KR20150017038A

KR20150017038A - 무선 통신 시스템에서 빠른 다중 기지국 검색 및 접속 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20150017038A
Application number: KR1020130092637A
Authority: KR
Inventors: 지형주; 김영범; 최승훈; 김윤선; 이주호
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2013-08-05
Filing date: 2013-08-05
Publication date: 2015-02-16
Also published as: US20160192278A1; WO2015020394A1; KR102072417B1

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 통신 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 통신 방법은, 상기 기지국과 접속한 단말 및 적어도 하나의 주변 제2 기지국에게 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 전달하는 단계; 상기 단말에게 제2 기지국 탐색 명령을 전송하는 단계; 및 상기 단말에게 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계;를 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국에 이미 접속한 상태에서 다른 기지국을 추가로 접속할 수 있도록 하는 방법으로 본 발명에 실시 예를 통해 단말은 다수의 기지국을 빠른 시간에 검색하며 동시에 다중 기지국 접속을 지원할 수 있다. 뿐만 아니라, 이를 기반으로 다수의 기지국으로부터 데이터를 송수신하는 것이 가능하다.

Description

무선 통신 시스템에서 빠른 다중 기지국 검색 및 접속 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR FAST MULTI-CELL SEARCH AND CONNECTION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 명세서의 실시 예는 무선 통신 시스템에서 단말과 기지국 간 통신 방법 및 장치에 관한 것으로 특히, 단말이 하나의 기지국에 접속한 상태에서 미검색된 다른 기지국을 빠르게 검색하고 이에 접속하는 방법에 관한 것이다.

또한, 본 명세서의 실시 예는 동시에 다수의 기지국을 검색하고 검색된 다수의 기지국에 다중 접속을 지원하기 위한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.

근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution)-Advanced 시스템에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE-Advanced 시스템은 지속적인 성능 향상을 위해 개발되고 있으며, 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 약 3~10배 이상의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이다.

이하 LTE 시스템이라 함은 기존의 LTE 시스템과 LTE-A 시스템을 포함하는 의미로 이해하기로 한다.

일반적으로 무선 통신 시스템에서 단말은 기지국과 거리가 가까울수록 더 많은 데이터를 수신할 수 있다. 때문에 무선 통신 네트워크에는 더 많은 기지국이 존재해야 한다. 그러나 기지국의 수가 많아지는 경우, 기지국 간에 거리가 가까워지고 간섭이 증가하여 간섭에 의해 단말은 수신 신호의 품질이 저하되고 더 많은 데이터를 수신할 수 없게 될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 많은 기지국을 설치하여도 실제로 데이터 전송이 없는 경우에는 기지국의 전력을 전송하지 않도록 하여 간섭을 줄여 단말의 수신 신호 품질의 저하를 방지할 수 있다. 그러나 이 경우 단말은 평소에 주변의 기지국을 검색할 수 없다. 본 발명은 전술한 필요성을 충족하기 위해 제안되는 것으로서, 단말이 빠르게 주변 기지국을 검색하고 근접한 기지국에 빠르게 접속하는 방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 통신 방법은, 상기 기지국과 접속한 단말 및 적어도 하나의 주변 제2 기지국에게 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 전달하는 단계; 상기 단말에게 제2 기지국 탐색 명령을 전송하는 단계; 및 상기 단말에게 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계는, 상기 단말에게서 제2 기지국 탐색 정보를 수신하는 단계; 및 상기 수신한 제2 기지국 탐색 정보를 이용하여, 상기 단말에게 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계는, 상기 단말에게서 상기 단말이 접속하고자 하는 제2 기지국에 관한 정보를 포함하는 접속 요구 신호를 수신하는 단계; 및 상기 수신한 접속 요구 신호를 이용하여, 상기 단말에게 상기 제2 기지국으로의 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 적어도 하나의 제2 기지국에게 네트워크 연결을 임시로 할당하는 단계; 상기 단말의 기지국 접속 신호를 수신한 제2 기지국에게서 네트워크 연결 확정 메시지를 수신하는 단계; 상기 단말에게서 상기 기지국 접속 신호를 수신하지 않은 기지국에 관한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 기지국 접속 신호를 수신하지 않은 기지국에 대하여 상기 임시로 할당된 네트워크 연결을 해지하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 단말로부터 상기 단말과 상기 제2 기지국의 추가 접속 결과를 수신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보는, 상기 제2 기지국의 식별 정보, 상기 제2 기지국의 탐색 신호 전송 정보, 상기 단말의 식별 정보, 상기 단말의 기지국 접속 신호의 전송 정보를 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 통신 방법은, 접속한 제1 기지국에게서 적어도 하나의 주변 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 수신하는 단계; 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 이용하여, 적어도 하나의 상기 제2 기지국의 탐색 신호를 수신하는 단계; 및 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 이용하여, 적어도 하나의 상기 제2 기지국에게 기지국 접속 신호를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기지국 접속 신호를 전송하는 단계는, 상기 제1 기지국에게 상기 제2 기지국 탐색 정보를 전송하는 단계; 상기 제1 기지국에게서 상기 기지국 접속 신호의 전송 명령을 수신하는 단계; 및 상기 제2 기지국에게 상기 기지국 접속 신호를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기지국 접속 신호를 전송하는 단계는, 상기 제2 기지국의 탐색 신호를 이용하여, 상기 단말이 접속할 제2 기지국에 관한 정보를 상기 제1 기지국에게 전송하는 단계; 상기 제1 기지국에서 상기 제2 기지국으로의 상기 기지국 접속 신호의 전송 명령을 수신하는 단계; 및 상기 제2 기지국에게 상기 기지국 접속 신호를 전송하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 탐색 신호를 수신하는 단계는, 상기 단말의 수신기 주파수를 변경하는 단계; 및 상기 변경된 주파수를 이용하여 상기 제2 기지국의 탐색 신호를 수신하는 단계;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 기지국 접속 신호를 수신한 제2 기지국에 관한 정보를 상기 제1 기지국에게 전송하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 기지국 접속 신호를 수신한 제2 기지국에게서 접속 응답 신호를 수신하는 단계; 상기 접속 응답 신호를 전송한 상기 제2 기지국에게 네트워크 접속 요청 신호를 전송하는 단계; 및 상기 제2 기지국에게서 네트워크 접속 허가 신호를 수신하는 단계;를 더 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2 기지국이 복수개 존재하는 경우, 상기 복수의 제2 기지국들로부터 서로 다른 서브프레임에서 상기 접속 응답 신호를 수신할 수 있다.

또한, 상기 제2 기지국이 복수개 존재하는 경우, 상기 복수의 제2 기지국들에게 서로 다른 서브프레임에서 상기 기지국 접속 신호를 전송하고, 상기 복수의 제2 기지국들로부터 서로 다른 서브프레임에서 상기 접속 응답 신호를 수신할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국은, 단말 및 주변 제2 기지국과 통신하는 통신부; 및 상기 기지국과 접속한 단말 및 적어도 하나의 주변 제2 기지국에게 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 전달하고, 상기 단말에게 제2 기지국 탐색 명령을 전송하고, 상기 단말에게 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

또한, 상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 단말은, 기지국들과 통신하는 통신부; 및 접속한 제1 기지국에게서 적어도 하나의 주변 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 수신하고, 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 이용하여, 적어도 하나의 상기 제2 기지국의 탐색 신호를 수신하고, 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 이용하여, 적어도 하나의 상기 제2 기지국에게 기지국 접속 신호를 전송하도록 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.

본 명세서의 실시 예에 따르면, 기지국에 이미 접속한 상태에서 다른 기지국을 추가로 접속할 수 있도록 하는 방법으로 본 발명에 실시 예를 통해 단말은 다수의 기지국을 빠른 시간에 검색하며 동시에 다중 기지국 접속을 지원할 수 있다. 뿐만 아니라, 이를 기반으로 다수의 기지국으로부터 데이터를 송수신하는 것이 가능하다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 기지국과 단말 간의 데이터를 송수신하는 통신 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 하향링크 서브프레임 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 상향링크 서브프레임 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 핸드오버 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 기지국 접속 방법의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 간에 그리고 단말에 사전에 다중 기지국 접속을 위한 구성 정보를 전달하는 방법을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 기지국 검색 방법을 도시한 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말의 기지국 검색 방법을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단말의 기지국 검색 방법을 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 간에 다중 기지국 접속을 위한 네트워크를 접속을 준비하는 단계를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 단말이 검색한 기지국에 접속하는 단계를 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말이 검색한 기지국에 접속하는 단계를 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단말이 검색한 기지국에 접속하는 단계를 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 FDD 시스템에서 단말이 검색한 기지국에 접속하는 동작을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 TDD 시스템에서 단말이 검색한 기지국에 접속하는 동작을 도시한 도면이다.
도 16는 본 발명의 실시 예에 따른 FDD 시스템에서 단말이 검색한 다수의 기지국에 접속하는 동작을 도시한 도면이다.
도 17는 본 발명의 일 실시 예에 기지국의 장치 요소를 도시한 도면이다.
도 18는 본 발명의 일 실시 예에 단말의 장치 요소를 도시한 도면이다.

이하, 본 명세서의 실시 예의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시 예를 설명함에 있어서 본 명세서의 실시 예가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 명세서의 실시 예와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 명세서의 실시 예의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

하기에서 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 실시 예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시 예의 실시 예를 설명하기로 한다. 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 명세서의 실시 예는 가령 LTE시스템에 기지국에서 단말로 하향링크 신호를 전송하고 단말에서 기지국으로 상향링크 신호를 전송하는 통신 시스템을 위한 것이다. LTE의 하향링크 신호는 정보가 포함되는 데이터 채널, 제어 신호를 전송하는 제어 채널, 채널 측정 및 채널 피드백을 위한 기준 신호(RS, reference signal)를 포함할 수 있다. LTE의 상향링크신호는 정보가 포함되는 데이터 채널, 피드백 정보 혹은 제어 신호를 전송하는 제어 채널, 기지국이 단말의 채널을 측정하기 위한 기준 신호(SRS, sounding reference signal)를 포함할 수 있다.

LTE 기지국은 PDSCH(Physical downlink shared channel)와 DL CCH(Downlink control channel)를 통해 각각 데이터 정보와 제어 정보를 단말에 전송할 수 있다.

상향링크에는 단말이 기지국으로 전송하는 데이터 채널과 제어 채널, 기준 신호로 구성되어 있으며 데이터 채널은 PUSCH(Physical uplink shared channel)를 통해서, 제어 채널은 PUCCH(Physical uplink control channel)를 통해 전송될 수 있다.

LTE 기지국은 다수의 기준 신호(RS, reference signal)를 가질 수 있다. 그리고, 상기 다수의 기준 신호는 공통 기준 신호(CRS, common reference signal), 채널 정보용 기준 신호(CSI-RS, channel stat information reference signal) 그리고 복조용 신호 혹은 단말 전용 기준 신호(DMRS, demodulation reference signal) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

CRS는 하향링크 전대역에 걸쳐서 전송되며 셀 안의 모든 단말이 신호를 복조하고, 채널을 측정하는데 사용될 수 있다. CRS 전송에 사용되는 자원을 줄이기 위해서 기지국은 단말 전용의 기준신호로 단말에 대해 스케줄링된 영역에만 단말 전용의 기준신호(DMRS)를 전송하고 이를 위한 채널 정보 습득을 위하여 시간과 주파수 축에서 CSI-RS를 전송할 수 있다.

단말은 단말 전용 기준신호(DMRS)를 이용하여 데이터 채널(PUSCH)과 제어 채널(PUCCH)을 전송하며, 또한 상향링크의 채널 측정을 위해 SRS(Sounding Reference Signal)를 전송할 수 있다. 상기 SRS는 서브프레임의 가장 마지막 심볼에 전송되며 PUSCH와 PUCCH는 SRS와 동시에 전송될 수 없다. PUCCH는 일반적으로 상향링크 대역폭의 가장 가장자리에서 전송이 되며 PUSCH는 전대역에 걸쳐서 전송될 수 있다.

도 1은 기지국과 단말 간의 데이터를 송수신 하는 통신 시스템의 일 예를 도시한 도면이다.

도 1을 참조하면, 단말(107)은 기지국(101)에 접속하여 통신을 할 수 있으며, 네트워크로부터 데이터를 송수신할 수 있다. 이 때 단말(107)에 전송되는 데이터는 네트워크로부터 기지국(101)으로 전송되고, 기지국(101)은 단말(107)에게 무선 자원을 스케줄링하여 단말(107)에게 데이터를 전송한다. 단말(107)이 이동을 하는 경우 단말(107)은 주변에 다수의 다른 기지국들(105)에 접근할 수 있으며, 이를 접속한 기지국(101)으로 전달할 수 있다. 만약, 주변에 검색한 기지국(105)의 신호 품질이 좋은 경우 네트워크 컨트롤러(103)는 단말(107)을 신호 품질이 좋은 기지국(105) 중에 하나로 데이터를 송수신하는 기지국을 변경한다. 이와 같은 통신은 단말이 한번에 하나의 물리적인 기지국으로부터 데이터를 송수신할 수 있도록 지원 될 수 있다. 이를 핸드오버라고 한다.

그러나, 네트워크에 다수의 기지국(101)이 존재하는 경우에 상당수의 기지국(105)은 셀 커버리지를 보장하는 것이 아니라 단말(107)의 데이터 전송률을 증가하는 목적으로 사용된다. 따라서 단말(107)이 주변에 검색된 기지국(105)에 모두 핸드오버하는 경우 단말(107)은 이동 시 커버리지를 상실하거나 잦은 핸드오버로 실제 데이터 전송률을 보장받지 못할 수 있다. 또한, 주변의 기지국들(105)이 증가할수록 대부분의 기지국(105)은 자신의 근처에 단말(107)이 오기 전까지 동작을 중지하는 상태를 유지하기 때문에 단말(107)이 이동 시에 미리 인접 기지국(105)을 인지하지 못하는 확률이 증가하게 된다.

따라서, 본 발명에서는 단말(107)은 임의의 기지국(101)으로부터 커버리지를 보장받는 상황에서 추가의 기지국(105)으로 데이터 송수신을 위한 접속을 얻는 방법이 필요하다. 또한, 짧은 시간 안에 주변의 기지국을 검색하고 네트워크가 원하는 기지국에 접속하는 방법을 제안한다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 하향링크 서브프레임 구성을 도시한 도면이다.

도 2를 참조하여 설명하면, 기지국의 스케줄링 단위는 하향링크 서브프레임(201, 203)이다. 하나의 서브프레임(201, 203)은 두 개의 슬롯(slot)(205)으로 구성되어 있고, 총

개의 심볼로 구성되어 있어 제어채널과 데이터 채널, 기준 신호를 전송할 수 있다.

상기

개의 심볼 중, 시간적으로 빠른

개의 심볼(211)은 제어 채널(211)을 전송하는데 사용되며, 나머지 심볼인

까지는 데이터 채널(213)의 전송에 사용될 수 있다.

전송 대역폭은 주파수 상에서 자원그룹(RB)(217)으로 구성되며, 각각의 RB(217)는 총

개의 부반송파 혹은 RE(resource element)로 구성되어 있으며, 시간 축으로 2개의 슬롯과 하나의 RB단위를 PRB pair로 칭한다. PRB pair에는 CRS(Common reference signal)(209), CSI-RS(Channel state information Reference signal), DMRS(Demodulation RS)(207)가 전송된다.

하향링크 채널을 측정하기 위해서는 기지국은 CRS 혹은 CSI-RS를 전송함으로 단말에 채널 측정을 하도록 하고, 단말이 상기 채널 측정 결과를 기지국으로 보고하면 기지국은 기지국과 단말 사이의 하향링크 채널 상태를 알 수 있다.

하향링크 서브프레임은 그 구조적 특징에 따라 일반적인 서브프레임(Normal subframe)(201)과 MBSFN 서브프레임(203)으로 나눌 수 있다. 이 두 서브프레임의 차이점은 MBSFN 서브프레임의 경우에는 식별번호 215와 같이 처음 두 개의 심볼까지 일반 서브프레임(201)과 동일하게 전송을 하고 나머지 심볼에는 CRS를 전송하지 않는 점에 있다.

도 3은 본 명세서의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 상향링크 서브프레임 구성을 도시한 도면이다.

도 3을 참조하면, 단말은 전송의 기본 시간 단위로 상향링크 서브프레임(301)을 이용하며, 상기 상향링크 서브프레임(301)은 두 개의 슬롯(307)으로 구성되어 있을 수 있다. 서브프레임(301)은 총

개의 심볼과 총

개의 RB로 구성되어 있으며, 단말은 상기 심볼을 통해 제어 채널(305), 데이터 채널(303), 기준신호(309), 초기접속신호(PRACH, Physical Random Access Channel)(313) 등을 전송할 수 있다.

제어 채널(PUCCH)(305)은 상향링크 대역에서 주파수 상으로 가장자리에 전송되며 하나의 PUCCH는 양쪽 상향링크 가장자리를 슬롯 단위로 번갈아 가면서 전송될 수 있다.

데이터 채널은 도 3과 같이 할당 영역 중 일부 심볼을 기준신호(DMRS)(305)로 할당하여 기지국이 단말이 전송한 신호를 복조 할 수 있도록 한다. PRACH(313)는 서브프레임(301)의 데이터 채널 영역(303)에 전송되는데 주파수 축으로 6RB의 크기를 가지며, 시간 축으로는 1개의 서브프레임 내에서 전송 가능한 포멧에서 최대 3개 서브프레임에 걸쳐 전송할 수 있는 포멧이 있을 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 핸드오버 방법의 일 예를 도시한 도면이다.

단말(405)이 현재 접속한 제1 기지국(401)에서 다른 제2 기지국(403)으로 셀을 변경하는 경우, 제1 기지국(401)은 단말(405)이 측정하는 인접 제2 기지국(403)의 수신 신호 크기나 품질을 기반으로 이동을 결정할 수 있다. 현재 단말(405)이 접속한 제1 기지국(401) 혹은 접속한 기지국(401)에 연결된 네트워크 컨트롤러는 단말(405)의 이동을 결정하는 경우 이를 인접 기지국(403)에 알리고 단말(405)에게 인접 기지국(403)으로 접속 기지국의 변경을 지시할 수 있다. 지시를 받은 단말(405)은 이후에는 기존의 제1 기지국(401)으로부터 데이터를 수신하지 못하고 새로 이동하여 접속한 제2 기지국(403)으로부터 데이터를 송수신할 수 있다.

이와 같이 단말(405)이 이동하는 경우 단말(405)은 데이터 송수신을 위해서는 항상 하나의 물리적인 기지국(401 또는 403)에 접속하게 되며, 새로운 기지국(403)에 연결하기 위해서는 기존에 연결된 기지국(401)으로부터의 접속을 끝내야 한다. 뿐만 아니라 새로운 기지국(403)으로 단말(405)이 이동하기 위해서는 미리 새로운 기지국(403)에 대한 신호 품질 및 수신 신호 크기에 대한 정보를 접속하고 있는 기지국(401)에 지속적으로 혹은 필요한 경우에 전달해야 한다. 그러나 이러한 과정은 새로운 기지국(403)에 빠르게 접속하는 것을 방해하며 또한, 기지국 간에 통신에 많은 시간이 걸리는 경우에는 이러한 문제가 더 크게 발생할 수 있다.

본 발명에서는 이러한 문제를 해결하고 단말이 빠르게 기지국을 검색하고 주변의 여러 기지국에 접속하는 방법을 제안한다.

도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 기지국 접속 방법의 일 예를 도시한 도면이다.

도 5를 참고하면, 본 발명의 일 실시 예에서 제안하는 단말의 기지국 접속 방법은, 단말(505)이 현재 접속한 제1 기지국(501)에서 다른 제2 기지국(503)으로 셀이 충분한 수신 신호 크기나 품질을 보장한다고 판단되는 경우, 현재 단말(505)이 접속한 제1 기지국(501) 혹은 접속한 제1 기지국(501)에 연결된 네트워크 컨트롤러는 단말(505)의 다중 접속을 결정하고 단말(505)에게 인접 제2 기지국(503)으로 접속을 지시할 수 있다. 지시를 받은 단말(505)은 이후에는 기존의 제1 기지국(501)으로부터 데이터를 수신하며 동시에 새로 이동하여 접속한 제2 기지국(503) 혹은 다수의 기지국(507, 509)으로부터도 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 기존에 인접 기지국이 기지국 검색을 위한 신호를 상시 전송하던 것과 달리, 본 발명의 일 실시 예는 스케줄링하는 단말이 없는 기지국의 경우에는 기지국 검색을 위한 신호를 전송하지 않는 것을 가정한다.

이를 지원하는 위한 본 발명의 일 실시 예로 기지국과 단말에 사전에 구성 정보를 전달, 단말이 인접 기지국은 검색하는 단계, 미리 네트워크 접속을 준비하는 단계, 단말이 검색한 기지국에 접속하는 단계를 설명한다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 간에 그리고 단말에 사전에 다중 기지국 접속을 위한 구성 정보를 전달하는 방법을 도시한 도면이다.

도 6을 참조하여 설명하면, 단말(607)은 임의의 제1 기지국(601)에 접속하여 네트워크로부터 데이터를 송수신하는 상태이며 해당 제1 기지국(601)이 단말(607)에게 스케줄링 정보를 전달하고 데이터 송수신을 지시하고 있다. 이때, 해당 제1 기지국(601)이 단말(607)에 추가의 기지국 연결을 지원하기 위해서, 사전에 단말(607)과 제1 기지국(601) 자신에 연결된 혹은 자신 주변에 존재하는 적어도 하나의 제2 기지국(603)에게 접속을 위한 구성 정보를 전달해야 한다. 605 단계에서 해당 제1 기지국(601)은 인접한 적어도 하나의 제2 기지국(603)에게 적어도 기지국 탐색을 위한 구성 정보와 단말(607)의 초기접속 신호(PRACH) 전송에 필요한 구성 정보 등을 포함한 메시지를 전달할 수 있다. 또한, 609 단계에서 제1 기지국(601)은 추가 기지국 연결을 위한 단말(607)에게도 기지국 탐색을 위한 구성 정보와 단말(607)의 PRACH 전송에 필요한 구성 정보 등을 포함한 메시지를 전달할 수 있다.

여기서, 상기 605 단계에서 제1 기지국(601)에 인접한 적어도 하나의 제2 기지국(603)에게 전송되는 기지국 탐색을 위한 구성 정보는 적어도 메시지를 수신한 제2 기지국(603)이 자신이 전송해야 하는 기지국 탐색을 위한 신호를 전송하는 시간 정보와 송신 전력 정보 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 시간 정보는 적어도 송신한 기지국이 가지고 있는 타이밍을 기준으로 적어도 시스템 프레임 단위와 서브프레임 단위의 정보를 포함할 수 있다. 상기 기지국 탐색을 위한 탐색 신호는 임의의 시간 동안 기지국(603)이 전송하는 신호로써, 단말(607)이 탐색 신호를 수신하면, 상기 탐색 신호를 송신하는 서로 다른 기지국(603)을 식별할 수 있으며 동시에 탐색 신호를 송신하는 기지국(603)의 시간과 주파수 동기 등을 획득할 수 있도록 하는 신호이다. 본 발명의 일 실시 예에서 탐색 신호는 LTE의 동기신호와 기준신호를 이용할 수 있으며 뿐만 아니라 해당 역할을 수행할 수 있는 모든 신호를 포함할 수 있다. 추가로, 상기 605 단계에서 전송되는 구성 정보에는 탐색 신호 전송 길이에 대한 정보가 포함될 수 있으며, 이는 전송 시점을 기준으로 임의의 미리 구성된 서브프레임 길이만큼 전송하는 정보로 표현할 수 있다.

상기 605 단계에서 제1 기지국(601)에 인접한 적어도 하나의 제2 기지국(603)에게 전송되는 단말(607)의 PRACH 전송에 필요한 구성 정보는 적어도 단말(607)이 전송하는 PRACH의 시퀀스와 마스크 정보 등을 포함할 수 있다. 이는 상기 PRACH 전송에 필요한 구성 정보를 수신하는 제2 기지국(603)이 각 단말(607)이 전송하는 PRACH를 구별하기 위한 식별로 사용되는 정보이다. 또한, 상기 PRACH 전송에 필요한 구성 정보에는 PRACH가 전송되는 주파수 영역에 대한 정보와 PRACH의 포멧 정보 등이 포함될 수 있다. PRACH의 주파수 영역 정보는 PRACH의 채널 정보를 의미하며 PRACH의 포멧 정보는 PRACH의 시간 길이를 구별하는 정보를 의미한다. PRACH가 수신되는 시점은 탐색 신호의 전송 시점으로부터 k개의 서브프레임 이후에 발생하는 서브프레임에 수신되는 것으로 판단할 수 있다. 일 실시 예로 k는 단말(607)이 PRACH 전송을 위한 명령을 받고 실제 PRACH를 전송하는 시점에 대한 정보이며 이는 일반적으로 6개의 서브프레임 이후에 발생하는 것일 수 있다.

상기 609 단계에서 단말(607)에게 전송되는 기지국 탐색을 위한 구성 정보는 기지국이 전송하는 적어도 탐색 신호의 길이 등을 포함할 수 있다. 또한 상기 609 단계에서 단말(607)에게 전송되는 PRACH 전송을 위한 구성 정보는 적어도 단말이 전송하는 PRACH 포멧 정보, PRACH 송신 전력 정보와 PRACH 주파수 영역 정보 등을 포함할 수 있다.

따라서, 605 단계에서 구성 정보를 수신한 제2 기지국(603)이 구성 정보에 포함된 탐색 신호 정보를 기반으로 기지국 탐색을 위한 신호를 송신하며, 제1 기지국(601)은 상기 605 단계에서 구성 정보를 전달하는 제2 기지국(603)을 선택함으로 단말(607)이 접속 가능한 제2 기지국(603)을 선택할 수 있다.그리고 네트워크나 기지국의 로딩(loading) 상황에 따라 선택적으로 단말(607)이 다수의 기지국에 접속할 수 있도록 조절할 수 있다. 추가로 탐색 신호 전송 전력 정보를 통해 제2 기지국(603)의 커버리지를 조절할 수 있다. 또한 609 단계에서 단말(607)에게 전송되는 구성 정보는 단말(607)의 PRACH의 송신 전력을 조절함으로 단말(607)의 PRACH를 수신할 수 있는 제2 기지국(603)의 거리를 조절할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 기지국 검색 방법을 도시한 것이다.

도 7을 참조하여 설명하면, 단말(703)은 제1 기지국(701)으로부터 제어 채널(707)을 통해 제2 기지국(705) 탐색(711)과 PRACH 전송(713)을 동시에 지시 받을 수 있으며, 이를 통해 하향링크에서 탐색 신호의 검색과 상향링크에서 PRACH 전송을 동시에 진행할 수 있다. 이를 통해 제1 기지국(701)은 접속 가능한 제2 기지국(705)이 탐색 신호를 전송하는 시점에 단말(703)에게 검색과 동시에 PRACH 전송을 하도록 하며, 만약 단말(703)이 연결 가능한 제2 기지국(705)이 있는 경우 단말(703)이 빠르게 접속을 시도할 수 있어 탐색과 접속 시간을 단축할 수 있다.

상세히 설명하면, 단말(703)은 미리 구성된 정보를 기반으로 기지국 탐색과 PRACH 전송이 가능하다. 단말(703)의 실제 기지국 탐색과 PRACH 전송은 707 단계에서 기지국(701)이 단말(703)에게 전송하는 제어 채널을 통해 수행될 수 있다. 상기 707 단계에서 전송되는 제어 채널에는 적어도 PRACH 전송을 위한 시퀀스 정보와 마스크 정보를 포함할 수 있으며, 이를 이용하여 단말(703)이 PRACH 전송을 할 수 있다.

실시 예에 따라, 추가로 접속해야 하는 제2 기지국(705)의 주파수 대역과 단말(703)이 현재 접속한 제1 기지국(701)의 주파수 대역이 서로 다른 경우에는 제2 기지국(705)의 신호를 수신하기 위한 단말(703)의 RF 장치를 단말(703)이 사용하지 않고 있을 수 있다. 또한 제2 기지국(705)도 접속한 단말이 없는 경우 RF 장치를 사용하지 않는 상태를 유지할 수 있다. 따라서 이 경우, 707 단계에서 단말(703)이 제1 기지국(701)으로부터 제2 기지국(705)을 위한 탐색을 위한 제어 채널을 수신하는 경우, 709 단계에서 단말(703)은 제2 기지국(705)이 전송하는 신호를 수신하기 위하여 RF 장치를 켤 수 있다.

이후에, 711 단계에서 제2 기지국(705)이 전송하는 탐색 신호를 단말(703)이 수신할 수 있다. 동시에 단말(703)은 상향링크에서는 PRACH 전송을 준비하며, 단말(703)은 접속한 제1 기지국(701)의 서브프레임 기준으로 제2 기지국(705)이 사용하는 상향링크 대역에 PRACH를 전송할 수 있다. 그런데 단말(703)이 PRACH 전송을 위해 준비하는 동안 실제로는 상기 711 단계의 기지국 탐색이 완료되지 않기 때문에, 단말(703)은 탐색된 특정 기지국을 향해 PRACH를 전송하는 것이 아니라 불특정 다수의 기지국을 향해 PRACH를 전송하게 된다. 이 때, 제2 기지국(705)들은 미리 구성된 PRACH 정보를 기반으로 단말(703)이 전송한 PRACH의 수신을 시도할 수 있다. 본 실시 예는 단말(703)이 기지국 탐색을 완료되지 않은 상태에서, 미리 구성된 불특정 다수의 기지국들에게 단말(703)이 PRACH를 전송하여 기지국 접속을 시도하는 방법이다. 그에 따라 단말(703)의 기지국 탐색이 완료된 후에 PRACH를 전송하면서 발생하는 시간 손실을 막고 빠르게 다른 기지국에 접속을 시도할 수 있다. 기지국 탐색이 완료되지 않기 때문에 단말(703)은 불특정 다수의 기지국(705)에 PRACH를 전송할 때 자신(703)이 접속한 제1 기지국(701)의 타이밍을 기준으로 전송할 수 있다. 단말(703)이 PRACH를 전송하는 시점은 707 단계에서 제어 채널을 수신하고 k개의 서브프레임(715) 이후에 발생할 수 있으며, 이는 예를 들면 6번째 혹은 6번째 이후에 가장 빠른 상향링크 PRACH 자원 영역일 수 있다.

단말(703)은 711 단계에서 기지국 탐색을 수행하면, 탐색 신호를 수신하여 기지국을 식별하며, 해당 식별된 제2 기지국(705)에 대한 시간과 주파수 동기를 획득하고 이를 단말(703)의 메모리에 저장할 수 있다. 하나의 단말(703)은 적어도 한 개 이상의 기지국을 식별하고 해당 기지국에 대한 시간과 주파수 동기 정보를 획득, 저장할 수 있다. 만약 수신한 탐색 신호의 품질이 매우 나쁜 경우 단말(703)은 아무 정보도 획득할 수 없을 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말의 기지국 검색 방법을 도시한 도면이다.

도 8을 참조하여 설명하면, 단말(803)은 제1 기지국(801)으로부터 제어 채널(807)을 통해 제2 기지국(805) 탐색(811)을 시그널링 받으며, 제어 채널(819)를 통해 PRACH 전송(821)을 위한 시그널링을 받을 수 있다. 이때, 이 두 신호를 구별하기 위해 단말(803)이 서로 다른 제어 채널(807, 819)을 통해 제2 기지국 탐색과 PRACH 전송을 위한 시그널링을 수신하거나, 동일한 제어 채널에서 제2 기지국 탐색과 PRACH 전송을 구별하는 식별자를 통해 지시 받을 수도 있다. 그리고, 단말(803)은 이를 통해 하향링크에서 탐색 신호의 검색과 상향링크에서 PRACH 전송을 선택적으로 진행할 수 있다. 이를 통해 기지국은 접속 가능한 기지국의 탐색과 접속을 선택적으로 구별할 수 있으며, 단말(803)에게 지속적으로 탐색을 지시함으로 효율적인 접속 기지국의 선택이 가능하다.

상세히 설명하면, 단말(803)은 미리 구성된 정보를 기반으로 기지국 탐색과 PRACH 전송이 가능하다. 단말(803)이 실제 기지국 탐색과 PRACH 전송은 807 단계 및 819 단계에서 제1 기지국(801)이 전송하는 서로 다른 제어 채널을 통해 수행될 수 있다. 실시예에 따라 상기 807 단계에서 전송되는 기지국 탐색을 위한 제어 채널과 상기 819 단계에서 전송되는 PRACH 전송을 위한 제어 채널은 동일한 제어채널을 사용할 수 있다. 이때, 제어 채널의 정보 안에 두 가지 기능을 구별하는 식별자를 이용하고 PRACH 전송을 위한 정보 필드 중에서 특정 필드로 지시되는 경우에는 기지국 탐색을 지시하는 방법을 사용할 수 있다. 또 다른 방법으로는 동일한 제어 채널 정보를 이용하지만 서로 다른 정보를 이용하여 CRC 스크램블링을 하여 CRC 디스크램블링을 통하여 서로 다른 제어 채널을 인지할 수도 있다. 상기 819 단계에서 전송되는 PRACH 전송을 위한 제어 채널에는 적어도 PRACH 전송을 위한 시퀀스 정보와 마스크 전보를 포함할 수 있으며, 이를 이용하여 단말(803)이 PRACH를 전송할 수 있다.

실시 예에 따라, 추가로 접속해야 하는 제2 기지국(805)의 주파수 대역과 단말(803)이 현재 접속한 제1 기지국(801)의 주파수 대역이 다른 경우에는 제2 기지국(805)의 신호를 수신하기 위한 단말(803)의 RF 장치를 단말(803)이 사용하지 않고 있을 수 있다. 또한 제2 기지국(805)도 접속한 단말이 없는 경우 RF 장치를 사용하지 않는 상태를 유지할 수 있다. 따라서 이 경우, 807 단계에서 단말(803)이 제1 기지국(801)으로부터 제2 기지국(805)을 위한 탐색을 위한 제어 채널을 수신하는 경우, 809 단계에서 단말(803)은 제2 기지국(805)이 전송하는 신호를 수신하기 위하여 RF 장치를 켤 수 있다.

이후에, 811 단계에서 제2 기지국(805)이 전송하는 탐색 신호를 수신할 수 있다. 그 후 815 단계에서 단말(803)은 탐색한 정보를 제1 기지국(801)에게 피드백 할 수 있다. 동시에 단말(803)은 탐색한 제2 기지국(805)의 시간, 주파수 동기 정보와 식별된 제2 기지국(805)의 정보를 메모리에 저장할 수 있다.

이후 제1 기지국(801)이 검색한 제2 기지국(805)중에서 단말(803)의 접속이 가능하다라고 판단되는 기지국이 존재하는 경우, 819 단계에서 제1 기지국(801)은 단말(803)에게 제어 채널을 통해 PRACH 전송을 지시할 수 있다. 이에 단말(803)은 상향링크에서는 PRACH 전송을 준비하며, 단말(803)이 접속하고 있는 제1 기지국(801)의 서브프레임 기준으로 제2 기지국(805)이 사용하는 상향링크 대역에 PRACH를 전송할 수 있다. 또는 단말(803)이 검색한 가장 가까운 제2 기지국(805)의 서브프레임 기준으로 전송을 할 수 있으며, 또한 제1 기지국(801)이 검색한 기지국 중에서 특정 기지국으로 PRACH 전송을 지시할 수도 있다. 이 때는 상기 819 단계에서 단말(803)에게 전송되는 제어 채널에 이러한 정보를 포함하거나, 미리 기지국과 PRACH 전송 시퀀스 혹은 마스크를 상위 시그널링으로 지시할 수 있다.

본 도 8과 관련하여 설명한 실시 예는 단말이 미리 기지국을 탐색하고 실제 접속을 위한 PRACH 전송은 필요한 경우에만 진행하는 방법이다. 도 7과 관련된 부분에서 설명한 실시 예에서는 제1 기지국이 제어 채널을 단말에게 지시하는 경우 단말은 항상 PRACH를 전송해야 하지만, 본 도 8과 관련하여 설명한 실시 예에서는 단말은 PRACH 전송을 선별적으로 할 수 있는 장점이 있다.

도 9는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단말의 기지국 검색 방법을 도시한 도면이다.

도 9을 참조하여 설명하면, 단말(903)은 제1 기지국(901)으로부터 제어 채널(907)을 통해 제2 기지국(905) 탐색(911)을 위한 시그널링을 받을 수 있다. 이에 단말(903)은 탐색한 기지국 중에서 연결이 필요한 기지국이 있는 것으로 판단되는 경우, 제1 기지국(901)으로 다중 접속 요구(921) 신호를 전송할 수 있다. 그리고, 이에 제1 기지국(901)은 단말(903)이 전송한 다중 접속 요구(921) 신호에 대한 응답으로 제어 채널(917)를 통해 PRACH 전송(919)을 위한 시그널링을 전송할 수 있다. 이때, 기지국 탐색을 위한 신호와 PRACH 전송을 위한 신호를 구별하기 위해 단말(903)이 서로 다른 제어 채널(907, 917)을 통해 제2 기지국 탐색과 PRACH 전송을 위한 시그널링을 수신하거나, 동일한 제어 채널에서 제2 기지국 탐색과 PRACH 전송을 구별하는 식별자를 통해 지시 받을 수도 있다. 그리고, 단말(903)은 이를 통해 하향링크에서 탐색 신호의 검색과 상향링크에서 PRACH 전송을 선택적으로 진행할 수 있다. 이를 통해 단말(903)은 불필요한 접속 요구를 받지 않으며 단말(903)의 접속 요구(921)에 따라서 제2 기지국에 접속을 시도하여 단말(903)의 전력 소비를 방지할 수 있다.

상세히 설명하면, 단말(903)은 미리 구성된 정보를 기반으로 기지국 탐색과 PRACH 전송이 가능하다. 단말(903)이 실제 기지국 탐색과 PRACH 전송은 907 단계 및 917 단계에서 제1 기지국(901)이 전송하는 서로 다른 제어 채널을 통해 수행될 수 있다. 실시 예에 따라 상기 907 단계에서 전송되는 기지국 탐색을 위한 제어 채널과 상기 917 단계에서 전송되는 PRACH 전송을 위한 제어 채널은 동일한 제어채널을 사용할 수 있다. 이때, 제어 채널의 정보 안에 두 가지 기능을 구별하는 식별자를 이용하고 PRACH 전송을 위한 정보 필드 중에서 특정 필드로 지시되는 경우에는 기지국 탐색을 지시하는 방법을 사용할 수 있다. 또 다른 방법으로는 동일한 제어 채널 정보를 이용하지만 서로 다른 정보를 이용하여 CRC 스크램블링을 하여 CRC 디스크램블링을 통하여 서로 다른 제어 채널을 인지할 수도 있다. 상기 917 단계에서 전송되는 PRACH 전송을 위한 제어 채널에는 적어도 PRACH 전송을 위한 시퀀스 정보와 마스크 전보를 포함할 수 있으며, 이를 이용하여 단말(903)이 PRACH를 전송할 수 있다.

실시 예에 따라, 추가로 접속해야 하는 제2 기지국(905)의 주파수 대역과 단말(903)이 현재 접속한 제1 기지국(901)의 주파수 대역이 다른 경우에는제2 기지국(905)의 신호를 수신하기 위한 단말(903)의 RF 장치를 단말(903)이 사용하지 않고 있을 수 있다. 또한 제2 기지국(905)도 접속한 단말이 없는 경우 RF 장치를 사용하지 않는 상태를 유지할 수 있다. 따라서 이 경우, 807 단계에서 단말(903)이 제1 기지국(901)으로부터 제2 기지국(905)을 위한 탐색을 위한 제어 채널을 수신하는 경우, 909 단계에서 단말(903)은 제2 기지국(905)이 전송하는 신호를 수신하기 위하여 RF 장치를 켤 수 있다.

이후에, 911 단계에서 제2 기지국(905)이 전송하는 탐색 신호를 수신할 수 있다. 그 후 921 단계에서 단말(903)은 탐색한 기지국들 중에서 자신이 접속 가능한 기지국이 존재하는 경우 해당 정보를 제1 기지국(901)에게 피드백 할 수 있다. 이를 접속 요구 신호라고 하며, 동시에 단말(903)은 탐색한 제2 기지국(905)의 시간, 주파수 동기 정보와 식별된 제2 기지국(905)의 정보를 메모리에 저장할 수 있다. 상기 접속 요구 신호는 단말(903)이 제1 기지국(901)에게 LTE에 명시된 PUCCH format1를 이용하여 전송할 수 있으며, 자원은 상위 시그널링으로 단말(903)에게 미리 주어질 수 있다. PUCCH format1은 1bit의 정보에서 positive의 정보로 판단되는 경우 해당 자원에 에너지를 전송하는 방법이다. 또한 Negative로 판단되는 경우에는 아무것도 전송하지 않는다.

이후 제1 기지국(901)은 단말(903)이 접속 요구를 하는 경우, 917 단계에서 단말(903)에게 제어 채널을 통해 PRACH 전송을 지시하고, 이에 단말(903)은 919 단계에서 상향링크에서는 PRACH 전송을 준비하며, 단말(903)이 접속하고 있는 제1 기지국(901)의 서브프레임 기준으로 제2 기지국(905)이 사용하는 상향링크 대역에 PRACH를 전송할 수 있다.

본 도 9와 관련하여 설명한 실시 예는 단말이 미리 기지국을 탐색하고 제2 기지국에 접속 가능 유무 여부를 단말이 제1 기지국(901)에 피드백 함으로 접속을 위한 PRACH 전송은 필요한 경우에만 진행하는 방법이다. 상기 도 7 또는 도 8과 관련된 부분에서 설명한 실시 예에서는 제1 기지국이 제어 채널을 지시하는 경우 단말은 항상 PRACH를 전송하거나, 검색한 다수의 기지국 정보를 전달하여야 하지만, 본 도 9와 관련하여 설명한 실시 예에서는 보다 더 낮은 오버헤드로 기지국 접속을 지시할 수 있는 장점이 있다.

도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 간에 다중 기지국 접속을 위한 네트워크를 접속을 준비하는 단계를 도시한 도면이다.

도 10을 참조하여 설명하면, 기지국과 기지국 간에는 대부분 유선으로 연결되어 있는데 이러한 유선 연결은 매우 느려, 정보 교환이 자주 발생할수록 단말에 실제 발생하는 지연이 계속 증가하게 된다. 따라서 이러한 문제를 방지하기 위해서는 도 10에 도시된 바와 같은 네트워크 설정 방법을 본 발명에 적용할 수 있다.

제안하는 실시 예는 단말(1001)이 연결되어있는 제1 기지국(1003)은 다른 기지국들(1005, 1007, 1009)을 연결하기 위해서 단말(1001)에 PRACH 전송을 요청하기 이전에, 1011 단계에서 미리 단말(1001)의 데이터를 네트워크가 전송할 수 있는 RRC 연결(RRC connection)을 다른 기지국들(1005, 1007, 1009)에게 임시로 할당할 수 있다. 이 후 예를 들면 1013 단계에서 단말(1001)이 전송하는 PRACH를 임의의 제3 기지국(1007)이 수신하고 접속을 허락하는 경우, 1015 단계에서 해당 제3 기지국(1007)은 임시로 연결된 RRC connection을 제1 기지국(1001)에 confirm하여 임시 연결을 확정할 수 있다. 이후 1017 단계에서 단말(1001)은 PRACH을 전송한 후에 임의의 제3 기지국(1007)의 연결이 확인되면 연결이 확인되지 않은 다른 제2 기지국 및 제3 기지국(1005, 1009)의 정보를 제1 기지국(1003)에 전달할 수 있다. 그 후 1019 단계에서 제1 기지국(1003)은 제2 기지국 및 제3 기지국(1005, 1009)에 임시로 할당한 RRC 연결을 해지할 수 있다. 실시 예에 따라 1017 단계에서 단말(1001)은 연결이 확인된 제2 기지국(1007)에 대한 정보와 연결이 확인되지 못한 제2 기지국 및 제3 기지국(1005, 1009)에 대한 정보 모두를 제1 기지국(1003)에 피드백할 수 있다. 그 후 1019 단계에서 제1 기지국(1003)은 기지국 간 통신을 전혀 사용하지 않고 미리 구성된 RRC 연결을 유지/해지할 수 있도록 할 수 있다.

제안하는 실시 예는 단말(1001)이 이미 연결된 제1 기지국 이외의 다른 기지국들(1005, 1007, 1009)에 연결을 시도한 후, 연결 시도에 대한 정보를 제1 기지국(1003)에 피드백 함으로 기지국 간의 통신 지연이 긴 네트워크에서도 유연하게 다중 기지국 접속을 가능하도록 하기 위함이다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 단말이 검색한 기지국에 접속하는 단계를 도시한 도면이다.

도 11은 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 접속 방법은 단말(1103)이 불특정 다수의 기지국(1105, 1107, 1109)에 하나의 PRACH(1111)를 전송하고 이를 수신한 다수의 기지국(1105, 1107)으로부터 응답 신호(1115)를 수신할 수 있다.

상세하게 설명하면, 1111 단계에서 단말(1103)은 기존에 연결된 제1 기지국(1101)으로부터 PRACH 전송을 위한 제어 채널을 수신하고, 이에 탐색을 수행한 주파수 대역의 상향링크에서 PRACH를 전송할 수 있다. 예를 들면 만약 제1 기지국(1101)이 제2 기지국 내지 제4 기지국(1105, 1107, 1109)에게 PRACH 수신을 위한 자원을 미리 알려준 경우, 제2 기지국 내지 제4 기지국(1105, 1107, 1109)은 단말(1103)이 전송한 PRACH의 수신을 시도하게 된다.

그 후 PRACH 수신이 성공한 기지국들(1105, 1107)은 단말(1103)에게 PRACH 전송에 대한 응답 채널(RAR, Random Access Response)를 전송한다. 이 때 단말(1103)은 1113 단계에서 자신의 메모리에 저장된 탐색한 기지국 정보를 이용하여 시간과 주파수 동기 그리고 기지국 식별자를 이용하여 RAR 수신을 시도할 수 있다. 만약 제2 기지국(1105) 및 제3 기지국(1107)이 단말(1103)이 전송한 PRACH 수신을 성공한 경우 1115 단계에서 각각의 제2 기지국(1105) 및 제3 기지국(1107)은 RAR를 전송하게 된다. 이 때, 단말(1103)은 자신이 메모리에 저장한 기지국 탐색 정보를 이용하여 RAR를 수신을 시도할 수 있다. 실시 예에 따라, 단말(1103)은 단말(1103)이 수신한 기지국 탐색 정보들 중에서 기지국들이 전송하는 신호의 수신 신호의 세기가 가장 크거나 수신 품질이 가장 좋은 기지국을 기준으로 RAR를 수신할 수 있다. 또 다른 예로, 단말(1103)은 특정 수신 품질 혹은 특정 수신 전력 이상 되는 모든 기지국에 대해서 RAR 수신을 시도할 수 있다. 또는 단말(1103)은 검색되는 모든 기지국에 대해서 RAR 수신을 시도할 수 있다.

단말(1103)의 RAR 수신이 성공하면, 단말(1103)은 수신이 성공된 RAR에서 정보를 획득할 수 있다. 기지국들(1105, 1107, 1109)이 RAR에서 전송하는 정보는 단말(1103)이 전송한 PRACH에 대한 단말(1103)의 고유 ID 또는 기지국의 고유 셀 ID를 포함할 수 있다. 단말(1103)의 고유 ID를 포함하는 경우에는 단말(1103)이 자신과 동일한 PRACH 스퀀스를 사용하는 또 다른 단말이 존재할 수 있기 때문에 이를 구별하는 방법이다. 그리고, 기지국 셀 ID를 전송하는 방법은 실제로 동일한 기지국 셀 ID를 사용하는 서로 다른 위치의 기지국이 존재하는 것을 방지하기 위한 것이다.

단말(1103)이 RAR를 수신을 성공하면, 단말(1103)은 1117 단계에서 해당 기지국에 대해서 데이터 채널을 만들기 위한 요청을 전송할 수 있다. 실시 예에 따라, 단말(1103)이 메모리에 저장한 기지국 탐색 정보에 대응하는 기지국에 대한 RAR에 따라 해당 기지국에 대하여 데이터 채널의 요청을 할 수 있다. 예를 들면, 단말(1103)이 제3 기지국(1107) 및 제4 기지국(1109)에 대한 기지국 탐색 정보를 메모리에 저장하고 있을 수 있다. 이때, 제2 기지국(1105) 및 제3 기지국(1107)이 RAR을 전송하는 경우, 단말(1103)은 제3 기지국(1107)이 전송한 RAR에 따라 제3 기지국(1107)에 대하여 1117 단계에서 데이터 채널의 요청을 전송할 수 있다.

그 후 1119 단계에서 기지국은 이에 대한 응답과 함께 데이터 채널 송수신을 가능하게 할 수 있다. 이후 단말(1103)은 1121 단계에서 제1 기지국(1101)에게 자신의 추가 기지국 접속 결과를 통보할 수 있다.

이 경우 단말(1103)이 기지국 탐색 단계에서 획득한 적어도 한 개 이상의 기지국 식별 정보 및 시간, 주파수 동기 정보를 이용하여 다수의 기지국들(1105, 1107, 1109)로부터 PRACH 전송에 대한 응답 신호를 수신할 수 있으며, 이에 적어도 한 개의 이상의 기지국에 데이터 채널 요구를 수행할 수 있다. 실시 예에 따라, 단말(1103)은 자신이 획득한 기지국 탐색 정보 중에서 가장 수신 신호 성능이 좋은 기지국에 한하여 PRACH 전송에 대한 응답 신호를 수신할 수 있으며, 이 경우 단말(1103)은 하나의 기지국에 기지국에 데이터 채널을 요구할 수 있다. 만약 단말(1103)이 다수의 기지국들(1105, 1107, 1109)을 탐색한 경우 단말(1103)은 다수의 기지국들(1105, 1107, 1109)로부터 PRACH 전송에 대한 응답 채널을 수신할 수 있고, 다수의 기지국(1105, 1107, 1109)에 데이터 채널 연결 요구를 할 수도 있다.

도 12는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 단말이 검색한 기지국에 접속하는 단계를 도시한 도면이다.

도 12은 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 접속 방법은 단말(1203)이 불특정 다수의 기지국(1205, 1207, 1209)에 하나의 PRACH(1211)를 전송하고 이를 수신한 다수의 기지국(1215, 1217, 1219)으로부터 서로 다른 서브프레임에서 응답 신호(1115)를 수신해, 단말(1203)이 다수의 기지국에 동시에 접속할 수 있다.

상세하게 설명하면, 1211 단계에서 단말(1203)은 기존에 연결된 제1 기지국(1201)으로부터 PRACH 전송을 위한 제어 채널을 수신하고, 이에 탐색을 수행한 주파수 대역의 상향링크에서 PRACH를 전송할 수 있다. 예를 들면 만약 제1 기지국(1201)이 제2 기지국 내지 제4 기지국(1205, 1207, 1209)에게 PRACH 수신을 위한 자원을 미리 알려준 경우, 제2 기지국 내지 제4 기지국(1205, 1207, 1209)은 단말(1203)이 전송한 PRACH의 수신을 시도하게 된다.

실시 예에 따라, PRACH의 포멧을 적어도 세 개의 서브프레임 길이로 구성하고 각 기지국들(1205, 1207, 1209)이 서로 다른 서브프레임에서 PRACH 수신을 하도록 지시할 수 있다. 이 경우, PRACH 수신이 성공한 기지국(1205, 1207, 1209)은 1215 단계, 1217 단계 및 1219 단계에서 단말(1203)에 PRACH 전송에 대한 응답 채널(RAR, Random Access Response)를 서로 다른 서브프레임에 각각 전송할 수 있다. 이 때 단말(1203)은 1213 단계에서 자신의 메모리에 저장된 탐색한 기지국 정보를 이용하여 시간과 주파수 동기 그리고 기지국 식별자를 이용하여 RAR 수신을 시도할 수 있다. 상기 1215 단계, 1217 단계 및 1219 단계에서 PRACH를 수신한 기지국들(1205, 1207, 1209)이 서로 다른 서브프레임에서 RAR를 송신하기 때문에 서로 간의 간섭이 존재하지 않으며 단말(1203)은 자신이 저장한 기지국 탐색 정보를 이용하여 각 서브프레임에서 RAR를 수신할 수 있다.

만약 단말(1203)이 RAR의 수신을 성공한 경우, 단말(1203)은 수신이 성공된 RAR에서 정보를 획득할 수 있다. 기지국들(1205, 1207, 1209)이 RAR에서 전송하는 정보는 단말(1203)이 전송한 PRACH에 대한 단말(1203)의 고유 ID 또는 기지국의 고유 셀 ID를 포함할 수 있다. 단말(1203)의 고유 ID를 포함하는 경우에는 단말(1203)이 자신과 동일한 PRACH 스퀀스를 사용하는 또 다른 단말이 존재할 수 있기 때문에 이를 구별하는 방법이다. 그리고, 기지국 셀 ID를 전송하는 방법은 실제로 동일한 기지국 셀 ID를 사용하는 서로 다른 위치의 기지국이 존재하는 것을 방지하기 위한 것이다.

단말(1203)이 RAR를 수신을 성공하면, 단말(1203)은 1221 단계, 1223 단계 및 1225 단계에서 해당 기지국들(1205, 1207, 1209)에 대해서 데이터 채널을 만들기 위한 요청을 서로 다른 서브프레임에서 각각의 기지국들(1205, 1207, 1209)에게 전송할 수 있다.

그 후 1227 단계, 1229 단계 및 1231 단계에서 각각의 기지국들(1205, 1207, 1209)은 이에 대한 응답과 함께 데이터 채널 송수신을 PRACH 수신이 성공한 모든 셀에서 가능하게 할 수 있다. 이후 단말(1203)은 1233 단계에서 제1 기지국(1201)에게 자신의 추가 기지국 접속 결과를 통보할 수 있다. 그리고, 예를 들면, 데이터 채널은 총 4개의 기지국, 즉 제1 기지국(1201), 제2 기지국(1205), 제3 기지국(1207) 및 제4 기지국(1209)에서 받을 수 있게 된다.

이 경우 단말(1203)이 기지국 탐색 단계에서 획득한 적어도 한 개 이상의 기지국 식별 정보 및 시간, 주파수 동기 정보를 이용하여 다수의 기지국들(1205, 1207, 1209)로부터 PRACH 전송에 대한 응답 신호를 서로 다른 서브프레임에서 수신할 수 있으며, 이에 적어도 한 개의 이상의 기지국에 데이터 채널 요구를 수행할 수 있다. 단말(1203)은 불특정 다수의 기지국들(1205, 1207, 1209)로 PRACH를 전송하기 때문에 효과적인 PRACH 수신을 위해 한 개 이상의 서브프레임에 걸쳐 PRACH를 전송하도록 PRACH 포멧을 구성할 수 있으며 이 경우 기지국들(1205, 1207, 1209)은 서로 다른 서브프레임에서 PRACH를 수신할 수 있다. 또한, 기지국들(1205, 1207, 1209)이 PRACH를 수신하는 서브프레임을 미리 다르게 구성할 수 있다. 따라서 PRACH를 수신한 다수의 기지국들(1205, 1207, 1209)은 서로 다른 시간에 RAR를 단말(1203)에 전송하고 단말(1203)은 서로 다른 데이터 채널 요구를 서로 다른 시간에 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 13은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 단말이 검색한 기지국에 접속하는 단계를 도시한 도면이다.

도 13은 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 접속 방법은 단말(1301)이 불특정 다수의 기지국(1305, 1307, 1309)에 적어도 한 개 이상의 PRACH(1311)를 서로 다른 서브프레임에 전송하고 이를 수신한 다수의 기지국(1307)으로부터 서로 다른 서브프레임에서 적어도 한 개 이상의 응답 신호(1319)를 수신해, 단말(1301)이 기지국에 접속할 수 있다.

상세하게 설명하면, 1311 단계, 1313 단계 및 1315 단계에서 단말(1303)은 기존에 연결된 제1 기지국(1301)으로부터 PRACH 전송을 위한 제어 채널을 수신하고, 이에 탐색을 수행한 주파수 대역의 상향링크에서 연속된 서브프레임에 서로 다른 시퀀스의 PRACH들을 다수의 기지국들(1305, 1307, 1309)에게 전송할 수 있다. 예를 들면 만약 제1 기지국(1301)이 제2 기지국 내지 제4 기지국(1305, 1307, 1309)에게 PRACH 수신을 위한 시퀀스를 미리 알려준 경우, 제2 기지국 내지 제4 기지국(1305, 1307, 1309)은 단말(1303)이 전송한 PRACH들(1311, 1313, 1315) 중에서 자신에 해당하는 PRACH의 수신을 시도하게 된다.

각 기지국들(1305, 1307, 1309)이 서로 다른 서브프레임에서 PRACH 수신을 성공한 경우, 1319 단계에서 PRACH 수신이 성공한 기지국(1305, 1307, 1309)은 단말(1303)에게 PRACH 전송에 대한 응답 채널(RAR, Random Access Response)를 서로 다른 서브프레임에 각각 전송할 수 있다. 이 때 단말(1303)은 1317 단계에서 자신의 메모리에 저장된 탐색한 기지국 정보를 이용하여 시간과 주파수 동기 그리고 기지국 식별자를 이용하여 RAR 수신을 시도할 수 있다.

만약 1319 단계에서 단말(1303)이 제3 기지국(1307)으로부터의 RAR의 수신을 성공한 경우, 단말(1303)은 수신이 성공된 RAR에서 정보를 획득할 수 있다. 기지국들(1305, 1307, 1309)이 RAR에서 전송하는 정보는 단말(1303)이 전송한 PRACH에 대한 단말(1303)의 고유 ID 또는 기지국의 고유 셀 ID를 ㅍ함할 수 있다. 단말(1303)의 고유 ID를 포함하는 경우에는 단말(1303)이 자신과 동일한 PRACH 스퀀스를 사용하는 또 다른 단말이 존재할 수 있기 때문에 이를 구별하는 방법이다. 그리고, 기지국 셀 ID를 전송하는 방법은 실제로 동일한 기지국 셀 ID를 사용하는 서로 다른 위치의 기지국이 존재하는 것을 방지하기 위한 것다.

단말(1303)이 RAR를 수신을 성공하면, 단말(1303)은 1321 단계에서 해당 기지국(1307)에 대해서 데이터 채널을 만들기 위한 요청을 전송할 수 있다.

그 후 1323 단계에서 기지국(1307)은 이에 대한 응답과 함께 데이터 채널 송수신을 PRACH 수신이 성공한 모든 셀에서 가능하게 할 수 있. 이후 1325 단계에서 단말(1303)은 제1 기지국(1301)에게 자신의 추가 기지국 접속 결과를 통보할 수 있다.

이 경우, 단말(1303)이 기지국 탐색 단계에서 획득한 적어도 한 개 이상의 기지국 식별 정보 및 시간, 주파수 동기 정보를 이용하여 다수의 기지국들(1305, 1307, 1309)에게 서로 다른 PRACH을 서로 다른 서브프레임에서 전송할 수 있으며, 이에 대한 적어도 한 개 이상의 응답 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 적어도 한 개의 이상의 기지국(1305, 1307, 1309)에 데이터 채널 요구를 수행할 수 있는 방법이다. 단말(1303)은 불특정 다수의 기지국이 아닌 특정 기지국으로 서로 다른 PRACH를 전송하기 때문에 PRACH 수신을 위해 서로 다른 서브프레임에 각각의 PRACH를 전송하며, 이 경우 다수의 기지국들(1305, 1307, 1309)은 서로 다른 서브프레임에서 PRACH를 수신할 수 있다. 또한, 각 기지국(1305, 1307, 1309)을 위한 PRACH의 시퀀스나 마스트 정보를 기지국(1305, 1307, 1309) 별로 다르게 미리 구성할 수 있다. 따라서, 각각의 PRACH를 수신한 다수의 기지국들(1305, 1307, 1309)은 서로 다른 시간에 RAR를 단말(1303)에게 전송하고 단말(1303)은 서로 다른 데이터 채널 요구를 서로 다른 시간에 수행할 수 있는 장점이 있다.

도 14는 본 발명의 일 실시 예에 따른 FDD 시스템에서 단말이 검색한 기지국에 접속하는 동작을 도시한 도면이다.

도 14를 참조하여 설명하면, 도 14는 FDD 시스템에서 단말이 제1 주파수 대역(F1)으로부터 제1 기지국에 연결되어, 기지국 검색과 접속을 제2 주파수 대역으로 수행하는 과정을 도시한 것으로 특히, 하나의 기지국을 추가로 접속하는 과정을 도시한 예이다.

상세하게 설명하면, 단말은 제1 주파수 대역(F1)에서 기존에 제1 기지국에 연결되어 데이터 송수신이 가능하다. 이 때 연결된 제1 기지국은 다른 제2 주파수 대역(F2)에서 추가의 기지국 접속을 위하여 기지국 탐색과 PRACH 전송을 위하여 n번째 서브프레임에서 제어 채널(1405)을 전송할 수 있다. 제어 채널(1405)를 수신한 단말은 제2 주파수 대역을 수신하기 위한 RF 장치를 동작하고 일정 서브프레임 기간 동안 하향링크에서 1409와 같이 기지국 탐색을 수행할 수 있다. 수행된 탐색 정보는 기지국을 식별하는 정보와 각 기지국의 시간, 주파수 동기 정보가 포함될 수 있으며 해당 정보는 단말의 메모리에 저장될 수 있다. 단말이 제어 채널을 수신하고 k'의 서브프레임 이후에 단말은 제2 주파수 대역(F2)의 상향링크(1403)에 PRACH(1411)를 전송할 수 있다. 이후 단말은 검색한 기지국 정보를 기반으로 n+k''번째 서브프레임에서 RAR(1415)를 수신할 수 있다. RAR(1415)의 수신이 성공한 경우 n+k'''번째 서브프레임에서 단말은 데이터 채널을 요청하는 신호를 제2 기지국에게 전송하고 이에 대한 응답(1419)을 수신함으로 제2 주파수 대역 2에 새로운 제2 기지국으로부터 데이터 채널을 구성할 수 있다. 따라서 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역에서 동시에 데이터 채널을 서로 다른 기지국으로부터 받을 수 있게 된다.

도 15는 본 발명의 일 실시 예에 따른 TDD 시스템에서 단말이 검색한 기지국에 접속하는 동작을 도시한 도면이다.

도 15를 참조하여 설명하면, 도 15는 TDD 시스템에서 단말이 제1 주파수 대역(F1)으로부터 제1 기지국에 연결되어, 기지국 검색과 접속을 제2 주파수 대역(F2)으로 수행하는 과정을 도시한 것으로 특히, 하나의 기지국을 추가로 접속하는 과정을 도시한 예이다.

상세하게 설명하면, 단말은 제1 주파수 대역(F1)에서 기존에 제1 기지국에 연결되어 데이터 송수신이 가능하다. 이 때 연결된 제1 기지국은 다른 제2 주파수 대역(F2)에서 추가의 기지국 접속을 위하여 기지국 탐색과 PRACH 전송을 위하여 n번째 서브프레임에서 제어 채널(1501)을 전송할 수 있다. 제어 채널(1501)를 수신한 단말은 제2 주파수 대역(F2)을 수신하기 위한 RF 장치를 동작(1503)하고 일정 서브프레임 기간 동안 하향링크 서브프레임에서 1505와 같이 기지국 탐색을 수행할 수 있다. 수행된 탐색 정보는 기지국을 식별하는 정보와 각 기지국의 시간, 주파수 동기 정보가 포함될 수 있으며 해당 정보는 단말의 메모리에 저장될 수 있다. 단말이 제어 채널을 수신하고 k'의 서브프레임 이후에 가장 빨리 존재하는 PRACH 자원 영역에 단말은 제2 주파수 대역(F2)의 상향링크 서브프레임(1505)에 PRACH를 전송할 수 있다. 이후 단말은 검색한 기지국 정보를 기반으로 n+k''번째 하향링크 서브프레임에서 RAR를 수신한다. 수신이 성공(1507)한 경우 n+k'''`번째 서브프레임에서 데이터 채널을 요청하는 신호를 제2 기지국에 전송하고 이에 대한 응답(1509)을 수신함으로 제2 주파수 대역(F2)에 새로운 제2 기지국으로부터 데이터 채널을 구성할 수 있다. 따라서 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역에서 동시에 데이터 채널을 서로 다른 기지국으로부터 받을 수 있게 된다. TDD 시스템에서 k', k'', k'''은 각 TDD 시스템의 구성에 따른 전송 타이밍을 따르며 도 15는 그 중에 한 예를 도시한 것이다.

도 16는 본 발명의 실시 예에 따른 FDD 시스템에서 단말이 검색한 다수의 기지국에 접속하는 동작을 도시한 도면이다.

도 16를 참조하여 설명하면, 도 16는 FDD 시스템에서 단말이 제1 주파수 대역(F1)으로부터 제1 기지국에 연결되어 기지국 검색과 접속을 제2 주파수 대역(F2)으로 수행하는 과정을 도시한 것으로 특히, 다수의 기지국을 추가로 접속하는 과정을 도시한 예이다.

상세하게 설명하면, 단말은 제1 주파수 대역(F1)에서 기존에 제1 기지국에 연결되어 데이터 송수신이 가능하다. 이 때 연결된 제1 기지국은 다른 제2 주파수 대역(F2)에서 추가의 기지국 접속을 위하여 기지국 탐색과 PRACH 전송을 위하여 n번째 서브프레임에서 제어 채널을 전송할 수 있다. 제어 채널을 수신한 단말은 제2 주파수 대역(F2)을 수신하기 위한 RF 장치를 동작하고 일정 서브프레임 기간 동안 하향링크에서 1601 또는 1609와 같이 기지국 탐색을 수행할 수 있다. 수행된 탐색 정보는 기지국을 식별하는 정보와 각 기지국의 시간, 주파수 동기 정보가 포함될 수 있으며 해당 정보는 단말의 메모리에 저장될 수 있다. 단말이 제어 채널을 수신하고 k'의 서브프레임 이후에 단말은 도 16의 (a)에 도시된 바와 같이 다수의 기지국 접속을 지원하기 위해서 제2 주파수 대역(F2)의 상향링크(1603)의 일정 기간의 서브프레임에 PRACH(1603)를 전송할 수 있다. 또는 단말은 도 16의 (b)에 도시된 바와 같이 서로 다른 서브프레임에 서로 다른 PRACH(1611)을 전송할 수 있다. 이후 단말은 검색한 기지국 정보를 기반으로 n+k''번째 이후 연속된 서브프레임에서 RAR(1605, 1613)를 수신을 시도할 수 있다. RAR(1605, 1613)의 수신이 성공한 경우 n+k'''번째 이후의 연속된 서브프레임에서 데이터 채널을 요청하는 신호를 기지국들에 전송하고 이에 대한 응답(1607, 1615)을 수신함으로 제2 주파수 대역(F2)에 새로운 기지국으로부터 데이터 채널을 구성할 수 있다. 따라서 제1 주파수 대역과 제2 주파수 대역에서 동시에 데이터 채널을 서로 다른 다수의 기지국으로부터 받을 수 있게 된다.

도 17는 본 발명의 일 실시 예에 기지국의 장치 요소를 도시한 도면이다.

도 17을 참조하여 설명하면, 도 17은 본 명세서의 일 실시 예가 제안하는 다중 기지국 접속을 위한 기지국 장치의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 기지국은 제어부(1713) 및 다른 기지국 및 단말과 통신을 위한 통신부를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 네트워크 인터페이스 장치(1715, 1717), 안테나(1701), 탐색 신호 발생기(1709), 탐색 시그널 수신기(1705), 시그널 발생기(1711) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 기지국 제어부(1713)는 상술한 실시예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 기지국을 제어한다. 예를 들면, 기지국 제어부(1713)는 인접 기지국으로부터 네트워크 인터페이스 장치(1715, 1717)간의 통신을 통해 기지국 간의 정보를 교환하고 이를 메모리(1707)에 저장하도록 제어할 수 있다. 기지국 제어부(1713)는 단말을 스케줄링하기 위해 시그널 발생기(1711)를 통해 제어 채널과 데이터 채널을 발생하여 전송하고 단말이 전송하는 데이터 채널 및 제어 채널을 수신하기 위해 시그널 수신기(1705)를 통해 단말이 전송하는 신호를 수신하도록 제어할 수 있다. 기지국 제어부(1713)는 인접한 기지국이 알려준 PRACH와 탐색 정보를 통해 탐색 신호 발생기(1709)를 통해 탐색 신호를 발생하고 이를 듀플렉서(1703)를 이용하여 다중화하고 원하는 주파수 대역(1702)에 신호를 발생하여 안테나(1701)을 통해 단말에 전송하도록 제어할 수 있다.

도 18는 본 발명의 일 실시 예에 단말의 장치 요소를 도시한 도면이다.

도 18을 참조하여 설명하면, 도 18은 본 명세서의 일 실시 예가 제안하는 다중 기지국 접속을 위한 단말 장치의 내부 구조를 도시하는 블록도이다. 기지국은 제어부(1813) 및 기지국들과 통신을 위한 통신부를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 안테나(1801), 시그널 수신 장치(1807), 시그널 발생 장치(1811), 기지국 탐색 장치(1809) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 단말 제어부(1813)는 상술한 실시예들 중 어느 하나의 동작을 수행하도록 단말을 제어한다. 예를 들면, 단말 제어부(1813)는 안테나(1801)을 통해 제1 주파수 대역(1803)에서 기지국에 접속하고 있으며 기지국이 전송하는 신호는 듀플렉서(1805)을 통해 분리하여 시그널 수신 장치(1807)를 통해 수신하고 기지국에 전송하는 신호는 시그널 발생 장치(1811)를 통해 발생하도록 제어할 수 있다. 만약 다른 제2 주파수 대역(1804)에서 기지국 접속이 필요한 경우 단말은 기존의 접속한 기지국으로부터 제어 채널을 통해 기지국 탐색을 지시받고 이에 제2 주파수 대역(1804)을 활성화 하여 단말의 기지국 탐색 장치(1809)를 통해 탐색한 기지국 정보와 시간 주파수 동기 정보를 메모리(1815)에 저장할 수 있다. 이후 PRACH 전송을 시그널 발생 장치(1811)을 통해 수행하고 새로운 기지국에 접속에 필요한 신호를 송수신 할 수 있다.

본 명세서와 도면에 개시된 실시 예는 기술 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

101, 105: 기지국
103: 네트워크 컨트롤러/서버
107: 단말
1713: 기지국 제어부
1813: 단말 제어부

Claims

기지국의 통신 방법에 있어서,
상기 기지국과 접속한 단말 및 적어도 하나의 주변 제2 기지국에게 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 전달하는 단계;
상기 단말에게 제2 기지국 탐색 명령을 전송하는 단계; 및
상기 단말에게 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계;
를 포함하는 기지국의 통신 방법.
제1 항에 있어서, 상기 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계는,
상기 단말에게서 제2 기지국 탐색 정보를 수신하는 단계; 및
상기 수신한 제2 기지국 탐색 정보를 이용하여, 상기 단말에게 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제1 항에 있어서, 상기 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계는,
상기 단말에게서 상기 단말이 접속하고자 하는 제2 기지국에 관한 정보를 포함하는 접속 요구 신호를 수신하는 단계; 및
상기 수신한 접속 요구 신호를 이용하여, 상기 단말에게 상기 제2 기지국으로의 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제1 항에 있어서,
상기 적어도 하나의 제2 기지국에게 네트워크 연결을 임시로 할당하는 단계;
상기 단말의 기지국 접속 신호를 수신한 제2 기지국에게서 네트워크 연결 확정 메시지를 수신하는 단계;
상기 단말에게서 상기 기지국 접속 신호를 수신하지 않은 기지국에 관한 정보를 수신하는 단계; 및
상기 기지국 접속 신호를 수신하지 않은 기지국에 대하여 상기 임시로 할당된 네트워크 연결을 해지하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제1 항에 있어서,
상기 단말로부터 상기 단말과 상기 제2 기지국의 추가 접속 결과를 수신하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
제1 항에 있어서, 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보는,
상기 제2 기지국의 식별 정보, 상기 제2 기지국의 탐색 신호 전송 정보, 상기 단말의 식별 정보, 상기 단말의 기지국 접속 신호의 전송 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국의 통신 방법.
단말의 통신 방법에 있어서,
접속한 제1 기지국에게서 적어도 하나의 주변 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 수신하는 단계;
상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 이용하여, 적어도 하나의 상기 제2 기지국의 탐색 신호를 수신하는 단계; 및
상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 이용하여, 적어도 하나의 상기 제2 기지국에게 기지국 접속 신호를 전송하는 단계;
를 포함하는 단말의 통신 방법.
제7 항에 있어서, 상기 기지국 접속 신호를 전송하는 단계는,
상기 제1 기지국에게 상기 제2 기지국 탐색 정보를 전송하는 단계;
상기 제1 기지국에게서 상기 기지국 접속 신호의 전송 명령을 수신하는 단계; 및
상기 제2 기지국에게 상기 기지국 접속 신호를 전송하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 통신 방법.
제7 항에 있어서, 상기 기지국 접속 신호를 전송하는 단계는,
상기 제2 기지국의 탐색 신호를 이용하여, 상기 단말이 접속할 제2 기지국에 관한 정보를 상기 제1 기지국에게 전송하는 단계;
상기 제1 기지국에서 상기 제2 기지국으로의 상기 기지국 접속 신호의 전송 명령을 수신하는 단계; 및
상기 제2 기지국에게 상기 기지국 접속 신호를 전송하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 통신 방법.
제7 항에 있어서, 상기 탐색 신호를 수신하는 단계는,
상기 단말의 수신기 주파수를 변경하는 단계; 및
상기 변경된 주파수를 이용하여 상기 제2 기지국의 탐색 신호를 수신하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 통신 방법.
제7 항에 있어서,
상기 기지국 접속 신호를 수신한 제2 기지국에 관한 정보를 상기 제1 기지국에게 전송하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 통신 방법.
제7 항에 있어서, 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보는,
상기 제2 기지국의 식별 정보, 상기 제2 기지국의 탐색 신호 전송 정보, 상기 단말의 식별 정보, 상기 단말의 기지국 접속 신호의 전송 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 통신 방법.
제7 항에 있어서,
상기 기지국 접속 신호를 수신한 제2 기지국에게서 접속 응답 신호를 수신하는 단계;
상기 접속 응답 신호를 전송한 상기 제2 기지국에게 네트워크 접속 요청 신호를 전송하는 단계; 및
상기 제2 기지국에게서 네트워크 접속 허가 신호를 수신하는 단계;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 통신 방법.
제13 항에 있어서,
상기 제2 기지국이 복수개 존재하는 경우, 상기 복수의 제2 기지국들로부터 서로 다른 서브프레임에서 상기 접속 응답 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말의 통신 방법.
제13 항에 있어서,
상기 제2 기지국이 복수개 존재하는 경우, 상기 복수의 제2 기지국들에게 서로 다른 서브프레임에서 상기 기지국 접속 신호를 전송하고,
상기 복수의 제2 기지국들로부터 서로 다른 서브프레임에서 상기 접속 응답 신호를 수신하는 것을 특징으로 하는 단말의 통신 방법.
기지국에 있어서,
단말 및 주변 제2 기지국과 통신하는 통신부; 및
상기 기지국과 접속한 단말 및 적어도 하나의 주변 제2 기지국에게 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 전달하고, 상기 단말에게 제2 기지국 탐색 명령을 전송하고, 상기 단말에게 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 기지국.
제16 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말에게서 제2 기지국 탐색 정보를 수신하고, 상기 수신한 제2 기지국 탐색 정보를 이용하여, 상기 단말에게 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제16 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말에게서 상기 단말이 접속하고자 하는 제2 기지국에 관한 정보를 포함하는 접속 요구 신호를 수신하고, 상기 수신한 접속 요구 신호를 이용하여, 상기 단말에게 상기 제2 기지국으로의 기지국 접속 신호의 전송 명령을 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제16 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 적어도 하나의 제2 기지국에게 네트워크 연결을 임시로 할당하고, 상기 단말의 기지국 접속 신호를 수신한 제2 기지국에게서 네트워크 연결 확정 메시지를 수신하고, 상기 단말에게서 상기 기지국 접속 신호를 수신하지 않은 기지국에 관한 정보를 수신하고, 상기 기지국 접속 신호를 수신하지 않은 기지국에 대하여 상기 임시로 할당된 네트워크 연결을 해지하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제16 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말로부터 상기 단말과 상기 제2 기지국의 추가 접속 결과를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
제16 항에 있어서, 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보는,
상기 제2 기지국의 식별 정보, 상기 제2 기지국의 탐색 신호 전송 정보, 상기 단말의 식별 정보, 상기 단말의 기지국 접속 신호의 전송 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
단말에 있어서,
기지국들과 통신하는 통신부; 및
접속한 제1 기지국에게서 적어도 하나의 주변 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 수신하고, 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 이용하여, 적어도 하나의 상기 제2 기지국의 탐색 신호를 수신하고, 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보를 이용하여, 적어도 하나의 상기 제2 기지국에게 기지국 접속 신호를 전송하도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 단말.
제22 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제1 기지국에게 상기 제2 기지국 탐색 정보를 전송하고, 상기 제1 기지국에게서 상기 기지국 접속 신호의 전송 명령을 수신하고, 상기 제2 기지국에게 상기 기지국 접속 신호를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제22 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제2 기지국의 탐색 신호를 이용하여, 상기 단말이 접속할 제2 기지국에 관한 정보를 상기 제1 기지국에게 전송하고, 상기 제1 기지국에서 상기 제2 기지국으로의 상기 기지국 접속 신호의 전송 명령을 수신하고, 상기 제2 기지국에게 상기 기지국 접속 신호를 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제22 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 단말의 수신기 주파수를 변경하고, 상기 변경된 주파수를 이용하여 상기 제2 기지국의 탐색 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제22 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기지국 접속 신호를 수신한 제2 기지국에 관한 정보를 상기 제1 기지국에게 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제22 항에 있어서, 상기 제2 기지국과 상기 단말의 접속을 위한 정보는,
상기 제2 기지국의 식별 정보, 상기 제2 기지국의 탐색 신호 전송 정보, 상기 단말의 식별 정보, 상기 단말의 기지국 접속 신호의 전송 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제22 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 기지국 접속 신호를 수신한 제2 기지국에게서 접속 응답 신호를 수신하고, 상기 접속 응답 신호를 전송한 상기 제2 기지국에게 네트워크 접속 요청 신호를 전송하고, 상기 제2 기지국에게서 네트워크 접속 허가 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제28 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제2 기지국이 복수개 존재하는 경우, 상기 복수의 제2 기지국들로부터 서로 다른 서브프레임에서 상기 접속 응답 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제28 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제2 기지국이 복수개 존재하는 경우, 상기 복수의 제2 기지국들에게 서로 다른 서브프레임에서 상기 기지국 접속 신호를 전송하고, 상기 복수의 제2 기지국들로부터 서로 다른 서브프레임에서 상기 접속 응답 신호를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.