KR102310991B1 - 무선 통신 시스템에서 시간 분할 복신 및 주파수 복신 반송파 집성을 위한 신호 교환 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 시간 분할 복신 및 주파수 복신 반송파 집성을 위한 신호 교환 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 장치는 기지국으로 FDD(Frequency Division Duplex) 반송파 및 TDD(Time Division Duplex) 반송파를 이용한 CA(Carrier Aggregation)를 지원함을 알리는 정보를 전송하는 송신부와, 상기 기지국으로부터 TDD 서브프레임 정보를 포함하는 셀 설정 정보를 수신하는 수신부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

무선 통신 시스템에서 시간 분할 복신 및 주파수 복신 반송파 집성을 위한 신호 교환 장치 및 방법{APPRATUS AND METHOD FOR SIGNALING FOR TIME DIVISION DUPLEX-FREQUENCY DIVISION DUPLEX CARRIER AGGREGATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 다수의 반송파들을 이용한 CA(Carrier Aggregation)을 지원하기 위한 것이다.
FDD(Frequency Division Duplex)와 TDD(Time Division Duplex)의 장단점은 다음과 같다. 상기 FDD는 대칭적 트래픽(symmetric traffic)을 발생시키는 음성(voice)과 같은 서비스(service)에 적합하고, 상기 TDD는 인터넷(internet) 또는 데이터(data)와 같이 버스티(bursty)하고, 비대칭적 트래픽(asymmetric traffic)을 가지는 서비스에 적합하다. 상기 TDD는 스펙트럼(spectrum)을 좀 더 효율적으로 활용한다. 상기 FDD는 서비스 제공자(service provider)가 송신 및 수신 채널들 간에 요구되는 가드밴드(guardband)를 제공할 정도로 충분한 대역폭(bandwidth)를 가지고 있는 않은 환경에서 사용될 수 없다. 상기 TDD는 고객의 요구에 대하여 상향링크(uplink) 및 하향링크(downlink)를 동적으로(dynamic) 설정하는 요구를 만족시키는데 있어서, 상기 FDD 보다 좀 더 유연하다(flexible).
CA(Carrier Aggregation)는 LTE(Long Term Evolution)-A(Advanced) 시스템(system)에서 정의하는 기술이다. 상기 CA는 더 넓은 전체 시스템 대역폭(wider overall system bandwidth)을 얻을 수 있도록 복수 반송파(carrier)들을 집성(aggregation) 가능하게 한다. 이를 통해, 시스템의 피크 데이터율(peak data rate)이 증가될 수 있다. 현재, TDD 반송파들의 CA 및 FDD 반송파들의 CA만이 지원되고 있으며, TDD 반송파 및 FDD 반송파를 혼용하는 CA에 대한 규격이나 기술이 제시된 바 없다.
본 발명의 실시 예는 무선 통신 시스템에서 TDD-FDD CA 운용 방안을 제공한다.
본 발명의 실시 예는 무선 통신 시스템에서 TDD-FDD CA를 위한 시그널링(signaling) 방안을 제공한다.
본 발명의 실시 예는 무선 통신 시스템에서 TDD-FDD CA 운용 시 단말의 기지국 접속 효율 향상을 위한 방안을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서의 단말 장치는, 상기 단말 장치가 FDD (frequency division duplex)를 기반으로 하는 제1 반송파 및 TDD (time division duplex)를 기반으로 하는 제2 반송파를 이용한 반송파 집성 (carrier aggregation, CA)를 지원함을 알리는 정보를 포함하는 메시지를 기지국으로 전송하고, 상기 단말 장치가 상기 CA를 지원함에 응답하여 상기 기지국으로부터 상기 제2 반송파에 대한 프레임 구성 정보를 수신하도록 구성된 송수신기 및 상기 프레임 구성 정보를 기반으로 상기 제2 반송파에 대한 적어도 하나의 상향링크 서브 프레임을 식별하고, 상기 식별된 적어도 하나의 상향링크 서브프레임 및 상기 프레임 구성 정보를 고려하여 상기 기지국과 상기 CA를 사용하여 통신을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 여기서, 상기 제1 반송파는 상기 FDD를 기반으로 하향링크 통신 및 상향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파는 상기 프레임 구성 정보에 따라 상향링크 통신없이 하향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파를 통해 수신된 하향링크 데이터는 상기 프레임 구성 정보에 의해 식별된 하향링크 서브프레임을 통해 수신되며, 상기 메시지는 상기 FDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제1 대역과 상기 TDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제2 대역을 포함하는 주파수 대역들의 지원 가능한 조합에 관한 정보를 더 포함하며, 상기 프레임 구성 정보는 상기 제2 반송파에 대한 상향링크 또는 하향링크에 대한 서브 프레임들의 구성을 위한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서의 기지국은, 단말 장치가 FDD (frequency division duplex)를 기반으로 하는 제1 반송파 및 TDD (time division duplex)를 기반으로 하는 제2 반송파를 이용한 반송파 집성 (carrier aggregation, CA)를 지원함을 알리는 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말로부터 수신하고, 상기 단말 장치가 상기 CA를 지원함에 응답하여 상기 단말 장치로 상기 제2 반송파에 대한 프레임 구성 정보를 전송하도록 구성된 송수신기 및 상기 프레임 구성 정보를 기반으로 상기 제2 반송파에 대한 적어도 하나의 상향링크 서브 프레임을 식별하고, 상기 식별된 적어도 하나의 상향링크 서브프레임 및 상기 프레임 구성 정보를 고려하여 상기 단말 장치와 통신하기 위해 상기 CA를 수행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며, 여기서, 상기 제1 반송파는 상기 FDD를 기반으로 하향링크 통신 및 상향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파는 상기 프레임 구성 정보에 따라 상향링크 통신없이 하향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파를 통해 전송된 하향링크 데이터는 상기 프레임 구성 정보에 의해 식별된 하향링크 서브프레임을 통해 수신되며, 상기 메시지는 상기 FDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제1 대역과 상기 TDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제2 대역을 포함하는 주파수 대역들의 지원 가능한 조합에 관한 정보를 더 포함하며, 상기 프레임 구성 정보는 상기 제2 반송파에 대한 상향링크 또는 하향링크에 대한 서브 프레임들의 구성을 위한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 장치가 수행하는 방법은, 상기 단말 장치가 FDD (frequency division duplex)를 기반으로 하는 제1 반송파 및 TDD (time division duplex)를 기반으로 하는 제2 반송파를 이용한 반송파 집성 (carrier aggregation, CA)를 지원함을 알리는 정보를 포함하는 메시지를 기지국으로 전송하는 동작과, 상기 단말 장치가 상기 CA를 지원함에 응답하여 상기 기지국으로부터 상기 제2 반송파에 대한 프레임 구성 정보를 수신하는 동작과, 상기 프레임 구성 정보를 기반으로 상기 제2 반송파에 대한 적어도 하나의 상향링크 서브 프레임을 식별하는 동작 및 상기 식별된 적어도 하나의 상향링크 서브프레임 및 상기 프레임 구성 정보를 고려하여 상기 기지국과 통신하기 위해 상기 CA를 수행하는 동작을 포함하며, 여기서, 상기 제1 반송파는 상기 FDD를 기반으로 하향링크 통신 및 상향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파는 상기 프레임 구성 정보에 따라 상향링크 통신없이 하향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파를 통해 수신된 하향링크 데이터는 상기 프레임 구성 정보에 의해 식별된 하향링크 서브프레임을 통해 수신되며, 상기 메시지는 상기 FDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제1 대역과 상기 TDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제2 대역을 포함하는 주파수 대역들의 지원 가능한 조합에 관한 정보를 더 포함하며, 상기 프레임 구성 정보는 상기 제2 반송파에 대한 상향링크 또는 하향링크에 대한 서브 프레임들의 구성을 위한 정보를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국이 수행하는 방법은, 단말 장치가 FDD (frequency division duplex)를 기반으로 하는 제1 반송파 및 TDD (time division duplex)를 기반으로 하는 제2 반송파를 이용한 반송파 집성 (carrier aggregation, CA)를 지원함을 알리는 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말로부터 수신하는 동작과, 상기 단말 장치가 상기 CA를 지원함에 응답하여 상기 단말 장치로 상기 제2 반송파에 대한 프레임 구성 정보를 전송하는 동작과, 상기 프레임 구성 정보를 기반으로 상기 제2 반송파에 대한 적어도 하나의 상향링크 서브 프레임을 식별하는 동작 및 상기 식별된 적어도 하나의 상향링크 서브프레임 및 상기 프레임 구성 정보를 고려하여 상기 단말 장치와 통신하기 위해 상기 CA를 수행하는 동작을 포함하며, 여기서, 상기 제1 반송파는 상기 FDD를 기반으로 하향링크 통신 및 상향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파는 상기 프레임 구성 정보에 따라 상향링크 통신없이 하향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파를 통해 전송된 하향링크 데이터는 상기 프레임 구성 정보에 의해 식별된 하향링크 서브프레임을 통해 수신되며, 상기 메시지는 상기 FDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제1 대역과 상기 TDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제2 대역을 포함하는 주파수 대역들의 지원 가능한 조합에 관한 정보를 더 포함하며, 상기 프레임 구성 정보는 상기 제2 반송파에 대한 상향링크 또는 하향링크에 대한 서브 프레임들의 구성을 위한 정보를 포함할 수 있다.
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본 발명의 실시 예에 따르면, 무선 통신 시스템에서 TDD-FDD 지원 가능 단말이 효과적으로 CA를 수행할 수 있다.
무선 통신 시스템에서 FDD 반송파 및 TDD 반송파를 혼용한 CA가 지원될 수 있다. 특히, TDD 커버리지, 특히 높은 주파수를 사용하는 TDD 커버리지는 FDD 커버리지에 비하여 상향링크 커버리지에 의해 제약이 크므로, 이 경우, FDD 셀만을 통해 상향링크 통신이 수행됨으로써, TDD 커버리지가 확장된다. 이로 인해, FDD-TDD CA가 가능한 영역이 확장되고, 하향링크 전송률이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FDD 셀 및 TDD 셀의 구성 예를 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FDD 셀 및 TDD 셀의 다른 구성 예를 도시한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FDD 셀 및 TDD 셀의 커버리지를 도시한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FDD 셀 및 TDD 셀의 프레임 구조의 예를 도시한다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 및 상향링크 자원의 사용 가능한 양을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 신호 전송 및 수신 동작 절차를 도시한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 신호 전송 및 수신 동작 절차를 도시한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국의 신호 교환 절차를 도시한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 RRC(Radio Resource Control) 접속 재설정 과정의 예를 도시한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 CA를 위한 제어 시그널링의 절차를 도시한다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 CA를 위한 신호 교환 절차를 도시한다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 CA를 위한 설정 절차를 도시한다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 하향링크만으로 이루어진 TDD 셀의 프레임 구조의 예를 도시한다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 세컨더리 셀 설정 활성화 또는 비활성화의 예를 도시한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 CA를 수행하기 위한 단말 장치의 블록 구성을 도시한다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 CA를 수행하기 위한 기지국 장치의 블록 구성을 도시한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 본 발명은 무선 통신 시스템에서 FDD 셀 및 TDD 셀의 CA를 위한 기술에 대해 설명한다. 이하 설명에서 사용되는 셀을 구분하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지시하는 용어, 연결 상태를 지시하는 용어 등은 설명의 편의를 위한 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 LTE 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
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본 발명의 다양한 실시 예는 TDD 반송파(carrier) 및 FDD 반송파의 CA를 지원하기 위한 기술에 관한 것이다. TDD와 FDD 반송파들 간 CA는 사업자들이 가능한 모든 스펙트럼(spectrum) 자원을 이용할 수 있도록 하며, 또한, 시스템 유연성(system flexibility) 및 성능 이득(performance benefit)을 제공할 수 있다. 즉, 상기 FDD 및 상기 TDD 스펙트럼을 좀 더 유연하게(flexible) 활용할 수 있기 때문에, 스펙트럼 자원(spectrum resource) 부족 문제가 크게 경감될 수 있다. 또한, 상기 FDD 반송파 및 상기 TDD 반송파의 결합은 비대칭 트래픽(asymmetric traffic)을 지원하는데 있어, 장점을 가질 수 있다.
통신을 위해 사용되는 주파수 대역들은 TDD 셀을 위한 주파수 대역 및 FDD 셀을 위한 주파수 대역으로 미리 구분된다. 일반적으로, FDD 셀은 낮은 주파수 대역(lower frequency band)에 할당된다. 이에 따라, 상기 FDD 셀은 데이터율(data rate) 측면에서 불리할 수 있으나, 커버리지 측면에서 유리하다. 상기 TDD 셀은 주로 높은 주파수 대역(high frequency band)에 할당된다. 이에 따라, 상기 TDD 셀은 커버리지 측면에서 불리할 수 있으나, 데이터율 측면에서 유리하다. 따라서, 이하 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 시스템은 상기 TDD 셀 및 상기 FDD 셀의 장점들을 활용하여, 상대적으로 더 낮은 주파수 대역을 사용하는 FDD 셀을 통해 상향링크 통신을 지원하고, 상기 FDD 셀 및 상기 TDD 셀 모두를 통해 하향링크 통신을 지원한다.
이하, 본 발명은 상기 FDD 셀이 더 낮은 주파수 대역을 사용함을 가정하고, 본 발명의 다양한 실시 예들은 FDD 셀을 통해 상향링크 통신을 지원하는 것으로 설명된다. 하지만, 상기 TDD 셀이 더 낮은 주파수 대역을 사용하는 경우, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 시스템은 상기 TDD 셀을 통해 상향링크 통신을 지원할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 시스템은, FDD 반송파를 인식할 수 있는 단말에 추가적인 TDD 반송파를 더 추가 할당함으로써 FDD-TDD CA를 지원할 수 있다. 이때, 상기 TDD 반송파는 허가된(licensed) 대역 또는 비허가(unlicensed) 대역에 속할 수 있다. 또는, 본 발명의 실시 예에 따른 시스템은, FDD 반송파 및 TDD 반송파를 모두 인식할 수 있는 단말로 TDD 반송파 및 FDD 반송파를 할당함으로써 FDD-TDD CA를 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FDD 셀 및 TDD 셀의 구성 예를 도시한다.
도 1을 참고하면, 하나의 기지국(120)이 단말(110)로 FDD 셀(102) 및 TDD 셀(106)을 모두 제공한다. 상기 기지국(120)은 매크로(macro) 기지국일 수 있다. 이에 따라, 상기 FDD 셀(102) 및 상기 TDD 셀(106)은 유사한 커버리지를 가질 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FDD 셀 및 TDD 셀의 다른 구성 예를 도시한다.
도 2를 참고하면, 단말(210)은 매크로 기지국(220)으로부터 FDD 셀(202)을, 소형(small) 기지국(230)으로부터 TDD 셀(206)을 제공받는다. 이에 따라, 상기 TDD 셀(206)은 상기 FDD 셀(202)에 포함되고, 계층적 셀 구조가 형성될 수 있다. 단, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 도 2와 같이 상기 소형 기지국(230)이 상기 매크로 기지국(220)의 커버리지에 함께 위치한(co-located) 경우가 아니라, 상기 소형 기지국(230)의 커버리지가 상기 매크로 기지국(220)의 커버리지에 모두 포함되지 아니하는 경우도, FDD-TDD CA가 수행될 수 있다.
셀의 커버리지는 상향링크(uplink) 커버리지에 의해 크게 제약될 수 있다. 왜냐하면, 상향링크 신호는 전력 제한이 큰 단말에 의해 송신되기 때문이다. 또한, 상향링크/하향링크 구성(configuration)에 대한 제약으로 인해, 상기 TDD가 상기 FDD 대비 동일한 상향링크 데이터율(uplink data rate)을 얻고자 하면, 단말이 FDD 셀에서보다 특정 구간(period) 동안 더 많은 상향링크 데이터를 전송해야 하기 때문이다. 이에 따라, TDD 셀에서의 MCS(Modulation and Coding Scheme) 레벨(level) 또는 할당 대역폭(bandwidth)은 FDD 셀의 경우보다 보다 높아야 한다. 결과적으로, 상기 TDD 셀의 상향링크 커버리지는 상기 FDD 셀의 상향링크 커버리지 보다 작아지며, 상기 TDD 셀의 커버리지는 상향링크 커버리지에 의해 크게 제약된다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FDD 셀 및 TDD 셀의 커버리지를 도시한다.
도 3의 (a)는 매크로 기지국(320)이 FDD 셀 및 TDD 셀을 모두 제공하는 경우, (b)는 상기 매크로 기지국(320)이 FDD 셀을, 소형 기지국(330)이 TDD 셀을 제공하는 경우를 도시한다.
도 3을 참고하면, 상향링크를 포함하는 TDD 커버리지는 본 발명의 실시 예에 따른 TDD 커버리지보다 좁다. 즉, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 시스템은, 상향링크 통신을 FDD 셀을 통해 수행함으로써, TDD 셀의 커버리지를 확장할 수 있다. 이에 따라, 단말이 상기 TDD 셀의 상향링크 커버리지 밖에 위치하더라도, 상기 TDD 셀을 포함한 CA로 동작할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 FDD 셀 및 TDD 셀의프레임 구조의 예를 도시한다.
도 4를 참고하면, FDD 프레임(403) 및 TDD 프레임(407) 각각은 10개의 서브프레임(subframe)들을 포함한다. 상기 FDD 프레임(403)은 주파수 축에서 분할된 10개의 하향링크 서브프레임들 및 10개의 상향링크 서브프레임들을 포함하고, 상기 TDD 프레임(407)은 6개의 하향링크 서브프레임들 및 4개의 상향링크 서브프레임들을 포함한다. 이때, 4개의 상향링크 서브프레임들은 FDD-TDD CA로 동작하는 단말에 대하여는 사용되지 아니한다. 즉, FDD-TDD CA 모드의 단말에 대하여, 상기 FDD 프레임(403)의 하향링크 및 상향링크 자원들은 모두 할당될 수 있으나, 상기 TDD 프레임(407)의 상향링크 자원들은 할당에서 배제된다. 즉, TDD-FDD CA 동작 시, 상향링크 통신은 상기 FDD 프레임(403)의 자원만을 이용한다. 구체적으로, TDD 셀의 커버리지 확장 효과를 얻기 위해, 단말은 상기 TDD 셀의 제어 채널(예: PUCCH)을 통해 송신될 제어 정보를 상기 FDD 프레임(403)의 상향링크 서브프레임을 통해 송신할 수 있다. 단, 상기 TDD 프레임(407)의 상향링크 서브프레임들은, 해당 TDD 셀에 접속한 TDD-FDD CA로 동작하지 아니하는 다른 단말들에 의해 사용될 수 있다.
도 4와 같은 프레임 구조에 따른 하향링크 자원 및 상향링크 자원의 사용 가능량을 도식화하면 도 5와 같다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 하향링크 자원 및 상향리크 자원의 사용 가능한 양을 도시한다.
도 5에 도시된 바와 같이, FDD 셀의 하향링크 자원(504) 및 TDD 셀의 하향링크 자원(508)이 하향링크 통신을 위해, FDD 셀의 상향링크 자원(505)가 상향링크 통신을 위해 할당될 수 있다. 이에 따라, 셀 커버리지의 축소 없이, 하향링크 자원의 가용량이 크게 증가한다.
도 4에 예시된 상기 TDD 프레임(407)은 6개의 하향링크 서브프레임들 및 4개의 상향링크 서브프레임들을 포함한다. 상기 TDD 프레임(407)에서, 상기 하향링크 서브프레임들 및 상기 상향링크 서브프레임들의 비율은 구체적인 실시 예에 따라 달라질 수 있다. 예를 들어, 도 6과 같은 TDD 프레임들이 사용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 TDD 프레임의 다양한 구조들의 예를 도시한다.
도 6을 참고하면, 구성 0 내지 구성 6의 7가지 TDD 프레임들이 예시된다. 상기 도 4의 TDD 프레임(407)은 도 6의 구성 1을 예시한 것이다. 나아가, 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라, 도 6에 도시된 7가지 구성 외, 하향링크 서브프레임(662) 및 상향링크 서브프레임(664)의 비율, 하향링크 서브프레임(662) 및 상향링크 서브프레임(664)의 배치가 상이한 다른 구성도 사용될 수 있다. 예를 들어, 모든 서브프레임이 하향링크 서브프레임(662)일 수 있다.
도 6에서 'S'로 표시된 서브프레임은 스페셜(special) 서브프레임(666)으로서, 하향링크에서 상향링크로 천이(switching)하기 위한 가드 시간(guard time)을 포함한다. 상기 스페셜 서브프레임(666)은 도 7에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 TDD 프레임의 가드 시간의 구조를 도시한다.
도 7을 참고하면, 스페셜 서브프레임(666)은 하향링크 부분(DwPTS: Downlink Part)(772), 가드 구간(GP: Guard Period)(774), 상향링크 부분(UpPTS: Uplink Part)(776)을 포함한다. 즉, 상기 스페셜 서브프레임(666)의 일부는 하향링크 통신을 위해, 일부는 상향링크 통신을 위해 사용될 수 있다. 상기 가드 구간(774)은 해당 TDD 셀에 접속한 단말에게 할당되지 아니한다. 그러나, FDD-TDD CA로 동작하는 경우, 단말은 TDD 프레임을 통해 상향링크 신호를 송신하지 아니하므로, 기지국은 상기 가드 구간(774) 내의 자원은 물론 상기 상향링크 부분(776) 내의 자원도 상기 단말로의 하향링크 신호 송신을 위해 사용할 수 있다. 이에 따라, 자원 사용의 효율성이 향상된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 신호 전송 및 수신 동작 절차를 도시한다.
도 8을 참고하면, 810 단계에서, 상기 단말은 상기 기지국에게 신호를 전송한다. 상기 단말은 TDD-FDD CA 지원 가능 여부 정보를 상기 기지국에게 전송한다. 상기 TDD-FDD CA 지원 가능 여부 정보를 기지국에게 제공하기 위해, 상기 단말은 상기 기지국에게 지원 가능한 밴드의 정보를 제공한다. 구체적으로 상기 단말은 반송파의 조합을 상기 기지국에게 제공할 수 있다. 상기 단말은 상기 FDD와 TDD 모두를 사용할 경우, {FDD band, TDD band}의 형태로 정보를 제공할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말은 상기 기지국에게 {Band 25, Band 41}과 같이 지원 가능한 밴드의 정보를 제공할 경우, 상기 Band 25의 경우 FDD 밴드이고, 상기 Band 41의 경우 TDD 밴드를 나타내기 때문에, 상기 단말로부터 상기의 예인 {Band 25, Band 41}과 같은 정보를 수신할 경우 상기 기지국은 상기 단말이 TDD-FDD 반송파를 지원하는 단말임을 인식할 수 있다. 상기 TDD-FDD CA 지원 가능 여부 정보에 대한 밴드 메시지에 대한 예는 하기 표1 내지 표3과 같다.
UE-EUTRA-Capability information element
-- ASN1START
…
UE-EUTRA-Capability-v1020-IEs ::= SEQUENCE {
ue-Category-v1020 INTEGER (6..8) OPTIONAL,
phyLayerParameters-v1020 PhyLayerParameters-v1020 OPTIONAL,
rf-Parameters-v1020 RF-Parameters-v1020 OPTIONAL,
measParameters-v1020 MeasParameters-v1020 OPTIONAL,
featureGroupIndRel10-r10 BIT STRING (SIZE (32)) OPTIONAL,
…,
}
...,
RF-Parameters-v1020 ::= SEQUENCE {
supportedBandCombination-r10 SupportedBandCombination-r10
}
…
-- ASN1STOP
RRCConnectionReconfiguration message
-- ASN1START
…
SCellToAddMod-r10 ::= SEQUENCE {
sCellIndex-r10 SCellIndex-r10,
cellIdentification-r10 SEQUENCE {
physCellId-r10 PhysCellId,
dl-CarrierFreq-r10 ARFCN-ValueEUTRA
} OPTIONAL, -- Cond SCellAdd
radioResourceConfigCommonSCell-r10 RadioResourceConfigCommonSCell-r10 OPTIONAL, -- Cond SCellAdd
radioResourceConfigDedicatedSCell-r10 RadioResourceConfigDedicatedSCell-r10 OPTIONAL, -- Cond SCellAdd2
...,
[[ dl-CarrierFreq-v1090 ARFCN-ValueEUTRA-v9e0 OPTIONAL -- Cond EARFCN-max
]]
…
-- ASN1STOP

RadioResourceConfigCommonSCell-r10 ::= SEQUENCE {
…
tdd-Config-r10 TDD-Config OPTIONAL -- Cond TDDSCell
},
TDD-Config information element
-- ASN1START

TDD-Config ::= SEQUENCE {
subframeAssignment ENUMERATED {
sa0, sa1, sa2, sa3, sa4, sa5, sa6, sa7},
specialSubframePatterns ENUMERATED {
ssp0, ssp1, ssp2, ssp3, ssp4,ssp5, ssp6, ssp7, ssp8}
}

TDD-Config-v1130 ::= SEQUENCE {
specialSubframePatterns-v1130 ENUMERATED {ssp7,ssp9}
}

-- ASN1STOP

820 단계에서, 상기 단말은 셀 설정 정보를 수신한다. 상기 단말은 상기 기지국으로부터 TDD 세컨더리 셀의 상향링크 및 하향링크 설정 정보를 RRC 신호를 통해 수신하고, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 셀 설정 정보를 통하여, CRS(Common Reference Signal)가 전송되지 않는 TDD 상향링크 서브프레임을 인식하여 상향링크 서브프레임에서 채널 추정을 수행하지 않도록 한다. 본 발명의 실시 예에 따른 프레임은 하향링크만으로 구성된 프레임을 포함한다.
830 단계에서, 상기 단말은 상기 기지국에 접속한다. 상기 단말은 상기 820 단계에서 인식한 CRS가 전송되지 않는 TDD 상향링크 서브프레임에서 채널 추정을 수행하지 않고, TDD-FDD CA를 수행한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 신호 전송 및 수신 동작 절차를 도시한다.
도 9를 참고하면, 910 단계에서, 상기 기지국은 상기 단말로부터 신호를 수신한다. 상기 기지국은 상기 단말로부터 TDD-FDD CA 지원 가능여부 정보를 수신한다. 상기 TDD-FDD CA 지원 가능 여부 정보는 지원 가능한 밴드의 정보를 포함한다. 구체적으로 상기 지원 가능한 밴드의 정보는 예를 들면, 상기 단말이 상기 FDD와 TDD 모두를 사용할 경우, {FDD band, TDD band}의 형태로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 단말이 상기 기지국에게 {Band 25, Band 41}과 같이 지원 가능한 밴드의 정보를 제공할 경우, 상기 Band 25의 경우 FDD 밴드이고, 상기 Band 41의 경우 TDD 밴드를 나타내기 때문에, 상기 단말로부터 상기의 예인 {Band 25, Band 41}과 같은 정보를 수신할 경우 상기 기지국은 상기 단말이 TDD-FDD 반송파를 지원하는 단말임을 인식할 수 있다.
920 단계에서, 상기 기지국은 상기 단말에 셀 설정 정보를 전송한다. 상기 기지국은 단말에 TDD 세컨더리 셀의 상향링크 및 하향링크 설정 정보를 전송하여, 상기 단말이 셀 설정 정보를 통하여, CRS가 전송되지 않는 TDD 상향링크 서브프레임을 인식하여 상향링크 서브프레임에서 채널 추정을 수행하지 않도록 한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국의 신호 교환 절차를 도시한다.
도 10을 참조하면, 1010 단계에서, 상기 단말 및 상기 기지국은 RRC 계층에 대한 설정(setup)을 수행한다. 이를 위해, 상기 단말은 상기 기지국으로 RRC 연결 요청(connection request) 메시지를 송신하고, 상기 기지국은 단말로 RRC 연결 설정(connection setup)메시지를 송신하고, 상기 단말은 상기 기지국으로 RRC 연결 설정 완료(connection setup complete) 메시지를 송신할 수 있다.
1020 단계에서, 상기 기지국 및 상기 단말은 상호 인증(authentication)을 수행한다. 1030 단계에서, 상기 기지국 및 상기 단말은 NAS(Non Access Stratum) 메시지를 안전하게 전송하기 위해 NAS 보안(security) 절차를 수행한다. 1040 단계에서 상기 기지국은 상기 단말로 CA 능력(capability) 정보를 요청(inquiry)한다. 여기서, 상기 CA 능력 정보는 상기 단말에 의해 지원되는 CA 모드에 대한 정보를 포함한다.
1050 단계에서, 상기 단말은 상기 기지국으로 CA 능력 정보를 송신한다. 여기서 상기 CA 능력 정보는 상기 단말에 의해 지원되는 CA 모드에 대한 정보를 포함한다. 상기 CA 모드에 대한 정보는 상기 단말이 접속 가능한 밴드들에 대한 정보를 포함한다. 즉, 상기 단말은 CA를 지원하는 단말인지의 여부를 상기 기지국으로 송신하고, 만일 상기 CA를 지원하는 경우 CA에 대한 상세한(detail) 능력 정보를 제공한다. 예를 들어 상기 단말은 상기 기지국으로 TDD-FDD CA를 지원하는의 여부를 알리는 정보를 제공할 수 있다.
1060 단계에서, 상기 기지국 및 상기 단말은 RRC 메시지를 안전하게 전송하기 위해 RRC 보안 절차를 수행한다. 1070 단계에서 상기 기지국은 상기 단말로 RRC 접속 재설정 메시지를 송신한다. 이때, 상기 기지국은 상기 단말이 특정 CA 모드를 지원할 경우 상기 단말이 상기 특정 CA 모드로 접속하기 위해 필요한 정보를 제공할 수 있다. 즉, 상기 기지국은 상기 단말의 능력 정보에 기초하여 상기 단말에 적용할 CA를 구성할 수 있다.
1080 단계에서 상기 단말은 상기 기지국으로 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 송신한다. 이에 따라, 상기 단말은 특정 CA 모드로 접속한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 단말은 TDD-FDD CA 모드로 접속할 수 있다.
상기 기지국의 RRC 계층에서 세컨더리 셀(Secondary cell)에 대한 관리가 이루어진다. 예를 들어, 상기 기지국은 RRC 계층을 통해 CA 지원여부를 확인하고, 세컨더리 셀로 할당 가능한 반송파 및 할당된 반송파에 대한 채널 측정 설정, 세컨더리 셀 추가, 변경, 제한 해제 설정, 세컨더리 셀에 대한 시스템 정보 제공 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 자원 설정을 관리하며, 또한 세컨더리 셀이 있으므로 CA가 가능하도록 프라이머리 셀 활성화, 프라이머리 셀 핸드오버 등도 수행한다. 상기 기지국은 MAC(Media Access Control) 계층을 통해 RRC 계층에서 추가된 세컨더리 셀에 대한 활성화 및 비활성화, 자원할당 및 스케줄링, Transport 채널 생성 등을 관리한다. 상기 RRC 계층에서 세컨더리 관리를 위한 절차는 도 11의 내용과 같다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 RRC 접속 재설정 과정의 예를 도시한다.
도 11을 참조하면, 1110 단계에서, 상기 기지국의 프라이머리 셀은 상기 단말의 프라이머리 셀로 RRC 접속 재구성 메시지를 송신한다. 상기 기지국은 상기 단말이 특정 CA 모드를 지원할 경우 상기 단말이 상기 특정 CA 모드로 접속할 수 있도록 RRC 접속을 위한 정보를 제공할 수 있다.
1120 단계에서, 상기 단말은 프라이머리 셀에서 상기 기지국의 프라이머리 셀로 HARQ(Hybrid Automatic Retransmit reQuest) ACK(Acknowledgement) 정보를 전송한다. 상기 ACK 신호는 상기 단말이 상기 기지국에게 정보를 성공적으로 수신하였는지 여부를 알려주기 위한 정보이다. 상기 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 RRC 접속 재구성 메시지에 대한 확인 응답으로 ACK 정보를 상기 기지국으로 송신한다.
1130 단계에서, 상기 기지국이 상기 단말로부터 ACK 응답을 수신하면, 상기 기지국과 상기 단말은 새로운 모드로 접속을 하기 위해 접속 정보를 재설정한다. 1140 단계에서, 상기 단말은 프라이머리 셀에서 상기 기지국의 프라이머리 셀로 스케줄링을 요청한다. 상기 단말은 상기 기지국으로부터 정보를 수신하고, RRC 접속 재구성을 위한 자원을 할당받기 위해 상기 기지국에게 스케줄링을 요청한다.
1150 단계에서, 상기 기지국은 프라이머리 셀에서 상기 단말의 프라이머리 셀로 DCI(Downlink Control Information) 정보를 제공한다. 상기 기지국은 상기 단말의 스케줄링 할당 요청에 대하여 DCI 정보를 제공하여 상기 단말이 자원을 할당받을 수 있게 한다.
1160 단계에서, 상기 단말은 프라이머리 셀에서 상기 기지국의 프라이머리 셀로 RRC 접속 설정을 완료한다. 상기 단말은 상기 기지국으로부터 RRC 접속 재구성 정보를 수신하여 자원을 할당받고 RRC 접속 재구성을 완료한다. 1170 단계에서, 상기 기지국의 프라이머리 셀에서 상기 단말의 프라이머리 셀로 MAC 계층을 통해 추가된 세컨더리 셀을 활성화시키고, 1180 단계에서, 상기 기지국의 프라이머리 셀과 세컨더리 셀에서 각각 단말의 프라이머리 셀과 세컨더리 셀로 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel) 정보를 송신한다.
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 CA를 위한 제어 시그널링의 절차를 도시한다.
도 12를 참조하면, 1210 단계에서 상기 기지국의 제1셀은 상기 단말에게 측정 설정(Measurement configuration) 정보를 요청한다. 상기 기지국은 상기 단말의 세컨더리 셀의 추가 정보를 확인하기 위해 정보를 요청한다.
1220 단계에서 상기 단말은 상기 기지국기지국의 제1셀로 측정 보고(measurement report) 정보를 송신한다. 상기 단말은 세컨더리 셀을 추가할지의 여부에 대한 정보를 상기 기지국에게 전송한다.
1230 단계에서 상기 기지국의 제1셀에서 상기 단말로 RRC 접속 재구성 정보를 송신한다. 상기 기지국은 상기 단말로부터 세컨더리 셀을 추가한다는 정보를 수신하면 RRC 접속 재설정 정보를 상기 단말로 전송한다.
1240 단계에서 상기 단말은 상기 기지국의 제1셀로 RRC 접속 재설정 완료 정보를 송신한다. 상기 단말은 상기 기지국으로부터 상기 RRC 접속 재설정 정보를 수신하면 셀2를 세컨더리 셀로 추가하고 세컨더리 셀 설정을 적용하여 RRC 접속 재설정을 완료한다.
1250 단계에서 상기 기지국의 제1셀에서 상기 단말로 MAC 활성화(activation) 정보를 송신한다. 상기 기지국은 MAC 계층을 통해 셀을 활성화한다.
1260 단계 및 1270 단계에서 셀2와 셀1을 통해 데이터의 전송이 이루어진다.
1280 단계에서 상기 기지국의 제2셀에서 상기 단말로 MAC 비활성화(deactivation) 메시지를 송신한다. 상기 기지국은 일정 시간이 경과할 시 MAC 계층을 통해 셀을 비활성화시킨다.
1290 단계에서 상기 기지국의 제1셀에서 상기 단말로 RRC 접속 재구성 정보를 송신한다. 상기 기지국은 상기 단말로 세컨더리 셀을 제한 해제하기 위해 RRC 접속 재설정을 수행한다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 CA를 위한 신호 교환 절차를 도시한다.
도 13을 참고하면, 1310 단계에서, 상기 기지국은 상기 단말의 세컨더리 셀의 추가 정보를 확인하기 위해 정보를 요청한다. 1320 단계에서, 상기 단말은 CA 능력 정보를 상기 기지국에 전송한다. 상기 CA 능력 정보는 상기 단말이 TDD-FDD CA를 수행할 수 있음을 알리는 정보를 포함한다. 예를 들어, 상기 CA 능력 정보는 상기 단말에서 지원 가능한 밴드의 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 TDD-FDD CA를 지원함을 알리는 경우, 상기 CA 능력 정보는 상기 단말에서 지원 가능한 밴드 정보로서, 적어도 하나의 TDD 밴드 정보 및 적어도 하나의 FDD 밴드 정보를 포함할 수 있다.
1330 단계에서, 상기 기지국은 TDD 셀의 설정 정보를 송신한다. 상기 기지국은 TDD 세컨더리 셀의 상향링크 및 하향링크 설정 정보를 RRC 신호를 통해 상기 단말로 송신한다. 예를 들어, 상기 TDD 셀의 설정 정보는 상기 TDD 셀에서 사용되는 TDD 프레임의 구성 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 TDD 셀의 설정 정보는 하향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임의 비율, 하향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임의 배치, 상기 비율 및 상기 배치에 대한 미리 정의된 구성을 지시하는 식별 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 지시 가능한 프레임 구성들 중 모든 서브프레임들이 하향링크 서브프레임인 구성이 포함된다.
1340 단계에서, 상기 단말은 상기 TDD 프레임 중 CRS가 송신되지 아니하는 서브프레임을 인식한다. 예를 들어, 상기 CRS를 송신하지 아니하는 서브프레임은 상향링크 서브프레임이다. 즉, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 상기 TDD 셀의 설정 정보를 통하여 CRS가 전송되지 않는 TDD 상향링크 서브프레임을 인식할 수 있다. 이에 따라, 상기 단말은 상기 상향링크 서브프레임에서 채널 추정을 회피함으로써, 오동작을 방지할 수 있다.
1350단계에서, 상기 단말은 TDD-FDD CA로 동작한다. 상기 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 셀 설정 정보를 통하여 TDD 셀의 상향링크 프레임을 제외한 나머지 서브프레임 및 FDD 셀을 통하여 상기 기지국과 CA를 수행한다. 이를 위해, 도 13에 도시되지 아니하였으나, 상기 단말 및 상기 기지국은 상기 TDD 셀을 설정하고, 활성화하기 위한 시그널링을 더 수행할 수 있다.
도 14a 내지 도 14b는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 CA를 위한 신호 교환의 동작의 예를 도시한다. 본 발명에 따른 CA를 위한 신호 교환은 도 14a에 따른 매크로 셀간의 신호 교환 및 매크로 셀과 스몰 셀간의 신호 교환을 포함한다.
도 14a 내지 도 14b를 참고하면, 1410 단계에서, 상기 단말은 CA 능력 정보를 상기 기지국에 전송한다. 상기 CA 능력 정보는 상기 단말이 TDD-FDD CA를 수행할 수 있음을 알리는 정보를 포함한다. 예를 들어, 상기 CA 능력 정보는 상기 단말에서 지원 가능한 밴드의 정보를 포함할 수 있다. 즉, 상기 TDD-FDD CA를 지원함을 알리는 경우, 상기 CA 능력 정보는 상기 단말에서 지원 가능한 밴드 정보로서, 적어도 하나의 TDD 밴드 정보 및 적어도 하나의 FDD 밴드 정보를 포함할 수 있다.
1420 단계에서, 상기 기지국은 TDD 셀의 설정 정보를 송신한다. 상기 기지국은 TDD 세컨더리 셀의 상향링크 및 하향링크 설정 정보를 RRC 신호를 통해 상기 단말로 송신한다. 예를 들어, 상기 TDD 셀의 설정 정보는 상기 TDD 셀에서 사용되는 TDD 프레임의 구성 정보를 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 TDD 셀의 설정 정보는 하향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임의 비율, 하향링크 서브프레임 및 상향링크 서브프레임의 배치, 상기 비율 및 상기 배치에 대한 미리 정의된 구성을 지시하는 식별 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 지시 가능한 프레임 구성들 중 모든 서브프레임들이 하향링크 서브프레임인 구성이 포함된다.
1430 단계에서, 상기 단말은 상기 TDD 프레임 중 CRS가 송신되지 아니하는 서브프레임을 인식한다. 예를 들어, 상기 CRS를 송신하지 아니하는 서브프레임은 상향링크 서브프레임이다. 즉, 상기 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 상기 TDD 셀의 설정 정보를 통하여 CRS가 전송되지 않는 TDD 상향링크 서브프레임을 인식할 수 있다. 이에 따라, 상기 단말은 상기 상향링크 서브프레임에서 채널 추정을 회피함으로써, 오동작을 방지할 수 있다.
1440단계에서, 상기 단말은 TDD-FDD CA로 동작한다. 상기 단말은 상기 기지국으로부터 수신한 셀 설정 정보를 통하여 TDD 셀의 상향링크 프레임을 제외한 나머지 서브프레임 및 FDD 셀을 통하여 상기 기지국과 CA를 수행한다. 이를 위해, 도 13에 도시되지 아니하였으나, 상기 단말 및 상기 기지국은 상기 TDD 셀을 설정하고, 활성화하기 위한 시그널링을 더 수행할 수 있다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 CA를 위한 설정 절차를 도시한다.
도 15를 참조하면, 1510 단계에서 상기 기지국은 RRC 계층의 초기 설정을 한다.
1520 단계에서 상기 기지국은 RRC 재설정을 한다. 상기 기지국은 RRC 계층을 통해 프라이머리 셀을 활성화시킨다. 상기 단말은 RSRP(Reference Signal Received Power)를 측정하여 측정 결과를 기지국에 전송하면 상기 기지국은 측정 결과를 수신하여 프라이머리 셀을 활성화시킨다. 구체적으로 상기 단말이 상기 기지국에 제공하는 Trigger Event에 따른 세컨더리 셀 관리는 다음과 같다.
이벤트 이름 내용 동작
Event A1 서빙 기지국의 품질이 임계치보다 높음 세컨더리 셀 활성화
Event A2 서빙 기지국의 품질이 임계치보다 낮음 세컨더리 셀 제거
Event A3 이웃 기지국의 오프셋이 서빙 기지국보다 높음
Event A4 이웃 기지국의 품질이 임계치보다 높음 세컨더리 셀 추가
Event A5 서빙 기지국의 품질이 제1임계치보다 낮고, 이웃 기지국의 품질이 제2임계치보다 높음 프라이머리 셀 핸드오버
Event A6 이웃 기지국의 오프셋이 세컨더리 셀보다 우수함 세컨더리 셀 대체
1530 단계에서 상기 기지국은 MAC 계층을 통해 세컨더리 셀의 활성화 및 비활성화를 수행한다. MAC 계층에서 가용 세컨더리 셀이 존재하고, 필요한 경우, 세컨더리 셀의 활성화가 가능하다. 세컨더리 셀 활성화 지시는 프라이머리 셀 서브프레임 내 MAC 제어 요소를 통해 이루어진다. 세컨더리 셀 비활성화는 MAC 에서 직접 비활성화 결정을 할 수도 있고, 시간이 지나면 자동으로 비활성화되도록 할 수 있다.
단말에 CA가 설정되면, 다시 말해, 2개 이상의 서빙 셀들이 설정되면, 상기 단말은 각 서빙 셀 별로 별도의 설정에 따라 채널 품질 정보(CSI: Channel State Information)를 보고(report)한다. 예를 들어, 상기 설정은 'cqi-pmiConfigIndex' 및 'ri-configIndex'를 포함할 수 있다. 이때, FDD-TDD CA로 동작하는 단말은 FDD 셀의 CSI 및 TDD 셀의 CSI를 모두 상기 FDD 셀, 즉, 프라이머리 셀을 통해 보고할 수 있다.
주기적(periodic) CSI 보고의 경우, 단말은 상향링크 제어 채널(예: PUCCH)를 이용하여 CSI를 보고할 수 있다. 상기 주기적 CSI 보고를 위한 CQI/PMI(Precoding Matrix Index) 보고 주기의 구성 가능한 집합(configurable set), FDD 셀 및 TDD 셀에서 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 상기 FDD 셀의 경우, 선택 가능한 주기의 집합은, 서브프레임 개수로 표현할 때, {2, 5, 10, 20, 40, 80, 160, 32, 64, 128}일 수 있다. 상기 TDD의 경우, 선택 가능한 주기의 집합은, 서브프레임 개수로 표현할 때, {1, 5, 10, 20, 40, 80, 160}일 수 있다.
비주기적(aperiodic) CSI 보고의 경우, 단말은 스케줄링된 상향링크 데이터 채널(예: PUSCH(Physical Uplink Shared Channel))를 이용하여 CSI를 보고할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말은 서브프레임에서의 상향링크 DCI(Downlink Control Information) 포맷 0/4에서의 디코딩 결과에 따라, 상기 CSI를 비주기적으로 보고할 수 있다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 하향링크만으로 이루어진 TDD 셀의 프레임 구조의 예를 도시한다.
도 16를 참고하면, FDD 프레임(1603) 및 TDD 프레임(1607) 각각은 10개의 서브프레임(subframe)들을 포함한다. 상기 FDD 프레임(1603)은 주파수 축에서 분할된 10개의 하향링크 서브프레임들 및 10개의 상향링크 서브프레임들을 포함하고, 상기 TDD 프레임(1607)은 6개의 하향링크 서브프레임들 및 4개의 상향링크 서브프레임들을 포함한다. 본 발명의 실시 예에 따른 프레임 구조는 하향링크만으로 이루어진 프레임을 포함한다. TDD-FDD를 지원하는 단말의 경우, TDD 프레임의 상향링크 셀에서는 CRS 채널 추정을 수행하지 않으므로, 하향링크만으로 이루어진 프레임을 사용할 경우 모든 셀에서 자원을 이용할 수 있다.
도 17는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 세컨더리 셀 설정 활성화 또는 비활성화의 예를 도시한다.
도 17를 참고하면, 프라이머리 셀(1710), 제1세컨더리 셀(1720), 제2세컨더리 셀(1730)을 포함하는 CA 모드가 진행 중이다. 최초, 상기 프라이머리 셀(1710), 상기 제1세컨더리 셀(1720), 상기 제2세컨더리 셀(1730)을 통해 모두 데이터 전송이 수행된다. 이후, 상기 제1세컨더리 셀(1720)이 아이들 모드(idle mode)로 천이하고, 비활성 타이머(deactivation timer)(1725) 동안 상기 아이들 모드가 유지됨에 따라, 상기 제1세컨더리 셀(1720)은 비활성된다. 또한, 채널 품질의 악화 등의 다른 요인으로 인해, 기지국은 상기 제2세컨더리 셀(1720)에 대한 비활성화를 결정할 수 있다. 이 경우, 상기 프라이머리 셀(1710)을 통해 상기 제2세컨더리 셀(1720)의 비활성화를 지시하는 MAC CE(Media Access Control Element)가 송신되고, 상기 제2세컨더리 셀(1720)이 비활성화된다. 이후, 상기 프라이머리 셀(1710)이 아이들 모드로 천이할 수 있다.
도 18는 본 발명의 실시 예에 따른 CA를 수행하기 위한 단말 장치의 블록 구성을 도시한다.
도 18를 참고하면, 상기 장치는 통신부(1610), 저장부(1820), 제어부(1830)을 포함한다.
상기 무선 통신부(1810)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 무선 통신부(1810)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 무선 통신부(1810)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(Mixer), 오실레이터(Oscillator), DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다. 도 18에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 송신단은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부는 제1 체인(1812)와 제2 체인(1814)를 포함한다. 상기 무선 통신부(1810)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 저장부(1820)는 상기 CA 수행을 위한 장치의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1820)는 지원 가능 CA 여부에 대한 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1820)는 상기 제어부(1830)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1830)는 상기 CA 수행을 위한 기지국 장치의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1830)는 상기 통신부(1810)를 통해 신호를 전송하여 기지국에 접속한다. 상기 제어부는 상기 CA를 수행하기 위한 장치가 도 8, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13에 도시된 절차를 수행하도록 제어한다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 제어부(1830)의 동작은 다음과 같다.
상기 제어부(1830)는, 상기 단말이 상기 기지국에게 신호를 전송하도록 제어한다. 상기 제어부는 단말을 통해 TDD-FDD CA 지원 가능 여부 정보를 상기 기지국에게 전송한다. 상기 TDD-FDD CA 지원 가능 여부 정보를 기지국에게 제공하기 위해, 상기 제어부는 상기 기지국에게 지원 가능한 밴드의 정보를 제공한다. 구체적으로 상기 제어부는 반송파의 조합을 상기 기지국에게 제공할 수 있다. 상기 제어부는 상기 기지국으로부터 수신한 TDD 세컨더리 셀의 상향링크 및 하향링크 설정 정보를 통하여, CRS가 전송되지 않는 TDD 상향링크 서브프레임을 인식하여 상향링크 서브프레임에서 채널 추정을 수행하지 않도록 한다.
도 19은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 CA를 수행하기 위한 기지국 장치의 블록 구성을 도시한다.
도 19을 참고하면, 상기 장치는 무선 통신부(1910), 백홀 통신부(1920), 저장부(1930), 제어부(1940)을 포함한다.
상기 무선 통신부(1910)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 무선 통신부(1910)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 무선 통신부(1910)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(Mixer), 오실레이터(Oscillator), DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다. 도 19에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 송신단은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 무선 통신부는 제1 체인(1912)와 제2 체인(1914)를 포함한다. 상기 무선 통신부(1910)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(1920)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(1920)는 상기 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(1930)는 상기 CA수행을 위한 기지국 장치의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1930)는 지원 가능 CA 여부에 대한 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1930)는 상기 제어부(1940)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1940)는 CA 수행을 위한 기지국 장치의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1940)는 상기 무선 통신부(1910)를 통해 상기 단말에 신호를 전송한다. 상기 제어부는 상기 CA를 수행하기 위한 장치가 도 8, 도 9, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13에 도시된 절차를 수행하도록 제어한다. 본 발명의 실시 예에 따라 상기 제어부(1940)의 동작은 다음과 같다.
상기 제어부(1940)는, 상기 기지국이 단말에게 신호를 전송하도록 제어한다. 상기 제어부는 상기 기지국이 수신한 TDD-FDD CA 지원 가능 여부 정보를 통해 상기 단말에게 TDD 세컨더리 셀의 상향링크 및 하향링크 설정 정보를 송신하도록 제어한다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (24)

  1. 무선 통신 시스템에서의 단말 장치에 있어서,
    상기 단말 장치가 FDD (frequency division duplex)를 기반으로 하는 제1 반송파 및 TDD (time division duplex)를 기반으로 하는 제2 반송파를 이용한 반송파 집성 (carrier aggregation, CA)를 지원함을 알리는 정보를 포함하는 메시지를 기지국으로 전송하고, 상기 단말 장치가 상기 CA를 지원함에 응답하여 상기 기지국으로부터 상기 제2 반송파에 대한 프레임 구성 정보를 수신하도록 구성된 송수신기; 및
    상기 프레임 구성 정보를 기반으로 상기 제2 반송파에 대한 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 식별하고, 상기 식별된 적어도 하나의 상향링크 서브프레임 및 상기 프레임 구성 정보를 고려하여 상기 기지국과 상기 CA를 사용하여 통신을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
    여기서, 상기 제1 반송파는 상기 FDD를 기반으로 하향링크 통신 및 상향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파는 상기 프레임 구성 정보에 따라 상향링크 통신없이 하향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파를 통해 수신된 하향링크 데이터는 상기 프레임 구성 정보에 의해 식별된 하향링크 서브프레임을 통해 수신되며,
    상기 메시지는 상기 FDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제1 대역과 상기 TDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제2 대역을 포함하는 주파수 대역들의 지원 가능한 조합에 관한 정보를 더 포함하며,
    상기 프레임 구성 정보는 상기 제2 반송파에 대한 상향링크 또는 하향링크에 대한 서브프레임들의 구성을 위한 정보를 포함하는, 단말 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 송수신기는 RRC 시그널링을 통해 상기 프레임 구성 정보를 수신하도록 구성된 단말 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 반송파에 대응하는 프라이머리 셀(primary cell)은 상기 FDD의 상향링크 또는 하향링크를 위한 서브프레임들로 구성되고,
    상기 제2 반송파에 대응하는 세컨더리 셀(secondary cell)은 상기 TDD의 상향링크 또는 하향링크를 위한 서브프레임들로 구성되는, 단말 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 세컨더리 셀은 하향링크 만을 위한 프레임을 포함하는 단말 장치.
  7. 무선 통신 시스템에서의 기지국에 있어서,
    단말 장치가 FDD (frequency division duplex)를 기반으로 하는 제1 반송파 및 TDD (time division duplex)를 기반으로 하는 제2 반송파를 이용한 반송파 집성 (carrier aggregation, CA)를 지원함을 알리는 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말 장치로부터 수신하고, 상기 단말 장치가 상기 CA를 지원함에 응답하여 상기 단말 장치로 상기 제2 반송파에 대한 프레임 구성 정보를 전송하도록 구성된 송수신기; 및
    상기 프레임 구성 정보를 기반으로 상기 제2 반송파에 대한 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 식별하고, 상기 식별된 적어도 하나의 상향링크 서브프레임 및 상기 프레임 구성 정보를 고려하여 상기 단말 장치와 상기 CA를 사용하여 통신을 수행하도록 구성된 적어도 하나의 프로세서를 포함하며,
    여기서, 상기 제1 반송파는 상기 FDD를 기반으로 하향링크 통신 및 상향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파는 상기 프레임 구성 정보에 따라 상향링크 통신없이 하향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파를 통해 전송된 하향링크 데이터는 상기 프레임 구성 정보에 의해 식별된 하향링크 서브프레임을 통해 수신되며,
    상기 메시지는 상기 FDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제1 대역과 상기 TDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제2 대역을 포함하는 주파수 대역들의 지원 가능한 조합에 관한 정보를 더 포함하며,
    상기 프레임 구성 정보는 상기 제2 반송파에 대한 상향링크 또는 하향링크에 대한 서브프레임들의 구성을 위한 정보를 포함하는, 기지국.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제7항에 있어서,
    상기 제1 반송파에 대응하는 프라이머리 셀(primary cell)은 상기 FDD의 상향링크 또는 하향링크를 위한 서브프레임들로 구성되고,
    상기 제2 반송파에 대응하는 세컨더리 셀(secondary cell)은 상기 TDD의 상향링크 또는 하향링크를 위한 서브프레임들로 구성되는, 기지국.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 세컨더리 셀은 하향링크 만을 위한 프레임을 포함하는 기지국.
  13. 무선 통신 시스템에서 단말 장치가 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말 장치가 FDD (frequency division duplex)를 기반으로 하는 제1 반송파 및 TDD (time division duplex)를 기반으로 하는 제2 반송파를 이용한 반송파 집성 (carrier aggregation, CA)를 지원함을 알리는 정보를 포함하는 메시지를 기지국으로 전송하는 동작;
    상기 단말 장치가 상기 CA를 지원함에 응답하여 상기 기지국으로부터 상기 제2 반송파에 대한 프레임 구성 정보를 수신하는 동작;
    상기 프레임 구성 정보를 기반으로 상기 제2 반송파에 대한 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 식별하는 동작; 및
    상기 식별된 적어도 하나의 상향링크 서브프레임 및 상기 프레임 구성 정보를 고려하여 상기 기지국과 상기 CA를 사용하여 통신을 수행하는 동작을 포함하며,
    여기서, 상기 제1 반송파는 상기 FDD를 기반으로 하향링크 통신 및 상향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파는 상기 프레임 구성 정보에 따라 상향링크 통신없이 하향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파를 통해 수신된 하향링크 데이터는 상기 프레임 구성 정보에 의해 식별된 하향링크 서브프레임을 통해 수신되며,
    상기 메시지는 상기 FDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제1 대역과 상기 TDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제2 대역을 포함하는 주파수 대역들의 지원 가능한 조합에 관한 정보를 더 포함하며,
    상기 프레임 구성 정보는 상기 제2 반송파에 대한 상향링크 또는 하향링크에 대한 서브프레임들의 구성을 위한 정보를 포함하는, 방법.
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 제13항에 있어서,
    상기 제1 반송파에 대응하는 프라이머리 셀(primary cell)은 상기 FDD의 상향링크 또는 하향링크를 위한 서브프레임들로 구성되고,
    상기 제2 반송파에 대응하는 세컨더리 셀(secondary cell)은 상기 TDD의 상향링크 또는 하향링크를 위한 서브프레임들로 구성되는, 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 세컨더리 셀은 하향링크 만을 위한 프레임을 포함하는 방법.
  19. 무선 통신 시스템에서 기지국이 수행하는 방법에 있어서,
    단말 장치가 FDD (frequency division duplex)를 기반으로 하는 제1 반송파 및 TDD (time division duplex)를 기반으로 하는 제2 반송파를 이용한 반송파 집성 (carrier aggregation, CA)를 지원함을 알리는 정보를 포함하는 메시지를 상기 단말장치로부터 수신하는 동작;
    상기 단말 장치가 상기 CA를 지원함에 응답하여 상기 단말 장치로 상기 제2 반송파에 대한 프레임 구성 정보를 전송하는 동작;
    상기 프레임 구성 정보를 기반으로 상기 제2 반송파에 대한 적어도 하나의 상향링크 서브프레임을 식별하는 동작; 및
    상기 식별된 적어도 하나의 상향링크 서브프레임 및 상기 프레임 구성 정보를 고려하여 상기 단말 장치와 상기 CA를 사용하여 통신을 수행하는 동작을 포함하며,
    여기서, 상기 제1 반송파는 상기 FDD를 기반으로 하향링크 통신 및 상향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파는 상기 프레임 구성 정보에 따라 상향링크 통신없이 하향링크 통신을 수행하기 위해 사용되고, 상기 제2 반송파를 통해 전송된 하향링크 데이터는 상기 프레임 구성 정보에 의해 식별된 하향링크 서브프레임을 통해 수신되며,
    상기 메시지는 상기 FDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제1 대역과 상기 TDD에 사용되는 주파수 대역들 중 제2 대역을 포함하는 주파수 대역들의 지원 가능한 조합에 관한 정보를 더 포함하며,
    상기 프레임 구성 정보는 상기 제2 반송파에 대한 상향링크 또는 하향링크에 대한 서브프레임들의 구성을 위한 정보를 포함하는, 방법.
  20. 삭제
  21. 삭제
  22. 삭제
  23. 제19항에 있어서,
    상기 제1 반송파에 대응하는 프라이머리 셀(primary cell)은 상기 FDD의 상향링크 또는 하향링크를 위한 서브프레임들로 구성되고,
    상기 제2 반송파에 대응하는 세컨더리 셀(secondary cell)은 상기 TDD의 상향링크 또는 하향링크를 위한 서브프레임들로 구성되는, 방법.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 세컨더리 셀은 하향링크 만을 위한 프레임을 포함하는 방법.
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