KR20160080079A - 이동 통신 시스템에서의 다중 ｆａ 전송 순위 결정 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서의 다중 ｆａ 전송 순위 결정 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

기지국은 단말로부터 수신되는 서빙 빔 및 이웃 빔의 CQI(Channel Quality Indication) 정보를 토대로 상기 단말에 대한 활성화 FA 집합을 생성하고, 단말로부터 수신되는 활성화 FA 집합 내 각 FA에 대한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 피드백 정보를 이용하여 상기 활성화 FA 집합 내 각 FA의 전송 우선 순위를 결정하며, 활성화 FA 집합 내 각 FA의 전송 우선 순위에 따라서 데이터를 스케줄링하여 단말로 전송한다.

Description

이동 통신 시스템에서의 다중 ＦＡ 전송 순위 결정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR DETERMINING TRANSMISSION PRIORITY OF MULTIPLE-FREQUENCY ALLOCATION IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 이동 통신 시스템에서의 다중 FA 전송 순위 결정 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 복수의 빔 각각이 다중 FA(Multiple-Frequency Allocation)를 사용하는 밀리미터파 기반의 이동 통신 시스템에서의 다중 FA 전송 순위 결정 방법 및 장치에 관한 것이다.
IMT(International Mobile Telecommunications)-Advanced 기술에서 요구하는 데이터 전송 속도를 충족시키기 위하여 넓은 대역폭을 이용하여 송수신하는 방법이 하나의 대안으로 제시되었다. 따라서 3GPP는 LTE-A(Long Term Evolution Advanced)에서 지원 가능한 최대 대역폭으로 100MHz를 설정하였다. 하지만 할당 가능한 무선 주파수 자원의 부족으로 단일 100MHz 주파수 대역 할당이 어려워 CA(Carrier aggregation) 기술이 도입되었다. CA 기술은 서로 다른 주파수 대역을 하나로 묶어 광대역 전송을 가능하게 하는 통신 기술이다. 그러나 CA 기술은 단일 광대역을 이용하는 기술보다 기술적으로 어렵고 제품비용이 증가하는 문제가 있다.
LTE 단말은 다중 반송파(Multi-Carrier) 기술을 이용하여 단일 주파수 대역에서 최대 75Mbps까지 전송할 수 있고, LTE-A 단말은 CA 기술을 지원하는 경우 2개의 주파수 대역을 묶어 이용함으로써 최대 150Mbps까지 전송할 수 있다. 3GPP에서는 릴리즈(Release) 별로 다양한 CA 조합(Combination)을 정의하고 있으며 CA 결합을 구성하는 각 반송파 주파수 대역을 요소 반송파(component carrier, CC)라고 정의한다.
CA에서 단말은 하나의 주셀(Primary Cell)과 하나 이상의 부셀(Secondary Cells)로 구성된다. 이때 단말은 20 MHz 대역폭의 반송파 주파수 대역 5개까지 동시에 묶어 최대 100 MHz를 사용할 수 있다. CA 조합 종류에는 동일 주파수 대역을 묶는 인트라 밴드(Intra-band) CA 조합과 서로 다른 주파수 대역을 묶는 인터 밴드(Inter-band) CA 조합으로 분류된다. 인트라 밴드 CA 조합은 다시 연속(Contiguous) CA와 비연속(Non-contiguous) CA로 분류될 수 있다. 현재 3GPP TS 36.101에는 총 43개의 주파수 대역과 다양한 CA 조합이 정의되어 있다. 이는 망사업자 별로 할당 받아 사용하는 주파수 대역이 상이하기 때문이다.
한편 3GPP TS 36.306 릴리즈 11은 단말에서 지원하는 최대 전송 속도를 분류하여 8가지 UE 카테고리(Category)로 정의하고 있다. 카테고리별 최대 전송률은 하향링크 최대 1.2Gbps 그리고 상향링크 최대 600Mbps까지이다. 예로, UE 카테고리 4 단말에서는 하향링크 최대 150 Mbps, 상향링크 최대 50Mbps까지 지원할 수 있다.
이러한 종래의 기술에서는 각 CC당 최대 대역폭은 20MHz이며 각 CC간 데이터 전송 우선 순위는 동일하다. 하지만 밀리미터파(Millimeter Wave) 대역에서는 단말당 1Gbps 이상의 전송률을 지원하기 위해 100MHz 이상의 대역폭을 지원하는 다수의 주파수 할당 대역(Frequency Allocation, FA)을 사용할 수 있다. 여기서, 각 FA 운용은 CA에서 CC의 운용과 유사하다. 밀리미터파 기반 이동통신 시스템에서 하나의 셀은 하나의 셀은 다수의 빔으로 구성되고 각각의 빔은 기지국의 주파수 대역폭 전체를 이용하여 서비스를 지원한다. 이러한 환경에서 각 빔의 주파수 대역폭이 넓기 때문에 다수의 작은 주파수 대역폭의 FA로 나누어 사용한다.
일반적으로 각 FA의 전송 우선 순위는 단말로부터 보고되는 각 FA의 CQI(Channel Quality Indication) 정보에 기반하여 결정된다. 일반적으로 밀리미터파는 간섭에 강한 반면 셀룰러 대역 보다 전파 경로 손실 즉, 신호 감쇄가 많은 특징이 있다. 그리고 단말의 작은 움직임에도 각 FA별로 많은 전파 환경적 변화가 발생하게 된다. 따라서 FA별 CQI 정보에 대한 정확도는 CQI의 측정 주기에 반비례하며, 상향링크 전송량에 비례하여 증가하는 문제점이 있다. 특히, 기지국이 복수의 빔을 형성하고 각 빔이 다시 다수의 FA를 사용하는 경우, 기지국으로부터 보고되는 정보량은 더 증가하게 된다.
밀리미터파 기반 이동통신 시스템에서 상향링크 전송량 증가를 야기시키지 않고 각 FA의 전송 우선 순위를 결정할 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명이 해결하려는 과제는 상향링크 전송량 증가를 야기하지 않는 다중 FA 전송 순위 결정 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 복수의 빔 각각이 다중 FA(Multiple-Frequency Allocation)를 사용하는 기지국에서 FA의 전송 순위를 결정하는 방법이 제공된다. 다중 FA 전송 순위 결정 방법은 FA 우선 순위 결정 방법은 단말로부터 서빙 빔 및 이웃 빔의 CQI(Channel Quality Indication) 정보를 수신하는 단계, 상기 서빙 빔 및 이웃 빔의 CQI 정보을 토대로 상기 단말에 대한 활성화 FA 집합을 생성하는 단계, 상기 단말로부터 상기 활성화 FA 집합 내 각 FA에 대한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 피드백 정보를 수신하는 단계, 상기 단말로부터 수신한 상기 활성화 FA 집합 내 각 FA에 대한 HARQ 피드백 정보를 이용하여 상기 활성화 FA 집합 내 각 FA의 전송 우선 순위를 결정하는 단계, 그리고 상기 활성화 FA 집합 내 각 FA의 전송 우선 순위에 따라서 데이터를 스케줄링하여 상기 단말로 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 단말로부터 보고되는 각 FA별 HARQ 피드백 정보를 이용하여 각 FA의 전송 우선 순위를 결정하므로, 상향링크 전송량 증가를 야기시키지 않을 수 있다. 또한 각 FA의 CQI 보고보다 짧은 시간에 단말의 FA별 전파 환경 변화를 반영하여 각 FA의 전송 우선 선위를 결정할 수 있으며, 전파 환경 및 CQI가 우수한 FA를 이용하여 우선적으로 데이터를 전송할 수 있으므로, 단말의 QoS(Quality of Service)를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 기반 이동통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 빔이 사용하는 주파수 대역의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 FA 전송 순위 결정을 위한 기지국 및 단말의 구조를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말별 FA 우선 순위에 따른 데이터 전송 절차를 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 이동 통신 시스템에서의 다중 FA 전송 순위 결정 방법 및 장치에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 기반 이동통신 시스템을 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 밀리미터파 기반 이동통신 시스템은 기지국(100) 및 단말(200)을 포함한다.
기지국(100)은 밀리미터파 기반으로 빔포밍을 통해 셀 내 복수의 빔(B1~Bn)을 운용한다. 복수의 빔(B1~Bn)은 각각 고유한 빔 식별자를 가지며, 각 빔(B1~Bn)은 인접한 빔과 일부 영역이 중첩될 수 있다. 각 빔(B1~Bn)의 서비스 반경은 수십 m로써 1GHz 대역폭을 사용할 수 있다. 또한 각 빔(B1~Bn)은 전체 주파수 대역을 사용하여 서비스를 수행한다. 즉, 모든 빔(B1~Bn)은 동일한 주파수 대역과 동일한 시간 슬롯을 사용하며, 같은 빔에 속한 다수의 단말은 시간 혹은 주파수 영역에서 분할된 직교성분들을 할당 받음으로써 기지국(100)과 통신하게 된다. 예를 들어, 기지국(100)은 48개의 빔을 운용할 수 있고, 16개의 빔이 그룹핑되어 하나의 섹터를 구성할 수 있다. 섹터 내 각 빔들은 동일한 CRS(Cell specific-reference signal) 위치를 가진다. 따라서 기지국(100)의 동일 섹터 내 각 빔은 동일한 셀 식별자를 가지는 바면, 서로 다른 빔 식별자를 가진다. 즉, 동일 섹터 내 각 빔들에는 서로 다른 BSI-RS(Beam state information-reference signal)가 할당된다. 여기서, BSI-RS는 LTE의 CSI-RS의 개념과 동일 또는 유사할 수 있다.
또한 섹터 내 각 빔은 동일한 시스템 정보, 즉 MIB(Master Information Block) 및 SIB(System Information Block) 정보를 브로드캐스팅(Broadcasting)한다.
단말(200)은 서빙 빔 및 이웃 빔들에 대하여 BSI-RS의 CQI를 측정하고, 측정된 CQI 정보를 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 기지국(100)에 보고한다.
기지국(100)은 보고된 빔별 CQI 정보에 기반하여 동일 셀 내 빔 스위칭을 수행한다. 또한 기지국(100)은 이웃 기지국으로부터 수신한 이웃 기지국의 빔별 CQI 정보에 기반하여 셀 간 빔 스위칭을 수행할 수 있다. 이때 동일 셀 내 빔 스위칭은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 DCI(Downlink Control Information)를 이용하여 MAC(Media Access Control) 계층에서 수행되고, 다른 셀로의 빔 스위칭은 RRC 계층의 핸드오버 절차를 이용하여 수행된다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 빔이 사용하는 주파수 대역의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2를 참고하면, 각 빔(B1~Bn)은 밀리미터파 대역에서 광대역폭을 이용하여 단말에게 고속 이동 데이터 서비스를 지원한다. 밀리미터파 대역의 각 빔(B1~Bn)은 1GHz 대역폭의 주파수 대역을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 하지만 기술적 제약 및 무선 자원의 효율적 사용을 위하여 각 빔(B1~Bn)은 전체 주파수 대역을 다시 다중 FA(Multiple Frequency Allocation)(FA1~FAk)으로 나누어 처리한다. 예를 들어, 1GHz 대역폭은 다시 8개의 125MHz의 FA(Frequency assignment)로 나누어져 사용될 수 있다.
동일 셀의 모든 빔들의 동일 FA에 대하여 PSS(Primary synchronization signal), SSS(Secondary synchronization signal), PBCH(Physical Broadcast Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator Channel) PDCCH, PUCCH, 그리고 PRACH(Physical Random Access Channel)는 공통으로 운용된다.
한편 각 FA 운용은 종래의 기술에서 기술된 CA(Carrier aggregation)에서 CC(Component carrier)의 운용과 유사하다. 하지만 밀리미터파 대역의 특성으로 각 FA의 대역폭은 125MHz 이상 그리고 추가 가능한 FA 수는 5개 이상일 수 있다.
단말(200)은 다중 FA 중에서 주(Primary) FA를 선택하고, 주 FA를 이용하여 초기 접속 과정을 수행한다. 단말(200)은 주 FA를 이용하여 RRC(Radio Resource Control) 연결 요청 메시지나 RRC 연결 재설정 요청 메시지를 기지국(100)으로 전송하는 초기 접속 과정을 수행한다.
기지국(100)은 RRC 연결 재구성 메시지를 이용하여 부(Secondary) FA를 추가 또는 제거한다. 그리고 주 FA는 항상 상향링크 FA와 하향링크 FA의 쌍으로 구성되며 항상 활성화되어 있다. 반면 부 FA는 비활성화 상태이며 기지국(100)은 MAC CE(Control element)를 이용하여 부 FA를 활성화 또는 비활성화한다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다중 FA 전송 순위 결정을 위한 기지국 및 단말의 구조를 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 기지국(100)은 송신기(110) 및 수신기(120)를 포함한다.
송신기(110)는 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)/RLC(Radio Link Control) 처리기(112), 빔 매퍼(Beam mapper)(114) 및 MAC 처리기(116)를 포함한다.
PDCP/RLC 처리기(112)는 기지국(100)에 접속된 단말(200)에 대하여 무선 베어러(Radio Bearer)를 처리한다. 예를 들면, PDCP/RLC 처리기(112)는 단말(200)에 대하여 무선 베어러(RB#1, RB#p)를 설정할 수 있다.
빔 매퍼(114)는 접속된 단말(200)을 복수의 빔(B1~Bn) 중에서 하나의 빔에 매핑시킨다. 예를 들어, 빔 매퍼(114)는 접속된 단말(200)을 빔(B1)에 매핑시키고, 단말(200)에 설정된 무선 베어러의 데이터를 MAC 처리기(116) 내 복수의 빔 처리기(11621~1162n) 중에서 하나의 빔 처리기(11621)에 전달할 수 있다. 아래에서는 편의상 단말(200)이 빔(B1)에 매핑시키는 것으로 설명한다.
MAC 처리기(116)는 스케줄러(1161) 및 복수의 빔 처리기(11621~1162n)를 포함하며, 복수의 빔 처리기(11621~1162n)는 각각 복수의 빔(B1~Bn)을 형성하며, 복수의 빔(B1~Bn)을 통해 송신되는 신호를 처리한다. 복수의 빔 처리기(11621~1162n) 각각은 복수의 FA 처리기(11631~1163k)를 포함한다. 복수의 FA 처리기(11631~1163k)는 각각 복수의 FA(FA1~FAk)를 통해 송신되는 신호를 처리한다. 그리고 빔 처리기(11621~1162n) 내의 복수의 FA 처리기(11631~1163k)는 각각 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 기능을 수행한다.
스케줄러(1161)는 단말별 활성화 FA 집합(set)을 생성 및 관리한다. 단말별 활성화 FA 집합은 한 개의 주 FA와 다수의 부 FA로 구성될 수 있다. 활성화 FA 집합은 기지국(100)이 특정 단말의 무선 베어러 전송을 위해서 활성화하는 FA들을 원소로 가지는 집합을 의미한다. 스케줄러(1161)는 단말(200)로부터 보고되는 FA별 CQI 정보에 기반하여 단말(200)에 대한 활성화 FA 집합을 변경하거나 스케줄링 시 FA별 MCS(Modulation and coding scheme) 레벨을 결정한다.
또한 스케줄러(1161)는 단말(200)로부터 보고되는 FA별 HARQ 피드백 정보를 이용하여 단말(200)에 대한 활성화 FA 집합에 속한 각 FA의 전송 우선 순위를 결정하여, 단말(200)에 설정된 무선 베어러의 데이터를 스케줄링한다.
빔 매퍼(114)에 의해 단말(200)은 초기 접속 과정에서 특정 빔(예를 들면, B1)에 매핑되고, 주 FA를 이용하여 기지국(100)과 연결을 설정한다. 주 FA는 기지국(100)이 설치될 때 기지국 운용자에 의해 결정되며, 주 FA의 정보는 SIB(System Information Block)를 통해서 기지국(100) 내의 모든 단말에게 전송된다. 스케줄러(1161)는 빔 내 주 FA를 제외한 나머지 FA에 대하여 RRC 연결 재구성 메시지를 이용하여 단말(200)로 하여금 부 FA로 추가하도록 한다. 한편 스케줄러(1161)는 단말(200)의 무선 베어러(RB#1, RB#p) 설정 시 QoS를 만족하기 위하여 부 FA를 추가적으로 활성화한다.
스케줄러(1161)는 단말(200)의 초기 접속 과정에서 주 FA를 활성화 FA 집합에 추가하고, 무선 베어러 설정 시 QoS 요구사항을 만족하도록 추가적으로 활성화된 부 FA를 활성화 FA 집합에 추가한다. 따라서 단말(200)의 활성화 FA 집합은 주 FA와 무선 베어러 설정 시 추가적으로 활성화되는 부 FA들로 구성될 수 있다.
단말(200)은 MAC 수신 처리기(210) 및 MAC 송신 처리기(220)를 포함할 수 있다. MAC 수신 처리기(210)는 빔 처리기(212)를 포함하고, 빔 처리기(212)는 복수의 FA 처리기(21211~2121k)를 포함한다.
빔 처리기(212)는 기지국(100)으로부터 특정 빔을 통해 수신되는 신호를 처리한다. 빔 처리기(212) 내 복수의 FA 처리기(21211~2121k)는 각각 복수의 FA(FA1~FAk)를 통해 수신되는 신호를 처리한다. 즉, 단말(200)이 매핑되는 기지국(100)의 특정 빔에 해당하는 빔 처리기(예를 들면, 11621)의 FA 처리기(11631~1163k)는 단말(200)의 빔 처리기(212) 내 복수의 FA 처리기(21211~2121k)와 일대일 대응된다. 예를 들어, 단말(200)의 무선 베어러(RB#p)가 빔(B1)에 매핑되는 경우, 빔 처리기(11621) 내의 복수의 FA 처리기(11631~1163k)는 빔 처리기(212) 내 복수의 FA 처리기(21211~2121k)와 일대일 대응된다.
빔 처리기(212) 내 복수의 FA 처리기(21211~2121k)는 각각 복수의 FA(FA1~FAk) 중 활성화 FA 집합에 포함된 FA를 통해 신호를 수신하면, 수신한 신호에 대한 HARQ 피드백 정보를 생성하고, HARQ 피드백 정보를 MAC 송신 처리기(220)로 전달한다. 복수의 FA 처리기(21211~2121k)는 각각 대응하는 기지국(100)의 FA 처리기(11631~1163k)로부터 수신된 데이터의 디코딩에 성공하면 HARQ 피드백으로 긍정응답(ACK) 피드백을 생성하고, 수신된 데이터의 디코딩에 실패하면 HARQ 피드백으로 부정응답(NACK) 피드백을 생성할 수 있다.
또한 빔 처리기(212) 내 복수의 FA 처리기(21211~2121k)는 주기적으로 수신된 신호로부터 CQI를 측정하고, 측정된 CQI 정보를 MAC 송신 처리기(220)로 전달한다. CQI는 활성화 FA 집합의 FA 뿐만 아니라 비활성화된 FA들에 대해서도 일정 주기로 측정된다.
MAC 송신 처리기(220)는 빔 처리기(222)를 포함하고, 빔 처리기(222)는 단말(200)이 매핑된 빔을 통해 활성화 FA 집합에 포함된 FA별 HARQ 피드백 정보를 기지국(100)으로 전송한다. 또한 빔 처리기(222)는 FA별 CQI 정보를 기지국(100)으로 전송한다.
기지국(100)의 수신기(120)는 PDCP/RLC 처리기(122) 및 MAC 처리기(124)를 포함한다. MAC 처리기(124)는 빔 처리기(1241)를 포함하며, 빔 처리기(1241)는 단말(200)로부터 빔을 통해 전송된 활성화 FA 집합에 포함된 FA별 HARQ 피드백 정보를 수신하고, 활성화 FA 집합에 포함된 FA별 HARQ 피드백 정보를 송신기(110)의 스케줄러(1161) 및 단말(200)에 매핑된 빔을 처리하는 빔 처리기(11621)로 전달한다. PDCP/RLC 처리기(122)는 단말(200)에 대하여 설정된 무선 베어러의 데이터를 PDCP/RLC 프로토콜을 사용하여 처리한다.
일반적으로, 무선 베어러의 데이터를 다수의 FA를 이용하여 전송하는 경우, 각 FA의 전송 우선 순위는 단말(200)로부터 일정 주기로 보고 되는 CQI 정보에 기반하여 결정된다. 하지만 이동 거리에 따른 신호 감쇄가 많은 밀리미터파 환경에서는 사용자의 작은 움직임에도 빔 내 FA별로 많은 전파 환경적 변화가 발생한다. 단말(200)은 빔 내 각 FA에 대한 전파 환경을 측정하고, 이를 CQI 정보로 기지국(100)에 보고한다.
따라서 FA별 CQI 정보에 대한 정확도는 CQI 측정 주기에 반비례하고 상향링크 전송량에 비례하여 증가하는 문제점이 있다. 특히 본 발명의 실시 예에서와 같이 기지국(100)이 복수의 빔(B1~Bn)을 형성하고 각 빔(B1~Bn)이 전체 주파수 대역을 다중 FA(FA1~FAk)로 나누어 처리하는 경우 각 FA에 대한 CQI 보고에 대한 정보량은 더 증가하는 문제점이 있다.
그러나, 본 발명의 실시 예에 따른 스케줄러(1161)는 단말(200)로부터 보고되는 활성화 FA 집합에 포함된 FA별 HARQ 피드백 정보를 이용하여 단말(200)에 대한 활성화 FA 집합에 포함된 각 FA의 전송 우선 순위를 결정하므로, CQI 보고에 따른 상향링크 전송량 증가를 야기시키지 않을 수 있다.
스케줄러(1161)는 단말(200)의 활성화 FA 집합에 포함되어 있는 각 FA에 대하여 HARQ 피드백에 대한 이동 평균값을 계산한다. FAm에 대한 HARQ 피드백의 이동 평균값(Harq_Feedback_AvgFAm)은 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00001
이때, 0<w<1이며, w는 현재 HARQ 피드백의 평균값과 과거 HARQ 피드백의 평균값 중에서 어느 것에 더 가중치를 부여할 것인지를 결정하는 파라미터이다. w는 다수의 시험에 의해 기지국(100)이 설치되기 전에 미리 결정되는 값으로, w 값을 높임으로써 최근 전파환경적 변화에 더 가중치를 두고 대응할 수 있다.
단말(200)의 무선 베어러(예를 들면, RB#p)가 빔(B1)에 매핑되고, 단말(200)의 활성화 FA 집합에 FA1, FA2, FAk가 포함된 경우, 단말(200)의 무선 베어러(RB#p)의 데이터는 빔 처리기(11621) 내 FA 처리기(11621, 11623, 1162k)에서 처리되어 단말(200)로 전송된다.
단말(200)의 MAC 수신 처리기(210)의 FA 처리기(21211, 21213, 2121k)에서 단말(200)의 무선 베어러(RB#p)의 데이터를 수신하면, 수신한 데이터에 대한 HARQ 피드백을 생성하고, MAC 송신 처리기(220)의 빔 처리기(222)는 FA 처리기(21211, 21213, 2121k)에서 생성한 FA별 HARQ 피드백을 빔(B1)을 통해 기지국(100)에 전송한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 단말별 FA 우선 순위에 따른 데이터 전송 절차를 나타낸 흐름도이다.
도 4를 참고하면, 기지국(100)은 단말(200)에 대한 활성화 FA 집합을 생성한다(S402). 단말(200)은 초기 접속 과정에서 특정 빔(B1)에 매핑되고 빔 내 주 FA를 처리하는 FA 처리기를 이용하여 기지국과 연결을 설정한다. 기지국(100)은 빔 내 주 FA를 제외한 나머지 FA에 대하여 RRC 연결 재구성 메시지를 이용하여 단말로 하여금 부 FA로 추가하도록 한다. 이때 기지국(100)은 단말에 대한 활성화 FA 집합에 주 FA를 추가한다.
기지국(100)은 단말(200)에 대한 무선 베어러를 설정한다(S404). 기지국(100)은 무선 베어러 설정 시 QoS를 만족하기 위하여 부 FA를 추가적으로 활성화하고, 활성화된 부 FA도 활성화 FA 집합에 추가한다.
한편, 단말(200)은 현재 접속된 서빙 빔(Serving beam) 및 이웃 빔(Neighbor beam)에 대하여 CQI 측정 정보를 주기적으로 기지국(100)에 보고한다. CQI 보고는 빔 내 각 FA 단위로 수행된다.
기지국(100)은 단말(200)로부터 서빙 빔 및 이웃 빔의 FA별 CQI 정보를 수신한다(S406).
기지국(100)은 단말(200)로부터 수신한 서빙 빔 및 이웃 빔의 FA별 CQI 정보를 토대로, 빔 스위칭이 필요한지 판단한다(S408).
기지국(100)은 이웃 빔의 신호 세기가 양호한 경우, 이웃 빔으로의 빔 스위칭 절차를 수행하고(S410), 현재 활성화 FA 집합에 일대일 대응하는 FA를 이웃 빔의 FA로부터 선택하고 활성화 FA 집합을 갱신한다(S412).
기지국(100)은 서빙 빔의 각 FA의 CQI 정보에 기반하여 단말(200)에 대한 활성화 FA 집합을 변경할 수 있다. 기지국(100)은 단말(200)로부터 수신한 서빙 빔의 FA별 CQI 정보를 토대로, 활성화 FA 집합 내 FA 변경이 필요한지 판단한다(S414).
기지국(100)은 단말(200)에 대한 활성화 FA 집합 내 FA 변경이 필요하지 않은 경우, 단말(200)의 활성화 FA 집합 내 포함된 FA에 대하여 HARQ 블록 전송에 대한 결과 즉, HARQ 피드백 정보를 수신한다(S416).
기지국(100)은 수학식 1에 따라 활성화 FA 집합 내 포함된 FA별 HARQ 피드백 정보의 이동 평균값을 계산한다(S418).
기지국(100)은 HARQ 피드백 정보의 이동 평균값에 따라 활성화 FA 집합 내 각 FA의 전송 우선 순위를 결정한다(S420).
기지국(100)은 활성화 FA 집합 내 각 FA의 전송 우선 순위에 따라 단말(200)에 설정된 무선 베어러의 데이터를 스케줄링하여 단말(200)로 전송한다(S422). 이때 HARQ 재전송에 해당하는 FA는 스케줄링에서 제외된다.
한편, 기지국(100)은 단말(200)에 대한 활성화 FA 집합 내 FA 변경이 필요하다고 판단되면, 단말(200)에 대한 활성화 FA 집합 내 FA 스위칭 절차를 수행한다(S424). 기지국(100)은 서빙 빔의 각 FA의 CQI 정보에 기반하여 복수의 FA 중에서 양호한 FA를 활성화하고 그렇지 못한 FA를 비활성화하고, 단말(200)에 대하여 신규 활성화 FA 집합을 생성한다.
기지국(100)은 단말(200)에 대하여 신규 활성화 FA 집합에 추가되는 FA를 활성화되도록 그리고 신규 활성화 FA 집합에서 제거되는 FA를 비활성화되도록 MAC CE를 추가한다(S426).
기지국(100)은 기존 활성화 FA 집합 내 각 FA의 전송 우선 순위에 따라 무선 베어러의 데이터를 스케줄링하여 단말(200)로 전송한다(S428). 이때 HARQ 재전송에 해당하는 FA는 스케줄링에서 제외된다.
그리고 기지국(100)은 단말(200)에 대하여 기존 활성화 FA 집합을 신규 활성화 FA 집합으로 갱신한다(S430).
기지국(100)은 주기적으로 단말(200)로부터 보고되는 서빙 빔 및 이웃 빔의 FA별 CQI 정보를 토대로, 단계(S408~S430)를 반복할 수 있다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (1)

  1. 복수의 빔 각각이 다중 FA(Multiple-Frequency Allocation)를 사용하는 기지국에서 FA의 전송 순위를 결정하는 방법으로서,
    단말로부터 서빙 빔 및 이웃 빔의 CQI(Channel Quality Indication) 정보를 수신하는 단계,
    상기 서빙 빔 및 이웃 빔의 CQI 정보을 토대로 상기 단말에 대한 활성화 FA 집합을 생성하는 단계,
    상기 단말로부터 상기 활성화 FA 집합 내 각 FA에 대한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat reQuest) 피드백 정보를 수신하는 단계,
    상기 단말로부터 수신한 상기 활성화 FA 집합 내 각 FA에 대한 HARQ 피드백 정보를 이용하여 상기 활성화 FA 집합 내 각 FA의 전송 우선 순위를 결정하는 단계, 그리고
    상기 활성화 FA 집합 내 각 FA의 전송 우선 순위에 따라서 데이터를 스케줄링하여 상기 단말로 전송하는 단계
    를 포함하는 다중 FA 전송 순위 결정 방법.
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