KR20080031426A - 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법 - Google Patents

시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법 Download PDF

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KR20080031426A
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상하이 얼티메이트 파워 커뮤니케이션즈 테크놀로지 코., 엘티디.
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Abstract

본 발명의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법은, 전송 시간 간격의 최소 단위와 시스템 프레임 구조를 설치하고, 각 무선 서브 프레임은 1개의 하향 파일럿 타임 슬롯, 1개의 스위칭 가드 타임 슬롯, 1개의 동기 타임 슬롯과 복수의 서비스 타임 슬롯으로 구성되며, 전송 시간 간격은 타임 슬롯의 길이를 단위로 하며, 사용자는 하향 파일럿 타임 슬롯의 하향 파일럿 정보를 수신하는 것을 통해 하향 동기를 획득하고 셀 브로드캐스팅 정보를 읽는 것을 통해 셀의 상응한 배치 정보를 얻으며, 상기 배치 정보는 상기 전송 시간 간격과 시스템 프레임 구조 정보를 포함하며, 뒤이어 사용자는 동기 타임 슬롯에서 상향 동기 정보를 송신하여 랜덤 액세스 과정을 완성하며, 네트워크 측/사용자는 상대에게 호출 정보를 송신하고, 상대는 상기 전송 시간 간격에 따라 호출 응답을 진행하며, 네트워크 측은 사용자에게 채널 자원을 할당하고 네트워크 측과 사용자는 할당된 채널을 통해 통신하는 것을 포함한다. 본 발명은 통신 과정 중의 데이터 전송 지연을 줄이고 호출 스루풋을 제고한다.
TDD(Time Division Duplex), TD-SCDMA, TTI(Transmission Time Interval)

Description

시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법{Transmission Method for a Time Division Duplex Mobile Communication System}
본 발명은 이동 통신 시스템의 전송 방법에 관한 것이며, 특히 저 지연 특성을 갖는 시 분할 복신(TDD) 이동 통신 시스템의 전송 방법에 관한 것이다.
사회의 발전과 과학기술의 진보에 따라 사람들의 이동 통신에 대한 요구도 날로 높아가고 있으며 대용량, 고속도, 저 지연의 데이터 전송 서비스를 제공할 것을 요구하고 있다. TD-SCDMA 시스템은 3세대 이동 통신 시스템의 3가지 주요 표준 중에서 유일하게 시 분할 복신(TDD) 방식을 채용하고 있으며 그 특징으로는 상하향이 동일한 주파수 대역을 사용하고 쌍을 이루는 주파수를 필요로 하지 않으며 주파수 스펙트럼의 이용상 뛰어난 유연성을 갖고 있다. 그리고 상하향을 유연하게 배치하여 상하향의 비대칭 서비스의 전송을 서포트한다. TD-SCDMA 시스템은 스마트 안테나, 상향 동기, 조인트 검출과 소프트웨어 라디오 등 무선 통신 중의 선진 기술을 종합적으로 채용하여 시스템을 비교적 높은 성능과 스펙트럼 이용률을 갖게 한다.
도1과 도2의 종래의 TD-SCDMA 시스템의 프레임 구조로부터 알 수 있는 바와 같이, TD-SCDMA 시스템의 프레임 구조는 무선 프레임, 서브 프레임과 타임 슬롯 이 3층의 구조를 채용한다. 각 무선 프레임의 프레임 길이는 10ms이고 2개의 5ms의 서브 프레임으로 나뉘며 각 무선 서브 프레임은 타임 슬롯0부터 타임 슬롯6까지의 7개의 서비스 타임 슬롯과 3개의 특수 타임 슬롯으로 구성된다. 3개의 특수 타임 슬롯은 각각 하향 파일럿 채널(DwPTS), 가드 타임 슬롯(GP)과 상향 파일럿 타임 슬롯(UpPTS)이다. 그 중에서 하향 파일럿 타임 슬롯은 주로 시스템의 하향 동기 정보의 송신에 사용되고 가드 타임 슬롯은 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭 시간 간격을 제공하며 상향 파일럿 타임 슬롯은 사용자가 접속하는 상향 동기 정보를 송신하는 데 사용된다.
종래의 TD-SCDMA 시스템에 있어서, 각 5ms의 무선 서브 프레임에는 2개의 상하향 스위칭 포인트가 존재하며 도2에서 각각 TS0과 TS1 사이, TS3과 TS4 사이에 위치한다. 그 중에서 TS0은 하향 메시지를 전송하게 고정되어 있고 TS1은 상향 메시지를 전송하게 고정되어 있다. 그러므로 첫번째 스위칭 포인트의 위치는 TS0과 TS1 사이에 고정되어 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭에 사용된다. 시스템의 상향 동기의 획득을 보장하기 위하여 상하향 파일럿 타임 슬롯 간에 스위칭 가드 타임 슬롯 GP를 제공하였다. 다른 하나의 스위칭 포인트는 TS1로부터 TS6까지의 임의의 2개의 타임 슬롯 사이에 위치해도 되며 이 스위칭 포인트는 상향으로부터 하향에로의 스위칭 포인트이며 전용 가드 타임 슬롯을 설치할 필요는 없다.
시 분할 복신 이동 통신 시스템의 통신 과정은 아래와 같다. 송신 측은 미리 설정한 무선 프레임 포맷에 따라 데이터를 코딩, 변조한 후 RF를 통해 송신하 고, 수신 측은 RF 신호를 수신한 후 우선 복조, 디코딩하여 대응하는 데이터를 얻은 후 채널을 통해 상대에게 수신 응답 메시지를 송신하며 송신 측은 응답 메시지를 수신한 후 다음 데이터의 송신을 진행하며 이와 같이 유추하여 모든 데이터의 송신을 완성한다.
송신 측은 보통 하나의 슬라이딩 송신 윈도우를 확립하며 신뢰성이 있고 순서 있는 전송을 보장하기 위해 송신 측이 수신 측에 송신하는 데이터 패킷은 반드시 송신 슬라이딩 윈도우 내에 놓여야 하며 송신 측이 수신 측으로부터의 수신 응답 메시지를 수신하면 슬라이딩 윈도우는 앞으로 슬라이딩하고 윈도우에 새로 들어온 데이터는 송신된다. 만일 수신 측의 응답 메시지를 수신하지 못했고 송신 슬라이딩 윈도우 내의 데이터 패킷이 모두 송신되었다면 송신 측은 응답 메시지를 대기하며 더는 데이터를 송신하지 않는다. 만일 응답 메시지를 수신하는 대기시간이 초과되면 송신 측은 이 패킷을 버린다. 송신 측이 수신 측에 데이터를 송신하고 수신 측에 의해 수신 응답 메시지를 반송하는 이 기간의 시간을 전송 지연이라 칭한다. 송신 측의 하나의 호출 스루풋(Call Throughput)은 송신 측의 송신 슬라이딩 윈도우의 크기와 전송 지연에 의해 결정되고, 송신 슬라이딩 윈도우가 일정한 조건 하에서 호출 스루풋의 크기는 전송 지연에 의해 결정되며, 전송 지연이 작을수록 호출 스루풋은 커진다. 이동 통신에서 전송 지연은 무선 인터페이스의 무선 데이터 전송 시간 간격 TTI(Transmission Time Interval)의 길이에 관계되며 TTI의 단위 길이가 짧을수록 그 전송 지연은 작아진다.
이와 동시에 물리 층 전송에 관하여 만일 AMC(적응 코딩 변조)와 HARQ(혼 합 자동 응답) 방식을 채용하면 전송 데이터의 TTI가 작을수록 수신 측이 채널 품질을 피드백하는 지연이 짧아지므로 수신 측이 피드백하는 채널 품질이 송신 시 실제의 채널 품질에 더욱 접근하게 되며 따라서 AMC를 채용하여 더욱 높은 스루풋을 획득할 수 있다. 이와 동시에 만일 재전송이 발생하면 TTI가 비교적 작으므로 HARQ의 재전송 시간을 감소시키며 주파수 대역 이용률을 개선할 수도 있다. 현재 TD-SCDMA 시스템에 대해 TTI는 프레임(Release 4 버전) 혹은 서브 프레임(Release 5 버전의 HSDPA 서비스)을 단위로 한다.
아래에 TD-SCDMA 통신 시스템을 예로 하여 그 동작 과정을 간단히 설명하기로 한다. TS0 이외의 상하향 서비스 타임 슬롯의 배치를 1:5라 가정하면 우선 UE는 DwPTS 타임 슬롯 정보를 수신하는 것을 통해 네트워크 측과 하향 동기를 이루고, UE는 TS0상의 셀 브로드캐스팅 메시지를 읽어 상응한 배치 정보를 획득한다. UE는 UpPTS 타임 슬롯을 통해 네트워크 측에 상향 동기 정보를 송신한다. 네트워크 측은 UE의 상향 동기 정보를 수신하여 상향 동기를 이룬 후 UE에게 제어 메시지를 송신하고 UE는 제어 메시지를 수신한 후 네트워크 측에 응답 메시지를 송신한다. 네트워크 측은 UE에게 상응한 채널 자원을 할당하며 양자는 할당된 채널 자원을 통해 통신을 진행한다.
네트워크 측이 N번째 서브 프레임의 TS2를 선택하여 데이터를 송신 시, UE는 데이터를 수신하여 상응한 처리를 진행한 후 네트워크 측에 하나의 수신 응답 메시지를 송신해야 한다. TTI의 크기가 5ms이므로 UE는 아무리 빨라도 다음 서브 프레임 즉 N+1번째 서브 프레임의 TS1 타임 슬롯에서 네트워크 측에 응답 메시지를 송 신해야 하며, N번째 서브 프레임의 TS2 타임 슬롯으로부터 N+1번째 서브 프레임의 TS1 타임 슬롯까지 사이의 지연은 비교적 큰 것이다. 그러므로 현재, UE가 송신을 대기하는 시간이 너무 길고 따라서 전송 지연이 길어져 버리며 사용자의 호출 스루풋이 영향을 받게 되는 문제가 존재한다.
본 발명의 목적은 저 지연 특성을 갖는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법을 제공함으로써 종래의 기술에서의 송신 측이 수신 측으로부터의 수신 응답 메시지 반송을 대기하는 시간이 너무 길고 따라서 전송 지연이 길어져 버리며 스루풋에 영향을 주는 기술 문제를 해결하는 데 있다.
본 발명의 목적은 저 지연 특성을 갖는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법을 제공함으로써 종래의 기술에서의 송신 측이 수신 측으로부터의 수신 응답 메시지 반송을 대기하는 시간이 너무 길기 때문에 전송 지연이 길어져 버리며 스루풋에 영향을 주는 기술 문제를 해결하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법을 제공한다. 이 전송 방법은,
(1) 전송 시간 간격의 최소 단위와 시스템 프레임 구조를 설치하고 각 무선 서브 프레임은 1개의 하향 파일럿 타임 슬롯, 1개의 스위칭 가드 타임 슬롯, 1개의 동기 타임 슬롯과 복수의 서비스 타임 슬롯으로 구성되며 전송 시간 간격은 타임 슬롯의 길이를 단위로 하며,
(2) 사용자는 하향 파일럿 타임 슬롯의 하향 파일럿 정보를 수신하는 것을 통해 하향 동기를 획득하고 셀 브로드캐스팅 정보를 읽는 것을 통해 셀의 상응한 배치 정보를 얻으며, 상기 배치 정보는 상기 전송 시간 간격과 시스템 프레임 구조 정보를 포함하며, 뒤이어 사용자가 동기 타임 슬롯에서 상향 동기 정보를 송신하여 랜덤 액세스 과정을 완성하며,
(3) 네트워크 측/사용자는 상대에게 호출 정보를 송신하며 상대는 상기 전송 시간 간격에 따라 호출 응답을 진행하며,
(4) 네트워크 측은 사용자에게 채널 자원을 할당하고 네트워크 측과 사용자는 할당된 채널을 통해 통신을 진행하는 것을 포함한다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 상기 서비스 타임 슬롯은 6개이다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 상기 서비스 타임 슬롯은 1개의 하향 타임 슬롯을 포함하고, 하향 파일럿 타임 슬롯은 상기 하향 타임 슬롯의 뒤에 위치하고 서로 인접하며, 스위칭 가드 타임 슬롯은 하향 파일럿 타임 슬롯의 뒤에 위치하고 서로 인접한다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 상기 동기 타임 슬롯은 상향 동기 정보를 전송하는 외에 상향 서비스 데이터의 송신에도 사용할 수 있다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 상기 서비스 타임 슬롯은 전문적으로 서비스 데이터를 전송하는 데 사용된다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 상기 서비스 타임 슬롯은 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭 가드 타임 간격을 갖고 있다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 상기 서비스 타임 슬롯에서 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭에 사용되는 가드 타임 간격과 서비스 데이터를 전송하는 데 사용되는 서비스 타임 슬롯의 길이는 시스템의 커버 범위에 따라 조정한다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 상기 서비스 타임 슬롯은 같은 타임 슬롯의 길이를 갖고 있다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 상기 하향 파일럿 타임 슬롯은 시스템의 하향 동기 정보의 송신에 사용되고, 상기 스위칭 가드 타임 슬롯은 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭 가드 타임 간격을 제공하는 데 사용된다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 상기 하향 파일럿 정보와 상향 동기 정보는 1개 혹은 복수의 서브 프레임 수를 주기 간격으로 하여 송신한다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 상기 전송 시간 간격은 1개의 타임 슬롯이다.
상기의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서, 송신 측은 송신하려는 데이터를 상기 프레임 구조에 따라 코딩, 변조한 후 RF를 통해 송신하며, 수신 측은 RF 신호를 수신한 후 우선 복조하고 상기 프레임 구조에 따라 디코딩하여 대응하는 데이터를 획득하며, 뒤이어 상기 전송 시간 간격에 따라 수신 응답 메시지를 반송하며, 송신 측은 응답 메시지를 수신한 후 다음 데이터의 송신을 진행하며 따라서 모든 데이터의 전송을 완성한다.
종래의 기술과 비교하면, 본 발명은 TDD 시스템의 프레임 구조를 개량하는 것을 통해 즉, 각 서브 프레임 중에 지연의 요구에 근거하여 가드 타임 슬롯의 개수를 증가하는 것을 통해, 시스템의 TTI 단위 시간 길이를 감소시킴으로써, 통신 과정 중의 데이터 전송 지연을 낮추는 효과를 달성하는 장점을 갖고 있다.
본 발명은 타임 슬롯으로 사용하여 서비스 데이터를 송신할 수도 있고 지연 요구가 비교적 높을 경우 그 중의 일부 혹은 전부를 하향으로부터 상향 타임 슬롯에로의 가드 타임 슬롯으로 사용할 수도 있는 일종의 특수 타임 슬롯을 정의한다.
그리고 본 발명은 하향 파일럿 정보와 상향 동기 정보를 서브 프레임 수를 주기 간격으로 하여 송신해도 되며 이는 전송의 데이터 량을 제고하고 간섭을 낮추는 데 유리하다.
도1은 종래의 TD-SCDMA 시스템의 물리 층 프레임 구조의 약도이다.
도2는 종래의 TD-SCDMA 시스템의 서브 프레임 타임 슬롯의 할당 구조의 약도이다.
도3은 본 발명이 개시한 일종의 저 지연 특성을 갖는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법의 순서도이다.
도4는 본 발명이 개시한 일종의 저 지연 특성을 갖는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 일종의 물리층 프레임 구조의 약도이다.
도5는 본 발명의 서브 프레임 타임 슬롯 할당 구조의 하나의 약도이다.
도6은 본 발명의 서브 프레임 구조 중 특수 상향 타임 슬롯 구조의 하나의 약도이다.
도7은 본 발명의 서브 프레임 구조 중 특수 하향 타임 슬롯 구조의 하나의 약도이다.
도8은 도6에 대응하는 서브 프레임 구조 중 TS1의 일종의 구체적 구조의 약도이다.
도9는 도7에 대응하는 서브 프레임 구조 중 TS1의 일종의 구체적 구조의 약도이다.
아래에 도면과 결합하여 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
현재, 3GPP 표준에서는 TD-SCDMA 시스템의 TTI는 프레임 혹은 서브 프레임을 단위로 규정하고 있다. 무선 액세스 네트워크의 전송 지연을 감소시키기 위해 본 발명에서는 TTI의 시간 길이 단위를 감소하는 것을 고려했다. 예를 들면, 타임 슬롯을 단위로 하여 TTI를 설정하여 응답 시간 간격을 감소시킨다. 네트워크 측과 사용자의 물리 층이 도2에 표시한 프레임 구조를 채용한다고 가정하면, 비록 TTI의 최소 단위는 1개의 타임 슬롯이지만 상하향 스위칭 포인트가 적으므로 데이터 전송 응답 시간 간격은 현저하게는 감소하지 않는다. TS4 타임 슬롯에서 송신한 하향 데 이터에 응답하기 위해 상향 송신 데이터는 반드시 다음 무선 서브 프레임의 TS1 타임 슬롯에서 송신해야 하며 응답 시간 간격은 5ms이다. 이로부터 알 수 있는 바와 같이, 단순히 TTI의 단위 시간 길이를 감소하는 것만으로는 송신 데이터에 대해 여전히 근본적으로 응답 시간 간격을 줄일 수 없는 것이다.
이 때문에, 응답 시간 간격을 줄이기 위해서는 TTI의 시간 길이를 감소하는 것 외에 시스템의 프레임 구조도 개량해야 하며 동일한 서브 프레임 중에 가드 타임 슬롯의 개수를 늘여 시스템의 응답 시간을 줄인다.
도3은 본 발명이 개시한 저 지연 특성을 갖는 일종의 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법의 순서도이다. 이 전송 방법은 아래와 같은 스텝을 포함한다.
스텝 S101에서, 전송 시간 간격 TTI의 최소 단위와 시스템의 프레임 구조를 설치하고, 각 무선 서브 프레임은 1개의 하향 파일럿 타임 슬롯, 1개의 스위칭 가드 타임 슬롯, 1개의 동기 타임 슬롯과 몇 개의 서비스 타임 슬롯으로 구성되며 TTI는 타임 슬롯의 길이를 단위로 한다.
스텝 S102에서, 사용자는 하향 타임 슬롯의 하향 파일럿 정보를 수신하는 것을 통해 하향 동기를 획득하고, 셀 브로드캐스팅 정보를 읽는 것을 통해 셀의 상응한 배치 정보를 획득하며, 상기 배치 정보는 스텝 S101에서 설정한 TTI와 시스템 프레임 구조 정보를 포함하고, 뒤이어 사용자는 동기 타임 슬롯에서 상향 동기 정보를 송신하여 랜덤 액세스 과정을 완성한다.
스텝 S103에서, 네트워크 측/사용자는 상대에게 호출 정보를 송신하며, 상 대는 스텝 S101에서 설정한 TTI에 따라 호출 응답을 진행한다.
스텝 S104에서, 네트워크 측은 사용자에게 채널 자원을 할당하고 네트워크 측과 사용자는 할당된 채널을 통해 통신을 진행한다.
여기에서 설명해야 할 것은, 스텝 S103에서 송신 측이 네트워크 측일 경우, 상대는 사용자 측이고 송신 측이 사용자 측일 경우, 상대는 네트워크 측이다.
도4는 본 발명의 일종의 저 지연 특성을 갖는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 일종의 물리 층 프레임 구조의 약도이다. 도4에서, 역방향 호환성을 보지하기 위해 프레임 길이는 여전히 10ms이고 각 프레임은 2개의 5ms의 무선 서브 프레임으로 구성된다. 각 무선 서브 프레임은 1개의 하향 파일럿 타임 슬롯, 1개의 스위칭 가드 타임 슬롯, 1개의 동기 타임 슬롯과 몇 개의 서비스 타임 슬롯으로 구성된다. 하향 파일럿 타임 슬롯은 시스템의 하향 동기 정보의 송신에 사용되고, 스위칭 가드 타임 슬롯은 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭 가드의 타임 간격을 제공하는데 사용된다. 하향 파일럿 정보와 상향 동기 정보는 1개 혹은 복수의 서브 프레임 수를 주기 간격으로 하여 송신해도 된다.
본 발명의 서브 프레임 구조에서 설정한 동기 타임 슬롯은 상향 동기 정보를 전송하는 외에 상향 서비스 데이트의 전송에 사용해도 된다.
본 발명의 서브 프레임 구조에서 서비스 타임 슬롯은 보통의 서비스 타임 슬롯이어도 되고, 보통의 서비스 타임 슬롯은 전문적으로 서비스 데이터를 전송하는 타임 슬롯이다.
본 발명의 서브 프레임 구조에서 서비스 타임 슬롯은 특수 서비스 타임 슬 롯이어도 되고, 특수 서비스 타임 슬롯은 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭 가드 타임 간격을 갖는 서비스 타임 슬롯이다. 특수 서비스 타임 슬롯에서 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭에 사용되는 가드 타임 간격과 서비스 데이터를 전송하는 서비스 타임 슬롯의 길이는 시스템의 커버 범위에 근거하여 조정해도 된다.
본 발명의 서브 프레임 구조 중의 서비스 타임 슬롯은 같은 타임 슬롯의 길이를 갖고 있다.
본 발명에서 전송 시간 간격 TTI는 타임 슬롯을 최소 단위로 하고 TTI의 길이는 몇 개의 타임 슬롯을 단위로 해도 된다.
본 발명에서 설정한 서브 프레임 구조에서 고정된 1개의 스위칭 가드 타임 슬롯 GP1 외에 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭 가드 타임 슬롯의 개수를 유연하게 배치해도 된다. TTI 길이가 짧아짐에 따라 응답 메시지를 반송하는 시간 간격을 감소할 수 있고 따라서 데이터 전송 지연을 감소하는 효과를 달성할 수 있다.
이와 동시에, 하향 파일럿 정보와 상향 동기 정보가 주로 UE와 네트워크 측이 동기를 이루는 데 사용되는 것을 고려하여 간섭을 감소하기 위해 본 발명의 서브 프레임 구조에서는 하향 파일럿 정보와 상향 동기 정보는 1개 혹은 복수의 서브 프레임 수를 주기 간격으로 하여 송신해도 된다.
설정한 서브 프레임 구조에서 타임 슬롯 0(TS0)은 하향 타임 슬롯으로 고정되고, 하향 파일럿 타임 슬롯은 TS0의 뒤에 위치하고 TS0과 바로 인접하며, 스위 칭 가드 타임 슬롯은 하향 파일럿 타임 슬롯과 TS1 사이에 위치하고 하향 파일럿 타임 슬롯과 바로 인접한다.
아래에 도5, 도6, 도7의 서브 프레임 타임 슬롯 할당의 1개의 구체적 구조도를 예로 하여 일종의 저 지연 특성을 갖는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법을 설명한다. 도5는 하나의 5ms의 서브 프레임 구조를 표시하며 각 서브 프레임은 TS0~TS6 7개의 타임 슬롯을 포함하며 그 중에서 하나는 상향 동기 타임 슬롯이고 그 외의 6개는 서비스 타임 슬롯이다. 동기 타임 슬롯은 임의의 상향 타임 슬롯에 위치해도 되며 그 중에 상향 동기 정보를 포함한다. 상향 동기 정보는 1개 혹은 복수의 서브 프레임 수를 주기 간격으로 하여 송신해도 된다. TS0과 TS1 사이에는 2개의 특수 타임 슬롯 즉 하향 파일럿 타임 슬롯(DwPTS)과 스위칭 가드 타임 슬롯(GP1)을 포함하며 그 중에서 하향 파일럿 타임 슬롯은 시스템의 하향 동기 정보의 송신에 사용되고, 스위칭 가드 타임 슬롯은 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭 가드의 타임 간격을 제공하는데 사용된다. 하향 파일럿 타임 슬롯은 1개 혹은 복수의 서브 프레임 수를 주기 간격으로 하여 하향 파일럿 정보를 송신해도 된다. 예를 들면, TS0~TS6 타임 슬롯에 대해 TS1은 동기 타임 슬롯이고 TS1 외의 기타 6개의 서비스 타임 슬롯은 모두 같은 길이 0.675ms이다. TS1의 길이는 원래의 TS1의 길이보다 길며 수학식 1을 만족한다. 수학식 1은 아래와 같이 표시한다.
Figure 112008012343296-PCT00001
그 중에서 GP1은 도5의 새로운 스위칭 가드 타임 슬롯의 길이를 표시하고, TS1N은 새로운 TS1 타임 슬롯의 길이를 표시하며, GP는 원래의 가드 타임 슬롯의 길이를 표시하고, TS10는 원래의 TS1의 타임 슬롯의 길이를 표시하며, UpPTS는 원래의 상향 파일럿 타임 슬롯의 길이를 표시한다. 도5에 표시한 프레임 구조에서 GP1과 TS1의 길이는 셀의 부동한 커버 범위에 따라 유연하게 배치할 수 있다.
만일 서비스의 지연에 대한 요구가 엄격하다면 하향으로부터 상향에로의 1개의 스위칭 포인트를 증가해도 된다. 예를 들면, 도5에 표시한 서브 프레임 구조에서 TS0은 하향 타임 슬롯으로 고정되어 있고 TS1은 상향 타임 슬롯으로 고정되어 있다. TS2, TS3은 하향 타임 슬롯이고 TS4, TS5, TS6은 상향 타임 슬롯이며, 이렇게 하여 서브 프레임 구조에는 3개의 타임 슬롯 스위칭 포인트가 존재하게 된다. 첫번째 타임 슬롯 스위칭 포인트는 DwPTS와 TS1 사이(하향으로부터 상향으로)에 위치하고, 두번째 스위칭 포인트는 TS1과 TS2 사이(상향으로부터 하향으로)에 위치하며, 세번째 스위칭 포인트는 TS3과 TS4 사이(하향으로부터 상향으로)에 위치한다. 그 중에서 첫번째 타임 슬롯 스위칭 포인트와 세번째 타임 슬롯 스위칭 포인트는 하향으로부터 상향에로의 스위칭 포인트로서 전문적인 스위칭 가드 타임 슬롯을 설정해야 한다. 그 중에서 첫번째 스위칭 가드 타임 슬롯은 GP1이고 두번째 스위칭 가드 타임 슬롯은 도6 혹은 도7 중의 구조를 채용해도 된다. 그 중에서 GP2는 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭 가드 타임 간격을 표시하고, T4는 상향 서비스 데이터를 전송하는 서비스 타임 슬롯 부분을 표시하며, T3은 하향 서비스 데이터를 전송하는 서비스 타임 슬롯 부분을 표시한다. 그 중에서 스위칭 가드 타임 간격과 서비스 타임 슬롯의 길이는 시스템의 부동한 커버 범위 범위에 대한 요구에 따라 유연하게 배치할 수 있다. 커버 범위가 넓을수록 스위칭 가드 타임 슬롯의 길이는 길어지고 서비스 타임 슬롯의 길이는 짧아진다. 커버 범위가 작을수록 스위칭 가드 타임 슬롯의 길이는 짧아지고 서비스 타임 슬롯의 길이는 커진다. 각 서비스 타임 슬롯에서 스위칭 가드 타임 슬롯과 서비스 타임 슬롯의 길이의 합은 변하지 않는다.
도8과 도9에 표시한 바와 같이, TS1이 동기 타임 슬롯일 경우, TS1은 상향 동기 정보를 전송하는 외에 상향 서비스 데이터도 전송할 수 있다. 이때, TS1 타임 슬롯은 상향 동기 정보를 전송하는 UpPTS와 상향 서비스 데이터를 전송하는 TS1'로 나뉠 수 있으며, 그 중에서 UpPTS는 첫번째 스위칭 가드 타임 슬롯 GP1의 뒤에 위치하고 스위칭 가드 타임 슬롯 GP1에 인접하며 TS1'은 UpPTS 뒤에 위치한다.
아래에 구체적으로 저 지연 특성을 갖는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법을 설명한다. 우선 전송 시간 간격 TTI의 최소 단위와 시스템의 프레임 구조를 설치해야 한다. 사용자는 DwPTS 타임 슬롯의 하향 파일럿 정보를 수신하는 것을 통해 하향 동기를 획득하고, 사용자는 셀의 브로드캐스팅 정보를 읽는 것을 통해 셀의 상응한 배치 정보를 획득하며 배치한 정보는 미리 설정한 TTI와 시스템의 프레임 구조 정보를 포함하며, 뒤이어 사용자는 동기 타임 슬롯에서 상향 동기 정보를 송신하여 랜덤 액세스 과정을 완성한다. 네트워크 측/사용자는 상대에게 호출 정보를 송신하며 상대는 설정한 TTI에 따라 호출 응답을 진행한다. 네트워크 측은 사용자에게 채널 자원을 할당하고, 네트워크 측과 사용자는 할당된 채널을 통해 통신을 진행한다.
데이터 전송 과정에서, 송신 측은 미리 설정한 무선 프레임 포맷에 따라 데이터를 코딩, 변조한 후 RF를 통해 송신하며 수신 측은 RF 신호를 수신한 후 우선 복조, 디코딩하여 대응하는 데이터를 획득하며, 그 다음 채널을 통해 상대에게 수신 응답 메시지를 송신하고 송신 측은 응답 메시지를 수신한 후 다음 데이터의 송신을 진행하며 이와 같이 유추하여 모든 데이터의 송신을 완성한다.
송신 측은 보통 하나의 슬라이딩 송신 윈도우를 확립하며 신뢰성이 있고 순서 있는 전송을 보장하기 위해 송신 측이 수신 측에 송신하는 데이터 패킷은 반드시 송신 슬라이딩 윈도우 내에 놓여야 하며 송신 측이 수신 측으로부터의 수신 응답 메시지를 수신하면 슬라이딩 윈도우는 앞으로 슬라이딩하고 윈도우에 새로 들어선 데이터는 송신된다. 만일 수신 측의 응답 메시지를 수신하지 못했고 송신 슬라이딩 윈도우 내의 데이터 패킷이 모두 송신되었다면 송신 측은 응답 메시지를 대기하며 더는 데이터를 송신하지 않는다. 만일 응답 메시지를 접수하는 대기시간이 초과되면 송신 측은 이 패킷을 버린다. 송신 측에서 수신 측에 데이터를 송신하고 수신 측에 의해 수신 응답 메시지를 반송하는 이 기간의 시간을 전송 지연이라 칭한다. 송신 측의 하나의 호출 스루풋(Call Throughput)은 송신 측의 송신 슬라이딩 윈도우의 크기와 전송 지연에 의해 결정되며 아래의 수학식 2를 만족한다.
Figure 112008012343296-PCT00002
즉 호출 스루풋은 송신 슬라이딩 윈도우의 크기와 전송 지연에 의해 결정된다.
이상의 서술에서 알 수 있는 바와 같이, 송신 슬라이딩 윈도우가 일정한 조건 하에서 호출 스루풋의 크기는 전송 지연에 의해 결정되며, 전송 지연이 작을수록 호출 스루풋은 커진다. 이동 통신에서 전송 지연은 무선 인터페이스의 무선 데이터 전송 시간 간격 TTI의 길이에 관계되며 TTI의 단위 길이가 짧을수록 그 전송 지연이 작아진다.
이상 개시한 것은 다만 본 발명의 몇 가지 구체적인 실시 예에 지나지 않으며 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 임의의 본 분야의 기술자에 있어서 상상 가능한 변형은 모두 본 발명의 보호 범위 내에 속한다.
본 발명은 이동 통신 특히, 대용량, 고속도, 저 지연의 데이터 전송 서비스의 제공을 위한 3세대 이동 통신 시스템의 3가지 주요 표준 중 TD-SCDMA 시스템에서 데이터 통신 과정 중의 전송 지연을 낮춰 전송 데이터 량을 제고하고 간섭을 낮추는 데 사용될 수 있을 것이다.

Claims (12)

  1. 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    (1) 전송 시간 간격의 최소 단위와 시스템 프레임 구조를 설치하고 각 무선 서브 프레임은 1개의 하향 파일럿 타임 슬롯, 1개의 스위칭 가드 타임 슬롯, 1개의 동기 타임 슬롯과 복수의 서비스 타임 슬롯으로 구성되며 전송 시간 간격은 타임 슬롯의 길이를 단위로 하며,
    (2) 사용자는 하향 파일럿 타임 슬롯의 하향 파일럿 정보를 수신하는 것을 통해 하향 동기를 획득하고 셀 브로드캐스팅 정보를 읽는 것을 통해 셀의 상응한 배치 정보를 얻으며, 상기 배치 정보는 상기 전송 시간 간격과 시스템 프레임 구조 정보를 포함하며, 뒤이어 사용자는 동기 타임 슬롯에서 상향 동기 정보를 송신하여 랜덤 액세스 과정을 완성하며,
    (3) 네트워크 측/사용자는 상대에게 호출 정보를 송신하며 상대는 상기 전송 시간 간격에 따라 호출 응답을 진행하며,
    (4) 네트워크 측은 사용자에게 채널 자원을 할당하고 네트워크 측과 사용자는 할당된 채널을 통해 통신을 진행하는 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  2. 청구항1에 기재한 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    상기 서비스 타임 슬롯은 6개인 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  3. 청구항1에 기재한 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    상기 서비스 타임 슬롯은 1개의 하향 타임 슬롯을 포함하고, 하향 파일럿 타임 슬롯은 상기 하향 타임 슬롯의 뒤에 위치하고 서로 인접하며, 스위칭 가드 타임 슬롯은 하향 파일럿 타임 슬롯의 뒤에 위치하고 서로 인접하는 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  4. 청구항1, 2, 3중 어느 한 항에 기재한 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    상기 동기 타임 슬롯은 상향 동기 정보를 전송하는 외에 상향 서비스 데이터의 송신에도 사용할 수 있는 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  5. 청구항1, 2, 3중 어느 한 항에 기재한 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    상기 서비스 타임 슬롯은 전문적으로 서비스 데이터를 전송하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  6. 청구항1, 2, 3중 어느 한 항에 기재한 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전 송 방법에 있어서,
    상기 서비스 타임 슬롯은 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭 가드 타임 간격을 갖는 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  7. 청구항6에 기재한 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    상기 서비스 타임 슬롯에서 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위칭에 사용되는 가드 타임 간격과 서비스 데이터를 전송하는 데 사용되는 서비스 타임 슬롯의 길이는 시스템의 커버 범위에 따라 조정하는 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  8. 청구항1, 2, 3중 어느 한 항에 기재한 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    상기 서비스 타임 슬롯은 같은 타임 슬롯의 길이를 갖는 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  9. 청구항1, 2, 3중 어느 한 항에 기재한 저 지연 특성을 갖는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    상기 하향 파일럿 타임 슬롯은 시스템의 하향 동기 정보의 송신에 사용되고, 상기 스위칭 가드 타임 슬롯은 하향 타임 슬롯으로부터 상향 타임 슬롯에로의 스위 칭 가드 타임 간격을 제공하는 데 사용되는 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  10. 청구항1에 기재한 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    상기 하향 파일럿 정보와 상향 동기 정보는 1개 혹은 복수의 서브 프레임 수를 주기 간격으로 하여 송신하는 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  11. 청구항1에 기재한 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    상기 전송 시간 간격은 1개의 타임 슬롯임을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
  12. 청구항1에 기재한 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법에 있어서,
    송신 측은 송신하려는 데이터를 상기 프레임 구조에 따라 코딩, 변조한 후 RF를 통해 송신하며, 수신 측은 RF 신호를 수신한 후 우선 복조하고 상기 프레임 구조에 따라 디코딩하여 대응하는 데이터를 획득하며, 뒤이어 상기 전송 시간 간격에 따라 수신 응답 메시지를 반송하며, 송신 측은 응답 메시지를 수신한 후 다음 데이터의 송신을 진행하며 따라서 모든 데이터의 전송을 완성하는 것을 특징으로 하는 시 분할 복신 이동 통신 시스템의 전송 방법.
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