KR20090037745A - 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법 - Google Patents

통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법에 관한 것이다. 기지국은 한 개의 상향링크 주파수 자원을 적어도 두 개의 하향링크 주파수 자원에 대응하는 세그먼트로 분할하여 할당하고, 상기 할당된 세그먼트 할당 정보를 해당 이동 단말기로 송신하고, 상기 할당된 세그먼트를 통해 해당 이동 단말기로부터 데이터를 수신한다. 또한, 상기 이동 단말기는 한 개의 상향링크 주파수 자원을 분할하여 상기 이동 단말기에 할당된 세그먼트 할당 정보를 상기 기지국으로부터 수신하고, 상기 세그먼트 할당 정보를 사용하여 상기 이동 단말기에 할당된 세그먼트를 확인하고, 상기 세그먼트를 통해 데이터를 상기 기지국으로 송신한다.
시간 분할 듀플렉싱, 주파수 분할 듀플렉싱, FA, 상향링크, 하향링크

Description

통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING/RECEIVING DATA IN A COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 데이터를 송수신하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 통신 시스템은 듀플렉싱(duplexing) 방식을 사용하며, 이와 같은 듀플렉싱 방식은 크게 시간을 기준으로 데이터 송수신을 듀플렉싱하는 시분할 듀플렉싱 방식(Time Division Duplexing, 이하 'TDD'라 칭하기로 한다)과 주파수를 기준으로 데이터 송수신을 듀플렉싱하는 주파수 분할 듀플렉싱(Frequency Division Duplexing, 이하 'FDD'라 칭하기로 한다) 방식으로 구분된다.
상기 듀플렉싱 방식 중에서 상기 TDD 방식은 데이터 송수신에 동일한 주파수를 사용하여 통신한다. 그러므로 데이터를 송신하는 구간과 데이터를 수신하는 시구간을 미리 구분하고, 상기 데이터를 송신하는 시구간에서는 데이터를 송신하고 데이터를 수신하는 시구간에서는 데이터를 수신한다.
한편, 상기 듀플렉싱 방식 중에서도 상기 FDD 방식은 상기 TDD 방식과 달리 시간을 사용하는 것이 아니라 데이터 송수신에 서로 다른 주파수를 사용하여 통신 한다. 상기 FDD 방식은 데이터를 송신하는 주파수 구간과 데이터를 수신하는 주파수 구간을 미리 구분하고, 상기 데이터를 송신하는 주파수 구간에서는 데이터를 송신하고 데이터를 수신하는 주파수 구간에서는 데이터를 수신한다.
상기 TDD 방식은 상기 FDD 방식에 비해 데이터 송수신을 위한 스케줄링(scheduling) 복잡도가 높다는 단점이 있지만 주파수 사용 효율이 높아 자원의 효율성 면에서 장점이 있다. 또한, 상기 TDD 방식은 상기 FDD 방식에 비해 셀 커버리지가 작으며, 상향링크 피드백 지연이 크다는 단점이 있지만, 데이터 송수신의 자원량을 조절하는 것이 용이하다는 장점이 있다.
이에 반해, 상기 FDD 방식은 상기 TDD 방식에 비해 주파수 사용 효율이 낮아 자원의 효율성 면에서 단점이 있지만, 데이터 송수신을 위한 스케줄링 복잡도가 낮다는 장점이 있다. 또한, 상기 FDD 방식은 상기 TDD 방식에 비해 데이터 송수신의 자원량을 조절하는 것이 어렵다는 단점이 있지만, 셀 커리버리지가 크고, 상향링크 피드백 지연이 작다는 장점이 있다.
상기한 바와 같이 TDD 방식과 FDD 방식은 상호간에 장단점을 가지고 있으므로 상기 TDD 방식과 상기 FDD 방식을 혼용하여 사용할 필요성이 있었다.
따라서, 본 발명은 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 목적은 통신 시스템에서 시분할 듀플렉싱 방식 또는 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 모두 지원하는 데이터 송수신 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 목적은 통신 시스템에서 자원을 효율적으로 사용하는 데이터 송수신 장치 및 방법을 제공한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 통신 시스템에서 기지국의 데이터 수신 방법에 있어서, 한 개의 상향링크 주파수 자원을 적어도 두 개의 하향링크 주파수 자원에 대응하는 세그먼트로 분할하여 할당하는 과정과, 상기 할당된 세그먼트 할당 정보를 해당 이동 단말기로 송신하는 과정과, 상기 할당된 세그먼트를 통해 해당 이동 단말기로부터 데이터를 수신하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은 통신 시스템에서 이동 단말기의 데이터 송신 방법에 있어서, 한 개의 상향링크 주파수 자원을 분할하여 상기 이동 단말기에 할당된 세그먼트 할당 정보를 기지국으로부터 수신하는 과정과, 상기 세그먼트 할당 정보를 사용하여 상기 이동 단말기에 할당된 세그먼트를 확인하고, 상기 세그먼트를 통해 데이터를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 장치는 통신 시스템에서 데이터 수신 장치에 있어서, 한 개의 상향링크 주파수 자원을 적어도 두 개의 하향링크 주파수 자원에 대응하는 세그먼트로 분할하여 할당하고, 상기 할당된 세그먼트 할당 정보를 해당 이동 단말기로 송신한 후 상기 할당된 세그먼트를 통해 해당 이동 단말기로부터 데이터를 수신하는 기지국을 포함한다.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 장치는 통신 시스템에서 데이터 송신 장치에 있어서, 한 개의 상향링크 주파수 자원을 분할하여 상기 이동 단말기에 할당된 세그먼트 할당 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 세그먼트 할당 정보를 사용하여 상기 이동 단말기에 할당된 세그먼트를 확인하고, 상기 세그먼트를 통해 데이터를 상기 기지국으로 송신하는 이동 단말기를 포함한다.
본 발명은, 본 발명의 통신 시스템은 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 모두 지원하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다. 또한, 본 발명의 통신 시스템은 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 지원하는 단말기가 하향링크 자원과 상향링크 자원을 유연하게 변경하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다. 또한, 본 발명의 통신 시스템은 서로 다른 하향링크 자원을 사용하는 이동 단말기들이 하나의 상향링크 자원을 공유하고, 하향링크 자원과 상향링크 자원을 서로 상이한 개수로 운용하는 것이 가능하다는 이점을 갖는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
본 발명은 시간 분할 듀플렉싱(Time Division Duplexing, 이하 'TDD'라 칭하기로 한다) 방식과 주파수 분할 듀플렉싱(Frequency Division Duplexing, 이하 'FDD'라 칭하기로 한다) 방식을 혼용하여 사용하는 통신 시스템에서 데이터 송수신 장치 및 방법을 제공한다. 특히 본 발명은 통신 시스템에서 데이터 송수신에 사용되는 주파수 자원 즉, 주파수 할당(Frequency Assignment, 이하 'FA'라 칭하기로 한다) 자원을 효율적으로 사용하는 데이터 송수신 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명은 송신기와 수신기, 예를 들어 기지국(BS: Base Station)과 이동 단말기(MS: Mobile Station) 간에 데이터 송수신에 일예로, TDD 방식과 FDD 방식을 모두 사용하는 것이 가능하다고 가정하기로 한다.
상기 TDD 방식과 상기 FDD 방식을 혼용하여 사용하는 통신 시스템의 자원을 하기의 도 1을 참조하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 TDD 방식과 FDD 방식을 동시 지원하는 통신 시스템의 FA 자원을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 상기 통신 시스템의 기지국은 FA 자원들, 즉 제 1 FA 자원, 제 2 FA 자원, 제 3 FA 자원, 제 4 FA 자원을 포함한다.
상기 통신 시스템의 기지국은 TDD 방식과 FDD 방식을 동시 지원함에 따라 제 1 FA 자원과 제 2 FA 자원은 TDD 방식을 지원하기 위해 사용되며, 제 3 FA 자원과 제 4 FA 자원은 FDD 방식을 지원하기 위해 사용된다.
상기 기지국이 각 이동 단말기와 통신하는 경우 각 FA 자원은 TDD 방식에 사용되는 FA 자원과 FDD 방식에 사용되는 FA 자원으로 각각 구분된다. 또한, 각 TDD 방식과 각 FDD 방식별로 각 하향링크(DL: DownLink) FA 자원에 대응하는 상향링크 FA 자원이 고정되어 할당된다.
상기 제 1 FA 자원과 제 2 FA 자원은 TDD 방식을 지원하며, 제 3 FA 자원과 제 4 FA 자원은 FDD 방식을 지원한다.
상기 제 1 FA 자원은 TDD 방식의 하향링크 FA 자원과 TDD 방식의 상향링크 FA 자원으로 구분되어 사용되며, 상기 제 1 FA 자원의 하향링크 FA 자원 영역에 포함된 상향링크 맵(Uplink-MAP, 이하 'UL-MAP'이라 칭하기로 한다)은 상기 제 1 FA 자원의 상향링크 FA 자원을 할당하는 정보를 포함한다. 상기 제 2 FA 자원은 TDD 방식의 하향링크 FA 자원과 TDD 방식의 상향링크 FA 자원으로 구분되어 사용되며, 상기 제 2 FA 자원의 하향링크 FA 자원 영역에 포함된 UL-MAP은 상기 제 2 FA 자원의 상향링크 FA 자원을 할당하는 정보를 포함한다.
또한, 상기 제 3 FA 자원은 FDD 방식의 하향링크 FA 자원으로 구분되어 사용되며, 상기 제 4 FA 자원은 FDD 방식의 상향링크 FA 자원으로 구분되어 사용된다. 상기 제 3 FA 자원에 포함된 UL-MAP은 상기 제 4 FA 자원의 상향링크 FA 자원을 할당하는 정보를 포함한다.
상술한 바와 같이 TDD 방식과 FDD 방식을 동시 지원하는 통신 시스템에서는 각 하향링크 FA 자원에 대응되는 각 상향링크 FA 자원이 고정되어 있으므로 실제 데이터 송수신에 사용되지 않는 FA 자원이 존재하더라도 이를 활용할 수 있는 방안이 존재하지 못했다. 특히, 서로 다른 듀플렉싱 방식에 사용되는 FA 자원이 고정되어 있어서 FA 자원을 유용하게 사용하지 못하였다. 그러면 다음으로 본 발명에서 제안하는 FA 자원을 하기의 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 TDD 방식과 FDD 방식을 동시 지원하는 통신 시스템의 FA 자원 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 상기 통신 시스템의 기지국은 m개의 TDD FA 자원, n 개의 FDD 상향링크 FA 자원, l 개의 FDD 하향링크 FA 자원을 포함한다.
상기 m 개의 TDD FA 자원은 제 1 TDD 하향링크(TD: TDD Downlink) FA 자원 내지 제 m TDD 하향링크 FA 자원을 포함하고, 제 1 TDD 상향링크(TU: TDD Uplink) FA 자원 내지 제 m (TDD) 상향링크 FA 자원을 포함한다.
상기 n개의 FDD FA 자원은 제 1 FDD 하향링크(FD: FDD Downlink) FA 자원 내지 제 n FDD 하향링크 FA 자원을 포함한다.
상기 l개의 FDD FA 자원은 제 1 FDD 상향링크(FU: FDD Uplink) FA 자원 내지 제 l FDD 상향링크 FA 자원을 포함한다.
여기서 한 개의 TDD FA 자원, 한 개의 FDD 하향링크 FA 자원, 한 개의 FDD 상향링크 FA 자원은 일예로, 프레임(frame) 내지는 프레임을 분할한 서브 프레임(sub-frame) 단위로 간주할 수 있다.
일예로, 하나의 이동 단말기가 사용하는 하향링크 FA 자원과 상향링크 FA 자원이 일치하는 경우에는 TDD 방식을 지원하는 것이고, 하나의 이동 단말기가 사용하는 하향링크 FA 자원과 상향링크 FA 자원이 불일치하는 경우에는 FDD 방식을 지원하는 것이다.
임의의 제 1 이동 단말기가 TDD 방식으로 동작하는 경우를 예를 들면, 제 1 TDD 하향링크 FA 자원과 제 1 TDD 상향링크 FA 자원을 사용하는 경우, 상기 제 1 이동 단말기가 제 1 TDD 하향링크 FA 자원, 제 3 TDD 하향링크 FA 자원, 제 1 TDD 상향링크 FA 자원, 제 3 TDD 상향링크 FA 자원을 사용하는 경우 등이 될 수 있다.
이에 반해, 임의의 제 1 이동 단말기가 FDD 방식으로 동작하는 경우를 예를 들면, 상기 제 1 이동 단말기가 제 1 FDD 하향링크 FA 자원과 제 1 FDD 상향링크 FA 자원을 사용하는 경우, 상기 제 1 이동 단말기가 제 1 FDD 하향링크 FA 자원과 제 3 TDD 상향링크 FA 자원을 사용하는 경우, 제 1 이동 단말기가 제 1 FDD 하향링크 FA 자원, 제 3 FDD 하향링크 FA 자원, 제 3 FDD 상향링크 FA 자원을 사용하는 경우 등이 될 수 있다.
이와 같이 각 FDD 방식과 각 TDD 방식은 각 하향링크 FA 자원에 상향링크 FA 자원이 대응된다. 만약, 상기 제 1 FDD 하향링크 FA 자원과 상기 제 1 FDD 상향링크 FA 자원을 사용하는 제 1 이동 단말기의 상향링크 트래픽의 양이 증가하여 상향링크 FA 자원이 부족할 수 있다. 이때 제 2 FDD 하향링크 자원과 제 2 FDD 상향링크 자원을 사용하는 제 2 이동 단말기의 상향링크 트래픽 양이 적어서 상향링크 FA 자원이 잉여된 경우 상기 제 2 FDD 상향링크 FA 자원의 일부를 상기 제 1 이동 단 말기의 상향링크 FA 자원으로 할당할 수 있다.
따라서, 본 발명의 기지국은 하나의 하향링크 FA 자원 내에 적어도 하나의 상향링크 FA 자원 할당 정보를 포함하여 전송한다. 그리하면, 특정 FA 자원의 일부를 분할하여 다수의 이동 단말기가 분할하여 사용하거나 서로 다른 통신 방식 즉, TDD 방식 또는 FDD 방식 간에 상향링크 FA 자원을 분할하여 사용하는 것이 가능하다. 그러면 다음으로 TDD 방식과 FDD 방식이 자원을 공유하여 사용하는 것을 학하여 사용하는 것을 하기에 도 3을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 통신 시스템에서 자원을 공유하여 사용하는 것을 도시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 상기 통신 시스템의 기지국은 상기 도 2에서 설명한 바와 같이 m개의 TDD FA 자원, n 개의 FDD 상향링크 FA 자원, l 개의 FDD 하향링크 FA 자원을 포함한다.
본 발명에서는 하나의 상향링크 FA 자원을 최대 m+n 개의 논리적인 영역(이하 '세그먼트(segment)'라 칭하기로 한다)으로 분할한다. 또한 하향링크 FA 자원 각각은 각 세그먼트 정보(세그먼트에 대한 자원 할당 정보)를 포함한 상향링크 세그먼트 맵(UpLink segment-MAP, 이하 'UL-segMAP'라 칭하기로 한다)을 포함한다. 여기서 상기 UL-segMAP은 기존의 하향링크 FA 자원 내부에 포함된 UL-MAP에 포함될 수도 있고, 상기 UL-MAP과 별도의 영역에 포함될 수 있다. 또는 상기 UL-MAP은 상기 UL-segMAP 중의 하나가 될 수도 있다.
만약, 상기 제 1 TDD 하향링크 FA 자원에 상기 제 1 TDD 상향링크 FA 자원이 대응되고, 상기 제 m TDD 하향링크 FA 자원에 상기 제 1 TDD 상향링크 FA 자원이 대응되고, 상기 제 1 FDD 하향링크 FA 자원에 상기 제 1 FDD 상향링크 FA 자원이 대응되고, 상기 n FDD 하향링크 FA 자원에 상기 제 l FDD 상향링크 FA 자원이 대응된다고 가정한다. 여기서 각 TDD 상향링크 FA 자원에 대응되는 UL-segMAP은 해당 TDD 하향링크 FA 자원 내부에 포함되고, 각 FDD 상향링크 FA 자원에 대응되는 UL-segMAP 정보는 해당 FDD 하향링크 FA 자원 내부에 포함된다.
하지만, 기지국은 하나의 상향링크 FA 자원을 다수개의 하향링크 FA 자원이 공유하는 경우에는 상기 상향링크 FA 자원의 세그먼트들 각각에 해당하는 UL-segMAP을 상기 세그먼트들 각각에 해당하는 하향링크 FA 자원 내부에 포함하여 송신한다.
또한 하나의 상향링크 FA 자원에 포함된 각 세그먼트들은 시스템 설정 등에 따라서 동적인 크기를 가질 수도 있으며, 고정적인 크기를 가질 수도 있다.
예를 들어, 상기 제 1 FDD 상향링크 FA 자원을 m+n 개로 구분하는 경우에는 제 1 세그먼트(FU1(1))에 대한 UL-segMAP는 상기 제 1 TDD 하향링크 FA 자원 내부에 포함되고, 제 m 세그먼트(FU1(m))에 대한 UL-segMAP는 상기 m TDD 하향링크 FA 자원 내부에 포함되고, 상기 제 m+1 세그먼트(FU1(m+1))에 대한 UL-segMAP는 상기 제 1 FDD 하향링크 FA 자원 내부에 포함되고, 제 m+n 세그먼트(FU1(m+n))에 대한 UL-segMAP는 상기 n TDD 하향링크 FA 자원 내부에 포함된다.
여기서는 일예로, 기지국은 하나의 FDD 상향링크 FA 자원을 세그먼트들로 분할한 것을 일예로 설명하였으나, 다수개의 FDD 상향링크 FA 자원들 또는 다수개의 TDD 상향링크 FA 자원들 각각을 세그먼트들로 분할하여 사용할 수도 있다. 그러면 다음으로 기지국이 다수개의 TDD 하향링크 FA 자원이 하나의 FDD 상향링크 FA 자원을 다수개의 세그먼트들로 분할하여 사용하는 것을 하기의 도 4를 참조하여 설명하기로 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 FDD 상향링크 FA 자원의 분할을 도시한 도면이다.
도 4를 참조하면, 세 개의 TDD 하향링크 FA 자원과 하나의 FDD 상향링크 FA 자원이 도시되어 있으며, 기지국은 하나의 FDD 상향링크 FA 자원을 세 개의 세그먼트로 분할하여 사용한다고 가정한다.
여기서 제 1 TDD 하향링크 FA 자원과 제 1 TDD 상향링크 FA 자원을 제 1 이동 단말기가 사용하고, 제 2 TDD 하향링크 FA 자원과 제 2 TDD 상향링크 FA 자원을 제 2 이동 단말기가 사용하고, 제 3 TDD 하향링크 FA 자원과 제 3 TDD 상향링크 FA 자원을 제 3 이동 단말기가 사용한다고 가정한다.
또한, 상기 제 1 TDD 하향링크 FA 자원과 제 1 FDD 상향링크 FA 자원(제 1 세그먼트(FU1(1)))을 제 4 이동 단말기가 사용하고, 제 2 TDD 하향링크 FA 자원과 제 1 FDD 상향링크 FA 자원(제 2 세그먼트(FU1(2)))을 제 5 이동 단말기가 사용하고, 제 3 TDD 하향링크 FA 자원과 제 1 FDD 상향링크 FA 자원(제 3 세그먼트(FU1(3)))을 제 6 이동 단말기가 사용한다고 가정한다.
상기 제 4 이동 단말기 내지 상기 제 6 이동 단말기는 상향링크 데이터 전송을 위해서 하나의 상향링크 FA 자원을 공유하므로, 기지국은 상기 제 1 FDD 상향링 크 FA 자원 할당 정보를 세 개의 TDD 하향링크 FA 자원들 모두에 포함하여 전송한다.
또는, 상기 FDD 상향링크 FA 자원의 크기가 증가하면, 상기 UL-segMAP의 크기도 증가할 수 있다. 그러므로 기지국은 각 세그먼트 정보를 포함한 UL-segMAP은 각 TDD 하향링크 FA 자원들 각각에 포함하여 전송할 수도 있다.
이러한 경우, 상기 기지국은 하나의 FDD 상향링크 FA 자원의 제 1 세그먼트(FU1(1))에 대한 자원할당 정보가 포함된 UL-segMAP은 제 1 TDD 하향링크 FA 자원 내부의 UL-MAP 영역에 포함하여 전송하고, 제 2 세그먼트(FU1(2))에 대한 자원할당 정보가 포함된 UL-segMAP은 제 2 TDD 하향링크 FA 자원 내부의 UL-MAP 영역에 포함하여 전송하고, 제 3 세그먼트(FU1(3))에 대한 자원할당 정보가 포함된 UL-segMAP은 제 3 TDD 하향링크 FA 자원 내부의 UL-MAP 영역에 포함하여 전송한다.
또한, 상기 제 1 TDD 하향링크 FA 자원은 UL-MAP 영역에 상기 제 1 TDD 하향링크 FA 자원에 대응되는 제 1 TDD 상향링크 FA 자원 할당 정보를 포함한 UL-MAP 또는 UL-segMAP을 포함할 수 있고, 상기 제 2 TDD 하향링크 FA 자원은 UL-MAP 영역에 상기 제 2 TDD 하향링크 FA 자원에 대응되는 제 2 TDD 상향링크 FA 자원 할당 정보를 포함한 UL-MAP 또는 UL-segMAP을 포함할 수 있고, 상기 제 3 TDD 하향링크 FA 자원은 UL-MAP 영역에 상기 제 3 TDD 하향링크 FA 자원에 대응되는 제 3 TDD 상향링크 FA 자원 할당 정보를 포함한 UL-MAP 또는 UL-segMAP을 포함할 수 있다.
이와 같은 경우에는 하나의 TDD 하향링크 FA 자원은 하나의 세그먼트에 대한 UL-segMAP과 해당 TDD 하향링크 FA 자원에 대응한 TDD 상향링크 FA 자원의 UL- segMAP을 포함한다. 그러므로 각 TDD 하향링크 FA 자원은 두 개의 UL-segMAP을 포함한다. 상기 통신 시스템은 하향링크 FA 자원은 상술한 바와 같이 복수개의 UL-segMAP을 포함할 수 있다. 그러면 다음으로 복수개의 UL-segMAP을 포함한 하향링크 FA 자원의 UL-MAP 구조를 하기의 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예 따른 통신 시스템에서 UL-MAP 구조를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 하향링크 FA 자원이 적어도 두 개의 UL-segMAP을 포함한 경우 세그먼트 인덱스 또는 세그먼트 결합 인덱스를 사용한다.
여기서 도 5는 도 4에 도시된 FA 자원을 참조하여 설명하기로 한다. (a)는 상기 세그먼트 인덱스(SegIndex: Segment Index)를 사용한 경우이고, (b)는 상기 세그먼트 결합 인덱스(SegComb　Index:　Segment Combination Index)를 사용한 경우이다.
상기 (a)의 맵(MAP, 이하 'MAP'라 칭하기로 한다) 구조를 사용하는 경우 하나의 하향링크 FA 자원 내에 포함된 전체 UL-segMAP의 개수가 K라고 가정한다. 이때 상기 세그먼트 인덱스의 개수도 K개가 되며, 각 UL-segMAP 별로 할당된다. 기지국은 각 세그먼트 인덱스는 상기 UL-segMAP과 함께 전송한다.
도 4에서 상기 제 1 TDD 하향링크 FA 자원 내부에 포함된 UL-MAP은 두 개의 UL-segMAP를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 세그먼트 인덱스가 2 비트(bit)인 경우 세그먼트 인덱스 '00'은 상기 제 1 TDD 상향링크 FA 자원 할당 정보를 포함한 UL-segMAP임을 나타내고, '01'은 상기 제 1 FDD 상향링크 FA 자원에 포함된 제 1 세그먼트(FU1(1)) 할당 정보를 포함한 UL-segMAP 임을 나타내고, '10'은 특정 UL-segMAP 할당 정보를 포함하지 않음(none)을 나타내고, '11'은 예약된(reserved) 비트를 나타낼 수 있다.
상기 (b)의 MAP 구조를 사용하는 경우 하나의 하향링크 FA 자원 내에 포함된 전체 UL-segMAP의 개수가 K라고 가정한다. 이때 상기 세그먼트 결합 인덱스의 개수는 한 개가 된다. 기지국은 상기 세그먼트 결합 인덱스를 상기 UL-MAP들과 함께 전송한다. 여기서 상기 세그먼트 결합 인덱스는 각 세그먼트 인덱스를 하나의 통합 인덱스로 나타낸 것이다.
도 4에서 상기 제 1 TDD 하향링크 FA 자원 내부에 포함된 UL-MAP은 두 개의 UL-segMAP를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 세그먼트 결합 인덱스가 2 비트(bit)인 경우 세그먼트 결합 인덱스 '00'은 상기 제 1 TDD 상향링크 FA 자원 할당 정보를 포함한 UL-segMAP임을 나타내고, '01'은 상기 제 1 FDD 상향링크 FA 자원에 포함된 제 1 세그먼트(FU1(1)) 할당 정보를 포함한 UL-segMAP 임을 나타내고, '10'은 상기 제 1 TDD 상향링크 FA 자원 할당 정보를 포함한 UL-segMAP와 상기 제 1 FDD 상향링크 FA 자원에 포함된 제 1 세그먼트(FU1(1)) 할당 정보를 포함한 UL-segMAP를 모두 포함함을 나타내고, '11'은 특정 UL-segMAP 할당 정보를 포함하지 않음(none) 또는 예약된(reserved) 비트를 나타낼 수 있다.
여기서 상기 세그먼트 결합 인덱스 '10'을 사용하는 경우에는 각 UL-segMAP의 순서는 미리 결정되어 있다고 가정한다. 그러므로, 상기 세그먼트 결합 인덱스를 사용하여 적어도 두 개의 UL-segMAP을 포함하고 있음을 나타낼 수 있다.
도 5에서는 2 비트의 세그먼트 인덱스, 세그먼트 결합 인덱스를 사용한 경우를 일예로 나타내었으나, 세그먼트 개수가 증가하거나 하나의 하향링크 MAP 내에 포함될 UL-segMAP의 개수가 증가하는 경우에는 2 비트 이상을 사용할 수 있다. 또한 세그먼트의 개수가 작은 경우에는 1 비트를 사용할 수도 있다. 그러면 다음으로 본 발명에 따른 기지국 동작을 하기에 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 기지국 동작 순서도이다.
도 6을 참조하면, 611단계에서 상기 기지국은 신규 이동 단말기를 등록하고 613단계로 진행한다. 상기 기지국에 진입하는 이동 단말기가 존재할 때마다 신규 이동 단말기를 등록한다.
상기 613단계에서 상기 기지국은 신규 등록된 이동 단말기의 능력을 협상하고 615단계로 진행한다. 상기 기지국은 상기 협상 절차에서 상기 이동 단말기의 듀플렉싱 모드 및 상기 이동 단말기가 지원 가능한 FA 목록을 상기 이동 단말기와 협상한다.
상기 615단계에서 상기 기지국은 상기 이동 단말기에게 하향링크 FA 자원, 상향링크 FA 자원, 세그먼트 중 적어도 하나를 할당하고 617단계로 진행한다. 상기 기지국은 상기 하향링크 FA 자원, 상향링크 FA 자원, 세그먼트를 할당하는 경우, 상기 기지국의 가용 FA 자원 목록 및 상기 FA 자원의 속성, 상기 이동 단말기가 지원 가능한 FA 자원 목록, 상기 이동 단말기의 듀플렉싱 모드를 고려한다. 여기서 상기 기지국은 하나의 이동 단말기에 할당한 하향링크 FA 자원, 상향링크 FA 자원, 세그먼트는 각각별로 적어도 하나를 할당할 수 있다. 즉, 각 단말기가 할당받은 세 그먼트는 초기 협상 절차를 통해 결정되고, 매 프레임 단말기가 할당받는 자원의 위치 및 크기가 세그먼트 내에서 변경된다. 예를 들어, 일반적인 시간 분할 듀플렉싱 통신 시스템에서 1개의 FA 자원을 사용하는 통신 시스템에서 상향링크 트래픽을 보내는 영역은 항상 상향링크 서브 프레임으로 결정되어 있으나, 상기 서브 프레임 내에서 실제 할당받는 자원의 위치와 크기는 매 프레임 변경된다.
상기 617단계에서 상기 기지국은 스케줄링 정보를 확인하고 619단계로 진행한다. 여기서 상기 스케줄링 정보는 각 이동 단말기의 서비스 클래스, 상향링크/하향링크 트래픽 상황을 포함한다. 상기 기지국은 상기 스케줄링 정보 확인을 통해 상기 이동 단말기의 우선순위를 결정할 수 있다. 상기 기지국은 내부에 포함된 스케줄러에 따라 스케줄링시 고려하는 요소는 다양할 수 있다. 예를 들면, 이동 단말기의 트래픽 상황은 단말기의 대역폭 요청 기법에 의해 파악할 수 있습니다. 또한, 상기 이동 단말기의 채널 상태는 단말기로부터 피드백되는 기지국이 인식한다. 그리고, QoS 클래스는 단말기와의 연결이 생성되는 경우 단말과 기지국의 협상을 통해 확인할 수 있다.
상기 619단계에서 상기 기지국은 해당 이동 단말기의 상향링크 자원 스케줄링 순서인지 확인한다. 상기 기지국은 일반적으로 상향링크 자원을 스케줄링한 이후에 하향링크 자원을 스케줄링한다. 하지만, 이와 반대로 하향링크 자원을 스케줄링한 이후에 상향링크 자원을 스케줄링할 수도 있으나 여기서는 상향링크 자원을 스케줄링 한 이후에 하향링크 자원을 스케줄링하는 것을 일예로 설명하기로 한다. 또한, 상기 스케줄링은 우선순위가 높은 이동 단말기부터 순서로 수행한다. 만약, 상향링크 자원 스케줄링 시에 복수개의 상향링크 FA 자원 및 세그먼트를 할당받은 경우에는 상기 기지국에 설정된 설정 순서 등에 따라 가변적으로 할당할 수 있다.
상기 확인결과 해당 이동 단말기의 상향링크 자원 스케줄링 순서인 경우에는 621단계로 진행한다.
상기 확인결과 해당 이동 단말기의 상향링크 자원 스케줄링 순서가 아닌 경우에는 623단계로 진행한다.
상기 623단계에서 상기 기지국은 우선순위가 앞서는 이동 단말기부터 스케줄링을 수행하고 625단계로 진행한다. 여기서 스케줄링은 상향링크 자원 스케줄링을 의미한다.
상기 625단계에서 상기 기지국은 이동 단말기에 할당할 상향링크 FA 자원 및 세그먼트에 남는 자원이 있는지 판단한다.
상기 판단결과 이동 단말기에 할당할 자원이 남아있는 경우에는 719단계로 진행한다. 이에 상기 기지국은 잉여 상향링크 자원이 존재하지 않거나 모든 이동 단말기들이 송신할 트래픽이 없을 때까지 반복하여 수행한다.
상기 판단결과 이동 단말기에게 할당할 자원이 남아있지 않은 경우에는 627단계로 진행한다.
상기 621단계에서 상기 기지국은 해당 이동 단말기에 할당된 상향링크 FA 자원 또는 세그먼트에 상향링크 자원을 할당하고 627단계로 진행한다.
상기 627단계에서 상기 기지국은 해당 이동 단말기의 하향링크 자원 스케줄링 순서인지 확인한다. 상기 기지국은 상향링크 스케줄링이 완료되면 상기 하향링 크 자원 스케줄링을 수행하는 것이다.
상기 확인결과 해당 이동 단말기의 하향링크 자원 스케줄링 순서인 경우에는 629단계로 진행한다.
상기 확인결과 해당 이동 단말기의 하향링크 자원 스케줄링 순서가 아닌 경우에는 633단계로 진행한다.
상기 633단계에서 상기 기지국은 우선순위가 앞서는 이동 단말기부터 하향링크 자원 스케줄링을 수행하고 635단계로 진행한다. 여기서 상기 하향링크 자원 스케줄링을 통해 우선순위가 높은 이동 단말기에게 하향링크 자원 할당을 한다.
상기 635단계에서 상기 기지국은 이동 단말기에 할당할 하향링크 FA 자원이 남아있는지 검사한다.
상기 검사결과 이동 단말기에 할당할 하향링크 FA 자원이 존재하는 경우에는 상기 627단계로 진행한다.
상기 검사결과 이동 단말기에 할당할 하향링크 FA 자원이 존재하지 않는 경우에는 631단계로 진행한다.
상기 629단계에서 상기 기지국은 해당 이동 단말기에 할당한 하향링크 FA 자원에 하향링크 트래픽을 송신하고 631단계로 진행한다. 여기서 상기 기지국은 본 발명에서 제안하는 UL-segMAP을 상기 하향링크 FA 자원에 포함하여 송신한다. 상기 UL-segMAP은 상기 하향링크 FA 자원에 대응하는 상향링크 FA 자원 또는 세그먼트들의 할당 정보를 포함한다. 상기 세그먼트 맵들은 상술한 세그먼트 인덱스 또는 세그먼트 통합 인덱스를 포함한다.
상기 631단계에서 상기 기지국은 다음 프레임까지 대기한 이후에 617단계로 진행한다.
상기에서 설명한 기지국의 스케줄링 동작은 기지국 내부에 포함된 스케줄러에서 수행될 수도 있다.
그러면 다음으로 본 발명에 따른 이동 단말기의 동작을 하기의 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 이동 단말기 동작 순서도이다.
도 7을 참조하면, 711단계에서 상기 이동 단말기는 하향링크 프리앰블 신호수신 및 하향링크 동기 획득을 하고 713단계로 진행한다.
상기 713단계에서 상기 이동 단말기는 공통 채널의 신호를 수신하여 상기 이동 단말기가 포함된 셀 또는 기지국 정보를 획득하고 715단계로 진행한다.
상기 715단계에서 상기 이동 단말기는 상향링크 동기를 획득하고 717단계로 진행한다. 상기 이동 단말기는 초기 레인징을 수행하여 상기 상향링크 동기를 획득한다.
상기 717단계에서 상기 이동 단말기는 기지국과 상기 이동 단말기의 등록 및 상기 이동 단말기의 능력 협상을 하고 719단계로 진행한다. 여기서 상기 이동 단말기는 상기 이동 단말기의 가용 FA 자원 목록과 TDD/FDD 방식 지원 여부를 상기 기지국과 협상한다.
상기 719단계에서 상기 이동 단말기는 상기 기지국으로부터 하향링크 FA 자 원, 상향링크 FA 자원, 세그먼트를 할당받고 721단계로 진행한다.
상기 721단계에서 상기 이동 단말기는 할당받은 하향링크 FA 자원의 프레임 제어 헤더(FCH: Frame Control Header), 상향링크/하향링크 MAP을 수신하고 723단계로 진행한다.
상기 723단계에서 상기 이동 단말기는 하향링크 MAP을 해석하여 상기 이동 단말기의 데이터, 일예로 전방 에러 정정(Forward Error Correction, 이하 'FEC'라 칭하기로 한다) 블록들을 수신하고 725단계로 진행한다. 상기 이동 단말기는 상기 수신된 FEC 블록들을 수신하고 상기 FEC 블록을 디코딩한다.
상기 725단계에서 상기 이동 단말기는 상향링크 MAP에 할당받은 세그먼트에 대한 MAP, 일예로 UL-segMAP이 포함되어 있는지 확인한다.
상기 확인결과 상기 상향링크 MAP 내에 세그먼트에 대한 MAP이 존재하는 경우에는 729단계로 진행한다.
상기 확인결과 상기 상향링크 MAP 내에 세그먼트에 대한 MAP이 존재하지 않는 경우에는 727단계로 진행한다.
상기 727단계에서 상기 이동 단말기는 다음 프레임까지 대기한 후 721단계로 진행한다.
상기 729단계에서 상기 이동 단말기는 해당 세그먼트 MAP 해석을 통해 상기 이동 단말기에게 할당된 자원의 위치 및 FEC 블록의 전송 포맷을 확인하고 731단계로 진행한다.
상기 731단계에서 상기 이동 단말기는 상기 할당된 위치에 지정된 포맷으로 데이터 즉, FEC 블록을 송신하고 727단계로 진행한다.
상기 기지국과 상기 이동 단말기는 일예로 한 프레임을 주기로 상기한 상향링크/하향링크 자원 할당을 수행한다. 그러나, 상기 기지국은 상향링크/하향링크 자원 할당에 미리 설정된 구간 내지는 하나 이상의 프레임을 주기로 자원할당을 수행할 수도 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 TDD 방식과 FDD 방식을 동시 지원하는 통신 시스템의 FA 자원을 도시한 도면,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 TDD 방식과 FDD 방식을 동시 지원하는 통신 시스템의 FA 자원 구조를 도시한 도면,
도 3은 본 발명의 실시에에 따른 통신 시스템에서 자원을 공유하여 사용하는 것을 도시한 도면,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 FDD 상향링크 FA 자원의 분할을 도시한 도면,
도 5는 본 발명의 실시예 따른 통신 시스템에서 UL-MAP 구조를 도시한 도면,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 기지국 동작 순서도,
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템의 이동 단말기 동작 순서도.

Claims (24)

  1. 통신 시스템에서 기지국의 데이터 수신 방법에 있어서,
    한 개의 상향링크 주파수 자원을 적어도 두 개의 하향링크 주파수 자원에 대응하는 세그먼트로 분할하여 할당하는 과정과,
    상기 할당된 세그먼트 할당 정보를 해당 이동 단말기로 송신하는 과정과,
    상기 할당된 세그먼트를 통해 해당 이동 단말기로부터 데이터를 수신하는 과정을 포함하는 데이터 수신 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 하나의 프레임 단위인 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 지원하는 상향링크 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식 중 적어도 하나를 지원하는 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 주파수 자원은 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식 중 적어도 하나를 지원하는 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 세그먼트 할당 정보는 상기 세그먼트에 대응하는 하향링크 주파수 자원의 맵에 포함하여 송신하는 과정을 더 포함하는 데이터 수신 방법.
  7. 통신 시스템에서 이동 단말기의 데이터 송신 방법에 있어서,
    한 개의 상향링크 주파수 자원을 분할하여 상기 이동 단말기에 할당된 세그먼트 할당 정보를 기지국으로부터 수신하는 과정과,
    상기 세그먼트 할당 정보를 사용하여 상기 이동 단말기에 할당된 세그먼트를 확인하고, 상기 세그먼트를 통해 데이터를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 데이터 송신 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 하나의 프레임 단위인 것을 특징으로 하는 데 이터 송신 방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 지원하는 상향링크 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식 중 적어도 하나를 지원하는 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 세그먼트 할당 정보는 상기 세그먼트 자원에 대응하는 하향링크 주파수 자원의 맵을 통해 수신하는 과정을 더 포함하는 데이터 송신 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 하향링크 주파수 자원은 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식 중 적어도 하나를 지원하는 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 송신 방법.
  13. 통신 시스템에서 데이터 수신 장치에 있어서,
    한 개의 상향링크 주파수 자원을 적어도 두 개의 하향링크 주파수 자원에 대응하는 세그먼트로 분할하여 할당하고, 상기 할당된 세그먼트 할당 정보를 해당 이동 단말기로 송신한 후 상기 할당된 세그먼트를 통해 해당 이동 단말기로부터 데이터를 수신하는 기지국을 포함하는 데이터 수신 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 하나의 프레임 단위인 것을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 지원하는 상향링크 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식 중 적어도 하나를 지원하는 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 하향링크 주파수 자원은 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식 중 적어도 하나를 지원하는 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
  18. 제 13 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 세그먼트 할당 정보를 상기 세그먼트에 대응하는 하향링크 주파수 자원의 맵에 포함하여 송신하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 장치.
  19. 통신 시스템에서 데이터 송신 장치에 있어서,
    한 개의 상향링크 주파수 자원을 분할하여 상기 이동 단말기에 할당된 세그먼트 할당 정보를 기지국으로부터 수신하고, 상기 세그먼트 할당 정보를 사용하여 상기 이동 단말기에 할당된 세그먼트를 확인하고, 상기 세그먼트를 통해 데이터를 상기 기지국으로 송신하는 이동 단말기를 포함하는 데이터 송신 장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 하나의 프레임 단위인 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 주파수 분할 듀플렉싱 방식을 지원하는 상향링 크 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  22. 제 19 항에 있어서,
    상기 상향링크 주파수 자원은 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식 중 적어도 하나를 지원하는 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  23. 제 19 항에 있어서,
    상기 이동 단말기는 상기 세그먼트 할당 정보를 상기 세그먼트 자원에 대응하는 하향링크 주파수 자원의 맵을 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
  24. 제 23 항에 있어서,
    상기 하향링크 주파수 자원은 시간 분할 듀플렉싱 방식과 주파수 분할 듀플렉싱 방식 중 적어도 하나를 지원하는 주파수 자원임을 특징으로 하는 데이터 송신 장치.
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