KR102327817B1 - Method and apparatus for transmission and reception signal in high speed train communication network - Google Patents
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Abstract
특별 서브프레임의 UpPTS의 지속 기간 동안 기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 단계, 그리고 상향링크 송신 이후에, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하기 전까지 보호 시간 동안 대기하는 단계를 통해 신호 송수신을 수행하는, 고속으로 이동하는, 이동통신 시스템의 단말 및 신호 송수신 방법이 제공된다.Transmitting an uplink signal to the base station during the duration of the UpPTS of the special subframe, and after uplink transmission, performing signal transmission and reception through the step of waiting for a guard time before receiving a downlink signal from the base station. To move to, a terminal and a signal transmission and reception method of a mobile communication system are provided.
Description
본 기재는 고속 열차 통신 네트워크에서 신호를 송수신 하는 장치 및 방법에 관한 것이다. The present disclosure relates to an apparatus and method for transmitting and receiving signals in a high-speed train communication network.
5세대 통신 시스템의 잠재적인 쓰임새를 타겟팅하여, 고속 시나리오를 위해 LTE 시스템을 향상시키기 위한 많은 노력이 현재 진행 중이다. 그리고 주요 목적 중 하나는, 최대 500km/h의 속도로 이동하는 이동체에 탑승한 사용자에게 최적의 서비스 품질(quality of service, QoS)을 제공하는 것이다.Many efforts are currently underway to improve LTE systems for high-speed scenarios by targeting potential uses of 5G communication systems. And one of the main purposes is to provide an optimal quality of service (QoS) to a user riding in a moving body moving at a speed of up to 500 km/h.
하지만, 종래 LTE 시스템의 프레임은 몇 가지 이유로 방향성을 갖는 고속 시나리오에 적합하지 않다. 먼저, 종래 LTE 시스템의 프레임은 셀룰러 환경에 놓인 복수의 사용자 장비(user equipment, UE)에게 서비스를 제공하기에 적합하므로, 하나 이상의 UE를 갖는 다수의 탑승객을 포함하고 있는 열차 단말(terminal equipment, TE)과 RU의 통신에는 부적합하다. 또한, LTE 시스템에서는 타이밍 어드밴스(timing advance, TA)가 추정되어야 하고 복수의 UE의 상향링크 동기를 획득하기 위해서 TA가 업데이트 되어야 하지만, 고속 시나리오에서 각 UE에 대해 개별적으로 TA가 추정될 필요가 없으며, TA를 제때 업데이트 하기도 어렵다. 또한, 랜덤 액세스(random access, RA)의 프리앰블 전송 및 TA 추정은, 열차의 빠른 속도로 및 잦은 동기화로 인한 시스템 지연을 고려할 때 많은 시간이 소요될 수 밖에 없다. 마지막으로, 고속 시나리오에서 동시에 네트워크에 접속하는 TE의 개수가 제한적이고, 다수의 동시 네트워크 접속 요청이 발생하는 상황 또한 드물다. 따라서, LTE 시스템의 랜덤 액세스 채널(random access channel, RACH)의 긴 프리앰블도 부적합하고, 주파수 오프셋에 민감한 자도프-추(Zadoff-Chu) 시퀀스의 성능 또한 심각한 도플러 확산(Doppler spread) 하에서는 많이 떨어진다.However, the frame of the conventional LTE system is not suitable for a high-speed scenario with directionality for several reasons. First, since the frame of the conventional LTE system is suitable for providing a service to a plurality of user equipment (UE) placed in a cellular environment, a terminal equipment (TE) including a plurality of passengers having one or more UEs ) and RU are not suitable for communication. In addition, in the LTE system, timing advance (TA) must be estimated and TA must be updated to obtain uplink synchronization of a plurality of UEs, but in a high-speed scenario, it is not necessary to individually estimate TA for each UE. , it is difficult to timely update the TA. In addition, preamble transmission and TA estimation of random access (RA) inevitably take a lot of time in consideration of a system delay due to a high speed of a train and frequent synchronization. Finally, in a high-speed scenario, the number of TEs simultaneously accessing the network is limited, and a situation in which multiple simultaneous network access requests are generated is also rare. Therefore, the long preamble of the random access channel (RACH) of the LTE system is also inappropriate, and the performance of the Zadoff-Chu sequence, which is sensitive to frequency offset, is also very poor under severe Doppler spread.
한 실시예는, 특별 서브프레임의 상향링크 파일럿 시간 슬롯의 지속 기간 동안 기지국으로 상향링크 신호를 송신한 이후, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하기 전에 보호 시간 동안 대기하는 단말 및 단말의 신호 송수신 방법을 제공한다.An embodiment provides a terminal and a method of transmitting and receiving a signal of a terminal waiting for a guard time before receiving a downlink signal from the base station after transmitting an uplink signal to the base station during the duration of the uplink pilot time slot of a special subframe to provide.
다른 실시예는, 특별 심볼 위치에만 특별 심볼을 포함하는 랜덤 액세스 채널을 통해 결정한 전송 지연에 기반하여 신호를 송수신하는 기지국을 제공한다.Another embodiment provides a base station for transmitting and receiving a signal based on a transmission delay determined through a random access channel including a special symbol only at a special symbol position.
한 실시예에 따르면, 고속으로 이동하는, 이동통신 시스템의 단말이 제공된다. 상기 단말은, 프로세서, 메모리, 그리고 무선 통신부를 포함하고, 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여, 특별 서브프레임의 상향링크 파일럿 시간 슬롯(uplink pilot time slot, UpPTS)의 지속 기간 동안 기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 단계, 그리고 상향링크 신호의 송신 이후에, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하기 전까지 보호 시간(guard time, GT) 동안 대기하는 단계를 수행한다.According to one embodiment, a terminal of a mobile communication system that moves at a high speed is provided. The terminal includes a processor, a memory, and a wireless communication unit, and the processor executes a program stored in the memory to uplink to the base station during the duration of an uplink pilot time slot (UpPTS) of a special subframe. After transmitting the signal, and after transmitting the uplink signal, the step of waiting for a guard time (GT) before receiving the downlink signal from the base station is performed.
상기 단말에서 상향링크 신호를 송신하는 단계 이전에, 프로세서는 프로그램을 실행하여, 특별 서브프레임의 하향링크 파일럿 시간 슬롯(downlink pilot time slot, DwPTS)의 지속 기간 동안 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계를 더 수행하고, 프로세서는 상향링크 신호를 송신하는 단계를 수행할 때, 하향링크 신호를 수신한 이후 대기 시간 없이 바로 상향링크 신호를 송신하는 단계를 수행할 수 있다.Prior to the step of transmitting the uplink signal from the terminal, the processor executes a program, and receives the downlink signal from the base station during the duration of a downlink pilot time slot (DwPTS) of a special subframe. Further, when performing the step of transmitting the uplink signal, the processor may perform the step of directly transmitting the uplink signal without waiting time after receiving the downlink signal.
상기 단말에서, 기지국으로부터의 하향링크 신호의 송신은, 기지국의 상향링크 신호의 수신으로부터 왕복 전송 지연만큼 이전에 기지국에 의해 수행될 수 있다. In the terminal, the transmission of the downlink signal from the base station may be performed by the base station before the reception of the uplink signal by the base station by a round-trip transmission delay.
상기 단말에서, 프로세서는 상향링크 신호를 송신하는 단계를 수행할 때, UpPTS의 지속 기간 및 상향링크 서브프레임의 지속 기간 동안 기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 단계를 수행할 수 있다. In the terminal, when performing the step of transmitting the uplink signal, the processor may perform the step of transmitting the uplink signal to the base station during the duration of the UpPTS and the duration of the uplink subframe.
상기 단말에서, DwPTS의 지속 기간, UpPTS의 지속 기간, 상향링크 서브프레임의 지속 기간, 그리고 보호 시간의 합은, LTE 시스템의 서브프레임 2개의 길이와 동일할 수 있다. In the terminal, the sum of the duration of the DwPTS, the duration of the UpPTS, the duration of the uplink subframe, and the guard time may be equal to the length of two subframes of the LTE system.
상기 단말에서, 보호 시간 동안 대기하는 단계 이후에, 프로세서는 프로그램을 실행하여, 하향링크 서브프레임의 지속 기간 동안 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계를 더 수행할 수 있다.In the terminal, after the step of waiting for the guard time, the processor may further perform the step of receiving a downlink signal from the base station during the duration of the downlink subframe by executing a program.
다른 실시예에 따르면, 고속으로 이동하는, 이동통신 시스템의 단말의 신호 송수신 방법이 제공된다. 상기 신호 송수신 방법은, 특별 서브프레임의 상향링크 파일럿 시간 슬롯(uplink pilot time slot, UpPTS)의 지속 기간 동안 기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 단계, 그리고 상향링크 신호의 송신 이후에, 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하기 전까지 보호 시간(guard time, GT) 동안 대기하는 단계를 포함한다.According to another embodiment, a method for transmitting and receiving a signal of a terminal of a mobile communication system, which moves at a high speed, is provided. The method includes transmitting an uplink signal to a base station for a duration of an uplink pilot time slot (UpPTS) of a special subframe, and after transmitting the uplink signal, the downlink from the base station and waiting for a guard time (GT) before receiving a signal.
상기 신호 송수신 방법은, 상향링크 신호를 송신하는 단계 이전에, 특별 서브프레임의 하향링크 파일럿 시간 슬롯(downlink pilot time slot, DwPTS)의 지속 기간 동안 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계를 더 포함하고, 상향링크 신호를 송신하는 단계는, 하향링크 신호를 수신한 이후 대기 시간 없이 바로 상향링크 신호를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.The signal transmission/reception method further includes, before transmitting the uplink signal, receiving a downlink signal from a base station during a duration of a downlink pilot time slot (DwPTS) of a special subframe, and , transmitting the uplink signal may include transmitting the uplink signal immediately without waiting time after receiving the downlink signal.
상기 신호 송수신 방법은, 기지국으로부터의 하향링크 신호의 송신은, 기지국의 상향링크 신호의 수신으로부터 왕복 전송 지연만큼 이전에 기지국에 의해 수행될 수 있다. In the signal transmission/reception method, the transmission of the downlink signal from the base station may be performed by the base station prior to the reception of the uplink signal by the base station by a round-trip transmission delay.
상기 신호 송수신 방법에서 상향링크 신호를 송신하는 단계는, UpPTS의 지속 기간 및 상향링크 서브프레임의 지속 기간 동안 기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 단계를 포함할 수 있다. Transmitting the uplink signal in the signal transmission/reception method may include transmitting the uplink signal to the base station during the duration of the UpPTS and the duration of the uplink subframe.
상기 신호 송수신 방법에서 DwPTS의 지속 기간, UpPTS의 지속 기간, 상향링크 서브프레임의 지속 기간, 그리고 보호 시간의 합은, LTE 시스템의 서브프레임 2개의 길이와 동일할 수 있다. In the signal transmission/reception method, the sum of the duration of DwPTS, the duration of UpPTS, the duration of the uplink subframe, and the guard time may be equal to the length of two subframes of the LTE system.
상기 신호 송수신 방법은, 보호 시간 동안 대기하는 단계 이후에, 하향링크 서브프레임의 지속 기간 동안 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.The signal transmission/reception method may further include, after the step of waiting for the guard time, receiving a downlink signal from the base station during the duration of the downlink subframe.
또 다른 실시예에 따르면, 고속으로 이동하는, 이동통신 시스템의 기지국이 제공된다. 상기 기지국은, 프로세서, 메모리, 그리고 무선 통신부를 포함하고, 프로세서는 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여, 단말로부터 수신된, 특별 심볼을 포함하는 랜덤 액세스 채널에 기반하여 전송 지연을 추정하는 단계, 특별 서브프레임의 하향링크 파일럿 시간 슬롯(downlink pilot time slot, DwPTS)의 지속 기간 동안 단말에게 하향링크 신호를 송신하는 단계, 그리고 하향링크 신호의 송신 이후에, 특별 서브프레임의 상향링크 파일럿 시간 슬롯(uplink pilot time slot, UpPTS)의 지속 기간 동안 단말로부터 상향링크 신호를 수신하기 전까지 왕복 전송 지연 동안 대기하는 단계를 수행한다. According to another embodiment, a base station of a mobile communication system, which moves at a high speed, is provided. The base station includes a processor, a memory, and a wireless communication unit, and the processor executes a program stored in the memory, estimating a transmission delay based on a random access channel including a special symbol, received from the terminal, a special sub Transmitting a downlink signal to the terminal during the duration of a downlink pilot time slot (DwPTS) of the frame, and after transmitting the downlink signal, an uplink pilot time slot of a special subframe time slot, UpPTS), a step of waiting for a round-trip transmission delay is performed until an uplink signal is received from the terminal.
상기 기지국에서 특별 심볼은, 랜덤 액세스 채널 내에 포함된 n개의 특별 심볼 위치 중 적어도 하나에 위치할 수 있다. In the base station, the special symbol may be located in at least one of n special symbol positions included in the random access channel.
상기 기지국에서 특별 심볼이 n개의 특별 심볼 위치 중 2개 이상의 특별 심볼 위치에 위치하면, 2개 이상의 특별 심볼 위치는 랜덤 액세스 채널 내에서 연속될 수 있다. If the special symbol is located at two or more special symbol positions among n special symbol positions in the base station, the two or more special symbol positions may be consecutive in the random access channel.
상기 기지국에서 특별 심볼 위치의 개수, 특별 심볼 위치의 길이, 및 단말에 의해 전송될 수 있는 특별 심볼의 개수는, 시스템 파라미터 및 환경에 따라서 적응적으로 결정될 수 있다. The number of special symbol positions in the base station, the length of the special symbol positions, and the number of special symbols that can be transmitted by the terminal may be adaptively determined according to system parameters and environments.
상기 기지국에서 프로세서는 프로그램을 실행하여, 왕복 전송 지연 이후에, 특별 서브프레임의 상향링크 파일럿 시간 슬롯(uplink pilot time slot, UpPTS)의 지속 기간 및 상향링크 서브프레임의 지속 기간 동안 단말로부터 상향링크 신호를 수신하는 단계, 그리고 보호 시간(Guard Time)에서 왕복 전송 지연을 뺀 만큼의 시간 동안 대기하는 단계를 더 수행할 수 있다. In the base station, the processor executes a program, and after a round trip transmission delay, an uplink signal from the terminal during an uplink pilot time slot (UpPTS) duration of a special subframe and a duration of an uplink subframe The step of receiving , and the step of waiting for a time equal to the amount of time obtained by subtracting the round-trip transmission delay from the guard time may be further performed.
상기 기지국에서, 상기 보호 시간은 최대 왕복 전송 지연과 같을 수 있다.In the base station, the guard time may be equal to the maximum round trip transmission delay.
고속 시나리오에서 기지국과 TE는 UL 동기화를 수행하지 않기 때문에, 새로운 프레임 구조 및 PRACH 구조를 사용하여 LTE 시스템의 경쟁 기반 RA 절차가 경쟁 없는 RA 절차로 더욱 단순화 될 수 있다.Since the base station and the TE do not perform UL synchronization in the high-speed scenario, the contention-based RA procedure of the LTE system can be further simplified to a contention-free RA procedure by using a new frame structure and PRACH structure.
도 1은 한 실시예에 따른 열차 통신을 위한 방향성 네트워크를 나타낸 개념도이다.
도 2는 한 실시예에 따른 방향성 빔을 갖는 방향성 네트워크의 셀 커버리지를 나타낸 도면이다.
도 3a 및 도 3b는 한 실시예에 따른 두 개의 열차가 각각 다른 RU에 연결된 방향성 네트워크를 나타낸 도면이다.
도 4는 LTE TDD 프레임 구성 2를 사용하는 기지국 및 단말 간의 전송 지연을 나타낸 개념도이다.
도 5는 한 실시예에 따른 방향성 네트워크의 하이브리드 TDD 프레임 구조를 나타낸 개념도이다.
도 6은 한 실시예에 따른 하이브리드 TDD 프레임 구조를 사용하는 기지국 및 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.
도 7은 한 실시예에 따른 방향성 네트워크의 PRACH 시그널링을 나타낸 개념도이다.
도 8는 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a directional network for train communication according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating cell coverage of a directional network having a directional beam according to an embodiment.
3A and 3B are diagrams illustrating a directional network in which two trains are connected to different RUs, respectively, according to an embodiment.
4 is a conceptual diagram illustrating a transmission delay between a base station and a terminal using LTE
5 is a conceptual diagram illustrating a hybrid TDD frame structure of a directional network according to an embodiment.
6 is a flowchart illustrating operations of a base station and a terminal using a hybrid TDD frame structure according to an embodiment.
7 is a conceptual diagram illustrating PRACH signaling of a directional network according to an embodiment.
8 is a block diagram illustrating a wireless communication system according to an embodiment.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 기재의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 기재는 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 기재를 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described in detail for those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains to easily implement the embodiments of the present disclosure. However, the present description may be embodied in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present description in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.
명세서 전체에서, 열차 단말(terminal equipment, TE)은, 단말(terminal), 이동국(mobile station, MS), 이동 단말(mobile terminal, MT), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE), 기계형 통신 장비(machine type communication device, MTC device) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.Throughout the specification, a train terminal (terminal equipment, TE) is a terminal, a mobile station (MS), a mobile terminal (MT), an advanced mobile station (AMS), a high reliability mobile station (high reliability mobile station, HR-MS), subscriber station (SS), portable subscriber station (PSS), access terminal (AT), user equipment (UE), machine It may refer to a machine type communication device (MTC device) and the like, and may include all or some functions of MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE, and the like.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 매크로 기지국(macro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.In addition, the base station (base station, BS) is an advanced base station (advanced base station, ABS), a high reliability base station (high reliability base station, HR-BS), a Node B (node B), an advanced node B (evolved node B, eNodeB), an access point (AP), a radio access station (RAS), a base transceiver station (BTS), a mobile multihop relay (MMR)-BS, a relay serving as a base station station, RS), a relay node (RN) serving as a base station, an advanced relay station (ARS) serving as a base station, and a high reliability relay station (HR) serving as a base station -RS), small base station [femto base station (femto BS), home node B (home node B, HNB), home eNodeB (HeNB), pico base station (pico BS), macro base station (macro BS), micro base station (micro BS) ), etc.], etc., may include all or part of the functions of ABS, NodeB, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, small base station, etc. have.
도 1은 한 실시예에 따른 열차 통신을 위한 방향성 네트워크를 나타낸 개념도이고, 도 2는 한 실시예에 따른 방향성 빔을 갖는 방향성 네트워크의 셀 커버리지를 나타낸 도면이다.1 is a conceptual diagram illustrating a directional network for train communication according to an embodiment, and FIG. 2 is a diagram illustrating cell coverage of a directional network having a directional beam according to an embodiment.
도 1을 참조하면, TE의 앞부분 및 뒷부분, 그리고 지상에 설치된 고속 열차(high speed train, HST) 기지국의 무선 유닛(radio unit, RU)에는 각각 방향성 안테나(directional antenna)가 설치되어 있다. HST 기지국의 기능은 디지털 유닛(digital unit, DU) 및 RU를 포함한다. TE는, 모바일 릴레이(mobile relay)로서 기능하고, 탑승객들에게 무선 맥홀 링크(wireless backhaul link)를 제공할 수 있다. RU에서 탑승객 개인으로 향하는 개별적인 직접 링크를 형성하는 대신 TE를 사용하는 이유는, 그룹 핸드오버(group handover) 문제를 피하기 위해서이다. 도 1에 도시된 것처럼, 각 TE는 두 개의 안테나(제1 안테나 및 제2 안테나)를 포함하고, TE는 두 개의 안테나 각각을 통해서 진행 방향의 앞쪽에 위치한 RU(RUn +1) 및 진행 방향의 뒤쪽에 위치한 RU(RUn)와 통신을 수행할 수 있다. 즉, 제1 안테나는 RUn과 무선 링크 D1을 형성하고, 제2 안테나는 RUn +1과 무선 링크 D2를 형성한다. 또한 각 링크는 서로에 대해서 간섭 링크(I1 및 I2)로서 작용한다.Referring to FIG. 1 , a directional antenna is installed in a radio unit (RU) of a base station of a high speed train (HST) installed in the front and rear parts of the TE and on the ground, respectively. The functions of the HST base station include digital units (DUs) and RUs. The TE may function as a mobile relay and provide a wireless backhaul link to passengers. The reason for using the TE instead of forming a separate direct link from the RU to the individual passenger is to avoid the group handover problem. As shown in FIG. 1 , each TE includes two antennas (a first antenna and a second antenna), and the TE is located in front of the traveling direction through each of the two antennas, RU(RU n +1 ) and the traveling direction. It is possible to perform communication with the RU (RU n ) located behind the. That is, the first antenna forms a radio link D 1 with RU n , and the second antenna forms a radio link D 2 with RU n +1 . Each link also acts as an interfering link I 1 and I 2 with respect to each other.
도 2에 도시된 방향성 네트워크는 4개의 셀을 포함하고, 하나의 셀은 각 RU에 의해 형성된다. 제1 셀은 RUn의 커버리지를 나타내고, 제2 셀은 RUn +1의 커버리지를 나타내고, 제3 셀은 RUn +2의 커버리지를 나타내며, 제4 셀은 RUn +3의 커버리지를 나타낸다. 즉, 모든 RU는 TE의 진행방향 또는 진행방향의 반대 방향 중 하나의 방향으로만 셀을 형성하고, 각 셀의 경계는 다음 RU의 위치에 닿아 있다. The directional network shown in FIG. 2 includes four cells, and one cell is formed by each RU. The first cell represents the coverage of RU n , the second cell represents the coverage of RU n +1 , the third cell represents the coverage of RU n +2 , and the fourth cell represents the coverage of RU n +3 . That is, all RUs form cells in only one of the TE's moving directions or the opposite direction to the moving directions, and the boundary of each cell touches the position of the next RU.
TE 및 RU 사이의 무선 백홀 링크를 고려할 때, TE는 네트워크 및 RU의 관점에서 초UE(super UE)처럼 동작한다. 이때, 종래의 LTE 시스템의 시간 분할 이중화(time division duplex, TDD) 프레임은 도 1 및 도 2와 같은 방향성 네트워크에는 적합하지 않다.Considering the wireless backhaul link between the TE and the RU, the TE acts like a super UE from the point of view of the network and the RU. In this case, the time division duplex (TDD) frame of the conventional LTE system is not suitable for the directional network as shown in FIGS. 1 and 2 .
도 3a 및 도 3b는 한 실시예에 따른 두 개의 열차가 각각 다른 RU에 연결된 방향성 네트워크를 나타낸 도면이다.3A and 3B are diagrams illustrating a directional network in which two trains are connected to different RUs, respectively, according to an embodiment.
본 기재에서, 열차의 속도가 빠르고 RU의 커버리지가 일반적으로 크지 않기 때문에, 각 RU는 한 개의 TE와 동일한 시간에 동일한 무선 자원을 사용하여 통신을 수행한다. 예를 들어, 무선 백홀 링크로서 초고속 데이터 속도를 제공하기 위한 밀리미터 파(mmWave) 주파수 대역이 사용되면, RU의 커버리지는 1000m 보다 작고, 이 경우 동일한 철도 선로를 주행하는 두 개의 연속 열차 사이는 안전을 위해 충분히 멀리 떨어져 있기 때문에 두 개의 열차는 동일한 RU의 커버리지에 속하지 않게 된다. 도 3a을 참조하면, 제2 TE는 RUn에 연결되어 있고, 제1 TE는 RUn +1에 연결되어 있다. 즉, 두 개의 TE가 RU의 사이에 모두 위치하고 있더라도, 각 TE에 연결된 안테나는 하나의 RU와 통신을 수행한다. In the present description, since the speed of the train is high and the coverage of the RU is generally not large, each RU performs communication using the same radio resource at the same time as one TE. For example, if the millimeter wave (mmWave) frequency band is used to provide ultra-high data rates as a wireless backhaul link, the coverage of the RU is less than 1000 m, in which case the safety between two consecutive trains running on the same railway line is not guaranteed. The two trains do not fall within the coverage of the same RU because they are far enough apart for Referring to FIG. 3A , the second TE is connected to RU n , and the first TE is connected to RU n +1 . That is, even if both TEs are located between RUs, an antenna connected to each TE performs communication with one RU.
반대편 선로에서 교차하는 열차가 동일한 RU의 커버리지에 존재할 때는, 동일한 RU에 대한 다중 연결을 피하기 위해 공간, 주파수, 시간 또는 코드 등의 측면에서 다른 자원이 사용될 수 있다(즉, 자유도 부여). When trains intersecting on opposite tracks exist in the coverage of the same RU, different resources in terms of space, frequency, time, or code, etc. may be used (that is, grant freedom) to avoid multiple connections to the same RU.
예를 들어, 각 TE는 두 개의 안테나를 포함하기 때문에 안테나의 자유도를 통해서 복수의 열차에게 서비스가 제공될 수 있고, 같은 시간에 동일한 무선 리소스를 사용하여 TE에게 서비스를 제공한다는 본 기재의 전제 조건이 보장될 수 있다.For example, since each TE includes two antennas, a service can be provided to a plurality of trains through the degree of freedom of the antenna, and a prerequisite of this description that a service is provided to a TE using the same radio resource at the same time This can be guaranteed.
도 4는 LTE TDD 프레임 구성 2를 사용하는 기지국 및 단말 간의 전송 지연을 나타낸 개념도이다. 4 is a conceptual diagram illustrating a transmission delay between a base station and a terminal using LTE
LTE 시스템에서 TDD 서브프레임에는, 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 및 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 사이의 특별 서브프레임이 존재하고, 특별 서브프레임은 하향링크 파일럿 시간 슬롯 (downlink pilot time slot, DwPTS), τGT의 보호 시간(guard time), 및 상향링크 파일럿 시간 슬롯(UpPTS)을 포함한다. 기지국 측면에서, 프레임 구조는 고정되어 있다. 하지만, UL을 통해 네트워크에 연결하려는 UE가 여러 개이므로 서로 다른 UE의 모든 UL 데이터가 동시에 기지국에 도달 할 수 있도록 모든 UE에 대한 UL 동기화가 필요하다. 이상적인 경우에, 도 4에 도시된 바와 같이, DL 전송 지연이 특정 UE에 대해 τd(t)이면, 특정 UE의 UL 전송에 대한 TA는 τd(t)이다. UE의 위치에 따라서, 서로 다른 UE에 대한 TA값도 상이하다. 따라서, 기지국의 측면에서, DL 서브 프레임 및 UL 서브 프레임의 타이밍은 고정 되어 있다. 하지만, 고속 시나리오에서 RU가 제공하는 TE는 1개이기 때문에, 복수의 TE에 대한 UL 동기화는 필요하지 않다. 즉, TA의 추정이 필요하지 않고, 관련된 모든 송수신 및 처리도 필요하지 않다. In the LTE system, in the TDD subframe, there is a special subframe between a downlink (DL) subframe and an uplink (UL) subframe, and the special subframe is a downlink pilot time slot (downlink pilot time slot). , DwPTS), a guard time of τ GT , and an uplink pilot time slot (UpPTS). From the base station side, the frame structure is fixed. However, since there are multiple UEs that want to connect to the network through the UL, UL synchronization for all UEs is required so that all UL data of different UEs can reach the base station at the same time. In the ideal case, as shown in FIG. 4 , if the DL transmission delay is τ d (t) for a specific UE, then the TA for the UL transmission of the specific UE is τ d (t). Depending on the location of the UE, TA values for different UEs are also different. Therefore, in terms of the base station, the timing of the DL subframe and the UL subframe is fixed. However, since one TE is provided by an RU in a high-speed scenario, UL synchronization for a plurality of TEs is not required. That is, no estimation of TA is required, and all related transmission/reception and processing are not required.
도 5는 한 실시예에 따른 방향성 네트워크의 하이브리드 TDD 프레임 구조를 나타낸 개념도이다.5 is a conceptual diagram illustrating a hybrid TDD frame structure of a directional network according to an embodiment.
TE의 관점에서, 한 실시예에 따른 프레임 구조는 고정된 DL 서브프레임 지속 기간(fixed DL subframe duration) 및 고정된 UL 서브프레임 지속 기간(fixed UL subframe duration)을 갖는다. 한 실시예에 따르면, 하이브리드 프레임 구조의 보호 시간은, DL 서브프레임 및 UL 서브프레임의 뒤쪽에 위치한다. 도 5에서 (a)는 TE가 셀 내부(cell interior)에 위치할 때를 위한 프레임 구조이고, (b)는 TE가 셀 경계(cell edge)에 위치할 때를 위한 프레임 구조이다. (a) 및 (b) 모두에서 특별 서브프레임 + UL 서브 프레임의 총 지속 기간은 LTE의 경우와 동일하게 서브프레임 2개의 지속 기간과 같다. 즉, TE의 관점에서, 한 실시예에 따른 TDD 프레임 구조는 DL 및 UL 모두에 대해 고정되어있다. 그러나, LTE 시스템은 중앙 집중식 시스템이므로, HST 통신에서 HST 기지국의 UL 수신 타이밍은 시간에 따라 변한다. 즉, HST 기지국 관점에서, 한 실시예에 따른 TDD 프레임 구조는 고정된 DL 지속 기간 및 시간에 따라 변화하는(time-varying) UL 지속 기간을 갖는다. From the point of view of TE, the frame structure according to an embodiment has a fixed DL subframe duration and a fixed UL subframe duration. According to an embodiment, the guard time of the hybrid frame structure is located after the DL subframe and the UL subframe. In FIG. 5, (a) is a frame structure for when a TE is located in a cell interior, and (b) is a frame structure for when a TE is located at a cell edge. In both (a) and (b), the total duration of the special subframe + UL subframe is equal to the duration of 2 subframes as in the case of LTE. That is, from the point of view of TE, the TDD frame structure according to one embodiment is fixed for both DL and UL. However, since the LTE system is a centralized system, the UL reception timing of the HST base station in HST communication varies with time. That is, from the perspective of the HST base station, the TDD frame structure according to an embodiment has a fixed DL duration and a time-varying UL duration.
도 5의 (a)에서 기지국은 UpPTS 및 UL 서브프레임의 지속 기간 동안 TE로부터 상향링크 신호를 수신한 이후에, τGT - 2τd(t) 동안 대기한다. 하지만, (b)에서 기지국은 τGT - 2τd(t)가 0이기 때문에 단말로부터 상향링크 신호를 수신한 이후 대기 없이 바로 DL 서브프레임을 통해 단말에게 하향링크 신호를 송신한다. 즉, 보호 시간 τGT 는 최대 전송 지연 τMAX의 2배이다(즉, 최대 왕복 전송 지연과 같음). In (a) of FIG. 5 , the base station waits for τ GT - 2τ d (t) after receiving the uplink signal from the TE during the durations of the UpPTS and UL subframes. However, in (b), the base station transmits the downlink signal to the terminal through the DL subframe without waiting after receiving the uplink signal from the terminal because τ GT - 2τ d (t) is 0. That is, the guard time τ GT is twice the maximum transmission delay τ MAX (ie equal to the maximum round-trip transmission delay).
도 6은 한 실시예에 따른 하이브리드 TDD 프레임 구조를 사용하는 기지국 및 단말의 동작을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating operations of a base station and a terminal using a hybrid TDD frame structure according to an embodiment.
도 6을 참조하면, 기지국은 DL 서브프레임 및 DwPTS 동안 하향링크 신호를 전송하고(S110), 단말은 DL 서브프레임 및 DwPTS 동안 하향링크 신호를 수신한다(S120). LTE 시스템과 달리, 기지국은 하향링크 신호를 전송할 때, TA 관련 정보를 송신하지 않는다. 기지국은 하향링크 전송 이후, 2τd(t)(즉, 왕복 전송 지연) 동안 대기한다(S130). 한 실시예에 따르면, 기지국은 몇 가지 방법을 통해서 UL 서브프레임의 경계를 알 수 있고, 알아낸 UL 서브프레임의 경계를 통해서 전송 지연을 알 수 있다. 예를 들어, 기지국은 UL 서브프레임의 경계를 알아내기 위하여, SRS를 사용할 수 있다. 또는 기지국은 상향링크로 전송되는 OFDM 심볼의 순환 전치의 자기 상관(auto-correlation)을 계산하여 UL 서브프레임의 경계를 알 수 있다. 또는 기지국은 한 실시예에 따른 PRACH에 포함된 특별 심볼 또는 짧은 프리앰블 시퀀스 등을 사용하여 UL 서브프레임의 경계를 알 수 있다. 이 경우 기지국은 기지국의 하향링크 신호 전송 단계(S110) 이전에 전송 지연을 결정할 수 있다.Referring to FIG. 6 , the base station transmits a downlink signal during the DL subframe and DwPTS (S110), and the terminal receives the downlink signal during the DL subframe and DwPTS (S120). Unlike the LTE system, the base station does not transmit TA-related information when transmitting a downlink signal. The base station waits for 2τ d (t) (ie, round trip transmission delay) after downlink transmission (S130). According to an embodiment, the base station may know the boundary of the UL subframe through several methods, and may know the transmission delay through the determined boundary of the UL subframe. For example, the base station may use SRS to find out the boundary of the UL subframe. Alternatively, the base station may know the boundary of the UL subframe by calculating auto-correlation of the cyclic prefix of the OFDM symbol transmitted in the uplink. Alternatively, the base station may know the boundary of the UL subframe using a special symbol or a short preamble sequence included in the PRACH according to an embodiment. In this case, the base station may determine the transmission delay before the downlink signal transmission step (S110) of the base station.
이후 DwPTS 다음에 바로 이어지는 UpPTS와, UpPTS의 다음에 이어지는 UL 서브프레임에서 단말은 상향링크 신호를 송신하고(S140), 기지국은 상향링크 신호를 수신한다(S150). 따라서 기지국이 상향링크 수신을 수행하는 시점은 기지국의 하향링크 전송으로부터 2τd(t) 만큼 경과한 시점이다. 마지막으로 기지국은 상향링크 수신으로부터 τGT - 2τd(t) 이후에 하향링크 신호를 송신하고(S160), 단말은 상향링크 전송으로부터 τGT 만큼 경과한 이후에 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신할 수 있다(S170). Thereafter, in the UpPTS immediately following DwPTS and the UL subframe following the UpPTS, the UE transmits an uplink signal (S140), and the base station receives the uplink signal (S150). Accordingly, the time point at which the base station performs uplink reception is a time point that has elapsed by 2τ d (t) from the downlink transmission of the base station. Finally, the base station transmits the downlink signal after τ GT - 2τ d (t) from the uplink reception (S160), and the terminal can receive the downlink signal from the base station after τ GT has elapsed from the uplink transmission. There is (S170).
한편, 고속 시나리오에서 RU에 연결된 TE 수는 매우 적고 TA는 필요하지 않기 때문에 셀룰러 네트워크에 최적화된 LTE 시스템의 물리 랜덤 액세스 채널(physical random access channel, PRACH)은 최적이 아니다. LTE 시스템의 RA 절차에서, 프리앰블은 PRACH에서 전송되고, 1) 기지국에게 UE에 의한 RA가 있음을 알리고, 2) 기지국이 TA를 추정하는데 사용된다. TA 추정은 고속 시나리오에서는 필요하지 않기 때문에 고속 시나리오에서 LTE 프리앰블은 RA를 기지국에게 지시하기 위해 사용된다. 또한 고속 이동성으로 인해 도플러 확산이 심한 고속 시나리오에서 주파수 오프셋에 매우 민감한 LTE 시스템의 자도프-추 시퀀스는 적합하지 않다. 또한, LTE 프리앰블은 디코딩을 위한 충분한 에너지를 보장하기 위해서 시간 영역에서 매우 길게 설계 되지만, 고속 시나리오에서, 프리앰블 전송을 위한 긴 지속 시간은 동시에 RU에 연결되는 TE의 개수가 매우 적기 때문에 또한 필요하지 않다. Meanwhile, in a high-speed scenario, since the number of TEs connected to an RU is very small and a TA is not required, a physical random access channel (PRACH) of an LTE system optimized for a cellular network is not optimal. In the RA procedure of the LTE system, the preamble is transmitted in the PRACH, 1) notifies the base station that there is RA by the UE, and 2) the base station is used to estimate TA. Since TA estimation is not required in the high-speed scenario, the LTE preamble is used to indicate the RA to the base station in the high-speed scenario. Also, the Zadoff-Chu sequence of the LTE system, which is very sensitive to the frequency offset, is not suitable in the high-speed scenario with severe Doppler spread due to high-speed mobility. In addition, the LTE preamble is designed to be very long in the time domain to ensure sufficient energy for decoding, but in a high-speed scenario, a long duration for preamble transmission is also not required because the number of TEs simultaneously connected to the RU is very small. .
도 7은 한 실시예에 따른 방향성 네트워크의 PRACH 시그널링을 나타낸 개념도이다.7 is a conceptual diagram illustrating PRACH signaling of a directional network according to an embodiment.
열차의 높은 이동성으로 인해 고속 시나리오에서 무선 채널이 빠르게 변하기 때문에, 사운딩 참조 신호(sounding reference signal, SRS)가 UpPTS에서 빈번하게 전송될 수 있다. SRS가 모든 UpPTS에서 TE에 의해 전송되면, SRS는 HST 기지국에 의해 UL 서브프레임의 경계를 검출하는데 사용될 수 있다. LTE 규격에서 프리앰블은 길이와 위치가 다른 5개의 서로 다른 포맷으로 정의된다. UpPTS가 SRS에 의해 점유 되기 때문에, LTE 규격의 프리앰블 포맷 중 포맷 4는 HST 통신에서 사용되지 않는다. Because the radio channel changes rapidly in a high-speed scenario due to the high mobility of the train, a sounding reference signal (SRS) may be frequently transmitted in UpPTS. If the SRS is transmitted by the TE in all UpPTS, the SRS may be used by the HST base station to detect the boundary of the UL subframe. In the LTE standard, the preamble is defined in five different formats having different lengths and positions. Since UpPTS is occupied by SRS, format 4 among preamble formats of the LTE standard is not used in HST communication.
도 7을 참조하면, 시간 영역에서 1개의 서브프레임 길이인 프리앰블 포맷 0가 비교를 위해서 사용된다. 한 실시예에 따르면 긴 자도프-추 시퀀스를 프리앰블로서 전송하는 대신, TE는 RA를 위한 특별 심볼(special symbol)을 사용한다. 한 실시예에 따르면, 특별 심볼은 TE 식별 등과 같은 네트워크 접속을 위한 연결 요청 정보를 포함한다. 서로 다른 TE들로부터 전송되는 특별 심볼의 위치는, 복수의 RA 요청의 충돌을 회피하기 위해서 PRACH 지속 기간 동안 무작위로 선택될 수 있다. 도 7에 도시 된 바와 같이, 한 실시예에 따른 PRACH는 n(n은 자연수)개의 특별 심볼 위치를 포함한다. 각 TE는 네트워크 연결 요청 정보를 전송하기 위해 적어도 하나의 특별 심볼 위치를 사용할 수 있다. 그리고 TE가 2개 이상의 특별 심볼 위치를 사용하는 경우, 각 특별 심볼 위치는 PRACH 내에서 연속될 수 있다.Referring to FIG. 7 , preamble format 0, which is one subframe long in the time domain, is used for comparison. According to an embodiment, instead of transmitting the Ginzadorf-Chu sequence as a preamble, the TE uses a special symbol for the RA. According to one embodiment, the special symbol includes connection request information for network connection, such as TE identification. The location of the special symbol transmitted from different TEs may be randomly selected during the PRACH duration to avoid collision of multiple RA requests. 7, the PRACH according to an embodiment includes n (n is a natural number) special symbol positions. Each TE may use at least one special symbol location to transmit network connection request information. And when the TE uses two or more special symbol positions, each special symbol position may be contiguous in the PRACH.
도 7을 참조하면, 두 번째 특수 심볼 위치(special symbol location)가 HST 통신 네트워크에 대한 초기 RA를 위해서 TE에 의해 사용된다. 복수의 TE가 네트워크에 대한 RA를 수행할 때, 특별 심볼 위치는 복수의 TE에 의해 무작위로 선택된다. 그리고 PRACH에 포함되는 특별 심볼 위치의 개수인 n, 각 특별 심볼 위치의 길이, 및 1개의 TE에 의해 전송될 수 있는 특별 심볼의 개수는 시스템 파라미터 및 환경에 따라 적응적으로 결정될 수 있다. Referring to FIG. 7 , a second special symbol location is used by the TE for the initial RA for the HST communication network. When a plurality of TEs perform RA for a network, a special symbol position is randomly selected by the plurality of TEs. In addition, n, which is the number of special symbol positions included in the PRACH, the length of each special symbol position, and the number of special symbols that can be transmitted by one TE may be adaptively determined according to system parameters and environments.
위에서 설명한 바에 따르면, 고속 시나리오에서 기지국과 TE는 UL 동기화를 수행하지 않기 때문에, 새로운 프레임 구조 및 PRACH 구조를 사용하여 LTE 시스템의 경쟁 기반 RA 절차가 경쟁 없는 RA 절차로 더욱 단순화 될 수 있다.As described above, since the base station and the TE do not perform UL synchronization in the high-speed scenario, the contention-based RA procedure of the LTE system can be further simplified to a contention-free RA procedure by using a new frame structure and PRACH structure.
도 8는 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.8 is a block diagram illustrating a wireless communication system according to an embodiment.
도 8를 참조하면, 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템은, 기지국(810)과 TE(820)를 포함한다. Referring to FIG. 8 , a wireless communication system according to an embodiment includes a
기지국(810)은, 프로세서(processor)(811), 메모리(memory)(812), 그리고 무선 통신부(radio frequency unit, RF unit)(813)를 포함한다. 메모리(812)는 프로세서(811)와 연결되어 프로세서(811)를 구동하기 위한 다양한 정보 또는 프로세서(811)에 의해 실행되는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 무선 통신부(813)는 프로세서(811)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(811)는 본 기재의 실시예에서 제안한 기능, 과정, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 기재의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(811)에 의해 구현될 수 있다. 한 실시예에 따른 기지국(810)의 동작은 프로세서(811)에 의해 구현될 수 있다.The
TE(820)는, 프로세서(821), 메모리(822), 그리고 무선 통신부(823)를 포함한다. 메모리(822)는 프로세서(821)와 연결되어 프로세서(821)를 구동하기 위한 다양한 정보 또는 프로세서(821)에 의해 실행되는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 무선 통신부(823)는 프로세서(821)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(821)는 본 기재의 실시예에서 제안한 기능, 단계, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 기재의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(821)에 의해 구현될 수 있다. 한 실시예에 따른 TE(820)의 동작은 프로세서(821)에 의해 구현될 수 있다.The
본 기재의 실시예에서 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서와 연결될 수 있다. 메모리는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체이며, 예를 들어, 메모리는 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM) 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)를 포함할 수 있다.In the embodiment of the present disclosure, the memory may be located inside or outside the processor, and the memory may be connected to the processor through various known means. The memory is a volatile or non-volatile storage medium of various types. For example, the memory may include a read-only memory (ROM) or a random access memory (RAM).
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improved forms of the present invention are also provided by those skilled in the art using the basic concept of the present invention as defined in the following claims. is within the scope of the right.
Claims (19)
프로세서, 메모리, 그리고 무선 통신부를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여,
특별 서브프레임의 하향링크 파일럿 시간 슬롯(downlink pilot time slot, DwPTS)의 지속 기간 동안 기지국으로부터 제1 하향링크 신호를 상기 무선 통신부를 통해 수신하는 단계,
상기 제1 하향링크 신호를 수신한 이후 대기 시간 없이 바로, 상기 특별 서브프레임의 상향링크 파일럿 시간 슬롯(uplink pilot time slot, UpPTS)의 지속 기간 동안 상기 기지국으로 상향링크 신호를 상기 무선 통신부를 통해 송신하는 단계, 그리고
상기 상향링크 신호의 송신 이후에, 상기 기지국으로부터 제2 하향링크 신호를 수신하기 전까지 보호 시간(guard time, GT) 동안 대기하는 단계
를 수행하는, 단말.As a terminal of a mobile communication system moving at high speed,
a processor, a memory, and a wireless communication unit;
The processor executes the program stored in the memory,
Receiving a first downlink signal from a base station through the wireless communication unit during a duration of a downlink pilot time slot (DwPTS) of a special subframe;
Immediately after receiving the first downlink signal, without waiting time, an uplink signal is transmitted to the base station through the wireless communication unit during the duration of an uplink pilot time slot (UpPTS) of the special subframe step, and
After transmitting the uplink signal, waiting for a guard time (GT) before receiving a second downlink signal from the base station
A terminal that performs a.
상기 기지국으로부터의 상기 제1 하향링크 신호의 송신은, 상기 기지국의 상향링크 신호의 수신으로부터 왕복 전송 지연만큼 이전에 상기 기지국에 의해 수행되는, 단말. In claim 1,
The transmission of the first downlink signal from the base station is performed by the base station before the reception of the uplink signal by the base station by a round-trip transmission delay.
상기 프로세서는 상기 상향링크 신호를 송신하는 단계를 수행할 때,
상향링크 서브프레임의 지속 기간 동안 상기 기지국으로 상기 상향링크 신호를 송신하는 단계
를 더 수행하는, 단말.In claim 1,
When the processor performs the step of transmitting the uplink signal,
Transmitting the uplink signal to the base station during the duration of the uplink subframe
Further performing, the terminal.
상기 DwPTS의 지속 기간, 상기 UpPTS의 지속 기간, 상기 상향링크 서브프레임의 지속 기간, 그리고 상기 보호 시간의 합은, LTE 시스템의 서브프레임 2개의 길이와 동일한, 단말. In claim 4,
The sum of the duration of the DwPTS, the duration of the UpPTS, the duration of the uplink subframe, and the guard time is equal to the length of two subframes of the LTE system, the terminal.
상기 보호 시간 동안 대기하는 단계 이후에, 상기 프로세서는 상기 프로그램을 실행하여,
하향링크 서브프레임의 지속 기간 동안 상기 기지국으로부터 상기 제2 하향링크 신호를 수신하는 단계
를 더 수행하는, 단말.In claim 1,
After waiting for the guard time, the processor executes the program,
Receiving the second downlink signal from the base station during the duration of the downlink subframe
Further performing, the terminal.
특별 서브프레임의 하향링크 파일럿 시간 슬롯(downlink pilot time slot, DwPTS)의 지속 기간 동안 기지국으로부터 제1 하향링크 신호를 수신하는 단계,
상기 제1 하향링크 신호를 수신한 이후 대기 시간 없이 바로, 상기 특별 서브프레임의 상향링크 파일럿 시간 슬롯(uplink pilot time slot, UpPTS)의 지속 기간 동안 상기 기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 단계, 그리고
상기 상향링크 신호의 송신 이후에, 상기 기지국으로부터 제2 하향링크 신호를 수신하기 전까지 보호 시간(guard time, GT) 동안 대기하는 단계
를 포함하는 신호 송수신 방법.A method of transmitting and receiving a signal of a terminal of a mobile communication system moving at high speed, the method comprising:
Receiving a first downlink signal from a base station during a duration of a downlink pilot time slot (DwPTS) of a special subframe;
Immediately after receiving the first downlink signal, transmitting an uplink signal to the base station during the duration of an uplink pilot time slot (UpPTS) of the special subframe without waiting time, and
After transmitting the uplink signal, waiting for a guard time (GT) before receiving a second downlink signal from the base station
A signal transmission and reception method comprising a.
상기 기지국으로부터의 상기 제1 하향링크 신호의 송신은, 상기 기지국의 상향링크 신호의 수신으로부터 왕복 전송 지연만큼 이전에 상기 기지국에 의해 수행되는, 신호 송수신 방법. In claim 7,
The transmission of the first downlink signal from the base station is performed by the base station before the reception of the uplink signal by the base station by a round-trip transmission delay.
상기 상향링크 신호를 송신하는 단계는,
상향링크 서브프레임의 지속 기간 동안 상기 기지국으로 상기 상향링크 신호를 송신하는 단계
를 더 포함하는, 신호 송수신 방법.In claim 7,
Transmitting the uplink signal comprises:
Transmitting the uplink signal to the base station during the duration of the uplink subframe
Further comprising, a signal transmission and reception method.
상기 DwPTS의 지속 기간, 상기 UpPTS의 지속 기간, 상기 상향링크 서브프레임의 지속 기간, 그리고 상기 보호 시간의 합은, LTE 시스템의 서브프레임 2개의 길이와 동일한, 신호 송수신 방법.In claim 10,
The sum of the duration of the DwPTS, the duration of the UpPTS, the duration of the uplink subframe, and the guard time is equal to the length of two subframes of the LTE system.
상기 보호 시간 동안 대기하는 단계 이후에, 하향링크 서브프레임의 지속 기간 동안 상기 기지국으로부터 상기 제2 하향링크 신호를 수신하는 단계
를 더 포함하는, 신호 송수신 방법.In claim 7,
After waiting for the guard time, receiving the second downlink signal from the base station for the duration of the downlink subframe
Further comprising, a signal transmission and reception method.
프로세서, 메모리, 그리고 무선 통신부를 포함하고,
상기 프로세서는 상기 메모리에 저장된 프로그램을 실행하여,
단말로부터 수신된 랜덤 액세스 채널에 포함된 특별 심볼에 기반하여 전송 지연을 추정하는 단계,
특별 서브프레임의 하향링크 파일럿 시간 슬롯(downlink pilot time slot, DwPTS)의 지속 기간 동안 상기 단말에게 하향링크 신호를 상기 무선 통신부를 통해 송신하는 단계,
상기 특별 서브프레임의 상향링크 파일럿 시간 슬롯(uplink pilot time slot, UpPTS)의 지속 기간 동안 상기 단말로부터 상향링크 신호를 수신하기 전까지 상기 전송 지연에 기초하여 결정된 왕복 전송 지연 동안 대기하는 단계,
상기 특별 서브프레임의 상기 UpPTS의 지속 기간 및 상향링크 서브프레임의 지속 기간 동안 상기 단말로부터 상기 상향링크 신호를 상기 무선 통신부를 통해 수신하는 단계, 그리고
최대 왕복 전송 지연에서 상기 왕복 전송 지연을 뺀 만큼의 시간 동안 대기하는 단계
를 수행하는, 기지국As a base station of a mobile communication system moving at high speed,
a processor, a memory, and a wireless communication unit;
The processor executes the program stored in the memory,
estimating a transmission delay based on a special symbol included in a random access channel received from the terminal;
transmitting a downlink signal to the terminal through the wireless communication unit during a duration of a downlink pilot time slot (DwPTS) of a special subframe;
Waiting for a round-trip transmission delay determined based on the transmission delay before receiving an uplink signal from the terminal during an uplink pilot time slot (UpPTS) of the special subframe;
Receiving the uplink signal from the terminal through the wireless communication unit during the duration of the UpPTS of the special subframe and the duration of the uplink subframe, and
Waiting for a time equal to the maximum round-trip transmission delay minus the round-trip transmission delay
A base station that performs
상기 특별 심볼은, 상기 랜덤 액세스 채널 내에 포함된 n개의 특별 심볼 위치 중 적어도 하나에 위치하는, 기지국.In claim 13,
The special symbol is located in at least one of n special symbol positions included in the random access channel.
상기 특별 심볼이 상기 n개의 특별 심볼 위치 중 2개 이상의 특별 심볼 위치에 위치하면, 상기 2개 이상의 특별 심볼 위치는 상기 랜덤 액세스 채널 내에서 연속되는, 기지국.15. In claim 14,
If the special symbol is located at two or more special symbol positions among the n special symbol positions, the two or more special symbol positions are consecutive in the random access channel.
상기 특별 심볼 위치의 개수, 상기 특별 심볼 위치의 길이, 및 상기 단말에 의해 전송될 수 있는 상기 특별 심볼의 개수는, 시스템 파라미터 및 환경에 따라서 적응적으로 결정되는, 기지국.15. In claim 14,
The number of special symbol positions, the length of the special symbol positions, and the number of special symbols that can be transmitted by the terminal are adaptively determined according to system parameters and environments.
상기 특별 심볼은 네트워크 접속을 위한 연결 요청 정보를 포함하는, 기지국.In claim 13,
The special symbol includes connection request information for network access, the base station.
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