복수 대역을 지원하는 통신 시스템 및 그 피드백 자원 할당 방법 document_id A220517015645

IMT-Advanced의 높은 전송률 요구를 만족시키기 위해서는 20MHz 이상의 넓은 대역폭이 필요하다. 그러나 한정된 주파수 스펙트럼 자원에서 20MHz 이상의 넓은 대역폭을 확보하기 어려운 문제점이 있어 주파수 상에서 떨어져 있는 대역폭을 모아서 하나의 새로운 서비스를 제공하는 것이 필요하다. 또한 이미 서비스가 이루어지고 있는 기존 대역폭에서 호환성을 제공하며 기존 대역폭을 포함한 넓은 대역폭에서 새로운 광대역 서비스를 함께 제공하는 것이 필요하다. 이러한 요구를 만족시키기 위해 여러 대역폭을 모아서 하나의 광대역 서비스를 제공하는 bandwidth aggregation 기술이 IEEE 802.16m 및 LTE Advanced 시스템에서 적극 고려되고 있다. 특히 3GPP(3rd Generation Partnership Projec) LTE Advanced 시스템의 경우에는 다음과 같은 사항들을 지원해야 한다. 첫 번째, LTE Advanced 기지국은 기존 LTE 단말기를 동일 대역에서 동시에 지원할 수 있어야 한다. 두 번째, LTE Advanced 단말기는 기존 LTE 기지국에 접속이 가능해야 한다. 세 번째, LTE Advanced 기지국은 기존의 LTE 대역폭이 두 개 이상 결합된 LTE Advanced 단말기의 지원이 가능해야 한다. 네 번째, 하향 링크와 상향 링크가 서로 다른 대역폭을 가질 수도 있다. 즉 LTE Advanced 시스템은 기존 LTE 시스템과 호환이 가능하면서도, 두 개 이상의 대역을 결합하여 서비스할 수 있어야 한다. 기존의 LTE 시스템은 상향 링크와 하향 링크가 1:1로 대응되어 있다. 따라서 해당 상향 또는 하향 링크를 통해 전송된 데이터의 디코딩이 성공했는지를 알리기 위한 ACK/NACK 피드백 신호 및 전송 모드를 결정하기 위한 전송 데이터 채널에 대응되는 채널 상태 정보(CQI: Channel Quality information) 피드백 신호는 1:1로 대응된 하향 링크 및 상향 링크 대역을 이용하여 전송될 수 있다. 그리고 단말기는 기지국과 단말기 사이에 형성된 각 데이터 채널에 대응되는 피드백 자원의 위치에 대한 정보를 직접 획득하거나, 미리 기지국과 단말기 간에 정해진 규칙을 통해 획득할 수 있다. 이러한 경우에 1:1 로 대응되는 상향 링크 대역과 하향 링크 대역에 매핑된 피드백 자원에 대한 위치만을 확인할 수 있다. 그러나 다수개의 대역 결합을 지원할 수 있는 LTE Advanced 시스템의 경우에는 대응되는 상향 링크 또는 하향 링크 대역이 하나 밖에 없는 경우가 발생된다. 좀 더 상세하게 복수 개의 대역 결합을 지원하는 LTE Advanced 시스템은 도 1를 참조하여 설명한다. 도 1은 종래 기술에 따른 상향 링크 및 하향 링크의 대역폭을 도시한 도면이다. 도 1를 참조하면, 도 1의 (a)에서 도시된 바와 같이 LTE Advanced 시스템은 적어도 두 개의 상향 링크 대역(100a, 100b; Up Link band)과 적어도 하나의 하향 링크 대역(150: Down Link band)으로 구성될 수 있다. 또는 도 1의 (b)에서 도시된 바와 같이 LTE Advanced 시스템은 적어도 두 개의 상향 링크 대역(100a, 100b; Up Link band)와 적어도 두 개의 하향 링크 대역(150a, 150b; Down Link band)으로 구성된다. 대역폭 결합으로 인한 하향 링크 또는 상향 링크가 복수 개의 링크와 결합된다 하더라도, 도 1의 (a) 및 (b)에서 도시된 바와 같이 대응되는 상향 링크 또는 하향 링크에 ACK/NACK 정보를 전송할 수 있는 대역이 하나 밖에 없는 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우, 단일 하향 링크 대역에서 각 상향 링크 대역에 대응되는 ACK/NACK 피드백 전송용 제어 채널을 예약하는 방법으로 복수 개의 상향 링크 대역에 대한 ACK/NACK 피드백이 가능하도록 한다. 좀더 상세히 피드백을 위한 제어 채널을 예약하는 방법은 도 2를 참조로 하여 설명한다. 도 2는 종래 기술에 따른 하향 링크에서 ACK/NACK 피드백(feedback)이 할당되는 제어 채널을 도시한 도면이다. 여기서 제어 채널은 하향 링크에서 전송되는 서브 프레임 구조를 기본으로 설명한다. 일반적으로 각 기지국에 할당되는 대역폭에 다수 개의 자원 블록(Resource Block)이 존재한다. 하나의 자원 블록은 하나의 서브 프레임 및 하나의 밴드 내에 포함되는 자원들을 의미한다. 하나의 밴드는 12개의 부반송파(sub-carrier)으로 이루어지고, 하나의 서브 프레임은 14개의 OFDM 심볼 영역(이하에서는 채널이라고 칭함)으로 구성될 수 있다. 여기서 서브 프레임은 시간 축을 기준으로 자원을 할당하는 단위를, 밴드는 주파수를 기준으로 자원을 할당하는 단위를 의미한다. 도 2를 참조하면, 1개의 서브 프레임(200a, 200b)은 제어 영역(210a, 210b)과 데이터 영역(220a, 220b)으로 구분된다. 제어 영역(210a, 210b)에는 제어 정보를 전송하기 위한 제어 적어도 하나의 채널로 구성된다. 좀 더 상세히 설명하면 채널은 복수 개의 단말기에 할당되는 자원에 대한 자원 할당 정보를 전송하기 위한 PDCCH(Physical Down-link Control Channel; 230a, 230b) 및 상향 링크에 전송되는 서브 프레임의 디코딩 성공 여부에 대한 응답 신호인 ACK/ NACK을 전송하기 위한 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel; 240a, 240b, 250a, 250b) 등과 같은 채널들로 구성된다. 특히 상향 링크가 2개인 경우, 제어 영역(210a, 210b)은 도 2에서 도시된 바와 같이 첫 번째 상향 링크에서 전송될 첫 번째 ACK/NACK를 위한 제1 PHICH 채널(240a, 240b), 두 번째 상향 링크에서 전송될 두 번째 ACK/NACK를 위한 제2 PHICH 채널(250a, 250b)을 포함한다. 일반적으로 제2 PHICH 채널(250a, 250b)에 해당하는 자원들 중에서 일부분의 자원만 ACK/NACK 피드백 용으로 사용되는 경우가 많다. 이러한 경우, 제2 PHICH 채널(250a, 250b)의 자원 중에서 ACK/NACK 피드백 용으로 선택된 자원을 제외한 나머지 자원들이 낭비된다는 문제점이 발생한다. 도 2를 참조하여 예를 들어 설명하면, 제어 영역(210a, 210b)에서의 제2 PHICH 채널(250a, 250b)을 구성하는 자원인 1 내지 10까지 중에서 2, 4와 8만이 PHICH 전송에 이용된다고 가정한다. 그러면 제어 영역(210a, 210b)에 위치한 제2 PHICH 채널(250a, 250b)의 자원 2, 4 및 8을 제외한 나머지 자원들은 정보가 포함되지 않은 상태에서 상향 링크로 전송된다. 또한 제2 PHICH 채널(250a, 250b)이l 제어 영역(210a, 210b)에 위치함으로써, 데이터 영역(220a, 220b)에 할당된 채널의 수가 줄어든다는 문제점이 있다. 그리고 제2 PHICH 채널(250a, 250b)의 자원들 중 제어 정보를 포함하지 않는 나머지 자원들이 데이터를 전송하는데 사용될 수 없어 자원 낭비가 발생한다.