KR20080020395A - Method of controlling signals transmission and reception in mobile communication system - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래기술에 따른 셀룰러 이동통신 시스템에서의 신호 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a signal transmission and reception method in a cellular mobile communication system according to the prior art.
도 2는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 패킷 구조의 일례를 도시한 것이다.2 illustrates an example of an uplink packet structure used in an LTE system.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 절차 흐름도이다. 3 is a process flow diagram according to one preferred embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예를 설명하기 위한 도면이다.4 is a view for explaining another preferred embodiment of the present invention.
본 발명은 셀룰러(cellular) 이동통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 셀룰러 이동통신 시스템에서의 신호 송수신 타이밍 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cellular mobile communication system. More specifically, the present invention relates to a method for controlling signal transmission and reception timing in a cellular mobile communication system.
도 1은 종래기술에 따른 셀룰러 이동통신 시스템에서의 신호 송수신 방법을 설명하기 위한 도면이다. 1 is a view for explaining a signal transmission and reception method in a cellular mobile communication system according to the prior art.
셀룰러 이동통신 시스템에서 사용자 단말(UE: User Equipment)은 기지국(BS: Base Station)으로부터 전송되는 동기화 신호를 바탕으로 타이밍 정보를 얻는다. 예를 들어, LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 UE는 SCH(Synchronization Channel)를 통해 타이밍 정보를 획득한다. UE는 획득한 타이밍 정보를 바탕으로 상향식 접속 신호 및 데이터를 전송하여 기지국에 접속하게 된다. 하지만, UE와 기지국 간에 송수신되는 신호는 도 1에 도시된 바와 같이, 지연(delay)을 발생시킨다. 즉, 기지국에서 전송된 신호는 기지국과 UE 간의 거리, 채널의 영향 등으로 인해 UE에 지연되어 도착하고, 마찬가지로 수신된 신호를 바탕으로 UE가 기지국에 전송하는 신호도 기지국에 지연되어 도착한다. In a cellular mobile communication system, a user equipment (UE) obtains timing information based on a synchronization signal transmitted from a base station (BS). For example, in a long term evolution (LTE) system, a UE acquires timing information through a synchronization channel (SCH). The UE transmits a bottom-up access signal and data based on the obtained timing information to access the base station. However, a signal transmitted and received between the UE and the base station generates a delay, as shown in FIG. 1. That is, the signal transmitted from the base station arrives delayed to the UE due to the distance between the base station and the UE, the effect of the channel, and similarly, the signal transmitted from the UE to the base station also arrives delayed to the base station based on the received signal.
상기한 바와 같이, 기지국에서 UE로 신호를 전송하고 UE가 수신된 신호의 응답으로 전송한 응답 신호가 기지국에게 도달하는데 걸리는 지연을 왕복 지연(round trip delay)이라고 한다. 기지국은 UE로부터 수신된 신호를 바탕으로 상기 왕복 지연 시간을 계산하고 ATV(Advance Time Value)를 UE에게 알려준다. 또한, 기지국은 접속된 모든 UE들에게 지속적으로 ATV를 전달하여 모든 UE들로부터의 도착 신호 타이밍이 일치되도록 제어하며, 이러한 방식에 의해 일치된 타이밍을 시스템 타임이라 한다. 이렇게 지속적인 타이밍 제어를 하는 이유는 시간적으로 자원을 할당할 경우 (ex. Packet data network, UL and DL in TDD system) 타이밍 제어(timing control)가 제대로 이루어지지 않으면 자원 할당의 전이(transition) 구간에서 자원의 충돌이 발생한다. 예를 들어, LTE 시스템과 같이 매우 작은 시간(0.5ms) 단위로 각 UE에게 자원을 할당하는 경우, 이러한 문제는 매우 치명적이다.As described above, the delay in which the base station transmits a signal to the UE and the response signal transmitted by the UE in response to the received signal reaches the base station is called a round trip delay. The base station calculates the round trip delay time based on the signal received from the UE and informs the UE of an Advance Time Value (ATV). In addition, the base station continuously delivers the ATV to all connected UEs to control the arrival signal timings from all the UEs to be matched, and the timing matched in this manner is called system time. The reason for this continuous timing control is when resources are allocated in time (ex. Packet data network, UL and DL in TDD system), if the timing control is not done properly, the resources in the transition period of resource allocation Will cause a crash. For example, when allocating resources to each UE in a very small time (0.5 ms) unit, such as LTE system, this problem is very fatal.
도 2는 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 패킷 구조의 일례를 도시한 것이다. 하나의 패킷 내에는 다양한 정보(ex, control channel(CQICH, ACKCH), pilot channel, data channel)들이 전송될 수 있다. 이러한 정보들은 다양한 방식으로 멀티플렉싱(multiplexing)되어 전송될 수 있는데, 도 2는 TDM 방식으로 멀티플렉싱된 예이다. 2 illustrates an example of an uplink packet structure used in an LTE system. Various information (eg, control channel (CQICH, ACKCH), pilot channel, data channel) may be transmitted in one packet. Such information may be multiplexed and transmitted in various ways. FIG. 2 illustrates an example of multiplexing in a TDM manner.
동기식 네트워크(synchronous network)구조를 갖는 셀룰러 이동통신 시스템에서 모든 기지국이 동일한 수신 타이밍 기준에 따라, 상기한 바와 같이, 모든 UE들로부터의 도착 신호 타이밍이 일치되도록 제어 동작하면 한 신호 안에서 간섭이 특정 시간대 별로 다른 특성을 보일 수 있고, 경우에 따라서는 제어 정보 등과 같은 주요 정보들이 집중된 시간 타이밍에 간섭(interference)이 집중될 수 있다. 예를 들어, LTE 시스템의 경우, 제어 채널(control channel)은 다수의 UE가 동시에 전송하며, 데이터 채널(data channel)은 하나의 RB(Resource Block)에 하나 또는 둘의 UE가 신호를 전송하며 또한 SB1 같은 경우, CQ(Channel Quality) 파일롯과 DM 파일롯이 멀티플렉싱되어 전송된다. 따라서, 제어 채널 또는 파일롯 채널을 보면서 전력 제어(power control)를 수행할 경우 기지국 간 발생되는 간섭(interference)이 시간적으로 다른 특성을 갖게 되고 이는 전력 제어에 바람직하지 않은 영향을 미칠 수 있다. 또한, 제어 채널과 데이터 채널 다른 간섭 특성을 갖는 경우, 시스템 최적화(system optimization)가 매우 어렵게 된다.In a cellular mobile communication system having a synchronous network structure, when all base stations control the same timing of arrival signals from all UEs according to the same reception timing criteria as described above, interference may occur within a specific time zone. Different characteristics may be exhibited, and in some cases, interference may be concentrated at a time timing at which main information such as control information is concentrated. For example, in the LTE system, a control channel is transmitted simultaneously by multiple UEs, and a data channel is transmitted by one or two UEs in one resource block (RB). In the case of SB1, a CQ pilot and a DM pilot are multiplexed and transmitted. Therefore, when power control is performed while watching a control channel or a pilot channel, interference generated between base stations has a different characteristic in time, which may have an undesirable effect on power control. In addition, when the control channel and the data channel have different interference characteristics, system optimization becomes very difficult.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 셀룰러 이동통신 시스템에서 셀 간 간섭을 효과적으로 제어하는 방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a method for effectively controlling the inter-cell interference in a cellular mobile communication system.
본 발명의 다른 목적은 셀룰러 이동통신 시스템에서 신호 송수신 타이밍을 제어하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for controlling signal transmission / reception timing in a cellular mobile communication system.
본 발명의 일 양상으로서, 본 발명에 따른 신호 수신 타이밍 제어 방법은, 셀룰러 이동통신 시스템에 있어서, 적어도 둘 이상의 기지국에 대하여 단말로부터의 신호 수신을 위한 서로 다른 타이밍 옵셋(timing offset)이 설정되는 것을 특징으로 한다.In one aspect of the present invention, a method of controlling signal reception timing according to the present invention is that in a cellular mobile communication system, different timing offsets for receiving signals from a terminal are set for at least two base stations. It features.
본 발명의 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 신호 수신 타이밍 제어 방법은, 적어도 둘 이상의 기지국에 대하여 단말로부터의 신호 수신을 위한 서로 다른 타이밍 옵셋을 설정하는 단계와, 상기 적어도 둘 이상의 기지국에서 상기 설정된 타이밍 옵셋에 따라 단말로부터의 신호 수신 타이밍을 제어하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling signal reception timing according to the present invention, the method comprising: setting different timing offsets for signal reception from a terminal for at least two or more base stations; And controlling the signal reception timing from the terminal according to the offset.
본 발명의 또 다른 양상으로서, 본 발명에 따른 신호 전송을 위한 타이밍 제어 방법은, 셀룰러 이동통신 시스템의 특정 단말에서의 신호 전송을 위한 타이밍 제어 방법에 있어서, 기지국으로부터 신호 수신을 위해 설정된 타이밍 옵셋 정보를 수신하는 단계와, 상기 타이밍 옵셋 정보를 이용하여 신호 전송 타이밍을 제어하는 단계를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. In another aspect of the present invention, a timing control method for signal transmission according to the present invention is a timing control method for signal transmission in a specific terminal of a cellular mobile communication system, the timing offset information configured for signal reception from a base station And receiving a signal and controlling signal transmission timing by using the timing offset information.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명되는 본 발명의 바람직한 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다.The construction, operation, and other features of the present invention will be readily understood by the preferred embodiments of the present invention described below with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 절차 흐름도이다. 도 3을 참조하면, 기지국(BS)에는 단말(UE)로부터 전송되는 신호의 수신을 위한 타이밍 옵셋이 설정된다[S31]. 상기 타이밍 옵셋은 셀 내의 단말들로부터 전송되는 신호의 기지국에서의 도착 타이밍이 일치되도록 제어하는데 필요한 기준 시간 정보를 제공한다. 이때, 이웃하는 기지국 간에는 상기 수신 타이밍 옵셋이 다르게 설정된다. 이웃 기지국 간 타이밍 옵셋이 랜덤(random)한 특성을 갖도록 설정되는 것이 바람직하다. 시스템 상에서 기지국 별 수신 타이밍 옵셋의 설정은 네트워크 설계시 또는 그 이후에 이루어질 수 있다.3 is a process flow diagram according to one preferred embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, a timing offset for receiving a signal transmitted from the terminal UE is set in the base station BS [S31]. The timing offset provides reference time information necessary for controlling the arrival timing of the signals transmitted from the terminals in the cell to be consistent. In this case, the reception timing offset is set differently between neighboring base stations. Preferably, the timing offset between neighboring base stations is set to have a random characteristic. Setting of a reception timing offset for each base station on the system may be performed at or after network design.
상기 기지국은 단말로 특정 신호를 전송하고[S32], 상기 단말로부터 상기 전송된 신호에 대한 응답신호를 수신한다[S33]. 상기 기지국은 상기 기지국이 상기 단말에 신호를 전송한 시간 및 상기 단말로부터 상기 응답신호를 수신된 시간으로부터 왕복 지연(round trip delay)을 산출한다[S34]. 상기 기지국은 산출된 왕복 지연에 따라 단말에서 ATV(Advance Time Value)를 전송한다[S35]. 상기 ATV는 상기 왕복 지연을 줄이기 위하여 상기 단말이 신호 전송 시에 보정해야 하는 값으로서, 양(+) 또는 음(-)의 값을 가질 수 있으며, 절대값으로 표현하는 것도 가능하다. 상기 단말이 상기 기지국은 셀 내의 접속된 모든 단말에 대해 ATV를 전송하여 각 단말로부터 전송되는 신호가 동일한 시점에 수신될 수 있도록 한다. 상기 단말은 상기 기지국으로부터 전송된 ATV를 이용하여 신호 전송 타이밍을 제어한다[S36].The base station transmits a specific signal to the terminal [S32], and receives a response signal to the transmitted signal from the terminal [S33]. The base station calculates a round trip delay from a time when the base station transmits a signal to the terminal and a time when the response signal is received from the terminal [S34]. The base station transmits an Advance Time Value (ATV) from the terminal according to the calculated round trip delay [S35]. The ATV is a value to be corrected when the terminal transmits a signal in order to reduce the round trip delay, and may have a positive value or a negative value and may be expressed as an absolute value. The base station transmits the ATV to all the connected terminals in the cell so that the signal transmitted from each terminal can be received at the same time. The terminal controls the signal transmission timing using the ATV transmitted from the base station [S36].
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예를 설명하기 위한 도면으로서, 수신 타이밍 옵셋이 다르게 설정된 기지국(BS1, BS2) 간에 핸드오버를 수행하는 과정을 설명한다.FIG. 4 is a diagram illustrating another exemplary embodiment of the present invention, and illustrates a process of performing handover between base stations BS1 and BS2 having different reception timing offsets.
이웃하는 셀이 각각 단말로부터의 신호 수신을 위한 서로 다른 시간기준, 즉 서로 다른 타이밍 옵셋(cell-specific timing offset)을 갖는 시스템은 단말이 소스 기지국(source BS)에서 타겟 기지국(target BS)로 핸드오버를 시도할 때 상기 타겟 기지국 신호 전송 및 수신 타이밍을 예측할 수 없기 때문에 문제가 될 수 있다. 따라서, 기지국의 수신 타이밍 옵셋은 모든 단말들에게 알려져야 한다. 상기 수신 타이밍 옵셋은 방송(broadcast)이나 멀티캐스트(multicast) 또는 특정 단말을 위한 시그널링(dedicated signaling)을 통해서 알려줄 수 있다. 상기 방법을 통해 단말은 타겟 기지국의 수신 타이밍 옵셋을 획득하고, 상기 수신 타이밍 옵셋을 이용하여 상기 타겟 기지국에 신호를 전송한다. 예를 들어, 도 3에 도시된 바와 같이, 핸드오버시에 타겟 기지국(BS1)과 통신 중에 소스 기지국(BS2)으로 핸드오버를 수행할 경우, 타겟 기지국으로 억세스(access)를 시도하거나 또는 트래픽(traffic)을 전송한다. 이때, 타겟 기지국으로부터 타이밍 제어(timing control)를 받아 안정화 되기 전에 상기 단말 스스로 신호 전송을 위한 타이밍 제어를 수행할 필요가 있다. 즉, 상기 단말은 상기 소스 기지국과 타겟 기지국 간의 수신 타이밍 옵셋의 차이(t2-t1)를 이용하여, 상기 소스 기지국과의 통신을 위해 설정되었던 전송 타이밍을 조절한 후 상기 타겟 기지국으로 신호를 전송할 수 있다.In a system in which neighboring cells each have a different time reference for receiving a signal from a terminal, that is, a different cell-specific timing offset, the terminal is handed from a source BS to a target BS. This can be problematic because the target base station signal transmission and reception timing cannot be predicted when attempting to over. Therefore, the reception timing offset of the base station should be known to all terminals. The reception timing offset may be notified through broadcast, multicast, or dedicated signaling for a specific terminal. Through the above method, the UE acquires a reception timing offset of the target base station and transmits a signal to the target base station using the reception timing offset. For example, as shown in FIG. 3, when performing a handover to the source base station BS2 during communication with the target base station BS1 at the time of handover, an attempt is made to access to the target base station or traffic ( traffic). In this case, it is necessary to perform timing control for signal transmission by the terminal itself before it is stabilized by receiving timing control from a target base station. That is, the terminal may transmit a signal to the target base station after adjusting a transmission timing set for communication with the source base station by using a difference t2-t1 of a reception timing offset between the source base station and the target base station. have.
본 발명의 다른 실시예로서, 초기 접속(initial access) 과정에서도 단말은 해당 기지국의 수신 타이밍 옵셋에 따라 신호 전송을 위한 타이밍 제어를 수행할 수 있다. 즉, 기지국 별로 서로 다른 수신 타이밍 옵셋이 설정된 셀룰러 이동통신 시스템에서 단말이 특정 기지국으로의 초기 접속 과정을 수행할 경우 상기 단말은 상기 기지국으로부터 상기 기지국의 수신 타이밍 옵셋 정보를 수신하고 그에 따라 상기 기지국으로의 신호 전송을 위한 전송 타이밍을 제어한 후 신호를 전송한다.In another embodiment of the present invention, the terminal may perform timing control for signal transmission according to a reception timing offset of the corresponding base station even in an initial access process. That is, in a cellular mobile communication system in which different reception timing offsets are set for each base station, when the terminal performs an initial access procedure to a specific base station, the terminal receives the reception timing offset information of the base station from the base station and accordingly to the base station. The signal is transmitted after controlling the transmission timing for signal transmission.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential features of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as limiting in all aspects and should be considered as illustrative. The scope of the invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the invention are included in the scope of the invention.
본 발명에 따르면 셀룰러 이동통신 시스템에서 셀 간 간섭을 효과적으로 분신시킬 수 있도록, 시스템에서 신호 송수신 타이밍을 제어할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, it is possible to control signal transmission / reception timing in a system so as to effectively distribute interference between cells in a cellular mobile communication system.
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