KR100902741B1 - Apparatus and method for detecting preamble and RF repeating system using that - Google Patents
Apparatus and method for detecting preamble and RF repeating system using that Download PDFInfo
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. Technical field to which the invention described in the claims belongs
본 발명은 프리엠블 검출 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 무선 중계 시스템에 관한 것임.The present invention relates to a preamble detection apparatus and method, and a radio relay system using the same.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. Technical Challenges to be Solved by the Invention
본 발명은 TDD 방식의 무선통신 시스템에서 프리엠블에 대한 정보(예를 들어, 프리엠블 패턴, 프리엠블 심볼 구조 등의 정보)없이 TDD 프레임 구조에 대한 정보만을 이용하여 프리엠블을 검출함으로써, TDD 방식의 무선통신에서 중계기 등의 무선통신 장비들이 시간 동기를 유지할 수 있도록 하기 위한, 프리엠블 검출 장치 및 그 방법과 그를 이용한 무선 중계 시스템을 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention detects a preamble using only information on a TDD frame structure without information on a preamble (e.g., preamble pattern, preamble symbol structure, etc.) in a TDD-based wireless communication system, The present invention provides a preamble detection apparatus and method, and a radio relay system using the preamble detection apparatus and method, in order to enable wireless communication equipments such as repeaters to maintain time synchronization.
3. 발명의 해결방법의 요지3. The point of the solution of the invention
본 발명은, 프리엠블 검출 장치에 있어서, TDD 프레임의 입력신호((S(t))를 TDD 프레임 길이만큼 시간지연시키기 위한 지연수단; 상기 지연수단을 통해 시간지연된 지연신호(S(t-TF))와 상기 입력신호(S(t))의 복소 상관값을 구하기 위한 복소상관수단; 및 상기 복소상관수단에서 구한 복소 상관값(C(t))을 이용하여 프리엠블의 위치를 검출하기 위한 프리엠블 위치 검출수단을 포함함.Delay means for delaying the input signal S (t) of the TDD frame by a time length corresponding to the TDD frame length, delaying the time delayed signal S (tT F ) by the delay means, ) For detecting the position of the preamble using the complex correlation value (C (t)) obtained by the complex correlation means and the complex correlation value of the input signal S (t) And an eaves position detecting means.
4. 발명의 중요한 용도4. Important Uses of the Invention
본 발명은 TDD(Time Division Duplex) 방식의 무선통신 시스템 등에 이용됨.The present invention is used in a wireless communication system of TDD (Time Division Duplex) method or the like.
프리엠블, TDD, 무선 중계 시스템, 시간, 동기, 시간 동기, 프레임 Preamble, TDD, Radio relay system, Time, Synchronization, Time synchronization, Frame
Description
도 1 은 본 발명에 이용되는 TDD 방식의 무선통신 프레임 구조도, 1 is a diagram illustrating a TDD wireless communication frame structure used in the present invention;
도 2 는 본 발명에 따른 프리엠블 검출 장치의 일실시예 구성도, 2 is a block diagram of a preamble detection apparatus according to an embodiment of the present invention,
도 3 은 본 발명에 따라 상기 도 1의 TDD 프레임 신호에 대한 복소 상관기 출력의 절대값을 나타낸 예시도, FIG. 3 is a diagram illustrating an absolute value of a complex correlator output for the TDD frame signal of FIG. 1 according to the present invention.
도 4 는 본 발명에 따른 프리엠블 검출 장치를 이용한 무선 중계 시스템의 일실시예 구성도이다.4 is a block diagram of a radio relay system using a preamble detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명DESCRIPTION OF THE REFERENCE NUMERALS
20 : 프리엠블 검출 장치 21 : 시간 지연기20: preamble detection device 21: time delay device
22 : 복소 상관기 23 : 프리엠블 위치 검출기22: complex correlator 23: preamble position detector
40 : 링크 안테나 41,45 : 스위칭부40:
42 : 하향 링크 신호처리부 43 : 주파수 하향 변환기42: downlink signal processing unit 43: frequency down converter
44 : A/D 변환기 46 : 상향 링크 신호처리부44: A / D converter 46: uplink signal processor
47 : 서비스 안테나47: Service antenna
본 발명은 프리엠블 검출 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 무선 중계 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 TDD(Time Division Duplex) 방식의 무선통신 시스템에서 프리엠블에 대한 정보(예를 들어, 프리엠블 패턴, 프리엠블 심볼 구조 등의 정보)없이 TDD 프레임 구조에 대한 정보만을 이용하여 프리엠블을 검출함으로써, TDD 방식의 무선통신에서 중계기 등의 무선통신 장비들이 시간 동기를 유지할 수 있도록 하기 위한, 프리엠블 검출 장치 및 그 방법과, 그를 이용한 무선 중계 시스템에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE
주파수 확보가 큰 문제로 대두되고 있는 현재의 무선통신 시장에 있어, 단일 주파수로 통신을 가능케 하는 TDD(Time division duplex) 방식이 최근들어 더욱 각광을 받고 있다. 이는 과거와는 달리, 정확한 시간에 동기를 맞출 수 있는 부품과 장비들의 발전이 이를 가능케 한 것으로 여겨진다. Recently, TDD (Time Division Duplex) method, which enables communication with a single frequency, is becoming more popular in the current wireless communication market where frequency securing is a big problem. This is believed to be the development of parts and equipment that can be synchronized at the right time, unlike the past.
TDD 방식은 이론적으로 FDD(Frequency Division Duplexing) 방식보다 작은 시간슬롯(Timeslot)을 이용하여 동일한 서비스 지원이 가능할 뿐만 아니라, 상/하향 시간슬롯의 비대칭적인 배치를 이용하여 현재 인터넷과 비슷한 구조를 가져 많은 어플리케이션의 전송에 적합한 기술적 특성을 갖는다. 결국, TDD 방식은 FDD 방식에 비하여 주파수를 반밖에 사용하지 않으면서도 고속의 전송속도를 가능케 하여 상대적으로 저렴한 비용으로 서비스를 가능케 한다. The TDD scheme can theoretically support the same service using a smaller time slot than the Frequency Division Duplexing (FDD) scheme, and has a structure similar to the current Internet using an asymmetrical arrangement of uplink / downlink time slots, And has technical characteristics suitable for application transmission. As a result, the TDD scheme allows a high-speed transmission rate without using half the frequency as compared with the FDD scheme, thereby enabling a service at a relatively low cost.
이러한 특성으로 인하여 무선통신 사업자로 하여금 매우 매력적인 기술로 자리 매김 해왔으나, 그 동안 시간슬롯의 동적할당에 대한 동기 검출이 매우 어렵고 전송 거리에 따른 시간 지연에 대한 문제를 해결하지 못하여 통신 업계에서 외면을 당했었다. 그러나, 최근 다양한 기술로 이를 극복하여 시장을 넓혀 가고 있으며, 전술한 바와 같이 하향링크가 월등히 많은 현재의 유선 인터넷 통신 시스템과도 쉽게 접목될 수 있기 때문에 다시 각광을 받고 있다. These characteristics have made wireless telecommunication operators a very attractive technology, but in the meantime, synchronous detection of dynamic allocation of time slots is very difficult and the problem of time delay due to transmission distance can not be solved. It was. However, recently, various technologies have been used to overcome this problem and the market has been enlarged. As described above, the downlink can be easily combined with the current wired Internet communication system.
일반적인 TDD 방식의 무선통신 시스템에서, 단말기는 기지국에서 주기적(일반적으로 프레임 단위)으로 송신한 프리엠블 신호를 이용하여 초기 동기를 획득한다. 이때, 기지국과 단말기 간에는 사전에 정의된 프리엠블 정보를 이용한다. In a general TDD wireless communication system, a terminal acquires initial synchronization using a preamble signal transmitted periodically (generally, in frame units) at a base station. At this time, pre-defined preamble information is used between the base station and the mobile station.
이와 같이 기지국과 단말기 간에는 사전에 정의된 프리엠블 정보를 알고 있으므로, 단말기는 이미 알고 있는 프리엠블 정보와 기지국으로부터 무선 링크를 통해 수신한 프리엠블 신호를 비교하여 프리엠블의 위치를 검출할 수 있으며, 주파수 및 시간에 대한 초기 동기를 획득할 수 있다. 또한, 무선 채널을 추정할 수 있다.Since the preamble information defined in advance is known between the base station and the terminal, the terminal can detect the position of the preamble by comparing the preamble information already known and the preamble signal received through the wireless link from the base station, The initial synchronization for frequency and time can be obtained. Further, the radio channel can be estimated.
그런데, TDD 방식의 무선통신 시스템에서 중계기를 사용하는 경우, TDD 중계기는 기지국에서 송신된 하향 링크 신호를 받아서 단말기로 재전송하고, 단말기에서 송신된 상향 링크 신호를 받아서 기지국으로 재전송한다. 이와 같이 TDD 중계기는 하향 링크 구간과 상향 링크 구간 사이에서 스위칭 동작을 수행하는데, 이를 위해서 TDD 중계기는 하향 링크에서 상향 링크로 전환되는 시간과 상향 링크에서 하향 링크로 전환되는 시간에 대한 정보를 정확히 알고 있어야만 한다.However, when a repeater is used in a TDD-based wireless communication system, the TDD repeater receives the downlink signal transmitted from the base station and retransmits the signal to the terminal, receives the uplink signal transmitted from the terminal, and retransmits the signal to the base station. In this manner, the TDD repeater performs a switching operation between the downlink interval and the uplink interval. For this purpose, the TDD repeater accurately knows the time of switching from the downlink to the uplink and the time of switching from the uplink to the downlink. .
따라서, TDD 중계기가 프리엠블 정보를 알고 있는 경우, 전술한 바와 같이 이미 알고 있는 프리엠블 정보와 기지국으로부터 무선 링크를 통해 수신한 프리엠블 신호를 이용하여 프리엠블의 시작 위치를 검출할 수 있다. 그리고, 이렇게 검출된 프리엠블의 시작 위치를 바탕으로, 사전에 정의된 TDD 프레임 구조에 의해 하향 링크에서 상향 링크로 전환되는 시간과 상향 링크에서 하향 링크로 전환되는 시간을 알 수 있다.Therefore, when the TDD repeater knows the preamble information, it can detect the start position of the preamble using the already-known preamble information and the preamble signal received from the base station through the radio link, as described above. Then, based on the detected start position of the preamble, the time of switching from downlink to uplink and the time of switching from downlink to uplink can be known by the previously defined TDD frame structure.
하지만, TDD 중계기가 프리엠블 정보를 알고 있지 못하면, 전술한 방식으로 프리엠블의 시작 위치를 검출할 수 없기 때문에, 프리엠블에 대한 정보를 모르는 상황에서 TDD 프레임 구조를 사용하는 무선통신 시스템에서 무선통신 장비들이 초기 동기를 획득하지 못하게 되는 문제점이 발생한다.However, if the TDD repeater does not know the preamble information, the start position of the preamble can not be detected in the above-described manner. Therefore, in a wireless communication system using the TDD frame structure, There is a problem that the devices are not able to acquire initial synchronization.
따라서, TDD 프레임 구조를 사용하는 무선통신 시스템에서, 프리엠블에 대한 정보(예들 들어, 프리엠블 패턴, 프리엠블 심볼 구조 등의 정보)없이도 프리엠블을 검출할 수 있는 방안이 절실히 요구된다. Therefore, in a wireless communication system using a TDD frame structure, a scheme for detecting a preamble without information on the preamble (e.g., information on a preamble pattern, a preamble symbol structure, and the like) is desperately needed.
본 발명은 상기 요구에 부응하기 위하여 제안된 것으로, TDD 방식의 무선통신 시스템에서 프리엠블에 대한 정보(예를 들어, 프리엠블 패턴, 프리엠블 심볼 구조 등의 정보)없이 TDD 프레임 구조에 대한 정보만을 이용하여 프리엠블을 검출함으로써, TDD 방식의 무선통신에서 중계기 등의 무선통신 장비들이 시간 동기를 유지할 수 있도록 하기 위한, 프리엠블 검출 장치 및 그 방법과 그를 이용한 무선 중 계 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed in order to meet the above-mentioned demand, and it is an object of the present invention to provide a TDD-based wireless communication system in which only information on a TDD frame structure without information on preamble (for example, preamble pattern, preamble symbol structure, The present invention relates to a preamble detection apparatus and method and a wireless relay system using the preamble detection apparatus and method for enabling a wireless communication apparatus such as a repeater to maintain time synchronization in a TDD wireless communication by detecting a preamble have.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention will become apparent from the following description, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention is not limited thereto. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the invention may be realized and attained by means of the instrumentalities and combinations particularly pointed out in the appended claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 프리엠블 검출 장치에 있어서, TDD 프레임의 입력신호((S(t))를 TDD 프레임 길이만큼 시간지연시키기 위한 지연수단; 상기 지연수단을 통해 시간지연된 지연신호(S(t-TF))와 상기 입력신호(S(t))의 복소 상관값을 구하기 위한 복소상관수단; 및 상기 복소상관수단에서 구한 복소 상관값(C(t))을 이용하여 프리엠블의 위치를 검출하기 위한 프리엠블 위치 검출수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다. The apparatus for detecting a preamble according to the present invention comprises delay means for delaying an input signal S (t) of a TDD frame by a TDD frame length, A complex correlation means for obtaining a complex correlation value between the delay signal S (tT F ) and the input signal S (t), and a complex correlation means C (t) And preamble position detecting means for detecting the position of the eamble.
한편, 본 발명의 방법은, 프리엠블 검출 방법에 있어서, TDD 프레임의 입력신호((S(t))를 TDD 프레임 길이만큼 시간지연시키는 지연단계; 상기 시간지연된 지연신호(S(t-TF))와 상기 입력신호(S(t))의 복소 상관값을 구하는 복소상관단계; 및 상기 복소상관단계를 통해 구한 복소 상관값(C(t))에 절대값을 취하여, 상기 절대값의 최대값을 이용하여 프리엠블의 위치를 검출하는 프리엠블 위치 검출단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In the preamble detection method of the present invention, a delay step of delaying an input signal S (t) of a TDD frame by a TDD frame length, a delaying step of delaying the delayed signal S (tT F ) A complex correlation step of obtaining a complex correlation value of the input signal S (t) and the input signal S (t), and a complex correlation step of obtaining an absolute value of the complex correlation value C (t) And a preamble position detecting step of detecting a position of the preamble by using the preamble position detecting step.
한편, 본 발명의 시스템은, 상기 프리엠블 검출 장치에 의해 검출된 프리엠블의 위치를 이용하여 하향 링크와 상향 링크 간에 스위칭(전환)해야 하는 시간을 설정하는 무선 중계 시스템에 있어서, 하향 링크에 포함된 프리엠블 신호의 위치를 검출하여, 검출된 프리엠블 신호의 위치를 이용해 '기지국과의 무선 인터페이스를 위한 링크 안테나'와 '단말기와의 무선 인터페이스를 위한 서비스 안테나'에 연결된 스위칭 소자의 스위칭 시간을 제어하는 것을 특징으로 한다. Meanwhile, the system of the present invention is a radio relay system for setting a time to switch (switch) between a downlink and an uplink using a position of a preamble detected by the preamble detecting apparatus, The switching time of the switching element connected to the 'link antenna for the wireless interface with the base station' and the 'service antenna for the wireless interface with the terminal' is detected using the detected position of the preamble signal And a control unit.
본 발명은 TDD 방식의 무선통신 시스템에서 프리엠블에 대한 정보(예를 들어, 프리엠블 패턴, 프리엠블 심볼 구조 등의 정보)없이도 프리엠블을 검출하기 위한 것으로, TDD 프레임 구조에 대한 정보만을 이용하여 프리엠블을 검출하고자 한다. The present invention is for detecting a preamble without information on a preamble (for example, information on a preamble pattern, a preamble symbol structure, and the like) in a TDD-based wireless communication system. It uses only information on a TDD frame structure We want to detect the preamble.
이때, 본 발명은 프리엠블 정보 없이도 TDD 프레임 구조에 대한 정보만을 이용하여 프리엠블을 검출하기 위하여, 프리엠블 검출 장치로 입력된 신호를 프리엠블의 주기(일반적으로 프레임 단위) 만큼 시간 지연시킨 신호와 복소 상관 관계를 구하고 복소 상관 관계의 절대값에서 주기적으로 반복되는 최대값의 위치를 찾아서 프리엠블을 검출한다. In this case, in order to detect a preamble using only information on a TDD frame structure without preamble information, a signal obtained by delaying a signal input to the preamble detecting apparatus by a period of a preamble A complex correlation is obtained, and a preamble is detected by finding a position of a maximum value periodically repeated in the absolute value of the complex correlation.
즉, 본 발명에서는 프리엠블 검출 장치로 입력된 입력신호와 소정의 내부 기준신호와의 복소 상관 관계를 이용하여 프리엠블의 위치를 검출함으로써, TDD 방식의 무선통신 시스템에서 중계기 등의 무선통신 장비들이 시간 동기를 유지할 수 있 도록 한다. That is, in the present invention, the position of the preamble is detected by using the complex correlation between the input signal input to the preamble detection apparatus and a predetermined internal reference signal, and thus, the wireless communication apparatuses such as repeaters in the TDD- So that time synchronization can be maintained.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The foregoing and other objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the present invention when taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: There will be. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail. Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 이용되는 TDD 방식의 무선통신 프레임 구조도이다.1 is a block diagram of a TDD wireless communication frame used in the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 도면에서 "TTG"는 하향 링크에서 상향 링크로 전환되는 구간, "RTG"는 상향 링크에서 하향 링크로 전환되는 구간, "TF"는 TDD 프레임 길이, "TP"는 프리엠블 길이, "TDL"은 하향 링크의 길이, "TUL"은 상향 링크의 길이, "TTTG" TTG 구간의 길이, "TRTG" 구간의 길이를 각각 나타낸다.As shown in Figure 1, in the figure "TTG" is a region that is converted to an uplink in the downlink, "RTG" is a region that is converted to a downlink in an uplink, "T F" is the TDD frame length, "T P "is the preamble length," T DL "is the length of the DL," T UL represents a "length of the TTG interval" T RTG "the length of the interval" is a length, in the uplink, "T TTG, respectively.
도 2 는 본 발명에 따른 프리엠블 검출 장치의 일실시예 구성도로서, 상기 도 1의 TDD 프레임 구조에서 프리엠블을 검출하기 위한 일실시예를 나타낸 것이다.FIG. 2 is a block diagram of a preamble detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 shows an embodiment for detecting a preamble in the TDD frame structure of FIG.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 프리엠블 검출 장치(20)는, 외부로부터 입력되는 TDD 프레임의 신호(S(t))를 프리엠블의 반복 주기 시간(일반적으로 TDD 프레임 길이) 만큼 지연시키기 위한 시간 지연기(21)와, 시간 지연기(21)를 통해 시간지연된 지연신호(S(t-TF))와 상기 외부로부터 입력되는 TDD 프레임의 신호 (S(t))의 복소 상관 관계를 구하기 위한 복소 상관기(22)와, 복소 상관기(22)의 출력값(복소 상관값 C(t))을 이용하여 프리엠블의 위치를 검출하기 위한 프리엠블 위치 검출기(23)를 포함한다. 2, the preamble detecting
이때, 프리엠블의 위치는 복소 상관기(22) 출력(복소 상관값 C(t))의 절대값(|C(t)|)에 따른 최대값을 이용하여 검출할 수 있다. 이를 이용하면, 중계기 등의 무선통신 장비들이 하향 링크와 상향 링크 사이를 스위칭해야 하는 시간에 대한 정보를 알 수 있다. At this time, the position of the preamble can be detected using the maximum value according to the absolute value (| C (t) |) of the output (complex correlation value C (t)) of the
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 프리엠블 검출 장치(20)의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation of the preamble detecting
본 발명에 따라 프리엠블에 대한 정보없이 TDD 프레임 구조에 대한 정보만을 이용하여 프리엠블을 검출하는 방법은, 프리엠블 검출 장치로 입력된 신호(S(t))를 프리엠블의 주기(일반적으로 프레임 단위)만큼 시간 지연시킨 신호(S(t-TF))와 복소 상관 관계를 구하고, 복소 상관기(22) 출력값(복소 상관값 C(t))에 절대값을 취하여(|C(t)|), 이를 바탕으로 주기적으로 반복되는 최대값의 위치를 찾아서 프리엠블을 검출할 수 있다. A method of detecting a preamble using only information on a TDD frame structure without information on a preamble according to the present invention is a method of detecting a preamble signal S (t) (T)) obtained by obtaining a complex correlation with a signal (S (tT F )) delayed by a predetermined amount (a unit of the complex correlator 22) Based on this, the preamble can be detected by locating the maximum value repeated periodically.
따라서, 상기 도 1과 같은 TDD 프레임 구조에서, 상기 도 2와 같은 프리엠블 검출 장치(20)를 사용할 때, 복소 상관기(22)의 출력값(복소 상관값 C(t))을 수학식으로 표현하면 하기의 [수학식 1]와 같이 정의할 수 있다. Therefore, when the
상기 [수학식 1]을 디지털 신호 형태로 표현하면, 하기의 [수학식 2]와 같이 정의할 수 있다.Equation (1) can be expressed in the form of a digital signal as follows: " (2) "
상기 [수학식 2]에서, 디지털 신호가 fs의 주파수로 샘플링되었다면, NF는 TF*fs 값에 가장 가까운 정수이고, NP는 TP*fs 값에 가장 가까운 정수이다.In Equation (2), if the digital signal is sampled at a frequency of fs, N F is an integer closest to the value of T F * fs, and N P is an integer closest to the value of T P * fs.
상기 도 1 및 도 2에서, TDD 프레임의 신호 S(t)가 부가 백색 가우스 잡음(AWGN) 신호 특성 또는 대역 제한된 부가 백색 가우스 잡음(Band-Limited AWGN)의 특성을 가질 때, 복소 상관기(22)의 출력값(복소 상관값 C(t))에 절대값을 취하면(|C(t)|) 후술되는 도 3과 같은 특성을 갖게 된다. 통상, CDMA(Code Division Multiple Access), OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiple), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 등의 신호와 이러한 신호들이 조합된 신호들은 대역 제한된 부가 백색 가우스 잡음 특성을 갖는다. 따라서, 도 3에서는 상기 도 1의 TDD 프레임 신호에 대한 복소 상관기(22)의 출력값(복소 상관값 C(t))에 절대값(|C(t)|)을 취한 일예를 보여준다. 1 and 2, when the signal S (t) of the TDD frame has the characteristics of the additive white Gaussian noise (AWGN) signal or the band limited additive white Gaussian noise (Band-Limited AWGN) (| C (t) |) is taken as the absolute value of the output value (complex correlation value C Generally, signals such as Code Division Multiple Access (CDMA), Orthogonal Frequency Division Multiple (OFDM), Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), and the like are combined with each other to have band-limited additional white Gaussian noise characteristics. Therefore, FIG. 3 shows an example in which the absolute value | C (t) | is taken as the output value (complex correlation value C (t)) of the
도 3에 도시된 바와 같이, 통상 주기적으로 반복되는 프리엠블 신호에 의해 복소 상관기(22) 출력(복소 상관값 C(t))의 절대값(|C(t)|)은 프리엠블 구간이 끝나는 부분에서 최대값을 갖게 된다. 따라서, 프리엠블 주기로 반복되는 복소 상관기(22) 출력(복소 상관값 C(t))의 절대값(|C(t)|)에 따른 최대값을 이용하면 프리엠블의 위치를 찾아낼 수 있다. 이와 같이 복소 상관기(22)의 출력(복소 상관값 C(t))을 이용해 프리엠블의 위치를 검출하는 기능은 프리엠블 위치 검출기(23)에서 수행된다.3, the absolute value | C (t) |) of the output of the complex correlator 22 (complex correlation value C (t)) by the preamble signal, which is normally periodically repeated, The maximum value is obtained. Therefore, the position of the preamble can be found by using the maximum value according to the absolute value | C (t) |) of the output of the
프리엠블 위치 검출기(23)에서 프리엠블의 위치가 검출되면, 이를 이용해 중계기 등의 무선통신 장비들이 하향 링크와 상향 링크 사이를 스위칭(전환)해야 하는 시간에 대한 정보(즉, 하향 링크에서 상향 링크로 전환되는 시간, 상향 링크에서 하향 링크로 전환되는 시간)를 알 수 있다. When the position of the preamble is detected by the
즉, 도 3에 도시된 바와 같이, tPE1에서 복소 상관기(22) 출력(복소 상관값 C(t))의 절대값(|C(t)|)이 최대값을 갖게 되면, tPE1-TP에서 tPE1+TDL-TP 시간까지 하향 링크 구간(도 1에서 하향 링크의 길이 TDL)이고, tPE1+TDL-TP+TTTG에서 tPE1+TDL-TP+TTTG+TUL 시간까지 상향 링크 구간(도 1에서 상향 링크의 길이 TUL)임을 알 수 있다. 이는 프레임 주기(도 1의 TDD 프레임 길이 TF) 단위로 반복된다. 따라서, 무선통신 장비에서 '하향 링크에서 상향 링크로 스위칭하는 시간'을 tPE1+TDL-TP에서 tPE1+TDL-TP+TTTG 사이로 설정하면 되고, '상향 링크에서 하향 링크로 스위칭하는 시간'을 tPE1+TDL-TP+TTTG+TUL 에서 tPE1+TDL-TP+TTTG+TUL+ TRTG 사이로 설정하면 된다.That is, as shown in FIG. 3, at t PE1 complex correlator 22 outputs the absolute value of the (complex correlation value C (t)) (| C (t) |) when the given maximum value, PE1 t -T in PE1 P t + T DL -T P to a time (T length DL in the downlink in Fig. 1) DL duration, t PE1 + TDL -T P + T TTG in t PE1 + T DL -T P + T TTG It can be seen that uplink time (uplink length T UL in FIG. 1) up to + T UL time. This is repeated in units of a frame period (TDD frame length T F in Fig. 1). Therefore, in the wireless communication equipment, it is necessary to set the 'time for switching from the downlink to the uplink' between t PE1 + T DL -T P to t PE1 + T DL -T P + T TTG , The switching time is set to be between t PE1 + T DL -T P + T TG + T UL and t PE1 + T DL -T P + T T TG + T UL + T RTG .
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 프리엠블 검출 장치를 이용한 무선 중계 시스템의 동작을 상세하게 설명하면 다음과 같다.The operation of the radio relay system using the preamble detection apparatus according to the present invention having the above-described configuration will be described in detail as follows.
도 4 는 본 발명에 따른 프리엠블 검출 장치를 이용한 무선 중계 시스템의 일실시예 구성도로서, 상기 도 2의 구성을 갖는 프리엠블 검출 장치(20)를 통해 하향 링크에 포함된 프리엠블 신호의 위치를 검출하여, 검출된 프리엠블 신호의 위치를 이용해 '기지국과의 무선 인터페이스를 위한 링크 안테나'와 '단말기와의 무선 인터페이스를 위한 서비스 안테나'에 연결된 스위칭 소자(41,45)의 스위칭 시간을 제어하는 구성을 보여준다. FIG. 4 is a block diagram of a radio relay system using a preamble detecting apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, a
이를 보다 구체적으로 살펴보면, 본 발명에 따른 프리엠블 검출 장치를 이용한 무선 중계 시스템은, 기지국과 무선 중계 시스템간에 무선신호를 주고받기 위한 링크 안테나(40)와, 기지국으로부터 수신된 무선신호를 저잡음 증폭기, 이득 조절기 및 선형 전력 증폭기를 통해 하향링크 신호 처리를 수행하기 위한 하향링크 신호 처리부(42)와, 단말기로부터 수신된 무선신호를 저잡음 증폭기, 이득 조절기, 선형 전력 증폭기를 통해 상향 링크 신호 처리를 수행하기 위한 상향링크 신호 처리부(43)와, 하향 링크 및 상향 링크를 스위칭하기 위한 스위칭부(41,45)와, 하향 링크 신호처리부(42)에서 저잡음 증폭된 아날로그(Analog) 신호를 주파수 하향 변환하기 위한 주파수 하향 변환기(43)와, 주파수 하향 변환기(43)를 통해 전달된 아 날로그 신호를 디지털(Digital) 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기(44)와, A/D 변환기(44)를 통해 변환된 디지털 신호를 전달받아 하향 링크에 포함된 프리엠블 신호의 위치를 검출하고, 검출된 프리엠블 신호의 위치를 이용하여 링크 안테나(40)와 서비스 안테나(47)에 연결된 스위칭부(41,45)의 스위칭 시간(즉, 하향 링크에서 상향 링크로 전환되는 시간, 상향 링크에서 하향 링크로 전환되는 시간)을 제어하기 위한 프리엠블 검출 장치(20)와, 단말기와 무선 중계 시스템간에 무선신호를 주고받기 위한 서비스 안테나(47)를 포함한다.The radio relay system using the preamble detection apparatus according to the present invention includes a
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 프리엠블 검출 장치를 이용한 무선 중계 시스템은, 프리엠블 검출 장치로 전달된 입력신호와 소정의 내부 기준 신호와의 복소 상관 관계를 이용하여 프리엠블의 위치를 검출함으로써, TDD 방식의 무선통신에서 중계기 등의 무선통신 장비들이 시간 동기를 유지할 수 있도록 하는 장점이 있다.As described above, the radio relay system using the preamble detecting apparatus according to the present invention detects the position of the preamble by using the complex correlation between the input signal transmitted to the preamble detecting apparatus and a predetermined internal reference signal , And wireless communication devices such as repeaters can maintain time synchronization in TDD-based wireless communication.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. The present invention is not limited to the drawings.
상기와 같은 본 발명은, TDD 방식의 무선통신에서 프리엠블에 대한 정보(예를 들어, 프리엠블 패턴, 프리엠블 심볼 구조 등의 정보) 없이 TDD 프레임 구조 정 보만을 이용하여 프리엠블의 위치를 검출함으로써, 하향 링크에서 상향 링크로 전환되는 시간과 상향 링크에서 하향 링크로 전환(스위칭)되는 시간을 알 수 있어, 프리엠블에 대한 정보가 없는 경우에도 TDD 방식의 무선통신 장비들이 시간 동기를 유지하도록 할 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention as described above detects the position of a preamble using only the TDD frame structure information without information on the preamble (e.g., preamble pattern, preamble symbol structure, etc.) in the TDD radio communication Thus, it is possible to know the time for switching from the downlink to the uplink and the time for switching (switching) from the uplink to the downlink, so that even when there is no information on the preamble, the TDD- There is an effect to be able to do.
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