KR20140119853A - 단말의 이동상태와 셀의 커버리지를 고려한 주요소 반송파 선택 방법 및 그 장치 - Google Patents

단말의 이동상태와 셀의 커버리지를 고려한 주요소 반송파 선택 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다중 요소 반송파 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 단말에 대한 주요소 반송파 선택 방법으로, 상기 단말의 이동 상태 정보와 상기 기지국이 관리하는 반송파들의 커버리지 정보 및 부하 정보를 획득하는 단계, 상기 획득한 이동 상태 정보를 기반으로, 상기 단말의 상기 이동 상태 값이 일정 한도보다 큰지 판단하는 단계, 및 상기 이동 상태 값이 상기 일정 한도보다 큰 경우 상기 부하 정보를 기반으로 상기 주요소 반송파를 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 반송파(셀)의 부하 상태와 단말의 이동속도, 그리고, 반송파(셀)의 커버리지를 고려하여, 적응적으로 주요소 반송파가 선택됨으로써, 부하 균형을 이룰 수 있고, 단말의 불필요한 핸드오버 및 핸드오버 시그널링으로 인한 부하를 줄일 수 있다. 또한, 빈번하게 주요소 반송파가 변경됨으로 인하여 부요소 반송파들이 모두 해제된 후 설정(또는 재설정)되는 것을 방지할 수 있다.

Description

단말의 이동상태와 셀의 커버리지를 고려한 주요소 반송파 선택 방법 및 그 장치{METHOD AND APPARATUS OF PRIMARY COMPONENT CARRIER SELECTION BASED ON UE MOBILITY STATE AND CELL COVERAGE}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 요소 반송파 시스템에서 주요소 반송파를 선택하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
다중 요소 반송파 시스템(multiple component carrier system)은 반송파 집성(carrier aggregation)을 지원할 수 있는 무선통신 시스템을 의미한다. 반송파 집성이란 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로 하나의 기지국이 주파수 영역에서 물리적으로 연속적인(continuous) 또는 비연속적인(non-continuous) 다수 개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 것이다. 다중 요소 반송파 시스템은 주파수 영역에서 구별되는 다수의 요소 반송파(component carrier: CC)들을 지원한다. 요소 반송파는 상향링크에 사용되는 상향링크 요소 반송파와, 하향링크에서 사용되는 하향링크 요소 반송파를 포함한다. 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파가 합쳐져 하나의 서빙셀(serving cell)이 구성될 수 있다. 또는 하향링크 요소 반송파만으로 하나의 서빙셀이 구성될 수도 있다.
다중 요소 반송파 집성 시스템에서 주요소 반송파(Primary Component Carrier: PCC)의 선택은 중요하다. 예를 들어, 커버리지(coverage)가 다른 다수의 요소 반송파를 집성하여 사용하는 경우 주요소 반송파를 적절히 선택하는 문제는 시스템 성능에 아주 중요한 영향을 줄 수 있다. 임의로 주요소 반송파를 할당하게 되면, 단말(UE: User Equipment)이 해당 주요소 반송파의 커버리지를 벗어나는 경우 단말은 핸드오버(handover) 또는 핸드오프(handoff) 절차를 통해 새로운 주요소 반송파를 설정하여야 한다. 따라서 단말이 이동하는 상황이라면, 빈번하게 핸드오버 절차를 통해 새로운 주요소 반송파를 설정하여야 할 수도 있다. 이는 불필요한 핸드오버 시그널링으로 인하여 시스템 성능에 악영향을 줄 수 있다. 또한, 주요소 반송파가 바뀌게 되면 종속되는 여러 개의 부요소 반송파(Secondary Component Carrier: SCC)들을 모두 해제하여야 하고, 핸드오버를 통해 새로운 주요소 반송파가 설정된 이후에 다시 부요소 반송파들을 설정하여야 하는 문제점이 있다.
본 발명의 기술적 과제는 주요소 반송파 선택 방법 및 그 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 단말의 이동상태와 셀의 커버리지를 고려하여 주요소 반송파를 선택함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 셀 부하, 단말의 이동속도 및 셀의 커버리지를 고려하여 주요소 반송파를 선택함에 있다.
본 발명의 또 따른 기술적 과제는 단말이 망에 초기 접속하는 경우 적절한 주요소 반송파를 선택함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 불필요한 핸드오버 시그널링을 줄임에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 다중 요소 반송파 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 단말에 대한 주요소 반송파 선택 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 단말의 이동 상태 정보와 상기 기지국이 관리하는 반송파들의 커버리지 정보 및 부하 정보를 획득하는 단계, 상기 획득한 이동 상태 정보를 기반으로, 상기 단말의 상기 이동 상태 값이 일정 한도보다 큰지 판단하는 단계, 및 상기 이동 상태 값이 상기 일정 한도보다 큰 경우 상기 부하 정보를 기반으로 상기 주요소 반송파를 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일 양태에 따르면, 다중 요소 반송파 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 단말에 대한 주요소 반송파 선택 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 단말의 이동 속도 정보와 상기 기지국이 관리하는 반송파들의 커버리지 정보 및 부하 정보를 획득하는 단계, 상기 획득한 부하 정보를 기반으로, 상기 반송파들 중 부하가 가장 적은 반송파를 선택하는 단계, 상기 획득한 커버리지 정보를 기반으로, 상기 선택된 반송파가 커버리지가 가장 큰 반송파인지 판단하는 단계, 및 상기 선택된 반송파가 상기 반송파들 중 커버리지가 가장 큰 반송파인 경우, 상기 선택된 반송파를 상기 주요소 반송파로 선택함을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일 양태에 따르면, 다중 요소 반송파 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 단말에 대한 주요소 반송파 선택 방법을 제공한다. 상기 방법은 서로 다른 커버리지를 갖는 CC1, CC2, CC3 중 가장 부하가 작은 상기 CC1을 선택하는 단계, 상기 단말의 이동속도를 판단하는 단계, 상기 단말의 이동속도가 일정 한도보다 작은 경우, 상기 선택된 CC1를 주요소 반송파로 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 반송파(셀)의 부하 상태와 단말의 이동속도, 그리고, 반송파(셀)의 커버리지를 고려하여, 적응적으로 주요소 반송파가 선택됨으로써, 부하 균형을 이룰 수 있고, 단말의 불필요한 핸드오버 및 핸드오버 시그널링으로 인한 부하를 줄일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 빈번하게 주요소 반송파가 변경됨으로 인하여 부요소 반송파들이 모두 해제된 후 설정(또는 재설정)되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명이 적용되는 다중 요소 반송파를 지원하기 위한 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 본 발명이 적용되는 다중 요소 반송파 동작을 위한 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 4는 본 발명이 적용되는 다중 요소 반송파 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파간의 연결설정(linkage)을 나타낸다.
도 5는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 커버리지가 다른 여러 개의 요소 반송파 집성의 일 예를 나타낸다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 요소 반송파 시스템에서 주요소 반송파 선택 방법의 일 예이다.
도 7은 본 발명에 따른 다중 요소 반송파 시스템에서 주요소 반송파 선택 방법의 다른 예이다.
도 8은 본 발명에 따른 다중 요소 반송파 시스템에서 주요소 반송파 선택 방법의 구체적인 실시 예이다.
이하, 본 명세서에서는 본 발명의 일부 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어, 관련된 공지의 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 1을 참조하면, 무선통신 시스템(10)은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다. 무선통신 시스템(10)는 적어도 하나의 기지국(11; Base Station, BS)과 중계기(repeater, 도면에 미도시)를 포함한다. 각 기지국(11)은 특정한 셀(cell)(15a, 15b, 15c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다.
단말(12; user equipment: UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), MT(mobile terminal), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(11)은 eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토(femto) 기지국, 가내 기지국(Home nodeB), 릴레이(relay) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 셀은 기지국(11)이 커버하는 일부 영역을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 작은 셀 (small cell) 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다.
이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(11)에서 단말(12)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(12)에서 기지국(11)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말(12)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말(12)의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국(11)의 일부분일 수 있다. 무선통신 시스템에 적용되는 다중 접속 기법에는 제한이 없다. CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다. 상향링크 전송 및 하향링크 전송은 서로 다른 시간을 사용하여 전송되는 TDD(Time Division Duplex) 방식이 사용될 수 있고, 또는 서로 다른 주파수를 사용하여 전송되는 FDD(Frequency Division Duplex) 방식이 사용될 수 있다.
반송파 집성(carrier aggregation; CA)은 복수의 반송파를 지원하는 것으로서, 스펙트럼 집성 또는 대역폭 집성(bandwidth aggregation)이라고도 한다. 반송파 집성에 의해 묶이는 개별적인 단위 반송파를 요소 반송파(component carrier; CC)라고 한다. 각 요소 반송파는 대역폭과 중심 주파수로 정의된다. 반송파 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF(radio frequency) 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다. 예를 들어, 20MHz 대역폭을 갖는 반송파 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 요소 반송파가 할당된다면, 최대 100MHz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.
반송파 집성은 주파수 영역에서 연속적인 요소 반송파들 사이에서 이루어지는 인접(contiguous) 반송파 집성과 불연속적인 요소 반송파들 사이에 이루어지는 비인접(non-contiguous) 반송파 집성으로 나눌 수 있다. 하향링크와 상향링크 간에 집성되는 반송파들의 수는 다르게 설정될 수 있다. 하향링크 요소 반송파 수와 상향링크 요소 반송파 수가 동일한 경우를 대칭적(symmetric) 집성이라고 하고, 그 수가 다른 경우를 비대칭적(asymmetric) 집성이라고 한다.
요소 반송파들의 크기(즉 대역폭)는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 70MHz 대역의 구성을 위해 5개의 요소 반송파들이 사용된다고 할 때, 5MHz 요소 반송파(carrier #0) + 20MHz 요소 반송파(carrier #1) + 20MHz 요소 반송파(carrier #2) + 20MHz 요소 반송파(carrier #3) + 5MHz 요소 반송파(carrier #4)과 같이 구성될 수도 있다.
이하에서, 다중 요소 반송파(multiple component carrier) 시스템이라 함은 반송파 집성을 지원하는 시스템을 말한다. 다중 요소 반송파 시스템에서 인접 반송파 집성 및/또는 비인접 반송파 집성이 사용될 수 있으며, 또한 대칭적 집성 또는 비대칭적 집성 어느 것이나 사용될 수 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 다중 요소 반송파를 지원하기 위한 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 공용 매체 접근 제어(Medium Access Control: MAC) 개체(210)는 복수의 반송파를 이용하는 물리(physical) 계층(220)을 관리한다. 특정 반송파로 전송되는 MAC 관리 메시지는 다른 반송파에게 적용될 수 있다. 즉, 상기 MAC 관리 메시지는 상기 특정 반송파를 포함하여 다른 반송파들을 제어할 수 있는 메시지이다. 물리계층(220)은 TDD(Time Division Duplex) 및/또는 FDD(Frequency Division Duplex)로 동작할 수 있다.
물리계층(220)에서 사용되는 몇몇 물리 제어채널들이 있다. 물리하향링크제어채널(physical downlink control channel: PDCCH)는 단말에게 PCH(paging channel)와 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 나를 수 있다. PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. PUCCH(Physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 물리상향링크공용채널(Physical uplink shared channel: PUSCH)은 UL-SCH(uplink shared channel)을 나른다. PRACH(physical random access channel)는 랜덤 액세스 프리앰블을 나른다.
도 3은 본 발명이 적용되는 다중 요소 반송파 동작을 위한 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 프레임은 10개 서브프레임을 포함한다. 서브프레임은 복수의 OFDM 심벌을 포함한다. 각 요소 반송파는 자신의 제어채널(예를 들어 PDCCH)를 가질 수 있다. 다중 요소 반송파들은 서로 인접할 수도 있고, 인접하지 않을 수도 있다. 단말은 자신의 역량에 따라 하나 또는 그 이상의 반송파를 지원할 수 있다.
요소 반송파는 활성화 여부에 따라 주요소 반송파(Primary Component Carrier; PCC)와 부요소 반송파(Secondary Component Carrier; SCC)로 나뉠 수 있다. 주요소 반송파는 항상 활성화되어 있는 반송파이고, 부요소 반송파는 특정 조건에 따라 활성화/비활성화되는 반송파이다. 활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 단말은 하나의 주요소 반송파만을 사용하거나, 주요소 반송파와 더불어 하나 또는 그 이상의 부요소 반송파를 사용할 수 있다. 단말은 주요소 반송파 및/또는 부요소 반송파를 기지국으로부터 할당받을 수 있다.
도 4는 본 발명이 적용되는 다중 요소 반송파 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파간의 연결설정(linkage)을 나타낸다.
도 4를 참조하면, 하향링크에서, 일 예로서, 하향링크 요소 반송파 D1, D2, D3이 집성되어(aggregated) 있고, 상향링크에서 상향링크 요소 반송파 U1, U2, U3이 집성되어 있다. 여기서 Di는 하향링크 요소 반송파의 인덱스이고, Ui는 상향링크 요소 반송파의 인덱스이다(i=1, 2, 3). 상기 각 인덱스는 요소 반송파의 순서 또는 해당 요소 반송파의 주파수 대역의 위치에 일치하는 것은 아니다.
한편, 적어도 하나의 하향링크 요소 반송파는 주요소 반송파이고, 나머지는 부요소 반송파로 설정될 수 있다. 또한, 적어도 하나의 상향링크 요소 반송파는 주요소 반송파이고, 나머지는 부요소 반송파로 설정될 수 있다. 예를 들어, D1, U1이 주요소 반송파이고, D2, U2, D3, U3은 부요소 반송파이다.
여기서 주요소 반송파의 인덱스는 0으로 설정될 수 있으며 그 이외의 자연수 중 하나가 부요소 반송파의 인덱스일 수 있다. 또한 상기 하향링크/상향링크 요소 반송파의 인덱스는 해당 하향링크/상향링크 요소 반송파가 포함된 요소 반송파 (또는 서빙셀)의 인덱스와 동일하게 설정될 수 있다. 또 다른 예로써 상기 요소 반송파 인덱스 또는 부요소 반송파 인덱스만이 설정되고 해당 요소 반송파에 포함된 상향링크/상향링크 요소 반송파 인덱스는 존재하지 않을 수 있다. 상기 요소 반송파 인덱스는 서빙셀 인덱스라는 표현으로 나타낼 수 있으며 주서빙셀을 포함한 서빙셀 인덱스와 부서빙셀들만을 위한 부서빙셀 인덱스로 구분하여 정의될 수 있다.
FDD 시스템에서 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파는 1:1로 연결설정될 수 있다. 예를 들어 D1은 U1과, D2는 U2와, D3은 U3과 각각 1:1로 연결설정될 수 있다. 단말은 논리채널 BCCH가 전송하는 시스템정보 또는 DCCH가 전송하는 단말전용 RRC메시지를 통해, 상기 하향링크 요소 반송파들과 상향링크 요소 반송파들간의 연결설정을 한다. 이러한 연결을 SIB1(system information block 1) 연결 또는 SIB2(system information block 2) 연결이라고 한다. 각 연결설정은 셀 특정하게(cell specific) 설정할 수도 있으며, 단말 특정하게(UE specific) 설정할 수도 있다. 일 예로, 주요소 반송파는 셀 특정하게 설정되며 부요소 반송파는 단말 특정하게 설정될 수 있다.
여기서, 상기 하향링크 요소 반송파와 상향링크 요소 반송파는 1:1 연결설정은 물론이거니와, 1:n 또는 n:1의 연결설정도 성립할 수 있다.
주서빙셀(primary serving cell)은 RRC 연결(establishment) 또는 재연결(re-establishment) 상태에서, 보안입력(security input)과 NAS 이동 정보(mobility information)을 제공하는 하나의 서빙셀을 의미한다. 단말의 성능(capabilities)에 따라, 적어도 하나의 셀이 주서빙셀과 함께 서빙셀의 집합을 형성하도록 구성될 수 있는데, 상기 적어도 하나의 셀을 부서빙셀(secondary serving cell)이라 한다.
따라서, 하나의 단말에 대해 설정된 서빙셀의 집합은 하나의 주서빙셀만으로 구성되거나, 또는 하나의 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀로 구성될 수 있다.
주서빙셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DL PCC)라 하고, 주서빙셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다. 또한, 하향링크에서, 부서빙셀에 대응하는 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL SCC)라 하고, 상향링크에서, 부서빙셀에 대응하는 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다. 하나의 서빙셀에는 하향링크 요소 반송파만이 대응할 수도 있고, DL CC와 UL CC가 함께 대응할 수도 있다.
따라서, 반송파 시스템에서 단말과 기지국간의 통신이 DL CC 또는 UL CC를 통해 이루어지는 것은 단말과 기지국간의 통신이 서빙셀을 통해 이루어지는 것과 동등한 개념이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 랜덤 액세스 수행방법에서, 단말이 UL CC를 이용하여 프리앰블을 전송하는 것은, 주서빙셀 또는 부서빙셀을 이용하여 프리앰블을 전송하는 것과 동등한 개념으로 볼 수 있다. 또한, 단말이 DL CC를 이용하여 하향링크 정보를 수신하는 것은, 주서빙셀 또는 부서빙셀을 이용하여 하향링크 정보를 수신하는 것과 동등한 개념으로 볼 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 무선통신 시스템에서 커버리지가 다른 여러 개의 요소 반송파 집성의 일 예를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 단말(500)은 다중 요소 반송파를 지원한다. 예를 들어, 단말은 CC1(51), CC2(52), CC3(53)를 지원할 수 있다. 단말(500)이 (a)위치에서 망에 연결을 시도하는 경우, 단말(500)은 기지국으로부터 CC1(51), CC2(52), CC3(53)을 모두 할당 받아 사용할 수 있다. 상기 CC1(51), CC2(52), CC3(53) 중 하나의 요소 반송파(CC)는 주요소 반송파(PCC)로 설정되어야 하며, 나머지 요소 반송파(CC)들은 부요소 반송파(SCC)로 설정될 수 있다. 예를 들어, CC1(51)이 주요소 반송파로 설정될 수 있으며, 이 경우 CC2(52) 및 CC3(53)은 부요소 반송파로 설정될 수 있다. 주요소 반송파는 부요소 반송파들에 대한 제어정보를 나를 수 있으며, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 규격에 따르면, 주요소 반송파의 변경은 핸드오버절차를 통하여만 가능하며, 이 경우 기존에 단말에 설정된 부요소 반송파들은 모드 해제되어야 한다. 단말(500)에 새로운 주요소 반송파가 설정된 후에 부요소 반송파들이 설정(또는 재설정)될 수 있다. 따라서 다중 요소 반송파 시스템에서 주요소 반송파의 선택은 중요하다.
만약 단말(500)이 초기 (a)위치에서 주요소 반송파를 CC1(51)으로 할당받은 후에 단말(500)이 (b)위치로 이동한 경우, 단말(500)은 CC1(51)의 커버리지를 벗어나게 되므로, 주요소 반송파를 다시 할당받기 위하여 핸드오버 절차를 수행하여야 한다. 만약 단말(500)이 (b)위치에서 주요소 반송파를 CC2(52)로 할당받은 경우라도, 단말(500)이 (c) 위치로 이동하는 경우, 단말(500)은 CC2(52)의 커버리지를 벗어나게 되므로, 주요소 반송파를 다시 할당받기 위하여 핸드오버 절차를 수행하여야 한다. 또한, 단말(500)이 매번 핸드오버 절차를 수행할 때마다 부요소 반송파들 또한 전체 해제 후에 설정(또는 설정)과정을 거쳐야 하는 문제점이 있으며, 이는 불필요한 부하를 유발하여 시스템에 악영향을 끼칠 수 있다.
이하, 본 발명에서는 단말의 이동상태(예를 들어 이동속도)와 셀의 커버리지를 고려하여 효율적으로 주요소 반송파를 선택하는 방법을 제안한다.
도 6은 본 발명에 따른 다중 요소 반송파 시스템에서 주요소 반송파 선택 방법의 일 예이다.
도 6을 참조하면, 기지국은 단말의 이동 속도 등 단말의 이동상태(mobility state) 정보와 기지국이 관리하는 반송파의 커버리지 정보 및 부하 정보를 획득한다(S600). 기지국은 단말 이동상태를 자체적으로 판단할 수도 있고, 단말이 속도 등 단말의 이동상태를 추정하고 수집하여 이를 기지국으로 전송할 수도 있다.
기지국은 상기 획득한 단말의 이동상태 정보를 기반으로, 단말의 이동상태가 '높음'인지 '낮음'인지 판단한다(S610). 예를 들어, 기지국은 단말의 이동속도가 일정 한도보다 큰 경우 '높음'으로 판단할 수 있고, 단말의 이동속도가 일정 한도보다 작은 경우 '낮음'으로 판단할 수 있다.
만약 S610에서 단말의 이동상태가 '낮음'으로 판단되는 경우, 기지국은 부하 기반으로 주요소 반송파를 선택한다(S620). 예를 들어, 기지국은 부하가 가장 적은 반송파를 주요소 반송파로 선택할 수 있다. 다른 예로, 기지국은 부하가 어느 정도 이하의 반송파들 중 하나를 주요소 반송파로 선택할 수 있다. 이 경우 단말의 이동속도 등의 이동상태가 낮으므로, 기지국은 각 반송파의 커버리지 크기보다 각 반송파의 부하 밸런싱(load balancing)을 고려하여 주요소 반송파를 선택하여 단말에 원활한 무선 통신 서비스를 제공할 수 있다.
만약 S610에서 단말의 이동상태가 '높음'으로 판단되는 경우, 기지국은 커버리지 기반으로 주요소 반송파를 선택한다(S630). 예를 들어, 기지국은 커버리지가 가장 큰 반송파를 주요소 반송파로 선택할 수 있다. 한편, 기지국은 커버리지가 가장 큰 반송파를 주요소 반송파를 선택하는 경우에도, 선택된 반송파가 과부하(overload) 상태인 경우에는 다음 크기의 커버리지를 갖는 반송파를 주요소 반송파로 선택할 수도 있다. 다른 예로, 기지국은 커버리지가 어느 정도 이상의 반송파들 중 하나를 주요소 반송파로 선택할 수 있다. 이 경우 단말의 이동 속도 등의 이동상태가 높으므로, 기지국은 각 반송파의 부하 밸런싱을 고려하기보다는 각 반송파의 커버리지를 고려하여 주요소 반송파를 선택함으로써, 단말의 빈번한 핸드오버를 막을 수 있다.
도 7은 본 발명에 따른 다중 요소 반송파 시스템에서 주요소 반송파 선택 방법의 다른 예이다.
기지국은 단말의 이동 속도 등 단말의 이동속도 정보와 기지국이 관리하는 반송파의 커버리지 정보 및 부하 정보를 획득한다(S700). 기지국은 단말 이동상태를 자체적으로 판단할 수도 있고, 단말이 속도 등 단말의 이동상태를 추정하고 수집하여 이를 기지국으로 전송할 수도 있다.
기지국은 상기 획득한 부하 정보를 기반으로, 부하가 가장 작은 반송파를 선택한다(S710). 다시 말하면 기지국은 기지국이 관리하고, 단말이 반송파 집성할 수 있는 반송파들 중 부하가 가장 작은 반송파를 선택한다.
기지국은 상기 획득한 커버리지 정보를 기반으로, 상기 선택된 반송파가 커버리지가 가장 큰 반송파인지 판단한다(S720). 다시 말하면, 기지국은 기지국이 관리하고, 단말이 반송파 집성할 수 있는 반송파들 중 상기 선택된 반송파가 커버리지가 가장 큰 반송파인지 판단한다.
만약 S720에서 상기 선택된 반송파가 커버리지가 가장 큰 반송파라고 판단된 경우, 기지국은 상기 선택된 반송파를 주요소 반송파로 선택한다(S730).
만약 S720에서 상기 선택된 반송파가 커버리지가 가장 큰 반송파가 아니라고 판단될 경우, 기지국은 상기 획득한 단말의 이동속도 정보를 기반으로, 단말의 이동속도가 '높음'인지 '낮음'인지 판단한다(S740). 예를 들어, 기지국은 단말의 이동속도가 일정 한도보다 큰 경우 '높음'으로 판단할 수 있고, 단말의 이동속도가 일정 한도보다 작은 경우 '낮음'으로 판단할 수 있다.
만약 S740에서 단말의 이동속도가 '낮음'으로 판단되는 경우, 상기 선택된 반송파를 주요소 반송파로 선택한다(S750).
만약 S740에서 단말의 이동속도가 '높음'으로 판단되는 경우, 기지국은 커버리지가 가장 큰 반송파를 주요소 반송파로 선택한다(S760). 이 경우, 기지국은 상기 선택된 커버리지가 가장 큰 반송파가 과부하 상태인지 판단한다(S770).
만약 S770에서 상기 선택된 커버리지가 가장 큰 반송파가 과부하 상태인 경우 다음 크기의 커버리지를 갖는 반송파를 주요소 반송파로 선택한다(S780). 만약 S770에서 상기 선택된 커버리지가 가장 큰 반송파가 과부하 상태가 아닌 경우 상기 현재 선택된 반송파(즉, 커버리지가 가장 큰 반송파)가 주요소 반송파가 된다.
도 8은 본 발명에 따른 다중 요소 반송파 시스템에서 주요소 반송파 선택 방법의 구체적인 실시 예이다. 도 8은 도 6에서 상술한 반송파(셀) 배치 구조에 적용될 수 있는 예이다.
도 6 및 도8을 참조하면, 기지국은 CC1, CC2, CC3 중 가장 부하가 적은 CC를 선택한다. 기지국은 단말이 망에 접속(또는 재접속)하는 경우 상기 CC를 선택할 수도 있고, 핸드오버 절차를 통하여 망에 연결되는 경우 상기 CC를 선택할 수도 있다.
일 예로, 기지국이 부하가 가장 작은 CC로 CC1을 선택한 경우 기지국은 단말의 이동속도를 판단한다. 단말의 이동속도가 낮은 경우, 기지국은 CC1을 PCC로 선택한다. 그러나, 단말의 이동속도가 높을 경우, 기지국은 CC3이 과부하 상태인지 판단한다. CC3이 과부하 상태가 아닌 경우 기지국은 CC3를 PCC로 선택하고, CC3이 과부하 상태인 경우 CC2를 PCC로 선택한다.
다른 예로, 기지국이 부하가 가장 작은 CC로 CC2를 선택한 경우, 기지국은 단말의 이동속도를 판단한다. 단말의 이동속도가 낮은 경우, 기지국은 CC2를 PCC로 선택한다. 그러나, 단말의 이동속도가 높을 경우, 기지국은 CC3가 과부하 상태인지 판단한다. CC3이 과부하 상태가 아닌 경우 기지국은 CC2를 PCC로 선택하고, CC3이 과부하 상태인 경우 CC2를 PCC로 선택한다.
또 다른 예로, 기지국이 부하가 가장 작은 CC로 CC3를 선택한 경우, 기지국은 CC3를 PCC로 선택한다.
상기와 같은 경우, 기지국은 반송파(셀)의 부하 상태와 단말의 이동속도, 그리고, 반송파(셀)의 커버리지를 고려하여, 적응적으로 주요소 반송파를 선택함으로써, 부하 균형을 이룰 수 있고, 단말의 불필요한 핸드오버를 줄일 수 있으며, 빈번하게 주요소 반송파가 변경됨으로 인하여 부요소 반송파들이 모두 해제된 후 설정(또는 재설정)되는 것을 방지할 수 있다. 이를 통하여 궁극적으로 전체 시스템 성능의 향상을 도모할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (13)

  1. 다중 요소 반송파 시스템(multiple component carrier system)에서 기지국(eNB)에 의해 수행되는 단말(UE)에 대한 주요소 반송파(primary component carrier: PCC) 선택 방법으로,
    상기 단말의 이동 상태(mobility condition) 정보와 상기 기지국이 관리하는 반송파들의 커버리지(coverage) 정보 및 부하(load) 정보를 획득하는 단계;
    상기 획득한 이동 상태 정보를 기반으로, 상기 단말의 상기 이동 상태 값이 일정 한도보다 큰지 판단하는 단계; 및
    상기 이동 상태 값이 상기 일정 한도보다 큰 경우 상기 부하 정보를 기반으로 상기 주요소 반송파를 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동 상태 값이 상기 일정 한도보다 작은 경우 상기 커버리지 정보를 기반으로 상기 주요소 반송파를 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 부하 정보를 기반으로 상기 주요소 반송파를 선택하는 단계는, 상기 기지국이 관리하는 상기 반송파들 중 부하가 가장 적은 반송파를 상기 주요소 반송파로 선택함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 커버리지 정보를 기반으로 상기 주요소 반송파를 선택하는 단계는, 상기 기지국이 관리하는 상기 반송파들 중 커버리지가 가장 큰 반송파를 상기 주요소 반송파로 선택함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 커버지가 가장 큰 반송파가 과부하(overload) 상태인 경우에는 그 다음 크기의 커버리지를 갖는 반송파를 상기 주요소 반송파로 선택함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  6. 다중 요소 반송파 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 단말에 대한 주요소 반송파 선택 방법으로,
    상기 단말의 이동속도(velocity) 정보와 상기 기지국이 관리하는 반송파들의 커버리지 정보 및 부하 정보를 획득하는 단계;
    상기 획득한 부하 정보를 기반으로, 상기 반송파들 중 부하가 가장 적은 반송파를 선택하는 단계;
    상기 획득한 커버리지 정보를 기반으로, 상기 선택된 반송파가 커버리지가 가장 큰 반송파인지 판단하는 단계; 및
    상기 선택된 반송파가 상기 반송파들 중 커버리지가 가장 큰 반송파인 경우, 상기 선택된 반송파를 상기 주요소 반송파로 선택함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 선택된 반송파가 상기 반송파들 중 커버리지가 가장 큰 반송파가 아닌 경우, 상기 획득한 상기 단말의 이동속도 정보를 기반으로, 상기 단말의 이동속도가 일정 한도보다 큰지 판단하는 단계; 및
    상기 단말의 이동속도가 상기 일정 한도보다 작은 경우, 상기 선택된 반송파를 상기 주요소 반송파로 선택함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 단말의 이동속도가 상기 일정 한도보다 큰 경우, 상기 반송파들 중 커버리지가 가장 큰 반송파를 상기 주요소 반송파로 선택함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 현재 주요소 반송파로 선택된 커버리지가 가장 큰 반송파가 과부하 상태인지 판단하는 단계를 더 포함함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 현재 주요소 반송파로 선택된 커버리지가 가장 큰 반송파가 상기 과부하 상태인 경우, 그 다음 크기의 커버리지를 갖는 반송파를 상기 주요소 반송파로 선택함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  11. 다중 요소 반송파 시스템에서 기지국에 의해 수행되는 단말에 대한 주요소 반송파 선택 방법으로,
    서로 다른 커버리지를 갖는 CC(component carrier)1, CC2, CC3 중 가장 부하가 작은 상기 CC1을 선택하는 단계;
    상기 단말의 이동속도를 판단하는 단계;
    상기 단말의 이동속도가 일정 한도보다 작은 경우, 상기 선택된 CC1를 주요소 반송파로 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 단말의 이동속도가 상기 일정 한도보다 큰 경우, 커버리지가 가장 큰 상기 CC3을 주요소 반송파로 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 CC3이 과부하 상태인지 판단하는 단계; 및
    상기 CC3이 과부하 상태인 경우, 상기 CC3 다음으로 커버리지가 큰 CC2를 주요소 반송파로 선택하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 주요소 반송파 선택 방법.
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