KR20200131612A - 주파수접속제어장치 및 주파수 접속 제어 방법 - Google Patents

주파수접속제어장치 및 주파수 접속 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은, SUL 동작 시, 단말의 UL Traffic을 위한 주파수대역이 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황을 회피할 수 있는 새로운 방안(기술)을 제시하고 있다.

Description

주파수접속제어장치 및 주파수 접속 제어 방법{FREQUENCY CONNECTION CONTROL DEVICE AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은, E-UTRA 기술과 NR 기술이 공존하는 통신 환경에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이러한 통신 환경에서 단말의 업링크 트래픽을 전송하는 기술에 관한 것이다.
현재 NR(New Radio, 5G) 규격만으로 서비스 상용화가 어려운 상황이며, 초기 NR 투자 비용 과다 및 NR 독자적인 상용 서비스 제공 불가를 고려하여, 많은 사업자들이 기존 상용화된 E-UTRA(LTE) 기술과 NR 기술이 공존하는 통신 환경이 사용되고 있으며, 이러한 통신 환경에는 E-UTRA(LTE) 기술과 NR 기술을 연동하는 EN-DC(E-UTRA NR Dual Connectivity) 방식이 대표적으로 사용될 것으로 예상된다.
도 1에 도시된 바와 같이, EN-DC의 Architecture는, 기존 EPC(MME/S-GW)와 E-UTRA 기지국(이하, eNB)/ NR 기지국(이하, gNB)를 연동하는 방식이다.
한편, 3.5GHz 이상 높은 주파수대역을 사용하는 NR 즉 5G에서는 고속 전송이 가능한 반면, TDD 전송 방식을 기반으로 고속 DL 전송을 위해 상대적으로 UL 전송 Slot 대비 많은 수의 DL 전송 Slot을 할당하고 있다.
이 때문에, 5G에서 UL Coverage는 제약 이슈가 될 수 밖에 없다.
또한, 3.5GHz 이상 높은 주파수대역을 사용하는 5G에서는 E-UTRA 즉 LTE 대비 높은 전파 손실/경로 손실을 갖기 때문에, UE의 제한된 UL 송신 파워세기를 감안하면 UL Coverage는 5G 네트워크 Deployment의 큰 제약 이슈가 되고 있다.
이에, 5G에서의 DL 및 UL 간 Coverage 불일치 해소를 위해, 3GPP R15에서 E-UTRA/NR 간 주파수 공유 기술인 Supplemental UL이 정립되었다.
SUL 기술에서는, DL은 NR 밴드를 주로 이용하고, UL의 경우 NR 밴드에서는 Signaling 위주로 사용하고 LTE 밴드에서는 Traffic 위주로 사용하여, NR의 Resource 효율을 높이고 또한 UL Coverage 제약 이슈 개선을 도모하고 있다.
SUL 기술에 따른 동작 방식을 간단히 설명하면, 기지국은 NR 주파수대역에 접속한 UE로부터 수신되는 RSRP를 기준으로, UE가 Cell Edge에 있다고 판단되면 해당 UE로 SUL Carrier에 대한 Random Access를 수행하도록 명령함으로써, 해당 UE로 하여금 Random Access 절차 수행 후 접속되는 LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)에서 UL Traffic을 전송하도록 한다.
이처럼, SUL 기술에 따른 기존의 동작 방식에서는, UE로부터 수신되는 RSRP에 의존하여, UE의 UL Traffic을 위해 사용하는 주파수대역을 NR 밴드에서 LTE 밴드로 주파수 변경하고 있다.
이에, 기존의 동작 방식에 따르면, NR의 Resource 효율을 높이고 또한 UL Coverage 제약 이슈를 어느 정도 개선하는 효과는 있지만, UL Traffic을 위한 주파수대역이 NR 밴드 및 LTE 밴드 간에 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황이 발생할 수 있고 이로 인해 불필요한 Guard Band 확보에 따른 Resource 손실 및 Traffic 유실 위험 등의 부수적인 문제 상황이 발생할 수 있다.
이에, 본 발명에서는, UL Traffic을 위한 주파수대역이 NR 밴드 및 LTE 밴드 간에 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황을 회피할 수 있는, 새로운 SUL 동작 방안을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, SUL 동작 시, 단말의 UL Traffic을 위한 주파수대역이 NR 밴드 및 LTE 밴드 간에 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황을 회피할 수 있는 SUL 동작 방안(기술)을 제공하고자 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 주파수접속제어장치는, 제1주파수대역에 접속하여 서비스를 이용하는 단말에 대하여, 상기 서비스를 제2주파수대역으로 주파수 변경하여 제공하기 위한 대상 단말을 선정하는 단말선정부; 및 상기 선정한 대상 단말에 대하여, 상기 제1주파수대역에 대한 접속 상태 및 상기 서비스의 타입 중 적어도 어느 하나를 기초로 상기 제2주파수대역에 대한 접속을 상이하게 제어하는 접속제어부를 포함한다.
구체적으로, 상기 선정한 대상 단말로 상기 제2주파수대역에 접속 시도하도록 명령하는 명령전송부를 더 포함하며; 상기 접속제어부는, 상기 대상 단말로부터 상기 제2주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도 수신 시, 상기 제1주파수대역에 대한 접속 상태를 근거로 기 정의된 허용조건을 만족하지 못하는 경우 상기 접속 시도를 거절하여, 상기 제2주파수대역에 대한 접속을 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 접속제어부는, 상기 제1주파수대역에 대한 접속 상태를 근거로, 상기 대상 단말이 할당 가능한 전체 업링크 송신 파워세기 중 상기 제1주파수대역에 할당한 업링크 송신 파워세기의 할당 비율이 기 설정된 임계비율 보다 낮은 제1조건, 상기 대상 단말이 상기 제1주파수대역에서 측정한 신호 수신세기가 기 설정된 임계치 보다 낮은 제2조건 중 적어도 하나를 만족하면, 상기 허용조건 만족으로 판단할 수 있다.
구체적으로, 상기 접속제어부는, 상기 허용조건을 만족하는 못하더라도, 상기 대상 단말로부터의 상기 접속 시도가 기 설정된 특정 횟수 만큼 반복 수신된 경우 상기 접속 시도를 허용할 수 있다.
구체적으로, 상기 명령전송부는, 상기 명령 시, 상기 제2주파수대역에서 실시간 사용률이 가장 낮은 특정 업링크 자원에 대해서 접속을 시도하도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 접속제어부는, 상기 제1주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스를 상기 제2주파수대역에서 이용하는 단말에 대하여, 상기 제2주파수대역에서 상기 서비스 이용을 기 설정된 점유시간 동안 유지하도록, 상기 제2주파수대역에 대한 접속을 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 점유시간은, 상기 서비스의 타입에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2주파수대역에서의 업링크 자원 스케줄링을 위해, 상기 제1주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스의 타입 별 스케줄링 우선순위가 정의되며, 상기 서비스에 설정된 점유시간은, 상기 서비스의 타입에 정의된 스케줄링 우선순위 보다 낮은 스케줄링 우선순위가 정의된 타입의 서비스에 설정되는 점유시간 보다 길 수 있다.
구체적으로, 상기 단말선정부는, 제1주파수대역에 접속하여 서비스를 이용하는 단말 중, 단말이 서비스를 이용하기 위해 요구하는 업링크 자원 대비 상기 서비스 제공을 위해 단말에 할당 가능한 업링크 자원이 일정 수준 이하인 단말을, 상기 대상 단말로 선정할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 기지국에서 수행되는 주파수 접속 제어 방법은, 제1주파수대역에 접속하여 서비스를 이용하는 단말에 대하여, 상기 서비스를 제2주파수대역으로 주파수 변경하여 제공하기 위한 대상 단말을 선정하는 단말선정단계; 및 상기 선정한 대상 단말에 대하여, 상기 제1주파수대역에 대한 접속 상태 및 상기 서비스의 타입 중 적어도 어느 하나를 기초로 상기 제2주파수대역에 대한 접속을 상이하게 제어하는 접속제어단계를 포함한다.
구체적으로, 상기 선정한 대상 단말로 상기 제2주파수대역에 접속 시도하도록 명령하는 명령전송단계를 더 포함하며; 상기 접속제어단계는, 상기 대상 단말로부터 상기 제2주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도 수신 시, 상기 제1주파수대역에 대한 접속 상태를 근거로 기 정의된 허용조건을 만족하지 못하는 경우 상기 접속 시도를 거절하여, 상기 제2주파수대역에 대한 접속을 제어할 수 있다.
구체적으로, 상기 접속제어단계는, 상기 허용조건을 만족하는 못하더라도, 상기 대상 단말로부터의 상기 접속 시도가 기 설정된 특정 횟수 만큼 반복 수신된 경우 상기 접속 시도를 허용하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 접속제어단계는, 상기 제1주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스를 상기 제2주파수대역에서 이용하는 단말에 대하여, 상기 제2주파수대역에서 상기 서비스 이용을 기 설정된 점유시간 동안 유지하도록 하는 단계를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상기 점유시간은, 상기 서비스의 타입에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
구체적으로, 상기 제2주파수대역에서의 업링크 자원 스케줄링을 위해, 상기 제1주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스의 타입 별 스케줄링 우선순위가 정의되며, 상기 서비스에 설정된 점유시간은, 상기 서비스의 타입에 정의된 스케줄링 우선순위 보다 낮은 스케줄링 우선순위가 정의된 타입의 서비스에 설정되는 점유시간 보다 길 수 있다.
이에, 본 발명의 주파수접속제어장치 및 주파수 접속 제어 방법에 의하면, SUL 동작 시, 단말의 UL Traffic을 위한 주파수대역이 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황을 회피할 수 있는 SUL 동작 방안(기술)을 실현하고 있다.
이로써, 본 발명에 따르면, SUL 동작 시, 불필요한 Guard Band 확보에 따른 Resource 손실 및 Traffic 유실 위험 등을 최소화할 수 있는 효과를 도출한다.
도 1은 본 발명이 적용되는 EN-DC(E-UTRA NR Dual Connectivity) 환경을 보여주는 예시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수접속제어장치의 구성을 보여주는 예시도이다.
도 3은 SUL 동작 시 이용되는 5G/LTE 주파수 조합을 정의하는 예를 보여주는 표이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 접속 제어 방법(방안)을 보여주는 제어 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
현재 NR(New Radio, 5G) 규격만으로 서비스 상용화가 어려운 상황이며, 초기 NR 투자 비용 과다 및 NR 독자적인 상용 서비스 제공 불가를 고려하여, 많은 사업자들이 기존 상용화된 E-UTRA(LTE) 기술과 NR 기술을 연동하는 EN-DC(E-UTRA NR Dual Connectivity) 방식을 사용할 것으로 예상된다.
도 1에 도시된 바와 같이, EN-DC의 Architecture는, 기존 EPC(MME/S-GW)와 E-UTRA 기지국(이하, eNB)/ NR 기지국(이하, gNB)를 연동하는 방식이다.
한편, 3.5GHz 이상 높은 주파수대역을 사용하는 NR 즉 5G에서는 고속 전송이 가능한 반면, TDD 전송 방식을 기반으로 고속 DL 전송을 위해 상대적으로 UL 전송 Slot 대비 많은 수의 DL 전송 Slot을 할당하고 있다.
이 때문에, 5G에서 UL Coverage는 제약 이슈가 될 수 밖에 없다.
또한, 3.5GHz 이상 높은 주파수대역을 사용하는 5G에서는 E-UTRA 즉 LTE 대비 높은 전파 손실/경로 손실을 갖기 때문에, UE의 제한된 UL 송신 파워세기를 감안하면 UL Coverage는 5G 네트워크 Deployment의 큰 제약 이슈가 되고 있다.
이에, 5G에서의 DL 및 UL 간 Coverage 불일치 해소를 위해, 3GPP R15에서 E-UTRA/NR 간 주파수 공유 기술인 Supplemental UL이 정립되었다.
SUL 기술에서는, DL은 NR 밴드를 주로 이용하고, UL의 경우 NR 밴드에서는 Signaling 위주로 사용하고 LTE 밴드에서는 Traffic 위주로 사용하여, NR의 Resource 효율을 높이고 또한 UL Coverage 제약 이슈 개선을 도모하고 있다.
SUL 기술에 따른 동작 방식을 간단히 설명하면, 기지국은 NR 주파수대역에 접속한 UE로부터 수신되는 RSRP가 임계치 보다 낮을 경우 UE가 Cell Edge에 있다고 판단하고, Cell Edge에 있다고 판단한 UE로 SUL Carrier에 대한 Random Access를 수행하도록 명령함으로써, 해당 UE로 하여금 Random Access 절차 수행 후 접속되는 LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)에서 UL Traffic을 전송하도록 한다.
이처럼, SUL 기술에 따른 기존의 동작 방식에서는, UE로부터 수신되는 RSRP에 의존하여, UE의 UL Traffic을 위해 사용하는 주파수대역을 NR 밴드에서 LTE 밴드로 주파수 변경하고 있다.
이에, 기존의 동작 방식에 따르면, NR의 Resource 효율을 높이고 또한 UL Coverage 제약 이슈를 어느 정도 개선하는 효과는 있지만, UE로부터 수신되는 RSRP에만 의존하기 때문에 UL Traffic을 위한 주파수대역이 NR 밴드 및 LTE 밴드 간에 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황이 발생할 수 있다.
UL Traffic을 위한 주파수대역이 NR 밴드 및 LTE 밴드 간에 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황이 발생하게 되면, 주변 Cell로부터의 DL 또는 UL 신호가 역으로 할당된 Slot에 간섭으로 작용하는 상황 회피를 위해 TDD의 DL/UL 변환 Guard Band를 늘려야 하기 때문에, 불필요한 Guard Band 확보에 따른 Resource 손실이 야기되며, 또한 Traffic 유실 위험이 높아지는 등, 부수적인 문제 상황이 발생할 수 있다.
이에, 본 발명에서는, UL Traffic을 위한 주파수대역이 NR 밴드 및 LTE 밴드 간에 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황을 회피할 수 있는, 새로운 SUL 동작 방안을 제안하고자 한다.
구체적으로, 본 발명에서 제안하는 새로운 방식의 SUL 동작 방안을, 이하에서 설명한 주파수접속제어장치를 통해 실현하고자 한다.
본 발명에서 제안하는 새로운 방식의 SUL 동작 방안은, Standalone 및 Non- Standalone 네트워크 구조 모두에 적용 가능할 것이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수접속제어장치의 구성을 보여주고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 주파수접속제어장치(100)는, 단말선정부(110), 접속제어부(120), 명령전송부(130)를 포함할 수 있다.
더 나아가, 주파수접속제어장치(100)는, 통신부(140)를 더 포함할 수도 있다.
구체적인 설명에 앞서, 본 발명의 주파수접속제어장치(100)는 기지국에 구현될 수 있으며, 더 구체적으로는 LTE의 eNB(도 1의 10)에 구현될 수 있고 5G의 gNB(도 1의 20)에 구현될 수 있고, eNB(10) 및 gNB(20)에 주파수접속제어장치의 각 기능이 분산 구현될 수도 있다.
물론, 하나의 기지국에서 LTE 주파수대역 및 5G 주파수대역을 모두 서비스할 수 있다면, 본 발명의 주파수접속제어장치(100)는 LTE 주파수대역 및 5G 주파수대역을 모두 서비스하는 하나의 기지국에 구현될 수도 있다.
물론, 본 발명의 주파수접속제어장치(100)는 기지국과는 별개의 장치로 구현될 수도 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 본 발명의 주파수접속제어장치(100)는 eNB(10) 및 gNB(20)에 분산 구현되는 것으로 가정하여 설명하겠다.
여기서, 통신부(140)는 예컨대, 안테나 시스템, RF 송수신기, 하나 이상의 증폭기, 튜너, 하나 이상의 발진기, 디지털 신호 처리기, 코덱(CODEC) 칩셋, 및 메모리 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않으며, 이 기능을 수행하는 공지의 회로는 모두 포함할 수 있다.
이에, 주파수접속제어장치(100)는, 통신부(140)를 기반으로, 단말(30)과 접속/통신하여 단말(30)이 Core Network 망에서 제공하는 다양한 타입의 서비스를 이용하도록 할 수 있고, 기지국 간 인터페이스(예: X2)를 통해 본 발명의 SUL 동작 방안에 필요한 정보를 타 기지국과 공유할 수도 있다.
이러한 주파수접속제어장치(100)의 구성 전체 내지는 적어도 일부는 하드웨어 모듈 형태 또는 소프트웨어 모듈 형태로 구현되거나, 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다.
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 예컨대, 주파수접속제어장치(100) 내에서 연산을 제어하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 주파수접속제어장치(100) 내 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있을 것이다.
결국, 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수접속제어장치(100)는 전술한 구성을 통해, 본 발명에서 제안하는 새로운 기술 즉 UL Traffic을 위한 주파수대역이 NR 밴드 및 LTE 밴드 간에 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황을 회피할 수 있는 새로운 SUL 동작 방안을 실현하며, 이하에서는 이를 실현하기 위한 주파수접속제어장치(100) 내 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
단말선정부(110)는, 제1주파수대역에 접속하여 서비스를 이용하는 단말에 대하여, 서비스를 제2주파수대역으로 주파수 변경하여 제공하기 위한 대상 단말을 선정하는 기능을 담당한다.
여기서, 제1주파수대역은 NR 밴드 즉 5G 주파수대역을 의미하며, 제2주파수대역은 LTE 밴드 즉 LTE 주파수대역을 의미한다.
따라서, 제1주파수대역에서 이용 중인 서비스를 제2주파수대역으로 주파수 변경하여 제공하기 위한 대상 단말은, SUL 동작시킬 대상 단말(이하 SUL 대상 단말)을 의미할 것이다.
이때, 본 발명에서는, 제1주파수대역에서 이용 중에 제2주파수대역으로 주파수 변경하여 제공하기 위한 서비스의 종류를 제한할 수도 있다.
예를 들면, 본 발명에서는, 제1주파수대역에서 이용 중에 제2주파수대역으로 주파수 변경하여 제공하기 위한 서비스로서, 실시간성이 중요한 타입의 서비스, 데이터 유실 민감도가 큰 타입의 서비스 등, 몇 가지 종류의 서비스를 제한하여 적용할 수도 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 단말선정부(110)는, 5G 주파수대역에 접속하여 서비스를 이용하는 단말 중, 단말이 서비스를 이용하기 위해 요구하는 업링크 자원 대비 서비스 제공을 위해 단말에 할당 가능한 업링크 자원이 일정 수준 이하인 단말을, 대상 단말 즉 SUL 대상 단말로 선정할 수 있다.
즉, 5G 주파수대역을 통해 기지국 예컨대 gNB(20)에 접속한 단말(30)은, 자신이 이용하고자 하는 서비스에 대하여 이용에 필요한 업링크 자원을 gNB(20)에 요구할 수 있다.
gNB(20)는, 단말(30)로부터의 업링크 자원 요구에 대하여, 자신에 접속된 각 단말의 개수, 자신이 수용하고 있는 트래픽량, 단말(30)과의 무선환경 등을 고려하여, 자신에 정해져 있는 업링크 자원 스케줄링 정책에 따라 단말(30)에 할당 가능한 업링크 자원을 결정하게 된다.
이러한 과정에서, 단말선정부(110)는, 단말(30)이 서비스(이하, 특정 서비스라 함)를 이용하기 위해 요구하는 업링크 자원 대비 gNB(20)이 단말에 할당 가능한 업링크 자원이 일정 수준(예: 30%)로 일정 시간(예: 1분) 유지되면, 해당 단말(30)을 SUL 대상 단말로 선정할 수 있다.
본 발명의 주파수접속제어장치(100)가 eNB(10) 및 gNB(20)에 분산 구현되는 경우로 가정하면, 단말선정부(110)의 기능은 gNB(20)에 구현될 수 있다.
접속제어부(120)는, 단말선정부(110)에서 선정한 대상 단말 즉 SUL 대상 단말에 대하여, 5G 주파수대역에 대한 접속 상태 및 특정 서비스의 타입 중 적어도 어느 하나를 기초로 LTE 주파수대역에 대한 접속을 상이하게 제어하는 기능을 담당한다.
구체적으로 설명하면, SUL 대상 단말에 대하여 LTE 주파수대역에 대한 접속을 상이하게 제어하는 기능은, 크게 2 가지로 구분할 수 있고, 첫번째는 주파수 변경을 소극적으로 허용하여 접속을 제어하는 기능, 두번째는 주파수 변경 후 주파수 재 변경을 제한하여 접속을 제어하는 기능으로 정의할 수 있다.
먼저, 첫번째 SUL 대상 단말에 대하여 주파수 변경을 소극적으로 허용하여 접속을 제어하는 기능을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
명령전송부(130)는, 단말선정부(110)에서 선정한 대상 단말 즉 SUL 대상 단말로 LTE 주파수대역에 접속 시도하도록 명령하는 기능을 담당한다.
즉, 명령전송부(130)는, 선정한 SUL 대상 단말 예컨대 단말(30)로 LTE 주파수대역의 업링크 자원 즉 SUL Carrier에 대한 Random Access를 수행하도록 명령할 수 있다.
도 3은, SUL 동작 시 이용되는 5G/LTE 주파수 조합을 정의하는 예를 보여주는 표이다.
도 3에서 알 수 있듯이, SUL 동작은, Standalone 및 Non- Standalone 네트워크 구조 모두에 적용 가능하며, 3.5GHz 이상 높은 주파수대역을 사용하는 TDD 전송 방식 기반의 5G(NR) 주파수대역과, LTE 주파수대역에서 SUL에 활용할 업링크 자원(SUL Carrier)을 조합하여, 5G에서 이용하고 있는 특정 서비스의 UL Traffic을 LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)을 이용하여 전송할 수 있도록 한다.
이때, 명령전송부(130)는, 제2주파수대역 즉 LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier) 중 실시간 사용률이 가장 낮은 특정 업링크 자원(특정 SUL Carrier)에 대해서 접속을 시도하도록 명령할 수 있다.
즉, 명령전송부(130)는, 전술과 같이 단말(30)로 LTE 주파수대역의 업링크 자원 즉 SUL Carrier에 대한 Random Access를 수행하도록 명령할 때, SUL에 활용할 업링크 자원(SUL Carrier, n80~n84) 중에서 실시간 사용률이 가장 낮은 특정 업링크 자원(특정 SUL Carrier)에 대해서 접속을 시도하도록 명령할 수 있다.
이때, LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)에 대한 실시간 사용률은은, 업링크 자원(SUL Carrier)에서 파악되는 B/W(Bandwidth) 점유율을 근거로 파악할 수 있고, B/W 점유율은 PRB Usage로 판단할 수 있다.
본 발명의 주파수접속제어장치(100)가 eNB(10) 및 gNB(20)에 분산 구현되는 경우로 가정하면, 명령전송부(130)의 기능은 gNB(20)에 구현될 수도 있고 eNB(10)에 구현될 수도 있다.
이렇게 되면, 단말(30)은 명령에 따라서 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도, 즉 LTE 주파수대역의 특정 업링크 자원(특정 SUL Carrier)을 할당 받아 접속하기 위한 Random Access Preamble을 송신하여 랜덤액세스 절차를 개시하고 이후 절차에 따른 제반 시그널링을 정상적으로 수행함으로써, LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)을 통해 eNB(예: 10)에 접속할 수 있다.
이때, 기존의 기지국 예컨대 eNB(10)는, 단말(30)로부터 접속 시도 즉 Random Access Preamble을 수신하면, 접속 시도를 특별한 제한 없이 허용하여 랜덤액세스 절차를 수행하고 이후 절차에 따른 제반 시그널링을 정상적으로 수행함으로써, LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)을 할당 및 이를 통해 eNB(10)에 접속할 수 있도록 하였다.
하지만, 본 발명에서 접속제어부(120)는, 선정한 SUL 대상 단말 예컨대 단말(30)로부터 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도(Random Access Preamble) 수신 시, 5G 주파수대역에 대한 단말(30)의 접속 상태를 근거로 기 정의된 허용조건을 만족하지 못하는 경우 접속 시도(Random Access Preamble)를 거절할 수 있다.
구체적으로 설명하면, 제5G 주파수대역에 대한 단말(30)의 접속 상태에는, 단말(30)이 할당 가능한 전체 업링크 송신 파워세기 중 5G 주파수대역에 할당한 업링크 송신 파워세기의 할당 비율, 단말(30)이 5G 주파수대역에서 측정한 신호 수신세기(RSRP) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
즉, gNB(20)는, 5G 주파수대역을 통해 자신에 접속한 상태의 단말(30)에 대하여, 단말(30)로부터 송신되는 각종 정보 및 보고 등을 통해, 단말(30)의 업링크 송신 파워세기 할당 비율, RSRP를 알 수 있다.
예를 들면, gNB(20)가 gNB(20)의 내부 DB를 활용하여, 자신에 접속한 상태의 단말(IMSI) 별로 최신의 업링크 송신 파워세기 할당 비율 및 RSRP를 저장하거나, 또는 자신에 접속한 상태의 단말 중 업링크 송신 파워세기 할당 비율 및 RSRP를 기준으로 저장이 필요하다고 판단한 특정 단말(특정 IMSI)에 대한 최신의 업링크 송신 파워세기 할당 비율 및 RSRP를 저장함에 따라, 필요 시 단말(30)의 업링크 송신 파워세기 할당 비율, RSRP를 알 수 있게 된다.
이에, 본 발명에서 접속제어부(120)는, 5G 주파수대역에 대한 단말(30)의 접속 상태를 근거로, 단말(30)의 업링크 송신 파워세기 할당 비율이 기 설정된 임계비율(예: 70%) 보다 낮은 제1조건, 단말(30)의 RSRP가 기 설정된 임계치 보다 낮은 제2조건 중 적어도 하나를 만족하면, 허용조건 만족으로 판단할 수 있다.
단말(30)의 업링크 송신 파워세기 할당 비율이 임계비율(예: 70%) 보다 낮지 않아 제1조건을 만족하지 못하는 경우는, 단말(30)이 이미 너무 많은 업링크 송신 파워세기를 5G 주파수대역 즉 NR 밴드에 할당한 상태를 의미한다.
만약 이 경우라면, 단말(30)이 이미 너무 많은 업링크 송신 파워세기를 5G 주파수대역 즉 NR 밴드에 할당한 상태이기 때문에, SUL로 동작시켜 UL Traffic을 위한 주파수대역을 NR 밴드에서 LTE 밴드로 주파수 변경하더라도, SUL로 인한 성능을 충분히 얻지 못하고 다시 LTE 밴드에서 NR 밴드로 주파수 변경하는 것이 유리할 수도 있다.
또한 단말(30)의 RSRP가 기 설정된 임계치 보다 낮지 않아 제2조건을 만족하지 못하는 경우는, 단말(30)이 gNB(20)의 Cell Center에 있는 상태이기 때문에, SUL로 동작시켜 UL Traffic을 위한 주파수대역을 NR 밴드에서 LTE 밴드로 주파수 변경하더라도, SUL로 인한 성능을 충분히 얻지 못하고 다시 LTE 밴드에서 NR 밴드로 주파수 변경하는 것이 유리할 수도 있다.
이에, 접속제어부(120)는, 선정한 SUL 대상 단말 예컨대 단말(30)로부터 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도(Random Access Preamble) 수신 시, 5G 주파수대역에 대한 단말(30)의 접속 상태를 근거로, 제1조건 및 제2조건을 모두 만족하면 허용조건을 만족하는 것으로 판단하고 금번 접속 시도(Random Access Preamble)를 허용할 수 있다.
반면, 접속제어부(120)는, 단말(30)로부터 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도(Random Access Preamble) 수신 시, 전술의 제1조건 및 제2조건을 모두 만족하지 못하면 허용조건을 만족하지 못하는 것으로 판단하고, 금번 접속 시도(Random Access Preamble)를 거절할 수 있다.
단말(30)은, 접속 시도(Random Access Preamble)를 송신한 후 접속 시도(Random Access Preamble)가 허용되지 않고 거절되면, 단말(30) 내 정해진 랜덤액세스 수행 정책에 따라 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도, 즉 LTE 주파수대역의 특정 업링크 자원(특정 SUL Carrier)을 할당 받아 접속하기 위한 Random Access Preamble을 재 송신할 것이다.
이에, 접속제어부(120)는, 단말(30)로부터 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도(Random Access Preamble) 수신 및 거절 시 접속 시도 수신횟수를 카운팅하여, 단말(30)로부터 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도(Random Access Preamble) 수신 시 전술의 허용조건을 만족하지 못하는 것으로 판단하더라도 금번 접속 시도(Random Access Preamble)가 기 설정된 특정 횟수 만큼 반복 수신된 경우라면, 금번 접속 시도(Random Access Preamble)를 허용할 수도 있다.
이처럼, 본 발명에서는, 기 접속된 5G 주파수대역에 대한 단말의 접속 상태를 근거로, SUL로 동작시켜 UL Traffic을 위한 주파수대역을 NR 밴드에서 LTE 밴드로 주파수 변경하더라도 SUL로 인한 성능을 충분히 얻지 못할 것으로 예상되는 단말에 대하여, 주파수 변경을 위한 접속 시도(Random Access Preamble) 수신 시 거절하거나 제한적으로 허용함으로써, SUL 대상 단말에 대하여 주파수 변경을 소극적으로 허용하여 접속을 제어할 수 있다.
다음, 두번째 SUL 대상 단말에 대하여 주파수 변경 후 주파수 재 변경을 제한하여 접속을 제어하는 기능을 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.
접속제어부(120)는, 5G 주파수대역으로부터 주파수 변경된 특정 서비스를 LTE 주파수대역에서 이용하는 단말(예: 단말(30))에 대하여, LTE 주파수대역에서 특정 서비스 이용을 기 설정된 점유시간 동안 유지하도록, LTE 주파수대역에 대한 접속을 제어할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 첫번째 접속 제어 기능에 따라 SUL 대상 단말 예컨대 단말(30)에 대하여 주파수 변경을 허용하면, 단말(30)은 랜덤액세스 절차 및 이후 절차에 따른 제반 시그널링을 정상적으로 수행하여 LTE 주파수대역의 특정 업링크 자원(특정 SUL Carrier)을 통해 eNB(10)에 접속함으로써, SUL 동작을 통해 특정 서비스 즉 5G에서 이용하고 있는 특정 서비스의 UL Traffic을 LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)을 이용하여 전송할 수 있게 된다.
접속제어부(120)는, 이처럼 5G 주파수대역으로부터 주파수 변경된 특정 서비스를 LTE 주파수대역에서 이용하는 단말(30)에 대하여, LTE 주파수대역에서 특정 서비스 이용을 기 설정된 점유시간 동안 유지하도록 제어함으로써, 주파수 재 변경을 제한하는 것이다.
이때의 점유시간은, 특정 서비스의 타입에 따라 상이하게 설정될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 본 발명에서는, LTE 주파수대역에서의 업링크 자원 스케줄링을 위해, 5G 주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스의 타입 별 스케줄링 우선순위가 기 정의될 수 있다.
예를 들면, eNB(10)는, 자신이 서비스하는 LTE 주파수대역의 업링크 자원 스케줄링 시, 자신에 정해져 있는 업링크 자원 스케줄링 정책에 따라 각 단말에 업링크 자원을 할당하게 된다.
이때, eNB(10)에는, SUL 동작을 위해 5G 주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스의 타입 별로 스케줄링 우선순위가 기 정의될 수 있다.
예를 들면, 실시간성이 중요한 타입의 서비스일수록 높은 우선순위가 설정되거나 데이터 유실 민감도가 큰 타입의 서비스일수록 높은 우선순위가 설정되도록 스케줄링 우선순위가 정의될 수 있고, 이때 서비스 타입은 QCI 로 구분하거나 단말 내 설치된 서비스 이용 주체로서의 어플리케이션으로 구분할 수도 있다.
이에, eNB(10)는, LTE 주파수대역의 업링크 자원 스케줄링 시, SUL에 활용할 업링크 자원(SUL Carrier)에 대해서는 전술과 같이 기 정의된 서비스 타입 별 스케줄링 우선순위를 반영하여 스케줄링할 수 있다.
여기서, 전술과 같이 기 정의된 서비스의 타입 별로, 점유시간이 설정될 수 있으며, 이러한 점유시간은 서비스의 타입에 정의된 스케줄링 우선순위가 높을수록, 예컨대 실시간성이 중요하거나 데이터 유실 민감도가 클수록, 점유시간도 길게 설정될 수 있다.
이에, 접속제어부(120)는, 전술과 같이 5G 주파수대역으로부터 주파수 변경된 특정 서비스를 LTE 주파수대역에서 이용하는 단말(30)에 대하여, LTE 주파수대역에서 특정 서비스 이용을 특정 서비스의 타입에 따라 기 설정된 점유시간 동안 유지하도록 제어함으로써, 실시간성이 중요하거나 데이터 유실 민감도가 큰 서비스일수록 긴 시간 동안 주파수 재 변경(LTE->5G)을 제한할 수 있다.
이처럼, 본 발명에서는, SUL로 동작시켜 UL Traffic을 위한 주파수대역을 NR 밴드에서 LTE 밴드로 주파수 변경한 단말에 대하여, UL Traffic의 서비스 타입에 따라 설정된 점유시간 동안 LTE 밴드를 유지시킴으로써, SUL 대상 단말에 대하여 잦은 주파수 변경(스위칭)을 제한하여 접속을 제어할 수 있다.
본 발명의 주파수접속제어장치(100)가 eNB(10) 및 gNB(20)에 분산 구현되는 경우로 가정하면, 접속제어부(120)의 기능은 eNB(10)에 구현될 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 단말(UE)로부터 수신되는 RSRP에만 의존하여 SUL 동작을 제어하는 기존 방식과 달리, 단말(UE)에 할당 가능한 업링크 자원을 근거로 SUL 동작시킬 대상 단말을 선정하되, 선정한 대상 단말 중에서도 SUL로 인한 성능을 충분히 얻을 수 있는 단말 만을 제한적으로 SUL 동작시키고, SUL 동작시킨 단말은 점유시간 동안 LTE 밴드를 유지시키는 방식으로, SUL 동작 방안을 실현하고 있다.
이로써, 본 발명에 따르면, SUL 동작 시, 단말의 UL Traffic을 위한 주파수대역이 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황을 회피할 수 있기 때문에, 불필요한 Guard Band 확보에 따른 Resource 손실 및 Traffic 유실 위험 등을 최소화할 수 있는 효과를 도출한다.
이하에서는, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 주파수 접속 제어 방법을 설명하겠다.
본 발명의 주파수 접속 제어 방법은, 본 발명의 주파수접속제어장치(100)에서 실현하는 SUL 동작 방안(기술)과 동일한 것이다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 본 발명의 주파수접속제어장치(100)는 eNB(10) 및 gNB(20)에 분산 구현되는 것으로 가정하여 설명하겠다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 접속 제어 방법에서 주파수접속제어장치(100)는, 5G 주파수대역을 통해 접속한 단말로 통신서비스를 제공할 수 있다(S10).
이러한 주파수접속제어장치(100)는, 5G 주파수대역에 접속하여 서비스를 이용하는 단말 중, 단말이 특정 서비스를 이용하기 위해 요구하는 업링크 자원 대비 특정 서비스 제공을 위해 단말에 할당 가능한 업링크 자원이 일정 수준 이하인 단말을, 대상 단말 즉 SUL 대상 단말로 선정할 수 있다(S20).
즉, 5G 주파수대역을 통해 기지국 예컨대 gNB(20)에 접속한 단말(30)은, 자신이 이용하고자 하는 서비스에 대하여 이용에 필요한 업링크 자원을 gNB(20)에 요구할 수 있다.
gNB(20)는, 단말(30)로부터의 업링크 자원 요구에 대하여, 자신에 접속된 각 단말의 개수, 자신이 수용하고 있는 트래픽량, 단말(30)과의 무선환경 등을 고려하여, 자신에 정해져 있는 업링크 자원 스케줄링 정책에 따라 단말(30)에 할당 가능한 업링크 자원을 결정하게 된다.
이러한 과정에서, 주파수접속제어장치(100)는, 단말(30)이 특정 서비스를 이용하기 위해 요구하는 업링크 자원 대비 gNB(20)이 단말에 할당 가능한 업링크 자원이 일정 수준(예: 30%)로 일정 시간(예: 1분) 유지되면, 해당 단말(30)을 SUL 대상 단말로 선정할 수 있다(S20 Yes).
본 발명의 실시예에 따른 주파수 접속 제어 방법에서 주파수접속제어장치(100)는, S20단계에서 선정한 SUL 대상 단말 예컨대 단말(30)로 LTE 주파수대역의 업링크 자원 즉 SUL Carrier에 대한 Random Access를 수행하도록 명령할 수 있다(S30).
이때, 주파수접속제어장치(100)는, LTE 주파수대역의 업링크 자원에서 SUL에 활용할 업링크 자원(SUL Carrier, n80~n84) 중 실시간 사용률이 가장 낮은 특정 업링크 자원(특정 SUL Carrier)에 대해서 접속을 시도하도록 명령할 수 있다(S30).
이렇게 되면, 단말(30)은 명령에 따라서 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도, 즉 LTE 주파수대역의 특정 업링크 자원(특정 SUL Carrier)을 할당 받아 접속하기 위한 Random Access Preamble을 송신하여 랜덤액세스 절차를 개시하고 이후 절차에 따른 제반 시그널링을 정상적으로 수행함으로써, LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)을 통해 eNB(예: 10)에 접속할 수 있다.
이때, 기존의 기지국 예컨대 eNB(10)는, 단말(30)로부터 접속 시도 즉 Random Access Preamble을 수신하면, 접속 시도를 특별한 제한 없이 허용하여 랜덤액세스 절차를 수행하고 이후 절차에 따른 제반 시그널링을 정상적으로 수행함으로써, LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)을 할당 및 이를 통해 eNB(10)에 접속할 수 있도록 하였다.
하지만, 본 발명의 실시예에 따른 주파수 접속 제어 방법에서 주파수접속제어장치(100)는, LTE 주파수대역의 특정 업링크 자원(특정 SUL Carrier)을 할당 받아 접속하기 위한 Random Access Preamble 수신 시(S40), 5G 주파수대역에 대한 단말(30)의 접속 상태를 근거로, 기 정의된 허용조건을 만족하는지 판단한다(S50).
구체적으로 설명하면, 제5G 주파수대역에 대한 단말(30)의 접속 상태에는, 단말(30)이 할당 가능한 전체 업링크 송신 파워세기 중 5G 주파수대역에 할당한 업링크 송신 파워세기의 할당 비율, 단말(30)이 5G 주파수대역에서 측정한 신호 수신세기(RSRP) 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
즉, gNB(20)는, 5G 주파수대역을 통해 자신에 접속한 상태의 단말(30)에 대하여, 단말(30)로부터 송신되는 각종 정보 및 보고 등을 통해, 단말(30)의 업링크 송신 파워세기 할당 비율, RSRP를 알 수 있다.
이에, 본 발명에서 주파수접속제어장치(100)는, 5G 주파수대역에 대한 단말(30)의 접속 상태를 근거로, 단말(30)의 업링크 송신 파워세기 할당 비율이 기 설정된 임계비율(예: 70%) 보다 낮은 제1조건, 단말(30)의 RSRP가 기 설정된 임계치 보다 낮은 제2조건 중 적어도 하나를 만족하면, 허용조건 만족으로 판단할 수 있다.
단말(30)의 업링크 송신 파워세기 할당 비율이 임계비율(예: 70%) 보다 낮지 않아 제1조건을 만족하지 못하는 경우는, 단말(30)이 이미 너무 많은 업링크 송신 파워세기를 5G 주파수대역 즉 NR 밴드에 할당한 상태를 의미한다.
만약 이 경우라면, 단말(30)이 이미 너무 많은 업링크 송신 파워세기를 5G 주파수대역 즉 NR 밴드에 할당한 상태이기 때문에, SUL로 동작시켜 UL Traffic을 위한 주파수대역을 NR 밴드에서 LTE 밴드로 주파수 변경하더라도, SUL로 인한 성능을 충분히 얻지 못하고 다시 LTE 밴드에서 NR 밴드로 주파수 변경하는 것이 유리할 수도 있다.
또한 단말(30)의 RSRP가 기 설정된 임계치 보다 낮지 않아 제2조건을 만족하지 못하는 경우는, 단말(30)이 gNB(20)의 Cell Center에 있는 상태이기 때문에, SUL로 동작시켜 UL Traffic을 위한 주파수대역을 NR 밴드에서 LTE 밴드로 주파수 변경하더라도, SUL로 인한 성능을 충분히 얻지 못하고 다시 LTE 밴드에서 NR 밴드로 주파수 변경하는 것이 유리할 수도 있다.
이에, 주파수접속제어장치(100)는, 선정한 SUL 대상 단말 예컨대 단말(30)로부터의 Random Access Preamble 수신 시(S40), 5G 주파수대역에 대한 단말(30)의 접속 상태를 근거로, 제1조건 및 제2조건을 모두 만족하면 허용조건을 만족하는 것으로 판단하고(S50 Yes), 금번 접속 시도(Random Access Preamble)를 허용하여 랜덤액세스 절차를 수행 및 이후 절차에 따른 제반 시그널링을 정상적으로 수행함으로써, LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)을 할당 및 이를 통해 eNB(10)에 접속할 수 있게 한다(S70).
반면, 주파수접속제어장치(100)는, 단말(30)로부터 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도(Random Access Preamble) 수신 시, 전술의 제1조건 및 제2조건을 모두 만족하지 못하면 허용조건을 만족하지 못하는 것으로 판단하고(S50 No), 금번 접속 시도(Random Access Preamble)를 거절할 수 있다(S60 No, S65).
단말(30)은, 접속 시도(Random Access Preamble)를 송신한 후 접속 시도(Random Access Preamble)가 허용되지 않고 거절되면, 단말(30) 내 정해진 랜덤액세스 수행 정책에 따라 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도, 즉 LTE 주파수대역의 특정 업링크 자원(특정 SUL Carrier)을 할당 받아 접속하기 위한 Random Access Preamble을 재 송신할 것이다.
이에, 주파수접속제어장치(100)는, 단말(30)로부터 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도(Random Access Preamble) 수신 및 거절 시 접속 시도 수신횟수를 카운팅하여, 단말(30)로부터 LTE 주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도(Random Access Preamble) 수신 시 전술의 허용조건을 만족하지 못하는 것으로 판단하더라도(S50 No) 금번 접속 시도(Random Access Preamble)가 기 설정된 특정 횟수 만큼 반복 수신된 경우라면(S60 Yes), 금번 접속 시도(Random Access Preamble)를 허용할 수도 있다(S70).
이처럼, 본 발명에서는, 기 접속된 5G 주파수대역에 대한 단말의 접속 상태를 근거로, SUL로 동작시켜 UL Traffic을 위한 주파수대역을 NR 밴드에서 LTE 밴드로 주파수 변경하더라도 SUL로 인한 성능을 충분히 얻지 못할 것으로 예상되는 단말에 대하여, 주파수 변경을 위한 접속 시도(Random Access Preamble) 수신 시 거절하거나 제한적으로 허용함으로써(S40~S70), SUL 대상 단말에 대하여 주파수 변경을 소극적으로 허용하여 접속을 제어할 수 있다.
더 나아가 본 발명의 실시예에 따른 주파수 접속 제어 방법에서 주파수접속제어장치(100)는, 5G 주파수대역으로부터 주파수 변경된 특정 서비스를 LTE 주파수대역에서 이용하는 단말(예: 단말(30))에 대하여, LTE 주파수대역에서 특정 서비스 이용을 기 설정된 점유시간 동안 유지하도록, LTE 주파수대역에 대한 접속을 제어할 수 있다(S90).
앞서 설명한 바와 같이 첫번째 접속 제어 기능에 따라 SUL 대상 단말 예컨대 단말(30)에 대하여 주파수 변경을 허용하면(S70), 단말(30)은 랜덤액세스 절차 및 이후 절차에 따른 제반 시그널링을 정상적으로 수행하여 LTE 주파수대역의 특정 업링크 자원(특정 SUL Carrier)을 통해 eNB(10)에 접속함으로써, SUL 동작을 통해 특정 서비스 즉 5G에서 이용하고 있는 특정 서비스의 UL Traffic을 LTE 주파수대역의 업링크 자원(SUL Carrier)을 이용하여 전송할 수 있게 된다.
이때, eNB(10)에는, SUL 동작을 위해 5G 주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스의 타입 별로 스케줄링 우선순위가 기 정의될 수 있다.
예를 들면, 실시간성이 중요한 타입의 서비스일수록 높은 우선순위가 설정되거나 데이터 유실 민감도가 큰 타입의 서비스일수록 높은 우선순위가 설정되도록 스케줄링 우선순위가 정의될 수 있고, 이때 서비스 타입은 QCI 로 구분하거나 단말 내 설치된 서비스 이용 주체로서의 어플리케이션으로 구분할 수도 있다.
이에, eNB(10)는, LTE 주파수대역의 업링크 자원 스케줄링 시, SUL에 활용할 업링크 자원(SUL Carrier)에 대해서는 전술과 같이 기 정의된 서비스 타입 별스케줄링 우선순위를 반영하여 스케줄링할 수 있다(S80).
여기서, 전술과 같이 기 정의된 서비스의 타입 별로, 점유시간이 설정될 수 있으며, 이러한 점유시간은 서비스의 타입에 정의된 스케줄링 우선순위가 높을수록, 예컨대 실시간성이 중요하거나 데이터 유실 민감도가 클수록, 점유시간도 길게 설정될 수 있다.
이에, 주파수접속제어장치(100)는, 전술과 같이 5G 주파수대역으로부터 주파수 변경된 특정 서비스를 LTE 주파수대역에서 이용하는 단말(30)에 대하여, LTE 주파수대역에서 특정 서비스 이용을 특정 서비스의 타입에 따라 기 설정된 점유시간 동안 유지하도록 제어함으로써, 실시간성이 중요하거나 데이터 유실 민감도가 큰 서비스일수록 긴 시간 동안 주파수 재 변경(LTE->5G)을 제한할 수 있다(S90).
이처럼, 본 발명에서는, SUL로 동작시켜 UL Traffic을 위한 주파수대역을 NR 밴드에서 LTE 밴드로 주파수 변경한 단말에 대하여, UL Traffic의 서비스 타입에 따라 설정된 점유시간 동안 LTE 밴드를 유지시킴으로써, SUL 대상 단말에 대하여 잦은 주파수 변경(스위칭)을 제한하여 접속을 제어할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 단말(UE)로부터 수신되는 RSRP에만 의존하여 SUL 동작을 제어하는 기존 방식과 달리, 단말(UE)에 할당 가능한 업링크 자원을 근거로 SUL 동작시킬 대상 단말을 선정하되, 선정한 대상 단말 중에서도 SUL로 인한 성능을 충분히 얻을 수 있는 단말 만을 제한적으로 SUL 동작시키고, SUL 동작시킨 단말은 점유시간 동안 LTE 밴드를 유지시키는 방식으로, SUL 동작 방안을 실현하고 있다.
이로써, 본 발명에 따르면, SUL 동작 시, 단말의 UL Traffic을 위한 주파수대역이 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황을 회피할 수 있기 때문에, 불필요한 Guard Band 확보에 따른 Resource 손실 및 Traffic 유실 위험 등을 최소화할 수 있는 효과를 도출한다.
본 발명의 실시예에 따른 주파수 접속 제어 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 주파수접속제어장치 및 주파수 접속 제어 방법에 따르면, SUL 동작 시, 단말의 UL Traffic을 위한 주파수대역이 빈번하게 스위칭(주파수 변경)되는 상황을 회피할 수 있는 새로운 방안(기술)을 실현한다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
100 : 주파수접속제어장치
110 : 단말선정부 120 : 접속제어부
130 : 명령전송부 140 : 통신부

Claims (15)

  1. 제1주파수대역에 접속하여 서비스를 이용하는 단말에 대하여, 상기 서비스를 제2주파수대역으로 주파수 변경하여 제공하기 위한 대상 단말을 선정하는 단말선정부; 및
    상기 선정한 대상 단말에 대하여, 상기 제1주파수대역에 대한 접속 상태 및 상기 서비스의 타입 중 적어도 어느 하나를 기초로 상기 제2주파수대역에 대한 접속을 상이하게 제어하는 접속제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수접속제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 선정한 대상 단말로 상기 제2주파수대역에 접속 시도하도록 명령하는 명령전송부를 더 포함하며;
    상기 접속제어부는,
    상기 대상 단말로부터 상기 제2주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도 수신 시, 상기 제1주파수대역에 대한 접속 상태를 근거로 기 정의된 허용조건을 만족하지 못하는 경우 상기 접속 시도를 거절하여, 상기 제2주파수대역에 대한 접속을 제어하는 것을 특징으로 하는 주파수접속제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 접속제어부는,
    상기 제1주파수대역에 대한 접속 상태를 근거로, 상기 대상 단말이 할당 가능한 전체 업링크 송신 파워세기 중 상기 제1주파수대역에 할당한 업링크 송신 파워세기의 할당 비율이 기 설정된 임계비율 보다 낮은 제1조건, 상기 대상 단말이 상기 제1주파수대역에서 측정한 신호 수신세기가 기 설정된 임계치 보다 낮은 제2조건 중 적어도 하나를 만족하면, 상기 허용조건 만족으로 판단하는 것을 특징으로 하는 주파수접속제어장치.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 접속제어부는,
    상기 허용조건을 만족하는 못하더라도, 상기 대상 단말로부터의 상기 접속 시도가 기 설정된 특정 횟수 만큼 반복 수신된 경우 상기 접속 시도를 허용하는 것을 특징으로 하는 주파수접속제어장치.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 명령전송부는,
    상기 명령 시, 상기 제2주파수대역에서 실시간 사용률이 가장 낮은 특정 업링크 자원에 대해서 접속을 시도하도록 하는 것을 특징으로 하는 주파수접속제어장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 접속제어부는,
    상기 제1주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스를 상기 제2주파수대역에서 이용하는 단말에 대하여, 상기 제2주파수대역에서 상기 서비스 이용을 기 설정된 점유시간 동안 유지하도록, 상기 제2주파수대역에 대한 접속을 제어하는 것을 특징으로 하는 주파수접속제어장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 점유시간은,
    상기 서비스의 타입에 따라 상이하게 설정되는 것을 특징으로 하는 기지국장치.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2주파수대역에서의 업링크 자원 스케줄링을 위해, 상기 제1주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스의 타입 별 스케줄링 우선순위가 정의되며,
    상기 서비스에 설정된 점유시간은,
    상기 서비스의 타입에 정의된 스케줄링 우선순위 보다 낮은 스케줄링 우선순위가 정의된 타입의 서비스에 설정되는 점유시간 보다 긴 것을 특징으로 하는 주파수접속제어장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말선정부는,
    제1주파수대역에 접속하여 서비스를 이용하는 단말 중, 단말이 서비스를 이용하기 위해 요구하는 업링크 자원 대비 상기 서비스 제공을 위해 단말에 할당 가능한 업링크 자원이 일정 수준 이하인 단말을, 상기 대상 단말로 선정하는 것을 특징으로 하는 주파수접속제어장치.
  10. 기지국에서 수행되는 주파수 접속 제어 방법에 있어서,
    제1주파수대역에 접속하여 서비스를 이용하는 단말에 대하여, 상기 서비스를 제2주파수대역으로 주파수 변경하여 제공하기 위한 대상 단말을 선정하는 단말선정단계; 및
    상기 선정한 대상 단말에 대하여, 상기 제1주파수대역에 대한 접속 상태 및 상기 서비스의 타입 중 적어도 어느 하나를 기초로 상기 제2주파수대역에 대한 접속을 상이하게 제어하는 접속제어단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 접속 제어 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 선정한 대상 단말로 상기 제2주파수대역에 접속 시도하도록 명령하는 명령전송단계를 더 포함하며;
    상기 접속제어단계는,
    상기 대상 단말로부터 상기 제2주파수대역에 접속하기 위한 접속 시도 수신 시, 상기 제1주파수대역에 대한 접속 상태를 근거로 기 정의된 허용조건을 만족하지 못하는 경우 상기 접속 시도를 거절하여, 상기 제2주파수대역에 대한 접속을 제어하는 것을 특징으로 하는 주파수 접속 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 접속제어단계는,
    상기 허용조건을 만족하는 못하더라도, 상기 대상 단말로부터의 상기 접속 시도가 기 설정된 특정 횟수 만큼 반복 수신된 경우 상기 접속 시도를 허용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 접속 제어 방법.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 접속제어단계는,
    상기 제1주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스를 상기 제2주파수대역에서 이용하는 단말에 대하여, 상기 제2주파수대역에서 상기 서비스 이용을 기 설정된 점유시간 동안 유지하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 주파수 접속 제어 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 점유시간은,
    상기 서비스의 타입에 따라 상이하게 설정되는 것을 특징으로 하는 주파수 접속 제어 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 제2주파수대역에서의 업링크 자원 스케줄링을 위해, 상기 제1주파수대역으로부터 주파수 변경된 서비스의 타입 별 스케줄링 우선순위가 정의되며,
    상기 서비스에 설정된 점유시간은,
    상기 서비스의 타입에 정의된 스케줄링 우선순위 보다 낮은 스케줄링 우선순위가 정의된 타입의 서비스에 설정되는 점유시간 보다 긴 것을 특징으로 하는 주파수 접속 제어 방법.
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