성기의 일 실시 예에 따른 블록도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중계기에서 서비스되는 통신 신호에 포함된 동기 신호 블록의 일 예시이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 중계기에서 서비스되는 통신 신호에 복수의 동기 신호 블록들이 포함되는 형태를 나타낸 예시이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계기의 동작 방법의 플로우차트이다.
본 발명의 기술적 사상은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 기술적 사상을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상의 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 기술적 사상을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한, 본 명세서에 기재된 "~부", "~기", "~자", "~모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 프로세서(Processor), 마이크로 프로세서(Micro Processer), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller), CPU(Central Processing Unit), GPU(Graphics Processing Unit), APU(Accelerate Processor Unit), DSP(Drive Signal Processor), ASIC(Application Specific Integrated Circuit), FPGA(Field Programmable Gate Array) 등과 같은 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있으며, 적어도 하나의 기능이나 동작의 처리에 필요한 데이터를 저장하는 메모리(memory)와 결합되는 형태로 구현될 수도 있다.
그리고 본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능 별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템(10)은 기지국(100), 무선통신단말기(200), 및 중계기(300)를 포함할 수 있다.
중계기(300)는 기지국(100)과 무선통신단말기(200) 간의 통신을 중계할 수 있다.
실시 예에 따라, 중계기(300)는 GSM(global system for mobile communication) 또는 CDMA(code division multiple access)와 같은 2G 이동통 신망, WCDMA(wideband code division multiple access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(high speed downlink packet access) 또는 HSUPA(high speed uplink packet access)와 같은 3.5G 이동통신망, LTE(long term evolution) 또는 LTE-Advanced과 같은 4G 이동통신망, 5G 이동통신망, C-RAN(Cloud Radio Access Network), 또는 이들의 조합으로 구성된 통신망에서 통신 신호를 중계할 수 있다.
중계기(300)는 기지국(100)으로부터 전송된 통신 신호(예컨대, 기지국 신호)를 제1안테나(ANT1)를 통하여 수신하고, 수신된 통신 신호(예컨대, 기지국 신호)를 제2안테나(ANT2)를 통하여 무선통신단말기(200)로 중계할 수 있다.
실시 예에 따라, 통신 신호는 무선 통신 신호(예컨대, RF(Radio Frequency) 신호)일 수 있다.
실시 예에 따라, 통신 신호는 5G-NR(New Radio) 표준에 따른 통신 신호일 수 있다.
제1안테나(ANT1)는 도너 안테나(donor antenna)라고 호칭될 수 있으며, 제2안테나(ANT2)는 서비스 안테나(service antenna) 또는 커버리지 안테나(coverage antenna)라고 호칭될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
실시 예에 따라, 중계기(300)는 RF 중계기 또는 ICS(Interference Cancellation System) 중계기 등의 무선 통신 신호를 중계하는 중계기로 구현될 수 있다.
도 1에서는 설명의 편의를 위하여 중계기(300)가 하나의 기지국(100)과 하나의 무선통신단말기(200) 간의 통신을 중계하는 것으로 도시하였으나, 중계기(300)는 복수의 기지국들과 복수의 무선통신 단말기 간의 통신을 중계할 수도 있다. 다른 실시 예에 따라, 중계기(300)는 기지국(100)과 타 중계기(미도시) 간의 통신을 중계할 수도 있다.
중계기(300)의 세부적인 구조 및 동작에 관해서는 도 2를 참조하여 상세히 설명된다.
도 2는 도 1에 도시된 중계기의 일 실시 예에 따른 블록도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 중계기(300)는 제1업링크/다운링크 스위치(UL/DL switch, 305), 다운링크 처리 회로(downlink processing circuit, 310), 제2업링크/다운링크 스위치(316), 업링크 처리 회로(uplink processing circuit, 320), 및 업링크/다운링크 스위칭 신호 생성기(UL/DL switching signal generator, 330)를 포함할 수 있다.
제1업링크/다운링크 스위치(305)는 업링크 통신과 다운링크 통신에서 중계기(300) 내의 통신 신호의 이동 경로를 스위칭할 수 있다.
다운링크 통신에서, 제1업링크/다운링크 스위치(305)는 제1안테나(ANT1)를 통해 수신된 통신 신호를 수신하고, 수신된 통신 신호를 다운링크 처리 회로(310)로 전달하도록 통신 신호의 이동 경로를 스위칭할 수 있다.
업링크 통신에서, 제1업링크/다운링크 스위치(305)는 업링크 처리 회로(320)를 통해 수신된 통신 신호를 수신하고, 수신된 통신 신호를 제1안테나(ANT1)로 전달하도록 통신 신호의 이동 경로를 스위칭할 수 있다.
실시 예에 따라, 제1업링크/다운링크 스위치(305)는 다운링크 통신에서 제1안테나(ANT1)를 통해 수신된 통신 신호의 노이즈를 제거하고, 노이즈 제거된 통신 신호를 주파수 하향 변환하여 출력할 수도 있다.
실시 예에 따라, 제1업링크/다운링크 스위치(305)는 업링크 통신에서 업링크 처리 회로(320)를 통하여 전달받은 통신 신호를 제1안테나(ANT1)를 통하여 기지국(100) 측으로 송신할 수 있다.
실시 예에 따라, 제1업링크/다운링크 스위치(305)는 업링크 통신에서 업링크 처리 회로(320)를 통하여 전달받은 통신 신호를 선형화하여 출력할 수 있다.
제1업링크/다운링크 스위치(305)는 업링크/다운링크 스위칭 신호 생성회로(330)에 의해 생성된 제1스위칭 신호(SW1)에 따라 통신 신호의 이동 경로를 스위칭할 수 있다.
다운링크 처리 회로(310)는 제1감쇠기(attenuator, 311), 제1아날로그-디지털 컨버터(ADC, 312), 제1디지털 필터(digital filter, 313), 디지털-아날로그 컨버터(DAC, 314), 및 증폭기(amplifier, 315)를 포함할 수 있다.
제1감쇠기(311)는 제1업링크/다운링크 스위치(305)로부터 전달받은 통신 신호의 크기를 감쇠시켜 출력할 수 있다.
제1아날로그-디지털 컨버터(312)는 제1감쇠기(311)에 의해 신호의 크기가 감쇠되어 출력된 통신 신호를 디지털 변환하여, 디지털 변환된 통신 신호를 출력할 수 있다.
제1디지털 필터(313)는 디지털 변환된 통신 신호에 포함된 간섭신호를 필터링 하고, 통과 대역의 신호만 출력할 수 있다.
실시 예에 따라, 제1디지털 필터(313)는 디지털 신호 프로세서의 일부 구성으로 구현될 수 있다.
제1디지털 필터(313)의 파라미터(예컨대, 필터의 형태(LPF, BPF, HPF, BSF 등), 필터의 중심 주파수, 필터의 통과대역(bandwidth) 등)는 사용자에 의해 조절 또는 설정되거나, 통신 신호에 따라 적응적으로 조절될 수 있다.
실시 예에 따라, 제1디지털 필터(313)는 대역통과필터를 포함하여 구현될 수 있다.
제1디지털-아날로그 변환기(314)는 제1디지털 필터(313)에 의해 필터링된 디지털 통신 신호를 아날로그 통신 신호로 변환하여 출력할 수 있다.
증폭기(315)는 제1디지털-아날로그 변환기(314)에 의해 출력된 아날로그 통신 신호를 증폭하여 출력할 수 있다.
실시 예에 따라, 증폭기(315)는 저잡음 증폭기로 구현될 수도 있다.
증폭기(315)에 의해 증폭되어 출력된 아날로그 통신 신호는 제2업링크/다운링크 스위치(316)로 전달된다.
제2업링크/다운링크 스위치(316)는 업링크 통신과 다운링크 통신에서 중계기(300) 내의 통신 신호의 이동 경로를 스위칭할 수 있다.
다운링크 통신에서, 제2업링크/다운링크 스위치(316)는 다운링크 처리 회로(310)를 통해 수신된 통신 신호를 수신하고, 수신된 통신 신호를 제2안테나(ANT2)로 전달하도록 통신 신호의 이동 경로를 스위칭할 수 있다.
업링크 통신에서, 제2업링크/다운링크 스위치(316)는 제2안테나(ANT2)를 통해 수신된 통신 신호를 수신하고, 수신된 통신 신호를 업링크 처리 회로(320)로 전달하도록 통신 신호의 이동 경로를 스위칭할 수 있다.
실시 예에 따라, 제2업링크/다운링크 스위치(316)는 다운링크 통신에서 다운링크 처리 회로(310)를 통하여 전달받은 통신 신호를 제2안테나(ANT2)를 통하여 기지국(100) 측으로 송신할 수 있다.
실시 예에 따라, 제2업링크/다운링크 스위치(316)는 다운링크 통신에서 다운링크 처리 회로(310)를 통하여 전달받은 통신 신호를 선형화하여 출력할 수 있다.
실시 예에 따라, 제2업링크/다운링크 스위치(316)는 업링크 통신에서 제2안테나(ANT2)를 통해 수신된 통신 신호의 노이즈를 제거하고, 노이즈 제거된 통신 신호를 주파수 하향 변환하여 출력할 수도 있다.
제2업링크/다운링크 스위치(316)는 업링크/다운링크 스위칭 신호 생성회로(330)에 의해 생성된 제2스위칭 신호(SW2)에 따라 통신 신호의 이동 경로를 스위칭할 수 있다.
업링크/다운링크 스위칭 신호 생성기(330)는 중계기(300)가 수신한 통신 신호(SIN)를 입력받고, 입력된 통신 신호(SIN)에 기초하여 업링크/다운링크 스위치들(305, 316)을 스위칭하기 위한 스위칭 신호들(SW1, SW2)을 생성할 수 있다.
업링크/다운링크 스위칭 신호 생성기(330)의 세부적인 구조 및 동작에 대해서는 도 3 내지 도 5를 참조하여 후술하도록 한다.
제2업링크/다운링크 스위치(316)는 업링크 통신에서 제2안테나(ANT2)를 통해 수신된 통신 신호를 수신하고, 수신된 통신 신호를 업링크 처리 회로(320)로 전달할 수 있다.
업링크 처리 회로(320)는 제2감쇠기(321), 제2아날로그-디지털 컨버터(322), 제2디지털 필터(323), 디지털-아날로그 컨버터(324), 및 증폭기(325)를 포함할 수 있다.
업링크 처리 회로(320)의 각 구성(321~325)는 다운링크 처리 회로(310)의 각 구성(311~315)의 역방향으로 실질적인 동일한 신호 처리를 수행할 수 있다.
도 3은 도 2에 도시된 업링크/다운링크 스위칭 신호 생성기의 일 실시 예에 따른 블록도이다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 중계기에서 서비스되는 통신 신호에 포함된 동기 신호 블록의 일 예시이다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 중계기에서 서비스되는 통신 신호에 복수의 동기 신호 블록들이 포함되는 형태를 나타낸 예시이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 업링크/다운링크 스위칭 신호 생성기(330)는 도메인 변환 회로(domain transform circuit, 331), 파워 디텍터(power detector, 332), 동기 검출기(sync detector, 333), 및 스위칭 신호 생성기(switching signal generator, 334)를 포함할 수 있다.
도메인 변환 회로(331)는 중계기(300)가 수신한 통신 신호(SIN)를 주파수 도메인(frequency domain)으로 변환할 수 있다.
실시 예에 따라, 도메인 변환 회로(331)는 FFT(Fast Fourier Transform)을 통하여 중계기(300)가 수신한 통신 신호(SIN)를 주파수 도메인(frequency domain)으로 변환할 수 있다.
파워 디텍터(332)는 도메인 변환 회로(331)에 의해 주파수 도메인으로 변환된 통신 신호(SIN)의 주파수 구간 별 신호 크기를 측정할 수 있다.
실시 예에 따라, 통신 신호(SIN)의 주파수 구간이 제1주파수 구간(f1~f2), 제2주파수 구간(f2~f3), 및 제3주파수 구간(f3~f4)으로 구분된 경우, 제1주파수 구간(f1~f2)의 신호 성분의 신호 크기, 제2주파수 구간(f2~f3) 의 신호 성분의 신호 크기, 및 제3주파수 구간(f3~f4)의 신호 성분의 신호 크기 각각을 측정할 수 있다.
동기 검출기(333)는 파워 디텍터(332)에 의해 측정된 주파수 구간 별 신호 크기에 기초하여, 통신 신호(SINI) 내에서 복수의 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정할 수 있다.
실시 예에 따라, 주파수 구간 별 신호 크기의 순서가 제3주파수 구간(f3~f4), 제1주파수 구간(f1~f2), 제2주파수 구간(f2~f3)의 순서라면, 이와 동일한 순서로 통신 신호(SINI) 내에서 복수의 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정할 수 있다.
실시 예에 따라, 복수의 동기 신호 블록들은 서로 다른 주파수 구간에 속할 수 있다.
도 4와 도 5를 함께 참조하면, 중계기(300)에 의해 중계되는 통신 신호가 5G-NR 표준에 따른 통신 신호인 경우의 동기 신호 블록(Synchronization Signal Block(SSB))이 도시되어 있다.
실시 예에 따라, 동기 신호 블록(SSB)은 도 4에 도시된 바와 같이 4개의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼과 20개의 RB(Resource Block)으로 구성될 수 있다.
실시 예에 따라, 동기 신호 블록(SSB)은 NR(New Radio)-PSS(Primary Synchronization Signal), NR-SSS(Secondary Synchronization Signal), 및 NR-PBCH(Physical Broadcast Channel)을 포함할 수 있다.
도 4에서는 동기 신호 블록(SSB)을 찾기 위하여 정의된 후보 주파수 위치(synchronization raster)가 예시적으로 도시되어 있으나, 본 발명의 일 실시 예에서는 후보 주파수 위치와 무관하게 주파수 구간별 신호 크기에 기초하여 동기 신호 블록(SSB)을 찾기 위한 주파수 구간의 순서가 결정될 수 있다.
다른 실시 예에 따라, 주파수 구간은 후보 주파수 위치에 기초하여 결정될 수도 있다.
실시 예에 따라, 도 5와 같이 서로 다른 주파수 구간에 속하는 복수의 동기 신호 블록들(SSB#1~SSB#L)이 존재하는 경우, 동기 검출기(333)는 주파수 구간별 신호 크기에 기초하여, 신호의 크기가 큰 주파수 구간을 높은 우선순위로 결정하고, 높은 우선순위의 주파수 구간에 대하여 우선적으로 동기 신호 블록(SSB)을 검출할 수 있다.
실시 예에 따라, 동기 검출기(333)는 동기 신호 블록(SSB)에 포함된 NR-PSS와 NR-SSS의 상관 관계를 이용하여 동기를 검출할 수 있다.
스위칭 신호 생성기(334)는 동기 검출기(333)에 의해 검출된 동기를 이용하여, 중계기(300)에 포함된 업링크/다운링크 스위치들(305, 316)을 스위칭하기 위한 스위칭 신호들(SW1, SW2)을 생성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 중계기의 동작 방법의 플로우차트이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 중계기(300)는 각각이 서로 다른 주파수 구간에 속하는 복수의 동기 신호 블록들(SSB)을 포함하는 통신 신호를 수신할 수 있다(S601).
중계기(300)는 수신된 통신 신호의 주파수 구간 별 신호 크기를 검출할 수 있다(S602).
실시 예에 따라, 중계기(300)는 수신된 통신 신호를 주파수 도메인으로 변환한 뒤에, 주파수 구간 별로 해당 주파수 성분의 신호 크기를 검출할 수 있다.
중계기(300)는 주파수 구간별 신호 크기에 기초하여, 동기 신호 블록(SSB)을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정할 수 있다(S603).
실시 예에 따라, 중계기(300)는 신호 크기가 큰 주파수 구간에 대하여 우선순위를 높게 결정할 수 있다.
중계기(300)는 결정된 우선순위에 따라, 통신 신호의 주파수 구간 별로 포함된 동기 신호 블록을 검출할 수 있다(S604).
실시 예에 따라, 중계기(300)는 우선순위가 높은 주파수 구간에 대하여 우선적으로 동기 신호 블록을 검출할 수 있다.
중계기(300)는 검출된 동기를 이용하여, 중계기(300) 내의 업링크 통신과 다운링크 통신을 스위칭할 수 있다(S605).
실시 예에 따라, 중계기(300)는 검출된 동기를 이용하여, 중계기(300) 내의 업링크/다운링크 스위치(305, 316)를 스위칭할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상 및 범위 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러가지 변형 및 변경이 가능하다.

Claims (10)

  1. 각각이 서로 다른 주파수 구간에 속하는 복수의 동기 신호 블록들(Synchronization Signal Blocks)을 포함하는 통신 신호를 수신하는 단계;
    주파수 구간 별 신호 크기에 기초하여, 상기 복수의 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하는 단계; 및
    결정된 우선순위에 따라 상기 주파수 구간 별로 포함된 동기 신호 블록을 검출하는 단계를 포함하는, 중계기의 동기 검출 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 동기 신호 블록들 각각은,
    PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal), 및 PBCH(Physical Broadcast Channel)을 포함하는, 중계기의 동기 검출 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중계기의 동기 검출 방법은,
    상기 검출된 동기 신호 블록에 포함된 상기 PSS와 상기 SSS 간의 상관 관계를 이용하여 동기를 검출하는 단계를 더 포함하는, 중계기의 동기 검출 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 중계기의 동기 검출 방법은,
    검출된 상기 동기를 이용하여, 상기 중계기 내에서 업링크 통신과 다운링크 통신을 스위칭하기 위한 스위칭 신호를 생성하는 단계를 더 포함하는, 중계기의 동기 검출 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하는 단계는,
    상기 통신 신호를 주파수 도메인(frequency domain)으로 변환하여, 주파수 도메인으로 변환된 통신 신호의 주파수 구간 별 신호 크기를 검출하는 단계를 포함하는, 중계기의 동기 검출 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하는 단계는,
    상기 주파수 구간 별 신호 크기에 기초하여, 신호 크기가 큰 주파수 구간을 높은 우선순위로 결정하는, 중계기의 동기 검출 방법.
  7. 각각이 서로 다른 주파수 구간에 속하는 복수의 동기 신호 블록들을 포함하는 통신 신호를 수신하고, 수신된 통신 신호를 주파수 도메인으로 변환하는 도메인 변환 회로;
    주파수 도메인으로 변환된 상기 통신 신호의 주파수 구간 별 신호 크기를 측정하는 파워 디텍터; 및
    측정된 주파수 구간 별 신호 크기에 기초하여 상기 복수의 동기 신호 블록들을 검출할 주파수 구간의 우선순위를 결정하고, 결정된 우선순위에 따라 상기 주파수 구간 별로 포함된 동기 신호 블록을 검출하는 동기 검출기를 포함하는, 중계기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 중계기는,
    각각이 업링크 통신과 다운링크 통신을 스위칭하기 위한 복수의 업링크/다운링크 스위치들을 더 포함하는, 중계기.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 중계기는,
    검출된 상기 동기 신호 블록을 이용하여, 상기 복수의 업링크/다운링크 스위치들을 스위칭하기 위한 스위칭 신호를 생성하는 스위칭 신호 생성기를 더 포함하는, 중계기.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 동기 신호 블록은,
    PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal), 및 PBCH(Physical Broadcast Channel)을 포함하는, 중계기.
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