KR102099083B1 - 데이터 전송 장치 및 데이터 전송 방법, 서브프레임 구조 구성 방법 - Google Patents

데이터 전송 장치 및 데이터 전송 방법, 서브프레임 구조 구성 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 향후 등장하게 될 5G, 즉 고속 저지연의 통신을 지원하기 위한 이동통신망 환경에 적합한 새로운 Flexible TDD 프레임 구조를 실현함으로써, 5G 환경에서 고속 저지연 성능을 지원하는 기술을 개시하고 있다.

Description

데이터 전송 장치 및 데이터 전송 방법, 서브프레임 구조 구성 방법{DATA TRANSMITTING APPARATUS AND METHOD, SUBFRAME STRUCTURE CONFIGURATION METHOD}
본 발명은, 장치 간에 데이터를 전송하는 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 향후 등장하게 될 고속 저지연 서비스의 이동통신망 환경에 적합한 데이터 전송 기술에 관한 것이다.
대용량 데이터/고속 전송을 위한 이동통신망 발전에 따라, 향후 실시간에 가까운 데이터 송수신을 기반으로 하는 고속 저지연(URLLC: Ultra Reliable & Low Latency Communication)의 통신을 지원하는 이동통신망 환경, 예컨대 5세대 이동통신망(이하, 5G) 환경으로 발전할 것이다.
한편, 현재 통신 시스템에서는, 동일한 주파수 무선자원을 시간에 따라 UL 또는 DL로 가변 할당하여 사용하는 TDD(Time Division Duplex)를 채용하며, 특히 업링크/다운링크 비율을 조절함으로써 UL/DL 트래픽에 적응적으로 대응하는 것이 가능한 Dynamic TDD를 채용하는 추세이다.
헌데, 기존의 Dynamic TDD에서 제공하는 데이터 송수신을 위한 프레임 구조는, 프레임을 구성하는 각 서브프레임 별로, 다운링크의 경우 다운링크 데이터채널 및 제어채널이 고정 할당되고 업링크의 경우 업링크 데이터채널 및 제어채널이 고정 할당되는 구조이다.
따라서, 기존의 Dynamic TDD의 경우, 4세대 이동통신망(LTE) 환경에는 적용하기에 적합했을지 몰라도, 5G 환경에 그대로 적용할 경우 고속 저지연(URLLC)을 기대만큼 지원하기 어려운 한계점을 갖는다.
이에, 본 발명에서는, 5G 즉 고속 저지연(URLLC) 통신을 지원하기 위한 이동통신망 환경에 적합한 새로운 Flexible TDD 프레임 구조를 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 고속 저지연의 통신을 지원하기 위한 이동통신망(5G) 환경에 적합한 Flexible TDD 프레임 구조를 실현하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 데이터 송수신을 위한 서브프레임 구조를 구성하는 방법은, 다운링크 또는 업링크 데이터가 전송되는 데이터채널을 구성하는 단계; 및 금번 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널 및 직전 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널을 구성하는 단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 업링크제어채널은, 서브프레임을 구성하는 다수의 심볼 중에서, 상기 데이터채널이 할당된 심볼구간 이후의 심볼에 할당되며, 상기 다운링크제어채널은, 서브프레임을 구성하는 다수의 심볼 중에서, 상기 데이터채널이 할당된 심볼구간 이전의 심볼에 할당될 수 있다.
바람직하게는, 상기 업링크제어채널은, 서브프레임을 구성하는 다수의 심볼 중에서 마지막 심볼에 할당되는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)에 포함되며, 상기 다운링크제어채널은, 서브프레임을 구성하는 다수의 심볼 중에서 첫 번째 심볼에 할당되는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)에 포함될 수 있다.
바람직하게는, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 데이터를 송수신하는 무선통신 시스템에서의 데이터 전송장치는, 다수의 전송모드 중, 전송 대상인 데이터 트래픽의 타입에 맵핑되어 있는 전송모드를 확인하는 전송모드확인부; 및 상기 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 상기 데이터 트래픽을 전송하는 데이터전송부를 포함한다.
바람직하게는, 상기 데이터전송부는, 상기 전송모드가 저지연 전송모드인 경우, 다운링크 또는 업링크 데이터가 전송되는 데이터채널, 금번 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널, 직전 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널을 포함하는 저지연 전송 구조의 서브프레임을 이용하여, 서브프레임 단위로 데이터 및 응답신호를 송수신할 수 있다.
바람직하게는, 상기 데이터전송부는, 상기 전송모드가 다운링크 또는 업링크 고속 전송모드인 경우, 2 이상의 서브프레임으로 구성된 그룹 단위로, 그룹 내 모든 서브프레임이 다운링크 또는 업링크 데이터 전송을 위한 데이터채널을 포함하며, 그룹 내 마지막 서브프레임 만이 금번 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널을 포함하며, 서브프레임 그룹 내 첫 번째 서브프레임 만이 직전 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널을 포함하는 고속 전송 구조의 서브프레임을 이용하여, 서브프레임 그룹 단위로 데이터 및 응답신호를 송수신할 수 있다.
바람직하게는, 그룹 내 첫 번째 서브프레임과 마지막 서브프레임 사이의 서브프레임은, 다운링크 또는 업링크 데이터 전송을 위한 데이터채널 만을 포함하는 구조일 수 있다.
바람직하게는, 상기 데이터전송부는, 데이터 트래픽 발생 시, 기 설정되어 있는 전송모드 별 이용비율과 전송모드 별 이용순서 중 적어도 하나에 따라서, 상기 데이터 트래픽의 타입에 맵핑되어 있는 전송모드의 이용 여부를 판단할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전송모드 별 이용비율 및 전송모드 별 이용순서 중 적어도 하나는, 다수의 서브프레임으로 구성된 단일 프레임의 전송시간과 관련하여 기 설정된 주기마다 업데이트될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 3 관점에 따른 기지국 또는 단말에 의해 수행되는 데이터 전송 방법은, 다수의 전송모드 중, 전송 대상인 데이터 트래픽의 타입에 맵핑되어 있는 전송모드를 확인하는 전송모드확인단계; 및 상기 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 상기 데이터 트래픽을 전송하는 데이터전송단계를 포함한다.
바람직하게는, 상기 데이터전송단계는, 상기 전송모드가 저지연 전송모드인 경우, 다운링크 또는 업링크 데이터가 전송되는 데이터채널, 금번 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널, 직전 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널을 포함하는 저지연 전송 구조의 서브프레임을 이용하여, 서브프레임 단위로 데이터 및 응답신호를 송수신할 수 있다.
바람직하게는, 상기 데이터전송단계는, 상기 전송모드가 다운링크 또는 업링크 고속 전송모드인 경우, 2 이상의 서브프레임으로 구성된 그룹 단위로, 그룹 내 모든 서브프레임이 다운링크 또는 업링크 데이터 전송을 위한 데이터채널을 포함하며, 그룹 내 마지막 서브프레임 만이 금번 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널을 포함하며, 서브프레임 그룹 내 첫 번째 서브프레임 만이 직전 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널을 포함하는 고속 전송 구조의 서브프레임을 이용하여, 서브프레임 그룹 단위로 데이터 및 응답신호를 송수신할 수 있다.
바람직하게는, 그룹 내 첫 번째 서브프레임과 마지막 서브프레임 사이의 서브프레임은, 다운링크 또는 업링크 데이터 전송을 위한 데이터채널 만을 포함하는 구조일 수 있다.
바람직하게는, 데이터 트래픽 발생 시, 데이터 송수신을 위한 전체 무선자원에서 기 설정되어 있는 전송모드 별 이용비율과 전송모드 별로 기 설정되어 있는 이용순서 중 적어도 하나에 따라서, 상기 데이터 트래픽의 타입에 맵핑되어 있는 전송모드의 이용 여부를 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이에, 본 발명의 데이터 전송 장치 및 데이터 전송 방법, 서브프레임 구조 구성 방법에 따르면, 향후 등장하게 될 5G, 즉 고속 저지연의 통신을 지원하기 위한 이동통신망 환경에 적합한 Flexible TDD 프레임 구조를 실현하고, 이를 기반으로 유동적인 (서브)프레임 구조를 운용하여 고속 저지연 성능을 최대화시키는 효과를 도출한다.
도 1은 기존의 Dynamic TDD에서 제공하는 프레임 구조를 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명이 적용되는 통신 시스템을 보여주는 예시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 장치의 구성을 보여주는 구성도이다.
도 4 및 도 5는 본 발명에서 제안하는 Flexible TDD 프레임 구조를 기반으로 고속 저지연 성능이 달성되는 경우를 보여주는 예시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 방법에서 유동적인 (서브)프레임 구조를 이용하여 데이터를 전송하는 흐름을 보여주는 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
본 발명은, 5G 즉 고속 저지연(URLLC: Ultra Reliable & Low Latency Communication) 통신을 지원하기 위한 이동통신망 환경에 적합한 새로운 Flexible TDD 프레임 구조를 제안하고자 한다.
이에, 본 발명에 대한 구체적인 설명에 앞서, 도 1을 참조하여 기존의 Dynamic TDD에서 제공하는 프레임 구조를 설명하겠다.
TDD는 동일한 주파수 무선자원을 시간에 따라 UL 또는 DL로 가변 할당하여 사용하는 기술이며, Dynamic TDD는 업링크/다운링크 비율을 조절함으로써 UL/DL 트래픽에 적응적으로 대응하는 것이 가능한 기술이다.
헌데, 기존의 Dynamic TDD에서 제공하는 데이터 송수신을 위한 프레임 구조는, 프레임을 구성하는 각 서브프레임 별로, 다운링크의 경우 다운링크 데이터채널 및 제어채널이 고정 할당되고 업링크의 경우 업링크 데이터채널 및 제어채널이 고정 할당되는 구조이다.
즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 Dynamic TDD에 따른 서브프레임은, 다운링크의 경우 다운링크 데이터채널(xPDSCH: Physical Downlink Shared Channel) 및 제어채널(xPDCCH: Physical Downlink Control Channel)이 고정 할당되는 구조를 갖는다. 또한, 기존의 Dynamic TDD에 따른 서브프레임은, 업링크의 경우 업링크 데이터채널(xPUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널(xPUCCH: Physical Uplink Control Channel)이 고정 할당되는 구조를 갖는다.
따라서, 기존의 Dynamic TDD에서는, 전술과 같이 다운링크 데이터채널(xPDSCH) 및 제어채널(xPDCCH)로 구성된 다운링크 서브프레임, 업링크 데이터채널(xPUSCH) 및 제어채널(xPUCCH)로 구성된 업링크 서브프레임의 비율을 조정하는 방식으로, UL/DL 트래픽에 적응적으로 대응하고 있다.
이에, 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 Dynamic TDD에 따라 다량의 다운링크 데이터를 전송하는 경우, 다운링크 서브프레임의 비율을 높여, 다운링크 서브프레임들#1,#2,#3...을 전송하게 된다.
이때, 단말은 업링크 제어채널(xPUCCH)이 존재하는 업링크 서브프레임이 전송되는 시점(ta)이 될 때까지 다운링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 전송할 수 없기 때문에, 다운링크 데이터의 실제 전송은 다운링크 서브프레임#1이 전송되기 시작한 시점부터 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 전송하는 시점(ta)까지의 시간이 된 후에 이루어진다고 볼 수 있다.
이와 마찬가지로, 도 1에 도시된 바와 같이, 기존의 Dynamic TDD에 따라 다량의 업링크 데이터를 전송하는 경우, 업링크 서브프레임의 비율을 높여, 업링크 서브프레임들#1,#2,#3...을 전송하게 된다.
이때, 기지국은 다운링크 제어채널(xPDCCH)이 존재하는 다운링크 서브프레임이 전송되는 시점(tb)이 될 때까지 업링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 전송할 수 없기 때문에, 업링크 데이터의 실제 전송은 업링크 서브프레임들#1이 전송되기 시작한 시점부터 업링크 데이터에 대한 응답신호를 전송하는 시점(tb)까지의 시간이 된 후에 이루어진다고 볼 수 있다.
전술한 바와 같이, 기존의 Dynamic TDD의 경우 서브프레임의 구조적 한계로 인해, 4세대 이동통신망(LTE) 환경에는 적용하기에 적합했을지 몰라도, 5G 환경에 그대로 적용할 경우 고속 저지연(URLLC)을 기대만큼 지원하기 어려운 한계점을 갖는다.
이에, 본 발명에서는, 5G 즉 고속 저지연(URLLC) 통신을 지원하기 위한 이동통신망 환경에 적합한 새로운 Flexible TDD 프레임 구조를 제안하고자 한다.
따라서, 본 발명의 새로운 Flexible TDD 프레임 구조를 실현(이용)하는 장치 즉 데이터 전송 장치는, 이동통신망 기반의 통신 서비스를 이용하는 장치일 것이며, 가장 대표적으로는 도 2에 도시된 바와 같은 기지국(100) 및 단말(10)일 것이다.
이때, 기지국(100) 및 단말(10)은, 단일 안테나빔으로 통신 서비스를 제공/이용할 수도 있고(SISO, Single Input Single Output), 이 경우 후술할 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조를 통한 데이터 전송 역시 단일 안테나빔을 통해 상호 전송할 것이다.
물론, 기지국(100) 및 단말(10)은, 다수 안테나빔으로 통신 서비스를 제공/이용할 수도 있고(MIMO), 이 경우 후술할 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조를 통한 데이터 전송 역시 다수 안테나빔을 통해 상호 전송할 것이다.
다만, 향후 등장하게 될 고속 저지연의 이동통신망 즉 5G 환경에서는, 대용량 데이터/고속 전송을 위해 발전하고 있는 추세에 맞게 MIMO 기술을 채택할 것이다.
다만, MIMO 기술을 채택하여, 기지국(100) 및 단말(10)이 다수의 안테나빔(예 : 듀얼 안테나빔)으로 통신 서비스를 제공/이용하는 경우, 기지국(100)이 단말(10)로 데이터를 전송하는 다운링크 전송과 단말(10)이 기지국(100)으로 데이터를 전송하는 업링크 전송은 상호 동일한 패턴으로 정의한다.
따라서, 본 발명의 데이터 전송 장치는, 기지국(100)일 수 있고, 단말(10)일 수 있다.
즉, 본 발명의 데이터 전송 장치로서 기지국(100)은, 다운링크 전송 시, 본 발명의 새로운 Flexible TDD 프레임 구조를 실현(이용)하여 다운링크 데이터를 전송한다.
한편, 본 발명의 데이터 전송 장치로서 단말(10)은, 업링크 전송 시, 본 발명의 새로운 Flexible TDD 프레임 구조를 실현(이용)하여 업링크 데이터를 전송한다.
이하에서는, 본 발명의 새로운 Flexible TDD 프레임 구조를 서브프레임 단위로 설명하겠다.
본 발명의 새로운 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 서브프레임은, 다운링크 또는 업링크 데이터가 전송되는 데이터채널과, 금번 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널 및 직전 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널로 구성된다.
이때, 도 4에 도시된 서브프레임 구조는, 고속 저지연(URLLC) 성능을 향상시키는 구조로서, 이하에서는 저지연 전송 구조라고 명칭하겠다.
이러한 저지연 전송 구조의 서브프레임에서, 업링크제어채널은, 서브프레임을 구성하는 다수의 심볼 중에서, 데이터채널이 할당된 심볼구간 이후의 심볼에 할당되는 것이 바람직하다.
예를 들면, 서브프레임은, 다수의 심볼, 예컨대 14개의 ODFM 심볼로 이루어지고, 다운링크 데이터가 전송되는 데이터채널은 14개의 ODFM 심볼 중 2번째 심볼(심볼1)부터 12번째 심볼(심볼11)까지 할당되며, 업링크 데이터가 전송되는 데이터채널은 14개의 ODFM 심볼 중 3번째 심볼(심볼2)부터 13번째 심볼(심볼12)까지 할당된다고 가정한다.
이 경우, 저지연 전송 구조의 서브프레임에서, 업링크제어채널은, 서브프레임을 구성하는 14개의 ODFM 심볼 중 데이터채널이 할당된 심볼구간(심볼1~심볼11 및 또는 심볼2~심볼12) 이후의 심볼에 할당되는 것이 바람직하다.
또한, 저지연 전송 구조의 서브프레임에서, 다운링크제어채널은, 서브프레임을 구성하는 14개의 ODFM 심볼 중에서, 데이터채널이 할당된 심볼구간(심볼1~심볼11 및 또는 심볼2~심볼12) 이전의 심볼에 할당되는 것이 바람직하다.
이때, 도 4에는 도시되지 않았지만, 데이터채널이 할당된 심볼구간이, 다운링크의 경우 심볼1~심볼11, 업링크의 경우 심볼2~심볼12인 이유는, 다운링크/업링크 변경을 위한 GP(Guard Period)를 할당하기 위함이다.
따라서, 저지연 전송 구조의 서브프레임에서, 업링크제어채널은 서브프레임을 구성하는 14개의 ODFM 심볼 중에서 마지막 심볼13에 할당되고, 다운링크제어채널은 서브프레임을 구성하는 14개의 ODFM 심볼 중에서 첫 번째 심볼0에 할당되는 것이 바람직하다.
이에, 보다 구체적으로 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 새로운 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 저지연 서브프레임은, 다운링크/업링크 모두에서, 서브프레임을 구성하는 14개의 ODFM 심볼 중에서 마지막 심볼13에 할당되는 xPUCCH에 업링크제어채널이 포함되며, 첫 번째 심볼0에 할당되는 xPDCCH에 다운링크채널이 포함될 수 있다.
그리고, 저지연 서브프레임은, xPDCCH와 xPUCCH 사이에, 다운링크 또는 업링크 전송되는 데이터채널(xPDSCH 또는 xPUSCH) 및 미도시된 GP를 포함한다.
이에, 본 발명의 데이터 전송 장치로서 기지국(100)은, 다운링크 전송 시, 도 4에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 저지연 다운링크 서브프레임을 구성하고, 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3...를 이용하여 단말(10)로 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 기지국(100)은, 별도의 SIB(System Information Block) 또는 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3... 각각의 xPDCCH를 통해, 서브프레임 구조 또는 전송모드에 대한 정보(저지연 전송 구조 또는 저지연 전송모드)를 단말(10)에 전달할 것이다.
이에, 전달받은 정보(저지연 전송 구조 또는 저지연 전송모드)를 인지한 단말(10)은, 본 발명의 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3... 각각에 업링크제어채널(xPUCCH)이 존재하는 구조에 기인하여, 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3... 의 xPDSCH를 통해 전송된 각 다운링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 동일 서브프레임의 xPUCCH를 통해 전송하는 방식으로 서브프레임 단위의 응답신호를 전송할 수 있기 때문에(td1, td2, td3...), 다운링크 데이터의 실제 전송은 각 서브프레임의 전송시간 단위로 이루어진다고 볼 수 있다.
또한, 본 발명의 데이터 전송 장치로서 단말(10)은, 업링크 전송 시, 앞서 기지국(10)으로부터 전달받은 정보(저지연 전송 구조 또는 저지연 전송모드)를 토대로 동일한 패턴으로 도 4에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 저지연 업링크 서브프레임을 구성하고, 이를 이용하여 기지국(100)으로 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 본 발명의 저지연 업링크 서브프레임#1,#2,#3... 각각에 다운링크제어채널(xPDCCH)이 존재하는 구조에 기인하여, 기지국(100)은 저지연 업링크 서브프레임#1,#2,#3... 의 xPUSCH를 통해 전송된 각 업링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 다음 서브프레임의 xPDCCH를 통해 전송하는 방식으로 서브프레임 단위의 응답신호를 전송할 수 있기 때문에(tu1, tu2...), 업링크 데이터의 실제 전송은 각 서브프레임의 전송시간 단위로 이루어진다고 볼 수 있다.
이처럼, 본 발명에서 제안하는 Flexible TDD 프레임 구조는, 다운링크/업링크 데이터 전송 시, 단일 서브프레임에 다운링크/업링크 제어채널(PDCCH, PUCCH)를 구성하기 때문에, 프레임을 구성하는 각 서브프레임 단위(서브프레임의 전송시간 단위)로 데이터 및 응답신호를 송수신하여 실시간에 가까운 데이터 전송이 이루어지므로, 5G에서 지향하는 고속 저지연(URLLC) 성능을 향상시킬 수 있다.
한편, 전술에서는, 본 발명에서 제안하는 Flexible TDD 프레임 구조를, 서브프레임 단위의 데이터 및 응답신호를 송수신을 통해 실시간에 가까운 데이터 전송을 이루어내는 구조(저지연 전송 구조)로 설명하고 있다.
본 발명에서 제안하는 Flexible TDD 프레임 구조는, 이러한 저지연 전송 구조 외의 다른 구조를 통해서도 5G에서 지향하는 고속 저지연(URLLC) 성능을 만족시키고자 하며, 제안하는 다른 구조는 고속 전송 구조라 명칭하겠다.
본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 고속 전송 구조의 서브프레임은, 다량의 다운링크 또는 업링크 데이터 전송 시, ACK/NACK의 응답신호 전송을 최소화하여 고속 데이터 전송을 이루어내는 것을 기본 구조로 한다.
본 발명의 새로운 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 고속 전송 구조의 서브프레임은, 2 이상의 서브프레임으로 구성된 그룹 단위로, 그룹 내 모든 서브프레임이 다운링크 또는 업링크 데이터 전송을 위한 데이터채널을 포함하며, 그룹 내 마지막 서브프레임 만이 금번 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널을 포함하며, 서브프레임 그룹 내 첫 번째 서브프레임 만이 직전 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널을 포함하도록 구성된다.
도 5에는, 다운링크 고속 전송을 위한 다운링크 고속 전송 구조의 서브프레임(다운링크 고속 서브프레임)과, 업링크 고속 전송을 위한 업링크 고속 전송 구조의 서브프레임(업링크 고속 서브프레임)을 도시하고 있다.
다운링크의 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 2 이상의 서브프레임으로 구성된 그룹(서브프레임 그룹#1) 단위로, 서브프레임 그룹 #1 내 첫 번째 서브프레임#1 만이 직전 그룹(예: 서브프레임 그룹#0)의 데이터채널(xPUSCH)을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널(xPDCCH)를 포함하고 있다.
즉, 서브프레임이 14개의 ODFM 심볼로 이루어진다면, 서브프레임 그룹 #1 내 첫 번째 서브프레임#1 만이 첫 번째 심볼0에 할당되는 xPDCCH에 다운링크제어채널을 포함하는 것이다.
물론, 첫 번째 서브프레임#1의 나머지 심볼들, 즉 두 번째 심볼1~마지막 심볼13에는 데이터채널(xPDSCH)이 할당된다.
그리고, 서브프레임 그룹 #1 내 마지막 서브프레임#N 만이 금번 서브프레임 그룹#1의 데이터채널(xPDSCH)을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널(xPUSCH)을 포함하고 있다.
즉, 서브프레임이 14개의 ODFM 심볼로 이루어진다면, 서브프레임 그룹 #1 내 마지막 서브프레임#N 만이 마지막 심볼13에 할당되는 xPUSCH에 업링크제어채널을 포함하는 것이다.
물론, 마지막 서브프레임#N의 첫 번째 심볼0~심볼11에는 데이터채널(xPDSCH)이 할당되고, 도 5에는 도시되지 않았지만 마지막 서브프레임#N의 심볼12에는 다운링크/업링크 변경을 위한 GP가 할당될 것이다.
그리고, 서브프레임 그룹 #1 내 첫 번째 및 마지막 서브프레임 사이의 서브프레임#2,#3...#N-1은, 14개의 ODFM 심볼 모두에 데이터채널(xPDSCH) 만이 할당된다.
한편, 업링크의 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 2 이상의 서브프레임으로 구성된 그룹(서브프레임 그룹 #2) 단위로, 서브프레임 그룹 #2 내 첫 번째 서브프레임#1 만이 직전 그룹(예: 서브프레임 그룹#1)의 데이터채널(xPUSCH)을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널(xPDCCH)를 포함하고 있다.
즉, 서브프레임이 14개의 ODFM 심볼로 이루어진다면, 서브프레임 그룹 #2 내 첫 번째 서브프레임#1 만이 첫 번째 심볼0에 할당되는 xPDCCH에 다운링크제어채널을 포함하는 것이다.
물론, 도 5에는 도시되지 않았지만 첫 번째 서브프레임#1의 두 번째 심볼1에는 다운링크/업링크 변경을 위한 GP가 할당되고, 나머지 심볼 즉 세 번째 심볼2~마지막 심볼13에는 데이터채널(xPUSCH)이 할당된다.
그리고, 서브프레임 그룹#2 내 마지막 서브프레임#M 만이 업링크제어채널(xPUSCH)을 포함하고 있다.
즉, 서브프레임이 14개의 ODFM 심볼로 이루어진다면, 서브프레임 그룹 #1 내 마지막 서브프레임#M 만이 마지막 심볼13에 할당되는 xPUSCH에 업링크제어채널을 포함하는 것이다.
물론, 마지막 서브프레임#M의 첫 번째 심볼0~심볼12에는 데이터채널(xPUSCH)이 할당될 것이다.
그리고, 서브프레임 그룹 #1 내 첫 번째 및 마지막 서브프레임 사이의 서브프레임#2,#3...#M-1은, 14개의 ODFM 심볼 모두에 데이터채널(xPUSCH) 만이 할당된다.
이에, 본 발명의 데이터 전송 장치로서 기지국(100)은, 다량의 다운링크 전송 시, 도 5에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 다운링크 고속 서브프레임1,#2,#3...#N으로 그룹핑한 서브프레임 그룹을 구성하고, 이를 이용하여 단말(10)로 다량의 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 기지국(100)은, 별도의 SIB 또는 서브프레임 그룹의 xPDCCH를 통해, 서브프레임 구조 또는 전송모드에 대한 정보(다운링크 고속 전송 구조 또는 다운링크 고속 전송모드)를 단말(10)에 전달할 것이다.
그리고, 전달받은 정보(저지연 전송 구조 또는 저지연 전송모드)를 인지한 단말(10)은, 본 발명의 다운링크 고속 서브프레임1,#2,#3...#N으로 그룹핑한 서브프레임 그룹에 업링크제어채널(xPUSCH)이 하나만 존재하는 구조에 기인하여, 서브프레임 그룹의 xPDSCH를 통해 전송된 모든 다운링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 동일 서브프레임 그룹 내 단일 xPUCCH를 통해 전송하는 방식으로 서브프레임 그룹 단위의 응답신호를 전송할 수 있기 때문에(td11...), 다운링크 데이터의 실제 전송은 각 서브프레임 그룹의 전송시간 단위로 이루어진다고 볼 수 있다.
또한, 본 발명의 데이터 전송 장치로서 단말(10)은, 다량의 업링크 전송 시, 도 5에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 업링크 고속 서브프레임#1,#2,#3...#M으로 그룹핑한 서브프레임 그룹을 구성하고, 이를 이용하여 기지국(100)으로 다량의 데이터를 전송할 수 있다.
이를 위해, 기지국(100)이 별도의 SIB 또는 서브프레임 그룹의 xPDCCH를 통해 서브프레임 구조 또는 전송모드에 대한 정보(업링크 고속 전송 구조 또는 업링크 고속 전송모드)를 단말(10)로 전달하여 인지하도록 하는 과정이 선행될 것이다.
이때, 본 발명의 업링크 고속 서브프레임1,#2,#3...#M으로 그룹핑한 서브프레임 그룹에 다운링크제어채널(xPDCCH)가 하나만 존재하는 구조에 기인하여, 기지국(100)은 서브프레임 그룹의 xPUSCH를 통해 전송된 모든 업링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 다음 서브프레임 그룹 내 단일 xPDCCH를 통해 전송하는 방식으로 서브프레임 그룹 단위의 응답신호를 전송할 수 있기 때문에(tU11...), 업링크 데이터의 실제 전송은 각 서브프레임 그룹의 전송시간 단위로 이루어진다고 볼 수 있다.
이처럼, 본 발명에서 제안하는 Flexible TDD 프레임 구조는, 다량의 다운링크/업링크 데이터 전송 시, 서브프레임 그룹 단위로 다운링크/업링크 제어채널(PDCCH, PUCCH)을 구성하여 각 서브프레임 그룹 단위(서브프레임 그룹의 전송시간 단위)로 데이터 및 응답신호를 송수신하기 때문에, 앞서 설명한 저지연 전송 구조에 비해서는 실시간성이 다소 떨어질 수 있지만 ACK/NACK의 응답신호 전송을 최소화함으로써 대용량 데이터의 고속 전송이 이루어지므로, 5G에서 지향하는 고속 저지연(URLLC) 성능을 향상시킬 수 있다.
이상에서는, 본 발명에서 제안하는 Flexible TDD 프레임 구조, 즉 저지연 전송 구조, 다운링크 및 업링크 고속 전송 구조를 설명하였다.
이하에서는, 도 3을 참조하여, 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조를 이용하여 데이터를 전송하는 데이터 전송 장치에 대하여 구체적으로 설명하겠다.
앞서 언급한 바 있듯이, 본 발명의 데이터 전송 장치는, 기지국(100)일 수 있고, 단말(10)일 수 있다. 다만 설명의 편의를 위해 기지국(100) 참조번호를 언급하여 설명하겠다.
도 3 도시된 바와 같이, 본 발명의 데이터 전송 장치(100)는, 다수의 전송모드 중, 전송 대상인 데이터 트래픽의 타입에 맵핑되어 있는 전송모드를 확인하는 전송모드확인부(110)와, 상기 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 상기 데이터 트래픽을 전송하는 데이터전송부(120)을 포함한다.
여기서, 다수의 전송모드란, 저지연 전송모드, 다운링크 고속 전송모드, 업링크 고속 전송모드를 의미한다.
전송모드확인부(110)는, 다수의 전송모드 즉 저지연 전송모드/다운링크 고속 전송모드/업링크 고속 전송모드 중에서, 전송 대상인 데이터 트래픽의 타입에 맵핑되어 있는 전송모드를 확인한다.
보다 구체적으로 설명하면, 전송모드확인부(110)는, 단말(10)로 전송하기 위한 데이터 트래픽의 타입을 식별하여, 데이터 트래픽의 타입이 사전에 타입별로 맵핑해 둔 전송모드 중 어떤 전송모드에 해당하는지를 확인하는 것이다.
이때, 데이터 트래픽의 타입을 식별하는 방식은, 기존의 QoS 제어를 위한 데이터 트래픽 식별 방식 등 기존의 다양한 식별 방식을 사용하는 것이 가능하며, 이외에도 별도의 새로운 데이터 트래픽 식별 방식을 고안/사용하는 것도 가능할 것이다.
그리고, 데이터 트래픽의 타입 별로 전송모드를 맵핑하는 것은, 사전에 설계/변경 가능한 것이다.
다만, 본 발명에서는, 데이터 트래픽의 타입을 실시간성이 요구되는 타입1, 다운링크 고속 전송이 요구되는 타입2, 업링크 고속 전송이 요구되는 타입3으로 구분하고, 타입1- 저지연 전송모드, 타입2- 다운링크 고속 전송모드, 타입3- 업링크 고속 전송모드를 맵핑해 두는 것으로 가정하겠다.
이에, 전송모드확인부(110)는, 단말(10)로 전송하기 위한 데이터 트래픽의 타입이 타입1,2,3 중 어떤 타입인지 식별하고, 데이터 트래픽의 타입이 맵핑되어 있는 전송모드를 확인하는 것이다.
데이터전송부(120)는, 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 데이터 트래픽을 전송한다.
예를 들어, 데이터전송부(120)는, 앞서 데이터 트래픽의 타입이 맵핑된 전송모드가 저지연 전송모드인 경우라면, 다운링크 또는 업링크 데이터가 전송되는 데이터채널(xPDSCH 또는 xPUSCH), 금번 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널(xPUCCH), 직전 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널(xPDCCH)을 포함하는 저지연 전송 구조의 서브프레임을 이용하여, 서브프레임 단위로 데이터 및 응답신호를 송수신한다.
즉, 데이터전송부(120)는, 확인한 저지연 전송모드에 따라, 도 4에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 저지연 다운링크 서브프레임을 구성하고, 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3...를 이용하여 단말(10)로 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 데이터전송부(120)는, 별도의 SIB(System Information Block) 또는 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3... 각각의 xPDCCH를 통해, 서브프레임 구조 또는 전송모드에 대한 정보(저지연 전송 구조 또는 저지연 전송모드)를 단말(10)에 전달할 것이다.
이에, 전달받은 정보(저지연 전송 구조 또는 저지연 전송모드)를 인지한 단말(10)은, 본 발명의 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3... 각각에 업링크제어채널(xPUCCH)이 존재하는 구조에 기인하여, 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3... 의 xPDSCH를 통해 전송된 각 다운링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 동일 서브프레임의 xPUCCH를 통해 전송하는 방식으로 서브프레임 단위의 응답신호를 전송할 수 있기 때문에(td1, td2, td3...), 다운링크 데이터의 실제 전송은 각 서브프레임의 전송시간 단위로 이루어진다고 볼 수 있다.
한편, 본 발명의 데이터 전송 장치가 단말(10)이라면, 단말(10) 내 전송모드확인부(미도시)는, 앞서 기지국(10)으로부터 전달받은 정보(저지연 전송 구조 또는 저지연 전송모드)를 토대로 저지연 전송모드를 확인한다.
그리고, 단말(10) 내 데이터전송부(미도시)는, 확인한 저지연 전송모드에 따라, 도 4에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 저지연 업링크 서브프레임#1,#2,#3...을 구성하고, 이를 이용하여 기지국(100)으로 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 본 발명의 저지연 업링크 서브프레임#1,#2,#3... 각각에 다운링크제어채널(xPDCCH)이 존재하는 구조에 기인하여, 기지국(100)은 저지연 업링크 서브프레임#1,#2,#3... 의 xPUSCH를 통해 전송된 각 업링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 다음 서브프레임의 xPDCCH를 통해 전송하는 방식으로 서브프레임 단위의 응답신호를 전송할 수 있기 때문에(tu1, tu2...), 업링크 데이터의 실제 전송은 각 서브프레임의 전송시간 단위로 이루어진다고 볼 수 있다.
한편, 데이터전송부(120)는, 앞서 데이터 트래픽의 타입이 맵핑된 전송모드가 다운링크 또는 업링크 고속 전송모드인 경우라면, 2 이상의 서브프레임으로 구성된 그룹 단위로, 그룹 내 모든 서브프레임이 다운링크 또는 업링크 데이터 전송을 위한 데이터채널(xPDSCH 또는 xPUSCH)을 포함하며, 그룹 내 마지막 서브프레임 만이 금번 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널(xPUCCH)을 포함하며, 서브프레임 그룹 내 첫 번째 서브프레임 만이 직전 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널(xPDCCH)을 포함하는 고속 전송 구조의 서브프레임을 이용하여, 서브프레임 그룹 단위로 데이터 및 응답신호를 송수신한다.
즉, 데이터전송부(120)는, 다운링크 고속 전송모드가 확인되면, 다운링크 고속 전송모드에 따라, 도 5에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 다운링크 고속 서브프레임1,#2,#3...#N으로 그룹핑한 서브프레임 그룹을 구성하고, 이를 이용하여 단말(10)로 다량의 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 데이터전송부(120)는, 별도의 SIB 또는 서브프레임 그룹의 xPDCCH를 통해, 서브프레임 구조 또는 전송모드에 대한 정보(다운링크 고속 전송 구조 또는 다운링크 고속 전송모드)를 단말(10)에 전달할 것이다.
이에, 전달받은 정보(다운링크 고속 전송 구조 또는 다운링크 고속 전송모드)를 인지한 단말(10)은, 본 발명의 다운링크 고속 서브프레임1,#2,#3...#N으로 그룹핑한 서브프레임 그룹에 업링크제어채널(xPUSCH)이 하나만 존재하는 구조에 기인하여, 서브프레임 그룹의 xPDSCH를 통해 전송된 모든 다운링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 동일 서브프레임 그룹 내 단일 xPUCCH를 통해 전송하는 방식으로 서브프레임 그룹 단위의 응답신호를 전송할 수 있기 때문에(td11...), 다운링크 데이터의 실제 전송은 각 서브프레임 그룹의 전송시간 단위로 이루어진다고 볼 수 있다.
한편, 데이터전송부(120)는, 업링크 고속 전송모드가 확인되면, 별도의 SIB 또는 서브프레임 그룹의 xPDCCH를 통해, 서브프레임 구조 또는 전송모드에 대한 정보(업링크 고속 전송 구조 또는 업링크 고속 전송모드)를 단말(10)에 전달할 것이다.
이에, 본 발명의 데이터 전송 장치로서의 단말(10) 내 전송모드확인부(미도시)는, 기지국(10)으로부터 전달받은 정보(업링크 고속 전송 구조 또는 업링크 고속 전송모드)를 토대로 업링크 고속 전송모드를 확인한다.
그리고, 단말(10) 내 데이터전송부(미도시)는, 확인한 업링크 고속 전송모드에 따라, 도 5에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 업링크 고속 서브프레임#1,#2,#3...#M으로 그룹핑한 서브프레임 그룹을 구성하고, 이를 이용하여 기지국(100)으로 다량의 데이터를 전송할 수 있다.
이때, 본 발명의 업링크 고속 서브프레임1,#2,#3...#M으로 그룹핑한 서브프레임 그룹에 다운링크제어채널(xPDCCH)가 하나만 존재하는 구조에 기인하여, 기지국(100)은 서브프레임 그룹의 xPUSCH를 통해 전송된 모든 업링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 다음 서브프레임 그룹 내 단일 xPDCCH를 통해 전송하는 방식으로 서브프레임 그룹 단위의 응답신호를 전송할 수 있기 때문에(tU11...), 업링크 데이터의 실제 전송은 각 서브프레임 그룹의 전송시간 단위로 이루어진다고 볼 수 있다.
한편, 기지국(100) 입장에서는, 다수의 단말과 데이터를 송수신하게 되며, 데이터 송수신을 위한 전체 무선자원이 한정적이기 때문에, 앞서 설명한 전송모드(저지연/다운링크 고속/업링크 고속 전송모드)를 균형있게 이용할 필요가 있다.
이를 위해, 본 발명의 데이터 전송 장치(100)은, 전송모드 별 이용비율 및 전송모드 별 이용순서 중 적어도 하나를, 주기적으로 업데이트하여 관리하는 것이 바람직하다.
여기서, 전송모드 별 이용비율 즉, 저지연/다운링크 고속/업링크 고속 전송모드 각각의 이용비율은, 예컨대 A,B,C(A+B+C=100)로 정해질 수 있다.
전송모드 별로 설정되는 이용순서는, 해당 전송모드에 맵핑된 데이터 트래픽이 있더라도, 무조건 해당 전송모드를 이용하는 대신 이용에 제한을 두기 위한 조건이다.
예를 들어, 저지연 전송모드를 언급하여 설명하자면, 저지연 전송모드에 맵핑된 데이터 트래픽이 확인되면, 앞서서 저지연 전송모드에 맵핑된 데이터 트래픽 확인 시 저지연 전송모드를 이용했다면 금번은 이용하지 않고 앞서서 저지연 전송모드에 맵핑된 데이터 트래픽 확인 시 저지연 전송모드를 이용하지 않았다면 금번은 이용하는 이용순서1, 또는 저지연 전송모드의 이용비율(A=40)이 특정치(예: 과반) 미만으로 이용된 상황일 때는 무조건 저지연 전송모드를 이용하고 특정치(예: 과반) 이상 이용된 상황일 때는 이용순서1에 따르는 이용순서2 등으로 다양하게 설정될 수 있다.
물론, 다운링크 고속 전송모드 및 업링크 고속 전송모드 역시, 전술과 같이 다양하게 이용순서가 설정될 수 있다.
이때, 데이터 전송 장치(100)은, 시간대 별로 다수의 단말에 제공한 데이터 트래픽의 타입(전송모드 종류), 시간대 별 전체 트래픽량 등을 누적하여 보유하는 빅데이터에 근거하여, 한정된 무선자원에서 최대한 많은 단말에 고속 저지연 서비스를 제공할 수 있도록 전송모드 별 이용비율 및 전송모드 별 이용순서를 업데이트하는 것이 바람직하다.
그리고, 업데이트하는 주기는, 다수의 서브프레임으로 구성된 단일 프레임의 전송시간과 관련하여 기 설정된 주기인 것이 바람직하다.
예를 들어, 단일 프레임은 전송시간이 0.2 ms인 서브프레임 50개로 구성된다고 가정하면, 단일 프레임의 전송시간은 10 ms일 것이다.
이 경우, 업데이트하는 주기는, L*10ms로 기 설정될 수 있다(L은 가변 설정).
데이터전송부(120)은, 데이터 트래픽 발생 시, 기 설정되어 있는 전송모드 별 이용비율과 전송모드 별 이용순서 중 적어도 하나에 따라서, 금번 발생한 데이터 트래픽의 타입에 맵핑되어 있는 전송모드의 이용 여부를 판단한다.
예를 들어, 데이터전송부(120)은, 저지연 전송모드에 맵핑된 새로운 데이터 트래픽이 발생되면, 무조건 저지연 전송모드를 이용하는 대신, 주기적으로 업데이트되는 전송모드 별 이용비율과 전송모드 별 이용순서에 따라서 저지연 전송모드의 이용 여부를 판단함으로써, 전송모드(저지연/다운링크 고속/업링크 고속 전송모드)를 균형있게 이용하는 것이다.
물론, 다운링크 고속 전송모드 및 업링크 고속 전송모드에 맵핑된 데이터 트래픽 발생 경우 역시, 마찬가지일 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 데이터 전송 장치는, 향후 등장하게 될 5G 환경, 즉 고속 저지연의 통신을 지원하기 위한 이동통신망 환경에 적합한 새로운 Flexible TDD 프레임 구조(저지연/다운링크 고속/업링크 고속)를 실현함으로써, 5G 환경에서 고속 저지연 성능을 지원하는 효과를 도출한다.
아울러, 본 발명의 데이터 전송 장치는, 한정적인 무선자원을 고려하여, Flexible TDD 프레임 구조(저지연/다운링크 고속/업링크 고속)의 전송모드(서브프레임 구조)들을 유동적으로 운영함으로써, 고속 저지연 성능을 최대화시키는 효과를 도출한다.
이하에서는, 도 6을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 데이터 전송 방법에 대해 구체적으로 설명하겠다.
설명의 편의를 위해, 데이터 전송 장치로서 앞선 설명과 일치되도록 기지국(100)을 언급하여 설명하겠다.
본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, 기지국 전원 온(ON) 상태에서, 기 설정된 주기(예: L*10 ms) 마다 전송모드 별 이용비율 및 전송모드 별 이용순서를 업데이트(설정)하는 동작을 수행한다(S100).
이때, 본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, 시간대 별로 다수의 단말에 제공한 데이터 트래픽의 타입(전송모드 종류), 시간대 별 전체 트래픽량 등을 누적하여 보유하는 빅데이터에 근거하여, 한정된 무선자원에서 최대한 많은 단말에 고속 저지연 서비스를 제공할 수 있도록 전송모드 별 이용비율 및 전송모드 별 이용순서를 업데이트하는 것이 바람직하다.
아울러, 본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, 단말 예컨대 단말(10)로 전송하기 위한 데이터 트래픽이 발생되면(S110), 다수의 전송모드 즉 저지연 전송모드/다운링크 고속 전송모드/업링크 고속 전송모드 중에서, 데이터 트래픽의 타입에 맵핑되어 있는 전송모드를 확인한다(S120).
이하에서는, 데이터 트래픽의 타입을 실시간성이 요구되는 타입1, 다운링크 고속 전송이 요구되는 타입2, 업링크 고속 전송이 요구되는 타입3으로 구분하고, 타입1- 저지연 전송모드, 타입2- 다운링크 고속 전송모드, 타입3- 업링크 고속 전송모드를 맵핑해 두는 것으로 가정하겠다.
이에, 본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, 단말(10)로 전송하기 위한 데이터 트래픽의 타입이 타입1,2,3 중 어떤 타입인지 식별하고, 데이터 트래픽의 타입이 맵핑되어 있는 전송모드를 확인하는 것이다.
본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, S120단계에서 확인한 전송모드를 무조건 이용하는 대신, S100단계를 통해 주기적으로 업데이트되는 전송모드 별 이용비율과 전송모드 별 이용순서에 따라서 금번 확인한 전송모드의 이용 여부를 판단한다(S130).
이에 본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, S130단계의 판단 결과 금번 확인한 전송모드를 이용하는 것으로 판단하면(S130 Yes), 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 데이터 트래픽을 전송한다(S140).
예를 들어, 본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, S120단계에서 확인 및 S130단계에서 이용이 판단된 전송모드가 저지연 전송모드인 경우라면, 저지연 전송모드에 따라 도 4에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 저지연 다운링크 서브프레임을 구성하고, 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3...를 이용하여 단말(10)로 데이터를 전송할 수 있다(S140).
이때, 본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, 별도의 SIB 또는 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3... 각각의 xPDCCH를 통해, 서브프레임 구조 또는 전송모드에 대한 정보(저지연 전송 구조 또는 저지연 전송모드)를 단말(10)에 전달하여 알릴 수 있다.
이에, 전달받은 정보(저지연 전송 구조 또는 저지연 전송모드)를 인지한 단말(10)은, 본 발명의 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3... 각각에 업링크제어채널(xPUCCH)이 존재하는 구조에 기인하여, 저지연 다운링크 서브프레임#1,#2,#3... 의 xPDSCH를 통해 전송된 각 다운링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 동일 서브프레임의 xPUCCH를 통해 전송하는 방식으로 서브프레임 단위의 응답신호를 전송할 수 있기 때문에(td1, td2, td3...), 다운링크 데이터의 실제 전송은 각 서브프레임의 전송시간 단위로 이루어진다고 볼 수 있다.
그리고, 본 발명의 데이터 전송 장치가 단말(10)이라면, 단말(10)은 앞서 기지국(10)으로부터 전달받은 정보(저지연 전송 구조 또는 저지연 전송모드)를 토대로 저지연 전송모드를 확인할 수 있기 때문에, 확인한 저지연 전송모드에 따라, 도 4에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 저지연 업링크 서브프레임#1,#2,#3...을 구성하고, 이를 이용하여 기지국(100)으로 데이터를 전송할 수 있다(S150).
한편, 본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, S120단계에서 확인 및 S130단계에서 이용이 판단된 전송모드가 다운링크 고속 전송모드인 경우라면, 다운링크 고속 전송모드에 따라, 도 5에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 다운링크 고속 서브프레임1,#2,#3...#N으로 그룹핑한 서브프레임 그룹을 구성하고, 이를 이용하여 단말(10)로 다량의 데이터를 전송할 수 있다(S140).
이때, 본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, 별도의 SIB 또는 서브프레임 그룹의 xPDCCH를 통해, 서브프레임 구조 또는 전송모드에 대한 정보(다운링크 고속 전송 구조 또는 다운링크 고속 전송모드)를 단말(10)에 전달하여 알릴 수 있다.
이에, 전달받은 정보(다운링크 고속 전송 구조 또는 다운링크 고속 전송모드)를 인지한 단말(10)은, 본 발명의 다운링크 고속 서브프레임1,#2,#3...#N으로 그룹핑한 서브프레임 그룹에 업링크제어채널(xPUSCH)이 하나만 존재하는 구조에 기인하여, 서브프레임 그룹의 xPDSCH를 통해 전송된 모든 다운링크 데이터에 대한 ACK/NACK의 응답신호를 동일 서브프레임 그룹 내 단일 xPUCCH를 통해 전송하는 방식으로 서브프레임 그룹 단위의 응답신호를 전송할 수 있기 때문에(td11...), 다운링크 데이터의 실제 전송은 각 서브프레임 그룹의 전송시간 단위로 이루어진다고 볼 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, S120단계에서 확인 및 S130단계에서 이용이 판단된 전송모드가 다운링크 고속 전송모드인 경우라면, 별도의 SIB 또는 서브프레임 그룹의 xPDCCH를 통해, 서브프레임 구조 또는 전송모드에 대한 정보(업링크 고속 전송 구조 또는 업링크 고속 전송모드)를 단말(10)에 전달하여 알릴 수 있다(S140).
이에 본 발명에 따른 단말(10)의 데이터 전송 방법은, 기지국(10)으로부터 전달받은 정보(업링크 고속 전송 구조 또는 업링크 고속 전송모드)를 토대로 업링크 고속 전송모드를 확인하여, 업링크 고속 전송모드에 따라, 도 5에 도시된 본 발명의 Flexible TDD 프레임 구조에 따른 업링크 고속 서브프레임#1,#2,#3...#M으로 그룹핑한 서브프레임 그룹을 구성하고, 이를 이용하여 기지국(100)으로 다량의 데이터를 전송할 수 있다(S150).
한편 본 발명에 따른 기지국(100)의 데이터 전송 방법은, S130단계의 판단 결과 금번 확인한 전송모드를 이용하지 않는 것으로 판단하면(S130 No), 기본(Default)로 정해진 구조의 서브프레임을 이용하여 데이터를 단말(10)과 송수신하는 것이 바람직하다(S160).
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 데이터 전송 방법은, 향후 등장하게 될 5G 환경, 즉 고속 저지연의 통신을 지원하기 위한 이동통신망 환경에 적합한 새로운 Flexible TDD 프레임 구조(저지연/다운링크 고속/업링크 고속)를 실현함으로써, 5G 환경에서 고속 저지연 성능을 지원하는 효과를 도출한다.
아울러, 본 발명의 데이터 전송 방법은, 한정적인 무선자원을 고려하여, Flexible TDD 프레임 구조(저지연/다운링크 고속/업링크 고속)의 전송모드(서브프레임 구조)들을 유동적으로 운영함으로써, 고속 저지연 성능을 최대화시키는 효과를 도출한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 데이터 전송 장치 및 데이터 전송 방법에 따르면, 고속 저지연 서비스의 5G 환경에 적합한 새로운 Flexible TDD 프레임 구조를 제안한다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
10 : 단말(데이터 전송 장치)
100 : 기지국(데이터 전송 장치)
110 : 전송모드확인부 120 : 데이터전송부

Claims (14)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 데이터를 송수신하는 무선통신 시스템에서의 데이터 전송장치에 있어서,
    전송 대상인 데이터 트래픽의 전송모드를 확인하는 전송모드확인부; 및
    상기 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 상기 데이터 트래픽을 전송하는 데이터전송부를 포함하며,
    상기 데이터전송부는,
    상기 전송모드가 저지연 전송모드인 경우,
    다운링크 또는 업링크 데이터가 전송되는 데이터채널, 금번 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널, 직전 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널을 포함하는 저지연 전송 구조의 서브프레임을 이용하여, 서브프레임 단위로 데이터 및 응답신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송장치.
  6. 데이터를 송수신하는 무선통신 시스템에서의 데이터 전송장치에 있어서,
    전송 대상인 데이터 트래픽의 전송모드를 확인하는 전송모드확인부; 및
    상기 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 상기 데이터 트래픽을 전송하는 데이터전송부를 포함하며,
    상기 데이터전송부는,
    상기 전송모드가 다운링크 또는 업링크 고속 전송모드인 경우,
    2 이상의 서브프레임으로 구성된 그룹 단위로, 그룹 내 모든 서브프레임이 다운링크 또는 업링크 데이터 전송을 위한 데이터채널을 포함하며, 그룹 내 마지막 서브프레임 만이 금번 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널을 포함하며, 서브프레임 그룹 내 첫 번째 서브프레임 만이 직전 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널을 포함하는 고속 전송 구조의 서브프레임을 이용하여, 서브프레임 그룹 단위로 데이터 및 응답신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    그룹 내 첫 번째 서브프레임과 마지막 서브프레임 사이의 서브프레임은,
    다운링크 또는 업링크 데이터 전송을 위한 데이터채널 만을 포함하는 구조인 것을 특징으로 하는 데이터 전송장치.
  8. 데이터를 송수신하는 무선통신 시스템에서의 데이터 전송장치에 있어서,
    전송 대상인 데이터 트래픽의 전송모드를 확인하는 전송모드확인부; 및
    상기 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 상기 데이터 트래픽을 전송하는 데이터전송부를 포함하며,
    상기 데이터전송부는,
    데이터 트래픽 발생 시, 기 설정되어 있는 전송모드 별 이용비율과 전송모드 별 이용순서 중 적어도 하나에 따라서, 상기 데이터 트래픽의 타입에 맵핑되어 있는 전송모드의 이용 여부를 판단하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 전송모드 별 이용비율 및 전송모드 별 이용순서 중 적어도 하나는,
    다수의 서브프레임으로 구성된 단일 프레임의 전송시간과 관련하여 기 설정된 주기마다 업데이트되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송장치.
  10. 삭제
  11. 데이터를 송수신하는 무선통신 시스템에서 기지국 또는 단말에 의해 수행되는 데이터 전송 방법에 있어서,
    전송 대상인 데이터 트래픽의 전송모드를 확인하는 전송모드확인단계; 및
    상기 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 상기 데이터 트래픽을 전송하는 데이터전송단계를 포함하며,
    상기 데이터전송단계는,
    상기 전송모드가 저지연 전송모드인 경우,
    다운링크 또는 업링크 데이터가 전송되는 데이터채널, 금번 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널, 직전 서브프레임의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널을 포함하는 저지연 전송 구조의 서브프레임을 이용하여, 서브프레임 단위로 데이터 및 응답신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  12. 데이터를 송수신하는 무선통신 시스템에서 기지국 또는 단말에 의해 수행되는 데이터 전송 방법에 있어서,
    전송 대상인 데이터 트래픽의 전송모드를 확인하는 전송모드확인단계; 및
    상기 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 상기 데이터 트래픽을 전송하는 데이터전송단계를 포함하며,
    상기 데이터전송단계는,
    상기 전송모드가 다운링크 또는 업링크 고속 전송모드인 경우,
    2 이상의 서브프레임으로 구성된 그룹 단위로, 그룹 내 모든 서브프레임이 다운링크 또는 업링크 데이터 전송을 위한 데이터채널을 포함하며, 그룹 내 마지막 서브프레임 만이 금번 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 다운링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 업링크제어채널을 포함하며, 서브프레임 그룹 내 첫 번째 서브프레임 만이 직전 그룹의 데이터채널을 통해 전송된 업링크 데이터에 대한 응답신호를 위한 다운링크제어채널을 포함하는 고속 전송 구조의 서브프레임을 이용하여, 서브프레임 그룹 단위로 데이터 및 응답신호를 송수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    그룹 내 첫 번째 서브프레임과 마지막 서브프레임 사이의 서브프레임은,
    다운링크 또는 업링크 데이터 전송을 위한 데이터채널 만을 포함하는 구조인 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  14. 데이터를 송수신하는 무선통신 시스템에서 기지국 또는 단말에 의해 수행되는 데이터 전송 방법에 있어서,
    전송 대상인 데이터 트래픽의 전송모드를 확인하는 전송모드확인단계; 및
    상기 확인한 전송모드에 따른 구조의 서브프레임을 이용하여, 상기 데이터 트래픽을 전송하는 데이터전송단계를 포함하며,
    데이터 트래픽 발생 시, 데이터 송수신을 위한 전체 무선자원에서 기 설정되어 있는 전송모드 별 이용비율과 전송모드 별로 기 설정되어 있는 이용순서 중 적어도 하나에 따라서, 상기 데이터 트래픽의 타입에 맵핑되어 있는 전송모드의 이용 여부를 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
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