KR20160002231A - 무선 통신 시스템에서 이중 접속을 위한 상향링크 전송타이밍 결정방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 이중 접속을 위한 상향링크 전송타이밍 결정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 매크로 기지국과 피코 기지국에게 동시접속 가능단말이 상향 데이터를 전송할 때, 각 기지국으로부터 동시접속 가능단말까지의 거리 차로 인한 전파 지연과 셀간 비이상적인 백홀망으로 인한 시간차를 고려하여 각 기지국에서 상향링크 전송 타이밍을 지시하고, 동시접속 가능단말이 상향링크를 통해 각 기지국으로 상향 데이터를 전송할 때 지시된 상향링크 전송타이밍을 적용하는 방법을 제공한다.

Description

무선 통신 시스템에서 이중 접속을 위한 상향링크 전송타이밍 결정방법{METHOD DETERMINING TIMING OF UPLINK TRANSMISSION FOR DUAL CONNECTIVITY IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 셀룰러(cellular) 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 특히 매크로 기지국과 피코 기지국이 혼재하는 상황에서 매크로 기지국과 피코 기지국을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능한 단말이 매크로 기지국 혹은 피코 기지국 혹은 매크로와 피코 기지국으로 상향 데이터를 전송할 때 상향링크 전송 타이밍을 조절하는 방법에 관한 것이다.
최근 이동통신 시스템에서는 무선 채널에서 고속 데이터 전송에 유용한 방식으로 직교 주파수 분할 다중접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; 이하 OFDMA이라 함) 방식, 혹은 이와 비슷한 방식으로 단반송파 주파수 분할 다중 접속(Single Carrier - Frequency Division Multiple Access; 이하 SC-FDMA이라 함) 방식이 활발히 연구되고 있다. 상기와 같은 다중 접속 방식은 통상 각 사용자 별로 데이터 혹은 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 혹은 제어정보를 구분한다.
셀룰러 무선통신 시스템에서 고속의 무선 데이터 서비스를 제공하기 위하여 중요한 것 중 하나는 확장성 대역폭(scalable bandwidth)의 지원이다. 그 일례로 LTE(Long Term Evolution) 시스템은 20/15/10/5/3/1.4 MHz 등의 다양한 대역폭을 가지는 것이 가능하다. 서비스 사업자들은 상기 대역폭 중에서 선택하여 서비스를 제공할 수 있으며, 단말기 또한 최대 20 MHz 대역폭을 지원할 수 있는 것에서부터 최소 1.4 MHz 대역폭만을 지원하는 것 등 여러 종류가 존재할 수 있다. 그리고, IMT-Advanced 요구 수준의 서비스를 제공하는 것을 목표로 하는 LTE-Advanced(이하 LTE-A) 시스템에서는 LTE 캐리어들의 결합(carrier aggregation; 이하 CA라 함)을 통하여 최대 100 MHz 대역폭에 이르는 광대역의 서비스를 제공할 수 있다.
LTE-A 시스템은 고속의 데이터 전송을 위하여 LTE 시스템보다 광대역을 필요로 한다. 그와 동시에 LTE 단말들에 대한 호환성(backward compatibility)도 중요하여 LTE 단말들도 LTE-A 시스템에 접속하여 서비스를 받을 수 있어야 한다. 이를 위하여 LTE-A 시스템은 전체 시스템 대역을 LTE 단말이 송신 혹은 수신할 수 있는 대역폭의 서브밴드(subband) 혹은 구성반송파(component carrier; CC, 혹은 셀이라 부름)로 나누고, 소정의 구성반송파를 결합한 후, 각 구성반송파별로 데이터를 생성 및 전송함으로써, 각 구성반송파 별로 기존 LTE 시스템의 송수신 프로세스를 활용하여 LTE-A 시스템의 고속 데이터 전송을 지원할 수 있다. 각 구성반송파 혹은 셀은 단말 관점에서 그 용도나 중요성으로 구분할 때 primary 셀과 secondary 셀로 나뉜다. Primary 셀은 단말 관점에서 하나이며, secondary 셀은 primary 셀을 제외한 나머지 셀이다. 현재 LTE-A 시스템에서는 상향링크 제어채널이 단지 primary 셀에서만 전송될 수 있도록 하고 있고, 상향링크 데이터채널은 primary 셀과 secondary 셀에서 전송될 수 있도록 하고 있다.
각 구성반송파 별로 전송하는 데이터에 대한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)로 단말에게 알려준다. DCI는 여러가지 포맷을 정의하여, 상향링크 데이터에 대한 스케쥴링 정보인지 여부 혹은 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보인지 여부, 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화(spatial multiplexing)를 적용하는지 여부, 전력제어 용 DCI 인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷을 적용하여 운용한다. 예컨대 MIMO(Multiple Input Multiple Output, 다중 입출력 안테나)를 적용하지 않는 하향링크 데이터에 대한 제어정보인 DCI format 1은 다음과 같은 제어정보들로 구성된다.
-　　　　　　Resource allocation type0/1 flag: 리소스 할당 방식이 type 0인지 type 1인지 통지한다. Type 0은 비트맵 방식을 적용하여 RBG(resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 및 LTE-A 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 주파수 영역 리소스로 표현되는 RB(resource block)이고, RBG는 복수개의 RB로 구성되어 type 0 방식에서의 스케쥴링의 기본 단위가 된다. Type 1은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.
-　　　　　　Resource block assignment: 데이터 전송에 할당된 RB를 통지한다. 시스템 대역폭 및 리소스 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.
-　　　　　　Modulation and coding scheme: 데이터 전송에 사용된 변조방식과 코딩레이트를 통지한다.
-　　　　　　HARQ process number: HARQ의 프로세스 번호를 통지한다.
-　　　　　　New data indicator: HARQ 초기전송인지 재전송인지를 통지한다.
-　　　　　　Redundancy version: HARQ의 redundancy version을 통지한다.
-　　　　　TPC command for PUCCH: 상향링크 제어 채널인 PUCCH(Physical uplink control channel)에 대한 전력제어명령을 통지한다.
상기 DCI는 채널코딩 및 변조과정을 거쳐 하향링크 물리 제어 채널인 PDCCH(Physical downlink control channel)를 통해 전송된다.
도 1은 매크로 기지국과 피코 기지국이 혼재하는 상황에서 매크로 기지국과 피코 기지국을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능한 단말이 매크로 기지국과 피코 기지국을 통해 데이터를 송수신 하는 것을 보이는 도면이다.
도 1a은 네트워크에서 매크로 기지국(101)과 피코 기지국(102)이 같은 주파수 채널에서 동작하고 있는 시나리오(co-channel deployment scenario)를 보여주는 도면이다. 도 1a에서 매크로 기지국과 피코 기지국을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능한 단말(dual connectivity capable UE, 이하 동시접속 가능단말)(105)은 매크로 기지국(101)와의 데이터 송수신(103)과 피코 기지국(102)와의 데이터 송수신(104)를 동시에 수행한다. 도 1b는 네트워크에서 매크로 기지국(111)과 피코 기지국(112)이 서로 다른 주파수 채널에서 동작하고 있는 시나리오(multi-carrier deployment scenario)를 보여주는 도면이다. 도 1b에서 동시접속 가능단말(115)은 매크로 기지국(111)와의 데이터 송수신(113)과 피코 기지국(112)와의 데이터 송수신(114)를 동시에 수행한다.
도 1a과 도 1b에서 매크로 기지국과 피코 기지국은 비이상적인(non-ideal) 백홀망을 가진 것으로 가정한다. 이상적인 백홀망으로 연결된 주파수 집적 시나리오에서도 각 매크로 기지국과 피코 기지국이 시간 동기가 맞아 있다고 가정할 수 없으며, 각 기지국 간 시간 동기는 0.26us까지 어긋날 수 있다. 또한 각 기지국과 동시접속 단말간에 거리차로 인하여 서로 다른 기지국간에 30us까지 전파 지연(propagation delay)이 생길 수 있다. 따라서 비이상적인 백홀망을 가정하는 시나리오에서는 30.26us + X의 시간 동기가 틀어질 수 있고, 이 값이 단말 상향링크 전송에 고려되어야 한다. 여기서 X는 비이상적인 백홀망으로 연결되어 있는 매크로 기지국과 피코 기지국 사이의 추가적인 시간 동기의 차로 정의된다.
　매크로 기지국과 동시접속 가능단말이 데이터 송수신을 하고 있는 중, 같은 또는 다른 주파수 채널에서 동작하는 피코 기지국에서 추가로 데이터 송수신을 할 수 있도록 피코 기지국이 동시접속 가능단말에게 추가로 설정될 수 있다. 매크로 기지국과 피코 기지국은 동시접속 가능단말의 상하향 데이터 전송을 위해 각각 독립적으로 스케줄링을 수행한다. 이 때 각 기지국으로부터 동시접속 가능단말까지의 거리 차로 인한 전파 지연이 생길 수 있으며, 각 기지국이 동기가 맞지 않기 때문에 생기는 시간차는 셀간 이상적인 백홀망으로 연결되어 있는 기지국내 주파수 집적의 경우에서보다 훨씬 더 클 수 있다. 따라서 각 기지국에서 상향링크 전송 타이밍을 지시하고, 동시접속 가능단말이 상향링크를 통해 각 기지국으로부터 지시된 상향링크 전송 타이밍을 적용해 상향 데이터를 전송하는 방법을 필요로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제1기지국과 제2기지국을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능한 단말이 상향링크 송신을 하는 방법에 있어서, 상기 제1기지국과 상기 제2기지국으로부터 타이밍 어드밴스 명령을 각각 수신하는 과정과, 상기 수신된 타이밍 어드밴스 명령을 기반으로 조절된 상향링크 전송 타이밍에 상기 제1기지국과 상기 제2기지국으로 각각 상향링크 송신하는 과정을 포함하며, 상기 타이밍 어드밴스 명령은 7비트의 MAC CE(Control Element)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 무선 통신 시스템에서 제1기지국이 상기 제1기지국과 제2기지국에 동시에 데이터 전송을 할 수 있는 단말로부터 상향링크 수신하는 방법에 있어서, 타이밍 어드밴스 명령을 상기 단말에 송신하는 과정과, 상기 송신된 타이밍 어드밴스 명령을 기반으로 조절된 상향링크 전송 타이밍에 상기 단말으로부터 상향링크 수신하는 과정을 포함하며, 상기 타이밍 어드밴스 명령은 7비트의 MAC CE(Control Element)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 무선 통신 시스템에서 제 1기지국과 제2기지국을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능한 단말기에 있어서, 신호를 송수신하는 송수신부; 및 상기 제1기지국과 상기 제2기지국으로부터 타이밍 어드밴스 명령을 각각 수신하고, 상기 수신된 타이밍 어드밴스 명령을 기반으로 조절된 상향링크 전송 타이밍에 상기 제1기지국과 상기 제2기지국으로 각각 상향링크 송신하며, 상기 타이밍 어드밴스 명령은 7비트의 MAC CE(Control Element)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 무선 통신 시스템에서 제1기지국과 제2기지국에 동시에 데이터 전송을 할 수 있는 단말기로부터 상향링크를 수신하는 상기 제1기지국에 있어서, 신호를 송수신하는 송수신부; 및 타이밍 어드밴스 명령을 상기 단말기에 송신하고, 상기 송신된 타이밍 어드밴스 명령을 기반으로 조절된 상향링크 전송 타이밍에 상기 단말기로부터 상향링크 수신하며, 상기 타이밍 어드밴스 명령은 7비트의 MAC CE(Control Element)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 매크로 기지국과 피코 기지국에게 동시접속 가능단말이 상향 데이터를 전송할 때, 각 기지국에서 상향링크 전송 타이밍을 지시하고, 동시접속 가능단말이 상향링크를 통해 각 기지국으로부터 지시된 상향링크 전송 타이밍을 적용해 상향 데이터를 전송하는 방법을 제공한다.
도 1은 매크로 기지국과 피코 기지국을 통해 단말이 동시에 데이터를 송수신하는 것을 도시하는 도면,
도 2는 본 발명에 따라서 각 기지국이 상향링크 전송 타이밍을 지시하는 방법을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따라서 상향링크 전송 타이밍을 지시하고 상향 링크를 수신하는 기지국 동작과 지시된 상향링크 전송 타이밍을 적용하는 단말 동작을 도시하는 순서도들,
도 4은 본 발명의 제2실시예에 따라서 상향링크 전송 타이밍을 지시하고 상향 링크를 수신하는 기지국 동작과 지시된 상향링크 전송 타이밍을 적용하는 단말 동작을 도시하는 순서도들,
도 5는 본 발명의 실시예들에 따라서 기지국 장치를 도시하는 블록도, 그리고
도 6은 본 발명의 실시예들에 따라서 단말 장치를 도시하는 블록도이다.
이하 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
본 발명의 실시예에서는 매크로 기지국과 피코 기지국이 이루는 통신 시스템을 예를 들어 설명하였으나 본 발명의 내용이 매크로 기지국과 매크로 기지국 또는 피코 기지국과 피코 기지국 등 다양한 통신 시스템에서 적용될 수 있는 것은 당연한 바라 할 것이다.
도 2를 이용하여 본 발명의 제1실시예에 따라서 각 기지국이 상향링크 전송 타이밍을 지시하는 방법에 대해서 설명하도록 한다.
도 2를 참조하면, 랜덤 억세스 응답(Random access response)의 경우에 MAC PDU에 들어 있는 타이밍 어드밴스 명령(timing advance command, TA)(201)은 11비트로 구성되어 있다. 상기 TA(201)에 의한 값은 0부터 1282까지만 지시하도록 LTE 규격에 정의되어 있다. 상기 TA 값에 의해 지시되는 상향링크 전송 타이밍의 변화는 NTA로 표시되며, NTA=TA*16이다. 즉 TA값이 1씩 달라질 때마다 상향링크 전송 타이밍은 16*Ts=16*(1/30720)ms=0.52us씩 변화한다. 기존 LTE 규격에서는 상기 TA(201)에 의한 값은 0부터 1282까지만 지시했었지만, 1283부터 2047을 추가적으로 지시하도록 변경해 더 넓은 셀 반경을 지원하는 것이 가능하다.
랜덤 억세스 응답을 제외한 상향 링크 전송 등 다른 경우에 MAC CE(MAC Control Element)에 들어 있는 타이밍 어드밴스 명령(TA)(202)은 6비트로 구성되어 있다. 상기 TA(202)에 의한 값은 0부터 63까지 지시하도록 LTE 규격에 정의되어 있다. 상기 TA 값에 의해 새로 지시되는 상향링크 전송 타이밍은 NTA,new로 표시되며, NTA,new=NTA,old+(TA-31)*16이다. 즉, TA값이 1씩 달라질 때마다 NTA,old 였던 상향링크 전송 타이밍은 NTA,new 로 변화한다. 0부터 63까지 변화할 수 있는 최대 NTA 차는 63*16*(1/30720)ms=32.8125us이며, 이 값을 통하여 비이상적인 백홀망을 가정하는 시나리오에서의 30.26us + X의 시간 동기로 인한 차를 보상하기에 부족함을 알 수 있다.
본 발명에서 제안하는 첫 번째 방안은 MAC CE에 들어 있는 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 비트수를 증가시키는 것이다. 일 예로써 MAC CE에 들어 있는 타이밍 어드밴스 명령(TA)을 1비트 증가시켜 7비트로 구성한다(212). 상기 TA(212)에 의한 값은 0부터 127까지 지시하는 것이 가능하며, 127*16*(1/30720)ms =66.15us의 시간 동기로 인한 차를 보상할 수 있다.
본 발명에서 제안하는 두 번째 방안은 MAC CE에 들어 있는 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 비트수를 유지시키면서(202) TA값이 1씩 달라질 때마다, 상향링크 전송 타이밍이 변화하는 양(granularity)을 증가시키는 것이다. 일 예로써 16*Ts 에서 32*Ts=32*(1/30720)ms=1.04us씩 변화량을 2배로 증가시킨다. 이 방법에 의해 63*32*(1/30720)ms=65.625us의 시간 동기로 인한 차를 보상할 수 있다. 상기의 두 번째 방안을 지원하기 위해 규격에 상향링크 전송 타이밍이 변화하는 양을 고정시키는 방법이 있으며, PDCCH의 DCI 포맷에 상향링크 전송 타이밍이 변화하는 양을 16*Ts 로 할 것인지 32*Ts 로 할 것인지를 가리키는 1비트를 추가할 수도 있고, 기존의 MAC CE 필드에서 1비트를 상기 목적을 위해 사용할 수 있다.
각 매크로 기지국과 피코 기지국들은 상기 도2에서의 방법을 이용하여 동시접속 가능단말에게 상향링크 전송 타이밍을 지시할 수 있다. 다음으로 각 기지국들로부터 지시된 상향링크 전송타이밍을 동시접속 가능단말이 적용하는 방법에 대해서 설명하도록 한다.
이 때 매크로 기지국과 피코 기지국들이 동시접속 가능단말과 데이터 송수신을 수행시 각 매크로 기지국과 피코 기지국은 독립적으로 데이터 송수신을 수행한다. 매크로 기지국과 피코 기지국이 비이상적인 백홀망으로 연결되어 있는 상황을 고려한다면 매크로 기지국(혹은 피코 기지국)은 피코 기지국(혹은 매크로 기지국)에서 동시접속 가능단말에게 지시된 상향링크 전송 타이밍을 실시간으로 아는 것이 불가능하다. 따라서 특정 조건을 기반으로 상향링크 동시접속 가능단말이 기지국으로부터 지시된 상향링크 전송 타이밍 조절에 대한 적용여부를 결정하는 것이 더 합리적일 수 있다.
따라서 매크로 기지국의 상향링크 전송 타이밍이 NTA,MeNB, 피코 기지국의 상향링크 전송 타이밍이 NTA,SeNB 라고 할 때, 각 기지국으로부터 전송되는 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA값들의 차가 특정 임계값(threshold) A보다 작거나 (|NTA,MeNB-NTA,SeNB| < Threshold A), 또는 각 기지국으로 전송된 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 차이값이 특정 임계값 B보다 작을 경우(|TA,MeNB-TA,SeNB| < Threshold B) 동시접속 가능단말은 각 기지국으로부터 지시된 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 상향링크 전송 타이밍(NTA)을 적용하여 각 기지국으로의 상향링크 전송을 수행할 수 있다.
먼저 본 발명에서 제안하는 제 1실시예에 따라서 각 기지국들로부터 지시된 상향링크 전송타이밍을 동시접속 가능단말이 적용하는 방법에 대해서 설명하도록 한다.
먼저 매크로 기지국와 피코 기지국은 각 기지국의 시간 동기 정보 및 각 기지국으로의 상향링크 전송을 위해 적용될 수 있는 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 범위 또는 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA의 범위를 X2인터페이스로 공유한다. 혹은 매크로 기지국이 피코 기지국에게 시간 동기 정보 및 피코 기지국의 상향링크 전송을 위해 적용될 수 있는 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 범위 또는 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA의 범위를 X2인터페이스로 전송한다. 각 기지국은 상기 시간 동기와 상향링크 전송을 위해 적용될 수 있는 타이밍 어드밴스 명령의 범위 또는 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA의 범위를 고려하여 타이밍 어드밴스 명령을 통해 동시접속 가능단말에게 상향링크 전송 타이밍을 지시하고, 동시접속 가능단말은 수신된 상향링크 전송 타이밍을 적용해 상향링크 데이터를 전송한다.
상기 본 발명에서 제안하는 제 1실시예에 따라서 각 기지국들로부터 지시된 상향링크 전송타이밍을 동시접속 가능단말이 적용하는 절차를 도 3을 이용하여 설명하도록 한다.
도 3a는 본 발명의 제1실시예에 따라서 상향링크 전송 타이밍을 지시하고 상향 링크를 수신하는 기지국 동작이며 도 3b는 지시된 상향링크 전송 타이밍을 적용하는 단말 동작을 도시하는 순서도이다.
먼저 도3a를 통해 기지국 동작을 설명하면, 단계 301에서 매크로 기지국 혹은 피코 기지국은 각 기지국의 시간 동기 정보 및 각 기지국으로의 상향링크 전송을 위해 적용될 수 있는 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 범위 또는 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA의 범위를 X2인터페이스로 전송한다. 단계 302에서 매크로 기지국 혹은 피코 기지국은 단계 301에서 전송된 정보들을 고려하여 동시접속 가능단말에게 본 발명에 따른 타이밍 어드밴스 명령을 전송한다. 단계 303에서 매크로 기지국 혹은 피코 기지국은 본 발명에 따른 상향링크 전송 타이밍에 따라서 조절된 타이밍에서 상향링크 데이터를 수신한다.
다음으로 도3b를 통해 단말 동작을 설명하면, 단계 311에서 동시접속 가능단말은 매크로 기지국 혹은 피코 기지국으로부터 본 발명에 따른 타이밍 어드밴스 명령을 수신한다. 단계 312에서 동시접속 가능단말은 본 발명에 따른 상향링크 전송 타이밍에 따라서 조절된 타이밍에서 기지국으로 상향링크 데이터를 전송한다.
다음으로 본 발명에서 제안하는 제 2실시예에 따라서 각 기지국들로부터 지시된 상향링크 전송타이밍을 동시접속 가능단말이 적용하는 방법에 대해서 설명하도록 한다.
각 기지국으로부터의 타이밍 어드밴스 명령(TA)으로부터 유도된 NTA값들의 차가 특정 임계값 A 이하이거나 각 기지국으로부터의 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 차이값이 특정 임계값 B이하라는 조건을 만족하지 않은 경우, 동시접속 가능단말은 지시된 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA를 무시한다. 이는 각 기지국으로 전송하는 상향링크 전송 타이밍의 차이값이 특정 임계값 이상일 경우 큰 간섭을 유발하게 되고, 특히 TDD(Time Division Duplex) system의 경우 상향링크/하향링크 스위칭(switching)이 어려워질 수 있기 때문이다.
즉 단말은 상향링크 전송을 수행하지 않거나, 동시접속 가능단말은 지시된 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA들의 차가 상기 임계값 A를 만족하도록 또는 각 기지국으로부터의 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 차이값이 임계값 B를 만족하도록 조절한다. 혹은 동시접속 가능단말은 단지 매크로 기지국과 피코 기지국으로의 동시 상향링크 전송이 수행되는 경우에만 지시된 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA를 무시하거나 상기 임계값 A혹은 B를 만족하도록 조절하고, 어느 한쪽 기지국에게만 상향링크 전송을 수행하는 경우에는 그 기지국으로부터 지시된 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA를 적용하여 상향링크 전송을 수행한다.
상기 본 발명에서 제안하는 제 2실시예에 따라서 각 기지국들로부터 지시된 상향링크 전송타이밍을 동시접속 가능단말이 적용하는 절차를 도 4를 이용하여 설명하도록 한다.
도 4a는 본 발명의 제2실시예에 따라서 상향링크 전송 타이밍을 지시하고 상향 링크를 수신하는 기지국 동작과 도4b는 지시된 상향링크 전송 타이밍을 적용하는 단말 동작을 도시하는 순서도이다.
먼저 도4a를 통해 기지국 동작을 설명하면, 단계 401에서 매크로 기지국 혹은 피코 기지국은 각 기지국의 시간 동기 정보 및 각 기지국으로의 상향링크 전송을 위해 적용될 수 있는 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 범위 또는 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA의 범위를 X2인터페이스로 전송한다. 단계 402에서 매크로 기지국 혹은 피코 기지국은 단계 401에서 전송된 정보들을 고려하여 동시접속 가능단말에게 본 발명에 따른 타이밍 어드밴스 명령을 전송한다. 단계 403에서 매크로 기지국 혹은 피코 기지국은 본 발명에 따른 상향링크 전송 타이밍에 따라서 조절된 타이밍과 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA의 범위를 고려하여 상향링크 데이터를 수신한다.
다음으로 도4b를 통해 단말 동작을 설명하면, 단계 411에서 동시접속 가능단말은 매크로 기지국 혹은 피코 기지국으로부터 본 발명에 따른 타이밍 어드밴스 명령을 수신한다. 단계 412에서 각 기지국으로부터의 타이밍 어드밴스 명령(TA)으로부터 유도된 NTA값들의 차가 특정 임계값 A 이하인지 또는 각 기지국으로부터의 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 차이값이 특정 임계값 B이하인지 판단한다. 단계 412에서 특정 임계값 A 또는 B 미만이라면, 단계 413에서 동시접속 가능단말은 본 발명에 따른 상향링크 전송 타이밍에 따라서 상향링크 전송을 수행한다. 즉, 각 기지국으로부터 지시된 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA를 적용하여 각 기지국으로의 상향링크 전송을 수행한다.
단계 412에서 임계값 A 또는 B 이상이라면, 동시접속 가능단말은 본 발명에 따라 지시된 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA를 무시하고 상향링크 전송을 결정한다. 즉 상향링크 전송을 수행하지 않거나, 동시접속 가능단말은 지시된 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA들의 차가 상기 임계값 A를 만족하도록 또는 각 기지국으로부터의 타이밍 어드밴스 명령(TA)의 차이값이 임계값 B를 만족하도록 조절한다. 혹은 동시접속 가능단말은 단지 매크로 기지국과 피코 기지국으로의 동시 상향링크 전송이 수행되는 경우에만 지시된 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA를 무시하거나 상기 임계값 A혹은 B를 만족하도록 조절하고, 어느 한쪽 기지국에게만 상향링크 전송을 수행하는 경우에는 그 기지국으로부터 지시된 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA를 적용하여 상향링크 전송을 수행한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 기지국 장치는 PDCCH 블록(505), PDSCH 블록(516), PHICH 블록(524), 다중화기(515)로 구성되는 송신부와 PUSCH 블록(530), PUCCH 블록(539), 역다중화기(549)로 구성되는 수신부와 매크로 기지국 혹은 피코 기지국에게 시간 동기 정보 및 각 기지국으로의 상향링크 전송을 위해 적용될 수 있는 타이밍 어드밴스 명령의 범위 또는 타이밍 어드밴스 명령으로부터 유도된 NTA의 범위를 X2인터페이스로 전송하고, 단말의 상향링크 전송 타이밍을 결정하고, 단말에게 타이밍 어드밴스 명령의 전송을 제어하는 제어기(501), 스케쥴러(503)로 구성된다. 여기서 기지국간에 시간동기 정보 공유 및 상향링크 전송 타이밍을 결정하는 방법은 본 발명의 실시예들을 모두 포함하는 것으로 한다. 다수의 셀에서의 송수신을 위해 송신부와 수신부(PUCCH 블록 제외)는 다수일 수 있지만, 설명을 위해 송신부와 수신부가 각각 1개씩만 있는 것을 가정하여 설명하도록 한다.
상향링크 전송타이밍의 생성 및 전송의 제어를 포함하는 제어기(501)는 단말에게 전송할 데이터 양, 시스템 내에 가용한 리소스 양 등을 참고하여 스케쥴링 하고자 하는 단말에 대해 각각의 물리채널들 상호간의 타이밍 관계를 조절하여 스케쥴러(503), PDCCH 블록(505), PDSCH 블록(516), PHICH 블록(524), PUSCH 블록(530), PUCCH 블록(539)으로 알려준다. 제어기(501)는 타이밍 어드밴스 명령을 단말로 송신하고 송신된 타이밍 어드밴스 명령을 기반으로 조절된 상향링크 전송 타이밍에 단말로부터 상향링크 전송을 수신하며, 매크로 기지국과 피코 기지국이 X2 인터페이스를 이용해 단말에게 적용 가능한 타이밍 어드밴스 명령의 범위를 공유하며, 매크로 기지국과 피코 기지국에서 전송된 타이밍 어드밴스 명령의 차이값이나 타이밍 어드밴스 명령에서 유도된 상향링크 전송 타이밍의 차이값이 상기 범위 이상일 경우 타이밍 어드밴스 명령을 적용하지 않고 상향링크 전송을 수신하도록 제어한다.
PDCCH블록(505)은 스케쥴러(503)의 제어를 받아 제어 정보를 구성하고, 상기 제어 정보는 다중화기(515)에서 다른 신호들과 다중화 된다.
PDSCH 블록(516)은 스케쥴러(503)의 제어를 받아 본 발명의 구체적인 실시예에서 설명한 대로 상향링크 전송 타이밍을 지시하기 위한 데이터를 생성하고, 상기 데이터는 다중화기(515)에서 다른 신호들과 다중화 된다.
PHICH 블록(524)은 스케쥴러(503)의 제어를 받아 단말로부터 수신한 PUSCH에 대한 HARQ ACK/NACK을 생성한다. 상기 HARQ ACK/NACK 은 다중화기(515)에서 다른 신호들과 다중화 된다.
그리고 상기 다중화된 신호들은 OFDM 신호로 생성되어 생성되어 단말에게 전송된다.
수신부에서 PUSCH 블록(530)은 상기 본 발명에 따른 상향링크 전송 타이밍을 고려하여 단말로부터 수신한 신호에 대해서 PUSCH 데이트를 획득한다. 상기 PUSCH 데이터의 디코딩 결과에 대한 오류여부를 스케쥴러(503)로 통지하여 하향링크 HARQ ACK/NACK 생성을 조정하며, 디코딩 결과에 대한 오류여부를 제어기(501)로 인가하여 하향링크 HARQ ACK/NACK 전송 타이밍을 조정하도록 한다.
PUCCH 블록(530)은 단말로부터 수신한 신호로부터 상향링크 ACK/NACK 혹은 CQI를 획득한다. 상기 획득한 상향링크 ACK/NACK 혹은 CQI는 스케쥴러(503)로 인가되어 PDSCH의 재전송여부 및 MCS(modulation and coding scheme)를 결정하는데 이용된다. 그리고 상기 획득한 상향링크 ACK/NACK 은 제어기(501)로 인가되어 PDSCH 의 전송 타이밍을 조정하도록 한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단말 장치를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 단말은 PUCCH 블록(605), PUSCH 블록(616), 다중화기 (615)로 구성되는 송신부와 PHICH 블록(624), PDSCH 블록(630), PDCCH 블록(639), 역다중화기(649)로 구성되는 수신부와 양 기지국으로부터의 하향 데이터를 수신하여 본 발명에 따라 상향링크 전송 타이밍을 제어하고 상향링크 전송을 수행을 결정하는 제어기(601)로 구성된다. 양 기지국에서의 송수신과 다수의 셀에서의 송수신을 위해 송신부와 수신부(PUCCH 블록 제외)는 다수일 수 있지만, 설명을 위해 송신부와 수신부가 각각 1개씩만 있는 것을 가정하여 설명하도록 한다
본 발명에 따라 상향링크 전송 타이밍을 제어하고 상향링크 전송을 수행을 결정하는 제어기(601)는 기지국으로부터 수신한 DCI로부터 셀프-스케줄링(self-scheduling)또는 크로스 캐리어 스케줄링(cross carrier scheduling)시 어느 기지국의 어느 셀로부터 PDSCH를 얼마나 수신할지를 PUCCH 블록(605), PDSCH블록(630), PDCCH블록(639)으로 알려준다. 제어기(601)는 타이밍 어드밴스 명령을 수신하고 수신된 타이밍 어드밴스 명령을 기반으로 조절된 상향링크 전송 타이밍에 기지국으로 상향링크 전송을 송신하며, 매크로 기지국과 피코 기지국에서 전송된 타이밍 어드밴스 명령의 차이값이나 타이밍 어드밴스 명령에서 유도된 상향링크 전송 타이밍의 차이값이 상기 범위 이상일 경우 타이밍 어드밴스 명령을 적용하지 않고 상향링크 전송하도록 제어한다.
PUCCH블록(605)은 소프트 버퍼에 하향 데이터 저장을 제어하는 제어기(601)의 제어를 받아 UCI(Uplink control information)로 HARQ ACK/NACK 혹은 CQI를 구성하고, 상기 HARQ ACK/NACK 혹은 CQI는 다중화기(615)에서 다른 신호들과 다중화 된다.
PUSCH 블록(616)은 전송하고자 하는 데이터를 추출하여, 추출된 데이터는 다중화기(615)에서 다른 신호들과 다중화 된다.
그리고 상기 다중화된 신호들은 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 신호로 생성되어 본 발명에 따른 상향링크 전송 타이밍을 고려하여 기지국에게 전송된다.
수신부에서 PHICH 블록(624)은 기지국으로부터 DL/UL HARQ-ACK 송수신 타이밍에 따라 수신한 신호에 대해서 역다중화기(649)를 통해 PHICH신호를 분리한 후, PUSCH에 대한 HARQ ACK/NACK 여부를 획득한다.
PDSCH 블록(630)은 기지국으로부터 수신한 신호에 대해서 역다중화기(1049)를 통해 PDSCH 신호를 분리한 후, 본 발명에 따른 기지국으로부터 지시된 상향링크 전송타이밍을 PDSCH 데이터로부터 획득하고, 상기 데이터의 디코딩 결과에 대한 오류여부를 PUCCH 블록(605)로 통지하여 상향링크 HARQ ACK/NACK 생성을 조정하며, 디코딩 결과에 대한 오류여부를 제어기(601)로 인가하여 상향링크 HARQ ACK/NACK 전송할 때 타이밍을 조정하도록 한다.
PDCCH 블록(639)은 역다중화기(649)를 통해 PDCCH 신호를 분리한 후, DCI format의 복호를 수행하여 복호된 신호로부터 DCI를 획득한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (16)

  1. 무선 통신 시스템에서 제1기지국과 제2기지국을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능한 단말이 상향링크 송신을 하는 방법에 있어서,
    상기 제1기지국과 상기 제2기지국으로부터 타이밍 어드밴스 명령을 각각 수신하는 과정과,
    상기 수신된 타이밍 어드밴스 명령을 기반으로 조절된 상향링크 전송 타이밍에 상기 제1기지국과 상기 제2기지국으로 각각 상향링크 송신하는 과정을 포함하며,
    상기 타이밍 어드밴스 명령은 7비트의 MAC CE(Control Element)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상향링크 송신 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 단말에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위는 상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 X2 인터페이스를 이용해 공유되는 것을 특징으로 하는 상향링크 송신 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 단말에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위는,
    상기 제1 기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령의 차이값의 제1임계값, 또는 상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령에서 유도된 상향링크 전송 타이밍의 차이값의 제2임계값인 것을 특징으로 하는 상향링크 송신 방법.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령의 차이값 또는 상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령에서 유도된 상향링크 전송 타이밍의 차이값이 상기 단말에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위 이상일 경우,
    상기 각 타이밍 어드밴스 명령을 적용하지 않고 상향링크 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 송신 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 제1기지국이 상기 제1기지국과 제2기지국에 동시에 데이터 전송을 할 수 있는 단말로부터 상향링크 수신하는 방법에 있어서,
    타이밍 어드밴스 명령을 상기 단말에 송신하는 과정과,
    상기 송신된 타이밍 어드밴스 명령을 기반으로 조절된 상향링크 전송 타이밍에 상기 단말으로부터 상향링크 수신하는 과정을 포함하며,
    상기 타이밍 어드밴스 명령은 7비트의 MAC CE(Control Element)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 상향링크 수신 방법.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 제2기지국과 X2 인터페이스를 이용해 상기 단말에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위를 공유하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 상향링크 수신 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 단말에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위는,
    상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령의 차이값의 제1임계값, 또는 상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령에서 유도된 상향링크 전송 타이밍의 차이값의 제2임계값을 의미하는 것을 특징으로 하는 상향링크 수신 방법
    　
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령의 차이값 또는 상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령에서 유도된 상향링크 전송 타이밍의 차이값이 상기 단말에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위 이상일 경우,
    상기 각 타이밍 어드밴스 명령을 적용하지 않고 상향링크를 더 수신하는 것을 특징으로 하는 상향링크 수신 방법.
  9. 무선 통신 시스템에서 제 1기지국과 제2기지국을 통해 동시에 데이터 송수신이 가능한 단말기에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 제1기지국과 상기 제2기지국으로부터 타이밍 어드밴스 명령을 각각 수신하고, 상기 수신된 타이밍 어드밴스 명령을 기반으로 조절된 상향링크 전송 타이밍에 상기 제1기지국과 상기 제2기지국으로 각각 상향링크 송신하며, 상기 타이밍 어드밴스 명령은 7비트의 MAC CE(Control Element)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제어부를 포함하는 단말기.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 단말기에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위는 상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 X2 인터페이스를 이용해 공유되는 것을 특징으로 하는 단말기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 단말기에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위는,
    상기 제1 기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말기에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령의 차이값의 제1임계값, 또는 상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말기에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령에서 유도된 상향링크 전송 타이밍의 차이값의 제2임계값인 것을 특징으로 하는 단말기.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말기에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령의 차이값 또는 상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말기에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령에서 유도된 상향링크 전송 타이밍의 차이값이 상기 단말기에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위 이상일 경우,
    상기 각 타이밍 어드밴스 명령을 적용하지 않고 상향링크 송신을 더 하는 것을 특징으로 하는 단말기.
  13. 무선 통신 시스템에서 제1기지국과 제2기지국에 동시에 데이터 전송을 할 수 있는 단말기로부터 상향링크를 수신하는 상기 제1기지국에 있어서,
    신호를 송수신하는 송수신부; 및
    타이밍 어드밴스 명령을 상기 단말기에 송신하고, 상기 송신된 타이밍 어드밴스 명령을 기반으로 조절된 상향링크 전송 타이밍에 상기 단말기로부터 상향링크 수신하며, 상기 타이밍 어드밴스 명령은 7비트의 MAC CE(Control Element)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 제어부를 포함하는 제1기지국.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 제2기지국과 X2 인터페이스를 이용해 상기 단말기에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위를 더 공유하는 제어부를 포함하는 제1기지국.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 단말기에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위는,
    상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말기에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령의 차이값의 제1임계값, 또는 상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말기에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령에서 유도된 상향링크 전송 타이밍의 차이값의 제2임계값을 의미하는 것을 특징으로 하는 제1기지국.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말기에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령의 차이값 또는 상기 제1기지국과 상기 제2기지국이 상기 단말기에게 송신한 각 타이밍 어드밴스 명령에서 유도된 상향링크 전송 타이밍의 차이값이 상기 단말기에게 적용 가능한 상기 타이밍 어드밴스 명령의 범위 이상일 경우,
    상기 각 타이밍 어드밴스 명령을 적용하지 않고 상향링크를 더 수신하는 것을 특징으로 하는 제1기지국.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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