KR20110051082A - 이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법 및 장치 - Google Patents

이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법 및 장치 Download PDF

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KR20110051082A
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Abstract

본 발명은 이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법 및 장치를 개시하고 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템에서 제어 신호를 전송하는 방법은 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 데이터만 전송하는 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송하는 단계를 포함한다.
무선 통신, 요소 반송파, 제어정보, 이종망, 간섭 회피

Description

이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING DATA IN WIRELESS COMMUNICATION NETWORK WITH DENSED NODES}
본 발명은 이종의 무선 통신 네트워크에서 다른 무선망의 신호 간섭을 회피하여 제어 정보를 송신하는 방법 및 시스템을 개시하고 있다.
향후 예상되는 기지국의 형태는 기존 매크로(macro) 기지국뿐 아니라, 여러 가지 형태의 로컬(local) 기지국이 혼재하는 형태가 될 수 있다. 예를 들어, 하나의 매크로 기지국에 존재하는 셀(cell)내에 펨토셀(Femto cell), 피코셀(Pico cell), 릴레이 노드(Relay), 핫스팟(Hot spot)등 다양한 형태의 로컬 기지국이 혼재할 수 있는데, 이러한 환경에서 서로 다른 설정 정보(configuration)를 가지게 되는 각 기지국 간에 신호 간섭이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 간섭을 완화시키거나 최소화할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 정보를 송신하는 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 다수의 소형 기지국이 밀집하여 클러스터를 이루는 환경에서 다른 기지국으로부터 발생하는 간섭을 효과적으로 완화시키고자 한다.
또한, 본 발명은 매크로 기지국과 로컬 기지국이 PDCCH를 전송하는 주파수 밴드를 운용하는 방식을 상이하게 하여 기지국 간의 간섭을 최소화시키고자 한다.
전술한 과제를 달성하기 위해, 본 발명의 일 실시 예에 따른 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템에서 제어 신호를 전송하는 방법은 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 데이터만 전송하는 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템에서 제어 신호를 전송하는 방법은 매크로 기지국에서 사용할 수 있는 가용 요소 반송파가 N개이며, 상기 매크로 기지국이 사용하는 요소 반송파가 K개(K < N)인 경우, 상기 매크로 기지국이 사용하지 않는 N-K 개 요소 반송파 중 어느 하나의 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템에서 제어 신호를 전송하는 방법은 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 확장 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템에서 제어 신호를 전송하는 방법은 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 PDCCH가 포함되지 않은 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 PDCCH를 포함시켜 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법은 둘 이상의 요소 반송파를 사용하는 무선통신시스템에서, 매크로 기지국에서 제어 신호를 전송하는 제 1 요소 반송파와 상이한 주파수 영역의 제 2 요소 반송파에서 전송할 제어 신호를 생성하는 단계 및 상기 제어 신호를 상기 제 2 요소 반송파로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템은 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 제 1 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 제 2 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송하며, 상기 제 1 요소 반송파는 데이터를 전송하지 요소 반송파, 확장 요소 반송파, 비할당 요소 반송파 또는 PDCCH를 포함하지 않는 요소 반송파 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해 구현되는 펨코, 피코 등의 로컬 기지국이 제어 신호를 송신함에 있어 매크로 기지국 또는 인접 로컬 기지국에서 오는 간섭을 최소화시킬 수 있으며, 또한 기존의 ACCS(Autonomous Component Carrier Selection)의 문제점을 해결할 수 있다.
또한, 매크로 에 결합한 로컬 기지국은 제어 정보의 안정적인 전송을 위하여 매크로 기지국에서 송신하는 요소 반송파에 제어 신호가 포함되는지를 확인하여 제어 신호를 송신하게 되므로 제어 신호 간에 간섭이 발생하지 않도록 할 수 있다.
특히, 매크로 에 결합한 로컬 기지국이 집단을 형성하여 기지국의 밀집도가 높은 클러스터 기지국 또는 로컬 기지국에 본 발명을 적용할 경우 제어 신호의 간섭을 완화시킬 수 있다.
이하, 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
또한 본 발명은 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
본 발명이 적용되기 위해 이종의 무선 통신 네트워크들이 중첩되어 있는 경우를 설명한다. 발명의 상세한 설명을 위하여 넓은 영역의 커버리지(coverage)를 가지는 무선 통신 네트워크(매크로 셀, macro cell)는 LTE-A(Long Term Evolution Advanced)를 예를 들어 설명한다. LTE-A 영역과 중복되어 존재하는 이종의 무선 통신 네트워크는 마이크로(micro)/피코(pico)/펨토셀(femto cell)/릴레이(Relay)/핫스팟(Hotspot) 네트워크들이 있으며 설명의 편의를 위하여 펨토셀 네트워크를 중심으로 설명한다. 그러나 본 발명이 LTE-A 또는 펨토셀 네트워크에 한정되는 것은 아니며, 이종의 무선 통신 네트워크가 중첩되어 있는 경우를 대상으로 하고 있다.
매크로 네트워크와 매크로가 아닌 네트워크가 중첩되며, 매크로가 아닌 네트워크는 매크로 네트워크보다 송수신 전력이 낮거나, 혹은 매크로 네트워크보다 셀 커버리지가 작은 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 매크로 네트워크와 중첩하는 네트워크(매크로가 아닌) 간에 제어 정보가 정확하게 전달되도록 하기 위한 실시예를 제시하고 있다.
본 발명에서의 이종의 무선 통신 네트워크는 LTE-A 기지국인 동시에 마이크로(micro)/피코(pico)/펨토셀(femto cell)/릴레이(Relay)/핫스팟(Hotspot) 등의 기지국의 기능을 함께 가지고 있다. 이하, 본 발명의 일 실시예에서 매크로 기지국에 결합한 펨토 기지국을 중심으로 설명한다. 펨토 기지국은 앞서 설명한 매크로 네트워크가 아닌 네트워크의 일 실시예이며, 본 발명의 일 실시예에서 펨토 기지국을 중심으로 설명하고 있으나, 이는 매크로 네트워크와 중첩되는 마이크로(micro)/피코(pico)/펨토셀(femto cell)/릴레이(Relay)/핫스팟(Hotspot) 모두에 적용이 가능하며, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
LTE-A 시스템은 전술한 바와 같이 공간적 효율성(Spectral efficiency)증가와 셀 커버리지 확장(Cell-coverage extension)을 위해서 다양한 RF(Radio Frequency) 커버리지를 갖는 노드들로 구성되는 이종망(Heterogeneous Network)의 적용이 가능하다.
도1은 이종의 네트워크들의 셀 커버리지가 중첩되는 형태를 보여주는 도면이다.
매크로 기지국(101)의 셀커버리지(cell coverage)(100) 반경내에 로컬 기지국이 혼재하는 셀환경을 보여주고 있다. 각 로컬 기지국, 마이크로(micro)/피 코(pico)(130)/펨토셀(femto cell)(140)과 릴레이 노드(Relay Node)(110)/ 핫스팟(Hotspot)(120)에 연결된 사용자 단말(UE, User Equipment)은 해당 로컬 기지국에 연결되어 데이터를 송수신 하고, 로컬 기지국에 연결되지 않는 사용자 단말(150, 160)은 매크로 기지국에 연결되어 데이터를 송수신 한다.
도2는 LTE-A 시스템의 요소 반송파의 한 구성을 보여주는 도면이다
매크로 네트워크에 적용되는 일 실시예인 LTE-A 시스템은 20MHz의 요소 반송파(component carrier, CC)(210, 212, 214, 216, 218) 5개를 사용하여 100MHz의 데이터 송수신을 지원한다. 이때 5개의 요소 반송파들은 각 특성이 서로 다를 수 있으며, 연속적이지 않을 수 있다. 통상 각각의 요소 반송파들은 이전 시스템인 LTE를 지원하는 호환성 요소 반송파(Backward Compatible CC, 이하 'BC'라 함)와 이전 시스템과 호환되지 않는 비호환성 요소 반송파(Non-Backward Compatible CC, 이하 'NBC'라 함)들로 구분된다. 또한 제어 신호를 전송하는 요소 반송파와 제어 신호를 송신하지 않는 요소 반송파로 구분할 수 있다. 도 2를 참조하면 5개의 요소 반송파 중 1,3,5번째 요소 반송파(210, 214, 218)에는 제어 신호가 전송되고 나머지 2,4번 요소 반송파(212, 216)에는 제어 신호 없이 데이터만 송수신 되고 있다. 제어 신호가 전송되지 않는 요소 반송파는 제어 신호가 전송되는 요소 반송파에 연결되어 데이터에 대한 제어를 받게 된다. 예를 들어, 두 번째 요소 반송파(212)번의 데이터는 첫 번째 요소 반송파(210)의 제어 신호에 의해 제어를 받고 네 번째 요소 반송파(216)의 데이터는 세 번째 요소 반송파(214) 또는 다섯 번째 요소 반송파(218)의 제어 신호에 의해 제어를 받을 수 있다. 이렇듯 LTE-A 시스템에서 논의되고 있는 요소 반송파의 특성상 제어 신호와 실제 데이터가 동일한 요소 반송파 내에 존재하지 않아도 된다. 물론, 제어 신호를 포함하지 않는 요소 반송파가 반드시 제어 신호를 포함하는 요소 반송파와 인접할 필요는 없다. LTE-A 시스템은 매크로 기지국과 펨토셀과 같은 기지국에 공통으로 적용된다. 도 2에서 요소 반송파가 5개가 제시되어 있으나, 이는 본 발명의 일 실시예로, 5개가 아닌 다수의 요소 반송파가 매크로 네트워크에서 사용될 수 있다. 이하 본 발명의 실시예에서는 요소 반송파 5개를 중심으로 설명하나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니며, 요소 반송파의 수는 네트워크의 특성에 따라 다양하게 변화할 수 있다.
도 3은 로컬 기지국이 밀집되어 클러스터를 이루는 셀 환경을 보여주는 도면이다.
도 3은 매크로 기지국의 셀 커버리지(300) 내에 다른 로컬 기지국이 혼재하고 있는 경우를 나타낸다. 특히, 펨토, 피코 기지국들은 밀집되어 하나의 집단으로 동작할 수 있다. 도 3을 참조하면, 3개의 피코 기지국이 결합된 집단(310)과 6개의 펨토 기지국이 결합된 집단(320)이 하나의 집단으로 동작할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에서 펨토 또는 피코 등 로컬 기지국(소형 기지국)이 집단 또는 집합으로 밀집되어 있는 것을 클러스터(cluster) 기지국이라 한다.
도 2에서 살펴본 요소 반송파가 매크로 기지국과 매크로가 아닌 로컬 기지국 이 혼재하는 도 1과 같은 환경에서 잘 동작될 수 있도록 자율 요소 반송파 선택(Autonomous Component Carrier Selection, 이하 'ACCS'라 한다)을 이종망에 적용할 수 있다. ACCS는 기지국이 스스로 판단하여 요소 반송파를 선택하여 자율적으로 구성하는 것을 의미한다. 셀 플래닝(Cell planning)에 의해 각 기지국에 최선의 요소 반송파를 할당하는 것은 기지국의 밀집도가 낮은 경우에는 데이터 전송 효율과 안정성을 보장할 수 있다. 그러나, 매크로 기지국과 그 외 다른 로컬 기지국이 일정한 간격으로 혼재하여 기지국의 밀집도(density)가 올라가는 경우에는 ACCS 방식과 셀 플래닝(Cell planning) 방식의 성능이 큰 차이를 보이지 않기 때문에, 운영적인 면의 복잡함이나, 기타 기대비용을 고려했을 경우, ACCS 방식이 타당한 방식으로 고려되고 있다.
그러나, 로컬 기지국이 일정간격으로 분포하는 경우(도 1 참조)가 아니라 여러 기지국들(예를 들어 펨토 셀) 등이 밀집되어 있는 캠퍼스, 학교, 회사 등과 같은 상황(도 3 참조)에서는 ACCS가 적절한 성능을 보여주지 못한다. 왜냐하면, 일반적인 로컬 기지국의 경우 외부 매크로망으로부터 오는 간섭을 고려하여 ACCS 방식을 적용할 수 있으나, 펨토셀 등 로컬 기지국들이 밀집되어 있는 환경에서는 매크로 기지국뿐 아니라 인접해 있는 펨토셀로부터의 간섭들도 모두 고려해야 하기 때문이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 클러스터 기지국이 매크로 셀에서 제어 신호가 전송되는 요소 반송파를 회피하도록 제어 신호를 송신하는 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 부분 ACCS(partial ACCS)에서 요소 반송파를 할당하는 구성도로, 매크로 기지국이 410과 같이 5개의 요소 반송파(411, 412, 413, 414, 415)를 사용하고 있다. 또한 모든 요소 반송파에서 제어 신호가 전송되는 것이 아니라, 일부 요소 반송파인 CC1(411), CC3(413), CC5(415)에 제어 신호가 포함되어 전송되고 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라 클러스터 기지국은 420과 같이 제어 신호를 전송할 때 매크로에서 제어 신호를 전송하고 있는 요소 반송파에 대한 정보를 확인한 후 매크로에서 제어 신호를 전송하지 않는 요소 반송파(422, 424)에 자신의 제어 신호를 할당하여 전송한다.
클러스터 기지국이 매크로 기지국에서 제어 신호를 포함하는 요소 반송파와 상이한 요소 반송파에 제어 신호를 할당하기 위해서는 매크로 기지국에서 어떤 요소 반송파에 제어 신호를 할당하여 송신하는지 확인하는 과정이 필요하다. 제어 신호의 할당 여부를 확인하기 위해 본 발명에서는 다음의 4가지 방식을 사용할 수 있다.
1) 본 발명의 일 실시 예로 매크로 셀의 신호를 감지한 후 특정 요소 반송파를 선택(Listen & selection)하는 방식으로 제어 신호의 할당을 확인할 수 있다. 클러스터 기지국은 매크로 기지국이 제어 신호를 전송하는 요소 반송파가 무엇인지를 감지하여 현재 제어 신호를 전송하고 있지 않은 요소 반송파를 선택한다. 이때 클러스터를 이루고 있는 각 로컬 기지국은 매크로 제어 신호를 감지할 수 있는 장치가 포함되어 있어야 한다.
2) 본 발명의 일 실시 예로 요소 반송파의 제어 신호 할당 정보를 수신하는 방식으로, 클러스터를 이루고 있는 로컬 기지국 상위의 게이트웨이(Gateway) 또는 특정 서버를 통해 해당 클러스터 기지국이 포함되어 있는 매크로 기지국에서 제어 신호 전송에 사용하지 않은 요소 반송파에 대한 정보를 받는다. 펨토 클러스터의 경우 LAN에 연결되어 있기 때문에 게이트웨이 또는 서버로부터 유선으로 제어 신호의 전송에 사용되지 않는 요소 반송파에 대한 정보를 수신할 수 있다. 그 외의 클러스터 기지국의 경우 일반적으로 상위 게이트웨이 또는 서버로부터 정보를 수신하는 방식과 동일하게 상기 정보를 수신한다.
3) 본 발명의 일 실시 예로 매크로 기지국이 전송하는 브로드캐스팅(broadcasting) 정보에 매크로 기지국이 제어 신호를 전송하기 위해 사용하지 않은 요소 반송파에 대한 정보를 포함시켜 전송하는 방식이 있다. 클러스터 기지국은 상기 브로드캐스팅 정보를 수신하여, 매크로 기지국이 제어 신호를 전송하기 위해 사용하고 있지 않는 요소 반송파에 대한 정보를 확인하고, 자신의 제어 신호를 전송할 요소 반송파를 선택할 수 있다.
4) 본 발명의 일 실시 예로 셀 플래닝(Cell planning) 방식이 있다. 각 매크로 기지국은 자신의 셀 커버리지(cell coverage)내에 존재하는 클러스터 기지국이 안정적으로 제어 신호를 전송할 수 있도록 특정 요소 반송파에 우선권(priority)을 두어 클러스터 기지국이 먼저 점유할 수 있도록 한다. 매크로에서 제어 신호를 전 송하기 위해 해당 요소 반송파를 사용하기 위해서는 먼저 클러스터 기지국이 해당 요소 반송파를 제어 신호의 전송에 사용하고 있는지를 먼저 확인하는 방식이다.
클러스터 기지국은 상기의 과정을 통하여 통해 매크로 기지국이 제어 신호 전송을 위해 사용하고 있지 않은 요소 반송파를 확인한 후 자신의 제어 신호를 전송할 요소 반송파를 선택하게 된다. 이때, 만일 클러스터 기지국이 제어 신호 전송을 위해 선택 가능한 요소 반송파의 특성이 제어 신호를 전송할 수 없는 요소 반송파의 특성을 가지도록 설정되어 있는 경우, 설정 정보(configuration)를 변경하여 해당 요소 반송파로 제어 신호를 전송하도록 한다.
한편 본 발명에서의 제어 신호는 크게 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid Automatic Repeat-reQuest (HARQ) Indicator Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)를 포함한다. 또한, 본 발명의 발명에서 구현하는 과정에서 제어 신호는 PDCCH만을 포함할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 클러스터 기지국이 매크로셀에서 사용하지 않는 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 송신하는 예를 보여주는 도면이다.
도 5를 참조하면, 부분 ACCS(partial ACCS)를 구현하는 또다른 예를 보여주고 있다. 매크로 또는 로컬 기지국이 5개 이상의 주파수 밴드를 사용하여 5개의 요소 반송파를 구성할 수 있는 경우, 클러스터 기지국은 도 5와 같이 여분의 주파수 밴드를 사용하여 제어 신호를 전송하는 요소 반송파로 활용할 수 있다.
도 5에서 매크로 기지국이 사용하는 요소 반송파의 주파수 영역(550)과 클러스터 기지국의 사용 주파수 영역(560)은 서로 상이하다. 따라서 매크로 기지국이 사용하는 주파수 영역 내의 요소 반송파(512, 513, 514, 515)에는 데이터를 할당하여 송신(521, 522, 523, 524)하고, 매크로 기지국이 사용하지 않는 주파수 영역의 요소 반송파(525)에 제어 신호를 할당하여 송신할 수 있다. 매크로 기지국이 사용하지 않는 주파수 영역의 요소 반송파를 비할당 요소 반송파로 명한다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시 예에 따라 클러스터 기지국이 매크로셀에서 확장 요소 반송파로 사용하는 요소 반송파에 제어 신호를 송신하는 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 부분 ACCS(Partial ACCS)의 또 다른 예로서, 요소 반송파의 특성을 배경으로 나타낸 그림이다. 도6에서 NBC(Non-Backward Compatible)는 기존 버전(LTE)의 사용자들이 접속할 수 없는 비호환성 요소 반송파를 의미한다. BC(Backward Compatible)은 기존 버전의 사용자들도 접속할 수 있는 호환성 요소 반송파를 의미한다. 비호환 요소 반송파 또는 호환 요소 반송파는 모두 제어 신호를 포함하고 있는 반면, 확장(Extended) 요소 반송파는 제어 신호를 포함하지 않는 요소 반송파이므로, 단독으로 사용할 수 없으며, 항상 다른 요소 반송파에 연결되어 사용된다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예에 따라 제어 신호의 간섭을 회피하기 위해, 클러스터 기지국은 매크로가 사용하고 있는 확장 요소 반송파 중 전부 또는 일부에 호환성 요소 반송파 또는 비호환성 요소 반송파로 선택하여 사용한다. 반면 매크로 기지국에서 확장 요소 반송파로 사용할 경우 제어 신호가 전송되지 않기 때문에 클러스터 기지국은 해당 요소 반송파에 제어 신호를 할당하여 전송할 수 있으며, 그 결과 매크로 기지국이 전송하는 제어 신호로부터 발생하는 간섭을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
도 6을 참조하면, 매크로 기지국의 비호환성 또는 호환성 요소 반송파인 CC1(611), CC3(613), CC4(614)를 회피하며, 매크로 기지국이 확장 요소 반송파로 사용하는 CC2(612), CC5(615) 영역에 클러스터 기지국이 호환성 또는 비호환성 요소 반송파 CC5(625)를 사용하는 것을 알 수 있다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시 예에 따라 클러스터 기지국이 매크로셀이 PDCCH에 제어 정보를 할당하여 전송하는 요소 반송파를 회피하여 제어 정보를 PDCCH에 할당하여 송신하는 예를 보여주는 도면이다.
본 발명에서 제어 신호를 할당하여 전송하는 채널로는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid Automatic Repeat-reQuest (HARQ) Indicator Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel) 등이 있다. 이들 제어 정보 전송 채널 중에서 PDCCH는 모든 사용자 단말이 참조하는 하향 링크 제어 정보인 DCI(Downlink Control Information) 정보가 할당된다는 점에서 다른 채널과 비교할 때 데이터 전송의 정확도가 중요하다. 따라서, 제어 신 호가 할당되는 모든 채널의 중첩을 피하는 것이 데이터 전송 효율을 고려할 때 어려울 경우, PDCCH의 중첩을 회피할 수 있도록 클라이언트 기지국에서 요소 반송파를 선택할 수 있다.
매크로 기지국은 710과 같이 다수의 요소 반송파(711, 712, 713, 714, 715)에 제어 정보와 데이터가 할당되어 있다. 710에서 PDCCH를 포함하는 요소 반송파 CC3(713)과 중첩을 피하도록 클러스터 기지국은 720과 같이 CC2(722)와 CC5(725)의 요소 반송파에 PDCCH를 포함시킨다. PCFICH와 PHICH는 매크로 기지국과 중첩을 허용하고 있다.
도 7에서는 PDCCH를 중심으로 설명하고 있으나, 이는 PDCCH가 데이터 채널이 정상적으로 동작할 수 있도록 하는 제어 정보를 송신한다는 점에서 다른 채널보다 중요하게 전송되어야 하며 그 안정성이 높아야 하므로, 일 실시예로 PDCCH를 중심으로 설명하였다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 데이터의 전송과 관련된 중요한 제어 정보를 송신하는 경우를 포함한다. 따라서, 다수의 제어 정보가 송신되는 경우, 제어 정보의 중요도에 따라서, 가장 중요한 제어 정보 또는 상위 N순위 내에 포함되는 중요한 제어 정보와 그렇지 않은 제어 정보를 나누어서 매트로 네트워크가 아닌 네트워크에서는 중요한 제어 정보를 송신함에 있어 다른 네트워크에서 중요하지 않은 제어 정보를 송신하는 경우에 중첩하여 송신하도록 구성될 수 있다. 즉, 가장 중요한 제어 정보는 네트워크 간에 중첩이 발생하지 않도록 구성될 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 과정을 보여주는 도면이다.
본 발명은 매크로 기지국에서 제어 신호를 전송하는 요소 반송파에 대한 정보를 클러스터를 이루고 있는 로컬 기지국이 습득하여, 해당 요소 반송파를 회피하고, 자신의 제어 신호를 전송하는 요소 반송파를 선택할 수 있도록 한다. 매크로 기지국의 제어 신호는 실제 데이터를 전송하는 신호의 전력보다 높기 때문에 클러스터를 이루고 있는 로컬 기지국이 안정적으로 자신의 제어 신호를 송신하는 것이 필요하다. 도 8의 순서도는 매크로 기지국으로부터 높은 전력으로 송신되는 제어 신호의 간섭을 회피하며 제어 신호를 송신하는 과정을 보여주는 도면이다.
매크로 기지국에서 제어 신호를 전송하는 요소 반송파와 중첩되지 않는 주파수 영역의 요소 반송파를 선택한다(S810). 이종의 무선 네트워크 환경에서 매크로 기지국의 제어 신호와 로컬 기지국 또는 클러스터 기지국의 제어 신호가 서로 간섭하지 않도록 하기 위한 것으로, 앞서 살펴본 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따라 다음과 같이 간섭을 회피하는 방안을 고려할 수 있다.
먼저, 도4를 참조하여 전술한 바와 같이, 매크로 기지국이 5개의 요소 반송파를 사용하며, 이 중에서 일부의 요소 반송파에는 제어 신호가 포함되며, 그 외의 요소 반송파에는 데이터만 포함되는 경우, 로컬 기지국은 매크로 기지국이 데이터를 전송하는 요소 반송파와 같은 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 송신하는 방식이 존재한다.
이를 위해, 클러스터 기지국이 매크로 기지국의 어떤 요소 반송파에 제어 신 호가 포함되는지 확인하는 과정이 필요한데, 이는 1) 클러스터 기지국에서 매크로 기지국이 전송하는 신호를 감지하여 어떤 요소 반송파에서 제어 신호가 전송되는지 확인하는 방식, 2) 클러스터 기지국의 상위에 존재하는 게이트웨이 또는 특정 서버를 통해 매크로 기지국이 어떤 요소 반송파에 제어 신호를 할당하는지 혹은 할당하지 않는지에 대한 정보를 수신하여 이를 참조하는 방식, 3) 매크로 기지국이 전송하는 브로드캐스팅 정보에 제어 신호를 전송하기 위해 사용하는 요소 반송파에 대한 정보가 포함되는 방식, 4) 셀 플래닝을 통해 제어 신호의 전송에서 특정 요소 반송파에 우선권을 두어 클러스터 기지국이 안정적으로 제어 신호를 송신할 수 있도록 하는 방식이다.
매크로 기지국의 셀 커버리지와 펨토 시스템(펨토셀 기지국)의 셀 커버리지가 중첩될 경우, 전술한 과정을 통해 제어 신호를 안정적으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 데이터만 전송하는 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송할 수 있다. 이 경우 매크로 기지국과 펨토 시스템이 전송하는 제어 신호가 포함된 요소 반송파가 서로 중첩되지 않게 된다.
또다른 실시 예로, 매크로 기지국에서 사용할 수 있는 가용 요소 반송파가 N개이며, 상기 매크로 기지국이 사용하는 요소 반송파가 K개(K < N)인 경우, 상기 매크로 기지국이 사용하지 않는 N-K 개 요소 반송파 중 어느 하나의 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송할 수 있다. 예를 들어, 매크로 기지국이 사용할 수 있는 가용 요소 반송파가 총 10개인 반면, 매크로 기지국이 사용하는 요소 반송파는 5개인 경우, 펨토 시스템은 매크로 기지국이 사용하지 않는 요소 반송파(비할당 요소 반송파)에 제어 신호를 포함시켜 전송할 수 있다.
또다른 실시 예로, 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 확장 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송할 수 있다.
한편, 제어 신호 중 PDCCH의 중첩을 회피하기 위해, 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 PDCCH가 포함되지 않은 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 PDCCH를 포함시켜 전송할 수 있다. 그 결과 상기 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 PDCCH가 포함되지 않은 요소 반송파는 PHICH 또는 PCFICH를 포함할 수 있다. 이 경우 매크로 기지국과 펨토 시스템이 전송하는 PDCCH가 포함된 요소 반송파가 서로 중첩되지 않게 된다. 실시예에서 PDCCH를 중심으로 설명하고 있으나, 이는 PDCCH가 데이터 채널이 정상적으로 동작할 수 있도록 하는 제어 정보를 송신한다는 점에서 다른 채널보다 중요하게 전송되어야 하며 그 안정성이 높아야 하므로, 일 실시예로 PDCCH를 중심으로 설명하였다. 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 데이터의 전송과 관련된 중요한 제어 정보를 송신하는 경우를 포함한다. 따라서, 다수의 제어 정보가 송신되는 경우, 제어 정보의 중요도에 따라서, 가장 중요한 제어 정보 또는 상위 N순위 내에 포함되는 중요한 제어 정보와 그렇지 않은 제어 정보를 나누어서 매트로 네트워크가 아닌 네 트워크에서는 중요한 제어 정보를 송신함에 있어 다른 네트워크에서 중요하지 않은 제어 정보를 송신하는 경우에 중첩하여 송신하도록 구성될 수 있다. 즉, 가장 중요한 제어 정보는 네트워크 간에 중첩이 발생하지 않도록 구성될 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도1은 이종의 네트워크들의 셀 커버리지가 중첩되는 형태를 보여주는 도면이다.
도2는 LTE-A 시스템의 요소 반송파의 한 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 로컬 기지국이 밀집되어 클러스터를 이루는 셀 환경을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 클러스터 기지국이 매크로 셀에서 제어 신호가 전송되는 요소 반송파를 회피하도록 제어 신호를 송신하는 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따라 클러스터 기지국이 매크로셀에서 사용하지 않는 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 송신하는 예를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 또다른 실시 예에 따라 클러스터 기지국이 매크로셀에서 확장 요소 반송파로 사용하는 요소 반송파에 제어 신호를 송신하는 예를 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시 예에 따라 클러스터 기지국이 매크로셀이 PDCCH에 제어 정보를 할당하여 전송하는 요소 반송파를 회피하여 제어 정보를 PDCCH에 할당하여 송신하는 예를 보여주는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 이종 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 과정을 보여주는 도면이다.

Claims (15)

  1. 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 데이터만 전송하는 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송하는 단계를 포함하는, 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템에서 제어 신호를 전송하는 방법.
  2. 매크로 기지국에서 사용할 수 있는 가용 요소 반송파가 N개이며, 상기 매크로 기지국이 사용하는 요소 반송파가 K개(K < N)인 경우, 상기 매크로 기지국이 사용하지 않는 N-K 개 요소 반송파 중 어느 하나의 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송하는 단계를 포함하는, 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템에서 제어 신호를 전송하는 방법.
  3. 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 확장 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송하는 단계를 포함하는, 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템에서 제어 신호를 전송하는 방법.
  4. 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 PDCCH가 포함되지 않은 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 요소 반송파에 PDCCH를 포함시켜 전송하는 단계를 포함하는, 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템에서 PDCCH를 전송하는 방법.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 PDCCH가 포함되지 않은 요소 반송파는 PHICH 또는 PCFICH를 포함하는 것을 특징으로 하는, 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템에서 PDCCH를 전송하는 방법.
  6. 둘 이상의 요소 반송파를 사용하는 무선통신시스템에서,
    매크로 기지국에서 제어 신호를 전송하는 제 1 요소 반송파와 상이한 주파수 영역의 제 2 요소 반송파에서 전송할 제어 신호를 생성하는 단계; 및
    상기 제어 신호를 상기 제 2 요소 반송파로 전송하는 단계를 포함하는, 이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 요소 반송파와 중첩되는 주파수 영역의 상기 매크로 기지국의 제 3 요소 반송파는 데이터를 전송하는 요소 반송파인 것을 특징으로 하는, 이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 요소 반송파와 중첩되는 주파수 영역의 상기 매크로 기지국의 제 3 요소 반송파는 비할당 요소 반송파인 것을 특징으로 하는, 이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법.
  9. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 요소 반송파와 중첩되는 주파수 영역의 상기 매크로 기지국의 제 3 요소 반송파는 확장 요소 반송파인 것을 특징으로 하는, 이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법.
  10. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 요소 반송파에서 전송되는 제어 신호는 PDCCH이며, 상기 제 2 요소 반송파와 중첩되는 주파수 영역의 상기 매크로 기지국의 제 3 요소 반송파는 PCFICH 또는 PHICH를 포함하는 요소 반송파인 것을 특징으로 하는, 이종의 무선 네 트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법.
  11. 제 6항에 있어서,
    상기 제어 신호를 생성하는 단계 이전에
    상기 제 1 요소 반송파에 제어 신호가 포함되는지 확인하는 단계를 더 포함하는, 이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법.
  12. 제 6항에 있어서,
    상기 무선통신시스템은 상기 매크로 기지국보다 셀 커버리지가 작거나 또는 상기 매크로 기지국보다 송신 전력이 낮은 것을 특징으로 하는, 이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법.
  13. 제 6항에 있어서,
    상기 제 2 요소 반송파에서 전송되는 제어 신호는 네트워크에서 데이터가 정상적으로 송수신되는데 필요한 제어 정보를 포함하는 제 1 제어 신호이며, 상기 제 2 요소 반송파와 중첩되는 주파수 영역의 상기 매크로 기지국의 제 3 요소 반송파는 상기 제 1 제어 신호가 아닌 제어 신호를 포함하는 요소 반송파인 것을 특징으 로 하는, 이종의 무선 네트워크 환경에서 제어 정보를 송신하는 방법.
  14. 매크로 기지국에서 사용하는 둘 이상의 요소 반송파 중 제 1 요소 반송파와 동일한 주파수 영역의 제 2 요소 반송파에 제어 신호를 포함시켜 전송하며, 상기 제 1 요소 반송파는 데이터를 전송하지 요소 반송파, 확장 요소 반송파, 비할당 요소 반송파 또는 PDCCH를 포함하지 않는 요소 반송파 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템.
  15. 제 14항에 있어서,
    제 1 요소 반송파가 PDCCH가 포함되지 않은 요소 반송파인 경우, PHICH 또는 PCFICH를 포함하는 것을 특징으로 하는, 매크로 네트워크에 결합한 펨토 시스템.
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