KR20150028772A

KR20150028772A - 무선 통신 시스템에서 핸드오버 제어 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20150028772A
Application number: KR1020147034419A
Authority: KR
Inventors: 임재원; 김기준
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2012-06-29
Filing date: 2013-07-01
Publication date: 2015-03-16
Also published as: US20150163719A1; US10383025B2; WO2014003500A1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 제 1 피코(pico) 기지국과 제 2 피코 기지국 간의 핸드오버를 제어하기 위한 제 1 피코 기지국을 위한 방법이 개시되며, 상기 방법은 제 2 피코 기지국으로부터의 하향링크 참조신호의 측정 결과를 사용자기기로부터 수신하는 단계; 및 상기 측정 결과에 기반하여 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요한지 여부를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 방법은 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요하다고 결정되면, 상기 제 2 피코 기지국으로 동작 전환 요청을 전송하는 단계; 상기 제 2 피코 기지국과의 동작 전환을 위한 상기 제 2 피코 기지국의 설정 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 핸드오버 제어 방법 및 이를 위한 장치{METHOD FOR CONTROLLING HANDOVER IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM, AND DEVICE THEREFOR}

본 발명은 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 제어하기 위한 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

기기간(Machine-to-Machine, M2M) 통신과, 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰, 태블릿 PC 등의 다양한 장치 및 기술이 출현 및 보급되고 있다. 이에 따라, 셀룰러 망에서 처리될 것이 요구되는 데이터 양이 매우 빠르게 증가하고 있다. 이와 같이 빠르게 증가하는 데이터 처리 요구량을 만족시키기 위해, 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하기 위한 반송파 집성(carrier aggregation) 기술, 인지무선(cognitive radio) 기술 등과, 한정된 주파수 내에서 전송되는 데이터 용량을 높이기 위한 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 기술 등이 발전하고 있다. 또한, 사용자기기가 주변에서 엑세스할 수 있는 노드의 밀도가 높아지는 방향으로 통신 환경이 진화하고 있다. 노드라 함은 하나 이상의 안테나를 구비하여 사용자기기와 무선 신호를 전송/수신할 수 있는 고정된 지점(point)을 말한다. 높은 밀도의 노드를 구비한 통신 시스템은 노드들 간의 협력에 의해 더 높은 성능의 통신 서비스를 사용자기기에게 제공할 수 있다.

복수의 노드에서 동일한 시간-주파수 자원을 이용하여 사용자기기와 통신을 수행하는 이러한 다중 노드 협력 통신 방식은 각 노드가 독립적인 기지국으로 동작하여 상호 협력 없이 사용자기기와 통신을 수행하는 기존의 통신 방식보다 데이터 처리량에 있어서 훨씬 우수한 성능을 갖는다.

다중 노드 시스템은 각 노드가, 기지국 혹은 엑세스 포인트, 안테나, 안테나 그룹, 무선 리모트 헤드(radio remote header, RRH), 무선 리모트 유닛(radio remote unit, RRU)로서 동작하는, 복수의 노드를 사용하여 협력 통신을 수행한다. 안테나들이 기지국에 집중되어 위치해 있는 기존의 중앙 집중형 안테나 시스템과 달리, 다중 노드 시스템에서 상기 복수의 노드는 통상 일정 간격 이상으로 떨어져 위치한다. 상기 복수의 노드는 각 노드의 동작을 제어하거나, 각 노드를 통해 송/수신될 데이터를 스케줄링하는 하나 이상의 기지국 혹은 기지국 컨트롤러(controller)에 의해 관리될 수 있다. 각 노드는 해당 노드를 관리하는 기지국 혹은 기지국 컨트롤러와 케이블 혹은 전용 회선(dedicated line)을 통해 연결된다.

이러한 다중 노드 시스템은 분산된 노드들이 동시에 서로 다른 스트림을 송/수신하여 단일 또는 다수의 사용자기기와 통신할 수 있다는 점에서 일종의 MIMO(multiple input multiple output) 시스템으로 볼 수 있다. 다만, 다중 노드 시스템은 다양한 위치에 분산된 노드들을 이용하여 신호를 전송하므로, 기존의 중앙 집중형 안테나 시스템에 구비된 안테나들에 비해, 각 안테나가 커버해야 하는 전송 영역이 축소된다. 따라서, 중앙 집중형 안테나 시스템에서 MIMO 기술을 구현하던 기존 시스템에 비해, 다중 노드 시스템에서는 각 안테나가 신호를 전송하는데 필요한 전송 전력이 감소될 수 있다. 또한, 안테나와 사용자기기 간의 전송 거리가 단축되므로 경로 손실이 감소되며, 데이터의 고속 전송이 가능하게 된다. 이에 따라, 셀룰러 시스템의 전송 용량 및 전력 효율이 높아질 수 있으며, 셀 내의 사용자기기의 위치에 상관없이 상대적으로 균일한 품질의 통신 성능이 만족될 수 있다. 또한, 다중 노드 시스템에서는, 복수의 노드들에 연결된 기지국(들) 혹은 기지국 컨트롤러(들)이 데이터 전송/수신에 협력하므로, 전송 과정에서 발생하는 신호 손실이 감소된다. 또한, 일정 거리 이상 떨어져 위치한 노드들이 사용자기기와 협력 통신을 수행하는 경우, 안테나들 사이의 상관도(correlation) 및 간섭이 줄어들게 된다. 따라서, 다중 노드 협력 통신 방식에 의하면, 높은 신호 대 잡음비(signal to interference-plus-noise ratio, SINR)이 얻어질 수 있다.

이와 같은 다중 노드 시스템의 장점 때문에, 차세대 이동 통신 시스템에서 기지국 증설 비용과 백홀(backhaul) 망의 유지 비용을 줄이는 동시에, 서비스 커버리지의 확대와 채널용량 및 SINR 의 향상을 위해, 다중 노드 시스템이 기존의 중앙집중형 안테나 시스템과 병행 혹은 대체하여 셀룰러 통신의 새로운 기반으로 대두되고 있다.

한편, 상기 다중 노드 시스템에서 다중 노드들 간의 핸드오버시 잦은 핸드오버로 인한 오버헤드 또는 접속 지연이 발생한다. 특히, 이러한 문제들은 피코(pico) 셀 또는 펨토(femto) 셀과 같은 소규모 셀들이 분산된 무선 통신 시스템에서 더욱 문제가 된다. 따라서, 상기 소규모 셀 환경하에서 상기 핸드오버를 제어하기 위한 방안이 필요하다.

본 발명은 소규모 셀 환경 하에서 사용자기기의 핸드오버를 효율적으로 제어하기 위한 방안을 제안하고자 한다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하기 위해 설정된 동작 전환 시간 동안, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보에 기반한 동작을 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 제 2 피코 기지국으로 상기 제 2 피코 기지국의 하향링크 참조신호에 대한 정보를 요청하는 단계 및 상기 요청에 대응하여 상기 제 2 피코 기지국의 하향링크 참조신호에 대한 정보를 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 하향링크 참조신호에 대한 정보는 상기 제 2 피코 기지국의 셀 식별자일 수 있다.

바람직하게는, 상기 하향링크 참조신호에 대한 정보는 상기 제 2 피코 기지국의 CSI-RS 구성 정보일 수 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경한 후에, 상기 제 2 피코 기지국의 설정 정보를 이용하여 하향링크 참조신호를 생성하여 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 제 1 피코(pico) 기지국과 제 2 피코 기지국 간의 핸드오버를 제어하기 위한 제 1 피코 기지국을 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 제 2 피코 기지국으로부터 사용자기기의 상향링크 참조신호의 측정 결과를 사용자기기로부터 수신하는 단계; 및 상기 측정 결과에 기반하여 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요한지 여부를 결정하는 단계를 포함하고, 상기 방법은 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요하다고 결정되면, 상기 제 2 피코 기지국으로 동작 전환 요청을 전송하는 단계; 상기 제 2 피코 기지국과의 동작 전환을 위한 상기 제 2 피코 기지국의 설정 정보를 수신하는 단계; 및 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하는 단계를 더 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하기 위해 설정된 동작 전환 시간 동안, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보에 기반한 동작을 유지하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 제 2 피코 기지국 또는 상기 사용자기기로 상기 사용자기기의 상향링크 참조신호에 대한 설정 정보를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경한 후에, 특정 사용자기기의 상향링크 참조 신호에 대한 설정 정보를 제 2 피코 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 특정 사용자기기의 상향링크 참조 신호에 대한 설정 정보에 기반하여 상기 특정 사용자기기로부터의 상향링크 참조신호를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 제 1 피코(pico) 기지국과 제 2 피코 기지국 간의 핸드오버를 제어하기 위한 제 1 피코 기지국에 있어서, 상기 제 1 피코 기지국은 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 제 2 피코 기지국으로부터의 하향링크 참조신호의 측정 결과를 사용자기기로부터 수신하고, 상기 측정 결과에 기반하여 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요한지 여부를 결정하도록 구성되고, 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요하다고 결정되면, 상기 프로세서는 상기 제 2 피코 기지국으로 동작 전환 요청을 전송하고, 상기 제 2 피코 기지국과의 동작 전환을 위한 상기 제 2 피코 기지국의 설정 정보를 수신하고, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템에서 제 1 피코(pico) 기지국과 제 2 피코 기지국 간의 핸드오버를 제어하기 위한 제 1 피코 기지국에 있어서, 상기 제 1 피코 기지국은 무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 제 2 피코 기지국으로부터 사용자기기의 상향링크 참조신호의 측정 결과를 사용자기기로부터 수신하고, 상기 측정 결과에 기반하여 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요한지 여부를 결정하도록 구성되고, 상기 프로세서는 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요하다고 결정되면, 상기 제 2 피코 기지국으로 동작 전환 요청을 전송하고, 상기 제 2 피코 기지국과의 동작 전환을 위한 상기 제 2 피코 기지국의 설정 정보를 수신하고, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하도록 구성될 수 있다.

상기 과제 해결방법들은 본 발명의 실시예들 중 일부에 불과하며, 본 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 따르면 핸드오버를 효율적으로 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과는 이하의 발명의 상세한 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명에 관한 이해를 돕기 위해 상세한 설명의 일부로 포함되는, 첨부 도면은 본 발명에 대한 실시예를 제공하고, 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 설명한다.
도 1 은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 2 는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 3 은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 하향링크(downlink, DL) 서브프레임 구조를 예시한 것이다.
도 4 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 상향링크(uplink, UL) 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 것이다.
도 5 는 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 셀 특정 참조신호(Cell Specific Reference Signal; CRS)의 패턴을 도시한다.
도 6 은 3GPP LTE/LTE-A 시스템에서 사용되는 채널상태정보 참조신호(Channel State Information Reference Signal; CSI-RS)의 패턴을 도시한다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 환경을 예시한다.
도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 환경을 예시한다.
도 9 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 환경을 예시한다.
도 10 은 본 발명의 일 실시예에 따른 핸드오버와 관련된 동작 전환 타이밍을 도시한다.
도 11 은 본 발명의 실시예(들)를 실시하기 위한 장치의 블록도를 도시한다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시 형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

또한, 이하에서 설명되는 기법(technique) 및 장치, 시스템은 다양한 무선 다중 접속 시스템에 적용될 수 있다. 설명의 편의를 위하여, 이하에서는 본 발명이 3GPP LTE(-A)에 적용되는 경우를 가정하여 설명한다. 그러나, 본 발명의 기술적 특징이 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들어, 이하의 상세한 설명이 이동통신 시스템이 3GPP LTE(-A) 시스템에 대응하는 이동통신 시스템을 기초로 설명되더라도, 3GPP LTE(-A)에 특유한 사항을 제외하고는 다른 임의의 이동통신 시스템에도 적용 가능하다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.

본 발명에 있어서, 사용자 기기(UE: User Equipment)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, BS 와 통신하여 사용자데이터 및/또는 각종 제어정보를 송수신하는 각종 기기들이 이에 속한다. UE 는 단말(Terminal Equipment), MS(Mobile Station), MT(Mobile Terminal), UT(User Terminal), SS(Subscribe Station), 무선기기(wireless device), PDA(Personal Digital Assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등으로 불릴 수 있다. 또한, 본 발명에 있어서, 기지국(Base Station, BS)은 일반적으로 UE 및/또는 다른 BS 와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, UE 및 타 BS 과 통신하여 각종 데이터 및 제어정보를 교환한다. BS 는 ABS(Advanced Base Station), NB(Node-B), eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 엑세스 포인트(Access Point), PS(Processing Server), 포인트(Point), 전송 포인트(Transmission Point; TP), 수신 포인트(Receipt Point; RP), DL 포인트 및 UL 포인트, 셀(cell) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

본 발명에서 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)/PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)/PHICH((Physical Hybrid automatic retransmit request Indicator CHannel)/PDSCH(Physical Downlink Shared CHannel)은 각각 DCI(Downlink Control Information)/CFI(Control Format Indicator)/하향링크 ACK/NACK(ACKnowlegement/Negative ACK)/하향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 모음(set) 혹은 자원요소의 모음을 의미한다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)/PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)은 각각 UCI(Uplink Control Information)/상향링크 데이터를 나르는 시간-주파수 자원의 모음 혹은 자원요소의 모음을 의미한다. 본 발명에서는, 특히, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH 에 할당되거나 이에 속한 시간-주파수 자원 혹은 자원요소(Resource Element, RE)를 각각 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH RE 또는 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH/PUCCH/PUSCH 자원이라고 칭한다. 따라서, 본 발명에서 사용자 기기가 PUCCH/PUSCH 를 전송한다는 표현은, 각각, PUSCH/PUCCH 상에서 상향링크 제어정보/상향링크 데이터/랜덤 엑세스 신호를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다. 또한, 본 발명에서 BS 가 PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 를 전송한다는 표현은, 각각, PDCCH/PCFICH/PHICH/PDSCH 상에서 하향링크 데이터/제어정보를 전송한다는 것과 동일한 의미로 사용된다.

또한, 본 발명에서 CRS(Cell-specific Reference Signal)/DMRS(Demodulation Reference Signal)/CSI-RS(Channel State Information Reference Signal) 시간-주파수 자원(혹은 RE)은 각각 CRS/DMRS/CSI-RS 에 할당 혹은 이용가능한 RE 혹은 CRS/DMRS/CSI-RS 를 나르는 시간-주파수 자원(혹은 RE)를 의미한다. 또한, CRS/DMRS/CSI-RS RE 를 포함하는 부반송파를 CRS/DMRS/CSI-RS 부반송파라 칭하며, CRS/DMRS/CSI-RS RE 를 포함하는 OFDM 심볼을 CRS/DMRS/CSI-RS 심볼이라 칭하다. 또한, 본 발명에서 SRS 시간-주파수 자원(혹은 RE)은 UE 에서 BS 로 전송되어 BS 가 상기 UE 와 상기 BS 사이에 형성된 상향링크 채널 상태의 측정에 이용하는 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)를 나르는 시간-주파수 자원(혹은 RE)를 의미한다. 참조신호(reference signal, RS)라 함은 UE 와 BS 가 서로 알고 있는 기정의된, 특별한 파형의 신호를 의미하며, 파일럿이라고도 한다.

한편, 본 발명에서 셀이라 함은 일 BS, 노드(들) 혹은 안테나 포트(들)이 통신 서비스를 제공하는 일정 지리적 영역을 말한다. 따라서, 본 발명에서 특정 셀과 통신한다고 함은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 BS, 노드 혹은 안테나 포트와 통신하는 것을 의미할 수 있다. 또한, 특정 셀의 하향링크/상향링크 신호는 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 BS, 노드 혹은 안테나 포트로부터의/로의 하향링크/상향링크 신호를 의미한다. 또한, 특정 셀의 채널 상태/품질은 상기 특정 셀에 통신 서비스를 제공하는 BS, 노드 혹은 안테나 포트와 UE 사이에 형성된 채널 혹은 통신 링크의 채널 상태/품질을 의미한다.

도 1 은 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸 것이다. 특히, 도 1(a)는 3GPP LTE(-A)에서 FDD 에 사용될 수 있는 무선 프레임 구조를 예시한 것이고, 도 1(b)는 3GPP LTE(-A)에서 TDD 에 사용될 수 있는 무선 프레임 구조를 예시한 것이다.

도 1 을 참조하면, 3GPP LTE(-A)에서 사용되는 무선프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10 개의 균등한 크기의 서브프레임으로 구성된다. 일 무선프레임 내 10 개의 서브프레임에는 각각 번호가 부여될 수 있다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms 의 길이를 가지며 2 개의 슬롯으로 구성된다. 일 무선프레임 내에서 20 개의 슬롯들은 0 부터 19 까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms 의 길이를 가진다. 일 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송시간간격(TTI: transmission time interval)로 정의된다. 시간 자원은 무선프레임 번호(혹은 무선 프레임 인덱스라고도 함)와 서브프레임 번호(혹은 서브프레임 번호라고도 함), 슬롯 번호(혹은 슬롯 인덱스) 등에 의해 구분될 수 있다.

무선 프레임은 듀플렉스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성될 수 있다. 예를 들어, FDD 모드에서, 하향링크(DL) 전송 및 상향링크(UL) 전송은 주파수에 의해 구분되므로, 무선 프레임은 소정 반송파 주파수에서 동작하는 소정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 UL 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 DL 전송 및 UL 전송은 시간에 의해 구분되므로, 소정 반송파 주파수에서 동작하는 소정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 UL 서브프레임을 모두 포함한다.

표 1 은 TDD 모드에서, 무선 프레임 내 서브프레임들의 DL-UL 구성을 예시한 것이다.

표 1 에서, D 는 하향링크 서브프레임을, U 는 UL 서브프레임을, S 는 특이(special) 서브프레임을 나타낸다. 특이 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot TimeSlot), GP(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot TimeSlot)의 3 개 필드를 포함한다. DwPTS 는 DL 전송용으로 유보되는 시간 구간이며, UpPTS 는 UL 전송용으로 유보되는 시간 구간이다.

도 2 는 무선 통신 시스템에서 하향링크/상향링크(DL/UL) 슬롯 구조의 일례를 나타낸 것이다. 특히, 도 2 는 3GPP LTE(-A) 시스템의 자원격자(resource grid)의 구조를 나타낸다. 안테나 포트당 1 개의 자원격자가 있다.

슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. 도 2 를 참조하면, 각 슬롯에서 전송되는 신호는

개의 부반송파(subcarrier)와

개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 여기서,

은 하향링크 슬롯에서의 자원블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고,

은 UL 슬롯에서의 RB 의 개수를 나타낸다.

와

은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다.

은 하향링크 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타내며,

은 UL 슬롯 내 OFDM 심볼의 개수를 나타낸다.

는 하나의 RB 를 구성하는 부반송파의 개수를 나타낸다.

OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDM 심볼, SC-FDM 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 채널 대역폭, CP 의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 표준(normal) CP 의 경우에는 하나의 슬롯이 7 개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP 의 경우에는 하나의 슬롯이 6 개의 OFDM 심볼을 포함한다. 도 2 에서는 설명의 편의를 위하여 하나의 슬롯이 7 OFDM 심볼로 구성되는 서브프레임을 예시하였으나, 본 발명의 실시예들은 다른 개수의 OFDM 심볼을 갖는 서브프레임들에도 마찬가지의 방식으로 적용될 수 있다. 도 2 를 참조하면, 각 OFDM 심볼은, 주파수 도메인에서,

개의 부반송파를 포함한다. 부반송파의 유형은 데이터 전송을 위한 데이터 부반송파, 참조신호의 전송 위한 참조신호 부반송파, 가드 밴드(guard band) 및 DC 성분을 위한 널 부반송파로 나뉠 수 있다. DC 성분을 위한 널 부반송파는 미사용인 채 남겨지는 부반송파로서, OFDM 신호 생성 과정 혹은 주파수 상향변환 과정에서 반송파 주파수(carrier freqeuncy, f0)로 맵핑된다. 반송파 주파수는 중심 주파수(center frequency)라고도 한다.

일 RB 는 시간 도메인에서

개(예를 들어, 7 개)의 연속하는 OFDM 심볼로서 정의되며, 주파수 도메인에서

개(예를 들어, 12 개)의 연속하는 부반송파에 의해 정의된다. 참고로, 하나의 OFDM 심볼과 하나의 부반송파로 구성된 자원을 자원요소(resource element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 따라서, 하나의 RB 는

개의 자원요소로 구성된다. 자원격자 내 각 자원요소는 일 슬롯 내 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의될 수 있다. k 는 주파수 도메인에서 0 부터

까지 부여되는 인덱스이며, l 은 시간 도메인에서 0 부터

까지 부여되는 인덱스이다.

일 서브프레임에서

개의 연속하는 동일한 부반송파를 점유하면서, 상기 서브프레임의 2 개의 슬롯 각각에 1 개씩 위치하는 2 개의 RB 를 물리자원블록(physical resource block, PRB) 쌍이라고 한다. PRB 쌍을 구성하는 2 개의 RB 는 동일한 PRB 번호(혹은, PRB 인덱스라고도 함)를 갖는다. VRB 는 자원할당을 위해 도입된 일종의 논리적 자원할당 단위이다. VRB 는 PRB 와 동일한 크기를 갖는다. VRB 를 PRB 로 맵핑하는 방식에 따라, VRB 는 로컬라이즈(localized) 타입의 VRB 와 분산(distributed) 타입의 VRB 로 구분된다. 로컬라이즈 타입의 VRB 들은 PRB 들에 바로 맵핑되어, VRB 번호(VRB 인덱스라고도 함)가 PRB 번호에 바로 대응된다. 즉, n_PRB=n_VRB가 된다. 로컬라이즈 타입의 VRB 들에는 0 부터 N^DL _VRB-1 순으로 번호가 부여되며, N^DL _VRB=N^DL _RB 이다. 따라서, 로컬라이즈 맵핑 방식에 의하면, 동일한 VRB 번호를 갖는 VRB 가 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서, 동일 PRB 번호의 PRB 에 맵핑된다. 반면, 분산 타입의 VRB 는 인터리빙을 거쳐 PRB 에 맵핑된다. 따라서, 동일한 VRB 번호를 갖는 분산 타입의 VRB 는 첫 번째 슬롯과 두 번째 슬롯에서 서로 다른 번호의 PRB 에 맵핑될 수 있다. 서브프레임의 두 슬롯에 1 개씩 위치하며 동일한 VRB 번호를 갖는 2 개의 PRB 를 VRB 쌍이라 칭한다.

도 3 은 3GPP LTE(-A) 시스템에서 사용되는 하향링크 서브프레임 구조를 예시한 것이다.

DL 서브프레임은 시간 도메인에서 제어영역과 데이터영역으로 구분된다. 도 3 을 참조하면, 서브프레임의 첫 번째 슬롯에서 앞부분에 위치한 최대 3(혹은 4)개의 OFDM 심볼은 제어 채널이 할당되는 제어영역(control region)에 대응한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDCCH 전송에 이용가능한 자원영역을 PDCCH 영역이라 칭한다. 제어영역으로 사용되는 OFDM 심볼(들)이 아닌 남은 OFDM 심볼들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터영역(data region)에 해당한다. 이하, DL 서브프레임에서 PDSCH 전송에 이용가능한 자원영역을 PDSCH 영역이라 칭한다. 3GPP LTE 에서 사용되는 DL 제어 채널의 예는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical hybrid ARQ indicator Channel) 등을 포함한다. PCFICH 는 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심볼에서 전송되고 서브프레임 내에서 제어 채널의 전송에 사용되는 OFDM 심볼의 개수에 관한 정보를 나른다. PHICH 는 UL 전송의 응답으로 HARQ ACK/NACK(acknowledgment/negative-acknowledgment) 신호를 나른다.

PDCCH 를 통해 전송되는 제어 정보를 DCI(Downlink Control Information)라고 지칭한다. DCI 는 UE 또는 UE 그룹을 위한 자원 할당 정보 및 다른 제어 정보를 포함한다. 예를 들어, DCI 는 DL 공유 채널(downlink shared channel, DL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, UL 공유 채널(uplink shared channel, UL-SCH)의 전송 포맷 및 자원 할당 정보, 페이징 채널(paging channel, PCH) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상에서 전송되는 랜덤 접속 응답과 같은 상위-계층 제어 메시지의 자원 할당 정보, UE 그룹 내의 개별 UE 들에 대한 Tx 파워 제어 명령 세트, Tx 파워 제어 명령, VoIP(Voice over IP)의 활성화 지시 정보 등을 포함한다. 일 PDCCH 가 나르는 DCI 는 DCI 포맷에 따라서 그 크기와 용도가 다르며, 부호화율에 따라 그 크기가 달라질 수 있다.

복수의 PDCCH 가 DL 서브프레임의 PDCCH 영역 내에서 전송될 수 있다. UE 는 복수의 PDCCH 를 모니터링 할 수 있다. BS 는 UE 에게 전송될 DCI 에 따라 DCI 포맷을 결정하고, DCI 에 CRC(cyclic redundancy check)를 부가한다. CRC 는 PDCCH 의 소유자 또는 사용 목적에 따라 식별자(예, RNTI(radio network temporary identifier))로 마스킹(또는 스크램블)된다. 예를 들어, PDCCH 가 특정 UE 을 위한 것일 경우, 해당 UE 의 식별자(예, cell-RNTI (C-RNTI))가 CRC 에 마스킹 될 수 있다. PDCCH 가 페이징 메시지를 위한 것일 경우, 페이징 식별자(예, paging-RNTI(P-RNTI))가 CRC 에 마스킹 될 수 있다. PDCCH 가 시스템 정보(보다 구체적으로, 시스템 정보 블록(system information block, SIB))를 위한 것일 경우, SI-RNTI(system information RNTI)가 CRC 에 마스킹 될 수 있다. PDCCH 가 랜덤 접속 응답을 위한 것일 경우, RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC 에 마스킹 될 수 있다. CRC 마스킹(또는 스크램블)은 예를 들어 비트 레벨에서 CRC 와 RNTI 를 XOR 연산하는 것을 포함한다.

PDCCH 는 하나 또는 복수의 연속된 제어 채널 요소(control channel element, CCE)들의 집성(aggregation) 상에서 전송된다. CCE 는 PDCCH 에 무선 채널 상태에 기초한 코딩 레이트를 제공하는데 사용되는 논리적 할당 유닛이다. CCE 는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group, REG)에 대응한다. 예를 들어, 하나의 CCE 는 9 개의 REG 에 대응되고 하나의 REG 는 4 개의 RE 에 대응한다. 4 개의 QPSK 심볼이 각각의 REG 에 맵핑된다. 참조신호(RS)에 의해 점유된 자원요소(RE)는 REG 에 포함되지 않는다. 따라서, 주어진 OFDM 심볼 내에서 REG 의 개수는 RS 의 존재 여부에 따라 달라진다. REG 개념은 다른 DL 제어채널(즉, PCFICH 및 PHICH)에도 사용된다. DCI 포맷 및 DCI 비트의 개수는 CCE 의 개수에 따라 결정된다.

CCE 들은 번호가 매겨져 연속적으로 사용되고, 복호 프로세스를 간단히 하기 위해, n 개 CCE 들로 구성된 포맷을 가지는 PDCCH 는 n 의 배수에 해당하는 번호를 가지는 CCE 에서만 시작될 수 있다. 특정 PDCCH 의 전송에 사용되는 CCE 의 개수, 다시 말해, CCE 집성 레벨은 채널 상태에 따라 BS 에 의해 결정된다. 예를 들어, 좋은 DL 채널을 가지는 UE(예, BS 에 인접함)를 위한 PDCCH 의 경우 하나의 CCE 로도 충분할 수 있다. 그러나, 열악한 채널을 가지는 UE(예, 셀 경계에 근처에 존재)를 위한 PDCCH 의 경우 충분한 로버스트(robustness)를 얻기 위해서는 8 개의 CCE 가 요구될 수 있다.

도 4 는 LTE 시스템에서 사용되는 상향 링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.

도 4 를 참조하면, LTE 상향링크 전송의 기본 단위인 1ms 길이의 서브프레임(500)은 두 개의 0.5ms 슬롯(501)으로 구성된다. 일반(Normal) 순환 전치(Cyclic Prefix, CP)의 길이를 가정할 때, 각 슬롯은 7 개의 심볼(502)로 구성되며 하나의 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼에 대응된다. 자원 블록(Resource Block: RB)(503)은 주파수 영역에서 12 개의 부반송파, 그리고 시간영역에서 한 슬롯에 해당되는 자원 할당 단위이다. LTE 의 상향 링크 서브프레임의 구조는 크게 데이터 영역(504)과 제어 영역(505)으로 구분된다. 여기서 데이터 영역은 각 단말로 전송되는 음성, 패킷 등의 데이터를 송신함에 있어 사용되는 일련의 통신 자원을 의미하며 서브프레임 내에서 제어 영역을 제외한 나머지 자원에 해당된다. 제어 영역은 각 단말로부터의 하향 링크 채널 품질보고, 하향 링크 신호에 대한 수신 ACK/NACK, 상향링크 스케줄링 요청 등을 송신함에 있어 사용되는 일련의 통신 자원을 의미한다.

도 4 에 보인 예와 같이 한 서브프레임 내에서 사운딩 참조 신호가 전송될 수 있는 시간은 하나의 서브프레임에서 시간 축 상에서 가장 마지막에 위치하는 SC-FDMA 심볼이 있는 구간이며, 주파수 상으로는 데이터 전송 대역을 통하여 전송된다. 동일한 서브프레임의 마지막 SC-FDMA 로 전송되는 여러 단말의 사운딩 참조 신호들은 주파수 위치에 따라 구분이 가능하다.

또한 사운딩 참조 신호는 CAZAC(Constant Amplitude Zero Auto Correlation) 시퀀스로 구성되며, 여러 단말로부터 전송된 사운딩 참조 신호들은 아래 수학식 1 에 따른 서로 다른 순환 천이(cyclic shift) 값(α)을 갖는 CAZAC 시퀀스(

)이다.

여기서

는 상위 계층에 의하여 각 단말에 설정되는 값으로, 0 내지 7 사이의 정수 값을 갖는다.

하나의 CAZAC 시퀀스로부터 순환 천이를 통하여 발생된 CAZAC 시퀀스들은 각자 자신과 다른 순환 천이 값을 갖는 시퀀스들과 영의 상관 값(zero-correlation)을 갖는 특성이 있다. 이러한 특성을 이용하여 동일한 주파수 영역의 사운딩 참조 신호들은 CAZAC 시퀀스 순환 천이 값에 따라 구분될 수 있다. 각 단말의 사운딩 참조 신호는 기지국에서 설정하는 파라미터에 따라 주파수 상에 할당된다. 단말은 상향링크 데이터 전송 대역폭 전체로 사운딩 참조 신호를 전송할 수 있도록 사운딩 참조 신호의 주파수 도약을 수행한다.

이하에서는 LTE 시스템에서 사운딩 참조 신호를 송신하기 위한 물리 자원을 맵핑하는 구체적인 방법에 관하여 살펴본다.

사운딩 참조 신호 시퀀스 r ^SRS(n) 는 우선 송신 전력 P _SRS를 만족하기 위하여 진폭 스케일링 인자 β _SRS 가 곱해진 후, 인덱스가 (k,l) 인 자원 요소(Resource Element; RE)에 r ^SRS(0) 부터 아래 수학식 2 에 의하여 맵핑된다.

여기서 k ₀ 는 사운딩 참조 신호의 주파수 영역 시작 지점을 지칭하며,

는 아래 수학식 3 과 같이 정의된 부반송파 단위로 표현된 사운딩 참조 신호 시퀀스의 길이, 즉 대역폭이다.

수학식 3 에서 m _SRS _,b 는 아래 표 2 내지 표 5 에 나타낸 바와 같이 상향 링크 대역폭

에 따라 기지국으로부터 시그널링 되는 값이다.

m _SRS _,b 을 획득하기 위하여 0 내지 7 의 정수 값인 셀 특정 파라미터 C _SRS 와 0 내지 3 의 정수 값인 단말 특정 파라미터 B _SRS 가 필요하다. 이러한 C _SRS 와 B _SRS 의 값은 상위 계층에 의하여 주어진다.

상술한 바와 같이 상향링크 데이터 전송 대역폭 전체로 사운딩 참조 신호를 전송할 수 있도록 단말은 사운딩 참조 신호의 주파수 도약(frequency hopping)을 수행할 수 있으며, 이러한 주파수 도약은 상위 계층으로부터 주어진 0 내지 3 의 값을 갖는 파라미터 b _hop 에 의하여 설정된다.

사운딩 참조 신호의 주파수 도약이 비활성화된 경우, 즉 b _hop ≥ B _SRS 인 경우, 주파수 위치 인덱스 n _b 는 아래 수학식 4 와 같이 일정한 값을 갖는다. 여기서 n _RRC 상위 계층에서 주어지는 파라미터이다.

한편, 사운딩 참조 신호의 주파수 도약이 활성화된 경우, 즉 b _hop ＜ B _SRS 인 경우, 주파수 위치 인덱스 n _b 는 아래 수학식 5 및 수학식 6 에 의하여 정의된다.

여기서 n _SRS 는 사운딩 참조 신호를 송신한 횟수를 계산하는 파라미터이며 아래 수학식 7 에 의한다.

수학식 7 에서 T _SRS 는 사운딩 참조 신호의 주기이며, T _offset 은 사운딩 참조 신호의 서브프레임 오프셋을 지칭한다. 또한, n _s 는 슬롯 번호, n _f 는 프레임 번호를 지칭한다.

사운딩 참조 신호의 주기 T _SRS 와 서브프레임 오프셋 T _offset 를 설정하기 위한 단말 특정 사운딩 참조 신호 설정 인덱스(I _SRS)는 FDD 와 TDD 에 따라 각각 아래 표 6 과 표 7 과 같이 나타난다.

앞서 설명한 SRS 와 관련된 각종 정보들 또는 파라미터들, 예컨대 SRS 시퀀스, SRS 시퀀스가 맵핑되는 자원 요소 정보, SRS 대역폭 설정 정보, SRS 설정 인덱스 등은 후술될 본 발명의 실시예(들)에서 SRS 설정 정보로 지칭될 수 있다.

참조 신호 ( Reference Signal ; RS )

무선 통신 시스템에서 패킷을 전송할 때, 전송되는 패킷은 무선 채널을 통해서 전송되기 때문에 전송과정에서 신호의 왜곡이 발생할 수 있다. 왜곡된 신호를 수신측에서 올바로 수신하기 위해서는 채널 정보를 이용하여 수신 신호에서 왜곡을 보정하여야 한다. 채널 정보를 알아내기 위해서, 송신측과 수신측에서 모두 알고 있는 신호를 전송하여, 상기 신호가 채널을 통해 수신될 때의 왜곡 정도를 가지고 채널 정보를 알아내는 방법을 주로 사용한다. 상기 신호를 파일럿 신호(Pilot Signal) 또는 참조신호(Reference Signal)라고 한다.

다중안테나를 사용하여 데이터를 송수신하는 경우에는 각 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 채널 상황을 알아야 올바른 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 각 송신 안테나 별로, 좀더 자세하게는 안테나 포트(안테나 포트)별로 별도의 참조신호가 존재하여야 한다.

참조신호는 상향링크 참조신호와 하향링크 참조신호로 구분될 수 있다. 현재 LTE 시스템에는 상향링크 참조신호로써,

i) PUSCH 및 PUCCH 를 통해 전송된 정보의 코히런트(coherent)한 복조를 위한 채널 추정을 위한 복조 참조신호(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

ii) 기지국이, 네트워크가 다른 주파수에서의 상향링크 채널 품질을 측정하기 위한 사운딩 참조신호(Sounding Reference Signal, SRS)가 있다.

한편, 하향링크 참조신호에는,

i) 셀 내의 모든 단말이 공유하는 셀-특정 참조신호(Cell-specific Reference Signal, CRS)

ii) 특정 단말만을 위한 단말-특정 참조신호(UE-specific Reference Signal)

iii) PDSCH 가 전송되는 경우 코히런트한 복조를 위해 전송되는(DeModulation-Reference Signal, DM-RS)

iv) 하향링크 DMRS 가 전송되는 경우 채널 상태 정보(Channel State Information; CSI)를 전달하기 위한 채널상태정보 참조신호(Channel State Information- Reference Signal, CSI-RS)

v) MBSFN(Multimedia Broadcast Single Frequency Network) 모드로 전송되는 신호에 대한 코히런트한 복조를 위해 전송되는 MBSFN 참조신호(MBSFN Reference Signal)

vi) 단말의 지리적 위치 정보를 추정하는데 사용되는 위치 참조신호(Positioning Reference Signal)가 있다.

참조신호는 그 목적에 따라 크게 두 가지로 구분될 수 있다. 채널 정보 획득을 위한 목적의 참조신호와 데이터 복조를 위해 사용되는 참조신호가 있다. 전자는 UE 가 하향 링크로의 채널 정보를 획득할 수 있는데 그 목적이 있으므로, 광대역으로 전송되어야 하고, 특정 서브 프레임에서 하향 링크 데이터를 수신하지 않는 단말이라도 그 참조신호를 수신하여야 한다. 또한 이는 핸드 오버 등의 상황에서도 사용된다. 후자는 기지국이 하향링크를 보낼 때 해당 리소스에 함께 보내는 참조신호로서, 단말은 해당 참조신호를 수신함으로써 채널 측정을 하여 데이터를 복조할 수 있게 된다. 이 참조신호는 데이터가 전송되는 영역에 전송되어야 한다.

도 5 는 안테나 포트에 따른 CRS 의 매핑 패턴을 도시한다. CRS 는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 사용되며, 단말 특정 참조신호는 데이터 복조용으로만 사용된다. CRS 는 광대역에 대해서 매 서브 프레임마다 전송되며, 기지국의 전송 안테나 개수에 따라서 최대 4 개의 안테나 포트에 대한 참조신호가 전송된다.

예를 들어 기지국의 송신 안테나의 개수가 2 개일 경우, 0 번과 1 번 안테나 포트에 대한 CRS 가 전송되고, 4 개인 경우 0~3 번 안테나 포트에 대한 CRS 가 각각 전송된다.

도 6 은 안테나 포트에 따른 CSI-RS 매핑 패턴을 도시한다. CSI-RS 를 전송하는 안테나 포트를 CSI-RS 포트라 칭하고, CSI-RS 포트(들)이 해당 CSI-RS(들)을 전송하는 소정 자원영역 내 자원의 위치를 CSI-RS 패턴 혹은 CSI-RS 자원 구성(resource configuration)이라 칭한다. 또한, CSI-RS 가 할당/전송되는 시간-주파수 자원을 CSI-RS 자원이라 칭한다. 예를 들어, CSI-RS 전송에 사용되는 자원요소(resouce element, RE)는 CSI-RS RE 라 칭해진다. 안테나 포트별 CRS 가 전송되는 RE 의 위치가 고정되어 있는 CRS 와 달리, CSI-RS 는 이종 네트워크 환경을 포함한 다중셀(multi-cell) 환경에서 셀간 간섭(inter-cell interference, ICI)를 줄이기 위하여, 최대 32 가지의 서로 다른 구성을 갖는다. CSI-RS 에 대한 구성은 셀 내 안테나 포트 수에 따라 서로 다르며, 인접 셀들이 최대한 다른 구성을 갖도록 구성된다. CSI-RS 는 CRS 와 달리 최대 8 개의 안테나 포트들(p=15, p=15,16, p=15,...,18 및 p=15,...,22)까지 지원하며, △f=15kHz 에 대해서만 정의된다. 안테나 포트 p=15,...,22 는 이하에서는 CSI-RS 포트 p=0,...,7 에 각각 대응할 수 있다.

도 6 은 CSI-RS 구성들을 예시한 것이다. 특히, 도 6 은 각 CSI-RS 구성에 따라 일 RB 쌍에서 CSI-RS 가 점유하는 자원들의 위치를 나타낸다.

도 6 을 참조하면, 도 6 의 (a)는 2 개의 CSI-RS 포트들에 의한 CSI-RS 전송에 사용가능한 20 가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이고, 도 6 의 (b)는 4 개의 CSI-RS 포트들에 의해 사용가능한 10 가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이며, 도 6 의 (c)는 8 개의 CSI-RS 포트들에 의해 사용가능한 5 가지 CSI-RS 구성들을 나타낸 것이다. CSI-RS 포트 개수에 따라 정의된 각 CSI-RS 구성에는 번호가 부여될 수 있다.

BS 가 CSI-RS 전송을 위해 2 개의 안테나 포트를 구성하면, 즉, 2 개의 CSI-RS 포트를 구성하면, 상기 2 개의 CSI-RS 포트들은 도 6 의 (a)에 도시된 20 개 CSI-RS 구성들 중 하나에 해당하는 무선자원 상에서 CSI-RS 전송을 수행한다. 특정 셀을 위해 구성된 CSI-RS 포트의 개수가 4 개이면, 상기 4 개의 CSI-RS 포트들은 도 6 의 (b)에 도시된 10 개의 CSI-RS 구성들 중 상기 특정 셀을 위해 구성된 CSI-RS 구성의 자원들 상에서 CSI-RS 를 전송한다. 마찬가지로, 상기 특정 셀을 위해 구성된 CSI-RS 포트가 8 개이면, 상기 8 개의 CSI-RS 포트들은 도 6 의 (c)에 도시된 5 개의 CSI-RS 구성들 중 상기 특정 셀을 위해 구성된 CSI-RS 구성의 자원들 상에서 CSI-RS 를 전송한다.

CSI-RS 구성들은 네스티드 속성(nested property)을 갖는다. 네스티드 속성이라 함은 많은 개수의 CSI-RS 포트들에 대한 CSI-RS 구성이 적은 개수의 CSI-RS 포트를 위한 CSI-RS 구성의 수퍼셋(super set)이 되는 것을 의미한다. 도 6 의 (b) 및 도 6 의 (c)를 참조하면, 예를 들어, 4 개 CSI-RS 포트들에 대한 CSI-RS 구성 0 을 구성하는 RE 들은 8 개 CSI-RS 포트들에 대한 CSI-RS 구성 0 를 구성하는 자원들에 포함된다.

복수의 CSI-RS 가 주어진 셀에서 사용될 수 있다. 비-제로 전력 CSI-RS 의 경우, 일 구성에 대한 CSI-RS 만 전송된다. 제로 전력 CSI-RS 의 경우, 복수의 구성들에 대한 CSI-RS 가 전송될 수 있다. UE 는 제로 전력 CSI-RS 에 해당하는 자원들 중, UE 는 비-제로 전력 CSI-RS 이라고 상정해야 하는 자원들을 제외한, 자원들에 대해서는 제로 전송 전력을 상정한다. 예를 들어, TDD 를 위한 무선 프레임은 하향링크 전송과 상향링크 전송이 공존하는 특이 서브프레임(special subframe), 페이징 메시지가 전송되는 서브프레임, 동기신호, PBCH(physical broadcast channel) 혹은 SIB1(system information block type1)의 전송과 CSI-RS 가 충돌하는 서브프레임에서는 CSI-RS 가 전송되지 않으며, UE 는 이들 서브프레임에서는 CSI-RS 가 전송되지 않는다고 상정한다. 한편, CSI-RS 포트가 해당 CSI-RS 의 전송에 사용하는 시간-주파수 자원은 어떤 안테나 포트 상에서의 PDSCH 전송에도 사용되지 않으며, 해당 CSI-RS 포트가 아닌 다른 안테나 포트의 CSI-RS 전송에 사용되지 않는다.

CSI-RS 의 전송에 사용되는 시간-주파수 자원들은 데이터 전송에 사용될 수 없으므로, CSI-RS 오버헤드가 증가할수록 데이터 처리량(throughput)이 감소하게 된다. 이러한 사실을 고려하여, CSI-RS 는 매 서브프레임마다 전송되도록 구성되는 것이 아니라, 다수의 서브프레임에 대응하는 소정 전송주기마다 전송되도록 구성된다. 이 경우, 매 서브프레임마다 전송되는 경우에 비해, CSI-RS 전송 오버헤드가 많이 낮아질 수 있다는 장점이 있다. 이하에서는 CSI-RS 전송을 위해 구성된 CSI-RS 서브프레임이라 칭한다.

BS 는 다음과 같은 파라미터들을 상위 레이어 시그널링(예를 들어, 매체접근제어(Medium Access Control, MAC) 시그널링, 무선자원제어(Radio Resource Control, RRC) 시그널링)을 통해 UE 에게 통지할 수 있다.

- CSI-RS 포트의 개수

- CSI-RS 구성

- CSI-RS 서브프레임 구성

- CSI-RS 서브프레임 구성 주기 T_CSI _- _RS

- CSI-RS 서브프레임 오프셋 △CSI-RS

필요한 경우, BS 는 제로 전력으로 전송되는 CSI-RS 구성과 제로 전력 CSI-RS 구성이 전송되는 서브프레임 구성을 UE 에게 통지할 수 있다.

이동통신 단말(즉, UE)이 현재 연결된 서빙 셀의 커버리지(coverage) 를 넘어 이웃 셀의 커버리지 내로 이동하는 경우, 상기 서빙 셀로부터의 수신 신호 세기보다 상기 이웃 셀로부터의 수신 신호 세기가 더 커질 경우, 핸드오버를 하여 상기 이웃 셀에 접속하게 된다. 이 때 핸드오버를 위해 UE 는 일련의 과정이 수행되어야 하기 때문에 UE 의 접속 지연이 발생하여 연속적인 통신이 불가능하게 되는 문제가 발생하게 된다. 또한, 작은 커버리지를 갖는 셀간 이동 시 빈번한 핸드오버 수행으로 UE 의 전력 소모 및 통신 장애가 발생하는 문제가 발생할 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해서 본 발명의 실시예(들)는 UE 가 이웃 셀로의 핸드오버가 필요한 상황에서, 현재 접속 중인 서빙 셀과 핸드오버를 통해 접속될 타겟(target) 셀(즉, 상기 이웃 셀)의 전송을 위한 동작을 서로 바꾸어(switch), 상기 서빙 셀은 상기 타깃 셀의 설정(configuration) 정보에 기반하여 동작하고, 상기 타깃 셀은 상기 서빙 셀의 설정 정보에 기반하여 동작하는 방안을 제안한다. 이를 통해, UE 측면에서는 타깃 셀로 접속하여 동작하더라도 상기 타깃 셀이 핸드오버 이전의 상기 서빙 셀과 같은 설정 정보에 기반하여 동작하므로 상기 서빙 셀과의 접속을 계속해서 유지하여 통신하는 것처럼 인식할 수 있다. 이 때, UE 가 핸드오버시 상기 타깃 셀에 전송되는 UE 의 콘텍스트(context) 정보 또한 상기 타깃 셀로 전송될 수 있다. UE 의 콘텍스트 정보에는 서빙셀에서 UE 에게 할당된 자원할당정보(resource configuration)와 UE 성능(capability) 정보, 무선 자원 관리(radio resource management; RRM) 정보가 포함될 수 있다. 타겟 셀에서 UE 의 콘텍스트 정보를 사용하여 UE 에게 기존 서빙셀에서와 같은 자원할당 및 자원관리 지원을 함으로써 UE 가 타겟 셀로 접속하더라도 마치 서빙셀에서 계속해서 접속하고 있는 것과 같이 동작할 수 있다.

서빙 셀과 타깃 셀이 하나의 PCI(Physical Cell Identity)를 공유하는 동작을 계속 유지하게 하는 것이 아니라, 서로 간의 동작을 바꾸어 동작하는 이유는 여러 셀들이 같은 전송 동작을 하게 하면, 여러 셀 사이트에서 독자적으로 동작할 때의 주파수 사용 효율에 비해 낮은 주파수 사용 효율을 갖기 때문이다. 이 때, 상기 타깃 셀은 매 전송 시점(TTI; Transmission time interval)(예컨대, 서브프레임)마다 자신의 제어신호 및 데이터를 전송하고 있는 일반적인 셀의 동작뿐만 아니라 UE 가 상기 타깃 셀의 커버리지로 이동하여 상기 타깃 셀과 통신이 필요할 때만 상기 UE 와 통신을 수행하는 방식의 동작을 포함한다.

셀간 동작 전환을 필요한 셀의 전송 동작을 위한 설정 정보는 PCI (Physical Cell Identity), CRS (Cell-specific Reference Signal) 전송 위치, CRS 의 전송 전력, SFN (Sub-Frame Number) 등을 포함할 수 있다. 한편, 상기 PCI 는 본 명세서에서 PCID(physical cell Identifier)로 지칭될 수도 있다.

본 명세서에서 고려하는 셀은 수 미터에서 수십 미터의 커버리지 반경을 가지는 소규모(small) 셀이라 가정한다. 소규모 셀 환경에서는 이웃한 셀간에 채널 특성이 거의 비슷하기 때문에 본 발명의 실시예(들) 에서 제안하는 이웃한 셀간 동작을 바꾸어 UE 와의 통신을 수행하는 방식을 이용하여 상기 UE 가 실제 신호를 송수신하는 셀이 변경되어도 상기 UE 에 영향이 없는 환경을 고려한다.

제 1 실시예

본 명세서에서는 셀간 전송 동작을 바꾸어 동작하기 위해 UE 또는 셀(또는 eNB)가 참조하는 신호의 종류(CRS, SRS, CSI-RS)에 따라 세 가지 방법을 제안한다.

도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 환경을 예시한다. 도 7 과 관련된 실시예는 CRS 를 이용하는 방안에 대해서 설명한다. UE 는 eNB1(즉, 서빙 셀)의 커버리지와 eNB2(즉, 타깃 셀)의 커버리지가 중첩하는 영역(이하, "셀 에지" 라 지칭함)에 위치한다. 상기 서빙 셀과 상기 타깃 셀은 모두 상기 UE 로 CRS 를 전송할 수 있다. 예컨대, 상기 타깃 셀은 상기 UE 로 CRS 를 전송하되, 아직 상기 UE 가 상기 타깃 셀로 핸드오버하기 전이므로, CRS 를 상기 서빙 셀의 스크램블링 식별자(예컨대, PCI1)로 스크램블링하여 전송할 수 있다.

상기 서빙 셀은 상기 UE 로부터 자신이 전송한 CRS 의 수신 신호에 대한 측정 값과 상기 타깃 셀이 전송한 CRS 의 수신 신호에 대한 측정 값을 수신할 수 있다. 상기 두 개의 측정 값을 비교하여, 상기 타깃 셀로의 핸드오버가 필요한지 여부를 판단할 수 있다. 상기 타깃 셀로의 핸드오버가 필요하다고 판단된 경우, 상기 서빙 셀은 상기 타깃 셀로 서로 간의 동작 전환을 요청할 수 있다. 선택적으로, 상기 타깃 셀은 상기 요청에 대응하여 상기 서빙 셀로 응답을 전송할 수 있다. 상기 응답은 단순히 수신확인의 기능을 가질 수도 있고, 또는 상기 요청에 대한 거절의 기능을 가질 수도 있다. 그리고나서, 상기 서빙 셀과 상기 타깃 셀은 서로 상기 전송 동작을 위한 설정 정보를 교환할 수 있다. 앞서 언급한 PCI (Physical Cell Identity), CRS (Cell-specific Reference Signal) 전송 위치, CRS 의 전송 전력, SFN (Sub-Frame Number) 등을 서로 교환할 수 있다.

상기 서빙 셀과 상기 타깃 셀은 교환된 상기 설정 정보를 이용하여 동작하며, 즉 상기 서빙 셀은 핸드오버 이전의 상기 타깃 셀의 설정 정보에 기반하여 동작하고 상기 타깃 셀은 핸드오버 이전의 상기 서빙 셀의 설정 정보에 기반하여 동작할 수 있다. 이에 따라 상기 UE 는 기존의 핸드오버를 위한 동작 없이 상기 타깃 셀로의 핸드오버를 완료할 수 있다. 상기 설정 정보의 대표적인 예로 PCI 를 예시했으며, 도 7 의 (a)에선 상기 서빙 셀은 PCI1, 상기 타깃 셀은 PCI2 로 지정되었으나, 도 7 의 (b)에선 서로 바뀌어있음을 확인할 수 있다.

도 8 은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 환경을 예시한다. 도 8 과 관련된 실시예는 SRS 를 이용하는 방안에 대해서 설명한다. UE 는 eNB1(즉, 서빙 셀)의 커버리지와 eNB2(즉, 타깃 셀)의 커버리지가 중첩하는 영역(이하, "셀 에지" 라 지칭함)에 위치한다.

한편, 위에서 설명한 도 7 과 관련된 실시예와 다른 점은, 도 8 과 관련된 실시예는 SRS 를 이용하기 때문에 상기 타깃 셀이 통신을 위해 동작 중, 즉 깨어있을 필요가 없다. 특히, 본 발명의 실시예(들)는 소규모 셀 환경을 전제했고, 상기 소규모 셀은 매우 적은 수의 UE 를 서빙하며, 어떠한 UE 도 서빙하지 않을 수 있다. 이러한 경우엔, 전력 소모를 줄이기 위해 상기 소규모 셀(예컨대, 상기 타깃 셀)의 전원을 차단해놓는 것이 바람직할 수 있다. 도 8 과 관련된 실시예는 예시적으로 이러한 상황에서 구현될 수 있다.

상기 서빙 셀은 상기 타깃 셀로 셀 간 인터페이스를 통해 상기 UE 에 대한 SRS 설정 정보를 전송할 수 있다. 또한, 상기 서빙 셀은 하향링크를 통해 상기 UE 로 상기 SRS 설정 정보를 전송할 수 있다.

상기 타깃 셀은 상기 UE 가 셀 에지를 벗어나 상기 타깃 셀의 커버리지로 더 진입하기 전까지 상기 UE 로의 전송을 위한 동작을 수행하지 않고, 상기 UE 로부터 상기 SRS 를 수신하는 동작을 수행할 수 있다. 즉, 상기 타깃 셀은 상기 서빙 셀로부터 수신된 상기 SRS 설정 정보에 기반하여 상기 UE 가 SRS 를 전송할 TTI, 즉 서브프레임에서만 동작하여 전력 소모를 최소화할 수 있다. 도 8 의 (a)와 (b)에서 도시된 각 셀의 커버리지의 해칭은 해당 셀이 정상적으로 동작하고 있음을 도시하며, 블랭크(blank)로 도시된 해당 셀은 특정 서브프레임에서 상기 SRS 만을 수신하되 그 외의 서브프레임에서는 전원을 오프한 채 대기할 수 있다.

한편, 도 8 에 도시하지는 않았지만, 상기 UE 는 상기 서빙 셀로 SRS 를 전송할 수 있다. 이는 상기 서빙 셀과 상기 타깃 셀 각각에서 수신된 상기 UE 로부터의 SRS 의 수신 신호 측정 값을 비교하기 위함이다.

상기 서빙 셀은 상기 UE 로부터 자신이 수신한 SRS 에 대한 측정 값과 상기 타깃 셀이 상기 UE 로부터 수신한 SRS 에 대한 측정 값을 수신할 수 있다. 상기 두 개의 측정 값을 비교하여, 상기 타깃 셀로의 핸드오버가 필요하다고 판단된 경우, 상기 서빙 셀은 상기 타깃 셀로 서로 간의 동작 전환을 요청할 수 있다. 선택적으로, 상기 타깃 셀은 상기 요청에 대응하여 상기 서빙 셀로 응답을 전송할 수 있다. 상기 응답은 단순히 수신확인의 기능을 가질 수도 있고, 또는 상기 요청에 대한 거절의 기능을 가질 수도 있다. 그리고나서, 상기 서빙 셀과 상기 타깃 셀은 서로 상기 전송 동작을 위한 설정 정보를 교환할 수 있다. 앞서 언급한 PCI (Physical Cell Identity), CRS (Cell-specific Reference Signal) 전송 위치, CRS 의 전송 전력, SFN (Sub-Frame Number) 등을 서로 교환할 수 있다.

상기 서빙 셀과 상기 타깃 셀은 교환된 상기 설정 정보를 이용하여 동작하며, 즉 상기 서빙 셀은 핸드오버 이전의 상기 타깃 셀의 설정 정보에 기반하여 동작하고 상기 타깃 셀은 핸드오버 이전의 상기 서빙 셀의 설정 정보에 기반하여 동작할 수 있다. 이에 따라 상기 UE 는 기존의 핸드오버를 위한 동작 없이 상기 타깃 셀로의 핸드오버를 완료할 수 있다.

또한, 상기 동작 전환이 이루어짐에 따라, 상기 서빙 셀은 상기 핸드오버 이전에 상기 타깃 셀이 동작한 것과 동일하게 동작할 수 있다. 예컨대, 다른 이웃 셀로부터 특정 UE 의 SRS 설정 정보를 수신하면, 상기 SRS 설정 정보에 기반하여 특정 서브프레임에서 상기 특정 UE 로부터의 SRS 만을 수신하고 그 외의 서브프레임에서는 전원을 차단할 수 있다.

상기 설정 정보의 대표적인 예로 PCI 를 예시했으며, 도 8 의 (a)에선 상기 서빙 셀은 PCI1, 상기 타깃 셀은 PCI2 로 지정되었으나, 도 8 의 (b)에선 서로 바뀌어있음을 확인할 수 있다.

도 9 는 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 환경을 예시한다. 도 9 와 관련된 실시예는 CSI-RS 를 이용하는 방안에 대해서 설명한다. UE 는 eNB1(즉, 서빙 셀)의 커버리지와 eNB2(즉, 타깃 셀)의 커버리지가 중첩하는 영역(이하, "셀 에지" 라 지칭함)에 위치한다.

상기 서빙 셀은 상기 타깃 셀로 상기 타깃 셀과 자신의 CSI-RS 구성 정보, 예컨대 앞서 설명한 CSI-RS 포트의 개수, CSI-RS 구성, CSI-RS 서브프레임 구성, CSI-RS 서브프레임 구성 주기 T_CSI _- _RS 및 CSI-RS 서브프레임 오프셋 △CSI-RS 의 교환을 요청할 수 있다. 한편, 상기 CSI-RS 구성 정보의 교환이 필수적인 것은 아니며, 단순히 상기 타깃 셀로 상기 타깃 셀의 CSI-RS 구성 정보를 요청할 수 있다. 그리고나서, 상기 서빙 셀은 상기 UE 로 상기 타깃 셀의 CSI-RS 구성 정보를 전송할 수 있다. 상기 UE 는 상기 타깃 셀의 CSI-RS 구성 정보에 기반하여, 상기 타깃 셀로부터의 CSI-RS 를 수신하고, 상기 타깃 셀로부터의 CSI-RS(이하, "타깃 셀의 CSI-RS" 로 지칭함)를 측정하여 그 결과를 상기 서빙 셀로 전송할 수 있다.

도 9 에서 도시되지 않았지만, 상기 UE 는 상기 서빙 셀의 CSI-RS(이하, "서빙 셀의 CSI-RS" 로 지칭함)를 측정하여 그 결과를 상기 서빙 셀로 전송할 수 있다. 예컨대, 상기 CSI-RS 의 측정 결과는 각 셀로부터의 수신된 CSI-RS 의 신호 크기일 수 있다.

상기 서빙 셀은 상기 UE 로부터 수신된 상기 타깃 셀의 CSI-RS 의 측정 결과에 기반하여, 상기 UE 가 상기 타깃 셀로 핸드오버가 필요한지 여부를 결정할 수 있다. 상기 타깃 셀로의 핸드오버가 필요하다고 판단된 경우, 상기 서빙 셀은 상기 타깃 셀로 서로 간의 동작 전환을 요청할 수 있다.

선택적으로, 상기 타깃 셀은 상기 요청에 대응하여 상기 서빙 셀로 응답을 전송할 수 있다. 상기 응답은 단순히 수신확인의 기능을 가질 수도 있고, 또는 상기 요청에 대한 거절의 기능을 가질 수도 있다. 그리고나서, 상기 서빙 셀과 상기 타깃 셀은 서로 상기 전송 동작을 위한 설정 정보를 교환할 수 있다. 앞서 언급한 PCI (Physical Cell Identity), CRS (Cell-specific Reference Signal) 전송 위치, CRS 의 전송 전력, SFN (Sub-Frame Number) 등을 서로 교환할 수 있다.

상기 서빙 셀과 상기 타깃 셀은 교환된 상기 설정 정보를 이용하여 동작하며, 즉 상기 서빙 셀은 핸드오버 이전의 상기 타깃 셀의 설정 정보에 기반하여 동작하고 상기 타깃 셀은 핸드오버 이전의 상기 서빙 셀의 설정 정보에 기반하여 동작할 수 있다. 이에 따라 상기 UE 는 기존의 핸드오버를 위한 동작 없이 상기 타깃 셀로의 핸드오버를 완료할 수 있다. 상기 설정 정보의 대표적인 예로 PCI 를 예시했으며, 도 9 의 (a)에선 상기 서빙 셀은 PCI1, 상기 타깃 셀은 PCI2 로 지정되었으나, 도 9 의 (b)에선 서로 바뀌어있음을 확인할 수 있다.

아울러, 도 9 와 관련된 실시예에서, 도 8 과 관련된 실시예와 유사하게, UE 를 서빙하지 않는 셀은 상기 UE 로부터 CSI-RS 의 측정 결과를 수신할 해당 서브프레임에서만 동작할 수 있다. 즉, 상기 UE 의 핸드오버가 이루어지기 전의 상기 타깃 셀은 상기 UE 로부터 상기 서빙 셀의 CSI-RS 의 측정 결과를 수신할 때에만 동작하며, 나머지 시간 구간에서는 전원을 차단한 채 대기할 수 있다.

도 9 의 (a)와 (b)에서 도시된 각 셀의 커버리지의 해칭은 해당 셀이 정상적으로 동작하고 있음을 도시하며, 블랭크(blank)로 도시된 해당 셀은 특정 서브프레임에서 상기 SRS 만을 수신하되 그 외의 서브프레임에서는 전원을 오프한 채 대기할 수 있다.

상기 UE 가 상기 타깃 셀로 핸드오버한 이후에, 상기 서빙 셀은 자신의 CSI-RS 구성 정보에 따라 주기적으로 CSI-RS 를 전송하고, 이 때 상기 CSI-RS 를 위한 시퀀스는 기존의 상기 타깃 셀의 식별자였던 PCI2 를 이용하여 생성될 수 있다. 또한, 상기 타깃 셀은 상기 UE 로 상기 서빙 셀의 CSI-RS 구성 정보를 전송하여, 해당 시점에서 상기 서빙 셀로부터의 CSI-RS 를 수신하여 측정할 수 있도록 한다.

앞서 설명한 실시예들에서와 같이, 타깃 셀의 참조신호를 이용하여 동작 전환을 결정하는 방식을 운용함에 있어서, 상기 타깃 셀의 커버리지 내에 상기 타깃 셀을 서빙 셀로 지정하여 동작하는 유휴(idle) 상태의 UE 가 존재할 수 있다. 상기 유휴 상태의 UE 는 자신의 서빙 셀(즉, 상기 타깃 셀)에 접속하여 통신을 수행하진 않지만, 유휴 상태에서 페이징(paging) 신호를 수신하기 위한 셀을 지정한다. 그러나, 유휴 상태에서는 아직 상기 타깃 셀에 접속한 상태가 아니므로, 상기 타깃 셀은 상기 유휴 상태의 UE 의 존재를 모를 수 있다. 하지만 이 경우에 상기 타깃 셀이 상기 동작 전환을 하게 되면, 상기 유휴 상태의 UE 를 더 이상 서빙할 수 없는 문제점이 발생하므로, 상기 타깃 셀과 같은 셀을 상기 유휴 상태에서의 서빙 셀로 지정할 수 없도록 특정 리스트(예컨대, 화이트(white) 리스트)를 생성하여 관리할 수 있다. 예컨대, 상기 특정 리스트에 상기 타깃 셀과 같은 셀들을 포함시켜, 상기 유휴 상태의 UE(들)이 상기 유휴 상태에서 상기 특정 리스트 내의 셀을 서빙 셀로 지정하지 않도록 할 수 있다.

제 2 실시예

UE 가 타깃 셀과 정상적인 통신이 이루어진 상태에서 기존의 서빙 셀과 상기 타깃 셀은 서로의 동작을 위한 설정 정보를 교환하여, 그에 기반하여 동작할 수 있다. 이 때, 상기 타깃 셀이 상기 서빙 셀의 설정 정보를 사용하여 동작을 전환할 경우, 동작 전환 시간(operation transition time)이 필요할 수 있다. 이를 위해 상기 타깃 셀의 동작 전환 시간 동안, 상기 서빙 셀은 상기 타깃 셀의 동작을 위한 설정 정보에 기반하여 동작하지 않고, 자신의 원래 동작을 유지한다. 이를 통해 상기 UE 는 상기 타깃 셀이 상기 서빙 셀의 동작으로 변경하는 동안 상기 서빙 셀과의 접속을 유지하여 끊김 없이 통신이 가능 하다.

상기 동작 전환 시간에 각 셀은 PCI 가 변경됨에 따라 새롭게 변경해야 하는 신호들을 생성할 수 있다. 이러한 신호들에는 PCI 에 의해 스크램블링되어 생성되는 CRS, PDCCH, SS(Synchronization Signal) 등이 포함될 수 있다. 다른 신호와 달리 CRS 가 전송되는 RE (Resource Element)의 위치는 PCI 에 따라 달라질 수 있기 때문에 해당 CRS 가 전송되는 자원 블록 내 위치 또한 조정 되야 한다.

도 10 은 셀간 동작 전환 시 동작 전환 시간을 고려하여, 서빙 셀이 상기 서빙 셀의 기존의 설정 정보 (예컨대, PCI1 등)에 기반하여 전송 동작을 유지하는 것을 예시한다. 타깃 셀이 상기 타깃 셀의 기존의 설정 정보 (예컨대, PCI2 등)에 기반한 전송 동작에서 상기 서빙 셀의 기존의 설정 정보 (예컨대, PCI1 등)에 기반한 전송 동작으로 전환할 때, 상기 서빙 셀은 상기 동작 전환 시간 동안 기존의 상기 서빙 셀의 전송 동작을 유지하여 UE 가 셀과의 접속 유실(connection loss)이 생기지 않도록 할 수 있다.

도 11 은 본 발명의 일 실시예들을 수행하도록 구성된 장치의 블록도를 도시한다. 전송장치(10) 및 수신장치(20)는 정보 및/또는 데이터, 신호, 메시지 등을 나르는 무선 신호를 전송 또는 수신할 수 있는 RF(Radio Frequency) 유닛(13, 23)과, 무선통신 시스템 내 통신과 관련된 각종 정보를 저장하는 메모리(12, 22), 상기 RF 유닛(13, 23) 및 메모리(12, 22)등의 구성요소와 동작적으로 연결되고, 상기 구성요소를 제어하여 해당 장치가 전술한 본 발명의 실시예들 중 적어도 하나를 수행하도록 메모리(12, 22) 및/또는 RF 유닛(13,23)을 제어하도록 구성된 프로세서(11, 21)를 각각 포함한다.

메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 입/출력되는 정보를 임시 저장할 수 있다. 메모리(12, 22)가 버퍼로서 활용될 수 있다.

프로세서(11, 21)는 통상적으로 전송장치 또는 수신장치 내 각종 모듈의 전반적인 동작을 제어한다. 특히, 프로세서(11, 21)는 본 발명을 수행하기 위한 각종 제어 기능을 수행할 수 있다. 프로세서(11, 21)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 불릴 수 있다. 프로세서(11, 21)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(11, 21)에 구비될 수 있다. 한편, 펌웨어나 소프트웨어를 이용하여 본 발명을 구현하는 경우에는 본 발명의 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등을 포함하도록 펌웨어나 소프트웨어가 구성될 수 있으며, 본 발명을 수행할 수 있도록 구성된 펌웨어 또는 소프트웨어는 프로세서(11, 21) 내에 구비되거나 메모리(12, 22)에 저장되어 프로세서(11, 21)에 의해 구동될 수 있다.

전송장치(10)의 프로세서(11)는 상기 프로세서(11) 또는 상기 프로세서(11)와 연결된 스케줄러로부터 스케줄링되어 외부로 전송될 신호 및/또는 데이터에 대하여 소정의 부호화(coding) 및 변조(modulation)를 수행한 후 RF 유닛(13)에 전송한다. 예를 들어, 프로세서(11)는 전송하고자 하는 데이터 열을 역다중화 및 채널 부호화, 스크램블링, 변조과정 등을 거쳐 K 개의 레이어로 변환한다. 부호화된 데이터 열은 코드워드로 지칭되기도 하며, MAC(medium access control) 계층이 제공하는 데이터 블록인 전송 블록과 등가이다. 일 전송블록(transport block, TB)는 일 코드워드로 부호화되며, 각 코드워드는 하나 이상의 계층의 형태로 수신장치에 전송되게 된다. 주파수 상향 변환을 위해 RF 유닛(13)은 오실레이터(oscillator)를 포함할 수 있다. RF 유닛(13)은 N_t 개(N_t 는 양의 정수)의 전송 안테나를 포함할 수 있다.

수신장치(20)의 신호 처리 과정은 전송장치(10)의 신호 처리 과정의 역으로 구성된다. 프로세서(21)의 제어 하에, 수신장치(20)의 RF 유닛(23)은 전송장치(10)에 의해 전송된 무선 신호를 수신한다. 상기 RF 유닛(23)은 N_r 개(N_r 은 양의 정수)의 수신 안테나를 포함할 수 있으며, 상기 RF 유닛(23)은 수신 안테나를 통해 수신된 신호 각각을 주파수 하향 변환하여(frequency down-convert) 기저대역 신호로 복원한다. RF 유닛(23)은 주파수 하향 변환을 위해 오실레이터를 포함할 수 있다. 상기 프로세서(21)는 수신 안테나를 통하여 수신된 무선 신호에 대한 복호(decoding) 및 복조(demodulation)를 수행하여, 전송장치(10)가 본래 전송하고자 했던 데이터를 복원할 수 있다.

RF 유닛(13, 23)은 하나 이상의 안테나를 구비한다. 안테나는, 프로세서(11, 21)의 제어 하에 본 발명의 일 실시예에 따라, RF 유닛(13, 23)에 의해 처리된 신호를 외부로 전송하거나, 외부로부터 무선 신호를 수신하여 RF 유닛(13, 23)으로 전달하는 기능을 수행한다. 안테나는 안테나 포트로 불리기도 한다. 각 안테나는 하나의 물리 안테나에 해당하거나 하나보다 많은 물리 안테나 요소(element)의 조합에 의해 구성될 수 있다. 각 안테나로부터 전송된 신호는 수신장치(20)에 의해 더 이상 분해될 수 없다. 해당 안테나에 대응하여 전송된 참조신호(reference signal, RS)는 수신장치(20)의 관점에서 본 안테나를 정의하며, 채널이 일 물리 안테나로부터의 단일(single) 무선 채널인지 혹은 상기 안테나를 포함하는 복수의 물리 안테나 요소(element)들로부터의 합성(composite) 채널인지에 관계없이, 상기 수신장치(20)로 하여금 상기 안테나에 대한 채널 추정을 가능하게 한다. 즉, 안테나는 상기 안테나 상의 심볼을 전달하는 채널이 상기 동일 안테나 상의 다른 심볼이 전달되는 상기 채널로부터 도출될 수 있도록 정의된다. 다수의 안테나를 이용하여 데이터를 송수신하는 다중 입출력(Multi-Input Multi-Output, MIMO) 기능을 지원하는 RF 유닛의 경우에는 2 개 이상의 안테나와 연결될 수 있다.

본 발명의 실시예들에 있어서, UE 또는 릴레이는 상향링크에서는 전송장치(10)로 동작하고, 하향링크에서는 수신장치(20)로 동작한다. 본 발명의 실시예들에 있어서, BS 는 상향링크에서는 수신장치(20)로 동작하고, 하향링크에서는 전송장치(10)로 동작한다.

이와 같은, 수신장치 또는 전송장치로 기능하는 UE 또는 BS 의 구체적인 구성은, 도면과 관련하여 전술한 본 발명의 다양한 실시예에서 설명한 사항들이 독립적으로 적용되거나 또는 둘 이상의 실시예가 동시에 적용되도록 구현될 수 있다.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 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. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.

본 발명은 무선 이동 통신 시스템의 단말기, 기지국, 또는 기타 다른 장비에 사용될 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 제 1 피코(pico) 기지국과 제 2 피코 기지국 간의 핸드오버를 제어하기 위한 제 1 피코 기지국을 위한 방법에 있어서,
제 2 피코 기지국으로부터의 하향링크 참조신호의 측정 결과를 사용자기기로부터 수신하고, 상기 측정 결과에 기반하여 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요한지 여부를 결정하되,
상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요하다고 결정되면, 상기 제 2 피코 기지국으로 동작 전환 요청을 전송하고, 상기 제 2 피코 기지국과의 동작 전환을 위한 상기 제 2 피코 기지국의 설정 정보를 수신하고, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하는 것을 특징으로 하는, 핸드오버를 제어하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하기 위해 설정된 동작 전환 시간 동안, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보에 기반한 동작을 유지하는 것을 특징으로 하는, 핸드오버를 제어하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 2 피코 기지국으로 상기 제 2 피코 기지국의 하향링크 참조신호에 대한 정보를 요청하고, 상기 요청에 대응하여 상기 제 2 피코 기지국의 하향링크 참조신호에 대한 정보를 수신하는 것을 특징으로 하는, 핸드오버를 제어하기 위한 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 하향링크 참조신호에 대한 정보는 상기 제 2 피코 기지국의 셀 식별자인 것을 특징으로 하는, 핸드오버를 제어하기 위한 방법.
제 3 항에 있어서, 상기 하향링크 참조신호에 대한 정보는 상기 제 2 피코 기지국의 CSI-RS 구성 정보인 것을 특징으로 하는, 핸드오버를 제어하기 위한 방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경한 후에,
상기 제 2 피코 기지국의 설정 정보를 이용하여 하향링크 참조신호를 생성하여 전송하는 것을 특징으로 하는, 핸드오버를 제어하기 위한 방법.
무선 통신 시스템에서 제 1 피코(pico) 기지국과 제 2 피코 기지국 간의 핸드오버를 제어하기 위한 제 1 피코 기지국을 위한 방법에 있어서,
제 2 피코 기지국으로부터 사용자기기의 상향링크 참조신호의 측정 결과를 사용자기기로부터 수신하고, 상기 측정 결과에 기반하여 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요한지 여부를 결정하되,
상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요하다고 결정되면, 상기 제 2 피코 기지국으로 동작 전환 요청을 전송하고, 상기 제 2 피코 기지국과의 동작 전환을 위한 상기 제 2 피코 기지국의 설정 정보를 수신하고, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하는 것을 특징으로 하는, 핸드오버를 제어하기 위한 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하기 위해 설정된 동작 전환 시간 동안, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보에 기반한 동작을 유지하는 것을 특징으로 하는, 핸드오버를 제어하기 위한 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 제 2 피코 기지국 또는 상기 사용자기기로 상기 사용자기기의 상향링크 참조신호에 대한 설정 정보를 전송하는 것을 특징으로 하는, 핸드오버를 제어하기 위한 방법.
제 7 항에 있어서, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경한 후에,
특정 사용자기기의 상향링크 참조 신호에 대한 설정 정보를 제 2 피코 기지국으로부터 수신하고, 상기 특정 사용자기기의 상향링크 참조 신호에 대한 설정 정보에 기반하여 상기 특정 사용자기기로부터의 상향링크 참조신호를 수신하는 것을 특징으로 하는, 핸드오버를 제어하기 위한 방법.
무선 통신 시스템에서 제 1 피코(pico) 기지국과 제 2 피코 기지국 간의 핸드오버를 제어하기 위한 제 1 피코 기지국에 있어서,
무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및
상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 제 2 피코 기지국으로부터의 하향링크 참조신호의 측정 결과를 사용자기기로부터 수신하고, 상기 측정 결과에 기반하여 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요한지 여부를 결정하도록 구성되고,
상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요하다고 결정되면, 상기 프로세서는 상기 제 2 피코 기지국으로 동작 전환 요청을 전송하고, 상기 제 2 피코 기지국과의 동작 전환을 위한 상기 제 2 피코 기지국의 설정 정보를 수신하고, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 제 1 피코 기지국.
무선 통신 시스템에서 제 1 피코(pico) 기지국과 제 2 피코 기지국 간의 핸드오버를 제어하기 위한 제 1 피코 기지국에 있어서,
무선 주파수(radio frequency, RF) 유닛; 및
상기 RF 유닛을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 제 2 피코 기지국으로부터 사용자기기의 상향링크 참조신호의 측정 결과를 사용자기기로부터 수신하고, 상기 측정 결과에 기반하여 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요한지 여부를 결정하도록 구성되고,
상기 프로세서는 상기 제 2 피코 기지국으로의 핸드오버가 필요하다고 결정되면, 상기 제 2 피코 기지국으로 동작 전환 요청을 전송하고, 상기 제 2 피코 기지국과의 동작 전환을 위한 상기 제 2 피코 기지국의 설정 정보를 수신하고, 상기 제 1 피코 기지국의 설정 정보를 상기 수신된 제 2 피코 기지국의 설정 정보로 변경하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 제 1 피코 기지국.