KR20160143509A - 빔포밍 시스템에서 이웃 셀 탐색을 위한 방법 및 장치 - Google Patents

빔포밍 시스템에서 이웃 셀 탐색을 위한 방법 및 장치 Download PDF

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KR20160143509A
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Abstract

기지국의 동작 방법, 단말의 동작 방법, 이웃 셀 탐색 제어 장치 및 매크로 기지국 장치가 제공된다. 여기서, 기지국의 동작 방법은 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 이웃 셀 탐색을 위한 기지국의 동작 방법으로서, 적어도 하나의 이웃 셀이 송신하는 복수의 지향성 빔 중에서 단말의 이동 궤도에 기초하여 일부 지향성 빔들을 측정 대상으로 선택하는 단계, 상기 일부 지향성 빔들을 포함하는 빔 후보군을 상기 단말로 전송하는 단계, 그리고 상기 단말이 상기 빔 후보군을 통해 측정한 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함한다.

Description

빔포밍 시스템에서 이웃 셀 탐색을 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SEARCHING NEIGHBOR CELL IN BEAMFORMING SYSTEM}
본 발명은 빔포밍 시스템에서 이웃 셀 탐색을 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
모바일 트래픽 사용량이 기하급수적으로 증가하고, 현재의 셀룰러 주파수 대역에서의 주파수 부족 문제가 심각한 상황이다. 이러한 셀룰러 용량 문제를 해결하기 위해 넓은 대역폭 사용이 가능한 밀리미터파(millimeter wave, mmWave) 대역이 주목을 받고 있다.
밀리미터 대역은 기존의 셀룰러 주파수 대역에 비해 경로 손실이 크고, 대기/수증기와 지형/지물에 의한 감쇠가 크다는 제약이 있다.
하지만, 짧은 파장으로 단위면적당 안테나 수를 늘릴 수 있어서 다수의 안테나를 이용한 빔포밍 기술을 적용하면 경로 손실 문제는 일정 부분 극복할 수 있다. 따라서, 기존보다 천배의 데이터 속도 지원을 목표로 하는 차세대 셀룰라 네트워크를 구축하기 위해 저활용된 밀리미터파 대역이 사용 후보 주파수 대역으로 고려되고 있다.밀리미터파 대역에서 기지국과 단말이 각각 지향성 안테나를 이용하여 송수신할 경우 송신기와 수신기의 방향성이 맞지 않으면 빔포밍 이득을 얻을 수 없다. 따라서, 가장 좋은 송수신 빔 방향을 결정하고, 해당 채널을 측정하기 위해 기지국에서는 적절한 레퍼런스 신호(reference signal, 이하, 'RS'라 통칭함)가 전송되어야 한다.
밀리미터파 대역 기반 셀룰러 시스템에서 RS를 전송하는 방법은 다음의 두 가지 방법을 고려할 수 있다.
먼저, 대표적인 이동통신 시스템 규격인 3GPP의 LTE 규격에서 정의한 바와 같이, 기지국이 각각의 안테나 포트별로 RS를 전송하고, 단말은 각 포트에 대해 RS 수신 신호를 측정한 후 전체 포트에 대한 채널 정보 또는 관련 채널 상태 정보를 기지국으로 보고하는 방법이 있다. 이러한 방법의 경우, RS 자원 사용으로 인해 자원 오버헤드(resource overhead)가 너무 크고, 피드백 오버헤드(feeback overhead) 역시 크다는 문제점이 있어 대량의 안테나를 사용하는 밀리미터파 시스템에 적용하기 어렵다.
다음, 밀리미터파 대역을 사용하는 무선랜 표준 규격인 IEEE 802.11ad에서 정의된 대로 기지국이 각각의 빔(beam) 방향 별로 빔포밍된(beamformed) RS를 순차적으로 송신하고 단말은 각각의 빔(beam)에 대해서 수신 안테나 방향을 바꿔가며 측정/보고하는 방법이 있다. 이러한 방법의 경우, 모든 빔(beam)에 대해서 측정/보고하여 최선의 빔(beam)을 결정하는 기존의 이그저스티브 빔 서치(exhaustive beam search) 방식은 탐색 시간이 길다는 문제점이 있다.
한편, 셀룰러 시스템에서는 단말의 셀간 핸드오버를 지원하기 위해 이웃셀 측정(neighborcell measurement)이 필수적이다. 이웃셀에서 운용하는 주파수 대역이 같은 경우에 단말은 인밴드 측정(inband measurement)을 수행하므로 이웃셀 측정을 위해 데이터 송수신을 멈추는 측정 갭(measurement gap)은 필요하지 않다.
그러나, 이웃셀에서 운용하는 주파수 대역이 다른 경우, 단말의 캐퍼빌리티(capability)에 따라 이웃셀 측정을 위해 측정 갭(measurement gap)이 필요할 수 있다.
특히, 기존 마이크로웨이브 주파수 대역을 사용하는 매크로 셀과 밀리미터파 주파수 대역을 사용하는 스몰셀(small cell)이 중첩된 HetNet(Heterogeneous network)에서 밀리미터파 기반 기지국이 고방향성 RS를 송신할 경우 안테나 다이렉션 얼라인먼트(antenna direction alignment)를 위해 측정 갭(measurement gap)은 필수적이다.
따라서, 서빙 기지국은 측정 갭(measurement gap)을 포함한 이웃셀 측정 구성(neighborcell measurement configuration) 정보를 단말에 제공하고, 단말은 수신한 측정 구성(measurement configuration) 정보에 따라 이웃셀을 탐색하고 채널을 측정하여 서빙 기지국에 보고한다.
이때, 밀리미터파 기반의 셀룰러 시스템에서 기존의 이그저스티브 빔 서치(exhaustive beam search) 방식을 사용할 경우 긴 측정 갭(measurement gap)이 필요하고, 관련 측정 정보를 보고하기 위해 피드백 오버헤드(feedback overhead)가 필요한 문제가 발생한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 핸드오버를 위한 이웃 셀 탐색을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 밀리미터파(mmWave) 주파수 대역을 사용하는 스몰 셀이 구축된 네트워크에서 이웃 셀 탐색 방법 및 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 하나의 특징에 따르면, 기지국의 동작 방법은 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 이웃 셀 탐색을 위한 기지국의 동작 방법으로서, 적어도 하나의 이웃 셀이 송신하는 복수의 지향성 빔 중에서 단말의 이동 궤도에 기초하여 일부 지향성 빔들을 측정 대상으로 선택하는 단계, 상기 일부 지향성 빔들을 포함하는 빔 후보군을 상기 단말로 전송하는 단계, 그리고 상기 단말이 상기 빔 후보군을 통해 측정한 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함한다.
상기 선택하는 단계는,
상기 단말의 이동 궤도와 동일한 이동 궤도를 가진 이전의 캠핑(camping) 단말이 핸드오버 할 때 사용한 빔 정보를 이용하여 상기 일부 지향성 빔들을 선택할 수 있다.
상기 선택하는 단계 이전에,
단말의 이전 활성화 빔 ID 및 현재 활성화 빔 ID를 포함하는 이동 궤도와, 빔 변동 이력을 맵핑한 빔 후보 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
상기 빔 변동 이력은, 이웃 셀 별로 각 이웃 셀이 송신하는 지향성 빔 별로 가중치를 포함하고,
상기 가중치는, 해당하는 빔이 핸드오버시 사용된 빈도수에 따라 결정되며,
상기 선택하는 단계는, 상기 가중치를 기준으로 상기 빔 후보군에 포함시킬 빔들을 선택할 수 있다.
제1 이웃 셀의 제1 지향성 빔에 대한 가중치는, 제1 이동 궤도를 가지고 상기 제1 이웃 셀로 핸드오버된 단말 수에 대하여 핸드오버 직후 상기 제1 지향성 빔을 할당받은 단말 수의 비율로 계산될 수 있다.
상기 생성하는 단계 이전에, 상기 적어도 하나의 이웃 셀로부터 각 이웃 셀이 운용하는 지향성 빔 정보 및 기준 신호 정보를 포함하는 운용 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
상기 빔 후보 정보는, 상기 운용 정보를 이용하여 생성될 수 있다.
상기 수신하는 단계 이후, 상기 이웃 셀 측정 정보에 기초하여 상기 단말의 핸드오버를 수행한 이후, 핸드오버시 사용한 빔 정보를 상기 단말의 이동 궤도와 맵핑하여 상기 빔 후보 정보에 업데이트하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 업데이트 하는 단계는, 핸드오버 완료 응답(Handover Complete Ack) 메시지 또는 스몰셀 재구성 완료 응답(SeNB Reconfiguration Complete Ack) 메시지를 통해 상기 핸드오버시 사용한 빔 정보를 수신할 수 있다.
상기 기지국은, 스몰 기지국 또는 매크로 기지국을 포함하고,
상기 핸드오버는, 타겟 셀이 스몰 셀인 핸드오버인 것을 특징으로 한다.
상기 스몰 기지국 또는 상기 스몰 셀은, 밀리미터파(mmWave) 주파수 대역을 사용할 수 있다.
상기 전송하는 단계는, 무선 자원 제어 접속 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 이용하여 상기 빔 후보 군을 전송할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 매크로 기지국의 동작 방법은 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 이웃 셀 탐색을 위한 매크로 기지국의 동작 방법으로서, 상기 이웃 셀이 운용하는 복수의 지향성 빔을 공간적으로 연속적인 빔들로 그룹핑하는 단계, 그룹핑한 빔 정보 및 제1 측정 조건이 포함된 제1 탐색 제어 정보를 상기 단말로 전송하는 단계, 상기 그룹핑한 빔 정보를 통해 수신되고 상기 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 대한 제1 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계, 제2 측정 조건이 포함된 제2 탐색 제어 정보를 상기 단말로 전송하는 단계, 그리고 상기 제2 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 대해 측정된 제2 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계를 포함한다.
상기 제1 측정 조건은 제1 측정 주기를 포함하고, 상기 제2 측정 조건은 제2 측정 주기를 포함하며, 상기 제1 측정 주기는 상기 제2 측정 주기보다 큰 값을 가질 수 있다.
상기 제1 측정 조건은, 상기 제1 측정 주기 및 상기 기준 신호의 제1 임계값을 포함하고, 상기 제1 이웃 셀 측정 정보는, 상기 단말로부터 상기 제1 임계값을 충족하는 기준 신호가 수신된 빔 ID, 상기 빔 ID를 송신한 이웃 셀의 ID 및 상기 기준 신호의 측정값을 포함하며, 상기 제2 측정 조건은, 측정 대상 기준 신호 정보, 상기 제2 측정 주기 및 기준 신호의 제2 임계값을 포함할 수 있다.
상기 제2 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계 이후, 상기 단말을 서빙 셀에서 타겟 셀로 핸드오버시키는 단계를 더 포함하고,
상기 서빙 셀은 매크로 셀이고, 상기 타겟 셀은 스몰 셀일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 단말의 동작 방법은 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 이웃 셀 탐색을 위한 단말의 동작 방법으로서, 서빙 기지국으로부터 빔 후보군을 수신하는 단계, 상기 빔 후보군에 포함된 지향성 빔들을 수신하도록 빔 스캐닝을 수행하는 단계, 상기 빔 스캐닝을 통해 수신된 빔 포밍된 기준 신호 및 채널의 측정 결과를 상기 서빙 기지국으로 보고하는 단계를 포함하고,
상기 빔 후보군은, 적어도 하나의 이웃 셀이 각각 송신하는 복수의 지향성 빔 중에서 상기 단말의 이동 궤도에 따라 선택된 일부 지향성 빔들을 포함한다.
상기 빔 후보군은, 상기 서빙 기지국으로부터 무선 자원 제어 접속 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지의 IE(information element) 형식을 통해 수신될 수 있다.
상기 무선 자원 제어 접속 재구성 메시지의 IE는, 측정 대상인 이웃 셀의 ID, 측정 대상인 빔의 ID 및 기준 신호의 자원 할당 정보를 포함할 수 있다.
상기 서빙 기지국은, 매크로 기지국이거나 또는 스몰 기지국을 포함할 수 있다.
상기 서빙 기지국은, 밀리미터파(mmWave) 주파수 대역을 사용하는 스몰 기지국을 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 단말의 동작 방법은 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 이웃 셀 탐색을 위한 단말의 동작 방법으로서, 서빙 기지국의 탐색 제어에 따라 제1 측정 주기로 상기 이웃 셀의 빔 그룹에 대한 빔 스캐닝을 수행하는 단계, 그리고 상기 빔 스캐닝을 통해 수신된 빔 포밍된 기준 신호의 측정값이 제1 측정 조건을 충족하면, 제2 측정 주기로 상기 빔 포밍된 기준 신호와 인접한 기준 신호들에 대한 측정을 수행하는 단계를 포함한다.
상기 빔 포밍된 기준 신호는 공간적으로 연속적인 빔들을 통해 수신되며 순차적인 빔 방향에 따른 인덱스가 할당되고,
상기 측정을 수행하는 단계는, 상기 제1 측정 조건을 충족하는 제1 빔 포밍된 기준 신호의 인덱스를 기준으로 상기 빔 방향에 기초한 전후 특정 인덱스를 가지는 적어도 하나의 제2 빔 포밍된 기준 신호들에서만 상기 제2 측정 주기로 측정을 수행할 수 있다.
상기 빔 스캐닝을 수행하는 단계는, 상기 이웃 셀이 운용하는 복수의 지향성 빔을 공간적으로 연속적인 빔들로 그룹핑한 빔 그룹, 제1 측정 주기 및 제1 임계값을 포함하는 제1 탐색 제어 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계, 그리고 상기 제1 측정 주기로 상기 빔 그룹 별로 빔 스캐닝을 수행하는 단계를 포함하고,
상기 측정을 수행하는 단계는, 상기 빔 그룹 별로 수신된 빔 포밍된 기준 신호들 중에서 수신 전력의 최대치가 상기 제1 임계값을 충족하면, 이웃 셀 ID, 상기 제1 임계값을 충족하는 기준 신호가 수신된 빔 ID 및 수신 전력값을 상기 서빙 기지국으로 보고하는 단계, 상기 서빙 기지국으로부터 상기 전후 특정 인덱스를 가지는 적어도 하나의 제2 빔 포밍된 기준 신호 정보, 상기 제2 측정 주기 및 측정 보고를 위한 제2 임계값을 포함하는 제2 탐색 제어 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 제2 측정 주기로 상기 전후 특정 인덱스를 가지는 적어도 하나의 제2 빔 포밍된 기준 신호에 대한 측정을 수행하는 단계, 그리고 수신 전력이 상기 제2 임계값을 충족하는 경우, 측정 결과를 상기 서빙 기지국으로 보고하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 제2 측정 주기는 상기 제1 측정 주기보다 작은 값을 가질 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 이웃 셀 탐색 제어 장치는 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 이웃 셀 탐색을 제어하는 장치로서, 적어도 하나의 이웃 셀이 송신하는 복수의 지향성 빔 중에서 상기 단말의 이동 궤도에 기초하여 일부 지향성 빔들을 측정 대상으로 선택하고, 상기 일부 지향성 빔들을 포함하는 빔 후보군을 상기 단말로 전송하여 상기 빔 후보군을 통해 측정한 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 탐색 제어부, 그리고 상기 빔 후보군을 상기 단말로 전송하고, 상기 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 무선 통신부를 포함한다.
단말의 이동 궤도 별로 빔 할당 이력이 맵핑된 빔 후보 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
상기 탐색 제어부는, 탐색 제어 대상인 제1 단말의 이동 궤도를 생성하고, 상기 제1 단말의 이동 궤도와 동일한 이동 궤도에 맵핑된 빔 할당 이력을 상기 저장부로부터 획득하며, 상기 빔 할당 이력에 기초하여 상기 빔 후보군을 선택할 수 있다.
상기 이동 궤도는, 단말에서 현재 활성화된 빔의 식별자를 나타내는 제1 빔 ID 및 이전에 활성화된 빔의 식별자를 나타내는 제2 빔 ID를 포함하고,
상기 빔 할당 이력은, 이웃 셀 ID 별로 각 이웃 셀이 운용하는 빔 ID 및 해당 빔이 핸드오버시 사용된 빈도수에 따라 결정되는 가중치가 맵핑되며,
상기 탐색 제어부는, 상기 제1 단말의 이동 궤도에 맵핑된 빔 할당 이력으로부터 가중치가 높은 순서대로 적어도 하나의 빔 정보를 선택하고, 선택한 적어도 하나의 빔 정보를 상기 측정 빔 후보군으로 구성할 수 있다.
상기 탐색 제어부는, 상기 적어도 하나의 이웃 셀로부터 각 이웃 셀이 송신하는 지향성 빔의 ID와 기준 신호 정보를 포함한 이웃 셀 운용 정보를 수신하고, 단말들이 임의의 이웃 셀로 핸드오버할 때 사용한 빔 할당 정보를 수신하며, 상기 이웃 셀 운용 정보 및 상기 빔 할당 정보를 토대로 상기 단말의 이동 궤도 별로 맵핑된 빔할당 이력을 생성하여 저장할 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 매크로 기지국 장치는 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 이웃 셀 탐색을 제어하는 매크로 기지국 장치로서, 상기 이웃 셀이 운용하는 복수의 지향성 빔을 공간적으로 연속적인 빔들로 그룹핑한 빔 정보 및 제1 측정 조건이 포함된 제1 탐색 제어 정보를 상기 단말로 전송하고, 상기 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 대한 제1 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하면, 제2 측정 조건이 포함된 제2 탐색 제어 정보를 상기 단말로 전송하여 상기 제2 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 대한 제2 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 탐색 제어부, 그리고 상기 단말과 무선 통신으로 정보를 송수신하는 무선 통신부를 포함한다.
상기 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호는, 상기 공간적으로 연속적인 빔들을 통해 수신되며 순차적인 빔 방향에 따른 인덱스가 할당되고,
상기 제2 탐색 제어 정보는, 상기 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 할당된 인덱스를 기준으로 상기 빔 방향에 기초한 전후 특정 인덱스를 할당받은 기준 신호들에 대한 측정을 지시할 수 있다.
상기 제1 측정 조건은, 상기 단말의 빔 그룹 별 측정 주기인 제1 측정 주기 및 기준 신호의 수신 전력에 대한 제1 임계값을 포함하고,
상기 제1 이웃 셀 측정 정보는, 상기 단말로부터 상기 제1 임계값을 충족하는 기준 신호가 수신된 빔 ID, 상기 빔 ID를 송신한 이웃 셀의 ID 및 상기 기준 신호의 수신 전력값을 포함하며,
상기 제2 측정 조건은, 측정 대상 기준 신호 정보, 측정 대상 기준 신호의 측정 주기인 제2 측정 주기 및 측정 대상 기준 신호의 수신 전력에 대한 제2 임계값을 포함하고,
상기 측정 대상 기준 신호 정보는, 상기 제1 임계값을 충족하는 기준 신호의 인덱스로부터 전후 특정 인덱스를 가진 기준 신호들로 설정될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 이웃 셀 탐색 및 채널 측정을 위한 측정 갭(measurement gap)이 줄어 들어 핸드오버를 위한 인터럽트 타입(interruption time)을 줄일 수 있다.
단말의 궤적(trajectory) 기반으로 이용 가능한 빔 세트(available beam set)를 관리함으로써, 핸드오버시 초기 랜덤 액세스(random access) 및 빔 얼라인먼트(beam alignment)를 위한 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 구성을 간략하게 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스몰 셀과 매크로 셀의 구성 예시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스몰 기지국의 지향성 빔 송신 예시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스몰 기지국의 지향성 빔 송신 동작을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스몰 기지국과 매크로 기지국 간 송수신 동작을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이웃 셀 탐색 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 빔 후보군 제공 예시도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 이웃 셀 탐색 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 단말의 이웃 셀 탐색을 위한 기지국 장치의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 11은 본 발명의 실시예가 적용되는 핸드오버 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 후보군 선택 예시도이다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 매크로 기지국의 이웃 셀 탐색 제어 구성을 나타낸 블록도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이웃 셀 탐색 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
본 명세서에서 단말(terminal)은, 이동국(Mobile Station, MS), 이동 단말(Mobile Terminal, MT), 가입자국(Subscriber Station, SS), 휴대 가입자국(Portable Subscriber Station, PSS), 사용자 장치(User Equipment, UE), 접근 단말(Access Terminal, AT) 등을 지칭할 수도 있고, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 기지국(Base Station, BS)은 접근점(Access Point, AP), 무선 접근국(Radio Access Station, RAS), 노드B(Node B), 송수신 기지국(Base Transceiver Station, BTS), MMR(Mobile Multihop Relay)-BS 등을 지칭할 수도 있고, 접근점, 무선 접근국, 노드B, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 네트워크 구성을 간략하게 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 스몰 셀(Small Cell)과 매크로 셀(Macro Cell)의 구성 예시도이다.
특히, 도 1 및 도 2는 본 발명이 적용될 수 있는 매크로(Macro) 기지국과 스몰(small) 기지국을 포함하여 구성되는 이종 네트워크(Heterogeneous Network, HeNet)의 일례를 나타낸 것이다.
도 1을 참조하면, 이종 네트워크는 스몰 셀(1)과 매크로 셀(2)이 중첩되어 있다. 스몰 셀(1)은 커버리지(coverage)가 작은 셀이고, 매크로 셀(2)은 상대적으로 커버리지가 큰 셀(large cell)이다. 스몰 셀(1)은 펨토(Femto) 셀 또는 피코(Pico) 셀이라고 할 수도 있다. 적어도 하나의 스몰 셀(1)은 매크로 셀(2) 내에 포함된다.
도 2를 참조하면, 하나의 매크로 셀(2) 내에는 복수의 스몰 셀(1a, 1b, 1c)이 포함될 수 있다.
이종 네트워크는 스몰 기지국(100)과 매크로 기지국(200)이 함께 운영된다. 스몰 기지국(100)과 매크로 기지국(200)은 서로 다른 셀(cell)들을 제공한다. 스몰 기지국(100)과 매크로 기지국(200)은 셀에 기준한 구분으로서, 물리적으로 하나의 하드웨어(hardware)에 포함될 수 있다.
매크로 기지국(200)은 주파수 대역 1을 사용하여 매크로 셀(2)의 커버리지에 서비스를 제공할 수 있다. 스몰 기지국(100)은 매크로 기지국(200)과 동일한 주파수 대역 1 또는 매크로 기지국(200)과 다른 주파수 대역 2를 사용하여 스몰 셀(1)의 커버리지에 서비스를 제공할 수 있다.
매크로 기지국(200)은 매크로 셀(2) 내에서 단말(300)에게 무선 통신 환경을 제공한다. 매크로 기지국(200)은 macro eNB(MeNB), Master eNB(MeNB) 프라이머리 eNB(Primary eNB) 등으로 표현될 수 있다.
스몰 기지국(100)은 스몰 셀(1) 내에서 단말(300)에게 무선 통신 환경을 제공한다. 스몰 기지국(100)은 매크로 기지국(200)보다 사이즈가 작은 기지국으로서, small eNB, 세컨더리 eNB(SeNB: secondary eNB), 피코 기지국 (Pico eNB), 펨토 기지국 (Femto eNB), 마이크로 기지국 (Micro eNB), 원격 무선 헤드 (RRH: remote radio head:), 릴레이 (relay), 중계기 (repeater) 등으로 표현될 수 있다.
이때, 스몰 기지국(100)은 밀리미터파(mmWave) 대역, 약, 10GHz~300GHz 주파수 대역을 사용하는 밀리미터파 기지국일 수 있다. 그러나 밀리미터파로 국한되는 것은 아니고, 그 이외의 주파수를 갖는 무선파와 같은 다른 통신 매체에도 적용가능하다.
밀리미터파(mmWave) 대역에서의 채널 분석 결과에 따르면, 가시거리 영역(LOS, line-of-sight)에서는 전파 거리가 1km이상이 되지만 비가시거리 영역(NLOS, Non-line-of-sight)에서는 200m이내이다. 그러므로, LOS를 보장하는 환경에서 무선 백홀 링크(wireless backhaul link)용으로 사용하거나 커버리지 200m 이내의 스몰 셀(1)을 위해 사용할 수 있다.
이처럼, 밀리미터파(mmWave) 대역을 이용한 스몰 셀(1)의 경우, 기구축 매크로 셀(2)과 오버레이(overlay)되어서 이종 네트워크 구조로 구축된다.
매크로 셀(2)의 커버리지 안에 스몰 셀(1)의 커버리지가 포함되어 있고, 단말(300)은 이동함에 따라 스몰 셀(1)의 커버리지에 들어갈 수 있다. 즉, 단말(300)은 매크로 셀(2)의 커버리지 내에서 매크로 기지국(200)과 통신을 수행한다. 단말(300)이 이동함에 따라서 단말(300)은 스몰 셀(1)의 커버리지 내로 진입하게 되고, 스몰 기지국(100)과 통신을 수행할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았지만, 단말(300)은 제1 스몰 셀에서 제2 스몰 셀로 이동함에 따라서 제2 스몰 기지국과 통신을 수행할 수도 있다.
이와 같이, 단말(300)은 이종 네트워크에서 이동함에 따라 매크로셀-스몰셀, 스몰셀-스몰셀, 스몰셀-매크로셀 간에 핸드오버(Handover)를 수행할 수 있다. 이를 통해서 단말(300)은 이동 중에도 지속적으로 기지국과 통신하여 데이터를 주고 받을 수 있다.
또한, 이종 네트워크에서 단말(300)은 스몰 기지국(100) 및 매크로 기지국(200)과 동시에 연결되어 두 기지국(100, 200)을 통해 셀룰러 서비스를 제공받을 수 있다. 대표적으로, LTE(Long-Term Evolution)의 듀얼 커넥티비티(dual connectivity) 기술이 스몰 셀(1)에 적용되어 심리스 서비스(seamless service)를 제공한다.
듀얼 커넥티비티 기술을 기반으로 단말(300)은 두 개 이상의 서로 다른 기지국(100, 200)과 서로 다른 주파수 대역을 통해 무선 연결이 되어 서비스를 송수신할 수 있다.
단말(300)은 스몰 기지국(100) 또는 매크로 기지국(200)과 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 연결을 설정하고, 서비스를 제공받을 수 있다.
또한, 복수의 스몰 셀(1)은 모두 동일한 주파수 대역을 사용할 수 있으며 이 경우 단말(300)이 스몰 셀 사이를 이동시 스몰 셀 사이에 주파수 내(intra-frequency) 핸드오버가 발생한다.
빔포밍을 지원하는 무선 통신 시스템에서 스몰 기지국(100)은 고지향성 안테나를 사용한다. 그리고 고지향성 안테나를 통해 복수의 빔을 형성할 수 있다. 단말(300)은 각 기지국이 송신하는 복수의 빔 중에서 최적의 빔을 선택한다.
단말(300)은 선택한 빔에 대한 채널 정보를 측정하여 기지국으로 피드백한다. 그리고 선택한 빔을 이용하여 기지국과 신호를 송수신한다. 그런데 단말(300)이 이동함에 따라 단말(300)과 기지국의 최적의 빔, 단말(300)에 대한 최적의 기지국은 변경된다. 따라서, 단말(300)이 이동하는 경우에도 단말(300)과 기지국 사이의 통신 효율을 높게 유지하기 위해 단말(300)은 최적의 기지국을 탐색하고 탐색된 최적의 기지국에 대한 최적의 빔을 선택해야 한다.
이러한 최적의 기지국 및 최적의 빔을 탐색하기 위해서 단말(300)은 수신 안테나의 방향을 변경하면서 서로 다른 방향에서 수신되는 복수의 빔을 탐색한다. 여기서, 밀리미터파(mmWave) 대역에서 기지국과 단말이 각각 지향성 안테나를 이용하여 송수신할 경우, 송신기와 수신기의 방향성이 맞지 않으면 빔포밍 이득을 얻을 수 없다.
따라서, 가장 좋은 송수신 빔 방향을 결정하고, 해당 채널을 측정하기 위해 기지국에서 기준 신호(reference signal, 이하, RS라 칭함)를 전송한다.
이때, 기지국은 빔포밍된 기준 신호를 전송한다. 이에 대해 도 3을 참고하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 스몰 기지국의 지향성 빔 송신 예시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 스몰 기지국의 지향성 빔 송신 동작을 나타낸 순서도이며, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 스몰 기지국과 매크로 기지국 간 송수신 동작을 나타낸 순서도이다.
도 3을 참조하면, 세개의 스몰 기지국, 즉, eNB 0(101), eNB 1(103), eNB 2(105)은 빔 포밍 기술을 이용하여 복수의 지향성 빔(400)을 운영한다.
각 기지국(101, 103, 105)은 각 기지국(101, 103, 105)에 의해 서비스되는 커버리지 영역의 선택된 부분을 커버하는 다수의 통신 빔을 형성한다.
복수의 빔(400)을 통한 무선 전송시, 각 기지국(101, 103, 105)은 각 빔(400)마다 독립적인 자원 및 무선 채널을 사용하여 해당 빔 영역의 단말(300)에게 데이터를 전송한다.
각 기지국(101, 103, 105)은 지정 무선 자원 유닛(또는 그룹)을 통하여 빔포밍된 기준 신호(beamformed RS)들을 순차적으로 송신한다. 이때, 지정된 방향 (①, ②, ③)별로 빔포밍된 기준 신호를 순차적으로 송신한다. 세개의 스몰 기지국(101, 103, 105)은 각각 9개의 빔을 정해진 방향으로 송출한다. 그리고 각 방향 별 빔에는 빔 ID가 할당되어 있다.
eNB 0의 경우, ① 방향으로 빔포밍된 기준 신호를 순차적으로 송신한다. eNB 1의 경우, ② 방향으로 빔포밍된 기준 신호를 순차적으로 송신한다. eNB 2의 경우, ③ 방향으로 빔포밍된 기준 신호를 순차적으로 송신한다.
빔포밍된 기준 신호가 송신되는 빔 방향에 따라 무선 자원 유닛이 할당되고, 무선 자원 할당은 셀 단위로 이루어진다. 따라서, 빔포밍된 기준 신호는 셀 구분자와 빔 ID 정보를 포함한다. 빔포밍된 기준 신호를 위한 할당 자원은 인접 셀에서 동일한 지점을 향하는 빔포밍된 기준 신호들이 동시 송신하지 않도록, 즉, 같은 시간 구간을 갖지 않도록 셀간 코디네이션(coordination)되어 할당된다.
도 4를 참조하면, 스몰 기지국(100, 101, 103, 105)은 정해진 빔 방향에 따라 무선 자원을 할당(S101)하고, 고지향성 안테나를 통해 각 방향 별로 빔포밍된 RS를 순차적으로 송신한다(S103).
도 5를 참조하면, 제1 스몰 기지국 또는 매크로 기지국은 적어도 하나의 제2 스몰 기지국과 운용 정보를 송수신한다.
여기서, 스몰 기지국은 운용 정보를 전송하고 수신하는 주체이지만, 운용 정보를 수신하는 주체와 송신하는 주체로 구분하기 위해 제1 스몰 기지국과 제2 스몰 기지국으로 구분하였다. 실제로 제1 스몰 기지국과 제2 스몰 기지국의 기능 상에 차이는 없다.
제1 스몰 기지국 또는 매크로 기지국은 이웃 스몰 셀에 각각 위치하는 적어도 하나의 제2 스몰 기지국에게 운용하는 지향성 빔 구성 및 RS 송신 정보를 요청(S201)하여 수신한다(S203). 이때, S201 단계와 S203 단계는 주기적으로 이루어질 수 있다.
다시, 도 3을 참조하면, 단말(300)은 각 기지국(eNB 0, eNB 1, eNB 2)(101, 103, 105)이 송신하는 복수의 빔을 측정하는데, 이때, 종래처럼 모든 빔 방향에 대해 안테나를 조정해서 빔을 수신하지 않고, 서빙 기지국에서 제공받은 탐색해야할 빔 정보에 기초하여 이웃 기지국들이 송신하는 모든 빔 들중에서 일부의 빔들에 대해서만 측정을 수행한다.
서빙 기지국은 단말(300)의 이동 궤도에 따라 전체 빔(beam) 중에서 일부의 빔(beam)들을 빔 후보군으로 선택하여 단말(300)에 전송하는데, 도 6 및 도 7을 참고하여 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 이웃 셀 탐색 제어 장치의 구성을 나타낸 블록도이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 빔 후보군 제공 예시도이며, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
여기서, 이웃 셀 탐색 제어 장치는 기지국 장치에 포함되는 구성으로서, 스몰 기지국 장치 또는 매크로 기지국 장치에 포함될 수 있다.
도 6을 참조하면, 이웃 셀 탐색 제어 장치(500)는 무선 통신부(501), 저장부(503) 및 프로세서(505)를 포함한다.
무선 통신부(501)는 빔 후보군을 단말(300)로 전송하고, 이웃 셀 측정 정보를 단말(300)로부터 수신한다.
저장부(503)는 단말(300)의 이동 궤도 별로 빔 할당 이력이 맵핑된 빔 후보 정보를 저장한다.
프로세서(505)는 탐색 제어부(507)를 포함한다. 탐색 제어부(507)는 적어도 하나의 이웃 셀이 송신하는 복수의 지향성 빔 중에서 단말(300)의 이동 궤도에 기초하여 일부 지향성 빔들을 측정 대상으로 선택한다. 그리고 선택한 일부 지향성 빔들을 포함하는 빔 후보군을 단말(300)로 전송한다. 그리고 빔 후보군을 통해 측정한 이웃 셀 측정 정보를 단말(300)로부터 수신한다.
탐색 제어부(507)는 탐색 제어 대상인 단말의 이동 궤도를 생성한다. 그리고 탐색 제어 대상인 단말의 이동 궤도와 동일한 이동 궤도에 맵핑된 빔 할당 이력을 저장부(503)로부터 획득한다. 그리고 획득한 빔 할당 이력에 기초하여 빔 후보군을 선택한다.
탐색 제어부(507)는 단말의 이동 궤도에 맵핑된 빔 할당 이력으로부터 가중치가 높은 순서대로 적어도 하나의 빔 정보를 선택하고, 선택한 적어도 하나의 빔 정보를 측정 빔 후보군으로 생성할 수 있다.
탐색 제어부(507)는 적어도 하나의 이웃 셀로부터 각 이웃 셀이 송신하는 지향성 빔의 ID와 기준 신호 정보를 포함한 이웃 셀 운용 정보를 수신한다. 그리고 단말들이 임의의 이웃 셀로 핸드오버할 때 사용한 빔 할당 정보를 수신한다. 그리고 이웃 셀 운용 정보 및 빔 할당 정보를 토대로 단말의 이동 궤도 별로 맵핑된 빔할당 이력을 생성하여 저장한다.
여기서, 이동 궤도(Trajectory)는 일정 시간 동안 변화된 단말(300)의 연속적인 위치 정보를 나타내는데, 단말에서 현재 활성화된 빔의 식별자를 나타내는 제1 빔 ID 및 이전에 활성화된 빔의 식별자를 나타내는 제2 빔 ID를 포함한다.
빔 할당 이력은 이웃 셀 ID 별로 각 이웃 셀이 운용하는 빔 ID 및 해당 빔이 핸드오버시 사용된 빈도수에 따라 결정되는 가중치가 맵핑된다.
이러한 빔 후보 정보는 표 1과 같이 구성될 수 있다.
이동 궤도 빔 할당 이력
이전 빔 ID(Previous Beam ID) 활성화 빔 ID(Active Beam ID) 이웃셀(NbrCell) ID 빔 ID 가중치(Weight)
6







 6

1
 ... ...
4 0.1
5 0.4
6 0.5
7 0
... ...

2		 ... ...
5 0.4
6 0.3
7 0.3
... ...
표 1을 참조하면, 단말(300)의 현재 빔 ID는 5이고 이전에 할당된 빔 ID는 6이다. 따라서, 단말(300)의 이동 궤도는 (5, 6)으로 표현할 수 있다.
ID가 1인 이웃 셀에서 ID가 6인 빔의 가중치가 가장 높은 값 0.5이다. 이는 핸드오버 되기전 이동 궤도(6, 5)를 가지고 이웃 셀 1로 핸드오버되었던 단말들중 가장 많은 수가 핸드오버된 직후 빔 6으로 서비스 되었다는 것을 의미한다. 즉, 활성 빔으로 빔 6이 선택되었다고 볼 수 있다.
이처럼, 단말의 이동 궤도 별로 이웃 셀의 빔 후보군이 유지된다. 빔 후보군은 가중치를 기준으로 선택된다.
이동 궤도(i, j) 에 대한 이웃 셀 m, 빔 k의 가중치(weight factor)는 이동 궤도(i, j)를 갖고 셀 m으로 핸드오버된 단말 수에 대하여 핸드오버직 후 빔 k로 할당된 단말 수의 비율로 계산된다.
도 7을 참조하면, 서빙 기지국은 단말(300)의 이동 궤도, 즉, 단말(300)의 이동 경로에 따른 빔 후보군을 단말(300)에게 제공하는데, eNB 0의 빔 ID 5, eNB 1의 빔 ID 4, 5, 6, eNB 2의 빔 ID 5, 6, 7을 빔 후보군으로 선택한다. 빔 후보군을 선택할 때에는 표 1에서 설명한 가중치를 기준으로 할 수 있다. 정해진 값 이상의 가중치를 갖는 빔 ID를 빔 후보군에 포함시킬 수 있다. 또한, 가중치가 큰 순서대로 빔 ID를 나열한 빔 후보군을 생성할 수 있다.
그러면, 단말(300)은 eNB 0, eNB 1, eNB 2이 송신하는 모든 지향성 빔이 아닌 빔 후보군에 포함된 지향성 빔, 즉 eNB 0의 빔 ID 5, eNB 1의 빔 ID 4, 5, 6, eNB 2의 빔 ID 5, 6, 7만 수신하도록 지향성 안네나의 방향을 조정하여 빔 스캐닝을 수행한다.
이때, 서빙 기지국은 매크로 기지국이거나 또는 스몰 기지국이며, 단말(300)이 스몰 셀에서 스몰 셀로 핸드오버하는 경우에 해당한다.
도 8을 참조하면, 단말(300)은 지향성 안테나(301), 무선 통신부(303) 및 프로세서(305)를 포함한다. 프로세서(305)는 지향성 빔 제어부(307) 및 셀 탐색 제어부(309)를 포함한다.
지향성 안테나(301)는 다수의 지향성 빔을 발생시킨다.
무선 통신부(303)는 서빙 기지국의 이웃 셀 탐색 제어 장치(500)로부터 측정 구성(measurement configuration) 정보를 수신한다. 측정 구성 정보는 단말(300)이 탐색해야할 빔 정보, 즉, 빔 후보군을 포함한다.
지향성 빔 제어부(307)는 지향성 안테나(301)를 이용하는 빔 스캐닝을 통해 커버리지 내의 이웃 셀을 탐색한다.
이때, 지향성 빔 제어부(307)는 빔 후보군에 포함된 지향성 빔들을 수신하도록 지향성 안테나(301)를 제어하여 빔 스캐닝을 수행한다.
셀 탐색 제어부(309)는 빔 스캐닝을 통해 탐색된 이웃 셀이 송신하는 기준 신호를 수신하고, 기준 신호에 대한 채널을 측정한다.
셀 탐색 제어부(309)는 빔 후보군에 포함된 빔 방향에서 수신되는 기준 신호의 신호 품질, 예를들면 수신 전력(RSRP, Refenence Signal Received Power)을 측정한다. 이때, 이웃 셀로부터 빔 포밍된 기준 신호를 수신한다.
셀 탐색 제어부(309)는 빔 포밍된 기준 신호 및 채널의 측정결과를 서빙 기지국으로 보고한다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 이웃 셀 탐색 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 서빙 기지국(100, 200)은 빔 후보군을 포함하는 이웃 셀 측정 구성 정보를 생성한다(S301).
단말(300)의 이동 경로에 따라 복수의 빔 중에서 일부의 빔들만이 핸드오버 결정에 유효한 정보를 제공할 것이다. 따라서, 적어도 하나의 이웃 셀이 송신하는 복수의 지향성 빔 중에서 단말의 이동 궤도에 기초하여 일부 지향성 빔들을 측정 대상으로 선택하고, 선택한 일부 지향성 빔들을 빔 후보군으로 포함시킨다.
서빙 기지국(100, 200)은 S301 단계에서 생성한 측정 구성 정보를 단말(300)로 전송한다(S303). 여기서, 서빙 기지국(100, 200)은 무선 자원 제어 접속 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지의 IE(information element) 형식을 통해 빔 후보군을 단말(300)로 전송할 수 있다.
RRC Connection Reconfiguration 메시지의 ID에 포함되는 정보는 다음 표 1와 같다.
정보 요소 (Information element) 내용 및 설명
Number of neighboring cells
Measurement configuration ×Number of neighboring cells
>cell id
>number of beam id (beamformed RS id)
>beam configuration ×number of beam id
>>beam id
>>resource allocation information Subframe number, symbol number RE number(s)
위 표 2에서 >, >>는 하위 정보를 뜻하는, 정보 구성의 depth를 의미한다. 즉, measurement configuration 정보 안에는 >로 표시되는 cell id, number of beam id, beam configuration이 포함되고, 다시 beam configuration 정보 안에는 >>로 표시되는 beam id와 resource allocation information이 포함된다.
표 2를 참조하면, 측정 구성 정보(Measurement configuration)는 측정 대상인 이웃 셀의 ID(cell id), 이웃셀별 측정 대상의 빔들의 개수, 빔별 구성 정보(beam configuration)를 포함한다. 여기서 빔 구성 정보는 beam id와 기준 신호의 자원 할당 정보 즉, 서브 프레임 번호, 심볼 번호, RE 번호를 포함할 수 있다.
표 2에서 Number of Neighboring cells(용이한 설명을 위해 이 필드의 값을 N이라고 가정하면)는 본 메시지에 포함되는 이웃 셀 정보의 개수'를 의미한다.
따라서, Measurement configuration(셀별 측정 정보)는 N개의 Measurement configuration 정보가 포함된다. 예를 들어, 세개의 이웃셀 정보를 보낸다고 하면 실제 메시지 구성은 아래 표 3과 같다.
정보 요소 (Information element) 내용 및 설명
Number of neighboring cells
Measurement configuration
>cell id=1
>number of beam id (beamformed RS id)
>beam configuration × number of beam id
>>beam id
>>resource allocation information Subframe number, symbol number RE number(s)
Measurement configuration
>cell id=2
>number of beam id (beamformed RS id)
>beam configuration × number of beam id
>>beam id
>>resource allocation information Subframe number, symbol number RE number(s)
Measurement configuration
>cell id=3
>number of beam id (beamformed RS id)
>beam configuration × number of beam id
>>beam id
>>resource allocation information Subframe number, symbol number RE number(s)
단말(300)은 S303 단계에서 수신한 빔 후보군에 포함된 복수의 빔들에 대한 빔 스캐닝을 통해 빔 포밍된 RS를 수신한다(S305). 그리고 수신된 RS에 대한 채널 품질을 측정한다(S307). 그리고 측정한 결과를 서빙 기지국(100, 200)으로 보고한다(S309).
이때, S309 단계에서 단말(300)은 측정한 채널 정보를 무선 자원 제어 측정 리포트(RRC Measurement Report) 메시지를 통해 보고할 수 있다.
서빙 기지국(100, 200)은 S309 단계에서 단말(300)로부터 수신한 이웃 셀 측정 정보에 기초하여 단말(300)에 대한 셀간 핸드오버 또는 스몰 기지국 추가/변경 절차를 수행한다(S311). 그리고 단말(300)의 셀간 핸드오버 또는 스몰 기지국 추가/변경 절차에 따라 단말(300)에서 사용한 빔 정보를 단말의 이동 궤도와 맵핑하여 빔 후보 정보에 업데이트한다(S313).
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 단말의 이웃 셀 탐색을 위한 기지국 장치의 동작을 나타낸 순서도이다.
도 10을 참조하면, 기지국의 탐색 제어부(507)는 이웃 스몰 기지국들로부터 운용하는 지향성 빔 구성 및 RS 송신 정보를 요청하여 수신한다(S401).
기지국의 탐색 제어부(507)는 단말의 이동 궤도 별로 단말에서 핸드오버시 사용한 빔 할당 이력을 맵핑하여 빔 후보 정보를 생성 및 저장한다(S403).
기지국의 탐색 제어부(507)는 셀 탐색 제어 대상인 단말(300)의 현재 사용 빔 ID와 이전 사용 빔 ID로 구성된 이동 궤도를 생성한다(S405).
기지국의 탐색 제어부(507)는 S405 단계에서 생성한 단말(300)의 이동 궤도와 동일한 이동 궤도를 가지는 이전 캠핑(Camping) 단말이 사용한 빔 정보를 빔 후보 군으로 선택한다. 즉, S403 단계에서 생성한 빔 후보 정보로부터 단말(300)의 이동 궤도와 동일한 이동 궤도에 맵핑된 적어도 하나의 빔을 가중치를 기준으로 선택(S407)한다. 그리고 선택한 적어도 하나의 빔 ID를 빔 후보 군으로 포함하는 이웃 셀 측정 구성 정보를 생성한다(S409).
도 11은 본 발명의 실시예가 적용되는 핸드오버 과정을 나타낸 흐름도로서, 듀얼 커넥티비티(dual connectivity)를 위한 스몰 셀(secondary SeNB) 추가/변경의 절차를 나타낸다.
여기서, MeNB는 매크로 기지국을 나타내고, S-SeNB는 서빙 스몰 기지국을 나타내며, T-SeNB는 타겟 스몰 기지국을 나타낸다.
도 11을 참조하면, MeNB는 단말(300)에게 빔 후보 군이 포함된 RRC 연결 재구성 메시지를 전송한다(S501).
단말(300)은 빔 후보군을 통해 이웃 셀을 탐색 및 측정한다(S503).
단말(300)은 S503 단계에서 측정한 결과를 측정 보고 메시지를 통해 MeNB에게 전송한다(S505).
MeNB는 S505 단계에서 수신한 측정 결과를 토대로 SeNB 교체 여부를 결정한다(S507). 여기서, T-SeNB는 S503 단계에서 이웃 셀로서, T-SeNB가 송신한 빔이 최적의 빔으로 선택된 경우, T-SeNB으로의 교체를 결정할 수 있다.
교체하기로 결정되면, MeNB는 T-SeNB에게 SeNB 추가 요청 메시지를 전송한다(S509).
MeNB는 T-SeNB로부터 응답 메시지를 수신(S511)하면, S-SeNB에게 S-SeNB 해제 요청 메시지를 전송한다(S513). 그리고 단말(300)에게 S-SeNB로의 핸드오버를 명령하는 RRC 연결 재구성 메시지를 전송한다(S515).
MeNB는 단말(300)로부터 RRC 연결 재구성 완료 메시지를 수신한다(S517). 그리고 RRC 재구성 완료 메시지를 T-SeNB에게 전송한다(S519).
단말(300)와 T-SeNB가 랜덤 액세스 절차를 수행한다(S521).
T-SeNB는 랜덤 액세스 절차가 완료되면, SeNB 재구성 완료 응답(SeNB Reconfiguration Complete Ack) 메시지를 MeNB에게 전송한다(S523).
MeNB는 EPC(또는 코어망)로 E-RAB 수정 지시를 전송(S525)하여 E-RAB 수정 확인을 수신한다(S527). 그러면, S-SeNB에게 UE 컨텍스트 해제를 전송한다(S529).
이때, 단말(300)의 빔 할당 정보는 S523 단계에서 SeNB 재구성 완료 응답(SeNB Reconfiguration Complete Ack) 메시지에 포함된다. 표 4는 SeNB 재구성 완료 응답(SeNB Reconfiguration Complete Ack) 메시지에 포함되는 빔 할당 정보를 나타낸다.
정보 요소(Information element) 내용 및 설명
UE X2AP ID UE 구분자
Newly allocated beam id Target eNB에서 할당된 beam index
여기서, 빔 할당 정보를 매크로 기지국에 제공하는 것은 단말이 SeNB(mmWave-based 스몰셀 기지국)를 변경하는 과정에서 필요한 정보를 갱신하기 위한 목적이다. 따라서, 기본적으로 SeNB 추가/변경 후에 SeNB 재구성 완료 응답(SeNB Reconfiguration Complete Ack) 메시지를 MeNB로 추가 전송하여 빔 할당 정보를 보고한다.
반면, 듀얼 커넥티비티가 아닌 스몰셀 기지국간 핸드오버도 가능하므로 이 경우에는 핸드오버를 완료한 이후 T-SeNB가 단말에게 할당한 빔 할당 정보를 S-SeNB로 전달한다. 이때, 핸드오버 절차(Handover procedure)에서 T-SeNB에서 S-SeNB로의 마지막 메시지는 'UE Context Release' 메시지가 있다. 이러한 'UE Context Release' 메지지 내에 아래 표 4에 도시한 정보 요소를 포함시켜 T-SeNB는 S-SeNB에게 빔 할당 정보를 보고한다.
한편, 단말(300)이 스몰 셀(mmWave cell)에서 스몰 셀(mmWave cell)로 핸드오버 될 경우에는 현재 서빙 셀에서의 빔 할당 기록을 이용하여 이동 궤도 정보를 구성할 수 있다. 그러나 고방향성 안테나를 사용하지 않는 매크로 셀에서 스몰 셀(mmWave cell)로 이동하는 경우 이동 궤도 정보를 구성하기 힘들다. 이러한 경우, 매크로 기지국은 2-단계 빔 탐색(2-step beam search) 방식에 따라 빔 후보군을 선택한다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 빔 후보군 선택 예시도이다.
도 12를 참조하면, 스몰 셀(eNB 0)(101)은 9개의 빔포밍된 기준 신호들(beamformed RSs 1~9)을 정해진 자원 유닛에 순차적으로 송신한다.
이때, 서빙 기지국, 즉, 매크로 기지국(200)은 스몰 셀(eNB 0)(101)에서 운용하는 9개의 빔포밍된 기준 신호들(beamformed RSs 1~9)을 공간적으로 연속적인 RSs들에 대해서 N개의 묶음으로 그룹핑한다.
하나의 실시예에 따르면, N=3이므로 G1={1,2,3}, G1={4,5,6}, G1={7,8,9}으로 그룹핑한다.
1 단계(phase 1)에서 매크로 기지국(200)이 단말(300)에게 전송하는 측정 구성 정보는 스몰 셀의 빔포밍된 기준 신호들에 대한 그룹핑 정보, 제1 측정 주기(PERIOD1) 및 측정 보고를 위한 제1 RSRP 임계값(Th1)을 포함한다.
1 단계(phase 1)에서 즉, 포인트(Point) 1에서 단말(300)은 제1 측정 주기(PERIOD1)로 각 그룹에 대한 채널을 측정한다.
여기서, 제1 측정 주기(PERIOD1)는 비교적 긴 주기로 설정된다. 비교적 긴 주기는 운용 상황에 따라 결정될 수 있다. 단말(300)은 각 그룹의 기준 신호들의 RSRP 중 최대값이 제1 RSRP 임계값(Th1)의 조건, 예를들면, 제1 RSRP 임계값(Th1) 이상이 되면, 매크로 기지국(200)으로 측정 리포트(measurement report)를 전송한다.
이때, 측정 리포트는 이웃 셀 ID, 즉 스몰 셀(eNB 0)(101)의 ID, 최대 RSRP를 갖는 빔 ID 및 최대 RSRP 값(value)을 포함한다.
2 단계(phase 2)에서 매크로 기지국(200)이 단말(300)에게 전송하는 측정 구성 정보는 해당 스몰 셀, 즉 스몰 셀(eNB 0)(101)에서 측정할 기준 신호 정보, 제2 측정 주기(PERIOD2) 및 측정 보고를 위한 제2 RSRP 임계값 (Th2)을 포함한다.
이때, 측정할 기준 신호 정보는 RS start index, number of RSs to be measured를 포함하고, 제2 측정 주기는 start offset을 포함한다.
단말(300)은 각 그룹의 기준 신호들의 RSRP 중 최대값이 제1 RSRP 임계값(Th1) 이상이 되면, 즉, 포인트 2 위치에서 2 단계(phase 2) 측정을 수행한다.
2 단계(phase 2)에서는 단말(300)은 최대 RSRP가 측정된 RS에 대해서 전후 ±M 인덱스를 갖는 RS들에 대해서만 주기적 측정을 수행한다.
여기서, 제1 측정 주기는 제2 측정 주기보다 큰 값을 가지도록 설정한다.
2 단계(phase 2)에서 단말(300)은 주기적 측정을 수행하다가 제2 RSRP 임계값 (Th2)을 초과하는 기준 신호가 측정되면, 측정 보고를 한다. 그리고 제2 RSRP 임계값 (Th2)을 초과하는 기준 신호가 측정된 빔 ID를 활성 빔으로 선택한 후, 스몰 셀(eNB 0)(101)로 핸드오버한다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따른 매크로 기지국의 이웃 셀 탐색 제어 구성을 나타낸 블록도이다.
도 13을 참조하면, 이웃 셀 탐색 제어를 위한 매크로 기지국(200)은 무선 통신부(201), 저장부(203) 및 프로세서(205)를 포함한다.
무선 통신부(201)는 단말(300)과 무선 통신으로 정보를 송수신한다.
저장부(203)는 이웃 셀 탐색 제어 운용에 필요한 정보를 저장한다.
프로세서(205)는 탐색 제어부(207)를 포함한다. 탐색 제어부(207)는 이웃 셀이 운용하는 복수의 지향성 빔을 공간적으로 연속적인 빔들로 그룹핑한 빔 정보 및 제1 측정 조건이 포함된 제1 탐색 제어 정보를 생성하여 단말(300)로 전송한다.
탐색 제어부(207)는 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 대한 제1 이웃 셀 측정 정보를 단말(300)로부터 수신하면, 제2 측정 조건이 포함된 제2 탐색 제어 정보를 단말(300)로 전송한다. 그리고 제2 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 대한 제2 이웃 셀 측정 정보를 단말(300)로부터 수신한다.
여기서, 제1 탐색 제어 정보는 1 단계(phase 1)에서 매크로 기지국(200)이 단말(300)에게 전송하는 측정 구성 정보를 말한다.
상기 제2 탐색 제어 정보는 2 단계(phase 2)에서 매크로 기지국(200)이 단말(300)에게 전송하는 측정 구성 정보를 말한다.
이때, 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호는 공간적으로 연속적인 빔들을 통해 수신되며 순차적인 빔 방향에 따른 인덱스가 할당되어 있다. 제2 탐색 제어 정보는 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 할당된 인덱스를 기준으로 빔 방향에 기초한 전후 특정 인덱스를 할당받은 기준 신호들에 대한 측정을 지시한다. 도 12를 참조하면, 최대 RSRP가 측정된 RS에 대해서 전후 ±M 인덱스를 갖는 RS에 대한 측정을 지시한다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이웃 셀 탐색 제어 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 14를 참조하면, 매크로 기지국(200)은 스몰 기지국이 송신한 빔포밍된 RSs 1~9, 즉, 이웃 셀이 운용하는 복수의 지향성 빔을 공간적으로 연속적인 빔들로 그룹핑한다(S601).
매크로 기지국(200)은 S601 단계에서 그룹핑한 빔 정보, 제1 측정 주기 및 제1 RSRP 임계값을 포함하는 제1 탐색 제어 정보를 단말(300)로 전송한다(S603).
단말(300)은 제1 측정 주기가 도래하면(S605), 빔 그룹 별로 빔 스캐닝을 수행하여 각 빔 그룹에 대한 채널을 측정한다(S607).
단말(300)은 빔 그룹 별로 수신된 빔 포밍된 기준 신호들 중에서 수신 전력(RSRP)의 최대치가 제1 임계값 이상인지 판단한다(S609).
S609 단계에서 제1 임계값 이상이면, 이웃 셀 ID, 제1 임계값을 충족하는 기준 신호가 수신된 빔 ID 및 수신 전력값(RSRP value)을 포함하는 측정 리포트를 매크로 기지국(200)으로 전송한다(S611).
매크로 기지국(200)은 탐색할 기준 신호 정보, 제2 측정 주기 및 측정 보고를 위한 제2 RSRP 임계값을 포함하는 제2 탐색 제어 정보를 단말(300)로 전송한다(S613).
단말(300)은 제2 측정 주기가 도래하면(S615), 제2 탐색 제어 정보에서 지시한 기준 신호에 대해서만 측정을 수행한다(S617). 즉, 제1 측정 조건을 충족하는 제1 빔 포밍된 기준 신호의 인덱스의 전후 특정 인덱스(±M 인덱스)를 가지는 기준 신호들에서만 측정을 수행한다.
단말(300)은 S617 단계에서 측정을 수행한 결과, 전후 특정 인덱스(±M 인덱스)를 가지는 기준 신호들의 RSRP 중에서 최대값이 제2 RSRP 임계값 이상인지 판단한다(S619).
S619 단계에서 제2 RSRP 임계값 이상이면, 측정 리포트를 매크로 기지국(200)으로 전송한다(S621). 이때, 측정 리포트는 S617 단계에서 측정한 결과를 포함한다.
매크로 기지국(200)은 S621 단계에서 수신한 이웃 셀 측정 결과에 따라 핸드오버를 수행한다(S623). 그리고 핸드오버에 따라 할당된 빔 정보를 빔 후보 정보에 업데이트한다(S625).
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (30)

  1. 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 이웃 셀 탐색을 위한 기지국의 동작 방법으로서,
    적어도 하나의 이웃 셀이 송신하는 복수의 지향성 빔 중에서 단말의 이동 궤도에 기초하여 일부 지향성 빔들을 측정 대상으로 선택하는 단계,
    상기 일부 지향성 빔들을 포함하는 빔 후보군을 상기 단말로 전송하는 단계, 그리고
    상기 단말이 상기 빔 후보군을 통해 측정한 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계
    를 포함하는 기지국의 동작 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 단말의 이동 궤도와 동일한 이동 궤도를 가진 이전의 캠핑(camping) 단말이 핸드오버 할 때 사용한 빔 정보를 이용하여 상기 일부 지향성 빔들을 선택하는 기지국의 동작 방법.
  3. 제2항에서,
    상기 선택하는 단계 이전에,
    단말의 이전 활성화 빔 ID 및 현재 활성화 빔 ID를 포함하는 이동 궤도와, 빔 변동 이력을 맵핑한 빔 후보 정보를 생성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 빔 변동 이력은,
    이웃 셀 별로 각 이웃 셀이 송신하는 지향성 빔 별로 가중치를 포함하고,
    상기 가중치는,
    해당하는 빔이 핸드오버시 사용된 빈도수에 따라 결정되며,
    상기 선택하는 단계는,
    상기 가중치를 기준으로 상기 빔 후보군에 포함시킬 빔들을 선택하는 기지국의 동작 방법.
  4. 제3항에서,
    제1 이웃 셀의 제1 지향성 빔에 대한 가중치는,
    제1 이동 궤도를 가지고 상기 제1 이웃 셀로 핸드오버된 단말 수에 대하여 핸드오버 직후 상기 제1 지향성 빔을 할당받은 단말 수의 비율로 계산되는 기지국의 동작 방법.
  5. 제3항에서,
    상기 생성하는 단계 이전에,
    상기 적어도 하나의 이웃 셀로부터 각 이웃 셀이 운용하는 지향성 빔 정보 및 기준 신호 정보를 포함하는 운용 정보를 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 빔 후보 정보는,
    상기 운용 정보를 이용하여 생성되는 기지국의 동작 방법.
  6. 제3항에서,
    상기 수신하는 단계 이후,
    상기 이웃 셀 측정 정보에 기초하여 상기 단말의 핸드오버를 수행한 이후, 핸드오버시 사용한 빔 정보를 상기 단말의 이동 궤도와 맵핑하여 상기 빔 후보 정보에 업데이트하는 단계
    를 더 포함하는 기지국의 동작 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 업데이트 하는 단계는,
    핸드오버 완료 응답(Handover Complete Ack) 메시지 또는 스몰셀 재구성 완료 응답(SeNB Reconfiguration Complete Ack) 메시지를 통해 상기 핸드오버시 사용한 빔 정보를 수신하는 기지국의 동작 방법.
  8. 제6항에서,
    상기 기지국은,
    스몰 기지국 또는 매크로 기지국을 포함하고,
    상기 핸드오버는,
    타겟 셀이 스몰 셀인 핸드오버인 것을 특징으로 하는 기지국의 동작 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 스몰 기지국 또는 상기 스몰 셀은,
    밀리미터파(mmWave) 주파수 대역을 사용하는 기지국의 동작 방법.
  10. 제1항에서,
    상기 전송하는 단계는,
    무선 자원 제어 접속 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 이용하여 상기 빔 후보 군을 전송하는 기지국의 동작 방법.
  11. 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 이웃 셀 탐색을 위한 매크로 기지국의 동작 방법으로서,
    상기 이웃 셀이 운용하는 복수의 지향성 빔을 공간적으로 연속적인 빔들로 그룹핑하는 단계,
    그룹핑한 빔 정보 및 제1 측정 조건이 포함된 제1 탐색 제어 정보를 상기 단말로 전송하는 단계,
    상기 그룹핑한 빔 정보를 통해 수신되고 상기 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 대한 제1 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계,
    제2 측정 조건이 포함된 제2 탐색 제어 정보를 상기 단말로 전송하는 단계, 그리고
    상기 제2 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 대해 측정된 제2 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계
    를 포함하는 기지국의 동작 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 제1 측정 조건은 제1 측정 주기를 포함하고,
    상기 제2 측정 조건은 제2 측정 주기를 포함하며,
    상기 제1 측정 주기는 상기 제2 측정 주기보다 큰 값을 가지는 기지국의 동작 방법.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 측정 조건은, 상기 제1 측정 주기 및 상기 기준 신호의 제1 임계값을 포함하고,
    상기 제1 이웃 셀 측정 정보는,
    상기 단말로부터 상기 제1 임계값을 충족하는 기준 신호가 수신된 빔 ID, 상기 빔 ID를 송신한 이웃 셀의 ID 및 상기 기준 신호의 측정값을 포함하며,
    상기 제2 측정 조건은, 측정 대상 기준 신호 정보, 상기 제2 측정 주기 및 기준 신호의 제2 임계값을 포함하는 기지국의 동작 방법.
  14. 제13항에서,
    상기 제2 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 단계 이후,
    상기 단말을 서빙 셀에서 타겟 셀로 핸드오버시키는 단계를 더 포함하고,
    상기 서빙 셀은 매크로 셀이고,
    상기 타겟 셀은 스몰 셀인 기지국의 동작 방법.
  15. 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 이웃 셀 탐색을 위한 단말의 동작 방법으로서,
    서빙 기지국으로부터 빔 후보군을 수신하는 단계,
    상기 빔 후보군에 포함된 지향성 빔들을 수신하도록 빔 스캐닝을 수행하는 단계,
    상기 빔 스캐닝을 통해 수신된 빔 포밍된 기준 신호 및 채널의 측정 결과를 상기 서빙 기지국으로 보고하는 단계를 포함하고,
    상기 빔 후보군은,
    적어도 하나의 이웃 셀이 각각 송신하는 복수의 지향성 빔 중에서 상기 단말의 이동 궤도에 따라 선택된 일부 지향성 빔들을 포함하는 단말의 동작 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 빔 후보군은,
    상기 서빙 기지국으로부터 무선 자원 제어 접속 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지의 IE(information element) 형식을 통해 수신되는 단말의 동작 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 무선 자원 제어 접속 재구성 메시지의 IE는,
    측정 대상인 이웃 셀의 ID, 측정 대상인 빔의 ID 및 기준 신호의 자원 할당 정보를 포함하는 단말의 동작 방법.
  18. 제16항에서,
    상기 서빙 기지국은,
    매크로 기지국이거나 또는 스몰 기지국을 포함하는 단말의 동작 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 서빙 기지국은,
    밀리미터파(mmWave) 주파수 대역을 사용하는 스몰 기지국을 포함하는 단말의 동작 방법.
  20. 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 이웃 셀 탐색을 위한 단말의 동작 방법으로서,
    서빙 기지국의 탐색 제어에 따라 제1 측정 주기로 상기 이웃 셀의 빔 그룹에 대한 빔 스캐닝을 수행하는 단계, 그리고
    상기 빔 스캐닝을 통해 수신된 빔 포밍된 기준 신호의 측정값이 제1 측정 조건을 충족하면, 제2 측정 주기로 상기 빔 포밍된 기준 신호와 인접한 기준 신호들에 대한 측정을 수행하는 단계
    를 포함하는 단말의 동작 방법.
  21. 제20항에서,
    상기 빔 포밍된 기준 신호는 공간적으로 연속적인 빔들을 통해 수신되며 순차적인 빔 방향에 따른 인덱스가 할당되고,
    상기 측정을 수행하는 단계는,
    상기 제1 측정 조건을 충족하는 제1 빔 포밍된 기준 신호의 인덱스를 기준으로 상기 빔 방향에 기초한 전후 특정 인덱스를 가지는 적어도 하나의 제2 빔 포밍된 기준 신호들에서만 상기 제2 측정 주기로 측정을 수행하는 단말의 동작 방법.
  22. 제21항에서,
    상기 빔 스캐닝을 수행하는 단계는,
    상기 이웃 셀이 운용하는 복수의 지향성 빔을 공간적으로 연속적인 빔들로 그룹핑한 빔 그룹, 제1 측정 주기 및 제1 임계값을 포함하는 제1 탐색 제어 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계, 그리고
    상기 제1 측정 주기로 상기 빔 그룹 별로 빔 스캐닝을 수행하는 단계를 포함하고,
    상기 측정을 수행하는 단계는,
    상기 빔 그룹 별로 수신된 빔 포밍된 기준 신호들 중에서 수신 전력의 최대치가 상기 제1 임계값을 충족하면, 이웃 셀 ID, 상기 제1 임계값을 충족하는 기준 신호가 수신된 빔 ID 및 수신 전력값을 상기 서빙 기지국으로 보고하는 단계,
    상기 서빙 기지국으로부터 상기 전후 특정 인덱스를 가지는 적어도 하나의 제2 빔 포밍된 기준 신호 정보, 상기 제2 측정 주기 및 측정 보고를 위한 제2 임계값을 포함하는 제2 탐색 제어 정보를 상기 서빙 기지국으로부터 수신하는 단계,
    상기 제2 측정 주기로 상기 전후 특정 인덱스를 가지는 적어도 하나의 제2 빔 포밍된 기준 신호에 대한 측정을 수행하는 단계, 그리고
    수신 전력이 상기 제2 임계값을 충족하는 경우, 측정 결과를 상기 서빙 기지국으로 보고하는 단계
    를 포함하는 단말의 동작 방법.
  23. 제22항에서,
    상기 제2 측정 주기는 상기 제1 측정 주기보다 작은 값을 가지는 단말의 동작 방법.
  24. 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 이웃 셀 탐색을 제어하는 장치로서,
    적어도 하나의 이웃 셀이 송신하는 복수의 지향성 빔 중에서 상기 단말의 이동 궤도에 기초하여 일부 지향성 빔들을 측정 대상으로 선택하고, 상기 일부 지향성 빔들을 포함하는 빔 후보군을 상기 단말로 전송하여 상기 빔 후보군을 통해 측정한 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 탐색 제어부, 그리고
    상기 빔 후보군을 상기 단말로 전송하고, 상기 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 무선 통신부
    를 포함하는 이웃 셀 탐색 제어 장치.
  25. 제24항에서,
    단말의 이동 궤도 별로 빔 할당 이력이 맵핑된 빔 후보 정보를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 탐색 제어부는,
    탐색 제어 대상인 제1 단말의 이동 궤도를 생성하고, 상기 제1 단말의 이동 궤도와 동일한 이동 궤도에 맵핑된 빔 할당 이력을 상기 저장부로부터 획득하며, 상기 빔 할당 이력에 기초하여 상기 빔 후보군을 선택하는 이웃 셀 탐색 제어 장치.
  26. 제25항에서,
    상기 이동 궤도는,
    단말에서 현재 활성화된 빔의 식별자를 나타내는 제1 빔 ID 및 이전에 활성화된 빔의 식별자를 나타내는 제2 빔 ID를 포함하고,
    상기 빔 할당 이력은,
    이웃 셀 ID 별로 각 이웃 셀이 운용하는 빔 ID 및 해당 빔이 핸드오버시 사용된 빈도수에 따라 결정되는 가중치가 맵핑되며,
    상기 탐색 제어부는,
    상기 제1 단말의 이동 궤도에 맵핑된 빔 할당 이력으로부터 가중치가 높은 순서대로 적어도 하나의 빔 정보를 선택하고, 선택한 적어도 하나의 빔 정보를 상기 측정 빔 후보군으로 구성하는 이웃 셀 탐색 제어 장치.
  27. 제26항에서,
    상기 탐색 제어부는,
    상기 적어도 하나의 이웃 셀로부터 각 이웃 셀이 송신하는 지향성 빔의 ID와 기준 신호 정보를 포함한 이웃 셀 운용 정보를 수신하고, 단말들이 임의의 이웃 셀로 핸드오버할 때 사용한 빔 할당 정보를 수신하며, 상기 이웃 셀 운용 정보 및 상기 빔 할당 정보를 토대로 상기 단말의 이동 궤도 별로 맵핑된 빔할당 이력을 생성하여 저장하는 이웃 셀 탐색 제어 장치.
  28. 빔포밍(beamforming)을 사용하는 무선 통신 시스템에서 단말의 이웃 셀 탐색을 제어하는 매크로 기지국 장치로서,
    상기 이웃 셀이 운용하는 복수의 지향성 빔을 공간적으로 연속적인 빔들로 그룹핑한 빔 정보 및 제1 측정 조건이 포함된 제1 탐색 제어 정보를 상기 단말로 전송하고, 상기 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 대한 제1 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하면, 제2 측정 조건이 포함된 제2 탐색 제어 정보를 상기 단말로 전송하여 상기 제2 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 대한 제2 이웃 셀 측정 정보를 상기 단말로부터 수신하는 탐색 제어부, 그리고
    상기 단말과 무선 통신으로 정보를 송수신하는 무선 통신부
    를 포함하는 매크로 기지국 장치.
  29. 제28항에서,
    상기 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호는,
    상기 공간적으로 연속적인 빔들을 통해 수신되며 순차적인 빔 방향에 따른 인덱스가 할당되고,
    상기 제2 탐색 제어 정보는,
    상기 제1 측정 조건을 충족하는 기준 신호에 할당된 인덱스를 기준으로 상기 빔 방향에 기초한 전후 특정 인덱스를 할당받은 기준 신호들에 대한 측정을 지시하는 매크로 기지국 장치.
  30. 제29항에서,
    상기 제1 측정 조건은, 상기 단말의 빔 그룹 별 측정 주기인 제1 측정 주기 및 기준 신호의 수신 전력에 대한 제1 임계값을 포함하고,
    상기 제1 이웃 셀 측정 정보는,
    상기 단말로부터 상기 제1 임계값을 충족하는 기준 신호가 수신된 빔 ID, 상기 빔 ID를 송신한 이웃 셀의 ID 및 상기 기준 신호의 수신 전력값을 포함하며,
    상기 제2 측정 조건은, 측정 대상 기준 신호 정보, 측정 대상 기준 신호의 측정 주기인 제2 측정 주기 및 측정 대상 기준 신호의 수신 전력에 대한 제2 임계값을 포함하고,
    상기 측정 대상 기준 신호 정보는,
    상기 제1 임계값을 충족하는 기준 신호의 인덱스로부터 전후 특정 인덱스를 가진 기준 신호들로 설정되는 매크로 기지국 장치.
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