KR101987429B1 - 기지국 장비, 하향링크 협력 전송 방법 및 상향링크 협력 전송 방법 - Google Patents

기지국 장비, 하향링크 협력 전송 방법 및 상향링크 협력 전송 방법 Download PDF

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Abstract

기지국 장비, 하향링크 협력 전송 방법 및 상향링크 협력 전송 방법이 개시된다. 여기서, 기지국 장비는 단말과의 무선 신호 송수신을 수행하는 복수의 원격 유닛(RAU), 그리고 상기 복수의 원격 유닛(RAU)과 연결되고, 상기 단말로부터 수신한 신호 또는 상기 단말에게 송신할 신호의 처리를 수행하며, 상기 복수의 원격 유닛(RAU)으로 자원 할당 정보를 송신하는 집중 유닛을 포함하고,
상기 복수의 원격 유닛(RAU) 중 적어도 두 개의 원격 유닛(RAU)은 상기 집중 유닛의 제어에 따라 동일한 자원을 이용하여 하나의 단말에 동일한 하향링크 패킷을 전송한다.

Description

기지국 장비, 하향링크 협력 전송 방법 및 상향링크 협력 전송 방법{BASE STATION APPARATUS AND DOWNLINK AND UPLINK COORDINATED TRANSMISSION METHOD}
본 발명은 기지국 장비, 하향링크 협력 전송 방법 및 상향링크 협력 전송 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 클라우드 통신 센터를 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국 장비, 하향링크 협력 전송 방법 및 상향링크 협력 전송 방법에 관한 것이다.
네트워크 자원의 효율을 개선하기 위하여 클라우드 통신 센터(Cloud Communication Center, CCC) 기술이 주목되고 있다. 클라우트 통신 센터 기술에 따르면, 기존에 비하여 무선 데이터 용량을 크게 늘릴 수 있을 뿐만 아니라, 운용 비용 및 전력을 줄일 수 있다.
클라우드 통신 센터 기술은 기존 기지국에서 하나의 장비 내에 있던 디지털 신호 처리부(Digital Unit, DU)와 무선 신호 처리부(Radio Unit, RU)를 분리하여 디지털 신호 처리부(DU)를 국사 내에 별도로 마련된 DU 센터에 집중하고, 무선 신호 처리부(RU)를 서비스 대상 지역, 즉 셀에 원격으로 설치한다.
이때, 디지털 신호 처리부(DU)는 무선 자원 매니지먼트(RRC, Radio Resource Management), 로컬 게이트웨이(LGW), 캐쉬 기능을 수행한다. 그리고 매체 접속 제어(Medium Access Control, MAC) 계층, 무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC) 계층, 패킷 데이터 수렴 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, PDCP) 계층, 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 계층을 포함하는 무선 프로토콜 계층을 사용한다. 그리고 무선 신호 처리부(RU)는 RF 기능만 포함하고, 무선 프로토콜 계층으로 물리계층(PHY)을 사용한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 셀간 데이터의 협력 수신 시 필요한 기저대 처리 모뎀(1계층)이 서로 떨어져 있는 집중 유닛(CU)과 원격 유닛(RAU)으로 이원화된 무선 기지국 구조에서 자원 관리 및 원격 유닛(RAU) 간 연동을 통한 콤프(CoMP)를 지원하는 기지국 장비, 하향링크 협력 전송 방법 및 상향링크 협력 전송 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 특징에 따르면, 기지국 장비는 단말과의 무선 신호 송수신을 수행하는 복수의 원격 유닛(RAU), 그리고 상기 복수의 원격 유닛(RAU)과 연결되고, 상기 단말로부터 수신한 신호 또는 상기 단말에게 송신할 신호의 처리를 수행하며, 상기 복수의 원격 유닛(RAU)으로 자원 할당 정보를 송신하는 집중 유닛을 포함하고, 상기 복수의 원격 유닛(RAU) 중 적어도 두 개의 원격 유닛(RAU)은 상기 집중 유닛의 제어에 따라 동일한 자원을 이용하여 하나의 단말에 동일한 하향링크 패킷을 전송한다.
상기 복수의 원격 유닛(RAU)은,
상기 자원 할당 정보에 따라 상기 단말에게 하향링크 무선 자원을 할당하기 위한 스케줄링을 수행하는 각각의 분배-무선 자원 관리부를 포함하고,
상기 집중 유닛은,
상기 각각의 분배-무선 자원 관리부로부터 상기 단말의 채널 정보를 수신하고, 협력 전송이 필요하다고 판단되면, 상기 채널 정보에 기초한 상기 자원 할당 정보를 상기 각각의 분배-무선 자원 관리 부중에서 적어도 두 개의 분배-무선 자원 관리부로 전송하는 집중-무선 자원 관리부를 포함할 수 있다.
상기 집중-무선 자원 관리부는,
패킷데이터컨버전스프로토콜계층 및 제너럴터널링프로토콜계층을 사용하여 서로 동일한 하향링크 패킷을 상기 적어도 두개의 원격 유닛(RAU)으로 전송할 수 있다.
상기 복수의 원격 유닛(RAU)은,
상기 자원 할당 정보에 따라 상기 동일한 자원을 이용하여 서로 동기화된 하향링크 패킷을 능동 안테나 시스템, 물리계층, 매체접속제어계층 및 무선링크제어계층을 사용하여 상기 하나의 단말에 전송할 수 있다.
상기 분배-무선 자원 관리부는,
상기 집중-무선 자원 관리부로부터 수신되는 무선 자원 관리 정보에 기초하여 자원 매핑, 변조 및 프리코딩 중 적어도 하나의 동작을 제어할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 기지국 장비는 단말과의 무선 신호 송수신을 수행하는 복수의 원격 유닛(RAU), 그리고 상기 복수의 원격 유닛(RAU)과 연결되고, 상기 단말로부터 수신한 신호 또는 상기 단말에게 송신할 신호의 처리를 수행하며, 상기 복수의 원격 유닛(RAU)으로 자원 할당 정보를 송신하는 집중 유닛을 포함하고,
상기 복수의 원격 유닛(RAU) 중 적어도 두 개의 원격 유닛(RAU)은 상기 집중 유닛의 제어에 따라 동일한 자원을 이용하여 상향링크 협력 전송을 수행한다.
상기 복수의 원격 유닛(RAU)은,
상기 단말로부터 수신한 상향링크 패킷을 포워딩하는 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU), 그리고 상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 포워딩된 상향링크 패킷 및 상기 단말로부터 수신한 상향링크 패킷을 상기 집중 유닛으로 전송하는 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)을 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 포워딩된 상향링크 패킷을 상기 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)으로 전달하는 스위치를 더 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)과 상기 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)은,
물리계층 간 인터페이스를 통해 상기 상향링크 패킷을 포워딩할 수 있다.
상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)과 상기 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)은,
능동 안테나 시스템, 물리계층, 매체접속제어계층 및 무선링크제어계층을 포함할 수 있다.
상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)에 포함되는 물리계층은,
상기 능동 안테나 시스템을 통해 수신된 상향링크 패킷의 기저대역 신호 처리, S/P 변환, CP(cyclic prefix) 제거 및 고속 푸리에(FFT) 연산, 자원 디맵핑을 수행하고,
상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)은,
상기 자원 디맵핑된 신호 중에서 상향링크 협력 전송이 적용된 패킷이 포함된 자원 블록만 상기 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)으로 포워딩할 수 있다.
상기 마스터 원격 유닛(RAU)에 포함되는 물리계층은,
서로 다른 복수의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 수신한 각각의 상향링크 패킷에 대한 자원 디맵핑 후, 멀티 안테나 프로세싱을 수행하고, 포워드 에러 보정(FEC, Forward Error Correction) 복조를 수행할 수 있다.
상기 복수의 원격 유닛(RAU)은,
상기 자원 할당 정보에 따라 상기 단말에게 상향링크 무선 자원을 할당하기 위한 스케줄링을 수행하는 분배-무선 자원 관리부를 포함하고,
상기 집중 유닛은,
상기 각각의 분배-무선 자원 관리부로부터 상기 단말의 채널 정보를 수신하고, 협력 전송이 필요하다고 판단되면, 상기 채널 정보에 기초한 상기 자원 할당 정보를 상기 각각의 분배-무선 자원 관리부 중에서 적어도 두 개의 분배-무선 자원 관리부로 전송하는 집중-무선 자원 관리부 를 포함할 수 있다.
상기 집중 유닛은,
패킷데이터컨버전스프로토콜계층 및 제너럴터널링프로토콜계층을 사용하여 상향링크 협력 패킷을 상기 원격 유닛(RAU)으로부터 수신할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 하향링크 협력 전송 방법은 원격 유닛(RAU)과 집중 유닛을 포함하는 기지국 장비의 하향링크 협력 전송 방법에 있어서, 상기 집중 유닛이 상기 원격 유닛(RAU)으로 자원 할당 정보를 송신하는 단계, 그리고 상기 원격 유닛(RAU)이 상기 자원 할당 정보에 따라 동일한 자원을 이용하여 하나의 단말에 동일한 하향링크 패킷을 전송하는 단계를 포함한다.
상기 전송하는 단계는,
상기 자원 할당 정보에 따라 상기 동일한 자원을 이용하여 서로 동기화된 하향링크 패킷을 능동 안테나 시스템, 물리계층, 매체접속제어계층 및 무선링크제어계층을 사용하여 상기 하나의 단말에 전송할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상향링크 협럭 전송 방법은 복수의 원격 유닛(RAU)과 집중 유닛을 포함하는 기지국 장비의 상향링크 협력 전송 방법에 있어서, 상기 복수의 원격 유닛(RAU) 중 하나 이상의 슬레이브 유닛이 단말로부터 상향링크 패킷을 수신하는 단계, 상기 하나 이상의 슬레이브 유닛이 상기 상향링크 패킷을 마스터 슬레이브 유닛으로 포워딩하는 단계, 그리고 상기 마스터 슬레이브 유닛이 상기 단말로부터 수신한 상향링크 패킷과 상기 하나 이상의 슬레이브 유닛으로부터 포워딩된 상향링크 패킷을 동일한 자원을 이용하여 상기 집중 유닛으로 협력 전송하는 단계를 포함한다.
상기 포워딩하는 단계는,
상기 단말로부터 수신한 상향링크 패킷에 대한 상기 자원 디맵핑된 신호 중에서 상향링크 협력 전송이 적용된 패킷이 포함된 자원 블록만 상기 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)으로 포워딩할 수 있다.
상기 협력 전송하는 단계는,
서로 다른 복수의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 수신한 각각의 상향링크 패킷에 대한 자원 디맵핑한 후, 멀티 안테나 프로세싱 및 포워드 에러 보정(FEC, Forward Error Correction) 복조를 수행하는 단계, 그리고 상기 복조된 신호를 상기 집중 유닛으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 종래에는 디지털 신호 처리부(DU)에 포함되던 MAC 계층, RLC 계층, RRM 기능을 원격 유닛(RAU)으로 분산시키고, RRM 인터페이스를 통해 집중 유닛(CU)과 원격 유닛(RAU)가 연동하여 셀 간 콤프(CoMP)(Coordinated Scheduling) 기능을 구현할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 2는 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하향링크 콤프(CoMP) 기능을 지원하는 기지국 장비의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 콤프(CoMP) 기능을 지원하는 기지국 장비의 구성을 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 원격 유닛(RAU)의 물리계층 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 유닛(RAU)의 물리계층 구조를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 집중 유닛의 하향링크 콤프(CoMP) 동작을 나타낸 순서도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 원격 유닛(RAU)의 하향링크 콤프(CoMP) 동작을 나타낸 순서도이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국 장비의 상향링크 콤프(CoMP) 동작을 나타낸 순서도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 단말(terminal)은 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접속 노드(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNodeB), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 기지국, 접속 노드, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 발명은 클라우드 통신 센터(Cloud Communication Center, CCC) 기술을 지원하는 어떤 무선 통신 시스템(예, IEEE)에도 사용될 수 있다.
이하, 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장비, 하향링크 협력 전송 방법 및 상향링크 협력 전송 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구성도이다.
도 1을 참고하면, 무선 통신 시스템(1)은 단말(100), 기지국 장비(200) 및 코어 시스템(EPC, Evolved Packet Core)(300)을 포함한다.
기지국 장비(200)는 다수의 단말(100)에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink, DL) 데이터에 대해 기지국 장비(200)는 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말(100)에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다.
또한, 상향링크(Uplink, UL) 데이터에 대해 기지국 장비(200)는 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말(100)에게 전송하여 해당 단말(100)이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다.
기지국 장비(200)는 원격 유닛(RAU)(RAU, Remote Active Antenna Unit)(210) 및 집중 유닛(CU, Central Unit)(230)을 포함한다. 원격 유닛(RAU)(210)은 국사 외부에 위치하고, 집중 유닛(CU)(230)은 국사에 위치할 수 있다.
원격 유닛(RAU)(210)은 서비스 지역 즉 셀 사이트(cell site)에 설치되고, 단말(100)과의 무선 신호 송수신을 위한 무선 신호 처리부(RU)와 능동 안테나 시스템(Active Antenna System, 이하, 'AAS'라 통칭함)이 통합된 장치이다. 여기서, 무선 신호 처리부(RU)는 주파수 상향 변환 모듈, 주파수 하향 변환 모듈, 파워 증폭기 및 필터를 포함할 수 있다.
집중 유닛(CU)(230)은 원격 유닛(RAU)(210)을 제어하는 장치로서, 원격 유닛(RAU)(210)과 연결되고, 단말(100)로부터 수신한 신호 또는 단말(100)에게 송신할 신호의 처리를 수행하며, 원격 유닛(RAU)(210)으로 자원 할당 정보를 송신한다. 원격 유닛(RAU)(210)은 집중 유닛(CU)(230)으로부터 수신한 자원 할당 정보를 토대로 단말(100)과의 데이터 및 자원을 스케줄링한다.
도 2는 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참고하면, 계층 구조는 물리계층(Physical Layer, 이하, 'PHY'로 통칭함), 데이터링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)을 포함한다. 이러한 프로토콜 계층은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호 접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
PHY 계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. PHY 계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control, 이하, 'MAC'로 통칭함) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.
MAC 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control, 이하, 'RLC'로 통칭함) 계층에 서비스를 제공한다.
RLC 계층의 기능은 MAC 계층 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 이러한 경우에 RLC 계층은 존재하지 않을 수 있다.
패킷 데이터 컨버전스 프로토콜(Packet Data Convergence Protocol, 이하, 'PDCP'로 통칭함) 계층은 IPv4(Internet Protocol version 4)나 IPv6(Internet Protocol version 6)와 같은 IP 패킷 전송시에 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
무선 자원 제어(Radio Resource Control, 이하, 'RRC'로 통칭함) 계층은 제어평면(Control Plane)에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer, 이하, 'RB'로 통칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다. 단말의 RRC 계층과 무선 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다.
여기서, PHY 계층은 L1 계층이고, MAC 계층, RLC 계층 및 PDCP 계층은 L2 계층이며, RRC 계층은 L3 계층이다.
기지국 장비(200)의 신호 처리는 도 2의 무선 통신 시스템에 정의된 프로토콜 계층(기능 또는 모듈)에 따라 수행된다. 신호 처리에 필요한 프로토콜 계층은 원격 유닛(RAU)(210)과 집중 유닛(CU)(230)에 분산되거나 또는 전부 원격 유닛(RAU)(210)에만 포함될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 하향링크 콤프(CoMP) 기능을 지원하는 기지국 장비의 구성을 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 복수의 원격 유닛(RAU)(210)은 분배-무선 자원 관리부(Distributed Radio Resource Manager, 이하, 'D-RRM' 으로 통칭함), AAS, PHY 계층, AAS, MAC 계층 및 RLC 계층을 포함한다.
복수의 원격 유닛(RAU)(210) 중 적어도 두 개의 원격 유닛(RAU)은 집중 유닛(CU)(230)의 제어에 따라 동일한 자원을 이용하여 하나의 단말(100)에 동일한 하향링크 패킷을 전송한다. D-RRM은 C-RRM으로부터 수신한 스케줄링 정보를 이용하여 협력 전송에 필요한 리소스 맵핑(Resource Mapping), 변조(Modulation), 프리코딩(Pre-coding) 동작을 수행한다. D-RRM은 인접한 원격 유닛(RAU)간에 동일한 자원을 이용하여 동기화된 패킷을 전송하도록 AAS, PHY 계층, AAS, MAC 계층 및 RLC 계층을 제어한다.
집중 유닛(CU)(230)은 복수의 원격 유닛(RAU)(210)과 연결되며, 단말(100)로부터 수신한 신호 또는 단말(100)에게 송신할 신호의 처리를 위한 데이터 처리부를 포함한다.
또한, 집중 유닛(CU)(230)은 코어 시스템(EPC)(300)과 연결되며 단말(100)로부터 수신한 신호를 코어 시스템(EPC)(300)으로 전달하며, 코어 시스템(EPC)(300)으로부터 수신한 신호를 단말(100)로 전달할 수 있다.
집중 유닛(CU)(230)은 집중-무선 자원 관리부(Central Radio Resource Manager, 이하, 'C-RRM' 으로 통칭함), PDCP 계층, GTP(General Tunelling Protocol) 계층을 포함한다.
집중 유닛(CU)(230)은 협력 전송(Joint Transmission)이 필요하게 되면, GTP(User Plane Anchor Node)/PDCP에서 패킷을 해당 원격 유닛(RAU)(210)들에게 복수 전송(Group Multicasting)하도록 지시한다.
C-RRM과 D-RRM은 무선 자원 관리(Radio Resource Management, 이하, 'RRM' 으로 통칭함) 인터페이스에 의하여 연결된다. 이러한 RRM 인터페이스는 X2-AP 프로토콜에 새로운 정보 요소(Information Element)를 추가 정의하여 사용할 수 있다.
C-RRM은 D-RRM로부터 무선 자원 할당 요구 및 단말(100)의 채널 상태 정보를 수신하고, 수신한 정보에 기초한 자원 할당 정보를 D-RRM로 전송한다. 이때, 협력 전송이 필요하다고 판단되면, 자원 할당 정보를 인접한 적어도 두개의 D-RRM으로 전송한다.
D-RRM은 C-RRM으로부터 수신한 자원 관리 정보를 기반으로 PHY 계층, MAC 계층 및 RLC 계층을 제어하여 협력적 멀티포인트 동작, 즉, 조인트 트랜스미션(Joint transmission), 협력적 스케쥴링(Coordinated Scheduling)의 콤프(CoMP) 기능을 수행한다. 즉, 단말(100)에 하향링크 신호를 전송하는 Tx 포인트(TP) 간의 전송 패킷 동기화, 재전송 제어 및 스케줄링 제어 및 Tx 포인트(TP)의 최적 프리코딩 중 중 적어도 하나 이상을 포함하는 콤프 기능을 수행한다.
MAC 및 RLC는 데이터 전송을 위한 자원을 할당하는 기능을 수행한다.
또한, 원격 유닛(RAU)(210)과 집중 유닛(CU)(230)은 프로토콜 계층간 인터페이스에 의해 서로 연결된다. 원격 유닛(RAU)(210)의 RLC 계층과 집중 유닛(CU)(230)의 PDCP 계층 간에는 제어 평면 인터페이스 및 사용자 평면 인터페이스에 의해 연결된다.
집중 유닛(CU)(230)은 원격 유닛(RAU)(210)과 송수신하는 제어 평면 데이터를 RRC 계층을 이용하여 코어 시스템(EPC)(300)과 송수신한다. 원격 유닛(RAU)(210)과 집중 유닛(CU)(230) 간의 제어 평면 데이터는 RLC로서 규정되어 있는 프로토콜을 사용하여 송수신된다.
원격 유닛(RAU)(210)과 집중 유닛(CU)(230) 간의 사용자 평면 데이터는 GTP로 규정되어 있는 프로토콜을 사용하여 송수신된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 상향링크 콤프(CoMP) 기능을 지원하는 기지국 장비의 구성을 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 원격 유닛(RAU)의 물리계층 구조를 나타낸 도면이며, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 원격 유닛(RAU)의 물리계층 구조를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 복수의 원격 유닛(RAU)(210) 중 적어도 두 개의 원격 유닛(RAU)(210)은 집중 유닛(CU)(230)의 제어에 따라 동일한 자원을 이용하여 상향링크 협력 전송을 수행한다.
이때, 복수의 원격 유닛(RAU)(210)은 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU) 및 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)으로 구성될 수 있다.
하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)은 단말(100)로부터 수신한 상향링크 패킷을 인접한 원격 유닛(RAU), 즉 마스터 원격 유닛(RAU)으로 포워딩한다.
하나의 마스터 원격 유닛(RAU)은 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 포워딩된 상향링크 패킷 및 단말(100)로부터 수신한 상향링크 패킷을 집중 유닛(CU)(230)으로 전송한다.
스위치(S/W)는 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 포워딩된 상향링크 패킷을 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)으로 전달한다.
하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)과 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)은 물리계층 간 인터페이스를 통해 상향링크 패킷을 포워딩한다.
하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)에 포함되는 물리계층은 도 5에 보인 것처럼, 능동 안테나 시스템을 통해 수신된 상향링크 패킷의 기저대역 신호 처리, S/P 변환, CP(cyclic prefix) 제거 및 고속 푸리에(FFT) 연산, 자원 디맵핑을 수행한다.
하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)은 자원 디맵핑된 신호 중에서 상향링크 협력 전송이 적용된 패킷이 포함된 자원 블록(Resource Element)만 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)으로 포워딩한다.
마스터 원격 유닛(RAU)에 포함되는 물리계층은 도 6에 보인 것처럼, 서로 다른 복수의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 수신한 각각의 상향링크 패킷에 대한 자원 디맵핑 후, 멀티 안테나 프로세싱(Multi-Antenna Processing)을 수행하여 데이터 복구하고, 포워드 에러 보정(FEC, Forward Error Correction) 복조를 수행한다. 그리고 복조된 데이터를 집중 유닛(CU)(230)으로 전송한다. 여기서, 멀티 안테나 프로세싱은 MMSE-IRC(Minimized Mean Square Error-Interference Rejection Combining)가 하나의 실시예일 수 있다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 집중 유닛의 하향링크 콤프(CoMP) 동작을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 집중 유닛(CU)(230)의 C-RRM은 원격 유닛(RAU)(210)의 D-RRM으로부터 채널 정보를 수신(S101)한다. 그리고 C-RRM은 협력 전송이 필요하다고 판단되면, 복수의 원격 유닛(RAU)(210) 각각의 D-RRM으로 패킷 그룹 전송을 지시한다(S103).
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 원격 유닛(RAU)의 하향링크 콤프(CoMP) 동작을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 원격 유닛(RAU)(210)의 D-RRM은 집중 유닛(CU)(230)의 C-RRM으로부터 스케줄링 정보를 수신한다(S201).
D-RRM은 스케줄링 정보에 따라 리소스 맵핑, 변조, 프리코딩 동작을 수행한다(S203).
D-RRM은 C-RRM의 자원 할당 제어에 따라 인접한 원격 유닛(RAU)(210)와 동일한 자원을 사용하여 동일한 하향링크 패킷을 AAS, PHY 계층, AAS, MAC 계층 및 RLC 계층을 사용하여 단말(100)로 전송한다(S205).
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 기지국 장비의 상향링크 콤프(CoMP) 동작을 나타낸 순서도이다.
도 9를 참조하면, 집중 유닛(CU)(230)의 C-RRM은 하나의 마스터 원격 유닛(RAU) 및 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU) 각각의 D-RRM 으로 자원 할당 정보를 각각 전송한다(S301, S303).
하나의 마스터 원격 유닛(RAU) 및 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)은 자원 할당 정보에 따른 스케줄링 동작을 각각 수행한다(S305, S307).
하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)은 단말(100)로부터 수신(S309)한 상향링크 패킷을 프로토콜 계층을 사용하여 처리한 후, 스위치로 포워딩한다(S311).
하나의 마스터 원격 유닛(RAU)은 물리계층간 인터페이스를 통해 복수의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 스위치를 거쳐 상향링크 패킷을 전달받는다(S313).
하나의 마스터 원격 유닛(RAU)은 서로 다른 인접한 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 각각 수신한 상향링크 패킷을 멀티 안테나 프로세싱을 통해 복구(S315)한 후, 집중 유닛(CU)(230)으로 전송한다(S317).
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (19)

  1. 단말과의 무선 신호 송수신을 수행하고, 물리계층, 매체접속제어계층 및 무선링크제어 계층을 각각 포함하는 복수의 원격 유닛(RAU), 그리고
    패킷데이터컨버전스프로토콜 계층을 포함하고, 상기 복수의 원격 유닛(RAU)과 연결되어, 상기 단말로부터 수신한 신호 또는 상기 단말에게 송신할 신호의 처리를 수행하는 집중 유닛을 포함하고,
    상기 집중 유닛과 상기 복수의 원격 유닛(RAU)은,
    무선 자원 관리 인터페이스, 제어 평면 인터페이스 및 사용자 평면 인터페이스로 연결되며,
    상기 무선 자원 관리 인터페이스는,
    기지국간 무선 자원 정보 교환을 위한 X2 시그널링 인터페이스를 이용하고,
    상기 제어 평면 인터페이스 및 상기 사용자 평면 인터페이스는,
    상기 무선링크제어 계층과 상기 패킷데이터컨버전스프로토콜 계층 간에 연결되며,
    상기 집중 유닛은,
    상기 무선 자원 관리 인터페이스를 통해 연결된 복수의 원격 유닛(RAU)로부터 수신한 정보를 기초로, 협력 전송을 할 적어도 두개의 원격 유닛(RAU)을 결정하고, 결정한 적어도 두개의 원격 유닛(RAU)에게 자원 할당 정보를 전송하는 집중-무선 자원 관리부를 포함하고,
    상기 복수의 원격 유닛(RAU)은,
    상기 집중 유닛으로부터 수신한 자원 할당 정보를 이용하여 상기 물리계층, 매체접속제어계층 및 무선링크제어 계층을 제어하여 조인트 트랜스미션(Joint transmission) 또는 협력적 스케쥴링(Coordinated Scheduling)을 수행하는 분배-무선 자원 관리부를 포함하고,
    상기 조인트 트랜스미션은,
    상기 적어도 두개의 원격 유닛(RAU)이 상기 집중 유닛으로부터 수신한 동일한 자원을 이용하는 동일한 하향링크 패킷을 상기 단말로 전송하는 것을 포함하는, 기지국 장비.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 집중-무선 자원 관리부는,
    패킷데이터컨버전스프로토콜계층 및 제너럴터널링프로토콜계층을 사용하여 서로 동일한 하향링크 패킷을 상기 적어도 두개의 원격 유닛(RAU)으로 전송하는 기지국 장비.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 원격 유닛(RAU)은,
    상기 자원 할당 정보에 따라 상기 동일한 자원을 이용하여 서로 동기화된 하향링크 패킷을 능동 안테나 시스템, 물리계층, 매체접속제어계층 및 무선링크제어계층을 사용하여 상기 하나의 단말에 전송하는 기지국 장비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 분배-무선 자원 관리부는,
    상기 집중-무선 자원 관리부로부터 수신되는 무선 자원 관리 정보에 기초하여 자원 매핑, 변조 및 프리코딩 중 적어도 하나의 동작을 제어하는 기지국 장비.
  6. 삭제
  7. 제4항에 있어서,
    상기 복수의 원격 유닛(RAU)은,
    상기 단말로부터 수신한 상향링크 패킷을 포워딩하는 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU), 그리고
    상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 포워딩된 상향링크 패킷 및 상기 단말로부터 수신한 상향링크 패킷을 상기 집중 유닛으로 전송하는 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)
    을 포함하는 기지국 장비.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 포워딩된 상향링크 패킷을 상기 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)으로 전달하는 스위치
    를 더 포함하는 기지국 장비.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)과 상기 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)은,
    물리계층 간 인터페이스를 통해 상기 상향링크 패킷을 포워딩하는 기지국 장비.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)에 포함되는 물리계층은,
    상기 능동 안테나 시스템을 통해 수신된 상향링크 패킷의 기저대역 신호 처리, S/P 변환, CP(cyclic prefix) 제거 및 고속 푸리에(FFT) 연산, 자원 디맵핑을 수행하고,
    상기 하나 이상의 슬레이브 원격 유닛(RAU)은,
    상기 자원 디맵핑된 신호 중에서 상향링크 협력 전송이 적용된 패킷이 포함된 자원 블록만 상기 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)으로 포워딩하는 기지국 장비.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 마스터 원격 유닛(RAU)에 포함되는 물리계층은,
    서로 다른 복수의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 수신한 각각의 상향링크 패킷에 대한 자원 디맵핑 후, 멀티 안테나 프로세싱을 수행하고, 포워드 에러 보정(FEC, Forward Error Correction) 복조를 수행하는 기지국 장비.
  13. 삭제
  14. 제7항에 있어서,
    상기 집중 유닛은,
    패킷데이터컨버전스프로토콜계층 및 제너럴터널링프로토콜계층을 사용하여 상향링크 협력 패킷을 상기 마스터 원격 유닛(RAU)으로부터 수신하는 기지국 장비.
  15. 원격 유닛(RAU)과 집중 유닛을 포함하는 기지국 장비의 동작 방법에 있어서,
    상기 원격 유닛(RAU)이 상기 집중 유닛으로부터 협력 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 단계, 그리고
    상기 자원 할당 정보를 기초로, 상기 원격 유닛(RAU)의 물리 계층, 매체접속제어 계층 및 무선링크제어 계층을 제어하여 조인트 트랜스미션(Joint transmission) 또는 협력적 스케쥴링(Coordinated Scheduling)을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 조인트 트랜스미션은,
    하나의 집중 유닛에 연결된 적어도 두개의 원격 유닛(RAU)이 상기 집중 유닛으로부터 수신한 동일한 자원을 이용하는 동일한 하향링크 패킷을 단말로 전송하는 것을 포함하고,
    상기 집중 유닛과 복수의 원격 유닛(RAU)은,
    무선 자원 관리 인터페이스, 제어 평면 인터페이스 및 사용자 평면 인터페이스로 연결되고,
    상기 무선 자원 관리 인터페이스는,
    상기 집중 유닛이 협력 전송자로 결정한 적어도 두개의 원격 유닛(RAU)에게 자원 할당 정보를 전송하는데 사용되고, 기지국간 무선 자원 정보 교환을 위한 X2 시그널링 인터페이스를 이용하며,
    상기 제어 평면 인터페이스 및 상기 사용자 평면 인터페이스는,
    상기 원격 유닛(RAU)에 포함된 무선링크제어 계층과 상기 집중 유닛에 포함된 패킷데이터컨버전스프로토콜 계층 간에 연결되는, 동작 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 자원 할당 정보에 따라 상기 동일한 자원을 이용하여 서로 동기화된 하향링크 패킷을 상기 원격 유닛(RAU)에 탑재된 능동 안테나 시스템, 물리계층, 매체접속제어계층 및 무선링크제어계층을 사용하여 상기 하나의 단말에 전송하는 동작 방법.
  17. 제15항에서,
    상기 복수의 원격 유닛(RAU)은,
    하나의 마스터 슬레이브 유닛과 적어도 하나의 슬레이브 유닛을 포함하고,
    상기 수행하는 단계는,
    상기 하나의 마스터 슬레이브 유닛이 상기 적어도 하나의 슬레이브 유닛과 단말로부터 상향링크 패킷을 각각 수신하는 단계,그리고
    상기 단말로부터 수신한 상향링크 패킷과 상기 적어도 하나의 슬레이브 유닛으로부터 수신한 상향링크 패킷을 동일한 자원을 이용하여 상기 집중 유닛으로 협력 전송하는 단계
    를 포함하는 동작 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 슬레이브 유닛은,
    상기 단말로부터 수신한 상향링크 패킷에 대한 자원 디맵핑된 신호 중에서 상향링크 협력 전송이 적용된 패킷이 포함된 자원 블록만 상기 하나의 마스터 원격 유닛(RAU)으로 포워딩하는 동작 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 협력 전송하는 단계는,
    서로 다른 복수의 슬레이브 원격 유닛(RAU)으로부터 수신한 각각의 상향링크 패킷에 대한 자원 디맵핑한 후, 멀티 안테나 프로세싱 및 포워드 에러 보정(FEC, Forward Error Correction) 복조를 수행하는 단계, 그리고
    상기 복조된 신호를 상기 집중 유닛으로 전송하는 단계
    를 포함하는 동작 방법.
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