KR101527035B1 - 동기 채널과 필수 제어 정보 채널의 전송 방법 및 그 펨토 기지국 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펨토 기지국에 있어서 동기 채널 및 필수 제어정보 채널을 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 펨토 기지국이 자신과 중첩(overlay)되는 매크로 기지국으로부터 세그먼트 정보를 획득하는 단계와; 상기 매크로 기지국에 의해서 사용되는 세그먼트 또는 부반송파를 식별하는 단계와; 상기 식별된 세그먼트 또는 부반송파와 다른 세그먼트 또는 부반송파 상에서 자신의 동기 채널과 필 수 제어정보 채널을 전송하는 단계를 포함한다.

Description

동기 채널과 필수 제어 정보 채널의 전송 방법 및 그 펨토 기지국{METHOD FOR TRANSMITTING SYNCHRONIZATION AND BROADCASTING CHANNELS AND FEMTO BASESTATION THEREOF}

본 발명은 펨토 셀에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 펨토 셀에서 동기 채널 및 필수 제어정보 채널의 전송 방법에 관한 것이다.

2세대 이동 통신이라 함은 음성을 디지털로 송수신하는 것을 일컫는 것으로서, CDMA, GSM 등이 있다. 상기 GSM에서 나아가 GPRS가 제안되었는데, 상기 GPRS는 상기 GSM 시스템을 기반으로, 패킷 교환 데이터 서비스(packet switched data service)를 제공하기 위한 기술이다.

3세대 이동 통신은 음성뿐 만이 아니라, 영상과 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 것을 일컫는 것으로서, 3GPP(Third Generation Partnership Project)는 이동통신 시스템(IMT-2000) 기술을 개발하였고, 무선 접속 기술(Radio Access Technology: RAT라함)로서 WCDMA를 채택하였다. 이와 같이 IMT-2000 기술과 무선 접속 기술(RAT) 예컨대 WCDMA를 모두 합쳐서, 유럽에서는 UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)라 부른다. 그리고, UTRAN이라 함은 UMTS Terrestrial Radio Access Network의 약자이다.

한편, 상기 3세대 이동 통신은 4세대 이동 통신으로 진화하고 있다.

상기 4세대 이동 통신 기술은 3GPP에서 표준화중인 장기 진화된 망(Long-Term Evolution Network: LTE) 기술과 IEEE에서 표준화 중인 IEEE 802.16 기술이 제시되었다. 상기 LTE에서는 E-UTRAN(Evolved-UTRAN)이라는 용어가 사용된다.

상기 4세대 이동 통신 기술에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)이 도입되었다. OFDM은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은IFFT(inverse fast Fourier Transform)와 FFT(fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기는 데이터에 대해 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기는 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다수의 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하며, 수신기는 다중 부반송파들을 분리하기 위해 대응하는 FFT를 사용한다.

한편, 상기 3세대 또는 4세대 이동 통신 시스템에서 멀티미디어 컨텐츠, 스트리밍 등 고용량 서비스와 양방향 서비스를 지원하기 위해 셀 용량을 늘리는 시도는 계속되고 있다.

셀 용량을 늘리기 위해서 높은 주파수 대역을 사용하고 셀 반경을 줄이는 접근이 있어왔다. 피코 셀(pico cell)등 셀 반경이 작은 셀을 적용하면 기존 셀룰라 시스템에서 쓰던 주파수 보다 높은 대역을 사용할 수 있게 되어, 더 많은 정보를 전달하는 것이 가능한 장점이 있다. 그러나 같은 면적에 더 많은 기지국을 설치해 야 하므로 비용이 많이 들게 되는 단점 있다.

이와 같이 작은 셀을 사용하여 셀 용량을 올리는 접근중에 최근 에는 펨토셀(femtocell)이 제안되었다.

펨토셀은 초소형, 저전력을 사용하는 기지국을 가정/사무실용 옥내에 설치하여 소규모 무선환경을 제공하는 것을 의미한다. 상기 펨토셀은 실내 서비스 가능 영역을 개선하고 용량을 향상시켜서 서비스의 품질을 높여줄 수 있으며, 데이터 서비스 제공을 통해 차세대 이동통신 시스템을 완전히 정착시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다.

이와 같은 펨토셀에 대해서 3GPP WCDMA와 LTE 그룹에서 Home eNodeB란 이름으로 표준화가 진행되고 있고, 3GPP2 에서도 펨토 셀에 대한 연구가 활발히 진행중이다.

이와 같은 펨토셀을 기존의 이동통신 망에 구현하는 방안에 대해서 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 다양한 구조가 제시되고 있다.

먼저, 도 1은 종래 기술에 따른 펨토셀 기반의 네트워크 구조를 나타낸 예시도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 넓은 영역을 서비스 하는 매크로 기지국(M-BS: Macro Base station)와 사용자 기반으로 설치되는 다수의 펨토 기지국(femto-BS: 이하 ‘f-BS’라 함)이 나타나 있다.

상기 펨토 기지국(f-BS)은 인터넷을 통해 펨토셀 제어국(FNC: Femtocell Network Controller)와 연결되어 제어를 받으며, 사용자에게 서비스를 제공한다.

단말은 주변의 셀들의 신호를 측정하여 자신의 펨토 기지국에게 전달하며, 상기 펨토 기지국은 이를 통해 주변에 이웃 셀의 존재를 인지하고 관리한다. 또한 상기 펨토 기지국들간에는 직접 링크(direct link) 또는 상기 FNC를 통한 간접링크를 통하여 정보를 주고 받는다. 그리고 상기 펨토 기지국과 상기 매크로 기지국간에는 FNC와 RNC(Radio Network Controller) 혹은 이동 통신 망에서 상기 펨토기지국을 제어하는 MME(Mobility Management Entity)를 통하여 정보를 주고 받는다.

도 2은 종래 기술에 따른 펨토셀 기반의 네트워크 구조을 나타낸 다른 예시도이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 펨토 기지국(f-BS)들은 도 1과 달리 직접 링크 또는 MME를 통하여 정보를 주고 받는다. 또한, 상기 매크로 기지국(M-BS)와 상기 펨토 기지국(f-BS)은 상기 MME를 통하여 정보를 주고 받는다..

도 3은 종래 기술에 따라 펨토셀과 매크로 셀에서 사용되는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 3을 참조하면, 각 슈퍼프레임(Superframe)은 동일한 크기를 가지는 4개의 무선프레임(Radio frame)으로 나누어진다. 슈퍼프레임은 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header)를 포함할 수 있다. 슈퍼 프레임 헤더는 단말이 초기 네트워크 진입 시 혹은 핸드오버 시에 반듯이 획득해야 하는 필수 제어정보를 포함하고 있으며, LTE 기술에서의 Broadcast channel (BCH)와 유사한 역할을 수행한다. 슈퍼프레임 헤더는 슈퍼프레임을 구성하는 복수의 무선 프레임 가운데 첫 번째 무선 프레임에 할당될 수 있다. 하나의 프레임을 구성하는 서브프레임의 수는 시스템의 대 역폭(bandwidth)나 CP 길이에 따라서 5, 6, 7, 혹은 8로 달라질 수 있으며, 하나의 서브프레임을 구성하는 OFDMA의 심볼 수도 5, 6, 7, 혹은 9로 달라질 수 있다. 본 도 3에서는 대역폭이 5, 10, 혹은 20MHz인 경우에 CP의 길이가 1/8Tb (Tb : Useful OFDMA symbol time)인 경우에 예시이다.

도 3에서 예시하는 프레임 구조는 TDD(Time Division Duplexing) 방식 또는 FDD(Frequency Division Duplexing) 방식에 적용될 수 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 또는 하향링크로 사용하되, 시간영역에서 상향링크 전송과 하향링크 전송을 구분하는 것이고, FDD 방식은 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어지는 것을 말한다.

각 서브프레임은 적어도 하나의 주파수 구획(Frequency Partition)으로 나누어진다. 각 주파수 구획은 적어도 하나의 물리적 자원 유닛(Physical Resource Unit, PRU)으로 구성된다. 각 주파수 구획은 국부적(Localized) PRU 및/또는 분산적(Distributed) PRU를 포함한다. 각 주파수 구획은 부분적 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse, FFR)과 같은 목적을 위하여 사용될 수 있다.

상기 물리적 자원 유닛(PRU)는 N개의 연속적인 OFDM 심볼과 P개의 연속적인 부반송파를 포함하는 자원할당을 위한 기본적인 물리적 유닛이다. 논리적 자원유닛(Localized Resource Unit, LRU)은 분산적 자원할당 및 국부적 자원할당을 위한 기본적인 논리 단위이다. LRU는 P*N 부반송파를 포함한다. LRU는 PRU에서 사용되는 파일럿들을 포함한다. 따라서, 하나의 LRU에서의 적절한 부반송파의 개수는 할당된 파일럿의 수에 의존한다.

도 4는 4세대 이동통신 시스템 기술 중에 하나의 IEEE 802.16m (혹은 Advanced Air Interface)의 동기 채널 (이하 Advanced-Preamble, A-Preamble이라 명칭)의 구조이다. 20ms의 슈퍼 프레임(superframe)내에 1개의 OFDMA 심볼을 차지하는 Primary 혹은 Secondary Preamble이 4개가 위치하며, 필수 제어 정보가 전송되는 SFH는 Secondary Preamble 심볼 뒤에 전송된다. PA-Preamble의 경우에는 frequency reuse 1으로 전송되며, SA-Preamble의 경우에는 frequency reuse 3으로 전송된다. 따라서, SA-Preamble의 경우에는 3가지 섹터 인덱스에 따라서 3가지의 1-to-1 매핑으로 세그먼트가 할당되게 된다. 본 예시에서는 PA-Preamble이 두번째 프레임에 위치하도록 도시하였으나, 본 발명에서 PA-Preamble이 첫번째, 세번째, 혹은 네번째 프레임에 위치하는 경우에 제한을 두지 않는다.

도 5은 종래 기술에 따른 펨토셀과 매크로 셀을 나타낸 구조도이고, 도 6은 펨토 셀의 프레임과 매크로 셀의 프레임을 나타낸다.

도 5를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 매크로 기지국에 의한 셀은 복수의 섹터를 포함한다. 상기 섹터는 상기 매크로 셀의 방향성 안테나에 의한 영역을 의미한다. 상기 매크로 셀은 도시된 바와 같이 3개의 섹터를 포함할 수 있다. 세그먼트는 물리적 자원 유닛(PRU)의 집합으로 정의된다. 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 5Mhz 내에 24개의 물리적 자원 유닛(PRU)을 3개의 세그먼트로 나눌 수 있고 각 세그먼트는 8개의 논리적 자원 유닛(LRU)를 사용한다. 일반적으로 하나의 세그먼트는 하나의 섹터에 1-to-1 매핑으로 구성된다. 하지만, 세그먼트의 수와 섹터의 수가 서로 다를 수도 있고, 이 경우 세그먼트와 섹터간의 매핑은 사업자의 셀 플레닝에 따라 달라질 수 있다. 본 발명에서는 세그먼트의 수와 섹터의 수가 3개인 통신시스템의 일반적인 환경을 가정하였다.

한편, 도 5에 도시된 각각의 펨토 셀은 하나의 섹터를 고정적으로 사용한다. 그러나 도 6(b)에 도시된 바와 같이 본 발명에서의 펨토 셀의 경우 하나의 섹터는 3개의 세그먼트중 하나를 사용하되, 상기 세그먼트는 상기 펨토 기지국에 의해서 능동적으로 결정된다.

그러나 도 5에 도시된 바와 같이 매크로 셀의 제1 섹터에 위치한 팸토 셀이 매크로 셀과 동일한 제 1 섹터에 매핑되는 제 1 세그먼트를 동일하게 사용하는 경우에 상기 매크로 셀과 간섭이 발생할 수 있다.

특히, 펨토 기지국은 사용자에 의해 설치 위치가 선정되어 설치되기 때문에 이러한 매크로와의 간섭을 효율적으로 관리 혹은 회피되기가 어렵다.

이와 같은 간섭은 슈퍼프레임의 헤더와 같은 필수 제어정보 채널(Broacast Channel)도 마찬가지이다. 상기 필수 제어정보 채널에는 시스템 정보와 같이 모든 단말이 공통적으로 할용할 수 있는 정보를 포함하기 때문에, 상기 간섭으로 인한 영향은 단말의 초기 네트워크 진입 시나 핸드오버 시에 매우 심각한 장애를 초래할 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하는데에 있다. 즉, 본 발명의 목적은 펨토 셀과 매크로 셀 간에 무선 자원을 효율적으로 할당하는데에 있다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 펨토 셀과 매크로 셀 간에 공통 제어 채널을 효율적으로 할당하는 데에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 공용 제어 채널 중 동기 채널(SCH or A-Preamble)와 필수 제어정보 채널(BCH: Broadcast Channel or Superframe header)를 위한 세그먼트를 효율적으로 할당하는 데에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 펨토 기지국을 제공한다. 상기 펨토 기지국은 자신과 중첩(overlay)되는 매크로 기지국으로부터 세그먼트 정보를 획득하는 송수신부와; 상기 매크로 기지국에 의해서 사용되는 세그먼트 또는 부반송파를 식별하고, 상기 송수신부를 통해 상기 식별된 세그먼트 또는 부반송파와 다른 세그먼트 또는 부반송파 상에서 자신의 동기 채널 및 필수 제어정보 채널을 전송하는 프로세서를 포함한다. 상기 세그먼트 정보는 상기 매크로 기지국과의 백본 네트워크를 통해서 수신될 수 있다. 또는 상기 세그먼트 정보는 상기 매크로 기지국에 의해서 전송되는 동기 채널을 스캐닝함으로써 획득될 수 있다.

상기 매크로 기지국의 세그먼트 정보는 스캐닝에 의한SA-Preamble(Secondary Advanced Preamble)를 통해서 얻을 수 있다. 혹은 PA-Preamble에 섹터 정보가 전송되는 경우에는 PA-Preamble을 통해서도 얻을 수 있다.

상기 펨토 기지국은 상기 매크로 기지국과 동기되어 있을 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 펨토 기지국에 있어서 동기 채널을 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 펨토 기지국이 자신과 중첩(overlay)되는 매크로 기지국으로부터 세그먼트 정보를 획득하는 단계와; 상기 매크로 기지국에 의해서 사용되는 세그먼트 또는 부반송파를 식별하는 단계와; 상기 식별된 세그먼트 또는 부반송파와 다른 세그먼트 또는 부반송파 상에서 자신의 동기 채널을 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명은 펨토 셀과 매크로 셀 간에 무선 자원을 효율적으로 할당할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 펨토 셀과 매크로 셀 간에 공통 제어 채널을 효율적으로 할당할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 SA-Preamble을 효율적으로 할당할 수 있다.

본 발명은 펨토셀에 적용된다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않고, 본 발명의 기술적 사상이 적용될 수 있는 모든 통신 시스템 및 방법에도 적용될 수 있다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으 로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 단말이라는 용어가 사용되나, 상기 단말은 UE(User Equipment), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station)로 불릴 수 있다. 또한, 상기 UE는 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 노트북 등과 같이 통신 기능을 갖춘 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 펨토셀과 매크로 셀의 프레임을 나타낸다.

도 7(a)을 참조하면, 단말(100)과 제1 매크로 기지국(Macro BS)(201)과, 하 나 이상의 펨토 기지국(Femto BS)(300)이 나타나 있다.

상기 제1 매크로 기지국(201)의 셀은 3개의 섹터를 포함한다. 제1 섹터 내에는 상기 펨토 기지국(300)이 위치되어 있다. 상기 펨토 기지국(300)은 사용자에 의해서 설치되므로, 도시된 바와 다르게 위치할 수도 있다.

이때, 상기 매크로 기지국과 상기 펨토 기지국 간의 간섭이 회피되어야 한다. 즉, 도 7(b)에는 상기 매크로 셀의 각 섹터에서 사용되는 슈퍼 프레임 헤더가 나타나 있다.

한편, 도 7(b)에 도시된 바와 같이, 상기 펨토 기지국(300)은 SA-Preamble의 전송과 SFH의 전송을 위하여 하나의 세그먼트를 사용한다. 이때, 상기 하나의 상기 펨토 기지국은 상기 3개의 세그먼트 중 적절한 하나의 세그먼트를 사용한다.

즉, 도시된 바와 같이 상기 매크로 셀의 제1 섹터에서 사용되는 슈퍼 프레임 헤더는 상기 펨토 셀의 제1 세그먼트와 간섭되므로, 상기 펨토 기지국은 상기 제1 세그먼트 이외의 세그먼트를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 간섭을 피하기 위한 세그먼트의 사용은 공통 제어 채널(Common Control Channel)에 적용되는 것이 바람직하다.

상기 공통 제어 채널은 SCH(동기 채널), BCH(브로드캐스트 채널)을 포함한다. 상기 SCH는 P-SCH(Primary-SCH), S-SCH(Secondary-SCH)를 포함한다. 상기 동기 채널은 상기 4세대 이동통신 기술에서 그 기술마다 다르게 불리고 있다. 예를 들어, LTE 기술에서는 SS(Synchronization Signal)로 불리며, IEEE802.16e에서는 프리앰블(preamble) 이라 불린다. 그리고 IEEE 802.16m의 AAIF(Advanced Air Interface)에서는 Advanced-Preamble 혹은 A-Preamble이라고 불린다. 이때, 상기 A-Preamble에는 PA-Preamble(Primary Advanced Preamble) 과 SA-Preamble(Secondary Advanced Preamble)이 있다. 한편, 상기 브로드캐스트 채널은 IEEE 802.16m에서는 Superframe Header로도 불린다. 이하, 동기 채널이라 함은 Preamble 또는 A-Preamble을 모두 의미이다. 또한 상기 브로드캐스트 채널은 상기 Superframe Header를 의미하는 것이다.

상기 PA-Preamble는 부분적인 예컨대, 전송대역, 기지국 타입, 섹터 정보 또는 셀 ID의 그룹핑 정보를 전송할 수 있다. SA-Preamble(Secondary-Sync Channel)은 Cell ID 전송을 위해서 사용된다.

즉, 상기 매크로 셀의 섹터 및 상기 펨토 셀의 섹터 정보는 상기 PA-Preamble에 의해서 지시될 수 있다. 예를 들어, 상기 PA-Preamble의 2비트는 상기 3개의 매크로 섹터와 상기 하나의 펨토 섹터를 지시할 수 있다. 또한, 상기 매크로 기지국으로부터 전송되는 PA-Preamble는 상기 매크로 기지국의 타입을 지시할 수 있고, 상기 펨토 기지국으로부터 전송되는 PA-Preamble는 상기 펨토 기지국의 타입을 지시할 수 있다. 또한, 상기 매크로 기지국 및 펨토 기지국으로부터 전송되는 PA-Preamble는 상기 매크로 기지국 및 펨토 기지국에서 사용되는 대역폭을 지시할 수 있다.

또 다르게는 PA-Preamble에 대역폭만 전송되는 경우를 생각할 수 있다. 즉, PA-Preamble에 섹터에 관련된 정보가 포함되지 않을 수 있다. 이러한 경우에는 SA-Preamble부터 얻는 cell ID로 부터 현재 매크로가 전송하는데 사용하는 섹터 및 세 그먼트 정보를 얻을 수 있다.

이와 같은PA-Preamble, SA-Preamble, SFH는 상기 제1 매크로 기지국(201) 및 펨토 기지국(300) 간에 적절한 할당이 필요하다. 이하, 이를 설명하기로 한다.

먼저, PA-Preamble에 대해서 설명하면, 상기 제1 매크로 기지국(201)은 상기 매크로 기지국의 해당 섹터 정보를 PA-Preamble상에서 전송한다. 혹은 PA-Preamble 상에 섹터 정보가 없는 경우도 생각할 수 있다.

상기 펨토 기지국(300)은 상기 제1 매크로 기지국(201)에 의해 PA-Preamble로 전송되는 섹터 정보를 스캐닝하여 수신할 수 있다. 혹은, PA-Preamble에 섹터 정보가 전송되지 않는 경우에는 SA-Preamble에서 cell ID를 얻어서 도너 매크로 기지국이 사용하는 섹터 정보를 얻을 수 있다.

스케닝을 통하지 않고 상기 펨토 기지국(300)은 상기 제1 매크로 기지국(201)과 백본 네트워크(Backbone network)로 직접 연결되거나, 혹은 코어 네트워크를 통해 연결되어, 상기 매크로 기지국(또는 Donor 기지국이라 함)의 섹터 정보를 수신할 수 있다.

스캐닝을 통하지 않고, 상기 펨토 기지국(300)은 상기 제1 매크로 기지국(201)의 SFH에 포함된 섹터 혹은 세그먼트 정보를 얻어 낼 수도 있다.

상기 펨토 기지국(300)은 자신의 커버리지를 감싸는 매크로 기지국(또는 Donor 기지국이라 함)의 동일한 섹터 정보를 상기 PA-Preamble상에서 전송한다. 이는 PA-Preamble에 섹터 정보가 전송되는 경우를 가정한 것이다. 만약 PA-Preamble이 섹터 정보를 전송하지 않는 경우에는 펨토 기지국(300) 역시 PA-Preamble 상에 섹터 정보를 전송하지 않는다. 즉, 펨토 기지국 (300)의 PA-Preamble 구조는 제1 매크로 기지국(201)의 PA-Preamble과 동일한 구조이다. 이와 같이 상기 펨토 기지국(300)이 상기 도너 매크로 기지국의 섹터 정보를 상기 PA-Preamble상에서 전송하는 이유는, 다이버시티(Diversity) 효과를 얻기 위함이다.

대안적으로, 상기 펨토 기지국(300)은 상기 Donor 기지국의 섹터 정보 대신에, 자신의 섹터 정보를 상기 PA-Preamble상에서 전송할 수 있다.

다음으로, 상기 SA-Preamble와 SFH에 대해서 설명하면, 상기 제1 매크로 기지국(201)은 전송 섹터에 해당되는 세그먼트에 SFH 정보와, 전송되는 섹터에 해당되는 SA-Preamble의 세그먼트에 셀 ID 정보를 담은 SA-Preamble 을 전송한다. 이때, SFH를 전송하기 위한 물리적인 세그먼트와 SA-Preamble을 전송하기 위한 물리적인 세그먼트는 서로 다를 수 있다.

상기 펨토 기지국(300)은 기 설명한 스캐닝 혹은 비스캐닝 방법을 통하여얻은 상기 제1 매크로 기지국(201) 의 섹터 정보를 바탕으로 이와 다른 세그먼트의 SA-Preamble 상에서 셀 ID 정보를 전송한다. 이는 상기 제1 매크로 기지국(201) 내의 섹터와 상기 펨토 기지국(300)의 세그먼트가 서로 다르게 하여 간섭의 영향을 줄이기 위함이다(즉, 도 7에서 상기 펨토 기지국이 상기 매크로 기지국의 제1 섹터에 위치하므로, 제2 세그먼트와 제3 세그먼트는 간섭이 적음).

상기 펨토 기지국(300)은 간섭이 영향이 큰 두개의 세그먼트를 스캐닝이나 혹은 스캐닝 이외의 방법을 통하여 얻은 후에, 이 간섭의 영향이 큰 두개의 세그먼트가 아닌 다른의 세그먼트를 통하여 SFH와 SA-Preamble을 전송하는 것을 생각할 수 있다. 이때 상기 간섭의 영향이 큰 두개의 세그먼트는 도너 매크로 기지국과 또 다른 인접 매크로 기지국일 수도 있고, 도너 매크로 기지국과 인접 펨토 셀일 수도 있다.

다르게는 SFH는 세그먼트를 나누지 않고 전송하고, SA-Preamble만 세그먼트를 나누어서 전송되는 경우도 생각할 수 있다.

그러나, 상기 제1 매크로 기지국(201) 내의 섹터와 동일한 세그먼트의 SA-Preamble 상에서 자신의 셀 ID를 전송할 수도 있다.

이하에서는 도 8을 참조하여, 브로드캐스트 채널에 대해서 설명하기로 한다.

도 8은 본 발명에 따른 펨토셀과 매크로 셀 간에 브로드캐스트 채널의 관계를 나타낸 예시도이다.

도 8을 참조하면 알 수 있는 바와 같이, 제1 매크로 기지국(201)과 제2 매크로 기지국(202)와 펨토 기지국(300) 간의 SFH와 SA-Preamble 채널의 간섭을 회피하기 위한 일 예가 나타나 있다. 본 예에서 가장 큰 간섭을 주는 두 개의 기지국은 도너 기지국인 제1 매크로 기지국(201)과 인접의 제2 매크로 기지국(202)이다.

도 9 및 도 10은 본 발명에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.

도 9을 참조하여 설명하기 앞서, 제1 매크로 기지국(201)과 펨토 기지국(300)은 도 7(a)와 같이 위치되어 있다고 가정한다.

도 9을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 도너 제1 매크로 기지국(201)은 슈퍼 프레임 상에서 주파수 축으로는 모든 물리 자원 유닛(PRU)에서 그리고 시 간 축으로는 첫 번째 서브 프레임(또는 일부 심볼들) 상에서 제1 섹터를 위한 PA-Preamble(도 9에는 PA-Preamble (/w or w/o sector info. α)로 도시됨)를 전송한다. 그리고, 상기 제1 매크로 기지국(201)은 제1 섹터를 위해서 제1 세그먼트에 SFH를 전송한다. 그리고, 상기 제1 매크로 기지국(201)은 SA-Preamble을 위해 나누어진 제1 세그먼트에서 SA-Preamble을 전송한다. (이때, SFH를 위한 세그먼트와 SA-Preamble을 위한 세그먼트는 물리적으로 다른 구분이며, 단지 논리적으로 같은 세그먼트일 뿐이다.)

도 10은 SFH의 전송이 PA-Preamble과 같은 프레임에 전송되는 것이 아니고, SA-Preamble과 같은 프레임에서 전송되는 예를 나타낸다. 상기의 도 9의 설명과 마찬가지로 상기 제1 매크로 기지국(201)은 제1 섹터를 위해서 제1 세그먼트에 SFH를 전송한다. 그리고, 상기 제1 매크로 기지국(201)은 SA-Preamble을 위해 나누어진 제1 세그먼트에서 SA-Preamble을 전송한다. (이때, SFH를 위한 세그먼트와 SA-Preamble을 위한 세그먼트는 물리적으로 다른 구분이며, 단지 논리적으로 같은 세그먼트일 뿐이다.)

한편, 대상 펨토 셀 주변의 또 다른 제2 매크로 기지국(202)은 제2 섹터를 위한 PA-Preamble(도 9에는 P-SCH(/w or w/o sector info. β)로 도시됨)를 전송한다. 그리고, 상기 제2 매크로 기지국(202)은 SFH를 위한 제2 세그먼트에 제2 섹터를 위한 SFH 를 전송한다. 그리고, 상기 제2 매크로 기지국(202)은 SA-Preamble을 위해 나누어진 제2 세그먼트에서 SA-Preamble을 전송한다. (이때, SFH를 위한 세그먼트와 SA-Preamble을 위한 세그먼트는 물리적으로 다른 구분이며, 단지 논리적으 로 같은 세그먼트일 뿐이다.)

다른 한편, 상기 펨토 기지국(300)이 도 7(a)와 같이 상기 제1 매크로 기지국(201)의 제1 섹터 내에 위치한다고 가정하고 설명하면 다음과 같다.

상기 펨토 기지국(300)은 도너 제1 매크로 기지국(201)과 동일한 섹터 정보를 가지는 PA-Preamble를 전송한다. 그리고, 상기 펨토 기지국(300)은 상기 도너 제1 매크로 기지국(201)과 인접 제2 매크로 기지국(202)의 SFH의 간섭을 피하기 위해, 상기 슈퍼 프레임 상에서 제3 세그먼트에 자신의 SFH를 전송한다. 이때, 선택적으로 상기 펨토 기지국(300)은 자신이 속하는 상기 도너 제1 매크로 기지국(201)의 제1 섹터의 SFH를 제1 세그먼트 상에서 전송할 수 있다. 상기 펨토 기지국(300)은 SA-Preamble을 위해 나누어진 세그먼트 중에서 상기 도너 제1 매크로 기지국(201)과 인접 제2 매크로 기지국(202)의 SA-Preamble들과의 간섭을 피하기 위해서 제3 세그먼트에서 SA-Preamble을 전송한다. (이때, SFH를 위한 세그먼트와 SA-Preamble을 위한 세그먼트는 물리적으로 다른 구분이며, 단지 논리적으로 같은 세그먼트일 뿐이다.)

도 11과 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다. 도 11과 도 12의 차이는 SFH의 위치에 따른 구분이다.

도 11를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 도 9 및 도 10과 달리 SFH가 상기 슈퍼 프레임 상에서 주파수 축으로는 모든 물리 자원 유닛(PRU)을 사용할 수도 있다. 이 경우에는 앞서 도 9 및 도 10에서 설명한 내용 중 SA-Preamble에 해당하는 내용이 동일하게 적용된다.

여기까지 설명된 본 발명에 따른 방법은 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에 따른 방법은 저장 매체(예를 들어, 내부 메모리, 플래쉬 메모리, 하드 디스크, 기타 등등)에 저장될 수 있고, 프로세서(예를 들어, 마이크로 프로세서)에 의해서 실행될 수 있는 소프트웨어 프로그램 내에 코드들 또는 명령어들로 구현될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이와 같은 특정 실시예에만 한정되는 것은 아니므로, 본 발명은 본 발명의 사상 및 특허청구범위에 기재된 범주 내에서 다양한 형태로 수정, 변경, 또는 개선될 수 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 펨토셀 기반의 네트워크 구조를 나타낸 예시도이다.

도 2은 종래 기술에 따른 펨토셀 기반의 네트워크 구조을 나타낸 다른 예시도이다.

도 3은 종래 기술에 따라 펨토셀과 매크로 셀에서 사용되는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.

도 4는 종래 기술에 따른 슈퍼프레임 구조를 나타낸다.

도 5은 종래 기술에 따른 펨토셀과 매크로 셀을 나타낸 구조도이다.

도 6은 펨토 셀의 프레임과 매크로 셀의 프레임을 나타낸다.

도 7은 본 발명에 따른 펨토셀과 매크로 셀의 프레임을 나타낸다.

도 8은 본 발명에 따른 펨토셀과 매크로 셀 간에 브로드캐스트 채널의 관계를 나타낸 예시도이다.

도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.

도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.

Claims (10)

1. 펨토 기지국에 있어서 동기 채널을 전송하는 방법으로서,

   펨토 기지국이 자신과 중첩(overlay)되는 매크로 기지국으로부터 세그먼트 정보를 획득하는 단계와;

   상기 매크로 기지국에 의해서 사용되는 세그먼트 또는 부반송파를 식별하는 단계와;

   상기 식별된 세그먼트 또는 부반송파와 다른 세그먼트 또는 부반송파 상에서 자신의 동기 채널 및 제어 정보 채널 중 하나 이상을 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 동기 채널 및 제어 정보 채널 전송 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 획득 단계에서는

   상기 매크로 기지국과의 백본 네트워크를 통해서 상기 세그먼트 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 동기 채널 및 제어 정보 채널 전송 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 획득 단계에서는

   상기 매크로 기지국에 의해서 전송되는 동기 채널을 스캐닝함으로써 상기 세그먼트 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 동기 채널 전송 방법.
4. 제1항에 있어서, 상기 동기 채널은

   SA-Preamble(Secondary Advanced Preamble)인 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 동기 채널 및 제어 정보 채널 전송 방법.
5. 제1항에 있어서, 상기 펨토 기지국과 상기 매크로 기지국은

   서로 동기되어 있는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국의 동기 채널 및 제어 정보 채널 전송 방법.
6. 펨토 기지국으로서,

   자신과 중첩(overlay)되는 매크로 기지국으로부터 세그먼트 정보를 획득하는 송수신부와;

   상기 매크로 기지국에 의해서 사용되는 세그먼트 또는 부반송파를 식별하고, 상기 송수신부를 통해 상기 식별된 세그먼트 또는 부반송파와 다른 세그먼트 또는 부반송파 상에서 자신의 동기 채널 및 제어 채널 중 하나 이상을 전송하는 프로세서를 포함하는 것을 펨토 기지국.
7. 제6항에 있어서, 상기 세그먼트 정보는

   상기 매크로 기지국과의 백본 네트워크를 통해서 수신하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
8. 제6항에 있어서, 상기 세그먼트 정보는

   상기 매크로 기지국에 의해서 전송되는 동기 채널을 스캐닝함으로써 획득하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
9. 제6항에 있어서, 상기 동기 채널은

   SA-Preamble(Secondary Advanced Preamble)인 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
10. 제6항에 있어서, 상기 펨토 기지국은

    상기 매크로 기지국과 동기되어 있는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.

Images