KR101902406B1 - 무선 접속 시스템에서 셀 측정 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

무선 접속 시스템에서 셀 측정 방법 및 이를 위한 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 무선 접속 시스템에서 셀 측정 방법 및 이를 위한 장치가 개시된다. 구체적으로, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴을 수신하는 단계, RSRP(Reference Signal Received Power)/RSRQ(Reference Signal Received Quality) 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 측정하는 단계, 측정한 RSSI를 이용하여 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 ABS(Almost Blank Subframe)를 추출하는 단계 및 추출한 ABS를 고려하여 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 RSRP/RSRQ를 측정하는 단계를 포함한다.

Description

무선 접속 시스템에서 셀 측정 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR MEASURING CELL IN WIRELESS ACCESS SYSTEM, AND DEVICE THEREFOR}
본 발명은 무선 접속 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게 이종 네트워크(heterogeneous network) 기지국이 공존하는 환경에서 셀 측정 방법 및 이를 지원하는 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
차세대 무선 접속 시스템의 요구 조건에서 가장 중요한 것 중 하나는 높은 데이터 전송율 요구량을 지원할 수 있어야 하는 것이다. 이를 위하여 다중 입출력(MIMO: Multiple Input Multiple Output), CoMP(Cooperative Multiple Point transmission), 릴레이(relay) 등 다양한 기술들이 연구되고 있다.
이와 함께, 폭증하는 무선 데이터 요구량을 수용하기 위하여 매크로(Macro)-피코(Pico) 또는 매크로-팸토(Femto)로 구성된 이종 네트워크의 적용이 확대되고 있다. 이 경우 피코 셀 혹은 팸토 셀은 매크로 셀 내에 위치하게 되고, 이 상황하에서 중첩된 셀의 경계에 위치한 단말은 각각의 셀에서 송신된 신호가 상호간에 서로 간섭으로써 작용하는 문제가 야기된다.
본 발명의 목적은 무선 접속 시스템, 바람직하게 이종 네트워크 기지국이 공존하는 환경에서 원활하게 셀을 측정하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 eICIC(enhanced Inter-Cell Interference Coordination)가 적용되는 환경에서 RSRP(Reference Signal Received Power)/RSRQ(Reference Signal Received Quality)를 정확하게 측정하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
또한, 본 발명의 목적은 보다 정확한 셀 선택(cell selection)을 수행하기 위한 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 양상은, 무선 접속 시스템에서 셀 측정을 수행하는 방법에 있어서, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴을 수신하는 단계, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 측정하는 단계, 측정한 RSSI를 이용하여 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 ABS(Almost Blank Subframe)를 추출하는 단계 및 추출한 ABS를 고려하여 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 RSRP/RSRQ를 측정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 양상은, 무선 접속 시스템에서 셀 측정을 수행하는 단말에 있어서, 무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛 및 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴을 수신하고, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 RSSI를 측정하며, 측정한 RSSI를 이용하여 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 ABS를 추출하고, 추출한 ABS를 고려하여 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 RSRP/RSRQ를 측정하는 프로세서를 포함한다.
바람직하게, RSRP/RSRQ 측정을 위한 셀이 매크로 셀(macro cell)인 경우, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 ABS를 제외하고 RSRP/RSRQ를 측정한다.
바람직하게, RSRP/RSRQ 측정을 위한 셀이 피코 셀(pico cell)인 경우, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 ABS에서만 RSRP/RSRQ를 측정한다.
바람직하게, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임 내 나머지 서브프레임에서 측정된 RSSI 값보다 작은 RSSI 값이 측정된 서브프레임을 ABS로 추출한다.
바람직하게, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 미리 설정된 임계값보다 작은 RSSI 값이 측정된 서브프레임을 ABS로 추출한다.
바람직하게, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 복수의 서브프레임에서 측정한 RSSI 값을 평균한 값보다 작은 RSSI 값이 측정된 서브프레임을 ABS로 추출한다.
바람직하게, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴 정보는 measSubframePattern-Serv 또는 measSubframePattern-Neigh이다.
바람직하게, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴 정보는 RRC 연결 재구성(RRC connection re-configuration) 메시지를 통해 전송된다.
본 발명의 실시예에 따르면, 무선 접속 시스템, 바람직하게는 이종 네트워크(heterogeneous network) 기지국이 공존하는 환경에서 원활하게 셀을 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, eICIC가 적용되는 환경에서, RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 이용하여 ABS(Almost Blanked Subframe)를 추출함으로써 RSRP/RSRQ를 정확하게 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따르면, RSRP/RSRQ를 정확하게 측정함으로써 정확하게 셀 선택을 수행할 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 특징을 설명한다.
도 1은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 3GPP LTE 시스템에서 정의된 하향링크 자원 블록(RB) 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
도 7은 eICIC가 적용되는 시스템에서 매크로 셀과 피코 셀의 ABS 패턴을 예시하는 도면이다.
도 8은 매크로 셀과 피코 셀이 공존하는 상황에서 단말의 시나리오를 예시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 측정 방법의 절차를 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 측정 방법을 예시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 측정 방법을 예시한 도면이다.
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.
본 명세서에서 본 발명의 실시예들을 기지국과 단말 간의 데이터 송신 및 수신의 관계를 중심으로 설명한다. 여기서, 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 액세스 포인트(AP: Access Point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 중계기는 Relay Node(RN), Relay Station(RS) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D 장치(Device-to-Device) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
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 무선 접속 시스템에 이용될 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 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)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.
설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다.
1. 본 발명이 적용될 수 있는 3 GPP LTE / LTE -A 시스템 일반
1. 1. 시스템 일반
도 1은 3GPP LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 단말은 S11 단계에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 (Initial cell search) 작업을 수행한다. 이를 위해 단말은 기지국으로부터 주동기 채널 (P-SCH: Primary Synchronization Channel) 및 부동기 채널 (S-SCH: Secondary Synchronization Channel)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득한다.
그 후, 단말은 기지국으로부터 물리방송채널 (PBCH: Physical Broadcast Channel) 신호를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호 (DL RS: Downlink Reference Signal)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 S12 단계에서 물리하향링크제어채널 (PDCCH: Physical Downlink Control Channel) 및 물리하향링크제어채널 정보에 따른 물리하향링크공유 채널 (PDSCH: Physical Downlink Control Channel)을 수신하여 조금 더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다.
이후, 단말은 기지국에 접속을 완료하기 위해 이후 단계 S13 내지 단계 S16과 같은 임의 접속 과정 (Random Access Procedure)을 수행할 수 있다. 이를 위해 단말은 물리임의접속채널 (PRACH: Physical Random Access Channel)을 통해 프리앰블 (preamble)을 전송하고(S13), 물리하향링크제어채널 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널을 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S14). 경쟁 기반 임의 접속의 경우, 단말은 추가적인 물리임의접속채널 신호의 전송(S15) 및 물리하향링크제어채널 신호 및 이에 대응하는 물리하향링크공유 채널 신호의 수신(S16)과 같은 충돌해결절차 (Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 물리하향링크제어채널 신호 및/또는 물리하향링크공유채널 신호의 수신(S17) 및 물리상향링크공유채널 (PUSCH: Physical Uplink Shared Channel) 신호 및/또는 물리상향링크제어채널 (PUCCH: Physical Uplink Control Channel) 신호의 전송(S18)을 수행할 수 있다.
단말이 기지국으로 전송하는 제어정보를 통칭하여 상향링크 제어정보(UCI: Uplink Control Information)라고 지칭한다. UCI는 HARQ-ACK/NACK (Hybrid Automatic Repeat and reQuest Acknowledgement/Negative-ACK), SR (Scheduling Request), CQI (Channel Quality Indication), PMI (Precoding Matrix Indication), RI (Rank Indication) 정보 등을 포함한다.
LTE 시스템에서 UCI는 일반적으로 PUCCH를 통해 주기적으로 전송되지만, 제어정보와 트래픽 데이터가 동시에 전송되어야 할 경우 PUSCH를 통해 전송될 수 있다. 또한, 네트워크의 요청/지시에 의해 PUSCH를 통해 UCI를 비주기적으로 전송할 수 있다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.
셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다.
도 2(a)는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 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) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록(RB)은, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.
하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 순환 전치(CP: Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장 순환 전치(extended CP)와 일반 순환 전치(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 순환 전치에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장 순환 전치에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 순환 전치인 경우보다 적다. 확장 순환 전치의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장 순환 전치가 사용될 수 있다.
일반 순환 전치가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.
도 2의 (b)는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임과 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성되며, 이 중 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 3은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수 NDL은 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 서브프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 있다.
PCFICH는 서브프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement) 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.
PDCCH는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)의 자원 할당 및 전송 포맷(이를 하향링크 그랜트라고도 한다.), UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 상향링크 그랜트라고도 한다.), PCH(Paging Channel)에서의 페이징(paging) 정보, DL-SCH에서의 시스템 정보, PDSCH에서 전송되는 랜덤 액세스 응답(random access response)과 같은 상위 레이어(upper-layer) 제어 메시지에 대한 자원 할당, 임의의 단말 그룹 내 개별 단말들에 대한 전송 파워 제어 명령들의 집합, VoIP(Voice over IP)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH들은 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 단말은 복수의 PDCCH들을 모니터링할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 복수의 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합으로 구성된다. CCE는 무선 채널의 상태에 따른 부호화율(coding rate)을 PDCCH에 제공하기 위하여 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)들에 대응된다. PDCCH의 포맷 및 사용 가능한 PDCCH의 비트 수는 CCE들의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율 간의 연관 관계에 따라 결정된다.
기지국은 단말에게 전송하려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(Cyclic Redundancy Check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다.)가 마스킹된다. 특정의 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유한 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, 더욱 구체적으로 시스템 정보 블록(system information block, SIB)를 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위하여, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)이 할당된다. 단일 반송파 특성을 유지하기 위해 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH을 동시에 전송하지 않는다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브프레임 내에 자원블록(RB: Resource Block) 쌍이 할당된다. RB 쌍에 속하는 RB들은 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 RB 쌍은 슬롯 경계(slot boundary)에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.
1. 2. 하향링크 참조 신호( Downlink Reference Signal )
무선 통신 시스템에서 데이터/신호는 무선 채널을 통해 전송되기 때문에, 데이터/신호는 전송 중에 무선상에서 왜곡될 수 있다. 수신단에서 왜곡된 신호를 정확하게 수신하기 위하여, 왜곡되어 수신된 신호는 채널 정보를 이용하여 보정되는 것이 바람직하다. 이때, 송신단 및/또는 수신단은 채널 정보를 검출하기 위하여 양측에서 모두 알고 있는 참조신호(RS)를 이용할 수 있다. 참조신호는 파일럿 신호라고 불릴 수 있다.
송신단에서 다중 입출력 안테나를 이용하여 데이터를 송수신할 때, 수신단에서 데이터를 정확하게 수신하기 위하여 송신 안테나와 수신 안테나 간의 채널 상태가 검출되는 것이 바람직하다. 이때, 수신단에서 채널 상태를 검출하기 위해 송신단의 각 송신 안테나는 개별적인 참조 신호를 가지는 것이 바람직하다.
하향 참조 신호는 하나의 셀 내 모든 단말이 공유하는 공통 참조 신호(CRS: Common RS)와 특정 단말만을 위한 전용 참조 신호(DRS: Dedicated RS)가 있다. 송신단은 이와 같은 참조 신호들(CRS, DRS)을 이용하여 복조(demodulation)와 채널 측정(channel measurement)을 위한 정보를 수신단에 제공할 수 있다.
수신단(예를 들어, 단말)은 CRS를 이용하여 채널 상태를 측정하고, 측정된 채널 상태에 따라 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index) 및/또는 RI(Rank Indicator)와 같은 채널 품질과 관련된 지시자를 송신단(예를 들어, 기지국)으로 피드백할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서 CRS는 셀 특정 참조 신호(cell-specific RS)라고도 한다. 반면, 채널 상태 정보(CSI)의 피드백과 관련된 참조 신호를 CSI-RS라고 정의할 수 있다.
DRS는 PDSCH 상의 데이터 복조가 필요한 경우에 자원 요소들을 통해 단말들로 전송될 수 있다. 단말은 상위 계층 시그널링을 통하여 DRS의 존재 여부를 수신할 수 있다. DRS는 상응하는 PDSCH 신호가 매핑되는 경우에만 유효하다. 본 발명의 실시예들에서 DRS를 단말 특정 참조 신호(UE-specific RS) 또는 복조 참조 신호(DMRS: Demodulation RS)라고 부를 수 있다.
도 6은 3GPP LTE 시스템에서 정의된 하향링크 자원 블록(RB) 쌍에 매핑된 참조 신호 패턴의 일례를 나타내는 도면이다.
참조 신호가 매핑되는 단위로서 하향링크 자원 블록(RB: Resource Block) 쌍은 시간 영역에서 하나의 서브프레임 × 주파수 영역에서 12개의 부 반송파로 설정될 수 있다. 즉, 시간 축(x축) 상에서 하나의 자원 블록 쌍은 일반 순환 전치(normal CP(Cyclic Prefix)) 인 경우 14개의 OFDM 심볼의 길이를 가지고(도 6 (a) 참조), 확장 순환 전치(extended CP((Cyclic Prefix))인 경우 12개의 OFDM 심볼의 길이를 가진다(도 6 (b) 참조).
도 6을 참조하면, 각 자원 블록에서 '0', '1', '2' 및 '3'으로 표시된 자원요소들(REs)은 송신단(예를 들어, 기지국)의 안테나 포트 '0', '1', '2' 및 '3' 각각에 해당하는 CRS가 매핑된 자원요소를 의미하며, 'D'로 기재된 자원요소들은 DRS가 매핑된 자원요소를 의미한다.
CRS는 셀 내에 위치한 모든 단말에 공통적으로 수신할 수 있는 참조 신호로써 전체 주파수 대역에 분포되며, 물리적 안테나의 채널을 추정하기 위해 사용될 수 있다. 또한, CRS는 채널 품질 정보(CSI) 및 데이터 복조를 위해 이용될 수 있다.
CRS는 송신단(예를 들어, 기지국)에서의 안테나 배열에 따라 다양한 포맷으로 정의될 수 있다. 3GPP LTE 시스템(예를 들어, 3GPP Release-8/9)에서는 송신단은 4 개까지의 송신 안테나를 지원할 수 있다.
다중 입출력 안테나가 지원되고 참조 신호들이 하나 이상의 안테나 포트로부터 전송될 때, 참조 신호는 소정의 패턴에 따라 특정 자원 요소들을 통해 전송된다. 이때, 하나의 안테나 포트를 위한 참조신호가 전송되는 자원요소에서는 다른 안테나 포트를 위한 참조 신호가 전송되지 않는다. 즉, 서로 다른 안테나 사이의 참조 신호는 서로 겹치지 않는다.
2. 이종 네트워크에서 셀 측정
2. 1. 이종 네트워크
이종 네트워크(heterogeneous network/deployments)는 매크로 셀(macro cell) 기반의 동종 네트워크에서 저전력/근거리 통신을 위한 마이크로 셀(micro cell)이 혼재한 구조를 의미한다. 마이크로 셀은 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell), HeNB(Hom evolved Node B), 중계기(relay) 등으로 칭할 수도 있으나, 이하 설명의 편의를 위해 마이크로 셀로 통칭한다.
매크로 셀(또는 매크로 기지국)은 넓은 커버리지 및 높은 전송 전력을 가지며 무선 통신 시스템의 일반적인 셀(또는 기지국)을 의미한다. 그리고, 마이크로 셀(또는 마이크로 기지국)은 매크로 셀의 소형 버전으로 매크로 셀의 기능을 대부분 수행하면서 독립적으로 작동할 수 있으며, 매크로 셀이 커버하는 영역 내에 설치(overlay)되거나 매크로 셀이 커버하지 못하는 음영 지역에 설치될 수 있는(non-overlay) 유형의 셀(또는 기지국)을 의미한다. 마이크로 셀은 매크로 셀에 비하여 좁은 커버리지 및 낮은 전송 전력을 가지고 보다 적은 개수의 단말을 수용할 수 있다.
단말은 매크로 셀로부터 직접 서빙 받을 수도 있고, 마이크로 셀로부터 서빙 받을 수도 있다. 또한, 어떤 경우에는, 마이크로 셀의 커버리지 내에 존재하는 단말이 매크로 셀로부터 서빙 받을 수도 있다.
단말의 액세스 제한 여부에 따라 마이크로 셀은 두 가지 타입으로 분류될 수 있다. 첫 번째 타입은 CSG(Closed Subscriber Group) 셀로써, 기존 매크로 단말(매크로 셀로부터 서빙을 받는 단말) 혹은 다른 마이크로 단말(마이크로 셀로부터 서빙을 받는 단말)들의 액세스를 인증 없이는 허용하지 않는 셀을 의미한다. 두 번째 타입은 OASC(Open Access Subscriber Group) 또는 OSC(Open Subscriber Group) 셀로써, 기존 매크로 단말 혹은 다른 마이크로 단말들의 액세스를 허용하는 셀을 의미한다.
매크로 셀과 마이크로 셀이 공존하는 이종 네트워크 환경에서는 매크로 셀만이(또는 마이크로 셀만이) 존재하는 동종 네트워크 환경에 비하여 심각한 셀간 간섭이 발생할 수 있다. 즉, 이종 네트워크 환경 하에서 중첩된 셀의 경계에 위치한 단말은 각각의 셀에서 송신된 신호가 상호간에 서로 간섭으로써 작용함으로써 무선 자원 관리에 필수적인 RSRP(Reference Signal Received Power)/RSRQ(Reference Signal Received Quality)의 측정 정밀도가 크게 저하될 수 있다.
이에 따라 최근 3GPP LTE-A 시스템에서는 기지국간 간섭 협력 방법의 하나로써 eICIC(enhanced Inter-Cell Interference Coordination)에 대한 활발한 연구가 수행되고 있다. 간섭을 일으키는 셀을 각각 공격자 셀(Aggressor cell) 또는 1차 셀(Primary Cell)이라고 하고, 간섭을 받는 셀을 희생 셀(Victim cell) 또는 2차 셀(Secondary Cell)로 정의하고, 특정 서브프레임에서는 공격자 셀(Aggressor cell) 또는 1차 셀이 데이터 전송을 중지하여, 단말이 해당 서브프레임에서 희생 셀(Victim cell) 또는 2차 셀과 접속을 유지할 수 있게 하는 방법이다. 즉, 이 방법은 매크로 셀과 마이크로 셀이 공존하는 경우, 어느 영역에서 상당히 높은 간섭을 받는 단말에 대해서 한쪽 기지국이 신호의 전송을 잠시 중단함으로써 간섭 신호를 거의 보내지 않게 한다.
매크로셀이 공격자 셀(Aggressor cell) 또는 1차 셀(Primary Cell)이 되고, 마이크로 셀이 희생셀(Victim cell) 또는 2차 셀(Secondary Cell)이 될 수도 있고, 반대로, 마이크로 셀이 공격자 셀(Aggressor cell) 또는 1차 셀(Primary Cell)이 되고, 매크로셀이 희생 셀(Victim cell) 또는 2차 셀(Secondary Cell)이 될 수도 있다.
eICIC가 적용되는 LTE-A 시스템에서는 기존의 LTE 시스템의 단말과의 호환성을 위하여, 별도의 서브프레임을 적용하지 않고, CRS를 포함하여 단말 동작에 필수적인 최소한의 신호를 제외한 나머지 부분의 데이터를 할당하지 않은 서브프레임을 사용한다. 즉, 매크로 셀은 마이크로 셀로부터 서빙 받는 단말, 특히 중첩된 셀의 경계에 위치한 단말에 ABS(또는 ABSF: Almost Blank Subframe)라고 불리우는 서브프레임을 제공하여, ABS에서는 CRS를 제외하고 어떠한 하향링크 제어 채널 및 데이터 채널을 전송하지 않음으로써 매크로 셀로부터 기인하는 강한 간섭으로부터 보호될 수 있다. 다만, ABS가 데이터 영역에서 어떠한 신호도 전송하지 않는 MBSFN(Multicast Broadcast Single Frequency Network) 서브프레임과 일치하는 경우 CRS는 ABS의 데이터 영역에서 전송되지 않는다. 즉, MBSFN ABS 서브프레임의 경우는 첫 번째 CRS(0 번째 OFDM 심볼에서 전송되는 CRS)를 제외한 나머지 CRS를 제거함으로써, 첫 번째 CRS를 제외한 나머지 CRS를 포함한 4, 7, 11 번째 OFDM 심볼 구간에서 CRS 간의 간섭을 배제할 수 있다.
eICIC 상황 하에서 매크로 셀과 피코 셀 간에서 상호 X2 인터페이스 연결을 통한 신호 교환으로 각 기지국의 서브프레임의 형태를 알 수 있다. 예를 들어, 매크로 셀 또는 피코 셀은 MBSFN 서브프레임에 대한 정보와 ABS으로 동작하는 서브프레임에 대한 정보를 X2 인터페이스 기반의 시그널링을 통해 교환한다.
반면, 매크로 셀과 펨토 셀 간에서 X2 인터페이스가 존재하지 않으므로, 사전에 정의된 ABS 패턴을 OAM(Operation, Administration and Maintenance)을 통한 설정으로 펨토 셀에 적용하게 된다. 예를 들어, 팸토 셀은 매크로 셀의 MBSFN 서브프레임에 대한 정보를 얻기 위해서, 매크로 셀로부터 무선으로 브로드캐스트(broadcast)되는 시스템 정보를 수신하여 MBSFN 서브프레임 정보를 획득하거나 코어 네트워크의 제어국으로부터 매크로 셀의 MBSFN 서브프레임 정보를 획득할 수도 있다.
도 7은 eICIC가 적용되는 시스템에서 매크로 셀과 피코 셀의 ABS 패턴을 예시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, eICIC가 적용되는 경우에 일반적으로 두 기지국간의 신호 전송 패턴에 따라 4 가지의 경우가 존재할 수 있다.
도 7의 (a)는 충돌되는 CRS가 존재하는 일반 ABS (Normal ABS with colliding CRS)의 경우를 나타낸다. 즉, 매크로 셀과 피코 셀의 서브프레임의 형태가 모두 일반 서브프레임일 때, 매크로 셀의 CRS 위치와 피코 셀의 CRS 위치가 모두 같은 경우로 CRS가 중첩되어 상호간에 간섭으로 작용함에 따라 신호의 전송 성능이 크게 저하된다.
도 7의 (b)는 충돌되는 CRS가 존재하지 않는 일반 ABS (Normal ABS with non-colliding CRS)의 경우를 나타낸다. 즉, 매크로 셀과 피코 셀의 서브프레임의 형태가 모두 일반 서브프레임일 때, 매크로 셀의 CRS 위치와 피코 셀의 CRS 위치가 모두 다른 경우로써, CRS 상호간의 간섭 영향은 존재하지 않는다.
도 7의 (c)는 충돌되는 CRS가 존재하는 MBSFN ABS (MBSFN ABS with colliding CRS)의 경우를 나타낸다. 즉, 매크로 셀의 서브프레임의 형태는 MBSFN 서브프레임이고 피코 셀의 서브프레임의 형태는 일반 서브프레임일 때, 0번째 심볼에서 전송되는 CRS가 같은 위치인 경우를 나타낸다. 매크로 셀의 서브프레임의 형태는 MBSFN 서브프레임이므로 나머지 4, 7, 11번째 심볼에서는 매크로 셀의 CRS가 존재하지 않으나, 0번째 심볼을 통해 전송되는 CRS가 중첩되어 상호간에 간섭으로 작용하게 된다.
도 7의 (d)는 충돌되는 CRS가 존재하지 않는 MBSFN ABS (MBSFN ABS with non-colliding CRS)의 경우를 나타낸다. 매크로 셀의 서브프레임의 형태는 MBSFN 서브프레임이고 피코 셀의 서브프레임의 형태는 일반 서브프레임일 때, 0번째 심볼에서 전송되는 CRS가 다른 위치인 경우를 나타낸다. 매크로 셀의 서브프레임의 형태는 MBSFN 서브프레임이므로 나머지 4, 7, 11번째 심볼에서는 매크로 셀의 CRS가 존재하지 않으며, 0번째 심볼을 통해 전송되는 CRS의 위치가 달라 CRS 상호간의 간섭 영향은 존재하지 않는다.
eICIC가 적용되지 않은 경우 이웃 셀들 중에 임의의 셀이 MBSFN으로 설정된 서브프레임을 전송 하더라도, 서브프레임에서 모든 CRS가 전송되기 때문에 단말은 이웃 셀과의 CRS의 간섭 여부에 상관없이 모든 CRS를 이용하여 RSRP/RSRQ 측정을 수행하게 된다. 반면 LTE/LTE-A 시스템에서 eICIC가 적용되는 경우, 이웃 셀이 MBSFN으로 설정되면 이웃 셀의 MBSFN 서브프레임에서는 CRS가 각 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서만 전송되므로, 단말은 RSRP/RSRQ 측정을 수행하는 경우 각 슬롯의 첫 번째 CRS 만을 이용하여 RSRP/RSRQ 측정을 해야 한다.
2. 2. 셀 측정 일반
3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 셀 특정 참조 신호(CRS: Cell-specific Reference Signal) 신호는 시간 축으로 각 서브프레임 내의 0, 4, 7, 11 번째 OFDM 심볼을 통해 전송되고, 이것은 RSRP와 RSRQ를 측정하는데 기본적으로 사용된다. 즉, 단말은 매크로 셀과 마이크로 셀로부터 각각 수신되는 CRS를 이용하여, RSRP와 RSRQ를 측정한다. 예를 들어, 단말의 서빙 셀(serving cell)이 매크로 셀에 해당하고 마이크로 셀이 이웃 셀(neighbor cell)에 해당하는 경우, 단말은 매크로 셀로부터 전송되는 CRS를 통해 서빙 셀의 RSRP 및 RSRQ를 측정하고, 마이크로 셀로부터 전송되는 CRS를 통해 이웃 셀의 RSRP 및 RSRQ를 측정한다.
RSRP(Reference Signal Received Power)는 측정 주파수 대역 내에서 셀 특정 참조 신호(CRS)가 전송되는 자원 요소들의 파워 분포에 대한 선형 평균을 나타낸다. RSRP 결정을 위해, 안테나 포트 '0'에 해당하는 셀 특정 참조 신호(R0)가 사용될 수 있다. 또한, RSRP 결정을 위해, 안테나 포트 '1'에 해당하는 셀 특정 참조 신호(R1)가 추가로 사용될 수도 있다. 단말에 의하여 수신 다이버시티(diversity)가 이용되는 경우, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 지로(diversity branch)의 해당 RSRP 보다 작지 않을 수 있다. RSRP를 결정하기 위하여 단말에 의해 이용되는 측정 주파수 대역 및 측정 구간 내에서 이용하는 자원 요소들의 수는 해당 측정 정확도 요구(accuracy requirements)가 만족되는 한도에서 단말이 결정할 수 있다. 또한, 자원 요소 당 파워는 순환 전치(CP)를 제외한 심볼의 부분 내에서 수신한 에너지로부터 결정될 수 있다.
RSRQ(Reference Signal Received Quility)는 N×RSRP/(E-UTRA 캐리어 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 나타낸다. 여기서, N은 E-UTRA 캐리어 RSSI 측정 대역의 자원 블록(RB)들의 수를 의미한다. 또한, 상술한 식에서 분자 및 분모의 측정은 동일한 자원 블록(RB)의 세트에서 구해질 수 있다.
E-UTRA 캐리어 RSSI(Received Signal Strength Indicator)는 측정 대역 내 안테나 포트 '0'에 해당하는 참조 심볼을 포함하는 OFDM 심볼들 내에서 동일 채널(co-channel)의 서빙 셀(serving cell) 과 넌-서빙 셀(non-serving cell), 인접 채널 간섭, 열 잡음(thermal noise) 등을 포함하는 모든 소스들로부터 감지된 총 수신 파워에 대한 선형 평균으로 구성된다. 상위 계층 시그널링에 의하여 RSRQ 측정을 수행하기 위한 특정 서브프레임들이 지시되는 경우, RSSI는 지시된 서브프레임들 내의 모든 OFDM 심볼에 통해 측정된다. 단말에 의하여 수신 다이버시티(diversity)가 이용되는 경우, 보고되는 값은 개별적인 다이버시티 지로(diversity branch)의 해당 RSRP 보다 작지 않을 수 있다.
2. 2. 1. 서브프레임 패턴 정보
무선 자원제어(RRC: Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의되며, 무선 베어러(RB: Radio Bearer)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리 채널, 전송 채널 및 물리 채널들의 제어를 담당한다. 무선 베어러는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.
이하, RRC 상태(RRC state)와 RRC 연결에 대해 설명한다.
RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는지 여부를 의미하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태(RRC_CONNECTED state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 유휴 상태(RRC_IDLE state)라고 한다. RRC_CONNECTED 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC_IDLE 상태의 단말은 E-UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트랙킹 구역(Tracking Area) 단위로 핵심 망(core network)이 관리한다. 즉, RRC_IDLE 상태의 단말은 큰 지역 단위로 존재 여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동 통신 서비스를 받기 위해서는 RRC_CONNECTED 상태로 이동해야 한다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC_IDLE 상태에 머무른다. RRC_IDLE 상태에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED 상태로 천이한다. RRC_IDLE 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요한 경우 또는 E-UTRAN으로부터 수신한 호출(paging) 메시지에 대한 응답 메시지를 전송하는 경우 등이 될 수 있다.
이와 같이, RRC_Connected 상태로 천이하기 위하여 단말은 RRC 연결 과정을 수행하며, 단말은 RRC 연결 요청 메시지를 서빙 셀로 전송한다. 이어, RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답으로, RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 서빙 셀로부터 수신하면, 단말은 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 서빙 셀로 전송한다.
RRC 연결 상태로 천이한 후, RRC 연결을 재구성할 필요가 있을 경우, 서빙 셀은 RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 단말에 전송한다. 여기서, RRC 연결 재구성 메시지는 무선 자원 구성 전용('RadioResourceConfigDedicated') 정보 요소(IE: Information Element)와, 측정 설정('Measurement Config')를 포함할 수 있다. 여기서, 'Measurement Config'은 제거될 'measObject'의 리스트를 나타내는 'measObjectToRemoveList'와 새로이 추가되거나 수정될 리스트를 나타내는 'measObjectToAddModList'가 포함된다. 또한, 'measObject'에는 통신 기술에 따라 'MeasObjectCDMA2000', 'MeasObjctEUTRA', 'MeasObjectGERAN' 등이 포함된다.
eICIC 상황하에서는, RRC 연결 재구성 메시지 내 서빙 셀 측정을 위해 'RadioResourceConfigDedicated' 필드에 'measSubframePattern-Serv'이 추가된다. 또한, 'MeasObjectEUTRA' 필드에 이웃 셀 측정을 위해 'measSubframeCellList' 및 'measSubframePattern-Neigh'가 추가된다.
'RadioResourceConfigDedicated' 정보 요소(IE)는 무선 베어러(Radio Bearer)를 설정/변경/해제(setup/modify/release) 하거나, MAC 메인 구성을 변경하거나, 반 정적 스케줄링(SPS: Semi-Persistent Scheduling) 설정을 변경하거나 및 전용 물리적 설정(dedicated physical configuration)을 변경하기 위하여 사용된다. 그리고, 'measSubframePattern-Serv' 정보는 서빙 셀의 측정(RSRP, RSRQ, 무선 링크 모니터링)에 대한 시간 영역 상에서 측정 자원을 제한하는 패턴에 대한 정보를 의미한다.
표 1은 'RadioResourceConfigDedicated' 필드를 추상 구문 기법 1(ASN.1: Abstract Syntax Notation One)을 통해 나타낸 예시를 나타낸다.
Figure 112014016660682-pct00001
표 2는 'RadioResourceConfigDedicated' 필드에 포함되는 인자들을 예시한다.
Figure 112014016660682-pct00002
Figure 112014016660682-pct00003
'MeasObjectEUTRA' 필드 정보 요소는 인트라-주파수(intra-frequency) E-UTRA 셀 또는 인터-주파수(inter-frequency) E-UTRA 셀에 적용할 수 있는 정보를 명시한다.
표 3은 'MeasObjectEUTRA' 필드를 ASN.1을 통해 나타낸 예시를 나타낸다.
Figure 112014016660682-pct00004
표 4는 'MeasObjectEUTRA' 필드에 포함되는 인자들을 예시한다.
Figure 112014016660682-pct00005
Figure 112014016660682-pct00006
2. 2. 2. RSRP 및 RSRQ 측정에 대한 정확도 요구( accuracy requirement )
RSRP의 절대 정확도(absolute accuracy)는 RSRP 측정을 수행하기 위한 시간 영역 측정 자원 제한(time domain measurement resource restriction) 패턴이 상위 계층 시그널링에 의해 설정된 경우, 서빙 셀의 주파수와 동일한 주파수로 동작하는 셀을 측정하는데 요구된다.
표 5는 시간 영역 측정 자원 제한 하에서 RSRP의 인트라 주파수 절대 정확도를 예시한다.
Figure 112014016660682-pct00007
여기서, 표 5에 따른 정확도 요구는 다음과 같은 조건이 만족하는 경우에만 유효하다. 즉, 측정 셀 내의 셀 특정 참조 신호는 1개, 2개 또는 4개의 안테나 포트를 통해 전송되고, 아래 수학식 1과 같이 기준 감도(reference sensitivity)가 만족되어야 한다.
Figure 112014016660682-pct00008
여기서, dBm은 전력(Watt)를 나타내는 단위로서, 1mW=0dBm이다. 측정 셀을 위해 설정된 시간 영역 측정 자원 제한 패턴은 RSRP 측정을 수행하기 위한 무선 프레임 당 적어도 하나의 서브프레임을 지시한다.
RSRP의 상대 정확도(relative accuracy)는 RSRP 측정을 수행하기 위한 시간 영역 측정 자원 제한(time domain measurement resource restriction) 패턴이 상위 계층 시그널링에 의해 설정된 경우, 서빙 셀의 주파수와 동일한 주파수로 동작하는 셀을 측정하는데 요구된다.
표 6은 시간 영역 측정 자원 제한 하에서 RSRP의 인트라 주파수 상대 정확도를 예시한다.
Figure 112014016660682-pct00009
여기서, 표 6에 따른 정확도 요구는 다음과 같은 조건이 만족하는 경우에만 유효하다. 즉, 측정 셀 내의 셀 특정 참조 신호는 1개, 2개 또는 4개의 안테나 포트를 통해 전송되고, 아래 수학식 2와 같이 기준 감도(reference sensitivity)가 만족되어야 한다.
Figure 112014016660682-pct00010
측정 셀을 위해 설정된 시간 영역 측정 자원 제한 패턴은 RSRP 측정을 수행하기 위한 무선 프레임 당 적어도 하나의 서브프레임을 지시한다.
RSRQ의 절대 정확도(absolute accuracy)는 RSRQ 측정을 수행하기 위한 시간 영역 측정 자원 제한(time domain measurement resource restriction) 패턴이 상위 계층 시그널링에 의해 설정된 경우, 서빙 셀의 주파수와 동일한 주파수로 동작하는 셀을 측정하는데 요구된다.
표 7은 시간 영역 측정 자원 제한 하에서 RSRQ의 인트라 주파수 절대 정확도를 예시한다.
Figure 112014016660682-pct00011
여기서, 표 7에 따른 정확도 요구는 다음과 같은 조건이 만족하는 경우에만 유효하다. 즉, 측정 셀 내의 셀 특정 참조 신호는 1개, 2개 또는 4개의 안테나 포트를 통해 전송되고, 아래 수학식 3과 같이 기준 감도(reference sensitivity)가 만족되어야 한다.
Figure 112014016660682-pct00012
측정 셀을 위해 설정된 시간 영역 측정 자원 제한 패턴은 RSRQ 측정을 수행하기 위한 무선 프레임 당 적어도 하나의 서브프레임을 지시한다. 또한, 측정 셀을 위해 설정된 시간 영역 측정 자원 제한 패턴에 의하여 지시된 서브프레임 이외에서는 RSRQ 측정이 수행되지 않는다.
이와 같이, 단말(예를 들어, 3GPP Release-10)은 measSubframePattern-Serv와 measSubframePattern-Neigh에 의하여 설정된 구간에서만 RSRQ가 측정되어야 한다. 다만, RSRP는 이러한 패턴 내 측정이 제약되어 있지 않지만, 정확도 요구(accuracy requirement)를 위해서는 이러한 패턴 내에서만 측정되는 것이 바람직하다.
3. RSSI 를 이용한 셀 측정 방법
상술한 바와 같이, 매크로 셀과 피코 셀이 공존하는 상황에서, 매크로 기지국이 ABS를 전송하는 경우, 피코 셀의 확장된 영역에 존재하는 단말은 매크로 기지국과 피코 기지국의 신호 세기와 품질을 각각 측정하여 셀 선택(cell selection)을 수행한다.
도 8은 매크로 셀과 피코 셀이 공존하는 상황에서 단말의 시나리오를 예시한다.
도 8을 참조하면, 매크로 기지국(eNB 1, eNB 2)(811, 821)이 커버하는 매크로 기지국(eNB 1, eNB 2)의 셀 영역(810, 820) 내에 피코 기지국(PeNB 1, PeNB 2)(813, 823)이 존재하여 이에 따라 피코 기지국(PeNB 1, PeNB 2)의 셀 영역(812, 822)과 매크로 기지국(eNB 1, eNB 2)의 셀 영역(810, 820)이 공존할 수 있다. 매크로 셀과 피코 셀이 공존하는 상황에서 단말의 시나리오는 아래와 같이 2가지로 정리될 수 있다.
첫 번째 시나리오는 서빙 셀이 매크로 셀이고, 타겟(인접) 셀이 피코 셀인 경우로, 도 8의 (a)와 같다. 첫 번째 시나리오에서 단말(UE1, 814)은 매크로 기지국(eNB 1, 811)과 통신 중이고, 피코 기지국(PeNB 1, 813)으로 이동하면서 매크로 기지국(eNB 1, 811)과 피코 기지국(PeNB 1, 813)의 RSRP/RSRQ를 측정하여 최종적으로는 피코 기지국으로 셀 선택을 수행할 수 있다.
두 번째 시나리오는 서빙 셀이 피코 셀이고, 타겟(인접) 셀이 매크로 셀인 경우로, 도 8의 (b)와 같다. 두 번째 시나리오에서 단말(UE 2, 824)은 피코 기지국(PeNB 2, 822)과 통신 중이고, 매크로 기지국(eNB2, 821)으로 이동하면서 매크로 기지국(eNB2, 821)과 피코 기지국(PeNB 2, 822)의 RSRP/RSRQ를 측정하여 최종적으로는 매크로 기지국(eNB2, 821)으로 셀 선택을 수행한다.
이 과정에서 단말(예를 들어, 3GPP Release-10)은 상술한 바와 같이 RRC 시그널링을 통해 현재 서빙 셀(serving cell)의 RSRP/RSRQ를 측정하기 위해 'measSubframePattern-Serv'을 제공 받으며, 이웃 셀(neighbor cell)의 RSRP/RSRQ를 측정하기 위해서 'measSubframePattern-Neigh'을 제공 받는다. 즉, 단말은 'measSubframePattern-Serv' 패턴에 포함된 서브프레임에서 서빙 셀의 RSRP/RSRQ를 측정하며, 'measSubframePattern-Neigh' 패턴에 포함된 서브프레임에서 이웃 셀의 RSRP/RSRQ를 측정한다.
매크로 기지국이 서빙 셀 혹은 이웃 셀일 때, 매크로 기지국의 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴은 매크로 기지국의 ABS 서브프레임을 제외한 서브프레임의 서브셋(subset)이 되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 매크로 기지국이 ABS인 서브프레임에서는 실제 단말이 매크로 기지국의 RSRP/RSRQ를 측정하더라도, 매크로 기지국으로부터 해당 서브프레임 구간에서는 실제 서비스가 이루어지지 않고 있기 때문에 셀 선택을 하기 위해 사용하는 것은 무의미하기 때문이다. 다만, 네트워크는 ABS를 고려하지 않고 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴을 단말에 제공하므로, 매크로 기지국의 RSRP/RSRQ 측정 패턴이 ABS 서브프레임을 포함하여 설정될 수 있다. 이 경우, 단말은 정확한 셀 선택을 위하여 ABS 서브프레임을 제외한 서브프레임에서 RSRP/RSRQ를 측정해야 한다.
또한, 피코 기지국의 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴은 매크로 기지국의 ABS 서브프레임과 같거나 서브셋이 되는 것이 바람직하다. 다만, 상술한 바와 같이 네트워크는 ABS를 고려하지 않고 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴을 단말에 제공하므로, 피코 기지국의 RSRP/RSRQ 측정 패턴이 Non-ABS 서브프레임을 포함하여 설정될 수 있다. 이 경우, 단말은 정확한 셀 선택을 위하여 Non-ABS 서브프레임을 제외한 서브프레임, 즉 ABS 서브프레임에서 RSRP/RSRQ를 측정해야 한다.
이하, 단말이 효율적이며 실효적으로 RSRP/RSRQ를 측정하기 위해서, 서빙 셀과 이웃 셀에 대한 RSRP/RSRQ 측정을 위한 서브프레임 패턴 내에서 RSRP/RSRQ 측정에 적합한 서브프레임을 찾아 해당 서브프레임에서 RSRP/RSRQ를 측정하는 방안을 제안한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 측정 방법의 절차를 예시하는 도면이다.
도 9를 참조하면, 서빙 셀의 기지국은 단말에 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴 정보를 전송한다(S901). 여기서, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴은 상술한 'measSubframePattern-Serv' 패턴 또는 'measSubframePattern-Neigh' 패턴이 될 수 있으며, 이와 같은 패턴 정보는 상위 계층 시그널링을 통해 단말에 전송될 수 있다. 이와 같은, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴은 기지국마다 공유하여 동일한 패턴을 가질 수 있으며, 또한 각 기지국 별로 서로 다른 패턴을 가질 수도 있다.
기지국으로부터 패턴 정보를 수신한 단말은 수신한 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 각 서브프레임에서 RSSI를 측정한다(S903). 여기서, RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 서브프레임은 단말이 해당 패턴에 의하여 RSRP/RSRQ를 측정해야 하는 서브프레임들을 의미한다.
RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 각 서브프레임에서 RSSI를 측정한 단말은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 서브프레임에서 ABS에 해당하는 서브프레임을 추출한다(S905). ABS 구간(또는 서브프레임)에서는 매크로 기지국의 데이터가 존재하지 않고, 단지 CRS만 존재하기 때문에 실제 매크로 기지국의 ABS 서브프레임의 RSSI 값은 ABS가 적용되지 않은 서브프레임의 RSSI 값보다 작을 수 있다. 따라서, 작은 RSSI 값의 서브프레임을 ABS 서브프레임으로 판단할 수 있다. 구체적으로, 단말은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 각 서브프레임에서 측정한 RSSI 값 중에서 특정 서브프레임에서 측정한 RSSI 값이 나머지 서브프레임들, 즉 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 의하여 RSRP/RSRQ를 측정하여야 하는 연속적인 서브프레임들 내에서 나머지 서브프레임들에서 측정한 RSSI 값보다 작은 경우 해당 서브프레임을 ABS 서브프레임으로 판단한다.
또한, 단말은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 각 서브프레임에서 측정한 RSSI 값 중에서 특정 서브프레임에서 측정한 RSSI 값이 미리 설정된 임계값 보다 작은 경우 해당 서브프레임을 ABS 서브프레임으로 판단할 수 있다.
또한, 단말은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 각 서브프레임에서 측정한 RSSI 값들의 평균을 산출하고 해당 평균값 보다 작거나 혹은 해당 평균값과 미리 설정된 임계값 이상 차이가 나는 경우 해당 서브프레임을 ABS 서브프레임으로 판단할 수 있다.
RSSI 값을 이용하여 ABS 서브프레임 판단한 단말은 ABS 서브프레임을 고려하여 RSRP/RSRQ를 측정한다(S907).
단말이 RSRP/RSRQ를 측정하는 셀이 매크로 셀인 경우, S905 단계에서 판단한 ABS 서브프레임을 제외하고 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함된 나머지 서브프레임에서 RSRP/RSRQ를 측정한다. 여기서, 단말은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 서브프레임에서 ABS 서브프레임을 제외한 나머지 서브프레임 전부에서 RSRP/RSRQ를 측정하지 않을 수도 있다. 즉, RSRP/RSRQ 측정을 위한 최소 서브프레임에서만(ABS 서브프레임 제외) RSRP/RSRQ를 측정할 수도 있다. 이 경우에, RSRP/RSRQ 측정을 위한 최소 서브프레임 개수 또는 해당 패턴 내에서의 위치(예를 들어, 제일 처음 또는 마지막의 최소 개수의 서브프레임)에 대한 정보는 기지국이 단말에 전송할 수도 있으며, 또한 기지국과 단말이 미리 알고 있을 수도 있다.
반면, 단말이 RSRP/RSRQ를 측정하는 셀이 피코 셀인 경우, S905 단계에서 판단한 ABS 서브프레임에서 RSRP/RSRQ를 측정한다.
이후, 단말은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 서브프레임에서 ABS 서브프레임을 고려하여 RSRP/RSRQ를 측정한 값을 기지국에 보고한다(S909). 여기서, 단말은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴에 포함되는 서브프레임에서 측정한 RSRP/RSRQ에 대한 평균값을 산출하고 일정 주기마다 기지국에 보고할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 측정 방법을 예시한 도면이다.
도 10에서는, 매크로 기지국이 ABS를 동작할 때, 매크로 기지국이 서빙 셀이고, 피코 기지국이 타겟(이웃) 셀인 경우에, 서빙 셀과 이웃 셀에 대한 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴을 예시한다. 여기서, 설명의 편의를 위해 타겟(이웃) 셀이 하나인 경우만을 도시하였지만, 복수의 타겟(이웃) 셀에 대하여도 동일하게 적용될 수 있다.
도 10을 참조하면, 매크로 기지국의 서브프레임(1003)은 ABS가 적용되어, 0번, 8번 서브프레임은 ABS 서브프레임에 해당한다. 이에 따라, 매크로 기지국의 Non-ABS 패턴(1005)과 매크로 기지국의 ABS 패턴(1007)이 결정된다.
상술한 바와 같이, 네트워크는 매크로 기지국의 ABS 서브프레임을 고려하지 않고 RSRP/RSRQ를 측정하기 위한 패턴을 단말에 제공하므로, 매크로 기지국의 Non-ABS 패턴(1005) 내에 서빙 셀(매크로 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Serv, 1009)이 포함되지 않는다(Not Subset). 또한, 매크로 기지국의 ABS 패턴(1007) 내에 이웃 셀(피코 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Neigh, 1011)이 포함되지 않는다(Not Subset). 또한, RSSI 값(1013)을 살펴보면, 서브프레임 0번과 8번에서의 RSSI 값은 매크로 기지국의 ABS 동작 때문에 다른 서브프레임에서 측정된 RSSI 값보다 작게 된다.
서빙 셀(매크로 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Serv, 1009)이 ABS 서브프레임을 포함하고 있는 경우, 단말은 서빙 셀(매크로 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Serv, 1009)에 따른 각 서브프레임에서 측정한 RSSI 값을 이용하여 서빙 셀(매크로 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Serv, 1009) 내에서 ABS 서브프레임을 찾을 수 있다. 즉, 단말은 서빙 셀(매크로 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Serv, 1009)에 포함된 서브프레임 중(서브프레임 0번, 1번, 2번, 8번, 9번, 10번) 중 RSSI 값이 작은 서브프레임(서브프레임 0번과 8번)을 ABS 서브프레임으로 판단하여 ABS 서브프레임을 찾을 수 있다. 여기서, 단말은 하나의 패턴 내에 포함된 연속된 서브프레임(서브프레임 0번, 1번 및 2번 / 서브프레임 8번, 9번 및 10번) 내에서 RSSI 값을 비교할 수 있다. ABS 서브프레임을 찾은 단말은 서빙 셀(매크로 셀)에 대하여 ABS 서브프레임을 배제한 서브프레임에서 RSRP/RSRQ를 측정한다.
이처럼, 단말은 ABS 서브프레임이 아닌 서브프레임에서 매크로 기지국의 RSRP/RSRQ를 측정함으로써 보다 정확한 셀 선택을 할 수 있으며, 보다 정확한 RSRQ 측정이 가능하다. 실질적으로 셀 선택에서는 ABS 서브프레임의 RSRP/RSRQ 정보보다 ABS 서브프레임이 아닌 서브프레임에서 측정된 RSRQ/RSRQ 값이 의미가 있기 때문이다.
또한, 이웃 셀(피코 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Neigh, 1011)이 Non-ABS 서브프레임을 포함하고 있는 경우, 단말은 이웃 셀(피코 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Neigh, 1011)에 따른 각 서브프레임에서 측정한 RSSI 값을 이용하여 이웃 셀(피코 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Neigh, 1011) 내에서 ABS 서브프레임을 찾을 수 있다. 즉, 단말은 이웃 셀(피코 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Neigh, 1011)에 포함된 서브프레임(0번, 1번, 8번, 9번) 중 RSSI 값이 작은 서브프레임(서브프레임 0번과 8번)을 ABS 서브프레임으로 판단하여 ABS 서브프레임을 찾을 수 있다. 여기서, 단말은 하나의 패턴 내에 포함된 연속된 서브프레임(서브프레임 0번 및 1번 / 서브프레임 8번 및 9번) 내에서 RSSI 값을 비교할 수 있다. ABS 서브프레임을 찾은 단말은 이웃 셀(피코 셀)에 대하여 ABS 서브프레임에서만 RSRP/RSRQ를 측정한다.
이처럼, 단말은 ABS 서브프레임에서만 피코 기지국의 RSRP/RSRQ를 측정함으로써 보다 정확한 셀 선택을 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 셀 측정 방법을 예시한 도면이다.
도 11에서는, 매크로 기지국이 ABS를 동작할 때, 피코 기지국이 서빙 셀이고, 매크로 기지국이 타겟(이웃) 셀인 경우에, 서빙 셀과 이웃 셀에 대한 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴을 예시한다. 여기서, 설명의 편의를 위해 타겟(이웃) 셀이 하나인 경우만을 도시하였지만, 복수의 타겟(이웃) 셀에 대하여도 동일하게 적용될 수 있다.
도 11을 참조하면, 매크로 기지국의 서브프레임(1103)은 ABS가 적용되어, 0번, 8번 서브프레임은 ABS 서브프레임에 해당한다. 이에 따라, 매크로 기지국의 Non-ABS 패턴(1105)과 매크로 기지국의 ABS 패턴(1107)이 결정된다.
상술한 바와 같이, 네트워크는 매크로 기지국의 ABS 서브프레임을 고려하지 않고 RSRP/RSRQ를 측정하기 위한 패턴을 단말에 제공하므로, 매크로 기지국의 Non-ABS 패턴(1105) 내에 이웃 셀(매크로 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Neigh, 1109)이 포함되지 않는다(Not Subset). 또한, 매크로 기지국의 ABS 패턴(1107) 내에 서빙 셀(피코 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Serv, 1111)이 포함되지 않는다(Not Subset). 또한, RSSI 값(1113)을 살펴보면, 서브프레임 0번과 8번에서의 RSSI 값은 매크로 기지국의 ABS 동작 때문에 다른 서브프레임에서 측정된 RSSI 값보다 작게 된다.
이웃 셀(매크로 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Neigh, 1109)이 ABS 서브프레임을 포함하고 있는 경우, 단말은 이웃 셀(매크로 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Neigh, 1109)에 따른 각 서브프레임에서 측정한 RSSI 값을 이용하여 이웃 셀(매크로 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Neigh, 1109) 내에서 ABS 서브프레임을 찾을 수 있다. 즉, 단말은 이웃 셀(매크로 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Neigh, 1109)에 포함된 서브프레임 중(서브프레임 0번, 1번, 2번, 8번, 9번, 10번) 중 RSSI 값이 작은 서브프레임(서브프레임 0번과 8번)을 ABS 서브프레임으로 판단하여 ABS 서브프레임을 찾을 수 있다. 여기서, 단말은 하나의 패턴 내에 포함된 연속된 서브프레임(서브프레임 0번, 1번 및 2번 / 서브프레임 8번, 9번 및 10번) 내에서 RSSI 값을 비교할 수 있다. ABS 서브프레임을 찾은 단말은 이웃 셀(매크로 셀)에 대하여 ABS 서브프레임을 배제한 서브프레임에서 RSRP/RSRQ를 측정한다.
이처럼, 단말은 ABS 서브프레임이 아닌 서브프레임에서 매크로 기지국의 RSRP/RSRQ를 측정함으로써 보다 정확한 셀 선택을 할 수 있으며, 보다 정확한 RSRQ 측정이 가능하다.
또한, 서빙 셀(피코 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Serv, 1111)이 Non-ABS 서브프레임을 포함하고 있는 경우, 단말은 서빙 셀(피코 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Serv, 1111)에 따른 각 서브프레임에서 측정한 RSSI 값을 이용하여 서빙 셀(피코 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Serv, 1111) 내에서 ABS 서브프레임을 찾을 수 있다. 즉, 단말은 서빙 셀(피코 셀) 용 측정 패턴(measSubframePattern-Serv, 1111)에 포함된 서브프레임(0번, 1번, 8번, 9번) 중 RSSI 값이 작은 서브프레임(서브프레임 0번과 8번)을 ABS 서브프레임으로 판단하여 ABS 서브프레임을 찾을 수 있다. 여기서, 단말은 하나의 패턴 내에 포함된 연속된 서브프레임(서브프레임 0번 및 1번 / 서브프레임 8번 및 9번) 내에서 RSSI 값을 비교할 수 있다. ABS 서브프레임을 찾은 단말은 서빙 셀(피코 셀)에 대하여 ABS 서브프레임에서만 RSRP/RSRQ를 측정한다.
이처럼, 단말은 ABS 서브프레임에서만 피코 기지국의 RSRP/RSRQ를 측정함으로써 보다 정확한 셀 선택을 할 수 있다.
4. 본 발명이 적용될 수 있는 장치 일반
도 12은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.
도 12를 참조하면, 무선 통신 시스템은 기지국(120)과 기지국(120) 영역 내에 위치한 다수의 단말(130)을 포함한다.
기지국(120)은 프로세서(processor, 121), 메모리(memory, 122) 및 RF부(radio frequency unit, 123)을 포함한다. 프로세서(121)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(121)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(122)는 프로세서(121)와 연결되어, 프로세서(121)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(123)는 프로세서(121)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
단말(130)은 프로세서(131), 메모리(132) 및 RF부(133)을 포함한다. 프로세서(131)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서(131)에 의해 구현될 수 있다. 메모리(132)는 프로세서(131)와 연결되어, 프로세서(131)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(133)는 프로세서(131)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다.
메모리(122, 132)는 프로세서(121, 131) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(121, 131)와 연결될 수 있다. 또한, 기지국(120) 및/또는 단말(130)은 한 개의 안테나(single antenna) 또는 다중 안테나(multiple antenna)를 가질 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상술한 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명에서 제안하는 방안은 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 접속 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (16)

  1. 무선 접속 시스템에서 셀 측정을 수행하는 방법에 있어서,
    서빙 셀에 대한 RSRP(Reference Signal Received Power)/RSRQ(Reference Signal Received Quality) 측정을 위한 제 1 패턴 및 이웃 셀에 대한 RSRP/RSRQ 측정을 위한 제 2 패턴을 수신하는 단계;
    상기 제 1 패턴에 포함되는 복수의 제 1 서브프레임에서 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 측정하는 단계;
    상기 측정한 RSSI 및 특정 값을 비교하여 상기 복수의 제 1 서브프레임에서 ABS(Almost Blank Subframe)를 추출하는 단계; 및
    상기 복수의 제 1 서브프레임에서 추출한 ABS를 제외한 복수의 제 1 서브프레임에서 상기 RSRP/RSRQ를 측정하는 단계를 포함하며,
    상기 ABS를 추출하는 단계는,
    RSRP/RSRQ 측정을 위한 복수의 제 1 서브프레임에서 상기 특정 값보다 작은 RSSI 값이 측정된 적어도 하나의 서브프레임을 상기 ABS로 추출하는, 셀 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 서빙 셀은 매크로 셀을 포함하고, 상기 이웃 셀은 피코 셀을 포함하는, 셀 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제 2 패턴에 포함된 복수의 제 2 서브프레임에서 RSSI를 측정하는 단계;
    상기 복수의 제 2 서브프레임에서 측정된 RSSI 및 상기 특정 값을 비교하여 상기 복수의 제 2 서브프레임에서 ABS를 추출하는 단계; 및
    상기 복수의 제 2 서브프레임에서 추출된 ABS에서만 RSRP/RSRQ를 측정하는 단계를 더 포함하는, 셀 측정 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 특정 값은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 복수의 제 1 서브프레임 내 나머지 서브프레임에서 측정된 RSSI 값인, 셀 측정 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 특정 값은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 복수의 제 1 서브프레임에서 측정한 RSSI 값을 평균한 값인, 셀 측정 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴 정보는 measSubframePattern-Serv 또는 measSubframePattern-Neigh인, 셀 측정 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴 정보는 RRC 연결 재구성(RRC connection re-configuration) 메시지를 통해 전송되는, 셀 측정 방법.
  9. 무선 접속 시스템에서 셀 측정을 수행하는 단말에 있어서,
    무선 신호를 송수신하기 위한 RF(Radio Frequency) 유닛; 및
    상기 RF 유닛과 연결된 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는
    서빙 셀에 대한 RSRP(Reference Signal Received Power)/RSRQ(Reference Signal Received Quality) 측정을 위한 제 1 패턴 및 이웃 셀에 대한 RSRP/RSRQ 측정을 위한 제 2 패턴을 수신하고,
    상기 제 1 패턴에 포함되는 복수의 제 1 서브프레임에서 RSSI(Received Signal Strength Indicator)를 측정하며,
    상기 측정한 RSSI 및 특정 값을 비교하여 상기 복수의 제 1 서브프레임에서 ABS(Almost Blank Subframe)를 추출하고,
    상기 복수의 제 1 서브프레임에서 추출한 ABS를 제외한 복수의 제 1 서브프레임에서 상기 RSRP/RSRQ를 측정하며,
    상기 ABS를 추출하는 프로세서는,
    RSRP/RSRQ 측정을 위한 복수의 제 1 서브프레임에서 상기 특정 값보다 작은 RSSI 값이 측정된 적어도 하나의 서브프레임을 상기 ABS로 추출하도록 구성된, 단말.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 서빙 셀은 매크로 셀을 포함하고, 상기 이웃 셀은 피코 셀을 포함하는, 단말.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제 2 패턴에 포함된 복수의 제 2 서브프레임에서 RSSI를 측정하고,
    상기 복수의 제 2 서브프레임에서 측정된 RSSI 및 상기 특정 값을 비교하여 상기 복수의 제 2 서브프레임에서 ABS를 추출하고,
    상기 복수의 제 2 서브프레임에서 추출된 ABS에서만 RSRP/RSRQ를 측정하도록 더 구성된, 단말.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 특정 값은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 복수의 제 1 서브프레임 내 나머지 서브프레임에서 측정된 RSSI 값인, 단말.
  13. 삭제
  14. 제9항에 있어서,
    상기 특정 값은 RSRP/RSRQ 측정을 위한 복수의 제 1 서브프레임에서 측정한 RSSI 값을 평균한 값인, 단말.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴 정보는 measSubframePattern-Serv 또는 measSubframePattern-Neigh인, 단말.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 RSRP/RSRQ 측정을 위한 패턴 정보는 RRC 연결 재구성(RRC connection re-configuration) 메시지를 통해 전송되는, 단말.
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