KR20150109964A

KR20150109964A - 이동 단말기 및 그 제어방법

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Publication number: KR20150109964A
Application number: KR1020140033623A
Authority: KR
Inventors: 박창환; 김영대
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-03-21
Filing date: 2014-03-21
Publication date: 2015-10-02

Abstract

본 발명은, 무선 통신시스템에서 단말기의 제어 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명에 의하면 단말기의 제어 방법은, 기지국으로부터 제어신호를 수신하는 단계; 상기 제어신호에 기초하여, ABS(Almost Blank Subframe) 패턴을 판단하고, ABS구간에서 상기 기지국으로부터 하향링크(downlink) 서비스를 받을 수 있는지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없는 경우, 상기 ABS구간에서 DRX(Discontinuous Reception)동작을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 ABS구간은 상기 기지국이 한정된 전송전력으로 서브프레임을 전송하는 구간이고, 상기 DRX동작은 상기 기지국으로부터 전송되는 상기 서브프레임을 수신하지 않는 것을 특징으로 한다.

Description

이동 단말기 및 그 제어방법{MOBILE TERMINAL AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 무선 통신시스템에서 이동 단말기 및 그 제어방법에 관한것으로써, 특히 이종 네트워크(heterogeneous-cell) 환경에서 인접 셀간 간섭을 회피하기 위한 ABS구간에서 단말기의 소모전력을 효율적으로 감소시키기 위한 방법에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)의 다음 세대 통신인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)는 3GPP 릴리즈(release) 8로 소개되고 있다. LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다.

또한, 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(Multiple Input Multiple Output)를 채용한다. 최근에는 LTE의 진화인 LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.

LTE/LTE-A에서 물리채널은 하향링크 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)과 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), 상향링크 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)과 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.

하향링크 파워 할당은 하향링크 데이터 통신의 신뢰성 확보에 주요한 요소 중의 하나이다. 기지국은 기준신호(reference signal)의 전송 파워와 데이터 채널의 전송 파워를 결정하고, 기준신호와 데이터 채널 상으로 하향링크 데이터를 전송한다. 단말기는 기지국으로부터 수신되는 기준신호의 전송 파워를 기반으로 데이터 채널의 전송 파워를 결정한다.

또한, 상기 LTE시스템에서는 셀간 간섭을 최소화하기 위해서, 전송시간 구간의 일부를 매크로 셀이 전송하지 않게 설정하고 이 구간에서 피코 셀들이 데이터 전송을 수행하게 하여 간섭을 줄이는 기술인 eICIC(Enhanced Inter-Cell Interference Cooperation)을 구현하고 있다.

본 발명은 무선 통신시스템에서 단말기의 소모전력을 줄이기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 무선 통신시스템에서 인접 피코 셀과의 간섭을 회피하기 위한 ABS구간에서 단말기의 소모전력을 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신시스템에서 인접 피코 셀과의 간섭을 회피하기 위한 ABS구간에서 DRX를 실행함으로써 단말기의 소모전력을 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 무선 통신시스템에서 인접 피코 셀과의 간섭을 회피하기 위한 ABS 구간에서 매크로 셀로부터 서비스를 받을 수 있는지 여부를 판단하여 DRX를 실행함으로써 단말기의 소비전력을 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명은, 기지국으로부터 제어신호를 수신하는 단계; 상기 제어신호에 기초하여, ABS(Almost Blank Subframe) 패턴을 판단하고, ABS 구간에서 상기 기지국으로부터 하향링크(downlink) 서비스를 받을 수 있는지 여부를 결정하는 단계; 및 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없는 경우, 상기 ABS 구간에서 DRX(Discontinuous Reception)동작을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 ABS 구간은 상기 기지국이 한정된 전송전력으로 서브프레임을 전송하는 구간이고, 상기 DRX 동작은 상기 기지국으로부터 전송되는 상기 서브프레임을 수신하지 않는 것을 특징으로 하는 단말기의 소비전력을 줄이기 위한 제어방법을 제공한다.

또한, 본 발명에서, 상기 ABS 패턴은, 상기 수신된 제어신호에 포함된 서브프레임 패턴의 측정값(measurement subframe pattern)에 기초하여 판단되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 상기 하향링크 서비스를 받을 수 있는지 여부는, 상기 제어신호에 포함된 DRX 임계값과, 상기 DRX 임계값을 결정하기 위해 상기 기지국으로 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보를 비교함으로써 결정되고, 상기 DRX 임계값은 상기 ABS구간에서 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 있는 최소값을 나타내는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 상기 비교 결과, 상기 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보가 상기 DRX 임계값 이하인 경우 상기 단말기는 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없다고 결정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 상기 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보는, 프리코딩 매트릭스 지시자(Precoding Matrix Indicator, PMI), 랭크 지시자(Rank Indicator, RI), 채널 품질 표시기(Channel Quality Indicator, CQI), 기준 신호 수신 전력(Reference Symbol Received power, RSRP) 또는 기준 신호 수신 품질(Reference Symbol Received Quality, RSRQ) 중 적어도 하나를 포함하고, 상기 DRX 임계값은 상기 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보 중 적어도 하나에 대응되는 값으로 결정된 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 기지국으로부터 제어신호를 수신하는 통신부; 및 상기 제어신호를 이용하여 ABS(Almost Blank Subframe) 패턴을 판단하고, ABS 구간에서 상기 기지국으로부터 하향링크(downlink) 서비스를 받을 수 있는지 여부를 결정하여, 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없다고 결정된 경우, 상기 ABS 구간에서 DRX(Discontinuous Reception)동작을 수행하는 제어부를 포함하되, 상기 ABS 구간은 상기 기지국이 한정된 전송전력으로 서브프레임을 전송하는 구간이고, 상기 DRX동작은 상기 기지국으로부터 전송되는 상기 서브프레임을 수신하지 않는 것을 특징으로 하는 단말기를 제공한다.

또한, 본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 수신된 제어신호에 포함된 서브프레임 패턴의 측정값(measurement subframe pattern)을 이용하여 상기 ABS 패턴을 판단하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 제어신호에 포함된 DRX 임계값과, 상기 DRX 임계값을 결정하기 위해 상기 기지국으로 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보를 비교함으로써 상기 하향링크 서비스를 받을 수 있는지 여부를 결정하고, 상기 DRX 임계값은 상기 ABS 구간에서 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 있는 최소값을 나타내는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에서, 상기 비교 결과, 상기 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보가 상기 DRX 임계값 이하인 경우 상기 단말기는 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없다고 결정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단말기의 제어방법 및 장치에 의하면 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 의하면, 무선 통신시스템에서 단말기의 소비전력을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 무선 통신시스템에서 인접 피코 셀과의 간섭을 회피하기 위한 ABS구간에서 단말기의 소비전력을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 무선 통신시스템에서 인접 피코 셀과의 간섭을 회피하기 위한 ABS구간에서 DRX로 동작함으로써 단말기의 소비전력을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 무선 통신시스템에서 인접 피코 셀과의 간섭을 회피하기 위한 ABS구간에서 매크로 셀로부터 하향링크 서비스를 받을 수 있는지 여부를 판단하여 DRX로 동작함으로써 단말기의 소비전력을 감소시킬 수 있다.

본 발명에 의하면, 무선 통신시스템에서 인접 피코 셀과의 간섭을 회피하기 위한 ABS구간에서 매크로 셀로부터 하향링크 서비스를 받을 수 있는지 여부를 판단하여 서비스를 받을 수 없는 경우 상기 ABS구간에서 DRX로 동작함으로써 단말기의 소비전력을 감소시킬 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템에서 셀룰라 시스템(Cellular System)을 도시하고 있다.
도 2는 본 발명이 적용되는 단말기의 내부 구조를 전체적으로 도시하고 있다.
도 3은 본 발명이 적용되는 네트워크에 대한 제어 평면의 프로토콜 스택을 도시하고 있다.
도 4는 본 발명이 적용되는 통신 시스템에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 도시하고 있다.
도 5은 본 발명이 적용되는 셀룰라 시스템에서 스몰 셀의 확장영역에 있는 단말기에 간섭이 일어나는 것을 전체적으로 도시하고 있다.
도 6내지 도 8는 본 발명이 적용되는 제 1실시예로써, 도 6은 본 발명이 적용되는 통신 시스템에서 ABS가 적용되는 경우의 매크로 셀의 서브프레임과 스몰 셀의 서브프레임을 도시하고 있고, 도 7은 본 발명이 적용되는 통신 시스템에서 단말기의 소비전력을 줄이기 위한 DRX(Discontinuous Reception)의 동작방법을 도시하고 있다.
도 8은 스몰 셀에 간섭이 일어나는 경우 이를 회피하기 위하여 ABS 구간을 설정하는 과정을 흐름도로 도시하고 있다.
도 9 내지 도 10은 본 발명이 적용되는 제 2실시예로써, 도 9는 매크로 셀의 기지국이 특정 서브프레임에서 ABS(Almost Blank Subframe)구간을 설정한 경우, 단말기가 상기 ABS구간에서 DRX로 동작하는 것을 도시하고 있고, 도 10는 통신시스템에서 매크로 셀의 간섭을 회피하기 위해서 ABS(Almost Blank Subframe)구간을 설정한 경우 소비전력을 줄이기 위해 DRX(Discontinuous Reception)를 구성하는 흐름도를 간략히 도시하고 있다.
도 11은 통신시스템에서 ABS구간에서 매크로 셀의 기지국으로부터 서비스를 받을 수 있는지 여부를 판단하여 DRX를 구성하는 과정을 상세히 도시하고 있다.
도 12내지 도 13은, 본 발명이 적용되는 제 3실시예로써, 상기 도 12은 시스템 정보 블록들(System information blocks)을 포함하고 있는 시스템 정보 메시지(System Information Message)를 도시하고 있고, 상기 도 13는 ABS 패턴정보와 단말기가 서비스를 받을 수 있는 조건에 대한 정보를 포함하고 있는 시스템 정보 블록을 도시하고 있다.

본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명과 관련된 방법 및 장치에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "기"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

본 명세서에서 설명되는 단말기에는 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기, PDA(Personal Digital Assistants), PMP(Portable Multimedia Player), 네비게이션 등이 포함될 수 있다. 그러나, 본 명세서에 기재된 실시예에 따른 구성은 이동 단말기에만 적용 가능한 경우를 제외하면, 디지털 TV, 데스크탑 컴퓨터 등과 같은 고정 단말기에도 적용될 수도 있음을 본 기술분야의 당업자라면 쉽게 알 수 있을 것이다.

무선기기는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 단말기(User Equipment, UE), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), MT(Mobile Terminal)등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국은 일반적으로 무선기기와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템에서 셀룰라 시스템(Cellular System)을 도시하고 있다.

상기 도 1을 참조하면, 셀룰라 시스템(Cellular System)에서 매크로 셀(Macro Cell)과 스몰 셀의 배치구조에 대한 한가지 예를 살펴볼 수 있다(100).

기존의 네트워크 배치 방법은 매크로 셀(Macro Cell) 중심의 전형적인 동종 네트워크(homogeneous network) 형태를 지니고 있었다. 하지만 동종 네트워크 형태의 배치는 너무 복잡하고, 반복적이며, 도심에서 음영지역의 발생이 늘어나게 된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 논의된 것이 이종 네트워크 (Heterogeneous Network)(100)이다.

이러한 상기 이종 네트워크는 매크로 셀을 저출력의 스몰 셀을 사용하여 보완함으로써 트래픽 용량을 늘리고, 특정 영역에서의 데이터 속도를 향상시킬 수 있다.

이종 네트워크는 보통 매크로 셀(110), 피코 셀(120), 펨토 셀(미도시) 등으로 구성되며, 상기 도 1에서는 상기 매크로 셀(110)과 상기 피코 셀(120)로 구성된 이종 네트워크를 도시하고 있다. 이러한 이종 네트워크에서 상기 매크로 셀(110)의 기지국은 5W 에서 40W 정도의 높은 전송 전력으로 신호를 전송하고, 상기 피코 셀 기지국(120)은 100mW 에서 2W 정도의 낮은 전송 전력으로 신호를 전송한다.

상기 이종 네트워크(Heterogeneous Network)(100)에서, 상기 피코 셀(120)은 낮은 전송 전력으로 신호를 전송하기 때문에 상기 피코 셀(120)로부터 서비스를 받는 단말기는 상기 매크로 셀(110)의 높은 전송 전력으로 인하여 간섭이 생길 수 있다

이러한 상기 매크로 셀(110)로 인한 간섭을 해결하기 위하여 LTE 시스템에서는 전송시간 구간의 일부를 상기 매크로 셀(110)이 전송하지 않게 설정하고 이 구간에서 상기 피코 셀(120)이 데이터 전송을 수행하게 하여 간섭을 줄이는 기술인 eICIC(Enhanced Inter-Cell Interference Cooperation)을 구현하고 있다.

본 발명에서는 상기 이종 네트워크 (Heterogeneous Network)(100)에서 상기 매크로 셀(110)로 인한 상기 피코 셀(120)의 간섭을 최소화 하기 위한 기술인 상기 eICIC를 이용하여, 상기 매크로 셀(110)이 간섭을 회피하기 위하여, 특정 서브프레임(Subframe)구간에서 데이터를 전송하지 않는 ABS(almost blank subframe)구간을 설정한 경우, 상기 ABS구간에서 단말기의 소비전력을 감소시키기 위한 방법 및 장치를 제안한다.

도 2는 본 발명이 적용되는 단말기의 내부 구조를 전체적으로 도시하고 있다

상기 도2를 참고하여 본 발명의 단말기(200)의 구조를 살펴보면, 기지국(210)으로부터 서비스를 받는 상기 단말기(200)는 송수신 안테나(220), RF모듈(230), 복조기(240), 변조기(250), 제어기(260), 메모리(270)를 포함할 수 있다. 도 2에 도시한 구성요소들은 필수적인 것은 아니어서, 그보다 많은 구성요소들을 갖거나 그보다 적은 구성요소들을 갖는 단말기(200)로 구현될 수 있다.

상기 도 2에서 상기 송수신 안테나(220)는 상기 단말기(200)에서 하나로 도시되어 있지만, 복수개의 안테나를 구비할 수도 있다. 따라서 본 발명에 따른 상기 단말기(200)는 MIMO(Multiple Input Multiple Output) 시스템을 지원할 수 있다.

상기 송수신 안테나(220)는 상기 기지국(210) 또는 다른 단말기로부터 전송되는 신호를 수신하여 수신기(231)로 제공하는 역할을 한다. 상기 송수신 안테나(220)는 현재 서비스받고 있는 서빙 셀(Serving Cell)의 신호뿐만이 아니라 인접한 다른 셀로부터의 신호도 수신할 수 있으며, 이러한 상기 인접 셀로부터 전송되는 신호는 상기 서빙 셀의 신호 수신을 방해하여 간섭을 일으킬 수도 있다.

상기 RF모듈은(230)은 상기 기지국(210) 또는 다른 단말기로부터 무선 신호를 송신하거나 수신할 수 있으며, 이를 위한 수신기(231)와 송신기(232)를 포함할 수 있다.

상기 수신기(231)는 상기 기지국(210)이나 다른 단말기로부터 전송되는 신호를 수신할 수 있다. 여기서, 상기 수신기(231)는 상기 송수신 안테나(220)을 통하여 신호를 수신하여 상기 복조기(240)로 전달할 수 있다. 상기 수신기(231)는 상기 기지국(210)으로부터 제어신호인 RRC 메시지(RRC Message)를 수신할 수 있으며, 상기 RRC 메시지는 상기 단말기에게 각종 제어정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 RRC 메시지는 시스템 정보를 포함하고 있는 시스템 정보 블럭(System Information Block, SIB) 메시지일 수 있다. 상기 송신기(232)는 변조기(250)로부터 변조된 신호를 상기 기지국(210)이나 다른 단말기 등으로 전송할 수 있다.

상기 복조기(240)는 수신된 신호들을 복조하여, 상기 제어기(260)로 전송할 수 있다.

상기 제어기(260)은 단말기의 모든 동작을 지시 및 관리할 수 있으며, 각각의 장치들과 연동 되어 동작할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어기(260)는 수신된 제어신호에 포함된 서브프레임 패턴정보를 이용하여 ABS 패턴을 판단할 수 있다. 또한, 상기 기지국(210)으로부터 상기 ABS구간에서 서비스를 받을 수 있는 조건을 수신하여 이를 이용하여 상기 ABS구간에서 상기 기지국(210)으로부터 서비스를 받을 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.

상기 제어기(260)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(micro controller), 마이크로프로세서(microprocessor)등으로 호칭될 수 있으며, 상기 제어기(260)는 하드웨어(hardware), 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.

상기 변조기(250)는 상기 복조기(240)와 상반되는 역할을 하며, 즉, 제어기로부터 전송할 데이터 등을 전달받으면 이를 변조하여 상기 송신기(232)로 전달하게 된다. 이러한 상기 변조기(250)는 상기 제어기(260)로부터 전달받은 신호를 전송에 적합한 변조 신호로 변환하여 변환된 신호를 반송파에 실어 변조시킬 수 있다.

상기 메모리(270)는 단말기의 각종 정보를 저장하는 매체로서, 상기 제어기(260)와 연결되어 상기 제어기(260)의 동작을 위한 프로그램, 어플리케이션(application), 일반파일 및 입/출력되는 데이터들을 임시 저장할 수 있다.

상기 메모리(270)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ReadOnly Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ReadOnly Memory), PROM(Programmable ReadOnly Memory) 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다. 상기 단말기(200)는 인터넷(internet)상에서 상기 메모리부(270)의 저장 기능을 수행하는 웹 스토리지(web storage)와 관련되어 동작할 수도 있다.

도 3은 본 발명이 적용되는 네트워크에 대한 제어 평면의 프로토콜 스택을 도시하고 있다.

상기 도 3을 참조하면, 4세대 통신망인 LTE(Long Term Evolution)망은 크게 E-UTRAN과 CN(Core Network)으로 구분 할 수 있다. E-UTRAN은 단말기와 기지국, 외부 망과 연결되는 접속 게이트웨이인 AG(Access Gateway)로 구성된다. 상기 AG는 사용자 트래픽 처리를 담당하는 부분과 제어용 트래픽을 처리하는 부분으로 나누어질 수도 있다. 하나의 기지국에는 하나 이상의 셀(Cell)이 존재할 수 있다.

상기 단말기와 상기 기지국 사이의 무선인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제 3계층)으로 구분될 수 있는데, 여기서 제1 계층에 속하는 물리계층(PHY)(360)은 물리 채널(Physical Channel)을 이용한 정보 전송서비스를 제공하며, 상위에 있는 제 2계층인 매체접속제어(Medium Access Control, MAC)계층(350)과 전송채널을 통해 연결되어 있다.

상기 제2 계층인 매체접속제어(Medium Access Control, MAC)계층(350)은 논리채널과 전송 채널간의 맵핑(Mapping) 및 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위 계층인 무선링크제어(Radio Link Control, RLC)계층(340)에게 서비스를 제공할 수 있다. 본 발명에서 상기 기지국은 상기 단말기에게 상기 매체접속제어(Medium Access Control, MAC)의 제어요소(Control element)에 불연속 구간(Discontinuous Reception, DRX)을 구성하기 위한 정보를 MAC-MainConfig Information element에 포함하여 상기 단말기에게 전송할 수 있다.

상기 제2 계층에 속하는 RLC(Radio Link Control) 계층(340)은 RLC SDU(Service Data Unit)의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 포함할 수 있다.

PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층(330)은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축 및 암호화를 포함할 수 있고, 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화, 무결정 보호(integrity protection)를 포함할 수 있다.

상기 제3 계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control, RRC)계층(320)은 상기 단말기와 상기 기지국 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이는 상기 제어 평면에서만 정의되며, 무선 베어러(Radio Bearer, RB)들의 설정, 재설정 및 해제와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들을 제어하고 있다. 이를 위해 상기 RRC계층(320)은 단말기와 기지국 간에 RRC 메세지를 서로 교환한다.

본 발명에서, 상기 기지국은 상기 RRC계층(320)에서 전달되는 시스템 정보 블럭(System Information Block, SIB)를 통하여 상기 단말기에게 ABS(Almost Blank Subframe)의 패턴과 관련된 정보를 전송할 수 있다. 또한 상기 기지국은 상기 시스템 정보 블럭(System Information Block, SIB)에 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 ABS구간에서 하향링크 서비스를 받을 수 있는 조건에 대한 정보를 포함하여 상기 단말기에게 전송함으로써, 상기 단말기는 상기 ABS구간에서 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 서비스를 받을 수 있는지 여부를 판단할 수 있다.

상기 RRC계층(320) 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum)계층(310)은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management)등의 기능을 수행할 수 있다.

도 4는 본 발명이 적용되는 통신 시스템에서 하향링크 무선 프레임의 구조를 도시하고 있다.

상기 도 4를 참고하면, 무선 프레임(Radio Frame)은 10개의 서브프레임(subframe)을 포함할 수 있다. 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 연속적인 슬롯을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(Orthogonal frequency division multiplexing) 심벌(Symbol)을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 LTE가 하향링크(downlink, DL)에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌구간을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다.

다운링크(downlink) 서브프레임은 시간영역에서 제어영역(Control region)과 데이터 영역(Data region)으로 나누어진다. 상기 제어영역은 상기 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 가장 앞선 OFDM 심벌의 최대 3개까지 해당될 수 있다. 상기 제어영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 및 다른 제어채널이 할당될 수 있고, 상기 데이터 영역에는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당될 수 있다.

본 발명에서는 매크로 셀의 서브프레임 중에서 특정 구간의 서브프레임에서는 데이터를 전송하지 않음으로써, 인접 스몰 셀의 확장영역에 존재하는 단말기에게 미치는 간섭효과를 감소시키는 ABS(Almost Blank Subframe)구간을 설정할 수 있다.

또한, 상기 매크로 셀의 기지국이 서비스를 받던 단말기가 상기 ABS 구간에서도 상기 매크로 셀로부터 서비스를 받을 수 있는지 여부와 관련된 조건을 상기 단말기에게 알려줄 수 있으며, 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 서비스를 받던 단말기는 상기 ABS 구간에서 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 하향링크 서비스를 받을 수 없는 경우, 상기 ABS구간에서 비연속적 수신(Discontinuous Reception, DRX)으로 동작함으로써, 소비전력을 감소시킬 수 있다.

LTE 시스템에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PUCCH(Physical Uplink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)가 존재할 수 있다.

상기 서브프레임의 첫 번째 OFDM 심벌에서 전송되는 상기 PCFICH는 상기 서브프레임 내에서 상기 제어채널들의 전송에 사용되는 상기 OFDM 심벌의 수에 관한 CFI(Control Format Indicator)를 실어 나른다. 따라서, 단말기는 먼저 상기 PCFICH를 통해서 상기 CFI(Control Format Indicator)를 수신하여, 제어영역의 크기를 확인한 다음, 상기 PDCCH를 모니터링 할 수 있다.

상기 PHICH는 상향링크 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 실어 나를 수 있다. 상기 단말기에 의해 전송되는 상기 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 상기 ACK/NACK 신호는 상기 PHICH 상으로 전송될 수 있다.

PBCH(Physical Broadcast Channel)은 상기 무선 프레임(Radio Frame)의 첫 번째 서브프레임의 두 번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송될 수 있다. 상기 PBCH는 단말기가 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 실어 나르며, 상기 PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(Master Information Block)이라 한다.

상기 마스터 정보 블록과 비교하여, 상기 PDCCH에 의해 지시되어 상기 PDSCH상으로 전송되는 시스템 정보를 시스템 정보 블럭(System Information Block, SIB)이라고 한다. 상기 시스템 정보 블록(System Information Block)은 여러 개의 정보블록들, 예를 들어 시스템 정보 블록1(System Information Block1), 시스템 정보 블록2(System Information Block2)등으로 나누어서 전송될 수 있다.

단말기는 상기 마스터 정보 블록(Master Information Block)으로부터 획득한 파라미터(Parameter)를 사용하여 상기 단말기는 상기 시스템 정보 블록1(System Information Block1, SIB1)을 수신할 수 있다. 상기 시스템 정보 블록1은 셀 접속에 관련된 정보들을 포함하며, 상기 시스템 정보 블록1을 제외한 다른 시스템 정보블록들 중 같은 전송 주기를 가진 시스템 정보 블록들은 동일한 시스템 정보 메시지(System Information Message)에 포함되어 전달된다.

본 발명에서 상기 기지국은 상기 시스템 정보 블록1(System Information Block1, SIB1)을 제외한 다른 시스템 정보 블록을 통하여 ABS(Almost Blank Subframe)패턴에 대한 정보를 상기 단말기에게 전송할 수 있다. 또한, 상기 ABS(Almost Blank Subframe)구간에서 상기 매크로 셀로부터 하향링크 서비스를 받을 수 있는 조건과 관련된 정보도 상기 시스템 정보 블록1(System Information Block1, SIB)를 제외한 다른 시스템 정보 블록에 포함하여 상기 단말기에게 전송할 수 있다.

상기 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 할 수 있다. 상기 DCI는 상기 PDSCH의 자원 할당, PUSCH의 자원 할당 등을 포함할 수 있다.

상기 LTE 시스템에서, 상향링크 채널은 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel), PUCCH(Physical Uplink Control Channel), SRS(Sounding Reference Signal), PRACH(Physical Random Access Channel)을 포함할 수 있다.

도 5은 본 발명이 적용되는 셀룰라 시스템에서 스몰 셀의 확장영역에 있는 단말기에 간섭이 일어나는 것을 전체적으로 도시하고 있다(500).

상기 도 5를 참고하면, 이동통신 시스템에서 매크로 셀(510)에서 저출력의 피코 셀(530)을 사용하는 이종 네트워크(Heterogeneous)의 한 예를 보여주고 있다. 이러한 이종 네트워크는 상기 피코 셀들을 사용함으로써 트래픽 용량을 늘리고, 특정 영역에서의 데이터 속도를 늘릴 수 있다.

상기 이종 네트워크에서는 상기 피코 셀(530)의 도입에 따라, 가능한 많은 수의 단말기가 상기 피코 셀(530)에서 데이터를 수신할 때 셀 용량 개선 효과가 커진다. 따라서 상기 단말기들이 가능하면 매크로 셀(510)보다 상기 피코 셀(530)로 접속하도록 유도할 필요가 있다. 이를 위해 상기 매크로 셀(510) 신호의 수신 신호 세기가 상기 피코 셀(530) 수신 신호 세기보다 큰 경우에도 상기 피코 셀(530) 기지국으로 접속하도록 정의되어 있는 상기 피코 셀(530)의 확장 영역이 존재하게 된다.

하지만, 상기 피코 셀(530)의 확장영역에 존재하는 단말기(540)의 경우, 상기 피코 셀(530)보다 상기 매크로 셀(510)로부터 훨씬 더 높은 전력으로 신호가 송신되기 때문에 상기 매크로 셀(510)로부터 송신되는 신호에 의해 심각한 간섭이 일어날 수 있다.

이러한 확장 영역에서의 간섭을 줄이기 위하여 상기 매크로 셀(510)은 일부 서브프레임에서 상기 피코 셀(530)의 확장 영역 근처에 존재하는 상기 단말기(550)에게 하향링크 서비스를 제공하지 않는 구간을 설정할 수 있다. 이러한 구간을 ABS(almost blank subframe)이라고 한다.

상기 ABS(Almost Blank Subframe)구간에서 상기 매크로 셀(510)은, 상기 매크로 셀(510)의 중심에 위치하여 상기 피코 셀(530)로부터 충분히 멀리 위치한 단말기(520)에게는 낮은 전력으로 하향링크 서비스를 제공할 수 있는 non-Zero ABS 구성을 지원할 수 있다.

즉, 상기 매크로 셀(510)내의 모든 단말기에게 전송되는 CRS(Cell-specific Reference Signal)의 전력은 유지하면서, 특정 단말기에게만 할당되는 PDSCH(Physical downlink shared channel)의 전력은 낮추어 상기 피코 셀(530)의 확장영역에 존재하는 단말기(540)에 대한 간섭을 회피할 수 있다.

하지만, 상기 확장영역 근처에 있는 상기 단말기(550)의 경우 ABS(Almost Blank Subframe)구간에서 상기 매크로 셀의 기지국(510)으로부터 하향링크 서비스를 받을 수 없다. 그럼에도 불구 하고 상기 단말기는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)을 계속 해서 블라인드 디코딩(Blind Decoding)하는 단점이 존재 한다.

여기서, 블라인드 디코딩은 상기 단말기가 제어채널의 복구에 필요한 정보가 없는 상태에서 여러 조합의 정보를 이용하여 제어채널을 복구하기 위한 시도를 말한다. 즉, 상기 단말기는 기지국으로부터 전송된 제어정보들이 자신의 제어정보인지를 알지 못하고, 자신의 제어정보가 PDCCH의 어느 부분에 위치하는지 모르는 상태에서 자신의 제어정보를 찾을 때까지 상기 단말기에게 주어진 모든 제어정보들을 디코딩하는 것을 말한다.

이러한 블라인드 디코딩(Blind Decoding)과정은 ABS(Almost Blank Subframe)구간에서 상기 매크로 셀의 기지국(510)으로부터 상기 하향링크 서비스를 받지 못하는 상기 단말기(550)에게는 불필요한 과정이며, 또한, 이러한 과정으로 인하여 상기 단말기(550)는 전력을 낭비할 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기 ABS(Almost Blank Subframe)구간에서 상기 매크로 셀의 기지국(510)으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없는 경우 DRX(Discontinuous Reception)동작을 함으로써 상기 단말기(550)의 소비전력을 감소시키는 방법을 제안한다.

도 6은 본 발명이 적용되는 제1 실시예로써, 통신 시스템에서 ABS가 적용되는 경우의 매크로 셀의 서브프레임과 스몰 셀의 서브프레임을 도시하고 있다.

상기 도 6를 참고하면, 본 발명에서, 상기 매크로 셀의 기지국은 스몰 셀의 확장 영역에 있는 단말기로의 간섭을 회피하기 위하여 상기 매크로 셀이 전송하는 서브 프레임(610) 중에 특정 서브프레임을 ABS(Almost Blank Subframe)구간(612)으로 설정하고, 상기 스몰 셀은 상기 스몰 셀이 전송하는 서브프레임(620) 중에서 상기 매크로 셀의 기지국이 설정한 상기 ABS구간(612)에서 상기 확장영역에 있는 단말기(540)에게 서브프레임(622)을 이용하여 하향링크 서비스를 제공하게 됨으로써, 상기 매크로 셀과의 간섭을 회피할 수 있다.

이를 구체적으로 살펴보면, 상기 매크로 셀의 기지국은 상기 매크로 셀의 단말기들에게 하향링크를 통해서 데이터를 전송할 수 있으며, 서브프레임(610)에 데이터를 포함하여 하향링크 서비스를 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 매크로 셀의 기지국은 상기 매크로 셀의 기지국 중심에 위치한 단말기(520)뿐만 아니라, 상기 스몰 셀의 확장영역 근처에 있는 단말기(550)에게도 서브프레임(611)을 이용하여 상기 하향링크 서비스를 제공할 수 있다.

하지만, 상기 매크로 셀의 기지국이 상기 스몰 셀의 확장영역에 존재하는 단말기(540)에게 간섭을 주지 않기 위해 ABS(Almost Blank Subframe)구간을 설정한 경우, 상기 ABS(Almost Blank Subframe)구간에서 상기 매크로 셀의 기지국은 상기 매크로 셀의 기지국 중심에 위치한 단말기(520)에게는 저전력으로 서브프레임(612)을 이용하여 상기 하향링크 서비스를 제공할 수 있으나, 상기 스몰 셀의 확장영역 근처에 있는 단말기(550)에게는 상기 하향링크 서비스를 제공하지 않을 수 있다.

상기 ABS(Almost Blank Subframe)구간에서, 상기 스몰 셀의 기지국은 상기 확장영역에 위치한 단말기에게 상기 ABS 구간에서의 서브프레임(622)을 이용하여 상기 하향링크 서비스를 제공함으로써 상기 매크로 셀로부터의 영향을 받지 않고 상기 단말기(540)에게 상기 하향링크 서비스를 제공할 수 있다.

이 경우, 상기 확장 영역 근처에 위치한 단말기(550)는 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없음에도 불구 하고, 위에서 살펴본 블라인드 디코딩(Blind Decoding)을 하게 됨으로써 불필요한 전력을 낭비하게 된다. 따라서 본 발명에서는 상기 ABS(Almost Blank Subframe)구간에서 매크로 셀의 기지국과 데이터를 송수신할 수 없는 경우, 상기 매크로 셀의 기지국이 상기 단말기(550)에게 ABS(Almost Blank Subframe) 패턴을 알려줌으로써, 상기 단말기(550)가 상기 ABS구간에서 DRX(Discontinuous Reception)로 동작함으로써 상기 단말기(550)의 소비전력을 감소시키기 위한 방법을 제공할 수 있다.

도 7 본 발명이 적용되는 제1 실시예로써, 통신 시스템에서 단말기의 소비전력을 줄이기 위해 구성되는 DRX(Discontinuous Reception)를 도시하고 있다.

상기 도 7을 참고하면, 본 발명이 적용되는 통신 시스템에서, 서빙 셀의 기지국으로부터 서비스를 받고 있는 단말기는, 상기 단말기의 소비전력을 줄이기 위하여 일정 서브프레임에서는 수신을 중단하는 비연속적 수신(Discontinuous Reception, DRX)구간을 설정할 수 있다.

이를 구체적으로 살펴보면, 상기 단말기는 상향링크 스케줄링 승인 혹은 하향링크 데이터 전송을 수신하기 위하여 매 서브프레임마다 하향링크 제어 시그널링을 관찰하고 트래픽 동작의 변화에 따라 즉각적으로 반응하는 것이 데이터의 지연 관점에서는 좋다.

하지만, 통신 시스템에서 데이터의 전송은 일정하게 일어나는 것이 아니라 특정 시간 동안 집중적으로 일어나는 경우가 많다. 따라서 매 서브프레임마다 수신회로의 동작은 상기 단말기의 전력 소모의 증가를 가져올 수 있다. 상기 단말기는 이러한 전력소모를 줄이기 위하여 비연속적 수신(Discontinuous Reception, DRX) 동작을 할 수 있다.

이하, 상기 비연속적 수신(Discontinuous Reception, DRX)을 DRX라고 한다.

DRX 사이클은 상기 단말기마다 다르게 설정될 수 있는 유동적인 사이클(Cycle)이다. 상기 DRX 사이클이 구성되게 되면, 상기 DRX 사이클은 동작 구간(740)과 DRX 구간(730)으로 나뉘어 일정한 주기를 가지고 반복될 수 있다.

즉, 상기 DRX 사이클은 상기 단말기는 한 DRX 사이클마다 오직 하나의 서브프레임(750)의 하향링크 제어 시그널링(Control Signaling)을 관찰하며(740), 나머지 서브프레임 동안의 구간(730)은 수신회로를 동작을 오프(Off) 시킬 수 있다.

Index	LCID values
00000	CCCH
00001-01010	Identity of the logical channel
01011-11010	Reserved
11011	Activation/Deactivation
11100	UE Contention Resolution Identity
11101	Timing Advance Command
11110	DRX Command
11111	Padding

또한, 상기 DRX 사이클 중에, 기지국이 상기 [표 1]의 DRX command MAC control element를 상기 단말기에게 전송하게 되면, 상기 단말기는 상기 동작 구간(740)이라고 하더라도 바로 상기 DRX 구간(730)으로 진입할 수도 있다.

이러한 동작을 통하여 상기 단말기는 전력소비를 줄일 수 있으며, 상기 DRX 사이클이 길어질수록 상기 단말기는 더 많은 전력을 절약할 수 있다.

상기 단말기가 상기 하나의 서브프레임(750) 동안 모든 데이터를 전송할 수 없는 경우 추가적인 서브프레임이 필요하게 되고, 다음 DRX사이클까지 기다리는 것은 지연 측면에서 비효율적인바, 상기 모든 데이터를 수신할 때까지 수신을 오프(Off) 하지 않고 추가적인 서브프레임(760)까지 동작할 수 있다(760).

상기 DRX 사이클은 긴 DRX 사이클(710)과 짧은 DRX 사이클(720)로 나눠질 수 있다. 일반적으로 상기 DRX 사이클은 상기 긴 DRX 사이클(710)만으로 충분할 수 있다. 그러나, 정기적인 전송주기를 가지거나, 매우 작은 트래픽으로 특징지어지는 서비스의 경우 상기 긴 DRX 사이클(710)만으로는 부족하며, 추가로 상기 짧은 DRX 사이클(720)이 선택적으로 사용될 수 있다.

본 발명에서는, ABS(Almost Blank Subframe)구간에서 매크로 셀로부터 하향링크 서비스를 받을 수 없는 단말기의 경우 상기 ABS 구간에서 상기 DRX을 구성함으로써, 상기 단말기의 소비전력을 줄일 수 있다.

하지만, 상기 ABS구간의 경우 40msec의 주기 내에서 비 주기적으로 구성될 수 있는바, 상기 DRX 사이클을 ABS 패턴과 정확히 일치시킬 수 없는 문제점이 있다. 따라서, 이를 해결하기 위해서 상기 단말기에게 상기 ABS 패턴에 대한 정보를 전송하여 상기 ABS 구간에서 상기 단말기가 DRX로 동작함으로써 상기 문제점을 해결할 수 있다.

도 8는 본 발명이 적용되는 제1 실시예로써, 스몰 셀에 간섭이 일어나는 경우 이를 회피하기 위하여 ABS 구간을 설정하는 과정을 흐름도로 도시하고 있다.

상기 도 8을 참고하면, 매크로 셀로 인하여 인접 스몰 셀에 간섭이 생기는 경우 이를 회피하기 위하여 설정된 서브프레임 구간 내에서 상기 매크로 셀이 하향링크 서비스를 제공하지 않는 ABS(Almost Blank Subframe)구간 또는 전송전력을 낮추어 하향링크 서비스를 제공하는 구간인 non-Zero ABS(Almost Blank Subframe)구간을 설정하는 과정을 도시하고 있다.

이를 구체적으로 살펴보면, 상기 매크로 셀 영역 내에 스몰 셀인 피코 셀, 펨토 셀이 포함되어 있는 이종 네트워크의 경우, 상기 매크로 셀의 영역 내의 스몰 셀인 상기 피코 셀, 상기 펨토 셀을 통한 주파수 재활용을 통해서 사용자가 밀집한 지역에서 고속의 데이터 서비스의 제공을 할 수 있다.

하지만, 이 경우, 상기 피코 셀의 확장 영역에서 서비스를 받고 있는 단말기는 상기 매크로 셀의 기지국이 전송하는 신호로 인하여 간섭이 발생할 수 있다. 상기 매크로 셀의 기지국은 상기 매크로 셀 영역 내의 피코 셀로부터 서비스를 받는 단말기가 상기 매크로 셀의 기지국이 전송하는 신호로 인하여 간섭이 발생한 경우, 상기 간섭 발생 여부를 판단할 수 있다(S810).

이는 상기 매크로 셀의 전송 전력이 상기 피코 셀의 전송 전력보다 높기 때문에 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 간섭을 효율적으로 제어할 수 있는 방법이 필요하다. 상기 간섭을 효율적으로 제어할 수 있는 방법 중 한가지는 이종 네트워크에서 매크로 셀의 전송을 중단시킴으로써 피코 셀의 성능을 개선 시키는 eICIC(enhanced inter-cell interference coordination)방식이 있을 수 있다.

상기 간섭이 발생했다고 판단한 상기 매크로 셀은 간섭을 회피하기 위하여 매크로 셀이 전송하는 서브프레임 구간 중 일부를 간섭을 회피하기 위한 구간으로 설정할 수 있다(S820).

상기 설정된 구간에서 상기 매크로 셀은 상기 하향링크 서비스를 제공하지 않고, 상기 피코 셀이 하향링크 서비스를 제공하게 하여 상기 피코 셀로의 간섭을 감소시켜 상기 피코 셀의 성능을 향상시킬 수 있다. 이러한 매크로 셀이 하향링크 서비스를 제공하지 않는 구간을 ABS(Almost blank subframe)라고 한다.

이 경우 상기 매크로 셀은 셀 중심에 위치하여 상기 피코 셀로부터 충분히 멀리 위치한 일부 단말기에게는 낮은 전력으로 데이터를 전송할 수 있는 non-Zero ABS(Almost Blank Subframe)를 구성할 수 있다. 즉, 브로드캐스트(broadcast) 되는 CRS의 전력은 유지하면서, 특정 단말기에게만 할당되는 PDSCH의 전력을 낮추어 상기 피코셀에 대한 간섭을 회피하면서 셀 내 수율을 높일 수 있다(S830).

상기 non-Zero ABS가 구성되는 경우, 상기 매크로 셀의 중심에 위치한 단말기는 상기 매크로 셀로부터 낮은 전력으로 상기 하향링크 서비스를 제공받을 수 있지만, 상기 피코 셀의 확장 영역에 있는 단말기의 경우 상기 non-Zero ABS 구간에서도 상기 매크로 셀로부터 하향링크 서비스를 받을 수 없다.

하지만, 상기 확장 영역에 있는 단말기는 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없더라도, 앞서 설명한 블라인드 디코딩(Blind Decoding)을 하게 되고, 불필요한 전력을 소모하게 된다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, ABS 패턴에 대한 정보를 상기 확장 영역에 있는 단말기에 전송하면서 이와 함께 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 하향링크 서비스를 받을 수 있는 조건에 관한 정보도 함께 전송하여, 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 서비스를 받을 수 없는 경우, 상기 단말기가 상기 ABS 구간에서 불연속 수신(Discontinuous Reception, DRX)으로 동작할 수 있다. 이하, 이러한 과정에 대하여 살펴보도록 한다.

도 9는 본 발명이 적용되는 제 2 실시예로써, 매크로 셀의 기지국이 특정 서브프레임에서 ABS(Almost Blank Subframe)구간을 설정한 경우, 단말기가 상기 ABS 구간에서 DRX로 동작하는 것을 도시하고 있다.

상기 도 9를 참고하면, 상기 ABS 구간에서 매크로 셀의 단말기(930)가 상기 매크로 셀의 기지국(910)으로부터 하향링크 서비스를 받을 수 없는 경우, 전력 소모를 줄이기 위하여 상기 ABS 구간에서 DRX로 동작할 수 있다.

이를 구체적으로 살펴보면, 상기 매크로 셀의 기지국(910)으로부터 서비스를 받는 상기 단말기(930)가 피코 셀(920)의 확장 영역 근처에 있을 경우 상기 매크로 셀로부터 상기 단말기(930)로 전송되는 신호는 상기 피코 셀(920)의 확장영역에 있는 단말기(940)에게 간섭을 일으킬 수 있다.

이러한 간섭을 회피하기 위해서 상기 매크로 셀의 기지국(910)은 전송 되는 서브프레임(900)중에서, 특정 서브프레임에서 특정 단말기에게 하향링크 서비스를 제공하지 않는 구간인 ABS(Almost Blank Subframe)을 설정할 수 있다(a).

상기 매크로 셀의 단말기(930)는 ABS구간이 아닌 서브프레임(950)에서는 상기 매크로 셀의 기지국(910)으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 있지만, 상기 매크로 셀의 기지국이 상기 확장영역에 있는 단말기(940)로의 간섭을 줄이기 위해 특정 서브프레임을 ABS구간으로 설정한 경우, 상기 ABS 구간(960)에서는 상기 매크로 셀의 기지국(910)으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없다.

따라서, 상기 매크로 셀의 단말기(930)는 불필요한 수신을 하지 않기 위해서 상기 ABS구간(960)에서는 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 전송되는 신호를 수신하지 않는 DRX(Discontinuous Reception) 동작을 할 수 있다.

이러한 상기 ABS 구간에서 상기 매크로 셀의 단말기(930)가 DRX로 동작함으로써, 상기 단말기는 불필요한 동작을 하지 않아서 소모되는 전력을 감소 시킬 수 있다.

도 10는 본 발명이 적용되는 제2 실시예로써, 통신시스템에서 매크로 셀의 간섭을 회피하기 위해서 ABS(Almost Blank Subframe)구간을 설정한 경우 소비전력을 줄이기 위해 DRX(Discontinuous Reception)를 구성하는 흐름도를 간략히 도시하고 있다.

상기 도 10를 참고하면, 단말기는 기지국으로부터 송신되는 제어신호에 포함된 정보로부터 ABS(Almost Blank Subframe) 구간을 판단하여 DRX(Discontinuous Reception)로 동작함으로써 소비전력을 줄일 수 있다.

이를 구체적으로 살펴보면, 상기 단말기는 상기 매크로 셀로부터 제어신호를 수신할 수 있다(S1010). 상기 제어신호는 브로드캐스트 시그널링(broadcast signaling)을 통해 셀 내의 모든 단말기에게 전송되거나, 단말기별 시그널링(dedicated signaling)을 통해 상기 단말기 별로 각각 전송될 수 있다.

상기 제어신호에는 상기 매크로 셀이 스몰 셀과의 간섭을 회피하기 위해 구성한 ABS(Almost Blank Subframe) 패턴에 대한 정보가 포함될 수 있다.

상기 ABS구간은 상기 매크로 셀의 기지국이 전송하는 신호로 인하여 발생하는 스몰 셀의 간섭을 최소화 하기 위해 특정 서브프레임(subframe)에서는 매크로 셀이 단말기(550)에게 데이터를 송신하지 않는 구간을 말한다.

상기 ABS구간은 40msec 주기 내에서 비 주기적으로 구성될 수 있다. 상기 ABS 구간에서는 상기 매크로 셀의 기지국은 상기 스몰 셀의 확장 영역 근처에 존재하는 단말기(550)에게는 데이터를 송/수신하지 않으며, 다만, 상기 매크로 셀의 중심에 위치하여 상기 스몰 셀의 확장영역에 있는 단말기(540)에게 간섭이 발생하지 않는 경우 저전력으로 데이터를 송/수신할 수 있다.

상기 제어신호를 수신한 상기 단말기(550)는 상기 제어신호에 포함된 ABS 패턴 정보에 기초하여 ABS 패턴을 판단할 수 있다(S1020).

또한, 상기 제어신호는 상기 ABS 구간에서 서비스를 받을 수 있는 조건을 포함할 수 있으며, 상기 ABS 패턴을 판단한 상기 단말기는 상기 제어신호에 포함된 정보를 이용하여 상기 ABS 구간에서 상기 단말기가 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 서비스를 받을 수 있는지 여부를 판단할 수 있다(S1030).

상기 단말기는 상기 판단 결과에 기초하여 상기 ABS 구간에서 상기 매크로 셀로부터 서비스를 받을 수 없는 경우, 상기 ABS 구간에서 상기 매크로 셀로부터 수신을 받지 않는 비연속적 수신(Discontinuous Reception, DRX)으로 동작할 수 있다(S1040). 이를 통해 상기 단말기는 상기 ABS 구간에서 하향링크 서비스를 받을 수 없는 경우 불필요한 동작을 하지 않음으로써 소비 전력을 감소시킬 수 있다.

도 11은 본 발명이 적용되는 제2 실시예로써, 단말기가 ABS(Almost Blank Subframe)구간에서 매크로 셀의 기지국으로부터 서비스를 받을 수 있는지 여부를 판단하여 DRX(Discontinuous Reception)를 구성하는 과정을 상세히 도시하고 있다.

상기 도 11을 참고하면, 상기 단말기는 상기 ABS 구간에서 서비스를 받을 수 없는 경우 상기 ABS 구간에서 DRX로 동작함으로써, 단말기의 소비전력을 감소시킬 수 있다.

이를 구체적으로 살펴보면, 상기 단말기는 상기 매크로 셀의 기지국으로 무선 주파수의 상태에 관한 정보를 송신할 수 있다(S1110). 이는 상기 단말기가 상기 매크로 셀의 기지국에게 RF 상태(Radio Frequency Condition)와 관련된 정보를 포함할 수 있다.

상기 RF condition 정보에는 상기 단말기가 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 수신되는 신호를 측정한, 측정 파라미터(Measurement Parameter)와 채널 상태에 관한 정보(Channel State Information, CSI)가 포함될 수 있다.

상기 측정 파라미터에는, 참조 신호의 수신 파워(Reference Signal Received Power, RSRP), 참조 신호의 수신 품질(Reference Signal Received Quality)등과 같은 신호의 세기(Signal Strength) 및 품질(Quality)등이 적어도 하나 포함될 수 있다.

상기 채널 상태에 관한 정보(Channel State Information, CSI)에는, 전처리 행렬 지시자(Precoding Matrix Indicator, PMI), 부호화율(code rate) 및 변조율(modulation order) 정보를 나타내는 채널 품질 정보(Channel Quality Indicator, CQI) 및 전송이 가능한 데이터 스트림 수의 최대치를 나타내는 랭크 지시자(Rank Indicator, RI)등이 적어도 하나 포함될 수 있다.

상기 매크로 셀의 기지국은 상기 단말기로부터 수신한 RF 상태와 관련된 정보들 중 적어도 하나의 정보를 선택하여, 상기 ABS 구간에서 서비스, 즉, PDCCH 또는 PDSCH를 받을 수 있는 최소 조건을 결정할 수 있다. 예를 들면, ABS에서 상기 RF 상태정보 등을 기반으로 10%의 블록 오류율(Block Error Rate, BLER)이하인 경우에만 서비스를 받을 수 있도록 결정할 수 있다. 이하 이러한 최소 조건을 DRX 임계값 이라고 한다.

상기 매크로 셀의 기지국은 결정된 상기 DRX 임계값과, ABS 패턴에 관한 정보를 상기 제어신호에 포함하여 상기 단말기로 전송할 수 있다.

상기 DRX 임계값과 상기 ABS 패턴 정보가 포함된 제어신호를 수신한(S1120) 상기 단말기는 상기 제어신호에 포함된 상기 ABS 패턴 정보를 이용하여 ABS 패턴을 판단할 수 있다(S1130).

상기 단말기는 상기 ABS 패턴을 판단한 뒤, 수신되는 신호가 상기 ABS 구간에서 수신되는지 아니면, 일반적인 구간에서 수신되는지 여부를 판단할 수 있으며(S1140), 이 결과, 수신되는 신호가 ABS구간에서 수신되는 것이 아니라면 기지국과 데이터 송/수신을 할 수 있다(S1150).

하지만, 이후 수신되는 신호가 상기 ABS 구간에서 수신된다고 판단된 경우, 상기 단말기는 상기 DRX 임계값과 상기 매크로 셀의 기지국에 전송한 정보 중 상기 DRX 임계값에 대응하는 정보를 비교하여 상기 ABS구간에서 상기 단말기가 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 하향링크 서비스를 받을 수 있는지 여부를 판단할 수 있다(S1160).

상기 판단결과 상기 DRX 임계값을 만족하는 경우, 예를 들어, 상기 DRX 임계값의 종류가 상기 BLER이고 최소 조건이 상기 BLER이 10%이하인 경우, 상기 단말기가 상기 매크로 셀의 기지국에 전송한 값을 기준으로 상기 BLER을 판단하여 상기 BLER이 10%이하면, 상기 단말기는 상기 ABS 구간에서 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 서비스를 받을 수 있으며, 상기 매크로 셀의 기지국과 상기 ABS 구간에서 데이터를 송/수신할 수 있다(S1180)

하지만 상기 DRX 임계값을 만족하지 못하는 경우, 즉 상기 예에서 상기 BLER이 10%를 초과하는 경우 상기 단말기는 상기 ABS 구간에서 상기 매크로 셀로부터 서비스를 받을 수 없다. 이 경우 상기 단말기는 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 서비스를 받을 수 없으므로 앞에서 설명한 블라인드 디코딩(Blind decoding)을 할 필요가 없는바, 비연속적 수신(Discontinuous Reception, DRX)로 동작할 수 있다(S1170). 이러한 ABS 구간에서 DRX를 수행함으로써, 상기 단말기는 불필요한 전력소모를 감소시킬 수 있다.

도 12내지 도 13는 본 발명이 적용되는 제3 실시예로써, 상기 도 12은 시스템 정보 블록들(System information blocks)을 포함하고 있는 시스템 정보 메시지(System Information Message)를 도시하고 있고, 상기 도 13는 ABS 패턴정보와 단말기가 서비스를 받을 수 있는 조건에 대한 정보를 포함하고 있는 시스템 정보 블록을 도시하고 있다.

상기 도 12 및 상기 도 13를 참고하면, 매크로 셀의 기지국은 스몰 셀의 확장 영역에 존재하는 단말기(540)가 상기 매크로 셀의 기지국으로부터 송신되는 신호로 인하여 간섭이 발생한 경우, 상기 간섭을 줄이기 위해 ABS(Almost blank Subframe)구간을 설정할 수 있다.

상기 매크로 셀의 기지국은 상기 ABS구간을 설정한 경우 ABS 패턴에 대한 정보 및 상기 ABS 구간에서 서비스를 받을 수 있는 조건에 대한 정보를 상기 시스템 정보 블록에 포함시켜 상기 매크로 셀의 단말기들에게 전송할 수 있다.

이를 구체적으로 살펴보면, 상기 매크로 셀의 기지국은 휴지 모드(Idle mode) 및 연결 모드(Connected Mode)에서 단말기의 동작에 필요한 기본적인 파라미터(Parameter)들을 여러 개의 정보블록(Information Block)으로 나누어서 상기 단말기에게 전송할 수 있다. 이러한 정보블록으로는 마스터 정보 블록(Master Information Block, MIB)과 시스템 정보 블록(System Information Block)이 있으며, 시스템 정보 블록은, 시스템 정보 블록1(SIB1), 시스템 정보 블록2(SIB2), 시스템 정보 블록n(SIBn)등으로 나눠질 수 있다.

상기 마스터 정보 블록(Master Information Block)은 상기 단말기가 셀에 접속하는데 필요한 가장 기본적인 파라미터를 포함한다. 마스터 정보 블록 메시지는 40ms의 주기로 논리 채널(Logical Channel)을 통해 셀 내의 모든 단말기들에게 브로드캐스트 (broadcast)될 수 있다.

상기 마스터 정보 블록으로부터 수신한 파라미터를 이용하여 상기 단말기는 상기 시스템 정보블록1(System Information Block1, SIB1) 메시지를 수신할 수 있다. 상기 SIB1은 셀 접속에 관련된 정보들을 포함하며, 상기 SIB1을 제외한 다른 SIB들의 스케줄링 정보를 포함한다.

상기 SIB1을 제외한 다른 SIB들 중 같은 전송 주기를 가진 SIB들은 동일한 시스템 정보 메시지(System Information message)(1200)에 포함되어 전달될 수 있다. 예를 들어, 상기 ABS 패턴 정보(1310) 또는 DRX 임계값에 대한 정보(1320)를 포함하는 SIB17(System Information Block 17)(1300)는 상기 시스템 정보 메시지(1200)에 포함 되어 상기 단말기에게 전송될 수 있으며, 상기 시스템 정보 메시지(1200)는 상기 SIB17을 포함하고 있다는 정보(1210)를 가지고 있을 수 있다

상기 SIB17(1300)은 상기 단말기에게 시스템 정보를 전송할 수 있으며, 상기 시스템 정보에는 상기 ABS패턴 정보(1310)만 포함되어 전송될 수 있으며(a), 상기 ABS패턴 정보와 상기 DRX 임계값에 대한 정보(1320)가 함께 포함되어 상기 단말기에게 전송될 수 있다(b).

상기 단말기는 상기 SIB17을 수신하여 여기에 포함되어 있는 상기 ABS패턴정보(1310) 및 DRX 임계값에 대한 정보(1300)를 이용하여 ABS 구간에서 DRX를 수행함으로써 소비전력을 감소시킬 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.

200: 단말기 230: RF 모듈
231: 수신기 232: 송신기
260: 제어기 270: 메모리

Claims

단말기의 소비전력을 줄이기 위한 방법에 있어서,
기지국으로부터 제어신호를 수신하는 단계;
상기 제어신호에 기초하여, ABS(Almost Blank Subframe) 패턴을 판단하고, ABS구간에서 상기 기지국으로부터 하향링크(downlink) 서비스를 받을 수 있는지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없는 경우, 상기 ABS구간에서 DRX(Discontinuous Reception)동작을 수행하는 단계를 포함하되,
상기 ABS구간은 상기 기지국이 한정된 전송전력으로 서브프레임을 전송하는 구간이고,
상기 DRX동작은 상기 기지국으로부터 전송되는 상기 서브프레임을 수신하지 않는 것을 특징으로 하는 단말기의 소비전력을 줄이기 위한 제어방법.
제 1 항에 있어서,
상기 ABS 패턴은, 상기 수신된 제어신호에 포함된 서브프레임 패턴의 측정값(measurement subframe pattern)과 관련된 정보에 기초하여 판단되는 것을 특징으로 하는 단말기의 소비전력을 줄이기 위한 제어방법.
제 1 항에 있어서,
상기 하향링크 서비스를 받을 수 있는지 여부는,
상기 제어신호에 포함된 DRX 임계값과, 상기 DRX 임계값을 결정하기 위해 상기 기지국으로 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보를 비교함으로써 결정되고,
상기 DRX 임계값은 상기 ABS구간에서 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 있는 최소값을 나타내는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제 3 항에 있어서,
상기 비교 결과, 상기 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보가 상기 DRX 임계값 이하인 경우 상기 단말기는 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없다고 결정되는 것을 특징으로 하는 제어방법.
제 3 항에 있어서,
상기 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보는, 프리코딩 매트릭스 지시자(Precoding Matrix Indicator, PMI), 랭크 지시자(Rank Indicator, RI), 채널 품질 표시기(Channel Quality Indicator, CQI), 기준 신호 수신 전력(Reference Symbol Received power, RSRP) 또는 기준 신호 수신 품질(Reference Symbol Received Quality, RSRQ) 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 DRX 임계값은 상기 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보 중 적어도 하나에 대응되는 값으로 결정된 것을 특징으로 하는 제어방법.
기지국으로부터 제어신호를 수신하는 통신부; 및
상기 제어신호를 이용하여 ABS(Almost Blank Subframe) 패턴을 판단하고,
ABS구간에서 상기 기지국으로부터 하향링크(downlink) 서비스를 받을 수 있는지 여부를 결정하여, 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없다고 결정된 경우, 상기 ABS구간에서 DRX(Discontinuous Reception)동작을 수행하는 제어부를 포함하되,
상기 ABS구간은 상기 기지국이 한정된 전송전력으로 서브프레임을 전송하는 구간이고,
상기 DRX동작은 상기 기지국으로부터 전송되는 상기 서브프레임을 수신하지 않는 것을 특징으로 하는 단말기.
제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 수신된 제어신호에 포함된 서브프레임 패턴의 측정값(measurement subframe pattern)과 관련된 정보에 기초하여 상기 ABS 패턴을 판단하는 것을 특징으로 하는 단말기.
제 6 항에 있어서, 상기 제어부는,
상기 제어신호에 포함된 DRX 임계값과, 상기 DRX 임계값을 결정하기 위해 상기 기지국으로 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보를 비교함으로써 상기 하향링크 서비스를 받을 수 있는지 여부를 결정하고,
상기 DRX 임계값은 상기 ABS 구간에서 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 있는 최소값을 나타내는 것을 특징으로 하는 단말기.
제 8 항에 있어서,
상기 비교 결과, 상기 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보가 상기 DRX 임계값 이하인 경우 상기 단말기는 상기 기지국으로부터 상기 하향링크 서비스를 받을 수 없다고 결정되는 것을 특징으로 하는 단말기.
제 8 항에 있어서,
상기 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보는, 프리코딩 매트릭스 지시자(Precoding Matrix Indicator, PMI), 랭크 지시자(Rank Indicator, RI), 채널 품질 표시기(Channel Quality Indicator, CQI), 기준 신호 수신 전력(Reference Symbol Received power, RSRP) 또는 기준 신호 수신 품질(Reference Symbol Received Quality, RSRQ) 중 적어도 하나를 포함하고,
상기 DRX 임계값은 상기 전송된 무선 주파수 상태(Radio Frequency Condition)정보 중 적어도 하나에 대응되는 값으로 결정된 것을 특징으로 하는 단말기.