KR102656957B1 - 무선통신 시스템에서 고속 이동을 위한 측정 방법 및 장치 - Google Patents
무선통신 시스템에서 고속 이동을 위한 측정 방법 및 장치 Download PDFInfo
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Abstract
본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 무선통신 시스템에서 고속으로 이동하는 단말이 향상된 측정 방법을 사용하는 방법에 대해 개시한다.
Description
본 발명은 무선통신 시스템에서, 보다 상세히는 3GPP LTE (Long Term Evolution) 기술에서, 고속으로 이동하는 단말이 신호를 측정하기 위한 방법에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
최근 반송파 집적 (carrier aggreagation, 이하 CA라 칭함)이 가능한 LTE-A하에서 단말은 주반송파와 하나 이상의 부차반송파를 추가로 이용하여 데이터를 송수신할 수 있게 되었고, 이에 따라 단말은 기지국으로부터 추가적으로 셀을 사용할 것을 설정받을 수 있다. 이 때 단말의 복잡도를 개선하면서, 기지국과 연결되지 않은 휴면상태에서도 고속이동에 적합한 셀에 머물러 페이징 메시지 수신 등의 오류를 줄일 수 있는 향상된 측정 방법 및 장치가 필요하다.
본 발명의 목적은 고속으로 이동하는 단말이 향상된 측정 방법을 사용하는 방법에 대해 정의한다.
본 발명의 또 다른 목적은 빔 (Beam) 기반의 통신을 수행하는 무선통신 시스템에서 단말이 신호를 측정하고 보고하는 방법에 대해 제안한다.
또한 본 발명의 다른 목적은 지연감소를 위해 동작 타이밍을 변경하는 방법에 대해 정의한다.
본 발명의 또 다른 목적은 빔을 사용하는 차세대 이동통신 시스템에서의 이동성에 따른 빔 관리 절차를 제시함으로써, 셀 내에서의 단말의 이동과 연결에 대한 동작을 RRC의 관여 없이 수행하는 방법을 제안한다.
마지막으로 본 발명의 다른 목적은 빔을 사용하는 차세대 이동통신 시스템에서는 이동성에 따라 갑자기 서빙 셀과의 무선 링크 품질이 열악하게 되거나, 단말이 서빙 빔 영역 밖으로 이동하는 경우가 발생하여 RRC 시그날링이 불가능할 수 있고, 또한, 기존 LTE 기술을 따른다면, 서빙 셀과 타겟 셀의 링크가 모두 안 좋은 경우에는 RLF를 선언하고 새로운 셀 연결 절차를 수행하게 되는데 잦은 셀 연결 절차로 인한 많은 오버헤드와 연결 지연이 발생하는 문제를 해결할 수 있는 방법을 제안한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말이 기지국으로부터 고속 이동을 위한 향상된 측정 방법의 대상을 결정할 수 있어 단말의 복잡도를 개선할 수 있으며, 기지국과 연결되지 않은 휴면상태에서도 고속이동에 적합한 셀에 머물러 페이징 메시지 수신 등의 오류를 줄일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 단말은 유효빔의 개수를 고려한 보고여부 판단 및 측정결과 보고를 수행하여 기지국으로하여금 불필요한 핸드오버를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 단말이 기지국으로부터 지연감소를 위한 동작 타이밍 설정 지시 후 정해진 시간에 송수신을 수행하여 기지국과 단말간의 오류 없는 통신을 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 차세대 이동통신 시스템에서의 새로운 빔 관리 절차를 제시함으로써, 기존 LTE에서의 RRC가 관여하는 핸드오버 동작을 수행하는 대신, 보다 간단한 레이어1/레이어2 시그널링으로 셀 내에서의 단말의 이동 및 연결을 지원할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 빔을 사용하는 차세대 이동통신 시스템에서의 셀간 조건부 핸드오버 절차, 특히 서빙 셀과 타겟 셀의 링크가 모두 안 좋은 경우에 INACTIVE 상태로 천이 후 단말 기반의 이동성 관리 절차를 수행함으로써 해당 조건에 대한 불필요한 셀 연결 절차와 오버헤드를 줄일 수 있다.
도 1a은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 망 구조의 예를 도시한다.
도 1b는 본 발명이 적용되는 상기 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 단말에서 캐리어 집적을 설명하기 위한 도면
도 1d는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 단말과 기지국의 메시지 흐름 예시 도면
도 1e는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 연결상태에 있는 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
도 1f는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 휴면상태에 있는 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
도 1g는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 2a은 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면
도 2b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면
도 2c는 본 발명이 적용되는 5G 시스템이 사용하는 프레임 구조의 예시 도면
도 2d는 본 발명에서 제안하는 방법 적용 시 단말과 기지국 간의 메시지 흐름 예시 도면
도 2e는 본 발명을 적용한 경우 단말의 동작 순서 예시 도면
도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블록 구성 예시 도면
도 3a은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 망 구조의 예를 도시한다.
도 3b는 본 발명이 적용되는 상기 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3c는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 단말과 기지국의 메시지 흐름 예시 도면
도 3d는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
도 3e는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 4a는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4b는 본 발명이 적용될 수 있는 또 다른 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4c는 본 발명이 적용되는 NR 시스템이 사용하는 프레임 구조의 예시 도면이다.
도 4d는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템에서의 빔 관리 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4e는 본 발명의 제 4-1 실시 예로서 NR 단말의 측정값 보고 결과, 수신 빔의 변경이 없을 경우의 빔 관리 절차를 설명하는 도면이다.
도 4f는 본 발명의 제 4-2 실시 예로서 NR 단말의 측정값 보고 결과, 수신 빔의 변경이 있을 경우의 빔 관리 절차를 설명하는 도면이다.
도 4g는 본 발명의 상기 실시 예들에 대한 단말의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4h는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4i는 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5d는 본 발명이 적용되는 NR 시스템이 사용하는 프레임 구조의 예시 도면이다.
도 5e는 기존 LTE 시스템에서 핸드오버 수행 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5f는 본 발명의 제 5-1 실시 예로서 타겟 셀로의 조건부 핸드오버가 성공적으로 수행되는 절차를 설명하는 도면이다.
도 5g는 본 발명의 제 5-2 실시 예로서 타겟 셀로의 조건부 핸드오버가 실패하고, INACTIVE 동작을 수행하는 절차를 설명하는 도면이다.
도 5h는 본 발명의 제 5-3 실시 예로서 타겟 셀로의 조건부 핸드오버가 실패하고, 셀 연결 재설립을 수행하는 절차를 설명하는 도면이다.
도 5i는 본 발명의 상기 실시 예들에 대한 단말의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5j는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 5k는 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1b는 본 발명이 적용되는 상기 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 단말에서 캐리어 집적을 설명하기 위한 도면
도 1d는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 단말과 기지국의 메시지 흐름 예시 도면
도 1e는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 연결상태에 있는 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
도 1f는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 휴면상태에 있는 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
도 1g는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 2a은 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면
도 2b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면
도 2c는 본 발명이 적용되는 5G 시스템이 사용하는 프레임 구조의 예시 도면
도 2d는 본 발명에서 제안하는 방법 적용 시 단말과 기지국 간의 메시지 흐름 예시 도면
도 2e는 본 발명을 적용한 경우 단말의 동작 순서 예시 도면
도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블록 구성 예시 도면
도 3a은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 망 구조의 예를 도시한다.
도 3b는 본 발명이 적용되는 상기 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3c는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 단말과 기지국의 메시지 흐름 예시 도면
도 3d는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
도 3e는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 4a는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4b는 본 발명이 적용될 수 있는 또 다른 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4c는 본 발명이 적용되는 NR 시스템이 사용하는 프레임 구조의 예시 도면이다.
도 4d는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템에서의 빔 관리 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 4e는 본 발명의 제 4-1 실시 예로서 NR 단말의 측정값 보고 결과, 수신 빔의 변경이 없을 경우의 빔 관리 절차를 설명하는 도면이다.
도 4f는 본 발명의 제 4-2 실시 예로서 NR 단말의 측정값 보고 결과, 수신 빔의 변경이 있을 경우의 빔 관리 절차를 설명하는 도면이다.
도 4g는 본 발명의 상기 실시 예들에 대한 단말의 동작을 설명하는 도면이다.
도 4h는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4i는 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5d는 본 발명이 적용되는 NR 시스템이 사용하는 프레임 구조의 예시 도면이다.
도 5e는 기존 LTE 시스템에서 핸드오버 수행 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 5f는 본 발명의 제 5-1 실시 예로서 타겟 셀로의 조건부 핸드오버가 성공적으로 수행되는 절차를 설명하는 도면이다.
도 5g는 본 발명의 제 5-2 실시 예로서 타겟 셀로의 조건부 핸드오버가 실패하고, INACTIVE 동작을 수행하는 절차를 설명하는 도면이다.
도 5h는 본 발명의 제 5-3 실시 예로서 타겟 셀로의 조건부 핸드오버가 실패하고, 셀 연결 재설립을 수행하는 절차를 설명하는 도면이다.
도 5i는 본 발명의 상기 실시 예들에 대한 단말의 동작을 설명하는 도면이다.
도 5j는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 5k는 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 반송파 결합(carrier aggregation)을 지원하는 Advanced E-UTRA (혹은 LTE-A 라고 칭함) 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 예컨데, 반송파 결합을 지원하는 multicarrier HSPA 에도 본 발명의 주요 요지를 적용 가능하다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
<제1실시예>
도 1a은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
상기 도 1a을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)과 MME (Mobility Management Entity)(1a-20) 및 S-GW (Serving-Gateway)(1a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20) 및 S-GW(1a-30)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(1a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(1a-25) 및 S-GW(1a-30)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국 (1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 1b는 본 발명이 적용되는 상기 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(1b-05)(1b-40), RLC(Radio Link Control)(1b-10)(1b-35), MAC (Medium Access Control)(1b-15)(1b-30)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol) (1b-05)(1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다) (1b-10)(1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(1b-15)(1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(1b-20)(1b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다.
한편 상기 PHY 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술 (carrier aggreagation, 이하 CA라 칭함)이라 한다. CA 기술이란 단말 (혹은 User Equipment, UE) 과 기지국 (E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부차반송파를 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다.
도 1c는 단말에서 캐리어 집적을 설명하기 위한 도면이다.
도 1c를 참조하면, 하나의 기지국에서는 일반적으로 여러 주파수 대역에 걸쳐서 다중 캐리어들이 송출되고 수신된다. 예를 들어 기지국(1c-05)에서 중심 주파수가 f1인 캐리어(1c-15)와 중심 주파수가 f3(1c-10)인 캐리어가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말이 상기 두 개의 캐리어 중 하나의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하였다. 그러나 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말은 동시에 여러 개의 캐리어로부터 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국(1c-05)은 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말(1c-30)에 대해서는 상황에 따라 더 많은 캐리어를 할당함으로써 상기 단말(1c-30)의 전송 속도를 높일 수 있다.
전통적인 의미로 하나의 기지국에서 송출되고 수신되는 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 캐리어 집적이란 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 최대 전송 속도는 집적되는 캐리어의 수에 비례해서 증가된다.
이하 본 발명을 설명함에 있어서 단말이 임의의 순방향 캐리어를 통해 데이터를 수신하거나 임의의 역방향 캐리어를 통해 데이터를 전송한다는 것은 상기 캐리어를 특징짓는 중심 주파수와 주파수 대역에 대응되는 셀에서 제공하는 제어 채널과 데이터 채널을 이용해서 데이터를 송수신한다는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 이하 본 발명의 실시 예는 설명의 편의를 위해 LTE 시스템을 가정하여 설명될 것이나, 본 발명은 캐리어 집적을 지원하는 각종 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.
본 도면에서는 하나의 기지국이 서로 다른 중심 주파수의 캐리어를 송출하는 시나리오를 도시하였으나, 서로 다른 기지국이 서로 다른 중심 주파수의 캐리어를 송출하여, 하나의 단말과 송수신하는 시나리오도 고려할 수 있다. 이를 이중연결 (Dual Connectivity) 시나리오라 칭한다. 상기의 이중연결 시나리오에서, 대부분의 제어를 담당하는 주 기지국을 MCG (Master Cell Group)이라 칭하고, 추가로 사용하는 부기지국을 SCG (Secondary Cell Group)이라 칭한다. 상기 MCG는 PCell을 포함하며 SCell을 추가로 포함할 수 있으며, SCG에서의 PCell역할을 하는 PSCell (Primary SCell)을 포함하며 SCell을 추가로 포함할 수 있다.
도 1d는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 단말과 기지국의 메시지 흐름 예시 도면이다. 본 예시도면에서는 단말은 이미 기지국에 연결되어 데이터 송수신을 할 수 있는 상황을 가정한다 (1d-11).
이후, 단말은 기지국으로부터 추가적인 셀 사용의 설정을 지시하는 RRC 메시지를 수신한다 (1d-13). 상기 추가적인 셀 사용의 설정에는, 상기 전술한 CA와 같이 동일 기지국에서의 추가적인 SCell을 추가하는 것일 수 있고, 혹은 상기 전술한 DC와 같이 다른 기지국에서의 추가적인 PSCell 혹은 SCell을 추가하는 것일 수 있다. 상기 설정 메시지에는 추가하는 SCell/PScell에 대한 물리계층의 채널 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 RRC 메시지는 RRC계층의 RRCConnectionReconfiguration 메시지가 사용될 수 있다. 상기 메시지를 수신한 단말은, 상기 설정 메시지를 성공적으로 수신하였을 알리는 확인 메시지를 전송할 수 있다 (1d-15). 상기의 확인 메시지는 RRC 계층의 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다.
이후, 혹은 상기 추가설정 지시 및 확인 메시지 송수신 전에, 단말은 기지국의 PCell로부터 고속이동을 위한 수신신호 측정 지시자를 수신한다 (1d-17). 이는 기지국이 셀 내의 모든 단말에게 방송하는 시스템정보블록 (System Information Block, SIB)에 포함하여 전송될 수 있다. 상기 지시자는 현재 서빙셀에 대한 SIB에 포함될 수 있으며, 추가적으로 주변셀/주파수에 대한 SIB에 포함될 수도 있다.
만약 상기 지시자를 수신한 경우, 단말은 소정의 주파수에 대한 신호를 측정할 때, 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용하여 측정한다. 상기 고속이동을 위해 향상된 측정 방식에는 기존 일반 측정 방식 대비, 측정 주기를 짧게 가져가거나, 측정하는 주파수 대역폭을 조정하는 등의 방법이 사용될 수 있다.
한편 상기 소정의 주파수는 CA와 DC의 경우에 대해 동일 혹은 별도의 방법을 고려할 수 있다.
본 발명의 제 1-1실시예에 따르면, CA 혹은 DC의 경우 공히, 만약 상기의 지시자를 PCell로부터 수신한 경우, PCell과 PCell과 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용하고, 그 외의 모든 주파수 (즉, SCell, PSCell 포함)의 모든 셀에 대해서는 기존 일반 측정 방식을 사용하여 측정한다.
본 발명의 제 1-2실시예에 따르면, CA의 경우, 만약 상기의 지시자를 PCell로부터 수신한 경우, PCell과 현재 활성화하여 사용하고 있는 SCell과, 상기 PCell, SCell과 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용하고, 그 외의 모든 주파수의 모든 셀에 대해서는 기존 일반 측정 방식을 사용하여 측정한다. 본 실시예를 DC의 경우에 확장하면, PCell과 PSCell 및 현재 활성화하여 사용하고 있는 SCelll과 이와 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용하고, 그 외의 모든 주파수의 모든 셀에 대해서는 기존 일반 측정 방식을 사용하여 측정한다.
본 발명의 제 1-3실시예에 따르면, CA의 경우, 만약 상기의 지시자를 PCell로부터 수신한 경우, PCell과 현재 활성화하여 사용하고 있는 SCell과, 상기 PCell, SCell과 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용하고, 그 외의 모든 주파수의 모든 셀에 대해서는 기존 일반 측정 방식을 사용하여 측정한다. (즉 이경우는 상기 제 1-2실시예와 동일). 하지만 본 실시예를 DC의 경우에 확장하면, 단말이 상기 지시자를 PCell과 PSCell에서 각각 받는 경우를 가정하며, 이에 따라 PCell 및 MCG에 속한 SCell 중 활성화된 SCell에 대해서는 PCell에서 지시받은 바와 같이, 상기 PCell 및 활성화된 MSG의 SCell에 대해, 그리고 이와 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용한다. 이와 동일하게, PSCell 및 SCG에 속한 SCell 중 활성화된 SCG의 SCell에 대해서는 PSCell에서 지시받은 바와 같이, 상기 PSCell 및 활성화된 SCG의 SCell에 대해, 그리고 이와 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용한다. 그리고 그 외의 모든 주파수의 모든 셀에 대해서는 기존 일반 측정 방식을 사용하여 측정한다.
도 1e는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 단말의 동작 순서 예시 도면이다. 본 예시도면에서는 단말은 이미 기지국에 연결되어 데이터 송수신을 할 수 있는 상황을 가정한다.
이후, 단말은 기지국으로부터 추가적인 셀 사용의 설정을 지시하는 RRC 메시지를 수신한다 (1e-03). 상기 추가적인 셀 사용의 설정에는, 상기 전술한 CA와 같이 동일 기지국에서의 추가적인 SCell을 추가하는 것일 수 있고, 혹은 상기 전술한 DC와 같이 다른 기지국에서의 추가적인 PSCell 혹은 SCell을 추가하는 것일 수 있다. 상기 설정 메시지에는 추가하는 SCell/PScell에 대한 물리계층의 채널 정보 등이 포함될 수 있다. 상기 RRC 메시지는 RRC계층의 RRCConnectionReconfiguration 메시지가 사용될 수 있다. 상기 메시지를 수신한 단말은, 상기 설정 메시지를 성공적으로 수신하였을 알리는 확인 메시지를 전송할 수 있다. 상기의 확인 메시지는 RRC 계층의 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다.
이후, 혹은 상기 추가설정 지시 및 확인 메시지 송수신 전에, 단말은 기지국의 PCell로부터 고속이동을 위한 수신신호 측정 지시자를 수신한다 (1e-05). 이는 기지국이 셀 내의 모든 단말에게 방송하는 시스템정보블록 (SIB)에 포함하여 전송될 수 있다. 상기 지시자는 현재 서빙셀에 대한 SIB에 포함될 수 있으며, 추가적으로 주변셀/주파수에 대한 SIB에 포함될 수도 있다.
만약 상기 지시자를 수신한 경우, 단말은 소정의 주파수에 대한 신호를 측정할 때, 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용하여 측정한다 (1e-07). 상기 고속이동을 위해 향상된 측정 방식에는 기존 일반 측정 방식 대비, 측정 주기를 짧게 가져가거나, 측정하는 주파수 대역폭을 조정하는 등의 방법이 사용될 수 있다.
한편 상기 소정의 주파수는 CA와 DC의 경우에 대해 동일 혹은 별도의 방법을 고려할 수 있다.
본 발명의 제 1-1실시예에 따르면, CA 혹은 DC의 경우 공히, 만약 상기의 지시자를 PCell로부터 수신한 경우, PCell과 PCell과 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용하고, 그 외의 모든 주파수 (즉, SCell, PSCell 포함)의 모든 셀에 대해서는 기존 일반 측정 방식을 사용하여 측정한다.
본 발명의 제 1-2실시예에 따르면, CA의 경우, 만약 상기의 지시자를 PCell로부터 수신한 경우, PCell과 현재 활성화하여 사용하고 있는 SCell과, 상기 PCell, SCell과 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용하고, 그 외의 모든 주파수의 모든 셀에 대해서는 기존 일반 측정 방식을 사용하여 측정한다. 본 실시예를 DC의 경우에 확장하면, PCell과 PSCell 및 현재 활성화하여 사용하고 있는 SCelll과 이와 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용하고, 그 외의 모든 주파수의 모든 셀에 대해서는 기존 일반 측정 방식을 사용하여 측정한다.
본 발명의 제 1-3실시예에 따르면, CA의 경우, 만약 상기의 지시자를 PCell로부터 수신한 경우, PCell과 현재 활성화하여 사용하고 있는 SCell과, 상기 PCell, SCell과 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용하고, 그 외의 모든 주파수의 모든 셀에 대해서는 기존 일반 측정 방식을 사용하여 측정한다. (즉 이경우는 상기 제1-2실시예와 동일). 하지만 본 실시예를 DC의 경우에 확장하면, 단말이 상기 지시자를 PCell과 PSCell에서 각각 받는 경우를 가정하며, 이에 따라 PCell 및 MCG에 속한 SCell 중 활성화된 SCell에 대해서는 PCell에서 지시받은 바와 같이, 상기 PCell 및 활성화된 MSG의 SCell에 대해, 그리고 이와 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용한다. 이와 동일하게, PSCell 및 SCG에 속한 SCell 중 활성화된 SCG의 SCell에 대해서는 PSCell에서 지시받은 바와 같이, 상기 PSCell 및 활성화된 SCG의 SCell에 대해, 그리고 이와 동일 주파수를 사용하는 주변셀 측정에만 상기의 고속이동을 위해 향상된 측정 방식을 사용한다. 그리고 그 외의 모든 주파수의 모든 셀에 대해서는 기존 일반 측정 방식을 사용하여 측정한다.
도 1f는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 휴면 상태에 있는 단말의 동작 순서 예시 도면이다. 전술한 연결상태에 있는 단말과는 달리 휴면 상태에 있는 단말은 기지국에 연결되어 있지 않아, 데이터 송수신은 할 수 없으나, 단말이 기지국이 방송하는 정보에 따라, 적합한 셀 (suitable cell)을 선택하여, 해당셀에 캠핑하면서 네트워크로부터 오는 데이터가 있는 지 여부를 모니터링 한다 (즉, 소정의 주기로 페이징 메시지를 수신하여 수신할 하향링크 데이터가 있는지 여부를 판단한다.
단말이 단말 주변의 여러 셀 가운데 소정의 조건에 따라 적합한 셀에 캠핑하는 경우, 해당 셀이 방송하는 SIB으로부터 주변 주파수 및 셀들에 대한 고속이동을 위한 수신 동작 지시자를 수신한다 (1f-03). 즉, 예를 들어, 사용되는 주파수가 f1, f2, f3, f4, f5 (낮은 주파수 순서대로)가 있으며, 상기 기지국은 f4에서 동작하고 있으며, 상기 기지국이 전송하는 상기 지시자는 f1, f2, f3에 대해 고속이동을 위한 향상된 측정동작이 필요하다고 지시하는 시나리오를 가정한다.
상기 지시자를 수신한 단말은 하기의 조건에 따라 다시 캠핑할 셀을 재선택하여, 해당 셀에 캠핑한다 (1f-05).
즉, 일 실시예로 상기 재선택 시, 상기 주변 셀들 가운데 고속이동을 위한 수신 동작 지시자를 포함한 셀들에 우선순위를 두어 선택한다. 즉, 상기의 예시에 따르면, 단말은 f1, f2, f3에서 동작하는 셀들에 대해 우선순위를 두어 선택한다. 상기 우선순위를 두는 방법으로는, 각 셀들 별 우선순위를 위해 순위를 매길 때, 해당 f1, f2, f3에 동작하는 셀들에 대해 가점 (혹은 offset)을 두어 선택하는 방법이 가능하며, 혹은 주파수별 절대적인 우선순위를 두어 소정의 조건 (즉 동작을 위한 최소한의 조건)을 만족하는 f1, f2, f3에서 동작하는 셀을 선택하도록 하는 방법이 있을 수 있다.
또한 추가적인 방법으로, 상기와 같이 f1, f2, f3에 각각 동작하는 셀들이 있는 경우, 이들 가운데 가장 동작 주파수가 가장 낮은 주파수를 선택하는 방법을 추가로 고려할 수 있다.
또한, 추가적인 방법으로, 소정의 RAT (Radio Access Technology)에 우선순위를 두어 선택하는 방법을 추가로 고려할 수 있다. 예를 들어, 상기 f1, f2는 LTE를 위한 주파수이며, f3는 NR (New Radio, 5G 이동통신)에서 동작하는 경우, 단말은 미리 설정된 우선순위에 따라 셀을 재선택하거나, 혹은 기지국이 상기 SIB 메시지에서 지시하는 우선순위에 따라 RAT 별 우선순위에 따른 셀을 재선택할 수 있다. 예를 들어, 미리 설정된 혹은 SIB 메시지로 지시한 우선순위가 LTE, NR의 순인 경우, 단말은 f1 혹은 f2에서 동작하는 셀가운데 하나를 재선택할 수 있으며, 앞선 가장 낮은 주파수를 선택하는 조건도 같이 고려하는 경우에는, f1에서 동작하는 셀 가운데 하나를 선택할 수 있다.
도 1g는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
상기 도 1g를 참고하면, 상기 단말은 RF (Radio Frequency) 처리부 (1g-10), 기저대역 (baseband) 처리부 (1g-20), 저장부 (1g-30), 제어부 (1g-40)를 포함한다.
상기 RF처리부 (1g-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부 (1g-10)는 상기 기저대역처리부 (1g-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1g-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 1g에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 (1g-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 (1g-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 (1g-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
상기 기저대역처리부 (1g-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 (1g-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 (1g-20)은 상기 RF처리부 (1g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1g-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1g-20)은 상기 RF처리부(1g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부 (1g-20) 및 상기 RF처리부 (1g-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 (1g-20) 및 상기 RF처리부 (1g-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1g-20) 및 상기 RF처리부 (1g-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부 (1g-20) 및 상기 RF처리부(1g-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부 (1g-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부 (1g-30)는 무선랜 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 무선랜 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부 (1g-30)는 상기 제어부 (1g-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부 (1g-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 (1g-40)는 상기 기저대역처리부 (1g-20) 및 상기 RF처리부 (1g-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1g-40)는 상기 저장부(1g-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 (1g-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 (1g-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부 (1g-40)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (1g-42)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(1g-40)는 상기 단말이 상기 도 1e에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어부(1g-40)는 기지국의 PCell로부터 고속이동을 위한 향상 측정 지시자를 수신하면, 본 발명의 실시예 따라 소정의 주파수에서 동작하는 셀에 대해 지시받은 향상 측정 방법으로 측정하도록 제어한다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
<제2실시예>
도 2a은 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
상기 도 2a을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20)과 MME (Mobility Management Entity)(2a-20) 및 S-GW (Serving-Gateway)(2a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(2a-35)은 기지국(2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20) 및 S-GW(2a-30)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(2a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(2a-25) 및 S-GW(2a-30)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국 (2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20)으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 2b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. 향후 정의될 NR에서는 본 도면에서의 무선 프로토콜 구조와는 일부 상이할 수 있으나, 본 발명의 설명의 편의를 위해 설명하도록 한다.
도 2b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(2b-05)(2b-40), RLC(Radio Link Control)(2b-10)(2b-35), MAC (Medium Access Control)(2b-15)(2b-30)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol) (2b-05)(2b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다) (2b-10)(2b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(2b-15)(2b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(2b-20)(2b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속 및 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 상기 RRC 계층의 메시지를 사용하여 단말에게 측정을 지시할 수 있으며, 단말은 측정 결과를 상기 RRC계층의 메시지를 사용하여 기지국에게 보고할 수 있다.
도 2c는 본 발명이 적용되는 5G 시스템이 사용하는 프레임 구조의 예시 도면이다.
5G 시스템은 높은 전송속도를 위해 넓은 주파수대역폭을 확보하기 위해 고주파수에서 동작하는 시나리오를 고려할 수 있으며, 고주파수에서는 신호전달에 어려움 때문에 빔 (Beam)을 생성하여 데이터를 전송하는 시나리오를 고려할 수 있다.
이에 따라, 기지국, 혹은 송수신점 (Transmission Reception Point, 이하 TRP) (2c-01)가 셀 내의 단말들 (2c-71)(2c-73)(2c-75)(2c-77)(2c-79)과 통신할 때 서로 다른 빔을 사용하여 통신하는 시나리오를 고려할 수 있다. 즉, 본 예시도면에서는 단말1 (2c-71)은 빔 #1 (2c-51)을 활용하여 통신하며, 단말2 (2c-73)은 빔 #5 (2c-55)을 활용하여 통신하며, 단말3, 4, 5 (2c-75) (2c-77) (2c-79)는 빔 #7 (2c-57)을 통해 통신하는 시나리오를 가정한다.
단말이 TRP와 어떠한 빔을 사용해서 통신하는지를 측정하기 위해, 오버헤드서브프레임 (overhead subframe, osf) (2c-03) 이 시간상으로 존재하며, 상기 osf에서 기지국은 심볼별로 (혹은 여러 심볼에 걸쳐) 각기 다른 빔을 사용하여 기준신호 (reference signal)을 전송한다. 본 예시도면에서는 기지국이 전송하는 빔이 #1 (2c-51) 부터 #12 (2c-62)까지 12개의 빔이 있는 것을 가정하며, 상기 osf에서 매 심볼마다 각기 다른 빔이 스위핑 (sweeping)되어 전송되는 경우를 가정한다. 즉, osf 내에서 각 심볼 별로 (예를 들어 첫번째 심볼 (2c-31)에서 빔#1 (2c-51) 전송) 각각의 빔이 전송되어, 단말은 osf를 측정하여, osf 내에 전송되는 어떤 빔으로부터의 신호가 가장 센지를 측정할 수 있게 된다. 상기와 같이 osf에서 일정하게 전송되는 빔을 본 발명에서는 공통빔 (common beam)이라 칭한다.
본 예시도면에서는 해당 osf가 25 서브프레임 마다 반복되는 시나리오를 가정하며, 나머지 24개의 서브프레임은 일반 데이터가 송수신되는 데이터 서브프레임 (data subframe, dsf) (2c-05) 이다.
이에 따라, 기지국의 스케쥴링에 따라 상기 단말3, 4, 5 (2c-75) (2c-77) (2c-79)는 빔 #7을 공통으로 사용하여 통신하고 (2c-11), 상기 단말1 (2c-71)은 빔 #1을 사용하여 통신하며 (2c-13), 단말2 (2c-73)은 빔 #5을 활용하여 통신하는 시나리오를 가정한다 (2c-15).
뿐만 아니라, dsf에서 사용하는 빔은 기지국에 접속이 되어 있는 단말에게 사용하는 빔이므로, 단말의 위치에 따라 보다 세밀하게 방향을 조정하여 데이터를 송수신할 수도 있다. 이를 위해 단말은 각 빔으로부터 전송되는 신호의 세기/품질을 보고하여 기지국으로하여금 추가 조정을 하게 할 수 있다. 상기와 같이 세밀하게 조절하는 일련의 절차를 빔 리파인먼트 (beam refinement) 절차라 칭한다. 상기의 빔 리파인먼트 절차를 통해, 기지국은 상기 osf에서 전송되는 빔의 방향 혹은/그리고 폭과는 상이할 수 있는 단말의 방향에 보다 최적화된 빔을 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. 이와 같이 빔 리파인먼트 절차를 통해 단말에 특화된 빔을 본 발명에서는 전용빔 (dedicated beam)이라 칭한다. 상기의 전용빔은 후술할 연결모드에서만 사용이 가능한 것을 가정한다.
본 예시 도면에서는 기지국의 송신 빔 #1 (2c-51) 부터 #12 (2c-62)에 대해 주로 도식화 하였으나, 상기 기지국의 송신 빔을 수신하기 위한 단말의 수신 빔 (예를 들어, 상기 단말1 (2c-71)의 (2c-81) (2c-83) (2c-85) (2c-87))을 추가로 고려할 수 있다. 본 예시 도면에서 상기 단말1은 4개의 빔 (2c-81) (2c-83) (2c-85) (2c-87)을 갖고 있으며, 어떠한 빔이 가장 좋은 수신 성능을 내는지를 판단하기 위해 빔 스위핑을 수행한다. 이 때, 동시에 여러 빔을 사용할 수 없는 경우, 각 osf에 대해 하나의 수신 빔을 사용하여, 수신 빔 개수 만큼 여러 osf를 수신하여 최적의 기지국의 송신 빔과 단말의 수신 빔을 찾을 수 있다.
뿐만 아니라, 단말6 (2c-81)과 같이 각 빔 커버리지의 경계면에 있는 경우도 추가로 고려할 수 있다. 특히 단말6의 경우, 현재 기지국 (2c-01)의 빔 #8 (2c-58)과 빔 #9 (2c-59)의 사이에 위치하고 있으며, 다른 기지국 (2c-91)의 빔 #2 (2c-93)의 신호도 수신할 수 있는 상황이다. 이와 같은 경우에, 단말이 하나의 빔 세기만을 측정하는 경우, 다른 기지국 (2c-91)의 빔 #2 (2c-93)의 신호가 가장 강하게 측정이 되며, 만약 단말이 각각의 하나의 빔에 대해서만 측정을 수행하고 보고하는 경우, 이에 따라 기지국이 채널상황에 대해 잘못된 판단을 할 수 있다. 즉, 상기의 예시에서는 비록 하나의 수신빔 세기는 (2c-93)의 세기가 가장 세지만, 단말입장에서는 (2c-58) 빔과 (2c-59) 빔을 함께 고려하여 기지국에게 보고하여, 기지국으로 하여금 불필요한 핸드오버 명령 (즉, 단말에게 (2c-01)에서 (2c-91)로의 이동을 명령)하지 않도록 하는 것이 필요할 수 있다.
도 2d는 본 발명에서 제안하는 측정 설정에 따라 측정할 빔을 선택적으로 결정하는 방법 사용시 단말과 기지국 간의 메시지 흐름 예시 도면이다.
도 2d에서 휴면 모드 (RRC_IDLE)에 있는 단말 (2d-01)은 적합한 셀을 찾아 해당 기지국에 캠핑해 있다가 (2d-11), 보낼 데이터의 발생 등의 이유로 기지국에 접속을 수행한다 (2d-13). 상기 휴면 모드에서는 단말의 전력 절약 등을 위해 네트워크와 연결이 되어 있지 않아 데이터를 전송할 수 없는 상태이며, 데이터 전송을 위해서는 연결 모드 (RRC_CONNECTED)로 천이가 필요하다. 또한 상기 캠핑한다는 의미는, 단말이 해당 셀에 머물러서, 하향링크로 데이터가 오는지 여부를 판단하기 위해 페이징 메시지를 받고 있다는 의미이다. 단말이 기지국 (2d-03)에 접속 절차를 성공하면, 단말은 연결 모드 (RRC_CONNECTED)로 상태가 변경이 되며, 상기 연결모드에 있는 단말은 기지국과 데이터 송수신이 가능하다.
연결 모드에 있는 단말은 이후 셀 내, 혹은 셀 밖으로 이동함에 따라 다른 빔 혹은 셀/기지국으로부터 송수신을 하도록 이동을 명령하여야 할 필요가 있다. 이를 위해 기지국은 서빙 빔 혹은 동일 셀의 동일 송수신 지점 (intra-TRP: Transmission & Reception Point)에서의 주변 빔, 혹은 동일 셀의 다른 송수신 지점 (inter-TRP), 혹은 다른 셀의 주변 빔에 대한 측정을 지시하도록 설정한다 (2d-15). 상기 측정 지시에는 하기의 정보 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다.
● 측정결과보고 조건 (triggering condition): 주변셀 그룹의 측정결과가, 서빙셀 그룹의 측정결과보다 오프셋 보다 더 좋은 경우 (collective result of a neighbor cell is OFFSET better than collective result of serving cell)
● OFFSET: 상기 오프셋 값
● OFFSET_qb: 주변셀 그룹과 서빙셀 그룹의 숫자 차이 (Thres_qb_diff)에 따른 추가적인 오프셋
● Thres_qb_diff: 주변셀 그룹과 서빙셀 그룹의 숫자 차이
● Thres_Q: Qualitifed beam threshold: 서빙셀 혹은 주변셀의 빔 가운데 측정결과가 본 임계치를 초과하는 빔은 유효빔이 됨. 상기 서빙셀 그룹은 서빙셀이 전송하는 상기 유효빔의 집합임. 상기 주변셀 그룹은 해당 주변셀이 전송하는 상기 유효빔의 집합임.
● Thres_MR: (상기 Thres_Q보다는 크거나 작은) 각 빔에 대한 측정결과를 Measurement report에 포함할지 여부를 결정하는 threshold
상기 측정 설정 지시 메시지를 받은 단말은 상기 설정 정보를 성공적으로 수신하였음을 알리는 RRC 계층의 메시지를 보내며, 이는 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지 등이 사용될 수 있다.
이후, 단말은 상기 설정받은 값에 따라 측정을 수행하고, 상기 설정받은 값에 따라 기지국으로의 보고여부를 판단한다(2d-19).
상기 설정받은, 측정결과보고 조건에 따라, 단말은 하기의 수식 조건이 만족하는지 여부를 판단한다.
Mn + OFFSET_qb (if applicable) > Ms + OFFSET + OFFSET_qb(if applicable)
상기 수식에서 각 파라미터는 다음과 같다.
● Mn: 하나의 주변 셀의 유효빔들에 대한 측정 결과. 즉, 하나의 주변 셀의 유효빔들에 대한 각각의 측정결과 값에 대한 합계, 평균, 혹은 가중평균 (weighted average) 등이 사용될 수 있다.
● Ms: 현재 서빙셀의 유효빔들에 대한 측정 결과. 즉, 현재 서빙셀의 유효빔들에 대한 각각의 측정결과 값에 대한 합계, 평균, 혹은 가중평균 (weighted average) 등이 사용될 수 있다.
상기 수식에서 OFFSET_qb 값은 전술한 바와 같이 주변셀 그룹과 서빙셀 그룹의 숫자 차이 (Thres_qb_diff)에 따라 추가적으로 적용여부가 결정되는 오프셋으로서 다음의 수식에 따라 추가 여부가 결정된다.
● 만약 서빙셀의 유효빔과 해당 주변셀의 유효빔의 개수 차이가 상기 Thres_qb_diff 미만인 경우, OFFSET_qb 값은 추가되지 않음.
● 만약 서빙셀의 유효빔의 개수가 해당 주변셀의 유효빔의 개수보다 Thres_qb_diff 이상인 경우, 서빙셀의 측정결과 값에 OFFSET_qb 추가 (즉 상기 수석의 우변)
● 만약 해당 주변셀의 유효빔의 개수가 서빙셀의 유효빔의 개수보다 Thres_qb_diff 이상인 경우, 주변셀의 측정결과 값에 OFFSET_qb 추가 (즉 상기 수식의 좌변)
예를 들어, 본 예시 도면에서 단말이 각 기지국으로부터 빔들을 수신하고, 빔 #1은 수신세기 50, 빔 #2는 수신세기 50, 빔 #3은 수신세기 60, 빔 #4는 수신세기 30을 가지며, Thres_Q 값이 40 인 경우를 가정해보자. 그렇게 되면, 서빙셀의 유효빔은 빔 #1, 빔 #2가 되고, 주변셀의 유효빔은 빔 #3 만이 된다. 상기 Mn, Ms 값을 평균값으로 하고, OFFSET 값이 0인 경우, Ms의 값은 50, Mn의 값은 60이 되어 Mn의 값이 크다. 하지만, Thres_qb_diff 값이 1로 설정되어 있는 경우, 서빙셀의 유효빔 개수가 주변셀의 유효빔 개수보다 1개 많기 때문에, 서빙셀에 대한 측정 결과에 OFFSET_qb 값 (예를 들어 20)을 추가할 수 있다. 그렇게 되면, 결과적으로 서빙셀의 측정결과값은 70, 주변셀의 측정결과값은 60이 되어, 상기 측정 결과 보고조건을 만족하지 않아, 기지국으로 측정결과값을 보내지 않는다. 이에 따라 기지국은 불필요한 측정결과값을 받지 않게 된다.
만약 상기 수식과 설명에 따라, 상기 조건이 만족하는 경우, 단말은 기지국으로 측정결과값을 전송한다 (2d-31). 이는, RRC 계층의 MeasurementReport 메시지를 통해 전송될 수 있으며, 하기의 정보를 포함할 수 있다.
● 서빙셀 측정 결과값
o 상기의 Ms (즉, 서빙셀의 유효빔들에 대한 합/ 평균/ 가중평균)
o 상기의 Thres_MR을 만족하는 빔에 대한 식별자 및 측정 결과
● 최대 N개 포함 가능하며, 상기 N개는 기지국이 상기 측정설정에서 설정하거나 미리 정해진 고정된 값 (예를 들어 16개)
o 상기 서빙셀의 유효빔들의 개수
● 각 주변셀 별 측정 결과값
o 해당 주변셀의 상기의 Mn (즉, 해당 주변셀의 유효빔들에 대한 합/ 평균/ 가중평균)
o 해당 주변셀의 측정된 빔 가운데 상기의 Thres_MR을 만족하는 빔에 대한 식별자 및 측정 결과
● 최대 N개 포함 가능하며, 상기 N개는 기지국이 상기 측정설정에서 설정하거나 미리 정해진 고정된 값 (예를 들어 16개)
o 해당 주변셀의 유효빔들의 개수
이를 통해 기지국은 상기 단말로부터 측정 결과를 수신하여, 해당 단말에게 예를 들어 핸드오버 등의 명령을 내릴 수 있다.
도 2e는 본 발명을 적용한 경우 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
본 예시도면에서는 단말이 이미 연결 모드로 기지국/셀에 접속하여 해당 셀의 빔으로부터 데이터를 송수신하고 있는 상황을 가정한다 (2e-03).
이후 전술한 바와 같이 연결 모드에 있는 단말의 이동성 관리를 위해 기지국으로부터 측정 설정을 지시 받는다 (2e-05). 상기 측정 지시에는 하기의 정보 중 적어도 하나 이상이 포함될 수 있다.
● 측정결과보고 조건 (triggering condition): 주변셀 그룹의 측정결과가, 서빙셀 그룹의 측정결과보다 오프셋 보다 더 좋은 경우 (collective result of a neighbor cell is OFFSET better than collective result of serving cell)
● OFFSET: 상기 오프셋 값
● OFFSET_qb: 주변셀 그룹과 서빙셀 그룹의 숫자 차이 (Thres_qb_diff)에 따른 추가적인 오프셋
● Thres_qb_diff: 주변셀 그룹과 서빙셀 그룹의 숫자 차이
● Thres_Q: Qualitifed beam threshold: 서빙셀 혹은 주변셀의 빔 가운데 측정결과가 본 임계치를 초과하는 빔은 유효빔이 됨. 상기 서빙셀 그룹은 서빙셀이 전송하는 상기 유효빔의 집합임. 상기 주변셀 그룹은 해당 주변셀이 전송하는 상기 유효빔의 집합임.
● Thres_MR: (상기 Thres_Q보다는 크거나 작은) 각 빔에 대한 측정결과를 Measurement report에 포함할지 여부를 결정하는 threshold
상기 측정 설정 지시 메시지를 받은 단말은 상기 설정 정보를 성공적으로 수신하였음을 알리는 RRC 계층의 메시지를 보내며, 이는 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지 등이 사용될 수 있다.
이후, 단말은 상기 설정받은 값에 따라 측정을 수행하고, 상기 설정받은 값에 따라 기지국으로의 보고여부를 판단한다(2e-07).
상기 설정받은, 측정결과보고 조건에 따라, 단말은 하기의 수식 조건이 만족하는지 여부를 판단한다.
Mn + OFFSET_qb (if applicable) > Ms + OFFSET + OFFSET_qb(if applicable)
상기 수식에서 각 파라미터는 다음과 같다.
● Mn: 하나의 주변 셀의 유효빔들에 대한 측정 결과. 즉, 하나의 주변 셀의 유효빔들에 대한 각각의 측정결과 값에 대한 합계, 평균, 혹은 가중평균 (weighted average) 등이 사용될 수 있다.
● Ms: 현재 서빙셀의 유효빔들에 대한 측정 결과. 즉, 현재 서빙셀의 유효빔들에 대한 각각의 측정결과 값에 대한 합계, 평균, 혹은 가중평균 (weighted average) 등이 사용될 수 있다.
상기 수식에서 OFFSET_qb 값은 전술한 바와 같이 주변셀 그룹과 서빙셀 그룹의 숫자 차이 (Thres_qb_diff)에 따라 추가적으로 적용여부가 결정되는 오프셋으로서 다음의 수식에 따라 추가 여부가 결정된다.
● 만약 서빙셀의 유효빔과 해당 주변셀의 유효빔의 개수 차이가 상기 Thres_qb_diff 미만인 경우, OFFSET_qb 값은 추가되지 않음.
● 만약 서빙셀의 유효빔의 개수가 해당 주변셀의 유효빔의 개수보다 Thres_qb_diff 이상인 경우, 서빙셀의 측정결과 값에 OFFSET_qb 추가 (즉 상기 수석의 우변)
● 만약 해당 주변셀의 유효빔의 개수가 서빙셀의 유효빔의 개수보다 Thres_qb_diff 이상인 경우, 주변셀의 측정결과 값에 OFFSET_qb 추가 (즉 상기 수식의 좌변)
예를 들어, 본 예시 도면에서 단말이 각 기지국으로부터 빔들을 수신하고, 빔 #1은 수신세기 50, 빔 #2는 수신세기 50, 빔 #3은 수신세기 60, 빔 #4는 수신세기 30을 가지며, Thres_Q 값이 40 인 경우를 가정해보자. 그렇게 되면, 서빙셀의 유효빔은 빔 #1, 빔 #2가 되고, 주변셀의 유효빔은 빔 #3 만이 된다. 상기 Mn, Ms 값을 평균값으로 하고, OFFSET 값이 0인 경우, Ms의 값은 50, Mn의 값은 60이 되어 Mn의 값이 크다. 하지만, Thres_qb_diff 값이 1로 설정되어 있는 경우, 서빙셀의 유효빔 개수가 주변셀의 유효빔 개수보다 1개 많기 때문에, 서빙셀에 대한 측정 결과에 OFFSET_qb 값 (예를 들어 20)을 추가할 수 있다. 그렇게 되면, 결과적으로 서빙셀의 측정결과값은 70, 주변셀의 측정결과값은 60이 되어, 상기 측정 결과 보고조건을 만족하지 않아, 기지국으로 측정결과값을 보내지 않는다. 이에 따라 기지국은 불필요한 측정결과값을 받지 않게 된다.
만약 상기 수식과 설명에 따라, 상기 조건이 만족하는 경우 (2e-09), 단말은 기지국으로 측정결과값을 전송한다 (2e-11). 이는, RRC 계층의 MeasurementReport 메시지를 통해 전송될 수 있으며, 하기의 정보를 포함할 수 있다.
● 서빙셀 측정 결과값
o 상기의 Ms (즉, 서빙셀의 유효빔들에 대한 합/ 평균/ 가중평균)
o 상기의 Thres_MR을 만족하는 빔에 대한 식별자 및 측정 결과
● 최대 N개 포함 가능하며, 상기 N개는 기지국이 상기 측정설정에서 설정하거나 미리 정해진 고정된 값 (예를 들어 16개)
o 상기 서빙셀의 유효빔들의 개수
● 각 주변셀 별 측정 결과값
o 해당 주변셀의 상기의 Mn (즉, 해당 주변셀의 유효빔들에 대한 합/ 평균/ 가중평균)
o 해당 주변셀의 측정된 빔 가운데 상기의 Thres_MR을 만족하는 빔에 대한 식별자 및 측정 결과
● 최대 N개 포함 가능하며, 상기 N개는 기지국이 상기 측정설정에서 설정하거나 미리 정해진 고정된 값 (예를 들어 16개)
o 해당 주변셀의 유효빔들의 개수
이를 통해 기지국은 상기 단말로부터 측정 결과를 수신하여, 해당 단말에게 예를 들어 핸드오버 등의 명령을 내릴 수 있다.
도 2f는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블록 구성을 도시한다.
상기 도 2f를 참고하면, 상기 단말은 RF (Radio Frequency) 처리부 (2f-10), 기저대역 (baseband) 처리부 (2f-20), 저장부 (2f-30), 제어부 (2f-40)를 포함한다.
상기 RF처리부 (2f-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부 (2f-10)는 상기 기저대역처리부 (2f-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2f-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 2f에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 (2f-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 (2f-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 (2f-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
상기 기저대역처리부 (2f-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 (2f-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 (2f-20)은 상기 RF처리부 (2f-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2f-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2f-20)은 상기 RF처리부(2f-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부 (2f-20) 및 상기 RF처리부 (2f-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 (2f-20) 및 상기 RF처리부 (2f-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부 (2f-20) 및 상기 RF처리부(2f-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부 (2f-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다.
상기 제어부 (2f-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 (2f-40)는 상기 기저대역처리부 (2f-20) 및 상기 RF처리부 (2f-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2f-40)는 상기 저장부(2f-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 (2f-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 (2f-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부 (2f-40)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (2f-42)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(2f-40)는 상기 단말이 상기 도 2f에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 단말은 기지국에 접속한 이후 기지국으로부터 측정을 명령하는 메시지를 수신한다. 이를 수신한 상기 제어부는, 기지국으로부터 설정받은 측정 이벤트 및 조건에 따라 측정을 수행하여, 기지국으로 측정 보고를 전송할 조건이 만족하는지 여부를 판단한다. 만약, 조건에 만족하는 경우, 측정한 결과를 포함하는 메시지를 생성하여 상기 기저대역 처리부 및 RF 처리부를 통해 기지국으로 전송한다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
<제3실시예>
도 3a은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
상기 도 3a을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (3a-05)(3a-10)(3a-15)(3a-20)과 MME (Mobility Management Entity)(3a-20) 및 S-GW (Serving-Gateway)(3a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(3a-35)은 기지국(3a-05)(3a-10)(3a-15)(3a-20) 및 S-GW(3a-30)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(3a-05)(3a-10)(3a-15)(3a-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(3a-05)(3a-10)(3a-15)(3a-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(3a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(3a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(3a-25) 및 S-GW(3a-30)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(3a-05)(3a-10)(3a-15)(3a-20)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국 (3a-05)(3a-10)(3a-15)(3a-20)으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 3b는 본 발명이 적용되는 상기 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(3b-05)(3b-40), RLC(Radio Link Control)(3b-10)(3b-35), MAC (Medium Access Control)(3b-15)(3b-30)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol) (3b-05)(3b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다) (3b-10)(3b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(3b-15)(3b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(3b-20)(3b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다.
한편 상기 PHY 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술 (carrier aggreagation, 이하 CA라 칭함)이라 한다. CA 기술이란 단말 (혹은 User Equipment, UE) 과 기지국 (E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부차반송파를 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다.
도 3c는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 단말과 기지국의 메시지 흐름 예시 도면이다. 본 예시도면에서는 단말은 이미 기지국에 연결되어 데이터 송수신을 할 수 있는 상황을 가정한다 (3d-11).
기지국에 연결되어 있는 단말은 기지국으로 상향링크 자원할당을 받은 경우 (3c-13), 4 서브프레임 (3c-17) 이후, 상향링크 데이터를 전송한다. 또한 하향링크에 대해서는 도시하지 않았으나, 하향링크 자원할당을 받은 경우 동일 서브프레임에서 하향링크 데이터 전송을 기지국은 수행하며, 단말은 4 서브프레임 이후 상기 하향링크 데이터에 대한 수신 성공 여부를 기지국으로 전송한다.
이후, 단말은 기지국으로부터 프로세싱 지연 감소 설정을 지시하는 RRC 메시지를 수신한다 (3c-21). 상기 설정에는 상기 4 서브프레임을 소정의 서브프레임으로 감소하는 것을 설정하는 것을 포함하며, 상기 소정의 서브프레임의 예시로는 3 서브프레임이 있다. 상기 RRC 메시지는 RRC 계층의 RRCConnectionReconfiguration 메시지가 사용된다.
이후 단말은 상기 설정을 지시하는 RRC 메시지를 성공적으로 수신하였음을 알리는 RRC 계층의 메시지를 전송하며, 이에 대한 예시로 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다 (3c-23).
상기 설정 메시지를 수신한 후, 혹은 상기 설정확인 메시지를 송신한 후, 단말은 처음으로 기지국으로부터 해당 단말에게 전송되는 (즉, 단말의 셀 내 고유 식별자인 C-RNTI가 포함된) 상향링크 혹은 하향링크 자원할당 메시지를 수신한다 (3c-31). 이후, 단말은 상기 설정받은 대로 상향링크 혹은 하향링크 전송 후 적용하는 타이밍에, 상기 예를 든 바와 같이 소정의 서브프레임 (3c-35)이후 상향링크 데이터 전송, 혹은 하향링크 데이터에 대한 수신성공 여부 정보 (ACK/NAK 정보)를 전송한다 (3c-33).
이후, 단말은 기지국으로 랜덤엑세스를 수행할 수 있다. 상기 랜덤엑세스의 원인은 하기와 같은 이유로 인해 발생할 수 있다.
● 원인1: 기지국이 PDCCH order라는 것을 단말에게 전송하여 랜덤엑세스를 지시함
● 원인2: 단말이 전송할 상향링크 데이터가 있으나, 전용 스케쥴링 요청 (Scheduling Request)을 보낼 수 없는 경우, 단말이 버퍼상태보고 (Buffer Status Report, BSR)을 보내기 위해 랜덤엑세스 수행
● 원인3: 핸드오버 시 핸드오버 완료 메시지를 전송하기 위함
● 원인4: 현재 기지국과 연결이 끊어지는 경우, 기지국과 재연결설정요청을 위해 랜덤엑세스 수행
본 발명에서는, 본 예시도면에서는 기술하지 않았으나, 상기 원인 4와 같이 현재 기지국과 연결이 끊어져 기지국과 재연결설정요청을 위해 랜덤엑세스 수행하는 경우에는, 기지국으로 별도의 설정을 다시 받지 않는 한, 기존의 타이밍 (즉, (3c-17))을 사용하여 통신하도록 한다.
또한, 본 예시도면에서는 상기 원인1 혹은 상기 원인3의 시나리오에서 기지국으로부터 특정 프리앰블을 별도로 할당받지 않은 시나리오를 가정한다. 이에 따라, 단말은 기지국으로 임의로 선택한 랜덤액세스 프리앰블을 랜덤 엑세스를 위한 물리채널에 전송한다 (3c-41). LTE에서는 총 64개의 랜댐엑세스 프리앰블이 있다. 또한, 상기 물리채널을 LTE 시스템에서는 PRACH (Physical Random Access CHannel)이라 칭하며, 해당 PRACH 자원으로 하나 이상의 단말이 동시에 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송하는 경우도 발생할 수 있다. 또한, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블은 기지국과 완전히 동기되기 전에 전송하여도 수신이 가능하도록 특별하게 설계된 특정의 시퀀스이다. 이를 수신한 기지국은 단말에게 상기 프리앰블에 대한 랜덤 엑세스 응답 (Random Access Reponse, 이하 RAR이라 칭함) 메시지를 단말에게 전송한다. 상기 RAR 메시지는 상기 프리앰블을 보낸 후부터 소정의 시간 이후부터 소정의 기간 내에 전송되어야 하며, 상기의 기간을 RAR window라 한다. 또한 상기 RAR 메시지가 전송될 때에 기지국은 PDCCH를 통해 해당 RAR 메시지를 스케쥴링하며, 해당 스케쥴링 정보는 RA-RNTI (Random Access-Radio Network Temporary Identifier)를 사용해 스크램블링되며, 상기 RA-RNTI는 상기 프리앰블을 전송한 PRACH 자원과 매핑되어, 특정 PRACH 자원에 프리앰블을 전송한 단말은, 해당 RA-RNTI를 바탕으로 PDCCH 수신을 시도하여 대응되는 RAR 메시지가 있는지 여부를 판단한다.
상기 RAR 메시지에는 상기 (3c-41) 단계에 전송한 프리앰블의 식별자 정보를 포함해서 (즉 어떠한 프리앰블에 대한 응답이라는 것을 명시), 상향링크 전송 타이밍 보정 정보, 이후에 사용할 상향링크 자원할당 정보 및 임시 단말 식별자 정보 (Temporary C-RNTI) 등이 포함된다. 상기 RAR 메시지를 수신한 단말은, 상기 RAR 내에 수신한 상향링크 자원할당 정보에 대해 소정의 서브프레임 (3c-47) 이후에 메시지 전송을 수행한다 (3c-45). 상기 소정의 서브프레임의 예시로는 6 서브프레임이 가능하다. 또한 상기 전송하는 메시지는 상기 원인들에 따라 다양한 메시지가 될 수 있어, Msg3로 통칭하여 부를 수 있으며, 상기 Msg3의 예로는 상기 원인2의 경우 BSR 메시지가 포함될 수 있다.
하지만, 기지국은 상기 Msg3를 제대로 수신하지 못하는 경우, 단말에게 재전송을 요청할 수 있다. 이는 별도의 PDCCH가 없이 정해진 타이밍에 따라 수행될 수 있으며, 혹은 기지국이 Temporary C-RNTI가 포함된 PDCCH를 전송하여 재전송을 지시할 수도 있다 (3c-51). 본 발명에서는 상기 두가지 경우 모두에 대해 단말은 상기 기존의 타이밍 (즉, 4 서브프레임) (3c-55)에 따라 Msg3를 재전송한다. 이는 랜덤엑세스를 전송하는 단말이 어떠한 단말인지 Msg3를 성공적으로 받기 전까지 기지국은 모르기 때문에, 전술한 프로새싱지연 감소 기술을 지원하지 않는 단말을 모두 지원하기 위함이다.
이후, 만약 단말이 기지국으로부터 C-RNTI가 포함된 상향링크를 수신하는 경우, 상기 설정지시 받은 대로 소정의 타이밍 (3c-65) 이후에 상향링크 데이터를 전송한다. 이에 따라 단말과 기지국은 약속된 타이밍에 따라 데이터 송수신을 하여 오류없이 통신할 수 있다.
도 3d는 본 발명에서 제안하는 발명을 적용 시 단말의 동작 순서 예시 도면이다. 본 예시도면에서는 단말은 이미 기지국에 연결되어 데이터 송수신을 할 수 있는 상황을 가정한다.
기지국에 연결되어 있는 단말은 기지국으로 상향링크 자원할당을 받은 경우, 제 1타이밍을 적용하여 (즉, 4 서브프레임 이후), 상향링크 데이터를 전송한다 (3d-03). 또한 하향링크에 대해서는 도시하지 않았으나, 하향링크 자원할당을 받은 경우 동일 서브프레임에서 하향링크 데이터 전송을 기지국은 수행하며, 단말은 4 서브프레임 이후 상기 하향링크 데이터에 대한 수신 성공 여부를 기지국으로 전송한다.
이후, 단말은 기지국으로부터 프로세싱 지연 감소 설정을 지시하는 RRC 메시지를 수신한다 (3d-05). 상기 설정에는 상기 제 1 타이밍을 제 3타이밍으로 감소하는 것을 설정하는 것을 포함하며, 상기 제 3타이밍의 예시로는 3 서브프레임이 있다. 상기 RRC 메시지는 RRC 계층의 RRCConnectionReconfiguration 메시지가 사용된다. 이후 단말은 상기 설정을 지시하는 RRC 메시지를 성공적으로 수신하였음을 알리는 RRC 계층의 메시지를 전송하며, 이에 대한 예시로 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다.
상기 설정 메시지를 수신한 후, 혹은 상기 설정 확인 메시지를 송신한 후, 단말은 처음으로 기지국으로부터 해당 단말에게 전송되는 (즉, 단말의 셀 내 고유 식별자인 C-RNTI가 포함된) 상향링크 혹은 하향링크 자원할당 메시지를 수신한다. 이후, 단말은 상기 설정받은 대로 상향링크 혹은 하향링크 전송 후 적용하는 타이밍에, 상기 예를 든 바와 같이 제 3 타이밍에 따라 (즉 3 서브프레임 이후) 상향링크 데이터 전송, 혹은 하향링크 데이터에 대한 수신성공 여부 정보 (ACK/NAK 정보)를 전송한다 (3d-07).
이후, 단말은 기지국으로 랜덤엑세스를 수행할 수 있다. 상기 랜덤엑세스의 원인은 하기와 같은 이유로 인해 발생할 수 있다.
● 원인1: 기지국이 PDCCH order라는 것을 단말에게 전송하여 랜덤엑세스를 지시함
● 원인2: 단말이 전송할 상향링크 데이터가 있으나, 전용 스케쥴링 요청 (Scheduling Request)을 보낼 수 없는 경우, 단말이 버퍼상태보고 (Buffer Status Report, BSR)을 보내기 위해 랜덤엑세스 수행
● 원인3: 핸드오버 시 핸드오버 완료 메시지를 전송하기 위함
● 원인4: 현재 기지국과 연결이 끊어지는 경우, 기지국과 재연결설정요청을 위해 랜덤엑세스 수행
본 발명에서는, 본 예시도면에서는 기술하지 않았으나, 상기 원인 4와 같이 현재 기지국과 연결이 끊어져 기지국과 재연결설정요청을 위해 랜덤엑세스 수행하는 경우에는, 기지국으로 별도의 설정을 다시 받지 않는 한, 제 1 타이밍을 사용하여 통신하도록 한다.
또한, 본 예시도면에서는 상기 원인1 혹은 상기 원인3의 시나리오에서 기지국으로부터 특정 프리앰블을 별도로 할당받지 않은 시나리오를 가정한다. 이에 따라, 단말은 기지국으로 임의로 선택한 랜덤액세스 프리앰블을 랜덤 엑세스를 위한 물리채널에 전송한다 (3d-11). LTE에서는 총 64개의 랜댐엑세스 프리앰블이 있다. 또한, 상기 물리채널을 LTE 시스템에서는 PRACH라 칭하며, 해당 PRACH 자원으로 하나 이상의 단말이 동시에 랜덤 엑세스 프리앰블을 전송하는 경우도 발생할 수 있다. 또한, 상기 랜덤 엑세스 프리앰블은 기지국과 완전히 동기되기 전에 전송하여도 수신이 가능하도록 특별하게 설계된 특정의 시퀀스이다. 이를 수신한 기지국은 단말에게 상기 프리앰블에 대한 랜덤 엑세스 응답 (RAR) 메시지를 단말에게 전송한다. 상기 RAR 메시지는 상기 프리앰블을 보낸 후부터 소정의 시간 이후부터 소정의 기간 내에 전송되어야 하며, 상기의 기간을 RAR window라 한다. 또한 상기 RAR 메시지가 전송될 때에 기지국은 PDCCH를 통해 해당 RAR 메시지를 스케쥴링하며, 해당 스케쥴링 정보는 RA-RNTI를 사용해 스크램블링되며, 상기 RA-RNTI는 상기 프리앰블을 전송한 PRACH 자원과 매핑되어, 특정 PRACH 자원에 프리앰블을 전송한 단말은, 해당 RA-RNTI를 바탕으로 PDCCH 수신을 시도하여 대응되는 RAR 메시지가 있는지 여부를 판단한다 (3d-13).
상기 RAR 메시지가 수신되는 경우, 상기 RAR 메시지에는 상기 (3d-11) 단계에 전송한 프리앰블의 식별자 정보를 포함해서 (즉 어떠한 프리앰블에 대한 응답이라는 것을 명시), 상향링크 전송 타이밍 보정 정보, 이후에 사용할 상향링크 자원할당 정보 및 임시 단말 식별자 정보 (Temporary C-RNTI) 등이 포함된다. 상기 RAR 메시지를 수신한 단말은, 상기 RAR 내에 수신한 상향링크 자원할당 정보에 대해 제 2 타이밍 이후 메시지 전송을 수행한다 (3d-15). 상기 소정의 서브프레임의 예시로는 6 서브프레임이 가능하다. 또한 상기 전송하는 메시지는 상기 원인들에 따라 다양한 메시지가 될 수 있어, Msg3로 통칭하여 부를 수 있으며, 상기 Msg3의 예로는 상기 원인2의 경우 BSR 메시지가 포함될 수 있다.
하지만, 기지국은 상기 Msg3를 제대로 수신하지 못하는 경우, 단말에게 재전송을 요청할 수 있다. 이는 별도의 PDCCH가 없이 정해진 타이밍에 따라 수행될 수 있으며, 혹은 기지국이 Temporary C-RNTI가 포함된 PDCCH를 전송하여 재전송을 지시할 수도 있다 (3d-17). 본 발명에서는 상기 두가지 경우 모두에 대해 단말은 상기 제 1타이밍 (즉, 4 서브프레임)에 따라 Msg3를 재전송한다 (3d-19). 이는 랜덤엑세스를 전송하는 단말이 어떠한 단말인지 Msg3를 성공적으로 받기 전까지 기지국은 모르기 때문에, 전술한 프로새싱지연 감소 기술을 지원하지 않는 단말을 모두 지원하기 위함이다.
이후, 만약 단말이 기지국으로부터 C-RNTI가 포함된 상향링크를 수신하는 경우, 상기 설정지시 받은 대로 제 3 타이밍 이후에 상향링크 데이터를 전송한다 (3d-07). 이에 따라 단말과 기지국은 약속된 타이밍에 따라 데이터 송수신을 하여 오류없이 통신할 수 있다.
도 3e는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
상기 도 3e를 참고하면, 상기 단말은 RF (Radio Frequency) 처리부 (3e-10), 기저대역 (baseband) 처리부 (3e-20), 저장부 (3e-30), 제어부 (3e-40)를 포함한다.
상기 RF처리부 (3e-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부 (3e-10)는 상기 기저대역처리부 (3e-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(3e-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 3e에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 (3e-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 (3e-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 (3e-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
상기 기저대역처리부 (3e-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 (3e-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 (3e-20)은 상기 RF처리부 (3e-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3e-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3e-20)은 상기 RF처리부(3e-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부 (3e-20) 및 상기 RF처리부 (3e-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 (3e-20) 및 상기 RF처리부 (3e-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(3e-20) 및 상기 RF처리부 (3e-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부 (3e-20) 및 상기 RF처리부(3e-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부 (3e-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부 (3e-30)는 무선랜 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 무선랜 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부 (3e-30)는 상기 제어부 (3e-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부 (3e-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 (3e-40)는 상기 기저대역처리부 (3e-20) 및 상기 RF처리부 (3e-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(3e-40)는 상기 저장부(3e-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 (3e-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 (3e-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부 (3e-40)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (3e-42)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(3e-40)는 상기 단말이 상기 도 3e에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어부(3e-40)는 기지국으로부터 프로세싱지연감소 설정을 받은 경우, 전술한 방법에 따라 메시지 송수신 타이밍을 제어한다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
<제4실시예>
도 4a는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4a을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국, 4a-10)과 NR CN(New Radio Core Network, 4a-05)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 4a-15)은 NR gNB(4a-10) 및 NR CN(4a-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 4a에서 NR gNB(4a-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB(4a-10)는 NR UE(4a-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR gNB(4a-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB(4a-10)는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN (4a-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME(4a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB(4a-30)과 연결된다.
도 4b는 본 발명이 적용될 수 있는 또 다른 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4b를 참고하면, 빔 기반으로 동작하는 NR gNB(4b-05)가 서비스하는 셀은 여러 개의 TRP(Transmission Reception Point, 4b-10, 4b-15, 4b-20, 4b-25, 4b-30, 4b-35, 4b-40)들로 구성될 수 있다. TRP(4b-10~4b-40)는 기존 LTE 기지국(eNB)에서 물리적인 신호를 송수신하는 일부 기능을 분리시킨 블록을 나타내며, 다수의 안테나로 구성되어 있다. 상기 NR gNB(4b-05)은 CU(Central Unit)으로 TRP는 DU(Distributed Unit)으로 표현될 수 있다. 상기 NR gNB(4b-05)와 TRP의 기능은 4b-45와 같은 PDCP/RLC/MAC/PHY 계층에서 각 계층을 분리시켜서 구성될 수 있다. 즉, 상기 TRP는 PHY계층만을 가지고 해당 계층의 기능을 수행할 수 있고(4b-15, 4b-25), 상기 TRP는 PHY계층과 MAC계층만을 가지고 해당 계층들의 기능을 수행할 수 있으며(4b-10, 4b-35, 4b-40), 상기 TRP는 PHY계층, MAC계층, 그리고 RLC 계층만을 가지고 해당 계층들의 기능을 수행할 수 있다(4b-20, 4b-30). 특히 TRP(4b-10~4b-40)는 다수의 송수신 안테나를 이용해서 여러 방향의 좁은 빔을 생성하여 데이터를 송수신하는 빔포밍 기술을 사용할 수 있다. 사용자 단말(4b-50)은 TRP(4b-10~4b-40)를 통해 NR gNB(4b-05) 및 외부 네트워크에 접속한다. 상기 NR gNB(4b-05)은 사용자들에게 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다.
도 4c는 본 발명이 적용되는 NR 시스템이 사용하는 프레임 구조의 예시 도면이다.
NR 시스템은 LTE 대비 높은 전송속도를 목표로 하고 있으며, 넓은 주파수대역폭을 확보하기 위해 고주파수에서 동작하는 시나리오를 고려한다. 특히, 고주파수에서는 지향성 빔(Beam)을 생성하여 단말에게 높은 데이터 전송률을 가지는 데이터를 전송하는 시나리오를 고려할 수 있다.
이에 따라, NR 기지국, 혹은 송수신점(Transmission Reception Point, 이하 TRP, 4c-01)이 셀 내의 단말들 (4c-71)(4c-73)(4c-75)(4c-77)(4c-79)과 통신할 때 서로 다른 빔을 사용하여 통신하는 시나리오를 고려할 수 있다. 즉, 본 예시 도면에서 단말1(4c-71)은 빔 #1(4c-51)을 활용하여 통신하며, 단말2(4c-73)는 빔 #5(4c-55)을 활용하여 통신하며, 단말3, 4, 5(4c-75) (4c-77) (4c-79)는 빔 #7(4c-57)을 통해 통신하는 시나리오를 가정한다.
단말이 TRP와 어떠한 빔을 사용해서 통신하는지를 측정하기 위해, 공통의 오버헤드 신호가 전송되는 오버헤드서브 프레임(overhead subframe, 이하 osf, 4c-03)이 시간상으로 존재한다. 상기의 osf에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 타이밍 획득을 위한 PSS(Primary Synchronization Signal), 셀 ID를 검출하기 위한 SSS(Secondary Synchronization Signal), 서브 프레임의 타이밍을 획득하기 위한 ESS(Extended Synchronization Signal), 그리고 빔을 식별하기 위한 BRS(Beam Reference Signal)이 포함된다. 또한, 시스템 정보, MIB(Master Information Block) 혹은 단말이 시스템에 액세스하기 위해 필수적인 정보(예를 들어 하향링크 빔의 대역폭, 시스템 프레임 번호 등이 수납)가 포함된 PHCH(Physical Broadcast Channel)가 전송될 수 있다. 또한, 상기 osf에서 기지국은 심볼 별로 (혹은 여러 심볼에 걸쳐) 각기 다른 빔을 사용하여 기준신호(reference signal)을 전송한다. 상기 기준신호로부터 각 빔을 구별하기 위한 빔 인덱스(Index) 값을 도출할 수도 있다. 본 예시 도면에서는 기지국이 전송하는 빔이 #1(4c-51) 부터 #12(4c-62)까지 12개의 빔이 있는 것을 가정하며, 상기 osf에서 매 심볼마다 각기 다른 빔이 스위핑(sweeping)되어 전송되는 경우를 가정한다. 즉, osf 내에서 각 심볼 별로 (예를 들어 첫 번째 심볼(4c-31)에서 빔#1(4c-51) 전송) 각각의 빔이 전송되어, 단말은 osf를 측정하여, osf 내에 전송되는 어떤 빔으로부터의 신호가 가장 센지를 측정할 수 있게 된다.
본 예시 도면에서는 해당 osf가 25 서브 프레임 마다 반복되는 시나리오를 가정하며, 나머지 24개의 서브 프레임은 일반 데이터가 송수신되는 데이터 서브 프레임(data subframe, 이하 dsf, 4c-05) 이다. 이에 따라, 기지국의 스케쥴링에 따라 상기 단말3, 4, 5 (4c-75,) (4c-77), (4c-79)는 빔 #7을 공통으로 사용하여 통신하고(4c-11), 상기 단말1(4c-71)은 빔 #1을 사용하여 통신하며(4c-13), 단말2(4c-73)은 빔 #5을 활용하여 통신하는 시나리오를 가정한다(4c-15). 본 예시 도면에서는 기지국의 송신 빔 #1(4c-51) 부터 #12(4c-62)에 대해 주로 도식화 하였으나, 상기 기지국의 송신 빔을 수신하기 위한 단말의 수신 빔 (예를 들어, 상기 단말1(4c-71)의 (4c-81), (4c-83), (4c-85), (4c-87))을 추가로 고려할 수 있다. 본 예시 도면에서 상기 단말1은 4개의 빔(4c-81), (4c-83), (4c-85), (4c-87)을 갖고 있으며, 어떠한 빔이 가장 좋은 수신 성능을 내는지를 판단하기 위해 빔 스위핑을 수행한다. 이 때, 동시에 여러 빔을 사용할 수 없는 경우, 각 osf에 대해 하나의 수신 빔을 사용하여, 수신 빔의 개수만큼 여러 osf를 수신하여 최적의 기지국의 송신 빔과 단말의 수신 빔을 찾을 수 있다.
도 4d는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템에서의 빔 관리 절차를 설명하기 위한 도면이다.
NR 시스템에서의 네트워크가 컨트롤하는 이동성(mobility) 및 연결(connection) 방법은 크게 두 가지로 나뉜다. 첫 번째는 LTE에서와 같은 셀 단위의 RRC 기반의 이동성 관리이고, 두 번째는 RRC가 관여하지 않는 이동성 관리 방법으로 빔 관리(beam management)로 명칭 할 수 있다. RRC 기반의 이동성 관리는 셀간 핸드오버(inter-cell handover)에 적용가능하고, RRC가 관여하지 않는 이동성 관리는 NR UE와 NR TRP들 사이의 최적의 송수신 빔을 결정하고 선택하는 방법으로 수행된다. 빔 관리 절차는 아래에 단계별로 설명한다.
먼저 4d-05 단계에서, NR UE는 인접한 TRP들로부터의 하향링크 송신 빔의 세기를 측정할 수 있다. 상기 단계에서 TRP 송신 빔들은 NR UE의 수신 빔 별로 측정될 수 있고, 여기에는 빔 스위핑(beam sweeping) 방법이 사용된다. 즉, NR UE는 각 수신 빔을 사용하여 매 osf마다 수신 빔을 변경하고, 해당 osf에서 매 심볼마다 스위핑되는 TRP로부터의 송신 빔들의 측정을 수행한다. 여기서 여러 TRP로부터 전송되는 하향링크 송신 빔들은 서로 다른 코드 혹은 주파수 자원을 통해 전송될 수 있으므로 NR UE가 구분할 수 있다. 4d-10 단계에서 단말은 한 개 혹은 복수 개의 하향링크 빔 측정값을 NR gNB에 보고한다. 상기 보고에는 NR UE가 현재 수신 빔으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기를 포함하거나, 전체 수신 빔 별로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기를 포함할 수 있다. 4d-15 단계에서 NR gNB는 하향링크 빔 결정 단계를 수행한다. 상기 단계에서 NR gNB는 NR UE로부터 수신한 측정값 보고 결과를 비교하고 실제 하향링크 송신에 사용될 빔을 선택한다. 4d-20 단계에서 NR gNB는 전체 TRP들에서의 빔 중 가장 적합한 빔(상기 단계에서 결정된 빔)으로 스위칭하고 NR UE로 해당 빔을 통해 신호를 전송한다.
도 4e는 본 발명의 제 4-1 실시 예로서 NR 단말의 측정값 보고 결과, 수신 빔의 변경이 없을 경우의 빔 관리 절차를 설명하는 도면이다.
휴면 모드(RRC_IDLE)에 있는 단말(4e-01)은 적합한 셀을 찾아 해당 기지국(4e-03)에 캠핑해 있다가(4e-05), 보낼 데이터의 발생 등의 이유로 기지국(4e-03)에 접속을 수행한다(4e-10). 상기 휴면 모드에서는 단말의 전력 절약 등을 위해 네트워크와 연결이 되어 있지 않아 데이터를 전송할 수 없는 상태이며, 데이터 전송을 위해서는 연결 모드(RRC_CONNECTED)로 천이가 필요하다. 또한 상기 캠핑한다는 의미는, 단말이 해당 셀에 머물러서, 하향링크로 데이터가 오는지 여부를 판단하기 위해 페이징 메시지를 받고 있다는 의미이다. 단말이 기지국(4e-03)에 접속 절차를 성공하면, 단말은 연결 모드(RRC_CONNECTED)로 상태가 변경이 되며, 상기 연결모드에 있는 단말은 기지국과 데이터 송수신이 가능하다.
연결 모드에 있는 단말은 이후 셀 내, 혹은 셀 밖으로 이동함에 따라 다른 빔 혹은 셀/기지국으로부터 송수신을 하도록 이동을 명령하여야 할 필요가 있다. 이를 위해 기지국(4e-03)은 서빙 빔 혹은 동일 셀의 동일 TRP에서의 주변 빔, 혹은 동일 셀의 다른 송수신 지점(inter-TRP), 혹은 다른 셀의 주변 빔에 대한 측정을 지시하도록 설정한다(4e-15). 상기 측정 지시에는 단말(4e-01)이 기지국(4e-03)으로 측정 결과를 보고하도록 하는 조건 및 파라미터들을 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 나열한 이동성 및 연결 관리 중에서 동일 셀에서의 이동성 및 연결 관리 방법에 대해 다룬다. 특히, 이는 NR 시스템에서 RRC가 관여하지 않는 빔 관리 방법으로 명칭한다. 상기와 같은 설정정보를 수신한 단말(4e-01)은 기지국(4e-03)으로 설정정보를 성공적으로 수신하였음을 알리는 확인 메시지를 전송한다(4e-20). 이를 위해 LTE에서와 같은 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다.
4e-25 단계에서 단말(4e-01)은 NR 기지국(4e-03) 혹은 셀에 포함된 TRP들로부터의 하향링크 송신 빔(4e-26, 4e-27, 4e-28)들의 세기를 측정한다. 상기 단계에서 단말(4e-01)은 하향링크 빔을 측정하고 기지국(4e-03)으로부터 설정 받은 보고 조건을 판단한다. 본 발명에서는 단말(4e-01)의 수신 빔 별로 측정된 하향링크 빔들의 신호 세기 중에서 가장 큰 n개의 하향링크 빔의 리스트와 세기를 보고하는 것을 제안한다. 여기서 n은 기지국(4e-03)이 설정하거나 단말(4e-01)에서 미리 정해둔 값이 될 수 있다. 높은 주파수 대역을 사용하는 NR 시스템에서는 특히 방향성을 가지는 좁은 빔을 사용하게 되는데, 이 경우 한 개의 최적 빔을 사용하는 경우에는 잦은 빔의 변경이 발생할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 좋은 신호 세기를 가지는 복수의 하향링크 송신 빔에 대한 측정값을 보고함으로써 기지국(4e-03)은 상기 n개의 하향링크 송신 빔들 상이에서는 단말(4e-01)에게 통보하지 않고 빔을 변경할 수 있도록 한다. 상기에 설명한 방법에 따라 단말은 레이어2 측정값 보고(measurement report)를 수행한다(4e-30). 상기 레이어 2 보고를 위해 새로운 MAC 제어신호(control element, CE)가 사용될 수 있으며, 아래와 같은 내용이 포함된다.
- 서빙 빔 그룹 측정값: 현재 단말의 수신 빔으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기
- 후보 빔 그룹 M-1의 측정값: 단말의 수신 빔 M-1으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기, 여기서 M은 단말의 수신 빔의 개수이다.
또한, 상기의 MAC 제어신호를 사용한 측정값 보고는 기지국의 측정 설정을 통해 주기적 보고 혹은 이벤트 발생시 보고로 설정될 수 있으며, 특히 단말의 수신 빔의 변경이 필요할 경우(서빙 빔 그룹의 측정값이 후보 빔 그룹의 측정값보다 작은 경우)에 트리거링 될 수 있다.
4e-35 단계에서 기지국(4e-03)은 수신 빔의 변경 여부를 결정한다. 본 실시 예에서는 기지국(4e-03)이 단말(4e-01)로부터의 측정값을 바탕으로 수신 빔의 변경이 필요 없다고 판단하는 경우의 동작을 설명한다. 4e-40 단계에서 기지국(4e-03)은 단말(4e-01)에게 새로운 MAC 제어신호와 같은 레이어2 시그날링을 통해 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 설정을 수행한다. 이는 단말(4e-01)의 현재 수신 빔을 조정하지 않고 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 CQI(Channel Quality Indication)를 위한 PUCCH 설정이다. 즉, 해당 빔들의 CQI를 보고하기 위한 주파수 전송 자원과 관련된 파라미터를 설정한다. 상기 설정을 수신한 단말(4e-01)은 서빙 빔 그룹에 속한 n개의 하향링크 송신 빔 세기를 PUCCH를 통해 기지국(4e-03)에게 보고한다(4e-45). 4e-50 단계에서 기지국(4e-03)은 레이어1 시그날링인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 단말(4e-01)의 현재 수신 빔으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들에 대해서는 단말(4e-01)에게 별도의 통보 없이 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)를 스케쥴링한다. 즉, 단말(4e-01)로부터 보고받은 n개의 하향링크 송신 빔 측정값 중에서 세기가 가장 강한 빔으로 단말(4e-01)에게 별도의 통보 없이 변경한 후 데이터 전송에 사용될 PDSCH를 스케쥴링한다.
도 4f는 본 발명의 제 4-2 실시 예로서 NR 단말의 측정값 보고 결과, 수신 빔의 변경이 있을 경우의 빔 관리 절차를 설명하는 도면이다.
휴면 모드(RRC_IDLE)에 있는 단말(4f-01)은 적합한 셀을 찾아 해당 기지국(4f-03)에 캠핑해 있다가(4f-05), 보낼 데이터의 발생 등의 이유로 기지국(4f-03)에 접속을 수행한다(4f-10). 상기 휴면 모드에서는 단말의 전력 절약 등을 위해 네트워크와 연결이 되어 있지 않아 데이터를 전송할 수 없는 상태이며, 데이터 전송을 위해서는 연결 모드(RRC_CONNECTED)로 천이가 필요하다. 또한 상기 캠핑한다는 의미는, 단말이 해당 셀에 머물러서, 하향링크로 데이터가 오는지 여부를 판단하기 위해 페이징 메시지를 받고 있다는 의미이다. 단말이 기지국(4f-03)에 접속 절차를 성공하면, 단말은 연결 모드(RRC_CONNECTED)로 상태가 변경이 되며, 상기 연결모드에 있는 단말은 기지국과 데이터 송수신이 가능하다.
연결 모드에 있는 단말은 이후 셀 내, 혹은 셀 밖으로 이동함에 따라 다른 빔 혹은 셀/기지국으로부터 송수신을 하도록 이동을 명령하여야 할 필요가 있다. 이를 위해 기지국(4f-03)은 서빙 빔 혹은 동일 셀의 동일 TRP에서의 주변 빔, 혹은 동일 셀의 다른 송수신 지점(inter-TRP), 혹은 다른 셀의 주변 빔에 대한 측정을 지시하도록 설정한다(4f-15). 상기 측정 지시에는 단말(4f-01)이 기지국(4f-03)으로 측정 결과를 보고하도록 하는 조건 및 파라미터들을 포함할 수 있다. 본 실시 예에서는 상기 나열한 이동성 및 연결 관리 중에서 동일 셀에서의 이동성 및 연결 관리 방법에 대해 다룬다. 특히, 이는 NR 시스템에서 RRC가 관여하지 않는 빔 관리 방법으로 명칭한다. 상기와 같은 설정정보를 수신한 단말(4f-01)은 기지국(4e-03)으로 설정정보를 성공적으로 수신하였음을 알리는 확인 메시지를 전송한다(4e-20). 이를 위해 LTE에서와 같은 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다.
4f-25 단계에서 단말(4f-01)은 NR 기지국(4f-03) 혹은 셀에 포함된 TRP들로부터의 하향링크 송신 빔(4f-26, 4f-27, 4f-28)들의 세기를 측정한다. 상기 단계에서 단말(4f-01)은 하향링크 빔을 측정하고 기지국(4f-03)으로부터 설정 받은 보고 조건을 판단한다. 본 발명에서는 단말(4f-01)의 수신 빔 별로 측정된 하향링크 빔들의 신호 세기 중에서 가장 큰 n개의 하향링크 빔의 리스트와 세기를 보고하는 것을 제안한다. 여기서 n은 기지국(4f-03)이 설정하거나 단말(4f-01)에서 미리 정해둔 값이 될 수 있다. 높은 주파수 대역을 사용하는 NR 시스템에서는 특히 방향성을 가지는 좁은 빔을 사용하게 되는데, 이 경우 한 개의 최적 빔을 사용하는 경우에는 잦은 빔의 변경이 발생할 수 있다. 또한, 본 발명에서는 좋은 신호 세기를 가지는 복수의 하향링크 송신 빔에 대한 측정값을 보고함으로써 기지국(4f-03)은 상기 n개의 하향링크 송신 빔들 상이에서는 단말(4f-01)에게 통보하지 않고 빔을 변경할 수 있도록 한다. 상기에 설명한 방법에 따라 단말은 레이어2 측정값 보고(measurement report)를 수행한다(4f-30). 상기 레이어 2 보고를 위해 새로운 MAC 제어신호(control element, CE)가 사용될 수 있으며, 아래와 같은 내용이 포함된다.
- 서빙 빔 그룹 측정값: 현재 단말의 수신 빔으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기
- 후보 빔 그룹 M-1의 측정값: 단말의 수신 빔 M-1으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기, 여기서 M은 단말의 수신 빔의 개수이다.
또한, 상기의 MAC 제어신호를 사용한 측정값 보고는 기지국의 측정 설정을 통해 주기적 보고 혹은 이벤트 발생시 보고로 설정될 수 있으며, 특히 단말의 수신 빔의 변경이 필요할 경우(서빙 빔 그룹의 측정값이 후보 빔 그룹의 측정값보다 작은 경우)에 트리거링 될 수 있다.
4f-35 단계에서 기지국(4f-03)은 수신 빔의 변경 여부를 결정한다. 본 실시 예에서는 기지국(4f-03)이 단말(4f-01)로부터의 측정값을 바탕으로 수신 빔의 변경이 필요 하다고 판단하는 경우의 동작을 설명한다. 4f-40 단계에서 기지국(4f-03)은 단말(4f-01)에게 새로운 MAC 제어신호와 같은 레이어2 시그날링을 단말(4f-01)의 수신 빔 변경을 통보한다. 이는 단말(4f-01)로부터 수신한 빔 그룹에 대한 측정값을 통해 서빙 빔 그룹의 측정값이 후보 빔 그룹의 측정값보다 작은 경우에 해당하며, 해당 수신 빔을 조정해야만 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔을 통해 데이터를 전송 시에는 기지국(4f-03)이 단말(4f-01)에게 빔 변경을 통보해야 한다. 4f-45 단계에서 기지국은 레이어1 시그날링인 PDCCH를 통해 단말의 현재 수신 빔으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들에 대해서는 단말에게 별도의 통보 없이 PDSCH를 스케쥴링한다. 상기 4f-40, 4f-45 단계에서 단말은 새로운 빔에 대해서 최적의 수신 빔을 결정하고, 해당 수신 빔을 적용해서 PDSCH를 수신한다.
도 4g는 본 발명의 상기 실시 예들에 대한 단말의 동작을 설명하는 도면이다.
본 예시 도면에서는 단말이 이미 연결 모드로 기지국/셀에 접속하여 해당 셀의 빔으로부터 데이터를 송수신하고 있는 상황을 가정한다. 이후 전술한 바와 같이 연결 모드에 있는 단말의 이동성 관리를 위해 NR 기지국으로부터 빔 측정 및 보고와 관련된 설정을 지시 받는다(4g-05). 상기 측정 설정 지시 메시지에는 주기적인 빔 측정 혹은 하기와 같은 이벤트 중 하나 이상이 포함될 수 있으며, 설정 받은 조건이 만족하는 경우, 단말은 기지국에게 측정 결과를 보고하게 된다.
- 이벤트 1: 서빙 빔 혹은 빔 그룹이 소정의 임계치 보다 신호세기/품질이 좋아지는 경우
- 이벤트 2: 서빙 빔 혹은 빔 그룹이 소정의 임계치 보다 신호세기/품질이 나빠지는 경우
- 이벤트 3: 동일 셀의 다른 송수신 지점의 빔 혹은 빔 그룹이 현재 최상의 동일 송수신 지점의 빔 혹은 빔 그룹보다 소정의 오프셋만큼 신호세기/품질이 더 좋아지는 경우
- 이벤트 4: 동일 셀의 다른 송수신 지점의 빔 혹은 빔 그룹이 소정의 임계치 보다 신호세기/품질이 더 좋아지는 경우
- 이벤트 5: 서빙 빔이 소정의 임계치1 보다 신호세기/품질이 나빠지고, 동일 셀의 다른 송수신 지점의 빔 혹은 빔 그룹이 소정의 임계치2 보다 신호세기/품질이 더 좋아지는 경우
단말은 NR 기지국의 TRP들로부터 빔 세기 측정을 수행(4g-10)하고, 기지국으로부터 설정된 측정값 보고 조건을 만족하는 경우 MAC CE를 통해 측정값을 보고한다(4g-15). 상기 MAC CE 빔 측정값에는 하기의 내용이 포함된다.
- 서빙 빔 그룹 측정값: 현재 단말의 수신 빔으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기
- 후보 빔 그룹 M-1의 측정값: 단말의 수신 빔 M-1으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기, 여기서 M은 단말의 수신 빔의 개수이다.
기지국은 단말로부터 수신한 빔 그룹 별 하향링크 송신 빔의 세기들을 비교해서 단말의 현재 수신 빔의 변경의 유무를 결정하고, 이에 따라 동작을 달리한다. 제 1 동작은 현재 서빙 빔 그룹의 측정값이 후보 빔 그룹의 측정값보다 큰 경우이고, 제 2 동작은 현재 서빙 빔 그룹의 측정값이 후보 빔 그룹의 측정값보다 작은 경우이다. 4g-20 단계에서 단말은 측정값 보고에 대한 기지국의 응답으로 MAC CE를 수신한다. 단말은 수신한 MAC 헤더의 LCID를 체크해서 어떤 MAC CE가 전송되었는지 파악한다. 만약, PUCCH configuration에 대한 MAC CE일 경우에는 제 1 동작을 수행하고, Beam change notification에 대한 MAC CE일 경우에는 제 2 동작을 수행한다.
제 1 동작의 경우, 단말은 수신한 MAC CE의 PUCCH 설정에 따라 서빙 빔 그룹에 속한 n개의 best 하향링크 송신 빔의 CQI를 보고한다(4g-25). 여기서 n은 기지국으로부터 설정 받거나 단말에서 미리 정해둔 값이 될 수 있다. 이후, 단말은 PDCCH를 모니터링 하면서 기지국의 PDSCH 스케쥴링을 수신하고(4g-30), 할당된 PDSCH를 통해 데이터를 수신한다(4g-35). 상기 과정에서 기지국은 단말로부터 보고받은 현재 수신 빔에 대한 n개의 하향링크 송신 빔 측정값 중에서 세기가 가장 강한 빔으로 단말에게 별도의 통보 없이 변경한 후 데이터 전송에 사용될 PDSCH를 스케쥴링한다.
제 2 동작의 경우, 단말은 수신한 MAC CE의 수신 빔 변경 요청에 따라 최적의 수신 빔으로 변경하고(4g-40), 이후, 단말은 변경된 수신 빔을 통해 PDCCH를 모니터링 하면서 기지국의 PDSCH 스케쥴링을 수신하고(4g-45), 할당된 PDSCH를 통해 데이터를 수신한다(4g-35). 상기 과정에서 기지국은 단말로부터 보고받은 변경된 수신 빔에 대한 n개의 하향링크 송신 빔 측정값 중에서 세기가 가장 강한 빔으로 단말에게 별도의 통보 없이 변경한 후 데이터 전송에 사용될 PDSCH를 스케쥴링한다.
만약, 기지국이 측정 및 보고 설정에서 지정한 조건(주기적 혹은 이벤트 트리거링)을 만족하는 경우에는 4g-10 단계부터 수행될 수 있다.
도 4h은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(4h-10), 기저대역(baseband)처리부(4h-20), 저장부(4h-30), 제어부(4h-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(4h-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(4h-10)는 상기 기저대역처리부(4h-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(4h-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(4h-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(4h-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(4h-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부(4h-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4h-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4h-20)은 상기 RF처리부(4h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4h-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4h-20)은 상기 RF처리부(4h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(4h-20) 및 상기 RF처리부(4h-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(4h-20) 및 상기 RF처리부(4h-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(4h-20) 및 상기 RF처리부(4h-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(4h-20) 및 상기 RF처리부(4h-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(4h-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(4h-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(4h-30)는 상기 제어부(4h-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(4h-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(4h-40)는 상기 기저대역처리부(4h-20) 및 상기 RF처리부(4h-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(4h-40)는 상기 저장부(4h-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(4h-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(4h-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 4i는 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(4i-10), 기저대역처리부(4i-20), 백홀통신부(4i-30), 저장부(4i-40), 제어부(4i-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(4i-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(4i-10)는 상기 기저대역처리부(4i-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(4i-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(4i-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(4i-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(4i-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(4i-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4i-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4i-20)은 상기 RF처리부(4i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4i-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4i-20)은 상기 RF처리부(4i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(4i-20) 및 상기 RF처리부(4i-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(4i-20) 및 상기 RF처리부(4i-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(4i-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(4i-30)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(4i-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(4i-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(4i-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(4i-40)는 상기 제어부(4i-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(4i-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(4i-50)는 상기 기저대역처리부(4i-20) 및 상기 RF처리부(4i-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(4i-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(4i-50)는 상기 저장부(4i-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(4i-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명은 하기의 청구항의 권리를 가진다..
단말이 셀 내에서의 이동성 및 연결 관리를 위해 빔 관리를 수행하는 방법
1. 단말이 기지국으로부터 하향링크 송신 빔을 측정하는 방법
- 기지국으로부터 설정 받은 측정 조건에 따라 빔 측정 및 보고를 수행하는 방법;
- 하나의 기지국 혹은 셀에 존재하는 복수의 TRP들에 대한 하향링크 빔과 단말의 수신 빔을 측정;
- 하향링크 송신 빔과 단말의 수신 빔을 스위핑하면서 빔의 세기를 측정하는 방법;
2. 단말이 기지국에게 측정값을 보고하는 방법
- 상기 측정 보고에는 서빙 빔 그룹 측정값 및 후보 빔 그룹 측정값을 포함;
- 서빙 빔 그룹 측정값은 현재 단말의 수신 빔으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기를 포함;
- 후보 빔 그룹 M-1의 측정값: 단말의 수신 빔 M-1으로 수신할 수 있는 하향링크 송신 빔들의 리스트와 빔 세기를 포함, 여기서 M은 단말의 수신 빔의 개수이다;
3. 단말의 수신 빔의 변경 유무에 따른 제 1 동작 및 제 2 동작을 수행하는 방법
- 상기 제 1 동작은 기지국으로부터 수신한 L2 시그날링(MAC CE)이 PUCCH configuration을 지시하는 경우 (기지국은 서빙 빔 그룹의 빔 세기가 후보 빔 그룹의 빔 세기보다 클 경우에 상기 MAC CE를 전송함);
- 상기에서 단말은 수신한 L2 시그날링(MAC CE)의 PUCCH 설정에 따라 서빙 빔 그룹에 속한 n개의 best 하향링크 송신 빔의 CQI를 보고하는 방법;
- 상기에서 단말은 PDCCH를 모니터링 하면서 기지국의 PDSCH 스케쥴링을 수신하는 방법;
- 상기에서 단말은 할당된 PDSCH를 통해 데이터를 수신하는 방법;
- 상기 제 2 동작은 기지국으로부터 수신한 L2 시그날링(MAC CE)이 beam change notification을 지시하는 경우 (기지국은 서빙 빔 그룹의 빔 세기가 후보 빔 그룹의 빔 세기보다 작을 경우에 상기 MAC CE를 전송함);
- 상기에서 단말은 수신한 L2 시그날링(MAC CE)에서 지정하는 최적의 수신 빔으로 변경하는 방법;
- 상기에서 단말은 PDCCH를 모니터링 하면서 기지국의 PDSCH 스케쥴링을 수신하는 방법;
- 상기에서 단말은 할당된 PDSCH를 통해 데이터를 수신하는 방법;
- 상기의 제 1 동작과 제 2 동작에 대해, 기지국은 단말로부터 보고받은 현재의 수신 빔에 대한 n개의 하향링크 송신 빔 측정값 중에서 세기가 가장 강한 빔으로 단말에게 별도의 통보 없이 변경하는 방법;
<제5실시예>
도 5a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 eNB, Node B 또는 기지국)(5a-05, 5a-10, 5a-15, 5a-20)과 MME (Mobility Management Entity, 5a-25) 및 S-GW(Serving-Gateway, 5a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(5a-35)은 eNB(5a-05~5a-20) 및 S-GW(5a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 5a에서 eNB(5a-05~5a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. eNB는 UE(5a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 eNB(5a-05~5a-20)가 담당한다. 하나의 eNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(5a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(5a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 5b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 eNB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 5b-05, 5b-40), RLC(Radio Link Control 5b-10, 5b-35), MAC(Medium Access Control 5b-15, 5b-30)으로 이루어진다. PDCP(5b-05, 5b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(5b-10, 5b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC(5b-15, 5b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
물리 계층(5b-20, 5b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 5c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국, 5c-10)과 NR CN(New Radio Core Network, 5c-05)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 5c-15)은 NR gNB(5c-10) 및 NR CN(5c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 5c에서 NR gNB(5c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB(5c-10)는 NR UE(5c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR gNB(5c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB(5c-10)는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN(5c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME(5c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB(5c-30)과 연결된다.
도 5d는 본 발명이 적용되는 NR 시스템이 사용하는 프레임 구조의 예시 도면이다.
NR 시스템은 LTE 대비 높은 전송속도를 목표로 하고 있으며, 넓은 주파수대역폭을 확보하기 위해 고주파수에서 동작하는 시나리오를 고려한다. 특히, 고주파수에서는 지향성 빔(Beam)을 생성하여 단말에게 높은 데이터 전송률을 가지는 데이터를 전송하는 시나리오를 고려할 수 있다.
이에 따라, NR 기지국, 혹은 송수신점(Transmission Reception Point, 이하 TRP, 5d-01)이 셀 내의 단말들 (5d-71)(5d-73)(5d-75)(5d-77)(5d-79)과 통신할 때 서로 다른 빔을 사용하여 통신하는 시나리오를 고려할 수 있다. 즉, 본 예시 도면에서 단말1(5d-71)은 빔 #1(5d-51)을 활용하여 통신하며, 단말2(5d-73)는 빔 #5(5d-55)을 활용하여 통신하며, 단말3, 4, 5(5d-75) (5d-77) (5d-79)는 빔 #7(5d-57)을 통해 통신하는 시나리오를 가정한다.
단말이 TRP와 어떠한 빔을 사용해서 통신하는지를 측정하기 위해, 공통의 오버헤드 신호가 전송되는 오버헤드서브 프레임(overhead subframe, 이하 osf, 5d-03)이 시간상으로 존재한다. 상기의 osf에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼의 타이밍 획득을 위한 PSS(Primary Synchronization Signal), 셀 ID를 검출하기 위한 SSS(Secondary Synchronization Signal), 서브 프레임의 타이밍을 획득하기 위한 ESS(Extended Synchronization Signal), 그리고 빔을 식별하기 위한 BRS(Beam Reference Signal)이 포함된다. 또한, 시스템 정보, MIB(Master Information Block) 혹은 단말이 시스템에 액세스하기 위해 필수적인 정보(예를 들어 하향링크 빔의 대역폭, 시스템 프레임 번호 등이 수납)가 포함된 PHCH(Physical Broadcast Channel)가 전송될 수 있다. 또한, 상기 osf에서 기지국은 심볼 별로 (혹은 여러 심볼에 걸쳐) 각기 다른 빔을 사용하여 기준신호(reference signal)을 전송한다. 상기 기준신호로부터 각 빔을 구별하기 위한 빔 인덱스(Index) 값을 도출할 수도 있다. 본 예시 도면에서는 기지국이 전송하는 빔이 #1(5d-51) 부터 #12(5d-62)까지 12개의 빔이 있는 것을 가정하며, 상기 osf에서 매 심볼마다 각기 다른 빔이 스위핑(sweeping)되어 전송되는 경우를 가정한다. 즉, osf 내에서 각 심볼 별로 (예를 들어 첫 번째 심볼(5d-31)에서 빔#1(5d-51) 전송) 각각의 빔이 전송되어, 단말은 osf를 측정하여, osf 내에 전송되는 어떤 빔으로부터의 신호가 가장 센지를 측정할 수 있게 된다.
본 예시 도면에서는 해당 osf가 25 서브 프레임 마다 반복되는 시나리오를 가정하며, 나머지 24개의 서브 프레임은 일반 데이터가 송수신되는 데이터 서브 프레임(data subframe, 이하 dsf, 5d-05) 이다. 이에 따라, 기지국의 스케쥴링에 따라 상기 단말3, 4, 5 (5d-75,) (5d-77), (5d-79)는 빔 #7을 공통으로 사용하여 통신하고(5d-11), 상기 단말1(5d-71)은 빔 #1을 사용하여 통신하며(5d-13), 단말2(5d-73)은 빔 #5을 활용하여 통신하는 시나리오를 가정한다(5d-15). 본 예시 도면에서는 기지국의 송신 빔 #1(5d-51) 부터 #12(5d-62)에 대해 주로 도식화 하였으나, 상기 기지국의 송신 빔을 수신하기 위한 단말의 수신 빔 (예를 들어, 상기 단말1(5d-71)의 (5d-81), (5d-83), (5d-85), (5d-87))을 추가로 고려할 수 있다. 본 예시 도면에서 상기 단말1은 4개의 빔(5d-81), (5d-83), (5d-85), (5d-87)을 갖고 있으며, 어떠한 빔이 가장 좋은 수신 성능을 내는지를 판단하기 위해 빔 스위핑을 수행한다. 이 때, 동시에 여러 빔을 사용할 수 없는 경우, 각 osf에 대해 하나의 수신 빔을 사용하여, 수신 빔의 개수만큼 여러 osf를 수신하여 최적의 기지국의 송신 빔과 단말의 수신 빔을 찾을 수 있다.
도 5e는 기존 LTE 시스템에서 핸드오버 수행 과정을 설명하기 위한 도면이다.
연결 모드 상태인 단말(5e-01)은 현재 서빙 기지국(Serving eNB, 5e-02)에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 셀 측정 정보(Measurement Report)를 보고한다(5e-05). 상기 서빙 기지국은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말이 인접 셀로 핸드오버(Handover)를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다. 서빙 셀이 핸드오버를 결정하였다면 상기 서빙 셀은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국(Traget eNB, 5e-03)에게 HO(Handover) request 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(5e-10). 상기의 타겟 셀이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 서빙 셀에게 HO request Ack 메시지를 전송한다(5e-15). 상기 메시지를 수신한 상기 서빙 셀은 단말에게 HO command 메시지를 전송한다(5e-20). HO command을 수신하기 전에, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기 HO command 메시지는 서빙 셀이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달한다(5e-20). 단말은 상기 메시지를 수신하면 서빙 셀과의 데이터 송수신을 중지하고 T304 타이머를 시작한다. T304는 소정의 시간동안 단말이 타겟 셀에게 핸드오버를 성공하지 못할 경우, 단말의 원래 설정으로 되돌리고 RRC Idle 상태로 전환하도록 한다. 서빙 셀은 상향/하향 링크 데이터에 대한 시퀀스 번호 상태(Sequence number(SN) status)를 전달하고 하향 링크 데이터가 있다면 타겟 셀로 전달해준다(5e-30, 5e-35). 상기 단말은 서빙 셀로부터 지시받은 타겟 셀로 랜덤 액세스(Random Access)를 시도한다(5e-40). 랜덤 액세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 핸드오버를 통해, 이동한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 상기 랜덤 액세스를 위해, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 제공받은 프리앰블 ID 혹은 랜덤하게 선택된 프리앰블 ID에 대응되는 프리앰블을 상기 타겟 셀에게 전송한다. 프리앰블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답 메시지(Random Access Response, RAR)가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링하는 시간 구간을 랜덤 액세스 응답 윈도우(Random Access Response Window, RAR window)라고 칭한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면(5e-45), 상기 단말은 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지에 HO complete 메시지를 실어서 상기 타겟 셀에게 전송한다(5e-55). 이후 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기와 같이 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 단말은 T304 타이머를 종료한다(5e-50). 타겟 셀은 서빙 셀로 설정되어 있던 베어러들의 경로를 수정하기 위해 경로 수정을 요청하고(5e-60, 5e-65) 서빙 셀로 상기 단말의 UE 컨텍스트를 삭제할 것을 통보한다(5e-70). 따라서 상기 단말은 타겟 셀에 대해, RAR window 시작 시점부터 데이터 수신을 시도하며, RAR 수신 이후, RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송하면서 상기 타겟 셀로 전송을 시작한다.
도 5f는 본 발명의 제 5-1 실시 예로서 타겟 셀로의 조건부 핸드오버가 성공적으로 수행되는 절차를 설명하는 도면이다.
빔을 사용하는 차세대 이동통신에서는, 기존의 LTE 시스템과 비교해서 단말의 무선 링크의 성능이 갑자기 악화될 가능성이 많다. 빔이 전 방향을 지원하지 않고 좁은 영역을 지원하기 때문에 단말의 이동성과 채널의 변화에 민감하다. 즉, 단말이 현재 서빙 빔 영역에서 벗어날 경우, 서빙 셀에서 RRC 시그날링을 통한 핸드오버 절차를 완료하지 못할 수도 있다. 상기와 같은 현상을 피하기 위해, 서빙 셀에서 단말로 보내는 핸드오버 명령을 LTE에서의 핸드오버 명령보다 조금 먼저 보낼 필요가 있다. 이는 단말이 측정값을 보내는 이벤트에 사용되는 임계값을 기존의 LTE의 경우보다 작게 설정하는 방법이 사용될 수 있고, 단말은 서빙 셀에서 전달받은 핸드오버 명령에 포함된 정보를 기반으로 단말 기반의 핸드오버 절차를 수행할 수 있다. 자세한 절차는 하기에서 설명한다.
연결 모드 상태인 단말(5f-01)은 현재 서빙 기지국(Serving eNB, 5f-02)에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 셀 측정 정보(Measurement Report)를 보고한다(5f-05). 상기 서빙 기지국은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말이 인접 셀로 핸드오버를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다. 서빙 셀이 핸드오버를 결정하였다면 상기 서빙 셀은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국(Traget eNB, 5f-03)에게 HO(Handover) request 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(5f-10). 상기의 타겟 셀이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 서빙 셀에게 HO request Ack 메시지를 전송한다(5f-15). 상기 메시지를 수신한 상기 서빙 셀은 단말에게 HO command 메시지를 전송한다(5f-20). HO command을 수신하기 전에, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기 HO command 메시지는 서빙 셀이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달한다(5f-20). 상기 핸드오버 메시지에는 아래와 같은 정보를 포함한다.
- 서빙 셀의 임계값 (Thres s: threshold for serving cell)
- 타겟 셀의 임계값 (Thres t: threshold for target cell)
- 핸드오버를 결정하기 위해 타겟 셀의 품질이 임계값 t보다 높은 시구간 (Period h: Time duration during which target cell quality is higher than Thres t)
- INACTIVE 상태 천이를 결정하기 위해 서빙/타겟 셀의 품질이 임계값 보다 작은 시구간 (Period i: Time duration for INACTVE state transition)
- 타겟 셀의 정보 (Target cell info (cell id, random acess resource, etc))
- INACTIVE 상태 정보 (INACTIVE STATE info (RESUME ID, RAN Area info,…))
단말은 상기 메시지를 수신하면 핸드오버 평가(evaluation) 절차를 수행한다(5f-25). 서빙 셀의 신호 품질과 임계값 s를 비교하고 타겟 셀의 신호 품질과 임계값 t를 비교한다. 서빙 셀과 타겟 셀과의 신호 품질이 아래와 같은 특정 조건을 만족하면 핸드오버 평가를 기지국에 전달한다(5f-30). 본 실시 예에서는 타겟 셀의 신호 품질이 임계값 t보다 Period h 시간 구간 동안 큰 상태를 유지하면 타겟 셀로의 핸드오버를 수행하는 Type 2의 동작에 대해 알아본다. 참고로 Type 1이 발생하면 단말은 서빙 셀과의 연결을 유지한다.
| Serving cell is good | Serving cell is bad | |
| Target cell is good | HO to the target cell (Type 2) | HO to the target cell (Type 2) |
| Target cell is bad | Stay in the serving cell (Type 1) | Transition to the inactive state (Type 3) |
단말이 Type 2에 대한 핸드오버 평가를 알리면 서빙 셀은 상향/하향 링크 데이터에 대한 시퀀스 번호 상태(SN status)를 전달하고 하향 링크 데이터가 있다면 타겟 셀로 전달해준다(5f-35, 5f-40). 또한, 단말이 타겟 셀로의 핸드오버를 결정하면 서빙 셀과의 데이터 송수신을 중지하고 타이머를 시작한다(5f-45). 상기 타이머는 소정의 시간동안 단말이 타겟 셀에게 핸드오버를 성공하지 못할 경우, 단말의 원래 설정으로 되돌리고 RRC IDLE 혹은 INACTIVE 상태로 전환하도록 한다. 상기 단말은 서빙 셀로부터 지시받은 타겟 셀로 랜덤 액세스를 시도한다(5f-50). 랜덤 액세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 핸드오버를 통해, 이동한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 상기 랜덤 액세스를 위해, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 제공받은 프리앰블 ID 혹은 랜덤하게 선택된 프리앰블 ID에 대응되는 프리앰블을 상기 타겟 셀에게 전송한다. 프리앰블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답 메시지(RAR)가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 모니터링하는 시간 구간을 랜덤 액세스 응답 윈도우(RAR window)라고 칭한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면(5f-55), 상기 단말은 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지에 HO complete 메시지를 실어서 상기 타겟 셀에게 전송한다(5f-65). 이후 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기와 같이 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답을 성공적으로 수신하면 단말은 설정한 타이머를 종료한다(5f-60). 타겟 셀은 서빙 셀로 설정되어 있던 베어러들의 경로를 수정하기 위해 경로 수정을 요청하고(5f-70, 5f-75) 서빙 셀로 상기 단말의 UE 컨텍스트를 삭제할 것을 통보한다(5f-80). 따라서 상기 단말은 타겟 셀에 대해, RAR window 시작 시점부터 데이터 수신을 시도하며, RAR 수신 이후, RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송하면서 상기 타겟 셀로 전송을 시작한다.
도 5g는 본 발명의 제 5-2 실시 예로서 타겟 셀로의 조건부 핸드오버가 실패하고, INACTIVE 동작을 수행하는 절차를 설명하는 도면이다.
만약, 기존 LTE에서의 동작을 따른다면 서빙 셀과 타겟 셀의 무선링크 품질이 모두 안 좋을 경우, 단말은 RLF(Radio Link Failure)를 선언하고 연결 복구 동작을 수행하게 된다. 본 발명에서는 상기의 경우에 RLF 상태가 아닌 INACTIVE 상태로 천이해서 연결 복구 동작을 수행하는 절차를 설명한다.
연결 모드 상태인 단말(5g-01)은 현재 서빙 기지국(Serving eNB, 5g-02)에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 셀 측정 정보(Measurement Report)를 보고한다(5g-05). 상기 서빙 기지국은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말이 인접 셀로 핸드오버를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다. 서빙 셀이 핸드오버를 결정하였다면 상기 서빙 셀은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국(Traget eNB, 5g-03)에게 HO(Handover) request 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(5g-10). 상기의 타겟 셀이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 서빙 셀에게 HO request Ack 메시지를 전송한다(5g-15). 상기 메시지를 수신한 상기 서빙 셀은 단말에게 HO command 메시지를 전송한다(5g-20). HO command을 수신하기 전에, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기 HO command 메시지는 서빙 셀이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달한다(5g-20). 상기 핸드오버 메시지에는 아래와 같은 정보를 포함한다.
- 서빙 셀의 임계값 (Thres s: threshold for serving cell)
- 타겟 셀의 임계값 (Thres t: threshold for target cell)
- 핸드오버를 결정하기 위해 타겟 셀의 품질이 임계값 t보다 높은 시구간 (Period h: Time duration during which target cell quality is higher than Thres t)
- INACTIVE 상태 천이를 결정하기 위해 서빙/타겟 셀의 품질이 임계값 보다 작은 시구간 (Period i: Time duration for INACTVE state transition)
- 타겟 셀의 정보 (Target cell info (cell id, random acess resource, etc))
- INACTIVE 상태 정보 (INACTIVE STATE info (RESUME ID, RAN Area info,…))
단말은 상기 메시지를 수신하면 핸드오버 평가(evaluation) 절차를 수행한다(5g-25). 서빙 셀의 신호 품질과 임계값 s를 비교하고 타겟 셀의 신호 품질과 임계값 t를 비교한다. 서빙 셀과 타겟 셀과의 신호 품질이 아래와 같은 특정 조건을 만족하면 핸드오버 평가를 기지국에 전달한다(5g-30). 본 실시 예에서는 서빙 셀과 타겟 셀의 신호 품질이 임계값 s와 임계값 t보다 Period i 시간 구간 동안 작은 상태를 유지하면 INACTIVE 상태로 천이하는 Type 3의 경우에 대해 알아본다.
| Serving cell is good | Serving cell is bad | |
| Target cell is good | HO to the target cell (Type 2) | HO to the target cell (Type 2) |
| Target cell is bad | Stay in the serving cell (Type 1) | Transition to the inactive state (Type 3) |
단말이 Type 3에 대한 핸드오버 평가를 알리면 서빙 셀은 단말에게 INACTIVE 상태로의 천이를 명령하고 단말의 정보(UE 컨텍스트 혹은 UE CONTEXT)를 보존한다(5g-35). 또한, 단말이 상기 메시지를 수신하면, MAC을 리셋하며 서빙 셀과의 SRB1, SRB2와 DRB들을 중지(suspend)하고 주변에 suitable 셀이 있는지 검색한다(5g-40). 만약, 5g-45 단계에서 단말이 suitable 셀을 찾고, 해당 셀이 미리 설정된 RAN 영역의 한 부분일 경우에는 단말은 RESUME 동작을 수행한다. 즉, 상기 단말은 검색한 suitable 셀이 타겟 셀이라고 가정하면 해당 셀로 랜덤 액세스를 시도한다(5g-50). 랜덤 액세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 연결을 시도한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 랜덤 액세스 과정에서 프리앰블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답 메시지(RAR)가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면(5g-55), 상기 단말은 RRCConnectionResumeRequest 메시지에 Resume ID와 Resume cause를 실어서 전송한다(5g-60). 새로운 타겟 셀은 수신한 상기 메시지의 Resume ID를 확인하여 해당 단말이 이전에 어느 기지국에서 서비스를 받았었는지 알 수 있다. 새로운 타겟 기지국이 성공적으로 Resume ID를 수신하고 확인하였다면 소스 기지국에서 UE 컨텍스트를 회수해오는 절차를 수행한다(Context Retrieve Procedure. 5g-70, 5g-75). 상기 UE 컨텍스트는 S1 혹은 X2 인터페이스를 통해서 새로운 기지국이 소스 기지국으로부터 가져올 수 있다. (만약 새로운 기지국이 Resume ID를 수신하였지만 성공적으로 단말을 구별하지 못한 경우는 RRCConnectionSetup 메시지를 단말에게 보내고 기존 legacy RRC connection establishment 절차로 돌아가도록 할 수 있다.) 새로운 기기국은 상기 회수한 UE 컨텍스트를 기반으로 MAC-I를 확인한다. 상기 MAC-I는 상기 복원된 UE 컨텍스트의 보안 정보를 적용해서, 즉 보안 키와 보안 카운터를 적용해서 제어 메시지에 대해 단말이 계산한 메시지 인증 코드이다. 기지국은 상기 메시지의 MAC-I, 단말의 컨텍스트에 저장되어 있던 보안 키 및 보안 카운터 등을 이용해서 상기 메시지의 무결성을 확인한다. 그리고 새로운 기지국은 단말의 RRC 연결에 적용할 설정을 결정하고, 상기 설정 정보를 수납한 RRC 연결 재개 메시지(RRCConnectionResume)를 단말에게 전송한다 (5g-80). 단말은 상기 갱신된 UE 컨텍스트 및 설정 정보를 적용해서 RRC 연결을 구성하고 기지국에게 RRC 연결 재개 완료 메시지를 전송하고 연결을 수행한다(5g-85).
도 5h는 본 발명의 제 5-3 실시 예로서 타겟 셀로의 조건부 핸드오버가 실패하고, 셀 연결 재설립을 수행하는 절차를 설명하는 도면이다.
앞서 설명했듯이 기존 LTE에서의 동작을 따른다면 서빙 셀과 타겟 셀의 무선링크 품질이 모두 안 좋을 경우, 단말은 RLF(Radio Link Failure)를 선언하고 연결 복구 동작을 수행하게 된다. 본 발명에서는 상기의 경우에 RLF 상태가 아닌 INACTIVE 상태로 천이해서 연결 복구 동작을 수행하는 절차에서 suitable 셀이 RAN 영역에 포함되지 않는 경우의 동작에 대해 설명한다.
연결 모드 상태인 단말(5h-01)은 현재 서빙 기지국(Serving eNB, 5h-02)에게 주기적 혹은 특정 이벤트가 만족할 때, 셀 측정 정보(Measurement Report)를 보고한다(5h-05). 상기 서빙 기지국은 상기 측정 정보를 토대로, 상기 단말이 인접 셀로 핸드오버를 진행할지 여부를 결정한다. 핸드오버는 연결 모드 상태인 단말에게 서비스를 제공하는 서빙 셀을 다른 기지국으로 변경하는 기술이다. 서빙 셀이 핸드오버를 결정하였다면 상기 서빙 셀은 상기 단말에게 서비스를 제공할 새로운 기지국, 즉 타겟 기지국(Traget eNB, 5h-03)에게 HO(Handover) request 메시지를 보내어 핸드오버를 요청한다(5h-10). 상기의 타겟 셀이 상기 핸드오버 요청을 수락한다면 서빙 셀에게 HO request Ack 메시지를 전송한다(5h-15). 상기 메시지를 수신한 상기 서빙 셀은 단말에게 HO command 메시지를 전송한다(5h-20). HO command을 수신하기 전에, 상기 단말은 상기 서빙 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기 HO command 메시지는 서빙 셀이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달한다(5h-20). 상기 핸드오버 메시지에는 아래와 같은 정보를 포함한다.
- 서빙 셀의 임계값 (Thres s: threshold for serving cell)
- 타겟 셀의 임계값 (Thres t: threshold for target cell)
- 핸드오버를 결정하기 위해 타겟 셀의 품질이 임계값 보다 높은 시구간 (Period h: Time duration during which target cell quality is higher than Thres t)
- INACTIVE 상태 천이를 결정하기 위해 서빙/타겟 셀의 품질이 임계값 보다 작은 시구간 (Period i: Time duration for INACTVE state transition)
- 타겟 셀의 정보 (Target cell info (cell id, random acess resource, etc))
- INACTIVE 상태 정보 (INACTIVE STATE info (RESUME ID, RAN Area info,…))
단말은 상기 메시지를 수신하면 핸드오버 평가(evaluation) 절차를 수행한다(5h-25). 서빙 셀의 신호 품질과 임계값 s를 비교하고 타겟 셀의 신호 품질과 임계값 t를 비교한다. 서빙 셀과 타겟 셀과의 신호 품질이 아래와 같은 특정 조건을 만족하면 핸드오버 평가를 기지국에 전달한다(5h-30). 본 실시 예에서는 서빙 셀과 타겟 셀의 신호 품질이 임계값 s와 임계값 t보다 Period i 시간 구간 동안 작은 상태를 유지하면 INACTIVE 상태로 천이하는 Type 3의 경우에 대해 알아본다.
| Serving cell is good | Serving cell is bad | |
| Target cell is good | HO to the target cell (Type 2) | HO to the target cell (Type 2) |
| Target cell is bad | Stay in the serving cell (Type 1) | Transition to the inactive state (Type 3) |
단말이 Type 3에 대한 핸드오버 평가를 알리면 서빙 셀은 단말에게 INACTIVE 상태로의 천이를 명령하고 단말의 정보(UE 컨텍스트 혹은 UE CONTEXT)를 보존한다(5h-35). 또한, 단말이 상기 메시지를 수신하면, MAC을 리셋하며 서빙 셀과의 SRB1, SRB2와 DRB들을 중지(suspend)하고 주변에 suitable 셀이 있는지 검색한다(5h-40).
만약, 5g-45 단계에서 단말이 suitable 셀을 찾았지만, 해당 셀이 미리 설정된 RAN 영역의 부분이 아닐 경우에는 단말은 RRC connection (re-)establishment 동작을 수행한다. 즉, 상기 단말은 검색한 suitable 셀이 타겟 셀이라고 가정하면 해당 셀로 랜덤 액세스를 시도한다(5h-50). 랜덤 액세스는 타겟 셀에게 상기 단말이 연결을 시도한다는 것을 알림과 동시에, 상향링크 동기를 맞추기 위함이다. 랜덤 액세스 과정에서 프리앰블 전송 후, 특정 수의 서브프레임이 지난 후, 상기 단말은 상기 타겟 셀로부터 랜덤 액세스 응답 메시지(RAR)가 전송되는지 여부를 모니터링한다. 상기 특정 시간 동안, RAR이 수신되면(5h-55), 상기 단말은 RRC connection (re-)establishment 과정을 수행한다(5h-60).
도 5i는 본 발명의 상기 실시 예들에 대한 단말의 동작을 설명하는 도면이다.
본 예시 도면에서는 단말이 이미 연결 모드로 기지국/셀에 접속하여 해당 셀의 빔으로부터 데이터를 송수신하고 있는 상황을 가정한다. 이후 전술한 바와 같이 연결 모드에 있는 단말의 이동성 관리를 위해 NR 기지국으로부터 빔/셀 측정 및 측정값 보고와 관련된 설정을 지시 받는다. 상기 측정 설정 지시 메시지에는 주기적인 빔 측정 혹은 측정값 보고를 위한 하나 이상의 특정 이벤트를 포함될 수 있으며, 설정 받은 조건이 만족하는 경우, 단말은 서빙 기지국에게 측정 결과를 보고하게 된다(5i-05). 상기 단말이 측정값을 보고한 이후, 상기 서빙 셀로부터 하향링크 채널 PDCCH/PDSCH/PHICH을 지속적으로 수신하면서, 상향링크 채널 PUSCH/PUCCH을 송신한다. 상기 HO command 메시지는 서빙 셀이 상기 단말에게 RRC Connection Reconfiguration 메시지를 이용하여 전달한다(5i-10). 상기 핸드오버 메시지에는 아래와 같은 정보를 포함한다.
- 서빙 셀의 임계값 (Thres s: threshold for serving cell)
- 타겟 셀의 임계값 (Thres t: threshold for target cell)
- 핸드오버를 결정하기 위해 타겟 셀의 품질이 임계값 t보다 높은 시구간 (Period h: Time duration during which target cell quality is higher than Thres t)
- INACTIVE 상태 천이를 결정하기 위해 서빙/타겟 셀의 품질이 임계값 보다 작은 시구간 (Period i: Time duration for INACTVE state transition)
- 타겟 셀의 정보 (Target cell info (cell id, random acess resource, etc))
- INACTIVE 상태 정보 (INACTIVE STATE info (RESUME ID, RAN Area info,…))
단말은 상기 메시지를 수신하면 핸드오버 평가(evaluation) 절차를 수행한다(5h-25). 단말은 서빙 셀의 핸드오버 명령 메시지에서 수신한 조건들과 실제 서빙 셀 및 타겟 셀의 무선링크 품질을 비교한 후 아래 표와 같은 조건부 핸드오버를 수행한다(5i-20).
| Serving cell is good | Serving cell is bad | |
| Target cell is good | HO to the target cell (Type 2) | HO to the target cell (Type 2) |
| Target cell is bad | Stay in the serving cell (Type 1) | Transition to the inactive state (Type 3) |
만약 Type 1 이벤트가 발생하게 되면 상기 단말은 현재 서빙 셀과의 연결을 유지(5i-25)하고, Type 2 이벤트가 발생하게 되면 타겟 셀로의 핸드오버를 수행한다(5i-30). 타겟 셀로의 핸드오버 절차는 상기 도면 5f에서 자세히 설명하였다. 또한 Type 3 이벤트가 발생하면 상기 단말은 기지국에게 이를 보고하고, 기지국으로부터 INACTIVE 상태로의 천이를 명령 받을 수 있다. 이때 해당 서빙 셀은 단말의 UE 컨텍스트를 보존한다. 5i-35 단계에서 단말은 INACTIVE 상태로 천이하고 suitable cell을 찾는다. 5i-40 단계에서 단말은 suitable 셀이 RAN 영역에 포함되는지 여부를 판별한다(5i-40). 만약 상기 단말이 찾은 suitable 셀이 미리 설정된 RAN 영역의 일부분이면 단말은 Resume 절차를 수행하고(5i-45), RAN 영역에 속하지 않을 경우에는 IDLE 상태에서 RRC connection (re-)establishment 절차를 수행한다(5i-50).
도 5j은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(5j-10), 기저대역(baseband)처리부(5j-20), 저장부(5j-30), 제어부(5j-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(5j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(5j-10)는 상기 기저대역처리부(5j-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(5j-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(5j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(5j-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(5j-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부(5j-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5j-20)은 상기 RF처리부(5j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5j-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5j-20)은 상기 RF처리부(5j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(5j-20) 및 상기 RF처리부(5j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(5j-20) 및 상기 RF처리부(5j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(5j-20) 및 상기 RF처리부(5j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(5j-20) 및 상기 RF처리부(5j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(5j-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(5j-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(5j-30)는 상기 제어부(5j-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(5j-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(5j-40)는 상기 기저대역처리부(5j-20) 및 상기 RF처리부(5j-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(5j-40)는 상기 저장부(5j-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(5j-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(5j-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 5k는 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(5k-10), 기저대역처리부(5k-20), 백홀통신부(5k-30), 저장부(5k-40), 제어부(5k-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(5k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(5k-10)는 상기 기저대역처리부(5k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(5k-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(5k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(5k-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(5k-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(5k-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5k-20)은 상기 RF처리부(5k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5k-20)은 상기 RF처리부(5k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(5k-20) 및 상기 RF처리부(5k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(5k-20) 및 상기 RF처리부(5k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(5k-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(5k-30)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(5k-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(5k-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(5k-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(5k-40)는 상기 제어부(5k-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(5k-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(5k-50)는 상기 기저대역처리부(5k-20) 및 상기 RF처리부(5k-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(5k-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(5k-50)는 상기 저장부(5k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(5k-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명은 하기의 청구항의 권리를 가진다..
단말이 조건부로 셀간 핸드오버를 수행하는 방법
1. 단말이 측정값 보고 이후 기지국으로부터 핸드오버 메시지를 수신하는 방법
- 상기 메시지는 무선 링크 평가를 위한 서빙 셀의 임계값, 타겟 셀의 임계값을 포함;
- 상기 메시지는 핸드오버 결정을 위한 Period h (타겟 셀의 품질이 임계값 t보다 높은 시구간)를 포함;
- 상기 메시지는 INACTIVE 상태 천이를 결정하기 위해 Period i (서빙/타겟 셀의 품질이 임계값 보다 작은 시구간)를 포함
- 상기 메시지는 타겟 셀의 정보 (cell id, random acess resource, etc)를 포함;
- 상기 메시지는 INACTIVE 상태 정보 (RESUME ID, RAN Area info, etc)를 포함;
2. 서빙 셀과 타겟 셀의 무선 링크 품질에 따라 조건부로 동작을 구분하는 방법
- 측정한 무선 링크 품질이 타입 1을 만족하면 서빙 셀을 유지하는 제 1 동작을 수행;
- 측정한 무선 링크 품질이 타입 2을 만족하면 타겟 셀로 핸드오버를 하는 제 2 동작을 수행;
- 측정한 무선 링크 품질이 타입 3을 만족하면 기지국에 보고하고 INACTIVE 상태 천이를 지시 받은 후 제 3 동작을 수행;
- 상기의 타입 1은 서빙 셀의 무선링크 품질이 임계값 s보다 좋고 타겟 셀의 무선링크 품질이 임계값 t보다 좋지 않은 경우;
- 상기의 타입 2는 타겟 셀의 무선링크 품질이 Period h 동안 임계값 t보다 좋은 경우;
- 상기의 타입 3은 서빙 셀과 타겟 셀의 무선링크 품질이 각각의 임계값보다 Period i 동안 나쁜 경우;
3. 상기의 제 3 동작을 수행함에 따라 단말이 INACTIVE 상태에서 적합한 셀을 찾고, 새로운 셀과 연결을 복구하는 방법
- 단말이 조건 1을 만족할 경우에 RESUME 절차를 수행하는 방법;
- 상기의 절차는 랜덤 액세스를 수행하고 Resume request를 전송;
- 상기의 Resume request에는 Resume ID와 Resume cause를 포함;
- 새로운 셀로부터 Resume 허용을 받고 완료 메시지를 송신;
- 단말이 조건 2를 만족할 경우에 RRC connection (re-)establishment를 수행하는 방법;
- 상기의 절차는 랜덤 액세스를 수행하고 RRC connection (re-)establishment를 수행하는 함;
- 상기의 조건 1은 단말이 찾은 적합한(suitable) 셀이 RAN 영역에 포함되는 경우;
- 상기의 조건 2는 단말이 찾은 적합한(suitable) 셀이 RAN 영역에 포함되지 않는 경우;
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
Claims (16)
- 무선 통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
기지국으로부터, 고속 이동(high movement speed)을 위한 측정 방식(measurement scheme)을 설정하는 정보를 수신하는 단계;
상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식을 설정하는 정보에 기초하여, PCell(primary cell)의 측정을 위한 측정 주기를 식별하는 단계; 및
상기 측정 주기에 기초하여 상기 PCell의 측정을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식은 SCell(secondary cell)의 측정에는 적용되지 않고,
상기 PCell의 측정을 위한 상기 측정 주기는 상기 SCell의 측정을 위한 측정 주기 보다 짧은 것인, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 정보는 SIB(system information block)에 포함되는 것인, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 SCell의 측정은, 상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식 이외의 다른 측정 방식에 기초하여 수행되고,
상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식은 PSCell(primary secondary cell)의 측정에는 적용되지 않으며,
상기 PCell의 측정을 위한 상기 측정 주기는 상기 PSCell의 측정을 위한 측정 주기 보다 짧은 것인, 방법. - 제1항에 있어서,
상기 방법은, 상기 PCell의 측정의 결과를 RRC(radio resource control) 메시지를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것인, 방법. - 무선 통신 시스템의 기지국에 의해 수행되는 방법에 있어서,
단말로, 고속 이동(high movement speed)을 위한 측정 방식(measurement scheme)을 설정하는 정보를 전송하는 단계; 및
상기 단말로부터, PCell(primary cell)의 측정을 수행한 결과를 수신하는 단계를 포함하고,
상기 PCell의 측정은, 상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식을 설정하는 정보에 기초하여 식별된 측정 주기에 기초하여 수행되며,
상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식은 SCell(secondary cell)의 측정에는 적용되지 않고,
상기 PCell의 측정을 위한 상기 측정 주기는 상기 SCell의 측정을 위한 측정 주기 보다 짧은 것인, 방법. - 제5항에 있어서,
상기 정보는 SIB(system information block)에 포함되는 것인, 방법. - 제5항에 있어서,
상기 SCell의 측정은, 상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식 이외의 다른 측정 방식에 기초하여 수행되고,
상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식은 PSCell(primary secondary cell)의 측정에는 적용되지 않으며,
상기 PCell의 측정을 위한 상기 측정 주기는 상기 PSCell의 측정을 위한 측정 주기 보다 짧은 것인, 방법. - 제5항에 있어서,
상기 수신하는 단계는, 상기 PCell의 측정을 수행한 결과를 RRC(radio resource control) 메시지를 통해 상기 단말로부터 수신하는 것인, 방법. - 무선 통신 시스템의 단말에 있어서,
송수신부; 및
제어부를 포함하고,
상기 제어부는:
고속 이동(high movement speed)을 위한 측정 방식(measurement scheme)을 설정하는 정보를 상기 송수신부를 통해 기지국으로부터 수신하고,
상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식을 설정하는 정보에 기초하여, PCell(primary cell)의 측정을 위한 측정 주기를 식별하고,
상기 측정 주기에 기초하여 상기 PCell의 측정을 수행하도록 설정되며,
상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식은 SCell(secondary cell)의 측정에는 적용되지 않고,
상기 PCell의 측정을 위한 상기 측정 주기는 상기 SCell의 측정을 위한 측정 주기 보다 짧은 것인, 단말. - 제9항에 있어서,
상기 정보는 SIB(system information block)에 포함되는 것인, 단말. - 제9항에 있어서,
상기 SCell의 측정은, 상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식 이외의 다른 측정 방식에 기초하여 수행되고,
상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식은 PSCell(primary secondary cell)의 측정에는 적용되지 않으며,
상기 PCell의 측정을 위한 상기 측정 주기는 상기 PSCell의 측정을 위한 측정 주기 보다 짧은 것인, 단말. - 제9항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 PCell의 측정의 결과를 RRC(radio resource control) 메시지를 통해 상기 기지국으로 상기 송수신부를 통해 전송하도록 더 설정되는 것인, 단말. - 무선 통신 시스템의 기지국에 있어서,
송수신부; 및
제어부를 포함하고,
상기 제어부는:
고속 이동(high movement speed)을 위한 측정 방식(measurement scheme)을 설정하는 정보를 상기 송수신부를 통해 단말로 전송하고,
PCell(primary cell)의 측정을 수행한 결과를 상기 송수신부를 통해 상기 단말로부터 수신하도록 설정되고,
상기 PCell의 측정은, 상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식을 설정하는 정보에 기초하여 식별된 측정 주기에 기초하여 수행되며,
상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식은 SCell(secondary cell)의 측정에는 적용되지 않고,
상기 PCell의 측정을 위한 상기 측정 주기는 상기 SCell의 측정을 위한 측정 주기 보다 짧은 것인, 기지국. - 제13항에 있어서,
상기 정보는 SIB(system information block)에 포함되는 것인, 기지국. - 제13항에 있어서,
상기 SCell의 측정은, 상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식 이외의 다른 측정 방식에 기초하여 수행되고,
상기 고속 이동을 위한 상기 측정 방식은 PSCell(primary secondary cell)의 측정에는 적용되지 않으며,
상기 PCell의 측정을 위한 상기 측정 주기는 상기 PSCell의 측정을 위한 측정 주기 보다 짧은 것인, 기지국. - 제13항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 PCell의 측정을 수행한 결과를 RRC(radio resource control) 메시지를 통해 상기 단말로부터 상기 송수신부를 통해 수신하도록 더 설정되는 것인, 기지국.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20161216 |
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| PE0701 | Decision of registration |
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Comment text: Registration of Establishment Patent event date: 20240408 Patent event code: PR07011E01D |
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Payment date: 20240409 End annual number: 3 Start annual number: 1 |
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| PG1601 | Publication of registration |