KR102459886B1 - 무선 통신 시스템에서 복수의 셀을 사용한 통신을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 단말기에 대해 상이한 안테나로 형성된 적어도 2개의 섹터로 구성되는 제 1 셀을 설정하는 단계, 단말기에 대해 상이한 안테나로 형성된 적어도 2개의 섹터로 구성되는 제 2 셀을 설정하는 단계, 및 제 1 셀 및 제 2 셀을 통해 단말기와 통신하는 단계를 포함하는, 반송파 집성(CA)을 지원하는 이동 통신 시스템에서의 기지국의 셀 설정 방법을 제공하며, 제 1 셀 및 제 2 셀 중 하나는 동일한 물리적 셀 식별자(PCID)를 사용하는 섹터로 구성되고, 다른 하나는 상이한 안테나를 사용하는 섹터로 구성된다.

Description

무선 통신 시스템에서 복수의 셀을 사용한 통신을 위한 방법 및 장치
본 발명은 무선 통신 네트워크에서 복수의 셀을 사용하여 통신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 무선 통신 네트워크에서 다중 입력 및 다중 출력(multi input and multi output; MIMO)을 사용하여 통신하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동 통신 시스템은 모바일 사용자에게 통신 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 기술의 급속한 발전으로, 이동 통신 시스템은 초기 음성 지향 서비스를 초월한 고속 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 수준으로 진화했다.
최근에, LTE로부터 진화된 LTE-A(Long Term Evolution Advanced)에 대한 표준화는, 차세대 이동 통신 시스템 중 하나로서, 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 진행되고 있다. 본 명세서에서 사용된 바와 같은 용어 'LTE 시스템'은 레거시(legacy) LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 포함하는 것으로 해석될 수 있다. 이러한 시스템의 성능을 향상시키기 위해, 다양한 계획에 대한 토론이 지속되고 있다. 다중 입력 다중 출력(MIMO)에 대한 논의가 또한 계속된다. MIMO는 복수의 안테나를 사용하여 데이터를 송신함으로써 송신 효율을 향상시키는 기술이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 복수의 셀을 사용하는 향상된 통신 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 복수의 셀을 사용하는 MIMO 통신 방법 및 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 반송파 집성(Carrier Aggregation; CA)을 지원하는 이동 통신 시스템에서의 기지국의 셀 설정 방법이 제공된다. 기지국은 신호를 송수신하도록 설정된 통신 유닛, 및 제 1 셀에 대한 설정 정보를 단말기로 송신하고, 제 2 셀에 대한 설정 정보를 단말기로 송신하며, 제 1 셀 및 제 2 셀을 통해 단말기와 통신하는 것을 제어하도록 설정된 제어 유닛을 포함하며, 제 1 셀 및 제 2 셀 중 적어도 하나는 동일한 물리적 셀 식별자(Physical Cell Identifier; "PCID")로 세팅된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 반송파 집성(CA)을 지원하는 이동 통신 시스템에서 셀 설정을 위한 기지국이 제공된다. 기지국은 신호를 송수신하도록 설정된 통신 유닛, 및 제 1 셀에 대한 설정 정보를 단말기로 송신하고, 제 2 셀에 대한 설정 정보를 단말기로 송신하며, 제 1 셀 및 제 2 셀을 통해 단말기와 통신하는 것을 제어하도록 설정된 제어 유닛을 포함하며, 제 1 셀 및 제 2 셀 중 적어도 하나는 동일한 물리적 셀 식별자("PCID")로 세팅된다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 반송파 집성(CA)을 지원하는 이동 통신 시스템에서의 단말기의 셀 설정 방법이 제공된다. 셀 설정 방법은 제 1 셀에 대한 설정 정보를 수신하는 단계, 제 2 셀에 대한 설정 정보를 수신하는 단계, 및 제 1 셀 및 제 2 셀을 통해 전달하는 단계를 포함하며, 제 1 셀 및 제 2 셀 중 적어도 하나는 동일한 물리적 셀 식별자("PCID")로 세팅된다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 반송파 집성(CA)을 지원하는 이동 통신에서 셀 설정을 위한 단말기가 제공된다. 단말기는 신호를 송수신하도록 설정된 통신 유닛, 및 제 1 셀에 대한 설정 정보를 수신하고, 제 2 셀에 대한 설정 정보를 수신하며, 제 1 셀 및 제 2 셀을 통해 전달하는 것을 제어하도록 설정된 제어 유닛을 포함하며, 제 1 셀 및 제 2 셀 중 적어도 하나는 동일한 물리적 셀 식별자("PCID")로 세팅된다.
본 발명의 다른 양태, 이점 및 현저한 특징은 첨부된 도면과 관련하여 취해지고, 본 발명의 예시적인 실시예를 개시하는 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다.
본 발명에 따르면, UE 이동성 및 각각의 셀의 위치 및 부하 조건 중 적어도 하나에 따라 데이터 서비스를 UE에 최적으로 제공할 수 있는 PCell(primary cell) 및 SCell(secondary cell)의 조합을 선택할 수 있다. UE가 셀 에지(cell edge)에 위치되는 경우에도, 동일한 PCID가 할당된 셀로 구성된 CC(component carrier)에서 MIMO 송신을 통해 높은 변조 차수와 고르게 높은 데이터 전송 속도를 달성할 수 있다.
본 발명의 특정 예시적인 실시예의 상술한 및 다른 양태, 특징 및 이점은 첨부된 도면과 관련하여 취해진 다음의 설명으로부터 더욱 명확해질 것이다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 구조를 도시한 다이어그램이다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 LTE 시스템의 프로토콜 스택을 도시한 다이어그램이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 LTE 시스템에서 반송파 집성의 예시적인 상황을 도시한 다이어그램이다.
도 4는 반송파 집성 기술을 지원하는 3섹터 안테나 기반의 사이트의 셀을 도시한 다이어그램이다.
도 5는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 시스템에서의 상이한 위치에서 1차 및 2차 반송파 상에서 동작하는 네트워크 엔티티를 갖는 예시적인 네트워크 환경을 도시한 다이어그램이다.
도 6은 동일한 PCID를 갖는 셀로 구성된 하나의 CC 및 상이한 PCID를 갖는 셀로 구성된 다른 CC를 갖는 셀룰러 설정을 도시한 다이어그램이다.
도 7은 일반적인 LTE 이동 통신 시스템에서 사용하기 위해 제안된 CA 기술의 시그널링 다이어그램이다.
도 8은 본 발명에 따른 PCell 변경을 시그널링하는 시그널링 다이어그램이다.
도 9는 본 발명에 따른 PCell/SCell을 설정하기 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
도 10은 본 발명에 따른 PCell/SCell을 변경하기 위한 절차를 도시한 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 eNB의 설정을 도시한 블록도이다.
도 12는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 eNB의 설정을 도시한 블록도이다.
도면 전체에 걸쳐, 동일한 참조 번호는 동일하거나 유사한 요소, 특징 및 구조를 나타내기 위해 사용된다는 것이 주목되어야 한다.
첨부된 도면을 참조한 다음의 설명은 청구 범위 및 이의 균등물에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 이는 그 이해를 돕기 위한 다양한 특정 세부 사항을 포함하지만, 이것은 단지 예시적인 것으로 간주되어야 한다. 따라서, 당업자는 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 본 명세서에 설명된 실시예의 다양한 변경 및 수정이 이루어질 수 있음을 인식할 것이다. 게다가, 잘 알려진 기능 및 구성에 대한 설명은 명료성 및 간결성을 위해 생략될 수 있다.
다음의 설명 및 청구 범위에 사용된 용어 및 단어는 서지의(bibliographical) 의미로 한정되지 않고, 발명자가 단지 본 발명을 명확하고 일관되게 이해할 수 있도록 하기 위해 사용된 것이다. 따라서, 본 발명의 예시적인 실시예에 대한 다음의 설명은 예시를 위해서만 제공되고, 본 발명을 제한하기 위해 제공되는 것이 아님을 당업자에게는 명백해야 한다.
단수 형태 "a", "an" 및 "the"는 문맥상 다르게 지시하지 않는 한 복수의 대상을 포함한다는 것으로 이해되어야 한다. 따라서, 예를 들어, "구성 요소 표면(component surface)"에 대한 참조는 이러한 표면 중 하나 이상에 대한 참조를 포함한다.
본 발명은 무선 통신 네트워크에서 복수의 셀을 사용하는 통신을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 무선 통신 네트워크에서 다중 입력 및 다중 출력(MIMO)을 사용하는 통신을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 발명은 다중 셀 집성 가능한(aggregation-enabled) 무선 통신 시스템에서 반송파 집성 기반의 MIMO 송신을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 다중 셀 반송파 집성 가능한 무선 통신 시스템에서 반송파 집성 기반의 MIMO 수신을 위한 무선 수신 디바이스의 방법 및 장치에 관한 것이다.
MIMO 송신은 다수의 셀과 UE 사이에서 MIMO 송수신 설정으로 구현되며, 이 경우에 다수의 셀은 동일한 물리적 셀 식별(physical cell identification; PCID)을 사용하는 송신 장치일 수 있다. 송신 디바이스는 기지국 또는 eNB(evolved node B)일 수 있다.
본 발명의 실시예는 반송파 집성 기술을 지원하는 시스템을 설정하고, UE로부터의 피드백 정보를 사용하며, 원하는 목표 처리량(target throughput)을 달성하기 위해 UE의 PCell 및 SCell을 설정하며, 데이터 서비스를 위해 UE를 스케줄링하는 것에 관한 것이다.
본 발명의 실시예에서, 기지국의 서비스 커버리지는 각각이 셀로서 동작하는 3개의 섹터로 분할된다. 즉, 하나의 섹터는 하나의 셀로서 추정될 수 있고, 하나의 CC(Component Carrier)는 3개의 섹터, 즉 3개의 셀에 대해 분할될 수 있다. 기지국은 섹터 특정 안테나를 사용하여 단말기로의 다운링크에서 MIMO 송신을 수행한다. 이 때, 각각의 섹터에는 적어도 하나의 안테나가 할당되고, 섹터는 동일하거나 상이한 안테나 수를 가질 수 있다. 다음의 설명에서, CC상에서 동작하는 섹터는 셀로서 지칭된다. 또한 용어 '셀' 및 'CC'는 동일한 의미에서 상호 교환 가능하게 사용될 수 있다.
본 발명의 실시예는 하나의 CC가 3개의 섹터로 구성되는 경우에 대한 것이지만, CC당 섹터의 수는 이에 한정되지 않는다. 섹터는 전파 또는 빔 형성(beamforming)의 지향성에 기초하여 선택될 수 있다. 또한, 섹터 특정 안테나는 MIMO 송신을 수행할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 기지국이 다수의 CC의 사용을 위해 반송파 집성(CA)을 지원할 때, 동일한 PCID는 적어도 하나의 CC에 할당될 수 있다. 기지국 간 CA를 사용하는 경우에도 동일한 PCID가 적어도 하나의 CC에 할당될 수 있다.
도 1은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 LTE(Long Term Evolution) 시스템의 구조를 도시한 다이어그램이다.
도 1을 참조하면, 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 eNB(evolved Node B)(105, 110, 115 및 120), 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity; MME)(125) 및 서빙 게이트웨이(Serving-Gateway; S-GW)(130)를 포함한다. 사용자 장치(User Equipment; UE)(135)는 eNB(105, 110, 115 및 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 연결한다.
도 1에서, eNB(105, 110, 115 및 120)는 범용 이동 통신 시스템(Universal Mobile Communications System; UMTS)의 레거시 노드 B에 대응한다. eNB(105, 110, 115 및 120)는 UE가 무선 링크를 형성하도록 허용하고, 레거시 노드 B와 비교하여 복잡한 기능을 담당한다. LTE 시스템에서, VoIP(Voice over Internet Protocol)와 같은 실시간 서비스를 포함하는 모든 사용자 트래픽은 공유된 채널을 통해 제공된다. 따라서, UE 버퍼 조건, 전력 헤드룸 상태 및 채널 상태와 같은 상태 정보에 기초하여 데이터를 스케줄링하기 위한 유닛을 포함하는 eNB가 필요하다. 전형적으로, 하나의 eNB는 복수의 셀을 제어한다. 최대 100Mbps의 데이터 전송 속도를 보장하기 위해, LTE 시스템은 무선 액세스 기술로서 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)을 채택한다. 또한, LTE 시스템은 UE의 채널 조건에 적응하여 변조 방식 및 채널 코딩 레이트를 결정하기 위해 AMC(Adaptive Modulation and Coding)를 채택한다. S-GW(130)는 MME(125)의 제어 하에 데이터 베어러를 형성하고 해제하기 위해 데이터 베어러를 제공하는 엔티티이다. MME(125)는 다양한 제어 기능을 담당하고, 복수의 eNB(105, 110, 115 및 120에 연결된다.
도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 LTE 시스템의 프로토콜 스택을 도시한 다이어그램이다.
도 2를 참조하면, LTE 시스템의 프로토콜 스택은 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205 및 240), RLC(Radio Link Control)(210 및 235), MAC(Medium Access Control)(215 및 230) 및 PHY(Physical)(220 및 225)를 포함한다. PDCP(205 및 240)는 IP 헤더 압축/압축 해제를 담당하고, RLC(210 및 235)는 PDCP 프로토콜 데이터 유닛(Protocol Data Unit; PDU)을 ARQ(Automatic Repeat Request) 동작을 위한 적절한 크기의 세그먼트로 분할하는 것을 담당한다. ARQ는 송신기에 의해 송신된 패킷이 수신기에 의해 성공적으로 수신되는지를 결정하고, 잘못 수신된 패킷을 재송신하기 위한 기술이다. MAC(215 및 230는 RLC PDU를 MAC PDU로 다중화하고, MAC PDU를 RLC PDU로 역다중화하기 위해 복수의 RLC 엔터티에 대한 연결을 형성하는 것을 담당한다. PHY(220 및 225)는 MAC PDU에 대한 채널 코딩을 수행하고, 무선 채널을 통해 송신하기 위해 MAC PDU를 OFDM 심볼로 변조하거나 수신된 OFDM 심볼에 대한 복조 및 채널 디코딩을 수행하여 디코딩된 데이터를 상위 계층으로 전달한다. 또한, PHY 계층은 긍정 또는 부정 확인 응답(acknowledgement)을 위해 나타내는 1비트 정보를 수신기에서 송신기로 송신함으로써 부가적인 오류 정정을 위해 HARQ(Hybrid ARQ)를 사용한다. 1비트는 긍정 확인 응답에 대응하고, 부정 확인 응답 지시자(indicator)는 HARQ ACK/NACK 정보로서 지칭된다. 업링크 송신에 대응하는 다운링크 HARQ ACK/NACK는 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel)를 통해 송신되고, 업링크 HARQ ACK/NACK은 PUCCH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 또는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 통해 송신된다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 LTE 시스템에서 반송파 집성의 예시적인 상황을 도시한 다이어그램이다.
도 3을 참조하면, 전형적으로 eNB는 상이한 주파수 대역에서 송수신되는 다수의 반송파를 사용할 수 있다. 예를 들어, eNB(305)는 중심 주파수 f1을 갖는 반송파(315) 및 중심 주파수 f3을 갖는 반송파(310)를 사용하도록 설정될 수 있다. 반송파 집성이 지원되지 않으면, UE(330)는 반송파(310 및 315) 중 하나를 사용하여 데이터를 송수신해야 한다. 그러나, 반송파 집성이 지원되면, 반송파 집성 능력을 갖는 UE(330)는 반송파(310 및 315) 둘 다를 사용하여 데이터를 송수신할 수 있다. eNB(305)는 UE의 데이터 전송 속도를 향상시키기 위해 UE의 채널 조건에 적응하여 반송파 집성 능력을 가진 UE에 할당되는 자원의 양을 증가시킬 수 있다.
종래의 통신 시스템에서 셀이 하나의 다운링크 반송파 및 하나의 업링크 반송파로 설정된다는 것을 주목함으로써, 반송파 집성은 UE가 다수의 셀을 통해 데이터를 전달하는 것처럼 이해될 수 있다. 반송파 집성을 사용하면, 최대 데이터 전송 속도는 집성된 반송파의 수에 비례하여 증가한다.
다음의 설명에서, 어구 "UE는 특정 다운링크 반송파를 통해 데이터를 수신하거나 특정 업링크 반송파를 통해 데이터를 송신한다"는 다운링크 및 업링크 반송파의 중심 주파수 및 주파수 대역에 대응하는 셀에 제공된 제어 및 데이터 채널을 통한 송수신 데이터에 대응한다. 설명의 편의를 위해 LTE 이동 통신 시스템에 대하여 설명되지만, 본 발명의 예시적인 실시예는 반송파 집성을 지원하는 다른 타입의 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.
도 4는 반송파 집성 기술을 지원하는 3섹터 안테나 기반의 사이트의 셀을 도시한 다이어그램이다. 도 5는 반송파 집성을 지원하는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 시스템에서의 상이한 위치에서 1차 및 2차 반송파 상에서 동작하는 네트워크 엔티티를 갖는 예시적인 네트워크 환경을 도시한 다이어그램이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 데이터 서비스를 수신하기 위해, 이동 통신 시스템의 단말기, 예를 들어 LTE UE는 자신의 송신 신호 전력 및 품질 또는 PCID에 의해 식별된 셀에 기초하여 데이터 서비스를 제공하는 기지국과의 연관 관계(association relationship)를 갖는다. 셀은 UE로부터 수신된 채널 조건 및 피드백 정보에 기초하여 UE의 MIMO 지원성(supportability)을 결정할 수 있다.
반송파 집성을 지원하는 UE의 경우에, 상이한 주파수에서 다수의 데이터 스트림을 동시에 수신하는 것이 가능하다. 논리적으로, 반송파 집성은 주파수 BW(대역폭)의 증가에 비례하여 피크 데이터 전송 속도를 증가시키는 것을 가능하게 한다.
적어도 2개의 주파수(예를 들어 CC#1 및 CC#2)의 집성을 지원하는 2개의 셀 사이트가 있고, 각각의 셀 사이트가 3개의 섹터 안테나(예를 들어 안테나 A, B 및 C)로 구성된다고 가정하면, 각각의 셀의 최상의 UE 수신 성능 영역은 도 4에 도시된 바와 같은 화살표로 나타내어진 바와 같이 각각의 안테나 조준 방향에 의해 형성된다.
인접한 셀이 LTE 시스템과 같이 UE와의 무선 통신을 위해 동일한 주파수를 재사용하는 시스템에서, 셀 특정 ID는 셀과 UE 사이의 신호를 디코딩하기 위해 사용되며, 따라서 이웃한 셀에는 상이한 ID가 할당된다. LTE의 경우에, 이러한 셀 특정 ID는 PCID(Physical Cell ID)로서 지칭되며, 도 4에서, 섹터 안테나 A, B 및 C는 상이한 PCID에 의해 식별된다. 이 경우에, 상이한 주파수 CC#1 및 CC#2에서 동작하는 셀은 도 5에 도시된 바와 같이 설정될 수 있다.
반송파 집성 기술을 사용하는 경우에, LTE 표준에서 제한된 경우를 제외하고 다양한 조합으로 PCell(primary cell) 및 SCell(secondary cell)을 설정할 수 있다. 하나의 UE에 다중 주파수로 송신하는 기술적 특성 때문에, 데이터는 동일한 RLC 엔티티(트래픽 버퍼)를 통해 송신되어야 한다.
Rel.12에서, 비이상적 백홀(Non-ideal Backhaul) 및 별개의 RLC 엔티티를 사용하여 반송파 집성 송신을 수행할 수 있지만, 이것은 RLC 엔티티를 분할하는 것을 필요로 한다. RLC 엔티티의 분할은 분할된 다중 RLC 엔티티와 관련하여 송신 트래픽을 분할하는 방법에 대한 별개의 동작을 설계하는 것을 필요로 하며, 더욱이, 분할된 다중 RLC 엔티티 사이에서 정보를 공유하기가 어려워, 실시간 송신 효율을 향상시키는데 제한을 초래한다.
반송파 집성 기술을 사용하여 Tx BW를 넓히거나 MIMO 송신을 통해 UE로의 송신을 위해 스트림의 수를 증가시킴으로써 한번에 송신되는 데이터의 양을 증가시킬 수 있지만, MIMO 송신은 UE의 수신 채널 조건에 따라 제한될 수 있다.
다중 셀 환경에서, 다수의 셀이 데이터를 동시에 UE로 송신하면, 각각의 셀에 의해 송신된 신호는 서로 간섭하며, 따라서 UE를 간섭한다. 특히, 셀 에지에 위치된 UE는 낮은 신호 레벨에서 신호를 수신하여 MIMO 송신의 제한을 초래한다.
반송파 집성 기술을 사용하는 경우에, 다중 주파수가 상이한 셀 커버리지 영역을 형성하면, 데이터를 송신하기 위한 최상의 주파수를 선택할 수 있지만; 동일한 안테나를 사용하는 경우에서와 같이 커버리지 영역 사이에 크기가 큰 차이 없다면, 신호 레벨이 낮은 셀 에지 영역은 또한 서로 유사하다.
이 경우에, 섹터 간 간섭은 동일한 CC에서 발생할 수 있다. 동일한 CC에 속하는 섹터가 동일한 주파수 대역을 사용하기 때문에, 상이한 섹터의 신호는 서로 간섭할 수 있다. 간섭은 섹터 경계에서 상당할 것 같다. 섹터 특정 안테나가 상이한 신호를 송신하기 때문에, 섹터의 안테나에 의해 송신된 신호는 타겟 UE에 대해 원하는 신호임에도 불구하고 특정 UE에 대한 간섭이 될 수 있다. 섹터 경계에서, UE는 다른 섹터에 가장 가깝고, 따라서 간섭으로서 작용하는 이웃한 섹터의 안테나에 의해 송신된 신호를 수신할 가능성이 있다. 용어 "섹터 경계" 및 "셀 경계"는 유사한 의미로 사용된다.
간섭이 상당한 경우에, MIMO 송신이 제한될 수 있다. (SNR 또는 SINR에 기초하여 결정되는) 양호한 채널 조건에서, 복수의 데이터 스트림으로 MIMO 송신을 통해 데이터 전송 속도를 증가시키는 것이 가능하다. 그러나, 간섭에 취약한 채널 조건에서, MIMO 송신은 제한된다. 이 경우에, 강한 단일 데이터 스트림을 사용하는 것이 더욱 효율적이며, MIMO 송신을 사용하는 경우, MIMO 다이버시티 송신(diversity transmission)과 다른 MIMO 다중화 송신을 사용하는 것이 더욱 효율적이다. 이것은 셀 에지 UE가 데이터 전송 속도에서 제한된다는 것을 의미한다. 본 발명은 다수의 셀이 UE에서 높은 수신 데이터 전송 속도를 달성하기 위해 반송파 집성 환경에서 셀 에지에 위치된 UE로의 MIMO 송신에 참여한 방식으로 구현되는 셀 에지 영역과 상관없이 미리 결정된 데이터 수신 속도를 보장할 수 있는 PCell 및 SCell 설정 및 신호 송신 방법을 다룬다.
도 6은 동일한 PCID를 갖는 셀로 구성된 하나의 CC 및 상이한 PCID를 갖는 셀로 구성된 다른 CC를 갖는 셀룰러 설정을 도시한 다이어그램이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시예는 반송파 집성 기술을 지원하는 시스템에 관한 것이다. 셀 에지에 위치된 UE에 대해 MIMO 송신을 수행할 수 있도록 하기 위해, 시스템은 도 6에 도시된 바와 같이 설정된다. 도 5의 시스템과 달리, 동일한 주파수에서 동작하는 셀은 동일한 PCID로 집성된다.
본 발명은 반송파 집성 기술을 지원하는 시스템에서 PCID 할당이 CC마다 상이하게 이루어지는 것을 특징으로 한다. 즉, 하나의 CC는 동일한 PCID가 할당된 셀로 형성되지만, 다른 CC는 반송파 집성 기술을 지원하는 시스템에서 상이한 PCID가 할당된 셀로 형성된다. 집성될 수 있는 반송파가 3개 이상인 경우에, 동일한 PCID 셀로 형성된 적어도 하나의 CC 및 상이한 PCID 셀로 형성된 적어도 하나의 CC가 설정되어야 한다. 즉, 3개의 주파수(즉, CC#1, CC#2 및 CC#3)가 있다면, {동일한 PCID로 형성된 CC의 수, 상이한 PCID로 형성된 CC의 수}는 {1,2} 또는 {2,1}이어야 한다. 다음의 실시예에서, CC#1 및 CC#2는 반송파 집성되고, CC#1은 동일한 PCID 셀로 형성되고, CC#2는 상이한 PCID 셀로 형성된다. 다수의 셀의 안테나를 통해 UE로의 다운링크 MIMO 송신을 지원하는 CC1#에서의 사용을 위한 방법은 상이한 PCID 셀로 형성된 CC를 통해 지원될 수 있다.
이러한 설정을 통해, 어떤 장소(location)에 위치된 UE에 대해 상이한 신호 품질을 갖는 주파수 특정 송신을 수행하는 것이 가능하다. UE가 도 6에서 안테나 A와 B 사이의 경계에 위치되는 경우, 수신 가능한 신호 스트림의 수 및 UE에서의 변조 차수는 CC#2를 고려하여 간섭으로 인해 제한된다. 그러나, CC#1의 관점에서, 안테나 A 및 B가 동일한 셀 내에서처럼 신호를 UE에 송신하는 효과를 기대할 수 있고, 따라서 높은 변조 차수 및 다중 스트림 송신을 기대할 수 있다. 이러한 방식으로 두 주파수를 집성함으로써, UE는 전체 커버리지 영역 내의 어느 곳이든 높은 데이터 전송 속도로 신호를 균등하게 수신할 수 있다.
단일 PCID로 설정된 CC#1과 같이, 제안된 MIMO 송신을 사용하여 모바일 또는 셀 에지 UE에 대한 데이터 전송 속도를 향상시키는 것이 가능하다. 3개의 섹터를 갖는 종래의 CC 설정에서, 3개의 UE를 동시에 서비스할 수 있지만, 동일한 PCID가 CC#1과 같은 섹터에 할당되면, 다수의 UE를 동시에 서비스하는 것은 불가능하다. 본 발명의 실시예에서 제안된 바와 같이 CA 기술이 적용되면, CC#2와 같이 상이한 PCID가 할당된 셀을 사용하여 PCID 고정에 의한 단점을 보완하면서 CC#1과 같이 동일한 PCID가 할당된 셀을 통해 모바일 또는 셀 에지 UE에 대한 데이터 전송 속도를 증가시킬 수 있다. CA 가능한 UE는 PCell 및 SCell을 설정해야 한다. CC 마다 PCell 및/또는 SCell을 설정하고, CC 및 설정 타이밍을 변경하는 방법에 대한 설명이 이후에 상세히 이루어진다.
본 발명의 실시예에 따르면, 적어도 2개의 CC의 셀을 통해 신호를 수신하고, 반송파 집성을 위해 PCell(primary cell)을 선택할지를 결정하기 위해, 기지국은 UE의 위치 정보 및 이동성 정보를 사용할 수 있다. UE의 위치는 지리적인 위치를 사용하는 것과 달리 각각의 셀로부터 수신된 신호의 품질에 기초하여 결정된다. UE에서의 수신된 신호 강도는 이웃한 셀 간섭 정보를 포함하는 채널 품질 정보(채널 상태 정보) 피드백뿐만 아니라 셀로부터의 상대 거리를 알리는 신호 강도에 기초하여 결정된다. 그것은 LTE에서 정의된 바와 같이 UE가 측정하는 각각의 셀로부터의 RSRP일 수 있다. CC#1의 경우에, 다수의 셀이 동일한 PCID를 사용하기 때문에, UE는 레거시 Rel.11 표준에서 RSRP를 측정할 수 없다. 이 경우에, 업링크에서 UE에 의해 송신된 SRS가 사용될 수 있다.
본 발명에 따르면, 다수의 셀을 통해 상이한 데이터를 송신하는 방식으로 셀 에지에 위치된 UE로의 MIMO 송신을 달성하는 것이 가능하다. 이 경우에, 각각의 셀의 안테나 수 또는 다수의 셀의 안테나의 합을 사용하여 MIMO 송신을 행하는 것이 가능하다. 또한, MIMO 송신 모드로 독립적으로 동작하는 2개의 셀을 통해 동일한 신호를 송신하는 방식으로 수신 성능을 증가시키는 것이 가능하다.
UE의 PCell 또는 SCell은 이동성, 제어 채널 사용량, 업링크 자원 사용량, 핸드오버 명령 및 부하 중 적어도 하나에 기초하여 결정된다.
UE의 이동성은 UE의 피드백 또는 위치 정보의 변경에 ??기초하여 결정될 수 있다. 이동성을 결정하는데 사용하기 위한 정보는 RSRP(Reference Signal Received Power), CQI(Channel Quality Information) 및 이동성 상태 정보를 포함할 수 있다. eNB는 UE에 의해 송신된 RSRP 또는 CQI에 기초하여 UE의 이동성을 예측할 수 있다. RSRP는 이웃한 셀 또는 섹터로부터의 거리 및 서빙 셀에서의 이동을 추정하는 데 사용될 수 있다. 동일한 PCID가 할당된 셀로 구성되는 CC에서 모바일 또는 셀/섹터 에지 UE의 PCell을 설정하는 것이 유리하다. 이동성 상태를 결정하기 위해, eNB는 미리 결정된 기준을 사용할 수 있다. 예를 들어, 임계 값이 사용될 수 있다. UE 이동성이 미리 결정된 임계 값 이상이면, eNB는 동일한 PCID를 사용하여 섹터로 구성된 CC의 섹터를 지정할 수 있다.
상이한 PCID를 사용하는 셀/섹터로 구성된 CC의 셀/섹터로 이동하는 경우에, 핸드오버가 발생할 수 있다. PCell로의 핸드오버가 트리거되면, 이것은 SCell로의 핸드오버를 수반한다. 따라서, UE가 로밍 중일 때, 통신 효율을 약화시키지 않고 PCell로의 핸드오버의 수 및 셀 에지의 수를 줄이기 위해 PCell과 동일한 PCID를 사용하여 셀로 구성된 CC의 셀을 지정하는 것이 바람직하다. UE가 셀/섹터의 중심 주위로 거의 이동하지 않거나 UE 이동성이 임계 값보다 작은 경우에, 상이한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 CC의 섹터를 PCell로서 지정하는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 방식으로, 셀 에지에서 발생하는 처리량 문제가 셀 센터에 존재하지 않기 때문에 동일한 PCID로 CC의 섹터를 설정함으로써 야기되는 자원 문제로부터 보호할 수 있다. 이동성 대신에, 다른 기준이 PCell을 지정하는 데 사용될 수 있다.
UE의 위치 및 이동성 정보를 사용하여 UE의 PCell 및 SCell을 결정하는 경우에, PCell 및 SCell 결정 기준이 각각의 CC(c)의 셀(i)당 제어 채널 사용량(
Figure 112017077740962-pct00001
), 셀당 UL 자원 사용량(
Figure 112017077740962-pct00002
), 셀간 핸드오버량(
Figure 112017077740962-pct00003
) 및 셀당 데이터 적재(
Figure 112017077740962-pct00004
)에 따라 선택된다.
CC#1의 경우에, 3개의 셀이 동일한 제어 채널을 사용해야 한다. Rel.11에서 정의된 EPDCCH와 같은 PCID와 상관없는 제어 채널을 사용하는 것이 가능하지만, 이러한 접근법은 여분의 제어 채널을 필요로 하고, 오버헤드의 증가를 초래한다.
UL 자원을 사용하는 경우에, UL 송신은 UE의 능력에 따라 반송파 집성 모드로 PCell에 제한될 수 있으며, 따라서 PCell이 특정 CC에 집중되면, UL 자원 제한이 발생할 수 있다. 따라서, 기지국 또는 네트워크 엔티티가 UE의 PCell을 결정할 때, 제어 채널 사용량 및/또는 업링크 자원 사용량이 고려된다.
핸드오버(handover; HO)가 CC#1의 3개의 셀 사이를 제외하고 간단한 시그널링 절차를 통해 수행될 수 있지만, CC#2의 셀 사이에는 HO 동작이 있어야 하고, HO 동작은 UE의 수신 성능에 영향을 미친다. 따라서, 기지국 또는 네트워크 엔티티가 UE의 PCell을 결정할 때 핸드오버 및/또는 부하가 고려된다.
UE x의 PCell(p) 및 SCell(s)은 다음과 같은 기준에 기초하여 선택된다. 예를 들어, UE x의 PCell(p) 및 SCell(s)은 다음과 같은 기준의 우선 순위의 오름차순으로 선택된다.
기준 1. 이동성
Figure 112017077740962-pct00005
Figure 112017077740962-pct00006
는 사용자 이동성, CC#1의 셀 설정 방식 및 UE 위치에 따라 동일한 PCID를 사용하여 CC로서 UEx의 PCell을 설정할지를 결정하는 기능이다. 출력은 UEx 또는 Null에 의해 설정될 필요가 있는 {p, s}의 조합일 수 있으며, 이는 기준 1에 의해 결정될 필요는 없다. 기준 1에 기초하여 결정을 수행할 필요가 없다면, 기준 2를 체크한다.
기준 2. 제어 채널 사용량 및 업링크 자원 사용량
Figure 112017077740962-pct00007
Figure 112017077740962-pct00008
는 UEx의 서빙 셀 사이트의 셀의 제어 채널 사용량 및 UL 자원 사용량에 따라 동일한 PCID를 사용하여 CC로서 UEx의 PCell을 설정할지를 결정하는 기능이다. 출력은 UEx 또는 Null에 의해 설정될 필요가 있는 {p, s}의 조합일 수 있으며, 이는 기준 2에 의해 결정될 필요는 없다. 기준 2에 기초하여 결정을 수행할 필요가 없다면, 기준 3을 체크한다.
기준 3. HO & 적재
Figure 112017077740962-pct00009
U는 UEx의 서빙 셀 사이트의 셀의 현재 HO 양 및 타겟 HO 양과 각각의 셀의 부하에 따라 UEx의 PCell로서 설정되는 셀을 결정하는 기능이다. 출력은 UEx 또는 Null에 의해 설정될 필요가 있는 {p, s}의 조합일 수 있으며, 이는 기준 3에 의해 결정될 필요는 없다. 기준 3에 기초하여 결정을 수행할 필요가 없다면, 다른 기준을 체크한다.
적어도 하나가 동일한 PCID를 사용하는 셀로 구성되는 복수의 CC로 설정된 시스템에서, UE의 PCell은 기준 1 내지 3에 기초하여 결정될 수 있다. 상술한 설명이 기준 1 내지 3이 순서대로 적용되는 경우에 대한 것이지만, 기준은 상이한 순서로 적용될 수 있거나 적어도 하나의 기준은 생략될 수 있다. 또한, PCell과 동일한 PCID를 사용하여 섹터로 구성된 CC의 섹터를 지정할 수 있거나 eNB의 기본(default) 세팅으로서 기준을 사용하지 않고는 이러한 섹터를 지정할 수 없다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 CA 기술의 신호 흐름을 도시한 신호 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 이동 통신 시스템은 UE(710) 및 eNB(730)를 포함한다. eNB는 복수의 CC(Component Carrier)를 가질 수 있다. 예를 들어, eNB는 CC#1(731) 및 CC#2(732)를 관리할 수 있다. 측정 설정은 단계(S705)에서 UE(710)와 eNB(730) 사이에서 이루어진다. UE(710)는 측정 설정에 따라 무선 채널 조건을 측정한다. 측정 결과는 UE(710) 및 eNB(730)의 다양한 동작에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 측정 결과는 스케줄링, 핸드오버, PCell 변경 및 SCell 부가 동작에서 사용될 수 있다. 측정 보고 이벤트가 발생하면, UE(710)는 단계(S715)에서 측정 결과를 보고한다. 측정 보고서는 주기적으로 또는 비 주기적으로 전달될 수 있다.
eNB(730)는 단계(S720)에서 측정 결과에 기초하여 SCell을 부가할지를 결정한다. eNB(730)는 단계(S725)에서 SCell Add 요청 메시지를 UE(710)에 송신한다. SCell Add 요청 메시지는 RRCConnectionReconfiguration 메시지일 수 있다. RRCConnectionReconfiguration 메시지는 부가될 SCell의 아이덴티티 정보(sCellToAddModList)를 포함할 수 있다. 도 7에서, CC#2(732)가 부가되는 것으로 추정된다. UE(710)는 SCell Add 요청 메시지에 기초하여 CC#2를 부가하고, 단계(S730)에서 SCell을 부가하기 위한 설정을 수행한다. UE(710)는 단계(S735)에서 SCell Add Complete 메시지를 eNB(730)에 송신한다. SCell Add Complete 메시지는 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지일 수 있다.
eNB(730)는 단계(S740)에서 설정된 SCell 중에서 활성화/비활성화되는 SCell을 UE(710)에게 통지한다. 이 때, 활성화/비활성화 MAC 제어 요소(Activation/Deactivation MAC Control Element)(Control Element; CE)가 사용될 수 있다. 도 7에서, CC#2(732)가 활성화되는 것으로 추정된다. 이러한 메시지를 수신할 때, UE(710)는 활성화/비활성화되는 SCell을 체크하고, 단계(S745)에서 체크된 SCell을 활성화시킨다. 도 7에서, CC#2가 체크된다. 이후, UE(710) 및 eNB(730)는 CC#1(731) 및 CC#2(732)를 통해 데이터 통신을 수행한다.
UE(710)의 활성화된 CC#2는 단계(S755)에서 비활성화된다. 예를 들어, 비활성화 MAC CE가 수신되거나 타이머(SCellDeactivationTimer)가 만료될 때, UE(710)는 CC#2(732)를 비활성화시킨다. 단계(S760)에서 UE(710)는 해당 셀(CC#2)을 비활성화시킨다. eNB(730)는 CC#2(732)를 해제하기 위한 메시지를 UE(710)에 송신한다. 이러한 메시지는 RRCC connectionReconfiguration 메시지일 수 있다. 이러한 메시지는 해제되는 SCell의 리스트(sCellToReleaseList)를 포함할 수 있다.
CC 부가 및 활성화 동작과 비활성화 및 해제 동작은 전술한 바와 같이 수행된다. 동일한 PCID를 사용하는 셀로 구성된 CC는 또한 동일한 방식으로 부가, 해제, 활성화 및 비활성화될 수 있다. CC#1(731) 및 CC#2(732) 중 하나는 동일한 PCID에 의해 식별된 섹터로 구성된 CC이고, 다른 것은 상이한 PCID에 의해 식별된 섹터로 구성된 CC이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 PCell 변경 절차를 도시한 신호 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 이동 통신 시스템은 UE(810) 및 eNB(830)를 포함한다. eNB(830)는 복수의 CC를 가질 수 있다. 예를 들어, eNB(830)는 CC#1(831) 및 CC#2(832)를 관리할 수 있다. 측정 설정은 UE(810)와 eNB(830) 사이에서 이루어질 수 있다. UE(810)는 측정 설정에 따라 무선 채널 조건을 측정한다. 측정 결과는 UE(810) 및 eNB(830)의 다양한 동작에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 측정 결과는 스케줄링, 핸드오버, PCell 변경 및 SCell 부가 동작에서 사용될 수 있다. 측정 보고 이벤트가 발생하면, UE(810)는 단계(S815)에서 측정 결과를 보고한다. 측정 보고서는 주기적 또는 비주기적으로 전달될 수 있다. 도 8은 측정 보고서가 PCell을 변경하기 위해 사용되는 경우에 대한 것이다. eNB(830)의 PCell 변경에 사용하기 위한 파라미터는 측정 보고서에 제한되지 않는다. 도 8에서, 현재 PCell은 CC#1(831)인 것으로 추정된다. eNB(830)는 PCell을 변경하기로 결정한다. PCell 변경은 다양한 이유로 트리거될 수 있고, 도 6을 참조하여 설명된 바와 같은 다양한 기준을 고려하여 결정될 수 있다. CC#1(831) 및 CC#2(832) 중 하나는 동일한 PCID에 의해 식별된 섹터로 구성된 CC이고, 다른 것은 상이한 PCID에 의해 식별된 섹터로 구성된 CC이다.
eNB(830)는 PCell을 CC#1(831)로부터 CC#2(832)로 이동시키기로 판정할 수 있다. eNB(830)는 단계(S805)에서 PCell Change 메시지를 UE(810)에 송신한다. PCell Change 메시지는 RRCConnectionReconfiguration 메시지일 수 있다. PCell Change 메시지를 수신하면, UE(810)는 단계(S805)에서 PCell 변경 절차를 수행한다. 예를 들어, UE(810)는 CC#1에 대한 분리(detach) 동작을 수행한 다음, CC#2(832)에 대한 부착(attach) 동작을 수행할 수 있다. UE(810)는 단계(S815)에서 PCell Change Response 메시지를 eNB(830)에 송신한다. PCell Change Response 메시지는 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지일 수 있다. 이러한 프로세스를 통해, UE(810)의 PCell은 CC#1(831)로부터 CC#2(832)로 이동된다. 그 다음, eNB(830)는 CC#2(832)의 PCell을 통해 UE(810)와 통신한다.
eNB(830)는 단계(S820)에서 SCell로서 CC#1(831)을 UE(810)에 부가한다.
eNB(830)는 단계(S825)에서 CC#1을 SCell로서 부가하기 위해 요청하는 메시지를 UE(810)에 송신한다. 요청 메시지는 RRCConnectionReconfiguration 메시지일 수 있다. RRCC connectionReconfiguration 메시지는 CC#1(831)의 아이덴티티 정보(sCellToAddModList)를 포함할 수 있다. UE(810)는 SCell Add Request 메시지에 기초하여 SC#1(831)을 SCell로서 부가하고, 단계(S830)에서 SCell 설정을 수행한다. UE(810)는 단계(S835)에서 SCell Add Response 메시지를 eNB(830)에 송신한다. SCell Add Response 메시지는 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지일 수 있다.
eNB(830)는 단계(S840)에서 설정된 SCell 중에서 활성화/비활성화되는 SCell을 UE(810)에게 통지한다. 이를 위해, Activation/Deactivation MAC Control Element)(CE)가 사용될 수 있다. 도 8에서, CC#1(831)이 활성화되는 것으로 추정된다. 이러한 통지를 수신하면, UE(810)는 활성화/비활성화되는 SCell을 체크하고, 단계(S845)에서 체크된 SCell을 활성화시킨다. 도 8은 SCell로서 CC#1(831)이 활성화되는 경우에 대한 것이다. 이후, UE(810) 및 eNB(830)는 CC#1(831) 및 CC#2(832)를 통해 데이터 통신을 수행한다. PCell을 CC#1(831)로부터 CC#2(832)로 이동시키고, 새로운 셀을 부가하는 절차가 상술되었다. 상술한 바와 같이, 동일한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 CC 또는 UE 상태에 따라 상이한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 CC에 PCell을 설정하고, 하나의 CC로부터 다른 CC로 PCell을 이동시키며, Pcell을 가진 CC를 새로운 SCell로서 부가하는 것이 가능하다. PCell 변경 절차는 주파수 간 핸드오버와 유사하다. 한편, PCell 및 SCell이 동시에 결정되면, SCell을 부가하기 위해 여분의 RRC 메시지를 사용하는 것과 달리 PCell을 변경할 때 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 sCellToAddModList를 설정함으로써 SCell 활성화가 수행될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 PCell/SCell 설정 절차를 도시한 흐름도이다. 도 9가 eNB 개시된 PCell 변경 절차에 대한 것이지만, PCell 변경은 임의의 다른 네트워크 엔티티에 의해 개시될 수 있다.
도 9를 참조하면, eNB는 단계(910)에서 동일한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 적어도 하나의 CC를 설정한다. 즉, CA 가능형(CA-enabled)은 동일한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 적어도 하나의 CC와, 상이한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 적어도 하나의 CC로 설정될 수 있다. eNB가 적어도 3개의 CA 가능 주파수를 갖는 경우에, 동일한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 적어도 하나의 CC와, 상이한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 적어도 하나의 CC의 조합이 있을 수 있다. 3개의 주파수 CC#1, CC#2 및 CC#3{동일한 PCID 섹터 CC의 수, 상이한 PCID 섹터 CC의 수}가 {1,2} 또는 {2,1}인 것으로 추정한다.
eNB는 단계(920)에서 PCell/SCell 변경이 필요한지를 결정한다. PCell 변경이 필요하지 않으면, 절차는 종료된다. 그렇지 않으면, PCell 변경이 필요하면, 절차는 단계(930)로 진행한다. PCell 변경은 UE 채널 상태가 동일한 PCID 섹터로 구성된 CC 또는 상이한 PCID 섹터로 구성된 CC에 속하는 PCell을 필요로 하는지에 따라 결정될 수 있다. 특정 UE의 PCell이 상이한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 CC 내에 설정되는 상태에서, 동일한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 CC 내에 PCell을 설정할 필요가 있게 되면, 이것은 PCell 변경이 필요한 것으로 결정된다.
eNB는 단계(930)에서 PCell/SCell 변경 절차를 개시한다. PCell 변경은 SCell 변경을 수반할 수 있다. SCell 변경은 PCell 변경이 완료된 후 SCell Add 및 SCell 활성화 동작을 통해 수행된다.
PCell 변경 절차를 수행하기 위해, eNB는 PCell이 설정되는 CC를 선택할 수 있다. CC를 선택하기 위해 다양한 기준이 사용될 수 있다. 예를 들어, CC는 UE 이동성, 제어 채널 사용량, 업링크 자원 사용량, 핸드오버 및 부하 중 적어도 하나에 기초하여 선택될 수 있다. CC 선택 방법은 도 10을 참조하여 상세하게 설명된다.
PCell/SCell 변경 판정을 하는 프로세스는 PCell/SCell과 함께 CC를 설정하는 프로세스일 수 있다. 예를 들어, 단계(920)의 동작은 CC를 설정하거나 선택하는 경우뿐만 아니라 PCell을 다른 CC로 이동시키는 경우에 수행될 수 있다. 예를 들어, 단계(920)의 동작은 초기 부착 또는 유휴 모드의 과정에서 PCell에 대한 구성 요소 반송파를 선택할 때 수행될 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 PCell/SCell 선택 절차를 도시한 흐름도이다.
도 10을 참조하여 본 발명의 실시예에서 제안된 기준에 기초하여 PCell 및 SCell을 결정하는 절차에 대한 설명이 이루어진다. PCell/SCell 재선택은 주기적 또는 비주기적으로, 즉 미리 결정된 이벤트가 발생할 때 수행된다. PCell 및 SCell의 조합이 높은 선택 기준에 기초하여 이루어지고, PCell이 이전의 PCell과 상이한 경우, PCell-SCell 조합 변경 절차가 수행된다. SCell만을 변경하는 경우에, SCell 변경 절차가 수행된다. PCell 또는 SCell을 변경하는 절차는 도 7 또는 8을 참조하여 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. 선택 기준에 기초하여 PCell도 SCell도 선택되지 않으면, PCell/SCell 선택 절차는 다음 순서의 선택 기준으로 반복된다.
본 발명의 이러한 실시예가 선택 기준이 순서대로 적용되는 경우에 대한 것이지만, 또한 다수의 선택 기준을 동시에 적용함으로써 얻어지는 결과를 고려하여 최적의 PCell 또는 SCell을 선택하는 것이 가능하다. 선택 기준의 우선 순위는 변경될 수 있다. 예를 들어, 도 6은 이동성이 우선 순위로 적용된 후 자원 사용량, 업링크 자원 사용량, 핸드오버 및 부하의 순서로 다른 기준을 적용한 경우에 대한 것이다. 그러나, 순서는 이것에 한정되지 않고 자원 사용량 또는 부하가 우선 순위로 고려될 수 있다. UE 이동성이 미리 결정된 임계 값 이상이면, 우선 순위로 이동성을 적용하는 것이 바람직하다.
eNB는 단계(1005)에서 선택 기준에 기초하여 PCell 및 SCell 중 하나를 선택한다. PCell/SCell 선택은 주기적 또는 비주기적으로 수행된다. 초기 셀을 UE에 설정하고, 셀을 변경, 수정 또는 부가할 때, PCell 및 SCell 중 적어도 하나가 선택된다. 예를 들어, 주기적 또는 비주기적 이벤트가 발생할 때, eNB는 새로운 PCell 또는 SCell을 선택하는 것을 스킵(skip)할 수 있다. 기준 기반의 PCell/SCell 선택 절차는 도 6의 실시예에서 제안된 선택 기준으로 수행된다.
eNB는 단계(1010)에서 새로운 PCell/SCell이 선택되는지를 결정한다. 새로운 PCell이 선택되면, 절차는 단계(1020)로 진행하고, 그렇지 않으면 단계(1015)로 진행한다.
단계(1020)에서, eNB는 새롭게 선택된 PCell이 이전 PCell과 동일한지를 결정한다. 새로운 PCell이 이전 PCell과 상이하면, eNB는 새로운 PCell에 대한 이전 PCell을 변경한다. eNB는 PCell/SCell 변경 절차를 수행한다. PCell/SCell 변경 절차는 도 8을 참조하여 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. PCell/SCell 변경 절차가 완료되면, eNB 및 UE는 새롭게 선택된 PCell/SCell을 통해 전달한다.
단계(1020)에서 새로운 PCell이 이전 PCell과 상이하면, 절차는 단계(1025)로 진행한다. 새로운 PCell이 이전 PCell과 동일하면, 이것은 이전 PCell이 재선택되어 PCell의 변경이 없는 경우이다. eNB는 단계(1025)에서 새롭게 선택된 SCell이 이전 SCell과 동일한지를 결정한다. 새로운 SCell이 이전 SCell과 동일하면, 절차는 종료된다. 새로운 SCell이 이전 SCell과 상이하면, 이것은 SCell 변경이 발생함을 의미하고, 따라서 절차는 단계(1030)로 진행한다. eNB는 SCell 변경 절차를 수행한다. SCell 변경 절차는 도 8을 참조하여 설명된 바와 같이 수행될 수 있다. SCell 변경 절차가 완료되면, eNB는 PCell 및 새로운 SCell을 통해 UE와 통신한다.
상술한 바와 같이, PCell 및/또는 SCell 변경 절차는 PCell/SCell을 새롭게 선택하고, 새롭게 선택된 셀을 이전 셀과 비교함으로써 수행된다.
이때, 선택 기준은 이동성 또는 위치일 수 있다. eNB는 단계(1005)에서 UE 이동성 또는 위치에 기초하여 PCell/SCell을 선택할 수 있다. 이때, PCell/SCell 선택은 동일한 PCID 또는 상이한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 CC의 섹터를 PCell 또는 SCell로서 선택하는 것이다. 모바일 UE 또는 섹터/셀 에지 UE에 대해, eNB는 동일한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 CC 내의 PCell을 선택한다. 이때, 적어도 하나의 SCell은 상이한 PCID를 사용하는 섹터로 구성된 CC로부터 선택될 수 있다.
eNB는 다른 선택 기준뿐만 아니라 이동성을 고려할 수 있다. 예를 들어, 단계(1010)에서 새로운 PCell이 선택되지 않으면, eNB는 새로운 셀을 선택하기 위해 다른 선택 기준을 사용할 수 있다. 새로운 PCell이 선택되지 않으면, 절차는 단계(1015)로 진행한다. 단계(1015)에서, eNB는 다른 선택 기준을 사용하여 PCell/SCell을 선택한다. 기준 1이 단계(1005)에서 사용되면, 단계(1015)에서 사용된 새로운 선택 기준은 기준 2 또는 기준 3일 수 있다. 기준 1로 새로운 PCell이 선택되지 않으면, PCell/SCell 선택은 기준 1로 재시도될 수 있다.
PCell이 단계(1040)에서 선택되면, eNB는 절차를 단계(1020)로 복귀시킨다. 단계(1020) 이후의 단계는 상술한 바와 같이 수행된다.
단계(1040)에서 PCell이 선택되지 않으면, eNB는 단계(1050)에서 다음 순서의 기준을 체크한다. 다음 기준이 없다면, 절차는 종료된다. 다음 기준이 있다면, eNB는 단계(1060)에서 PCell/SCell을 선택한다. 그 후, 절차는 단계(1040)로 진행한다. 단계(1040 이후의 단계는 상술한 바와 같이 수행된다. 동일한 방식으로, PCell/SCell은 다수의 기준을 고려하여 선택될 수 있다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 eNB의 설정을 도시한 블록도이다.
도 11에 도시된 바와 같이, eNB(1100)는 통신 유닛(1110) 및 제어 유닛(1130)을 포함한다. 통신 유닛(110)은 신호를 송신하고/하거나 수신할 수 있다. 제어 유닛(1130)은 eNB(1100)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어 유닛(1130)은 또한 UE에 대한 셀에 설정하고 셀을 변경하는 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제어 유닛(1130)은 제 1 셀에 대한 설정 정보를 단말기에 송신하고, 제 2 셀에 대한 설정 정보를 단말기에 송신하며, 제 1 셀 및 제 2 셀을 통해 단말기와 통신하는 것을 제어할 수 있다. 제 1 셀 및 제 2 셀 중 하나는 동일한 물리적 셀 식별자(Physical Cell Identifier) "PCID"로 세팅되고, 다른 셀은 상이한 PCID로 세팅된다.
제어 유닛(1130)은 제 1 셀에 대한 설정 정보를 단말기에 송신하고, 제 2 셀에 대한 설정 정보를 단말기에 송신하며, 제 1 셀 및 제 2 셀을 통해 단말기와 통신하는 것을 제어하기 위해 제어할 수 있다. 제 1 셀 및 제 2 셀 중 적어도 하나는 동일한 물리적 셀 식별자 "PCID"로 세팅된다.
제어 유닛(1130)은 제 1 및 제 2 셀을 통해 UE와 통신하기 위해 UE에 대해 상이한 안테나로 형성된 적어도 2개의 섹터를 갖는 제 1 셀과, UE에 대해 상이한 안테나로 형성된 적어도 2개의 섹터를 갖는 제 2 셀을 설정하도록 제어할 수 있다. 이때, 제 1 및 제 2 셀 중 하나의 섹터에는 동일한 PCID가 할당되고, 다른 셀의 섹터에는 상이한 PCID가 할당된다. 제 1 및 제 2 셀 중 하나는 PCell(Primary cell)이고, 다른 하나는 SCell(Secondary cell)이다.
제어 유닛(1130)은 미리 결정된 선택 기준에 기초하여 UE의 PCell을 선택하도록 제어할 수 있다. 제어 유닛(1130)은 UE의 이동성을 체크하고, UE가 이동성이 있고, 어떤 섹터가 제 1 및 제 2 셀 중에서 PCell과 동일한 PCID를 사용하는 셀을 설정하도록 제어하는 것으로 결정된다. UE의 이동성은 UE로부터 수신된 CSI(channel state information) 및 RSRP(reference signal received power) 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
제어 유닛(1130)은 UE의 위치를 체크하고, UE가 셀/섹터 에지에 위치되면, 제 1 셀 및 제 2 셀 중에서 PCell과 동일한 PCID를 사용하여 섹터로 구성된 셀을 제어한다.
제어 유닛(1130)은 또한 셀 당 제어 채널 사용량 정보, 업링크 자원 사용량 정보, 핸드오버 정보 및 부하 정보 중 적어도 하나에 기초하여 UE의 PCell을 선택하도록 제어할 수 있다.
설명의 편의를 위해 eNB(1100)를 구성하는 개개의 블록에 대한 설명이 이루어졌지만, eNB의 설정은 이에 한정되지 않는다. 제어 유닛(1130)은 도 1 내지 도 10의 실시예에서 설명된 동작뿐만 아니라 도 11을 참조하여 설명된 동작을 수행할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 UE의 설정을 도시한 블록도이다.
도 12에 도시된 바와 같이, UE(1200)는 통신 유닛(1210) 및 제어 유닛(1230)을 포함한다. 통신 유닛(1210)은 신호를 송신하고/하거나 수신할 책임이 있다. 제어 유닛(1230)은 UE(1200)의 전반적인 동작을 제어한다. 제어 유닛(1130)은 또한 채널 상태를 측정하고 보고하며, eNB에 의해 송신된 셀 설정 정보에 기초하여 PCell 및 SCell을 설정하며, 설정된 셀을 통해 eNB와 통신하는 동작을 제어한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 제어 유닛(1230)은 제 1 셀에 대한 설정 정보를 수신하고, 제 2 셀에 대한 설정 정보를 수신하며, 제 1 셀 및 제 2 셀을 통해 전달하는 것을 제어한다. 제 1 셀 및 제 2 셀 중 하나는 동일한 물리적 셀 식별자(Physical Cell Identifier) "PCID"로 세팅되고, 다른 셀은 상이한 PCID로 세팅된다.
제어 유닛(1230)은 제 1 셀에 대한 설정 정보를 수신하고, 제 2 셀에 대한 설정 정보를 수신하며, 제 1 셀 및 제 2 셀을 통해 전달하는 것을 제어할 수 있다. 제 1 셀 및 제 2 셀 중 적어도 하나는 동일한 물리적 셀 식별자 "PCID"로 세팅된다.
제어 유닛(1230)은 상이한 안테나로 형성된 적어도 2개의 섹터를 포함하는 제 1 셀에 관한 설정 정보 및 상이한 안테나로 형성된 적어도 2개의 섹터를 포함하는 제 2 셀에 관한 설정 정보를 수신하고, 제 1 및 제 2 셀에 관한 설정 정보에 기초하여 제 1 및 제 2 셀을 통해 통신을 수행하도록 제어할 수 있다. 이때, 제 1 셀 및 제 2 셀 중 하나를 구성하는 섹터에는 동일한 PCID가 할당되고, 다른 셀을 구성하는 섹터에는 상이한 PCID가 할당된다. 제 1 셀 및 제 2 셀 중 하나는 PCell(Primary cell)이고, 다른 하나는 SCell(Secondary cell)이다.
제어 유닛(1230)은 또한 이동성 정보를 eNB에 송신하고, 이동성 정보에 대응하여 PCell 설정 정보를 수신하도록 제어할 수 있다. UE가 이동성 정보에 기초하여 이동성이 있는 것으로 결정되면, PCell 설정 정보는 제 1 셀 및 제 2 셀 중에서 PCell과 동일한 PCID를 사용하여 섹터로 구성된 셀을 설정하도록 지시하는 정보일 수 있다.
UE의 이동성 정보는 CSI(channel state information) 및 RSRP(reference signal received power) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
UE가 셀/섹터 에지에 위치되면, PCell 설정 정보는 제 1 셀 및 제 2 셀 중에서 PCell과 동일한 PCID를 사용하여 섹터로 구성된 셀을 설정하도록 지시하는 정보일 수 있다.
PCell은 셀 당 제어 채널 사용량 정보, 업링크 자원 사용량 정보, 핸드오버 정보 및 부하 정보 중 적어도 하나에 기초하여 결정될 수 있다.
설명의 편의를 위해 UB(1200)를 구성하는 개개의 블록에 대한 설명이 이루어졌지만, UB의 설정은 이에 한정되지 않는다. 제어 유닛(1230)은 도 1 내지 도 10의 실시예에서 설명된 동작뿐만 아니라 도 11을 참조하여 설명된 동작을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 타이밍 어드밴스 그룹 관리 방법 및 장치(timing advance group management method and apparatus)는 각각의 반송파가 속하는 타이밍 어드밴스 그룹을 통지하고, 시그널링 오버헤드 없이 다수의 타이밍 어드밴스 그룹을 효율적으로 관리할 수 있다.
본 발명이 특정 예시적인 실시예를 참조하여 도시되고 설명되었지만, 당업자는 첨부된 청구 범위 및 이의 등가물에 의해 정의된 바와 같이 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 형태 및 세부 사항에서의 다양한 변경이 이루어질 수 있다는 것을 이해할 것이다.

Claims (15)

  1. 반송파 집성(Carrier Aggregation; CA)을 지원하는 이동 통신 시스템에서 셀 설정을 위한 기지국에 있어서,
    신호를 송수신하도록 설정된 통신 유닛; 및
    제1 컴포넌트 캐리어 (component carrier, CC)에 대응하는 제 1 셀을 설정하기 위한 설정 정보를 단말기에 송신하고, 제2 CC에 대응하는 제 2 셀을 부가하기 위한 설정 정보를 상기 단말기에 송신하며, 상기 제 1 셀의 상기 제1 CC와 및 상기 제 2 셀의 상기 제2 CC의 반송파 집성에 기초하여 상기 단말기와 통신하는 것을 제어하도록 설정된 제어 유닛을 포함하며,
    상기 제 1 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 PCID(Physical Cell Identifier)들은 동일하게 세팅되고, 상기 제 2 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 PCID들은 상이하게 세팅되며, 및
    상기 제 1 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 동일한 PCID들은 상기 제2 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 상이한 PCID들과 다른, 기지국.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 셀 및 제 2 셀 중 하나는 PCell(Primary cell)이고, 다른 하나는 SCell(Secondary cell)인, 기지국.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기의 이동성을 체크하고, 상기 단말기가 이동 단말기일 때, 동일한 PCID로 세팅되는 복수의 섹터들을 포함하는 상기 제 1 셀을 PCell(Primary cell)로 설정하도록 설정되는, 기지국.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기로부터 수신된 채널 상태 정보 및 기준 신호 수신 전력 중 적어도 하나에 기초하여 상기 단말기의 이동성을 결정하도록 설정되는. 기지국.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기의 위치를 체크하고, 상기 단말기가 셀/섹터 에지에 위치될 때, 동일한 PCID로 세팅되는 복수의 섹터들을 포함하는 상기 제 1 셀을 PCell(Primary cell)로 설정하도록 설정되는, 기지국.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 셀 당 제어 채널량 정보, 업링크 자원 사용량 정보, 핸드오버 정보 및 부하 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 단말기의 PCell (Primary cell)을 선택하도록 설정되는, 기지국.
  8. 반송파 집성(CA)을 지원하는 이동 통신 시스템에서 셀 설정을 위한 단말기에 있어서,
    신호를 송수신하도록 설정된 통신 유닛; 및
    제1 컴포넌트 캐리어 (component carrier, CC)에 대응하는 제 1 셀을 설정하기 위한 설정 정보를 수신하고, 제2 CC에 대응하는 제 2 셀을 부가하기 위한 설정 정보를 수신하며, 상기 제 1 셀의 상기 제1 CC와 상기 제 2 셀의 상기 제2 CC의 반송파 집성에 기초하여 기지국과 통신하는 것을 제어하도록 설정된 제어 유닛을 포함하며,
    상기 제 1 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 PCID(Physical Cell Identifier)들은 동일하게 세팅되고, 상기 제 2 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 PCID들은 상이하게 세팅되며, 및
    상기 제 1 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 동일한 PCID들은 상기 제2 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 상이한 PCID들과 다른, 단말기.
  9. 삭제
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 단말기의 이동성 정보에 대응하는 PCell(primary cell) 설정 정보를 수신하는 것을 제어하도록 구성되고,
    상기 PCell 설정 정보는, 상기 단말기가 상기 이동성 정보에 기초하여 이동 단말기일 때, 동일한 PCID로 세팅된 복수의 섹터들을 포함하는 상기 제 1 셀을 PCell(Primary cell)로 설정하도록 지시하는, 단말기.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 이동성 정보는 채널 상태 정보 및 기준 신호 수신 전력 중 적어도 하나를 포함하는, 단말기.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 PCell(primary cell) 설정 정보를 수신하는 것을 제어하도록 구성되고,
    상기 PCell 설정 정보는, 상기 단말기가 셀/섹터 에지에 위치될 때, 동일한 PCID로 세팅된 복수의 섹터들을 포함하는 상기 제 1 셀을 PCell(Primary cell)로 설정하도록 지시하는, 단말기.
  13. 제 8 항에 있어서,
    상기 단말기의 PCell(primary cell)은 셀 당 제어 채널량 정보, 업링크 자원 사용량 정보, 핸드오버 정보 및 부하 정보 중 적어도 하나에 기초하여 선택되는, 단말기.
  14. 반송파 집성(CA)을 지원하는 이동 통신 시스템에서 기지국에 의한 셀 설정을 위한 방법에 있어서,
    제1 컴포넌트 캐리어 (component carrier, CC)에 대응하는 제 1 셀을 설정하기 위한 설정 정보를 단말기에 송신하는 단계;
    제2 CC에 대응하는 제 2 셀을 상기 단말기에 부가하기 위한 설정 정보를 송신하는 단계; 및
    상기 제 1 셀의 상기 제1 CC와 상기 제 2 셀의 상기 제2 CC의 반송파 집성에 기초하여 상기 단말기와 통신하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 물리적 셀 식별자(PCID)들은 동일하게 세팅되고, 상기 제 2 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 PCID들은 상이하게 세팅되며, 및
    상기 제 1 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 동일한 PCID들은 상기 제2 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 상이한 PCID들과 다른, 셀 설정을 위한 방법.
  15. 반송파 집성(CA)을 지원하는 이동 통신에서 단말기에 의한 셀 설정을 위한 방법에 있어서,
    제1 컴포넌트 캐리어 (component carrier, CC)에 대응하는 제 1 셀을 설정하기 위한 설정 정보를 수신하는 단계;
    제2 CC에 대응하는 제 2 셀을 부가하기 위한 설정 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 제 1 셀의 상기 제1 CC와 및 제 2 셀의 상기 제2 CC의 반송파 집성에 기초하여 기지국과 통신하는 단계를 포함하며,
    상기 제 1 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 물리적 셀 식별자(PCID)들은 동일하게 세팅되고, 상기 제 2 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 PCID들은 상이하게 세팅되며, 및
    상기 제 1 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 동일한 PCID들은 상기 제2 셀의 복수의 섹터들 각각에 할당된 상이한 PCID들과 다른, 셀 설정을 위한 방법.
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