KR101585846B1 - 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치 및 방법이 개시된다. 하나의 주파수 대역 내에서 서로 직교성(orthogonality)을 갖는 다수의 단위 주파수 중에서 어느 하나의 단위 주파수 대역을 통해 무선 신호를 수신하는 다수의 수신 모듈; 상기 수신 모듈에서 수신된 무선 신호의 채널 특성을 파악하는 채널 파악 모듈; 상기 채널 파악 모듈에서 파악된 각 단위 주파수 대역의 채널 특성을 고려하여 해당 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 두고 무선 신호를 송신하는 다수의 송신 모듈을 구성한다. 상기와 같은 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치 및 방법에 의하면, 상호 직교성(orthogoanlity)을 가지는 작은 단위의 단위 주파수 대역으로 주파수 대역을 분할하고, 해당 단위 주파수 대역의 업링크와 다운링크 간에 상호 지연 시간을 두어 채널 특성을 파악하도록 함으로써, 채널 특성이 유사한 동일한 단위 주파수 대역의 업링크/다운링크의 전달 특성을 개선하는 효과가 있다. 이에, 전달 지연을 고려하지 않고 이에 무관하게 시스템을 구성할 수 있는 효과가 있다.

Description

직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치 및 방법{WIRELESS TRASMITTING/RECEIVING APPARATUS AND METHOD USING ORTHOGONAL FREQUENCY DIVISION DUPLEXING}
본 발명은 무선 송수신 장치 및 방법에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 듀플렉싱 송수신 방식에는 대표적으로 TDD(time division duplexing) 방식과 FDD(frequency division duplexing) 방식이 있다. 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 FDD(frequency division duplexing)에 의한 송수신 개념도이다.
도 1을 참조하면, FDD 방식은 주파수를 여러 대역으로 분할하여 미리 정해진 주파수로 신호를 송수신하도록 구성된다.
FDD 방식에서는 주파수를 상향 주파수와 하향 주파수로 구분하기 때문에, 신호의 전달 지연(propagation delay)에 무관하게 시스템을 구성할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 상향과 하향의 채널 특성이 다르므로 기지국이 상향 채널을 분석하여 하향 채널의 전달 특성을 개선하는 데 적용할 수가 없고 그 반대도 마찬가지라는 문제점이 있다. 즉, 채널 특성을 고려할 수 없다.
도 2는 종래의 TDD(time division duplexing)에 의한 송수신 개념도이다.
도 2를 참조하면, TDD 방식은 주파수를 상향과 하향이 동일한 주파수를 사용하므로 채널 특성이 동일하여 베이스 스테이션(base station, BS)에서 상향 채널을 분석하여 하향 채널의 전달 특성을 개선하는 데 적용할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 전달 지연 시간을 고려하여 상향과 하향의 시간 사이에 보호 시간(guard time)을 두기 때문에, 단말(mobile unit)에서 보았을 때 하향 신호가 전달 지연으로 인하여 상향의 신호 시작 시간보다 늦지 않도록 하여야 한다.
이러한 단점은 베이스 스테이션과 단말만으로 구성된 시스템에서보다 중간에 재전송 기능을 해주는 리모트 유닛(remote unit, RU)이 여러 단 있게 되면 더욱 문제점으로 부각된다.
본 발명의 목적은 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치는, 하나의 주파수 대역 내에서 서로 직교성(orthogonality)을 갖는 다수의 단위 주파수 중에서 어느 하나의 단위 주파수 대역을 통해 무선 신호를 수신하는 다수의 수신 모듈; 상기 수신 모듈에서 수신된 무선 신호의 채널 특성을 파악하는 채널 파악 모듈; 상기 채널 파악 모듈에서 파악된 각 단위 주파수 대역의 채널 특성을 고려하여 해당 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 두고 무선 신호를 송신하는 다수의 송신 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 수신 모듈은, 상기 단위 주파수 대역의 다운링크(downlink)를 통해 무선 신호를 수신하고, 상기 송신 모듈은, 상기 단위 주파수 대역의 업링크(uplink)를 통해 무선 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 수신 모듈은, 상기 단위 주파수 대역의 업링크(uplink)를 통해 무선 신호를 수신하고, 상기 송신 모듈은, 상기 단위 주파수 대역의 다운링크(downlink)를 통해 무선 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 무선 송수신 장치는, 무선 송수신 시스템의 베이스 스테이션(base station, BS) 및 모바일 유닛(mobile unit, MU) 간에 구성되는 리모트 유닛(remote unit, RU)에 구비될 수 있다.
상술한 본 발명의 다른 목적에 따른 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 방법은, 다수의 수신 모듈이 하나의 주파수 대역 내에서 서로 직교성(orthogonality)을 갖는 다수의 단위 주파수 대역 중에서 어느 하나의 단위 주파수 대역을 통해 무선 신호를 수신하는 단계; 채널 파악 모듈이 상기 수신 모듈에서 수신된 무선 신호의 채널 특성을 파악하는 단계; 다수의 송신 모듈이 상기 채널 파악 모듈에서 파악된 해당 단위 주파수 대역의 채널 특성을 고려하여 상기 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 두고 무선 신호를 송신하는 단계를 포함하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 다수의 수신 모듈이 하나의 주파수 대역 내에서 서로 직교성(orthogonality)을 갖는 다수의 단위 주파수 대역 중에서 어느 하나의 단위 주파수 대역을 통해 무선 신호를 수신하는 단계는, 상기 단위 주파수 대역의 다운링크(downlink)를 통해 무선 신호를 수신하고, 상기 다수의 송신 모듈이 상기 채널 파악 모듈에서 파악된 해당 단위 주파수 대역의 채널 특성을 고려하여 상기 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 두고 무선 신호를 송신하는 단계는, 상기 단위 주파수 대역의 업링크(uplink)를 통해 무선 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 다수의 수신 모듈이 하나의 주파수 대역 내에서 서로 직교성(orthogonality)을 갖는 다수의 단위 주파수 대역 중에서 어느 하나의 단위 주파수 대역을 통해 무선 신호를 수신하는 단계는, 상기 단위 주파수 대역의 업링크(uplink)를 통해 무선 신호를 수신하고, 상기 다수의 송신 모듈이 상기 채널 파악 모듈에서 파악된 해당 단위 주파수 대역의 채널 특성을 고려하여 상기 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 두고 무선 신호를 송신하는 단계는, 상기 단위 주파수 대역의 다운링크(downlink)를 통해 무선 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
상기와 같은 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치 및 방법에 의하면, 상호 직교성(orthogoanlity)을 가지는 작은 단위의 단위 주파수 대역으로 주파수 대역을 분할하고, 해당 단위 주파수 대역의 업링크와 다운링크 간에 상호 지연 시간을 두어 채널 특성을 파악하도록 함으로써, 채널 특성이 유사한 동일한 단위 주파수 대역의 업링크/다운링크의 전달 특성을 개선하는 효과가 있다.
이에, 전달 지연을 고려하지 않고 이에 무관하게 시스템을 구성할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 FDD(frequency division duplexing)에 의한 송수신 개념도이다.
도 2는 종래의 TDD(time division duplexing)에 의한 송수신 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 OFDD(orthogonal frequency division duplexing)에 의한 송수신 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치의 블록 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 방법의 흐름도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 OFDD(orthogonal frequency division duplexing)에 의한 송수신 개념도이다.
도 3을 참조하면, OFDD 방식에서는 하나의 주파수 대역을 서로 직교성(orthogoanlity)을 가지는 작은 단위의 여러 단위 주파수 대역에서 각각 통신하도록 구성된다.
이때, 각 단위 주파수 대역은 다운링크/업링크로 구분되고, 이들 다운링크/업링크는 유사한 채널 특성을 갖는다.
이에, 무선 송수신 장치에서 다운링크와 업링크 가에 상호 지연 시간을 좀 두어 채널 특성을 파악하고 이를 적용함으로써, 채널 특성이 유사한 동일한 단위 주파수 대역의 업링크/다운링크의 전달 특성을 개선하는 효과가 있다.
그러므로, TDD와 FDD의 단점을 모두 보완하고 장점을 취할 수 있다.
그리고 OFDD 시스템에서는 TDD와 달리 전달 지연을 고려하지 않고 이에 무관하게 시스템을 구성할 수 있는 효과가 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치의 블록 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치(100)는 수신 모듈(110), 채널 파악 모듈(120) 및 송신 모듈(130)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
다수의 수신 모듈(110)은 하나의 주파수 대역 내에서 서로 직교성(orthogonality)을 갖는 다수의 단위 주파수 중에서 어느 하나의 단위 주파수 대역을 통해 무선 신호를 수신하도록 구성된다.
여기서, 수신 모듈(110)은 단위 주파수 대역의 다운링크(downlink) 또는 업링크(uplink)를 통해 무선 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
채널 파악 모듈(120)은 수신 모듈(110)에서 수신된 무선 신호의 채널 특성을 파악한다.
다수의 송신 모듈(130)은 채널 파악 모듈(120)에서 파악된 각 단위 주파수 대역의 채널 특성을 고려하여 해당 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 두고 무선 신호를 송신하도록 구성된다.
여기서, 수신 모듈(110)에서 단위 주파수 대역의 다운링크를 통해 무선 신호를 수신한 경우에는 송신 모듈(130)은 그 단위 주파수 대역의 업링크를 통해 무선 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
그리고 수신 모듈(110)에서 단위 주파수 대역의 업링크를 통해 무선 신호를 수신한 경우에는 송신 모듈(130)은 그 단위 주파수 대역의 다운링크를 통해 무선 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
한편, 무선 송수신 장치(100)는 무선 송수신 시스템의 베이스 스테이션(base station, BS) 및 모바일 유닛(mobile unit, MU) 간에 구성되는 리모트 유닛(remote unit, RU)에 구비될 수 있다.
이에, 리모트 유닛에서는 베이스 스테이션의 업링크에 대해 지연 시간을 두고 신호를 송신하고, 모바일 유닛의 다운링크에 대해 지연 시간을 두고 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 방법의 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 먼저 다수의 수신 모듈(110)이 하나의 주파수 대역 내에서 서로 직교성(orthogonality)을 갖는 다수의 단위 주파수 대역 중에서 어느 하나의 단위 주파수 대역을 통해 무선 신호를 수신한다(S101).
여기서, 수신 모듈(110)은 단위 주파수 대역의 다운링크(downlink) 또는 업링크(uplink)를 통해 무선 신호를 수신하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 채널 파악 모듈(120)이 수신 모듈(110)에서 수신된 무선 신호의 채널 특성을 파악한다(S102).
다음으로, 다수의 송신 모듈(130)이 채널 파악 모듈(120)에서 파악된 해당 단위 주파수 대역의 채널 특성을 고려하여 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 두고 무선 신호를 송신한다(S103).
여기서, 수신 모듈(110)에서 단위 주파수 대역의 다운링크를 통해 무선 신호를 수신한 경우에는 송신 모듈(130)은 그 단위 주파수 대역의 업링크를 통해 무선 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
그리고 수신 모듈(110)에서 단위 주파수 대역의 업링크를 통해 무선 신호를 수신한 경우에는 송신 모듈(130)은 그 단위 주파수 대역의 다운링크를 통해 무선 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
110: 매장 서버
120: 사용자 단말
130: 매장 POS 단말
200: 진열대의 잠금 장치
300: 신용카드사 서버

Claims (7)

  1. 하나의 주파수 대역 내에서 서로 직교성(orthogonality)을 갖는 다수의 단위 주파수 중에서 각각의 단위 주파수 대역을 통해 무선 신호를 수신하는 다수의 수신 모듈;
    상기 수신 모듈에서 수신된 무선 신호의 채널 특성을 파악하는 채널 파악 모듈;
    상기 채널 파악 모듈에서 파악된 각 단위 주파수 대역의 채널 특성을 고려하여 상기 채널 특성이 양호할수록 인접 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 짧게 설정하여 무선 신호의 송신을 개시하고 상기 채널 특성이 악화될수록 상기 인접 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 길게 설정하여 무선 신호의 송신을 개시하는 다수의 송신 모듈을 포함하고,
    상기 각 단위 주파수 대역은,
    상호 유사한 채널 특성을 갖는 다운링크 및 업링크로 구분되어 구성되고,
    상기 수신 모듈이 상기 단위 주파수 대역의 다운링크(downlink)를 통해 무선 신호를 수신하고 상기 송신 모듈이 상기 인접 단위 주파수 대역의 업링크(uplink)를 통해 무선 신호를 송신하거나, 또는 상기 수신 모듈이 상기 단위 주파수 대역의 업링크를 통해 무선 신호를 수신하고 상기 송신 모듈이 상기 인접 단위 주파수 대역의 다운링크를 통해 무선 신호를 송신하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서, 상기 무선 송수신 장치는,
    무선 송수신 시스템의 베이스 스테이션(base station, BS) 및 모바일 유닛(mobile unit, MU) 간에 구성되는 리모트 유닛(remote unit, RU)에 구비되는 것을 특징으로 하는 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 장치.
  5. 다수의 수신 모듈이 하나의 주파수 대역 내에서 서로 직교성(orthogonality)을 갖는 다수의 단위 주파수 대역 중에서 어느 하나의 단위 주파수 대역을 통해 무선 신호를 수신하는 단계;
    채널 파악 모듈이 상기 수신 모듈에서 수신된 무선 신호의 채널 특성을 파악하는 단계;
    다수의 송신 모듈이 상기 채널 파악 모듈에서 파악된 해당 단위 주파수 대역의 채널 특성을 고려하여 상기 채널 특성이 양호할수록 인접 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 짧게 설정하여 무선 신호의 송신을 개시하고 상기 채널 특성이 악화될수록 상기 인접 단위 주파수 대역을 통해 지연 시간을 길게 설정하여 무선 신호의 송신을 개시하는 단계를 포함하고,
    상기 각 단위 주파수 대역은,
    상호 유사한 채널 특성을 갖는 다운링크 및 업링크로 구분되어 구성되고,
    상기 수신 모듈이 상기 단위 주파수 대역의 다운링크(downlink)를 통해 무선 신호를 수신하고 상기 송신 모듈이 상기 인접 단위 주파수 대역의 업링크(uplink)를 통해 무선 신호를 송신하거나, 또는 상기 수신 모듈이 상기 단위 주파수 대역의 업링크를 통해 무선 신호를 수신하고 상기 송신 모듈이 상기 인접 단위 주파수 대역의 다운링크를 통해 무선 신호를 송신하도록 구성되는 직교 주파수 분할 듀플렉싱을 이용한 무선 송수신 방법.
  6. 삭제
  7. 삭제
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