KR101391727B1 - 통신 시스템에서 프레임 구성 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 H-FDD 방식의 이동 단말기와 통신하는 기지국은 제 1 주파수 대역에서 제 1 그룹에 포함된 이동 단말기들의 하향링크 데이터를 포함한 제 1 서브 프레임과 제 2 그룹에 포함된 이동 단말기들의 하향링크 데이터를 포함한 제 2 서브 프레임은 제 1 송/수신 천이 갭과 제 1 수/송신 천이 갭이 더해진 구간만큼 이격하고, 제 2 주파수 대역에서 제 2 그룹에 포함된 이동 단말기들의 상향링크 데이터를 포함한 제 3 서브 프레임과 상기 제 1 그룹에 포함된 이동 단말기들의 상향링크 데이터를 포함한 제 4 서브 프레임은 1개의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼 구간만큼 이격하여 프레임을 구성한다.

H-FDD, 송/수신 천이 갭, 수/송신 천이 갭

Description

통신 시스템에서 프레임 구성 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONSTRUCTING A FRAME IN A COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 프레임 구성 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적인 통신 시스템에서 송수신기, 일 예로, 기지국 (BS: Base Station) 또는 이동 단말기 (MS: Mobile Station)는 상호 데이터 교환을 위해서 프레임(frame) 구조를 사용한다. 상기한 통신 시스템은 기지국과 이동 단말기 간에 데이터 전송을 위한 프레임 구조를 사용하며, 이에 따라 상기 기지국은 각 프레임의 자원을 이동 단말기들에게 효율적으로 할당하여 사용하도록 한다.

그러면, 상기 통신 시스템에서 기지국이 이동 단말기와 프레임을 사용하여 데이터를 송수신하는 경우 프레임 구조를 하기의 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1은 일반적인 통신 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 상기 통신 시스템은 일 예로, TDD 방식을 사용한다고 가정하기로 한다. 상기 통신 시스템의 기지국과 이동 단말기 간에 송수신되는 프레임을 일 예로 설명하기로 한다.

하나의 프레임은 하향링크(downlink) 구간과 상향링크(uplink) 구간을 포함한다. 상기 하향링크 구간은 프리앰블(preamble), 맵(map), 하향링크 데이터 버스트를 포함하고, 상기 상향링크 프레임 구간은 상향링크 데이터 버스트를 포함한다.

상기 프리앰블은 동기 획득을 수행하기 위한 정보를 포함한다.

상기 맵은 상기 프레임에 포함된 프레임 제어 헤더 등으로부터 복원이 가능한 정보이며, 상기 프레임 내에 데이터 버스트의 위치, 크기 등과 같은 데이터 추출 정보와 수신기에 서비스를 제공하기 위한 여러 가지 정보를 포함한다. 따라서 상기 프레임을 수신한 수신기는 상기 맵 정보를 분석함으로써 상기 프레임 내 상기 이동 단말기에게 수신되는 데이터 버스트를 추출한다.

상기 하향링크 데이터 버스트는 기지국이 이동 단말기로 송신하는 하향링크 데이터이고, 상기 상향링크 데이터 버스트는 이동 단말기가 기지국으로 송신하는 상향링크 데이터이다.

또한, 상기 프레임은 송/수신 천이 갭 (TTG: Transmit/receive Transition Gap, 이하 'TTG'라 칭하기로 한다)과 수/송신 천이 갭 (RTG: Receive/transmit Transition Gap, 이하 'RTG'라 칭하기로 한다)을 포함하고 있다. 여기서 상기 TTG와 상기 RTG는 상기 프레임을 통한 데이터 송수신 시 보호 구간 역할을 수행한다.

도 1은 두 개의 프레임을 도시하고 있다. 일 예로 하나의 프레임 구간의 길이는 2msec 내지 20msec의 값을 가진다. 여기서는 5msec (하향링크 구간 + 상향링크 구간 + TTG + RTG)인 경우를 가정한다. 상기 도면에 도시된 A 심볼들과 B 심볼들의 합은 일 예로 47 심볼들 (47 symbols = A symbols + B symbols)이라고 가정한다.

도 1은 기지국과 이동 단말기가 데이터 송수신에 TDD 방식을 사용하는 경우를 일 예로 설명한 것이다. 상기 TDD 방식을 사용하는 기지국과 이동 단말기는 상향링크와 하향링크에 동일한 주파수 대역을 시간 영역에서 분할하여 사용한다.

하지만 상기 기지국과 상기 이동 단말기가 주파수 분할 듀플렉스 (FDD: Frequency Division Duplex) 방식을 사용하는 경우에는 주파수 영역을 구분하여 사용하므로, TDD 방식에서 사용되는 프레임 구조를 사용할 경우 자원 효율 면에서 낭비가 심하다. 예를 들어 FDD 방식의 통신 시스템을 고려하기로 한다. 상기 FDD 방식의 통신 시스템은 적어도 두 개의 주파수 대역을 사용하여 기지국과 이동 단말기가 데이터를 송수신하는 것이 가능하다.

상기 FDD 통신 시스템은 전 이중 방식으로 동작하는 FDD 방식, 즉 전 이중 FDD (Full duplex-Frequency Division Duplex, 이하 'F-FDD'라 칭하기로 한다) 방식과 반 이중 방식으로 동작하는 FDD 방식, 즉 반 이중 FDD (Half duplex-Frequency Division Duplex, 이하 'H-FDD'라 칭하기로 한다)으로 구분할 수 있다.

상기 F-FDD 방식은 이동 단말기가 제 1 주파수 대역을 통해 기지국으로부터 신호를 수신하고, 상기 이동 단말기는 제 2 주파수 대역을 통해 상기 기지국으로 신호를 송신한다. 하지만, 상기 H-FDD 방식은 이동 단말기가 제 1 주파수 대역을 통해 기지국으로부터 신호를 수신하면서 제 2 주파수 대역을 통해 상기 기지국으로 신호를 송신할 수 없다.

기본적으로 F-FDD 기능을 가지는 기지국은 F-FDD 방식의 이동 단말기뿐만 아니라, H-FDD 기지국이 F-FDD 방식의 이동 단말기와 H-FDD 방식의 이동 단말기를 동시에 지원하는 경우나 H-FDD 방식의 이동 단말기만을 지원하는 경우에 기본적으로 H-FDD 방식의 이동 단말기에 맞추어서 프레임 구조가 설계되어야 한다.

따라서 상기 H-FDD 방식을 사용하는 통신 시스템은 이동 단말기가 제 1 주파수 대역을 통해 신호를 수신한 후, 제 2 주파수 대역을 통해 신호를 송신할 수 있도록 하향링크 구간과 상향링크 구간 사이에 보호 구간, 즉 동작 전환 구간을 설정해야 한다.

이때, 상기 통신 시스템은 H-FDD 방식에 따라 이동 단말기가 신호를 수신하는 주파수 대역과 신호를 전송하는 주파수 대역이 다르기 때문에 도 1에 도시된 바와 같이 TDD 방식과 동일하게 동작 전환 구간을 설정할 수 없다. 따라서 상기 H-FDD 방식을 사용하는 통신 시스템에서 이동 단말기의 동작 전환을 위한 구간을 포함하는 프레임 구조를 필요로 한다.

따라서 본 발명의 목적은 통신 시스템에서 프레임 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 H-FDD 방식을 사용하는 통신 시스템의 프레임 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 H-FDD 방식을 사용하는 통신 시스템의 동작 전환 구간이 설정된 프레임 구성 장치 및 방법을 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 전 이중 주파수 듀플렉스 방식을 지원하는 기지국에서 반 이중-주파수 분할 듀플렉스 방식의 이동 단말기와 프레임을 송/수신하는 방법은, 제 1 주파수 대역에서 제 1 그룹에 속하는 이동 단말기들에게 제공할 하향링크 데이터를 포함한 제 1 서브 프레임과 제 2 그룹에 속하는 이동 단말기들에게 제공할 하향링크 데이터를 포함한 제 2 서브 프레임을 제 1 송/수신 천이 갭과 제 1 수/송신 천이 갭이 더해진 구간만큼 이격 시켜 송신하는 과정과, 제 2 주파수 대역에서 하나의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼 구간만큼 이격되어 전송되는 상기 제 2 그룹에 속하는 이동 단말기들의 상향링크 데이터를 포함한 제 3 서브 프레임과 상기 제 1 그룹에 속하는 이동 단말기들의 상향링크 데이터를 포함한 제 4 서브 프레임을 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위한 반 이중-주파수 분할 듀플렉스 방식의 이동 단말기와 프레임을 송/수신하는 기지국은, 제 1 주파수 대역에서 제 1 그룹에 속하는 이동 단말기들에게 제공할 하향링크 데이터를 포함한 제 1 서브 프레임과 제 2 그룹에 속하는 이동 단말기들에게 제공할 하향링크 데이터를 포함한 제 2 서브 프레임을 제 1 송/수신 천이 갭과 제 1 수/송신 천이 갭이 더해진 구간만큼 이격 시켜 송신하는 송신기와, 제 2 주파수 대역에서 하나의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼 구간만큼 이격되어 전송되는 상기 제 2 그룹에 속하는 이동 단말기들의 상향링크 데이터를 포함한 제 3 서브 프레임과 상기 제 1 그룹에 속하는 이동 단말기들의 상향링크 데이터를 포함한 제 4 서브 프레임을 수신하는 수신기를 포함한다.

본 발명은, 통신 시스템에서 H-FDD 방식의 이동 단말기와 통신하는 경우, 시분할 듀플렉스 방식의 프레임 구성에 포함되는 심볼들 중 하나 이상의 심볼들을 동작 전환 구간으로 추가적으로 사용하여 상기 H-FDD 방식의 동작 전환 구간을 설정함으로써, 상기 시분할 복신 방식의 프레임 구조를 최대한 유지하면서 이동 단말기가 원활하게 동작을 전환할 수 있는 이점을 갖는다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

본 발명은 통신 시스템에서 프레임 구성 장치 및 방법을 제공한다. 특히, 본 발명은 F-FDD 방식의 기지국이 H-FDD 방식의 이동 단말기를 지원하기 위한 프레임 구성 장치 및 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 통신 시스템의 송수신기는 일 예로 기지국 또는 이동 단말기라고 가정하기로 한다. 상기 기지국과 상기 이동 단말기는 FDD 방식을 사용할 수 있다. 상기 FDD 방식은 F-FDD와 H-FDD 방식을 사용하여 상호 간에 통신할 수 있다. 본 발명에서는 이동 단말기가 특히, H-FDD 방식을 사용하여 기지국과 통신하는 경우를 가정하여 설명하기로 한다. 따라서 본 발명의 이동 단말기는 데이터 송수신 시에 반 이중 방식으로 동작, 즉 특정 시점에서 데이터 송신 또는 수신 중 하나의 동작만을 수행한다고 가정한다.

기존의 TDD 방식을 사용하는 통신 시스템에서는 TTG와 RTG를 포함한다.

예를 들어, 대역폭이 10M인 경우, TDD 시스템은 이동 단말기의 동작 전환을 위한 최대 이동 단말기 TTG (Subscriber Station Transmit/receive Transition Gap, 이하 'SSTTG'라 칭하기로 한다)과 이동 단말기 수/송신 천이 갭 (SSRTG: Subscriber Station Receive/transmit Transition Gap)은 50us를 고려한다. 여기서 TTG는 SSRTG와 라운드 트립 딜레이 (Round Trip Delay, 이하 'RTD'라 칭하기로 한다)를 더한 값으로 설정되고, RTG는 SSTTG에서 RTD를 뺀 값으로 설정된다.

한편, H-FDD 시스템에서는 SSTTG와 SSRTG 값이 현재의 50us보다 큰 100us 정도의 값으로 설정해야 한다. 하기의 설명에서는 TDD 시스템의 TTG와 RTG를 각각 TTG'과 RTG'으로 칭하기로 한다.

TDD 시스템은 대역폭이 일 예로, 10M인 경우에는 하나의 프레임은 47개의 직교 주파수 분할 다중 접속 (Orthogonal Frequency Division Multiplex Access, 이하 'OFDMA'라 칭하기로 한다) 심볼들과 하나의 TTG(TDD)와 하나의 RTG(TDD)를 포함한다. 이때, 하나의 OFDMA 심볼은 일 예로, 102.87us의 크기로 구성된다. 이때, F-FDD 시스템은 H-FDD 방식의 이동 단말기의 동작 전환을 위해 TTD시스템의 SSTTG와 SSRTG보다 100us를 더 필요로 한다. 따라서 F-FDD 시스템은 TDD 시스템의 47개의 OFDMA 심볼들 중 하나의 OFDMA 심볼을 이용하여 TTG(TDD) 구간과 RTG(TDD) 구간을 확장하여 일 예로, 하기의 수학식 1과 같이 H-FDD 방식의 단말에 대한 TTG와 RTG로 사용할 수 있다.

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여기서 TTG는 H-FDD 방식으로 동작하는 이동 단말기의 TTG를 나타내고, RTG는 H-FDD 방식으로 동작하는 이동 단말기의 RTG를 나타내고, TTG'는 TDD 방식으로 동작하는 이동 단말기의 TTG를 나타내고, RTG'는 TDD 방식으로 동작하는 이동 단말기의 RTG를 나타낸다.

상기 수학식 1에서 H-FDD 방식으로 동작하는 이동 단말기의 TTG와 RTG는 TDD 방식의 통신 시스템에서 TTG'과 RTG'에 한 개의 OFDMA 심볼의 반(1/2)이 추가된 값으로 설정된 것을 일 예로 설명하였다. 그러므로 상기 TTG'와 상기 RTG'에 적어도 하나의 OFDMA 심볼을 사용하여 TTG와 RTG를 설정할 수도 있다.

상기 H-FDD 방식으로 동작하는 이동 단말기가 기지국과의 통신에 사용되는 프레임 구조는 하기의 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 H-FDD 방식의 이동 단말기의 프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 2를 참조하면, 일 예로 두 개의 주파수 대역이 도시되어 있으며, 제 1 주파수 대역은 기지국과 H-FDD 방식으로 동작하는 이동 단말기의 하향링크 데이터 송신을 위해 사용되는 주파수 대역이고, 제 2 주파수 대역은 기지국과 H-FDD 방식으로 동작하는 이동 단말기의 상향링크 데이터 송신을 위해 사용되는 주파수 대역이라고 가정하기로 한다.

한편, 본 발명에서는 주파수 대역의 효율적인 사용을 위해 상기 기지국의 셀 내 H-FDD 방식으로 동작하는 이동 단말기를 두 개의 그룹으로 구분한다. 그리고 제 1 그룹의 이동 단말기들이 데이터를 송신하는 경우에는 제 2 그룹의 이동 단말기들이 데이터를 수신하며, 상기 제 1 그룹의 이동 단말기들이 데이터를 수신하는 경우에는 상기 제 2 그룹의 이동 단말기들이 데이터를 수신한다.

상기 기지국은 H-FDD 방식의 이동 단말기들을 셀의 부하 특성, 이동 단말기 위치, 각 그룹별 이동 단말기 개수, 셀 부하 특성을 고려하여 각 그룹으로 구분할 수 있다. 일 예로, 기지국은 이동 단말기로 변경된 그룹 정보를 통보하는 것이 가능하며, 각 이동 단말기들은 기지국으로부터 통보 받은 그룹 정보를 통해 자신이 속한 이동 단말기 그룹을 결정하고, 결정된 이동 단말기 그룹에 해당하는 데이터 송수신을 수행할 수 있다.

여기서 상기 기지국이 상기 이동 단말기들을 각 그룹으로 구분하는 동작은 본 발명의 범위를 벗어나므로 여기서는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 제 1 주파수 대역은 프리앰블(preamble), 공통 맵(common map), 제 1 그룹 맵 (group #1 map), 제 1 그룹 하향링크 데이터 버스트, 제 2 그룹 맵 (group #2 map), 제 2 그룹 하향링크 데이터 버스트를 포함한다.

상기 프리앰블은 동기 획득을 수행하기 위한 정보를 포함한다.

상기 공통 맵은 프레임에 포함된 프레임 제어 헤더 등으로부터 복원이 가능한 정보이며, 일 예로, 제 1 그룹 맵, 제 2 그룹 맵의 위치, 크기 등과 같은 맵 추출 정보를 포함한다. 따라서 상기 맵을 수신한 이동 단말기들은 이동 단말기들 각각의 그룹에 해당하는 제 1 그룹 맵 또는 제 2 그룹 맵을 수신할 수 있다.

상기 제 1 그룹 맵은 프레임 내에 제 1 그룹의 이동 단말기들의 데이터 버스트의 위치, 크기 등과 같은 데이터 추출 정보와 상기 제 1 그룹의 이동 단말기들에 서비스를 제공하기 위한 여러 가지 정보를 포함한다. 따라서 상기 제 1 그룹 맵을 수신한 이동 단말기는 제 1 그룹 맵 정보를 분석함으로써, 프레임 내 제 1 그룹의 이동 단말기에게 수신되는 데이터 버스트를 추출한다.

상기 제 2 그룹 맵은 프레임 내에 제 2 그룹의 이동 단말기들의 데이터 버스트의 위치, 크기 등과 같은 데이터 추출 정보와 상기 제 2 그룹의 이동 단말기들에 서비스를 제공하기 위한 여러 가지 정보를 포함한다. 따라서 상기 제 2 그룹 맵을 수신한 이동 단말기는 제 2 그룹 맵 정보를 분석함으로써, 프레임 내 제 2 그룹의 이동 단말기에게 수신되는 데이터 버스트를 추출한다.

상기 제 1 그룹 하향링크 데이터 버스트는 기지국이 제 1 그룹의 이동 단말기로 송신하는 하향링크 데이터이고, 상기 제 2 그룹 하향링크 데이터 버스트는 기지국이 제 2 그룹의 이동 단말기로 송신하는 하향링크 데이터이다.

상기 제 2 주파수 대역은 제 1 그룹 상향링크 데이터 버스트, 제 2 그룹 상향링크 데이터 버스트를 포함한다.

상기 제 1 그룹 상향링크 데이터 버스트는 제 1 그룹의 이동 단말기가 기지 국으로 송신하는 상향링크 데이터이고, 상기 제 2 그룹 상향링크 데이터 버스트는 제 2 그룹의 이동 단말기가 기지국으로 송신하는 상향링크 데이터이다.

상기 제 1 주파수 대역은 47개의 OFDMA 심볼들, TTG', RTG'를 포함한다. 상기 프리앰블, 공통 맵, 제 1 그룹 맵, 제 1 그룹 하향링크 데이터 버스트를 포함한 제 1 서브 프레임과, 상기 제 2 그룹 맵과 상기 제 2 그룹 하향링크 데이터 버스트를 포함한 제 2 서브프레임을 포함한다. 상기 제 1 서브 프레임과 상기 제 2 서브 프레임 간에는 TTG'와 RTG'가 더해진 크기의 갭(gap)이 삽입된다. 상기 TTG'과 상기 RTG'는 TDD 방식의 통신 시스템에서 정의된 TTG, RTG를 의미한다.

상기 서브 프레임은 하나의 프레임 내에서 OFDMA 심볼들의 집합을 의미하고, 상기 서브 프레임은 상기 TTG, RTG, TTG', RTG' 등에 의해 구분된다.

상기 제 2 주파수 대역은 제 2 그룹 상향링크 데이터 버스트를 포함한 제 3 서브 프레임과 제 1 그룹 상향링크 데이터 버스트를 포함한 제 4 서브 프레임을 포함한다. 상기 제 3 서브 프레임과 상기 제 4 서브 프레임 간에 1 OFDM 심볼 크기의 갭(gap)이 삽입된다.

상기 제 3 서브 프레임 이전에는 상기 수학식 1의 TTG가 삽입되며, 상기 TTG는 상기 제 1 주파수 대역의 공통 맵의 종료 시점에 삽입된다. 또한, 상기 제 4 서브 프레임 이후에는 상기 수학식 1의 RTG가 삽입되며, 상기 RTG는 상기 제 1 주파수 대역에서는 다음 프레임이 시작, 즉 다음 프레임의 프리앰블 시작 시점 이전에 삽입된다.

그러므로 본 발명의 기지국은 적어도 두 개의 그룹으로 구분된 H-FDD 방식의 이동 단말기들과 통신할 수 있으며, 제 1 주파수 대역에서 제 1 서브 프레임을 송신하고, TTG'와 RTG'가 더해진 크기의 갭을 두고 제 2 서브 프레임을 송신한다. 또한, 제 2 주파수 대역에서 제 3 서브 프레임을 송신하고, 1 OFDMA 심볼 크기의 갭을 두고 제 4 서브 프레임을 송신한다.

여기서 제 1 OFDMA 심볼 크기의 갭, 즉 제 1 OFDMA 심볼 구간의 절반에 해당하는 시점은 제 1 서브 프레임 송신 이후 TTG'가 종료되는 시점과 동일하게 설정된다.

상기 프레임 구조를 사용하여 제 1 주파수 대역과 제 2 주파수 대역에서 기지국은 H-FDD 방식을 사용하는 이동 단말기에게 상기 수학식 1에서와 같은 TTG와 RTG를 두고 데이터 송수신이 가능하다.

하기의 도 3과 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 H-FDD 방식의 단말기를 지원하기 위해 운용되는 프레임 구조를 설명하기 위한 도면이다. 일 예로, 5ms의 프레임은 46개의 OFDMA 심볼들과 TTG, RTG로 구성된다. 1 OFDMA 심볼이 H-FDD 방식의 지원을 위해 TTG, RTG 값을 늘려주기 위해 사용하기 때문에 가용 심볼의 개수는 47개에서 46개로 감소한다.

다음으로 H-FDD 방식을 사용하는 제 1 그룹의 이동 단말기가 수신하는 프레임을 하기의 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 H-FDD 방식을 사용하는 제 1 그룹의 이동 단말기가 수신하는 프레임을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 제 1 그룹의 이동 단말기는 기지국으로부터 제 1 주파수 대역을 통해 프리앰블과 공통 맵을 수신한다.

상기 이동 단말기는 공통 맵을 통해서 제 1 주파수 대역에서 제 1 그룹의 이동 단말기에 해당하는 제 1 그룹 맵을 수신한다. 상기 이동 단말기는 제 1 그룹 맵을 통해 이동 단말기에게 할당된 하향링크 데이터 버스트들을 수신한다.

상기 이동 단말기는 제 1 주파수 대역을 통해 하향링크 데이터 버스트를 기지국으로부터 수신하고, 제 2 주파수 대역을 통해 상향링크 데이터 버스트를 상기 기지국으로 송신한다.

상기 이동 단말기는 하향링크 데이터 버스트 수신 완료 시점과 상향링크 데이터 버스트 송신 시점 이전에 동작 전환 구간 즉, TTG를 포함하고, 상향링크 데이터 버스트 송신 완료 시점 이후에 동작 전환 구간 즉, RTG를 포함한다.

따라서 상기 이동 단말기는 본 발명에서 제안된 프레임 구조를 통해 H-FDD 방식의 사용에 따른 송수신 모드의 동작 전환에 필요한 동작 전환 구간을 포함할 수 있다.

다음으로 H-FDD 방식을 사용하는 제 2 그룹의 이동 단말기가 수신하는 프레임을 하기의 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 H-FDD 방식을 사용하는 제 2 그룹의 이동 단말기가 수신하는 프레임을 도시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 제 2 그룹의 이동 단말기는 기지국으로부터 제 1 주파수 대역을 통해 프리앰블과 공통 맵을 수신한다.

상기 이동 단말기는 공통 맵을 수신한 이후에 제 2 주파수 대역을 통해 기지국으로 상향링크 데이터 버스트를 송신한다.

상기 이동 단말기는 상향링크 데이터 버스트를 송신하고, 공통 맵을 통해서 제 1 주파수 대역에서 제 1 그룹의 이동 단말기에 해당하는 제 1 그룹 맵을 수신한다. 상기 이동 단말기는 제 1 그룹 맵을 통해 이동 단말기에게 할당된 하향링크 데이터 버스트들을 수신한다.

상기 이동 단말기는 제 2 주파수 대역을 통해 상향링크 데이터 버스트를 기지국으로 송신하고, 제 1 주파수 대역을 통해 제 1 그룹 맵과 하향링크 데이터 버스트를 상기 기지국으로부터 수신한다.

상기 이동 단말기는 공통 맵 수신 완료 시점과 상향링크 데이터 송신 시점 이전에 동작 전환 구간 즉, TTG를 포함하고, 상향링크 데이터 버스트 송신 완료 시점과 제 2 그룹 맵 수신 시점 이전에 동작 전환 구간 즉, RTG를 포함한다.

따라서 상기 이동 단말기는 본 발명에서 제안된 프레임 구조를 통해 H-FDD 방식의 사용에 따른 송수신 모드의 동작 전환에 필요한 동작 전환 구간을 포함할 수 있다.

따라서 본 발명에서 제안된 하나의 프레임은 47 OFDMA 심볼, TTG', RTG'를 포함한 크기를 갖게 된다.

상기 기지국은 내부에 일 예로, 스케줄러, 맵 생성부, 프레임 생성부, 송신부, 수신부를 구비한다.

상기 스케줄러는 각 단말기 그룹 별 데이터를 분류하고, 상기 분류된 데이터의 자원 할당 정보를 생성한다. 상기 맵 생성부는 데이터 자원 할당 정보를 사용하여 공통 맵과 각 그룹 맵을 생성한다. 상기 프레임 생성부는 상기 분류된 데이터와 맵을 사용하여 프레임을 생성하고, 상기 송수신부는 도 2에서와 같은 각 서브 프레임들 간 갭과 동작 전환 구간을 포함한 프레임을 통해 해당 이동 단말기와 데이터를 송수신할 수 있다.

상기 프레임 생성부는 두 개의 주파수 대역을 기준으로 구성되며, 제 1 주파수 대역은 제 1 서브 프레임 구간과 제 2 서브 프레임 구간을 생성하고, 제 2 주파수 대역은 제 3 서브 프레임 구간과 제 4 서브 프레임 구간을 생성한다. 상기 기지국은 생성된 서브 프레임 구간을 통해 제 1 서브 프레임과 제 2 서브 프레임을 해당 이동 단말기들로 송신하고, 제 3 서브 프레임과 제 4 서브 프레임을 이동 단말기들로부터 수신한다.

상기 프레임 생성부는 제 1 프레임과 제 2 프레임 사이에 TTG'과 RTG'가 더해진 구간만큼 이격하고, 제 3 서브 프레임과 제 4 서브 프레임은 1개의 OFDMA 심볼만큼 이격한다.

상기 제 1 서브 프레임의 공통 맵 송신 시점 이후 TTG만큼 이격한 시점에 제 3 서브 프레임의 시작 시점이 설정되고, 상기 제 4 서브 프레임 수신 시점 이후 RTG만큼 이격하여 다음 프레임의 시작 시점이 설정된다. 상기 기지국은 RTG가 종료된 시점에 제 1 주파수 대역을 통해 다음 프레임의 프리앰블을 송신한다.

이때 상기 이동 단말기는 H-FDD 방식으로 동작하며, 도 2에 도시한 프레임 구조를 통해 통신할 수 있다. 여기서 해당 이동 단말기는 자신이 포함된 그룹에 해당하는 프레임을 통해 기지국과 데이터를 송수신한다.

H-FDD 방식의 이동 단말기를 포함한 통신 시스템은 H-FDD 이동 단말기를 지원하기 위해 일 예로, 1개의 OFDMA 심볼을 사용하여 기존 TDD 통신 시스템의 TTG'와 RTG'를 확장하였다. 상기 H-FDD 방식의 이동 단말기는 본 발명에서 제안된 TTG와 RTG를 통해 데이터 송수신에 따른 주파수 대역 변경에 따른 송수신 모드 전환에 기존 TDD 프레임의 구조를 최대로 유지하면서 TTG', RTG'의 값을 확장할 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 일반적인 통신 시스템의 프레임 구조를 도시한 도면,

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 H-FDD 방식의 이동 단말기의 프레임 구조를 도시한 도면,

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 H-FDD 방식을 사용하는 제 1 그룹의 이동 단말기가 수신하는 프레임을 도시한 도면,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 H-FDD 방식을 사용하는 제 2 그룹의 이동 단말기가 수신하는 프레임을 도시한 도면.

Claims (14)

1. 전 이중 주파수 듀플렉스 방식을 지원하는 기지국에서 반 이중-주파수 분할 듀플렉스 방식의 이동 단말기와 프레임을 송/수신하는 방법에 있어서,

   제 1 주파수 대역에서 제 1 그룹에 속하는 이동 단말기들에게 제공할 하향링크 데이터를 포함한 제 1 서브 프레임과 제 2 그룹에 속하는 이동 단말기들에게 제공할 하향링크 데이터를 포함한 제 2 서브 프레임을 제 1 송/수신 천이 갭과 제 1 수/송신 천이 갭이 더해진 구간만큼 이격 시켜 송신하는 과정과,

   제 2 주파수 대역에서 하나의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼 구간만큼 이격되어 전송되는 상기 제 2 그룹에 속하는 이동 단말기들의 상향링크 데이터를 포함한 제 3 서브 프레임과 상기 제 1 그룹에 속하는 이동 단말기들의 상향링크 데이터를 포함한 제 4 서브 프레임을 수신하는 과정을 포함함을 특징으로 하는 프레임 송/수신 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 그룹에 속하는 이동 단말기들은 상기 제 2 그룹에 속하는 이동 단말기와 데이터 송수신 동작이 상반됨을 특징으로 하는 프레임 송/수신 방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 제 1 서브 프레임은 프리앰블, 공통 맵, 제 1 그룹 맵, 제 1 그룹 하향링크 데이터 버스트를 포함하고, 상기 제 2 서브 프레임은 제 2 그룹 맵, 제 2 그룹 하향링크 데이터 버스트를 포함하고, 상기 제 3 서브 프레임은 제 2 그룹 상향링크 데이터 버스트를 포함하고, 상기 제 4 서브 프레임은 제 1 그룹 상향링크 데이터 버스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 프레임 송/수신 방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 제 1 서브 프레임의 공통 맵 송신 완료 시점 이후에 제 2 송/수신 천이 갭만큼 이격하여 상기 제 3 서브 프레임의 시작 시점을 설정하는 과정과,

   상기 제 4 서브 프레임의 종료 시점 이후에 제 2 수/송신 천이 갭만큼 이격하여 다음에 전송할 제 1 서브 프레임의 시작 시점을 설정하는 과정을 더 포함하는 프레임 송/수신 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 송/수신 천이 갭은 시분할 듀플렉스 방식의 통신 시스템의 송/수신 천이 갭이고, 상기 제 1 수/송신 천이 갭은 시분할 듀플렉스 방식의 통신 시스템의 수/송신 천이 갭이고, 상기 제 2 송/수신 천이 갭은 상기 제 1 송/수신 천이 갭에 1/2개의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼이 추가된 갭이고, 상기 제 2 수/송신 천이 갭은 상기 제 1 수/송신 천이 갭에 1/2개의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼이 추가된 갭인 것을 특징으로 하는 프레임 송/수신 방법.
6. 제 4 항에 있어서,

   상기 하나의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼의 1/2 시점은 상기 제 1 서브 프레임 이후 상기 제 1 송/수신 천이 갭의 종료 시점인 것을 특징으로 하는 프레임 송/수신 방법.
7. 제 4 항에 있어서,

   상기 제 1 주파수 대역과 상기 제 2 주파수 대역 각각의 프레임의 크기는 46개의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼과, 제 2 송/수신 천이 갭, 제 2 수/송신 천이 갭을 포함한 크기인 것을 특징으로 하는 프레임 송/수신 방법.
8. 반 이중-주파수 분할 듀플렉스 방식의 이동 단말기와 프레임을 송/수신하는 기지국에 있어서,

   제 1 주파수 대역에서 제 1 그룹에 속하는 이동 단말기들에게 제공할 하향링크 데이터를 포함한 제 1 서브 프레임과 제 2 그룹에 속하는 이동 단말기들에게 제공할 하향링크 데이터를 포함한 제 2 서브 프레임을 제 1 송/수신 천이 갭과 제 1 수/송신 천이 갭이 더해진 구간만큼 이격 시켜 송신하는 송신기와,

   제 2 주파수 대역에서 하나의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼 구간만큼 이격되어 전송되는 상기 제 2 그룹에 속하는 이동 단말기들의 상향링크 데이터를 포함한 제 3 서브 프레임과 상기 제 1 그룹에 속하는 이동 단말기들의 상향링크 데이터를 포함한 제 4 서브 프레임을 수신하는 수신기를 포함하는 기지국.
9. 제 8 항에 있어서,

   상기 제 1 그룹에 속하는 이동 단말기들은 상기 제 2 그룹에 속하는 이동 단말기와 데이터 송수신 동작이 상반됨을 특징으로 하는 기지국.
10. 제 8 항에 있어서,

    상기 제 1 서브 프레임은 프리앰블, 공통맵, 제 1 그룹 맵, 제 1 그룹 하향링크 데이터 버스트를 포함하고, 상기 제 2 서브 프레임은 제 2 그룹 맵, 제 2 그룹 하향링크 데이터 버스트를 포함하고, 상기 제 3 서브 프레임은 제 2 그룹 상향링크 데이터 버스트를 포함하고, 상기 제 4 서브 프레임은 제 1 그룹 상향링크 데이터 버스트를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
11. 제 10 항에 있어서,

    상기 기지국은 상기 제 1 서브 프레임의 공통맵 송신 완료 시점 이후에 제 2 송/수신 천이 갭만큼 이격하여 상기 제 3 서브 프레임의 시작 시점이 설정하고, 상기 제 4 서브 프레임의 종료 시점 이후에 제 2 수/송신 천이 갭만큼 이격하여 다음에 전송할 제 1 서브 프레임의 시작 시점이 설정하는 것을 특징으로 하는 기지국.
12. 제 11 항에 있어서,

    상기 제 1 송/수신 천이 갭은 시분할 듀플렉스 방식의 통신 시스템의 송/수신 천이 갭이고, 상기 제 1 수/송신 천이 갭은 시분할 듀플렉스 방식의 통신 시스템의 수/송신 천이 갭이고, 상기 제 2 송/수신 천이 갭은 상기 제 1 송/수신 천이 갭에 1/2개의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼이 추가된 갭이고, 상기 제 2 수/송신 천이 갭은 상기 제 1 수/송신 천이 갭에 1/2개의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼이 추가된 갭인 것을 특징으로 하는 기지국.
13. 제 12 항에 있어서,

    상기 하나의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼의 1/2 시점은 상기 제 1 서브 프레임 이후 상기 제 1 송/수신 천이 갭의 종료 시점인 것을 특징으로 하는 기지국.
14. 제 12 항에 있어서,

    상기 제 1 주파수 대역과 상기 제 2 주파수 대역 각각의 프레임의 크기는 46개의 직교 주파수 분할 다중 접속 심볼과, 제 2 송/수신 천이 갭, 제 2 수/송신 천이 갭을 포함한 크기인 것을 특징으로 하는 기지국.

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