KR20150088743A - Lte 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 단말이 스몰셀 기지국을 신뢰성 있게 인식하도록 셀 기준 신호를 전송하는 방식에 관한 것이다. 즉, 디스커버리 신호로서 셀 기준 신호를 전송하는 LTE 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치에 관한 것으로, LTE 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치는 단말로 디스커버리 기준 신호를 송신하는 스몰셀 기지국을 포함한다.

Description

LTE 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치{Apparatus for cell specific reference signal transmission on LTE small cell}

본 발명은 LTE 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치에 관한 것으로, 상세하게는, 단말이 스몰셀 기지국을 신뢰성 있게 인식하도록 셀 기준 신호를 전송하는 것이다. 즉, 디스커버리 신호로서 셀 기준 신호를 전송하는 LTE 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치에 관한 것이다.

무선 인터넷 기술을 근간으로 하는 모바일 컴퓨팅의 급속한 확대로 인하여 무선 네트워크 용량의 획기적인 증대가 요구되고 있으며, 향후 모바일 사용자들의 트래픽 사용량도 계속 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, 셀룰러망에서 폭발적으로 증가하는 사용자의 데이터 트래픽을 효율적으로 지원하기 위한 방법으로, 셀의 크기를 줄여서 더 많은 소형 셀들을 촘촘하게 설치하거나 다층구조의 셀룰러망을 이용하여 서비스를 제공하는 방법에 대한 연구가 지속 되어 왔다.

그 일례로, 대한민국 공개특허공보 제 10-2012-0138063 호에서는 스몰셀 기지국이 제공하는 스몰셀 기지국 액세스 제어 방법에 개시하고 있다. 상기 방법은, 수용 용량이 포화된 스몰셀 기지국의 스몰셀 기지국 커버리지 내에서의 제1단말로부터 호 접속 요청을 수신하는 단계, 스몰셀 기지국 커버리지 내에서 동작하고 있는 복수의 제2단말 및 호 접속 요청을 송신한 제1단말 각각의 신호품질정보에 근거하여 제1단말 및 복수의 제2단말 중에서 액세스제어대상 단말을 선정하는 단계, 및 액세스제어대상 단말이 매크로셀 기지국 또는 다른 스몰셀 기지국으로 접속 유도 또는 이동되도록 제어하는 단계를 포함한다.

그러나, 매크로셀 기지국과 다수의 스몰셀 기지국들이 혼재하는 통신 환경에서 주변의 다른 통신 엔티티(entity)들에 의한 간섭으로 인한 통신 열화(degradation)의 가능성은 항상 존재한다. 따라서, 주변의 스몰셀과의 원활한 통신을 위해 단말이 스몰셀 기지국들을 신뢰성 있게 디스커버리할 수 있는 방안이 요구되고 있다.

대한민국 공개특허공보 제 10-2012-0138063 호(2012.12.24)

본 발명의 목적은, 단말이 스몰셀 기지국을 신뢰성 있게 인식하도록 셀 기준 신호를 전송하는 LTE 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치를 제공하는 데에 있다.

본 발명은 디스커버리 신호로서 셀 기준 신호를 전송하여 단말이 효과적으로 스몰셀 기지국을 구분할 수 있는 LTE 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신을 위한 장치는, 무선 신호를 송신 및 수신하는 RF부; 및 상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 단말로 셀 기준 신호에 기반하여 디스커버리 기준 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.

상기 프로세서는, 상기 장치가 상기 단말에 대해 부기지국으로 사용될 경우 상기 디스커버리 기준 신호의 포트 개수를 셀 기준 신호 포트 개수 이상으로 사용하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 서비스하지 않을 경우에도 셀 기준 신호의 포트 개수를 하나 이상을 유지하도록 구성될 수 있다.

상기 프로세서는, 채널 상태 인식 기준 신호 포트 수, 셀 기준 신호 포트 수, 송신 지점 인식 조합 방법 정보 중 적어도 어느 하나를 상기 단말로 통보하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 단말 수, 주변 스몰셀 수, 주변셀 ID, 주변 셀 간섭, 주변 단말 간섭, FDD운용, TDD 운용, 단말의 요청 유무 중 적어도 어느 하나를 토대로 셀 기준 신호(CRS) 기반 디스커버리 기준신호(DRS) 측정에 있어서 주변셀 ID 정보(PCID)를 단말로 송신하도록 구성될 수 있다.

상기 프로세서는, 0 내지 16의 안테나 포트 중 어느 하나를 사용하도록 구성될 수 있다.

또한, 상기 프로세서는, 0 내지 16의 안테나 포트 중 어느 하나의 포트를 통해 셀 기준 신호에 기반하여 디스커버리 기준 신호를 송신하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 의한 LTE 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치는 단말이 스몰셀 기지국을 신뢰성 있게 인식하도록 셀 기준 신호를 전송하는 장점이 있다.

또는 본 발명에 의한 LTE 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치는 디스커버리 신호로서 셀 기준 신호를 전송하여 단말이 효과적으로 스몰셀 기지국을 구분할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 네트워크의 구성도이다.
도 2는 도 1의 제 1 기지국이 주 기지국으로 동작하고 제 2 기지국이 부 기지국으로 독립적으로 동작할 경우에 대한 이중 연결의 구성도이다.
도 3은 도 1의 제 1 기지국이 주 기지국으로 동작하고 제 2 기지국이 부 기지국으로 동작하며 주 기지국을 통해 데이터가 분리 및 결합되는 경우에 대한 이중 연결의 구성도이다.
도 4는 도 2 및 도 3의 부 기지국이 단말기와 연결이 중단된 경우를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 5는 도 2 및 도 3의 주 기지국 또는 부 기지국으로 단말기의 송신 전력을 할당하는 경우를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 6은 도 2 및 도 3의 주 기지국 또는 부 기지국으로 단말기가 랜덤 액세스하는 경우를 상세히 나타낸 구성도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스몰셀 기지국이 밀집된 지역에서 단말기의 성능을 높이는 방법을 나타낸 구성도이다.
도 8은 도 7의 스몰셀 기지국이 디스커버리 기준 신호를 전송하는 것을 나타낸 구성도이다.
도 9는 도 7의 스몰셀 기지국이 단말로 셀 기준 신호 포트 정보를 전송하는 것을 나타낸 도면이다.
도 10은 도 7의 스몰셀 기지국이 CRS기반 DRS 정보를 송신하는 것을 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

본 발명의 실시를 위한 구체적인 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 설명한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LTE 스몰셀의 온 오프 정보 송수신 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 네트워크의 구성도이며, 도 2 내지 도 6은 도 1을 상세히 설명하기 위한 구성도이다.

이하, 도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 스몰셀의 온 오프 정보 송수신 장치를 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 LTE 네트워크 구조는 기지국과 단말기로 이루어져 있다. 특히 단말간 통신은 매크로셀과 D2D 채널을 별도로 할당할 경우 새로운 주파수를 할당하여 사용할 수 있다.

한편, 매크로셀과 D2D 채널을 동시에 할당할 경우 단말간 통신은 서브채널의 추가 및 매크로 셀에서 사용중인 물리채널의 활용 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있으며, 매크로셀과 D2D 간의 간섭은 채널 할당 기법, 채널 관리 기법, 및 듀플렉싱 방법 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.

또한, 단말기 간의 동기(synchronization)는 업링크에서 제공, 다운링크에서 제공, 및 업링크, 다운링크 동시 제공 중 적어도 어느 하나를 사용할 수 있다.

LTE 네트워크 구조를 상세히 살펴보면, 제 1 단말(110) 및 제 3 단말(130)은 제 1 기지국(310)의 셀룰러 링크 반경에 위치하고 제 4 단말(240) 및 제 5 단말(250)은 제 2 기지국(320)의 셀룰러 링크 반경에 위치한다.

또한, 제 3 단말(130)은 제 1 단말(110), 제 2 단말(120), 및 제 4 단말(240)과 D2D 통신이 가능한 거리에 위치한 다. 제 3 단말(130)과 제 1 단말(110)의 D2D 링크는 같은 제 1 기지국(310) 내에 위치하고, 제 3 단말(130)과 제 4 단말(240)의 D2D 링크는 다른 셀룰라 반경에 위치하고 제 3 단말(130)과 제 2 단말(120)의 D2D 링크는 어느 셀룰라 반경에도 위치하지 않는 제 2 단말(120)과 제 1 기지국(310)의 셀룰라 반경에 위치하는 제 3 단말(130)로 이루어져 있다.

여기서, 제 1 기지국(310)과 제 3 단말(130) 간 사용하는 셀룰라 링크 채널과 제 3 단말(130)과 제 4 단말(240)에서 사용하는 D2D 링크 채널은 별도로 할당되거나 동시에 할당될 수 있다.

예를 들어, 제 1 기지국(310)과 제 3 단말(130) 간 사용하는 셀룰라 링크 채널과 제 3 단말(130)과 제 4 단말(240)에서 사용하는 D2D 링크 채널이 같은 주파수를 사용할 경우 PDSCH, PDCCH, PUSCH, PUCCH의 OFDM 심볼을 별도로 할당할 수 있다.

특히, 제 3 단말(130)과 제 4 단말(240)에서 사용하는 D2D 링크 채널 위한 동기 신호, 디스커버리 신호, 및 HARQ의 송신을 위한 타임 슬롯의 할당 스케줄을 제 1 기지국(310)이 수행할 수 있다.

여기서, 제 1 기지국(310)이 송신하는 동기 신호는 제 1 기지국(310)의 셀룰라 링크의 정보와 동시에 사용 가능하나, 제 3 단말(130)과 제 4 단말(240)에서 사용하는 동기 신호, 디스커버리 신호, 및 HARQ의 송신을 위한 타임 슬롯은 제 1 기지국(310)과 제 3 단말(130) 간 사용하는 셀룰라 링크 채널과 타임 슬롯이 겹치지 않도록 스케줄링 할 수 있다.

한편, 제 1 기지국(310)과 제 3 단말(130) 간 사용하는 셀룰라 링크 채널과 제 3 단말(130)과 제 4 단말(240)에서 사용하는 D2D 링크 채널이 다른 주파수를 사용할 경우 제 3 단말(130)과 제 4 단말(240)은 PDSCH, PDCCH, PUSCH, PUCCH의 OFDM 심볼을 전용으로 사용할 수 있으며, 제 3 단말(130) 또는 제 4 단말(240)에서 스케줄링 할 수 있다.

또한, 제 3 단말(130)과 제 4 단말(240)의 D2D 통신 수행 시 제 1 기지국(310) 및 제 1 단말(110)로부터 영향을 받는 간섭을 회피하여 사용한다. 특히, 제 3 단말(130)과 제 4 단말(240)과의 D2D 통신 수행시 제 3 단말(130)이 제 1 기지국(310)에서 수신하는 동기 신호를 제 1 기지국(310)에서 사용하는 업링크 채널을 통해 제 4 단말(240)로 송신, 제 1 기지국(310)에서 사용하는 다운링크 채널을 통해 제 4 단말(240)로 송신, 또는 제 1 기지국(310)에서 사용하는 업링크 다운링크 채널 동시에 제 4 단말(240)로 송신하는 방법 중 어느 하나를 사용하여 제공한다.

다음은 다른 실시예를 들어 D2D 데이터 통신에 필요한 요소를 설명한다.

도 2는 도 1의 제 1 기지국(310)이 주 기지국(101)으로 동작하고 제 2 기지국(320)이 부 기지국(201)으로 독립적으로 동작할 경우에 대한 이중 연결의 구성도이다.

이중 연결을 위해 사용되는 주 기지국(101)(master eNB)과 부 기지국(201)(secondary eNB)은 코아 네트워크와 개별적으로 연결된 구성이다.

따라서, 모든 프로토콜은 주 기지국(101)과 부 기지국(201)이 독립적으로 이루어지며, 특히 두 개의 기지국으로 통신하는 데이터의 분리 및 결합이 기지국에서 수행하지 않는 특징이 있다.

도 3은 도 1의 제 1 기지국(310)이 주 기지국(101)으로 동작하고 제 2 기지국(320)이 부 기지국(201)으로 동작하며 주 기지국(101)을 통해 데이터가 분리 및 결합되는 경우에 대한 이중 연결의 구성도로 주 기지국만 코아 네트워크와 연결되어 주 기지국에서 코아 네트워크에서 통신하는 데이터에 대한 분리와 결합을 수행한다.

도 4는 도 2 및 도 3의 부 기지국(201)이 단말기(301)와 연결이 중단된 경우를 상세히 나타낸 구성도이다.

즉, LTE 스몰셀의 온 오프 정보 송수신 장치는 단말기(301)에 무선 자원을 할당하여 단말기(301)와 데이터 통신을 수행하는 주 기지국(101), 주 기지국(101)과 동시에 단말기(301)와 데이터 통신을 수행하는 부 기지국(201), 및 주 기지국(101) 및 부 기지국(201)과 동시에 데이터를 통신하며 부 기지국(201)과 링크가 끊기면 무선 자원 제어를 재설정하는 단말기(301)를 포함한다.

여기서, 단말기(301)는 부 기지국(201)과 정상적으로 연결되지 않을 경우 연결 상태 정보(connection state information)를 주 기지국(101)으로 알려주며, 또한, 주 기지국(101)은 부 기지국(201)으로 부 기지국(201)과 단말기(301) 간의 링크 상태 정보(link state information)를 알려주는 것을 특징으로 한다.

이와 마찬가지로 주 기지국(101)과 연결에 이상이 있을 경우 단말기(301)는 무선 자원 제어 재설정을 하며 이에 대한 보고를 부 기지국(201)으로 하여 부 기지국(201)이 주 기지국(101)으로 연결 이상을 보고한다.

이때, 주 기지국(101)과 부 기지국(201)간의 통신은 X2 인터페이스 내의 프레임에 정보를 추가하거나 브로드밴드 네트워크를 사용할 수 있으며, 유선으로 연결되지 않을 경우 무선 백홀을 사용하여 통신할 수도 있다. 프레임 내 정보는 주 기지국(101)과 부 기지국(201)의 링크상태를 나타내는 링크상태헤더, 링크상태, 기지국ID, 단말기ID를 포함한 신호체계를 사용할 수 있다.

따라서, 주 기지국(101) 및 부 기지국(201) 중 어느 하나의 연결에 이상이 있을 경우 단말기(301)는 이를 연결 이상이 없는 주 기지국(101) 및 부 기지국(201) 중 어느 하나에 보고를 하여 보고 받은 기지국은 연결이 이상이 있는 기지국에 이를 알려주어 단말기(301)와의 연결 상태를 점검할 수 있도록 한다.

한편, 주 기지국(101)과 부 기지국(201)이 모두 연결에 이상 있을 경우에도 단말기(301)는 무선 자원 제어를 재설정하여 기지국을 통하여 통신할 수 있도록 한다.

도 5는 도 2 및 도 3의 주 기지국(101) 또는 부 기지국(201)으로 단말기(301)의 송신 전력을 할당하는 경우를 상세히 나타낸 구성도이다.

즉, LTE 스몰셀의 온 오프 정보 송수신 장치는 단말기(301)에 무선 자원을 할당하여 단말기(301)와 데이터 통신을 수행하는 주 기지국(101), 주 기지국(101)과 동시에 단말기(301)와 데이터 통신을 수행하는 부 기지국(201), 및 주 기지국(101) 및 부 기지국(201)으로 송출하는 전력의 통계 분석을 토대로 주 기지국(101) 및 부 기지국(201)의 송신 전력 상한 값 비율을 설정하는 단말기(301)를 포함한다.

여기서, 통계 분석은 주 기지국(101) 및 부 기지국(201)으로 단말기(301)가 송출하는 평균 전력을 토대로 송신 전력 비율을 분석하며, 단말기(301)는 주 기지국(101) 및 부 기지국(201)으로 송신 전력 상한 값 비율을 보고한다.

즉, 단말기(301)는 단말기(301)에서 송출할 수 있는 최대 전력과 주 기지국(101) 및 부 기지국(201)으로 송출하는 송출 값에 대한 평균 값을 토대로 주 기지국(101) 및 부 기지국(201)으로 송출하는 전력 비율을 설정한다.

예를 들어, 주 기지국(101)과 부 기지국(201)으로 송출하는 전력 비율을 3:1, 2:2, 및 1:3 등과 같이 비율을 정하여 사용한다.

또다른 예로서, 송신하는 전력의 배분에 있어서, 먼저, 주 기지국(101)과의 연결성 유지 또는 제어 신호의 전송이 매우 중요하므로 이러한 신호의 전송을 위하여, 주 기지국(101)에 전력을 먼저, 할당하고 남은 전력을 부 기지국(201)과의 데이터 송수신을 위하여 배분할 수 있다.

또다른 예로서, 데이터를 부 기지국(201)으로 송신할 때 사용 가능한 전력이 동적으로 변화할 수 있다. 즉, 무선채널이 변하지 않아도 사용 가능한 전력에 따라 사용할 MCS(Modulation and Coding Scheme)값이 달라질 수 있다.

이때, 전력배분과 MCS값이 동시에 변경될 경우 데이터 전송 에러를 유발할 수 있으므로, 전력 배분의 변경과 MCS 값의 변경은 동시에 수행하지 않을 수 있다.

또는 전력배분과 MCS값이 동시에 변경될 경우 데이터 전송 에러를 유발하지 않기 위해 피드백 신호 체계인 MCS 변경을 위한 CQI(Channel Quality Indicator)의 보고 주기를 전력 배분의 변경과 동시에 발생하지 않도록 설정할 수 있다.

한편, 단말기의 최대값, 사용하는 전력 비율, 전력 비율에 따른 기지국 별 최대 전송 전력, 및 현재 단말기에서 송출하는 전력 대비 기지국 별 송출할 수 있는 최대 전력과의 마진 중 적어도 어느 하나를 주 기지국(101) 및 부 기지국(201)으로 보고할 수 있다.

도 6은 도 2 및 도 3의 주 기지국(101) 또는 부 기지국(201)으로 단말기(301)가 랜덤 액세스하는 경우를 상세히 나타낸 구성도이다.

즉, LTE 스몰셀의 온 오프 정보 송수신 장치는 단말기(301)에 무선 자원을 할당하여 단말기(301)와 데이터 통신을 수행하는 주 기지국(101), 주 기지국(101)과 동시에 단말기(301)와 데이터 통신을 수행하는 부 기지국(201), 및 주 기지국(101) 및 부 기지국(201)으로 트리거링에 의한 랜덤 액세스, 트리거링 없는 자체 랜덤 액세스 중 어느 하나를 주 기지국(101) 및 부 기지국(201) 중 적어도 어느 하나에 송출하는 단말기(301)를 포함한다.

여기서, 트리거링은 PDCCH, MAC, RRC 증 어느 하나의 트리거링 명령에 의해 수행하며, 부 기지국(201)은 부 기지국(201)으로 동작할 수 있는 기지국 중 제일 우선으로 접속할 수 있는 기지국을 포함한다.

여기서, 랜덤 액세스는 내용이 없는 프리앰블(preamble), 초기 액세스(initial access), 무선자원제어 메시지, 및 단말기ID 중 어느 하나의 형태로 전송한다.

즉, 랜덤 액세스는 단말기(301)가 주 기지국(101) 또는 부 기지국(201)으로 초기 액세스(initial access), 무선자원제어의 설정(establish) 및 재설정(re-establish), 및 핸드 오버 등의 경우에 사용되는 것으로서, 주 기지국(101) 또는 부 기지국(201) 중 어느 하나에 랜덤 액세스를 송출할 수도 있고 주 기지국(101) 또는 부 기지국(201)에 동시에 랜덤 액세스를 송출할 수도 있다.

이때, 주 기지국(101) 또는 부 기지국(201)으로부터의 PDCCH, MAC, RRC(radio resource control) 트리거링으로 랜덤 액세스를 송출할 수도 있으나 단말기 자체 트리거링으로도 송출할 수 있다.

또한, 상향 링크로 분배된 전력을 제외한 나머지 전력을 랜덤액세스에 사용하여 랜덤액세스를 송출할 수 있다.

한편, 주 기지국(101) 또는 부 기지국(201)이 신규로 ON 될 경우 단말기(301)를 포함한 주변 단말기가 동시에 랜덤액세스를 수행하여 랜덤액세스로 인해 데이터 통신에 에러가 발생할 수 있다.

따라서, 이러한 영향을 줄이기 위해 주 기지국(101) 또는 부 기지국(201)이 신규로 ON 될 경우 10초 전후의 랜덤 시간을 추가로 사용하여 단말기(301)가 랜덤액세스를 수행할 수 있다. 여기서 10초는 단말기의 개수 및 기지국의 개수에 따라 가변할 수 있는 최대 랜덤액세스 시간이며, 이러한 최대 랜덤액세스 시간은 환경에 따라 1초에서 60초 이내의 어느 한 값을 사용할 수 있다.

한편, 단말기(301)는 다중 안테나를 사용할 수 있으므로, 주 기지국(101) 또는 부 기지국(201)에서 송신하는 위치를 파악하여 주 기지국(101) 또는 부 기지국(201) 방향으로 랜덤액세스를 수행하여 간섭 영향을 최소화할 수 있다.

또는, 주 기지국(101)과 부 기지국(201)의 위치가 정확하지 않을 경우 단말기(301)는 360도 스윕하여 랜덤액세스를 수행할 수도 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스몰셀 기지국이 밀집된 지역에서 단말기의 성능을 높이는 방법을 나타낸 구성도이며, 도 8은 도 7을 상세히 설명하기 위한 구성도이다.

이하, 도 7 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 LTE 스몰셀의 온 오프 정보 송수신 장치를 설명한다.

먼저, 도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 단말기의 성능을 높이는 방법은 기지국(112)과 단말(312) 간에 발생하는 cellular 간섭을 줄이는 cellular 간섭 제거 기술, 스몰셀 기지국(212)과 단말(322) 간의 프레임을 효율적으로 사용하는 Frame 재배치 기술, 스몰셀 기지국(212)과 단말(322) 간 송신 기회를 스케줄링하는 TXOP(Transmit OPportunity) 기술, 단말(322)에서 스몰셀 기지국(212)으로 access하는 방법을 효율적으로 하는 효율적인 access 기술, 스몰셀 기지국(220)과 단말(322) 간 공간적인 안테나 배치에 의해 단말(322)에 제공되는 서비스 품질을 높이는 SDM(Spatial Domain Multiplexing) 기술, 스몰셀 기지국(212)의 서비스 영역에 있는 단말(322)이 스몰셀 기지국(220)의 서비스 영역으로 진입하여 스몰셀 기지국의 접속을 전환할 경우 효율적으로 전환하는 효율적인 handover 기술, 스몰셀 기지국(220)과 단말(330) 간 duplex방식을 보다 효율적으로 사용하는 효율적인 duplex 기술, 스몰셀 기지국(220)과 단말(342) 간 여러 안테나를 사용하여 단말(342)의 데이터 성능을 높이는 MIMO(Multiple Input Miltiple Output) 기술, 스몰셀 기지국(220)의 서비스 반경에 없는 단말(352)에게 스몰셀 기지국(220)의 반경에 있는 단말(342)이 스몰셀 기지국(220)의 정보를 relay해주는 relay 기술, 단말(342)과 단말(362) 간 직접적인 통신을 하는 D2D(Device to Device) 기술, 스몰셀 기지국(232)과 단말(362) 간 UL과 DL의 대역폭을 효율적으로 달리 사용하는 asymmetric 기술, 단말(362)과 스몰셀 기지국(232) 간 대역폭을 조절하는 bandwidth 기술, 및 스몰셀 기지국(232)에서 공통의 사용자에게 동일한 데이터를 송신하는 multicast 기술 중 적어도 어느 하나를 포함한다.

스몰셀 기지국(220)은 단말(330)로 PSS(Primary Synchronization Signal), PSS/SSS(Secondary Synchronization Signal), CRS(Cell Specific Reference Signal). CSI-RS(Channel State Indicator ? Reference Signal), PRS를 송신할 수 있다.

이때, PSS, PSS/SSS, CRS, CSI-RS, 및 PRS 신호는 시간동기, 주파수 동기, Cell/TP(Transmission Points) identification, 및 RSRP(Reference Signal Received Power) 측정에 사용될 수 있다. 시간동기에는 CSI-RS 가 사용되지 않으나 RSRQ(Reference Signal Received Power) 측정에는 디스커버리 신호를 포함/미포함한 심볼을 측정한 RSSI가 사용된다.

이러한 RSRP 및 RSRQ의 측정은 송신부에서는 뮤팅 및 다양한 경우에 활용될 수 있고 수신부에는 간섭제거 등에 고려될 수 있다.

UE는 하나의 주파수에 대해 DRS 설정을 통해 다수의 셀을 검출할 수 있으며, CRS기반 RSRP 측정과 CSI-RS 기반 RSRP 측정도 할 수 있다.

UE는 주파수당 DRS 측정 시간을 설정할 수 있다. 이때, DRS 측정 시간의 설정은 UE가 셀검출을 수행하거나 DRS를 토대로 RRM 측정을 수행하는 시간의 설정을 의미한다. 여기서, DRS 측정 시간 설정은 최소 주기, 서빙셀 대비 오프셋, 및 최대 가능한 측정폭을 포함한다.

DRS는 rel-8의 PSS/SSS의 한 종류로 사용할 수 있으며, 다양한 CSI-RS 설정으로 구성될 수 있다. 이때, 다양한 CSI-RS 설정은 같은 서브프레임에 있어도 되고 없어도 되며, 다른 독립된 스크램블이 될 수 있다.

한편, DRS로 사용되는 CRS는 적어도 PSS/SSS와 같은 프레임에 전송될 수 있으며 CSI-RS와 연속으로 보내지 않을 수 있다.

또한, DRS로 사용되는 SSS는 CSI-RE 설정 간 오프셋이 가변 되거나 5msec 내로 고정될 수 있으며, 여기서 DRS는 5개 이내로 연속 구성할 수 있다.

DRS로 사용하는 PSS/SSS/CRS의 스크램블ID는 PCID이나 CSI-RS의 스크램블ID는 PCID와 다르다. 또한, TP identification은 CSI-RS RE 설정, 스크램블ID, 서브프레임 오프셋, 커버코드 또는 이들의 조합으로 나타낼 수 있다.

DRS는 DL 서브프레임이나 서브프레임 중의 DwPTS 지역에서 전송될 수 있다. 또한, DRS는 MBSFN 서브프레임으로 전송될 수 있으며, DRS 레벨은 동기레벨, 재사용 수, 및 기지국 내 플래닝 대 총 수신전력 등과 같은 주변 간섭과의 트레이드 오프를 고려하여 설계할 수 있다.

도 8은 도 7의 스몰셀 기지국(220)이 디스커버리 기준 신호를 전송하는 것을 나타낸 구성도이다. 이때, LTE 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신 장치는 단말(330)로 디스커버리 기준 신호를 송신하는 스몰셀 기지국(220)을 포함한다.

여기서, 스몰셀 기지국(220)은 단말(330)에 대해 부기지국으로 사용될 경우 스몰셀 기지국(220)의 온/오프 상태를 DCI 메시지가 포함된 PDCCH, PHICH, 또는 PCFICH 채널을 통해 전송하거나 또는 ePDCCH, PDSCH, PBCH, 또는 PMCH 등의 채널을 통해 단말(330)로 전송할 수 있다.

또한, 스몰셀 기지국(220)은 브로드케스트 메시지를 DCI 메시지가 포함된 PDCCH, PHICH, 또는 PCFICH를 통해 전송하거나, 또는 PDSCH, PBCH, 또는 PMCH 등의 채널을 통해 단말(330)로 전송할 수 있다.

즉, DCI(Downlink Control Information)는 스케쥴러와 하이브리드 ARQ 프로토콜을 전송하는 정보이다. 이러한 DCI는 하향 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), 하향 하이브리드 ARQ 전용 채널인 PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel), PDCCH의 디코딩 정보를 전송하는 채널인 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)를 통해 전송된다.

한편, ePDCCH(Enhanced PDCCH)는 PDCCH 대비 추가 기능을 구비한 채널이고, PDSCH은 하나의 단말(330)로 데이터를 전송하거나 페이징 정보를 전송하는 채널이고, PBCH(Physical Broadcast Channel)과 PMCH(Physical Multicast Channel)은 각각 방송 채널과 멀티캐스트 채널이다.

도 9는 도 7의 스몰셀 기지국이 단말로 셀 기준 신호 포트 정보를 전송하는 것을 나타낸 도면이다.

여기서, 스몰셀 기지국(220)은 단말(330)에 대해 부기지국으로 사용될 경우 디스커버리 기준 신호의 포트 개수를 셀 기준 신호 포트 개수 이상으로 사용할 수 있다.

또한, 스몰셀 기지국(220)은 서비스하지 않을 경우에도 셀 기준 신호의 포트 개수는 하나 이상을 유지할 수 있다.

여기서, 스몰셀 기지국(220)은 채널 상태 인식 기준 신호 포트 수, 셀 기준 신호 포트 수, 송신 지점 인식 조합 방법 정보 중 적어도 어느 하나를 단말(330)로 통보할 수 있다.

즉, 스몰셀 기지국(220)은 단말(330)로 채널 상태 인식 기준 신호 포트 수, 셀 기준 신호 포트 수, 송신 지점 인식 조합 방법 정보 중 적어도 어느 하나를 통보할 수 있는데, 여기서, 셀 기준 신호 포트는 적어도 어느 하나를 유지하며 스몰셀 기지국(220)이 단말(330)에 대해 부기지국으로 사용될 경우 디스커버리 기준 신호의 포트 개수가 셀 기준 신호 포트 개수 이상으로 사용될 수 있다.

도 10은 도 7의 스몰셀 기지국이 CRS기반 DRS 정보를 송신하는 것을 나타낸 도면이다.

여기서, 스몰셀 기지국(220)은 단말 수, 주변 스몰셀 수, 주변 셀 간섭, 주변 단말 간섭, FDD운용, TDD 운용, 단말의 요청 유무 중 적어도 어느 하나를 토대로 셀 기준 신호의 점유 서브프레임 수, 주기, 폭 중 적어도 어느 하나를 설정할 수 있다.

또한, 상기 스몰셀 기지국(220)은, 단말 수, 주변 스몰셀 수, 주변셀 ID, 주변 셀 간섭, 주변 단말 간섭, FDD운용, TDD 운용, 단말의 요청 유무 중 적어도 어느 하나를 토대로 셀 기준 신호(CRS)의 기반 디스커버리 기준신호(DRS) 측정에 있어서 주변셀 ID 정보(PCID:Physical Cell ID), DRS 점유 서브프레임 수, DRS 주기, DRS 폭을 단말(330)로 송신할 수 있다.

여기서, 셀 기준 신호(CRS)는 디스커버리 기준신호(DRS) 측정 방법 중 하나로 사용할 수 있으며, 주파수 동기, RSRP, RSRQ의 측정으로도 사용될 수 있다. 또한, 주변 스몰셀의 정보는 주변셀 ID를 토대로 주변 스몰셀 수, 주변 셀 간섭, 주변 단말 간섭 등을 파악할 수 있다. 스몰셀 기지국(220)은 이러한 주변셀 ID 정보(PCID)와 함께 셀 기준 신호(CRS)가 위치할 수 있는 점유 서브프레임 수, 주기, 폭 등의 정보도 단말(330)로 송신할 수 있다.

또한, 스몰셀 기지국(220)은 0 내지 16의 안테나 포트 중 어느 하나의 포트를 통해 셀 기준 신호에 기반하여 디스커버리 기준 신호를 송신할 수 있다.

이에 대한 예로서 RSRP 측정에 대해 디스커버리 기준 신호 포트 0와 디스커버리 기준 신호 포트 1을 사용하는 예를 들 수 있다.

첫번째로, 단말(330)이 캐리어 주파수 내에서 DMTC(DRS measurement timing configuration) 영역 외의 디스커버리 기준 신호 포트 0의 존재를 신뢰성 있게 검출할 수 있다면, 단말(330)은 그 셀의 RSRP 측정을 위해 DMTC 외의 디스커버리 기준 신호 포트 0를 사용할 수도 있다.

두번째로, 단말(330)이 캐리어 주파수 내에서 디스커버리 기준 신호 포트 1의 존재를 신뢰성 있게 검출할 수 있다면, 단말(330)은 그 셀의 RSRP 측정을 위해 디스커버리 기준 신호 포트 1을 사용할 수도 있다.

또한, 단말(330)은 하나의 캐리어 주파수에 디스커버리 점유의 폭에 대한 정보를 받을 수 있으며 하나의 캐리어 주파수 내에서는 모든 스몰셀에 대해 동일하다. 예컨대 FDD에 있어서 디스커버리 기준 신호의 점유 서브프레임은 1 내지 5 중 어느 하나일 수 있으며, TDD의 경우 2 내지 5 중 어느 하나일 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시예가 구현될 수 있는 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 11에 따른 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(800) 및 적어도 하나의 단말기(900)를 포함할 수 있다.

기지국(800)은 메모리(810), 프로세서(820) 및 RF부(830)를 포함할 수 있다. 메모리(810)는 프로세서(820)와 연결되어, 프로세서(820)를 실행시키기 위한 명령들 및 다양한 정보들을 저장할 수 있다. RF부(830)는 프로세서(820)와 연결되어, 외부의 엔티티(entity)와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 프로세서(820)는 전술한 실시예들에서의 기지국의 동작들을 실행시킬 수 있다. 구체적으로, 전술한 실시예들에서의 기지국(100, 101, 112, 200, 201, 212, 220, 232, 310, 320 등)의 동작은 프로세서(820)에 의해 구현될 수 있다.

단말기(900)는 메모리(910), 프로세서(920) 및 RF부(930)를 포함할 수 있다. 메모리(910)는 프로세서(920)와 연결되어, 프로세서(920)를 실행시키기 위한 명령들 및 다양한 정보들을 저장할 수 있다. RF부(930)는 프로세서(920)와 연결되어, 외부의 엔티티와 무선 신호를 송수신할 수 있다. 프로세서(920)는 전술한 실시예들에서의 단말기의 동작들을 실행시킬 수 있다. 구체적으로, 전술한 실시예들에서의 단말기(110, 120, 130, 240, 250, 300, 312, 322, 330, 342, 352, 362 등)의 동작은 프로세서(920)에 의해 구현될 수 있다.

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.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 접속되어 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 직접 연결되어 있다거나 직접 접속되어 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

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.

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.

하나 이상의 예시적인 실시예에서, 설명한 기능들은 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 또는 이들의 임의의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어로 구현된다면, 이 기능들은 컴퓨터 판독 가능 매체 상에 하나 이상의 명령 또는 코드로서 저장 또는 전송될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 한 장소에서 다른 장소로 컴퓨터 프로그램의 전달을 용이하게 하는 임의의 매체를 포함하는 통신 매체 및 컴퓨터 저장 매체를 모두 포함한다.

하드웨어 구현에서, 여기에서 설명한 기능들은 하나 이상의 주문형 집적 회로(ASIC), 디지털 신호 프로세서(DSP), 디지털 신호 처리 디바이스(DSPD), 프로그래밍 가능 로직 디바이스(PLD), 현장 프로그래밍 가능 게이트 어레이(FPGA), 프로세서, 제어기, 마이크로컨트롤러, 마이크로프로세서, 여기서 설명한 기능들을 수행하도록 설계된 다른 전자 유닛들, 또는 이들의 조합 내에 구현될 수 있다.

소프트웨어 구현에서, 여기서 설명한 기능들은 소프트웨어 코드들로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드들은 메모리 유닛들에 저장될 수 있으며 프로세서들에 의해 실행될 수 있다. 메모리 유닛은 프로세서 내에 구현될 수도 있고 프로세서 외부에 구현될 수 있으며, 이 경우 메모리 유닛은 공지된 바와 같이 다양한 수단에 의해 프로세서에 통신 가능하게 연결될 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.

Claims (7)

1. 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신을 위한 장치로서,
   무선 신호를 송신 및 수신하는 RF부; 및
   상기 RF부와 연결되는 프로세서를 포함하며,
   상기 프로세서는 단말로 셀 기준 신호에 기반하여 디스커버리 기준 신호를 송신하도록 구성되는, 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신을 위한 장치.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 상기 장치가 상기 단말에 대해 부기지국으로 사용될 경우 상기 디스커버리 기준 신호의 포트 개수를 셀 기준 신호 포트 개수 이상으로 사용하도록 구성되는, 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신을 위한 장치.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 서비스하지 않을 경우에도 셀 기준 신호의 포트 개수를 하나 이상을 유지하도록 구성되는, 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신을 위한 장치.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 채널 상태 인식 기준 신호 포트 수, 셀 기준 신호 포트 수, 송신 지점 인식 조합 방법 정보 중 적어도 어느 하나를 상기 단말로 통보하도록 구성되는, 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신을 위한 장치.
5. 제 1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 단말 수, 주변 스몰셀 수, 주변셀 ID, 주변 셀 간섭, 주변 단말 간섭, FDD운용, TDD 운용, 단말의 요청 유무 중 적어도 어느 하나를 토대로 셀 기준 신호(CRS) 기반 디스커버리 기준신호(DRS) 측정에 있어서 주변셀 ID 정보(PCID)를 단말로 송신하도록 구성되는, 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신을 위한 장치.
6. 제 1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 0 내지 16의 안테나 포트 중 어느 하나를 사용하도록 구성되는, 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신을 위한 장치.
7. 제 1항에 있어서,
   상기 프로세서는, 0 내지 16의 안테나 포트 중 어느 하나의 포트를 통해 셀 기준 신호에 기반하여 상기 디스커버리 기준 신호를 송신하도록 구성되는, 스몰셀의 셀 기준 신호 송수신을 위한 장치.

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