KR20080099825A - 이동 통신 시스템에서 짧은 레이턴시 데이터 전송 지원방법 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 짧은 레이턴시 데이터 전송 지원방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서, 짧은 레이턴시를 요구하는 데이터 전송을 지원하기 위한 것이다. 하나의 프레임은 다수의 시간 슬롯으로 구분되며, 상기 각 시간 슬롯들은 짧은 레이턴시를 요구하는 데이터 전송을 위한 zone 들로 구분되며, 상기 존들은 각각은 데이터 자원 할당을 지시하는 제 1채널, 데이터가 송신되는 제 2 채널, 피드백 정보가 제공되는 제 3채널 중 적어도 하나 이상의 채널을 포함하며, 상기 존들 중 어느 하나의 존에 포함된 상기 제 1채널을 이용하여 상기 제 2채널이 제공될 버스트 영역 및 전송 형태를 지시하고, 상기 제 2 채널을 통해 버스트가 제공되며, 상기 제 2 채널을 통해 전송한 데이터에 대한 피드백 정보를 일정 구간 이후의 상기 제 3채널을 통해 수신한다.
상향링크 서브 프레임, 하향링크 서브 프레임, 레이턴시

Description

이동 통신 시스템에서 짧은 레이턴시 데이터 전송 지원 방법{METHOD FOR SUPPORTING SHORT LATENCY DATA TRANSMISSION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 이동 통신 시스템에서 짧은 레이턴시(short latency) 데이터 전송을 지원하는 방법에 관한 것이다.
현재 이통 통신 시스템은 방송, 멀티미디어 영상, 멀티미디어 메시지 등 다양한 서비스를 제공하는 형태로 발전하고 있다. 특히, 4세대 이동 통신 시스템은 음성 및 패킷 데이터 통신 위주에서 고속 이동 사용자에게는 100Mbps이상의 데이터 전송 속도를, 저속 이동 사용자에게는 1Gbps 이상의 이상의 데이터 서비스를 제공하기 위해 개발되고 있다.
한편, 이동 통신 시스템에서는 유한한 주파수 자원을 효율적으로 사용하기 위해 다중 접속(Multiple Access) 방안을 고려한다. 또한, 상기 이동 통신 시스템에서는 양방향, 즉 상향링크(uplink)와 하향링크(downlink)의 연결을 구분하는 다중화(duplexing) 방안을 고려한다. 이러한 다중 접속과 다중화를 고려한 방안 중 하나가 시분할 직교 주파수 분할 다중 접속(TDD-OFDMA: Time Division Duplexing Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'TDD-OFDMA'라 칭함) 방안이다.
도 1a 및 1b는 일반적인 TDD-OFDMA 프레임 구조 및 다중 존(multiple zone)을 가지는 TDD-OFDMA 프레임 구조를 도시한 도면이다.
먼저 도 1a를 참조하면, TDD-OFDMA 프레임은 하향링크 서브(sub) 프레임과 상향링크 서브 프레임으로 구분되며, 두 서브 프레임 간에는 TTG(Transmission/reception Time Gap)와 RTG(Reception/transmission Time Gap)가 위치한다. 상기 하향링크 서브 프레임은 첫번째 심볼 구간에 프리앰블(preamble)이 위치하고, 이후 심볼 구간에 제어 정보가 위치한다. 상기 제어 정보는 프레임 제어 헤더(FCH: Frame Control Header), DL-MAP 및 UL-MAP을 포함한다.
다음으로 도 1b를 참조하면, 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임은 서브 채널 구성 방식에 따라 각 서브 프레임을 다수의 존으로 구성할 수 있다.
한편, 이동 통신 시스템에서 신뢰성 있는 고속의 데이터 송신을 위해서는 짧은 레이턴시가 요구된다. 예컨대, 실시간 서비스인 VoIP(Voice over IP(Internet Protocol)) 서비스에 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ: Hybrid Automatic Repeat Request)를 적용하기 위해서 짧은 레이턴시를 요구할 수 있다. 하지만, 모든 패킷이 짧은 레이턴시를 요구하는 것은 아니다. 여기서, 레이턴시는 하기와 같은 형태로 표현할 수 있다.
Figure 112008033362324-PAT00001
즉, 레이턴시는 초기 전송 시간(initial transmission time)과 재전송 확률(retransmission probability)과 재전송 지연(retransmission delay)에 의해 결정된다.
상기의 수식으로 짧은 레이턴시를 요구하는 패킷을 위해서는 retransmission probability 를 줄이거나 Retransmission Delay를 줄여야 함을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 짧은 레이턴시를 요구하는 패킷이 존재할 수 있으며, 이러한 패킷이 고속으로 전송되기 위해서는 짧은 레이턴시를 지원하는 프레임이 존재하여야 한다. 또한, 짧은 레이턴시를 요구하지 않는 패킷과 짧은 레이턴시를 요구하는 패킷이 하나의 시스템에서 전송되기 위해서도 이에 상응하는 프레임이 존재하여야 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 이동 통신 시스템에서 짧은 레이턴시 데이터 전송 지원 방법을 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제1 방법은; 이동 통신 시스템에서, 짧은 레이턴시를 요구하는 데이터 전송 지원 방법에 있어서, 프레임은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 짧은 레이턴시를 요구하는 데이터 전송을 위한 적어도 하나 이상의 존(zone)들로 구분되며, 상기 존들 각각은 데이터 자원 할당을 지시하는 제1 채널, 데이터가 전송되는 제2 채널 및 피드백(feedback) 신호 수신을 위한 제3 채널 중 적어도 하나 이상의 채널을 포함하며, 송신단은 상기 존들 중 어느 하나의 존에 포함된 상기 제1 채널을 이용하여 상기 제2 채널의 제어 정보(위치 및 크기)를 지시하는 과정과, 상기 제2 채널을 통해 데이터를 전송하는 과정과, 상기 제2 채널을 통해 전송한 데이터에 대한 피드백 정보를 일정 구간 이후의 상기 제3 채널을 통해 수신하는 과정을 포함한다.
상기한 바와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 제2 방법은; 이동 통신 시스템에서, 짧은 레이턴시를 요구하지 않는 데이터 전송 지원 방법에 있어서, 프 레임은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 짧은 레이턴시를 요구하는 데이터 전송을 위한 적어도 하나 이상의 존(zone)들과, 짧은 레이턴시를 요구하지 않는 데이터 전송을 위한 영역을 포함하며, 상기 존들 각각은 데이터 자원 할당을 지시하는 제1 채널, 데이터가 전송되는 제2 채널 및 피드백(feedback) 신호 수신을 위한 제3 채널 중 적어도 하나 이상의 채널을 포함하며, 기지국은 전송하고자 하는 데이터가 짧은 레이턴시를 요구하는지 여부에 따라 전송될 데이터의 자원 영역을 상기 적어도 하나의 존 혹은 상기 영역을 통해 제공할지를 결정하는 과정과, 송신단이 상기 적어도 하나의 영역을 통해 데이터 전송을 결정하는 경우, 상기 영역이 시작하는 존에 포함된 상기 제 1 채널을 이용하여 상기 제 2 채널의 제어정보를 지시하는 과정과, 상기 제 2 채널을 통해 데이터를 전송하는 과정과, 상기 제 2 채널을 통해 전송된 데이터에 대한 피드백 정보를 일정 구간 이후의 상기 제 3채널을 통해 수신하는 과정을 포함한다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 이동 통신 시스템에서 새로운 채널들과 프레임 구조들을 제공함으로써 짧은 레이턴시(latency)를 요구하는 데이터 및 서비스를 처리할 수 있는 이점이 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 동작을 이해하는데 필요한 부분만을 설명하며 그 이외의 배경 기술은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략한다.
본 발명은 이동 통신 시스템에서 짧은 레이턴시(short latency) 데이터 전송을 지원하는 방법을 제안한다. 이를 위해 본 발명에서는 다중 존(multiple zone)을 이용하여 데이터의 짧은 레이턴시 전송을 지원한다. 또한, 본 발명에서는 기존의 프레임 길이 및 구조와 호환성을 가지는 새로운 프레임 구조들을 제안하고, 제안된 프레임 구조들을 이용하여 짧은 레이턴시를 지원하는 데이터 전송 방안에 대해 설명하기로 한다.
이를 위해 본 발명에 따른 새로운 프레임은 짧은 레이턴시를 지원하는 전송 영역으로 하나 이상의 존을 포함한다. 여기서, 상기 프레임은 시분할 직교 주파수 분할 다중 접속(TDD-OFDMA: Time Division Duplexing Orthogonal Frequency Division Multiple Access, 이하 'TDD-OFDMA'라 칭함) 프레임이 될 수 있다. 본 발명에서의 짧은 레이턴시 지원 영역은 하기와 같이 새롭게 정의된 존을 사용할 수 있다. 이하에서는 짧은 레이턴시 지원 영역과 엄격한 레이턴시를 요구하는 영역(즉, 엄격한 레이턴시 요구 조건을 지원하는 영역)을 동일한 의미로 사용하기로 하며, 짧은 레이턴시 미지원 영역과 유연한 레이턴시를 요구하는 영역(즉, 유연한 레이턴시 요구 조건을 지원하는 영역)을 동일한 의미로 사용하기로 한다.
1. 짧은 레이턴시 존(SLZ: Short Latency Zone): 동기식 HARQ 방안이 적용된 경우, 하나의 짧은 레이턴시 존을 통해 데이터가 전송되면, 상기 데이터는 짧은 전 송 구간을 가짐에 따라 프로세싱 지연 및 재전송 지연을 줄여 짧은 레이턴시를 얻을 수 있다. 상기 짧은 레이턴시 존은 상향링크 및 하향링크에서 각각 존재한다. 상기 짧은 레이턴시 존은 짧은 레이턴시가 요구되는 데이터에 대해 우선적으로 사용되며, 자원 활용 측면에서 짧은 레이턴시를 요구하지 않는 데이터에 대해서도 사용될 수 있다. 상기 짧은 레이턴시 존의 운영을 위해 다음과 같은 채널들을 정의한다. 그리고, 하나의 서브 프레임은 하나 이상의 짧은 레이턴시 존들로 구성될 수 있다.
2. D-SLCCH(Downlink Short Latency Control Channel): 짧은 레이턴시 존에서 사용되는 하향링크에서 제공되는 제어 채널을 의미한다. 상기 D-SLCCH는 데이터 버스트 할당 정보 및 피드백 채널 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함한다. 상기 제어 채널은 각각의 짧은 레이턴시 존에 위치할 수 있다.
3.U-SLCCH(Uplink Short Latency Control Channel): 짧은 레이턴시 존에서 사용되는 상향링크용 제어 채널을 의미한다. 상기 제어 채널은 각각의 짧은 레이턴시 존에 위치할 수 있다.
4.D-SLDCH(Short Latency Data Channel): 짧은 레이턴시 존에서 사용되는 하향링크 데이터 채널을 의미한다.
5.U-SLDCH(Uplink Short Latency Data Channel): 짧은 레이턴시 존에서 사용되는 상향링크 데이터 채널을 의미한다.
6. D-SLFCH(Downlink Short Latency Feedback Channel): 하향링크 짧은 레이턴시 존에서 사용되는 제어 채널로써, 상향링크 데이터에 대한 피드백 채널이다.
7. U-SLFCH(Uplink Short Latency Feedback Channel): 상향링크 짧은 레이턴시 존에서 사용되는 제어 채널로써, 하향링크 데이터에 대한 피드백 채널이다. 상기 채널은 논리적(logical) 채널을 의미한다.
그러면, 하기에서는 짧은 레이턴시가 지원되는 데이터 전송 방안에 대해 설명하기로 한다.
먼저, 하나의 프레임은 다수의 시간 슬롯들로 구분된다. 도 2는 TDD의 경우를 예로써 보여준다. TDD의 경우 상기 다수의 시간 슬롯들은 하향링크 시간 슬롯과 상향링크 시간 슬롯으로 구성된다. 하향링크에서 짧은 레이턴시 존은 하향링크 서브 프레임내에 위치하며, 이를 지원하기 위한 상기의 전용 채널이 상향링크 및 하향링크 서브 프레임 각각에 위치한다. 도 2를 참조로 보다 상세한 설명을 하기로 한다.
도 2는 본 발명에서 제안하는 하향링크 데이터 전송에서 짧은 레이턴시 지원을 위한 TDD-OFDMA 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 각 서브 프레임은 짧은 레이턴시를 지원하기 위해 다수의 시간 존들(DL1, DL2, DL3, UL1, UL2, UL3)로 구성되며, 각 서브 프레임은 적어도 하나 이상의 짧은 레이턴시 존을 포함한다. 도2에서는 각 서브 프레임을 3개의 존들로 구성하고 하나의 짧은 레이턴시 존을 포함하는 경우를 도시하고 있다. 하향 링크 서브 프레임은 D-SLCCH, D-SLDCH 및 D-SLFCH를 포함한다. 또한, 상향 링크 서브 프레임은 U-SLFCH, U-SLDCH를 포함한다.
하향 링크 패킷 전송에서, D-SLCCH는 데이터 할당 정보 및 전송 포맷 지시에 사용된다. D-SLDCH는 엄격한 레이턴시 요구 조건을 가지는 데이터 송신에 사용된다. 그리고 D-SLDCH를 통해 송신된 패킷에 대한 피드백은 U-SLFCH를 이용한다. 여기서 피드백 채널에 대한 지시는 D-SLCCH을 통해 지시될 수 있을 뿐만 아니라, 데이터 할당 위치에 따라 상기 피드백 채널이 미리 정의될 수 있다.
상향 링크 패킷 전송에서, 짧은 레이턴시를 지원하기 위해 하향링크 서브 프레임내의 D-SLCCH를 통해 제어 정보가 전송된다. 그리고 이동국은 할당받은 영역의 U-SLDCH를 통해 짧은 레이턴시가 요구되는 데이터를 전송한다. 기지국은 상기 이동국의 데이터를 수신한 후 D-SLFCH를 통해 피드백 신호를 전송한다. 한편 상기 짧은 레이턴시 존은 임의의 시간 영역 존 뿐만 아니라, 임의의 시간-주파수 자원으로 구성되는 2차원 버스트 영역으로 구성될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에서의 상향링크 서브 프레임 혹은 하향링크 서브 프레임은 짧은 레이턴시 지원 여부에 따라 다양한 영역으로 구분할 수 있다. 즉, 짧은 레이턴시를 지원하는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역으로 구분할 수 있다. 여기서 상기 짧은 레이턴시를 지원하는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역은 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식, FDMA(Frequency Division Multiple Access) 방식, OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 구분될 수 있다.
상기 짧은 레이턴시를 지원하는 영역은 실시간 하이브리드 자동 재전송 요구(H-ARQ: Hybrid Automatic Repeat reQuest)를 지원하는 패킷, 양호한 상태의 채널을 통과하는 패킷 또는 일정 크기를 가지는 인코딩(encoding) 패킷 등에 의해 사 용될 수 있다. 상기 짧은 레이턴시를 지원하지 않은 영역은 실시간 H-ARQ를 지원하지 않는 패킷, 열악한 상태의 채널을 통과하는 패킷 또는 큰 크기의 인코딩 패킷 등에 의해 사용될 수 있다. 이와 같이, 짧은 레이턴시 지원 영역과 짧은 레이턴시 비지원 영역이 동일 프레임에서 공존하는 경우, 상기 프레임은 시간 혹은 주파수로 다중화 될 수 있다.
상기 다중화 된 프레임에서의 각 영역은 서비스 하고자 하는 전송 용량에 따라 그 크기를 가변할 수 있다. 예를 들어, 제1 시스템과 제2 시스템이 요구하는 전송 용량을 비교하여, 전송 용량이 크게 요구되는 시스템에 보다 큰 크기의 영역을 할당할 수 있다. 물론, 상기 제1 시스템과 제2 시스템은 이종 시스템일 수도 있고, 동일 시스템일 수도 있다. 동일 시스템인 경우, 패킷 타입(서비스 타입)과 채널 상태를 고려하여 프레임은 다수의 영역으로 구분되고 다중화 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임을 2개의 영역으로 구분하여 사용할 수 있는 다양한 경우들을 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 서브 프레임은 상향링크 서브 프레임이 될 수도 있고, 하향링크 서브 프레임이 될 수도 있다. 상기 2개의 영역 중 하나는 짧은 레이턴시를 지원하는 영역이고, 다른 하나는 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역이 된다. 도면상에서는 짧은 레이턴시를 지원하는 영역을 'SLZ'로 표기하였으며, 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역을 'Non-SLZ'로 표기하였다.
먼저 참조번호 300은 하나의 서브 프레임을 나타낸다. 상기 참조번호 300은 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역으로 구성된 것을 보여준다. 상기 서브 프레임은 짧은 레이턴시를 지원하는 영역 또는 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역으로만 구성할 수도 있다.
참조번호 310은 하나의 서브 프레임은 짧은 레이턴시를 지원하는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역으로 구성되는 경우에서, 짧은 레이턴시를 지원하는 영역을 나타낸다. 그리고 상기 짧은 레이턴시를 지원하는 영역은 일 례로 세개의 짧은 레이턴시 존들로 구성되고 있음을 보여준다. 상기와 같이, 하나의 프레임내에서 엄격한 레이턴시 요구 조건을 지원하는 영역의 크기와 개수는 셀 상황에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
참조번호 320 내지 참조 번호 340은 상기 310을 참조하여 짧은 레이턴시를 지원하기 위해 다수의 존으로 구성되는 짧은 레이턴시 영역이 상황에 따라 다양하게 물리 채널로 매핑되는 모습을 보여준다. 참조 번호 320은 짧은 레이턴시 영역의 각 존들과 짧은 레이턴시를 지원하지 않은 영역들이 시간 다중화되어 구성되는 경우를 보여준다. 상기 짧은 레이턴시 존은 상기 부프레임내에서 임의의 위치에 매핑될 수 있음을 보여준다.
참조 번호 330은 하나의 서브프레임에서 짧은 레이턴시 영역의 각 존들은 시간 다중화 되어 구성되고, 짧은 레이턴시 지원 영역과 짧은 레이턴시 비지원 영역은 주파수 다중화되어 있음을 보여준다. 상기 짧은 레이턴시 존들 각각은 그 크기들이 서로 다를 수 있다.
참조 번호 340은 짧은 레이턴시 지원 영역을 구성하는 임의의 짧은 레이턴시 존은 짧은 레이턴시 비지원 영역과 시간 다중화되고 임의의 짧은 레이턴시 존은 짧 은 레이턴시 비지원 영역과 시간 다중화되어 구성되는 경우를 보여준다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셀 상태에 따라 다양한 비율들로 짧은 레이턴시 지원 영역과 짧은 레이턴시 비지원 영역을 구성할 수 있는 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 프레임은 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임 각각은 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역을 포함하고 있으며, 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임간 크기 비율은 일례로 5:3인 경우를 나타내고 있다.
참조번호 400은 하향링크 서브 프레임이 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역간 크기 비율이 4:1인 경우와, 상향링크 서브 프레임이 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역간 크기 비율이 2:1인 경우를 나타내고 있다.
참조번호 410은 하향링크 서브 프레임이 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역간 크기 비율이 3:2인 경우와, 상향링크 서브 프레임이 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역간 크기 비율이 2:1인 경우를 나타내고 있다.
참조번호 420은 하향링크 서브 프레임이 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역간 크기 비율이 2:3인 경우와, 상향링크 서브 프레임이 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역간 크기 비율이 1:2인 경우를 나타내고 있다.
참조번호 430은 하향링크 서브 프레임이 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역간 크기 비율이 1:4인 경우와, 상향링크 서브 프레임이 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역간 크기 비율이 1:2인 경우를 나타내고 있다.
참조번호 440은 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임 전체가 짧은 레이턴시를 지원하는 영역만을 포함하고 있는 경우를 나타내고 있다.
참조번호 450은 하향링크 서브 프레임에서 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역이 시간 다중화 형태로 구분되며, 상향링크 서브 프레임에서 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역과 짧은 레이턴시를 지원하는 영역이 주파수 다중화 형태로 구분되는 경우를 나타내고 있다. 두 영역간의 크기 비율은 다양하게 구성될 수 있다.
상기 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임간 크기 비율에 대한 정보는 브로드캐스트(broadcast) 채널을 통해 이동국으로 제공될 수 있다. 이외에, 상기 브로드캐스트 채널을 통해 짧은 레이턴시의 제공 여부, 짧은 레이턴시 존의 개수, 짧은 레이턴시 존 각각의 위치 및 크기 정보가 상기 이동국에게 제공될 수 있다. 예컨대, 참조번호 400에서 상기 짧은 레이턴시 존의 하향링크 서브 프레임에서의 시작 위치는 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역(3x)이 끝나는 지점이 된다. 즉, 기지국은 상기 브로드캐스트 채널을 통해 상기 하향링크 서브 프레임에서, 상기 짧은 레이턴시를 지원하지 않는 영역이 끝나는 지점부터 한 구간(x)이 짧은 레이턴시 존임을 이동국에게 알려준다.
상기 브로드캐스트 채널은 매 프레임 혹은 일정 주기의 프레임마다 포함될 수 있다. 즉, 이동국은 프리앰블(preamble)을 이용하여 기지국과 동기를 획득한 후, 상기 브로드캐스트 채널로부터 제공되는 정보들을 이용하여 프레임 구성을 인지하게 된다. 도4는 프레임이 셀 상황에 따라 시간 다중화 되는 것을 일례로 보여주고 있지만, 도 3에서 도시하는 바와 같이 다양한 형태로 다중화될 수 있음은 물론이다. 또한, 상기 셀 상황은 셀 커버리지(coverage), 링크 비용(link budget), 처리율(throughput), 임의의 시스템으로의 이주 등이 될 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 다수의 짧은 레이턴시 영역들로 구성되는 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 프레임은 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임간 심볼(symbol) 비율은 29:18이다. 상기 하향링크 서브 프레임은 5개의 짧은 레이턴시 존들로 구성되고, 상기 상향링크 서브 프레임은 3개의 짧은 레이턴시 존들로 구성된다. 상기 하향링크 서브 프레임에서의 5개의 짧은 레이턴시 존들을 차례로 DL1(500), DL2(510), DL3(520), DL4(530) 및 DL5(540)라 하고, 상기 상향링크 서브 프레임에서의 3개의 짧은 레이턴시 존들을 차례로 UL1(550), UL2(560) 및 UL3(570)라 하자.
하향 링크 전송에서 짧은 레이턴시를 지원하는 패킷에 대한 할당, (재)전송,피드백은 다음과 같다.
송신단이 상기 DL1(500)에서 전송한 패킷에 대해 수신단은 UL1(550)의 ACK/NACK_DL1 채널을 통해 상기 송신단으로 피드백한다. 상기 송신단은 수신단의 피드백에 따라 다음 프레임의 DL1에서 패킷을 전송 혹은 재전송한다.
송신단이 상기 DL2(510)에서 전송한 패킷에 대해 수신단은 UL1(550)의 ACK/NACK_DL2 채널을 통해 상기 송신단으로 피드백한다. 상기 송신단은 수신단의 피드백에 따라 다음 프레임의 DL2에서 패킷을 전송 혹은 재전송한다.
송신단이 상기 DL3(520)에서 전송한 패킷에 대해 수신단은 UL2(560)의 ACK/NACK_DL3 채널을 통해 상기 송신단으로 피드백한다. 상기 송신단은 수신단의 피드백에 따라 다음 프레임의 DL3에서 패킷을 전송 혹은 재전송한다.
송신단이 상기 DL4(530)에서 전송한 패킷에 대해 수신단은 UL2(560)의 ACK/NACK_DL4 채널을 통해 상기 송신단으로 피드백한다. 상기 송신단은 수신단의 피드백에 따라 다음 프레임의 DL4에서 패킷을 전송 혹은 재전송한다.
송신단이 상기 DL5(540)에서 전송한 패킷에 대해 수신단은 UL3(570)의 ACK/NACK_DL5 채널을 통해 상기 송신단으로 피드백한다. 상기 송신단은 수신단의 피드백에 따라 다음 프레임의 DL5에서 패킷을 전송 혹은 재전송한다.
상향 링크 전송에서 짧은 레이턴시를 지원하는 패킷에 대한 할당, (재)전송, 피드백은 다음과 같다.
UL1(550)에서 전송되는 패킷에 대해, 상기 패킷에 대한 할당 정보는 DL2(510)의 할당(assignment)_UL1 채널에서 지시되고, 상기 전송된 패킷에 대한 피드백 정보는 다음 프레임의 DL2(510)의 ACK/NACK_UL1 채널에서 제공된다.
UL2(560)에서 전송되는 패킷에 대해, 상기 패킷에 대한 할당 정보는 DL3(520)의 assignment_UL2 채널에서 지시되고, 상기 전송된 패킷에 대한 피드백 정보는 다음 프레임의 DL3(520)의 ACK/NACK_UL2 채널에서 제공된다.
UL3(570)에서 전송되는 패킷에 대해, 상기 패킷에 대한 할당 정보는 DL4(530)의 assignment_UL3 채널에서 지시되고, 상기 전송된 패킷에 대한 피드백 정보는 다음 프레임의 DL4(530)의 ACK/NACK_UL3 채널에서 제공된다. 상기 설명에서 각 패킷 전송에 따라 다양한 송수신 프로세싱 시간을 고려할 수 있으며, 각 짧은 레이턴시 존에서의 패킷 전송은 일정한 재전송 주기를 가진다.
상기와 같이 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임 사이에서 대응 되는 엄격한 레이턴시 요구 조건을 지원하는 존간에는 프로세싱 지연 시간을 고려하여 상기의 엄격한 레이턴시 요구 조건을 지원하는 존 길이 이상만큼의 지연이 존재한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 프레임에서 하향링크 서브 프레임5개의 짧은 레이턴시 존들을 포함하고, 상향링크 서브 프레임은 3개의 짧은 레이턴시 존들을 포함한다.
한편, 도 6에서 유연한 레이턴시가 요구되는 영역은 엄격한 레이턴시가 요구되는 영역과 시간 및 주파수에 걸쳐 OFDMA 형태로 제공된다. 여기서, 상기 유연한 레이턴시가 요구되는 영역은 적어도 둘 이상의 SLZ를 통해 데이터가 송신 혹은 수신되는 영역을 의미하고, 도 6의 프레임에서는 DL6과 DL7을 의미한다. 상기 엄격한 레이턴시가 요구되는 영역은 하나의 SLZ를 통해 데이터가 송신 혹은 수신되는 영역을 의미한다. 비록 유연한 레이턴시를 요구하는 데이터의 전송이 일정 구간 이내, 즉 일정 개수의 SLZ를 통해 이루어진다면, 짧은 레이턴시 요구 조건에 따른 피드백 을 수신할 수 있다. 따라서 상기 유연한 레이턴시가 요구되는 영역에서의 데이터 송신 혹은 수신도 짧은 레이턴시를 만족시킬 수 있다.
예컨대, DL6을 통한 데이터 전송을 위해 필요한 자원 할당은 상기 DL6이 시작하는 DL1 zone 내의 assingment_DL6를 통해 지정되고, 이에 대한 피드백은 상향링크 서브 프레임내의 UL1 구간의 ACK/NACL_DL6를 통해 제공될 수 있다. 그리고 이에 대한 데이터 (재)전송은 다음 프레임의 DL6 구간에서 수행될 수 있다. 상기 DL6에서의 데이터 전송은 비록 유연한 레이턴시가 요구되는 영역에서 제공되지만 짧은 레이턴시 요건을 만족시킬 수 있다. DL7을 통해 전송되는 패킷에 대한 피드백은 적어도 한 프레임이 지난 후의 상향링크 서브 프레임 구간을 통해 이루어진다. 예로써, 도 6의 UL3의 위치와 동일하게 상기 적어도 한 프레임이 지난 후의 UL3에 제공될 수 있다. 이후, 상기 피드백 결과에 따른 데이터의 전송 혹은 재전송은 일정 지연 후의 프레임의 DL7을 통해 이루어진다.
상기와 같이, 본 발명에서는 하나의 프레임 구조내에서 서로 다른 재전송 지연을 가지는 데이터 전송을 지원할 수 있다.
한편, UL4를 통해 전송되는 패킷에 대한 피드백은 다음 프레임의 DL3에 위치한 ACK/NACK_UL4를 통해 이루어진다. 상기의 경우, 하나의 짧은 레이턴시 존의 크기 이상의 길이를 갖는 패킷이지만 다음 하향링크 프레임에서 피드백이 수행되고, 상기 피드백에 의해 다음 상향 링크 프레임에서 패킷 재전송(전송)이 수행될 수 있음에 따라, 프레임 길이만큼의 재전송 지연을 경험하여 짧은 레이턴시를 지원할 수 있다.
한편, 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임간 심볼 비율이 29:18인 프레임을 고려하였을 경우, 하향링크 서브 프레임은 5 심볼들로 구성된 첫번째 존과, 각각 6심볼들로 구성되는 4개의 짧은 레이턴시 존들을 포함할 수 있다. 그리고, 상향링크 서브 프레임은 각각 6 심볼들로 구성되는 3개의 짧은 레이턴시 존들을 포함할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임간 다양한 심볼 비율에 따른 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 7을 참조하면, 프레임은 시스템 구현에 따라 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임간 심볼 비율이 29:18, 23:24 및 35:12와 같이 다양하게 구현될 수 있다. 도 7을 참조하면, 하나의 짧은 레이턴시 존을 기반으로 하여 다양한 TDD 비율을 지원할 수 있음을 알 수 있다.
하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임간 심볼 비율이 29:18인 경우, 하향링크 서브 프레임에서 0번 존은 5 심볼들, 나머지 1번, 2번, 3번 및 4번 존들은 각각 6 심볼들로 구성될 수 있다. 그리고, 상향링크 서브 프레임에서 5번, 6번 및 7번 존들은 각각 6 심볼들로 구성될 수 있다.
하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임간 심볼 비율이 23:24인 경우, 하향링크 서브 프레임에서 0번 존은 5 심볼들, 나머지 1번, 2번 및 3번 존들은 각각 6 심볼들로 구성될 수 있다. 그리고, 상향링크 서브 프레임에서 4번, 5번, 6번 및 7번 존들은 각각 6 심볼들로 구성될 수 있다.
하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임간 심볼 비율이 35:12인 경우, 하향링크 서브 프레임에서 0번 존은 5 심볼들, 나머지 1번, 2번, 3번, 4번 및 5번 존들은 각각 6 심볼들로 구성될 수 있다. 그리고, 상향링크 서브 프레임에서 6번 및 7번 존들은 각각 6 심볼들로 구성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기지국이 짧은 레이턴시 존을 통해 신호를 송수신 하는 과정을 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 먼저 802단계에서 상기 기지국은 통신 환경을 고려하여 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임을 다수의 영역들로 구분하고 804단계로 진행한다. 상기 804단계에서 상기 기지국은 구분된 다수의 영역들 중 특정 영역들을 적어도 하나의 짧은 레이턴시 존으로 구성하고 806단계로 진행한다. 상기 806단계에서 상기 기지국은 상기 짧은 레이턴시 존을 통해 신호를 송수신 한다.
도 1a 및 1b는 일반적인 TDD-OFDMA 프레임 구조 및 다중 존(multiple zone)을 가지는 TDD-OFDMA 프레임 구조를 도시한 도면
도 2는 본 발명에서 제안하는 하향링크 데이터 전송에서 짧은 레이턴시 지원을 위한 TDD-OFDMA 프레임 구조를 도시한 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 서브 프레임을 2개의 영역으로 구분하여 사용할 수 있는 다양한 경우들을 보여주는 도면
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 셀 상태에 따라 다양한 비율들로 구성할 수 있는 프레임 구조를 도시한 도면
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 짧은 레이턴시 영역으로 구성되는 프레임 구조를 도시한 도면
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 도시한 도면
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임간 다양한 심볼 비율에 따른 프레임 구조를 도시한 도면
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 기지국이 짧은 레이턴시 존을 통해 신호를 송수신 하는 과정을 도시한 흐름도

Claims (11)

  1. 이동 통신 시스템에서, 짧은 레이턴시를 요구하는 데이터 전송 지원 방법에 있어서,
    프레임은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 짧은 레이턴시를 요구하는 데이터 전송을 위한 적어도 하나의 존(zone)들을 포함하며, 상기 존들 각각은 데이터 자원 할당을 지시하는 제1 채널, 데이터가 전송되는 제2 채널 및 피드백(feedback) 신호 수신을 위한 제3 채널 중 적어도 하나 이상의 채널을 포함하며,
    송신단은 상기 존들 중 어느 하나의 존에 포함된 상기 제1 채널을 이용하여 상기 제2 채널의 위치 및 크기를 지시하는 과정과,
    상기 제2 채널을 통해 데이터를 전송하는 과정과,
    상기 제2 채널을 통해 전송한 데이터에 대한 피드백 정보를 상기 제3 채널을 통해 수신하는 과정을 포함하는 데이터 전송 지원 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    수신단은 상기 상기 제2 채널을 통한 데이터를 수신하는 과정과,
    상기 제2 채널을 통해 수신한 데이터에 대한 피드백 정보를 상기 제2 채널과 대응되는 상기 제3 채널을 통해 송신하는 과정을 더 포함하는 데이터 전송 지원 방 법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 존들은 시간 및 주파수 자원에 의해 결정됨을 특징으로 하는 데이터 전송 지원 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프레임에서 상기 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임간 심볼(symbol) 비율은 18:29임을 특징으로 하는 데이터 전송 지원 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 프레임에서 상기 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임간 심볼 비율은 24:23임을 특징으로 하는 데이터 전송 지원 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임에서 상기 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임간 심볼 비율은 12:35임을 특징으로 하는 데이터 전송 지원 방법.
  7. 이동 통신 시스템에서, 짧은 레이턴시를 요구하는 데이터 전송 지원 방법에 있어서,
    프레임은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 짧은 레이턴시를 요구하는 데이터 전송을 위한 적어도 하나의 존(zone)들과, 짧은 레이턴시를 요구하지 않는 데이터 전송을 위한 영역을 포함하며, 상기 존들 각각은 데이터 자원 할당을 지시하는 제1 채널, 데이터가 전송되는 제2 채널 및 피드백(feedback) 신호 수신을 위한 제3 채널 중 적어도 하나 이상의 채널을 포함하며,
    송신단은 전송하고자 하는 데이터가 짧은 레이턴시를 요구하는지 여부에 따라 상기 적어도 하나의 존 혹은 상기 영역을 통해 데이터를 전송할지를 결정하는 과정과,
    상기 송신단이 상기 적어도 하나의 존을 통해 데이터 전송을 결정하는 경우, 어느 하나의 존에 포함된 상기 제1 채널을 이용하여 상기 제2 채널의 위치 및 크기를 지시하는 과정과,
    상기 제2 채널을 통해 데이터를 전송하는 과정과,
    상기 제2 채널을 통해 전송한 데이터에 대한 피드백 정보를 상기 제3 채널을 통해 수신하는 과정을 포함하는 데이터 전송 지원 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    수신단은 상기 상기 제2 채널을 통한 데이터를 수신하는 과정과,
    상기 제2 채널을 통해 수신한 데이터에 대한 피드백 정보를 상기 제3 채널을 통해 송신하는 과정을 더 포함하는 데이터 전송 지원 방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 존 혹은 상기 영역은 시간적으로 다중화되어 있음을 특징으로 하는 데이터 전송 지원 방법.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 존 혹은 상기 영역은 주파수로 다중화되어 있음을 특징으로 하는 데이터 전송 지원 방법.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 존 혹은 상기 영역은 직교 주파수 분할 다중 접 속(OFDMA) 형태로 구성됨을 특징으로 하는 데이터 전송 지원 방법.
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