KR102313985B1 - 무선 유닛 선택 방법 및 프레임 설정 방법 - Google Patents

무선 유닛 선택 방법 및 프레임 설정 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102313985B1
KR102313985B1 KR1020170133757A KR20170133757A KR102313985B1 KR 102313985 B1 KR102313985 B1 KR 102313985B1 KR 1020170133757 A KR1020170133757 A KR 1020170133757A KR 20170133757 A KR20170133757 A KR 20170133757A KR 102313985 B1 KR102313985 B1 KR 102313985B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
unit
wireless
wireless unit
length
frame structure
Prior art date
Application number
KR1020170133757A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180058622A (ko
Inventor
김준형
회빙
김일규
노고산
정희상
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to CN201711043113.XA priority Critical patent/CN108093445B/zh
Publication of KR20180058622A publication Critical patent/KR20180058622A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102313985B1 publication Critical patent/KR102313985B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/24—Reselection being triggered by specific parameters
    • H04W36/32—Reselection being triggered by specific parameters by location or mobility data, e.g. speed data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602—Signal structure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L27/00—Modulated-carrier systems
    • H04L27/26—Systems using multi-frequency codes
    • H04L27/2601—Multicarrier modulation systems
    • H04L27/2602—Signal structure
    • H04L27/2605—Symbol extensions, e.g. Zero Tail, Unique Word [UW]
    • H04L27/2607—Cyclic extensions
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W36/00—Hand-off or reselection arrangements
    • H04W36/16—Performing reselection for specific purposes
    • H04W36/18—Performing reselection for specific purposes for allowing seamless reselection, e.g. soft reselection

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

차량 단말을 탑재한 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크에서, 디지털 유닛을 포함하는 기지국의 무선 유닛 선택 방법이 제공된다. 기지국은 복수의 무선 유닛 중 제1 무선 유닛이 제1 길이의 CP를 사용하면서 차량 단말과 통신하고 있는 경우, 제1 무선 유닛과 차량 단말 사이의 간격을 측정한다. 간격이 제1 임계값보다 작으면, 기지국은 복수의 무선 유닛 중 나머지 무선 유닛 중에서 이동할 제2 무선 유닛을 선택한다. 또한 기지국은 제1 무선 유닛과 제2 무선 유닛이 사용하는 CP의 길이를 제1 길이와 제1 길이보다 긴 제2 길이 사이의 제3 길이로 설정한다. 다음, 기지국은 제1 무선 유닛의 신호 세기가 제2 임계값보다 작으면, 제2 무선 유닛이 사용하는 CP를 제1 길이로 설정한다.

Description

무선 유닛 선택 방법 및 프레임 설정 방법{METHOD FOR SELECTING RADIO UNIT AND METHOD FOR SETTING FRAME}
본 발명은 무선 유닛 선택 방법 및 프레임 설정 방법에 관한 것으로, 특히 이동 무선 백홀 네트워크에서의 무선 유닛 선택 방법 및 프레임 설정 방법에 관한 것이다.
다수의 사용자가 탑승하는 고속철(high-speed train, HST)과 같은 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크(mobile wireless backhaul network)에서는 고속철에 설치된 차량 단말(vehicular equipment, VE)이 단일 단말로 기능하여 기지국과 데이터를 송수신한다. 또한 고속철 내부에서는 무선 근거리 네트워크(wireless local area network, WLAN), 소형셀 등의 기술을 이용하여 이동 무선 백홀 네트워크로부터 송수신한 데이터가 고속철 내부의 사용자 단말에게 서비스된다. 이러한 방법은 고속철 외부로부터 수신되는 전파가 고속철 외벽을 통과하는 과정에서 발생하는 전파 손실을 극복할 수 있는 장점이 있다. 또한 셀 경계에서 고속철의 차량 단말이 그룹 핸드오버를 수행함으로써, 고속 이동체 내부의 수 많은 사용자 단말이 독립적으로 핸드오버를 함으로써 발생하는 시그널링 부담(signaling overhead)을 경감시킬 수 있다. 또한 차량 단말의 경우 사용자 단말과는 달리 구현에 큰 제한이 없어서 구현이 상대적으로 용이하고, 사용자 단말은 상용화된 기술을 이용하여 서비스 받으면 되므로 업그레이드할 필요 없이 서비스를 제공할 수 있다는 장점이 있다.
하지만 고속철의 고속의 이동 속도로 인해 핸드오버가 매우 빈번하게 발생하고 핸드오버 성능도 심각하게 저해되어서, 고속철 내부의 인터넷 서비스 품질이 저하될 수 있다. 최근 이를 해결하기 위한 하나의 해결 방안으로 단일 주파수 네트워크(single frequency network, SFN) 기반의 통신 방식을 제시되고 있다. 단일 주파수 네트워크에서는 커버리지 확장의 효과가 있어서 이를 이동 무선 백홀 네트워크에 적용하면, 단일 디지털 유닛 내에서는 무선 유닛만 선택함으로써 핸드오버 빈도를 줄일 수 있는 장점이 있다. 하지만 5G NR(new radio)을 포함하여 다수의 차세대 무선 통신이 밀리미터파와 같은 6GHz 이상의 대역을 통신 주파수로 지향하고 있다. 이 경우 순환 전치(cyclic prefix, CP)의 길이가 기존의 6GHz 이하 기반의 LTE와 같은 셀룰러 시스템과 비교하여 극도로 짧아지므로, 무선 유닛 간의 거리로 인해 발생하는 시간차를 CP로 커버할 수 없을 수 있다. 그러므로 고속철의 이동에 따라 신뢰성 있는 서비스를 제공할 수 없을 수 있다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는 이동 무선 백홀 네트워크와 같은 무선 네트워크에서 신뢰성 있는 서비스를 제공하기 위한 무선 유닛을 선택하기 위한 무선 유닛 선택 방법 및 프레임 설정 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 차량 단말을 탑재한 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크에서, 디지털 유닛을 포함하는 기지국의 무선 유닛 선택 방법이 제공된다. 상기 무선 유닛 선택 방법은,
복수의 무선 유닛 중 제1 무선 유닛이 제1 길이의 CP를 사용하면서 상기 차량 단말과 통신하고 있는 경우, 상기 제1 무선 유닛과 상기 차량 단말 사이의 간격을 측정하는 단계, 상기 간격이 제1 임계값보다 작으면, 상기 복수의 무선 유닛 중 나머지 무선 유닛 중에서 이동할 제2 무선 유닛을 선택하는 단계, 상기 제1 무선 유닛과 상기 제2 무선 유닛이 사용하는 CP의 길이를 상기 제1 길이와 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이 사이의 제3 길이로 설정하는 단계, 그리고 상기 제1 무선 유닛의 신호 세기가 제2 임계값보다 작으면, 상기 제2 무선 유닛이 사용하는 CP를 상기 제1 길이로 설정하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 무선 유닛의 송신 빔 방향은 상기 고속 이동체의 이동 방향과 실질적으로 반대 방향을 향하고 있을 수 있다.
상기 무선 유닛 선택 방법은, 상기 간격이 상기 제1 임계값보다 작으면, 상기 제1 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이를 상기 제2 길이로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 나머지 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이는 상기 제2 길이로 설정되어 있을 수 있다.
상기 무선 유닛 선택 방법은, 상기 간격이 상기 제1 임계값보다 작으면, 상기 차량 단말로부터 상기 기준 신호에 기초하여 측정된 신호 세기를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제2 무선 유닛은 상기 나머지 무선 유닛 중에서 상기 신호 세기가 가장 큰 무선 유닛일 수 있다.
상기 복수의 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이가 상기 제2 길이로 설정되어 있을 동안, 데이터 전송에 할당되는 심볼에 사용하는 CP의 길이는 상기 제1 길이로 설정될 수 있다.
상기 제2 무선 유닛이 사용하는 CP를 상기 제1 길이로 설정하는 단계는, 상기 제1 무선 유닛과 상기 차량 단말의 통신을 중단하는 단계, 그리고 상기 제1 무선 유닛이 기준 신호를 전송할 때 사용하는 CP를 상기 제2 길이로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 무선 유닛 선택 방법은, 상기 제2 무선 유닛이 다른 데이터 유닛에 연결되어 있는 경우, 상기 다른 데이터 유닛으로 핸드오버를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 차량 단말을 탑재한 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크에서, 디지털 유닛을 포함하는 기지국의 무선 유닛 선택 방법이 제공된다. 상기 무선 유닛 선택 방법은, 복수의 무선 유닛 중 제1 무선 유닛이 제1 길이의 CP를 사용하면서 상기 차량 단말과 통신하고 있는 경우, 상기 복수의 무선 유닛 중 제2 무선 유닛과 상기 차량 단말 사이의 간격을 측정하는 단계, 상기 간격이 제1 임계값보다 작고 상기 제2 무선 유닛의 신호 세기가 제2 임계값보다 크면, 상기 복수의 무선 유닛 중 나머지 무선 유닛 중에서 이동할 제3 무선 유닛을 선택하는 단계, 상기 제1 무선 유닛과 상기 제3 무선 유닛이 사용하는 CP의 길이를 상기 제1 길이와 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이 사이의 제3 길이로 설정하는 단계, 그리고 상기 제1 무선 유닛와 상기 제3 무선 유닛 중 신호 세기가 작은 무선 유닛의 신호 세기가 제2 임계값보다 작으면, 상기 제1 무선 유닛와 상기 제3 무선 유닛 중 신호 세기가 큰 무선 유닛이 사용하는 CP를 상기 제1 길이로 설정하는 단계를 포함한다.
상기 복수의 무선 유닛의 송신 빔 방향은 상기 고속 이동체의 이동 방향과 실질적으로 동일한 방향을 향하고 있을 수 있다.
상기 무선 유닛 선택 방법은, 상기 간격이 상기 제1 임계값보다 작으면, 상기 제1 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이를 상기 제2 길이로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 나머지 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이는 상기 제2 길이로 설정되어 있을 수 있다.
상기 무선 유닛 선택 방법은, 상기 차량 단말로부터 상기 기준 신호에 기초하여 측정된 신호 세기를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 제3 무선 유닛은 상기 나머지 무선 유닛 중에서 상기 신호 세기가 가장 큰 무선 유닛일 수 있다.
상기 복수의 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이가 상기 제2 길이로 설정되어 있는 동안, 데이터 전송에 할당되는 심볼에 사용하는 CP의 길이는 상기 제1 길이로 설정될 수 있다.
상기 제1 무선 유닛와 상기 제3 무선 유닛 중 신호 세기가 큰 무선 유닛이 사용하는 CP를 상기 제1 길이로 설정하는 단계는, 상기 제1 무선 유닛와 상기 제3 무선 유닛 중 신호 세기가 작은 무선 유닛과 상기 차량 단말의 통신을 중단하는 단계, 그리고 상기 제1 무선 유닛와 상기 제3 무선 유닛 중 신호 세기가 작은 무선 유닛이 기준 신호를 전송할 때 사용하는 CP를 상기 제2 길이로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 무선 유닛 선택 방법은, 상기 제3 무선 유닛이 다른 데이터 유닛에 연결되어 있는 경우, 상기 다른 데이터 유닛으로 핸드오버를 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제2 무선 유닛은 상기 고속 이동체의 이동 방향에서 상기 제1 무선 유닛 다음에 위치하는 무선 유닛일 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크에서, 디지털 유닛을 포함하는 기지국의 프레임 설정 방법이 제공된다. 상기 프레임 설정 방법은, 복수의 무선 유닛 중 제1 무선 유닛이 상기 고속 이동체의 차량 단말과 통신하고 나머지 무선 유닛이 상기 차량 단말과 통신하고 있지 않는 경우, 상기 제1 무선 유닛의 프레임 구조를 제1 프레임 구조로 설정하는 단계, 그리고 상기 차량 단말의 이동에 따라 상기 제1 무선 유닛과 상기 복수의 무선 유닛 중 제2 무선 유닛이 상기 차량 단말과 동시에 통신하는 경우, 상기 제1 무선 유닛의 프레임 구조를 제2 프레임 구조로, 상기 제2 무선 유닛의 프레임 구조를 제3 프레임 구조로 설정하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 제1 프레임 구조는 서로 다른 길이를 가지는 복수의 CP 중에서 가장 짧은 CP를 사용하고, 상기 제2 프레임 구조와 상기 제3 프레임 구조는 상기 복수의 CP 중에서 선택되는 CP를 사용한다.
상기 프레임 설정 방법은, 상기 제1 무선 유닛의 프레임 구조를 제1 프레임 구조로 설정하는 단계는, 상기 나머지 무선 유닛의 프레임 구조를 제4 프레임 구조로 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다 이때, 상기 제4 프레임 구조에서 기준 신호를 전송하는 심볼은 상기 복수의 CP 중에서 가장 긴 CP를 사용할 수 있다.
상기 제4 프레임 구조에서 데이터 전송에 할당되는 심볼은 상기 복수의 CP 중에서 가장 짧은 CP를 사용할 수 있다.
상기 나머지 무선 유닛의 프레임 구조를 제4 프레임 구조로 설정하는 단계는, 상기 제1 무선 유닛에서 상기 나머지 무선 유닛 중 어느 하나의 무선 유닛으로 이동하기 위해서 상기 나머지 무선 유닛의 신호 세기의 측정이 필요한 경우, 상기 제1 무선 유닛의 프레임 구조를 제5 프레임 구조로 설정하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 제5 프레임 구조에서 기준 신호를 전송하는 심볼은 상기 복수의 CP 중에서 가장 긴 CP를 사용할 수 있다.
상기 제5 프레임 구조에서 데이터 전송에 할당되는 심볼은 상기 복수의 CP 중에서 가장 짧은 CP를 사용할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 신속하고 신뢰성 있게 차량 단말이 다음 무선 유닛으로 이동할 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2, 도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 무선 백홀 네트워크에서 발행할 수 있는 시나리오를 나타내는 도면이다.
도 5는 도 2에 도시한 시나리오 1에서의 무선 유닛의 신호 세기를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 3에 도시한 시나리오 2에서의 무선 유닛의 신호 세기를 나타내는 도면이다.
도 7, 도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 무선 백홀 네트워크에서의 CP 길이에 따른 심볼을 나타내는 도면이다.
도 10, 도 11, 도 12, 도 13 및 도 14는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 무선 백홀 네트워크에서의 프레임 구조를 나타내는 도면이다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 무선 백홀 네트워크에서의 시간차를 측정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 16, 도 17, 도 18 및 도 19는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 무선 백홀 네트워크에서의 무선 유닛 선택 방법을 나타내는 흐름도이다.
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.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1을 참고하면, 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크는 차량 단말(vehicular equipment, VE)(110), 복수의 기지국 및 게이트웨이(130)를 포함한다.
차량 단말(110)은 고속 이동체(111)에 설치된다. 고속 이동체(111)는 예를 들면 고속 열차(high-speed train, HST)일 수 있다. 차량 단말(110)은 기지국에 대한 단말로 동작하여서 기지국으로 데이터를 송신하거나 기지국으로부터 데이터를 수신한다. 또한 차량 단말은 고속 이동체(111) 내부의 사용자 단말(도시하지 않음)로 데이터를 송신하거나 사용자 단말로부터 데이터를 수신한다. 예를 들면, 차량 단말(110)은 고속 이동체(111) 내부에서 무선 근거리 네트워크(wireless local area network, WLAN) 또는 소형셀 기술을 통해 사용자 단말과 통신할 수 있다. 소형셀 기술은 예를 들면 펨토셀 기술일 수 있다.
각 기지국은 디지털 유닛(digital unit, DU)(121)과 복수의 무선 유닛(radio unit, RU)(122)를 포함한다. 무선 유닛(122)은 고속 이동체(111)가 이동하는 경로, 예를 들면 철도를 따라 설치되며, 디지털 유닛(121)에 연결되어 있다. 예를 들면 무선 유닛(122)은 디지털 유닛(121)과 광 케이블을 통해 연결될 수 있다. 무선 유닛(122)은 셀 영역을 가지며, 셀 영역 내의 차량 단말(110)과 무선 링크(radio link)를 형성하여서 차량 단말(110)로 무선 주파수(radio frequency) 신호를 전송하거나 차량 단말(110)로부터 무선 주파수 신호를 수신한다. 이러한 무선 유닛(122)는 커버리지 확보를 위해서 빔포밍을 하거나 지향성 안테나를 사용할 수 있다. 또한 무선 유닛(122)은 차량 단말(110)로부터 수신한 무선 주파수 신호를 디지털 유닛(121)으로 전달하고, 디지털 유닛(121)으로부터 수신한 무선 주파수 신호를 차량 단말(110)로 전송한다. 디지털 유닛(121)은 무선 유닛(122)으로부터 수신한 신호 및 무선 유닛(122)으로 전송할 신호의 기저 대역 처리를 담당하며, 게이트웨이(130)를 통해 코어 네트워크, 예를 들면 인터넷(140)에 연결된다.
어떤 실시예에서, 디지털 유닛(121)은 프로세서(도시하지 않음) 및 송수신기(도시하지 않음)를 포함하고, 송수신기는 송신기 및 수신기를 포함할 수 있다. 이 경우, 프로세서, 송신기 및 수신기는 각각 물리적인 하드웨어로 형성될 수 있다. 송신기와 수신기는 하나의 하드웨어(예를 들면, 칩)로 형성될 수 있다. 프로세서, 송신기 및 수신기가 모두 하나의 하드웨어(예를 들면, 칩)로 형성될 수 있다. 프로세서는 아래에서 설명하는 디지털 유닛의 동작에 필요한 명령어를 실행하고 송수신기의 동작을 제어할 수 있다. 송수신기는 무선 유닛과 신호를 주고받는다.
어떤 실시예에서, 디지털 유닛(121)은 단일 주파수 네트워크(single frequency network, SFN)를 구성하므로, 하나의 디지털 유닛(121)에 연결된 복수의 무선 유닛(122) 사이에서는 핸드오버가 발생하지 않고, 차량 단말(110)은 복수의 무선 유닛(122) 중 하나의 무선 유닛(122)을 선택하여서 디지털 유닛(121)과 통신할 수 있다. 한편, 차량 단말(110)이 서로 다른 디지털 유닛(121) 사이를 이동하는 경우, 디지털 유닛(121) 사이에서 핸드오버를 수행할 수 있다. 아래에서는 차량 단말(110)의 이동에 따라 발생할 수 있는 세 가지 시나리오에 대해서 도 2 내지 도 6을 참고로 하여서 설명한다.
도 2, 도 3 및 도 4는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 무선 백홀 네트워크에서 발행할 수 있는 시나리오를 나타내는 도면이며, 도 5는 도 2에 도시한 시나리오 1에서의 무선 유닛의 신호 세기를 나타내는 도면이고, 도 6은 도 3에 도시한 시나리오 2에서의 무선 유닛의 신호 세기를 나타내는 도면이다.
도 2와 도 3을 참고하면, 고속 이동체의 이동 경로를 따라 설치된 무선 유닛(RU11, RU12, RU13, RU22, RU22, RU23, RU31, RU32, RU33)의 빔이 한 방향으로 고정되어 있을 수 있다. 도 2 및 도 3에서 무선 유닛(RU11, RU12, RU13)은 디지털 유닛(DU1)에, 무선 유닛(RU21, RU22, RU23)은 디지털 유닛(DU2)에, 무선 유닛(RU31, RU32, RU33)은 디지털 유닛(DU3)에 연결되어 있다. 통신 신호 세기를 최대화하기 위해서는 일반적으로 무선 유닛과 차량 단말의 송수신 빔이 서로 마주 봐야 하므로, 고속 이동체의 이동 방향에 따라 차량 단말(110)은 빔의 방향을 다르게 설정할 수 있다.
시나리오 1에서는 도 2에 도시한 것처럼 차량 단말(110)이 고속 이동체(111)의 이동 방향과 동일한 방향으로 빔을 형성하고, 시나리오 2에서는 도 3에 도시한 것처럼 차량 단말(110)이 고속 이동체(111)의 이동 방향과 반대 방향으로 빔을 형성한다.
도 2를 참고하면, 시나리오 1에서 차량 단말(110)과 무선 유닛(RU21)이 통신하고 있는 경우, 도 5에 도시한 것처럼 이동 방향에서 무선 유닛(RU21)의 다음에 위치한 무선 유닛(RU22)의 신호 세기(예를 들면 SNR(signal to noise ratio))는 차량 단말(110)과 무선 유닛(RU22) 사이의 거리가 가까워짐에 따라 점차 커진다. 이에 따라 차량 단말(110)은 두 무선 유닛(RU21, RU22)의 신호를 모두 수신할 수 있다. 그러나 무선 유닛(RU21)의 신호 세기는 차량 단말(110)이 무선 유닛(RU21)에 가까워짐에 따라 점차 커지다가, 차량 단말(110)이 무선 유닛(RU21)을 지나쳐갈 때 급격하게 떨어지면서 통신 링크가 끊어지는 현상이 발생한다.
도 3을 참고하면, 시나리오 2에서 차량 단말(110)과 무선 유닛(RU23)이 통신하고 있는 경우, 도 6에 도시한 것처럼 무선 유닛(RU23)의 신호 세기(예를 들면 SNR)는 차량 단말(110)과 무선 유닛(RU23) 사이의 거리가 멀어짐에 따라 점차 줄어든다. 그러나 차량 단말(110)은 이동 방향에서 무선 유닛(RU23)의 다음에 위치한 무선 유닛(RU22)의 신호를 무선 유닛(RU22)을 지나쳐가지 전까지는 수신하지 못한다. 그리고 무선 유닛(RU22)의 신호 세기는 차량 단말(110)이 무선 유닛(RU22)을 지나쳐갈 때 급격하게 세지고, 차량 단말(110)이 무선 유닛(RU22)에서 멀어짐에 따라 점차 떨어진다. 이에 따라 차량 단말(110)은 두 무선 유닛(RU23, RU22)의 신호를 모두 수신할 수 있다.
도 4를 참고하면, 시나리오 3은 도 2에 도시한 시나리오 1과 도 3에 도시한 시나리오 2를 합친 시나리오이다. 무선 유닛(RU11, RU12, RU13, RU22, RU22, RU23, RU31, RU32, RU33)의 빔이 양 방향, 즉 시나리오 1의 방향 및 시나리오 2의 방향으로 고정되어 있을 수 있다. 이 경우, 고속 이동체는 고속 이동체의 이동 방향으로 빔을 형성하는 차량 단말(111) 및 고속 이동체의 이동 방향과 반대 방향으로 빔을 형성하는 차량 단말(112)을 포함할 수 있다.
도 4에서 고속 이동체가 왼쪽 방향으로 이동하는 경우, 차량 단말(110a)이 무선 유닛(RU11, RU12, RU13, RU22, RU22, RU23, RU31, RU32, RU33)과 도 2 및 도 5를 참고로 하여 설명한 시나리오 1과 같이 통신할 수 있다. 도 4에서 고속 이동체가 오른쪽 방향으로 이동하는 경우, 차량 단말(110b)이 무선 유닛(RU11, RU12, RU13, RU22, RU22, RU23, RU31, RU32, RU33)과 도 3 및 도 6을 참고로 하여 설명한 시나리오 2와 같이 통신할 수 있다.
도 2 및 도 5를 참고로 하여 설명한 것처럼, 시나리오 1의 경우에는 차량 단말(110)이 무선 유닛을 지나칠 때 거리가 매우 가깝기 때문에 사이드로브(sidelobe)/백로브(backlobe) 영향으로 신호 세기가 순식간에 감소한 것임을 알 수 있다. 이 경우, 다른 무선 유닛과 통신 링크가 미리 형성되어 있지 않으면 통신이 오랫동안 끊어지는 현상이 발생할 수 있다. 따라서, 어떤 실시시예에서는 무선 유닛의 링크가 끊어지기 전에 미리 다음 무선 유닛의 링크를 추가함으로써, 신속하고 신뢰성 있게 차량 단말이 다음 무선 유닛으로 이동할 수 있다.
한편, 밀리미터파와 같이 고주파수 기반의 통신 시스템인 경우 지연 확산(delay spread)이 매우 짧으므로, 짧은 지연 확산을 기초로 순환 전치(cyclic prefix, CP)를 설계하면 무선 유닛 간의 거리로 인해 발생하는 시간차를 CP로 커버할 수 없을 수 있다. 또한 CP를 과도하게 늘리는 것도 데이터 전송률에 비효율적일 수 있다. 아래에서는 효율적인 CP 길이를 가지는 프레임 설정 방법에 대해서 도 7 내지 도 14를 참고로 하여 설명한다.
도 7, 도 8 및 도 9는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 무선 백홀 네트워크에서의 CP 길이에 따른 심볼을 나타내는 도면이며, 도 10, 도 11, 도 12, 도 13 및 도 14는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 무선 백홀 네트워크에서의 프레임 구조를 나타내는 도면이다. 도 7 내지 도 14에서는 차량 단말이 하나의 무선 유닛과 통신하고 있는 경우에, 현재 통신하고 있는 무선 유닛을 일차 무선 유닛(primary RU, P-RU)라 하고, 나머지 무선 유닛을 이차 무선 유닛(secondary RU, S-RU)라 한다. 차량 단말이 복수의 무선 유닛과 통신하고 있는 경우에, 링크의 신호가 가장 센 무선 유닛을 일차 무선 유닛(P-RU)라 하고, 나머지 무선 유닛을 이차 무선 유닛(S-RU)이라 한다.
프레임에 사용되는 OFDM(Orthogonal frequency-division multiplexing) 심볼은 보호 구간을 포함한다. 어떤 실시예에서, 보호 구간은 순환 전치(cyclic prefix, 앞으로 "CP"라 함)를 포함한다. 도 7을 참고하면, 이동 무선 백홀 네트워크에서 지원하는 가장 짧은 길이의 CP(CP1)를 가지는 OFDM 심볼이 사용될 수 있다. 도 8을 참고하면, 이동 무선 백홀 네트워크에서 지원하는 가장 긴 길이의 CP(CPK)를 가지는 OFDM 심볼이 사용될 수 있다. 도 9를 참고하면, 차량 단말과 무선 유닛 사이의 거리에 기초하여서 결정되는 CP(CPi, i∈{1,2,...,K})를 가지는 OFDM 심볼이 사용될 수 있다. 즉, 다양한 길이(Li, i∈{1,2,...,K}, L1<L2<...<LK)를 가지는 CP에서 하나의 CP(CPi)가 선택될 수 있다.
일차 무선 유닛(P-RU)과 이차 무선 유닛은 각각 차량 단말과의 통신 상황에 따라 복수의 프레임 구조 중 어느 하나의 프레임 구조를 선택할 수 있다. 어떤 실시예에서, 일차 무선 유닛(P-RU)은 도 10, 도 11 및 도 12에 도시한 것처럼 세 가지 유형의 프레임 구조(P-RU 프레임 구조 1, 2 및 3)를 사용할 수 있으며, 이차 무선 유닛(S-RU)는 도 13 및 도 14에 도시한 것처럼 두 가지 유형의 프레임 구조(S-RU 프레임 구조 1 및 2)를 사용할 수 있다.
도 10을 참고하면, P-RU 프레임 구조 1은 차량 단말이 하나의 무선 유닛(P-RU)과 통신할 때 사용되는 프레임 구조로, 기준 신호가 할당되는 OFDM 심볼 및 데이터 신호가 할당되는 OFDM 심볼의 오버헤드를 최소화한 프레임 구조이다. P-RU 프레임 구조 1에서는 모든 OFDM 심볼의 CP가 CP1이다.
도 11을 참고하면, P-RU 프레임 구조 2는 차량 단말이 복수의 무선 유닛과 통신할 때 사용되는 프레임 구조로, 기준 신호가 할당되는 OFDM 심볼 및 데이터 신호가 할당되는 OFDM 심볼의 CP를 늘린 프레임 구조이다. P-RU 프레임 구조 2에서는 모든 OFDM 심볼의 CP가 CPi이다.
도 12를 참고하면, P-RU 프레임 구조 3은 차량 단말이 일차 무선 유닛(P-RU)과 통신할 때 이차 무선 유닛(S-RU)의 신호 세기를 측정하기 위해서 사용되는 프레임 구조로, 기준 신호가 할당되는 OFDM 심볼의 CP는 늘린 프레임 구조이다. P-RU 프레임 구조 3에서는 기준 신호가 할당되는 OFDM 심볼의 CP는 CPK이고, 데이터 신호가 할당되는 OFDM 심볼의 CP는 CP1이다.
도 13을 참고하면, S-RU 프레임 구조 1은 이차 무선 유닛(S-RU)이 차량 단말과 통신하지 있지 않고 기준 신호만 전송하는 경우에 사용되는 프레임 구조이다. S-RU 프레임 구조 1에서 기준 신호가 할당되는 OFDM 심볼의 CP는 CPK이고, 나머지 OFDM 심볼의 CP는 오버헤드를 최소화하기 위해 CP1이다. S-RU 프레임 구조 1에서는 나머지 OFDM 심볼에는 아직 데이터 신호가 할당되지 않은 상태이다.
도 14를 참고하면, S-RU 프레임 구조 2는 차량 단말이 복수의 무선 유닛과 통신할 때 사용되는 프레임 구조로, 기준 신호가 할당되는 OFDM 심볼 및 데이터 신호가 할당되는 OFDM 심볼의 CP를 늘린 프레임 구조이다. S-RU 프레임 구조 2에서는 모든 OFDM 심볼의 CP가 CPi이다.
이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면, 무선 유닛과 차량 단말 사이의 관계에 따라 다양한 프레임 구조를 사용함으로써, CP 길이를 효율적으로 설정할 수 있다.
다음은 이러한 프레임 구조를 사용하여서 차량 단말의 이동에 따라 무선 유닛을 선택하는 방법에 대해서 도 15 내지 도 19를 참고로 하여서 설명한다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 무선 백홀 네트워크에서의 시간차를 측정하는 방법을 설명하는 도면이며, 도 16, 도 17, 도 18 및 도 19는 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 이동 무선 백홀 네트워크에서의 무선 유닛 선택 방법을 나타내는 흐름도이다.
먼저, 시나리오 1에서 P-RU와 통신하고 있는 차량 단말이 동일한 무선 유닛 내의 S-RU로 핸드오버하는 방법에 대해서 도 15 및 도 16을 참고로 하여 설명한다.
도 16을 참고하면, 시나리오 1에서, 차량 단말(VE)이 일차 무선 유닛(앞으로, "P-RU"라 함)와 통신하고 있는 동안, 디지털 유닛(앞으로 "DU"라 함)은 P-RU와 차량 단말 사이의 간격을 측정한다(S1610). 이 경우, P-RU는 P-RU 프레임 구조 1을 사용하고, 이차 무선 유닛(앞으로 "S-RU"라 함)은 S-RU 프레임 구조 1을 사용하고 있을 수 있다. 한 실시예에서, 무선 유닛과 차량 단말이 모두 위치 측정 기술을 사용하는 경우, 간격은 P-RU의 위치와 차량 단말의 위치에 의해 결정되는 P-RU와 차량 단말 사이의 거리에 의해 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 간격은 P-RU와 차량 단말 사이의 시간차에 의해 결정될 수 있다. 이 경우, 시간차는 왕복 시간(round trip time, RTT)을 사용할 수 있다. 도 15에 도시한 것처럼, DU은 P-RU가 전송한 하향링크 프레임의 경계와 P-RU가 수신한 상향링크 프레임의 경계를 이용하여서 RTT 값(2τd(t))을 계산할 수 있다. RTT 값이 작을수록 P-RU와 차량 단말 사이의 간격이 가까운 것으로 볼 수 있다.
DU는 측정한 간격을 미리 설정한 임계값과 비교한다(S1620). P-RU와 차량 단말 사이의 간격이 임계값보다 크면[즉, P-RU와 차량 단말 사이의 거리(D)가 임계값(D1)보다 크거나, P-RU와 차량 단말 사이의 시간차(T)가 임계값(T1)보다 크면], 아직 핸드오버를 진행할 필요가 없으므로, DU는 다시 간격을 측정한다(S1610). 한편, 간격이 임계값보다 작으면[즉, P-RU와 차량 단말 사이의 거리(D)가 임계값(D1)보다 작거나, P-RU와 차량 단말 사이의 시간차(T)가 임계값(T1)보다 작으면], 차량 단말에서 P-RU의 신호가 언제 끊어질지 모르므로, DU는 차량 단말이 복수의 S-RU의 신호 세기를 측정할 수 있도록 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 3으로 전환한다(S1630). 예를 들면, 프레임 구조의 전환에 대한 정보는 제어 정보로 차량 단말에게 전달될 수 있다. 복수의 S-RU는 S-RU 프레임 구조 1을 유지하고 있으므로, 차량 단말은 복수의 S-RU로부터의 신호 세기를 측정하여서 P-RU에 보고한다(S1630). 이 경우, P-RU는 신호 세기를 DU에 보고할 수 있다. 차량 단말은 각 S-RU에서 S-RU 프레임 구조 1을 사용하여서 전송되는 기준 신호에 기초해서 해당 S-RU에서의 신호 세기를 측정할 수 있다.
DU는 차량 단말로부터의 측정 보고에 기초해서 복수의 S-RU 중에서 신호 세기가 가장 큰 S-RU를 선택한다(S1640). 다음, DU는 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 2로 전환하고, 선택된 S-RU의 프레임 구조를 S-RU 프레임 구조 2로 전환하여서, P-RU와 선택된 S-RU가 차량 단말과 동시에 통신할 수 있다(S1650). 어떤 실시예에서, P-RU 프레임 구조 2와 S-RU 프레임 구조 2에서 사용하는 CP는 차량 단말이 P-RU로부터 수신하는 하향링크 신호와 S-RU로부터 수신하는 하향링크 신호의 시간차에 기초하여서 선택될 수 있다. 한 실시예에서, 하향링크 신호는 하향링크 동기 신호일 수 있다. 차량 단말이 P-RU로부터 수신하는 하향링크 동기 신호와 S-RU로부터 수신하는 하향링크 동기 신호의 시간차를 측정하고 측정 결과를 보고하면, DU는 측정 결정에 기초하여서 CP의 길이를 선택할 수 있다. 한 실시예에서, 시간차가 크면 클수록 길이가 긴 CP가 CPi(i∈{1,2,...,K}) 중에서 선택될 수 있다. 또한 P-RU와 S-RU가 차량 단말과 동시에 통신할 때, P-RU와 S-RU는 동일한 데이터를 전송한다. 어떤 실시예에서, 차량 단말은 P-RU 및 S-RU와 송신 다이버시티 방식으로 통신할 수 있다. 또한 차량 단말은 P-RU의 신호 세기를 지속적으로 측정하여서 DU에 보고한다(S1660). 이때, 차량 단말은 S-RU의 신호 세기도 측정하여서 DU에 보고할 수 있다. DU는 P-RU의 신호 세기(S)가 임계값(S1) 밑으로 떨어지면(S1670), P-RU와 차량 단말 사이의 통신을 중단시키고 기존의 P-RU를 S-RU로 전환하고 S-RU를 P-RU로 전환한다(S1680). DU는 새로운 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 1로 전환하고, 통신이 중단된 새로운 S-RU의 프레임 구조를 S-RU 프레임 구조 1로 전환한다(S1680). 따라서 새로운 P-RU는 P-RU 프레임 구조 1로 차량 단말과 계속 통신할 수 있다.
도 17을 참고하면, 시나리오 2에서, 차량 단말이 P-RU와 통신하고 있는 동안, DU는 무선 유닛과 차량 단말 사이의 간격을 측정한다(S1710). 이 경우, P-RU는 P-RU 프레임 구조 1을 사용하고, S-RU는 S-RU 프레임 구조 1을 사용하고 있을 수 있다. 한 실시예에서, 간격은 고속 이동체의 이동 방향에서 P-RU 다음에 위치하는 S-RU의 위치와 차량 단말의 위치에 의해 결정되는 S-RU와 차량 단말 사이의 거리에 의해 결정될 수 있다. 다른 실시예에서, 간격은 P-RU와 차량 단말 사이의 시간차, 즉 RTT에 의해 결정될 수 있다. 즉, DU는 P-RU와 차량 단말 사이의 시간차가 길면 DU와 차량 단말이 충분히 떨어져 있어서 차량 단말과 다음 S-RU 사이의 거리가 가까운 것으로 판단할 수 있다.
DU는 측정한 간격을 미리 설정한 임계값과 비교한다(S1720). S-RU와 차량 단말 사이의 거리(D)가 임계값(D2)보다 크거나, P-RU와 차량 단말 사이의 시간차(T)가 임계값(T2)보다 작으면, 아직 핸드오버를 진행할 필요가 없으므로, DU는 다시 간격을 측정한다(S1710). 한편, S-RU와 차량 단말 사이의 거리(D)가 임계값(D2)보다 작거나, P-RU와 차량 단말 사이의 시간차(T)가 임계값(T2)보다 크면, 차량 단말과 S-RU 사이의 거리가 충분히 가까우므로, DU는 차량 단말이 복수의 S-RU의 신호 세기를 측정할 수 있도록 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 3으로 전환한다(S1730). 예를 들면, 프레임 구조의 전환에 대한 정보는 제어 정보로 차량 단말에게 전달될 수 있다. 복수의 S-RU는 S-RU 프레임 구조 1을 유지하고 있으므로, 차량 단말은 복수의 S-RU로부터의 신호 세기를 측정하여서 P-RU에 보고한다(S1730). 이 경우, P-RU는 신호 세기를 DU에 보고할 수 있다. 차량 단말은 각 S-RU에서 S-RU 프레임 구조 1을 사용하여서 전송되는 기준 신호에 기초해서 해당 S-RU에서의 신호 세기를 측정할 수 있다.
DU는 다음 S-RU의 신호 세기(S)가 임계값(S2)보다 커지면(S1735), 차량 단말로부터의 측정 보고에 기초해서 복수의 S-RU 중에서 신호 세기가 가장 큰 S-RU를 선택한다(S1740). 이 경우, DU는 P-RU와 선택된 S-RU, 즉 두 개의 무선 유닛 중에서 신호 세기가 큰 무선 유닛을 P-RU로 설정하고 신호 세기가 작은 무선 유닛을 S-RU로 설정할 수 있다.
다음, DU는 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 2로 전환하고, 선택된 S-RU의 프레임 구조를 S-RU 프레임 구조 2로 전환하여서, P-RU와 선택된 S-RU가 차량 단말과 동시에 통신할 수 있다(S1750). 어떤 실시예에서, P-RU 프레임 구조 2와 S-RU 프레임 구조 2에서 사용하는 CP는 차량 단말이 P-RU로부터 수신하는 하향링크 신호와 S-RU로부터 수신하는 하향링크 신호의 시간차에 기초하여서 선택될 수 있다. 한 실시예에서, 하향링크 신호는 하향링크 동기 신호일 수 있다. 차량 단말이 P-RU로부터 수신하는 하향링크 동기 신호와 S-RU로부터 수신하는 하향링크 동기 신호의 시간차를 측정하고 측정 결과를 보고하면, DU는 측정 결정에 기초하여서 CP의 길이를 선택할 수 있다. 한 실시예에서, 시간차가 크면 클수록 길이가 긴 CP가 CPi(i∈{1,2,...,K}) 중에서 선택될 수 있다. 또한 P-RU와 S-RU가 차량 단말과 동시에 통신할 때, P-RU와 S-RU는 동일한 데이터를 전송한다. 어떤 실시예에서, 차량 단말은 P-RU 및 S-RU와 송신 다이버시티 방식으로 통신할 수 있다. 또한 차량 단말은 S-RU의 신호 세기를 지속적으로 측정하여서 DU에 보고한다(S1760). 이때, 차량 단말은 P-RU의 신호 세기도 측정하여서 DU에 보고할 수 있다. DU는 S-RU의 신호 세기(S)가 임계값(S3) 밑으로 떨어지면(S1770), S-RU와 차량 단말 사이의 통신을 중단시킨다(S1780). DU는 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 1로 전환하고, 통신이 중단된 S-RU의 프레임 구조를 S-RU 프레임 구조 1로 전환한다(S1780). 따라서 P-RU는 P-RU 프레임 구조 1로 차량 단말과 계속 통신할 수 있다.
도 16 및 도 17에서는 동일한 DU내에서 RU 선택 방법에 대해 설명하였으며, 아래에서는 도 18 및 도 19를 참고하여서 DU간의 핸드오버에 대해서 설명한다.
도 18을 참고하면, 시나리오 1에서, 차량 단말이 P-RU와 통신하고 있는 동안, P-RU에 연결된 서빙 DU는 차량 단말과의 간격을 측정한다(S1810). 이 경우, P-RU는 P-RU 프레임 구조 1을 사용하고, S-RU는 S-RU 프레임 구조 1을 사용하고 있을 수 있다. 서빙 DU는 측정한 간격을 미리 설정한 임계값과 비교한다(S1820). P-RU와 차량 단말 사이의 간격이 임계값보다 작으면[즉, P-RU와 차량 단말 사이의 거리(D)가 임계값(D1)보다 작거나, P-RU와 차량 단말 사이의 시간차(T)가 임계값(T2)보다 작으면], 서빙 DU는 차량 단말이 복수의 S-RU의 신호 세기를 측정할 수 있도록 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 3으로 전환한다(S1830). 복수의 S-RU는 S-RU 프레임 구조 1을 유지하고 있으므로, 차량 단말은 복수의 S-RU로부터의 신호 세기를 측정하여서 P-RU에 보고한다(S1830).
서빙 DU는 차량 단말로부터의 측정 보고에 기초해서 복수의 S-RU 중에서 신호 세기가 가장 큰 S-RU를 선택한다(S1840). 이 경우, 선택한 S-RU가 다른 DU, 즉 타깃 DU에 연결되어 있는 경우, 서빙 DU는 핸드오버를 결정한다(S1840). 다음, DU 간 소프트 핸드오버를 수행한다(S1850~S1880). 서빙 DU는 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 2로 전환하고, 타깃 DU에게 요청하여 선택된 S-RU의 프레임 구조를 S-RU 프레임 구조 2로 전환하여서, P-RU와 선택된 S-RU가 차량 단말과 동시에 통신할 수 있다(S1850). 또한 차량 단말은 P-RU의 신호 세기를 지속적으로 측정하여서 서빙 DU에 보고한다(S1860). 서빙 DU는 P-RU의 신호 세기(S)가 임계값(S1) 밑으로 떨어지면(S1870), P-RU와 차량 단말 사이의 통신을 중단시키고 기존의 P-RU를 S-RU로 전환하고 통신이 중단된 새로운 S-RU의 프레임 구조를 S-RU 프레임 구조 1로 전환한다(S1880). 이와 동시에 서빙 DU는 타깃 DU의 서빙 DU 전환 및 타깃 DU에 연결된 S-RU의 P-RU 전환을 타깃 DU로 요청한다(S1880). 그 후 타깃 DU는 서빙 DU로 전환하고 S-RU를 P-RU로 전환함과 동시에 새로운 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 1로 전환한다(S1880). 이에 따라 핸드오버를 완료하고, 새로운 P-RU는 P-RU 프레임 구조 1로 차량 단말과 계속 통신할 수 있다. 소프트 핸드오버(S1850~S1880) 수행 과정에서 데이터 통신은 끊어지지 않는다.
도 19를 참고하면, 시나리오 2에서, 차량 단말이 P-RU와 통신하고 있는 동안, 서빙 DU는 무선 유닛과 차량 단말 사이의 간격을 측정한다(S1910). 이 경우, P-RU는 P-RU 프레임 구조 1을 사용하고, S-RU는 S-RU 프레임 구조 1을 사용하고 있을 수 있다. 서빙 DU는 측정한 간격을 미리 설정한 임계값과 비교한다(S1920). S-RU와 차량 단말 사이의 거리(D)가 임계값(D2)보다 작거나, P-RU와 차량 단말 사이의 시간차(T)가 임계값(T2)보다 크면, 차량 단말과 S-RU 사이의 거리가 충분히 가까우므로, 서빙 DU는 차량 단말이 복수의 S-RU의 신호 세기를 측정할 수 있도록 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 3으로 전환한다(S1930). 복수의 S-RU는 S-RU 프레임 구조 1을 유지하고 있으므로, 차량 단말은 복수의 S-RU로부터의 신호 세기를 측정하여서 P-RU에 보고한다(S1930).
서빙 DU는 S-RU의 신호 세기(S)가 임계값(S1)보다 커지면(S1935), 차량 단말로부터의 측정 보고에 기초해서 복수의 S-RU 중에서 신호 세기가 가장 큰 S-RU를 선택한다(S1940). 이 경우, 선택한 S-RU가 다른 DU, 즉 타깃 DU에 연결되어 있는 경우, 서빙 DU는 핸드오버를 결정한다(S1940). 어떤 실시예에서, 서빙 DU는 P-RU와 선택된 S-RU, 즉 두 개의 무선 유닛 중에서 신호 세기가 큰 무선 유닛을 P-RU로 설정하고 신호 세기가 작은 무선 유닛을 S-RU로 설정할 수 있다.
다음, 서빙 DU는 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 2로 전환하고, 선택된 S-RU의 프레임 구조를 S-RU 프레임 구조 2로 전환하여서, P-RU와 선택된 S-RU가 차량 단말과 동시에 통신할 수 있다(S1950). 다음, DU 간 소프트 핸드오버를 수행한다(S1950~S1980). 또한 차량 단말은 S-RU의 신호 세기를 지속적으로 측정하여서 서빙 DU에 보고한다(S1960). 서빙 DU는 S-RU의 신호 세기(S)가 임계값(S2) 밑으로 떨어지면(S1970), S-RU와 차량 단말 사이의 통신을 중단시키고 통신이 중단된 S-RU의 프레임 구조를 S-RU 프레임 구조 1로 전환한다(S1980). 그 후 타깃 DU는 기존의 서빙 DU의 요청에 의해 서빙 DU로 전환되고 P-RU의 프레임 구조를 P-RU 프레임 구조 1로 전환한다(S1980). 이에 따라 핸드오버를 완료하고, P-RU는 P-RU 프레임 구조 1로 차량 단말과 계속 통신할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 한 실시예에 따르면, 하나의 디지털 유닛에 연결된 무선 유닛 사이에서는 핸드오버를 수행하지 않으면서 통신 링크의 끊임 없이 무선 유닛을 선택할 수 있으며, 서로 다른 디지털 유닛 사이에서는 소프트 핸드오버를 수행할 수 있다.
어떤 실시예에서, 무선 유닛 사이의 거리가 가장 긴 CP(CPK)로 커버가 되지 않는 경우에는 이차 무선 유닛의 송신 타이밍을 조절하여 수신 신호가 CPK로 커버될 수 있도록 할 수 있다. 조절한 이차 무선 유닛의 송신 타이밍은 차량 단말과 이차 무선 유닛이 통신을 시작한 후, 차량 단말이 이동함에 따라 수신 신호가 CPK의 범위를 벗어나지 않는 선에서 원래의 송신 타이밍으로 단계적으로 복귀될 수 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 (20)

  1. 차량 단말을 탑재한 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크에서, 디지털 유닛을 포함하는 기지국의 무선 유닛 선택 방법으로서,
    복수의 무선 유닛 중 제1 무선 유닛이 제1 길이의 순환 전치(cyclic prefix, CP)를 사용하면서 상기 차량 단말과 통신하고 있는 경우, 상기 제1 무선 유닛과 상기 차량 단말 사이의 간격을 측정하는 단계,
    상기 간격이 제1 임계값보다 작으면, 상기 복수의 무선 유닛 중 나머지 무선 유닛 중에서 이동할 제2 무선 유닛을 선택하는 단계,
    상기 제1 무선 유닛과 상기 제2 무선 유닛이 사용하는 CP의 길이를 상기 제1 길이와 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이 사이의 제3 길이로 설정하는 단계, 그리고
    상기 제1 무선 유닛의 신호 세기가 제2 임계값보다 작으면, 상기 제2 무선 유닛이 사용하는 CP를 상기 제1 길이로 설정하는 단계
    를 포함하는 무선 유닛 선택 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 복수의 무선 유닛의 송신 빔 방향은 상기 고속 이동체의 이동 방향과 실질적으로 반대 방향을 향하고 있는 무선 유닛 선택 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 간격이 상기 제1 임계값보다 작으면, 상기 제1 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이를 상기 제2 길이로 설정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 나머지 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이는 상기 제2 길이로 설정되어 있는
    무선 유닛 선택 방법.
  4. 제3항에서,
    상기 간격이 상기 제1 임계값보다 작으면, 상기 차량 단말로부터 상기 기준 신호에 기초하여 측정된 신호 세기를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제2 무선 유닛은 상기 나머지 무선 유닛 중에서 상기 신호 세기가 가장 큰 무선 유닛인
    무선 유닛 선택 방법.
  5. 제3항에서,
    상기 복수의 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이가 상기 제2 길이로 설정되어 있을 동안, 데이터 전송에 할당되는 심볼에 사용하는 CP의 길이는 상기 제1 길이로 설정되는 무선 유닛 선택 방법.
  6. 제1항에서,
    상기 제2 무선 유닛이 사용하는 CP를 상기 제1 길이로 설정하는 단계는,
    상기 제1 무선 유닛과 상기 차량 단말의 통신을 중단하는 단계, 그리고
    상기 제1 무선 유닛이 기준 신호를 전송할 때 사용하는 CP를 상기 제2 길이로 설정하는 단계
    를 더 포함하는 무선 유닛 선택 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 제2 무선 유닛이 다른 데이터 유닛에 연결되어 있는 경우, 상기 다른 데이터 유닛으로 핸드오버를 수행하는 단계를 더 포함하는 무선 유닛 선택 방법.
  8. 차량 단말을 탑재한 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크에서, 디지털 유닛을 포함하는 기지국의 무선 유닛 선택 방법으로서,
    복수의 무선 유닛 중 제1 무선 유닛이 제1 길이의 순환 전치(cyclic prefix, CP)를 사용하면서 상기 차량 단말과 통신하고 있는 경우, 상기 복수의 무선 유닛 중 제2 무선 유닛과 상기 차량 단말 사이의 간격을 측정하는 단계,
    상기 간격이 제1 임계값보다 작고 상기 제2 무선 유닛의 신호 세기가 제2 임계값보다 크면, 상기 복수의 무선 유닛 중 나머지 무선 유닛 중에서 이동할 제3 무선 유닛을 선택하는 단계,
    상기 제1 무선 유닛과 상기 제3 무선 유닛이 사용하는 CP의 길이를 상기 제1 길이와 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이 사이의 제3 길이로 설정하는 단계, 그리고
    상기 제1 무선 유닛와 상기 제3 무선 유닛 중 신호 세기가 작은 무선 유닛의 신호 세기가 제2 임계값보다 작으면, 상기 제1 무선 유닛와 상기 제3 무선 유닛 중 신호 세기가 큰 무선 유닛이 사용하는 CP를 상기 제1 길이로 설정하는 단계
    를 포함하는 무선 유닛 선택 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 복수의 무선 유닛의 송신 빔 방향은 상기 고속 이동체의 이동 방향과 실질적으로 동일한 방향을 향하고 있는 무선 유닛 선택 방법.
  10. 제8항에서,
    상기 간격이 상기 제1 임계값보다 작으면, 상기 제1 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이를 상기 제2 길이로 설정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 나머지 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이는 상기 제2 길이로 설정되어 있는
    무선 유닛 선택 방법.
  11. 제10항에서,
    상기 차량 단말로부터 상기 기준 신호에 기초하여 측정된 신호 세기를 수신하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제3 무선 유닛은 상기 나머지 무선 유닛 중에서 상기 신호 세기가 가장 큰 무선 유닛인
    무선 유닛 선택 방법.
  12. 제10항에서,
    상기 복수의 무선 유닛이 기준 신호를 전송하는 심볼에 사용하는 CP의 길이가 상기 제2 길이로 설정되어 있는 동안, 데이터 전송에 할당되는 심볼에 사용하는 CP의 길이는 상기 제1 길이로 설정되는 무선 유닛 선택 방법.
  13. 제8항에서,
    상기 제1 무선 유닛와 상기 제3 무선 유닛 중 신호 세기가 큰 무선 유닛이 사용하는 CP를 상기 제1 길이로 설정하는 단계는,
    상기 제1 무선 유닛와 상기 제3 무선 유닛 중 신호 세기가 작은 무선 유닛과 상기 차량 단말의 통신을 중단하는 단계, 그리고
    상기 제1 무선 유닛와 상기 제3 무선 유닛 중 신호 세기가 작은 무선 유닛이 기준 신호를 전송할 때 사용하는 CP를 상기 제2 길이로 설정하는 단계
    를 더 포함하는 무선 유닛 선택 방법.
  14. 제8항에서,
    상기 제3 무선 유닛이 다른 데이터 유닛에 연결되어 있는 경우, 상기 다른 데이터 유닛으로 핸드오버를 수행하는 단계를 더 포함하는 무선 유닛 선택 방법.
  15. 제8항에서,
    상기 제2 무선 유닛은 상기 고속 이동체의 이동 방향에서 상기 제1 무선 유닛 다음에 위치하는 무선 유닛인 무선 유닛 선택 방법.
  16. 고속 이동체를 위한 이동 무선 백홀 네트워크에서, 디지털 유닛을 포함하는 기지국의 프레임 설정 방법으로서,
    복수의 무선 유닛 중 제1 무선 유닛이 상기 고속 이동체의 차량 단말과 통신하고 나머지 무선 유닛이 상기 차량 단말과 통신하고 있지 않는 경우, 상기 제1 무선 유닛의 프레임 구조를 제1 프레임 구조로 설정하는 단계, 그리고
    상기 차량 단말의 이동에 따라 상기 제1 무선 유닛과 상기 복수의 무선 유닛 중 제2 무선 유닛이 상기 차량 단말과 동시에 통신하는 경우, 상기 제1 무선 유닛의 프레임 구조를 제2 프레임 구조로, 상기 제2 무선 유닛의 프레임 구조를 제3 프레임 구조로 설정하는 단계
    를 포함하며,
    상기 제1 프레임 구조는 서로 다른 길이를 가지는 복수의 순환 전치(cyclic prefix, CP) 중에서 가장 짧은 CP를 사용하고, 상기 제2 프레임 구조와 상기 제3 프레임 구조는 상기 복수의 CP 중에서 선택되는 CP를 사용하는
    프레임 설정 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 제1 무선 유닛의 프레임 구조를 제1 프레임 구조로 설정하는 단계는, 상기 나머지 무선 유닛의 프레임 구조를 제4 프레임 구조로 설정하는 단계를 더 포함하며,
    상기 제4 프레임 구조에서 기준 신호를 전송하는 심볼은 상기 복수의 CP 중에서 가장 긴 CP를 사용하는
    프레임 설정 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 제4 프레임 구조에서 데이터 전송에 할당되는 심볼은 상기 복수의 CP 중에서 가장 짧은 CP를 사용하는 프레임 설정 방법.
  19. 제17항에서,
    상기 나머지 무선 유닛의 프레임 구조를 제4 프레임 구조로 설정하는 단계는, 상기 제1 무선 유닛에서 상기 나머지 무선 유닛 중 어느 하나의 무선 유닛으로 이동하기 위해서 상기 나머지 무선 유닛의 신호 세기의 측정이 필요한 경우, 상기 제1 무선 유닛의 프레임 구조를 제5 프레임 구조로 설정하는 단계를 포함하며,
    상기 제5 프레임 구조에서 기준 신호를 전송하는 심볼은 상기 복수의 CP 중에서 가장 긴 CP를 사용하는
    프레임 설정 방법.
  20. 제19항에서,
    상기 제5 프레임 구조에서 데이터 전송에 할당되는 심볼은 상기 복수의 CP 중에서 가장 짧은 CP를 사용하는 프레임 설정 방법.
KR1020170133757A 2016-11-23 2017-10-16 무선 유닛 선택 방법 및 프레임 설정 방법 KR102313985B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201711043113.XA CN108093445B (zh) 2016-11-23 2017-10-31 无线单元选择方法及帧设定方法

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20160156713 2016-11-23
KR1020160156713 2016-11-23

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180058622A KR20180058622A (ko) 2018-06-01
KR102313985B1 true KR102313985B1 (ko) 2021-10-19

Family

ID=62634912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170133757A KR102313985B1 (ko) 2016-11-23 2017-10-16 무선 유닛 선택 방법 및 프레임 설정 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102313985B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140057634A1 (en) 2012-08-21 2014-02-27 Henry Chang Handover management based on speeds of wireless communication devices

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110033030A (ko) * 2009-09-24 2011-03-30 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 소정의 프레임 구조를 이용하여 신호를 송수신하는 장치 및 방법
KR20140125028A (ko) * 2013-04-18 2014-10-28 한국전자통신연구원 고속 이동 단말의 통신 지원을 위한 핸드오버 방법 및 이를 수행하는 분산 안테나 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140057634A1 (en) 2012-08-21 2014-02-27 Henry Chang Handover management based on speeds of wireless communication devices

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180058622A (ko) 2018-06-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111869124B (zh) 用于无线通信中的双向波束故障恢复的设备、方法、以及计算机程序
US20200275244A1 (en) Distance measurement method of user equipment in wireless communication system and user equipment using method
CN105637939B (zh) 终端、基站、基站控制器及毫米波蜂窝通信方法
EP2730123B1 (en) Handover decision in serving base station based on first and second types of mobility mechanisms
AU2014266127B2 (en) Interference measurement method and apparatus for controlling inter-cell interference in wireless communication system
US10334540B2 (en) Uplink synchronization device and method of wireless communication system
GB2546099A (en) Initial access method
US20130294418A1 (en) Switching Between Remote Radio Heads
CN103916918A (zh) 链状覆盖双链路移动通信系统及波束分集和接力切换方法
JP2020522916A (ja) レーダーアシストされた無線データ通信の実行方法
CN116458096A (zh) 根据强度测量确定视距（los）的装置和方法
EP3420776A1 (en) Dynamic random access response (rar) reception termination
WO2018124954A1 (en) Wireless device, and method performed therein for managing communication in a wireless communication network
CN108093445B (zh) 无线单元选择方法及帧设定方法
CN112771794B (zh) 用于无线通信系统中的干扰测量的方法和装置
KR102313985B1 (ko) 무선 유닛 선택 방법 및 프레임 설정 방법
KR20160081771A (ko) 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 채널 신호 송수신 방법
EP3873158A1 (en) Wireless communication for vehicle based node
KR20180093198A (ko) 고속 이동체의 차량 단말의 핸드오버 방법 및 차량 단말
KR20170054985A (ko) 빔포밍을 기반으로 핸드오버를 수행하는 방법 및 장치
KR20220079544A (ko) 핸드오버를 지원하는 방법, 장치 및 시스템
EP3965463A1 (en) User device and communication method
EP3965464A1 (en) User equipment and communication method
KR20190074939A (ko) 이동 통신 시스템에서 핸드오버 방법 및 장치
KR20190131637A (ko) 고속 그룹 이동체의 전력제어를 이용한 효율적 핸드오버 방법 및 모바일 핫스팟 네트워크

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant