KR101418592B1 - 서로 다른 통신 망을 통해 동시에 데이터를 송수신하는방법 및 장치 - Google Patents

서로 다른 통신 망을 통해 동시에 데이터를 송수신하는방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 데이터 송수신 방법은 직교 주파수 분할 다중 액세스-시간분할다중화(OFDMA-TDD) 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 특정대역의 제1상향신호와 제1하향신호를 시간분할된 영역 내에서 주기적으로 송수신하는 과정과, 상기 특정대역과 서로 다른 대역의 제2상향신호와 제2하향신호를 시간분할된 영역 내에서 주기적으로 송수신하는 과정을 포함하며, 상기 제1하향신호를 전송하는 시간영역에서 상기 제2상향신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020070115550
WiBro, WPAN, OFDMA, TDD,

Description

서로 다른 통신 망을 통해 동시에 데이터를 송수신하는 방법 및 장치{METHOD FOR CONCURRENT TRANSMITTING AND RECEIVING DATA THROUGH HETEROGENEOUS WIRELESS NETWORKS AND APPARATUS USING THE SAME}
본 발명은 서로 다른 통신 망 내에서 동시에 데이터를 송수신하는 방법에 관한 것으로서, 특히 서로 른 대역의 주파수를 시분할된 영역 내에서 동시에 송수신하여 서로 다른 통신 망과 데이터를 송수신하는 방법에 관한 것이다.
최근, 이동 환경에서의 인터넷 사용에 대한 사용자의 요구와 관심이 증가함에 따라서, 유선망을 이용하는 기존의 데이터 통신 서비스와는 달리 휴대 단말기 혹은 노트북, 개인 휴대 정보 단말기(personal digital assistant, PDA) 등의 통신 단말을 이용하여 언제 어디서나 시간과 장소의 제약 없이 양 방향 통신이 가능한 무선 통신이 요구되었다. 이러한 요구에 맞추어, 무선 휴대 인터넷(WiBro; Wireless Broadband Internet)이 개발되었고, 최근 3세대 이동통신 서비스의 표준으로 채택되었다.
한편, 이동통신단말은 휴대성으로 인해 시간적인 제약이나 공간적인 제약없이 자유롭게 사용할 수 있다. 이러한 특성을 이용하여 이동통신단말에는 다양한 기 능을 탑재하는 노력이 계속되고 있다. 특히, 최근에는 유비쿼터스 네트워킹에 대한 요구가 증가함에 따라, UWB(Ultra Wide-Band), Blootooth, ZigBee 등의 WPAN(Wireless Personal Area Network) 통신 기능을 이동통신단말에 적용하고 있다.
도 1은 무선 휴대 인터넷(WiBro)과 WPAN을 지원하는 단말을 포함하는 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 상기 시스템은 휴대 인터넷(WiBro)에 기초하여 통신을 수행하는 기지국(RAS)(10)과, WPAN을 이용한 통신을 수행하는 코디네이터(30)를 구비하며, PSS()(21)과 ND(Network Device)(25)를 구비한 휴대용단말(20)을 포함한다. 휴대용단말(20)에 구비된 PSS(21)와 ND(Network Device)(25)는 각각 별도의 모듈로써 기능한다. 즉, PSS(21)는 상기 기지국(10)과 휴대 인터넷(WiBro) 방식에 기초하여 통신을 수행하며, ND(Network Device)(25)는 WPAN의 통신 방식에 따라 코디네이터(30)와 통신을 수행한다.
도 2는 도 1의 시스템에 구비된 각 통신장치의 구성을 도시하는 도면이다. 도 2를 참조하면, 기지국(RAS)(10)은 기지국 제어를 수행하는 기지국 제어부(110)와, 휴대 인터넷(WiBro) 방식에 기초한 중간 접근 제어를 수행하는 WiBro 중간접근제어부(111)와, 대역 처리부(113)와, IEEE 802.16에 따라 RF를 송수신하는 기지국 RF부(115)를 구비한다. 그리고, 코디네이터(30)는 WPAN 방식에 기초한 중간 접근 제어를 수행하는 WPAN 중간접근제어부(311)와, 대역 처리부(313)와, WPAN 방식에 따라 RF를 송수신하는 코디네이터 RF부(115)를 구비한다.
휴대용단말(20)에 구비된 PSS(21)는 휴대 인터넷(WiBro) 방식에 기초한 중간 접근 제어를 수행하는 WiBro 중간접근제어부(211)와, 대역 처리부(213)와, IEEE 802.16에 따라 상기 기지국 RF부(115)와 특정 대역의 반송파를 주고받는 PSS RF부(215)포함한다. 또한, 휴대용단말(20)에 구비된 ND(25)는 WPAN 방식에 기초한 중간 접근 제어를 수행하는 WPAN 중간접근제어부(251)와, 대역 처리부(253)와, WPAN 방식에 따라 코디네이터 RF부(115)와 특정대역의 반송파를 주고받는 WPAN RF부(255)를 포함한다.
휴대용단말(20)이 서로 다른 방식의 통신을 수행하기 위해서는 각각의 방식에 따른 통신 기능을 수행하는 모듈 예컨대, 휴대 인터넷(WiBro) 방식과 WPAN 방식의 통신 기능을 수행하는 각각의 중간접근제어계층(MAC)과 물리계층(PHY)을 모두 구비해야한다. 즉, 상기에서 예시한 바와 같이, 휴대용단말(20)이 각각의 방식에 따른 기능을 수행하는 모듈을 각각 구비해야한다. 그러나, 각 모듈에 필요한 하드웨어를 각각 별도로 구비함에 따라, 휴대용단말에 구비되는 부품의 수가 증가하여 제조 비용이 증가하고, 휴대용단말의 크기가 증가하게 되는 문제가 발생한다.
본 발명은 전술한 점을 고려하여 안출된 것으로서, OFDMA-TDD 방식을 기반으로하며 서로 다른 방식의 통신을 수행하는 각 모듈에서 구성요소를 공유하여 사용할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 데이터 송수신 방법은 직교 주파수 분할 다중 액세스-시간분할다중화(OFDMA-TDD) 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 방법에 있어서, 특정대역의 제1상향신호와 제1하향신호를 시간분할된 영역 내에서 주기적으로 송수신하는 과정과, 상기 특정대역과 서로 다른 대역의 제2상향신호와 제2하향신호를 시간분할된 영역 내에서 주기적으로 송수신하는 과정을 포함하며, 상기 제1하향신호를 전송하는 시간영역에서 상기 제2상향신호를 수신하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1상향신호를 수신하는 시간영역에서 상기 제2하향신호를 전송할 수 있다.
상기 제1상향신호와 제1하향신호가 송수신되는 대역은 무선광대역 인터넷(WiBro; Wireless Broadband Internet) 통신의 수행을 위해 할당되는 대역일 수 있으며, 상기 제2상향신호와 제2하향신호가 송수신되는 대역은 무선근거리 개인 통신망(WPAN; Wireless Personal Area Network)을 이용한 통신의 수행을 위해 할당되는 대역일 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른 데이터 송수신 장치는 직교 주파수 분할 다중 액세스-시간분할다중화(OFDMA-TDD) 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 장치에 있어서, 특정 프로토콜을 기반으로 특정대역의 제1하향신호를 생성하고 외부로부터 입력받은 제1상향신호를 수신하여 중간 접근 제어를 수행하는 제1중간접근제어기와, 상기 제1중간접근제어기와 서로 다른 프로토콜 및 대역을 기반으로 제2하향신호를 생성하고 외부로부터 입력받은 제2상향신호를 수신하여 중간 접근 제어를 수행하는 제2중간접근제어기와, 상기 제1중간접근제어기에서 생성된 상기 제1하향신호를 전송함과 동시에 상기 제2중간접근제어기로 입력되는 상기 제2상향신호를 수신하도록 신호의 송수신 타이밍을 제어하는 대역처리부와, 상기 대역처리부의 제어신호를 기반으로 제1상향신호, 제1하향신호, 제2상향신호, 및 제2하향신호를 송수신하는 송수신 전단부를 포함함을 특징으로 한다.
상기 대역처리부는 상기 제2중간접근제어기에서 생성된 상기 제2하향신호를 전송함과 동시에 상기 제1중간접근제어기로 입력되는 상기 제2상향신호를 수신하도록 제어하는 것이 바람직하다.
상기 제1중간접근제어기는 무선광대역 인터넷(WiBro; Wireless Broadband Internet) 프로토콜을 기반으로 하여 중간 접근 제어를 수행하고, 상기 제2중간접근제어기는 무선근거리 개인 통신망(WPAN; Wireless Personal Area Network)을 기반으로 하는 통신방식에 기초하여 중간 계층 제어를 수행할 수 있다.
상기 송수신 전단부는 적어도 하나의 안테나와, 대역처리부와 안테나 사이에 구비되어 동시에 송수신되는 상향신호 및 하향신호를 주파수 분할 듀플렉싱 방식에 기초하여 분리하는 송수신 전환기와, 송수신 전환기로부터 입력된 상향신호를 증폭하여 출력하는 제1증폭기와, 대역처리부로부터 입력된 하향신호를 증폭하여 출력하는 제2증폭기를 포함한다.
상기 제1 및 제2증폭기와 상기 송수신 전환기 사이에 구비되는 2-2 스위치를 더 포함하는 것이 바람직하다.
상기 2-2 스위치는 선택적으로 제1증폭기로부터의 하향신호를 상기 송수신 전환기로 전달함과 동시에 상기 송수신 전환기로부터의 상향신호를 제2증폭기로 전달하거나, 제2증폭기로부터의 하향신호를 상기 송수신 전환기로 전달함과 동시에 상기 송수신 전환기로부터의 상향신호를 제1증폭기로 전달하도록 제1증폭기와 제2증폭기를 상기 송수신 전환기를 연결하는 것이 바람직하다.
상기 송수신 전환기와 2-2스위치 사이의 연결로 상에 각각 구비되는 제1 및 제2대역통과필터를 더 포함할 수 있다.
상기 제1대역통과 필터는 무선광대역 인터넷(WiBro; Wireless Broadband Internet) 통신의 수행을 위해 할당되는 대역을 통과시킬 수 있으며, 상기 제2대역통과필터는 무선근거리 개인 통신망(WPAN; Wireless Personal Area Network)을 이용한 데이터 통신의 수행을 위해 할당되는 대역을 통과시킬 수 있다.
단일의 휴대용 장치가 서로 다른 방식의 이종의 통신을 수행함에 있어서, 각각의 방식이 서로 다른 주파수 대역을 이용하면서 시분할 방식으로 상향신호 및 하향신호를 전달하면, 일 종의 통신방식에 의한 하향신호를 전달함과 동시에 다른 통 신방식에 의한 상향신호를 전달할 수 있다.
또한, 서로 다른 방식의 이종의 통신을 수행하는데 공통으로 요구되는 하드웨어를 공유하여 사용할 수 있으므로, 휴대용단말의 제조비용을 절감할 수 있으며 그 크기도 줄일 수 있다.
나아가, 서로 다른 주파수 대역의 상향신호와 하향신호를 동시에 전달할 수 있어 데이터 전송 효율을 증대시킬 수 있다.
이하 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기 설명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들이 나타나고 있는데 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐 이러한 특정 사항들이 본 발명의 범위 내에서 소정의 변형이나 혹은 변경이 이루어질 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.
본 발명은 OFDMA-TDD를 기반으로 서로 다른 통신 방식을 수행하는 적어도 두개의 모듈이 각각 데이터를 송수신하는 방법에 관한 것으로써, 각각의 방식이 서로 다른 주파수 대역을 이용하며, 일 종의 통신방식에 의한 하향신호를 전달함과 동시에 다른 통신방식에 의한 상향신호를 전달하는 방법 및 상기 방법을 적용하는 장치를 제공한다.
본 발명의 실시예에서, 서로 다른 통신 방식은 휴대 인터넷(WiBro) 방식과 WPAN 방식을 예시하며, 휴대 인터넷(WiBro) 방식과 WPAN 방식은 사용되는 주파수 대역은 서로 다르게 설정된다. 비록 본 발명의 실시예에서, 서로 다른 통신 방식이 휴대 인터넷(WiBro) 방식과 WPAN 방식임을 예시하고 있으나, 본 발명이 이를 한정하는 것은 아니며, OFDMA-TDD를 적용할 수 있는 통신 방식이면 충분하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말(50)를 포함하는 통신 시스템의 기지국(10)과 WPAN 코디네이터(20)의 구성을 도시하는 블록도이다. 도 3을 참조하면, 기지국(10)은 기지국 제어기(110), WiBro 방식을 기반으로 하여 매체접근 제어를 수행하는 WiBro MAC(111), 대역 처리부(113) 및 IEEE 802.16에 기초하여 특정 대역의 주파수를 송수신하는 802.16 RF부(115)를 포함한다. 그리고, WPAN 코디네이터(10)는 WPAN 방식을 기반으로 하여 매체접근 제어를 수행하는 WPAN MAC(311), 대역 처리부(213), 및 WPAN 방식에 기초하여 특정 대역의 주파수를 송수신하는 WPAN RF부(315)를 포함한다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 데이터 통신장치(50)는 WiBro MAC(511), WPAN MAC(512), 대역 처리부(513) 및 RF부(515)를 구비한다.
WiBro MAC(511)은 휴대 인터넷(WiBro) 방식에 따라 데이터를 송수신할 특정 주파수 대역폭을 할당하고, 기지국(10)과의 연결을 설정 및 관리한다.
WPAN MAC(512)은 WPAN을 이용한 통신 방식에 따라 데이터를 송수신할 특정 주파수 대역폭을 할당하고, 코디네이터와(30)의 연결을 설정 및 관리한다. 여기서, WPAN MAC(512)이 WPAN 방식에 따른 데이터를 송수신하기 위해 할당하는 주파수 대역은 WiBro MAC(511)이 할당하는 주파수 대역과는 서로 다르게 설정된다.
나아가, WiBro MAC(511) 및 WPAN MAC(512)은 각각의 방식(WiBro방식, WPAN방 식)에 따라 전송할 데이터를 프레임화하고, 프레임의 크기에 맞도록 데이터를 스케쥴링하고, 외부로부터 수신한 프레임으로부터 데이터를 분리한다. 그리고, WiBro MAC(511) 및 WPAN MAC(512)은 전송할 데이터를 보호하기 위하여 프레임에 포함된 데이터 패킷의 암호화/복호화를 수행하고, 암호화된 패킷의 CRC를 연산하여 상기 프레임에 삽입하는 기능을 수행한다.
대역 처리부(513)는 신호의 송수신 구간에 맞추어 일정 주기의 ON/OFF 제어신호를 출력한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 대역 처리부(513)가 제어하는 송수신 구간의 타이밍을 도시한다. 대역 처리부(513)는 도 4에 도시된 바와 같이 각각의 통신 방식에 따른 하향신호 전송 구간과 상향신호 수신구간을 할당하고, 그에 대응하는 제어신호를 출력한다. 이때, 대역 처리부(513)는 WiBro 방식에 의해 하향신호가 전송되는 구간(WiBro DL)과 WPAN 방식에 의해 상향신호가 수신되는 구간(WPAN UL)을 동일한 구간으로 설정한다. 그리고, WiBro 방식에 의해 상향신호가 수신되는 구간(WiBro UL)과 WPAN 방식에 의해 하향신호가 전송되는 구간(WPAN DL)을 동일한 구간으로 설정한다.
RF부(515)는 WiBro MAC(511) 및 WPAN MAC(512)으로부터 전달되는 하향신호를 각각의 통신 방식(WiBro방식 및 WPAN 방식)에 의해 설정된 주파수 대역을 통해 송출한다. 그리고, 상기 대역을 통해 수신되는 상향신호를 WiBro MAC(511) 및 WPAN MAC(512)으로 전달한다. 나아가, RF부(515)는 대역 처리부(513)로부터 출력되는 제어신호에 의해 제어되는데, WiBro MAC(511)으로부터의 WiBro 하향신호를 WiBro 대역의 무선채널을 통해 전송함과 동시에 WPAN 대역의 무선 채널을 통해 수신되는 WPAN 상향 신호를 WPAN MAC(512)으로 전달한다. 그리고, WiBro 대역의 무선 채널을 통해 수신되는 WiBro 상향 신호를 WiBro MAC(511)으로 전달함과 동시에 WPAN MAC(512)으로부터의 WPAN 하향신호를 WPAN 대역의 무선채널을 통해 전송한다.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말에 구비된 RF부의 일 예시도이다. 도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 RF부(515)는 대전력증폭기(HPA; High Power Amplifier, 이하 HPA라 함)(551), 저잡음 증폭기(LNA; Low Noise Amplifier, 이하 LNA라 함)(555), 듀플렉서(580), 및 안테나(590)를 포함한다.
HPA(551)는 WiBro MAC(511) 또는 WPAN MAC(512)으로부터 WiBro 하향신호 및 WPAN 하향신호를 주기적으로 입력받고, 상기 신호들이 최종단에서 충분한 전력을 가질 수 있도록 전력을 증폭한다. HPA(551)는 대역 처리부(513)로부터 TDD방식에 기초한 ON/OFF 제어 신호를 입력받아 구동이 제어된다.
LNA(555)는 안테나를 통해 수신한 WiBro 상향신호 및 WPAN 상향신호에서 무선 채널 상의 잡음이 섞여 있는 상기 수신 신호들을 잡음이 증폭되는 것을 억제하면서 유효한 기저대역 신호만을 추출할 수 있도록, 신호를 증폭한다.
듀플렉서(580)는 WiBro 대역의 하향신호를 안테나(590)로 전송하는 구간동안 안테나(590)로부터 수신되는 WPAN 대역의 상향신호를 LNA(555)로 전달하고, WPAN 대역의 하향신호를 안테나(590)로 전송하는 구간동안 안테나(590)로부터 수신되는 WiBro 대역의 상향신호를 LNA(555)로 전달한다. 나아가, 듀플렉서(580)의 동작 타이밍은 대역 처리부(513)로부터 출력되는 시분할 제어신호에 의해 제어된다.
바람직하게, 본 발명의 실시예에 따른 RF부(515)는 WiBro 대역의 상향신호와 하향신호, WPAN 대역의 상향신호와 하향신호를 송수신 타이밍에 맞추어 전달하기 위한 2-2 스위치(560)를 더 포함할 수 있다. 2-2 스위치(560)는 대역 처리부(513)에 의해 제어되며, 듀플렉서(580)와 HPA(551) 및 LNA(555)를 선택적으로 연결하는 기능을 수행한다. 구체적으로, 도 5를 참조하면, 2-2 스위치(560)는 WiBro 방식에 의해 하향신호가 전송되면서 WPAN 방식에 의해 상향신호가 수신되는 동안, HPA(551)를 통과한 WiBro MAC(511)으로부터의 하향신호를 듀플렉서(580)에 연결함과 동시에 듀플렉서(580)로부터의 상향신호가 LNA(555)로 전달될 수 있도록 연결한다. 그리고, 도 6을 참조하면, WPAN 방식에 의한 하향신호가 전송되면서 WiBro 방식에 의해 상향신호가 수신되는 동안, HPA(551)를 통과한 WPAN MAC(511)으로부터의 하향신호를 듀플렉서(580)에 연결함과 동시에 듀플렉서(580)로부터의 상향신호가 LNA(555)로 전달될 수 있도록 연결한다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 RF부(515)는 WiBro 대역 통과 필터(751) 및 WPAN 대역 통과 필터(575)를 더 구비할 수 있다. WiBro 대역 통과 필터(751)는 HPA(551)를 통해 증폭된 하향신호에서 WiBro 대역 이외의 잡음들을 제거하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 상향신호들 중에서 WiBro 대역 내의 신호를 정확히 수신하도록 필터링한다. WPAN 대역 통과 필터(575)는 WiBro 대역 통과 필터(751)와 마찬가지로, WPAN 대역의 하향신호 및 상향신호를 필터링한다.
바람직하게, WiBro 대역 통과 필터(751) 및 WPAN 대역 통과 필터(575)는 상기 2-2 스위치(560)과 듀플렉서(580) 사이에 각각 연결될 수 있다.
이하, 전술한 구성요소의 동작을 설명함으로써 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신 방법의 과정을 설명한다.
사용자가 휴대용단말(50)에 구현된 인터페이스를 이용하여 휴대용단말(50)이 휴대 인터넷(WiBro)망에 접속을 요청하면, 휴대용단말(50)의 내부에 구비된 WiBro MAC(511)은 데이터를 송수신할 특정 주파수 대역폭을 할당하고, 기지국(10)과의 연결에 필요한 파라미터를 설정한다. 그리고, 대역 처리부(513) 및 RF부(515)를 통해, 정해진 구간동안 할당된 상기 주파수 대역으로 상기 파라미터를 기지국(10)으로 전송한다. 그러면, 기지국(10)은 WiBro 방식에 기초하여 휴대용 단말(50)을 휴대 인터넷(WiBro)망에 연결하고, 휴대용단말(50)과 기지국(10)은 데이터를 송수신하게 된다. 데이터를 송수신하는 과정에서, 휴대용단말(50)의 대역 처리부(513)는 WiBro 하향신호를 전송하는 구간과 WiBro 상향신호를 수신하는 구간을 주기적으로 설정하고, 설정된 구간에 대응하는 제어신호를 RF부(515)로 출력한다. 출력된 제어신호는 2-2 스위치(560)와 듀플렉서(580)로 인가된다. 이에 따라, 상기 2-2 스위치(560)는 WiBro 대역 통과 필터(751)를 HPA(551) 또는 LNA(555)에 선택적으로 연결하게 된다. HPA(551)와 WiBro 대역 통과 필터(751)가 연결되는 구간동안은 휴대용단말(50)이 하향신호를 전송하는 구간으로써, 듀플렉서(580)는 이 구간동안 WiBro MAC(511)으로부터 전달받은 WiBro 하향신호를 안테나(590)를 통해 기지국(10)으로 전달하게 된다. 반면, LNA(555)와 WiBro 대역 통과 필터(751)가 연결되는 구간동안은 휴대용단말(50)이 상향신호를 수신하는 구간으로써, 듀플렉서(580)는 이 구간동안 기지국으로부터 수신한 상향신호를 LNA(555)와 WiBro 대역 통과 필 터(751)를 통해 WiBro MAC(511)으로 전달한다.
한편, 휴대용단말(50)이 휴대 인터넷(WiBro)망에 접속하여 데이터를 송수신하는 동안, 사용자의 설정에 의해 휴대용단말(50)이 WPAN의 접속을 대기하게 되면, 휴대용단말(50)의 대역 처리부(513)는 WiBro 하향신호를 전송하는 구간을 WPAN 상향신호를 수신하는 구간으로 설정하고, WiBro 상향신호를 수신하는 구간을 WPAN 하향신호를 전송하는 구간으로 설정하게 된다. 그리고 이에 대응하는 제어신호를 생성하여 RF부(515)의 2-2 스위치(560)와 듀플렉서(580)로 인가한다.
이로써, 2-2 스위치(560)는 HPA(551)와 WiBro 대역 통과 필터(751)가 연결되는 구간동안 WPAN 대역 통과 필터(755)와 LNA(555)를 서로 연결하게 되고, HPA(551)와 WPAN 대역 통과 필터(755)가 연결되는 구간동안 WiBro 대역 통과 필터(751)와 LNA(555)를 서로 연결하여 WPAN 방식에 다른 데이터 통신을 대기하게 된다. 또한, 듀플렉서(580)는 WiBro 대역의 하향신호를 전송하는 동안 WPAN 대역의 상향신호를 추출하고, 마찬가지로 WPAN 대역의 하향신호를 전송하는 동안 WiBro 대역의 상향신호를 추출하게 된다.
이와 같이, WPAN 방식에 다른 데이터 통신을 대기하는 동안, WPAN의 코디네이터(30)가 휴대용단말(50)의 WPAN 접속을 요청하게 되면, 휴대용단말(50)은 WPAN 대역의 상향신호를 수신하는 구간동안, WPAN 접속을 요청하는 신호는 WPAN 대역의 상향신호로써 추출되어 WPAN 대역 통과 필터(755), 2-2 스위치(560), 및 LNA(555)를 통해 WPAN MAC(512)으로 전달된다.
그러면, WPAN MAC(512)은 데이터를 송수신할 특정 주파수 대역을 할당하고, WPAN의 코디네이터(30)와의 연결에 필요한 파라미터를 설정하고, WPAN의 코디네이터(30)와의 연결을 진행한다.
휴대용 단말(50)과 WPAN 코디네이터(30)의 연결이 설정되면, WPAN MAC(512)은 전송할 데이터를 프레임화하고, 프레임의 크기에 맞도록 데이터를 스케쥴링하고, 외부로부터 수신한 프레임으로부터 데이터를 분리한다. 그리고, WiBro MAC(511) 및 WPAN MAC(512)은 전송할 데이터를 보호하기 위하여 프레임에 포함된 데이터 패킷의 암호화/복호화를 수행하고, 암호화된 패킷의 CRC를 연산하여 상기 프레임에 삽입하는 기능을 수행한다.
나아가, 듀플렉서(580)는 WiBro MAC(511), HPA(551), 2-2 스위치(560), 및 WiBro 대역 통과 필터(571)를 통해 입력된 WiBro 대역의 하향신호를 안테나(590)를 통해 전송하는 구간동안, 안테나(590)로부터 수신되는 WPAN 대역의 상향신호를 WPAN 대역 통과 필터(575), 2-2 스위치(560), 및 LNA(555)를 통해 WPAN MAC(512)로 전달한다. 그리고 이와 마찬가지로, WPAN MAC(512)로부터의 WPAN 대역의 하향신호를 안테나(590)를 통해 전송하는 구간동안 안테나(590)로부터 수신되는 WiBro 대역의 상향신호를 WiBro MAC(511)로 전달한다. 상기와 같은 과정을 반복적으로 진행하여 WiBro 방식과 WPAN 방식에 따른 데이터 통신을 수행한다.
전술한 본 발명에 따르면, 단일의 휴대용 장치가 서로 다른 방식의 이종의 통신을 수행함에 있어서, 각각의 방식이 서로 다른 주파수 대역을 이용하면서 시분할 방식으로 상향신호 및 하향신호를 전달하면, 일 종의 통신방식에 의한 하향신호를 전달함과 동시에 다른 통신방식에 의한 상향신호를 전달할 수 있다. 이로써, 서 로 다른 방식의 이종의 통신을 수행하는데 공통으로 요구되는 하드웨어를 공유하여 사용할 수 있다. 또한, 서로 다른 주파수 대역의 상향신호와 하향신호를 동시에 전달할 수 있어 데이터 전송 효율을 증대시킬 수 있다.
이상에서 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
도 1은 무선 휴대 인터넷(WiBro)과 무선근거리 개인 통신망(WPAN)을 지원하는 단말을 포함하는 시스템의 구성도
도 2는 도 1의 시스템에 구비된 각 통신장치의 구성을 도시하는 블록도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말을 포함하는 통신 시스템의 기지국과 WPAN 코디네이터의 구성을 도시하는 블록도
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따라 대역 처리부가 제어하는 송수신 구간의 타이밍도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말에 구비된 RF부의 일 예시도
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 단말에 구비된 RF부의 다른 예시도

Claims (14)

  1. 직교 주파수 분할 다중 액세스-시간분할다중화(OFDMA-TDD) 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 방법에 있어서,
    특정대역의 제1상향신호와 제1하향신호를 시간분할된 영역 내에서 주기적으로 송수신하는 과정과,
    상기 특정대역과 서로 다른 대역의 제2상향신호와 제2하향신호를 시간분할된 영역 내에서 주기적으로 송수신하는 과정과,
    상기 제1하향신호를 전송하는 제1시간영역에서 상기 제2상향신호를 수신하고, 상기 제2하향신호를 전송하는 제2시간영역에서 상기 제1상향신호를 수신하도록, 대역처리부와 안테나 사이에 구비되는 듀플렉서와 스위치부를 제어하는 과정을 포함하며,
    상기 듀플렉서와 스위치를 제어하는 과정은,
    상기 스위치부가, 상기 제1시간 영역에서, 상기 제1하향신호를 상기 듀플렉서로 제공하고 상기 제2상향신호를 상기 대역처리부로 전달하는 경로를 제공하고, 상기 제2시간 영역에서, 상기 제2하향신호를 상기 듀플렉서로 제공하고 상기 제1상향신호를 상기 대역처리부로 전달하는 경로를 제공하도록 제어하는 과정과,
    상기 듀플렉서가, 상기 제1시간 영역에서 상기 제2상향신호 및 제1하향신호를 주파수 분할 듀플렉싱 방식에 기초하여 분리하고, 상기 제2시간 영역에서 상기 제1상향신호 및 제2하향신호를 분리하도록 제어하는 과정을 포함하는 데이터 송수신 방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1상향신호와 제1하향신호가 송수신되는 대역은 무선광대역 인터넷(WiBro; Wireless Broadband Internet) 통신의 수행을 위해 할당되는 대역인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1상향신호와 제1하향신호가 송수신되는 대역은 무선근거리 개인 통신망(WPAN; Wireless Personal Area Network)을 이용한 통신의 수행을 위해 할당되는 대역인 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 방법.
  5. 직교 주파수 분할 다중 액세스-시간분할다중화(OFDMA-TDD) 방식을 이용하여 데이터를 송수신하는 장치에 있어서,
    특정 프로토콜을 기반으로 특정대역의 제1하향신호를 생성하고, 외부로부터 입력받은 제1상향신호를 수신하여 중간 접근 제어를 수행하는 제1중간접근제어기와,
    상기 제1중간접근제어기와 서로 다른 프로토콜 및 대역을 기반으로 제2하향신호를 생성하고, 외부로부터 입력받은 제2상향신호를 수신하여 중간 접근 제어를 수행하는 제2중간접근제어기와,
    상기 제1중간접근제어기에서 생성된 상기 제1하향신호를 전송함과 동시에 상기 제2중간접근제어기로 입력되는 상기 제2상향신호를 수신하도록 신호의 송수신 타이밍을 제어하는 대역처리부와,
    상기 대역처리부의 제어신호를 기반으로 상기 제1상향신호, 제1하향신호, 제2상향신호, 및 제2하향신호를 송수신하는 송수신 전단부를 포함하며,
    상기 송수신 전단부는,
    적어도 하나의 안테나와, 상기 대역처리부와 상기 적어도 하나의 안테나 사이에 구비되는 듀플렉서와, 상기 대역처리부와 상기 듀플렉서 사이에 구비되는 스위치부를 포함하며,
    상기 스위치부는, 상기 적어도 하나의 안테나와 상기 대역처리부 사이에 구비되며, 제1시간 영역에서, 상기 제1하향신호를 상기 듀플렉서로 제공하고 상기 제2상향신호를 상기 대역처리부로 전달하는 경로를 제공하고, 제2시간 영역에서, 상기 제2하향신호를 상기 듀플렉서로 제공하고 상기 제1상향신호를 상기 대역처리부로 전달하는 경로를 제공하고,
    상기 듀플렉서는, 상기 제1시간 영역에서 상기 제2상향신호 및 제1하향신호를 주파수 분할 듀플렉싱 방식에 기초하여 분리하고, 상기 제2시간 영역에서 상기 제1상향신호 및 제2하향신호를 분리하도록 제어함을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1중간접근제어기는 무선광대역 인터넷(WiBro; Wireless Broadband Internet) 프로토콜을 기반으로 하여 중간 접근 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제2중간접근제어기는 무선근거리 개인 통신망(WPAN; Wireless Personal Area Network)을 기반으로 하는 통신방식에 기초하여 중간 계층 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신장치.
  9. 제5항에 있어서, 상기 송수신 전단부는,
    상기 듀플렉서로부터 입력된 상기 제1 및 제2상향신호를 증폭하여 출력하는 제1증폭기와,
    상기 대역처리부로부터 입력된 상기 제1 및 제2하향신호를 증폭하여 출력하는 제2증폭기를 포함함을 특징으로 하는 데이터 송수신 장치.
  10. 제9항에 있어서, 상기 스위치부는, 2-2 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 2-2 스위치는, 선택적으로 상기 제1증폭기로부터의 하향신호를 상기 듀플렉서로 전달함과 동시에 상기 듀플렉서로부터의 상향신호를 상기 제2증폭기로 전달하거나, 상기 제2증폭기로부터의 하향신호를 상기 듀플렉서로 전달함과 동시에 상기 듀플렉서로부터의 상향신호를 상기 제1증폭기로 전달하도록 상기 제1증폭기와 제2증폭기를 상기 듀플렉서에 연결하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 장치.
  12. 제10항에 있어서, 상기 듀플렉서와 상기 스위치부 사이의 연결로 상에 각각 구비되는 제1 및 제2대역통과필터를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1대역통과 필터는 무선광대역 인터넷(WiBro; Wireless Broadband Internet) 통신의 수행을 위해 할당되는 대역을 통과시키는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 장치.
  14. 제12항에 있어서, 상기 제2대역통과필터는 무선근거리 개인 통신망(WPAN; Wireless Personal Area Network)을 이용한 데이터 통신의 수행을 위해 할당되는 대역을 통과시키는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 장치.
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