KR101981511B1

KR101981511B1 - 단말장치 및 단말장치의 동작 방법

Info

Publication number: KR101981511B1
Application number: KR1020140145302A
Authority: KR
Inventors: 정연준
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2014-10-24
Filing date: 2014-10-24
Publication date: 2019-05-23
Also published as: KR20160048510A

Abstract

본 발명은, 다양한 크기의 셀이 공존하며 특히 CA가 지원되지 않는 셀이 공존하는 Heterogeneous Network 환경에서, 필연적으로 발생하게 되는 보조셀(SCell)에 대한 인접셀의 간섭을 줄이면서 데이터 전송률도 최대한 보장할 수 있도록, CA 기능을 최적으로 제어할 수 있는 단말장치 및 단말장치의 동작 방법을 제안한다.

Description

단말장치 및 단말장치의 동작 방법{TERMINAL DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 단말장치 및 단말장치의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 다양한 크기의 셀이 공존하는 Heterogeneous Network 환경에서, CA(Carrier Aggregation) 기능을 최적으로 제어할 수 있는 단말장치 및 단말장치의 동작 방법에 관한 것이다.

최근 IMT-advanced 통신시스템이 새롭게 등장하였으며, IMT-advanced 통신시스템에서는, 다수의 주파수가 공존하는 상황에서, 기존 보다 더 넓은 대역을 지원하기 위해 주파수집합(Carrier Aggregation, CA) 기술을 채택하고 있다.

CA 기술은, 다중 단위 주파수(Component Carrier, CC)의 통합을 통해 보다 넓은 주파수 대역을 확보할 수 있고, 각 단위 주파수(CC)는 LTE 단말에게 LTE 주파수 대역으로서 이용되기 때문에 이전 통신시스템과의 호환성도 유지할 수 있도록 한다.

이러한 CA 기능을 지원하는 단말(이하, CA 단말)은, 우선 다수의 주파수(CC) 중 접속이 지정된 기본 주파수의 기본셀(Primary Cell, PCell)을 통해 기지국에 접속하고, 이후 필요에 따라 보조 주파수의 보조셀(Secondary Cell, SCell)을 통해 기지국에 동시 접속하여, 여러 주파수의 셀 즉 PCell 및 SCell을 통합하여 통신서비스를 이용할 수 있게 된다.

이와 같이, CA 단말이 기본셀(PCell) 및 보조셀(SCell)을 통해 기지국에 동시 접속하여 CA 기능을 활용한 통신서비스를 이용하는 경우 다시 말해 CA 기능으로 동작하는 경우, 여러 주파수의 셀을 통합 사용하기 때문에 하나의 셀을 사용할 때에 비해 높은 데이터 전송률을 기대할 수 있다.

한편, 다양한 크기의 셀을 형성하는 기지국(예 : 매크로기지국, 소형기지국)이 공존하는 Heterogeneous Network 환경(이하, HetNet 환경)에서는, CA 비협력 기지국이 존재하고, CA 비협력 기지국의 셀 간 CA가 지원되지 않는다.

예를 들면, 트래픽 분산을 위해 Hot-Spot 지역 위주로 설치되는 소형기지국은, 매크로기지국과는 독립적인 Stand-Alone인 형태가 대부분이다. 따라서, 매크로기지국과 소형기지국은, 서로 간의 CA 협력을 위한 별도의 노드를 추가 설계하지 않는 한, 상호 CA 비협력 기지국일 것이며, 이러한 매크로기지국의 매크로셀 및 소형기지국의 소형셀(예 : 펨토셀, 피코셀 등) 간에는 CA가 지원되지 않을 것이다.

이처럼 CA가 지원되지 않는 셀들도 공존하는 HetNet 환경에서 CA 단말이 매크로셀을 기본셀(PCell) 및 보조셀(SCell)로 사용하여 CA 기능으로 동작하는 경우, 기본셀(PCell) 또는 보조셀(SCell)과 동일 주파수를 사용하는 소형셀에 접근하게 되면 소형셀로 인한 간섭 영향을 받게 된다.

만약, CA 단말에 간섭 영향을 주는 소형셀이 기본셀(PCell)과 동일 주파수를 사용하는 경우라면, CA 단말은 기존의 일반적인 Intra-Frequency 핸드오버와 동일한 방식의 기본셀(PCell) 핸드오버를 통해 기본셀(PCell)에서 소형셀로 핸드오버 접속하여, CA 기능 동작을 중단하고 소형셀을 통해 통신서비스를 이용할 수 있다.

하지만, CA 단말에 간섭 영향을 주는 소형셀이 보조셀(SCell)과 동일 주파수를 사용하는 경우라면, 보조셀(SCell) 즉 매크로셀과 소형셀 간에는 CA가 지원되지 않아 보조셀(SCell) 핸드오버가 불가능하기 때문에, CA 단말은 지속적인 간섭 영향을 받게 되는 문제가 있다.

이에, 본 발명에서는, 보조셀(SCell)이 받는 간섭을 줄이면서 데이터 전송률도 보장할 수 있도록 CA 단말의 CA 기능을 최적으로 제어할 수 있는 방안을 제안하고자 한다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 다양한 크기의 셀이 공존하는 Heterogeneous Network 환경에서, 보조셀(SCell)이 받는 간섭을 줄이면서 데이터 전송률도 보장할 수 있도록 CA 기능을 최적으로 제어할 수 있는 단말장치 및 단말장치의 동작 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 단말장치는, 다수의 셀 중 기본셀 및 적어도 하나의 보조셀을 통해 기지국과 접속하는 접속부; 상기 적어도 하나의 보조셀 중 특정 보조셀과 동일한 주파수를 사용하는 인접셀의 간섭이 일정 수준 이상인지 여부를 확인하는 간섭확인부; 상기 인접셀의 간섭이 일정 수준 이상인 경우, 상기 간섭을 줄이기 위한 다수의 접속변경방식 중 특정 접속변경방식을 결정하는 결정부; 및 상기 특정 접속변경방식에 따라, 상기 다수의 셀 및 상기 인접셀 중 적어도 하나의 셀에 대한 접속변경을 수행하는 접속제어부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 결정부는, 상기 다수의 접속변경방식 별로 확인되는 상기 접속변경 수행 후의 데이터 전송률에 기초하여, 상기 다수의 접속변경방식 중 특정 접속변경방식을 결정할 수 있다.

바람직하게는, 상기 특정 접속변경방식은, 상기 다수의 접속변경방식 중에서, 상기 데이터 전송률이 가장 높은 접속변경방식일 수 있다.

바람직하게는, 상기 특정 접속변경방식의 데이터 전송률은, 상기 특정 접속변경방식에 따라 상기 접속변경을 수행한 후, 접속하고 있는 셀의 주파수 개수가 작을수록 높게 확인되며, 접속하고 있는 셀의 주파수 대역폭 합이 클수록 높게 확인될 수 있다.

바람직하게는, 상기 다수의 접속변경방식은, 상기 인접셀에 접속하되 및 상기 기본셀 및 상기 적어도 하나의 보조셀 접속을 모두 해제하는 접속변경을 수행하도록 하는 제1방식, 상기 다수의 셀에서 상기 인접셀의 주파수를 제외한 나머지 주파수 중 기본셀 및 적어도 하나의 보조셀을 재 선정하여 접속하는 접속변경을 수행하도록 하는 제2방식, 상기 특정 보조셀의 접속을 해제하는 접속변경을 수행하도록 하는 제3방식 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 인접셀은, 상기 기지국과의 주파수집합(CA : Carrier Aggregation) 비협력 기지국의 셀일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 단말장치의 동작 방법은, 다수의 셀 중 기본셀 및 적어도 하나의 보조셀을 통해 기지국과 접속하는 접속단계; 상기 적어도 하나의 보조셀 중 특정 보조셀과 동일한 주파수를 사용하는 인접셀에 의한 인접셀 간섭이 일정 수준 이상인지 여부를 확인하는 간섭확인단계; 상기 인접셀 간섭이 일정 수준 이상인 경우, 상기 인접셀 간섭을 줄이기 위한 다수의 접속변경방식 중 특정 접속변경방식을 결정하는 결정단계; 및 상기 특정 접속변경방식에 따라, 상기 다수의 셀 및 상기 인접셀 중 적어도 하나의 셀에 대한 접속변경을 수행하는 접속제어단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 결정단계는, 상기 다수의 접속변경방식 별로 확인되는 상기 접속변경 수행 후의 데이터 전송률에 기초하여, 상기 다수의 접속변경방식 중 특정 접속변경방식을 결정할 수 있다.

이에, 본 발명의 단말장치 및 단말장치의 동작 방법에 의하면, 다양한 크기의 셀이 공존하는 Heterogeneous Network 환경에서, 보조셀(SCell)이 받는 간섭을 줄이면서 데이터 전송률도 보장할 수 있도록 CA 기능을 최적으로 제어하는 효과를 도출한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치를 포함하는 통신시스템을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 동작 방법을 나타내는 동작 흐름도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치가 포함되는 통신시스템을 도시한 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 단말장치(100)가 포함된 통신시스템은, 동일 지역에 다양한 크기의 셀을 형성하는 기지국(예 : 매크로기지국, 소형기지국)이 공존하는 Heterogeneous Network 환경(이하, HetNet 환경)에 속하는 시스템이다.

그리고, 본 발명의 경우는, HetNet 환경에서 주파수집합(Carrier Aggregation, CA) 비협력 기지국이 존재하는 경우를 고려한다.

도 1과 같이, 동일 지역에 매크로기지국(10) 및 소형기지국(1)이 공존하는 경우를 언급하여 설명하면 다음과 같다.

매크로기지국(10)은, 다수의 셀을 형성할 수 있으며, 예를 들면 도 1에 도시된 바와 같이 3개의 셀(C11,C12,C13)을 형성할 수 있다. 이때, 셀(C11,C12,C13) 각각은 서로 다른 주파수를 사용한다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해, 매크로기지국(10)의 셀(C11)이 사용하는 주파수를 F1, 셀(C12)이 사용하는 주파수를 F2, 셀(C13)이 사용하는 주파수를 F3으로 설명하겠다. 또한, 설명의 편의 상, 셀(C11,C12,C13)과 매크로셀(C11,C12,C13)을 혼용할 수 있다.

그리고, 매크로기지국(10)은, CA를 지원하는 기지국인 것을 전제로 한다.

따라서, 매크로기지국(10)은, 다수의 주파수 F1,F2,F3 중 어느 하나의 주파수의 셀을 통해 접속되는 단말에 통신서비스를 제공하며, 특히 CA 기능으로 동작하는 단말에 대해서는 CA 기능을 활용한 통신서비스를 즉 2 이상의 주파수의 셀을 통합하여 통신서비스를 제공할 수 있는 CA지원기지국일 것이다.

또한, 본 발명의 단말장치(100)는, 2 이상의 주파수를 지원하는 것을 전제로 하여, 전술의 CA 기능을 활용한 통신서비스를 이용할 수 있는 단말이다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해, 단말장치(100)가 주파수 F1,F2,F3을 지원하는 단말인 것으로 가정하여 설명하겠다.

단말장치(100)가 CA 기능으로 동작하는 과정을 간략하게 설명하면, 단말장치(100)는, 전원 온(Power on) 또는 기본셀(PCell) 핸드오버 되어, 다수의 주파수 F1,F2,F3 중 하나의 주파수의 셀을 통해 매크로기지국(10)에 접속한다.

이때, 단말장치(100)는, CA 기능을 지원하는 단말이기 때문에, 접속이 지정된 주파수를 통해 매크로기지국(10)에 접속하게 되는데, 이 주파수가 기본 주파수이며 매크로기지국(10)과의 접속에 사용한 기본 주파수의 셀이 기본셀(Primary Cell, PCell)에 해당된다.

이하에서는, 단말장치(100)가 주파수 F1의 셀(C11)을 기본셀(PCell)로 사용하는 것으로 가정하여 설명하겠다.

단말장치(100)는, 이와 같이 기본 주파수의 기본셀(PCell, C11)을 통해 매크로기지국(10)에 접속한 후, 필요에 따라 적어도 하나의 보조 주파수의 보조셀(Secondary Cell, SCell)을 통해 매크로기지국(10)에 동시 접속하여, 여러 주파수의 셀 즉 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell)을 통합하여 통신서비스를 이용할 수 있게 된다.

이하에서는, 단말장치(100)가 주파수 F2의 셀(C12) 및 주파수 F3의 셀(C13)을 보조셀(SCell)로 사용하는 것으로 가정하여 설명하겠다.

이와 같이, 단말장치(100)은, 하나의 기본셀(PCell, C11) 및 2개의 보조셀(SCell, C12,C13)을 통해 매크로기지국(10)에 동시 접속하여 CA 기능을 활용한 통신서비스를 이용함으로써, 여러 주파수(F1,F2,F3)의 셀을 통합 사용하기 때문에 하나의 주파수의 셀을 사용할 때에 비해 높은 데이터 전송률을 얻을 수 있다.

한편, 소형기지국(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 셀(C1)을 형성할 수 있다.

이때, 소형기지국(1)의 셀(C1)은, 주파수 F1,F2,F3 중 하나를 사용할 수 있으며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 F2를 사용하는 것으로 설명하겠다. 또한, 설명의 편의 상, 셀(C1)과 소형셀(C1)을 혼용할 수 있다.

물론, 소형기지국(1) 역시 주파수 별로 다수의 셀을 형성하여 자체적으로 CA를 지원할 수도 있으나, 도 1을 참조한 이하의 설명에서는 설명의 편의 상 하나의 셀(C1)을 형성하는 것으로 설명하겠다.

여기서, 소형기지국(1)은, 트래픽 분산을 위해 매크로기지국(10)의 커버리지 내에서 Hot-Spot 지역 위주로 설치되는 것이 일반적이며, 이 경우 매크로기지국(10)과는 독립적인 Stand-Alone인 형태가 대부분이다.

따라서, HetNet 환경에서 매크로기지국(10)과 소형기지국(1)은, 서로 간의 CA 협력을 위한 별도의 노드를 추가 설계하지 않는 한, 상호 CA 비협력 기지국일 것이며, 이러한 매크로기지국(10)의 매크로셀 즉 셀(C11,C12,C13) 및 소형기지국(10)의 소형셀 즉 셀(C1) 간에는 CA가 지원되지 않을 것이다.

도 1을 참조한 전술과 같이, CA가 지원되지 않는 셀이 공존하는 HetNet 환경에서, 전술의 예와 같이 단말장치(100)가 매크로기지국(10)의 셀을 기본셀(PCell, C11) 및 보조셀(SCell, C12,C13)로 사용하여 CA 기능으로 동작하는 경우, 소형셀 즉 셀(C1)에 접근하게 되면 셀(C1)로 인한 간섭 영향을 받게 된다.

만약, 단말장치(100)에 간섭 영향을 주는 소형셀(C1)이 기본셀(PCell, C11)과 동일한 주파수 F1을 사용하는 경우라면, 단말장치(100)은 기존의 일반적인 Intra-Frequency 핸드오버와 동일한 방식의 기본셀(PCell) 핸드오버를 통해 기본셀(PCell, C11)에서 셀(C1)로 핸드오버 접속하여, CA 기능 동작을 중단하고 셀(C1)을 통해 통신서비스를 이용할 수 있다.

하지만, 단말장치(100)에 간섭 영향을 주는 소형셀(C1)이 보조셀(SCell, C12,C13) 예컨대 셀(C12)과 동일한 주파수 F2를 사용하는 경우라면, 보조셀(SCell) 즉 매크로셀(C12)과 소형셀(C1) 간에는 CA가 지원되지 않아 보조셀(SCell) 핸드오버가 불가능하기 때문에, 단말장치(100)는 소형셀(C1)에 의한 간섭 영향을 지속적으로 받게 될 것이다.

이에, 본 발명에서는, CA가 지원되지 않는 셀이 공존하는 HetNet 환경에서 보조셀(SCell)이 받는 간섭을 줄이면서 데이터 전송률도 보장할 수 있도록 CA 단말의 CA 기능을 최적으로 제어하고자 한다.

이를 위해, 본 발명에 따른 단말장치(100)는, CA지원기지국 예컨대 매크로기지국(10)에서 제공하는 다수의 셀(C11,C12,C13) 중 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell)을 통해 매크로기지국(10)에 접속하여 CA 기능을 활용한 통신서비스를 이용하는 상태 즉 CA 기능으로 동작하는 것을 전제로 한다.

이와 같이 CA 기능으로 동작하는 단말장치(100)는, 적어도 하나의 보조셀(SCell) 중 특정 보조셀과 동일한 주파수를 사용하는 인접셀의 간섭이 일정 수준 이상인지 여부를 확인한다.

여기서, 인접셀은, HetNet 환경에서 매크로기지국(10)과의 CA 비협력 기지국의 셀이며, 도 1의 경우라면 매크로기지국(10)과의 CA 비협력 기지국인 소형기지국(1)의 소형셀(C1)일 것이다.

단말장치(100)는, 전술의 확인 결과 인접셀 예컨대 셀(C1)의 간섭이 일정 수준 이상인 경우, 간섭을 줄이기 위한 다수의 접속변경방식 중 특정 접속변경방식을 결정하고, 결정한 특정 접속변경방식에 따라 전술한 매크로기지국(10)의 다수의 셀(C11,C12,C13) 및 인접셀 즉 셀(C1) 중 적어도 하나의 셀에 대한 접속변경을 수행한다.

이하에서는, 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 구성을 구체적으로 설명하도록 한다. 설명의 편의를 위해, 앞서 언급한 참조번호를 이용하여 설명하도록 하겠다.

도 2에 도시된 바와 같아, 본 발명에 따른 단말장치(100)는, 다수의 셀 중 기본셀 및 적어도 하나의 보조셀을 통해 기지국과 접속하는 접속부(110)와, 상기 적어도 하나의 보조셀 중 특정 보조셀과 동일한 주파수를 사용하는 인접셀의 간섭이 일정 수준 이상인지 여부를 확인하는 간섭확인부(120)와, 상기 인접셀의 간섭이 일정 수준 이상인 경우, 상기 간섭을 줄이기 위한 다수의 접속변경방식 중 특정 접속변경방식을 결정하는 결정부(130)와, 상기 특정 접속변경방식에 따라, 상기 다수의 셀 및 상기 인접셀 중 적어도 하나의 셀에 대한 접속변경을 수행하는 접속제어부(140)를 포함한다.

여기서, 전술의 기지국은 CA지원기지국이며, 이하에서는 설명의 편의를 위해 도 1의 매크로기지국(10)으로 언급하여 설명하겠다. 또한 본 발명의 단말장치(100)는 주파수 F1,F2,F3을 지원하는 것으로 설명하겠다. 이때, 주파수 F1,F2,F3 각각의 대역폭은 10MHz, 20MHz, 10MHz라고 가정하겠다.

접속부(110)는, 다수의 셀 즉 매크로기지국(10)에서 제공하는 다수의 셀(C11,C12,C13) 중 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell)을 통해 매크로기지국(10)과 접속한다.

단말장치(100)는, 전원 온(Power on) 또는 기본셀(PCell) 핸드오버 되어, 다수의 주파수 F1,F2,F3 중 하나의 주파수의 셀을 통해 매크로기지국(10)에 접속한다.

이때, 단말장치(100)는, 접속이 지정된 주파수를 통해 매크로기지국(10)에 접속하게 되는데, 이 주파수가 기본 주파수이며 매크로기지국(10)과의 접속에 사용한 기본 주파수의 셀이 기본셀(PCell)에 해당된다.

그리고, 단말장치(100)는, 이와 같이 기본 주파수의 기본셀(PCell, C11)을 통해 매크로기지국(10)에 접속한 후, 필요에 따라 적어도 하나의 보조 주파수의 보조셀(SCell)을 통해 매크로기지국(10)에 동시 접속하여, 여러 주파수의 셀 즉 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell)을 통합하여 통신서비스를 이용할 수 있게 된다.

즉, 단말장치(100)의 접속부(110)는, 다수의 셀(C11,C12,C13) 중 기본셀(PCell, C11) 및 2개의 보조셀(SCell, C12,C13)을 통해 매크로기지국(10)과 접속한다.

이와 같이, 본 발명에서는, 단말장치(100)가 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell)을 통해 매크로기지국(10)과 접속한 상태 즉 CA 기능으로 동작하는 상태를 전제로 한다.

간섭확인부(120)는, 접속하고 있는 보조셀(SCell, C12,C13) 중 특정 보조셀과 동일한 주파수를 사용하는 인접셀의 간섭이 일정 수준 이상인지 여부를 확인한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 단말장치(100)가 기본셀(PCell, C11) 및 2개의 보조셀(SCell, C12,C13)을 통해 CA 기능으로 동작하는 중, 소형기지국(1)의 셀(C1) 방향으로 접근하면, 셀(C1)로 인한 간섭 영향을 받게 된다. 이 경우, 셀(C1)이 간섭을 발생시키는 인접셀이 된다.

이때, 전술의 예와 같이, 소형기지국(1)의 셀(C1)이 주파수 F2를 사용하는 경우라면, 단말장치(100)가 보조셀(SCell)로서 사용하고 있는 셀(C12,C13) 중 셀(C1)와 동일한 주파수 F2를 사용하는 셀(C12)이 특정 보조셀에 해당한다.

이하에서는 설명의 편의를 위해, 특정 보조셀이 셀(C12)이 것으로, 그리고 셀(C12)와 동일한 주파수 F2를 사용하는 인접셀이 소형기지국(1)의 셀(C1)인 것으로 언급하여 설명하겠다.

즉, 간섭확인부(120)는, 도 1의 경우라면, 단말장치(100)가 사용하고 있는 2개의 보조셀(SCell, C12,C13) 중 특정 보조셀 즉 셀(C12)과 동일한 주파수 F2를 사용하는 인접셀 즉 셀(C1)의 간섭이 일정 수준 이상인지 여부를 확인하는 것이다.

결정부(130)는, 인접셀의 간섭 즉 특정 보조셀(SCell, C12)에 미치는 셀(C1)의 간섭이 일정 수준 이상인 경우, 간섭을 줄이기 위한 다수의 접속변경방식 중 특정 접속변경방식을 결정한다.

이후, 접속제어부(140)는, 결정부(130)에서 결정한 특정 접속변경방식에 따라, 다수의 셀(C11,C12,C13) 및 인접셀 즉 셀(C1) 중 적어도 하나의 셀에 대한 접속변경을 수행한다.

여기서, 다수의 접속변경방식은, 인접셀에 접속하되 및 접속하고 있는 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell) 접속을 모두 해제하는 접속변경을 수행하도록 하는 제1방식, 다수의 셀(C11,C12,C13)에서 인접셀의 주파수를 제외한 나머지 주파수 중 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell)을 재 선정하여 접속하는 접속변경을 수행하도록 하는 제2방식, 전술한 특정 보조셀의 접속을 해제하는 접속변경을 수행하도록 하는 제3방식 중 적어도 하나를 포함한다.

보다 구체적으로 설명하면, 다수의 접속변경방식 중 제1방식은, 단말장치(100)로 하여금, 인접셀 즉 셀(C1)에 접속하되 및 현재 접속하고 있는 기본셀(PCell, C11) 및 2개의 보조셀(SCell, C12,C13) 접속을 모두 해제하는 접속변경을 수행하도록 하는 방식이다.

따라서, 접속제어부(140)는, 결정부(130)에서 특정 접속변경방식으로서 제1방식이 결정되는 경우, 제1방식에 따라 셀(C1)에 접속하되 및 현재 접속하고 있는 기본셀(PCell, C11) 및 2개의 보조셀(SCell, C12,C13) 접속을 모두 해제하는 접속변경을 수행할 것이다.

다시 말해, 접속제어부(140)는, 제1방식에 따른 접속변경을 수행함으로써, 기존의 일반적인 Inter-Frequency 핸드오버와 동일한 방식의 기본셀(PCell) 핸드오버를 통해 기본셀(PCell, C11)에서 셀(C1)로 핸드오버 접속하게 되고, 기본셀(PCell, C11) 및 2개의 보조셀(SCell, C12,C13) 접속을 모두 해제하게 된다.

이 경우, 단말장치(100)는, 더 이상 CA 기능으로 동작하지 않고, 소형셀(C1)을 통해 소형기지국(1)에 접속하여 통신서비스를 이용하게 될 것이다.

한편, 다수의 접속변경방식 중 제2방식은, 단말장치(100)로 하여금, 다수의 셀(C11,C12,C13)에서 인접셀 즉 셀(C1)의 주파수 F2를 제외한 나머지 주파수 F1,F3 중 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell)을 재 선정하여 접속하는 접속변경을 수행하도록 하는 방식이다.

따라서, 접속제어부(140)는, 결정부(130)에서 특정 접속변경방식으로서 제2방식이 결정되는 경우, 제2방식에 따라 셀(C1)의 주파수 F2를 제외한 나머지 주파수 F1,F3 중 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell)을 재 선정하여 접속하는 접속변경을 수행할 것이다.

다시 말해, 접속제어부(140)는, 제2방식에 따른 접속변경을 수행함으로써, 주파수 F2를 제외한 나머지 주파수 F1,F3 중 기본셀(PCell)을 재 선정하는데, 앞서 기본셀(PCell)로 사용하던 셀(C11)은 주파수 F1이었으므로 주파수 F3의 셀(C13)을 기본셀(PCell)로 재 선정하게 된다.

또한, 접속제어부(140)는, 매크로기지국(10)으로부터 제공된 주파수집합 정보(CA Capability 정보)에 기초하여, 기본셀(PCell, C13)과 동시 접속이 가능한 보조 주파수 즉 F1의 셀(C11)을 보조셀(SCell)로 재 선정하게 된다.

이 경우, 단말장치(100)는, 재 선정한 기본셀(PCell, C13) 및 보조셀(SCell, C11)을 통해 매크로기지국(10)과의 접속을 유지하여 통신서비스를 이용하게 될 것이다.

한편, 다수의 접속변경방식 중 제3방식은, 단말장치(100)로 하여금, 인접셀 즉 셀(C1)의 간섭을 받고 있는 특정 보조셀(SCell, C12)의 접속을 해제하는 접속변경을 수행하도록 하는 방식이다.

따라서, 접속제어부(140)는, 결정부(130)에서 특정 접속변경방식으로서 제3방식이 결정되는 경우, 제3방식에 따라 인접셀 즉 셀(C1)의 간섭을 받고 있는 특정 보조셀(SCell, C12)의 접속을 해제하는 접속변경을 수행할 것이다.

다시 말해, 접속제어부(140)는, 제3방식에 따른 접속변경을 수행함으로써, 특정 보조셀(SCell, C12)의 접속 만을 해제하게 된다.

이 경우, 단말장치(100)는, 기본셀(PCell, C11) 및 접속 해제하지 않은 보조셀(SCell, C13)을 통해 매크로기지국(10)과의 접속을 유지하여 통신서비스를 이용하게 될 것이다.

여기서, 전술한 다수의 접속변경방식 즉 제1,2,3방식은, 단말장치(100)의 특정 보조셀(SCell, C12)에 미치는 인접셀 즉 셀(C1)의 간섭을 줄이기 위한 것이다.

하지만, 인접셀 즉 셀(C1)의 간섭을 줄이기 위해서, CA 기능으로 동작하고 있던 단말장치(100) 즉 CA 단말의 데이터 전송률이 낮아진다면 시스템 효율성 측면에서 문제가 될 수 있다.

따라서, 본 발명에서는, 전술한 다수의 접속변경방식 중 어떤 접속변경방식을 특정 접속변경방식으로 결정하는 것인지가 매우 중요하며, 다수의 접속변경방식 중에서 데이터 전송률을 최적으로 보장할 수 있는 특정 접속변경방식을 결정하는 것이 바람직할 것이다.

이하에서는, 결정부(130)에서 특정 접속변경방식을 결정하는 과정을 구체적으로 설명하도록 한다.

구체적으로 설명하면, 결정부(130)는, 다수의 접속변경방식 별로 확인되는 접속변경 수행 후의 데이터 전송률에 기초하여, 다수의 접속변경방식 즉 제1,2,3방식 중에서 특정 접속변경방식을 결정한다.

여기서, 다수의 접속변경방식 별로 확인되는 데이터 전송률은, 해당 접속변경방식에 따라 접속변경을 수행한 후, 단말장치(100)가 접속하고 있는 셀의 주파수 개수가 작을수록 높게 확인되며, 접속하고 있는 주파수 대역폭 합이 클수록 높게 확인된다.

따라서, 데이터 전송률을 다음과 같은 수식1을 통해 확인된다고 볼 수 있다.

수식1.

데이터 전송률 = S(BW)/N(F)

여기서, S(BW)는 단말장치(100)가 접속하고 있는 셀의 주파수 대역폭 합을 의미하고, N(F)은 단말장치(100)가 접속하고 있는 셀의 주파수 개수를 의미한다.

이에, 다수의 접속변경방식 중 전술의 제1방식에 대한 데이터 전송률은, S_1(BW)/N_1(F)로 표현할 수 있으며, 전술의 실시예와 같이 제1방식에 따른 접속변경을 수행한 후 단말장치(100)가 접속하고 있는 셀이 소형셀(C1)이라면, S_1(BW)은 소형셀(C1)의 대역폭 20MHz이고 N_1(F)은 1개이므로, 20/1 즉 20의 값으로 확인될 것이다.

한편, 다수의 접속변경방식 중 전술의 제2방식에 대한 데이터 전송률은, S_2(BW)/N_2(F)로 표현할 수 있으며, 전술의 실시예와 같이 제2방식에 따른 접속변경을 수행한 후 단말장치(100)가 단말장치(100)가 접속하고 있는 셀이 재 선정한 기본셀(PCell, C13) 및 보조셀(SCell, C11)이라면, S_2(BW)은 기본셀(PCell, C13) 및 보조셀(SCell, C11)의 대역폭 합 10+10 MHz이고 N_2(F)은 2개이므로, 20/2 즉 10의 값으로 확인될 것이다.

한편, 다수의 접속변경방식 중 전술의 제3방식에 대한 데이터 전송률은, S_3(BW)/N_3(F)로 표현할 수 있으며, 전술의 실시예와 같이 제3방식에 따른 접속변경을 수행한 후 단말장치(100)가 접속하고 있는 셀이 기본셀(PCell, C11) 및 보조셀(SCell, C13)이라면, S_3(BW)은 기본셀(PCell, C11) 및 보조셀(SCell, C13)의 대역폭 합 10+10 MHz이고 N_2(F)은 2개이므로, 20/2 즉 10의 값으로 확인될 것이다.

상기와 같은 경우, 결정부(130)는, 다수의 접속변경방식 즉 제1,2,3방식 별로 확인되는 데이터 전송률 20,10,10에 기초하여, 제1,2,3방식 중에서 데이터 전송률이 가장 높은 제1방식을 특정 접속변경방식을 결정할 수 있다.

만약, 데이터 전송률이 가장 높은 접속변경방식이 2개 이상인 경우, 결정부(130)는 이들 접속변경방식 중에서 N(F)가 더 작은 접속변경방식을 특정 접속변경방식으로 결정하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 결정부(130)는, 단말장치(100)의 보조셀(SCell)에 미치는 인접셀의 간섭을 줄이기 위한 다수의 접속변경방식 중에서도, 가장 높은 데이터 전송률을 보장할 수 있는 특정 접속변경방식(예 : 제1방식)을 결정하게 된다.

따라서, 전술한 바 있는 접속제어부(140)는, 결정부(130)에서 특정 접속변경방식(예 : 제1방식)에 따라, 접속변경을 수행하게 된다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 단말장치는, CA가 지원되지 않는 셀이 공존하는 HetNet 환경에서 CA 기능으로 동작하는 경우, 필연적으로 발생하게 되는 보조셀(SCell)에 대한 인접셀의 간섭을 줄이면서 데이터 전송률도 최대한 보장할 수 있도록, CA 기능을 최적으로 제어할 수 있게 된다.

이하에서는, 도 3를 참조하여 본 발명에 따른 단말장치의 동작 방법을 설명하도록 한다. 설명의 편의를 위해 전술한 도 1 내지 도 2의 참조번호를 언급하여 설명하겠다.

본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 다수의 셀 즉 매크로기지국(10)에서 제공하는 다수의 셀(C11,C12,C13) 중 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell)을 통해 매크로기지국(10)과 접속한 상태, 즉 CA 기능으로 동작하는 상태를 전제로 한다(S100).

이하에서는 설명의 편의를 위해, 전술의 실시예와 같이 단말장치(100)가 기본셀(PCell, C11) 및 2개의 보조셀(SCell, C12,C13)을 통해 CA 기능으로 동작하는 것으로 가정하여 설명하겠다.

본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 접속하고 있는 보조셀(SCell, C12,C13) 중 특정 보조셀과 동일한 주파수를 사용하는 인접셀의 간섭이 일정 수준 이상인지 여부를 확인한다(S110).

즉, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 도 1의 경우라면, 단말장치(100)가 사용하고 있는 2개의 보조셀(SCell, C12,C13) 중 특정 보조셀 즉 셀(C12)과 동일한 주파수 F2를 사용하는 인접셀 즉 셀(C1)의 간섭이 일정 수준 이상인지 여부를 확인하는 것이다.

본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 인접셀의 간섭 즉 특정 보조셀(SCell, C12)에 미치는 셀(C1)의 간섭이 일정 수준 이상인 경우(S120 Yes), 인접셀(C1)의 소형기지국(1)이 매크로기지국(10)과 상호 CA 비협력 기지국인지 판단할 수 있다(S120).

본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 상호 CA 비협력 기지국이 아닌 CA 협력 기지국인 것으로 판단되면(S120 No), 기존과 같이 보조셀(SCell) 핸드오버를 통해 특정 보조셀(SCell, C12)에서 셀(C1)로 핸드오버 접속하는 일련의 처리를 수행할 것이다(S125).

반면, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 상호 CA 비협력 기지국인 것으로 판단되면(S120 Yes), 간섭을 줄이기 위한 다수의 접속변경방식 별로 데이터 전송률을 확인한다(S130).

예를 들면, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 다수의 접속변경방식 즉 제1,2,3방식 별로, 전술의 수식1에 기초하여 데이터 전송률 20,10,10을 확인할 수 있을 것이다.

이 경우라면, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 다수의 접속변경방식 즉 제1,2,3방식 중에서 데이터 전송률이 20으로 가장 높은 제1방식을 특정 접속변경방식으로 결정할 수 있다(S140).

이와 같이, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, 단말장치(100)의 보조셀(SCell)에 미치는 인접셀의 간섭을 줄이기 위한 다수의 접속변경방식 중에서도, 가장 높은 데이터 전송률을 보장할 수 있는 특정 접속변경방식(예 : 제1방식)을 결정하게 된다.

이에, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, S140단계에서 결정한 특정 접속변경방식(예 : 제1방식)에 따라, 다수의 셀(C11,C12,C13) 및 인접셀 즉 셀(C1) 중 적어도 하나의 셀에 대한 접속변경을 수행한다(S150).

예컨대, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, S140단계에서 특정 접속변경방식으로서 제1방식이 결정되는 경우, 제1방식에 따라 셀(C1)에 접속하되 및 현재 접속하고 있는 기본셀(PCell, C11) 및 2개의 보조셀(SCell, C12,C13) 접속을 모두 해제하는 접속변경을 수행할 것이다.

한편, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, S140단계에서 특정 접속변경방식으로서 제2방식이 결정되는 경우, 제2방식에 따라 셀(C1)의 주파수 F2를 제외한 나머지 주파수 F1,F3 중 기본셀(PCell) 및 적어도 하나의 보조셀(SCell)을 재 선정하여 접속하는 접속변경을 수행할 것이다.

한편, 본 발명에 따른 단말장치(100)의 동작 방법은, S140단계에서 특정 접속변경방식으로서 제3방식이 결정되는 경우, 제3방식에 따라 인접셀 즉 셀(C1)의 간섭을 받고 있는 특정 보조셀(SCell, C12)의 접속을 해제하는 접속변경을 수행할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 단말장치의 동작 방법은, CA가 지원되지 않는 셀이 공존하는 HetNet 환경에서 CA 기능으로 동작하는 경우, 필연적으로 발생하게 되는 보조셀(SCell)에 대한 인접셀의 간섭을 줄이면서 데이터 전송률도 최대한 보장할 수 있도록, CA 기능을 최적으로 제어할 수 있게 된다.

본 발명의 일실시예에 따른 단말장치의 동작 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

본 발명에 따른 단말장치 및 단말장치의 동작 방법에 따르면, 다양한 크기의 셀이 공존하는 Heterogeneous Network 환경에서, 보조셀(SCell)이 받는 간섭을 줄이면서 데이터 전송률도 보장할 수 있도록 CA 단말의 CA 기능을 최적으로 제어한다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

1 : 소형기지국
10 : 매크로기지국
100 : 단말장치
110 : 접속부 120 : 간섭확인부
130 : 결정부 140 : 접속제어부

Claims

다수의 셀 중 기본셀 및 적어도 하나의 보조셀을 통해 기지국과 접속하는 접속부;
상기 적어도 하나의 보조셀 중 특정 보조셀과 상기 특정 보조셀과 동일한 주파수를 사용하는 인접셀 사이의 간섭이 일정 수준 이상인지 여부를 확인하는 간섭확인부;
상기 특정 보조셀과 상기 인접셀 사이의 간섭이 일정 수준 이상인 경우, 상기 간섭을 줄이기 위한 다수의 접속변경방식 중 특정 접속변경방식을 결정하는 결정부; 및
상기 특정 접속변경방식에 따라, 상기 다수의 셀 및 상기 인접셀 중 적어도 하나의 셀에 대한 접속변경을 수행하는 접속제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 1 항에 있어서,
상기 결정부는,
상기 다수의 접속변경방식 별로 확인되는 상기 접속변경 수행 후의 데이터 전송률에 기초하여, 상기 다수의 접속변경방식 중 상기 데이터 전송률이 가장 높은 접속변경방식을 상기 특정 접속변경방식으로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 2 항에 있어서,
상기 특정 접속변경방식의 데이터 전송률은,
상기 특정 접속변경방식에 따라 상기 접속변경을 수행한 후, 접속하고 있는 셀의 주파수 개수가 작을수록 높게 확인되며, 접속하고 있는 셀의 주파수 대역폭 합이 클수록 높게 확인되는 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 1 항에 있어서,
상기 다수의 접속변경방식은,
상기 인접셀에 접속하되 및 상기 기본셀 및 상기 적어도 하나의 보조셀 접속을 모두 해제하는 접속변경을 수행하도록 하는 제1방식, 상기 다수의 셀에서 상기 인접셀의 주파수를 제외한 나머지 주파수 중 기본셀 및 적어도 하나의 보조셀을 재 선정하여 접속하는 접속변경을 수행하도록 하는 제2방식, 상기 특정 보조셀의 접속을 해제하는 접속변경을 수행하도록 하는 제3방식 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
다수의 셀 중 기본셀 및 적어도 하나의 보조셀을 통해 기지국과 접속하는 접속단계;
상기 적어도 하나의 보조셀 중 특정 보조셀과 상기 특정 보조셀과 동일한 주파수를 사용하는 인접셀 사이의 간섭이 일정 수준 이상인지 여부를 확인하는 간섭확인단계;
상기 특정 보조셀과 상기 인접셀 사이의 간섭이 일정 수준 이상인 경우, 상기 간섭을 줄이기 위한 다수의 접속변경방식 중 특정 접속변경방식을 결정하는 결정단계; 및
상기 특정 접속변경방식에 따라, 상기 다수의 셀 및 상기 인접셀 중 적어도 하나의 셀에 대한 접속변경을 수행하는 접속제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 동작 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 결정단계는,
상기 다수의 접속변경방식 별로 확인되는 상기 접속변경 수행 후의 데이터 전송률에 기초하여, 상기 다수의 접속변경방식 중 상기 데이터 전송률이 가장 높은 접속변경방식을 상기 특정 접속변경방식으로 결정하는 것을 특징으로 하는 단말장치의 동작 방법.
제 6 항에 있어서,
상기 특정 접속변경방식의 데이터 전송률은,
상기 특정 접속변경방식에 따라 상기 접속변경을 수행한 후, 접속하고 있는 셀의 주파수 개수가 작을수록 높게 확인되며, 접속하고 있는 셀의 주파수 대역폭 합이 클수록 높게 확인되는 것을 특징으로 하는 단말장치의 동작 방법.