KR20180049196A

KR20180049196A - 사용자 장치, 액세스 노드 장치, 중앙 네트워크 처리 제어기 및 대응하는 방법

Info

Publication number: KR20180049196A
Application number: KR1020187012127A
Authority: KR
Inventors: 페테리 켈라; 주씨 살미; 카리 레파넨
Original assignee: 후아웨이 테크놀러지 컴퍼니 리미티드
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2014-06-17
Publication date: 2018-05-10
Also published as: KR101854905B1; JP6399318B2; BR112016024941A2; JP2017519396A; CN106688287B; KR20160135776A; EP3120631A1; US20170064652A1; US10477496B2; CN111148184A; CN106688287A; CN111148184B; KR101973721B1; EP3120631B1; EP3493610A1; CA2943654A1; CA2943654C; RU2648272C1; WO2015192884A1

Abstract

본 발명은 사용자 장치, 액세스 노드 및 중앙 네트워크 제어기에 관한 것이다. 상기 사용자 장치(10)는 무선 통신 네트워크(20)와 동기화하도록 구성되는 송수신기(11)를 포함하고, 상기 송수신기(11)는 상기 무선 통신 네트워크(20)의 1개 이상의 액세스 노드 장치(30)에 적어도 1개의 기준 신호를 포함하는 비콘 신호를 브로드캐스트하도록 더 구성된다. 상기 액세스 노드 장치(30)는, 상기 무선 통신 네트워크(20)와 동기화된 사용자 장치(10)로부터 브로드캐스트 비콘 신호를 수신하도록 구성되는 송수신기(31)를 포함하고, 상기 수신된 브로드캐스트 비콘 신호로부터 정보를 획득하고 상기 무선 통신 네트워크(20)의 네트워크 절차에서 상기 획득된 정보를 사용하도록 구성되는 프로세서(32)를 더 포함한다. 나아가, 본 발명은 또한 대응하는 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

Description

사용자 장치, 액세스 노드 장치, 중앙 네트워크 처리 제어기 및 대응하는 방법{USER DEVICE； ACCESS NODE DEVICE, CENTRAL NETWORK CONTROLLER AND CORRESPONDING METHODS}

본 발명은 무선 통신을 위한 사용자 장치 및 대응하는 네트워크 장치에 관한 것이다. 나아가, 본 발명은 또한 대응하는 방법, 컴퓨터 프로그램, 및 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이다.

종래의 시스템에서 랜덤 액세스(Random Access, RA) 절차는 무선 통신 시스템의 무선 네트워크가 사용자 장치(User Device, UD)가 네트워크에 연결을 구축하려고 시도하는 것을 아는 경우 최초의 절차이다. 이 단계에서 UD는 그것이 연결하고자 하는 요망에 대해 네트워크에 알리기 위한 어떠한 가용한 자원 또는 채널을 갖고 있지 않다. 동일한 지역에서 동일한 요청을 송신하는 많은 다른 UD가 있을 수 있고, 이런 경우 상이한 UD들로부터 오는 요청들 간에 충돌의 가능성도 있다. 그러한 RA 절차는 경쟁 기반(contention based) RA 절차라고 불린다. 성공적인 RA 절차 이후, UD는 연결된 액세스 노드(Access Node, AN)와 데이터 전송을 시작할 수 있다. 롱 텀 에볼루션(LTE)에 대한 RA 절차는 주로 3GPP TS 36.321 및 in TS 36.213에 명시되어 있다.

LTE는 UD(또는 LTE에서의 사용자 장비, 즉 UE)가 무선 네트워크의 AN에의 연결을 만들고 업링크(UL)를 위한 타이밍 어드밴스를 획득하기 위해 RA 절차를 사용한다. 추가적으로, RA는 2개 이상의 UD가 동시에 연결을 만들고자 시도할 때 발생할 수 있는 충돌을 처리한다. 종래의 시스템에서, 각각의 핸드오버 결정 후, UE는 RA 절차를 통해 새로운 AN에 연결 구축을 수행한다. RA는 UD로부터의 프리앰블 메시지로써 시작된다. AN이 상기 프리앰블을 성공적으로 디코딩하면, AN은 UD에 RA 응답을 송신하고, 이는 UL 타이밍 어드밴스, 임시 셀 무선 네트워크 임시 식별자(Cell Radio Network Temporary Identifier, C-RNTI) 값 및 Msg3(경쟁 기반의 RA 절차에서 최초로 스케줄링되는 UL 전송에 대한 3GPP 용어)를 위한 UL 허가(grant)를 포함하고, 이는 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 연결 구축을 위해 사용된다.

다른 측면은 UD의 이미 연결 상태에 있는 이동성이다. 현재의 레거시 시스템에서 핸드오버 결정은 측정 갭이라고 불리는 시간 기간 동안 UD가 수행하는 측정에 근거한다. 측정 갭의 위치는 네트워크가 특정한 파라미터에 의해 특정된다. 현재 예를 들어 LTE 시스템에서, 이동성 및 RA 절차 이슈는 대형 셀에 대해 해결되고, 여기서 UN은 항상 한 셀로부터 다른 셀로 핸드오버를 행하지 않는다. 그러므로 LTE에서는, UD가 매크로셀 AN의 궤적을 추적하여 그것들 중 어느 것이 최선의 신호를 제공하는지를 결정한다. 그러나 핸드오버가 발생하면 UD는 RA 절차를 통해 새로운 AN에 연결을 구축할 것이 요청된다.

본 해결수단의 목적은 종래 해결수단의 결점 및 문제점을 완화하거나 해결하는 해결수단을 제공하는 것이다.

본 발명의 제1 측면에 따라, 위에 언급된 목적 및 다른 목적은, 무선 통신 네트워크와 동기화하도록 구성되는 송수신기를 포함하고, 상기 송수신기는 상기 무선 통신 네트워크의 1개 이상의 액세스 노드 장치에 적어도 1개의 기준 신호를 포함하는 비콘 신호를 브로드캐스트하도록 더 구성되는 사용자 장치에 의해 달성된다.

상기 발명의 제2 측면에 따라, 위에 언급된 목적 및 다른 목적은 무선 통신 네트워크를 위한 액세스 노드 장치에 의해 달성되고, 상기 액세스 노드 장치는,

상기 무선 통신 네트워크와 동기화된 사용자 장치로부터 브로드캐스트 비콘 신호를 수신하도록 구성되는 송수신기; 및

상기 수신된 브로드캐스트 비콘 신호로부터 정보를 획득하고 상기 무선 통신 네트워크의 네트워크 절차에서 상기 획득된 정보를 사용하도록 구성되는 프로세서를 포함한다.

상기 발명의 제3 측면에 따라, 위에 언급된 목적 및 다른 목적은 무선 통신 네트워크를 위한 중앙 네트워크 제어기에 의해 달성되고, 상기 중앙 네트워크 제어기는,

상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 액세스 노드 장치로부터, 사용자 장치가 최초로 브로드캐스트한 비콘 신호로부터 획득된 정보를 수신하도록 구성되는 송수신기; 및

상기 적어도 하나의 액세스 노드 장치로부터 수신된 상기 정보에 기초하여 상기 무선 통신 네트워크의 어느 액세스 노드 장치가 상기 사용자 장치에 연결될지를 결정하고, 상기 사용자 장치가 연결을 구축할, 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 액세스 노드 장치를 나타내는 연결 설정 정보를 어셈블하도록 구성되는 프로세서를 포함하고,

상기 송수신기는 상기 사용자 장치에 연결을 구축할 적어도 하나의 액세스 노드 장치에 상기 연결 설정 정보를 포워딩하도록 더 구성된다.

상기 발명의 제4 측면에 따라, 위에 언급된 목적 및 다른 목적은,

무선 통신 네트워크와 동기화하는 단계; 및

상기 무선 통신 네트워크의 1개 이상의 액세스 노드 장치에 적어도 1개의 기준 신호를 포함하는 비콘 신호를 브로드캐스트하는 단계를 포함하는 사용자 장치에서의 방법에 의해 달성된다.

상기 발명의 제5 측면에 따라, 위에 언급된 목적 및 다른 목적은 무선 통신 네트워크를 위한 액세스 노드 장치에서의 방법에 의해 달성되고, 상기 방법은,

상기 무선 통신 네트워크와 동기화된 사용자 장치로부터 브로드캐스트 비콘 신호를 수신하는 단계;

상기 수신된 브로드캐스트 비콘 신호로부터 정보를 획득하는 단계; 및

상기 무선 통신 네트워크의 네트워크 절차에서 상기 획득된 정보를 사용하는 단계를 포함한다.

상기 발명의 제6 측면에 따라, 위에 언급된 목적 및 다른 목적은 무선 통신 네트워크를 위한 중앙 네트워크 제어기에서의 방법에 의해 달성되고, 상기 방법은,

상기 무선 통신 네트워크의 복수의 액세스 노드 장치로부터, 사용자 장치)가 최초로 브로드캐스트한 비콘 신호로부터 획득된 정보를 수신하는 단계;

적어도 하나의 액세스 노드 장치로부터 수신된 상기 정보에 기초하여 어느 액세스 노드 장치가 상기 사용자 장치에 연결될지를 결정하는 단계;

상기 사용자 장치가 연결을 구축할, 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 액세스 노드 장치를 나타내는 연결 설정 정보를 어셈블하는 단계; 및

상기 사용자 장치에 연결을 구축할 적어도 하나의 액세스 노드 장치에 상기 연결 설정 정보를 포워딩하는 단계를 포함한다.

본 발명은 또한 코드 수단으로 특징지워지는 컴퓨터 프로그램에 관한 것이고, 상기 컴퓨터 프로그램은 프로세싱 수단에 의해 실행될 때 상기 프로세싱 수단으로 하여금 상기 방법의 단계들을 수행하도록 한다. 나아가 본 발명은 또한 컴퓨터 판독 가능 매체 및 상기 언급된 컴퓨터 프로그램을 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품에 관한 것이고, 여기서 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 제품의 컴퓨터 판독가능 매체 안에 포함되고, ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EPROM(Erasable PROM), 플래시 메모리, EEPROM(Electrically Erasable PROM), 또는 하드 디스크 드라이브의 그룹으로부터의 1개 이상을 포함한다.

기준 신호는 그 내용이 통신 링크의 송신자 및 의도된 수신자 양측에 완벽하게 알려진 신호이다. 그러므로, 기준 신호는 예를 들어 채널 계수를 결정하기 위해 사용될 수 있고, 채널 계수는 채널 등화, 프리코딩, 위치결정, 신호 품질 평가, 변조 및 코딩 방법 선택 등 여러 일들을 위해 사용될 수 있다. 기준 신호로 UD 위치결정도 또한 가능하다.

본 해결수단은 종래의 해결수단보다 적어도 하기 이점들을 구비한다.

UD 내 감소된 전력 소비. 왜냐하면 UD 대신 네트워크가 현재 비콘 신호를 측정함으로써 이동성 및 채널 품질 관련 이슈를 처리할 수 있기 때문이다.

더 신속한 RA 절차를 제공함. 왜냐하면 네트워크가 나아가 RA 절차 동안 UD 위치 및 채널을 즉시 측정하고 UD를 위한 서빙 AN(들)을 결정할 수 있기 때문이다. 본 해결수단은 그러므로 또한 비콘 신호로 인한 개선된 UD 위치결정 및 UD 움직임 예측을 의미한다.

나아가, 네트워크가 UD에 가장 근접한 AN(들)을 통해 UD를 감시하고 데이터 트래픽을 지도하므로, 개선된 이동성 제어가 가능하다. 이는 UD로부터 핸드오버를 숨김으로써 단순화된 UD 프로세싱 및 시그널링을 또한 의미한다.

본 발명의 실시예는 또한, 간섭 측정을 포함하여, 시간 분할 듀플렉스(Time Division Duplex, TDD) 모든 인접하는 AN에서 진보된 CoMP 및 다중 사용자 다중 입출력 기술을 위한 최신의 CSI를 가능하게 할 수 있다.

게다가, 매 AN이 비콘의 범위 내에서 모든 UD로부터의 비콘을 수신할 수 있으므로, 매 가능한 링크가 잘 알려져 있기 때문에, 본 발명의 실시예는 또한 더 정확한 간섭 조정을 가능하게 한다. 그러므로 간섭이 조정될 수 있고, 이는 스펙트럴 효율을 개선한다. 이것은 밀집된 네트워크에서 중요한 측면이다.

제1 측면의 일 구현 형태에 따라, 상기 비콘 신호는 상기 사용자 장치의 식별 정보를 더 포함한다. 비콘 신호가 식별 정보를 포함할 때, 비콘 신호가 스케줄링되지 않을 때 사용자 장치가 식별될 수 있다. 예를 들어, 사용자 장치가 RA 절차처럼 경쟁 기반 방식으로 비콘 신호를 송신하고 있을 때이다. 다른 측면은, 사용자 장치가 이동성 추적 목적으로만 드물게 비콘 신호를 송신하고 있을 때, 사용자 장치가 다른 영역으로 이동한 후에도 사용자 장치가 식별될 수 있다.

제1 측면의 일 구현 형태에 따라, 상기 비콘 신호는, 상기 사용자 장치(10)의 성능, 상기 비콘 신호의 전송 전력 레벨, 상기 비콘 신호에 대한 전력 헤드룸, 상기 비콘 신호와 연관된 채널 상태 정보, 및 상기 사용자 장치(10)의 서비스 제공자 식별자를 포함하는 그룹 내의 1개 이상의 정보 요소를 더 포함한다. 비콘 신호에 성능 정보를 포함시킴으로써, 네트워크는 그것이 예를 들어 RA 절차 동안 사용자 장치를 지원할 수 있는지 여부를 알 수 있다. 비콘 전송 전력이 동적으로 제어되면, 비콘 신호는 또한 전력 레벨 및 전력 헤드룸 정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 네트워크가 다운링크 채널로부터 CSI 정보를 필요로 하면, 비콘은 CSI 정보를 전송할 수 있다. TDD 시스템에서 이러한 종류의 비코닝의 핵심은 CSI 정보 보고를 제거하는 것이다. 예를 들어, 사용자 장치가 CSI 보고를 송신하면, 네트워크는 인접한 액세스 노드로부터 오는, 사용자가 경험하는 간섭 누설을 예측할 수 있을 것이다.

제1 측면의 일 구현 형태에 따라, 상기 사용자 장치는,

상기 무선 통신 네트워크(20)의 상기 액세스 노드 장치(30) 중 어느 것에도 연결되어 있지 않을 때 상기 사용자 장치(10)의 식별 정보를 상기 비콘 신호에 포함시키고 상기 비콘 신호를 랜덤 액세스 절차의 일부로서 전송하고;

상기 무선 통신 네트워크(20)의 적어도 하나의 액세스 노드 장치(30)에 연결되어 있을 때 상기 비콘 신호에 상기 식별 정보를 포함시키는 것을 생략하도록 구성된다. 사용자 장치가 네트워크에 의해 알려지지 않았을 때 일부 식별자가 필요하다. 그러나 사용자 장치가 연결되고 스케줄될 때는, 상기 식별자가 물리적 자원을 소비하고 그러므로 생략된다.

제1 측면의 일 구현 형태에 따라, 상기 송수신기가 상기 무선 통신 네트워크의 전용 브로드캐스트 채널을 사용하여 상기 비콘 신호를 브로드캐스트하도록 더 구성된다. 전용 브로드캐스트 채널을 사용함으로써 조정되는 지역 내의 모든 액세스 노드들이 가용한 채널을 스캔할 필요 없이 비콘 신호를 수신할 수 있다.

제1 측면의 일 구현 형태에 따라, 상기 송수신기가, 연결 설정 정보를 포함하는 비콘 응답 신호를 수신하고, 상기 연결 설정 정보에 기초하여 상기 무선 통신 네트워크와 연결을 구축하도록 더 구성된다.

그것에 의해서, 사용자 장치로의 연결이 이루어진다. 비콘 응답 신호는 송수신기가 연결할 액세스 노드로부터 전송될 수 있거나, 무선 통신 네트워크의 다른 액세스 노드로부터도 전송될 수 있다.

이 구현 형태에 따라, 상기 송수신기는, 비콘 전송 간격 제어 정보를 포함하는 비콘 제어 신호를 수신하고, 상기 비콘 전송 간격 제어 정보에 따라 비콘 신호를 브로드캐스트하도록 더 구성된다. 그것에 의해서, 비콘 시그널링은 예를 들어 오버헤드를 감소시킬 수 있도록 최적화된다.

제1 측면의 일 구현 형태에 따라 상기 비콘 신호는 사운딩 기준 신호를 더 포함할 수 있다.

제2 측면의 일 구현 형태에 따르면 상기 네트워크 절차는, 랜덤 액세스 절차, 서빙 액세스 노드 장치를 상기 사용자 장치에 할당하는 공동(joint) 절차, 채널 평가 절차, 무선 자원 관리 절차, 또는 상기 사용자 장치의 이동성 제어 절차 중 적어도 하나일 수 있다. 그것에 의해서, 비콘 신호 내의 정보가 상이한 네트워크 절차 내에서 유리하게 사용될 수 있다.

제2 측면의 일 구현 형태에 따라, 상기 송수신기는 상기 사용자 장치에 비콘 제어 신호를 전송하도록 더 구성되고, 상기 비콘 제어 신호는 비콘 전송 간격 제어 정보를 포함한다. 그것에 의해서, 시그널링은 예를 들어 오버헤드를 감소시킬 수 있도록 최적화된다.

제2 측면의 일 구현 형태에 따라, 상기 송수신기는 상기 획득된 정보를 상기 무선 통신 네트워크의 1개 이상의 추가의 액세스 노드 장치에 포워딩하고, 상기 무선 통신 네트워크의 1개 이상의 추가의 액세스 노드 장치로부터의 상기 비콘 신호로부터 획득된 추가적인 정보를 수신하도록 더 구성되고,

상기 프로세서는, 상기 획득된 정보 및 상기 수신된 정보에 기초하여, 상기 무선 통신 네트워크의 어느 액세스 노드 장치가 상기 사용자 장치에 연결될지를 결정하도록 구성된다. 그것에 의해서, 조정된 빔포밍, 자원 스케줄링 및 간섭 제어 같은 조정된 네트워크 절차가 분산된 방식으로 수행될 수 있다.

제2 측면의 일 구현 형태에 따라, 상기 송수신기가 상기 획득된 정보를 중앙 네트워크 제어기에 포워딩하고, 상기 중앙 네트워크 제어기로부터 연결 설정 정보를 수신하도록 더 구성되고, 상기 연결 설정 정보는 상기 사용자 장치가 연결을 구축할, 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 액세스 노드 장치를 나타낸다. 그것에 의해서, 조정된 빔포밍, 자원 스케줄링 및 간섭 제어 같은 조정된 네트워크 절차가 집중된 방식으로 수행될 수 있다.

제2 측면의 일 구현 형태에 따라, 상기 송수신기는 상기 사용자 장치에 비콘 응답 신호를 전송하도록 더 구성되고, 상기 비콘 응답 신호는 상기 사용자 장치가 연결을 구축할, 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 액세스 노드 장치를 나타내는 연결 설정 정보를 포함한다.

본 방법은 본 송신 장치 및 수신 장치의 실시예에 완전히 대응하도록, 필요한 변경을 가하여 수정될 수 있다는 것을 인식하여야 한다.

본 발명의 추가적인 적용 및 이점이 하기 상세한 설명으로부터 명백해질 것을 주의하여야 한다.

첨부된 도면은 본 발명의 상이한 실시예들을 명확하게 하고 설명하기 위한 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 장치를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 사용자 장치 내에서의 방법을 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 노드 장치를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 액세스 노드 장치 내에서의 방법을 도시한다.
도 5는 무선 통신 시스템 내에서의 사용자 장치 브로드캐스트 비콘 신호와 어떻게 복수의 AN이 비콘 신호를 수신하는지를 예시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 네트워크 제어기를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 중앙 네트워크 제어기 내에서의 방법을 도시한다.
도 8은 AN 메쉬 네트워크 내에서의 비콘 시그널링의 일 예를 예시한다.
도 9는 중앙 네트워크 제어기 내에서의 비콘 시그널링의 일 예를 예시한다.
도 10은 AN 메쉬 네트워크 내에서의 비콘 시그널링의 다른 예를 예시한다.
도 11은 중앙 네트워크 제어기 내에서의 비콘 시그널링의 다른 예를 예시한다.
도 12는 본 발명의 실시예의 성능 결과를 도시한다.

미래에는, 밀집한 셀룰러 네트워크 배치가 네트워크 용량 및 데이터 속도를 높이기 위한 하나의 핵심 측면이 될 것이다. 레거시 무선 셀룰러 네트워크 시스템은 이동성 이슈에서 사용자 장치(UD)에 의존하므로, UD는 항상 자신의 및 인접하는 셀들을 측정하여 UD가 최선의 서빙 셀 후보를 선택하고 네트워크에 측정을 보고할 수 있도록 한다. AN이 측정 갭 동안 데이터를 전송하거나 수신할 수 없으므로, 이는 효율적이지 않고 불연속 수신(Discontinuous Reception, DRX) 비활성 시간 내에 위치된 측정 갭 동안의 측정은 에너지를 소비한다. 추가적으로 빈번한 핸드오버 및 연결 구축 절차는 시간 및 주파수 자원 및 에너지를 소비한다.

UD가 동시에 단일한 AN 대신 복수의 AN에 의해 동시에 서비스될 것이 기대되는 것이 또한 기대된다. 네트워크가 어떤 AN이 하나의 특정한 UD를 서비스해야 하는지에 대해 완벽하게 제어하는 것이 훨씬 더 효율적이고 때로는 필요하기도 하다. 그러한 시나리오에서는 UD가 모든 AN의 궤적을 추적하고 네트워크에 측정 결과를 제공하는 것이 계산적으로 부담이 크고 비효율적일 것이다. 그러므로 심리스(seamless)한 이동성이 가능케 하기 위해서와 고속 UD를 위해서도 핸드오버의 개념이 재고되어야 한다. 추가적으로, AN 간 거리가 100 미터보다 짧게 밀집된 배치에서, UL/DL 타이밍 차이는 중요하지 않고 주기적 전치 부호(cyclic prefix)로만 처리될 수 있다. 그러므로 현재 LTE에서 각각의 핸드오버 후 행해지는 것처럼 UD가 RA 절차 내내 초기 UL 타이밍 어드밴스를 획득할 필요가 없다.

그러므로, 본 발명의 실시예는 종래의 셀 중심 또는 네트워크 중심이 아닌 UD 중심의 무선 네트워크의 제어를 가능케 한다. 목적은 이동성 제어의 부담을 UD에서 무선 네트워크로 변화시키는 것이다. 이렇게 해서, UD는 에너지 소비를 감소시키고 네트워크는 셀 변화를 처리하기 위해 UD 측정 또는 제어 정보를 UD에 운반하기 위해 추가적인 시그널링을 하지 않고 최선의 가능한 방법으로 UD를 서비스할 수 있다 이는 UD가 "셀"을 의식할 필요가 없다는 것 또는 오히려 AN 또는 AN들이 UD를 서비스한다는 것을 의미한다. 다중 사용자 다중 입출력 기술(Multi User Multiple Input Multiple Output, MU-MIMO)에서 셀의 개념은 불필요해졌다.

이 개시에서 사용자 장치(UD)는 통신을 위해 무선 통신 시스템에 연결하도록 구성되는 임의의 통신 장치를 의미할 것이다. 이러한 장치들의 예는 휴대폰, 스마트폰, 태블릿, 랩탑 등이다.

위에서 언급되었듯이, 제안된 해결수단은 예를 들어 소형 셀 밀집 배치 네트워크 내에서의 RA 절차 및 UD 이동성을 더욱 신속하게 한다. UD가 핸드오버의 목적으로 네트워크의 측정을 수행할 필요가 없고, RA 절차가 각각의 핸드오버 이후에 필요 없고, 네트워크에 초기 연결 구축 동안만 필요하다. 네트워크에 연결될 때, UD는 어느 시점에 그것이 전송할 것이 기대되는지만을 알 필요가 있고, 네트워크는 지정된 시점에 UD로부터의 현재 비콘 신호를 수신함으로써 필요한 서비스 파라미터를 주의한다. 상기 제안된 개념은 TDD 시스템에서 배우 유용한데, 왜냐하면 그것은 UL 비콘 신호에 기초하여 다운링크(Downlink, DL) 채널 상태 정보(Channel State Information, CSI)(채널의 품질에 대응함)를 측정하기 위해 채널 상호관계(reciprocity)의 이용을 가능하게 하기 때문이고, 명시적인 CSI 피드백이 요청되지 않는다. 그러나 본 발명의 실시예는 TDD 시스템에 제한되지 않는다는 것을 주목하여야 한다.

본 발명의 실시예의 배경은 무선 셀룰러 네트워크에서 연결 구축 및 UD 이동성을 처리하는 종래의 기술의 비효율성에 있다. 종래의 기술은 UD가 일반적으로 항상 핸드오버를 행하지는 않는 긴 반경 셀에 대해 설계되었다. 그러나 미래의 시스템에서는 셀룰러 네트워크의 밀집화가 높은 데이터 속도를 제공하고 도시 지역 같이 인구가 밀집된 지역에서 증가하는 수량의 UD를 처리하기 위한 하나의 핵심적 측면이다. 그러한 무선 네트워크에서 발명자들은, 각각의 UD가, UD가 종래의 해결수단에 따라 사용해야 하는 잠재적으로 중첩하는 AN 또는 네트워크 중 어느 것을 결정하려고 시도하는 것과는 대조적으로, 네트워크가 UD를 의식하는 것이 더 효율적이라는 것을 인식했다. 그러므로, 본 발명의 실시예는 다른 것보다도, 종래의 해결수단에 비해 연결 구축 및 이동성 제어를 위한 더 효율적인 기술을 제공한다.

본 UD 중심 무선 네트워크 개념은 네트워크가 제어하는 이동성 및 연결 구축에 의존한다. 이것은 UD가 브로드캐스트하는 비콘 신호에 기초하고, 그로부터 가능한 네트워크 제어기 및/또는 네트워크의 (인접하는) AN가 UD 위치를 측정하고 하나의 특정 UD에 대해 최선의 서빙 AN 또는 복수의 서빙 AN의 세트를 선택할 수 있다.

추가적으로, AN 간 간섭은 중앙 네트워크 제어기가 조정할 수 있고, 중앙 네트워크 제어기는 네트워크의 UD의 위치, 신호 품질 및 예상되는 움직임을 알 것이다. 선택적으로, AN은 분산적인 방식으로 더 상위의 제어 엔티티 없이 인접하는 AN 간의 정보를 공유하고 UD의 이동성을 조정할 수 있을 것이다.

본 발명의 실시예는 다양한 브로드캐스트 비콘 신호에 의존하고, 상기 브로드캐스트 비콘 신호는 특정한 수신기 AN에 전용이 아니다. 비콘 신호는 UD 중심의 네트워크 제어를 가능하게 하기 위해 UD가 브로드캐스트한다. 비콘 신호는 그러므로 일 실시예에 따라 무선 통신 네트워크의 전용 브로드캐스트 채널에서 브로드캐스트될 수 있다. 나아가, 비콘 신호는 또한 스케줄링 요청 등과 같은 다른 네트워크 측면에 대한 제어 데이터를 포함할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 UD(10)를 도시한다. UD(10)는 무선 통신 네트워크(20)(도 5에 도시됨)와 동기화하도록 구성되는 송수신기(11)를 포함한다. 송수신기(11)는 무선 통신 네트워크(20)의 1개 이상의 액세스 노드 장치(30)에 대한 적어도 1개의 기준 신호를 포함하는 비콘 신호를 브로드캐스트하도록 더 구성된다. 도 1에서 UD는 비콘 신호의 전송을 위해 사용되는 전송 안테나 유닛(Tx)을 포함한다.

도 2는 UD(10) 내에서의 대응하는 방법에 대한 플로우 차트를 도해한다. 본 방법은,

100. 무선 통신 네트워크와 동기화하는 단계; 및

110. 상기 무선 통신 네트워크의 1개 이상의 액세스 노드 장치에 적어도 1개의 기준 신호를 포함하는 비콘 신호를 브로드캐스트하는 단계를 포함한다.

나아가, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 AN(30)을 도시한다. AN(30)은 무선 통신 네트워크(20)가 동기화한 사용자 장치(10)로부터 브로드캐스트 비콘 신호를 수신하도록 구성되는 송수신기(31)을 포함한다. AN(30)은 상기 수신된 브로드캐스트 비콘 신호로부터 정보를 획득하고 상기 무선 네트워크(20)의 네트워크 절차에서 상기 획득된 정보를 사용하도록 구성되는 프로세서(32)를 더 포함한다. AN(30)은 이 예에서 또한 1개 이상의 UD로부터의 비콘 신호를 수신하기 위한 수신 안테나 유닛(Rx)을 포함한다. AN은 UD가 네트워크에 액세스할 수 있는 무선 네트워크 장치이다. 그러므로, AN은 네트워크의 일부이고 그러한 연결을 제공할 수 있는 기능 및 성능을 구비한다. 그것은 예를 들어 기지국, 무선 헤드 유닛 등일 수 있다.

상기 네트워크 절차는, 랜덤 액세스 절차, 서빙 AN을 상기 사용자 장치(10)에 할당하는 공동(joint) 절차, 채널 평가 절차, 무선 자원 관리 절차, 또는 상기 사용자 장치(10)의 이동성 제어 절차 중 적어도 하나일 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 AN(30) 내에서의 대응하는 방법에 대한 플로우 차트를 도해한다. 본 방법은,

300. 상기 무선 통신 네트워크와 동기화한 사용자 장치로부터 브로드캐스트 비콘 신호를 수신하는 단계;

310. 상기 수신된 브로드캐스트 비콘 신호로부터 정보를 획득하는 단계; 및

320. 상기 무선 통신 네트워크의 네트워크 절차에서 상기 획득된 정보를 사용하는 단계를 포함한다.

도 5는 어떻게 UD(10)가 무선 네트워크를 포함하는 무선 통신 네트워크(20) 내에서, 상이한 네트워크 장치 간의 통신 인터페이스를 구비하는 무선 네트워크의 1개 이상의 AN에 비콘 신호를 브로드캐스트하는지를 도시한다. UD(10)는 예를 들어 전용 비콘 브로드캐스트 채널에서 비콘 신호를 브로드캐스트한다. AN(30a, 30b, 30c)은 이 경우에 비콘 신호를 수신하고 임의의 적절한 네트워크 절차를 위해 비콘 신호 내의 정보를 사용한다. 도 5에서는 중앙 네트워크 제어기(40)도 무선 네트워크(20)의 일부이다. AN(30a, 30b, 30c)은 AN을 선택하여 1개 이상의 AN을 UD에 할당하고 연결 설정 정보를 결정하고 연결 설정 정보를 선택된 AN에 시그널링할 수 있는 중앙 네트워크 제어기(40)에 비콘 신호 내의 정보를 포워딩할 수 있다. 선택된 AN은 연결 설정 정보를 수신한 후 관련된 네트워크 절차(들)을 개시할 수 있다.

그러나, 네트워크 절차가 RA이면 비콘 신호 내에 적어도 일부의 임시 식별자가 있어야 하고, 이는 비콘 신호가 일 실시예에 따른, UD의 식별 정보를 더 포함한다는 것을 의미한다.

일단 UD가 무선 네트워크에 연결되면 비콘 신호는 (네트워크에 의해) 스케줄될 수 있고, 그러면 측정을 행하고 시스템의 UD의 궤적을 추적하기 위해 특정한 기준 신호 메시지만이면 충분하다. 추가적으로, 예를 들어 그러한 일 실시예가 레거시 LTE와 사용될 때, 비콘 신호는 기준 신호로서 사운딩 기준 신호(Sounding Reference Signal, SRS)를 포함할 수 있다.

나아가, UD가 연결 모드에(또는 사용자가 식별되는 일부 다른 모드에) 있을 때 예를 들어 공간 도메인에서 UD가 효율적으로 위치되고 스케줄될 수 있도록 단지 몇몇 서브캐리어만을 사용하는 스케줄된 비콘, 및 예를 들어 전체 대역 또는 일부 부대역을 사용하는 다른 비콘 신호가 있을 수 있다. 이러한 더 광대역의 비콘을 수신 및 측정함으로써 AN(30) 또는 중앙 네트워크 제어기(40)가 동적 스케줄링 결정을 더 최적화하고 예를 들어 MU-MIMO 또는 CoMP 전송을 위한 프리코더를 정확하게 계산할 수 있다.

일 실시예에 따라 UD는, 상기 액세스 노드 장치의 어느 것에도 연결되어 있지 않을 때 상기 UD의 식별 정보를 상기 비콘 신호에 포함시키고 상기 비콘 신호를 RA 절차의 일부로서 전송하도록 구성되고; 상기 AN의 적어도 하나에 연결되어 있을 때 상기 식별 정보를 포함시키는 것을 생략하도록 구성된다.

예를 들어, UD가 네트워크에 동기화되고 필요한 시스템 정보를 수신한 후, UD는 네트워크가 특정한 랜덤 액세스 채널 내에서 "RA 비콘 메시지"를 송신하여 연결 구축을 시작한다. 이 RA 채널을 위한 주파수 및 시간 할당은 RA 절차 시작 전에 수신된 시스템 정보로부터 획득된다. 랜덤 액세스 채널(Random Access Channel, RACH)에 대해, 예를 들어 전체 대역 중 어떤 시간 슬롯이 사용되어 네트워크가 UD의 전체 시스템 대역 사용 효율을 측정 및 평가할 수 있도록 할 수 있을 것이다. 동시에 네트워크는 범위 안에 있는 모든 대응하는 CSI를 업데이트할 수 있다.

RA를 위한 비콘 신호는 각각의 UD 아이덴티티(ID), 아마 UD 성능 및 기준 신호도 포함할 수 있고, 또는 단지 생성된 프리앰블 열 및 기준 신호만을 포함할 수 있을 것이다(그러나 비콘은 어떤 AN에 어드레스되지 않는다. 즉 목적지 어드레스가 없다).

선택적으로, RA를 위한 비콘 신호는 UD와 관련된 서비스 제공자(Service Provider, SP)의 주소 또는 식별을 포함할 수 있다. 이는 SP로 하여금 DL 트래픽을 위해 UN에 도달할 수 있도록 한다. AN이 비콘 신호를 감지할 때, 비콘 신호로부터 획득한 정보를 중앙 네트워크 제어기(어떤 영역에 있는 모든 AN에 연결된)로 포워딩할 수 있고, 중앙 네트워크 제어기는 다른 AN이 RA에 대해 동일한 비콘 신호를 수신하고 정보를 중앙 제어기로 포워딩했는지를 감지하기 위해 짧은 기간의 시간 동안 대기한다. 그 후, 중앙 제어기는 예를 들어 CoMP의 경우 AN이 제공한 기준 신호 측정에 기초하여, UD에 대한 최선의 서빙 셀(하나의 AN이 커버하는) 또는 복수의 서빙 셀의 세트(복수의 AN이 커버하는)를 선택할 수 있다. 나중에, UD에 수신확인(acknowledgment)(비콘 응답 신호 같은)을 송신하기 위해 하나의 AN이 선택된다. 그러한 비콘 응답 신호는, 필수적이지는 않지만, UD가 연결을 구축할 1개 이상의 AN을 나타낸다. 그러한 비콘 응답 신호를 송신하는 AN은 반드시 UN가 연결하는 AN의 하나일 필요는 없지만, 그럴 수도 있다.

그런 이유로, 본 발명의 실시예는 무선 통신 네트워크(20)의 중앙 네트워크 제어기(40)에도 관련된다. 도 6을 참조하면 중앙 네트워크 제어기(40)는 상기 무선 통신 네트워크(20)의 적어도 하나의 액세스 노드 장치(30)로부터, 사용자 장치(10)가 최초로 브로드캐스트한 비콘 신호로부터 획득된 정보를 수신하도록 구성되는 송수신기(41)를 포함한다. 중앙 네트워크 제어기(40)는 적어도 하나의 액세스 노드 장치(30)로부터 수신된 상기 정보에 기초하여 어느 액세스 노드 장치가 상기 사용자 장치(10)에 연결될지를 결정하고, 상기 사용자 장치(10)가 연결을 구축할, 상기 무선 통신 네트워크(20)의 적어도 하나의 액세스 노드 장치를 나타내는 연결 설정 정보를 어셈블하도록 구성되는 프로세서(42)를 더 포함한다. 나아가, 송수신기(41)는 또한 상기 사용자 장치(10)에 연결을 구축할 적어도 하나의 액세스 노드 장치(30)에 상기 연결 설정 정보를 포워딩하도록 구성된다.

도 7은 중앙 네트워크 제어기(40) 내에서의 방법에 대응하는 플로우 차트를 도해한다. 본 방법은,

400. 상기 무선 통신 네트워크의 복수의 액세스 노드 장치로부터, 원래 사용자 장치가 브로드캐스트한 비콘 신호로부터 획득된 정보를 수신하는 단계;

410. 상기 적어도 하나의 액세스 노드 장치로부터 수신된 상기 정보에 기초하여 어느 액세스 노드 장치가 상기 사용자 장치에 연결될지를 결정하는 단계;

415. 상기 사용자 장치가 연결을 구축할, 상기 무선 통신 네트워크의 적어도 하나의 액세스 노드 장치를 나타내는 연결 설정 정보를 어셈블하는 단계; 및

420. 상기 사용자 장치에 연결을 구축할 적어도 하나의 액세스 노드 장치에 상기 연결 설정 정보를 포워딩하는 단계를 포함한다.

추가적인 실시예에 따라, 예를 들어 CoMP 시나리오에서 상기 송수신기는 상기 사용자 장치(10)에 연결을 구축할 복수의 액세스 노드 장치에 상기 연결 설정 정보를 포워딩할 수 있다.

상술한 것과 같이, 도 5는 또한 어떻게 AN이, 수신된 비콘 신호로부터 획득한 정보를, 적절한 처리 후 상기 사용자 장치(10)에 연결을 구축할 복수의 액세스 노드 장치에 상기 연결 설정 정보를 포워딩하는 중앙 네트워크 제어기에 포워딩하는지 도시한다. 본 AN은 상기 연결 설정 정보를 수신하고 상기 연결 설정 정보에 따라 UD에 연결하도록 더 구성된다.

선택적으로, 상기 수신확인은 채널 측정을 가능케 하기에 충분한 신호 품질을 구비한 RA 비콘을 수신한 모든 AN으로부터 CoMP 방식으로 전송될 수 있다.

다른 해결수단은, AN이 인접하는 AN 간에 공동으로 그것들 중 어느 것이 각 UD를 서비스하기 위해 최선인지를 결정하는, 더 분산된 접근(중앙 제어기가 관여하지 않음)을 사용하는 것이다. 이 경우 상기 수신확인은 비콘 신호의 수신 후 즉시 송신될 필요는 없고, 오히려 그 목적을 위해 예비된 이후 시간 윈도 내에서 송신된다. 이는 집중된 또는 분산된 방식으로 서빙 AN에 대한 결정이 이루어지도록 한다.

나아가, RA 동안 UD는 1) 적절한 전송 전력을 근사하기 위해 네트워크 기준 신호 기반의 측정을 사용하거나, 2) RA 비콘 신호를 위해 고정된 전력을 사용하거나, 3) 응답을 수신하기 전까지 전원 증가(ramp-up)를 사용할 수 있다. 그러므로, 이 정보는 본 비콘 신호 내에 포함될 수 있다.

추가적으로, UD는 예를 들어 AN으로부터의 수신확인/응답 메시지를 통한 더 정확한 네트워크 주도의 전송 전원 제어를 위해 비콘 신호 내에 전원 레벨 또는 전원 헤드룸 정보를 포함시킬 수 있다. 충돌을 피하기 위해, 비콘 응답 신호가 시간에 맞춰 수신되지 않으면 임의 백오프(back-off) 시간이 사용될 수 있다. AN(들)에서 UD로 송신되는 비콘 응답 신호가 RRC 연결 요청을 위한 할당을 포함할 수도 있고, 또는 특정 시간/주파수 자원을 사용하는 분리된 요청 없이 네트워크가 RRC 연결 설정을 전송할 수도 있다.

RRC 연결이 구축될 때, UD는 사운딩 기준 신호(Sounding Reference Signal, SRS) 비콘(또는 임의의 다른 적절한 기준 신호) 특정 시간/주파수 슬롯 내에서 무선 네트워크에 송신하기를 시작할 수 있다. SRS 비콘은 네크워크에 의해 스케줄되고 파일럿 신호를 포함할 것이고, 파일럿 신호로부터 네트워크는 UD 채널 상태를 평가한다. 더 효율적인 대역폭 사용을 얻기 위해, 주파수 호핑(hopping) 또는 의사 직교(pseudo-orthogonal) 코드도 SRS 비콘을 위해 사용될 수 있다. 그러나 AN마다 몇 DU만이 있는 매우 밀집된 네트워크 내에서, 정확한 채널 측정을 위해 어떤 시간 슬롯 내에서의 비콘 전송을 위해 전체 동작 대역폭을 사용하는 것이 유리할 수 있다. 다른 한편으로는, 유휴 모드(idle mode)에서 움직임을 추적할 때 또는 복수의 UD가 동일한 비코닝 기간 동안 스케줄될 필요가 있다면, 예를 들면 주파수 호핑과 결합된 OFDMA를 통한 다중 접속이 사용될 수 있다.

SRS 비콘은 수신 범위 내의 모든 AN이 수신하고 중앙 제어기에 포워딩할 수 있을 것이다. 중앙 제어기는 근접한 UD 간에 충돌이 생기지 않도록 SRS 비콘을 스케줄할 수 있을 것이다. 복수의 AN으로부터 수신된 비코닝 정보에 기초하여, 중앙 제어기는 그 후 UN의 업링크 신호 품질 및 위치를 측정하고, UN 움직임을 예측하고, 다른 UN에 대한 DL 기준을 예측하고, AN에 대한 적절한 DL/UL 협력 모드를 그에 맞게 선택할 수 있다.

위치 예측은 가용한 정보(신호 세기, 수신 시간 등)를 사용하여 예를 들어 삼각측량에 기초할 수 있다. UD 움직임은 예를 들어 위치 이력, 또는 수신된 비콘 신호 내의 도플러 편이로부터 예측된 속도에 기초하여 예측될 수 있다. 셀 간 간섭은, AN이 SRS 비콘으로부터 각각의 UD에 대한 CSI를 측정할 수 있다는 사실에 기초하여 측정될 수 있다. 이는 그것들(또는 중앙 제어기)로 하여금 DL 전송이, 특정 AN에 의해 서비스되지 않는 UD에 얼마나 많은 간섭(누설)을 발생시키는지를 평가할 수 있도록 한다. 그로 인해, 중앙 제어기는 AN 안테나를 유도하고, 핸드오버 결정 및 셀 간 간섭 조정을 수행하고, 올바른 AN에 전송된 데이터를 포워딩할 수 있다. 선택적으로, 메시 접근법(중앙 제어기가 없는)이 사용될 수 있고 AN이 인접한 AN과 통신함으로써 UN 이동성 이슈를 처리할 수 있을 것이다.

일 실시예에 따라 UD가 브로드캐스트하는 비콘 신호의 간격은 동적일 수 있고 무선 네트워크에 의해 제어될 수 있다. 그러므로 본 AN은 사용자 장치(10)에 비콘 제어 신호를 전송하도록 더 구성될 수 있고, 상기 비콘 제어 신호는 비콘 전송 간격 제어 정보를 포함한다. UD(10)은 비콘 제어 신호를 수신하고, 상기 수신된 비콘 제어 신호 내에 포함된 상기 비콘 전송 간격 제어 정보에 따라 비콘 신호를 브로드캐스트한다.

그러므로 더 빈번한 비콘 전송 간격이 높은 이동성을 가진 UD에 할당될 수 있을 것이다. 이와 반대로, 인프라스트럭처 관련된 센서 같이(전력 계량기 등) 정지된 UD는 그다지 빈번한 비콘 전송 간격을 필요로 하지 않을 것이다. 또한 예를 들어 유휴 및 연결 모드 간, 즉 UD의 불연속적인 전송 사이클에 관련되어, 상이한 간격을 가지는 상이한 유형의 비콘 신호가 사용될 수 있다.

시스템의 UD가 브로드캐스트한 비콘 신호를 수신하고 측정함으로써, 무선 네트워크는 UD의 위치 및 경험된 간섭에 기초하여 동적 맵을 형성할 수 있고, 이는 링크 적응에 사용될 수 있고 이로써 UD의 측정 및 무선 네트워크에 대해 측정 보고에 대한 필요성을 감소시킨다.

도 8 내지 도 11은 밀집된 소형 셀 배치에서 어떻게 UD로부터의 비콘 메시지가 사용될 수 있는지의 예들을 도해한다. 도 8 내지 도 9의 예에서, RA 비콘이 적어도 유일한 UD ID 및 지원되는 주파수 대역, 지원되는 통신 규약 등 UD 성능을 포함하는 사용 예를 도시한다.

RRC 연결이 구축되지 않은 UD가 연결 구축을 시작할 때, UD는 랜덤 액세스 전송에 전용된 주파수 및 시간을 사용하여 RA를 위한 비콘 신호를 송신하기를 시작한다. UD는 예를 들어 주기적으로 AN이 전송하는 시스템 정보 블록을 획득함으로써 RA 자원 슬롯을 획득할 수 있다. 일단 1개 또는 복수의 AN이 UD를 발견하기만 하면, RRC 연결이 구축될 수 있다. RRC 연결을 가진 UD는 그 후 할당된 주파수 및 시간 자원에 기초하여 기준 신호 비콘 송신을 시작할 수 있어, AN이 UD의 궤적으로 추적하고 UD에 대해 채널 상태를 측정할 수 있도록 한다. 도 8 및 도 10에서 AN은 메쉬 같은 네트워크이다. 도 9 및 도 11에서 무선 네트워크는 중앙 제어 엔티티에 의해 제어된다.

도 8에서 UD(10)은 1개 이상의 NA(30)에 의해 수신되는 RA 비콘 신호를 브로드캐스트한다. F8:1에서 UD는 RA 비콘 응답을 기다리고, 아무 응답이 수신되지 않으면 백 오프 시간 후 비콘을 재전송한다. F8:2에서 하나의 AN가 UD 컨텍스트를 취하고 UD와 연결을 구축하도록 할당된다. F8:3에서 UD(10)가 전용 RRC 파라미터를 구비하고 UD(10)가 SRS 비콘 전송을 시작할 수 있다. F8:4에서 UD(10)가 전용 RRC 파라미터 또는 데이터 전송에 산재된 비콘 할당 허가에 따라 주기적인 SRS 비콘을 전송한다. F8:5에서 인접한 AN이 SRS 비콘 측정 및 부하(load) 결과를 공유한다. 핸드오버가, UD(10)을 더 잘 서비스할 수 있는 AN에 의해 요청될 수 있다.

도 9에서, UD(10)은 1개 이상의 NA(30)에 의해 수신되는 RA 비콘 신호를 브로드캐스트한다. F9:1에서 UD는 RA 비콘 응답을 기다리고, 아무 응답이 수신되지 않으면 백 오프 시간 후 비콘을 재전송한다. F9:2에서 비콘을 수신한 매 AN(30)이 중앙 네트워크 제어기(40)에 RA 비콘 정보를 포워딩한다. 상기 정보는 수신 시간, 신호 레벨, SP ID, UD ID 등과 같은 파라미터들을 포함할 수 있다. F9:3에서 제어기는 어떤 다른 AN이 더 좋은 신호 품질을 가진 동일한 비콘을 구비하는지 대기하고, 응답은 최선의 하이퍼 셀 AN을 통해 나간다. F9:4에서 하나의 AN가 UD 컨텍스트를 취하고 UD와 연결을 구축하도록 할당된다. F9:5에서 UD(10)가 전용 RRC 파라미터 또는 데이터 전송에 산재된 비콘 할당 허가에 따라 주기적인 SRS 비콘을 전송한다. F9:6에서 매 AN이 SRS 비콘 정보를 제어기(40)에 포워딩한다. F9:7에서 제어기(40)는 AN으로부터 비콘을 수집하고 SRS 비콘 측정에 기초하여 UD에 대한 이동성 결정을 한다. 예를 들어, 제어기(40)는 SRS 비콘 측정에 기초하여 하나의 AN에서 다른 것으로의 UD(10)의 핸드오버를 개시할 수 있다.

도 10에서 UD(10)은 1개 이상의 NA(30)에 의해 수신되는 RA 비콘 신호를 브로드캐스트한다. F10:1에서 UD는 RA 비콘 응답(UD ID, RRC 연결 요청 등을 포함할 수 있음)을 기다리고, 아무 응답이 수신되지 않으면 백 오프 시간 후 비콘을 재전송한다 F10:2에서 하나의 AN가 UD 컨텍스트를 취하고 UD와 연결을 구축하도록 할당된다. F10:3에서 UD(10)가 전용 RRC 파라미터를 구비하고 UD(10)가 SRS 비콘 전송을 시작할 수 있다. F10:4에서 UD(10)가 전용 RRC 파라미터 또는 데이터 전송에 산재된 비콘 할당 허가에 따라 주기적인 SRS 비콘을 전송한다. F10:5에서 인접한 AN이 SRS 비콘 측정 및 부하(load) 결과를 공유한다. 핸드오버가, UD(10)을 더 잘 서비스할 수 있는 AN에 의해 요청될 수 있다.

도 11에서 UD(10)은 1개 이상의 NA(30)에 의해 수신되는 RA 비콘 신호를 브로드캐스트한다. F11:1에서 UD는 RA 비콘 응답을 기다리고, 아무 응답이 수신되지 않으면 백 오프 시간 후 비콘을 재전송한다. F11:2에서 매 AN이 RA 비콘 정보를 제어기(40)에 포워딩한다. 상기 정보는 수신 시간, 신호 레벨, SP ID, UN ID 등과 같은 파라미터들을 포함할 수 있다. 제어기는 어떤 다른 AN이 더 좋은 신호 품질을 가진 동일한 비콘을 구비하는지 대기하고, 응답은 최선의 하이퍼 셀 AN을 통해 나간다. F11:4에서 하나의 AN가 UD 컨텍스트를 취하고 UD와 연결을 구축하도록 할당된다. F11:5에서 UD(10)가 전용 RRC 파라미터를 구비하고 UD(10)가 SRS 비콘 전송을 시작할 수 있다. F11:6에서 UD(10)가 전용 RRC 파라미터 또는 데이터 전송에 산재된 비콘 할당 허가에 따라 주기적인 SRS 비콘을 전송한다. F11:7에서 매 AN이 SRS 비콘을 제어기에 포워딩한다. F11:8에서 제어기는 AN으로부터 비콘을 수집하고 SRS 비콘 측정에 기초하여 UD에 대한 이동성 결정을 한다.

도 8 및 도 9에서 UD는 네트워크가 UD를 식별할 수 있도록 요청된 UD 정보를 포함하는 RA을 위한 비콘 신호를 이용한다.

도 10 및 도 11의 예에서, RA를 위한 비콘 신호가 적어도, 생성된 임의의 UN 식별자를 포함하는 RA 프리앰블 열을 포함하는, UD의 경우가 도해된다. 도 8 내지 도 11의 예들 간의 기능적인 상이점은 RRC 연결 구축에 있다. 도 8 및 도 9에서, UD는 기 정의된 식별자를 구비하고, 동일한 AN이 동일한 식별자를 가진 2개 이상의 프리앰블을 갖는 충돌은 틀림없이 불가능할 것이다. 임의 프리앰블 열이 임의로 선택된다면 2개의 UD가 결국 동일한 식별자를 사용하는 것이 가능하다. 그러므로, 도 9 및 도 10에서 프리앰블이 충돌할 경우가 고려된다. 예를 들어 2개의 UD가 결국 동시에 RRC 연결 요청을 송신한다면, 그것들 중 하나만이 응답을 받게 될 것이다. 다른 하나는 임의 백 오프 시간 이후 처음부터 RA 절차를 시작할 것이다.

도 8 및 도 10에서 UD는 RA을 위해 더 많은 LTE RA 프리앰블 같은 비콘 신호를 송신한다. 일단 AN이 RRC 연결을 구축하기 위해 시도하는 UD를 발견하면, 유일한 식별자가 UD에 대해 할당되고 RRC 연결이 구축되도록, AN가 핸드쉐이킹 절차를 시작한다. 도 9 및 도 11에서 분리된 제어기 노드(40)가 비콘 정보를 수신하고 무선 네트워크를 위한 서빙 AN 또는 복수의 서빙 AN에 대한 결정을 한다.

이하에서는 LTE 및 제안된 해결수단 간의 전력 소비의 비교가 계산되었다. LTE UD(또는 LTE 용어로 UE)가 매 10 ms마다 활성 시간 동안에만 PUCCH에 그 CSI/PMI/RI를 보고하고 있고, 측정 갭 간격은 40 ms이라고 가정한다. 상기 가정은 가능하다면 측정 갭이 DRX 비활성 기간에 위치한다는 것이다. DRX 활성 시간은 1 ms에 대해 설정되고, 그래서 1 ms DRX 사이클은 일정한 DL 수신을 의미한다. UN 이동성 및 채널 측정을 위해 비콘을 사용할 네트워크에 대해, 이 예에서는 UD가 활성 시간 동안 매 1 ms 당 총 10 μs 비코닝 및 DRX를 위한 기회(즉 UD가 휴면할 가능성) 동안 매 100 ms 당 10 μs 비코닝을 송신할 것이다. 결과는 도 12에 도시된다.

도 12에서 설사 TX가 RX보다 더 많은 에너지를 소비한다 해도, 비코닝이 실제로 빈번한 CSI 보고 및 측정 갭 사용에 비해 매우 적은 양의 에너지를 소비할 수 있다는 것을 볼 수 있다. 이것은 비교적 낮은 듀티 사이클에 기인한 것이다. 일정한 수신 동안 전력 소비는 이러한 파라미터와 같다.

본 발명의 실시예는 도래하는 배치 무선 액세스 기술(Radio Access Techniques, RAT)을 위해 의도된 것이지만, LTE 같은 레거시 시스템의 미래 릴리스에서도 사용될 수 있다. 추가적으로 LTE에 대해, 새로운 유사한 종류의 핸드오버 특징이 도입될 수 있고, 이는 UN이 핸드오버를 의식하지 않고도 무선 네트워크가 셀 간에 UD의 이동성을 처리할 수 있도록 할 것이다. 그 이유는 LTE가 UE 측정 및 보고를 요구하고 핸드오버 절차가 이 시스템 내에서의 과다한 시그널링 및 지연을 구비하기 때문이다. 통상 LTE에 대해 고정된 UE만이 소형 셀로 서비스될 수 있다고 말한다. 그러나 미래의 통신 시스템에서 기민한 이동성 지원도 또한 밀집된 소형 셀 배치에 대해 가능해야 하고, 또는 더 이상 전통적인 셀을 형성하는 것이 아닌 소위 "하이퍼 셀"이라는 영역을 제어해야 한다.

위에서 설명되었듯이, 본 비콘 신호는 네트워크가 필요로 하는 다양한 정보 요소(UD ID, UD 성능 정보, TX 전력 레벨 또는 전력 헤드룸, CSI, 기준 신호 등)를 포함할 수 있고, 예를 들어 RA, 유휴 모드 및 연결 모드, 활성 시간 및 DRX 시간을 위한 기회 같은 다양한 목적을 위한 몇 종류의 비콘이 있을 수 있다. 비콘 전송 간격은 네트워크에 의해 동적으로 제어될 수 있고 높은 이동성 UD는 네트워크에 더 정확한 위치 정보를 제공하기 위해 더 빈번히 비콘을 송신한다. UD가 움직이지 않거나 UD가 유휴 모드에 있다면, UD는 전력 소비 및 스펙트럼 사용을 최적화 비콘 신호를 덜 빈번하게 할 수 있다.

본 UD, AN, 및 중앙 네트워크 제어기의 모든 실시예는 본 해결 수단의 부분인 대응하는 방법을 가지고 있음을 인식해야 한다.

나아가, 본 발명의 일 실시예에 따른 임의의 방법은 코드 수단을 구비하는 컴퓨터 프로그램으로 구현될 수 있고, 상기 컴퓨터 프로그램은 프로세싱 수단에 의해 실행될 때 상기 프로세싱 수단으로 하여금 상기 방법의 단계들을 수행하도록 한다. 상기 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터 프로그램 제품의 컴퓨터 판독가능 매체 안에 포함된다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 본질적으로 ROM(Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), EPROM(Erasable PROM), 플래시 메모리, EEPROM(Electrically Erasable PROM), 또는 하드 디스크 드라이브 같은 임의의 메모리를 포함할 수 있다.

게다가, 통상의 기술자는 본 장치는, 본 해결수단을 수행하기 위해 예를 들어 기능, 수단, 유닛, 요소 등 형태의 필요한 통신 능력을 포함하는 것을 인식한다. 다른 그러한 수단, 유닛, 요소 및 기능의 예들은, 적절하게 함께 배열된 프로세서, 메모리, 송수신기, 제어 논리, 인코더, 디코더, 매핑 유닛, 곱셈기, 결정 유닛, 선택 유닛, 스위치, 인터리버, 디인터리버, 변조기, 복조기, 입력, 출력, 안테나, 증폭기, RX 유닛, TX 유닛, DSP, MSD, TCM 부호기, TCM 복호기, 인터페이스, 통신 규약 등이다.

특히, 본 장치의 프로세서는 예를 들면 1개 이상 사례의 중앙 처리 장치(CPU), 프로세싱 유닛, 프로세싱 회로, 프로세서, 주문형 반도체 Application Specific Integrated Circuit, ASIC), 마이크로프로세서, 또는 명령어들을 해석하고 수행할 수 있는 프로세싱 논리를 포함할 수 있다. "프로세서"라는 표현은 그러므로 예를 들어 위에서 언급된 것들의 임의의, 일부의 또는 모든 것과 같은 복수의 프로세싱 회로를 포함하는 프로세싱 회로망을 대표할 수 있다. 상기 프로세싱 회로망은 입력, 출력을 위한 프로세싱 기능, 및 데이터 버퍼링 및 호 프로세싱 제어, 사용자 인터페이스 제어 등과 같은 장치 제어 기능을 더 수행할 수 있다.

마지막으로, 본 발명은 상기 기술된 실시예에 제한되지 않고, 또한 첨부된 독립 청구항의 범위 내의 모든 실시예에 관련되고 그것을 포함한다는 것을 이해하여야 한다.

Claims

사용자 장치(10)로서,
무선 통신 네트워크(20)와 동기화하도록 구성되는 송수신기(11)를 포함하고,
상기 송수신기(11)는 상기 무선 통신 네트워크(20)의 1개 이상의 액세스 노드 장치(30)에 적어도 1개의 기준 신호를 포함하는 비콘 신호를 브로드캐스트하도록 더 구성되고,
상기 사용자 장치(10)는,
상기 무선 통신 네트워크(20)의 상기 액세스 노드 장치(30) 중 어느 것에도 연결되어 있지 않을 때 상기 사용자 장치(10)의 식별 정보를 상기 비콘 신호에 포함시키고;
상기 무선 통신 네트워크(20)의 적어도 하나의 액세스 노드 장치(30)에 연결되어 있을 때 상기 비콘 신호에 상기 식별 정보를 포함시키는 것을 생략하도록 구성되는,
사용자 장치.
제1항에 있어서,
상기 비콘 신호는,
상기 사용자 장치(10)의 성능, 상기 비콘 신호의 전송 전력 레벨, 상기 비콘 신호에 대한 전력 헤드룸, 상기 비콘 신호와 연관된 채널 상태 정보, 및 상기 사용자 장치(10)의 서비스 제공자 식별자를 포함하는 그룹 내의 1개 이상의 정보 요소를 더 포함하는, 사용자 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 송수신기(11)가, 상기 무선 통신 네트워크(20)의 전용 브로드캐스트 채널을 사용하여 상기 비콘 신호를 브로드캐스트하도록 더 구성되는, 사용자 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 송수신기(11)가, 연결 설정 정보를 포함하는 비콘 응답 신호를 수신하고, 상기 연결 설정 정보에 기초하여 상기 무선 통신 네트워크(20)와 연결을 구축하도록 더 구성되는, 사용자 장치.
제4항에 있어서,
상기 송수신기(11)가, 비콘 전송 간격 제어 정보를 포함하는 비콘 제어 신호를 수신하고, 상기 비콘 전송 간격 제어 정보에 따라 비콘 신호를 브로드캐스트하도록 더 구성되는, 사용자 장치.
사용자 장치(10)에서의 방법으로서,
무선 통신 네트워크(20)와 동기화하는 단계(100);
상기 무선 통신 네트워크(20)의 1개 이상의 액세스 노드 장치(30)에 적어도 1개의 기준 신호를 포함하는 비콘 신호를 브로드캐스트하는 단계(110);
상기 무선 통신 네트워크(20)의 상기 액세스 노드 장치(30) 중 어느 것에도 연결되어 있지 않을 때 상기 사용자 장치(10)의 식별 정보를 상기 비콘 신호에 포함시키는 단계; 및
상기 무선 통신 네트워크(20)의 적어도 하나의 액세스 노드 장치(30)에 연결되어 있을 때 상기 비콘 신호에 상기 식별 정보를 포함시키는 것을 생략하는 단계
를 포함하는 사용자 장치에서의 방법.
컴퓨터 판독 가능한 저장 매체로서,
컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때 제6항에 따른 방법을 수행하기 위한 컴퓨터 프로그램을 저장하는
컴퓨터 판독 가능한 저장 매체.