KR20160042793A - 무선 통신 시스템에서 셀 설정 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 이동 통신 시스템에서 셀 선택 방법 및 장치에 대한 것으로, 보다 구체적으로 기지국이 면허 주파수 대역에서 뿐만 아니라 비면허(unlicensed) 주파수 대역에서 데이터를 전송하기 위한 셀 선택 방법 및 장치에 대한 것이다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 기지국의 셀을 설정하는 방법은 면허 대역의 제 1 셀을 통하여 단말과 연결하는 단계; 단말에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 전송하는 단계; 및 상기 설정된 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 모니터링하는 단계;를 포함하고, 상기 복수의 제 2셀의 개수는 상기 단말의 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)를 지원 가능한 셀의 개수를 초과하는 것을 특징으로 한다.
본 개시는 LTE와 같은 4G 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 제공될 5G 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다.

Description

무선 통신 시스템에서 셀 설정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CELL CONFIGURATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에서 셀 설정 방법 및 장치에 대한 것으로, 보다 구체적으로 기지국이 면허 주파수 대역에서 뿐만 아니라 비면허(unlicensed) 주파수 대역에서 데이터를 전송하기 위한 셀 설정 방법 및 장치에 대한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동 통신 시스템은 점차로 음성뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상의 문제점 등으로 인하여 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
한편, 데이터 서비스는 음성 서비스와 달리 전송하고자 하는 데이터의 양과 채널 상황에 따라 할당할 수 있는 자원 등이 결정된다. 따라서 이동통신 시스템과 같은 무선 통신 시스템에서는 스케줄러에서 전송하고자 하는 자원의 양과 채널의 상황 및 데이터의 양 등을 고려하여 전송 자원을 할당하는 등의 관리가 이루어진다. 이는 차세대 이동통신 시스템 중 하나인 LTE(long-term evolution)에서도 동일하게 이루어지며 기지국에 위치한 스케줄러가 무선 전송 자원을 관리하고 할당한다.
LTE 통신 시스템은 면허(licensed) 주파수를 사용하는 시스템이므로 주파수 소유자가 원하는 방법으로 주파수 자원을 독점적으로 사용 가능하다. 그러나, 비면허(unlicensed) 주파수에서는 비독점적으로 여러 통신 장치들이 주파수 자원을 공유하며 사용 가능하다. 통신 사업자에게 할당된 주파수 자원은 한정적인 바, 급격한 트래픽 증가에 따라 첨단 기술의 발전에도 불구하고, 통신 사업자들은 중장기적 주파수 수요가 증가되고 있다. 뿐만 아니라 방송, 공공, 재난 서비스 등 통신 이외 분야에서의 주파수 수요 규모 또한 확대 추세를 보이고 있어, 면허 방식에 기초한 독점적 주파수 분배 방식으로는 이와 같은 다양한 주파수 자원의 수요, 공급 관계에 유연하게 대응하는 것이 어려워 지고 있다. 따라서, LTE 통신 시스템도 비면허 주파수를 이용하여 서비스를 제공하는 LTE-U(unlicensed) 기술이 개발되고 있다. 이에 따라 비면허 주파수 대역에서의 기지국의 셀 선택 방법 및 전환(switch)에 대한 논의가 필요하다.
그러나, 기존의 비면허 대역에서 셀 선택 방법 및 전환(switch)방법은 수 초 혹은 수 시간에 해당하는 long term 채널 측정 (Measurement) 정보를 기반으로 실행되어 변경 지연이 비교적 길다. 또한 채널 변경 이후에 해당 주파수 채널에 대하여 비 면허 대역 특성으로 인해 채널 점유 불확실하다. 해당 비면허 대역을 WiFi, LTE-U 등 다양한 RAT(Radio Access Technology)가 채널 자원을 경쟁적으로 점유하고, 각각 별도의 통신 프로토콜 및 제어 시그널링 사용하므로 주변 링크의 채널 점유 상황이나 간섭 등의 정보 공유에 한계가 있다.
따라서 사용자 단말이 정해진 비 면허 대역 채널만 사용할 경우 주변 전송에 따른 채널 점유에 한계가 있으며 따라서 UPT(user perspective throughput) 이 열화 되며, 전송 지연이 증가하여 성능상 한계가 존재한다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 비면허 주파수 대역에서 LTE 를 포함하는 셀룰러 통신 프로토콜로 동작하는 LAA(licensed-assisted access)시스템, 및 WiFi를 포함하는 다른 통신 프로토콜로 동작하는 통신 시스템 그리고 면허 주파수 대역 (Licensed band)에서 동작하는 셀룰러 통신망이 공존하는 네트워크에서, 비면허 주파수 대역(Unlicensed band)인 공유 채널 점유율 저하 문제를 해결하기 위해 짧은 시간 단위 (수 ms)로 단말의 활성화된 셀 전환을 지원하기 위한 방법 및 장치에 대하여 제안한다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 기지국의 셀을 설정하는 방법은 면허 대역의 제 1 셀을 통하여 단말과 연결하는 단계; 단말에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 전송하는 단계; 및 상기 설정된 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 모니터링하는 단계;를 포함하고, 상기 복수의 제 2셀의 개수는 상기 단말의 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)를 지원 가능한 셀의 개수를 초과하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 단말의 셀 설정 방법은 면허 대역의 제 1 셀을 통하여 기지국과 연결하는 단계; 기지국에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 수신하는 단계; 및 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀을 설정하는 단계;를 포함하고, 상기 복수의 제 2셀의 개수는 상기 단말의 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)를 지원 가능한 셀의 개수를 초과하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 셀을 설정하는 기지국은 면허 대역의 주파수 및 비면허 대역의 주파수에서 신호를 송수신하는 송수신부; 및 면허 대역의 제 1 셀을 통하여 단말과 연결하고, 단말에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 전송하고, 상기 설정된 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 모니터링하는 것을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 복수의 제 2셀의 개수는 상기 단말의 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)를 지원 가능한 셀의 개수를 초과하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따르는 이동 통신 시스템에서 셀을 설정하는 단말에 있어서, 면허 대역의 주파수 및 비면허 대역의 주파수에서 신호를 송수신하는 송수신부; 및 면허 대역의 제 1 셀을 통하여 기지국과 연결하고, 기지국에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 수신하고, 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀을 설정하는 제어부를 포함하고, 상기 복수의 제 2셀의 개수는 상기 단말의 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)를 지원 가능한 셀의 개수를 초과하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 단말에 대하여 면허 주파수 대역과 비면허 주파수 대역의 복수의 셀을 미리 설정하고, 기지국이 셀 점유 상황 등을 모니터링 하여 단말에게 최선의 셀을 선택하여, 짧은 시간 단위로 단말에게 셀 전환 메시지를 전송하는 본 발명에 의하여 비면허 주파수에서의 다른 통신 장치들과 공존을 도모함과 동시에 통신 시스템의 성능을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 비면허 주파수 대역에서 동작하는 LAA 기지국, WiFi AP(access point) 및 면허 주파수 대역에서 동작하는 LTE 기지국이 공존하는 네트워크 환경을 도시하는 도면이다.
도 2는 비면허 주파수 채널을 설명하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비면허 주파수 대역에서의 셀 전환 방법을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국의 비면허 주파수 대역에서의 동적 셀 선택을 위한 동작을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 비면허 주파수 대역에서의 동적 셀 선택을 위한 동작을 설명하는 도면이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국이 단말 별 홈 셀을 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 LTE 기지국 및 LAA 기지국의 사용 주파수 대역의 셀을 도시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말에게 설정된 primary 셀, secondary 셀, 및 후보(candidate) 셀을 설명하는 도면이다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국이 단말에게 셀의 활성화 및 비활성화를 설정을 하는데 사용되는 MAC-CE(medium access control-control element) 구조를 설명하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 단말에 대한 초기 설정을 위한 단말과 네트워크 간 신호 전달 방법을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 단말이 기지국에게 전송하는 단말의 능력(capability) 정보를 구체화한 도면이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 셀 전환을 위한 단말, LTE 기지국, LAA 기지국 간 동작을 구체화한 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 LTE 기지국과 LAA 기지국의 내부 구조를 도시한 블록도이다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국의 셀 전환을 할 것인지 여부를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국에서 비면허 주파수 대역에서 다른 통신 장치의 셀 점유 상황을 모니터링하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 16는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국의 셀 점유 상황의 모니터링 동작에 따른 동적 셀 선택 방법을 설명하는 도면이다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LAA 기지국의 셀 점유 상황의 모니터링 동작에 따른 동적 셀 선택 방법을 설명하는 도면이다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LAA 기지국의 셀 점유 상황의 모니터링 동작에 따른 동적 셀 선택 방법을 설명하는 도면이다.
도 19a 및 19b는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국의 목표 셀을 선택하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국의 목표 셀에 대한 CCA(Clear Channel Assessment) 및 예약 신호를 전송하는 것을 설명하는 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 LTE 기지국의 셀 전환 요청 메시지를 전송하는 것을 설명하는 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 LTE 기지국이 셀 전환 요청 메시지를 전송할 때의 시간 오버헤드(overhead)를 설명하는 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 셀 전환 요청 메시지 및 이에 응답하여 셀 전환 거절 메시지를 송수신하는 단말, LTE 기지국, 및 LAA 기지국 간의 동작을 설명하는 도면이다.
도 24는 본 발명의 실시예에 따른 단말에 대한 셀 설정 및 셀 측정에 대한 단말, LTE 기지국, 및 LAA 기지국 간의 동작을 설명하는 도면이다.
도 25a 및 25b는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 RRM(radio resource management) 및 CSI 측정을 설명하는 도면이다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 셀 선택을 위한 단말, LTE 기지국, LAA 기지국 간 동작을 구체화한 도면이다.
도 27a 및 27b는 본 발명의 실시예에 따른 셀 전환 요청 메시지 전송에 의한 LAA 기지국 및 LAA 단말의 목표 셀에서의 전송 및 수신 동작을 설명하는 도면이다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS)를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 29a 및 29b는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 전환 방법을 설명하는 도면이다.
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.
참고로, 본 발명에서 '채널(channel, CH)', '셀 (Cell, i.e., Primary Cell, Secondary Cell, Candidate Cell)', '캐리어(carrier)', 'Component Carrier'의 용어는 모두 무선통신 전송 시 하나의 단위로 동작하는 frequency bandwidth를 지칭하며 중심 주파수에서 주파수 대역폭으로 정의된다. 상기 다수의 용어는 모두 혼용하여 사용될 수 있다.
또한, 본 발명에서 '셀 전환(cell switch)'라 함은, 단말에게 RRC(radio resource control) 메시지를 통하여 기 설정되어 있는 다수의 셀 중 적어도 하나 이상을 선택하여, 상기 선택된 셀을 활성화된(activated) 셀로 변경하는 동작을 지칭한다. 이러한 활성화는 데이터를 수신하거나 RRM이나 CSI measurement 측정을 위한 동작이거나 혹은 해당 셀을 모니터링 (향후 데이터 수신을 위한)을 위한 동작을 모두 포함한다.
도 1은 비면허 주파수 대역에서 동작하는 LAA 기지국, WiFi AP(access point) 및 면허 주파수 대역에서 동작하는 LTE 기지국이 공존하는 네트워크 환경을 도시하는 도면이다.
보다 구체적으로, 면허 주파수 대역에서 독점적으로 주파수 채널을 점유하여 동작하는 LTE 기지국(100), 비면허 주파수 대역에서 비독점적으로 동작하는 LAA 기지국(110, 130, 135), 및 WiFi AP(access point) (140, 145)이 존재하며 상기 기지국 또는 WiFi AP로부터 서비스를 제공 받는 복수의 사용자 단말(120)이 존재한다.
상기 LAA 기지국(100)이라 함은, 비면허 주파수 대역에서 LTE 통신 방법을 이용하여 통신을 수행하는 기지국을 지칭한다. 상기 LAA 기지국(100)은 상기 특징을 반영하여 비면허 대역에서의 LTE 기술인 LTE0-U(LTE on Unlicensed spectrum)로 지칭될 수 있다. 본 명세서에서 LAA 기지국(100), LTE-U 기지국의 용어는 혼용하어 사용될 수 있다.
한편, 비면허 주파수 대역은 통산 기지국의 송신 출력을 제한하는 경우가 대부분이고, 타 서비스 제공자의 통신 장치와의 간섭을 최소화 하기 위해 설정된 규제 사항을 준수하기 위해서는 일정 지역 내 균등한 수준의 서비스를 보장할 수 없는 환경이다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 면허 대역에서의 LTE 통신 방법과 결합한 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)방법을 사용할 수 있다. 즉, 상기 LTE 기지국(100)과 LAA(licensed-assisted access)기지국(110)은 협력하여 CA 동작을 수행할 수 있다. 이 경우, 상기 LTE 기지국(100)과 LAA 기지국(110)은 물리적으로 별도의 기지국일 수 있으나, 상기 LTE 기지국(100)과 LAA 기지국(110)의 기능을 모두 수행할 수 있는 단일의 기지국을 구성할 수 있다.
도 2는 비면허 주파수 채널을 설명하는 도면이다.
현재 비면허 대역은 5GHz대역은 여러 국가들에서 약 500MHz의 대역폭으로 비면허 용도로 각각 할당이 되어 있다. 도 2를 참고하면, 20MHz의 대역폭(200)인 캐리어(210)들이 총 25개로 500MHz의 대역폭을 구성한다. 현재 면허 대역에서 LTE 통신 시스템이 최대 5개까지, 즉 100MHz 까지 CA가 가능한 것으로 볼 때, 상기 비면허 대역까지 포함하여 CA를 수행하는 경우, 보다 더 광대역의 주파수 자원을 사용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비면허 주파수 대역에서의 셀 전환 방법을 설명하는 도면이다.
본 발명은, LAA 기지국(309)에서 단말의 현재 활성화되어 동작하는 셀, 즉, 평균 채널 측정을 통하여 단말에게 최선의 셀로 결정된 홈 셀(Home cell)에서 전송 불가 판단 시 LAA 기지국(309)의 복수의 셀(310, 312, 314, 316) 중 적어도 하나를 선택하여 채널 변경하는 셀 전환 방법을 제안한다. 도 3에서 면허 대역에서 동작하는 LTE 기지국의 P셀(primary cell)과 비면허 대역에서 동작하는 LAA 기지국(309)의 복수의 S셀(secondary cell)을 구별하기 위하여 상기 P셀을 제1셀, 상기 복수의 S셀을 제2셀로 지칭할 수 있다. 또한, 도 3에서는 LTE 기지국(307)과 LAA기지국(309)를 구별되게 도시하였으나, 상기 LTE 기지국(307)과 LAA 기지국(309)는 물리적으로 별도의 기지국이고 서로 연결되어 있는 실시예로 동작할 뿐만 아니라, LTE 통신 모듈과 LAA 통신 모듈을 구비한 물리적으로 단일의 기지국인 실시예로 동작할 수 있다.
먼저, LTE 기지국(307)은 P셀(primary cell)에서 각 단말에게 셀 설정을 위하여 복수의 셀 정보를 포함한 셀 설정 메시지를 전송할 수 있다(S320). 즉, LTE 기지국(307)의 P셀(primary cell)은 이미 단말 1(300), 단말2(303), 단말3(305)와 연결되어 있는 바, 상기 셀 설정 메시지를 전송할 수 있다. 앞서 설명한 본 발명의 채널 전환 동작을 위해서는 단말(300, 303, 305)이 LAA 기지국(309)과의 초기 설정 시, 기존에 단말의 RF(radio frequency) 능력(capability) 한계에 따른 CA를 수행할 때의 Pcell(primary cell) 및 Scell(secondary cell)대한 채널 정보를 수신하는 것에 더하여 LAA 기지국(309)에서 동작하고 있는 복수의 셀(310, 312, 314, 316)에 대하여 설정한다. 이 경우, 셀 1(310)에 대해서는 현재 활성화된 셀로 설정하고, 나머지 셀 2(312), 셀 3(314), 셀4(316)에 대해서는 후보 셀로 설정하는 정보를 전송할 수 있다. 상기 후보 셀이라 함은 현재 활성화되지는 않았으나 상기 RRC 메시지를 통하여 단말에게 설정되어 이 후, 단말이 셀 전환의 목표 셀이 될 가능성이 있는 셀들을 지칭한다. 상기 RRC 설정 메시지를 통하여 단말 1(300), 단말 2(303), 단말3(305)는 모두 LAA 기지국에 관련되어 있으며, 셀 1(310)에 대해서 현재 활성화된 셀로 설정되 는 것으로 가정한다.
이후, LAA 기지국(309)은 복수의 셀(310, 312, 314, 316)들의 점유 상태를 모니터링할 수 있다(S330). LAA 기지국은 전송모드인 경우에는 LAA 기지국의 스케쥴링 정보를 이용하여 모니터링할 수 있다. 또한, 비전송 모드인 경우에는 다른 WiFi 기기나 LAA 기지국의 전송 상태를 모니터링할 수 있다. 이후 상기 LAA 기지국은 source 셀로 설정되어 활성화된 셀1(310)을 통하여 단말 1,2,3(300, 303, 305)에게 데이터를 전송할 수 있다(S340). 이 경우, 선택적으로 최대 전송 타이머를 실행시켜 미리 결정된 시간 동안 데이터 전송을 수행할 수 있다.
이후, LAA 기지국은 (309)은 특정 단말에서 셀 재선택의 필요가 존재하는지 결정할 수 있다(S300). 즉, 셀 재선택이 필요한지 여부를 감지할 수 있다. 상기 S300단계에서 셀 재선택의 필요가 존재하는 경우, LAA 기지국(309)는 단말 3(305)에 대하여 목표 셀을 설정할 수 있다(S355). 이때에도 상기 S330단계에서 셀 점유 상태를 모니터링하는 것과 마찬가지로 전송 모드인 경우, LAA 기지국 본인의 스케쥴링 정보를 이용할 수 있고, 비전송 모드인 경우에는 다른 WiFi 기기나 LAA 기지국의 전송 상태에 기반하여 목표 셀을 검색할 수 있다. 보다 구체적인 사항은 후술한다. 이 경우, 선택적으로 후보셀 검색 타이머(357)를 작동 시켜, 일정 시간 이내로 목표 셀을 검색할 수 있고, 미리 결정된 시간이 초과될 때까지 목표 셀을 검색하지 못한 경우, 홈셀인 셀1(310)로 복귀할 수 있다.
상기 목표 셀로 셀 2(312)가 선택되었다고 가정한 경우, LAA 기지국(309) 내 셀 2(312)에서 단말 3(305)에게 셀 전환(switch) 요청 메시지를 전송할 수 있다(S360). 단말은 셀 이동 시간(367)이 지난 후, 셀 이동이 완료된 경우, 상기 셀 2(312)에게 셀 전환 요청에 대한 응답 메시지를 전송할 수 있다(S365). 상기 응답 메시지를 수신한 셀 2(312)는 상기 단말 3(305)에게 데이터를 전송할 수 있다(S370). 이후, 기지국은 단말에게 해당 셀을 비활성화(Deactivation)하도록 명시적으로 L1 시그널랑(signaling)을 통해 제어 할 수 있다. 혹은 기지국이 상기 단말 3(305)이 선택적으로 복귀 타이머(375)를 작동시켜, 미리 결정된 시간이 초과된 경우, 홈셀인 셀1(310)로 복귀할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국의 비면허 주파수 대역에서의 동적 셀 선택을 위한 동작을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 4는 도 3의 LAA 기지국(309)의 동작을 구체화한 도면이다.
LTE 기지국 혹은 LAA 기지국은 RRC 설정 메시지를 각 단말에게 전송할 수 있다(S400). 즉, 상기 단말에 대한 홈셀, 및 후보셀에 대한 정보를 포함하는 셀 설정 메시지를 전송할 수 있다. 상기 홈셀은 LAA 기지국이 주변 네트워크 환경에 대한 긴 시간 평균(long term average) 측정 결과에 따라 결정된 단말별 최선의 셀을 지칭할 수 있다. 이후, LAA 기지국은 LAA 기지국 내의 복수의 셀 점유 상태를 모니터링할 수 있다(S410). LAA 기지국은 단말에 대하여 셀 재선택의 필요가 존재하는지 결정할 수 있다(S420)., 셀 재선택의 필요가 존재하는 경우, 단말에 대한 최선의 목표 셀을 결정할 수 있다(S430). 이 경우, 하나의 목표 셀 뿐만 아니라 복수의 목표 셀을 선택할 수 있다. 이후, 결정된 목표 셀에 대하여 셀 예약 동작을 수행할 수 있다(S440). 즉, 목표 셀에 대한 스케쥴링을 수행하기 전까지 다른 통신 장치들이 셀을 점유하는 것을 방지하도록 목표 셀에 셀 예약 신호를 전송할 수 있다(S450). LAA 기지국은 셀 전환 요청 메시지를 단말에게 전송할 수 있다(S450). 단말로부터 셀 전환 거절 메시지를 수신한 경우, 다시 S430단계로 회귀하여 단말에 대한 최선의 목표 셀을 결정할 수 있고, 그 이후 단계를 동일하게 수행할 수 있다. 또는, 상기 LAA 기지국은 단말로부터 셀 전환 요청 메시지에 대한 셀 전환 요청 응답 메시지를 수신한 경우, 데이터를 전송할 수 있다(S460).
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 비면허 주파수 대역에서의 동적 셀 선택을 위한 동작을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 3의 단말(300, 303, 305)의 구체적인 동작을 설명하는 도면이다. 단말은 RF(radio frequency) 능력(capability)정보를 전송할 수 있다(S500). 상기 RF 능력 정보라 함은 기존에 단말이 LTE 통신 시스템에서 CA 동작을 수행함에 있어서 집적할 수 있는 셀의 개수에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 단말은 기지국으로부터 RRC 설정 메시지를 수신할 수 있다(S550). 상기 단말에 대한 홈셀, 및 후보셀에 대한 정보를 포함하는 셀 설정 메시지를 수신할 수 있다.
이후, 단말은 LAA 기지국으로부터 셀 전환 요청을 수신하는지 결정할 수 있다(S510). 셀 전환 요청을 수신한 경우, 상기 단말은 홈 셀에서 목표 셀로 이동할 수 있다(S515). 이후, 단말은 CCA (Clear Channel Assessment)를 수행하여 목표 셀에서의 신호가 임계 값 이하인지 결정할 수 있다. CCA 가 임계 값 이상인 경우, S505단계에서 설정된 후보 셀들을 측정할 수 있다(S525). 이후, 단말은 셀 전환 거절 메시지를 LAA 기지국에게 전송(S527)하고, 다시 LAA 기지국으로부터 셀 전환 요청 메시지를 수신하는지 결정할 수 있다(S510).
단말은 S520단계에서 CCA가 임계값 미만인 경우, 상기 목표 셀에게 셀 전환 요청 응답 메시지를 전송하고, 데이터를 수신할 수 있다(S530). 데이터 송수신 완료 이후 기지국은 단말에게 해당 셀을 Deactivation하도록 명시적으로 L1 signaling을 통해 제어 할 수 있다. 혹은 단말은 선택적으로 이전 홈 셀로 복귀할 것인지 결정하기 위하여 미리 결정된 복귀 타이머가 만료되었는지를 기반으로 해당 셀의 Deactivation을 결정할 수 있다(S540). 혹은 해당 목표셀에서 홈셀로 이동 동작을 할 수 있다. 여기서 홈 셀이라 함은 간섭, 채널 부하, 셀 접근 가능성 등에 기반하여 결정된 평균 측정 값이 단말에 대하여 최선인 셀을 의미한다. 복귀 타이머가 만료된 경우, 복귀 옵션이 어떤 것으로 설정되었는지 결정할 수 있다(S550). 상기 복귀 옵션은 복귀 타이머에 기반한 옵션 1과 셀의 모니터링에 기반한 옵션 2를 포함할 수 있다.
보다 구체적으로 복귀 옵션 1은 타이머 만료 시에 무조건 적으로 홈 셀로 복귀하는 것이다(S580). 복귀 옵션 2는 홈 셀에 대하여 요청 메시지를 전송하고, 그에 대한 셀 전환을 허용하는 명령을 수행하는 경우에 한하여, 홈 셀로 복귀하는 것이다. 먼저, 홈 셀에서 CCA를 수행하고, 그 결과 CCA가 임계 값 미만인 경우, 홈 셀을 미리 예약할 수 있다(S560). 이후, 홈 셀로 셀 전환 요청을 전송(S565)하고, 홈 셀로부터 셀 전환 요청을 수신한 경우(S567) 목표 셀에서 홈 셀로 복귀하는 동작을 수행할 수 있다(S580).
단말의 잦은 목표 셀로의 이동은 이동 오버 헤드를 초래하고, 잦은 홈 셀로의 회귀를 PDCCH로 지시할 경우 PDCCH 자원의 부족 현상을 초래할 수 있다. 그러나 장기간(long-term) 셀에 기반해서는 홈 셀이 더 좋은 성능의 셀인 바, 상기 단말의 홈 셀로 복귀하는 과정은 이동 오버헤드와 수행 이득 간의 상충되는 이익을 야기한다(tradeoff).
아래에서는 상기 도 3, 도 4, 및 도 5에서 설명한 본 발명의 방법에 대한 각 개별 과정에 대하여 설명한다. 도 6 내지 도 11은 LTE 기지국이 단말에게 홈 셀, 및 후보 셀들을 설정하기 위한 RRC 설정 메시지를 전송하는 과정과 관련된 도면이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국이 단말 별 홈 셀을 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
비면허 주파수 대역에서 LTE를 포함하는 셀룰러 통신 프로토콜로 전송을 수행하는 LAA 기지국(310)이 주변의 기존 WiFi(340, 345) 및 LAA 기지국(330, 345) 전송 채널의 현황 및 간섭 환경에 대한 긴 시간 평균(long term average) 측정 결과에 따라 단말(320) 별 최선의 전송 셀(하나 혹은 셀 그룹)을 결정할 수 있다. 이때 결정된 long term average 측정 결과에 따른 단말별 셀을 홈 셀(home cell)이라 지칭할 수 있다. LTE 기지국(300)은 홈 셀에 대한 정보 및 LAA 기지국(310)의 복수의 후보 셀에 대한 정보를 포함한 RRC 설정 메시지를 단말(320)에게 전송할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 LTE 기지국 및 LAA 기지국의 사용 주파수 대역의 셀을 도시하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 7은 면허 대역으로 전송을 수행하는 LTE 기지국 및 비면허 대역으로 전송을 수행하는 LAA 기지국간 채널을 예시한 것이다. LAA 기지국은 단말 대비 RF 능력(capability)이 크기 때문에, 다수의 셀로 단말에게 동시에 신호 전송을 수행하고, 단말은 홈 셀로 전송을 수행한다. 700에서는 상기 도 3에서 설명한 대로, 단말에 대하여 셀 재선택의 필요가 존재하여 셀 전환 동작이 이루어지는 경우, 예를 들어, LAA 기지국의 비면허 대역의 셀 1에서 셀 3으로 활성화된 셀을 변경하는 것을 도시한다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 단말에게 설정된 primary 셀, secondary 셀, 및 후보(candidate) 셀을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 8은 단말(800)에 대하여 RRC 설정 메시지에 의하여 설정된, LTE 기지국의 P(primary) 셀(810), LAA 기지국의 S(secondary) 셀(820),및 그밖에 적어도 하나의 후보 셀(830)을 도시한다.
단말(800)의 RF 능력(capability) 한계에 따라 초기 설정되어 실시간 버퍼링이 가능한 CA (Carrier Aggregation)된 LTE 기지국에서의 셀을 Pcell 및 LAA 기지국에서의 셀을 Scell이라 할 수 있다. 상기 Scell은 상기 도 6에서 설명한대로 long term average 측정 결과에 따라 단말에 대한 최선의 셀로 선택된 LAA 기지국의 셀인, 홈 셀일 수 있다. 그 이외에 단말에게 설정된 LAA 기지국 셀을 후보 셀 (Candidate Cell, CCell) (830) 로 새로 정의할 수 있다. 단말에 대하여 상기 홈 셀 이외에도 후보 셀을 설정해놓아, 단말에 대하여 셀 재선택이 필요한 경우, LAA 기지국은 신속하게 현재 시점에서의 최선의 셀을 선택하여 전환 요청을 수행할 수 있다.
도 9a 및 9b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 기지국이 단말에게 셀의 활성화 및 비활성화를 설정을 하는데 사용되는 MAC-CE(medium access control-control element) 구조를 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 상기 도 9a는 단말에 대하여 CA 동작 중 활성화된 셀을 변경하는 경우, RRC 연결 재 설정 메시지의 전송 없이 활성화된 셀에 대한 정보를 MAC-CE를 이용하여 전송하는 절차를 간소화하기 위한 방법에 대한 것이다.
먼저, 단말이 CA 동작을 수행하는 경우, 복수의 셀에 대하여 활성화/ 비활성화 설정을 하기 위한 MAC-CE(900)는 RRC 연결 재 설정 메시지를 통하여 기 설정된 셀들에 대하여, Ci를 "1"로 세팅하는 경우 해당 셀의 활성화, Ci를 "0"으로 세팅하는 경우 해당 셀의 비활성화를 설정할 수 있다. 이 경우, 상기 예약된 비트는 항상 "0"으로 세팅되어 있다.
한편, 단말에 대하여 단말의 능력(capability)를 넘어서는 복수의 셀이 후보 셀로 설정되어 있는 경우, 기존의 1 Byte의 MAC-CE 포맷으로는 복수의 셀을 모두 수용할 수 없다. 따라서, 복수의 셀의 개수에 따라서 활성화 및 비활성화 설정을 위하여 사용되는 MAC-CE는 기존의 1 Byte의 MAC-CE 포맷 보다 확장된 MAC-CE 포맷이 필요하다. 확장된MAC-CE 포맷을 이용하는 방법은 아래와 같다.
첫째는, 고정된 4 Byte의 MAC-CE 포맷을 사용하는 것이다. 즉, 단말에 기 설정된 셀의 개수와 관계 없이 4 Byte의 MAC-CE 포맷을 사용하여 각각의 셀에 대한 활성화 또는 비활성화를 설정할 수 있다.
둘째는, 단(short) MAC-CE 포맷(930) 또는 장(long) MAC-CE 포맷(940)으로 다원화된 포맷을 택일하여 가변적으로 사용하는 것이다. 상기 장 MAC-CE 포맷(940)을 확장된(extended) MAC-CE 포맷으로 지칭할 수 있다. 이 경우, 기지국은 사용하는 MAC-CE 포맷을 단말에게 알려 주기 위하여 MAC-CE 내부의 예약된 비트(reserved bit)로 명백히 표시하는 방법(explicit)과, 캐리어 집적(carrier aggregation)된 셀들의 인덱스(index)를 설정하는 파라미터(SCellIndex)를 통하여 암시적으로 표시하는 방법(implicit)이 있다. 즉, 상기 명백히 표시하는 방법(explicit)의 경우, 예약된 비트가 "0"인 경우, 기존의 단 MAC-CE 포맷(930) 을 사용하고, 예약된 비트가 "1"인 경우, 확장된 장 MAC-CE 포맷(940) 을 사용할 수 있다. 또는, 상기 암시적으로 표시하는 방법(implicit)의 경우, 기지국이 RRC 재설정 메시지(Reconfiguration message)를 통해 단말에서 사용할 cell을 설정(configuration) 하는 과정에서 최대 SCellIndex 값을 이용할 수 있다.예를 들어, RRC 설정 메시지에서 SCellIndex가 7이하인 경우, 셀의 활성화및 비활성화를 위한 1 Byte의 단 MAC-CE 포맷(930)을 사용하고, SCellIndex가 7 초과인 경우, 4 Byte의 장 MAC-CE 포맷(940)을 사용할 수 있다.
셋째는, MAC-CE 포맷에 대하여 네가지 모드를 미리 결정하여 사용하는 것이다. 예를 들어, 모드(mode) 1인 경우, 1 Byte의 MCE-CE 포맷, 모드(mode) 2인 경우, 2 Byte의 MCE-CE 포맷, 모드(mode) 3인 경우, 3 Byte의 MCE-CE 포맷, 모드(mode) 4인 경우, 4 Byte의 MCE-CE 포맷을 결정할 수 있다. 이러한 경우 기존의 Activation/deactivation MAC-CE, LCID(logical =11011)에 추가하여 신규 LCID로 지시할 수 있다.
도 9b는, 앞서 9a에서 설명한 설정되는 복수의 셀의 개수에 따라서 사용된 MAC-CE 포맷을 PHR MAC-CE로 사용하는 방법을 설명하는 도면이다.
즉, 앞서 설명한 방법으로 MAC-CE 포맷이 결정된 후에, 각 셀에 대한 활성화 또는 비활성화 설정을 할 수 있고(activation/deactivation(AD) MAC-CE로 이용), PHR(power headroom report) MAC-CE로 사용할 수 있다. 도 9a에서 설명한 두번째 방법으로 MAC-CE 포맷을 결정한 경우를 예로 들어 설명한다. 명백한 방법(explicit), 또는 암시적 방법(implicit)에 의하여 1 Byte의 단 MAC-CE 포맷(930)으로 결정된 경우, 상기 도9b에서 도시한 바와 같이 1 Byte의 단 MAC-CE 포맷(930)에 대한 PHR MAC-CE를 사용할 수 있다. 또는, 4 Byte의 장 MAC-CE 포맷(930)으로 결정된 경우에는 4 Byte의 장 MAC-CE 포맷에 기반한 PHR MAC-CE를 사용할 수 있다. 도9b에 도시한 1 Byte의 단 MAC-CE 포맷(930)에 기반한 PHR MAC-CE의 구조를 4 Byte의 장 MAC-CE 포맷(930)에 기반한 PHR MAC-CE로 변형하여 사용하는 것은 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 방법이다.
앞서 설명한 확장된 MAC-CE를 이용하여 단말에 설정된 복수의 셀에 대한 활성화 또는 비활성화 설정 방법을 이용함으로써, 추가 셀 정보를 약 250~450ms 의 지연이 큰 RRC 연결 재설정 메시지(Connection Reconfiguration Massage)의 전송 없이 MAC-CE 내의 활성화 인덱스를 변경함으로써(약, 24~34 ms 소요) 지연의 문제점을 해소할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 단말에 대한 초기 설정을 위한 단말과 네트워크 간 신호 전달 방법을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 단말의 초기 설정을 위한 단말 능력 정보(RF Capability Information)와, RRC 연결 재설정(Connection Reconfiguration) 메시지 전송 절차, 및 CA 관련 상기 단말 능력 정보(UE Capability Information) 전송 시 RF 튜닝(Tuning) 지연 정보를 추가하는 것에 대한 설명이다.
상기 네트워크(1010)는 단말과 연결되어 통신하는 LTE 기지국을 포함하는 셀룰러 통신망을 포함한다. 상기 단말(1000) 및 네트워크(1010)는 RRC 설정을 설립할 수 있다(S1020). 이후, 상기 단말(1000) 및 네트워크(1010)는 인증 절차를 수행(S1030)하고, NAS(non-access stratum) 보안 절차를 수행(S1040)할 수 있다. 상기 과정은 본 발명의 기술 분야에 속하는 일반적인 단말 및 네트워크 간의 연결 과정을 포함할 수 있다.
이후, 네트워크(1010)는 단말(1000)에게 단말 능력(capability)을 문의할 수 있다(S1050). 상기 단말(1000)은 상기 문의에 응답하여 단말 능력 (capability) 정보를 전송할 수 있다. 상기 단말 능력 정보는 단말의 RF 튜닝(Tuning) 지연 정보를 포함할 수 있다. 상기 RF 튜닝(Tuning) 지연 정보는 단말에서 셀 전환 동작을 수행할 때 소요되는 지연 시간 정보를 지칭할 수 있다. 상기 RF 튜닝 지연 정보는 동일 밴드에서의 주파수 내(Intra-frequency within Same Band) 및 현재 밴드 외의 주파수 간(Inter-frequency out of Current Band)의 RF 튜닝 지연 정보를 포함할 수 있다.
상기 RF 튜닝 지연 정보는 단말에 구현된 하드웨어 및 RF 관련 회로 동작에 따라 달라질 수 있다. 보수적으로 최대 RF 튜닝 지연을 규정하고 단말 구현 시 이를 만족하게 설계할 수 있다. 해당 단말의 RF 튜닝 지연을 양자화(quantize)하여 몇 단계 등급으로 나누어 기지국에게 보고할 수 있다. 기지국은 해당 단말이 보고한 RF 튜닝 지연을 상기 양자화된 등급에 맞춰 단말 별 셀 전환 동작을 설계할 수 있다. 또는 기지국은 연결된 단말이 보고한 RF 튜닝 지연을 양자화 등급 중 가장 큰 지연 시간에 맞춰 보수적으로 셀 전환 동작을 설계할 수 있다.
상기 단말 능력 정보에 추가된 RF 튜닝 지연 정보는, 후에 LAA 기지국이 셀 재선택 여부 결정 시 비용을 비교하는데 이용될 수 있다. 즉, 홈 셀에서의 대기 시간 또는 목표 셀로의 변환 시간을 비교할 때 이용될 수 있다. 또한, 상기 RF 튜닝 지연 정보는 LAA 기지국의 목표 셀의 선 점유를 위한 예약 신호(preamble)의 시간을 결정하는데 이용될 수 있다. 단말에게 목표 셀로 셀 전환 요청 메시지를 전송한 이후, 해당 단말이 셀 전환하는데 걸리는 시간을 고려하여 목표 셀에 예약 신호를 전송할 수 있다.
상기 단말(1000) 및 네트워크(1010)는 이후 RRC 보안 절차를 수행(S1060)할 수 있다. 이후, 필요에 따라 상기 네트워크(1010)는 상기 단말(1000)에게 RRC 연결 재설정(RRCConnectionReconfiguration) 메시지를 전송할 수 있고(S1070), 상기 단말(1000)은 RRC 재설정을 완료한 경우, RRC 연결 재설정 완료(RRCConnectionReconfigurationComplete) 메시지를 전송할 수 있다(S1075). 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 단말이 기지국에게 전송하는 단말의 능력(capability) 정보를 구체화한 도면이다. 단말은 상기 기지국에게 상기 단말의 능력(capability) 정보 내에 앞서 언급한 단말별 RF 튜닝 지연 정보 를 포함하여 전송할 수 있다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 셀 전환을 위한 단말, LTE 기지국, LAA 기지국 간 동작을 구체화한 도면이다.
보다 구체적으로, 앞서 설명한 단말에게 단말 RF 능력 이상의 복수의 셀을 RRC 설정 메시지 및 셀의 활성화및 비활성화를 위한 MAC-CE를 이용하여 설정한 이후의 LAA 기지국(1220)의 동작을 중심으로 설명한 도면이다. 이후, LAA 기지국(1220)은 셀 점유 사태를 모니터링 할 수 있다(S1230). 이후 LAA 기지국은 셀 재선택의 필요가 존재하는지 결정할 수 있다 (S1240). 이후, 셀 재선택의 필요가 존재하는 경우, 상기 단말에 대한 최선의 목표 셀 (또는 목표 셀 세트)를 결정할 수 있다(S1250). 목표 셀을 결정한 경우, 상기 목표 셀에 대하여 셀 예약 신호를 전송할 수 있다(S1260). 이후, 상기 LAA 기지국(1220)은 해당 단말(1220)에게 목표 셀로 셀 전환(switch) 요청 메시지를 전송할 수 있다(S1270).
상기 셀 전환 요청 메시지를 전송하는 것에 있어서, 아직 해당 단말에게 비면허 대역의 목표 셀에 대하여 직접적으로 전송 자원 할당이 불가능한 상황인 바, 현재 연결되어 있는 LTE 기지국의 PCell이나 LAA 기지국의 서빙 셀에서 상기 셀 전환 요청 메시지를 전송할 수 있다. 상기 셀 전환 요청 메시지는, 홈 셀에 대한 정보, 이동할 목표 셀에 대한 정보, 중심 주파수 정보, 대역폭 정보, 전송 전력에 대한 정보 를 포함할 수 있다. 또한 선택적으로 PDCCH 수신 여부, 데이터 전송 시작 시각 정보, 또는 홈 채널 복귀 타이머에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 PDCCH 수신 여부라 함은 해당 셀을 활성화하는 목적이 단순히 RRM 측정 만을 위한 것인지 (PDCCH 수신 불필요) 데이터 트래픽 수신 용인지 (PDCCH 수신 필요)를 구분하기 위한 정보이다. 상기 정보들은 일 예시에 불과하며, 상기 셀 전환 요청 메시지에 포함된 정보는 이에 한정되지 않는다.
또한, 상기 셀 전환 요청 메시지는 PDCCH를 통하여 전송됨으로써, 채널 변경 지시 및 단말이 채널을 변경하는데 까지의 시간을 단축 시킬 수 있다. 기존의 방안인 RRC 연결 재설정 메시지(RRC connection re-establishment)를 이용하는 경우, 약 250 ms ~ 450 ms의 시간이 소요되어 RRC 해제(release) 및 RRC 추가(Addition) 절차를 수행하는데 지연되는 문제가 있었다. 또한, 기존에 CA 시스템에서 SCell을 추가 또는 삭제하는 경우, RRC연결 재설정(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 이용하고, SCell의 활성화 및 비활성화 상태를 설정하는 경우, MAC-CE (Activation/deactivation MAC-CE, LCID(logical =11011) 를 이용하였다. 이 경우, 2~3번의 ARQ를 가정할 때에, 약 24ms의 시간이 소요된다. 한편, 본 발명에서의 L1 시그널링(signaling)을 이용한 방법에서는 6 symbol 즉, 0.45ms 정도가 소요된다. 보다 구체적인 계산은, 후에 도 22에서 하도록 한다.
이후, 단말(1220)은 목표 셀로 셀 이동을 할 수 있다(S1280). 이후 셀 이동을 완료하고 셀 전환 요청에 대한 응답 메시지를 전송하는 경우, 상기 LAA 기지국(1220)은 상기 단말(1220)에게 데이터를 전송할 수 있다(S1290).
아래의 도 13 내지 도 17은 상기 LAA 기지국의 동작 중 셀 점유 상태를 모니터링하는 동작에 관련된 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 LTE 기지국과 LAA 기지국의 내부 구조를 도시한 블록도이다.
보다 구체적으로, LTE 기지국 및 LAA 기지국이 물리적으로 단일의 기지국을 구성하고 있는 경우, LAA 기지국의 Wifi 모니터링 모듈(1310), LAA 송수신 IC 모듈(1320), 및 LTE 송수신 IC 모듈(1330)을 이용하여 현재 셀 점유 상태를 모니터링 할 수 있다. 추가적으로, 다양한 통신 방법을 사용하는 RAT(Radio Access. Technology)의 미래의 잔여 전송시간을 확인할 수 있다. 상기 잔여 전송 시간을 확인하는 방법으로, 예를 들어, 기지국의 overhearing 방법 및 다중 단말의 피드백 위치 차이 등을 이용할 수 있다.
보다 구체적으로 상기 WiFi 모니터링 모듈(1300)을 통하여 다른 통신 장치 신호의 length 필드나 NAV(Network Allocation Vector)를 디코딩하여 다른 통신 방법을 이용하는 통신 장치에 대해서도 잔여 전송 시간을 파악할 수 있다.
또한, 동일 LAA 기지국에서 다른 단말에게 전송하는 경우, LAA 기지국은 해당 연결의 전송 시간을 파악할 수 있다. 타 LAA 기지국의 전송의 경우, CCA,즉, 에너지 감지(energy detection)을 이용한 방법으로 점유 상태를 파악할 수 있으며, PDCCH에 전송 시간이 명시한 신규 필드(field)를 추가하여, 상기 PDCCH를 모니터링함으로써 전송 잔여 시간을 파악할 수 있다. 다만, 본 도면에는 도시되지 않았으나, 상기 LTE 송수신 IC 모듈과 상기 LAA 송수신 IC 모듈이 물리적으로 다른 기지국에 있는 실시예에 본 발명이 적용되는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술자에게 자명하다.
도 14는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국의 셀 전환을 할 것인지 여부를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 14는 LAA 기지국이 점유 상태를 모니터링 한 후, 셀 재선택이 필요한지 여부를 판단하고, 목표 셀을 결정 후, 예약 신호를 전송하는 동작을 도시한 도면이다.
먼저, LAA 기지국은 가용하지 않은 홈 셀에 대한 접근인지 여부를 판단할 수 있다(S1400). 즉, 홈 셀, 즉 현재 활성화된 셀에 접근을 시도한 때에 타 전송이 진행되고 있는 경우, 또는 미래 시점에서의 전송이 불가능한 경우를 판단할 수 있다. 상기 가용하지 않은 홈 셀에 대한 접근에 대한 예시는 이하 도 15에서 설명한다.
이후, LAA 기지국은 홈 셀에서의 비용(cost)이 목표 셀에서의 비용 미만인지 결정할 수 있다(S1410). 상기 비용(cost)라 함은 동작을 수행하는데 소요되는 시간을 지칭할 수 있다. 즉, 현재 홈 셀의 전송 잔여 시간을 기준으로 다른 셀을 재선택하는 것에 대한 기대값을 아래와 같이 비교할 수 있다.
-홈 셀의 최소 대기 시간 > 셀 전환 비용(T_cost) + Alpha
상기 셀 변경 비용(T_cost)는 앞서 단말이 상기 LAA 기지국에게 전송한 단말 능력(capability) 정보의 RF 튜닝 지연에 대한 정보에 기반하여 결정될 수 있다.
상기 LAA 기지국은 홈 셀에서의 비용(cost)이 목표 셀에서의 비용 미만인 경우, 현재의 홈 셀에서 셀 접근을 대기할 수 있다(S1420). 상기 S1410단계에서 LAA 기지국은 홈 셀에서의 비용이 목표 셀에서의 비용 이상이라고 결정한 경우, 목표 셀이 가용한 지 결정할 수 있다(S1430). 즉, 단말은 미리 설정된 후보 셀 중 다른 셀로의 전송 가능성을 확인할 수 있다. 즉, 목표 셀이 현재 시점에서 유휴(idle) 상태인지 확인하고, 유휴 상태인 경우, 채널을 선 점유 가능한지 확인할 수 있다. 또한, 상기 단말은 목표 셀에서 근접 시간 (T_margin ~ T_cost) 이내에 신호가 전송 완료될 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 상기 근접 시간이라 함은, 현재 서빙 셀인 홈 셀에서의 셀 전환 비용(T_cost) 보다 T_margin만큼 적은 범위 내에 드는 시간을 의미한다. 즉, 목표 셀에서 다른 통신 장치가 신호를 전송하고 있더라도, 상기 홈 셀로부터의 셀 전환 비용(T_cost) 이내로 근접한 시간 안에 다른 통신 장치의 신호의 전송이 완료된 경우, 목표 셀로의 전송 가능성이 존재한다고 결정할 수 있다.
상기 목표 셀에서의 타 전송의 잔여 전송 시간을 확인하기 위하여 LAA 기지국 모니터링 모듈을 통해 잔여 전송 시간을 측정할 수 있다. 또한, 다른 통신 장치의 경우, 예를 들어, WiFi 전송의 경우, NAV 메시지의 기간(duration) 정보를 이용하여 측정할 수 있다. 또한, 타 LAA 기지국의 전송인 경우, PDCCH 이내 정보를 디코딩하여 획득할 수 있다.
목표 셀이 가용한 경우, 단말에게 미리 설정된 후보 셀들에게 접근 할 수 있다(S1440). 이후 상기 LAA 기지국은 목표 셀을 결정할 수 있다(S1450). 상기 LAA 기지국은 상기 결정된 목표 셀에 선택적으로 예약 신호를 전송할 수 있다(S1455).
도 15는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국에서 비면허 주파수 대역에서 다른 통신 장치의 셀 점유 상황을 모니터링하는 동작을 설명하는 도면이다.
도 15a는 현재 활성화된 셀 1에서 셀 접근을 시도한 경우(1510), 다른 전송이 진행되고 있고, 잔여 전송 시간(1515)이 남아 있어, 셀 점유를 위하여 대기하는 경우를 도시한 도면이다. 이 경우, 해당 셀에 대하여 CCA를 수행했을 때, 다른 전송이 진행되고 있는 것이 감지되게 된다.
도 15b는 미래 전송이 불가능한 것을 감지하는 예를 도시한 도면이다. 즉, 현재 셀에 대하여 최대 전송 기간(1530)을 확보하는 경우, 타 전송(1540)이 해당 셀에 이미 스케쥴링 되어 있어 CCA 유휴 시간(idle time)을 준수할 수 없는 경우이다. 최대 전송 기간(1530)이 끝나고 CCA 규정 상 최대 전송 기간(1530)의 5%에 해당하는 시간 동안 전송을 중지해야 한다. 이 경우, 전송 기간 중에 상기 타 전송(1540)의 스케쥴링 상황을 모니터링 할 수 있어 셀 접근 한계를 감지할 수 있다(1520).
도 15c도 도 15b와 마찬가지로 미래 전송이 불가능한 것을 감지하는 예를 도시한 도면이다. 비면허 대역에서 WiFi 등 타 RAT 과의 공존 성능 향상을 위하여 채널 별 Duty Cycle을 조절할 수 있다. 즉 셀 별로 ON 기간에 대해서만 셀을 점유할 수 있는데, 현재 LAA 기지국에서 ON 기간(1565)에서 신호를 전송하고 있더라도(1560), OFF 기간(1567)에서 타전송(1570)이 이미 스케쥴링되어 있는 경우, OFF 기간(1567)을 준수할 수 없게된다. 이 경우, LAA 기지국은 LAA 전송 중에 상기 타 전송(1570)의 스케쥴링 상황을 모니터링할 수 있어, Duty Cycle의 OFF 기간(1567)을 준수하기 위하여 셀 접근 한계를 감지할 수 있다(1550).
도 16는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국의 셀 점유 상황의 모니터링 동작에 따른 동적 셀 선택 방법을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 상기 도 16a 에서 설명한 경우로, 현재 활성화된 LAA 기지국의 셀 1(1610)에서 셀 접근을 시도(1630)했을 때, 타 전송(1635)이 진행되고 있고, 잔여 전송 시간(1637)이 있는 것을 감지한 경우이다. 이 경우, 현재 셀의 잔여 전송 시간(1637)을 기준으로 다른 셀로의 재선택 기대값을 비교할 수 있다. 잔여 전송 시간은 앞서 언급한 대로, LAA 기지국의 모니터링 모듈을 통해 잔여 전송 시간을 측정할 수 있다. 즉, WiFi 전송의 경우, NAV message의 기간(duration)정보 및, 타 LAA 기지국 전송의 경우 PDCCH 이내 정보를 활용할 수 있다.
다른 셀로의 전송 가능성은, 목표 셀이 현재 유휴(idle)상태 및 셀을 선 점유 할 수 있는지 여부를 포함할 수 있다. 또한 목표 근접 시간 이내로 전송을 완료할 수 있는지 여부를 확인할 수 있다. 보다 구체적인 사항은 도 19에서 후술한다.
셀 2(1613)에서의 전송 가능성을 판단할 때, 현재 시점에서 타 전송(1640)이 진행되고 있는 바, 전송이 불가능하며, 셀 3(1615)의 경우, 현재 타 전송이 없으며, 미래 시점에서도 스케쥴링된 타 전송이 없는 것으로 판단되어 셀 전환 요청(1620)을 전송할 수 있다. 이후, 단말이 셀을 이동, 즉 활성화된 셀을 셀 3으로 전환한 후, LAA 기지국이 단말에게 데이터를 전송하는 경우(1650), 홈 셀인 셀 1(1610) 잔여 전송 시간(1637)동안 대기하는 것보다 감소된 셀 접근 지연을 가지는 것을 알 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시예에 따른 LAA 기지국의 셀 점유 상황의 모니터링 동작에 따른 동적 셀 선택 방법을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 17은 도 4b 에서 설명한 경우로, 미래 시점에서 타 전송이 이미 스케쥴링되어 있어 CCA 유휴 시간을 준수할 수 없는 경우를 나타낸다. 즉, 셀 1(1700)에서 최대 전송 기간인 10ms의 전송(1710) 중에 미래 시점에서의 타 전송(1717)의 스케쥴링으로, CCA 유휴 시간(1715)을 준수할 수 없음이 감지된 경우, 미리 셀을 재선택하여 셀 전환 동작을 하는 방법이다. 셀 2(1703)로 전환하여도 최대 전송 기간인 10ms의 전송(1720)을 하는 경우, 미래 시점에서의 타 전송(1727)이 스케쥴링으로, CCA 유휴 시간(1725)을 준수할 수 없어, 셀 3 (1706)으로 전환할 수 있다. 셀 2(1703)에서 셀 전환을 결정하는 시점의 미래 시점에서 스케쥴링된 타 전송이 없는 바, 셀 전환 후, LAA 기지국은 10ms 전송(1740)을 수행한 후, 0.5ms의 유휴 시간(1745)을 준수하고, 연속 적으로 10ms 전송(1747)을 수행할 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 LAA 기지국의 셀 점유 상황의 모니터링 동작에 따른 동적 셀 선택 방법을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 18는 도 15c 에서 설명한 경우로, Duty Cycle이 설정되어 있을 때, Duty Cycle의 ON 구간 내에서 신호를 모두 전송할 수 없다고 결정된 경우에 대한 설명이다. 상기 Duty Cycle은 비면허 대역에서 WiFi 등 타 RAT 과의 공존 성능 향상을 위하여 채널 별로 셀 점유 시간을 정해놓은 주기를 지칭한다. 즉 셀 별로 ON 기간에 대해서만 셀을 점유할 수 있는데, 간섭 레벨에 따라 Duty Cycle을 조절할 수 있다.
LAA 기지국은 현재 활성화된 셀 1(1810)에서 셀 접근을 시도한 경우, ON 기간 내에 신호를 모두 전송할 수 없다고 판단한 경우, 셀 전환을 결정(1830)을 할 수 있다. 이 후, 다른 셀들에서 CCA를 수행하여 셀 선택 가능성을 확인할 수 있다. 도 18에 도시된 대로, 셀 2(1813)에서 CCA를 수행하여 타 전송(1840)이 있음을 감지한 경우, 다음 셀 3(1815)에서 CCA를 수행할 수 있다. 셀 3(1815)에서 유휴 상태임이 확인되고, 셀 3(1815)에서 다른 통신 장치의 간섭 레벨이 낮아 Duty Cycle의 On 구간을 길게 조절할 수 있는 경우, LTE 기지국의 P셀에서 셀 전환 요청(1820)을 단말에게 전송할 수 있다. 단말이 셀 1(1810)에서 셀 3(1815)로 이동하는 시간(1850)동안 LAA 기지국은 셀 3(1815)에 셀 예약 신호를 전송할 수 있다(1855). LAA 기지국은 셀 3(1815)에서 ON 구간 동안 단말에게 신호를 전송할 수 있다.
도 19a 및 19b는 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국의 목표 셀을 선택하는 방법을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, LAA 기지국의 현재 활성 셀, 즉 홈 셀인 셀 1(1900)에서 셀 전환을 결정(1910)한 경우, 나머지 다수의 후보 셀(1903, 1906) 중 목표 셀을 선택하는 기준에 대하여 설명한다. 상기 목표 셀을 선택하는 기준은 아래 설명한 것 중 적어도 하나에 기반할 수 있다. 또한 아래의 기준들에 대하여 가중치(weight)를 부여하여 조합할 수 있다. 상기 복수의 목표 셀을 선택하는 과정을 도식화한 것을 도 19b에 도시하였다. 보다 구체적으로, LAA 기지국은 아래에서 설명하는 적어도 하나 이상의 목표 셀 선택 기준(1950)을 고려하되, 각각에 대하여 미리 결정된 가중치(1960)를 반영하여 목표 셀을 선택할 수 있다.
- CCA 결과를 활용하여 타 통신 장치의 점유가 가장 적은 셀을 선택(select the cleanest channel)
- Wi-Fi 우선인 셀은 배제(Avoid Wi-Fi primary channels)
- 다른 LAA 사업자가 사용하는 셀은 배제(Avoid other LTE-U operator channels)
- Wi-Fi AP의 Beacon 신호에 대하여 RSSI(received signal strength indicator)를 이용하여 측정기반 선택
- Wi-Fi 전송이primary 셀인지, secondary 셀인지 여부에 기반하여 셀을 선택.
- RRC에서의 WiFi 측정에 기반하여 셀을 선택(LAA UE WiFi Measurements over RRC)
- LAA 네트워크에서 청취 측정(LAA Network Listening Measurements)
- LAA 단말이 보고한 CQI(channel quality indicator) 또는 BLER(block error ratio)
- LAA 단말의 RRM(radio resource management) 측정.
상기 기준으로 선택하는 일 실시예로, 해당 LAA 기지국의 신호 전송 예정이 없는 셀에 대한 CCA를 수행하여 타 RAT의 전송을 감지할 수 있다. 이 경우, CCA 레벨이 낮은 셀을 선택하고, 해당 셀을 점유하고, 예약을 위한 비콘(beacon) 신호를 전송할 수 있다. 또는, 해당 LAA 기지국의 현재 전송중인 셀에 대해서는 전송 완료 시점이 가까운 셀을 선택하고, 해당 채널을 점유하고 전송 예약을 위한 비콘(beacon) 없이 이전 타 전송 완료 후에 곧바로 연달아 전송 가능하다.
상기 기준에 따라, 목표 셀을 선택하는 방법을 예시한 도 19a에 대하여 설명하면, LAA 기지국이 홈 셀인 셀 1(1900)에서 셀 재선택 필요 여부가 있다고 판단하여 셀 전환 결정(1910)을 한 경우, 후보 셀인 셀 2(1903)에 대해서는 해당 LAA 기지국의 신호 전송 예정이 없는 셀인 바, CCA를 수행할 수 있다. 이후, 셀 2(1903)에서는 타 통신 장치의 전송이 없어서 기준을 만족하였는 바, LAA 기지국은 목표 셀로 셀 2(1903)으로 선택할 수 있고, 이후, 단말의 셀 이동 지연(1925)시간 동안 셀 예약 신호(1920)를 셀 2(1903)에 전송할 수 있다.
상기 LAA 기지국은 앞서 설명한 단말의 능력(capability) 정보에 포함된 RF 튜닝(Tuning) 지연 정보에 기반하여 상기 셀 이동 지연 (1925) 시간을 예측하여, 상기 셀 예약 신호를 전송할 수 있다. 셀 예약 신호(1920)를 전송한 이후, 상기 LAA 기지국은 단말에게 신호를 전송할 수 있다(1930). 상기 단말은 이러한 기지국의 예약 신호를 활용하여 RF retuning, AGC(Automatic Gain Control) setting, tracking을 포함하는 동기화(synchronization)과정을 수행할 수 있다.
한편, LAA 기지국은, 후보 셀인 셀 3(1906)에 대해서는 해당 LAA 기지국이 현재 전송 중인 셀 인바, 전송 완료 시점이 가까운지 여부를 판단하고, 별도의 CCA 및 예약 신호의 전송 없이 이전 전송 완료 후에 연달아 전송을 수행하도록 한다(1940). 이 경우, 진행 중 전송 잔여시간이 앞선 셀 2에서의 셀 예약 신호길이보다 길고, 일정 값 보다 작은 경우에 전송 완료 시점이 가까운지 판단할 수 있다. (T_res < 진행중 전송 잔여시간 < T_res + Beta) 이러한 상황에서는 PDCCH에 포함된 CRS(Cell-specific reference signals), PDSCH(physical downlink shared channel)에 포함된 DMRS(DeModulation Reference Signal)만으로 RF retuning, AGC(Automatic Gain Control) setting, tracking을 포함하는 동기화 과정을 수행할 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시예에 따른 LAA 기지국의 목표 셀에 대한 CCA(Clear Channel Assessment) 및 예약 신호를 전송하는 것을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 20은 LAA 기지국에서의 홈 셀인 셀 1(2000)에서 타 전송이 있는 이유로 셀의 재선택 필요 요건을 만족 시켜 셀 전환을 결정(2010)하는 경우, 복수의 셀에 대한 CCA 및 예약 신호를 전송하는 두 가지 방법에 대하여 설명한다. 첫 째로 공격적인 접근(Aggressive approach)의 방법이다. 이는, 복수의 후보 셀에 대하여 CCA를 수행하고, 예약 신호, 예를 들어, 예약 비콘(reservation beacon)을 동시에 전송하는 방법이다. 즉, 셀 2(2003), 셀 3(2005), .. 셀 N(2007)에 대하여 CCA를 동시에 수행 하고, (no_beacon = 1, 2, …, Nc) CCA 결과 충돌 없이 예약을 성공한 셀 중 최종 목표 셀을 선택할 수 있다. 최종 목표 셀을 선택하는 방법은 앞서 도 19a에서 설명한 적어도 하나의 기반할 수 있다.
둘째로, 기회주의적인 접근(opportunistic approach) 방법이다. 이는, 복수의 후보 셀 중 하나의 셀에게 CCA를 수행하고, 예약 신호를 전송하는 방법이다. 충돌 등으로 예약을 실패할 경우 순차적으로 후보 셀 중 다른 셀에게 CCA를 수행하고, 예약 신호를 전송할 수 있다.
도 21은 본 발명의 실시예에 따른 LTE 기지국의 셀 전환 요청 메시지를 전송하는 것을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, LAA 기지국에서 셀 전환 결정(2120)을 한 경우, 셀 3(2115)에 대한 CCA를 수행 하고, 목표 셀로 결정된 경우, LTE 기지국의 면허 밴드(2100)의 PCell에서 셀 전환 요청 메시지(2130)를 PDCCH를 통하여 전송하고, 셀 3(2115)에 대하여 곧바로 셀 예약 신호(2140)를 전송할 수 있다. 상기 셀 예약 신호의 전송 시간은 단말의 셀 이동 지연(2145) 시간에 기반하여 결정될 수 있다. 상기한 바와 같이 LAA 기지국의 셀 예약 신호(2140)를 이용한 셀 선 점유 후, 셀 전환 요청 메시지(2130)을 전송 받은 단말이 셀 전환을 하는 경우, 셀 전환 요청 메시지를 면허 대역에서 전송하는 바, 불확실성이 제거될 뿐만 아니라, PDCCH (매 subframe마다 )전송하여 변경 지연시간이 감소될 수 있다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 LTE 기지국이 셀 전환 요청 메시지를 전송할 때의 시간 오버헤드(overhead)를 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 22는 본 발명에 따른 셀 전환 요청 메시지를 PDCCH에서의 L1 시그널링(Signalling)을 통하여 전송한 경우, 지연시간의 지연 시간을 계산하는 것을 설명하기 위한 도면이다.
먼저, LTE 통신 시스템에서의 프레임 구조에 대하여 설명한다. 1 프레임(2200) 은 10m이고, 1 서브 프레임(subframe)(2210)은 =1 ms이다. 또한, 1 슬롯(2215)은 0.5ms 이고, 1 심볼(2220)은 71.3 us이다.
단말의 셀 전환 명령을 수신하는 것이 PDCCH로 수신되므로 3 심볼(symbol)이내로 소요된다. 이 후, 단말의 셀 이동 시간은 평균 적으로 100us 이하라고 가정할 때, 상기 셀 전환 명령을 수신하는 시간과 셀 이동 시간을 합한 시간은 최대 6 symbol 이하(즉, 0.45 ms ) 이하이다.
도 23은 본 발명의 실시예에 따른 셀 전환 요청 메시지 및 이에 응답하여 셀 전환 거절 메시지를 송수신하는 단말, LTE 기지국, 및 LAA 기지국 간의 동작을 설명하는 도면이다.
LAA 기지국(2305)은 LTE 기지국(2303)을 통하여 단말(2300)에게 셀 전환 요청 메시지를 전송할 수 있다(S2310). 상기 단말(2300)은 셀 전환 요청 메시지에 응답하여 셀 이동을 수행할 수 있다(S2315).
이후 상기 단말(2300)은 목표 셀이 이용 가능한 지 결정할 수 있다(S2320). 즉, 단말은 셀을 모니터링 하여 목표 셀이 이용 가능한지 결정할 수 있으며, 이 때, RRM 측정 시에는 서빙셀의 채널 상태 정보(channel state information) 및 모든 주변 셀의 수신 신호 레벨 (WiFi 간섭 포함)의 RSSI(received signal strength indicator)를 모니터링 할 수 있다. 단말이 셀 이동 후 목표 셀 상태를 피드백 하는 경우, 단말이 목표 셀로 RF 튜닝 이후 채널을 측정하고, 주변 신호의 값이 임계 값 이하이면 목표 셀이 이용 가능하다고 판단하고 셀 전환 거절 메시지의 지시자를 "0"으로 설정하고 전송하지 않는다. LAA 기지국은 셀 전환 거절 메시지를 수신하지 않았는 바, 목표 셀로 예정된 시간에 다운링크 전송을 수행할 수 있다. 이후 LAA 기지국(2305)은 상기 단말(2300)에게 데이터를 전송할 수 있다(S2330).
상기 단말(2300)은 셀 이동을 수행한 이후, 목표 셀의 품질 저하 시, 즉, 주변 간섭 신호 값이 임계 값 이상이면 셀 전환 거절 메시지의 지시자를 "1"로 설정할 수 있다. 이후, 다른 후보 셀들을 스캔 할 수 있다(S2340). 신규 목표 셀을 스캔하는 경우, 단말은 RRC 재설정 메시지로 설정된 모든 후보 셀들에 대하여 스캔하는 동작을 수행할 수 있다. 또는, 단말은 LAA 기지국으로부터 추천 받은 후보 셀들에 한정하여 스캔하는 동작을 수행할 수 있다. 이후, 선택적으로 단말은 후보 셀을 스캔 후 목표 셀을 최종 결정할 수 있다. 즉, 단말이 후보 셀들에 대하여 스캔한 이후, 최종 적으로 목표 셀의 적합 여부를 결정할 수 있다. 단말은 목표 셀의 수신 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio)이 일정 임계 값 이상인지 확인할 수 있다. 상기 수신 SINR은 목표 셀에서의 예약 신호 수신 레벨, 또는 이전 전송의 데이터 프레임에서의 수신 레벨에 기반하여 결정될 수 있다. 이후, 상기 단말(2330)은 상기 LAA 기지국(2305)에게 셀 전환 거절 메시지를 전송할 수 있다(S2350).
상기 셀 전환 거절 메시지는 LAA 기지국에게 PUCCH(physical uplink control channel), PRACH(Physical Random Access Channel), special PUCCH로 전송될 수 있다. 상기 셀 전환 거절 메시지는 선택적으로 스캔한 후보 셀 중 목표 셀로 결정된 셀에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 셀 전환 거절 메시지가 PUCCH로 전송될 경우, 전송한 해당 단말에게 상기 목표 셀이 할당될 수 있다. 또는, 상기 셀 전환 메시지가 PRACH로 전송될 경우, 상기 목표 셀은 기지국의 판단 하에 필요 시에 단말에게 동적으로 할당될 수 있다. 또는, 상기 셀 전환 거절 메시지가 special PUCCH로 전송되는 경우, 상기 목표 셀은 상기 PUCCH에 기반한 경쟁으로 단말에게 할당될 수 있다.
아래 도 24 내지 도 29에서는 앞서 설명한 비면허 대역에서의 셀 전환 방법에 있어서, 기술적 특징이 되는 과정에 대하여 보다 상세하게 설명한다.
도 24는 본 발명의 실시 예에 따른 단말에 대한 셀 설정 및 셀 측정에 대한 단말, LTE 기지국, 및 LAA 기지국 간의 동작을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 3의 S320단계에 RRC 설정 단계를 구체화 한 도면이다.
LTE 기지국(2410)은 단말(2400)에게 RRC 연결 설정 메시지를 전송할 수 있다(S2420). 상기 RRC 연결 설정 메시지는 LTE 기지국의 P(primary)셀에 대한 정보 및 단말이 셀 측정을 위해 필요한 설정 정보를 포함할 수 있다. 상기 단말이 셀 측정을 위해 필요한 설정 정보라 함은 RRM 측정 주기 또는 CSI 측정 주기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 셀 측정을 위해 필요한 설정 정보에는 LAA 기지국에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 단말(2400)은 상기 설정 정보에 기반하여 셀 측정을 한 후 측정 보고를 할 수 있다(S2425). 상기 LTE 기지국(2410)은 상기 측정 보고에 기반하여 LAA 기지국(2415)을 추가시킬 것인지 결정할 수 있다(S2430). LAA 기지국(2415)은 준정적(semistatic) 셀 선택을 할 수 있다(S2435).
이후 LTE 기지국(2410)은 LAA 기지국(2415)을 추가 시킬 것인지 결정한 경우, S(secondary)Cell 추가 요청 메시지를 상기 LAA 기지국(2415)에게 전송 할 수 있다(S2440). 상기 LAA 기지국(2415)은 SCell 추가 응답 메시지를 상기 LTE 기지국(2410)에게 전송할 수 있다(S2445). 상기 SCell 추가 응답 메시지는 추가된 모든 셀들에 대한 정보, 활성화된 셀들, 및 후보 셀들에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 활성화된 셀들은 데이터를 전송하는 셀이다. 상기 후보 셀은 현재 활성화 되어 있지는 않으나, 후에 LAA 기지국으로부터 셀 전환 요청을 수신하였을 때, 전환의 대상이 되는 셀들이다. 그 밖에 비활성화되고, 상기 후보 셀에도 포함되지 않은 셀을 비활성화 셀이라 한다. 상기 LTE 기지국(2410)은 상기 단말에게 추가된 모든 셀들에 대한 RRC 연결 재설정 메시지를 전송할 수 있다(S2450).
상기 RRC 연결 설정 메시지는 각 셀들에 대한 전송 포맷 및 활성화된 셀, 후보 셀들에 대한 측정 설정 정보를 포함할 수 있다. 상기 단말(2400)은 LTE 기지국(2410)에게 RRC 연결 재설정 완료 메시지를 전송할 수 있다(S2455). 상기 LAA 기지국(2415)은 모든 셀들에 대한 기준 신호를 전송할 수 있다(S2460). 이후 상기 단말(2400)은 상기 측정 설정 정보에 기반하여 RRM(radio resource management) 측정 또는 CSI(channel status information) 측정 중 적어도 하나를 수행할 수 있다(S2470).
앞서 도 24에서 도시한 방법은 단말의 RF 능력(capability) 보다도 많은 수의 셀을 설정하는 것으로서, 서빙 기지국의 모든 구성 셀에 대하여 MeNB(master e-node B)인 LTE 기지국이 단말에게 설정하는 것이다. 이는, 후에 빠른 셀 선택(fast carrier selection)을 위한 동작이며, 후에 RRC 연결 (재)설정으로 인하여 소요되는 지연을 감소 시킬 수 있다.
도 25a 및 25b는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 RRM(radio resource management) 및 CSI (channel state Information) 측정을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 25a는 상기 도 24의 S2470을 구체적으로 설명하는 도면이다.
앞서 언급한대로, 단말은 LTE 기지국으로부터 RRC 연결 재설정 메시지를 통하여 모든 셀에 대한 측정 설정 정보를 수신할 수 있다. 보다 구체적으로, 상기 RRC 연결 재설정 메시지에 포함된 모든 셀에 대한 측정 설정 정보는 LAA 기지국이 전송한 SCell 추가 응답(SCell Add response) 메시지에 포함된 측정 설정 정보에 기반한 것이다. 즉, 앞서 설명한 도 24의 단계 S2445 및 S2450 단계를 통하여 단말은 상기 측정 설정 정보를 수신할 수 있다.
측정 설정 정보에는 해당 셀 각각 별 RRM measurement 주기 이외에 CSI 측정 여부 및 CSI 측정 주기 정보를 수신할 수 있다. 이러한 CSI 측정 동작은 RRC 설정에서 정의된 주기적 측정 및 기지국 요청 (L1 signaling) 등을 통해 단말에서 CSI 측정을 요청하는 event-driven으로 동작할 수 있다. 또한 기본 동작은 단말 CRS만 수신하여 CSI 측정을 동작하나, RRC 설정 혹은 L1 signaling에서 CSI indication 필드가 1이면 CRS 이외에 CSI-RS 까지 기지국이 전송한다는 정보를 확인하고 이를 기반으로 단말은 CRS 및 CSI-RS를 수신하여 CSI를 측정하여 기지국으로 전송하는 것으로 동작할 수 있다. 상기 L1 signaling을 수신하기 위해 단말은 특정 위치에서의 기지국 신호 (예. CRS 또는 PDCCH의 정보)를 모니터링할 수 있다.
상기 모든 셀이라 함은, LAA 기지국의 셀로서, 활성화된 셀, 후보 셀을 포함할 수 있다. LAA 기지국은 상기 셀들에 대하여 활성화된 셀의 측정 빈도를 후보 셀의 측정 빈도 보다 더 잦도록 설정할 수 있다. 이와 같은 설정에 따른 단말의 측정 동작에 대하여 도 25a에서 예시하여 도시하였다. 즉 데이터 전송이 있는 활성화된 셀인 셀 1(2500)에서는 빈번한 측정을 통한 CQI 피드백을 전송하지만, 데이터 전송이 없는 후보 셀인 셀 2(2510), 및 셀 3(2515)의 경우에는 덜 빈번한 측정을 수행한다. 반면, 데이터 전송이 없는 비활성 셀의 경우(2517), 측정을 수행하지 않는다.
도 25b는 활성 셀 및 후보 셀에서의 단말의 동작에 대하여 설명하기 위한 도면이다.
단말은 활성화된 셀(2520)에서 데이터를 수신하고, 이를 위하여, PDCCH를 모니터링 하며, 셀 측정을 수행할 수 있다. 또한, 후보 셀(2530)에서는 측정을 수행할 수 있고, 미도시 하였지만 비활성화 셀에서는 측정을 수행하지 않고, RRC configuration 정보만 공유할 수 있다. 도 25b는 후보 셀(2530)에서의 측정 동작을 구체화하였으며, 이는 활성화된 셀(2520)에도 동일하게 적용할 수 있다. CSI 측정 요청을 수신한 후, 단말은 기준 신호를 수신할 수 있다. 상기 기준 신호는 CSI-RS(reference signal), DRS(dedicated-reference signal) 및 CRS(cell-reference signal) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 단말은 상기 기준 신호에 기반하여 CSI 피드백(feedback)을 전송할 수 있다. 상기 기준 신호에 기반하여 CSI 피드백(feedback)을 전송하는 방법은 도 25a에서 설명한 바와 같다. 또한, 상기 단말은 활성화된 셀과 후보 셀 수의 합이 단말의 RF 능력(capability) 이상으로 동작할 시에, 활성화된 셀에 대한 동작을 우선하여 수행할 수 있다.
도 26은 본 발명의 실시예에 따른 셀 선택을 위한 단말, LTE 기지국, LAA 기지국 간 동작을 구체화한 도면이다.
보다 구체적으로, 본 발명은 LAA 기지국의 셀 전환 요청 메시지에 기반하여 단말이 활성화 셀을 전환하는 것에 대한 설명으로, 특히 L1 시그널링(signaling)을 이용하여 상기 셀 전환 요청 메시지를 전송하는 것을 특징으로 한다.
보다 구체적으로, 앞서 설명한 단말에게 단말 RF 능력 이상의 복수의 셀을 RRC 설정 메시지 및 MAC-CE를 이용하여 설정한 이후의 LAA 기지국(2607)의 동작을 중심으로 설명한 도면이다. 이후, 단말(2600)은 활성화된 셀 세트 및 후보 셀 세트에 대하여 셀 측정을 수행할 수 있다. LAA 기지국(2607)은 셀 점유 상태를 모니터링 할 수 있다(S2620). 이후 LAA 기지국(2607)은 셀 재선택의 필요가 존재하는지 결정할 수 있다(S2630).
이후, 현재 홈 셀에서의 동작이 점유가 불가능하거나 미래 시점에서 점유가 불가능하여 셀 재선택이 필요한 경우, 상기 단말(2600)에 대한 최선의 목표 셀을 결정할 수 있다(S2635). 목표 셀을 결정한 경우, 상기 LAA 기지국(2607)은 해당 단말(2600)에게 목표 셀로 셀 전환(switch) 요청 메시지를 전송할 수 있다(S2640). 특별히 상기 셀 전환 요청 메시지를 면허 대역의 LTE 기지국의 PCell이나 LAA 기지국의 서빙 셀에서의 PDCCH signalling을 통하여 전송하는 것을 빠른 셀 선택(fast cell selection)이라 지칭할 수 있다.
상기 셀 전환 요청 메시지를 전송하는 것에 있어서, 아직 해당 단말에게 비면허 대역의 목표 셀에 대하여 직접적으로 전송 자원 할당이 불가능한 상황인 바, 현재 연결되어 있는 LTE 기지국의 PCell이나 LAA 기지국의 서빙 셀에서 상기 셀 전환 요청 메시지를 전송할 수 있다. 상기 셀 전환 요청 메시지는, 홈 셀에 대한 정보, 이동할 목표 셀에 대한 정보, PDCCH 수신 여부, CSI 측정 여부, CSI-RS 수신 여부, 중심 주파수 정보, 대역폭 정보, 전송 전력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한 선택적으로 데이터 전송 시작 시각 정보, 또는 홈 채널 정보 및 홈 채널 복귀 타이머에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 PDCCH 수신 여부라 함은 해당 셀을 활성화하는 목적이 단순히 RRM 및 CSI 측정 만을 위한 것인지 (PDCCH 수신 불필요) 데이터 트래픽 수신 용인지 (PDCCH 수신 필요)를 구분하기 위한 정보이다. CSI 측정 여부는 RRC 설정에서 정의된 주기적 측정 및 기지국 요청 (L1 signaling) 등을 통해 단말에서 CSI 측정을 요청하는 event-driven으로 동작할 수 있다. CSI-RS 수신 여부는 기본 동작(baseline)이 단말 CRS만 수신하여 CSI 측정을 동작하나 RRC 설정 혹은 L1 signaling에서 CSI indication 필드가 1이면 CRS 이외에 CSI-RS 까지 기지국이 전송한다는 정보를 확인하고 이를 기반으로 단말은 CRS 및 CSI-RS를 수신하여 CSI를 측정하여 기지국으로 전송하는 것으로 동작할 수 있다. 상기 L1 signaling을 수신하기 위해 단말은 특정 위치에서의 기지국 신호 (예. CRS 또는 PDCCH의 정보)를 모니터링하여야 한다. 상기 정보들은 일 예시에 불과하며, 상기 셀 전환 요청 메시지에 포함된 정보는 이에 한정되지 않는다.
이후, 단말(2600)은 목표 셀로 셀 이동을 할 수 있다(S2650). 이후 셀 이동을 완료하고 셀 전환 요청에 대한 목표 셀의 CQI 피드백을 포함한 응답 메시지를 전송하는 경우(S2645), 상기 LAA 기지국(2607)은 전송 모드, 즉, MCS(modulation and coding scheme)을 셋팅할 수 있다(S2655). 이후, 상기 LAA 기지국(2607)은 상기 단말(2600)에게 데이터를 전송할 수 있다(S2660).
도 27a 및 27b는 본 발명의 실시예에 따른 셀 전환 요청 메시지 전송에 의한 LAA 기지국 및 LAA 단말의 목표 셀에서의 전송 및 수신 동작을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 27a 및 27b는 단말에게 셀 전환 요청 메시지를 전송한 이후에, LAA 기지국이 단말이 먼저 이동한 후에 데이터를 전송할 것인지, 단말이 이동 전부터 예약 신호를 전송할 것인지에 대한 두가지 실시예를 도시한 것이다.
도 27a는 단말이 목표 셀로 이동 하기 전에 기지국이 예약 신호를 먼저 전송하는 것에 대한 실시 예이다. LLA 서빙 셀 (또는 홈 셀)(2700)에서 셀 전환 결정을 한 경우(2720), LTE 기지국의 PCell 또는 LAA 서빙 셀(2700)에서 셀 전환 요청 메시지(2725)를 단말에게 전송할 수 있다. LAA 기지국(2710)은 목표 셀 에 대하여 CCA 이후 먼저 셀 예약 신호(2730)로 단말의 셀 지연 시간(2735)만큼 선 점유하여 단말이 이동할 목표 셀의 채널 점유 확정할 수 있다. 반면, 단말은 목표 셀(2715)에 후에 이동하며, 단말의 셀 이동 지연(2737)이 있게 되어, LAA 기지국의 채널 점유 및 sub-frame 경계 맞춤을 위한 예약 신호를 일부 수신할 수 있다. 따라서 단말은 CQI 피드백 없이 장 기간 (long-term) RRM 측정을 활용하여 전송할 수 있다. 단말은 이후, 서브 프레임의 시간 경계에 맞춰 PDCCH를 수신을 개시할 수 있다(2750). LAA 기지국은 최초 서브프레임에 대하여는 상기 장 기간(long-term) RRM 측정에 기반한 MCS를 결정하여 데이터를 전송하게 된다(2740).
도 27b는 단말이 목표 셀로 이동을 한 이후에 기지국이 예약 신호 및 데이터를 전송하는 것에 대한 실시예이다. LLA 서빙 셀 (또는 홈 셀)(2760)에서 셀 전환 결정을 한 경우(2720), LTE 기지국의 PCell 또는 LAA 서빙 셀(2760)에서 셀 전환 요청 메시지(2785)를 단말에게 전송할 수 있다. 본 방법은 단말이 목표 셀(2775)로 선 이동하게 된다. LAA 기지국은 셀 전환 요청 메시지(2785)가 전송된 이후 목표 셀(2770)에 대하여 CCA를 수행하게 되고 예약 신호(2795)를 전송할 수 있다. 또한, 단말이 목표 셀(2775)에서 기지국의 서브 프레임 경계 맞춤을 위한 예약 신호를 수신 가능하여, 상기 예약 신호를 활용한 단 기간(short-term) CQI(channel quality indicator) 피드백을 LTE air 혹은 LAA 상향링크로전송이 가능하다.
단말은 목표 셀로 이동 후 셀 모니터링을 수행할 수 있다. 기지국이 아직 자원을 점유하지 못하여 예약신호를 보내기 전이라면, 상기 단말은 예약 신호가 수신되는 것을 순차적으로 감지하는 동작을 할 수 있다. 동기를 위하여 기지국은 예약신호에 PSS/SSS를 보낼 수 있다. 예약 신호를 수신하고 난 후 기지국이 전송하는 첫째 서브프레임을 구분하기 위해 단말은 CRS를 모니터링하고 CRS를 수신하게 되면, 단말은 목표 셀(2775)에서 LAA 기지국이 전송한 데이터(2797)를 서브 프레임에 맞추어 수신할 수 있다(2799). 이로 인하여, LAA 기지국의 채널 점유 최대시간 (COT: channel occupancy time)을 절약할 수 있다. 또한, LAA 기지국은 단말이 예약 신호 내의 프리앰블(preamble)을 수신하여 전송한 CQI 피드백에 기반 하여 최초 서브 프레임부터 CQI 피드백에 기반하여 MCS 결정하고 데이터를 전송할 수 있다.
단말은 목표 셀로 이동 후 셀 모니터링을 수행할 수 있다. 기지국이 자원을 점유하여 예약신호를 보내는 중이거나 보낸 이후라면, 단말은 예약신호를 모니터링하지 않고 바로 CRS(cell-reference signal)를 모니터링할 수 있다. 기지국은 단말에게 목표 셀 이동을 지시할 때 단말에게 예약신호를 모니터링 할 지 CRS를 모니터링할 지 지시하는 정보를 추가로 보낼 수 있다. 또는 기지국이 목표 셀 이동을 지시할 때 같이 보내는 PDCCH 수신 여부를 알려주는 정보를 단말이 예약신호 또는 CRS를 모니터링하는 동작을 구분하는데 이용하 수 있다. 즉, PDCCH를 수신하라고 지시한 경우에는 예약신호를 모니터링하지 않고 바로 CRS를 모니터링하고, PDCCH를 수신하지 말라고 지시한 경우에는 예약신호부터 모니터링하도록 단말의 동작을 결정할 수 있다. 상기 예시에서 CRS를 모니터링하는 동작은, 단말이 PCell로부터 이미 어떤 서브프레임에 대해 할당을 받은 경우, PDCCH나 EPDCCH를 모니터링하는 동작으로 대체할 수 있다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 변조 및 코딩 방식(modulation and coding scheme, MCS)를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 도 28은 상기 도 27a 에서 설명한 단말이 목표 셀로 이동 하기 전에 기지국이 예약 신호를 먼저 전송하는 것에 대한 실시예로서 LAA 기지국의 MCS를 결정하는 방법을 설명하는 도면이다.
단말(2800)의 목표 셀에서 LAA 기지국의 CCA(2810) 이후, 곧 바로 예약 신호를 전송하여, 단말 이동 지연 시간(2820)이 발생한 경우, 단말은 상기 예약 신호에 포함되어 있는 프리앰블을 일부만 청취할 수 있는 바, 단 기간(short term) CQI 피드백의 전송이 불가능하다. 이 경우, 상기 LAA 기지국은 제 1 서브 프레임(2830)에 대해서는 보수적 MCS 결정 방식을 이용하고 제 2 서브 프레임(2840)부터 CQI 피드백을 이용한 MCS 결정 방식을 이용할 수 있다. 보다 구체적으로 보수적인 MCS 선택 방식이라 함은, 기존 단말의 장 기간(long-term) RRM 측정에 기반한 MCS 결정 방식을 의미한다.
또한, 도면에 도시하지는 않았으나, 도 27B에서 설명한 단말이 목표 셀로 이동을 한 이후에 기지국이 예약 신호 및 데이터를 전송하는 것에 대한 실시예의 경우, 또한, 단말이 목표 셀(2775)에서 기지국의 서브 프레임 경계 맞춤을 위한 예약 신호를 수신 가능하여, 상기 예약 신호를 활용한 단 기간(short-term) CQI(channel quality indicator) 피드백이 가능한 바, 최초 서브 프레임부터 CQI 피드백에 기반하여 MCS 결정하고 데이터를 전송할 수 있다.
도 29a 및 29b는 본 발명의 실시예에 따른 다중 셀 전환 방법을 설명하는 도면이다.
보다 구체적으로, 기지국의 지시에 의한 단말의 다중 셀 전환 방법으로, 다수의 셀 번들(cell bundle)을 동시에 선택하고, 전환하는 것으로 신호 오버헤드, 셀 이동 지연 감소 효과가 있는 방법이다. 이때 다수의 셀에 대한 셀 번들(carrier bundle)의 지시는 미리 설정된 다수의 셀의 조합(combination)의 LUT(Lookup Table) 인덱스 전송 방식, 또는 명백(Explicit)하게 PDCCH를 통한 빠른 셀 전환 요청 메시지에 각각 표기하는 방식을 이용할 수 있다.
도 29a는 상기 다수의 셀에 대한 셀 번들의 지시를 미리 설정된 다수의 셀의 조합의 LUT 인덱스 전송 방식에 의한 것이다. LLA 서빙 셀 ( 또는 홈 셀 )(2900)에서 셀 전환 결정을 한 경우(2920), LTE 기지국의 PCell 또는 LAA 서빙 셀(2925)에서 셀 전환 요청 메시지(2925)를 단말에게 전송할 수 있다. 상기 셀 전환 요청 메시지(2925)는 다수 셀로 전환을 요청하는 것으로써, 미리 설정된 다수 셀의 조합의 LUT 인덱스 정보를 포함할 수 있다.
이후, LAA 기지국의 대표 셀에 해당하는 목표 셀 1 (2910)에서는 백오프 타임 동안 셀 점유를 위한 셀 점유를 위한 백 오프 타임 동안의 LBT를 수행할 수 있다(3030). 상기 LUT 인덱스 정보에 의해 설정된 셀 번들 내의 다른 목표 셀 2(2915)은 대표 셀의 백오프 완료 직전 일정 구간에서 (i.e, PIFS(PCF(Point coordination function) Interframe Space) CCA 수행 후 전송할 수 있다. 이후, CCA 가 성공한 셀에서 데이터를 전송할 수 있다(2940,2945).
도 29b는 상기 명백(Explicit)하게 PDCCH를 통한 빠른 셀 전환 요청 메시지에 각각 표기하는 방식에 대한 설명이다.
LLA 서빙 셀 ( 또는 홈 셀 )(2950)에서 셀 전환 결정을 한 경우(2960), LTE 기지국의 PCell 또는 LAA 서빙 셀(2965)에서 셀 전환 요청 메시지(2965)를 단말에게 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 셀 전환 요청 메시지(2965)에는 복수의 셀 번들에 대한 셀 정보가 각각 명시적 표기되어 있다. LAA 기지국의 목표 대표 셀(2953)은 셀 점유를 위한 백 오프 타임 동안의 LBT를 수행할 수 있다. 셀 번들 그룹 내 대표 셀이 아닌 다른 셀의 경우, 독립의 LBT를 수행한 후, 대표 셀과 셀 간격이 임계 값 이하인 경우, 최대 백오프 시간(largest backoff)에 전송 시간을 대표 셀과 동기화하여 전송할 수 있다(2980, 2985). 이 때, 상기 대표 셀과 셀 간격이 임계 값 이하인 목표 셀 2-1(2955)의 경우, 일정 구간 (i.e, PIFS) CCA 수행(2973) 후 데이터를 전송할 수 있다.
한편, 대표 셀(2953)과의 간격이 임계 값 이상인 목표 셀(2957)의 경우, LBT를 성공한 셀 각각에서 동기화 없이 전송을 시작할 수 있다(2995).
도 30은 본 발명의 실시예에 따른 기지국의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
보다 구체적으로, 상기 기지국은 송수신부(3000), 저장부(3010), 및 제어부(3020)을 포함할 수 있다.
상기 송수신부(3000)는 본 발명에 따른 동작을 하기 위한 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 상기 송수신부(3000)는 면허 대역의 주파수 및 비면허 대역의 주파수에서 동작할 수 있다. 상기 송수신부(3000)는 면허 대역의 주파수에서 동작하는 LTE 통신 모듈을 포함할 수 있다. 또한, 상기 송수신부(3000)는 비면허 대역의 주파수에서 동작하는 LAA 통신 모듈 및 WiFi 통신 모듈을 포함할 수 있다. 즉, 도 30은 물리적으로 단일의 기지국 내부에 LTE 통신 모듈, LAA 통신 모듈 및 WiFi 통신 모듈을 모두 포함하는 구성을 도시하였으나, 상기 통신 모듈이 각각 물리적으로 별도의 기지국에 설치되어 있고, 이들이 연결되어 있는 실시예에 대하여도 본 발명이 적용될 수 있는 것은 본 발명이 속하는 통상의 기술자에게 자명하다.
상기 저장부(3010)는 본 발명에 따라 상기 기지국이 동작하기 위하여 필요한 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장부(3010)는 본 발명이 상기 송수신부(3000)에서 수신한 정보를 제어부(3030)로부터 수신하여 저장할 수 있다.
상기 제어부(3020)는 면허 대역의 제 1 셀을 통하여 단말과 연결하고, 단말에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 전송하고, 상기 설정된 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 모니터링하는 것을 제어할 수 있다. 또한, 상기 복수의 제 2셀의 개수는 상기 단말의 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)를 지원 가능한 셀의 개수를 초과하는 것을 특징으로 할 수 있다.
상기 제어부(3020)는 상기 단말에게 상기 복수의 비면허 대역의 제 2셀들 중 적어도 하나를 활성화 혹은 비활성화 시키기 위한 확장된 MAC-CE(medium access control-control element)를 전송하는 것을 제어하고, 상기 확장된 MAC-CE는 MAC-CE 포맷을 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 상기 제어부(3020)는 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들 중 하나의 셀을 선택하고, 상기 선택된 셀에 기반한 셀 전환 신호를 전송하는 것을 더 제어할 수 있다.
상기 제어부(3020)는 상기 셀 전환 신호를 상기 면허 대역의 L1 시그널링(signaling)을 이용하여 전송하는 것을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(3020)는 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 RRC 연결 설정 메시지에 포함시켜 전송하는 것을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(3020)는 상기 셀 전환 신호에 상기 단말이 기지국에 의해 선택된 셀에 대하여 데이터 수신 동작을 할 것인지 또는 채널 측정 동작을 할 것인지 지시하는 지시자를 포함시켜 전송할 수 있다.
또한, 상기 제어부(3020)는 현재 활성화된 셀의 점유 상태 및 후보 셀의 점유 상태를 모니터링하고, 현재 활성화된 셀 및 목표 셀에서 CCA 유휴 시간,또는 Duty Cycle 유휴 시간 중 적어도 하나에 기반한 점유 상태를 모니터링하는 것을 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(3020)는 상기 셀 전환 신호를 전송하기 이전에 상기 선택된 셀에 예약 신호를 전송하고, 단말로부터 수신한 장기간 RRM(radio resource management) 측정 결과에 기반하여, 데이터 전송을 위한 MCS를 결정하고, 상기 결정된 MCS에 기반하여 데이터를 전송하는 것을 더 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어부(3020)는 상기 셀 전환 신호를 전송한 후에 상기 선택된 셀에 예약 신호를 전송하고, 단말로부터 상기 예약 신호에 기반한 채널 측정 결과를 수신하고, 상기 채널 측정 결과에 기반하여 데이터 전송을 위한 MCS를 결정하고, 상기 결정된 MCS에 기반하여 데이터를 전송하는 것을 더 제어할 수 있다.
도 31은 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
보다 구체적으로, 상기 단말은 송수신부(3100), 저장부(3110), 및 제어부(3120)을 포함할 수 있다.
상기 송수신부(3100)는 단말이 본 발명에 따른 동작을 수행하기 위해 필요한 정보를 송수신할 수 있다. 상기 송수신부(3100)는 면허 대역의 주파수 및 비면허 대역의 주파수에서 신호를 송수신할 수 있다.
상기 저장부(3110)는 본 발명에 따라 상기 단말이 동작하기 위하여 필요한 정보를 저장할 수 있다. 상기 저장부(3110)는 본 발명이 상기 송수신부(3100)에서 수신한 정보를 제어부(3130)로부터 수신하여 저장할 수 있다.
상기 제어부(3120)는 면허 대역의 제 1 셀을 통하여 기지국과 연결하고, 기지국에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 수신하고, 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀을 설정하는 것을 제어할 수 있다. 상기 제어부(3120)는 상기 기지국으로부터 상기 복수의 비면허 대역의 제 2셀들 중 적어도 하나를 활성화 혹은 비활성화 시키기 위한 확장된 MAC-CE(medium access control-control element)를 수신하는 것을 제어할 수 있다. 상기 확장된 MAC-CE는 MAC-CE 포맷을 지시하는 지시자를 포함할 수 있다.
상기 제어부(3120)는 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들 중 기지국에 의해 선택된 하나의 셀에 대한 셀 전환 신호를 수신하는 것을 더 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(3120)는 상기 셀 전환 신호를 상기 면허 대역의 L1 시그널랑(signaling)을 통하여 수신하는 것을 제어할 수 있다. 상기 제어부(3120)는 상기 선택된 셀을 활성화된 셀로 전환하는 경우, 기지국으로부터 예약 신호를 수신하는지 감지하고, 상기 기지국으로부터 예약 신호가 감지된 경우, 상기 예약 신호에 기반하여 채널을 측정하고, 채널 측정 결과를 상기 기지국에게 전송하고, 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 것을 더 제어할 수 있다.
상기 제어부(3120)는 상기 선택된 셀을 활성화된 셀로 전환하는 경우, 기지국으로부터 예약 신호를 수신하는지 감지하고, 상기 기지국으로부터 예약 신호 중 일부만 감지된 경우, 상기 선택된 셀을 장 기간 (long-term) RRM 측정하고, RRM 측정 결과를 상기 기지국에게 전송하고, 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 것을 더 제어할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (54)

  1. 이동 통신 시스템에서 기지국의 셀을 설정하는 방법에 있어서,
    면허 대역의 제 1 셀을 통하여 단말과 연결하는 단계;
    단말에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 전송하는 단계; 및
    상기 설정된 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 모니터링하는 단계;를 포함하고,
    상기 복수의 제 2셀의 개수는 상기 단말의 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)를 지원 가능한 셀의 개수를 초과하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말에게 상기 복수의 비면허 대역의 제 2셀들 중 적어도 하나를 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE(medium access control-control element)를 전송하는 단계;를 더 포함하고,
    상기 MAC-CE는 상기 셀을 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE의 포맷을 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 단말에게 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들 중 적어도 하나를 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE(medium access control-control element)를 전송하는 단계;를 더 포함하고
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지에 포함된 SCellIndex의 최대 값에 기반하여 상기 셀을 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE의 포맷이 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들 중 하나의 셀을 선택하는 단계; 및
    상기 선택된 셀에 기반한 셀 전환 요청 메시지를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서, 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지는,
    RRC 연결 설정(radio resource control connection configuration) 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들은 활성화된 셀 및 후보 셀을 포함하고,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지는 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들의 측정을 위한 설정 정보를 포함하고,
    상기 활성화된 셀 및 상기 후보 셀의 측정에 대한 설정 정보는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제2셀들의 측정을 위한 설정 정보는,
    RRM(radio resource management) 측정 또는 CSI 측정 중 적어도 하나를 위한 설정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기CSI 측정을 위한 설정 정보는,
    주기적 측정 및 비주기적 측정을 위한 설정 정보를 포함하고,
    상기 비주기적 측정을 위한 설정 정보는 기지국의 요청에 기반하고 L1 시그널링(signaling)을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    면허 대역의 L1 시그널링(signalling)을 이용하여 전송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제4항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    상기 단말이 기지국에 의해 선택된 셀에 대하여 데이터 수신 동작을 할 것인지 또는 채널 측정 동작을 할 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 4 항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    이동할 목표 셀에 대한 정보, PDCCH(physical downlink control channel) 수신 여부, CSI(channel state information) 측정 여부, CSI-RS(reference signal) 수신 여부, 중심 주파수 정보, 대역폭 정보, 전송 전력에 대한 정보, 데이터 전송 시작 시각 정보, 또는 홈 채널 정보 및 홈 채널 복귀 타이머에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 상기 상기 설정된 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 모니터링하는 것은,
    현재 활성화된 셀의 점유 상태 및 목표 셀의 점유 상태를 모니터링하는 것을 포함하고,
    현재 활성화된 셀 및 목표 셀에서 CCA 유휴 시간,또는 Duty Cycle 유휴 시간 중 적어도 하나에 기반한 점유 상태를 모니터링하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제4항에 있어서,
    상기 셀 전환 요청 메시지를 전송하기 이전에 상기 선택된 셀에 예약 신호를 전송하는 단계;
    단말로부터 수신한 장기간 RRM(radio resource management) 측정 결과에 기반하여, 데이터 전송을 위한 MCS를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 MCS에 기반하여 데이터를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제4항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지를 전송한 후에 상기 선택된 셀에 예약 신호를 전송하는 단계;
    단말로부터 상기 예약 신호에 기반한 채널 측정 결과를 수신하는 단계;
    상기 채널 측정 결과에 기반하여 데이터 전송을 위한 MCS를 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 MCS에 기반하여 데이터를 전송하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 이동 통신 시스템에서 단말의 셀 설정 방법에 있어서,
    면허 대역의 제 1 셀을 통하여 기지국과 연결하는 단계;
    기지국에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 수신하는 단계; 및
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀을 설정하는 단계;를 포함하고,
    상기 복수의 제 2셀의 개수는 상기 단말의 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)를 지원 가능한 셀의 개수를 초과하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 복수의 비면허 대역의 제 2셀들 중 적어도 하나를 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE(medium access control-control element)를 수신하고,
    상기 MAC-CE는 상기 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE의 포맷을 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상기 복수의 비면허 대역의 제 2셀들 중 적어도 하나를 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE(medium access control-control element)를 수신하고,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지에 포함된 SCellIndex의 최대 값에 기반하여 상기 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE의 포맷이 결정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들 중 기지국에 의해 선택된 하나의 셀에 대한 셀 전환 요청 메시지를 수신하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제15항에 있어서, 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지는,
    RRC 연결 설정(radio resource control connection configuration) 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들은 활성화된 셀 및 후보 셀을 포함하고,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지는 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들의 측정을 위한 설정 정보를 포함하고,
    상기 활성화된 셀 및 상기 후보 셀의 측정에 대한 설정 정보는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제2셀들의 측정을 위한 설정 정보는,
    RRM(radio resource management) 측정 또는 CSI 측정 중 적어도 하나를 위한 설정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서, 상기CSI 측정을 위한 설정 정보는,
    주기적 측정 및 비주기적 측정을 위한 설정 정보를 포함하고,
    상기 비주기적 측정을 위한 설정 정보는 기지국의 요청에 기반하고 L1 시그널링(signaling)을 통하여 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제18항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    면허 대역의 L1 시그널링(signalling)을 이용하여 수신되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제18항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    상기 단말이 기지국에 의해 선택된 셀에 대하여 데이터 수신 동작을 할 것인지 또는 채널 측정 동작을 할 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제 18 항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    이동할 목표 셀에 대한 정보, PDCCH(physical downlink control channel) 수신 여부, CSI(channel state information) 측정 여부, CSI-RS(reference signal) 수신 여부, 중심 주파수 정보, 대역폭 정보, 전송 전력에 대한 정보, 데이터 전송 시작 시각 정보, 홈 채널 정보 또는 홈 채널 복귀 타이머에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제18항에 있어서,
    상기 셀 전환 요청 메시지에 응답하여 상기 선택된 셀을 활성화된 셀로 전환하는 경우, 기지국으로부터 예약 신호를 수신하는지 감지하는 단계;
    상기 기지국으로부터 예약 신호가 감지된 경우, 상기 예약 신호에 기반하여 채널을 측정하고, 채널 측정 결과를 상기 기지국에게 전송하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제18 항에 있어서,
    상기 셀 전환 요청 메시지에 응답하여 상기 선택된 셀을 활성화된 셀로 전환하는 경우, 기지국으로부터 예약 신호를 수신하는지 감지하는 단계;
    상기 기지국으로부터 예약 신호 중 일부만 감지된 경우, 상기 선택된 셀을 장 기간 (long-term) RRM 측정하고, RRM 측정 결과를 상기 기지국에게 전송하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  28. 이동 통신 시스템에서 셀을 설정하는 기지국에 있어서,
    면허 대역의 주파수 및 비면허 대역의 주파수에서 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    면허 대역의 제 1 셀을 통하여 단말과 연결하고, 단말에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 전송하고, 상기 설정된 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 모니터링하는 것을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 복수의 제 2셀의 개수는 상기 단말의 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)를 지원 가 능한 셀의 개수를 초과하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  29. 제 28 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말에게 상기 복수의 비면허 대역의 제 2셀들 중 적어도 하나를 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE(medium access control-control element)를 전송하는 것을 제어하고,
    상기 MAC-CE는 상기 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE의 포맷을 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  30. 제28 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 단말에게 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들 중 적어도 하나를 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE(medium access control-control element)를 전송하는 것을 제어하고,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지에 포함된 SCellIndex의 최대 값에 기반하여 상기 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE의 포맷이 결정되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  31. 제29항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들 중 하나의 셀을 선택하고, 상기 선택된 셀에 기반한 셀 전환 요청 메시지를 전송하는 것을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  32. 제28항에 있어서, 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지는,
    RRC 연결 설정(radio resource control connection configuration) 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  33. 제28항에 있어서,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들은 활성화된 셀 및 후보 셀을 포함하고,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지는 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들의 측정을 위한 설정 정보를 포함하고,
    상기 활성화된 셀 및 상기 후보 셀의 측정에 대한 설정 정보는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 기지국.
  34. 제33항에 있어서, 상기 제2셀들의 측정을 위한 설정 정보는,
    RRM(radio resource management) 측정 또는 CSI 측정 중 적어도 하나를 위한 설정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  35. 제34항에 있어서, 상기CSI 측정을 위한 설정 정보는,
    주기적 측정 및 비주기적 측정을 위한 설정 정보를 포함하고,
    상기 비주기적 측정을 위한 설정 정보는 기지국의 요청에 기반하고 L1 시그널링(signaling)을 통하여 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  36. 제31항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    상기 면허 대역의 L1 시그널링(signalling)을 이용하여 전송되는 것을 특징으로 하는 기지국.
  37. 제31항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    상기 단말이 기지국에 의해 선택된 셀에 대하여 데이터 수신 동작을 할 것인지 또는 채널 측정 동작을 할 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  38. 제 31 항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    이동할 목표 셀에 대한 정보, PDCCH(physical downlink control channel) 수신 여부, CSI(channel state information) 측정 여부, CSI-RS(reference signal) 수신 여부, 중심 주파수 정보, 대역폭 정보, 전송 전력에 대한 정보, 데이터 전송 시작 시각 정보, 홈 채널 정보 또는 홈 채널 복귀 타이머에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  39. 제28항에 있어서, 상기 제어부는,
    현재 활성화된 셀의 점유 상태 및 후보 셀의 점유 상태를 모니터링하고, 현재 활성화된 셀 및 목표 셀에서 CCA 유휴 시간,또는 Duty Cycle 유휴 시간 중 적어도 하나에 기반한 점유 상태를 모니터링하는 것을 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  40. 제31항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 셀 전환 요청 메시지를 전송하기 이전에 상기 선택된 셀에 예약 신호를 전송하고, 단말로부터 수신한 장기간 RRM(radio resource management) 측정 결과에 기반하여, 데이터 전송을 위한 MCS를 결정하고, 상기 결정된 MCS에 기반하여 데이터를 전송하는 것을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  41. 제31항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 셀 전환 요청 메시지를 전송한 후에 상기 선택된 셀에 예약 신호를 전송하고, 단말로부터 상기 예약 신호에 기반한 채널 측정 결과를 수신하고, 상기 채널 측정 결과에 기반하여 데이터 전송을 위한 MCS를 결정하고, 상기 결정된 MCS에 기반하여 데이터를 전송하는 것을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  42. 이동 통신 시스템에서 셀을 설정하는 단말에 있어서,
    면허 대역의 주파수 및 비면허 대역의 주파수에서 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    면허 대역의 제 1 셀을 통하여 기지국과 연결하고, 기지국에게 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지를 상기 제 1 셀을 통하여 수신하고, 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀을 설정하는 제어부;를 포함하고,
    상기 복수의 제 2셀의 개수는 상기 단말의 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)를 지원 가능한 셀의 개수를 초과하는 것을 특징으로 하는 단말.
  43. 제42항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기지국으로부터 상기 복수의 비면허 대역의 제 2셀들 중 적어도 하나를 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE(medium access control-control element)를 수신하는 것을 제어하고,
    상기 MAC-CE는 상기 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE의 포맷을 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  44. 제 42 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 기지국으로부터 상기 복수의 비면허 대역의 제 2셀들 중 적어도 하나를 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE(medium access control-control element)를 수신하는 것을 제어하고,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지에 포함된 SCellIndex의 최대 값에 기반하여 상기 활성화 혹은 비활성화 하기 위한 MAC-CE의 포맷이 결정되는 것을 특징으로 하는 단말.
  45. 제43항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들 중 기지국에 의해 선택된 하나의 셀에 대한 셀 전환 요청 메시지를 수신하는 것을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  46. 제42항에 있어서, 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지는,
    RRC 연결 설정(radio resource control connection configuration) 메시지를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  47. 제42항에 있어서,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들은 활성화된 셀 및 후보 셀을 포함하고,
    상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들을 설정하기 위한 메시지는 상기 복수의 비면허 대역의 제2셀들의 측정을 위한 설정 정보를 포함하고,
    상기 활성화된 셀 및 상기 후보 셀의 측정에 대한 설정 정보는 서로 상이한 것을 특징으로 하는 단말.
  48. 제47항에 있어서, 상기 제2셀들의 측정을 위한 설정 정보는,
    RRM(radio resource management) 측정 또는 CSI 측정 중 적어도 하나를 위한 설정 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  49. 제48항에 있어서, 상기CSI 측정을 위한 설정 정보는,
    주기적 측정 및 비주기적 측정을 위한 설정 정보를 포함하고,
    상기 비주기적 측정을 위한 설정 정보는 기지국의 요청에 기반하고 L1 시그널링(signaling)을 통하여 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
  50. 제45항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    상기 면허 대역의 L1 시그널링(signalling)을 이용하여 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
  51. 제45항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    상기 단말이 기지국에 의해 선택된 셀에 대하여 데이터 수신 동작을 할 것인지 또는 채널 측정 동작을 할 것인지 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  52. 제 45 항에 있어서, 상기 셀 전환 요청 메시지는,
    이동할 목표 셀에 대한 정보, PDCCH(physical downlink control channel) 수신 여부, CSI(channel state information) 측정 여부, CSI-RS(reference signal) 수신 여부, 중심 주파수 정보, 대역폭 정보, 전송 전력에 대한 정보, 데이터 전송 시작 시각 정보, 홈 채널 정보 또는 홈 채널 복귀 타이머에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  53. 제45항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 셀 전환 요청 메시지에 응답하여 상기 선택된 셀을 활성화된 셀로 전환하는 경우, 기지국으로부터 예약 신호를 수신하는지 감지하고, 상기 기지국으로부터 예약 신호가 감지된 경우, 상기 예약 신호에 기반하여 채널을 측정하고, 채널 측정 결과를 상기 기지국에게 전송하고, 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 것을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  54. 제45 항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 셀 전환 요청 메시지에 응답하여 상기 선택된 셀을 활성화된 셀로 전환하는 경우, 기지국으로부터 예약 신호를 수신하는지 감지하고, 상기 기지국으로부터 예약 신호 중 일부만 감지된 경우, 상기 선택된 셀을 장 기간 (long-term) RRM 측정하고, RRM 측정 결과를 상기 기지국에게 전송하고, 상기 기지국으로부터 데이터를 수신하는 것을 더 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
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