KR20100112524A - 다중반송파 지원 광대역 무선 통신 시스템에서의 반송파 관리 절차 수행 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광대역 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 다중반송파를 지원하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 반송파 관리 절차 수행 방법 및 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 단말이 반송파 관리를 수행하는 방법은, 제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 기지국으로부터 수신하는 단계, 제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 제어채널 할당이 지시된 상기 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 상기 제 1 반송파를 활성화시키는 단계와, 상기 제어채널 할당해제가 지시된 상기 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 상기 제 2 반송파를 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있다.
Description
이하의 설명은 광대역 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 구체적으로는 다중반송파를 지원하는 광대역 무선 통신 시스템에서의 반송파 관리 절차 수행 방법 및 장치에 대한 것이다.
일반적인 무선 통신 시스템에서는 상향링크와 하향링크간의 대역폭은 서로 다르게 설정되더라도 주로 하나의 반송파(carrier)만을 고려하고 있다. 예를 들어, 단일 반송파를 기반으로, 상향링크와 하향링크를 구성하는 반송파의 수가 각각 1개이고, 상향링크의 대역폭과 하향링크의 대역폭이 일반적으로 서로 대칭적인 무선 통신 시스템이 제공될 수 있다. 하지만, 전세계적으로 일부 지역을 제외하고는 큰 대역폭의 주파수 할당이 용이하지 않다. 따라서, 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 주파수 영역에서 물리적으로 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 반송파 집성(Carrier Aggregation) (대역폭 집성(Bandwidth Aggregation) 또는 스펙트럼 집성(Spectrum Aggregation)이라고도 함) 기술이 개발되고 있다.
반송파 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 반송파 집성은, 예를 들어, 하나의 반송파는 5MHz, 10MHz 또는 20MHz의 대역폭을 지원하지만, 다중 반송파를 사용하여 100MHz까지의 시스템 대역폭을 지원하는 기술을 포함할 수 있다. 또한, 반송파 집성 기술에 있어서 상향링크와 하향링크간에 비대칭적 대역폭을 할당할 수도 있다.
다중반송파를 지원하는 시스템에서 다중반송파를 지원하는 단말은 하나 이상의 반송파를 통하여 데이터를 송수신할 수 있다. 단말의 다양한 성능, 용량에 따라서 각각의 단말이 사용할 수 있는 최대 반송파의 개수는 다를 수 있고, 또는 기지국의 방침에 따라서 단말에게 제공되는 최대 반송파의 개수가 결정될 수도 있다. 단말은 자신이 사용할 수 있는 다중반송파를 효율적으로 관리할 필요가 있다.
다중반송파를 지원하는 시스템에서 추가적인 시그널링 없이 보다 효율적으로 반송파 관리를 수행하도록 하는 새로운 방법이 요구된다. 또한, 할당 반송파(또는 가용 반송파)를 활성 반송파로 또는 그 반대로 설정하도록 시그널링하는 다중 반송파 활성화/비활성화를 효율적으로 관리하는 방법이 요구된다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 단말이 반송파 관리를 수행하는 방법은, 제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 기지국으로부터 수신하는 단계, 제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 제어채널 할당이 지시된 상기 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 상기 제 1 반송파를 활성화시키는 단계와, 상기 제어채널 할당해제가 지시된 상기 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 상기 제 2 반송파를 비활성화시키는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어채널 할당을 지시하는 신호 및 상기 제어채널 할당해제를 지시하는 신호는, 상기 기지국과 상기 단말 사이에 활성화되어 있는 반송파 상에서 수신될 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 반송파는 다중 반송파 중 보조 반송파(secondary carrier)일 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 반송파는 하향링크 반송파이고, 상기 제어채널은 채널품질지시자 채널(CQICH)일 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 반송파는 상향링크 반송파이고, 상기 제어채널은 레인징(Ranging) 채널 또는 사운딩(Sounding) 채널 중의 하나일 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 기지국이 반송파 관리를 지원하는 방법은, 제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 단말로 전송하는 단계와, 제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고, 상기 제어채널 할당이 지시된 상기 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 상기 제 1 반송파는 활성화되고, 상기 제어채널 할당해제가 지시된 상기 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 상기 제 2 반송파는 비활성화될 수 있다.
또한, 상기 제어채널 할당을 지시하는 신호 및 상기 제어채널 할당해제를 지시하는 신호는, 상기 기지국과 상기 단말 사이에 활성화되어 있는 반송파 상으로 전송될 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 반송파는 다중 반송파 중 보조 반송파(secondary carrier)일 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 반송파는 하향링크 반송파이고, 상기 제어채널은 채널품질지시자 채널(CQICH)일 수 있다.
또한, 상기 제 1 및 제 2 반송파는 상향링크 반송파이고, 상기 제어채널은 레인징(Ranging) 채널 또는 사운딩(Sounding) 채널 중의 하나일 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 반송파 관리를 수행하는 단말은, 기지국으로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하는 수신 모듈, 상기 기지국으로 제어 신호 및 데이터를 전송하는 전송 모듈과, 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈과 접속되고 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는, 상기 수신 모듈을 통하여 제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 상기 기지국으로부터 수신하도록 제어하고, 상기 수신 모듈을 통하여 제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 상기 기지국으로부터 수신하도록 제어하며, 상기 제어채널 할당이 지시된 상기 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 상기 제 1 반송파를 활성화시키도록 제어하고, 상기 제어채널 할당해제가 지시된 상기 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 상기 제 2 반송파를 비활성화시키도록 제어할 수 있다.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 반송파 관리를 지원하는 기지국은, 단말로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하는 수신 모듈, 상기 단말로 제어 신호 및 데이터를 전송하는 전송 모듈과, 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈과 접속되고 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 상기 전송 모듈을 통하여 제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 상기 단말로 전송하도록 제어하고, 상기 전송 모듈을 통하여 제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 상기 단말로 전송하도록 제어하며, 상기 제어채널 할당이 지시된 상기 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 상기 제 1 반송파는 활성화되고, 상기 제어채널 할당해제가 지시된 상기 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 상기 제 2 반송파는 비활성화될 수 있다.
다중반송파를 지원하는 무선 통신 시스템의 반송파 관리 절차에 있어서, 다중 반송파의 활성화 또는 비활성화를 효율적으로 관리하는 방법이 제공된다. 다중 반송파 중 보조반송파에 대한 제어채널 할당 또는 할당해제를 이용하여 해당 보조반송파의 활성화 또는 비활성화를 묵시적으로 지시함으로써 통신 오버헤드를 감소하는 방법이 제공된다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 연속적 및 비연속적 반송파 집성을 도시한다.
도 2는 가용 반송파, 할당 반송파 및 활성 반송파의 관계를 도시한다.
도 3은 슬립 모드 동안의 CQI 전송에 대하여 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파 활성화 및 비활성화 동작을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 단말 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 기지국 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 가용 반송파, 할당 반송파 및 활성 반송파의 관계를 도시한다.
도 3은 슬립 모드 동안의 CQI 전송에 대하여 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 반송파 활성화 및 비활성화 동작을 도시하는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 단말 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 기지국 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
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.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 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 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point), 또는 IEEE 802.16m 시스템에서 지원하는 신종 기지국(Advanced BS; ABS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), 또는 IEEE 802.16m 시스템에서 지원하는 신종 단말(Advanced MS; AMS) 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다. WiMAX는 IEEE 802.16e 규격(WirelessMAN-OFDMA Reference System) 및 발전된 IEEE 802.16m 규격(WirelessMAN-OFDMA Advanced system)에 의하여 설명될 수 있다. 명확성을 위하여 이하에서는 IEEE 802.16m 규격을 위주로 설명하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 다중반송파 집성 기술에 있어서의 인접(contiguous) 반송파 집성(도 1a) 및 비인접(non-contiguous) 반송파 집성(도 1b)을 도시한다. 다중 대역을 통해 신호를 송신 및 수신하기 위하여, 송신단 및 수신단은 모두 다중 대역으로 신호를 송수신하기 위한 RF 모듈을 포함하는 것이 요구된다. 이하의 설명에서 송신단 및 수신단은 모두 다중 반송파를 송수신할 수 있음을 가정한다.
도 1a와 같은 인접 반송파 집성은 주파수 영역에서 연속적인 반송파들 사이에서 이루어지는 것이고, 도 1b와 같은 비인접 반송파 집성은 불연속적인 반송파들 사이에 이루어지는 것이다. 예를 들어, 인접 반송파 집성 및/또는 비인접 반송파 집성은 공통 MAC(common MAC) 기술에 의하여 지원될 수 있다. 공통 MAC 기술은 하나의 MAC(Medium Access Control) 엔터티에서 복수 개의 반송파(또는 주파수 할당 대역(Frequency Allocation; FA)를 관리하는 것을 의미하며, 하나의 MAC 엔터티에서 관리되는 복수개의 반송파들은 서로 인접할 필요가 없기 때문에 유연한 자원 관리를 제공할 수 있다.
하향링크와 상향링크 간에 집성되는 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 반송파 수와 상향링크 반송파 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.
또한, 반송파 집성에서의 다중반송파들의 크기(즉, 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 반송파들이 사용된다고 할 때, 5MHz carrier (carrier #0) + 20MHz carrier (carrier #1) + 20MHz carrier (carrier #2) + 20MHz carrier (carrier #3) + 5MHz carrier (carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.
다중반송파 지원 무선 통신 시스템은, 위와 같은 인접 반송파 집성 및/또는 비인접 반송파 집성을 사용할 수 있고, 대칭적 집성 또는 비대칭적 집성 어느 것이나 사용할 수 있는 시스템을 말한다.
다중반송파 지원 시스템에서, 다중반송파 모드의 동작에 관련되는 반송파들은 주반송파(primary carrier) 및 보조반송파(secondary carrier)로 분류될 수 있다.
주반송파는 기지국이 단말과 트래픽 및 PHY/MAC 제어 시그널링(예를 들어, MAC 제어 메시지)를 교환하기 위하여 이용되는 반송파를 일컫는다. 기지국에서 다중반송파가 활용될 수 있지만 그 기지국에 속한 단말은 오직 하나의 주반송파만을 가지고, 단말이 단일 반송파 모드에서 동작하는 경우에도 또한 주반송파가 이용된다. 주반송파는 네트워크 진입과 같은 단말의 동작에 대한 제어 기능을 위하여 사용된다.
보조반송파는 단말이 트래픽을 위하여 사용할 수 있는 부가적인 반송파이며, 주반송파 상으로 수신되는 기지국의 특정 명령 및 규칙에 따라서만 사용될 수 있다. 보조반송파는 다중반송파 동작을 지원하기 위한 제어 시그널링을 포함할 수도 있다.
주반송파 및/또는 보조반송파의 사용 및 서비스 목적에 기초하여, 다중반송파 시스템의 반송파들은 완전설정반송파(fully configured carrier) 및 부분설정반송파(partially configured carrier)로 구별되게 설정될 수 있다.
완전설정반송파는 독립(standalone) 반송파로서, 동기화, 브로드캐스트, 멀티캐스트 및 유니캐스트 제어 시그널링을 포함하는 모든 제어 채널이 설정되는 반송파를 의미한다. 완전설정반송파는 단일 반송파 단말 및 다중반송파 단말 모두를 지원할 수 있다.
부분설정반송파는 TDD 모드에서의 하향링크 전용 전송 또는 FDD 모드에서의 상향링크 반송파 쌍이 없는 하향링크 반송파로 설정된 반송파를 의미한다. 이러한 보조 반송파는 주반송파와 함께만 사용될 수 있고 단말에게 AAI(Advanced Air Interface) 서비스를 제공하도록 독립적으로 동작할 수는 없다.
반송파가 완전설정된 것인지 부분설정된 것인지 여부는 반송파의 프리앰블(어드밴스드 프리앰블; A-PREAMBLE)을 이용하여 지시된다. 단말은 부분설정반송파에 대하여 네트워크 진입 또는 핸드오버를 시도하지 않는다. 다중반송파 집성에서, 보조반송파이면서 부분설정반송파에 대응하는 상향링크 제어채널은 주반송파의 상향링크의 확실하게 중첩되지 않는 제어 영역에 위치할 수 있다. 단말은 하향링크 전용 보조반송파를 통한 전송에 대응하는 HARQ ACK/NACK 및 채널 품질 측정을 피드백하기 위해 주반송파 상의 상향링크 제어 채널을 이용한다.
주반송파가 완전설정반송파인 반면 보조반송파는 이용 계획에 따라서 완전설정 또는 부분설정반송파일 수도 있다. 어떤 단말에 대한 보조반송파가 완전설정반송파라면, 다른 단말에 대한 주반송파로 서빙될 수도 있다. 각각 상이한 주반송파를 가지는 복수개의 단말들이 동일한 보조 반송파를 공유할 수도 있다. 이와 관련하여, 다중반송파 집성 및 다중반송파 스위칭과 같은 다중반송파 동작은 독립적으로 또는 함께 지원될 수도 있다.
다중반송파 집성은 단말이 물리 계층 연결을 유지하고 주반송파 상의 제어 시그널링을 모니터링하면서 보조반송파 상의 데이터를 처리하는 다중반송파 모드를 의미한다. 단말에 대한 자원 할당은 주반송파 및 복수개의 보조반송파의 범위를 가질 수 있다. 링크 적응 피드백 메커니즘은 주반송파 및 보조반송파 모두에 관련된 측정을 포함한다. 다중반송파 집성 모드에서 시스템은 시스템 부하(즉, 정적/동적 부하 밸런싱), 피크 데이터 레이트, 또는 서비스 품질 요구에 기초하여, 하향링크 및/또는 상향링크에 비대칭적으로 보조반송파를 단말에게 할당할 수도 있다.
다중반송파 스위칭은 기지국의 지시에 따라서 단말이 단말의 물리 계층 연결을 주반송파로부터 보조반송파로 스위칭하는 다중반송파 모드를 의미한다. 단말은 소정의 시간 기간 동안 보조반송파에 연결한 후 주반송파로 돌아올 수 있다. 단말이 보조반송파에 연결되면, 단말은 주반송파를 통한 송수신을 유지하지 않을 수도 있다. 이 모드는 E-MBS(Enhanced Multicast Broadcast Service)를 수신하도록 부분설정 반송파 또는 완전설정반송파로 스위칭하는 데에 이용된다.
다중반송파 모드들의 동작에 있어서 후술하는 사항은 공통적으로 적용된다.
시스템은 N 개의 독립이면서 완전설정인 반송파를 정의할 수 있고, 이들 반송파의 각각은 단일 반송파 모드의 단말을 지원하는 데에 필요한 모든 동기화, 브로드캐스트, 멀티캐스트 및 유니캐스트 제어 시그널링 채널이 설정된다. 셀 내의 각각의 단말은 주반송파로 지정된 오직 하나의 완전설정반송파에 연결되고 주반송파를 통하여 그 상태가 제어된다. 또한, 시스템은 M (M≥0) 개의 부분설정반송파를 정의할 수 있고, 이들 반송파의 각각은 주반송파 이외에 보조반송파로만 이용될 수 있으며, 하향링크 전용 데이터 전송을 위하여 이용될 수 있다.
도 2를 참조하여 가용 반송파, 할당 반송파 및 활성 반송파의 관계에 대하여 설명한다. 기지국에서 지원되는 모든 반송파의 집합은 가용반송파(available carrier)라 칭할 수 있다. 가용반송파의 부분집합으로서 단말에게 할당되는 반송파를 할당 반송파(assigned carrier)라 칭할 수 있다. 할당 반송파의 부분집합으로서 다중반송파 할당에 이용될 준비가 된 반송파를 활성 반송파(active)라 칭할 수 있다.
가용반송파는 동일한 스펙트럼 블록의 상이한 부분들 또는 불연속 스펙트럼 블록에 존재할 수도 있다. 기지국은 (서빙) 주반송파에 대한 정보와 함께 가용반송파에 대한 몇몇 설정 정보를 주반송파를 통하여 제공할 수도 있다. 이러한 메시징을 통하여 기지국은 단말의 존재, 대역폭, 듀플렉싱, 및 모든 가용반송파에 대한 스펙트럼에서의 위치를 알려줘서 단말이 다중반송파와 관련된 어떠한 동작이라도 준비할 수 있도록 지원할 수 있다. 또한, 주반송파는 보조반송파의 설정에 대한 확장된 정보를 제공할 수도 있다.
가용 반송파는 셀 내에 속하는 모든 단말에 대해 동일하게 적용되는 집합이므로 소정의 기지국에 속하는 모든 단말은 동일한 반송파 집합을 가지고, 이러한 반송파 집합에 대한 기본 정보는 브로드캐스트 채널을 통하여 슈퍼프레임헤더(SFH)로 전송될 수 있으며 할당 반송파에 대한 물리 반송파 인덱스(physical carrier index)를 포함할 수 있다. 한편, 할당 반송파는 단말의 캐퍼빌리티(capability)에 따라 단말마다 상이하게 할당될 수 있는 부분집합으로, 단말의 네트워크 진입/재진입 동안 기지국으로부터 유니캐스트 메시지를 통해 할당받을 수 있다. 여기서, 단말은 자신에게 할당된 할당 반송파와 함께 할당 반송파에 대한 논리 반송파 인덱스도 할당받을 수 있으며, 이에 따라 단말이 보조 반송파를 효율적으로 활성화할 수 있다. 표 1은 가용반송파, 할당 반송파 및 활성 반송파의 정의 및 속성에 대한 것이다.
| 정의 및 속성 | |
| 가용 반송파 |
기지국(ABS)에서 이용가능한 복수개의 반송파 - 모든 가용 반송파가 단말(AMS)에 의하여 지원되는 것은 아님 - 가용 반송파에 대한 PHY/MAC 프로세싱은 없음 - 기지국 내에서 유일한(unique) 물리 반송파 인덱스(Physical carrier index)로 지칭됨 |
| 할당 반송파 |
단말에 의하여 잠재적으로 사용될 수 있는 가용 반송파의 부분집합 - 단말의 캐퍼빌리티, 서비스 레벨 협정(SLA), 기지국의 가용 반송파 부하 또는 다른 요인들에 따라서 결정됨 - 기지국에 의하여 지시되어야 PHY/MAC 프로세싱됨 - 논리 반송파 인덱스(logical carrier index)로 지칭됨 |
| 활성 반송파 |
다중 반송파 할당에 이용되도록 준비된 가용 반송파의 부분집합 - 서비스 품질(QoS) 요건 및 다른 요인들에 기초하여 결정됨 - 활성 반송파에 대해서 PHY/MAC 프로세싱이 요구됨 - 각각의 단말에 유일한(unique) 논리 반송파 인덱스(logical carrier index)로 지칭됨 - 자원 할당 정보(A-MAP/E-MBS MAP)가 모니터링될 수 있음 - (SFH/Data Burst 내의) 브로드캐스트 메시지가 데이터 송수신을 위하여 모니터링됨 |
이하에서는, 다중 반송파를 효율적으로 사용하기 위한 반송파 관리 절차에 대하여 설명한다. 반송파 관리를 위한 MAC 제어 메시지들이 정의될 수 있다. 예를 들어, IEEE 802.16m 표준문서에서는 반송파관리명령(AAI_CM-CMD) 및 반송파관리지시(AAI_CM-IND) 메시지가 정의된다. 기지국으로부터의 AAI_CM-CMD 메시지에 의해 주반송파 변경, 보조반송파 관리(보조반송파 활성화 및/또는 비활성화), 반송파 스위칭이 수행될 수 있다. AAI_CM-IND 메시지는 AAI_CM-CMD 메시지에 응답하여 단말이 기지국으로 전송하는 MAC 제어 메시지이다.
보조반송파의 활성화(activation) 및 비활성화(deactivation)에 대하여 설명한다. 보조반송파의 활성화 또는 비활성화는, 서비스 품질(QoS), 반송파의 부하 조건 및 다른 요인들에 기초하여 기지국에 의하여 결정될 수 있다. 기지국은 AAI_CM-CMD 메시지로써 보조반송파를 활성화 및/또는 비활성화시킬 수 있다. 기지국은 하향링크/상향링크에 대한 지시 유형 (활성화, 비활성화), 보조반송파 리스트 (논리 반송파 인덱스), 활성화된 반송파에 대한 레인징 지시자에 대한 정보를 포함하는 AAI_CM-CMD 메시지를 주반송파 상으로 전송할 수 있다.
단말이 AAI_CM-IND MAC 제어 메시지를 주반송파를 통하여 전송하면, 기지국은 단말이 AAI_CM-CMD 메시지에 리스트된 반송파들을 성공적으로 활성화/비활성화시켰음을 확인할 수 있다. 활성화의 경우에, 새롭게 활성화된 반송파의 하향링크/상향링크가 데이터 트래픽을 전송하기 위해 이용될 준비가 되었을 때에 단말은 AAI_CM-IND 메시지를 전송할 수 있다. 기지국이 AAI_CM-IND MAC 제어 메시지를 수신한 후, 기지국은 활성화된 보조반송파 상으로 데이터 전송을 시작할 수 있다.
단말은 비요청(unsolicited) 방식 또는 기지국의 지시에 의하여 단말을 서빙하지 않는 다른 할당된 반송파들에 대하여 스캐닝을 수행할 수도 있다. 단말은 스캐닝 결과를 서빙 기지국에게 보고할 수 있고, 이는 기지국에 의하여 단말이 스위칭할 반송파를 결정하는 데에 사용될 수도 있다. 이러한 경우, 타겟 반송파가 현재 단말을 서빙하고 있지 않으면, 단말은 타겟 반송파와 동기화를 수행할 수도 있다.
상술한 바와 같이, 다중 반송파를 지원하는 시스템에서 다중 반송파 지원 단말은 하나 이상의 반송파를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 소정의 단말이 사용할 수 있는 최대 반송파의 수는 단말의 용량에 따라 상이할 수 있고, 소정의 단말은 주어진 시간에 제공되는 서비스 용량 또는 기지국의 방침 특성에 따라서 단말의 최대 용량으로 사용할 수 있는 반송파의 수 보다 적은 수의 반송파만을 필요로 할 수도 있다. 이러한 경우에, 다중 반송파 단말이 셀에 진입하여 정상(normal) 모드에서 동작하는 동안에 자신의 최대 용량에 따라서 사용할 수 있는 모든 반송파 상에서 데이터를 수신할 준비를 하고 있다면(즉, 단말이 사용할 수 있는 모든 반송파가 주반송파와 함께 항상 정상모드로 동작한다면), 모든 반송파를 사용할 필요가 없는 단말이 불필요하게 전력을 소모하는 원인이 될 수 있다. 따라서, 단말은 자신이 사용할 수 있는 다중 반송파를 서비스 용량 또는 기지국 방침에 따라서 효율적으로 관리할 필요가 있다.
도 2와 관련하여 상술한 바와 같이, 셀 내의 반송파는 단말에 대하여 가용 반송파, 할당 반송파, 활성 반송파로 분류될 수 있고, 다중 반송파 지원 단말은 하나의 주반송파를 활성 반송파로 반드시 가져야 하고, 필요에 따라 하나 이상의 보조반송파를 활성화시켜 데이터를 송수신할 수 있게 된다.
이하에서는 보조반송파의 활성화 및 비활성화의 방법에 대하여 설명한다.
우선, 주반송파를 통한 명시적인 시그널링을 통하여 보조반송파를 활성화 및 비활성화시키는 방법을 고려할 수 있다. 이는 기지국이 단말에게 확장 헤더 또는 피기백 메시지(piggybagged message)를 전송함으로써 타겟 보조반송파에 대한 활성화/비활성화를 단말에게 지시하는 방법이다. 다만, 이러한 방법은 보조반송파를 활성화/비활성화시킬 때마다 매번 주반송파를 통한 별도의 시그널링이 요구되므로 통신 오버헤드가 증가된다.
또는, 기지국과 단말이 서비스 협상 절차 중에 서비스의 용량에 따라 필요한 반송파를 활성화시키는 방법을 고려할 수 있다. 이 방법에 따르면 활성 반송파에 대한 정보는 서비스 품질(QoS) 파라미터의 일부분으로서 단말에게 전송될 수 있다. 이 방법은 전술한 주반송파를 통한 명시적 시그널링 방법에 비하여 별도의 시그널링을 요구하지 않는다는 점에서는 오버헤드가 낮지만, 기지국의 상황에 따라서 활성 반송파를 변경해야 하는 경우에는 기지국과 단말간에 서비스 협상이 다시 요구된다는 점에서 시스템 전체적으로 효율성이 낮다.
이하에서는 보조반송파 관리(활성화 및/또는 비활성화)를 효율적으로 수행할 수 있는 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다. 이하의 실시예들은 대상 반송파에 대한 제어채널 할당/할당해제를 이용하여 보조반송파 관리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
우선, 하향링크 캐리어대간섭플러스잡음비(Carrier to Interference plus Noise Ratio; CINR) 보고 동작에 대하여 설명한다. OFDMA 모드에서 단말은 보고 응답(REP-RSP) 메시지 또는 고속 피드백(CQICH) 채널을 이용하여 물리 CINR 측정 또는 유효 CINR 측정을 보고할 수 있다. 물리 CINR은 기지국의 지시에 따라서 단말이 측정하게 되며, 물리 CINR 측정치의 평균 및/또는 정규분포의 추정치를 유도 및 업데이트하여 기지국에게 보고하는 것으로 정의된다. 유효 CINR은 물리 CINR의 함수이고 채널 조건 등에 의하여 가변하는 값을 가진다. 이들 측정값은 프리앰블(preamble), 미드앰블(midamble), 또는 순열 구역(permutation zone) 중의 하나에 대하여 보고될 수 있다.
보고 응답(REP-RSP) 메시지는 기지국으로부터의 보고 요청(REP-REQ)메시지에 대한 단말의 응답 메시지이다. REP-REQ 메시지는 기지국이 단말에게 보낼 데이터가 있을 때 어떤 변조 및 부호화율(Modulation and Coding Rate)을 적용하여 보낼 지에 대한 결정을 해야 할 때에 단말이 받고 싶은 변조 및 부호화율이 무엇인지 보고하도록 요청하기 위하여 단말에게 전송하는 메시지다. 기지국이 REP-REQ 메시지를 단말에게 보내면, 이에 대한 응답으로 단말은 REP-RSP 메시지에 자신이 원하는 변조 및 부호화율 정보를 담아서 경쟁 기반으로(contention based) 기지국에게 전송할 수 있다.
한편, 채널 품질 지시자 채널(Channel Quality Indicator Channel; CQICH)은 주기적으로 단말이 기지국에게 자신의 채널 환경을 보고할 수 있도록 단말별로 할당해 둔 별도의 제어채널이다. 이하에서는, 고속 피드백(CQICH) 채널을 통한 주기적인 CINR 보고에 대하여 구체적으로 설명한다.
단말의 전원이 켜지면, 단말이 지원할 수 있는 모든 채널 환경(대역 적응적 변조 및 부호화 방식(band AMC) 서브채널을 제외한 모든 서브채널)에 대한 정보를 탐색하고, 그 정보를 기지국과 서로 공유한다. 기지국과 단말이 서로의 변조 및 부호화에 대한 캐퍼빌리티를 공유하게 되자마자, 기지국은 사용자 단말기에게 주기적인 CINR 보고를 할 수 있도록 채널품질지시자채널 정보요소(CQICH Information Element; CQICH IE)를 이용하여 CQICH 서브채널을 할당할 수 있다. CQICH IE는 예를 들어, CQICH 할당 정보요소(CQICH Allocation IE), CQICH 인핸스드 할당 정보요소(CQICH_Enhanced_Alloc_IE), 또는 CQICH 제어 정보요소(CQICH Control IE) 중 하나일 수 있다.
도 3을 참조하여 슬립 모드 동안의 CQI 전송 및 CQICH Allocation IE(CQICH_Alloc_IE) 포맷에 대하여 설명한다. CQICH_Alloc_IE는 단말에게 CQICH를 동적으로 할당(allocate) 또는 할당해제(de-allocate)하기 위하여 이용된다. 단말에게 CQICH가 할당되면, 단말이 할당된 CQICH를 할당해제하는 CQICH_Alloc_IE를 수신하기 전까지 또는 Stop_CQI_Allocation_Flag가 1로 설정된 슬립 제어 메시지(MOB_SLP-RSP, RNG-RSP 또는 하향링크 슬립 제어 확장 서브헤더)를 수신하기 전까지, 단말은 후속하는 프레임들 상에서 지정된 CQICH 상의 채널 품질 정보를 전송한다(310). 슬립 모드에서 보고된 CQI를 사용할지 여부를 결정하는 것은 기지국에게 달려있다. CQICH를 할당해제하기 위하여 Stop_CQI_Allocation_Flag를 사용하는 것은 기지국에게 선택적이다. 단말은 슬립 모드에서 이용불가(unavailability) 구간 동안에 할당된 CQICH 상에서 전송하지 않는다(320). traffic triggered wakening flag가 1로 설정된 슬립 동안에 단말이 전력 절약 클래스에 속하는 연결에 대하여 대역폭 요청을 전송하면, 단말은 할당된 CQICH 상에서 전송을 계속한다. 이용가능(availability) 구간 동안 슬립 모드에 있는 단말은 할당된 CQICH 슬롯 상에서 전송을 계속한다(330, 340). CQICH_Alloc_IE 포맷의 일례는 표 2와 같다.
상술한 바와 같이, 단말로부터의 CQI 보고는 기지국이 효율적으로 하향링크 데이터를 전송하기 위해 사용될 수 있으므로 기지국은 데이터 전송을 시작하기 전에 단말로부터 CQI 보고를 수신할 수 있다. 단말은 CQI 보고를 상향링크를 통하여 전송하기 때문에 CQI 보고 전송을 위하여 단말은 기지국으로부터 CQICH를 할당받아야 한다. 단일 반송파 시스템에서의 CQICH는 임의의 단말에 대해 할당될 수 있고, 지속기간 및 주기를 설정함으로써 단말이 주기적으로 채널 품질 정보를 기지국에게 보고할 수 있다.
상술한 바와 같이 기지국의 효율적인 하향링크 데이터 전송을 위하여 단말이 기지국에게 CQI 보고를 하는 것은, 다중 반송파 지원 통신 시스템에 대해서도 동일하게 적용된다. 다중 반송파를 지원하는 단말은 네트워크 초기 진입 시에 기지국이 지원하는 가용 반송파 중 하나의 완전설정반송파를 통해 초기 레인징 및 초기 네트워크 진입 절차를 수행할 수 있다. 단말은 데이터를 기지국과 송수신하기 전에 초기 진입을 수행한 반송파를 주반송파로 설정하고, 반송파 집성 또는 반송파 스위칭과 같은 다중반송파 캐퍼빌리티에 대한 정보를 기지국과 교환하기 위한 캐퍼빌리티 협상 절차 또한 주반송파를 통하여 수행할 수 있다. 주반송파를 통하여 초기 네트워크 진입 절차를 완료한 기지국은 단말과 실제 데이터를 송수신하기 전에 단말의 주반송파에 대한 CQI 보고를 수신하기 위해 CQICH를 할당하는 CQICH 할당 정보요소(CQICH_Alloc_IE)를 단말에게 전송할 수 있다. 셀에 처음 진입한 단말은 하나의 주반송파만을 활성 반송파로 가지고 있다. 이러한 단말에 대하여 추가적으로 제공되는 서비스 특성에 따라 추가적인 보조반송파의 사용을 필요로 하는 경우가 발생할 수 있다. 또는 다중 반송파를 사용하고 있던 단말에 대한 소정의 서비스가 종료됨에 따라 사용하고 있던 보조반송파 중 하나 이상을 더 이상 필요로 하지 않는 경우도 발생할 수 있다. 상술한 바와 같은 종래의 다중 반송파 관리 절차에 따르면, 보조반송파의 활성화/비활성화는 기지국과 단말 사이의 특정 시그널링 또는 서비스 협상 등을 통하여 수행되었다.
CQICH
_
Alloc
_
IE
를 이용한 보조반송파의 활성화/비활성화 방법
이하에서는 CQICH 할당 및 할당해제를 이용하여 보조반송파의 활성화 및 비활성화를 묵시적으로 지시하는 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다.
전술한 바와 같이, 기지국은 어떤 반송파를 통하여 단말과 데이터를 송수신하기 전에 그 반송파 상의 CQI 보고를 단말로부터 수신할 필요가 있으므로, CQI 보고를 받기 위한 제어채널인 CQICH를 단말에게 할당할 수 있다. 따라서, 어떤 반송파에 대한 CQICH 할당은 그 반송파를 통한 데이터 송수신을 위하여 기본적으로 수행되는 과정이다. 본 발명에서는 CQICH 할당의 위와 같은 속성에 주목하여, 어떤 반송파에 대한 CQICH 할당을 그 반송파에 대한 활성화 지시로 이용하고, 어떤 반송파에 대한 CQICH 할당해제를 그 반송파에 대한 비활성화 지시로 이용하는 새로운 방법을 안출하였다. 본 발명에 따르면, 반송파의 활성화/비활성화에 대한 추가적인 시그널링에 의하지 않고, 어떤 반송파에 대한 CQICH 할당/할당해제에 의하여 묵시적으로 그 반송파에 대한 활성화/비활성화를 수행할 수 있다.
도 4를 참조하여 본 실시예에 대하여 구체적으로 설명한다.
단말이 네트워크에 최초 진입하는 때에 기지국으로부터의 브로드캐스트 정보(예를 들어, 다중반송파 공시(AAI_MC-ADV) 메시지)를 통하여 기지국이 지원하는 모든 가용반송파의 물리 인덱스 및 설정 정보를 수신할 수 있다(401). 도 4의 예시에서 가용반송파는 반송파(carrier) 0, 1, 2, 3 및 4이며, 단말에 대한 주반송파(primary carrier)는 처음으로 A-PREAMBLE을 검출한 반송파 1로 설정되는 것으로 가정한다. 주반송파는 논리 반송파 인덱스(LCI) 0에 매핑된다.
네트워크 진입시의 협상 절차를 통하여 단말에 대한 할당 반송파가 설정될 수 있다. 할당 반송파로서 반송파 1, 2 및 3이 순차적으로 LCI 0, 1 및 2에 매핑될 수 있다. 만약 반송파 1, 2 및 4 가 할당 반송파로 설정되면 반송파 1, 2 및 4가 각각 LCI 0, 1 및 2 에 매핑될 수 있다. 이하의 설명에서 LCI는 그 인덱스에 의해 지시되는 반송파를 지칭한다.
도 4에서 도시하는 바와 같이, 할당 반송파들 중 LCI 1 및 2는 기지국에 의하여 지시되기 전까지는 아직 비활성화 상태이다. 한편, 기지국은 활성 반송파인 LCI 0을 통하여 단말과 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국은 LCI 0을 통한 단말과의 데이터 송수신을 위하여, LCI 0에 대한 단말로부터의 CQI 보고를 요청하기 위한 CQICH_Alloc_IE를 LCI 0 상으로 단말에게 전송할 수 있다(402).
비활성화 상태의 보조반송파인 LCI 1 및 2에 대한 활성화 방법에 대하여 설명한다.
다중반송파 지원 시스템에 있어서, CQICH_Alloc_IE 포맷에서 어떤 반송파에 대하여 CQICH를 할당/할당해제할 것인지를 나타내는 반송파 지시자를 추가적으로 정의할 수 있다. 반송파 지시자는 논리 반송파 인덱스(Logical Carrier Index) 또는 물리 반송파 인덱스(Physical Carrier Index)일 수 있다.
LCI 1에 대한 활성화는 이미 활성화되어 있는 반송파(예를 들어, 주반송파인 LCI 0)를 통한 CQICH 할당에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, LCI 1에 대하여 CQICH를 할당하는 CQICH_Alloc_IE가 LCI 0을 통하여 기지국으로부터 수신되면, 단말은 이러한 CQICH_Alloc_IE에 의하여 묵시적으로 지시되는 바에 따라서 LCI 1을 활성화 상태로 변경할 수 있다(403).
다음으로, LCI 2에 대한 활성화는 이미 활성화되어 있는 반송파(예를 들어, 주반송파인 LCI 0 또는 보조반송파인 LCI 1)를 통한 CQICH_Alloc_IE의 수신에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, LCI 2에 대하여 CQICH를 할당하는 CQICH_Alloc_IE가 LCI 1을 통하여 기지국으로부터 수신되면, 단말은 이러한 CQICH_Alloc_IE에 의하여 묵시적으로 지시되는 바에 따라서 LCI 2를 활성화 상태로 변경할 수 있다(404).
활성화되어 있는 보조반송파 LCI 1 및 2 에 대한 비활성화 방법에 대하여 설명한다.
LCI 1에 대한 비활성화는 LCI 1에 대한 CQICH 할당해제에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, LCI 1에 대한 CQICH의 할당해제를 지시하는 CQICH_Alloc_IE가 LCI 0(또는 현재 활성화되어 있는 임의의 반송파)을 통하여 기지국으로부터 수신되면, 단말은 이러한 CQICH_Alloc_IE에 의하여 묵시적으로 지시되는 바에 따라서 LCI 1을 비활성화 상태로 변경할 수 있다(405).
LCI 2에 대한 비활성화는 LCI 2에 대한 CQICH 할당해제에 의하여 수행될 수 있다. 예를 들어, LCI 2에 CQICH 할당해제를 지시하는 CQICH_Alloc_IE가 LCI 0(또는 현재 활성화되어 있는 임의의 반송파)을 통하여 기지국으로부터 수신되면, 단말은 이러한 CQICH_Alloc_IE에 의하여 묵시적으로 지시되는 바에 따라서 LCI 2를 비활성화 상태로 변경할 수 있다(406).
상술하여 설명한 바와 같이, 어떤 반송파에 대한 CQICH의 할당 또는 할당해제를 지시하는 CQICH_Alloc_IE는 임의의 활성 반송파 상으로 기지국으로부터 수신될 수 있다. 즉, 비활성화 상태인(즉, 할당 반송파 또는 가용 반송파 상태인) 보조반송파를 활성화시키고자 하는 경우에, 해당 보조반송파에 대하여 CQICH를 할당하여 CQI 보고를 요청하는 CQICH_Alloc_IE를 임의의 활성 반송파 상으로 단말에게 전송함으로써 그 보조반송파를 활성화시킬 수 있다. 또는, 활성화 상태인 보조반송파를 비활성화(즉, 할당 반송파 또는 가용 반송파 상태로 변경)하고자 하는 경우, 해당 보조반송파에 대하여 CQICH 할당해제를 요청하는 CQICH_Alloc_IE를 임의의 활성 반송파 상으로 단말에게 전송함으로써 그 보조반송파를 비활성화시킬 수 있다.
다중반송파 시스템에서 보조반송파는 단말이 정상(normal) 모드에 있을 때에 사용될 수 있으며, 단말이 슬립(sleep) 모드 또는 유휴(idle) 모드에 진입하는 경우에 별도의 시그널링 없이 활성 반송파에 속하는 모든 보조반송파들이 비활성화(할당 반송파 또는 가용 반송파로 변경)되는 것을 고려할 수 있다. 본 실시예는 기지국과 단말 간에 어떤 반송파에 대한 활성화 및/또는 비활성화를 추가적인 시그널링 없이 수행할 수 있는 방법을 제공하므로, 통신 오버헤드를 크게 감소시킬 수 있다.
피드백 할당 A-
MAP
IE
를 이용한 보조반송파 활성화/비활성화 방법
이하에서는 피드백 할당 A-MAP 정보요소(Feedback allocation A-MAP IE)를 통하여 보조반송파를 활성화 및/또는 비활성화하는 본 발명의 다른 실시예에 대하여 설명한다.
다중 반송파 지원 단말은 자신이 이용할 수 있는 할당 반송파(또는 가용 반송파) 내에서 실제 데이터 송수신을 위해 사용하는 활성 반송파에 대해서만 CQI 정보를 기지국에게 보고할 필요가 있고, CQI 정보는 활성 반송파로 데이터가 전송되기 전에 기지국에게 전송되어야 한다.
피드백 할당 A-MAP IE는 단말에게 (주고속피드백채널(Primary Fast Feedback Channel; PFBCH) 및 보조고속피드백채널(Secondary Fast Feedback Channel; SFBCH)을 모두 포함하는) 상향링크 고속피드백제어채널(UL fast feedback control channel)을 동적으로 할당(allocate) 또는 할당해제(de-allocate)하기 위하여 사용된다. 단말이 활성 하향링크 반송파에 대한 고속피드백제어채널을 가지고 있는 경우에 동일한 활성 하향링크 반송파에 대한 새로운 피드백채널을 수신하는 경우, 기존의 고속피드백채널은 자동적으로 할당해제된다.
다중입출력 피드백 모드(Multiple-Input-Multiple-Output Feedback Mode; MFM) 0, 1, 4 및 7에 대하여(MFM 0 및 1은 개루프 영역 내에서, MFM 0, 4 및 7은 개루프 영역 외에서의 측정 동작에 대한 것임), 기지국은 단말에게 피드백 할당 A-MAP IE를 이용하여 하나의 활성 주파수 부분에 대한 광대역 CQI(Channel Quality Indicator) 및 STC(Space-Time Coding) 레이트를 피드백하도록 지시할 수 있다. 즉, 피드백 할당 A-MAP IE는 CQICH 할당을 위하여 사용될 수 있다. 피드백 할당 A-MAP IE의 포맷의 일례는 표 3과 같다.
| Syntax | Size in bits | Description/Notes |
| A-MAP IE Type | [4] | Basic_FB_Alloc_IE |
| Channel Index (CI) | 6 [10] | The index of fast feedback channel |
| MFM (MIMO feedback mode) | 4 [14] | To decide the feedback contents and related MS processing See table y |
| Second Channel Allocation | 1 [15] | If MFM== 0b0011, 0b0100, 0b0101, 0b0110, 0b1000, 0b1001, 0b1010, 0b1011, 0b1100, follow as below. 0b0 : The second FBCH is allocated in the same subframe of first FBCH. If first allocated FBCH's index is CI, then the other FBCH's index is CI+1. 0b1 : The second FBCH is allocated in the next UL subframe with same FBCH index. |
| DLRU | 3 [18] | Downlink LRU indicating which RUs or which type of RU to work on for feedback 0b000 : Whole bandwidth 0b001 : Subband CRUs in frequency partition 0 0b010 : Subband CRU in power boosted reuse N frequency partition 0b011 : Subband CRU in non power boosted reuse N frequency partition 0b100 : DRU/mini-band CRU in frequency partition 0 0b101 : DRU/mini-band CRU in power boosted reuse N frequency partition 0b110 : DRU/mini-band CRU in non power boosted reuse N frequency partition 0b111 : Whole bandwidth over whole carriers |
| CM (Codebook feedback mode) | 2 [20] | 0b00: standard 0b01: adaptive 0b10: differential 0b11: Reserved |
| CCE (Codebook coordination enable) | 1 [21] | 0b0: Disable 0b1:Enable |
| Allocation Duration (d) | 3 [24] | The allocation is valid for 2(d-1) frame starting from the frame defined by allocation relevance. If d == 0b000, the prescheduled feedback header transmission is released. If d == 0 b111, the prescheduled feedback header transmission shall be valid until the BS commands to release it. |
| Long period (p) | 2 [26] | Long-term feedback is transmitted on PFBCH every 2p superframes |
| Short period (q) | 2 [28] | Short-term feedback is transmitted on FBCH every 2q frames |
|
Logical
Carrier
Index
( or Carrier Index of assigned carrier want to be activated ) |
3 [31] |
0
b000
:
Primary
carrier
0 b001 : Secondary carrier 1 0 b010 : Secondary carrier 2 0 b011 : Secondary carrier 3 0 b100 : Secondary carrier 4 0 b101 : Secondary carrier 5 0 b110 : Secondary carrier 6 0 b111 : Secondary carrier 7 |
| Padding | variable [1] [32] | Padding to reach byte boundary |
| MCRC | [16] [48] | 16 bit CRC masked by Station ID |
표 3에서 설명하는 바와 같이, 피드백 할당 A-MAP IE를 이용하여, 다중 반송파 지원 단말에 대한 CQICH 할당은 다중 반송파 중 각각의 반송파마다 정해진 지속기간(duration) 동안 주기적으로 CQI 보고를 전송할 수 있도록 CQICH 자원(resource)을 단말에게 할당할 수 있다.
한편, 전술한 CQICH의 할당해제(de-allocation)는 피드백 할당 A-MAP IE을 이용한 단말의 CQI 보고를 해제(release)하는 것에 해당한다. 각각의 반송파에 대한 CQI 보고의 해제는, 피드백 할당 A-MAP IE 포맷의 할당 지속기간(Allocation Duration) 필드의 특정 비트값(예를 들어, 0b111)을 유보(reserve)함으로써 지시될 수 있다. 또는 Stop_CQI_Allocation_Flag가 1로 설정된 슬립 제어 메시지(MOB_SLP-RSP, RNG-RSP 또는 하향링크 슬립 제어 확장 서브헤더)를 이용하여 각각의 반송파에 대한 CQICH 할당해제를 지시할 수도 있다.
다중 반송파 중에서 CQICH가 할당(또는 할당해제)되는 반송파는 피드백 할당 A-MAP IE의 논리 반송파 인덱스(Logical Carrier Index) 필드에 의하여 지시될 수 있다. 또는, 논리 반송파 인덱스 필드 대신에 물리 반송파 인덱스(Physical Carrier Index) 필드를 정의하여, 물리 인덱스를 통하여 CQICH가 할당(또는 할당해제)되는 반송파를 지시할 수도 있다.
전술한 CQICH_Alloc_IE를 이용하여 보조반송파 활성화/비활성화를 지시하는 것과 유사하게, 피드백 할당 A-MAP IE를 이용하여 보조반송파의 활성화 및/또는 비활성화를 묵시적으로 지시할 수 있다. 즉, 비활성화 상태의 보조반송파에 대한 CQICH 할당을 지시하는 피드백 할당 A-MAP IE를 기지국으로부터 수신하면, 단말은 이러한 피드백 할당 A-MAP IE에 의하여 묵시적으로 지시되는 바에 따라서 해당 보조반송파를 활성화 상태로 변경할 수 있다. 또한, 활성화 상태의 보조반송파에 대한 CQICH 할당해제를 지시하는 피드백 할당 A-MAP IE가 기지국으로부터 수신되면, 단말은 이러한 피드백 할당 A-MAP IE에 의하여 묵시적으로 지시되는 바에 따라서 해당 보조반송파를 비활성화 상태로 변경할 수 있다.
상향링크 반송파에 대한 효율적인 반송파 관리 방법
반송파에 대한 활성화 및/또는 비활성화는 상술한 바와 같이 명시적인 시그널링에 의하거나, 기지국과 단말간의 서비스 협상 절차에 의하여 수행될 수 있다. 이는 상향링크 및 하향링크 반송파 모두에 대하여 적용될 수 있다.
한편, 상술한 바와 같이 고속피드백제어채널인 CQICH 할당/할당해제를 통하여 묵시적으로 보조반송파 활성화/비활성화를 지시함으로써 통신 오버헤드를 감소하고 효율적으로 반송파 관리를 수행할 수 있는 방안이 고려될 수 있다. CQICH 할당은 기지국으로부터 단말로의 하향링크 데이터 전송을 위하여 단말이 하향링크 CQI 보고를 전송하도록 하기 위한 것이므로, CQICH 할당/할당해제를 이용한 반송파 활성화/비활성화의 묵시적 지시 방법은 하향링크 반송파에 대하여 적용될 수 있다.
이하에서는 상향링크에 대해서도 제어채널 할당/할당해제를 이용하여 효율적으로 반송파를 활성화/비활성화시키는 본 발명의 실시예들에 대하여 설명한다.
우선 레인징 채널 할당과 관련하여 설명한다. 단말로부터 기지국으로의 상향링크에서는 여러 단말들로부터의 신호가 전파 지연 등의 요인에 따라 기지국에 동일하지 않은 타이밍으로 도착할 수 있다. 이러한 경우 기지국이 각 단말로부터의 신호를 수신하기 어렵게 되므로, 상향링크 송신 시간에 대한 동기를 올바르게 조정할 수 있게 하기 위한 별도의 타이밍 조정 방법이 필요하게 되는데 이를 레인징(Ranging)이라 한다. 레인징은 상향링크 타이밍 및 전력을 조정하기 위한 MAC 제어 메시지의 교환 및 그에 따른 단말 및 기지국의 동작을 포함하는 절차를 칭한다. 단말에 전원이 인가되면 단말은 상향링크 타이밍 오프셋 및 전송 전력을 조정하기 위하여 초기 레인징을 수행한다. 주기적 레인징(periodic ranging)은 초기 레인징 후에 상향링크 타이밍 오프셋과 수신신호 강도를 주기적으로 추적하는 과정이다. 레인징 절차와 관련하여, 단말은 임의의 레인징 코드를 선택하거나, 기지국이 단말에게 전용 레인징 코드(또는 자원)를 할당할 수 있다. 단말은 임의로 선택한 또는 기지국으로부터 할당받은 전용 레인징 코드를 사용하여 레인징 채널을 통하여 기지국으로 레인징을 시도할 수 있다. 이 경우에 단말은 주기적 레인징 자원을 사용할 수도 있다.
상술한 레인징은 상향링크 데이터를 올바르게 송수신하기 위해서 필요한 것이므로, 상향링크 데이터 송수신 이전에 상향링크에 대한 레인징이 수행된다. 즉, 상향링크 반송파를 사용하기 위해서는 제어채널인 레인징 채널을 통한 타이밍/전력 조정이 사전에 수행되어야 한다. 이러한 레인징 절차의 속성에 따라서, 비활성화된 반송파에 대하여 기지국으로부터 레인징 코드를 할당받는 경우, 단말은 해당 반송파에 대한 활성화가 묵시적으로 지시된 것으로 인지하여 해당 반송파를 활성화시킬 수 있다.
한편, 기지국이 상향링크의 채널 상황을 파악하도록 하기 위한 제어채널인 사운딩(sounding) 채널을 단말에게 할당할 수 있다. 단말은 할당된 사운딩 채널을 통하여 상향링크 파일럿(pilot) 신호를 기지국으로 전송할 수 있다. 상술한 레인징 코드 할당을 통한 묵시적인 상향링크 반송파 활성화 지시와 유사하게, 상향링크 사운딩 채널을 할당함으로써 해당 상향링크 반송파에 대한 활성화를 묵시적으로 지시할 수 있다. 사운딩 채널 할당에 의한 반송파 활성화 방법은 상술한 전용 레인징 채널 할당 방법이 적용되기 어려운 경우에 수행될 수 있다. 한편, 사운딩 채널을 할당해제함으로써 해당 상향링크 반송파에 대한 비활성화를 묵시적으로 지시할 수도 있다.
도 5는 본 발명에 따른 단말 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 단말 장치는 수신 모듈(510), 전송 모듈(520), 프로세서(530) 및 메모리(540)를 포함할 수 있다. 수신 모듈(510)은 각종 데이터 정보를 기지국 등 외부로부터 수신할 수 있다. 전송 모듈(520)은 기지국 등으로 각종 신호, 데이터, 정보 등을 전송할 수 있다. 본 실시예에 따른 단말은 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 반송파 관리를 수행할 수 있다.
단말의 프로세서(530)는 수신 모듈(510)을 통하여, 제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 기지국으로부터 수신하도록 제어하고, 제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 기지국으로부터 수신하도록 제어할 수 있다. 또한, 단말의 프로세서(530)는 제어채널 할당이 지시된 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 제 1 반송파를 활성화시키도록 제어하고, 제어채널 할당해제가 지시된 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 제 2 반송파를 비활성화 시키도록 제어할 수 있다.
프로세서(530)는 그 외에도 단말 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(540)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 기지국 장치의 바람직한 실시예의 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 기지국 장치는 수신 모듈(610), 전송 모듈(620), 프로세서(630) 및 메모리(640)를 포함할 수 있다. 전송 모듈(620)은 단말 등으로 각종 신호, 데이터, 정보 등을 전송할 수 있다. 수신 모듈(610)은 단말 등으로부터 각종 신호, 데이터, 정보 등을 수신할 수 있다. 본 실시예에 따른 기지국은 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 반송파 관리를 지원할 수 있다.
기지국의 프로세서(630)는 전송 모듈(620)을 통하여, 제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 단말로 전송하도록 제어하고, 제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 단말로 전송하도록 제어할 수 있다. 제어채널 할당이 지시된 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 제 1 반송파는 활성화되고, 제어채널 할당해제가 지시된 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 제 2 반송파는 비활성화된다.
프로세서(630)는 그 외에도 기지국 장치가 수신한 정보, 외부로 전송할 정보 등을 연산 처리하는 기능을 수행하며, 메모리(640)는 연산 처리된 정보 등을 소정시간 동안 저장할 수 있으며, 버퍼(미도시) 등의 구성요소로 대체될 수 있다.
상술한 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, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 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. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.
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 아니 되고 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. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.
510 수신 모듈 520 전송 모듈
530 프로세서 540 메모리
530 프로세서 540 메모리
Claims (12)
- 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 단말이 반송파 관리를 수행하는 방법으로서,
제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 기지국으로부터 수신하는 단계;
제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
상기 제어채널 할당이 지시된 상기 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 상기 제 1 반송파를 활성화시키는 단계; 및
상기 제어채널 할당해제가 지시된 상기 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 상기 제 2 반송파를 비활성화시키는 단계를 포함하는, 반송파 관리 수행 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제어채널 할당을 지시하는 신호 및 상기 제어채널 할당해제를 지시하는 신호는, 상기 기지국과 상기 단말 사이에 활성화되어 있는 반송파 상에서 수신되는, 반송파 관리 수행 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 반송파는 다중 반송파 중 보조 반송파(secondary carrier)인, 반송파 관리 수행 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 반송파는 하향링크 반송파이고,
상기 제어채널은 채널품질지시자 채널(CQICH)인, 반송파 관리 수행 방법. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 반송파는 상향링크 반송파이고,
상기 제어채널은 레인징(Ranging) 채널 또는 사운딩(Sounding) 채널 중의 하나인, 반송파 관리 수행 방법. - 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 기지국이 반송파 관리를 지원하는 방법으로서,
제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 단말로 전송하는 단계; 및
제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하고,
상기 제어채널 할당이 지시된 상기 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 상기 제 1 반송파는 활성화되고,
상기 제어채널 할당해제가 지시된 상기 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 상기 제 2 반송파는 비활성화되는, 반송파 관리 지원 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 제어채널 할당을 지시하는 신호 및 상기 제어채널 할당해제를 지시하는 신호는, 상기 기지국과 상기 단말 사이에 활성화되어 있는 반송파 상으로 전송되는, 반송파 관리 지원 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 반송파는 다중 반송파 중 보조 반송파(secondary carrier)인, 반송파 관리 지원 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 반송파는 하향링크 반송파이고,
상기 제어채널은 채널품질지시자 채널(CQICH)인, 반송파 관리 지원 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 반송파는 상향링크 반송파이고,
상기 제어채널은 레인징(Ranging) 채널 또는 사운딩(Sounding) 채널 중의 하나인, 반송파 관리 지원 방법. - 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 반송파 관리를 수행하는 단말로서,
기지국으로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하는 수신 모듈;
상기 기지국으로 제어 신호 및 데이터를 전송하는 전송 모듈; 및
상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈과 접속되고, 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 단말을 제어하는 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 수신 모듈을 통하여 제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 상기 기지국으로부터 수신하도록 제어하고,
상기 수신 모듈을 통하여 제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 상기 기지국으로부터 수신하도록 제어하며,
상기 제어채널 할당이 지시된 상기 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 상기 제 1 반송파를 활성화시키도록 제어하고,
상기 제어채널 할당해제가 지시된 상기 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 상기 제 2 반송파를 비활성화시키도록 제어하는, 반송파 관리 수행 단말. - 다중 반송파를 지원하는 통신 시스템에서 반송파 관리를 지원하는 기지국으로서,
단말로부터 제어 신호 및 데이터를 수신하는 수신 모듈;
상기 단말로 제어 신호 및 데이터를 전송하는 전송 모듈; 및
상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈과 접속되고, 상기 수신 모듈 및 상기 전송 모듈을 포함하는 상기 기지국을 제어하는 프로세서를 포함하며,
상기 프로세서는,
상기 전송 모듈을 통하여 제 1 반송파에 대한 제어채널 할당(allocation)을 지시하는 신호를 상기 단말로 전송하도록 제어하고,
상기 전송 모듈을 통하여 제 2 반송파에 대한 제어채널 할당해제(de-allocation)를 지시하는 신호를 상기 단말로 전송하도록 제어하며,
상기 제어채널 할당이 지시된 상기 제 1 반송파가 비활성화 상태인 경우 상기 제 1 반송파는 활성화되고,
상기 제어채널 할당해제가 지시된 상기 제 2 반송파가 활성화 상태인 경우 상기 제 2 반송파는 비활성화되는, 반송파 관리 지원 기지국.
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