KR101349842B1

KR101349842B1 - 개선 시스템을 지원하는 기지국에서의 시스템 정보 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR101349842B1
Application number: KR1020117023721A
Authority: KR
Inventors: 권영현; 정재훈; 김소연; 한승희
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2009-04-13
Filing date: 2010-04-13
Publication date: 2014-01-10
Anticipated expiration: 2030-04-13
Also published as: US20120039256A1; WO2010120088A3; KR20120005459A; US8565260B2; WO2010120088A2

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 레거시(legacy) 시스템 및 상기 레거시 시스템에 하나 이상의 기능을 부가한 개선 시스템을 지원하는 기지국이 시스템 정보를 전송하는 방법에 있어서, 상기 레거시 시스템용 사용자기기를 지원하는 시스템정보를 포함하는 방송채널을 복수의 서브프레임을 포함하는 무선프레임의 제1서브프레임 내 동기채널에 후속하는 소정 개수의 심볼에서 전송하는 단계; 그리고 상기 개선 시스템용 사용자기기를 지원하는 추가 시스템 정보를 상기 복수의 서브프레임 중 상기 제1서브프레임을 제외한 제2서브프레임에서 전송하는 단계를 포함하는 시스템 정보 전송 방법과, 상기 시스템 정보 전송 방법을 구현하는 기지국에 관한 것이다.

Description

개선 시스템을 지원하는 기지국에서의 시스템 정보 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING SYSTEM INFORMATION FROM A BASE STATION SUPPORTING AN IMPROVED SYSTEM}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 기존 사용자기기와 신규 사용자기기가 모두 접근가능한 반송파를 설정하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

현재 무선통신 시스템은 방송, 멀티미디어 영상, 멀티미디어 메시지 등 고속의 전송률을 필요로 하는 서비스들을 제공하기 위한 형태로 발전하고 있다. 특히, 새로운 무선통신 시스템은 더 넓은 대역폭을 사용할 수 있고, 하향링크 최대 데이터 속도 1Gbps, 상향링크 최대 데이터 속도 500Mbps의 전송률을 지원할 수 있도록 개발되고 있다. 이러한 개발 방향에 따라, 새로이 개발되는 무선통신 시스템은 이전에 사용되지 않았던 기술들을 도입하게 된다. 예를 들어, 새로운 무선통신 시스템은 8Tx의 하향링크 안테나 구성 기술, 4Tx의 상향링크 안테나 구성 기술, 무선망 성능 향상을 위한 릴레이 기술, 반송파집성(carrier aggregation) 기술, 상향링크에서의 OFDMA 전송기술 등의 도입이 새로운 무선통신 시스템의 구축과정에서 논의되고 있다.

시스템의 성능이 향상되고 새로운 기술이 도입됨에 따라, 무선채널 상에서 이용되는 프레임의 형태, 물리 신호체계와 같은 구조가 변화될 수 있다. 따라서, 기지국과 같은 시스템 쪽 장비들은 새로운 구조에 따라 사용자기기들과 통신을 수행하게 되며, 사용자기기들은 이에 대응하여 통신을 수행해야 한다. 하지만, 실질적으로, 모든 사용자 기기들이 일순간 새로운 구조에 따라 동작하게 하는 것은 어려운 일이므로, 이전의 시스템과 새로운 시스템이 공존하는 현상이 발생하게 된다. 이에 따라, 새로운 시스템은 새로운 구조를 따르는 사용자기기 및 이전 구조를 따르는 사용자기기를 모두 지원해야 할 필요성이 대두되고 있다. 따라서, 새로운 구조를 지원함과 동시에 이전 구조에 대한 역호환성(backward compatibility)을 가지는 형태로 통신을 수행하기 위한 대안이 필요한 상황이다.

본 발명은 기존 시스템에 따라 구현된 사용자기기와 새로운 시스템에 따라 구현된 사용자기기 모두를 지원할 수 있도록 반송파를 설정하는 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 일 양상으로, 레거시(legacy) 시스템 및 상기 레거시 시스템에 하나 이상의 기능을 부가한 개선 시스템을 지원하는 기지국이 시스템 정보를 전송하는 방법에 있어서, 상기 레거시 시스템용 사용자기기를 지원하는 시스템정보를 포함하는 방송채널을 복수의 서브프레임을 포함하는 무선프레임의 제1서브프레임 내 동기채널에 후속하는 소정 개수의 심볼에서 전송하는 단계; 그리고 상기 개선 시스템용 사용자기기를 지원하는 추가 시스템 정보를 상기 복수의 서브프레임 중 상기 제1서브프레임을 제외한 제2서브프레임에서 전송하는 단계를 포함하는, 시스템 정보 전송 방법을 제공된다.

본 발명의 다른 양상으로, 레거시(legacy) 시스템 및 상기 레거시 시스템에 하나 이상의 기능을 부가한 개선 시스템을 지원하는 기지국에 있어서, 복수의 서브프레임을 포함하는 무선프레임을 전송하도록 구성된 송신기; 그리고 상기 레거시 시스템용 사용자기기를 지원하는 시스템정보를 포함한 방송채널을 상기 무선프레임의 제1서브프레임 내 동기채널에 후속하는 소정 개수의 심볼영역에서 전송하도록 상기 송신기를 제어하고, 상기 개선 시스템용 사용자기기를 지원하는 추가 시스템 정보를 상기 복수의 서브프레임 중 상기 제1서브프레임을 제외한 제2서브프레임에서 전송하도록 상기 송신기를 제어하는, 프로세서를 포함하는, 기지국을 제공된다.

본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 추가 시스템 정보는 상기 제1서브프레임의 방송채널과는 다른 방송채널에 포함되어 상기 제2서브프레임에서 전송되고, 상기 다른 방송채널은 상기 제1서브프레임의 방송채널에 적용되는 CRC와 다른 CRC로 마스크될 수 있다.

또한, 본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 제1서브프레임의 방송채널 내 마스터정보블락은 상기 다른 방송채널의 존재를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 무선프레임은 10개의 서브프레임(서브프레임#0 ~ 서브프레임#9)로 구성되고, 상기 제1서브프레임은 상기 10개의 서브프레임 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)이고, 상기 제2서브프레임은 0번째, 4번째, 5번째, 9번째 서브프레임(서브프레임#0, #4, #5, #9) 중 하나일 수 있다.

또한, 본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 무선프레임은 10개의 서브프레임(서브프레임#0 ~ 서브프레임#9)으로 구성되고, 상기 제1서브프레임은 상기 10개의 서브프레임 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)이고 상기 제2서브프레임은 5번째 서브프레임(서브프레임#5)이되, 상기 다른 방송채널이 전송되는 상기 소정 개수의 심볼은 상기 5번째 서브프레임을 구성하는 슬롯#10 및 슬롯#11 중 슬롯 11의 선두 4개의 심볼일 수 있다.

또한, 본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 추가 시스템 정보는 시스템정보블락에 포함되어 상기 제2서브프레임에서 전송될 수 있다.

또한, 본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 제1서브프레임의 방송채널 내 마스터정보블락은 상기 추가 시스템 정보의 존재를 나타내는 정보를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 무선프레임은 10개의 서브프레임(서브프레임#0 ~ 서브프레임#9)으로 구성되고, 상기 제1서브프레임은 상기 10개의 서브프레임 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)이고, 상기 제2서브프레임은 하향링크 서브프레임들 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)을 제외한 서브프레임들 중 하나일 수 있다.

또한, 본 발명의 각 양상에 있어서, 상기 시스템정보블락은 20ms를 주기로 전송되는 시스템정보블락타입1일 수 있다.

본 발명에 의하면 기존 시스템에 따라 구현된 사용자기기가 기존 무선통신 시스템뿐만 아니라 새로운 무선통신 시스템 하에서도 동작할 수 있게 되는 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 기존 사용자기기에 제공할 무선프레임인지 아니면 신규 사용자기기에 제공할 무선프레임인지를 구분하지 않고 동일 형태의 무선프레임을 전송하여도 되는 장점이 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

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 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격에 기반한 사용자기기와 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어 평면(Control Plane) 및 사용자 평면(User Plane) 구조를 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명을 수행하는 사용자기기 및 기지국의 구성요소를 나타내는 블록도이다.
도 4는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 의한 신호처리 과정을 나타낸 것이다.
도 5는 LTE 시스템의 물리채널 및 이를 이용한 신호 전송을 예시한 것이다.
도 6는 LTE에서 사용되는 무선프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 7은 P-SCH에 시퀀스를 맵핑하는 일 예를 나타낸 것이다.
도 8은 S-SCH에 사용되는 두 개의 짧은 코드의 조합 (m0,m1)을 나타낸 것이다.
도 9는 S-SCH를 스크램블링하는 예를 나타낸 것이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 무선프레임에 시스템정보를 설정하는 방법을 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선프레임에 시스템정보를 설정하는 방법을 나타낸 것이다.
도 13은 주파수집성을 지원하는 무선통신 시스템을 예시한 것이다.
도 14는 본 발명의 실시예들에 따라 설정된 무선프레임을 실은 컴포넌트 반송파를 이용한 무선 통신을 설명하기 위해 도시된 것이다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 본 발명의 실시예들은 CDMA, FDMA, TDMA, OFDMA, SC-FDMA, MC-FDMA와 같은 다양한 무선 접속 기술에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술로 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. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다.

이하의 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용되는 경우를 위주로 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명이 이로 제한되는 것은 아니다.

도 1은 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조를 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, E-UMTS는 사용자기기(User Equipment; UE)(120)와 기지국(eNode B; eNB)(110a 및 110b), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway, AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다. 한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정될 수 있다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공할 수 있다. 기지국은 다수의 사용자기기에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 사용자기기에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 사용자기기에게 전송하여 해당 사용자기기가 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 핵심망(Core Network, CN)은 AG와 사용자기기의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 사용자기기의 이동성을 관리한다.

참고로, 사용자기기(120)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기지국(110a 및 110b)과 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. 사용자기기는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 기지국(110)은 일반적으로 사용자기기(120) 및/또는 다른 기지국(110)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, 사용자기기(120) 및 타 기지국(110)과 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. 기지국(110)은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink: DL)는 기지국(110)에서 사용자기기(120)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink: UL)는 사용자기기(120)에서 기지국(110)으로의 통신을 의미한다. 한편, 송신기는 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신기는 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 하향링크에서, 송신기는 기지국(110)의 일부일 수 있고, 수신기는 사용자기기(120)의 일부일 수 있다. 마찬가지로, 상향링크에서는 송신기는 사용자기기(120)의 일부일 수 있고 수신기는 기지국(110)의 일부일 수 있다.

도 2는 3GPP 무선 접속망 규격에 기반한 사용자기기와 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어 평면(Control Plane) 및 사용자 평면(User Plane) 구조를 나타낸 것이다. 제어 평면은 사용자기기와 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자 평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.

제1계층인 물리계층(PHY)은 물리채널(Physical Channel)을 이용해 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층과 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결된다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 PHY 계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 PHY 계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA 방식으로 변조되고 상향링크에서 SC-FDMA 방식으로 변조된다.

제2계층의 매체접속제어 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 무선베어러는 사용자기기와 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 사용자기기와 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 사용자기기와 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 사용자기기는 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum)계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

네트워크에서 사용자기기로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 DL-SCH(Downlink Shared Channel) 등이 있다. 한편, 사용자기기에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 UL-SCH(Uplink Shared Channel)가 있다.

도 3은 본 발명을 수행하는 사용자기기 및 기지국의 구성요소를 나타내는 블록도이다.

사용자기기(120)는 상향링크에서는 송신기로 동작하고 하향링크에서는 수신기로 동작한다. 기지국(110)은 상향링크에서는 수신기로 동작할 수 있다.

사용자기기(120) 및 기지국(110)은 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 수신할 수 있는 안테나 (500a, 500b)와, 안테나를 제어하여 메시지를 전송하는 송신기(Transmitter; 100a, 100b), 안테나를 제어하여 메시지를 수신하는 수신기(Receiver; 300a, 300b), 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(200a, 200b)를 포함한다. 또한, 사용자기기(120) 및 기지국(110)은 사용자기기(120) 또는 기지국(110)에 포함된 송신기 및 수신기, 메모리 등의 구성요소를 제어하여 본 발명을 수행하도록 구성된 프로세서(400a, 400b)를 각각 포함한다. 상기 사용자기기(120) 내 송신기(100a), 수신기(300a), 메모리(200a), 프로세서(400a)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다. 마찬가지로, 상기 기지국(110) 내 송신기(100b), 수신기(300b), 메모리(200b), 프로세서(400b)는 각각 별개의 칩(chip)에 의해 독립된 구성요소로서 구현될 수도 있고, 둘 이상이 하나의 칩(chip)에 의해 구현될 수도 있다.

안테나(500a, 500b)는 송신기(100a, 100b)에서 생성된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 수신기(300a, 300b)로 전달하는 기능을 수행한다. 다수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 송수신 모듈의 경우에는 2개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.

프로세서(400a, 400b)는 통상적으로 사용자기기(120) 또는 기지국(110) 내 각종 모듈의 전박적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(400a, 400b)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능, 서비스 특성 및 전파 환경에 따른 MAC(Medium Access Control) 프레임 가변 제어 기능, 유휴모드 동작을 제어하기 위한 전력절약모드 기능, 핸드오버(Hand Over) 기능, 인증 및 암호화 기능 등을 수행할 수 있다. 프로세서(400a, 400b)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 한편, 프로세서(400a, 400b)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(400a, 400b)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(400a, 400b) 내에 구비되거나 메모리(200a, 200b)에 저장되어 프로세서(400a, 400b)에 의해 구동될 수 있다.

송신기(100a, 100b)는 프로세서(400a, 400b)로부터 스케쥴링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 안테나(500a, 500b)에 전달한다. 또한, 송신기(100a, 100b)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 변조과정 등을 거쳐 K개의 신호열로 변환한다. 상기 K개의 신호열은 송신기 내 송신처리기를 거쳐 송신 안테나(500a, 500b)를 통해 전송된다. 사용자기기(120) 및 기지국(110)의 송신기(100a, 100b) 및 수신기(300a, 300b)는 송신신호 및 수신신호를 처리하는 과정에 따라 다르게 구성될 수 있다.

도 4는 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식에 의한 신호처리 과정을 나타낸 것이다.

사용자기기 또는 기지국 내 송신기는 하나 이상의 코드워드(code word)를 전송할 수 있다. 상기 하나 이상의 코드워드는 각각 스크램블러(301)에 의해 스크램블링되고, 변조맵퍼(302)에 의해 복소심볼로 변조될 수 있다. 레이어 맵퍼(303)는 상기 복소심볼을 하나 이상의 전송레이어에 맵핑하고, 프리코더(304)는 전송레이어의 복조심볼을 채널상태에 따라 선택된 소정 프리코딩 행렬 와 곱해 안테나별 복조심볼로 출력한다. 프리코더(304)는 코드북(codebook) 방식과 비코드북(non-codebook) 방식을 모두 사용할 수 있다. 상기 안테나별 복조심볼은 각각 자원요소맵퍼(305)에 의해 전송에 이용될 시간-주파수 자원요소(resource elements)에 매핑되며, 상기 시간-주파수 자원요소에 매핑된 안테나별 복조심볼은 OFDM 신호생성기(306)에 의해 안테나 포트별 OFDM 신호로 변환되어 각 안테나 포트에 전송된다.

참고로, OFDMA 방식은 주파수 효율 및 셀 용량을 증대할 수 있기 때문에 하향링크 전송에 많이 이용되고 있으나, 새로운 무선통신 시스템에서는 OFDMA방식을 상향링크 전송에 도입하는 것을 고려하고 있다.

도 5는 LTE 시스템의 물리채널 및 이를 이용한 신호 전송을 예시한 것이다.

사용자기기는 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S101). 이를 위해, 사용자기기는 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 식별자(Identity, ID) 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 사용자기기는 기지국으로부터 PBCH(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 사용자기기는 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S102).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 사용자기기는 기지국에 대해 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다(S103 내지 S106). 이를 위해, 사용자기기는 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S103 및 S105), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104 및 S106). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 사용자기기는 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S107) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S108)을 수행할 수 있다. 사용자기기가 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 사용자기기가 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), SR(Scheduling Request), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 사용자기기는 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.

도 6는 LTE에서 사용되는 무선프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.

특히, 도 6은 주파수분할듀플렉스(Frequency Division Duplex, FDD)에 사용될 수 있는 무선프레임 구조를 나타낸 것이다. 도 6을 참조하면, 무선프레임(radio frame)은 10ms(327200·T_S)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360·T_s)의 길이를 가진다. 여기에서, T_s는 샘플링 시간을 나타내고, T_s=1/(15kHz×2048)=3.2552×10^-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 전송 시간 간격(Transmission Time Interval, TTI)은 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 6을 참조하여, LTE 시스템의 PBCH(Physical broadcast channel) 및 SCH(Synchronization channel)에 대해 구체적으로 설명한다. SCH는 SCH는 P-SCH 및 S-SCH를 포함한다. P-SCH 상으로 PSS(Primary Synchronization Signal)이 전송되고, S-SCH 상으로 SSS(Secondary Synchronization Signal)이 전송된다.

PBCH의 메시지 내용은 RRC 계층에서 마스터 정보 블록(Master Information Block)으로 표현된다. 구체적으로, PBCH의 메시지 내용은 표 1과 같다.

[표 1]

표 1에서와 같이, PBCH에는 하향링크 시스템 대역폭(dl-Bandwidth, DL BW), PHICH 설정, 시스템 프레임 넘버(SFN)가 포함된다. 또한, PBCH에는 10비트(spare)가 사용되지 않고 예비 필드(reserved field)로 남겨져 있다. 따라서, LTE 사용자기기는 PBCH를 수신함으로써 명시적(explicit)으로 DL BW, SFN, PHICH 설정에 대한 정보를 알 수 있다. 한편, PBCH를 수신을 통해 사용자기기가 묵시적(implicit)으로 알 수 있는 정보로는 기지국의 송신 안테나 개수(# of transmit antenna ports at eNB)가 있다. 기지국의 송신 안테나 개수에 대한 정보는 PBCH의 에러 검출에 사용되는 16-비트 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 송신 안테나 개수에 대응되는 시퀀스를 마스킹(예, XOR 연산)하여 묵시적으로 시그널링 된다. LTE에서 사용되는 안테나 개수 별 마스킹 시퀀스는 표 2과 같다.

[표 2]

PBCH는 셀-특정(Cell-specific) 스크램블링, 변조, 레이어 맵핑과 프리코딩을 거친 뒤, 물리 자원에 맵핑된다. LTE에서 PBCH는 변조 방식(modulation scheme)으로 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)만을 사용한다. PBCH는 수학식 1에 의해 지시되는 자원요소(k,l)에 맵핑된다.

[수학식 1]

여기서, l은 0번째 서브프레임의 슬롯 1의 OFDM 심볼 인덱스이고 k는 부반송파 인덱스이다. 수학식 1은 하나의 무선 프레임을 기준으로 봤을 때의 맵핑 예이다. 부호화된 PBCH는 도 6과 같이 40ms 동안에 4개의 서브프레임에 맵핑된다. 40ms 타이밍은 블라인드 검출되는 것으로 40ms 타이밍에 대한 명시적인 시그널링이 별도로 존재하지는 않는다. 수학식 1 및 도 6 에서 볼 수 있듯이 PBCH는 한 서브프레임 안에서 4개의 OFDM 심볼과 72개의 부반송파에 맵핑된다. PBCH는 기지국의 실제 송신 안테나 개수에 상관 없이 4Tx 안테나에 대한 기준신호(Reference Signal; RS)가 위치한 RE에는 맵핑되지 않는다. 참고로, 시분할듀플렉스(Time Division Duplex, TDD)에 적용되는 무선프레임의 경우(미도시)에도 PBCH는 40ms 동안에 4개의 서브프레임에 맵핑되며, 한 서브프레임 안에서 4개의 OFDM 심볼과 72개의 부반송파에 맵핑된다. PBCH는 TDD 무선프레임의 1번째 슬롯(0번째 서브프레임의 뒤쪽 슬롯)과 11번째 슬롯(5번째 서브프레임의 뒤쪽 슬롯)의 1~4번째 OFDM 심볼에 위치한다.

도 6을 참조하면, P-SCH(Primary Synchronization Channel)은 0번째 슬롯과 10번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼에 위치한다. P-SCH는 해당 OFDM 심볼 내에서 72개의 부반송파(10개의 부반송파는 예비, 62개의 부반송파에 PSS 전송)를 사용하여 전송된다. 10ms 무선프레임 상에서 2개의 P-SCH를 통하여 동일한 PSS(Primary Synchronization Signal)가 전송된다. PSS에 사용되는 코드는 PSC(Primary Synchronization Code)로 불릴 수 있다. P-SCH는 OFDM 심볼 동기, 슬롯 동기 등의 시간 영역(time domain) 동기 및/또는 주파수 영역 동기를 얻기 위해 사용된다. PSS로 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스가 사용될 수 있으며, 무선통신 시스템에는 적어도 하나의 PSS가 있다. 참고로, 시분할듀플렉스(Time Division Duplex, TDD)에 적용되는 무선프레임의 경우(미도시), P-SCH는 무선프레임 내 1번째 슬롯(즉, 1번째 서브프레임의 앞에 위치한 슬롯)의 2번째 OFDMA 심볼과 12번째 슬롯(즉, 6번째 서브프레임의 앞에 위치한 슬롯)의 2번째 OFDM 심볼에 위치한다.

[수학식 2]

CAZAC 시퀀스 d(k)는 다음 세 가지 특징을 가진다.

[수학식 3]

[수학식 4]

[수학식 5]

수학식 3은 CAZAC 시퀀스는 언제나 크기가 1임을 의미하고, 수학식 4는 CAZAC 시퀀스의 자동 상관(auto correlation)이 디락-델타(Dirac-delta) 함수로 표시됨을 의미한다. 자동 상관은 원형 상관(circular correlation)에 기반한다. 수학식 5는 교차 상관(cross correlation)이 언제나 상수임을 의미한다.

LTE 시스템의 P-SCH는 수학식 6 에 따른 62 길이의 ZC 시퀀스로 규정된다.

[수학식 6]

여기서, ZC 시퀀스의 루트 인덱스 u는 표 3과 같이 주어진다.

[표 3]

도 7은 P-SCH에 시퀀스를 맵핑하는 일 예를 나타낸 것이다. FFT(Fast Fourier Transform) 윈도우 크기(size)는 64인 경우를 가정한다(Nf=64). 도 7을 참조하면, DC 부반송파를 포함하는 64 부반송파에 길이(N_ZC) 63인 ZC 시퀀스가 맵핑된다. DC 부반송파에 ZC 시퀀스의 31번째 요소 P(31)가 맵핑되도록 가장 왼쪽에 위치하는 부반송파부터 ZC 시퀀스가 순차적으로 맵핑된다. 맵핑 구간 중에서 시퀀스가 맵핑되지 않는 부반송파(-32번 부반송파)에는 널(null) 값을 삽입한다. DC 부반송파에 맵핑되는 시퀀스 P(31)는 천공된다. 여기서, 왼쪽, 오른쪽은 편의상 왼쪽을 DC 부반송파의 일측이라고 할 때, DC 부반송파의 반대측을 오른쪽으로 하는 것이며, 반드시 도시된 위치에 한정하는 것은 아니다. P-SCH의 FFT 윈도우의 크기 및 ZC 시퀀스의 길이는 다양하게 정해질 수 있으며, 이에 따라 시퀀스의 맵핑 방식도 다양하게 변경될 수 있다. ZC 시퀀스는 시간 영역에서 DC 부반송파를 중심으로 대칭적으로 맵핑될 수도 있다.

S-SCH(Secondary Synchronization Channel)은 0번째 슬롯과 10번째 슬롯의 마지막 OFDM 심볼의 바로 이전 OFDM 심볼에 위치한다. S-SCH와 P-SCH는 인접하는 OFDM 심볼에 위치한다. S-SCH는 해당 OFDM 심볼 내에서 72개의 부반송파(10개의 부반송파는 예비, 62개의 부반송파에 SSS 전송)를 사용하여 전송된다. 2개의 S-SCH을 통하여 서로 다른 SSS(Secondary Synchronization Signal)가 전송된다. S-SCH는 프레임 동기, 셀 그룹 ID 및/또는 셀의 CP 구성(즉, 일반 CP 또는 확장 CP의 사용 정보)를 얻기 위해 사용된다. 하나의 S-SCH에는 2개의 SSS가 사용되므로 두 개의 짧은 코드의 조합에 의해 최종 정보가 전송된다. SSS에 사용되는 코드는 SSC(Secondary Synchronization Code)로 불릴 수 있다. 일 예로, SSS에 사용되는 코드는 x^5+x^2+1의 다항식으로부터 생성되는 31-길이 m-시퀀스의 원형 쉬프트(circular shift)에 의해 총 31개가 생성될 수 있다. 따라서, 하나의 S-SCH에는 길이 31인 m-시퀀스 2개가 맵핑될 수 있다. 참고로, 시분할듀플레스에 적용되는 무선프레임의 경우(미도시), S-SCH는 1번째 슬롯(즉, 0번째 서브프레임의 뒤쪽 슬롯)의 마지막 OFDM 심볼과 11번째 슬롯(즉, 5번째 서브프레임의 뒤쪽 슬롯)의 마지막 OFDM 심볼에 위치한다.

m-시퀀스는 PN(Pseudo Noise) 시퀀스의 하나이다. PN 시퀀스는 재생이 가능하고 랜덤 시퀀스(random sequence)와 유사한 특성을 가진다. PN 시퀀스는 다음과 같은 특징을 가진다. (1) 반복주기가 충분히 길다. 반복주기가 무한히 길면 랜덤 시퀀스이다. (2) 한 주기 속에 0과 1의 개수가 비슷하다. (3) 런(run) 길이가 1인 부분이 1/2, 2인 부분이 1/4, 3인 부분이 1/8, ... 이다. 런 길이란 같은 부호가 연속된 숫자를 말한다. (4) 한 주기 내에서 각 시퀀스 간에 교차 상관(cross-correlation)이 매우 작다. (5) 작은 시퀀스 조각으로 전체 시퀀스를 재생할 수 없다. (6) 적절한 알고리즘으로 재생이 가능하다. PN-시퀀스는 m-시퀀스(m-sequence), 골드 시퀀스(Gold sequence), 카사미 시퀀스(Kasami sequence) 등을 포함한다. m-시퀀스는 앞에서 언급한 특성 외에 주기적 교차 상관(Periodic auto-correlation)의 사이드 로브(side lobe)가 -1이라는 추가적인 특성을 더 가진다.

S-SCH에 맵핑되는 두 코드의 조합 (m0, m1)은 수학식 7과 같이 정의될 수 있다.

[수학식 7]

셀 그룹 ID와 두 코드의 조합 (m0, m1)의 관계는 표 4와 같이 정의될 수 있다.

[표 4]

도 8은 S-SCH에 사용되는 두 개의 짧은 코드의 조합 (m0,m1)을 나타낸 것이다. 조합 에서 mo와 m1의 순서는 프레임 타이밍 정보를 나타낼 수 있다. 예를 들어, (m0,m1)은 0번째(0ms) 서브프레임의 동기 채널을 의미하고, (m1,m0)는 5번째(5ms)의 서브프레임의 동기 시그널을 의미한다.

도 8을 참조하면, 세그멘트1은 m0를 의미하고 세그멘트2는 m1을 의미한다. FT(Frame Timing)는 프레임 타이밍으로서 FT=0는 0ms 서브프레임의 SSS를 의미하고, FT=1은 5ms 서브프레임 의 SSS를 의미한다. 길이가 31인 두 개의 짧은 코드를 가정하고 각각의 코드는 31개의 정보(시퀀스 세트 개수)를 전송할 수 있다고 하면, 두 개의 코드 조합으로 총 31*31=961개의 셀 그룹 ID(정보)를 전송할 수 있다. LTE 시스템은 셀-간 간섭을 고려하여 셀 ID 검출 성능을 최대가 되게끔 총 961개의 가능한 조합 중 최적의 성능을 보이도록 168개의 조합을 선택한다(수학식 7 또는 표 4).

도 9는 S-SCH를 스크램블링하는 예를 나타낸 것이다. 셀 A가 (1,2)의 조합을 가지고 있고, 셀 B가 (3,4)의 조합의 SSS를 갖는다면 사용자기기는 (1,4), (3,2)의 조합으로 잘못 검출할 수 있는 가능성이 있다. 이것을 혼돈(ambiguity)이라 한다. 따라서, 인접한 셀 간에 혼돈을 줄이기 위해 3개의 PSC와 일대일로 정의된 코드로 SSC를 스크램블링할 수 있다. 예를 들어, 셀 A와 셀 B가 다른 PSC를 사용하고 있고, 각 셀이 자신의 PSC-기반 코드로 SSC를 스크램블링하면 (1,2) 조합과 (3,4) 조합을 강하게 결속시켜 혼돈 확률을 감소시킨다. PSC-기반 스크램블링 코드는 x^5+x^2+1으로부터 생성되는 31-길이 m-시퀀스에 기반한다. 6개의 시퀀스가 원형 쉬프트에 의해 생성되며 2개씩 3개의 PSC 인덱스와 대응된다.

PSC-기반 스크램블링을 적용한다 할지라도 아직 혼돈 가능성이 있다. 예를 들어, 위의 예에서 셀 A와 셀 B가 동일한 PSC 코드를 전송한다고 가정하자. PSC 코드가 같으므로 SSS에 걸리는 스크램블링 코드도 같게 되므로 혼돈 문제가 있다. 따라서, (1,2)와 (3,4)의 결속력을 강화하기 위해 세그멘트1-기반 스크램블링을 추가로 수행한다. 세그멘트1-기반 스크램블링은 세그멘트1의 인덱스에 상응하여 정의된 코드로 세그멘트2의 SSC를 스크램블링하는 것을 말한다. 세그멘트1의 인덱스인 1과 3이 서로 다른 코드이므로 세그멘트1-기반 스크램블링 코드도 서로 다르게 되어, (1,2)와 (3,4)의 결속력을 강화시켜 혼돈 문제를 해결할 수 있다. 세그멘트1-기반 스크램블링 코드는 x^5+x^4+x^2+x^1+1로부터 생성되는 31-길이 m-시퀀스에 기반한다. 8개의 시퀀스가 원형 쉬프트에 의해 생성되며 세그멘트1의 인덱스와 일대다 대응된다.

이하에서는 SSC와 스크램블링 코드를 수학식을 이용하여 설명한다. SSS에 사용되는 시퀀스 d(0),...d(61)는 두 개의 길이-31 2진 시퀀스가 인터리빙되어 결합된다. 결합된 시퀀스는 PSS에 의해 주어진 스크램블링 코드로 스크램블링된다. SSS를 정의하는 두 개의 길이-31이 시퀀스의 조합은 서브프레임 0과 서브프레임 5에서 다르며 수학식 8과 같이 표현된다.

[수학식 8]

여기서, 0≤n≤30이고, m₀와 m₁은 물리셀ID(Physical Cell ID, PCID) 그룹(

)과 연관되며 수학식 7 및 표 4에 정의된 바와 같다. 시퀀스

과

은 수학식 9와 같이 m-시퀀스

의 원형 쉬프트에 의해 얻어진다.

[수학식 9]

여기서,

, 0≤i≤30 이고,

,

이며, 초기 조건은 x(0)=0, x(1)=0, x(2)=0, x(3)=0, x(4)=1이다.

스크램블링 시퀀스 c ₀(n)과 c ₁(n)는 PSS에 기반하며 수학식 10과 같이 m-시퀀스

의 원형 쉬프트에 의해 얻어진다.

[수학식 10]

여기서, 은 물리 셀 ID 그룹(

) 내에서의 물리 셀 ID를 나타낸다.

, 0≤i≤30 이고,

,

이며, 초기 조건은 x(0)=0, x(1)=0, x(2)=0, x(3)=0, x(4)=1이다.

스크램블링 시퀀스

와

는 수학식 11과 같이 m-시퀀스

의 원형 쉬프트에 의해 얻어진다.

[수학식 11]

여기서, m0와 m1은 앞에서 정의한 바와 같다.

, 0≤i≤30 이고,

,

이며, 초기 조건은 x(0)=0, x(1)=0, x(2)=0, x(3)=0, x(4)=1이다.

최종 물리셀ID는 PSS의 N_ID ⁽²⁾와 SSS의 N_ID ⁽¹⁾의 조합에 의해 N_ID ^cell=3N_ID ⁽¹⁾+N_ID ⁽²⁾로 정의되며 LTE에는 현재 504개(=3*168)가 정의되어 있다.

종래의 LTE 시스템은 단일 상/하향링크 대역을 사용하고, 2Tx까지의 상향링크 안테나 구성 및 4Tx까지의 하향링크 안테나 구성을 지원한다. 종래의 LTE 시스템은 CoMP 및 릴레이를 지원하지 않는다. 이와 달리, 진화된 LTE 시스템인 LTE-A 시스템은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위해 복수의 상/하향링크 주파수 블록을 모아 더 큰 상/하향링크 대역폭을 사용하는 반송파 집성(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용한다. 종래의 LTE 시스템의 반송파는 LTE-A 시스템에서는 콤퍼넌트 반송파(component carrier)로 불리기도 한다. 한편, LTE-A 시스템은 상향링크에서 안테나를 4개까지 사용할 수 있고, 하향링크에서는 8개까지 사용할 수 있다. 또한, LTE-A 시스템은 종래의 LTE에서 지원하지 않던 CoMP 및 릴레이의 지원을 논의중이다.

편의상, 시스템 대역이 단일 컴포넌트 반송파로 구성되고, 2Tx의 상향링크 안테나 구성 및 4Tx의 하향링크 안테나 구성을 지원하면서, CoMP 및 릴레이를 지원하지 않는 종래의 LTE 시스템을 레거시 시스템이라고 지칭한다. 이에 대응하여, 시스템 대역이 복수의 컴포넌트 반송파를 포함하고, Tx의 상향링크 안테나 구성 및 4Tx의 하향링크 안테나 구성4 적어도 하나 이상의 컴퍼넌트 반송파를 레거시 시스템을 위해 사용할 수 있는 시스템을 진화된 시스템(evolved system) 또는 개선된 시스템이라고 지칭한다. 일 예로, LTE(Release-8) 시스템과 LTE-A(Release-9) 시스템은 레거시 시스템과 진화된 시스템의 관계에 있다. 따라서, LTE 시스템을 레거시 시스템으로 지칭하고, LTE 시스템을 지원하는 사용자기기를 LTE 사용자기기 또는 레거시 사용자기기, 기존 사용자기기로 지칭할 수 있다. 마찬가지로, LTE-A 시스템을 진화된 시스템 또는 개선된 시스템, 신규 시스템 등으로 지칭하고, LTE-A 시스템을 지원하는 사용자기기를 LTE-A 사용자기기 또는 진화된 사용자기기, 개선된 사용자기기, 신규 사용자기기 등으로 지칭할 수 있다.

LTE-A 시스템은 LTE 사용자기기와 LTE-A 사용자기기를 모두 지원할 수 있어야 한다. LTE-A 사용자기기의 경우, LTE-A 시스템은 물론 LTE 시스템에 따른 반송파를 수신하여 상기 반송파에 실린 제어정보 및 데이터를 재생할 수 있도록 구현되어야 한다. 진화된 시스템에 따른 기기가 종래의 시스템에 따른 신호 및 데이터를 사용할 수 있는 경우, 진화된 시스템이 순방향 호환성(forward compatibility)을 지원한다고 말한다. LTE-A 시스템에 따른 반송파 즉, 컴포넌트 반송파가 어떻게 설정되느냐에 따라, LTE 사용자기기는 상기 컴포넌트 반송파에 실린 데이터를 사용할 수도 있고 사용하지 못할 수도 있다. LTE 사용자기기가 LTE-A에 따른 컴포넌트 반송파를 통해 전송되는 제어정보 및 데이터를 처리 및 사용하여 통신을 수행할 수 있는 경우, 역호환성(backward compatibility)이 있다고 말할 수 있다.

이하에서는 순방향 호환성 및 역방향 호환성을 모두 지원할 수 있도록 무선프레임을 설정하는 본 발명의 실시예들을 설명한다. LTE-A 시스템 하에서, LTE-A 사용자기기가 LTE-A에서 도입된 새로운 기술을 구현하면서, LTE 사용자기기가 LTE-A에 따른 반송파에 의해 전송되는 신호를 처리할 수 있기 위해서는 LTE 사용자기기와 LTE-A 사용자기기가 모두 컴포넌트 반송파에 실린 무선프레임에 포함된 제어정보를 처리하여 해당 시스템에 따라 통신을 수행할 수 있어야 한다.

사용자기기가 해당 시스템에 따라 통신을 수행할 수 있기 위해서는, 도 5에서 설명한 바와 같은 셀 탐색과정을 수행하여, 하향링크 신호의 복조(demodulation) 및 상향링크 신호의 전송을 정확한 시점에 수행하는 데 필요한 시간 및 주파수 파라미터를 결정하고, 상기 기지국으로부터 상기 사용자기기의 시스템 구성에 필요한 시스템정보를 획득해야 한다.

시스템정보는 마스터정보블락(Master Information Block, MIB) 및 시스템정보블락(System Information Blocks, SIBs)에 의해 구성된다. 각 시스템정보블락은 기능적으로 연관된 파라미터의 모음을 포함하며, 포함하는 파라미터에 따라 마스터정보블락(Master Information Block, MIB) 및 시스템정보블락타입1(System Information Block Type 1, SIB1), 시스템정보블락타입2(System Information Block Type 2, SIB2), SIB3~SIB8으로 구분된다.

MIB는 사용자기기가 네트워크에 초기 엑세스하는 데 필수적인, 가장 자주 전송되는 파라미터들을 포함한다. SIB1은 다른 SIB들의 시간-도메인 스케줄링에 대한 정보뿐만 아니라, 특정 셀이 셀 선택에 적합한 셀인지를 판단하는 데 필요한 파라미터들을 포함한다. SIB2는 공통 및 공용 채널정보를 포함하며, SIB3 내지 SIB8은 인트라 주파수 및 인터 주파수, 인터 RAT(Radio Access Technology) 셀 재선택을 제어하는 데 사용되는 파라미터들을 포함한다.

이하에서는 LTE-A 시스템정보를 실은 컴포넌트 반송파를 LTE-A CC라 칭하고, LTE 시스템정보만을 실은 컴포넌트 반송파를 LTE CC라고 칭하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 또한, 이하에서는 LTE-A에서 새로이 도입되는 8Tx 하향링크 안테나 시스템 하에서 안테나 구성을 지정하는 경우를 대표적인 예로 하여, 컴포넌트 반송파를 설정하는 본 발명의 실시예들을 설명한다.

실시예 1: MIB 이용

기지국은 하향링크 컴포넌트 반송파를 통해 초기 접속 정보를 하향링크 전송한다. 초기 접속정보는 SCH 및 PBCH를 통해 전송되는데, 본 발명의 하향링크 컴포넌트 반송파는 LTE 사용자기기 및 LTE-A 사용자기기가 모두 읽을 수 있어야 한다.

LTE 시스템에서 기지국은 기지국의 송신 안테나 개수를 LTE 사용자기기에게 알려주기 위해 PBCH의 CRC 부분에 표 2에 예시된 PBCH CRC 마스크 시퀀스를 사용한다. LTE 사용자기기 및 LTE-A 사용자기기가 모두 읽을 수 있도록 하기 위해, 본 발명의 실시예1은 LTE 사용자기기에 대해서는 기존 PBCH의 CRC 마스크 시퀀스를 통해 기지국의 송신 안테나 개수를 알려주고 LTE-A 사용자기기에 대해서는 MIB의 기존 스페어비트에 LTE-A 시스템에 따른 기지국의 송신 안테나 개수를 알려준다. LTE-A 시스템에 따른 기지국의 송신 안테나 개수 정보는 MIB에 포함되어 사용자기기들에 전송될 수 있다. 표 5는 MIB에 포함된 송신 안테나 개수 정보를 예시한 것이다.

[표 5]

송신 안테나의 개수는 log₂N-비트를 사용하여 지시될 수 있다. N은 LTE-A에서 사용하는 안테나 개수의 모든 종류를 합한 수일 수 있다. 예를 들어, LTE-A에서 1, 2, 4, 8개의 안테나 중 하나를 사용하면 N은 4로 기존 MIB의 스페어 비트 중 2비트를 사용하여 LTE-A 시스템에 따른 송신 안테나 개수를 지시할 수 있다. 다른 예로, LTE-A에서 1~8개의 안테나 중 하나를 사용하면 N은 8로 기존 MIB의 스페어 비트 중 3비트를 사용하여 LTE-A 시스템에 따른 송신 안테나 개수를 지시할 수도 있다.

LTE에서 CRC 마스킹에 의해 지시될 수 있는 안테나 개수를 제외한 나머지 안테나 개수에 대해서만 MIB의 기존 스페어비트를 사용하여 지시하는 것도 가능하다. 예를 들어, LTE-A 시스템이 1, 2, 4, 8개의 하향링크 안테나 구성 중 하나를 사용할 수 있다면, 기지국이 8개의 하향링크 안테나를 사용하는 경우에만 기존 스페어비트 중 1비트를 사용하여 기지국의 송신 안테나 개수가 8인지 아닌지를 지시할 수 있다. LTE 시스템이 1~8개의 안테나 구성을 모두 사용할 수 있다면, 기존 구성 1, 2, 4를 제외한 5개의 안테나 구성이 3비트의 스페어비트를 사용하여 지시될 수 있을 것이다.

상기 MIB는 BCH(Broadcast CHannel)에 의해 전달될 수 있다. BCH는 물리계층에서 PBCH(Physical Broadcast CHannel)로 표현된다. 사용자기기는 상기 PBCH를 수신하여 PBCH에 포함된 MIB로부터 하향링크 대역폭 및 시스템프레임넘버, PHICH 설정에 대한 정보를 알 수 있다. 한편, 본 발명의 실시예1에 따른 MIB를 포함하는 BCH는 정보 블록은, PBCH의 에러검출에 사용되는 표 2에 예시된 CRC 마스크 시퀀스들 중 송신 안테나 개수에 대응되는 시퀀스로 마스킹된 후, 채널코딩 및 레이트 매칭을 통해 PBCH로 변환된다. 상기 PBCH는 셀-특정 스크램블링, 변조, 레이어 맵핑과 프리코딩을 거친 뒤, 물리 자원에 맵핑되어 사용자기기들에 전송된다.

본 발명의 실시예 1에 의하면, LTE 사용자기기는 PBCH는 PBCH의 마스킹 시퀀스로부터 실제 송신 안테나 개수를 인식할 수 있고, LTE-A 사용자기기는 PBCH에 의해 전달되는 MIB로부터 LTE-A 시스템에 따른 송신 안테나 개수를 인식할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 기지국의 프로세서(400b)는 LTE 시스템에서의 MIB 중 기존 스페어비트의 일부를 LTE-A 사용자기기를 위한 송신 안테나 개수를 나타내도록 설정하고, LTE 사용자기기를 위한 송신 안테나 개수에 대응하는 표 2의 PBCH CRC 마스크 시퀀스를 마스킹한다. 또한, 상기 기지국 프로세서(400b)는 상기 마스크된 PBCH를 스크램블링하도록 스크램블러(301)을 제어하고, 상기 스크램블된 PBCH를 복소심볼로 변조하도록 변조맵퍼(302)를 제어한다. 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에, 레이어맵퍼(303)는 상기 복소심볼을 하나 이상의 전송레이어에 맵핑하고, 프리코더(304)는 전송레이어들의 복소심볼을 채널상태에 따라 선택된 프리코딩 행렬과 곱해 안테나별 복소심볼로 출력한다. 상기 기지국 프로세서(400b)는 상기 안테나별 복소심볼을 전송에 이용될 시간-주파수 자원요소에 매핑하도록 자원요소맵퍼(305)를 제어한다. OFDMA 신호생성기(306)는, 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에, 상기 시간-주파수 자원요소에 매핑된 안테나별 복소심볼을 안테나 포트별 OFDM 신호로 변환하여 각 안테나 포트에 전송한다. 기지국 안테나(500b) 중 송신에 사용되는 안테나 포트 개수는 PBCH의 CRC 마스크에 암묵적으로 표시되는 안테나 개수 및 MIB에 명시적으로 표시된 안테나 개수 중 적어도 하나에 대응하게 된다.

LTE 사용자기기의 수신기는 외부에서 안테나를 통하여 수신된 OFDM 심볼 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여 프로세서에 전달하게 된다. 이때, LTE 사용자기기의 프로세서는 표 2에 예시한 {1, 2, 4}개의 안테나 수에 대한 마스크 시퀀스를 이용해 PBCH를 복호하도록 상기 수신기를 제어하며, 해당 PBCH를 복호하는 데 이용된 특정 마스크 시퀀스를 통해 해당 안테나 개수를 인식할 수 있다. MIB에 전송안테나개수 필드가 추가된 경우, LTE 사용자기기의 프로세서는 이 필드를 스페어비트로 인식할 것이므로 이 필드에 설정된 값을 에러처리하거나 무시할 수 있다. 반면, LTE-A 사용자기기의 프로세서는 MIB의 메시지 내 전송안테나개수 필드에 설정된 값으로부터 LTE-A 시스템의 실제 송신 안테나 개수를 인식할 수 있다.

실시예 2: 새로운 PBCH 설정

현재 MIB의 스페어비트는 10비트로 제한된다. MIB의 크기는 일정값으로 제한되어 있으므로, LTE-A 시스템 하에서 도입되는 새로운 기술들에 대한 시스템 정보를 모두 상기 스페어비트에 모두 포함시킬 수 없는 경우가 발생할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예 2는 MIB의 스페어비트에 새로운 시스템정보를 포함시키는 대신 새로운 시스템정보를 포함하는 신규 PBCH를 하향링크 서브프레임 중 하나에 할당한다. 상기 신규 PBCH는, FDD의 경우에는 0번째, 4번째, 5번째, 9번째 서브프레임 중 하나에 삽입될 수 있으며, TDD의 경우에는 0번째, 1번째, 5번째, 6번째 서브프레임 중 하나에 삽입될 수 있다. 이하에서는 설명의 편의를 위하여, 5번째 서브프레임에 상기 신규 PBCH를 삽입하는 경우를 예로 하여 설명한다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 일 실시예에 따라 무선프레임에 시스템정보를 설정하는 방법을 나타낸 것이다. 구체적으로 도 10은 FDD 무선프레임의 5번째 서브프레임에 신규 PBCH가 삽입되는 예를 나타낸 것이고, 도 11은 TDD 무선프레임의 5번째 서브프레임에 신규 PBCH가 삽입되는 예를 나타낸 것이다.

도 10 및 도 11을 참조하면, 기존 PBCH는 FDD 무선프레임 또는 TDD 무선프레임의 0번째 서브프레임의 기존위치에 그대로 삽입된다. 신규 PBCH는 FDD 무선프레임 또는 TDD 무선프레임의 하향링크 서브프레임의 자원영역들 중에서 P-SCH 및 S-SCH, 기존 PBCH, 참조신호, SIB1이 할당되지 않은 자원요소영역에 할당될 수 있다. 예를 들어, 신규 PBCH를 5번째 서브프레임에 할당하는 경우, 신규 PBCH를 FDD 무선프레임의 5번째 서브프레임의 뒤쪽 슬롯의 1~4번째 OFDM 심볼에 할당할 수 있다. 참고로, 이와 같이 신규 PBCH를 무선프레임에 할당할 경우, 신규 PBCH가 할당된 5번째 서브프레임이 P-SCH 및 S-SCH, 기존 PBCH가 할당된 0번째 서브프레임과 유사한 구조를 갖게 되는 장점이 있다.

신규 PBCH의 예를 구현예 2-1 내지 2-3을 통해 설명한다.

구현예 2-1:

기존 PBCH와 신규 PBCH는 표 1에 예시된 MIB와 동일한 포맷의 정보를 포함하되, 기존 PBCH는 표 2에 예시된 시퀀스 중 하나로 마스킹되고 상기 PBCH는 새로이 정의된 시퀀스 중 하나로 마스킹되어 무선프레임에 삽입될 수 있다.

표 6 내지 표 8은 신규 PBCH에 사용될 수 있는 PBCH CRC 마스크 시퀀스의 예를 나타낸 것이다. 표 6 내지 표 8에서 송신 안테나 포트의 개수와 CRC 마스크 시퀀스의 맵핑 순서는 바뀔 수 있다. 또한, 표 6 내지 표 8에서는 {1, 2, 4, 8}개의 안테나 포트가 사용된 경우를 예로 하여 CRC 마스크를 맵핑하였으나, 8Tx 송신 안테나 시스템 하에서 {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}개의 안테나 포트가 사용될 수 있는 경우에는 {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}개의 안테나 포트 각각에 대해 CRC 마스크가 정의되게 될 것이다.

[표 6]

[표 7]

[표 8]

신규 PBCH의 CRC 마스크 시퀀스는 기존 LTE 시스템에서 정의된 시퀀스를 제외하고 각 시퀀스별 최소 거리가 가장 큰 시퀀스를 사용하는 것이 바람직하다.

기지국은 상기 기존 PBCH 및 상기 신규 PBCH를 포함하는 무선프레임을 사용자기기들에 전송할 수 있다. 즉, 기지국 프로세서(400b)는 기존 포맷의 MIB를 포함하는 기존 형태의 PBCH를 무선프레임 내 기존 해당 자원요소에 할당하도록 송신기(100b)를 제어하고, 신규 PBCH를 상기 무선프레임 내 새로운 자원요소(예를 들어, 5번째 서브프레임의 뒤쪽 슬롯의 1~4번째 OFDM 심볼)에 할당하도록 송신기(100b)를 제어할 수 있다. 송신기(100b)의 자원요소맵퍼(305)는 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어에 따라 상기 기존 PBCH와 상기 신규 PBCH를 해당 자원요소에 각각 할당한다.

기존 PBCH는 0번째 서브프레임 내 기존 자원요소들에 그대로 할당되어 전송되므로, LTE 사용자기기는 구현예 2-1에 따른 무선프레임을 수신하고, 상기 무선프레임의 기존 PBCH 위치로부터 기존 PBCH를 획득하면 된다. 즉, LTE 사용자기기의 프로세서는 무선프레임의 0번째 서브프레임에 할당된 기존 PBCH를 표 2에 예시한 마스크 시퀀스를 이용하여 복호하도록 수신기를 제어하고, 복호에 성공한 특정 마스크 시퀀스에 대응하는 안테나 개수를 해당 기지국의 송신 안테나 개수로 결정한다. 또한, LTE 사용자기기의 프로세서는 상기 기존 PBCH에 포함된 MIB로부터 하향링크 대역폭 및 시스템프레임넘버, PHICH 설정정보를 확인할 수 있다.

도 10 및 도 11에 도시된 것과 같이 신규 PBCH가 5번째 서브프레임에 할당된 경우를 예로 하면, LTE-A 사용자기기의 프로세서는 5번째 서브프레임에 할당된 신규 PBCH을 새로이 정의된 송신 안테나 개수 별 마스크 시퀀스를 이용하여 복호하도록 수신기를 제어하고, 복호에 성공한 특정 마스크 시퀀스에 대응하는 안테나 개수를 해당 기지국의 송신 안테나 개수를 결정할 수 있다. 상기 LTE-A 사용자기기의 프로세서는 상기 기존 PBCH에 포함된 MIB로부터 하향링크 대역폭 및 시스템프레임넘버, PHICH 설정정보를 확인할 수 있다.

참고로, 신규 PBCH가 할당된 자원요소는 기존에는 사용자데이터 및 제어정보가 할당되는 요소로 사용되었던 영역이므로, 기존 사용자기기는 신규 PBCH를 셀 탐색 동안에 획득하는 방송신호로 인식하지 않고 일반적인 하향링크 데이터로 인식하게 될 것이다. 혹은, 기존 사용자기기의 경우에는 신규 PBCH에 사용된 새로운 CRC 마스크 시퀀스를 알지 못하므로, 상기 신규 PBCH를 복호할 수 없어 에러처리하게 될 수도 있다. 이는 후술하는 구현예에서도 마찬가지로 적용될 수 있다.

구현예 2-2:

기존 PBCH는 표 1에 예시된 기존 MIB 정보를 포함하되, 신규 PBCH는 새로운 시스템정보를 포함하도록 구성되어, 무선프레임 내 해당 자원요소에 삽입될 수도 있다.

LTE-A 시스템하에서는 LTE 시스템에서 사용되지 않았던 기술이 도입됨에 따라, LTE-A 사용자기기는 LTE 사용자기기에 비해 더 많은 시스템정보를 기지국으로부터 통지받을 필요가 있다. 따라서, 본 발명의 구현예 2-2는 새로운 시스템에서 도입된 기술에 따라 특정되는 시스템정보를 신규 PBCH에 실어 사용자기기에 전송한다.

신규 PBCH에 포함될 수 있는 신규 시스템정보에는 주파수집성, CoMP, 릴레이, 신규 안테나 구성정보 등이 있을 수 있다. 이들 중 신규 안테나 구성정보는 구현예 2-1에서 설명한 바와 마찬가지로, 신규 PBCH의 CRC 마스크 시퀀스를 통해 묵시적으로 LTE-A 사용자기기에 통지될 수도 있다.

기지국은 기존 MIB 정보를 포함하는 PBCH를 무선프레임의 1번째 슬롯의 1~4번째 OFDM 심볼에 할당하고, 신규 시스템정보를 포함하는 PBCH를 상기 무선프레임의 하향링크 서브프레임 중 사용이 특정되지 않은 서브프레임, 예를 들어, 5번째 서브프레임에 할당하여, 사용자기기들에 전송할 수 있다. 즉, 기지국 프로세서(400b)는 기존 포맷의 MIB를 포함하는 PBCH를 무선프레임의 1번째 슬롯의 1~4번째 OFDM 심볼에 할당하도록 송신기(100b)를 제어하고, 신규 PBCH를 상기 무선프레임 내 새로운 자원요소, 예를 들어, 5번째 서브프레임의 뒤쪽 슬롯의 1~4번째 OFDM 심볼에 할당하도록 송신기(100b)를 제어할 수 있다. 송신기(100b)의 자원요소맵퍼(305)는, 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어에 따라, 상기 기존 PBCH와 상기 신규 PBCH를 해당 자원요소에 각각 할당한다.

구현예 2-2에 따른 LTE-A 사용자기기는, LTE 사용자기기와 마찬가지로, 수신된 무선프레임의 0번째 서브프레임의 1번째 슬롯으로부터 기존 PBCH를 획득할 수 있다. 다만, LTE 사용자기기와 달리 LTE-A 사용자기기는 신규 PBCH를 통해 신규 시스템정보를 더 획득한다. 예를 들어, 신규 PBCH가 CRC 마스크 시퀀스를 통해 안테나 개수를 암시적으로 나타낼 수 있는 경우, 사용자기기는 상기 신규 PBCH의 CRC 마스크 시퀀스를 통해 실제 송신 안테나 개수를 확인하고, 상기 신규 PBCH 내 메시지를 확인하여 기존 PBCH에 포함되지 않은 신규 시스템정보를 확인할 수 있다.

즉, LTE 사용자기기의 프로세서는 무선프레임의 0번째 서브프레임에 할당된 기존 PBCH를 표 2에 예시한 마스크 시퀀스를 이용하여 복호하도록 수신기를 제어하고, 복호에 성공한 특정 마스크 시퀀스에 대응하는 안테나 개수를 해당 기지국의 송신 안테나 개수로 결정하고, 복호된 PBCH 내 MIB로부터 하향링크 대역폭 및 시스템프레임넘버, PHICH 설정정보를 확인할 수 있다. LTE-A 사용자기기의 프로세서는, LTE 사용자기기의 프로세서와 마찬가지로, 기존 PBCH 내 MIB로부터 하향링크 대역폭 및 시스템프레임넘버, PHICH 설정정보를 확인할 수 있다. 다만, LTE-A 사용자기기의 프로세서는 신규 PBCH로부터 신규 시스템정보 예를 들어, 신규 안테나 구성정보를 더 획득하게 된다.

결론적으로, 구현예 2-2에 따르면, LTE 사용자기기는 기존 PBCH를 통해 송신 안테나 개수, 하향링크 대역폭 및 시스템프레임넘버, PHICH 설정정보를 확인하지만, LTE-A 사용자기기는 기존 PBCH로부터는 기존 PBCH가 종래 표상하던 시스템정보를 획득하고 신규 PHCH로부터는 신규 시스템에 따라 새롭게 도입된 시스템정보를 획득하게 된다.

구현예 2-3

기존 MIB의 기존 스페어비트 중 일부를 신규 PBCH의 존재여부를 나타내는 데 사용할 수도 있다.

[표 9]

LTE-A 사용자기기가 확인해야 할 새로운 시스템정보가 존재하는 경우, 기지국은 예를 들어, 'newPBCH' 필드를 '1'로 설정하여 LTE-A 사용자기기에게 신규 PBCH의 존재를 알릴 수 있다. 'newPBCH' 필드가 '1'로 설정된 경우, LTE-A 사용자기기는 신규 PBCH를 해당 자원요소 예를 들어, 5번째 서브프레임으로부터 확인하여, LTE-A 시스템에서 새로이 도입된 신규 시스템정보를 획득할 수 있다. 참고로, LTE 사용자기기는 'newPBCH' 필드를 스페어비트로만 인식할 것이므로 해당 필드가 '1'비트로 설정된 되더라도 이를 인식하지 못하거나 오류로 처리하게 될 것이다.

기지국이 사용자기기들에 전송할 신규 시스템정보가 없는 경우, 상기 기지국은 'newPBCH' 필드를 '0'으로 설정하고, 기존 LTE 시스템에 따라 설정된 무선프레임을 사용자기기들에 전송할 수 있다. 이 경우, LTE-A 사용자기기는 'newPBCH' 필드가 '0'으로 설정되었음을 확인함으로써, 수신한 무선프레임이 LTE-A 특정 시스템 정보를 포함하지 않음을 인식할 수 있다. 따라서, LTE-A 사용자기기는, LTE 사용자기기와 마찬가지로, 기존 PBCH로부터만 안테나 개수 및 하향링크 대역폭, 시스템프레임넘버, PHICH 설정정보를 획득하면 된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 기지국 프로세서(400b)는 전송할 신규 시스템정보의 존재여부에 따라 'newPBCH'를 설정할 수 있다. 전송할 신규 시스템정보 예를 들어, 8Tx 하향링크 안테나 포트에 따른 안테나 구성정보를 전송할 필요가 있는 경우, 상기 기지국 프로세서(400b)는 MIB의 'newPBCH' 필드를 '1'로 설정하고, 상기 MIB를 포함하는 PBCH를 기존 10ms 무선프레임의 0번째 서브프레임에 할당하도록 자원요소맵퍼(305)를 제어하고, 전송할 신규 시스템정보를 명시적 또는 암묵적으로 시그널링하도록 구성된 신규 PBCH를 하향링크 서브프레임 중 하나 예를 들어 5번째 서브프레임에 할당하도록 상기 자원요소맵퍼(305)를 제어한다. LTE 사용자기기의 프로세서와 LTE-사용자기기의 프로세서는 기존 PBCH로부터 필요한 정보를 획득한다. LTE 사용자기기와는 달리, LTE-A 사용자기기는 상기 MIB에 포함된 'newPBCH'가 '1'로 설정되어 있으므로 신규 PBCH의 해당 자원요소영역 예를 들어, 5번째 서브프레임의 뒤쪽 슬롯의 1~4번째 심볼로부터 기지국이 전송하고자 한 신규 시스템정보를 더 획득한다.

참고로, 구현예 2-1 및 2-2에서 언급한 바와 같이, 신규 안테나구성정보는 신규 PBCH의 CRC 마스크 시퀀스에 의해 암묵적으로 사용자기기들에 전달될 수도 있다.

전송할 신규 시스템정보가 없는 경우, 기지국 프로세서(400b)는 기존 형태의 무선프레임을 컴포넌트 반송파에 실어 사용자기기에 전송하도록 송신기(100b)를 제어할 수 있다. 이 경우, LTE 사용자기기 및 LTE-A 사용자기기의 프로세서는 기존 PBCH를 확인하여 송신 안테나 개수, 하향링크 대역폭, 시스템프레임넘버, PHICH 설정정보를 획득하게 될 것이다.

참고로, 구현예 2-1 내지 2-3에서는 기존 PBCH의 CRC 마스크 시퀀스들과 신규 PBCH의 CRC 마스크 시퀀스들을 달리하여 기존 사용자기기가 신규 PBCH를 기존 PBCH와 혼동하지 않게 하는 경우에 대하여 언급하였다. 그러나, 기존 CRC 마스크 시퀀스와 다른 CRC 마스크 시퀀스를 사용하여 신규 PBCH를 마스킹하는 방법 외에도, 기존 PBCH와는 다른 스크램블링 또는 인코딩 구조를 사용하여 기존 사용자기기가 신규 PBCH를 인식하지 못하도록 하는 것도 가능하다. 기존 사용자기기는 다른 스크램블링 또는 인코딩 구조를 사용하여 스크램블링 또는 인코딩된 신규 PBCH를 복호 또는 복조하지 못할 것이므로, 기존 사용자기기가 상기 신규 PBCH를 기존 PBCH와 혼동할 위험을 낮출 수 있다.

실시예 3: SIB 에 신규시스템정보 삽입

본 발명의 실시예 3은 기존에 정의된 SIB들 중 하나에 신규 시스템정보를 포함시켜 사용자기기에 전달하거나, 신규 시스템정보를 위한 새로운 SIB를 정의하여 사용자기기에 전달한다. 기존 방송채널(PBCH)를 통해 전달되지 못하는 시스템정보는 SIB 메시지 형태로 PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)를 통해 사용자기기들에 전달될 수 있다. 신규 시스템정보를 포함하는 SIB는 10ms 무선프레임 내 하향링크 서브프레임 중 PBCH를 전송하는 0번째 서브프레임을 제외한 하향링크 서브프레임에 할당될 수 있다. 예를 들어, FDD 무선프레임의 경우에는 4번째, 5번째, 9번째 서브프레임 중 하나에 할당될 수 있으며, TDD 무선프레임의 경우에는 1번째, 5번째, 6번째 서브프레임에 할당될 수 있다.

이하, 구현예 3-1 내지 3-4를 참조하여, SIB 메시지를 통해 신규 시스템정보를 전송하는 본 발명의 실시예 3을 상술한다. 설명의 편의를 위하여, 신규 시스템정보 중 LTE-A 시스템에서의 송신안테나개수를 통지하는 경우를 예로 하였으나, 앞서 언급한 바와 같이, 주파수집성 및 CoMP, 릴레이와 연관된 시스템정보를 SIB로 구성하여 무선프레임에 할당하는 것도 가능하다.

구현예 3-1: 기존 SIB 에 신규 시스템정보 삽입

[표 10]

SystemInformationBlockType1(SIB1)은 사용자기기가 셀에 엑세스하는 것이 허용되는지를 평가하는 데 관련된 정보를 포함하고, 다른 시스템정보의 스케줄링을 정의한다. 표 10에서 AdvancedAccessInfo는 LTE-A에서 새로이 정의된 시스템정보를 나타낸다. 예를 들어, LTE-A 시스템에서 새로이 정의되는 안테나 구성 즉, LTE-A 사용자기기가 확인해야 할 송신 안테나 구성이 SIB1에 포함될 수 있다. 표 10에서는 SIB1에 신규 시스템정보를 삽입하는 경우를 예로 하였으나, 신규 시스템정보를 구성하는 파라미터들의 특성에 따라 다른 SIB에 삽입하는 것도 가능하다.

기지국은 전송할 신규 시스템정보가 있는 경우, 신규 시스템정보를 기존에 정의된 SIB 중 하나에 삽입하고 상기 SIB를 전송할 PDSCH를 무선프레임의 하향링크 서브프레임 중 하나에 할당한다. 이때, 상기 기지국의 프로세서(400b)는 상기 시스템정보를 포함하는 SIB를 MIB가 할당된 0번째 서브프레임이 아닌 다른 하향링크 서브프레임에 할당하도록 자원구성맵퍼(305)를 제어할 수 있다. 또한, 신규 시스템정보가 할당된 SIB가 SIB1이 아닌 다른 SIB인 경우에는 상기 SIB1이 할당되는 서브프레임이 아닌 다른 하향링크 서브프레임에 할당하도록 자원구성맵퍼(305)를 제어할 수도 있다.

SIB에 신규 시스템정보가 포함된 경우, LTE 사용자기기는 기존에 정의된 SIB 내 정보만을 올바르게 인식하여 셀 탐색 및 시스템 구성을 수행하게 된다. 새로이 삽입되는 신규 시스템정보는 아예 인식을 하지 못하거나 오류인 것으로 인식하게 될 것이다.

반면, LTE-A 사용자기기는 어떤 SIB에 어떤 신규 시스템정보가 포함되었는지 알 수 있으므로, 해당 SIB들에 포함된 주파수집성, CoMP, 릴레이 및 안테나구성 등의 신규 시스템정보를 획득할 수 있다.

참고로, 신규 시스템 정보들이 어떤 SIB에 포함되어야 하는지가 미리 정해지지 않고, 상황에 따라 적절한 SIB에 포함되는 것도 가능하다. 이 경우, LTE-A 사용자기기는 기지국으로부터 전송되는 SIB들을 탐색하여 상기 신규 시스템정보를 확인하게 될 것이다.

구현예 3-2: 신규 SIB 에 신규 시스템정보 삽입

[표 11]

SystemInformationBlockTypeX(SIB X)는 LTE-A에서 새로이 정의된 시스템정보 즉, 신규 시스템정보를 사용자기기에 시그널링하기 위해 새로이 정의된 시스템정보블락이다.

기지국은 사용자에게 전송할 신규 시스템정보를 SIB X에 포함시키고 상기 SIB X를 실을 PDSCH를 무선프레임 중 일부에 할당한다. 이때 상기 기지국의 프로세서(400b)는 무선프레임의 하향링크 서브프레임 중 MIB가 할당된 0번째 서브프레임과 SIB1이 할당된 서브프레임을 제외한 나머지에 할당하도록 자원요소맵퍼(305)를 제어할 수 있다.

LTE 사용자기기는 상기 무선프레임을 수신하고, 상기 무선프레임에 포함된 MIB 및, 상기 무선프레임 내 SIB들 중 LTE 시스템하에서 정의된 SIB들로부터 필요한 시스템정보를 획득할 수 있다. LTE-A 사용자기기는 기존 LTE 시스템에서 정의된 MIB 및 SIB들뿐만 아니라 LTE-A 시스템에서 새로이 도입된 SIB X를 확인하여 기존 시스템정보 및 신규 시스템정보를 획득할 수 있다.

구현예 3-3: MIB 에 신규 시스템정보 존재 여부 삽입

구현예 3-1 또는 구현예 3-2의 SIB에 포함된 신규 시스템정보에 더하여, 기지국은 MIB의 기존 스페어비트 중 일부를 이용하여, LTE-A 사용자기기에게 신규 시스템정보를 포함하는 SIB의 존재 유무를 시그널링할 수도 있다.

[표 12]

LTE-A 사용자기기가 확인해야 할 새로운 시스템정보블락이나/새로운 시스템정보 필드가 기존 SIB에 존재하는 경우, 기지국은 기존 스페어비트 중 일부를 신규 시스템정보의 존재 유무를 나타내도록 설정할 수 있다. 이와 함께, LTE-A 시스템이라는 시스템 버전을 나타내는 정보가 위에 더 추가되는 형태일 수 있다. 예를 들어, 'advancedSystemInfo' 필드를 설정하고, 상기 필드를 '1'로 설정하여 LTE-A 사용자기기에게 신규 시스템정보를 포함하는 SIB가 있음을 알릴 수 있다. 이 경우, 구현예 3-1에 따른 LTE-A 사용자기기는 기존 SIB들 중 적어도 하나를 확인하여 신규 시스템정보를 획득할 수 있고, 구현예 3-2에 따른 LTE-A 사용자기기는 새로이 정의된 SIB X를 확인하여 신규 시스템정보를 획득할 수 있다.

LTE-A 사용자기기의 프로세서는 상기 'advancedSystemInfo'를 확인하여 신규 시스템정보를 포함하는 SIB의 존재 유무를 확인할 수 있도록 구성되며, 해당 SIB 존재가 확인되면 하향링크 서브프레임들을 탐색하여 해당 SIB를 확인할 수 있다. 신규 시스템정보를 포함하는 SIB가 특정 하향링크 서브프레임을 통해 전송될 수도 있는데, 이 경우 LTE-A 사용자기기의 프로세서는 상기 특정 하향링크 서브프레임을 확인하여 해당 신규 시스템정보를 획득할 수 있도록 구성된다. 참고로, 'advancedSystemInfo' 필드가 '1'로 설정된 경우, LTE 사용자기기는 'advancedSystemInfo' 필드를 스페어비트로만 인식할 것이므로 해당 필드가 '1'비트로 설정된 되더라도 이를 인식하지 못하거나 오류로 처리하게 될 것이다.

기지국이 사용자기기들에 전송할 신규 시스템정보가 없는 경우, 상기 기지국은 'advancedSystemInfo' 필드를 '0'으로 설정하고 기존 LTE 시스템에 따라 설정된 무선프레임을 사용자기기들에 전송할 수 있다. 이 경우, LTE-A 사용자기기는 'advancedSystemInfo' 필드가 '0'으로 설정되었음을 확인함으로써 수신한 무선프레임이 LTE-A 특정 시스템 정보를 포함하지 않음을 인식할 수 있다. 따라서, LTE-A 사용자기기는, LTE 사용자기기와 마찬가지로, 기존 PBCH로부터 안테나 개수 및 하향링크 대역폭, 시스템프레임넘버, PHICH 설정정보를 획득하는 한편 기존 포맷의 SIB들로부터 상기 기존 PBCH에 포함되지 않은 다른 시스템정보를 획득할 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 기지국 프로세서(400b)는 전송할 신규 시스템정보의 존재여부에 따라 'advancedSystemInfo' 필드를 설정할 수 있다. 전송할 신규 시스템정보 예를 들어, 8Tx 하향링크 안테나 포트에 따른 안테나 구성정보를 전송할 필요가 있는 경우, 상기 기지국 프로세서(400b)는 MIB의 'advancedSystemInfo' 필드를 '1'로 설정하고, 상기 MIB를 포함하는 PBCH를 기존 10ms 무선프레임의 0번째 서브프레임에 할당하도록 자원요소맵퍼(305)를 제어하고, 신규 시스템정보를 포함하는 SIB를 해당 SIB의 특정 전송 주기마다 서브프레임에 할당하도록 자원요소맵퍼(305)를 제어한다.

LTE 사용자기기의 프로세서와 LTE-A 사용자기기의 프로세서는 10ms 무선프레임의 0번째 서브프레임 내 PBCH를 통해 전송되는 MIB로부터 LTE 시스템에 따른 송신 안테나 개수 및 하향링크 대역폭, 시스템프레임넘버, PHICH 설정 정보를 얻을 수 있다. 한편, LTE-A 사용자기기의 프로세서는 기존 MIB에 포함된 정보 외에 스페어비트 중 일부의 설정을 확인하여 신규 시스템정보를 갖는 SIB의 존재유무를 더 확인할 수 있다. MIB의 기존 스페어비트 중 신규 시스템정보를 갖는 SIB의 존재 유무를 나타내는 비트, 예를 들어, 표 12의 'advancedSystemInfo'가 1로 설정된 경우, LTE-A 사용자기기의 프로세서는 다른 서브프레임에 할당된 SIB를 탐색하여 상기 신규 시스템정보를 획득할 수 있다.

전송할 신규 시스템정보가 없는 경우, 기지국 프로세서(400b)는 기존 형태의 무선프레임을 컴포넌트 반송파에 실어 사용자기기에 전송하도록 송신기(100b)를 제어할 수 있다. 이 경우, LTE 사용자기기 및 LTE-A 사용자기기의 프로세서는 기존 PBCH 및 기존 SIB를 확인하여 필요한 시스템정보를 획득하게 될 것이다.

구현예 3-4: SIB1 에 신규 시스템정보 존재 여부 삽입

[표 13]

구현예 3-2의 SIB X가 존재함을 나타내기 위하여, 기지국은 SIB1에 SIB X에 관한 정보를 포함시킬 수 있다.

LTE-A 사용자기기가 확인해야 할 신규 시스템정보를 포함하는 SIB X가 존재하는 경우, 기지국은 기존 SIB1에 SIB X의 존재를 나타내는 정보를 포함시킬 수 있다. 이 경우, LTE-A 사용자기기는 SIB1의 해당 정보를 확인하여 SIB X의 존재를 확인하고, SIB X를 확인하여 신규 시스템정보를 획득할 수 있다.

LTE-A 사용자기기의 프로세서는 SIB1 내 SIB X관련 필드를 확인하여 신규 시스템정보를 포함하는 SIB X의 존재 유무를 확인할 수 있도록 구성되며, SIB X의 존재가 확인되면 하향링크 서브프레임들을 탐색하여 해당 SIB X를 확인할 수 있다. 신규 시스템정보를 포함하는 SIB X가 특정 하향링크 서브프레임을 통해 전송될 수도 있는데, 이 경우 LTE-A 사용자기기의 프로세서는 상기 특정 하향링크 서브프레임을 확인하여 해당 신규 시스템정보를 획득할 수 있도록 구성된다. 참고로, 기존 시스템하에서 구현된 사용자기기의 경우 해당 필드를 스페어 필드로만 인식할 것이므로 해당 필드가 SIB X에 관한 정보를 포함하더라도 이를 아예 인식하지 못하거나 오류인 것으로 처리하게 될 것이다.

한편, 기지국이 사용자기기들에 전송할 신규 시스템정보가 없는 경우, 상기 기지국은 SIB X에 관한 정보를 포함하지 않는 기존 SIB1 형태로 SIB1을 생성하여 무선프레임을 통해 사용자기기들에 전송할 수도 있다. 이 경우, LTE-A 사용자기기는, LTE 사용자기기와 마찬가지로, PBCH 및 기존 SIB들로부터 LTE 시스템의 시스템정보를 획득하게 된다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 기지국 프로세서(400b)는 전송할 신규 시스템정보의 존재여부에 따라 SIB1을 생성할 수 있다. 전송할 신규 시스템정보가 있는 경우, SIB1의 SIB X 관련 필드에 상기 SIB X와 관련된 정보를 삽입하고, 송신기(100b)를 제어하여 상기 SIB1을 80ms 주기마다 사용자기기에 시그널링한다. 또한, 상기 신규 시스템정보를 포함하는 SIB X를 일정 주기마다 사용자기기에 시그널링하도록 송신기(100b)를 제어한다. SIB X의 시그널링 주기 즉, 스케줄링 정보는 SIB1의 상기 SIB X 관련 필드에 포함되어 사용자기기들에 전송될 수 있다.

LTE 사용자기기의 프로세서와 LTE-A 사용자기기의 프로세서는 10ms 무선프레임의 0번째 서브프레임 내 PBCH를 통해 전송되는 MIB로부터 LTE 시스템에 따른 송신 안테나 개수 및 하향링크 대역폭, 시스템프레임넘버, PHICH 설정 정보를 얻을 수 있다. 또한, LTE 사용자기기의 프로세서와 LTE-A 사용자기기의 프로세서는 SIB1의 기존 정보 및 기존의 다른 SIB들로부터 LTE 시스템정보를 얻을 수 있다. LTE 사용자기기와는 달리, LTE-A 사용자기기의 프로세서는 기존 SIB1에 포함되었던 정보 외에 SIB X관련 필드를 확인하여 SIB X의 존재 유무 및/또는 스케줄링 정보를 더 확인할 수 있다. SIB1 내 SIB X 관련 필드가 존재하는 경우 LTE-A 사용자기기는 상기 SIB X 관련 필드 내 SIB X의 스케줄링 정보를 참고하여 SIB X가 포함된 서브프레임을 알 수 있고 상기 서브프레임으로부터 SIB X를 확인하여 LTE-A 특정 신규 시스템정보를 획득할 수 있다.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 무선프레임에 시스템정보를 설정하는 방법을 나타낸 것이다. 도 12의 실시예는 본 발명의 실시예 3의 구현예들 중 SIB1에 신규 시스템정보를 포함시키는 경우를 예로 하였으나, 다른 SIB들에 신규 시스템정보가 포함되는 경우에도 마찬가지 방식으로 무선프레임에 할당될 수 있다. 또한, 구현예 3-3의 경우에는 신규 시스템정보의 존재 유무를 나타내는 정보를 포함하는 MIB를 포함하는 PBCH가 도 6에서 설명한 바와 같이 10ms 무선프레임의 0번째 서브프레임에 할당되어 신규 시스템정보와 함께 사용자기기들에게 전송되게 될 것이다. 참고로, SIB별 시그널링 주기 정보 즉, 스케줄링 정보는 SIB1에 포함되어 20ms마다 사용자기기에 전송될 수 있다. 이때, 상기 기지국은 상기 시스템정보를 포함하는 SIB, 예를 들어, SIB1을 MIB가 할당된 0번째 서브프레임이 아닌 다른 하향링크 서브프레임에 할당하여 사용자기기에 전송할 수 있다. 신규 시스템정보가 할당된 SIB가 SIB1이 아닌 다른 SIB인 경우에는 상기 SIB1이 할당되는 서브프레임이 아닌 다른 서브프레임에 할당될 수 있다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 기지국은 전송할 신규 시스템정보가 있는 경우, 기지국 프로세서(400b)는 신규 시스템정보를 기존에 정의된 SIB 중 하나에 삽입한다. 또한, 상기 기지국 프로세서(400b)는 상기 SIB를 전송할 PDSCH를 스크램블링하도록 스크램블러(301)을 제어하고, 상기 스크램블된 PDSCH를 복소심볼로 변조하도록 변조맵퍼(302)를 제어한다. 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에 레이어맵퍼(303)는 상기 복소심볼을 하나 이상의 전송레이어에 맵핑하고, 프리코더(304)는 전송레이어들의 복소심볼을 채널상태에 따라 선택된 프리코딩 행렬과 곱해 안테나별 복소심볼로 출력한다. 상기 기지국 프로세서(400b)는 상기 안테나별 복소심볼을 전송에 이용될 시간-주파수 자원요소에 매핑하도록 자원요소맵퍼(305)를 제어한다. OFDMA 신호생성기(306)는, 상기 기지국 프로세서(400b)의 제어 하에, 상기 시간-주파수 자원요소에 매핑된 안테나별 복소심볼을 안테나 포트별 OFDM 신호로 변환하여 각 안테나 포트에 전송한다.

기지국 프로세서(400b)는 SIB1이 아닌 다른 SIB들의 시그널링 주기 정보 즉, 스케줄링 정보를 포함하도록 SIB1를 구성할 수 있으며, 상기 SIB1가 20ms마다 사용자기기에 전송될 수 있도록 자원구성맵퍼(305)를 제어할 수 있다. 이때, 상기 기지국 프로세서(400b)은 상기 시스템정보를 포함하는 SIB, 예를 들어, SIB1을 MIB가 할당된 0번째 서브프레임이 아닌 다른 하향링크 서브프레임에 할당하도록 자원구성맵퍼(305)를 제어할 수 있다. 신규 시스템정보가 할당된 SIB가 SIB1이 아닌 다른 SIB인 경우에는 상기 SIB1이 할당되는 서브프레임이 아닌 다른 서브프레임에 할당하도록 자원구성맵퍼(305)를 제어할 수도 있다.

LTE 사용자기기의 수신기는 외부에서 안테나를 통하여 수신된 OFDM 심볼 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여 프로세서에 전달하게 된다. LTE 사용자기기의 프로세서는 기존 SIB 내 기존 정보를 확인하여 PBCH에 의해 전송되지 못한 다른 LTE 시스템정보를 확인할 수 있다.

LTE-A 사용자기기의 수신기는 외부에서 안테나를 통하여 수신된 OFDMA 심볼 신호에 대한 복호 및 복조를 수행하여 프로세서에 전달한다. 상기 LTE-A 사용자기기의 프로세서는 기존 MIB 및 SIB 정보로부터 LTE 시스템정보를 획득하고 SIB 중 적어도 하나로부터 신규 시스템정보를 획득할 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예들에 따른 무선프레임은 적어도 하나의 컴포넌트 반송파(Component Carrier, CC)를 통해 사용자기기들에 전송된다. 단일 상/하향링크 대역을 사용하는 종래의 LTE 시스템과 달리, LTE-A 시스템은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위해 복수의 상/하향링크 주파수 블록을 모아 더 큰 상/하향링크 대역폭을 사용하는 반송파 집성(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation) 기술을 사용한다.

도 13은 주파수집성을 지원하는 무선통신 시스템을 예시한 것이다.

본 명세서에서, 컴포넌트 반송파는 반송파 집성을 위한 주파수 블록 또는 주파수 블록의 중심 반송파를 의미할 수 있고 이들은 서로 혼용된다.

도 13을 참조하면, 상/하향링크에 각각 5개의 20MHz CC들이 모여서 100MHz 대역폭을 지원할 수 있다. 각각의 CC들은 주파수 영역에서 서로 인접하거나 비-인접할 수 있다. 도 13은 편의상 상향링크 컴포넌트 반송파의 대역폭과 하향링크 컴포넌트 반송파의 대역폭이 모두 동일하고 대칭인 경우를 도시하였다. 그러나, 각 컴포넌트 반송파의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. 일 예로, 상향링크 컴포넌트 반송파의 대역폭은 5MHz (A_UL) + 20MHz (B_UL) + 20MHz (C_UL) + 20MHz (D_UL) + 5MHz (E_UL)와 같이 구성될 수 있다. 또한, 상향링크 컴포넌트 반송파의 개수와 하향링크 컴포넌트 반송파의 개수가 다른 비대칭적 반송파 집성도 가능하다.

도 13의 컴퍼넌트 반송파들 중 적어도 하나의 컴포넌트 반송파는 본 발명의 실시예에 따른 무선프레임의 전송에 이용될 수 있다. 도 13의 컴포넌트 반송파 중 일부는 LTE 시스템에 따라 설정된 무선프레임을 전송하는 데 이용되고 또 다른 일부는 LTE-A 시스템에 따라 설정된 무선프레임을 전송하는 데 이용될 수도 있다. 즉, 기지국의 송신기(100b)는, 프로세서의 제어를 받아, LTE 시스템정보만을 포함하는 무선프레임(이하, LTE 무선프레임)을 전달하는 컴포넌트 반송파와 본 발명의 실시예들 중 어느 하나에 따라 LTE 시스템정보 및 LTE-A 시스템정보가 할당된 무선프레임을 전달하는 컴포넌트 반송파를 집성하여 이들 컴포넌트 반송파들을 함께 사용자기기에 전송할 수 있다.

도 14는 본 발명의 실시예들에 따라 설정된 무선프레임을 실은 컴포넌트 반송파를 이용한 무선 통신을 설명하기 위해 도시된 것이다.

도 14에 따르면, LTE 시스템과 LTE-A 시스템이 공존하는 경우, 사용자기기들은 LTE 시스템정보만을 포함하는 컴포넌트 반송파 DL CC1을 수신할 수도 있고(S401), LTE 시스템정보 및 LTE-A 시스템정보를 포함하는 컴포넌트 반송파 DL CC2를 수신할 수도 있다(S402).

본 발명의 실시예들에 따르면, LTE 사용자기기는 DL CC1뿐만 아니라 DL CC2의 해당 시스템정보가 할당된 자원요소로부터 LTE 시스템정보를 획득할 수 있다(S403). 즉, LTE 사용자기기는 DL CC1뿐만 아니라 DL CC2를 수신한 경우에도 이와 링크된 UL CC를 통해 제어정보 및/또는 데이터를 송수신할 수 있다(S406).

한편, LTE-A 사용자기기는 DL CC1으로부터는 LTE 시스템정보를 획득하고 (S404), LTE 시스템정보를 토대로 LTE 시스템에 맞춰 동작할 수 있다. 예를 들어, DL CC1과 링크된 UL CC를 통해 제어정보 및/또는 데이터를 송수신할 수 있다(S405).

또한, LTE-A 사용자기기는 DL CC2를 수신한 경우에는 DL CC2 내 무선프레임에 할당된 LTE-A 시스템정보를 획득하고(S404), LTE-A 시스템정보를 토대로 LTE-A 시스템에 맞춰 동작할 수 있다. 예를 들어, DL CC2와 링크된 UL CC를 통해 제어정보 및/또는 데이터를 송수신할 수 있다.

따라서, 본 발명의 실시예들에 따르면, LTE-A 시스템하에서 사용자기기들에 순방향 및 역방향 호환성을 지원할 수 있게 되는 장점이 있다.

전술한 본 발명의 실시예들 및 구현예들은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

산업상 이용가능성

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 기존 사용자기기와 신규 사용자기기가 모두 접근가능한 반송파를 설정하는 방법 및 이를 위한 장치에 사용될 수 있다.

Claims

레거시(legacy) 시스템 및 상기 레거시 시스템에 하나 이상의 기능을 부가한 개선 시스템을 지원하는 기지국이 시스템 정보를 전송하는 방법에 있어서,
상기 레거시 시스템용 사용자기기를 지원하는 시스템정보를 포함하는 방송채널을 복수의 서브프레임을 포함하는 무선프레임의 제1서브프레임 내 동기채널에 후속하는 소정 개수의 심볼에서 전송하는 단계; 그리고
상기 개선 시스템용 사용자기기를 지원하는 추가 시스템 정보를 상기 복수의 서브프레임 중 상기 제1서브프레임을 제외한 제2서브프레임에서 전송하는 단계를 포함하는,
시스템 정보 전송 방법
제1항에 있어서,
상기 추가 시스템 정보는 상기 제1서브프레임의 방송채널과는 다른 방송채널에 포함되어 상기 제2서브프레임에서 전송되고, 상기 다른 방송채널은 상기 제1서브프레임의 방송채널에 적용되는 CRC와 다른 CRC로 마스크된,
시스템 정보 전송 방법
제2항에 있어서,
상기 제1서브프레임의 방송채널 내 마스터정보블락은 상기 다른 방송채널의 존재를 나타내는 정보를 포함하는,
시스템 정보 전송 방법
제2항에 있어서,
상기 무선프레임은 10개의 서브프레임(서브프레임#0 ~ 서브프레임#9)로 구성되고,
상기 제1서브프레임은 상기 10개의 서브프레임 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)이고, 상기 제2서브프레임은 0번째, 4번째, 5번째, 9번째 서브프레임(서브프레임#0, #4, #5, #9) 중 하나인,
시스템 정보 전송 방법
제2항에 있어서,
상기 무선프레임은 각 서브프레임이 2개의 슬롯을 포함하는 10개의 서브프레임(서브프레임#0 ~ 서브프레임#9)으로 구성되고,
상기 제1서브프레임은 상기 10개의 서브프레임 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)이고 상기 제2서브프레임은 5번째 서브프레임(서브프레임#5)이되, 상기 다른 방송채널이 전송되는 상기 소정 개수의 심볼은 상기 5번째 서브프레임을 구성하는 2개의 슬롯 중 뒤쪽 슬롯의 선두 4개의 심볼인,
시스템 정보 전송 방법
제1항에 있어서,
상기 추가 시스템 정보는 시스템정보블락에 포함되어 상기 제2서브프레임에서 전송되는,
시스템 정보 전송 방법
제6항에 있어서,
상기 제1서브프레임의 방송채널 내 마스터정보블락은 상기 추가 시스템 정보의 존재를 나타내는 정보를 포함하는,
시스템 정보 전송 방법
제6항에 있어서,
상기 무선프레임은 10개의 서브프레임(서브프레임#0 ~ 서브프레임#9)으로 구성되고,
상기 제1서브프레임은 상기 10개의 서브프레임 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)이고, 상기 제2서브프레임은 하향링크 서브프레임들 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)을 제외한 서브프레임들 중 하나인,
시스템 정보 전송 방법
제6항에 있어서,
상기 시스템정보블락은 20ms를 주기로 전송되는 시스템정보블락타입1인,
시스템 정보 전송 방법
레거시(legacy) 시스템 및 상기 레거시 시스템에 하나 이상의 기능을 부가한 개선 시스템을 지원하는 기지국에 있어서,
복수의 서브프레임을 포함하는 무선프레임을 전송하도록 구성된 송신기; 그리고
상기 레거시 시스템용 사용자기기를 지원하는 시스템정보를 포함한 방송채널을 상기 무선프레임의 제1서브프레임 내 동기채널에 후속하는 소정 개수의 심볼영역에서 전송하도록 상기 송신기를 제어하고, 상기 개선 시스템용 사용자기기를 지원하는 추가 시스템 정보를 상기 복수의 서브프레임 중 상기 제1서브프레임을 제외한 제2서브프레임에서 전송하도록 상기 송신기를 제어하는, 프로세서를 포함하는,
기지국
제10항에 있어서,
상기 추가 시스템 정보는 상기 제1서브프레임의 방송채널과는 다른 방송채널에 포함되어 상기 제2서브프레임에서 전송되되, 상기 프로세서는 상기 다른 방송채널을 상기 제1서브프레임의 방송채널에 적용되는 CRC와 다른 CRC로 마스크하도록 구성된,
기지국
제11항에 있어서,
상기 제1서브프레임의 방송채널 내 마스터정보블락은 상기 다른 방송채널의 존재를 나타내는 정보를 포함하는,
기지국
제11항에 있어서,
상기 무선프레임은 10개의 서브프레임(서브프레임#0 ~ 서브프레임#9)로 구성되고,
상기 제1서브프레임은 상기 10개의 서브프레임 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)이되,
상기 제2서브프레임은 0번째, 4번째, 5번째, 9번째 서브프레임(서브프레임#0, #4, #5, #9) 중 하나인,
기지국
제11항에 있어서,
상기 무선프레임은 각 서브프레임이 2개의 슬롯을 포함하는 10개의 서브프레임(서브프레임#0 ~ 서브프레임#9)로 구성되고, 상기 제1서브프레임은 상기 10개의 서브프레임 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)이고 상기 제2서브프레임은 5번째 서브프레임(서브프레임#5)이되,
상기 프로세서는 상기 다른 방송채널을 상기 5번째 서브프레임을 구성하는 2개의 슬롯 중 뒤쪽 슬롯의 선두 4개의 심볼에서 전송하도록 상기 송신기를 제어하는,
기지국
제10항에 있어서,
상기 프로세서는 상기 추가 시스템 정보가 시스템정보블락에 포함되어 상기 제2서브프레임에서 전송되도록 상기 송신기를 제어하는,
기지국
제15항에 있어서,
상기 제1서브프레임의 방송채널 내 마스터정보블락은 상기 추가 시스템 정보의 존재를 나타내는 정보를 포함하는,
기지국
제15항에 있어서,
상기 무선프레임은 10개의 서브프레임(서브프레임#0 ~ 서브프레임#9)로 구성되고,
상기 제1서브프레임은 상기 10개의 서브프레임 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)이고, 상기 제2서브프레임은 하향링크 서브프레임들 중 0번째 서브프레임(서브프레임#0)을 제외한 서브프레임들 중 하나인,
기지국
제15항에 있어서,
상기 시스템정보블락은 시스템정보블락타입1이고, 상기 프로세서는 상기 시스템정보블락타입1을 20ms 주기로 전송하도록 상기 송신기를 제어하는,
기지국