WO2010134733A2 - 공통 제어 채널의 전송 방법 및 그 펨토 기지국 - Google Patents

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WO2010134733A2
WO2010134733A2 PCT/KR2010/003111 KR2010003111W WO2010134733A2 WO 2010134733 A2 WO2010134733 A2 WO 2010134733A2 KR 2010003111 W KR2010003111 W KR 2010003111W WO 2010134733 A2 WO2010134733 A2 WO 2010134733A2
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WO
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base station
segment
macro base
control channel
femto
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PCT/KR2010/003111
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문성호
최진수
조한규
곽진삼
이현우
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엘지전자 주식회사
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/12—Wireless traffic scheduling
    • H04W72/1263—Mapping of traffic onto schedule, e.g. scheduled allocation or multiplexing of flows
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W84/00—Network topologies
    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B

Definitions

  • the present invention relates to a femto cell, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a common control channel in consideration of a femto cell.
  • the common control channel includes a synchronization channel and an essential control information channel.
  • Second generation mobile communication refers to digital transmission and reception of voice, and includes code division multiple access (CDMA) and global system for mobile communications (GSM).
  • CDMA code division multiple access
  • GSM global system for mobile communications
  • GPRS general packet radio service
  • the GPRS is a technology for providing a packet switched data service based on the GSM system.
  • Third generation mobile communication refers to the ability to transmit and receive images and data as well as voice, and the Third Generation Partnership Project (3GPP) developed the mobile communication system (IMT-2000) technology, and radio access technology (Radio Access).
  • IMT-2000 mobile communication system
  • Radio Access radio access technology
  • RAT radio access technology
  • UMTS Universal Mobile Telecommunication System
  • UTRAN stands for UMTS Terrestrial Radio Access Network.
  • the 4G mobile communication technology has been presented with the Long-Term Evolution Network (LTE) technology standardized in 3GPP and IEEE 802.16 technology standardized by the Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE).
  • LTE Long-Term Evolution Network
  • IEEE 802.16 Institute of Electrical and Electronics Engineers
  • E-UTRAN Evolved-UTRAN
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • OFDM uses multiple orthogonal subcarriers. OFDM utilizes orthogonality between Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) and Fast Fourier Transform (FFT).
  • IFFT Inverse Fast Fourier Transform
  • FFT Fast Fourier Transform
  • the transmitter performs IFFT on the data and transmits it.
  • the receiver recovers original data by performing FFT on the received signal.
  • the transmitter uses an IFFT to combine multiple subcarriers, and the receiver uses a corresponding FFT to separate multiple subcarriers.
  • an object of the present invention is to solve the above problems. That is, an object of the present invention is to efficiently allocate radio resources between a femto cell and a macro cell. Specifically, an object of the present invention is to efficiently allocate a common control channel between a femto cell and a macro cell. Another object of the present invention is to efficiently allocate segments for a synchronization channel (SCH or A-Preamble) and a broadcast channel (BCH) or superframe header among the common control channels.
  • SCH synchronization channel
  • BCH broadcast channel
  • a method for transmitting a common control channel by a femto base station comprising: obtaining the segment information from a macro base station overlaid with the femto base station; Using the segment information, identifying a time-segment that the macro base station uses to transmit a common control channel; And transmitting a common control channel of the femto base station on a time-segment different from the identified time-segment.
  • a radio frequency (RF) unit configured to obtain segment information from a macro base station overlaid with itself; And use the segment information to identify a time-segment that the macro base station uses to transmit a common control channel, and to transmit the common control channel of the femto base station on a time-segment different from the identified time-segment.
  • RF radio frequency
  • segment information may be obtained through a backbone network with the macro base station.
  • segment information may be obtained by scanning a synchronization channel transmitted by the macro base station.
  • the common control channel includes a synchronization channel (eg, SA-Preamble) or a broadcast channel (eg, a superframe header).
  • a synchronization channel eg, SA-Preamble
  • a broadcast channel eg, a superframe header
  • the present invention enables efficient allocation of radio resources between a femto cell and a macro cell.
  • the present invention enables efficient allocation of a common control channel between a femto cell and a macro cell.
  • the present invention can efficiently allocate sync channels and / or broadcast channels.
  • FIG. 1 is an exemplary diagram showing a femto cell-based network structure according to the prior art.
  • FIG. 2 is another exemplary diagram illustrating a femto cell-based network structure according to the prior art.
  • FIG. 5 is a structural diagram illustrating a femto cell and a macro cell.
  • FIG. 6 is an exemplary diagram illustrating a relationship between a common control channel between a femto cell and a macro cell according to the present invention.
  • 7 to 11 illustrate a frame structure for transmitting a common control channel on different frequency-segments according to one embodiment of the present invention.
  • FIG. 16 illustrates a network node and a terminal applicable to the present invention.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • a femto cell means that a small, low power base station is installed indoors for home / office to provide a small wireless environment.
  • the femto cell is expected to improve the quality of the service by improving the indoor serviceable area and capacity, and is expected to completely settle the next generation mobile communication system by providing data service.
  • Such femto cells are being standardized under the name of Home eNodeB in 3GPP WCDMA and LTE groups, and femto cells are actively researched in 3GPP2.
  • FIGS. 1 and 2 Various schemes have been proposed for implementing such a femto cell in an existing mobile communication network as illustrated in FIGS. 1 and 2.
  • 1 is an exemplary diagram showing a femto cell-based network structure according to the prior art.
  • 1 illustrates a macro base station (M-BS) serving a large area and a plurality of femto-BSs (f-BSs) installed on a user basis.
  • M-BS macro base station
  • f-BSs femto-BSs
  • a femto base station (f-BS) is connected to a femtocell network controller (FNC) via the Internet, is controlled, and provides a service to a user.
  • FNC femtocell network controller
  • the terminal measures the signals of the neighboring cells and delivers them to its femto base station, through which the femto base station recognizes and manages the presence of neighboring cells in the vicinity. Also, information between femto base stations may be exchanged via a direct link or an indirect link through the FNC. In addition, the femto base station and the macro base station may exchange information through an FNC and a Radio Network Controller (RNC) or a Mobility Management Entity (MME) controlling the femto base station in a mobile communication network.
  • RNC Radio Network Controller
  • MME Mobility Management Entity
  • femto base stations may transmit and receive information through a direct link or an MME, unlike FIG. 1.
  • MME macro base station
  • femto base station f-BS
  • f-BS femto base station
  • each superframe is divided into four radio frames having the same size.
  • the superframe may include a superframe header (SFH).
  • the super frame header includes essential control information that the UE must acquire at the time of initial network entry or handover, and plays a role similar to that of a broadcast channel (BCH) in LTE technology.
  • the superframe header may be allocated to the first radio frame among a plurality of radio frames constituting the superframe.
  • the number of subframes constituting one frame may vary from 5, 6, 7 or 8 depending on the bandwidth of the system or the length of the cyclic prefix (CP).
  • the number of symbols may vary to 5, 6, 7, or 9.
  • 3 illustrates an example in which CP has a length of 1 / 8Tb (Tb: Useful OFDMA symbol time) when the bandwidth is 5, 10, or 20 MHz.
  • the frame structure illustrated in FIG. 3 may be applied to a time division duplexing (TDD) scheme or a frequency division duplexing (FDD) scheme.
  • TDD time division duplexing
  • FDD frequency division duplexing
  • the TDD scheme uses the entire frequency band as uplink or downlink, but distinguishes uplink transmission and downlink transmission in the time domain.
  • FDD frequency division duplexing
  • uplink transmission and downlink transmission occupy different frequency bands and are simultaneously performed.
  • Each subframe is divided into at least one frequency partition.
  • Each frequency partition is composed of at least one Physical Resource Unit (PRU).
  • PRU Physical Resource Unit
  • Each frequency partition comprises a Localized PRU and / or a Distributed PRU.
  • Each frequency segment may be used for purposes such as Fractional Frequency Reuse (FFR).
  • FFR Fractional Frequency Reuse
  • a physical resource unit is a basic physical unit for resource allocation including N consecutive OFDM symbols and P consecutive subcarriers.
  • Logical Resource Units are basic logical units for distributed resource allocation and local resource allocation. The LRU includes P subcarriers * N OFDM symbols.
  • FIG. 4 is a structure of a synchronization channel and a superframe header of one IEEE 802.16m (or advanced air interface) in the fourth generation mobile communication system technology.
  • the sync channel is transmitted every frame and repeated in superframe units.
  • the synchronization channel includes a primary synchronization channel and a secondary synchronization channel. Signals transmitted through the synchronization channel are referred to as A-Preambles (A-Preamble), and the primary and floating channels are the primary A-preamble and the SA-preamble (Secondary A-), respectively. Preamble) is transmitted.
  • the transmission positions of the PA-preamble and the SA-preamble may be as shown.
  • the SFH through which essential control information is transmitted is transmitted after the symbol of the first SA-preamble.
  • the PA-preamble In the case of the PA-preamble, it is transmitted with frequency reuse 1, and in the case of the SA-preamble, it is transmitted with frequency reuse 3. Therefore, in the case of the SA-preamble, three segments are allocated to 1-to-1 mapping according to three sector indices.
  • the PA-preamble is shown to be located in the second frame, the present invention is not limited to the case where the PA-preamble is located in the first, third or fourth frame.
  • Segments herein include frequency-segments and time-segments.
  • the frequency-segment includes subbands divided from the available frequency bands of the system.
  • the frequency-segment includes a subset of PRUs divided from the set of available physical resource units (PRUs).
  • the time-segment includes a time-section generated by dividing a frame (eg, a superframe).
  • the time-segment includes OFDM symbol (s) divided from the superframe.
  • the entire segment may be set continuously or discontinuously in the corresponding resource zone. Unless otherwise specified, frequency-segment and / or time-segment are simply collectively referred to as segments for convenience of description.
  • FIG. 5 is a structural diagram illustrating a femto cell and a macro cell.
  • a cell 205 by a macro base station (M-BS) 201 includes a plurality of sectors 207a, 207b and 207c.
  • a sector means an area by the directional antenna of the macro cell 502 and may include, for example, three sectors 207a, 207b and 207c.
  • a segment is defined as a set of physical resource units (PRUs). Assuming a frequency band of 5 MHz, 24 physical resource units (PRUs) may be divided into three segments within 5 MHz, and each segment may use eight logical resource units (LRUs). In general, one segment consists of 1-to-1 mapping to one sector.
  • the number of segments and the number of sectors may be different from each other, and in this case, the mapping between the segments and the sectors may vary according to the operator's cell planning.
  • the present invention assumes a one-to-one mapped communication system with three segments and three sectors.
  • each femto cell 305 shown in FIG. 5 uses one sector fixedly and uses one of three segments.
  • the frequency- / time-segment used for the femto cell 305 may be actively determined by the femto base station (f-BS) 300.
  • f-BS femto base station
  • FIG. 5 when the femto cell 305 located in the first sector 207a of the macro cell 205 uses the first segment mapped to the first sector like the macro cell 205, the macro cell ( Interference may occur between 205 and femto cell 305.
  • the femto base station (f-BS) 300 is difficult to efficiently manage or avoid interference with the macro cell 205 because the installation location is selected and installed by the user.
  • Such interference is the same with a channel carrying essential control information (mandatory control information channel) such as a superframe header (or BCH).
  • essential control information channel includes information that can be commonly used by all terminals, such as system information, the effects of interference may cause a very serious obstacle at the initial network entry or handover of the terminal.
  • the mobile communication system includes a first macro base station 201, a second macro base station 202, a femto base station 300, and a terminal 100.
  • the terminal 100 is located in the first sector 207a of the first macro base station 201, which is a donor base station, and is located in the femto cell 305 by the femto base station 300.
  • the service for the terminal 100 may be provided by the first macro base station 201 and / or the femto base station 300.
  • the two base stations that most interfere with the downlink channel of the femto base station 300 are the first macro base station 201, which is a donor base station, and the second macro base station 202 adjacent to each other.
  • the femto base station 300 uses one segment for transmission of a SA-preamble and transmission of a superframe header (SFH).
  • one femto base station 300 may use an appropriate one of three segments, for example.
  • the super frame header used in the first sector 207a of the macro cell 205 interferes with the first segment of the femto cell 305, so the femto base station 300 uses segments other than the first segment. It is desirable to. The use of segments to avoid such interference is preferably applied to the common control channel.
  • the common control channel includes a synchronization channel (SCH) and an essential control information channel (or broadcast channel (BCH)).
  • the SCH includes a Primary-SCH (P-SCH) and a Secondary-SCH (S-SCH).
  • Synchronous channels are called differently in the fourth generation mobile communication technology.
  • a synchronization signal SS
  • IEEE 802.16e it is called a preamble.
  • AAIF Advanced Air Interface
  • A-preamble includes a primary advanced preamble (PA-preamble) and a secondary advanced preamble (SA-preamble).
  • the essential control information channel or broadcast channel is also called a superframe header in IEEE 802.16m.
  • the PA-preamble may transmit grouping information of a transmission band, sector information, or a cell identifier (ID), for example.
  • SA-preamble (Secondary-Sync Channel) is used for cell identifier transmission.
  • the complete cell identifier can be identified by the combination of the PA-preamble and the SA-preamble, and the grouping information included in the PA-preamble can be selected from a base station type (e.g., a macro base station, a femto base station, etc.) or a multiple carrier communication environment. That is, when the transmitter and the sender performs transmission / reception through a plurality of communication carriers in order to increase the transmission data rate, the PA / SA-preamble and the SFH may indicate the type of carrier on which they are being transmitted.
  • a base station type e.g., a macro base station, a femto base station, etc.
  • the PA-preamble may indicate sector information of a macro cell and sector information of a femto cell. For example, two bits of the PA-preamble may indicate three macro sectors and one femto sector.
  • the PA-preamble transmitted from the macro base station may indicate the type of the macro base station
  • the PA-preamble transmitted from the femto base station may indicate the type of the femto base station.
  • the PA-preamble transmitted from the macro base station and the femto base station may indicate the bandwidth used in the macro base station and the femto base station.
  • a case in which the PA preamble transmits only bandwidth and a type of a transport carrier may be considered. That is, the information related to the sector or the information related to the macro / femto may not be included in the PA-preamble. In this case, sector and segment information used for transmission by the current macro base station can be obtained from the cell identifier obtained from the SA-preamble.
  • the PA-preamble, SA-preamble, and SFH need proper allocation between the first macro base station 201 and the femto base station 300. This will be described below.
  • the first macro base station 201 can transmit information on the sector 207a of the macro base station on the PA-preamble. It is also conceivable that there is no sector information on the PA-preamble.
  • the femto base station 300 may scan and receive sector information transmitted to the PA-preamble by the first macro base station 201.
  • the cell identifier may be obtained from the SA preamble to obtain sector information used by the donor macro base station.
  • the femto base station 300 is directly connected to the first macro base station 201 and a backbone network or through a core network without scanning, thereby providing sector information of the macro base station (or donor base station). Frequency- / time-segment information). Also, the femto base station 300 may obtain sector or segment information included in the SFH of the first macro base station 201 without scanning.
  • the femto base station 300 may also not transmit sector information on the PA-preamble.
  • the PA-preamble sequence of the femto base station 300 may be the same as the PA-preamble sequence of the first macro base station 201.
  • the same means that the same from the perspective for distinguishing the sector information, and if other information is included in the PA-preamble, the femto base station and the macro base station may have a different sequence.
  • the reason why the femto base station 300 transmits the sector information of the donor macro base station in the same manner on the PA-preamble is to obtain a macro diversity effect. That is, since a femto or a macro cell including the femto transmits the same PA-preamble sequence, the UE belonging to the femto cell can receive the same sequence from two different sites.
  • the first macro base station 201 includes an SA including SFH information in a segment corresponding to a transmission sector and cell identifier information in a segment of an SA-preamble corresponding to a transmitted sector. -Transmit the preamble.
  • the physical segment for the SFH transmission and the physical segment for the SA-preamble transmission may be different from each other. In this case, the difference may mean that the physical distinguishing method of segments 0, 1 and 2 of the SA-preamble and the physical discrimination method of dividing segments 0, 1 and 2 of the SFH may be different.
  • the femto base station 300 may transmit the cell identifier information on the SA-preamble of another segment based on the sector information of the first macro base station 201 obtained through the scanning or non-scanning method described above. This is to reduce the influence of the interference by differentiating the sectors of the first macro base station 201 and the segments of the femto base station 300 (that is, since the femto base station is located in the first sector of the macro base station in FIG. 2 and 3 segments have less interference).
  • the femto base station 300 transmits the SFH and the SA-preamble through the remaining segments except for the two segments having high interference after the two segments having high interference are obtained through scanning or other methods. I can think of doing.
  • the two segments having a large influence of interference may be a donor macro base station and another neighboring macro base station, or may be a donor macro base station and an adjacent femto cell.
  • the SFH may be transmitted without dividing the segments, and only the SA-preamble may be transmitted by dividing the segments. That is, the SFH may set the frequency reuse to 1 to transmit the entire system band.
  • the interference problem between the macro base station and the femto base station may occur in the view point of the SFH, after the femto base station obtains information on the possible position of the SFH in the superframe using the above-described scanning or other method, the interference It is also conceivable to place the SFH in this smaller position.
  • the case where the SFH transmits the divided segments and the SA-preamble transmits the segments without dividing may be considered.
  • the SA-preamble and its cell identifier information may be transmitted through the same physical location in the first macro base station 201, that is, the entire system band.
  • the common control channel includes a synchronization channel (eg A-preamble, SCH) and essential control information channels (eg BCH, SFH).
  • a synchronization channel eg A-preamble, SCH
  • essential control information channels eg BCH, SFH
  • the macro cell includes a plurality of sectors, for example, first to third sectors, and the macro base station transmits a common control channel using a segment corresponding to the sector.
  • the femto cell may transmit a common control channel using different frequency-segments separated in the macro cell and the frequency domain.
  • the donor macro base station 201 may transmit a common control channel using a first frequency-segment to terminals in a first sector.
  • the femto base station 300 located in the first sector 207a of the macro cell 205 is a third frequency divided in the frequency domain and the segment used by the donor macro base station 201 and / or the neighboring macro base station 202.
  • the segment can be used to transmit a common control channel.
  • the segment used by the femto base station to transmit the common control channel may be actively determined by the femto base station or may be indicated by the macro base station based on the segment information of the macro base station.
  • FIG 8 and 9 are exemplary views showing a frame structure according to the present invention.
  • a first macro base station 201 including a target femto base station may be configured in every physical resource unit (PRU) on a frequency axis on a super frame and on a first subframe (or some symbols) on a time axis.
  • PA-preamble (with / without information about the first segment) for the first sector may be transmitted on the mobile station.
  • the first macro base station 201 may transmit SFH to the first frequency-segment for the first sector 207a.
  • the first macro base station 201 may transmit the SA-preamble in the first frequency-segment divided for the SA-preamble.
  • the first macro base station 201 transmits SFH to the first frequency-segment for the first sector 207a. And, the first macro base station 201 transmits the SA-preamble in the first frequency-segment divided for the SA-preamble.
  • the femto base station 300 is located in the first sector of the first macro base station 201 as shown in FIG.
  • the femto base station 300 transmits a PA-preamble (with / without information about the first segment) for the same sector as the donor first macro base station 201.
  • the femto base station 300 may transmit its SFH to the third frequency-segment on the super frame to avoid interference of the SFH of the donor first macro base station 201 and the adjacent second macro base station 202.
  • the femto base station 300 may optionally transmit the SFH of the first sector of the donor first macro base station 201 to which it belongs (on the first frequency-segment).
  • the femto base station 300 includes a third frequency to avoid interference between the SA-preambles of the donor first macro base station 201 and the adjacent second macro base station 202 among the frequency-segments divided for the SA preamble.
  • the SA-preamble may be transmitted.
  • 10 and 11 are exemplary views illustrating a frame structure according to another embodiment of the present invention. 10 and 11 are divided according to the position of the SFH.
  • the SFH may use all physical resource units (PRUs) as the frequency axis on the super frame.
  • PRUs physical resource units
  • the contents corresponding to the SA-preamble among the contents described with reference to FIGS. 8 and 9 are equally applied.
  • the SFH is transmitted through the entire transmission band, interference between the macro base station and the femto base station may occur, so a method for avoiding this is needed, and for this, a different time-segment may be considered.
  • the common control channel includes a synchronization channel (eg A-preamble, SCH) and essential control information channels (eg BCH, SFH).
  • a synchronization channel eg A-preamble, SCH
  • essential control information channels eg BCH, SFH
  • the femto base station nulls (or subframes, OFDM symbols, subbands, or a combination thereof) in which the common control channel of the macro base station is transmitted. Puncturing.
  • the nulling information may be transmitted through the SFH of the macro base station or the femto base station or through another control channel.
  • the segment used for transmitting the common control channel by the femto base station may be actively determined by the femto base station or may be indicated by the macro base station based on the segment information of the macro base station.
  • the macro base station 201 including the target femto base station transmits a synchronization channel and an essential information control channel using a first time-segment set in the frequency domain for the terminals in the first sector.
  • the femto base station 300 located in the first sector 207a of the macro cell 205 is a time-segment and time domain used by the donor macro base station 201 and / or the neighboring macro base station 202. Three time-segments are used to transmit the synchronization channel and the required information control channel.
  • the SA-preamble and the superframe header (SFH) illustrated in FIG. 6 will be described as representative examples of the synchronization channel and the essential information control channel, respectively.
  • the first macro base station 201 and the femto base station 300 are located as shown in FIG. 6 in this embodiment.
  • the segment for the SFH and the segment for the SA-preamble may be physically divided identically.
  • the segment for the SFH and the segment for the SA-preamble may be a segment that is physically different and logically identically configured.
  • the position of the synchronization channel and the mandatory control information channel for the macro base station is fixed, and the position of the synchronization channel and the mandatory control information channel for the femto base station can be adaptively determined within the available segments.
  • the segment for the femto base station may be determined in consideration of a (donor or adjacent) macro base station, an adjacent femto base station, a repeater, and the like.
  • the segment of the femto cell may be signaled by the macro base station. Such signaling may be performed using the SFH or other channel of the macro base station, or may be performed using backbone signaling.
  • a first macro base station 201 including a target femto base station is configured in the first subframe (or in every physical resource unit (PRU) on the frequency axis on the super frame and on the second axis on the time axis). Some symbols) may transmit a PA-preamble (with / without information about the first segment) for the first sector.
  • the first macro base station 201 may transmit the SFH in the first time-segment for the first sector.
  • the first macro base station 201 may transmit the SA-preamble in the first to third time-segments.
  • another second macro base station 202 around the target femto cell is the first subframe (or some symbols) of every physical resource unit (PRU) on the frequency axis on the superframe and on the second axis on the time axis.
  • PRU physical resource unit
  • the second macro base station 202 can transmit the SFH for the second sector in the second time-segment for the SFH.
  • the second macro base station 202 may transmit the SA-preamble in the first to third time-segments.
  • the femto base station 300 is located in the first sector of the first macro base station 201 as shown in FIG.
  • the femto base station 300 is coupled with the donor first macro base station 201 on every physical resource unit (PRU) on the frequency axis on the super frame and on the first subframe (or some symbols) of the second frame on the time axis.
  • PRU physical resource unit
  • a PA-preamble (with / without information about the first segment) for the same sector may be transmitted.
  • the femto base station 300 may transmit its SFH in the third time-segment on the super frame to avoid interference with the SFH of the donor first macro base station 201 and the adjacent second macro base station 202.
  • FIG. 14 is an exemplary view showing a frame structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is similar to FIG. 13 except that it assumes a mobile communication system including a macro base station 201, a repeater and a femto base station 300.
  • FIG. 14 corresponds to a case where the second macro base station 202 is replaced with a repeater in FIG. 13.
  • FIG. 15 is an exemplary view showing a frame structure according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 15 is similar to the case described in FIGS. 13 and 14.
  • the network nodes eg, repeaters, femto base stations
  • the network nodes may be arbitrarily installed in the macro cell may further transmit the SFH of the macro base station on the time-segment for the macro base station. That is, the femto base station and / or relay not only transmits its SFH on a time-segment (eg, time-segment 1, 2) that is distinct from the macro base station, but also sends the SFH of the macro to a time-segment (eg, Further transmission on time-segment 3).
  • a time-segment eg, time-segment 1, 2
  • the SFH of the copied macro base station may be transmitted on the same frequency / time-segment as the macro base station.
  • the femto base station and / or repeater may obtain information of the macro base station wirelessly, for example, through a synchronization channel of the macro base station, an essential control information channel, or through a wired backbone network.
  • the femto base station (or repeater) may scramble the SFH of the copied macro base station using information of the macro base station (eg, a cell identifier).
  • a terminal trying to access the macro base station may obtain a macro diversity gain.
  • the common control channel also includes transmitting a combination of frequency-segment and time-segment (ie, frequency / time-coupled resource division).
  • FIG. 16 illustrates a network node and a terminal applicable to the present invention.
  • a mobile communication system includes a network node 110 and a terminal UE 120.
  • the network node includes a base station, a relay, or a femto base station.
  • the transmitter is part of the network node 110 and the receiver is part of the terminal 120.
  • the transmitter is part of the terminal 120 and the receiver is part of the network node 110.
  • the network node 110 includes a processor 112, a memory 114, and a radio frequency (RF) unit 116.
  • the processor 112 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed in the present invention.
  • the memory 114 is connected to the processor 112 and stores various information related to the operation of the processor 112.
  • the RF unit 116 is connected with the processor 112 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the terminal 120 includes a processor 122, a memory 124, and an RF unit 126.
  • the processor 122 may be configured to implement the procedures and / or methods proposed by the present invention.
  • the memory 124 is connected with the processor 122 and stores various information related to the operation of the processor 122.
  • the RF unit 126 is connected with the processor 122 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the network node 110 and / or the terminal 120 may have a single antenna or multiple antennas.
  • each component or feature is to be considered optional unless stated otherwise.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features. It is also possible to combine some of the components and / or features to form an embodiment of the invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment. It is obvious that the claims may be combined to form an embodiment by combining claims that do not have an explicit citation relationship in the claims or as new claims by post-application correction.
  • a base station may in some cases be performed by an upper node thereof. That is, it is apparent that various operations performed for communication with the terminal in a network including a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or other network nodes other than the base station.
  • a base station may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an access point, and the like.
  • the terminal may be replaced with terms such as a user equipment (UE), a mobile station (MS), a mobile subscriber station (MSS), and the like.
  • Embodiments according to the present invention may be implemented by various means, for example, hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • an embodiment of the present invention may include one or more application specific integrated circuits (ASICs), digital signal processors (DSPs), digital signal processing devices (DSPDs), programmable logic devices (PLDs), FPGAs ( field programmable gate arrays), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • an embodiment of the present invention may be implemented in the form of a module, procedure, function, etc. that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • the present invention can be applied to a mobile communication system in which a femto cell is used. Specifically, the present invention can be applied to a method for transmitting a common control channel in consideration of a femto cell and an apparatus therefor.

Landscapes

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Abstract

본 발명은 펨토 기지국에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 공통 제어 채널을 전송하는 방법 및 이를 위한 펨토 기지국에 관한 것으로서, 펨토 기지국이 자신과 중첩(overlay)되는 매크로 기지국으로부터 상기 세그먼트 정보를 획득하는 단계; 상기 세그먼트 정보를 이용하여, 상기 매크로 기지국이 공통 제어 채널을 전송하는데 사용하는 시간-세그먼트를 식별하는 단계; 및 상기 식별된 시간-세그먼트와 다른 시간-세그먼트 상에서 상기 펨토 기지국의 공통 제어 채널을 전송하는 단계를 포함하는 공통 제어 채널 전송 방법 및 이를 위한 펨토 기지국에 관한 것이다.

Description

공통 제어 채널의 전송 방법 및 그 펨토 기지국
본 발명은 펨토 셀에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 펨토 셀을 고려하여 공통 제어 채널을 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다. 공통 제어 채널은 동기 채널 및 필수 제어 정보 채널을 포함한다.
2세대 이동 통신이라 함은 음성을 디지털로 송수신하는 것을 일컫는 것으로서, CDMA(Code Division Multiple Access), GSM(Global System for Mobile Communications) 등이 있다. 상기 GSM에서 나아가 GPRS(General Packet Radio Service)가 제안되었는데, 상기 GPRS는 상기 GSM 시스템을 기반으로, 패킷 교환 데이터 서비스(packet switched data service)를 제공하기 위한 기술이다.
3세대 이동 통신은 음성뿐 만이 아니라, 영상과 데이터를 송수신할 수 있도록 하는 것을 일컫는 것으로서, 3GPP(Third Generation Partnership Project)는 이동통신 시스템(IMT-2000) 기술을 개발하였고, 무선 접속 기술(Radio Access Technology: RAT)로서 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)를 채택하였다. 이와 같이 IMT-2000 기술과 무선 접속 기술(RAT) 예컨대 WCDMA를 모두 합쳐서, 유럽에서는 UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)라 부른다. 그리고, UTRAN이라 함은 UMTS Terrestrial Radio Access Network의 약자이다.
한편, 상기 3세대 이동 통신은 4세대 이동 통신으로 진화하고 있다. 4세대 이동 통신 기술은 3GPP에서 표준화 중인 장기 진화된 망(Long-Term Evolution Network: LTE) 기술과 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers)에서 표준화 중인 IEEE 802.16 기술이 제시되었다. 상기 LTE에서는 E-UTRAN(Evolved-UTRAN)이라는 용어가 사용된다. 4세대 이동 통신 기술에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)/OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)이 도입되었다. OFDM은 다수의 직교 부반송파(subcarrier)를 이용한다. OFDM은 IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)와 FFT(Fast Fourier Transform) 사이의 직교성 특성을 이용한다. 송신기는 데이터에 대해 IFFT를 수행하여 전송한다. 수신기는 수신신호에 대해 FFT를 수행하여 원래 데이터를 복원한다. 송신기는 다수의 부반송파들을 결합하기 위해 IFFT를 사용하며, 수신기는 다중 부반송파들을 분리하기 위해 대응하는 FFT를 사용한다.
따라서, 본 발명의 목적은 전술한 문제점을 해결하는데에 있다. 즉, 본 발명의 목적은 펨토 셀과 매크로 셀 간에 무선 자원을 효율적으로 할당하는데에 있다. 구체적으로, 본 발명의 목적은 펨토 셀과 매크로 셀 간에 공통 제어 채널을 효율적으로 할당하는 데에 있다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 상기 공통 제어 채널 중 동기 채널(SCH or A-Preamble)과 방송 채널(Broadcast Channel(BCH) or Superframe header)를 위한 세그먼트를 효율적으로 할당하는 데에 있다.
본 발명의 일 양상으로, 펨토 기지국이 공통 제어 채널을 전송하는 방법에 있어서, 펨토 기지국이 자신과 중첩(overlay)되는 매크로 기지국으로부터 상기 세그먼트 정보를 획득하는 단계; 상기 세그먼트 정보를 이용하여, 상기 매크로 기지국이 공통 제어 채널을 전송하는데 사용하는 시간-세그먼트를 식별하는 단계; 및 상기 식별된 시간-세그먼트와 다른 시간-세그먼트 상에서 상기 펨토 기지국의 공통 제어 채널을 전송하는 단계를 포함하는 공통 제어 채널 전송 방법이 제공된다.
본 발명의 다른 양상으로, 자신과 중첩(overlay)되는 매크로 기지국으로부터 세그먼트 정보를 획득하도록 구성된 RF(Radio Frequency) 유닛; 및 상기 세그먼트 정보를 이용하여 상기 매크로 기지국이 공통 제어 채널을 전송하는데 사용하는 시간-세그먼트를 식별하고, 상기 식별된 시간-세그먼트와 다른 시간-세그먼트 상에서 상기 펨토 기지국의 상기 공통 제어 채널을 전송하도록 구성된 프로세서를 포함하는 펨토 기지국이 제공된다.
여기에서, 세그먼트 정보는 상기 매크로 기지국과의 백본 네트워크를 통해서 획득될 수 있다. 또한, 세그먼트 정보는 상기 매크로 기지국에 의해서 전송되는 동기 채널을 스캐닝함으로써 획득될 수 있다.
여기에서, 공통 제어 채널은 동기 채널(예, SA-프리앰블(Secondary Advanced Preamble)) 또는 방송 채널(예, 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header))를 포함한다.
여기에서, 펨토 기지국은 매크로 기지국을 위한 제1 슈퍼프레임 헤더를 더 전송할 수 있다. 이 경우, 제1 슈퍼프레임은 매크로 기지국이 슈퍼프레임 헤더를 전송하는 시간-세그먼트 상에서 전송될 수 있다.
본 발명은 펨토 셀과 매크로 셀 간에 무선 자원을 효율적으로 할당할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 펨토 셀과 매크로 셀 간에 공통 제어 채널을 효율적으로 할당할 수 있도록 한다. 또한, 본 발명은 동기 채널 및/또는 방송 채널을 효율적으로 할당할 수 있다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1은 종래 기술에 따른 펨토 셀 기반의 네트워크 구조를 나타낸 예시도이다.
도 2은 종래 기술에 따른 펨토 셀 기반의 네트워크 구조를 나타낸 다른 예시도이다.
도 3 및 4는 종래 기술에 따른 슈퍼프레임 구조를 나타낸다.
도 5는 펨토 셀과 매크로 셀을 나타낸 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 펨토 셀과 매크로 셀간에 공통 제어 채널의 관계를 나타낸 예시도이다.
도 7~11은 본 발명의 일 실시예에 따라 서로 다른 주파수-세그먼트 상에서 공통 제어 채널을 전송하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.
도 12~15는 본 발명의 다른 실시예에 따라 서로 다른 시간-세그먼트 상에서 공통 제어 채널을 전송하기 위한 프레임 구조를 나타낸다.
도 16은 본 발명에 적용될 수 있는 네트워크 노드 및 단말을 예시한다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물까지 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
3세대 또는 4세대 이동 통신 시스템에서 멀티미디어 컨텐츠, 스트리밍 등 고용량 서비스와 양방향 서비스를 지원하기 위해 셀 용량을 늘리는 시도가 계속되고 있다. 셀 용량을 늘리기 위해서 높은 주파수 대역을 사용하고 셀 반경을 줄이는 접근이 있어왔다. 피코 셀(pico cell)등 셀 반경이 작은 셀을 적용하면 기존 셀룰라 시스템에서 쓰던 주파수 보다 높은 대역을 사용할 수 있게 되어, 더 많은 정보를 전달하는 것이 가능한 장점이 있다. 그러나 같은 면적에 더 많은 기지국을 설치해야 하므로 비용이 많이 들게 되는 단점 있다.
이와 같이 작은 셀을 사용하여 셀 용량을 올리는 접근중에 최근에는 펨토 셀(femto cell)이 제안되었다. 펨토 셀은 초소형, 저전력을 사용하는 기지국을 가정/사무실용 옥내에 설치하여 소규모 무선환경을 제공하는 것을 의미한다. 상기 펨토 셀은 실내 서비스 가능 영역을 개선하고 용량을 향상시켜서 서비스의 품질을 높여줄 수 있으며, 데이터 서비스 제공을 통해 차세대 이동통신 시스템을 완전히 정착시킬 수 있을 것으로 기대되고 있다. 이와 같은 펨토 셀에 대해서 3GPP WCDMA와 LTE 그룹에서 Home eNodeB란 이름으로 표준화가 진행되고 있고, 3GPP2에서도 펨토 셀에 대한 연구가 활발히 진행중이다.
이와 같은 펨토 셀을 기존의 이동 통신 망에 구현하는 방안에 대해서 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이 다양한 구조가 제시되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 펨토 셀 기반의 네트워크 구조를 나타낸 예시도이다. 도 1에는 넓은 영역을 서비스하는 매크로 기지국(Macro Base Station: M-BS)와 사용자 기반으로 설치되는 다수의 펨토 기지국(Femto-BS: f-BS)이 도시되어 있다. 펨토 기지국(f-BS)은 인터넷을 통해 펨토 셀 제어국(Femtocell Network Controller: FNC)과 연결되어 제어를 받으며 사용자에게 서비스를 제공한다.
단말은 주변 셀들의 신호를 측정하여 자신의 펨토 기지국에게 전달하며, 펨토 기지국은 이를 통해 주변에 있는 이웃 셀의 존재를 인지하고 관리한다. 또한 펨토 기지국들간에는 직접 링크(direct link) 또는 상기 FNC를 통한 간접 링크를 통하여 정보를 주고 받을 수 있다. 또한, 펨토 기지국과 매크로 기지국은 FNC와 RNC(Radio Network Controller) 혹은 이동 통신 망에서 상기 펨토 기지국을 제어하는 MME(Mobility Management Entity)를 통하여 정보를 주고 받을 수 있다.
도 2는 종래 기술에 따른 펨토 셀 기반의 네트워크 구조을 나타낸 다른 예시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 펨토 기지국(f-BS)들은 도 1과 달리 직접 링크 또는 MME를 통하여 정보를 주고 받을 수 있다. 또한, 매크로 기지국(M-BS)과 펨토 기지국(f-BS)은 MME를 통하여 정보를 주고 받을 수 있다.
도 3은 종래 기술에 따라 펨토 셀과 매크로 셀에서 사용되는 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 도 3을 참조하면, 각 슈퍼프레임(Superframe)은 동일한 크기를 가지는 4개의 무선프레임(Radio frame)으로 나누어진다. 슈퍼프레임은 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header:SFH)를 포함할 수 있다. 슈퍼 프레임 헤더는 단말이 초기 네트워크 진입 시 혹은 핸드오버 시에 반드시 획득해야 하는 필수 제어 정보를 포함하고 있으며, LTE 기술에서의 방송 채널(Broadcast channel: BCH)과 유사한 역할을 수행한다. 슈퍼프레임 헤더는 슈퍼프레임을 구성하는 복수의 무선 프레임 가운데 첫 번째 무선 프레임에 할당될 수 있다. 하나의 프레임을 구성하는 서브프레임의 수는 시스템의 대역폭(bandwidth)이나 순환전치(Cyclic Prefix: CP) 길이에 따라서 5, 6, 7 혹은 8로 달라질 수 있으며, 하나의 서브프레임을 구성하는 OFDMA의 심볼 수도 5, 6, 7 혹은 9로 달라질 수 있다. 도 3은 대역폭이 5, 10 혹은 20MHz인 경우에 CP의 길이가 1/8Tb (Tb : Useful OFDMA symbol time)인 경우의 예시이다.
도 3에서 예시하는 프레임 구조는 TDD(Time Division Duplexing) 방식 또는 FDD(Frequency Division Duplexing) 방식에 적용될 수 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 또는 하향링크로 사용하되 시간영역에서 상향링크 전송과 하향링크 전송을 구분하는 것이고, FDD 방식은 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하고 동시에 이루어지는 것을 말한다.
각 서브프레임은 적어도 하나의 주파수 구획(Frequency Partition)으로 나누어진다. 각 주파수 구획은 적어도 하나의 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit: PRU)으로 구성된다. 각 주파수 구획은 국부적(Localized) PRU 및/또는 분산적(Distributed) PRU를 포함한다. 각 주파수 구획은 부분 주파수 재사용(Fractional Frequency Reuse: FFR)과 같은 목적을 위하여 사용될 수 있다.
물리 자원 유닛(PRU)은 N개의 연속적인 OFDM 심볼과 P개의 연속적인 부반송파를 포함하는 자원할당을 위한 기본적인 물리 유닛이다. 논리 자원유닛(Logical Resource Unit, LRU)은 분산적 자원할당 및 국부적 자원할당을 위한 기본적인 논리 단위이다. LRU는 P개의 부반송파*N개의 OFDM 심볼을 포함한다.
도 4는 4세대 이동통신 시스템 기술 중에 하나의 IEEE 802.16m (혹은 Advanced Air Interface)의 동기 채널(synchronization channel) 및 슈퍼프레임 헤더의 구조이다. 동기 채널은 각 프레임마다 전송되며 슈퍼프레임 단위로 반복된다. 동기 채널은 주동기 채널(primary synchronization channel)과 부동기 채널(secondary synchronization channel)을 포함한다. 동기 채널을 통해 전송되는 신호를 A-프리앰블(Advanced-Preamble: A-Preamble)로 지칭하며, 주동기 채널 및 부동기 채널에는 각각 PA-프리앰블(Primary A-Preamble)과 SA-프리앰블(Secondary A-Preamble)이 전송된다. PA-프리앰블과 SA-프리앰블의 전송 위치는 도시된 바와 같을 수 있다. 필수 제어 정보가 전송되는 SFH는 첫 번째 SA-프리앰블의 심볼 뒤에 전송된다. PA-프리앰블의 경우에는 주파수 재사용(frequency reuse) 1로 전송되며, SA-프리앰블의 경우에는 주파수 재사용 3으로 전송된다. 따라서, SA-프리앰블의 경우에는 3가지 섹터 인덱스에 따라 3가지의 세그먼트가 1-대-1 매핑으로 할당된다. 본 예시에서는 PA-프리앰블이 두 번째 프레임에 위치하도록 도시하였으나, 본 발명에서 PA-프리앰블이 첫 번째, 세 번째 혹은 네 번째 프레임에 위치하는 경우에 제한을 두지 않는다.
본 명세서에서 세그먼트는 주파수-세그먼트(frequency-segment) 및 시간-세그먼트(time-segment)를 포함한다. 주파수-세그먼트는 시스템의 가용한 주파수 대역으로부터 나눠진 서브대역을 포함한다. 예를 들어, 주파수-세그먼트는 가용한 물리 자원 유닛(PRU) 세트로부터 나눠진 PRU 서브 세트를 포함한다. 또한, 시간-세그먼트는 프레임(예, 슈퍼프레임)을 분할함으로써 생성된 시간-구간을 포함한다. 예를 들어, 시간-세그먼트는 슈퍼프레임으로부터 나눠진 OFDM 심볼(들)을 포함한다. 전체 세그먼트는 해당 자원 영역에서 연속적 또는 불연속적으로 설정될 수 있다. 특별히 구별하지 않는 한, 설명의 편의를 위해 주파수-세그먼트 및/또는 시간-세그먼트를 간단히 세그먼트로 총칭한다.
도 5는 펨토 셀과 매크로 셀을 나타낸 구조도이다.
도 5를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 매크로 기지국(Macro Base Station: M-BS)(201)에 의한 셀(205)은 복수의 섹터(207a, 207b 및 207c)를 포함한다. 섹터는 매크로 셀(502)의 방향성 안테나에 의한 영역을 의미하며 예를 들어 3개의 섹터(207a, 207b 및 207c)를 포함할 수 있다. 한편, 세그먼트는 물리 자원 유닛(Physical Resource Unit: PRU)의 집합으로 정의된다. 5Mhz의 주파수 대역을 가정할 경우, 5Mhz 내에 24개의 물리 자원 유닛(PRU)을 3개의 세그먼트로 나눌 수 있고 각 세그먼트는 8개의 논리 자원 유닛(Logical Resource Unit: LRU)을 사용할 수 있다. 일반적으로 하나의 세그먼트는 하나의 섹터에 1-대-1 매핑으로 구성된다. 하지만, 세그먼트의 수와 섹터의 수가 서로 다를 수도 있고, 이 경우 세그먼트와 섹터간의 매핑은 사업자의 셀 플래닝에 따라 달라질 수 있다. 편의상, 본 발명에서는 세그먼트의 수와 섹터의 수가 3개이고 1-대-1 매핑된 통신 시스템을 가정한다.
한편, 도 5에 도시된 각각의 펨토 셀(305)은 하나의 섹터를 고정적으로 사용하며, 3개의 세그먼트중 하나의 세그먼트를 사용한다. 펨토 셀(305)에 사용되는 주파수-/시간-세그먼트는 펨토 기지국(femto Base Station: f-BS)(300)에 의해 능동적으로 결정될 수 있다. 그러나 도 5에 도시된 바와 같이 매크로 셀(205)의 제1 섹터(207a)에 위치한 펨토 셀(305)이 매크로 셀(205)과 마찬가지로 제1 섹터에 매핑되는 제1 세그먼트를 사용할 경우 매크로 셀(205)과 펨토 셀(305)간에 간섭이 발생할 수 있다.
특히, 펨토 기지국(f-BS)(300)은 사용자에 의해 설치 위치가 선정되어 설치되기 때문에 이러한 매크로 셀(205)과의 간섭을 효율적으로 관리 혹은 회피되기가 어렵다. 이와 같은 간섭은 슈퍼프레임 헤더(또는 BCH)와 같이 필수 제어 정보를 나르는 채널(필수 제어 정보 채널)도 마찬가지이다. 필수 제어 정보 채널에는 시스템 정보와 같이 모든 단말이 공통적으로 할용할 수 있는 정보를 포함하기 때문에 간섭으로 인한 영향은 단말의 초기 네트워크 진입 시나 핸드오버 시에 매우 심각한 장애를 초래할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 펨토 셀과 매크로 셀 간에 하향링크 채널의 간섭을 해소하기 위한 방안을 예시한다. 도 6을 참조하면, 이동 통신 시스템은 제1 매크로 기지국(201), 제2 매크로 기지국(202), 펨토 기지국(300) 및 단말(100)을 포함한다. 단말(100)은 도너(donor) 기지국인 제1 매크로 기지국(201)의 제1 섹터(207a)에 위치하고, 펨토 기지국(300)에 의한 펨토 셀(305)에 위치한다. 단말(100)에 대한 서비스는 제1 매크로 기지국(201) 및/또는 펨토 기지국(300)에 의해 제공될 수 있다. 펨토 기지국(300)의 하향링크 채널에 가장 큰 간섭을 주는 두 개의 기지국은 도너 기지국인 제1 매크로 기지국(201)과 인접의 제2 매크로 기지국(202)이다.
도 6에서 펨토 기지국(300)은 SA-프리앰블의 전송과 슈퍼프레임 헤더(SFH)의 전송을 위하여 하나의 세그먼트를 사용한다. 이때, 하나의 펨토 기지국(300)은 예를 들어 3개의 세그먼트 중 적절한 하나의 세그먼트를 사용할 수 있다. 도 5의 상황에서 매크로 셀(205)의 제1 섹터(207a)에서 사용되는 슈퍼 프레임 헤더는 펨토 셀(305)의 제1 세그먼트와 간섭되므로 펨토 기지국(300)은 제1 세그먼트 이외의 세그먼트를 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 간섭을 피하기 위한 세그먼트의 사용은 공통 제어 채널(Common Control Channel)에 적용되는 것이 바람직하다.
공통 제어 채널은 동기 채널(Synchronization Channel: SCH), 필수 제어 정보 채널(또는 방송 채널(Broadcast Channel: BCH))을 포함한다. SCH는 P-SCH(Primary-SCH), S-SCH(Secondary-SCH)를 포함한다. 동기 채널은 4세대 이동통신 기술에서 그 기술마다 다르게 불리고 있다. 예를 들어, LTE 기술에서는 SS(Synchronization Signal)로 불리며, IEEE 802.16e에서는 프리앰블(preamble)로 불린다. 그리고 IEEE 802.16m의 AAIF(Advanced Air Interface)에서는 어드밴스드(advanced)-프리앰블 혹은 A-프리앰블이라고 불린다. A-프리앰블은 PA-프리앰블(Primary Advanced Preamble)과 SA-프리앰블(Secondary Advanced Preamble)을 포함한다. 한편, 필수 제어 정보 채널 또는 방송 채널은 IEEE 802.16m에서는 슈퍼프레임 헤더(Superframe Header)로도 불린다.
PA-프리앰블은 예를 들어 전송대역, 섹터 정보 또는 셀 식별자(Identifier: ID)의 그룹핑 정보를 전송할 수 있다. SA-프리앰블(Secondary-Sync Channel)은 셀 식별자 전송을 위해서 사용된다. PA-프리앰블 및 SA-프리앰블의 조합에 의해 완전한 셀 식별자가 식별될 수 있고, PA-프리앰블에 포함되는 그룹핑 정보는 기지국 타입(예, 매크로 기지국, 펨토 기지국 등)이나 다중캐리어(Multiple Carrier) 통신환경, 즉 전송자와 송신자가 전송 데이터율을 높이기 위해서 복수개의 통신캐리어를 통해서 송/수신을 수행하는 경우에, PA/SA-프리앰블과 SFH가 전송되고 있는 캐리어의 종류를 지시할 수 있다.
일 예로, PA-프리앰블은 매크로 셀의 섹터 및 펨토 셀의 섹터 정보를 지시할 수 있다. 예를 들어, PA-프리앰블의 2비트는 3개의 매크로 섹터와 하나의 펨토 섹터를 지시할 수 있다. 또한, 매크로 기지국으로부터 전송되는 PA-프리앰블은 매크로 기지국의 타입을 지시할 수 있고, 펨토 기지국으로부터 전송되는 PA-프리앰블은 펨토 기지국의 타입을 지시할 수 있다. 또한, 매크로 기지국 및 펨토 기지국으로부터 전송되는 PA-프리앰블은 매크로 기지국 및 펨토 기지국에서 사용되는 대역폭을 지시할 수 있다.
다른 예로, PA-프리앰블이 대역폭과 전송 캐리어의 종류만 전송하는 경우를 생각할 수 있다. 즉, PA-프리앰블에 섹터와 관련된 정보나 매크로/펨토에 관련된 정보가 포함되지 않을 수 있다. 이러한 경우에는 SA-프리앰블부터 얻는 셀 식별자로부터 현재 매크로 기지국이 전송하는데 사용하는 섹터 및 세그먼트 정보를 얻을 수 있다.
PA-프리앰블, SA-프리앰블, SFH는 제1 매크로 기지국(201) 및 펨토 기지국(300) 간에 적절한 할당이 필요하다. 이하, 이를 설명하기로 한다.
먼저, PA-프리앰블에 대해서 설명하면, 제1 매크로 기지국(201)은 매크로 기지국의 해당 섹터(207a)에 관한 정보를 PA-프리앰블 상에서 전송할 수 있다. 또한, PA-프리앰블 상에 섹터 정보가 없는 경우도 생각할 수 있다.
펨토 기지국(300)은 제1 매크로 기지국(201)에 의해 PA-프리앰블로 전송되는 섹터 정보를 스캐닝하여 수신할 수 있다. 혹은, PA-프리앰블에 섹터 정보가 전송되지 않는 경우에는 SA-프리앰블에서 셀 식별자를 얻어서 도너 매크로 기지국이 사용하는 섹터 정보를 얻을 수 있다.
한편, 펨토 기지국(300)은 스캐닝을 통하지 않고 제1 매크로 기지국(201)과 백본 네트워크(Backbone network)로 직접 연결되거나 코어 네트워크를 통해 연결되어, 매크로 기지국(또는 도너 기지국이라 함)의 섹터 정보(주파수-/시간-세그먼트 정보 포함)를 얻을 수 있다. 또한, 펨토 기지국(300)은 스캐닝을 통하지 않고 제1 매크로 기지국(201)의 SFH에 포함된 섹터 혹은 세그먼트 정보를 얻어낼 수도 있다.
위와 같이, PA-프리앰블에 섹터 정보가 전송되는 경우를 가정할 경우, 펨토 기지국(300)은 자신의 중첩(overlay)되는 매크로 기지국(또는 도너 기지국이라 함)(201)과 동일한 섹터 정보를 PA-프리앰블 상에서 전송할 수 있다. 이 경우, 펨토 기지국(300)이 전송하는 PA-프리앰블 시퀀스는 매크로 기지국(201)이 사용하는 PA-프리앰블 시퀀스와 다를 수 있다. 펨토 기지국(300)은 도너 기지국의 섹터 정보 대신에, 자신의 섹터 정보를 PA-프리앰블상에서 전송할 수 있다. 즉, 펨토 기지국(300)은 능동적으로 자신이 사용할 세그먼트를 결정하고, 그에 맞춰 자신의 섹터 정보를 PA-프리앰블을 통해 전송할 수 있다. 만약 PA-프리앰블이 섹터 정보를 전송하지 않는 경우에는 펨토 기지국(300) 역시 PA-프리앰블 상에 섹터 정보를 전송하지 않을 수 있다. 이 경우, 펨토 기지국(300)의 PA-프리앰블 시퀀스는 제1 매크로 기지국(201)의 PA-프리앰블 시퀀스와 동일할 수 있다. 단, 여기서 동일함의 의미는 섹터정보를 구별하기 위한 관점에서 동일함을 의미하고, 만약 PA-프리앰블 상에 다른 정보가 포함되면 펨토 기지국과 마크로 기지국이 서로 다른 시퀀스를 가질 수도 있다. 이와 같이 펨토 기지국(300)이 도너 매크로 기지국의 섹터 정보를 PA-프리앰블상에서 동일하게 전송하게 하는 이유는, 매크로 다이버시티(Macro Diversity) 효과를 얻기 위함이다. 즉, 펨토나 해당 펨토를 포함하는 매크로 셀이 동일한 PA-프리앰블 시퀀스를 전송하므로 펨토 셀에 속한 단말은 동일한 시퀀스를 두개의 다른 사이트로부터 전송받을 수 있게 된다.
다음으로, SA-프리앰블과 SFH에 대해서 설명하면, 제1 매크로 기지국(201)은 전송 섹터에 해당되는 세그먼트에 SFH 정보와, 전송되는 섹터에 해당되는 SA-프리앰블의 세그먼트에 셀 식별자 정보를 담은 SA-프리앰블을 전송한다. SFH 전송을 위한 물리 세그먼트와 SA-프리앰블 전송을 위한 물리 세그먼트는 서로 다를 수 있다. 여기서 다를 수 있다는 의미는 SA-프리앰블의 0, 1, 2번 세그먼트를 나타내는 물리적인 구별 방법과, SFH의 0, 1, 2번의 세그먼트를 나누는 물리적인 구별 방법이 다를 수 있음을 의미한다.
펨토 기지국(300)은 기 설명한 스캐닝 혹은 비스캐닝 방법을 통하여 얻은 제1 매크로 기지국(201)의 섹터 정보를 바탕으로 이와 다른 세그먼트의 SA-프리앰블 상에서 셀 식별자 정보를 전송할 수 있다. 이는 제1 매크로 기지국(201) 내의 섹터와 펨토 기지국(300)의 세그먼트를 서로 다르게 하여 간섭의 영향을 줄이기 위함이다(즉, 도 5의 경우에서 펨토 기지국이 매크로 기지국의 제1 섹터에 위치하므로 제2 세그먼트와 제3 세그먼트는 간섭이 적음).
펨토 기지국(300)은 간섭이 영향이 큰 두 개의 세그먼트를 스캐닝이나 혹은 스캐닝 이외의 방법을 통하여 얻은 후에, 간섭의 영향이 큰 두 개의 세그먼트를 제외하고 남은 다른 세그먼트를 통하여 SFH와 SA-프리앰블을 전송하는 것을 생각할 수 있다. 간섭의 영향이 큰 두 개의 세그먼트는 도너 매크로 기지국과 또 다른 인접 매크로 기지국일 수도 있고, 도너 매크로 기지국과 인접 펨토 셀일 수도 있다.
다르게는 SFH는 세그먼트를 나누지 않고 전송하고, SA-프리앰블만 세그먼트를 나누어서 전송되는 경우도 생각할 수 있다. 즉, SFH는 주파수 재사용을 1로 세팅하여 전 시스템 대역에 전송하도록 할 수 있다. 이러한 경우에는 SFH의 수신관점에서 매크로 기지국과 펨토 기지국간의 간섭 문제가 발생할 수 있으므로, 펨토 기지국이 앞서 설명한 스캐닝 혹은 이외의 방법을 이용하여 슈퍼프레임 내에서 가능한 SFH의 위치에 대한 정보를 얻은 후에, 간섭이 적은 위치에 SFH를 위치시키는 방법도 고려할 수 있다. 이와 반대로, SFH는 세그먼트를 나누어 전송하고, SA-프리앰블은 세그먼트를 나누지 않고 전송하는 경우도 생각할 수 있다. 이 경우에는, 상기 제1 매크로 기지국(201) 내의 동일한 물리적인 위치, 즉 시스템 전 대역을 통해서 SA-프리앰블과 자신의 셀 식별자 정보를 전송할 수도 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따라 공통 제어 채널의 간섭을 해소하기 위한 방안을 나타낸다. 공통 제어 채널은 동기 채널(예, A-프리앰블, SCH) 및 필수 제어 정보 채널(예, BCH, SFH)을 포함한다.
도 7을 참조하면, 매크로 셀은 복수의 섹터, 예를 들어 제1 섹터 내지 제3 섹터를 포함하고, 매크로 기지국은 해당 섹터에 대응되는 세그먼트를 이용하여 공통 제어 채널을 전송한다. 이 경우, 매크로 셀과의 간섭을 피하기 위하여, 펨토 셀은 매크로 셀과 주파수 영역에서 구분된 서로 다른 주파수-세그먼트를 사용하여 공통 제어 채널을 전송할 수 있다. 도 6의 경우를 참조하면, 도너 매크로 기지국(201)은 제1 섹터 내의 단말들에 대해 제1 주파수-세그먼트를 이용하여 공통 제어 채널을 전송할 수 있다. 한편, 매크로 셀(205)의 제1 섹터(207a)에 위치한 펨토 기지국(300)은 도너 매크로 기지국(201) 및/또는 인접 매크로 기지국(202)에서 사용하는 세그먼트와 주파수 영역에서 구분되는 제3 주파수-세그먼트를 이용하여 공통 제어 채널을 전송할 수 있다. 펨토 기지국이 공통 제어 채널을 전송하는데 사용되는 세그먼트는 매크로 기지국의 세그먼트 정보에 기초해서 펨토 기지국이 능동적으로 결정하거나, 매크로 기지국에 의해 지시될 수 있다.
이하, 도 8~11을 참조하여, 매크로 셀과 펨토 셀이 주파수 영역에서 서로 구별되는 주파수-세그먼트를 이용하여 동기 채널과 필수 정보 제어 채널을 전송하는 방안에 대하여 구체적으로 설명한다. 발명의 이해를 돕기 위해, 도 6에서 예시한 SA-프리앰블과 슈퍼프레임 헤더(SFH)를 각각 동기 채널과 필수 정보 제어 채널의 대표 예로 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 본 실시예에서 제1 매크로 기지국(201)과 펨토 기지국(300)은 도 6과 같이 위치되어 있다고 가정한다. 본 실시예에서 SFH를 위한 세그먼트와 SA-프리앰블을 위한 세그먼트는 물리적으로 동일하게 구분될 수 있다. 또한, SFH를 위한 세그먼트와 SA-프리앰블을 위한 세그먼트는 물리적으로 다르게 구분되고 논리적으로만 동일하게 설정된 세그먼트일 수 있다.
도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다.
도 8을 참조하면, 대상 펨토 기지국을 포함하는 제1 매크로 기지국(201)은 슈퍼 프레임 상에서 주파수 축으로는 모든 물리 자원 유닛(PRU)에서 그리고 시간 축으로는 첫 번째 서브 프레임(또는 일부 심볼들) 상에서 제1 섹터를 위한 PA-프리앰블(제1 세그먼트에 대한 정보를 포함/미포함)을 전송할 수 있다. 도 8의 경우, 제1 매크로 기지국(201)은 제1 섹터(207a)를 위해서 제1 주파수-세그먼트에 SFH를 전송할 수 있다. 그리고, 제1 매크로 기지국(201)은 SA-프리앰블을 위해 나누어진 제1 주파수-세그먼트에서 SA-프리앰블을 전송할 수 있다.
도 9는 SFH가 PA-프리앰블과 같은 프레임에서 전송되는 것이 아니고, SA-프리앰블과 같은 프레임에서 전송되는 예를 나타낸다. 도 8의 설명과 마찬가지로 제1 매크로 기지국(201)은 제1 섹터(207a)를 위해서 제1 주파수-세그먼트에 SFH를 전송한다. 그리고, 제1 매크로 기지국(201)은 SA-프리앰블을 위해 나누어진 제1 주파수-세그먼트에서 SA-프리앰블을 전송한다.
한편, 대상 펨토 셀 주변의 또 다른 제2 매크로 기지국(202)은 제2 섹터를 위한 PA-프리앰블(제2 세그먼트에 대한 정보를 포함/미포함)을 전송할 수 있다. 그리고, 제2 매크로 기지국(202)은 SFH를 위한 제2 주파수-세그먼트에 제2 섹터를 위한 SFH를 전송한다. 그리고, 제2 매크로 기지국(202)은 SA-프리앰블을 위해 나누어진 제2 주파수-세그먼트에서 SA-프리앰블을 전송한다.
다른 한편, 펨토 기지국(300)이 도 6과 같이 제1 매크로 기지국(201)의 제1 섹터 내에 위치한다고 가정하고 설명하면 다음과 같다.
펨토 기지국(300)은 도너 제1 매크로 기지국(201)과 동일한 섹터를 위한 PA-프리앰블(제1 세그먼트에 대한 정보를 포함/미포함)을 전송한다. 그리고, 펨토 기지국(300)은 도너 제1 매크로 기지국(201)과 인접 제2 매크로 기지국(202)의 SFH의 간섭을 피하기 위해, 슈퍼 프레임 상에서 제3 주파수-세그먼트에 자신의 SFH를 전송할 수 있다. 이때, 선택적으로 펨토 기지국(300)은 자신이 속하는 도너 제1 매크로 기지국(201)의 제1 섹터의 SFH를 제1 주파수-세그먼트 상에서 전송할 수 있다(옵션). 또한, 펨토 기지국(300)은 SA-프리앰블을 위해 나누어진 주파수-세그먼트 중에서 도너 제1 매크로 기지국(201)과 인접 제2 매크로 기지국(202)의 SA-프리앰블들과의 간섭을 피하기 위해서 제3 주파수-세그먼트에서 SA-프리앰블을 전송할 수 있다.
도 10과 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다. 도 10과 도 11의 차이는 SFH의 위치에 따른 구분이다.
도 10 및 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 도 8 및 도 9와 달리 SFH가 슈퍼 프레임 상에서 주파수 축으로는 모든 물리 자원 유닛(PRU)을 사용할 수도 있다. 이 경우, 도 8 및 도 9에서 설명한 내용 중 SA-프리앰블에 해당하는 내용이 동일하게 적용된다. 하지만, SFH가 전 전송 대역을 통해서 전송됨으로 인해서 매크로 기지국과 펨토 기지국간의 간섭이 발생할 수 있으므로 이를 회피하기 위한 방법이 필요하며, 이를 위해서 시간-세그먼트를 다르게 하는 방식을 고려할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따라 공통 제어 채널의 간섭을 해소하기 위한 다른 방안을 나타낸다. 공통 제어 채널은 동기 채널(예, A-프리앰블, SCH) 및 필수 제어 정보 채널(예, BCH, SFH)을 포함한다.
도 12를 참조하면, 매크로 셀은 복수의 섹터, 예를 들어 제1 섹터 내지 제3 섹터를 포함하고, 매크로 기지국은 해당 섹터에 대응되는 시간-세그먼트를 이용하여 공통 제어 채널을 전송한다. 이 경우, 매크로 셀과의 간섭을 피하기 위하여, 펨토 셀은 매크로 셀과 시간 영역에서 구분된 서로 다른 시간-세그먼트(예, 제1 ~ 제3 시간-세그먼트)를 사용하여 공통 제어 채널을 전송할 수 있다. 즉, 시간 분할 다중화(Time Divison Multiplexing: TDM) 방식으로 펨토 셀과 매크로 셀의 동기 채널 및/또는 필수 정보 제어 채널을 다중화할 수 있다. 이 경우, 공통 제어 채널의 신뢰도(reliability)를 위해, 펨토 기지국은 매크로 기지국의 공통 제어 채널이 전송되는 영역(예, 서브프레임, OFDM 심볼, 서브밴드 또는 이들의 조합)을 널링(nulling)(또는 펑처링(puncturing))할 수 있다. 이 경우, 널링 정보는 매크로 기지국 또는 펨토 기지국의 SFH를 통해 전송되거나 그 외의 제어 채널을 통해 전송될 수 있다. 한편, 펨토 기지국이 공통 제어 채널을 전송하는데 사용되는 세그먼트는 매크로 기지국의 세그먼트 정보에 기초해서 펨토 기지국이 능동적으로 결정하거나, 매크로 기지국에 의해 지시될 수 있다.
도 6의 경우를 참조하면, 대상 펨토 기지국을 포함하는 매크로 기지국(201)은 제1 섹터 내의 단말들에 대해 주파수 영역에서 설정된 제1 시간-세그먼트를 이용하여 동기 채널과 필수 정보 제어 채널을 전송한다. 한편, 매크로 셀(205)의 제1 섹터(207a)에 위치한 펨토 기지국(300)은 도너 매크로 기지국(201) 및/또는 인접 매크로 기지국(202)에서 사용하는 시간-세그먼트와 시간 영역에서 구분되는 제3 시간-세그먼트를 이용해 동기 채널과 필수 정보 제어 채널을 전송한다.
이하, 도 13~15를 참조하여, 매크로 셀과 펨토 셀이 시간 영역에서 서로 구별되는 시간-세그먼트를 이용하여 동기 채널과 필수 정보 제어 채널을 전송하는 방안에 대하여 구체적으로 설명한다. 발명의 이해를 돕기 위해, 도 6에서 예시한 SA-프리앰블과 슈퍼프레임 헤더(SFH)를 각각 동기 채널과 필수 정보 제어 채널의 대표 예로 설명한다. 또한, 설명의 편의상, 본 실시예에서 제1 매크로 기지국(201)과 펨토 기지국(300)은 도 6과 같이 위치되어 있다고 가정한다. 본 실시예에서 SFH를 위한 세그먼트와 SA-프리앰블을 위한 세그먼트는 물리적으로 동일하게 구분될 수 있다. 또한, SFH를 위한 세그먼트와 SA-프리앰블을 위한 세그먼트는 물리적으로 다르게 구분되고 논리적으로만 동일하게 설정된 세그먼트일 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다. 본 실시예는 매크로 기지국을 위한 동기 채널 및 필수 제어 정보 채널의 위치가 고정되고, 펨토 기지국을 위한 동기 채널 및 필수 제어 정보 채널의 위치가 가용한 세그먼트 내에서 적응적으로 결정될 수 있다. 이 경우, 펨토 기지국을 위한 세그먼트는 (도너 또는 인접) 매크로 기지국, 인접 펨토 기지국, 중계기 등을 고려하여 결정될 수 있다. 또한, 펨토 셀의 세그먼트는 매크로 기지국에 의해 시그널링될 수 있다. 이러한 시그널링은 매크로 기지국의 SFH 또는 다른 채널을 이용하여 수행되거나, 백본 시그널링을 이용하여 수행될 수 있다.
도 13을 참조하면, 대상 펨토 기지국을 포함하는 제1 매크로 기지국(201)은 슈퍼 프레임 상에서 주파수 축으로는 모든 물리 자원 유닛(PRU)에서 그리고 시간 축으로는 두 번째 프레임의 첫 번째 서브 프레임(또는 일부 심볼들) 상에서 제1 섹터를 위한 PA-프리앰블(제1 세그먼트에 대한 정보를 포함/미포함)을 전송할 수 있다. 제1 매크로 기지국(201)은 제1 섹터를 위해서 제1 시간-세그먼트에 SFH를 전송할 수 있다. 제1 매크로 기지국(201)은 제1 ~ 제3 시간-세그먼트에서 SA-프리앰블을 전송할 수 있다.
한편, 대상 펨토 셀 주변의 또 다른 제2 매크로 기지국(202)은 슈퍼 프레임 상에서 주파수 축으로는 모든 물리 자원 유닛(PRU)에서 그리고 시간 축으로는 두 번째 프레임의 첫 번째 서브 프레임(또는 일부 심볼들) 상에서 제2 섹터를 위한 PA-프리앰블(제2 세그먼트에 대한 정보를 포함/미포함)을 전송할 수 있다. 그리고, 제2 매크로 기지국(202)은 SFH를 위한 제2 시간-세그먼트에 제2 섹터를 위한 SFH를 전송할 수 있다. 그리고, 제2 매크로 기지국(202)은 제1 ~ 제3 시간-세그먼트에서 SA-프리앰블을 전송할 수 있다.
다른 한편, 펨토 기지국(300)이 도 6과 같이 제1 매크로 기지국(201)의 제1 섹터 내에 위치한다고 가정하고 설명하면 다음과 같다. 펨토 기지국(300)은 슈퍼 프레임 상에서 주파수 축으로는 모든 물리 자원 유닛(PRU)에서 그리고 시간 축으로는 두 번째 프레임의 첫 번째 서브 프레임(또는 일부 심볼들) 상에서 도너 제1 매크로 기지국(201)과 동일한 섹터를 위한 PA-프리앰블(제1 세그먼트에 대한 정보를 포함/미포함)을 전송할 수 있다. 그리고, 펨토 기지국(300)은 도너 제1 매크로 기지국(201)과 인접 제2 매크로 기지국(202)의 SFH와의 간섭을 피하기 위해, 슈퍼 프레임 상에서 제3 시간-세그먼트에 자신의 SFH를 전송할 수 있다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다. 도 14는 매크로 기지국(201), 중계기 및 펨토 기지국(300)을 포함하는 이동 통신 시스템을 가정하고 있다는 점을 제외하고는 도 13과 유사하다. 구체적으로, 도 14는 도 13에서 제2 매크로 기지국(202)을 중계기로 대체된 경우에 해당한다.
도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 프레임 구조를 나타낸 예시도이다. 도 15는 도 13 및 14에서 설명한 경우와 유사하다. 다른 점은 매크로 셀 내에 임의로 설치될 수 있는 네트워크 노드(예, 중계기, 펨토 기지국) 중 적어도 일부가 매크로 기지국의 SFH를 매크로 기지국을 위한 시간-세그먼트 상에서 추가로 전송할 수 있다는 점이다. 즉, 펨토 기지국 및/또는 릴레이는 자신의 SFH를 매크로 기지국과 구분되는 시간-세그먼트(예, 시간-세그먼트 1, 2) 상에서 전송할 뿐만 아니라, 매크로의 SFH를 매크로 기지국을 위한 시간-세그먼트(예, 시간-세그먼트 3) 상에서 추가로 전송할 수 있다. 이를 위하여, 펨토 기지국(또는 중계기) 매크로 기지국의 SFH를 복사한 뒤, 복사한 매크로 기지국의 SFH를 매크로 기지국과 동일한 주파수-/시간-세그먼트 상에서 전송할 수 있다. 펨토 기지국 및/또는 중계기는 매크로 기지국의 정보를, 예를 들어 매크로 기지국의 동기 채널, 필수 제어 정보 채널을 통해, 무선으로 획득하거나 유선 백본망을 통해 획득할 수 있다. 펨토 기지국(또는 중계기)는 매크로 기지국의 SFH를 전송할 경우, 복사한 매크로 기지국의 SFH를 매크로 기지국의 정보(예, 셀 식별자)를 이용하여 스크램블(scramble) 할 수 있다. 펨토 기지국 및/또는 중계기에서 매크로 기지국의 SFH를 함께 전송함으로써 매크로 기지국에 접속하려는 단말은 매크로 다이버시티 이득을 얻을 수 있다.
발명의 이해를 돕기 위해, 공통 제어 채널을 전송 시에 서로 다른 주파수-세그먼트를 사용하는 방안과 서로 다른 시간-세그먼트를 사용하는 방안을 별개로 설명하였지만 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다. 본 발명의 실시예에서 공통 제어 채널은 주파수-세그먼트 및 시간-세그먼트를 조합하여 전송하는 것도 포함한다(즉, 주파수/시간-결합된 자원 분할).
도 16은 본 발명에 적용될 수 있는 네트워크 노드와 단말을 예시한다.
도 16을 참조하면, 이동 통신 시스템은 네트워크 노드(110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 네트워크 노드는 기지국(Base Station), 중계기(Relay) 또는 펨토 기지국(Femto Base Station)을 포함한다. 하향링크에서 송신기는 네트워크 노드(110)의 일부이고 수신기는 단말(120)의 일부이다. 상향링크에서 송신기는 단말(120)의 일부이고 수신기는 네트워크 노드(110)의 일부이다. 네트워크 노드(110)는 프로세서(112), 메모리(114) 및 무선 주파수(Radio Frequency; RF) 유닛(116)을 포함한다. 프로세서(112)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(114)는 프로세서(112)와 연결되고 프로세서(112)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(116)은 프로세서(112)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 단말(120)은 프로세서(122), 메모리(124) 및 RF 유닛(126)을 포함한다. 프로세서(122)는 본 발명에서 제안한 절차 및/또는 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다. 메모리(124)는 프로세서(122)와 연결되고 프로세서(122)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 유닛(126)은 프로세서(122)와 연결되고 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 네트워크 노드(110) 및/또는 단말(120)은 단일 안테나 또는 다중 안테나를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 주로 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 복수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. 기지국은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 펨토 셀이 사용되는 이동 통신 시스템에 적용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 펨토 셀을 고려하여 공통 제어 채널을 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 적용될 수 있다.

Claims (12)

  1. 펨토 기지국이 공통 제어 채널을 전송하는 방법에 있어서,
    펨토 기지국이 자신과 중첩(overlay)되는 매크로 기지국으로부터 상기 세그먼트 정보를 획득하는 단계;
    상기 세그먼트 정보를 이용하여, 상기 매크로 기지국이 공통 제어 채널을 전송하는데 사용하는 시간-세그먼트를 식별하는 단계; 및
    상기 식별된 시간-세그먼트와 다른 시간-세그먼트 상에서 상기 펨토 기지국의 공통 제어 채널을 전송하는 단계를 포함하는 공통 제어 채널 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 획득 단계에서는
    상기 매크로 기지국과의 백본 네트워크를 통해서 상기 세그먼트 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는 공통 제어 채널 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 획득 단계에서는
    상기 매크로 기지국에 의해서 전송되는 동기 채널을 스캐닝함으로써 상기 세그먼트 정보를 획득하는 것을 특징으로 하는 공통 제어 채널 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 공통 제어 채널은
    SA-프리앰블(Secondary Advanced Preamble)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 제어 채널 전송 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 공통 제어 채널은
    슈퍼프레임 헤더(Superframe Header)를 포함하는 것을 특징으로 하는 공통 제어 채널 전송 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 펨토 기지국은 상기 매크로 기지국을 위한 제1 슈퍼프레임 헤더를 전송하는 단계를 더 포함하되, 상기 제1 슈퍼프레임은 상기 매크로 기지국이 슈퍼프레임 헤더를 전송하는 시간-세그먼트 상에서 전송되는 공통 제어 채널 전송 방법.
  7. 자신과 중첩(overlay)되는 매크로 기지국으로부터 세그먼트 정보를 획득하도록 구성된 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 세그먼트 정보를 이용하여 상기 매크로 기지국이 공통 제어 채널을 전송하는데 사용하는 시간-세그먼트를 식별하고, 상기 식별된 시간-세그먼트와 다른 시간-세그먼트 상에서 상기 펨토 기지국의 공통 제어 채널을 전송하도록 구성된 프로세서를 포함하는 펨토 기지국.
  8. 제7항에 있어서, 상기 세그먼트 정보는
    상기 매크로 기지국과의 백본 네트워크를 통해서 수신하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  9. 제7항에 있어서, 상기 세그먼트 정보는
    상기 매크로 기지국에 의해서 전송되는 동기 채널을 스캐닝함으로써 획득하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  10. 제7항에 있어서, 상기 공통 제어 채널은
    SA-프리앰블(Secondary Advanced Preamble)을 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  11. 제7항에 있어서, 상기 공통 제어 채널은
    슈퍼프레임 헤더(Superframe Header)를 포함하는 것을 특징으로 하는 펨토 기지국.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 매크로 기지국을 위한 제1 슈퍼프레임 헤더를 더 전송하도록 구성되고, 상기 제1 슈퍼프레임은 상기 매크로 기지국이 슈퍼프레임 헤더를 전송하는 시간-세그먼트 상에서 전송되는 펨토 기지국.
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