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WO2015147452A1 - 측정 수행 방법 및 단말 - Google Patents

측정 수행 방법 및 단말 Download PDF

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Publication number
WO2015147452A1
WO2015147452A1 PCT/KR2015/001996 KR2015001996W WO2015147452A1 WO 2015147452 A1 WO2015147452 A1 WO 2015147452A1 KR 2015001996 W KR2015001996 W KR 2015001996W WO 2015147452 A1 WO2015147452 A1 WO 2015147452A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cell
base station
measurement
logical
logical cell
Prior art date
Application number
PCT/KR2015/001996
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
임수환
양윤오
이상욱
김병훈
정만영
황진엽
Original Assignee
엘지전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지전자 주식회사 filed Critical 엘지전자 주식회사
Priority to US15/123,058 priority Critical patent/US9661548B2/en
Publication of WO2015147452A1 publication Critical patent/WO2015147452A1/ko

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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0058—Transmission of hand-off measurement information, e.g. measurement reports
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0055—Transmission or use of information for re-establishing the radio link
    • H04W36/0061—Transmission or use of information for re-establishing the radio link of neighbour cell information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/0005—Control or signalling for completing the hand-off
    • H04W36/0083—Determination of parameters used for hand-off, e.g. generation or modification of neighbour cell lists
    • H04W36/0085—Hand-off measurements
    • H04W36/0094—Definition of hand-off measurement parameters
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16—Discovering, processing access restriction or access information
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00—Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/20—Selecting an access point

Definitions

  • the present invention relates to mobile communications.
  • 3GPP LTE long term evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink and single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) in uplink.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • MIMO multiple input multiple output
  • LTE-A 3GPP LTE-Advanced
  • the physical channel in LTE is a downlink channel PDSCH (Physical Downlink) It may be divided into a shared channel (PDCCH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical uplink shared channel (PUSCH) and a physical uplink control channel (PUCCH) which are uplink channels.
  • PDSCH Physical Downlink
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PUCCH physical uplink control channel
  • a small cell having a small cell coverage radius is expected to be added within the coverage of a macro cell.
  • a higher order modulation scheme such as 256 Quadrature Amplitude Modulation (QAM) may be improved in a small cell.
  • QAM Quadrature Amplitude Modulation
  • the present disclosure aims to solve the above-mentioned problem. Specifically, one disclosure of the present specification aims to enable a base station larger than a base station of a small cell to use a 256 QAM modulation scheme.
  • one disclosure of the present specification enables a base station to apply a power backoff, thereby supporting 256 QAM by lowering the transmission power.
  • the size of cell coverage may vary. Therefore, when the UE performs the measurement for the base station performing the power backoff without any information, the measurement result may appear abnormal, and thus cell reselection and handover may be abnormally performed.
  • another disclosure of the present specification provides a method for a terminal to perform a measurement for a base station performing a power backoff.
  • the method of performing measurement includes the steps of performing measurements on the first and second logical cells of the base station and on cells of the neighboring base station; Performing cell reselection according to the measurement result or transmitting a measurement report including the measurement result to the base station.
  • the base station drives the first logical cell on a first set of subframes in a radio frame, and the second logical cell runs on a second set of subframes in the radio frame to which power backoff is applied.
  • the measurement for the first logical cell may be performed on the first subframe set, and the measurement for the second logical cell of the base station may be performed on the second subframe set to which the power backoff is applied.
  • the method may further include receiving one or more of information on the second set of subframes and information on supportable cells of 256 QAM.
  • a maximum of 64 quadrature amplitude modulation (QAM) modulation schemes may be applied on the first subframe set, and a 256 QAM modulation scheme may be applied on the second subframe set.
  • QAM quadrature amplitude modulation
  • the measurement performing method may further include receiving a handover command from the first logic cell to the second logic cell or a handover command from the second logic cell to the first logic cell after transmitting the measurement report. It may further comprise a step.
  • the first logic cell and the second logic cell may have different cell IDs.
  • the terminal includes an RF unit;
  • the RF unit controls the measurement of the first and second logical cells of the base station and the measurement of the cells of the neighboring base station, performs cell reselection according to the measurement result, or a measurement report including the measurement result
  • It may include a processor for transmitting to the base station.
  • the base station drives the first logical cell on a first set of subframes in a radio frame, and the second logical cell runs on a second set of subframes in the radio frame to which power backoff is applied.
  • the measurement for the first logical cell may be performed on the first subframe set, and the measurement for the second logical cell of the base station may be performed on the second subframe set to which the power backoff is applied.
  • 1 is a wireless communication system.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame according to FDD in 3GPP LTE.
  • 3 shows a structure of a downlink radio frame according to TDD in 3GPP LTE.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a resource grid for one uplink or downlink slot in 3GPP LTE.
  • 5 shows a structure of a downlink subframe.
  • FIG. 6 shows a structure of an uplink subframe in 3GPP LTE.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an environment of a mixed heterogeneous network of macro cells and small cells, which may be a next generation wireless communication system.
  • FIG 9 is an exemplary view showing a measurement method according to one disclosure of the present specification.
  • FIG. 10 illustrates an example of handover of a UE in a situation in which a base station operates alternately with two logical cells according to one disclosure of the present specification.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which the present disclosure is implemented.
  • LTE includes LTE and / or LTE-A.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • base station which is used hereinafter, generally refers to a fixed station for communicating with a wireless device, and includes an evolved-nodeb (eNodeB), an evolved-nodeb (eNB), a base transceiver system (BTS), and an access point (e.g., a fixed station). Access Point) may be called.
  • eNodeB evolved-nodeb
  • eNB evolved-nodeb
  • BTS base transceiver system
  • access point e.g., a fixed station.
  • UE User Equipment
  • MS mobile station
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • MT mobile terminal
  • 1 is a wireless communication system.
  • a wireless communication system includes at least one base station (BS) 20.
  • Each base station 20 provides a communication service for a particular geographic area (generally called a cell) 20a, 20b, 20c.
  • the UE typically belongs to one cell, and the cell to which the UE belongs is called a serving cell.
  • a base station that provides a communication service for a serving cell is called a serving BS. Since the wireless communication system is a cellular system, there are other cells adjacent to the serving cell. Another cell adjacent to the serving cell is called a neighbor cell.
  • a base station that provides communication service for a neighbor cell is called a neighbor BS. The serving cell and the neighbor cell are determined relatively based on the UE.
  • downlink means communication from the base station 20 to the UE 10
  • uplink means communication from the UE 10 to the base station 20.
  • the transmitter may be part of the base station 20 and the receiver may be part of the UE 10.
  • the transmitter may be part of the UE 10 and the receiver may be part of the base station 20.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame according to FDD in 3GPP LTE.
  • the radio frame illustrated in FIG. 2 may refer to section 5 of 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)".
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • Physical Channels and Modulation Release 10
  • a radio frame includes 10 subframes, and one subframe includes two slots. Slots in a radio frame are numbered from 0 to 19 slots.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI may be referred to as a scheduling unit for data transmission.
  • one radio frame may have a length of 10 ms
  • one subframe may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • the structure of the radio frame is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe may be variously changed.
  • one slot may include a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols. How many OFDM symbols are included in one slot may vary depending on a cyclic prefix (CP).
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • 3 shows a structure of a downlink radio frame according to TDD in 3GPP LTE.
  • a subframe having indexes # 1 and # 6 is called a special subframe and includes a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period (GP), and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation at the UE.
  • UpPTS is used to synchronize channel estimation at the base station with uplink transmission synchronization of the UE.
  • GP is a section for removing interference caused in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • DL subframe In TDD, a downlink (DL) subframe and an uplink (UL) subframe coexist in one radio frame.
  • Table 1 shows an example of configuration of a radio frame.
  • 'D' represents a DL subframe
  • 'U' represents a UL subframe
  • 'S' represents a special subframe.
  • the UE may know which subframe is the DL subframe or the UL subframe according to the configuration of the radio frame.
  • FIG. 4 is an exemplary diagram illustrating a resource grid for one uplink or downlink slot in 3GPP LTE.
  • one slot includes a plurality of OFDM symbols in a time domain and NRB resource blocks (RBs) in a frequency domain.
  • NRB resource blocks
  • the number of resource blocks (RBs), that is, NRBs may be any one of 6 to 110.
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of subcarriers in one slot. For example, if one slot includes 7 OFDM symbols in the time domain and the resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain, one resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements (REs). It may include.
  • the number of subcarriers in one OFDM symbol can be used to select one of 128, 256, 512, 1024, 1536 and 2048.
  • a resource grid for one uplink slot may be applied to a resource grid for a downlink slot.
  • 5 shows a structure of a downlink subframe.
  • the DL (downlink) subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • the control region includes up to three OFDM symbols preceding the first slot in the subframe, but the number of OFDM symbols included in the control region may be changed.
  • a physical downlink control channel (PDCCH) and another control channel are allocated to the control region, and a PDSCH is allocated to the data region.
  • PDCH physical downlink control channel
  • physical channels include a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical uplink shared channel (PUSCH), a physical downlink control channel (PDCCH), a physical control format indicator channel (PCFICH), and a physical hybrid (PHICH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PCFICH physical control format indicator channel
  • PHICH physical hybrid
  • ARQ Indicator Channel Physical Uplink Control Channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of a subframe carries a control format indicator (CFI) regarding the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • CFI control format indicator
  • the wireless device first receives the CFI on the PCFICH and then monitors the PDCCH.
  • the PCFICH does not use blind decoding and is transmitted on a fixed PCFICH resource of a subframe.
  • the PHICH carries a positive-acknowledgement (ACK) / negative-acknowledgement (NACK) signal for a UL hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • ACK positive-acknowledgement
  • NACK negative-acknowledgement
  • HARQ UL hybrid automatic repeat request
  • the ACK / NACK signal for uplink (UL) data on the PUSCH transmitted by the wireless device is transmitted on the PHICH.
  • the Physical Broadcast Channel (PBCH) is transmitted in the preceding four OFDM symbols of the second slot of the first subframe of the radio frame.
  • the PBCH carries system information necessary for the wireless device to communicate with the base station, and the system information transmitted through the PBCH is called a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the PDCCH includes resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, and random access transmitted on PDSCH. Resource allocation of higher layer control messages such as responses, sets of transmit power control commands for individual UEs in any UE group, activation of voice over internet protocol (VoIP), and the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the UE may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • DCI downlink control information
  • PDSCH also called DL grant
  • PUSCH resource allocation also called UL grant
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the UE, and attaches a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the CRC masks a unique radio network temporary identifier (RNTI) according to the owner or purpose of the PDCCH. If the PDCCH is for a specific UE, a unique identifier of the UE, for example, a cell-RNTI (C-RNTI) may be masked to the CRC. Alternatively, if the PDCCH is for a paging message, a paging indication identifier, for example, p-RNTI (P-RNTI), may be masked to the CRC.
  • RNTI radio network temporary identifier
  • SI-RNTI system information-RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • blind decoding is used to detect the PDCCH.
  • Blind decoding is a method of demasking a desired identifier in a cyclic redundancy check (CRC) of a received PDCCH (referred to as a candidate PDCCH) and checking a CRC error to determine whether the corresponding PDCCH is its control channel.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the wireless device, attaches the CRC to the DCI, and masks a unique identifier (RNTI) to the CRC according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI unique identifier
  • the uplink channel includes a PUSCH, a PUCCH, a sounding reference signal (SRS), and a physical random access channel (PRACH).
  • PUSCH PUSCH
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • SRS sounding reference signal
  • PRACH physical random access channel
  • FIG. 6 shows a structure of an uplink subframe in 3GPP LTE.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting uplink control information is allocated to the control region.
  • the data area is allocated a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) for transmitting data (in some cases, control information may also be transmitted).
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH for one UE is allocated to an RB pair in a subframe.
  • Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers in each of a first slot and a second slot.
  • the frequency occupied by RBs belonging to the RB pair allocated to the PUCCH is changed based on a slot boundary. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the UE may obtain frequency diversity gain by transmitting uplink control information through different subcarriers over time.
  • m is a location index indicating a logical frequency domain location of a resource block pair allocated to a PUCCH in a subframe.
  • the uplink control information transmitted on the PUCCH includes a hybrid automatic repeat request (HARQ) acknowledgment (ACK) / non-acknowledgement (NACK), a channel quality indicator (CQI) indicating a downlink channel state, and an uplink radio resource allocation request. (scheduling request).
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • ACK acknowledgment
  • NACK non-acknowledgement
  • CQI channel quality indicator
  • the PUSCH is mapped to the UL-SCH, which is a transport channel.
  • the uplink data transmitted on the PUSCH may be a transport block which is a data block for the UL-SCH transmitted during the TTI.
  • the transport block may be user information.
  • the uplink data may be multiplexed data.
  • the multiplexed data may be a multiplexed transport block and control information for the UL-SCH.
  • control information multiplexed with data may include a CQI, a precoding matrix indicator (PMI), a HARQ, a rank indicator (RI), and the like.
  • the uplink data may consist of control information only.
  • RRM radio resource management
  • the serving cell 200a and the neighbor cell 200b transmit cell-specific reference signals (CRSs) to the UE 100
  • CRSs cell-specific reference signals
  • the UE 100 transmits the CRS.
  • the measurement report including the measurement result is transmitted to the serving cell 200a.
  • the UE 100 may perform the measurement in three ways.
  • RSRP reference signal received power
  • RSSI Received signal strength indicator
  • RSRQ reference symbol received quality
  • RSRQ can be calculated as RSSI / RSSP.
  • the UE 100 receives a measurement configuration information element (IE) from the serving cell 100a for the measurement.
  • a message containing a measurement configuration information element (IE) is called a measurement configuration message.
  • the measurement configuration information element (IE) may be received through an RRC connection reconfiguration message.
  • the UE reports the measurement result to the base station if the measurement result satisfies the reporting condition in the measurement configuration information.
  • a message containing a measurement result is called a measurement report message.
  • the UE 100 also receives a Radio Resource Configuration information element (IE) as shown.
  • IE Radio Resource Configuration information element
  • the Radio Resource Configuration Dedicated Information Element is used for setting / modifying / releasing a radio bearer or modifying a MAC configuration.
  • the radio resource configuration IE includes subframe pattern information.
  • the subframe pattern information is information on a measurement resource restriction pattern in the time domain for measuring RSRP and RSRQ for a primary cell (ie, primary cell: PCell).
  • the serving cell 200a determines whether to handover the UE 100 to the neighbor cell 200b. If it is determined that handover is to be performed, the serving cell 200a transmits a handover request message to the neighbor cell 200b corresponding to the target cell. The handover request ack message is burned down from the neighbor cell 200b corresponding to the target cell.
  • the serving cell 200a transmits a handover command to the UE 100. Accordingly, the UE 100 performs a handover from the serving cell 200a to the target cell 200b.
  • CA Carrier Aggregation
  • the carrier aggregation system refers to aggregating a plurality of component carriers (CC).
  • CC component carriers
  • a cell may mean a combination of a downlink component carrier and an uplink component carrier or a single downlink component carrier.
  • a cell may be divided into a primary cell, a secondary cell, and a serving cell.
  • a primary cell means a cell operating at a primary frequency, and is a cell in which a UE performs an initial connection establishment procedure or a connection reestablishment procedure with a base station, or is indicated as a primary cell in a handover process. It means a cell.
  • the secondary cell refers to a cell operating at the secondary frequency, and is established and used to provide additional radio resources once the RRC connection is established.
  • the carrier aggregation system may be divided into a contiguous carrier aggregation system in which aggregated carriers are continuous and a non-contiguous carrier aggregation system in which aggregated carriers are separated from each other.
  • a carrier aggregation system simply referred to as a carrier aggregation system, it should be understood to include both the case where the component carrier is continuous and the case where it is discontinuous.
  • the number of component carriers aggregated between the downlink and the uplink may be set differently. The case where the number of downlink CCs and the number of uplink CCs are the same is called symmetric aggregation, and when the number is different, it is called asymmetric aggregation.
  • the target carrier may use the bandwidth used by the existing system as it is for backward compatibility with the existing system.
  • the 3GPP LTE system supports bandwidths of 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, and 20 MHz, and the 3GPP LTE-A system may configure a bandwidth of 20 MHz or more using only the bandwidth of the 3GPP LTE system.
  • broadband can be configured by defining new bandwidth without using the bandwidth of the existing system.
  • the configuration refers to a state in which reception of system information necessary for data transmission and reception for a corresponding cell is completed.
  • the configuration may include a general process of receiving common physical layer parameters required for data transmission and reception, media access control (MAC) layer parameters, or parameters required for a specific operation in the RRC layer.
  • MAC media access control
  • the cell in the configuration complete state may exist in an activation or deactivation state.
  • activation means that data is transmitted or received or is in a ready state.
  • the UE may monitor or receive the control channel (PDCCH) and the data channel (PDSCH) of the activated cell in order to identify resources allocated to the UE (which may be frequency, time, etc.).
  • PDCCH control channel
  • PDSCH data channel
  • Deactivation means that transmission or reception of traffic data is impossible, and measurement or transmission of minimum information is possible.
  • the UE may receive system information (SI) necessary for packet reception from the deactivated cell.
  • SI system information
  • the UE does not monitor or receive the control channel (PDCCH) and the data channel (PDSCH) of the deactivated cell in order to check resources allocated to it (may be frequency, time, etc.).
  • a small cell having a small cell coverage radius is expected to be added within the coverage of an existing cell, and the small cell is expected to handle more traffic. Since the existing cell has greater coverage than the small cell, it may be referred to as a macro cell.
  • a description will be given with reference to FIG. 7.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an environment of a mixed heterogeneous network of macro cells and small cells, which may be a next generation wireless communication system.
  • the macro cell by the existing base station 200 is a heterogeneous network environment in which a macro cell overlaps with a small cell by one or more small base stations 300a, 300b, 300c, and 300d. Since the existing base station provides greater coverage than the small base station, it is also called a macro base station (Macro eNodeB, MeNB). In this specification, the terms macro cell and macro base station are used interchangeably.
  • the UE connected to the macro cell 200 may be referred to as a macro UE.
  • the macro UE receives a downlink signal from the macro base station and transmits an uplink signal to the macro base station.
  • the macrocell is set as the primary cell and the small cell is set as the secondary cell, thereby filling the coverage gap of the macrocell.
  • the small cell is set as the primary cell (Pcell) and the macro cell as the secondary cell (Scell), it is possible to improve the overall performance (boosting).
  • BPSK Binary Phase Shift Keying
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • 16QAM Quadrature Amplitude Modulation
  • 64QAM 64QAM
  • a transmission (Tx) of the base station requires a very low Error Vector Magnitude (EVM), for example, 3 to 4% or less.
  • EVM Error Vector Magnitude
  • P error means power for an error vector
  • P avg, tx means average transmission power of a transmitter
  • the EVM is closely correlated with the base station's RF output, and as the RF output increases, the EVM loses.
  • the power class of a base station according to LTE / LTE-A is defined in 3GPP standard 36.104, which is defined as a table for convenience.
  • Base station class PRAT Wide Area Base Station Medium Range Base Station (BS) ⁇ + 38 dBm Local Area Base Station (BS) ⁇ + 24 dBm Home Base Station (BS) ⁇ + 20 dBm (for one transmit antenna ports) ⁇ + 17 dBm (for two transmit antenna ports) ⁇ + 14 dBm (for four transmit antenna ports) ⁇ + 11 dBm (for eight transmit antenna ports)
  • Tx EVM of a base station according to LTE / LTE-A is defined in 3GPP specification 36.104, and is defined as a table for convenience.
  • Tx EVM typically 3-4% or less can be implemented in a base station (BS) with an RF output of 24 dBm or less. Therefore, in the current LTE / LTE-A standard, only a small cell base station, such as a home base station (BS) or a local area base station (BS), may have a 3x to 4% Tx EVM, so that 256 QAM can be supported. Do.
  • the above-described methods b and c reduce the error of nonlinearity in the power amplifier of the transmitter by reducing the range of the transmission power.
  • This reduction in transmit power is referred to as power backoff.
  • This power backoff scheme can be more effective since the existing transmitter can be used as it is.
  • the transmit power of a medium range BS typically reaches 38 dBm. Therefore, if the mid range base station performs a power backoff by 14 dB, the final transmit power reaches 24 dBm, thereby using 256 QAM modulation scheme. This 24 dBm transmit power corresponds to the transmit power of the local area BS.
  • the base station schedules resources for UEs that will use the 256 QAM modulation / demodulation scheme in a specific resource region such as a TDM scheme, for example, in a specific subframe
  • the pattern information of the subframe is transmitted to the UE.
  • the b scheme may be the most effective.
  • one disclosure of the present specification aims to solve the above-mentioned problem.
  • one disclosure of the present specification allows a base station to operate with two logical cells in a TDM manner.
  • the first logical cell is a general cell
  • the second logical cell is a virtual cell in which power backoff is performed.
  • the base station alternates between the first logical cell and the second logical cell according to the subframe pattern.
  • power backoff is performed on transmit power for transmitting downlink data to UEs that will use a 256 QAM modulation / demodulation scheme.
  • the UE when the base station alternates between two logical cells, the UE should transmit a measurement report including two measurement results (ie, two RSRP and RSRQ). Specifically, this will be described with reference to FIG. 9.
  • FIG 9 is an exemplary view showing a measurement method according to one disclosure of the present specification.
  • the base station operates as a midrange cell by applying a modulation technique of 64 QAM or less, and thus, the UE operates only during the normal subframe.
  • RSRP / RSRQ measurement is performed, and a measurement report including the measurement result is transmitted to a base station operating as a first logical cell.
  • the base station operates with a small cell of 24 dBm or less by applying a 256 QAM modulation scheme, so that the UE performs RSRP / Perform an RSRQ measurement and transmit a measurement report including the measurement result to a base station operating as a second logical cell.
  • the cell ID of the first logical cell and the cell ID of the second logical cell may be different.
  • the UE may need to perform handover or cell reselection to the second logical cell corresponding to the virtual cell.
  • a description with reference to FIG. 10 is as follows.
  • FIG. 10 illustrates an example of handover of a UE in a situation in which a base station operates alternately with two logical cells according to one disclosure of the present specification.
  • each base station 200a, the second base station 200b, and the third base station 200c operate as the first logical cell and then switch to the second logical cell
  • the cell coverage is illustrated.
  • each base station uses a first cell ID when operating as a first logical cell, and uses a second cell ID when operating as a second logical cell.
  • the illustrated UE 100 is being served by the first base station 200a. More specifically, the first base station 200a may include an RSRP (RSRP_cell # 1) value for a first logical cell included in the measurement report transmitted by the UE 100 and an RSRP (RSRP_cell # 2) for a second logical cell. The value is compared with a threshold value, and if both values are equal to or greater than the threshold value, the second logical cell is set as a serving cell, and a corresponding UE is scheduled using all subframes. Only transmit on the subframe set associated with the second logical cell.
  • RSRP_cell # 1 RSRP
  • RSRP_cell # 2 RSRP
  • the UE 100 When using the 256 QAM modulation / demodulation scheme as described above, the UE 100 is served by the first logical cell of the first base station 200a.
  • the UE 100 measures and measures the first logical cell of the first base station 200a. Measurement is performed on the neighboring second base station 200b, and the measurement report is transmitted to the first base station 200a.
  • the first base station 200a based on the measurement report, when the signal strength of the first logical cell of the first base station 200a measured by the UE 100 satisfies a handover criterion Virtually handover over 100 to the first logical cell. To this end, the first base station 200a transmits a handover command to the first logical cell to the UE 100. In this case, the first base station 200a stops transmitting data in the 256 QAM modulation scheme to the UE 100 on the second cell, and the UE 100 on the first logical cell corresponding to the target cell of the handover. Send data in a modulation scheme of 64 QAM or less.
  • the RSRP (RSRP_cell # 2) for the second logical cell becomes worse and worse, being below the threshold and the RSRP (RSRP_cell # 1) for the first logical cell is smaller than before, but is still above the threshold and handovered. If the criterion is satisfied, the first base station 200a virtually hands over the UE 100 to the first logical cell. To this end, the first base station 200a transmits a handover command to the first logical cell to the UE 100. In this case, the base station 200a may transmit downlink data to the UE 100 in a modulation scheme of 64 QAM or less only on a subframe set associated with the first logical cell.
  • the first logical cell of the first base station 200a is When the UE 100 gradually approaches the second logical cell region, and the RSRP (RSRP_cell # 2) value for the second logical cell exceeds the threshold, the first base station 200a Virtually handover the UE 100 to the second logical cell. Accordingly, the second logical cell of the first base station 200a transmits downlink data in a 256 QAM modulation scheme on a subframe set associated with the second logical cell.
  • each base station transmits to the UE a white list including information about the neighbor cell through the RRC signal.
  • the information may include capability information on whether the corresponding cell supports 256 QAM.
  • the information includes information on a limited subframe set in which a small cell supporting 256 QAM operates, and information on a general subframe set in which a middle range cell which does not support 256 QAM operates.
  • the UE 100 For example, consider a situation in which the UE 100 is located within the coverage of a second logical cell of the first base station 200a and then moves. In this case, the UE 100 gradually decreases the RSRP value measured on the subframe in which the second logical cell of the first base station 200a operates during the on duration of the DRX interval, and then performs cell reselection. Is below the threshold, the UE 100 measures the first logical cell of the first base station 200a using base station information, 256 QAM performance information, and general / limiting subframe information in the received white list. Do this. The UE 100 performs cell reselection to a first logical cell when the RSRP of the first logical cell of the first base station 200a satisfies a cell reselection criterion.
  • the first base station 200a when the UE performs handover or cell reselection from the small cell corresponding to the second logical cell of the first base station 200a to the middle range cell corresponding to the first logical cell, the first base station 200a ) May perform power boosting compared to CRS for data modulated by a modulation method of 64 QAM or less among data transmitted to the UE 100 without increasing the transmission power as a whole. That is, the first base station 200a transmits the CRS signal according to the coverage of the small cell, and power boosts only the PDSCH compared to the CRS.
  • the power boosting of the first base station 200a is to reduce the interference effect from the first logical cell corresponding to the middle range cells of the adjacent second base station 200b and the third base station 200c.
  • the second base station 200b and the third base station 200c operate only as the second logical cell corresponding to the small cell, thereby improving the power boosting effect of the first base station 200a. It can be increased further.
  • the base stations exchange information about a set of subframes to which the power boosting is applied through the X2 interface, so that each base station transmits only the CRS to avoid interference during the subframe period in which the other base station applies the power boosting. It may not transmit both CRS and data.
  • Embodiments of the present invention described so far may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. Specifically, it will be described with reference to the drawings.
  • FIG. 11 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which the present disclosure is implemented.
  • the base station 200/300 includes a processor 201/301, a memory 202/302, and an RF unit (radio frequency) unit 203/303.
  • the memory 202/302 is connected to the processor 201/301 and stores various information for driving the processor 201/301.
  • the RF unit 203/303 is connected to the processor 201/301 to transmit and / or receive a radio signal.
  • Processors 201/301 implement the proposed functions, processes, and / or methods. In the above-described embodiment, the operation of the base station may be implemented by the processor 201/301.
  • the UE 100 includes a processor 101, a memory 102, and an RF unit 103.
  • the memory 102 is connected to the processor 101 and stores various information for driving the processor 101.
  • the RF unit 103 is connected to the processor 101 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the processor 101 implements the proposed functions, processes and / or methods.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

Landscapes

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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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Abstract

본 명세서의 일 개시는 측정 수행 방법을 제시한다. 상기 측정 수행 방법은 기지국의 제1 및 제2 논리 셀에 대한 측정과 이웃 기지국의 셀에 대한 측정을 수행하는 단계와; 상기 측정 결과에 따라 셀 재선택을 수행하거나, 상기 측정 결과를 포함하는 측정 보고를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 기지국이 상기 제1 논리 셀은 무선 프레임 내의 제1 서브프레임 세트 상에서 구동하고, 제2 논리 셀은 파워 백오프가 적용되는 상기 무선 프레임 내의 제2 서브프레임 세트 상에서 구동하기 때문에, 상기 기지국의 제1 논리 셀에 대한 측정은 상기 제1 서브프레임 세트 상에서 수행되고, 상기 기지국의 제2 논리 셀에 대한 측정은 상기 파워 백오프가 적용되는 제2 서브프레임 세트 상에서 수행될 수 있다.

Description

측정 수행 방법 및 단말
본 발명은 이동통신에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.
3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 하향링크 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), 상향링크 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
한편, 차세대 이동 통신 시스템에서는 셀 커버리지 반경이 작은 소규모 셀(small cell)이 매크로 셀(macro cell)의 커버리지 내에 추가될 것으로 예상된다.
또한, 차세대 이동 통신 시스템에서는 소규모 셀에서 보다 고차 변조(high order modulation) 방식, 예컨대 256 QAM(Quadrature Amplitude Modulation)이 사용되도록 개선될 수 있다.
그런데, 256 QAM은 전송 전력이 낮은 소규모 셀에서만 가능하고, 소규모 셀의 기지국 보다 큰 송신 전력을 가지는 기지국에서는 여러 이유로 인하여 현재까지는 어려운 문제점이 있다.
따라서, 본 명세서의 개시는 전술한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다. 구체적으로, 본 명세서의 일 개시는 소규모 셀의 기지국 보다 큰 기지국이 256 QAM 변조 방식을 사용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 기지국이 파워 백오프를 적용함으로써, 송신 전력을 낮춰서 256 QAM을 지원할 수 있도록 한다.
그러나, 기지국이 파워 백오프를 수행하면, 셀 커버리지의 크기가 달리질 수 있다. 따라서, 단말이 아무런 정보없이 상기 파워 백오프를 수행하는 기지국에 대해서 측정을 수행하면, 그 측정 결과가 비정상적인 것처럼 보일 수 있고, 그로 인해 셀 재선택 및 핸드오버가 비정상적으로 수행될 수 있다.
따라서, 본 명세서의 다른 일 개시는 파워 백오프를 수행하는 기지국에 대해서 단말이 측정을 수행하는 방법을 제시한다.
구체적으로, 본 명세서의 다른 일 개시는 측정 수행 방법을 제시한다. 상기 측정 수행 방법은 기지국의 제1 및 제2 논리 셀에 대한 측정과 이웃 기지국의 셀에 대한 측정을 수행하는 단계와; 상기 측정 결과에 따라 셀 재선택을 수행하거나, 상기 측정 결과를 포함하는 측정 보고를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 기지국이 상기 제1 논리 셀은 무선 프레임 내의 제1 서브프레임 세트 상에서 구동하고, 제2 논리 셀은 파워 백오프가 적용되는 상기 무선 프레임 내의 제2 서브프레임 세트 상에서 구동하기 때문에, 상기 기지국의 제1 논리 셀에 대한 측정은 상기 제1 서브프레임 세트 상에서 수행되고, 상기 기지국의 제2 논리 셀에 대한 측정은 상기 파워 백오프가 적용되는 제2 서브프레임 세트 상에서 수행될 수 있다.
상기 측정 수행 방법은 상기 제2 서브프레임 세트에 대한 정보와 256 QAM의 지원 가능 셀에 대한 정보 중 하나 이상을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 서브프레임 세트 상에서는 최대 64 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조 방식이 적용되고, 상기 제2 서브프레임 세트 상에서는 256 QAM 변조 방식이 적용될 수 있다.
상기 측정 수행 방법은 상기 측정 보고를 전송한 후, 상기 기지국으로부터 상기 제1 논리 셀로부터 상기 제2 논리 셀로의 핸드오버 명령 또는 상기 제2 논리 셀로부터 상기 제1 논리 셀로의 핸드오버 명령을 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 논리 셀과 상기 제2 논리 셀은 서로 다른 셀 ID를 가질 수 있다.
본 명세서의 다른 일 개시는 셀 측정을 수행하는 단말을 또한 제공한다. 상기 단말은 RF 부와; 상기 RF 부를 제어하여, 기지국의 제1 및 제2 논리 셀에 대한 측정과 이웃 기지국의 셀에 대한 측정을 수행하고, 상기 측정 결과에 따라 셀 재선택을 수행하거나, 상기 측정 결과를 포함하는 측정 보고를 상기 기지국으로 전송하는 프로세서를 포함할 수 있다. 여기서 상기 기지국이 상기 제1 논리 셀은 무선 프레임 내의 제1 서브프레임 세트 상에서 구동하고, 제2 논리 셀은 파워 백오프가 적용되는 상기 무선 프레임 내의 제2 서브프레임 세트 상에서 구동하기 때문에, 상기 기지국의 제1 논리 셀에 대한 측정은 상기 제1 서브프레임 세트 상에서 수행되고, 상기 기지국의 제2 논리 셀에 대한 측정은 상기 파워 백오프가 적용되는 제2 서브프레임 세트 상에서 수행될 수 있다.
본 명세서의 개시에 의하면, 전술한 종래 기술의 문제점이 해결된다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 4는 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 7은 측정 및 핸드오버 절차를 나타낸다.
도 8은 차세대 무선 통신 시스템으로 될 가능성이 있는 매크로 셀과 소규모 셀의 혼합된 이종 네트워크의 환경을 도시한 도면이다.
도 9는 본 명세서의 일 개시에 따른 측정 방안을 나타낸 예시도이다.
도 10은 본 명세서의 일 개시에 따라 기지국이 2개의 논리 셀들로 번갈아 동작하는 상황에서 UE의 핸드오버를 나타낸 예시도이다.
도 11은 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(long term evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서 사용되는 용어인 기지국은, 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNodeB(evolved-NodeB), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
그리고 이하, 사용되는 용어인 UE(User Equipment)는, 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 기기(Device), 무선기기(Wireless Device), 단말(Terminal), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(mobile terminal) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템이다.
도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(20; base station, BS)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(20a, 20b, 20c)에 대해 통신 서비스를 제공한다.
UE은 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, UE이 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 UE을 기준으로 상대적으로 결정된다.
이하에서, 하향링크는 기지국(20)에서 UE(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 UE(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(20)의 일부분이고, 수신기는 UE(10)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 UE(10)의 일부분이고, 수신기는 기지국(20)의 일부분일 수 있다.
이하에서는, LTE 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 2에 도시된 무선 프레임은 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 5절을 참조할 수 있다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함하고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)을 포함한다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 전송시간구간(Transmission Time interval: TTI)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 하나의 슬롯은 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯에 몇개의 OFDM 심볼이 포함되는지는 순환전치(cyclic prefix: CP)에 따라 달라질 수 있다.
도 3은 3GPP LTE에서 TDD에 따른 하향링크 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 4절을 참조할 수 있으며, TDD(Time Division Duplex)를 위한 것이다.
인덱스 #1과 인덱스 #6을 갖는 서브프레임은 스페셜 서브프레임이라고 하며, DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), GP(Guard Period) 및 UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)을 포함한다. DwPTS는 UE에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 UE의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. GP은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
TDD에서는 하나의 무선 프레임에 DL(downlink) 서브프레임과 UL(Uplink) 서브프레임이 공존한다. 표 1은 무선 프레임의 설정(configuration)의 일 예를 나타낸다.
표 1
UL-DL 설정 스위치 포인트 주기(Switch-point periodicity) 서브프레임 인덱스
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 5 ms D S U U U D S U U U
1 5 ms D S U U D D S U U D
2 5 ms D S U D D D S U D D
3 10 ms D S U U U D D D D D
4 10 ms D S U U D D D D D D
5 10 ms D S U D D D D D D D
6 5 ms D S U U U D S U U D
'D'는 DL 서브프레임, 'U'는 UL 서브프레임, 'S'는 스페셜 서브프레임을 나타낸다. 기지국으로부터 UL-DL 설정을 수신하면, UE은 무선 프레임의 설정에 따라 어느 서브프레임이 DL 서브프레임 또는 UL 서브프레임인지를 알 수 있다.
표 2
스페셜 서브프레임 설정 하향링크에서 노멀 CP 하향링크에서 확장 CP
DwPTS UpPTS DwPTS DwPTS
상향링크에서 노멀 CP 상향링크에서 확장 CP 상향링크에서 노멀 CP 상향링크에서 확장 CP
0 6592*Ts 2192*Ts 2560*Ts 7680*Ts 2192*Ts 2560*Ts
1 19760*Ts 20480*Ts
2 21952*Ts 23040*Ts
3 24144*Ts 25600*Ts
4 26336*Ts 7680*Ts 4384*Ts 5120*Ts
5 6592*Ts 4384*Ts 5120*ts 20480*Ts
6 19760*Ts 23040*Ts
7 21952*Ts -
8 24144*Ts -
도 4은 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 4를 참조하면, 하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 NRB 개의 자원블록(RB)을 포함한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 자원블록(RB)의 개수, 즉 NRB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다.
자원블록(resource block: RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element: RE)를 포함할 수 있다.
한편, 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 4의 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드에도 적용될 수 있다.
도 5는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5에서는 노멀 CP를 가정하여 예시적으로 하나의 슬롯 내에 7 OFDM 심벌이 포함하는 것으로 도시하였다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 무선기기는 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다. PHICH는 UL HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 무선기기에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫 번째 서브프레임의 두 번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 무선기기가 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, UE은 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information: DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 UE 그룹내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
기지국은 UE에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(radio network temporary identifier: RNTI)가 마스킹된다. 특정 UE을 위한 PDCCH라면 UE의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(system information block: SIB)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. UE의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 복호를 사용한다. 블라인드 복호는 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidate) PDCCH라 함)의 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 원하는 식별자를 디마스킹하고, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다. 기지국은 무선기기에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI)를 CRC에 마스킹한다.
상향링크 채널은 PUSCH, PUCCH, SRS(Sounding Reference Signal), PRACH(Physical Random Access Channel)을 포함한다.
도 6은 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당된다. 데이터 영역은 데이터(경우에 따라 제어 정보도 함께 전송될 수 있다)가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당된다.
하나의 UE에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다.
UE이 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), HARQ, RI(rank indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
도 7은 측정 및 핸드오버 절차를 나타낸다.
이동 통신 시스템에서 UE(100)의 이동성(mobility) 지원은 필수적이다. 따라서, UE(100)은 현재 서비스를 제공하는 서빙 셀(serving cell)에 대한 품질 및 이웃셀에 대한 품질을 지속적으로 측정한다. UE(100)은 측정 결과를 적절한 시간에 네트워크에게 보고하고, 네트워크는 핸드오버 등을 통해 UE에게 최적의 이동성을 제공한다. 흔히 이러한 목적의 측정을 무선 자원 관리 측정 (RRM(radio resource management) measurement)라고 일컫는다.
도 7을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, UE(100)로 상기 서빙셀(200a) 및 이웃셀(200b)이 각기 CRS(Cell-specific Reference Signal)를 전송하면, 상기 UE(100)은 상기 CRS를 통하여, 측정을 수행하고, 그 측정 결과를 포함하는 측정 보고를 서빙셀(200a)로 전송한다.
이때, UE(100)은 다음 3가지 방법으로 측정을 수행할 수 있다.
1) RSRP(reference signal received power): 전 대역에 걸쳐 전송되는 CRS를 운반하는 모든 RE의 평균 수신 전력을 나타낸다. 이때 CRS 대신 CSI RS를 운반하는 모든 RE의 평균 수신 전력을 측정할 수도 있다.
2) RSSI(received signal strength indicator): 전체 대역에서 측정된 수신 전력을 나타낸다. RSSI는 신호, 간섭(interference), 열 잡음(thermal noise)을 모두 포함한다.
3) RSRQ(reference symbol received quality): CQI를 나타내며, 측정 대역폭(bandwidth) 또는 서브밴드에 따른 RSRP/RSSI로 결정될 수 있다. 즉, RSRQ는 신호 대 잡음 간섭 비(SINR; signal-to-noise interference ratio)를 의미한다. RSRP는 충분한 이동성(mobility) 정보를 제공하지 못하므로, 핸드오버 또는 셀 재선택(cell reselection) 과정에서는 RSRP 대신 RSRQ가 대신 사용될 수 있다.
RSRQ = RSSI/RSSP로 산출될 수 있다.
한편, UE(100)는 상기 측정을 위해 상기 서빙셀(100a)로부터 측정 설정(measurement configuration) 정보 엘리먼트(IE: Information Element)를 수신한다. 측정 설정 정보 엘리먼트(IE)를 포함하는 메시지를 측정 설정 메시지라 한다. 여기서 상기 측정 설정 정보 엘리먼트(IE)는 RRC 연결 재설정 메시지를 통해서 수신될 수도 있다. UE은 측정 결과가 측정 설정 정보 내의 보고 조건을 만족하면, 측정 결과를 기지국에게 보고한다. 측정 결과를 포함하는 메시지를 측정 보고 메시지라 한다.
한편, UE(100)는 도시된 바와 같이 무선 자원 설정(Radio Resource Configuration) 정보 엘리먼트(IE)도 수신한다.
상기 무선 자원 설정(Radio Resource Configuration Dedicated) 정보 엘리먼트(IE: Information Element)는 무선 베어러(Radio Bearer)를 설정/수정/해제하거나, MAC 구성을 수정하는 등을 위해서 사용된다. 상기 무선 자원 설정 IE는 서브프레임 패턴 정보를 포함한다. 상기 서브프레임 패턴 정보는 1차 셀(즉, Primary Cell: PCell)에 대한 RSRP, RSRQ를 측정하는 데에 대한 시간 도메인 상의 측정 자원 제한 패턴에 대한 정보이다.
다른 한편, 상기 서빙셀(200a)는 상기 측정 보고를 수신하면, 상기 UE(100)를 이웃셀(200b)로 핸드오버시킬지 여부를 결정한다. 만약, 핸드오버를 시킬 것으로 결정하면, 상기 서빙셀(200a)는 타겟 셀에 해당하는 상기 이웃셀(200b)로 핸드오버 요청(handover request) 메시지를 전송한다. 상기 타겟 셀에 해당하는 이웃셀(200b)로부터 핸드오버 요청 응답(Handover request ack) 메시지를 전소한다.
그러면, 상기 서빙셀(200a)은 핸드오버 명령(handover command)을 상기 UE(100)로 전송한다. 그에 따라, 상기 UE(100)는 상기 서빙셀(200a)에서 상기 타겟셀(200b)로의 핸드오버를 수행한다.
<반송파 집성(Carrier Aggregation: CA)>
이제 반송파 집성 시스템에 대해 설명한다.
반송파 집성 시스템은 다수의 요소 반송파(component carrier: CC)를 집성하는 것을 의미한다. 이러한 반송파 집성에 의해서, 기존의 셀의 의미가 변경되었다. 반송파 집성에 의하면, 셀이라 함은 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파의 조합, 또는 단독의 하향링크 요소 반송파를 의미할 수 있다.
또한, 반송파 집성에서 셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다. 프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, UE이 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다. 세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.
반송파 집성 시스템은 집성되는 반송파들이 연속되어 있는 연속(contiguous) 반송파 집성 시스템과 집성되는 반송파들이 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집성 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 반송파 집성 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 요소 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 CC 수와 상향링크 CC 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.
1개 이상의 요소 반송파를 집성할 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.
한편, 반송파 집성에서 특정 세컨더리 셀을 통하여 패킷(packet) 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, UE은 먼저 특정 세컨더리 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC(media access control) 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.
설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. UE은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.
비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. UE은 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(SI)를 수신할 수 있다. 반면, UE은 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.
<소규모 셀(small cell)의 도입>
한편, 차세대 이동 통신 시스템에서는 셀 커버리지 반경이 작은 소규모 셀(small cell)이 기존 셀의 커버리지 내에 추가될 것으로 예상되고, 소규모 셀은 보다 많은 트래픽을 처리할 것으로 예상된다. 상기 기존 셀은 상기 소규모 셀에 비해 커버리지가 크므로, 매크로 셀(Macro cell)이라고 칭하기도 한다. 이하 도 7를 참조하여 설명하기로 한다.
도 8은 차세대 무선 통신 시스템으로 될 가능성이 있는 매크로 셀과 소규모 셀의 혼합된 이종 네트워크의 환경을 도시한 도면이다.
도 8을 참조하면, 기존 기지국(200)에 의한 매크로 셀은 하나 이상의 소규모 기지국(300a, 300b, 300c, 300d)에 의한 소규모 셀과 중첩된 이종 네트워크 환경이 나타나 있다. 상기 기존 기지국은 상기 소규모 기지국에 비해 큰 커버리지를 제공하므로, 매크로 기지국(Macro eNodeB, MeNB)라고도 불린다. 본 명세서에서 매크로 셀과 매크로 기지국이라는 용어를 혼용하여 사용하기로 한다. 매크로 셀(200)에 접속된 UE은 매크로 UE(Macro UE)로 지칭될 수 있다. 매크로 UE은 매크로 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하고, 매크로 기지국에게 상향링크 신호를 전송한다.
이와 같은 이종 네트워크에서는 상기 매크로셀을 프라이머리 셀(Pcell)로 설정하고, 상기 소규모 셀을 세컨더리 셀(Scell)로 설정함으로써, 매크로셀의 커버리지 빈틈을 메꿀 수 있다. 또한, 상기 소규모 셀을 프라이머리 셀(Pcell)로 설정하고, 상기 매크로 셀을 세컨더리 셀(Scell)로 설정함으로써, 전체적인 성능을 향상(boosting)시킬수 있다.
<256 QAM의 도입>
LTE/LTE-A에서는 변조 방식으로서 BPSK(Binary Phase Shift Keying), QPSK (Quadrature Phase Shift Keying), 16QAM(Quadrature Amplitude Modulation), 64QAM 이 사용되었다. 그러나, 차세대 이동통신 시스템에서는 소규모 셀의 도입으로 인하여, 통신 거리가 보다 줄어들게 되고, 그로 인해 무선 채널의 상태는 보다 좋아질 것으로 예상된다. 따라서, 무선 채널의 효율성을 보다 극대화하기 위하여, 고차 변조(high order modulation) 방식, 예컨대 256 QAM의 사용할 수 있다.
그러나, 높은 SINR을 보장하면서, 하향링크에서 256 QAM 지원을 위해서는, 기지국의 전송(Tx)은 매우 낮은 EVM(Error Vector Magnitude), 예컨대 3 ~ 4 % 이하가 요구된다.
수학식 1
Figure PCTKR2015001996-appb-M000001
상기에서 Perror는 에러 벡터(error vector)에 대한 전력(power)을 의미내며, Pavg,tx는 송신단의 평균 전송 전력을 의미한다. 변조 차수가 증가함에 따라서 성상(constellation) 상의 변조 심볼들(modulated symbols) 간의 유클리드 거리(Euclidean distance)는 감소하고, 따라서 동일한 EVM에 대해서도 보다 높은 변조를 사용하는 시스템에서의 성능 열화가 더 커질 수 있다.
EVM은 기지국의 RF 출력과 밀접한 상관관계를 가지게 되며, RF 출력이 커질수록 EVM 측면에서는 손실을 보게 된다. LTE/LTE-A에 따른 기지국의 파워 클래스(Power class)는 3GPP 규격 36.104 에 정의되어 있으며, 편의상 테이블로 정의하면 다음과 같다.
표 3
기지국 클래스 PRAT
광대역(Wide Area) 기지국(BS)
중간 범위(Medium Range) 기지국(BS) < + 38 dBm
국부 영역(Local Area) 기지국(BS) < + 24 dBm
홈(Home) 기지국(BS) < + 20 dBm (for one transmit antenna port)< + 17 dBm (for two transmit antenna ports)< + 14dBm (for four transmit antenna ports) < + 11dBm (for eight transmit antenna ports)
LTE/LTE-A에 따른 기지국의 Tx EVM는 3GPP 규격 36.104 에 정의되어 있으며, 편의상 테이블로 정의하면 다음과 같다.
표 4
PDSCH를 위한 변조 방식 요구되는 EVM [%]
QPSK 17.5 %
16QAM 12.5 %
64QAM 8 %
현행 RF 기술을 고려할 때, 통상적으로 3 ~ 4% 이하의 Tx EVM 은 24 dBm 이하의 RF 출력을 가진 기지국(BS)에서 구현이 가능하다. 따라서 현행 LTE/LTE-A 규격에서는 소규모 셀의 기지국, 예컨대 홈 기지국(BS) 혹은 로컬 영역(Local Area) 기지국(BS) 만이 3 ~ 4%의 Tx EVM 을 가질 수 있으므로, 256 QAM 의 지원이 가능하다.
반면, 소규모 셀 보다 큰 규모의 셀을 위한 기지국에서는 EVM을 낮게 유지하는 것은 하드웨어 측면에서 구현이 복잡해질 수 있고, 그만큼 비용도 증가하게 되어 바람직하지 않다.
다시 말하면, 24 dBm을 초과하는 RF 출력을 가진 기지국은 3 ~ 4% Tx EVM 을 얻을 수 없으므로, 256 QAM 의 지원이 불가능하며, 이에 따라 256QAM 을 지원하기 위해서는 다음과 같은 방안이 있을 수 있다.
a) 높은 선형성의 RF 증폭기를 사용.
b) 256 QAM 변조 방식을 사용할 UE들을 특정 자원 내에서 모아서 전송하되, 전송 전력을 줄임
c) 모든 UE들에 대해서 4% 이하의 EVM을 보장하도록 전송 전력을 줄임
그러나, 위 a의 방안과 같이, 높은 선형성의 RF 증폭기를 사용하는 경우, 전력 효율성 저하로 인해 소모 전력이 증가하게 되고, 추가적인 고용량/고가의 RF 소자가 필요하게 되어, 결국 비용 상승의 문제가 발생하며, 전력 소모가 급격히 증가하는 문제점이 발생한다. 다만, 소규모 셀 보다 다소 큰 규모의 셀(예컨대, 중간 범위 셀(medium range cell))을 위한 기지국이라면, 256 QAM을 적용할 수 있다는 점에서, 장점이 될 수 있다.
이상에서 설명한 b 및 c 방안은, 전송 전력의 범위를 줄임으로써, 송신단의 전력 증폭기에서 비선형성에 의한 오차를 줄이는 것이다. 이와 같이 전송 전력을 줄이는 것을 파워 백오프(power backoff)라 지칭한다. 이러한 파워 백오프 방안은 기존 송신기를 그대로 사용할 수 있기 때문에 보다 효과적일 수 있다. 중간 범위 기지국(medium range BS)의 전송 전력은 보통 38dBm에 달한다. 그러므로, 이러한 중간 범위 기지국이 14dB만큼 파워 백오프를 수행하면, 최종 전송 전력이 24 dBm에 이르고, 이에 의하면 256 QAM 변조 방식을 사용할 수 있다. 이러한 24 dBm의 전송 전력은 로컬 영역 기지국(local area BS)의 전송 전력에 해당한다.
다만, 위의 b 방안은, 기지국이 256 QAM 변/복조 방식을 사용할 UE들을 위한 자원을 TDM 방식과 같이 특정 자원 영역, 예컨대 특정한 서브프레임 내에서 스케줄링하기 전에, 상기 서브프레임의 패턴 정보를 UE에게 전달해주어야 하는 단점이 있다.
위의 c 방안은, 중간 범위 셀의 기지국이 256 QAM 변조 방식을 지원하기 위해서, 모든 UE에 전송하는 파워를 24dBm 이하로 줄여야 하기 때문에, 기지국의 셀 커버리지는 고정적으로 줄어드는 단점을 갖게 된다.
위 장점들 및 단점들을 모두 고려하면, b 방안이 가장 효과적일 수 있다.
다만, 위 b 방안에 따르면, 일반 서브프레임에서는 파워 백오프가 수행되지않고, 특정 서브프레임에서는 파워 백오프가 수행되므로, 결과적으로 서브프레임 마다 전송 전력이 다르게 되고, 나아가서는 서브프레임 마다 셀 커버리지가 다르게 된다. 이와 같이, 서브프레임 마다 셀 커버리지가 달라지게 되면, 셀 중심에서 멀리 떨어져 있는 UE는 안정적은 서비스를 제공받는 것이 힘들어진다.
<본 명세서의 해결 방안>
이에 따라 본 명세서의 일 개시는 전술한 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.
구체적으로, 본 명세서의 일 개시는 기지국이 TDM 방식으로 두 개의 논리적 셀로 동작하게끔 한다. 여기서 제1 논리적 셀은 일반적인 셀이고, 제2 논리적 셀은 파워 백오프가 수행되는 가상 셀(virtual cell)이다. 상기 기지국은 서브프레임 패턴에 따라 제1 논리 셀과 제2 논리 셀로 번갈아 동작한다. 상기 기지국이 상기 제2 논리 셀로서 동작하는 서브프레임 동안에는, 256 QAM 변/복조 방식을 사용할 UE들에게 하향링크 데이터를 전송하기 위한 전송 전력에 대해 파워 백오프를 수행한다.
이와 같이, 상기 기지국이 2개의 논리 셀들로 번갈아 동작하는 경우, UE는 2가지의 측정 결과(즉, 2가지의 RSRP 및 RSRQ)를 포함하는 측정 보고를 전송해야 한다. 구체적으로는 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.
도 9는 본 명세서의 일 개시에 따른 측정 방안을 나타낸 예시도이다.
도 9를 참조하면, 상기 기지국이 제1 논리 셀로 동작하는 구간, 예컨대 일반 서브프레임 동안에는, 상기 기지국은 64 QAM 이하의 변조 기법을 적용하여 중간 범위 셀로 동작하므로, 상기 UE는 상기 일반 서브프레임 동안에만 RSRP/RSRQ 측정을 수행하고, 그 측정 결과를 포함하는 측정 보고를 제1 논리 셀로 동작중인 기지국으로 전송한다.
반면, 상기 기지국이 제2 논리 셀로 동작하는 구간, 예컨대 특정 서브프레임 동안에는, 상기 기지국은 256 QAM 변조 기법을 적용하여, 24 dBm 이하의 소규모 셀로 동작하므로, 상기 UE는 상기 특정 서브프레임 동안에만 RSRP/RSRQ 측정을 수행하고, 그 측정 결과를 포함하는 측정 보고를 제2 논리 셀로 동작중인 기지국으로 전송한다.
이때, 제1 논리 셀의 셀 ID와 제2 논리 셀의 셀 ID는 다를 수 있다.
다른 한편, 상기 기지국이 2개의 논리적인 셀로 번갈아서 동작함으로써, UE는 가상 셀에 해당하는 제2 논리 셀로 핸드오버를 수행하거나, 셀 재선택을 수행해야 할 수 있다. 이하 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
도 10은 본 명세서의 일 개시에 따라 기지국이 2개의 논리 셀들로 번갈아 동작하는 상황에서 UE의 핸드오버를 나타낸 예시도이다.
도 10을 참조하면, 제1 기지국(200a), 제2 기지국(200b), 제3 기지국(200c)이 각기 제1 논리 셀로 동작하다가 제2 논리 셀로 전환하여 동작하는 경우 셀 커버리지가 달라지는 예가 나타나 있다. 이때, 각 기지국이 제1 논리 셀로 동작할 경우에는 제1 셀 ID를 사용하고, 제2 논리 셀로 동작할 경우에는 제2 셀 ID를 사용하는 것으로 가정한다.
도시된 UE(100)는 제1 기지국(200a)에 의해서 서빙되고 있다. 보다 구체적으로, 제1 기지국(200a)은 상기 UE(100)가 전송한 측정 보고 내에 포함된 제1 논리셀에 대한 RSRP(RSRP_cell#1) 값과 제2 논리 셀에 대한 RSRP(RSRP_cell#2) 값을 임계 값과 비교하고, 상기 두 값 모두 임계 값 이상일 경우에는 상기 제2 논리 셀을 서빙 셀로 설정하고, 모든 서브프레임을 사용하여 해당 UE를 스케줄링 하되, 256 QAM 변조 방식으로 변조된 데이터는 상기 제2 논리 셀과 연계된 서브프레임 세트 상에서만 전송하게 된다.
이와 같이 256 QAM의 변/복조 방식을 사용할 경우에는, 상기 UE(100)는 제1 기지국(200a)의 제1 논리 셀에 의해 서빙된다.
그러나, 상기 UE(100)가 상기 제1 기지국(200a)의 제1 논리 셀의 커버리지 외곽 방향으로 이동하는 경우 상기 UE(100)는 상기 제1 기지국(200a)의 제1 논리 셀에 대한 측정 및 인접 제2 기지국(200b)에 대한 측정을 수행하고, 측정 보고를 상기 제1 기지국(200a)로 전송한다.
상기 제1 기지국(200a)은 상기 측정 보고를 기반으로 하여, 상기 UE(100)가측정한 상기 제1 기지국(200a)의 제1 논리 셀의 신호 세기가 핸드오버 기준을 만족하는 경우, 상기 UE(100)를 제1 논리 셀로 가상적으로 핸드오버시킨다. 이를 위해, 상기 제1 기지국(200a)은 제1 논리 셀로의 핸드오버 명령을 상기 UE(100)로 전송한다. 이 경우, 상기 제1 기지국(200a)은 제2 셀 상에서 상기 UE(100)로 256 QAM 변조 방식으로 데이터를 전송하는 것을 멈추고, 핸드오버의 타겟 셀에 해당하는 제1 논리 셀 상에서 상기 UE(100)에게 64 QAM 이하의 변조 방식으로 데이터를 전송한다.
보다 구체적으로, 제2 논리 셀에 대한 RSRP(RSRP_cell#2)가 점점 나빠져서, 임계값 이하가 되고 제1 논리 셀에 대한 RSRP(RSRP_cell#1)는 이전보다는 작아졌으나, 여전히 임계값 이상이어서 핸드오버 기준을 만족하는 경우, 상기 제1 기지국(200a)은 상기 UE(100)를 상기 제1 논리 셀로 가상적으로 핸드오버시킨다. 이를 위해, 상기 제1 기지국(200a)은 제1 논리 셀로의 핸드오버 명령을 상기 UE(100)로 전송한다. 이 경우 상기 기지국(200a)는 상기 제1 논리 셀과 연계된 서브프레임 세트 상에서만 상기 UE(100)에게 64 QAM 이하의 변조 방식으로 하향링크 데이터를 전송할 수 있다.
반대로 상기 UE(100)가 상기 제1 기지국(200a)의 제1 논리 셀 영역에 있어서 상기 제1 기지국(200a)의 제1 논리 셀이 64 QAM 이하의 변조 방식으로 하향링크 데이터를 전송하는 도중에, 상기 UE(100)가 상기 제2 논리 셀 영역으로 점차 다가오고, 그에 따라 상기 제2 논리 셀에 대한 RSRP(RSRP_cell#2) 값이 임계값을 넘어서게 되는 경우, 상기 제1 기지국(200a)는 상기 UE(100)를 상기 제2 논리 셀로 가상적으로 핸드오버시킨다. 그에 따라, 상기 제1 기지국(200a)의 제2 논리 셀은 상기 제2 논리 셀과 연계된 서브프레임 세트 상에서 256 QAM 변조 방식으로 하향링크 데이터를 전송하게 된다.
다른 한편, 이하에서는 상기 UE(100)가 RRC 연결 상태가 아니라 RRC 유휴(idle) 상태에 있는 상황에 대해서 설명하기로 한다.
먼저, 각 기지국은 RRC 시그널을 통해서 이웃 셀에 대한 정보를 포함하는 화이트 리스트(white list)를 UE에게 전송해준다. 이때, 상기 정보 내에는 해당 셀이 256 QAM을 지원하는 여부에 대한 성능(capability) 정보를 포함할 수 있다. 상기 정보는 256 QAM을 지원하는 소규모 셀이 동작하는 제한 서브프레임 세트에 대한 정보와, 256 QAM을 지원하지 않는 중간 범위 셀이 동작하는 일반 서브프레임 세트에 대한 정보를 포함한다.
예를 들어, 상기 UE(100)가 상기 제1 기지국(200a)의 제2 논리 셀의 커버리지 내에 위치하였다가 이동하는 상황을 생각하자. 이 경우 상기 UE(100)는 DRX(discontinuous reception) 구간의 on duration 동안에, 제1 기지국(200a)의 제2 논리 셀이 동작하는 서브프레임 상에서 측정한 RSRP 값이 점차 작아지다가 셀 재선택을 수행하기 위한 임계값 이하가 되면, 상기 UE(100)는 상기 수신한 화이트 리스트 내의 기지국 정보, 256 QAM 성능 정보 및 일반/제한 서브프레임 정보를 이용하여 제1 기지국(200a)의 제1 논리 셀에 대한 측정을 수행한다. 상기 UE(100)는 상기 제1 기지국(200a)의 제1 논리 셀에 대한 RSRP를 측정한 결과가 셀 재선택 기준을 만족하는 경우, 제1 논리 셀로의 셀 재선택을 수행한다.
한편 제1 기지국(200a)의 제1 논리 셀의 커버리지 영역에서 유휴 상태로 있던 UE가 상기 제2 기지국(200b)의 제1 논리 셀 방향으로 이동하는 상황을 생각하자. 이때, UE(100)가 상기 제1 기지국(200a)의 제1 논리 셀에 대해 측정한 RSRP가 점차 작아져서 셀 재선택을 수행하기 위한 임계값 이하가 되면, 상기 UE(100)는 주변 셀에 대한 측정을 수행한다. 만약, 상기 제2 기지국(200b)의 제1 논리 셀에 대해 측정한 RSRP가 셀 재선택 기준을 만족하는 경우, 상기 UE(100)는 상기 제2 기지국(200b)의 제1 논리 셀로의 셀 재선택을 수행한다.
다른 한편, UE가 제1 기지국(200a)의 제2 논리 셀에 해당하는 소규모 셀에서 제1 논리 셀에 해당하는 중간 범위 셀로의 핸드오버 또는 셀 재선택을 수행한 경우, 상기 제1 기지국(200a)은 전송 전력을 전체적으로 증가시키지 않고, 상기 UE(100)에게 전송되는 데이터 중 64 QAM 이하의 변조 방식으로 변조된 데이터에 대해서 CRS 대비 파워 부스팅(power boosting)을 수행할 수도 있다. 즉, 상기 제1 기지국(200a)는 CRS 신호는 소규모 셀의 커버리지에 맞추어 전송하고, PDSCH 만을 CRS 대비 파워 부스팅하는 것이다. 이때, 상기 제1 기지국(200a)이 파워 부스팅을 하는 것이 인접한 제2 기지국(200b) 및 제3 기지국(200c)의 중간 범위 셀에 해당하는 제1 논리 셀로부터의 간섭 영향을 줄이기 위한 것이라면, 제2 기지국(200b) 및 제3 기지국(200c)은 eICIC에서의 ABS 방식을 적용하는 경우와 유사하게 소규모 셀에 해당하는 제2 논리 셀로만 동작함으로써, 상기 제1 기지국(200a)의 파워 부스팅 효과를 더욱 증대시킬 수 있다.
혹은, 기지국들은 X2 인터페이스를 통해 파워 부스팅을 적용하는 서브프레임 세트에 대한 정보를 서로 교환하고, 그에 따라 각 기지국은 상대 기지국이 파워 부스팅을 적용하는 서브프레임 구간 동안에는 간섭을 주지 않기 위해서 CRS 만을 전송하거나 CRS와 데이터 모두를 전송하지 않을 수도 있다.
지금까지 설명한, 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 구체적으로는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 11은 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기지국(200/300)은 프로세서(processor, 201/301), 메모리(memory, 202/302) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 203/303)을 포함한다. 메모리(202/302)는 프로세서(201/301)와 연결되어, 프로세서(201/301)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(203/303)는 프로세서(201/301)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(201/301)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시 예에서 기지국의 동작은 프로세서(201/301)에 의해 구현될 수 있다.
UE(100)는 프로세서(101), 메모리(102) 및 RF부(103)을 포함한다. 메모리(102)는 프로세서(101)와 연결되어, 프로세서(101)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(103)는 프로세서(101)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(101)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (10)

  1. 기지국의 제1 및 제2 논리 셀에 대한 측정과 이웃 기지국의 셀에 대한 측정을 수행하는 단계와;
    상기 측정 결과에 따라 셀 재선택을 수행하거나, 상기 측정 결과를 포함하는 측정 보고를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되,
    여기서 상기 기지국이 상기 제1 논리 셀은 무선 프레임 내의 제1 서브프레임 세트 상에서 구동하고, 제2 논리 셀은 파워 백오프가 적용되는 상기 무선 프레임 내의 제2 서브프레임 세트 상에서 구동하기 때문에, 상기 기지국의 제1 논리 셀에 대한 측정은 상기 제1 서브프레임 세트 상에서 수행되고, 상기 기지국의 제2 논리 셀에 대한 측정은 상기 파워 백오프가 적용되는 제2 서브프레임 세트 상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 측정 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 서브프레임 세트에 대한 정보와 256 QAM의 지원 가능 셀에 대한 정보 중 하나 이상을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 수행 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임 세트 상에서는 최대 64 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조 방식이 적용되고, 상기 제2 서브프레임 세트 상에서는 256 QAM 변조 방식이 적용되는 것을 특징으로 하는 측정 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 측정 보고를 전송한 후, 상기 기지국으로부터 상기 제1 논리 셀로부터 상기 제2 논리 셀로의 핸드오버 명령 또는 상기 제2 논리 셀로부터 상기 제1 논리 셀로의 핸드오버 명령을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 측정 수행 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 논리 셀과 상기 제2 논리 셀은 서로 다른 셀 ID를 갖는 것을 특징으로 하는 측정 수행 방법.
  6. 셀 측정을 수행하는 단말로서,
    RF 부와;
    상기 RF 부를 제어하여, 기지국의 제1 및 제2 논리 셀에 대한 측정과 이웃 기지국의 셀에 대한 측정을 수행하고, 상기 측정 결과에 따라 셀 재선택을 수행하거나, 상기 측정 결과를 포함하는 측정 보고를 상기 기지국으로 전송하는 프로세서를 포함하고,
    여기서 상기 기지국이 상기 제1 논리 셀은 무선 프레임 내의 제1 서브프레임 세트 상에서 구동하고, 제2 논리 셀은 파워 백오프가 적용되는 상기 무선 프레임 내의 제2 서브프레임 세트 상에서 구동하기 때문에, 상기 기지국의 제1 논리 셀에 대한 측정은 상기 제1 서브프레임 세트 상에서 수행되고, 상기 기지국의 제2 논리 셀에 대한 측정은 상기 파워 백오프가 적용되는 제2 서브프레임 세트 상에서 수행되는 것을 특징으로 하는 단말.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 서브프레임 세트에 대한 정보와 256 QAM의 지원 가능 셀에 대한 정보 중 하나 이상을 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임 세트 상에서는 최대 64 QAM(Quadrature Amplitude Modulation) 변조 방식이 적용되고, 상기 제2 서브프레임 세트 상에서는 256 QAM 변조 방식이 적용되는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제6항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 측정 보고를 전송한 후, 상기 기지국으로부터 상기 제1 논리 셀로부터 상기 제2 논리 셀로의 핸드오버 명령 또는 상기 제2 논리 셀로부터 상기 제1 논리 셀로의 핸드오버 명령을 수신하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제1 논리 셀과 상기 제2 논리 셀은 서로 다른 셀 ID를 갖는 것을 특징으로 하는 단말.
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