KR101226043B1 - 기존 ｔｄｄ 기술을 레버리징함으로써 ｆｄｄ 능력을 실현하는 방법 - Google Patents

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Abstract

TDD 캐리어들이 2개의 하프-듀플렉스 FDD 캐리어들로서 작용(behave)하게 하기 위해 주파수의 DL 및 UL 송신들을 오프셋(offset)함으로써 동일한 쌍의 스펙트럼에서 2개의 TDD 캐리어들을 이용하기 위한 시스템들 및 방법들이 개시된다. DL 및 UL 송신 및 수신 기간들은 단 하나의 TDD 캐리어들이 임의의 시간의 인스턴트에서 DL 상으로 송신하고 다른 TDD 캐리어가 UL 상으로 송신하도록 미리 규정된다.

Description

기존 ＴＤＤ 기술을 레버리징함으로써 ＦＤＤ 능력을 실현하는 방법{REALIZING FDD CAPABILITY BY LEVERAGING EXISTING TDD TECHNOLOGY}
본 발명은 2개의 송신 주파수 대역들 중간-프레임 사이에서 802.16e-규정된 WiMAX TDD 캐리어들을 스위칭함으로써 FDD 통신 능력을 제공하고 그에 의해 TDD 캐리어들이 하프 듀플렉스 FDD 캐리어들로서 작용(behave)하게 하기 위해, 기존의 TDD ASIC들, 소프트웨어 및 인프라스트럭처(infrastructure)를 레버리징(leveraging)하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
배경기술로서, 현재 통상적인 와이맥스(worldwide interoperability for microwave access; WiMAX) 프로파일들은 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplexed; FDD) 통신 프로토콜을 지원하지 않는다. 802.16e 표준은 FDD 옵션을 언급하지만, 802.16e에서 FDD 옵션은 전적으로 새로운 프레임 구조(예를 들면, ASIC들 및 소프트웨어)를 필요로 한다. 802.16e에 기술된 FDD 옵션은 어렵고 시간 소모적인 디버깅 절차들을 필요로 하고, 구현된다면, 이것은 현재 WAVE 1 및 WAVE 2 WiMAX 시분할 듀플렉스(TDD) 프로파일들과 상당히 상이하기 때문에, 시스템을 규정 및 개발하는데 상당한 수고와 시간을 필요로 한다.
따라서, 통상적인 WiMAX 프로파일들의 주된 단점은 이들이 TDD 통신만을 지원한다는 점이다. 많은 새로운 주파수 대역들(예를 들면, 미국에서 AWS 및 700 MHz)에서, 이들이 쌍의 대역들이고 FDD 기술들을 지원하도록 되어 있기 때문에, TDD 기술은 본질적으로 제한된다.
본 기술분야에는 상술된 결함들 및 기타 다른 결함들을 해결하는 시스템들 및 방법들에 대한 불충분한 요구가 존재한다.
FDD 통신 솔루션을 규정하기 위한 TDD 송신 캐리어들, 프레임 구조, ASIC들, 및 소프트웨어를 이용하기 위한 방법 및 장치가 제공된다.
하나의 양태에서, 셀룰러 통신 시스템은 다운링크(DL) 주파수 대역 상으로 하나 이상의 모바일 디바이스에 정보를 송신하고, 하나 이상의 모바일 디바이스들로부터 업링크(UL) 주파수 대역 상으로 정보를 수신하는 송신 기지국(base transmission station; BTS), 및 미리 규정된 스위칭 스케줄에 따라 DL 주파수 대역 상으로 송신 신호에 제 1 및 제 2 시분할 듀플렉스(TDD) 캐리어들을 교대로 적용하는 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 처리기를 포함한다. 시스템은 미리 규정된 스위칭 스케줄, TDD 캐리어 아이덴티티(TDD carrier identity), 및 DL 및 UL 주파수 대역들에 관한 정보를 저장하는 메모리를 추가로 포함한다.
또 다른 양태에 따라, FDD 통신을 실행하기 위해 기존의 TDD 통신 구조들을 이용하는 방법은 송신 프레임의 제 1 부분 동안 제 1 TDD 캐리어를 이용하여 DL 주파수 대역 상으로 DL 신호를 송신하는 단계, 송신 프레임의 제 1 부분 동안 제 2 TDD 캐리어를 이용하여 UL 주파수 대역 상으로 UL 신호를 수신하는 단계, 및 송신 프레임의 제 2 부분 동안 제 2 TDD 캐리어를 이용하여 DL 주파수 대역 상으로 DL 신호를 송신하는 단계를 포함한다. 방법은 송신 프레임의 제 2 부분 동안 제 1 TDD 캐리어를 이용하여 UL 주파수 대역 상으로 UL 신호를 수신하는 단계, 및 송신 프레임의 제 1 부분과 제 2 부분 사이에서 발생하는 제 1 전이 갭 동안, DL 주파수 대역 상으로 제 1 TDD 캐리어로부터 제 2 TDD 캐리어로, 및 UL 주파수 대역 상으로 제 2 TDD 캐리어로부터 제 1 TDD 캐리어로 스위칭하는 단계를 추가로 포함한다.
또 다른 양태에 따라, 2개의 TDD 캐리어들이 하프-듀플렉스 FDD 캐리어들로서 작용하게 함으로써 무선 통신을 용이하게 하는 시스템은 송신 프레임의 제 1 부분 동안 제 1 TDD 캐리어를 이용하여 DL 주파수 대역 상으로 DL 신호를 송신하기 위한 수단, 송신 프레임의 제 1 부분 동안 제 2 TDD 캐리어를 이용하여 UL 주파수 대역 상으로 UL 신호를 수신하기 위한 수단, 및 송신 프레임의 제 2 부분 동안 제 2 TDD 캐리어를 이용하여 DL 주파수 대역 상으로 DL 신호를 송신하기 위한 수단을 포함한다. 시스템은 송신 프레임의 제 2 부분 동안 제 1 TDD 캐리어를 이용하여 UL 주파수 대역 상으로 UL 신호를 수신하기 위한 수단, 및 송신 프레임의 제 1 부분과 제 2 부분 사이에서 발생하는 제 1 전이 갭 동안, DL 주파수 대역 상으로 제 1 TDD 캐리어로부터 제 2 TDD 캐리어로, 및 UL 주파수 대역 상으로 제 2 TDD 캐리어로부터 제 1 TDD 캐리어로 스위칭하기 위한 수단을 추가로 포함한다. 부가적으로, 시스템은 송신 프레임의 끝에서 발생하는 제 2 전이 갭 동안, DL 주파수 대역 상으로 제 2 TDD 캐리어로부터 제 1 TDD 캐리어로, 및 UL 주파수 대역 상으로 제 1 TDD 캐리어로부터 제 2 TDD 캐리어로 스위칭하기 위한 수단을 포함한다. 송신, 수신 및 캐리어 스위칭은 통신 이벤트 동안 다수의 송신 프레임들에 걸쳐 반복적으로 실행된다.
본 명세서에 기술된 다양한 양태들의 이점은 TDD 솔루션들이 제한되는 주파수 대역들에 대한 FDD 솔루션이 생성된다는 것이다.
또 다른 이점은 사업자들이 현재 프레임 구조, ASIC들, 및 FDD 옵션을 구현시에 TDD 솔루션의 소프트웨어를 레버리지 및/또는 재-이용할 수 있게 한다는 데에 있다.
또 다른 이점은 FDD 옵션을 구현시에 TDD 솔루션들의 규모의 경제성들을 레버리징함으로써 사업자들 및 운용자들에 대한 비용을 감소시키는 데 있다.
또 다른 이점은 정확한 TDD 솔루션들에 가까운 스펙트럼 효율성을 제공하는데 있다.
또 다른 이점은 듀플렉서를 필요로 하지 않는 하프-듀플렉스 단말들(half-duplex terminals)을 활용함으로써, 풀-듀플렉스 FDD 솔루션에 비해 단말 비용을 감소시키는 데 있다.
또 다른 이점은 802.16e 표준들-규정된 FDD 솔루션을 이용하여 달성될 수 있는 더욱 신속한 타임-투-마켓 FDD 옵션(time-to-market FDD option)을 제공하기 위해 현재 TDD 솔루션을 레버리징하는데 있다.
기술된 혁신의 응용가능성의 또 다른 범위는 하기에 제공된 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나, 상세한 기술 및 특정 예들은 본 발명의 다양한 실시예들을 나타내고 있지만, 본 발명의 기술 사상 및 범주 내의 다양한 변경들 및 수정들이 당업자들에게 명백할 것이므로, 예의 방식으로 주어질 뿐임을 알아야 한다.
본 발명은 방법의 다양한 단계들 및 디바이스의 다양한 부분들의 구성, 배열 및 조합에 존재하고, 그에 의해, 이후 더욱 완전히 기재되고, 특허청구범위에 명확하게 지적되고, 첨부 도면들에 예시된 바와 같이 예상된 목적들이 달성된다.
도 1은 본 명세서에 기술된 다양한 양태들에 따라, 시분할 듀플렉스(TDD) 아키텍처를 이용하여 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 통신을 제공하기 위한 시스템을 도시한 도면.
도 2는 BTS과의 FDD 통신을 위해 이용될 수 있는 모바일 디바이스를 도시한 도면.
도 3은 본 명세서에 기술된 다양한 양태들에 따라, FDD 처리기에 의해 실행될 수 있는 송신/수신 방식(70)의 도면.
도 4는 DL 및 UL송신들이 제 1 및 제 2 주파수 대역들(f1 및 f2)에 각각 변환되어, 각각의 하프-FDD(H-FDD) 캐리어들을 유발하는 2개의 "802.16e WiMAX TDD 캐리어들"을 이용하는 802.16e-기반 WiMAX FDD 송신 방식의 일례를 도시한 도면.
본 발명은 2개의 송신 주파수 대역들 중간-프레임 사이에서 802.16e-규정된 WiMAX TDD 캐리어들을 스위칭함으로써 FDD 통신 능력을 제공하고 그에 의해 TDD 캐리어들이 하프 듀플렉스 FDD 캐리어들로서 작용하게 하기 위해, 기존의 TDD ASIC들, 소프트웨어 및 인프라스트럭처를 레버리징하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명이 특별히 셀룰러 통신 분야에 관련되고, 따라서 이에 특별히 참조하여 기술될 것이지만, 본 발명은 다른 분야들 및 애플리케이션들(applications)에서도 유용성을 가질 수 있다는 것을 알 것이다. 예를 들면, 본 발명은 통신 디바이스들, 게이밍 디바이스들 또는 주파수 재-이용을 개선하고, 간섭을 줄이는 것 등이 바람직한 임의의 다른 디바이스들에서 이용될 수 있다.
지금부터 도면들을 참조하며, 도면들은 예시적인 실시예들을 도시하기 위한 것일 뿐, 청구된 요지를 제한하기 위한 것이 아니며, 도 1은 본 명세서에 기재된 다양한 양태들에 따라, 시분할 듀플렉스(TDD) 아키텍처를 이용하여 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 통신을 제공하기 위한 시스템을 도시한다. 하나의 양태에 따라, 현재 규정된 WiMAX TDD 프로파일들에 현재 기초하여 현재 기존의 WiMAX TDD 솔루션들을 레버리징하는 WiMAX FDD 솔루션이 규정된다. 본 명세서에 기술된 이들 및 다른 양태들은 다른 TDD 무선 에어 기술들에 적용될 수 있으며, WiMAX에 제한되지 않는다.
하나의 실시예에서, WiMAX FDD 솔루션은 WAVE 1 & 2 WiMAX TDD 프로파일들로서 프레임 구조를 유지하고, 상이한 주파수 대역들에서 송신 및 수신을 지원하기 위해 무선 주파수(RF) 레벨로 변경을 행하고, 그에 의해 WAVE 1 & 2 WIMAX TDD 솔루션들을 위해 설계되고 개발된 소프트웨어 및 ASIC들의 레버리징을 용이하게 한다. 따라서, WiMAX FDD 솔루션은 802.16e 표준들-규정된 FDD 솔루션과는 상이한 것이 본 명세서에 기술된다.
도 1에 도시된 시스템은 하나 이상의 모바일 디바이스들(도시되지 않음)로부터 업링크(UL), 또는 역방향 링크(reverse link) 상으로 정보를 수신하기 위한 하나 이상의 수신기들(12)을 포함하는 송수신기 기지국(BTS)(10)을 포함한다. 수신기(12)는 하나 이상의 모바일 디바이스들로부터 수신된 정보 신호들을 디멀티플렉싱 및/또는 디모듈레이팅(demodulating)하는 디멀티플렉서/디모듈레이터(14)에 결합된다. 처리기(16)는 디멀티플렉싱된 신호 데이터를 수신하고, 신호 처리 등과 관련된 정보를 저장하는 기계-판독가능한 메모리(18)에 결합된다. 하나의 실시예에서, 메모리(18)는 무선 및/또는 셀룰러 통신과 연관된 다양한 기능들을 실행하기 위한 알고리즘들(algorithms), 및 당업자들에 의해 알려진 바와 같은 임의의 다른 적합한 통신 프로토콜들을 저장하며, 이러한 기능들은 업링크 상으로 수신된 신호들을 디멀티플렉싱하고, 신호들에 포함된 정보를 처리하고, 다운링크(DL) 또는 순방향 링크(forward link) 상의 송신을 위해 신호들을 생성 및 멀티플렉싱하는 것을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 처리기(16)는 하나 이상의 송신기들(22)에 의해 다운링크 상으로 하나 이상의 모바일 디바이스들(도시되지 않음)에 송신하기 위해 처리기(16)에 의해 생성 또는 중계된 송신 신호들을 멀티플렉싱 및/또는 모듈레이팅하는 멀티플렉서(20)에 결합된다.
수신기(12), 디멀티플렉서(14), 처리기(16), 메모리(18), 멀티플렉서(20) 및 송신기들(22)은 또한, TDD 인프라스트럭처 및 소프트웨어를 이용하여 FDD 통신 프로토콜들을 실행하기 위한 명령들을 수행하는 FDD 처리기(24)에 결합된다. 예를 들면, FDD 처리기(24)는 주파수의 DL 및 UL 송신들을 오프-셋(off-set)함으로써(예를 들면, 2개의 하프-듀플렉스 FDD 캐리어들을 이용하여), 및 도 3에 대해 하기에 기술된 바와 같이, 단 하나의 TDD 캐리어들이 임의의 주어진 시간의 인스턴트(instant)에서 DL 상으로 송신하도록(제 2 TDD 캐리어가 UL 상으로 송신할 때), DL 및 UL 송신/수신 기간들을 규정함으로써, 동일한 쌍의 스펙트럼에서 2개의 TDD 캐리어들을 이용할 수 있다.
도 2는 BTS(10)과의 FDD 통신을 위해 이용될 수 있는 모바일 디바이스(50)를 도시한다. 모바일 디바이스(50)는 셀룰러 폰, 랩탑, 스마트 폰, 무선 계산 디바이스 또는 임의의 다른 적합한 무선 통신 디바이스일 수 있다. 모바일 디바이스(50)는 하나 이상의 기지국들로부터 DL 상으로 정보를 수신하기 위한 하나 이상의 수신기들(52)을 포함한다(도 1). 수신기(52)는 기지국(들)으로부터 수신된 정보 신호들을 디멀티플렉싱 및/또는 디모듈레이팅하는 디멀티플렉서/디모듈레이터(54)에 결합된다. 처리기(56)는 디멀티플렉싱된 신호 데이터를 수신하고, 신호 처리 등에 관한 정보를 저장하는 기계-판독가능한 메모리(58)에 결합된다. 하나의 실시예에서, 메모리(58)는 무선 및/또는 셀룰러 통신과 연관된 다양한 기능들을 실행하기 위한 알고리즘들, 및 당업자들에 의해 알려진 바와 같은, 임의의 다른 적합한 통신 프로토콜들을 저장하며, 이러한 기능들은 다운링크 상으로 수신된 신호들을 디멀티플렉싱하고, 신호들에 포함된 정보를 처리하고, UL 상의 송신을 위해 신호들을 생성 및 멀티플렉싱하는 것을 포함하지만, 이에 제한되지 않는다. 처리기(56)는 하나 이상의 송신기들(62)에 의해 DL 상으로 하나 이상의 기지국들에 송신하기 위해 처리기(56)에 의해 생성 또는 중계된 송신 신호들을 멀티플렉싱 및/또는 모듈레이팅하는 멀티플렉서(60)에 결합된다.
수신기(52), 디멀티플렉서/디모듈레이터(54), 처리기(56), 메모리(58), 멀티플렉서(60) 및 송신기들(62)은 또한, TDD 인프라스트럭처 및 소프트웨어를 이용하여 FDD 통신 프로토콜들을 실행하기 위한 명령들을 수행하는 FDD 처리기(64)에 결합된다. 예를 들면, FDD 처리기(64)는 주파수의 DL 및 UL 송신들을 오프-셋함으로써(예를 들면, 2개의 하프-듀플렉스 FDD 캐리어들을 이용함), 및 도 3에 대해 하기에 기술된 바와 같이, 단 하나의 TDD 캐리어들이 임의의 주어진 시간 인스턴트에서 DL 상으로 송신하도록(제 2 TDD 캐리어가 UL 상으로 송신할 때), DL 및 UL 송신/수신 기간들을 규정함으로써, 동일한 쌍의 스펙트럼에서 2개의 TDD 캐리어들을 이용할 수 있다.
도 3은 본 명세서에 도시된 다양한 양태들에 따라, FDD 처리기에 의해 실행될 수 있는 것과 같은, 송신/수신 방식(70)의 예시이다. 이 통신 프로토콜을 이용하여, BTS 및 모바일 단말들은 이들이 DL 대 UL 송신에 대한 주파수 변환으로의 수정과 함께 TDD 통신 프로토콜을 이용하고 있는 것처럼 작용할 수 있다. BTS은 2개의 쌍의 주파수 대역들(72, 74)을 포함하는 전체 쌍의 주파수 대역폭을 활용하고, 따라서, 정확한 FDD 시스템과 유사한 스펙트럼 효율성을 달성한다. 제 1 주파수 대역(72)은 DL 송신에 전용이고, 제 2 주파수 대역(74)은 업링크 송신에 전용이다. 일례에 따라, 제 1 주파수 대역(72)은 대략 1710kHz 내지 1755kHz이고, 제 2 주파수 대역(74)은 대략 2110kHz 내지 2155kHz이다. 다른 예들에서, 주파수 대역들(72, 74)의 쌍의 스펙트럼은 T-GSM 380, T-GSM 410, GSM 450, GSM 480, GSM 710, GSM 750, T-GSM 810, GSM 850, P-GSM 900, E-GSM 900, R-GSM 900, T-GSM 900, DCS 1800, PCS 1900 등과 같은, 모바일을 위한 글로벌 시스템(global system for mobile; GSM) 통신 쌍의 스펙트럼 대역과 일치한다. 기술된 양태들은 상술된 쌍의 스펙트럼 대역폭들에 제한되는 것이 아니라, 임의의 적합한 쌍의 스펙트럼 대역폭들과 함께 이용될 수 있다는 것을 알 것이다.
통신 방식(70)은 시간의 함수로서 주파수를 보여주며, 제 1 DL 송신 기간(76)은 DL 송신이 제 1 주파수 대역(72)을 통해 제 1 TDD 캐리어(TDD 캐리어(1))를 이용하여 발생하게 하고, 제 1 UL 송신 기간(78)은 UL 송신이 제 2 주파수 대역(74)을 통해 제 2 TDD 캐리어(TDD 캐리어(2))를 이용하여 발생하게 한다. 미리 결정된 시간에서, UL 송신도 DL 송신도 발생하지 않는 전이 기간(80)이 실행된다. 하나의 실시예에서, 다른 지속구간들이 예상될지라도, 전이 기간은 대략 60㎲의 지속구간을 갖는다. 전이 기간 동안, 캐리어들은 제 2 DL 송신 기간(82) 동안, DL 송신이 제 2 TDD 캐리어를 이용하여 제 1 주파수 대역(72) 상으로 발생하고, UL 송신이 제 1 TDD 캐리어를 이용하여 제 2 주파수 대역(74)을 통해 발생하도록 스위칭된다. 따라서, 전이 기간은 UL 및 DL 송신이 동일한 TDD 캐리어를 이용하여 두 주파수 대역들 상으로 동시에 발생하지 않게 보장하도록 이용되어, TDD 솔루션의 레버리징을 용이하게 한다. 제 2 송신 기간들(82, 84)의 끝에서, 또 다른 송신 기간이 이용되고, 각각의 DL 및 UL 송신 캐리어들은 다시 스위칭된다.
도 4는 제 1 및 제 2 주파수 대역들(f1 및 f)로 변환된 DL 및 UL 송신들과 함께 2개의 "802.16e WiMAX TDD 캐리어들"을 이용하는 802.16e-기반 WiMAX FDD 송신 방식(100)의 예를 도시하며, 주파수들 각각은 각각의 하프-FDD(H-FDD) 캐리어들을 유발한다. 2개의 TDD 캐리어들은 여러 송신 프레임들에 걸쳐 공유된(H-FDD 캐리어(1)) 및 공유되지 않은(H-FDD 캐리어(2)) 심볼들로서 예시된다. 하나의 예에서, 송신 프레임은 47개의 심볼을 포함하며, 각각은 약 100㎲ 길이이다. 제 1 및 제 2 TDD 캐리어들은 예를 들면 2개의 상이한 프리엠블들(preambles)을 이용함으로써 서로 구별될 수 있다. 초기에, 모바일 디바이스는 높은 상관(예를 들면, 모바일들은 주어진 모바일의 구성에 의존하여 상이한 순서들로 프리엠블들을 검색하도록 프로그래밍된다)을 생성하는 것을 찾기 위해 모든 프리엠블들을 검색한다.
예시된 예는 29:18의 DL:UL 심볼비를 이용하는 하나의 WiMAX H-FDD 캐리어가 19:27의 DL:UL 심볼비를 이용하는 제 2 WiMAX H-FDD 캐리어와 어떻게 조합될 수 있는지를 보여준다. 도면은 또한, H-FDD 캐리어(2)의 프리엠블의 시간 오프셋이 어떻게 적용되어, 프리엠블이 제 1 H-FDD 캐리어의 송신 시간 갭(TTG) 간격 동안 송신되는지를 보여준다. TTG 동안 제 1 H-FDD 캐리어를 이용하여 어떠한 데이터도 송신되지 않고, 제 1 H-FDD 캐리어의 UL은 주파수 f2로 송신된다. 따라서, H-FDD 캐리어(1)로부터의 프리엠블/FCH/DL 및 UL/DL-MAP 트래픽만이 시간(t1 내지 t2)까지 송신되며, 이 기간은 하나의 예로 약 1.8ms가 될 수 있다. 이 시점에서, 모바일 디바이스는 DL 주파수 대역 f1에서 2개의 프리엠블들을 인식할 것이다. 랜덤함으로 인해, 일부 모바일들은 H-FDD 캐리어(1)로부터의 프리엠블을 따라갈 것이고(lock onto), 다른 모바일들은 H-FDD 캐리어(2)로부터의 프리엠블을 따라갈 것이다. 당업자에 의해 알려질 바와 같이, 과잉한 수의 모바일들이 캐리어들 중 하나를 따라가는 상황이 발생하면, 로드 밸런싱 절차들(load balancing procedures)은 더 무겁게 로딩된 캐리어로부터 덜 무겁게 로딩된 캐리어로 이용자들을 이동시키기 위해 이용될 수 있다.
예시된 바와 같이, DL 송신은 어떤 기간 동안(생략 부호들로 도시됨) 주파수 f1 상에서 발생한다. m번째 프레임에서 심볼 m18 후에, 송신 시간 갭(TGG)이 발생되며, 이것은 예를 들면, 대략 150㎲이 될 수 있다. H-FDD 캐리어(1)를 이용한 대역 f1 상의 DL 송신과 동시에, UL 송신은 심볼 j47에서 j번째 프레임의 끝까지 H-FDD 캐리어(2)를 이용하여 주파수 대역 f2를 통해 발생한다. j번째 프레임의 완료시, 수신 시간 갭(RTG)이 발생하며, 이것은 대략 60㎲이 될 수 있다(예를 들면, 또는 지속구간에서 하나보다 작은 심볼). 그 후에, DL 송신은 주파수 대역 f2 상으로 H-FDD 캐리어(2)에 스위칭하고, 프리엠블은 그 후에 모바일 디바이스들이 DL 주파수 대역 f2 상에서 새로운 캐리어를 식별하도록 하기 위해 송신된다. DL에 대한 프레임 제어 헤더(FCH) 정보는 그 후에 k번째 프레임(예를 들면, H-FDD 캐리어(1)의 완료된 j번째 프레임을 뒤따름) 상으로 송신되고, 모바일 디바이스들에 대한 송신 스케줄들을 기술하는 DL 및 UL 맵핑 정보가 뒤따른다. 한편, H-FDD 캐리어(2)의 m번째 프레임은 UL 송신 주파수 대역 f2 상으로 심볼 m21과 함께 다시 시작한다. 이 예에서, m번째 프레임 심볼들(m19 및 m20)은 주파수 대역들(f1 및 f2) 사이의 캐리어들을 스위칭하기 위한 전이 시간(예를 들면, 시간 t1과 t2 사이)이 이들 2개의 심볼들과 중첩하는 약 150㎲의 기간을 점유하기 때문에, 송신을 위해서 이용되지 않는다.
주파수 대역 f2 상으로 H-FDD 캐리어(1)의 m번째 프레임의 47번째 심볼의 완료시, 또 다른 RTG 기간이 발생하고, DL 송신은 심볼 k28 동안 H-FDD 캐리어(2)를 이용하는 주파수 대역 f1 상에서 발생한다. 시간들 t3과 t4 사이에서 전이 갭이 발생하며, 캐리어(1)가 n번째 프레임 송신을 시작할 때, H-FDD 캐리어(1) 프리엠블 정보가 주파수 대역 f1 상으로 송신되는 동안, 대략 100㎲의 지속구간이 될 수 있다(예를 들면, 하나의 심볼). 주파수 대역 f1 상의 캐리어(1)의 심볼 n1 동안, FCH 및 DL 맵 정보가 송신되고, UL 송신은 심볼 k30에서 캐리어(2)를 이용하여 주파수 대역 f2 상으로 재시작한다. 심볼 k29는 캐리어들(1 및 2)이 주파수 대역들 f1과 f2 사이에서 스위칭될 때 전이 갭과 중첩하기 때문에, 심볼 k29가 도면에서 생략되었음을 유념한다.
적당한 시간 값들을 이용하는 또 다른 예에서, 일련의 시점들이 도시되며, t1 내지 t9로 라벨이 붙여져 있다. t1이 5.0ms에서 발생하면, t2는 예를 들면, 약 5.15ms에서 발생할 수 있다. t3의 시간 값은 약 7.98(예를 들면, 100㎲의 지속구간을 각각 갖는 대략 28개의 심볼들)이다. 시간 t4는 그 후에 8.09ms에서 발생할 수 있다(예를 들면, t3후에 약 100㎲). 시간 t5는 약 9.73ms에서 발생할 수 있거나, t4후에 약 16개의 심볼들(예를 들면, 1.8ms)에서 발생할 수 있다. 심볼들이 약 100㎲의 길이이기 때문에, 시간들(t6 및 t7)은 약 9.84 및 9.94ms에서 각각 발생할 수 있다. 시간 t8은 t7에서 시작하는 60㎲ RTG의 다음에 약 10.0ms에서 발생할 수 있다. 시간 t9는 t8에서 시작하는 캐리어 전이 갭 후에 약 10.15ms에서 발생한다.
상술된 예들은 자연스럽게 예시되어 있는 것이며, 본 명세서에 기술된 캐리어 스위칭 방식은 상술된 특정 시간 맵핑, 심볼 아이덴티티들, 전이 갭 지속구간들, 주파수 대역들, UL:DL 비들 등에 제한되지 않는 것임을 알 것이다.
상기 기술은 본 발명의 특정 실시예들의 개시를 제공하기 위한 것일 뿐이며, 이에 제한되기 위한 것으로 의도되지 않는다. 이와 같이, 본 발명은 상술된 실시예들에만 제한되지 않는다. 오히려, 당업자는 본 발명의 범위 내에 있는 대안적인 실시예들을 생각할 수 있다는 것을 인식한다.
10: 기지국 12, 52: 수신기(들)
14: 디멀티플렉서 16, 56: 처리기(들)
18, 58: 메모리 20, 60: 멀티플렉서
22, 62: 송신기(들) 24, 64: FDD 처리기(들)
50: 모바일 디바이스
54: 디멀티플렉서/디모듈레이터

Claims (10)

  1. 셀룰러 통신 시스템에 있어서:
    다운링크(DL) 주파수 대역(72) 상으로 하나 이상의 모바일 디바이스들(50)에 정보를 송신하고, 상기 하나 이상의 모바일 디바이스들(50)로부터 업링크(UL) 주파수 대역(74) 상으로 정보를 수신하는 송신 기지국(base transmission station; BTS)(10);
    미리 규정된 스위칭 스케줄에 따라 DL 주파수 대역(72) 상으로 송신 신호에 제 1 및 제 2 시분할 듀플렉스(time division duplexed; TDD) 캐리어들(carriers)을 교대로 적용하는 주파수 분할 듀플렉스(FDD) 처리기(24); 및
    상기 미리 규정된 스위칭 스케줄과, TDD 캐리어 아이덴티티(TDD carrier identity)와, DL 및 UL 주파수 대역들에 관한 정보를 저장하는 메모리(18)를 포함하고,
    상기 FDD 처리기(24)는 송신 프레임의 제 1 부분 동안 상기 송신 신호에 상기 제 1 TDD 캐리어를 적용하고, 상기 송신 프레임의 제 2 부분 동안 상기 송신 신호에 상기 제 2 TDD 캐리어를 적용하고, 상기 FDD 처리기가 상기 제 1 TDD 캐리어로부터 상기 제 2 TDD 캐리어로 스위칭하는 동안 제 1 전이 갭을 적용하고, 상기 BTS은 상기 제 1 전이 갭 동안 상기 UL 주파수 대역(74) 상으로 정보를 수신하지 않고,
    상기 FDD 처리기(24)는 상기 FDD 처리기(24)가 상기 DL 주파수 대역 상에서 다음 송신 프레임의 제 1 부분의 송신을 위해, 상기 제 2 TDD 캐리어로부터 상기 제 1 TDD 캐리어로 스위칭하는 동안 제 2 전이 갭을 적용하고, 상기 제 2 전이 갭은 상기 제 1 전이 갭보다 짧은, 셀룰러 통신 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 BTS(10)은 상기 송신 프레임의 상기 제 1 부분에 대해 상기 제 1 TDD 캐리어를 이용하고, 상기 송신 프레임의 상기 제 2 부분에 대해 상기 제 2 TDD 캐리어를 이용하여 상기 DL 주파수 대역(72) 상으로 송신하고, 상기 BTS은 상기 송신 프레임의 상기 제 1 부분에 대해 상기 제 1 TDD 캐리어를 이용하고, 상기 송신 프레임의 상기 제 2 부분에 대해 상기 제 2 TDD 캐리어를 이용하여, 상기 UL 주파수 대역(74) 상으로 수신하는, 셀룰러 통신 시스템.
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신 프레임의 상기 제 1 부분은 N개의 심볼들을 포함하고, N은 양의 정수이고, 상기 송신 프레임의 상기 제 2 부분은 (M - N)개의 심볼들을 포함하고, M은 프레임당 심볼들의 수인, 셀룰러 통신 시스템.
  5. 삭제
  6. 제 1 항에 있어서,
    동일한 TDD 캐리어를 이용하여 상기 DL 주파수 대역(72) 상의 송신 및 상기 UL 주파수 대역(74) 상의 수신의 동시 발생을 방지하기 위해, 각 전이 갭(80)의 직전에 상기 UL 주파수 대역(74) 상의 수신 시간 갭(receive time gap; RTG)을 추가로 포함하는, 셀룰러 통신 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 동일한 TDD 캐리어를 이용하여 상기 DL 주파수 대역(72) 상의 송신 및 상기 UL 주파수 대역(74) 상의 수신의 동시 발생을 방지하기 위해, 제 1 전이 갭(80)에 앞선 심볼 동안 송신 시간 갭(transmission time gap; TTG)을 추가로 포함하는, 셀룰러 통신 시스템.
  8. FDD 통신을 실행하기 위해 기존의 TDD 통신 구조들을 이용하는 방법에 있어서:
    송신 프레임의 제 1 부분 동안 제 1 TDD 캐리어를 이용하여 DL 주파수 대역(72) 상으로 DL 신호를 송신하는 단계;
    상기 송신 프레임의 상기 제 1 부분 동안 제 2 TDD 캐리어를 이용하여 UL 주파수 대역(74) 상으로 UL 신호를 수신하는 단계;
    상기 송신 프레임의 제 2 부분 동안 상기 제 2 TDD 캐리어를 이용하여 상기 DL 주파수 대역(72) 상으로 상기 DL 신호를 송신하는 단계;
    상기 송신 프레임의 상기 제 2 부분 동안 상기 제 1 TDD 캐리어를 이용하여 상기 UL 주파수 대역(74) 상으로 상기 UL 신호를 수신하는 단계;
    상기 송신 프레임의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이에서 발생하는 제 1 전이 갭 동안, 상기 DL 주파수 대역(72) 상으로 상기 제 1 TDD 캐리어로부터 상기 제 2 TDD 캐리어로, 및 상기 UL 주파수 대역(74) 상으로 상기 제 2 TDD 캐리어로부터 상기 제 1 TDD 캐리어로 스위칭하는 단계;
    상기 송신 프레임의 끝에서 발생하는 제 2 전이 갭 동안, 상기 DL 주파수 대역(72) 상으로 상기 제 2 TDD 캐리어로부터 상기 제 1 TDD 캐리어로, 및 상기 UL 주파수 대역(74) 상으로 상기 제 1 TDD 캐리어로부터 상기 제 2 TDD 캐리어로 스위칭하는 단계; 및
    동일한 TDD 캐리어를 이용하여 상기 DL 주파수 대역(72) 상의 송신 및 상기 UL 주파수 대역(74) 상의 수신의 동시 발생을 방지하기 위해, 각 전이 갭의 직전에 상기 UL 주파수 대역 상의 수신 시간 갭(RTG)을 이용하는 단계를 포함하고,
    상기 송신 프레임의 상기 제 1 부분은 N개의 심볼들을 포함하고, N은 양의 정수이고, 상기 송신 프레임의 상기 제 2 부분은 (M - N)개의 심볼들을 포함하고, M은 프레임당 심볼들의 수이고, 상기 제 2 전이 갭은 상기 제 1 전이 갭보다 짧은, 기존의 TDD 통신 구조 이용 방법.
  9. 삭제
  10. 2개의 TDD 캐리어들이 하프-듀플렉스 FDD 캐리어들로서 작용(behave)하게 함으로써 무선 통신을 용이하게 하는 시스템에 있어서:
    송신 프레임의 제 1 부분 동안 제 1 TDD 캐리어를 이용하여 DL 주파수 대역(72) 상으로 DL 신호를 송신하기 위한 수단(16, 18, 20, 22, 24);
    상기 송신 프레임의 상기 제 1 부분 동안 제 2 TDD 캐리어를 이용하여 UL 주파수 대역(74) 상으로 UL 신호를 수신하기 위한 수단(12, 14);
    상기 송신 프레임의 제 2 부분 동안 상기 제 2 TDD 캐리어를 이용하여 상기 DL 주파수 대역(72) 상으로 상기 DL 신호를 송신하기 위한 수단(16, 18, 20, 22, 24);
    상기 송신 프레임의 상기 제 2 부분 동안 상기 제 1 TDD 캐리어를 이용하여 상기 UL 주파수 대역 상으로 상기 UL 신호를 수신하기 위한 수단(12, 14);
    상기 송신 프레임의 상기 제 1 부분과 상기 제 2 부분 사이에서 발생하는 제 1 전이 갭 동안, 상기 DL 주파수 대역 상으로 상기 제 1 TDD 캐리어로부터 상기 제 2 TDD 캐리어로, 및 상기 UL 주파수 대역 상으로 상기 제 2 TDD 캐리어로부터 상기 제 1 TDD 캐리어로 스위칭하기 위한 수단(64); 및
    상기 송신 프레임의 끝에서 발생하는 제 2 전이 갭 동안, 상기 DL 주파수 대역 상으로 상기 제 2 TDD 캐리어로부터 상기 제 1 TDD 캐리어로, 및 상기 UL 주파수 대역 상으로 상기 제 1 TDD 캐리어로부터 상기 제 2 TDD 캐리어로 스위칭하기 위한 수단(24)을 포함하고;
    송신, 수신, 및 캐리어 스위칭은 통신 이벤트 동안 다수의 송신 프레임들에 걸쳐 반복적으로 실행되며,
    상기 송신 프레임의 상기 제 1 부분은 N개의 심볼들을 포함하고, N은 양의 정수이고, 상기 송신 프레임의 상기 제 2 부분은 (M - N)개의 심볼들을 포함하고, M은 프레임당 심볼들의 수이고, 상기 제 2 전이 갭은 상기 제 1 전이 갭보다 짧은, 무선 통신을 용이하게 하는 시스템.
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