KR102226461B1 - 무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 TDD (time division duplex) 셀에서 FDD 단말의 송수신을 지원하는 기지국의 신호 전송 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이를 위한 단말의 동기 신호 및 기준 신호 수신 방법에 관한 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR OPERATING DIFFERENT DUPLEX IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 TDD (time division duplex) 셀에서 FDD 단말의 송수신을 지원하는 기지국의 신호 전송 방법에 관한 것이다. 또한 본 발명은 이를 위한 단말의 동기 신호 및 기준 신호 수신 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.
근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE 시스템은 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이며 현재 규격화가 거의 완료되었다. LTE 규격 완료에 발맞춰 최근 LTE 통신 시스템에 여러 가지 신기술을 접목해서 전송 속도를 보다 향상시키는 진화된 LTE 시스템(LTE-Advanced, LTE-A)에 대한 논의가 본격화되고 있다. 이하 LTE 시스템이라 함은 기존의 LTE 시스템과 LTE-A 시스템을 포함하는 의미로 이해하기로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
LTE 시스템에서는 기지국과 단말이 다수의 주파수 대역을 동시에 운영할 수 있는데 이때, 각각의 주파수 대역은 서로 다른 듀플랙스를 가질 수 있다. 그러나 단말은 단말의 능력에 따라 하나의 듀플랙스만 지원할 수 있으며 이 경우 기지국은 해당 단말에 대하여 자신이 운영하는 모든 주파수 대역을 사용할 수 없게 된다. 따라서 본 발명은 단말이 지원하지 않는 듀플랙스 대역을 이용해서 단말의 송수신을 지원하기 위한 것이다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영 방법 및 장치에 있어서, 기지국은 적어도 두 개의 서로 다른 듀플랙스를 위한 동기 신호를 제 1 자원 영역과 제 2 자원 영역에 전송한다.
또한, 기지국은 제 1 듀플렉스를 사용하는 단말이 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 수신하지 못하거나 인지하지 못하도록 제 2 자원 영역의 일부 혹은 전체를 보호 영역으로 지시한다.
또한, 기지국은 제 1 듀플렉스를 사용하는 단말이 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 인지하지 못하도록 제 2 자원 영역의 일부 혹은 전체를 단말에게 스케줄링 하지 않는다.
또한, 기지국은 추가의 동기 보조 신호 (ASS; Assisted Synchronization Signal)를 제 2 자원 영역에서 전송하여 단말이 해당 동기 신호가 제 2 듀플랙스을 위한 동기 신호임을 인지할 수 있도록 한다.
또한, 기지국은 동기 보조 신호를 인지한 단말에게 제 2 자원영역에서 데이터 채널을 전송하는 경우, 제 2 동기 신호 및 동기 보조 신호의 위치를 고려하여 데이터 채널을 전송한다.
또한, 기지국은 동기 보조 신호를 인지한 단말에 제 2 자원 영역에서 데이터 채널을 전송하는 경우, 미리 설정된 심볼에 대해서 데이터 채널을 전송한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영 방법 및 장치에 있어서, 제 2 듀플렉스를 지원하는 단말은 동기 신호를 수신하는 과정에 있어서 동기 보조 신호를 수신하는 경우, 해당 동기 신호가 제 1 듀플렉스를 지원하는 대역에서 전송되는 제 2 듀플렉스 동기 신호임을 인지한다.
단말은 수신된 동기 신호가 제 2 자원 영역에 전송되고 있으며 제 2 동기 신호임을 인지하기 위하여 동기 보조 신호를 수신한다.
또한, 단말이 동기 보조 신호를 수신하는 경우 해당 단말은 동기신호를 통해 습득한 정보를 기반으로 기준 신호를 수신하기 위한 시퀀스를 발생할 때 해당 시퀀스가 제 2 자원 영역을 위한 시퀀스를 이용하는 방법과 이를 위한 단말 장치를 포함한다.
또한, 단말이 동기 보조 신호를 수신한 대역폭에서 제 2 자원 영역에 데이터 스케줄링을 받는 경우 단말은 제 2 동기 신호 및 동기 보조 신호와 데이터 채널을 중첩되는 경우 해당 영역을 고려하여 데이터 채널을 수신하는 방법과 단말 장치를 포함한다.
또한, 단말이 동기 보조 신호를 수신한 대역폭에서 제 2 자원 영역에 데이터 스케줄링을 받는 경우 단말은 미리 설정된 심볼에 대한 데이터 채널을 수신하는 방법과 단말 장치를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 다르면, 무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 기지국은 제 1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역에서 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말을 접속시킬 수 있으며, 단말은 제 1 듀플렉스 주파수 대역에서 제 2듀플랙스를 지원하는 동기신호들을 수신하고, 수신된 동기 신호를 이용하여 제 1 듀플랙스와 제 2 듀플랙스를 사용하는 주파수 대역에서 기지국으로부터 모두 데이터 채널을 수신할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 기지국은 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말을 위한 동기 보조 신호(ASS, assisted synchronization signal)를 전송하고, 동기 보조 신호를 통해 제 2 듀플랙스 단말에 해당 주파수 대역이 제 1 듀플랙스로 동시에 운영되고 있음을 지시할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예에 따르면, 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 동기 보조 신호를 수신하는 경우 동기 보조 신호와 함께 수신한 다른 동기 신호가 제 2 자원 영역에서 전송된 것으로 인지하고 데이터 채널 수신에 이용할 수 있다.
특히 본 발명의 실시 예는, 이종간 듀플랙스를 지원하는 다수의 주파수 대역을 운영하는 시스템에서 더 효과적일 수 있다.
도 1은 이종간 듀플랙스를 운영하는 기지국과 단말을 설명하는 도면이다.
도 2는 제 2 듀플랙스(예를 들어, FDD)를 지원하는 하향링크 주파수 대역의 라디오프레임 구성을 설명하는 도면이다.
도 3은 제 1 듀플랙스(예를 들어, TDD)를 지원하는 하향링크 주파수 대역의 라디오프레임 구성을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이종간 듀플랙스를 지원하는 기지국과 단말을 설명하는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른, 이종간 듀플랙스를 지원하기 위한 라디오프레임 구성을 설명하는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른, 이종간 듀플랙스를 지원하기 위한 라디오프레임 구성을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른, 동기 보조 신호를 전송하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른, 동기 보조 신호를 전송하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른, 기지국의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 장치를 나타낸 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 장치를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 다양한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면들에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 하기의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
하기 본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영 방법 및 장치을 제공할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 기지국은 다수의 듀플랙스를 가용한 각각의 주파수 대역에 적용하여 단말과 송수신을 할 수 있으며 임의의 듀플랙스를 지원하는 단말은 자신이 지원하는 듀플랙스가 적용된 주파수 대역의 셀을 검색하고 접속을 시도할 수 있다.
시스템이 지원하는 듀플랙스는 크게 FDD(frequency division duplex)와 TDD(time division duplex)가 있다. 하기에서 TDD는 제 1 듀플랙스, FDD는 제 2 듀플랙스라고 칭한다.
FDD는 두 개의 주파수 대역을 이용하는 듀플랙스로 기지국이 단말에 전송하는 하향링크와 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크가 서로 다른 주파수 대역을 이용하여 전송되는 방법일 수 있다. 또는, FDD는 하나의 주파수 대역을 이용하는 듀플랙스로 기지국이 단말에 전송하는 하향링크와 단말이 기지국으로 전송하는 상향링크가 동일한 주파수 대역을 이용하여 전송하며 시간으로 나누어 전송하는 방법일 수 있다.
기지국은 하나 이상의 주파수 대역을 이용하여 단말을 지원할 수 있는데 각각의 주파수 대역은 서로 다른 듀플랙스가 적용될 수 있다. 단말도 하나 이상의 주파수 대역을 지원할 수 있는데 이때 지원하는 주파수 대역들은 동일한 듀플랙스(예를 들어, 제 1 듀플렉스 또는 제 2 듀플렉스)를 지원할 수 있다. 기지국이 FDD와 TDD를 지원하는 주파수 대역을 가지고 있더라도, 단말은 한 종류의 동일한 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역만 사용할 수 있기 때문에 예를 들어, FDD를 지원하는 단말은 TDD를 사용하는 주파수 대역을 사용할 수 없다.
본 발명은 FDD만 지원하는 단말이 TDD을 사용하는 주파수 대역에서 셀을 검색하고 TDD 주파수 대역을 추가로 사용하여 하향링크 성능을 증가시키는 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영을 위한 기지국 동작으로, 상위 시그널링으로 동기 신호에 관한 정보를 지시하는 단계, 제 1 듀플랙스와 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 구성하고 전송하는 단계, 제 2 듀플랙스 단말에게 제 1 듀플랙스 주파수 대역에서 데이터 채널을 전송하는 방법, 제 2 듀플랙스 단말을 제 1 듀플랙스 주파수 대역에서 효과적으로 지원하기 위해 동기 보조 신호를 구성하고 전송하는 방법을 제안한다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 무선 통신 시스템에서 이종간 듀플랙스 운영을 위한 단말 동작으로, 기지국으로부터 상위 시그널링으로 동기 신호에 관한 정보를 지시 받는 방법, 동시 신호를 검색하는 방법, 동기 보조 신호를 수신하고 이를 적용하는 방법, 동기 보조 신호를 통해 측정 자원을 결정하는 방법, 제 2 듀플랙스 단말이 제 1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역에서 데이터 채널을 수신하는 방법을 제안한다.
본 발명은 기지국에서 단말로 하향링크 신호를 전송하고 단말에서 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 통신 시스템을 위한 것이다. 설명의 용이를 위해 이하에서는 본 발명의 실시 예들을 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 기준으로 설명하지만 제안하는 기술이 특정 시스템에 국한되지 않음을 명시한다.
하향링크는 단말로 전송되는 정보가 포함되는 데이터 채널, 제어 신호를 전송하는 제어 채널, 채널 추정 및 채널 피드백을 위한 기준 신호(RS, reference signal)를 포함한다. 기지국은 PDSCH(Physical downlink shared channel)과 DL CCH(Downlink control channel)을 통해 각각 데이터 정보와 제어 정보를 단말에 전송한다.
상향링크는 단말이 전송하는 데이터 채널과 제어 채널, 기준 신호를 포함한다. 데이터 채널이나 단말의 피드백 정보는 PUSCH (Physical uplink shared channel)로 전송되고, 하향링크 데이터 채널에 대한 응답 채널 혹은 단말의 피드백 정보는 PUCCH(Physical uplink control channel)를 통해 전송된다.
기지국은 다수의 기준 신호를 가질 수 있으며, 다수의 기준신호는 셀 내의 모든 단말이 채널 측정 및 데이터 채널 복조에 사용하는 공통 기준 신호(CRS, common reference signal), 채널 측정 용으로 사용하는 채널 상태 기준 신호(CSI-RS, channel stat information RS) 그리고 데이터 채널의 복조용으로 사용하는 복조용 신호 혹은 단말 전용 기준 신호 (DMRS, demodulationreference signal)를 포함한다.
CRS는 하향링크 전대역 (whole bandwidth)에 걸쳐서 전송되며, 셀 안의 모든 단말이 신호의 복조 및 채널 추정에 사용한다. 또한, CRS는 단말이 초기 접속 시에 셀을 검색하고 이에 대한 CRS의 신호 세기를 측정하는 데에 사용할 수 있다. CRS 전송에 사용되는 자원을 줄이기 위해서 기지국은 단말 전용의 기준신호를 이용하여 단말에게 스케줄링(scheduling)된 영역에서만 단말 전용의 기준 신호(DMRS)를 전송할 수 있다. 단말 전용의 기준 신호에 대한 채널 정보를 단말이 습득하도록 하기 위하여, 기지국은 시간과 주파수 축에서 적어도 하나 이상의 CSI-RS 구성에 관한 정보를 단말에 전송할 수 있다. 부가적으로, CSI-IM 신호는 단말에 CSI-RS와 함께 설정될 수 있으며 이는 단말이 간섭을 측정하기 위한 자원으로 사용되는 영역을 의미한다.
도 1은 이종간 듀플랙스를 운영하는 기지국과 단말을 설명하는 도면이다. 도 1에는 본 발명이 적용되는 기지국이 지원하는 듀플랙스(duplex)와 단말이 지원하는 듀플랙스(duplex)의 관계가 도시되어 있다.
도 1을 참조하여 설명하면, 기지국(101)은 적어도 하나 이상의 서로 다른 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(103, 105, 107)을 가질 수 있다. 기지국(101)은 제 2 듀플랙스(예를 들어, FDD)를 지원하는 두 개의 주파수 대역(103, 105)을 하나의 pair로 지원할 수 있으며, 제 1 듀플랙스(예를 들어, TDD)를 위한 하나의 주파수 대역(107)을 지원할 수 있다.
도 1은 각각의 듀플랙스가 하나의 주파수 대역 혹은 주파수 대역의 pair로 지원되는 예를 도시하였으나, 각각의 듀플랙스는 하나 이상의 주파수 대역 혹은 주파수 대역의 pair로 지원될 수 있다.
본 발명에 따른 네트워크에는 제 2 듀플랙스(예를 들어, FDD)를 지원하는 단말(109)과 제 1 듀플랙스(예를 들어, TDD)를 지원하는 단말(111)이 존재할 수 있다. 각각의 단말은 셀 탐색(cell search)을 하는 데에 있어서 자신이 지원하는 듀플랙스에 대한 주파수 대역만 검색할 수 있다. 따라서 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말(109)은 제 2 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(103)에서 기지국(101)을 검색할 수 있으며 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말(111)은 제 1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(107)에서 기지국(101)을 검색할 수 있다. 기지국 검색 후, 단말은 셀에 초기 접속을 시도하여 기지국(101)에 접속하게 되며, 단말의 데이터 채널에 대한 송수신은 동일한 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역에서 가능하다.
도 2는 본 발명이 적용되는 시스템에서 제 2 듀플랙스(FDD)를 지원하는 하향링크 주파수 대역의 라디오프레임(radioframe) 구성을 설명하는 도면이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 제2 듀플랙스를 지원하는 하향링크 주파수 대역(201)은 시간적으로는 10개의 서브프레임(207)을 포함하는 하나의 라디오프레임(203)으로 구성된다. 하나의 서브프레임(207)은 두 개의 슬롯(slot, 205)으로 구성되고, 하나의 슬롯은 6개 혹은 7개의 심볼로 구성된다. 하나의 서브프레임(207)은 각각 단말에 제어 채널과 데이터 채널을 송신하기 위한 제어 채널 영역(213)과 데이터 채널 영역(215)으로 구성되며, 이 영역은 시간적으로 구분되어 있다.
단말은 초기에 접속하기 위해 하향링크 주파수 대역(201)을 검색하는데 이때, 단말은 가장 먼저 동기 신호를 검색한다. 동기 신호(211, 217)는 도 2에 도시된 바와 같이 PSS(primary synchronization signal)과 SSS(secondary synchronization signal)로 구성되어 있다(참조: section 6.11 in TS36.211).
제 2 듀플랙스 주파수 대역(201)에서 PSS는 시간적으로는 0번째 서브프레임과 5번째 서브프레임의 첫 번째 슬롯에 뒤에서 두번째 심볼에 위치하며, SSS는 0번?? 서브프레임과 5번째 서브프레임의 첫번째 슬롯에 뒤에서 첫번째 심볼에 위치한다.
PSS와 SSS는 모두 제 2 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(201)에서 주파수적으로 중앙에 위치하며, 예를 들어 약 1.25MHz의 주파수 대역에서 전송된다.
PSS와 SSS는 5개의 서브프레임 간격으로 전송된다. 단말은 초기 접속 시에는 시스템이 지원하는 주파수 대역의 전체 크기를 모르기 때문에 중앙(center)의 1.25MHz에 대해서 PSS와 SSS를 검색하게 된다. 일반적으로 PSS를 검색하면 단말은 5msec의 간격으로 시간 정보를 습득할 수 있으며 SSS를 추가로 탐색하여 심볼 길이를 인지할 수 있다. 심볼 길이를 인지하면 단말은 슬롯과 서브프레임 길이도 판단할 수 있게 된다. 또한, PSS와 SSS를 검색하면 단말은 셀 식별자(cell indentity)를 습득할 수 있다. 단말은 셀 식별자를 통해 CRS의 위치와 CRS에 적용된 시퀀스를 인지하고, 이를 통해 더 정확한 시간과 주파수 동기 정보를 획득하며, 이를 통해 CRS의 수신 신호 세기도 측정할 수 있다. CRS는 단말이 기지국이 전송하는 데이터 채널을 수신하는 정보로 사용하는데, 최초에 단말은 CRS를 이용하여 PBCH(physical broadcast channel)(209)를 통해 가장 중요한 시스템 정보를 획득한다. 또한, 단말은 수신 신호 세기를 통해 자신이 검색한 셀의 대략적인 전파 거리를 판단할 수 있으며, 판단 결과 해당 셀의 전파 거리가 충분히 송수신 가능한 전파 거리로 판단되면 단말은 초기 접속 신호를 기지국으로 전송해 셀에 접속할 수 있게 된다.
도 3은 본 발명이 적용되는 시스템에서 제 1 듀플랙스(예를 들어, TDD)를 지원하는 하향링크 주파수 대역의 라디오 프레임(radio frame) 구성을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 제 1 듀플랙스를 지원하는 하향링크 주파수 대역(301)은 시간적으로는 10개의 서브프레임(307)을 포함하는 하나의 라디오프레임(303)으로 구성된다. 하나의 서브프레임(307)은 두 개의 슬롯(slot, 305)으로 구성되고, 하나의 슬롯은 6개 혹은 7개의 심볼로 구성된다. 하나의 서브프레임(307)은 각각 기지국이 전송하는 하향링크 서브프레임과 단말이 송신하는 상향링크 서브프레임으로 구분되어 있다.
이하의 표 1은 본 발명에 따른 무선통신 시스템이 지원하는 제 1 듀플랙스의 서브프레임 구성을 나타낸 것이다.
Figure 112014041862684-pat00001
LTE 시스템의 경우 제 1 듀플랙스의 서브 프레임들은 총 7가지의 서로 다른 서브프레임 구성(configuration)을 가질 수 있다. 가령 서브프레임 0번 구성은 0, 5번 서브프레임이 하향링크 서브프레임으로 사용되고(D로 표기), 2, 3, 4, 7, 8, 9번 서브프레임은 상향링크 서브프레임으로 사용된다(U로 표기). 또한, 1번과 6번 서브프레임임은 스페셜 서브프레임(special subframe)(315)으로 사용된다(S로 표기). 스페셜 서브 프레임(315)은 하향링크와 상향링크가 공존하는 서브프레임으로, 시간 순서에 따라 DwPTS, GP, UwPTS로 구성되며, 각각은 하향링크가 전송되는 영역, 보호 영역, 상향링크가 전송되는 영역을 지시한다. DwPTS, GP, UwPTS는 하향링크와 상향링크 간 전환을 위한 시간, 하향링크 신호가 단말에 전송되는 시간 및 상향링크를 전송하기 위해 단말이 송신을 시작하는 시간을 고려하여 상기한 수서로 구성된다.
이하의 표 2는 본 발명에 따른 무선통신 시스템이 지원하는 제 1 듀플랙스의 스페셜 서브 프레임 구성을 나타낸 것이다.
Figure 112014041862684-pat00002
스페셜 서브프레임에서 DwPTS, GP, UpPTS의 길이는 기지국의 상황과 전파 환경에 따라 다양하게 구성될 수 있다. DwPTS, GP, UpPTS의 길이는 표 2와 같이 Ts 단위로 구성되며, 표 2에서는 30720개의 Ts가 1msec을 의미한다.
제 1 듀플랙스의 하향링크 서브프레임(307)은 각각 제어 채널과 데이터 채널을 송신하기 위한 제어 채널 영역(313)과 데이터 채널 영역으로 구성되며, 이 영역은 시간적으로 구분되어 있다.
동기 신호(311, 317)는 도 3에 도시된 바와 같이 PSS(primary synchronization signal)과 SSS(secondary synchronization signal)로 구성되어 있다 (참조: section 6.11 in TS36.211).
제 1 듀플랙스 주파수 대역(301)에서 PSS는 시간적으로는 1번째 서브프레임과 6번째 서브프레임의 첫 번째 슬롯에 앞에서 세번째 심볼에 위치하며, SSS는 0번?? 서브프레임과 5번째 서브프레임의 첫번째 슬롯에 뒤에서 첫번째 심볼에 위치한다.
PSS와 SSS는 모두 제 2 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(301)에서 주파수적으로 중앙에 위치하며, 예를 들어 약 1.25MHz의 주파수 대역에서 전송된다.
PSS와 SSS는 5개의 서브프레임 간격으로 전송된다. 단말은 초기 접속 시에는 시스템이 지원하는 주파수 대역의 전체 크기를 모르기 때문에 중앙(center)의 1.25MHz에 대해서 PSS와 SSS를 검색하게 된다. 일반적으로 PSS를 검색하면 단말은 5msec의 간격으로 시간 정보를 습득할 수 있으며 SSS를 추가로 탐색하여 심볼 길이를 인지할 수 있다. 심볼 길이를 인지하면 단말은 슬롯과 서브프레임 길이도 판단할 수 있게 된다. 또한, PSS와 SSS를 검색하면 단말은 셀 식별자(cell indentity)를 습득할 수 있다. 단말은 셀 식별자를 통해 CRS의 위치와 CRS에 적용된 시퀀스를 인지하고 이를 통해 더 정확한 시간과 주파수 동기 정보를 획득하며, 이를 통해 CRS의 수신 신호 세기도 측정할 수 있다. CRS는 단말이 기지국이 전송하는 데이터 채널을 수신하는 정보로 사용하는데 최초에 단말은 CRS를 이용하여 PBCH(physical broadcast channel)(209)를 통해 가장 중요한 시스템 정보를 획득한다. 또한, 단말은 수신 신호 세기를 통해 자신이 검색한 셀의 대략적인 전파 거리를 판단할 수 있으며, 판단 결과 해당 셀의 전파 거리가 충분히 송수신 가능한 전파 거리로 판단되면 단말은 초기 접속 신호를 기지국으로 전송해 셀에 접속할 수 있게 된다.
제 2 듀플랙스를 지원하는 단말이 제 1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역에서 초기 셀 탐색을 시도하는 경우, 제 2 듀플랙스의 PSS 서브프레임 위치와 제 1 듀플랙스의 PSS 서브프레임 위치는 동일하기 때문에 PSS 검색은 가능하다. 그러나, 제 2 듀플랙스의 SSS 서브프레임 위치와 제 1 듀플랙스의 SSS 서브프레임 위치는 서로 다르기 때문에, 단말은 SSS를 인지하지 못한다. 도 2와 도 3에서, 이종의 듀플랙스 간 서로 다른 PSS와 SSS 위치는, 단말이 자신이 지원하지 않는 듀플랙스의 주파수 대역에 대하여 셀을 탐색하는 것을 방지하기 위한 수단으로 사용된다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 이종간 듀플랙스(duplex)를 지원하는 기지국과 단말을 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 기지국(401)은 도 1에서 설명한 바와 같이 적어도 하나 이상의 서로 다른 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(403, 405, 407)을 가질 수 있다.
제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 제 2 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(403, 405)을 통해서 송수신이 가능하며 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말은 제 1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(407)을 통해 송수신이 가능하다.
제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 제 2 듀플랙스를 지원하는 하향링크 주파수 대역(403)만 검색이 가능하기 때문에 초기에 기지국(401)에 접속하여 제 2 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(403, 405)을 통해서 송수신한다. 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 제 1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(407)에서 송신되는 동기 신호를 검출할 수 없기 때문에 제 1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(407)에서는 송수신을 할 수 없다. 이에 따라, 기지국(401)은, 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말에게 추가로 대역을 할당하고 싶어도 추가 대역을 할당할 수 없게 된다. 따라서, 보다 효과적인 데이터 송수신을 위해서는, 임의의 듀플랙스를 지원하는 단말에게 다른 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역을 할당할 수 있는 방법이 필요하다.
만약, 기지국(401)이 제 1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역(407)을 단말에게 추가로 할당하는 경우, 단말은 기존의 주파수 대역을 Primary cell(409)로 인지하고 추가로 할당된 대역을 secondary cell(411)로 인지하게 된다. 단말이 자신이 지원하지 않는 듀플랙스를 이용하는 주파수 대역을 secondary cell로 인지하기 위해서는 해당 셀을 검색할 수 있어야 한다. 본 발명에서는 단말이, 자신이 지원하지 않는 듀플랙스를 사용하는 주파수 대역을 탐색하고, 이를 인지하여 데이터 송수신을 할 수 있도록 하는 방법을 제안한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른, 이종간 듀플랙스를 지원하기 위한 라디오프레임 구성을 설명하는 도면이다. 도 5a 및 도 5b에는 제 1 듀플랙스(TDD)를 지원하는 주파수 대역의 라디오프레임(radioframe) 구조가 도시되어 있다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따르면, 기지국은 제 1 듀플랙스를 지원하기 위한 주파수 대역의 제 1 자원 영역에서 제 1 듀플랙스를 위한 동기 신호를 전송하고, 제 2 자원 영역에서 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 전송한다. 또한, 기지국은 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말이 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 인지하지 못하도록 제 2 자원 영역을 보호 영역으로 지시하여 시간적으로 다중화한다. 또한, 기지국은 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말이 동기 신호 검색 시에 제 2 자원 영역에 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호가 전송되는 것임을 인지하도록 하기 위해, 제 2 자원 영역에서 동기 신호와 동일한 주파수 대역의 시간상 다른 심볼에 동기 보조 신호(ASS)를 전송한다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따르면, 단말은 셀 탐색을 수행함에 있어서 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호와 함께 동기 보조 신호가 탐색되는 경우, 해당 동기 신호가 제 1 듀플랙스 대역에서 전송되는 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호임을 인지하고 이를 위한 채널 측정 방법을 적용한다.
도 5a를 참조하여 설명하면, 제 1 듀플랙스 대역은 제 1 듀플랙스 단말을 지원하기 위한 라디오프레임(501) 구조와 제 2 듀플랙스 단말을 지원하기 위한 라디오 프레임(503) 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 제 1 실시 예에 따르면, 기지국은 제 1 듀플랙스 단말을 지원하기 위한 라디오프레임(501)과, 제 2 듀플랙스 단말을 지원하기 위한 라디오프레임(503)을 동시에 전송할 수 있다.
기지국은 제 1 듀플랙스를 위한 단말을 지원하기 위해서 기존의 제 1 듀플랙스를 위한 동기 신호(509)를 제 1 자원 영역에 전송해야 한다. 이는 제 1 듀플랙스 를 지원하는 단말이 동기 신호를 이용하여 셀 탐색을 하도록 하기 위함이다.
이때, 기지국은 제 1 듀플랙스 단말에게 0번과 5번 서브프레임이 스페셜 서브프레임(507)으로 구성되는 서브프레임 설정(예를 들어, 표 1의 서프프레임 설정 0, 1, 2, 6)을 지시할 수 있다. 또한, 기지국은 단말에 대하여 스페셜 서브 프레임(507)의 구성(513)을 보호 영역(511)이 큰 구성(예를 들어, 표 2의 0번이나 5번 구성)으로 지시하고, 보호 영역(511)을 제 2 자원 영역으로 설정한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 기지국은 보호 영역(제 2 자원 영역)(511)에서 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호(515)를 전송한다. 기지국은, 제 2 자원 영역에서 추가로 PSS/SSS와 주파수상에서 동일하고 시간상으로 다른 위치에 동기 보조 신호(ASS, 519)를 전송한다. 상기한 본 발명의 실시 예에 따르면, 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말은 셀 탐색 시 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호(515)에 의한 영향을 받지 않고, 1번과 6번 서브프레임의 데이터 채널 스케줄링에 있어서도 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호(515)에 의한 영향을 받지 않으며, 제 2 자원 영역에 전송되는 신호를 인지하지 않는다.
제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 초기에 셀을 탐색할 때, 제 2 자원 영역에서 동기 신호(515)를 획득할 수 있다. 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말의 동기 신호는 도 2에서 설명한 바와 같이 0번과 5번 서브프레임에 위치해야 한다. 따라서, 단말은 상기한 실시 예에서, 동기 신호(515)가 1번 및 7번 서브프레임에서 전송됨에도 불구하고, 해당 서브프레임을 0번과 5번 서브프레임이라고 판단하게 된다. 이 경우 단말은 CRS 측정을 위하여 CRS에 사용되는 시퀀스를 발생시킬 때, 0번과 5번 서브프레임에 대응하는 시퀀스를 발생시킨다. CRS 시퀀스는 슬롯 번호에 따라 서로 다르게 생성된다. 도 5a의 실시 예에서, 기지국은 제 1 듀플랙스를 기준으로 1번째 서브프레임에서는 2번과 3번 슬롯에 대응하는 CRS를 전송하고 6번째 서브프레임에서는 12번과 13번 슬롯에 대응하는 CRS를 전송한다. 그러나, 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 도 2에서와 같이 1번째 서브프레임에서는 0번 1번 슬롯에 대응하는 CRS 수신하고, 6번째 서브프레임에서는 10번과 11번 슬롯에 대응하는 CRS를 수신하기 때문에, CRS 측정이 불가능하다. 또한 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 해당 주파수 대역(503)이 제 1 듀플랙스를 위한 대역인 것으로 판단하기 때문에 상향링크로 사용되는 서브프레임에서도 CRS 수신 시도를 하게 된다.
상기한 문제를 해결하기 위하여, 기지국은 단말에게 올바른 서브프레임 번호를 알려주어야 한다. 이를 위해, 본 발명의 실시 예에서, 기지국은 단말로 동기 보조 신호(ASS, 519)를 전송한다. 동기 보조 신호(519)는 제 2 듀플랙스 단말이 검색된 PSS/SSS가 제 1 듀플랙스 대역에 전송되는 것임을 인지하도록 하기 위한 정보를 포함하며, 동기 신호가 전송되는 서브프레임 번호에 대한 정보를 포함하여 단말이 CRS 시퀀스를 제 1 듀플랙스 대역에 맞도록 수정하게 한다. 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호(521)를 획득한 후에 단말은 CRS 시퀀스를 발생하기 위해 1번째 서브프레임에서는 2번 3번 슬롯에 대응하는 시퀀스를 생성하고 6번째 서브프레임에서는 12번과 13번 슬롯에 대응하는 시퀀스를 생성하여 CRS를 올바르게 측정할 수 있다. 또한 동기 보조 신호(ASS, 519)는 단말이 상향링크에서 CRS 측정을 수행하지 않도록 하며, 단말은 동기 보조 신호를 성공적으로 수신하면 0번, 1번, 5번, 6번 서브프레임과 같이 항상 하향링크로 사용되는 서브프레임에서만 CRS를 측정한다.
CRS 채널 측정은 기지국이 상위 시그널링을 통해 제 2 듀플랙스를 지원하는 대역에 접속한 단말에게 제 1 듀플랙스를 지원하는 대역의 라디오프레임 구성 정보를 전송하는 방법으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 단말은 해당 대역에서 상위 시그널링으로 지시받은 서브프레임 구성에 따라 해당 하향링크 자원를 판단하고 CRS 측정을 수행한다.
또한, 기지국은 동기 신호(515)에서 제 2 듀플랙스를 위한 PBCH를 제 1 듀플랙스를 위한 PBCH와 함께 제 2 자원 영역에서 전송할 수 있으며, 일 실시 예에서는 기지국이 전송하지 않도록 구성하는 것도 가능하다.
본 발명의 제 1 실시 예에서는 제 1 듀플랙스를 위한 PSS/SSS가 지시하는 셀 식별자와 제 2 듀플랙스를 위한 PSS/SSS가 지시하는 셀 식별자가 동일한 것을 가정한다. CRS는 셀 식별자를 기반으로 생성되기 때문에 제 1 듀플랙스를 위한 PSS/SSS가 지시하는 셀 식별자와 제 2 듀플랙스를 위한 PSS/SSS가 지시하는 셀 식별자가 동일하면, 서로 다른 셀 식별자를 사용함으로 발생하는 충돌 문제를 방지할 수 있다.
한편, 본 발명의 제 1 실시 예에서 제 1 듀플랙스를 위한 PSS/SS가 지시하는 셀 식별자와 제 2듀플랙스를 위한 PSS/SSS가 지시하는 셀 식별자는 동일하지 않을 수 있는데, 이 경우 동기 보조 신호를 수신한 단말은 제 2 자원 영역에서만 CRS를 측정해야 한다. 또한, 기지국은 제 2 자원 영역으로 구성한 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말을 위한 보호 영역에서는 제 2 듀플랙스의 PSS/SSS에 사용된 셀 식별자를 이용하여 CRS를 구성하고 전송해야 한다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 제 2 실시 예에 따른, 이종간 듀플랙스를 지원하기 위한 라디오프레임 구성을 설명하는 도면이다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따르면, 기지국은 제 1 듀플랙스를 지원하기 위한 주파수 대역의 제 1 자원 영역에서 제 1 듀플랙스를 위한 동기 신호를 전송하고 제 2 자원 영역에서 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 전송한다. 또한, 기지국은 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말이 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 인지하지 못하도록 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호가 할당되는 1.25MHz의 중심 주파수 대역을 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말에게 스케줄링 하지 않음으로써 주파수적으로 다중화한다. 또한, 기지국은 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말이 동기 신호 검색 시에 제 2 자원 영역에 제 2듀플랙스를 위한 동기 신호가 전송되는 것임을 인지하도록 하기 위해, 제 2 자원 영역에서 동기 신호와 동일한 주파수 대역의 시간상 다른 심볼에 동기 보조 신호(ASS)를 전송한다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따르면, 단말은 셀 탐색을 수행함에 있어서 제 2듀플랙스를 위한 동기 신호와 함께 동기 보조 신호가 탐색되는 경우, 해당 동기 신호가 제 1 듀플랙스 대역에서 전송되는 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호임을 인지하고 이를 위한 채널 측정 방법을 적용한다.
도 6a 및 도 6b를 참조하여 설명하면, 제 1 듀플랙스 대역은 제 1듀플랙스 단말을 지원하기 위한 라디오프레임(601) 구조와 제 2 듀플랙스 단말을 지원하기 위한 라디오 프레임(603) 구조를 가질 수 있다.
본 발명의 제 2 실시 예에 따르면, 기지국은 제 1 듀플랙스 단말을 지원하기 위한 라디오프레임(601)과, 제 2 듀플랙스 단말을 지원하기 위한 라디오프레임(603)을 동시에 전송할 수 있다.
기지국은 제 1 듀플랙스를 위한 단말을 지원하기 위해서 기존의 제 1 듀플랙스를 위한 동기 신호(609)를 제 1 자원 영역에 전송해야 한다. 이는 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말이 동기 신호를 이용하여 셀 탐색을 하도록 하기 위함이다.
이때, 기지국은 제 1 듀플랙스 단말에게 0번과 5번 서브프레임이 스페셜 서브프레임(607)으로 구성되는 서브프레임 설정(예를 들어, 표 1의 서프프레임 설정 0, 1, 2, 6)을 지시할 수 있다. 또한, 기지국은 시간상으로 1번과 6번 서브프레임이고, 주파수상으로 중심 주파수 영역(611)에 제 2 자원 영역을 할당한다.
기지국은 제2 자원 영역에서 추가로 PSS/SSS와 주파수상에서 동일하고 시간상으로 다른 위치에 동기 보조 신호(ASS, 619)를 전송한다. 상기한 본 발명의 실시 예에 따르면, 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말은 셀 탐색 시 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호(615)에 의한 에 영향을 받지 않고, 1번과 6번 서브프레임의 데이터 채널 스케줄링에 있어서도 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호(615)에 영향을 받지 않으며, 제 2 자원 영역에 전송되는 신호를 인지하지 않는다.
제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 초기에 셀을 탐색할 때, 제 2 자원 영역에서 동기 신호(615)를 획득할 수 있다. 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말의 동기 신호는 도 2에서 설명한 바와 같이 0번과 5번 서브프레임에 위치해야 한다. 따라서 단말은 상기한 실시 예에서, 동기 신호(615)가 1번 및 7번 서브프레임에서 전송됨에도 불구하고, 해당 서브프레임을 0번과 5번 서브프레임이라고 판단하게 된다. 이 경우 단말은 CRS 측정을 위하여 CRS에 사용되는 시퀀스를 발생시킬 때, 0번과 5번 서브프레임에 대응하는 시퀀스를 발생시킨다. CRS 시퀀스는 슬롯 번호에 따라 서로 다르게 생성된다. 도 6a의 실시 예에서, 기지국은 제 1 듀플랙스를 기준으로 1번째 서브프레임에서는 2번과 3번 슬롯에 대응하는 CRS를 전송하고 6번째 서브프레임에서는 12번과 13번 슬롯에 대응하는 CRS를 전송한다. 그러나, 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 도 2에서와 같이 1번째 서브프레임에서는 0번 1번 슬롯에 대응하는 CRS를 수신하고, 6번째 서브프레임에서는 10번과 11번 슬롯에 대응하는 CRS를 수신하기 때문에, CRS 측정이 불가능하다. 또한 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 해당 주파수 대역(603)이 제 1 듀플랙스를 위한 대역인 것으로 판단하기 때문에 상향링크로 사용되는 서브프레임에서도 CRS 수신 시도를 하게 된다.
상기한 문제를 해결하기 위하여, 기지국은 단말에게 올바른 서브프레임 번호를 알려주어야 한다. 이를 위해, 본 발명의 실시 예에서, 기지국은 단말로 동기 보조 신호(ASS, 619)를 전송한다. 동기 보조 신호(619)는 제 2 듀플랙스 단말이 검색된 PSS/SSS가 제 1 듀플랙스 대역에 전송되는 것임을 인지하도록 하기 위한 정보를 포함하며, 동기 신호가 전송되는 서브프레임 번호에 대한 정보를 포함하여 단말이 CRS 시퀀스를 제 1 듀플랙스 대역에 맞도록 수정하게 한다. 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호(621)를 획득한 후에 단말은 CRS 시퀀스를 발생하기 위해 1번째 서브프레임에서는 2번 3번 슬롯에 대응하는 시퀀스를 생성하고 6번째 서브프레임에서는 12번과 13번 슬롯에 대응하는 시퀀스를 생성하여 CRS를 올바르게 측정할 수 있다. 또한 동기 보조 신호(ASS, 619)는 단말이 상향링크에서 CRS 측정을 수행하지 않도록 하며, 단말은 동기 보조 신호를 성공적으로 수신하면 0번, 1번, 5번, 6번 서브프레임과 같이 항상 하향링크로 사용되는 서브프레임에서만 CRS를 측정한다.
CRS 채널 측정은 기지국이 상위 시그널링을 통해 제 2 듀플랙스를 지원하는 대역에 접속한 단말에게 제 1 듀플랙스를 지원하는 대역의 라디오프레임 구성 정보를 전송하는 방법으로 이루어질 수 있으며, 이 경우 단말은 해당 대역에서 상위 시그널링으로 지시 받은 서브프레임 구성에 따라 해당 하향링크 자원를 판단하고 CRS 측정을 수행한다.
또한, 기지국은 동기 신호(615)에서 제 2 듀플랙스를 위한 PBCH를 제 1 듀플랙스를 위한 PBCH와 함께 제 2 자원 영역에서 전송할 수 있으며, 일 실시 예에서는 기지국이 전송하지 않도록 구성하는 것도 가능하다.
본 발명의 제 2 실시 예에서는 제 1 듀플랙스를 위한 PSS/SSS가 지시하는 셀 식별자와 제 2 듀플랙스를 위한 PSS/SSS가 지시하는 셀 식별자가 동일해야 한다. 이종의 듀플랙스를 위한 동기 신호가 주파수 대역으로 구별되는 경우 CRS는 셀 식별자를 기반으로 생성되기 때문에, 제 1 듀플랙스를 위한 PSS/SSS가 지시하는 셀 식별자와 제 2 듀플랙스를 위한 PSS/SSS가 지시하는 셀 식별자를 동일하게 사용함으로써 서로 다른 셀 식별자를 사용함으로 발생하는 충돌 문제를 방지할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 동기 보조 신호를 전송하는 방법을 설명하는 도면이다.
본 발명의 제 3 실시 예에 따르면, 도 5 및 도 6의 실시 예에 따른 동기 보조 신호는 기존의 동기 신호와 주파수 상에서 동일하되, 시간 영역에서 서로 다른 자원을 통해 전송된다. 본 발명의 제 3 실시 예는 동기 보조 신호를 전송함에 있어서 동기 보조 신호의 시퀀스을 발생하는 방법을 포함한다.
도 7에는 본 발명의 제 3 실시 예에 따른 동기 보조 신호(707)를 포함하는 서브프레임의 상세한 구조가 도시되어 있다.
본 발명의 실시 예에서 기지국은 PSS 및 SSS와 동일한 주파수 대역에서 동기 보조 신호를 전송하되, 일정 energy로 동기 보조 신호를 전송한다. 이 경우, 기지국은 ASS(i)=1로 총 i길이의 시퀀스를 발생시켜, 동기 보조 신호가 할당된 모든 무선 자원 위치에서 1의 신호를 전송하고, 단말은 해당 영역에서 energy detection을 수행함으로써 동기 보조 신호의 존재 여부를 판단한다. 단말은 수신기를 통하여 동기 보조 신호가 할당된 무선 자원 위치에서 일정 기준 이상의 에너지를 갖는 신호가 감지되면 동기 보조 신호가 있는 것으로 판단한다.
또는 본 발명의 실시 예에서, 기지국은 PSS/SSS의 시퀀스를 재사용하여 동기 보조 신호를 전송할 수 있다. 단말이 동기 보조 신호를 습득하는 과정은 PSS/SSS의 습득 과정 이전 혹은 이후에 발생하거나, PSS/SSS의 습득 과정과 동시에 발생할 수 있다. 기지국은 단말이 추가적인 정보 없이 PSS/SSS 습득 과정을 수행하할 수 있도록, PSS/SSS를 활용하여 추가의 정보를 전달할 수 있다. 일 예로, 기지국은 ASS(i) = PSS(I-i)를 이용하여 동기 보조 신호를 구성할 수 있다. I는 PSS의 시퀀스의 전체 길이이고 i는 시퀀스의 인덱스이다. 이 경우, 기지국은 PSS의 맵핑 위치를 주파수 축에서 반대로 맵핑할 수 있다. 또는 기지국은 ASS(i) = SSS#1(I-i)를 이용하여 동기 보조 신호를 구성할 수 있다. SSS#1은 0번째 혹은 1번째 서브프레임의 SSS의 시퀀스를 의미한다. I는 SSS#1의 시퀀스의 전체 길이이고 i는 시퀀스의 인덱스이다. 이 경우, 기지국은 SSS의 맵핑 위치를 주파수 축에서 반대로 맵핑할 수 있다. 또는 기지국은 PSS와 SSS의 시퀀스의 위치와 다르게 ASS의 시퀀스를 구성할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 4 실시 예에 따른 동기 보조 신호를 전송하는 방법을 설명하는 도면이다.
본 발명의 제 4 실시 예에 따르면, 기지국은 도 8에 도시된 바와 같이 동기 신호가 전송되는 주파수 대역의 양 끝에서 동기 보조 신호(811, 807)를 전송할 수 있다. 이는 해당 영역에서 기존에 아무런 신호가 전송되지 않기 때문인데, 이 경우에 807과 같이 SSS가 전송되는 심볼을 사용하는 방법이 더 효과적이다. 811과 같이 PSS가 전송되는 심볼의 경우 단말은 다운링크 주파수 정보가 없기 때문에 중심 주파수 1.25MHz 대역의 filter를 적용하여 PSS를 습득하게 된다. 이때 만약 PSS가 전송되는 심볼에 동기 보조 신호를 전송하게 되면 filter되어 나온 PSS의 신호에 왜곡이 발생하게 된다. 그러나 SSS의 경우, 단말이 PSS를 우선 습득하여 주파수 정보를 알게 되기 때문에, 단말은 filter 적용 후에 SSS의 양끝에 다른 신호가 존재하는지 여부를 판단할 수 있으며 간섭 없이 SSS를 습득할 수 있다. 따라서, 기지국은 SSS의 양 끝에 ASS를 전송할 수 있으며, 이 경우 기지국은 ASS(i)=1를 이용할 수 있다.
본 발명에서 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말이 제 1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역에 대해 셀 탐색을 완료하여 접속이 가능해지면, 제1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역을 이용하여 데이터 채널을 수신할 수 있다. 이때 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 스페셜 서브프레임에서 전체 14개의 심볼 중 총 14개의 심볼을 사용하여 데이터 채널을 수신할 수 있다. 이는 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말이 존재하는 경우에 기지국이 스페셜 서브프레임 에서 제 1 듀플랙스를 지원하는 단말이 상향링크를 전송하지 않도록 구성하고, 해당 스페셜 서브프레임의 심볼을 모두 제 2 듀플랙스를 지원하는 단말의 하향링크를 위해 사용하도록 하기 위함이다. 이 경우 제 2듀플랙스를 지원하는 단말은 해당 서브프레임에서 최대 성능을 획득할 수 있디.
또는, 제 2 듀플랙스 단말은 도 8의 805와 같이 스페셜 서브프레임에서 전체 14개의 심볼 중 최대 12개의 심볼을 사용하여 데이터 채널을 수신할 수 있다. 이는 DwPTS가 지원하는 최대 하향링크 심볼 개수로, 이 경우 적어도 1개의 심볼을 제 1 듀플랙스를 위한 단말이 상향링크 전송에 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제 2 듀플랙스를 위한 단말이 제 2 자원 영역에서 데이터 채널을 수신하는 경우, 단말은 제 2 자원 영역에서 사용된 동기 신호 및 PBCH의 위치를 이미 인지하고 있기 때문에 해당 자원이 데이터 채널과 중첩되는 경우 기지국은 해당 자원을 고려하여 데이터 채널을 전송하고 단말도 해당 영역의 위치를 고려하여 데이터 채널을 수신한다.
또한, 본 발명에서 제안하는 제 2 자원 영역에서 전송되는 제 2 듀플랙스를 위한 PSS/SSS/PBCH/ASS는 기지국이 셀 안의 접속한 단말을 고려하여 선택적으로 전송 가능하다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 동작을 나타낸 순서도이다.
기지국은 단계 901에서 제 1 듀플랙스(TDD)를 지원하는 주파수 대역의 제 1 자원 영역에서 제 1 듀플랙스 단말을 위한 PSS/SSS/PBCH를 전송한다. 이후 단계 903에서 기지국은 제 1 듀플랙스 주파수 대역에 제 2 듀플랙스 단말의 접속 지원이 가능한 경우 단계 905와 같이 제 2 자원 영역에서 제 2 듀플랙스를 위한 PSS/SSS/ASS를 전송한다. 제 2 듀플랙스 단말이 PSS/SSS/ASS를 통해 정상적으로 셀 식별자를 습득한 경우 기지국은 제 1 듀플랙스를 제 2 듀플랙스의 하향링크 주파수 대역으로 구성하고 제 2 듀플랙스 단말에 하향링크 데이터 채널을 전송한다.
만약 제 1 듀플랙스 주파수 대역에 제 2 듀플랙스 단말을 지원할 수 없는 경우에는 기지국은 단계 909와 같이 제 2 듀플랙스 단말에는 제 2 듀플랙스 주파수 대역만을 이용하여 데이터 채널을 송수신한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 동작을 나타낸 순서도이다.
제 2 듀플랙스를 지원하는 단말은 단계 1001에서 주파수 대역에서 동기 신호를 검색한다. 이후 단계 1003에서 단말은 PSS, SSS를 통해 셀 식별자를 획득하고 슬롯 인덱스를 판단한다. 이후 단계 1005에서 ASS가 수신되는 경우, 단말은 단계 1007에서 식별한 슬롯 인덱스를 PSS, SSS가 제 1 듀플랙스 대역에서 전송된 것으로 인지하고 CRS를 발생하기 위한 슬롯 인덱스를 수정하여 사용한다. 또한, 단말은 제 1 듀플랙스 대역에서 데이터 채널을 송수신한다. ASS가 수신되지 않는 경우, 단말은 단계 1009와 같이 해당 주파수 대역을 제 2 듀플랙스 대역으로 판단하고 이를 통하여 데이터 채널을 송수신한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국 장치를 나타낸 도면이다.
도 11을 참조하여 설명하면, 기지국 컨트롤러(1101)는 주파수 대역에 대한 동기 신호 발생기(1105)와 기준 신호 발생기(1103)를 통해 생성된 신호를 다중화기(1106)를 통해 다중화하여 하향링크 서브프레임에서 전송한다. 컨트롤러(1101)는 본 발명의 실시 예에 따라 제 1 듀플랙스를 지원하는 주파수 대역에서 제 1 듀플랙스를 위한 동기 신호와 제 2 듀플랙스를 위한 동기신호를 모두 발생시키고 서로 다른 자원 영역에 다중화기(1106)를 통해 다중화 하여 전송할 수 있다.
상기에서 기지국의 구성 및 각 부의 동작에 대하여 설명하였다. 다만, 상기와 같이 구성을 나누어 설명하는 것은, 설명의 편의를 위한 것으로 본 발명의 권리 범위를 이에 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기한 구성 요소들은 아나의 제어부로 구현될 수 있다. 또한, 도 11에서 설명한 기지국의 동작 이외에, 기지국은 도 1 내지 도 10를 통해 설명한, 본 발명의 각 실시 예에서의 기지국 동작을 수행할 수 있다.
도 12은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 장치를 나타낸 도면이다.
도 12을 참조하여 설명하면, 단말 컨트롤러(1201)는 주파수 대역에 대한 동기 신호 수신기 (1205)와 기준 신호 수신기(1203)를 통해 하향링크 서브프레임에 동기 신호를 습득하고 동기 신호에서 습득한 정보를 기반으로 기준 신호를 수신한다. 본 발명에서 제안한 것과 같이 컨트롤러(1201)는 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 수신하면서 동기 보조 신호를 수신할 수 있으며 만약 동기 보조 신호가 성공적으로 수신되는 경우에는 제 2 듀플랙스를 위한 동기 신호가 제 1 듀플랙스 대역에 전송됨을 인지하고 기준 신호 수신기(1203)가 정확하게 기준 신호를 수신하도록 지시한다.
상기에서 단말의 구성 및 각 부의 동작에 대하여 설명하였다. 다만, 상기와 같이 구성을 나누어 설명하는 것은, 설명의 편의를 위한 것으로 본 발명의 권리 범위를 이에 한정하지는 않는다. 예를 들어, 상기한 구성 요소들은 아나의 제어부로 구현될 수 있다. 또한, 도 12에서 설명한 단말의 동작 이외에, 단말은 도 1 내지 도 11를 통해 설명한, 본 발명의 각 실시 예에서의 단말 동작을 수행할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (31)

  1. 이종의 듀플랙스(duplex)를 지원하는 기지국의 통신 방법으로,
    제1 듀플랙스를위한 무선 자원에서 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 동기 신호를 기초로, 상기 제1 듀플랙스를 위한 무선 자원을 통하여 상기 제2 듀플랙스를 지원하는 단말과 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호는,
    임의의 서브프레임에서 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 임의의 서브프레임은,
    스페셜 서브프레임인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호는,
    상기 임의의 서브프레임의 중심 주파수 대역에서 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호는,
    상기 임의의 서브프레임의 보호 영역에 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 전송하는 단계는,
    상기 무선 자원이 지원하는 듀플랙스에 관한 정보 및 상기 임의의 서브프레임에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 동기 보조 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호와 주파수상에서 동일하고 시간상에서 서로 다른 위치에서 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호와 시간상에서 동일하고 주파수상에서 인접한 위치에서 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 제2 듀플랙스를 위한 기준 신호를 발생시키는 슬롯 번호를 암시적으로 지시하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 제1 듀플랙스는,
    TDD(Time Division Duplex)이고,
    상기 제2 듀플랙스는,
    FDD(frequency division duplex)인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  10. 제2 듀플랙스를 지원하는 단말의 통신 방법으로,
    임의의 무선 자원에서 동기 신호를 수신하는 단계;
    상기 임의의 무선 자원에서 동기 보조 신호가 수신되면, 상기 무선 자원이 제1 듀플랙스를 위한 무선 자원인 것으로 판단하는 단계; 및
    상기 동기 보조 신호에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 듀플랙스를 위한 무선 자원을 통하여 데이터 통신을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 동기 신호는,
    상기 임의의 무선 자원의 스페셜 서브프레임에서 수신되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  12. 제10항에 있어서, 상기 동기 신호는,
    상기 임의의 무선 자원의 중심 주파수 대역에서 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  13. 제10항에 있어서, 상기 동기 신호는,
    상기 임의의 무선 자원의 보호 영역에 전송되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  14. 제10항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 무선 자원이 지원하는 듀플랙스에 관한 정보 및 상기 임의의 서브프레임에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  15. 제10항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 동기 신호와 주파수상에서 동일하고 시간상에서 서로 다른 위치에서 수신되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  16. 제10항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 동기 신호와 시간상에서 동일하고 주파수상에서 인접한 위치에서 수신되는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  17. 제10항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 제2 듀플랙스를 위한 기준 신호를 발생시키는 슬롯 번호를 암시적으로 지시하는 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  18. 제10항에 있어서, 상기 제1 듀플랙스는,
    TDD(Time Division Duplex)이고,
    상기 제2 듀플랙스는,
    FDD(frequency division duplex)인 것을 특징으로 하는 통신 방법.
  19. 이종의 듀플랙스(duplex)를 지원하는 기지국으로,
    통신을 수행하는 통신부; 및
    제1 듀플랙스를 위한 무선 자원에서 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호를 전송하고, 상기 동기 신호를 기초로, 상기 제1 듀플랙스를 위한 무선 자원을 통하여 상기 제2 듀플랙스를 지원하는 단말과 데이터 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하되,
    상기 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호는,
    임의의 서브프레임에서 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  20. 제19항에 있어서, 상기 임의의 서브프레임은,
    스페셜 서브프레임인 것을 특징으로 하는 기지국.
  21. 제19항에 있어서, 상기 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호는,
    상기 임의의 서브프레임의 중심 주파수 대역에서 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  22. 제19항에 있어서, 상기 동기 신호는,
    상기 임의의 서브프레임의 보호 영역에 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  23. 제19항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 무선 자원이 지원하는 듀플랙스에 관한 정보 및 상기 임의의 서브프레임에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 동기 보조 신호를 전송하도록 제어하되,
    상기 동기 보조 신호는,
    상기 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호와 주파수상에서 동일하고 시간상에서 서로 다른 위치에서 전송되거나, 상기 제2 듀플랙스를 위한 동기 신호와 시간상에서 동일하고 주파수상에서 인접한 위치에서 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  24. 제23항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 제2 듀플랙스를 위한 기준 신호를 발생시키는 슬롯 번호를 암시적으로 지시하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  25. 제2 듀플랙스를 지원하는 단말로,
    통신을 수행하는 통신부; 및
    임의의 무선 자원에서 동기 신호를 수신하고, 상기 임의의 무선 자원에서 동기 보조 신호가 수신되면, 상기 무선 자원이 제1 듀플랙스를 위한 무선 자원인 것으로 판단하고, 상기 동기 보조 신호에 포함된 정보를 기초로 상기 제1 듀플랙스를 위한 무선 자원을 통하여 데이터 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  26. 제25항에 있어서, 상기 동기 신호는,
    상기 임의의 무선 자원의 스페셜 서브프레임에서 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
  27. 제25항에 있어서, 상기 동기 신호는,
    상기 임의의 무선 자원의 중심 주파수 대역에서 전송되는 것을 특징으로 하는 단말.
  28. 제25항에 있어서, 상기 동기 신호는,
    상기 임의의 무선 자원의 보호 영역에 전송되는 것을 특징으로 하는 단말.
  29. 제25항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 무선 자원이 지원하는 듀플랙스에 관한 정보 및 상기 임의의 서브프레임에 관한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  30. 제25항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 동기 신호와 주파수상에서 동일하고 시간상에서 서로 다른 위치에서 수신되거나, 상기 동기 신호와 시간상에서 동일하고 주파수상에서 인접한 위치에서 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
  31. 제25항에 있어서, 상기 동기 보조 신호는,
    상기 제2 듀플랙스를 위한 기준 신호를 발생시키는 슬롯 번호를 암시적으로 지시하는 것을 특징으로 하는 단말.
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