KR20090067009A - 무선통신 시스템에서 데이터 전송 방법 - Google Patents

Abstract

무선통신 시스템에서 데이터 전송방법은 제1 무선통신 시스템을 위한 제1 프레임을 통하여 제1 데이터를 전송하는 단계, 상기 제1 무선통신 시스템에 대한 역지원성(backward compatibility)을 지원하는 시스템인 제2 무선통신 시스템을 위한 제2 프레임을 통하여 제2 데이터를 전송하는 단계 및 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임에 대한 제어정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제어정보는 FCH(frame control header)를 포함하고, 상기 FCH는 상기 제1 프레임의 예비 비트 영역을 활용하여 상기 제2 프레임에 대한 정보를 지시한다. 제1 시스템의 서비스에 역지원성을 만족시키면서 발전된 제2 시스템의 서비스를 제공할 수 있으므로, 급속히 발전하는 통신 기술의 변화에 적응적으로 대응할 수 있으며, 제1 시스템 및 제2 시스템을 위한 이중 프레임 구조에서 기지국의 동작 모드를 효율적으로 알려주어 제2 시스템을 위한 설계를 보다 유연하게 수행할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 데이터 전송 방법{Method for transmitting data in wireless communication system}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 2개의 시스템이 적용되는 이중 프레임을 이용하여 데이터를 전송하는 방법에 관한 것이다.

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준은 광대역 무선 접속(broadband wireless access)을 지원하기 위한 기술과 프로토콜을 제공한다. 1999년부터 표준화가 진행되어 2001년 IEEE 802.16-2001이 승인되었다. 이는 'WirelssMAN-SC'라는 단일 반송파(single carrier) 물리계층에 기반한다. 이후 2003년에 승인된 IEEE 802.16a 표준에서는 물리계층에 'WirelssMAN-SC' 외에'WirelssMAN-OFDM'과 'WirelssMAN-OFDMA'가 더 추가되었다. IEEE 802.16a 표준이 완료된 후 개정된(revised) IEEE 802.16-2004 표준이 2004년 승인되었다. IEEE 802.16-2004 표준의 결함(bug)과 오류(error)를 수정하기 위해 'corrigendum'이라는 형식으로 IEEE 802.16-2004/Cor1(이하, IEEE 802.16e)이 2005년에 완료되었다.

현재, IEEE 802.16e를 기반으로 새로운 기술 표준 규격인 IEEE 802.16m에 대한 표준화가 진행되고 있다. 새로이 개발되는 기술 표준 규격인 IEEE 802.16m은 앞서 설계된 IEEE 802.16e를 함께 지원할 수 있도록 설계되어야 한다. 즉, 새로이 설계되는 시스템의 기술(IEEE 802.16m)은 기존 기술(IEEE 802.16e)을 효율적으로 포괄하여 동작하도록 구성되어야 한다. 이를 역지원성(backward compatibility)라 한다. IEEE 802.16m의 설계 시에 고려되는 역지원성으로 다음과 같은 것이 있다.

첫째, 새로운 기술의 단말은 기존 기술의 기지국과 단말과 동일한 성능으로 동작하여야 한다. 둘째, 새로운 기술의 시스템과 기존 기술의 시스템은 동일한 RF(radio frequency) 반송파 및 동일한 대역폭에서 동작하여야 한다. 셋째, 새로운 기술의 기지국은 새로운 기술의 단말과 기존 기술의 단말이 동일 RF 반송파에서 공존하는 경우를 지원하여야 하며, 전체 시스템의 성능은 새로운 기술의 단말의 비율 만큼 향상되어야 한다. 넷째, 새로운 기술의 기지국은 기존 기술의 단말의 핸드오버(hand over) 및 새로운 기술의 단말의 핸드오버를 기존 기지국들 간의 핸드오버 성능에 준하도록 지원하여야 한다. 다섯째, 새로운 기술의 기지국은 새로운 기술의 단말을 지원하는 동시에 기존 기술의 단말을 지원하여야 하며, 기존 기술의 기지국이 기존 기술의 단말에게 제공하는 수준으로 지원할 수 있어야 한다.

새로운 기술의 기지국은 자신이 지원할 수 있는 대역폭 내에서 기존 기술의 단말 또는 새로운 기술의 단말에 대하여 무선자원을 스케줄링한다. 무선자원의 스케줄링은 시간 영역으로 복수의 OFDM 심볼 및 주파수 영역으로 복수의 서브채널로 이루어지는 논리적 프레임에서 수행될 수 있다. 그러나, 아직 IEEE 802.16m 시스템 에서 IEEE 802.16e 시스템에 대한 역지원성을 만족시킬 수 있는 프레임의 구조에 대해 명확히 제시되고 있지 않다.

기존 시스템에 대한 역지원성을 만족시킬 수 있는 새로운 프레임 구조를 제시할 필요가 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 2개의 시스템이 적용되는 이중 프레임을 이용하여 데이터를 전송하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법은 제1 무선통신 시스템을 위한 제1 프레임을 통하여 제1 데이터를 전송하는 단계, 상기 제1 무선통신 시스템에 대한 역지원성(backward compatibility)을 지원하는 시스템인 제2 무선통신 시스템을 위한 제2 프레임을 통하여 제2 데이터를 전송하는 단계 및 상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임에 대한 제어정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제어정보는 FCH(frame control header)를 포함하고, 상기 FCH는 상기 제1 프레임의 예비 비트 영역을 활용하여 상기 제2 프레임에 대한 정보를 지시한다.

본 발명의 다른 양태에 따른 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법은 복수의 OFDM 심볼 및 복수의 부반송파로 이루어지는 무선 프레임을 수신하는 단계, 상기 무선 프레임에서 제1 프리앰블의 검출 여부를 판단하는 단계, 상기 제1 프리앰블이 검출되면, 상기 무선 프레임에서 상기 제1 프리앰블과 시간영역으로 또는 주파수 영역으로 또는 코드적으로 다른 제2 프리앰블의 검출 여부를 판단하는 단계 및 상기 제1 프리앰블 및 상기 제2 프리앰블의 검출 여부에 따라 상기 무선 프레임의 형태를 추정하여 상기 무선 프레임을 통하여 전송되는 데이터를 수신하는 단계를 포 함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법은 복수의 OFDM 심볼 및 복수의 부반송파로 이루어지는 무선 프레임을 수신하는 단계, 상기 무선 프레임에서 프리앰블의 검출 여부를 판단하는 단계, 상기 프리앰블이 검출되면, 상기 무선 프레임에 포함된 모드 지시자를 디코딩하는 단계 및 상기 프리앰블의 검출 여부 및 상기 모드 지시자의 값에 따라 상기 무선 프레임의 형태를 추정하여 상기 무선 프레임을 통하여 전송되는 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

제1 시스템의 서비스에 역지원성을 만족시키면서 발전된 제2 시스템의 서비스를 제공할 수 있으므로, 급속히 발전하는 통신 기술의 변화에 적응적으로 대응할 수 있으며, 제1 시스템 및 제2 시스템을 위한 이중 프레임 구조에서 기지국의 동작 모드를 효율적으로 알려주어 제2 시스템을 위한 설계를 보다 유연하게 수행할 수 있다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드-B(Node-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.

무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single-Carrier FDMA) 및 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.

도 2는 프레임 구조의 일예를 나타낸다. 프레임은 물리적 사양에 의해 사용되는 고정된 시간 동안의 데이터 시퀀스이다. 이는 IEEE 표준 802.16-2004 "Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems" 의 8.4.4.2절을 참조할 수 있다.

도 2를 참조하면, 프레임은 하향링크(DL) 프레임과 상향링크(UL) 프레임을 포함한다. 시간 분할 이중(Time Division Duplex)은 상향링크와 하향링크 전송이 동일 주파수를 공유하지만 서로 다른 시간에 일어나는 방식이다. 하향링크 프레임은 상향링크 프레임보다 시간적으로 앞선다. 하향링크 프레임은 프리앰블(preamble), FCH(Frame Control Header), DL(Downlink)-MAP, UL(Uplink)-MAP, 버스트 영역의 순서로 시작된다. 상향링크 프레임과 하향링크 프레임을 구분하기 위한 보호시간(guard time)이 프레임의 중간 부분(하향링크 프레임과 상향링크 프레임 사이)과 마지막 부분(상향링크 프레임 다음)에 삽입된다. TTG(transmit/receive transition gap)는 다운링크 버스트와 계속되는(subsequent) 상향링크 버스트 사이의 갭이다. RTG(receive/transmit transition gap)는 상향링크 버스트와 계속되는 하향링크 버스트 사이의 갭이다.

프리앰블은 기지국과 단말 간의 초기 동기, 셀 탐색, 주파수 오프셋 및 채널추정에 사용된다. FCH는 DL-MAP 메시지의 길이와 DL-MAP의 코딩 방식(coding scheme) 정보를 포함한다.

DL-MAP은 DL-MAP 메시지가 전송되는 영역이다. DL-MAP 메시지는 하향링크 채널의 접속을 정의한다. DL-MAP 메시지는 DCD(Downlink Channel Descriptor)의 구성 변화 카운트 및 기지국 ID(identifier)를 포함한다. DCD는 현재 맵에 적용되는 하향링크 버스트 프로파일(downlink burst profile)을 기술한다. 하향링크 버스트 프로파일은 하향링크 물리채널의 특성을 말하며, DCD는 DCD 메시지를 통해 주기적으로 기지국에 의해 전송된다.

UL-MAP은 UL-MAP 메시지가 전송되는 영역이다. UL-MAP 메시지는 상향링크 채 널의 접속을 정의한다. UL-MAP 메시지는 UCD(Uplink Channel Descriptor)의 구성 변화 카운트, UL-MAP에 의해 정의되는 상향링크 할당의 유효 시작 시각을 포함한다. UCD는 상향링크 버스트 프로파일(uplink burst profile)을 기술한다. 상향링크 버스트 프로파일은 상향링크 물리채널의 특성을 말하며, UCD는 UCD 메시지를 통해 주기적으로 기지국에 의해 전송된다.

이하에서, 슬롯(slot)은 최소한의 가능한 데이터 할당 유닛으로, 시간과 서브채널(subchannel)로 정의된다. 서브채널의 수는 FFT 크기와 시간-주파수 맵핑에 종속한다. 서브채널은 복수의 부반송파를 포함하고, 서브채널 당 부반송파의 수는 순열(permutation) 방식에 따라 따르다. 순열은 논리적인 서브채널을 물리적인 부반송파로 맵핑을 의미한다. FUSC(Full Usage of Subchannels)에서 서브채널은 48 부반송파를 포함하고, PUSC(Partial Usage of Subchannels)에서 서브채널은 24 또는 16 부반송파를 포함한다. 세그먼트(segment)는 적어도 하나의 서브채널 집합을 말한다.

물리계층에서 데이터를 물리적인 부반송파로 맵핑하기 위해 일반적으로 2단계를 거친다. 첫번째 단계에서, 데이터가 적어도 하나의 논리적인 서브채널 상에서 적어도 하나의 데이터 슬롯으로 맵핑된다. 두번째 단계에서, 각 논리적인 서브채널은 물리적인 부반송파로 맵핑된다. 이를 순열이라 한다. 참조문헌 1은 FUSC, PUSC, O-FUSC(Optinal-FUSC), O-PUSC(Optional-PUSC), AMC(Adaptive modulation and Coding) 등의 순열 방식을 개시한다. 동일한 순열 방식이 사용되는 OFDM 심벌의 집합을 순열 영역(permutation zone)이라고 하고, 하나의 프레임은 적어도 하나의 순 열 영역을 포함한다.

FUSC와 O-FUSC는 하향링크 전송에만 사용된다. FUSC는 모든 서브채널 그룹을 포함하는 하나의 세그먼트로 구성된다. 각 서브채널은 전체 물리채널을 통해 분포되는 물리적인 부반송파로 맵핑된다. 이 맵핑은 각 OFDM 심벌마다 바뀐다. 슬롯은 하나의 OFDM 심벌상에서 하나의 서브채널로 구성된다. O-FUSC는 FUSC와 파일럿이 할당되는 방식이 다르다.

PUSC는 하향링크 전송과 상향링크 전송 모두에 사용된다. 하향링크에서, 각 물리적인 채널은 2 OFDM 심벌상에서 14 인접하는(contiguous) 부반송파로 구성되는 클러스터(cluster)로 나누어진다. 물리채널은 6 그룹으로 맵핑된다. 각 그룹내에서, 파일럿은 고정된 위치로 각 클러스터에 할당된다. 상향링크에서, 부반송파들은 3 OFDM 심벌상에서 4 인접하는 물리적 부반송파로 구성된 타일(tile)로 나누어진다. 서브채널은 6 타일을 포함한다. 각 타일의 모서리에 파일럿이 할당된다. O-PUSC는 상향링크 전송에만 사용되고, 타일은 3 OFDM 심벌 상에서 3 인접하는 물리적 부반송파로 구성된다. 파일럿은 타일의 중심에 할당된다.

이제, 기존 시스템에 대한 역지원성(backward compatibility)을 만족할 수 있는 이중 프레임(duplex frame)의 구조에 대하여 설명한다. 이중 프레임은 기존 시스템(legacy system)을 지원하는 자원영역과 새로운/발전된 시스템(new system/evolution system)을 지원하는 자원영역을 포함한다. 기존 시스템은 IEEE 802.16e 시스템을 의미하고, 새로운 시스템은 IEEE 802.16m을 의미할 수 있다. 도 2에서 설명한 802.16e의 프레임 구조에서 사용되는 용어는 802.16m의 프레임 구조에서 동일하게 정의되어 사용될 수도 있고, 일부 변경되어 정의될 수도 있다.

이하, 설명의 편의를 위해 기존 시스템에 관련된 명칭은 '제1(1st)'로 지시하고, 새로운 시스템에 관련된 명칭은 '제2(2nd)'로 지시한다. 기존 시스템을 제1 시스템, 새로운 시스템을 제2 시스템이라 한다. 제1 시스템을 지원하는 영역을 제1 프레임, 제2 시스템을 지원하는 영역을 제2 프레임이라 한다. 제1 프레임에 대한 프리앰블(preamble)을 제1 프리앰블, 제2 프레임에 대한 프리앰블을 제2 프리앰블이라 한다. 제1 프레임에 대한 FCH를 제1 FCH, 제2 프레임에 대한 FCH를 제2 FCH라 한다. 제1 프레임에 대한 MAP을 제1 MAP, 제2 프레임에 대한 MAP을 제2 MAP이라 한다. 제2 프레임에서의 제어영역을 제2 제어영역(2^nd Control)이라 하며, 제2 제어영역은 제2 FCH 및/또는 제2 MAP을 의미할 수 있다. 제1 프레임에서의 버스트를 제1 버스트, 제2 프레임에서의 버스트를 제2 버스트라 한다. 제1 시스템의 서비스를 이용할 수 있는 단말을 제1 단말이라 하고, 제2 시스템의 서비스를 이용할 수 있는 단말을 제2 단말이라 한다. 제1 시스템의 서비스를 제공하는 기지국을 제1 기지국, 제1 시스템 서비스 및 제2 시스템 서비스를 제공하는 기지국을 제2 기지국이라 한다. 제2 단말은 제2 시스템뿐만 아니라 제1 시스템의 서비스도 이용할 수 있는 반면, 제1 단말은 제2 시스템의 서비스를 이용하지 못할 수도 있다. 즉, 제2 단말은 이중 프레임 구조에서 모든 자원영역을 디코딩할 수 있으나, 제1 단말은 제1 프레임에 한정된 자원영역을 디코딩할 수 있다. 제1 시스템의 서비스만이 제공되는 방 식을 레거시 유일 모드(legacy only mode), 제2 시스템의 서비스만이 제공되는 방식을 레거시 불가 모드(legacy disabled mode), 제1 시스템 및 제2 시스템의 서비스가 모두 지원되는 방식을 이중 프레임 모드(duplex frame mode)라 한다.

<제1 시스템과 제2 시스템이 동일한 대역폭 사용>

제1 시스템보다 발전된 시스템인 제2 시스템은 제1 시스템과 동일한 대역폭을 사용하거나 제1 시스템보다 더 넓은 대역폭을 사용할 수 있다. 먼저, 제1 시스템과 제2 시스템이 동일한 대역폭을 사용하는 경우에 적용될 수 있는 이중 프레임 구조에 대하여 설명한다. 이중 프레임 구조는 이중 프레임 모드를 지원하기 위한 프레임이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 3을 참조하면, 이중 프레임은 제어 영역, 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함하고, 제1 프레임이 제2 프레임보다 시간적으로 앞선다. 제어 영역은 프리앰블, FCH, 제1 DL/UL MAP 및 제2 제어영역을 포함한다. 여기서 DL/UL MAP은 DL-MAP 메시지 및/또는 UL-MAP 메시지(이하, DL/UL MAP 메시지라 한다)가 전송되는 영역이다. 제1 프레임에는 제1 DL 버스트가 포함되고, 제2 프레임에는 제2 DL 버스트가 포함된다. 제1 프레임 및 제2 프레임을 데이터 영역이라 할 수 있다. 이중 프레임의 시간 영역으로의 범위가 일정한 크기를 가질 때, 제1 프레임과 제2 프레임은 시간 영역에서 가변적인 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, 제1 시스템의 사용을 요구하는 사용자가 많은 경우에는 제1 프레임의 크기를 크게 하고 제2 프레임의 크기를 줄일 수 있다. 제1 프레임이 제2 프레임보다 시간적으로 앞서는 구조에서 제2 프레임은 가변적인 시작 위치(variable start point)를 가진다.

이하, '위치'는 시간영역 또는 주파수영역에서의 위치뿐만 아니라 코드 다중화에서의 코드 영역을 의미한다.

FCH는 제1 DL/UL MAP 메시지의 길이 및 코딩 방식에 대한 정보를 포함한다. FCH는 제2 제어영역의 존재 여부를 지시하고, 제2 제어영역 메시지의 길이 및 코딩 방식에 대한 정보를 포함한다. 제1 DL/UL MAP은 제1 DL 버스트를 정의하고, 제2 제어영역은 제2 DL 버스트를 정의한다. IEEE 802.16e의 FCH에는 5 비트의 예비 비트(reserved bit)가 포함되는데, 예비 비트 중 일부 비트를 이용하여 제2 제어영역 메시지의 존재 여부를 지시할 수 있다.

제1 단말은 프리앰블을 수신한 후, 제1 FCH에서 제1 DL/UL MAP에 대한 정보를 얻고, 제1 DL/UL MAP으로부터 제1 DL 버스트에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제2 단말은 프리앰블을 수신한 후, 제1 FCH에서 제2 제어영역의 존재 여부를 확인할 수 있다. 이때, 제2 DL/UL MAP의 존재 여부의 전송은 제1 시스템의 FCH의 원래 구조를 변경하지 않고 예비 비트를 활용하여 전송될 수 있다. 즉, 제2 단말은 제1 FCH로부터 기지국이 레거시 유일 모드, 레거시 불가 모드 및 이중 프레임 모드 중 어떤 방식으로 서비스를 제공하고 있는지 확인할 수 있다. 제1 FCH에서 제2 제어영역의 존재를 확인한 제2 단말은 제1 DL/UL MAP 이후에 잇따르는 제2 제어영역으로부터 제2 프레임의 시작 위치, 제2 DL 버스트의 구조 등에 대한 정보를 획득할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 4를 참조하면, 도 3과 비교하여, 제2 제어영역이 제2 프레임에 위치하는 경우이다.

제1 FCH는 제2 제어영역의 존재 여부와 함께 제2 제어영역의 위치(시간, 주파수, 코드)에 대한 정보를 포함한다. 제1 FCH의 예비 비트로 제2 제어영역의 위치를 나타내면, 이는 제2 제어영역의 존재함을 지시한다. 제2 제어영역의 위치는 제2 프레임이 시작되는 위치(시간, 주파수, 코드)를 의미할 수 있다. 제2 DL/UL MAP의 위치가 제 2 프레임의 시작 위치와 다른 경우에는 제1 FCH의 예비 비트가 제2 프레임의 시작 위치를 나타낼 수 있다. 제2 프레임의 시작 위치는 프리앰블로부터의 OFDM 심볼 오프셋(offset), 이중 프레임을 시간영역으로 여러 개의 서브 프레임(sub-frame)으로 구분할 때 제2 프레임이 시작되는 서브 프레임의 인덱스, 제2 프레임이 전송되는 주기를 나타내는 TTI(transmission time interval) 등으로 표현될 수 있다. 제1 FCH의 예비 비트가 5 비트라고 하면 32개의 값이 표현될 수 있으므로, 제1 FCH의 예비 비트는 제2 프레임이 시작되는 서브 프레임의 인덱스 또는 제2 프레임에 대한 TTI를 충분히 표현할 수 있다. 한편, 제2 프레임이 시작될 수 있는 최소 OFDM 심볼의 위치를 정해 놓고, 최소 OFDM 심볼로부터 제2 프레임의 시작 위치를 OFDM 심볼 오프셋으로 나타낼 수도 있다.

제2 단말은 제1 프리앰블을 수신한 후, 제1 FCH에서 제2 제어영역의 존재 여부 및 위치를 확인할 수 있다. 제2 단말은 FCH에서 제2 프레임의 시작 위치를 확인하여 제2 제어영역으로부터 제2 DL 버스트에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제1 FCH 가 제2 제어영역의 존재 여부만을 지시하는 경우(도 3의 경우)에는 제1 DL/UL MAP 메시지를 디코딩해야만 잇따르는 제2 제어영역 메시지를 확인할 수 있는 반면, 제1 FCH가 제2 제어영역의 존재 여부와 함께 위치에 대한 정보도 포함하는 경우(도 4의 경우)에는 제1 DL/UL MAP 메시지를 디코딩할 필요없이 제2 제어영역 메시지를 곧바로 찾아서 디코딩할 수 있으므로 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 5를 참조하면, 이중 프레임은 제어 영역, 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함하고, 제2 프레임이 제1 프레임보다 시간적으로 앞서는 경우이다. 제어 영역은 제 1 프리앰블, 제1 FCH, 제1 DL/UL MAP 및 제2 제어영역을 포함한다. 제2 프레임은 제어 영역의 다음 OFDM 심볼부터 시작하여 고정된 시작 위치(시간, 주파수, 코드)를 가질 수 있다. 제1 프레임의 시작 위치는 가변될 수 있는데, 이는 제1 DL/UL MAP에서 지시될 수 있다.

제1 FCH는 제1 DL/UL MAP 메시지의 길이 및 코딩 방식에 대한 정보를 포함한다. 제1 FCH는 제2 제어영역의 존재 여부를 지시하고, 제2 제어영역의 존재 여부는 제1 FCH의 예비 비트를 이용하여 지시될 수 있다.

제2 단말은 제1 프리앰블을 수신한 후, 제1 FCH에서 제2 제어영역의 존재 여부를 확인할 수 있다. 제1 FCH에서 제2 제어영역의 존재를 확인한 제2 단말은 제1 DL/UL MAP 이후에 잇따르는 제2 제어영역으로부터 제2 프레임의 시작 위치, 제2 DL 버스트의 구조 등에 대한 정보를 획득할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 6을 참조하면, 도 5와 비교하여, 제2 제어영역이 제2 프레임에 위치하는 경우이다.

제1 FCH는 제2 제어영역의 존재 여부와 함께 제2 제어영역의 위치에 대한 정보를 포함한다. 제1 FCH의 예비 비트로 제2 제어영역의 위치를 나타내면, 이는 제2 제어영역의 존재함을 지시한다. 제2 제어영역의 위치는 OFDM 심볼 오프셋, 제2 프레임이 시작되는 서브 프레임 인덱스, 제2 프레임이 전송 주기를 나타내는 TTI 등으로 표현될 수 있다.

제2 단말은 제1 프리앰블을 수신한 후, 제1 FCH에서 제2 제어영역의 존재 여부 및 위치(시간, 주파수, 코드)를 확인할 수 있다. 제2 단말은 제1 FCH에서 제2 제어영역의 위치를 확인하여 제2 제어영역으로부터 제2 DL 버스트에 대한 정보를 획득할 수 있다. 제2 제어영역의 위치(시간, 주파수, 코드)에 대한 정보가 FCH에 포함되므로 제2 단말은 제1 DL/UL MAP 메시지를 디코딩할 필요가 없다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다. 제1 시스템을 위한 제1 프리앰블과 구분되는 제2 시스템을 위한 제2 프리앰블을 별도로 구성하는 경우이다.

도 7을 참조하면, 이중 프레임은 제1 프레임 및 제2 프레임을 포함한다. 제1 프레임에는 제1 프리앰블, 제1 FCH, 제1 DL/UL MAP 및 제1 DL 버스트가 포함된다. 제2 프레임에는 제2 프리앰블, 제2 제어영역 및 제2 DL 버스트가 포함된다. 제2 제 어영역에는 제2 FCH가 포함될 수도 있다. 여기서는 제1 프레임이 제2 프레임보다 시간적으로 앞서는 것으로 나타내었으나, 제2 프레임이 제1 프레임보다 시간적으로 앞설 수 있다.

제1 프리앰블의 대역폭이 10MHz라고 할 때, 제2 프리앰블의 대역폭은 5MHz가 될 수 있다. 이는 제한이 아니며, 제2 프리앰블은 제2 시스템을 지원하기 위한 프리앰블로서 제1 프리앰블과 구분되기만 하면 된다. 제2 프리앰블의 위치는 제2 프레임의 시작 위치로 정해질 수 있다. 여기서는 제1 프리앰블과 제2 프리앰블이 시간적으로 구분되는 TDM(Time Division Multiplexing) 방식으로 나타내었으나, 제1 프리앰블과 제2 프리앰블은 주파수적으로 구분되는 FDM(Frequency Division Multiplexing) 방식이 될 수도 있고, 직교 코드를 이용한 CDM(Code Division Multiplexing) 방식으로 구분될 수도 있다.

제2 단말이 기지국의 셀로 진입하여 초기 접속을 수행할 때 제1 프리앰블 및 제2 프리앰블의 검출을 시도한다. 제2 단말은 제1 프리앰블 및 제2 프리앰블의 검출 여부로 기지국이 레거시 유일 모드, 레거시 불가 모드 및 이중 프레임 모드 중 어떤 방식으로 서비스를 제공하고 있는지 확인할 수 있다. 제2 단말은 제2 프리앰블이 검출되면, 뒤따르는 제2 DL/UL MAP으로부터 제2 DL 버스트에 대한 정보를 획득한다. 제1 단말은 제2 프리앰블의 형태 및 존재 여부를 알 수 없고 제1 프리앰블만을 검출하여 동작할 수 있다.

이상, 도 3 내지 7에서는 DL 버스트만을 나타내었으나, 제1 프레임에는 제1 DL 버스트 및 제1 UL 버스트가 포함되고 제2 프레임에는 제2 DL 버스트 및 제2 UL 버스트가 포함될 수 있다. DL 버스트와 UL 버스트는 TDD(Time Division Duplex) 방식 또는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식으로 나뉠 수 있다. 또는 제1 프레임 또는 제2 프레임에 시간적으로 이어서 제1 UL 버스트 또는 제2 UL 버스트가 위치할 수 있다. 시간영역으로 DL 버스트와 UL버스트가 배치되는 경우에는 제1 프레임과 제2 프레임 사이는 시스템의 전환을 위한 시간 갭인 STG(system transition gap)로 구분될 수 있다.

<제1 시스템과 제2 시스템이 서로 다른 대역폭 사용>

이제, 제2 시스템이 제1 시스템보다 더 넓은 대역폭을 사용하는 경우에 적용될 수 있는 이중 프레임 구조에 대하여 설명한다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다. 이중 프레임에 하나의 제2 프리앰블이 포함되는 경우이다.

도 8을 참조하면, 제1 시스템은 10 MHz 대역폭을 사용하고, 제2 시스템은 제1 시스템의 대역폭을 포함하는 20 MHz 대역폭을 사용한다고 하자. 제2 시스템은 제1 시스템의 대역폭 및 확장된 대역폭(P MHz and (10-P) MHz)을 사용할 수 있다.

이중 프레임은 하향링크 프레임과 상향링크 프레임을 포함한다. 상향링크 프레임은 하향링크 프레임에 시간적으로 뒤따른다. 하향링크 프레임은 제1 하향링크 프레임 및 제2 하향링크 프레임이 함께 할당되는 구간(1st DL + 2nd DL)과 제2 하향링크 프레임만이 할당되는 구간(2nd DL)으로 나뉜다. 상향링크 프레임은 제1 상향링크 프레임 및 제2 상향링크 프레임이 함께 할당되는 구간(1st UL + 2nd UL)과 제2 상향링크 프레임만이 할당되는 구간(2nd UL)으로 나뉜다. 확장된 대역폭은 제2 시스템에서만 사용되므로 확장된 대역폭에는 제2 시스템을 위한 제어영역 또는 데이터 영역이 할당된다.

제1 시스템의 대역폭 내에서, 하향링크 프레임에는 제1 프레임 및 제2 프레임이 포함되는데, 제1 프레임은 제1 프리앰블, 제1 FCH, 제1 DL/UL MAP 및 제1 DL 버스트를 포함하고, 제2 프레임은 제2 프리앰블, 제2 FCH, 제2 제어영역 및 제2 DL 버스트를 포함한다. 제2 제어영역은 제2 프리앰블에 시간적으로 뒤따르고, 제2 제어영역과 같은 OFDM 심볼 상에는 추가 영역(additional region)이 확장된 대역폭까지 할당될 수 있다. 예를 들어, 제2 프리앰블이 제1 프리앰블과 구분되도록 5MHz의 대역폭을 가진다고 할 때, 제2 제어영역은 5 MHz의 대역폭을 가질 수 있으며, 제2 제어영역과 같은 OFDM 심볼 상에서 나머지 15 MHz의 대역폭에는 추가 영역이 할당될 수 있다. 제2 FCH 또는 제2 제어영역 메시지는 확장된 대역폭에 대한 정보를 포함한다. 추가 영역에는 제2 시스템에 대한 추가 정보, 제2 DL 버스트 또는 제2 UL 버스트에 대한 정보 및 제2 DL 버스트가 포함될 수 있다. 하향링크 프레임에서 추가 영역을 제외한 확장된 대역폭에는 제2 DL 버스트가 할당된다. 제1 시스템의 대역폭 내에서, 상향링크 프레임에는 제1 UL 버스트 및 제2 UL 버스트가 포함된다. 확장된 대역폭에는 제2 UL 버스트가 할당된다.

상향링크 프레임과 하향링크 프레임의 사이는 TTG(transmit/receive transition gap)가 위치하며, 제1 시스템 대역폭의 가장자리, 즉 제1 시스템 대역폭과 확장된 대역폭 사이는 보호톤(guard tone)이 위치할 수 있다.

제1 단말은 제1 프리앰블을 수신한 후, 제1 FCH 및 제1 DL/UL MAP으로부터 제어정보를 획득하여 제1 DL 버스트 또는 제1 UL 버스트의 데이터를 수신할 수 있다. 제2 단말은 제1 시스템의 대역폭 및 확장된 대역폭의 신호를 모두 수신할 수 있다. 제2 단말은 제2 프리앰블을 수신한 후, 제2 FCH 또는 제2 제어영역으로부터 확장된 대역폭에 대한 정보를 얻는다. 제2 단말은 제2 제어영역과 같은 OFDM 심볼 상의 추가 영역의 제어정보를 버퍼링해 두었다가 확장된 대역폭에 대한 정보를 바탕으로 이 정보를 디코딩할 수 있다. 제2 단말이 버퍼링해 두는 제어정보의 추가 제어영역은 확장된 대역폭보다 작은 대역일 수 있다. 제2 단말은 초기 네트워크 접속시에 제2 제어영역으로부터 확장된 대역폭에 대한 정보를 얻고, 이후에는 확장된 대역폭에 대한 정보를 필요시에만 수신할 수 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다. 이중 프레임에 복수의 제2 프리앰블이 포함되는 경우이다.

도 9를 참조하면, 제1 시스템은 10 MHz 대역폭을 사용하고, 제2 시스템은 제1 시스템의 대역폭(10MHz) 및 확장된 대역폭(10MHz)을 사용한다고 하자. 도 8과 비교하여 설명하면, 확장된 대역폭의 하향링크 프레임에 제2 프리앰블이 별도로 마련된다. 확장된 대역폭에 마련된 제2 프리앰블에 시간적으로 뒤따라 제2 FCH 및 제2 제어영역이 마련되고, 제2 FCH 또는 제2 제어영역 메시지에 추가 제어영역에 대한 정보가 포함된다. 제1 시스템의 대역폭에서의 제2 FCH 또는 제2 제어영역 메시지에는 제1 시스템의 대역폭에 대한 추가 영역에 대한 정보가 포함된다.

제2 단말은 제1 시스템 대역폭 및 확장된 대역폭에서 제1 프리앰블 및 제2 프리앰블을 검출하여 기지국이 레거시 유일 모드, 레거시 불가 모드 및 이중 프레임 모드 중 어떤 방식으로 서비스를 제공하고 있는지 확인할 수 있다. 제2 단말은 제2 프리앰블에 뒤따라 나오는 제2 제어영역으로부터 확장된 대역폭에 대한 정보를 얻을 수 있다.

확장된 대역폭에 제2 프리앰블을 별도로 마련하는 경우에는 확장된 대역폭이 제2 프리앰블의 최소 크기보다 크거나 같아야 한다. 제1 시스템의 대역폭이 10 MHz이고 확장된 대역폭이 10 MHz 인 경우에 대하여 설명하였으나, 제1 시스템 및 확장된 대역폭의 크기에는 제한이 없다. 그리고 확장된 대역폭의 크기에 따라 별도로 마련되는 제2 프리앰블은 같은 OFDM 심볼 상에 다수 개로 마련될 수도 있다.

이제, 제1 시스템과 제2 시스템이 공존하는 상황에서 제2 단말이 기지국의 동작 모드를 효율적으로 구별할 수 있는 방법에 대하여 설명한다. 기지국의 동작 모드에 따라 프레임의 구조가 결정되므로, 제2 단말은 기지국의 동작 모드를 구별하여 프레임의 구조를 추정할 수 있다. 제2 단말이 제1 기지국 또는 제2 기지국의 셀에 진입하는 경우에, 해당 기지국이 레거시 유일 모드, 레거시 불가 모드 및 이중 프레임 모드 중 어떤 방식으로 서비스를 제공하고 있는지를 구별하여야 한다. 제1 시스템에 대한 역지원성을 고려해야 하는 경우 제1 시스템 및 제2 시스템의 구분을 위한 제어정보에 의해 오버헤드가 증가할 수 있다. 제2 단말이 오버헤드의 증가 없이 기지국의 동작 모드를 구별할 수 있는 방법에 대하여 설명한다.

<제1 프리앰블 및 제2 프리앰블을 이용한 모드 구별>

제1 프리앰블과 제2 프리앰블은 별도의 시그널링 없이 제2 단말이 구분할 수 있어야 한다. 이를 위해, 제2 프리앰블은 다음과 같은 조건을 만족하여야 한다.

1. 제2 프리앰블은 제1 프리앰블과 동일한 형태를 가지며 주파수 영역으로 길이만 짧아지거나 길어져서는 안 된다. 제2 프리앰블이 제1 프리앰블보다 주파수 영역으로 길이만 짧아진 경우에는 상관관계(correlation)를 이용한 프리앰블 검출에서 제1 프리앰블과 제2 프리앰블을 구별할 수 없다.

2. 제1 프리앰블이 주파수 톤(tone)의 반복 형태를 가지는 경우에는 제2 프리앰블은 제1 프리앰블과 다른 주기를 가지더라도 반복 형태를 가져서는 안 된다. 제2 프리앰블이 제1 프리앰블의 반복 주기와 다른 주기로 주파수 톤의 반복 형태를 가지더라도, 제1 프리앰블의 주기와 제2 프리앰블의 주기의 최소 공배수에 해당하는 주기의 주파수 톤마다 제1 프리앰블과 제2 프리앰블이 겹쳐지므로 프리앰블의 검출 성능이 저하될 수 있다.

3. 제2 프리앰블은 제2 시스템의 최소 지원 대역폭에 맞도록 설계되어야 한다. 레거시 불가 모드에서 제2 시스템이 정상적으로 동작하기 위해서는 제2 프리앰블은 제2 시스템의 최소 지원 대역폭에 적합하여야 한다.

위와 같은 조건을 만족하는 제2 프리앰블은 제1 프리앰블과 혼동되지 않고 구별될 수 있다. 이하에서, 제2 프리앰블은 다음과 같은 조건을 만족하는 것으로 가정한다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 프레임에서 기지국의 동작 모드 구별을 위한 프리앰블을 도시한 것이다.

도 10을 참조하면, 제1 프리앰블과 제2 프리앰블이 시간 영역에서 서로 다른 시간에 위치하는 경우이다. 이중 프레임에서 제2 프리앰블은 시간 영역으로 오프셋 t 만큼 뒤에 위치할 수 있다. 제2 프리앰블은 제1 프리앰블로부터 Δt 만큼의 시간 간격을 가질 수 있다. t 또는 Δt는 매 프레임마다 일정 크기를 가질 수도 있고, 변경된 크기를 가질 수 있다. 제1 프리앰블은 제1 시스템의 대역폭(BW_1st) 내에 위치하고, 제2 프리앰블은 제2 시스템의 대역폭(BW_2nd) 내에 위치한다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 프레임에서 기지국의 동작 모드 구별을 위한 프리앰블을 도시한 것이다.

도 11을 참조하면, 제1 프리앰블과 제2 프리앰블이 주파수 영역에서 서로 다른 대역에 위치하는 경우이다. 이중 프레임에서 제2 프리앰블은 주파수 영역으로 오프셋 f 만큼에 위치할 수 있다. 제2 프리앰블은 제1 프리앰블로부터 Δf 만큼의 주파수 간격을 가질 수 있다. f 또는 Δf는 매 프레임마다 일정하게 유지될 수도 있고, 변경될 수도 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 프레임에서 기지국의 동작 모드 구별을 위한 프리앰블을 도시한 것이다.

도 12를 참조하면, 제1 프리앰블과 제2 프리앰블이 서로 직교하는 직교 부호를 이용하여 코드 다중화(code multiplexing)되는 경우이다. 제2 프리앰블은 제2 시스템의 대역폭(BW_2nd) 내에서 임의의 영역에 위치할 수 있다. 제2 프리앰블은 제1 프리앰블과 동일한 자원영역을 사용할 수 있고, 제2 프리앰블은 제1 프리앰블과 서로 서로 간섭하지 않는다. 제1 프리앰블 및 제2 프리앰블에 대한 직교 부호로 는 사전에 약속된 직교 부호가 사용되거나, 기지국이 브로드캐스트(broadcast) 채널 등을 통하여 사용되는 직교 부호를 알려줄 수 있다.

도 10 내지 12에서 무선 프레임에는 제1 프리앰블 및 제2 프리앰블 중 적어도 하나는 포함된다. 제2 프리앰블은 제1 프리앰블의 위치에서 상대적으로 시간 영역, 주파수 영역 또는 코드 영역으로 서로 다른 위치에 할당될 수 있다. 또는 제2 프리앰블은 이중 프레임에서 고정된 위치에 할당될 수도 있다. 제2 단말은 제1 프리앰블 및 제2 프리앰블을 검출할 수 있으며, 별도의 시그널링 없이 제1 프리앰블 및 제2 프리앰블의 검출 여부만으로 기지국의 동작 모드가 레거시 유일 모드, 레거시 불가 모드 및 이중 프레임 모드 중 어느 것인지를 구별할 수 있다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블을 이용한 기지국의 동작 모드 구별 방법을 도시한 흐름도이다.

도 13을 참조하면, 제2 단말은 기지국의 셀 영역으로 진입하여 초기 네트워크 접속(initial network access)을 시도한다(S110). 제2 단말은 초기 동기를 맞추고 기지국의 동작 모드를 확인하기 위하여 프리앰블을 수신한다.

제2 단말은 기지국으로부터 수신되는 신호에서 제2 프리앰블의 검출 여부를 판단한다(S120). 제2 프리앰블은 제1 시스템의 대역폭 또는 확장된 대역폭에 할당될 수 있는데, 제2 단말은 제1 시스템의 대역폭뿐만 아니라 확장된 대역폭으로 전송되는 신호도 수신할 수 있으므로 확장된 대역폭으로 전송되는 제2 프리앰블도 수신할 수 있다.

제2 프리앰블이 검출되지 않으면, 제2 단말은 기지국이 레거시 유일 모 드(legacy only mode)로 동작하고 있음을 알 수 있다(S130). 제2 단말은 제1 시스템의 동작 방식에 맞추어 무선자원 할당을 요청하는 등 제1 시스템의 서비스를 이용할 수 있다.

제2 프리앰블이 검출되면, 제2 단말은 제1 프리앰블의 검출 여부를 판단한다(S140). 제1 프리앰블이 검출되지 않으면, 제2 단말은 기지국이 레거시 불가 모드(legacy disabled mode)로 동작하고 있음을 알 수 있다(S150). 제2 단말은 제2 시스템의 동작 방식에 따라 제2 시스템의 서비스를 이용할 수 있다. 제1 프리앰블이 검출되면, 제2 단말은 기지국이 이중 프레임 모드(duplex frame mode)로 동작하고 있음을 알 수 있다(S160). 제2 단말은 제1 시스템의 서비스 또는 제2 시스템의 서비스를 선택적으로 이용할 수 있다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리앰블을 이용한 기지국의 동작 모드 구별 방법을 도시한 흐름도이다.

도 14를 참조하면, 제2 단말은 기지국의 셀 영역으로 진입하여 초기 네트워크 접속(initial network access)을 시도한다(S210). 제2 단말은 초기 동기를 맞추고 기지국의 동작 모드를 확인하기 위하여 프리앰블을 수신한다.

제2 단말은 기지국으로부터 수신되는 신호에서 제1 프리앰블의 검출 여부를 판단한다(S220). 제1 프리앰블이 검출되지 않으면, 제2 단말은 기지국이 레거시 불가 모드로 동작하고 있음을 알 수 있다(S230). 제2 단말은 제2 시스템의 동작 방식에 따라 제2 시스템의 서비스를 이용할 수 있다.

제1 프리앰블이 검출되면, 제2 단말은 제2 프리앰블의 검출 여부를 판단한 다(S240). 제2 프리앰블이 검출되지 않으면, 제2 단말은 기지국이 레거시 유일 모드로 동작하고 있음을 알 수 있다(S250). 제2 단말은 제1 시스템의 동작 방식에 따라 제1 시스템의 서비스를 이용할 수 있다.

제2 프리앰블이 검출되면, 제2 단말은 기지국이 이중 프레임 모드로 동작하고 있음을 알 수 있다(S260). 제2 단말은 제1 시스템의 서비스 또는 제2 시스템의 서비스를 선택적으로 이용할 수 있다.

이와 같이, 프리앰블의 검출만으로 기지국의 동작 모드를 구별할 수 있으므로 기지국의 동작 모드 구별을 위하여 FCH 및 DL/UL MAP의 제어영역에 추가적인 제어정보를 실을 필요가 없다. FCH 및 DL/UL MAP을 보다 유연하게 활용할 수 있다. 그러나, 제2 단말은 기지국의 동작 모드를 구별하기 위하여 제1 프리앰블 및 제2 프리앰블의 검출 여부를 확인하여야 하므로 초기 네트워크 접속 과정이 지연될 수 있다.

<프리앰블 및 FCH를 이용한 모드 구별>

초기 네트워크 접속 과정의 지연을 방지하기 위하여 하나의 프리앰블 검출만으로 기지국의 동작 모드를 구별할 수 있는 방법에 대하여 설명한다. 이를 위하여 FCH의 예비 비트를 이용하여 기지국의 동작 모드를 지시한다. FCH의 예비 비트를 이용하는 이유는 제1 시스템의 동작 과정을 방해하지 않고 그대로 유지하면서 제2 시스템의 동작을 수행하기 위해서이다.

먼저, FCH의 예비 비트를 이용하여 기지국의 동작 모드를 지시하는 방법에 대하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 FCH를 도시한 것이다.

도 15를 참조하면, FCH에는 DL/UL MAP에 대한 정보를 포함하는 비트와 사용되지 않는 예비 비트가 포함된다. 예를 들어, 제1 시스템이 IEEE 802.16e라고 할 때, FCH는 24 비트이며 24 비트 중 5 비트가 예비 비트로 설정되어 사용되고 있지 않다. FCH는 PUSC 서브채널의 논리 구조상에서 4개의 슬롯을 통하여 전송되는데, 24 비트의 FCH는 48 비트로 반복된 후 1/2 부호율의 컨벌루션(convolutional) 부호화 과정과 4번의 반복부호화를 거쳐 QPSK(quadrature phase shift keying)로 맵핑되어 전송된다. 5 비트의 예비 비트를 활용하여 기지국의 동작 모드를 지시하고 제2 제어영역에 대한 정보를 나타낼 수 있다.

FCH에 5 비트의 예비 비트가 있다고 할 때, 1 비트를 모드 지시자(mode indicator)로 사용할 수 있다. 모드 지시자가 '0'인 경우는 이중 프레임 모드를 지시하고, 모드 지시자가 '1'인 경우는 레거시 불가 모드를 지시할 수 있다. 모드 지시자가 이중 프레임 모드를 지시하는 경우에는 예비 비트 중 나머지 4 비트로 제2 FCH 또는 제2 DL/UL MAP에 대한 정보를 나타낸다. 모드 지시자가 레거시 불가 모드를 지시하는 경우에는 FCH에서 모드 지시자를 제외한 나머지 비트로 제2 DL/UL MAP에 대한 정보를 나타낸다. 모드 지시자에 해당하는 비트에 'null'이 실려서 전송되는 경우는 레거시 유일 모드를 지시할 수 있다. 레거시 유일 모드에서는 FCH의 예비 비트에는 아무것도 실리지 않고 전송된다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 및 FCH를 이용한 기지국의 동 작 모드 구별 방법을 도시한 흐름도이다. 제1 프리앰블 및 제1 FCH를 이용하여 기지국의 동작 모드를 구별하는 방법이다.

도 16을 참조하면, 제2 단말은 기지국의 셀 영역으로 진입하여 초기 네트워크 접속(initial network access)을 시도한다(S310). 제2 단말은 초기 동기를 맞추고 기지국의 동작 모드를 확인하기 위하여 프리앰블을 수신한다.

제2 단말은 기지국으로부터 수신되는 신호에서 제1 프리앰블의 검출 여부를 판단한다(S320). 제1 프리앰블이 검출되지 않으면, 제2 단말은 기지국이 레거시 불가 모드로 동작하고 있음을 알 수 있다(S330). 제2 단말은 제2 시스템의 동작 방식에 따라 제2 시스템의 서비스를 이용할 수 있다.

제1 프리앰블이 검출되면, 제2 단말은 제1 FCH의 모드 지시자를 디코딩한다(S340). 제1 FCH의 모드 지시자는 예비 비트에서 1 비트의 크기로 실릴 수 있다. 여기서 모드 지시자는 기지국이 이중 프레임 모드로 동작하는지 여부를 지시한다. 예를 들어, 모드 지시자의 값이 '0'인 경우는 기지국이 이중 프레임 모드로 동작하지 않음을 의미하고, 모드 지시자의 값이 '1'인 경우는 기지국이 이중 프레임 모드로 동작하고 있음을 의미할 수 있다.

제2 단말은 모드 지시자가 이중 프레임 모드를 지시하고 있는지 여부를 판단한다(S350). 모드 지시자가 이중 프레임 모드를 지시하고 있지 않으면, 제2 단말은 기지국이 레거시 유일 모드로 동작하고 있음을 알 수 있다(S360). 제2 단말은 제1 시스템의 동작 방식에 따라 제1 시스템의 서비스를 이용할 수 있다.

모드 지시자가 이중 프레임 모드를 지시하고 있으면, 제2 단말은 기지국이 이중 프레임 모드로 동작하고 있음을 알 수 있다(S370). 제2 단말은 제1 시스템의 서비스 또는 제2 시스템의 서비스를 선택적으로 이용할 수 있다.

제2 단말은 제1 프리앰블을 이용하여 레거시 불가 모드를 구별하고 있으므로, 제1 시스템을 고려하는 역지원성이 우수하다고 할 수 있다. 그러나 기지국의 동작 모드를 구분하기 위하여 제1 시스템의 일부 제어영역을 사용하여야 하므로 제2 시스템을 위한 프레임을 설계하는데 있어서는 유연하지 못할 수 있다.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리앰블 및 FCH를 이용한 기지국의 동작 모드 구별 방법을 도시한 흐름도이다. 제2 프리앰블 및 제2 FCH를 이용하여 기지국의 동작 모드를 구별하는 방법이다.

도 17을 참조하면, 제2 단말은 기지국의 셀 영역으로 진입하여 초기 네트워크 접속을 시도한다(S410). 제2 단말은 초기 동기를 맞추고 기지국의 동작 모드를 확인하기 위하여 프리앰블을 수신한다.

제2 단말은 기지국으로부터 수신되는 신호에서 제2 프리앰블의 검출 여부를 판단한다(S420). 제2 프리앰블이 검출되지 않으면, 제2 단말은 기지국이 레거시 유일 모드로 동작하고 있음을 알 수 있다(S430). 제2 단말은 제1 시스템의 동작 방식에 따라 제1 시스템의 서비스를 이용할 수 있다.

제2 프리앰블이 검출되면, 제2 단말은 제2 FCH의 모드 지시자를 디코딩한다(S440). 제2 FCH는 시간 영역에서 제2 프리앰블에 뒤따라 할당될 수 있으며, 제2 FCH는 모드 지시자 및 제2 DL/UL MAP에 대한 정보를 포함한다. 모드 지시자는 기지국이 이중 프레임 모드로 동작하는지 여부를 지시한다.

제2 단말은 모드 지시자가 이중 프레임 모드를 지시하고 있는지 여부를 판단한다(S450). 모드 지시자가 이중 프레임 모드를 지시하고 있지 않으면, 제2 단말은 기지국이 레거시 불가 모드로 동작하고 있음을 알 수 있다(S460). 제2 단말은 제2 시스템의 동작 방식에 따라 제2 시스템의 서비스를 이용할 수 있다.

모드 지시자가 이중 프레임 모드를 지시하고 있으면, 제2 단말은 기지국이 이중 프레임 모드로 동작하고 있음을 알 수 있다(S470). 제2 단말은 제1 시스템의 서비스 또는 제2 시스템의 서비스를 선택적으로 이용할 수 있다.

이 경우, 제1 단말은 제2 프리앰블을 검출하지 못하므로 기지국의 동작 모드를 알 수 없고, 단지 제1 프리앰블의 검출 여부로 제1 시스템의 서비스의 제공 여부만을 알 수 있다. 제2 단말은 기지국의 동작 모드를 구분하기 위하여 제2 시스템의 제어영역을 이용하므로, 제2 시스템을 위한 프레임 설계가 유용하다고 할 수 있다. 제1 시스템에 대비하여 제2 시스템의 제어영역을 보다 효율적으로 설계할 수 있으며, 이에 따라 제2 시스템의 성능을 향상시킬 수 있다.

상술한 모든 기능은 상기 기능을 수행하도록 코딩된 소프트웨어나 프로그램 코드 등에 따른 마이크로프로세서, 제어기, 마이크로제어기, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 등과 같은 프로세서에 의해 수행될 수 있다. 상기 코드의 설계, 개발 및 구현은 본 발명의 설명에 기초하여 당업자에게 자명하다고 할 것이다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 2는 프레임 구조의 일예를 나타낸다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 프레임 구조를 도시한 것이다.

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 이중 프레임에서 기지국의 동작 모드 구별을 위한 프리앰블을 도시한 것이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 이중 프레임에서 기지국의 동작 모드 구별을 위한 프리앰블을 도시한 것이다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이중 프레임에서 기지국의 동작 모드 구별을 위한 프리앰블을 도시한 것이다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블을 이용한 기지국의 동작 모드 구별 방법을 도시한 흐름도이다.

도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리앰블을 이용한 기지국의 동작 모드 구별 방법을 도시한 흐름도이다.

도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 FCH를 도시한 것이다.

도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 프리앰블 및 FCH를 이용한 기지국의 동작 모드 구별 방법을 도시한 흐름도이다.

도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프리앰블 및 FCH를 이용한 기지국의 동작 모드 구별 방법을 도시한 흐름도이다.

Claims (12)

1. 제1 무선통신 시스템을 위한 제1 프레임을 통하여 제1 데이터를 전송하는 단계;

   상기 제1 무선통신 시스템에 대한 역지원성(backward compatibility)을 지원하는 시스템인 제2 무선통신 시스템을 위한 제2 프레임을 통하여 제2 데이터를 전송하는 단계; 및

   상기 제1 프레임 및 상기 제2 프레임에 대한 제어정보를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제어정보는 FCH(frame control header)를 포함하고, 상기 FCH는 상기 제1 프레임의 예비 비트 영역을 활용하여 상기 제2 프레임에 대한 정보를 지시하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
2. 제1 항에 있어서, 상기 FCH는 상기 제2 프레임의 존재 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
3. 제1 항에 있어서, 상기 FCH는 상기 제2 프레임의 위치를 지시하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
4. 제1 항에 있어서, 상기 FCH는 상기 제2 프레임의 하향링크 프레임의 시작점을 지시하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
5. 제1 항에 있어서, 상기 FCH는 상기 제2 프레임의 프리앰블 위치를 지시하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
6. 제1 항에 있어서, 상기 FCH는 상기 제2 프레임의 제어영역의 위치를 지시하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
7. 제1 항에 있어서, 상기 FCH는 상기 제1 프레임을 위한 제1 FCH이고, 상기 제1 FCH는 상기 제2 프레임을 위한 제2 FCH의 위치를 지시하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
8. 제1 항에 있어서, 상기 FCH는 모드 지시자(mode indicator)를 포함하고, 상기 모드 지시자에 따라 상기 제어영역에 포함되는 제어정보가 결정되는 것을 특징 으로 하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
9. 제1 항에 있어서, 상기 제어정보는 상기 제1 프레임을 위한 제1 프리앰블(preamble) 및 상기 제2 프레임을 위한 제2 프리앰블을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
10. 제1 항에 있어서, 상기 제1 프레임과 상기 제2 프레임은 서로 다른 크기의 대역폭을 가지는 것을 특징으로 하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
11. 복수의 OFDM 심볼 및 복수의 부반송파로 이루어지는 무선 프레임을 수신하는 단계;

    상기 무선 프레임에서 제1 프리앰블의 검출 여부를 판단하는 단계;

    상기 제1 프리앰블이 검출되면, 상기 무선 프레임에서 상기 제1 프리앰블과 시간영역으로 또는 주파수 영역으로 또는 코드적으로 다른 제2 프리앰블의 검출 여부를 판단하는 단계; 및

    상기 제1 프리앰블 및 상기 제2 프리앰블의 검출 여부에 따라 상기 무선 프레임의 형태를 추정하여 상기 무선 프레임을 통하여 전송되는 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.
12. 복수의 OFDM 심볼 및 복수의 부반송파로 이루어지는 무선 프레임을 수신하는 단계;

    상기 무선 프레임에서 프리앰블의 검출 여부를 판단하는 단계;

    상기 프리앰블이 검출되면, 상기 무선 프레임에 포함된 모드 지시자를 디코딩하는 단계; 및

    상기 프리앰블의 검출 여부 및 상기 모드 지시자의 값에 따라 상기 무선 프레임의 형태를 추정하여 상기 무선 프레임을 통하여 전송되는 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 무선통신 시스템에서 데이터 전송방법.

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