KR20080082889A

KR20080082889A - 통신 시스템에서 공통 제어 정보 송수신 방법 및 그 시스템

Info

Publication number: KR20080082889A
Application number: KR20070117450A
Authority: KR
Inventors: 조기천; 이미현; 조재원; 최호규; 유현규; 임치우; 홍송남
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-03-09
Filing date: 2007-11-16
Publication date: 2008-09-12
Also published as: US20080220791A1; KR100965689B1; US8145224B2; CN101627564B; KR20080082943A; EP2119053A4; JP4927179B2; EP2119053A1; JP2010521116A; EP2119053B1; CN101627564A; WO2008111781A1

Abstract

통신 시스템에서 기지국의 공통 제어 채널 제공 방법에 있어서, 제1통신 시스템과 제2통신 시스템이 존재하며, 상기 제2통신 시스템은 상기 제1통신 시스템에서 진화된 시스템으로 상기 제1통신 시스템에서 사용하는 제어 신호 및 방송 신호를 사용할 수 있으며, 첫번째 프레임의 전체 길이 정보와 하향링크 서브 프레임 및 상향링크 서브 프레임에서 상기 제1통신 시스템을 위해 할당된 정보를 포함하는 제1메시지를 송신하는 과정과, 두번째 프레임의 제2통신 시스템에 할당된 하향링크 버스트 영역 위치를 포함하는 제2메시지를 송신하는 과정을 포함한다.

공통 제어 채널, 프리앰블, MAP 메시지, 프레임

Description

통신 시스템에서 공통 제어 정보 송수신 방법 및 그 시스템{METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING COMMON CONTROL INFORMATION IN A COMMUNICATION SYSTEM AND SYSTEM THEREOF}

본 발명은 통신 시스템에 관한 것으로서, 특히 통신 시스템에서 공통 제어 정보를 송수신하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

현재 이동 통신 시스템은 방송, 멀티미디어 영상, 멀티미디어 메시지 들 다양한 서비스를 제공하는 형태로 발전하고 있다. 특히, 4세대 이동 통신 시스템은 음성 및 패킷 데이터 통신 위주에서 고속 이동 사용자에게 100Mbps 이상의 데이터 전송 속도를, 저속 이동 사용자에게는 1Gbps 이상의 데이터 서비스를 제공하기 위해 개발되고 있다.

상기 4세대 이동 통신 시스템에 근접한 시스템으로 휴대 인터넷 시스템이 있다. 상기 휴대 인터넷 시스템은 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX)　통신 시스템으로도 불리우며, IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.16을 기 반으로 하는 통신 시스템과 호환된다.

상기 모바일 와이맥스 통신 시스템은 상용화 단계에 있으며, 현재는 상기 모바일 와이맥스 통신 시스템을 발전시킨 모바일 와이맥스 진화(Evolution) 통신 시스템이 연구 중에 있다.

상기 모바일 와이맥스 진화 통신 시스템은 실시간 서비스에 대한 하이브리드 자동 재응답(HARQ: Hybrid Automatic Repeat Request) 지원과 단말의 빠른 이동 속도에 대비한 링크 적응(link adaptation)을 위해 짧은 레이턴시(latency)를 만족시키기 위해 연구되고 있다.

상기와 같은 모바일 와이맥스 통신 시스템과 모바일 와이맥스 진화 통신 시스템은 공존할 수 있다. 하지만, 상기 모바일 와이맥스 통신 시스템과 모바일 와이맥스 진화 통신 시스템은 서로 다른 서브 채널 구조 혹은 서로 다른 신호 체계를 가질 수 있다. 따라서, 상기 모바일 와이맥스 통신 시스템과 모바일 와이맥스 진화 통신 시스템이 공존하는 경우를 위한 다양한 해결 방안이 정의되어져야 한다.

따라서, 본 발명은 통신 시스템에서 공통 제어 정보를 송수신하는 방법 및 시스템을 제공함에 있다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 통신 시스템에서 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법에 있어서, 프레임은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 제1 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역과 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 포함하며, 상기 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 상이한 통신 시스템이며, 상기 제2 통신 시스템에 속한 이동국이 수신하여야 할 공통 제어 정보를 구성하는 과정과, 구성한 공통 제어 정보를 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 중 어느 하나의 상기 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 통해 송신하는 과정을 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 통신 시스템에서 이동국의 공통 제어 정보 수신 방법에 있어서, 프레임은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 제1 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역과 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 포함하며, 상기 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 상이한 통 신 시스템이며, 기지국으로부터 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 통해 송신되는 제2 통신 시스템을 위한 공통 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 공통 제어 정보를 복호하는 과정과, 상기 공통 제어 정보 복호를 통해 다음 하향링크 서브 프레임에서 상기 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역의 시작 지점을 인지하는 과정을 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 제1 통신 시스템과, 상기 제1 통신 시스템과는 상이한 제2 통신 시스템이 존재하며, 제1 셀에서는 상기 제1 통신 시스템으로 운영되고, 제2 셀에서는 상기 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템이 함께 운영되는 통신 시스템에서, 상기 제2 셀의 기지국에서 공통 제어 정보를 송신하는 방법에 있어서, 상기 제1 셀 및 제2 셀 각각에서 상이하게 사용되는 프레임들은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 제2 셀에서 사용되는 프레임의 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 제1 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역과 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 포함하며, 상기 제2 통신 시스템에 속한 이동국이 수신하여야 할 공통 제어 정보를 구성하는 과정과, 구성한 공통 제어 정보를 상기 제2 셀의 하향링크 서브 프레임에서 기준 신호가 송신되는 시구간 이전의 시구간에서 송신하는 과정과, 상기 제2 셀의 제1 통신 시스템에 속한 이동국에게 상기 공통 제어 정보가 송신되는 시구간동안 상향링크 신호를 송신하지 않도록 지시하는 과정을 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 제1 통신 시스템과, 상기 제1 통신 시스템과는 상이한 제2 통신 시스템이 존재하며, 제1 셀에서는 상기 제1 통신 시스템으로 운영되고, 제2 셀에서는 상기 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템이 함께 운영되는 통신 시스템에서, 상기 제2 셀의 제2 통신 시스템에 속한 이동국에서 공통 제어 정보를 수신하는 방법에 있어서, 상기 제1 셀 및 제2 셀 각각에서 상이하게 사용되는 프레임들은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 제2 셀에서 사용되는 프레임의 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 제1 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역과 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 포함하며, 상기 제2 셀의 하향링크 서브 프레임에서 기준 신호가 송신되는 시구간 이전의 시구간동안 공통 제어 정보를 수신하는 과정과, 상기 공통 제어 정보를 복호하는 과정과, 상기 공통 제어 정보 복호를 통해 다음 하향링크 서브 프레임에서 상기 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역의 시작 지점을 인지하는 과정을 포함한다.

상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 시스템은, 통신 시스템에 있어서, 프레임은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 제1 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역과 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 포함하며, 상기 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 상이한 통신 시스템이며, 상기 제2 통신 시스템에 속한 이동국이 수신하여야 할 공통 제어 정보를 구성하고, 구성한 공통 제어 정보를 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 중 어느 하나의 상기 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 통해 송신하는 기지국과,

상기 기지국으로부터 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 통해 송신되 는 제2 통신 시스템을 위한 공통 제어 정보를 수신하고, 상기 공통 제어 정보를 복호하고, 상기 공통 제어 정보 복호를 통해 다음 하향링크 서브 프레임에서 상기 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역의 시작 지점을 인지하는 제2 통신 시스템에 속한 이동국을 포함한다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 기존 통신 시스템과 진화된 통신 시스템이 공존하는 공존 모드와, 기존 통신 시스템만이 존재하는 단독 모드가 서로 혼용되어 존재하는 경우, 시그널링 오버헤드를 감소시킨 공통 제어 정보를 제공할 수 있는 이점이 있다. 또한, 상기 공통 제어 정보 송신에 사용되는 채널을 채널 추정에 활용할 수 있는 이점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작원리를 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

본 발명은 기존(legacy) 통신 시스템만이 존재하는 단독 모드와, 기존 통신 시스템과 상기 기존 통신 시스템으로부터 진화한 진화 통신 시스템이 공존하는 공존 모드가 혼재하고 있는 통신 시스템에서 공통 제어 정보를 송수신하는 방법 및 시스템을 제안한다. 이를 위해 본 발명에서는 새로운 프레임 구조를 제안하고, 새로운 프레임에서 공통 제어 정보를 제공하기 위한 시나리오를 제안한다.

후술할 본 발명의 실시예에서는 기존 통신 시스템을 제1 통신 시스템이라고 하고, 진화된 통신 시스템을 제2 통신 시스템이라 칭하기로 한다. 상기 제1 통신 시스템은 일례로 모바일 와이맥스(Mobile WiMAX) 통신 시스템, 즉 IEEE 802.16e 통신 시스템이 될 수 있고, 상기 제2 통신 시스템은 일례로 모바일 와이맥스 진화(evolution) 통신 시스템, 즉 IEEE 802.16m 통신 시스템이 될 수 있다. 그리고, 상기 제1 통신 시스템만이 호환되는 이동국을 제1 통신 시스템 이동국이라고 칭하고, 상기 제1 통신 시스템 및 제2 통신 시스템 모두와 호환되는 이동국을 제2 통신 시스템 이동국이라 칭하기로 한다. 상기 제1 통신 시스템 이동국은 단독 모드로 운영되는 셀에 존재할 수도 있고, 공존 모드로 운영되는 셀에 존재할 수도 있다.본 발명에서 제안하는 공통 제어 정보 송수신 방법 및 시스템은 다른 통신 시스템들, 일 례로 CDMA(Code Division Multiple Access), WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 또는 GSM(Global System for Mobile Communications) 계열의 통신 시스템에도 균등하게 적용할 수 있다.

그러면 여기서 도 1을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 프레임 구조를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공존 모드를 위한 새로운 프레임 구조를 도시한 도면이다.

상기 도1을 참조하면, 프레임(100)은 하향링크 서브 프레임(DL subframe)(110)과 상향링크 서브 프레임(UL subframe)(120)으로 구분할 수 있으며, 상기 하향링크 서브 프레임(110) 및 상향링크 서브 프레임(120) 각각은 제1통신 시스템과 제2통신 시스템을 위한 영역을 포함한다. 여기서, 상기 영역은 제어 정보 및 방송 정보를 포함하는 영역이거나 혹은 데이터 버스트(data burst)를 포함하는 영역이다.

상기 하향링크 서브 프레임(110)은 시분할 다중화(TDD: Time Division Duplexing) 되어, 프리앰블(Preamble) 영역(130)과, 프레임 제어 헤더(FCH: Frame Control Header, 이하 'FCH'라 칭하기로 한다)(140) 영역과, 하향링크 맵(DL-MAP : Downlink MAP) 영역(150)과, 상향링크 맵(UL-MAP : Uplink MAP) 영역(160)과, 제1 통신 시스템의 데이터 버스트 영역(170)과, 제2 통신 시스템의 데이터 버스트 영역(180)을 포함한다.

한편, 상향링크 서브 프레임(120) 역시 시분할 다중화 되어, 제1 통신 시스템을 위한 상향링크 데이터 버스트 영역(175)과, 제2 통신 시스템을 위한 상향링크 데이터 버스트 영역(185)을 포함한다.

도 1에서는 하향링크 서브 프레임(110) 및 상향링크 서브 프레임(120)이 시분할 다중화되는 것을 보여주고 있지만, 두 서브 프레임은 서로 다른 다중화 방법으로 다중화 될 수도 있다. 도 5에서는 하향링크 서브 프레임이 시분할 다중화, 상 향링크 서브 프레임이 주파수 분할 다중화(FDD: Frequency Division Duplexing)된 경우를 보여주고 있다.

상기 프리앰블 영역(130)은 제1 통신 시스템 및 제2 통신 시스템에 속한 이동국들의 동기 획득 및 기지국 구분을 위해 사용되는 프리앰블 신호가 송신된다. 즉, 상기 제1통신 시스템과 상기 제2통신 시스템에서 공통적으로 사용되는 프리앰블이 송신되는 영역이다. 제1 통신 시스템에 속한 이동국은 FCH 및 MAP 메시지를 복호하여 프레임 구성 및 동작 정보를 획득한다. 여기서, 상기 FCH 및 MAP 메시지와 같은 제어 메시지는 강건한(robust) 송신을 위해 1/12 내지 1/16 부호화율이 적용된다.

한편, 제2 통신 시스템에 속한 이동국은 상기 프리앰블 영역(130)을 통해 송신되는 프리앰블을 수신하여 동기를 획득하고, 상기 FCH 및 MAP 메시지 등을 복호하여 프레임 구성 및 동작 정보를 획득할 수 있다.

상술한 바와 같이, 상기 프레임 내에 제1통신 시스템과 제2통신 시스템이 공존하는 프레임 구조 임을 알 수 있다. 또한 상기 도1에서 FCH 영역과, MAP 메시지 영역들은 일 예로 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying) 1/12에서 1/16 레벨이 적용된다.

한편, 상기 제1통신 시스템과 제2통신 시스템이 공존하는 프레임 구조에서 상기 제1통신 시스템과 상기 제2통신 시스템은 독립적으로 운용되어야 한다. 즉, 상기 제2통신 시스템은 상기 제1통신 시스템과는 달리 향상된 성능을 제공할 수 있어야만 한다. 이를 위해 본 발명은 도 2를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 통 신 시스템에서 공통 제어 정보를 포함하는 영역이 추가된 프레임 구조를 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 공통 제어 정보를 포함하는 영역을 포함하는 프레임 구조를 도시한 도면이다.

상기 도2를 참조하면, L번째 프레임(200)은 하향링크 서브 프레임 영역(210)과, 상향링크 서브 프레임 영역(230)을 포함한다.

상기 하향링크 서브 프레임(210)은 프리앰블 영역(212)과, FCH 영역(214)과, 맵 영역(216)과, 버스트 영역(218,220)과, 방송 채널(Broadcasting Channel, 이하 'BCH'라 칭함) 영역(222)을 포함한다.

상기 프리앰블 영역(212)은 송신 장치, 일 예로 기지국과 수신장치, 일 예로 단말기간의 동기 획득과, 기지국 구분을 위해 사용되는 프리앰블 신호가 송신된다. 즉, 상기 제1통신 시스템과 상기 제2통신 시스템에서 공통적으로 사용되는 프리앰블이 송신되는 영역이다. 상기 FCH(214) 영역을 통해서는 프레임 제어 헤더가 송신되며, 상기 프레임 제어 헤더는 상기 MAP 영역(216)에 적용된 변조 및 부호화 방식 및 상기 MAP 영역(216)의 길이에 대한 정보를 포함한다.

상기 MAP 영역(216)을 통해서는 MAP 메시지가 송신되며, 상기 MAP 메시지는 하향링크 버스트 영역 및 상향링크 버스트 영역에 대한 위치 정보와, 변조 및 부호화 방식 정보 등을 포함한다. 상기 버스트 영역(218,220)은 제1통신 시스템 하향링크 존(218)과, 제2통신 시스템 하향링크 존(220)을 포함한다.

한편, 제2통신 시스템에 속한 이동국은 프리앰블(212) 신호를 수신하여 동기 를 획득하고, 공통 제어 정보가 포함된 BCH(Broadcasting Channel) 영역(222)의 복호를 통해 공통 제어 정보를 획득한다.

상기 BCH 영역(222)은 하향링크 서브 프레임 중 소정 영역에 위치 할 수 있다. 도 2 및 도 3에서는 일 례로 BCH 영역이 하향링크 서브 프레임에서 마지막 부분에 위치하는 것을 가정한다. 또한 상기 BCH 영역(222)은 일정 주기를 가지고 프레임에 포함되며, 제2 통신 시스템에 속한 이동국은 상기 BCH 영역(222)에 포함된 공통 제어 정보 복호를 통해 다음 프레임(L+1번째 프레임)에 위치한 제2 통신 시스템의 하향링크 영역에 관련된 정보를 획득한다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 BCH 영역을 포함하는 다른 프레임 구조를 도시한 도면이다.

상기 도3을 참조하면, L번째 프레임(300)은 하향링크 서브 프레임 영역(310)과, 상향링크 서브 프레임 영역(330)을 포함한다.

상기 하향링크 서브 프레임(310)은 프리앰블 영역(312)과, FCH 영역(314)과, 맵 영역(316)과, 제1 통신 시스템을 위한 하향링크 데이터 버스트 영역(318)과, 제2 통신 시스템을 위한 하향링크 데이터 버스트 영역(320)과, BCH 영역(322)을 포함한다. 그리고, 상향링크 서브 프레임(330)은 레인징/ACK 채널(332)과, 제1 통신 시스템을 위한 상향링크 데이터 버스트 영역(334)과, 제2 통신 시스템을 위한 상향링크 데이터 버스트 영역(336)을 포함한다.

도 3의 프레임은 도 2의 프레임과는 달리, 하향링크 서브 프레임과 상향링크 서브 프레임에서 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템을 위한 데이터 버스트 영역이 서로 주파수 분할 다중화 된 경우를 보여주고 있다. 이에 따라, BCH 영역(322)은 제2 통신 시스템의 하향링크 데이터 버스트 영역(320)의 소정 영역에 위치한다. L번째 프레임의 BCH 영역(322)은 L+1번째 프레임의 제2 통신 시스템 하향링크 데이터 버스트 영역의 위치를 지시한다.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 이동국의 하향링크 데이터 버스트 영역 위치를 획득하는 과정을 도시한 도면이다.

상기 도 4를 참조하면, 먼저 401단계에서 이동국은 프리앰블을 수신함으로써 동기를 획득하고, BCH 영역을 인지하고 403단계로 진행한다. 상기 403단계에서 상기 이동국은 상기 BCH 영역에 포함된 공통 제어 정보를 디코딩하고 405단계로 진행한다. 상기 405단계에서 상기 이동국은 상기 공통 제어 정보 디코딩 결과에 따라 제2 통신 시스템의 하향링크 데이터 버스트 영역의 위치를 인지한다.

한편, 상기 BCH 영역을 통해 송신되는 공통 제어 정보는 제1 통신 시스템의 제어 메시지보다 더 강건한 1/60 수준의 부호화율 적용이 요구된다. 왜냐하면, 상기 공통 제어 정보는 제1 통신 시스템의 셀 커버리지(coverage)보다 더 넓은 제2 통신 시스템의 셀 커버리지에서 사용되며, 약 -7dB의 낮은 신호대잡음비(Signal to Noise Ratio)에서도 이동국이 성공적으로 수신하여야 하기 때문에 1/60 수준의 낮은 부호화율 적용이 요구된다. 하지만, 낮은 부호화율 적용은 자원 활용 측면에서 비효율적이다. 예컨대, 일반 데이터 버스트가 16QAM(16 Quadrature Amplitude Modulation)에 1/2 부호화율을 적용하여 송신된다고 가정하면, QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)에 1/60 부호화율을 적용하여 송신되는 공통 제어 정보는 일반 데이터 버스트 송신에 비해 60배나 많은 자원을 요구한다.

상기 이동국이 상기 공통 제어 정보를 낮은 SNR 상태에서도 수신하도록 하는 방법으로 반복 송신을 통해 부호화율을 낮추는 방법이 있다. 하지만, 요구되는 1/60 수준의 낮은 부호화율을 달성하기 위해 공통 제어 정보를 여러 번 반복 송신하는 방법보다 다수의 파일럿(pilot)을 추가하는 방법이 채널 추정 성능 측면에서 보다 우수하다.

만약, BCH 영역이 프리앰블 영역에 인접하게 위치하도록 하면, 공통 제어 정보를 채널 추정에 활용할 수 있기 때문에 추가되는 파일럿(pilot) 수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 이하 본 발명의 다른 실시예에서는 상기 BCH 영역을 프리앰블 영역 앞 부분에 위치시켜 공통 제어 정보를 송수신하는 방안에 대해 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 BCH 영역을 포함하는 새로운 프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 5를 참조하면, 프레임에서 하향링크 서브 프레임은 시분할 다중화 되어 있고, 상향링크 서브 프레임은 주파수 분할 다중화 되어 있다. L번째 프레임에서 하향링크 서브 프레임은 프리앰블 영역(501)과, FCH 영역(503)과, DL-MAP 영역(505)과, UL-MAP 영역(507)과, 제1 통신 시스템 데이터 버스트 영역(509)과, 제2 통신 시스템 데이터 버스트 영역(511)을 포함한다. 그리고, L번째 프레임에서 상향링크 서브 프레임은 제1 통신 시스템 데이터 버스트 영역(513)과, 제2 통신 시스템 데이터 버스트 영역(515)을 포함한다.

상기 제2 통신 시스템에 속한 이동국을 위한 공통 제어 정보는 L+1번째 프레임의 하향링크 프레임의 프리앰블 영역(519) 앞 부분에 위치한 BCH 영역(517)을 통해 이동국으로 송신된다. 상기 BCH 영역(517)은 일정 주기마다 프레임에 포함될 수 있으며, 채널 추정을 위한 파일럿을 포함할 수 있다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단독 모드 및 공존 모드 각각의 프레임 구조를 도시한 도면이다.

도 6을 참조하면, 프리앰블 영역 앞 부분에 BCH 영역이 위치하게 되면 문제가 발생할 수 있다. 예컨대, A 셀은 단독 모드로 운영되고, A 셀의 인접 셀인 B 셀은 공존 모드로 운영되고 있는 경우, 프레임 구조의 상이함으로 인해 일부 프레임 시구간에서 상향링크와 하향링크간 충돌이 발생할 수 있다.

즉, 단독 모드 프레임(600)의 L-1번째 프레임의 상향링크 서브 프레임의 일부 시구간(610)과 공존 모드 프레임(650)에서 L번째 프레임의 하향링크 서브 프레임의 일부 시구간(660)이 겹치게 되어, 상기 A 셀에 위치한 이동국의 상향링크 신호는 상기 B 셀에 위치한 이동국이 공통 제어 정보를 수신하는데에 간섭으로 작용하게 된다.

또한, 공존 모드 프레임을 운영하는 셀 내에 제1 통신 시스템 이동국과, 제2 통신 시스템 이동국이 공존하고 있는 경우를 가정한다. 이러한 경우, 제1 통신 시스템 이동국은 650 프레임의 L-1번째 프레임의 상향링크 서브 프레임 구간이 600 프레임의 상향링크 서브 프레임과 동일한 시점에서 종료되는 것으로 간주한다. 따라서, 상기 제1 통신 시스템 이동국은 실제로는 기지국이 공통 제어 정보를 송신하 는 시구간에서 상향링크 신호를 송신하게 된다. 따라서, 상기 제1 통신 시스템 이동국의 상향링크 신호는 동일 셀에 존재하는 제2 통신 시스템 이동국의 하향링크 신호에 간섭으로 작용할 수 있다.

이를 방지하고자 본 발명에서는 기지국이 상기 A셀 및 B 셀에 위치한 제1 통신 시스템 이동국에게 특정 제어 메시지를 송신함으로써, 상기 제1 통신 시스템 이동국에게 상기 650 프레임의 L-1번째 프레임의 종료 지점 혹은 BCH 영역을 지시하여야 한다. 본 발명에서는 상기 특정 제어 메시지로 안전 존 정보 엘리먼트(Safety_Zone_IE(Information Element), 이하 'Safety_Zone_IE'라 칭함)를 일 실시예로 사용하기로 한다.

즉, 상기 Safety_Zone_IE는 인접 셀간 간섭을 최소화 하기 위해 사용될 뿐만 아니라 동일 셀내에 위치한 제1 통신 시스템 이동국과 제2 통신 시스템 이동국간 상향링크 신호와 하향링크 신호가 충돌되지 않도록 사용된다. 구체적으로, 공존 모드를 운영하는 기지국은 제1 통신 시스템 이동국에게 BCH 영역이 포함되는 프레임의 1~2 프레임 이전에 Safety_Zone_IE를 송신함으로써 상기 제1 통신 시스템 이동국이 상기 BCH 영역동안에는 상향링크 신호를 송신하지 않도록 지시한다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공존 모드와 단독 모드가 혼재한 통신 시스템에서 간섭 신호 발생을 방지하기 위한 셀 구조를 도시한 도면이다.

도 7을 참조하면, 700 셀은 기존 이동국인 제1 이동국(720)과 진화된 이동국인 제2 이동국(730)이 공존하는 셀이며, 750 셀은 기존 이동국들(770, 780)만이 존재하는 셀이다. 즉, 상기 750 셀은 제1 통신 시스템으로만 운영되는 셀이다. 700 셀의 기지국(710)은 본 발명의 실시예에 따라 제1 이동국(720)으로 Safety_Zone_IE를 송신한다. 상기 Safety_Zone_IE는 UL-MAP 메시지에 포함될 수 있으며, BCH 영역이 포함된 프레임으로부터 1~2 프레임 전에 송신되는 것이 바람직하다.

상기 700 셀의 상기 제1 이동국(720)은 상기 Safety_Zone_IE를 복호함에 따라 BCH 영역이 포함된 프레임(L번째 프레임)의 이전 프레임(L-1번째 프레임)에서 상향링크 서브 프레임 구간이 종료되는 지점을 알 수 있게 된다. 이에 따라, 상기 제1 이동국(720)은 L번째 프레임의 BCH 영역 구간동안 상향링크 신호를 송신하지 않기 때문에 제2 이동국(730)에게 간섭 신호를 유발하지 않는다.

한편, 상기 700 셀의 기지국(710)은 인접 셀(750)의 기지국(760)으로 백본 네트워크를 통해 자신의 셀(700) 경계에 위치한 인접 셀(750)의 이동국에게 상향링크 신호를 송신하지 않도록 지시할 수 있다. 이에 따라, 상기 인접 셀(750)의 기지국(760)은 700 셀에 인접하게 위치하고 있는 제3 이동국(770)으로 Safety_Zone_IE를 송신함으로써 상기 제3 이동국(770)으로 하여금 BCH 영역 구간동안 상향링크 신호를 송신하지 않도록 한다. 만약, 상기 기지국(760)이 사전에 BCH 구간을 인지하고 있는 경우, 상기 700 셀의 기지국(710)은 백본 네트워크를 통해 상향링크 신호를 송신하지 않도록 지시하지 않아도 무방하다. 여기서, 상기 제4 이동국(780)은 상기 제3 이동국(770)에 비해 채널 상태가 양호하거나 셀 중심에 위치한 이동국일 수 있다.

인접 셀(750)의 제 3이동국(770)과 현재 셀(700)의 제 2 이동국(730)과의 간 섭을 없애는 또 하나의 방법으로 스케쥴링을 이용할 수 있다. 예를 들어 인접 셀(750)에서 수용 가능한 사용자 수가 30명이고, 한 프레임에 자원 할당 가능한 사용자 수가 10명이라고 할 때, 공통 제어 정보가 전송되는 시점에서는 셀 경계에 있는 이동국에게 자원을 할당하지 않고, 셀 중심에 있는 이동국들에게는 자원을 할당함으로써 이동국간의 간섭을 줄일 수 있다. 다만, 인접 셀(750)의 기지국(760)은 이동국의 정확한 위치를 알아낼 수는 없다. 그러므로 채널 상태 정보를 이용하여 채널 상태 정보가 나쁜 이동국은 셀 경계에 있다고 판단하고, 채널 상태 정보가 좋은 이동국은 셀 중심에 있다고 판단하여, 채널 상태 정보가 좋은 순으로 10개의 이동국에게 자원을 할당할 수 있다. 인접 셀(750)에서도 Safety_Zone_IE를 이용하여 모든 IEEE 802.16e 단말의 상향링크 신호를 송신하지 못하게 하면 IEEE 802.16e 단말은 데이터 전송에 있어서 손해를 볼 수 있는 반면, 스케쥴링을 이용하면 단지 자원 할당 순서만 바꿔주는 것이기 때문에 상기 Safety_Zone_IE를 이용할 때와 같이 데이터 전송을 못하게 되는 손해는 발생하지 않는다.

상기 Safety_Zone_IE는 BCH 영역이 시작되는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼 위치 및 서브채널 위치, BCH 영역의 크기를 나타내는 심볼 수 및 서브채널 수를 포함한다. 여기서 상기 심볼 위치 및 서브채널 위치는 오프셋(offset)으로 지시될 수 있다. 그리고, 상기 Safety_Zone_IE는 BCH 영역의 활성화 정보를 지정하는 비트 정보를 포함할 수도 있다.

한편, 상기 Safety_Zone_IE 외에 별도의 시그널링 메시지를 이용하여 제1 통신 시스템 이동국의 상향링크 신호 송신을 억제할 수도 있다. 이 경우 상기 시그널 링 메시지는 상향링크 신호 억제 구간을 지시하는 OFMD 심볼 위치를 포함한다. 상기 시그널링 메시지를 수신한 제1 통신 시스템 이동국은 상기 OFDM 심볼 위치 이후부터 상향링크 서브 프레임 구간 종료 구간까지 상향링크 신호를 송신하지 않는다.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 공존 모드를 운영하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 과정을 도시한 흐름도이다.

도 8을 참조하면, 802단계에서 공존 모드를 운영하는 기지국은 셀 내에 제2 통신 시스템 이동국이 존재하는지 판별한다. 제2 통신 시스템 이동국이 존재하면, 804단계에서 상기 기지국은 L-2번째 프레임에서 시그널링 메시지 혹은 Safety_Zone_IE를 제1 통신 시스템 이동국으로 송신하고 806단계로 진행한다. 상기 806단계에서 상기 기지국은 L번째 프레임의 BCH 구간동안 공통 제어 정보를 송신한다. 한편, 단독 모드를 운영하는 인접 셀의 기지국은 공존 모드로 운영되는 셀 경계에 인접한 이동국들에게 L-1번째 프레임의 상향링크 서브 프레임의 일정 시구간동안 자원을 할당하지 않는다. 상기 일정 구간은 공존 모드로 운영되는 셀의 L번째 프레임의 BCH 구간에 해당한다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1 통신 시스템 이동국의 시그널링 메시지 수신에 따른 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

도 9를 참조하면, 902단계에서 제1 통신 시스템 이동국은 L-2번째 프레임에서 시그널링 메시지, 예컨대 Safety_Zone_IE를 수신하고 904단계로 진행한다. 상기 904단계에서 상기 제1 통신 시스템 이동국은 L-1번째 프레임에서 프리앰블을 수신하여 동기를 획득하고 906단계로 진행한다. 상기 906단계에서 상기 제1 통신 시스 템 이동국은 상기 Safety_Zone_IE에 의해 지시된 시구간동안 상향링크 신호를 송신하지 않는다. 여기서, 상기 Safety_Zone_IE에 지시된 시구간은 공존 모드 프레임인 경우 L번째 프레임의 BCH 구간이 될 것이고, 단독 모드 프레임인 경우 L-1번째 프레임의 상향링크 서브 프레임의 일부 시구간이 될 것이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2 통신 시스템 이동국의 시그널링 메시지 수신에 따른 동작 과정을 도시한 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 제2 통신 시스템 이동국은 BCH 영역이 일정 주기 프레임마다 포함되는 것을 인지하고 있는 상태이다. 따라서, 1002단계에서 상기 제2 통신 시스템 이동국은 상기 BCH 영역을 포함하는 프레임(L번째 프레임)의 이전 프레임(L-1번째)에서 프리앰블 신호 수신을 통해 동기를 획득하고 1004단계로 진행한다. 상기 1004단계에서 상기 제2 통신 시스템 이동국은 L번째 프레임의 BCH 영역을 통해 송신되는 공통 제어 정보를 수신하고 1006단계로 진행한다. 상기 1006단계에서 상기 제2 통신 시스템 이동국은 공통 제어 정보 복호를 통해 이후 프레임의 하향링크 데이터 버스트 영역을 인지한다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 공존 모드를 위한 새로운 프레임 구조를 도시한 도면.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 통신 시스템에서 공통 제어 정보를 포함하는 영역을 포함하는 프레임 구조를 도시한 도면.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 BCH 영역을 포함하는 다른 프레임 구조를 도시한 도면.

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 통신 시스템에서 이동국의 하향링크 데이터 버스트 영역 위치를 획득하는 과정을 도시한 도면.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 BCH 영역을 포함하는 새로운 프레임 구조를 도시한 도면.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단독 모드 및 공존 모드 각각의 프레임 구조를 도시한 도면.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 공존 모드와 단독 모드가 혼재한 통신 시스템에서 간섭 신호 발생을 방지하기 위한 셀 구조를 도시한 도면.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 공존 모드를 운영하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 과정을 도시한 흐름도.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 제1 통신 시스템 이동국의 시그널링 메시지 수신에 따른 동작 과정을 도시한 흐름도.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 제2 통신 시스템 이동국의 시그널링 메시 지 수신에 따른 동작 과정을 도시한 흐름도.

Claims

통신 시스템에서 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법에 있어서,

프레임은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 제1 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역과 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 포함하며, 상기 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 상이한 통신 시스템이며,

상기 제2 통신 시스템에 속한 이동국이 수신하여야 할 공통 제어 정보를 구성하는 과정과,

구성한 공통 제어 정보를 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 중 어느 하나의 상기 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 통해 송신하는 과정을 포함하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 제1통신 시스템은 모바일 와이맥스(Mobile WIMAX) 통신 시스템을, 상기 제2통신 시스템은 모바일 와이맥스 진화(Evolution) 통신 시스템임을 특징으로 하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 주파수 분할 및 시간 분할 중 어느 하나의 분할 방식을 이용하여 분할됨을 특징으로 하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 공통 제어 정보는 일정 주기 프레임마다 송신됨을 특징으로 하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제1항에 있어서,

상기 공통 제어 정보는, 상기 공통 제어 정보가 송신되는 하향링크 서브 프레임 다음의 하향링크 서브 프레임에서 상기 제2 통신 시스템의 자원 할당 영역 시작 지점을 지시함을 특징으로 하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
통신 시스템에서 이동국의 공통 제어 정보 수신 방법에 있어서,

프레임은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 제1 통신 시스템을 위한 자 원 할당 영역과 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 포함하며, 상기 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 상이한 통신 시스템이며,

기지국으로부터 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 통해 송신되는 제2 통신 시스템을 위한 공통 제어 정보를 수신하는 과정과,

상기 공통 제어 정보를 복호하는 과정과,

상기 공통 제어 정보 복호를 통해 다음 하향링크 서브 프레임에서 상기 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역의 시작 지점을 인지하는 과정을 포함하는 이동국의 공통 제어 정보 수신 방법.
제6항에 있어서,

상기 제1통신 시스템은 모바일 와이맥스(Mobile WIMAX) 통신 시스템이고, 상기 제2통신 시스템은 모바일 와이맥스 진화(Evolution) 통신 시스템임을 특징으로 하는 이동국의 공통 제어 정보 수신 방법.
제6항에 있어서,

상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 주파수 분할 및 시간 분할 중 어느 하나의 분할 방식을 이용하여 분할됨을 특징으로 하는 이동국의 공통 제어 정보 수신 방법.
제6항에 있어서,

상기 공통 제어 정보는 일정 주기 프레임마다 수신됨을 특징으로 하는 이동국의 공통 제어 정보 수신 방법.
통신 시스템에 있어서,

프레임은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 제1 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역과 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 포함하며, 상기 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템은 상이한 통신 시스템이며, 상기 제2 통신 시스템에 속한 이동국이 수신하여야 할 공통 제어 정보를 구성하고, 구성한 공통 제어 정보를 상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 중 어느 하나의 상기 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 통해 송신하는 기지국과,

상기 기지국으로부터 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 통해 송신되는 제2 통신 시스템을 위한 공통 제어 정보를 수신하고, 상기 공통 제어 정보를 복호하고, 상기 공통 제어 정보 복호를 통해 다음 하향링크 서브 프레임에서 상기 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역의 시작 지점을 인지하는 제2 통신 시스템에 속한 이동국을 포함하는 통신 시스템.
제10항에 있어서,

상기 제1통신 시스템은 모바일 와이맥스(Mobile WIMAX) 통신 시스템이고, 상기 제2통신 시스템은 모바일 와이맥스 진화(Evolution) 통신 시스템임을 특징으로 하는 통신 시스템.
제10항에 있어서,

상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 주파수 분할 및 시간 분할 중 어느 하나의 분할 방식을 이용하여 분할됨을 특징으로 하는 통신 시스템.
제10항에 있어서,

상기 공통 제어 정보는 일정 주기 프레임마다 송수신됨을 특징으로 하는 통신 시스템.
제1 통신 시스템과, 상기 제1 통신 시스템과는 상이한 제2 통신 시스템이 존재하며, 제1 셀에서는 상기 제1 통신 시스템으로 운영되고, 제2 셀에서는 상기 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템이 함께 운영되는 통신 시스템에서, 상기 제2 셀의 기지국에서 공통 제어 정보를 송신하는 방법에 있어서,

상기 제1 셀 및 제2 셀 각각에서 상이하게 사용되는 프레임들은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 제2 셀에서 사용되는 프레임의 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 제1 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역과 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 포함하며,

상기 제2 통신 시스템에 속한 이동국이 수신하여야 할 공통 제어 정보를 구성하는 과정과,

구성한 공통 제어 정보를 상기 제2 셀의 하향링크 서브 프레임에서 기준 신호가 송신되는 시구간 이전의 시구간에서 송신하는 과정과,

상기 제2 셀의 제1 통신 시스템에 속한 이동국에게 상기 공통 제어 정보가 송신되는 시구간동안 상향링크 신호를 송신하지 않도록 지시하는 과정을 포함하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제14항에 있어서,

상기 제1 셀의 기지국으로 상기 공통 제어 정보가 송신되는 시구간동안 상기 제1 셀과 상기 제2 셀의 경계에 위치한 상기 제1 셀의 이동국이 상향링크 신호를 송신하지 않도록 지시하는 과정을 더 포함하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제14항에 있어서,

상기 제1통신 시스템은 모바일 와이맥스(Mobile WIMAX) 통신 시스템을, 상기 제2통신 시스템은 모바일 와이맥스 진화(Evolution) 통신 시스템임을 특징으로 하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제14항에 있어서,

상기 제1 셀 및 제2 셀의 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 주파수 분할 및 시간 분할 중 어느 하나의 분할 방식을 이용하여 분할됨을 특징으로 하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제14항에 있어서,

상기 공통 제어 정보는 일정 주기 프레임마다 송신됨을 특징으로 하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제14항에 있어서,

상기 공통 제어 정보는, 상기 공통 제어 정보가 송신되는 하향링크 서브 프 레임 다음의 하향링크 서브 프레임에서 상기 제2 통신 시스템의 자원 할당 영역 시작 지점을 지시함을 특징으로 하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제14항에 있어서,

상기 제2 셀의 제1 통신 시스템에 속한 이동국에게 상기 공통 제어 정보가 송신되는 시구간동안 상향링크 신호를 송신하지 않도록 지시하는 과정은;

상기 공통 제어 정보가 송신되는 시구간의 지시는, 시구간이 시작되는 심볼 오프셋 및 서브 채널 오프셋과, 공통 제어 정보가 송신되는 시구간의 크기를 나타내는 심볼 개수 및 주파수 대역의 크기를 지시하는 서브 채널 개수를 사용하는 과정임을 특징으로 하는 기지국의 공통 제어 정보 송신 방법.
제1 통신 시스템과, 상기 제1 통신 시스템과는 상이한 제2 통신 시스템이 존재하며, 제1 셀에서는 상기 제1 통신 시스템으로 운영되고, 제2 셀에서는 상기 제1 통신 시스템과 제2 통신 시스템이 함께 운영되는 통신 시스템에서, 상기 제2 셀의 제2 통신 시스템에 속한 이동국에서 공통 제어 정보를 수신하는 방법에 있어서,

상기 제1 셀 및 제2 셀 각각에서 상이하게 사용되는 프레임들은 상향링크 서브 프레임과 하향링크 서브 프레임으로 구분되며, 상기 제2 셀에서 사용되는 프레임의 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 제1 통신 시스템을 위 한 자원 할당 영역과 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역을 포함하며,

상기 제2 셀의 하향링크 서브 프레임에서 기준 신호가 송신되는 시구간 이전의 시구간동안 공통 제어 정보를 수신하는 과정과,

상기 공통 제어 정보를 복호하는 과정과,

상기 공통 제어 정보 복호를 통해 다음 하향링크 서브 프레임에서 상기 제2 통신 시스템을 위한 자원 할당 영역의 시작 지점을 인지하는 과정을 포함하는 이동국의 공통 제어 정보 수신 방법.
제21항에 있어서,

상기 제1통신 시스템은 모바일 와이맥스(Mobile WIMAX) 통신 시스템이고, 상기 제2통신 시스템은 모바일 와이맥스 진화(Evolution) 통신 시스템임을 특징으로 하는 이동국의 공통 제어 정보 수신 방법.
제21항에 있어서,

상기 상향링크 서브 프레임 및 하향링크 서브 프레임 각각은 주파수 분할 및 시간 분할 중 어느 하나의 분할 방식을 이용하여 분할됨을 특징으로 하는 이동국의 공통 제어 정보 수신 방법.
제21항에 있어서,

상기 공통 제어 정보는 일정 주기 프레임마다 수신됨을 특징으로 하는 이동국의 공통 제어 정보 수신 방법.