KR20110023771A - 부분 주파수 재사용을 이용한 신호 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 제어 정보 전송 방법으로, 특정 셀에 상향링크 부분 주파수 재사용(UpLink Fractional Frequency Reuse: UL FFR)을 적용하기 위해 복수의 주파수 자원 그룹에 대한 단말 송신 전력 부스팅 여부를 나타내는 FFR 패턴 정보를 도출하는 단계; 및 상기 도출된 FFR 패턴에 따른 상기 복수의 주파수 자원 그룹별로 독립적으로 구성된 전력 제어 정보를 방송하는 단계를 포함한다.

Description

부분 주파수 재사용을 이용한 신호 전송 방법{A METHOD FOR TRANSMITTING SIGNAL WITH FRACTIONAL FREQUENCY REUSE}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 부분 주파수 재사용을 이용하여 신호를 전송하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
주파수 재사용은 셀룰러 시스템에서 단위 면적당 채널 수를 증가시키는 방법 중의 하나이다. 전파의 세기는 거리가 멀어질수록 점점 약해지므로 일정거리 이상 떨어진 곳에서는 전파간의 간섭이 적어 동일한 주파수 채널을 사용할 수가 있다. 이런 원리를 이용하여 동일한 주파수를 동시에 여러 지역에서 사용하여 가입자 용량을 크게 증가시킬 수 있다. 이러한 주파수의 효율적 활용을 주파수 재사용이라 한다. 지역을 구분하기 위한 단위를 셀(이동통신 셀)이라 하며, 통화를 유지하기 위한 셀 간의 주파수 채널 전환을 핸드오프라고 한다. 아날로그 셀룰러 이동통신 방식에서는 주파수 재사용 기술이 필수적이다. 주파수 재사용율은 셀룰러 시스템 에서 주파수 효율을 나타내는 파라미터 중의 하나이다. 주파수 재사용율은 다중 셀 구조에서 동시에 동일한 주파수를 사용하는 셀(섹터)의 총 수를 다중 셀 구조 전체의 셀(섹터)의 총 수로 나눈 값이다.
1G 시스템(예컨데, AMPS)의 주파수 재사용율은 1 보다 작다. 예를 들어, 7-셀 주파수 재사용에 있어서, 주파수 재사용율은 1/7이다. 2G 시스템(예컨데, CDMA 및 TDMA)의 주파수 재사용율은 1G에 비하여 향상되었다. 예를 들어, FDMA와 TDMA가 결합된, GSM에서 주파수 재사용율은 1/4 내지 1/3에 도달할 수 있다. 2G CDMA 시스템 및 3G WCDMA 시스템의 경우, 주파수 재사용율은 1에 도달할 수 있어, 스펙트럼의 효율을 증가시키고 네트워크 배치 비용이 감소된다.
한 셀 내의 모든 섹터, 그리고 한 네트워크 내의 모든 셀이 동일한 주파수를 사용할 때 주파수 재사용율 1을 얻을 수 있다. 그러나, 셀룰러 네트워크에서 주파수 재사용율 1을 얻는다는 것은, 셀의 경계에 있는 사용자들은 인접한 셀로부터의 간섭에 의해 신호 수신 성능이 감소한다는 것을 의미한다.
OFDMA에서는 채널이 부채널 단위로 분리되어 있기 때문에 부채널 상에서 신호가 전송되며, 3G(CDMA2000 또는 WCDMA)에서처럼 모든 채널을 다 사용하지 않는다. 이러한 특징을 이용하여, 셀 중앙에 있는 사용자들과 셀 경계(셀 가장자리)에 있는 사용자들의 처리량(throughput)을 동시에 향상시킬 수 있다. 구체적으로, 셀의 중앙 영역은 기지국으로부터 가깝기 때문에 인접한 셀로부터의 공동-채널 간섭(co-channel interference)에서 안전하다. 따라서 셀 중앙에 있는 내부 사용자들은 사용 가능한 모든 부채널을 사용할 수 있다. 그러나, 셀 경계에 있는 사용자들은 사용 가능한 모든 부채널들 중 일부만을 사용할 수 있다. 서로 인접한 셀 경계에서, 각 셀은 서로 다른 부채널을 사용하도록 주파수를 할당된다. 이런 방식을 부분 주파수 재사용(FFR, fractional frequency reuse)이라고 부른다.
부분 주파수 재사용(FFR)을 적용하기 위해, 각각의 기지국들은 부채널 상에서 서로 다른 주파수 대역을 사용한다. 예를 들어, 일부 톤들은 모든 섹터들에 의해 사용되므로 주파수 재사용율이 1이다. 반면, 다른 톤들은 각 섹터에 의해 1/3만 사용되므로 주파수 재사용율이 1/3이다. 이러한 주파수 재사용율은 네트워크 설정에 따라 다양하게 설정될 수 있다. 또한, FFR 방식에는 하드 FFR(hard FFR) 방식 및 소프트 FFR(soft FFR) 방식이 있다. 하드 FFR 방식에서 일부 톤들은 전혀 사용되지 않는다. 반면, 소프트 FFR 방식에서 일부 톤들은 낮은 전력으로 사용된다. 이와 같이, FFR은 설정에 따라 다양하게 구성될 수 있다. 따라서, FFR을 실제 응용에서 효과적으로 운용하기 위해서는, FFR의 구성에 관한 제어 정보가 기지국들 및/또는 단말들 사이에 공유되어야 한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 다중 셀을 갖는 이동 통신 시스템에서 FFR을 효율적으로 사용하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 이동 통신 시스템에서 기지국 및/또는 단말에게 FFR의 구성에 관한 정보를 제공하는 과정에 있어서, 시그널링 오버헤드를 감소시키며 FFR구성 정보를 전송하는 방법에 관한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 기지국으로부터 방송되는 전력 제어 파라미터를 이용하여 FFR 적용시 각 주파수 자원 그룹에서의 전송 전력 레벨을 도출하는 방법에 관한 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 제어 정보 전송 방법은, 특정 셀에 상향링크 부분 주파수 재사용(UpLink Fractional Frequency Reuse: UL FFR)을 적용하기 위해 복수의 주파수 자원 그룹에 대한 단말 송신 전력 부스팅 여부를 나타내는 FFR 패턴 정보를 도출하는 단계; 및 상기 도출된 FFR 패턴에 따른 상기 복수의 주파수 자원 그룹별로 독립적으로 구성된 전력 제어 정보를 방송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 FFR 패턴 정보는 상기 특정 셀에 적용되는 FFR 패턴의 인덱스 정보를 포함한다.
이때. 상기 FFR 패턴의 인덱스는 하기 수학식을 이용하여 결정될 수 있다.
<수학식>
Figure pat00001
상기 수학식에서, k는 FFR 패턴의 인덱스를 나타내고, Segment ID는 특정 세그먼트 영역의 식별 정보를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제어 정보 전송 방법은 FFR 적용을 위해 FFR 구성 정보를 전송하는 단계를 더 포함하며, 상기 FFR 구성 정보는 상기 주파수 자원 그룹의 개수, 상기 주파수 자원 그룹의 대역폭, 상기 주파수 자원 그룹 사이의 구성비, 부분 주파수 재사용율 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 단말의 신호 전송 방법은, 기지국으로부터 수신한 프리엠블의 세그먼트 식별정보를 이용하여 특정 셀에 적용되는 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse: FFR)의 패턴 정보를 도출하는 단계; 상기 기지국으로부터 상기 FFR 패턴에 따라 결정된 복수의 주파수 자원 그룹 각각에 대해 독립적으로 구성된 전력 제어 정보를 수신하는 단계; 및 상기 FFR 패턴 정보 및 상기 전력 제어 정보를 토대로 특정 주파수 자원 영역에서 특정 전력 레벨을 사용하여 신호를 전송하는 단계를 포함하며, 상기 특정 셀은 상기 단말이 위치하는 셀 또는 상기 단말이 속한 셀에 인접한 다른 셀일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 FFR 패턴 정보는 상기 특정 셀에 적용되는 FFR 패턴의 인덱스 정보를 포함할 수 있다.
이때, 상기 FFR 패턴의 인덱스는 하기 수학식을 이용하여 결정될 수 있다.
<수학식>
Figure pat00002
상기 수학식에서, k는 FFR 패턴의 인덱스를 나타내고, Segment ID는 상기 프리엠블을 이용하여 도출되는 특정 세그먼트 영역의 식별 정보를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 신호 전송 방법은, 상기 기지국으로부터 FFR 적용을 위한 FFR 구성 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며, 상기 FFR 구성 정보는 상기 주파수 자원 그룹의 개수, 상기 주파수 자원 그룹의 대역폭, 상기 주파수 자원 그룹 사이의 구성비, 부분 주파수 재사용율 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 기지국은, 무선 신호를 전송하기 위한 송신 모듈;
무선 신호를 수신하기 위한 수신 모듈; 및 특정 셀에 상향링크 부분 주파수 재사용(UpLink Fractional Frequency Reuse: UL FFR)을 적용하기 위해 복수의 주파수 자원 그룹에 대한 단말 송신 전력 부스팅 여부를 나타내는 FFR 패턴 정보를 도출하고, 상기 도출된 FFR 패턴에 따라 구성한 상기 복수의 주파수 자원 그룹별로 독립적으로 결정된 전력 제어 정보를 상기 송신 모듈을 통해 방송하도록 수행하되, 상기 프로세서는 세그먼트 식별 정보를 이용하여 상기 FFR 패턴 정보를 도출할 수 있다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 단말은, 무선 신호를 전송하기 위한 송신 모듈; 무선 신호를 수신하기 위한 수신 모듈; 및 상기 수신 모듈을 통해 기지국으로부터 수신한 프리엠블의 세그먼트 식별정보를 이용하여 상기 단말이 위치하는 셀 또는 상기 단말이 속한 셀에 인접한 다른 셀에 적용되는 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse: FFR)의 패턴 정보를 도출하는 프로세서를 포함하며, 상기 수신 모듈은 상기 기지국으로부터 상기 FFR 패턴에 따른 복수의 주파수 자원 그룹 각각에 대해 독립적으로 구성된 전력 제어 정보를 수신하고, 상기 프로세서는 상기 FFR 패턴 정보 및 상기 전력 제어 정보를 토대로 토대로 특정 주파수 자원 영역에서 특정 전력 레벨을 사용하여 신호를 전송하도록 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 이동 통신 시스템에서 FFR을 효율적으로 운용할 수 있다.
둘째, 기지국 및/또는 단말에게 FFR의 구성에 관한 정보를 제공하는 과정에 있어서, 방송 정보를 통해 방송되는 세그먼트 ID를 이용하여 각 단말이 FFR 주파수 자원 패턴에 관한 정보를 도출할 수 있으므로, FFR 적용을 위한 제어 정보 시그널링 오버헤드를 감소시킬 수 있다.
셋째, 기지국으로부터 방송되는 전력 제어 파라미터를 이용하여 FFR 적용시 각 주파수 자원 그룹에서의 전송 전력 레벨을 도출하여, 셀 간 이동시 전력 레벨 조정을 용이하게 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻은 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.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 다중 셀 환경에서 특정 단말이 셀 내의 위치에 따라 적어도 하나 이상의 기지국으로부터 서비스를 수신하는 일 예를 나타낸다.
도 2는 일반적으로 IEEE 802.16m 시스템에서 사용하는 프레임 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 하드 FFR에 따라 주파수 자원을 할당하는 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 소프트 FFR (Soft FFR)의 일 구현 예를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 FFR을 적용하는 과정의 일 예를 나타내는 절차 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 FFR을 적용하는 과정의 다른 예를 나타내는 절차 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 FFR(Soft FFR)의 다른 구현 예를 나타내는 것이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 단말 및 기지국을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 다중 셀을 갖는 이동 통신 시스템에 적용된 예들이다.
도 1은 다중 셀 환경에서 특정 단말이 셀 내의 위치에 따라 적어도 하나 이상의 기지국으로부터 서비스를 제공받는 일 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, MS a는 셀 A의 경계에 속한 단말로서 셀 A로부터 서비스를 제공받지만, 셀 B의 경계에도 속해 있기 때문에 셀 B의 영향을 받을 수 있다. 마찬가지로, MS b는 셀 B의 경계에 속한 단말로서 셀 B로부터 서비스를 제공받지만, 셀 A의 경계에도 속해 있기 때문에 셀 A의 영향을 받을 수 있다. 또한, MS c1은 셀 C의 경계에 속한 단말로서 셀 C로부터 서비스를 제공받지만, 셀 B의 경계에도 속해 있기 때문에 셀 B의 영향을 받을 수 있다. MS c2는 셀 C의 경계에 속한 단말로서 셀 C로부터 서비스를 제공받지만, 도시하지 않은 다른 셀의 경계에도 속해 있기 때문에 인접 셀의 영향을 받을 수 있다. MS d는 셀 D의 경계에 속한 단말로서 셀 D로부터 서비스를 제공받지만, 셀 B 및 셀 C의 경계에도 속해 있기 때문에 셀 B 및 셀 C의 영향을 받을 수 있다.
즉, MS a, b, c1, c2 및 d는 적어도 두 셀의 경계에 속한 단말로서 인접 셀에 의해 동시에 영향받는다. 따라서, 상기 단말들은 인접 셀에 의한 공동-채널 간섭(co-channel interference)으로 수신한 서비스의 데이터 처리량이 감소할 수 있다. 반면, 도 1에 도시한 내부 사용자들은 인접 셀에 의해 영향을 받지 않는다.
도 2는 일반적으로 IEEE 802.16m 시스템에서 사용하는 프레임 구조의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임 구조는 5 MHz, 8.75 MHz, 10 MHz 또는 20 MHz 대역폭을 지원하는 20ms 슈퍼프레임(SU0-SU3)을 포함한다. 슈퍼프레임은 동일한 크기를 갖는 네 개의 5ms 프레임(F0-F3)을 포함하고 슈퍼프레임 헤더(Supuer Frame Header; SFH)로 시작한다.
슈퍼프레임 헤더는 도 2에 도시된 것처럼 각 슈퍼프레임의 첫 번째 서브프레임 내에 위치할 수 있으며, 적어도 5개의 OFDM 심볼을 이용한다. 슈퍼프레임 헤더는 네트워크 엔트리(entry)에 필수적인 시스템 파라미터(essential system parameter) 및 시스템 구성 정보(system configuration information)를 단말들에 효율적으로 전송하기 위해 사용된다. 또한, 슈퍼프레임 헤더는 일반적인 방송 정보 또는 상급 방송 정보(Advanced Broadcast Information: ABI)가 방송되는 물리 방송 채널(Physical broadcast channel)을 포함할 수 있다.
슈퍼프레임 헤더는 하나의 주 슈퍼프레임 헤더(Primary Superframe Header:P-SFH)와 세 개의 부 슈퍼프레임 헤더(Secondary Superframe Header:S-SFH)로 구성되며, P-SFH는 매 슈퍼프레임에 전송되고, S-SFH는 매 슈퍼프레임마다 전송될 수 있으며 연속되는 2개의 슈퍼프레임을 통해 반복 전송될 수 있다.
또한, 슈퍼프레임을 통해 향상된 프리엠블(advanced-preamble)이 전송되는데, 하나의 슈퍼프레임에서 전송되는 프리엠블은 PA(primary advanced) 프리엠블과 SA(secondary advanced) 프리엠블로 구분될 수 있다. PA 프리엠블은 시스템 대역폭 및 반송파 구성에 관한 정보를 전송하는데 이용되고, 슈퍼프레임에서 두 번째 프레임의 첫번째 심볼에 위치한다. SA 프리엠블은 세그먼트 ID 등의 정보를 전송하는데 이용되며 슈퍼프레임에서 두번째 프레임을 제외한 나머지 프레임의 첫번째 심볼에 위치한다.
상기 슈퍼프레임을 구성하는 각 프레임은 8개의 서브프레임(SF0-SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심볼, SC-FDMA 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP의 길이에 따라 5~7개로 다양하게 변경될 수 있다. 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수에 따라 서브프레임의 타입(type)이 정의될 수 있다. 예를 들어, 타입-1 서브프레임은 6 OFDM 심볼, 타입-2 서브프레임은 7 OFDM 심볼, 타입-3 서브프레임은 5 OFDM 심볼, 타입-4 서브프레임은 9 OFDM 심볼을 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 하나의 프레임은 모두 동일한 타입의 서브프레임을 포함하거나, 서로 다른 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하여 상술한 구조는 예시에 불과하다. 따라서, 슈퍼프레임의 길이, 슈퍼프레임에 포함되는 프레임의 수, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수, 서브프레임에 포함되는 OFDMA 심볼의 수, OFDMA 심볼의 파라미터 등은 다양하게 변경될 수 있다. 일 예로, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수는 채널 대역폭(channel bandwidth), CP(cyclic prepix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 복수의 셀 및 복수의 단말에 기초하여, 본 발명의 실시예가 적용될 수 있는 하드 FFR (Hard FFR)의 구성 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 셀이 사용할 수 있는 총 주파수 자원은 FFR 적용과 관련하여 여러 가지 기준으로 구분/분류될 수 있다. 먼저, 각 셀이 사용할 수 있는 총 주파수 자원(또는 대역)은 크게 두 영역으로 구분될 수 있다. 첫 번째 영역은 인접 셀과의 경계에 위치한 경계 사용자(경계 단말)를 위한 주파수 자원이고, 두 번째 영역은 셀 내부 사용자(내부 단말)를 위한 주파수 자원이다(340).
FFR 방식에 따라, 경계 사용자를 위한 주파수 영역은 여러 개의 보다 작은 영역으로 구분될 수 있다. 도 3은 FFR 방식이 FFR 1/3 (즉, FFR과 관련된 주파수 재사용율이 1/3임을 의미)인 경우를 예시하고 있다. FFR 1/3인 경우, 상기 경계 사용자를 위한 주파수 자원은 세 개의 영역으로 구분되고(310, 320, 330), 각 셀은 상기 세 개의 영역 중 하나의 영역만을 사용하여 경계 사용자에게 서비스를 제공한다. 본 명세서에서, 상기 영역은 주파수 자원 그룹 또는 주파수 구획(Frequency Partition: FP)으로 지칭되고 서로 혼용된다.
또한, 상기 주파수 자원 그룹은 FFR과 관련된 용도에 따라 분류될 수 있다. 도 3에서, 셀이 사용할 수 있는 총 주파수 자원 그룹은 FFR과 관련된 용도에 따라 세 개의 주파수 밴드로 분류될 수 있다. 제1 주파수 밴드는 경계 사용자를 위한 주파수 자원 그룹 중 해당 셀이 경계 사용자를 위해 실제로 사용하는 주파수 자원 그룹으로서 "FFR_band_edge"로 지칭한다. 제2 주파수 밴드는 경계 사용자를 위한 자원 그룹 중 해당 셀이 경계 사용자를 위해 사용하지 않는 주파수 자원 그룹으로서 "FFR_band_inner"로 지칭한다. 제3 주파수 밴드는 내부 사용자를 위한 주파수 자원 그룹으로서 "inner_band"로 지칭한다. 셀 A를 이용하여 설명하면, FFR_band_edge는 310이고, FFR_band_inner는 320 및 330이며, inner_band는 340이다.
도 3의 예에서, 각 셀은 경계 사용자를 위해 할당된 주파수 자원 중 1/3만을 사용하므로, 셀 경계 사용자를 위한 주파수 재사용율은 1/3이다. 반면, 각 셀은 내부 사용자를 위해 할당된 주파수 자원을 모두 사용하므로, 내부 사용자를 위한 주파수 재사용율은 1이다. 이하, 경계 사용자를 위한 주파수 재사용율을 '부분 주파수 재사용율'로 지칭한다. 예를 들어, 부분 주파수 재사용율이 2/3라면, 경계 사용자를 위해 할당된 주파수 자원 그룹의 수는 세 개이고, 각 셀은 이들 중 두 개의 주파수 자원 그룹만을 사용하여 경계 사용자에게 서비스를 제공한다.
도 3을 다시 참조하여, 부분 주파수 재사용율이 1/3인 경우, 할당된 주파수 자원 그룹을 이용하여 FFR을 수행하는 것에 대해 구체적으로 설명한다.
도 1에서 셀 A의 일부 영역은 셀 B, 셀 C의 일부 영역과 겹친다. 따라서, 도 3과 같이, 셀 A에 할당된 특정 주파수 자원(310)은 셀 B 및 셀 C에서는 사용되지 않을 수 있다. 마찬가지로, 도 1에서 셀 B의 일부 영역은 셀 A, 셀 C 및 셀 D의 일부 영역과 겹치므로, 도 3과 같이, 셀 B에 할당된 특정 주파수 자원(320)은 셀 A, 셀 C 및 셀 D에서는 사용되지 않을 수 있다. 마찬가지로, 도 1에서 셀 C의 일부 영역은 셀 A, 셀 B 및 셀 D의 일부 영역과 겹치기 때문에, 도 3과 같이, 셀 C에 할당된 특정 주파수 자원(330)은 셀 A, 셀 B 및 셀 D에서는 사용되지 않을 수 있다. 마찬가지로, 도 1에서 셀 D의 일부 영역은 셀 B 및 셀 C의 일부 영역과 겹치기 때문에, 도 3과 같이, 셀 D에 할당된 특정 주파수 자원(310)은 셀 B 및 셀 C에서는 사용되지 않을 수 있다. 또한, 도 1에서 셀 A와 셀 D는 그 영역이 서로 겹치지 않기 때문에, 셀 A 및 셀 D에는 동일한 주파수 자원(310)이 할당될 수 있다.
따라서, 셀 A의 경계에 있는 MS a는 셀 A에 할당된 특정 주파수 자원(310)을 모두 할당받을 수 있다. 셀 B의 경계에 있는 MS b는 셀 B에 할당된 특정 주파수 영역(320)을 모두 할당받을 수 있다. 마찬가지로, 셀 D의 경계에 있는 MS d는 셀 D에 할당된 특정 주파수 영역(310)을 모두 할당받을 수 있다. 한편, 셀 C의 경계에는 MS c1과 MS c2가 존재한다. 따라서, MS c1 및 MS c2는 각각 셀 C에 할당된 특정 주파수 자원 중 일부의 주파수 자원(331, 332)을 할당받을 수 있다.
상술한 바와 같이, 각 셀에 할당된 총 주파수 자원은 경계 사용자를 위한 하나 이상의 주파수 자원 그룹(예, 부분 주파수 재사용율: 1/3)과 내부 사용자를 위한 주파수 자원 그룹(재사용율: 1)으로 구분될 수 있다. 이와 같이, FFR을 이용하여 경계 사용자(단말)에게 서비스를 제공하는 것은 상기 셀에 할당된 총 주파수 자원을 어떻게 구분하느냐에 따라 다양하게 존재할 수 있다. 따라서, 총 주파수 자원의 구분 방법에 대하여 각 셀은 서로 협조하여 그 구성을 알고 있어야, 셀 경계 사용자의 간섭이 회피되어 FFR 효율이 좋아진다.
도 4는 본 발명의 일 실시예가 적용될 수 있는 소프트 FFR (Soft FFR)의 일 구현 예를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 각 섹터에 할당된 총 주파수 자원은 네 개의 주파수 자원 그룹으로 구분된다(그룹 1 ~ 4; 410 ~ 440). 상기 그룹 1은 셀 내부의 단말을 위한 주파수 자원 그룹으로 도 3의 340에 대응한다. 상기 그룹 2 내지 그룹 4는 셀 경계에 위치한 경계 단말을 위한 주파수 자원으로 도 3의 310 내지 330에 대응한다. 도 4에서 패턴 1 내지 3은 섹터 A 내지 C에 해당되는 것으로, 각 섹터에서의 FFR 패턴을 나타내며, 도 3에서 셀 A 내지 C에 대응한다. 즉, 각 셀 또는 각 섹터별로 FFR 패턴을 독립적으로 사용할 수 있다.
본 명세서에서 셀과 섹터는 FFR을 운용하는 기본적인 네트워크 요소를 지칭하기 위한 것으로서, FFR을 운용하여 경계 사용자(단말)에게 서비스를 제공한다는 관점에서 이들은 서로 혼용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 도 4에 예시한 소프트 FFR의 일 구현 예는 기본적으로 도 3에 예시된 하드 FFR의 일 구현예와 유사하다. 다만, 도 4에 예시된 소프트 FFR은, 도 3의 하드 FFR에서 미사용 주파수 자원 그룹(예, 도 3의 셀 A에서 320 및 330에 해당하는 주파수 자원 그룹)으로 인해 대역폭 효율이 줄어드는 것을 보완할 수 있다.
도 4에서, FFR 패턴 1을 적용하는 경우, 그룹 1은 셀 내부 단말을 위한 주파수 자원 그룹으로서 주파수 재사용율이 1이고, 그룹 2 내지 4는 경계 단말을 위한 주파수 자원 그룹으로서 주파수 재사용율이 1/3이다. 따라서, FFR 패턴 1을 적용하는 섹터 A는 그룹 2 내지 4 중 하나의 주파수 자원 그룹(FFR_band_edge, 420)만을 이용하여 경계 단말에게 서비스를 제공한다. 나머지 두 개의 주파수 자원 그룹(FFR_band_inner, 430 및 440)은 경계 단말을 위해 사용되지 않는다. 반면, 그룹 1은 섹터 A내의 단말을 위해 할당된 주파수 자원 그룹(inner_band)으로서 주파수 재사용율이 1이다.
도 3에 예시한 하드 FFR과 달리, 도 4에서 FFR 패턴 1을 사용하는 섹터 A는 그룹 2 및 3에 해당하는 주파수 자원(FFR_band_inner)을 추가로 이용하여 섹터 A의 내부 단말에게 서비스를 제공한다. 이를 위해, 섹터 A는 그룹 3 및 4에 해당하는 주파수 자원에는 전력 레벨을 낮게 설정하여, 섹터 2 및 섹터 3의 경계에 존재하는 단말과 간섭이 일어나는 것을 방지한다. 즉, 소프트 FFR에서는 주파수 자원을 그룹화하고, 각 그룹의 용도에 따라 각 그룹의 전력 레벨을 다르게 함으로써 주파수 효율을 증대시킨다.
또한, 셀 (또는 섹터) 내의 사용자 분포에 따라 FFR을 효율적으로 운영하기 위하여, FFR을 위해 할당된 각 주파수 자원 그룹의 대역폭 또는 각 주파수 자원 그룹의 구성비를 유연하게 조절하는 적응적 FFR 기법이 고려될 수 있다. 이를 위해, 각 주파수 자원 그룹의 대역폭 또는 각 주파수 자원 그룹의 구성비와 관련된 정보를 각 기지국 및/또는 단말은 알고 있어야 한다.
다만, 이와 같이 FFR 운영을 위한 각 주파수 자원 그룹의 구성비 및 해당 셀의 섹터별로 적용될 수 있는 FFR 패턴에 대해 기지국이 결정하여 각 셀로 방송하는 경우 시그널링 오버헤드가 증가하게 된다.
따라서, 본 발명은 효율적인 FFR 운영을 위해 각 섹터별로 적용할 수 있는 FFR 패턴을 단말이 셀 환경에 따라 적응적으로 결정할 수 있도록 FFR을 운용하는 방법을 제안하고자 한다. 즉, 본 발명의 일 실시예는 상향링크에서의 FFR을 적용하기 위해 기지국이 각 셀에 전송하는 정보를 implicit하게 구성함으로써, 시그널링 오버헤드를 줄이며 효율적으로 FFR을 운용하고자 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 FFR을 적용하는 과정의 일 예를 나타내는 절차 흐름도이다.
일반적으로, 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 각 기지국은 서비스를 제공하는 셀에서의 상향링크 부분 주파수 재사용(UL FFR)을 적용하기 위해 각 셀의 섹터(또는, 세그먼트)별로 주파수 자원 그룹을 구성하여 각 주파수 자원 그룹별로 전송 전력 레벨을 결정할 수 있다.
이를 위해, 도 5를 참조하면, 기지국은 UL FFR을 적용하기 위해 각 셀에 할당되는 주파수 자원 영역 중 어떤 주파수 자원 그룹에서 전력 부스팅이 수행되는지 여부를 나타내는 FFR 패턴을 결정한다(S501). 특정 셀에 대한 FFR 패턴의 인덱스는 하기 수학식 1과 같이 세그먼트 식별정보(세그먼트 ID)를 이용하여 결정할 수 있다.
Figure pat00003
상기 수학식 1에서, k는 FFR 패턴 인덱스로서 세그먼트 ID에 일정한 값을 연산하여 도출되는 것이다. 다만, 이때 도출되는 FFR 패턴 인덱스가 동일하더라도 FPCT의 값에 따라 해당 세그먼트에 적용할 수 있는 주파수 자원 그룹의 형태는 상이하다.
예를 들어, 상기 도 4에 도시된 것처럼 주파수 구획 개수(Frequency Partition CounT: FPCT)가 4일 때, 셀을 구성하는 섹터별로 3개의 FFR 패턴(패턴 1 내지 3) 중 어느 하나를 선택하여, 세그먼트에 따라 어떤 주파수 자원 그룹에서 전력 부스팅을 수행하는지를 결정할 수 있다.
다른 예로, FPCT가 3개이고 그룹 4에 해당하는 주파수 자원 그룹(FP3)의 크기가 0보다 큰 경우에는 상기 도 4에서 주파수 자원 그룹1(FP0)을 제외한 상태로 동일한 FFR 패턴을 적용할 수 있다.이 경우 해당 셀에 대한 주파수 자원 그룹의 개수는 3개가 되고, 특정 주파수 자원 그룹에서는 전력 부스팅을 수행하고 나머지 주파수 자원 그룹은 최소 전력 레벨을 이용하도록 FFR을 구성하게 된다.
다음으로, 기지국은 FFR 적용을 위한 제어 정보를 각 셀 영역내로 방송한다(S502). 기지국은 UL FFR을 지원하기 위해 전체 시스템 대역에서 각 주파수 자원 그룹에서의 간섭 상태 등의 측정 결과를 토대로 UL FFR 구성을 위해 필요한 제어 정보를 생성한다. 상기 제어 정보는 각 셀에 적용될 수 있는 FFR 패턴에 따른 주파수 자원 그룹의 개수, 주파수 자원 그룹의 대역폭, 주파수 자원 그룹 사이의 구성비, 부분 주파수 재사용율 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함한다.
상기 제어 정보는 상기 도 2에서 상술한 부-수퍼프레임 헤더(Secondary-SuperFrame Header: S-SFH)를 통해 셀 내로 반송된다. 구체적으로, 수퍼프레임 헤더의 서브 패킷에 상향링크에서의 주파수 자원 그룹에 관한 구성 상태를 지시하는 상향링크 주파수 구획 구성(UL Frequency Partition Configuration: UFPC) 정보를 포함시켜 방송함으로써, 셀 내 위치하는 각 단말은 해당 셀의 세그먼트에 적용되는 FFR에 대한 정보를 획득할 수 있다.
다음으로, 기지국은 전 단계 S501에서 결정한 FFR 패턴에 따라 각 주파수 자원 그룹에서의 상향링크 전송 전력에 관한 UL IoT 제어 파라미터(
Figure pat00004
)를 결정하여(S503) 셀 영역내로 방송한다(S504). UL IoT 제어 파라미터(
Figure pat00005
)는 AAI_SCD(Advanced Air Interfernce_System Configuration Descritor) 메시지를 통해 전송되는 셀 공통의 전력 제어 파라미터로, 셀-특정 부분 주파수 재사용 패턴을 기반으로 상향링크 전력 제어(UL Power Control: ULPC)에 이용된다. 각 주파수 자원 그룹에 대한 UL IoT 제어 파라미터(
Figure pat00006
)를 통해 FFR 분할 크기도 나타낼 수 있다.
상기 도 4에 도시된 것과 같이 FPCT=4인 경우 기지국은 각 주파수 자원 그룹별로 구분될 수 있는
Figure pat00007
를 소정 비트로 구성하여 방송한다. 예를 들어, 주파수 자원 그룹의 개수가 4개인 경우 각 그룹에 대한 전력 제어 파라미터로 4비트를 할당하면 전력 제어 정보는 2바이트로 구성하여 전송하게 된다.
Figure pat00008
를 수신한 셀 내의 각 단말은 자신이 위치하는 영역 뿐만 아니라 해당 셀의 다른 영역에서의 전송 전력 레벨을 알 수 있다.
이와 같이, 기지국이 UL FFR을 지원하기 위해 FFR 패턴에 따라 각 주파수 자원 그룹에서의 전력 제어 정보를 방송하게 되면, 해당 셀의 경계에 위치한 단말은 수신한 제어 정보 등을 기반으로 다른 셀과의 간섭효과를 완화하며 상향링크 시그널링을 수행할 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 실시예에 따라 세그먼트 ID를 이용하여 FFR 패턴을 결정하는 경우, 기지국이 패턴 정보를 별도로 시그널링하지 않더라도 단말은 다른 셀에 적용되는 FFR 패턴 정보를 도출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 FFR을 적용하는 과정의 다른 예를 나타내는 절차 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 단말은 기지국에서 소정 주기에 따라 방송되는 SA-프리엠블을 수신하며 SA-프리엠블을 통해 전송되는 해당 셀의 세그먼트 ID를 수신한다(S601). 상기 도 2에서 상술한 것처럼 SA-프리엠블은 수퍼프레임 내에서 특정 프레임의 첫번째 심볼을 통해 전송된다. SA-프리엠블을 구성하는 반송파들은 일 예로 하나의 셀이 3개 이하의 세그먼트로 구성되는 경우, 각 세그먼트는 3개의 이용가능한 반송파 세트 중 임의의 반송파 세트로 구성된 SA-프리엠블을 이용한다. 세그먼트 0, 1, 2는 각각 SA-프리엠블 반송파 세트 0, 1, 2를 이용한다.
단말은 수신한 세그먼트 ID를 이용하여 상기 단말이 속한 해당 셀의 셀 ID를 도출할 수 있을 뿐만 아니라, 해당 셀에 적용되는 UL FFR 패턴 인덱스를 도출할 수 있다(S602). 즉, 각 단말은 기지국으로부터 별도의 FFR 패턴 정보를 시그널링받지 않더라도 상기 수학식 1을 이용하여 해당 셀에 적용되는 FFR 패턴 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 전력 부스팅되는 특정 주파수 자원 그룹에 대한 정보도 획득할 수 있다. 또한, 세그먼트 ID는 SA-프리엠블을 통해 방송되는 정보이므로, 단말은 해당 셀 뿐만 아니라 다른 셀에 적용되는 FFR 패턴 인덱스를 알 수 있으므로, 다른 셀에서의 주파수 자원 그룹 및 각 그룹에서의 전력 레벨 상태를 예측할 수 있다.
다음으로, 단말은 기지국으로부터 FFR 적용을 위한 제어 정보를 수신한다(S603). 상기 제어 정보는 상기 도 5에서 상술한 것과 동일하므로 중복된 설명을 피하기 위해 생략하도록 한다.
단말은 단계 S602에서 도출한 FFR 패턴 인덱스 및 단계 S603에서 수신한 제어 정보를 기반으로 단말이 속한 셀에 적용될 FFR 주파수 자원 사용 형태를 구성한다(S604). 예를 들어, 세그먼트 0에 속하는 단말은 세그먼트 ID를 이용하여 FFR 패턴 인덱스가 1임을 도출하고, 수신한 제어 정보를 통해 FPCT=4임에 따른 주파수 그룹 자원의 수 및 각 그룹의 크기 등의 정보를 종합하여 상기 도 4에 예시된 패턴 1의 FFR 형태를 사용할 수 있다. 단말이 세그먼트 0에서 셀 내부에 위치하는 경우 주파수 자원 그룹 1을 사용하고, 셀 경계에 위치하는 경우에는 주파수 자원 그룹 2를 사용할 수 있다.
다음으로, 단말은 기지국에서 방송하는 AAI_SCD 메시지를 통해 각 주파수 자원 그룹에 대한 전력 제어 파라미터를 수신하여 전력 레벨을 결정한다(S605). 전력 제어 파라미터는 구체적으로 셀 공통으로 전송되는 UL IoT 제어 파라미터로, 상기 도 5에서 상술한 것과 동일하므로 설명의 간명함을 위하여 생략하도록 한다.
이후, 단말은 셀 내에서의 위치에 따라 특정 FFR 패턴에 속한 특정 주파수 자원 그룹에서 해당 그룹에 설정되는 전력 레벨에 따라 신호를 상향링크 전송한다(S606).
도 6에서 상술한 것과 같이, 기지국이 SA-프리엠블을 통해 전송되는 세그먼트 ID를 이용하여 해당 세그먼트에 적용하려는 FFR 패턴에 관한 정보를 각 단말에게 implicit하게 전달하는 방법은 주파수 자원 그룹을 4개 미만으로 구성하거나 또는 4개 이상으로 확장되는 경우에도 적용할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 소프트 FFR(Soft FFR)의 다른 구현 예를 나타내는 것이다.
도 7과 같이, FPCT=3인 경우(또는, FPCT=4이고 FPS3=0인 경우) 주파수 자원 그룹은 3개가 되고 FFR 패턴은 패턴 1 및 패턴 2로 구성된다. FFR 패턴 1을 예로 들면, 셀 내부에 속한 단말이 사용하는 주파수 자원 그룹 1(inner_band, 710)은 일정한 전력 레벨을 유지하고 주파수 자원 그룹 2(FFR_band_edge 2, 720)는 경계 단말에게 서비스 제공시 사용된다. 주파수 자원 그룹 3(FFR_band_inner, 730)은 경계 단말을 위해 사용되지 않는다. 기지국은 각 세그먼트에 적용할 FFR 패턴을 결정하고, 결정된 FFR 패턴을 셀 내 위치하는 단말에게 SA-프리엠블을 통해 세그먼트 ID로 implicit하게 전달한다. 단말은 상기 수학식 1을 이용하여 수신한 세그먼트 0,1로부터 FFR 패턴 1,2에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이후, 각 단말은 기지국이 방송하는 FFR 적용을 위한 제어 정보 및 각 주파수 자원 그룹에서의 전력 제어 정보를 수신하여 자신이 속한 위치에 따라 상향링크 시그널링시 사용하는 특정 주파수 자원 영역 및 전송 전력 레벨을 사용한다.
또는, FPCT=2인 경우 상기 도 7에서 주파수 자원 그룹 1(710)을 제외하고 FFR 패턴이 동일하게 적용된다. 즉, 특정 셀에 대한 주파수 자원 그룹은 총 2개(720, 730)로 구성되고, 둘 중 어느 하나의 그룹에 대해서만 전력 부스팅을 수행하고 다른 그룹에서는 최소 전력 레벨을 사용할 수 있다.
다음으로, 도 8은 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상술한 본 발명의 실시예들이 수행될 수 있는 단말 및 기지국을 설명하기 위한 블록 구성도이다.
단말은 상향링크에서는 송신 장치로 동작하고, 하향링크에서는 수신 장치로 동작할 수 있다. 또한, 기지국은 상향링크에서는 수신 장치로 동작하고, 하향링크에서는 송신 장치로 동작할 수 있다. 즉, 단말 및 기지국은 정보 또는 데이터의 전송을 위해 송신 장치 및 수신 장치를 포함할 수 있다.
송신 장치 및 수신 장치는 본 발명의 실시예들이 수행되기 위한 프로세서, 모듈, 부분 및/또는 수단 등을 포함할 수 있다. 특히, 송신 장치 및 수신 장치는 메시지를 암호화하기 위한 모듈(수단), 암호화된 메시지를 해석하기 위한 모듈, 메시지를 송수신하기 위한 안테나 등을 포함할 수 있다.
도 8을 참조하면, 좌측은 송신 장치의 구조를 나타내고 우측은 수신 장치의 구조를 나타내며, 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위해 송신 장치는 기지국을 예로 들고, 수신 장치는 단말을 예로 들 수 있다.
송신 장치와 수신단 각각은 안테나(801, 802), 수신 모듈(810, 820), 프로세서(830, 840), 송신 모듈(850850, 860860) 및 메모리(870870, 880880)를 포함할 수 있다.
안테나(801, 802)는 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신 모듈(810, 820)로 전달하는 기능을 수행하는 수신 안테나 및 송신 모듈(850, 860)에서 생성된 신호를 외부로 전송하는 송신 안테나로 구성된다. 안테나는 다중 안테나(MIMO) 기능이 지원되는 경우에는 2개 이상이 구비될 수 있다.
수신 모듈(810, 820)은 외부에서 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)을 수행하여 원본 데이터의 형태로 복원하여 프로세서(840, 840)로 전달할 수 있다. 또한, 수신 모듈과 안테나는 도 8에 도시된 것처럼 분리하지 않고 무선 신호를 수신하기 위한 수신부로 나타낼 수도 있다.
프로세서(840, 840)는 통상적으로 송신 장치 또는 수신 장치의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등이 수행될 수 있다.
송신 모듈(850, 860)은 프로세서(730, 840)로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나에 전달할 수 있다. 또한, 송신 모듈과 안테나는 도 8에 도시된 것처럼 분리하지 않고 무선 신호를 전송하기 위한 송신부로 나타낼 수 있다.
메모리(870, 880)는 프로세서(840, 840)의 처리 및 제어를 위한 프로그램이 저장될 수도 있고, 입/출력되는 데이터들(이동 단말의 경우, 기지국으로부터 할당받은 상향링크 그랜트(UL grant), 시스템 정보, STID(station identifier), FID(flow identifier), 동작 시간 등의 임시 저장을 위한 기능을 수행할 수도 있다. 또한, 메모리(870, 880)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(harddisk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어, SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read-Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.
송신 장치의 프로세서(840)는 송신 장치에 대한 전반적인 제어 동작을 수행하며, 다중 셀 기반에서 수신 장치와의 신호 송수신시 셀 간 간섭을 줄이기 위한 부분 주파수 재사용(FFR) 형태를 결정할 수 있다. 이때, 상기 도 6에서 상술한 것처럼 각 기지국은 결정된 FFR 패턴에 관한 정보를 SA-프리엠블에서 세그먼트 ID를 통해 셀 영역 내 방송하도록 수행한다. 또한, 상기 도 5 및 도 6에서 상술한 것처럼, FFR을 적용하기 위한 제어 정보 및 각 주파수 자원 그룹에서 전력 제어를 수행하는데 이용될 수 있는 UL IoT 제어 파라미터(
Figure pat00009
)를 각 주파수 자원 그룹별로 구분되도록 구성하여 AAI-SCD 메시지를 통해 방송하도록 수행할 수 있다.
수신 장치의 프로세서(840) 역시 수신 장치의 전반적인 제어 동작을 수행한다. 또한, 상기 도 5에서 상술한 것처럼 송신 장치로부터 explicit하게 전송되는 UL FFR에 관한 정보를 이용하여 시그널링을 수행하도록 하거나 또는 상기 도 6에서 상술한 것처럼 implicit하게 전송되는 UL FFR에 관한 정보를 이용하여 다른 셀에 적용되는 FFR 패턴 정보를 도출할 수 있다. 후자의 경우, 세그먼트 ID를 이용하여 특정 셀에서 사용하는 FFR 패턴 인덱스를 도출하고, 이후 수신되는 FFR 제어 정보 및 UL IoT 제어 파라미터를 토대로 전력 레벨 정보를 획득할 수 있다.
즉, 다른 셀에서의 FFR 패턴 정보 및 전력 레벨도 미리 알 수 있어, 셀 간 이동에 따른 핸드 오버 수행시 용이하게 신호 전송시 필요한 전력 레벨을 알 수 있다.
본 발명의 실시예들에서 사용되는 단말은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 단말은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등을 수행하는 수단, 모듈 또는 부분 등을 포함할 수 있다.
기지국은 상위 계층으로부터 수신한 데이터를 무선 또는 유선으로 단말에 전송할 수 있다. 기지국은 저전력 RF(Radio Frequency)/IF(Intermediate Frequency) 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 기지국은 상술한 본 발명의 실시예들을 수행하기 위한 콘트롤러 기능, 직교주파수분할다중접속(OFDMA: Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 패킷 스케줄링, 시분할 듀플렉스(TDD: Time Division Duplex) 패킷 스케줄링 및 채널 다중화 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC 프레임 가변 제어 기능, 고속 트래픽 실시간 제어 기능, 핸드 오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능, 데이터 전송을 위한 패킷 변복조 기능, 고속 패킷 채널 코딩 기능 및 실시간 모뎀 제어 기능 등을 수행하는 수단, 모듈 또는 부분 등을 포함할 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.

Claims (14)

  1. 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 제어 정보 전송 방법에 있어서,
    특정 셀에 상향링크 부분 주파수 재사용(UpLink Fractional Frequency Reuse: UL FFR)을 적용하기 위해 복수의 주파수 자원 그룹에 대한 단말 송신 전력 부스팅 여부를 나타내는 FFR 패턴 정보를 도출하는 단계; 및
    상기 도출된 FFR 패턴에 따른 상기 복수의 주파수 자원 그룹별로 독립적으로 구성된 전력 제어 정보를 방송하는 단계를 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 FFR 패턴 정보는 상기 특정 셀에 적용되는 FFR 패턴의 인덱스 정보를 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 FFR 패턴의 인덱스는 하기 수학식을 이용하여 결정되는, 제어 정보 전송 방법.
    <수학식>
    Figure pat00010

    상기 수학식에서, k는 FFR 패턴의 인덱스를 나타내고, Segment ID는 특정 세그먼트 영역의 식별 정보를 나타낸다.
  4. 제1항에 있어서,
    FFR 적용을 위해 FFR 구성 정보를 전송하는 단계를 더 포함하며,
    상기 FFR 구성 정보는 상기 주파수 자원 그룹의 개수, 상기 주파수 자원 그룹의 대역폭, 상기 주파수 자원 그룹 사이의 구성비, 부분 주파수 재사용율 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
  5. 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 단말의 신호 전송 방법에 있어서,
    기지국으로부터 수신한 프리엠블의 세그먼트 식별정보를 이용하여 특정 셀에 적용되는 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse: FFR)의 패턴 정보를 도출하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 FFR 패턴에 따라 결정된 복수의 주파수 자원 그룹 각각에 대해 독립적으로 구성된 전력 제어 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 FFR 패턴 정보 및 상기 전력 제어 정보를 토대로 특정 주파수 자원 영역에서 특정 전력 레벨을 사용하여 신호를 전송하는 단계를 포함하며,
    상기 특정 셀은 상기 단말이 위치하는 셀 또는 상기 단말이 속한 셀에 인접한 다른 셀인 것을 특징으로 하는, 단말의 신호 전송 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 FFR 패턴 정보는 상기 특정 셀에 적용되는 FFR 패턴의 인덱스 정보를 포함하는, 단말의 신호 전송 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 FFR 패턴의 인덱스는 하기 수학식을 이용하여 결정되는, 단말의 신호 전송 방법.
    <수학식>
    Figure pat00011

    상기 수학식에서, k는 FFR 패턴의 인덱스를 나타내고, Segment ID는 상기 프리엠블을 이용하여 도출되는 특정 세그먼트 영역의 식별 정보를 나타낸다.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 FFR 적용을 위한 FFR 구성 정보를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 FFR 구성 정보는 상기 주파수 자원 그룹의 개수, 상기 주파수 자원 그룹의 대역폭, 상기 주파수 자원 그룹 사이의 구성비, 부분 주파수 재사용율 중 적어도 하나에 관한 정보를 포함하는, 단말의 신호 전송 방법.
  9. 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 기지국은,
    무선 신호를 전송하기 위한 송신 모듈;
    무선 신호를 수신하기 위한 수신 모듈; 및
    특정 셀에 상향링크 부분 주파수 재사용(UpLink Fractional Frequency Reuse: UL FFR)을 적용하기 위해 복수의 주파수 자원 그룹에 대한 단말 송신 전력 부스팅 여부를 나타내는 FFR 패턴 정보를 도출하고, 상기 도출된 FFR 패턴에 따라 구성한 상기 복수의 주파수 자원 그룹별로 독립적으로 결정된 전력 제어 정보를 상기 송신 모듈을 통해 방송하도록 수행하되,
    상기 FFR 패턴 정보는 세그먼트 식별 정보를 이용하여 도출하는, 기지국.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 FFR 패턴 정보는 상기 특정 셀에 적용되는 FFR 패턴의 인덱스 정보를 포함하는, 기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 프로세서는 하기 수학식을 이용하여 상기 FFR 패턴의 인덱스를 결정하는, 기지국.
    <수학식>
    Figure pat00012

    상기 수학식에서, k는 FFR 패턴의 인덱스를 나타내고, Segment ID는 특정 세그먼트 영역의 식별 정보를 나타낸다.
  12. 다중 셀 기반의 이동 통신 시스템에서 단말은,
    무선 신호를 전송하기 위한 송신 모듈;
    무선 신호를 수신하기 위한 수신 모듈; 및
    상기 수신 모듈을 통해 기지국으로부터 수신한 프리엠블의 세그먼트 식별정보를 이용하여 상기 단말이 위치하는 셀 또는 상기 단말이 속한 셀에 인접한 다른 셀에 적용되는 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse: FFR)의 패턴 정보를 도출하는 프로세서를 포함하며,
    상기 수신 모듈은 상기 기지국으로부터 상기 FFR 패턴에 따른 복수의 주파수 자원 그룹 각각에 대해 독립적으로 구성된 전력 제어 정보를 수신하고,
    상기 프로세서는 상기 FFR 패턴 정보 및 상기 전력 제어 정보를 토대로 토대로 특정 주파수 자원 영역에서 특정 전력 레벨을 사용하여 신호를 전송하도록 수행하는, 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 주파수 자원 패턴 정보는 상기 단말이 속한 셀 영역에 적용되는 FFR 주파수 자원 패턴의 인덱스 정보를 포함하는, 단말.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 프로세서는, 상기 FFR 주파수 자원 패턴의 인덱스를 하기 수학식을 이용하여 결정하는, 단말.
    <수학식>
    Figure pat00013

    상기 수학식에서, k는 FFR 패턴의 인덱스를 나타내고, Segment ID는 상기 프리엠블을 이용하여 도출되는 특정 세그먼트 영역의 식별 정보를 나타낸다.
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