KR101467713B1 - 다중 노드 시스템에서 신호 전송 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

복수의 노드들과 상기 복수의 노드들 각각과 연결되어 제어할 수 있는 기지국을 포함하는 다중 노드 시스템의 신호 전송 방법을 제공한다. 상기 방법은 제1 단말에게 제1 노드 설정 정보를 전송하는 단계; 제2 단말에게 제2 노드 설정 정보를 전송하는 단계; 상기 제1 단말에게 제1 노드 그룹을 통해 신호를 전송하는 단계; 및 상기 제2 단말에게 제2 노드 그룹을 통해 신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 노드 설정 정보 및 상기 제2 노드 설정 정보는 단말에 따라 서로 다르게 설정된 시스템 파라미터를 포함하고, 상기 제1 노드 그룹은 상기 제1노드 설정 정보에 기반하여 결정되고, 상기 제2 노드 그룹은 상기 제2 노드 설정 정보에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 한다.

Description

다중 노드 시스템에서 신호 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING A SIGNAL IN A MULTI-NODE SYSTEM}
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 노드 시스템에서 신호를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 무선 통신망의 데이터 전송량이 빠르게 증가하고 있다. 그 이유는 머신 대 머신(Machine-to-Machine,M2M) 통신 및 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 디바이스의 출현 및 보급 때문이다. 요구되는 높은 데이터 전송량을 만족시키기 위해 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하는 반송파 집성(carrier aggregation : CA) 기술, 인지 무선(cognitive radio: CR) 기술 등과 한정된 주파수 내에서 데이터 용량을 높이기 위해 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 전송 기술 등이 최근 부각되고 있다.
또한, 무선 통신망은 사용자 주변에 액세스 할 수 있는 노드(node)의 밀도가 높아지는 방향으로 진화하고 있다. 여기서, 노드란 물리적인 의미로 보면, 분산 안테나 시스템(distributed antenna system, DAS)에서 일정 간격 이상으로 떨어진 안테나 또는 안테나 그룹을 의미하기도 하지만, 이러한 의미에 한정되지 않고 좀 더 넓은 의미로 사용될 수 있다. 즉, 노드는 피코셀 기지국(PeNB), 홈 기지국(HeNB), RRH(remote radio head), RRU(remote radio unit), 중계기, 분산된 안테나(그룹) 등이 될 수도 있다.
높은 밀도의 노드를 갖춘 무선 통신 시스템은 노드 간의 협력에 의해 더 높은 시스템 성능을 보일 수 있다. 즉, 각 노드가 독립적인 기지국으로 서로 협력하지 않고 동작하는 경우보다, 각 노드가 하나의 제어국에 의해 송수신 동작을 관리 받아 하나의 셀에 대한 안테나 또는 안테나 그룹처럼 동작한다면 훨씬 우수한 시스템 성능을 낼 수 있다. 이하에서 복수의 노드를 포함하는 무선 통신 시스템을 다중 노드 시스템(multi-node system)이라 칭한다.
이러한 다중 노드 시스템은 각 노드가 분산 배치됨에 따라 또는 각 노드의 전송 전력, 장애물의 유무 등에 따라, 각 노드와 단말 간의 채널 상태가 현저히 차이가 발생할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 제어하는 노드가 8개이고, 각 노드에 하나의 전송 안테나가 있을 수 있다. 이러한 다중 노드 시스템에서 8개의 노드는 일정한 간격으로 분산 배치될 수 있다. 이 때, 단말의 위치에 따라 4개의 노드만이 특정값 이상의 채널 상태를 나타내고, 나머지 4개의 노드는 상기 특정값 미만의 채널 상태를 나타낼 수 있다.
이러한 다중 노드 시스템의 특성을 고려한 신호 전송 방법 및 장치가 필요하다.
다중 노드 시스템에서 신호 전송 방법 및 장치를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 따른, 복수의 노드들과 상기 복수의 노드들 각각과 연결되어 제어할 수 있는 기지국을 포함하는 다중 노드 시스템의 신호 전송 방법은 제1 단말에게 제1 노드 설정 정보를 전송하는 단계; 제2 단말에게 제2 노드 설정 정보를 전송하는 단계; 상기 제1 단말에게 제1 노드 그룹을 통해 신호를 전송하는 단계; 및 상기 제2 단말에게 제2 노드 그룹을 통해 신호를 전송하는 단계를 포함하되, 상기 제1 노드 설정 정보 및 상기 제2 노드 설정 정보는 단말에 따라 서로 다르게 설정된 시스템 파라미터를 포함하고, 상기 제1 노드 그룹은 상기 제1노드 설정 정보에 기반하여 결정되고, 상기 제2 노드 그룹은 상기 제2 노드 설정 정보에 기반하여 결정되는 것을 특징으로 한다.
상기 제 1노드 그룹과 제 2 노드 그룹은 동일한 셀 ID를 사용할 수 있다.
상기 제1 노드 설정 정보는 상기 제1 단말에게 적용되는, 노드의 개수, 노드 별 전송 안테나 개수, 노드 별 전송 전력 및 노드와 참조 신호간의 맵핑 정보를 지시하는 필드들 중 적어도 하나의 필드를 포함할 수 있다.
상기 제2 노드 설정 정보는 상기 제2 단말에게 적용되는, 노드의 개수, 노드 별 전송 안테나 개수, 노드 별 전송 전력 및 노드와 참조 신호간의 맵핑 정보를 지시하는 필드들 중 적어도 하나의 필드를 포함할 수 있다.
상기 제1 단말 및 상기 제2 단말은 서로 다른 그룹 ID(identification) 또는 클래스 ID를 가지며, 상기 클래스 ID는 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말이 요구하는 서비스 품질(quality of service)에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 제1 노드 설정 정보 및 상기 제2 노드 설정 정보는 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말의 단말 그룹 ID또는 클래스 ID로 매스킹(masking)되어 전송될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따른, 복수의 노드들과 상기 복수의 노드들 각각과 연결되어 제어할 수 있는 기지국을 포함하는 다중 노드 시스템의 신호 전송 방법은 제1 단말 및 제2 단말에게 공통 노드 설정 정보를 전송하는 단계; 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 상기 공통 노드 설정 정보에 의해 지시되는 공통 노드를 통해 신호를 전송하는 단계; 상기 제1 단말에게 제1 추가 노드 설정 정보를 전송하는 단계; 및 상기 제1 단말에게 상기 공통 노드 및 상기 제1 추가 노드 설정 정보에 의해 지시되는 추가 노드를 통해 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 공통 노드는 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말의 셀 진입 또는 셀 재진입에 필요한 신호를 전송하는 노드일 수 있다.
상기 공통 노드는 상기 복수의 노드들 중 일부의 노드들일 수 있다.
상기 제1 추가 노드 설정 정보는 상기 복수의 노드들 중 상기 제1 단말에게 추가되는 노드를 지시하는 비트맵을 포함할 수 있다.
상기 공통 노드 설정 정보는 브로드캐스트(broadcast) 채널을 통해 전송될 수 있다.
상기 제1 추가 노드 설정 정보는 상기 제1 단말에게 유니캐스트(unicast)될 수 있다.
상기 제1 단말 및 상기 제2 단말은 서로 다른 그룹 ID(identification) 또는 클래스 ID를 가지며, 상기 클래스 ID는 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말이 요구하는 서비스 품질(quality of service)에 따라 다르게 설정될 수 있다.
상기 제1 추가 노드 설정 정보는 상기 제1 단말의 단말 그룹 ID또는 클래스 ID로 매스킹(masking)되어 전송될 수 있다.
다중 노드 시스템에서 단말 그룹 또는 단말이 요구하는 서비스 등에 따라 최적의 노드 구성을 적용할 수 있다. 따라서, 다중 노드 시스템의 효율을 증가시킬 수 있다.
도 1은 다중 노드 시스템의 예를 나타낸다.
도 2는 종래의 무선통신 시스템의 무선접속 구조를 나타낸다.
도 3은 기지국 호텔 개념을 적용한 무선통신 시스템의 무선접속 구조를 나타낸다.
도 4는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 5는 프레임 구조의 다른 예를 나타낸다.
도 6은 다중 노드 시스템의 신호 전송 방법의 일 예를 나타낸다.
도 7은 다중 노드 시스템의 신호 전송 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 8은 도 6의 방법을 적용하는 일 예를 나타낸다.
도 9는 도 7의 방법을 적용하는 일 예를 나타낸다.
도 10은 기지국 및 단말을 나타내는 블록도이다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 다중 접속 방식(multiple access scheme)에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 LTE의 후속 시스템이다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 후속 시스템이다.
도 1은 다중 노드 시스템의 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 다중 노드 시스템은 기지국(base station : BS) 및 복수의 노드를 포함한다.
기지국은 특정한 지리적 영역에 대해 통신 서비스를 제공한다. 기지국은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), ABS(advanced base station) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
노드(node)는 물리적인 의미에서 보면, 기지국에 의해 제어되는 장치로 단말과 통신을 수행할 수 있다. 도 1에서는 노드의 일 예로 분산된 안테나를 나타내고 있으며 이러한 의미에서 노드를 안테나 노드(antenna node : AN)라 표시하고 있다. 그러나 노드는 분산된 안테나에 한정되지 않으며, 예를 들어, 매크로 기지국 안테나, 피코셀 기지국(PeNB), 홈 기지국(HeNB), RRH(remote radio head), RRU(remote radio unit), 중계기 등으로 구현될 수 있다. 노드는 포인트(point)라 칭하기도 한다.
노드는 단말 입장에서 보면, 참조 신호(reference signal : RS) 또는 파일럿(pilot) 신호를 통해 식별 또는 지시될 수 있다. 참조 신호(또는 파일럿 신호)는 전송단과 수신단이 알고 있는 신호로 채널 측정, 데이터 복조 등에 이용되는 신호를 의미한다. 참조 신호로는 예를 들어, 3GPP LTE-A에서 규정하는 CSI-RS (channel status indication-reference signal)가 있다. LTE/LTE-A 시스템에서 하나의 CSI-RS 설정(configuration)이 하나의 노드에 맵핑(mapping)될 수 있다. 단말은 이러한 CSI-RS 설정에 따른 CSI-RS를 기반으로 노드를 식별하거나 지시받을 수 있고, 해당 노드에 대한 채널 상태 정보를 구할 수 있다.
이하 본 발명에 대한 설명에서, ‘노드’라는 용어는 물리적인 노드뿐만 아니라 논리적인 노드도 포함한다. 논리적인 노드란 단말이 인지하는 입장에서의 노드를 의미한다. 물리적 노드와 논리적 노드는 1:1의 관계일 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 다수의 물리적 노드가 하나의 참조 신호(파일럿) 패턴을 공유한다면 이러한 하나의 참조 신호(파일럿) 패턴을 공유하는 복수의 물리적 노드가 하나의 논리적인 노드에 해당할 수 있다.
일 예로 LTE-A 시스템에서 하나의 CSI-RS(channel status information reference signal) 패턴은 1, 2, 4, 혹은 8개의 전송 안테나 포트에 대해 정의되어 있다. 일반적으로 하나의 CSI-RS 패턴은 하나의 물리적 노드로부터 전송된다. 그러나, 만일 8개의 안테나 포트에 대해 정의된 하나의 CSI-RS 패턴을 각각 4개의 전송안테나를 가진 두 개의 물리적 노드가 나누어 전송한다면, 단말에게 이 두 물리적 노드는 하나의 논리적 노드라고 인식된다.
또한, 단말 입장에서 노드(물리적 노드 또는 논리적 노드)는 서로 다른 설정을 가지는 참조 신호(파일럿)에 의해 구분된다. 예를 들어, LTE-A의 경우, 단말 입장에서 본 논리적 노드는 서로 다른 설정을 가지는 CSI-RS으로 구분될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 안테나 노드는 기지국과 유/무선으로 연결되어 있으며, 각 안테나 노드는 하나의 안테나 또는 안테나 그룹(즉, 복수의 안테나들)으로 구성될 수 있다. 하나의 안테나 노드에 속한 안테나들은 지리적으로 수 미터 이내로 위치하여 동일한 특성을 나타낼 수 있다. 다중 노드 시스템에서, 안테나 노드는 단말이 접속(access)할 수 있는 접속점(access point, AP)의 역할을 한다.
상술한 바와 같이 노드가 안테나로 구성되는 경우, 이러한 다중 노드 시스템을 분산 안테나 시스템(distributed antenna system : DAS)이라 칭하기도 한다. 즉, 분산 안테나 시스템은 안테나(즉, 노드)가 지리적으로 다양한 위치에 분산되어 배치되고, 이러한 안테나들을 기지국이 관리하는 시스템을 의미한다. 분산 안테나 시스템은, 종래 집중 안테나 시스템(Centralized antenna system : CAS)에서 기지국의 안테나들이 셀 중앙에 집중되어 배치되는 점과 차이가 있다.
안테나들이 지리적으로 분산되어 배치된다는 의미는 하나의 수신기가 동일한 신호를 복수의 안테나들로부터 수신하는 경우, 각 안테나와 상기 수신기와의 채널 상태 차이가 특정 값 이상 차이가 나도록 배치된다는 의미일 수 있다. 안테나들이 집중 배치된다는 의미는 각 안테나와 하나의 수신기 사이의 채널 상태 차이가 특정 값 미만이 되도록 밀집 배치된다는 의미일 수 있다. 상기 특정 값은 안테나들에 사용되는 주파수, 서비스 종류 등에 따라 다양하게 결정될 수 있다.
도 2는 종래의 무선통신 시스템의 무선접속 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 종래의 무선통신 시스템은 셀룰러(cellular) 시스템일 수 있다. 셀룰러 시스템에서 기지국은 셀을 구성하는 3개의 섹터(sector, 예컨대 201, 202, 203)를 관할하고, 각 기지국은 백본(backbone)망(204)을 통해 기지국 제어기/무선 네트워드 제어기(base station controller/radio network controller : BSC/RNC, 이하 BSC로 통칭)와 연결된다. 이러한 종래의 무선통신 시스템에서 각 기지국은 관할하는 셀 내에 배치되는 것이 일반적이었다.
도 3은 기지국 호텔 개념을 적용한 무선통신 시스템의 무선접속 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 각 기지국(BTS)들은 셀들에 분산 배치된 안테나 노드와 광 케이블(optical fiber) 등을 통해 연결될 수 있으며, 각 기지국(BTS)들은 관할하는 셀 내에 배치되지 않고 특정 영역에 모아서 설치된다. 이처럼 분산된 셀들을 관리하는 복수의 기지국들을 특정 영역에 집합하여 배치, 관리하는 것을 기지국 호텔(BTS hotel)이라 칭한다. 기지국 호텔 개념에 의하면, 기지국을 설치할 토지, 건물 등에 대한 비용을 줄일 수 있고 유지/관리/보수 비용도 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한, 기지국들 및 BSC/RNC를 모두 한 곳에 설치하여 백홀 용량(backhaul capacity)도 증가시킬 수 있다. 이러한 기지국 호텔 개념은 분산 안테나 시스템에 적용될 수 있다.
도 4는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로 다중 접속 방식에 따라 다른 명칭으로 불리울 수 있다. 예를 들어, 상향링크 다중 접속 방식으로 SC-FDMA가 사용될 경우 SC-FDMA 심벌이라고 할 수 있다. 하나의 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 노멀(normal) CP에서 1 서브프레임은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 서브프레임은 6 OFDM 심벌을 포함한다. 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 및 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
PSS(Primary Synchronization Signal)은 무선 프레임에 포함된 첫번째 슬롯과 11번째 슬롯의 마지막 OFDM 심벌에서 전송된다. PSS는 OFDM 심벌 동기 또는 슬롯 동기를 얻기 위해 사용되고, 물리적 셀 ID(identity)와 연관되어 있다. PSC(Primary Synchronization code)는 PSS에 사용되는 시퀀스이며, 3GPP LTE는 3개의 PSC가 있으며, 셀 ID에 따라 3개의 PSC 중 하나를 PSS로 전송한다. 첫번째 슬롯과 11번째 슬롯의 마지막 OFDM 심벌 각각에는 동일한 PSC를 사용한다.
SSS(Secondary Synchronization Signal)은 제1 SSS와 제2 SSS를 포함한다. 제1 SSS와 제2 SSS는 PSS가 전송되는 OFDM 심벌에 인접한 OFDM 심벌에서 전송된다. SSS는 프레임 동기를 얻기 위해 사용한다. SSS는 PSS와 더불어 셀 ID를 획득하는데 사용된다. 제1 SSS와 제2 SSS는 서로 다른 SSC(Secondary Synchronization Code)를 사용한다. 제1 SSS와 제2 SSS가 각각 31개의 부반송파를 포함한다고 할 때, 길이 31인 2개의 SSC가 각각 제1 SSS와 제2 SSS에 사용된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫번째 서브프레임의 두번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 단말이 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다.
도 5는 프레임 구조의 다른 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 슈퍼프레임(SF; Superframe)은 슈퍼프레임 헤더(SFH; Superframe Header)와 4개의 프레임(frame, F0, F1, F2, F3)을 포함한다. 슈퍼프레임 내 각 프레임의 길이는 모두 동일할 수 있다. 각 슈퍼프레임의 크기는 20ms이고, 각 프레임의 크기는 5ms인 것으로 예시하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 슈퍼프레임의 길이, 슈퍼프레임에 포함되는 프레임의 수, 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다. 프레임은 복수의 서브프레임을 포함할 수 있다. 프레임에 포함되는 서브프레임의 수는 채널 대역폭(channel bandwidth), CP(Cyclic Prepix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
슈퍼프레임 헤더는 필수 시스템 파라미터(essential system parameter) 및 시스템 설정 정보(system configuration information)를 나를 수 있다. 슈퍼프레임 헤더는 슈퍼프레임 내 첫 번째 서브프레임 안에 위치할 수 있다. 슈퍼프레임 헤더는 1차 SFH(P-SFH; primary-SFH) 및 2차 SFH(S-SFH; secondary-SFH)로 분류될 수 있다. P-SFH와 S-SFH는 매 슈퍼프레임마다 전송될 수 있다.
하나의 프레임은 다수의 서브프레임(subframe, SF0, SF1, SF2, SF3, SF4, SF5, SF6, SF7)을 포함한다. 각 서브프레임은 상향링크 또는 하향링크 전송을 위하여 사용될 수 있다. 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 복수의 부반송파(subcarrier)를 포함한다.
서브프레임은 5, 6, 7 또는 9개의 OFDM 심벌로 구성될 수 있으나, 이는 예시에 불과하며 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 제한되지 않는다. 서브프레임에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 채널 대역폭, CP의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
이하에서, 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 노드 시스템의 신호 전송 방법을 설명한다.
도 6은 다중 노드 시스템의 신호 전송 방법의 일 예를 나타낸다.
도 6에서, 기지국은 셀 내에 복수개 배치된 노드들을 제어하며, 단말 n과 단말 m은 상기 기지국이 서비스를 제공하는 셀 내에 배치된 단말일 수 있다. 따라서, 동일한 셀 ID를 사용하는 단말이다. 다만, 단말 n과 단말 m은 서로 다른 단말 그룹에 포함되거나, 서로 다른 클래스(class)에 포함될 수 있다. 단말이 특정 단말 그룹에 포함되면, 해당 단말은 단말 그룹 ID를 부여 받을 수 있다. 또한, 단말이 특정 클래스에 포함되면 해당 단말은 클래스 ID를 부여 받을 수 있다. 클래스는 단말이 요구하는 데이터 율, QoS(quality of service), 요금제, 전송 규격(예를 들면, LTE/LTE-A, IEEE 802.16e/IEEE 802.16m) 등에 따라 구분될 수 있다.
도 6을 참조하면, 기지국은 단말 n에게 제1 노드 설정 정보를 전송하고(S101), 단말 m에게 제2 노드 설정 정보를 전송한다(S102). 즉, 기지국은 각 단말에게 해당하는 노드 설정 정보를 전송한다.
노드 설정 정보는 시스템 설정에 대한 정보를 포함하며, 예를 들어, 노드 설정 정보에 포함되는 필드(field)는 1. 셀 내의 총 노드 개수, 2. 각 노드의 전송 안테나 개수, 3. 각 노드의 전송 전력, 4. 참조 신호 설정과 노드 간의 맵핑 정보 등을 포함할 수 있다. 이 때, 서로 다른 단말에게 전송되는 노드 설정 정보는 상기 필드의 값이 서로 다르게 설정될 수 있다. 예를 들어, 제1 노드 설정 정보에 포함된 셀 내의 총 노드 개수를 나타내는 필드 값과 제2 노드 설정 정보에 포함된 셀 내의 총 노드 개수를 나타내는 필드 값은 서로 다르게 설정될 수 있다. 다른 필드 값도 마찬가지로 서로 다르게 설정될 수 있다.
기존의 무선 통신 시스템에서는 셀 내의 모든 단말들에게 동일한 시스템 파라미터를 전송하고 그 결과 셀 내의 모든 단말들이 셀 내의 전송 안테나 설정을 공통되게 인식하였다. 반면, 본 발명에서는 노드 설정 정보를 통해 셀 내의 단말 별로 서로 다른 시스템 파라미터를 전송할 수 있으며, 그 결과 단말 별로 셀 내의 전송 안테나 설정을 다르게 인식할 수 있다는 차이가 있다.
제1 노드 설정 정보 및 제2 노드 설정 정보는 PBCH, SFH와 같은 브로드캐스트(broadcast) 채널을 통해 전송될 수 있다. 또는 제1 노드 설정 정보 및 제2 노드 설정 정보는 PDSCH(physical downlink shared channel)과 같은 데이터 채널을 통해 전송되는 상위 계층 신호 예컨대, RRC(radio resource control) 메시지에 포함될 수 있다. 즉, 노드 설정 정보는 브로드캐스트 메시지로 전송되거나, 멀티 캐스트 또는 유니캐스트 메시지로 전달될 수 있다.
노드 설정 정보는 주기적 또는 비주기적으로 전송될 수 있다.
제1 노드 설정 정보는 단말 n이 속한 단말 그룹의 그룹 ID로 매스킹(masking)되어 전송될 수 있다. 또한, 제2 노드 설정 정보는 단말 m이 속한 단말 그룹의 그룹 ID로 매스킹되어 전송될 수 있다.
단말 n은 단말 n이 속한 그룹 ID를 이용하여 제1 노드 설정 정보를 디코딩한다(S103). 즉, 단말 n은 단말 n이 속한 그룹 ID로 제1 노드 설정 정보를 디매스킹하여 제1 노드 설정 정보를 디코딩할 수 있다.
단말 m은 단말 m이 속한 그룹 ID를 이용하여 제2 노드 설정 정보를 디코딩한다(S104). 즉, 단말 m은 단말 m이 속한 그룹 ID로 제2 노드 설정 정보를 디매스킹하여 제2 노드 설정 정보를 디코딩할 수 있다.
이처럼, 기지국은 특정 단말의 그룹 ID로 매스킹하여 노드 설정 정보를 전송하고, 특정 그룹 ID를 가진 단말만이 해당 노드 설정 정보를 성공적으로 디코딩할 수 있다.
기지국은 제1 노드 그룹을 통해 단말 n에게 신호를 전송한다(S105). 여기서, 제1 노드 그룹은 상기 제1 노드 설정 정보에 의해 지시된 노드들일 수 있다.
기지국은 제2 노드 그룹을 통해 단말 m에게 신호를 전송한다(S106). 제2 노드 그룹은 상기 제2 노드 설정 정보에 의해 지시된 노드들일 수 있다.
도 6을 참조한 설명에서는 노드 설정 정보가 단말의 그룹 ID로 매스킹, 디매스킹되는 예를 설명하였지만, 이는 제한이 아니다. 즉, 노드 설정 정보는 단말의 클래스 ID로 매스킹, 디매스킹될 수도 있다.
도 7은 다중 노드 시스템의 신호 전송 방법의 다른 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 기지국은 단말 n과 단말 m에게 공통 노드 설정 정보를 전송한다(S201, S202). 공통 노드 설정 정보는 셀 내의 모든 단말에게 공통적인 시스템 정보를 포함할 수 있다. 공통적인 시스템 정보는 모든 단말에게 공통되는 셀 ID를 이용하여 생성될 수 있다. 예를 들어, 공통 노드 설정 정보는 셀 내의 총 노드의 개수, 각 노드의 전송 안테나 개수, 참조 신호 설정과 노드 간의 맵핑 정보 등을 포함할 수 있다. 공통 노드 설정 정보는 미리 정해진 노드(이를 공통 노드 또는 기준 노드라 칭한다)를 통해 전송될 수 있다. 공통 노드는 단말의 셀 진입(cell entry), 셀 재진입(cell re-entry) 등의 초기 동작을 수행하는 노드일 수 있다.
기지국은 단말 n, 단말 m에게 공통 노드들을 통해 신호를 전송한다(S203, S204). 공통 노드 설정 정보는 PBCH, PDSCH(physical downlink shared channel), 또는 SFH를 통해 브로드캐스트될 수 있다.
기지국은 단말 n에게 제1 추가 노드 설정 정보를 전송한다(S205). 제1 추가 노드 설정 정보는 단말 n이 속하는 단말 그룹 또는 클래스에 따라 단말 n에 특정적으로 추가 또는 변경(제거를 포함)되는 노드를 지시할 수 있다. 제1 추가 노드 설정 정보는 단말 n이 속하는 단말 그룹의 그룹 ID 또는 클래스 ID에 기반하여 생성될 수 있다. 제1 추가 노드 설정 정보는 상위 계층 메시지 또는 단말 특정적 트리거링(triggering) 신호 형태로 전달될 수 있다.
단말 n은 클래스 ID를 이용하여 제1 추가 노드 설정 정보를 디코딩한다(S206). 제1 추가 노드 설정 정보는 예를 들어, 비트맵의 형태로 구성될 수 있다. 만약, 공통 노드 설정 정보에서 지시한 셀 내의 총 노드 개수가 10개(노드 #1 내지 노드 #10)이고, 공통 노드가 6개(노드 #1 내지 노드 #6)인 경우를 가정하자. 이 경우, 제1 추가 노드 설정 정보는 10비트의 비트맵으로 구성될 수 있으며, 각 비트가 차례로 노드 #1 내지 노드 #10에 대응될 수 있다. 제1 추가 노드 설정 정보는 단말 n의 클래스 ID로 스크램블링 또는 매스킹된 것일 수 있다. 단말 n은 클래스 ID로 디스크램블링 또는 디매스킹한 비트맵에서, 비트값이 ‘1’인 비트에 대응되는 노드가 단말 n에게 추가된 노드로 해석할 수 있다. 예를 들어, ‘0000001010’이라는 비트맵이 디코딩되면, 단말은 노드 #7, 노드 #9가 추가된다는 의미로 해석할 수 있다. 즉, 노드 #7, 노드 #9는 추가 노드이다.
기지국은 공통 노드 및 추가 노드를 통하여 단말 n에게 신호를 전송한다(S207). 여기서, 추가 노드는 상기 제1 추가 노드 설정 정보가 지시하는 적어도 하나의 노드일 수 있다.
만약, 단말 n이 셀 내의 다른 단말에 비해 더 높은 요금제에 따른 단말이라고 가정하자. 그러면, 단말 n에게는 더 높은 품질의 서비스를 제공하기 위해 더 많은 노드가 할당될 수 있다. 이를 위해 제1 추가 노드 설정 정보를 통해 단말 n에게 추가 노드의 할당을 알려주는 것이다.
도 8은 도 6의 방법을 적용하는 일 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, 단말 1은 기지국의 서비스 영역 내에서 특정 경로를 고속으로 이동한다. 예를 들어, 단말 1은 고속도로나 철도를 따라 고속 이동하는 단말일 수 있다. 이러한 단말은 특정 경로 주변에 위치하는 노드들만이 상기 기지국의 서비스 영역 내에 존재하는 것으로 인식하는 것이 바람직하다. 따라서, 기지국은 도 8의 예에서 단말 1에게 1. 셀 내의 총 노드 개수로 4개, 2. 4개의 노드 각각의 전송 안테나 개수, 3. 4개의 노드 각각의 전송 전력, 4. 참조 신호 설정과 4개의 노드 간의 맵핑 정보 등을 제공할 수 있다.
기지국의 서비스 영역 내에는 저속으로 이동하는 단말도 존재할 수 있다. 예를 들어, 시내에서 도보 이동하는 사용자의 단말이 존재할 수 있다. 기지국은 이러한 단말에게는 셀 내의 총 노드 개수로 5개(상기 특정 경로 주변의 4개의 노드들을 제외한 5개의 노드들), 상기 5개의 노드들에 대한 전송 안테나 개수, 전송 전력, 참조 신호 설정과의 맵핑 정보 등을 제공할 수 있다.
도 9는 도 7의 방법을 적용하는 일 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 기지국의 서비스 영역 내의 단말은 클래스에 따라 서로 다른 개수의 노드가 할당될 수 있다. 예를 들어, LTE-A 단말은 클래스가 1이고, LTE 단말은 클래스가 2일 수 있다. 물론 단말의 클래스는 데이터 요구량, 요금제 등에 따라 나뉘어질 수도 있다.
이처럼, 서비스 영역 내의 단말 별로 서로 다른 클래스를 가지는 경우, 기지국은 공통 노드(902)를 통해 단말의 클래스에 관계없이 단말의 셀 진입, 셀 재진입 등의 일부 서비스를 제공하되, 특정 클래스를 가지는 단말에 대해서는 추가적인 노드(901)를 할당하여 지원할 수 있다. 예를 들어, LTE-A 단말에게는 추가 노드 설정 정보를 통해 4개의 노드를 추가 할당함으로써 총 10개의 노드를 통해 서비스를 제공하고, LTE 단말에게는 6개의 공통 노드만을 통해 서비스를 제공할 수 있다. 물론, 단말의 클래스가 변경되거나, 요청에 의해 단말에게 할당되는 노드를 변경할 수도 있다.
도 10은 기지국 및 단말을 나타내는 블록도이다.
기지국(100)은 프로세서(processor, 110), 메모리(memory, 120) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 130)를 포함한다. 프로세서(110)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(110)는 다중 노드 시스템 내에 분산 배치된 복수의 노드들과 연결되어 제어할 수 있다. 프로세서(110)는 단말에게 노드 설정 정보를 전송하고, 노드 설정 정보에 의해 지시한 노드 그룹을 통해 신호를 전송한다. 노드 설정 정보는 단말 별로 서로 다르게 설정된 시스템 파라미터를 포함할 수 있다. 또한 프로세서(110)는 추가 노드 설정 정보를 통해 단말에게 추가 노드를 할당하여 지원할 수 있다. 메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되어, 프로세서(110)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(130)는 프로세서(110)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
단말(200)은 프로세서(210), 메모리(220) 및 RF부(230)를 포함한다. 프로세서(210)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 예를 들어, 프로세서(210)는 기지국으로부터 노드 설정 정보, 추가 노드 설정 정보를 수신하고, 단말이 속한 그룹 ID 또는 클래스 ID로 디매스킹하여 디코딩한 후, 그에 따라 지시된 노드를 통해 신호를 수신한다. 메모리(220)는 프로세서(210)와 연결되어, 프로세서(210)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(230)는 프로세서(210)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(110,210)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(120,220)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(130,230)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(120,220)에 저장되고, 프로세서(110,210)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(120,220)는 프로세서(110,210) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(110,210)와 연결될 수 있다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

Claims (14)

  1. 복수의 노드들과 상기 복수의 노드들 각각과 연결되어 제어할 수 있는 기지국을 포함하는 다중 노드 시스템의 신호 전송 방법에 있어서,
    제1 단말에게 제1 노드 설정 정보를 전송하는 단계;
    제2 단말에게 제2 노드 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 제1 단말에게 제1 노드 그룹을 통해 신호를 전송하는 단계; 및
    상기 제2 단말에게 제2 노드 그룹을 통해 신호를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 제1 노드 설정 정보 및 상기 제2 노드 설정 정보는 단말에 따라 서로 다르게 설정된 시스템 파라미터를 포함하고,
    상기 제1 노드 그룹은 상기 제1노드 설정 정보에 기반하여 결정되고, 상기 제2 노드 그룹은 상기 제2 노드 설정 정보에 기반하여 결정되며,
    상기 제1 노드 설정 정보 및 상기 제2 노드 설정 정보는 동일한 브로드캐스트 채널을 통해 전송되고,
    상기 제1 노드 설정 정보는 상기 제1 단말이 속한 클래스 ID(identifier)로 마스킹(masking)되어 전송되고, 상기 제2 노드 설정 정보는 상기 제2 단말이 속한 클래스 ID로 마스킹되어 전송되며, 각 클래스 ID는 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말이 요구하는 서비스 품질(quality of service)에 따라 구분되는 ID이며,
    상기 제2 단말이 요구하는 서비스 품질이 상기 제1 단말이 요구하는 서비스 품질보다 더 높은 경우, 동일 영역에 대해 상기 제1 노드 그룹에 포함된 노드들보다 더 많은 노드들이 상기 제2 노드 그룹에 할당되는것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1노드 그룹과 상기 제 2 노드 그룹은 동일한 셀 ID를 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 노드 설정 정보는 상기 제1 단말에게 적용되는,
    노드의 개수, 노드 별 전송 안테나 개수, 노드 별 전송 전력 및 노드와 참조 신호간의 맵핑 정보를 지시하는 필드들 중 적어도 하나의 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 노드 설정 정보는 상기 제2 단말에게 적용되는,
    노드의 개수, 노드 별 전송 안테나 개수, 노드 별 전송 전력 및 노드와 참조 신호간의 맵핑 정보를 지시하는 필드들 중 적어도 하나의 필드를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 복수의 노드들과 상기 복수의 노드들 각각과 연결되어 제어할 수 있는 기지국을 포함하는 다중 노드 시스템의 신호 전송 방법에 있어서,
    제1 단말 및 제2 단말에게 공통 노드 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 제1 단말 및 상기 제2 단말에게 상기 공통 노드 설정 정보에 의해 지시되는 공통 노드를 통해 신호를 전송하는 단계;
    상기 제1 단말에게 제1 추가 노드 설정 정보를 전송하는 단계;
    상기 제1 단말에게 상기 공통 노드 및 상기 제1 추가 노드 설정 정보에 의해 지시되는 추가 노드를 통해 신호를 전송하는 단계를 포함하되,
    상기 공통 노드 설정 정보는 브로드캐스트 채널을 통해 전송되고,
    상기 제1 추가 노드 설정 정보는 상기 제1 단말이 요구하는 서비스 품질이 특정 값 이상인 경우에 한하여, 상기 제1 단말이 속한 클래스 ID(identifier)로 마스킹(masking)되어 상기 제1 단말에게 유니캐스트되며 상기 클래스 ID는 상기 제1 단말이 요구하는 서비스 품질(quality of service)에 따라 구분되는 ID인 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 공통 노드는 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말의 셀 진입 또는 셀 재진입에 필요한 신호를 전송하는 노드인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 공통 노드는 상기 복수의 노드들 중 일부의 노드들인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 추가 노드 설정 정보는 상기 복수의 노드들 중 상기 제1 단말에게 추가되는 노드를 지시하는 비트맵을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7항에 있어서, 상기 제1 단말이 요구하는 서비스 품질이 상기 제2 단말이 요구하는 서비스 품질보다 높은 경우, 동일 영역에 대해 상기 제2 단말에게 할당되는 노드들보다 더 많은 노드들을 상기 제1 단말에게 할당하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 삭제
  13. 제 7 항에 있어서, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말은 클래스 ID를 가지되, 상기 제1 단말 및 상기 제2 단말이 요구하는 서비스 품질(quality of service)에 따라 다르게 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 삭제
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