KR20100042618A - 다중 대역 무선 주파수 기반 신호 송수신 방법 - Google Patents

Abstract

다중 대역 무선 주파수 기반 신호 송수신 방법이 개시된다. 즉, 물리 계층(PHY)보다 상위 계층에 해당하는 특정 계층의 단위 정보를 상기 특정 계층에 대응하는 하나의 엔터티(Entity)에 의해 관리되는 복수의 주파수 할당 대역을 통해 전송하되, 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각을 구분하기 위한 제어 정보를 전송하는 과정을 포함하는 것을 제안한다. 이때, 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각은 미리 정해진 주파수 정책에 따라 특정 서비스를 위해 할당하는 주파수 할당 대역 크기를 가지며, 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각을 구분하기 위한 상기 제어 정보는, 상기 물리 계층에서 상기 복수의 주파수 할당 대역 간 구분을 위한 제 1 식별자를 상기 특정 계층에서 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 복수의 주파수 할당 대역 내에서의 상호 구분을 위해 변환한 제 2 식별자를 포함하도록 한다.

Description

다중 대역 무선 주파수 기반 신호 송수신 방법 {METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING SIGNALS USING MULTI-BAND RF}

이하의 설명은 다중 대역 무선 주파수(RF)를 지원하는 통신 시스템에서 다중 대역 무선 주파수를 효율적으로 관리하기 위해 다중 대역 식별자를 규정하고, 이를 시그널링하여 신호를 송수신하는 방법에 대한 것이다.

이하의 설명에서는 기지국으로부터 전송된 신호가 하나 이상의 단말기로 전송되는 하향링크(DL) 상황을 가정하여 중점적으로 설명한다. 다만, 이하에서 설명하는 원리는 상향링크(UL) 상황에서도 단순히 하향링크의 역순으로 그대로 적용될 수 있음을 충분히 알 수 있을 것이다.

다중 대역 (Multi-Band; 또는, 다중 캐리어(Multi-Carrier)를 효율적으로 사용하기 위해 여러 개의 캐리어(여러 개의, 주파수 할당 대역(FA))를 물리 계층 이상의 특정 계층에 대응하는 하나의 엔터티가 관리하는 기술이 제안되어 왔다.

도 1의 (a) 및 (b)는 다중 대역 RF 기반 신호 송수신 방법을 송신측 및 수신측의 관점에서 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.

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)는 A [MHz] 크기를 가지는 것을 가정한다. 또한, 각각의 주파수 할당 대역은 기저 대역 신호를 각 주파수 대역에서 이용하기 위한 캐리어 주파수로 대표될 수 있는바, 이하에서각 주파수 할당 대역을 "캐리어 주파수 대역" 또는 혼동이 없는 경우 단순히 "캐리어"로 지칭하기로 한다.

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 특정 계층 엔터티(Entity), 예를 들어 하나의 MAC 엔터티(이하, 혼동이 없는 경우 간단히 "MAC"으로 지칭한다)가 복수의 RF 캐리어를 관리/운영하여, 신호를 송/수신하는 기술을 말한다. 또한, 하나의 MAC에서 관리되는 RF 캐리어들은 서로 인접(contiguous) 할 필요가 없다. 따라서, 본 기술에 따르면, 자원 관리 측면에서 보다 유연(flexible)하다는 장점이 있다.

예를 들어, 다음과 같은 주파수 사용을 가정한다.

도 2는 다중 대역 지원 통신 방식에서 주파수 할당의 일례를 도시한 도면이다.

도 2에 있어서, FA 0 내지 FA7은 RF0 내지 RF7에 의해 관리될 수 있다. 또한, 도 2의 예에서, FA0, FA2, FA3, FA6 및 FA7은 이미 기존 특정 통신 서비스에 이미 각각 할당되어 있는 것을 가정하였다. 한편, 가용 RF1(FA1), RF4(FA4), RF5(FA5)는 하나의 MAC (MAC #5)에 의해 효과적으로 관리될 수 있는 것을 가정한다. 여기서, 하나의 MAC을 구성하는 RF 캐리어들은 상술한 바와 같이 서로 인접하지 않는 경우도 가능하므로, 주파수 자원을 보다 효과적으로 관리할 수가 있다.

하향링크 기준으로 설명할 경우, 상술한 다중 대역 지원 방식의 개념에 대해 다음과 같은 기지국/단말 시나리오의 예를 들을 수 있다.

도 3은 다중 대역 지원 방식에 있어서, 하나의 기지국과 복수의 단말 사이의 통신이 이루어지는 시나리오의 일례를 도시한 도면이다.

도 3에 있어서, 단말기 0, 1 및 2는 서로 다중화(multiplexing)되어 있는 것을 가정한다. 기지국 0는 RF0, RF1의 캐리어에 의해 관리되는 주파수 대역을 통해 신호를 전송한다. 또한, 단말기 0는 RF0만을 수신할 수 있는 성능을 가지며, 단말기 1은 RF0 및 RF1을 모두 수신할 수 있는 성능을 가지며, 단말기 2는 RF0, RF1, 및 RF2를 모두 수신할 수 있는 성능을 가지는 것을 가정한다.

여기서 단말기 2는 기지국이 RF0와 RF1만을 전송하므로 RF0과 RF1에 대해서만 신호를 수신하게 된다.

다만, 상술한 바와 같은 다중 대역 기반 통신 방식은 다소 개념적으로만 정의되어 있으며, 각각의 주파수 할당 대역을 보다 효율적으로 관리하기 위한 식별자 규정 방법 및 이를 시그널링하는 방법 등에 대해 구체적으로 규정된 바가 없다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 실시형태에서는 다중 주파수 대역 기반 통신 시스템에서 다중 주파수 대역의 식별 정보를 규정하는 방법 및 이를 효율적으로 시그널링하는 방법을 규정하며, 이를 이용해 개선된 신호 송수신 방법을 제안하고자 한다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 양태에서는 물리 계층(PHY)보다 상위 계층에 해당하는 특정 계층의 단위 정보를 상기 특정 계층에 대응하는 하나의 엔터티(Entity)에 의해 관리되는 복수의 주파수 할당 대역을 통해 전송하는 단계; 및 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각을 구분하기 위한 제어 정보를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각은 미리 정해진 주파수 정책에 따라 특정 서비스를 위해 할당하는 주파수 할당 대역 크기를 가지며, 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각을 구분하기 위한 상기 제어 정보는, 상기 물리 계층에서 상기 복수의 주파수 할당 대역 간 구분을 위한 제 1 식별자를 상기 특정 계층에서 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 복수의 주파수 할당 대역 내에서의 상호 구분을 위해 제 2 식별자로 변환하여 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 전송 방법을 제안한다.

이때, 상기 제어 정보는 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 복수의 주파수 할당 대역 각각에 대한 상기 제 1 식별자 및 상기 제 2 식별자를 포함하여, 프리엠블 또는 제어 신호 중 어느 하나 이상을 통해 전송될 수 있다.

또한, 상기 제어 정보가 상기 프리엠블을 통해 전송되는 경우, 상기 제어 정보는 서로 다른 프리엠블 코드 또는 프리엠블 타이밍 오프셋에 의해 상호 구분될 수 있다. 이때, 상기 프리엠블 타이밍 오프셋은 해당 프리엠블을 포함하는 프레임 전체의 타이밍 오프셋으로서 적용되는 것을 의미할 수 있다.

또한, 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각에 대한 제어 정보는 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각에 대해 별도로 규정되어 전송될 수도, 이와 달리, 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 상기 복수의 주파수 할당 대역이 주 캐리어(Primary Carrier) 주파수 대역 및 보조 캐리어(Subsidiary Carrier) 주파수 대역으로 구분되고, 상기 주 캐리어 주파수 대역이 소정 개수의 보조 캐리어 주파수 대역에 대한 제어 정보를 포함하도록 설정될 수도 있다.

아울러, 상기 주 캐리어 주파수 대역은 복수개일 수 있으며, 이 경우 상기 복수개의 주 캐리어 주파수 대역 각각을 이용하여 소정 개수의 보조 캐리어 주파수 대역에 대한 정보를 전송하도록 설정할 수 있다.

한편, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 양태에서는 물리 계층(PHY)보다 상위 계층에 해당하는 특정 계층의 단위 정보를 상기 특정 계층에 대응하는 하나의 엔터티(Entity)에 의해 관리되는 복수의 주파수 할당 대역을 통해 수신하는 단계; 및 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각을 구분하기 위한 제어 정보를 수신하는 단계를 포함하며, 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각은 미리 정해진 주파수 정책에 따라 특정 서비스를 위해 할당하는 주파수 할당 대역 크기를 가지며, 상기 복수의 주파수 할당 대역 각각을 구분하기 위한 제어 정보는, 상기 물리 계층에서 상기 복수의 주파수 할당 대역 간 구분을 위한 제 1 식별자를 상기 특정 계층에서 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 복수의 주파수 할당 대역 내에서의 상호 구분을 위해 제 2 식별자로 변환한 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 신호 수신 방법을 제공한다.

상술한 바와 같은 본 발명의 각 실시형태에 따르면, 하나의 엔터티에 의해 관리되는 복수의 캐리어 주파수 대역을 보다 효율적으로 관리할 수 있으며, 수신측이 복수의 캐리어를 통해 신호를 수신하는 과정을 좀더 간단하게 설정할 수 있다.

도 1의 (a) 및 (b)는 다중 대역 RF 기반 신호 송수신 방법을 송신측 및 수신측의 관점에서 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 다중 대역 지원 통신 방식에서 주파수 할당의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 다중 대역 지원 방식에 있어서, 하나의 기지국과 복수의 단말 사이의 통신이 이루어지는 시나리오의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 본 실시형태에 따라 프리엠블 타이밍 오프셋을 이용하여 캐리어 ID를 구분하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 프리엠블 타이밍 오프셋을 이용하여 캐리어 ID를 구분하는 방법에 따른 또 다른 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 프리엠블 타이밍 오프셋을 이용하여 캐리어 ID를 구분하는 방법에 따른 또 다른 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.
도 7 및 도 8은 프리엠블 타이밍 오프셋을 이용하여 캐리어 ID를 구분하는 방법에 따른 또 다른 실시형태들을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 주 캐리어를 이용하여 전체 캐리어 관련 제어 정보를 전송하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 하나의 주 캐리어를 규정하고, 그 하나의 주 캐리어가 나머지 보조 캐리어들을 제어하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 2개의 주 캐리어를 규정하고, 2개의 주 캐리어가 각각 소정 개수의 보조 캐리어들을 제어하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시형태에 따라 복수의 주 캐리어가 그룹핑된 복수의 단말의 각 그룹을 지원하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

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.

이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다. 몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 복수의 RF 캐리어들을 하나의 MAC을 통해 효과적으로 관리하기 위한 식별자(ID) 규정 방법 및 이를 시그널링하는 방법을 제공하고자 한다. 이를 위한 이하의 설명에 있어서, 매체 접속 제어(MAC) 계층은 OSI 7 계층에서, PHY(Physical) 계층(계층 1)보다 상위 개념의 계층 (예를 들어, 네트워크 계층)을 총칭하는 의미로 사용되며, 반드시 MAC 계층으로 한정 지을 필요는 없다. 또한 이하의 설명에 있어서 다중 대역 RF들이 인접한 예를 도시하더라도, 본 발명에 따른 다중 대역은 도 2와 관련하여 상술한 바와 같이 반드시 물리적으로 인접한 RF 캐리어로 구성될 필요는 없다. 또한, 이하에서는 설명의 용이함을 위해 마치 RF 캐리어의 대역폭이 서로 동일한 경우만을 도시한 것처럼 설명하였으나, 본 발명은 각 RF 캐리어에 의해 관리되는 주파수 대역의 대역폭이 서로 다른 경우 역시 배제하지 않는다. 예를 들면, RF0는 5MHz이고 RF1은 10MHz로서 이들 RF 주파수 대역이 하나의 MAC 엔터티에 의해 관리되는 형태도 가능하다.

아울러, 본 발명에 있어서 RF 캐리어들은 동일 시스템의 RF 캐리어들일 수도 있으나, 다른 RAT(Radio Access Technology)가 적용되는 RF 캐리어들일 수도 있다. 예를 들면, RF0, RF1은 LTE 기술, RF2는 IEEE 802.16m 기술, RF3는 GSM 기술이 적용되는 예를 상정할 수 있다.

본 발명의 일 실시형태에서는 하나의 MAC이 관리하고 있는 실제 물리 계층에서의 주파수 대역의 위치를 논리적 인덱스(logical index)로 변환하여 관리하는 것을 제안한다. 또한, 한 시스템에서 하나의 MAC이 관리하는 RF 캐리어의 개수는 최대 M개라는 제한을 주는 것을 가정한다.

구체적으로 상기 도 2에서 MAC#5가 관리하는 RF 캐리어들을 예로 들어 설명한다.

도 2의 예에서, 하나의 MAC이 관리하는 최대 RF 캐리어의 개수는 3이라고 가정한다. 또한, 각 RF 캐리어들은 절대적인 기준에서 주파수 대역 인덱스 값인 RF 1, 4, 5로 각각 명명되어 있는 것을 가정한다. 이 경우, 본 실시형태에 따라 각각의 물리적 주파수 인덱스를 나타내는 RF 1, 4, 5는 논리적 인덱스로서 각각 0, 1, 2로 변환되어 관리될 수 있다.

이에 따라, 본 실시형태에 따른 상기 캐리어 ID에 대한 정보를 수신측에 시그널링해 주는 방법이 필요하다. 또한, 경우에 따라서 한 MAC 내에서 관리되는 최대 캐리어 개수를 시그널링하는 것도 필요할 수 있다.

한 MAC 내에서 관리되는 최대 캐리어의 개수를 M이라고 했을 때, 본 실시형태에서는 ID 시그널링 방법에 대해 1) 프리엠블(Preamble)로 알려주는 방법과 2) 공통 제어 채널(common control channel) 또는 방송 채널(broadcast channel) 등을 통해 전송하는 것을 제안한다. 이때, 프리엠블로 ID 시그널링을 수행하는 방법으로는 프리엠블에 서로 다른 표식(Signature)를 포함시켜 전송하는 방법, 프리엠블 전송 타이밍에 오프셋을 주는 방법 등이 가능하다. 여기서 프리엠블 전송 타이밍에 오프셋을 주는 것은 프리엠블 자체뿐만 아니라 해당 프리엠블을 포함하는 프레임 전체의 전송 타이밍에 오프셋을 주는 것으로서 해석될 수 있다.

상술한 예에서 편의상 하나의 캐리어는 하나의 캐리어 ID를 가지고 있는 것을 가정하였으나, 하나 이상의 물리적 캐리어를 묶어서 하나의 논리적 캐리어 ID로 정의하는 것도 가능하다. 또한, 여기서 프리엠블이라 함은 하향링크 동기 채널로 전송되는 신호를 의미한다.

먼저, 상술한 바와 같은 캐리어 ID와 선택적으로 하나의 MAC에 의해 관리되는 캐리어 개수에 대한 정보를 프리엠블을 통해 시그널링하는 방법에 대해 살펴본다.

상술한 예에서 설명한 캐리어 ID를 알려주는 방법의 일례로서 본 발명의 일 실시형태에서는 각 캐리어 ID의 표식(signature)을 다르게 할당하는 방법을 제안한다. 구체적으로, 각 캐리어 ID의 표식을 달리하는 방법으로서, 각 캐리어 ID별로 서로 다른 코드를 할당하는 방법, 프리엠블 전송 타이밍 또는 프레임 전체의 전송 타이밍 오프셋을 통해 나타내는 방법을 제안한다.

또한, 본 실시형태를 설명함에 있어서 편의상 프리엠블이 캐리어당 한 개가 전송되는 것으로 설명하였지만, 캐리어당 여러 개의 프리엠블이 전송되는 경우도 가능하다.

또한, 본 실시형태에 대해 3GPP LTE evolution에서 사용될 구조인 P-SCH와 S-SCH와 같은 동기 채널 구조에 대해서도 P-SCH와 S-SCH를 하나로 묶어 프리엠블로 간주하면, 상술한 바와 동일한 개념을 적용할 수 있다.

좀더 구체적인 실시형태로서, 이하에서는 각 캐리어 ID에 대해 서로 다른 코드를 할당하는 방법에 대해 설명한다.

먼저, 본 실시형태에서는 서로 다른 캐리어 ID를 서로 다른 코드를 통해 나타내는 방법을 제안한다. 통상적으로 프리엠블은 셀 ID를 검출하는 용도로 사용된다. 예를 들어, 총 114개의 셀 ID를 구분해야 하는 경우에는 최소 114개의 서로 다른 코드에 의해 구분될 것이 요구되며, 본 실시형태에 따라 4개의 캐리어 ID를 추가로 구분하고자 한다면 총 456(=114*4)개의 서로 다른 코드를 할당할 것이 요구된다. 여기서, 서로 다른 코드란 서로 간에 식별 가능한 코드로서, 서로 간에 상관값이 일정 수준 이하인 코드 조합, 순환 이동 시퀀스 세트, 직교 시퀀스에 의해 커버링된 시퀀스 세트 등 그 구체적인 코드의 종류는 특별히 제한될 필요는 없다.

또한, 상술한 개념을 이용한 본 발명의 또 다른 일 실시형태에서는 각각의 주파수 할당 대역을 나타내는 캐리어들을 용도에 따라 구분하여 이용하는 방법을 제안한다.

구체적으로, 본 실시형태에서는 복수의 캐리어들 중 하나 이상의 캐리어를 주 캐리어(primary carrier)로 규정하는 것을 제안한다. 이 주 캐리어는 단말이 초기 셀 탐색이나 최초 인접 셀 탐색을 수행할 때 처음 찾는 것을 시도하는 캐리어로서, 통상적으로 방송 정보나 공통 제어 신호(common control signal), 시스템 대역폭이나 다중 캐리어 구성(multi-carrier configuration)을 알려주는 시스템 구성 등을 전송하는 역할을 위해 사용될 수 있다. 이 경우 단말은 해당 캐리어가 주 캐리어인지, 그 외의 캐리어(이하, 이를 보조 캐리어(subsidiary carrier)라 함)인지만 식별하면 된다.

이 경우, 각 캐리어의 용도를 구분하기 위해 2가지 코드가 추가적으로 할당되는 것이 바람직하다. 된다. 이때, 추가적으로 할당되는 2가지 코드는 상술한 예에서 캐리어 ID를 구분하기 위한 용도가 아님에 주의할 필요가 있다. 본 예에서, 예를 들어 셀 ID의 개수가 114개인 경우, 총 필요한 코드의 개수는 228(=114*2)개가 된다.

이하에서는 본 발명의 또 다른 실시형태로서 프리엠블 타이밍 오프셋을 이용하여 캐리어 ID를 구분하는 방법에 대해 설명한다.

예를 들어, 주 캐리어가 정의된 다중 캐리어 지원(multi-carrier support) 시스템을 가정하며, 캐리어 ID 개수(주 캐리어 포함)가 N 캐리어인 것을 가정한다.

도 4는 본 실시형태에 따라 프리엠블 타이밍 오프셋을 이용하여 캐리어 ID를 구분하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

도 4에서는 2가지 프리엠블 표식(Signature)을 이용하여 주 캐리어와 보조 캐리어를 구분하는 것을 도시하고 있으며, 좀더 구체적으로 주 캐리어에 대해서는 표식 0을, 보조 캐리어에 대해서는 표식 1을 이용하는 예를 도시하고 있다.

도 4의 예에서, 한 캐리어 단위의 타이밍 오프셋 값을 "d"로 설정한 예를 도시하고 있다. 여기서, d 값은 다음과 같이 다양하게 설정될 수 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시형태에서 상기 d 값은 프리엠블 전송 주기 또는 동기 채널의 전송 주기 이하로 설정될 수 있다. 3GPP LTE 시스템을 예를 들어 설명하면, 동기 채널을 구성하는 P-SCH 및 S-SCH 신호(이하 P-SCH 신호를 "PSS (Primary Synchronization Signal)"로, S-SCH 신호를 "SSS (Secondary Synchronization Signal)"로 나타낸다)는 서브프레임 길이에 해당하는 5ms 마다 전송하게 되고, 2개의 서브프레임으로 구성되는 10 ms 프레임 내에는 2개의 PSS/SSS 쌍이 전송되게 된다.

10 ms 내에서 전송되는 2개의 SSS는 서로 다른 표식(Signature), 예를 들어 서로 스와핑된 짧은 길이 시퀀스를 가짐으로써, 수신단이 10 ms 프레임 내에서 해당 서브프레임이 서브프레임 0인제 서브프레임 1인지를 인식할 수 있다. 이러한 가정하에서 상기 d는 5 ms로 설정될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 일 실시형태에서 상기 d 값은 프리엠블 전송 주기 또는 동기 채널 전송 주기 이상으로 설정될 수 있다. 이에 대해 역시 상술한 3GPP LTE 시스템의 예를 들어 살펴보면, 3GPP LTE 시스템에서 10 ms마다 동일한 SS가 반복되어 전송되므로 동기 채널만으로는 동기 채널 전송 주기 이상으로 설정된 상술한 d값을 유추하기 어려울 수 있다. 이러한 경우, 본 실시형태에서는 SFN (System Frame Number)를 통해 상기 d 값을 유추하는 것을 제안한다.

3GPP LTE 시스템에서 SFN은 서브프레임 0에 있는 P-BCH를 통해 전송된다 (0~4095). d가 10 ms로 설정된 경우를 가정하면 캐리어 0에서는 SFN이 10이고, 캐리어 1에서는 SFN이 11이 되므로 d값을 유추할 수 있다. SFN은 10 ms마다 1씩 카운트가 증가한다.

이때, 전송하는 데이터는 그대로 둔 상태에서 프리엠블만을 d값에 따라 오프셋을 가지도록 전송할 수 있다. 또한, 전송하는 데이터는 그대로 둔 상태에서 단순히 P-BCH에서 전송되는 SFN만을 증가시키는 방법도 가능하다. 이는 상술한 방식에서 d 값에 따라 프리엠블/동기 채널에 오프셋을 주어 전송하는 방식을 대체할 수 있다. 한편, 전송하는 데이터들 역시 d 값에 따라 오프셋을 주어 전송하며, 이에 따라 SFN이 증가하도록 설정하는 방법 역시 가능하다.

참고로 3GPP LTE 시스템에서 SFN은 12 비트로 구성되어 있다. 이 12 비트 중 최상위 10 비트는 40 ms 에 해당하는 P-BCH을 통해 명시적으로 전송되며, 40 ms 동안 0~1023의 값을 가질 수 있다. 또한, 상술한 12 비트 SFN 중 최하위 2비트는 순환 버퍼(circular buffer)의 고유한 시작점(RV)을 통해 블라인드 디코딩(blind decoding)하여 유추할 수 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 실시형태에서는 상술한 프리엠블/동기 채널과 SFN의 조합을 통해 수신측이 d값을 알 수 있도록 d 값을 다양하게 설정할 수도 있다.

예를 들어, 상술한 설명에서는 P-BCH 단위 (10 ms)로 d값을 설정하여 오프셋을 적용하는 경우를 설명하였으나, 4개의 P-BCH를 전송하는 단위, 즉 40 ms로 d값을 설정하여 오프셋을 적용하는 것 역시 가능하다.

도 4에 도시된 바와 같은 실시형태에 따르면, 적은 연산량으로 해당 캐리어 ID를 효율적으로 검출해 낼 수 있다는 장점이 있다. 또한, 캐리어 ID를 실어 나르기 위한 별도의 제어 시그널링이 필요 없다는 장점이 있다. 예를 들어, 초기 단말의 신호 처리 과정은 다음과 같은 순서로 이루어질 수 있다.

1. 프리엠블 표식(signature) 0을 주 캐리어를 찾고(캐리어 ID=0), 시간 동기를 이룬다.

2. 특정 캐리어에 대해 표식 1의 프리엠블을 통해 시간 동기를 이룬다.

3. 주 캐리어와의 시간 옵셋을 이용하여 현재 상태의 캐리어 ID를 검출한다.

도 5는 프리엠블 타이밍 오프셋을 이용하여 캐리어 ID를 구분하는 방법에 따른 또 다른 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 5는 모든 캐리어들이 같은 프리엠블 표식(코드)를 사용하고, 캐리어 ID는 타이밍 오프셋으로 나타내는 예를 도시하고 있다. 이때, 타이밍 오프셋을 비교하는 기준을 제공하기 위해 주 캐리어의 프리엠블 옆에 캐리어 ID를 나타내는 지시자를 전송하는 것이 바람직하다. 도 5에서는 이와 같은 지시자를 "Primary carrier ID indicator"로 나타내고 있다.

본 실시형태에 따를 경우, 초기 단말의 신호 처리 과정은 다음과 같은 순서로 이루어질 수 있다.

1. 프리엠블 표식 0과 주 캐리어 지시자(primary carrier indicator)를 통해 주 캐리어를 찾고(캐리어 ID=0), 시간 동기를 이룬다.

2. 특정 캐리어에 대해 표식 0의 프리엠블을 통해 시간 동기를 이룬다.

3. 주 캐리어와의 시간 옵셋을 이용하여 현재 상태의 캐리어 ID를 검출한다.

상기 도 5의 실시형태와 유사하게 각 캐리어별로 캐리어 ID 정보를 전송하는 또 다른 예에 대해 설명한다.

도 6은 프리엠블 타이밍 오프셋을 이용하여 캐리어 ID를 구분하는 방법에 따른 또 다른 실시형태를 설명하기 위한 도면이다.

도 6에 도시한 실시형태의 경우, 각 캐리어에 대해, 캐리어 ID를 나타내는 제어 신호를 포함시켜 전송하는 방식을 나타내고 있다. 이 경우 단말은 일단 어느 하나의 캐리어 ID만을 검출하면, 나머지 캐리어 ID는 제어 신호 정보까지 디코딩하지 않더라도, 프리엠블 검출 단계에서 모두 검출할 수가 있다.

도 7 및 도 8은 프리엠블 타이밍 오프셋을 이용하여 캐리어 ID를 구분하는 방법에 따른 또 다른 실시형태들을 설명하기 위한 도면이다.

구체적으로, 도 7은 상기 도 6의 실시형태와 유사하나, 캐리어 ID 지시자를 주 캐리어와 보조 캐리어로 구분지어 전송하는 방법을 도시하고 있다. 또한, 도 8은 도 6의 실시형태와 유사하나, 캐리어 ID별로 프리엠블의 코드를 다르게 사용하고, 캐리어 지시 정보도 다르게 정의하는 방법을 도시하고 있다.

상술한 바와 같은 본 발명의 실시형태들의 주요 요지는 타이밍 오프셋을 이용하여 캐리어 ID에 대한 정보를 전송하는 것이고, 구체적인 캐리어 정보 전송 방식은 그 외에도 다양할 수 있다. 또한, 도 4 내지 도 8과 관련하여 상술한 실시형태들에서 프리엠블 전송 타이밍에 오프셋을 적용하는 것은 해당 프리엠블을 포함하는 프레임 전체에 시간 오프셋을 적용하여 캐리어 ID에 관한 정보를 전송하는 것으로 해석할 수도 있다.

한편, 공통 제어 채널 (방송 채널) 등을 통해 본 발명에 따른 캐리어 관련 정보를 전송하는 실시형태 역시 가능하다. 본 발명에 따라 정의된 캐리어 ID는 캐리어당 방송 채널 혹은 제어 신호를 통해 전송될 수 있다. 예를 들어, 레거시 지원 모드의 IEEE 802.16m의 경우에 종래 IEEE 802.16e에서 사용하고 있는 방송 채널인 DLFP의 5 비트의 유보 비트(reserved bit)를 이용하여 캐리어 ID를 시그널링할 수도 있고, DL-MAP을 통해서 캐리어 ID를 시그널링할 수도 있다. 혹은 새로운 DLFP/DL-MAP 포맷을 정의하여 캐리어 ID를 전송할 수도 있다. 아울러, 3GPP LTE의 경우에는 BCH의 방송 채널을 통해 캐리어 ID를 전송할 수도 있다.

다시말하면, 3GPP LTE의 경우 해당 캐리어가 주 캐리어(Primary Carrier)인지 보조 캐리어(secondary carrier)인지를 P-BCH를 통해 1비트 시그널링으로서 전송할 수 있다. 즉, P-BCH (Physical Broadcast Channel)에서 주 캐리어는 0으로, 보조 캐리어는 1로 시그널링할 수 있다(이와 반대로 주 캐리어를 1로, 보조 캐리어를 0으로 시그널링할 수도 있다). 여기서 주 캐리어는 상술한 바와 같이 단말이 초기 접속(initial access)를 시도하는 캐리어를 의미한다.

이하 본 발명의 또 다른 실시형태로서, 주 캐리어를 통해 제어 신호(즉, 캐리어 ID와 같은 캐리어 관련 제어 신호)를 전송하는 방법에 대해 설명한다.

상술한 본 발명의 일 실시형태에 따라 주 캐리어를 정의하였을 경우, 본 실시형태에서는 MAC이 관리하는 전체 제어 신호 혹은 캐리어 ID 등을 주 캐리어를 이용하여 전송하는 것을 제안한다. 이때, 캐리어 ID 관련 전체 정보를 주 캐리어를 이용하여 전송할 때에는 보조 캐리어가 차지하는 물리 인덱스, 사용 가능한 주파수 대역에 대한 논리 인덱스 또는 하나의 MAC이 관리할 수 있는 캐리어 인덱스 등을 주 캐리어를 이용하여 전송하도록 설정할 수 있다. 또한, 본 발명에 대한 설명에 있어서, MAC은 예시적인 것이며, 상술한 바와 같이 복수의 캐리어를 관리할 수 있으며, 물리 계층보다 상위 계층에 대응하는 임의의 계층의 일례일 뿐이다. 또한, "MAC"으로 예시되는 특정 계층에 있어서, "MAC"은 IEEE에서 규정되는 개념뿐만 아니라, 3GPP 시스템에서 각 캐리어 대역별로 존재하는 MAC의 개념을 포함하는 것으로 볼 수 있다.

도 2에 도시된 예를 들어 설명한다. FA1, FA4, FA5가 다중 캐리어 지원 시스템에서 이용 가능한 주파수 할당 대역이라 하고, FA1을 주 캐리어 주파수 대역이라고 가정하자. 이러한 경우, 본 실시형태에 따르면, 주 캐리어 주파수 대역인 FA1를 통해 다중 캐리어와 관련된 제어 정보를 전송하도록 할 수 있다. 본 실시형태에서 FA0~FA7까지를 시스템이 이용할 수 있으므로, 해당 MAC이 커버하는 캐리어 인덱스인 1, 4, 5를 주 캐리어의 제어 신호로서 전송할 수가 있다. 혹은, FA 1, 4, 5를 MAC 내의 논리 인덱스로 바꾸는 경우, 인덱스 0,1,2가 되어 주 캐리어에 물리 채널 FA1에 위치하는 논리 인덱스 0, FA4에 위치하는 논리 인덱스 1, 또는 FA5에 위치하는 논리 인덱스 2와 같은 방식으로 시그널링하는 방법도 가능하다. 또한, 상술한 제어 시그널들을 모두 전송하는 방식 역시 가능하다.

도 9는 본 발명의 일 실시형태에 따라 주 캐리어를 이용하여 전체 캐리어 관련 제어 정보를 전송하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.

여기서, 주 캐리어에서 전송되는 제어 신호는 캐리어 관련 제어 신호(carrier-related control signal), 일반적인 제어 신호, 캐리어 ID 등 상술한 모든 형태의 제어 신호를 포함하며, 도 9는 이를 개념적으로 도시하고 있다.

상술한 실시형태들에 있어서 주 캐리어를 이용하여 제어 신호를 전송하는 경우의 프리엠블은 캐리어간 동일할 수도, 동일하지 않을 수도 있다. 또한, 본 실시형태들에 따라 주 캐리어를 이용하여 전체 캐리어 관련 정보를 전송하는 방법은 프리엠블을 이용하여 캐리어 정보를 전송하는 실시형태와 결합하여 이용될 수 있다.

지금까지는 하나의 MAC이 관리하는 캐리어들 중 주 캐리어는 하나인 경우를 예로 들어 설명하였다. 다만, 본 발명에 따른 주 캐리어는 복수개 일 수 있으며, 이하에서는 이와 같이 하나의 MAC이 관리하는 캐리어들 중 주 캐리어가 2 이상인 경우에 대해 중점적으로 설명한다.

본 실시형태를 설명함에 있어서, 캐리어 관련 정보를 별도로 규정하여 프리엠블, 타이밍 오프셋 등을 이용하여 전송하는 방법, 주 캐리어를 이용하여 전체 캐리어 관련 정보를 전송하는 방법 모두 적용 가능하나, 이하에서는 설명의 편의를 위해 주 캐리어를 이용하여 전체 캐리어 관련 정보를 전송하는 경우를 중점적으로 설명한다.

도 10은 하나의 주 캐리어를 규정하고, 그 하나의 주 캐리어가 나머지 보조 캐리어들을 제어하는 개념을 설명하기 위한 도면이며,

도 11은 2개의 주 캐리어를 규정하고, 2개의 주 캐리어가 각각 소정 개수의 보조 캐리어들을 제어하는 개념을 설명하기 위한 도면이다.

즉, 도 10에서는 하나의 주 캐리어가 나머지 n-1개의 캐리어 관련 정보를 모두 시그널링하여 관리하는 방식을 도시하고 있으며, 본 실시형태에 따른 도 11의 경우 2개의 주 캐리어가 전체 보조 캐리어들을 이분하여, 각각이 나머지 보조 캐리어 관련 정보를 전송하는 형태를 도시하고 있다.

도 11에 도시된 바와 같은 본 실시형태에 따라 주 캐리어를 복수개로 규정할 경우, 여러 단말 간의 다중화에 있어서 보다 유연한 구성을 지원할 수 있다는 장점이 있다. 예를 들어, 하나의 MAC이 6개의 캐리어들을 관리하고, 이 MAC에 묶여 있는 단말의 개수는 6개이며, 6개의 단말들이 3개씩 2개의 그룹을 형성하는 경우를 가정한다. 이러한 경우, 다음과 같이 각 그룹에 해당하는 단말을 지원하는 것이 가능하다.

도 12는 본 발명의 일 실시형태에 따라 복수의 주 캐리어가 그룹핑된 복수의 단말을 포함하는 각 그룹을 지원하는 방식을 설명하기 위한 도면이다.

즉, 주 캐리어에 해당하는 RF 캐리어 0 및 RF 캐리어 3은 나머지 캐리어들에 대한 정보를 관리하며, 2개 그룹으로 그룹핑된 6개 단말을 각 주 캐리어가 관리하는 캐리어 그룹에 할당하여 서비스를 제공하는 것이 가능하다.

도 12의 예에서는 6개의 단말이 2개 그룹으로 그룹핑되어 통신하는 예를 들어 설명하였으나, 단말은 주 캐리어의 개수에 따라 n개 그룹으로 그룹핑되어 서비스될 수도 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명의 각 실시형태에 따른 신호 송수신 방법은 하나의 MAC 엔터티에 의해 복수의 캐리어 주파수 대역이 관리되는 다중 캐리어 시스템에 광범위하게 이용될 수 있다. 즉, 3GPP LTE 시스템, IEEE 802.16m 등을 불문하고 상술한 바와 같은 다중 캐리어 시스템이 적용되는 한 다양한 시스템에 적용되는 것이 가능하다.

Claims (6)

1. 물리 계층보다 상위 계층에 해당하는 하나의 엔터티에 의해 복수의 주파수 할당 대역에 대한 제어 정보를 송신하는 단계; 및
   상기 물리 계층을 통해 데이터를 송신하는 단계를 포함하며
   상기 복수의 주파수 할당 대역은 주 캐리어(Primary Carrier) 주파수 대역과 보조 캐리어 주파수(Subsidiary Carrier) 대역을 포함하고 상기 제어 정보는 주 캐리어 주파수 대역을 통해 전송하는 신호 전송 방법.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 정보는 보조 캐리어 주파수 대역에 대한 제어 정보를 포함하는, 신호 전송 방법.
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 제어 정보는 상기 복수의 주파수 할당 대역 간을 구분하기 위한 제1 식별자를 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 복수의 주파수 할당 대역 내에서의 상호 구분을 위한 제 2 식별자로 변환한 정보를 포함하는, 신호 전송 방법
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 제어 정보는 상기 하나의 엔터티에 의해 관리되는 복수의 주파수 할당 대역 각각에 대한 상기 제 1 식별자 및 상기 제 2 식별자를 포함하여, 프리엠블 또는 제어 신호 중 어느 하나 이상을 통해 전송되는, 신호 전송 방법.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 제어 정보가 상기 프리엠블을 통해 전송되는 경우, 상기 제어 정보는 서로 다른 프리엠블 코드 또는 프리엠블 타이밍 오프셋에 의해 상호 구분되는, 신호 전송 방법.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 프리엠블 타이밍 오프셋은 해당 프리엠블을 포함하는 프레임 전체의 타이밍 오프셋으로서 적용되는, 신호 전송 방법.

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