KR20060046677A - Insertion of a cyclic postfix extension in ofdma symbol and its frame construction for portable internet - Google Patents
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Abstract
1. 청구범위에 기재된 발명이 속한 기술분야1. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
본 발명은 휴대 인터넷에서 중계기 사용을 위해 OFDMA 심볼에 포스트픽스를 삽입하는 방법과 그를 이용한 휴대 인터넷 프레임 구조 구현 방법에 관한 것임.The present invention relates to a method of inserting a postfix into an OFDMA symbol for use of a repeater in a portable internet and a method of implementing a portable internet frame structure using the same.
2. 발명이 해결하려고 하는 기술적 과제2. The technical problem to be solved by the invention
본 발명은 휴대 인터넷의 OFDMA 심볼에 포스트픽스를 삽입함으로써, 휴대 인터넷 시스템 구성시 중계기를 기지국 커버리지 확장용으로 사용할 수 있도록 하고, 기지국에서 ISI 현상없이 상향링크 신호를 복조할 수 있도록 하며, 또한 포스트픽스가 삽입된 OFDMA 심볼을 사용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구성하기 위한, 휴대 인터넷에서 중계기 사용을 위해 OFDMA 심볼에 포스트픽스를 삽입하는 방법과 그를 이용한 휴대 인터넷 프레임 구조 구현 방법을 제공하는데 그 목적이 있음.The present invention inserts a postfix into an OFDMA symbol of a mobile Internet, thereby allowing a repeater to be used for base station coverage extension when configuring a mobile internet system, and demodulating an uplink signal without an ISI phenomenon at a base station. An object of the present invention is to provide a method of inserting a postfix into an OFDMA symbol for use of a repeater in a portable internet and a method of implementing the portable internet frame structure using the same.
3. 발명의 해결방법의 요지3. Summary of Solution to Invention
본 발명은, 휴대 인터넷 시스템에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼에 포스트픽스(Postfix)를 삽입하는 방법에 있어서, OFDMA 심볼의 전체 심볼 구간(Ts) 중, 유효 심볼구간(Tb)의 앞 부분에서 '심볼 전송시의 직교성 보장을 위한 Tg' 만큼의 복사본 데이터를 유효 심볼구간(Tb) 뒤에 포스트픽스로 삽입하여 포스트픽스(Postfix)에 의한 ICI(Inter Carrier Interference)를 제거하고, 포스트픽스의 길이(시간)를 순환 프리픽스(CP)의 길이(시간)와 동일하게 하여 하향 링크와 상향 링크의 셀커버리지를 동일하게 하는 것을 특징으로 함.The present invention relates to a method of inserting a postfix into an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) symbol in a portable Internet system, wherein the effective symbol interval T b of the entire symbol period T s of the OFDMA symbol is included. In the front part, 'T g ' for guaranteeing orthogonality during symbol transmission is inserted as a postfix after the effective symbol interval (T b ) to remove ICI (Inter Carrier Interference) due to Postfix, And the cell coverage of the downlink and the uplink are equal by making the length (time) of the postfix equal to the length (time) of the cyclic prefix (CP).
4. 발명의 중요한 용도4. Important uses of the invention
본 발명은 휴대 인터넷 시스템 등에 이용됨.The present invention is used in the portable Internet system and the like.
휴대 인터넷, 중계기, 기지국, 포스트픽스(Postfix), OFDM, TDD Portable Internet, Repeater, Base Station, Postfix, OFDM, TDD
Description
도 1 은 휴대 인터넷의 OFDMA 심볼 구조도,1 is an OFDMA symbol structure diagram of a mobile Internet;
도 2 는 기지국과 단말기로 구성된 휴대 인터넷 시스템의 구성 예시도,2 is an exemplary configuration diagram of a portable Internet system composed of a base station and a terminal;
도 3 은 휴대 인터넷 시스템에서 기지국과 단말기들의 신호 타이밍도,3 is a signal timing diagram of a base station and terminals in a portable Internet system;
도 4 는 중계기를 사용한 경우의 휴대 인터넷 시스템의 구성 예시도,4 is an exemplary configuration diagram of a portable Internet system when a repeater is used;
도 5 는 상기 도 4에서 RTD를 tA로 인식하는 경우 기지국 수신단에 도착하는 다중경로 신호 타이밍도,FIG. 5 is a timing diagram of a multipath signal arriving at a base station receiver when the RTD is recognized as t A in FIG. 4;
도 6 은 상기 도 4에서 RTD를 tR + tS + tO로 인식하는 경우 기지국 수신단에 도착하는 다중경로 신호 타이밍도,FIG. 6 is a timing diagram of a multipath signal arriving at a base station receiver when the RTD is recognized as t R + t S + t O in FIG. 4;
도 7 은 본 발명에 따라 휴대 인터넷 OFDMA 심볼에 포스트픽스를 삽입하는 방법에 대한 일실시예 설명도,7 is a diagram for explaining a method of inserting a postfix into a portable Internet OFDMA symbol according to the present invention;
도 8 은 본 발명에 따라 휴대 인터넷 OFDMA 심볼에 포스트픽스를 삽입하는 방법에 대한 다른 실시예 설명도,8 is a diagram illustrating another embodiment of a method of inserting a postfix into a mobile Internet OFDMA symbol according to the present invention;
도 9 는 본 발명에 따라 포스트픽스를 삽입한 OFDMA 심볼을 사용하여, 상기 도 4에서 RTD를 tR + tS + tO로 인식하는 경우 기지국 수신단에 도착하는 다중경로 신호 타이밍도,FIG. 9 is a timing diagram of a multipath signal arriving at a base station receiver when an RTD is recognized as t R + t S + t O in FIG. 4 using an OFDMA symbol inserted with a postfix according to the present invention; FIG.
도 10 은 본 발명에 따라 포스트픽스가 삽입된 휴대 인터넷 OFDMA 심볼을 이용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구현한 일실시예 설명도,FIG. 10 is a diagram for explaining a mobile Internet frame structure using a mobile Internet OFDMA symbol with a postfix inserted according to the present invention; FIG.
도 11 은 본 발명에 따라 포스트픽스가 삽입된 휴대 인터넷 OFDMA 심볼을 이용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구현한 다른 실시예 설명도이다.FIG. 11 is a diagram for explaining another embodiment of a portable Internet frame structure using a portable Internet OFDMA symbol with a postfix inserted according to the present invention.
본 발명은 휴대 인터넷의 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼에 포스트픽스(Postfix)를 삽입하고, 포스트픽스가 삽입된 OFDMA 심볼을 이용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구성하기 위한, 휴대 인터넷에서 중계기 사용을 위해 OFDMA 심볼에 포스트픽스를 삽입하는 방법과 그를 이용한 휴대 인터넷 프레임 구조 구현 방법에 관한 것이다. The present invention provides the use of a repeater in a portable internet for inserting a postfix into an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) symbol of a portable internet and constructing a portable internet frame structure using the OFDMA symbol having a postfix inserted therein. The present invention relates to a method of inserting a postfix into an OFDMA symbol and a method of implementing a portable Internet frame structure using the same.
그럼, 이해를 돕기 위하여 도 1을 참조하여 휴대 인터넷에서 사용되는 OFDMA 심볼의 구조를 살펴보기로 한다. Next, the structure of the OFDMA symbol used in the portable Internet will be described with reference to FIG. 1 for better understanding.
도 1에 도시된 바와 같이, OFDMA 심볼은 순환 프리픽스(CP : Cyclic Prefix) 구간을 사용하여 CP 시간 이하의 지연시간을 갖는 다중경로 신호에 의한 신호 왜곡 현상을 제거한다. 이때, CP는 유효 심볼구간인 Tb의 마지막 부분에서 Tg 만큼의 복사본 데이터를 OFDMA 심볼을 맨 앞에 붙여 ISI(Inter Symbol Interference)와 ICI(Inter Carrier Interference)를 제거한다.As shown in FIG. 1, the OFDMA symbol eliminates signal distortion caused by a multipath signal having a delay time of CP or less using a cyclic prefix (CP) period. At this time, the CP removes Inter Symbol Interference (ISI) and Inter Carrier Interference (ICI) by attaching T g copy data at the end of T b , which is an effective symbol interval, to the OFDMA symbol.
즉, OFDMA 심볼은 전체 심볼 길이를 Ts라고 할 때, Ts는 본래의 OFDM 심볼의 Tb 구간과, Tb의 종단부분과 같은 데이터를 전단에 붙인 Tg 구간으로 구성된다. I.e., OFDMA symbol is to say the overall symbol length T s, T s is composed of T g segment attached data such as the ends of the interval T b of the original OFDM symbol and a, T b to the front end.
여기서, Tg는 OFDMA 심볼 전송시 직교성(Orthogonality)을 보장하기 위한 것으로, Ts의 구간에서 Tb 시간으로 샘플을 추출하여도 본래의 데이터를 유실없이 복원하기 위한 것이다. 따라서, 전단과 후단의 데이터가 동일하므로, 전단의 Tg 구간을 샘플로 저장하였다가 심볼내에서 자동 상관(Auto correlation)을 통하여 종단부분을 검색할 수 있다. Here, T g is to guarantee orthogonality when transmitting an OFDMA symbol, and is to recover original data without loss even when samples are extracted at a time T b in a period of T s . Therefore, since the data of the front end and the rear end are the same, the T g section of the front end can be stored as a sample, and the end portion can be searched through auto correlation in the symbol.
참고적으로, OFDMA 심볼은 직교(Orthogonal) 특성을 유지하기 위해 OFDMA 심볼 구성상 전후가 같은 데이터(Data) 형태를 갖게 되는데, 이를 '순환 프리픽스(CP)'라고 하고, 심볼의 전후 데이터가 일치한다는 조건을 이용하여 심볼 동기를 검출할 수 있다.For reference, in order to maintain orthogonal characteristics, an OFDMA symbol has the same data form in the OFDMA symbol configuration. This is called a cyclic prefix, and the data in the symbol is the same. The symbol synchronization can be detected using a condition.
도 2 는 기지국과 단말기로 구성된 휴대 인터넷 시스템의 구성 예시도이다.2 is an exemplary configuration diagram of a portable Internet system composed of a base station and a terminal.
도 2에 도시된 바와 같이, 휴대 인터넷 시스템에서 단말기는 기지국으로부터 하향링크 신호를 다중경로를 통해 전달받게 되며, 다중경로의 최대 지연시간의 차가 CP 시간 이하이면, 다중경로에 의한 ISI의 영향없이 신호를 복조할 수 있다. As shown in FIG. 2, in a mobile Internet system, a terminal receives a downlink signal from a base station through a multipath, and if the difference of the maximum delay time of the multipath is less than or equal to CP time, the signal is not affected by ISI due to the multipath. Can be demodulated.
한편, 단말기가 기지국으로 송신하는 상향링크의 신호는 기지국에 동시에 도착해야 한다. 이때, 만약 단말기들이 송신한 상향링크의 신호가 기지국에 동시에 도착하지 않게 되면, 상향링크 신호들 사이의 ISI와 ICI 현상에 의해 기지국은 상향링크 신호를 복조할 수 없게 된다. 이를 위해, 휴대 인터넷에서는 레인징 신호에 의해 단말기가 기지국에서 단말기까지의 지연 시간(RTD : Round Trip Delay) 만큼 빠르게 상향링크 신호를 송신하도록 하는 '레인징 신호에 의한 상향링크 시간 동기 방식'을 사용한다. Meanwhile, the uplink signal transmitted from the terminal to the base station must arrive at the base station at the same time. In this case, if the uplink signals transmitted by the terminals do not arrive at the base station at the same time, the base station cannot demodulate the uplink signal due to ISI and ICI phenomenon between the uplink signals. To this end, in the portable Internet, a 'uplink time synchronization method using ranging signals' enables a terminal to transmit an uplink signal as quickly as a delay time (RTD) from the base station to the terminal by a ranging signal. do.
이와 같이 휴대 인터넷 시스템에서 '레인징 신호에 의한 상향링크 시간 동기 방식'을 사용하는 경우 기지국에 수신된 단말기들의 상향 신호의 타이밍도는 도 3과 같다. As described above, when the portable Internet system uses the 'uplink time synchronization method using the ranging signal', the timing diagram of the uplink signals of the terminals received at the base station is shown in FIG. 3.
도 3에서, "온-타임(On-Time)"은 기지국에서 단말기들의 상향링크 신호가 수신되기를 원하는 절대 시간이다. 예컨대, 휴대 인터넷에서 On-Time의 오차 허용시간은 CP 시간의 ±1/4 이하, 즉 ±3.2us 이하이다.In FIG. 3, "On-Time" is the absolute time when the base station wishes to receive the uplink signals of the terminals. For example, the tolerance time of On-Time in the portable Internet is ± 1/4 or less, that is, ± 3.2us or less of CP time.
따라서, 기지국은 단말기의 상향링크 신호를 다중경로를 통해 수신하게 되므로, 기지국이 다중경로에 의한 ISI와 ICI의 영향없이 신호를 복조하기 위해서는 하향링크의 경우와 동일하게 상향링크 신호들의 다중경로의 최대 지연시간의 차가 CP(Cyclic Prefix) 시간 이하이어야 한다.Therefore, since the base station receives the uplink signal of the terminal through the multipath, in order to demodulate the signal without the influence of the ISI and ICI by the multipath, the base station uses the maximum of the multipath of the uplink signals in the same way as the downlink case. The difference in delay time should be less than or equal to the CP (Cyclic Prefix) time.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 중계기를 사용한 경우의 휴대 인터넷 시스템 에서, 단말기는 기지국이 송신한 하향링크 신호와 중계기를 통해 송신된 기지국의 하향링크 신호, 즉 다중경로의 신호를 수신하게 된다. 이때, 단말기가 수신하는 다중경로 신호의 시간차는 하기의 [수학식 1]과 같이 표현할 수 있다. On the other hand, in the portable Internet system using a repeater as shown in Figure 4, the terminal receives the downlink signal transmitted by the base station and the downlink signal of the base station transmitted through the repeater, that is, the signal of the multipath. In this case, the time difference between the multipath signals received by the terminal may be expressed as
상기 [수학식 1]에서, "tA"는 기지국과 단말기 사이의 전파지연 시간, "tR"은 중계기와 단말기 사이의 전파지연 시간, "tO"는 기지국과 중계기 사이의 광 또는 전파지연 시간, "tS"는 중계기의 시스템 지연시간을 각각 의미한다. 따라서, "tA"는 기지국의 하향링크 신호가 단말기에 직접 전달되는 시간을 의미하며, "tR + tS + tO"는 기지국의 하향링크 신호가 중계기를 통해 단말기에 전달되는 시간을 의미한다. In [Equation 1], "t A " is the propagation delay time between the base station and the terminal, "t R " is the propagation delay time between the repeater and the terminal, "t O " is the optical or propagation delay between the base station and the repeater "T S " denotes the system delay time of the repeater. Therefore, "t A " means a time for transmitting the downlink signal of the base station directly to the terminal, "t R + t S + t O " means a time for transmitting the downlink signal of the base station to the terminal through the repeater do.
단말기가 다중경로의 신호를 ISI 현상없이 수신하기 위해서는, 다중경로의 시간차가 CP의 시간(Tg) 보다 작거나 같아야 한다. 이 제약 조건을 이용하면, 중계기의 하향링크 셀 커버리지(tRD)는 다음의 [수학식 2]로 제한된다.In order for a terminal to receive a multipath signal without an ISI phenomenon, the time difference of the multipath must be less than or equal to the time T g of the CP. Using this constraint, the downlink cell coverage t RD of the repeater is limited to the following equation (2).
단말기는 레인징 신호에 의한 상향링크 시간 동기 방식에 의해 On-Time 보다 기지국과 단말기의 RTD 시간 만큼 빠르게 상향링크 신호를 송신한다. 상기 도 4에서 기지국과 단말기의 RTD 시간은 '중계기를 통하지 않는 경우'와 '중계기를 통하는 경우'로 분리된다. The terminal transmits the uplink signal faster by RTD time between the base station and the terminal than the on-time by the uplink time synchronization method by the ranging signal. In FIG. 4, the RTD time between the base station and the terminal is divided into 'case not through a repeater' and 'case through a repeater'.
먼저, 기지국과 단말기 사이의 전파 지연 시간(tA)을 RTD로 인식하는 경우를 살펴보면 다음과 같다. First, a case where the propagation delay time t A between a base station and a terminal is recognized as an RTD will be described.
이 경우, 단말기는 On-Time 보다 '기지국과 단말기 사이의 전파 지연 시간(tA)' 만큼 빠르게 상향링크 신호를 송신한다. 이때, 기지국에 수신된 상향링크 신호의 타이밍도는 도 5와 같다. 도 5에서는 상기 도 4에서 RTD를 tA로 인식하는 경우, 기지국 수신단에 도착하는 다중경로 신호를 보여준다. In this case, the terminal transmits the uplink signal faster by the propagation delay time t A between the base station and the terminal than the on-time. At this time, the timing diagram of the uplink signal received by the base station is shown in FIG. FIG. 5 shows a multipath signal arriving at the base station receiver when the RTD is recognized as t A in FIG.
도 5에 도시된 바와 같이, 단말기에서 송신된 상향링크 신호 중, 기지국으로 직접 전파된 신호는 On-Time에 기지국 수신단에 도착하고, 중계기를 통해 기지국으로 전달된 신호는 On-Time 보다 시간 지연되어 기지국 수신단에 도착한다.As shown in FIG. 5, among the uplink signals transmitted from the terminal, a signal propagated directly to the base station arrives at the base station receiving terminal in On-Time, and a signal transmitted to the base station through the repeater is delayed more than On-Time. Arrive at the base station receiver.
따라서, 기지국에서 이 다중경로 신호를 ISI 현상없이 복조하기 위해서는, 다중경로의 시간차 tR + tS + tO - tA가 CP의 시간 (Tg) 보다 작거나 같아야 한다. 그러므로, 중계기의 상향링크 셀 커버리지(tRU)는 다음의 [수학식 3]으로 제한되므로 중계기의 상향링크 최대 셀 커버리지와 하향링크 최대 셀 커버리지가 동일하다. Therefore, in order for the base station to demodulate this multipath signal without an ISI phenomenon, the time difference t R + t S + t O -t A of the multipath must be less than or equal to the time T g of the CP. Therefore, since the uplink cell coverage t RU of the repeater is limited to the following Equation 3, the uplink maximum cell coverage and the downlink maximum cell coverage of the repeater are the same.
한편, 기지국, 중계기 그리고 단말기 사이의 전파 지연 시간(tR + tS + tO)을 RTD로 인식하는 경우를 살펴보면 다음과 같다. Meanwhile, a case in which propagation delay time (t R + t S + t O ) between a base station, a repeater, and a terminal is recognized as an RTD will be described.
이 경우, 단말기는 On-Time 보다 '기지국, 중계기 그리고 단말기 사이의 전파 지연 시간(tR + tS + tO)' 만큼 빠르게 상향링크 신호를 송신한다. 이때, 기지국에 수신된 상향링크 신호의 타이밍도는 도 6과 같다. 도 6에서는 상기 도 4에서 RTD를 tR + tS + tO로 인식하는 경우, 기지국 수신단에 도착하는 다중경로 신호를 보여준다. In this case, the terminal transmits the uplink signal faster than the on-time by the propagation delay time (t R + t S + t O ) between the base station, the repeater, and the terminal. At this time, the timing diagram of the uplink signal received by the base station is shown in FIG. FIG. 6 shows a multipath signal arriving at a base station receiver when the RTD is recognized as t R + t S + t O in FIG. 4.
도 6에 도시된 바와 같이, 단말기에서 송신된 상향링크 신호 중, 중계기를 통해 기지국으로 전달된 신호는 On-Time에 기지국 수신단에 도착하고, 기지국으로 직접 전파된 신호는 On-Time 보다 tR + tS + tO - tA 시간 만큼 빠르게 기지국 수신단에 도착한다.As shown in FIG. 6, of the uplink signals transmitted from the terminal, a signal transmitted to the base station through the repeater arrives at the base station receiving end in On-Time, and a signal propagated directly to the base station is t R + more than the On-Time. It arrives at the base station receiver as fast as t S + t O -t A.
휴대 인터넷에서 On-Time의 오차 허용시간은 CP 시간의 ±1/4 이하, 즉 ±3.2us 이하이므로, 다중경로의 시간 차인 tR + tS + tO - tA 가 3.2us 이하가 되면, 기지국은 상향링크 신호를 복조할 수 있다. 이 경우 중계기의 상향링크 셀 커버리지(tRU)는 다음의 [수학식 4]로 제한된다. Tg = 12.8㎲＞3.2㎲이므로 중계기의 최대 커버리지는 상향링크 최대 셀 커버리지에 의해 제한된다. On-Time error tolerance time is less than ± 1/4 of CP time, that is, ± 3.2us or less, so when the time difference of multipath t R + t S + t O -t A becomes 3.2us or less, The base station may demodulate the uplink signal. In this case, the uplink cell coverage t RU of the repeater is limited to the following Equation 4. Since T g = 12.8㎲> 3.2㎲, the maximum coverage of the repeater is limited by the uplink maximum cell coverage.
그러나, 이 제한 조건하에서 중계기는 기지국 커버리지 확장용으로 사용될 수 없으며, 인빌딩 중계기와 같은 기지국 커버리지 내의 음영지역을 커버하는 용도로 사용되는 경우에 있어서도 아주 제한적으로 사용될 수 밖에 없다. 그리고, On-Time 보다 빠르게 입력되는 상향링크 신호가 있을 경우 ISI 현상이 발생하게 되므로, OFDMA 심볼 복조시 데이터 에러율이 증가되는 문제점이 있다.However, under this limitation condition, the repeater cannot be used for base station coverage extension, and in case of being used for covering a shadow area in base station coverage such as an in-building repeater, it can only be used very limitedly. In addition, when there is an uplink signal input faster than On-Time, an ISI phenomenon occurs, and thus there is a problem in that a data error rate is increased during OFDMA symbol demodulation.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 휴대 인터넷의 OFDMA 심볼에 포스트픽스를 삽입함으로써, 휴대 인터넷 시스템 구성시 중계기를 기지국 커버리지 확장용으로 사용할 수 있도록 하고, 기지국에서 ISI 현상없이 상향링크 신호를 복조할 수 있도록 하며, 또한 포스트픽스가 삽입된 OFDMA 심볼을 사용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구성하기 위한, 휴대 인터넷에서 중계기 사용을 위해 OFDMA 심볼에 포스트픽스를 삽입하는 방법과 그를 이용한 휴대 인터넷 프레임 구조 구현 방법을 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed to solve the above problems, by inserting a postfix into the OFDMA symbol of the mobile Internet, it is possible to use the repeater for the base station coverage expansion when configuring the mobile Internet system, the base station uplink signal without ISI phenomenon A method of inserting a postfix into an OFDMA symbol for use of a repeater in a mobile internet and a mobile internet frame structure using the same for constructing a portable internet frame structure using an OFDMA symbol having a postfix embedded therein. Its purpose is to provide an implementation method.
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 can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 휴대 인터넷 시스템에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 심볼에 포스트픽스(Postfix)를 삽입하는 방법에 있어서, OFDMA 심볼의 전체 심볼 구간(Ts) 중, 유효 심볼구간(Tb)의 앞 부분에서 '심볼 전송시의 직교성 보장을 위한 Tg' 만큼의 복사본 데이터를 유효 심볼구간(Tb) 뒤에 포스트픽스로 삽입하여 포스트픽스(Postfix)에 의한 ICI(Inter Carrier Interference)를 제거하고, 포스트픽스의 길이(시간)를 순환 프리픽스(CP)의 길이(시간)와 동일하게 하여 하향 링크와 상향 링크의 셀커버리지를 동일하게 하는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method for inserting a postfix into an orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) symbol in a portable Internet system, wherein a valid symbol is included in an entire symbol interval T s of the OFDMA symbol. interval (T b), the symbol transmitted during orthogonality ensures T g for the "valid symbol interval to copy data corresponding to (T b) according to the back postfix postfix (postfix) inserted into (Inter Carrier ICI earlier in The cell coverage of the downlink and the uplink may be equalized by removing the interference and making the length of the postfix equal to the length of the cyclic prefix CP.
한편, 본 발명은 상기 방법에 의해 포스트픽스가 삽입된 OFDMA 심볼을 이용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구현하는 방법에 있어서, 포스트픽스(Postfix)가 삽입된 OFDMA 심볼을 이용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구성하는 OFDMA 심볼의 시스템 변수와 프레임 구성 변수값을 정의하되, 상기 OFDMA 심볼의 시스템 변수를 정의함에 있어서, '채널 대역폭'을 '10MHz', '샘플링 주파수(Fs)'를 '10MHz', '샘플링 간격(1/F s )'을 '100nsec', 'FFT 크기(N FFT )'를 '1024', '사용된 부반송파 개수'를 864, '데이터 부반송파 개수'를 '768', '파일럿 부반송파 개수'를 '96', '부반송파 주파수 간격'을 '9.765625KHz', '유효 심볼 시간(T b =1/Δf)'을 '102.4㎲', 'CP 시간(T g =T b /8)'을 '12.8㎲', 'Postfix 시간(T P =T g )'을 '12.8㎲', 'OFDMA 심볼 시간(T s =T b +T g +T P )'을 '128㎲', 'TDD 프레임 길이'를 '5㎳'로 정의하고, 상기 프레임 구성 변수값을 정의함에 있어서, '프레임 당 심볼 수'를 '38', 'TTG 시간'을 '102㎲', 'RTG 시간'을 '34㎲'로 정의하는 것을 특징으로 한다. On the other hand, the present invention is a method for implementing a portable Internet frame structure using the OFDMA symbol inserted with a postfix by the above method, comprising a portable Internet frame structure using an OFDMA symbol inserted with a postfix Define a system variable and a frame configuration variable value of an OFDMA symbol, and in defining the system variable of the OFDMA symbol, 'channel bandwidth' is '10 MHz ',' sampling frequency ( Fs ) 'is '10 MHz', and 'sampling interval ( 1 / F s ) 'for' 100 nsec ',' FFT size ( N FFT ) 'for' 1024 ',' number of subcarriers used '864,' data subcarrier 'for' 768 ',' pilot subcarrier 'for' 96 ',' Subcarrier frequency spacing 'is'9.765625KHz','Effective symbol time ( T b = 1 / Δ f )'is' 102.4㎲ ',' CP time ( T g = T b / 8) 'is '12 .8 ㎲ ',' Postfix time ( T P = T g ) ', '12 .8㎲', 'OFDMA symbol time ( T s = T b + T g + T P )', '128 ㎲', 'TDD frame length' Defined as '5㎳' And, in defining the frame configuration variable values, it characterized in that defined as the "number of symbols per frame, '38', the 'TTG time' a '102㎲', 'RTG time''34 ㎲ '.
또한, 본 발명은, 상기 방법에 의해 포스트픽스가 삽입된 OFDMA 심볼을 이용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구현하는 방법에 있어서, 포스트픽스(Postfix)가 삽입된 OFDMA 심볼을 상향링크에만 이용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구성하는 OFDMA 심볼의 시스템 변수와 프레임 구성 변수값을 정의하되, 상기 OFDMA 심볼의 시스템 변수를 정의함에 있어서, '채널 대역폭'을 '10MHz', '샘플링 주파수(Fs)'를 '10MHz', '샘플링 간격(1/F s )'을 '100nsec', 'FFT 크기(N FFT )'를 '1024', '사용된 부반송파 개수'를 864, '데이터 부반송파 개수'를 '768', '파일럿 부반송파 개수'를 '96', '부반송파 주파수 간격'을 '9.765625KHz', '유효 심볼 시간(T b =1/Δf)'을 '102.4㎲', 'CP 시간(T g =T b /8)'을 '12.8㎲', 'Postfix 시간(T P =T g )'을 '12.8㎲', '하 향링크 OFDMA 심볼 시간(T s =T b +T g )'을 '115.2㎲', '상향링크 OFDMA 심볼 시간(T s =T b +T g +T P )'을 '128㎲', 'TDD 프레임 길이'를 '5㎳'로 정의하고, 상기 프레임 구성 변수값을 정의함에 있어서, '프레임 당 하향링크 심볼 수'를 '28', '프레임 당 상향링크 심볼 수'를 '12', 'TTG 시간'을 '178.8㎲', 'RTG 시간'을 '59.6㎲'로 정의하는 것을 특징으로 한다. In addition, the present invention is a method of implementing a portable Internet frame structure using an OFDMA symbol inserted with a postfix by the above method, wherein the portable Internet frame using only an OFDMA with a postfix inserted only in an uplink Define a system variable and a frame configuration variable value of the OFDMA symbol constituting the structure, in defining the system variable of the OFDMA symbol, 'Channel bandwidth''10MHz','Sampling frequency ( Fs )''10MHz','Sampling Interval (1 / F s )''100nsec','FFT Size ( N FFT )''1024','Number of Subcarriers Used' 864, 'Data Subcarrier''768','pilot subcarrier Number is' 96 ',' subcarrier frequency interval 'is'9.765625KHz','effective symbol time ( T b = 1 / Δ f )'is' 102.4㎲ ',' CP time ( T g = T b / 8) 'To 12.8㎲', 'Postfix time ( T P = T g )' to '12 .8㎲ ',' downlink OFDMA symbol time ( T s = T b + T g ) 'to ' 115.2㎲ ',' upward ' ring 'In defining as, and define the frame structure parameter value,' OFDMA symbol time (T s = T b + T g + T P), the '128㎲ "," TDD frame length' a '5㎳ frames per The number of downlink symbols 'is defined as' 28 ', the' number of uplink symbols per frame 'is' 12 ',' TTG time 'is' 178.8 ms 'and' RTG time 'is defined as '59 .6 ms'.
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 above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 7 및 도 8 은 본 발명에 따라 휴대 인터넷의 OFDMA 심볼에 포스트픽스를 삽입하는 방법을 나타낸 것이다. 7 and 8 illustrate a method of inserting a postfix into an OFDMA symbol of a mobile Internet according to the present invention.
본 발명에서 제시하는 휴대 인터넷의 OFDMA 심볼에 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 포스트픽스(Postfix)를 삽입하게 되면, 휴대 인터넷 시스템 구성시 중계기를 기지국 커버리지 확장용으로 사용할 수 있으며, 기지국에서 ISI 현상없이 상향링크 신호를 복조할 수 있다. 또한, 이렇게 포스트픽스(Postfix)가 삽입된 OFDMA 심볼을 사용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구성할 수 있다.When the Postfix is inserted into the OFDMA symbol of the portable Internet proposed by the present invention as shown in FIGS. 7 and 8, the repeater can be used for the base station coverage extension when the portable Internet system is configured, and the ISI is used in the base station. The uplink signal can be demodulated without any phenomenon. In addition, the portable Internet frame structure can be configured by using the OFDMA symbols in which the Postfix is inserted.
도 7 및 도 8에서, 포스트픽스(Postfix)는 유효 심볼구간인 Tb의 앞 부분의 Tg 만큼의 복사본 데이터를 OFDMA 심볼 맨 뒤에 붙여서 포스트픽스에 의한 ICI(Inter Carrier Interference)를 제거한다.In FIG. 7 and FIG. 8, Postfix removes Inter Carrier Interference (ICI) by Postfix by attaching T g of copy data of the front part of T b , which is a valid symbol interval, to the end of the OFDMA symbol.
따라서, OFDMA 심볼에 도 7 또는 도 8과 같이 포스트픽스를 삽입하면 상기 도 4와 같이 중계기를 사용하는 휴대 인터넷 시스템에서, 레인징에 의해 기지국, 중계기 그리고 단말기 사이의 전파 지연 시간(tR + tS + tO)을 RTD로 인식하는 경우에도 포스트픽스의 길이(TP)가 다중경로의 시간차 tR + tS + tO - tA 보다 크면([수학식 5] 참조), 도 9에서 처럼 ISI 현상없이 기지국이 상향링크 신호를 복조할 수 있다. Therefore, when the postfix is inserted into the OFDMA symbol as shown in FIG. 7 or 8, in the portable Internet system using the repeater as shown in FIG. 4, the propagation delay time between the base station, the repeater, and the terminal due to ranging (t R + t). Even if S + t O ) is recognized as an RTD, if the length of the postfix T P is larger than the time difference t R + t S + t O -t A of the multipath (see [Equation 5]), FIG. As such, the base station can demodulate the uplink signal without the ISI phenomenon.
도 9 는 본 발명에 따라 포스트픽스를 삽입한 OFDMA 심볼을 사용하여, 상기 도 4에서 RTD를 tR + tS + tO로 인식하는 경우 기지국 수신단에 도착하는 다중경로 신호 타이밍도를 보여준다. FIG. 9 illustrates a multipath signal timing diagram arriving at a base station receiver when the RTD is recognized as t R + t S + t O in FIG. 4 using an OFDMA symbol inserted with a postfix according to the present invention.
도 9에 도시된 바와 같이, 포스트픽스의 길이(TP)가 3.2us 이상이 되면, 중계기의 상향링크 셀 커버리지(tRU)는 다음의 [수학식 6]에 의해 제한되므로 중계기 의 상향링크 셀 커버리지를 확장할 수 있다. As shown in FIG. 9, when the length of the postfix T P is 3.2us or more, the uplink cell coverage t RU of the repeater is limited by the following Equation 6, so that the uplink cell of the repeater Coverage can be extended.
따라서, 중계기의 셀 커버리지(tRC)는 하향링크 셀 커버리지(tRD)의 관계식과 상향링크 셀 커버리지(tRU)의 관계식에 의해 CP의 시간(Tg)과 포스트픽스의 시간(TP) 중 작은 시간에 의해 제한되며, 하기의 [수학식 7]과 같이 정의된다.Accordingly, the cell coverage t RC of the repeater is based on the relationship between the downlink cell coverage t RD and the uplink cell coverage t RU , and the time T g of the CP and the time T P of the postfix. Is limited by a small time, and is defined as in Equation 7 below.
그러므로, 포스트픽스에 의해 중계기의 셀 커버리지를 확장할 수 있으며, 이로 인해 중계기를 기지국 셀 커버리지 확장용으로 사용할 수 있다. 만약, 포스트픽스의 시간(TP)을 CP의 시간(Tg)과 동일하게 하면, 중계기의 상향링크의 셀 커버리지와 하향링크 셀 커버리지를 동일하게 하여 중계기를 사용할 수 있다. Therefore, the postfix can extend the cell coverage of the repeater, which allows the repeater to be used for base station cell coverage extension. If the time T P of the postfix is equal to the time T g of the CP, the repeater may be used by equalizing the uplink cell coverage and the downlink cell coverage of the repeater.
도 10 은 본 발명에 따라 포스트픽스가 삽입된 휴대 인터넷 OFDMA 심볼을 이용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구현한 일실시예 설명도로서, 포스트픽스가 삽 입된 상기 도 7의 OFDMA 심볼을 이용하여 휴대 인터넷의 프레임 구조를 구성한 일예를 보여준다. 이 경우, 하기의 [표 1]은 휴대 인터넷 OFDMA 심볼의 시스템 변수와 프레임 구성 변수값을 나타낸 것이다. FIG. 10 is a diagram illustrating an embodiment of a portable Internet frame structure using a portable Internet OFDMA symbol inserted with a postfix according to the present invention, wherein the portable Internet using the OFDMA symbol of FIG. An example of the frame structure is shown. In this case, Table 1 below shows system variable and frame configuration variable values of the mobile Internet OFDMA symbol.
도 11 은 본 발명에 따라 포스트픽스가 삽입된 휴대 인터넷 OFDMA 심볼을 이용하여 휴대 인터넷 프레임 구조를 구현한 다른 실시예 설명도로서, 포스트픽스가 삽입된 상기 도 7의 OFDMA 심볼을 상향링크 신호에만 적용하여 휴대 인터넷의 프레임 구조를 구성한 다른 예를 보여준다. 이 경우, 하기의 [표 2]는 휴대 인터넷 OFDMA 심볼의 시스템 변수와 프레임 구성 변수값을 나타낸 것이다. FIG. 11 is a diagram for explaining another embodiment of a portable Internet frame structure using a portable Internet OFDMA symbol inserted with a postfix according to the present invention, and applies the OFDMA symbol of FIG. 7 with a postfix inserted only to an uplink signal. Shows another example of the frame structure of the mobile Internet. In this case, Table 2 below shows system variable and frame configuration variable values of the mobile Internet OFDMA symbol.
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.The present invention described above is capable of various substitutions, modifications, and changes without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains. It is not limited by the drawings.
상기와 같은 본 발명에 따라, 포스트픽스가 삽입된 OFDMA 심볼과 이 OFDMA 심볼을 이용한 휴대 인터넷 프레임 구조를 이용하면, 휴대 인터넷 시스템에서 레인징 신호에 의한 상향링크 시간 동기 방식의 통신으로 인해 중계기 사용시 기지국(AP) 수신신호 및 단말기 수신신호에 ISI가 발생하는 현상을 해결함으로써, 고품질의 통신 서비스를 제공할 수 있으며, 중계기의 셀 반경을 확장하여 사용할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention as described above, if a post-inserted OFDMA symbol and a portable Internet frame structure using this OFDMA symbol are used, the base station is used when the repeater is used due to the uplink time-synchronous communication by the ranging signal in the portable Internet system. (AP) By solving the phenomenon in which ISI occurs in the received signal and the terminal received signal, it is possible to provide a high quality communication service, it is possible to extend the cell radius of the repeater can be used.
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