KR20130032548A - 광대역 단말과 협대역 단말을 함께 운용하는 무선통신시스템에서 협대역 단말의 시스템 접속 방법 및 장치 - Google Patents

광대역 단말과 협대역 단말을 함께 운용하는 무선통신시스템에서 협대역 단말의 시스템 접속 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LTE 시스템에서 기존의 광대역(wideband) LTE 단말(N-UE; Normal UE)과 협대역(narrowband)을 지원하는 LTE 단말(L-UE; Low-end UE)을 함께 운용하기 위해, L-UE 의 시스템 접속 방법을 정의한다.

Description

광대역 단말과 협대역 단말을 함께 운용하는 무선통신시스템에서 협대역 단말의 시스템 접속 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR ACCESSING OF NARROWBAND TERMINAL TO A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM SUPPORTING BOTH WIDEBAND TERMINAL AND NARROWBAND TERMINAL}
본 발명은 셀룰러(cellular) 무선통신 시스템에 대한 것으로서, 특히 광대역 단말과 협대역 단말을 함께 운용하는 무선통신 시스템에서 협대역 단말의 시스템 접속 방법에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution), 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.
상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(Downlink)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(Uplink)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성 (Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.
도 1은 LTE 시스템에서 하향링크에서 상기 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 무선자원영역인 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면이다.
도 1에서 세로축은 시간영역을, 가로축은 주파수영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, Nsymb (102)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(106)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(105)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 주파수영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어로서, 전체 시스템 전송 대역은 총 NBW (104)개의 서브캐리어로 구성된다.
시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 리소스 엘리먼트(112, Resource Element; RE)로서 OFDM 심벌 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 리소스 블록(108, Resource Block; RB 혹은 Physical Resource Block; PRB)은 시간영역에서 Nsymb (102)개의 연속된 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 NRB (110)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(108)는 Nsymb x NRB 개의 RE(112)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송단위는 상기 RB 단위이다. LTE 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 7, NRB=12 이고, NBW 및 NRB 는 시스템 전송 대역에 비례한다.
제어정보의 경우 상기 서브프레임 내의 최초 N OFDM 심벌개수 이내에 전송된다. 일반적으로 N = {1, 2, 3} 이다. 따라서 현재 서브프레임에 전송해야 할 제어정보의 양에 따라 상기 N 값이 서브프레임마다 가변하게 된다. 상기 제어정보로는 제어정보가 OFDM 심벌 몇 개에 걸쳐 전송되는지를 나타내는 지시자, 상향링크 또는 하향링크 스케쥴링 정보, HARQ ACK/NACK 신호, 그리고 MIMO 관련 제어정보 등을 포함한다.
LTE 시스템은 초기 전송에서 복호 실패가 발생된 경우, 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송하는 HARQ (Hybrid Automatic Repeat reQuest) 방식을 채용하고 있다. HARQ 방식이란 수신기가 데이터를 정확하게 복호하지 못한 경우, 수신기가 송신기에게 복호 실패를 알리는 정보(NACK)를 전송하여 송신기가 물리 계층에서 해당 데이터를 재전송할 수 있게 한다. 수신기는 송신기가 재전송한 데이터를 기존에 복호 실패한 데이터와 결합하여 데이터 수신성능을 높이게 된다. 또한, 수신기가 데이터를 정확하게 복호한 경우 송신기에게 복호 성공을 알리는 정보(ACK)를 전송하여 송신기가 새로운 데이터를 전송할 수 있도록 할 수 있다.
셀룰러 무선통신 시스템에서 고속의 무선 데이터 서비스를 제공하기 위하여 중요한 것 중 하나는 확장성 대역폭 (scalable bandwidth)의 지원이다. 그 일례로 LTE 시스템은 20/15/10/5/3/1.4 MHz 등의 다양한 시스템 대역폭을 가지는 것이 가능하다. 각각의 시스템 대역폭은 100, 75, 50, 25, 15, 6 RB 로 구성된다. 서비스 사업자들은 상기 대역폭 중에서 선택하여 서비스를 제공할 수 있다. 단, 소정의 시스템 대역폭을 갖는 LTE 시스템에서 서로 상이한 대역폭을 지원하는 단말들은 함께 공존할 수 없다. 예를 들어, 시스템 대역폭이 10MHz 인 LTE 시스템에서 10MHz 단말과 1.4MHz 단말이 함께 동작할 수는 없다. 왜냐하면 LTE 시스템의 하향링크 제어채널은 시스템 대역폭 전체에 걸쳐 전송되므로, 시스템 대역폭보다 적은 대역폭을 지원하는 단말은 상기 하향링크 제어채널을 수신할 수 없다. 또한 상이한 대역폭을 지원하는 단말 상호간에 간섭문제도 발생한다.
따라서 광대역 단말과 협대역 단말을 함께 운용하는 무선통신 시스템에서 협대역 단말이 상기 무선통신 시스템에 접속할 수 있는 방안에 대한 논의가 필요한 실정이다.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 광대역 단말과 협대역 단말을 함께 운용하는 무선통신 시스템에서 협대역 단말의 시스템 접속 방법을 제공함으로써, 상기 광대역 단말과 협대역 단말이 시스템 내에 공존할 수 있도록하는 하는 것이다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 제1 대역폭을 지원하는 제1 단말 및 제2 대역폭을 지원하는 제2 단말을 동시에 운영하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 신호 전송 방법은 단말의 시스템 동기 획득을 위한 동기 채널(SCH)을 전송하는 단계, 상기 제2 단말을 지원하기 위한 협대역 서브프레임 설정에 관한 제어 정보와, 상기 서브프레임에 포함된 서브밴드 설정에 관한 제어 정보를 포함하는 협대역 마스터 정보 블록(L-MIB)을 전송하는 단계, 상기 제2 단말의 다운링크 수신 및 업링크 전송을 위한 정보를 포함하는 협대역 시스템 정보 블록(L-SIB)을 전송하는 단계, 및 상기 제1 단말 또는 제2 단말로부터 접속 요청 수신 시 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제1 대역폭을 지원하는 제1 단말 및 제2 대역폭을 지원하는 제2 단말을 동시에 운영하는 무선 통신 시스템에서 단말에게 신호를 전송하는 기지국 장치는 상기 단말과 신호를 송수신하는 송수신기, 상기 제2 단말을 지원하기 위한 협대역 서브프레임 설정에 관한 제어 정보와, 상기 서브프레임에 포함된 서브밴드 설정에 관한 제어 정보를 포함하는 협대역 마스터 정보 블록(L-MIB)을 생성하는 협대역 마스터 정보 블록 생성기, 상기 제2 단말의 다운링크 수신 및 업링크 전송을 위한 정보를 포함하는 협대역 시스템 정보 블록(L-SIB)을 생성하는 협대역 시스템 정보 블록 생성기, 및 상기 협대역 마스터 정보 블록 또는 상기 협대역 시스템 정보 블록을 상기 송수신기를 통해 상기 단말에게 전송하고, 상기 단말로부터 접속 요청 수신 시 랜덤 액세스 절차를 수행하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제1 대역폭을 지원하는 제1 단말 및 제2 대역폭을 지원하는 제2 단말을 동시에 운영하는 무선 통신 시스템에서 단말의 시스템 접속 방법은 기지국으로부터 전송되는 동기 채널(SCH)을 수신하여 시스템 동기를 획득하는 단계, 상기 제2 단말을 지원하기 위한 협대역 서브프레임 설정에 관한 제어 정보와, 상기 서브프레임에 포함된 서브밴드 설정에 관한 제어 정보를 포함하는 협대역 마스터 정보 블록(L-MIB)을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 제2 단말의 다운링크 수신 및 업링크 전송을 위한 정보를 포함하는 협대역 시스템 정보 블록(L-SIB)을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 및 상기 수신한 협대역 마스터 정보 블록과 협대역 시스템 정보 블록을 이용하여 상기 기지국을 통해 시스템에 접속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 제1 대역폭을 지원하는 제1 단말 및 제2 대역폭을 지원하는 제2 단말을 동시에 운영하는 무선 통신 시스템에서 시스템에 접속하는 단말은 기지국과 신호를 송수신하는 송수신기, 및 상기 기지국으로부터 전송되는 동기 채널(SCH)과, 상기 제2 단말을 지원하기 위한 협대역 서브프레임 설정에 관한 제어 정보 및 상기 서브프레임에 포함된 서브밴드 설정에 관한 제어 정보를 포함하는 협대역 마스터 정보 블록(L-MIB)과, 상기 제2 단말의 다운링크 수신 및 업링크 전송을 위한 정보를 포함하는 협대역 시스템 정보 블록(L-SIB)을 수신하여 처리하고, 상기 수신한 협대역 마스터 정보 블록과 협대역 시스템 정보 블록을 이용하여 상기 기지국을 통해 시스템에 접속하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이 본 발명은 광대역 단말과 협대역 단말을 함께 운용하는 무선통신 시스템에서 협대역 단말의 시스템 접속 방법을 제공함으로써, 상기 광대역 단말과 협대역 단말이 시스템 내에 공존할 수 있도록 한다.
도 1은 LTE 시스템에서 하향링크에서 데이터 혹은 제어채널이 전송되는 시간-주파수영역의 기본 구조를 나타낸 도면.
도 2는 LTE FDD 시스템에서 N-UE 와 L-UE 를 다중화 하기 위해서 subframe 을 분리 운영하는 방안을 나타낸 도면.
도 3은 LTE TDD 시스템에서 N-UE 와 L-UE 를 다중화 하기 위해서 subframe 을 분리 운영하는 방안을 나타낸 도면.
도 4는 LTE 시스템에서 N-UE 와 L-UE 를 다중화 하기 위해서 subframe 을 분리 운영하는 경우 하향링크 시간-주파수 자원 구조를 나타낸 도면.
도 5는 L-subframe 의 시간 구간 동안 소정의 서브밴드 내에서 FDM 방법으로 L-PDCCH 를 구성하는 방법을 나타낸 도면.
도 6은 L-subframe 의 시간 구간 동안 소정의 서브밴드 내에서 TDM 방법으로 L-PDCCH 를 구성하는 방법을 나타낸 도면.
도 7은 L-subframe 의 시간 구간 동안 소정의 서브밴드 내에서 FDM 및 TDM 방법으로 L-PDCCH 를 구성하는 방법을 나타낸 도면.
도 8은 단말이 상기 L-MIB 와 L-SIB 를 수신하고, Random access 를 수행하는 절차를 나타내는 도면.
도 9는 LTE 시스템에서 N-UE 와 L-UE 를 다중화 하기 위해서 subframe 을 분리 운영하는 경우 상향링크 시간-주파수 자원 구조를 나타낸 도면.
도 10은 LTE 시스템에서 L-UE 가 L-SRS 를 다중화하는 시간-주파수 자원 구조를 나타낸 도면.
도 11 은 L-UE 가 RACH preamble 을 전송하는 시간-주파수 자원 구조를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명에 따른 기지국 장치를 나타낸 도면.
도 13은 본 발명에 따른 단말 장치를 나타낸 도면.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 본 발명에서 하향링크(Downlink; DL)는 기지국이 단말에게 전송하는 신호의 무선 전송경로이고, 상향링크는(Uplink; UL)는 단말이 기국에게 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미한다. 또한, 이하에서 LTE 혹은 LTE-A 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 및/또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예는 숙련된 기술적 지식을 가진자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위해, 이동통신시스템이 지원하는 시스템 대역폭과 동일한 대역폭을 지원하는 기존 광대역(wide bandwidth) LTE 단말을 N-UE (Normal UE) 라고 칭할 수 있다. 또는 상기 N-UE는 제1 대역폭을 지원하는 제1 단말이라고 혼용하여 칭할 수도 있으며, 여기서 상기 제1 대역폭은 후술할 제2 대역폭에 비하여 광대역인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 시스템 대역폭보다 상대적으로 협대역폭(narrow bandwidth)을 지원하는 LTE 단말을 L-UE (Low-end UE) 라고 칭할 수 있다. 또는 상기 L-UE는 제2 대역폭을 지원하는 제2 단말이라고 혼용하여 칭할 수도 있으며, 상기 제2 대역폭은 상기 제1 대역폭에 비하여 협대역인 것을 특징으로 한다. 상기 L-UE 는 N-UE 보다 상대적으로 저비용 (low cost) 혹은 저사양 (low end) 단말로서 음성통화와 같은 데이터레이트가 높지않은 서비스 혹은 기기간(device to device) 통신인 MTC(Machine Type Communication, 혹은 M2M (Machine to Machine)) 서비스를 주요 목적으로 한다.
후술할 본 발명의 실시예에서는 상기 L-UE 를 지원하기 위한 물리채널 및 제어정보는 기존 LTE 시스템의 물리채널 및 제어정보를 최대한 재사용하여, 시스템 설계의 복잡도를 최소화한다. 하지만 LTE 시스템내에 N-UE와 L-UE 가 공존하기 위해 해결해야 할 과제가 있다. 일례로 LTE 시스템내에 광대역을 지원하는 N-UE와 협대역을 지원하는 L-UE 가 공존할 때, 기존의 N-UE를 지원하기 위한 하향링크 물리제어채널(PDCCH; Physical Downlink Control Channel) 은 LTE 시스템 전대역에 걸쳐 전송되는 광대역 신호로, L-UE 가 수신할 수 없다. 만약 L-UE 를 지원하기 위한 하향링크 물리제어채널(L-PDCCH)를 기존 PDCCH 가 전송되는 시간-주파수 자원 영역에 정의하면, 기존의 N-UE는 L-PDCCH 로 사용되는 자원의 위치를 미리 알아야 기존 단말을 지원하기 위한 PDCCH 를 수신하는데 문제가 없다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명에서는 N-UE를 지원하기 위한 시간구간과 L-UE를 지원하기 위한 시간구간을 서로 분리하여 시분할방식으로 N-UE와 L-UE 를 다중화하여 운용하는 방법을 제안한다.
이하 도 2 및 도 3 을 참조하여 LTE 시스템에서 N-UE 와 L-UE 를 다중화 하기 위해서 서브프레임(또는 subframe, 이하 동일하다) 을 분리 운영하는 방안을 설명한다.
도 2는 LTE FDD 시스템에서 N-UE 와 L-UE 를 다중화 하기 위해서 subframe 을 분리 운영하는 방안을 나타낸 도면이며, 도 3은 LTE TDD 시스템에서 N-UE 와 L-UE 를 다중화 하기 위해서 subframe 을 분리 운영하는 방안을 나타낸 도면이다.
FDD (Frequency Division Duplex) 방식의 LTE 시스템의 경우 도 2 를 참조하고, TDD (Time Division Duplex) 방식의 LTE 시스템의 경우 도 3을 참조한다.
LTE 시스템에서 하향링크의 경우 기존 단말을 지원하기 위한 필수적인 물리채널 및 제어정보인 동기채널(SCH), 물리방송채널(PBCH), 페이징(Paging) 메시지, 시스템 정보 블록(System Information Block, SIB) 등이 전송되는 subframe 위치는 고정되어 있다.
LTE FDD 시스템의 규격에 따르면, SCH 는 subframe#0, #5에 전송되고, PBCH 는 subframe#0에 전송되고, Paging 메시지는 subframe#0, #4, #5, #9에 전송되고, SIB 는 subframe#5에 전송된다. 상기 subframe 을 이하 일반 서브프레임(N-subframe, Normal-subframe, 210) 이라 부른다.
상기 SCH 는 UE 로 하여금 라디오프레임 타이밍 동기 획득 및 셀ID 획득을 위해 전송되는 하향링크 물리채널로서 PSS (Primary Synchronization Sequence) 와 SSS (Secondary Synchronization Sequence) 로 구성된다.
상기 SCH 는 주파수 영역에서 LTE 시스템 대역폭 중 중심 주파수를 기준으로 62 RE 에 매핑되어 전송된다.
상기 PBCH (Physical Broadcast Channel)는 하향링크(DL) 시스템 대역폭, PHICH 자원 정보, 시스템 프레임 번호(System Frame Number; SFN) 등 단말이 시스템에 접속하는데 핵심이 되는 마스터 정보 블록(Master Information Block, MIB) 를 제공한다. PBCH 는 주파수 영역에서 LTE 시스템 대역폭 중 중심 주파수를 기준으로 72 RE 에 매핑되어 전송된다.
상기 Paging 메시지는 유휴상태의 단말한테 착신호(incoming call)가 발생할 경우 이를 알려주거나 혹은 해당 셀의 SIB 가 변경된 경우 이를 단말에게 알려주기 위해 기지국이 하향링크로 전송하는 메시지이다. SIB 는 상기 MIB 이외에 단말이 시스템에 접속하는데 필요로 하는 제어정보로서, 셀 공통의 무선자원설정 (radio resource configuration) 정보 등을 포함한다. SIB 는 하향링크 물리데이터채널인 PDSCH (Physical Downlink Shared Channel) 를 통해서 단말에게 전송된다.
도 2에서 도시되는 바와 같이, LTE FDD 시스템의 규격에 따르면 총 10개의 subframe 으로 구성되는 하나의 라디오 프레임 (200) 내에서 subframe#0, #4, #5, #9 가 N-subframe 에 해당한다. 본 발명의 실시예에 따른 L-UE 는 상기 물리채널 및 제어정보 중에서 적어도 SCH 와 PBCH 를 수신함으로써 라디오프레임 타이밍 동기 획득, 셀ID 획득, MIB 획득을 수행한다.
기지국은 10개의 서브프레임으로 구성되는 한 개의 라디오 프레임 내에서 상기 N-subframe 을 제외한 나머지 subframe 에서 L-UE 를 지원하기 위한 하향링크 제어채널 혹은 데이터채널을 전송할 수 있다. 상기 subframe 을 잠정적 협대역 서브프레임(potential L-subframe)(220) 이라고 하고, 이중에서 실제 L-UE 를 지원하기 위한 제어채널 혹은 데이터채널이 전송되는 subframe 을 협대역 서브프레임(L-subframe)(230) 이라고 한다. 상기 협대역 서브프레임 용어는 해당 서브프레임이, 시스템 대역폭보다 상대적으로 협대역폭(narrow bandwidth)을 지원하는 제2 단말을 지원할 수 있다는 의미이지, 해당 서브프레임에서 반드시 제2 단말만을 지원한다는 의미로 한정해석되어서는 안된다. 다시 말해, 상기 협대역 서브프레임에서도 시스템 대역폭으로 동작하는 제1 단말에 대한 제어채널 또는 데이터채널이 전송될 수도 있다. LTE FDD 시스템의 규격에 따르면 상기 N-sbuframe 을 제외한 subframe#1, #2, #3, #6, #7, #8 이 potential L-subframe 에 해당한다.
도 2 의 예에서는 subframe#2 가 L-subframe 으로 설정되어 운용되는 예를 나타낸다. 도 2에서는 하나의 서브프레임이 협대역 서브프레임(L-subframe)으로 설정되는 예시를 도시하였지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 하나 이상의 서브프레임이 협대역 서브프레임으로 설정될 수도 있음에 유의해야 한다.
기지국이 subframe#2 를 통해 L-UE 에게 하향링크 데이터를 전송하면, L-UE 는 수신한 하향링크 데이터에 대응되는 HARQ-ACK/NACK 정보를 기지국에게 피드백한다. L-UE는 상기 하향링크 데이터에 대한 수신 프로세싱 시간을 고려하여 소정의 정해진 시간 이후에 HARQ-ACK/NACK 을 기지국으로 전송한다. 도 2 의 예에서는 4 subframe 의 수신 프로세싱 시간을 반영하여 subframe #6 (240)에서 L-UE 가 HARQ-ACK/NACK 을 기지국으로 전송하는 예를 나타낸다. 본 발명에서는 상기 L-subframe 과 HARQ 타이밍 관계로 연결된 subframe 을 연관된 협대역 서브프레임(associated L-subframe)(240)으로 부르기로 한다. 기지국은 상기 L-subframe 의 OFDM 심벌들 중에서 최초 1 내지 3 심벌까지 N-UE 를 위한 제어정보 전송용으로 사용할 수 있고, 그 외 나머지 구간 동안 L-UE 를 지원하기 위한 제어채널 혹은 데이터채널을 전송한다.
이하에서는 LTE TDD 시스템에서 N-UE 와 L-UE 를 다중화 하기 위해서 subframe 을 분리 운영하는 방안을 도시하는 도 3에 대해 기술하도록 한다.
LTE TDD 시스템의 규격에 따르면, TDD UL/DL 설정에 따라, 라디오 프레임 내의 각각의 서브프레임은 상향링크 혹은 하향링크 신호 전송용으로 사용된다. 그중에서 subframe#0, #1, #5, #6은 TDD UL/DL 설정과 무관하게 항상 하향링크 서브프레임으로 고정되고, subframe#2 는 항상에 상향링크 서브프레임으로 고정된다. 하향링크 신호 중에서 SCH 는 subframe#0, #1, #5, #6에 전송되고, PBCH 는 subframe#0에 전송되고, Paging 메시지는 subframe#0, #1, #5, #6에 전송되고, SIB 는 subframe#5에 전송된다. 따라서 LTE TDD 시스템의 경우, 하나의 라디오 프레임(300) 내에서 subframe#0, #1, #5, #6 이 N-subframe (310) 에 해당하고, subframe#3, #4, #7, #8, #9 가 ＇potential L-subframe＇ (320)에 해당한다. 상기 subframe#3, #4, #7, #8, #9 는 TDD UL/DL 설정에 따라, 상향링크 혹은 하향링크 신호 전송용으로 사용될 수 있다
도 4 는 LTE 시스템에서 N-UE 와 L-UE 를 다중화 하기 위해서 subframe 을 분리 운영하는 경우, 일반 서브프레임(418)과 협대역 서브프레임(420) 각각에 대한 하향링크의 구체적인 시간-주파수 자원의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4 의 예에서, 시스템 대역폭은 5MHz (400)로서 PRB#0 부터 PRB#24까지 총 25 PRB 로 구성된다. 그리고 N-UE 는 상기 시스템 대역폭과 동일한 5MHz 대역폭을 지원하는 광대역 단말이고, L-UE는 이보다 적은 1.4MHz 대역폭을 지원하는 협대역 단말임을 가정한다. 기지국은 L-subframe 내에서 전체 시스템 대역폭을 분할하여 L-UE를 위한 서브밴드를 1 개 혹은 복수개 운영한다. 도 4 에서는, 서브밴드#1 (402), 서브밴드#2 (404), 서브밴드#3 (406) 의 총 세개의 서브밴드로 나누어 운영하는 예를 나타낸다. 각 서브밴드의 대역폭은 1.4MHz 로서 6 PRB 로 구성되고, L-UE 가 지원하는 대역폭과 같다. L-UE 는 임의의 순간 상기 서브밴드#1 (402), 서브밴드#2 (404), 서브밴드#3 (406) 중에서 하나의 서브밴드에서 동작한다. 각 서브밴드들은 상호 간섭문제를 최소화하도록 소정의 주파수 간격만큼 떨어져 위치한다. 서브밴드#1 (402)은 시스템 대역폭의 끝단으로부터 fdl , offset , edge (410) 만큼 떨어져 위치하고, 서브밴드#2 (404) 와는 fdl , offset , inter (412) 만큼 떨어져 위치한다. 그리고 서브밴드#3 (406)은 시스템 대역폭의 또다른 끝단으로부터 fdl , offset , edge (416) 만큼 떨어져 위치하고, 서브밴드#2 (404) 와는 fdl , offset , inter (414) 만큼 떨어져 위치한다. 상기 각 서브밴드의 주파수 영역 위치를 나타내는 fdl , offset , edge (410), fdl , offset , inter (412), fdl , offset , inter (414), fdl , offset , edge (416) 와 각 서브밴드의 대역폭은 기지국이 L-UE 에게 시그널링으로 알려주거나 혹은 미리 약속된 값을 사용한다.
N-subframe (418) 시간구간 동안에는 L-UE 는 기지국으로부터 데이터 혹은 제어신호 수신을 하지 않고, 오직 N-UE 만 기지국으로부터 데이터 혹은 제어신호를 수신한다. 기지국은 N-subframe 중에서 최초 N OFDM 심벌구간(422) 동안에는 N-UE 를 위한 제어신호를 전송하고, 나머지 구간(424) 동안에는 N-UE 를 위한 데이터신호를 전송한다. 상기 제어신호는 상기 N 값을 나타내는 제어정보, 하향링크 혹은 상향링크 데이터신호를 스케쥴링하기 위한 제어정보, HARQ-ACK/NACK 정보 등을 포함하고, 전체 시스템 대역폭에 흩어져서 전송된다.
L-subframe 시간 구간(420) 의 최초 N OFDM 심벌구간(426) 동안에는 기지국은 기존의 N-UE 를 지원하기 위한 제어정보를 전송한다. 상기 제어정보는 상기 N 값을 나타내는 제어정보, 상향링크 데이터신호를 스케쥴링하기 위한 제어정보, HARQ-ACK/NACK 정보 등을 포함하고, 전체 시스템 대역폭에 흩어져서 전송된다. 그리고 상기 L-subframe 시간 구간(420) 의 최초 N OFDM 심벌구간(426) 동안에 L-UE는 기지국으로부터 제어정보 혹은 데이터 수신을 하지 않는다.
상기 L-subframe 시간 구간(420)의 각 서브밴드의 나머지 시간구간 (428, 429, 430) 동안 즉, L-subframe 시간 구간의 최초 N OFDM 심벌구간 이후의 시간구간에서는 기지국은 L-UE 를 지원하기 위한 제어정보 혹은 데이터를 전송한다. 이 경우 소정의 L-UE 는 상기 서브밴드들 중에서 하나의 서브밴드에서 동작한다. 예를들어, L-UE#1이 서브밴드#1(402)에서 동작하면, 기지국은 L-UE#1 을 위한 제어정보 및 데이터를 서브밴드#1(402)의 (430) 영역에서 전송한다. 만약 또다른 L-UE#2가 서브밴드#2(404)에서 동작하면, 기지국은 L-UE#2 를 위한 제어정보 및 데이터를 서브밴드#2(404)의 (429) 영역에서 전송한다.
기지국은 L-subframe 시간 구간동안 전체 시스템 대역 중에서 상기 서브밴드#1 (402), 서브밴드#2 (404), 서브밴드#3 (406) 을 제외한 나머지 대역 (432), (434), (436), (438)에 해당하는 자원을 기존 N-UE 를 위한 데이터 전송에 사용할 수 있다. 추가적으로, 기지국은 상기 (428), (429), (430) 동안 기존의 N-UE 를 위한 데이터와 L-UE를 위한 데이터를 다중화하여 전송 할 수도 있다.
표 1 은 LTE 시스템의 각 시스템 대역폭 별로 L-UE를 지원하기 위해 구성 가능한 서브밴드 크기 및 서브밴드 개수를 나타낸다. 예를들어, 시스템 대역폭이 5MHz 인 경우, 서브밴드 대역폭이 1.4MHz 인 서브밴드를 1개, 혹은 2개, 혹은 3개, 혹은 서브밴드 대역폭이 3MHz 인 서브밴드 1개를 구성할 수 있다. 이 때 LTE 시스템을 구성하는 모든 서브밴드의 대역폭의 총합은 시스템 대역폭을 초과할 수 없다.
System bandwidth [MHz] Combination of subbands
(axb; a: subband bandwidth [MHz], b: number of subbands)
1.4 -
3 1.4x1, 1.4x2
5 1.4x1, 1.4x2, 1.4x3
3x1
10 1.4x1, 1.4x2, 1.4x3, 1.4x4, 1.4x5, 1.4x6, 1.4x7
3x1, 3x2, 3x3
5x1, 5x2
15 1.4x1, 1.4x2, 1.4x3, 1.4x4, 1.4x5, 1.4x6, 1.4x7, 1.4x8, 1.4x9, 1.4x10
3x1, 3x2, 3x3, 3x4, 3x5
5x1, 5x2, 5x3
20 1.4x1, 1.4x2, 1.4x3, 1.4x4, 1.4x5, 1.4x6, 1.4x7, 1.4x8, 1.4x9, 1.4x10, 1.4x11, 1.4x12, 1.4x13, 1.4x14
3x1, 3x2, 3x3, 3x4, 3x5, 3x6
5x1, 5x2, 5x3, 5x4
L-UE를 지원하기 위한 L-subframe 의 시간 구간 동안 소정의 서브밴드 내에서, L-UE 를 위한 제어채널을 구성하는 방법은 FDM(Frequency Division Multiplexing, 주파수 분할 다중방식), TDM(Time Division Multiplexing, 시간 분할 다중방식), FDM/TDM(Frequency Division Multiplexing & Time Division Multiplexing, 주파수 및 시간 분할 다중방식) 등 여러가지 방식이 가능하다. 그리고 상기 제어채널은 L-UE 에 대한 데이터를 스케쥴링하기위한 L-PDCCH (Low-end Physical Downlink Control Channel, 협대역 하향링크 물리제어채널) 와 L-UE 의 상향링크 데이터에 대응되는 HARQ-ACK/NACK 을 피드백하기 위한 L-PHICH (Low-end Physical HARQ Indicator Channel)를 포함한다.
먼저 도 5 를 참조하여 상기 L-subframe 의 시간 구간 동안 소정의 서브밴드 내에서 주파수 분할 다중방식(FDM) 방법으로 L-PDCCH 를 구성하는 방법을 설명한다. 도 5 는 L-UE 를 위한 서브밴드(516)가 6개의 PRB (522) 로 구성되고, N-UE 를 위한 PDCCH 혹은 PHICH 등의 제어채널(518)이 L-subframe (510)의 최초 2 OFDM 심벌동안 전송되는 것을 나타낸다.
L-PDCCH (520)는 상기 6 개의 PRB 중에서 기지국 판단에 따라 특정 PRB (526)에 매핑되어 상기 2 OFDM 심벌구간을 제외한 L-subframe (510) 의 전체 시간 구간동안 전송된다. 상기 L-PDCCH (520)는 동일 서브프레임 및 동일 서브밴드 내의 특정 PRB(528)에 매핑되어 상기 2 OFDM 심벌구간을 제외한 L-subframe (510) 의 전체 시간 구간동안 전송되는 L-PDSCH (Low-end Physical Downlink Shared Channel, 522)에 대한 하향링크 스케쥴링 제어정보를 제공한다. 기지국은 L-UE로부터 피드백받은 제어정보로부터 상기 서브밴드 내의 PRB 들 중에서 어떤 PRB에 L-PDCCH 혹은 L-PDSCH 를 매핑하여 전송할지 판단한다. 상기 L-PDCCH 혹은 L-PDSCH 가 매핑되는 PRB 는 하나 이상의 PRB로 구성된다. 일반적으로 기지국은 채널상태가 좋은 PRB 를 선택한다. 서로 다른 L-UE 들에 대한 L-PDCCH는 PRB 단위로 주파수 분할 다중화(FDM) 된다. L-PHICH (524)는 상기 N-UE를 위한 PDCCH 혹은 PHICH(518)가 전송되는 OFDM 심벌 바로 다음 심벌부터 매핑되고, 주파수 영역에서 분산되어 매핑된다. 도 5 의 예에서는 L-PHICH가 OFDM 심벌#2 에 매핑되고, 주파수 영역에서 서로 다른 3개의 PRB 중 일부 영역에 분산되어 매핑되는 것을 나타낸다. L-PHICH 가 매핑되는 OFDM 심벌 개수와 위치, 그리고 주파수 영역의 구체적인 매핑 위치는 미리 정의된 약속에 따라 달라질 수 있다.
도 6는 상기 L-subframe 의 시간 구간 동안 소정의 서브밴드 내에서 시간 분할 다중방식(TDM) 방법으로 L-PDCCH 를 구성하는 방법을 나타낸다. 도 6 는 N-UE 를 위한 PDCCH 혹은 PHICH 등의 제어채널(618)이 L-subframe (610)의 최초 2 OFDM 심벌동안 전송되고, 이어서 OFDM 심벌#2, #3, #4 에 걸쳐 L-UE를 위한 L-PDCCH 및 L-PHICH 가 전송되는 것을 나타낸다. L-PDCCH (620)는 상기 서브밴드의 전체 대역에 분산되어 전송되고, L-PHICH(624)는 작은 단위로 쪼개어져 주파수 영역 및 시간 영역에 분산되어 전송된다. 서로 다른 L-UE 들에 대한 L-PDCCH는 상기 서브밴드 내의 OFDM 심벌 #2, #3, #4 영역 내에서 서로 겹치지 않도록 인터리빙되어 다중화된다. 상기 L-PDCCH 및 L-PHICH 가 전송되는 시간구간은 기지국이 L-UE 에게 상위계층 시그널링을 통해 반-정적(semi-static)으로 고정된 값을 적용하나, 혹은 물리계층 시그널링을 통해 서브프레임마다 동적으로(dynamic) 변화하는 값을 적용할 수 있다. L-PDSCH (622)는 상기 L-PDCCH 가 전송되는 동일 서브프레임 및 동일 서브밴드 내에서 상기 L-PDCCH 가 전송되는 시간구간 이후부터 L-PDCCH 가 지시하는 주파수 영역에 매핑되어 전송된다.
도 7은 상기 L-subframe 의 시간 구간 동안 소정의 서브밴드 내에서 FDM 및 TDM 방법으로 L-PD7H 를 구성하는 방법을 나타낸다. 도 7 는 L-UE 를 위한 서브밴드(716)가 6개의 PRB (730) 로 구성되고, N-UE 를 위한 PDCCH 혹은 PHICH 등의 제어채널(718)이 L-subframe (710)의 최초 2 OFDM 심벌동안 전송되는 것을 나타낸다. L-PDCCH (720)는 상기 6 개의 PRB 중에서 기지국 판단에 따라 특정 PRB (726)에 매핑되어 상기 2 OFDM 심벌구간을 제외한 L-subframe (510) 의 slot#0 (712) 시간 구간동안 전송된다. 상기 L-PDCCH (720)가 매핑된 주파수 영역과 동일한 주파수 영역이고 slot#1(714) 시간 구간동안에는 상기 L-PDCCH (720) 가 스케쥴링하는 L-PDSCH(724) 가 매핑되어 전송된다. 추가적으로 상기 L-PDCCH (720)는 다른 PRB(728) 에 매핑되는 L-PDSCH (722) 를 스케쥴링 할 수도 있다. 이 때 L-PDSCH(722)는 상기 PDCCH 혹은 PHICH 가 매핑된 이후 시간 구간부터 상기 L-subframe (710) 전체에 걸쳐 전송된다. 서로 다른 L-UE 들에 대한 L-PDCCH는 PRB 단위로 주파수 분할 다중화(FDM) 및 슬롯 단위로 시분할 다중화 (TDM) 된다. L-PHICH (725)는 상기 N-UE를 위한 PDCCH 혹은 PHICH(718)가 전송되는 OFDM 심벌 바로 다음 심벌부터 매핑되고, 주파수 영역에서 분산되어 매핑된다. 도 7 의 예에서는 L-PHICH가 OFDM 심벌#2 에 매핑되고, 주파수 영역에서 서로 다른 3개의 PRB 중 일부영역에 분산되어 매핑되는 것을 나타낸다.
L-UE 는 상기 L-subframe 의 설정에 관한 제어정보와 서브밴드의 설정에 관한 제어정보 등을 (이하 설명의 편의를 위해 L-MIB(또는 협대역-마스터 정보 블록) 로 칭한다) 알아야 L-UE 를 위한 L-PDCCH, L-PHICH, L-PDSCH 를 수신할 수 있다. 상기 L-MIB 는 기존의 MIB 와 함께 PBCH 에 포함되어 기지국으로부터 단말한테 전송된다. L-MIB 는 기존 PBCH의 사용되지 않는 비트들을 대체하고, PBCH 의 채널 코딩, 변조, 시간-주파수 자원 매핑 등의 방법은 기존 LTE 시스템에서 정의한 방법을 그대로 따른다. 따라서 LTE 시스템 내에 존재하는 N-UE 입장에서는 PBCH 로부터 MIB 를 획득하는데 지장이 없다. 다만 N-UE는 새로 추가된 L-MIB 는 해석하지 못한다. L-UE 는 PBCH를 수신하여 기존 MIB 와 L-MIB 를 모두 획득한다. L-MIB 는 다음의 제어정보들로 구성된다.
- ‘Subframe set index’(서브 프레임 설정 인덱스): 어느 subframe 이 L-subframe 인지를 나타내는 지시자로서, SCH, PBCH, Paging 메시지, SIB 등이 전송되는 subframe 을 제외한 나머지 subframe 을 대상으로 한다. LTE FDD 시스템의 경우, subframe#1, #2, #3, #6, #7, #8 에 대해서 비트맵 방식으로 L-subframe 여부를 표시할 수 있다. 예를들어, subframe#1 과 subframe#6을 L-subframe 으로 지시하는 경우, [1, 0, 0, 1, 0, 0] 과 같이 표현할 수 있다. 이 때 비트맵의 각 비트의 위치는 차례대로 subframe#1, #2, #3, #6, #7, #8 을 나타내고, 해당 subframe 이 L-subframe 으로 설정된 경우 ‘1’로 표시하고, L-subframe 이 아니면 ‘0’으로 표시한다.
- ‘L-PHICH resource information’(협대역-PHICH 자원 정보): L-PHICH 의 자원정보를 나타내고, L-PHICH 가 매핑되는 OFDM 심벌개수 혹은 주파수영역에서의 자원양 등을 포함한다.
- ‘DL subband bandwidth configuration’(하향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보): LTE 시스템이 지원하는 L-UE 용 하향링크 서브밴드의 크기를 나타낸다. LTE 시스템의 하향링크 시스템 대역폭보다 작은 값으로 설정된다.
- ‘Search space’(서치 스페이스): L-UE 용 하향링크 서브밴드 내에서 L-PDCCH 가 매핑될 수 있는 PRB 를 나타낸다. 기지국은 설정된 search space 내에서 하나 이상의 PRB 를 선택하여 실제 각각의 L-UE 에게 전송할 L-PDCCH 를 매핑하여 전송한다.
L-MIB 는 상기 제어정보의 전체 혹은 일부의 조합으로 구성될 수 있다. 상기 제어정보를 모두 포함하는 경우 L-MIB 는 다음과 같이 구성된다. 각 제어정보의 상대적인 위치는 달라질 수 있다.
L-MIB = {‘Subframe set index’, ‘L-PHICH resource information’, ‘DL subband bandwidth configuration’, ‘Search space’}
상기 제어정보를 일부 포함하는 경우 L-MIB 는 다음과 같이 구성될 수 있다. 이 경우 ‘search space’ 에 대한 제어정보가 없으므로, 기지국은 ‘DL subband bandwidth configuration’ 내의 임의의 PRB 에 L-PDCCH 를 전송할 수 있다. 혹은 상기 ‘search space’에 대한 제어정보는 별도의 L-SIB 를 통해서 단말에게 통지할 수 있다.
L-MIB = {‘Subframe set index’, ‘L-PHICH resource information’, ‘DL subband bandwidth configuration’}
상기 제어정보를 일부 포함하는 또다른 경우 L-MIB 는 다음과 같이 구성될 수 있다. 이 경우 ‘Subframe set index’ 및 ‘DL subband bandwidth configuration’에 대한 제어정보는 별도의 L-SIB 를 통해서 단말에게 통지하거나, 혹은 미리 정의된 값을 적용할 수 있다.
L-MIB = {‘L-PHICH resource information’, ‘Search space’}
상기 제어정보 중 ‘DL subband bandwidth configuration’ 만으로 L-MIB 를 다음과 같이 구성할 수 있다. 이 경우 ‘Subframe set index’, ‘L-PHICH resource information’, ‘Search space’에 대한 제어정보는 별도의 L-SIB 를 통해서 단말에게 통지하거나, 혹은 미리 정의된 값을 적용할 수 있다.
L-MIB = {‘DL subband bandwidth configuration’}
상기 제어정보 중 ‘L-PHICH resource information’ 만으로 L-MIB 를 다음과 같이 구성할 수 있다. 이 경우 ‘Subframe set index’, ‘DL subband bandwidth configuration’, ‘Search space’에 대한 제어정보는 별도의 L-SIB 를 통해서 단말에게 통지하거나, 혹은 미리 정의된 값을 적용할 수 있다.
L-MIB = {‘L-PHICH resource information’}
상기 제어정보 중 ‘Subframe set index’ 만으로 L-MIB 를 다음과 같이 구성할 수 있다. 이 경우 ‘L-PHICH resource information’, ‘DL subband bandwidth configuration’, ‘Search space’에 대한 제어정보는 별도의 L-SIB 를 통해서 단말에게 통지하거나, 혹은 미리 정의된 값을 적용할 수 있다.
L-MIB = {‘Subframe set index’}
상기 L-MIB 는 단말이 다운링크 즉, L-PDCCH, L-PHICH, L-PDSCH 를 수신하기위해 꼭 필요한 정보이고, L-MIB 이외에 L-UE 를 지원하기 위한 추가적인 제어정보 즉, 다운링크 수신 및 업링크 전송을 위한 제어정보를 L-SIB(또는 협대역-시스템 정보 블록)로 정의하여 L-PDSCH 를 통해 기지국이 단말에게 전송한다. L-SIB 는 다음과 같은 제어정보를 포함한다.
- “DL subband position”(하향링크 서브밴드 위치): LTE 시스템의 시스템 대역폭 내에서 L-UE 를 위한 하향링크 서브밴드의 주파수 영역에서의 위치로서, 각 서브밴드의 맨 처음 PRB 인덱스, 혹은 각 서브밴드 사이의 간격 등으로 표현된다.
- “UL subband bandwidth configuration”(상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보): LTE 시스템의 상향링크 시스템 대역폭 내에서 L-UE 를 위한 상향링크 서브밴드의 크기를 나타낸다. LTE 시스템의 상향링크 시스템 대역폭보다 작은 값으로 설정된다. “UL subband bandwidth configuration” 이 “DL subband bandwidth configuration” 과 연동되어, 서로 동일한 값을 갖거나 혹은 사전에 정의한 규칙에 의해 L-MIB 에 포함되어 있는 “DL subband bandwidth configuration” 로부터 “UL subband bandwidth configuration”을 획득할 수 있을 경우에는 “UL subband bandwidth configuration”: 에 대한 시그널링을 생략할 수 있다.
- “UL subband position”(상향링크 서브밴드 위치): LTE 시스템의 시스템 대역폭 내에서 L-UE 를 위한 상량링크 서브밴드의 주파수 영역에서의 위치로서, 각 서브밴드의 맨 처음 PRB 인덱스, 혹은 각 서브밴드 사이의 간격 등으로 표현된다. “UL subband position” 이 “DL subband position” 과 연동되어, 서로 동일한 값을 갖거나 혹은 사전에 정의한 규칙에 의해 L-SIB 에 포함되어 있는 “DL subband position” 로부터 “UL subband position”을 획득할 수 있을 경우에는 “UL subband position”: 에 대한 시그널링을 생략할 수 있다.
- “PRACH configuration”(PRACH 설정 정보): L-UE 가 random access 를 수행하는데 필요한 RACH preamble sequence 정보, RACH preamble 을 전송 가능한 서브밴드 및 subframe 정보 등을 포함한다.
- “Physical Channel Configuration”(물리 채널 설정 정보): L-UE 가 L-PUCCH, L-PUSCH, L-PDSCH, L-CQI, L-SRS 등을 송신 혹은 수신하는데 필요한 물리채널 제어정보를 포함한다. L-PUCCH 는 L-UE 가 상향링크 HARQ ACK/NACK 혹은 L-CQI 제어정보 등을 전송하는데 사용하는 물리채널로 기존 LTE 시스템의 PUCCH 의 전송구조를 재사용한다. L-PUSCH 는 L-UE 가 상향링크 데이터를 전송하는데 사용하는 물리채널로 기존 LTE 시스템의 PUSCH 의 전송구조를 재사용한다. L-PDSCH 는 기지국이 L-UE 에게 하향링크 데이터를 전송하는데 사용하는 물리채널로 기존 LTE 시스템의 PDSCH 의 전송구조를 재사용한다. L-CQI 는 L-UE 가 기지국에게 하향링크 물리채널에 대한 link adaptation 을 목적으로 피드백하는 제어정보로 MCS (modulation and coding scheme)로 표현되는 채널상태 정보 및 MIMO 관련 제어정보 등을 포함한다. L-UE 가 L-CQI 를 전송하기 위해서는 L-CQI 의 전송 주기 및 리포트 타입 등의 제어정보가 필요하다. L-SRS 는 L-UE 가 기지국으로하여금 상향링크 채널 상태를 추정할 수 있도록 전송하는 Sounding Reference Signal 이다. L-UE 가 L-SRS 를 전송하기 위해서는 L-SRS 가 전송될 수 있는 주파수 대역 및 subframe 정보 등의 제어정보가 필요하다.
이하 도 8을 참조하여 L-UE가 상기 L-MIB 와 L-SIB 를 수신하고, Random access 를 수행하는 절차를 설명한다.
우선, 단말의 동작에 앞서, 기지국은 L-MIB 및 L-SIB 를 구성하는 세부 제어정보들을 LTE/LTE-A 시스템 내에서 지원하고자 하는 L-UE 및 N-UE 의 수, 가용한 자원 양 등을 참고하여 설정한다. 기지국은 상기 세부 제어정보들에 대한 설정을 PBCH 및 L-PDCCH/L-PDSCH 전송 전에 완료하여, PBCH 및 L-PDCCH/L-PDSCH 전송 시 반영한다.
보다 구체적으로, 기지국은 협대역 서브프레임(L-subframe) 설정에 관한 제어정보와 서브밴드의 설정에 관한 제어 정보를 포함하는 협대역 마스터 정보 블록(L-MIB)을 생성하고, PBCH를 통해 단말로 전송한다. 상기 협대역 마스터 정보 블록은 서브 프레임 설정 인덱스, 협대역-PHICH 자원 정보, 하향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보 또는 서치 스페이스 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
그리고 기지국은 협대역 마스터 정보 블록(L-MIMB) 이외에 L-UE 를 지원하기 위한 추가적인 제어정보를 포함하는 협대역 시스템 정보 블록(L-SIB)을 생성하고, L-PDCCH가 스케쥴링하는 PDSCH를 통해 단말로 전송한다. 상기 협대역 시스템 정보 블록은 하향링크 서브밴드 위치, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 위치, PRACH 설정 정보 또는 물리 채널 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이어서, 기지국은 단말로부터 접속 요청이 있는 경우, 랜덤 액세스 절차를 수행하여 단말의 접속 요청을 승인한다.
이하에서는 도 8에서 도시되는 L-UE의 랜던 액세스 수행 절차에 대해 기술하도록 한다.
우선, 800 단계에서 L-UE는 시스템에 접속하기 위해 SCH 검출을 시도한다. 단말은 기지국이 전송한 SCH 로부터 라디오프레임 타이밍 동기, 셀ID, CP (Cyclic Prefix) 길이 등의 정보를 획득한다. SCH 는 PSS (Primary Synchronization Sequence) 와 SSS (Secondary Synchronization Sequence) 로 구성되고, subframe#0, #5 에 매핑되어 전송된다. 그리고 SCH 는 주파수 영역에서 LTE 시스템 대역폭 중 중심 주파수를 기준으로 62 RE 에 매핑되어 전송된다.
L-UE 가 SCH 검출에 성공하면 810 단계에서 PBCH 수신을 시도한다. 이 때 PBCH 는 N-UE 를 위한 MIB 와 추가적으로 L-UE 전용의 L-MIB 를 함께 포함한다. PBCH 는 subframe#0에 매핑되어 전송된다. 그리고 PBCH 는 주파수 영역에서 LTE 시스템 대역폭 중 중심 주파수를 기준으로 72 RE 에 매핑되어 전송된다. 상기한 바와 같이, L-MIB 는 .하향링크 서브밴드 위치, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 위치, PRACH 설정 정보 또는 물리 채널 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
L-UE 가 PBCH를 성공적으로 수신하면 820 단계에서 L-PDSCH 로부터 L-SIB 를 획득한다. 상기 L-SIB는 다운링크 수신 및 업링크 전송을 위한 제어정보를 포함한다. L-UE 는 상기 L-MIB 가 제공하는 ‘Search space’ 정보 혹은 사전에 정의된 약속에 따라서 L-PDCCH 가 매핑될 수 있는 시간-주파수 자원의 위치를 알게된다. 따라서 L-UE는 L-PDCCH 를 검출하여, L-PDCCH 가 스케쥴링하는 L-PDSCH 를 수신하고, L-PDSCH 로부터 L-SIB 를 획득한다. L-SIB 는 상기한 바와 같이, 하향링크 서브밴드 위치, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 위치, PRACH 설정 정보 또는 물리 채널 설정 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 L-SIB 가 포함된 L-PDSCH 와 L-PDSCH 를 스케쥴링하는 L-PDCCH 는 LTE 시스템이 지원하는 L-UE 용 하향링크 서브밴드 중 미리 약속된 서브밴드 및 미리 약속된 서브프레임에서 전송된다. L-PDCCH 가 매핑되어 전송되는 미리 약속된 서브밴드는 바람직하게는 상기 SCH 와 PBCH 가 매핑되어 전송되는 주파수 영역을 포함하도록 함으로써, L-UE 가 수신 주파수 대역을 변경할 필요 없이 SCH, PBCH, L-PDCCH 를 수신 가능하도록 한다.
L-UE 가 L-SIB 를 성공적으로 수신하면, 830 단계에서 소정의 상향링크 서브밴드 (이하 제 1 상향링크 서브밴드라 칭한다.) 를 통해 RACH 프리앰블(RACH preamble) 을 전송한다. 이후 L-UE 는 기지국으로부터 상기 RACH preamble 에 대응되는 랜덤 액세스 응답(random access response) 를 수신하고, RACH 관련 후속 절차를 수행한다.
830 단계에서 L-UE 는 수신한 L-SIB 가 포함하고 있는 PRACH 설정 정보(“PRACH configuration”)로부터 PRACH 프리앰블 시퀀스(RACH preamble sequence) 정보, RACH preamble 을 전송 가능한 서브밴드 및 subframe 정보 등을 참조하여 RACH preamble 을 전송한다.
본 발명의 실시예에서는 L-UE가 RACH 프리앰블을 전송하는 830 단계에 대해 방법 1 혹은 방법 2의 두 가지 방식의 동작을 정의한다.
먼저 방법 1은 상기 제 1 상향링크 서브밴드를 상기 820 단계의 미리 약속된 하향링크 서브밴드와 대응되는 서브밴드로 제한하는 방법이다. 즉, 방법 1에 따르면 상기 제1 상향링크 서브밴드는 임의의 서브밴드로 고정된다. LTE 시스템 대역폭을 구성하는 1개 혹은 복수개의 L-UE용 하향링크 서브밴드는 1 개 혹은 복수개의 L-UE 용 상향링크 서브밴드와 미리 정해진 대응관계를 갖는다. 방법 1을 통해서 L-UE는 SCH 를 수신하는 시점부터 최초 시도하는 random access 절차동안, 고정된 서브밴드를 통해서 기지국과 송수신 동작을 진행함으로써, 송수신 복잡도롤 최소화한다. 만약 L-UE 가 기지국으로부터 random access response 를 수신하지 못해서 최초 시도하는 random access 절차가 실패하면, RACH preamble 을 상기 제 1 상향링크 서브밴드와는 다른 상향링크 서브밴드 (이하 제 2 상향링크 서브밴드라 칭한다.)를 통해 전송함으로써 random access 절차를 다시 진행할 수 있다. 따라서 random access 실패 확률을 감소시키게 된다.
방법 1과 다르게, L-UE 가 최초 전송하는 RACH preamble 의 상향링크 서브밴드에 제한이 없는 방법 2도 가능하다. 즉, L-UE 가 최초 전송하는 RACH preamble 은, LTE 시스템 대역폭을 구성하는 상향링크 서브밴드 중에서 단말이 임의로 선택한 상향링크 서브밴드를 통해 전송한다. 방법 2를 통해서 특정 서브밴드에 RACH preamble 전송이 집중되는 과부하 현상을 줄일 수 있다. 방법 2 의 경우 L-UE는 기지국으로부터 L-MIB 및 L-SIB 를 통해서 각각의 상향링크 서브밴드의 RACH 관련 제어정보를 미리 통지받아, 임의의 상향링크 서브밴드를 통해서 random access 를 수행할 수 있다. 기지국은 상기 각각의 상향링크 서브밴드의 RACH 관련 제어정보를 서로 공통으로 설정할 수도 있고, 혹은 각각의 상향링크 서브밴드의 특성에 맞춰 개별적으로 설정할 수도 있다.
830 단계를 통해 Random access 절차가 성공적으로 완료되면 L-UE는 RRC 연결 (RRC_CONNECTED) 상태로 천이하여, 기지국과 유니캐스트 데이터(unicast data) 를 송수신 할 수 있게된다.
도 9는 LTE 시스템에서 N-UE 와 L-UE 를 다중화 하기 위해서 subframe 을 분리 운영하는 경우, N-subframe 과 associated L-subframe 각각에서 상향링크(Uplink)의 구체적인 시간-주파수 자원의 구조를 도시하는 도면이다.
상술한 바와 같이 associated L-subframe 은 하향링크의 L-subframe 과 HARQ 타이밍 관계로 연결된 subframe 으로, L-UE 를 위한 상향링크 HARQ ACK/NACK, CQI 피드백 등을 L-PUCCH 를 통해 전송하거나 상향링크 데이터를 L-PUSCH를 통해 전송한다. Associated L-subframe 에서 N-UE 를 위한 PUCCH 혹은 PUSCH 는 L-UE 용 L-PUCCH 혹은 L-PUSCH 와 주파수 영역에서 겹치지 않는 범위 내에서 전송 할 수 있다. N-subframe 에서는 N-UE 를 위한 PUCCH 혹은 PUSCH 를 전송한다. N-subframe 에서 L-UE 를 위한 L-PUCCH 는 전송하지 않고, L-PUSCH 는 N-UE 를 위한 PUCCH 혹은 PUSCH 와 주파수 영역에서 겹치지 않는 범위 내에서 전송할 수 있다.
도 9 의 예에서, 시스템 대역폭은 5MHz (900)로서 PRB#0 부터 PRB#24까지 총 25 PRB 로 구성된다. 그리고 N-UE 는 상기 시스템 대역폭과 동일한 5MHz 대역폭을 지원하는 광대역 단말(즉, 제1 단말)이고, L-UE는 이보다 적은 1.4MHz 대역폭을 지원하는 협대역 단말(즉, 제2 단말)을 가정한다.
기지국은 associated L-subframe 내에서 전체 시스템 대역폭을 분할하여 L-UE를 위한 서브밴드를 1 개 혹은 복수개 운영한다. 도 9 에서는, 서브밴드#1 (902), 서브밴드#2 (904), 서브밴드#3 (906) 의 총 세개의 서브밴드로 나누어 운영하는 예를 나타낸다. 각 서브밴드의 대역폭은 1.4MHz 로서 6 PRB 로 구성되고, L-UE 가 지원하는 대역폭과 같다. L-UE 는 임의의 순간 상기 서브밴드#1 (902), 서브밴드#2 (904), 서브밴드#3 (906) 중에서 하나의 서브밴드에서 동작한다. 각 서브밴드들은 상호 간섭문제를 최소화하도록 소정의 주파수 간격만큼 떨어져 위치한다. 서브밴드#1 (902)은 시스템 대역폭의 끝단으로부터 ful , offset , edge (910) 만큼 떨어져 위치하고, 서브밴드#2 (904) 와는 ful , offset , inter (912) 만큼 떨어져 위치한다. 그리고 서브밴드#3 (906)은 시스템 대역폭의 또다른 끝단으로부터 ful , offset , edge (916) 만큼 떨어져 위치하고, 서브밴드#2 (904) 와는 ful,offset,inter (914) 만큼 떨어져 위치한다. 상기 각 서브밴드의 주파수 영역 위치를 나타내는 ful , offset , edge (910), ful,offset,inter (912), ful , offset , inter (914), ful , offset , edge (916) 와 각 서브밴드의 대역폭은 기지국이 L-UE 에게 시그널링으로 알려주거나 혹은 미리 약속된 값을 사용한다.
참조번호 922 혹은 924 는 시스템 내에서 N-UE 용 PUCCH 가 전송될 주파수 영역으로 시스템 대역폭의 양쪽 끝단에 위치한다. N-subframe 에서 상기 참조번호 922 혹은 924 이외의 주파수 영역에는 PUSCH 와 L-PUSCH 가 다중화 될 수 있다. 이 경우 L-PUSCH 전송을 위해 기지국이 할당 가능한 대역은 미리 설정된 L-UE 용 서브밴드 이내로 제한된다.
Associated L-subframe 에서 참조번호 926, 928 은 서브밴드#1(902) 내에서 L-UE 가 L-PUCCH 전송을 위해 설정된 주파수 자원으로 서브밴드#1(902) 의 주파수 영역의 양쪽 끝 대역에 설정된다. 도 9의 예에서 참조번호 926, 928 은 1 PRB 씩 설정된 예를 나타낸다. 마찬가지로 참조번호 930, 932 는 서브밴드#2(904) 내에서 L-UE 가 L-PUCCH 전송을 위해 설정된 주파수 자원으로 서브밴드#2(904) 의 주파수 영역의 양쪽 끝 1 PRB 씩 설정된 예를 나타낸다. 또한 참조번호 934, 936 은 서브밴드#3(906) 내에서 L-UE 가 L-PUCCH 전송을 위해 설정된 주파수 자원으로 서브밴드#3(906) 의 주파수 영역의 양쪽 끝 1 PRB 씩 설정된 예를 나타낸다.
Associated L-subframe 내에서 N-UE 용 PUCCH 전송 자원인 참조번호 922 및 924 는 각각 L-UE 용 L-PUCCH 전송 자원인 참조번호 926 및 936 과 서로 겹치지 않고 상호 간섭을 끼치지 않도록, 상기 ful , offset , edge (910)와 ful , offset , edge (916) 를 충분히 크게 설정한다. 혹은 상기 ful , offset , edge (910)와 ful , offset , edge (916) 를 L-UE 용 상향링크 서브밴드와 N-UE 용 PUCCH 자원영역사이의 간격으로 정의하여 운용할 수도 있다.Associated L-subframe 내에서 소정의 L-UE 가 전송하는 L-PUSCH 는 서브밴드#1(902), 혹은 서브밴드#2(904), 혹은 서브밴드#3(906) 내에서 L-PUCCH 전송자원을 제외한 주파수 영역으로 제한된다.
LTE 시스템에서 SRS 는 단말이 기지국으로하여금 상향링크 채널 상태를 추정할 수 있도록 전송하는 사운딩 레퍼런스 신호(Sounding Reference Signal) 이다. SRS 는 SRS 전송을 위해 미리 설정된 상향링크 서브프레임내의 마지막 심벌에 매핑되어, 미리 설정된 주파수 대역을 통해 기지국으로 전송된다. 이와 마찬가지로, 본 발명의 실시예에 따르면, L-UE 가 전송하는 SRS 인 협대역 사운딩 레퍼런스 신호(L-SRS) 도 SRS 와 마찬가지로 미리 설정된 상향링크 서브프레임 내의 마지막 심벌에 매핑되어, 미리 설정된 주파수 대역을 통해 기지국으로 전송된다.
도 10은 LTE 시스템에서 L-UE 가 L-SRS 를 다중화하는 시간-주파수 자원 구조를 도시하는 도면이다.
도 10은 L-UE 용으로 설정된 임의의 서브밴드 (1010) 및 associated L-subframe (1000) 을 나타낸다. 도 10은 상기 L-UE 용 서브밴드의 대역폭이 1.4MHz 로서 6 PRB 로 구성되는 예를 나타낸다. 또한 참조번호 1020, 1030 은 서브밴드(1010) 내에서 L-UE 가 L-PUCCH 전송을 위해 설정된 주파수 자원으로 서브밴드(1010) 의 주파수 영역의 양쪽 끝 1 PRB 씩 설정된 예를 나타낸다. 상기 associated L-subframe 이 L-SRS 전송용 subframe 으로 설정된 경우, L-UE 는 associated L-subframe 의 제일 마지막 심벌구간에(1040) L-SRS 를 다중화하여 L-UE용 서브밴드 내에서 미리 설정된 소정의 주파수 대역을 통해 전송한다. 만약 L-UE 가 상기 associated L-subframe 에서 L-SRS 와 함께 L-PUCCH 혹은 L-PUSCH 를 전송하는 경우, L-PUCCH 혹은 L-PUSCH 의 제일 마지막 심벌을 펑쳐링(puncturing, )하여 L-SRS 와 다중화한다.
L-UE 는 상기 L-SRS 전송용 subframe 정보 및 주파수 대역 등의 제어정보를 L-SIB 로부터 획득한다. 추가적으로 L-SIB 는 N-UE 의 SRS 전송용 subframe 정보 및 주파수 대역 정보 등의 제어정보를 포함할 수 있다. 따라서 기지국 스케쥴링에 의해 L-UE 가 N-subframe 에서 L-PUSCH 를 전송할 경우, 만약 상기 N-subframe 이 N-UE 의 SRS 전송용 subframe 으로 설정되었다면, L-UE 는 상기 L-PUSCH 의 마지막 심벌을 펑쳐링하여 전송함으로써 N-subframe 내에서 L-PUSCH 와 SRS 를 다중화 한다.
이하 도 11 을 참조하여 L-UE 가 RACH 프리앰블(RACH preamble) 을 전송하는 방법을 설명한다.
도 11은 L-UE 용으로 설정된 임의의 서브밴드 (1110) 및 associated L-subframe (1100) 을 도시하는 도면이다.
도 11은 상기 L-UE 용 서브밴드의 대역폭이 1.4MHz 로서 6 PRB 로 구성되는 예를 나타낸다. 또한 참조번호 1120, 1130 은 서브밴드(1110) 내에서 L-UE 가 L-PUCCH 전송을 위해 설정된 주파수 자원으로 서브밴드(1110) 의 주파수 영역의 양쪽 끝 1 PRB 씩 설정된 예를 나타낸다. L-UE 가 랜덤 액세스(random access) 절차를 수행하기 위해서 RACH preamble 을 전송할 때, RACH preamble (1140) 의 주파수 영역 크기는 L-UE 가 동작하는 상기 L-UE 용 서브밴드(1110)보다 클 수 없다. 결과적으로, RACH preamble (1140) 의 주파수 영역크기는 “L-UE용 서브밴드 크기 ? L-UE 용 서브밴드 내에서 L-PUCCH 용으로 할당된 PRB 개수” 보다 클 수 없다. L-UE 용 서브밴드가 상대적으로 협대역인 것을 고려하면 RACH preamble 의 주파수 영역크기의 최소단위는 1 PRB 이고, 1 PRB 단위로 조절 가능하다. RACH preamble 의 주파수 영역크기 및 위치, 서브밴드, RACH preamble 전송가능 subframe 등 RACH 관련 설정정보는 L-SIB 를 통해서 기지국이 L-UE 에게 알려준다.
도 12는 본 발명에 따른 기지국 장치를 도시하는 블록도이다.
기지국 제어기(controller)(1208)는 시스템 내에 지원하고자 하는 L-UE 및 N-UE 의 수, 시스템 및 각 서브밴드내에 가용한 자원 양 등을 참고하여 L-subframe/N-subframe 및 L-UE 용 서브밴드 등에 관한 설정을 수행한다. 그리고 기지국 제어기(1208)는 정보 생성기 (1220)를 제어하여 L-UE 에 대한 제어정보 혹은 데이터를 생성한다. 그리고 기지국 제어기(1208) 는 보내고자 하는 물리채널에 대해 정의된 채널 코딩 방법, 변조 방법, 시간-주파수 자원매핑 방법 등에 따라 각각 인코더 (1210), 변조기 (1212), RE 매퍼 (1214) 등을 제어한다.
정보 생성기(1220)는 세부적으로 MIB 생성기 (1200), L-MIB 생성기 (1202), DCI 생성기 (1204), 데이터 생성기 (1206) 등으로 구성된다.
MIB 생성기 (1200) 는 DL 시스템 대역폭, PHICH 자원 정보, 시스템 프레임 번호(System Frame Number; SFN) 등 단말이 시스템에 접속하는데 핵심이 되는 MIB (Master Information Block) 를 PBCH 전송형식에 맞춰 포매팅한다.
L-MIB 생성기(1202)는 L-UE 에게 필요한 L-subframe의 설정에 관한 제어 정보와 서브밴드의 설정에 관한 제어 정보를 포함하는 L-MIB를 생성한다. 상기 L-MIB는 서브 프레임 설정 인덱스, 협대역-PHICH 자원 정보, 하향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보 또는 서치 스페이스 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 상기 L-MIB 생성기(1202)는 상기한 제어 정보를 PBCH 전송형식에 맞춰 포매팅한다. 상기 포매팅된 MIB 와 L-MIB 는 함께 PBCH 를 구성하는 제어정보가 되어 인코더(1210) 를 통해 PBCH 에 대해 정의된 채널코딩 방법으로 인코딩된 다음, 변조기(1212)에서 변조된 후, RE 매퍼(1214)를 통해 실제 PBCH 가 전송될 시간-주파수 자원에 매핑된다. 그리고 시간-주파수 자원에 매핑된 PBCH는 OFDM 신호 생성기(1216)를 통해 신호처리되어, 송수신기(도면에는 미도시)에 포함된 안테나(1218)를 통해 단말에게 전송된다.
DCI 생성기(1204)는 N-UE 혹은 L-UE 를 위한 DCI (Downlink Control Information) 를 각각 PDCCH 혹은 L-PDCCH 전송 형식에 맞춰 포매팅한다. 상기 포매팅된 DCI 는 인코더(1210) 를 통해 PDCCH 혹은 L-PDCCH 에 대해 정의된 채널코딩 방법으로 인코딩된 다음, 변조기(1212)에서 변조된 후, RE 매퍼(1214)를 통해 실제 PDCCH 혹은 L-PDCCH 가 전송될 시간-주파수 자원에 매핑된다. 그리고 OFDM 신호 생성기(1216)를 통해 신호처리되어, 안테나(1218)를 통해 단말에게 전송된다.
데이터 생성기(1206)는 N-UE 혹은 L-UE 를 위한 데이터를 각각 PDSCH 혹은 L-PDSCH 전송 형식에 맞춰 포매팅한다. 상기 L-UE를 위한 데이터는 L-SIB를 포함한다. 상기 포매팅된 데이터는 인코더(1210) 를 통해 PDSCH 혹은 L-PDSCH 에 대해 정의된 채널코딩 방법으로 인코딩된 다음, 변조기(1212)에서 변조된 후, RE 매퍼(1214)를 통해 실제 PDSCH 혹은 L-PDSCH 가 전송될 시간-주파수 자원에 매핑된다. 그리고 OFDM 신호 생성기(1216)를 통해 신호처리되어, 안테나(1218)를 통해 단말에게 전송된다.
도 13은 본 발명에 따른 L-UE 의 장치의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
L-UE 의 단말 제어기(1308)은 기지국으로부터 획득한 MIB, L-MIB, L-SIB 등의 제어정보를 인가받아 L-PUSCH, L-PUCCH, RACH preamble, L-SRS 등의 상향링크 신호 전송을 제어한다. 그리고 단말 제어기(1308) 는 전송하고자 하는 물리채널에 대해 정의된 채널 코딩 방법, 변조 방법, 시간-주파수 자원매핑 방법 등에 따라 각각 인코더 (1310), 변조기 (1312), RE 매퍼 (1316) 등을 제어한다.
L-UE 는 기지국으로부터 상향링크 스케쥴링 정보를 수신하면, 상향링크 스케쥴링 정보에 대응되는 L-PUSCH 를 구성하여 (1300), 인코더(1310) 를 통해 L-PUSCH 에 대해 정의된 채널코딩 방법으로 인코딩한 다음, 변조기(1312)에서 변조한 후, 트랜스폼 프리코더 (1314)에서 DFT 신호처리 한 다음, RE 매퍼(1316)를 통해 실제 L-PUSCH 가 전송될 시간-주파수 자원에 매핑한다. 그리고 SC-FDMA 신호 생성기(1318)를 통해 신호처리한 후, 안테나(1320)를 통해 단말에게 전송한다.
L-UE 가 상향링크 HARQ ACK/NACK 혹은 L-CQI 제어정보를 보내고자 하면, L-PUCCH 를 구성하여 (1302), 인코더(1310) 를 통해 L-PUCCH 에 대해 정의된 채널코딩 방법으로 인코딩한 다음, 변조기(1312)에서 변조한 후, RE 매퍼(1316)를 통해 실제 L-PUCCH 가 전송될 시간-주파수 자원에 매핑한다. 그리고 SC-FDMA 신호 생성기(1318)를 통해 신호처리한 후, 안테나(1320)를 통해 단말에게 전송한다.
L-UE 가 Random access 를 수행하고자 하면, RACH preamble 을 구성하여 (1304), RE 매퍼(1316)를 통해 실제 RACH preamble 이 전송될 시간-주파수 자원에 매핑한다. 그리고 SC-FDMA 신호 생성기(1318)를 통해 신호처리한 후, 안테나(1320)를 통해 단말에게 전송한다.
L-UE 가 L-SRS 를 전송하고자 하면, L-SRS 를 구성하여 (1306), RE 매퍼(1316)를 통해 실제 L-SRS 가 전송될 시간-주파수 자원에 매핑한다. 그리고 SC-FDMA 신호 생성기(1318)를 통해 신호처리한 후, 송수신기(도명에는 미도시)에 포함된 안테나(1320)를 통해 단말에게 전송한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (20)

  1. 제1 대역폭을 지원하는 제1 단말 및 제2 대역폭을 지원하는 제2 단말을 동시에 운영하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 신호 전송 방법에 있어서,
    단말의 시스템 동기 획득을 위한 동기 채널(SCH)을 전송하는 단계;
    상기 제2 단말을 지원하기 위한 협대역 서브프레임 설정에 관한 제어 정보와, 상기 서브프레임에 포함된 서브밴드 설정에 관한 제어 정보를 포함하는 협대역 마스터 정보 블록(L-MIB)을 전송하는 단계;
    상기 제2 단말의 다운링크 수신 및 업링크 전송을 위한 정보를 포함하는 협대역 시스템 정보 블록(L-SIB)을 전송하는 단계; 및
    상기 제1 단말 또는 제2 단말로부터 접속 요청 수신 시, 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 신호 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 협대역 마스터 정보 블록은,
    방송 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)을 통해 전송되며,
    서브 프레임 설정 인덱스, 협대역-PHICH 자원 정보, 하향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보 또는 서치 스페이스 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 신호 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 협대역 시스템 정보 블록은,
    상기 제2 단말에 대한 데이터가 전송되는 하향링크 물리 공유채널(Physical Downlink Shared Channel ,PDSCH)을 통해 전송되며,
    하향링크 서브밴드 위치, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 위치, PRACH 설정 정보 또는 물리 채널 설정 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 신호 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 협대역 서브프레임은,
    상기 협대역 서브프레임 시간 구간의 최초 N개의 심볼에서는 상기 제1 단말에 대한 제어 정보가 설정되며, 상기 N개의 심볼 이후의 심볼에서는 상기 제2 단말에 대한 제어 정보가 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국의 신호 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단말로부터 미리 설정된 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼을 통해 협대역 사운딩 레퍼런스 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 신호 전송 방법.
  6. 제1 대역폭을 지원하는 제1 단말 및 제2 대역폭을 지원하는 제2 단말을 동시에 운영하는 무선 통신 시스템에서 단말에게 신호를 전송하는 기지국 장치에 있어서,
    상기 단말과 신호를 송수신하는 송수신기;
    상기 제2 단말을 지원하기 위한 협대역 서브프레임 설정에 관한 제어 정보와, 상기 서브프레임에 포함된 서브밴드 설정에 관한 제어 정보를 포함하는 협대역 마스터 정보 블록(L-MIB)을 생성하는 협대역 마스터 정보 블록 생성기;
    상기 제2 단말의 다운링크 수신 및 업링크 전송을 위한 정보를 포함하는 협대역 시스템 정보 블록(L-SIB)을 생성하는 협대역 시스템 정보 블록 생성기; 및
    상기 협대역 마스터 정보 블록 또는 상기 협대역 시스템 정보 블록을 상기 송수신기를 통해 상기 단말에게 전송하고, 상기 단말로부터 접속 요청 수신 시 랜덤 액세스 절차를 수행하도록 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 방송 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)을 통해 상기 협대역 마스터 정보 블록을 전송하도록 제어하고,
    상기 협대역 마스터 정보 블록은 서브 프레임 설정 인덱스, 협대역-PHICH 자원 정보, 하향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보 또는 서치 스페이스 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 제2 단말에 대한 데이터가 전송되는 하향링크 물리 공유채널(Physical Downlink Shared Channel ,PDSCH)을 통해 상기 협대역 시스템 정보 블록을 전송하도록 제어하고,
    상기 협대역 시스템 정보 블록은 하향링크 서브밴드 위치, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 위치, PRACH 설정 정보 또는 물리 채널 설정 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 협대역 서브프레임은,
    상기 협대역 서브프레임 시간 구간의 최초 N개의 심볼에서는 상기 제1 단말에 대한 제어 정보가 설정되며, 상기 N개의 심볼 이후의 심볼에서는 상기 제2 단말에 대한 제어 정보가 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  10. 제6항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2 단말로부터 미리 설정된 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼을 통해 협대역 사운딩 레퍼런스 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  11. 제1 대역폭을 지원하는 제1 단말 및 제2 대역폭을 지원하는 제2 단말을 동시에 운영하는 무선 통신 시스템에서 단말의 시스템 접속 방법에 있어서,
    기지국으로부터 전송되는 동기 채널(SCH)을 수신하여 시스템 동기를 획득하는 단계;
    상기 제2 단말을 지원하기 위한 협대역 서브프레임 설정에 관한 제어 정보와, 상기 서브프레임에 포함된 서브밴드 설정에 관한 제어 정보를 포함하는 협대역 마스터 정보 블록(L-MIB)을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 제2 단말의 다운링크 수신 및 업링크 전송을 위한 정보를 포함하는 협대역 시스템 정보 블록(L-SIB)을 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 수신한 협대역 마스터 정보 블록과 협대역 시스템 정보 블록을 이용하여 상기 기지국을 통해 시스템에 접속하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 시스템 접속 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 협대역 마스터 정보 블록은,
    방송 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)을 통해 수신되며,
    서브 프레임 설정 인덱스, 협대역-PHICH 자원 정보, 하향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보 또는 서치 스페이스 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 시스템 접속 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 협대역 시스템 정보 블록은,
    상기 제2 단말에 대한 데이터가 전송되는 하향링크 물리 공유채널(Physical Downlink Shared Channel ,PDSCH)을 통해 수신되며,
    하향링크 서브밴드 위치, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 위치, PRACH 설정 정보 또는 물리 채널 설정 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 시스템 접속 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 협대역 서브프레임은,
    상기 협대역 서브프레임 시간 구간의 최초 N개의 심볼에서는 상기 제1 단말에 대한 제어 정보가 설정되며, 상기 N개의 심볼 이후의 심볼에서는 상기 제2 단말에 대한 제어 정보가 설정되는 것을 특징으로 하는 단말의 시스템 접속 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    미리 설정된 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼을 통해 협대역 사운딩 레퍼런스 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 시스템 접속 방법.
  16. 제1 대역폭을 지원하는 제1 단말 및 제2 대역폭을 지원하는 제2 단말을 동시에 운영하는 무선 통신 시스템에서 시스템에 접속하는 단말에 있어서,
    기지국과 신호를 송수신하는 송수신기; 및
    상기 기지국으로부터 전송되는 동기 채널(SCH)과, 상기 제2 단말을 지원하기 위한 협대역 서브프레임 설정에 관한 제어 정보 및 상기 서브프레임에 포함된 서브밴드 설정에 관한 제어 정보를 포함하는 협대역 마스터 정보 블록(L-MIB)과, 상기 제2 단말의 다운링크 수신 및 업링크 전송을 위한 정보를 포함하는 협대역 시스템 정보 블록(L-SIB)을 수신하여 처리하고, 상기 수신한 협대역 마스터 정보 블록과 협대역 시스템 정보 블록을 이용하여 상기 기지국을 통해 시스템에 접속하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    방송 채널(Physical Broadcast Channel, PBCH)을 통해 상기 협대역 마스터 정보 블록을 수신하도록 제어하고,
    상기 협대역 마스터 정보 블록은 서브 프레임 설정 인덱스, 협대역-PHICH 자원 정보, 하향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보 또는 서치 스페이스 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2 단말에 대한 데이터가 전송되는 하향링크 물리 공유채널(Physical Downlink Shared Channel ,PDSCH)을 통해 상기 협대역 시스템 정보 블록을 수신하도록 제어하고,
    상기 협대역 시스템 정보 블록은 하향링크 서브밴드 위치, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 대역폭 설정 정보, 상향링크 서브밴드 위치, PRACH 설정 정보 또는 물리 채널 설정 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  19. 제16항에 있어서, 상기 협대역 서브프레임은,
    상기 협대역 서브프레임 시간 구간의 최초 N개의 심볼에서는 상기 제1 단말에 대한 제어 정보가 설정되며, 상기 N개의 심볼 이후의 심볼에서는 상기 제2 단말에 대한 제어 정보가 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  20. 제16항에 있어서, 상기 제어부는,
    미리 설정된 상향링크 서브프레임의 마지막 심볼을 통해 협대역 사운딩 레퍼런스 신호를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
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