KR101155008B1

KR101155008B1 - 멀티캐리어 성능 협상방법 및 장치

Info

Publication number: KR101155008B1
Application number: KR1020110056013A
Authority: KR
Inventors: 육영수; 류기선; 김용호; 정인욱; 이은종
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-03-04
Filing date: 2011-06-10
Publication date: 2012-06-14
Also published as: WO2010101424A3; KR101128816B1; WO2010101424A2; KR20100100656A; EP2405593A2; US20120093079A1; US9184900B2; KR20110084855A; EP2405593A4

Abstract

본 발명은 멀티캐리어를 지원하는 무선접속 시스템에 관한 것으로서, 멀티캐리어 성능을 협상하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 대해서 개시한다. 본 발명에서는 멀티캐리어 성능을 협상하는 방법은 크게 두 단계로 구성된다. 예를 들어, 이동단말의 기본 멀티캐리어 성능을 협상하는 단계와 이동단말의 확장 멀티캐리어 성능을 협상하는 단계로 구성될 수 있다. 또한, 본 발명의 경우 이동단말에 할당한 멀티캐리어에 관련된 정보가 변경되는 경우에 이를 갱신할 수 있는 방법들에 대해서 아울러 개시한다.

Description

멀티캐리어 성능 협상방법 및 장치{Method and apparatus for negotiating multicarrier capability}

본 발명은 멀티캐리어를 지원하는 무선접속 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 멀티캐리어 성능을 협상하는 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.

이하에서는 캐리어(Carrier)에 대해 간략히 설명한다.

사용자는 정현파 또는 주기적인 펄스파의 진폭, 주파수 및/또는 위상 등에 변조 조작을 하여 전송하고자 하는 정보를 포함할 수 있다. 이때, 정보를 운반하는 역할을 하는 정현파 또는 펄스파를 반송파 또는 캐리어라 부른다.

캐리어를 변조하는 방식에는 단일 캐리어 변조 방식(SCM: Single-Carrier Modulartion scheme) 또는 멀티캐리어(MCM: Multi-Carrier Modulation scheme) 변조 방식이 있다. 이중에서 단일 캐리어 변조방식은 하나의 캐리어에 모든 정보를 실어 변조하는 변조 방식이다.

멀티캐리어 변조방식은 하나의 캐리어의 전체 대역폭 채널(Channel)을 여러 개의 작은 대역폭을 갖는 부채널(Sub-channel)로 분할하고, 다수의 협대역 부캐리어(Sub-Carrier)를 각 부채널을 통해 다중으로 전송하는 기술을 말한다.

이때, 멀티캐리어 변조(MCM) 방식을 이용시, 각 부채널은 작은 대역폭으로 인해 평탄한 특성(e.g. Flat Channel)으로 근사화될 수 있다. 또한, 사용자는 간단한 등화기를 사용하여 채널의 왜곡을 보상할 수 있다. 또한, 멀티캐리어 변조 방식은 FFT(Fast Fourier Transform)을 이용하여 고속 구현이 가능하다. 즉, 단일 캐리어 변조방식(SCM)에 비해 고속의 데이터 전송에 유리하다.

다만, 기지국 및/또는 단말기의 성능이 발전함에 따라, 기지국 및/또는 단말기에서 제공하거나 사용할 수 있는 주파수 대역폭은 확대되고 있고, 단말기 등에서 처리해야 하는 데이터의 처리 요구량이 커지고 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들에서는 상술한 MCM 방식과 달리, 하나 이상의 단일 캐리어를 묶어서 사용함(반송파 집성: Carrier aggregation)으로써 광대역을 지원하는 멀티캐리어 시스템(Multi Carrier System)을 개시하고 있다.

예를 들어, 무선 데이터의 전송 용량을 높이기 위해서 현재 그 대역폭은 2 세대 무선통신의 경우 200KHz ~ 1.25MHz, 3 세대 무선통신의 경우 5MHz ~ 10 MHz의 대역폭이 사용되고 있다. 또한, 최근 개발되고 있는 4 세대 무선접속 시스템인 3GPP LTE 시스템 또는 IEEE 802.16m 시스템의 경우 20MHz까지 계속 그 대역폭 크기를 확장하고 있다.

무선 데이터의 전송 용량을 높이기 위해서 대역폭을 늘리는 방법은 필연적인 방법이지만, 이 경우 현재 요구되는 서비스의 수준이 낮은 경우에도 큰 대역폭을 지원해야 하기 때문에 전력 소모가 매우 높다. 또한, 현재의 시스템을 이러한 요구사항 지원을 위해서 재사용할 수 없는 문제도 있다.

이러한 문제의 해결을 위해 여러 개의 개별 대역폭을 동시에 송수신하는 멀티캐리어 전송 방법이 중요하게 연구되고 있다. 멀티캐리어 시스템은 주파수 축에서 연속하여 위치하는 다수의 캐리어를 사용하거나 주파수 축에서 떨어져 있는 다수의 캐리어를 사용할 수도 있다.

본 발명의 목적은 광대역 무선 접속 시스템에서 멀티캐리어를 지원하는 이동단말이 네트워크에 효율적으로 접속하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 멀티캐리어를 사용하는 이동단말이 기존 무선 접속 시스템에 영향을 최소화하면서 최적화된 멀티캐리어 성능 협상을 수행하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 이동단말의 멀티캐리어 성능에 따라서 이동단말이 기지국과 교환하는 정보를 제공하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 멀티캐리어 성능을 지원하는 이동단말과 지원하지 않은 이동단말이 공존하는 경우, 네트워크에 부하를 최소화하면서 각 이동단말의 특성에 맞는 멀티캐리어 성능 협상 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 상기 목적들을 수행하는 이동단말 장치 및 기지국 장치를 제공하는 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.

상기의 기술적 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 멀티캐리어를 지원하는 무선접속 시스템에서 이동단말을 지원하는 방법 및 장치에 관해 개시한다. 특히, 본 발명은 멀티캐리어 성능을 협상하는 다양한 방법들 및 이를 지원하는 장치를 개시한다.

본 발명의 일 양태로서 하나 이상의 성분 캐리어(Component Carrier)를 결합하는 멀티캐리어 집성(Multicarrier Aggregation) 방식을 지원하는 무선접속 시스템에서 멀티캐리어의 성능을 협상하는 방법은, 이동단말이 기지국으로부터 기지국이 속해 있는 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보를 포함하는 글로벌 캐리어 구성 메시지(AAI_Global-Config)를 수신하는 단계와 기지국으로부터 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고 메시지(AAI_MC-ADV)를 수신하는 단계와 이동단말은 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 기반으로 이동단말에서 동시에 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는 멀티캐리어 요청(AAI_MC-REQ) 메시지를 기지국으로 전송하는 단계와 기지국에서 멀티캐리어 요청 메시지에 기반하여 이동단말에 할당한 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 1 멀티캐리어 응답(AAI_MC-RSP) 메시지를 수신하는 단계 및 할당 캐리어에 대한 정보가 변경된 경우, 기지국으로부터 이동단말의 요청 없이도 갱신된 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 2 멀티캐리어 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양태로서, 하나 이상의 성분 캐리어(Component Carrier)를 결합하는 멀티캐리어 집성(Multicarrier Aggregation) 방식을 지원하는 무선접속 시스템에서 멀티캐리어의 성능을 협상하는 이동단말은, 메시지를 송신하기 위한 송신 모듈, 메시지를 수신하기 위한 수신 모듈; 및 멀티캐리어 집성 방식에 따른 동작 및 멀티캐리어 성능 협상 과정을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 이동단말은 기지국으로부터 기지국이 속해 있는 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보를 포함하는 글로벌 캐리어 구성 메시지(AAI_Global-Config)를 수신모듈을 통해 수신하고, 기지국으로부터 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고 메시지(AAI_MC-ADV)를 수신모듈을 통해 수신하고, 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 기반으로 이동단말에서 동시에 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는 멀티캐리어 요청(AAI_MC-REQ) 메시지를 송신모듈을 통해 기지국으로 전송하고, 기지국에서 멀티캐리어 요청 메시지에 기반하여 이동단말에 할당한 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 1 멀티캐리어 응답(AAI_MC-RSP) 메시지를 수신모듈을 통해 수신하고, 만약 할당 캐리어에 대한 정보가 변경된 경우, 기지국으로부터 이동단말의 요청 없이도 갱신된 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 2 멀티캐리어 응답 메시지를 상기 수신모듈을 통해 수신할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태로서 하나 이상의 성분 캐리어(Component Carrier)를 결합하는 멀티캐리어 집성(Multicarrier Aggregation) 방식을 지원하는 무선접속 시스템에서 멀티캐리어의 성능을 협상하는 방법은, 기지국이 속해 있는 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보를 포함하는 글로벌 캐리어 구성 메시지(AAI_Global-Config)를 이동단말에 전송하는 단계와 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고 메시지(AAI_MC-ADV)를 방송하는 단계와 이동단말로부터 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 기반으로 결정된 상기 이동단말에서 동시에 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는 멀티캐리어 요청(AAI_MC-REQ) 메시지를 수신하는 단계와 멀티캐리어 요청 메시지에 기반하여 이동단말에 할당한 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 1 멀티캐리어 응답(AAI_MC-RSP) 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 단계 및 할당 캐리어에 대한 정보가 변경된 경우, 이동단말의 요청 없이도 갱신된 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 2 멀티캐리어 응답 메시지를 이동단말에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태로서, 하나 이상의 성분 캐리어(Component Carrier)를 결합하는 멀티캐리어 집성(Multicarrier Aggregation) 방식을 지원하는 무선접속 시스템에서 멀티캐리어의 성능을 협상하는 기지국은, 메시지를 송신하기 위한 송신 모듈, 메시지를 수신하기 위한 수신 모듈 및 멀티캐리어 집성 방식에 따른 동작 및 상기 멀티캐리어 성능 협상 과정을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.

이때, 기지국은 기지국이 속해 있는 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보를 포함하는 글로벌 캐리어 구성 메시지(AAI_Global-Config)를 상기 송신모듈을 통해 이동단말에 전송하고, 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고 메시지(AAI_MC-ADV)를 상기 송신모듈을 통해 방송하고, 이동단말로부터 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 기반으로 결정된 이동단말에서 동시에 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는 멀티캐리어 요청(AAI_MC-REQ) 메시지를 수신모듈을 통해 수신하고, 멀티캐리어 요청 메시지에 기반하여 결정된 이동단말에 할당한 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 1 멀티캐리어 응답(AAI_MC-RSP) 메시지를 송신모듈을 통해 이동단말에 전송하고, 만약 할당 캐리어에 대한 정보가 변경된 경우, 이동단말의 요청 없이도 갱신된 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 2 멀티캐리어 응답 메시지를 송신모듈을 통해 이동단말에 전송할 수 있다.

상기 본 발명의 양태들에서, 상기 멀티캐리어 구성에 관한 정보는 기지국에서 지원하는 캐리어들을 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI)를 포함할 수 있다.

또한, 멀티캐리어 요청 메시지는 이동단말이 동시에 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어에 대한 개수필드를 더 포함할 수 있다.

또한, 할당 캐리어에 대한 정보는, 이동단말에 할당된 할당 캐리어의 개수를 나타내는 필드 및 이동단말에 할당된 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스 필드를 포함할 수 있다.

또한, 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보는 캐리어 그룹의 개수를 나타내는 필드, 멀티캐리어 구성을 나타내는 멀티캐리어 인덱스(MCI) 필드 및 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 물리 캐리어를 나타내는 물리캐리어 인덱스(PCI) 필드 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

또한, 글로벌 캐리어 구성 메시지는 이동단말의 네트워크 진입 절차가 끝난 후 바로 전송될 수 있다.

상기 본 발명의 양태들은 본 발명의 바람직한 실시예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 멀티캐리어를 지원하는 이동단말은 네트워크에 효율적으로 접속할 수 있다.

둘째, 멀티캐리어를 지원하는 이동단말은 기존 무선 접속 시스템에 영향을 최소화하면서 최적화된 멀티캐리어 성능 협상 과정을 수행할 수 있다.

셋째, 멀티캐리어 성능 협상과정을 2 단계로 수행함으로써, 이동단말이 MC 성능을 지원하는 경우에만 추가적으로 멀티캐리어 성능 협상을 수행할 수 있다. 또한, MC 성능을 지원하지 않는 이동단말의 경우 추가적인 MC 성능협상 과정을 수행할 필요가 없다. 따라서, 이동단말은 MC 성능을 지원하는지 여부에 따라 멀티캐리어 협상과정에서 필요한 정보만을 교환함으로써 불필요하게 발생하는 오버헤드를 줄일 수 있다.

넷째, 이동단말에 할당된 멀티캐리어와 관련된 할당 정보들이 변경되는 경우에, 이동단말에 효과적으로 갱신된 멀티캐리어 할당 정보를 전송할 수 있다.

본 발명의 실시예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 당업자가 이하의 설명에 기반하여 본 발명의 실시예들을 실시함에 따른 예측하지 않은 장점을 가질 수도 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.

도 1의 (a) 및 (b)는 다중 대역 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 기반 신호 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예로서 멀티캐리어 성능 협상 과정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예로서 멀티캐리어 성능 협상 과정의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예로서 멀티캐리어 구성 방식에 따른 캐리어 결합 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예로서 MCI 기반의 멀티캐리어 성능 협상 과정의 일례를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로서 멀티캐리어 성능 협상 과정의 다른 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 2 내지 도 6에서 설명한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 이동단말 및 기지국을 나타내는 도면이다.

본 발명은 멀티캐리어를 지원하는 무선접속 시스템에서 이동단말을 지원하는 방법 및 장치에 관해 개시한다. 특히, 본 발명은 멀티캐리어 성능을 협상하는 다양한 방법들 및 이를 지원하는 장치를 개시한다.

이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.

본 명세서에서 본 발명의 실시예들은 기지국과 이동단말 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.

즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(ABS: Advanced Base Station) 또는 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.

또한, '이동단말(MS: Mobile Station)'은 UE(User Equipment), SS(Subscriber Station), 이동가입자단말(MSS: Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal), 발전된 이동단말(AMS: Advanced Mobile Station) 또는 단말(Terminal) 등의 용어로 대체될 수 있다.

또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다.

또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16e-2004, P802.16e-2005, P802.16Rev2 및 P802.16m 표준 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.

또한, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

멀티캐리어 일반

이하에서 설명하는 멀티캐리어 시스템은 앞서 설명한 하나의 캐리어를 나눠 사용하는 멀티캐리어 변조방식과는 달리, 하나 이상의 개별 캐리어를 묶어서 사용하는 경우를 나타낸다.

도 1의 (a) 및 (b)는 다중 대역 무선 주파수(RF: Radio Frequency) 기반 신호 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다.

다중 대역(Multi-Band; 또는, 멀티캐리어(Multi-Carrier))을 효율적으로 사용하기 위해 여러 개의 캐리어(예를 들어, 여러 개의 주파수 할당 대역(FA: Frequencecy Allocation))를 하나의 MAC(Medium Access Control) 엔터티가 관리하는 기술이 제안되어 왔다.

도 1에서, 송신단 및 수신단에서 하나의 MAC 계층은 멀티캐리어를 효율적으로 사용하기 위해 여러 개의 캐리어를 관리할 수 있다. 이때, 멀티캐리어를 효과적으로 송수신하기 위해, 송신단 및 수신단은 모두 멀티캐리어를 송수신할 수 있음을 가정한다. 이때, 하나의 MAC 계층에서 관리되는 주파수 캐리어(FC: Frequency Carrier)들은 서로 인접할 필요가 없기 때문에 자원 관리 측면에서 유연하다. 즉, 인접 캐리어 집합(Contiguous Aggregation) 또는 불인접 캐리어 집합(Non-contiguous Aggregation) 모두 가능하다.

도 1의 (a) 및 (b)에 있어서 PHY0, PHY1, .. PHY n-2, PHY n-1은 본 기술에 따른 다중 대역을 나타내며, 각각의 대역은 미리 정해진 주파수 정책에 따라 특정 서비스를 위해 할당하는 주파수 할당 대역(FA) 크기를 가질 수 있다. 예를 들어, PHY0 (RF carrier 0)은 일반 FM 라디오 방송을 위해 할당하는 주파수 대역의 크기를 가질 수 있고, PHY1 (RF carrier 1)은 휴대 전화 통신을 위해 할당하는 주파수 대역 크기를 가질 수 있다.

이와 같이 각각의 주파수 대역은 각각의 주파수 대역 특성에 따라 서로 다른 주파수 대역 크기를 가질 수 있으나, 이하의 설명에서는 설명의 편의상 각 주파수 할당 대역(FA)은 A [MHz] 크기를 가지는 것을 가정한다. 또한, 각각의 주파수 할당 대역은 기저 대역 신호를 각 주파수 대역에서 이용하기 위한 캐리어 주파수로 대표될 수 있는바, 이하에서 각 주파수 할당 대역을 "캐리어 주파수 대역" 또는 혼동이 없는 경우 각 캐리어 주파수 대역을 대표하는 단순히 "캐리어"로 지칭하기로 한다. 또한, 최근 3GPP LTE-A에서와 같이 상술한 캐리어를 멀티캐리어 방식에서 이용되는 서브캐리어(subcarrier)와 구분하기 위해 "성분 캐리어(component carrier)"로 지칭할 수 있다.

이러한 측면에서 상술한 "다중 대역" 방식은 "멀티캐리어" 방식 또는 "캐리어 집합(carrier aggregation)" 방식으로 지칭될 수도 있다.

도 1의 (a)와 같이 다중 대역을 통해 신호를 전송하고, 도 1의 (b)와 같이 다중 대역을 통해 신호를 수신하기 위해서, 송/수신기는 모두 다중 대역으로 신호를 송수신하기 위한 RF 모듈을 포함하는 것이 요구된다. 또한, 도 1에 있어서 "MAC"은 DL 및 UL에 상관없이 기지국에 의해 그 구성 방법이 결정된다.

간단히 말하면, 본 기술은 하나의 MAC 엔터티(Entity) (이하, 혼동이 없는 경우 간단히 "MAC"으로 지칭한다)가 복수의 무선 주파수 캐리어(RF carrier: Radio Frequency)를 관리/운영함으로써, 신호를 송/수신하는 기술을 말한다. 또한, 하나의 MAC에서 관리되는 RF 캐리어는 서로 인접(contiguous) 할 필요가 없다. 따라서, 본 기술에 따르면, 자원 관리 측면에서 보다 유연(flexible)하다는 장점이 있다.

무선 통신 시스템 중 하나인 IEEE 802.16m 시스템에서는 기지국 입장에서 캐리어의 타입(Carrier Type)을 크게 두 가지로 나누고 있다. 예를 들어, 캐리어 타입은 완전 구성 캐리어 타입(FCCT: Fully Configured Carrier Type)과 부분 구성 캐리어 타입(PCCT: Partially Configured Carrier Type)로 구분될 수 있다.

완전 구성 캐리어 타입은 모든 제어정보 및 데이터를 송수신할 수 있는 캐리어를 나타내며, 부분 구성 캐리어 타입은 하향링크 데이터(Down Link (DL) data)만을 송수신할 수 있는 캐리어를 나타낸다. 이때, 부분 구성 캐리어는 DL 데이터를 주로 제공하는 E-MBS(Enhanced Multicast Broadcast Service)와 같은 서비스를 위하여 사용할 수 있다.

이동단말 입장에서 할당받는 캐리어는 두 가지 캐리어 타입(Carrier Type) 으로 나눠질 수 있다. 예를 들어, 캐리어 타입은 주캐리어(Primary carrier) 및 부캐리어(Secondary carrier)들로 나눠질 수 있다. 이때, 이동단말은 하나의 주캐리어 및 복수 개의 부캐리어를 기지국으로부터 할당받을 수 있다.

주캐리어는 완전 구성 캐리어 중에서 선택되며, 이동단말의 대부분의 주요 제어정보들이 주캐리어 상에서 전송된다. 부캐리어는 완전 구성 캐리어 또는 부분 구성 캐리어로부터 선택될 수 있으며, 이동단말이나 기지국의 요청 또는 지시에 따라 추가로 할당 될 수 있다.

이동단말은 주캐리어를 통해 모든 제어정보 및 부캐리어에 대한 제어정보까지 송수신할 수 있으며, 이동단말은 부캐리어를 통해 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 이때, 특정 이동단말에 할당된 완전 구성 캐리어로서 부캐리어는 다른 이동단말의 주캐리어로 설정될 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예들에서 하향링크와 상향링크에서 사용되는 캐리어의 수는 동일하지 않을 수 있다. 즉, 기지국과 이동단말이 지원하는 멀티캐리어의 특성에 따라 실제로 사용될 수 있는 캐리어의 종류와 개수는 다르게 구성될 수 있다. 또한, 현재 이동단말의 서비스의 품질(QoS: Quality of Service) 또는 기지국의 부하 상태(Load condition)에 따라서 캐리어의 사용 방법도 다르게 구성될 수 있다.

멀티캐리어는 그 사용 방법에 따라 가능 캐리어 집합(Available Carrier Set) 및 할당 캐리어 집합(Assigned Carrier Set)으로 구분될 수 있다. 가능 캐리어 집합은 기지국에 존재하는 모든 캐리어의 집합을 나타내고, 할당 캐리어 집합은 특정 이동단말에게 실제로 할당된 캐리어들의 집합을 의미한다. 이때, 할당 캐리어 집합은 가능 캐리어 집합의 일부 또는 전체가 될 수 있다.

기지국은 가능 캐리어 집합에 대한 정보를 특정 방송채널을 통해 이동단말에 전송할 수 있다. 멀티캐리어 정보는 기존 시스템(e.g. IEEE 802.16e)에서 내부 주파수 핸드오버(Inter-frequency Handover)를 위해 전송하던 공용 주파수 할당(Co-located FA(Frequency Assignment)) 정보와 유사한 정보이므로 인근 기지국 광고(AAI_NBR-ADV) 메시지를 통해 전송될 수 있다. 또는, 멀티캐리어 정보는 멀티캐리어 구성 정보를 전송하는 추가적인 메시지를 통해 전송될 수도 있다.

이동단말은 네트워크 초기진입시 멀티캐리어 정보를 수신할 수 있으며, 초기진입시 수신하지 못한 경우에는 멀티캐리어 정보를 사용하지 않고 자신에게 할당된 캐리어를 계속 이용할 수 있다.

멀티캐리어 전송을 지원하기 위해서 이동단말과 기지국은 멀티캐리어의 성능과 관련된 파라미터들을 교환한다. 이 과정은 일반적으로 네트워크 진입 과정 중에 또는 유사한 수준의 과정(e.g. 등록 과정, 초기 레인징 과정 또는 기본능력협상과정) 중에 수행된다.

기지국은 이동단말과 교환한 멀티캐리어 성능 파라미터와 현재 기지국의 부하 상태 등에 따라서 이동단말에게 주캐리어 및 부캐리어를 할당한다. 일반적으로 주 캐리어는 네트워크 진입을 수행한 캐리어가 되지만, 주캐리어의 분산을 위해 기지국은 다른 완전구성 캐리어를 주캐리어로 할당할 수 있다.

이렇게 기지국이 특정 이동단말에 할당한 캐리어들을 할당 캐리어(assigned carrier)라고 하며, 소정의 이유로 갱신되기 전까지 그 할당 캐리어 집합이 유지된다. 비록 이동단말에 할당 캐리어 집합이 할당되지만, 이동단말에 할당된 캐리어들이 항상 모두 사용되는 것은 아니다. 즉, 할당 캐리어 집합의 전부 또는 일부가 실제 데이터 전송을 위해 사용되고, 실제 데이터 전송을 위해 사용되는 캐리어들을 활동 캐리어(Active Carrier) 라고 한다. 이때, 주캐리어는 항상 활동 캐리어가 되며, 부캐리어는 기지국의 명령에 따라 활동 캐리어 또는 비활동 캐리어(In-Active Carrier)로 동작할 수 있다.

할당 캐리어들은 이동단말 및 기지국의 무선 주파수 성능(Radio Frequency Capability)에 관련되어 할당되며, 활동 캐리어들은 이동단말의 현재 서비스 요구 사항(service requirement)에 따라 그 사용이 결정된다. 비활동 캐리어는 전력절약을 위해 중지(turn-off)될 수 있으며, 중지된 캐리어에는 관련된 제어채널의 전송이 필요 없으므로 네트워크의 오버헤드도 감소될 수 있다.

멀티캐리어 성능 협상방법

이하에서는 본 발명의 실시예로서 이동단말과 기지국 간에 멀티캐리어 성능을 협상하는 방법에 대하여 설명한다.

기지국은 자신의 셀 영역 내에 있는 이동단말들에게 시스템 대역폭에 관한 정보 및 캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 발전된 프리엠블(A-Preamble)을 전송할 수 있다. 이때, 발전된 프리엠블에는 하나의 주발전 프리엠블(PA: Primary Advanced Preamble) 및 3 개의 부발전 프리엠블(SA: Secondary Advanced Preamble)이 포함될 수 있다.

이동단말은 기지국에서 전송된 PA 프리엠블을 디코딩함으로써, 해당 캐리어가 완전 구성 캐리어인지 여부를 확인할 수 있다. 이때, 이동단말은 완전 구성 캐리어를 통해서만 네트워크 진입(또는, 재진입) 과정을 수행할 수 있다. 네트워크 진입 과정 중에서 이동단말 및 기지국은 멀티캐리어 성능을 교환할 수 있다.

본 발명의 실시예들에서는, 이동단말과 기지국 간의 멀티캐리어 성능 교환을 효율적으로 하기 위하여 2 단계의 멀티캐리어 성능 협상 과정이 제안된다. 2 단계 멀티캐리어 성능 협상 과정은 기본 MC 성능협상(Basic Multicarrier Capability Negotiation) 과정의 제 1 단계와 확장 MC 성능협상(Extended Multicarrier Capability Negotiation) 과정의 제 2 단계로 구성된다.

이때, 제 1 단계의 기본 MC 성능협상 과정은 이동단말의 멀티캐리어 성능에 관계없이 수행되며, 제 2 단계의 확장 MC 성능협상 과정은 이동단말의 멀티캐리어 성능에 따라 수행된다.

제 1단계의 기본 MC 성능협상 과정은 이동단말과 기지국 상호 간에 멀티캐리어 지원 여부 및 멀티캐리어 지원시 지원 모드에 대한 정보를 상호 교환함으로써 제 2단계의 확장성능협상 과정의 진행 방향을 결정하는 것을 목적으로 한다.

제 2 단계의 확장 MC 성능협상 과정은 이동단말이 멀티캐리어를 지원하는 경우 이동단말의 멀티캐리어 성능의 세부 사항에 대한 협상을 수행하는 것을 목적으로 한다. 이때, 확장 MC 성능협상 과정에서 교환되는 멀티캐리어 성능은 이동단말의 송수신 성능이 된다.

이때, 기지국은 이동단말의 멀티캐리어 성능에 따라서 전체 가능 캐리어 집합 중 일부를 할당 캐리어로 설정할 수 있다. 즉, 제 2 단계 확장 MC 협상과정은 이동단말의 멀티캐리어 성능 및 기지국의 네트워크 부하 또는 기지국의 통신 정책에 따라서 이동단말에 멀티캐리어를 할당하는 과정을 의미한다.

MC 성능협상 과정에서 각 단계별로 사용되는 매체접속제어(MAC) 메시지는 무선접속 시스템의 종류에 따라서 달리 사용될 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.16m 시스템에서 멀티캐리어 성능협상 과정은 제 1 단계로서 가입자단말기본성능협상 과정(MOB_SBC-REQ/RSP)에서 수행되고 제 2 단계로서 등록 과정(MOB_REG-REQ/RSP)이 수행될 수 있다.

다만, 가입자단말기본성능협상 과정이 인증 절차 이전에 수행되므로 보안에 문제가 생길 수 있다. 따라서, 다른 방법으로서 MC 성능협상 과정의 제 1 단계는 등록과정에서 수행될 수 있고, 제 2 단계는 IEEE 802.16m 시스템에서 새로이 정의된 과정인 멀티캐리어 요청 및 응답 메시지의 송수신 과정에서 수행될 수 있다.

이동단말 및 기지국은 제 1 단계 기본 MC 성능협상 과정을 수행한 후 제 2 단계 확장 MC 성능협상 과정의 수행 여부 및/또는 수행 절차 등을 제 1단계 협상의 결과에 따라서 결정할 수 있다. 이때, 제 1 단계 협상을 위해 정의될 수 있는 멀티캐리어 성능 파라미터는 여러 가지가 포함될 수 있으나, 제 2 단계 협상 과정의 효율성을 위해 최소화되는 것이 바람직하다.

즉, 제 1 단계 과정은 멀티캐리어 성능을 지원하지 않는 이동단말에도 수행될 수 있으며, 제 2 단계 과정은 멀티캐리어 성능을 지원하는 이동단말만이 선택적으로 수행할 수 있다. 따라서, 상기와 같은 2 단계 멀티캐리어 성능 협상 과정은 멀티캐리어를 지원하지 않는 이동단말에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

이동단말이 제 2 단계 멀티캐리어 성능협상과정에서 기지국에 전송하는 멀티캐리어 성능에 관한 정보는 다양하게 정의될 수 있다.

첫 번째로, 이동단말은 기지국의 멀티캐리어 구성(configuration)과 관계없이 독립적으로 이동단말의 멀티캐리어 성능 정보를 기지국에 송신할 수 있다.

예를 들어, 이동단말의 멀티캐리어 성능 정보에는 이동단말이 지원하는 멀티캐리어 모드(Multicarrier Mode), 이동단말이 동시에 송수신할 수 있는 무선 주파수(RF)의 개수, 각 RF 송수신기의 최대 대역폭, 가드 대역(Guard Band)의 지원 가능 여부, 이동단말이 포함하는 송신기의 전송 스팩트럼 마스크 형태(Tx Spectral Mask Shape) 특성, 이동단말이 지원할 수 있는 주파수 밴드 정보 및 이동단말의 최대 데이터 처리 속도(Maximum Throughput) 중 하나 이상이 포함될 수 있다.

이 방법의 장점은 한 번의 멀티캐리어 협상으로 다양한 구성을 가지는 기지국에서 모두 활용이 가능하므로, 기지국 별로 갱신할 필요 없다. 또한, 기지국의 멀티캐리어 구성이 복잡한 경우에도 이동단말은 동일한 양의 정보를 각 기지국에 전송하면 된다.

두 번째로, 이동단말은 기지국의 멀티캐리어 구성에 따라 멀티캐리어 성능에 대한 정보를 상대적으로 기지국에 제공할 수 있다.

예를 들어, 이동단말은 기지국의 멀티캐리어 구성에 따라서 자신이 송수신할 수 있는 캐리어의 조합을 전송할 수 있다.

이러한 경우, 기지국의 구성이 단순한 경우에는 적은 비트로 정보를 효율적으로 전송할 수 있는 장점이 있다. 반면에, 기지국의 멀티캐리어 구성이 변경되는 경우에는 이동단말 및 기지국은 새로이 변경된 멀티캐리어 구성항목을 전송해야 하며, 기지국의 멀티캐리어 구성이 복잡한 경우에는, 이동단말이 송신해야 하는 캐리어 조합의 수가 많아져서 복잡도가 증가한다. 또한, 기지국 입장에서 활용할 수 있는 정보가 적어서 제공되는 멀티캐리어 성능 정보 이외에 다른 방법으로 무선 자원을 이동단말에 할당하는 것이 용이하지 않다.

따라서, 이동단말은 자신의 멀티캐리어 성능에 관한 정보를 기지국에 전송시 상술한 두 가지 방법을 조화롭게 적용하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명의 일 실시예로서 멀티캐리어 성능 협상 과정의 일례를 나타내는 도면이다.

도 2에서는 네트워크 진입에 따른 초기화 과정에서 이동단말이 뒤이은 멀티캐리어 동작을 지원하기 위한 동작을 나타낸다. 즉, 도 2에서 이동단말은 기지국과 멀티캐리어 지원 여부에 대해서 협상하고, 기지국에서 지원하는 가능 캐리어 집합에 대한 멀티캐리어 구성에 관한 정보 및 할당 캐리어들에 대한 정보를 획득하는 2 단계 과정을 나타낸다.

예를 들어, 이동단말은 기지국에 자신이 지원 가능한 캐리어들 및 그들의 조합된 멀티캐리어 구성들에 관한 정보를 제공한다. 이후, 이동단말은 기지국에서 제공 가능한 캐리어의 부분집합(즉, 할당 캐리어 집합)에 관한 정보를 획득할 수 있다.

도 2를 참조하면, 이동단말(AMS)은 네트워크 진입시 기지국(ABS)으로부터 발전 프리엠블(A-Preamble)을 수신할 수 있다. 따라서, 이동단말은 이를 통해 수퍼프레임헤더(SFH: Super Frame Header), 확장된 시스템 파라미터들 및 시스템 구성 정보 등을 수신할 수 있다(S201).

다만, 이동단말은 S201 단계에서 전송된 A 프리엠블이 완전 구성 캐리어 상에서 전송되었는지 여부를 판단하여 다음 단계로 진행할지 여부를 판단할 수 있다. 이는 IEEE 802.16m 시스템에서는 AMS는 네트워크 진입 절차를 완전 구성 캐리어 상에서만 수행할 수 있도록 하고 있기 때문이다(S202).

따라서, 이동단말은 S201 단계의 A 프리엠블이 완전 구성 캐리어 상에서 전송되면 다음 단계를 수행하고, 완전 구성 캐리어 상에서 전송되지 않은 경우에는 S201 단계를 반복한다.

이동단말은 초기 네트워크 진입을 수행하기 위해 기지국과 레인징 메시지(AAI_RNG-REQ/RSP)들을 송수신함으로써 초기 레인징 과정을 수행한다(S203, S204).

이동단말은 기지국과 등록과정을 수행하면서 기지국과 기본 멀티캐리어 성능 정보(Basic MC Capability information)를 교환할 수 있다. 즉, 이동단말은 이동단말이 지원하는 기본 멀티캐리어 성능 정보를 포함하는 등록요청(AAI_REG-REQ) 메시지를 기지국에 전송할 수 있다(S205).

S205 단계에서 이동단말은 기본 MC 성능 정보의 가장 간단한 형태로서 자신이 지원하는 MC 모드(Multicarrier Mode) 만을 기지국에 전송할 수 있다. 다음 표 1은 MC 모드만을 포함하는 기본 MC 성능 정보의 일례를 나타낸다.

b1, b2	멀티캐리어 성능들
00	No MC modes
01	Basic MC mode
10	Multicarrier Aggregation
11	Multicarrier Switching

표 1을 참조하면, MC 모드는 2 비트 코드로서 표현될 수 있다. MC 모드가 '00'으로 설정되면 이동단말이 MC 모드를 지원하지 않는 단일캐리어 모드인 것을 나타내고, '01'로 설정되면 이동단말이 기본 MC 모드를 지원하는 것을 나타내며, '10'으로 설정되면 이동단말이 MC 집성을 지원하는 것을 나타내고, '11'로 설정되면 이동단말이 MC 스위칭을 지원하는 것을 나타낸다.

이때, 기본 MC 모드는 이동단말이 MC 동작으로서 주캐리어 변경 및 MC 동작에 포함된 최적화된 캐리어 스캐닝 동작을 지원하는 것을 나타낸다.

다시 도 2를 참조하면, 기지국은 기지국에서 지원할 수 있는 기본 MC 성능 정보를 포함하는 등록응답(AAI_REG-RSP) 메시지를 이동단말에 전송할 수 있다(S206).

기지국은 S205 단계에서 표 1 형태의 기본 MC 성능 정보가 포함된 AAI_REG-REQ 메시지가 수신된 경우, S206 단계의 기본 MC 성능 정보에는 기지국에서 지원 가능한 MC 모드만이 포함되는 것이 바람직하다. 따라서, 기본 MC 성능 정보에는 표 1과 동일한 형태를 갖되 기지국에서 지원 가능한 MC 모드가 표시될 수 있다.

이동단말은 S205 단계 및 S206 단계를 통해 기지국과 지원 가능한 멀티캐리어 모드를 협상하였다. 이때, 도 2에서는 이동단말 및 기지국이 멀티캐리어를 지원하는 경우를 가정한다.

기지국은 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고(AAI_MC-ADV) 메시지를 이동단말에 주기적으로 방송할 수 있다. 이때, 멀티캐리어 구성에 관한 정보에는 기지국이 이동단말에 할당한 할당 캐리어(Assigned Carrier)에 대한 정보가 포함될 수 있다(S207).

다음 표 2는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 MC 광고 메시지(AAI_MC-ADV) 포맷의 일례를 나타낸다.

필드	크기(비트)	내용
MAC Control Message Type	8
Multicarrier configuration change count	4	Incremented by 1 upon each update.
Serving BS Carrier Number	3
Serving BS Uniformity Flag	1	0: All carriers supported by serving ABS have the same Protocol Version, SFH_Info 1: otherwise
Physical Carrier Index of current carrier	6	The carrier that ABS broadcast this message: the physical carrier index refers to AAI_Global-Config Message.
MAC Protocol Version	8	Consistent with REV.2 definition, with new MAC protocol version 9 defined for 16m
For(i=1; i<= serving BS carrier Number-1; i++){
Physical Carrier Index	6	// Physical carrier index in AAI_Global-Config message
SA-Preamble Index	10
~	~	~
~	~	~

표 2를 참조하면, AAI_MC-ADV 메시지에는 기지국의 멀티캐리어 구성이 변경될 때마다 1씩 증가하는 MC 구성 변경 카운트(Multicarrier Configuration Change Count) 파라미터, 서빙 기지국에서 관리하는 캐리어의 개수를 나타내는 서빙 BS 캐리어 번호(Serving BS Carrier Number) 필드, 서빙 기지국에서 지원하는 캐리어들의 프로토콜 버전을 나타내는 서빙 BS 동일성 플레그(Serving BS Unifirmity Flag), 현재 캐리어의 물리 캐리어 인덱스를 나타내는 물리 캐리어 인덱스 필드(Physical Carrier Index of current carrier), 16m 시스템을 위해 정의된 매체접속제어 프로토콜 버전을 나타내는 MAC 프로토콜 버전(MAC Protocol version) 파라미터 및 기지국에서 지원하는 할당 캐리어의 물리적 캐리어를 인덱스화하여 나타내는 물리 캐리어 인덱스(Physical Carrier Index) 파라미터가 포함될 수 있다. 또한, AAI_MC-ADV 메시지에는 기지국에서 전송되는 SA 프리엠블에 대한 정보도 더 포함될 수 있다.

이때, S207 단계의 AAI_MC-ADV 메시지는 주기적으로 전송되는 메시지로서 S205 단계 이전 또는 S203 단계 이전에서도 전송될 수 있다.

AAI_MC-ADV 메시지에서 지시된 멀티캐리어 구성 정보에 따라, 이동단말은 이동단말의 하드웨어 성능하에 이동단말이 동시에 지원할 수 있는 캐리어들의 서브셋을 결정할 수 있다. 이후, 이동단말은 이동단말이 지원하는 물리적 캐리어 인덱스의 집합을 포함하는 AAI_MC-REQ 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 이동단말은 기지국에 이동단말이 지원하는 멀티캐리어에 대한 세부적인 멀티캐리어 성능을 교환할 수 있다.

이동단말은 이동단말이 지원하는 물리적 멀티캐리어 성능을 기지국에 알려주고, 이동단말에 할당된 캐리어들에 대한 정보를 요청하기 위해 확장 멀티캐리어 성능 정보를 포함하는 멀티캐리어 요청(AAI_MC-REQ) 메시지를 기지국에 전송할 수 있다(S208).

다음 표 3은 본 발명의 실시예들에서 사용되는 AAI_MC-REQ 메시지 포맷의 일례를 나타낸다.

필드	크기(비트)	내용
MAC Control Message Type
Number of Candidate Combinations (N)	4
For (i=0, i<N; i++){
Number of Candidate Assigned Carrier (Nc)	3
For (j=0, j<Nc; j++){
Physical Carrier Index	6	The carriers AMS can simultaneously support
}
}
Support of data transmission over guard sub-carrier	1	0b0 = not supported 0b1 = supported

표 3을 참조하면, AAI_MC-REQ 메시지에는 현재 메시지의 타입을 나타내는 MAC 제어 메시지 타입(MAC control Message Type) 필드, 후보 조합의 개수(Number of Candidate Combinations) 필드, 후보 할당 캐리어의 개수(Number of candidate Assigned Carrier) 필드, AMS에서 동시에 지원 가능한 캐리어들을 나타내는 물리 캐리어 인덱스(Physical Carrier Index) 및 보호 서브캐리어 상에서 데이터 전송 지원 여부를 나타내는 필드(Support of data transmission over guard subcarrier)가 포함될 수 있다.

AAI_MC-REQ 메시지를 수신한 기지국은 이동단말에 할당한 할당 캐리어들에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 응답(AAI_MC-RSP) 메시지를 이동단말에 전송할 수 있다(S209).

다음 표 4는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 AAI_MC-RSP 메시지 포맷의 일례를 나타낸다.

필드	크기(비트)	내용
MAC Control Message Type
Number of assigned carrier (N)	3
For (i=0, i<N; i++){
Physical carrier Index	3
Support of data transmission over guard sub-carrier	1	0b0 = not supported 0b1 = supported
}

표 4를 참조하면, AAI_MC-RSP 메시지에는 현재 메시지의 타입을 나타내는 MAC 제어 메시지 타입(MAC control Message Type) 필드, 이동단말에 할당된 캐리어의 개수를 나타내는 할당 캐리어 개수(Number of assigned carrier) 필드 및 할당 캐리어 개수 필드에 대응하는 물리 캐리어 인덱스로서 이동단말에 할당된 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스(Physical Carrier Index)가 포함될 수 있다. 또한, AAI_MC-RSP 메시지에는 보호 서브캐리어 상에서 데이터 전송 지원 여부를 나타내는 필드가 더 포함될 수 있다.

도 2에서 AAI_MC-RSP 메시지는 AAI_MC-REQ 메시지에 대한 응답으로 기지국에서 이동단말에 전송하는 메시지이다. 다만, 기지국은 이동단말에 할당한 할당 캐리어의 리스트가 변경되는 경우, 이를 갱신하기 위해 이동단말의 요청이 없이도 AAI_MC-RSP 메시지를 전송할 수 있다.

만약, S205 및 S206 단계에서 이동단말이 MC를 지원하지 않는 경우에는 상술한 S207 내지 S209 단계는 수행되지 않을 수 있다. 따라서, 단일캐리어만을 지원하는 이동단말의 경우 추가적인 메시지 오버헤드 없이 효율적인 네트워크 동작을 수행할 수 있다.

도 2에서 설명한 본 발명의 다른 측면으로서, 기지국의 멀티캐리어에 포함되는 활성 캐리어(Available Carrier)의 구성정보가 이동단말에 방송되지 않은 경우에는, 이동단말은 제 1 기본 MC 성능협상 과정 및 제 2 확장 MC 성능협상 과정에서 표 1 내지 표 4에서 설명한 메지시 및 파라미터 포맷 대신 이하에서 설명할 이동단말의 구체적인 MC 성능을 나타내는 메시지 및 파라미터 포맷을 이용할 수 있다. 또한, 기지국은 활성 캐리어의 구성 정보를 포함하는 AAI_REG-RSP 메지시 및 AAI_MC-RSP 메시지를 전송하게 된다.

즉, 이동단말은 S203 단계에서 다음 표 5를 포함하는 AAI_REG-RSP 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 다음 표 5는 이동단말이 지원 가능한 기본 MC 성능 정보의 다른 일례를 나타낸다.

명칭	길이(비트)	값	내용
Multicarrier Mode	2	00:Single Carrier 01:Basic MC mode 10:MC aggregation 11:MC Switching
Supportable RF Band Class	8	bit #0: Band I bit #1: Band II bit #2: Band III bit #3: Band IV ... bit #7: Band VII	bitmap 0: Not supported 1: supported
The Number of RF Receiver	2		Number of RF receiver can be activated simultaneously.
The Number of RF Transmitter	2		Number of RF Transmitter can be activated simultaneously
Maximum Throughput	TBD		10 Mbps class 20 Mbps class 100 Mbps class 1 Gbps class

표 5를 참조하면, 기본 MC 성능 정보에는 표 1의 MC 모드 뿐 아니라, 이동단말이 지원 가능한 무선 주파수 대역(Supportable RF Band)에 관한 정보, 동시에 동작 가능한 이동단말 수신기의 RF 개수, 동시에 동작 가능한 이동단말 송신기의 RF 개수 및 이동단말의 최대 처리용량(Maximum Throughput)에 관한 정보들이 포함될 수 있다.

S205 단계에서 표 5 형태의 기본 MC 성능 정보가 포함된 AAI_REG-REQ 메시지가 수신된 경우, 기지국은 다음 표 6과 같은 기본 MC 성능 정보를 포함하는 AAI_REG-RSP 메시지를 이동단말에 전송할 수 있다.

명칭	길이(비트)	값	내용
Multicarrier Mode	2	00:Single Carrier 01:Basic MC mode 10:MC aggregation 11:MC Switching
Supportable RF Band	8	bit #0: Band I bit #1: Band II bit #2: Band III bit #3: Band IV ... bit #7: Band VII	bitmap 0: Not supported 1: supported
Multicarrier Configuration Index (MCI)	2		MCI for carrier group which contains the primary carrier
Component Carrier Index (CCI)	2		The carrier index of the primary carrier of the current carrier
...	...		...

표 6을 참조하면, MC 모드 정보는 기지국에서 지원 가능한 MC 모드를 나타내고, 지원 가능한 RF 대역 정보는 기지국에서 지원 가능한 무선 주파수 대역을 나타낸다. MC 구성 인덱스(MCI)는 현재 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성 정보를 포함하는 것으로서 멀티캐리어의 구성 정보를 인덱스화하여 나타낸 정보이다. MCI는 주캐리어를 포함하는 캐리어 그룹에 대한 것이다. 또한, 성분 캐리어 인덱스(CCI)는 기지국이 지원하는 멀티캐리어 구성에서 현재 정보를 송신하고 있는 주캐리어의 위치를 나타내는 정보이다.

S207 단계에서 AAI_MC-ADV 메시지를 수신한 이동단말은 다음 표 7에서 개시하는 AAI_MC-REQ 메시지를 기지국에 전송함으로써, 이동단말의 확장 MC 성능에 관한 정보를 기지국에 전달할 수 있다. 다음 표 7은 기지국의 MC 구성정보가 전송되지 않은 경우의 AAI_MC-REQ 메시지 포맷의 일례를 나타낸다.

명칭	길이 (비트)	값	내용
Supportable RF Band	8	Bitmap 0: Not supported 1: Supported	Bit0: Band I Bit1: Band II ... Bit 7 : Band VIII
Number of RF Receiver	2
Number of RF Transmitter 1	2
Number of RF Transmitter 2	TBD
Maximum Bandwidth of RF Transmitter 1	TBD	400kHz * Value
Maximum Bandwidth of RF Transmitter 2	TBD	400kHz * Value

Maximum throughput	TBD		10Mbps class 20Mbps Class 100Mbps Class 1Gbps Class

표 7을 참조하면, AAI_MC-REQ 메시지에는 이동단말이 지원 가능한 무선 주파수 대역을 나타내는 파라미터(Supportable RF Band), 수신기의 RF 개수(Number of RF Receiver) 필드, 제 1 송신기의 RF 개수(Number of RF Transmitter 1) 필드, 제 2 송신기의 RF 개수 필드(Number of RF Transmitter 1), 제 1 RF 송신기의 최대 대역폭 필드(Maximum Bandwidth of RF Transmitter 1) 및 제 2 RF 송신기의 최대 대역폭 필드(Maximum Bandwidth of RF Transmitter 2)가 포함될 수 있다. 또한, AAI_MC-REQ 메시지에는 이동단말의 최대 처리량을 나타내는 최대 처리량 필드가 더 포함될 수 있다.

또한, S208 단계에서 표 7의 확장 MC 성능정보를 포함하는 메시지를 수신한 기지국은 다음 표 8에서 설명하는 기지국의 확장 MC 성능 정보를 포함하는 AAI_MC-RSP 메시지를 이동단말에 전송할 수 있다. 다음 표 8은 기지국의 MC 구성정보가 전송되지 않은 경우의 AAI_MC-RSP 메시지 포맷의 일례를 나타낸다.

명칭	길이(비트)	값
Number of Assigned Carrier	TBD
Information for assigned carrier in the same carrier group (or band class) as the primary carrier
MCI for this carrier group
Information for Assigned Carrier 1
CCI for assigned carrier 1
A: preamble index for assigned carrier 1	TBD
Carrier type	1	0: Fully configured carrier 1: Partially Configured Carrier
Information for Assigned Carrier 2
CCI for assigned carrier 2
A: preamble index for assigned carrier 2	TBD
Carrier type	1	0: Fully configured carrier 1: Partially Configured Carrier

Information for assigned carrier in the other carrier group
Bandclass Index of this carrier group	TBD	Band I, Band II,...
MCI for this carrier group
Center Frequency of aggregated bandwidth (or center frequency of the first assigned carrier in this group)	TBD
Information for Assigned Carrier 1
CCI for assigned carrier 1
A: preamble index for assigned carrier 1	TBD
Carrier type	1	0: Fully configured carrier 1: Partially Configured Carrier
Information for Assigned Carrier 2
CCI for assigned carrier 2
A: preamble index for assigned carrier 2	TBD
Carrier type	1	0: Fully configured carrier 1: Partially Configured Carrier

표 8을 참조하면, 기지국의 확장 MC 파라미터들에는 이동단말에 할당된 캐리어의 개수를 나타내는 할당 캐리어 개수(Number of Assigned Carrier) 필드, 주캐리어와 동일한 대역에 할당된 캐리어에 대한 정보, 주캐리어와 다른 캐리어 그룹(carrier group)에 할당된 캐리어에 대한 정보가 포함될 수 있다.

이때, 주캐리어와 동일한 캐리어 그룹에 포함된 캐리어 중에서 선택된 할당 캐리어에 해당하는 캐리어에 대한 정보에는 할당 캐리어 각각에 대한 할당 정보가 포함될 수 있다. 예를 들어, 제 1 할당 캐리어에 대한 CCI(CCI for assigned carrier 1) 필드, 제 1 할당 캐리어에 대한 A 프리엠블 인덱스(A-preamble index for assigned carrier 1), 제 1 할당 캐리어 타입(assigned carrier type 1) 등을 나타내는 정보가 포함될 수 있다.

또한, 주캐리어와 다른 캐리어 그룹에 포함된 할당 캐리어에 대한 정보는 대역 인덱스(Bandclass Index), 해당 캐리어 그룹의 MCI 필드(MCI for carrier group 1), 결합된 대역폭의 중심 주파수(Center Frequency of aggregated bandwidth) 또는 특정 할당 캐리어의 중심 주파수 정보 및 각 할당 캐리어에 대한 정보(Information for assigned Carrier 1, 2, ...)가 포함될 수 있다. 각 할당 캐리어에 대한 정보에는 해당 캐리어의 CCI 필드(CCI for assigned Carrier n), 해당 할당 캐리어의 A 프리엠블 인덱스(A-preamble index for assigned carrier n) 및 해당 할당 캐리어에 대한 타입(Carrier Type n) 등을 나타내는 정보가 포함될 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예로서 멀티캐리어 성능 협상 과정의 다른 일례를 나타내는 도면이다.

도 3은 제 1 단계의 기본 MC 성능협상 및 제 2 단계의 확장 MC 성능협상을 수행하는 과정에 있어서 도 2와 차이가 있다. 예를 들어, 도 3의 경우 이동단말이 인증 과정이 수행되기 이전인 가입자단말 기본성능협상 과정에서 이동단말의 기본 MC 성능의 지원 여부를 협상하고, 기지국에의 등록과정에서 이동단말의 확정 MC 성능의 지원 여부를 협상할 수 있다.

도 3을 참조하면, 도 3에서 S301 내지 S304 단계는 도 2의 S201 단계 내지 S204 단계와 동일하므로, 해당 부분의 설명은 도 2를 참조한다.

이동단말은 표 1의 MC 모드를 포함하는 기본 MC 성능 정보를 포함하는 가입자단말 기본성능 요청(AAI_SBC-REQ) 메시지를 기지국에 전송한다(S305).

기지국은 AAI_SBC-REQ 메시지에 대한 응답으로서 기지국에서 지원하는 MC 모드를 포함하는 기본 MC 성능 정보를 포함하는 가입자단말 기본성능 응답(AAI_SBC-RSP) 메시지를 이동단말에 전송한다. 이때, S306 단계에서 포함되는 기지국의 MC 모드는 표 1을 참조할 수 있다(S306).

이동단말은 S305 단계 및 S306 단계를 통해 기지국과 지원 가능한 멀티캐리어 모드를 협상하였다. 이때, 도 3에서는 이동단말 및 기지국이 멀티캐리어를 지원하는 경우를 가정한다.

다시 도 3을 참조하면, 기지국은 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고(AAI_MC-ADV) 메시지(표 2 참조)를 이동단말에 주기적으로 방송할 수 있다. 이때, 멀티캐리어 구성에 관한 정보에는 기지국이 이동단말에 할당한 할당 캐리어(Assigned Carrier)에 대한 정보가 포함될 수 있다(S307).

이동단말은 이동단말이 지원하는 물리적 멀티캐리어 성능을 기지국에 알려주고, 이동단말에 할당된 캐리어들에 대한 정보를 요청하기 위해 확장 MC 성능 정보(표 3 참조)를 포함하는 등록요청(AAI_REG-REQ) 메시지를 기지국에 전송할 수 있다(S308).

AAI_REG-REQ 메시지를 수신한 기지국은 이동단말에 할당한 할당 캐리어들에 관한 정보(표 4 참조)를 포함하는 등록응답(AAI_REG-RSP) 메시지를 이동단말에 전송할 수 있다(S309).

도 3에서 사용되는 기본 MC 정보, 확장 MC 정보 및 기타 파라미터들은 도 2에서 설명한 내용을 참고할 수 있다. 만약, 도 3에서 이동단말이 제 1 기본 MC 성능협상 과정(S304-S305)에서 멀티캐리어를 지원하지 않는 경우에는, S307 내지 S309 단계는 수행되지 않는 것이 바람직하다.

멀티캐리어 구성 인덱스( MCI ) 기반의 MC 성능협상방법

도 4는 본 발명의 다른 실시예로서 멀티캐리어 구성 방식에 따른 캐리어 결합 방법을 나타내는 도면이다.

본 발명의 일 실시예로서 기지국에서 멀티캐리어 구성을 인덱스화하여 전송하는 경우 멀티캐리어 구성에 대한 정보를 이동단말에 효율적으로 알려줄 수 있다. 이를 멀티캐리어 구성 인덱스(MCI: Multicarrier Configuration Index)로 정의할 수 있다.

다음 표 9는 본 발명의 실시예들에서 사용되는 멀티캐리어 구성 인덱스의 일례를 나타낸다.

MCI	총 대역폭	성분 캐리어들의 개수	성분 캐리어의 순서 (0: 5MHz, 1: 10MHz, 2: 20MHz, 3: Others)
0	5MHz	1	0
1	10MHz	1	1
2	10MHz	2	00
3	20MHz	1	2
4	20MHz	2	11
5	20MHz	4	0000
6	20MHz	3	112
7	40MHz	3	121
8	40MHz	2	22
...	...	...	...
N	80MHz	4	1111
...	~100MHz	...	....

표 9는 MCI를 구성하는 방법 중 하나를 나타내는 것으로서, 통신 환경 또는 사용자의 요구사항에 따라서 MCI의 구성은 달라질 수 있다. 또한, 표 9에서 예시한 MCI 정보는 각 이동단말에 할당된 주캐리어를 통해 이동단말에 전송될 수 있다.

만약, 캐리어 결합 방식에 보다 많은 제한 요건을 두게 되면, 더 간단하게 MIC를 구성할 수 있다. MIC를 구성할 때 가장 중요한 정보로는 중심 주파수(Center Frequency) 및/또는 개별 대역에 대한 구성 정보 등이 있다.

도 4를 참조하면, 각 캐리어들의 중심 주파수는 기준이 되는 기준 캐리어(Reference Carrier)의 중심 주파수 방향으로 서브 캐리어 간격(Sub Carrier Spacing)을 동일하게 하는 방법으로 이동될 수 있다.

주파수 이동 값은 OFDMA의 서브 캐리어 간격의 반 보다는 작게하는 것이 바람직하다. 이는 초기 네트워크 진입 과정을 수행하는 이동단말에 있어서 주파수 이동으로 인한 동기 성능의 영향을 최소화하기 위함이다.

표 9의 MCI는 기지국에 의해 방송되거나 이동단말의 초기 네트워크 진입 과정에서 특정 이동단말에 유니캐스트 형식으로 전송될 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예로서 MCI 기반의 멀티캐리어 성능 협상 과정의 일례를 나타내는 도면이다.

도 5는 기본적으로 도 2와 동일하다. 다만, 도 5에서는 기지국이 네트워크 전반에서 사용하는 멀티캐리어에 대한 구성 정보(MCI)를 이동단말에 전송하고, 기지국이 자신이 관리하는 활성 캐리어에 대한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고 메시지를 이동단말에 방송하는 점에서 도 2와 차이가 있다. 따라서, 도 5의 S501 단계 내지 S506 단계에 대한 설명은 도 2의 S201 단계 내지 S206 단계에 대한 설명으로 대체하기로 한다. 이하에서는 도 2와 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

기지국은 기지국이 속한 네트워크에서 모든 동작 가능한 캐리어들에 대한 캐리어 정보를 글로벌 캐리어 구성(AAI_Global-Config) 메시지에 포함하여 이동단말들에 전송할 수 있다(S507).

S507 단계는 이동단말이 네트워크 진입 절차를 끝내자마자 바로 수행되는 것이 바람직하다. 다음 표 10은 글로벌 캐리어 구성 메시지 포맷의 일례를 나타낸다.

필드	크기(비트)	내용
MAC Control Message Type	8
Number of Carrier Groups	4	Groups of contiguous Carriers
For(i=0; i<Number of Carrier Groups; i++){
Multi-Carrier Configuration Index Across the Network	6	Index associated to MC
Start Frequency Assignment Index	6	Frequency Assignment Index of the first carrier in carrier group #i
Number of Carriers	6
For(j=0; j<Number of Carriers; j++){
Physical Carrier Index	6	Index of the physical carrier
Duplexing Mode	1	"0" for TDD "1" for FDD
}
}
Physical Carrier Index of Current Carrier	6	The carrier that broadcasts this message; the physical carrier index refers to AAI_Global-Config message

표 10을 참조하면, 글로벌 캐리어 구성 메시지에는 해당 메시지의 타입을 나타내는 MAC 제어 메시지 타입(MAC Control Message Type) 필드, 네트워크의 캐리어 그룹의 개수를 나타내는 캐리어 그룹 개수(Number of Carrier Groups) 필드 및 현재 캐리어의 물리 캐리어 인덱스(Physical Carrier Index of Current Carrier) 정보가 포함될 수 있다. 이때, 글로벌 캐리어 구성 메시지에는 네트워크 상에서의 멀티캐리어 구성 인덱스(Multi-carrier configuration Index Across the network), 시작 주파수 할당 인덱스(Start Frequency assignment Index), 캐리어의 개수 필드(Number of Carriers), 물리 캐리어 인덱스(Physical Carrier Index) 및 해당 네트워크의 이중화 타입을 나타내는 이중화 모드 필드(Duplexing Mode)가 더 포함될 수 있다.

도 5의 S508 단계 내지 S510 단계에 대한 설명은 도 2의 S207 단계 내지 S209 단계와 동일하므로 해당 부분의 설명을 참고한다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예로서 멀티캐리어 성능 협상 과정의 다른 일례를 나타내는 도면이다.

기지국(ABS)은 유니캐스트 또는 방송형태로 멀티캐리어 구성 인덱스(MCI)를 이동단말에 전송할 수 있다(S601).

이때, S601 단계에서 유니캐스트 형식으로 전송되는 경우는 이동단말이 초기 네트워크 진입 절차에서 사용되는 소정의 메시지(e.g. AAI_REG-RSP, AAI_Global-Config)를 이용하여 수행될 수 있다. 또한, 기지국은 AAI_MC-ADV 메시지에 MCI를 포함하여 방송형태로 이동단말들에 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 주기적으로 MCI를 전송할 수 있다.

이동단말은 제 1 단계 멀티캐리어 성능 협상 과정을 기지국과 수행하기 위해 이동단말의 기본 MC 성능 파라미터를 포함하는 제 1 요청 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S602).

S602 단계에서 기본 MC 성능 파라미터에는 이동단말에서 MC 모드를 지원하는지 여부, 만약 지원한다면 어떤 MC 모드를 지원하는지를 나타내는 MC 모드 정보가 포함될 수 있다(표 1 참조).

이동단말로부터 기본 MC 능력 파라미터를 수신한 기지국은 이에 대한 응답으로 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 성능을 나타내는 MC 모드를 포함하는 기본 MC 성능 파라미터를 포함하는 제 1 응답 메시지를 이동단말에 전송할 수 있다(S603).

기지국은 S601 단계에서 전송한 MCI 정보를 주기적으로 전송하거나, 또는 기지국의 MC 구성이 변경된 경우에 갱신된 MCI를 포함하는 메시지를 유니캐스트 또는 방송형태로 이동단말에 전송할 수 있다(S604).

이동단말은 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성이 이동단말에서도 지원하는지 여부를 판단할 수 있다(S605).

S605 단계에서 이동단말이 MC 모드를 지원하면, 이동단말은 수신한 MCI로부터 멀티캐리어에 관련된 다양한 파라미터들을 도출할 수 있다. 예를 들어, 이동단말은 MCI를 토대로 시스템 대역폭, 캐리어의 개수, 멀티캐리어들의 구성 및 각 캐리어들의 주파수 이동 값을 포함하는 중심 주파수에 대한 정보들을 획득할 수 있다(S606).

이동단말은 제 1 단계 기본 MC 성능협상 과정을 수행한 후, 이동단말 및 기지국에서 MC 모드를 지원하는 경우에는 제 2 단계 확장 MC 성능협상 과정을 수행할 수 있다.

따라서, 이동단말은 이동단말의 확장 멀티캐리어 성능 파라미터를 포함하는 제 2 요청 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S607).

S607 단계에서 이동단말의 확장 MC 성능 파라미터는 이동단말에서 지원하는 멀티캐리어에 대한 구체적인 정보들을 포함할 수 있다. 따라서, 기지국은 이동단말의 MC 성능을 획득할 수 있다(S608).

이동단말이 지원하는 MC 성능정보를 획득한 기지국은 동작 가능 캐리어들 중 이동단말에 할당된 할당 캐리어들을 할당할 수 있다. 따라서, 기지국은 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 확장 MC 성능정보를 포함하는 제 2 응답 메시지를 이동단말에 전송한다(S609).

기지국은 이동단말의 MC 성능정보를 기반으로 AMS에 멀티캐리어 무선 자원을 할당할 수 있다(S610).

만약, S605 단계에서 이동단말이 MC 모드를 지원하지 않는 경우에는, 이동단말 및 기지국은 상술한 S606 단계 내지 S610 단계를 수행하지 않을 수 있다. 따라서, 이동단말 동작의 효율을 높이면서도 필요한 정보만을 교환함으로써 멀티캐리어 협상과정에서 불필요하게 발생하는 오버헤드를 줄일 수 있다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 도 1 내지 도 6에서 설명한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 이동단말 및 기지국을 나타내는 도면이다.

이동단말 및 기지국은 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. 따라서, 이동단말은 상향링크에서는 송신단으로 동작하고, 하향링크에서는 수신단으로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신단으로 동작하고, 하향링크에서는 송신단으로 동작할 수 있다.

즉, 이동단말 및 기지국은 정보, 데이터 및/또는 메시지의 전송 및 수신을 제어하기 위해 각각 송신모듈(Tx module: 740, 750) 및 수신모듈(Rx module: 750, 770)을 포함할 수 있으며, 정보, 데이터 및/또는 메시지를 송수신하기 위한 안테나(700, 710) 등을 포함할 수 있다.

이때, 송신모듈은 하나 이상의 무선주파수(RF: Radio Frequency) 송신기들을 제어할 수 있고, 수신모듈은 하나 이상의 RF 수신기들을 제어할 수 있다. 다만, RF 송신기의 개수와 RF 수신기의 개수는 서로 다를 수 있다. 기지국의 입장에서 수신모듈은 하나의 RF 수신기를 제어하여 상향링크 데이터를 수신하고, 송신모듈은 둘 이상의 RF 송신기를 제어하여 하향링크 데이터를 전송하는 것이 바람직하다.

또한, 이동단말 및 기지국은 각각 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 프로세서(Processor: 720, 730)와 프로세서의 처리 과정을 임시적으로 또는 지속적으로 저장할 수 있는 메모리(780, 790)를 각각 포함할 수 있다. 특히, 프로세서(720, 730)는 본 발명의 실시예들에서 개시한 네트워크 초기 진입/재진입 과정, 가입자단말 기본성능협상과정, 레인징 과정 및 등록과정 등을 지원할 수 있다. 또한, 프로세서는 캐리어 결합을 지원하기 위한 멀티캐리어 모듈을 포함할 수 있다.

이동단말 및 기지국에 포함된 프로세서는 도 1에서 설명한 MAC 엔터티를 포함하고 있을 수 있다. MAC 엔터티는 논리적 개체로서 이동단말 및 기지국의 프로세서 내부 또는 외부에 존재할 수 있다. 즉, 이동단말 및 기지국은 MAC 엔터티를 이용하여 도 1 내지 도 6에서 상술한 본 발명의 실시예들의 동작을 수행할 수 있다.

이동단말 및 기지국에 포함된 전송 모듈 및 수신 모듈은 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및/또는 채널 다중화 기능을 수행할 수 있다.

도 7에서 설명한 장치는 도 1 내지 도 6에서 설명한 방법들이 구현될 수 있는 수단이다. 상술한 이동단말 및 기지국 장치의 구성성분 및 기능들을 이용하여 본원 발명의 실시예들이 수행될 수 있다.

이동단말에 구비된 프로세서(720)는 이동단말이 멀티캐리어 성능을 지원하는지 여부를 파악하여, 기지국에서 멀티캐리어를 지원하는 경우에는 멀티캐리어 동작을 수행할 수 있다. 기지국에 구비된 프로세서(730)는 이동단말이 MC 모드를 지원하는 경우에 해당 MC 모드에 적합한 캐리어들을 선택하여 이동단말에 할당할 수 있다.

즉, 이동단말 및 기지국은 프로세서의 제어하여 전송모듈을 이용하여 MC 성능 협상에 필요한 메시지들을 전송하고, 수신모듈을 이용하여 MC 성능 협상에 필요한 메시지들을 수신할 수 있다. 또한, 메모리에는 MC 성능 협상에 필요한 파라미터, 정보 및 필드 등에 대한 구체적인 값들이 저장될 수 있다.

한편, 본 발명에서 이동단말로 개인휴대단말기(PDA: Personal Digital Assistant), 셀룰러폰, 개인통신서비스(PCS: Personal Communication Service) 폰, GSM(Global System for Mobile) 폰, WCDMA(Wideband CDMA) 폰, MBS(Mobile Broadband System) 폰, 핸드헬드 PC(Hand-Held PC), 노트북 PC, 스마트(Smart) 폰 또는 멀티모드 멀티밴드(MM-MB: Multi Mode-Multi Band) 단말기 등이 이용될 수 있다.

여기서, 스마트 폰이란 이동통신 단말기와 개인 휴대 단말기의 장점을 혼합한 단말기로서, 이동통신 단말기에 개인 휴대 단말기의 기능인 일정 관리, 팩스 송수신 및 인터넷 접속 등의 데이터 통신 기능을 통합한 단말기를 의미할 수 있다. 또한, 멀티모드 멀티밴드 단말기란 멀티 모뎀칩을 내장하여 휴대 인터넷시스템 및 다른 이동통신 시스템(예를 들어, CDMA(Code Division Multiple Access) 2000 시스템, WCDMA(Wideband CDMA) 시스템 등)에서 모두 작동할 수 있는 단말기를 말한다.

본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 예를 들어, 소프트웨어 코드는 메모리 유닛(780, 790)에 저장되어 프로세서(720, 730)에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치할 수 있으며, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 다양한 무선접속 시스템에 적용될 수 있다. 다양한 무선접속 시스템들의 일례로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project), 3GPP2, 3GPP LTE, 3GPP LTE-A 및/또는 IEEE 802.xx (Institute of Electrical and Electronic Engineers 802) 시스템 등이 있다. 본 발명의 실시예들은 상기 다양한 무선접속 시스템뿐 아니라, 상기 다양한 무선접속 시스템을 응용한 모든 기술 분야에 적용될 수 있다.

Claims

멀티캐리어 집성(Multicarrier Aggregation) 방식을 지원하는 무선접속 시스템에서 멀티캐리어의 성능을 협상하는 방법에 있어서,
이동단말이 기지국으로부터 상기 기지국이 속해 있는 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보를 포함하는 글로벌 캐리어 구성 메시지(AAI_Global-Config)를 수신하는 단계;
상기 기지국으로부터 상기 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고 메시지(AAI_MC-ADV)를 수신하는 단계;
상기 이동단말은 상기 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 기반으로 상기 이동단말에서 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는 멀티캐리어 요청(AAI_MC-REQ) 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계;
상기 기지국에서 상기 멀티캐리어 요청 메시지에 기반하여 상기 이동단말에 할당한 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 1 멀티캐리어 응답(AAI_MC-RSP) 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 할당 캐리어에 대한 정보가 변경된 경우, 상기 기지국으로부터 갱신된 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 2 멀티캐리어 응답 메시지를 수신하는 단계를 포함하는, 멀티캐리어 성능협상방법.
제 1항에 있어서,
상기 멀티캐리어 구성에 관한 정보는,
상기 기지국에서 지원하는 캐리어들을 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는, 멀티캐리어 성능협상방법.
제 1항에 있어서,
상기 멀티캐리어 요청 메시지는,
상기 이동단말이 동시에 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어에 대한 개수필드를 더 포함하는, 멀티캐리어 성능협상방법.
제 1항에 있어서,
상기 할당 캐리어에 대한 정보는,
상기 이동단말에 할당된 할당 캐리어의 개수를 나타내는 필드 및 상기 이동단말에 할당된 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스 필드를 포함하는, 멀티 캐리어 성능협상방법.
제 1항에 있어서,
상기 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보는,
캐리어 그룹의 개수를 나타내는 필드, 멀티캐리어 구성을 나타내는 멀티캐리어 인덱스(MCI) 필드 및 상기 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 물리 캐리어를 나타내는 물리캐리어 인덱스(PCI) 필드 중 하나 이상을 포함하는, 멀티캐리어 성능협상방법.
제 1항에 있어서,
상기 글로벌 캐리어 구성 메시지는 상기 이동단말의 네트워크 진입 절차가 끝난 후 상기 기지국에서 상기 이동단말로 바로 전송되는, 멀티캐리어 성능협상방법.
멀티캐리어 집성(Multicarrier Aggregation) 방식을 지원하는 무선접속 시스템에서 멀티캐리어의 성능을 협상하는 이동단말에 있어서,
메시지를 송신하기 위한 송신 모듈;
메시지를 수신하기 위한 수신 모듈; 및
상기 멀티캐리어 집성 방식에 따른 동작 및 상기 멀티캐리어 성능 협상 과정을 제어하는 프로세서를 포함하되,
상기 이동단말은 기지국으로부터 상기 기지국이 속해 있는 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보를 포함하는 글로벌 캐리어 구성 메시지(AAI_Global-Config)를 상기 수신모듈을 통해 수신하고;
상기 기지국으로부터 상기 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고 메시지(AAI_MC-ADV)를 상기 수신모듈을 통해 수신하고;
상기 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 기반으로 상기 이동단말에서 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는 멀티캐리어 요청(AAI_MC-REQ) 메시지를 상기 송신모듈을 통해 상기 기지국으로 전송하고;
상기 기지국에서 상기 멀티캐리어 요청 메시지에 기반하여 상기 이동단말에 할당한 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 1 멀티캐리어 응답(AAI_MC-RSP) 메시지를 상기 수신모듈을 통해 수신하고; 또한
상기 할당 캐리어에 대한 정보가 변경된 경우, 상기 기지국으로부터 갱신된 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 2 멀티캐리어 응답 메시지를 상기 수신모듈을 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 이동단말.
제 7항에 있어서,
상기 멀티캐리어 구성에 관한 정보는,
상기 기지국에서 지원하는 캐리어들을 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는, 이동단말.
제 7항에 있어서,
상기 멀티캐리어 요청 메시지는,
상기 이동단말이 동시에 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어에 대한 개수필드를 더 포함하는, 이동단말.
제 7항에 있어서,
상기 할당 캐리어에 대한 정보는,
상기 이동단말에 할당된 할당 캐리어의 개수를 나타내는 필드 및 상기 이동단말에 할당된 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스 필드를 포함하는, 이동단말.
제 7항에 있어서,
상기 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보는,
캐리어 그룹의 개수를 나타내는 필드, 멀티캐리어 구성을 나타내는 멀티캐리어 인덱스(MCI) 필드 및 상기 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 물리 캐리어를 나타내는 물리캐리어 인덱스(PCI) 필드 중 하나 이상을 포함하는, 이동단말.
멀티캐리어 집성(Multicarrier Aggregation) 방식을 지원하는 무선접속 시스템에서 멀티캐리어의 성능을 협상하는 방법에 있어서,
기지국이 속해 있는 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보를 포함하는 글로벌 캐리어 구성 메시지(AAI_Global-Config)를 이동단말에 전송하는 단계;
상기 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고 메시지(AAI_MC-ADV)를 방송하는 단계;
상기 이동단말로부터 상기 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 기반으로 결정된 상기 이동단말에서 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는 멀티캐리어 요청(AAI_MC-REQ) 메시지를 수신하는 단계;
상기 멀티캐리어 요청 메시지에 기반하여 상기 이동단말에 할당한 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 1 멀티캐리어 응답(AAI_MC-RSP) 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 단계; 및
상기 할당 캐리어에 대한 정보가 변경된 경우, 상기 이동단말의 요청 없이도 갱신된 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 2 멀티캐리어 응답 메시지를 상기 이동단말에 전송하는 단계를 포함하는, 멀티캐리어 성능협상방법.
제 12항에 있어서,
상기 멀티캐리어 구성에 관한 정보는,
상기 기지국에서 지원하는 캐리어들을 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는, 멀티캐리어 성능협상방법.
제 12항에 있어서,
상기 멀티캐리어 요청 메시지는,
상기 이동단말이 동시에 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어에 대한 개수필드를 더 포함하는, 멀티캐리어 성능협상방법.
제 12항에 있어서,
상기 할당 캐리어에 대한 정보는,
상기 이동단말에 할당된 할당 캐리어의 개수를 나타내는 필드 및 상기 이동단말에 할당된 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스 필드를 포함하는, 멀티 캐리어 성능협상방법.
제 12항에 있어서,
상기 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보는,
캐리어 그룹의 개수를 나타내는 필드, 멀티캐리어 구성을 나타내는 멀티캐리어 인덱스(MCI) 필드 및 상기 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 물리 캐리어를 나타내는 물리캐리어 인덱스(PCI) 필드 중 하나 이상을 포함하는, 멀티캐리어 성능협상방법.
제 12항에 있어서,
상기 글로벌 캐리어 구성 메시지는 상기 이동단말의 네트워크 진입 절차가 끝난 후 상기 기지국에서 상기 이동단말로 바로 전송되는, 멀티캐리어 성능협상방법.
멀티캐리어 집성(Multicarrier Aggregation) 방식을 지원하는 무선접속 시스템에서 멀티캐리어의 성능을 협상하는 기지국에 있어서,
메시지를 송신하기 위한 송신 모듈;
메시지를 수신하기 위한 수신 모듈; 및
상기 멀티캐리어 집성 방식에 따른 동작 및 상기 멀티캐리어 성능 협상 과정을 제어하는 프로세서를 포함하되,
상기 기지국은 상기 기지국이 속해 있는 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보를 포함하는 글로벌 캐리어 구성 메시지(AAI_Global-Config)를 상기 송신모듈을 통해 이동단말에 전송하고,
상기 기지국에서 지원하는 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 포함하는 멀티캐리어 광고 메시지(AAI_MC-ADV)를 상기 송신모듈을 통해 방송하고;
상기 이동단말로부터 상기 멀티캐리어 구성에 관한 정보를 기반으로 결정된 상기 이동단말에서 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는 멀티캐리어 요청(AAI_MC-REQ) 메시지를 상기 수신모듈을 통해 수신하고,
상기 멀티캐리어 요청 메시지에 기반하여 결정된 상기 이동단말에 할당한 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 1 멀티캐리어 응답(AAI_MC-RSP) 메시지를 상기 송신모듈을 통해 상기 이동단말에 전송하고; 또한,
상기 할당 캐리어에 대한 정보가 변경된 경우, 상기 이동단말의 요청 없이도 갱신된 할당 캐리어에 대한 정보를 포함하는 제 2 멀티캐리어 응답 메시지를 상기 송신모듈을 통해 상기 이동단말에 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제 18항에 있어서,
상기 멀티캐리어 구성에 관한 정보는,
상기 기지국에서 지원하는 캐리어들을 나타내는 물리 캐리어 인덱스(PCI) 필드를 포함하는, 기지국.
제 18항에 있어서,
상기 멀티캐리어 요청 메시지는,
상기 이동단말이 동시에 지원할 수 있는 후보 할당 캐리어에 대한 개수필드를 더 포함하는, 기지국.
제 18항에 있어서,
상기 할당 캐리어에 대한 정보는,
상기 이동단말에 할당된 할당 캐리어의 개수를 나타내는 필드 및 상기 이동단말에 할당된 할당 캐리어를 나타내는 물리 캐리어 인덱스 필드를 포함하는, 기지국.
제 18항에 있어서,
상기 네트워크에서 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 정보는,
캐리어 그룹의 개수를 나타내는 필드, 멀티캐리어 구성을 나타내는 멀티캐리어 인덱스(MCI) 필드 및 상기 사용 가능한 모든 캐리어들에 대한 물리 캐리어를 나타내는 물리캐리어 인덱스(PCI) 필드 중 하나 이상을 포함하는, 기지국.