KR102327462B1 - 무선 채널 액세스 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

프레임의 채널 센싱 구간에서 비면허 대역의 채널에 대해 적어도 한 번의 채널 센싱을 수행하는 단계, 그리고 채널이 비어 있는 경우, 채널에 대한 예약 신호를 방송하는 단계를 통해 비면허 대역에 대한 채널 액세스를 수행하는 기지국 및 채널 액세스 방법이 제공된다.

Description

무선 채널 액세스 방법 및 장치 {Method and apparatus for accessing wireless channel}
본 발명은 비면허 대역의 무선 채널에 액세스 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
4세대 이동통신의 출현 이후, 이동통신 시스템을 통해 서비스 되는 무선 트래픽은 매년 증가하고 있고, 이동통신 사업자들은 이동통신 시스템의 용량을 증가시키기 위한 연구를 진행하고 있다. 이동통신 시스템의 용량을 증가시키는 가장 쉬운 방법은, 데이터 전송에 필요한 주파수를 많이 확보하여 많은 데이터를 동시에 전송하는 것이다. 하지만, 이동통신 시스템에서 사용되는 주파수는 독점적 사용이 가능한 면허 대역 주파수로서, 가용한 주파수 대역이 한정적이고 사용료 또한 고가이기 때문에 원하는 만큼 주파수를 사용할 수 없다는 문제점이 있다. 이러한 문제에 대한 해결책으로 3세대 파트너쉽 프로젝트(3rd generation partnership project, 3GPP)에서는 저가 또는 무료로 사용 가능한 비면허 대역의 주파수를 통해 이동통신 서비스를 제공하는 방법을 연구 중이다.
비면허 대역 주파수란, 특정 주파수 대역 또는 특정 지역에서 정의된 규제 요구사항(regulatory requirement)을 준수하면 누구나 사용 가능한 주파수 대역으로서, 현재 와이파이(wireless fidelity, WiFi) 또는 블루투스(Bluetooth) 등의 시스템에서 사용되는 주파수를 말한다. 규제 요구사항이란 동일한 비면허 대역 주파수를 이용하는 장치들이 서로 안전하고 공정하게 주파수를 사용할 수 있도록 하기 위해 모든 비면허 대역의 장치가 준수해야 하는 규제 사항이다. 예를 들어, 비면허 대역 주파수를 사용하려는 장치는 비면허 대역 주파수를 통해 데이터를 전송하기 전에, 다른 비면허 대역 장치가 해당 주파수를 사용하고 있는지 확인하고, 해당 주파수가 다른 비면허 대역 장치에 의해 사용되지 않을 경우에만 데이터를 전송할 수 있다.
하지만, 기존 엘티이(long term evolution, LTE)와 같은 이동통신 시스템은 면허 대역의 주파수를 사용하여 이동통신 서비스를 제공하기 위해 설계된 시스템이기 때문에, 현재 시스템을 그대로 비면허 대역에 설치하면 이동통신 시스템의 기지국은 비면허 대역 주파수의 일부를 항상 점유하게 되고, 이에 따라 다른 비면허 대역 기기들이 해당 주파수를 사용할 수 없는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 비면허 대역 주파수를 사용하기 위해 준수해야 하는 규제 요구사항을 고려하여 현재 이동통신 시스템의 구조 및 기능을 개선할 필요가 있다. 이때, 이동통신 시스템의 기본 기능(예를 들어, 프레임 구조, 자원 할당 구조 등) 중 많은 부분이 변경되는 경우, 시스템 개발 기간 및 비용이 증가할 수 있기 때문에, 기존 이동통신 시스템의 기능 변경을 최소화하면서 동시에 규제 요구사항을 준수하고 다른 비면허 대역 장치와의 공정한 공존이 가능한 무선 통신 시스템이 개발될 필요가 있다.
본 발명이 이루고자 하는 과제는, 기존 이동통신 시스템의 구조를 최대한 활용하고, 비면허 대역의 규제 요구사항을 준수하며, 기존에 존재하는 다른 비면허 대역 장치와 공정하게 공존할 수 있는 채널 점유 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 비면허 대역에 대한 기지국의 채널 액세스 방법이 제공된다. 상기 채널 액세스 방법은, 프레임의 채널 센싱 구간에서 비면허 대역의 채널에 대해 적어도 한 번의 채널 센싱을 수행하는 단계, 그리고 채널이 비어 있는 경우, 채널에 대한 예약 신호를 방송하는 단계를 포함한다.
상기 채널 액세스 방법에서 방송하는 단계는, 채널 센싱 직후 다음 서브프레임이 시작되지 않으면, 다음 서브프레임의 시작 시점까지 예약 신호를 방송하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 채널 액세스 방법에서 채널 센싱 구간은 적어도 하나의 서브프레임을 포함하고, 서브프레임의 시간 길이는 채널 센싱의 채널 센싱 시간의 정수 배일 수 있다.
상기 채널 액세스 방법에서 채널 센싱을 수행하는 단계는, 에너지 감지 방식을 바탕으로 채널 센싱을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 채널 액세스 방법은, 프레임의 전송 구간에서, 단말에 대한 데이터 전송을 시작하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 채널 액세스 방법에서 프레임은, 전송 구간 이후에 채널을 점유하지 않는 휴지 구간을 더 포함할 수 있다.
상기 채널 액세스 방법에서 휴지 구간의 시간 길이는, 전송 구간의 시간 길이의 5% 이상일 수 있다.
상기 채널 액세스 방법은, 채널 센싱을 수행하는 단계 이전에, 기지국이 포함된 시스템의 서버 또는 면허 대역 주파수를 사용하는 제1 기지국으로 무선 채널 액세스 파라미터를 요구하는 요구 메시지를 전송하는 단계, 그리고 무선 채널 액세스 파라미터가 포함된, 요구 메시지에 대한 응답 메시지를 서버 또는 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 채널 액세스 방법에서 무선 채널 액세스 파라미터는, 채널 센싱, 전송 구간 및 프레임에 포함된 휴지 구간의 시간 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 채널 액세스 방법은, 무선 채널 액세스 파라미터를 바탕으로 단말로 데이터 서비스를 제공하는 중, 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한지 판단하는 단계, 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한 경우, 서버 또는 제1 기지국으로 무선 채널 액세스 파라미터의 변경 요구 메시지를 전송하는 단계, 그리고 새로운 무선 채널 액세스 파라미터가 포함된, 변경 요구 메시지에 대한 응답 메시지를 서버 또는 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 비면허 대역에 대한 채널 액세스를 수행하는 기지국이 제공된다. 상기 기지국은, 적어도 하나의 프로세서, 메모리, 그리고 무선 통신부를 포함하고, 적어도 하나의 프로세서는 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 프레임의 채널 센싱 구간에서 비면허 대역의 채널에 대해 적어도 한 번의 채널 센싱을 수행하는 단계, 그리고 채널이 비어 있는 경우, 채널에 대한 예약 신호를 방송하는 단계를 수행한다.
상기 기지국에서 적어도 하나의 프로세서는 방송하는 단계를 수행할 때, 채널 센싱 직후 다음 서브프레임이 시작되지 않으면, 다음 서브프레임의 시작 시점까지 예약 신호를 방송하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 기지국에서 채널 센싱 구간은 적어도 하나의 서브프레임을 포함하고, 서브프레임의 시간 길이는 채널 센싱의 채널 센싱 시간의 정수 배일 수 있다.
상기 기지국에서 적어도 하나의 프로세서는 채널 센싱을 수행하는 단계를 수행할 때, 에너지 감지(energy detect) 방식을 바탕으로 채널 센싱을 수행하는 단계를 수행할 수 있다.
상기 기지국에서 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 프레임의 전송 구간에서, 단말에 대한 데이터 전송을 시작하는 단계를 더 수행할 수 있다.
상기 기지국에서 프레임은, 전송 구간 이후에 채널을 점유하지 않는 휴지 구간을 더 포함할 수 있다.
상기 기지국에서 휴지 구간의 시간 길이는, 전송 구간의 시간 길이의 5% 이상일 수 있다.
상기 기지국에서 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 채널 센싱을 수행하는 단계 이전에, 기지국이 포함된 시스템의 서버 또는 면허 대역 주파수를 사용하는 제1 기지국으로 무선 채널 액세스 파라미터를 요구하는 요구 메시지를 전송하는 단계, 그리고 무선 채널 액세스 파라미터가 포함된, 요구 메시지에 대한 응답 메시지를 서버 또는 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 수행할 수 있다.
상기 기지국에서 무선 채널 액세스 파라미터는, 채널 센싱, 전송 구간 및 프레임에 포함된 휴지 구간의 시간 길이에 관한 정보를 포함할 수 있다.
상기 기지국에서 적어도 하나의 프로세서는 적어도 하나의 프로그램을 실행하여, 무선 채널 액세스 파라미터를 바탕으로 단말로 데이터 서비스를 제공하는 중, 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한지 판단하는 단계, 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한 경우, 서버 또는 제1 기지국으로 무선 채널 액세스 파라미터의 변경 요구 메시지를 전송하는 단계, 그리고 새로운 무선 채널 액세스 파라미터가 포함된, 변경 요구 메시지에 대한 응답 메시지를 서버 또는 제1 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 수행할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따르면, 기지국이 비면허 대역의 주파수를 사용하여 이동 통신 서비스를 제공하는 경우, 비면허 대역의 규제 요구사항을 준수하면서 기존 비면허 대역 장치와 공정하게 비면허 대역이 이용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 비면허 대역 이동통신 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 LAA 시스템의 LAA 프레임을 나타낸 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 한 실시예에 따라 설정된, LAA 프레임의 전송 구간 및 휴지 구간을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 LAA 기지국이 무선 채널 액세스 파라미터를 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
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, 단말(terminal)은, 이동국(mobile station, MS), 이동 단말(mobile terminal, MT), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE), 기계형 통신 장비(machine type communication device, MTC device) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femoto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 매크로 기지국(macro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 비면허 대역 이동통신 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 이동통신 시스템은, 이동통신 기지국(110), 라이선스 허가 접속(license assisted access, LAA) 기지국(120), 액세스 포인트(access point, AP)(130), 이동 단말(140), 그리고 비면허 대역 사용자(150)를 포함한다.
이동통신 기지국(110)은, 면허 대역 주파수를 통해 단말의 제어 및 데이터 서비스 제공을 수행한다.
LAA 기지국(120)은, 비면허 대역 주파수를 통해 단말에게 데이터 서비스를 제공하고, 통상 이동통신 기지국(110)보다 작은 커버리지를 관할한다. 이동통신 기지국(110)과 LAA 기지국(120)은 서로 유선 백홀로 연결되거나 물리적으로 같은 위치에 배치될 수 있다. 그리고, 네트워크 구성에 따라 이동통신 기지국(110)과 LAA 기지국(120)은 서로 독립적으로 동작할 수도 있고 이동통신 기지국(110)이 LAA 기지국(120)을 제어할 수도 있다. 이때, 이동통신 기지국(110)만이 단말의 제어 권한을 보유하기 때문에 이동 단말(140)은 면허 대역 주파수를 통해 이동통신 기지국(110)과의 연결을 항상 유지해야하고, 이동통신 기지국(110)의 면허 대역 주파수 및 LAA 기지국(120)의 비면허 대역 주파수의 캐리어 집성(carrier aggregation, CA)을 통해 데이터 서비스를 제공 받을 수 있다. 그리고 LAA 기지국(120)은 네트워크 구성에 따라 상향링크 및 하향링크 데이터 서비스를 모두 제공할 수도 있고, 하향링크 데이터 서비스만 제공할 수도 있다.
비면허 대역 사용자(150) 및 액세스 포인트(130)는 LAA 기지국(120)에서 사용하는 비면허 대역 주파수와 동일한 대역의 주파수를 통해 데이터 통신을 수행한다. 동일한 비면허 주파수 대역이라고 하더라도 실제 통신에 사용되는 무선 채널의 주파수는 동일하거나 상이할 수 있다. 동일한 비면허 주파수 대역의 동일한 무선 채널이 사용되는 경우, LAA 기지국(120)과 비면허 대역 사용자(150) 및 액세스 포인트(130) 간의 공존 및 간섭 문제가 발생할 수 있다. 아래에 기재된 본 발명의 한 실시예에서는 동일한 주파수 대역 내에 동일한 무선 채널이 사용되는 경우, 비면허 대역 이동통신 시스템(앞으로 'LAA 시스템'이라 함)과 기존 비면허 대역 시스템 간의 공정한 주파수 공유 방법에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 LAA 시스템의 LAA 프레임을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 LAA 시스템의 LAA 프레임은, 채널 센싱 구간(210), 전송 구간(transmission period)(220), 그리고 휴지 구간(idle period)(230)을 포함한다. 각 구간은 기본적으로 면허 대역을 사용하는 이동통신 시스템에서 정의한 서브 프레임(subframe) 단위로 동작할 수 있다.
도 2에 따른 본 발명의 실시예에 따른 LAA 프레임은 상향 및 하향 링크 데이터 서비스가 모두 제공되는 경우와, 하향 링크 데이터 서비스 만이 제공되는 경우 모두에 적용가능하고, 본 발명의 한 실시예에서는 하향 링크 데이터 서비스 만이 제공되는 경우에 적용되는 LAA 프레임을 예로 들어 설명한다.
본 발명의 한 실시예에 따른 LAA 기지국은, 데이터 전송에 앞서서 동작 주파수가 다른 비면허 대역 장치에 의해 사용되고 있는지 판단한다. 예를 들어, LAA 기지국은 전송 구간(220) 이전의 채널 센싱 구간(210)에서, 에너지 감지(energy detect) 방식을 사용하여 채널 센싱 동작을 수행할 수 있다. 이때 채널 센싱은, 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)의 기본 단위인 서브프레임 단위보다 더 작은 단위로 동작될 수 있다. 그리고, LAA 기지국이 채널 센싱을 수행하는 시간(채널 센싱 시간)은, 비면허 주파수 대역의 규제 요구사항에서 정의된 값보다 큰 값으로서, 서브프레임의 시간 길이의 1/n으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 비면허 주파수 대역의 규제 요구사항에서 정의된 최소 채널 센싱 시간이 20㎲이고 LTE의 서브프레임의 시간 길이가 1㎳일 때, 채널 센싱 시간은 20㎲(=1㎳/50), 25㎲(=1㎳/40), 또는 50㎲(=1㎳/20) 등으로 결정될 수 있다. 도 2에서는 채널 센싱 시간이 25㎲인 것으로 도시되었고(서브프레임 내의 점선으로 도시됨), 하나의 서브프레임 동안 4번의 채널 센싱이 가능하다.
본 발명의 한 실시예에 따른 LAA 기지국은 채널 센싱 시간 동안 무선 채널의 에너지를 측정하여 채널의 점유 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어 측정된 에너지가 미리 설정된 기준보다 크면 다른 장치가 채널을 점유하고 있는 것으로 판단하고, 측정된 에너지가 미리 설정된 기준보다 작으면 무선 채널이 비어 있는 것으로 판단할 수 있다. 이때, LAA 기지국은 무선 채널이 비어있다고 판단될 때까지 계속해서 채널 센싱(즉, 무선 채널의 에너지 측정)을 반복할 수 있다. 그리고 LAA 기지국은 무선 채널이 비어있다고 판단되면 데이터 전송을 시작한다.
이때, LAA 기지국의 채널 센싱 직후(즉, LAA 기지국에서 채널이 비어있는 것을 센싱한 직후)에 다음 서브프레임이 시작되지 않으면, LAA 기지국은 다음 서브프레임의 시작 시점까지 예약 신호를 방송함으로써, 다른 장치(예를 들어, 비면허 대역의 다른 장치)가 LAA 기지국이 점유하려는 무선 채널을 점유할 수 없도록 할 수 있다. 이때 LAA 기지국에서 방송되는 예약 신호는, 다른 장치가 무선 채널이 점유된 것을 인지할 수 있을 정도의 에너지를 포함하는 신호로서, LTE 시스템의 동기 신호 또는 새롭게 정의된 프리앰블 신호 등 어떤 형식의 신호도 가능하다.
도 2를 참조하면, LAA 기지국은 5회의 채널 센싱 동안 채널이 사용 중인 것으로 판단하였고, 6번째 채널 센싱에서 채널이 비어 있는 것으로 판단한다(도 2의 음영 부분). 하지만, 6번째 채널 센싱 직후 다음 서브프레임이 시작되지 않기 때문에 다른 장치가 해당 채널을 점유하지 못하게 하기 위해서, 나머지 2번의 채널 센싱 시간 동안 예약 신호를 전송할 수 있다. 이후 다음 서브프레임의 시작 시점에서 LAA 기지국은 하향 링크 데이터 전송을 시작한다.
한편, 본 발명의 한 실시예에 따른 LAA 기지국은 미리 설정된 전송 구간(220) 동안 통상의 이동통신 시스템에서 정의된 방식대로 데이터 전송을 수행할 수 있다. 그리고, 미리 설정된 휴지 구간(230) 동안 다른 장치가 해당 무선 채널을 사용할 수 있도록 하향 링크로 어떠한 신호도 전송하지 않는다(즉, 채널을 점유하지 않는다). 그리고, 휴지 구간(230)이 종료되면, LAA 기지국은 또 다시 데이터 전송을 위해서 채널 센싱 동작을 수행하고 무선 채널에 대한 점유를 획득할 수 있다.도 3a 내지 도 3c는 본 발명의 한 실시예에 따라 설정된, LAA 프레임의 전송 구간 및 휴지 구간을 나타낸 도면이다.
LAA 기지국이 설치되는 지역의 규제 요구사항과 무관하게 LAA 기지국은 채널의 점유를 획득하기 위해 채널 추정 동작을 수행해야 하지만, LAA 기지국이 설치된 지역, 그 지역의 동작 주파수 그리고 주변에 설치된 비면허 대역 장치에 따라서 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)이 다르게 설정될 수 있다.
도 3a는 비면허 대역에 대한 규제 요구사항이 적용되는 지역에 LAA 기지국이 설치된 경우의 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)을 나타낸다. 규제 요구사항이 적용되는 지역에 LAA 기지국이 설치된 경우, 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)의 시간 길이는 규제 요구사항에서 요구된 길이에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 규제 요구사항에 따라 전송 구간(220)은 최소 1㎳에서 최대 10㎳로 결정되고, 휴지 구간(230)은 전송 구간(220)의 5% 이상의 시간 길이로 결정될 수 있다. 이때 채널 액세스가 수행되는 채널 센싱 구간(210)은 짧게 결정된다.
도 3b는 비면허 대역에 대한 규제 요구사항이 적용되지 않는 지역에 LAA 기지국이 설치되었고, LAA 기지국의 커버리지 내에 비면허 대역을 사용하는 다른 장치가 다수 존재하는 경우의 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)을 나타낸다. 규제 요구사항이 적용되지 않는 지역이므로, 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)의 길이가 좀더 길어질 수 있지만, 다른 장치와의 공정한 채널 공유를 위하여 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)이 비슷한 비율(예를 들어 1:1)로 설정될 수 있다.
도 3c는 비면허 대역에 대한 규제 요구사항이 적용되지 않는 지역에 LAA 기지국이 설치되었고, LAA 기지국의 커버리지 내에 비면허 대역을 사용하는 다른 장치가 소수 존재하는 경우의 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)을 나타낸다. 이때, LAA 기지국의 커버리지 내에 비면허 대역을 사용하는 다른 장치가 소수 존재하기 때문에 다른 장치로부터 수신되는 전파가 거의 없는 것으로 가정될 수 있다. 이런 경우에는 전송 구간(220)의 길이를 휴지 구간(230)에 비해 상대적으로 길게 설정하여 LAA 기지국의 성능을 최대로 유지할 수 있다. 다만, 다른 장치의 갑작스런 동작이 감지될 수 있도록 최소한의 휴지 구간(230)은 유지될 수 있다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 LAA 기지국이 무선 채널 액세스 파라미터를 설정하는 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 먼저 LAA 기지국에 전원이 인가되면, LAA 기지국은 자체 초기화를 마치고 서버로 무선 채널 액세스 파라미터를 요구하기 위한 메시지(무선 채널 액세스 파라미터 요구 메시지)를 전송한다(S401). 네트워크 구성에 따라, 무선 채널 액세스 파라미터 요구 메시지는 면허 대역 주파수를 사용하는 매크로 기지국을 통해 서버에게 전달될 수 있고, 또는 면허 대역 주파수를 사용하는 매크로 기지국이 서버 역할을 수행할 수도 있다.
LAA 기지국으로부터 무선 채널 액세스 파라미터 요구 메시지를 수신한 서버는, 이에 대한 응답으로 무선 채널 액세스 파라미터 응답 메시지를 LAA 기지국에 전송한다(S402). 이때, 무선 채널 액세스 파라미터 응답 메시지에는, 채널 센싱, 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)의 시간 길이에 관한 정보(즉, 무선 채널 액세스 파라미터)가 포함될 수 있다.
서버로부터 무선 채널 액세스 파라미터 응답 메시지를 수신한 LAA 기지국은, 수신된 응답 메시지에 포함된 파라미터를 적용하여 정상 동작(예를 들어, 채널 액세스 동작 등)을 수행함으로써(S403), 단말에게 데이터 서비스를 제공할 수 있다(S404).
단말로 데이터 서비스를 제공하는 중, LAA 기지국 및 단말은 주변에 인접한 다른 비면허 대역 장치가 존재하는지 여부와, 인접 비면허 대역 장치로부터 수신되는 전파의 세기 등을 주기적으로 측정한다(S405). 단말의 경우, 측정 결과를 LAA 기지국에게 주기적으로 보고할 수 있다(S406). 그리고, 인접 비면허 대역 장치에 대한 측정 결과 보고 메시지는 네트워크 구성에 따라 비면허 대역 주파수를 통해 LAA 기지국으로 직접 전송될 수도 있고, 면허 대역 주파수를 통해 단말에서 매크로 기지국으로 전송된 후 매크로 기지국이 수신된 보고 메시지를 LAA 기지국으로 전달할 수도 있다.
이후, LAA 기지국은 자신의 측정 결과 및 단말의 보고 메시지에 포함된 측정 결과를 분석하여 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한지 판단한다(S407). 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한 것으로 판단된 경우, LAA 기지국은 서버에게 무선 채널 액세스 파라미터의 변경 요구 메시지를 전송함으로써 새로운 무선 채널 액세스 파라미터를 요구한다(S408). LAA 기지국으로부터 무선 채널 액세스 파라미터에 대한 변경 요구 메시지를 수신한 서버는 이에 대한 응답으로 변경 응답 메시지(무선 채널 액세스 파라미터 변경 응답 메시지)를 LAA 기지국에게 전송한다(S409). 그리고 변경 응답 메시지를 수신한 LAA 기지국은 무선 채널 액세스 파라미터 변경 응답 메시지에 포함된 채널 센싱 시간, 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)의 길이에 관한 파라미터를 적용할 수 있다(S410).
또는 본 발명의 다른 실시예에 따른 서버 또는 면허 대역 주파수를 사용하는 매크로 기지국은, 네트워크 구성 또는 네트워크 사업자의 정책에 따라서 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한지 판단할 수 있다. 이 경우 단말 및 LAA 기지국에서 수행된 인접 비면허 대역 장치에 대한 측정의 결과가 서버 또는 매크로 기지국에게 주기적으로 전송될 수 있고, 서버 또는 매크로 기지국은 주기적으로 전송된 측정 결과를 바탕으로 무선 채널 액세스 파라미터의 변경을 결정할 수 있다. 서버 또는 매크로 기지국은 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한 것으로 판단되면, LAA 기지국에게 무선 채널 액세스 파라미터 변경 요구 메시지를 전송한다. 그리고 LAA 기지국은 무선 채널 액세스 파라미터 변경 요구 메시지에 대한 응답으로 무선 채널 액세스 파라미터 변경 응답 메시지를 서버 또는 매크로 기지국에게 전송한다. 이때, 무선 채널 액세스 파라미터 변경 요구 메시지는, 무선 채널 액세스 파라미터의 변경을 위한 채널 센싱 시간, 전송 구간(220) 및 휴지 구간(230)의 길이에 관한 정보를 포함한다.
한편, LAA 기지국이 비면허 대역의 규제 요구사항을 준수할 필요가 없는 지역에 설치된 경우에는, 도 4에 따른 무선 채널 액세스 파라미터의 설정 방법 중 무선 채널 액세스 파라미터를 설정하는 단계까지만 유효할 수 있고, 무선 채널 액세스 파라미터를 변경하는 단계는 적용되지 않을 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따르면, 기지국이 비면허 대역의 주파수를 사용하여 이동 통신 서비스를 제공하는 경우, 비면허 대역의 규제 요구사항을 준수하면서 기존 비면허 대역 장치와 공정하게 비면허 대역이 이용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템은, 기지국(510)과 단말(520)을 포함한다.
기지국(510)은, 프로세서(processor)(511), 메모리(memory)(512), 그리고 무선 통신부(radio frequency unit, RF unit)(513)를 포함한다. 메모리(512)는 프로세서(511)와 연결되어 프로세서(511)를 구동하기 위한 다양한 정보 또는 프로세서(511)에 의해 실행되는 적어도 하나의 프로그램을 저장할 수 있다. 무선 통신부(513)는 프로세서(511)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(511)는 본 발명의 실시예에서 제안한 기능, 과정, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(511)에 의해 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 기지국(510)의 동작은 프로세서(511)에 의해 구현될 수 있다.
단말(520)은, 프로세서(521), 메모리(522), 그리고 무선 통신부(523)를 포함한다. 메모리(522)는 프로세서(521)와 연결되어 프로세스(521)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장할 수 있다. 무선 통신부(523)는 프로세서(521)와 연결되어 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 프로세서(521)는 본 발명의 실시예에서 제안한 기능, 단계, 또는 방법을 구현할 수 있다. 이때, 본 발명의 한 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 무선 인터페이스 프로토콜 계층은 프로세서(521)에 의해 구현될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 단말(520)의 동작은 프로세서(521)에 의해 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에서 메모리는 프로세서의 내부 또는 외부에 위치할 수 있고, 메모리는 이미 알려진 다양한 수단을 통해 프로세서와 연결될 수 있다. 메모리는 다양한 형태의 휘발성 또는 비휘발성 저장 매체이며, 예를 들어, 메모리는 읽기 전용 메모리(read-only memory, ROM) 또는 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM)를 포함할 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. 비면허 대역에 대한 기지국의 채널 액세스 방법으로서,
    프레임의 채널 센싱 구간에서 상기 비면허 대역의 채널에 대해 채널 센싱을 수행하는 단계,
    상기 채널 센싱에 의해 상기 채널이 비어 있는 것으로 판단되면, 상기 채널에 대한 예약 신호를 방송하는 단계,
    상기 예약 신호를 방송한 이후 상기 프레임의 전송 구간에서 단말에게 데이터를 전송하는 단계,
    상기 전송 구간이 종료된 이후 미리 설정된 휴지 구간 동안 신호를 전송하지 않는 단계, 그리고
    상기 휴지 구간이 종료된 이후 상기 채널을 점유하기 위해 채널 센싱을 다시 수행하는 단계
    를 포함하는 채널 액세스 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 방송하는 단계는,
    상기 채널 센싱 직후 다음 서브프레임이 시작되지 않으면, 다음 서브프레임의 시작 시점까지 예약 신호를 방송하는 단계
    를 포함하는, 채널 액세스 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 채널 센싱 구간은 하나의 서브프레임 내에 포함되고, 상기 채널 센싱 구간의 시간 길이는 최소 채널 센싱 시간의 정수 배인, 채널 액세스 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 채널 센싱을 수행하는 단계는,
    에너지 감지(energy detect) 방식을 바탕으로 상기 채널 센싱을 수행하는 단계
    를 포함하는, 채널 액세스 방법.
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 휴지 구간의 시간 길이는 상기 전송 구간의 시간 길이와 같은, 채널 액세스 방법.
  7. 제1항에서,
    상기 휴지 구간의 시간 길이는 상기 전송 구간의 시간 길이의 5% 이상인, 채널 액세스 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 채널 센싱을 수행하는 단계 이전에, 상기 기지국이 포함된 시스템의 서버 또는 면허 대역 주파수를 사용하는 제1 기지국으로 무선 채널 액세스 파라미터를 요구하는 요구 메시지를 전송하는 단계, 그리고
    상기 무선 채널 액세스 파라미터가 포함된, 상기 요구 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 서버 또는 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계
    를 더 포함하는 채널 액세스 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 무선 채널 액세스 파라미터는, 상기 채널 센싱, 상기 프레임에 포함된 전송 구간, 및 상기 프레임에 포함된 휴지 구간의 시간 길이에 관한 정보를 포함하는, 채널 액세스 방법.
  10. 제8항에서,
    상기 무선 채널 액세스 파라미터를 바탕으로 단말로 데이터 서비스를 제공하는 중, 상기 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한지 판단하는 단계,
    상기 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한 경우, 상기 서버 또는 상기 제1 기지국으로 상기 무선 채널 액세스 파라미터의 변경 요구 메시지를 전송하는 단계, 그리고
    새로운 무선 채널 액세스 파라미터가 포함된, 상기 변경 요구 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 서버 또는 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계
    를 더 포함하는 채널 액세스 방법.
  11. 비면허 대역에 대한 채널 액세스를 수행하는 기지국으로서,
    적어도 하나의 프로세서, 메모리, 그리고 무선 통신부를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 메모리에 저장된 적어도 하나의 프로그램을 실행하여,
    프레임의 채널 센싱 구간에서 상기 비면허 대역의 채널에 대해 채널 센싱을 수행하는 단계,
    상기 채널 센싱에 의해 상기 채널이 비어 있는 것으로 판단되면, 상기 무선 통신부를 사용하여 상기 채널에 대한 예약 신호를 방송하는 단계,
    상기 예약 신호를 방송한 이후 상기 프레임의 전송 구간에서 단말에게 데이터를 상기 무선 통신부를 사용하여 전송하는 단계, 그리고
    상기 전송 구간이 종료된 이후 미리 설정된 휴지 구간 동안 신호를 전송하지 않는 단계, 그리고
    상기 휴지 구간이 종료된 이후 상기 채널을 점유하기 위해 채널 센싱을 다시 수행하는 단계
    를 수행하는 기지국.
  12. 제11항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 방송하는 단계를 수행할 때,
    상기 채널 센싱 직후 다음 서브프레임이 시작되지 않으면, 다음 서브프레임의 시작 시점까지 예약 신호를 방송하는 단계
    를 수행하는 기지국.
  13. 제11항에서,
    상기 채널 센싱 구간은 하나의 서브프레임 내에 포함되고, 상기 채널 센싱 구간의 시간 길이는 최소 채널 센싱 시간의 정수 배인, 기지국.
  14. 제11항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 채널 센싱을 수행하는 단계를 수행할 때,
    에너지 감지(energy detect) 방식을 바탕으로 상기 채널 센싱을 수행하는 단계
    를 수행하는 기지국.
  15. 삭제
  16. 제11항에서,
    상기 휴지 구간의 시간 길이는 상기 전송 구간의 시간 길이와 같은, 기지국.
  17. 제11항에서,
    상기 휴지 구간의 시간 길이는, 상기 전송 구간의 시간 길이의 5% 이상인, 기지국.
  18. 제11항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행하여,
    상기 채널 센싱을 수행하는 단계 이전에, 상기 기지국이 포함된 시스템의 서버 또는 면허 대역 주파수를 사용하는 제1 기지국으로 무선 채널 액세스 파라미터를 요구하는 요구 메시지를 상기 무선 통신부를 사용하여 전송하는 단계, 그리고
    상기 무선 채널 액세스 파라미터가 포함된, 상기 요구 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 서버 또는 상기 제1 기지국으로부터 상기 무선 통신부를 사용하여 수신하는 단계
    를 더 수행하는 기지국.
  19. 제18항에서,
    상기 무선 채널 액세스 파라미터는, 상기 채널 센싱, 상기 프레임에 포함된 전송 구간 및 상기 프레임에 포함된 휴지 구간의 시간 길이에 관한 정보를 포함하는, 기지국.
  20. 제18항에서,
    상기 적어도 하나의 프로세서는 상기 적어도 하나의 프로그램을 실행하여,
    상기 무선 채널 액세스 파라미터를 바탕으로 단말로 데이터 서비스를 제공하는 중, 상기 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한지 판단하는 단계,
    상기 무선 채널 액세스 파라미터의 변경이 필요한 경우, 상기 서버 또는 상기 제1 기지국으로 상기 무선 채널 액세스 파라미터의 변경 요구 메시지를 전송하는 단계, 그리고
    새로운 무선 채널 액세스 파라미터가 포함된, 상기 변경 요구 메시지에 대한 응답 메시지를 상기 서버 또는 상기 제1 기지국으로부터 수신하는 단계
    를 더 수행하는 기지국.
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