KR20100045872A - 주파수 오버레이 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 주파수 오버레이 시스템의 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것으로, 이러한 본 발명은, 각 사용자 단말의 할당 대역별 전송 자원을 할당하는 과정과, 상기 할당된 전송 자원의 정보를 가지는 할당 자원 정보에 각 사용자 단말을 구분 할 수 있는 식별자를 마스킹하는 과정과, 해당 사용자 단말이 2 이상의 할당 주파수(FA, Frequency Assignment)를 사용하는 경우, 상기 식별자가 마스킹된 할당 자원 정보에 각 할당 주파수를 구분할 수 있는 구분자를 마스킹하는 과정과, 상기 구분자가 마스킹된 할당 자원 정보를 CRC(cyclic redundancy check) 처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 오버레이 시스템에서 기지국의 전송 자원 할당 방법 및 이에 따른 기지국 및 사용자 단말 장치를 제공한다.
Figure P1020080105011
Frequency overlay, Frequency Assignment, MAP IE, MAP, PDCCH, DCI

Description

주파수 오버레이 시스템에서 자원 할당 방법 및 장치{An apparatus for resource allocation in a Frequency Overlay system and a method thereof}
본 발명은 주파수 오버레이 시스템의 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것으로, 주파수 오버레이 시스템에서 기지국의 자원 할당 정보 제공 시 오버 헤드를 줄일 수 있는 주파수 오버레이 시스템의 자원 할당 장치 및 방법에 관한 것이다.
주파수 오버레이(Frequency Overlay)는 기지국이 사용 가능한 주파수 대역을 분할하여 사용하며, 분할한 주파수 대역 중 사용자 단말기가 이용할 수 있는 주파수 대역을 이용하여 기지국과 사용자 단말기가 통신을 수행하는 기법을 의미한다. 즉, 주파수 오버레이는 무선 통신 시스템에서 다양한 대역폭을 갖는 단말을 동시에 지원하기 위한 방법이다. 즉, 기지국은 무선 자원을 여러 개의 FA(Frequency Assignment)로 나누고, 사용자 단말기가 지원 가능한 대역폭에 따라 단수 또는 복수의 FA를 통해 사용자 단말기와 통신한다.
주파수 오버레이를 지원하는 시스템에서 자원 할당 정보를 표시하기 위해, 모든 FA 마다 별도로 자원 할당 정보 메시지를 생성, 전송하는 방법을 사용한다. 즉, 어떤 사용자 단말기의 전송 자원이 FA 1과 FA 2에 동시에 할당된 경우, FA1 내 의 할당 정보는 FA1의 자원 할당 정보 메시지로 전송하고, FA2 내의 할당 정보는 FA2의 자원 할당 정보 메시지로 전송한다. 따라서 복수 개의 FA에 동시에 할당된 단말은 해당하는 모든 FA의 자원 할당 정보를 수신하여 모두 복호해야 하므로 복잡도가 증가하고, FA 수에 비례하여 자원 할당 정보 메시지 오버헤드가 증가하는 문제점이 있다.
FO(Frequency Overlay) 시스템에서의 자원 할당 정보 전송 방법을 다루었다. 3GPP LTE에서는 자원 할당 정보를 DCI(downlink control information)로 나타내고 PDCCH라는 물리 채널을 통해 할당 정보를 전송한다.
IEEE 802.16e에서는 MAP-IE 메시지로 할당 정보를 나타내고 MAP을 통해 할당 정보를 전송한다. 이러한 기존 규격에서는 단일 반송파(carrier)를 고려하고 있으며, 다중 반송파(multi-carrier) 상황인 FO(frequency overlay)를 고려하고 있지 않다. 최근 3GPP LTE-Advanced와 IEEE 802.16m에서 FO(frequency overlay)를 지원하는 규격에 대한 개발을 시작하고 있는 단계이다. 이러한 이유로 다중 반송파(multi-carrier)를 이용하는 FO(frequency overlay)를 지원할 수 있는 전송 자원 할당에 대한 연구가 요구된다.
따라서 상술한 바와 같은 종래의 요구를 감안한 본 발명의 목적은 주파수 오버레이 시스템에서 하나의 FA로만 자원 할당 정보를 전송하여 전체적인 메시지 오버헤드를 줄일 수 있는 주파수 오버레이 시스템의 자원 할당 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 자원 할당 정보의 데이터의 양을 줄임으로써 자원 할당 정보 송수신에 따른 메시지 오버 헤드를 줄이는 주파수 오버레이 시스템의 자원 할당 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주파수 오버레이 시스템에서 기지국의 전송 자원 할당 방법은, 각 사용자 단말의 할당 대역별 전송 자원을 할당하는 과정과, 상기 할당된 전송 자원의 정보를 가지는 할당 자원 정보에 각 사용자 단말을 구분 할 수 있는 식별자를 마스킹하는 과정과, 해당 사용자 단말이 2 이상의 할당 주파수(FA, Frequency Assignment)를 사용하는 경우, 상기 식별자가 마스킹된 할당 자원 정보에 각 할당 주파수를 구분할 수 있는 구분자를 마스킹하는 과정과, 상기 구분자가 마스킹된 할당 자원 정보를 CRC(cyclic redundancy check) 처리하는 과정을 포함한다.
상기 CRC 처리한 할당 자원 정보를 각 단말의 주 할당 주파수(primary FA)를 통해 전송하는 과정을 더 포함한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주파수 오버레이 시스템에서 사용자 단말기의 전송 자원 할당 방법은, 할당 자원 정보를 수신하면 수신한 할당 자원 정보에 자신의 식별자를 마스킹하는 과정과, 2 이상의 할당 대역을 사용하는 경우, 상기 식별자가 마스킹된 할당 자원 정보에 각 할당 주파수(FA)를 구분할 수 있는 구분자를 마스킹하는 과정과, 상기 구분자가 마스킹된 할당 자원 정보를 CRC 연산하는 과정과, 상기 CRC 연산 결과 성공인 경우, 해당 자원 할당 정보에 따른 전송 자원을 이용하여 데이터를 송수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 할당 자원 정보는 주 할당 주파수(primary FA)를 통해 수신하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주파수 오버레이 시스템의 전송 자원 할당을 위한 기지국은, 각 사용자 단말 별 전송 자원을 할당하는 전송 자원 할당부; 상기 각 사용자 단말별 전송 자원 정보를 각 FA 별로 할당 자원 정보를 생성하는 할당 자원 정보 생성부; 및 상기 할당 자원 정보를 각 사용자 단말의 주 할당 주파수(primary FA)를 통해 전송하는 송신부를 포함한다.
상기 할당 자원 정보 생성부는 각 사용자 단말을 구분하기 위한 식별자 및 각 사용자 단말이 사용하는 할당 주파수(FA)를 구분하기 위한 구분자를 포함시켜 상기 할당 자원 정보를 생성하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 주파 수 오버레이 시스템의 전송 자원 할당을 위한 사용자 단말은, 자신의 주 할당 주파수를 통해 복수의 할당 자원 정보를 수신하는 수신부; 상기 수신된 복수의 할당 자원 정보 중 자신의 단말 식별자 및 자신이 사용하는 할당 주파수의 구분자를 포함하는 할당 자원 정보를 추출하는 할당 자원 정보 추출부; 및 상기 추출된 할당 자원 정보를 복호하여 자신에게 할당된 전송 자원을 추출하는 복호부;를 포함한다.
상기 할당 자원 정보 추출부는 2 이상의 할당 주파수를 사용하는 사용자 단말의 경우, 할당 자원 정보에 자신의 식별자 및 각 할당 주파수(FA) 구분자를 이용하여 CRC 연산을 수행한 후, CRC 연산 결과 성공인 할당 자원 정보를 추출하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 따르면, 특정 사용자 단말기의 각 FA 별 할당된 전송 자원을 개별적으로 전송하지 않고, 각 사용자 단말기별로 다른 주소 유형에 따라 할당된 전송 자원 영역에 대한 정보를 제공함으로써, 메시지 오버헤드를 줄일 수 있다. 이에 따라, 시스템의 성능이 향상되는 이점이 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 하기의 설명에서는 본 발명에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 주파수 오버레이 시스템에 대해서 설명하기 로 한다. 도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 주파수 오버레이 시스템의 개념도이다.
본 발명의 실시 예에 따른 주파수 오버레이(FO, Frequency Overlay) 시스템은, 주파수 대역을 분할하여 사용하는 기지국(100)과, 상기 기지국(100)의 분할한 주파수 대역 중 일부 또는 전부를 사용하여 상기 기지국(100)과 통신하는 다수의 사용자 단말기들(201 내지 203)을 포함한다. 이하로는 사용자 단말기들을 통칭하여 "사용자 단말기"로 사용하는 경우, 도면 부호 200을 사용하기로 한다.
도 1에서는 기지국(100)의 주파수 대역을 40MHz로 가정하였으며, 기지국(100)은 이러한 주파수 대역을 다수개로 분할하여 사용할 수 있다. 이와 같이, 분할된 각 주파수 대역을 할당 주파수(Frequency Assignment, 이하, "FA"로 축약함)라 한다.
한편, 기지국(100)은 각 FA에 따라 반송파(carrier)를 달리하여 전송한다. 즉, 기지국(100)은 복수개의 반송파(multi-carrier)를 사용하며, 각 반송파는 FA(frequency assignment)에 대응한다.
도 1에서는 20MHz 씩 2개로 분할하여 사용하는 것을 보인다. 즉, 기지국(100)은 FA 1 내지 FA 2의 주파수로 분할하며, 각 FA마다 20MHz가 할당된 것을 가정한다.
또한, 각 사용자 단말기들(201 내지 204)은 그 기기의 특성("capability")상 특정 대역폭만을 사용할 수 있다. 사용자 단말기(200)의 특성에 의해 결정되는 특정 대역폭을 "가용 대역폭"이라고 칭하기로 한다. 따라서 사용자 단말기들(201 내 지 204)은 각 사용자 단말기가 지원하는 가용 대역폭에 따라, 기지국(100)의 FA 1 내지 FA 2의 주파수 대역 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 이때, 기지국(100)과 사용자 단말기(200)는 사용자 단말기(200)의 기지국(100)으로의 초기 접속 시 "사용할 FA 수" 및 "사용할 FA 번호"를 협상 과정을 통해 결정한다.
특히, 어느 일 사용자 단말기(200)가 복수의 FA를 사용할 경우, 기지국(100) 및 사용자 단말기(200)는 주 할당 주파수(primary FA, 이하, "주 FA"로 축약함)를 결정하게 된다. 주 FA는 본 발명의 실시 예에 따라 2 이상의 FA를 사용하는 사용자 단말기가 전송 자원 할당 정보를 수신하는 주파수 대역을 말한다. 이때, 사용할 FA 번호를 결정한 후, 기지국(100)은 사용자 단말기(200)의 결정된 FA에 따라 전송 자원을 할당하고, 할당된 전송 자원에 대한 정보, 즉, 자원 할당 정보를 기 설정된 주 FA를 통해 전송한다.
이와 같이, 주파수 대역을 분할하여 기지국(100)과 사용자 단말기(200)가 통신하기 위하여, 기지국(100) 및 사용자 단말기(200)는 사용자 단말기(200)가 기지국(100)에 초기 접속 시 수행하는 "capability" 협상 과정을 통해, 사용자 단말기(200)가 동시에 송신 또는 수신할 수 있는 주파수 대역을 결정한다. 즉, FA 및 주 FA를 결정한다. 즉, 기지국(100)은 사용자 단말기(200)가 그 기지국(100)으로의 초기 접속 시 사용자 단말기(200)의 가용 대역폭을 인지하고 그 가용 대역폭에 따라 사용자 단말기(200)에 할당할 FA를 결정한다. 사용자 단말기(200)의 가용 대역폭에 따라 적어도 하나의 사용 가능한 FA 및 주 FA가 결정된다. 사용 가능한 FA 및 주 FA는 별도의 절차로 변경될 때까지 유지된다.
기지국(100)은 결정된 FA에 따라 해당 사용자 단말들(201 내지 203)에 자원을 할당한다. 그런 다음, 기지국(100)은 할당한 전송 자원에 대한 정보인 자원 할당 정보를 생성한다. 전송 자원 할당 정보는 각 사용자 단말기(201 내지 203)에 할당된 전송 자원 블록의 위치에 대한 정보를 가진다. 이러한 자원 할당 정보는 각 사용자 단말기(201 내지 203)에 따라 다른 FA로 전송된다.
도 1을 참조하여 예를 들면, 20MHz를 이용할 수 있는 제1 및 제3 사용자 단말(201, 203)은 FA 1 및 FA 3을 각각 사용한다. 이때, 기지국(100)은 제1 사용자 단말(201)의 전송 자원 정보를 FA 1을 통해 전송하며, 제3 사용자 단말(203)의 전송 자원 정보를 FA 2를 통해 전송한다. 그러면, 제1 및 제3 사용자 단말(201, 203)은 FA 1 및 FA 3을 통해 각각의 전송 자원 정보를 수신한다.
40MHz를 이용할 수 있는 제2 사용자 단말(202)은 FA 1 및 FA 2의 주파수 모두를 이용할 수 있다. 제2 사용자 단말(202)은 기지국(100)과의 협상 과정에서 FA 1 및 FA 2를 사용하며, 주 FA로 FA 1을 사용한다고 가정한다.
이때, 기지국(100)은 FA 1 및 FA 2에 제2 사용자 단말(202)의 전송 자원을 할당하고, FA 1을 통해 전송 자원 정보를 전송한다. 그러면, 제2 사용자 단말(202)는 그 할당 받은 전송 자원에 대한 정보인 자원 할당 정보를 FA 1을 통해 수신한다.
그러면, 좀 더 자세히 본 발명의 실시 예에 따른 전송 자원 정보 전송 방법에 대해서 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전송 자원 정보를 설명하기 위한 도면이 다.
도 2에 FO를 지원하는 사용자 단말의 전송 자원 정보를 설명하기 위한 반송파별 하향 링크 프레임(DL frame)의 일부를 도시하였다. 여기서, 각 반송파(carrier1, carrier2)는 각 FA(FA 1, FA 2)에 대응한다.
도 2를 참조하면, 도면 부호 b 및 c는 "전송 자원"을 나타내는 영역으로, "전송 자원"은 사용자 단말(100)이 기지국(200)과 무선 통신을 위하여 사용하는 주파수, 또는 시간 등의 자원을 말한다. 또한, 도면 부호 a는 하향 링크 프레임 중 "전송 자원 할당 정보"가 전송되는 영역으로, 전송 자원 할당 정보는 이러한 시간 및 주파수 영역의 위치 정보를 사용자 단말(200)에게 알리기 위한 정보이며, 사용자 단말(200)은 이러한 전송 자원 할당 정보를 통해 전송 자원을 할당 받고, 할당 받은 전송 자원을 사용한다.
기지국(100)은 각 사용자 단말기(200)별로 전송 자원(b, c)을 할당하고, 할당한 전송 자원(b, c)에 대한 정보를 가지는 전송 자원 할당 정보(이하, "자원 할당 정보"로 축약함)(a)를 각 사용자 단말기(200)에 전송한다. 3GPP LTE에 따르면, 자원 할당 정보는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 전송될 수 있다. 이때, 자원 할당 정보는 DCI(downlink control information) 메시지가 될 수 있다. 한편, IEEE 802.16x에 따르면, 자원 할당 정보는 MAP을 통해 전송되며, 이러한 자원 할당 정보는 MAP-IE가 될 수 있다.
도 2에 도시한 바와 같이, FO(Frequency overlay)를 지원하는 제2 사용자 단말(202)의 경우, 항상 복수 개의 FA를 사용하는 것이 아니라, 순간적으로 높은 전 송률이 필요한 경우에 복수 개의 반송파를 사용하여 데이터를 송수신한다. 따라서 항상 복수 개의 반송파의 자원 할당 정보를 모니터링(monitoring)하고 있는 것은 단말의 복잡도와 전력 소모를 필요 없이 증가시키는 단점이 있다. 또한, 블라인드 디코딩(blind decoding) 방식의 자원 할당 정보 전송 방법을 사용하는 경우, 반송파 마다 따로 블라인드 디코딩을 수행해야 하므로 단말의 복잡도가 더욱 크게 증가하는 문제점이 있다. 이러한 이유로 본 발명의 실시 예에 따르면, FO(Frequency overlay)를 지원하는 제2 사용자 단말(202)의 경우, 기지국(100)은 주 FA를 통해서 전체 FA의 할당 자원 정보를 전송한다.
또한, 본 발명의 실시 예에서는 주 FA를 통해서 전체 FA의 할당 자원 정보를 전송하되, 각 FA에 따라 다른 할당 자원 정보를 전송한다.
복수 개의 FA에 대한 할당 자원 정보를 하나로 표현할 경우, FA의 수에 따라 할당 자원 정보의 양이 변하게 된다. 이러한 이유로 블라인드 디코딩 방식의 경우, 할당 자원 정보의 길이의 종류에 따라 블라인드 디코딩의 횟수가 증가하여 단말의 복잡도가 증가하는 문제점이 발생한다. 또한, 할당 자원 정보의 포맷은 고정된 길이이어야 하지만, 하나의 할당 자원 정보를 통해 복수의 FA의 할당 자원 정보를 전송할 경우, FA의 수에 따라 여러 개의 새로운 할당 자원 정보 포맷이 정의되어야 하는 단점이 있다. 이러한 이유로 본 발명의 실시 예에 따라, 각 FA 당 자원 할당 정보를 달리하여 전송하는 경우, 각 할당 자원 정보는 하나의 FA에 대한 할당 자원 정보만 포함하므로, 기존 단일 반송파의 할당 자원 정보 포맷을 그대로 사용할 수 있다.
이와 같이, 어느 일 사용자 단말의 각 FA에 따른 할당 자원 정보를 구분하기 위하여, 할당 자원 정보에 FA를 구분하기 위한 인덱스를 추가하는 경우, 메시지 오버헤드가 증가할 뿐만 아니라 새로운 할당 자원 정보 포맷을 정의해야 하는 문제가 있다.
이러한 이유로 본 발명의 실시 예에서는 자원 할당 정보 내에 FA를 구분하기 위한 인덱스를 추가하지 않고, FA를 구분하기 위한 구분자를 내재하는 방법을 사용한다. 이러한 방법의 예로 CRC 마스킹이나, 할당 자원 정보 내에 스크램블링하는 방법을 사용할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 에에 따른 할당 자원 정보에는 각 사용자 단말을 구분하기 위한 정보(식별자) 및 각 FA(또는 반송파)를 구분하기 위한 정보(구분자)를 포함한다.
각 사용자 단말을 구분하기 위한 정보 및 각 FA(또는 반송파)를 구분하기 위한 정보를 포함시키는 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 할당 자원 정보 생성 방법을 설명하기 위한 도면이다.
여기서, 도 3a는 2 이상의 FA를 사용하는 사용자 단말의 경우의 할당 자원 정보이며, 도 3b는 하나의 FA를 사용하는 사용자 단말의 경우의 할당 자원 정보이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 할당 자원 정보는 정보 영역(10) 및 CRC 영역(20)을 포함한다. 정보 영역에는 할당 자원 정보가 수납되며, CRC 영역에는 CRC 코드, 각 단말을 구분하기 위한 식별자 및 각 FA를 구분하기 위한 구분자가 수납될 수 있다.
도 3a를 참조하면, 2 이상의 FA를 사용하는 사용자 단말의 경우, 정보 영역에는 각 단말의 해당 FA에 할당된 전송 자원의 위치 정보(예컨대, 시간, 주파수, 주소 값 등)가 수납된다.
CRC 영역에는 CRC(cyclic redundancy check) 코드를 수납하되, 각 사용자 단말(200)을 구분하기 위한 식별자(UE ID)를 CRC 코드에 마스킹한다. 이때, 마스킹은 CRC 코드와 식별자를 "exclusive OR" 연산을 통해 수행함이 바람직하다. 또한, FA(반송파)를 구분하기 위한 구분자(carrier index)를 마스킹한다. 이러한 구분자의 마스킹 또한 "exclusive OR" 연산을 통해 수행함이 바람직하다. 이러한 마스킹 후, CRC 연산을 수행하게 된다.
한편, 하나의 FA를 사용하는 사용자 단말의 경우, 도 3b를 참조하면, CRC 영역에 단순히 사용자 단말의 식별자가 마스킹된다. 그런 다음, CRC 연산을 수행한다.
그러면, 상술한 바와 같이, 각 FA에 따른 할당 자원 정보를 주 FA를 통해 전송하기 위한 할당 자원 정보 전송 방법을 설명하기로 한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 할당 자원 정보 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4에서, 제1 사용자 단말(201)은 FA 1만을 사용하는 사용자 단말이며, 제2 사용자 단말(202)은 FA1 및 FA2 두 개의 대역을 모두 사용하는 사용자 단말이고, 제3 사용자 단말(203)은 FA2 하나의 대역만 사용하는 사용자 단말이라고 가정한다. 특히, 제2 사용자 단말(202)은 FA 1이 주 FA인 사용자 단말이라고 가정한다.
도 4를 참조하면, 기지국(100)은 제1 내지 제3 단말(UE1, UE2, UE3)(201, 202, 203)에 각각 전송 자원을 할당하고, 할당한 전송 자원을 나타내는 자원 할당 정보를 생성한다.
그런 다음, 기지국(100)은 할당된 전송 자원에 CRC 처리를 수행하여, 각 사용자 단말(201, 202, 203)을 구분할 수 있도록 한다.
특히, 기지국(100)은, 2 이상의 FA를 이용하는 사용자 단말의 경우, 각 FA 별 할당 자원 정보를 따로 생성하고, 각 FA 별 할당 자원 정보를 구분할 수 있도록 각 FA 별 자원 할당 정보에 CRC 처리를 수행한다.
도 4에 제1 및 제2 반송파(carrier1, carrier2)를 통해 전송되는 하향 링크 프레임(DL frame)의 일부를 도시하였다. 여기서, 각 반송파(carrier1, carrier2)는 각 FA(FA 1, FA 2)에 대응한다. 또한, 각 반송파(carrier1, carrier2)를 통해 전송되는 하향 링크 프레임은 컨트롤 영역 및 데이터 영역으로 구분되며, 컨트롤 영역은 PDCCH 또는 MAP이 될 수 있다.
기지국(100)은 컨트롤 영역을 통해 각 사용자 단말기의 할당 자원 정보를 전송한다. 도면 부호, 1 내지 3은 각 사용자 단말기에 할당된 할당 자원 정보이다.
여기서, 기지국(100)은 제1 및 제3 사용자 단말(201)의 할당 자원 정보(1, 3)에 각 사용자 단말을 구분하기 위한 식별자를 포함시킨다. 그런 다음, 기지국(100)은 각 단말이 수용하는 FA를 통해 할당 자원 정보를 전송한다. 즉, 제1 사용자 단말의 할당 자원 정보(1)는 제1 반송파(carrier1), 즉, FA 1을 통해 전송하며, 제3 사용자 단말의 할당 자원 정보(3)는 제2 반송파(carrier2), 즉, FA 2를 통 해 전송한다.
제1 사용자 단말(201)은 할당 자원 정보(1)를 FA 1을 통해 수신하여 자신에게 할당된 전송 자원(k)을 알 수 있다. 또한, 제3 사용자 단말(203)은 할당 자원 정보(3)를 FA 2을 통해 수신하여 자신에게 할당된 전송 자원(k)을 알 수 있다.
한편, 제2 사용자 단말의 할당 자원 정보(2)의 경우, FA 1 및 FA 2에 각각 할당되므로, 제2 사용자 단말(202)을 구분할 수 있는 식별자와 함께 각 FA를 구분하기 위한 구분자를 포함시킨다. 그런 다음, 기지국(100)은 제2 사용자 단말의 할당 자원 정보(2)를 FA 1, 즉, 제1 반송파(carrier1)를 통해 전송한다.
그러면, 제2 사용자 단말(202)은 FA 1을 통해 자신의 할당 자원 정보(2)를 수신한다. 이때, 제2 사용자 단말의 할당 자원 정보는 2개가 되며, 제2 사용자 단말은 FA 구분자를 통해 각각을 구분하여 수신하고, 각 할당 자원 정보로부터 FA 1의 전송 자원(l)과 FA 2의 전송 자원(m)을 알 수 있다.
상술한 바와 같이, 할당 자원 정보에 사용자 단말의 식별자 및 FA 구분자를 포함하는 CRC 처리를 수행하여, 해당 할당 자원 정보를 전송하는 경우, 2 이상의 FA를 사용하는 사용자 단말은 주 FA를 통해 각 FA의 할당 자원 정보를 모두 수신할 수 있으며, 하나의 FA를 사용하는 사용자 단말의 경우, 사용자 단말의 구조를 변경하지 않고도 할당 자원 정보를 수신하여 복호할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는, CRC 연산을 통해 각 사용자 단말을 구분하기 위한 정보 및 각 FA(또는 반송파)를 구분하기 위한 정보를 할당 자원 정보에 포함시키는 것을 예로 하여 설명하였다. 그러나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 식별자, 또 는 구분자를 할당 자원 정보에 내재하는 모든 방법을 포함한다. 에컨대, 할당 자원 정보를 반송파의 구분자를 스크램블링(scrambling)하는 방법도 가능하다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 전송 자원 할당 정보 전송 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 전송 자원 할당 정보 전송 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 5에서, 기지국(100)과 각 사용자 단말기(200)는 사용자 단말기(200)의 기지국(100)으로의 초기 접속 시 "사용할 FA 수" 및 "사용할 FA 번호"를 협상 과정을 통해 결정하였다고 가정한다.
도 5를 참조하면, 기지국(100)은 S501 단계에서 자신에게 등록된 사용자 단말(200)의 전송 자원을 할당한다. 이때, 기지국(100)은 각 사용자 단말(200)의 전송 자원을 기 협상된 FA에 따라 할당한다.
그런 다음, 기지국(100)은 S503 단계에서 할당된 전송 자원의 위치 정보를 가지는 할당 자원 정보를 생성한다. 이러한 위치 정보는 도 3a 및 도 3b에서 설명한 바와 같이, 정보 영역에 수납된다.
그런 다음, 기지국(100)은 S505 단계에서 해당 사용자 단말(200)의 식별자를 할당 자원 정보에 마스킹한다. 이때, 식별자는 C-RNTI가 될 수 있다.
이어서, 기지국(100)은 S507 단계에서 해당 사용자 단말(200)이 2 이상의 FA를 사용하는지 판단한다.
S507 단계의 판단 결과, 2 이상의 FA를 사용하는 사용자 단말(200)의 경우, 기지국(100)은 S509 단계에서 FA 구분자를 할당 자원 정보에 마스킹한다. 예컨대, 제2 사용자 단말의 자원 할당 정보는 FA 1에 할당된 전송 자원 할당 정보와 FA 2에 할당된 전송 자원 정보가 있으며, 각각의 FA를 구분하기 위한 구분자가 마스킹된다. 그런 다음, 기지국(100)은 S511 단계에서 식별자 및 구분자가 마스킹된 할당 자원 정보에 CRC 연산을 수행한다.
한편, S507 단계의 판단 결과, 하나의 FA를 사용하는 사용자 단말의 경우, 기지국(100)은 S511 단계로 진행하여, 식별자가 마스킹된 할당 자원 정보에 CRC 연산을 수행한다.
상술한 바와 같이, 할당 자원 정보에 CRC 처리를 수행한 후, 기지국(100)은 S513 단계에서 사용자 단말별 자원 할당 정보를 해당 사용자 단말의 주 FA를 통해 전송한다. 예컨대, 제2 사용자 단말의 주 FA가 FA 1인 경우, 제1 반송파를 통해 전송한다. 또한, 제1 및 제3 사용자 단말의 경우, 주 FA가 각각 FA 1 및 FA 2이므로, 각각 제1 반송파 및 제2 반송파를 통해 전송한다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말의 전송 자원 할당 정보 수신 방법에 대해서 설명하기로 한다. 도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말의 전송 자원 할당 정보 수신 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 6에서, 기지국(100)과 사용자 단말(200)는 사용자 단말(200)의 기지국(100)으로의 초기 접속 시 "사용할 FA 수" 및 "사용할 FA 번호"를 협상 과정을 통해 결정하였다고 가정한다.
도 6을 참조하면, 사용자 단말(200)은 S601 단계에서 할당 자원 정보를 수신한다. 이때, 수신된 할당 자원 정보는 다수개가 될 수 있다.
따라서 사용자 단말(200)은 S603 단계에서 수신된 자원 할당 정보 중 어느 일 자원 할당 정보를 선택한다. 도 6에서는 수신된 모든 자원 할당 정보에 대해 하기의 과정을 수행한다.
사용자 단말(200)은 S605 단계에서 상기 선택된 어느 일 할당 자원 정보에 자신의 단말 식별자를 마스킹한다. 그런 다음, 사용자 단말(200)은 S607 단계에서 자신이 사용하는 FA 수에 따라, 2 이상의 FA를 사용하는 경우, 사용자 단말(200)은 S609 단계에서 FA 구분자를 마스킹한다. 예컨대, FA 1 및 FA 2를 사용하는 사용자 단말은 자신이 수신한 반송파에 따라, FA 구분자를 마스킹한다. 즉, 제1 반송파의 할당 자원 정보를 수신한 경우, FA 1의 구분자를 마스킹한다.
한편, 하나의 FA를 사용하는 경우, 사용자 단말(200)은 S611 단계로 진행한다.
S611 단계에서 사용자 단말(200)은 CRC 연산을 수행한다. 즉, 하나의 FA를 사용하는 사용자 단말은 자신의 식별자가 마스킹된 할당 자원 정보를 CRC 연산하며, 2 이상의 FA를 사용하는 사용자 단말은 자신의 식별자 및 수신한 반송파에 따른 FA 구분자가 마스킹된 할당 자원 정보를 CRC 연산한다.
사용자 단말(200)은 S613 단계에서 CRC 연산 결과를 확인한다. CRC 연산 결과 성공인 경우, 사용자 단말은 S615 단계로 진행하여 할당 자원 정보를 저장하고, S617 단계로 진행한다.
한편, 할당 자원 정보를 저장하였거나, CRC 연산 결과 실패인 경우, 사용자 단말(200)은 S617 단계에서 수신한 모든 할당 자원에 대한 CRC 연산을 수행하였는 지 판단한다. 수신한 모든 할당 자원에 대한 CRC 연산을 수행하지 않은 경우, 사용자 단말은 S603 단계로 진행하여 CRC 연산을 수행하지 않은 다른 할당 자원 정보를 선택한다. 한편, 수신한 모든 할당 자원에 대한 CRC 연산을 수행한 경우, 프로세스를 종료한다.
앞서, 전송 자원 할당 정보를 송수신하는 방법에 대해서 설명하였다. 이하로는 이러한 전송 자원 할당 정보를 송수신하는 기지국 및 사용자 단말의 개략적인 구조에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에 따른 할당 자원 정보 전송을 위한 기지국의 개략적인 구성에 대해서 설명하기로 한다. 도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 할당 자원 정보 전송을 위한 기지국의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국(100)은 전송 자원 할당부(110), 할당 자원 정보 생성부(120), 및 송신부(130)를 포함하여 구성된다.
전송 자원 할당부(110)는 각 사용자 단말(100)에 따른 전송 자원을 할당한다. 이를 위하여, 각 사용자 단말(200)은 기지국(100)으로의 초기 접속 시, "사용할 FA 수" 및 "사용할 FA 번호"를 협상 과정을 통해 결정한다. 이와 같이, "사용할 FA 수" 및 "사용할 FA 번호"가 결정되면, 전송 자원 할당부(110)는 각 사용자 단말의 사용할 FA 수 및 사용할 FA 번호에 따라 전송 자원을 할당한다.
할당 자원 정보 생성부(120)는 할당된 전송 자원에 따라, 각 사용자 단말에 전송할 할당 자원 정보를 생성한다. 앞서 설명한 바와 같이, 할당 자원 정보는 정보 영역과 CRC 영역으로 이루어지며, 정보 영역에는 할당된 전송 자원의 위치 정보 가 수납되며, CRC 영역에는 CRC 코드, 식별자, 및 구분자 등이 수납된다.
할당 자원 정보 생성부(120)는 할당 자원 정보의 CRC 영역에 CRC(cyclic redundancy check) 코드를 수납한다. 수납되는 CRC는 16 bit의 크기가 바람직하다. 그런 다음, 할당 자원 정보 생성부(120)는 각 사용자 단말(200)을 구분하기 위한 식별자(UE ID)를 CRC 코드에 마스킹한다. 이때, 마스킹은 CRC 코드와 식별자를 "exclusive OR" 연산을 통해 수행함이 바람직하다. 또한, 할당 자원 정보 생성부(120)는 2 이상의 FA를 사용하는 사용자 단말의 경우, FA(반송파)를 구분하기 위한 구분자를 마스킹한다. 이러한 구분자의 마스킹 또한 "exclusive OR" 연산을 통해 수행함이 바람직하다.
송신부(130)는 상술한 바와 같이 생성된 할당 정보를 각 FA에 따라 구분되는 반송파를 통해 전송한다. 또한, 송신부(130)는 할당 정보를 각 FA의 전송 프레임의 PDCCH를 통해 각 사용자 단말에 전송한다.
다음으로, 상술한 바와 같이 기지국(100)이 전송한 할당 자원 정보를 수신하는 사용자 단말(200)의 개략적인 구성에 대해서 살펴보기로 한다. 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 할당 자원 정보 수신을 위한 사용자 단말의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말(200)은 수신부(210), 할당 자원 정보 추출부(220), 및 복호부(230)를 포함하여 구성된다.
수신부(210)는 할당 자원 정보를 수신한다. 이때, 수신부(210)는 자신의 주 FA를 통해 할당 자원 정보를 수신한다. 예컨대, FA 1 및 FA 2를 사용하며, 주 FA가 FA 1인 사용자 단말(200)의 경우, FA 1의 할당 자원 정보만 수신한다. 수신되는 할당 자원 정보는 복수개가 될 수 있다. 즉, 자신의 것이 아닌 타 사용자 단말(200)의 할당 자원 정보도 같이 수신된다.
할당 자원 정보 추출부(220)는 상술한 복수의 할당 자원 정보 중 자신에게 수신된 할당 자원 정보를 추출하는 역할을 수행한다.
이때, 할당 자원 정보 추출부(220)는, 2 이상의 FA를 사용하는 사용자 단말(200)의 경우, 자신의 식별자(UE ID) 및 각 FA 구분자를 마스킹하여 CRC를 수행한다. 한편, 할당 자원 정보 추출부(220)는, 하나의 FA를 사용하는 사용자 단말(200)의 경우, 자신의 식별자(UE ID)를 마스킹하여 CRC를 수행한다. 이러한 CRC 수행결과 성공인 경우, 해당 할당 자원 정보를 출력한다.
복호부(230)는 CRC 연산 결과 성공인 할당 자원 정보를 수신하여 해당 할당 자원 정보를 복호한다. 그런 다음, 복호한 결과에 따라 자신에게 할당된 전송 자원을 통해 데이터를 수신하거나, 송신한다.
도 7 및 도 8에서 할당 자원 정보 송수신을 위한 기지국 및 사용자 단말의 구성에 대해서 살펴보았다.
사용자 단말이 복수의 FA를 사용하는 경우, 단말의 주 FA를 통해 전송되는 할당 자원 정보에 마스킹되는 구분자를 0으로 마스킹하여 전송할 수 있다. 그러면, 사용자 단말이 FO(Frequency Overlay)를 사용하지 않는 경우와 동일하게 동작할 수 있다. 즉, FO(Frequency overlay) 지원 가능한 사용자 단말의 경우에도, 주 FA만 단독으로 사용하는 경우가 많을 것이므로 주 FA의 할당 자원 정보를 독출하는데에 있어서 필요한 복잡도를 최소화 할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따르면, 새로운 할당 자원 정보 포맷을 추가하지 않고도 FO(Frequency Overlay) 기능을 지원할 수 있다.
FO를 지원하기 위해 규격의 많은 부분이 변경된다면 시스템 개발이 더욱 복잡해지는 단점이 발생한다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 FO를 위해 자원 할당 메시지 포맷을 추가하는 것은 최소화하였다. 또한, 각 반송파의 할당 자원 정보를 기존의 할당 자원 정보 포맷으로 표현할 수 있다. 이에 따라, 디코딩하는 횟수가 증가하지 않는다.
FO 시스템에서 자원 할당 정보가 어떤 반송파(또는 FA)에 해당하는 것인지를 나타내기 위해 메시지 내에 반송파 인덱스가 추가되는 경우 메시지 오버헤드가 증가한다. 또한 단말이 자원 할당 정보를 검출하는 절차가 복잡해지는 경우 단말의 복잡도 및 전력 소모에 대한 오버헤드가 증가하므로, 본 발명의 실시 예에서는 FO를 지원하기 위해 추가되는 오버헤드를 최소화하였다.
특히, 본 발명의 실시 예에서는 FO 기능이 없는 사용자 단말의 경우도 기존 규격과 동일하게 동작할 수 있다. 현재 규격 개발이 진행되고 있는 3GPP LTE-Advanced / IEEE 802.16m 모두 FO 시스템을 고려하고 있으나 기존 단일 carrier 시스템인 3GPP LTE / IEEE 802.16e와의 호환(compatibility)을 요구하고 있다. 즉, 본 발명의 실시 예에 따르면 새로운 시스템을 가능한 범위에서 기존 규격과 최대한 공유할 수 있도록 함으로써 효율적으로 단일 반송파를 사용하는 사용자 단말을 지원할 수 있다.
또한, FO를 지원하는 사용자 단말의 경우에도, 설정에 따라, 주 FA만 사용하는 경우에도 기존 규격과 동일하게 동작할 수 있다. 특히, FO 기능 지원으로 인한 복잡도 및 오버헤드 증가를 최소화 할 수 있다.
이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시 예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시 예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 주파수 오버레이 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 전송 자원 정보를 설명하기 위한 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 할당 자원 정보 생성 방법을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 할당 자원 정보 전송 방법을 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 전송 자원 할당 정보 전송 방법에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 전송 자원 할당 정보 수신 방법에 대해서 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 할당 자원 정보 전송을 위한 기지국의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 할당 자원 정보 수신을 위한 사용자 단말의 개략적인 구성을 설명하기 위한 도면.

Claims (8)

  1. 주파수 오버레이 시스템에서 기지국의 전송 자원 할당 방법에 있어서,
    각 사용자 단말의 할당 대역별 전송 자원을 할당하는 과정과,
    상기 할당된 전송 자원의 정보를 가지는 할당 자원 정보에 각 사용자 단말을 구분 할 수 있는 식별자를 마스킹하는 과정과,
    해당 사용자 단말이 2 이상의 할당 주파수(FA, Frequency Assignment)를 사용하는 경우, 상기 식별자가 마스킹된 할당 자원 정보에 각 할당 주파수를 구분할 수 있는 구분자를 마스킹하는 과정과,
    상기 구분자가 마스킹된 할당 자원 정보를 CRC(cyclic redundancy check) 처리하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 오버레이 시스템에서 기지국의 전송 자원 할당 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 CRC 처리한 할당 자원 정보를 각 단말의 주 할당 주파수(primary FA)를 통해 전송하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 오버레이 시스템에서 기지국의 전송 자원 할당 방법.
  3. 주파수 오버레이 시스템에서 사용자 단말의 전송 자원 할당 방법에 있어서,
    할당 자원 정보를 수신하면 수신한 할당 자원 정보에 자신의 식별자를 마스 킹하는 과정과,
    2 이상의 할당 대역을 사용하는 경우, 상기 식별자가 마스킹된 할당 자원 정보에 각 할당 주파수(FA)를 구분할 수 있는 구분자를 마스킹하는 과정과,
    상기 구분자가 마스킹된 할당 자원 정보를 CRC 연산하는 과정과,
    상기 CRC 연산 결과 성공인 경우, 해당 자원 할당 정보에 따른 전송 자원을 이용하여 데이터를 송수신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 오버레이 시스템에서 사용자 단말의 전송 자원 할당 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 할당 자원 정보는 주 할당 주파수(primary FA)를 통해 수신하는 것을 특징으로 하는 주파수 오버레이 시스템에서 사용자 단말의 전송 자원 할당 방법.
  5. 주파수 오버레이 시스템의 전송 자원 할당을 위한 기지국에 있어서,
    각 사용자 단말 별 전송 자원을 할당하는 전송 자원 할당부;
    상기 각 사용자 단말별 전송 자원 정보를 각 FA 별로 할당 자원 정보를 생성하는 할당 자원 정보 생성부; 및
    상기 할당 자원 정보를 각 사용자 단말의 주 할당 주파수(primary FA)를 통해 전송하는 송신부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 오버레이 시스템의 전송 자원 할당을 위한 기지국.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 할당 자원 정보 생성부는
    각 사용자 단말을 구분하기 위한 식별자 및 각 사용자 단말이 사용하는 할당 주파수(FA)를 구분하기 위한 구분자를 포함시켜 상기 할당 자원 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 주파수 오버레이 시스템의 전송 자원 할당을 위한 기지국.
  7. 주파수 오버레이 시스템의 전송 자원 할당을 위한 사용자 단말에 있어서,
    자신의 주 할당 주파수를 통해 복수의 할당 자원 정보를 수신하는 수신부;
    상기 수신된 복수의 할당 자원 정보 중 자신의 단말 식별자 및 자신이 사용하는 할당 주파수의 구분자를 포함하는 할당 자원 정보를 추출하는 할당 자원 정보 추출부; 및
    상기 추출된 할당 자원 정보를 복호하여 자신에게 할당된 전송 자원을 추출하는 복호부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 오버레이 시스템의 전송 자원 할당을 위한 사용자 단말.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 할당 자원 정보 추출부는
    2 이상의 할당 주파수를 사용하는 사용자 단말의 경우, 할당 자원 정보에 자신의 식별자 및 각 할당 주파수(FA) 구분자를 이용하여 CRC 연산을 수행한 후, CRC 연산 결과 성공인 할당 자원 정보를 추출하는 것을 특징으로 하는 주파수 오버레이 시스템의 전송 자원 할당을 위한 사용자 단말.
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