KR20130110078A - 무선 통신 시스템에서 빔 정보 송신 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 이동 단말이 기지국과의 통신에 따른 특정 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보를 경쟁(contention) 기반 피드백 채널을 통해 상기 기지국으로 송신한다.

Description

무선 통신 시스템에서 빔 정보 송신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING BEAM INFORMATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 빔 정보 송신 방법 및 장치를 제안한다.
무선 통신 시스템은 계속적으로 증가하는 무선 데이터 트래픽(traffic)의 수요를 충족시키기 위하여, 보다 높은 데이터 전송률을 지원할 수 있도록 발전하고 있다. 현재 상용화가 시작된 4G(4th Generation) 시스템은 데이터 전송률을 증가시키기 위하여 주로 주파수 효율성(spectral efficiency)을 개선하는 방향으로 개발되고 있다. 그러나, 상기 주파수 효율성을 개선시키는 것만으로는 폭증하는 무선 데이터 트래픽의 수요를 만족시키기 어려운 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위한 하나의 방안으로서 매우 넓은 주파수 대역을 사용하는 방안이 있다. 현재 무선 통신 시스템(일 예로, 이동 통신 셀룰러(cellular) 시스템)에서는 일반적으로 10GHz이하의 주파수 대역이 사용되며 넓은 주파수 대역을 확보하는 것이 매우 어렵다. 따라서, 종래의 무선 통신 시스템에서는 좀 더 높은 주파수 대역의 광대역 주파수를 확보해야 할 필요성이 있다.
하지만, 무선 통신을 위한 주파수가 높아질수록 전파의 경로 손실은 증가한다. 또한, 상기 전파의 경로 손실이 증가하면 전파의 도달 거리가 상대적으로 짧아져 결과적으로 서비스 영역(coverage)이 감소하는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 종래에는 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 중요 기술 중 하나로서 빔포밍(beamforming) 기술이 사용된다.
빔포밍은 송신단에서 수행되는 송신 빔포밍 및 수신단에서 수행되는 수신 빔포밍을 포함한다. 상기 송신 빔포밍은 다수의 안테나를 사용하여 전파의 도달 영역을 특정한 방향으로 집중시키는 기술이다. 여기서, 상기 다수의 안테나들이 집합된 형태는 안테나 어레이(antenna array)로 지칭되며, 상기 안테나 어레이에 포함되어 있는 각 안테나는 어레이 엘리먼트(array element)로 지칭된다. 상기 안테나 어레이는 선형 어레이(linear array), 평면 어레이(planar array) 등 다양한 형태로 구성될 수 있다. 상기 송신 빔포밍이 사용될 경우 신호의 지향성(directivity)이 증대되어 신호의 전송 거리가 증가된다. 아울러, 상기 송신 빔포밍이 사용될 경우 지향되는 방향 이외의 다른 방향으로는 신호가 거의 송신되지 않으므로 다른 수신단에 대한 신호 간섭은 크게 감소된다.
한편, 상기 수신단은 수신 안테나 어레이를 이용하여 수신 신호에 대한 빔포밍을 수행한다. 상기 수신 빔포밍은 전파의 수신을 특정 방향으로 집중시켜 해당 방향에서 수신되는 신호의 감도를 증가시키고, 해당 방향 이외의 방향에서 수신되는 신호는 수신 신호로부터 배제시킴으로써 간섭 신호를 차단하는 이득을 제공한다.
빔포밍은 기본적으로 송신단과 수신단 일 예로, 기지국과 이동 단말에서 각각 송수신 빔을 정확하게 측정하고 통신을 위해 가장 적합한 빔들을 보고(report)하는 빔 선택(beam selection) 기술을 필요로 한다. 하지만 상기 기지국과 이동 단말 간 링크 상의 장애물 혹은 상기 이동 단말의 이동 등에 따라 순간적인 빔 변화가 발생될 수 있고, 이 경우 보고된 빔 정보와 현재 신호를 송신하는 시점에서의 적합한 빔 정보가 달라져 성능이 크게 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서 종래의 무선 통신 시스템에서는 빔 변화에 따른 기지국과 이동 단말 간의 교환된 빔 정보가 일치하지 않음으로 인해 발생하는 문제를 해결하기 위한 방안이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 빔 정보 송신 방법 및 장치를 제안한다.
또한, 본 발명은 빔포밍을 사용하는 무선 통신 시스템에서 기지국과 이동 단말 간의 빔 불일치(mismatch)에 따른 문제를 해결하고, 보다 안정적으로 통신이 수행될 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명에서 제안하는 제1방법은; 무선 통신 시스템에서 이동 단말이 빔 정보를 송신하는 방법에 있어서, 기지국과의 통신에 따른 특정 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과에 따라 N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보를 경쟁(contention) 기반 피드백 채널을 통해 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 제2방법은; 무선 통신 시스템에서 이동 단말이 빔 정보를 송신하는 방법에 있어서, 미리 설정된 시간 내에 M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 기지국으로부터 수신되는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과에 따라 상기 기지국으로부터 N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔이 사용되어 송신된 N개의 DL 기준 신호의 세기를 측정하는 과정과, 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 피드백할 것을 지시하는 요청 메시지가 수신된 경우, 상기 측정 결과에 따라 상기 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 제3방법은; 무선 통신 시스템에서 기지국이 빔 정보를 수신하는 방법에 있어서, N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔을 사용하여 N개의 DL 기준 신호를 송신하는 과정과, 특정 이벤트에 따라 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 경쟁(contention) 기반 피드백 채널을 통해 이동 단말로부터 수신되면, 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보를 근거로 상기 N개의 DL 송신 빔 중 상기 이동 단말로 신호를 송신하기 위해 사용할 DL 송신 빔을 결정하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 제4방법은; 무선 통신 시스템에서 기지국이 빔 정보를 수신하는 방법에 있어서, M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔이 사용되어 송신된 M개의 UL 기준 신호 중 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호에 대응하는 UL 송신 빔에 대한 정보를 상기 이동 단말로 송신하는 과정과, 상기 송신된 정보에 대한 응답 신호가 미리 설정된 시간 내에 수신되는지 여부를 판단하는 과정과, 상기 판단 결과에 따라 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 피드백할 것을 지시하는 요청 메시지를 상기 이동 단말로 송신하는 과정을 포함한다.
본 발명에서 제안하는 제1장치는; 무선 통신 시스템에서 이동 단말에 있어서, 기지국과의 통신에 따른 특정 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단하는 제어부와, 상기 판단 결과에 따라 N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보를 경쟁(contention) 기반 피드백 채널을 통해 상기 기지국으로 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 제2장치는; 무선 통신 시스템에서 이동 단말에 있어서, 미리 설정된 시간 내에 M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 기지국으로부터 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 기지국으로부터 N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔이 사용되어 송신된 N개의 DL 기준 신호의 세기를 측정하는 제어부와, 상기 기지국으로부터 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 피드백할 것을 지시하는 요청 메시지를 수신하는 수신부와, 상기 요청 메시지가 수신된 경우, 상기 측정 결과에 따라 상기 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 송신부를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 제3장치는; 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서, 수신부와, N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔을 사용하여 N개의 DL 기준 신호를 송신하는 송신부와, 특정 이벤트에 따라 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 경쟁(contention) 기반 피드백 채널을 통해 이동 단말로부터 수신되면, 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보를 근거로 상기 N개의 DL 송신 빔 중 상기 이동 단말로 신호를 송신하기 위해 사용할 DL 송신 빔을 결정하는 제어부를 포함한다.
본 발명에서 제안하는 제4장치는; 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서, 수신부와, M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔이 사용되어 송신된 M개의 UL 기준 신호 중 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호에 대응하는 UL 송신 빔에 대한 정보를 상기 이동 단말로 송신하는 송신부와, 상기 송신된 정보에 대한 응답 신호가 미리 설정된 시간 내에 상기 수신부에 의해 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 피드백할 것을 지시하는 요청 메시지를 상기 이동 단말로 송신하도록 상기 송신부를 제어함을 특징으로 한다.
본 발명은 빔포밍을 사용하는 무선 통신 시스템에서 기지국과 이동 단말 간 교환되는 빔 정보에 오류가 발생한 경우, 오류가 발생한 빔 정보를 빠르게 복구할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 빠른 빔 정보 오류 복구에 따라 빔 변화에 대해 보다 안정적인 빔포밍 기술을 사용할 수 있는 효과가 있다. 게다가, 본 발명은 기지국과 이동 단말 간 빔 불일치로 인해 발생하는 통신 품질이 저하되는 문제를 해결할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 본 발명은 시스템 오버헤드를 최소화하며 갑작스런 빔 변화에도 통신을 안정적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 DL 빔 선택 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 2는 무선 통신 시스템에서 UL 빔 선택 과정을 나타낸 신호 흐름도,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도,
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도,
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도,
도 9는은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 제2DL 빔 선택 과정을 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 블록 구성도,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 무선 통신 시스템에서 빔 정보 송신 방법 및 장치를 제안한다. 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 기지국과 이동 단말 간 빔 불일치의 문제없이 보다 효과적으로 빔포밍을 사용한 통신을 수행할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 제안한다.
본 발명의 실시 예의 설명에 앞서, 상향링크(Uplink: UL)와 하향링크(Downlink: DL)에서 각각 수행되는 빔 선택 과정을 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하기로 한다. 일반적인 빔 선택 과정은 주기적으로 수행된다. 따라서, 기지국과 이동 단말 각각에서 시간에 따라 선호되는 빔은 계속적으로 변경될 수 있다. 또한, 상기 기지국과 이동 단말 각각에서 좋은 채널 상태에 대응되는 빔 식별자(Identifier: ID)는 계속적으로 추적(tracking)될 수 있다.
이하 도 1을 참조하여 일반적인 DL 빔 선택 과정을 설명하기로 한다.
도 1은 무선 통신 시스템에서 DL 빔 선택 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.
도 1을 참조하면, 기지국(140)은 100, 102, 104 단계에서 서로 다른 N개(N≥1)의 DL 송신 빔 방향에 따른 DL 송신 빔 패턴(이하 'DL 빔 패턴'이라 칭함)을 사용하여, 이동 단말(120)로 DL 기준(reference) 신호를 송신한다. 즉, 상기 기지국(140)은 상기 N개의 DL 빔 패턴 각각에 따라 DL 송신 빔 방향을 변화시켜가며 N개의 DL 기준 신호를 상기 이동 단말(120)로 송신한다.
구체적으로, 상기 기지국(140)은 100 단계에서 N개의 DL 빔 패턴 중 0번째 DL 빔 패턴에 따른 DL 송신 빔을 사용하여 상기 이동 단말(120)로 DL 기준 신호를 송신한다. 그리고, 상기 기지국(140)은 102 단계에서 상기 N개의 DL 빔 패턴 중 1번째 DL 빔 패턴에 따른 DL 송신 빔을 사용하여 상기 이동 단말(120)로 DL 기준 신호를 송신한다. 또한, 상기 기지국(140)은 104 단계에서 상기 N개의 DL 빔 패턴 중 N-1번째 DL 빔 패턴에 따른 DL 송신 빔을 사용하여 상기 이동 단말(120)로 DL 기준 신호를 송신한다.
그러면, 상기 이동 단말(120)은 상기 기지국(140)으로부터 N개의 DL 기준 신호를 수신하고, 상기 N개의 DL 기준 신호를 기반으로 N개의 DL 송신 빔에 대한 크기 정보 또는 ID 등의 정보를 획득한다. 상기 N개의 DL 송신 빔에 대한 크기 정보는 일 예로, 상기 N개의 DL 송신 빔 각각의 신호 세기 측정 정보를 포함할 수 있다.
상기 이동 단말(120)은 106 단계에서 상기 획득된 정보를 근거로 상기 N개의 DL 송신 빔 중 상기 이동 단말(120)에서 선호하는 적어도 하나의 DL 송신 빔을 선택하고, 108 단계에서 상기 선택된 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 빔 정보를 DL 빔 피드백 정보로서 상기 기지국(140)으로 송신한다. 상기 DL 빔 피드백 정보에는 일 예로, 상기 선택된 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 ID 정보 또는 상기 선택된 적어도 하나의 DL 송신 빔의 크기 정보가 포함된다.
상기 기지국(140)은 상기 이동 단말(120)으로부터 상기 DL 빔 피드백 정보를 수신하고, 상기 수신된 DL 빔 피드백 정보를 디코딩하여 오류가 발생하였는지 여부를 판단한다. 그리고, 상기 기지국(140)은 상기 DL 빔 피드백 정보에 오류가 발생하였는지 여부에 따라, 112 단계에서 ACK(Acknowledgement)/NACK(Negative acknowledgement) 신호를 상기 이동 단말(120)로 송신함으로써 상기 이동 단말(120)로부터 상기 DL 빔 피드백 정보가 재전송될 수 있도록 한다.
다음으로 도 2를 참조하여 일반적인 UL 빔 선택 과정을 설명하기로 한다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 UL 빔 선택 과정을 나타낸 신호 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 이동 단말(220)은 200, 202, 204 단계에서 서로 다른 M(M≥1)개의 UL 송신 빔 방향에 따른 UL 송신 빔 패턴(이하 'UL 빔 패턴'이라 칭함)을 사용하여, 기지국(240)으로 UL 기준 신호를 송신한다. 즉, 상기 이동 단말(220)은 상기 M개의 UL 빔 패턴 각각에 따라 UL 송신 빔 방향을 변화시켜가며 M개의 UL 기준 신호를 상기 기지국(240)으로 송신한다.
구체적으로, 상기 이동 단말(220)은 200 단계에서 M개의 UL 빔 패턴 중 0번째 UL 빔 패턴에 따른 UL 송신 빔을 사용하여 상기 기지국(240)으로 UL 기준 신호를 송신한다. 그리고, 상기 이동 단말(220)은 202 단계에서 상기 M개의 UL 빔 패턴 중 1번째 UL 빔 패턴에 따른 UL 송신 빔을 사용하여 상기 기지국(240)으로 UL 기준 신호를 송신한다. 또한, 상기 이동 단말(220)은 204 단계에서 상기 M개의 UL 빔 패턴 중 M-1번째 UL 빔 패턴에 따른 UL 송신 빔을 사용하여 상기 기지국(240)으로 UL 기준 신호를 송신한다.
그러면, 상기 기지국(240)은 상기 이동 단말(220)로부터 수신되는 M개의 UL 기준 신호를 수신하고, 상기 M개의 UL 신호를 기반으로 M개의 UL 송신 빔에 대한 크기 정보 또는 ID 등의 정보를 획득한다. 상기 M개의 UL 송신 빔에 대한 크기 정보는 일 예로, 상기 M개의 UL 송신 빔 각각의 신호 세기 측정 정보를 포함할 수 있다.
상기 기지국(240)은 상기 획득된 정보를 근거로 206 단계에서 상기 M개의 UL 송신 빔 중 상기 기지국(240)에서 선호하는 적어도 하나의 UL 송신 빔을 선택하고, 208 단계에서 상기 선택된 적어도 하나의 UL 송신 빔에 대한 정보를 UL 빔 피드백 정보로서 상기 이동 단말(220)로 송신한다. 상기 UL 빔 피드백 정보에는 일 예로, 상기 선택된 적어도 하나의 UL 송신 빔에 대한 ID 정보 또는 상기 선택된 적어도 하나의 DL 송신 빔의 크기 정보가 포함된다.
상기 이동 단말(220)은 상기 기지국(240)으로부터 상기 UL 빔 피드백 정보를 수신하고, 상기 수신된 UL 빔 피드백 정보를 디코딩하여 오류가 발생하였는지 여부를 판단한다. 그리고, 상기 이동 단말(220)은 상기 UL 빔 피드백 정보에 오류가 발생하였는지 여부에 따라, 212 단계에서 ACK/NACK 신호를 상기 기지국(240)으로 송신함으로써 상기 기지국(240)으로부터 상기 UL 빔 피드백 정보가 재전송될 수 있도록 한다.
도 1과 도 2에서 설명한 주기적인 빔 선택 과정에서는 효율성을 고려하여 일반적으로 평균적인 빔 변화율에 따른 시간 주기에 대응하도록 빔 선택 과정의 수행 주기가 설정된다. 하지만 기지국과 이동 단말 간의 링크에 갑작스런 장애물이 등장하거나, 상기 이동 단말이 이동하는 경우 순간적인 빔 변화가 발생될 수 있다. 이 경우 상기 기지국과 이동 단말 간의 보고된 빔 정보와 해당 신호를 송신하는 시점에서의 적합한 빔에 대한 정보가 달라져 성능이 크게 저하되는 문제가 발생할 수 있다.
상기 기지국과 이동 단말 간에 빔 정보가 일치하지 않을 경우 신호 품질이 약간 저하되는 정도의 문제가 발생할 수도 있으나, 통신이 전혀 수행될 수 없는 상황이 발생할 수도 있다. 즉, 주기적인 빔 선택 과정만이 사용되는 경우 갑작스런 빔 변화로 인해 다음 번의 빔 선택 과정 이전까지 정상적으로 통신이 수행될 수 없는 문제가 발생할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 빔 선택 과정의 수행 주기가 평균적인 빔 변화율에 따른 시간 주기 보다 짧게 설정될 수 있다. 하지만 이러한 방식은 시스템 오버헤드를 많이 증가시켜 결과적으로 주파수 효율이 저하되는 문제를 발생시킬 수 있다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 시스템 오버헤드 증가를 최소화하며 갑작스런 빔 변화를 추적할 수 있는 이벤트 드리븐(event-driven) 기반의 빔 선택 방법 및 장치를 제안한다.
상기 이벤트 드리븐 기반의 빔 선택 방법은 트리거링(triggering)의 주체에 따라 이동 단말 트리거링 빔 선택 방법과 기지국 트리거링 빔 선택 방법으로 나뉠 수 있다. 즉, UL 빔 선택 과정에서 DL 빔 선택 과정으로 트리거링하는 주체 또는 이동 단말이 DL 빔 피드백 정보 및 채널 정보를 기지국으로 보고하는 과정에서 DL 빔 선택 과정으로 트리거링하는 주체가 기지국인지 또는 이동 단말인지 여부에 따라, 상기 이벤트 드리븐 기반의 빔 선택 방법은 상기 이동 단말 트리거링 빔 선택 방법과 상기 기지국 트리거링 빔 선택 방법으로 나뉠 수 있다.
먼저, 상기 두 가지 빔 선택 방법 중 상기 이동 단말 트리거링 빔 선택 방법에 대해 설명하기로 한다.
상기 이동 단말 트리거링 빔 선택 방법은 앞서 도 2에서 설명한 주기적인 UL 빔 선택 과정을 기반으로 하는 이벤트 드리븐 기반의 DL 빔 선택 과정(이하 '제1DL 빔 선택 과정'이라 칭함)과, 이동 단말이 주기적으로 DL 빔 피드백 정보 및 채널 정보를 기지국에게 송신하는 과정을 기반으로 하는 이벤트 드리븐 기반의 DL 빔 선택 과정(이하 '제2DL 빔 선택 과정'이라 칭함)을 포함한다.
먼저, 상기 두 가지 DL 빔 선택 과정 중 상기 제1DL 빔 선택 과정을 도 3 내지 도 8을 참조하여 설명하고, 상기 제2DL 빔 선택 과정은 도 9를 참조하여 설명하기로 한다.
상기 제1DL 빔 선택 과정은 크게 세 가지 과정으로 구분될 수 있는데, 상기 두 가지 과정 중 제1과정을 도 3 및 도 4를 참조하여 설명하고 상기 두 가지 과정 중 제2과정을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하고 상기 두 가지 과정 중 제3과정을 도 7 및 도 8을 참조하여 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 300 단계에서 상기 이동 단말은 M개의 UL 빔 패턴에 따른 UL 송신 빔을 사용하여 M개의 UL 기준 신호를 기지국으로 송신한다. 그리고 상기 이동 단말은 302 단계로 진행하여 상기 M개의 UL 기준 신호를 송신한 시점으로부터 미리 설정된 T 시간 이내에 상기 기지국으로부터 UL 빔 피드백 정보가 수신되는지 여부를 판단한다. 여기서, 상기 UL 빔 피드백 정보에는 상기 기지국에서 선택된 UL 송신 빔에 대한 ID 정보 또는 상기 선택된 UL 송신 빔에 대한 크기 정보가 포함된다. 그리고 상기 T 시간은 일반적인 UL 빔 선택 과정에서 UL 빔 피드백 정보를 수신하기 위해 소요되는 시간을 기반으로 설정될 수 있으며, 일 예로 도 2의 200 단계에서 UL 기준 신호를 송신한 시점으로부터 208 단계에서 UL 빔 피드백 정보를 수신하는 과정을 수행하기까지 요구되는 시간의 최대값으로 설정될 수 있다.
상기 이동 단말은 상기 T 시간 이내에 상기 UL 빔 피드백 정보가 수신되면 모든 과정을 종료한다. 그리고, 상기 이동 단말은 상기 T 시간 이내에 상기 UL 빔 피드백 정보가 수신되지 않으면 304 단계로 진행한다. 상기 이동 단말은 상기 기지국에 대한 DL 빔 불일치가 발생하거나 다른 셀로 이동하여 핸드오버가 필요한 상황이 발생한 경우 상기 T 시간 이내에 상기 UL 빔 피드백 정보를 수신하지 못할 수 있다.
도 3에 도시되어 있지는 않지만, 상기 UL 빔 피드백 정보의 송수신은 HARQ(Hybrid Automatic Retransmit reQuest) 방식을 사용하여 수행될 수 있다. 이에 따라, 상기 이동 단말은 상기 T 시간 이내에 상기 UL 빔 피드백 정보가 수신되지 않은 경우, 상기 UL 빔 피드백 정보의 재전송을 요청하는 신호 또는 상기 UL 빔 피드백 정보를 수신하지 못하였음을 나타내는 NACK 신호를 상기 기지국으로 송신할 수 있다.
또한, 상기 이동 단말은 T1(T1 < T) 시간 이내에 상기 UL 기준 신호의 재전송을 요청하는 신호 또는 상기 UL 기준 신호를 수신하지 못하였음을 나타내는 NACK 신호가 수신된 경우, 상기 M개의 UL 기준 신호 중 재전송이 요청된 적어도 하나의 UL 기준 신호를 상기 기지국으로 재전송할 수 있다. 상기 T1 시간은 상기 T 시간에 포함되며, UL 기준 신호를 송신한 후 HARQ 동작이 수행되는 시간을 포함할 수 있다.
상기 이동 단말은 상기 T 시간 이내에 상기 UL 빔 피드백 정보가 수신되지 않은 경우 혹은 상기 UL 빔 피드백 정보에 대한 NACK 신호를 상기 기지국으로 미리 설정된 개수 이상 연속적으로 송신한 경우, 상기 기지국과 이동 단말 간 DL 빔이 불일치하는 것으로 판단하여 다음과 같은 동작을 수행한다.
상기 이동 단말은 304 단계에서 상기 기지국으로부터 N개의 DL 빔 패턴에 따른 DL 송신 빔이 사용되어 송신된 N개의 DL 기준 신호를 수신한다. 이어, 상기 이동 단말은 306 단계에서 상기 수신된 N개의 DL 기준 신호의 세기를 측정하고, 308 단계에서 N개의 DL 기준 신호 중 적어도 하나가 임계값을 초과하는 세기를 갖는지 여부를 판단한다.
상기 이동 단말은 상기 N개의 DL 기준 신호 중 적어도 하나가 임계값을 초과하는 세기를 갖는 경우, 310 단계로 진행하여 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 신호에 대응되는 DL 송신 빔에 대한 정보(일 예로, DL 송신 빔 ID 정보)를 DL 빔 피드백 정보로서 상기 기지국으로 송신한다. 여기서, 상기 DL 빔 피드백 정보는 상기 기지국이 지시한 채널 또는 임의의 채널을 통해 송신되거나 미리 정의된 빔 정보 피드백 채널을 통해 송신될 수도 있다. 상기 빔 정보 피드백 채널은 주기적으로 결정될 수 있으며 이동 단말들 간 경쟁(contention) 기반 채널로서 사용될 수 있다.
한편, 상기 이동 단말은 상기 N개의 DL 기준 신호 중 상기 임계값을 초과하는 DL 기준 신호가 없는 경우, 312 단계로 진행하여 랜덤 액세스(Random Access) 채널 등을 통해 인접 셀에 대한 접속을 시도한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, 상기 기지국은 400 단계에서 이동 단말로부터 M개의 UL 빔 패턴에 따른 UL 송신 빔을 사용하여 M개의 UL 기준 신호를 수신한다.
그리고 상기 기지국은 402 단계에서 상기 M개의 UL 기준 신호의 세기를 측정하고, 404 단계에서 상기 M개의 UL 기준 신호 중 적어도 하나가 임계값을 초과하는 세기를 갖는지 여부를 판단한다. 상기 기지국은 상기 M개의 UL 기준 신호 중 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 UL 기준 신호가 없는 경우, 412 단계로 진행하여 상기 이동 단말로 UL 기준 신호에 대한 재전송 요청을 송신한다. 예를 들어, 상기 기지국은 임계값을 초과하지 않는 적어도 하나의 UL 기준 신호가 존재하는 경우, 상기 적어도 하나의 UL 기준 신호가 제대로 수신되지 않은 것으로 판단하여 상기 적어도 하나의 UL 기준 신호에 대한 NACK 신호를 상기 이동 단말로 송신할 수 있다.
그리고, 상기 기지국은 상기 M개의 UL 기준 신호 중 적어도 하나가 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 경우, 406 단계로 진행하여 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 신호에 대응되는 UL 송신 빔에 대한 정보(일 예로, UL 송신 빔 ID 정보)를 UL 빔 피드백 정보로서 상기 이동 단말로 송신한다. 여기서, 상기 UL 빔 피드백 정보는 다중 빔 또는 기존에 사용된 빔의 넓이 보다 넓은 폭을 갖는 빔을 사용하여 채널에 강인한(Robust) 송신 방법으로 송신되는 등 다양한 방법으로 송신되는 것이 가능하다.
상기 기지국은 408 단계에서 상기 UL 빔 피드백 정보를 송신한 시점으로부터 미리 설정된 T 시간 이후(즉, 상기 이동 단말이 UL 빔 피드백 정보를 수신하기 위해 소요되는 시간 이후)에 상기 이동 단말로부터 DL 빔 피드백 정보가 수신되는지 여부를 판단한다. 상기 DL 빔 피드백 정보는 상기 기지국이 지시한 채널 또는 임의의 채널을 통해 수신되거나 미리 정의된 빔 정보 피드백 채널을 통해 수신될 수도 있다. 상기 빔 피드백 채널은 주기적으로 결정될 수 있으며 이동 단말들 간 경쟁 기반 채널로서 사용될 수 있다.
상기 기지국은 상기 T 시간 이후에 상기 이동 단말로부터 DL 빔 피드백 정보가 수신된 경우, 410 단계에서 상기 수신된 DL 빔 피드백 정보를 근거로 상기 이동 단말로 DL 신호를 송신하기 위해 사용할 DL 송신 빔에 대한 정보를 변경한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 T 시간 이후에 상기 이동 단말로부터 DL 빔 피드백 정보가 수신되지 않은 경우 모든 과정을 종료한다.
다음으로 도 5 및 도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에서 제안하는 이동 단말과 기지국의 제1DL 빔 선택 과정을 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도이다.
도 5의 500 단계 내지 508 단계는 앞서 설명한 도 3의 300 단계 내지 308 단계와 동일하게 수행되므로, 그 상세한 설명은 생략하도록 한다. 도 3의 실시 예와 다르게, 도 5의 실시 예에서 이동 단말은 508 단계에서 기지국으로부터 수신된 N개의 DL 기준 신호 중 적어도 하나가 임계값을 초과하는 세기를 갖는 경우, 510 단계로 진행하여 상기 기지국으로부터 DL 빔 피드백 정보 요청 메시지가 수신되는지 여부를 판단한다.
여기서 상기 DL 빔 피드백 정보 요청 메시지는 상기 기지국이 사용하는 N개의 DL 빔 패턴에 따른 N개의 DL 빔 중 적어도 하나를 사용하여 송신될 수 있다. 특히, 상기 기지국이 상기 이동 단말이 사용 가능한 DL 빔 정보를 알지 못하는 경우, 상기 DL 피드백 정보 요청 메시지는 N개의 DL 빔 전체를 사용하여 빔 스위핑(beam sweeping) 형태로 송신될 수 있다.
상기 이동 단말은 상기 DL 빔 피드백 정보 요청 메시지의 수신에 따라, 512 단계에서 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 신호에 대응되는 DL 송신 빔에 대한 정보(일 예로, DL 송신 빔 ID 정보)를 DL 빔 피드백 정보로서 상기 기지국으로 송신한다. 여기서, 상기 DL 빔 피드백 정보는 상기 기지국이 지시한 채널 또는 임의의 채널을 통해 송신되거나 미리 정의된 빔 정보 피드백 채널을 통해 송신될 수도 있다. 상기 빔 정보 피드백 채널은 주기적으로 결정될 수 있으며 이동 단말들 간 경쟁 기반 채널로서 사용될 수 있다.
한편, 상기 이동 단말은 508 단계에서 상기 N개의 DL 기준 신호 중 상기 임계값을 초과하는 DL 기준 신호가 없는 경우, 514 단계로 진행하여 랜덤 액세스 채널 등을 통해 인접 셀에 대한 접속을 시도한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도이다.
도 6을 참조하면, 상기 기지국은 600 단계에서 이동 단말로부터 M개의 UL 빔 패턴에 따른 UL 송신 빔을 사용하여 M개의 UL 기준 신호를 수신한다. 여기서 상기 기지국은 상기 M개의 UL 기준 신호 중 적어도 하나를 수신하지 못한 경우, 수신하지 못한 UL 기준 신호에 대한 NACK 신호를 상기 이동 단말로 송신한 후 상기 이동 단말로부터 재송신된 UL 신호를 수신할 수 있다.
상기 기지국은 602 단계에서 상기 M개의 UL 기준 신호의 세기를 측정한다. 그리고 상기 기지국은 604 단계에서 상기 M개의 UL 기준 신호 중 적어도 하나가 임계값을 초과하는 세기를 갖는지 여부를 판단한다. 상기 기지국은 상기 M개의 UL 기준 신호 중 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 UL 기준 신호가 없는 경우, 616 단계로 진행하여 상기 이동 단말로 UL 기준 신호에 대한 재전송 요청을 송신한다. 예를 들어, 상기 기지국은 임계값을 초과하지 않는 적어도 하나의 UL 기준 신호가 존재하는 경우, 상기 적어도 하나의 UL 기준 신호가 제대로 수신되지 않은 것으로 판단하여 상기 적어도 하나의 UL 기준 신호에 대한 NACK 신호를 상기 이동 단말로 송신할 수 있다.
그리고, 상기 기지국은 상기 M개의 UL 기준 신호 중 적어도 하나가 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 경우, 606 단계로 진행하여 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 신호에 대응되는 UL 송신 빔에 대한 정보(일 예로, UL 송신 빔 ID 정보)를 UL 빔 피드백 정보로서 상기 이동 단말로 송신한다. 여기서, 상기 UL 빔 피드백 정보는 다중 빔 또는 기존에 사용된 빔의 넓이 보다 넓은 폭을 갖는 빔을 사용하여 채널에 강인한 송신 방법으로 송신되는 등 다양한 방법으로 송신되는 것이 가능하다.
상기 기지국은 608 단계에서 상기 UL 빔 피드백 정보를 송신한 시점으로부터 미리 설정된 T1 시간 이내에 상기 이동 단말로부터 상기 송신된 UL 빔 피드백 정보에 대한 ACK가 수신되었는지 여부를 판단한다. 상기 기지국은 상기 ACK가 수신된 경우, 상기 UL 빔 선택 과정이 성공적으로 수행된 것으로 판단하여 모든 과정을 종료한다.
그리고 상기 기지국은 상기 ACK 신호가 수신되지 않은 경우에는 DL 빔 선택 과정을 수행하기 위하여 610 단계에서 DL 빔 피드백 정보 요청 메시지를 상기 이동 단말로 송신한다. 이때, 상기 기지국은 상기 기지국이 사용하는 N개의 DL 빔 패턴에 따른 N개의 DL 빔 중 적어도 하나를 사용하여 상기 DL 빔 피드백 정보 요청 메시지를 송신할 수 있다. 특히, 상기 기지국은 상기 이동 단말이 사용 가능한 DL 빔 정보를 알지 못하는 경우, 상기 N개의 DL 빔 전체를 사용하여 상기 DL 피드백 정보 요청 메시지를 빔 스위핑 형태로 송신할 수 있다.
상기 기지국은 612 단계에서 상기 DL 피드백 정보 요청 메시지를 송신한 시점부터 미리 설정된 T2시간 이후에 상기 이동 단말로부터 상기 DL 빔 피드백 정보가 수신되는지 여부를 판단한다. 여기서 상기 기지국은 상기 DL 빔 피드백 정보가 상기 T2시간 내에 수신되지 않는 경우, DL 빔 선택 과정이 실패한 것으로 판단하고 모든 과정을 종료한다. 그리고 상기 기지국은 상기 DL 빔 피드백 정보가 상기 T2 시간 내에 수신된 경우, 614 단계에서 상기 수신된 DL 빔 피드백 정보를 근거로 상기 이동 단말로 DL 신호를 송신하기 위해 사용할 DL 송신 빔에 대한 정보를 변경한다.
다음으로 도 7 및 도 8을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시 예에서 제안하는 이동 단말과 기지국의 제1DL 빔 선택 과정을 설명하기로 한다. 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기 제1DL 빔 선택 과정이 적어도 하나의 UL 기준 신호의 세기가 임계값을 초과하지 않는 경우 기지국에서 셀 변경을 지시하는 신호를 이동 단말로 송신한다는 점을 제외하고, 앞서 설명한 도 3 및 도 4에 도시된 제1DL 빔 선택 과정과 동일하게 수행된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 이동 단말의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도이다.
도 7을 참조하면, 700 단계에서 상기 이동 단말은 M개의 UL 빔 패턴에 따른 UL 송신 빔을 사용하여 M개의 UL 기준 신호를 기지국으로 송신한다. 그리고, 상기 이동 단말은 702 단계에서 상기 M개의 UL 기준 신호를 송신한 시점으로부터 미리 설정된 T 시간 이내에 상기 기지국으로부터 UL 빔 피드백 정보 또는 셀 변경 지시 신호가 수신되는지 여부를 판단한다. 여기서, 상기 UL 빔 피드백 정보에는 상기 기지국에서 선택된 UL 송신 빔에 대한 ID 정보 또는 상기 선택된 UL 송신 빔에 대한 크기 정보가 포함된다.
상기 이동 단말은 상기 T 시간 이내에 상기 UL 빔 피드백 정보 또는 상기 셀 변경을 지시하는 신호가 수신되지 않은 경우, 704 단계로 진행하여 상기 기지국으로부터 N개의 DL 빔 패턴에 따른 빔이 사용되어 송신된 N개의 DL 기준 신호를 수신한다.
그리고, 상기 이동 단말은 706 단계에서 상기 수신된 N개의 DL 기준 신호의 세기를 측정하고, 708 단계에서 N개의 DL 기준 신호 중 적어도 하나가 임계값을 초과하는 세기를 갖는지 여부를 판단한다. 상기 이동 단말은 상기 N개의 DL 기준 신호 중 적어도 하나가 임계값을 초과하는 세기를 갖는 경우, 710 단계로 진행하여 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 신호에 대응되는 DL 송신 빔에 대한 정보를 DL 빔 피드백 정보로서 상기 기지국으로 송신한다. 여기서, 상기 DL 빔 피드백 정보는 상기 기지국이 지시한 채널 또는 임의의 채널을 통해 송신되거나 미리 정의된 빔 정보 피드백 채널을 통해 송신될 수 있다. 상기 빔 정보 피드백 채널은 주기적으로 결정될 수 있으며 이동 단말들 간 경쟁 기반 채널로서 사용될 수 있다.
한편, 상기 이동 단말은 상기 N개의 DL 기준 신호 중 상기 임계값을 초과하는 DL 기준 신호가 없는 경우, 714 단계로 진행하여 랜덤 액세스 채널 등을 통해 인접 셀에 대한 접속을 시도한다.
상기 이동 단말은 상기 702 단계에서 상기 T 시간 이내에 상기 기지국으로부터 UL 빔 피드백 정보 또는 셀 변경 지시 신호가 수신된 경우, 712 단계에서 상기 수신된 신호가 상기 셀 변경 지시 신호인지 여부를 판단한다.
여기서 상기 이동 단말은 상기 수신된 신호가 상기 셀 변경 지시 신호로 판단된 경우, 상기 714 단계로 진행하여 인접 셀에 대한 접속을 시도한다. 그리고, 상기 이동 단말은 상기 수신된 신호가 상기 셀 변경 지시 신호가 아닌 경우 즉, 상기 수신된 신호가 UL 빔 피드백 정보인 경우에는 모든 과정을 종료하고, 상기 UL 빔 피드백 정보를 사용하여 상기 기지국과 통신을 수행한다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 제1DL 빔 선택 과정을 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 상기 기지국은 800 단계에서 이동 단말로부터 M개의 UL 빔 패턴에 따른 UL 송신 빔을 사용하여 M개의 UL 기준 신호를 수신한다. 그리고, 상기 기지국은 802 단계에서 상기 M개의 UL 기준 신호의 세기를 측정한다.
상기 기지국은 804 단계에서 상기 M개의 UL 기준 신호 중 적어도 하나가 임계값을 초과하는 세기를 갖는지 여부를 판단한다. 상기 기지국은 상기 M개의 UL 기준 신호 중 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 UL 기준 신호가 없는 경우, 806 단계에서 셀 변경을 지시하는 신호를 상기 이동 단말로 송신한다.
그리고, 상기 기지국은 상기 M개의 UL 기준 신호 중 적어도 하나가 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 경우, 808 단계로 진행하여 상기 임계값을 초과하는 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 신호에 대응되는 UL 송신 빔에 대한 정보를 UL 빔 피드백 정보로서 상기 이동 단말로 송신한다. 여기서, 상기 UL 빔 피드백 정보는 다중 빔 또는 기존에 사용된 빔의 넓이 보다 넓은 폭을 갖는 빔을 사용하여 채널에 강인한 송신 방법으로 송신되는 등 다양한 방법으로 송신되는 것이 가능하다.
상기 기지국은 810 단계에서 상기 셀 변경을 지시하는 신호 또는 상기 UL 빔 피드백 정보를 송신한 시점으로부터 미리 설정된 T 시간 이후에 상기 이동 단말로부터 DL 빔 피드백 정보가 수신되는지 여부를 판단한다. 상기 DL 빔 피드백 정보는 상기 기지국이 지시한 채널 또는 임의의 채널을 통해 수신되거나 미리 정의된 빔 정보 피드백 채널을 통해 수신될 수도 있다. 상기 빔 정보 피드백 채널은 주기적으로 결정될 수 있으며 이동 단말들 간 경쟁 기반 채널로서 사용될 수 있다. 상기 기지국은 상기 T 시간 이후에 상기 이동 단말로부터 DL 빔 피드백 정보가 수신된 경우, 812 단계에서 상기 수신된 DL 피드백 정보를 근거로 상기 이동 단말로 DL 신호를 송신하기 위해 사용할 DL 송신 빔에 대한 정보를 변경한다. 그리고, 상기 기지국은 상기 T 시간 이후에 상기 이동 단말로부터 DL 빔 피드백 정보가 수신되지 않은 경우 모든 과정을 종료한다.
전술한 본 발명의 실시 예에서는 종래의 주기적인 UL 빔 선택 과정을 기반으로 하는 이벤트 드리븐 기반의 제1DL 빔 선택 과정에 대해 설명하였다.
이하에서는 이동 단말이 주기적으로 DL 빔 피드백 정보 및 채널 정보를 기지국에게 송신하는 과정을 기반으로 하는 이벤트 드리븐 기반의 제2DL 빔 선택 과정에 대해 설명하기로 한다.
도 9은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 제2DL 빔 선택 과정을 나타낸 도면이다.
도 9의 실시 예에서는 DL 빔 피드백 정보를 송신하는 주기가 채널 정보를 송신하는 주기보다 긴 경우를 일 예로 설명한다. 또한 도 9의 실시 예에서는 상기 DL 빔 피드백 정보가 DL 빔 ID 정보이고 채널 정보가 채널 품질 정보(Channel Quality Information: CQI)이며, 미리 설정된 개수의 임계값 이상의 높은 채널값을 나타내는 CQI가 송신되는 경우를 일 예로 설명하기로 한다.
도 9를 참조하면, 상기 이동 단말은 미리 설정된 주기에 따른 T1 시구간의 제1시점에 다수개의 DL 빔 ID 정보(일 예로, DL 빔 ID"2, 3, 7")와 각 DL 빔 ID에 대응되는 CQI(일 예로,"13, 12, 10")를 기지국으로 송신한다. 그리고 상기 이동 단말은 상기 제1시점으로부터 다음 DL 빔 ID 정보를 송신하기 위한 T2 시구간의 시작 시점 전까지의 시구간 동안 해당 DL 빔에 대한 CQI만을 송신한다. 즉, 상기 이동 단말은 T1 시구간 동안 DL 빔 ID"2, 3, 7"과 CQI"13, 12, 10"을 상기 기지국으로 먼저 송신한 후(900 단계) T1 시구간이 종료되기 전까지, 상기 DL 빔 ID "2, 3, 7"에 대응되는 DL 빔에 대한 CQI "6, 2, 3","0, 0, 0","0, 0, 0"를 차례대로 상기 기지국으로 송신한다(902, 904, 906단계).
한편, 상기 이동 단말은 상기 T1 시구간 동안 특정 시점에 보고된 각 DL 빔 ID에 대응되는 CQI가 임계값을 넘지 않는 경우, 다수의 DL 기준 신호의 세기를 기반으로 각 DL 빔에 대한 CQI를 다시 측정한다. 일 예로, CQI의 임계값이 "1"일 때 상기 이동 단말은 임계값 이하인 CQI "0, 0, 0"이 미리 설정된 횟수(예를 들어, 2회) 이상 송신되면, 각 DL 빔에 대한 CQI를 다시 측정한다.
그리고, 상기 이동 단말은 임계값을 초과하는 CQI가 검출되면, 상기 검출된 CQI를 갖는 각 DL 빔의 ID(일 예로 "5, 10, 11)와 해당 CQI(일 예로 "8, 7, 5")를 상기 기지국으로 송신한다(907 단계). 여기서, 상기 이벤트 드리븐 보고 방식으로 송신되는 상기 907 단계의 각 DL 빔 ID와 CQI는 주기적으로 결정되는 별도의 채널을 통해 송신될 수 있으며, 상기 채널은 이동 단말 간의 경쟁 기반의 채널이 될 수 있다.
한편, 상기 이동 단말은 상기 임계값을 초과하는 CQI를 갖는 DL 빔이 존재하지 않는 경우, 랜덤 액세스 채널 등을 통해 다른 인접 셀에 접속을 시도한다.
상기 이동 단말은 상기 T1 시구간이 종료되면 주기적인 보고 방식에 따라 상기 T2 시구간의 제2시점에 다수개의 DL 빔 ID 정보(일 예로, DL 빔 ID "6, 10, 11")와 각 DL 빔 ID에 대응되는 CQI(일 예로,"8, 7, 5")를 기지국으로 송신한다(910 단계). 그리고 상기 이동 단말은 상기 제2시점으로부터 그 다음 DL 빔 ID 정보를 송신하기 위한 T3 시구간의 시작 시점 전까지의 시구간 동안 해당 DL 빔에 대한 CQI(일 예로,"9, 8, 5")만을 상기 기지국으로 송신한다(912 단계).
상기에서는 이동국 트리거링 빔 선택 방법에 대해 설명하였다. 다음으로 기지국 트리거링 빔 선택 방법에 대하여 설명하기로 한다. 상기 기지국 트리거링 빔 선택 방법은 UL 빔 선택 과정을 기지국이 트리거링하는 방법으로 상기 이동 단말이 UL을 통해 송신한 데이터 패킷이나 HARQ 피드백 채널이 사용된다.
특정 시점에 상기 이동 단말은 상기 기지국으로부터 UL 데이터 패킷 및 HARQ 피드백 채널에 대한 할당 정보를 수신하고, 상기 할당 정보에 따라 상기 기지국으로 UL 데이터 패킷 또는 HARQ에 따른 신호를 송신한다. 하지만 상기 기지국이 스케줄링 시점에서 저장하고 있던 빔 정보와 송신 시점에서 실제 사용되는 빔 정보가 일치하지 않을 경우, 상기 기지국은 수신되는 신호에 대해 계속적으로 디코딩을 실패할 수 있으며, 상기 이동 단말이 수신하는 신호의 세기는 임계값을 초과하지 못할 수 있다. 이러한 경우 상기 기지국은 상기 이동 단말에게 빔 선택을 위한 UL 기준 신호의 송신을 요청하는 신호를 송신함으로써 기지국과 이동 단말 간의 빔 정보가 일치될 수 있도록 한다.
다른 방법으로, 도 1과 같은 주기적인 DL 빔 선택 과정에서 상기 기지국이 상기 이동 단말로부터 DL 빔 피드백 정보를 성공적으로 수신하지 못할 경우, 상기 기지국은 상기 이동 단말에게 빔 선택을 위한 UL 기준 신호를 재송신해줄 것을 요청하는 신호를 송신할 수 있다. 이 과정에서 DL 빔 피드백 정보는 다중 빔 혹은 보다 넓은 폭의 빔 등을 사용하여 채널에 강인한 전송 방법을 사용하여 송신되는 등 다양한 방법으로 송신되는 것이 가능하다. 또한 도 1에서와 같이 기지국으로부터 송신된 ACK/NACK 신호 기반으로 DL 빔 정보 피드백의 재전송 과정이 수행되는 것도 가능하다.
이하 도 10을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 내부 구성을 살펴보기로 한다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 이동 단말의 블록 구성도이다.
도 10을 참조하면, 상기 이동 단말은 제어부(1000), 송신부(1002), 수신부(1004) 및 메모리(1006)를 포함한다.
상기 송신부(1002) 및 수신부(1004)는 기지국과의 통신을 수행하기 위한 구성부이며, 상기 메모리(1006)는 상기 이동 단말의 동작에 따라 발생하는 다양한 정보를 저장하기 위한 구성부이다.
상기 제어부(1000)는 상기 송신부(1002), 수신부(1004) 및 메모리(1006)를 제어함으로써 상기 이동 단말의 전반적인 동작을 제안한다. 특히, 상기 제어부(1000)는 앞서 도 3, 도 5, 도 7 및 도 9에서 설명한 제1DL 빔 선택 과정 및 제2DL 빔 선택 과정에 따른 동작을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행한다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 블록 구성도이다.
도 11을 참조하면, 상기 기지국은 제어부(1100), 송신부(1102), 수신부(1104) 및 메모리(1106)를 포함한다.
상기 송신부(1102) 및 수신부(1104)는 이동 단말과의 통신을 수행하기 위한 구성부이며, 상기 메모리(1106)는 상기 기지국의 동작에 따라 발생하는 다양한 정보를 저장하기 위한 구성부이다.
상기 제어부(1100)는 상기 송신부(1102), 수신부(1104) 및 메모리(1106)를 제어함으로써 상기 기지국의 전반적인 동작을 제안한다. 특히, 상기 제어부(1100)는 앞서 도 4, 도 6, 도 8 및 도 9에서 설명한 제1DL 빔 선택 과정 및 제2DL 빔 선택 과정에 대한 동작을 포함하는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 수행한다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (26)

  1. 무선 통신 시스템에서 이동 단말이 빔 정보를 송신하는 방법에 있어서,
    기지국과의 통신에 따른 특정 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과에 따라 N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보를 경쟁(contention) 기반 피드백 채널을 통해 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 빔 정보 송신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 특정 이벤트가 발생하였는지 여부를 결정하는 과정은,
    미리 설정된 시간 내에 M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 상기 기지국으로부터 수신되는지 여부를 판단하는 과정을 포함하는 빔 정보 송신 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기지국으로 송신하는 과정은,
    미리 설정된 시간 내에 상기 M개의 UL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 상기 기지국으로부터 수신되지 않는 경우, 상기 N개의 DL 송신 빔이 사용되어 송신된 N개의 DL 기준 신호의 세기를 측정하는 과정과,
    상기 N개의 DL 기준 신호 중 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 기준 신호가 존재하는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 기준 신호가 존재하는 경우, 상기 N개의 DL 송신 빔 중 상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 기준 신호에 대응하는 적어도 하나를 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 빔 정보 송신 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 기준 신호가 존재하지 않는 경우, 인접 기지국에 대한 접속을 시도하는 과정을 더 포함하는 빔 정보 송신 방법.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 M개의 UL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 상기 기지국으로부터 수신되지 않은 경우, 미리 설정된 시간 내에 셀 변경을 지시하는 신호가 수신되는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 셀 변경을 지시하는 신호가 수신된 경우 인접 기지국에 대한 접속을 시도하는 과정을 더 포함하는 빔 정보 송신 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 이동 단말이 빔 정보를 송신하는 방법에 있어서,
    미리 설정된 시간 내에 M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 기지국으로부터 수신되는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과에 따라 상기 기지국으로부터 N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔이 사용되어 송신된 N개의 DL 기준 신호의 세기를 측정하는 과정과,
    상기 기지국으로부터 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 피드백할 것을 지시하는 요청 메시지가 수신된 경우, 상기 측정 결과에 따라 상기 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 빔 정보 송신 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정은,
    상기 요청 메시지가 수신된 경우, 상기 N개의 DL 송신 빔 중 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 기준 신호에 대응하는 적어도 하나의 DL 송신 빔이 존재하는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 적어도 하나의 DL 송신 빔이 존재하는 경우, 상기 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 과정을 포함하는 빔 정보 송신 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 DL 송신 빔이 존재하지 않는 경우, 인접 기지국에 대한 접속을 시도하는 과정을 더 포함하는 빔 정보 송신 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 요청 메시지는 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나를 사용하여 송신됨을 특징으로 하는 빔 정보 송신 방법.
  10. 무선 통신 시스템에서 기지국이 빔 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔을 사용하여 N개의 DL 기준 신호를 송신하는 과정과,
    특정 이벤트에 따라 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 경쟁(contention) 기반 피드백 채널을 통해 이동 단말로부터 수신되면, 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보를 근거로 상기 N개의 DL 송신 빔 중 상기 이동 단말로 신호를 송신하기 위해 사용할 DL 송신 빔을 결정하는 과정을 포함하는 빔 정보 수신 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 N개의 DL 기준 신호를 송신하기 전, 상기 이동 단말로부터 M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔이 사용되어 송신된 M개의 UL 기준 신호를 수신하는 과정과,
    상기 M개의 UL 기준 신호 중 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호가 존재하는지 판단하는 과정과,
    상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호가 존재하는 경우, 상기 M개의 UL 송신 빔 중 상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호에 대응하는 적어도 하나를 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 UL 송신 빔에 대한 정보를 상기 이동 단말로 송신하는 과정과,
    상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호가 존재하지 않는 경우, 상기 이동 단말로 상기 M개의 UL 기준 신호 중 적어도 하나에 대한 재전송 요청을 송신하거나 상기 이동 단말로 셀 변경을 지시하는 신호를 송신하는 과정을 더 포함하는 빔 정보 수신 방법.
  12. 무선 통신 시스템에서 기지국이 빔 정보를 수신하는 방법에 있어서,
    M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔이 사용되어 송신된 M개의 UL 기준 신호 중 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호에 대응하는 UL 송신 빔에 대한 정보를 상기 이동 단말로 송신하는 과정과,
    상기 송신된 정보에 대한 응답 신호가 미리 설정된 시간 내에 수신되는지 여부를 판단하는 과정과,
    상기 판단 결과에 따라 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 피드백할 것을 지시하는 요청 메시지를 상기 이동 단말로 송신하는 과정을 포함하는 빔 정보 수신 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 요청 메시지는 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나를 사용하여 송신됨을 특징으로 하는 빔 정보 수신 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 이동 단말에 있어서,
    기지국과의 통신에 따른 특정 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단하는 제어부와,
    상기 판단 결과에 따라 N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보를 경쟁(contention) 기반 피드백 채널을 통해 상기 기지국으로 송신하는 송신부를 포함하는 이동 단말.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는 미리 설정된 시간 내에 M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 상기 기지국으로부터 수신되는지 여부를 판단함으로써 상기 특정 이벤트가 발생하였는지 여부를 판단함을 특징으로 하는 이동 단말.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제어부는 미리 설정된 시간 내에 상기 M개의 UL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 상기 기지국으로부터 수신되지 않는 경우, 상기 N개의 DL 송신 빔이 사용되어 송신된 N개의 DL 기준 신호의 세기를 측정하고, 상기 N개의 DL 기준 신호 중 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 기준 신호가 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 기준 신호가 존재하는 경우, 상기 N개의 DL 송신 빔 중 상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 기준 신호에 대응하는 적어도 하나를 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보가 상기 기지국으로 송신되도록 상기 송신부를 제어함을 특징으로 하는 이동 단말.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 기준 신호가 존재하지 않는 경우, 인접 기지국에 대한 접속을 시도함을 특징으로 하는 이동 단말.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 M개의 UL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 상기 기지국으로부터 수신되지 않은 경우, 미리 설정된 시간 내에 셀 변경을 지시하는 신호가 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 셀 변경을 지시하는 신호가 수신된 경우 인접 기지국에 대한 접속을 시도함을 특징으로 하는 이동 단말.
  19. 무선 통신 시스템에서 이동 단말에 있어서,
    미리 설정된 시간 내에 M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 기지국으로부터 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 상기 기지국으로부터 N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔이 사용되어 송신된 N개의 DL 기준 신호의 세기를 측정하는 제어부와,
    상기 기지국으로부터 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 피드백할 것을 지시하는 요청 메시지를 수신하는 수신부와,
    상기 요청 메시지가 수신된 경우, 상기 측정 결과에 따라 상기 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신하는 송신부를 포함하는 이동 단말.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 송신부는 상기 요청 메시지가 수신된 경우, 상기 N개의 DL 송신 빔 중 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 DL 기준 신호에 대응하는 적어도 하나의 DL 송신 빔이 존재하는지 여부를 판단하고, 상기 적어도 하나의 DL 송신 빔이 존재하는 경우, 상기 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 상기 기지국으로 송신함을 특징으로 하는 이동 단말.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 적어도 하나의 DL 송신 빔이 존재하지 않는 경우, 인접 기지국에 대한 접속을 시도함을 특징으로 하는 이동 단말.
  22. 제19항에 있어서,
    상기 요청 메시지는 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나를 사용하여 송신됨을 특징으로 하는 이동 단말.
  23. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    수신부와,
    N개의 하향링크(Downlink: DL) 송신 빔을 사용하여 N개의 DL 기준 신호를 송신하는 송신부와,
    특정 이벤트에 따라 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보가 경쟁(contention) 기반 피드백 채널을 통해 이동 단말로부터 수신되면, 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나에 대한 정보를 근거로 상기 N개의 DL 송신 빔 중 상기 이동 단말로 신호를 송신하기 위해 사용할 DL 송신 빔을 결정하는 제어부를 포함하는 기지국.
  24. 제23항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 N개의 DL 기준 신호를 송신하기 전, 상기 이동 단말로부터 M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔이 사용되어 송신된 M개의 UL 기준 신호를 수신하며,
    상기 제어부는 상기 M개의 UL 기준 신호 중 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호가 존재하는지 판단하고, 상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호가 존재하는 경우, 상기 M개의 UL 송신 빔 중 상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호에 대응하는 적어도 하나를 선택하고, 상기 선택된 적어도 하나의 UL 송신 빔에 대한 정보가 상기 이동 단말로 송신되도록 상기 송신부를 제어하며, 상기 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호가 존재하지 않는 경우, 상기 이동 단말로 상기 M개의 UL 기준 신호 중 적어도 하나에 대한 재전송 요청이 송신되도록 상기 송신부를 제어함을 특징으로 하는 기지국.
  25. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    수신부와,
    M개의 상향링크(Uplink: UL) 송신 빔이 사용되어 송신된 M개의 UL 기준 신호 중 임계값 이상의 세기를 갖는 적어도 하나의 UL 기준 신호에 대응하는 UL 송신 빔에 대한 정보를 상기 이동 단말로 송신하는 송신부와,
    상기 송신된 정보에 대한 응답 신호가 미리 설정된 시간 내에 상기 수신부에 의해 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 판단 결과에 따라 적어도 하나의 DL 송신 빔에 대한 정보를 피드백할 것을 지시하는 요청 메시지를 상기 이동 단말로 송신하도록 상기 송신부를 제어함을 특징으로 하는 기지국.
  26. 제25항에 있어서,
    상기 요청 메시지는 상기 N개의 DL 송신 빔 중 적어도 하나를 사용하여 송신됨을 특징으로 하는 기지국.
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