WO2010044621A2 - 부분적 주파수 재사용을 이용한 무선 통신 시스템에서 mbs 데이터 전송 방법 및 장치 - Google Patents

부분적 주파수 재사용을 이용한 무선 통신 시스템에서 mbs 데이터 전송 방법 및 장치 Download PDF

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WO2010044621A2
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권영현
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문성호
한승희
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엘지전자주식회사
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    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
    • H04W16/02—Resource partitioning among network components, e.g. reuse partitioning
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W28/00—Network traffic management; Network resource management
    • H04W28/16—Central resource management; Negotiation of resources or communication parameters, e.g. negotiating bandwidth or QoS [Quality of Service]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06—Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a Multicast Broadcast Service (MBS) data in a wireless communication system using fractional frequency reuse (FFR).
  • MMS Multicast Broadcast Service
  • FFR fractional frequency reuse
  • the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.16e standard is the sixth standard for International Mobile Telecommunications (IMT-2000) in the ITU-Radiocommunication Sector (ITU-R) under the International Telecommunication Union (ITU) in 2007. It was adopted under the name OFDMA TDD '. ITU-R is preparing the IMT-Advanced system as the next generation 4G mobile communication standard after IMT-2000.
  • the IEEE 802.16 Working Group (WG) decided to implement the 802.16m project at the end of 2006 with the aim of creating an amendment specification of the existing IEEE 802.16e as a standard for the IMT-Advanced system.
  • the 802.16m specification implies two aspects: past continuity of modification of the 802.16e specification and future continuity of specification for next generation IMT-Advanced system. Accordingly, the 802.16m standard requires all the advanced requirements for the IMT-Advanced system to be maintained while maintaining compatibility with the Mobile WiMAX system based on the 802.16e standard.
  • Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) system that can attenuate inter-symbol interference (ISI) effects with low complexity.
  • OFDM converts serially input data symbols into N parallel data symbols and transmits the data symbols on N subcarriers.
  • the subcarriers maintain orthogonality in the frequency dimension.
  • Each orthogonal channel experiences mutually independent frequency selective fading, and the interval between transmitted symbols is increased, thereby minimizing intersymbol interference.
  • OFDMA refers to a multiple access method for realizing multiple access by independently providing each user with a portion of available subcarriers in a system using OFDM as a modulation method.
  • OFDMA provides each user with a frequency resource called a subcarrier, and each frequency resource is provided to a plurality of users independently so that they do not overlap each other. Eventually, frequency resources are allocated mutually exclusively for each user.
  • the IEEE 802.16 wireless communication system provides a high speed multimedia communication service to a user beyond the conventional voice and packet data communication service.
  • the multimedia communication service is a service for simultaneously transmitting a data packet to a plurality of terminals, and is a broadcast / multicast service, a multimedia broadcast multicast service (MBMS), a multicast broadcast service (MBS), an enhanced multicast broadcast service (E-MBS), and a dot. It is referred to in various terms such as service. In this specification, the terms are used interchangeably.
  • MBS is based on IP multicast, and terminals receive the same multimedia data by sharing resources necessary for data packet transmission. Therefore, the resource efficiency can be improved by the MBS.
  • MBS can be classified into two types.
  • the first is a single base station access (Single-BS access) method, which is serviced by one base station in one cell. Examples include mobile TV, emergency alerts, home networks, and in-house broadcasting.
  • the second is a multi-BS access method, in which several base stations provide one MBS zone to provide MBS services. That is, the MBS service is provided by receiving the same burst from the MBS server in a plurality of cells in the same MBS area by using one MBS zone ID. Therefore, even in the inter-cell movement including the base station, it is possible to obtain continuity of service and macro-diversity gain without handover.
  • An object of the present invention is to provide a method and apparatus for transmitting a multicast broadcast service (MBS) data in a wireless communication system using partial frequency reuse (FFR).
  • MMS multicast broadcast service
  • FFR partial frequency reuse
  • the method allocates a part or all of a frequency partition having a frequency reuse factor (FRF) of one among a plurality of frequency partitions to a network common zone, and multicast broadcast service in the network common zone.
  • FRF frequency reuse factor
  • the method may further include allocating the network common region in the frequency partition where FRF is 1, allocating the remaining frequency region as a unicast region, and transmitting unicast data in the unicast region.
  • the network common region and the unicast region may be adjacent to each other in a frequency partition in which the FRF is one.
  • a plurality of guard subcarriers may be located between the network common region and the unicast region.
  • the network common region and the unicast region may have cyclic prefixes of different lengths.
  • the network common area may be disposed at an edge of the frequency partition in which the FRF is one.
  • a plurality of adjacent subcarriers constituting the network common region may be permutated in units of subcarriers.
  • an apparatus for transmitting MBS data in a wireless communication system using FFR includes a processor and an RF unit connected to the processor, wherein the processor is configured to transmit a part or all of a frequency partition having a frequency reuse factor (FRF) of one of a plurality of frequency partitions to a network common area. zone, and transmit Multicast Broadcast Service (MBS) data in the network common area.
  • FFR frequency reuse factor
  • Fractional Frequency Reuse enables efficient support for Multicast Broadcast Single Frequency Network (MBSFN).
  • MMSFN Multicast Broadcast Single Frequency Network
  • 1 shows a wireless communication system.
  • FIG. 2 shows an example of a frame structure.
  • FIG. 3 shows an example of a reference model for an E-MBS of a broadband wireless communication system.
  • MBSFN multicast broadcast single frequency network
  • FIG 5 shows an example of a cellular system in which the FFR technique is used.
  • FIG. 6 shows an example of a resource region to which a Hard FFR is applied.
  • FIG. 8 shows an example of a frame structure when a mixed carrier is used and an E-MBS subframe exists in a superframe.
  • FIG. 10 is an example of a frequency domain configuration according to the MBS data transmission method of FIG.
  • 11 shows another embodiment of the proposed MBS data transmission method.
  • FIG. 13 shows a general frequency domain configured using a guard subcarrier.
  • FIG. 16 shows another example of a frequency domain configuration according to the proposed MBS data transmission method.
  • FIG 17 shows another example of a frequency domain configuration according to the proposed MBS data transmission method.
  • FIG 19 shows another example of a frequency domain configuration according to the proposed MBS data transmission method.
  • 20 is a block diagram showing a transmitter in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • 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
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA), or the like.
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e and provides backward compatibility with systems based on IEEE 802.16e.
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is part of Evolved UMTS (E-UMTS) using Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access (E-UTRA), which employs OFDMA in downlink and SC in uplink -FDMA is adopted.
  • LTE-A Advanced
  • 3GPP LTE Advanced
  • the wireless communication system 10 includes at least one base station (BS) 11. Each base station 11 provides a communication service for a particular geographic area (generally called a cell) 15a, 15b, 15c. One base station may provide communication service for one or more cells, but it is assumed that one base station provides communication service for one cell. The cell can in turn be divided into a number of regions (called sectors).
  • the UE 12 may be fixed or mobile, and may have a mobile station (MS), a mobile terminal (MS), a mobile terminal (MT), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a wireless device, a PDA ( Other terms may be referred to as a personal digital assistant, a wireless modem, a handheld device, etc.
  • the base station 11 generally refers to a fixed station that communicates with the terminal 12. It may be called other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), and an access point.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transcei
  • the UE belongs to one cell, and the cell to which the UE belongs is called a serving cell.
  • a base station that provides a communication service for a serving cell is called a serving BS. Since the wireless communication system is a cellular system, there are other cells adjacent to the serving cell. Another cell adjacent to the serving cell is called a neighbor cell.
  • a base station that provides communication service for a neighbor cell is called a neighbor BS.
  • the serving cell and the neighbor cell are relatively determined based on the terminal.
  • downlink means communication from the base station 11 to the terminal 12
  • uplink means communication from the terminal 12 to the base station 11.
  • the transmitter may be part of the base station 11 and the receiver may be part of the terminal 12.
  • the transmitter may be part of the terminal 12 and the receiver may be part of the base station 11.
  • FIG. 2 shows an example of a frame structure.
  • a superframe includes a superframe header (SFH) and four frames (frames, F0, F1, F2, and F3).
  • Each frame in the superframe may have the same length.
  • the size of each superframe is 20ms and the size of each frame is illustrated as 5ms, but is not limited thereto.
  • the length of the superframe, the number of frames included in the superframe, the number of subframes included in the frame, and the like may be variously changed.
  • the number of subframes included in the frame may be variously changed according to a channel bandwidth and a length of a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • the superframe header may carry essential system parameters and system configuration information.
  • the superframe header may be located in the first subframe in the superframe.
  • the superframe header may be classified into primary SFH (P-SFH) and secondary SFH (S-SFH; secondary-SFH).
  • P-SFH and S-SFH may be transmitted every superframe.
  • One frame includes a plurality of subframes (subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7). Each subframe may be used for uplink or downlink transmission.
  • One subframe includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and a plurality of subcarriers in the frequency domain.
  • OFDM symbol is used to represent one symbol period, and may be called another name such as an OFDMA symbol, an SC-FDMA symbol, and the like according to a multiple access scheme.
  • the subframe may be composed of 5, 6, 7, or 9 OFDM symbols, but this is only an example and the number of OFDM symbols included in the subframe is not limited.
  • the number of OFDM symbols included in the subframe may be variously changed according to the channel bandwidth and the length of the CP.
  • a type of a subframe may be defined according to the number of OFDM symbols included in the subframe.
  • the type-1 subframe may be defined to include 6 OFDM symbols
  • the type-2 subframe includes 7 OFDM symbols
  • the type-3 subframe includes 5 OFDM symbols
  • the type-4 subframe includes 9 OFDM symbols.
  • One frame may include subframes of the same type.
  • one frame may include different types of subframes. That is, the number of OFDM symbols included in each subframe in one frame may be all the same or different. Alternatively, the number of OFDM symbols of at least one subframe in one frame may be different from the number of OFDM symbols of the remaining subframes in the frame.
  • One OFDM symbol includes a plurality of subcarriers, and the number of subcarriers is determined according to the FFT size.
  • the types of subcarriers can be divided into data subcarriers for data transmission, pilot subcarriers for various measurements, guard bands and null carriers for DC carriers.
  • Parameters that characterize an OFDM symbol are BW, N used , n, G, and the like.
  • BW is the nominal channel bandwidth.
  • N used is the number of subcarriers used (including DC subcarriers).
  • n is a sampling factor. This parameter is combined with BW and N used to determine subcarrier spacing and useful symbol time.
  • G is the ratio of CP time to useful time.
  • a time division duplexing (TDD) scheme or a frequency division duplexing (FDD) scheme may be applied to the frame.
  • TDD time division duplexing
  • FDD frequency division duplexing
  • each subframe is used for uplink transmission or downlink transmission at different times at the same frequency. That is, subframes in a frame of the TDD scheme are classified into an uplink subframe and a downlink subframe in the time domain.
  • FDD frequency division duplexing
  • each subframe is used for uplink transmission or downlink transmission at different frequencies at the same time. That is, subframes in the frame of the FDD scheme are divided into an uplink subframe and a downlink subframe in the frequency domain. Uplink transmission and downlink transmission occupy different frequency bands and may be simultaneously performed.
  • the subframe includes a plurality of physical resource units (PRUs) in the frequency domain.
  • the PRU is a basic physical unit for resource allocation and is composed of a plurality of OFDM symbols consecutive in the time domain and a plurality of subcarriers consecutive in the frequency domain.
  • the number of OFDM symbols included in the PRU may be equal to the number of OFDM symbols included in one subframe.
  • the number of OFDM symbols in the PRU may be determined according to the type of subframe. For example, when one subframe consists of 6 OFDM symbols, the PRU may be defined with 18 subcarriers and 6 OFDM symbols.
  • E-MBS Enhanced Multicast Broadcast Service
  • E-MBS is a point-to-multipoint system in which data packets are simultaneously transmitted from one source to multiple destinations. Broadcast means the ability to deliver content to all users. Multicast refers to content directed to a specific group of users subscribed to receive a specific service. Static multicast and dynamic multicast may be supported.
  • E-MBS content is transmitted in the E-MBS area.
  • the E-MBS area is a set having at least one Advanced Base Station (ABS) for transmitting the same E-MBS content.
  • the E-MBS content is identified by the same identifier (ID).
  • Each ABS capable of E-MBS service may belong to one or more E-MBS areas, and may provide different services when belonging to different E-MBS areas simultaneously.
  • Each E-MBS area is identified by a unique E-MBS area identifier.
  • FIG. 3 shows an example of a reference model for an E-MBS of a broadband wireless communication system.
  • the E-MBS network includes an MBS media server 20, an MBS distribution server 21, one or more base stations 22, and one or more terminals 23.
  • the MBS media server 20 provides the MBS data to the base station 22 and performs authentication and distribution of the encryption key of the terminal for the MBS contents.
  • the MBS distribution server 21 is responsible for scheduling MBS data delivered to the base station 22.
  • the base station 22 provides the MBS data received through the backbone network to the terminal 23 through the air interface, and the terminal 23 receives the MBS data from the base station 22.
  • the MBS distribution server 21 may be omitted and the MBS media server 20 may play a role of scheduling MBS data.
  • the MBS distribution server 21 may be omitted, and one of the base stations 22 may perform scheduling of MBS data.
  • MBS of the broadband wireless communication system may have the following characteristics.
  • the UE may minimize power consumption while receiving MBS data regardless of a current operation mode (eg, a normal operation mode, a sleep mode, and an idle mode).
  • a current operation mode eg, a normal operation mode, a sleep mode, and an idle mode.
  • the UE may be provided with a seamless MBS connection even when moving between base stations.
  • MBS content is transmitted through the regionally divided MBS zone, and different MBS zones configure MBS setting information (for example, MBS connection identifier, encryption key, and service identifier) differently. can do.
  • MBS setting information for example, MBS connection identifier, encryption key, and service identifier
  • MBS content is delivered only to authorized users.
  • the encryption key for the MAC PDU of the MBS data may be equally applied between base stations in the MBS region.
  • MBS related parameters may be set differently depending on the region, and MBS content may be broadcast only within a limited area. Therefore, when the terminal receiving the MBS content moves to another base station or performs a handover, the terminal should determine whether the stored MBS information is valid and whether the terminal can continuously receive the MBS content.
  • a broadband wireless communication system operates an MBS region in which one or more MBS providing base stations are grouped.
  • Base stations in the same MBS area transmit MBS contents to terminals using the same MBS parameter.
  • the MBS area ID is transmitted to the UE.
  • the terminal may immediately check whether the current MBS parameter is valid through the MBS area ID received from the base station.
  • the terminal moves to another base station in the same MBS area, it is not necessary to perform a procedure for resetting the MBS-related parameters in order to receive the MBS data.
  • the base stations in the same MBS region may transmit MBS data using the same radio resource at the same time, thereby increasing the MBS data reception efficiency of UEs through a macro diversity effect.
  • MBSFN multicast broadcast single frequency network
  • an MBS region to which a single frequency network (SFN) is applied is illustrated.
  • SFN operation a plurality of cells having a timing error within a Cyclic Prefix (CP) range uses the same transmission mechanism (e.g., a symbol, a subchannel, the same frame number, a modulation scheme, etc.) at the same time. Can be performed by transmitting. Data transmission between base stations within the MBS region is synchronized at the symbol level to enable macro diversity and high cell edge performance upon signal coupling.
  • CP Cyclic Prefix
  • the MBSFN area is composed of 19 cells of the cell 0 to cell 18. This is not a limitation and the MBSFN region can be configured with more or fewer than 19 cells. In addition, various combinations are possible in configuring the MBSFN area.
  • Fractional Frequency Reuse refers to splitting the allocated bandwidth using different reuse factors. Partial frequency reuse may be applied when using separate radio resources belonging to different areas for a specific purpose. For example, a part of bandwidth may be divided and allocated to the cell edge portion in order to increase performance at the cell edge within one cell.
  • FIG 5 shows an example of a cellular system in which the FFR technique is used.
  • each cell is divided into an inner cell and a cell edge.
  • each cell is divided into three sectors.
  • the entire frequency band is divided into three frequency sections FP1, FP2, and FP3, and the first frequency section FP0 includes the second frequency section FP1, the third frequency section FP2 and the fourth frequency section FP3.
  • the first frequency section FP0 is equal to the entire frequency band.
  • the first frequency partition FP0 is allocated inside the cell.
  • Each sector at the cell edge is assigned one of the second frequency partition FP1 to the fourth frequency partition FP3.
  • different frequency partitions are allocated between adjacent cells.
  • the assigned frequency section is referred to as an active frequency section and the unassigned frequency section is referred to as an inactive frequency section.
  • the second frequency section FP1 is assigned, the second frequency section is the active frequency section, and the third frequency section FP2 and the fourth frequency section FP3 become the inactive frequency section.
  • the frequency reuse factor may be defined as how many cells (or sectors) the entire frequency band can be divided into.
  • the frequency reuse coefficient inside the cell may be 1, and the frequency reuse coefficient of each sector at the cell edge may be 1/3.
  • Hard FFR is a method of using only active areas without using inactive areas.
  • Soft FFR allocates and uses certain resources for inactive areas. In the case of Hard FFR, since resource utilization is not used, resource utilization decreases, but interference between frequencies tends to decrease accordingly. Soft FFR uses all the bands, so resource utilization is high, but there is a need for a method to effectively use inactive areas.
  • FIG. 6 shows an example of a resource region to which a Hard FFR is applied.
  • the resource area is divided into four according to frequency, and the F4 area occupies a wider frequency area than the F1 to F3 areas.
  • this is not limited and the size of resources allocated to each region may be fixed or variable.
  • the F4 region is generally called a reuse 1 region, and the F1 to F3 regions are called a reuse 1/3 region.
  • region F4 corresponds to a common region used in all of cells 1 to 3.
  • cell 1 allocates only area F1 to the active area in addition to area F4, and cell 2 and cell 3 to the inactive area.
  • region F2 is assigned to the active region only in cell 2, and region F3 is only in cell 3. Therefore, it can be seen that resources are allocated only to the active area of each cell. Power resources are also allocated only for the active and common areas.
  • FIG. 7 shows an example of a resource region to which Soft FFR is applied. Referring to FIG. 7, it has the same structure as in FIG. 6, but since Soft FFR is applied, it can be seen that radio resources and power resources are allocated to inactive regions of each cell.
  • the IEEE 802.16m system uses multiplexing techniques such as time division multiplexing (TDM) or frequency division multiplexing (FDM) for MBS data and unicast data. multiplexing).
  • TDM time division multiplexing
  • FDM frequency division multiplexing
  • MBS data and unicast data are transmitted in different subframes.
  • MBS data and unicast data are frequency division multiplexed
  • total PRUs having N 2 PRUs are divided into two parts. One part is for MBS data and the other is for unicast data.
  • subchannelization is independently performed on the MBS data and the unicast data.
  • FIG. 8 shows an example of a frame structure when a mixed carrier is used and an E-MBS subframe exists in a superframe.
  • the E-MBS subframe 30 is allocated to a predetermined position of a frame constituting the superframe.
  • the E-MBS subframe may be divided into a multicast service control channel (MSCCH) through which control information for MBS is transmitted and a data channel through which data is transmitted.
  • MSCCH multicast service control channel
  • the E-MBS uses the same frame structure as the unicast carrier.
  • the E-MBS subframe is allocated in a fixed pattern within the superframe. The pattern can vary between superframes.
  • the MBS data and the unicast data may be frequency division multiplexed, and thus a method for allocating and using the resource region is needed.
  • step S100 the transmitter allocates some or all of the frequency partitions having the FRF of 1 to the network common zone.
  • the plurality of frequency segments may be divided into four regions F1 to F4 according to frequencies, and the region F4 occupies a wider frequency region than the regions F1 to F3.
  • the F4 region may be a reuse 1 region, and the F1 to F3 regions may be a reuse 1/3 region.
  • the frequency section having the FRF of 1 may be an F4 region, which is a reuse 1 region, and the remaining frequency segments may be an F1 to F3 region, which is a reuse 1/3 region.
  • the network common area refers to an area on a radio resource for transmitting MBS data.
  • the size of a resource allocated to the network common area may be fixed or constant period or aperiod in the MBSFN area.
  • resources allocated to the network common region may be contiguous within the F4 region, or may be distributed by permutation of subcarriers.
  • step S110 the transmitter transmits MBS data in the network common area. Therefore, MBS data may be transmitted in a portion of the F4 region or may be transmitted in the entire F4 region.
  • step S120 the transmitter allocates the network common region in the frequency partition in which the FRF is 1, and allocates the remaining frequency region as the unicast region.
  • step S130 the transmitter transmits unicast data in the unicast region.
  • FIG. 10 is an example of a frequency domain configuration according to the MBS data transmission method of FIG.
  • the entire frequency domain 200 is divided into four frequency partitions.
  • the regions F1 to F3 (210, 220, 230) are regions where the FRF is 1/3, and the region F4 is the region where the FRF is one.
  • the F4 region 240 is divided into a unicast region 240a and a network common region 240b.
  • Unicast data is transmitted through the unicast area 240a of the F1 to F3 areas 210, 220, and 230 and the F4 area 240.
  • MBS data is transmitted through the network common area 240b of the F4 area 240.
  • the network common area 240b in which the MBS data is transmitted and the areas 210, 220, 230, and 240a in which the unicast data are transmitted may be separated from each other.
  • 11 shows another embodiment of the proposed MBS data transmission method.
  • step S300 the transmitter allocates a part of the entire frequency domain to a network common region where MBS data is transmitted.
  • the size of a resource allocated to the network common area may be fixed or constant period or aperiod in the MBSFN area.
  • step S310 the transmitter allocates the network common area in the entire frequency domain and divides the remaining frequency domain into a plurality of frequency segments.
  • Unicast data is transmitted through some of the frequency partitions. Through this, the network common area where MBS data is transmitted and the area where unicast data is transmitted may be disjoint.
  • step S320 the transmitter transmits MBS data in the network common area.
  • the entire frequency domain 400 is divided into FFR regions 410, 420, 430, and 440 and a network common region 450.
  • the FFR regions 410, 420, 430, and 440 are divided into four FFR regions.
  • the F1 to F3 regions 410, 420, and 430 are regions where the FRF is 1/3, and the F4 region 440 is the region where the FRF is one.
  • Unicast data is transmitted through the FFR regions 410, 420, 430, and 440.
  • MBS data is transmitted through the network common area 450. Thus, the area where MBS data is transmitted and the area where unicast data is transmitted can be separated from each other.
  • radio resource regions allocated for transmitting MBS data and unicast data may have different CPs.
  • the MBSFN area in which MBS data is transmitted is wider than the area of a cell in which unicast data is transmitted.
  • FIG. 13 shows a general frequency domain configured using a guard subcarrier.
  • the left system guard subcarrier and the right system guard subcarrier are respectively located on the left and the right in the total available frequency domain, and the inner frequency domain is used as a resource region for data transmission.
  • the resource region for data transmission may be divided into a plurality of frequency partitions by FFR.
  • the division into the frequency partition may be applied in various ways. That is, a bundle of adjacent subcarriers may be allocated to one frequency partition, and a subcarrier may be selected by a predetermined interval or a specific rule, and the subcarriers may be combined to a certain size and allocated to one frequency partition.
  • one frequency partition may be formed by dividing the adjacent subcarriers into a combination and then selecting and combining subcarriers with a predetermined rule in the divided region.
  • step S500 the transmitter allocates a plurality of network common areas including a plurality of adjacent subcarriers on a frequency domain including a plurality of system guard subcarriers.
  • step S510 the transmitter allocates a plurality of guard subcarriers to one or both adjacent to the plurality of network common regions and the frequency domain.
  • step S520 the transmitter transmits MBS data in the network common area.
  • network common areas 600 for MBS data transmission are allocated adjacent to each other on a frequency domain.
  • a guard subcarrier 620 is allocated to both sides of the network common area 600 to distinguish the network common area 600 from the unicast data resource area 610.
  • An area excluding the network common area 600 and the guard subcarrier 620 in the entire resource area corresponds to the unicast data resource area 610.
  • the location of the network common area 600 is not fixed on the radio resource area. As described above, when the subcarriers constituting the network common area 600 are adjacent to each other, the size of resources allocated to the guard subcarrier can be minimized.
  • FIG. 16 shows another example of a frequency domain configuration according to the proposed MBS data transmission method. This is a case where the network common area is divided into two parts and allocated, unlike FIG. 16.
  • network common areas 650a and 650b for MBS data transmission are divided into two parts in the frequency domain and allocated.
  • the left network common area 650a is adjacent at the left boundary of the left system guard subcarrier 660a and the left network common area
  • the right network common area 650b is formed of the right system guard subcarrier 660b and the right network common area. Adjacent to the right boundary.
  • Auxiliary guard subcarriers 670a and 670b are adjacent to a right boundary of the left network common region 650a that is not adjacent to the left or right system guard subcarriers 660a and 660b and a left boundary of the right network common region 650b. do.
  • An area excluding the network common areas 650a and 650b and the auxiliary guard subcarriers 670a and 670b in the entire resource area corresponds to the unicast data resource area 680.
  • FIG. 17 shows another example of a frequency domain configuration according to the proposed MBS data transmission method.
  • network common areas 700a, 700b, 700c, and 700d for MBS data transmission are divided and allocated in the frequency domain.
  • 720b, 720c, and 720d are allocated.
  • An area excluding the network common areas 700a, 700b, 700c, and 700d and the guard subcarriers 720a, 720b, 720c, and 720d in the entire resource area corresponds to the unicast data resource area 710.
  • the locations of the network common areas 700a, 700b, 700c, and 700d are not fixed on the radio resource area.
  • the number of guard subcarriers becomes larger than that of the example of FIG. 15 or 16, but the frequency diversity gain can be obtained accordingly.
  • FIG. 18 shows another example of a frequency domain configuration according to the proposed MBS data transmission method.
  • network common regions 750a, 750b, 750c, and 750d for MBS data transmission are divided and allocated on the frequency domain.
  • the first network common area 750a is adjacent at the left boundary of the left system guard subcarrier 760a and the first network common area 750a
  • the fourth network common area 750d is connected to the right system guard subcarrier 760b. Adjacent to the right boundary of the fourth network common area 750d.
  • the right boundary of the first network common region 750a that is not adjacent to the left or right system guard subcarriers 760a and 760b and the left boundary of the fourth network common region 750d is also the second network common region 750b.
  • Auxiliary guard subcarriers 770a, 770b, 770c, and 770d are adjacent to both boundaries of the third network common area 750c, respectively.
  • An area except for the network common areas 750a, 750b, 750c, and 750d and the auxiliary guard subcarriers 770a, 770b, 770c, and 770d in the entire resource area corresponds to the unicast data resource area 780.
  • the subcarriers may be permutated internally in a network common area including a set of adjacent subcarriers.
  • the permutation may be performed by a certain rule.
  • the frequency diversity gain can be obtained through the permutation.
  • a network common area for the MBS data may be used as a resource for the unicast data. In this case, the permutation of the network common area may follow the permutation of the unicast data resource area.
  • guard subcarriers are configured as described above, when a distributed resource unit (DRU) is used as a network common area, a plurality of guard subcarriers are set to cause output loss of the system. Therefore, in this case, a Contiguous Resource Unit (CRU) is suitable as a resource allocated to the network common area.
  • DRU distributed resource unit
  • CRU Contiguous Resource Unit
  • the proposed invention can be extended not only when a single carrier is used but also when multiple carriers are used.
  • the system guard subcarrier 820 includes a left system guard subcarrier 820a at the left boundary of F0 800 and a right system guard subcarrier 820b at the right boundary of F1 810.
  • the system guard subcarrier is not allocated to an intermediate portion 830 and an adjacent boundary between two adjacent carriers. Therefore, when the network common area is adjacent to the middle portion 830, guard subcarriers need not be allocated to the boundary. If each carrier is not adjacent in the frequency domain, it is possible to apply the frequency configuration region in the single carrier of FIGS. 15 to 18 in each carrier.
  • FIG. 14 or the frequency domain configuration of FIGS. 15 to 18 may be combined with the embodiment of FIG. 9 or the example of the frequency domain configuration of FIG. 10.
  • 20 is a block diagram showing a transmitter in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the transmitter 900 includes a processor 910 and an RF unit 920.
  • Processor 910 implements the proposed functions, processes, and / or methods.
  • the processor 910 is configured to allocate some or all of the frequency partitions having a FRF of 1 among the plurality of frequency partitions to a network common area and transmit MBS data in the network common area.
  • the RF unit 920 is connected to the processor 910 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the processor 910 may include an application-specific integrated circuit (ASIC), another chipset, a logic circuit, and / or a data processing device.
  • the RF unit 920 may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be executed by the processor 910.

Abstract

부분적 주파수 재사용(FFR; Fractional Frequency Reuse)을 이용한 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS; Multicast Broadcast Service) 데이터 전송 방법 및 장치를 제공한다. 상기 방법은 복수의 주파수 구획 중 주파수 재사용 계수(FRF; Frequency Reuse Factor)가 1인 주파수 구획의 일부 또는 전부를 네트워크 공통 영역(network common zone)으로 할당하고, 상기 네트워크 공통 영역에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS; Multicast Broadcast Service) 데이터를 전송하는 것을 포함한다.

Description

부분적 주파수 재사용을 이용한 무선 통신 시스템에서 MBS 데이터 전송 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 부분적 주파수 재사용(FFR; Fractional Frequency Reuse)을 이용한 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS, Multicast Broadcast Service) 데이터 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.
IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16e 규격은 2007년 ITU(International Telecommunication Union) 산하의 ITU-R(ITU-Radiocommunication Sector)에서 IMT(International Mobile Telecommunication)-2000을 위한 여섯 번째 규격으로 'WMAN-OFDMA TDD'라는 이름으로 채택된 바 있다. ITU-R은 IMT-2000 이후의 차세대 4G 이동통신 규격으로 IMT-Advanced 시스템을 준비하고 있다. IEEE 802.16 WG(Working Group)은 2006년 말 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격으로 기존 IEEE 802.16e의 수정(amendment) 규격을 작성하는 것을 목표로 802.16m 프로젝트의 추진을 결정하였다. 상기 목표에서 알 수 있듯이, 802.16m 규격은 802.16e 규격의 수정이라는 과거의 연속성과 차세대 IMT-Advanced 시스템을 위한 규격이라는 미래의 연속성인 두 가지 측면을 내포하고 있다. 따라서, 802.16m 규격은 802.16e 규격에 기반한 Mobile WiMAX 시스템과의 호환성(compatibility)을 유지하면서 IMT-Advanced 시스템을 위한 진보된 요구사항을 모두 만족시킬 것을 요구하고 있다.
차세대 무선통신 시스템에서 고려되고 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심볼간 간섭(ISI; Inter-Symbol Interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(OFDM; Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터 심볼을 N개의 병렬 데이터 심볼로 변환하여, 각각 분리된 N개의 부반송파(subcarrier)에 실어 송신한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지하도록 한다. 각각의 직교 채널은 상호 독립적인 주파수 선택적 페이딩(frequency selective fading)을 경험하게 되고, 전송되는 심볼의 간격이 길어져 심볼간 간섭이 최소화될 수 있다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용 가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다. OFDMA는 부반송파라는 주파수 자원을 각 사용자에게 제공하며, 각각의 주파수 자원은 다수의 사용자에게 독립적으로 제공되어 서로 중첩되지 않는 것이 일반적이다. 결국 주파수 자원은 사용자마다 상호 배타적으로 할당된다.
IEEE 802.16 무선 통신 시스템은 종래의 음성 및 패킷 데이터 통신 서비스에서 벗어나 고속의 멀티미디어 통신 서비스를 사용자에게 제공한다. 상기 멀티미디어 통신 서비스는 데이터 패킷을 다수의 단말에게 동시에 전송하는 서비스로서, 방송/멀티캐스트 서비스, MBMS(Multimedia Broadcast Multicast Service), MBS (Multicast Broadcast Service), E-MBS(Enhanced Multicast Broadcast Service), 점대다 서비스와 같은 여러 용어로 지칭되고 있다. 본 명세서에서, 상기 용어들은 서로 혼용된다. MBS는 IP 멀티캐스트 기반으로서 단말들은 데이터 패킷 전송에 필요한 자원을 공유하여 동일한 멀티미디어 데이터를 수신한다. 따라서, MBS에 의하여 자원 효율을 높일 수 있다.
MBS는 크게 두 가지 타입으로 분류할 수 있다. 첫 번째는 단일 기지국 접속(Single-BS access) 방식으로서, 하나의 셀 내에서 하나의 기지국에 의해 서비스되는 방식이다. 모바일 TV, 긴급 경보(emergency alert), 홈 네트워크(home network), 사내 방송 등이 그 예이다. 두 번째는 다중 기지국 접속(multi-BS access) 방식으로서, 여러 기지국이 하나의 MBS 영역(zone)을 이루어 MBS 서비스를 제공하는 것이다. 즉, 하나의 MBS 영역 식별자(MBS zone ID)를 이용하여 동일한 MBS 영역 안의 다수의 셀에서 동일한 버스트를 MBS 서버로부터 할당 받아 MBS 서비스를 제공하는 것이다. 따라서, 기지국이 포함된 셀 간 이동에도 핸드오버 없이 서비스의 연속성과 매크로 다이버시티 이득(macro-diversity gain)을 얻을 수 있다.
MBS 데이터를 전송하기 위한 효율적인 자원 할당 방법이 필요하다.
본 발명의 기술적 과제는 부분적 주파수 재사용(FFR; Fractional Frequency Reuse)를 이용한 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS, Multicast Broadcast Service) 데이터 전송 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.
일 양태에 있어서, 부분적 주파수 재사용(FFR; Fractional Frequency Reuse)를 이용한 무선 통신 시스템에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS, Multicast Broadcast Service) 데이터 전송 방법을 제공한다. 상기 방법은 복수의 주파수 구획 중 주파수 재사용 계수(FRF; Frequency Reuse Factor)가 1인 주파수 구획의 일부 또는 전부를 네트워크 공통 영역(network common zone)으로 할당하고, 상기 네트워크 공통 영역에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS; Multicast Broadcast Service) 데이터를 전송하는 것을 포함한다. 상기 방법은 FRF가 1인 주파수 구획에서 상기 네트워크 공통 영역을 할당하고 남은 주파수 영역을 유니캐스트(unicast) 영역으로 할당하고, 상기 유니캐스트 영역에서 유니캐스트 데이터를 전송하는 것을 더 포함할 수 있다. 상기 네트워크 공통 영역과 상기 유니캐스트 영역은 상기 FRF가 1인 주파수 구획 내에서 서로 인접할 수 있다.
상기 네트워크 공통 영역과 상기 유니캐스트 영역 사이에는 복수의 가드 부반송파(guard subcarriers)가 위치할 수 있다. 상기 네트워크 공통 영역과 상기 유니캐스트 영역은 서로 다른 길이의 CP(Cyclic Prefix)를 가질 수 있다. 상기 네트워크 공통 영역은 상기 FRF가 1인 주파수 구획의 가장자리에 배치될 수 있다. 상기 네트워크 공통 영역을 구성하는 인접하는 복수의 부반송파는 부반송파 단위로 퍼뮤테이션(permutation)될 수 있다.
다른 양태에 있어서, FFR을 이용한 무선 통신 시스템에서 MBS 데이터 전송 장치를 제공한다. 상기 장치는 프로세서, 및 상기 프로세서와 연결되는 RF부를 포함하되, 상기 프로세서는 복수의 주파수 구획 중 주파수 재사용 계수(FRF; Frequency Reuse Factor)가 1인 주파수 구획의 일부 또는 전부를 네트워크 공통 영역(network common zone)으로 할당하고, 상기 네트워크 공통 영역에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS; Multicast Broadcast Service) 데이터를 전송하도록 구성될 수 있다.
부분적 주파수 재사용(FFR; Fractional Frequency Reuse) 이용시 멀티캐스트 브로드캐스트 단일 주파수 네트워크(MBSFN, Multicast Broadcast Single Frequency Network) 지원을 효율적으로 할 수 있다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 광대역 무선 통신 시스템의 E-MBS에 대한 참조 모델의 일 예를 나타낸다.
도 4는 멀티캐스트 브로드캐스트 단일 주파수 네트워크(multicast broadcast single frequency network; MBSFN) 영역의 일 예를 나타낸다.
도 5는 FFR 기법이 사용되는 셀룰러 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 6은 Hard FFR이 적용된 자원 영역의 일 예를 나타낸다.
도 7은 Soft FFR이 적용된 자원 영역의 일 예를 나타낸다.
도 8은 혼합 반송파가 사용되고 E-MBS 서브프레임이 슈퍼프레임 내에 존재할 때의 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 9는 제안된 MBS 데이터 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
도 10은 상기 도 9의 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 일 예이다.
도 11은 제안된 MBS 데이터 전송 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 12는 상기 도 11의 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 일 예이다.
도 13은 가드 부반송파를 사용하여 구성한 일반적인 주파수 영역의 모습을 나타낸다.
도 14는 제안된 MBS 데이터 전송 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 15는 제안된 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 일 예를 나타낸다.
도 16은 제안된 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 또 다른 예를 나타낸다.
도 17은 제안된 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 또 다른 예를 나타낸다.
도 18은 제안된 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 또 다른 예를 나타낸다.
도 19는 제안된 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 또 다른 예를 나타낸다.
도 20은 본 발명의 실시예가 구현되는 전송기를 나타낸 블록도이다.
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 통신 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. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화로, IEEE 802.16e에 기반한 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)를 제공한다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access)를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, IEEE 802.16m을 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
도 1은 무선통신 시스템을 나타낸다. 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 하나의 기지국은 하나 이상의 셀에 대해 통신 서비스를 제공할 수 있으나, 이하 하나의 기지국은 하나의 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 것으로 가정한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(12; User Equipment, UE은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 일반적으로 단말(12)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
단말은 하나의 셀에 속하는데, 단말이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 단말을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이 기술은 하향링크(downlink) 또는 상향링크(uplink)에 사용될 수 있다. 일반적으로 하향링크는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분이고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분이고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다.
도 2는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 슈퍼프레임(SF; Superframe)은 슈퍼프레임 헤더(SFH; Superframe Header)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 슈퍼프레임 내 각 프레임의 길이는 모두 동일할 수 있다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슈퍼프레임의 길이, 슈퍼프레임에 포함되는 프레임의 수, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다. 프레임에 포함되는 서브프레임의 수는 채널 대역폭(channel bandwidth), CP(Cyclic Prepix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
슈퍼프레임 헤더는 필수 시스템 파라미터(essential system parameter) 및 시스템 설정 정보(system configuration information)를 나를 수 있다. 슈퍼프레임 헤더는 슈퍼프레임 내 첫 번째 서브프레임 안에 위치할 수 있다. 슈퍼프레임 헤더는 1차 SFH(P-SFH; primary-SFH) 및 2차 SFH(S-SFH; secondary-SFH)로 분류될 수 있다. P-SFH와 S-SFH는 매 슈퍼프레임마다 전송될 수 있다.
하나의 프레임은 다수의 서브프레임(subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다. OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심볼, SC-FDMA 심볼 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다. 서브프레임은 5, 6, 7 또는 9개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하며 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 제한되지 않는다. 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 서브프레임이 포함하는 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 포함할 수 있다. 또는 하나의 프레임은 서로 다른 타입의 서브프레임을 포함할 수 있다. 즉, 하나의 프레임 내 각 서브프레임마다 포함하는 OFDM 심볼의 개수는 모두 동일하거나, 각각 다를 수 있다. 또는, 하나의 프레임 내 적어도 하나의 서브프레임의 OFDM 심볼의 개수는 상기 프레임 내 나머지 서브프레임의 OFDM 심볼의 개수와 다를 수 있다.
하나의 OFDM 심볼은 복수의 부반송파를 포함하고, FFT 크기에 따라 부반송파의 개수가 결정된다. 몇 가지 유형의 부반송파가 있다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 다양한 측정(estimation)을 위한 파일롯 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 DC 캐리어를 위한 널 캐리어로 나뉠 수 있다. OFDM 심볼을 특징짓는 파라미터는 BW, Nused, n, G 등이다. BW는 명목상의 채널 대역폭(nominal channel bandwidth)이다. Nused는 (DC 부반송파를 포함하는) 사용되는 부반송파의 개수이다. n은 샘플링 인자이다. 이 파라미터는 BW 및 Nused와 결합하여 부반송파 스페이싱(spacing) 및 유효 심볼 시간(useful symbol time)을 결정한다. G는 CP 시간과 유효 시간(useful time)의 비율이다. 부반송파 스페이싱 Δf=Fs/NFFT이고, 유효 심볼 시간 Tb=1/Δf이며, CP 시간 Tg=G·Tb이고, OFDMA 심볼 시간 Ts=Tb+Tg이며, 샘플링 시간은 Tb/NFFT이다.
프레임에는 TDD(Time Division Duplexing) 방식 또는 FDD(Frequency Division Duplexing) 방식이 적용될 수 있다. TDD 방식에서, 각 서브프레임이 동일한 주파수에서 서로 다른 시간에 상향링크 전송 또는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 즉, TDD 방식의 프레임 내의 서브프레임들은 시간 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. FDD 방식에서, 각 서브프레임이 동일한 시간의 서로 다른 주파수에서 상향링크 전송 또는 하향링크 전송을 위해 사용된다. 즉, FDD 방식의 프레임 내의 서브프레임들은 주파수 영역에서 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임으로 구분된다. 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 주파수 대역을 차지하고, 동시에 이루어질 수 있다.
서브프레임은 주파수 영역으로 복수의 물리적 자원 유닛(PRU; Physical Resource Unit)을 포함한다. PRU는 자원 할당을 위한 기본 물리적 단위로, 시간 영역에서 연속적인(consecutive) 복수의 OFDM 심볼, 주파수 영역에서 연속적인 복수의 부반송파로 구성된다. PRU에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 하나의 서브프레임에 포함되는 OFDM 심볼의 개수와 동일할 수 있다. 따라서, PRU 내 OFDM 심볼의 수는 서브프레임의 타입에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 하나의 서브프레임이 6 OFDM 심볼로 구성될 때, PRU는 18 부반송파 및 6 OFDM 심볼로 정의될 수 있다.
IEEE 802.16m 시스템에서는 향상된 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(E-MBS; Enhanced Multicast Broadcast Service)를 지원한다. E-MBS는 하나의 시작점(source)로부터 다수의 목적점(destination)으로 데이터 패킷들이 동시에 전송되는 점대다(point-to-multipoint) 시스템이다. 브로드캐스트는 모든 사용자에게 컨텐츠(contents)를 전송할 수 있는 능력을 의미한다. 멀티캐스트는 특정 서비스를 받기 위하여 가입된 사용자의 특정 그룹으로 향하는 컨텐츠를 의미한다. 정적(static) 멀티캐스트 및 동적(dynamic) 멀티캐스트가 지원될 수 있다.
E-MBS 컨텐츠는 E-MBS 영역에서 전송된다. E-MBS 영역은 동일한 E-MBS 컨텐츠를 전송하는 적어도 하나의 ABS(Advanced Base Station)를 가지는 집합이다. 상기 E-MBS 컨텐츠는 동일한 식별자(ID; identifier)에 의해 식별된다. E-MBS 서비스가 가능한 각 ABS는 하나 이상의 E-MBS 영역에 속할 수 있으며, 각기 다른 E-MBS 영역에 동시에 속할 때에 각기 다른 서비스를 제공할 수 있다. 각 E-MBS 영역은 고유의 E-MBS 영역 식별자에 의해 식별된다.
도 3은 광대역 무선 통신 시스템의 E-MBS에 대한 참조 모델의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, E-MBS 네트워크는 MBS 미디어 서버(20; Media Server), MBS 분배 서버(21; MBS ditribution server), 하나 이상의 기지국(22) 및 하나 이상의 단말(23)을 포함한다. MBS 미디어 서버(20)는 기지국(22)에게 MBS 데이터를 제공하며, MBS 컨텐츠에 대한 단말의 인증 및 암호화 키 분배를 수행한다. MBS 분배 서버(21)는 기지국(22)에게 전달하는 MBS 데이터의 스케줄링을 담당한다. 기지국(22)은 백본망을 통해 전달받은 MBS 데이터를 무선 인터페이스를 통해 단말(23)에게 제공하며, 단말(23)은 기지국(22)으로부터 MBS 데이터를 수신한다. 선택적으로, MBS 분배 서버(21)가 생략되고 MBS 미디어 서버(20)가 MBS 데이터의 스케쥴링 역할을 수행할 수도 있다. 또는 MBS 분배 서버(21)가 생략되고 기지국(22) 중 하나가 MBS 데이터의 스케쥴링 역할을 수행할 수도 있다.
광대역 무선 통신 시스템의 MBS는 다음과 같은 특성을 가질 수 있다.
1) 전력 소모 최소화: 단말은 현재의 동작 모드(예를 들어, 정상 동작 모드, 수면 모드 및 유휴 모드)에 상관 없이 MBS 데이터를 수신하는 동안 전력 소모를 최소화할 수 있다.
2) 이동성: 단말은 기지국 간 이동 시에도 끊김 없는 MBS 연결을 제공받을 수 있다.
3) MBS 영역(MBS Zone): MBS 컨텐츠는 지역적으로 구분된 MBS 영역을 통해 전송되며, 서로 다른 MBS 영역 간에는 MBS 설정 정보(예를 들면, MBS 연결 식별자, 암호화 키 및 서비스 식별자 등)를 다르게 구성할 수 있다.
4) 보안: MBS 컨텐츠는 인증된 사용자들에게만 전달된다. MBS 데이터의 MAC PDU에 대한 암호화 키는 MBS 영역 내의 기지국 간 동일하게 적용할 수 있다.
이하 MBS 영역(MBS Zone)에 대하여 설명한다.
MBS 관련 파라미터들(예를 들면, 보안 키 및 멀티캐스트 연결 식별자 등)은 지역에 따라 다르게 설정될 수 있으며, MBS 컨텐츠는 한정된 구역 내에서만 브로드캐스트될 수 있다. 따라서, MBS 컨텐츠를 수신하는 단말이 다른 기지국으로 이동하거나 핸드오버를 수행할 때, 단말은 저장된 MBS 정보가 유효한지 여부 및 지속적으로 MBS 컨텐츠를 수신할 수 있는지 여부를 판단해야 한다.
현재 기지국이 단말이 보유한 MBS 정보와 다른 파라미터를 통해 MBS를 제공하거나 MBS 컨텐츠를 전송하지 않는다면, 단말은 MBS 컨텐츠에 대한 파라미터를 갱신하기 위하여 새로운 기지국에 접속해야 한다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 광대역 무선통신 시스템에서는 하나 이상의 MBS 제공 기지국들을 그룹화한 MBS 영역을 운영한다.
동일한 MBS 영역 내의 기지국들은 동일한 MBS 파라미터를 사용하여 MBS 컨텐츠를 단말들에게 전송한다. 또한, MBS 영역을 단말이 인식할 수 있도록 하기 위하여 MBS 영역 ID를 단말에게 전달한다. 단말은 기지국으로부터 수신하는 MBS 영역 ID를 통해 현재 보유중인 MBS 파라미터가 유효한지를 즉각적으로 확인할 수 있다.
또한, 단말이 동일한 MBS 영역 내의 다른 기지국으로 이동하는 경우, MBS 데이터를 수신하기 위하여 MBS 관련 파라미터를 재설정하기 위한 절차를 수행할 필요가 없다. 또한, 동일한 MBS 영역 내의 기지국들은 MBS 데이터를 동일한 시간에 동일한 무선 자원을 사용하여 전송함으로써, 매크로 다이버시티(macro diversity) 효과를 통해 단말들의 MBS 데이터 수신 효율을 증가시킬 수 있다.
도 4는 멀티캐스트 브로드캐스트 단일 주파수 네트워크(multicast broadcast single frequency network; MBSFN) 영역의 일 예를 나타낸다. MBSFN은 매크로 다이버시티 동작 모드를 나타낼 수 있다.
도 4를 참조하면, 단일 주파수 네트워크(SFN; Single Frequency Network)가 적용되는 MBS 영역을 예시한다. SFN 동작은 순환 전치(CP; Cyclic Prefix) 범위 내에서 타이밍 에러를 갖는 복수의 셀이 동일한 전송 메카니즘(예, 심벌, 서브채널, 동일한 프레임 번호, 변조 방식 등)을 이용하여 동일한 시간에 동일한 데이터를 전송함으로써 수행될 수 있다. MBS 영역 내에서의 기지국 사이의 데이터 전송은 신호의 결합에 따른 매크로 다이버시티와 높은 셀 가장자리(edge) 성능을 가능하게 하는 심벌 레벨에서 동기화된다.
한편, 상기 MBSFN 영역은 셀 0 내지 셀 18의 19개의 셀로 구성된다. 이는 제한이 아니며 19개보다 많은 수 또는 적은 수의 셀로 MBSFN 영역의 구성이 가능하다. 또한, MBSFN 영역을 구성함에 있어서 여러 가지 조합이 가능하다.
부분적 주파수 재사용(FFR; Fractional Frequency Reuse)이란 할당된 대역폭을 각기 다른 재사용 인자(reuse factor)를 사용하여 분할하여 사용하는 것을 의미한다. 부분적 주파수 재사용은 서로 다른 영역에 속하는 구분된 무선 자원을 특정한 목적을 위해 사용하고자 할 때 적용될 수 있다. 예를 들어, 하나의 셀 내에서 셀 가장자리(edge)에서의 성능을 높이기 위하여 대역폭의 일부를 분할하여 셀 가장자리 부분에 할당할 수 있다.
도 5는 FFR 기법이 사용되는 셀룰러 시스템의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 각 셀은 셀 내부(inner cell) 및 셀 가장자리(cell edge)로 구분된다. 또한 각 셀은 3개의 섹터로 나누어진다. 전체 주파수 대역은 3개의 주파수 구획(FP1, FP2, FP3)으로 분할되고, 제1 주파수 구획(FP0)은 제2 주파수 구획(FP1), 제3 주파수 구획(FP2) 및 제4 주파수 구획(FP3)을 모두 합친 주파수 구획이라 가정한다. 즉, 제1 주파수 구획(FP0)는 전체 주파수 대역과 동일하다.
셀 내부에는 제1 주파수 구획(FP0)을 할당한다. 셀 가장자리의 각 섹터에는 제2 주파수 구획(FP1) 내지 제4 주파수 구획(FP3) 중 어느 하나를 할당한다. 이때, 인접한 셀 간에는 서로 다른 주파수 구획이 할당되도록 한다. 이하, 할당된 주파수 구획을 활성(active) 주파수 구획, 할당 받지 못한 주파수 구획을 비활성(inactive) 주파수 구획이라 한다. 예를 들어, 제2 주파수 구획(FP1)이 할당된 경우, 제2 주파수 구획은 활성 주파수 구획이고, 제3 주파수 구획(FP2) 및 제4 주파수 구획(FP3)은 비활성 주파수 구획이 된다.
주파수 재사용 계수(FRF; Frequency Reuse Factor)는 전체 주파수 대역을 몇 개의 셀(또는 섹터)로 나눌 수 있는지로 정의될 수 있다. 이 경우, 셀 내부의 주파수 재사용 계수는 1이고, 셀 가장자리의 각 섹터의 주파수 재사용 계수는 1/3일 수 있다.
부분적 주파수 재사용에는 Hard FFR과 Soft FFR의 두 가지 종류가 있다. Hard FFR은 비활성 영역을 사용하지 않고 활성 영역만을 이용하는 방법이며, Soft FFR은 비활성 영역에 대해서도 일정 자원을 할당하여 이용하는 것이다. Hard FFR의 경우 자원의 일정 부분을 사용하지 않으므로 자원 활용도는 떨어지나, 그만큼 주파수 간의 간섭은 줄어드는 경향이 있다. Soft FFR은 전 대역을 사용하므로 자원의 활용도는 높으나, 비활성 영역을 효과적으로 사용하기 위한 방법이 요구된다.
도 6은 Hard FFR이 적용된 자원 영역의 일 예를 나타낸다. 주파수에 따라서 자원 영역이 4개로 구분되어 있으며, F4 영역은 F1~F3 영역보다 넓은 주파수 영역을 차지한다. 그러나 이는 제한된 것이 아니며, 각 영역에 할당되는 자원의 크기는 고정 또는 가변적일 수 있다. 주파수 영역이 4개로 나누어진 경우 일반적으로 F4 영역을 재사용 1(reuse 1) 영역이라 하며, F1~F3 영역을 재사용 1/3(reuse 1/3) 영역이라 한다.
도 6을 참조하면, 영역 F4는 셀 1~3에서 모두 사용하는 공통 영역에 해당한다. 또한 셀 1은 영역 F4 이외에 영역 F1만을 활성 영역으로 할당하고, 셀 2 및 셀 3는 비활성 영역으로 할당한다. 마찬가지로, 영역 F2는 셀 2, 영역 F3은 셀 3에서만 활성 영역으로 할당된다. 따라서 각 셀의 활성 영역에 대해서만 자원이 할당됨을 알 수 있다. 전력 자원도 활성 영역 및 공통 영역에 대해서만 할당된다.
도 7은 Soft FFR이 적용된 자원 영역의 일 예를 나타낸다. 도 7을 참조하면, 상기 도 6의 경우와 같은 구조로 구성되어 있으나 Soft FFR이 적용되었으므로 각 셀의 비활성 영역에도 무선 자원 및 전력 자원이 할당됨을 알 수 있다.
IEEE 802.16m 시스템은 MBS 데이터와 유니캐스트 데이터에 대해서 시분할 다중화(TDM; Time Division Multiplexing) 또는 주파수 분할 다중화(FDM; Frequency Division Multiplexing) 등의 다중화 기법을 이용하여 혼합 반송파(mixed carrier)에서 데이터 다중화(multiplexing)을 지원한다. MBS 데이터와 유니캐스트 데이터가 시분할 다중화될 때, MBS 데이터와 유니캐스트 데이터는 서로 다른 서브프레임에서 전송된다. MBS 데이터와 유니캐스트 데이터가 주파수 분할 다중화될 때, N2개의 PRU를 단위로 하는 전체 PRU들은 두 부분으로 나누어진다. 한 부분은 MBS 데이터를 위한 것이며, 나머지 한 부분은 유니캐스트 데이터를 위한 것이다. 상기 다중화 이후에 MBS 데이터 및 유니캐스트 데이터에 대해서 독립적으로 부채널화(subchannelization)이 수행된다.
도 8은 혼합 반송파가 사용되고 E-MBS 서브프레임이 슈퍼프레임 내에 존재할 때의 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면 슈퍼프레임을 구성하는 프레임의 일정 위치에 E-MBS 서브프레임(30)이 할당된다. E-MBS 서브프레임은 MBS를 위한 제어 정보가 전송되는 멀티캐스트 서비스 제어 채널(MSCCH; Multicast Service Control Channel)과 데이터가 전송되는 데이터 채널로 구분될 수 있다. 혼합 반송파가 사용될 때 E-MBS는 유니캐스트 반송파와 동일한 프레임 구조를 사용한다. 슈퍼프레임이 E-MBS 서브프레임을 포함할 때 E-MBS 서브프레임은 슈퍼프레임 내에서 고정된(fixed) 패턴으로 할당된다. 상기 패턴은 슈퍼프레임 사이에서 변할 수 있다.
MBSFN 영역에서 기지국이 단말로 하향링크 데이터를 전송할 때 MBS 데이터와 유니캐스트 데이터가 주파수 분할 다중화될 수 있고, 이에 따라 자원 영역을 할당 및 사용하기 위한 방법이 필요하다.
이하, 제안된 MBS 데이터 전송 방법을 실시예를 통해 기술하도록 한다.
도 9는 제안된 MBS 데이터 전송 방법의 일 실시예를 나타낸다.
단계 S100에서 전송기는 복수의 주파수 구획 중 FRF가 1인 주파수 구획의 일부 또는 전부를 네트워크 공통 영역(network common zone)으로 할당한다.
상기 복수의 주파수 구획은 주파수에 따라서 F1~F4의 4개의 영역으로 구분될 수 있으며, F4 영역은 F1~F3 영역보다 넓은 주파수 영역을 차지한다. 그러나 이는 제한된 것이 아니며, 각 영역에 할당되는 자원의 크기는 고정 또는 가변적일 수 있다. F4 영역은 재사용 1(reuse 1) 영역이 될 수 있고, F1~F3 영역은 재사용 1/3(reuse 1/3) 영역이 될 수 있다. 상기 FRF가 1인 주파수 구획은 재사용 1 영역인 F4 영역이 될 수 있고, 나머지 주파수 구획은 재사용 1/3 영역인 F1~F3 영역이 될 수 있다. 또한 네트워크 공통 영역이란 MBS 데이터를 전송하기 위한 무선 자원 상의 영역을 말한다. 상기 네트워크 공통 영역에 할당되는 자원의 크기는 MBSFN 영역 내에서 고정되거나 일정한 주기 또는 비주기로 변할 수 있다. 또한, 상기 네트워크 공통 영역에 할당되는 자원은 상기 F4 영역 내에서 인접할 수 있고, 또는 부반송파 단위의 퍼뮤테이션(permutation)에 의해 분산될 수 있다.
단계 S110에서 전송기는 상기 네트워크 공통 영역에서 MBS 데이터를 전송한다. 따라서 MBS 데이터는 상기 F4 영역의 일부에서 전송될 수도 있고, 상기 F4 영역 전체에서 전송될 수도 있다.
단계 S120에서 전송기는 상기 FRF가 1인 주파수 구획에서 상기 네트워크 공통 영역을 할당하고 남은 주파수 영역을 유니캐스트 영역으로 할당한다.
단계 S130에서 전송기는 상기 유니캐스트 영역에서 유니캐스트 데이터를 전송한다.
도 10은 상기 도 9의 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 일 예이다.
도 10을 참조하면, 전체 주파수 영역(200)은 4개의 주파수 구획으로 분할된다. F1~F3 영역(210, 220, 230)은 FRF가 1/3인 영역이며, F4 영역(240)은 FRF가 1인 영역이다. 상기 F4 영역(240)은 유니캐스트 영역(240a)과 네트워크 공통 영역(240b)으로 구분된다. 유니캐스트 데이터는 상기 F1~F3 영역(210, 220, 230) 및 상기 F4 영역(240)의 유니캐스트 영역(240a)을 통해서 전송된다. MBS 데이터는 상기 F4 영역(240)의 네트워크 공통 영역(240b)을 통해서 전송된다. 이로써 MBS 데이터가 전송되는 네트워크 공통 영역(240b)과 유니캐스트 데이터가 전송되는 영역(210, 220, 230, 240a)이 서로 분리될 수 있다.
도 11은 제안된 MBS 데이터 전송 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
도 11을 참조하면, 단계 S300에서 전송기는 전체 주파수 영역의 일부를 MBS 데이터가 전송되는 네트워크 공통 영역에 할당한다. 상기 네트워크 공통 영역에 할당되는 자원의 크기는 MBSFN 영역 내에서 고정되거나 일정한 주기 또는 비주기로 변할 수 있다.
단계 S310에서 전송기는 상기 전체 주파수 영역에서 상기 네트워크 공통 영역을 할당하고 남은 주파수 영역을 복수의 주파수 구획으로 분할한다. 상기 복수의 주파수 구획 중 일부 주파수 구획을 통해서 유니캐스트 데이터가 전송된다. 이를 통해 MBS 데이터가 전송되는 네트워크 공통 영역과 유니캐스트 데이터가 전송되는 영역이 서로 분리될(disjoint) 수 있다.
단계 S320에서 전송기는 상기 네트워크 공통 영역에서 MBS 데이터를 전송한다.
도 12는 상기 도 11의 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 일 예이다.
도 12를 참조하면, 전체 주파수 영역(400)은 FFR 영역(410, 420, 430, 440)과 네트워크 공통 영역(450)으로 구분된다. 상기 FFR 영역(410, 420, 430, 440)은 4개의 FFR 영역으로 구분된다. F1~F3 영역(410, 420, 430)은 FRF가 1/3인 영역이며, F4 영역(440)은 FRF가 1인 영역이다. 유니캐스트 데이터는 상기 FFR 영역(410, 420, 430, 440)을 통해서 전송된다. MBS 데이터는 상기 네트워크 공통 영역(450)을 통해서 전송된다. 이로써 MBS 데이터가 전송되는 영역과 유니캐스트 데이터가 전송되는 영역이 서로 분리될 수 있다.
한편, MBS 데이터와 유니캐스트 데이터를 전송하기 위하여 할당되는 무선 자원 영역이 서로 다른 CP를 가질 수 있다. MBS 데이터가 전송되는 MBSFN 영역은 유니캐스트 데이터가 전송되는 셀의 영역보다 넓다. 또한, 일반적으로 유니캐스트 데이터 자원 영역은 G=1/8 또는 1/16인 CP를 가지는 프레임 구조를 사용한다. MBS 데이터 자원 영역이 유니캐스트 데이터 자원 영역과 같은 CP를 가지게 되면 더 큰 영역에 대하여 서비스를 충분히 지원할 수 없다. 따라서 MBS 데이터 자원 영역은 보다 긴 CP를 가지는 프레임 구조를 사용할 필요가 있다. 상기 MBS 데이터 자원 영역은 G=1/4인 CP를 가질 수 있다. 무선 자원 영역 상에서 서로 다른 CP를 가지는 부분 사이에는 가드 밴드(guard) 또는 가드 부반송파(guard subcarrier)가 필요하다.
도 13은 가드 부반송파를 사용하여 구성한 일반적인 주파수 영역의 모습을 나타낸다. 도 13을 참조하면 전체 사용 가능한 주파수 영역에서 왼쪽과 오른쪽에 각각 왼쪽 시스템 가드 부반송파 및 오른쪽 시스템 가드 부반송파 영역을 두고, 그 안쪽 주파수 영역을 데이터 전송을 위한 자원 영역으로 사용하게 된다. 상기 데이터 전송을 위한 자원 영역은 FFR에 의해서 복수의 주파수 구획으로 분할될 수 있다. 상기 주파수 구획으로의 분할은 다양한 방법이 적용될 수 있다. 즉, 인접한 부반송파의 묶음을 하나의 주파수 구획으로 할당할 수 있고, 일정 간격 또는 특정 규칙에 의해 부반송파를 선택하여 이를 일정 크기로 조합하여 하나의 주파수 구획으로 할당할 수 있다. 또는 인접하는 부반송파의 조합으로 분할한 뒤, 분할된 영역 내에서 일정 규칙으로 부반송파를 선택하여 조합하는 방법으로 하나의 주파수 구획을 형성할 수 있다.
도 14는 제안된 MBS 데이터 전송 방법의 또 다른 실시예를 나타낸다.
단계 S500에서 전송기는 복수의 시스템 가드 부반송파(system guard subcarrier)를 포함하는 주파수 영역 상에서 복수의 인접하는 부반송파를 포함하는 복수의 네트워크 공통 영역을 할당한다.
단계 S510에서 전송기는 상기 복수의 네트워크 공통 영역과 상기 주파수 영역 상에서 인접하는 한 쪽 또는 양 쪽에 복수의 가드 부반송파(guard subcarrier)를 할당한다.
단계 S520에서 전송기는 상기 네트워크 공통 영역에서 MBS 데이터를 전송한다.
도 15는 제안된 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 일 예를 나타낸다. 도 15를 참조하면 MBS 데이터 전송을 위한 네트워크 공통 영역(600)이 주파수 영역 상에서 서로 인접하여 할당된다. 또한, 상기 네트워크 공통 영역(600)과 유니캐스트 데이터 자원 영역(610)과의 구별을 위하여 상기 네트워크 공통 영역(600)의 양쪽으로 가드 부반송파(620)가 할당된다. 전체 자원 영역에서 상기 네트워크 공통 영역(600) 및 상기 가드 부반송파(620)를 제외한 영역은 유니캐스트 데이터 자원 영역(610)에 해당한다. 상기 네트워크 공통 영역(600)의 위치는 무선 자원 영역 상에서 고정되지 않는다. 상기와 같이 네트워크 공통 영역(600)을 구성하는 부반송파가 서로 인접할 경우 가드 부반송파에 할당되는 자원의 크기를 최소화할 수 있다.
도 16은 제안된 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 또 다른 예를 나타낸다. 이는 도 16과 달리 네트워크 공통 영역을 두 부분으로 나누어 할당한 경우이다. 도 16을 참조하면 MBS 데이터 전송을 위한 네트워크 공통 영역(650a, 650b)이 주파수 영역 상에서 두 부분으로 분할되어 할당된다. 왼쪽 네트워크 공통 영역(650a)은 왼쪽 시스템 가드 부반송파(660a)와 상기 왼쪽 네트워크 공통 영역의 왼쪽 경계에서 인접하며, 오른쪽 네트워크 공통 영역(650b)은 오른쪽 시스템 가드 부반송파(660b)와 상기 오른쪽 네트워크 공통 영역의 오른쪽 경계에서 인접한다. 상기 왼쪽 또는 오른쪽 시스템 가드 부반송파(660a, 660b)와 인접하지 않은 상기 왼쪽 네트워크 공통 영역(650a)의 오른쪽 경계 및 상기 오른쪽 네트워크 공통 영역(650b)의 왼쪽 경계에는 보조 가드 부반송파(670a, 670b)가 인접한다. 전체 자원 영역에서 상기 네트워크 공통 영역(650a, 650b) 및 상기 보조 가드 부반송파(670a, 670b)를 제외한 영역은 유니캐스트 데이터 자원 영역(680)에 해당한다. 네트워크 공통 영역(550a, 550b)을 두 부분으로 나누어 할당하여 시스템 가드 부반송파(560a, 560b)를 이용함으로써, 같은 네트워크 공통 영역의 크기에 대해서 가드 부반송파의 자원 크기를 절반으로 줄일 수 있다.
도 17은 제안된 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 또 다른 예를 나타낸다. 도 17을 참조하면 MBS 데이터 전송을 위한 네트워크 공통 영역(700a, 700b, 700c, 700d)이 주파수 영역 상에서 분할되어 할당된다. 또한, 상기 네트워크 공통 영역(700a, 700b, 700c, 700d)과 유니캐스트 데이터 자원 영역(710)과의 구별을 위하여 상기 네트워크 공통 영역(700a, 700b, 700c, 700d)의 양쪽으로 가드 부반송파(720a, 720b, 720c, 720d)가 할당된다. 전체 자원 영역에서 상기 네트워크 공통 영역(700a, 700b, 700c, 700d) 및 상기 가드 부반송파(720a, 720b, 720c, 720d)를 제외한 영역은 유니캐스트 데이터 자원 영역(710)에 해당한다. 상기 네트워크 공통 영역(700a, 700b, 700c, 700d)의 위치는 무선 자원 영역 상에서 고정되지 않는다. 상기와 같이 좀 더 작은 단위의 인접한 부반송파의 조합으로 네트워크 공통 영역을 구성하는 경우 도 15 또는 도 16의 예에 비해 가드 부반송파의 수가 더 많아지게 되나, 그만큼 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
도 18은 제안된 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 또 다른 예를 나타낸다. 도 18을 참조하면 MBS 데이터 전송을 위한 네트워크 공통 영역(750a, 750b, 750c, 750d)이 주파수 영역 상에서 분할되어 할당된다. 제1 네트워크 공통 영역(750a)은 왼쪽 시스템 가드 부반송파(760a)와 상기 제1 네트워크 공통 영역(750a)의 왼쪽 경계에서 인접하며, 제4 네트워크 공통 영역(750d)은 오른쪽 시스템 가드 부반송파(760b)와 상기 제4 네트워크 공통 영역(750d)의 오른쪽 경계에서 인접한다. 상기 왼쪽 또는 오른쪽 시스템 가드 부반송파(760a, 760b)와 인접하지 않은 상기 제1 네트워크 공통 영역(750a)의 오른쪽 경계 및 상기 제4 네트워크 공통 영역(750d)의 왼쪽 경계 또한 제2 네트워크 공통 영역(750b) 및 제3 네트워크 공통 영역(750c)의 양쪽 경계에는 보조 가드 부반송파(770a, 770b, 770c, 770d)가 각각 인접한다. 전체 자원 영역에서 상기 네트워크 공통 영역(750a, 750b, 750c, 750d) 및 상기 보조 가드 부반송파(770a, 770b, 770c, 770d)를 제외한 영역은 유니캐스트 데이터 자원 영역(780)에 해당한다.
도 15 내지 도 18의 예와 같이 인접하는 부반송파의 집합으로 구성된 네트워크 공통 영역에서 상기 부반송파는 내부적으로 퍼뮤테이션(permutation)될 수 있다. 상기 퍼뮤테이션은 일정 규칙에 의하여 수행될 수 있다. 상기 퍼뮤테이션을 통해 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. 또한, 필요에 따라 MBS 데이터의 전송 여부를 결정할 수 있는 경우 MBS 데이터를 전송하지 않을 때에 MBS 데이터를 위한 네트워크 공통 영역을 유니캐스트 데이터를 위한 자원으로 사용할 수도 있다. 이때 네트워크 공통 영역에 대한 퍼뮤테이션은 유니캐스트 데이터 자원 영역의 퍼뮤테이션을 따를 수 있다. 또한 상기와 같이 가드 부반송파를 설정하는 경우 네트워크 공통 영역으로 분산적 자원 유닛(DRU; Distributed Resource Unit)을 사용하게 되면 복수의 가드 부반송파 설정으로 시스템의 출력 손실(throughput loss)을 야기한다. 따라서 상기의 경우 네트워크 공통 영역에 할당되는 자원으로는 연속적 자원 유닛(CRU; Contiguous Resource Unit)이 적합하다.
제안된 발명은 단일 반송파(single carrier)가 사용될 때뿐만 아니라 복수 반송파(multiple arrier)가 사용될 때에도 확장할 수 있다.
도 19는 제안된 MBS 데이터 전송 방법에 따른 주파수 영역 구성의 또 다른 예를 나타낸다. 도 19를 참조하면, F0(800)과 F1(810)의 2개의 반송파가 서로 인접한다. 시스템 가드 부반송파(820)로는 F0(800)의 왼쪽 경계에 왼쪽 시스템 가드 부반송파(820a) 및 F1(810)의 오른쪽 경계에 오른쪽 시스템 가드 부반송파(820b)가 존재한다. 서로 인접하는 두 반송파 사이의 중간 부분(830)과 인접하는 경계에는 시스템 가드 부반송파가 할당되지 않는다. 따라서 네트워크 공통 영역이 상기 중간 부분(830)과 인접하는 경우 그 경계에는 가드 부반송파를 할당할 필요가 없다. 만약 각 반송파가 주파수 영역 상에서 인접하지 않는다면 각 반송파 내에서는 도 15 내지 도 18의 단일 반송파 내에서의 주파수 구성 영역의 적용이 가능하다.
한편, 상기 도 14의 실시예 또는 상기 도 15 내지 18의 주파수 영역 구성의 예는 상기 도 9의 실시예 또는 상기 도 10의 주파수 영역 구성의 예와 서로 조합될 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시예가 구현되는 전송기를 나타낸 블록도이다.
상기 전송기(900)는 프로세서(910) 및 RF부(920)를 포함한다. 프로세서(910)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다.
프로세서(910)는 복수의 주파수 구획 중 FRF가 1인 주파수 구획의 일부 또는 전부를 네트워크 공통 영역으로 할당하고, 상기 네트워크 공통 영역에서 MBS 데이터를 전송하도록 구성된다. RF부(920)는 상기 프로세서(910)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
프로세서(910)는 ASIC(Application-Specific Integrated Circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. RF부(920)는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 프로세서(910)에 의해 실행될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (8)

  1. 부분적 주파수 재사용(FFR; Fractional Frequency Reuse)을 이용한 무선 통신 시스템에서 MBS 데이터 전송 방법에 있어서,
    복수의 주파수 구획 중 주파수 재사용 계수(FRF; Frequency Reuse Factor)가 1인 주파수 구획의 일부 또는 전부를 네트워크 공통 영역(network common zone)으로 할당하고,
    상기 네트워크 공통 영역에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS; Multicast Broadcast Service) 데이터를 전송하는 것을 포함하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 FRF가 1인 주파수 구획에서 상기 네트워크 공통 영역을 할당하고 남은 주파수 영역을 유니캐스트(unicast) 영역으로 할당하고,
    상기 유니캐스트 영역에서 유니캐스트 데이터를 전송하는 것을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 네트워크 공통 영역과 상기 유니캐스트 영역은 상기 FRF가 1인 주파수 구획 내에서 서로 인접하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 네트워크 공통 영역과 상기 유니캐스트 영역 사이에는 복수의 가드 부반송파(guard subcarriers)가 위치하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 네트워크 공통 영역과 상기 유니캐스트 영역은 서로 다른 길이의 CP(Cyclic Prefix)를 가지는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 네트워크 공통 영역은 상기 FRF가 1인 주파수 구획의 가장자리에 배치되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제 4 항에 있어서,
    상기 네트워크 공통 영역을 구성하는 인접하는 복수의 부반송파는 부반송파 단위로 퍼뮤테이션(permutation)되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 부분적 주파수 재사용(FFR; Fractional Frequency Reuse)을 이용한 무선 통신 시스템에서,
    프로세서; 및
    상기 프로세서와 연결되는 RF부를 포함하되,
    상기 프로세서는 복수의 주파수 구획 중 주파수 재사용 계수(FRF; Frequency Reuse Factor)가 1인 주파수 구획의 일부 또는 전부를 네트워크 공통 영역(network common zone)으로 할당하고, 상기 네트워크 공통 영역에서 멀티캐스트 브로드캐스트 서비스(MBS; Multicast Broadcast Service) 데이터를 전송하도록 구성된 전송기.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101512815B1 (ko) * 2010-12-22 2015-04-17 한국전자통신연구원 모바일 ｉｐｔｖ 서비스를 제공하는 동적 ｍｂｓ 영역 설정방법
KR101910459B1 (ko) * 2012-10-08 2019-01-04 한국전자통신연구원 이동통신시스템에서 멀티캐스트 서비스 제공을 위한 방법 및 장치
US9648584B2 (en) * 2013-10-31 2017-05-09 Motorola Solutions, Inc. Single frequency network broadcast for mission-critical services on LTE
CN105338519A (zh) * 2014-08-07 2016-02-17 北京三星通信技术研究有限公司 一种支持低复杂度ue接入和寻呼的方法
CN107078894B (zh) 2015-02-25 2020-08-04 Lg 电子株式会社 使用包括多个子载波的资源单元发送信号的方法和设备
KR102381924B1 (ko) * 2019-04-26 2022-03-31 주식회사 케이티 와이파이 액세스 포인트 및 이를 이용한 동적 리소스 유닛 할당 방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070049283A1 (en) * 2005-08-22 2007-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for allocating resources in a wireless communication system
US20070293229A1 (en) * 2006-06-16 2007-12-20 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for a fractional loading scheme for broadcast/multicast traffic
WO2008109568A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Zte (Usa) Inc. Wimax multicast broadcast network system architecture

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6768714B1 (en) * 1999-06-23 2004-07-27 At&T Wireless Services, Inc. Methods and apparatus for use in obtaining frequency synchronization in an OFDM communication system
US9294218B2 (en) * 2004-07-16 2016-03-22 Qualcomm Incorporated Rate prediction in fractional reuse systems
KR100959207B1 (ko) * 2005-03-02 2010-05-19 후지쯔 가부시끼가이샤 서브캐리어 전송 방법, 기지국 및 이동국
TWI424765B (zh) * 2006-08-18 2014-01-21 Lg Electronics Inc 用於在無線通信系統中提供廣播及多播服務(bcmcs)之訊號傳輸方法
US8174995B2 (en) * 2006-08-21 2012-05-08 Qualcom, Incorporated Method and apparatus for flexible pilot pattern
US8942218B2 (en) * 2006-09-29 2015-01-27 Intel Corporation Retransmission of data using sub-carrier frequency permutation
US8259601B2 (en) * 2007-10-16 2012-09-04 Mediatek Inc. Interference measurement mechanism for frequency reuse in cellular OFDMA systems
US8724581B2 (en) * 2007-12-05 2014-05-13 Lg Electronics Inc. Method of allocating resources in wireless communication systems
US7962091B2 (en) * 2008-03-14 2011-06-14 Intel Corporation Resource management and interference mitigation techniques for relay-based wireless networks
US8144657B2 (en) * 2009-02-26 2012-03-27 Mitsubishi Electric Research Laboratories, Inc. Clustering based resource allocation in multi-cell OFDMA networks

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070049283A1 (en) * 2005-08-22 2007-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Method for allocating resources in a wireless communication system
US20070293229A1 (en) * 2006-06-16 2007-12-20 Samsung Electronics Co., Ltd. System and method for a fractional loading scheme for broadcast/multicast traffic
WO2008109568A1 (en) * 2007-03-02 2008-09-12 Zte (Usa) Inc. Wimax multicast broadcast network system architecture

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