KR102473757B1 - ＬＴＥ 셀 ｓｉｚｅ를 １００ 킬로미터 이상 확장할 수 있는 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

기지국의 송수신 시점을 조절하여 각 셀의 서비스 가능 거리를 결정하고, 서로 다른 서비스 가능 거리를 갖는 셀들을 커버리지 홀이 발생하지 않도록 중첩시켜 0~300km까지 서비스 가능한 LTE 셀을 구성한다. 불가피하게 발생하는 서비스 불가 지역의 단말에 의한 품질 저하를 방지하기 위해 각 셀들이 서로 다른 주파수를 사용하도록 하여 문제 단말의 간섭 신호에 의한 서비스 품질 저하를 방지하며, 이 단말들의 반복적인 액세스를 방지하기 위해 Barring window를 운용한다. 이때 확장된 셀 size를 지원하기 위해 TA 값도 확장되어야 한다. LTE 셀 size 확장의 다른 방안으로 PRACH Preamble format 3의 CP를 GT에 포함시켜서 셀 size를 확장한다. 이때도 확장된 셀 size를 지원하기 위해 TA 값이 확장되어야 한다.

Description

ＬＴＥ 셀 ｓｉｚｅ를 １００ 킬로미터 이상 확장할 수 있는 장치 및 방법{more than 100km LTE Cell size support}
본 발명은 LTE 셀 size를 100km 이상으로 확장할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.
3GPP에서 규정한 LTE(Long Term Evolution)의 cell size는 PRACH Preamble format 별 guard time 및 CP(Cyclic Prefix) length 그리고 역방향 송신 시점을 조정하기 위해 전송하는 TA(Timing Advance) command를 통해 조정 가능한 역방향 최대 advanced 전송 시점을 의미하는 값인 NTA값에 의해 결정된다. 아래 [표 1]은 위 조건들에 의해 결정되는 LTE PRACH Preamble format 별 최대 셀 size를 나타내고 있으며, LTE에서 지원하는 최대 셀 size는 100.16km이다.
[표 1]
Figure 112016059486722-pat00001
Figure 112016059486722-pat00002
[표 1]과 같이 현재 3GPP LTE 시스템에서 지원하는 최대 셀 size는 100.16km이다. 그러나 LTE 서비스를 이용한 재난 망 서비스나 해상 LTE 서비스 등 다양한분야에서 100km 이상의 셀 size 지원이 요구되고 있다.
LTE 서비스를 제공하는 셀의 size를 100km 이상으로 확장시키기 위해, 기지국 송신 시점을 advance 시키고 수신 시점을 delay 시켜서 서비스 시작 시점에 0km부터가 아니라 송수신 시점의 차이의 반부터 시작하도록 구성하는 단계; 다중의 RU 또는 RRH를 이용하여 서비스 영역이 다르게 확장된 셀들을 중첩시켜 0~300km 이상의 셀 size를 제공하는 단계; 상기 구성 하에서 발생하는 각 셀의 서비스 불가 지역의 단말이 전송하는 신호에 의해 발생하는 서비스 저하를 방지하기 위해 LTE 대역을 sub-band로 분할하고 분할된 sub-band를 다수의 RU 또는 RRH에 각각 할당하는 단계; 및 상기 구성 하에서 두 개의 윈도우를 운용하고 Service Window를 통해 일반 서비스를 제공하고 Barring Window를 통해 서비스 불가 지역의 단말의 반복적인 액세스를 방지하는 단계를 포함하는 LTE 셀 size 확장 방법.
LTE PRACH Preamble Format 3의 CP를 GT에 포함시켜 셀 size를 최대 210km까지 확장하는 단계; 및 상기 구현 하에서 단말의 역방향 PUSCH timing을 다른 단말과 align 시키기 위해 전송하는 NTA 값을 확장하여 셀 size를 최대 210km까지 확장하는 단계를 포함하는 LTE 셀 size 확장 방법.
본 발명에 따르면 LTE 기지국의 셀 size를 0~100km에서 100~200km 또는 200~300km 등으로 변경하는 기능을 제공할 수 있으며, 이런한 복수의 셀들을 적절히 구성하여 0~300km의 셀 size를 지원할 수 있다.
또한 PRACH Preamble Format 3의 GT(Guard Time)를 확장하여 0~210km의 셀 size를 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 100km 이상의 셀 size를 가지는 시스템의 예시도이다.
도 2은 도 1에서 제시된 시스템을 구현하기 위한 방안에 대한 예시도이다.
도 3는 도 1에서 제시된 시스템을 구현하는 경우 발생하는 문제에 대한 예시도이다.
도 4는 도 3에서 제시된 문제점에 대한 해결 방안에 대한 예시도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 210km 셀 size를 가지는 시스템의 예시도이다.
도 6은 도 5에서 제시된 시스템을 구현하기 위한 방안에 대한 예시도이다.
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, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 명세서에서 단말(terminal)은, 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시예에 따른 LTE cell size 확장 장치 및 방법에 대해 설명한다.
도 1은 본 발명의 첫 번째 실시예에 따른 LTE cell size 확장 장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, LTE DU에는 1개 이상의 RU 또는 RRH가 연결되어 있으며, RU 또는 RRH를 통해 정해진 영역에서 서비스를 제공하고 있다. PRACH Preamble Format 3를 사용하는 경우 최대 100km까지 서비스가 가능한데, 도 1에서는 100km cell size 셀들의 서비스 커버리지를 0~100, 100~200, 200~300km로 변경하고 각 셀들이 서로 다른 sub-band 주파수를 사용하도록 설정하여 0~300km의 셀 size를 제공하는 것을 예시하고 있다. 10MHz 대역의 경우 3MHz sub-band 3개를 구성하여 도 1의 3개의 셀이 각각 다른 sub-band를 사용할 수 있다.
동일한 방법으로 추가적인 sub-band 및 셀을 사용하고 기지국 및 단말의 송수신 출력이 충분한 경우 300km 이상의 셀 size를 제공하는 것도 가능하다.
도 2에서는 도 1에 나타난 100km 이상 셀들의 커버리지를 조정하는 방법을 나타내고 있다. 100km cell size를 가지는 LTE 셀의 순방향 송신 timing을 advance 시키고, 역방향 수신 timing을 delay 시켜 각 셀의 서비스 coverage를 조정하는 방법을 제시하고 있다.
도 3에서는 도 1 및 도 2의 실시예에 따라 동작하는 경우 셀 센터~확장된 셀 size 사이에 위치한 단말들이 전송하는 PRACH preamble signal을 기지국이 detect할 수 없는 문제가 발생함을 나타내고 있다.
도 4에서는 도 3에 제시된 문제점을 해결하기 위한 방안을 제시하고 있다. 도 1에 도시된 바와 같이 셀 별로 다른 sub-band를 사용하여 도 3에서 나타난 서비스 불가 영역 단말들의 영향을 최소화 할 수 있으나 이 단말들이 지속적인 액세스를 시도하는 경우 동일 주파수의 셀들의 서비스 품질 저하가 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 도 4에서는 서비스 불가 영역 단말들을 detect하여 해당 단말들이 서비스 불가 영역 내에서는 추가적인 액세스를 시도하지 않도록 만들 수 있다.
도 4에서는 100km 이상의 셀 size를 서비스 하는 셀에서 FFT window를 2개 운용하고 이 중 Service Window에서 detect되는 PRACH preamble signal에 대해서는 일반적인 서비스를 제공하고, Barring Window에서 detect되는 PRACH preamble signal에 대해서는 액세스를 barring하도록 하는 방안을 제시하고 있다.
이때 barring을 수행하기 위해서 기지국은 Barring Window에서 detect 된 PRACH preamble의 TA를 결정하고(NTA _detected), RACH MSG2로 전송되는 NTA를 아래 [식 1]과 같이 결정하여 전송한다.
[식 1]
NTA = NTA _detected + 1282
그러나 3GPP TS36.321에서 정의 된 최대 NTA 가 1282이므로 위의 값을 지원하기 위해서는 현재 0~1282의 NTA 값 범위를 확장 시킬 필요가 있다. 이을 위해 본 발명에서는 11 bits NTA 의 나머지 값 (1283~2047) 및 Random Access Response(RAR) payload의 reserved bit(1 bit)를 NTA extension으로 사용하여 NTA 값 범위를 0~4095로 확장시키는 방안을 제시하고 있다.
단말은 1282보다 큰 NTA를 수신 시 해당 셀을 Barred 상태로 변경하고 UL TA를 아래와 같이 설정한다.
[식 2]
UL_TA = NTA -1282= NTA _detected
단말은 [식 2]에서 결정 된 UL_TA가 1282보다 큰 경우 해당 셀의 상태를 barred로 관리하고, 1282보다 크거나 같은 경우 해당 셀의 상태를 not barred로 변경하고 해당 셀로 액세스를 시도한다.
도 5는 본 발명의 두 번째 실시예에 따른 LTE cell size 확장 장치의 구성을 나타낸 예시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이 적절한 PRACH Preamble Format을 사용하고 FFT window를 기존과 동일하게 운용하는 경우 최대 0~210km의 셀 size를 지원할 수 있다.
도 6에서는 도 5에서 도시된 바와 같이 서비스 불가 영역이 없이 0~210km의 셀 size를 지원할 수 있는 방안을 제시하고 있다.
PRACH Preamble Format 3는 3ms RACH sub-frame을 지원하며, 이때 RACH sub-frame은 CP 0.68ms, SEQ 1.6ms, Guard Time(GT) 0.72ms로 구성된다. 보통 셀 커버리지는 우선적으로 GT에 의해 결정 되는데 0.72ms GT를 사용하는 경우 지원 가능한 최대 거리는 107.25km이다. 도 6에서는 CP까지 GT에 포함시켜 셀 size를 확장하는 것을 보여주고 있다. CP와 GT를 모두 포함하는 경우 지원 가능한 최대 셀 size는 210km이다.
위의 경우에도 현재 3GPP TS36.321에서 정의 된 0~1282의 NTA 값 확장이 필요하며, 11 bits NTA 의 나머지 값 (1283~2047) 및 RAR payload의 reserved bit(1 bit)를 NTA extension으로 사용하여 NTA 값 범위를 0~4095로 확장시켜 사용한다
또한 이 경우 PRACH Preamble이 RACH sub-frame을 초과하여 다음 PUSCH sub-frame에 ISI(Inter-Symbol Interference)를 제공하는 것을 방지하기 위해 RACH sub-frame에 연속된 Sub-frame에서 PRACH Preamble 용으로 할당된 주파수 영역에서 PUSCH를 할당하지 말아야 한다.
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 (2)

  1. LTE 서비스를 제공하는 기지국에 포함된 복수의 셀들 중 적어도 하나의 셀에 대하여, 기지국 송신 시점을 어드벤스(advance)시키고 수신 시점을 딜레이(delay) 시켜서, 상기 셀의 서비스 영역을 조정하는 단계;
    상기 기지국에 포함된 복수의 RU(Radio Unit) 또는 RRH(Remote Radio Head)를 이용하여, 서비스 영역이 다르게 조정된 각각의 셀들을 중첩시켜, 상기 기지국이 제공하는 서비스 영역을 확장하는 단계; 및
    서비스 불가 지역 내 단말의 반복적인 액세스를 방지하기 위해, 상기 셀들은 각각 바링 윈도우(Barring Window)를 운용하여, 상기 바링 윈도우에서 감지되는 RACH(Random Access Channel) 프리앰블(preamble) 신호를 전송하는 단말의 접속을 차단시키는 단계를 포함하는 LTE 셀 사이즈 확장 방법.
  2. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015053569A (ja) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法
JP2015537424A (ja) * 2012-10-10 2015-12-24 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド 分散アンテナアレイシステムによる通信方法およびアレイシステム

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015537424A (ja) * 2012-10-10 2015-12-24 ホアウェイ・テクノロジーズ・カンパニー・リミテッド 分散アンテナアレイシステムによる通信方法およびアレイシステム
JP2015053569A (ja) * 2013-09-06 2015-03-19 株式会社Ｎｔｔドコモ 無線基地局、ユーザ端末及び無線通信方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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