KR20150085455A - 비면허대역 공존을 위한 무선 통신 시스템의 데이터 프레임 구조와 운용 방법 및 장치 - Google Patents

비면허대역 공존을 위한 무선 통신 시스템의 데이터 프레임 구조와 운용 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LTE 시스템과 같은 면허대역을 이용하는 무선 통신 시스템에서 WiFi 시스템 등 비면허대역에서 동작하는 시스템과 공존하도록 운용될 수 있는 공존 프로토콜을 따르는 무선 통신 시스템의 데이터 프레임 구조와 그 시스템의 운용 방법 및 그 운용을 위한 단말과 기지국의 장치에 관한 것이다.

Description

비면허대역 공존을 위한 무선 통신 시스템의 데이터 프레임 구조와 운용 방법 및 장치{Data Frame Structure and Operation Method for Sharing Unlicensed Spectrum in Wireless Communication System and Apparatus thereof}
본 발명은 무선 통신 시스템의 데이터 프레임 구조와 운용 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히, LTE 시스템과 같은 면허대역을 이용하는 무선 통신 시스템에서 WiFi 시스템 등 비면허대역에서 동작하는 시스템과 공존하도록 운용될 수 있는 공존 프로토콜을 따르는 무선 통신 시스템의 데이터 프레임 구조와 그 시스템의 운용 방법 및 그 운용을 위한 단말과 기지국의 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 QoS를 보장하기 위하여 면허대역에서 동작한다. 최근 3GPP 표준 기구에서는 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 비면허 대역(또는 스펙트럼)(Unlicensed spectrum) 사용에 대한 논의를 시작하였다.
비면허대역 중 2.4GHz나 5GHz 대역은 WiFi 시스템이 지배적으로 사용하고 있다. LTE 시스템이 비면허대역을 사용하는 경우 WiFi 시스템과의 공존을 위한 자원할당 방법 및 간섭 회피 기능이 고려되어야 한다. WiFi의 경우 무선 자원을 접속(Access)하기 위하여 CSMA/CA(Carrier Sense Multiple Access)/(Collion Avoid) 방법을 사용하고 있다. 반면, 일반적인 LTE 시스템은 대역을 사전에 면허(승인) 받기 때문에 스케줄링을 기반으로 동작한다.
이러한 환경에서 LTE 시스템과 같은 면허대역을 이용하는 무선 통신 또는 이동 통신 시스템이 비면허대역을 사용하기 위하여 WiFi 시스템 등 비면허대역에서 동작하는 시스템과 공존하도록 운용될 수 있는 공존 프로토콜이 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 양면(또는 쌍심) 스펙트럼(paired spectrum)의 면허대역을 이용하는 LTE 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서, 비면허대역의 사용 시 단면(또는 비쌍심) 스펙트럼(unpaired spectrum)을 이용해 비면허대역의 여러 이종 시스템(예, WiFi 시스템)과 공존할 수 있도록 하기 위한 통신 데이터의 TDD(Time Division Duplex) 프레임 구조와 자원할당 등 운용 방법 및 그 운용을 위한 단말과 기지국의 장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 목적은, 면허대역을 이용하는 LTE 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서, 일반적인 스케줄링 기반의 LTE 시스템 등 면허대역의 FDD(Frequency Division Duplex) 프레임과 WiFi 시스템 등 비면허대역의 TDD(Time Division Duplex) 프레임을 동시에 운용하여 효과적인 자원할당으로 고품질의 무선 통신 서비스를 제공할 수 있는 방법 및 그 운용을 위한 단말과 기지국의 장치를 제공하는 데 있다.
먼저, 본 발명의 특징을 요약하면, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의일면에 따른 비면허대역 사용을 위한 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조에 있어서, 상향링크 서브프레임(UL) 존이나 하향링크 서브프레임(DL) 존 중 어느 하나 이상, 및 채널 추정과 동기화를 위한 스페셜 서브프레임(SS)을 포함하며, 비면허대역 시스템과 공존 사용을 위한 공존 서브프레임(CS) 존을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 무선 통신 시스템은 면허 대역을 사용하는 LTE 시스템을 포함하고, 상기 비면허대역 시스템은 WiFi 시스템을 포함한다.
상기 비면허대역 시스템의 자원 점유 여부에 따라 공존 서브프레임(CS)의 수 와 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수가 유동적으로 할당되는 것을 특징으로 한다.
상기 스페셜 서브프레임(SS) 앞에 공존 서브프레임(CS)을 둠으로써, 상기 스페셜 서브프레임(SS)을 기지국의 신호 전송이 없는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period), 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot) 구간으로 이용하기 위한 것이다.
상기 스페셜 서브프레임(SS)의 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot) 구간이 채널 추정과 상향 링크 동기화를 위한 신호 전송 이외에, 비면허대역 신호의 존재에 따라 길이가 가변되도록 사용되거나 비면허대역 시스템 검출 신호를 전송하는 용도로 사용되어, 상기 비면허대역 시스템이 상기 길이의 가변 또는 상기 검출 신호에 따라 자원이 점유된 것으로 판단하도록 하기 위한 것이다.
상기 스페셜 서브프레임(SS)의 DwPTS와 GP 구간에서 비면허대역 시스템 신호가 검출된 후 해당 구간에서 상기 비면허대역 시스템이 자원 점유를 중지하면, 해당 스페셜 서브프레임(SS)의 위치에서 UpPTS를 전송하지 않고 후속하는 서브프레임 위치로 상기 스페셜 서브프레임(SS)을 이동시켜, UpPTS 신호로서 SRS(Sounding Reference Signal) 신호나 PRACH(PHY Random Access Channel) 신호, 또는 비면허대역 시스템 검출 신호를 샘플 단위(Ts)에 의한 "자연수*심볼 길이 + CP 삽입 길이 + α*Ts" 길이를 샘플 단위 시간옵셋 β*Ts으로 전송하며, 여기서 α, β 는 0 또는 자연수이다.
비면허대역 시스템 신호가 이전 서브프레임의 스페셜 서브프레임 앞에서 시작하여 후속 서브프레임까지 연속 검출되는 경우에, 상기 후속 서브프레임의 남아있는 경계 시점까지 샘플 단위(Ts)로 결정된 샘플 데이터 형태로 비면허대역 시스템 검출 신호를 전송한다.
하향링크 서브프레임(DL)의 수가 다음 프레임의 상향링크 서브프레임(UL)의 수보다 작은 경우, 어느 하나의 하향링크 서브프레임(DL)에 의해 다음 프레임의 복수의 상향링크 서브프레임(UL)에 대한 그랜트가 이루어진다.
상기 복수의 상향링크 서브프레임(UL)에 대응되는 다음 프레임의 하나의 하향링크 서브프레임(DL)에서 번들링(bundling) 또는 멀티플(multiple) 형태로 상기복수의 상향링크 서브프레임(UL)에 대한 HARQ(Hybrid Auto Repeat Request) 피드백이 이루어진다.
해당 프레임에서 하향링크 서브프레임(DL)의 수가 상향링크 서브프레임(UL)의 수보다 많은 경우, 어느 하나의 상향링크 서브프레임(UL)에 의해 번들링(bundling) 또는 멀티플(multiple) 형태로 이전 프레임의 복수의 하향링크 서브프레임(DL)에 대한 HARQ(Hybrid Auto Repeat Request) 피드백이 이루어진다.
또한, 본 발명의 다른 일면에 따른 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위한 비면허대역 공존 방법에 있어서, 단말에서, 데이터 프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호를 검출하여 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보를 기지국으로 보고하는 단계; 및 상기 단말과 통신하는 기지국에서, 자체에서 상기 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 검출한 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보, 또는 상기 단말에서 보고되는 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보에 따라, 스케줄링 과정으로 데이터 프레임의 서브프레임들의 이동이나 서브프레임들의 수를 동적으로 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보고하는 단계는, 기 할당된 다음 데이터 프레임의 상기 공존 서브프레임(CS) 존이 감소와 함께 비면허 대역 신호의 검출이 중지된 이후로 이동된 위치의 상향링크 서브프레임(UL)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하거나, 상기 상향링크 서브프레임(UL)을 무시하고 상기 상향링크 서브프레임(UL) 위치로 이동된 스페셜 서브프레임(SS)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하는 단계를 포함한다.
상기 할당하는 단계는, 비면허 대역 신호 출현 후의 데이터 프레임의 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 이동을 인지하여 처리하고, 후속하는 데이터 프레임의 공존 서브프레임(CS), 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수를 동적으로 할당하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 무선 통신 단말의 비면허대역 공존을 위한 장치에 있어서, 데이터 프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호 출현 여부를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 비면허 대역 신호 검출에 따라, 기 할당된 다음 데이터 프레임의 상기 공존 서브프레임(CS) 존이 감소와 함께 비면허 대역 신호의 검출이 중지된 이후로 이동된 위치의 상향링크 서브프레임(UL)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하거나, 상기 상향링크 서브프레임(UL)을 무시하고 상기 상향링크 서브프레임(UL) 위치로 이동된 스페셜 서브프레임(SS)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하는 보고부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 기지국의 비면허대역 공존을 위한 장치에 있어서, 데이터 프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호 출현 여부를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부로부터의 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보, 또는 기지국과 통신하는 무선 통신 단말로부터 보고되는 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보에 따라, 채널 자원의 스케줄링을 결정하되, 비면허 대역 신호 출현 후의 데이터 프레임의 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 이동을 인지하여 처리하고, 후속하는 데이터 프레임의 공존 서브프레임(CS), 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수를 동적으로 할당하는 서브프레임 스케줄링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 서로 다른 데이터 프레임 동시 운용으로 데이터를 송수신하는 무선 통신 시스템에서 비면허대역 공존 방법에 있어서, 단말에서, 제1프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호를 검출하여 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보를 제2프레임의 상향링크 프레임의 공존 자원(C)을 통해 기지국으로 보고하는 단계; 및 상기 단말과 통신하는 기지국에서, 자체에서 상기 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 검출한 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보, 또는 상기 단말에서 보고되는 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보에 따라, 스케줄링 과정으로 제1프레임의 서브프레임들의 이동이나 서브프레임들의 수를 동적으로 할당하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 보고하는 단계에서, 제1프레임의 스페셜 서브프레임(SS) 시점에 상기 제2프레임의 상향링크 프레임의 공존 자원(C)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하며, 제2프레임의 하향링크 프레임의 최초 서브프레임 시점에 제2프레임의 하향링크 프레임의 공존 자원(C)을 통해 단말에 비면허 대역 신호 출현을 브로드캐스팅하기 위한 것을 특징으로 한다.
상기 할당하는 단계는, 상기 비면허 대역 신호 출현 후에 후속하는 제1프레임에서 즉각적으로 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 이동을 인지하며, 해당 제1프레임의 공존 서브프레임(CS), 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수를 동적으로 할당하는 단계를 포함한다.
또한, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 서로 다른 데이터 프레임 동시 운용으로 데이터를 송수신하는 무선 통신 단말의 비면허대역 공존을 위한 장치에 있어서, 제1프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호 출현 여부를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부에서 비면허 대역 신호 검출에 따라, 제1프레임의 스페셜 서브프레임(SS) 시점에 제2프레임의 상향링크 프레임의 공존 자원(C)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하거나, 후속하는 제1프레임의 상향링크 서브프레임(UL)을 무시하고 상기 상향링크 서브프레임(UL) 위치로 이동된 스페셜 서브프레임(SS)에서 제1프레임 자원을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하는 보고부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 본 발명의 또 다른 일면에 따른 서로 다른 데이터 프레임 동시 운용으로 데이터를 송수신하는 기지국의 비면허대역 공존을 위한 장치에 있어서, 제1프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호 출현 여부를 측정하는 측정부; 및 상기 측정부로부터의 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보, 또는 기지국과 통신하는 무선 통신 단말로부터 제2프레임의 상향링크 프레임의 공존 자원(C)을 통해 보고되는 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보에 따라, 채널 자원의 스케줄링을 결정하되, 상기 비면허 대역 신호 출현 후에 후속하는 제1프레임에서 즉각적으로 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 이동을 인지하며, 해당 제1프레임의 공존 서브프레임(CS), 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수를 동적으로 할당하는 크로스 스케줄링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 비면허대역 공존을 위한 무선 통신 시스템의 데이터 프레임 구조와 운용 방법 및 장치에 따르면, 면허대역을 이용하는 LTE 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서, 비면허대역을 WiFi 시스템 등 여러 이종 시스템과 공유하여 사용할 수 있도록 하기 위한 공존 프로토콜에 따라 기존 사용자를 최대한 보호하고 공정성(fairness)을 유지할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 면허대역을 이용하는 LTE 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서, 면허대역의 FDD(Frequency Division Duplex) 프레임과 WiFi 시스템 등 비면허대역의 TDD(Time Division Duplex) 프레임을 동시에 운용하여 효과적인 자원할당으로 이종 시스템과의 신호 간섭을 회피하며 고 품질의 통신 서비스를 제공할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허대역 공존을 위한 무선 통신 시스템의 TDD 프레임의 기본 구조를 나타내는 도면이다.
도 1b는 도 1a의 TDD 프레임 구조의 다양한 실시예들을 나타내는 도면이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허대역 공존을 위한 무선 통신 시스템의 TDD 프레임의 구조를 좀 더 자세히 나타낸 도면이다.
도 2는 일반적인 TDD 시스템의 스페셜 서브프레임(SS)을 나타낸 도면이다.
도 3a는 도 1c의 스페셜 서브프레임(SS)의 의미를 설명하기 위한 도면이다.
도 3b는 본 발명에서 샘플 단위(Ts)로 결정되는 UpPTS 길이와 그 활용을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD 프레임에서의 자원할당 및 HARQ를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 스페셜 서브프레임(SS)가 고정된 위치에 전송되는 것을 가정하여 프레임이 구성된다고 하였을 때, UL Grant 및 HARQ 전송의 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6a 및 도 6b는 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD 프레임에서의 하향링크 서브프레임(DL) 수가 스페셜 서브프레임(SS) 이후 상향링크 서브프레임(UL) 수보다 작을 경우의 UL Grant의 실시예들을 나타내는 도면들이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD 프레임에서 공존 서브프레임 존(CS zone)의 WiFi 신호 빈도에 따라서 공존 서브프레임(CS) 수를 동적으로 제어하는 실시예들을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허대역 공존을 위한 TDD 프레임을 활용하는 무선 통신 시스템의 단말(UE)과 기지국(NB)을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 8의 무선 통신 시스템의 동작 설명을 위한 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 단말(UE)과 기지국(NB)의 비면허대역 신호의 측정과 자원 할당을 설명하기 위한 도면이다.
도 11 및 도 12는 도 8의 무선 통신 시스템에서 WiFi 신호 검출에 따른 단말(UE)과 기지국(NB)의 동작 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 13은 도 8의 무선 통신 시스템에서 스페셜 서브프레임(SS)의 이동 또는 WiFi 신호의 검출 인지와 관련한 단말(UE)과 기지국(NB)의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 면허대역 FDD와 비면허대역 TDD의 동시 운용을 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 단말(UE)과 기지국(NB)을 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 도 14의 무선 통신 시스템의 동작 설명을 위한 흐름도이다.
도 16 및 도 17은 도 13의 무선 통신 시스템에서 면허대역 FDD와 비면허대역 TDD의 동시 운용에 따른 단말(UE)과 기지국(NB)의 동작 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해서 자세히 설명한다. 이때, 각각의 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타낸다. 또한, 이미 공지된 기능 및/또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 이하에 개시된 내용은, 다양한 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분이 중점적으로 설명하며, 그 설명의 요지를 흐릴 수 있는 요소들에 대한 설명은 생략한다. 또한 도면의 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시될 수 있다. 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니며, 따라서 각각의 도면에 그려진 구성요소들의 상대적인 크기나 간격에 의해 여기에 기재되는 내용들이 제한되는 것은 아니다.
먼저, 하기하는 바와 같이 본 발명에서는, LTE 시스템 등 면허대역의 무선 통신(또는 이동 통신) 시스템(이하 면허대역 시스템이라 함)에서, WiFi 시스템 등 비면허대역을 사용하는 여러 이종 시스템(이하 비면허대역 시스템이라 함)과 비면허대역의 자원을 같이 사용하되 유동적인 시간 분할로 적절히 할당하여 이종 시스템과 효과적으로 공존하며 고품질의 통신 서비스를 유지할 수 있도록 한다. 또한, LBT(Listen-Before-Talk, 말하기 전 듣기)와 같이 동적으로 자원을 모니터링해서 점유하는 방법도 고려할 수 있으나, 본 발명에서는 기존 면허대역 시스템(예, LTE 시스템)의 기본 프레임 요소를 비면허대역 공존 프로토콜에 활용하여 면허대역에 대한 기지국(NB, Node-B) 중심의 스케줄링(Scheduling) 방식도 함께 적용할 수 있는 방법을 제시한다.
이를 위하여 본 발명의 비면허대역 공존 프로토콜에 따른 면허대역 시스템(예, LTE 시스템)에서는, 기본적으로 비면허대역 시스템의 신호(예, WiFi 신호)의 출현 빈도를 고려해, 비면허대역 시스템의 신호가 일정 임계값 이상의 빈도로 출현하는 경우 비면허대역 내 다른 채널로 이동하거나 비면허대역 이용을 중지할 수 있도록 하며, 구축되어 있는 비면허대역 시스템(예, WiFi 시스템)을 가능한 한 보호하여 비면허대역 시스템에 영향을 최소로 하고자 하였다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허대역 공존을 위한 무선 통신 시스템의 TDD 프레임의 기본 구조를 나타내는 도면이다.
도 1a을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 사용될 수 있는 신호 또는 패킷에 실리는 통신 데이터의 TDD 프레임 구조(또는 소정의 기록매체 등 구조체)는, 상향링크(Uplink) 서브프레임 존(UL zone), 하향링크(Downlink) 서브프레임 존(DL zone), 공존(Coexistence) 서브프레임 존(CS zone), 및 스페셜 서브프레임(SS, Special Subframe) 등, 네 가지 목적의 서브프레임 존이나 서브프레임으로 구성된다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 TDD 프레임 구조에서는, 아래의 [표1]과 같이 WiFi 시스템 등 일반적인 비면허대역 TDD 프레임에서 스페셜 서브프레임(S)들 사이에 상향링크 서브프레임(U)과 하향링크 서브프레임(D)로만 이루어지는 구조와 다르다.
[표1]
Figure pat00001
도 1a와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 TDD 프레임 구조에서, 서브프레임 존이나 서브프레임의 위치는 변경될 수 있으며, 도 1a의 (UL zone, DL zone, CS zone, SS)와 같은 순서 이외에도 (DL zone, CS zone, SS, UL zone,), (CS zone, SS, UL zone, DL zone), (SS, UL zone, DL zone, CS zone) 등 조합 가능한 모든 순서로 프레임들이 배열되어 송수신될 수 있다. 또한, 도 1b와 같이 UL zone이나 DL zone 중 어느 하나는 사용되지 않을 수도 있다.
위와 같은 본 발명의 TDD 프레임(예, 각 10msec) 구조에서, 각각의 서브프레임 존은 도 1b와 같이 유사 목적을 갖는 복수의 서브프레임들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스페셜 서브프레임(SS)(예, 1msec) 사이에서, UL zone은 하나 또는 2 이상의 해당 상향링크 서브프레임(UL)(예, 각각 1msec)을 포함할 수 있고, DL zone은 하나 또는 2 이상의 해당 하향링크 서브프레임(DL)(예, 각각 1msec)을 포함할 수 있고, CS zone은 하나 또는 2 이상의 해당 공존 서브프레임(CS)(예, 각각 1msec)을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에서 UL zone이나 DL zone 중 어느 하나는 사용되지 않을 수도 있으며, 이러한 경우 도 1b와 같이 (DL zone, CS zone, SS) 또는 (UL zone, CS zone, SS)과 같은 형태로 프레임이 구성될 수 있다. 예를 들어, TDD 프레임에 DL zone이 사용되지 않고 UL zone 만 존재하는 경우는 CA(Carrier Aggregation, 반송파 집성 또는 주파수 집성)을 고려한 것으로써, 다른 CC(Component Carrier, 반송파 주파수 밴드)에서(예, FDD의 DL에서) 크로스 스케줄링(Cross-scheduling)으로 상향링크(Uplink)의 자원을 할당(Grant)하는 것을 포함하는 것이 가정된다.
도 1c는 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허대역 공존을 위한 무선 통신 시스템의 TDD 프레임의 구조를 좀 더 자세히 나타낸 도면이다.
도 1c와 같이, 본 발명의 무선 통신 시스템에서는, 비면허대역 시스템과 비면허대역의 자원을 같이 사용하되, 하기하는 바와 같이, TDD 프레임의 스페셜 서브프레임(SS)들 사이에서 비면허대역 시스템의 자원 점유 여부에 따라 공존 서브프레임(CS)의 수를 유동적으로 할당하고, 이에 따라 상향링크 서브프레임(UL)과 하향링크 서브프레임(DL)의 수도 적절히 유동적으로 할당하여, 다른 비면허대역 시스템과 효과적으로 공존할 수 있도록 한다. 또한, 스페셜 서브프레임(SS)은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period), 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)으로 구성된다. 여기서, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot)는 일반적인 TDD 시스템의 프레임에서와 마찬가지로 도 2와 같이 콘트롤(Control) 신호를 삽입하기 위한 필드와 데이터(Data)를 삽입하기 위한 필드를 포함할 수 있다.
다만, 기존의 LTE 시스템의 프레임에서는 스페셜 서브프레임의 앞에 하향링크 서브프레임이 존재하여 DwPTS에 하향 링크의 신호(예, Control 신호, Data)를 전송할 수도 있지만, 본 발명에서 스페셜 서브프레임(SS)의 앞에 공존 서브프레임(CS)이 존재하므로, DwPTS에 기지국(NB)이 아무런 신호를 전송하지 않는다. 즉, GP는 신호가 없는 구간이므로, 도 3과 같이 스페셜 서브프레임(SS)의 시작 시부터 UpPTS 전까지 'DwPTS(No Tx)+GP' 구간 동안 기존 WiFi 시스템 등 비면허대역 시스템을 위한 구간, 즉, 공존 서브프레임(CS)의 연장 구간과 같은 의미를 가진다.
여기서, UpPTS의 경우 기존 3GPP 규격에서는 1개 심볼 또는 2개의 심볼(예, SCFDM(Single-Carrier　Frequency Division Multiplexing) 심볼)이 전송될 수 있도록 자원이 구성되나 본 발명에서는 WiFi 신호의 존재 등 비면허대역 신호의 동작 상황에 따라 1개 심볼을 사용하거나 또는 2개 심볼, 또는 2개 이상으로 증가되거나 Ts 샘플의 정수배 만큼 증가될 수 있고 이것은 (이동) 단말(UE)에 의해 결정된다(기지국에 의해 할당된 UpPTS의 길이는 1개 또는 2개의 심볼로 고정된 것으로 정의될 수 있고 단말에 의해 실제 전송되는 신호의 길이가 가변 될 수 있음. 이에 따라 본 발명에서는 이해의 편의를 돕기 위하여 UpPTS의 길이가 가변되는 것으로 정의하여 설명하기로 함). 여기서, 심볼은 "FFT(Fast Fourier Transform) 길이 + CP(Cyclic Prefix) 삽입 길이"의 개념이다. 예를 들어, FFT 길이는 2048Ts이고, CP 삽입 길이는　DCI(Downlink Control Information) 포맷 종류에 따라 144Ts, 160Ts, 512Ts, 또는 1024Ts일 수 있다. 예를 들어, 포맷 4를 따를 경우 CP 삽입 길이는 144Ts이다. 여기서, Ts는 LTE 기본 샘플 단위로서 1/(15k*2048) sec일 수 있다. 이와 같이 본 발명에서는 UpPTS 의 길이가 정수배의 심볼(또는 자연수*FFT 길이)로 사용될 수 있는 것 이외에, UpPTS에서의 신호 전송 시점과 길이를 샘플 단위(Ts)를 기준으로 해당 신호가 전송될 수 있다. 예를 들어, UpPTS의 길이가 " 자연수*심볼 길이 + 가변 가능한 CP 삽입 길이 "일 수 있다. 즉, 가변 가능한 CP 삽입 길이는 "CP 삽입 길이(예, 144Ts) + α*Ts"일 수 있다. 여기서 α는 0 또는 자연수이다. 또는 상기와 같은 길이의 신호가 β*Ts 의 시간 옵셋의 전송 시점을 가지고 전송 될 수 있다. 여기서 β는 0 또는 자연수이며, β*Ts는 비면허 신호의 존재 상황에 따라 기존 UpPTS에 전송되는 심볼의 전송 시점에 더해지는 Ts 단위의 시간 옵셋 값이다.
본 발명에서 UpPTS의 목적은 기존과 유사하게 상향 링크 채널 상태 추정(또는 체크)을 위한 SRS(Sounding Reference Signal) 전송, 상향 링크 동기화를 위한 PRACH(PHY Random Access Channel) 신호 전송 용도로 이용될 수 있으며, 이외에도 하기하는 바와 같이 스페셜 서브프레임(SS) 이후에 전송될 상향링크 서브프레임(UL)이나 하향링크 서브프레임(DL)의 신호가 간섭 없이 송수신될 수 있도록 앞서서 소정의 신호(예, WiFi 검출 신호)를 전송하는 목적으로 더 사용될 수 있도록 하였다. 다시말하여, 위와 같이 다양한 목적에 따라 가변적으로 길이가 정해질 수 있는 UpPTS를 활용하여 샘플 단위(Ts)로 결정된 시점에 샘플 단위(Ts)로 결정된 UpPTS 구간에 위와 같은 PRACH나 SRS 신호를 전송하거나, 또는 UpPTS 구간에 샘플 단위(Ts)로 결정된 소정 샘플(예, 2048Ts 등)의 신호(예, WiFi 검출 신호)를 전송함에 따라, WiFi 시스템 등 비면허대역 시스템은 채널 자원 또는 매체(Medium)가 점유된것으로 판단하도록 활용될 수 있다.
하기하는 도 11 및 도 12에 대한 설명에서 좀 더 기술할 것이지만, UpPTS가 증가되는 시나리오에 대하여 좀 더 정리하면 다음과 같다.
기본적으로 단말(UE)은 미리 고정적으로 할당된 스페셜 서브프레임(SS)의 UpPTS(예, PRACH나 SRS 신호 등)를 전송할 수 있다(도 3b의 case1 참조).
하지만, 본 발명에서는 이외에도 단말(UE)이 스페셜 서브프레임(SS)에서 'DwPTS(No Tx)+GP' 구간 동안 샘플 단위(Ts)로 WiFi 신호를 검출하고 WiFi 신호의 전송이 없어짐을 감지하는 경우, 해당 지정된 스페셜 서브프레임(SS)의 위치에서는 UpPTS를 전송하지 않고, WiFi 시스템이 자원 점유를 중지하면 후속하는 서브프레임 위치로 이동된 스페셜 서브프레임(SS)에서 샘플 단위(Ts)로 결정된 시점에 UpPTS(예, PRACH나 SRS 신호 등)를 전송할 수 있도록 하였다(도 3b의 case2 참조). 이때 WiFi 신호의 전송이 없어질 경우 바로 다음 심볼 위치로부터 전송하므로, 필요한 경우 샘플 단위(Ts)의 2개 이상의 심볼 구간 동안 UpPTS를 전송할 수 있다. 즉, 단말(UE)이 UpPTS 신호로서 SRS 또는 PRACH 신호를 2개 이상의 심볼 구간 동안 반복적으로 전송할 수도 있다. 이와 같이 UpPTS를 이동시켜 2개 이상의 심볼 구간 동안 전송하는 방법 이외에도, WiFi 신호를 검출한 단말(UE)이 WiFi 신호의 검출을 알려주는 신호(WiFi Detection Signal)를 샘플 단위(Ts)로 결정된 소정 샘플(예, 2048Ts 등) 데이터 형태로 기지국(NB)으로 전송할 수도 있다(도 3b case2의 UE4 참조). 이러한 방법을 통하여 채널 자원이 본 발명의 LTE 시스템 등 무선 통신 시스템에 의해 점유되었음을 WiFi 시스템으로 알림으로써, WiFi 시스템은 채널 자원이 점유된 것으로 판단하여 대기 상태가 되고 본 발명의 LTE 시스템 등 무선 통신 시스템이 해당 프레임의 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)에서 자원을 점유할 수 있게 된다.
또한, 도 3b case3과 같이, WiFi 신호가 이전 서브프레임(N)의 스페셜 서브프레임(SS) 앞에서 시작하여 후속 서브프레임(N+1)까지 연속 검출되는 경우에는, 하기하는 바와 같이 단말들(UE)은 해당 스페셜 서브프레임(SS)에서 면허 대역의 채널을 이용해 WiFi 신호의 검출에 대하여 기지국(NB)으로의 보고가 가능하다. 이때, 후속 서브프레임(N+1)의 중간에 WiFi 신호의 전송이 없어짐을 감지한 단말들(UE)은 UpPTS으로서 후속 서브프레임(N+1)의 남아있는 경계 시점까지 샘플 단위(Ts)로 결정된 샘플(예, 2048Ts + α*Ts) 데이터 형태로 WiFi 신호의 검출을 알려주는 신호(WiFi Detection Signal)를 기지국(NB)으로 전송할 수도 있다.
다음으로, 도면 4 내지 도면 7을 참조하며, 기지국(NB)에 의한 자원 할당과상향링크 서브프레임(UL) 그랜트(grant) 타이밍, 및 HARQ(Hybrid Auto Repeat Request) 타이밍 룰(rule)에 대하여 기술한다.
여기서, 비면허대역의 단일 캐리어(또는 채널)에 대한 셀프 스케줄링(Self-Scheduling)의 경우를 가정하며, 면허대역에서 FDD(Frequency Division Duplex)의 다수 콤포넌트 캐리어(Component Carrier) 간 크로스 캐리어 스케줄링(Cross Carrier Scheduling)의 경우에는, 비면허가 아닌 면허대역의 콤포넌트 캐리어 간의 HARQ 타이밍을 따른다. 다만, FDD의 캐리어와 TDD 캐리어 간에도 크로스 캐리어 스케줄링 방식이 적용될 수 있다.
먼저, 기지국(NB)은 하향링크 서브프레임(DL)의 자원으로서 종래와 유사하게 해당 서브프레임의 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 MCS(또는 DCI)에 의해 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되도록 할 수 있다. 여기서, MCS는 Modulation and Coding Set이며, DCI는 Downlink Control Information이다. 또한, 상향링크 서브프레임(UL)의 자원할당의 경우, 도 4 및 도 5와 같이 UL 또는 SS 이후 처음 전송되는 이전 프레임의 DL(MCS(또는 DCI)에 의해)가, 해당 zone과 CS zone 및 SS 이후 프레임에서 전송될 UL의 자원을 할당하고, 단말(UE)에 알려준다(UL Grant). 마찬가지로, 이전 프레임의 두 번 째 DL이 해당 zone과 CS zone 및 SS 이후 프레임의 두 번 째 UL의 자원을 할당한다.
즉, 하향링크 서브프레임(DL)에서 다음 프레임의 상향링크 서브프레임(UL)의 자원이 할당되어 단말에 그랜트되고, 해당 프레임의 하향링크 서브프레임(DL) 또는 상향링크 서브프레임(UL)에 대한 HARQ(Hybrid Auto Repeat Request) 피드백이 각각 다음 프레임의 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)에서 엇갈려 전송된다.
단말(UE)은 이와 같이 할당된 하향링크 서브프레임(DL)을 통해 기지국(NB)으로부터 데이터를 수신하고, 이와 같이 할당된 상향링크 서브프레임(UL)을 통해 기지국(NB)으로 데이터를 전송하며, 이에 대한 HARQ 피드백으로서 도 4 및 도 5와 같이 이전 프레임의 첫번째 UL 또는 DL에 대해서 SS 이후 프레임의 첫 번째 DL 또는 UL에, 데이터의 성공적인 송수신 여부를 알리기 위한 ACK/NACK 신호가 전송된다. 기지국(NB) 또는 단말(UE)은 NACK 신호를 받으면 소정의 룰에 따라 프레임 등에서 DL 또는 UL을 이용하여 해당 데이터를 재전송한다.
만일, 도 6a 및 도 6b와 같이 이전 프레임의 DL 수가 SS 이후 프레임의 UL 수보다 작을 경우에는 UL Grant를 다음의 룰에 따라 할당할 수 있다.
(1)먼저, 이전 프레임의 DL들 중 마지막 DL을 통하여, 도 6a와 같이, 기지국(NB)은 자원 할당이 필요한 나머지 복수의 UL들에 대하여 PDSCH 할당 위치 및 MCS(또는 DCI)를 동일하게 단말(UE)에 알릴 수 있다.
(2)또는, 이전 프레임의 DL들 중 마지막 DL을 통하여, 도 6b와 같이, 기지국(NB)은 자원 할당이 필요한 나머지 복수의 UL들에 대하여 서로 다른 각각의 PDSCH 할당 위치 및 MCS(또는 DCI)를 단말(UE)에 알릴 수도 있다.
위와 같은 (1), (2)의 경우에, HARQ 피드백은 다음 프레임의 해당 위치의 하나의 DL에서 번들링(bundling) 또는 멀티플(multiple) 형태로 해당 복수의 UL들에 대한 ACK/NACK 신호가 한꺼번에 전송될 수 있다. 기지국(NB) 또는 단말(UE)은 NACK 신호를 받으면 소정의 룰에 따라 다음 프레임 등에서 DL 또는 UL을 이용하여 해당 데이터를 재전송한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허대역 공존을 위한 무선 통신 시스템(예, LTE 시스템)은 데이터 오프로딩(data offloading) 용도로 비면허대역을 활용하게 될 가능성이 높으므로, 각 프레임에서 DL의 수가 UL의 수 보다 많게 할당될 수 있다. 이러한 경우 SS 이후에 전송되는 프레임의 하나의 UL(예, 도 5의(n+2)th에서 2번째 UL 참조)에서 SS 앞의 복수 DL(예, 도 5의(n+1)th에서 2번와 3번째 DL 참조)에 대하여 번들링(bundling) 또는 멀티플(multiple) 형태로 HARQ 피드백 ACK/NACK을 전송하도록 할 수 있다. SS 이후에 전송되는 프레임에 하나의 UL만 있는 경우, 해당 SS 앞의 모든 DL에 대하여 번들링(bundling) 또는 멀티플(multiple) 형태로 HARQ 피드백 ACK/NACK을 전송할 수도 있다. DL에 대한 해당 데이터의 재전송은 SS 이후 UL 을 통하여 확인한 NACK 후 전송 가능한 가장 빠른 DL에 재전송하도록 할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 TDD 프레임에서 공존 서브프레임 존(CS zone)의 WiFi 신호 빈도에 따라서 공존 서브프레임(CS) 수를 동적으로 제어하는 실시예들을 나타내는 도면이다.
도 7과 같이 본 발명의 비면허대역 공존을 위한 TDD 프레임을 활용하는 무선 통신 시스템에서는, 현재 프레임의 CS zone의 구간 동안 비면허대역 신호(예, WiFi 신호)의 출현 정보를 바탕으로 공존 서브프레임(CS)의 수를 동적으로 제어하며, 이에 따라 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수가 유동적으로 할당되도록 할 수 있다.
이와 같은 자원의 동적 할당을 위하여, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허대역 공존을 위한 TDD 프레임을 활용하는 무선 통신 시스템(100)의 단말(UE)과 기지국(NB)을 설명하기 위한 도면이다. 도 9는 도 8의 무선 통신 시스템(100)의 동작 설명을 위한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 (이동) 단말(UE)의 비면허대역 공존을 위한 장치(110)는, 측정부(111) 및 보고부(112)를 포함할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(NB)의 비면허대역 공존을 위한 장치(120)는, 측정부(121), 및 서브프레임 스케줄링부(122)를 포함할 수 있다. 여기서, 단말(UE)은 스마트폰, 테블릿PC, 노트북 PC 등 이동 통신 단말을 포함하며 경우에 따라서는 데스크탑 PC를 포함할 수 있고, PMP, PDP 등 본 발명의 비면허대역 공존을 위한 무선 통신 방식을 이용하는 모든 전자장치를 포함한다. 기지국(NB)은 본 발명의 무선 통신 방식을 지원하는 네트워크 상에서 단말(UE) 간 통신을 중계한다. 이와 같은 단말(UE)과 기지국(NB)의 이동 통신 등 무선 통신 지원을 위한 일반적인 구성 요소들에 대하여는 도면에 표시하지 않았으며, 주요 구성 요소들만을 표시하였고, 이와 같은 단말(UE) 또는 기지국(NB)의 각부 구성 요소들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다.
예를 들어, 도 10과 같이, 기지국(NB)이 비면허대역의 TDD 프레임에 자원을 동적으로 제어하기 위하여, 단말(UE)의 측정부(111)는 CS zone의 구간 동안 WiFi 출현(또는 비면허 대역 신호 출현) 여부를 측정하며(도 9의 S11 참조), WiFi 신호가 검출되면 보고부(112)는 소정의 WiFi 출현 정보(비면허 대역 신호 출현 정보)를 SS 이후 UL을 통하여 기지국(NB)으로 보고(report)한다(도 9의 S12 참조).
기지국(NB)의 측정부(121)도 자체적으로 CS zone의 구간 동안 WiFi 출현 여부를 측정하며(도 9의 S13 참조), 서브프레임 스케줄링부(122)는 자체 측정부(121)에 의한 WiFi 출현 정보와 단말(UE)이 보고하는 WiFi 출현 정보를 바탕으로 그에 맞는 스케줄링을 결정(decision)하되, 공존 서브프레임(CS)의 수를 동적으로 할당하여 그에 따라 데이터 송수신이 이루어지도록 제어한다(도 9의 S14 참조). 즉, 도 10과 같이 서브프레임 스케줄링부(122)는 WiFi 출현이 적은 경우에 공존 서브프레임(CS)의 수를 감소시키고 상향링크 서브프레임(UL), 하향링크 서브프레임(DL), 또는 모두의 수를 증가시키며, WiFi 출현이 많은 경우에 공존 서브프레임(CS)의 수를 증가시키고 상향링크 서브프레임(UL), 하향링크 서브프레임(DL), 또는 모두의 수를 감소시키는 자원 할당(resource allocation) 과정을 동적으로 수행할 수 있다. 이와 같은 동적 자원 할당(resource allocation) 과정의 수행 시간을 위하여 해당 동적으로 할당된 자원은, 도 10과 같이 WiFi 출현 여부 정보에 따른 스케줄링 결정(decision) 후 해당 프레임 경과 후의 다음 프레임에 적용(예, 약 10msec 후 적용)되는 것이 바람직하다. 이에 따라 기지국(NB)은 하향링크 서브프레임(DL)에 데이터를 단말(UE)로 전송할 수 있으며, 단말(UE)은 상향링크 서브프레임(UL)에 데이터를 기지국(NB)으로 전송할 수 있다.
도 11 및 도 12는 도 8의 무선 통신 시스템에서 WiFi 신호 검출에 따른 단말(UE)과 기지국(NB)의 동작 절차를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9의 S11 단계에서, CS zone의 구간 동안 WiFi 출현 여부를 측정할 때 WiFi 신호가 검출되고 UpPTS 직전 또는 미리 정의된 시점까지 WiFi 신호 레벨이 일정 임계값 이상으로 측정되면, 단말(UE)은 스페셜 서브프레임(SS)에서 UpPTS 신호를 전송하지 않고, 도 11 및 도 12와 같이 보고부(112)의 해당 WiFi 출현 정보에 대한 기지국(NB)으로의 보고에 따라 기지국(NB)의 스케줄링 결정과 동적 자원 할당에 따라 네트워크의 제어가 이루어진다.
먼저, 예를 들어, 단말(UE)의 측정부(111)가 위와 같이 CS zone의 구간에서 WiFi 출현을 검출하면, 도 11과 같이, 단말(UE)은 해당 프레임에서 WiFi 신호가 검출되지 않게 된 이후로 스페셜 서브프레임(SS)의 이동(shift)과 함께 스페셜 서브프레임(SS) 이후의 UL, DL, 또는 모두를 (시간적) 뒤로 이동(shift)시키고 DL 이후의 CS를 상기 이동(shift)시킨 서브프레임의 수만큼 감소시킬 수 있다.
즉, WiFi 신호의 전송이 없어질 경우 단말(UE)은 이전에 할당된 스페셜 서브프레임(SS)의 위치로부터 이동된 SS에서 필요한 경우 샘플 단위(Ts)에 의한 2개 이상의 심볼 구간 동안 UpPTS를 전송할 수 있다. 즉, UpPTS 신호로서 SRS 또는 PRACH 신호를 2개 이상의 심볼 구간 동안 반복적으로 전송할 수도 있다. 이때, 이동된 SS 이후 UL을 통하여 단말(UE)의 보고부(112)가 WiFi 출현 정보를 기지국(NB)으로 보고하면, 이에 따라 스페셜 서브프레임(SS) 등의 이동을 인지(또는 WiFi 출현을 인지)한 서브프레임 스케줄링부(122)가 도 10과 같이 스케줄링에 따라 자원을 동적으로 할당하고 해당 프레임 경과 후의 다음 프레임에 적용(예, 약 10msec 후 적용)되도록 할 수 있다.
또는, 도 11과 같이 이동된 SS 이후의 UL을 통한 WiFi 출현 정보의 보고와 CS의 감소 없이, 예를 들어, 도 12와 같이, 이동된 SS에(이동전 UL 위치이고 해당 UL이 삭제됨) 단말(UE)의 보고부(112)가 WiFi 출현 정보(WiFi Detection Signal)를 기지국(NB)으로 전송함으로써, 기지국(NB) 자체의 측정에 의한 WiFi 출현의 인지(또는 SS 이동의 인지) 이외에도 SS가 이동된 사실을 다시 한번 알릴 수 있다. 이때 단말(UE)은 이동된 스페셜 서브프레임(SS)에서 길이가 연장된 UpPTS 구간에 SRS 또는 PRACH 신호 이외에 이와 같은 WiFi 출현 정보(WiFi Detection Signal)를 기지국(NB)으로 전송할 수 있다. 이에 따라 스페셜 서브프레임(SS) 등의 이동을 인지(또는 WiFi 출현을 인지)한 기지국(NB)의 서브프레임 스케줄링부(122)가 도 10과 같이 스케줄링에 따라 자원을 동적으로 할당하고 해당 프레임 경과 후의 다음 프레임에 적용(예, 약 10msec 후 적용)되도록 할 수 있다.
본 발명의 무선 통신 시스템에서는, 도 13과 같이 기지국(NB)의 서비스 커버리지(180) 내에서 WiFi 신호를 검출하지 못하는 단말(UEm)도 기 할당된 기지국(NB)의 DL 신호 생략(신호 무전송)에 따라 스페셜 서브프레임(SS) 등의 이동을 인지(또는 WiFi 출현을 인지)할 수 있으며, 또한, 기지국(NB)이 WiFi 신호를 검출하지 못하는 경우에도 기지국(NB) 자체의 판단 또는 도 11 및 도 12와 같은 방법으로 WiFi 신호를 검출하는 단말(UEd)을 통해 기지국(NB)이 스페셜 서브프레임(SS) 등의 이동을 인지(또는 WiFi 출현을 인지)할 수 있다.
예를 들어, 도 13과 같이 특정 단말(UEm)이 이동전 기 할당된 SS 구간 동안 WiFi 신호를 검출하지 못한 경우에, WiFi에 대한 hidden node problem(숨겨진 단말 문제)이 발생할 수 있고, 이에 따라 해당 단말(UEm)이 이동전 SS 구간 동안 UpPTS 신호 등을 전송할 수 있지만 이는 일부 부반송파에 전송되므로 WiFi에 미치는 간섭은 최소화될 수 있다. 특정 단말(UEm)은 기지국의 서비스 커버리지(180) 내에 존재하지만, WiFi 시스템의 AP(Access Point)의 커버리지(190) 밖에서 WiFi 신호를 검출하지 못하는 단말일 수 있다. 여기서, 이동전 SS 이후에 DL이 기 할당되어 있었던 경우에, 기지국(NB)이 도 11 및 도 12와 같은 방법으로 WiFi 신호를 검출하는 단말(UEd)을 통해 스페셜 서브프레임(SS) 등의 이동을 인지(또는 WiFi 출현을 인지)할 수 있으므로, 기지국(NB)은 기 할당된 해당 DL을 전송하지 않으므로, 이를 통하여 해당 단말(UEm)이 SS의 이동 또는 WiFi 출현을 인지할 수 있다. 이동전 SS 이후에 UL이 기 할당되어 있었던 경우에는, 해당 단말(UEm)이 신호를 전송할 수 있지만, 기지국(NB)은 UEm에서 전송된 신호를 무시하고, UEd 등에서 이동 후 SS에서 전송하는 SRS 또는 PRACH 신호를 수신할 수 있다.
또한, 예를 들어, 기지국(NB)이 WiFi 신호를 검출하지 못하는 경우에, 이동전 SS에 SRS 또는 PRACH 신호를 수신하지 못하면 기지국(NB)(예, 서브프레임 스케줄링부(122))은 SS의 이동 또는 WiFi 출현을 인지할 수 있다. 여기서, 이동전 SS 이후에 UL이 기 할당되어 있었던 경우에, WiFi 신호를 검출한 단말(UEd)들이 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)에 신호를 전송하지 않으므로 기지국(NB)(예, 서브프레임 스케줄링부(122))은 SS의 이동 또는 WiFi 출현을 인지할 수 있다. WiFi 신호를 검출한 단말(UEd)은 WiFi 시스템의 AP(Access Point)의 커버리지(190) 내에서 WiFi 신호를 검출하는 단말이다. 더불어 이동 후 SS에서 UEd가 전송한 WiFi 출현 정보(WiFi Detection Signal)나, 반복적인 SRS, 또는 PRACH를 통해SS의 이동 또는 WiFi 출현을 인지할 수 있다. 이동전 SS 이후에 DL이 기 할당되어 있었던 경우에, 이동전 SS에서 누락된 SRS나 PRACH로도 기지국(NB)이 WiFi 출현을 인지하지 못하면, 해당 SS 이후 기지국(NB)은 DL을 전송하게 될 것이나, 이때 단말들은 기지국(NB)이 WiFi 출현을 인지하지 못한 상황을 확인하고 해당 시간 대기 후 이동된 SS 이후의 DL을 수신할 수 있다.
한편, 위에서 기술한 바와 같은 비면허대역 TDD와 면허대역 FDD를 동시 운용하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템(200)의 단말(UE)과 기지국(NB)을 설명하기 위한 도면이 도 14에 도시되어 있으며, 도 15는 도 14의 무선 통신 시스템(200)의 동작 설명을 위한 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 무선 통신 시스템(200)에서, (이동) 단말(UE)의 비면허대역 공존을 위한 장치(210)는, 측정부(211) 및 보고부(212)를 포함할 수 있으며, 기지국(NB)의 비면허대역 공존을 위한 장치(220)는, 측정부(221), 및 크로스 스케줄링부(222)를 포함할 수 있다. 여기서도, 단말(UE)은 스마트폰, 테블릿PC, 노트북 PC 등 이동 통신 단말을 포함하며 경우에 따라서는 데스크탑 PC를 포함할 수 있고, PMP, PDP 등 본 발명의 비면허대역 공존을 위한 무선 통신 방식을 이용하는 모든 전자장치를 포함한다. 기지국(NB)은 본 발명의 무선 통신 방식을 지원하는 네트워크 상에서 단말(UE) 간 통신을 중계한다. 이와 같은 단말(UE)과 기지국(NB)의 이동 통신 등 무선 통신 지원을 위한 일반적인 구성 요소들에 대하여는 도면에 표시하지 않았으며, 주요 구성 요소들만을 표시하였고, 이와 같은 단말(UE) 또는 기지국(NB)의 각부 구성 요소들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 이들의 결합으로 구현될 수 있다.
먼저, 예를 들어, 도 16 및 도 17과 같이, 기지국(NB)의 크로스 스케줄링부(222)는 FDD 하향링크 프레임(FDD DL)의 최초 서브프레임 시점 및 FDD 상향링크 프레임(FDD UL)의 비면허대역 TDD의 SS 시점에, Random Access용 자원으로서 공존 자원(C)(예, PUSCH)을 할당한다(도 15의 S21 참조). FDD DL의 공존 자원(C)으로부터 FDD UL의 공존 자원(C)까지의 시간은 4msec 이상이다. 여기서, 서로 다른 주파수의 채널 자원을 이용하는 FDD DL, FDD UL 및 비면허대역 TDD의 한 프레임은 모두 동일한 기간(예, 10msec)일 수 있다.
이때, 기지국(NB)이 비면허대역 TDD와 면허대역 FDD를 동시 운용하면서 자원을 동적으로 제어하기 위하여, 단말(UE)의 측정부(211)는 비면허대역 TDD의 CS zone의 구간 동안 WiFi 출현(또는 비면허 대역 신호 출현) 여부를 측정하며(도 15의 S22 참조), WiFi 신호가 검출되면 보고부(212)는 소정의 WiFi 출현 정보(예, 사전에 정의된 코드화된 신호)를 즉각적으로(immediately) TDD의 SS 시점에 상향링크 프레임(FDD UL)의 공존 자원(C)을 통해 기지국(NB)으로 보고(report)한다(도 15의 S23 참조).
기지국(NB)의 측정부(221)도 자체적으로 WiFi 출현 여부를 측정할 수 있으며(도 15의 S24 참조), 크로스 스케줄링부(222)는 자체 측정부(221)에 의한 WiFi 출현 정보와 단말(UE)이 보고하는 WiFi 출현 정보를 바탕으로 그에 맞는 스케줄링을 결정(decision)하되, 공존 서브프레임(CS)의 수를 동적으로 할당하여 그에 따라 데이터 송수신이 이루어지도록 제어한다(도 15의 S25 참조). 크로스 스케줄링부(222)는 FDD 하향링크 프레임(FDD DL)의 최초 서브프레임 시점의 FDD 하향링크 프레임(FDD DL)의 공존 자원(C)을 통해 소정의 코드화된 신호(예, PCIFICH, 　Physical Control Format Indicator Channel)로 단말들(UE)에게 WiFi 출현 상황을 브로드캐스팅하고 도 11 및 도 12와 같이 이동된 서브프레임을 통하여 통신이 이루어질 수 있도록 제어한다.
즉, 여기서도, 도 10과 같이 서브프레임 스케줄링부(122)는 WiFi 출현이 적은 경우에 공존 서브프레임(CS)의 수를 감소시키고 상향링크 서브프레임(UL), 하향링크 서브프레임(DL), 또는 모두의 수를 증가시키며, WiFi 출현이 많은 경우에 공존 서브프레임(CS)의 수를 증가시키고 상향링크 서브프레임(UL), 하향링크 서브프레임(DL), 또는 모두의 수를 감소시키는 자원 할당(resource allocation) 과정을 동적으로 수행할 수 있다. 다만, 여기서는 FDD와 TDD 자원을 이용한 크로스 스케줄링 방식을 이용하므로 TDD 자원(예, 주파수 f3)을 통한 보고 시간과 이와 같은 동적 자원 할당(resource allocation) 과정의 수행 시간을 위한 시간이 필요없이 TDD 자원을 통한 보고와 FDD 자원(예, UL 주파수 f1, DL 주파수 f2)을 이용한 할당 및 제어가 즉각적으로(immediately) 이루어진다.
도 16 및 도 17은 도 13의 무선 통신 시스템에서 면허대역 FDD와 비면허대역 TDD의 동시 운용에 따른 단말(UE)과 기지국(NB)의 동작 과정을 설명하기 위한 도면들이다.
도 15의 S22 단계에서, 비면허대역 TDD의 CS zone의 구간 동안 WiFi 출현 여부를 측정할 때 WiFi 신호가 검출되고 UpPTS 직전 또는 미리 정의된 시점까지 WiFi 신호 레벨이 일정 임계값 이상으로 측정되면, 단말(UE)은 스페셜 서브프레임(SS)에서 UpPTS 신호를 전송하지 않고, 도 16 및 도 17과 같이 보고부(212)가 TDD의 SS 시점에 상향링크 프레임(FDD UL)의 공존 자원(C)을 통해 즉각적으로 해당 WiFi 출현 정보에 대하여 기지국(NB)으로의 보고에 따라 기지국(NB)의 스케줄링 결정과 동적 자원 할당에 따라 네트워크의 제어가 이루어진다.
먼저, 예를 들어, 단말(UE)의 측정부(211)가 위와 같이 TDD의 CS zone의 구간에서 WiFi 출현을 검출하면, 도 16과 같이, 단말(UE)은 해당 프레임에서 WiFi 신호가 검출되지 않게 된 이후로 스페셜 서브프레임(SS)의 이동(shift)과 함께 스페셜 서브프레임(SS) 이후의 UL, DL, 또는 모두를 (시간적) 뒤로 이동(shift)시키고 DL 이후의 CS를 상기 이동(shift)시킨 서브프레임의 수만큼 감소시킬 수 있다.
즉, WiFi 신호의 전송이 없어질 경우 단말(UE)은 이전에 할당된 스페셜 서브프레임(SS)의 위치로부터 이동된 SS에서 필요한 경우 샘플 단위(Ts)에 의한 2개 이상의 심볼 구간 동안 UpPTS를 전송할 수 있다. 즉, UpPTS 신호로서 SRS 또는 PRACH 신호를 2개 이상의 심볼 구간 동안 반복적으로 전송할 수 있다. 다만, 여기서는 이동 전 TDD의 SS 시점에 상향링크 프레임(FDD UL)의 공존 자원(C)을 통해 즉각적으로 단말(UE)의 보고부(212)가 WiFi 출현 정보를 기지국(NB)으로 보고하면, 이에 따라 스페셜 서브프레임(SS) 등의 이동을 인지(또는 WiFi 출현을 인지)한 크로스 스케줄링부(222)가 도 10과 같이 스케줄링에 따라 자원을 동적으로 할당한다. 이때 크로스 스케줄링부(222)가 FDD 하향링크 프레임(FDD DL)의 최초 서브프레임 시점의 하향링크 프레임(FDD DL)의 공존 자원(C)을 통해 소정의 코드화된 신호(예, PCIFICH)로 단말들(UE)에게 즉각적으로(immediately) WiFi 출현 상황을 알림으로써, 즉각적인(한 프레임 지연 없이) 자원의 할당과 제어가 가능하다.
또는, 예를 들어, 도 17과 같이, 위와 같이 스케줄링부(222)의 스케줄링에 따라 이동된 TDD의 SS에(이동전 UL 위치이고 해당 UL이 삭제됨) 단말(UE)이 해당 TDD 채널 자원(예, 주파수 f3)을 통해 WiFi 출현 정보(WiFi Detection Signal)를 기지국(NB)으로 전송함으로써, 이동 전 TDD의 SS 시점에 상향링크 프레임(FDD UL)의 공존 자원(C)을 통한 보고와 기지국(NB) 자체의 측정에 의한 WiFi 출현의 인지(또는 SS 이동의 인지) 이외에도 SS가 이동된 사실을 다시 한번 알릴 수 있다. 이때 단말(UE)은 이동된 스페셜 서브프레임(SS)에서 길이가 연장된 UpPTS 구간에 SRS 또는 PRACH 신호 이외에 이와 같은 WiFi 출현 정보(WiFi Detection Signal)를 기지국(NB)으로 전송할 수 있다. 이에 따라 WiFi 출현을 인지한 기지국(NB)의 크로스 스케줄링부(222)가 도 10과 같이 스케줄링에 따라 즉각적으로 자원을 동적으로 할당하고 적용하여 해당 자원에 따른 제어가 이루어지도록 할 수 있다. 이때 크로스 스케줄링부(222)가 FDD 하향링크 프레임(FDD DL)의 최초 서브프레임 시점의 하향링크 프레임(FDD DL)의 공존 자원(C)을 통해 소정의 코드화된 신호(예, PCIFICH, )로 단말들(UE)에게 즉각적으로(immediately) WiFi 출현 상황을 알림으로써, 즉각적인(한 프레임 지연 없이) 자원의 할당과 제어가 가능하다.
만일, 기지국(NB)이 WiFi 신호를 검출하지 못한 상태에서 FDD UL의공존 자원(C)에 WiFi 출현 정보(WiFi Detection Signal)가 검출되면 비면허대역 TDD의 서브프레임 중 SS가 전송될 때까지 기 할당된 TDD 프레임의 이동 전 SS~이동 후 SS 사이의 서브프레임들은 무시된다. 이때, 무시되는 서브프레임이 UL인 경우 WiFi 신호를 검출하지 못한 단말(UE)은 일부 해당 신호의 전송이 가능하나 FDD DL 정보를 통하여 데이터 전송을 멈출 수 있다. 또한, 무시되는 서브프레임이 DL인 경우 기지국(NB)이DL 신호를 전송하지 않기 때문에 모든 단말들(UE)이 WiFi 신호에 의한 상황을 인지할 수 있게 된다.
위에서 기술한 도 8과 도 14의 단말(UE)과 기지국(NB)의 구성은 별도로 운영되는 것이 바람직할 것이지만, 경우에 따라서는 도 8과 도 14의 단말(UE)과 기지국(NB)의 구성을 조합하고 소정의 결정 방식에 따라 TDD 프레임만을 이용한 셀프 스케줄링 방식의 비면허대역의 공존과 TDD 프레임과 FDD 프레임을 동시 사용하는 크로스 스케줄링 방식의 비면허대역의 공존이 선택적으로 운용되도록 할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 예를 들어, 위에서도 기술한 바와 같이 본 발명에 대하여 TDD/FDD 프레임 구조를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 TDD/FDD 아닌 다른 다양한 방식의 데이터 프레임 구조에서도 유사하게 적용하여 사용할 수 있을 것이며, 또한, 위에서도 기술한 바와 같이 본 발명의 공존 시스템에 있어서도 LTE/WiFi 시스템을 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 LTE/WiFi 시스템이 아닌 다른 다양한 방식의 통신 시스템 간의 공존을 위하여도 유사하게 적용하여 사용할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
단말(UE)
기지국(NB)
서브프레임 스케줄링부(122)
크로스 스케줄링부(222)

Claims (20)

  1. 비면허대역 사용을 위한 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조에 있어서,
    상향링크 서브프레임(UL) 존이나 하향링크 서브프레임(DL) 존 중 어느 하나 이상, 및 채널 추정과 동기화를 위한 스페셜 서브프레임(SS)을 포함하며,
    비면허대역 시스템과 공존 사용을 위한 공존 서브프레임(CS) 존
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 무선 통신 시스템은 면허 대역을 사용하는 LTE 시스템을 포함하고, 상기 비면허대역 시스템은 WiFi 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비면허대역 시스템의 자원 점유 여부에 따라 공존 서브프레임(CS)의 수 와 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수가 유동적으로 할당되는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 스페셜 서브프레임(SS) 앞에 공존 서브프레임(CS)을 둠으로써, 상기 스페셜 서브프레임(SS)을 기지국의 신호 전송이 없는 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period), 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot) 구간으로 이용하기 위한 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 스페셜 서브프레임(SS)의 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot) 구간이 채널 추정과 상향 링크 동기화를 위한 신호 전송 이외에, 비면허대역 신호의 존재에 따라 길이가 가변되도록 사용되거나 비면허대역 시스템 검출 신호를 전송하는 용도로 사용되어, 상기 비면허대역 시스템이 상기 길이의 가변 또는 상기 검출 신호에 따라 자원이 점유된 것으로 판단하도록 하기 위한 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 스페셜 서브프레임(SS)의 DwPTS와 GP 구간에서 비면허대역 시스템 신호가 검출된 후 해당 구간에서 상기 비면허대역 시스템이 자원 점유를 중지하면, 해당 스페셜 서브프레임(SS)의 위치에서 UpPTS를 전송하지 않고 후속하는 서브프레임 위치로 상기 스페셜 서브프레임(SS)을 이동시켜,
    UpPTS 신호로서 SRS(Sounding Reference Signal) 신호나 PRACH(PHY Random Access Channel) 신호, 또는 비면허대역 시스템 검출 신호를 샘플 단위(Ts)에 의한 "자연수*심볼 길이 + CP 삽입 길이 + α*Ts" 길이를 샘플 단위 시간옵셋 β*Ts으로 전송하며, 여기서 α, β 는 0 또는 자연수인 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조.
  7. 제1항에 있어서,
    비면허대역 시스템 신호가 이전 서브프레임의 스페셜 서브프레임 앞에서 시작하여 후속 서브프레임까지 연속 검출되는 경우에, 상기 후속 서브프레임의 남아있는 경계 시점까지 샘플 단위(Ts)로 결정된 샘플 데이터 형태로 비면허대역 시스템 검출 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조.
  8. 제1항에 있어서,
    하향링크 서브프레임(DL)의 수가 다음 프레임의 상향링크 서브프레임(UL)의 수보다 작은 경우, 어느 하나의 하향링크 서브프레임(DL)에 의해 다음 프레임의 복수의 상향링크 서브프레임(UL)에 대한 그랜트가 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 상향링크 서브프레임(UL)에 대응되는 다음 프레임의 하나의 하향링크 서브프레임(DL)에서 번들링(bundling) 또는 멀티플(multiple) 형태로 상기복수의 상향링크 서브프레임(UL)에 대한 HARQ(Hybrid Auto Repeat Request) 피드백이 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조.
  10. 제1항에 있어서,
    해당 프레임에서 하향링크 서브프레임(DL)의 수가 상향링크 서브프레임(UL)의 수보다 많은 경우, 어느 하나의 상향링크 서브프레임(UL)에 의해 번들링(bundling) 또는 멀티플(multiple) 형태로 이전 프레임의 복수의 하향링크 서브프레임(DL)에 대한 HARQ(Hybrid Auto Repeat Request) 피드백이 이루어지는 것을 특징으로 하는 무선 통신 시스템의 송수신 데이터의 프레임 구조.
  11. 무선 통신 시스템에서 데이터 송수신을 위한 비면허대역 공존 방법에 있어서,
    단말에서, 데이터 프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호를 검출하여 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보를 기지국으로 보고하는 단계; 및
    상기 단말과 통신하는 기지국에서, 자체에서 상기 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 검출한 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보, 또는 상기 단말에서 보고되는 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보에 따라, 스케줄링 과정으로 데이터 프레임의 서브프레임들의 이동이나 서브프레임들의 수를 동적으로 할당하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비면허대역 공존 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 보고하는 단계는,
    기 할당된 다음 데이터 프레임의 상기 공존 서브프레임(CS) 존이 감소와 함께 비면허 대역 신호의 검출이 중지된 이후로 이동된 위치의 상향링크 서브프레임(UL)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하거나, 상기 상향링크 서브프레임(UL)을 무시하고 상기 상향링크 서브프레임(UL) 위치로 이동된 스페셜 서브프레임(SS)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비면허대역 공존 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 할당하는 단계는,
    비면허 대역 신호 출현 후의 데이터 프레임의 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 이동을 인지하여 처리하고, 후속하는 데이터 프레임의 공존 서브프레임(CS), 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수를 동적으로 할당하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비면허대역 공존 방법.
  14. 무선 통신 단말의 비면허대역 공존을 위한 장치에 있어서,
    데이터 프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호 출현 여부를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부에서 비면허 대역 신호 검출에 따라, 기 할당된 다음 데이터 프레임의 상기 공존 서브프레임(CS) 존이 감소와 함께 비면허 대역 신호의 검출이 중지된 이후로 이동된 위치의 상향링크 서브프레임(UL)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하거나, 상기 상향링크 서브프레임(UL)을 무시하고 상기 상향링크 서브프레임(UL) 위치로 이동된 스페셜 서브프레임(SS)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하는 보고부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비면허대역 공존을 위한 장치.
  15. 기지국의 비면허대역 공존을 위한 장치에 있어서,
    데이터 프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호 출현 여부를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부로부터의 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보, 또는 기지국과 통신하는 무선 통신 단말로부터 보고되는 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보에 따라, 채널 자원의 스케줄링을 결정하되, 비면허 대역 신호 출현 후의 데이터 프레임의 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 이동을 인지하여 처리하고, 후속하는 데이터 프레임의 공존 서브프레임(CS), 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수를 동적으로 할당하는 서브프레임 스케줄링부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비면허대역 공존을 위한 장치.
  16. 서로 다른 데이터 프레임 동시 운용으로 데이터를 송수신하는 무선 통신 시스템에서 비면허대역 공존 방법에 있어서,
    단말에서, 제1프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호를 검출하여 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보를 제2프레임의 상향링크 프레임의 공존 자원(C)을 통해 기지국으로 보고하는 단계; 및
    상기 단말과 통신하는 기지국에서, 자체에서 상기 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 검출한 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보, 또는 상기 단말에서 보고되는 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보에 따라, 스케줄링 과정으로 제1프레임의 서브프레임들의 이동이나 서브프레임들의 수를 동적으로 할당하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비면허대역 공존 방법.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 보고하는 단계에서, 제1프레임의 스페셜 서브프레임(SS) 시점에 상기 제2프레임의 상향링크 프레임의 공존 자원(C)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하며,
    제2프레임의 하향링크 프레임의 최초 서브프레임 시점에 제2프레임의 하향링크 프레임의 공존 자원(C)을 통해 단말에 비면허 대역 신호 출현을 브로드캐스팅하기 위한 것을 특징으로 하는 비면허대역 공존 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 할당하는 단계는,
    상기 비면허 대역 신호 출현 후에 후속하는 제1프레임에서 즉각적으로 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 이동을 인지하며, 해당 제1프레임의 공존 서브프레임(CS), 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수를 동적으로 할당하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비면허대역 공존 방법.
  19. 서로 다른 데이터 프레임 동시 운용으로 데이터를 송수신하는 무선 통신 단말의 비면허대역 공존을 위한 장치에 있어서,
    제1프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호 출현 여부를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부에서 비면허 대역 신호 검출에 따라, 제1프레임의 스페셜 서브프레임(SS) 시점에 제2프레임의 상향링크 프레임의 공존 자원(C)을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하거나, 후속하는 제1프레임의 상향링크 서브프레임(UL)을 무시하고 상기 상향링크 서브프레임(UL) 위치로 이동된 스페셜 서브프레임(SS)에서 제1프레임 자원을 통해 비면허 대역 신호 출현 정보를 기지국으로 보고하는 보고부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비면허대역 공존을 위한 장치.
  20. 서로 다른 데이터 프레임 동시 운용으로 데이터를 송수신하는 기지국의 비면허대역 공존을 위한 장치에 있어서,
    제1프레임에 포함된 공존 서브프레임(CS) 존 구간 동안 비면허 대역 신호 출현 여부를 측정하는 측정부; 및
    상기 측정부로부터의 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보, 또는 기지국과 통신하는 무선 통신 단말로부터 제2프레임의 상향링크 프레임의 공존 자원(C)을 통해 보고되는 비면허 대역 신호 출현에 대한 정보에 따라, 채널 자원의 스케줄링을 결정하되, 상기 비면허 대역 신호 출현 후에 후속하는 제1프레임에서 즉각적으로 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 이동을 인지하며, 해당 제1프레임의 공존 서브프레임(CS), 상향링크 서브프레임(UL) 또는 하향링크 서브프레임(DL)의 수를 동적으로 할당하는 크로스 스케줄링부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 비면허대역 공존을 위한 장치.
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