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KR20100061291A - Apparatus and method for data transmission in wireless communication system - Google Patents

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KR20100061291A
KR20100061291A KR1020090038694A KR20090038694A KR20100061291A KR 20100061291 A KR20100061291 A KR 20100061291A KR 1020090038694 A KR1020090038694 A KR 1020090038694A KR 20090038694 A KR20090038694 A KR 20090038694A KR 20100061291 A KR20100061291 A KR 20100061291A
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KR
South Korea
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frame
ofdm symbols
subframes
subframe
downlink
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KR1020090038694A
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문성호
곽진삼
한승희
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엘지전자 주식회사
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Abstract

무선통신 시스템에서의 데이터 전송장치를 제공한다. 상기 장치는 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 생성하는 OFDM 심벌 생성부, 상기 복수의 OFDM 심벌을 포함하는 프레임(frame)을 구성하는 프레임 구성부, 및 상기 구성되는 프레임에 기초하여 상기 복수의 OFDM 심벌을 전송하는 전송부를 포함한다. 상기 프레임은 복수의 서브프레임으로 나뉘고, 이 중 임의의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 5, 6 및 7개 중 어느 하나이며, 상기 무선통신 시스템의 대역폭(system bandwidth)은 8.75MHz이다.새로운 프레임 구성을 통해, 역지원성을 고려하면서 새로운 파라미터 요구사항을 충족시킬 수 있다.Provided is a data transmission apparatus in a wireless communication system. The apparatus may include an OFDM symbol generator for generating a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols, a frame configuration unit for configuring a frame including the plurality of OFDM symbols, and the plurality of frames based on the configured frames. It includes a transmitter for transmitting the OFDM symbol of. The frame is divided into a plurality of subframes, and the number of OFDM symbols included in any subframe is any one of 5, 6, and 7, and the system bandwidth of the wireless communication system is 8.75 MHz. The new frame configuration allows you to meet new parameter requirements while considering backward support.

Description

무선통신 시스템에서 데이터의 전송장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR DATA TRANSMISSION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}Apparatus and method for transmitting data in wireless communication system {APPARATUS AND METHOD FOR DATA TRANSMISSION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 데이터의 전송장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to wireless communication, and more particularly, to an apparatus and method for transmitting data in a wireless communication system.

IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16 표준은 광대역 무선 접속(Broadband Wireless Access)을 지원하기 위한 기술과 프로토콜을 제공한다. 1999년부터 표준화가 진행되어 2001년 IEEE 802.16-2001이 승인되었다. 이는 'WirelessMAN-SC'라는 단일 반송파(Single Carrier) 물리 계층에 기반한다. 이후 2003년에 승인된 IEEE 802.16a 표준에서는 물리 계층에 'WirelessMAN-SC'외에 'WirelessMAN-OFDM'과 'WirelessMAN-OFDMA'가 더 추가되었다. IEEE 802.16a 표준이 완료된 후 개정된(revised) IEEE 802.16-2004 표준이 2004년 승인되었다. IEEE 802.16-2004 표준의 결함(bug)과 오류(error)를 수정하기 위해 'corrigendum'이라는 형식으로 IEEE 802.16-2004/Cor1(이하, IEEE 802.16e)이 2005년에 완료되었다. The Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.16 standard provides technologies and protocols to support Broadband Wireless Access. Standardization has been in progress since 1999, and IEEE 802.16-2001 was approved in 2001. This is based on the Single Carrier physical layer called 'WirelessMAN-SC'. Later, in the IEEE 802.16a standard approved in 2003, 'WirelessMAN-OFDM' and 'WirelessMAN-OFDMA' were added to the physical layer in addition to 'WirelessMAN-SC'. After the completion of the IEEE 802.16a standard, the revised IEEE 802.16-2004 standard was approved in 2004. In order to correct bugs and errors in the IEEE 802.16-2004 standard, IEEE 802.16-2004 / Cor1 (hereinafter referred to as IEEE 802.16e) was completed in 2005 in the form of 'corrigendum'.

도 1은 IEEE 802.16e 시스템에서의 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 프레임은 물리적 사양에 의해 사용되는 고정된 시간 동안의 데이터 시퀀스이다. 이는 IEEE 표준 802.16-2004 "Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems"(이하, 참조 문헌 1)의 8.4.4.2절을 참조할 수 있다.1 shows an example of a frame structure in an IEEE 802.16e system. A frame is a sequence of data for a fixed time used by physical specifications. This may be referred to section 8.4.4.2 of the IEEE standard 802.16-2004 "Part 16: Air Interface for Fixed Broadband Wireless Access Systems" (hereafter reference 1).

도 1을 참조하면, 프레임은 하향링크(DL) 프레임과 상향링크(UL) 프레임을 포함한다. 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD)는 상향링크와 하향링크 전송이 동일 주파수를 공유하지만 서로 다른 시간에 일어나는 방식이다. 하향링크 프레임은 상향링크 프레임보다 시간적으로 앞선다. 하향링크 프레임은 프리앰블(Preamble), FCH(Frame Control Header), DL(Downlink)-MAP, UL(Uplink)-MAP, 버스트 영역의 순서로 시작된다. 상향링크 프레임과 하향링크 프레임을 구분하기 위한 보호시간(guard time)이 프레임의 중간 부분(하향링크 프레임과 상향링크 프레임 사이)과 마지막 부분(상향링크 프레임 다음)에 삽입된다. TTG(transmit/receive transition gap)는 다운링크 버스트와 계속되는(subsequent) 상향링크 버스트 사이의 갭이다. RTG(receive/transmit transition gap)는 상향링크 버스트와 계속되는 하향링크 버스트 사이의 갭이다. 프리앰블은 기지국과 단말 간의 초기 동기, 셀 탐색, 주파수 오프셋 및 채널 추정에 사용된다. FCH는 DL-MAP 메시지의 길이와 DL-MAP의 코딩 방식(coding scheme) 정보를 포함한다. DL-MAP은 DL-MAP 메시지가 전송되는 영역이다. DL-MAP 메시지는 하향링크 채널의 접속을 정의한다. UL-MAP은 UL-MAP 메시지가 전송되는 영역이다. UL-MAP 메시지는 상향링크 채널의 접속을 정의한다.Referring to FIG. 1, a frame includes a downlink (DL) frame and an uplink (UL) frame. In Time Division Duplex (TDD), uplink and downlink transmissions share the same frequency but occur at different times. The downlink frame is temporally ahead of the uplink frame. The downlink frame starts with a preamble, a frame control header (FCH), a downlink (DL) -MAP, an uplink (MAP) -MAP, and a burst region. A guard time for distinguishing the uplink frame and the downlink frame is inserted in the middle part (between the downlink frame and the uplink frame) and the last part (after the uplink frame) of the frame. A transmit / receive transition gap (TGT) is a gap between a downlink burst and a subsequent uplink burst. A receive / transmit transition gap (RTG) is a gap between an uplink burst and a subsequent downlink burst. The preamble is used for initial synchronization, cell search, frequency offset, and channel estimation between the base station and the terminal. The FCH includes the length of the DL-MAP message and the coding scheme information of the DL-MAP. DL-MAP is an area where a DL-MAP message is transmitted. The DL-MAP message defines the connection of the downlink channel. The UL-MAP is an area in which the UL-MAP message is transmitted. The UL-MAP message defines the access of an uplink channel.

현재, IEEE 802.16e를 기반으로 새로운 기술 표준 규격인 IEEE 802.16m에 대한 표준화가 진행되고 있다. IEEE 802.16m의 표준화에 있어서, 기존 시스템 파라미 터들이 새롭게 정의될 수 있다. 따라서, 새롭게 정의되는 시스템 파라미터들을 효율적으로 지원할 수 있도록 프레임 구조를 구성할 필요가 있다.Currently, standardization of IEEE 802.16m, which is a new technical standard standard, is progressing based on IEEE 802.16e. In standardization of IEEE 802.16m, existing system parameters may be newly defined. Accordingly, there is a need to configure a frame structure to efficiently support newly defined system parameters.

또한, 새로이 개발되는 기술 표준 규격인 IEEE 802.16m은 앞서 설계된 IEEE 802.16e를 함께 지원할 수 있도록 설계되어야 한다. 새로이 설계되는 시스템의 기술은 기존 기술(IEEE 802.16e)을 효율적으로 포괄하여 동작하도록 구성하여야 한다. 이를 역지원성(Backward Compatibility)이라 한다. 기존 시스템에 대한 역지원성을 만족하는 프레임을 이중 프레임이라 한다. 기존 시스템은 IEEE 802.16e 시스템을 의미하고, 새로운 시스템은 IEEE 802.16m을 의미할 수 있다. 따라서, IEEE 802.16m 시스템에서 IEEE 802.16e 시스템에 대한 역지원성을 만족시킬 수 있는 프레임의 구조에 대한 연구가 진행되고 있다.In addition, IEEE 802.16m, a newly developed technical standard, should be designed to support IEEE 802.16e designed earlier. The technology of the newly designed system should be configured to efficiently cover the existing technology (IEEE 802.16e). This is called backward compatibility. A frame that satisfies backward support for an existing system is called a dual frame. The existing system may mean an IEEE 802.16e system, and the new system may mean IEEE 802.16m. Therefore, studies on the structure of a frame that can satisfy the back support for the IEEE 802.16e system in the IEEE 802.16m system.

나아가, 종래 IEEE 802.16 표준 기반의 시스템 프로파일(profile)은 TDD(Time Division Duplexing)방식만을 지원하나, 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역에서 동시에 이루어지는 FDD(Fequency Division Duplexing) 방식도 지원하려는 시도가 있다. 따라서, 시스템 설계의 편리성 및 하드웨어의 공유를 위해 TDD 프레임 구조와 공통성을 가지는 FDD 프레임 구조를 설계할 필요가 있다.Furthermore, although the system profile based on the conventional IEEE 802.16 standard supports only the TDD (Time Division Duplexing) scheme, the system profile is also intended to support the FDD (Fequency Division Duplexing) scheme in which uplink transmission and downlink transmission are simultaneously performed in different frequency bands. There is an attempt. Therefore, it is necessary to design an FDD frame structure having commonality with the TDD frame structure in order to facilitate system design and share hardware.

본 발명의 기술적 과제는 무선통신 시스템에서 데이터의 전송장치 및 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting data in a wireless communication system.

무선통신 시스템에서의 데이터 전송장치를 제공한다. 상기 장치는 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 생성하는 OFDM 심벌 생성부, 상기 복수의 OFDM 심벌을 포함하는 프레임(frame)을 구성하는 프레임 구성부, 및 상기 구성되는 프레임에 기초하여 상기 복수의 OFDM 심벌을 전송하는 전송부를 포함한다. 상기 프레임은 복수의 서브프레임으로 나뉘고, 이 중 임의의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 5, 6 및 7개 중 어느 하나이며, 상기 무선통신 시스템의 대역폭(system bandwidth)은 8.75MHz이다.Provided is a data transmission apparatus in a wireless communication system. The apparatus may include an OFDM symbol generator for generating a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols, a frame configuration unit for configuring a frame including the plurality of OFDM symbols, and the plurality of frames based on the configured frames. It includes a transmitter for transmitting the OFDM symbol of. The frame is divided into a plurality of subframes, and the number of OFDM symbols included in any subframe is any one of 5, 6, and 7, and the system bandwidth of the wireless communication system is 8.75 MHz.

무선통신 시스템에서의 데이터 전송방법을 제공한다. 상기 방법은 복수의 OFDM 심벌을 생성하는 단계, 상기 복수의 OFDM 심벌을 포함하는 프레임을 구성하는 단계, 및 상기 구성되는 프레임에 기초하여 상기 복수의 OFDM 심벌을 전송하는 단계를 포함한다. 상기 프레임은 복수의 서브프레임으로 나뉘고, 이 중 임의의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 5, 6 및 7개 중 어느 하나이며, 상기 무선통신 시스템의 대역폭(system bandwidth)은 8.75MHz이다.Provided is a data transmission method in a wireless communication system. The method includes generating a plurality of OFDM symbols, constructing a frame comprising the plurality of OFDM symbols, and transmitting the plurality of OFDM symbols based on the configured frames. The frame is divided into a plurality of subframes, and the number of OFDM symbols included in any subframe is any one of 5, 6, and 7, and the system bandwidth of the wireless communication system is 8.75 MHz.

새로운 프레임 구성을 통해, 역지원성을 고려하면서 새로운 파라미터 요구사 항을 충족시킬 수 있다.With the new frame configuration, new parameter requirements can be met while considering backward support.

도 2는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 무선통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.2 is a block diagram illustrating a wireless communication system. Wireless communication systems are widely deployed to provide various communication services such as voice and packet data.

도 2를 참조하면, 무선통신 시스템은 단말(10; User Equipment, UE) 및 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 노드B(NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다.Referring to FIG. 2, the wireless communication system includes a user equipment (UE) 10 and a base station 20 (BS). The terminal 10 may be fixed or mobile and may be referred to by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), and a wireless device. The base station 20 generally refers to a fixed station for communicating with the terminal 10 and may be referred to in other terms such as a NodeB, a base transceiver system (BTS), and an access point. . One or more cells may exist in one base station 20.

이하에서 하향링크(Downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하고, 상향링크(Uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(10)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.Hereinafter, downlink means communication from the base station 20 to the terminal 10, and uplink means communication from the terminal 10 to the base station 20. In downlink, the transmitter may be part of the base station 20 and the receiver may be part of the terminal 10. In uplink, the transmitter may be part of the terminal 10 and the receiver may be part of the base station 20.

하향링크 전송에 사용되는 무선자원과, 상향링크 전송에 사용되는 주파수, 시간 및 코드영역과 같은 무선자원이 겹치지 않도록 구분하는 방식이 필요한데, 이러한 방식을 듀플렉스(duplex)라고 한다. 서로 다른 사용자를 구분하기 위한 다중접속기술(multiple access scheme)에서와 마찬가지로 상향링크와 하향링크의 구분 은 주파수, 시간 및 코드 영역에서 가능하다. 듀플렉스 방식은 크게 상향링크와 하향링크를 주파수로 구분하는 FDD(Frequency Division Duplexing)방식과 상향링크와 하향링크를 시간으로 구분하는 TDD(Time Division Duplexing)방식으로 나뉜다.A radio resource used for downlink transmission and a radio resource such as frequency, time, and code region used for uplink transmission are required to be distinguished from each other. This method is called duplex. As in the multiple access scheme for distinguishing different users, uplink and downlink can be distinguished in the frequency, time, and code domains. The duplex method is largely divided into a frequency division duplexing (FDD) method for dividing uplink and downlink into frequency and a time division duplexing (TDD) method for dividing uplink and downlink into time.

FDD 방식에서는 주파수 영역에서 상향링크와 하향링크가 구분되므로, 기지국과 단말간의 데이터의 전송이 각 링크에서 시간영역에서 연속적으로 이루어질 수 있다. FDD방식은 상향링크와 하향링크에 같은 크기의 주파수를 대칭적으로 할당하고 있어, 음성통화와 같은 대칭형 서비스(symmetric service)에 적절하여 많이 사용되었다. 한편, FDD 방식의 일종인 H-FDD (Half-FDD) 방식이 있다. H-FDD 방식에서, 단말은 상향링크 전송과 하향링크 전송을 서로 다른 주파수 대역상에서 수행하면서, 동시에 수행할 수 없다. 따라서, H-FDD 시스템에서는 어느 하나의 그룹에 속한 단말들이 상향링크 전송을 수행할 때, 기지국은 다른 그룹에 속한 단말들을 위해 하향링크 전송을 수행한다. 즉, 상향링크와 하향링크는 주파수 분할되어 있고, 각 그룹이 서로 시간을 분할하여 사용한다.In the FDD scheme, since uplink and downlink are distinguished in the frequency domain, data transmission between the base station and the terminal may be continuously performed in the time domain on each link. The FDD scheme symmetrically allocates frequencies of the same size to the uplink and the downlink, and has been frequently used for symmetric services such as voice calls. On the other hand, there is a H-FDD (Half-FDD) scheme, which is a kind of FDD scheme. In the H-FDD scheme, the UE may not simultaneously perform uplink transmission and downlink transmission on different frequency bands. Therefore, in the H-FDD system, when terminals belonging to one group perform uplink transmission, the base station performs downlink transmission for terminals belonging to another group. That is, the uplink and the downlink are frequency-divided, and each group divides time from each other.

TDD 방식은 상향링크, 하향링크에 서로 다른 비율의 시간 슬롯을 할당할 수 있기 때문에, 비대칭형 서비스에 적합하다는 이점이 있다. TDD 방식의 또 다른 장점으로는 상향링크와 하향링크가 동일 주파수 대역에서 송수신되므로 상향링크와 하향링크의 채널 상태가 거의 일치한다. 따라서 신호를 수신하면 바로 채널상태를 추정할 수 있어 어레이 안테나(Array Antenna) 기술등에 적합하다. TDD방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 또는 하향링크로 사용하되, 시간영역에서 상향링크와 하향링크를 구분하고 있으므로, 일정 시간 동안은 상향링크로 사용하고, 또 다른 일정 시간 동안은 하향링크로 사용하므로 기지국과 단말간에 데이터 송수신이 동시에 이루어질 수 없다.Since the TDD scheme can allocate different time slots for uplink and downlink, the TDD scheme is suitable for asymmetric services. Another advantage of the TDD scheme is that uplink and downlink are transmitted and received in the same frequency band, and thus the channel state of the uplink and downlink is almost identical. Therefore, the channel state can be estimated immediately upon receiving the signal, which is suitable for array antenna technology. The TDD method uses the entire frequency band as uplink or downlink, but since the uplink and downlink are distinguished in the time domain, it is used as an uplink for a predetermined time and as a downlink for another predetermined time. Data transmission and reception between the base station and the terminal can not be made at the same time.

무선통신 시스템은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 기반 시스템일 수 있다. OFDM은 다수의 직교 부반송파를 이용한다. OFDM은 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)과 FFT(Fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기는 데이터에 IFFT를 수행하여 OFDM 심벌을 생성하고, 이를 전송한다. 수신기는 수신된 OFDM 심벌에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다중 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하고, 다중 부반송파들을 분리하기 위해 수신기는 대응하는 FFT를 사용한다.The wireless communication system may be an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) / orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) based system. OFDM uses multiple orthogonal subcarriers. OFDM utilizes orthogonality between Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) and Fast Fourier Transform (FFT). The transmitter generates an OFDM symbol by performing IFFT on the data and transmits the OFDM symbol. The receiver performs FFT on the received OFDM symbol to recover the original data. The transmitter uses an IFFT to combine multiple subcarriers, and the receiver uses a corresponding FFT to separate multiple subcarriers.

하향링크와 상향링크 전송을 위한 다중 접속 방식은 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 하향링크는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용하고, 상향링크는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access)를 사용할 수 있다.Multiple access schemes for downlink and uplink transmission may be different. For example, downlink may use Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) and uplink may use Single Carrier-Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA).

도 3은 OFDM 심벌 구조의 일 예를 나타낸다.3 shows an example of an OFDM symbol structure.

도 3을 참조하면, 하나의 OFDM 심벌의 총 시간길이를 Ts=Tg+Tb이다. 여기서, Tg는 CP(Cyclic Prefix)이고, Tb는 유효 심벌 시간(useful symbol time)이다. CP는 OFDM 전송 방식에서 다중 경로에 의한 심벌 간 간섭(inter-symbol interference)을 제거하기 위한 용도로 사용되며, 보호구간(guard interval) 또는 보호시간(guard time)이라 불릴 수도 있다. Tb는 Ts에서 CP를 제외한 나머지 부분이며, 실제 데이터를 복원하는데 필요한 OFDM 심벌부분이다.Referring to FIG. 3, the total time length of one OFDM symbol is T s = T g + T b . Here, T g is a cyclic prefix (CP), and T b is a useful symbol time. CP is used to remove inter-symbol interference due to multiple paths in the OFDM transmission scheme, and may be referred to as a guard interval or a guard time. T b is the remainder of T s except for CP and is an OFDM symbol part required to recover actual data.

Tg와 Tb간의 비를 G라 하면, 다음의 수학식이 성립한다.If the ratio between T g and T b is G, the following equation holds.

Tg=GTb T g = GT b

여기서, G=1/8 또는 1/16이다. G가 1/16일 경우의 CP는 일반 CP(normal CP)라고 불리고, G가 1/8일 경우의 CP는 확장된 CP(extended CP)라고 불린다. Here, G = 1/8 or 1/16. CP when G is 1/16 is called a normal CP, and when G is 1/8, a CP is called an extended CP.

아래의 표는 OFDM 시스템에 대한 파라미터의 일 예를 나타낸다. 이는 IEEE 802.16m 표준에서의 시스템 파라미터이다.The table below shows an example of parameters for an OFDM system. This is a system parameter in the IEEE 802.16m standard.

Figure 112009026680713-PAT00001
Figure 112009026680713-PAT00001

표 1을 참조하면, 시스템 전송 대역폭에 따라 각 파라미터들이 독립적으로 설정되는 것을 알 수 있다. 특히, 시스템 전송 대역폭이 8.75MHz인 시스템에서, G=1/8이면 매 5ms의 프레임내에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 43개이다. 이러한 새로운 파라미터들에 기하여 시스템이 효율적으로 동작할 수 있는 프레임을 구성하는 방법이 요구된다. Referring to Table 1, it can be seen that each parameter is independently set according to the system transmission bandwidth. In particular, in a system with a system transmission bandwidth of 8.75 MHz, if G = 1/8, the number of OFDM symbols included in every 5 ms frame is 43. There is a need for a method of constructing a frame in which the system can operate efficiently based on these new parameters.

도 4는 본 발명의 일 예에 따른 슈퍼프레임 구조이다.4 is a superframe structure according to an embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 슈퍼프레임(Superframe)은 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header; SFH)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 슈퍼프레임을 이용하는 경우, 빈번하게 전송될 필요가 없는 제어정보의 전송 주기가 슈퍼프레임 단위로 늘어날 수 있어, 전송의 효율성을 높일 수 있다. 또한, 데이터의 할당과 스케쥴링은 가장 빈번하게는 슈퍼프레임 단위로 이루어지게 하여 재전송 매커니즘을 고려한 데이터 전송의 지연특성을 줄여줄 수 있다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 프레임은 이종 또는 종래(legacy)의 무선 통신 시스템과의 호환을 위해 가변적인 크기로서 고려될 수 있다.Referring to FIG. 4, a superframe includes a superframe header (SFH) and four frames (frames, F0, F1, F2, and F3). In the case of using a superframe, the transmission period of control information that does not need to be transmitted frequently can be increased in units of superframes, thereby increasing the efficiency of transmission. In addition, data allocation and scheduling may be performed most frequently in units of superframes, thereby reducing delay characteristics of data transmission considering a retransmission mechanism. The size of each superframe is 20ms and the size of each frame is illustrated as 5ms, but is not limited thereto. Frames may be considered as variable sizes for compatibility with heterogeneous or legacy wireless communication systems.

슈퍼프레임 헤더는 슈퍼프레임의 가장 앞서 배치될 수 있으며, 공용 제어 채널(Common Control Channel)이 할당된다. 공용 제어채널은 슈퍼프레임을 구성하는 프레임들에 대한 정보 또는 시스템 정보와 같이 셀내 모든 단말들이 공통적으로 활용할 수 있는 제어정보를 전송하기 위하여 사용되는 채널이다. 슈퍼프레임 헤더에는 동기신호 혹은 프리앰블이 위치한다. 프리앰블은 기지국과 단말 간의 초기 동기, 셀 탐색, 주파수 오프셋 및 채널 추정에 사용된다. The superframe header may be placed at the front of the superframe, and a common control channel is assigned. The common control channel is a channel used for transmitting control information that can be commonly used by all terminals in a cell, such as information on frames constituting a superframe or system information. A sync signal or preamble is located in the superframe header. The preamble is used for initial synchronization, cell search, frequency offset, and channel estimation between the base station and the terminal.

하나의 프레임은 k개의 서브프레임(Subframe, SF0, SF1, SF2,..., SF(k-1))을 포함한다. k>0인 정수이다. 도 4는 k가 7인 경우이다. 서브프레임은 5, 6 또는 7개의 OFDM 심벌로 구성될 수 있다. 프레임에는 TDD(Time Division Duplexing) 또는 FDD(Frequency Division Duplexing)가 적용될 수 있다. TDD에서, 각 서브프레임이 동일한 주파수에서 서로 다른 시간에 상향링크 또는 하향링크로 사용된다. 즉, TDD 프레임내의 서브프레임들은 시간영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다.One frame includes k subframes (Subframe, SF0, SF1, SF2, ..., SF (k-1)). An integer with k> 0. 4 is a case where k is 7. The subframe may consist of 5, 6 or 7 OFDM symbols. Time division duplexing (TDD) or frequency division duplexing (FDD) may be applied to the frame. In TDD, each subframe is used in uplink or downlink at different times at the same frequency. That is, subframes in the TDD frame are divided into an uplink subframe and a downlink subframe in the time domain.

FDD에서, 각 서브프레임이 동일한 시간에서 서로 다른 주파수에 상향링크 또는 하향링크로 사용된다. 즉, FDD 프레임내의 서브프레임들은 주파수 영역에서 상향링크와 하향링크로 구분된다. 이 때, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어질 수 있다. 미드앰블(midamble)은 다수의 안테나를 이용하는 MIMO(Multiple-Input Multiple-Output) 시스템에서 안테나별 채널상태를 얻기 위하여 기지국이 전송하는 채널 추정을 위한 신호이다. 단말은 미드앰블을 수신하여 기지국의 안테나별 채널상태를 추정할 수 있다.In FDD, each subframe is used as uplink or downlink on a different frequency at the same time. That is, subframes in the FDD frame are divided into uplink and downlink in the frequency domain. In this case, the uplink transmission and the downlink transmission occupy different frequency bands and may be simultaneously performed. The midamble is a signal for channel estimation transmitted by a base station to obtain a channel state for each antenna in a multiple-input multiple-output (MIMO) system using a plurality of antennas. The terminal may estimate the channel state for each antenna of the base station by receiving the midamble.

전술된 바와 같이, 시스템 전송 주파수 대역이 8.75MHz인 시스템에서, G=1/8이면 하나의 프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수가 43개이다. 기지국과 단말이 프레임을 주고받을 때에, 데이터 송수신의 기본단위인 TTI(Transmission Time Interval)의 최소 크기가 서브프레임이다. 이러한 시스템에서, 역지원성을 고려하면서 새로운 파라미터 요구사항을 충족시키기 위해서는, 모든 서브프레임의 유형을 되도록이면 동일하게 함으로써, 물리계층의 파일럿(pilot), 자원블록의 구성 및 구조(structure)를 동일하게 유지할 수 있는 프레임을 구성할 필요가 있다.As described above, in a system having a system transmission frequency band of 8.75 MHz, if G = 1/8, the number of OFDM symbols included in one frame is 43. When a base station and a terminal exchange a frame, a minimum size of a transmission time interval (TTI), which is a basic unit of data transmission and reception, is a subframe. In such a system, in order to meet the new parameter requirements while considering backward support, the types of pilots, resource blocks, and structures of the physical layer are the same by making all subframe types as identical as possible. You need to construct a sustainable frame.

도 5는 본 발명의 일 예에 따른 무선통신 시스템에서의 데이터 전송장치를 나타낸다.5 shows a data transmission apparatus in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 데이터 전송장치(100)는 OFDM 심벌 생성부(OFDM symbol generating unit, 110), 프레임 구성부(frame configuring unit, 120) 및 전송부(transmitting unit, 130)을 포함한다.Referring to FIG. 5, the data transmission apparatus 100 may include an OFDM symbol generating unit 110, a frame configuring unit 120, and a transmitting unit 130.

OFDM 심벌 생성부(110)는 입력되는 데이터 심벌에 FFT(Fast Fourier Transform) 및 IFFT(Inverse FFT)를 수행하여 복수의 OFDM 심벌을 생성한다. OFDM 심벌의 구조는 도 3에서 설명된 바와 같다. The OFDM symbol generator 110 generates a plurality of OFDM symbols by performing a fast fourier transform (FFT) and an inverse FFT (IFFT) on the input data symbols. The structure of the OFDM symbol is as described in FIG.

프레임 구성부(120)는 상기 복수의 OFDM 심벌을 포함하는 프레임을 구성한다. 프레임의 일반적인 구성은 도 4에서 설명된 바와 같다. 프레임은 복수의 서브프레임으로 나뉘고, 임의의 서브프레임은 5, 6 또는 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 물론, 모든 서브프레임이 동일한 개수의 OFDM 심벌을 포함할 수도 있고, 서로 다른 개수의 OFDM 심벌을 포함할 수도 있다. 다만, 하나의 프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 43개로 일정하게 유지되어야 한다. 프레임은 TDD 방식, FDD 방식 또는 H-FDD 방식의 프레임일 수 있다. The frame configuration unit 120 configures a frame including the plurality of OFDM symbols. The general configuration of the frame is as described in FIG. The frame is divided into a plurality of subframes, and any subframe includes 5, 6 or 7 OFDM symbols. Of course, all subframes may include the same number of OFDM symbols or may include different numbers of OFDM symbols. However, the number of OFDM symbols included in one frame should be kept constant to 43. The frame may be a frame of the TDD scheme, the FDD scheme, or the H-FDD scheme.

TDD 방식의 프레임에 있어서, 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임간의 전이(transition)가 이루어지는 경우가 있다. 상향링크 서브프레임에서 하향링크 서브프레임으로의 전이, 또는 하향링크 서브프레임에서 상향링크 서브프레임으로의 전이를 원활히 수행하기 위해 전이 간격(transition gap)이 삽입된다. 프레임 구성부(120)는 적어도 하나의 OFDM 심벌을 인접한 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임을 구분하는 송수신 전이 간격(TX/RX transition gap; TTG) 또는 수송신 전이 간격(RX/TX transition gap; RTG)으로 사용할 수 있다.이러한 전이 간격을 휴지 구간(idle gap)이라고도 한다.In a frame of the TDD scheme, a transition between an uplink subframe and a downlink subframe may occur. A transition gap is inserted to smoothly perform a transition from an uplink subframe to a downlink subframe or a transition from a downlink subframe to an uplink subframe. The frame configuration unit 120 may transmit / receive at least one OFDM symbol to transmit / receive a transmission / reception gap (TX / RX transition gap; TTG) or a transmission / reception transition interval (RX / TX transition gap) that distinguishes an adjacent uplink subframe and a downlink subframe. RTG). This transition interval is also called idle gap.

FDD 방식 또는 H-FDD 방식의 프레임은,TDD 방식의 프레임과 달리 전이 간격이 필요하지 않다. 따라서, 프레임 구성부(120)는 하나의 OFDM 심벌을 서브프레임에 할당하거나, 다른 용도로 사용할 수 있다. 다른 용도로 사용되는 OFDM 심벌을 잉여 OFDM 심벌이라 한다. 잉여 OFDM 심벌은 프리앰블, 동기채널, 미드앰블, 또는 사운딩 신호(sounding signa)로 사용될 수 있다. A frame of the FDD scheme or the H-FDD scheme does not require a transition interval unlike a frame of the TDD scheme. Accordingly, the frame configuration unit 120 may allocate one OFDM symbol to a subframe or use it for another purpose. An OFDM symbol used for another purpose is called a redundant OFDM symbol. The redundant OFDM symbol may be used as a preamble, a synchronization channel, a midamble, or a sounding signal.

전송부(130)는 프레임 구성부(120)에 의해 구성되는 프레임에 기초하여 상기 복수의 OFDM 심벌을 전송한다. The transmitter 130 transmits the plurality of OFDM symbols based on the frame constituted by the frame constructor 120.

도 6은 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 TDD 방식의 프레임 구조의 일 예이다.6 is an example of a frame structure of the TDD scheme configured by the frame configuration unit according to the present invention.

도 6을 참조하면, 시스템 전송 대역폭은 8.75MHz이고, G=1/8이다. 따라서, 하나의 프레임내에서 가용한 OFDM 심벌의 수는 43개이다. 프레임 구조 유형(frame structure type) A-1 내지 A-5는 송수신 전이 간격 또는 수송신 전이 간격으로 사용되는 1개의 OFDM 심벌을 제외한 나머지 42개의 OFDM 심벌을 이용하여 프레임을 구성하는 경우이다. 각 서브프레임의 괄호안의 숫자는 그 서브프레임이 포함하는 OFDM 심벌의 개수를 나타낸다. 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수를 모두 동일하게 하기 위해, 한 프레임내의 서브프레임을 7개로 구성한다. 이에 기초하면, 각 서브프레임은 6개의 OFDM 심벌을 포함한다. Referring to FIG. 6, the system transmission bandwidth is 8.75 MHz and G = 1/8. Therefore, the number of OFDM symbols available in one frame is 43. Frame structure types A-1 to A-5 are cases in which a frame is constructed using 42 OFDM symbols except one OFDM symbol used as a transmission / reception transition interval or a transmission transition interval. The number in parentheses of each subframe indicates the number of OFDM symbols included in the subframe. In order to make the number of OFDM symbols included in the subframe the same, seven subframes in one frame are configured. Based on this, each subframe includes six OFDM symbols.

따라서, 하나의 프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 7(서브프레임 개수)×6(OFDM 심벌수/서브프레임)+1(전이 간격)=43이다. 이러한 프레임 구성에 따르면, 이렇게 구성하므로 인해서 IEEE 802.16m의 기본 프레임 구조(6개 OFDM 심벌을 포함하는 서브프레임)을 지원할 수 있다. 또한, 모든 서브프레임이 동일한 수의 OFDM 심벌을 포함하는 동일한 유형을 가지게 된다.Therefore, the number of OFDM symbols included in one frame is 7 (number of subframes) x 6 (number of OFDM symbols / subframes) + 1 (transition interval) = 43. According to such a frame configuration, this configuration can support the basic frame structure (subframe including six OFDM symbols) of IEEE 802.16m. In addition, all subframes have the same type including the same number of OFDM symbols.

송수신 전이 간격은 인접한 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임사이에 위치한다. 즉, 송수신 전이간격(TTG)이전의 서브프레임들은 하향링크 서브프레임이고, 송수신 전이간격(TTG)이후의 서브프레임들은 상향링크 서브프레임이다. 따라서, 프레임 구조 유형 A-1, A-2, A-3, A-4, A-5는 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 비율이 각각 2:5, 3:4, 4:3, 5:2, 6:1이다. 송수신 전이간격(TTG)는 87.2 us이고, 수송신 전이 간격(RTG)는 74.4 us이다.The transmission and reception transition interval is located between adjacent downlink subframes and uplink subframes. That is, subframes before the transmission / reception transition interval (TTG) are downlink subframes, and subframes after the transmission / reception transition interval (TTG) are uplink subframes. Accordingly, frame structure types A-1, A-2, A-3, A-4, and A-5 have ratios of downlink subframes and uplink subframes of 2: 5, 3: 4, 4: 3, 5: 2, 6: 1. The transmission and reception transition interval (TTG) is 87.2 us, and the transmission and reception transition interval (RTG) is 74.4 us.

도 7은 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 TDD 방식의 프레임 구조의 다른 예이다.7 is another example of a frame structure of the TDD scheme configured by the frame configuration unit according to the present invention.

도 7을 참조하면, 시스템 전송 대역폭은 8.75MHz이고, G=1/8이다. 따라서, 하나의 프레임내에서 가용한 OFDM 심벌의 수는 43개이다. 프레임 구조 유형(frame structure type) B-1 내지 B-5는 송수신 전이 간격 또는 수송신 전이 간격으로 사용되는 1개의 OFDM 심벌을 제외한 나머지 42개의 OFDM 심벌을 이용하여 프레임을 구성하는 경우이다. 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수를 모두 동일하게 하기 위해, 한 프레임내의 서브프레임을 6개로 구성한다. 이에 기초하면, 각 서브프레임은 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 따라서, 하나의 프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 6(서브프레임 개수)×7(OFDM 심벌수/서브프레임)+1(전이 간격)=43이다. 이는 IEEE 802.16m에서의 타입-2 서브프레임과 같다.Referring to FIG. 7, the system transmission bandwidth is 8.75 MHz and G = 1/8. Therefore, the number of OFDM symbols available in one frame is 43. Frame structure type B-1 to B-5 is a case of configuring a frame using 42 remaining OFDM symbols except one OFDM symbol used as a transmission / reception transition interval or a transmission transition interval. In order to equalize the number of OFDM symbols included in the subframe, six subframes in one frame are configured. Based on this, each subframe includes seven OFDM symbols. Therefore, the number of OFDM symbols included in one frame is 6 (number of subframes) x 7 (number of OFDM symbols / subframes) + 1 (transition interval) = 43. This is the same as a type-2 subframe in IEEE 802.16m.

한 프레임내의 서브프레임의 개수가 짝수개이므로 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 대칭적 할당이 가능하다. 대칭적 할당은 HARQ 프로세스의 수행을 수월하게 할 수 있다. 프레임 구조 유형 B-1, B-2, B-3, B-4는 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 비율이 각각 2:4, 3:3, 4:2, 5:1이다. Since the number of subframes in one frame is an even number, symmetrical allocation of the downlink subframe and the uplink subframe is possible. Symmetrical assignment may facilitate the performance of the HARQ process. Frame structure types B-1, B-2, B-3, and B-4 have ratios of downlink subframes and uplink subframes of 2: 4, 3: 3, 4: 2, and 5: 1, respectively.

도 8은 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 TDD 방식의 프레임 구조의 또 다른 예이다.8 is another example of a frame structure of the TDD scheme configured by the frame configuration unit according to the present invention.

도 8을 참조하면, 시스템 전송 대역폭은 8.75MHz이고, G=1/8이다. 따라서, 하나의 프레임내에서 가용한 OFDM 심벌의 수는 43개이다. 프레임 구조 유형(frame structure type) C-1 내지 C-5는 송수신 전이 간격 또는 수송신 전이 간격으로 사용되는 1개의 OFDM 심벌을 제외한 나머지 42개의 OFDM 심벌을 이용하여 프레임을 구성하는 경우이다. 한 프레임내의 서브프레임을 8개로 구성한다. 이에 기초하면, 각 서브프레임은 5개 또는 6개의 OFDM 심벌을 포함한다. 즉, 6개의 서브프레임은 5개의 OFDM 심벌을 포함하고, 다른 2개의 서브프레임은 6개의 OFDM 심벌을 포함한다. 프레임 구조 유형 C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, C-6은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 비율이 각각 3:5, 4:4, 5:3, 6:2. 5:3이다. Referring to FIG. 8, the system transmission bandwidth is 8.75 MHz and G = 1/8. Therefore, the number of OFDM symbols available in one frame is 43. Frame structure type C-1 to C-5 is a case of constructing a frame using 42 remaining OFDM symbols except one OFDM symbol used as a transmission / reception transition interval or a transmission transition interval. It configures 8 subframes in one frame. Based on this, each subframe includes five or six OFDM symbols. That is, six subframes include five OFDM symbols, and the other two subframes include six OFDM symbols. Frame structure types C-1, C-2, C-3, C-4, C-5, and C-6 have ratios of downlink subframes and uplink subframes 3: 5, 4: 4, 5: 3, 6: 2. 5: 3.

프레임 구조 유형 C-1 내지 C-5에서는 6개 OFDM 심벌을 포함하는 2개의 서브프레임이 각각 프레임의 양 끝단에 위치한다. 반면, 프레임 구조 유형 C-6에서는 6개 OFDM 심벌을 포함하는 2개의 서브프레임이 모두 프레임의 전단에 위치한다. 이는 상향링크가 15개의 OFDM 심벌인 IEEE 802.16e의 프레임 구성을 지원할 수 있는 방법이다. 프레임 구조 유형 C-6에서 송수신 전이 간격(TTG)의 위치가 5번째 서브프레임과 6번째 서브프레임의 사이에 있으나, 이는 예시일 뿐 다른 서브프레임 사이에 위치할 수 있음은 물론이다.In frame structure types C-1 to C-5, two subframes containing six OFDM symbols are located at both ends of the frame, respectively. On the other hand, in the frame structure type C-6, two subframes including six OFDM symbols are located at the front of the frame. This is a method in which uplink can support the frame configuration of IEEE 802.16e, which is 15 OFDM symbols. In the frame structure type C-6, the position of the transmission and reception transition interval (TTG) is between the fifth subframe and the sixth subframe, but this is only an example and may be located between other subframes.

이와 같이 한 프레임을 8개의 서브프레임으로 나눔으로써, IEEE 802.16m의 5, 10, 20MHz의 시스템 대역에서 고려하고 있는 프레임당 서브프레임의 수인 8개와 통일시킬 수 있다. 또한, 5,10,20MHz 시스템 대역을 지원하기 위해 설계되었던 HARQ 프로토콜이나 하향링크 대 상향링크 비율과 같은 서브프레임 단위의 제어정보를 동일한 형태로 만들 수 있다. 그리고, 서브프레임의 수가 짝수이므로, 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임의 대칭적 할당이 가능하다. 대칭적 할당은 HARQ 프로세스의 수행을 수월하게 할 수 있다. By dividing one frame into eight subframes as described above, the number of subframes per frame considered in the system bands of 5, 10, and 20 MHz of IEEE 802.16m can be unified. In addition, control information in subframe units such as a HARQ protocol or a downlink-to-uplink ratio designed to support a 5, 10, 20 MHz system band can be made in the same form. Since the number of subframes is even, symmetrical allocation of the downlink subframe and the uplink subframe is possible. Symmetrical assignment may facilitate the performance of the HARQ process.

도 9는 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 FDD 방식의 프레임 구조의 일 예이다.9 is an example of a frame structure of an FDD scheme configured by a frame configuration unit according to the present invention.

도 9를 참조하면, 시스템 전송 대역폭은 8.75MHz이고, G=1/8이다. 따라서, 하나의 프레임내에서 가용한 OFDM 심벌의 수는 43개이다. FDD 방식 또는 H-FDD 방식의 프레임은, TDD 방식의 프레임과 달리 전이 간격이 필요하지 않다. 따라서, 프레임 구성부(120)는 43개의 OFDM 심벌을 모두 서브프레임에 할당하거나, 적어도 하나의 OFDM 심벌을 다른 용도로 사용할 수 있다. 다른 용도로 사용되는 상기 적어도 하나의 OFDM 심벌을 잉여 OFDM 심벌이라 한다.Referring to FIG. 9, the system transmission bandwidth is 8.75 MHz and G = 1/8. Therefore, the number of OFDM symbols available in one frame is 43. A frame of the FDD scheme or the H-FDD scheme does not require a transition interval unlike a frame of the TDD scheme. Accordingly, the frame configuration unit 120 may allocate all 43 OFDM symbols to a subframe or use at least one OFDM symbol for other purposes. The at least one OFDM symbol used for another purpose is called a redundant OFDM symbol.

프레임 구조 유형 D-1 내지 D-5는 모두 7개의 서브프레임을 포함한다. 이 중 하나의 특정한 서브프레임만이 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 나머지 서브프레임들은 6개의 OFDM 심벌을 포함한다. 상기 특정한 서브프레임은 H-FDD 단말을 고려한 H-FDD 프레임 구조를 고려하고, 단말의 그룹이 2개로 나누어지는 경우를 고려하면, 추가적인 휴지 심벌(idle symbol)이 프레임의 중간부분에 발생할 가능성이 크다. 따라서, 상기 특정한 서브프레임의 위치는 세번째, 네번째, 다섯번째가 바람직하다.Frame structure types D-1 through D-5 include all seven subframes. Only one specific subframe includes 7 OFDM symbols, and the remaining subframes include 6 OFDM symbols. In the particular subframe, considering the H-FDD frame structure considering the H-FDD UE, and considering the case where the group of UEs is divided into two, an additional idle symbol is likely to occur in the middle of the frame. . Therefore, the position of the specific subframe is preferably third, fourth, fifth.

프레임 구조 유형 D-2 내지 D-5는 모든 서브프레임이 동일하게 6개의 OFDM 심벌을 포함한다. 따라서, 1개의 잉여 OFDM 심벌은 시스템에 따라 다른 용도로 사용될 수 있다. 프레임 구조 유형 D-2는 잉여 OFDM 심벌을 프레임의 전단에 위치시킨 구성이다. 이는 프리앰블 또는 FCH와 같은 심볼단위의 제어정보들이 주로 프레임이 앞쪽 부분에 위치하므로, 잉여 OFDM 심벌을 제어정보로 사용하고, 데이터 전송을 위해서는 6 OFDM 심볼로 구성된 서브프레임의 형태를 유지시켜주는 것이다.Frame structure types D-2 through D-5 include all six subframes equally six OFDM symbols. Thus, one surplus OFDM symbol may be used for other purposes depending on the system. Frame structure type D-2 is a configuration in which redundant OFDM symbols are placed at the front of the frame. This is because the control information of a symbol unit such as a preamble or an FCH is mainly located in the front part of the frame, so that the redundant OFDM symbol is used as the control information and maintains the form of a subframe composed of 6 OFDM symbols for data transmission.

프레임 구조 유형 D-3 및 D-4는 H-FDD 프레임이나 미드앰블을 고려한 구성이다. 따라서, 3번째와 4번째 서브프레임 사이 또는 4번째와 5번째 서브프레임 사이에 잉여OFDM 심벌을 배치한다.Frame structure types D-3 and D-4 are configurations that consider H-FDD frames or midambles. Accordingly, redundant OFDM symbols are placed between the third and fourth subframes or between the fourth and fifth subframes.

프레임 구조 유형 D-5는 사운딩 신호를 고려한 구성이다. 따라서, 잉여 OFDM 심벌을 프레임의 종단에 위치시킨다. 이로써, 추가적인 제어정보를 IEEE 802.16m의 타입-1 서브프레임의 구성을 해치지 않고 전송할 수 있다.Frame structure type D-5 is a configuration in which sounding signals are considered. Thus, redundant OFDM symbols are placed at the end of the frame. Thus, additional control information can be transmitted without harming the configuration of the type-1 subframe of IEEE 802.16m.

도 10은 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 FDD 방식의 프레임 구조의 다른 예이다. 10 is another example of the frame structure of the FDD scheme configured by the frame configuration unit according to the present invention.

도 10을 참조하면, 시스템 전송 대역폭은 8.75MHz이고, G=1/8이다. 따라서, 하나의 프레임내에서 가용한 OFDM 심벌의 수는 43개이다. 한 프레임내의 서브프레임을 6개로 구성한다. 이에 기초하면, 각 서브프레임은 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 남은 하나의 잉여 OFDM 심벌은 서브프레임에 포함시키지 않는다. 이는 만약 잉여 OFDM 심벌이 서브프레임에 포함되면, 하나의 서브프레임은 8개의 OFDM 심벌을 포함하게 되는데, 이는 IEEE 802.16m에서의 기본적인 프레임 구성을 해친다. 따라서, 잉여 OFDM 심벌은 다른 용도로만 사용된다.Referring to FIG. 10, the system transmission bandwidth is 8.75 MHz and G = 1/8. Therefore, the number of OFDM symbols available in one frame is 43. It configures six subframes in one frame. Based on this, each subframe includes seven OFDM symbols. The remaining one excess OFDM symbol is not included in the subframe. This means that if a redundant OFDM symbol is included in a subframe, one subframe includes eight OFDM symbols, which undermines the basic frame configuration in IEEE 802.16m. Therefore, the redundant OFDM symbol is used only for other purposes.

프레임 구조 유형 D-1은 잉여 OFDM 심볼을 프레임의 정중앙에 배치하는 구성이다. 잉여 OFDM 심벌은 H-FDD나 미드앰블용으로 활용할 수 있다.Frame structure type D-1 is a configuration in which redundant OFDM symbols are placed in the center of a frame. The redundant OFDM symbol can be utilized for H-FDD or midamble.

프레임 구조 유형 D-2는 잉여 OFDM 심볼을 프레임의 전단에 배치하는 구성이며, 잉여 OFDM 심벌을 프리앰블이나 FCH와 같은 필수 제어정보용으로 사용한다.Frame structure type D-2 is a configuration in which redundant OFDM symbols are placed at the front of the frame, and the redundant OFDM symbols are used for essential control information such as a preamble or an FCH.

프레임 구조 유형 D-3은 사운딩 신호를 고려한 구성이다. 따라서, 잉여 OFDM 심벌을 프레임의 종단에 위치시킨다. 이로써, 추가적인 제어정보를 IEEE 802.16m의 타입-1 서브프레임의 구성을 해치지 않고 전송할 수 있다.Frame structure type D-3 is a configuration in which sounding signals are considered. Thus, redundant OFDM symbols are placed at the end of the frame. Thus, additional control information can be transmitted without harming the configuration of the type-1 subframe of IEEE 802.16m.

도 11은 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 FDD 방식의 프레임 구조의 또 다른 예이다. 11 is another example of a frame structure of the FDD scheme configured by the frame configuration unit according to the present invention.

도 11을 참조하면, 시스템 전송 대역폭은 8.75MHz이고, G=1/8이다. 따라서, 하나의 프레임내에서 가용한 OFDM 심벌의 수는 43개이다. 한 프레임내의 서브프레임을 8개로 구성한다. 각 서브프레임은 5개 또는 6개의 OFDM 심벌을 포함한다. 기본적은 구성은 TDD 방식의 프레임 구조 및 5, 10, 20MHz의 시스템 대역폭에서 G=1/16인 경우와 통일시키기 위해, 프레임의 전단과 후단에 길이가 긴 서브프레임(즉, 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 서브프레임)을 배치한다.Referring to FIG. 11, the system transmission bandwidth is 8.75 MHz and G = 1/8. Therefore, the number of OFDM symbols available in one frame is 43. It configures 8 subframes in one frame. Each subframe includes five or six OFDM symbols. The basic configuration uses a long subframe (i.e., six OFDM symbols) at the front and the end of the frame in order to unify the TDD frame structure and G = 1/16 in the system bandwidths of 5, 10, and 20 MHz. Subframes).

8개의 서브프레임을 구성하는 방법은 다음과 같다. 일 예로서, 5개의 서브프레임은 5개의 OFDM 심벌을 포함하고, 나머지 3개의 서브프레임은 6개의 OFDM 심벌을 포함한다. 프레임 구조 유형 F-1과 F-2가 이 방법에 의한 구성이다. 6개의 OFDM 심벌을 포함하는 3개의 서브프레임 중 하나는 H-FDD 방식을 고려하여 가운데, 즉 4번째나 5번째 서브프레임에 배치되는 것이 바람직하다. 하지만, 본 특허에서 이는 예시에 지나지 않으며, 다른 임의의 위치하는 FDD 구조에 대해서 제한을 두지는 않는다.The method of configuring eight subframes is as follows. As an example, five subframes include five OFDM symbols, and the remaining three subframes include six OFDM symbols. Frame structure types F-1 and F-2 are the constructions by this method. One of three subframes including six OFDM symbols is preferably disposed in the middle, that is, the fourth or fifth subframe in consideration of the H-FDD scheme. However, in the present patent this is only an example, and there is no limitation on any other located FDD structure.

다른 예로서, 6개의 서브프레임은 5개의 OFDM 심벌을 포함하고, 남은 2개의 서브프레임은 6개의 OFDM 심벌을 포함하며, 잉여 OFDM 심벌은 1개이다. 프레임 구조 유형 F-3 내지 F-5가 이 방법에 의한 구성이다. 잉여 OFDM 심벌은 독립적으로 배치하는 방법을 고려할 수 있다. 잉여 OFDM 심벌을 H-FDD 방식 또는 프리앰블과 같은 필수 제어정보용으로 사용한다.As another example, six subframes include five OFDM symbols, the remaining two subframes include six OFDM symbols, and one redundant OFDM symbol. Frame structure types F-3 to F-5 are the constructions by this method. A redundant OFDM symbol may be considered to be arranged independently. The redundant OFDM symbol is used for essential control information such as an H-FDD scheme or a preamble.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.The invention can be implemented in hardware, software or a combination thereof. (DSP), a programmable logic device (PLD), a field programmable gate array (FPGA), a processor, a controller, a microprocessor, and the like, which are designed to perform the above- , Other electronic units, or a combination thereof. In the software implementation, the module may be implemented as a module that performs the above-described function. The software may be stored in a memory unit and executed by a processor. The memory unit or processor may employ various means well known to those skilled in the art.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.As mentioned above, preferred embodiments of the present invention have been described in detail, but those skilled in the art to which the present invention pertains should understand the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as defined in the appended claims. It will be appreciated that various modifications or changes can be made. Accordingly, modifications of the embodiments of the present invention will not depart from the scope of the present invention.

도 1은 IEEE 802.16e 시스템에서의 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 1 shows an example of a frame structure in an IEEE 802.16e system.

도 2는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 2 is a block diagram illustrating a wireless communication system.

도 3은 OFDM 심벌 구조의 일 예를 나타낸다.3 shows an example of an OFDM symbol structure.

도 4는 본 발명의 일 예에 따른 슈퍼프레임 구조이다.4 is a superframe structure according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 예에 따른 무선통신 시스템에서의 데이터 전송장치를 나타낸다.5 shows a data transmission apparatus in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 TDD 방식의 프레임 구조의 일 예이다.6 is an example of a frame structure of the TDD scheme configured by the frame configuration unit according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 TDD 방식의 프레임 구조의 다른 예이다.7 is another example of a frame structure of the TDD scheme configured by the frame configuration unit according to the present invention.

도 8은 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 TDD 방식의 프레임 구조의 또 다른 예이다.8 is another example of a frame structure of the TDD scheme configured by the frame configuration unit according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 FDD 방식의 프레임 구조의 일 예이다.9 is an example of a frame structure of an FDD scheme configured by a frame configuration unit according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 FDD 방식의 프레임 구조의 다른 예이다. 10 is another example of the frame structure of the FDD scheme configured by the frame configuration unit according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 프레임 구성부에 의해 구성되는 FDD 방식의 프레임 구조의 또 다른 예이다. 11 is another example of a frame structure of the FDD scheme configured by the frame configuration unit according to the present invention.

Claims (14)

무선통신 시스템에서의 데이터 전송장치에 있어서,In a data transmission apparatus in a wireless communication system, 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심벌을 생성하는 OFDM 심벌 생성부;An OFDM symbol generator configured to generate a plurality of Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) symbols; 상기 복수의 OFDM 심벌을 포함하는 프레임(frame)을 구성하는 프레임 구성부; 및A frame configuration unit constituting a frame including the plurality of OFDM symbols; And 상기 구성되는 프레임에 기초하여 상기 복수의 OFDM 심벌을 전송하는 전송부를 포함하되,A transmitter for transmitting the plurality of OFDM symbols based on the configured frame, 상기 프레임은 복수의 서브프레임으로 나뉘고, 이 중 임의의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 5, 6 및 7개 중 어느 하나이며, 상기 무선통신 시스템의 대역폭(system bandwidth)은 8.75MHz인, 데이터 전송장치.The frame is divided into a plurality of subframes, and the number of OFDM symbols included in any of these subframes is any one of 5, 6, and 7, and the system bandwidth of the wireless communication system is 8.75 MHz, Data transmission device. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 각 OFDM 심벌의 시간길이(time length)는 CP(cyclic prefix)와 유효 심벌 시간(useful symbol time)의 합과 같고, 상기 CP와 상기 유용시간의 비율은 1:8인, 데이터 전송장치.The time length of each OFDM symbol is equal to the sum of a cyclic prefix (CP) and a useful symbol time, and the ratio of the CP and the useful time is 1: 8. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 OFDM 심벌의 수는 43개인, 데이터 전송장치.And the number of the plurality of OFDM symbols is 43. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 임의의 서브프레임은 하향링크 전송에 사용되는 하향링크 서브프레임 및 상향링크 전송에 사용되는 상향링크 서브프레임 중 어느 하나인, 데이터 전송장치.The random subframe is any one of a downlink subframe used for downlink transmission and an uplink subframe used for uplink transmission. 제 4 항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 프레임내의 적어도 하나의 OFDM 심벌은 인접한 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 구분하는 송수신간격(TX/RX gap)으로 사용되는, 데이터 전송장치.At least one OFDM symbol in the frame is used as a transmission / reception gap (TX / RX gap) for distinguishing adjacent downlink subframes and uplink subframes. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 임의의 서브프레임내에서, 하향링크 전송을 위한 주파수 대역과 상향링크 전송을 위한 주파수 대역이 구분되어 할당되는, 데이터 전송장치.Within the arbitrary subframe, a frequency band for downlink transmission and a frequency band for uplink transmission are divided and allocated. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프레임내의 적어도 하나의 OFDM 심벌은 프리앰블(preamble) 또는 미드앰블(midamble)로 사용되는, 데이터 전송장치.At least one OFDM symbol in the frame is used as a preamble or a midamble. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 복수의 서브프레임 각각에 포함되는 OFDM 심벌은 6개로 모두 동일한, 데이터 전송장치.And six OFDM symbols included in each of the plurality of subframes are the same. 무선통신 시스템에서의 데이터 전송방법에 있어서,In the data transmission method in a wireless communication system, 복수의 OFDM 심벌을 생성하는 단계;Generating a plurality of OFDM symbols; 상기 복수의 OFDM 심벌을 포함하는 프레임을 구성하는 단계; 및Constructing a frame including the plurality of OFDM symbols; And 상기 구성되는 프레임에 기초하여 상기 복수의 OFDM 심벌을 전송하는 단계를 포함하되,Transmitting the plurality of OFDM symbols based on the configured frame, 상기 프레임은 복수의 서브프레임으로 나뉘고, 이 중 임의의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 5, 6 및 7개 중 어느 하나이며, 상기 무선통신 시스템의 대역폭(system bandwidth)은 8.75MHz인, 데이터 전송방법.The frame is divided into a plurality of subframes, and the number of OFDM symbols included in any of these subframes is any one of 5, 6, and 7, and the system bandwidth of the wireless communication system is 8.75 MHz, Data transfer method. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 각 OFDM 심벌의 시간길이는 CP와 유효 심벌 시간의 합과 같고, 상기 CP와 상기 유효 심벌 시간의 비율은 1:8인, 데이터 전송방법.The time length of each OFDM symbol is equal to the sum of CP and effective symbol time, and the ratio of the CP and the effective symbol time is 1: 8. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 복수의 OFDM 심벌의 수는 43개인, 데이터 전송방법.The number of the plurality of OFDM symbols is 43, the data transmission method. 제 9 항에 있어서,The method of claim 9, 상기 무선통신 시스템은 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 분할되는 TDD(Time Division Duplex) 시스템인, 데이터 전송방법.The wireless communication system is a time division duplex (TDD) system in which uplink transmission and downlink transmission are divided into subframe units. 제 12 항에 있어서,13. The method of claim 12, 상기 프레임 내에서, 하향링크 전송에 사용되는 하향링크 서브프레임과 상향링크 전송에 사용되는 상향링크 서브프레임의 비율은 N:M이고, N+M은 6, 7 및 8 중 어느 하나인, 데이터 전송방법.Within the frame, the ratio of the downlink subframe used for the downlink transmission and the uplink subframe used for the uplink transmission is N: M, and N + M is any one of 6, 7, and 8, data transmission. Way. 제 13 항에 있어서,The method of claim 13, 상기 프레임내의 적어도 하나의 OFDM 심벌은 인접한 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임을 구분하는 수송신간격(RX/TX gap)으로 사용되는, 데이터 전송방법.At least one OFDM symbol in the frame is used as a transport spreading interval (RX / TX gap) to distinguish the adjacent uplink subframe and the downlink subframe.
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