KR102437207B1

KR102437207B1 - 면허 및 비면허 대역들을 지원하는 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법

Info

Publication number: KR102437207B1
Application number: KR1020160099963A
Authority: KR
Inventors: 유성진; 엄중선; 정회윤; 박승근
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2015-08-13
Filing date: 2016-08-05
Publication date: 2022-08-29
Also published as: KR20170020236A

Abstract

면허 및 비면허 대역들을 지원하는 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법 이 개시된다. 본 발명의 일 실시예는 비면허 대역 내의 측정 구간에서 수신 신호 세기를 측정하는 단계, 측정된 수신 신호 세기와 미리 설정된 임계값을 비교함으로써 채널 점유 상태를 결정하는 단계, 및 상기 채널 점유 상태를 지시하는 정보를 기지국에 보고하는 단계를 포함한다. 따라서, 무선 통신 시스템의 성능이 향상될 수 있다.

Description

면허 및 비면허 대역들을 지원하는 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법{OPERATION METHOD OF COMMUNICATION NODE IN NETWORK SUPPORTING LICENSED AND UNLICENSED BANDS}

본 발명은 면허 및 비면허 대역을 지원하는 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 비면허 대역에서 채널 점유 상태에 기초한 채널 접속 기술에 관한 것이다.

정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 무선 통신 기술은 사용 대역에 따라 크게 면허 대역(licensed band)을 사용하는 무선 통신 기술, 비면허 대역(unlicensed band)(예를 들어, ISM(industrial scientific medical) 대역)을 사용하는 무선 통신 기술 등으로 분류될 수 있다. 면허 대역의 사용권은 한 사업자(operator)에게 독점적으로 주어지므로, 면허 대역을 사용하는 무선 통신 기술은 비면허 대역을 사용하는 무선 통신 기술에 비해 더 나은 신뢰성과 통신 품질 등을 제공할 수 있다.

면허 대역을 사용하는 대표적인 무선 통신 기술로 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution) 등이 있으며, LTE를 지원하는 기지국(base station, NodeB, NB) 및 UE(user equipment) 각각은 면허 대역을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 비면허 대역을 사용하는 대표적인 무선 통신 기술로 IEEE 802.11 표준에서 규정된 WLAN(wireless local area network) 등이 있으며, WLAN을 지원하는 액세스 포인트(access point, AP) 및 스테이션(station, STA) 각각은 비면허 대역을 통해 신호를 송수신할 수 있다.

한편, 최근 모바일 트래픽(mobile traffic)은 폭발적으로 증가하고 있으며, 이러한 모바일 트래픽을 면허 대역을 통해 처리하기 위해서 추가적인 면허 대역의 확보가 필요하다. 그러나 면허 대역은 유한하고, 보통 면허 대역은 사업자들 간의 주파수 대역 경매 등을 통해 확보될 수 있으므로, 추가적인 면허 대역을 확보하기 위해 천문학적 비용이 소모될 수 있다. 이러한 문제를 해소하기 위해, 비면허 대역을 통해 LTE 서비스를 제공하는 방안이 고려될 수 있다.

비면허 대역을 통해 LTE(또는, LTE-A 등) 서비스가 제공되는 경우, WLAN을 지원하는 통신 노드(예를 들어, 액세스 포인트, 스테이션 등)와의 공존이 필요하다. 비면허 대역에서 공존을 위해, LTE(또는, LTE-A 등)를 지원하는 통신 노드(예를 들어, 기지국, UE 등)는 LBT(listen before talk)에 기초하여 비면허 대역을 점유할 수 있다. 예를 들어, LTE(또는, LTE-A 등)를 지원하는 통신 노드(예를 들어, 기지국, UE 등)는 랜덤 백오프(random backoff) 동작을 수행함으로써 경쟁 윈도우(contention window)를 결정할 수 있고, 결정된 경쟁 윈도우 내에서 랜덤(random)하게 백오프 값을 선택할 수 있고, 선택된 백오프 값에 대응하는 시간 동안 비면허 대역의 상태가 아이들(idle) 상태인 경우에 해당 비면허 대역을 점유할 수 있다.

여기서, 경쟁 윈도우의 크기는 정적 또는 동적으로 변경될 수 있다. 그러나 LTE(또는, LTE-A 등) 서비스가 제공되는 비면허 대역에서 경쟁 윈도우의 크기를 변경하는 절차는 명확히 정의되어 있지 않다. 또한, 비면허 대역 상태의 고려 없이 경쟁 윈도우의 크기가 변경되는 문제가 있다.

한편, 발명의 배경이 되는 기술은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래 기술이 아닌 내용을 포함할 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 비면허 대역에서 채널 점유 상태를 측정하는 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 UE의 동작 방법은, 비면허 대역 내의 측정 구간에서 수신 신호 세기를 측정하는 단계, 측정된 수신 신호 세기와 미리 설정된 임계값을 비교함으로써 채널 점유 상태를 결정하는 단계, 및 상기 채널 점유 상태를 지시하는 정보를 기지국에 보고하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 채널 점유 상태는 측정된 수신 신호 세기가 상기 미리 설정된 임계값 이상인 구간과 상기 측정 구간의 비율일 수 있다.

여기서, 상기 채널 점유 상태는 측정된 수신 신호 세기가 상기 미리 설정된 임계값 이상인 샘플 개수와 상기 측정 구간 내의 전체 샘플 개수의 비율일 수 있다.

여기서, 상기 채널 점유 상태를 지시하는 정보는 PUCCH 또는 PUSCH을 통해 상기 기지국에 전송될 수 있다.

여기서, 상기 UE의 동작 방법은 상기 기지국으로부터 채널 점유 상태의 측정을 요청하는 메시지를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 메시지는 수신 신호 세기의 측정 주기의 주기성 및 측정 시작 시점에 관련된 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 메시지는 측정된 채널 주파수, 상기 미리 설정된 임계값 및 측정 기간의 길이에 관련된 정보를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 메시지는 RRC 메시지일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 기지국의 동작 방법은, 채널 점유 상태의 측정을 요청하는 제1 메시지를 생성하는 단계, 상기 제1 메시지를 UE에 전송하는 단계, 및 상기 제1 메시지에 대한 응답으로, 비면허 대역 내의 측정 구간에서 측정된 수신 신호 세기와 미리 설정된 임계값의 비교 결과에 기초하여 판단된 채널 점유 상태를 지시하는 정보를 포함하는 제2 메시지를 상기 UE로부터 수신하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 제1 메시지는 수신 신호 세기의 측정 주기의 주기성 및 측정 시작 시점에 관련된 정보를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 메시지는 측정된 채널 주파수, 상기 미리 설정된 임계값 및 측정 기간의 길이에 관련된 정보를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 메시지는 RRC 메시지일 수 있다.

여기서, 상기 제2 메시지는 PUCCH 또는 PUSCH을 통해 상기 UE로부터 수신될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 비면허 대역을 지원하는 UE은 프로세서 및 상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리를 포함하며, 상기 비면허 대역 내의 측정 구간에서 수신 신호 세기를 측정하고, 측정된 수신 신호 세기와 미리 설정된 임계값을 비교함으로써 채널 점유 상태를 판단하고, 그리고 상기 채널 점유 상태를 지시하는 정보를 기지국에 보고하도록 실행된다.

여기서, 상기 적어도 하나의 명령은 상기 기지국으로부터 채널 점유 상태의 측정을 요청하는 메시지를 수신하도록 더 실행될 수 있다.

여기서, 상기 메시지는 측정된 채널 주파수, 상기 미리 설정된 임계값, 측정 기간의 길이, 수신 신호 세기의 측정 주기의 주기성 및 측정 시작 시점에 관련된 정보를 정보를 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, LBT를 지원하는 통신 노드는 비면허 대역에서 채널 점유 상태(예를 들어, 채널 혼잡도)를 측정할 수 있다. 채널 점유 상태는 채널에서 동작하는 통신 노드의 개수, 수신 신호 세기 등을 기초로 측정될 수 있다. 채널 점유 상태는 단순한 형태로 표현될 수 있고, 채널 점유 상태를 지시하는 정보는 통신 노드들(예를 들어, 기지국-UE 또는 기지국-기지국) 간에 공유될 수 있다. 예를 들어, 채널 점유 상태는 상대적으로 적은 비트(예를 들어, 3비트, 4비트 등)로 표현될 수 있으며, 이에 따라 채널 점유 상태를 지시하는 정보의 송수신 절차에서 오버헤드가 감소될 수 있다.

또한, LBT를 지원하는 통신 노드는 채널 점유 상태를 기초로 경쟁 윈도우의 크기를 결정할 수 있고, 결정된 경쟁 윈도우의 크기를 기초로 통신을 수행할 수 있다. 또한, LBT를 지원하는 통신 노드는 채널 점유 상태를 기초로 채널을 선택할 수 있고, 선택된 채널에서 통신을 수행할 수 있다.

또한, 채널 점유 상태를 기초로 히든 노드 문제(hidden node problem)가 해소될 수 있다.

도 1은 무선 통신 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 무선 통신 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 3은 무선 통신 네트워크의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 무선 통신 네트워크의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.
도 5는 무선 통신 네트워크를 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 6은 채널 점유 상태에 기초한 채널 접속 방법을 도시한 순서도이다.
도 7은 본 발명에 따른 비면허 대역의 채널 점유 상태를 결정하기 위한 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 8은 본 발명에 따른 비면허 대역의 채널 점유 상태를 결정하기 위한 제2 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 9는 측정 구간 동안 샘플링의 예를 도시한 타이밍도이다.
도 10은 본 발명에 따른 비면허 대역의 채널 점유 상태를 결정하기 위한 제3 실시예를 도시한 타이밍도이다.
도 11은 채널 점유 상태의 변화량에 기초한 경쟁 윈도우 크기의 변경 방법을 도시한 흐름도이다.
도 12는 채널 점유 상태에 기초한 경쟁 윈도우의 크기 변경 방법을 도시한 순서도이다.
도 13은 채널 점유 상태에 기초한 비면허 대역 채널의 활성화 방법을 도시한 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

아래에서, 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 무선 통신 네트워크(wireless communication network)가 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 무선 통신 네트워크는 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 무선 통신 네트워크들에 적용될 수 있다.

도 1은 무선 통신 네트워크의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 제1 기지국(110)은 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced), LTE-U(unlicensed) 등)를 지원할 수 있다. 제1 기지국(110)은 MIMO(multiple input multiple output)(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint), 캐리어 애그리게이션(carrier aggregation, CA) 등을 지원할 수 있다. 제1 기지국은 면허 대역(licensed band)(F1)에서 동작할 수 있으며, 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110)은 아이디얼 백홀(ideal backhaul) 또는 논(non)-아이디얼 백홀을 통해 다른 기지국(예를 들어, 제2 기지국(120), 제3 기지국(130) 등)과 연결될 수 있다.

제2 기지국(120)은 제1 기지국(110)의 커버리지(coverage) 내에 위치할 수 있다. 제2 기지국(120)은 비면허 대역(unlicensed band)(F3)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제3 기지국(130)은 제1 기지국(110)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제3 기지국(130)은 비면허 대역(F3)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제2 기지국(120) 및 제3 기지국(130) 각각은 IEEE(institute of electrical and electronics engineers) 802.11 표준에서 규정된 WLAN(wireless local area network)을 지원할 수 있다. 제1 기지국(110) 및 제1 기지국(110)에 접속된 UE(user equipment)(미도시) 각각은 면허 대역(F1)과 비면허 대역(F3) 간의 캐리어 애그리게이션(CA)을 통해 신호를 송수신할 수 있다.

도 2는 무선 통신 네트워크의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 2를 참조하면, 제1 기지국(210) 및 제2 기지국(220) 각각은 셀룰러 통신(예를 들어, 3GPP 표준에서 규정된 LTE, LTE-A, LTE-U 등)을 지원할 수 있다. 제1 기지국(210) 및 제2 기지국(220) 각각은 MIMO(예를 들어, SU-MIMO, MU-MIMO, 대규모 MIMO 등), CoMP, 캐리어 애그리게이션(CA) 등을 지원할 수 있다. 제1 기지국(210) 및 제2 기지국(220) 각각은 면허 대역(F1)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제1 기지국(210) 및 제2 기지국(220) 각각은 매크로 셀을 형성하는 기지국의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제1 기지국(210)은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 제3 기지국(230)과 연결될 수 있다. 제2 기지국(220)은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 제4 기지국(240)과 연결될 수 있다.

제3 기지국(230)은 제1 기지국(210)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제3 기지국(230)은 비면허 대역(F3)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제4 기지국(240)은 제2 기지국(220)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제4 기지국(240)은 비면허 대역(F3)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제3 기지국(230) 및 제4 기지국(240) 각각은 IEEE 802.11 표준에서 규정된 WLAN을 지원할 수 있다. 제1 기지국(210), 제1 기지국(210)에 접속된 UE, 제2 기지국(220) 및 제2 기지국(220)에 접속된 UE 각각은 면허 대역(F1)과 비면허 대역(F3) 간의 캐리어 애그리게이션(CA)을 통해 신호를 송수신할 수 있다.

도 3은 무선 통신 네트워크의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.

도 3을 참조하면, 제1 기지국(310), 제2 기지국(320) 및 제3 기지국(330) 각각은 셀룰러 통신(예를 들어, 3GPP 표준에서 규정된 LTE, LTE-A, LTE-U 등)을 지원할 수 있다. 제1 기지국(310), 제2 기지국(320) 및 제3 기지국(330) 각각은 MIMO(예를 들어, SU-MIMO, MU-MIMO, 대규모 MIMO 등), CoMP, 캐리어 애그리게이션(CA) 등을 지원할 수 있다. 제1 기지국(310)은 면허 대역(F1)에서 동작할 수 있으며, 매크로 셀을 형성할 수 있다. 제1 기지국(310)은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 다른 기지국(예를 들어, 제2 기지국(320), 제3 기지국(330) 등)과 연결될 수 있다. 제2 기지국(320)은 제1 기지국(310)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제2 기지국(320)은 면허 대역(F1)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제3 기지국(330)은 제1 기지국(310)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제3 기지국(330)은 면허 대역(F1)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다.

제2 기지국(320)은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 제4 기지국(340)과 연결될 수 있다. 제4 기지국(340)은 제2 기지국(320)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제4 기지국(340)은 비면허 대역(F3)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제3 기지국(330)은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 제5 기지국(350)과 연결될 수 있다. 제5 기지국(350)은 제3 기지국(330)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제5 기지국(350)은 비면허 대역(F3)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제4 기지국(340) 및 제5 기지국(350) 각각은 IEEE 802.11 표준에서 규정된 WLAN을 지원할 수 있다.

제1 기지국(310), 제1 기지국(310)에 접속된 UE(미도시), 제2 기지국(320), 제2 기지국(320)에 접속된 UE(미도시), 제3 기지국(330) 및 제3 기지국(330)에 접속된 UE(미도시) 각각은 면허 대역(F1)과 비면허 대역(F3) 간의 캐리어 애그리게이션(CA)을 통해 신호를 송수신할 수 있다.

도 4는 무선 통신 네트워크의 제4 실시예를 도시한 개념도이다.

도 4를 참조하면, 제1 기지국(410), 제2 기지국(420) 및 제3 기지국(430) 각각은 셀룰러 통신(예를 들어, 3GPP 표준에서 규정된 LTE, LTE-A, LTE-U 등)을 지원할 수 있다. 제1 기지국(410), 제2 기지국(420) 및 제3 기지국(430) 각각은 MIMO(예를 들어, SU-MIMO, MU-MIMO, 대규모 MIMO 등), CoMP, 캐리어 애그리게이션(CA) 등을 지원할 수 있다. 제1 기지국(410)은 면허 대역(F1)에서 동작할 수 있으며, 매크로 셀을 형성할 수 있다. 제1 기지국(410)은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 다른 기지국(예를 들어, 제2 기지국(420), 제3 기지국(430) 등)과 연결될 수 있다. 제2 기지국(420)은 제1 기지국(410)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제2 기지국(420)은 면허 대역(F2)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제3 기지국(430)은 제1 기지국(410)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제3 기지국(430)은 면허 대역(F2)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제2 기지국(420) 및 제3 기지국(430) 각각은 제1 기지국(410)이 동작하는 면허 대역(F1)과 다른 면허 대역(F2)에서 동작할 수 있다.

제2 기지국(420)은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 제4 기지국(440)과 연결될 수 있다. 제4 기지국(440)은 제2 기지국(420)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제4 기지국(440)은 비면허 대역(F3)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제3 기지국(430)은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 제5 기지국(450)과 연결될 수 있다. 제5 기지국(450)은 제3 기지국(430)의 커버리지 내에 위치할 수 있다. 제5 기지국(450)은 비면허 대역(F3)에서 동작할 수 있으며, 스몰 셀을 형성할 수 있다. 제4 기지국(440) 및 제5 기지국(450) 각각은 IEEE 802.11 표준에서 규정된 WLAN을 지원할 수 있다.

제1 기지국(410) 및 제1 기지국(410)에 접속된 UE(미도시) 각각은 면허 대역(F1)과 비면허 대역(F3) 간의 캐리어 애그리게이션(CA)을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 제2 기지국(420), 제2 기지국(420)에 접속된 UE(미도시), 제3 기지국(430) 및 제3 기지국(430)에 접속된 UE(미도시) 각각은 면허 대역(F2)과 비면허 대역(F3) 간의 캐리어 애그리게이션(CA)을 통해 신호를 송수신할 수 있다.

앞서 설명된 무선 통신 네트워크를 구성하는 통신 노드(즉, 기지국, UE 등)는 비면허 대역에서 LBT(listen before talk) 절차에 기초하여 신호를 전송할 수 있다. 즉, 통신 노드는 에너지 검출(energy detection) 동작을 수행함으로써 비면허 대역의 점유 상태를 판단할 수 있다. 통신 노드는 비면허 대역이 아이들(idle) 상태로 판단된 경우 신호를 전송할 수 있다. 이때, 통신 노드는 랜덤 백오프(random backoff) 동작에 따른 경쟁 윈도우(contention window) 동안 비면허 대역이 아이들 상태인 경우 신호를 전송할 수 있다. 반면, 통신 노드는 비면허 대역이 비지(busy) 상태로 판단된 경우 신호를 전송하지 않을 수 있다.

또는, 통신 노드는 CSAT(carrier sensing adaptive transmission) 절차에 기초하여 신호를 전송할 수 있다. 즉, 통신 노드는 미리 설정된 듀티 사이클(duty cycle)에 기초하여 신호를 전송할 수 있다. 통신 노드는 현재 듀티 사이클이 셀룰러 통신을 지원하는 통신 노드를 위해 할당된 듀티 사이클인 경우 신호를 전송할 수 있다. 반면, 통신 노드는 현재 듀티 사이클이 셀룰러 통신 외의 통신(예를 들어, WLAN 등)을 지원하는 통신 노드를 위해 할당된 듀티 사이클인 경우 신호를 전송하지 않을 수 있다. 듀티 사이클은 비면허 대역에 존재하는 WLAN을 지원하는 통신 노드의 수, 비면허 대역의 사용 상태 등에 기초하여 적응적으로 결정될 수 있다.

통신 노드는 비면허 대역에서 비연속 전송(discontinuous transmission)을 수행할 수 있다. 예를 들어, 비면허 대역에서 최대 전송 기간(maximum transmission duration) 또는 최대 채널 점유시간(maximum channel occupancy time, maximum COT) 이 설정되어 있는 경우, 통신 노드는 최대 전송 기간 내에서 신호를 전송할 수 있고, 현재 최대 전송 기간 내에 신호를 모두 전송하지 못한 경우 다음 최대 전송 기간에서 나머지 신호를 전송할 수 있다. 또한, 통신 노드는 비면허 대역에서 상대적으로 작은 간섭을 가지는 캐리어를 선택할 수 있고, 선택된 캐리어에서 동작할 수 있다. 또한, 통신 노드는 비면허 대역에서 신호를 전송하는 경우 다른 통신 노드로의 간섭을 줄이기 위해 전송 파워를 조절할 수 있다.

한편, 통신 노드는 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다.

통신 노드 중에서 기지국은 노드B(NodeB, NB), 고도화 노드B(evolved NodeB, eNB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point, AP), 액세스 노드 등으로 지칭될 수 있다. 통신 노드 중에서 UE는 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 노드(node), 다바이스(device) 등으로 지칭될 수 있다. 통신 노드는 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.

도 5는 무선 통신 네트워크를 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.

도 5를 참조하면, 통신 노드(500)는 적어도 하나의 프로세서(510), 메모리(520) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(530)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(500)는 입력 인터페이스 장치(540), 출력 인터페이스 장치(550), 저장 장치(560) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(500)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(570)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

프로세서(510)는 메모리(520) 및 저장 장치(560) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(510)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(520) 및 저장 장치(560) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(520)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

다음으로, 무선 통신 네트워크에서 통신 노드의 동작 방법들이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, UE의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 UE의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 UE는 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.

한편, 비면허 대역의 셀과 면허 대역의 셀 간에 캐리어 애그리게이션이 적용될 수 있다. 비면허 대역의 셀의 구성(configuration), 추가(add), 수정(modify) 또는 해제(release)는 RRC(radio resource control) 시그널링(signaling)(예를 들어, RRCConnectionReconfiguration 메시지(이하, "RRC 메시지"라 함)의 송수신 절차)을 통해 수행될 수 있다. RRC 메시지는 면허 대역의 셀로부터 UE에 전송될 수 있다. RRC 메시지는 비면허 대역의 셀의 운용 및 동작에 필요한 정보를 포함할 수 있다.

구성 또는 추가된 비면허 대역 세컨더리(secondary) 셀의 초기 상태는 비활성화(deactivation) 상태일 수 있다. 비면허 대역 세컨더리 셀의 상태가 비활성화 상태에서 활성(activation) 상태로 전환된 경우, 비면허 대역 세컨더리 셀에서 통신이 수행될 수 있다.

면허 대역의 셀과 다르게, 비면허 대역의 셀에서 신호를 연속적으로 전송할 수 있는 구간은 최대 전송 구간 내로 제한될 수 있다. 또한, LBT에 기초하여 신호가 전송되는 경우, 다른 통신 노드의 전송이 완료된 경우에 신호가 전송될 수 있다. 비면허 대역을 통해 LTE(또는, LTE-A 등) 서비스가 제공되는 경우, LTE(또는, LTE-A 등)를 지원하는 통신 노드의 전송은 비주기적, 비연속적, 기회주의적 특징을 가질 수 있다. 이러한 특징에 기초하면, 비면허 대역에서 일정 시간 동안 LTE(또는, LTE-A 등)를 지원하는 통신 노드에 의해 연속적으로 전송되는 신호는 "비면허 대역 버스트(burst)"로 지칭될 수 있다.

또한, 면허 대역에서 정의된 채널(예를 들어, PCFICH(physical control format indicator channel), PHICH(physical hybrid-ARQ(automatic repeat request) indicator channel), PDCCH(physical downlink control channel), PDSCH(physical downlink shared channel), PMCH(physical multicast channel), PUCCH(physical uplink control channel), PUSCH(physical uplink shared channel) 등) 및 신호(예를 들어, 동기 신호(synchronization signal), 참조 신호(reference signal) 등) 중에서 하나 이상의 조합으로 구성되는 서브프레임들의 연속된 집합은 비면허 대역을 통해 전송될 수 있다. 이 경우, 서브프레임들의 전송은 "비면허 대역 전송"으로 지칭될 수 있다.

비면허 대역에서 전송을 위해 사용되는 프레임은 하향링크 비면허 대역 버스트 프레임, 상향링크 비면허 대역 버스트 프레임, 하향/상향 비면허 대역 버스트 프레임 등으로 분류될 수 있다. 하향링크 비면허 대역 버스트 프레임은 "비면허 대역 전송"이 적용되는 서브프레임을 포함할 수 있고, "비면허 대역 신호"를 더 포함할 수 있다. 하향링크 비면허 대역 버스트 프레임 내에서, "비면허 대역 신호"는 "비면허 대역 전송"이 적용되는 서브프레임 전에 위치할 수 있다. "비면허 대역 신호"는 "비면허 대역 전송"이 적용되는 서브프레임의 타이밍(timing)(또는, OFDM 심볼(symbol) 타이밍)과 면허 대역에서 서브프레임의 타이밍(또는, OFDM 심볼 타이밍)을 일치시키기 위해 구성될 수 있다. 또한, "비면허 대역 신호"는 "비면허 대역 전송"에 기초한 데이터의 수신을 위해 요구되는 AGC(automatic gain control), 동기 획득, 채널 추정 등을 위해 사용될 수 있다.

"비면허 대역 전송"이 적용되는 서브프레임은 최대 전송 구간(또는, 최대 점유 구간) 내에서 설정될 수 있다. 즉, "비면허 대역 전송"이 적용되는 서브프레임 개수는 최대 전송 구간(또는, 최대 점유 구간)에 기초하여 설정될 수 있다. 이때, "비면허 대역 신호"를 고려하여 "비면허 대역 전송"이 적용되는 서브프레임의 개수가 설정될 수 있다. 비면허 대역에서 최대 전송 구간(또는, 최대 점유 구간)은 RRC 시그널링을 통해 알려질 수 있다. UE는 PDCCH(또는, EPDCCH) 또는 "비면허 대역 신호"를 검출함으로써 "비면허 대역 버스트"의 시작 시점을 확인할 수 있다. "비면허 대역 버스트" 또는 "비면허 대역 전송"이 적용되는 서브프레임에 의한 실제 점유 시간은 "비면허 대역 신호" 또는 PHICH를 통해 알려질 수 있다.

"비면허 대역 신호"는 "비면허 대역 버스트" 또는 "비면허 대역 전송"을 위해 사용되는 서브프레임의 개수(또는, 시간)를 지시하는 정보(또는, 시퀀스(sequence))를 포함할 수 있다. 또는, "비면허 대역 버스트" 또는 "비면허 대역 전송"을 위해 사용되는 서브프레임의 개수(또는, 시간)를 지시하는 정보(또는, 시퀀스)는 PHICH를 통해 전송될 수 있다.

비면허 대역에서 상향링크에 대한 HARQ 관련 정보의 전송은 면허 대역과 다르게 비동기적으로 수행될 수 있다. 따라서, RV 및 HARQ 프로세스 번호는 PHICH 대신에 PDCCH(또는, EPDCCH)를 통해 전송될 수 있다. 이 경우, PHICH는 다른 정보의 전송을 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, "비면허 대역 버스트" 또는 "비면허 대역 전송"을 위해 사용되는 서브프레임의 개수(또는, 시간)를 지시하는 정보(또는, 시퀀스)는 PHICH를 통해 전송될 수 있다.

한편, 비면허 대역의 채널이 하나의 무선 통신 네트워크에 의해 독점적으로 사용되는 경우, 채널 점유 상태(예를 들어, 채널 혼잡도)는 상대적으로 용이하게 측정될 수 있다. 반면에 비면허 대역의 채널이 복수의 무선 통신 네트워크들에 의해 공유되는 경우, 채널 점유 상태의 측정은 상대적으로 어려울 수 있다. 예를들어, IEEE 802.11 표준에 규정된 WLAN에서, 통신 노드는 전송된 데이터 프레임에 대한 ACK(acknowledge) 프레임을 수신하지 못한 경우에 채널 점유 상태가 비지 상태인 것으로 결정할 수 있다. 이 경우, 통신 노드는 경쟁 윈도우의 크키를 증가시킬 수 있다. 하지만 이러한 방식에 의하면, 채널 점유 상태가 정확히 측정되지 않을 수 있다.

다음으로, 수신 신호 세기(예를 들어, RSSI(received signal strength indication)에 기초한 채널 점유 상태의 측정 방법, 측정된 채널 점유 상태에 기초한 채널 접속 방법 등이 설명될 것이다.

도 6은 채널 점유 상태에 기초한 채널 접속 방법을 도시한 순서도이다.

도 6을 참조하면, 기지국 및 UE는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 무선 통신 네트워크를 형성할 수 있고, 면허 대역 및 비면허 대역을 지원할 수 있다. 기지국은 캐리어 애그리게이션을 지원할 수 있다. 기지국 및 UE는 도 5를 참조하여 설명된 통신 노드(500)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 면허 대역의 서브프레임(또는, 슬롯, OFDM 심볼 등) 타이밍은 비면허 대역의 서브프레임(또는, 슬롯, OFDM 심볼 등) 타이밍과 동일할 수 있다.

기지국은 UE에 채널 점유 상태의 측정을 요청하는 제1 메시지를 전송할 수 있다(S600). 제1 메시지는 상위 계층 프로토콜(예를 들어, RRC(radio resource control) 시그널링)을 통해 UE에 전송될 수 있다. 또는, 제1 메시지는 면허 대역 또는 비면허 대역의 PDCCH, EPDCCH 또는 PDSCH를 통해 UE에 전송될 수 있다. 제1 메시지는 활성화 상태인 또는 비활성화 상태인 비면허 대역 셀에 대한 채널 점유 상태의 측정을 요청할 수 있다.

제1 메시지는 측정 구간 정보, 측정된 채널 주파수 정보(즉, 측정을 위한 주파수 정보), 미리 설정된 임계값(즉, 수신 신호 세기에 대한 임계값), 측정 주기(period)의 주기성 정보, 측정 시작 시점 정보, 측정 기간(duration)의 길이 정보, 샘플(sample) 관련 정보(예를 들어, 샘플링 간격, 샘플 개수(예를 들어, 측정 구간 내의 샘플 개수) 등) 등에서 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 측정 시작 시점 정보는 채널 점유 상태의 측정이 시작되는 시점을 지시하는 오프셋(offset)일 수 있다.

UE는 기지국으로부터 채널 점유 상태의 측정을 요청하는 제1 메시지를 수신할 수 있다. 제1 메시지가 수신된 경우, UE는 제1 메시지에 포함된 정보에 기초하여 채널 점유 상태를 측정할 수 있다(S610). UE는 연속적인(continuous) 방식 또는 비연속적인(non-continuous) 방식(즉, 이산 방식(discrete))을 사용하여 채널 점유 상태를 측정할 수 있다. 연속적인 방식에 기초한 채널 점유 상태의 측정 방법은 다음과 같을 수 있다.

연속적 방식에 기초한 채널 점유 상태의 측정 방법

UE는 제1 메시지에 포함된 정보를 기초로 측정 구간을 확인할 수 있다. 즉, 제1 메시지에 측정 구간 정보가 포함된 경우, UE는 제1 메시지를 기초로 채널 점유 상태의 측정 구간을 확인할 수 있다. 제1 메시지에 측정 주기의 주기성 정보 및 측정 시작 시점 정보가 포함된 경우(즉, 제1 메시지에 측정 구간 정보가 포함되지 않은 경우), UE는 측정 주기의 주기성 정보 및 측정 시작 시점 정보를 기초로 채널 점유 상태의 측정 구간을 확인할 수 있다. 또한, UE는 제1 메시지에 포함된 주파수 정보에 의해 지시되는 채널에서 채널 점유 상태의 측정이 수행되는 것으로 판단할 수 있다.

UE는 비면허 대역의 측정 구간에서 수신 신호 세기(예를 들어, RSSI)를 측정할 수 있다. 비면허 대역 셀이 활성화 상태인 경우, 기지국으로부터 전송된 신호는 측정 대상에서 제외될 수 있다. UE는 측정된 수신 신호 세기와 미리 설정된 임계값을 비교할 수 있다. UE는 측정된 수신 신호 세기가 미리 설정된 임계값 이상인 구간에서 비면허 대역이 비지 상태인 것으로 판단할 수 있다. 반면, UE는 측정된 수신 신호 세기가 미리 설정된 임계값 미만인 구간에서 비면허 대역이 아이들 상태인 것으로 판단할 수 있다. UE는 비면허 대역의 상태를 기초로 다음과 같이 채널 점유 상태를 결정할 수 있다.

도 7은 본 발명에 따른 비면허 대역의 채널 점유 상태를 결정하기 위한 제1 실시예를 도시한 타이밍도이다.

도 7을 참조하면, UE는 측정 구간(

)중에서

및

에서 비면허 대역이 비지 상태인 것으로 판단할 수 있고, 측정 구간(

) 중에서

및

외의 영역에서 비면허 대역이 아이들 상태인 것으로 판단할 수 있다. UE는 아래 수학식 1을 기초로 채널 점유 상태를 결정할 수 있다. 즉, 채널 점유 상태는 측정된 수신 신호 세기가 상기 미리 설정된 임계값 이상인 구간과 상기 측정 구간의 비율일 수 있다.

한편, UE는 다음과 같이 복수의 미리 설정된 임계값들을 사용하여 채널 점유 상태를 결정할 수 있다.

도 8은 본 발명에 따른 비면허 대역의 채널 점유 상태를 결정하기 위한 제2 실시예를 도시한 타이밍도이다.

도 8을 참조하면, 미리 설정된 제1 임계값이 사용되는 경우, UE는 측정 구간(

) 중에서

,

및

) 중에서

에서 비면허 대역이 아이들 상태인 것으로 판단할 수 있다. UE는 아래 수학식 2를 기초로 채널 점유 상태를 결정할 수 있다.

미리 설정된 제2 임계값이 사용되는 경우, UE는 측정 구간(

) 중에서

,

및

에서 비면허 대역이 아이들 상태인 것으로 판단할 수 있다. UE는 아래 수학식 3을 기초로 채널 점유 상태를 결정할 수 있다.

다시 도 6을 참조하면, 비연속적인 방식에 기초한 채널 점유 상태의 측정 방법은 다음과 같을 수 있다.

비연속적 방식에 기초한 채널 점유 상태의 측정 방법

UE는 제1 메시지에 포함된 정보를 기초로 측정 구간을 확인할 수 있다. 즉, 제1 메시지에 측정 구간 정보가 포함된 경우, UE는 제1 메시지를 기초로 채널 점유 상태의 측정 구간을 확인할 수 있다. 제1 메시지에 측정 주기의 주기성 정보 및 측정 시작 시점 정보가 포함된 경우(즉, 제1 메시지에 측정 구간 정보가 포함되지 않은 경우), UE는 측정 주기의 주기성 정보 및 측정 시작 시점 정보를 기초로 채널 점유 상태의 측정 구간을 추정할 수 있다. 또한, UE는 제1 메시지에 포함된 주파수 정보에 의해 지시되는 채널에서 채널 점유 상태의 측정이 수행되는 것으로 판단할 수 있다. 또한, UE는 제1 메시지에 포함된 샘플 관련 정보를 기초로 측정 구간 내의 샘플 개수(또는, 샘플링 간격)를 확인할 수 있다. 측정 신호 세기의 샘플링은 다음과 같이 수행될 수 있다.

도 9는 측정 구간 동안 샘플링의 예를 도시한 타이밍도이다.

도 9를 참조하면, 측정 구간 내에 9개의 샘플링 시점들이 존재할 수 있다. 따라서, UE는 측정 구간 내의 9개의 샘플링 시점들에서 수신 신호 세기를 측정할 수 있다. 한편, 제1 메시지에 포함된 샘플 관련 정보는 샘플 개수 또는 샘플링 간격을 지시할 수 있다. 샘플 관련 정보가 샘플 개수를 지시하는 경우, UE는 아래 수학식 4를 기초로 샘플링 간격을 확인할 수 있다. 또는, 샘플 관련 정보가 샘플링 간격을 지시하는 경우, UE는 아래 수학식 4를 기초로 샘플 개수를 확인할 수 있다. 수학식 4에서

은 측정 구간의 길이를 의미할 수 있고,

은 측정 구간 내의 전체 샘플 개수를 의미할 수 있다.

다시 도 6을 참조하면, UE는 비면허 대역의 측정 구간 중 샘플링 시점에서 수신 신호 세기(예를 들어, RSSI)를 측정할 수 있다. 비면허 대역 셀이 활성화 상태인 경우, 기지국으로부터 전송된 신호는 측정 대상에서 제외될 수 있다. UE는 측정된 수신 신호 세기와 미리 설정된 임계값을 비교할 수 있다. UE는 측정된 수신 신호 세기가 미리 설정된 임계값 이상인 샘플링 시점에서 비면허 대역이 비지 상태인 것으로 판단할 수 있다. 반면, UE는 측정된 수신 신호 세기가 미리 설정된 임계값 미만인 샘플링 시점에서 비면허 대역이 아이들 상태인 것으로 판단할 수 있다. UE는 비면허 대역의 상태를 기초로 다음과 같이 채널 점유 상태를 결정할 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 비면허 대역의 채널 점유 상태를 결정하기 위한 제3 실시예를 도시한 타이밍도이다.

도 10을 참조하면, UE는 측정 구간(

) 중

및

내의 샘플링 시점들에서 비면허 대역이 비지 상태인 것으로 판단할 수 있고, 측정 구간(

) 중에서

및

외의 영역 내의 샘플링 시점들에서 비면허 대역이 아이들 상태인 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, UE는 아래 수학식 5를 기초로 채널 점유 상태를 결정할 수 있다. 즉, 채널 점유 상태는 측정된 수신 신호 세기가 상기 미리 설정된 임계값 이상인 샘플 개수와 상기 측정 구간 내의 전체 샘플 개수의 비율일 수 있다.

여기서,

은 측정 구간(

) 내의 전체 샘플 개수를 지시할 수 있다. 예를 들어,

은 9일 수 있다.

는 비면허 대역이 비지 상태인 샘플링 시점의 개수를 지시할 수 있다. 예를 들어,

는 3일 수 있다.

다시 도 6을 참조하면, UE는 제1 메시지에 대한 응답으로 채널 점유 상태를 지시하는 정보를 포함하는 제2 메시지를 기지국에 전송할 수 있다(S620). 제2 메시지는 면허 대역 또는 비면허 대역을 통해 전송될 수 있다. 제2 메시지는 RRC 메시지에 대한 응답으로 전송될 수 있다. 또는, 제2 메시지는 PUCCH 또는 PUSCH를 통해 기지국에 전송될 수 있다.

채널 점유 상태를 지시하는 정보는 인덱스로 표현될 수 있다. 예를 들어, 채널 점유 상태(예를 들어, 채널 점유 상태에 대한 퍼센트(percent) 값)는 균등하게(예를 들어, 선형적으로) 또는 불균등하게(예를 들어, 비선형적으로) 양자화될(quantized) 수 있으며, 인덱스는 양자화된 채널 점유 상태를 지시할 수 있다. 예를 들어, 인덱스는 아래 표 1과 같이 3비트로 표현될 수 있다. 아래 표 1에서 채널 점유 상태는 수학식 1, 2, 3 또는 5를 기초로 결정된 채널 점유 상태에 대한 퍼센트 값을 지시할 수 있다.

또는, 인덱스는 아래 표 2와 같이 4비트로 표현될 수 있다. 아래 표 2에서 채널 점유 상태는 수학식 1, 2, 3 또는 5를 기초로 결정된 채널 점유 상태에 대한 퍼센트 값을 지시할 수 있다.

다시 도 6을 참조하면, 기지국은 UE로부터 제2 메시지를 수신할 수 있고, 제2 메시지에 포함된 채널 점유 상태를 지시하는 정보를 기초로 경쟁 윈도우의 크기를 변경할 수 있다(S630). 예를 들어, 채널 점유 상태가 미리 설정된 임계값 이상인 경우, 기지국은 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킬 수 있다. 반면, 채널 점유 상태가 미리 설정된 임계값 미만인 경우, 기지국은 경쟁 윈도우의 크기를 유지, 초기화 또는 감소시킬 수 있다.

또는, 기지국은 이전 채널 점유 상태와 현재 채널 점유 상태 간의 변화량에 기초하여 경쟁 윈도우의 크기를 변경할 수 있다. 이전 채널 점유 상태와 현재 채널 점유 상태 간의 변화량에 기초한 경쟁 윈도우 크기의 변경 방법은 다음과 같을 수 있다.

도 11은 채널 점유 상태의 변화량에 기초한 경쟁 윈도우 크기의 변경 방법을 도시한 흐름도이다.

도 11을 참조하면, 기지국은 이전 채널 점유 상태 대비 현재 채널 점유 상태의 증가량을 계산할 수 있고, 계산된 증가량과 미리 설정된 제1 임계값을 비교할 수 있다(S631). 계산된 증가량이 미리 설정된 제1 임계값보다 큰 경우, 기지국은 경쟁 윈도우의 크기를 증가시킬 수 있다(S632).

계산된 증가량이 미리 설정된 제1 임계값 이하인 경우, 기지국은 이전 채널 점유 상태 대비 현재 채널 점유 상태의 감소량을 계산할 수 있고, 계산된 감소량과 미리 설정된 제2 임계값을 비교할 수 있다(S633). 계산된 감소량이 미리 설정된 제2 임계값보다 큰 경우, 기지국은 경쟁 윈도우의 크기를 감소 또는 초기화할 수 있다(S634). 계산된 감소량이 미리 설정된 제2 임계값 이하인 경우, 기지국은 경쟁 윈도우의 크기를 유지할 수 있다(S635).

다시 도 6을 참조하면, 기지국은 변경된 경쟁 윈도우의 크기에 기초하여 비면허 대역에서 통신을 수행할 수 있다(S640). 예를 들어, 기지국은 변경된 경쟁 윈도우 내에서 백오프 값을 선택할 수 있고, 백오프 값에 대응하는 시간 동안 비면허 대역이 아이들 상태인 경우에 비면허 대역을 통해 신호를 전송할 수 있다. 한편, 기지국은 변경된 경쟁 윈도우의 크기를 UE에 알려줄 수 있다. 예를 들어, 변경된 경쟁 윈도우의 크기는 RRC 메시지 또는 DCI(downlink control information)를 통해 전송될 수 있다.

도 12는 채널 점유 상태에 기초한 경쟁 윈도우의 크기 변경 방법을 도시한 순서도이다.

도 12를 참조하면, 제1 기지국 및 제2 기지국은 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 무선 통신 네트워크를 형성할 수 있고, 면허 대역 및 비면허 대역을 지원할 수 있다. 제1 기지국 및 제2 기지국은 캐리어 애그리게이션을 지원할 수 있다. 제1 기지국 및 제2 기지국은 도 5를 참조하여 설명된 통신 노드(500)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 면허 대역의 서브프레임(또는, 슬롯, OFDM 심볼 등) 타이밍은 비면허 대역의 서브프레임(또는, 슬롯, OFDM 심볼 등) 타이밍과 동일할 수 있다.

제1 기지국은 제2 기지국에 채널 점유 상태의 측정을 요청하는 제1 메시지를 전송할 수 있다(S1200). 제1 메시지는 상위 계층 프로토콜 또는 X2 인터페이스를 기초로 제2 기지국에 전송될 수 있다. 제1 메시지는 도 6을 참조하여 설명된 제1 메시지와 동일할 수 있다.

제2 기지국은 제1 기지국으로부터 채널 점유 상태의 측정을 요청하는 제1 메시지를 수신할 수 있다. 제2 기지국은 제1 메시지에 포함된 정보에 기초하여 채널 점유 상태를 측정할 수 있다(S1210). 제2 기지국은 도 6을 참조하여 설명된 단계 S610과 동일 또는 유사한 방식으로 채널 점유 상태를 측정할 수 있다.

제2 기지국은 제1 메시지에 대한 응답으로 채널 점유 상태를 지시하는 정보를 포함하는 제2 메시지를 제1 기지국에 전송할 수 있다(S1220). 제2 메시지는 상위 계층 프로토콜 또는 X2 인터페이스를 기초로 제1 기지국에 전송될 수 있다. 제2 메시지는 도 6을 참조하여 설명된 제2 메시지와 동일할 수 있다.

제1 기지국은 제2 기지국으로부터 제2 메시지를 수신할 수 있다. 제1 기지국은 제2 메시지에 포함된 채널 점유 상태를 기초로 경쟁 윈도우 크기를 변경할 수 있다(S1230). 제1 기지국은 도 6을 참조하여 설명된 단계 S630과 동일 또는 유사한 방식으로 경쟁 윈도우의 크기를 변경할 수 있다.

또한, 제1 기지국은 변경된 경쟁 윈도우의 크기에 기초하여 비면허 대역에서 통신을 수행할 수 있다. 여기서, 제1 기지국은 도 6을 참조하여 설명된 단계 S640과 동일 또는 유사한 방식으로 통신을 수행할 수 있다. 또한, 제1 기지국은 변경된 경쟁 윈도우의 크기를 UE에 알려줄 수 있다. 예를 들어, 변경된 경쟁 윈도우의 크기는 RRC 메시지 또는 DCI를 통해 전송될 수 있다.

다음으로, 채널 점유 상태에 기초한 비면허 대역 채널의 활성화 방법이 설명될 것이다. 여기서, 비면허 대역 채널은 비면허 대역 셀일 수 있다.

도 13은 채널 점유 상태에 기초한 비면허 대역 채널의 활성화 방법을 도시한 순서도이다.

도 13을 참조하면, 통신 노드(예를 들어, 기지국, UE)는 도 1 내지 도 4를 참조하여 설명된 무선 통신 네트워크를 형성할 수 있고, 면허 대역 및 비면허 대역을 지원할 수 있다. 통신 노드는 캐리어 애그리게이션을 지원할 수 있다. 통신 노드는 도 5를 참조하여 설명된 통신 노드(500)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있다. 면허 대역의 서브프레임(또는, 슬롯, OFDM 심볼 등) 타이밍은 비면허 대역의 서브프레임(또는, 슬롯, OFDM 심볼 등) 타이밍과 동일할 수 있다.

통신 노드는 비면허 대역의 복수의 채널들에서 채널 점유 상태를 측정할 수 있다(S1300). 예를 들어, 통신 노드는 도 6 또는 도 12를 참조하여 설명된 채널 점유 상태의 측정 방법에 기초하여 비면허 대역의 복수의 채널들에서 채널 점유 상태를 측정할 수 있다.

통신 노드는 복수의 채널들 각각의 채널 점유 상태와 미리 설정된 임계값을 비교할 수 있다. 통신 노드는 미리 설정된 임계값 이하의 채널 점유 상태를 가지는 적어도 하나의 채널을 선택할 수 있다(S1310). 통신 노드는 선택된 비면허 대역 채널을 활성화할 수 있다(S1320). 예를 들어, 통신 노드가 기지국인 경우, 기지국은 선택된 비면허 대역 채널의 활성화를 UE에 요청할 수 있다. 비면허 대역 채널의 활성화 요청이 수신된 경우, UE는 비면허 대역 채널을 활성화할 수 있다. 또는, 통신 노드가 UE인 경우, UE는 선택된 비면허 대역 채널을 직접 활성화할 수 있다. 기지국 및 UE는 활성화 상태인 비면허 대역 채널에서 통신을 수행할 수 있다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬, 램, 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 1의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

통신 네트워크에서 UE(user equipment)의 동작 방법으로서,
측정 구간의 시작 시점 및 길이를 지시하는 정보를 포함하는 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계;
비면허 대역 내의 상기 메시지에 포함된 정보에 의해 지시되는 상기 측정 구간에서 수신 신호 세기를 측정하는 단계;
측정된 수신 신호 세기와 미리 설정된 임계값을 비교함으로써 채널 점유 상태를 결정하는 단계; 및
상기 채널 점유 상태를 지시하는 정보를 상기 기지국에 보고하는 단계를 포함하는, UE의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 채널 점유 상태는 측정된 수신 신호 세기가 상기 미리 설정된 임계값 이상인 구간과 상기 측정 구간의 비율인, UE의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 채널 점유 상태는 측정된 수신 신호 세기가 상기 미리 설정된 임계값 이상인 샘플 개수와 상기 측정 구간 내의 전체 샘플 개수의 비율인, UE의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 채널 점유 상태를 지시하는 정보는 PUCCH(physical uplink control channel) 또는 PUSCH(physical uplink shared channel)을 통해 상기 기지국에 전송되는, UE의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 메시지는 상기 채널 점유 상태의 측정을 요청하는 정보를 더 포함하는, UE의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 메시지는 수신 신호 세기의 측정 주기(period)의 주기성 정보를 더 포함하는, UE의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 메시지는 측정된 채널 주파수 정보 및 상기 미리 설정된 임계값을 더 포함하는, UE의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 메시지는 RRC(radio resource control) 메시지인, UE의 동작 방법.
통신 네트워크에서 기지국의 동작 방법으로서,
채널 점유 상태의 측정을 요청하는 정보와 측정 구간의 시작 시점 및 길이를 지시하는 정보를 포함하는 제1 메시지를 생성하는 단계;
상기 제1 메시지를 UE에 전송하는 단계; 및
상기 제1 메시지에 대한 응답으로, 비면허 대역 내의 상기 제1 메시지에 포함된 정보에 의해 지시되는 상기 측정 구간에서 측정된 수신 신호 세기와 미리 설정된 임계값의 비교 결과에 기초하여 판단된 채널 점유 상태를 지시하는 정보를 포함하는 제2 메시지를 상기 UE로부터 수신하는 단계를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 채널 점유 상태는 측정된 수신 신호 세기가 상기 미리 설정된 임계값 이상인 구간과 상기 측정 구간의 비율인, 기지국의 동작 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 채널 점유 상태는 측정된 수신 신호 세기가 상기 미리 설정된 임계값 이상인 샘플 개수와 상기 측정 구간 내의 전체 샘플 개수의 비율인, 기지국의 동작 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 메시지는 수신 신호 세기의 측정 주기(period)의 주기성 정보를 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 메시지는 측정된 채널 주파수 정보 및 상기 미리 설정된 임계값을 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제1 메시지는 RRC(radio resource control) 메시지인, 기지국의 동작 방법.
청구항 9에 있어서,
상기 제2 메시지는 PUCCH(physical uplink control channel) 또는 PUSCH(physical uplink shared channel)을 통해 상기 UE로부터 수신되는, 기지국의 동작 방법.
비면허 대역을 지원하는 UE로서,
프로세서(processor); 및
상기 프로세서에 의해 실행되는 적어도 하나의 명령이 저장된 메모리(memory)를 포함하며,
측정 구간의 시작 시점 및 길이를 지시하는 정보를 포함하는 메시지를 기지국으로부터 수신하고;
상기 비면허 대역 내의 상기 메시지에 포함된 정보에 의해 지시되는 상기 측정 구간에서 수신 신호 세기를 측정하고;
측정된 수신 신호 세기와 미리 설정된 임계값을 비교함으로써 채널 점유 상태를 판단하고; 그리고
상기 채널 점유 상태를 지시하는 정보를 상기 기지국에 보고하도록 실행되는, UE.
청구항 16에 있어서,
상기 채널 점유 상태는 측정된 수신 신호 세기가 상기 미리 설정된 임계값 이상인 구간과 상기 측정 구간의 비율인, UE.
청구항 16에 있어서,
상기 채널 점유 상태는 측정된 수신 신호 세기가 상기 미리 설정된 임계값 이상인 샘플 개수와 상기 측정 구간 내의 전체 샘플 개수의 비율인, UE.
청구항 16에 있어서,
상기 메시지는 상기 채널 점유 상태의 측정을 요청하는 정보를 더 포함하는, UE.
청구항 16에 있어서,
상기 메시지는 측정된 채널 주파수 정보, 상기 미리 설정된 임계값, 및 수신 신호 세기의 측정 주기(period)의 주기성 정보를 더 포함하는, UE.