첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있다. 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 제한되지는 않는다.
도 1은 E-UMTS의 네트워크 구조를 나타낸다. E-UMTS는 LTE 시스템이라 불리기도 한다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment: UE)(120)과 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 다양한 주파수 대역폭(예, 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz)으로 설정될 수 있다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공할 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink: DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 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 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network: CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격에 기반한 무선 인터페이스 프로토콜 구조를 나타낸다. 제어평면은 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 데이터(예, 음성, 인터넷 패킷) 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제1계층(Layer 1: L1)인 물리계층(PHY)은 전송채널(Transport Channel)을 통해 상위의 매체접속제어(Medium Access Control: MAC) 계층에 서비스를 제공한다. 송신측과 수신측의 PHY 계층은 물리채널을 통해 서비스를 제공한다. 물리채널은 시간, 주파수, 코드 및 공간을 무선 자원으로 활용한다. 물리채널은 다중 접속을 위해 다양한 방식으로 변조될 수 있다. LTE의 경우, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA 방식으로 변조된다.
제2계층(Layer 2: L2)은 MAC 계층, 무선링크제어(Radio Link Control: RLC) 계층 및 패킷 데이터 수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol: PDCP) 계층을 포함한다. MAC 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위의 RLC 계층에게 서비스를 제공한다. RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. PDCP 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층(Layer 3: L3)의 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. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 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.
도 3은 LTE에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시한다.
도 3을 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200·Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)을 포함한다. 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDMA(또는 SC-FDMA) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block: RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDMA(또는 SC-FDMA) 심볼을 포함한다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 서브프레임, 슬롯 또는 OFDMA(또는 SC-FDMA) 심볼의 개수/길이는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 하향링크 물리 채널의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 서브프레임은 스케줄링 정보 및 그 밖의 제어 정보를 전송하기 위한 제어 영역(control region)과 하향링크 데이터를 전송하기 위한 데이터 영역(data region)을 포함한다. 제어 영역은 서브프레임의 첫 번째 OFDMA 심볼로부터 시작되며 하나 이상의 OFDMA 심볼을 포함한다. 제어 영역의 크기는 서브프레임마다 독립적으로 설정될 수 있다. 제어 영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)를 포함한 다양한 제어 채널이 매핑된다. PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDMA 심볼에 할당된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE(Control Channel Element)를 포함한다. CCE는 9개의 이웃한 REG(Resource Element Group)를 포함한다. REG는 기준 신호를 제외한 네 개의 이웃한 RE(Resource Element) 포함한다.
PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging CHannel) 및 DL-SCH(Downlink-Shared CHannel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 단말에게 알려준다. PDCCH를 통해 전송되는 정보를 총칭하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information: DCI)라고 한다. PDCCH가 어떤 단말에게 전송되는 것인지 여부는 RNTI를 이용하여 식별된다. 일 예로, PDCCH가 "A"라는 RNTI로 CRC 마스킹(masking) 되어 있고, "B"라는 상향링크 무선자원 할당 정보(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 전송한다고 가정한다. 이 경우, 셀에 있는 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI를 이용하여 PDCCH를 모니터링 하고, "A" RNTI를 가진 단말은 PDCCH로부터 얻은 "B"와 "C"의 정보에 따라 상향링크 전송을 수행한다.
도 5는 LTE에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 복수(예, 2개)의 슬롯을 포함한다. 슬롯은 CP 길이에 따라 서로 다른 수의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 일 예로, 일반(normal) CP의 경우 슬롯은 7개의 SC-FDMA 심볼을 포함할 수 있다. 상향링크 서브프레임은 데이터 영역과 제어 영역으로 구분된다. 데이터 영역은 상향링크 공용 채널(Physical Uplink Shared CHannel: PUSCH)을 포함하고 음성, 영상 등의 데이터 신호를 전송하는데 사용된다. 제어 영역은 상향링크 제어 채널(PUCCH)을 포함하고 제어 정보를 전송하는데 사용된다. PUCCH는 주파수 축에서 데이터 영역의 양끝에 위치한 RB 쌍(RB pair)을 포함하며 슬롯을 경계로 호핑한다. 제어 정보는 HARQ ACK/NACK, 하향링크에 대한 채널 정보(즉, 하향링크 채널 정보)를 포함한다. 하향링크 채널 정보는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Information) 등을 포함한다. 한편, 단말은 상향링크에 대한 채널 정보(즉, 상향링크 채널 정보)를 기지국에게 알리기 위해 측정 신호(예, 사운딩 기준 신호(Sounding Reference Signal: SRS))를 전송한다. SRS는 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 심볼에 위치하며 데이터 영역의 전부 또는 일부 대역을 통해 전송된다.
도 6은 단말이 상향링크를 위한 측정 신호(예, SRS)를 주기적으로 전송하는 예를 나타낸다. 단말은 SRS를 주기적으로 전송하고 기지국은 SRS로부터 상향링크 채널을 측정한다. 도 6을 참조하면, 주기가 '5'이고 오프셋 '1'을 나타내는 정보를 받은 경우에 단말은 0번째 서브프레임으로부터 서브프레임 인덱스의 증가 방향으로 한 서브프레임의 오프셋을 두고 5개의 서브프레임 단위로 SRS를 전송한다. 동일한 서브프레임의 마지막 SC-FDMA로 전송되는 여러 단말의 SRS들은 주파수 위치/시퀀스에 따라 구분이 가능하다. 기존의 LTE에서 SRS는 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시퀀스로 구성되며, 여러 단말로부터 전송된 사운딩 참조 신호들은 서로 다른 사이클릭 쉬프트(cyclic shift) 값을 갖는 CAZAC 시퀀스이다. 하나의 CAZAC 시퀀스로부터 사이클릭 쉬프트를 통하여 발생된 CAZAC 시퀀스들은 각자 자신과 다른 사이클릭 쉬프트 값을 갖는 시퀀스들과 영의 상관 값(zero-correlation)을 갖는 특성이 있다. 이러한 특성을 이용하여 동일한 주파수 영역의 사운딩 참조 신호들은 CAZAC 시퀀스 사이클릭 쉬프트 값에 따라 구분될 수 있다. 각 단말의 사운딩 참조 신호는 기지국에서 설정하는 파라미터에 따라 주파수 상에 할당된다. 단말은 상향링크 데이터 전송 대역폭 전체로 사운딩 참조 신호를 전송할 수 있도록 사운딩 참조 신호의 주파수 도약을 수행한다.
도 7은 다중 콤포넌트 반송파 상황 하에서 통신을 수행하는 예를 나타낸다. 도 7은 LTE-A 시스템의 통신 예에 대응할 수 있다. LTE-A 시스템은 더 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. 각 주파수 블록은 콤포넌트 반송파(Component Carrier: CC)를 이용해 전송된다. CC는 문맥에 따라 반송파 집성을 위한 주파수 블록 또는 주파수 블록의 중심 반송파를 의미할 수 있고 이들은 서로 혼용된다.
도 7을 참조하면, 상/하향링크에 각각 5개의 20MHz CC들이 모여서 100MHz 대역폭을 지원할 수 있다. CC들은 주파수 영역에서 인접(contiguous)하거나 비-인접(non-contiguous)할 수 있다. 도 7은 편의상 UL CC의 대역폭과 DL CC의 대역폭이 모두 동일하고 대칭인 경우를 도시하였다. 그러나, 각 CC의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. 일 예로, UL CC의 대역폭은 5MHz(UL CC0) + 20MHz(UL CC1) + 20MHz(UL CC2) + 20MHz(UL CC3) + 5MHz(UL CC4)와 같이 구성될 수 있다. 또한, UL CC의 개수와 DL CC의 개수가 다른 비대칭적 반송파 집성도 가능하다. 비대칭적 반송파 집성은 가용한 주파수 대역의 제한으로 인해 발생되거나 네트워크 설정에 의해 인위적으로 조성될 수 있다. 또한, 상향링크 신호와 하향링크 신호는 일대일로 매핑된 CC를 통해 전송되는 것으로 예시하고 있지만, 네트워크 설정 또는 신호의 종류에 따라 실제로 신호가 전송되는 CC는 달라질 수 있다. 일 예로, 스케줄링 명령이 전송되는 CC와 스케줄링 명령에 따라 데이터가 전송되는 CC는 서로 다를 수 있다. 또한, 상/하향링크 제어 정보는 CC간의 매핑 여부와 관계없이 특정 UL/DL CC를 통해 전송될 수 있다.
한편, 시스템 전체 대역이 N개의 CC로 구성되더라도 특정 단말이 사용할 수 있는 주파수 대역은 M(<N)개의 CC로 한정될 수 있다. 반송파 집성에 대한 다양한 파라미터는 셀 특정(cell-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 단말 특정(UE-specific) 방식으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 셀 내에 N개의 CC가 존재할 때에 단말은 N개의 CC 모두를 통해 PDSCH를 수신할 수도 있지만, 기지국은 반-정적(semi-static) 방식으로 단말이 PDSCH를 수신할 수 있는 CC를 M(M<N)개로 한정할 수도 있다.
도 8은 물리 채널 및 이를 이용한 신호 전송을 예시한다. 본 실시예는 다중 콤포넌트 반송파 시스템의 초기 접속 과정을 위주로 설명하지만, 다중 콤포넌트 반송파와 관련된 부분을 제외하면 단일 콤포넌트 반송파 시스템에도 적용된다.
도 8을 참조하면, 단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(initial cell search) 작업을 수행한다(S801). 이 과정에서 단말은 주파수 래스터(raster) 단위로 SCH(Synchronization Channel) 신호 검출을 시도한다. SCH는 주동기 채널(Primary SCH: P-SCH)과 부동기 채널(Secondary SCH: S-SCH)을 포함한다. 집성된 DL CC 중 하나에서 SCH 신호 검출이 성공하면, 단말은 기지국과 동기를 맞추고 물리 셀 식별자(Physical Cell Identity: PCI) 등의 정보를 획득할 수 있다. 단말은 SCH 신호가 검출된 DL CC를 초기 접속을 위한 기준 DL CC로 설정하거나, 별도의 기준 DL CC로 설정하지 않을 수 있다. 편의상, SCH 신호가 검출된 DL CC를 기준 DL CC라고 지칭한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)을 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 초기 셀 탐색을 마친 단말은 PDCCH에 실린 정보에 따라 PDSCH를 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S802). 시스템 정보는 예를 들어 DL 전송 대역폭(BW), PHICH 설정, SFN(Single Frequency Network), 기지국의 전송 안테나 수 등을 포함한다. 구체적으로, 단말은 초기 접속에 필요한 정보를 얻기 위해서 기준 DL CC로 전송되는 시스템 정보(즉 SI-x)를 수신한다. SI-x에는 UL BW, UL EARFCN(E-UTRA Absolute Radio Frequency Channel Number), 상/하향링크의 채널 설정과 관련된 상위 계층 시그널링 등이 전송된다. 시스템 정보를 통해 UL CC의 EARFCN과 BW를 알게 되면, FDD에서 DL-UL 쌍(pair) 밴드에 대한 정보가 얻어진다. 단일 콤포넌트 반송파 시스템의 경우에는 DL과 UL이 1-대-1로 매핑되지만, 다중 콤포넌트 반송파 시스템의 경우에는 DL과 UL은 1-대-1, 1-대-다, 또는 다-대-1로 매핑될 수 있다. 기준 DL CC와 매핑된 UL CC를 기준 UL CC로 설정하거나, 별도의 기준 UL CC로 설정하지 않을 수 있다. 편의상, SCH 신호가 검출된 DL CC와 EARFCN을 통해서 얻어진 링크 정보에 의한 UL CC를 기준 UL CC라고 지칭한다.
기지국은 기준 DL CC를 통해 다중 콤포넌트 반송파 설정에 관한 셀-특정 정보 혹은 단말 그룹-특정(UE group-specific) 혹은 단말-특정(UE-specific) 정보를 전송하여, 단말이 해당 셀의 콤포넌트 반송파 설정을 알 수 있도록 한다. 이 과정에서 한 셀 내의 집성된 다중 DL CC에서 동일 PCI가 전송될 수도 있고, 각 DL CC 별로 SCH를 통해 전송되는 PCI는 각각 다를 수도 있다. 단말이 셀의 콤포넌트 반송파 설정 정보를 알고 있으면, 간단한 핸드오버 과정을 통해서 콤포넌트 반송파를 이동하는 것이 가능하다. 해당 셀 내의 콤포넌트 반송파 설정에 대한 정보는 다양한 방법(예, 확장된 SI-x, PBCH의 리저브드(reserved) 영역)을 이용하여 단말에게 전달될 수 있으며 본 명세서에서 특별히 제한되지는 않는다.
기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의접속(Random Access: RA) 과정을 수행할 수 있다(S803~S806). 이를 위해, 단말은 기준 DL CC로부터 PRACH(Physical Random Access Channel) 파라미터를 얻고, 기준 UL CC 상의 PRACH를 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송한다(S803 및 S805). 기지국은 RACH 프리앰블을 수신하면 DL CC 상의 PDCCH/PDSCH를 통해 RACH 응답을 전송한다(S804 및 S806). 할당된 DL CC가 여러 개인 경우 RACH 응답은 모든/특정 DC CC를 통해 전송될 수 있다. 단말은 RACH 응답을 수신한 후에 RACH 메시지3(message3: MSG3)을 전송한다. RACH MSG3은 단말 능력 정보를 포함할 수 있으며 이 정보를 이용하여 RACH 과정 또는 RACH 과정 직후의 단말 또는 단말-그룹 특정 RRC 시그널링을 통해서 기지국과 단말 사이에 단말 능력에 대한 협상이 가능할 수 있다. 기지국은 단말 능력에 대한 협상 정보를 바탕으로 단말-특정 또는 단말 그룹-특정 방식으로 반송파 집성 정보를 할당할 수 있다.
단말은 앞에서 설명한 초기 접속 방법 또는 임의 접속 과정 이후에 RRC 시그널링에 의해 단말-특정 또는 단말 그룹-특정 방식으로 반송파 집성 정보를 할당 받고, 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S807) 및 PUSCH/PUCCH 전송(S808)을 수행할 수 있다. 앞에서 예시한 방법에 대한 확장 예로서, 초기 전송 채널을 단일 콤포넌트 방송파 기반으로 설정한 후에 추가적인 과정을 통해서 다중 콤포넌트 방송파 전송으로 확장할 수 있다.
다중 콤포넌트 반송파 기반으로 DL/UL 정보를 주고 받는 중에 다중 콤포넌트 반송파간의 다이버시티를 얻거나 콤포넌트 반송파 실패(failure) 또는 전송율 적응(adaptation) 등의 다양한 목적으로 사용중인 다수의 콤포넌트 반송파 중에서 임의의 콤포넌트 반송파 (세트)를 변경해야 하는 경우가 발생할 수 있다. 이러한 반송파 세트를 변경하기 위한 기준값을 결정하기 위해서는 채널에 대한 정보가 필요하다. 따라서, 다수의 콤포넌트 반송파를 효율적으로 활용하고 관리하기 위해 채널 정보 및 이를 위한 측정(measurement)이 필요하다.
하지만, 셀 또는 기지국 내에서 사용되는 모든 상향링크 콤포넌트 반송파들을 통해 채널 측정을 위한 신호(측정 신호)를 전송하는 것은 단말에게 복잡도/비용 측면에서 부담을 줄 수 있다. 특히, 특정한 트리거(trigger) 조건 없이 모든 상향링크 콤포넌트 반송파를 통해 채널 측정을 위한 신호를 전송하는 것은 단말의 심각한 밧데리 소모를 가져올 수 있다. 따라서, 특정한 조건에 따라서 채널 정보 및/또는 측정이 필요한 상향링크 콤포넌트 반송파의 지시/변경, 채널 정보 및/또는 측정이 필요한 시간 정보(예, 시작 시점, 오프셋 등)를 단말에게 알려주는 것이 추가적이 오버헤드는 존재하지만 모든 상향링크 콤포넌트 반송파를 통해 채널 측정을 위한 신호를 전송하는 것에 비해 효율적일 수 있다. 채널 정보 및/또는 측정은 단말-특정 또는 단말 그룹-특정하게 할당된 상향링크 콤포넌트 반송파들 중에서 현재 데이터 전송에 사용되지 않는 상향링크 콤포넌트 반송파에 대한 것일 수 있다. 또한, 채널 정보 및/또는 측정은 셀-특정하게 정의되어 있는 상향링크 콤포넌트 반송파 설정 내에 포함되어 있으면서 현재 데이터 전송에 사용되지 않는 상향링크 콤포넌트 반송파에 대한 것일 수 있다.
도 9 및 10은 본 발명의 일 실시예에 따라 주파수 집성을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국이 통신을 수행하는 예를 나타낸다. 도 9는 단말 입장에서 예시된 것이고, 도 10은 기지국 입장에서 예시된 것이다.
도 9 및 10을 참조하면, 단말은 셀_Cset, 단말_Cset 및/또는 측정_Cset에 관한 정보를 기지국으로부터 획득할 수 있다(S910 및 S1010). 셀_Cset은 셀 또는 기지국을 구성하는 모든 콤포넌트 반송파의 집합을 의미한다. 단말_Cset은 특정 단말의 입장에서 데이터 채널 및/또는 제어 채널을 송수신하는 콤포넌트 반송파의 집합 혹은 필요에 따라서 기지국과 단말이 송수신을 바로 수행할 수 있는 액티브(active)한 콤포넌트 반송파의 집합을 의미한다. 데이터 채널은 PDSCH, PUSCH 등을 포함하고 제어 채널은 PDCCH, PUCCH 등을 포함한다. 측정_Cset은 특정 단말의 입장에서 채널 정보 및/또는 측정이 필요한 콤포넌트 반송파의 집합을 의미한다. 편의상, Cset을 상향링크와 하향링크로 구별하지 않았지만, 문맥 또는 구현 방식에 따라 상향링크와 하향링크로 세분화될 수 있다. 일 예로, 셀_Cset은 셀_Cset_DL과 셀_Cset_UL로 세분화될 수 있고, 단말_Cset과 측정_Cset에도 동일하게 적용된다.
도 11에 하나의 단말의 입장에서의 셀_Cset, 단말_Cset 및 측정_Cset의 관계를 예시하였다. 도 11을 참조하면, 단말_Cset과 측정_Cset은 셀_Cset과 같거나(도 11(a)), 셀_Cset의 부분 집합이다(도 11(b)~(d)). 측정_Cset과 단말_Cset은 상호간에 겹치거나(도 11(b)), 서로 배타적일 수 있다(도 11(c)). 단말_Cset은 측정_Cset의 부분 집합일 수 있다(도 11(d)). 또한, 측정_Cset은 단말_Cset의 부분 집합일 수 있다(미도시). 한편, 측정_Cset은 별도의 정의 없이 셀_Cset에서 단말_Cset을 제외한 콤포넌트 반송파로 정의될 수도 있다. 이를 위해, 도 11에서 측정_Cset을 점선으로 표시하였다.
셀_Cset, 단말_Cset 및/또는 측정_Cset을 설정하기 위한 정보는 시스템 정보(SI), RRC 메시지, L1/L2 제어 시그널링(예, PDCCH) 또는 MAC/RLC/PDCP PDU 등을 통하여 단말에게 전해질 수 있다. 셀_Cset, 단말_Cset 및/또는 측정_Cset을 설정하기 위한 정보는 동시에 시그널링되거나 서로 독립적으로 (비)주기적 또는 이벤트 방식으로 시그널링될 수 있다. 또한, 셀_Cset, 단말_Cset 및 측정_Cset은 개별적으로 시그널링된 정보를 이용하여 설정되거나, 다른 Cset에 관한 정보를 이용하여 설정될 수 있다. 일 예로, 단말_Cset에 관한 정보가 시그널링된 경우, 측정_Cset은 셀_Cset에서 단말_Cset을 제외한 콤포넌트 반송파로 확인될 수 있다. 또한, 단말_Cset 및 측정_Cset을 설정하기 위한 정보는 이전의 설정 정보와 비교하여 변경된 사항만을 포함할 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 각각의 Cset을 설정하기 위한 정보는 콤포넌트 반송파 (그룹) 식별자를 포함할 수 있다.
적어도 셀_Cset 및 단말_Cset이 설정되면, 단말은 단말_Cset을 이용하여 기지국과 통신을 수행할 수 있다(S920 및 S1020). 즉, 단말_Cset_DL을 이용하여 데이터 및 제어 정보를 기지국으로부터 수신하고, 단말_Cset_UL을 이용하여 데이터 및 제어 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 단말은 기지국과 통신을 수행하는 과정에서 측정_Cset의 측정을 위한 신호를 기지국으로 전송하는 것이 필요한지 판단한다(S930). 측정_Cset의 측정을 위한 신호를 전송하는 것은 단말_Cset이나 셀_Cset에 대한 변경 필요성이 있는지 여부에 따라 판단될 수 있다. 일 예로, 측정_Cset의 측정을 위한 신호의 전송 필요성은 소정의 기준을 만족하는지 여부로 판단될 수 있다. 소정의 기준은 미리 정해지거나 단말과 기지국간에 시그널링(예, 시스템 정보, RRC 메지시)될 수 있다. 소정의 기준을 만족하는지는 단말 또는 기지국에서 판단될 수 있다.
단말이 측정_Cset을 통해 측정을 위한 신호 전송을 개시하는 경우는 이로 제한되는 것은 아니지만 다음과 같다. 단말_Cset 중에서 단말이 송신하는 특정 콤포넌트 반송파의 데이터 품질이 떨어지는 경우. 현재 할당 받은 단말_Cset이 단말이 원하는 전송률에 미치지 못해 추가적인 콤포넌트 반송파 할당이 필요한 경우(즉, 단말_Cset을 늘릴 필요가 있는 경우). 한편, 기지국이 측정_Cset에 대한 채널 정보의 전송 및/또는 측정을 요청하는 경우는 이로 제한되는 것은 아니지만 다음과 같다. 특정 콤포넌트 반송파에 부하가 몰려서 분산시켜 줄 필요가 있는 경우. 특정 콤포넌트 반송파에 대한 실패(failure)가 발생하는 경우. 인접 기지국에서 특정 콤포넌트 반송파 (세트)에 대한 변경 요청을 하는 경우.
기지국에서 소정의 기준이 만족될 경우, 기지국은 단말에게 채널 정보(또는 채널 측정을 위한 신호)를 요청하는 정보를 전송하게 된다(S1030 및 S1040). 기지국이 단말에게 측정_Cset에 대한 채널 정보(또는 채널 측정을 위한 신호)를 요청하는 것은 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 이로 제한되는 것은 아니지만, 측정_Cset에 대한 채널 정보(또는 채널 측정을 위한 신호) 요청은 RRC 메시지를 통해 단말에게 전달될 수 있다. 일 예로, 기지국은 단말에게 측정 식별자(Measurement ID), 타입(type), 커맨드(command) (setup, modify, release), 측정 대상(measurement objects), 측정 품질(measurement quantity), 보고 양(reporting quantities) 또는 보고 기준(reporting criteria)(예, 주기/이벤트-트리거) 중에서 하나 이상을 포함하는 RRC 연결 재설정 메시지를 전송할 수 있다.
또한, 측정_Cset에 대한 채널 정보(또는 측정 신호) 요청은 채널 정보 및/또는 측정이 필요한 콤포넌트 반송파에 대한 정보를 포함할 수 있다. 기지국이 채널 정보 및/또는 측정을 위해 단말에게 다양한 형태의 정보를 알려줄 수 있다. 정보의 해석 방법에 대해서는 단말과 기지국간에 미리 정해져 있어야 한다. 일 예로, 기지국은 단말에게 채널 정보(또는 측정 신호)가 필요한 콤포넌트 반송파에 관한 정보를 직접 전송할 수 있다. 이 경우, 기지국은 특정 단말에게 측정_Cset 또는 그의 서브 세트에 관한 정보를 직접 전송할 수 있다. 다른 예로, 기지국은 단말에게 채널 정보(또는 측정 신호)가 필요하지 않은 콤포넌트 반송파에 관한 정보를 전송할 수 있다. 이 경우, 기지국은 특정 단말에게 (셀_Cset - 측정_Cset) 또는 (셀_Cset - 측정_Cset의 일부)에 관한 정보를 전송할 수 있다. 또 다른 예로, 측정_Cset과 단말_Cset이 포함 관계에 있는 경우, 기지국은 단말에게 측정_Cset과 단말_Cset이 겹치는 서브세트에 대해서만 알려줄 수도 있다.
단말은 채널 정보(또는 측정 신호)를 전송할 필요가 없으면 설정되어 있는 단말_Cset을 이용하여 통신을 속행하고, 그렇지 않은 경우 측정_Cset 또는 그의 서브세트에 관한 채널 정보(또는 채널 측정을 위한 신호)를 기지국으로 전송한다(S940 및 S1050). 상향링크 콤포넌트 반송파에 대한 채널 정보는 사운딩 기준 신호를 이용해 기지국에 전달될 수 있다. 하향링크 콤포넌트 반송파에 대한 채널 정보는 CQI, PMI, RI 등을 이용해 기지국에 전달될 수 있다. 기지국은 측정_Cset에 대한 채널 정보(또는 측정 신호)를 이용하여 단말_Cset 및/또는 측정_Cset을 변경할 필요가 있는지 판단한다(S1060). 변경 필요가 없으면 기지국은 단말과 이전의 단말_Cset을 이용하여 통신을 속행하고, 그렇지 않으면 기지국은 단말에게 변경된 단말_Cset 및/또는 측정_Cset에 관한 정보를 전송한다(S1070). 단말은 기지국으로부터 변경된 단말_Cset 및/또는 측정_Cset에 관한 정보를 수신한 경우 변경된 단말_Cset을 이용하여 기지국과 통신을 수행한다(S950, S960 및 S1080).
이하, 주파수내(intra-frequency) 및 주파수간(inter-frequency) 측정을 모두 포함한 상향링크 콤포넌트 반송파(CC)의 측정 방법에 관해 구체적으로 예시한다.
본 명세서에서는 UL CC에 대한 측정을 위주로 설명하며 DL CC에 대한 측정은 기 제안된 방법을 모두 포함할 수 있다.
각각의 기지국과 단말은 서로 다른 대역(bandwidth: BW) 능력(capability)을 가질 수 있다. 단말이 자신의 서빙 기지국 보다 많은 수의 CC에 접속하고 이를 통해서 UL로의 송신을 수행하는 경우와 단말이 자신의 서빙 기지국 보다 적은 수의 CC에 접속하고 이를 통해서 UL로의 송신을 수행하는 경우가 존재한다. 이하에서는 우선 L1/L2 측정 정보 전송을 위한 방법을 설명한 후에 L3 측정 정보 전송을 위한 방법에 대해서 설명한다.
L1
/
L2
측정 방법
L1/L2 측정 정보는 CQI, PMI, RI와 같은 정보를 포함하고, 기존의 LTE에서 기지국은 SRS 정보를 통해서 단말 별로 상향링크에 대한 L1/L2 정보를 측정한다. 도 9 및 10에서 예시한 바와 같이 단말-특정하게 CC 세트를 변화시킬 필요성이 있는 경우에 UE_Cset에 대한 상향링크 측정은 기존의 LTE의 SRS를 통한 L1/L2 측정을 통해서 수행할 수 있다. 하지만, 셀_Cset에서 단말_Cset의 CC를 뺀 UL CC(즉, 단말이 새로운 단말_Cset으로 설정할 가능성이 있는 UL CC)(또는 측정_Cset)에 대해서는 측정 방법의 정의가 필요하다.
우선, 기지국의 수신 능력이 단말의 송신 능력보다 큰 경우(즉, 기지국의 Rx BW 능력 > 단말의 Tx BW 능력)에 대해서 설명한다.
1) CC-SRS(Component Carrier Sounding Reference Signal)의 전송
UL CC의 측정을 위한 UL CC 사운딩(CC-SRS) 신호를 정의할 수 있다. UL CC 사운딩 신호는 전 밴드 혹은 서브밴드 사운딩을 모두 지원하도록 설계 되어야 하며, 서로 다른 CC를 위한 CC-SRS간의 다중화는 CDM(Code Division Multiplexing)/FDM(Frequency Division Multiplexing)/TDM(Time Division Multiplexing)을 이용하여 구성될 수 있다. 또한, CC-SRS는 단말이 지원할 수 있는 모든 UL CC 혹은 일부의 UL CC를 통해서 전송되며 전송 프레임 상에서 임의의 위치와 임의의 주기로 전송될 수 있다. 이에 대한 정보는 CC별로 사전에 기지국과 단말간의 L1 혹은 RRC 시그날링을 통해서 구성될 수 있다.
더 자세하게는, CC-SRS 신호를 어느 UL CC를 통해 어느 시점에 보낼지는 서빙 기지국의 상위 계층(예, RRC) 시그널링을 통해서 단말-특정하게 미리-정의(pre-define) 해줄 수 있다. 즉, 단말과 기지국이 다중 콤포넌트 반송파와 관련된 정보를 주고 받는 제어 채널을 통해 각 UL CC의 CC-SRS 정보에 대한 주기 및 시점을 기지국이 단말 별로 지시(indication) 해줄 수 있다. 한편, 각 UL CC 별로 측정 신호 전송 타이밍에 대한 정보를 단말에게 주게 될 경우, 동일 단말에 대해 각 UL CC별로 따로 시그널링을 해줘야 하므로 시그널링에 대한 오버헤드가 UL CC의 개수에 비례하여 증가한다. 따라서, 측정 신호 전송 타이밍에 대한 값을 하나만 알려주고(기준 타이밍 정보), 각 UL CC에 대한 측정 신호 전송 타이밍은 주어진 기준 타이밍 정보를 이용하여 확인할 수 있다. 예를 들어, 기지국은 기준 타이밍 정보와 이에 적용되는 오프셋 값을 단말에게 알려줄 수 있다.
다른 방법으로, 단말은 사전 설정 없이 UE_Cset을 제외한 자신의 능력 안에 있는 다른 UL CC를 통해 CC-SRS를 전송할 수 있다. 단, 사전 설정 없이 CC-SRS가 특정 UL CC를 통해 전송되는 경우에는 CC-SRS 전송에 앞서서 단말이 CC-SRS 전송에 대한 요청(request) 및 허락(grant) 정보를 사전에 시그널링을 통해서 송/수신할 수 있다. 이러한 CC-SRS 전송 구성(configuration)에 대한 요청 및 허락 정보는 상위 계층(예, RRC) 시그널링 또는 도 8에서 예시한 다양한 물리 채널 시그널링을 통해 이뤄질 수 있다. 또한, CC-SRS 전송 구성에 대한 요청 및 허락 정보는 DL UE_Cset과 UL UE_Cset의 송/수신 중인 CC들을 통하여 이루어진다. 따라서, 요청 및 허락 정보에는 전송 시점 및 해당 UL CC 혹은 해당 UL UE_Cset에 대한 정보가 포함될 수 있다. 마찬가지로, CC-SRS의 요청은 기지국에 의해서도 개시(initiation)될 수 있다.
한편, CC-SRS는 기존의 LTE SRS와 동일한 형태를 가정할 수 있다. UE_Cset을 통해서 기지국과 통신을 수행하고 있는 단말의 경우에는 현재 전송 가능한 LTE SRS에 덧붙여 CC-SRS를 위한 새로운 SRS를 추가로 전송할 필요는 없다. 따라서 UE_Cset에 포함되지 않는 UL CC(들)(즉, 해당 단말이 제어정보/데이터 전송을 하지 않는 UL CC)의 경우에 UL 서브프레임의 마지막 심볼 위치를 이용하여 CC-SRS를 LTE SRS와 동일한 형태로 전송할 수 있다.
다른 방법으로, UE_Cset에서 전송되는 LTE-A SRS가 LTE SRS와 다른 형태로 정의될 수 있다. 한편, UE_Cset에 포함되지 않는 UL CC의 경우는 LTE SRS와 동일한 형태의 LTE-A SRS 또는 다른 형태의 LTE-A SRS를 전송할 수 있다. UE_Cset에 포함되지 않는 UL CC의 CC-SRS는 반드시 UE_Cset에 포함되는 UL CC의 CC-SRS와 동일한 심볼 포지션에서 전송될 필요는 없다. 하지만, 단말 1의 UE_Cset1에 포함되지 않는 UL CC라 하더라도 이러한 UL CC는 다른 단말 2의 UE_Cset2에 포함되어 있을 수 있으므로 LTE-A SRS의 전송 방법에 따라서 정해진 심볼 위치에서 전송될 것이며, 기지국이 단말 1과 단말 2에서 올라오는 LTE-A SRS를 동시에 수신한다는 측면에서는 정해진 서브프레임 내의 정해진 심볼 포지션을 통해서 CC-SRS가 동시에 전송되는 것이 바람직하다.
2) UL DMRS를 이용한 방법
UL CC에 대해서 전 밴드(whold band) 측정이 아닌 서브밴드(subband) 측정을 필요로 하는 경우에 해당 서브밴드에 대한 UL 측정 정보를 DMRS를 통해 얻을 수 있다. 이 경우 원하는 UL CC의 원하는 서브밴드 영역을 다른 단말이 사용하지 않아야만 정확한 측정이 가능하므로 기지국은 해당 UL CC의 해당 서브밴드 영역을 해당 단말에게 블랭킹(blanking) 서브밴드로 할당해 줄 수 있다. DMRS를 UL CC 측정을 위한 신호로 사용하는 경우 DMRS 전송 시에 데이터 전송은 스케줄링 되지 않았을 수 있다. 이 경우, UL CC 측정을 위해 DMRS를 전송하는 서브프레임의 데이터 영역은 신호를 전송하기 않거나(blanking), 공지 신호(known signal) 정보를 전송할 수 있다.
더 자세하게는, 측정을 원하는 UL CC가 단말의 UE_Cset에 포함되어 있는 경우에는 UL 자원 할당(resource assignment) 방법에 따라서 해당 서브프레임의 데이터 영역을 블랭킹하거나 데이터 영역에 공지 신호 정보를 담아서 보낼 수 있다. 하지만 측정을 원하는 UL CC가 단말의 UE_Cset에 포함되어 있지 않은 경우에는 해당 UL CC를 지정하는 CC 지시(indication) 정보와 측정을 원하는 서브밴드 인덱스를 단말에게 알려주고 해당 서브밴드를 위한 DMRS를 해당 UL CC를 통해서 전송하도록 하여 UL 측정을 수행할 수 있다.
더 자세하게는, 측정을 원하는 UL 서브밴드는 하나일 수도 있고 다수 개일 수도 있고 이에 대한 인덱스는 비트맵 형태나 미리-정의된 인덱스로 매핑된 인덱싱 값을 알려주는 방식을 사용할 수 있다.
DMRS를 UL CC에 대한 채널 측정에 사용하기 위한 다양한 정보/지시/구성은 상위 계층(예, RRC) 시그널링 또는 도 8에서 예시한 다양한 물리 채널 시그널링을 통해 이뤄질 수 있다.
이후에는 기지국의 UL 수신 능력이 해당 단말의 UL 송신 능력보다 작은 경우(즉, 기지국의 RX BW 능력 < 단말의 Tx BW 능력)에 대해서 설명한다.
단말의 UL 송신 능력이 서빙 기지국의 UL 수신 능력보다 큰 경우에는 UE_Cset에 포함되지 않는 임의의 UL CC로의 전송이 기지국에서 수신 가능하지 않는 경우가 발생할 수 있다. 따라서, UE_Cset에 포함되지 않는 UL CC(들)을 통해 정해진 주기와 정해진 시간에 채널 측정 신호(예, CC-SRS)를 전송하는 것은 자신의 서빙 기지국뿐만 아니라, 인접한 기지국에 불필요한 간섭이 될 수 있다. 이러한 상황을 막기 위해서 기지국은 채널 측정 신호를 전송하기 위한 UL CC들을 선택하여 알려줄 수 있다. 하지만, 단말-특정 UL CC 설정 시에 이미 기지국이 수신할 수 있는 UL CC 정보를 해당 단말이 알고 있다면, 이러한 정보의 전송은 불필요하다.
L3
측정을 위한 방법
L3 측정 정보는 RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality)와 같은 정보를 의미하며 기존의 LTE DL에서는 동기채널이나 RS 정보와 같이 기 알려진 신호를 단말이 측정하는 정보들이며 셀 선택 및 핸드오버를 위해서 활용된다. LTE와 같은 단일 CC 상황에서는 DL 반송파와 페어링(paring)되어 UL CC가 선택되므로 UL L3 측정에 대한 필요성이 부각되지 않았다. 하지만 다중 콤포넌트 반송파 상황에서 단말-특정 UL CC 세트가 정의되고 DL CC 세트와 UL CC 세트간의 페어링에 대한 요구가 적어지는 상황이라면 UL L3 측정에 대한 필요성이 충분하다.
1) 듀얼리티(Duality)를 이용한 방법
앞서서 설명한 방법의 경우에는 단말_Cset에 포함되지 않는 UL CC에 채널 측정 신호(예, CC-SRS)를 추가로 전송해야 하는 부담이 있다. 만약에 단말_Cset에 포함되지 않는 UL CC와 듀얼리티를 가지는 DL CC가 페어(pair)로 존재한다면, 해당 DL CC의 측정을 통해서 얻은 L1/L2 혹은 L3 정보를 현재 통신 중인 단말_Cset에 포함되는 UL CC를 통해 서빙 기지국으로 전송할 수 있다.
서빙 기지국으로 보고(reporting)시 듀얼리티를 가지는 DL의 RSRP 혹은 RSRQ를 보고해줄 수 있다. 기지국에서는 해당 UL CC의 간섭을 측정하고, 단말로부터 보고받은 RSRP와 함께 해당 UL CC의 RSRQ 정보를 유추해 낼 수 있다.
하지만, 특정 UL CC와 듀얼리티를 가지는 DL CC가 현재 기지국-단말간 통신 중인 DL 단말_Cset에 포함되어 있지 않은 경우에는, 해당 UL CC의 측정을 위해서 새롭게 DL CC를 설정하고 측정을 위한 기준 신호를 전송해야 하는 부담이 있다.
2) L3 측정 신호를 이용한 방법
통상 UL CC에 관한 측정은 측정 타입에 관계없이 기지국이 측정하여 단말에게 특정 UL CC를 할당할지/특정 서브밴드를 할당할지에 대한 결정을 하게 된다. 이러한 측정은 해당 UL CC에 단말이 전송하는 측정 신호가 존재하는 경우에 가능하나, LTE-A에서와 같이 다중 콤포넌트 반송파가 고려되는 상황에서 단말이 특정 UL CC에 측정 신호를 전송하지 않는 경우, UL CC에 대한 측정 정보는 앞서 기술된 형식과 같이 묵시적(implicit)으로 추정할 수 밖에 없다. 그러나 듀얼리티가 보장되지 않는 경우에는 묵시적 접근 방법은 효과를 발휘하기 어려우므로, 측정 신호를 단말이 직접 전송하는 방안에 대해서 제시한다.
단말이 측정 신호를 전송하는 방안으로는, L1/L2 측정 신호로 사용했던 사운딩 채널을 활용하는 방법, 초기 접속 용도로 사용되는 PRACH를 사용하는 방법, 혹은 임의 구조의 확산 시퀀스를 사용하는 방법 등을 고려할 수 있다.
SRS를 이용하는 방법: 기지국은 특정 사운딩 자원(시퀀스/콤(comb)/OFDM 또는 SC-FDMA 심볼/서브프레임 인덱스 등) 자원을 특정 단말이 사용할 수 있도록 할당할 수 있다. 보통의 L1/L2 SRS와 다른 점은, 해당 SRS는 현재 단말이 데이터나 제어 정보를 전송하고 있지 않은 UL CC에서 전송된다는 점이다. SRS의 구조는 기존 L1/L2 SRS를 사용하는 다른 단말과의 다중화를 고려하여 같은 구조를 사용할 수 있다. 하지만 L3 측정을 위해서 새로운 OFDM 또는 SC-FDMA 심볼을 사용하여 단말이 전송하도록 할 수 있다. 특히 새로운 OFDM 또는 SC-FDMA 심볼을 사용하는 경우는 TDD에서처럼 특별(special) 서브프레임과 같이 새로운 용도로 사용하기 용이한 휴지(idle) OFDM 또는 SC-FDMA 심볼이 존재하는 경우 유용하다. L3용 SRS를 전송할 때, 단말의 전송 파워 레벨(power level)은 기지국에 의해서 설정된 특정한 파워 레벨에 맞춰서 전송해야 한다. 즉 L3용 파워 제어는 단말이 사용하는 L1/L2 SRS에 대한 파워 제어와 별개로 정의되어 사용될 수 있으며, UL CC에 특정한 파워 제어로 정의될 수 있다. 극단적인 예로는 단말이 설정할 L3용 SRS의 전송 파워를 기지국이 지시하는 특정 파워 레벨(broadcast information or UE-specific indication)로 설정하는 것을 고려할 수 있다. 또한 L3 SRS를 전송함에 있어서, 단말이 해당 SRS를 전송하기 위한 송신 RF 체인이 사용 가능하지 않은 경우, 즉 단말의 데이터/제어 트래픽 상태나 파워 제한 등의 제약으로 인해서 L3 SRS를 전송하는 것이 전용 신호(dedicated signal) 전송에 영향을 줄 수 있는 경우, L3 SRS와 전용 신호들은 서로 구분되어 전송될 수 있도록 조정(coordination)되는 것이 바람직하다. 예를 들어 L3 SRS가 설정된 시점에서 L1/L2 SRS가 정의된다면, 예를 들어 채널 할당 과정에서 L1/L2 SRS를 전송하고 L3 SRS를 생략할 수 있다. 반대의 경우도 가능하다. 또 다른 예로 L3 SRS가 PUCCH나 PUSCH전송과 겹치는 경우, 예를 들어 채널 할당 과정에서 해당 L3 SRS를 드랍(drop)하고 PUCCH나 PUSCH 전송에 우선 순위를 둘 수 있다. 물리적인 전송 체인에 의한 제약이 아닌 경우, 예를 들어 파워 제한의 경우에는 L3 SRS와 PUCCH, PUSCH, L1/L2 SRS 사이의 파워 레벨을 설정된 우선순위(priority)(채널마다 다르거나 같은 우선순위) 기준으로 조절하여 전송할 수 있다. 혹은 L3 SRS 전송을 위한 파워 레벨을 액티브(active) CC의 L1/L2 SRS에 사용한 파워 레벨로 고정하여 전송하고 기지국이 해당 파워 레벨을 유추하는 방안도 가능하다.
PRACH를 활용하는 방안: L3 측정을 위해서는 채널의 평균적인 특성만이 사용되므로 전체 대역을 모두 사운딩 할 필요는 크게 없다. 이러한 점을 고려하면, PRACH를 적절히 활용하여 L3 측정을 좀더 효과적으로 하는 방법도 가능하다. 각 단말의 UL CC에 대한 전송 타이밍(timing)이 설정되지 않거나 타이밍 추적(timing tracking)이 이루어지지 않을 것임을 대비한다면, 비동기(asynchronous) 전송이 가능한 PRACH와 같은 채널을 활용하여 전송하는 것이 바람직할 수 있다. SRS에서와 비슷하게 PRACH를 일반적인 초기 접속 케이스의 PRACH와 공유하여 사용할 수도 있고, 아니면 L3 측정용 PRACH를 따로 정의하여 사용할 수 있다. 이 때 PRACH에서의 프리앰블 기회(preamble opportunity)는 랜덤 접속(random access) 방식으로 사용될 수도 있으나 전용 프리앰블(dedicated preamble)을 사용하여 전송하는 것이 바람직하다. 즉 단말 입장에서 특정 UL CC에 프리앰블을 전송하는 경우 정해진 시점에서 정해진 프리앰블을 정해진 시간/주파수 영역에 전송하는 구조를 사용하게 된다. 단말이 전용 프리앰블(dedicated preamble)을 사용하기 위해 기지국은 특정 단말에게 특정 프리앰블을 특정 시간/주파수의 PRACH에 전송하도록 사전에 설정할 수 있다. 이와 달리 랜덤 프리앰블 선택을 단말 그룹 단위로 설정할 수 있다. 즉, 단말들을 일정한 그룹으로 설정하고 해당 그룹의 단말들이 사용할 랜덤 접속 프리앰블의 일부 세트를 할당하는 구조를 가질 수 있다. 이 경우 단말들이 모두 같은 시점에서 전송할 가능성이 적도록 설정할 수 있다. 여기에서 전송 파워의 레벨은 앞서의 SRS에서 했던 것과 비슷하게 새로운 파워 제어를 사용하거나, 기존 액티브 CC의 특정 채널에서 사용한 파워 레벨을 가져다 사용하는 방안이 가능하다. 혹은 기지국이 단말에게 지정한 특정한 파워 레벨로 전송하도록 하거나, 단말이 임의 레벨의 파워로 전송하고 기지국에게 피드백 해주는 방안도 가능하다. 그리고 해당 프리앰블을 전송하는 시점에서 PUSCH나 PUCCH 전송과 겹치는 경우 단말의 능력에 따라 동시에 전송할 수 없는 상황이 될 수 있다. 이때 PUCCH/PUSCH에 우선순위를 둬서 L3 측정용 프리앰블을 전송하지 않고 PUCCH/PUSCH를 전송하거나 혹은 반대로 동작시킬 수 있다.
L3 측정 신호 구조: 앞에서는 기존에 존재하는 채널들을 사용하여 L3 측정을 지원하는 방안을 예시하였다. 하지만, 이렇게 하는 경우 기존 시스템의 자원 사용에 영향을 주거나 비효율성을 야기할 수 있다. 이를 개선하기 위해서 L3 측정 신호 구조를 따로 구성할 수 있는데, 이는 부반송파/OFDM 자원을 별도로 할당하여 전용 채널(dedicated channel)을 구성하는 형태이거나 혹은 기존 단말들의 트래픽에 오버레이(overlaid) 형태로 전송되는 구조일 수 있다. 이때 전송하는 신호 구조는 단말이 파워 효율성을 제고할 수 있는 시퀀스 구조를 사용하는 것이 바람직하며, 단말간에 CDM으로 다중화 되는 구조를 사용하는 것이 바람직하다. 또한 가능하면 기존 단말에게 간섭을 주는 것을 최소화하기 위해서 오버레이 구조인 경우에는 OFDM 또는 SC-FDMA 심볼 구조가 유지되도록 시퀀스 구조가 이루어지는 것이 바람직하다. 이를 위해서 주파수 영역 확산과 시간 영역 커버 시퀀스(cover sequence)가 동시에 사용되는 구조를 사용할 수 있다. L3 측정 신호를 전송하는 시점이 다른 단말-특정 트래픽과 연계되는 경우 앞서의 SRS나 PRACH를 활용하는 경우처럼 우선순위 기반으로 조정될 수 있다. 전송 파워 관점에서도 근거되는 파워 설정 방안도 앞서 제안된 것과 동일한 방법들을 사용할 수 있다.
이와 같이 L3용의 측정 신호를 전송해야 하는 경우, 단말은 해당 능력 안에서 다른 트래픽에 영향을 주지 않는 구조라면 바로 전송이 가능하나, 그렇지 않은 경우에는 다른 과정이 정의되어야 한다. 예를 들어 전송 체인의 개수가 현재 사용되는 액티브 CC의 개수와 같을 경우, 일부 전송 체인에는 L3 측정 신호를 전송할 수 있도록 주파수 쉬프트(frequency shift)를 적용할 수 있다. 이를 위해서는 해당 액티브 CC에 대한 휴지 모드(idle mode)나 전송 갭(measurement gap)과 같은 설정이 가능해야 하며, 이는 기지국이 해당 단말이 L3 측정 신호를 전송하는데 사용할 시간에 대한 정보를 사전에 전달해 주어야만 가능하다. 또한 이러한 전송 체인의 전이(transition)동안에 단말이 L3 측정 신호를 전달함에 있어서 1회의 전송이나 다중 신호를 전송함이 가능하다. 또한, 1개의 CC에 대해서 전송하거나 다중의 CC에 대해서 전송하는 구조도 모두 가능하다. 이와 관련하여, 기지국에서 특정 단말에게 L3 측정을 위한 과정을 개시(initiation) 시키는 경우에, 기지국은 특정 CC 세트에 대한 구성(configuration)을 사전에 설정하거나 이를 L3 측정 개시를 위한 메시지에 포함하여 전달할 수 있으며, 해당 CC에 대해서 전송할 L3 측정 신호 구조에 대한 전송 기회(opportunity) 정보를 같이 전송할 수 있다. 그리고 얼마의 시간 동안 유효하게 전달할 수 있는지에 관한 정보나, 주기적으로 계속 전송할 수 있는지에 대한 정보도 지시해야 한다. 즉, 해당 단말이 L3 측정 신호를 전송함에 있어서 1회 혹은 수회의 L3 측정 신호를 전송하고 멈추도록 할 수도 있고, 기지국이 달리 지정할 때까지 계속해서 일정한 주기로 L3 측정 신호를 전송하는 구조를 가질 수 있다.
도 12는 본 발명에 실시예에 적용될 수 있는 기지국과 단말을 예시한다.
도 12를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(BS, 110) 및 단말(UE, 120)을 포함한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(110)의 일부이고 수신기는 단말(120)의 일부이다. 상향링크에서 송신기는 단말(120)의 일부이고 수신기는 기지국(110)의 일부이다. 기지국(110)은 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. 기지국(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.