KR20160142817A

KR20160142817A - 이동 셀용 동기 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치

Info

Publication number: KR20160142817A
Application number: KR1020167020279A
Authority: KR
Inventors: 한진백; 김진민; 정재훈; 이은종; 최국헌; 노광석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-04-09
Filing date: 2015-02-13
Publication date: 2016-12-13
Also published as: EP3130094A1; EP3130094A4; US10368271B2; US20170034741A1; WO2015156492A1; EP3130094B1; JP6557249B2; JP6557249B6; JP2017517169A

Abstract

본 문서는 무선 통신 시스템에서 이동 셀(Moving Cell) 기지국이 동기신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다. 이를 위해 이동 셀 기지국은 이동 셀용으로 할당된 시퀀스를 기반으로 생성된 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 주파수 영역에 맵핑하고, 상기 맵핑된 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 전송하되, 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호가 전송되는 주파수 영역과 다른 주파수 영역에 맵핑하도록 할 수 있다.

Description

이동 셀용 동기 신호 전송 방법 및 이를 위한 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING SYNCHRONIZATION SIGNALS FOR A MOVING CELL}

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 이동 셀(Moving Cell)용 동기 신호를 구성하여 전송하는 방법 및 이를 위한 장치에 관한 것이다.

본 발명이 적용되어 개선시킬 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

상술한 바와 같은 종래 LTE 통신 방식의 성능을 향상시키기 위해 5G 통신 기술에 대해 논의되고 있으며, 5G 통신 방식은 기존의 고정형 기지국(eNode B)뿐만 아니라 다양한 형태의 셀을 지원할 것이다.

이하에서는 이동 셀(Moving Cell)을 지원하는 무선 환경에서 핸드오버를 효율적으로 지원하는 방법 및 이를 위한 장치를 제안한다.

또한, 이를 위해 이동 셀이 효율적으로 동기 신호를 전송하는 방법 및 장치를 제안한다.

본 발명의 일 측면에서는 무선 통신 시스템에서 이동 셀(Moving Cell) 기지국이 동기신호를 전송하는 방법에 있어서, 이동 셀용으로 할당된 시퀀스를 기반으로 생성된 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 주파수 영역에 맵핑하고, 상기 맵핑된 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 전송하되, 상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호가 전송되는 주파수 영역과 다른 주파수 영역에 맵핑하는 이동 셀 동기 신호 전송 방법을 제안한다.

상기 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호는 반송 주파수를 중심으로 6 RB (Resource Block) 길이를 가지는 주파수 영역에서 전송되며, 상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 상기 반송 주파수를 중심으로 6 RB 이하의 길이를 가지는 주파수 영역에 맵핑하고/맵핑하거나, 상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 상기 반송 주파수에서 소정 간격만큼 + 및 -로 떨어진 위치에 맵핑할 수 있다.

상기 이동 셀은 상기 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호에 추가적으로 상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 전송할 수 있으며, 상기 추가로 전송되는 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 주 동기 신호 (Primary Synchronization Signal: PSS) 및 보조 동기 신호 (Secondary Synchronization Signal: SSS) 중 하나 이상을 포함할 수도, 주 동기 신호 (Primary Synchronization Signal: PSS) 및 보조 동기 신호 (Secondary Synchronization Signal: SSS)와 다른 시퀀스로 규정될 수도 있다.

상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 이동 셀 전용으로 할당된 소정 루트 인덱스를 가진 자도프-츄 시퀀스(Zadoff-Chu Sequence)를 기반으로 생성될 수 있으며, 상기 소정 루트 인덱스는 레거시 단말의 셀 탐색에 이용 가능한 루트 인덱스들 중 어느 하나와의 합이 상기 자도프-츄 시퀀스 길이에 해당하도록 결정되고/결정되거나, 상기 소정 루트 인덱스는 이동 셀을 지원하는 단말의 셀 탐색에 이용 가능한 루트 인덱스들 중 어느 하나와의 합이 상기 자도프-츄 시퀀스 길이에 해당하도록 결정될 수 있다.

상기 이동 셀 기지국은 상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스에 대한 정보를 상기 이동 셀 기지국이 방송하는 시스템 정보를 통해 전송할 수 있다.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 일 측면에서는, 무선 통신 시스템에서 동기 신호를 전송하는 이동 셀(Moving Cell) 장치에 있어서, 무선을 통해 백홀단과 연결되고, 이동 셀 내 단말들과 무선 신호를 송수신하는 송수신부; 및 이동 셀용으로 할당된 시퀀스를 기반으로 생성된 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 주파수 영역에 맵핑하고, 상기 맵핑된 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 상기 송수신부를 통해 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는 상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호가 전송되는 주파수 영역과 다른 주파수 영역에 맵핑하도록 구성되는, 이동 셀 장치를 제안한다.

상기 이동 셀 장치는 버스, 기차 및 스마트 차량을 포함한 이동성을 가지는 교통 수단에 설치될 수 있다.

본 발명에 따르면 레거시 단말용 동기 신호와 다른 주파수 영역에서 이동 셀용 동기 신호를 전송함에 따라 레거시 단말의 셀 탐색에 미치는 영향을 최소화할 수 있다.

또한, 고밀도 무선 환경에서 이동 셀의 움직임에 따라 불필요하게 핸드오버를 시도함에 따라 발생하는 지연을 방지할 수 있다.

또한, 채널 품질 측정 절차에서도 이동 셀에 대한 불필요한 측정을 방지할 수 있다.

아울러, 레거시 시스템에서의 셀 ID와 복소 대칭(Complex Conjugate) 특성을 가지는 셀 ID를 이동 셀에 이용함으로써 단말의 셀 탐색을 간편하게 할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 LTE 시스템의 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 5G 이동통신 시스템의 일례를 도시한 도면이다.
도 3은 LTE 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 이동 셀 동기 신호를 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호가 전송되는 주파수 영역과 다른 주파수 영역에 맵핑하는 방식을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들을 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.

본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예를 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다.

상술한 바와 같이 5G 이동통신 시스템은 고정형 기지국에 의한 셀뿐만 아니라 다양한 형태의 셀이 지원될 수 있다.

도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 5G 이동통신 시스템의 일례를 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이 하나의 매크로 셀은 매크로 기지국(MeNB)에 의해 서비스를 받는 단말들(Macro UE: MUE)을 포함할 수 있다. 추가적으로 도 2는 매크로 셀의 경계 영역에 마이크로 셀의 일종으로서 피코셀들이 형성되어 피코 기지국(Pico eNB: PeNB)들 및 팸토셀을 형성하는 팸토 기지국(Femto eNB: FeNB)에 의해 서비스되는 것을 도시하고 있다. 피코 기지국들에 의해 서비스되는 단말을 MUE와 구분되게 Pico UE(PUE)로 나타낼 수 있다. 또한, 팸토 기지국에 의해 서비스되는 단말을 MUE 및 PUE와 구분하여 FUE로 나타낼 수 있다. PeNB/FeNB는 마이크로 셀 또는 스몰셀에 서비스를 제공하는 기지국의 일례로서, 다양한 형태의 소형 기지국이 이에 해당할 수 있다.

매크로 eNB의 추가적 설치는 시스템 성능 향상 대비 그 비용 및 복잡도 측면에서 비효율적 이기 때문에, 상술한 바와 같은 마이크로 eNB(또는 소형 셀)의 설치에 의한 이기종망에 대한 활용이 증대될 것으로 예측된다.

현재 통신 망에서 고려중인 이기 종 망의 구조에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이 하나의 마이크로 셀 안에는 다 수개의 마이크로셀이 공존하게 되며, 셀 코디네이션(cell coordination) 방식에 따라 자원을 할당 받아 해당 UE들을 서비스 하게 된다.

현재 3GPP의 표준화 범주 중 한 분야인 "Small Cell Enhancements for E-UTRA and E-UTRAN SI"에서는, 저전력 노드들을 사용하는 실내/실외 시나리오들을 향상시키기 위한 논의가 이루어지고 있다. 여기서, 사용자가 동일한 혹은 서로 다른 반송파(Carrier)를 사용하는 매크로 셀 계층과 소형 셀 계층들에 동시연결성을 갖는 이중 연결(Dual Connectivity) 개념에 대한 이득이 논의되고 있다. 이러한 동향을 고려할 때, 5G 무선통신 환경에서는 도 2보다 더 복잡하게 많은 소형 셀들이 배치됨에 따라 최종 사용자들이 네트워크에 물리적으로 더 가까이 위치하게 될 것으로 보인다.

아울러, 본 발명은 또 다른 형태의 셀로서 이동 셀(Moving Cell)이 존재하는 무선 환경을 가정한다. 현재까지 3GPP에서 고려되어 온 고정된 형태의 소형 셀과 달리, 5G 무선통신 환경에서 고려될 수 있는 소형 셀 운용방법의 한 예로, 이동 셀 개념을 생각할 수 있다. 이하의 설명에서 기술하는 이동 셀은 버스, 기차 또는 스마트 차량에 장착된 소형 기지국을 통해, 이동하면서 최종 사용자들에게 더 많은 용량(Capacity)을 제공하는 셀로 예시될 수 있다. 즉, 이동 셀은 물리적인 셀을 형성하는 네트워크 상의 이동하는 무선 노드로 정의할 수 있다.

이러한 이동 셀을 이용함으로써 최종 사용자들에게 그룹 이동성(Group Mobility)을 제공해줄 수 있고, 백홀 링크를 통해 대용량의 집중된 트래픽을 제공해줄 수 있다. 이를 위해, 고정된 인프라 구조(Infrastructure)로부터 버스, 기차, 스마트 차량에 이르는 백홀은 무선을 가정하며, 버스, 기차, 스마트 차량 내부의 In-band 통신은 Full Duplex를 가정한다.

본 발명에서 다룰 5G 이동 셀의 잠재적 응용 시나리오들에 대한 기본적인 특징은 다음의 표 1로 요약할 수 있다.

상술한 바와 같이, 5G 무선통신 환경에서는 종래와 같은 고정된 소형 셀 기반의 통신뿐만 아니라 이동 셀 기반의 통신이 이루어질 것으로 예상되며, 이러한 이동 셀 기반의 통신을 가능하게 하기 위해서는 고정 소형 셀 기반의 기술적인 문제점이나 이슈들과 차별화되는 이동 셀 특화된 기술적 문제점들이나 이슈들이 도출되고 해결되어야 하며, 이는 현재의 RAN에 큰 영향을 줄 수 있다.

이를 위해 먼저 LTE 시스템에서 단말 및 기지국의 기본적인 동작을 살펴본다.

도 3은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.

초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).

한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 랜덤 액세스 프로시저(Random Access Procedure)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 랜덤 액세스 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.

상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.

한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix 인덱스), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.

상술한 바와 같은 단말 및 기지국 동작에 있어서 도 2와 같이 이동 셀을 운용함에 따라 예측되는 하나의 문제는 이동 셀이 도 2에 도시된 바와 같이 혼잡한 이기종망 사이를 이동함에 따라 MUE, PUE, FUE들의 채널 품질 측정에 영향을 주어, 기존 기지국들이 이동 셀로 불필요한 핸드오버를 수행할 수 있다는 점이다. 예를 들어, 이동 셀이 도 2에 도시된 바와 같은 경로로 이동할 때, 매크로 셀을 통해 서비스를 수신하던 MUE가 이동 셀로 핸드오버를 시도할 수 있으나, 해당 MUE가 핸드오버를 시도할 때는 이미 이동 셀은 MUE의 위치를 지나쳐 있을 수 있다.

또한, 이동 셀 지원 환경에서 이동 셀은 고정된 기지국에 마치 단말처럼 연결되어 이동 셀 내 UE들에게 서비스를 제공하는 형태를 가지며, 따라서 이동 셀 자체도 고정 셀에 연결을 위한 해드오버 절차를 수행할 필요가 있다. 이를 위해 이동 셀(제 1 이동 셀)은 주변 셀 신호에 대해 채널 측정을 수행하여 핸드오버 대상을 탐색할 수 있다. 다만, 혼잡한 이기종망 환경에서 다른 이동 셀(제 2 이동 셀)이 존재하는 경우, 제 1 이동 셀은 제 2 이동 셀 신호 검색을 통해 핸드오버를 결정하여 불필요한 핸드오버를 시도할 수 있다.

이에 따라 본 발명의 일 실시형태에서는 이동 셀 동기 신호를 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호가 전송되는 주파수 영역과 다른 주파수 영역에 맵핑하는 방식을 제안한다.

도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 이동 셀 동기 신호를 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호가 전송되는 주파수 영역과 다른 주파수 영역에 맵핑하는 방식을 설명하는 도면이다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 기지국이 이동 셀 전용 셀 ID에 대한 정보를 이용하여 단말이 해당 ID를 가지는 셀로 핸드오버를 수행하지 않도록 제어하는 것을 제안한다. 예를 들어, 도 2의 MeNB는 이동 셀의 ID 정보를 확보하고 있고, 이 정보를 이용하여 MUE들이 이동 셀로 핸드오버를 수행하는 것을 제어할 수 있다. 아울러, 도 2의 이동 셀 자체도 이동 셀용 셀 ID 정보를 통해 다른 이동 셀로의 핸드오버를 방지하는 것을 제안한다.

이동 셀용 셀 ID는 LTE 시스템과 같이 자도프-츄 시퀀스(Zadoff-Chu Sequence; ZC sequence)의 특정 루트 인덱스를 사용한 셀 ID로 미리 결정되어 있을 수 있다. 또한, 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 이동 셀용 루트 인덱스가 LTE 시스템의 셀 ID를 특정하는데 이용되는 ZC 시퀀스의 어느 한 루트 인덱스와의 합이 ZC 시퀀스 길이를 만족하는 루트 인덱스를 사용하는 것을 제안한다. 이에 대해 이하에서 상세히 설명한다.

LTE/LTE-A에서는 504개의 고유한 물리 계층 셀 ID들이 정의되어 있다. 물리계층 셀 ID들은 168개의 고유한 물리계층 셀 ID 그룹들로 그룹핑되며, 각각의 물리계층 셀 ID 그룹은 3개의 고유한 ID들을 갖는다. 따라서, 하나의 물리계층 셀 ID

는 0 ~ 167의 범위에 존재하는 수

(물리계층 셀 ID 그룹을 의미함)와 0 ~ 2의 범위에 존재하는 수

(물리계층 셀 ID 그룹 내에 물리계층 ID를 의미함)에 의해 고유하게 정의된다.

는 SSS (Secondary Synchronization Signal)에 해당하며,

는 PSS (Primary Synchronization Signal)에 해당한다.

주 동기 신호를 위해 사용되는 시퀀스

는 주파수 영역 ZC 시퀀스로부터 생성되며, 여기서 ZC 시퀀스 루트 인덱스

는 아래의 표 2에 제시된다.

이와 같은 루트 인덱스를 이용하여 길이 63을 가지는 주 동기 신호는 다음 수식에 의해 생성된다.

상기 수학식 1에서 결과적으로 생성되는 시퀀스 길이는 62이지만, 이는 63 길이의 ZC 시퀀스를 이용한 것에 상응한다.

한편, 부 동기 신호를 위해 사용되는 시퀀스

는 2개의 길이 -31 이진 시퀀스의 Inter-leaved Concatenation으로 정의되며, 이 Concatenated 시퀀스는 주 동기 신호에 의해 주어지는 Scrambling 시퀀스와 Scramble된다. 부 동기 신호를 정의하는 두 개의 길이-31 시퀀스들의 결합은 서브프레임 0과 5 간에 차이가 있으며,

이다.

여기서 인덱스

와

는 물리계층 셀 ID 그룹으로부터 생성되며, 이 결과는 아래의 표 3과 같이 나타낼 수 있다.

본 발명의 일 측면에서는 상술한 바와 같이 이동 셀의 셀 ID를 규정하여 불필요한 핸드오버를 방지하고, 더 나아가 불필요한 측정을 방지하도록 하기 위해 이동 셀의 접속 링크향 PCID를 새롭게 구성하는 방법을 제안한다. 구체적으로, 본 실시형태에서는 종래의 504개 물리계층 셀 ID들에 추가로, 이동 셀들을 위한 새로운 물리계층 셀 ID들을 정의하는 것이다. 구체적 일례에서는, 종래의 0 ~ 2 PSS, 0 ~ 167 SSS 구조를 0 ~ 3 PSS, 0 ~ 167 SSS 구조로 변경하여 이동 셀을 위한 물리계층 셀 ID 구성을 위해 SSS 구조는 변경하지 않고, PSS를 4개로 만드는 것을 제안한다.

현재 LTE/LTE-A에서 PSS는 상술한 바와 같이 63 길이의 ZC 시퀀스를 통해 생성되며, ZC 시퀀스를 생성하는데 사용되는 루트 인덱스는 29, 34, 25이다. ZC 시퀀스를 생성하는데 사용되는 루트 인덱스들 중 29와 34는 그 합이 ZC 시퀀스의 길이 63에 대응한다.

이와 같이 루트 인덱스의 합이 ZC 시퀀스 길이에 대응하는 경우, 상기 수학식 1과 같은 ZC 시퀀스 생성식 관점에서 2개 시퀀스는 복소 대칭(complex conjugate) 관계를 가지게 된다. 이러한 복소 대칭 관계를 가지는 2개의 시퀀스는 단말이 셀 탐색이 각각의 시퀀스를 별도로 상관 연산하지 않고, 하나의 상관 연산의 중간값을 다른 상관 연산에 재이용할 수 있어 셀 탐색 시 연산량을 효율적으로 감소시켜주는 장점을 가진다.

따라서, 본 실시예에서와 같이 1개의 루트 인덱스를 추가하여, 이에 따른 168개의 셀 ID를 새롭게 규정할 경우, 새롭게 이용할 루트 인덱스는 레거시 시스템의 루트 인덱스와의 합이 ZC 시퀀스 길이에 대응하도록 설정하는 것을 제안한다.

상술한 바와 같이 LTE 시스템에서 PSC 생성에 이용되는 ZC 시퀀스의 루트 인덱스는 29, 34 및 25이며, 이들 중 39와 34는 그 합이 63인 조건을 만족하고 있다. 따라서, 본 실시예에서는 루트 인덱스 38을 새롭게 규정하는 셀 ID 생성에 이용할 것을 제안한다. 상술한 바와 같은 루트 인덱스 38은 레거시 시스템에서의 루트 인덱스 25와의 합이 ZC 시퀀스 길이 63에 대응하여 루트 인덱스 25와 복소 대칭 특정을 가지는 루트 인덱스 쌍을 이룰 수 있는 장점을 가진다.

본 발명의 다른 일 실시예에서는 새롭게 규정하는 셀 ID를 위한 루트 인덱스를 1개만 추가하는 것이 아니라, 3개를 추가하여 전체 6개의 루트 인덱스를 활용하는 것을 제안한다. 이 경우, 전체 6개의 루트 인덱스는 상술한 바와 같이 각각 2개씩 복소 대칭 관계를 가지는 쌍을 이루는 것을 제안하며, 이 경우 이동 셀 ID를 위한 ZC 시퀀스의 루트 인덱스는 레거시 시스템의 특정 루트 인덱스와의 합이 ZC 시퀀스 길이에 대응할 수도, 다른 새롭게 규정된 루트 인덱스와의 합이 ZC 시퀀스 길이에 대응할 수도 있다.

현재 LTE/LTE-A에서는 물리계층 셀 ID의 수는 PSS 코드 시퀀스와 SSS 코드 시퀀스의 조합으로 구성되는 504개로 정의된다. 셀 탐색은 UE가 한 셀과 시간/주파수 동기를 획득하고, 상술한 바와 같이 특정 셀의 셀 ID를 식별하기 위한 절차를 의미한다. 즉, E-UTRA 셀 탐색은 DL로 전송되는 PSS/SSS들에 기반을 두며, 이는 핸드오버시의 측정을 위한 이웃 셀 탐색에도 마찬가지로 적용된다.

그러나, 5G 무선통신 환경에 수용될 이동 셀을 고려할 때, UE가 일단 버스나 기차, 혹은 스마트 차량에 탑승하면, UE는 해당 버스, 기차, 스마트 차량 등을 자신의 서빙 셀로 인식하고, 버스, 기차, 스마트 차량을 통해 DL/UL 제어신호나 DL/UL 데이터를 주고받을 수 있다. 이러한 환경은 종래 4G 무선통신 환경까지 고려되었던 고정된 형태의 소형 셀 기반 통신과는 차별화된다. 버스, 기차, 스마트 차량의 경우, 다수의 UE들을 동시에 서비스해야 하기 때문에, 통신 서비스의 신뢰성이나 지연이 더욱 중요한 이슈가 될 것으로 생각된다. 즉, 이동 셀을 통한 통신이 실현되기 위해서는 이동 셀은 자신의 이동에 따른 환경의 변화에 투명하게 사용자에게 높은 품질의 서비스를 제공해야 한다.

이에 따라 4G 기반 무선통신 환경에서 정의된 핸드오버시의 채널 측정(Measurement)을 위한 이웃 셀 탐색에서, 이동 셀이 백홀 링크(Backhaul Link)향의 고정 기지국들이 아닌 접속 링크(Access Link)향의 다른 이동 셀들을 감지하여 측정하는 것은, 이동 셀로 하여금 불필요한 측정 부하를 야기할 수 있다. 이러한 문제는 이동 셀의 이동 경로에 인접한 다른 셀에도 문제가 될 수 있다.

이에 따라 상술한 바와 같이 새롭게 규정되는 이동셀용 셀 ID가 미리 결정되어 있다면, 이동 셀 기지국은 해당 셀 ID를 가지는 다른 이동셀로의 핸드오버를 제한하여 주고, 불필요한 측정을 수행하지 않도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시형태에서는 이동 셀용 셀 ID에 대한 정보를 시스템 정보를 이용하여 전송해 주는 방법을 제안한다. 이 경우, 이동 셀용 셀 ID는 상술한 바와 같이 새롭게 규정된 셀 ID일 수도 있으나, 반드시 새롭게 규정된 셀 ID일 필요는 없다. 즉, 기존 LTE 시스템에서 이용되는 셀 ID 중 이동 셀에 의해 이용되는 셀 ID를 시스템 정보를 통해 알려줄 수 있다.

LTE 시스템에서 시스템 정보로서 SIB 타입 1 및 2가 사용되며, SIB 타입 1은 UE가 어떤 셀에 접속하는 것을 허용하는지에 대한 평가 정보들을 포함하고 있고, SIB 타입 2는 모든 UE들을 위한 공통의 무선 자원 구성 정보들을 포함하고 있다.

먼저, SIB 타입 1은 다음과 같이 규정되어 있다.

본 발명의 일례에서는 상기 표 4와 같은 SIB 타입 1 메시지에 이동 셀의 접속 링크를 위한 물리계층 ID 정보 또는 이동 셀의 접속 링크에 대한 물리계층 셀임을 나타내는 표시 정보를 추가하여 전송하는 것을 제안한다. 또한, SIB 타입 2를 통해 이동 셀용 동기 신호를 전송하는 주파수 영역에 대한 정보를 추가적으로 알려 줄 수 있다. 이와 같은 정보를 추가하는 SIB 타입 1이 이동 셀에 의해 방송된다면 인접한 (이동) 셀의 기지국은 이를 통해 이동 셀에 대한 정보를 획득할 수 있을 것이다. 또한, 인접 (이동) 셀의 기지국은 이러한 SIB 타입 1을 셀 내 방송하여 셀 내 UE들이 불필요하게 이동 셀을 측정하거나 핸드오버를 수행하지 않도록 할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 실시예에서는 SIB 타입 2 정보를 이용하는 것을 제안한다. SIB 타입 2는 다음과 같은 형태를 가진다.

상기 표 5에 나타낸 SIB 타입 2 메시지에서 "AC Barring Parameter" 안에 이동 셀의 접속 링크에 대한 물리계층 셀임을 나타내는 정보가 포함되어 있으면, LTE/LTE-A 시스템을 기반으로 적용되는 상황에서, 일반 UE (레거시 UE 포함)는 이동 셀에 대해 종래의 셀과 동일하게 접속하도록 할 수 있고, 인접 (이동) 셀은 해당 정보를 파악한 후, 상기 SIB 타입 2 정보를 전송하는 인접 이동 셀들에게 접속하지 않도록 할 수 있다. 즉, 이동 셀이 보유하고 있는 하나 이상의 접속 클래스에 대해, 비트 스트링으로 명시되는 ac-BarringForSpecialAC 필드의 값을 이동 셀을 명시하는 비트 값을 0으로 설정함으로써, 인접 (이동) 셀은 이러한 정보를 참조하여 상기 동작을 수행할 수 있다.

또 다른 실시예로서, 상기 SIB 타입 2 메시지에 이동 셀이 식별할 수 있는 특정 셀이 소형 셀임을 나타내는 지시 정보가 추가된다면, LTE/LTE-A 시스템을 기반으로 적용되는 상황에서 이동 셀은 해당 정보를 파악한 후, 상기 SIB 타입 2 정보를 전송하는 인접 소형 셀들에게 접속하지 않도록 할 수 있다. 즉, 이동 셀이 보유하고 있는 하나 이상의 접속 클래스에 대해, 비트 스트링으로 명시되는 ac-BarringForSpecialAC 필드의 값을 소형셀을 명시하는 비트 값을 0으로 설정함으로써, 이동 셀은 이러한 정보를 참조하여 상기 동작을 수행할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시한다.

도 6을 참조하면, 통신 장치는 프로세서(11), 메모리(12), RF 모듈(13)을 포함하여 구성될 수 있으며, 이와 같은 구성(21, 22, 23)을 포함하는 다른 통신 장치와 통신을 수행할 수 있다.

도 6의 하나의 통신 장치는 UE, 다른 하나의 통신 장치는 기지국일 수 있다. 도 6의 통신 장치는 설명의 편의를 위해 도시된 것으로서 일부 모듈은 생략될 수 있다. 또한, 통신 장치는 필요한 모듈을 더 포함할 수 있다.

통신 장치에서 프로세서(11, 21)는 상술한 바와 같은 본 발명의 실시예들에 따른 방법을 수행하기 위한 대부분의 제어를 수행할 수 있다. 메모리(12, 22)는 프로세서(11, 21)와 연결되어 필요한 정보의 저장을 수행할 수 있으며, RF 유닛(13, 23)은 무선 신호를 송수신하여 프로세서(11, 21)에 전달할 수 있다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims

무선 통신 시스템에서 이동 셀(Moving Cell) 기지국이 동기신호를 전송하는 방법에 있어서,
이동 셀용으로 할당된 시퀀스를 기반으로 생성된 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 주파수 영역에 맵핑하고,
상기 맵핑된 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 전송하되,
상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호가 전송되는 주파수 영역과 다른 주파수 영역에 맵핑하는, 이동 셀 동기 신호 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호는 반송 주파수를 중심으로 6 RB (Resource Block) 길이를 가지는 주파수 영역에서 전송되며,
상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 상기 반송 주파수를 중심으로 6 RB 이하의 길이를 가지는 주파수 영역에 맵핑하는, 이동 셀 동기 신호 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호는 반송 주파수를 중심으로 6 RB (Resource Block) 길이를 가지는 주파수 영역에서 전송되며,
상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 상기 반송 주파수에서 소정 간격만큼 + 및 -로 떨어진 위치에 맵핑하는, 이동 셀 동기 신호 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이동 셀은 상기 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호에 추가적으로 상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 전송하는, 이동 셀 동기 신호 전송 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 추가로 전송되는 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 주 동기 신호 (Primary Synchronization Signal: PSS) 및 보조 동기 신호 (Secondary Synchronization Signal: SSS) 중 하나 이상을 포함하는, 이동 셀 동기 신호 전송 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 추가로 전송되는 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 주 동기 신호 (Primary Synchronization Signal: PSS) 및 보조 동기 신호 (Secondary Synchronization Signal: SSS)와 다른 시퀀스로 규정되는, 이동 셀 동기 신호 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 이동 셀 전용으로 할당된 소정 루트 인덱스를 가진 자도프-츄 시퀀스(Zadoff-Chu Sequence)를 기반으로 생성되는, 이동 셀 동기 신호 전송 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 소정 루트 인덱스는 레거시 단말의 셀 탐색에 이용 가능한 루트 인덱스들 중 어느 하나와의 합이 상기 자도프-츄 시퀀스 길이에 해당하도록 결정되는, 이동 셀 동기 신호 전송 방법.
제 7 항에 있어서,
상기 소정 루트 인덱스는 이동 셀을 지원하는 단말의 셀 탐색에 이용 가능한 루트 인덱스들 중 어느 하나와의 합이 상기 자도프-츄 시퀀스 길이에 해당하도록 결정되는, 이동 셀 동기 신호 전송 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 이동 셀 기지국은 상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스에 대한 정보를 상기 이동 셀 기지국이 방송하는 시스템 정보를 통해 전송하는, 이동 셀 동기 신호 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 동기 신호를 전송하는 이동 셀(Moving Cell) 장치에 있어서,
무선을 통해 백홀단과 연결되고, 이동 셀 내 단말들과 무선 신호를 송수신하는 송수신부; 및
이동 셀용으로 할당된 시퀀스를 기반으로 생성된 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 주파수 영역에 맵핑하고, 상기 맵핑된 이동 셀 동기 신호 시퀀스를 상기 송수신부를 통해 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함하되,
상기 프로세서는 상기 이동 셀 동기 신호 시퀀스는 이동 셀을 지원하지 않는 단말을 위한 동기 신호가 전송되는 주파수 영역과 다른 주파수 영역에 맵핑하도록 구성되는, 이동 셀 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 이동 셀 장치는 버스, 기차 및 스마트 차량을 포함한 이동성을 가지는 교통 수단에 설치되는, 이동 셀 장치.