KR20100095482A - 하프 듀플렉스 통신 시스템에서 다운링크 및 업링크 서브-프레임들을 통신하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

하프 듀플렉스 통신 시스템에서 다운링크 및 업링크 서브-프레임들을 통신하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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미쯔비시 덴기 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 하프 듀플렉스 통신 시스템에서 기지국과 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비간에 다운링크 및 업링크 서브-프레임들을 통신하기 위한 방법에 관한 것이다. 방법은 예정된 동기화 시간(T"STUL)이, 업링크 서브-프레임(UL)의 유효 부분의 수신의 시작이 단일 아이들 주기(IP)와 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)간의 차이와 같은 기간만큼 상기 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 유효 부분의 전송의 끝으로부터 이격되게 하는 시간이며, 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL)과 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)과의 합보다 크거나 같은 기간을 갖는 상기 단일 아이들 주기(IP)는 상기 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 끝에, 혹은 상기 업링크 서브-프레임(UL)의 시작에, 혹은 둘 다에 확보되고, 상기 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)은 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)보다 크거나 같고 상기 단일 아이들 주기(IP)의 기간과 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL)간의 차이보다 작거나 같다.

Description

하프 듀플렉스 통신 시스템에서 다운링크 및 업링크 서브-프레임들을 통신하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR COMMUNICATING DOWNLINK AND UPLINK SUB-FRAMES IN A HALF DUPLEX COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 일반적으로 하프 듀플렉스 통신 시스템에서 기지국과 적어도 한 사용자 장비간에 다운링크 및 업링크 서브-프레임들을 통신하기 위한 방법에 관한 것이다. 또, 본 발명은 이의 하드웨어 본위의 면들에서 통신장치, 사용자 장비 및 하프 듀플렉스 통신 시스템에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은 하프 듀플렉스 통신 시스템의 프레임에 관한 것이다.
도 1은 예를 들면 시분할 듀플렉스(TDD) 혹은 하프 듀플렉스 주파수 분할 듀플렉스(HD FDD) 통신 시스템일 수 있는 하프 듀플렉스 통신 시스템(SYS)의 스키마를 나타낸다. 통신 시스템(SYS)은 기지국(BS)과 하프 듀플렉스 사용자 장비들(UEi(i=1,2))간의 하프-듀플렉스 통신들을 할 수 있게 한다. 상기 하프 듀플렉스 사용자 장비들은 다음에서 사용자 장비들이라 할 것이며 기지국(BS)으로부터 서로 다른 거리들에 위치하여 있을 수 있다. 도 1에 도시된 예에서, 사용자 장비(UE1)는 사용자 장비(UE2)보다 기지국(BS)에 더 가깝다.
기지국(BS)은 서브-프레임들(DL1, DL2)을 사용자 장비들(UEi)에 다운링크로 전송하고 서브-프레임들(UL)을 이들로부터 업링크로 수신하기 위한 통신 수단(도 1에 도시되지 않음)을 구비한다. 또, 이것은 기능이 이하 기술되는 프레임 아이들 주기의 확보(FIPRM)를 정의하기 위한 수단, 및 이하 설명되는 타이밍 어드밴스(advance) 메커니즘을 구현하는 타이밍 어드밴스 수단(TAM)을 포함한다.
기지국(BS)과 사용자 장비(UEi) 간에 하프 듀플렉스 통신 동안에, 다운링크 서브-프레임(DL1)이 기지국(BS)에 의해 사용자 장비(UEi)에 전송된다. 이 전송에 이어서 이 사용자 장비(UEi)에 의해 보내진 업링크 서브-프레임(ULi)이 기지국(BS)에 전송된다. 다음에서, 표기 UL은 업링크 서브-프레임을 전송하는 사용자 장비(UEi)로부터 독립적으로 업링크 서브-프레임을 지정하는데 사용된다. 업링크 서브-프레임(ULi)의 전송에 이어서, 또 다른 다운링크 서브-프레임(DL2)의 전송이 이어진다. 다음에서, 다운링크 서브-프레임(DL1)과 이에 이어 업링크 서브-프레임(ULi)과 이에 이어 다운링크 서브-프레임(DL2)의 연속을 프레임이라 한다.
도 2는 최신 기술수준에 따라 하프 듀플렉스 통신 시스템의 한 프레임의 전송을 도시한 시간도를 나타낸다. 프레임은 기정의된 기간(TDL1)을 갖는 다운링크 서브-프레임(DL1), 기정의된 기간(TUL)을 갖는 업링크 서브-프레임(UL)이 이어지는 서브-프레임, 기정의된 기간(TDL2)을 갖는 또 다른 다운링크 서브-프레임(DL2)이 이어지는 서브-프레임을 포함한다. 서브-프레임들은 반드시 동일한 기정의된 기간을 갖는 것은 아님에 유의한다. 즉, TDL1은 TDL2과 다를 수도 있고, TDL1은 TUL과 다를 수도 있고 TDL2는 TUL과 다를 수도 있다.
제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 전송이 시간 t0에서 시작할 때, 사용자 장비(UEi)에서 이의 수신은 기지국(BS)과 사용자 장비(UEi) 간의 거리에 따라, 시간 ti에서 시작한다.
프레임의 2개의 연속한 서브-프레임들의 각각의 전송간에, 아이들 주기는 FIPRM 수단의 덕택으로, 늘 확보되어, 2개의 연속한 서브-프레임들간에 간섭을 피하게 되고, 연속한 서브-프레임들을 동시에 수신 및 전송하기 위해 하프 듀플렉스 기지국(BS)과 사용자 장비들(UEi)에 어떤 요구들을 부과하는 것을 피하게 된다. 최신 기술수준에 따라, 다운링크/업링크 아이들 주기라 하는 아이들 주기(IPDLUL)는 다운링크 서브-프레임(DL1)과 업링크 서브-프레임(UL) 사이로 정의되고, 업링크/다운링크 아이들 주기라 하는 또 다른 아이들 주기(IPULDL)는 업링크 서브-프레임(UL)과 다운링크 서브-프레임(DL2) 사이로 정의된다. 결국, 프레임에 내포되는 심볼들이 전송되는 유효 전송 기간(TE)은 이 프레임(TF)의 총 전송 기간보다 짧다. 따라서, 기정의되고 고정된 값인 총 프레임 전송 기간(TF)은 다음 식에 의해 정의된다.
TF = TE + TI
TI은 기지국(BS)이 비활성인 프레임 아이들 주기 기간이다. 프레임 아이들 주기 기간(TI)은 프레임에 확보된 아이들 주기 기간들의 합이다. 유효 전송 기간(TE)은 다운링크 서브-프레임(DL1)에 내포된 심볼들의 유효 전송 기간(TEDL1)과, 업링크 서브-프레임(UL)에 내포된 심볼들의 유효 전송 기간(TEUL)과 다운링크 서브-프레임(DL2)에 내포된 심볼들의 유효 전송 기간(TELD2)과의 합이다.
2개의 연속한 서브-프레임들의 전송 사이의 아이들 주기(IPDLUL 혹은 IPULDL)는 기지국(BS)이 이와 통신하는 각각의 사용자 장비와의 정확한 통신들을 관리할 수 있게 하기 위해서 이 아이들 주기의 필요 최소 아이들 기간을 정의하는 어떤 요구조건들을 준수할 것이다. 이들 요구조건들은 다운링크 서브-프레임에 이어 업링크 서브-프레임이 오거나(DL/UL 시나리오) 업링크 서브-프레임에 이어 다운링크 서브-프레임이 오는(UL/DL 시나리오) 서브-프레임들의 전송 시나리오에 따른다.
기지국(BS)은 사용자 장비(UEi)에 의해 보내지는 업링크 서브-프레임(ULi)의 유효 부분을 기지국(BS)에 의해 수신하기 위한 예정된 시작시간 전에, 후속 다운링크/업링크에서 필요 최소 아이들 기간이라 하는 필요 최소 아이들 기간(TDLUL) 동안에 사용자 장치(UEi)에 전송할 수 없다. 기지국(BS)이 그 사용자 장비(UEi)에 대해 비활성인 기간인, 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL)은 기지국(BS)과 사용자 장비(UEi)간에 전파시간(Tprop)과 이에 더하여 사용자 장비(UEi)가 수신 모드에서 전송 모드로 전환하기 위한 전환기간(TRTUE)의 두 배보다 더 커야 한다. TRTUE는 라디오 주파수 장치 전환기간들을 포함할 뿐만 아니라 이어지는 업링크 전송에 맞추기 위해서 다운링크 제어정보를 즉시 처리할 수 있게 어떤 추가의 마진들을 포함할 수 있는 것에 유의하다. 이에 따라, 최대 값 2xTprop - max은 기지국(BS)과 기지국(BS)에 의해 커버되는 셀의 경계에 위치된 사용자 장비(UEmax)간의 왕복(round trip) 지연이므로, 다운링크/업링크에 필요한 최소 아이들 기간(TDLUL)은 다음 식에 의해 근사적으로 셀 반경에 따라 크기를 갖는다.
Figure pat00001
여기서 c는 광의 파속(celerity)이고 R은 유효 셀 반경이다.
유효 셀 반경(R)은 새도우 페이딩의 편차가 증감됨에 따라 증가된다. 어떤 경우들에 있어서, 채널의 지연 확산이 추가되어야 하는 것에 유의한다.
더구나, 기지국(BS)은, 라디오 주파수 전환을 가능하게 하기 위해서, 업링크 서브-프레임(ULi)의 유효 부분을 기지국(BS)에 의해 수신하기 위한 예정된 종료 시간 후에, 후속의 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간이라 하는 필요 최소 아이들 기간(TULDL) 동안에 사용자 장비(UEi)에 전송할 수 없다(유의: 여기에서는 언페어(unpaired) 스펙트럼에서 동작하는 하프-듀플렉스 기지국이 취해지며, 풀 듀플렉스 기지국은 라디오 주파수 스위칭 기간을 갖지 않을 것이다). 도 2에 도시된 바와 같이, 기지국이 비활성인 기간인, 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)은 도 2에 도시된 바와 같이, 기지국(BS)이 수신 모드에서 전송 모드로 전환하기 위한 전환기간(TRTBS)보다 더 커야 한다. TTRUE은 도 2의 경우에 TRTBS보다 큰 사용자 장비들(UEi)의 전환기간이다. TRTBS는 라디오 주파수 장치 전환기간뿐만 아니라 이어지는 다운링크 전송에 맞추기 위해서 업링크 제어정보를 즉시 처리할 수 있게 어떤 추가의 마진을 포함할 수 있는 것에 유의한다.
이에 따라, 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)은 사용자 장비 및 기지국(BS) 전환기간들(TTRUE, TRTBS) 및 전파지연(Tprop)의 함수로서, 다음 식에 의해 정의된다.
Figure pat00002
Tprop이 증가함에 따라, TULDL에 사용자 장비(UEi)의 전환기간의 어떤 영향은 감소된다. 실제로, 통신 시스템은 Tprop
Figure pat00003
0까지 떨어지는 것을 포함하여, 한 범위의 Tprop 값들에 대처할 필요가 있으며, 따라서 업링크/다운링크에 요구되는 최소 아이들 기간(TULDL)은 사용자 장비(UEi) 혹은 기지국(BS)의 최대 전환기간들에 의해 설정된다. 그러나, 이들 전환기간들은 무시될 수 있을 것으로 보인다. 식(1) 및 식(2)로부터, TULDL을 TDLUL보다 훨씬 짧게 할 수도 있다. 실제로, 5km의 셀 반경(R)에 있어서 TULDL은 일반적으로 8㎲에 가깝고 TDLUL은 30㎲이 가깝다.
예를 들면 사이클릭 프리픽스(cyclic prefix)를 구비하거나 없는 직교 주파수 분할 멀티플렉싱(OFDM) 변조기술, 인터리브 주파수 분할 복수 액세스(IFDMA) 혹은 DFT-확산 OFDM와 같은 단일-캐리어 주파수 영역 복수 액세스(SC-FDMA), 혹은 DFT-확산 OFDM, 혹은 코드 분할 복수 액세스(CDMA) 기반의 기술들을 사용하여, 하프 듀플렉스 통신 시스템(SYS)에서 블록단위 전송이 수행될 때, 아이들 주기들의 크기를 정함에 있어 데이터의 블록 구조가 고려되는 것이 이점이 있을 수 있다. 예를 들면, 각각의 아이들 주기는 복수의 심볼 기간(업링크 서브-프레임들 혹은 다운링크 서브-프레임들에 의해 수송되는 심볼들의 기간)으로서 선택될 수 있으며, 심볼은 한 블록의 샘플들(예를 들면, OFDM 심볼은 사이클릭 프리픽스를 포함하며, SC-FDMA 심볼은 사이클릭 프리픽스를 포함하며, 등등)이다. 업링크 및 다운링크 서브-프레임들이 복수 개의 심볼들로 구성되기 때문에, 아이들 주기 확보는 동일 링크의 서브-프레임들간에 동일 전송 파라미터들을 유지하면서(예를 들면, 샘플링 주파수, FFT 크기, 사이클릭 프리픽스의 길이, 등등) 셀 범위에 관하여 각각의 아이들 주기에 맞출 수 있게 한다. 이것은 서브-프레임들의 통신 동안 아이들 주기들이 필요하지 않을 때, 이들 아이들 주기들은 심볼들에 의해 대체될 수 있기 때문에 이점이 있다. 또, 블록단위 전송이 풀 듀플렉스 전송들에 대해서도 사용될 수도 있으므로, 하프 듀플렉스와 풀 듀플렉스간에 보다 큰 공통성이 보증된다.
통상적으로, 식(1) 및 식(2)에 주어진 필요 최소 아이들 기간들은 복수의 심볼 기간에 정확히 부합하지 않을 수도 있다. 이것은 아이들 주기들의 과잉 크기설정에 이르게 한다. 즉, 필요 최소 아이들 기간으로부터 정의되어야 하는 각각의 아이들 주기에 대해서, 필요 최소 아이들 기간보다 크거나 같으며 복수의 심볼 기간인 최소의 아이들 기간을 찾게 한다. 개략적으로 말하여, 아이들 주기들은 다운링크 서브-프레임, 혹은 업링크 서브-프레임으로부터 혹은 도 3 및 도 4에 보다 정밀하게 도시된 바와 같이 둘 다로부터 취해질 수도 있다.
도 3 및 도 4는 하프 듀플렉스 통신 시스템(SYS)에서 프레임 아이들 주기 확보를 도시한 시간도의 예들을 나타낸다.
다운링크/업링크 아이들 기간(IPDLUL)은 도 3a에 도시된 바와 같이 선행 다운링크 서브-프레임(DL1)에, 혹은 도 3b에 도시된 바와 같이 후속 업링크 서브-프레임에, 혹은 도 3c에 도시된 바와 같이, 둘 다에 확보될 수 있다.
아이들 주기(IPDLUL)가 다운링크 서브-프레임(DL1)으로서 취해질 때, 다운링크 서브-프레임(DL1)에 내포된 심볼들은 도 3a에 도시된 바와 같이 유효 전송 기간(TEDL1) 동안에만 전송된다. 아이들 주기(IPDLUL)는 위에 언급된 요건들에 따라 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL) 및 다운링크 서브-프레임(DL1)에 내포된 심볼들의 기간(TSDL1)의 적합한 크기설정을 고려하여 다음 식에 의해 주어진다.
Figure pat00004
여기에서,
Figure pat00005
는 x보다 큰 가장 작은 정수를 정의한다.
대안적으로, 아이들 주기(IPDLUL)가 업링크 서브-프레임(UL)으로부터 취해질 때, 업링크 서브-프레임(UL)에 내포된 심볼들은 도 3b에 도시된 바와 같이 유효 전송 기간(TEUL)동안에만 전송된다. 아이들 주기(IPDLUL)는 위에 언급된 요건들에 따라 다운링크/업링크 아이들 주기(IPDLUL) 및 업링크 심볼 기간(TSUL1)의 적합한 크기설정을 고려하여 다음 식에 의해 주어진다.
Figure pat00006
대안적으로, 아이들 주기(IPDLUL)가 다운링크 서브-프레임(DL1) 및 업링크 서브-프레임(UL) 둘 다로부터 취해질 때, 다운링크/업링크에 필요 최소 기간(TDLUL)은 다운링크 서브-프레임(DL1)로부터 취해진 다운링크/업링크에 필요 최소 기간(T1 DLUL)과 업링크 서브-프레임(UL)으로부터 취해진 다운링크/업링크에 필요 기간(T2 DLUL)과의 합과 같다. 이에 따라, 도 3c에 도시된 바와 같이 다운링크 서브-프레임(DL1)에 내포된 심볼들은 유효 전송기간(TEDL1) 동안에만 전송되고 업링크 서브-프레임(UL)에 내포된 심볼들은 유효 전송 기간(TEUL)동안에만 전송된다. 아이들 주기(IPDLUL)는 위에 언급된 요건들에 따라 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL) 및 다운링크 서브-프레임(DL1)에서 아이들 주기의 부분에 대한 다운링크 심볼 기간(TSDL1), 및 업링크 서브-프레임에서 아이들 주기의 부분에 대한 업링크 심볼 기간(TSUL)의 적합한 크기설정을 고려함으로써, 다음 식(5)에 의해 주어진다.
Figure pat00007
업링크/다운링크 아이들 주기(IPULDL)는 선행 업링크 서브-프레임(도 4a에 도시된 바와 같이)으로부터, 혹은 후속 다운링크 서브-프레임(도 4b에 도시된 바와 같이)으로부터 취해질 수 있고, 혹은 둘 다(도 4c에 도시된 바와 같이)로부터 취해질 수도 있다.
업링크/다운링크 아이들 주기(IPULDL)가 서브-프레임(UL)으로부터 취해질 때, 업링크 서브-프레임(UL)에 내포된 심볼들은 도 4a에 도시된 바와 같이 유효 전송 기간(TEUL) 동안에만 전송된다. 아이들 주기(IPULDL)는 위에 언급된 요건들에 따라 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)및 기간(TSUL)의 적합한 크기설정을 고려함으로써 다음 식에 의해 주어진다.
Figure pat00008
대안적으로, 업링크/다운링크 아이들 주기 기간(IPULDL)이 다운링크 서브-프레임(DL2)로부터 취해질 때(도 4b 참조), 다운링크 서브-프레임(DL2)에 내포된 심볼들은 도 4b에 도시된 바와 같이 유효 전송 기간(TEDL2) 동안에만 전송된다. 아이들 주기(IPULDL)는 위에 언급된 요건들에 따라 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL) 및 다운링크 심볼 기간(TSDL2)의 적합한 크기설정을 고려함으로써 다음 식에 의해 주어진다.
Figure pat00009
대안적으로, 업링크/다운링크 아이들 주기(IPULDL)가 다운링크 서브-프레임(DL2) 및 업링크 서브-프레임(UL) 둘 다로부터 취해질 때, 업링크/다운링크에 필요 최소 기간(TULDL)은 업링크 서브-프레임(UL)으로부터 취해진 업링크/다운링크에 필요 기간(T1 ULDL)과 다운링크 서브-프레임(DL2)으로부터 취해진 업링크/다운링크에 필요 기간(T2 ULDL)과의 합과 같다. 다운링크 서브-프레임(DL2)에 내포된 심볼들은 유효 전송 기간(TEDL2) 동안에만 전송되고 업링크 서브-프레임(UL)에 내포된 심볼들은 도 4c에 도시된 바와 같이 유효 전송(TEUL) 동안에 전송된다. 아이들 주기(IPULDL)는 위에 언급된 요건들에 따라 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL) 및 업링크 서브-프레임(UL)에서 아이들 주기의 부분에 대한 업링크 심볼 기간(TSUL), 및 다운링크 서브-프레임(DL2)에서 아이들 주기의 부분에 대한 다운링크 심볼 기간(TSDL2)의 적합한 크기설정을 고려함으로써,
Figure pat00010
에 의해 주어진다.
아이들 주기들은 도 3에 도시된 한 구성과 도 4에 도시된 한 구성과의 조합을 사용한 프레임에 확보된다. 도 3의 구성이 업링크 서브-프레임(UL)의 유효 기간을 예를 들면 도 3a에 도시된 구성에서 총 기간(TUL)과 같은 것으로서 정의할 때, 이 유효 전송 기간은 도 4의 구성이 아이들 주기(IPULDL(혹은 이의 일부))가 예를 들면 도 4a에 도시된 구성에서 업링크 서브-프레임(UL)의 끝에 확보된다면 감소되는 것에 유의한다.
아이들 주기들(IPDLUL, IPULDL)의 고찰되는 확보이면 무엇이든, 다운링크 및/또는 업링크 서브-프레임들의 총 통신기간의 어떤 부분들은 아이들 주기들의 과잉 크기설정에 기인하여 유실되고, 이에 따라 특히 큰 심볼 기간(TSDL1, TSDL2 및/또는 TSUL)에 대해, 유효 전송 기간(TE)이 현저히 감소하게 될 수도 있다.
일반적으로 그리고 아이들 주기 확보와는 독립적으로, 각각의 사용자 장비(UEi)에 의해 보내지는 업링크 서브-프레임들의 유효 부분들은 모두가 동시에 수신되며 기지국(BS)에서 동기화되기 위해서 업링크 서브-프레임들의 동기화 시간이라 한다. 이것은 기지국 처리의 최적화에 이르게 한다. 다운링크 서브-프레임(DL1), 유효 다운링크 서브-프레임 기간(TEDL1) 및 아이들 주기(IPDLUL)의 기간의 수신의 시작 시간(ti)만을 아는 사용자 장비(UEi)는 시간 ti+TEDL1+TRTUE에서 업링크 서브-프레임(UL)의 유효 부분을 전송하는 것으로 가정된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 기지국(BS)과 시간(ti+TEDL1+TRTUE)에서 업링크 서브-프레임(UL)의 유효 부분을 전송하는 사용자 장비(UEi)간의 거리의 함수인 시간(ti)은 동기화 시간에서 기지국에서 모든 업링크 서브-프레임들의 동기화를 허용하지 않는다. 이를 위해서, 타이밍 어드밴스 수단(TAM)이 사용된다.
도 5는 최신 기술수준에 따라 업링크 서브-프레임들을 동기화하기 위해 기지국(BS)에 의해 사용되는 타이밍 어드밴스 메커니즘을 예시하는 시간도를 나타낸다.
사용자 장비 입장에서, 타이밍 정렬 메커니즘은 이 메커니즘 수행하는 다른 사용자 장비들에 의해 보내지는 업링크 서브-프레임들의 유효 부분들의 수신 시작 시간과 함께 기지국(BS)에서 수신 시작 시간(TSTUL)을 정렬시키기 위해서 사용자 장비(UEi)에 의해 업링크 서브-프레임(ULi)의 유효 부분의 전송을 시작하기 전에 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 수신의 종료 후에 어떤 시간량을 대기하는 것으로 구성된다. 이 타이밍 정렬 메커니즘은 타이밍 어드밴스 메커니즘이라고 한다.
이러한 메커니즘에서, 사용자 장비(UEi)는 다음 식에 의해 정의되는 기준시간부터 타이밍 어드밴스 값(tAi)만큼 어드밴스d된 시간에서 업링크 서브-프레임(ULi)을 전송한다.
ti+TEDL1+IPDLUL
이를 위해서, 기지국(BS)은 사용자 장비(UEi)가 업링크 서브-프레임(ULi)의 유효 부분의 전송을 시작할 시간을 정의하는 타이밍 어드밴스 값(tAi)을 각 사용자 장비(UEi)에 보낸다. 타이밍 어드밴스 메커니즘은 이러한 타이밍 어드밴스 값들(tAi)을 정의하기 위해서 기지국(BS)에서 각 사용자 장비(UEi)까지의 전파 지연에 대한 기지국(BS)에서의 추정을 요구한다. 이에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 사용자 장비(UE1)는 이의 업링크 서브-프레임(UL1)의 유효 부분을 시간(ti =1+TEDL1+IPDLUL-tA1)에서 전송하며 기지국(BS)에서 더 큰 거리에 놓인 사용자 장비(UE2)는 이의 업링크 서브-프레임(UL2)의 유효 부분을 시간(ti =2+TEDL1+IPDLUL-tA2)에서 전송한다. 블록단위 전송에서, 타이밍 어드밴스 값들은 심볼 기간의 소부분일 수도 있는 것에 유의한다.
위에 설명된 바와 같이, 유효 전송 시간(TE)은 아이들 기간들(IPDLUL, IPULDL)의 과잉 크기설정에 기인하여 현저히 감소될 수도 있다.
본 발명은 하프 듀플렉스 통신 시스템에서 기지국과 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비간에 다운링크 및 업링크 서브-프레임들을 통신하기 위한 방법을 개시함으로써 이 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 방법은,
- 제1 다운링크 서브-프레임이 기지국에 의해 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비에 전송되는 제1 전송 단계,
- 상기 제1 다운링크 서브-프레임의 유효 부분의 전송의 끝과 상기 업링크 서브-프레임의 유효 부분의 수신의 시작 사이로 정의된 적어도 다운링크/업링크에 필요최소 아이들 기간 후에 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비로부터 전송되는 업링크 서브-프레임이 상기 기지국에 의해 수신될 것으로 예상되는 상기 제1 전송단계에 이은 수신단계,
- 상기 업링크 서브-프레임의 유효 부분의 수신의 끝과 상기 제2 다운링크 서브-프레임의 유효 부분의 전송의 시작 사이로 정의되는 적어도 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간 후에 제2 다운링크 서브-프레임이 기지국에 의해 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비에 전송되는 상기 수신단계에 이은 제2 전송단계,
- 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비 각각에 의해 보내진 상기 업링크 서브-프레임들의 상기 유효 부분들의 시작이 동일 예정된 동기화 시간에 수신되게 하기 위해서, 일단 타이밍 어드밴스 값이 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비 각각에 대해 정의되었으면 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비 각각에 상기 타이밍 어드밴스 값이 전송되는 타이밍 어드밴스 값 정의 단계를 포함하고는, 상기 방법은,
상기 예정된 동기화 시간은, 상기 업링크 서브-프레임의 상기 유효 부분의 수신의 시작이 단일 아이들 주기와 증분 타이밍 어드밴스 값간의 차이와 같은 기간만큼 상기 제1 다운링크 서브-프레임의 상기 유효 부분의 전송의 끝으로부터 이격되게 하는 시간이며, 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간과 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간과의 합보다 크거나 같은 기간을 갖는 상기 단일 아이들 주기는 상기 제1 다운링크 서브-프레임의 끝에, 혹은 상기 업링크 서브-프레임의 시작에, 혹은 둘 다에 확보되고, 상기 증분 타이밍 어드밴스 값은 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간보다 크거나 같고 상기 단일 아이들 주기의 기간과 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간간의 차이보다 작거나 같은 것을 특징으로 한다.
이 방법은 필요 최소 업링크/다운링크 아이들 기간의 별도의 과잉 크기설정을 정의하고 이렇게 하여 유효 전송 기능 혹은 기지국의 커버리지 혹은 둘 다를 증가시키기 때문이 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 면에 따라서 통신 시스템에서 기지국과 적어도 한 사용자 장비 간에 다운링크 및 업링크 서브-프레임들을 통신하기 위한 방법으로서, 상기 방법은,
상기 기지국에 의해 상기 적어도 한 사용자 장비로 제1 다운링크 서브-프레임들을 송신하는 단계,
상기 적어도 하나의 사용자 장비에 의해 상기 기지국으로부터 전송된 상기 제1 다운링크 서브-프레임을 수신하는 단계,
상기 기지국에 의해 상기 적어도 하나의 사용자 장비로 타이밍 어드밴스 값을 송신하는 단계를 포함하는데, 상기 타이밍 어드밴스 값은 상기 적어도 하나의 사용자 장비에 의해 업링크 송신의 시작 시간을 구하는데 사용되도록 준비되며,
상기 적어도 하나의 사용자 장비에 의해 상기 기지국으로부터 전송된 타이밍 어드밴스 값을 수신하는 단계,
상기 적어도 하나의 사용자 장비에 의해 수신된 타이밍 어드밴스 값 및 상기 업링크 서브-프레임을 송신하기 위한 타이밍을 구하기 전에 준비된 증분 값을 기초로 상기 적어도 하나의 사용자 장비에 의해 업링크 서브-프레임 송신 타이밍을 구하는 단계,
상기 적어도 하나의 사용자 장비에 의해 상기 업링크 서브-프레임을 송신하는 타이밍을 구하는데 있어서 결정된 타이밍에서 상기 기지국으로 상기 업링크 서브-프레임을 송신하는 단계,
상기 기지국에 의해 상기 적어도 하나의 사용자 장비로부터 송신된 상기 업링크 서브-프레임을 수신하는 단계를 포함하는데, 상기 업링크 서브-프레임은 상기 제1 다운링크 서브-프레임의 송신의 종료 후 제1 시주기에서 수신되며,
상기 기지국에 의해 제2 다운링크 서브-프레임을 적어도 하나의 사용자 장비에 송신하는 단계를 포함하는데, 상기 제2 다운링크 서브프레임은 상기 업링크 서브프레임의 수신의 종료 후 제2 시주기에서 송신되고, 상기 제1 다운링크 서브-프레임, 상기 업링크 서브-프레임 및 상기 제1 및 제2 시주기의 지속 시간의 합은 심볼 지속시간의 정수 배 또는 상기 심볼 지속시간의 정수 배의 합과 같은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따라서 상기 증분 값은 수신 모드에서 송신 모드로 스위치하기 위한 스위칭 지속시간보다 크거나 같은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따라서 상기 증분 값은 심볼 지속시간의 정수 배와 다른 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따라서 상기 증분 값은 사용자 장비가 송신 모드에서 수신 모드로 스위치하기 위한 스위칭 지속시간보다 크거나 같은 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따라서, 상기 통신 시스템은 상기 기지국과 적어도 한 풀 듀플렉스 사용자 장비간에 풀 듀플렉스 다운링크 및 업링크 서브-프레임들에도 통신하도록 구성된 것으로, 상기 방법은 상기 적어도 한 풀 듀플렉스 사용자 장비가, 상기 적어도 한 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각에 의해 보내진 상기 업링크 서브-프레임들의 상기 유효 부분들의 시작이 상기 예정된 동기화 시간에서 수신되게 하기 위해서 상기 타이밍 어드밴스 값 정의단계 과정에서 정의된 타이밍 어드밴스 값이 상기 기지국에 의해 알려지는 것을 특징으로 한다.
이것은 예를 들면 상기 단일 아이들 주기가 다운링크 서브-프레임(하프 듀프렉스 통신에서)에서만 확보될 때 이 경우 풀 혹은 하프 듀플렉스 통신을 사용하여 모든 사용자 장비들로부터 전송된 업링크 서브-프레임들의 유효 부분들이 동시에 동기화되어 기지국(BS)에서 디코딩 수행의 증가를 제공하기 때문에 이점이 있다.
본 발명의 또 다른 면에 따라서, 상기 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비의 각각에 전송되는 상기 타이밍 어드밴스 값은 2개의 성분들에 의해 정의되며, 이들의 합산은 상기 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 이들 두 성분들 중 하나는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 상기 방법은 상기 두 성분들의 상기 합산은 상기 기지국에 의해 실행되는 것을 특징으로 한다.
이것은 사용자 장비가 배터리와 같은 자원들 혹은 상기 가산을 계산하기 위한 계산력을 소비하는 것을 피하게 하므로 이점이 있다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각에 전송되는 상기 타이밍 어드밴스 값은 2개의 성분들에 의해 정의되며, 이들의 합산은 상기 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 이들 두 성분들 중 하나는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 상기 두 성분들의 가산은 상기 적어도 한 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각에 의해 계산되는 것으로, 상기 방법은 상기 두 성분들이 상기 적어도 한 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각에 전송되는 것을 특징으로 한다.
이것은 기지국이 상기 가산의 계산을 지원할 것을 피하게 하며 계산 동안 상기 증분 타이밍 어드밴스 값의 동적 전개를 할 수 있게 하므로 이점이 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 상기 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각에 전송되는 상기 타이밍 어드밴스 값은 2개의 성분들에 의해 정의되며, 이들의 합산은 상기 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 이들 두 성분들 중 하나는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 상기 두 성분들의 가산은 상기 적어도 한 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각에 의해 계산되는 것으로, 상기 방법은 상기 증분 타이밍 어드밴스 값이 상기 적어도 한 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비의 메모리로부터 얻어진 것을 특징으로 한다.
이것은 기지국이 복수 회 상기 증분 타이밍 어드밴스 값을 보낼 것을 피하게 하므로 이점이 있다.
상기 하프 듀플렉스 통신 시스템은 블록단위 전송들을 할 수 있게 하며, 상기 단일 아이들 주기는 복수의 심볼 기간이다.
이것은 아이들 주기들이 서브-프레임들의 통신 동안 필요하지 않을 때 이들 아이들 주기들은 제어 혹은 데이터 심볼들로 대체될 수 있으므로 이점이 있다. 또, 블록단위 전송이 풀 듀플렉스 전송들에 대해 사용될 수 있으므로, 하프 듀플렉스와 풀 듀플렉스간에 보다 높은 공통성이 보증된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 상기 하프 듀플렉스 통신 시스템은 블록단위 전송들을 할 수 있게 하는 것으로, 상기 단일 아이들 주기(IP)는 상기 제1 다운링크 서브-프레임에 내포된 심볼들의 복수의 기간과 상기 업링크 서브-프레임에 내포된 심볼들의 복수의 기간과의 합인 것을 특징으로 한다.
하드웨어 본위의 면들 중 하나에서, 본 발명은 통신 시스템의 적어도 한 사용자 장비와 다운링크 및 업링크 서브-프레임들의 통신을 위해 상기 통신 시스템에 연루된 통신 장치에 있어서, 상기 통신 장치는 제1 다운링크 서브-프레임을 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비에 전송하고, 상기 제1 다운링크 서브-프레임의 유효 부분의 전송의 끝과 상기 업링크 서브-프레임의 유효 부분의 수신의 시작 사이로 정의되는 적어도 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간 후에 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비로부터 전송되는 업링크 서브-프레임을 수신하고, 상기 업링크 서브-프레임의 유효 부분의 수신의 끝과 상기 제2 다운링크 서브-프레임의 유효 부분의 송신의 시작 사이로 정의되는 적어도 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간 후에 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비에 제2 다운링크 서브-프레임을 전송하고, 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비 각각에 의해 보내진 상기 업링크 서브-프레임들의 상기 유효 부분들의 시작이 동일 예정된 동기화 시간에 수신되게 하기 위해서, 일단 타이밍 어드밴스 값이 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비 각각에 대해 정의되었으면 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비 각각에 상기 타이밍 어드밴스 값을 전송하도록 된 것으로서, 상기 통신 장치는,
상기 업링크 서브-프레임의 상기 유효 부분의 수신의 시작이 단일 아이들 주기(IP)와 증분 타이밍 어드밴스 값간의 차이와 같은 기간만큼 상기 제1 다운링크 서브-프레임의 상기 유효 부분의 전송의 끝으로부터 이격되게 하는 상기 예정된 동기화 시간을 정의하는 수단으로서, 상기 단일 아이들 주기(IP)는 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간과 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간과의 합보다 크거나 같은 기간을 가지며, 상기 증분 타이밍 어드밴스 값은 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간보다 크거나 같고 상기 단일 아이들 주기(IP)의 기간과 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간간의 차이보다 작거나 같은, 상기 수단, 및
상기 제1 다운링크 서브-프레임의 끝에, 혹은 상기 업링크 서브-프레임(UL)의 시작에, 혹은 둘 다에 상기 단일 아이들 주기(IP)를 확보하는 수단을 포함하는 것을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 면에 따라서, 상기 통신 시스템은 상기 기지국과 적어도 한 풀 듀플렉스 사용자 장비간에 풀 듀플렉스 다운링크 및 업링크 서브-프레임들에도 통신하도록 구성된 것이며, 상기 통신장치는 상기 적어도 한 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각에 의해 보내진 상기 업링크 서브-프레임들의 상기 유효 부분들의 시작이 상기 예정된 동기화 시간에서 수신되게 하기 위해서 상기 타이밍 어드밴스 값을 상기 적어도 한 풀 듀플렉스 사용자 장비의 각각에 알리는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따라서, 상기 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각에 전송되는 상기 타이밍 어드밴스 값은 2개의 성분들에 의해 정의되며, 이들의 합산은 상기 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 이들 두 성분들 중 하나는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 상기 통신장치는 상기 두 성분들을 가산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따라서, 상기 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각에 전송되는 상기 타이밍 어드밴스 값은 2개의 성분들에 의해 정의되며, 이들의 합산은 상기 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 이들 두 성분들 중 하나는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 상기 적어도 한 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각은 상기 두 성분들을 가산하도록 된 것으로, 상기 통신장치는 상기 두 성분들을 상기 적어도 한 하프 혹은 풀 듀플렉스 사용자 장비 각각에 전송하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
하드웨어 본위의 또 다른 면에서, 본 발명은 위에 통신 시스템에서 언급된 통신장치와 다운링크 및 업링크 서브-프레임들을 통신하도록 한 사용자 장비에 관한 것으로, 상기 전송되는 상기 타이밍 어드밴스 값은 2개의 성분들에 의해 정의되며, 이들의 합산은 상기 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 이들 두 성분들 중 하나는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값과 같은 것으로서, 상기 사용자 장비는 상기 두 성분들을 가산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 사용자 장비의 변형에 따라서, 상기 증분 타이밍 어드밴스 값을 저장하기 위한 수단을 더 포함한다.
또, 하드웨어 본위의 또 다른 면에서, 본 발명은 적어도 한 사용자 장비 및 적어도 한 위에 언급된 통신 장치를 수반하는 통신 시스템에 관한 것이다.
상기 통신 시스템의 변형에 따라서, 상기 전송되는 타이밍 어드밴스 값은 2개의 성분들에 의해 정의되며, 이들의 합산은 상기 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 이들 두 성분들 중 하나는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값과 같은 것으로서, 상기 통신장치는 상기 두 성분들을 가산하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 시스템의 또 다른 변형에 따라서, 상기 전송되는 상기 타이밍 어드밴스 값은 2개의 성분들에 의해 정의되며, 이들의 합산은 상기 타이밍 어드밴스 값과 같으며, 이들 두 성분들 중 하나는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값과 같은 것으로서, 상기 통신장치는 상기 두 성분들을 전송하는 수단을 더 포함하고 상기 적어도 한 사용자 장비는 상기 두 성분들을 가산하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 통신 시스템의 또 다른 변형에 따라서, 상기 적어도 한 사용자 장비는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값을 저장하기 위한 수단을 더 포함한다.
마지막으로, 하드웨어 본위의 또 다른 면들에서, 본 발명은 기지국과 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비간에 교환되는 신호의 프레임으로서, 상기 프레임은 제1 다운링크 서브-프레임과 이에 이은 적어도 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간과, 이에 이은 업링크 서브-프레임과, 이에 이은 적어도 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간과, 이에 이은 제2 다운링크 서브-프레임을 포함하고, 예정된 동기화 시간은 상기 기지국에서 상기 업링크 서브-프레임들의 유효 부분들의 시작을 동기화하기 위해 정의되는 것으로서,
상기 프레임은 상기 예정된 동기화 시간이 상기 업링크 서브-프레임의 상기 유효 부분의 수신의 시작이 단일 아이들 주기(IP)와 증분 타이밍 어드밴스 값간의 차이와 같은 기간만큼 상기 제1 다운링크 서브-프레임의 상기 유효 부분의 전송의 끝으로부터 이격되게 하는 시간이며, 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간과 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간과의 합보다 크거나 같은 기간을 갖는 상기 단일 아이들 주기(IP)는 상기 제1 다운링크 서브-프레임의 끝에, 혹은 상기 업링크 서브-프레임의 시작에, 혹은 둘 다에 확보되고, 상기 증분 타이밍 어드밴스 값은 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간보다 크거나 같고 상기 단일 아이들 주기(IP)의 기간과 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간간의 차이보다 작거나 같은 것을 특징으로 한다.
발명의 특징들은 실시예의 다음 설명을 읽고 보다 명백히 드러날 것이며, 첨부한 도면들을 참조하여 설명한다.
이 방법은 필요 최소 업링크/다운링크 아이들 기간의 별도의 과잉 크기설정을 정의하고 이렇게 하여 유효 전송 기능 혹은 기지국의 커버리지 혹은 둘 다를 증가시키기 때문이 이점이 있다.
사용자 장비가 배터리와 같은 자원들 혹은 상기 가산을 계산하기 위한 계산력을 소비하는 것을 피하게 하므로 이점이 있으며, 이외에도 다른 이점을 얻을 수 있다.
도 1은 하프 듀플렉스 통신 시스템(SYS)의 스키마를 나타낸다.
도 2는 최신 기술수준에 따른 통신 시스템의 프레임의 전송을 도시한 시간도의 예를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 하프 듀플렉스 통신 시스템(SYS)에서 프레임 아이들 주기 확보들을 도시한 시간도의 예들을 나타낸다.
도 5는 최신 기술수준에 따른 업링크 서브-프레임들을 동기화하기 위해 기지국에 의해 사용되는 타이밍 어드밴스 메커니즘을 예시한 시간도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 하프 듀플렉스 통신 시스템의 프레임의 예를 도시한 시간도를 나타낸다.
도 7은 본 발명에 따른 업링크 서브-프레임들을 동기화하기 위한 타이밍 어드밴스 메커니즘의 사용을 예시한 시간도를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 하프 듀플렉스 통신 시스템(SYS)의 스키마를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 하프 듀플렉스 통신 시스템(SYS)에서 업링크 서브-프레임들을 동기화하기 위한 타이밍 어드밴스 메커니즘의 사용을 예시한 시간도를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 하프 듀플렉스 통신 시스템의 프레임의 예를 도시한 시간도를 나타낸다. 프레임은 기정의된 기간(TDL1)을 가진 제1 다운링크 서브-프레임(DL1), 기정의된 기간(TUL)을 가진 업링크 서브-프레임(UL)이 이어지는 서브-프레임, 기정의된 기간(TDL2)을 가진 또 다른 다운링크 서브-프레임(DL2)이 이어지는 서브-프레임을 포함한다. 이들 서브-프레임들은 반드시 동일한 기정의된 기간을 갖는 것은 아님에 유의한다. 즉, TDL1은 TDL2과 다를 수도 있고, TDL1은 TUL과 다를 수도 있고 TDL2는 TUL과 다를 수도 있다.
프레임은 다운링/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL)과 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)과의 합과 적어도 같은 단일 아이들 주기(IP)를 포함한다. 단일 아이들 주기(IP)는 서두부에서 설명된 바와 같이 이 합을 과잉 크기설정함으로써 정의되는 것에 유의한다. 단일 아이들 주기(IP)는 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 끝으로부터 혹은 업링크 서브-프레임(UL)의 시작으로부터, 혹은 둘 다로부터 취해진다.
프레임은 업링크 서브-프레임(UL)의 끝으로부터도 혹은 제2 다운링크 서브-프레임(DL2)의 시작으로부터도 취해지지 않는 아이들 주기는 포함하지 않는 것에 유의한다.
서두부에서 위에 기술된 타이밍 어드밴스 메커니즘을 도 6에 도시된 프레임 구조에 적용하였을 때, 모든 사용자 장비들로부터 전송되는 업링크 서브-프레임들의 유효 부분들은 시간(T'STUL= t0 + TEDL1 + IP)에서 기지국(BS)에서 동기되어 수신된다. 이 경우, 업링크 서브-프레임들의 유효 부분들의 수신은 시간(t0 + TF - TDL2)에서 끝난다. 이에 따라, 제2 다운링크 서브-프레임(DL2)이 고정된 유효 기간(TELD2=TDL2)를 가지므로, 시간(t0 + TF)에서 프레임의 종료 전에 라디오 주파수 전환 및 제2 다운링크 서브-프레임(DL2)의 전송 둘 다를 수행하기에 충분한 시간이 남아 있지 않다.
도 7은 본 발명에 따른 업링크 서브-프레임들의 유효 부분들을 동기화하기 위한 타이밍 어드밴스 메커니즘을 예시한 시간도를 나타낸다. 도 7에 도시된 요소들의 참조부호들과 동일한 도 5 및 도 6에 도시된 요소들의 참조부호들은 동일 요소들에 할당된다.
업링크 서브-프레임들(UL)의 유효 부분들의 수신의 끝과 제2 다운링크 서브-프레임(DL2)의 유효 부분의 전송의 시작 사이에 충분한 시간을 얻기 위해서, 동기화 시간(T'STUL)은 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)만큼 어드밴스d된다. 이에 따라 새로운 동기화 시간(T"STUL)은 t0+TEDL1+IP-ΔtA이 된다.
증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)은 전환들이 될 수 있게 하기 위해서 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)보다 크거나 같게 될 것이다. 또, 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 유효 부분의 전송의 끝과 업링크 서브-프레임(UL)의 유효 부분의 수신의 시작 사이의 기간(IP-ΔtA)은 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL)보다 크거나 같게 될 것이다. 이에 따라, 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)는 기간(IP-TDLUL)보다 작거나 같게 될 것이다.
동기화 시간(T"STUL)에 모든 사용자 장비들로부터 전송되는 업링크 서브-프레임들의 유효 부분들을 동기화하기 위해서, 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)은 각 사용자 장비(UEi)에서 타이밍 어드밴스 메커니즘을 수행하는데 사용하기 위해 각각의 타이밍 어드밴스 값(tAi)에 더해진다.
본 발명은 TULDL과 TDLUL과의 합을 과잉 크기설정하는 것은 이들 기간들을 개별적으로 과잉 크기설정하는 것보다 더 효율적일 수 있기 때문에 프레임 아이들 주기 기간(TI)을 감소시킴으로써 스펙트럼이 효율을 향상시킬 수도 있다.
예를 들면, TDLUL=43㎲, TULDL=8㎲, TSDL1=70㎲, TSUL=60㎲로 하고, 선행 서브-프레임들로부터 아이들 주기들이 취해졌다고 했을 때, 다운링크/업링크 아이들 주기(IPDLUL)는 70㎲와 같게 될 것이고, 업링크/다운링크 아이들 주기(IPULDL)는 60㎲와 같게 될 것이고, 아이들 주기(IP)는 70㎲와 같게 될 것이다. 이에 따라, 본 발명의 덕택으로, 프레임 아이들 주기 기간이 감소된다.
또, 본 발명은 IP-ΔtA가 다운링크/업링크 아이들 주기(IPDLUL)보다 클 때 기지국(BS)의 커버리지를 향상시킬 수 있고, 이는 유효 셀 반경(R)보다 더 멀리 놓여진 사용자 장비들과 기지국(BS)이 통신할 수 있게 한다.
예를 들면, TDLUL=43㎲, TULDL=8㎲, TSDL1=47㎲, TSUL=45㎲로 하고, 선행 서브-프레임들로부터 아이들 주기들이 취해졌다고 했을 때, 다운링크/업링크 아이들 주기(IPDLUL)는 47㎲와 같게 될 것이고, 업링크/다운링크 아이들 주기(IPULDL)는 45㎲와 같게 될 것이고, 아이들 주기(IP)는 94㎲와 같게 될 것이다. 또, ΔtA이 TULDL와 같다고 할 때, 기지국에서 제1 다운링크 서브-프레임의 유효 부분의 전송의 끝과 업링크 서브-프레임의 유효 부분의 수신의 시작 사이의 기간은 47㎲에서 94-8=86㎲로 증가된다. T1의 약간의 증가에도 불구하고, 본 발명의 덕택으로, 기지국(BS)의 커버리지는 39 x l0-6 x 3 x l08/2 = 5.85km만큼 향상된다(식 1 참조).
본 발명의 바람직한 실시예에 따라서, 타이밍 어드밴스 값(tAi) 및 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)의 추가가 수행되고 결과는 기지국에 의해 각 사용자 장비(UEi)에 전송된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라, 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)이 상기 사용자 장비들 각각에 기지국에 의해 전송된다. 본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)은 상기 사용자 장비들 각각에 의해 저장된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 하프 듀플렉스 통신 시스템은 블록단위 전송들을 할 수 있게 하며, 아이들 주기(IP)는 TSDL1 혹은 TSUL인 복수의 심볼 기간이다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따라서, 하프 듀플렉스 통신 시스템은 블록단위 전송들을 할 수 있게 하며, 아이들 주기(IP)는 제1 다운링크 서브-프레임내 내포된 심볼들의 복수의 기간(TSDL1)과 업링크 서브-프레임에 내포되는 심볼들의 복수의 기간(TSUL)과의 합이다.
도 8은 본 발명에 따른 하프 듀플렉스 통신 시스템(SYS1)의 스키마를 나타낸다. 통신 시스템(SYS1)은 예를 들면 시분할 듀플렉스(TDD) 혹은 하프 듀플렉스 주파수 분할 듀플렉스(HD FDD) 통신 시스템이다. 통신 시스템(SYS1)은 예를 들면 기지국인 통신장치(BS)와 적어도 한 사용자 장비들(UEi) 및/또는 적어도 한 사용자 장비(UEj) - 이들 둘 다는 예를 들면 이동전화이거나 고정된 무선 단말들이다- 간에 하프-듀플렉스 통신을 할 수 있게 한다.
통신장치(BS)는 다운링크 서브-프레임들(DL1, DL2) 및 업링크 서브-프레임들(UL)이 사용자 장비들(UEi)(혹은 UEj)와 통신하기 위해 하프 듀플렉스 통신 시스템(SYS1)에 포함된다. 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)은 통신장치(BS)에 의해 사용자 장비((UEi)(혹은 UEj)에 전송되고, 이어서 업링크 서브-프레임(UL)이 사용자 장비들(UEi)(혹은 UEj)로부터 통신장치(BS) 전송된다. 이어서, 업링크 서브-프레임(UL)에 이어 제2 다운링크 서브-프레임(DL2)이 사용자 장비들(UEi)(혹은 UEj)에 전송되고, 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 유효 부분의 전송은 업링크 서브-프레임(UL)의 유효 부분의 수신으로부터 적어도 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL)만큼 이격되고, 상기 업링크 서브-프레임(UL)의 유효 부분의 수신은 상기 제2 다운링크 서브-프레임(DL2)의 유효 부분의 전송으로부터 적어도 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)만큼 이격된다.
본 발명에 따라서, 상기 통신장치(BS)는,
- 상기 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 끝, 혹은 상기 업링크 서브-프레임(UL)의 시작, 혹은 둘 다로부터 취해진 단일 아이들 주기(IP)를 확보하기 위한 수단(FIPRM1)으로서, 상기 단일 아이들 주기(IP)는 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL)과 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)과의 합보다 크거나 같은 기간을 갖는 것인, 상기 수단,
- 상기 사용자 장비들 각각에 의해 보내진 업링크 서브-프레임들의 유효 부분들이 예정된 동기화 시간(T'STUL)에 수신되게 하기 위해서 사용자 장비들(UEi(혹은 UEj))를 위한 타이밍 어드밴스 값(tAi(혹은 tAj))를 정의하기 위한 수단(TAM1)으로서, 상기 예정된 동기화 시간(T'STUL)은 상기 업링크 서브-프레임의 상기 유효 부분의 수신의 시작이 상기 단일 아이들 주기(IP)만큼 상기 제1 다운링크 서브-프레임들의 상기 유효 부분의 전송의 끝으로부터 이격되게 하는 시간인, 상기 수단,
- 사용자 장비(UEi(혹은 UEj))의 타이밍 어드밴스 값(tAi(혹은 tAj))에 대한 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)을 정의하는 수단(IATM)으로서, 상기 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)은 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)보다 크거나 같고 상기 단일 아이들 주기(IP)의 기간과 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL)간의 차이보다 낮거나 같은 것인, 상기 수단을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따라서, 통신장치(BS)는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)을 사용자 장비들(UEi) 중 하나의 타이밍 어드밴스 값(tAi)에 더하기 위한 수단(ADM)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 따라서, 통신장치(BS)는 상기 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)을 전송하기 위한 수단을 포함한다.
사용자 장비(UEj)는 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)을 타이밍 어드밴스 값(tAi)에 더하는 수단을 포함한다.
도 9는 본 발명에 따른 풀 듀플렉스 통신 시스템에서 업링크 서브-프레임들을 동기화하기 위한 타이밍 어드밴스 메커니즘의 사용을 예시한 시간도를 나타낸다.
풀 듀플렉스 통신에서, 다운링크 및 업링크 서브-프레임들은 동시에 전송된다. 또, 여기에서는 한 세트의 다운링크 서브-프레임들(DL) 및 동일 기간(TDL)을 갖는 한 세트의 업링크 서브-프레임들(UL)로서 도시된 프레임에는 어떠한 아이들 주기들도 확보되지 않는다.
풀 듀플렉스 통신 시스템에서, 각 사용자 장비(UEi)에 의해 보내지는 업링크 서브-프레임들의 시작은 타이밍 어드밴스 메커니즘의 덕택으로 동일 시각에 수신된다.
본 발명에 따라서, 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)은 각 사용자 장비에서 타이밍 어드밴스 메커니즘을 수행하는데 사용되도록 각 타이밍 어드밴스 값(tAi)에 더해진다.
이것은, 아이들 주기(IP-ΔtA)가 다운링크 서브-프레임(DL)에서만 확보될 때(하프 듀플렉스 통신에서), 이 경우 풀 혹은 하프 듀플렉스 통신을 사용하여 모든 사용자 장비들로부터 전송되는 업링크 서브-프레임들의 유효 부분들이 동일 시간(T"STUL)에서 동기화되어 기지국(BS)에서 디코딩 수행의 증가를 제공하기 때문에 이점이 있다. 예를 들면, 주파수 멀티플렉싱 기반의 전송이 사용될 때, CDMA 기반의 전송과 같이, 복수 고속 푸리에 변환(FFT)이 기지국(BS)에 있는 업링크 서브-프레임들을 디코딩하는데 항시 요구된다. 본 발명의 덕택으로, 업링크 서브-프레임들은 모두 같은 시각에 동기되기 때문에, 시간(T"STUL)에서 수신측에 있는 각 업링크 서브-프레임으로부터 정보를 가져오기 위해 단일 FFT가 요구된다.

Claims (1)

  1. 하프 듀플렉스 통신 시스템에서 기지국과 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비간에 다운링크 및 업링크 서브-프레임들을 통신하기 위한 방법에서,
    - 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)이 기지국에 의해 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비에 전송되는 제1 전송 단계,
    - 상기 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 유효 부분의 전송의 끝과 상기 업링크 서브-프레임(UL)의 유효 부분의 수신의 시작 사이로 정의된 적어도 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL) 후에 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비로부터 전송되는 업링크 서브-프레임(UL)이 상기 기지국에 의해 수신될 것으로 예상되는 상기 제1 전송단계에 이은 수신단계,
    - 상기 업링크 서브-프레임(UL)의 유효 부분의 수신의 끝과 상기 제2 다운링크 서브-프레임(DL2)의 유효 부분의 전송의 시작 사이로 정의되는 적어도 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL) 후에 제2 다운링크 서브-프레임(DL2)이 기지국에 의해 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비에 전송되는 상기 수신단계에 이은 제2 전송단계,
    - 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비 각각에 의해 보내진 상기 업링크 서브-프레임들(UL)의 상기 유효 부분들의 시작이 동일 예정된 동기화 시간에 수신되게 하기 위해서, 일단 타이밍 어드밴스 값(tAi)이 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비 각각에 대해 정의되었으면 상기 적어도 한 하프 듀플렉스 사용자 장비 각각에 상기 타이밍 어드밴스 값(tAi)이 전송되는 타이밍 어드밴스 값 정의 단계를 포함하는, 하프 듀플렉스 통신 시스템의 통신방법에 있어서,
    상기 예정된 동기화 시간(T"STUL)은, 상기 업링크 서브-프레임(UL)의 상기 유효 부분의 수신의 시작이 단일 아이들 주기(IP)와 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)간의 차이와 같은 기간만큼 상기 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 상기 유효 부분의 전송의 끝으로부터 이격되게 하는 시간이며, 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL)과 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)과의 합보다 크거나 같은 기간을 갖는 상기 단일 아이들 주기(IP)는 상기 제1 다운링크 서브-프레임(DL1)의 끝에, 혹은 상기 업링크 서브-프레임(UL)의 시작에, 혹은 둘 다에 확보되고, 상기 증분 타이밍 어드밴스 값(ΔtA)은 상기 업링크/다운링크에 필요 최소 아이들 기간(TULDL)보다 크거나 같고 상기 단일 아이들 주기(IP)의 기간과 상기 다운링크/업링크에 필요 최소 아이들 기간(TDLUL)간의 차이보다 작거나 같은 것을 특징으로 하는 다운링크 및 업링크 서브-프레임 통신방법.
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