KR20140001300A - 셀룰러 통신 시스템 및 그 통신 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 범용링크 도입을 통해 셀 내 단말 간의 직접 통신 또는 중계기를 통한 기지국과 단말 간의 동시 신호 송/수신이 가능하도록 하는 셀룰러 통신 시스템 및 그 통신 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 의한 셀룰러 통신 시스템의 통신 방법은, 기지국이 셀 내의 제 1 단말로 범용링크 설정 정보와 송신 제어신호를 전송하는 단계, 상기 기지국이 상기 셀 내의 제 2 단말로 상기 범용링크 설정 정보와 수신 제어신호를 전송하는 단계 및 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말이 상기 범용링크를 통해 직접 신호를 송/수신하는 단계를 포함한다.

Description

셀룰러 통신 시스템 및 그 통신 방법{CELLULAR COMMUNICATION SYSTEM AND METHOD THEREOF}
본 발명은 셀룰러 통신 시스템에서 상향링크와 하향링크 신호가 동시에 전송될 수 있도록 범용링크(Universal link)를 도입하는 기술에 관한 것이다.
셀룰러 통신 시스템은 기지국을 중심으로 일정한 영역(cell) 안에 있는 단말들의 통신을 통제하는 통신 시스템이다. 기존의 일반적인 셀룰러 통신 시스템에서는 기지국에서 단말로 전송되는 신호는 하향링크(downlink)를 통해서, 단말에서 기지국으로 전송되는 신호는 상향링크(uplink)를 통해서 전송된다. 이러한 상향링크와 하향링크에는 동일한 시간 영역에서 주파수 영역으로 분리된 주파수 분할 듀플렉스(frequency division duplex) 방식 또는 동일한 주파수 영역에서 시간 영역으로 분리된 시분할 듀플렉스(time division duplex) 방식이 적용된다.
현재까지 셀룰러 통신 시스템은 상향링크와 하향링크를 통한 기지국과 단말 간의 신호 전송만을 논의해 왔으나, 동일한 셀 내에서의 단말 간 직접 통신 또는 기지국과 단말이 중계기를 통해 동시에 신호를 송신하거나 수신하는 경우도 고려해 볼 수 있다.
그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 셀룰러 통신 시스템에서는 동일한 셀 내의 제 1 단말(101)과 제 2 단말(103) 간에 통신이 이루어지는 경우(예를 들어, 제 1 단말(101)이 제 2 단말(103)로 신호를 전송하는 경우), 제 1 단말(101)에서 기지국(100)으로 상향링크를 통해 한 번, 다시 기지국(100)에서 제 2 단말(103)로 하향링크를 통해 한 번, 이렇게 기지국(100)을 경유하여 2회에 걸쳐 신호가 전송된다. 따라서 두 단말(101, 103) 직접 통신하는 경우보다 2배의 시간과 주파수 대역이 필요하게 된다.
본 발명은 상향링크와 하향링크를 통해 단말과 기지국이 신호를 송/수신하는 방식에서 벗어나, 범용링크를 도입함으로써 셀 내 단말 간의 직접 통신 또는 중계기를 통한 기지국과 단말 간의 동시 신호 송/수신이 가능하도록 하는 셀룰러 통신 시스템 및 그 통신 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 의한 셀룰러 통신 시스템의 통신 방법은, 기지국이 셀 내의 제 1 단말로 범용링크 설정 정보와 송신 제어신호를 전송하는 단계, 상기 기지국이 상기 셀 내의 제 2 단말로 상기 범용링크 설정 정보와 수신 제어신호를 전송하는 단계 및 상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말이 상기 범용링크를 통해 직접 신호를 송/수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 셀룰러 통신 시스템의 통신 방법은, 기지국이 셀 내의 중계기 및 단말로 범용링크 설정 정보를 전송하는 단계, 상기 중계기가 상기 범용링크를 통해 상기 기지국과 상기 단말로부터 동시에 신호를 수신하는 단계 및 상기 중계기가 상기 범용링크를 통해 상기 수신한 신호를 상기 단말과 상기 기지국으로 동시에 송신하는 단계를 포함한다.
상기 범용링크는 상기 셀의 위치에 관계 없이 특정 무선 자원 영역에 설정되거나 상기 셀의 위치에 따라 동적으로 설정될 수 있으며, 특정 주파수 영역 및/또는 특정 시간 영역에 설정될 수 있다.
본 발명에 의하면, 범용링크를 도입함으로써 셀 내 단말 간의 직접 통신 또는 중계기를 통한 기지국과 단말 간의 동시 신호 송/수신이 가능한 셀룰러 통신 시스템을 구현할 수 있다. 이를 통해 무선 자원(주파수, 시간)의 이용 효율 및 신호 송/수신 속도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 기존의 셀룰러 통신 시스템에서 셀 내 단말 간의 통신 과정을 나타낸 위한 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 셀룰러 통신 시스템의 단말 간 직접 통신 방법을 나타낸 도면.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 의한 셀룰러 통신 시스템의 중계기를 통한 통신 방법을 나타낸 도면.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 범용링크의 설정 예를 도시한 도면.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 의한 셀룰러 통신 시스템의 단말 간 직접 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 단말 1(201)에서 단말 2(203)로 직접 신호를 전송하고자 할 경우, 먼저 기지국(200)이 단말 1(201)에 범용링크 설정 정보와 송신 제어신호를, 단말 2(203)에 범용링크 설정 정보와 수신 제어신호를 전송한다(도 2a). 이 때, 단말 1(201)과 단말 2(203)에 설정되는 범용링크, 즉, 주파수 및 시간 영역에 대한 정보는 서로 같으며, 제어신호를 통해 송신 또는 수신 여부를 알려준다는 점에 차이가 있다.
이어서, 송신 및 수신 제어신호를 전송받은 두 단말(201, 203)은 이에 응답하여 정해진 시간과 주파수를 통해 신호를 송신 및 수신한다(도 2b).
이러한 셀 내 단말 간의 직접 통신 방법은 기지국(200)과 단말(201, 203) 간의 데이터 신호 전송 과정을 생략함으로써 무선 자원의 이용 효율을 높이고 신호 전송 시간을 단축시킬 수 있는 장점이 있다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 일 실시예에 의한 셀룰러 통신 시스템의 중계기를 통한 통신 방법을 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3c를 참조하면, 기지국(300)과 단말(303)이 무선 자원을 공유하여 동시에 신호를 송/수신하고자 할 경우, 먼저 기지국(300)이 중계기(301)와 단말(303)로 범용링크 설정 정보를 전송한다(도 3a). 이 때 신호를 전송할 자원의 위치 정보와 송/수신 정보, 송/수신 제어신호 등을 함께 전송할 수 있다.
이어서, 중계기(301)는 제어신호에 따라 기지국(300)과 단말(303)로부터 동시에 신호를 수신하거나(도 3b), 수신한 신호를 기지국(300)과 단말(303)로 동시에 송신할 수 있다(도 3c).
이러한 기술의 실제 응용 예로 아날로그 네트워크 코딩을 들 수 있다. 아날로그 네트워크 코딩은 중계기(301)가 기지국(300)과 단말(303)로부터 받은 신호를 다시 기지국(300)과 단말(303)로 전달함으로써, 신호의 전송 효율을 향상시킬 수 있다.
도 4a 내지 도 4c는 본 발명에 의한 범용링크의 설정 예를 도시한 도면이다.
본 발명에서 범용링크는 도 4a와 같이 상향링크와 하향링크 사이의 특정 주파수 대역에 설정되거나, 도 4b와 같이 특정 시간 영역에 설정되거나, 또는 도 4c와 같이 특정 주파수 및 특정 시간 영역의 일부에 설정될 수 있다.
한편, 범용링크는 셀의 위치에 관계없이 특정 주파수 및/또는 시간 영역에 정적으로 설정될 수도 있고 셀의 위치에 따라 동적으로 설정될 수도 있다. 정적 할당의 경우 범용링크에서 셀 간 간섭 문제가 발생할 수 있으나 시스템을 간단하게 구성할 수 있는 장점이 있다. 반면에, 셀에 따라 동적으로 주파수와 시간 영역을 설정할 경우 시스템의 복잡도는 증가할 수 있으나 셀의 위치에 따라 범용링크가 겹치지 않게 설정함으로써 셀 간 간섭이 발생하지 않도록 할 수 있다.
본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 알 수 있을 것이다.

Claims (8)

  1. 기지국이 셀 내의 제 1 단말로 범용링크 설정 정보와 송신 제어신호를 전송하는 단계;
    상기 기지국이 상기 셀 내의 제 2 단말로 상기 범용링크 설정 정보와 수신 제어신호를 전송하는 단계; 및
    상기 제 1 단말과 상기 제 2 단말이 상기 범용링크를 통해 직접 신호를 송/수신하는 단계
    를 포함하는 셀룰러 통신 시스템의 통신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 범용링크는 상기 셀의 위치에 관계 없이 특정 무선 자원 영역에 설정되거나, 상기 셀의 위치에 따라 동적으로 설정되는
    셀룰러 통신 시스템의 통신 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 범용링크는 특정 주파수 영역 및/또는 특정 시간 영역에 설정되는
    셀룰러 통신 시스템의 통신 방법.
  4. 기지국이 셀 내의 중계기 및 단말로 범용링크 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 중계기가 상기 범용링크를 통해 상기 기지국과 상기 단말로부터 동시에 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 중계기가 상기 범용링크를 통해 상기 수신한 신호를 상기 단말과 상기 기지국으로 동시에 송신하는 단계
    를 포함하는 셀룰러 통신 시스템의 통신 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 범용링크는 상기 셀의 위치에 관계 없이 특정 무선 자원 영역에 설정되거나, 상기 셀의 위치에 따라 동적으로 설정되는
    셀룰러 통신 시스템의 통신 방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 범용링크는 특정 주파수 영역 및/또는 특정 시간 영역에 설정되는
    셀룰러 통신 시스템의 통신 방법.
  7. 셀 내에 기지국 및 2 이상의 단말을 포함하는 셀룰러 통신 시스템에 있어서,
    상기 기지국은 상기 2 이상의 단말 간의 직접 통신을 위한 범용링크를 특정 무선 자원 영역에 설정하고, 상기 2 이상의 단말로 상기 범용링크 설정 정보와 함께 송신 제어신호 또는 수신 제어신호를 전송하며,
    상기 2 이상의 단말은 상기 송신 제어신호에 응답하여 상기 범용링크를 통해 신호를 송신하거나, 상기 수신 제어신호에 응답하여 상기 범용링크를 통해 신호를 수신하는
    셀룰러 통신 시스템.
  8. 셀 내에 기지국, 중계기 및 단말을 포함하는 셀룰러 통신 시스템에 있어서,
    상기 기지국은 상기 단말과의 무선 자원 공유를 위한 범용링크를 특정 무선 자원 영역에 설정하고, 상기 중계기와 상기 단말로 상기 범용링크 설정 정보를 전송하며,
    상기 중계기는 상기 범용링크를 통해 상기 기지국과 상기 단말로부터 동시에 신호를 수신하고, 상기 수신한 신호를 상기 범용링크를 통해 상기 단말과 상기 기지국으로 동시에 송신하는
    셀룰러 통신 시스템.
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