KR20150010612A - 셀 및 단말 디스커버리 방법 - Google Patents

셀 및 단말 디스커버리 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150010612A
KR20150010612A KR20140089542A KR20140089542A KR20150010612A KR 20150010612 A KR20150010612 A KR 20150010612A KR 20140089542 A KR20140089542 A KR 20140089542A KR 20140089542 A KR20140089542 A KR 20140089542A KR 20150010612 A KR20150010612 A KR 20150010612A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
signal
cell
terminal
discovery
measurement
Prior art date
Application number
KR20140089542A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102197712B1 (ko
Inventor
김철순
고영조
안재영
문성현
신준우
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US14/333,165 priority Critical patent/US20150023191A1/en
Publication of KR20150010612A publication Critical patent/KR20150010612A/ko
Priority to US15/613,685 priority patent/US20170273015A1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102197712B1 publication Critical patent/KR102197712B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W48/00Access restriction; Network selection; Access point selection
    • H04W48/16Discovering, processing access restriction or access information
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/10Scheduling measurement reports ; Arrangements for measurement reports

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

셀 및 단말 디스커버리 방법이 개시된다. 단말에서 수행되는 디스커버리 방법은 트리거 신호를 전송하는 단계와, 트리거 신호를 수신한 적어도 하나의 셀로부터 디스커버리 신호를 수신하는 단계와, 디스커버리 신호를 측정하는 단계 및 디스커버리 신호의 측정 결과를 서빙셀로 보고하는 단계를 포함한다. 따라서, 셀룰러 이동통신 시스템에서 효율적으로 셀 또는 단말의 디스커버리를 수행할 수 있다.

Description

셀 및 단말 디스커버리 방법{CELL AND MOBILE TERMINAL DISCOVERY METHOD}
본 발명은 이동 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동통신 시스템에 적용할 수 있는 셀 및 단말의 디스커버리 방법에 관한 것이다.
휴대 가능한 이동 단말 및 태블릿 PC의 광범위한 보급과 무선 인터넷 기술을 근간으로 하는 모바일 컴퓨팅의 급속한 확대로 인하여 무선 네트워크 용량의 획기적인 증대가 요구되고 있다.
많은 연구들에서 향후 모바일 사용자들의 트래픽 사용량은 급격하게 증가할 것으로 예측되고 있다. 이와 같은 폭발적인 트래픽 증가에 따른 요구사항을 충족시키기 위한 대표적인 해결책은 진화된 물리계층 기술을 적용하거나 추가적인 스펙트럼을 할당하는 방법을 고려할 수 있다. 그러나, 물리계층 기술은 이론적인 한계점에 도달하고 있고, 추가적인 스펙트럼의 할당을 통한 셀룰러망의 용량 증대는 근본적인 해결책이 될 수 없다.
따라서, 데이터 요구량이 많은 위치에 소형 셀을 다층으로 배치하고 매크로 기지국 및 소형 셀 기지국의 밀접한 협력을 통해 무선 네트워크의 용량을 증가시키기 위한 기술들에 대한 요구가 높아지고 있다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project)의 LTE(Long Term Evolution)-Advanced의 표준화 회의에서는 빠르게 증가하는 데이터 트래픽 수요를 효율적으로 수용하기 위해 소형 셀 향상(Small Cell Enhancement)을 위한 기술에 대한 표준화를 진행하고 있다.
소형 셀 향상을 위해 검토중인 기술들로는, 스펙트럼 효율 향상 기술, 소형 셀의 활성화/비활성화와 셀 디스커버리 기술, 간섭 제어 기술, 무선 인터페이스 기반 동기화 기술, 상위 계층 소형 셀 향상 기술 지원을 위한 물리계층 기술 등이 있다. 특히, 셀 디스커버리 기술로는 디스커버리 방식, 디스커버리 신호, 디스커버리 절차 등이 논의되고 있다.
그러나, 현재까지는 셀 디스커버리를 위한 논의만 이루어지고 있는 상태이며, 셀 디스커버리를 위한 구체적이고 효율적인 방법은 제시되고 있지 않다.
본 발명의 목적은 셀룰러 이동 통신 시스템에 적용할 수 있는 효율적인 셀 및 단말의 디스커버리 방법을 제공하는 것이다.
상술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 셀 및 단말 디스커버리 방법은, 단말에서 수행되는 디스커버리 방법으로 적어도 하나의 셀로부터 디스커버리 신호를 수신하는 단계와, 상기 디스커버리 신호를 측정하는 단계 및 상기 디스커버리 신호의 측정 결과를 서빙셀로 보고하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 디스커버리 방법은, 상기 단말이 트리거 신호를 전송하는 단계를 더 포함하고, 상기 단말은 상기 트리거 신호를 수신한 적어도 하나의 셀로부터 상기 디스커버리 신호를 수신할 수 있다.여기서, 상기 트리거 신호를 전송하는 단계는, 상기 단말의 서빙셀로부터 상기 트리거 신호의 설정 정보를 수신하는 단계 및 상기 트리거 신호의 설정 정보에 기초하여 상기 트리거 신호를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 트리거 신호의 설정 정보는 상기 단말이 상기 트리거 신호의 전송에 사용할 신호 정보, 상기 단말이 상기 트리거 신호의 전송에 사용할 시간 자원과 주파수 자원 정보, 상기 트리거 신호의 송신전력 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 트리거 신호는 SRS(sounding reference signal)로 구성될 수 있고, 상기 트리거 신호의 설정 정보는 상기 서빙셀의 물리계층 셀 식별정보, 상기 적어도 하나의 셀들이 상기 SRS를 수신하기 위한 파라미터들의 설정 정보, 상기 SRS의 송신을 위한 TA(Timing Advance) 정보 및 상기 SRS의 송신전력 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 트리거 신호는 PRACH(Physical Random Access Channel)로 구성될 수 있고, 상기 트리거 신호의 설정 정보는 상기 PRACH의 설정 정보 및 상기 PRACH의 송신전력 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 PRACH는 PRACH 시퀀스 집합 중 디스커버리용으로 미리 할당된 PRACH 시퀀스를 사용하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 트리거 신호를 전송하는 단계에서는 미리 설정된 주기에 따라 상기 트리거 신호를 주기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
여기서, 상기 트리거 신호를 전송하는 단계에서는, 상기 단말이 상기 단말의 서빙셀이 사용하는 자원을 사용하거나, 상기 서빙셀이 사용하는 자원과 다른 자원을 사용하여 상기 트리거 신호를 전송할 수 있다.
여기서, 상기 트리거 신호를 전송하는 단계에서는, 상기 서빙셀이 설정한 TA(Timing Advance)를 이용하여 상기 트리거 신호를 전송할 수 있다.
여기서, 적어도 하나의 셀로부터 디스커버리 신호를 수신하는 단계는, 상기 단말이 상기 적어도 하나의 셀로부터 주기적으로 디스커버리 신호를 수신할 수 있다.
여기서, 상기 디스커버리 신호는 상기 단말이 동기를 획득하기 위한 동기 신호 및 상기 단말이 측정을 수행하기 위한 측정 신호 중 적어도 하나의 신호를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디스커버리 방법은, 상기 서빙셀로부터 상기 디스커버리 신호의 설정 정보 및 상기 동기 신호와 상기 측정 신호의 연결성을 나타내는 결합 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 동기 신호의 설정 정보는, 상기 동기 신호의 주기와 옵셋(offset), 상기 동기 신호의 주파수 위치, 상기 동기 신호의 시퀀스 생성 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하고, 상기 측정 신호의 설정 정보는 상기 측정 신호 식별정보, 상기 측정 신호의 주기와 옵셋, 상기 측정 신호의 주파수 위치, 상기 측정 신호의 시퀀스 생성 정보, 상기 측정 신호의 송신전력 정보 중 적어도 하나의 정보 포함할 수 있다.
여기서, 상기 결합 정보는 상기 단말이 상기 서빙셀의 RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통해 획득하고, 상기 단말이 측정 신호를 수신하고 상기 측정 신호에 기초하여 RRM(Radio Resource Management)을 측정할 때, 상기 측정 신호의 복조를 위한 시간 및/또는 주파수 동기를 도출할 수 있는 동기 신호의 식별 정보를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 동기 신호가 PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(SSS: Secondary Synchronization Signal) 이고, 상기 측정 신호가 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal) 또는 CRS(Cell Specific Reference Signal)로 설정된 경우, 상기 결합 정보는 적어도 하나의 셀들이 전송하는 측정 신호별로 동기 신호의 식별정보를 포함하고, 상기 동기 신호의 식별 정보는 물리계층 셀 식별정보(PCI: Physical Cell Identity)를 포함할 수 있다.여기서, 상기 디스커버리 방법은, 상기 단말이 상기 서빙셀로부터 상기 동기 신호 또는 상기 측정 신호에 포함되는 TA(Timing Advance) 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디스커버리 신호를 측정하는 단계는, 상기 디스커버리 신호의 설정 정보에 기초하여 상기 디스커버리 신호를 수신하는 단계와, 상기 수신한 디스커버리 신호에 기초하여 시간 동기를 획득하는 단계와, 상기 결합 정보에 기초하여 상기 디스커버리 신호에 포함된 측정 신호를 수신하고, 상기 수신한 측정 신호에 대한 측정을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 셀 및 디스커버리 방법은 셀에서 수행되는 디스커버리 방법으로, 단말로부터 전송된 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 단계와, 측정 결과에 기초하여 상기 단말과의 근접도를 추정하는 단계 및 상기 근접도 추정 결과가 미리 설정된 기준을 만족하는 경우, 상기 단말에 디스커버리 신호를 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 디스커버리 방법은, 상기 단말의 서빙셀로부터 상기 트리거 신호의 설정 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 단말로부터 전송된 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 단계에서는, 상기 수신한 트리거 신호의 설정 정보에 기초하여 상기 트리거 신호를 수신하고 상기 수신한 트리거 신호에 대한 측정을 수행할 수 있다.
여기서, 상기 단말로부터 전송된 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 단계에서는, 상기 단말의 서빙셀의 상향링크 서브프레임 수신 타이밍보다 상기 서빙셀과 상기 단말간의 전송지연 시간만큼 이른 시점에 상기 트리거 신호를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 단말로부터 전송된 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 단계는, 수신된 신호의 수신신호 세기를 미리 설정된 임계치와 비교하는 단계 및 상기 비교 결과에 기초하여 상기 트리거 신호의 수신 여부 판단 및/또는 상기 단말과의 근접도를 추정하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 단말로부터 전송된 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 단계에서는, 상기 트리거 신호로 PRACH(Physical Random Access Channel)를 수신하는 경우, 상기 PRACH의 시퀀스를 확인하고, 상기 PRACH의 시퀀스가 디스커버리를 위해 할당된 시퀀스인 경우, 랜덤액세스응답을 전송하지 않을 수 있다.
여기서, 상기 디스커버리 신호는 상기 단말의 하향링크 동기 획득을 위한 동기 신호 및 상기 단말의 측정을 위한 측정 신호 중 적어도 하나의 신호를 포함할 수 있고, 상기 단말에 디스커버리 신호를 전송하는 단계에서는, 상기 동기 신호 및/또는 측정 신호를 주기적 송신하되, 동기 신호와 측정 신호의 전송 주기는 동일하거나 서로 다르도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 디스커버리 방법은, 상기 셀이 활성화(active) 상태 또는 휴면(DTX: Discontinuous Transmission) 상태에서 상기 단말로부터 SRS(Sounding Reference Signal)를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디스커버리 방법은, 상기 셀이 상기 SRS에 기초하여 상기 단말의 TA(Timing Advance)를 갱신하는 단계와, 상기 TA 갱신 정보를 백홀을 통해 다른 셀과 공유하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 디스커버리 방법은, 상기 셀이 다른 셀과 상기 단말의 SRS 전송을 위한 협력을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 셀 및 디스커버리 방법에 따르면, 상향링크 트리거 신호와 하향링크 측정 신호 기반의 셀 디스커버리 절차로, 단말이 서빙셀의 자원을 사용하여 트리거 신호를 전송하는 방법, 서빙셀이 사용하지 않는 자원을 사용하여 트리거 신호를 설정하는 방법, 디스커버리 신호의 설정 및 결합 정보 구성 방법, 동기 신호 및 측정 신호의 전송 방법을 제공한다. 또한, 상향링크 트리거 신호와 상향링크 디스커버리 신호에 기반한 단말 디스커버리 방법으로, 단말 디스커버리 절차와, 디스커버리 신호의 설계 방법을 제공한다.
따라서, 셀룰러 이동 통신 환경에서 셀 디스커버리 또는 단말 디스커버리를 효율적으로 수행할 수 있다.
도 1a, 1b 및 1c는 이동통신 시스템의 셀 배치 환경을 나타내는 개념도이다.
도 2는 단말과 셀의 서브프레임 송수신 타이밍의 일 예를 나타낸다.
도 3은 단말과 셀의 서브프레임 송수신 타이밍의 다른 예를 나타낸다.
도 4a 및 4b는 상향링크 트리거 신호 및 하향링크 디스커버리 신호 기반의 셀 디스커버리 과정을 나타내는 개념도이다.
도 5는 상향링크 트리거 신호와 하향링크 디스커버리 신호의 송신 예를 나타낸다.
도 6a 및 6b는 상향링크 트리거 신호와 상향링크 디스커버리 신호에 기반한 디스커버리 절차를 나타낸다.
도 7은 단말이 서빙셀 자원을 사용하여 트리거 신호를 전송하고, 서빙셀 사용하지 않는 자원을 사용하여 디스커버리 신호를 송신하는 절차를 나타낸다.
도 8은 단말이 서빙셀 자원만을 사용하여 디스커버리 신호를 송신하는 절차를 나타낸다.
도 9는 단말이 서빙셀이 사용하지 않는 자원을 사용하여 디스커버리 신호를 송신하는 절차를 나타낸다.
도 10은 단말이 서빙셀이 사용하지 않는 자원을 사용하여 동기 신호와 측정 신호를 서로 다른 신호로 송신하는 절차를 나타낸다.
도 11은 단말의 서빙셀에서의 서브 프레임의 수신 타이밍을 나타낸다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 ‘단말’은 이동국(MS: Mobile Station), 이동 단말(MT: Mobile Terminal), 사용자 단말, 사용자 장비(UE: User Equipment), 사용자 터미널(UT: User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS: Subscriber Station), 무선 기기(Wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU: Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로 지칭될 수 있다.
또한, 본 출원에서 사용하는 '기지국’은 일반적으로 단말과 통신하는 고정된 지점을 말하며, 베이스 스테이션(Base Station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 또한, '셀'이란 용어는 상기 용어가 사용되는 문맥에 따라 기지국 및/또는 기지국의 서비스 영역으로 간주될 수 있다.
또한, 이하에서 기술되는 본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802 시스템, 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-Advanced 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기의 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 발명에서 사용되는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
■ 셀 및 단말 디스커버리
이동통신 시스템을 위한 디스커버리(discovery) 기술은 크게 셀 디스커버리와 단말 디스커버리로 분류할 수 있다.
단말에 의한 셀 디스커버리는, 단말이 셀 식별정보를 확인할 수 있는 파라미터들을 추정하는 과정과, 셀과 단말간의 무선링크 품질을 추정하기 위한 측정 과정을 포함할 수 있다. 여기서, 상기 셀 식별정보는 예를 들어, 물리계층 셀 아이디(PCI: Physical Cell Identity), 가상 셀 아이디 등을 포함할 수 있다.
셀에 의한 단말 디스커버리는, 셀이 단말 식별정보를 확인할 수 있는 파라미터들을 추정하는 과정과, 단말과 셀간의 무선링크 품질을 추정하기 위한 측정 과정을 포함할 수 있다. 여기서, 단말 식별정보는 예를 들어, 단말의 C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier)를 포함할 수 있다.
■ 셀 배치 환경
도 1a, 1b 및 1c는 이동통신 시스템의 셀 배치 환경을 나타내는 개념도이다.
이동통신 네트워크는 대형셀(macro cell)(111, 112))이 배치된 무선 네트워크에 소형셀(small cell) 클러스터(121, 122, 123)가 배치되는 형태로 구성될 수 있다. 소형셀 클러스터(121, 122, 123)는 복수의 소형셀들을 포함하고, 소형셀들은 백홀(backhaul)을 통해 서로 연결될 수 있다. 각 소형셀 클러스터(121, 122, 123) 내의 소형셀들은 백홀을 통해 시간 동기화 및 주파수 동기화가 이루어질 수 있다. 한편, 대형셀(111, 112)과 소형셀 클러스터(121, 122, 123)간의 시간 및 주파수 동기화는 반드시 필요한 것은 아니다.
대형셀(111, 112)은 제1 주파수(F1)를 사용하고, 소형셀 클러스터(121, 122, 123)은 제2 주파수(F2)를 사용한다고 가정하면, 제1 주파수(F1)와 제2 주파수(F2)는 동일할 수도 있고, 서로 다를 수도 있다.
도 1a, 1b 및 1c에 예시한 셀 배치 환경에서와 같이, 단말은 세 가지 형태의 연결 상태를 가질 수 있다. 여기서, 연결은 단말이 셀과 RRC(Radio Resource Control) 연결을 확립하여 RRC 연결(RRC_Connected) 상태에 있음을 의미한다.
즉, 도 1a에 예시한 바와 같이 단말(131)은 대형셀(111)과 소형셀 클러스터(121)에 포함된 임의의 소형셀과 모두 연결 상태를 가질 수 있다.
또는, 도 1b에 예시한 바와 같이 단말(132)은 대형셀(112)에만 연결 상태를 가질 수 있다.
또는, 도 1c에 예시한 바와 같이 단말(133)은 소형셀 클러스터(123)에 포함된 소형셀들 중 임의의 소형셀에만 연결 상태를 가질 수 있다.
■ 셀의 상태
이하에서는 셀의 상태에 대해 설명한다.
표 1은 셀의 상태를 송신 측면과 수신 측면을 구분하여 나타낸 것이다.
셀의 상태는 표 1에 나타낸 상태들 중에서 어느 하나에 해당할 수 있다. 또한, 셀 상태는 하나의 상태에서 다른 상태로 변환될 수 있다.
Figure pat00001
송신 활성(Tx_active) 상태의 셀은 모든 신호와 모든 채널을 모든 자원을 이용하여 송신할 수 있다.
송신 휴면(DTX: Discontinuous Transmission) 상태의 셀은 설정된 휴면 주기에 따라 일부의 시간 및 주파수 자원을 이용하여 디스커버리 신호(discovery signal)를 송신할 수 있다. 예를 들면, 송신 휴면 상태의 셀은 5 ms(millisecond)의 주기로 하나의 서브프레임(subframe) 내에서 동기 신호(Synchronization signal)와 셀 기준신호(CRS: Cell-specific Reference Signal)만을 송신하고, 그 이외의 신호는 송신하지 않을 수 있다.
송신 비활성(Tx_off) 상태의 셀은 어떠한 신호도 전송하지 않는다.
수신 활성(Rx_active) 상태의 셀은 모든 신호와 모든 채널을 모든 자원에서 수신할 수 있다.
수신 휴면(DRX: Discontinuous Reception) 상태의 셀은 설정된 휴면 주기에 따라 일부의 시간 및 주파수 자원을 이용하여 신호를 수신할 수 있다. 예를 들면, 수신 휴면 상태의 셀은 10 ms 단위로 특정 자원 블록(RB: Resource Block) 쌍을 선택하여 신호를 수신할 수 있다.
수신 비활성(Rx_off) 상태의 셀은 어떠한 신호도 수신하지 않는다.
소형셀은 대형셀 기지국으로부터 백홀을 통해 수신한 시그널링에 따라 상태를 변환할 수도 있고, 소형셀이 스스로 상태를 변환할 수도 있다. 소형셀 기지국이 복수의 주파수에서 동작하는 복수의 셀을 관리하는 경우, 소형셀 기지국은 각 셀에 대해 셀 상태를 정의할 수 있다.
■ 디스커버리 방식의 분류
이하에서는 디스커버리 방식에 대해 설명한다.
표 2는 트리거 신호(trigger signal)와 디스커버리 신호 사용에 따라 분류한 디스커버리 방식을 나타낸다.
셀 및 단말 디스커버리 방식은 표 2에 나타낸 바와 같이 분류할 수 있다.
트리거 신호는 단말이 전송하고, 셀들은 단말과 셀들간의 대략적인 근접도를 확인하기 위해 트리거 신호를 측정할 수 있다.
디스커버리 신호는 디스커버리 방식에 따라 단말이 전송할 수도 있고 셀들이 전송할 수도 있다. 디스커버리 신호는 보다 정확한 근접도 측정을 위해 사용되며, 디스커버리 신호를 전송하는 단말 또는 셀을 구별할 수 있는 정보를 포함한다.
Figure pat00002
디스커버리 방식 1은 트리거 신호 및 디스커버리 신호를 모두 단말이 송신하는 방식이다.
디스커버리 방식 2는 트리거 신호는 단말이 송신하고, 디스커버리 신호는 셀이 송신하는 방식이다.
디스커버리 방식 3은 트리거 신호는 사용되지 않고, 디스커버리 신호를 단말이 송신하는 방식이다.
디스커버리 방식 4는 트리거 신호는 사용되지 않고, 디스커버리 신호는 셀이 송신하는 방식이다.
디스커버리 신호는 동기 획득을 위한 동기 신호를 포함할 수 있고, 측정을 위한 측정 신호를 포함할 수 있다.
표 2에 나타낸 디스커버리 방식 중 방식 4를 고려하면, 단말의 서빙셀은 셀의 상태와 무관하게 디스커버리 신호를 전송할 수 있다.
서빙셀이 상태를 변환하는데 걸리는 시간에 따라 셀 디스커버리 방식은 긴 시간이 걸리는 방식, 느린 시간이 걸리는 방식 및 아주 짧은 시간이 걸리는 방식으로 구분할 수 있다. 여기서, 서빙셀의 상태는 인접한 소형셀 또는 대형셀의 시그널링에 따라 변환될 수도 있고, 서빙셀의 자체적인 판단에 따라 변환될 수도 있다.
긴 시간이 걸리는 방식은, 단말의 서빙셀이 인접한 셀에게 자신의 상태 변환을 통보하고 상태 변환을 수행하는 방식으로, 수 초(second)가 소요될 수 있다.
느린 시간이 걸리는 방식은, 단말이 디스커버리 신호에 대해 RRM(Radio Resource Management) 측정을 수행한 후 단말의 서빙셀로 측정 결과를 보고하면, 서빙셀이 RRM 측정 결과에 따라 셀 상태를 변환하는 방식으로, 수십 ms가 소요될 수 있다.
아주 짧은 시간이 걸리는 방식은, DTX 상태에 있는 셀이 데이터 전송 및 이와 연관된 제어 정보를 전송하지는 않으나, 디스커버리 신호는 전송하는 방식이다. 단말은 디스커버리 신호를 사용하여 RRM 측정과 CSI(Channel State Information) 측정을 수행하고 미리 설정된 방식에 따라 측정 결과를 서빙셀로 보고할 수 있다. 이 방식은 수 ms가 소요될 수 있고, 셀의 상태는 표 1에 나타낸 바와 다르게 정의할 수 있다.
■ 셀의 서브프레임 송수신 타이밍 설정 방법
이하에서는, 셀의 서브프레임 송수신 타이밍 설정 방법에 대해 설명한다.
단말 디스커버리와 셀 디스커버리에서, 셀이 하향링크를 통해 디스커버리 신호를 전송하는 경우, 셀은 자신의 하향링크 서브프레임 송신 타이밍에 따라 디스커버리 신호를 송신하는 것이 바람직하다. 또한, 단말이 상향링크를 통해 트리거 신호 또는 디스커버리 신호를 전송하는 경우, 단말은 자신이 속한 서빙 셀에서 사용하는 상향링크 송신 타이밍을 기준으로 결정된 송신 타이밍에 따라 트리거 신호 및/또는 디스커버리 신호를 전송하는 것이 바람직하다.
이하에서는 대형셀들과 소형셀들이 동일한 주파수를 사용하는 경우(즉, F1=F2)의 송수신 타이밍에 대해 설명한다.
먼저 하향링크의 송수신 타이밍을 설명한다.
셀들의 물리적 위치가 다르면 동일 단말과 각 셀의 전파 전송지연 시간 (propagation delay)이 다르기 때문에 각 셀이 동일 단말로부터 전송된 신호를 수신하는 시점이 다르게 된다.
그런데, 셀간 간섭 조정(ICIC: inter-cell interference coordination), CoMP(Coordinated multipoint), 이중 연결성(dual connectivity) 등을 지원하기 위해서는, 단말의 수신 관점에서 서빙셀의 서브프레임과 단말에 이웃하는 셀들의 서브프레임들은 동일하거나 거의 동일한 시점에 단말에 수신되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 단말이 대형셀과 연결되어 있고(즉, 대형셀이 단말의 서빙셀인 경우) 단말 주변에 소형 셀들이 있을 때, 대형셀과 단말 주변 소형셀들이 전송하는 서브프레임들이 동일하거나 거의 동일한 시점에 단말에 수신되는 것이 바람직하다.
따라서, 셀의 송신 지점에서 단말까지의 전송지연 시간을 고려하면, 대형셀과 소형셀들의 하향링크 서브프레임의 송신 타이밍은 서로 다르게 설정될 수 있다. 즉, 서브프레임의 전송 시점은 대형셀과 소형셀들이 서로 다르게 설정할 수 있다.
다음으로, 상향링크의 송수신 타이밍을 설명한다.
단말이 대형셀과 소형셀에 의해 서빙되고 있고 단말과 대형셀의 수신점간의 거리가 단말과 소형셀 수신점간의 거리에 비해 상대적으로 매우 긴 경우를 고려한다.
단말의 송신 관점에서, 단말이 서빙셀들에게 전송하는 상향링크 서브프레임의 송신 타이밍이 서로 일치하지 않으면 서브프레임들간에 시간적으로 서로 겹치는 영역이 발생하고 이로 인해 상향링크 전력제어가 서브프레임 단위로 이루어지지 못할 수 있다.
따라서, 단말의 서빙셀들을 위한 상향링크 서브프레임의 송신 타이밍은 서로 동일하거나 거의 동일한 타이밍을 갖는 것이 바람직하다.
단말이 대형셀과 소형셀 중 어느 하나의 셀에 의해 서빙되는 경우에도 상향링크 간섭제어, CoMP 동작을 고려하면 단말이 속한 대형셀과 단말 주변의 소형셀들로 전송되는 상향링크 서브프레임들은 서로 동일하거나 거의 동일한 송신 타이밍을 갖는 것이 바람직하다.
도 2는 단말과 셀의 서브프레임 송수신 타이밍의 일 예를 나타낸다.
도 2에 예시한 바와 같이, 단말이 동일한 상향링크 서브프레임 타이밍을 사용해서 소형셀과 대형셀에 n번째 서브프레임을 전송하면, 소형셀과 대형셀의 위치가 다를 경우 각 셀과 단말 사이의 전송지연시간이 다르므로 소형셀과 대형셀에서 각각 n번째 서브프레임을 수신하는 타이밍이 다르게 된다.
즉, 대형셀과 단말과의 거리가 소형셀과 단말과의 거리에 비해 상대적으로 매우 긴 경우, 소형셀은 전송지연시간(201)이 지난 후 단말로부터 전송된 n번째 서브프레임을 수신하고, 대형셀은 저송지연시간(202)이 지난 후 단말로부터 전송된 n번째 서브프레임을 수신하게 된다.
전술한 바와 같이, 대형셀과 단말 주변에 위치한 소형셀로부터 전송되는 하향링크 서브프레임을 단말에서 수신하는 시점이 동일하도록 설정하기 위해서, 상기 소형셀의 하향링크 서브프레임 송신 시점을 대형셀의 하향링크 서브프레임 송신 시점에 비해 단말과 대형셀의 송신 지점 간의 전송지연시간만큼 지연할 수 있다.
또한, 단말 주변 소형셀들과 대형셀에 대해 단말이 동일한 상향링크 서브프레임의 송신 타이밍을 적용하는 경우, 소형셀과 대형셀의 상향링크 서브프레임 수신 타이밍이 다르게 된다. 여기서, 도 2에 예시한 바와 같이 대형셀이 하향링크 서브프레임의 송신 시점(t1)과 상향링크 서브프레임의 수신시점(t1)을 같게 설정하면, 소형셀은 하향링크 서브프레임의 송신 시점을 대형셀의 하향링크 서브프레임의 송신 시점에 비해 단말과 대형셀 송신 지점 간의 전송지연시간(즉, 하향링크 타이밍 옵셋, 203)만큼 지연시키고, 상향링크 서브프레임 수신시점은 전송지연시간(즉, 상향링크 타이밍 옵셋, 204)만큼 앞당겨야 한다.
대형셀이 단말이 전송한 PRACH(Physical Random Access Channel) 등을 통해 단말과 대형셀간의 링크에 대한 전송지연 시간을 알고 있는 경우, 대형셀은 단말 근처의 소형셀들에게 백홀을 통하여 단말의 전송지연 시간을 전달할 수 있다. 소형셀은 대형셀로부터 전달 받은 전송지연 시간을 이용하여 자신의 셀의 하향링크 송신 타이밍과 상향링크 수신 타이밍을 결정할 수 있다.
이하에서는 대형셀들과 소형셀들이 서로 다른 주파수를 사용하는 경우(즉, F1 ≠ F2)의 송수신 타이밍에 대해 설명한다.
하향링크 관점에서, 서로 다른 주파수를 사용하는 셀들의 하향링크 서브프레임 송신 시점이 반드시 특정한 관계를 가져야 할 필요는 없을 수 있다.
그러나, 서로 다른 주파수를 사용하고 서로 다른 위치에 놓인 셀들이 주파수 집성(inter-site carrier aggregation)의 형태로 묶여 단말을 서빙하는 경우를 고려하면, 단말과 서빙셀들의 위치가 다르므로 복수의 TAG(Timing Advance Group)를 이용할 필요가 있다.
단말의 송신 관점에서 고려할 때, 단말이 서빙셀들에게 보내는 상향링크 서브프레임의 송신 타이밍이 서로 일치하지 않으면, 서브프레임들간에 시간적으로 서로 겹치는 영역이 발생하고 이로 인해 상향링크 전력제어가 서브프레임 단위로 이루어지지 못하는 문제점이 발생할 수 있다. 따라서, 단말의 서빙셀들을 위한 상향링크 서브프레임의 송신 타이밍은 서로 동일하거나 거의 동일한 타이밍을 갖는 것이 바람직하다.
하향링크 동기획득을 위해, 소형셀이 대형셀로부터 송신된 신호를 수신하고 수신한 신호에 기초하여 하향링크 서브프레임의 송신 동기를 결정할 수 있다. 이 경우 소형셀의 하향링크 서브프레임 송신 타이밍은 대형 셀의 하향링크 서브프레임 송신 타이밍에 비해 소형셀과 대형셀의 송수신 지점 간의 전송지연시간만큼 지연될 수 있다.
또한 단말의 수신 관점에서 고려할 때, 대형셀과 소형셀의 하향링크 서브프레임들의 수신 타이밍이 동일하거나 거의 동일하면, 단말이 대형셀과 소형셀이 사용하는 주파수들 간의 주파수 변경이 필요할 때, 서브프레임 단위로 주파수 변경을 수행할 수 있기 때문에 무선자원을 보다 효율적으로 사용할 수 있다. 여기서, 대형셀이 하향링크 서브프레임의 송신 시점과 상향링크 서브프레임의 수신 시점을 같게 설정하는 경우, 소형셀의 상향링크 서브프레임의 수신 시점은 대형셀의 하향링크 서브프레임 송신 시점에 비해 소형셀과 대형셀 송수신 지점 간의 전송지연시간만큼 앞당겨야 단말 주변의 소형셀과 대형셀에 대한 단말의 상향링크 서브프레임 송신 타이밍이 서로 동일하거나 거의 동일한 타이밍을 갖게 된다.
단말의 서빙셀이 대형셀인 경우, 단말이 소형셀 주변에서 주파수 F1을 사용하는 대형셀을 위한 서브프레임과, 주파수 F2를 사용하는 소형셀을 위한 서브프레임을 같은 서브프레임 타이밍을 사용하여 송신하는 경우, 대형셀과 소형셀이 해당 서브프레임을 수신하는 시점은 도 3에 도시한 바와 같다. 도 3에서 소형셀에 대한 단말의 TA(timing advance)는 대형셀의 TA를 기준으로 설정하고, 대형셀의 하향링크 서브프레임 송신 타이밍과 비교하여, 소형셀은 하향링크 서브프레임을 전송지연시간만큼 지연시켜 송신하고 단말의 상향링크 서브프레임은 전송지연시간만큼 앞 당겨 송신한다.
도 3은 단말과 셀의 서브프레임 송수신 타이밍의 다른 예를 나타낸다.
도 3에서는, 단말의 서빙셀이 대형셀이고, 단말이 소형셀 주변에서 주파수 F1을 사용하는 대형셀을 위한 서브프레임과 주파수 F2를 사용하는 소형셀을 위한 서브프레임을 동일한 서브프레임 송신 타이밍을 사용하여 송신하는 경우의 송수신 타이밍을 예시하였다.
도 3을 참조하면, 소형셀에 대한 단말의 TA(timing advance)는 대형셀의 TA를 기준으로 설정할 수 있다. 소형셀은 하향링크 서브프레임을 대형셀의 하향링크 서브프레임 송신 타이밍과 비교하여 전송지연시간(301)에 해당하는 하향링크 타이밍 옵셋(302)만큼 지연시켜 송신하고, 단말의 상향링크 서브프레임은 상기 전송지연시간(301)에 해당하는 상향링크 타이밍 옵셋(303)만큼 앞당겨진 시점에서 수신한다.
서빙셀이 자원으로 사용하지 않는 주파수를 사용하여 단말이 트리거 신호 및/또는 디스커버리 신호를 전송하는 경우, 단말의 서빙셀을 제외한 다른 셀들은 단말의 송신 타이밍을 정확히 알지 못하기 때문에, 상기 트리거 신호 또는 디스커버리 신호의 대략적인 수신 시점을 예측해야 한다. 상기 서빙셀 이외의 셀이 트리거 신호 또는 디스커버리 신호의 수신 시점을 낮은 복잡도로 예측할 수 있도록, 단말의 트리거 신호와 디스커버리 신호의 전송 타이밍은 단말의 서빙셀이 설정한 단말의 상향링크 서브프레임의 전송 타이밍과 동일하게 설정할 수 있다.
[디스커버리 신호 전송과 상향링크 트리거 신호 및 하향링크 디스커버리 신호에 기반한 디스커버리 방법]
이하에서는 상향링크 트리거 신호와 하향링크 디스커버리 신호에 기반한 디스커버리 방법에 대해 설명한다.
■ 상향링크 트리거 신호와 하향링크 측정 신호 기반의 셀 디스커버리 절차
도 4a는 상향링크 트리거 신호 및 하향링크 디스커버리 신호 기반의 셀 디스커버리 과정을 나타내는 개념도이고, 도 4b는 상향링크 트리거 신호 및 하향링크 디스커버리 신호 기반의 셀 디스커버리 절차를 나타내는 순서도이다.
도 4a 및 4b를 참조하면, 단말(430)은 셀들(430)에게 트리거 신호를 송신한다(S401). 여기서, 단말(430)은 트리거 신호의 구성을 위한 설정 정보를 서빙셀(420)로부터 제공받을 수 있다. 또한, 트리거 신호는 단말(430)의 서빙셀(410) 주파수 자원을 사용하여 구성될 수도 있고, 서빙셀(410) 주파수와 다른 주파수 자원을 사용하여 구성될 수도 있다. 예를 들어, 단말(430)이 대형셀에 의해 서빙되고 있는 경우, 단말(430)은 대형셀이 사용하는 주파수 자원을 이용하여 트리거 신호를 전송할 수 있다. 또는 단말(430)이 대형셀에 의해 서빙되고 있고, 대형셀과 소형셀이 서로 다른 주파수를 사용하고 있는 경우, 단말(430)은 소형셀이 사용하는 주파수 자원을 이용하여 트리거 신호를 전송할 수도 있다.
셀들(420)은 상기 트리거 신호에 대한 측정을 수행하고, 측정 결과에 기초하여 단말(430)과의 근접도를 추정한다(S402).
단말(430) 주변의 셀들(420)은 디스커버리 신호를 단말(430)에 송신한다(S403). 여기서, 각 셀(420)은 트리거 신호의 측정을 통해 단말(430)과의 근접도를 추정한 결과에 기초하여, 디스커버리 신호의 송신 여부를 결정할 수 있다. 디스커버리 신호는 동기 획득을 위한 동기 신호 및 측정 신호를 포함할 수 있다. 또한, 단말(430)의 서빙셀(410)은 각 동기 신호와 각 동기 신호에 대응되는 측정 신호들에 대한 정보를 나타내는 결합 정보(association information)를 단말(430)에 전달할 수 있다.
단말(430)은 상기 결합 정보에 기초하여 동기 신호를 수신하여 시간 동기를 획득한다. 또한, 단말(430)은 상기 결합 정보에 기초하여 시간 동기를 기준으로 동기 신호와 연관된 측정 신호를 수신하여 측정을 수행하고(S404), 측정 결과를 서빙셀(410)로 보고한다(S405). 한편, 디스커버리 신호는 동기 신호를 포함하지 않고 측정 신호만을 포함할 수도 있다. 이 경우, 단말(430)은 서빙셀(410)이 제공하는 기준 시간 정보를 이용하여 측정 신호를 수신하고, 수신한 측정 신호에 대한 측정을 수행할 수 있다.
이후, 디스커버리 신호에 대한 측정 결과를 기반으로 단말(430)과 새로 연결할 특정 셀(420)이 결정된다(S406). 여기서, 서빙셀(410)은 단말(430)로부터 수신한 디스커버리 신호의 측정 결과에 기초하여 복수의 셀들 중에서 단말(430)이 연결할 특정 셀(420)을 결정할 수 있다. 또한, 서빙셀(410)은 결정된 특정 셀(420)의 정보를 단말(430)과 해당 특정 셀(420)에 전달할 수 있다.
단말(430)은 상기 특정 셀(420)과 연결을 확립하고, 연결된 특정 셀(420)과 데이터를 송수신 한다(S407). 여기서, 단말(430)은 서빙셀(410)로부터 연결을 확립할 특정 셀(420)에 대한 정보를 수신하고, 수신한 정보에 기초하여 상기 특정 셀(420)과 연결을 확립할 수 있다.
■ 단말이 서빙셀 자원을 사용하여 트리거 신호를 전송하는 방법
이하에서는 단말이 자신의 서빙셀 자원을 이용하여 트리거 신호를 전송하는 방법에 대해 구체적으로 설명한다.
서빙셀은 RRC 시그널링을 사용하거나, RRC 시그널링과 하향링크 제어정보(DCI: Downlink Control Information)을 사용하여 트리거 신호의 설정 정보를 단말에게 전달한다. 트리거 신호의 설정 정보는 단말이 전송에 사용할 신호 정보, 해당 신호의 시간 자원과 주파수 자원 정보, 송신전력 정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 서빙셀 기지국은 적어도 하나의 셀이 트리거 신호를 수신할 수 있도록 트리거 신호 설정 정보를 다른 셀들에게 전달한다.
트리거 신호는 후방 호환성(backward-compatibility)을 위해서 SRS(sounding reference signal) 또는 PRACH(Physical random access channel)를 사용할 수 있다.
서빙셀과 다른 주파수를 사용하여 단말에 서비스를 제공하는 셀들도 단말의 서빙셀 주파수 자원을 사용하여 전송되는 트리거 신호를 수신하고 단말의 근접도를 측정할 수 있어야 한다.
단말이 서빙셀의 자원을 사용해서 트리거 신호를 전송할 때, 서빙셀이 설정한 TA를 이용하여 트리거 신호를 전송할 수 있다. 단말 주변에 위치한 셀들은 서빙셀의 상향링크 서브프레임의 수신 타이밍보다 서빙셀과 단말간 전송지연 시간만큼 더 이른 시점에 트리거 신호를 수신할 수 있다.
SRS를 트리거 신호로 사용하는 방법
단말은 트리거 신호로 SRS를 전송하고, 셀들은 단말이 전송한 SRS의 수신 세기(예를 들면, RSRP: Reference Signal Received Power)를 측정할 수 있다.
단말이 서빙셀의 자원을 이용하여 SRS를 송신하고 셀들이 SRS를 수신하여 단말과의 근접도를 추정하기 위해 필요한 설정정보는, 단말의 서빙셀의 물리계층 셀 식별정보, 해당 SRS를 수신하기 위한 모든 파라미터들의 설정 정보, 단말이 서빙셀로 SRS를 송신할 때 사용하는 TA 정보 및 SRS의 송신전력 정보 등을 포함할 수 있다.
또한, 상기 해당 SRS를 수신하기 위한 모든 파라미터들의 설정 정보는, SRS의 트리거 방식(trigger type)에 따라 하기와 같은 정보를 포함할 수 있다.
트리거 방식 0(Trigger type 0) SRS의 파라미터 설정 정보는, 전송 콤(Transmission comb), 물리자원블록(physical RB assignment)의 시작 위치, 전송기간(Duration), 주기 및 서브프레임 옵셋, 대역폭(bandwidth), 주파수 호핑 대역폭(frequency hopping bandwidth), 사이클릭 시프트(cyclic shift), SRS 전송에 사용하는 안테나 포트(antenna ports)의 수 등을 포함할 수 있다.
트리거 방식 1(Trigger type 1) SRS의 파라미터 설정 정보는, 주기 및 서브프레임 옵셋, 전송 콤, 물리자원블록의 시작 위치, 대역폭, SRS 전송에 사용하는 안테나 포트의 수 정보 등을 포함할 수 있다.
단말의 서빙셀은 SRS를 트리거할 때 결정한 파라미터의 값을 RRC 시그널링 또는 RRC 시그널링과 DCI를 통해 단말에 전달할 수 있다. 또한, 상기 서빙셀은 단말이 전송한 트리거 신호를 수신할 셀에게 백홀을 통해서 해당 파라미터 정보를 전달할 수 있다.
단말을 서빙하지 않는 셀들이 단말이 전송하는 트리거 신호를 수신하기 위해서는, 트리거 신호의 수신 타이밍을 얻기 위한 절차가 필요하다.
만일 단말과 셀간의 거리가 충분히 가깝지 않은 경우에는, 단말과 셀 사이의 전송지연 시간을 알 수 없으므로 SRS의 수신 시점을 도출하지 못한 채 수신 절차를 수행해야 한다. 이때, 수신 절차는 SRS의 수신 타이밍을 추정해야 하기 때문에 처리 복잡도가 증가하게 된다.
일반적으로 단말과 셀의 거리가 충분히 가깝지 않으면, 무선 거리(radio distance)도 가깝지 않다고 가정할 수 있다. 이와 같은 경우, 셀은 SRS의 수신을 위해 측정 윈도우(observation window)를 설정하고, 설정된 측정 윈도우 내에 도달하는 SRS만을 탐지할 수 있다. 만약 셀이 측정 윈도우 내에서 SRS를 탐지하지 못하면, 단말이 멀리 떨어져 있는 것으로 가정할 수 있다.
또한, 셀이 단말과 서빙셀 사이의 전송지연 시간을 알고 있고, 서빙셀의 상향링크 수신 타이밍을 알고 있는 경우, 단말과 셀 간의 거리가 충분히 가깝다는 가정하에 셀은 상기 전송지연 시간을 이용하여 트리거 신호를 수신해야 하는 시점을 추정할 수 있다. 즉, 단말과 셀간의 거리가 충분히 가깝다고 가정하면 단말과 셀 사이의 전송지연 시간을 0으로 근사할 수 있으므로, 셀은 서빙셀의 상향링크 서브프레임 수신 타이밍에서 단말과 서빙셀 사이의 전송지연 시간만큼 이른 시점부터 SRS의 수신을 시도할 수 있다.
셀은 단말이 전송한 SRS 수신하여 SRS의 수신 전력 세기(예를 들면, RSRP)를 알 수 있고, 수신된 SRS로부터 SRS의 수신 타이밍을 보다 정확히 추정할 수 있다.
근접도 측정 정확도를 향상시키기 위해, 단말은 SRS를 주기적으로 송신하고 셀은 주기적으로 SRS를 수신하도록 할 수 있다.
단말의 SRS 전송과 다른 신호나 채널 전송이 시간적으로 겹치는 경우, SRS 전송이 포기(drop)될 수 있다. 예를 들어, PUCCH(Physical Uplink Control Channel) format 2a/2b와 SRS가 같은 서브프레임에 설정된 경우, 단말은 SRS를 송신하지 않고 PUCCH만 송신할 수 있다.
복수의 TAG(timing advance group)가 설정된 경우에도 송신전력 제한을 초과하지 않기 위해, 다른 신호나 채널 전송이 시간적으로 겹치면 단말은 SRS 전송을 포기할 수 있다.
서빙셀이 단말의 SRS의 전송포기 여부를 백홀을 통해 다른 셀에게 전달하더라도, 백홀 지연시간으로 인하여 다른 셀들이 SRS를 불필요하게 측정하고 있을 수 있다. 따라서, 셀들은 SRS가 설정된 해당 자원요소의 평균 수신전력을 측정하여 SRS가 실제 전송되었는지의 여부를 구분할 필요가 있다. 이를 위해, 표 3에 나타낸 바와 같이 두 가지 임계치(T1, T2)를 도입하여, SRS의 비전송 여부와 단말과 셀간 거리를 측정하는 용도로 사용할 수 있다.
Figure pat00003
만약, 셀이 SRS가 전송되지 않았다고 판정하는 경우, 셀은 단말과 셀간의 근접도를 판단하지 않을 수 있다.
PRACH를 트리거 신호로 사용하는 방법
셀은 단말이 전송한 PRACH를 수신하여 셀과 단말간의 근접도를 추정할 수 있다. 단말이 서빙셀의 자원을 사용하여 PRACH를 송신하고 셀들이 PRACH를 수신하여 단말 근접도를 추정하기 위해 필요한 설정 정보는, PRACH의 설정 정보 및 PRACH의 송신전력 값 정보를 포함할 수 있다.
PRACH의 설정 정보는, 전송 서브프레임 또는 주기와 서브프레임 옵셋(offset), 주파수 위치, RACH 시퀀스 생성에 필요한 전송집합 유형(set type), RACH 루트 시퀀스, 사이클릭 시프트(cyclic shift) 값 등의 정보를 포함할 수 있다.
단말의 서빙셀은 PRACH 설정 정보를 단말에게 제공하고, 단말은 서빙셀로부터 제공된 PRACH 설정 정보에 따라 PRACH를 전송한다. 단말의 서빙셀은 다른 셀들에게 PRACH 설정 정보를 전달하여 각 셀이 단말로부터 전송된 PRACH를 수신할 수 있도록 한다.
셀은 PRACH를 수신하여 PRACH의 수신전력 세기(예: RSRP)를 측정할 수 있다.
PRACH를 수신한 셀은 랜덤액세스응답(random access response)을 하향링크로 송신해야 하나, 단말이 디스커버리를 목적으로 PRACH를 송신한 경우에는, 셀이 랜덤액세스응답을 수행하지 않도록 RA(random access) 절차를 수정할 필요가 있다.
또한, PRACH 시퀀스 집합 중에서 특정 시퀀스를 셀 디스커버리 용도로 사전에 할당할 수 있다. 이 경우 셀은 PRACH 시퀀스를 탐지하여 PRACH의 전송 목적(즉, 랜덤 액세스 또는 디스커버리)을 구별할 수 있다.
따라서 서빙셀이 단말에게 디스커버리 목적의 PRACH 송신을 지시한 경우, 서빙셀과 다른 셀들이 해당 시퀀스를 PRACH의 형태로 수신했을 때, 랜덤액세스응답을 단말에 송신하지 않고 디스커버리 절차를 수행할 수 있다.
트리거 신호로서 PRACH를 사용하는 경우, 셀들은 PRACH의 시퀀스 정보 및 설정 정보를 미리 알고 있으므로, 표 4에 나타내 바와 같이 미리 설정된 임계값(T2)과 수신한 PRACH의 수신 신호 세기(RSRP)를 비교하여 단말과의 근접도를 측정할 수 있고, 단말과 셀의 상향링크 동기를 획득하는 데 사용할 수도 있다.
Figure pat00004
■ 단말이 서빙셀이 사용하지 않는 주파수를 사용하여 트리거 신호를 전송하는 방법
단말이 비 서빙셀(단말을 서빙하지 않고 있는 셀을 의미함)의 자원을 사용하여 트리거 신호를 전송하고, 서빙셀이 사용하는 주파수와 비 서빙셀이 사용하는 주파수가 다른 경우, 비 서빙셀은 다른 주파수에 대한 측정(inter-frequency measurement)을 수행하지 않아도 되는 장점이 있다.
또한 서빙셀이 사용하는 주파수와 비 서빙셀이 사용하는 주파수가 크게 다른 경우, 서빙셀이 사용하는 주파수에서 측정한 근접도가 비 서빙셀이 사용하는 주파수에서의 근접도를 의미하지 않을 수 있다. 따라서, 이와 같은 경우에 단말은 비 서빙셀 자원을 사용하여 트리거 신호를 전송하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 단말이 대형셀과 연결되어 있고 대형셀과 소형셀이 사용하는 주파수가 다를 때 단말이 소형 셀 주파수 자원을 사용하여 트리거 신호를 전송하는 것이 바람직하다.
서빙셀은 RRC 시그널링을 사용하거나, RRC 시그널링과 DCI를 사용하여 트리거 신호의 설정 정보를 단말에게 전달할 수 있다. 트리거 신호의 설정 정보는 단말이 전송에 사용할 신호, 해당 신호의 시간 자원과 주파수 자원, 송신전력을 포함할 수 있다.
서빙셀 기지국은 적어도 하나의 셀이 트리거 신호를 수신할 수 있도록 상기 트리거 신호 설정 정보를 다른 셀들에게 전달해야 한다.
트리거 신호는 SRS 또는 PRACH를 사용할 수 있다.
SRS를 트리거 신호로 사용하는 경우, 트리거 신호의 설정 정보는 SRS의 송신전력과, 하기의 SRS의 트리거 방식에 따른 파라미터의 설정 정보를 포함할 수 있다.
트리거 방식 0(Trigger type 0) SRS의 파라미터 설정 정보는, 전송 콤, 물리자원블록의 시작 위치, 전송기간, 주기 및 서브프레임 옵셋, 대역폭, 주파수 호핑 대역폭, 사이클릭 시프트, SRS 전송에 사용하는 안테나 포트의 수 등을 포함할 수 있다.
트리거 방식 1(Trigger type 1) SRS의 파라미터 설정 정보는, 주기 및 서브프레임 옵셋, 전송 콤, 물리자원블록의 시작 위치, 대역폭, SRS 전송에 사용하는 안테나 포트의 수 정보 등을 포함할 수 있다.
단말의 서빙셀은 SRS를 트리거할 때 결정한 파라미터의 값을 RRC 시그널링 또는 RRC 시그널링과 DCI를 통해 단말에 전달할 수 있다. 또한, 상기 서빙셀은 단말이 전송한 트리거 신호를 수신할 셀에게 백홀을 통해서 해당 파라미터 정보를 전달할 수 있다.
PRACH를 트리거 신호로 사용하는 경우, 트리거 신호의 설정 정보는, PRACH의 설정 정보 및 PRACH의 송신전력 값을 포함할 수 있다.
PRACH의 설정 정보는, 전송 서브프레임 또는 주기와 서브프레임 옵셋(offset), 주파수 위치, RACH 시퀀스 생성에 필요한 전송집합 유형(set type), RACH 루트 시퀀스, 사이클릭 시프트(cyclic shift) 값 등의 정보를 포함할 수 있다.
단말의 서빙 셀은 PRACH 설정 정보를 단말에게 제공하고, 단말은 서빙셀로부터 제공된 PRACH 설정 정보에 따라 PRACH를 전송한다. 단말의 서빙셀은 다른 셀들에게 PRACH 설정 정보를 전달하여 각 셀이 단말로부터 전송된 PRACH를 수신할 수 있도록 한다.
단말이 서빙셀이 사용하지 않는 자원을 사용해서 트리거 신호를 전송할 때, 서빙셀이 설정한 TA를 이용하여 트리거 신호를 전송할 수 있다. 단말 주변에 위치한 셀들은 서빙셀의 상향링크 서브프레임의 수신 타이밍보다 서빙셀과 단말 간의 전송지연시간만큼 더 이른 시점에서 트리거 신호의 수신을 수행할 수 있다.
■ 디스커버리 신호의 설정 및 결합 정보 구성 방법
디스커버리 신호는 동기 획득을 위한 동기 신호를 포함할 수 있고, 측정을 위한 측정 신호를 포함할 수 있다. 이하에서는 디스커버리 신호가 동기 신호와 측정 신호를 모두 포함한 방식에 대해 설명한다.
디스커버리 신호의 결합 정보는 셀이 전송하는 하향링크 동기 신호와 하향링크 측정 신호의 연결성을 규정하는 정보로, 서빙셀이 단말에게 RRC 시그널링을 통해 전달할 수 있다. 디스커버리 신호를 전송하는 셀들은 해당 디스커버리 신호의 설정 정보와 결합 정보에 따라 동기 신호와 측정 신호 중 어느 하나의 신호만을 전송하거나, 동기 신호와 측정 신호를 모두 전송할 수 있다.
도 5는 상향링크 트리거 신호와 하향링크 디스커버리 신호의 송신 예를 나타낸다.
도 5에서는 단말이 서빙셀이 사용하는 주파수(F1) 자원을 사용하여 트리거 신호를 전송하고, 다른 셀이 사용하는 주파수(F2) 자원을 이용하여 전송되는 하향링크 디스커버리 신호를 수신하는 과정을 예시하였다.
도 5를 참조하면, 단말은 서빙셀로부터 하향링크를 통해 트리거 신호의 설정 정보(501)를 수신하고, 수신한 트리거 신호의 설정 정보(501)에 기초하여 트리거 신호(502)를 상향링크로 전송한다. 여기서, 서빙셀은 RRC 시그널링을 통해 단말에 트리거 신호 설정 정보(501)를 전송할 수 있다.
또한, 서빙셀은 디스커버리 신호의 설정 정보와 결합 정보(503)를 하향링크를 통해 단말 및 주변의 셀들에게 전송한다. 여기서, 서빙셀은 디스커버리 신호의 설정 정보와 결합 정보(503)를 RRC 시그널링을 통해 단말에 전송할 수 있고, 백홀을 통해 주변 셀들에게 전송할 수 있다. 디스커버리 신호는 동기 신호와 측정 신호를 포함한다.
단말 주변의 셀들은 서빙셀로부터 수신한 디스커버리 신호의 설정 정보와 결합 정보(503)에 기초하여 동기 신호(504)와 측정 신호(505)를 하향링크를 통해 전송한다.
만약, 각 셀이 시스템정보(system information)와 디스커버리 신호의 결합 정보를 단말에게 각각 송신한다면, 셀들이 TX_active 상태로 변환하여 동작해야 하므로 각 셀의 전력소모가 커지게 된다. 특히, 셀의 숫자가 많은 경우, 모든 셀들이 각각의 설정 및 결합 정보를 보내는 방법보다 도 5에 예시한 바와 같이 단말의 서빙셀이 설정 및 결합 정보를 단말에게 전달하는 방법이 전력소모 측면에서 더 효율적이고 설정 및 결합 정보를 전달하는 데 걸리는 지연시간(latency)도 더 짧을 것이다.
본 발명에서는 서빙셀이 디스커버리 신호의 설정 및 결합 정보(503)를 RRC 시그널링을 사용하여 단말에게 전달하기 때문에, 서빙셀은 단말이 상기 설정 및 결합 정보(503)를 정상적으로 수신하여 디스커버리 신호를 검출하기 시작하는 정확한 시점을 알 수 없다. 또한 디스커버리 신호들의 시간 및 주파수 동기를 정확히 획득하고 측정의 품질을 개선하기 위해, 단말은 동기 신호(504)와 측정 신호(505)를 일정 시간 동안 여러 번 수신하는 것이 바람직하다. 따라서, 셀들은 동기 신호(504)와 측정 신호(505)를 한번만 송신하는 것보다 주기적으로 송신하는 것이 바람직하다. 여기서, 동기 신호(504)의 주기와 측정 신호(505)의 주기는 각각 독립적으로 설정될 수도 있고, 항상 동일한 주기로 설정될 수도 있다.
각 동기 신호에 대한 동기 신호 설정정보는 동기 신호의 주기와 옵셋(offset), 동기 신호의 주파수 위치, 동기 신호의 시퀀스 생성 정보 등을 포함할 수 있다.
각 측정 신호에 대한 측정 신호 설정 정보는 측정 신호 식별정보, 측정 신호의 주기와 옵셋, 측정 신호의 주파수 위치, 측정 신호의 시퀀스 생성 정보, 하향링크 측정 신호의 송신전력 정보 등을 포함할 수 있다.
결합 정보는 각 동기 신호에 대응하는 측정 신호들의 식별정보들을 포함할 수 있다.
단말은 수신한 동기 신호로부터 획득한 시간 및 주파수 동기를 기준으로, 결합 정보가 지시하는 동기 신호와 연관된 측정 신호들을 수신할 수 있고, 측정 신호들에 대한 측정을 수행할 수 있다.
한편, 디스커버리 신호에 동기 신호를 포함시키지 않고 측정 신호만을 전송할 수 있다. 이 경우 단말은 측정 신호의 수신 타이밍을 단말의 서빙셀로부터 획득할 수 있다. 예를 들어 단말은 서빙셀의 주동기 신호(PSS: Primary Synchronization Signal)/부동기 신호(SSS: Secondary Synchronization Signal)와 CRS로부터 얻은 서빙셀의 타이밍을 사용하여 측정 신호를 수신할 수 있다.
■ 동기 신호의 전송 방법
단말은 소형셀로부터 전송된 측정 신호를 수신하기 전에 동기 신호를 먼저 수신한다. 동기 신호는 LTE 규격에서 정의하는 주동기 신호(PSS)와 부동기 신호(SSS)를 사용할 수 있다.
소형셀들은 대형셀의 하향링크 서브프레임의 송신 타이밍보다 대형셀과 소형셀 송수신 지점간의 전송지연시간만큼 지연된 시점에서 동기 신호를 송신할 수 있다.
소형셀들이 셀 클러스터를 이룬 경우의 동기 신호 전송 방법
복수의 소형셀들이 서로 가까운 위치에 배치되어 셀 클러스터를 이루고, 셀 클러스터에 속하는 소형셀들의 하향링크 송신 동기가 동일한 경우, 하나 또는 소수의 셀들만이 동기 신호를 전송하더라도 단말은 수신된 동기 신호로부터 획득한 동기를 상기 셀 클러스터에 포함된 다른 셀들의 하향링크 동기와 같다고 가정할 수 있다.
만약 셀 클러스터에 속하는 셀들이 각각 동기 신호를 송신하는 경우, 셀간 간섭 문제로 인해 단말의 동기 획득 성능이 감소하게 되고, 단말이 검출할 수 있는 동기 신호의 개수가 감소할 수 있다.
단말의 동기 신호 수신 품질을 개선하기 위해서 하기의 세 가지 방법을 고려할 수 있다.
- 수신기의 간섭 제거 방법 : 단말의 수신기가 간섭 제거 기능을 구비한 경우, 수신기를 통한 동기 신호의 간섭 제거를 통하여 단말의 동기 신호 수신 성능을 개선할 수 있다.
- 소수의 소형셀만 동기 신호 송신 하는 방법: 셀 클러스터를 이루는 복수의 소형셀들 중 소수의 소형셀만 동기 신호를 전송함으로써, 동기 신호의 간섭을 회피할 수 있고 동기 성능을 보장할 수 있다.
서빙셀과 소형셀들이 지연이 있는 비이상적 백홀(non-ideal backhaul)을 통해 연결된 경우, 서빙셀이 소형셀들의 상태를 동적으로 변환시킬 수 없으므로, 각 셀에서 독립적으로 동기 신호의 전송 여부를 판단하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 각 셀이 NLM(Network Listen Mode)을 사용하여 주변 셀의 송신 상태를 관찰한 결과에 기초하여 동기 신호의 송신 여부를 결정할 수 있다.
- 동일 식별 정보를 이용하는 방법 : 셀 클러스터를 이루는 복수의 셀들이 서로 다른 동기 신호를 전송하지 않고, 셀 클러스터 내부에서 사용되는 동일한 식별 정보에 기초하여 서로 동일한 시퀀스로 생성한 동기 신호를 전송하는 방법이다. 단말은 셀 클러스터 내부에서 공통적인 동기 신호를 사용하여 대략적인 하향링크 동기를 획득할 수 있다. 이후 단말은 셀로부터 수신하는 하향링크 측정 신호로부터 정확한 동기를 획득할 수 있다.
소형셀이 공간적으로 이격되어 배치된 경우의 동기 신호 전송 방법
소형셀이 셀 클러스터에 속하지 않아, 셀 클러스터와 동일한 동기를 공유하는 것으로 가정할 수 없는 경우, 소형셀은 자신의 동기 신호를 송신해야 한다. 이 경우, 소형셀이 셀 클러스터에 속하지 않기 때문에 주변의 소형셀들에 의한 간섭은 크지 않을 수 있고, 이에 따라 동기 성능 역시 감소하지 않을 수 있다.
■ 측정 신호의 전송 방법
셀은 결합 정보에서 설정된 파라미터를 기반으로 측정 신호를 전송할 수 있다. 측정 신호는 예를 들어 CSI-RS(Channel State Information Reference Signal)가 사용될 수 있다. 단말은 결합 정보에 포함된 설정 파라미터에 기초하여 측정 신호를 수신할 수 있다.
■ 셀 개폐(On/Off) 변환을 위한 디스커버리 신호의 전송 방법
셀의 개폐 속도가 빠를수록 전송량이 증대할 수 있다. 여기서 셀의 개폐 변환은 셀의 상태 변환을 의미하는 것으로, 셀의 상태가 TX_active에서 DTX로 변환되거나, DTX에서 TX_active로 변환되는 것을 포함한다.
단말은 TX_active 또는 DTX 상태의 소형셀에서 전송하는 디스커버리 신호를 측정한다. 셀 상태의 변환 속도를 향상시키기 위해, 단말은 해당 셀의 채널 측정을 수행할 수 있다. 이러한 경우, 단말은 디스커버리 신호를 사용하여 RRM 측정과 CSI 측정을 모두 수행할 수 있다.
주파수 집성(CA: Carrier Aggregation)이 적용되는 환경을 고려하면, PCell(primary cell)과 SCell(secondary cell)이 서로 다른 TAG(Timing Advance Group)에 속한 경우, 단말은 SCell로 전송하기 위한 TA(Timing Advance) 값과 전송 전력 값을 알아야 한다. 한편, 이중연결성(DC: Dual Connectivity)이 적용되는 환경을 고려하면, 주 서빙셀(pSCell)과 부 서빙셀(sSCell)이 서로 다른 TAG에 속한 경우, 단말은 부 서빙셀(sSCell)로 전송하기 위한 TA 값과 전송 전력 값을 알아야 한다. 이를 위해 단말의 서빙셀은 디스커버리 신호의 설정 정보 또는 결합 정보에 TA 정보를 추가하여 단말에 알려줄 수 있다. 이를 통해, 단말은 상향링크 승인(UL grant)를 수신하고 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)를 전송하기까지의 시간이 4ms 밖에 걸리지 않게 된다.
TA 값을 갱신하기 위해, 단말은 DTX 상태의 소형셀에게 SRS를 전송할 수 있다. 초기 TA 값은 단말과 해당 소형셀의 RACH(Random Access Channel) 절차 수행을 통해 알 수 있는 것으로 가정한다. 이 경우에, 지리적으로 인접한 소형셀들이 같은 TAG에 속한 경우, 동일한 TA 값을 가질 수 있다. 단말은 각 셀에 개별적으로 SRS를 송신할 필요가 없이 동일한 TAG에 속한 소형셀들 중 하나의 소형 셀로만 SRS를 전송하고, SRS를 수신한 소형셀은 수신한 SRS에 기초하여 단말의 TA 값을 갱신한 후, 백홀을 통해 TA 값의 갱신 값을 다른 소형셀로 전달함으로써 TA 갱신 정보를 다른 소형셀들과 공유할 수 있다. 이러한 소형 셀들은 동일한 소형 셀 클러스터에 속하고 서로 동일한 TAG를 공유하는 경우에 효과적이다.
또한 소형셀들이 매우 촘촘히 배치된 환경에서는, 단말이 셀 별로 각각 SRS를 전송하는 것은 단말의 소비 전력 측면에서 비효율적이며, 상향링크 전송량을 감소시킬 수 있다. 따라서, 소형셀간 SRS 제어가 필수적으로 요구된다. 예를 들어, 소형셀들은 백홀을 통해 단말의 SRS 전송을 위한 제어 정보를 주고받음으로써 단말의 SRS 전송에 대한 협력을 수행할 수 있다.
만약, 단말이 SRS를 전송하면, 이를 수신하는 소형셀들은 상향링크의 CSI를 추정하여 상향링크 스케줄링에 활용할 수 있다. 따라서, 소형셀의 상태 변환 속도를 향상시킬 수 있다.
한편, 전송 전력을 결정하기 위해 단말은 서빙셀로부터 시그널링을 통해 CRS EPRE(cell specific reference signal energy per resource element) 정보를 획득하고, 이를 바탕으로 하향링크의 경로감쇄(pathloss)를 추정한다. 만약 TX_active 소형 셀이 CRS를 전송하는 경우에는, 단말이 CRS를 기준으로 하향링크 경로감쇄를 추정할 수 있지만, DTX 소형 셀의 경우 CRS를 전송하지 않고 디스커버리 신호만을 전송할 수 있으므로, 하향링크 경로감쇄를 추정할 수 없다. 만일 서로 다른 TAG를 갖는 캐리어 집성(CA)이나, 주 서빙셀(pSCell)과 부 서빙셀(sSCell)이 서로 다른 TAG를 갖는 이중 연결성(DC)을 고려하는 경우, 단말은 디스커버리 신호 만으로 하향링크 경로 감쇄를 추정해야 한다.
이를 위해, 단말의 서빙셀은 단말이 측정할 대상인 소형셀들이 전송하는 디스커버리 신호의 송신 전력을 단말에 알려주어야 한다. 예를 들어, 소형셀이 디스커버리 신호로 CSI-RS를 사용하는 경우, 서빙셀은 소형셀의 CSI-RS EPRE 정보를 단말에게 전달해야 한다. 단말이 디스커버리 신호의 송신 전력을 통해 하향링크 경로감쇄를 추정하면, 추정된 정보를 PHR(power headroom report)에 사용하는 것이 바람직하다.
[상향링크 트리거 신호와 상향링크 디스커버리 신호에 기반한 디스커버리 방법]
단위 면적당 셀의 개수가 많은 경우, 하나의 셀 영역 안에 있는 단말의 수는 적을 것으로 예상할 수 있다. 이 경우에는, 다수의 셀이 측정 신호를 송신하지 않고, 단말이 셀들에게 측정 신호를 송신하는 것이 간섭 관리 측면에서 더 효율적이다. 또한, 이 경우 트리거 신호와 측정 신호가 모두 단말로부터 송신되기 때문에, 근접도 확인과 측정의 두 가지 목적을 모두 만족하는 디스커버리 신호를 정의할 수 있다.
■ 상향링크 트리거 신호와 상향링크 디스커버리 신호에 기반한 디스커버리 절차
도 6a는 상향링크 트리거 신호와 상향링크 디스커버리 신호에 기반한 디스커버리 절차를 나타내는 개념도이고, 도 6b는 상향링크 트리거 신호와 상향링크 디스커버리 신호에 기반한 디스커버리 절차를 나타내는 순서도이다.
도 6a 및 6b를 참조하면, 단말(630)은 서빙셀(610)이 사용하는 주파수 또는 서빙셀(610)이 사용하지 않는 다른 주파수를 사용하여 트리거 신호 및/또는 디스커버리 신호를 전송한다(S601). 여기서, 트리거 신호는 서빙셀(610)이 RRC 시그널링을 통하여 단말(630)에 전달한 트리거 신호 설정 정보에 따라 구성될 수 있다. 또한, 디스커버리 신호 역시 서빙셀(610)이 RRC 시그널링을 통하여 단말(630)에 전달한 설정 정보에 따라 구성될 수 있다.
단말(630) 주변에 위치한 셀들(620)은 단말(630)이 전송한 트리거 신호 및/또는 디스커버리 신호를 측정하고, 측정 결과에 기초하여 단말과의 근접도를 추정한다(S602). 여기서, 각 셀은 근접도 추정 결과에 따라, 단말과의 거리가 먼 것으로 판단되면 이후의 디스커버리 절차를 수행하지 않고, 단말과의 거리가 가까운 것으로 판단되면 디스커버리 절차를 계속 수행할 수 있다. 즉, 단말(630)과의 거리가 가까운 셀들(620)은 측정 결과를 단말(630)의 서빙셀(610)에 보고한다.
서빙셀(610)은 단말의 주변 셀들(620)로부터 수신한 측정 결과 보고에 기초하여 단말(630)과 연결할 적어도 하나의 셀들(630)을 선택한다(S604). 여기서, 서빙셀(610)에 의해 선택된 셀은 서빙셀(610)의 제어 시그널링에 따라 TX_active 상태로 변환활 수 있다. 또한, 서빙셀(610)은 단말(630)에 선택된 셀에 대한 정보를 제공할 수 있다.
단말(630)은 적어도 하나의 해당 셀(630)과 연결을 확립한 후, 연결이 확립된 셀과 데이터 송수신을 수행한다(S605).
한편, 디스커버리 신호에 동기 신호가 없이 측정 신호만이 전송되는 방식을 사용할 수 있다. 이때 셀은 측정 신호의 타이밍을 단말의 서빙셀로부터 획득할 수 있다. 예를 들어, 단말의 서빙셀은 디스커버리 신호를 수신하는 셀들에게 단말과 서빙셀의 송수신 지점간의 전송지연 시간을 제공할 수 있고, 셀들은 상기 전송지연 시간에 기초하여 단말로부터 송신되는 측정 신호의 수신 타이밍을 결정할 수 있다.
이하에서는, 단말이 상향링크 디스커버리 신호를 전송하는 경우에 대해, 4가지의 경우로 나누어 설명한다.
첫 번째 경우는, 단말이 서빙셀이 사용하는 주파수가 아닌 다른 주파수를 사용해서 동기 신호와 측정 신호를 전송하고, 서빙셀의 자원을 사용하여 트리거 신호를 전송하는 경우이다. 예를 들어 단말이 대형셀에 연결되어 있고 대형셀과 소형셀이 사용하는 주파수가 다를 때, 단말이 대형셀의 주파수 자원을 사용하여 트리거 신호를 전송하고 소형셀의 주파수 자원을 사용하여 동기 신호와 측정 신호를 전송하는 경우가 이에 해당한다.
도 7은 단말이 서빙셀 자원을 사용하여 트리거 신호를 전송하고, 서빙셀 사용하지 않는 자원을 사용하여 디스커버리 신호를 송신하는 절차를 나타낸다. 도 7에서 서빙셀은 제1 주파수(F1)를 사용하고, 인접 셀들은 제2 주파수(F2)를 사용하는 것으로 가정한다.
서빙셀은 단말이 송신할 트리거 신호의 설정 정보(701)를 RRC 시그널링을 통하여 단말에게 전달한다.
단말은 서빙셀로부터 수신한 트리거 신호의 설정 정보(701)에 기초하여 서빙셀 자원을 이용하여 트리거 신호(702)를 송신한다.
셀들은 단말로부터 송신된 트리거 신호(702)의 수신 세기를 측정하여 근접도를 판단한다. 셀은 근접도 판단 결과에 기초하여 단말이 자신의 셀에 충분히 근접한 것으로 판단되면, 서빙셀에게 근접도의 측정결과를 보고한다.
서빙셀은 단말에게 디스커버리 신호(즉, 동기 신호와 측정 신호)의 설정 및 결합 정보(703)를 RRC 시그널링을 통해 전달한다. 또한, 서빙셀은 디스커버리 신호를 측정하는 다른 셀에게도 상기 정보(703)를 백홀을 통해 전달한다.
단말은 서빙셀로부터 수신한 디스커버리 신호의 설정 및 결합 정보(703)에 기초하여 서빙셀이 사용하는 자원과 다른 자원(예를 들면, 제2 주파수(F2))를 사용하여 동기 신호(704)와 측정 신호(705)를 송신한다. 여기서, 단말은 상기 동기 신호(704) 및/또는 측정 신호(705)를 주기적으로 전송할 수 있다.
셀들은 단말로부터 송신된 동기 신호(704)와 측정 신호(705)를 수신하여 측정을 수행하고 그 결과를 단말의 서빙셀로 보고한다.
두 번째 경우는, 단말이 서빙셀 자원만을 사용하여 디스커버리 신호를 전송하는 경우이다.
도 8은 단말이 서빙셀 자원만을 사용하여 디스커버리 신호를 송신하는 절차를 나타낸다. 도 8에서 서빙셀은 제1 주파수(F1)을 사용하는 것으로 가정한다.
단말이 서빙셀의 자원만을 이용하여 동기 신호와 측정 신호를 송신하는 경우에는 별도의 트리거 신호를 정의할 필요가 없으므로, 도 8에 예시한 바와 같이 단말은 동기 신호와 측정 신호만을 송신할 수 있다.
서빙셀은 RRC 시그널링을 통해 디스커버리 신호(즉, 동기 신호와 측정 신호)의 설정 및 결합 정보(801)를 단말에 전달한다.
단말은 서빙셀로부터 수신한 상기 정보(801)에 기초하여 동기 신호(802)와 측정 신호(803)를 서빙셀의 자원을 이용하여 송신한다. 여기서, 동기 신호(802) 및/또는 측정 신호(803)는 주기적으로 전송될 수 있다.
셀들은 단말로부터 수신한 동기 신호(802)에 기초하여 단말의 송신 타이밍을 획득하고, 획득한 송신타이밍을 기반으로 측정 신호(803)를 수신하여 측정 신호(803)의 수신 세기를 측정한다.
셀들은 측정 결과를 서빙셀로 보고한다.
세 번째 경우는, 단말이 서빙셀이 사용하는 주파수가 아닌 다른 주파수를 사용하여 디스커버리 신호를 전송하는 경우이다.
도 9는 단말이 서빙셀이 사용하지 않는 자원을 사용하여 디스커버리 신호를 송신하는 절차를 나타낸다. 도 9에서, 서빙셀은 제1 주파수(F1)를 사용하고, 인접 셀들은 제2 주파수(F2)를 사용하는 것으로 가정한다.
하나의 신호를 트리거 신호와 측정 신호의 용도로 활용하는 경우, 단말은 서빙셀이 RRC 시그널링을 통해 전달한 디스커버리 신호 설정 정보(901)에 기초하여 서빙셀이 사용하지 않는 주파수(예를 들면, 제2 주파수(F2))를 사용하여 디스커버리 신호(902)를 송신한다. 여기서, 디스커버리 신호(902)는 주기적으로 송신될 수 있다.
셀들은 단말이 송신한 디스커버리 신호(902)를 수신하여 상향링크 동기를 획득하고, 획득한 동기를 기반으로 단말과 셀간의 근접도 및 디스커버리 신호(902)의 수신 전력을 측정한다.
셀들은 측정 결과를 단말의 서빙셀에 보고한다.
네 번째 경우는, 서로 다른 두 가지 신호를 동기 신호와 측정 신호로 각각 사용하는 경우이다.
도 10은 단말이 서빙셀이 사용하지 않는 자원을 사용하여 동기 신호와 측정 신호를 서로 다른 신호로 송신하는 절차를 나타낸다. 도 10에서, 서빙셀은 제1 주파수(F1)를 사용하고, 인접 셀들은 제2 주파수(F2)를 사용하는 것으로 가정한다.
서로 다른 두 가지 신호를 동기 신호와 측정 신호로 각각 사용하는 경우에도, 도 10에 예시한 바와 같이 단말은 서빙셀이 RRC 시그널링을 통하여 단말에게 설정한 디스커버리 신호의 설정 및 결합 정보(1001)에 따라 동기 신호(1002)와 측정 신호(1003)를 생성하여 전송한다.
동기 신호(1002)와 측정 신호(1003)는 셀들의 측정 품질을 개선하기 위해서 서로 다른 주기로 송신할 수 있다.
셀들은 단말이 송신한 동기 신호(1002)를 사용해서 단말의 전송한 신호의 송신 타이밍을 획득하고, 단말이 송신한 측정 신호(1003)를 측정하여 단말과 셀 간의 근접도를 추정한다.
셀들은 추정한 근접도에 기초하여 단말과의 거리가 충분히 가깝다고 판단되면, 측정 신호의 측정 결과를 단말의 서빙셀로 보고한다.
서빙셀이 사용하는 주파수와 다른 셀이 사용하는 주파수가 크게 다르지 않은 경우, 셀들은 서빙셀의 자원을 이용하여 해당 셀과 단말간의 근접도 및 단말이 송신한 측정 신호의 수신 세기를 측정할 수 있다. 이 경우에는, 단말이 서빙셀의 자원을 이용해서 동기 신호와 측정 신호를 전송하고, 다른 셀은 서빙셀의 자원을 통해 수신한 단말의 동기 신호와 측정 신호를 측정해서 단말과 셀간의 근접도 측정을 수행할 수 있다.
■ 디스커버리 신호의 설계 방법
셀들은 단말이 송신하는 디스커버리 신호에 기초하여 획득한 단말의 상향링크 송신 타이밍에 기반하여 디스커버리 신호의 수신 세기를 측정해야 한다. 디스커버리 신호는 LTE 규격에 정의된 PRACH와 SRS를 활용하여 설계할 수 있다.
PRACH와 SRS를 사용하는 방법에 따라, PRACH와 SRS를 서로 다른 서브프레임에 송신하는 경우와, 동일한 서브프레임에 송신하는 경우를 고려할 수 있다.
단말은 서빙셀이 설정한 TA(timing advance)를 사용하여 상향링크 송신 타이밍을 결정하고, 결정된 타이밍에서 디스커버리 신호를 전송한다.
동기 신호로 PRACH, 측정 신호로 SRS를 사용하는 경우
셀은 단말이 전송한 PRACH를 수신하여 단말의 송신 타이밍을 획득하고, 획득한 송신 타이밍을 바탕으로 SRS를 수신하여 근접도와 상향링크 신호의 수신 세기를 측정한다.
단말식별정보와 해당 단말의 PRACH와 SRS의 설정(configuration) 및 결합 (association) 정보는 단말의 서빙셀이 주변 셀들에게 제공할 수 있다. 결합 정보는 단말이 송신하는 PRACH와 SRS의 연결성을 규정하는 정보로, 동일 단말이 송신하는 PRACH와 SRS를 수신측에서 알 수 있도록 한다. 단말의 서빙셀은 RRC 시그널링을 통해 PRACH와 SRS의 설정 정보 및 결합 정보를 단말에게 전달하고, 백홀을 통해 상기 설정 정보 및 결합 정보를 단말과 인접한 다른 셀들에게 전달한다.
서빙셀은 각 단말에 대해 하기와 같은 PRACH와 SRS의 설정 정보 및 결합 정보를 구성한다. 즉, 서빙셀은 각 단말식별정보 별로 PRACH와 SRS의 설정 정보 및 결합 정보를 구성한다
PRACH의 설정 정보는, 전송 서브프레임 또는 주기와 서브프레임 옵셋, 주파수 위치, RACH 시퀀스 생성에 필요한 전송집합 타입, RACH 루트 시퀀스, 사이클릭 시프트 값, 송신 전력 등의 정보를 포함할 수 있다.
셀들이 SRS를 수신하기 위한 모든 파라미터 설정 정보는, SRS의 트리거 방식에 따라 하기와 같은 정보를 포함할 수 있다.
트리거 방식 0(Trigger type 0) SRS의 파라미터 설정 정보는, 전송 콤, 물리자원블록의 시작 위치, 전송기간, 주기 및 서브프레임 옵셋, 대역폭, 주파수 호핑 대역폭, 사이클릭 시프트, SRS 전송에 사용하는 안테나 포트의 수 등을 포함할 수 있다.
트리거 방식 1(Trigger type 1) SRS의 파라미터 설정 정보는, 주기 및 서브프레임 옵셋, 전송 콤, 물리자원블록의 시작 위치, 대역폭, SRS 전송에 사용하는 안테나 포트의 수 정보 등을 포함할 수 있다.
단말의 서빙셀은 SRS를 트리거할 때 결정한 파라미터의 값을 RRC 시그널링 또는 RRC 시그널링과 DCI를 통해 단말에 전달할 수 있다. 또한, 상기 서빙셀은 단말이 전송한 SRS를 수신할 셀에게 백홀을 통해서 해당 파라미터 정보를 전달할 수 있다.
셀은 단말이 송신한 PRACH를 수신하여 해당 단말에 대한 수신 타이밍을 획득하고, 설정 및 결합 정보에 기초하여 PRACH와 연관된 SRS에 대한 측정을 수행할 수 있다.
여기서, 셀들이 각 단말에 대한 수신 타이밍을 보다 정확하게 추정할 수 있도록, 단말은 주기적으로 PRACH를 전송할 수 있다. 만약, 단말이 한번만 PRACH를 전송하는 경우에는 PRACH를 전송하는 서브프레임의 정보가 설정 및 결합 정보에 포함되고, 단말이 주기적으로 PRACH를 전송하는 경우에는 전송 주기와 서브프레임 옵셋이 설정 및 결합 정보에 포함될 수 있다.
서빙셀은 단말이 디스커버리를 목적으로 송신한 PRACH에 대한 랜덤 액세스 응답(random access response)을 전송할 필요가 없다. 따라서, 디스커버리를 위한 PRACH 시퀀스는 랜덤 액세스(random access) 목적의 PRACH 시퀀스들과는 분리하여 별도로 관리하는 것이 바람직하다. 단말이 디스커버리를 목적으로 PRACH를 전송할 때 사용하는 PRACH 시퀀스가 별도로 지정되어 있거나, 서빙셀이 단말에게 디스커버리 목적의 PRACH 전송임을 명시한 경우(indicate), 단말과 단말의 서빙셀은 불필요한 랜덤 액세스 절차를 수행하지 않는다.
SRS를 측정 신호로 사용하는 경우, 단말이 한번만 SRS를 전송하는 경우에는 비주기적(Aperiodic) SRS 전송 방식인 Type 1 SRS 전송방식을 사용하고, 단말이 주기적으로 SRS를 전송하는 경우에는 주기적(Periodic) SRS 전송방식인 Type 0 SRS 전송방식을 사용할 수 있다. 따라서, SRS의 설정 및 결합 정보에는 SRS의 전송 방법에 따라 Type 1 SRS 전송에 대한 설정 정보 또는 Type 0 SRS 전송에 대한 설정 정보가 포함된다.
PRACH와 SRS는 근접도 측정과 측정 신호의 수신 세기 측정 모두에 활용할 수 있다. 디스커버리에 참여하는 셀들이 단말의 PRACH와 SRS의 송신전력을 알고 있는 경우, 보다 정확한 근접도 측정을 할 수 있다. 이를 위해 단말의 서빙셀은 주변 셀들에게 PRACH와 SRS의 송신전력을 알려줄 수 있고, 단말은 서빙셀이 설정해준 PRACH와 SRS의 송신 전력을 사용하여 PRACH와 SRS를 전송할 수 있다.
PRACH와 SRS를 동일한 서브프레임에 할당하는 경우
이하에서는, PRACH와 SRS를 동일한 서브프레임에 할당하는 방법에 대해 설명한다.
단말이 랜덤 액세스를 위해 PRACH를 전송하는 경우, PRACH를 전송하는 서브프레임은 사이클릭 시프트 구간, 시퀀스 구간, 보호시간(guard time) 구간으로 구성된다. 상기 구간들 중, 사이클릭 시프트 구간과 보호 시간 구간은 단말에서 셀까지의 전송지연 시간(propagation delay)과 다중 경로로 인한 지연 확산(delay spread)을 고려하여 정의된다.
만약, 단말과 서빙셀 사이의 전송지연시간을 미리 알 수 있는 경우에는, 단말이 상기 전송지연시간만큼 더 빠른 시간에 PRACH를 송신하여, PRACH 포맷(format) 0의 경우 PRACH 시퀀스가 서빙셀에 모두 도착하는 시점이 다음 서브프레임의 시작 시점보다 보호시간 구간만큼 더 빠르도록 설정할 수 있다. 이러한 경우, 보호시간 구간에 추가적인 신호를 전송함으로써 측정 신호 전송 용도로 활용할 수 있다.
일반적인 랜덤 액세스 절차에서는, 단말이 하향링크 서브프레임 경계의 수신 시점에서 PRACH를 전송한다. 이는, TA를 0으로 간주하는 것에 해당한다.
그러나, PRACH와 SRS를 같은 서브프레임에 할당하는 방법에서, 단말이 디스커버리 목적으로 PRACH를 전송하는 경우에는 단말의 서빙셀에 대한 상향링크 송신 타이밍을 기준으로 PRACH를 전송할 수 있다. 즉, 해당 상향링크 서브프레임의 송신이 시작되는 시점에서 PRACH 전송을 시작하는 것이다.
도 11은 단말의 서빙셀에서의 서브 프레임의 수신 타이밍을 나타낸다.
도 11을 참조하면, 단말이 전송한 디스커버리 신호인 PRACH 포맷 0과 SRS는 동일한 서브프레임에 할당되어 있다. 단말이 PRACH 포맷 0을 TA 만큼 상향링크 서브프레임을 앞당겨 전송하는 경우, 서빙셀은 다음 상향링크 서브프레임보다 약 1.4 OFDM 심볼(symbol) 만큼의 보호시간 구간(guard time) 이전에 PRACH 포맷 0 시퀀스를 수신할 수 있다. 따라서 디스커버리 신호를 전송하는 서브프레임의 마지막 심볼에 SRS를 전송하더라도, PRACH 형식 0 시퀀스 전송에 영향을 미치지 않는다. 즉, PRACH 형식 0과 SRS를 서로 겹치지 않고, 같은 서브프레임에 할당할 수 있다. PRACH의 형식 1, 형식 2, 형식 3도 같은 방법으로 디스커버리 신호로 활용할 수 있다.
단말의 서빙셀 자원을 사용해서 디스커버리 신호를 전송하는 경우, 디스커버리 신호를 전송하는 서브프레임과 다른 채널(예를들면, PUSCH, PUCCH, PRACH)을 전송하는 서브프레임을 동일하게 설정하면, 디스커버리 신호와 다른 채널이 간섭을 일으켜서 서빙셀의 수신품질이 감소할 수 있다. 이 경우, 수신품질을 개선하기 위해, 서빙셀은 하나의 단말이 디스커버리 신호를 전송하기 위한 별도의 서브프레임과 자원을 설정하여 다른 단말로부터 전송된 다른 신호와 채널을 수신하지 않는 것이 바람직하다.
단말이 서빙셀이 자원으로 사용하지 않는 주파수를 사용해서 디스커버리 신호를 전송하는 경우에는, 디스커버리에 참여하는 셀의 영역 내에 TX_active 상태의 단말이 존재하지 않으면 간섭이 발생하지 않는다. 그러나, 디스커버리에 참여하는 셀이 Tx_active 상태이고 서빙하는 단말이 있는 경우, 셀의 수신품질을 개선하기 위해서, 하나의 단말이 디스커버리 신호를 전송하기 위한 별도의 서브프레임과 자원을 설정하여 다른 단말로부터 전송된 신호 및 채널과의 간섭을 피하는 것이 바람직하다.
디스커버리 신호의 설정 방법
단말은 서빙셀로부터 제공된 PRACH 및 SRS의 설정 정보에 따라 PRACH와 SRS를 전송한다. 이 경우에도 단말의 서빙셀은 RRC 시그널링을 통해 PRACH 및 SRS의 설정 정보 및 결합 정보를 단말에게 전달하고, 백홀을 통해 동일한 설정정보를 관련 셀들에게 전달한다.
단말의 서빙셀은 각 단말에 대해(즉, 단말식별정보에 대해), 전송 서브프레임 또는 주기, 서브프레임 옵셋(offset), PRACH의 설정 정보, SRS의 설정 정보를 구성할 수 있다.
PRACH의 설정 정보는, 전송 서브프레임 또는 주기, 서브프레임 옵셋(offset), 주파수 위치, RACH 시퀀스 생성에 필요한 전송집합 유형, RACH 루트 시퀀스, 사이클릭 시프트(cyclic shift) 값, 송신전력 등의 정보를 포함할 수 있다.
해당 SRS를 수신하기 위한 모든 파라미터들의 설정 정보는 SRS의 트리거 방식(trigger type)에 따라 하기와 같은 파라미터의 설정 정보를 포함할 수 있다.
트리거 방식 0(Trigger type 0) SRS의 파라미터 설정 정보는, 전송 콤, 물리자원블록의 시작 위치, 전송기간, 주기 및 서브프레임 옵셋, 대역폭, 주파수 호핑 대역폭, 사이클릭 시프트, SRS 전송에 사용하는 안테나 포트의 수 등을 포함할 수 있다.
트리거 방식 1(Trigger type 1) SRS의 파라미터 설정 정보는, 주기 및 서브프레임 옵셋, 전송 콤, 물리자원블록의 시작 위치, 대역폭, SRS 전송에 사용하는 안테나 포트의 수 정보 등을 포함할 수 있다.
단말의 서빙셀은 SRS를 트리거할 때 결정한 파라미터의 값을 단말에게 RRC 시그널링 또는 RRC 시그널링과 DCI를 통해서 전달할 수 있고, 단말이 전송하는 트리거 신호를 수신할 셀에게는 해당 정보를 백홀을 통해서 전달할 수 있다.
PRACH와 SRS를 동일한 서브프레임에 할당하기 위해, PRACH와 SRS를 주기적으로 전송하는 경우에는 주기와 옵셋을 동일하게 설정하며, 비주기적으로 전송하는 경우에는 전송 서브프레임을 명시해야 한다.
만약 디스커버리 신호를 서빙셀 자원을 사용해서 전송하는 경우에는, PRACH 시퀀스가 점유한 서브프레임 및 RB(Resource Block) 이외의 자원을 SRS가 사용한다면 다른 단말로부터 전송된 PUSCH와 간섭을 일으킬 수 있다. 따라서, 간섭을 회피하기 위해 디스커버리 신호를 별도의 자원을 사용하여 구성할 수 있다.
기존의 LTE 규격에 의하면 SRS의 대역폭은 4개의 RB의 배수로 설정할 수 있지만, PRACH가 6개의 RB를 사용하고 있으므로, SRS 시퀀스도 4개의 RB를 사용하여 전체 디스커버리 신호가 6개의 RB를 사용하도록 설정하는 것이 바람직하다. 따라서 SRS의 중심주파수를 PRACH의 중심주파수에 따라 조절하여 SRS가 사용하는 RB가 PRACH가 사용하는 6개의 RB들 이내에 포함되도록 설정하는 것이 바람직하다.
만약 디스커버리 신호를 서빙셀이 자원으로 사용하지 않는 주파수를 사용해서 전송하는 경우에는, PRACH가 전송되는 서브프레임에서 PRACH가 차지하는 RB들 내에서 SRS가 전송되는 것이 바람직하다. 이때, SRS는 주파수 축에서의 위치와 밴드 폭 (bandwidth) 등의 조절이 가능하며, PRACH가 차지하는 RB들내에서 전송되도록 설정되면 된다.
디스커버리를 목적으로 하는 단말의 상향링크 동기획득을 위한 PRACH 전송은, 서빙셀에 의한 랜덤 액세스 응답이 필요하지 않기 때문에, 디스커버리 목적의 단말의 상향링크 동기획득을 위한 PRACH 시퀀스는 랜덤 액세스(random access) 목적의 시퀀스들과는 분리하여 관리하는 것이 바람직하다. 단말이 디스커버리 목적으로 PRACH를 전송할 때 사용하는 PRACH 시퀀스가 별도로 지정되어 있거나 서빙셀이 단말에게 디스커버리 목적의 PRACH 전송임을 명시한 경우(indicate), 단말과 단말의 서빙셀은 불필요한 랜덤 액세스 절차를 수행하지 않는 것이 바람직하다.
PRACH와 SRS는 근접도 측정과 측정 신호의 수신세기 측정 모두에 활용할 수 있다. 디스커버리에 참여하는 셀들이 보다 정확히 단말의 근접도를 측정하기 위해, 셀들은 단말의 전송하는 PRACH와 SRS의 송신전력을 미리 알고 있어야 한다. 단말은 서빙셀의 설정 정보에 따라 PRACH와 SRS의 송신전력을 설정할 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
111, 112 : 대형셀
121, 122, 123 : 소형셀 클러스터
131, 132, 133 : 단말
410 : 서빙셀
420 : 단말
430 : 셀(들)
610 : 서빙셀
620 : 단말
630 : 셀(들)

Claims (27)

  1. 단말에서 수행되는 디스커버리 방법으로,
    적어도 하나의 셀로부터 디스커버리 신호를 수신하는 단계;
    상기 디스커버리 신호를 측정하는 단계; 및
    상기 디스커버리 신호의 측정 결과를 서빙셀로 보고하는 단계를 포함하는 디스커버리 방법.
  2. 청구항 1에서,
    상기 디스커버리 방법은,
    상기 단말이 트리거 신호를 전송하는 단계를 더 포함하고,
    상기 단말은 상기 트리거 신호를 수신한 적어도 하나의 셀로부터 상기 디스커버리 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  3. 청구항 2에서,
    상기 트리거 신호를 전송하는 단계는,
    상기 단말의 서빙셀로부터 상기 트리거 신호의 설정 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 트리거 신호의 설정 정보에 기초하여 상기 트리거 신호를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  4. 청구항 3에서,
    상기 트리거 신호의 설정 정보는
    상기 단말이 상기 트리거 신호의 전송에 사용할 신호 정보, 상기 단말이 상기 트리거 신호의 전송에 사용할 시간 자원과 주파수 자원 정보, 상기 트리거 신호의 송신전력 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  5. 청구항 3에서,
    상기 트리거 신호는
    SRS(sounding reference signal)로 구성되고, 상기 트리거 신호의 설정 정보는, 상기 서빙셀의 물리계층 셀 식별정보, 상기 적어도 하나의 셀들이 상기 SRS를 수신하기 위한 파라미터들의 설정 정보, 상기 SRS의 송신을 위한 TA(Timing Advance) 정보 및 상기 SRS의 송신전력 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  6. 청구항 3에서,
    상기 트리거 신호는
    PRACH(Physical Random Access Channel)로 구성되고, 상기 트리거 신호의 설정 정보는, 상기 PRACH의 설정 정보 및 상기 PRACH의 송신전력 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  7. 청구항 6에서,
    상기 PRACH는 PRACH 시퀀스 집합 중 디스커버리용으로 미리 할당된 PRACH 시퀀스를 사용하여 구성되는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  8. 청구항 2에서,
    상기 트리거 신호를 전송하는 단계에서는,
    미리 설정된 주기에 따라 상기 트리거 신호를 주기적으로 전송하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  9. 청구항 2에서,
    상기 트리거 신호를 전송하는 단계에서는,
    상기 단말이 상기 단말의 서빙셀이 사용하는 자원을 사용하거나, 상기 서빙셀이 사용하는 자원과 다른 자원을 사용하여 상기 트리거 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  10. 청구항 2에서,
    상기 트리거 신호를 전송하는 단계에서는,
    상기 서빙셀이 설정한 TA(Timing Advance)를 이용하여 상기 트리거 신호를 전송하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  11. 청구항 1에서,
    적어도 하나의 셀로부터 디스커버리 신호를 수신하는 단계는,
    상기 단말이 상기 적어도 하나의 셀로부터 주기적으로 디스커버리 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  12. 청구항 1에서,
    상기 디스커버리 신호는
    상기 단말이 동기를 획득하기 위한 동기 신호 및 상기 단말이 측정을 수행하기 위한 측정 신호 중 적어도 하나의 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  13. 청구항 12에서,
    상기 디스커버리 방법은,
    상기 서빙셀로부터 상기 디스커버리 신호의 설정 정보 및 상기 동기 신호와 상기 측정 신호의 연결성을 나타내는 결합 정보 중 적어도 하나의 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  14. 청구항 13에서,
    상기 동기 신호의 설정 정보는, 상기 동기 신호의 주기와 옵셋(offset), 상기 동기 신호의 주파수 위치, 상기 동기 신호의 시퀀스 생성 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하고, 상기 측정 신호의 설정 정보는 상기 측정 신호 식별정보, 상기 측정 신호의 주기와 옵셋, 상기 측정 신호의 주파수 위치, 상기 측정 신호의 시퀀스 생성 정보, 상기 측정 신호의 송신전력 정보 중 적어도 하나의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  15. 청구항 13에서,
    상기 결합 정보는 상기 단말이 상기 서빙셀의 RRC(Radio Resource Control) 시그널링을 통해 획득하고, 상기 단말이 측정 신호를 수신하고 상기 측정 신호에 기초하여 RRM(Radio Resource Management)을 측정할 때, 상기 측정 신호의 복조를 위한 시간 및/또는 주파수 동기를 도출할 수 있는 동기 신호의 식별 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  16. 청구항 13에서,
    상기 동기 신호가 PSS(Primary Synchronization Signal)/SSS(Secondary Synchronization Signal) 이고, 상기 측정 신호가 CSI-RS(Channel State Information-Reference Signal) 및/또는 CRS(Cell Specific Reference Signal)로 설정된 경우, 상기 결합 정보는 적어도 하나의 셀들이 전송하는 측정 신호별로 동기 신호의 식별정보를 포함하고, 상기 동기 신호의 식별 정보는 물리계층 셀 식별정보(PCI: Physical Cell Identity)를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  17. 청구항 13에서,
    상기 디스커버리 방법은,
    상기 단말이 상기 서빙셀로부터 상기 동기 신호 또는 상기 측정 신호에 포함되는 TA(Timing Advance) 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  18. 청구항 13에서,
    상기 디스커버리 신호를 측정하는 단계는,
    상기 디스커버리 신호의 설정 정보에 기초하여 상기 디스커버리 신호를 수신하는 단계;
    상기 수신한 디스커버리 신호에 기초하여 시간 동기를 획득하는 단계;
    상기 결합 정보에 기초하여 상기 디스커버리 신호에 포함된 측정 신호를 수신하고, 상기 수신한 측정 신호에 대한 측정을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  19. 셀에서 수행되는 디스커버리 방법으로,
    단말로부터 전송된 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 단계;
    측정 결과에 기초하여 상기 단말과의 근접도를 추정하는 단계; 및
    상기 근접도 추정 결과가 미리 설정된 기준을 만족하는 경우, 상기 단말에 디스커버리 신호를 전송하는 단계를 포함하는 디스커버리 방법.
  20. 청구항 19에서,
    상기 디스커버리 방법은,
    상기 단말의 서빙셀로부터 상기 트리거 신호의 설정 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 단말로부터 전송된 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 단계에서는, 상기 수신한 트리거 신호의 설정 정보에 기초하여 상기 트리거 신호를 수신하고 상기 수신한 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  21. 청구항 19에서,
    상기 단말로부터 전송된 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 단계에서는,
    상기 단말의 서빙셀의 상향링크 서브프레임 수신 타이밍보다 상기 서빙셀과 상기 단말간의 전송지연 시간만큼 이른 시점에 상기 트리거 신호를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  22. 청구항 19에서,
    상기 단말로부터 전송된 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 단계는,
    수신된 신호의 수신신호 세기를 미리 설정된 임계치와 비교하는 단계; 및
    상기 비교 결과에 기초하여 상기 트리거 신호의 수신 여부 판단 및/또는 상기 단말과의 근접도를 추정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  23. 청구항 19에서,
    상기 단말로부터 전송된 트리거 신호에 대한 측정을 수행하는 단계에서는,
    상기 트리거 신호로 PRACH(Physical Random Access Channel)를 수신하는 경우, 상기 PRACH의 시퀀스를 확인하고, 상기 PRACH의 시퀀스가 디스커버리를 위해 할당된 시퀀스인 경우, 랜덤액세스응답을 전송하지 않는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  24. 청구항 19에 있어서,
    상기 디스커버리 신호는 상기 단말의 하향링크 동기 획득을 위한 동기 신호 및 상기 단말의 측정을 위한 측정 신호 중 적어도 하나의 신호를 포함하되,
    상기 단말에 디스커버리 신호를 전송하는 단계에서는, 상기 동기 신호 및/또는 측정 신호를 주기적 송신하되, 동기 신호와 측정 신호의 전송 주기는 동일하거나 서로 다른 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  25. 청구항 19에 있어서,
    상기 디스커버리 방법은,
    상기 셀이 활성화(active) 상태 또는 휴면(DTX: Discontinuous Transmission) 상태에서 상기 단말로부터 SRS(Sounding Reference Signal)를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  26. 청구항 25에 있어서,
    상기 디스커버리 방법은,
    상기 셀이 상기 SRS에 기초하여 상기 단말의 TA(Timing Advance)를 갱신하는 단계;
    상기 TA 갱신 정보를 백홀을 통해 다른 셀과 공유하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
  27. 청구항 25에 있어서,
    상기 디스커버리 방법은,
    상기 셀이 다른 셀과 상기 단말의 SRS 전송을 위한 협력을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디스커버리 방법.
KR1020140089542A 2013-07-18 2014-07-16 셀 및 단말 디스커버리 방법 KR102197712B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/333,165 US20150023191A1 (en) 2013-07-18 2014-07-16 Cell and mobile terminal discoverly method
US15/613,685 US20170273015A1 (en) 2013-07-18 2017-06-05 Cell and mobile terminal discovery method

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20130085019 2013-07-18
KR1020130085019 2013-07-18
KR20140055700 2014-05-09
KR1020140055700 2014-05-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150010612A true KR20150010612A (ko) 2015-01-28
KR102197712B1 KR102197712B1 (ko) 2020-12-31

Family

ID=52482375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140089542A KR102197712B1 (ko) 2013-07-18 2014-07-16 셀 및 단말 디스커버리 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102197712B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019054709A1 (ko) * 2017-09-15 2019-03-21 삼성전자 주식회사 광대역 시스템을 위한 이동 통신 방법 및 장치
WO2019117665A1 (ko) * 2017-12-14 2019-06-20 삼성전자 주식회사 무선통신시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 장치
KR20210025039A (ko) * 2018-07-09 2021-03-08 퀄컴 인코포레이티드 백홀 링크들에 대한 물리적 랜덤 액세스 채널 (prach) 구성 주기성 확장

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120096553A (ko) * 2009-11-24 2012-08-30 콸콤 인코포레이티드 롱 텀 에볼루션 시스템들에 대한 계층화된 셀 탐색을 용이하게 하기 위한 방법 및 장치
WO2013015646A2 (ko) * 2011-07-27 2013-01-31 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 동기화 신호 전송 방법 및 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20120096553A (ko) * 2009-11-24 2012-08-30 콸콤 인코포레이티드 롱 텀 에볼루션 시스템들에 대한 계층화된 셀 탐색을 용이하게 하기 위한 방법 및 장치
WO2013015646A2 (ko) * 2011-07-27 2013-01-31 엘지전자 주식회사 무선 통신 시스템에서 동기화 신호 전송 방법 및 장치

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019054709A1 (ko) * 2017-09-15 2019-03-21 삼성전자 주식회사 광대역 시스템을 위한 이동 통신 방법 및 장치
US11252593B2 (en) 2017-09-15 2022-02-15 Samsung Electronics Co., Ltd Mobile communication method and device for broadband system
WO2019117665A1 (ko) * 2017-12-14 2019-06-20 삼성전자 주식회사 무선통신시스템에서 신호를 송수신하는 방법 및 장치
US11284444B2 (en) 2017-12-14 2022-03-22 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for transmitting and receiving signals in wireless communication system
KR20210025039A (ko) * 2018-07-09 2021-03-08 퀄컴 인코포레이티드 백홀 링크들에 대한 물리적 랜덤 액세스 채널 (prach) 구성 주기성 확장
US11800478B2 (en) 2018-07-09 2023-10-24 Qualcomm Incorporated Physical random access channel (PRACH) configuration periodicity extension for backhaul links

Also Published As

Publication number Publication date
KR102197712B1 (ko) 2020-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10098060B2 (en) Device, network, and method of cell discovery
US20170273015A1 (en) Cell and mobile terminal discovery method
EP3222078B1 (en) Method, network node, program product and carrier medium arrangement for determining unsynchronised or synchronised dual connectivity mode of a user equipment
CN106538016B (zh) 用于具有快速自适应发送和接收的通信的设备、网络和方法
KR102306320B1 (ko) 디스커버리 신호의 송수신 방법 및 장치
US20180270644A1 (en) Aligning Measurement Gaps and Discovery Signals
CN116235568A (zh) 用于多点通信中的上行定时的系统和方法
EP3527027B1 (en) Methods and apparatus for adapting random access configuration to control interruptions associated with srs carrier based switching
US10278120B2 (en) Method for controlling small cell and apparatus for same
US20160234706A1 (en) Device, Network, and Method for Communications with Variable-duration Reference Signals
CN108293195B (zh) 用于管理无线通信网络中的信令的无线设备、无线网络节点及在其中执行的方法
USRE49823E1 (en) Apparatus and method for transmitting and receiving signal in a mobile communication system
US8605709B2 (en) Methods providing signal synchronization and related networks and devices
US10419962B2 (en) Wireless device, network node and methods therefor, and computer programs
EP3273730A1 (en) User device and base station
JP2019533924A (ja) Numerologyに基づく同期および非同期動作の間の適合化
US10477496B2 (en) User device, access node device, central network controller and corresponding methods
KR102197712B1 (ko) 셀 및 단말 디스커버리 방법
US11985087B2 (en) Methods, systems and antenna reference points of a wireless communication network for synchronizing transmission of signals
KR20100021076A (ko) 이동통신 시스템에서 동일대역 간섭 완화를 위한 오프셋 프레임 구성 및 전송을 위한 장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right