KR20220009737A - 동적 공유 스펙트럼에서의 공유 자원 충돌 제어 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다.
Description
본 발명은 무선 통신 시스템에서 동적 공유 스펙트럼에서의 자원 충돌을 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
일반적인 무선 통신 시스템에서 특정 스펙트럼 자원(이하 주파수 자원과 혼용 가능하다)은 특정 서비스를 위해 독점적으로 할당되어 있다. 이동 통신 사업자마다 할당된 스펙트럼은 모든 사업자의 데이터 트래픽이 매우 많은 시공간적 상황을 제외하고는 충분히 활용되지 못하기 때문에 자원이 낭비될 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 본 발명에서는 동적으로 주파수 자원을 공유할 때 발생하는 충돌을 제어하기 위한 방법 및 장치를 제안한다.
상기 기술한 문제를 해결하기 위한 본 발명은, 통신 시스템의 제2 기지국의 방법에 있어서, 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 기지국의 공유 자원에서의 충돌 여부를 판단하기 위한 정보를 포함하는 메시지를 수신하는 단계; 상기 제1 기지국으로 상기 제1 기지국의 공유 자원에서의 충돌 여부를 판단하기 위한 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 단계; 상기 제2 기지국이 상기 제1 기지국의 공유 자원에서의 충돌 여부를 판단하는 단계; 상기 제1 기지국이 상기 제1 기지국의 공유 자원에서의 충돌 여부를 판단하는 단계; 상기 제1 기지국으로 공유 자원 사용을 제어하는 정보를 포함하는 메시지를 전송하는 단계; 상기 제1 기지국이 공유 자원 사용을 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 통신 시스템의 제2 기지국에 있어서, 제1 기지국을 포함하는 네트워크 노드와 신호를 송수신하도록 설정된 연결부; 및 상기 제2 기지국에 해당하는 제2 주파수 자원 중 일부의 자원을 상기 제2 단말에게 스케줄링하고, 상기 제2 주파수 자원 중 일부의 자원을 사용해 데이터를 송수신하고, 상기 제1 기지국으로부터 상기 제1 기지국의 공유 자원에서의 충돌 여부를 판단하기 위한 정보를 포함하는 메시지를 수신하고, 상기 제1 기지국으로 공유 자원에서의 충돌 여부를 판단하기 위한 정보를 포함하는 메시지를 전송하고, 상기 제1 기지국의 공유 자원에서의 충돌을 제어하기 위해 상기 제1 기지국으로부터 수집한 정보 및 상기 제2 기지국으로부터 수집한의 정보를 기반으로, 상기 제1 기지국의 상기 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제한하는 정보를 포함하는 메시지를 전송하고, 상기 제1 기지국이 상기 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어하는 상기 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 이동 통신 사업자 간 동적 주파수 공유 시 발생하는 자원 충돌을 제어 가능하므로 이를 통해 주파수 자원이 보다 효율적으로 운용될 수 있다.
도 1은 LTE 시스템의 무선 자원 영역인 시간-주파수 영역의 기본 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 LTE 시스템의 DCI가 전송되는 하향링크 물리채널인 PDCCH(201)를 도시한 도면이다.
도 3은 5G 시스템에서 사용될 수 있는 하향링크 제어 채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 5G 시스템에서 하향링크 제어 채널이 전송되는 제어 자원 영역에 대한 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 DMRS를 이용한 데이터 전송의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제2 이동 통신 사업자의 주파수 자원을 사용하여 단말과 통신하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 7a는 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제1 주파수 자원만을 사용하여 제1 단말들과 통신을 수행하는 일반적인 셀룰러 네트워크에서의 자원 할당 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 7b는 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제2 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원을 사용하여 제1 단말과 통신하기 위한 자원을 할당 받는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 제2 이동 통신 사업자(810)가 우선권을 가진 제2 주파수 자원에서의 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국(812)과 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용하면서 발생할 수 있는 상황의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 제2 이동 통신 사업자가 우선권을 가진 제2 주파수 자원에서의 제2 이동 통신 사업자가 아닌 복수의 타 이동 통신 사업자들인 제1 이동 통신 사업자와 제3 이동 통신 사업자가 제2 주파수 자원을 공유하여 사용하면서 발생할 수 있는 상황의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 Nack 발생 자원 정보와 스케줄링 자원 할당 정보를 활용하여 도 8, 도 9에서 설명한 자원 사용의 경우에서 충돌 여부를 판단하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 11은 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국과 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 12는 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국과 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 13a는 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 각 기지국이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 13b는 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 특정 기지국(1317)이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 14는 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국과 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 별도의 스펙트럼 매니저가 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 15는 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 별도의 스펙트럼 매니저가 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 16a은 공유 자원에서의 충돌 제어 기능을 수행하기 위한 P-BS 기지국의 동작 흐름도이다.
도 16b는 공유 자원에서의 충돌 제어 기능을 수행하기 위한 S-BS 기지국의 동작 흐름도이다.
도 16c은 공유 자원에서의 충돌 제어 기능을 수행하기 위한 스펙트럼 매니저의 동작 흐름도이다.
도 17은 본 발명을 수행할 수 있는 단말과 기지국 장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 LTE 시스템의 DCI가 전송되는 하향링크 물리채널인 PDCCH(201)를 도시한 도면이다.
도 3은 5G 시스템에서 사용될 수 있는 하향링크 제어 채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위의 일례를 도시한 도면이다.
도 4는 5G 시스템에서 하향링크 제어 채널이 전송되는 제어 자원 영역에 대한 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 DMRS를 이용한 데이터 전송의 일례를 도시한 도면이다.
도 6은 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제2 이동 통신 사업자의 주파수 자원을 사용하여 단말과 통신하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 7a는 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제1 주파수 자원만을 사용하여 제1 단말들과 통신을 수행하는 일반적인 셀룰러 네트워크에서의 자원 할당 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 7b는 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제2 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원을 사용하여 제1 단말과 통신하기 위한 자원을 할당 받는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 8은 제2 이동 통신 사업자(810)가 우선권을 가진 제2 주파수 자원에서의 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국(812)과 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용하면서 발생할 수 있는 상황의 일례를 도시한 도면이다.
도 9는 제2 이동 통신 사업자가 우선권을 가진 제2 주파수 자원에서의 제2 이동 통신 사업자가 아닌 복수의 타 이동 통신 사업자들인 제1 이동 통신 사업자와 제3 이동 통신 사업자가 제2 주파수 자원을 공유하여 사용하면서 발생할 수 있는 상황의 일례를 도시한 도면이다.
도 10은 Nack 발생 자원 정보와 스케줄링 자원 할당 정보를 활용하여 도 8, 도 9에서 설명한 자원 사용의 경우에서 충돌 여부를 판단하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 11은 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국과 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 12는 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국과 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 13a는 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 각 기지국이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 13b는 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 특정 기지국(1317)이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 14는 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국과 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 별도의 스펙트럼 매니저가 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 15는 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 별도의 스펙트럼 매니저가 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 16a은 공유 자원에서의 충돌 제어 기능을 수행하기 위한 P-BS 기지국의 동작 흐름도이다.
도 16b는 공유 자원에서의 충돌 제어 기능을 수행하기 위한 S-BS 기지국의 동작 흐름도이다.
도 16c은 공유 자원에서의 충돌 제어 기능을 수행하기 위한 스펙트럼 매니저의 동작 흐름도이다.
도 17은 본 발명을 수행할 수 있는 단말과 기지국 장치를 도시한 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략할 수 있다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭할 수 있다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 ,.
생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA 또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시에서 사용하는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시에서는 5G 또는 NR, LTE 시스템에 대한 규격에서 정의하는 용어와 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 이러한 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
즉, 본 개시의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 통신 규격을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 개시의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 개시의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced(LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.
상기 광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예인 LTE 및 NR 시스템에서는 하향링크(DL; DownLink)에서는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식(또는 CP-OFDM(cyclic prefix based orthogonal frequency division multiplex) 방식)을 채용하고 있고, 상향링크(UL; UpLink)에서는 SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 방식(또는 DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform spread OFDM) 방식) 또는 CP-OFDM 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE; user equipment 또는 MS; mobile station)이 기지국(gNB; generation Node B 또는 eNB; eNode B 또는 BS; base station 으로 다수의 단말에게 무선 자원을 할당할 수 있는 노드로 기지국이 지원하는 무선 접속 기술은 제한되지 않는다)으로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어 신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 통상 각 사용자 별로 데이터 또는 제어정보를 실어 전송할 시간-주파수 자원이 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어 정보가 구분되도록 한다.
LTE 이후의 향후 통신 시스템인 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(eMBB; enhanced Mobile BroadBand), 대규모 기계형 통신(mMTC; massive Machine Type Communication), 초신뢰 저지연 통신(URLLC; Ultra Reliability Low Latency Communication) 등이 있다.
일반적인 무선 통신 시스템에서 특정 스펙트럼 자원(이하 주파수 자원과 혼용 가능하다)은 특정 서비스를 위해 독점적으로 할당되어 있다. 대표적으로 셀룰러 통신의 경우, 국가가 특정 스펙트럼 자원을 특정 이동 통신 사업자에게 임대하며, 자원을 할당받은 이동 통신 사업자는 독점적으로 해당 자원을 활용하여 셀룰러 네트워크를 유지한다. 하지만 이동 통신 사업자마다 할당된 스펙트럼은 데이터 트래픽이 매우 많은 시공간적 상황을 제외하고는 충분히 활용되지 못하기 때문에 자원이 낭비되고 있는 상황이다.
이러한 상황을 해결하기 위해, 이동 통신 사업자 간 동적 주파수 공유가 가능한 상황을 고려할 수 있다. 각 사업자마다 우선 사용 권한이 있는 스펙트럼 자원을 할당하되, 자원의 사용량이 적을 때 다른 사업자에게 해당 자원을 사용하도록 허가해줄 수 있다. 위와 같은 시나리오에서는 사업자는 최대 트래픽 상황을 대처하기 위해 불필요하게 많은 스펙트럼을 할당받을 필요가 없다. 따라서 사업자 간 동적 주파수 공유 시스템은 점점 부족해지는 스펙트럼 자원을 효율적으로 운용할 수 있는 6G 또는 5G 통신 시스템을 위한 기반 기술이 될 것이다.
자세한 내용을 설명하기에 앞서 LTE 및 LTE-A 시스템의 프레임 구조에 대해 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 아래 자원 구조는 LTE 및 LTE-A 시스템의 자원 구조를 도시한 것이나, 이와 유사한 자원 구조가 5G 또는 그 외의 통신 시스템에 적용될 수 있다.
도 1은 LTE 시스템의 무선 자원 영역인 시간-주파수 영역의 기본 구조를 도시한 도면이다. 도 1에서 가로축은 시간 영역을, 세로축은 주파수 영역을 나타낸다. 시간영역에서의 최소 전송단위는 OFDM 심벌로서, Nsymb(101)개의 OFDM 심벌이 모여 하나의 슬롯(102)을 구성하고, 2개의 슬롯이 모여 하나의 서브프레임(103)을 구성한다. 상기 슬롯의 길이는 0.5ms 이고, 서브프레임의 길이는 1.0ms 이다. 그리고 무선 프레임(104)은 10개의 서브프레임으로 구성되는 시간 영역 단위이다. 주파수 영역에서의 최소 전송단위는 서브캐리어(subcarrier)로서, 전체 시스템 전송 대역(transmission bandwidth)의 대역폭은 총 NBW(105)개의 서브캐리어로 구성된다. 시간-주파수영역에서 자원의 기본 단위는 자원 요소(106, Resource Element, RE)로, OFDM 심볼 인덱스 및 서브캐리어 인덱스로 나타낼 수 있다. 자원 블록(107, resource block(RB) 또는 physical resource block(PRB))은 시간 영역에서 Nsymb(101)개의 연속된 OFDM 심볼과 주파수 영역에서 NRB(108)개의 연속된 서브캐리어로 정의된다. 따라서, 하나의 RB(108)는 Nsymb x NRB 개의 RE(106)로 구성된다. 일반적으로 데이터의 최소 전송 단위는 상기 RB 단위로, LTE 시스템에서 일반적으로 상기 Nsymb = 7, NRB=12 이고, NBW는 시스템 전송 대역의 대역폭에 비례한다.
다음으로 LTE 및 LTE-A 시스템에서의 하향링크 제어 정보(DCI; downlink control information)에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
LTE 시스템에서 하향링크 데이터 또는 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. DCI는 여러 가지 포맷으로 정의되며, 상향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보인지 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보인지 여부, 제어정보의 크기가 작은 컴팩트 DCI 인지 여부, 다중안테나를 사용한 공간 다중화(spatial multiplexing)을 적용하는지 여부, 전력 제어 용 DCI인지 여부 등에 따라 정해진 DCI 포맷이 적용된다. 예컨대, 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 제어정보인 DCI format 1은 적어도 다음과 같은 제어 정보들을 포함하도록 구성된다.
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자원 할당 유형 0/1 플래그(Resource allocation type 0/1 flag): 자원 할당 방식이 유형 0 인지 유형 1 인지 통지한다. 유형 0 은 비트맵 방식을 적용하여 RBG(resource block group) 단위로 리소스를 할당한다. LTE 시스템에서 스케줄링의 기본 단위는 시간 및 자원 영역 리소스로 표현되는 RB로, RBG 는 복수개의 RB로 구성되어 유형 0 방식에서의 스케줄링의 기본 단위가 된다. 유형 1은 RBG 내에서 특정 RB를 할당하도록 한다.
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자원 블록 할당(Resource block assignment): 데이터 전송에 할당된 RB를 통지한다. 시스템 대역폭 및 자원 할당 방식에 따라 표현하는 리소스가 결정된다.
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변조 및 코딩 방식(Modulation and coding scheme; MCS): 데이터 전송에 사용된 변조방식과 전송하고자 하는 데이터인 transport block 의 크기를 통지한다.
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HARQ 프로세스 번호(HARQ process number): HARQ(hybrid automatic repeat request) 의 프로세스 번호를 통지한다.
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새로운 데이터 지시자(New data indicator): HARQ 초기 전송인지 재전송인지를 통지한다.
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중복 버전(Redundancy version): HARQ 의 중복 버전(redundancy version) 을 통지한다.
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PUCCH를 위한 전송 전력 제어 명령(TPC(transmit power control) command for PUCCH(physical uplink control channel): 상향링크 제어 채널인 PUCCH에 대한 전송 전력 제어 명령을 통지한다.
상기 DCI는 채널 코딩 및 변조 과정을 거쳐 하향링크 물리 제어 채널인 PDCCH(physical downlink control channel)를 통해 전송된다. DCI 메시지 페이로드에는 CRC(cyclic redundancy check)가 접합되며, CRC는 단말의 신원에 해당하는 단말 식별자(일례로 C-RNTI(cell-radio network temporary identifier)로 스크램블링(scrambling) 된다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력 제어 명령 또는 랜덤 액세스 응답(RAR; random access response) 등에 따라 서로 다른 RNTI 들이 사용된다. 즉, RNTI가 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산 과정에 포함되어 전송되게 된다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면 단말은 할당 받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하고, CRC 확인 결과가 맞으면 해당 메시지는 그 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다.
도 2는 LTE 시스템의 DCI가 전송되는 하향링크 물리채널인 PDCCH(201)를 도시한 도면이다. 도 2에 따르면, PDCCH(201)은 데이터 전송 채널인 PDSCH(physical downlink shared channel)(202)와 시간다중화 되고, 전 시스템 대역폭에 걸쳐 전송된다. PDCCH(201)의 영역은 OFDM 심볼 개수로 표현되며 이는 PCFICH(physical control format indicator channel)을 통해 전송되는 CFI(control format indicator)로 단말에게 지시된다. PDCCH(201)를 서브프레임의 앞부분에 오는 OFDM 심볼에 할당함으로써, 단말이 최대한 빨리 하향링크 스케줄링을 할당하는 DCI를 디코딩할 수 있도록 하고, 이를 통해 PDSCH(또는 DL-SCH(downlink shared channel))에 대한 디코딩 지연, 즉 전체적인 하향링크 전송 지연을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 하나의 PDCCH는 하나의 DCI 메시지를 운반하고, 하향링크와 상향링크로 다수의 단말들이 동시에 스케줄링될 수 있으므로, 각 셀 내에서는 다수개의 PDCCH의 전송이 동시에 이루어진다.
PDCCH(201)의 디코딩을 위한 기준 신호(RS; reference signal)로는 CRS(cell-specific RS)(203)가 사용된다. CRS(203)는 전대역에 걸쳐 매 서브프레임마다 전송되고 셀 ID(Identity)(일례로 PCI; physical cell ID)에 따라 스크램블링 및 자원 매핑이 달라진다. CRS(203)는 모든 단말들이 공통으로 사용하는 기준 신호이기 때문에 단말-특정 빔포밍이 사용될 수 없다. 따라서 LTE 시스템의 PDCCH에 대한 다중 안테나 송신 기법은 개루프 송신 다이버시티(open-loop transmit diversity)로 한정된다. CRS의 포트 수는 PBCH(physical broadcast channel)의 디코딩으로부터 암묵적으로 단말에게 알려진다.
PDCCH(201)의 자원 할당은 CCE(control-channel element)를 기반으로 하며, 하나의 CCE는 9개의 REG(resource element group), 즉 총 36개의 RE(REG 1개는 4개의 RE로 구성)들로 구성되어 있다. 특정 PDCCH(201)를 위해 필요한 CCE의 개수는 1, 2, 4 또는 8개가 될 수 있으며, 이는 DCI 메시지 페이로드의 채널 코딩률에 따라 달라진다. 이와 같이 서로 다른 CCE 개수는 PDCCH(201)의 링크 적응(link adaptation)을 구현하기 위해 사용된다. 단말은 PDCCH(201)에 대한 정보를 모르는 상태에서 신호를 검출해야 하는데, LTE 시스템에서는 이와 같은 블라인드 디코딩을 위해 CCE들의 집합을 나타내는 탐색 공간(search space)를 정의하였다. 탐색 공간은 각 CCE의 집성 레벨(AL; aggregation level)에 복수 개의 집합으로 구성되어 있으며, 이는 명시적으로 시그널링되지 않고 단말 신원에 의한 함수 및 서브프레임 번호를 통해 암묵적으로 정의될 수 있다. 각 서브프레임 내에서 단말은 설정된 탐색 공간 내의 CCE들로부터 만들어질 수 있는 가능한 모든 자원 후보군(candidate)에 대하여 PDCCH(201)에 대한 디코딩을 수행하고, CRC 확인을 통해 해당 단말에게 유효하다고 선언된 정보를 처리한다.
탐색 공간은 단말-특정 탐색 공간(UE-specific search space)과 공통 탐색 공간(common search space)으로 분류된다. 단말-특정 탐색공간은 명시적으로 시그널링되지 않고 단말 신원(identity)에 의한 함수 및 서브프레임 번호를 통해 암묵적으로 정의되므로, 단말-특정 탐색 공간이 서브프레임 번호에 따라 바뀔 수 있으므로 이는 시간에 따라 탐색 공간이 변경될 수 있다는 것을 의미한다. 이를 통하여 단말들 사이에서 다른 단말들에 의하여 특정 단말이 탐색공간을 사용하지 못하는 문제(blocking 문제로 정의한다)가 해결될 수 있다. 만약 자기가 조사하는 모든 CCE들이 이미 같은 서브프레임 내에서 스케줄링된 다른 단말들에 의하여 사용되고 있기 때문에 해당 서브프레임에서 어떠한 단말이 스케줄링되지 못한다면, 이러한 탐색 공간은 시간에 따라 변하기 때문에, 그 다음 서브프레임에서는 이와 같은 문제가 발생하지 않게 될 수 있다. 예컨대, 특정 서브프레임에서 단말#1과 단말#2의 단말-특정 탐색 공간의 일부가 중첩되어 있을지라도, 서브프레임 별로 단말-특정 탐색 공간이 변하기 때문에, 다음 서브프레임에서의 중첩은 이와는 다를 것으로 예상할 수 있다.
공통 탐색 공간의 경우 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 PDCCH를 수신해야 하므로 기 약속된 CCE의 집합으로써 정의된다. 즉 공통 탐색공간은 단말의 신원이나 서브프레임 번호 등에 따라 변동되지 않는다. 일정 그룹의 단말들 또는 모든 단말들이 시스템 정보에 대한 동적인 스케줄링이나 페이징 메시지와 같은 셀 공통의 제어 정보를 수신하기 위해 PDCCH(201)의 공통 탐색 공간을 조사할 수 있다. 예를 들어 단말은 셀의 사업자 정보 등을 포함하는 SIB(System Information Block)-1의 전송을 위한 DL-SCH의 스케줄링 할당 정보는 PDCCH(201)의 공통 탐색 공간을 조사하여 수신할 수 있다. 또한, 공통 탐색 공간이 비록 다양한 시스템 메시지의 전송을 위해 존재하나 개별적인 단말의 제어 정보를 전송하는데도 사용할 수 있다. 이를 통해 공통 탐색공간은 단말-특정 탐색공간에서 가용한 자원이 부족하여 단말이 스케줄링을 받지 못하는 현상에 대한 해결책으로도 사용될 수 있다
LTE PDCCH에 대한 탐색공간은 하기 표 1과 같이 정의된다.
The set of PDCCH candidates to monitor are defined in terms of search spaces, where a search space     where       Note that the carrier indicator field value is the same as ServCellIndex For the common search spaces,  For the UE-specific search space    where   The RNTI value used for nRNTI is defined in subclause 7.1 in downlink and subclause 8 in uplink. |
LTE 시스템에서 단말은 각 AL에 따른 복수개의 탐색 공간을 갖는다. LTE 시스템에서 AL에 따라 정의되는 탐색 공간 내의 단말이 모니터링(monitoring)해야 하는 PDCCH 후보군들(candidates)의 수는 하기의 표로 정의된다.
Search space  |
Number of PDCCH candidates  |
||
| Type | Aggregation level L | Size (in CCEs) | |
| UE-specific | 1 | 6 | 6 |
| 2 | 12 | 6 | |
| 4 | 8 | 2 | |
| 8 | 16 | 2 | |
| Common | 4 | 16 | 4 |
| 8 | 16 | 2 | |
상기 표 1에 따르면 단말-특정 탐색 공간의 경우, AL {1, 2, 4, 8}을 지원하며, 이 때 각각 {6, 6, 2, 2}개의 PDCCH 후보군들을 갖는다. 공통 탐색 공간(302)의 경우, AL {4, 8}을 지원하며, 이 때 각각 {4, 2}개의 PDCCH 후보군들을 갖는다. 공통 탐색공간이 AL이 {4, 8}만을 지원하는 이유는 시스템 메시지가 일반적으로 셀 가장자리까지 도달해야 하기 때문에 커버리지(coverage) 특성을 좋게 하기 위함이다.공통 탐색 공간으로 전송되는 DCI는 시스템 메시지나 단말 그룹에 대한 전력 제어(power control) 등의 용도에 해당하는 0, 1A, 3, 3A 또는 1C와 같은 특정 DCI 포맷에 대해서만 정의된다. 공통 탐색 공간 내에서는 공간 다중화(spatial multiplexing)를 갖는 DCI 포맷은 지원하지 않는다. 단말-특정 탐색 공간에서 디코딩해야 하는 하향링크 DCI 포맷은 해당 단말에 대하여 설정된 전송 모드(transmission mode)에 따라 달라진다. 전송 모드의 설정은 RRC 시그널링을 통하여 이루어지기 대문에, 언제부터 해당 설정이 해당 단말에 대하여 효력을 발휘하는지에 대한 정확한 서브프레임 번호가 지정되어 있지 않다. 따라서, 단말은 전송 모드와 상관없이 DCI 포맷 1A에 대하여 항상 디코딩을 수행함으로써 연결 상태를 유지하며 동작될 수 있다.
상기에서는 종래 LTE 및 LTE-A에서의 하향링크 제어 채널 및 하향링크 제어 정보를 송수신하는 방법 및 탐색 공간에 대하여 기술하였다. 하기에서는 현재 논의되고 있는 5G 통신 시스템에서의 하향링크 제어 채널에 대하여 도면을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 3은 5G 시스템에서 사용될 수 있는 하향링크 제어 채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위의 일례를 도시한 도면이다. 도 3에 따르면 제어 채널을 구성하는 시간 및 주파수 자원의 기본 단위(REG)는 시간축으로는 1 OFDM 심볼(301)로 구성되어 있고, 주파수축으로는 12개의 서브캐리어(302), 즉 1 RB로 구성되어 있다. 제어 채널의 기본 단위를 구성하는 데 있어서 시간축 기본 단위를 1 OFDM 심볼(301)로 가정함으로써 한 서브프레임 내에서 데이터 채널과 제어 채널이 시간 다중화될 수 있다. 데이터 채널보다 제어 채널을 앞에 위치시킴으로써 사용자의 프로세싱 시간을 감소시킬 수 있어 지연 시간 요구사항을 만족시키기에 용이하다. 제어 채널의 주파수축 기본 단위를 1 RB(302)로 설정함으로써 제어 채널과 데이터 채널 사이의 주파수 다중화를 보다 효율적으로 수행할 수 있다.
도 3에 도시되어 있는 REG(303)를 연접함으로써 다양한 크기의 제어 자원 영역(control resource set, CORESET)을 설정할 수 있다. 일례로 5G 시스템에서 하향링크 제어 채널이 할당되는 기본 단위를 CCE(304)라고 할 경우, 1 CCE(304)는 다수의 REG(303)로 구성될 수 있다. 도 3에 도시된 REG(304)를 예를 들어 설명하면, REG(303)는 12개의 RE로 구성될 수 있고 1 CCE(304)가 6개의 REG(303)로 구성된다면 1 CCE(304)는 72개의 RE로 구성될 수 있음을 의미한다. 제어 자원 영역이 설정되면 해당 영역은 다수의 CCE(304)로 구성될 수 있으며, 특정 하향링크 제어 채널은 제어 자원 영역 내의 AL에 따라 하나 또는 다수의 CCE(304)로 매핑되어 전송될 수 있다. 제어 자원 영역 내의 CCE(304)들은 번호로 구분되며, 이 때 번호는 논리적인 매핑 방식에 따라 부여될 수 있다.
도 3에 도시된 하향링크 제어 채널의 기본 단위, 즉 REG(303)에는 DCI가 매핑되는 RE들과 이를 디코딩하기 위한 기준 신호인 DMRS(demodulation reference signal)(305)가 매핑되는 영역이 모두 포함될 수 있다. 도 3에서와 같이 1 REG(303) 내에 3개의 RE에서 DMRS(305)가 전송될 수 있다. 참고로 DMRS(303)는 REG(303)내 매핑되는 제어 신호와 같은 프리코딩(precoding)을 사용하여 전송되기 때문에 단말은 기지국이 어떤 프리코딩을 적용하였는지에 대한 정보 없이도 제어 정보의 디코딩이 가능하다.
도 4는 5G 시스템에서 하향링크 제어 채널이 전송되는 제어 자원 영역에 대한 일례를 도시한 도면이다. 도 4에는 주파수 축으로 시스템 대역폭(410), 시간축으로 1 슬롯(420) (도 4의 일례에서는 1 슬롯이 7 OFDM 심볼로 가정하였으나, 14 심볼이 될 수 있다) 내에 2개의 제어 자원 영역(제어 자원 영역#1(401), 제어 자원 영역#2(402))이 설정되어 있는 일례가 도시되었다. 제어 자원 영역(401, 402)는 주파수 축으로 전체 시스템 대역폭(410) 내에서 특정 서브밴드(403)으로 설정될 수 있다. 시간 축으로는 하나 또는 다수 개의 OFDM 심볼로 설정될 수 있고 이를 제어 자원 영역 길이(control resource set duration)(404)으로 정의할 수 있다. 도 4의 일례에서 제어 자원 영역#1(401)은 2 심볼의 제어 자원 영역 길이로 설정되어 있고, 제어 자원 영역#2(402)는 1 심볼의 제어 자원 영역 길이로 설정되어 있다.
상기에서 설명한 5G 시스템에서의 제어 자원 영역은 기지국이 단말에게 상위 계층 시그널링(일례로 시스템 정보(system information), MIB(master information block), RRC(radio resource control) 시그널링)을 통해 설정될 수 있다. 단말에게 제어 자원 영역을 설정한다는 것은 제어 자원 영역의 위치, 서브밴드, 제어 자원 영역의 자원 할당, 제어 자원 영역 길이 등의 정보 등의 정보를 제공하는 것을 의미한다. 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
| - 설정정보 1. 주파수 축 RB 할당 정보 - 설정정보 2. 제어 자원 영역 시작 심볼 - 설정정보 3. 제어 자원 영역 심볼 길이 - 설정정보 4. REG 번들링 크기 (2 또는 3 또는 6) - 설정정보 5. 전송 모드 (인터리브드(Interleaved) 전송 방식 또는 넌-인터리브드(Non-interleaved) 전송 방식) - 설정정보 6. DMRS 설정 정보 (이는 프리코딩 입도(Precoder granularity)관련 정보가 될 수 있다) - 설정정보 7. 탐색 공간 타입 (공통 탐색 공간, 그룹-공통 탐색 공간, 단말-특정 탐색 공간) - 설정정보 8. 해당 제어 자원 영역에서 모니터링 할 DCI 포맷 - 그 외 |
상기의 설정 정보 외에도 하향링크 제어 채널을 전송하는데 필요한 다양한 정보들이 단말에게 설정될 수 있다.다음으로 5G 시스템에서의 DCI에 대해 구체적으로 설명하도록 한다.
5G 시스템에서 PUSCH(physical uplink shared channel) 상으로 전송되는 상향링크 데이터 또는 PDSCH 상으로 전송되는 하향링크 데이터에 대한 스케줄링 정보는 DCI를 통해 기지국으로부터 단말에게 전달된다. 단말은 PUSCH 또는 PDSCH에 대하여 대비책(fallback)용 DCI 포맷과 비대비책(non-fallback)용 DCI 포맷을 모니터링할 수 있다. 대비책 DCI 포맷은 기지국과 단말 사이에서 고정된 필드로 구성될 수 있고, 비대비책용 DCI 포맷은 설정 가능한 필드를 포함할 수 있다.
PUSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI는 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
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Identifier for DCI formats (DCI 포맷 식별자) - [1] bit - Frequency domain resource assignment (주파수 도메인 자원 할당) - [  - Time domain resource assignment (시간 도메인 자원 할당) - 4 bits - Frequency hopping flag (주파수 호핑 플래그) - 1 bit. - Modulation and coding scheme (변조 및 코딩 스킴) - 5 bits - New data indicator (새로운 데이터 지시자) - 1 bit - Redundancy version (리던던시 버전) - 2 bits - HARQ process number (HARQ 프로세스 번호) - 4 bits - TPC command for scheduled PUSCH (스케줄링된 PUSCH를 위한 전송 전력 제어(transmit power control) 명령 - [2] bits - UL/SUL indicator (상향링크/추가적 상향링크(supplementary UL) 지시자) - 0 or 1 bit |
PUSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI는 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
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Carrier indicator (캐리어 지시자) - 0 or 3 bits - UL/SUL indicator - 0 or 1 bit - Identifier for DCI formats - [1] bits - Bandwidth part indicator (대역폭 부분 지시자) - 0, 1 or 2 bits - Frequency domain resource assignment     - Time domain resource assignment - 1, 2, 3, or 4 bits - VRB-to-PRB mapping (가상 자원 블록(virtual resource block)-to-물리 자원 블록(physical resource block) 매핑) - 0 or 1 bit, only for resource allocation type 1.   - Frequency hopping flag - 0 or 1 bit, only for resource allocation type 1.   - Modulation and coding scheme - 5 bits - New data indicator - 1 bit - Redundancy version - 2 bits - HARQ process number - 4 bits - 1st downlink assignment index (제1 하향링크 할당 인덱스) - 1 or 2 bits   - 2nd downlink assignment index (제2 하향링크 할당 인덱스) - 0 or 2 bits   - TPC command for scheduled PUSCH - 2 bits - SRS resource indicator (SRS 자원 지시자) -       - Precoding information and number of layers (프리코딩 정보 및 레이어의 개수) - up to 6 bits - Antenna ports (안테나 포트) - up to 5 bits - SRS request (SRS 요청) - 2 bits - CSI request (채널 상태 정보 요청) - 0, 1, 2, 3, 4, 5, or 6 bits - CBG transmission information (코드 블록 그룹(code block group) 전송 정보) - 0, 2, 4, 6, or 8 bits - PTRS-DMRS association (위상 트래킹 기준 신호-복조 기준 신호 관계) - 0 or 2 bits. - beta_offset indicator (베타 오프셋 지시자) - 0 or 2 bits - DMRS sequence initialization (복조 기준 신호 시퀀스 초기화) - 0 or 1 bit |
PDSCH를 스케줄링하는 대비책 DCI는 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
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Identifier for DCI formats - [1] bit - Frequency domain resource assignment - [  - Time domain resource assignment - 4 bits - VRB-to-PRB mapping - 1 bit - Modulation and coding scheme - 5 bits - New data indicator - 1 bit - Redundancy version - 2 bits - HARQ process number - 4 bits - Downlink assignment index - 2 bits - TPC command for scheduled PUCCH - [2] bits - PUCCH resource indicator (물리 상향링크 제어 채널(physical uplink control channel, PUCCH) 자원 지시자- 3 bits - PDSCH-to-HARQ feedback timing indicator (PDSCH-to-HARQ 피드백 타이밍 지시자) - [3] bits |
PDSCH를 스케줄링하는 비대비책 DCI는 예컨대 하기의 정보들을 포함할 수 있다.
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Carrier indicator - 0 or 3 bits - Identifier for DCI formats - [1] bits - Bandwidth part indicator - 0, 1 or 2 bits - Frequency domain resource assignment     - Time domain resource assignment - 1, 2, 3, or 4 bits - VRB-to-PRB mapping - 0 or 1 bit, only for resource allocation type 1.   - PRB bundling size indicator (물리 자원 블록 번들링 크기 지시자) - 0 or 1 bit - Rate matching indicator (레이트 매칭 지시자) - 0, 1, or 2 bits - ZP CSI-RS trigger (영전력 채널 상태 정보 기준 신호 트리거) - 0, 1, or 2 bits For transport block 1(제1 전송 블록의 경우): - Modulation and coding scheme - 5 bits - New data indicator - 1 bit - Redundancy version - 2 bits For transport block 2(제2 전송 블록의 경우): - Modulation and coding scheme - 5 bits - New data indicator - 1 bit - Redundancy version - 2 bits - HARQ process number - 4 bits - Downlink assignment index - 0 or 2 or 4 bits - TPC command for scheduled PUCCH - 2 bits - PUCCH resource indicator - 3 bits - PDSCH-to-HARQ_feedback timing indicator - 3 bits - Antenna ports - 4, 5 or 6 bits - Transmission configuration indication (전송 설정 지시, TCI) - 0 or 3 bits - SRS request - 2 bits - CBG transmission information - 0, 2, 4, 6, or 8 bits - CBG flushing out information (코드 블록 그룹 플러싱 아웃 정보) - 0 or 1 bit - DMRS sequence initialization - 1 bit |
상기 DCI는 채널 코딩 및 변조 과정을 거쳐 PDCCH를 통해 전송될 수 있다. DCI 메시지 페이로드에는 CRC가 접합되며, CRC는 단말의 신원에 해당하는 RNTI로 스크램블링(scrambling) 된다. DCI 메시지의 목적, 예를 들어 단말-특정(UE-specific)의 데이터 전송, 전력 제어 명령 또는 랜덤 액세스 응답 등에 따라 서로 다른 RNTI들이 사용된다. 즉, RNTI가 명시적으로 전송되지 않고 CRC 계산 과정에 포함되어 전송된다는 것을 의미한다. PDCCH 상으로 전송되는 DCI 메시지를 수신하면 단말은 할당받은 RNTI를 사용하여 CRC를 확인하여 CRC 확인 결과가 맞으면 해당 메시지는 그 단말에게 전송된 것임을 알 수 있다.예컨대 시스템 정보(SI; system information)에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 SI-RNTI(system information-RNTI)로 스크램블링될 수 있다. RAR 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 RA-RNTI(random access-RNTI)로 스크램블링 될 수 있다. 페이징(Paging) 메시지에 대한 PDSCH를 스케줄링하는 DCI는 P-RNTI(paging-RNTI)로 스크램블링 될 수 있다. SFI(slot format indicator)를 통지하는 DCI는 SFI-RNTI(slot format indicator-RNTI)로 스크램블링 될 수 있다. TPC(transmit power control)를 통지하는 DCI는 TPC-RNTI(transmit power control-RNTI)로 스크램블링될 수 있다. 단말-특정의 PDSCH 또는 PUSCH를 스케줄링하는 DCI는 C-RNTI(Cell-RNTI)로 스크램블링될 수 있다.
특정 단말이 상기 PDCCH를 통해 데이터 채널, 즉 PUSCH 또는 PDSCH를 스케줄링 받으면, 해당 스케줄링된 자원 영역 내에서 데이터들이 DMRS와 함께 송수신된다. 도 5는 DMRS를 이용한 데이터 전송의 일례를 도시한 도면이다. 도 5에 따르면, 특정 단말이 하향링크에서 14개의 OFDM 심볼을 하나의 슬롯(또는 서브프레임)으로 사용하고 초기 두 개의 OFDM 심볼에서 PDCCH가 전송되며 세 번째 심볼에서 DMRS가 전송되도록 설정된 일례가 도시되었다. 도 5의 경우에 PDSCH가 스케줄링된 특정 RB 내에서 하향링크 데이터는 세 번째 심볼에서 DMRS가 전송되지 않는 RE들 및 이후 네 번째부터 마지막 심볼까지의 RE들에 매핑되어 전송된다. 도 5에서 표현된 부반송파 간격 Δf는 LTE 및 LTE-A 시스템의 경우에 15kHz이고 5G 시스템의 경우 {15, 30, 60, 120, 240, 480}kHz 중 하나가 사용된다.
도 6은 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제2 이동 통신 사업자의 주파수 자원을 사용하여 단말과 통신하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 6에 따르면, 제1 이동 통신 사업자(MNO; mobile network operator)(600)는 제1 기지국(602)을 관리하고 제1 주파수 자원(604)을 통해 서비스를 제공할 수 있다. 또한 제1 기지국(602)은 제1 주파수 자원(604)의 일부 또는 전부를 이용하여 단말과 통신을 수행할 수 있다.
또한, 제1 단말(606)은 제1 이동 통신 사업자(600)가 제공하는 통신 서비스에 가입한 단말일 수 있으며, 제2 단말(616)은 제2 이동 통신 사업자(610)가 제공하는 통신 서비스에 가입한 단말일 수 있다. 제1 단말(606)은 제1 기지국(602)을 통해 제1 이동 통신 사업자(600)로부터 통신 서비스를 제공받을 수 있고, 제2 단말(616)은 제2 기지국(612)을 통해 제2 이동 통신 사업자(610)로부터 통신 서비스를 제공받을 수 있다.
제1 이동 통신 사업자(600)는 제1 이동 통신 사업자가 소유하거나 관리하는 주파수 자원(604)을 통해서 단말에게 통신 서비스를 제공할 수 있다. 다만, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 이동 통신 사업자(600)는 제1 이동 통신 사업자가 소유하거나 관리하지 않는 제2 주파수 자원(614)을 통해서도 제1 단말(606)과 통신할 수 있다. 예를 들면, 제1 이동 통신 사업자(600)는 제1 기지국(602)을 통해 제2 이동 통신 사업자가 소유하거나 관리하는 제2 주파수 자원(614)을 이용하여 제1 단말(606)과 통신할 수 있다.
제1 기지국(602)이 제1 주파수 자원(604)을 통해서 통신을 수행하는 경우, 제1 기지국(602)은 제1 주파수 자원(604)에 관해서는 P-BS(primary base-station)이라고 칭해질 수 있다. 제1 주파수 자원(604)은 제1 기지국(602)에 관해서는 P-Carrier(primary-carrier)(620)라고 칭해질 수 있다. 또한, 제1 기지국(602)이 제2 주파수 자원(614)을 이용해 통신을 수행하는 경우, 제1 기지국(602)은 제2 주파수 자원(614)에 관해서는 S-BS(secondary base-station)이라고 칭해질 수 있다. 제2 주파수 자원(614)은 제1 기지국(602)에 관해서는 S-Carrier(secondary-carrier)(622)라고 호칭될 수 있다. 마찬가지로, 단말은 P-BS와 P-Carrier를 통해 통신을 수행하는 경우 P-UE(primary-user equipment)라고 칭해질 수 있고, S-BS와 S-Carrier를 통해 통신을 수행하는 경우 S-UE(secondary-user equipment)라고 칭해질 수 있다.
복수의 기지국이 동일한 주파수 자원을 사용하여 통신을 수행할 경우, P-BS 및 P-UE 간의 통신의 우선 순위가, S-BS 및 S-UE 간의 통신의 우선 순위보다 높을 수 있다(630). 예를 들면, 도 6에서 제2 주파수 자원(614)을 이용하여 제1 기지국(602) 및 제2 기지국(612)이 각각이 서비스하는 단말과 통신하는 경우, 제2 주파수 자원(614)에 관해서 P-BS인 제2 기지국(612)과 P-UE인 제2 단말(616) 간의 통신의 우선 순위가, 제2 주파수 자원(614)에 관해서 S-BS인 제1 기지국(602)과 제1 단말(606) 간의 통신의 우선 순위보다 높을 수 있다. 예를 들면, 우선순위가 높은 통신에 대해 시간 및 주파수 자원이 우선적으로 할당될 수 있다.
이하 제1 기지국은 제1 이동 통신 사업자의 기지국일 수 있으며, 제1 단말은 제1 이동 통신 사업자의 단말일 수 있다. 이와 유사하게 제2 기지국은 제2 이동 통신 사업자의 기지국일 수 있으며, 제2 단말은 제2 이동 통신 사업자의 단말일 수 있다. 또한 제1 이동 통신 사업자와 제2 이동 통신 사업자는 동일한 무선 통신 기술을 이용해 사용자에게 서비스를 제공할 수 있으나, 다른 무선 통신 기술을 이용해 사용자에게 서비스를 제공하는 경우 역시 제외되지 않는다.
도 7a는 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제1 주파수 자원만을 사용하여 제1 단말들과 통신을 수행하는 일반적인 셀룰러 네트워크에서의 자원 할당 방법의 일례를 도시한 도면이다.
기지국이 주파수 및/또는 시간 자원을 사용한다는 것은, 기지국은 스케줄링을 통해 단말에게 일정 주파수 대역 및/또는 일정 시간 구간의 자원을 할당하고, 할당된 자원을 이용하여 단말과 신호(일례로 데이터)를 송수신하는 것을 의미한다.
도 7a에 따르면, 제1 이동 통신 사업자(700)의 제1 기지국(702)은 제1 주파수 자원(710)의 일부 또는 전체를 사용하여 제1 단말들(704, 706)과 통신을 수행한다. 예를 들면, 제1 기지국(702)은 제1 주파수 자원(710) 중 일부 자원(712)을 1번째 제1 단말(704)과의 통신에 할당하고, 할당되지 않은 제 1주파수 자원 중 일부 자원(714)을 2번째 제1 단말(706)과의 통신에 할당한다. 제1 이동 통신 사업자의 무선 통신 기술은 제한되지 않으며, 본 일례에서는 2개의 단말이 도시되었으나 더 많은 단말들이 자원을 할당 받을 수 있다.
도 7b는 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 제2 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원을 사용하여 제1 단말과 통신하기 위한 자원을 할당 받는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 7b에 따르면, 제1 이동 통신 사업자(720)의 제1 기지국(722)은 제2 이동 통신 사업자(730)의 제2 기지국(732) 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비(미도시)에게 제2 주파수 자원(750)에 대한 제1 기지국(722)의 이용 결정을 위한 정보를 전송하거나 교환할 수 있다. 이 때 제1 기지국(722)과 제2 기지국(732)은 유선 또는 무선으로 연결되어 있을 수 있으며, 독립된 주파수 자원 할당 장비란 물리적인 하나의 장비일 수도 있고, 소프트웨어로 구현된 기능일 수도 있다. 이 경우 독립된 주파수 자원 할당 장비는 제1 기지국(722) 및 제2 기지국(732)과 독립적으로 위치할 수 있고 이 경우 제1 기지국(722) 및 제2 기지국(732)과 유선 또는 무선으로 연결되어 있을 수 있다. 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비는 제1 기지국(722) 또는 제2 기지국(732)과 같은 위치에 소프트웨어로 구현된 기능일 수 있다.
또한, 제1 기지국(722)이 제2 기지국(732) 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비에게 제2 주파수 자원(750)에 대한 제1 기지국(722)의 이용 결정을 위한 정보를 전송 또는 교환하기 위한 조건 또는 환경은 다양하게 정해질 수 있다. 예를 들면, 제1 기지국(722)은 제1 이동 통신 사업자(720)의 주파수 자원(740)이 포화 상태이거나 주파수 자원의 할당량이 소정의 임계 값을 넘는 경우, 제2 주파수 자원(750)에 대한 이용 결정을 위한 정보를 제2 기지국(732) 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비에게 전송 또는 교환할 수 있다.
제1 이동 통신 사업자(720)의 제1 기지국(722)이 2번째 제1 단말(762)과의 통신(770)을 위한 자원(742)을 제1 주파수 자원(740)에서 충분히 확보하지 못한 경우(일례로 제1 주파수 자원(740)이 포화 상태이거나 제1 주파수 자원(740)의 이미 할당된 자원의 양이 미리 정해진 임계값을 넘는 경우), 제1 기지국(722)는 제2 이동 통신사(730)의 제2 주파수 자원(750)의 일부 또는 전체(752)를 2번째 제1 단말(762)과의 통신(772)을 위해 사용할 수 있다. 이 때, 제1 주파수 자원(740)을 사용한 제1 기지국(722)과 2번째 제1 단말(752)과의 통신(770)은 P-BS와 P-UE간의 통신이고, 제2 주파수 자원(750)을 사용한 제1 기지국(722)과 2번째 제1 단말(762)과의 통신(772)은 S-BS와 S-UE간의 통신이 된다. 또한 제1 주파수 자원(740)을 이용한 제1 기지국(722)와 첫 번째 제1 단말(760)의 통신은 P-BS와 P-UE와의 통신이 되며, 제2 주파수 자원(750)을 이용한 제2 기지국(732)와 첫 번째 제2 단말(764)와의 통신 역시 P-BS와 P-UE와의 통신이 된다. 물론, 제1 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 수 있는 조건은 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 기지국이 제2 주파수 자원을 사용하기 위해 제2 기지국 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비에게 전송하는 메시지는 다양한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 상기 메시지에는 제1 기지국이 제2 주파수 자원을 사용하여 제1 단말과 통신하기 위해 점유하려는 자원의 시간 및 주파수 도메인에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 메시지는 제1 기지국이 제2 주파수 자원을 사용할 수 있는 시간 및 주파수 자원을 할당할 것을 요청하는 정보를 포함할 수 있다. 또한, 상기 메시지는 제1 기지국이 제2 주파수 자원을 사용하여 제1 단말에게 제1 기지국의 동기 정보(이는 동기 신호(synchronization signal)과 혼용될 수 있다)를 송신하기 위한 시간 및 주파수 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 동기 정보는 제2 주파수 자원에서 제1 단말이 제1 기지국과 동기를 획득하기 위한 것일 수 있다. 이러한 동기 정보는 현존하는 주 동기 신호(primary synchronization signal) 및 부 동기 신호(secondary synchronization signal)을 포함할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다. 또한, 상기 메시지는 제1 기지국을 관리하는 제1 이동 통신 사업자의 식별 정보를 포함하거나, 제1 이동 통신 사업자의 식별 정보를 할당할 것을 요청하는 정보를 포함할 수 있다.
제1 기지국(722)은 제2 기지국(732) 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비로부터 제2 주파수 자원(750)에 대한 이용 결정을 위한 정보 전송 또는 교환에 대응하는 응답을 수신하고, 수신한 응답에 기초하여 제1 단말(762)과 제2 주파수 자원(750)을 이용해 통신할 수 있다.
또한, 본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 메시지는 제1 기지국이 제2 주파수 자원을 사용하겠다는 통지일 수도 있다. 즉, 제1 기지국은 제2 기지국 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비로부터 메시지에 대한 응답을 수신하지 않고도 제2 주파수 자원을 사용할 수 있다. 즉, 제1 기지국은 제1 기지국이 사용할 것이라고 제2 기지국 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비에 통지한 (제2 주파수 자원의) 주파수 및 시간 자원을 사용하여 단말과 통신할 수도 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제2 기지국 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비는 제1 기지국의 제2 주파수 자원에 대한 이용을 허가하지 못하는 경우, 이용 불가를 의미하는 정보를 포함하는 메시지(예를 들면, NACK)를 제1 기지국에게 송신할 수도 있다. 제1 기지국은 제2 기지국 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비로부터 수신한 메시지가 이용 불가를 의미하는 정보를 포함한 경우 제2 주파수 자원을 사용하지 않을 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 제1 기지국이 제2 주파수 자원을 사용하여 제1 단말과 통신을 수행하고 있는 중에도, 제2 기지국 또는 독립된 주파수 자원 할당 장비는 제2 주파수 자원에 대한 이용을 중단할 것을 의미하는 메시지를 제1 기지국에게 송신할 수 있다. 제1 기지국은 이용 중단을 의미하는 메시지를 수신하는 경우 제2 주파수 자원을 통해 제1 단말과 신호를 송수신하지 않을 수 있다.
도 8은 제2 이동 통신 사업자(810)가 우선권을 가진 제2 주파수 자원(840)에서의 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국(812)과 제1 이동 통신 사업자(800)의 제1 기지국(802)이 제2 주파수 자원(840)을 공유하여 사용하면서 발생할 수 있는 상황의 일례를 도시한 도면이다.
도 8에 따르면, 제2 이동 통신사업자가 제2 주파수 자원의 일부 또는 전체를 사용하는 상황에서 제1 이동 통신 사업자는 해당 자원을 사용하지 않는 경우가 존재한다(830). 또한, 제2 이동 통신사업자가 제2 주파수 자원의 일부 또는 전체를 사용하고 있지만 동시에 제1 이동 통신 사업자가 해당 자원의 일부 또는 전체를 사용하는 경우가 존재한다(832). 그리고 제2 이동 통신사업자가 제
2 주파수 자원을 사용하지 않는 상황에서 제1 이동 통신 사업자가 해당 자원의 일부 또는 전체를 사용하는 경우가 존재한다(834). 마지막으로 제2 이동 통신사업자가 제2 주파수 자원을 사용하지 않는 상황에서 제1 이동 통신 사업자도 해당 자원을 사용하지 않는 경우가 존재한다(836).
도 9는 제2 이동 통신 사업자가 우선권을 가진 제2 주파수 자원에서의 제2 이동 통신 사업자가 아닌 복수의 타 이동 통신 사업자들인 제1 이동 통신 사업자와 제3 이동 통신 사업자가 제2 주파수 자원을 공유하여 사용하면서 발생할 수 있는 상황의 일례를 도시한 도면이다.도 9에 따르면, 제2 주파수 자원의 일부 또는 전체를 단일 이동 통신 사업자가 사용하는 경우가 존재한다(930). 또한, 복수의 이동 통신사업자가 제2 주파수 자원의 일부 또는 전체를 동시에 사용하는 경우가 존재한다(932). 마지막으로 모든 이동 통신사업자가 제2 주파수 자원을 사용하지 않는 경우가 존재한다(934).
도 10은 실패 자원에 관한 정보와 스케줄링 자원 할당 정보를 활용하여 도 8, 도 9에서 설명한 자원 사용의 경우에서 충돌 여부를 판단하는 방법의 일례를 도시한 도면이다.
도 10에 따르면, 1040은 제2 주파수 자원에서의 우선권이 있는 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국과 제2 주파수 자원에서의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 동일한 주파수 자원을 공유하는 상황을 의미한다. 1042는 제2 주파수 자원에서의 우선권이 없는 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국과 제2 주파수 자원에서의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 동일한 주파수 자원을 공유하는 상황을 의미한다.
서로 다른 이동 통신 사업자들의 기지국 간에 정보 교환이 없는 경우에는, 1040의 상황에서 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국은 제2 단말에게 수행한 전송의 실패 원인이 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국의 제2 주파수 자원 사용으로 인한 것인지(1021,1023의 상황), 제2 기지국과 제2 단말 간 통신 채널 상태 악화로 인한 문제인지(1025의 상황) 판단할 수 없다. 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국은 제2 주파수 자원을 사용함으로써 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국의 성능에 영향을 미치고 있는지 여부를 판단할 수 없다. 예를 들어, 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국은 1022, 1023, 1026의 상황에서 제2 기지국의 전송 상태를 판단할 수 없다. 1042의 상황에서 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국은 제3 단말에게 수행한 전송의 실패 원인이 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국의 제2 주파수 자원 사용으로 인한 것인지(1031,1033의 상황), 제3 기지국과 제3 단말 간의 통신 문제인지(1035의 상황) 판단 할 수 없다. 또한, 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국은 제2 주파수 자원을 사용함으로써 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국의 성능에 영향을 미치고 있는지 판단할 수 없다.
이 때, 전송의 실패란 기지국의 전송 신호를 단말이 수신하지 못한 경우, 기지국의 전송 신호를 단말이 수신하였지만 디코딩에 실패한 경우, 단말이 ACK/NACK 신호를 기지국으로 전송하였으나 기지국이 수신하지 못한 경우, 단말의 ACK/NACK 신호를 기지국이 수신하였지만 디코딩에 실패한 경우, 혹은 기지국과 단말 사이의 통신이 성공적이지 못한 다른 모든 경우를 포함할 수 있다. 실패 자원(1010)이란 전송의 실패가 발생한 경우에 해당 전송을 위해 스케줄링 되었던 자원을 의미한다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 서로 다른 이동 통신 사업자들의 기지국 간에 실패 자원에 관한 정보와 스케줄링 자원 할당 정보를 교환하는 경우에, A(1021, 1023)의 상황에서 제2 이동 통신 사업자는 제2 주파수 자원을 사용함으로써 달성할 수 있는 제2 이동 통신 사업자의 성능 요구치를 제1 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원 사용으로 인하여 달성하지 못하였음을 판단할 수 있다. 따라서, 제2 이동 통신 사업자는 A의 상황을 제1 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원 사용으로 인한 충돌로 판단할 수 있다.
B(1020, 1022)의 상황에서 제2 이동 통신 사업자는 제2 주파수 자원을 사용함으로써 달성할 수 있는 제2 이동 통신 사업자의 성능 요구치를 달성하였더라도, 제1 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원 사용으로 인하여 간섭 수준이 증가한다고 판단할 수 있다. 따라서, 이 경우 제2 이동 통신 사업자는 B의 상황을 제1 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원 사용으로 인한 충돌로 판단할 수 있다.
C(1026, 1027)의 상황에서 제2 이동 통신 사업자는 제2 주파수 자원을 사용하지 않은 상황이더라도, 제1 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원 사용으로 인하여 인접 셀의 간섭 수준이 증가한다고 판단할 수 있다. 따라서, 제2 이동 통신 사업자는 C의 상황을 제1 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원 사용으로 인한 충돌로 판단할 수 있다. 또한, 제2 이동 통신 사업자는 상기 상황 중 적어도 하나 이상의 경우를 포함하는 경우 제1 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원 사용으로 인한 충돌로 판단할 수도 있다. 또한, D(1025)의 상황에서 제2 이동 통신 사업자는 제2 주파수 자원에서의 제2 단말로의 전송에 실패한 원인이 제1 기지국의 동일한 자원 사용 때문이 아니라고 판단할 수 있다.
상기 충돌 여부 판단의 주체는 제1 이동 통신 사업자일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, E(1031, 1033)의 상황에서 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국은 제2 주파수 자원을 사용함으로써 달성할 수 있는 이득을 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국의 제2 주파수 자원 사용으로 인하여 달성하지 못하였음을 판단할 수 있다. 따라서, 제3 이동 통신 사업자는 E의 상황을 제1 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원 사용으로 인한 충돌로 판단할 수 있다.
F(1030,1032)의 상황에서 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국은 제2 주파수 자원을 사용한 전송에 성공하였더라도, 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국의 제2 주파수 자원 사용으로 인하여 간섭 수준이 증가한다고 판단할 수 있다. 따라서, 제3 이동 통신 사업자는 F의 상황을 제1 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원 사용으로 인한 충돌로 판단할 수 있다.
제3 이동 통신 사업자는 상기 상황 중 적어도 하나 이상의 경우를 포함하는 경우 제1 이동 통신 사업자의 제2 주파수 자원 사용으로 인한 충돌로 판단할 수도 있다.
또한, G(1035)의 상황에서 제3 이동 통신 사업자는 제3 주파수 자원에서의 제3 단말로의 전송에 실패한 원인이 제1 기지국의 동일한 자원 사용 때문이 아니라고 판단할 수 있다. 상기 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국의 충돌 여부 판단의 주체는 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국 일 수 있다.
상기 충돌 여부 판단의 실시예들은 자원을 공유하는 기지국이 복수인 경우에도 적용 가능하며, 충돌 여부 판단 기준은 상기 실시예들의 조합이 될 수 있다.
도 11은 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국(1102)과 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 기지국(1103)이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 11에 따르면, 각 이동 통신 사업자의 기지국(1102, 1103)은 자신이 소유하거나 관리하는 주파수 자원에서의 단말(1101, 1104) 스케줄링을 수행할 수 있다(1105). 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국(1102)이 제2 주파수 자원에 대한 스케줄링을 수행하는 경우, 이러한 스케줄링은 P-carrier를 이용해 P-UE를 스케줄링하는 것으로 이해될 수 있다.
공유 스펙트럼 기술을 사용하는 경우에 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국은 제2 주파수 자원의 우선권을 침해 받지 않는 한도 내에서 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 수 있도록 제1 이동 통신 기지국과 자원 공유 메시지(spectrum sharing message)를 송수신할 수 있다(1106). 자원 공유 메시지에는 MNO ID(이동 통신 사업자 식별자), 제2 주파수 자원에서의 채널 상태 정보(channel state information, 이는 LTE 또는 LTE-A 또는 NR에서 지원하는 채널 상태 정보일 수 있다) 또는/및 제2 주파수 자원에서의 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio), RSRP(reference signal received power), RSRQ(reference signal received quality), CQI (channel quality indicator) 등 무선 신호의 세기 정보(이러한 무선 신호의 세기 정보는 각 단말 또는 단말 그룹 별로 포함될 수 있다), 각 단말 또는 단말 그룹의 식별자 및 각 단말 또는 단말 그룹의 PF값 정보, 평균 처리량(throughput) 등의 각 단말의 우선 순위 정보, 단말 또는 단말 그룹 별 처리할 트래픽의 양 및/또는 트래픽의 우선 순위 등의 채널 정보 및 단말 정보, 자원 공유 방식(sharing type), 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 충돌 방식, 충돌 기준, BS(base station) capability, 또는 기지국 위치 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다. 상기 우선 순위 정보는 기지국의 단말 스케줄링을 위한 알고리즘의 입력값이 될 수 있는 정보에 해당한다. 일례로 기지국이 비례 공평성 스케줄링(proportional fairness scheduling)을 사용하는 경우에는 PF값 정보 등이 될 수 있다. 기지국이 상기 비례 공평성 스케줄링 이외의 다른 스케줄링 알고리즘을 사용할 경우, 다른 알고리즘 사용을 위한 파라미터가 될 수 있다.
제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국은 자원 공유 메시지(spectrum sharing message)를 기반으로 제2 주파수 자원의 사용을 결정(1107)하고 해당 자원에서 제1 단말 스케줄링을 수행할 수 있다(1108). 이러한 스케줄링은 각 이동 통신 사업자의 기지국이 다른 사업자의 주파수 자원을 사용해 단말을 스케줄링하는 것이므로 S-carrier를 이용해 S-UE를 스케줄링하는 것으로 이해될 수 있다.
제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국의 스케줄링으로 인한 충돌을 파악하기 위해 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국은 실패 자원의 주파수 대역, 실패 자원의 전송 시간 정보, 제2 단말이 스케줄링 된 자원의 주파수 대역, 또는 제2 단말이 스케줄링 된 자원의 전송 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 충돌 제어 메시지(collision control message)를 제1 기지국으로 전송한다(1110). 제2 기지국은 제2 단말로부터 수신한 ACK/NACK 신호(1109)를 기반으로 실패 자원에 대한 정보를 확인할 수 있다. 제1 기지국은 제2기지국으로부터 수신한 메시지를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 충돌 여부를 판단(1111)하고, 충돌 기준을 만족하지 못하는 경우에 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어한다(1112).
충돌 기준을 만족하는 경우란 특정 자원의 충돌률이 기 설정된 충돌률 이하인 것을 의미한다.
예를 들면, 상기 제1 기지국에게 있어서 충돌 기준을 만족하는 경우란 제1 단말이 제2 자원을 사용함으로 인해 발생한 제2 자원의 충돌률이 기 설정된 충돌률 이하인 것을 의미하고, 충돌 기준을 만족하지 못하는 경우란 제1 단말이 제2 자원을 사용함으로 인해 발생한 제2 자원의 충돌률이 기 설정된 충돌률 이상인 것을 의미한다. 제1 단말은 복수 개일 수 있다.
공유 자원 충돌 여부 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수들은 공유 자원에서의 자원 공유 방식, 공유 자원의 주파수 대역, 공유 자원의 공유 시간, 공유 시간 구간, 공유 자원 전송 전력 테이블, 공유 자원 MCS 테이블, 충돌 정의 구분자, 충돌 기준 값, 충돌 여부 판단의 시간 구간, 충돌 여부 판단의 주파수 구간, 기지국의 충돌 여부 판단 수행 여부, BS(base station) capability, 기지국 위치 등의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 정보는 사전에 제2 기지국이 제1 기지국으로 공유 자원 설정 메시지(shared spectrum configuration message)로 전달할 수도 있으며, 제1 기지국이 제2 기지국으로 상기 정보와 관련하여 제1 기지국에 필요한 정보를 요청할 수도 있다(1113). 또는, 상기 정보는 자원 공유 메시지(spectrum sharing message)에 포함 될 수도 있다. 또는, 충돌 제어 메시지 (collision control message)(1110)에 포함 될 수도 있다. 또는, 사전에 정의 되어 교환이 필요하지 않을 수도 있다.
제2 주파수 자원에서의 우선권이 없는 복수의 이동 통신 사업자 기지국들과 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국이 동시에 제2 주파수 자원을 공유하는 경우에, 제2 기지국은 각각의 기지국들과 개별적으로 상기 동작을 수행할 수도 있으며 모든 기지국에게 동일한 충돌 제어 메세지(collision control message)를 전송할 수도 있으며 본 발명에서 해당 방식에 제한을 두지는 않는다.
도 12는 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국과 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 12에 따르면,
각 이동 통신 사업자의 기지국(1202, 1203)은 자신이 소유하거나 관리하는 주파수 자원에서의 단말(1201, 1204) 스케줄링을 수행할 수 있다(1205). 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국(1202)이 제2 주파수 자원에 대한 스케줄링을 수행하는 경우, 이러한 스케줄링은 P-carrier를 이용해 P-UE를 스케줄링하는 것으로 이해될 수 있다.
공유 스펙트럼 기술을 사용하는 경우에 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국은 제2 주파수 자원의 우선권을 침해 받지 않는 한도 내에서 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 수 있도록 제1 이동 통신 기지국과 자원 공유 메시지(spectrum sharing message)를 송수신할 수 있다(1206). 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국은 자원 공유 메시지(spectrum sharing message)를 기반으로 제2 주파수 자원의 사용을 결정(1207)하고 해당 자원에서 제1 단말 스케줄링을 수행할 수 있다(1208). 이러한 스케줄링은 각 이동 통신 사업자의 기지국이 다른 사업자의 주파수 자원을 사용해 단말을 스케줄링하는 것이므로 S-carrier를 이용해 S-UE를 스케줄링하는 것으로 이해될 수 있다.
제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국의 스케줄링으로 인한 제2 주파수 대역에서의 충돌을 파악하기 위해, 제1 기지국은 제2 기지국으로 제1 단말에 스케줄링 된 자원의 주파수 대역 , 제1 단말에 스케줄링 된 자원의 전송 시간 정보, 제1 단말의 실패 자원 주파수 대역, 또는 실패 자원의 전송 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 충돌 제어 메시지(collision control message)를 제2 기지국으로 전송한다(1209). 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국은 제2 단말로부터 수신한 ACK/NACK 신호(1210), 제2 단말의 실패 자원의 주파수 대역, 실패 자원의 전송 시간 정보, 제2 단말이 스케줄링 된 자원의 주파수 대역, 제2 단말이 스케줄링 된 자원의 전송 시간 정보, 또는 제1 기지국으로부터 수신한 충돌 제어 메시지(collision control message) 중 적어도 하나를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 충돌 여부를 판단(1211)한다. 제2 기지국은 제2 단말로부터 수신한 ACK/NACK 신호(1210)를 기반으로 실패 자원에 대한 정보를 확인할 수 있다. 제2 기지국은 충돌 기준을 만족하지 못하는 경우에 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어하는 정보를 포함한 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)를 제1 기지국으로 전송한다(1212). 제1 기지국은 상기 수신한 공유 자원 사용 제어 메시지를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어한다(1213).
본 개시의 일 실시예에 따르면, 상기 제2 주파수 자원에서의 충돌 여부를 판단(1211)하는 과정에서, 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국은 제2 주파수 자원에서의 사용 우선권을 갖고 있지 않은 단일한 이동 통신 사업자의 기지국으로부터 수신한 충돌 제어 메시지(collision control message) 를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 충돌 여부를 판단할 수 있다. 또한, 제2 기지국은 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들로부터 수신한 충돌 제어 메시지(collision control message)를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 충돌 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국과 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국 각각으로부터 수신한 충돌 제어 메세지(collision control message)에 기반하여 제1 기지국과 제3 기지국 각각에 대해 충돌 여부를 판단한다. 그리고, 개별 기지국에 대해서 제2 주파수 자원에서의 충돌 기준을 만족할지라도, 각각의 충돌 자원의 합이 제2 기지국의 충돌 기준을 만족시키지 못하는 경우, 충돌이라고 판단할 수 있다. 이 경우, 제2 기지국은 제1 기지국 및 제3 기지국에게 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어하는 정보를 포함한 메시지(sharing restriction message)를 전송할 수도 있다.
공유 자원 충돌 여부 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수들은 공유 자원에서의 자원 공유 방식, 공유 자원의 주파수 대역, 공유 자원의 공유 시간, 공유 시간 구간, 공유 자원 전송 전력 테이블, 공유 자원 MCS 테이블, 충돌 정의 구분자, 충돌 기준 값, 충돌 여부 판단의 시간 구간, 충돌 여부 판단의 주파수 구간, 기지국의 충돌 여부 판단 수행 여부, BS(base station) capability, 기지국 위치 등의 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 공유 자원 충돌 여부 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수들은 사전에 제2 기지국이 제1 기지국으로 공유 자원 설정 메시지(Shared spectrum configuration message)로 전달할 수도 있으며, 제1 기지국이 제2 기지국으로 상기 정보와 관련하여 제1 기지국에 필요한 정보를 요청할 수도 있다(1214). 또는, 자원 공유 메시지(Spectrum sharing message)에 포함 될 수도 있다. 또는, 충돌 제어 메세지(collision control message)에 포함 될 수도 있다. 또는 sharing restriction message(1212)에 포함 될 수도 있다. 또는, 사전에 정의 되어 교환이 필요하지 않을 수도 있다.
도 13a은 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 각 기지국이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 13a에 따르면, 공유 스펙트럼 기술을 사용하는 경우에 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국은 제2 주파수 자원의 우선권을 침해 받지 않는 한도 내에서 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 수 있도록 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들(제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국(1303), 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국(1302))과 자원 공유 메시지(Spectrum sharing message)를 송수신할 수 있다. 복수의 이동 통신 사업자 간에도 자원 공유 메시지(Spectrum sharing message)를 송수신할 수 있다(1305). 각 기지국은 상기 자원 공유 메시지(spectrum sharing message)를 기반으로 각 기지국에 해당하는 주파수 자원의 사용을 결정(1306)하고, 해당 자원에서 각 단말의 스케줄링을 수행할 수 있다(1307). 이러한 스케줄링은 각 이동 통신 사업자의 기지국이 다른 사업자의 주파수 자원을 사용해 단말을 스케줄링하는 것이므로 S-carrier를 이용해 S-UE를 스케줄링하는 것으로 이해될 수 있다.
제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국(1303)의 스케줄링으로 인한 제2 주파수 자원에서의 충돌을 파악하기 위해 제1 기지국은 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국(1302) 의 실패 자원의 주파수 대역, , 제3 단말이 스케줄링 된 자원의 주파수 대역, 또는 전송 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 충돌 제어 메시지(collision control message)를 제3 기지국으로부터 수신한다(1315). 제1 기지국은 상기 수신한 메시지와 제1 단말이 스케줄링 된 자원의 주파수 대역, 제1 단말이 스케줄링 된 자원의 전송 시간 정보, 제1 단말(1304)과의 실패 자원의 주파수 대역, 또는 실패 자원의 전송 시간 정보 중 적어도 하나를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 충돌 여부를 판단(1311)할 수 있다. 제1 기지국은 제 1단말로부터 수신한 ACK/NACK 신호(1307)를 기반으로 실패 자원에 대한 정보를 확인할 수 있다. 충돌 기준을 만족하지 못하는 경우에 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어한다(1312).
공유 자원 충돌 여부 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수들은 사전에 제2 기지국이 제2 주파수 자원을 사용하는 타 이동 통신 사업자의 기지국으로 공유 자원 설정 메시지(Shared spectrum configuration message)를 통해 전달할 수도 있다(1314). 또는, 제3 기지국이 제1 기지국으로 공유 자원 설정 메시지(Shared spectrum configuration message)로 전달할 수도 있으며, 제1 기지국이 제3 기지국으로 상기 정보와 관련하여 제1 기지국에 필요한 정보를 요청할 수도 있다(1313). 또는, 자원 공유 메시지(spectrum sharing message)에 포함 될 수도 있다. 또는, 충돌 제어 메세지(collision control message)에 포함 될 수도 있다. 또는, 사전에 정의 되어 교환이 필요하지 않을 수도 있다.
상기 예는 제1 기지국 입장에서 서술한 것이며, 제3 기지국(1302) 도 상기 동작과 동일한 동작을 수행할 수 있다.
도 13b은 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 특정 기지국(1321)이 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 13b에 따르면, 충돌 제어 메세지(collision control message) (1334) 교환 이전까지의 동작은 도 13a의 경우와 동일하게 수행된다.
공유 자원 충돌 여부 판단을 수행하지 않는 제1 기지국(1324)은 충돌 여부 판단의 주체가 되는 제3 기지국(Master S-BS)(1322)으로 제1 단말이 스케줄링 된 자원의 주파수 대역, 제1 단말이 스케줄링 된 자원의 전송 시간 정보,제1 단말에서의 실패 자원의 주파수 대역, 또는 제1 단말에서의 실패 자원의 전송 시간 정보를 포함하는 충돌 제어 메시지(collision control message)를 전송한다(1334). 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국은 제3 단말에서의 실패 자원의 주파수 대역, 제3 단말에서의 실패 자원의 전송 시간 정보, 제3 단말이 스케줄링 된 자원의 주파수 대역, 제3 단말이 스케줄링 된 자원의 전송 시간 정보, 또는 제1 기지국으로부터 수신한 충돌 제어 메시지(collision control message) 중 적어도 하나를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 충돌 여부를 판단(1336)할 수 있다. 각 기지국은 스케줄링된 각 단말로부터 수신한 ACK/NACK 신호(1328,1329)를 기반으로, 실패 자원에 대한 정보를 확인할 수 있다. 충돌 기준을 만족하지 못하는 경우에 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어하는 정보를 포함한 메시지(Sharing restriction message)를 제1 기지국으로 전송한다(1335). 제1 기지국은 수신 메시지를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어한다(1337).
도 14는 제2 주파수 자원 사용의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 기지국과 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 제1 이동 통신 사업자의 기지국이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 별도의 스펙트럼 매니저(또는 주파수 자원 제어기, SM; spectrum manager)(1403)가 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
스펙트럼 매니저는 복수의 이동 통신 사업자 기지국으로부터 정보를 수신하여 공유 자원에서의 충돌 여부를 판단하고 해당 공유 자원에서 발생하는 충돌을 제어하는 역할을 수행할 수 있다. 스펙트럼 매니저는 물리적인 하나의 장비일 수도 있고, 소프트웨어로 구현된 기능일 수도 있다. 이 경우 스펙트럼 매니저는 제1 기지국(1404) 및 제2 기지국(1402)과 독립적으로 위치할 수 있고 이 경우 제1 기지국(1404) 및 제2 기지국(1402)과 유선 또는 무선으로 연결되어 있을 수 있다. 또는 스펙트럼 매니저는 제1 기지국(1404) 또는 제2 기지국(1402)과 같은 위치에 소프트웨어로 구현된 기능일 수 있다
도 14에 따르면, 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국의 스케줄링으로 인한 제2 주파수 자원에서의 충돌을 파악하기 위해, 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국은 제1 단말이 스케줄링 된 자원의 주파수 대역, 제1 단말이 스케줄링 된 자원의 전송 시간 정보, 실패 자원의 주파수 대역, 또는 실패 자원의 전송 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 충돌 제어 메시지(collision control message)를 스펙트럼 매니저로 전송한다(1406). 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국은 제2 단말이 스케줄링 된 자원의 주파수 대역, 제2 단말이 스케줄링 된 자원의 전송 시간 정보, 제2 단말에서의 실패 자원의 주파수 대역, 또는 제2 단말에서의 실패 자원의 전송 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 충돌 제어 메시지(collision control message)를 스펙트럼 매니저로 전송한다(1408). 제2 기지국은 제2 단말로부터 수신한 ACK/NACK 신호(1407)를 기반으로, 실패 자원에 대한 정보를 확인할 수 있다. 스펙트럼 매니저는 수신한 정보를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 충돌 여부를 판단(1409)하고, 충돌 기준을 만족하지 못하는 경우에 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어하는 정보를 포함한 메시지를 제1 기지국으로 전송한다(1410). 제1 기지국은 수신 메시지를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어한다(1411).
공유 자원 충돌 여부 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수들은 사전에 제2 기지국이 제1 기지국으로 공유 자원 설정 메시지(shared spectrum configuration message)로 전달할 수도 있으며, 제1 기지국이 제2 기지국으로 상기 정보와 관련하여 제1 기지국에 필요한 정보를 요청할 수도 있다(1412). 또는 제2 기지국이 스펙트럼 매니저로 공유 자원 설정 메시지(shared spectrum configuration message)로 전달할 수도 있다(1413). 또는, 스펙트럼 매니저가 제1 기지국으로 공유 자원 설정 메시지(shared spectrum configuration message)를 통해 전달할 수도 있다. 또는, 자원 공유 메시지에 포함 될 수도 있다. 또는, 충돌 제어 메세지(collision control message)에 포함 될 수도 있다. 또는 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)에 포함 될 수도 있다. 또는, 사전에 정의 되어 교환이 필요하지 않을 수도 있다.
도 15는 제2 주파수 자원 사용의 우선권이 없는 복수의 이동 통신 사업자의 기지국들이 제2 주파수 자원을 공유하여 사용할 때, 별도의 스펙트럼 매니저가 충돌 여부 판단의 주체가 되어 제2 주파수 자원에서의 충돌을 제어하는 과정의 일례를 도시한 흐름도이다.
도 15에 따르면, 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국(1504)의 스케줄링으로 인한 제2 주파수 자원에서의 충돌을 파악하기 위해 제1 기지국은 제1 단말이 스케줄링 된 자원의 주파수 대역, 제1 단말(1505)과 관련된 실패 자원의 주파수 정보, 또는 전송 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 충돌 제어 메시지(collision control message)를 스펙트럼 매니저로 전송한다(1509). 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국(1502)도 제3 이동 통신 사업자의 제3 기지국의 스케줄링으로 인한 제2 주파수 자원에서의 충돌을 파악하기 위해 제3 단말이 스케줄링 된 자원의 주파수 대역, 제3 단말이 스케줄링 된 자원의 전송 시간 정보, 제3 단말(1501)에서의 실패 자원의 주파수 정보, 또는 제3 단말(1501)에서의 전송 시간 정보 중 적어도 하나를 포함하는 충돌 제어 메시지(collision control message)를 스펙트럼 매니저로 전송한다(1508). 제3 기지국은 제3 단말로부터 수신한 ACK/NACK 신호(1506)를 기반으로, 실패 자원에 대한 정보를 확인할 수 있다. 스펙트럼 매니저는 수신한 정보를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 충돌 여부를 판단(1510)하고, 충돌 기준을 만족하지 못하는 경우에 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어하는 정보를 포함한 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)를 제1 기지국과 제3 기지국으로 전송한다(1512, 1511). 제1 기지국은 수신한 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message) (1512)를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어한다(1514). 제3 기지국 또한 수신한 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message) (1511)를 기반으로 제2 주파수 자원에서의 공유 자원 사용을 제어한다(1513).
공유 자원 충돌 여부 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수들은 사전에 제2 기지국이 타 기지국으로 공유 자원 설정 메시지(shared spectrum configuration message)로 전달할 수도 있으며, 타 기지국이 제2 기지국으로 상기 정보와 관련하여 상기 타 기지국에 필요한 정보를 요청할 수도 있다(1518). 또는 제2 기지국이 스펙트럼 매니저로 공유 자원 설정 메시지(Shared spectrum configuration message)로 전달할 수도 있으며, 스펙트럼 매니저가 제2 기지국으로 요청할 수도 있다(1517). 또는, 스펙트럼 매니저가 공유 자원을 사용하려는 기지국으로 공유 자원 설정 메시지(Shared spectrum configuration message)를 통해 전달할 수도 있다(1515,1516). 또는, 자원 공유 메시지에 포함 될 수도 있다. 또는, 충돌 제어 메세지(collision control message)에 포함 될 수도 있다. 또는 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)에 포함 될 수도 있다. 또는, 사전에 정의 되어 교환이 필요하지 않을 수도 있다.
도 16a은 공유 자원에서의 충돌 제어 기능을 수행하기 위한 P-BS 기지국의 동작 흐름도이다.
제2 주파수 자원에서의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국은 공유 자원에서의 충돌 여부 판단 기능을 수행하지 않는 경우(제2 기지국이 충돌 여부 판단의 주체가 아닌 경우), 충돌 제어 메세지(collision control message)를 충돌 여부 판단 기능을 수행하는 객체로 전송한다(1612). 제2 기지국이 충돌 여부 판단 기능을 수행하는 경우, 충돌 제어 메세지(collision control message)를 수신한다(1610). 수신한 충돌 제어 메세지(collision control message)를 기반으로 충돌 여부 판단을 수행한 후, 충돌 제어가 필요한 기지국으로 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)를 전송한다(1630).
도 16b는 공유 자원에서의 충돌 제어 기능을 수행하기 위한 S-BS 기지국의 동작 흐름도이다.
제2 주파수 자원에서의 우선권을 갖지 않는 제1 이동 통신 사업자의 제1 기지국은 공유 자원에서의 충돌 여부 판단 기능을 수행하지 않는 경우, 충돌 제어 메세지(collision control message)를 충돌 여부 판단 기능을 수행하는 객체로 전송한다(1642). 이후, 제1 기지국은 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)를 수신하고(1662), 충돌 기준 만족 여부를 확인한다. 상기 충돌 기준을 만족하지 못한 경우, 제1 기지국은 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)에 포함된 정보를 활용하여 공유 자원의 사용을 제어한다(1670). 이후, 충돌 제어 메세지(collision control message)를 충돌 여부 판단 기능을 수행하는 객체로 전송할 수도 있고(1682), 또는 충돌 여부 판단 기능을 수행하는 객체로부터 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)의 수신을 대기할 수도 있다(1684).
제1 기지국이 충돌 여부 판단 기능을 수행하는 경우, 충돌 제어 메세지(collision control message)를 수신한다(1640). 제1 기지국이 충돌 여부 판단 기능을 수행하지만 Master S-BS가 아닌 경우, 동일한 공유 자원을 공유하고자 하는 기지국으로 충돌 제어 메세지(collision control message)를 전송한다(1644). 수신한 충돌 제어 메세지(collision control message)를 기반으로 충돌 여부 판단을 수행(1650)한 후, Master S-BS인 경우에는 충돌 제어가 필요한 기지국으로 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)를 전송한다(1660). 이 후, 충돌 기준 만족 여부를 확인하여 만족하지 못한 경우에 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)에 포함된 정보를 활용하여 공유 자원의 사용을 제어한다(1670). 이후, 충돌 제어 메세지(collision control message)의 수신을 대기할 수 있다(1680).
도 16c은 공유 자원에서의 충돌 제어 기능을 수행하기 위한 스펙트럼 매니저의 동작 흐름도이다.
스펙트럼 매니저는 공유 자원을 사용하려는 기지국들로부터 충돌 제어 메세지(collision control message) 수신한다(1690). 스펙트럼 매니저는 수신한 충돌 제어 메세지(collision control message)를 자원 충돌 여부 판단을 수행하고, 충돌 기준 만족 여부를 판단한다. 그리고 스펙트럼 매니저는 충돌 기준이 만족되지 않은 경우, 충돌 제어가 필요한 기지국으로 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)를 전송한다(1692).
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자원 공유 메시지(Spectrum sharing message)는 MNO ID(이동 통신 사업자 식별자), 제2 주파수 자원에서의 채널 상태 정보(channel state information, 이는 LTE 또는 LTE-A 또는 NR에서 지원하는 채널 상태 정보일 수 있다) 또는/및 제2 주파수 자원에서의 SINR(signal-to-interference-plus-noise ratio), RSRP(reference signal received power), RSRQ(reference signal received quality), CQI (channel quality indicator) 등 무선 신호의 세기 정보(이러한 무선 신호의 세기 정보는 각 단말 또는 단말 그룹 별로 포함될 수 있다), 각 단말 또는 단말 그룹의 식별자 및 각 단말 또는 단말 그룹의 PF값 정보, 평균 처리량(throughput) 등의 각 단말의 우선 순위 정보, 단말 또는 단말 그룹 별 처리할 트래픽의 양 및/또는 트래픽의 우선 순위 등의 채널 정보 및 단말 정보, 자원 공유 방식(sharing type), 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 충돌 방식, 충돌 기준, BS(base station) capability, 또는 기지국 위치 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함할 수 있다.
상기 우선 순위 정보는 기지국의 단말 스케줄링을 위한 알고리즘의 입력값이 될 수 있는 정보에 해당한다. 일례로 기지국이 비례 공평성 스케줄링(proportional fairness scheduling)을 사용하는 경우에는 PF값 정보 등이 될 수 있다. 기지국이 상기 비례 공평성 스케줄링 이외의 다른 스케줄링 알고리즘을 사용할 경우, 다른 알고리즘 사용을 위한 파라미터가 될 수 있다.본 발명의 일 실시예에 따르면, 충돌 제어 메세지(collision control message)는 실패 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 공유 자원 충돌 여부 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수(공유 자원에서의 자원 공유 방식(sharing type), 공유 자원의 주파수 대역, 공유 자원의 공유 시간, 공유 시간 구간, 공유 자원 전송 전력 테이블, 공유 자원 MCS 테이블, 충돌 정의 구분자, 충돌 기준 값, 충돌 여부 판단의 시간 구간, 충돌 여부 판단의 주파수 구간, 기지국의 충돌 여부 판단 수행 여부, BS(base station) capability, 기지국 위치 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
자원 공유 방식(sharing type)이란, 예를 들어, S-carrier에서 S-BS의 시간 자원 사용을 제한하는 방식, S-carrier에서 S-BS의 주파수 자원 사용을 제한하는 방식, S-carrier에서 S-BS의 전송 전력을 제한하는 방식, S-carrier에서 S-BS의 MCS를 제한하는 방식, 또는 사업자 혹은 네트워크 간에 합의한 특정 공유 방식 중 하나 혹은 하나 이상의 조합이 될 수 있다.
공유 자원 전송 전력 테이블이란, 기지국이 각 기지국에 해당하는 자원을 사용할 때, 사용 가능한 전송 전력 값의 set을 의미한다. 예를 들어, S-BS가 S-carrier 자원을 사용할 때, 사용 가능한 전송 전력 값의 set이 될 수 있다.
공유 자원 MCS 테이블이란, 기지국이 각 기지국에 해당하는 자원을 사용할 때, 사용 가능한 MCS 값의 set을 의미한다. 예를 들어, S-BS가 S-carrier 자원을 사용할 때, 사용 가능한 MCS 값의 set이 될 수 있다.
충돌 정의 구분자란 충돌로 판단될 수 있는 여러 상황 중 어느 상황을 충돌로 판단할 수 있는지를 나타내는 구분자를 의미한다. 예를 들어, 충돌로 판단될 수 있는 도 10에서 정의하는 충돌의 여러 상황(A내지 F) 중, 제1 기지국은 A 및 C의 상황을 충돌로 판단하고, 제2 기지국은 D의 상황만을 충돌로 판단할 수 있다. 따라서, 충돌 정의 구분자에 따라 같은 상황이더라도 기지국의 충돌 여부가 달라질 수 있다.
BS(base station) capability이란 기지국과 관련된 정보를 의미한다. 예를 들어, 기지국의 spectrum sharing 기능 구현 여부, 기지국의 spectrum sharing 동작 가능 주파수 자원 대역, 공유 자원 충돌 여부 판단 기능 구현 여부, 공유 자원 사용 제어 기능 구현 여부 등의 정보 등이 포함될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 충돌 기준이 미달성되었다는 것은 시간 도메인에서의 충돌 자원 비율이 임계값 기준을 만족하지 못하는 경우일 수 있다. 특정 주파수 자원 내 하나 이상의 sub-carrier에서 특정 시간 동안 충돌이 발생한 자원의 비율이 임계값을 만족하지 못하는 경우를 출동 기준 미달성이라 판단할 수도 있다.
또한, 충돌 기준 미달성 판단은 주파수 도메인에서의 충돌 자원의 비율이 임계값 기준을 만족하지 못하는 경우일 수 있다. 특정 시간 혹은 특정 시간 구간 동안 특정 주파수 자원 대역의 일부 혹은 전체 중 충돌이 발생한 주파수 자원의 비율이 임계값을 만족하지 못하는 경우를 충돌 기준 미달성이라 판단할 수도 있다.
또한, 충돌 기준 미달성 판단은 제2 주파수 자원의 우선권을 갖는 제2 이동 통신 사업자의 제2 기지국의 데이터 throughput이 임계값 기준을 만족하지 못하는 경우일 수 있다. 제2 기지국은 제2 단말로 전송하는 데이터의 throughput이 임계값을 벗어날 경우, 제2 주파수 자원에서의 충돌이 충돌 기준을 달성하지 못하였다고 판단할 수도 있다. 또한, 충돌 여부 판단은 위의 기준들 중 적어도 하나 이상의 기준이 복합적으로 적용된 경우일 수 있다.
해당 발명은 상기 실시예에 국한 되지 않으며, 주파수 자원을 소유하거나 관리하는 사업자가 임의로 설정 가능한 변수일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)에는 충돌 기준 미달성 기지국 구분자, 충돌 기준 미달성 여부, 충돌 제어 방식, 시간 도메인에서의 공유 자원 사용 제한 시간, 주파수 도메인에서의 공유 자원 사용 제한 대역, 공유 자원에서의 전송 전력 값, 공유 자원에서의 MCS 값 및 공유 자원에서의 우선권을 갖는 사업자가 지정한 특정 변수 값, 공유 자원 충돌 여부 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수(공유 자원에서의 자원 공유 방식, 공유 자원의 주파수 대역, 공유 자원의 공유 시간, 공유 시간 구간, 공유 자원 전송 전력 테이블, 공유 자원 MCS 테이블, 충돌 정의 구분자, 충돌 기준 값, 충돌 여부 판단의 시간 구간, 충돌 여부 판단의 주파수 구간, 기지국의 충돌 여부 판단 수행 여부, BS capability, 기지국 위치 등) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 충돌 제어의 일례는 시간 도메인에서의 공유 자원 사용 제한일 수 있다. 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)를 수신한 기지국 혹은 공유 자원에서의 충돌 기준이 미달성되었다고 판단한 기지국은 해당 공유 자원을 특정 시간 기간 동안 사용하지 않는 방식으로 충돌이 발생하는 비율을 낮춤으로써 충돌 기준을 달성하도록 제어할 수도 있다. 상기 기지국은 해당 단말이 해당 공유 자원을 특정 시간 기간 동안 사용하지 않도록 해당 단말에 대해 다시 스케줄링을 수행한다. 예를 들면, 도 11과 같은 상황에서, 제1 기지국이 제2 자원에서 제1 단말로 인한 충돌이 발생했다고 판단하는 경우, 제1 기지국은 제1 단말에 대해 일정 기간 동안 제2 자원을 사용하지 않도록 다시 스케줄링을 수행한다. 공유 자원을 사용하지 않는 시간 기간은 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)의 field로 전송된 값일 수도 있고, 기지국이 설정한 임의의 값일 수도 있다. 예를 들어, 충돌률은 특정 시간 동안(P)에서의 충돌 자원 개수(k)로 정의되고, 상기 충돌률이 기 설정된 충돌률(
) 보다 큰 경우, 
slot 동안 공유 자원 사용을 제한한다.
또한, 충돌 제어는 주파수 도메인에서의 공유 자원 사용 제한일 수도 있다. 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)를 수신한 기지국 혹은 공유 자원에서의 충돌 기준을 미달성하였다고 판단한 기지국은 해당 공유 자원의 일부 혹은 전체 주파수 대역을 사용하지 않는 방식으로 충돌이 발생하는 비율을 낮춤으로써 충돌 기준을 달성하도록 제어할 수도 있다. 상기 기지국은 해당 단말이 해당 공유 자원을 특정 시간 기간 동안 사용하지 않도록 해당 단말에 대해 다시 스케줄링을 수행한다. 예를 들면, 도 11과 같은 상황에서, 제1 기지국이 제2 자원에서 제1 단말로 인한 충돌이 발생했다고 판단하는 경우, 제1 기지국은 제1 단말에 대해 일정 주파수 대역 동안 제2 자원을 사용하지 않도록 다시 스케줄링을 수행한다. 사용을 중지하는 주파수 대역은 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)의 field로 전송된 값일 수도 있고, 기지국이 설정한 임의의 값일 수도 있다. 예를 들어, 충돌률은 특정 주파수 대역(Q)에서의 충돌 자원 개수(k)로 정의되고, 상기 충돌률이 기 설정된 충돌률(
) 보다 큰 경우, 
sub-carrier 대역에서 공유 자원 사용을 제한한다.
또한, 충돌 제어는 해당 공유 자원에서의 기지국 혹은 단말의 전송 전력 제한일 수도 있다. 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)를 수신한 기지국 혹은 공유 자원에서의 충돌 기준을 미달성 하였다고 판단한 기지국은 해당 공유 자원에서 기지국 혹은 단말의 전송 전력을 낮춤으로써 충돌 기준을 달성하도록 제어할 수도 있다. 공유 자원에서의 전송 전력은 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)의 field로 전송된 값일 수도 있고, 기지국이 설정한 임의의 값일 수도 있다. 예를 들어, 충돌률은 특정 시간 구간(P) 혹은 주파수 대역 구간(Q)에서의 충돌 자원 개수(k)로 계산하고, 상기 충돌률이 기 설정된 충돌률(
) 보다 큰 경우, 기지국 혹은 단말의 전송 전력을 제한한다.
또한, 충돌 제어는 해당 공유 자원에서의 MCS 제한일 수도 있다. 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)를 수신한 기지국 혹은 공유 자원에서의 충돌 기준을 미달성하였다고 판단한 기지국은 해당 공유 자원에서 데이터 전송 시 MCS를 낮춤으로써 충돌 기준을 달성하도록 제어할 수도 있다. 공유 자원에서의 MCS는 공유 자원 사용 제어 메시지(sharing restriction message)의 field로 전송된 값일 수도 있고, 기지국이 설정한 임의의 값일 수도 있다. 예를 들어, 충돌률은 특정 시간 구간(P) 혹은 주파수 대역 구간(Q)에서의 충돌 자원 개수(k)로 정의되고, 상기 충돌률이 기 설정된 충돌률(
) 보다 큰 경우, 해당 기지국의 최대 MCS 레벨을 제한한다.
또한, 충돌 제어 방법은 위의 기준들 중 적어도 하나 이상의 방법이 복합적으로 적용된 경우일 수 있다.
해당 발명은 상기 실시예에 국한 되지 않으며, 주파수 자원을 소유하거나 관리하는 사업자 혹은 공유 자원을 사용하는 사업자가 임의로 설정 가능한 변수일 수 있다.
본 도면에 개시된 모든 구성이 반드시 수행되어야 하는 것은 아니며, 도시된 구성 중 적어도 일부는 생략되거나 또는 도시되지 않은 구성이 더 실행되는 것도 가능하다. 또한 도시된 구성의 순서가 변경되어 수행되는 것도 가능하다.
또한 본 개시에 기술된 각 실시예가 배타적인 것은 아니며, 본 발명에 기술된 하나 이상의 실시예가 결합되어 수행되는 것도 가능하다.
도 17는 본 발명을 수행할 수 있는 단말과 기지국 장치를 도시한 블록도이다. 도 17에 따르면, 단말(1700)는 송수신부(1710), 제어부(1720), 및 저장부(1730)를 포함한다. 다만, 단말(1700)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니며 예를 들어, 단말(1700)은 도시한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 송수신부(1710), 저장부(1730), 및 제어부(1720) 등이 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.
송수신부(1710)는 기지국(1740)과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(1710)는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1710)의 일 실시예일뿐이며, 송수신부(1710)의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1710)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 제어부(1720)로 출력하고, 제어부(1720)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다. 또한 송수신부(1710)는 제1 무선 통신 기술을 위한 RF 송수신기와 제2 무선 통신 기술을 위한 RF 송수신기를 개별로 구비하거나, 또는 하나의 송수신기로 제1 무선 통신 기술 및 제2 무선 통신 기술에 따른 물리 계층 프로세싱을 수행할 수 있다.
저장부(1730)는 단말(1700)의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1730)는 단말(1700)이 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1730)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1730)는 복수 개일 수 있다.
제어부(1720)는 전술한 본 개시의 실시예에 따라 단말(1700)이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1720)는 기지국(1740)로부터 송수신부(1710)을 통해 수신한 자원 할당 정보를 기반으로 제2 주파수 대역에서 제1 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 제어부(1720)는 복수 개일 수 있으며, 제어부(1720)는 저장부(1730)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 단말(1700)의 구성 요소 제어 동작을 수행할 수 있다.
기지국(1740)는 송수신부(1750), 제어부(1760), 연결부(1770) 및 저장부(1780)를 포함한다. 다만, 기지국(1740)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니며 예를 들어, 기지국(1740)은 도시한 구성 요소보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 송수신부(1750), 저장부(1780), 및 제어부(1760) 등이 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.
송수신부(1750)는 단말(1700)과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(1750)는 전송되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 다만, 이는 송수신부(1750)의 일 실시예일뿐이며, 송수신부(1750)의 구성 요소가 RF 송신기 및 RF 수신기에 한정되는 것은 아니다. 또한, 송수신부(1750)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 제어부(1760)로 출력하고, 제어부(1760)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
제어부(1760)는 전술한 본 개시의 실시예에 따라 기지국(1740)이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1760)는 다른 기지국으로 전송할 메시지를 생성하고 연결부(1770)을 통해 다른 기지국으로 전송할 수 있다. 제어부(1760)는 복수개일 수 있으며, 제어부(1760)는 저장부(1780)에 저장된 프로그램을 실행함으로써 기지국(1740)의 구성 요소 제어 동작을 수행할 수 있다. 또한 제어부(1760)은 DSM을 포함할 수 있다.
저장부(1780)는 기지국의 동작에 필요한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1780)는 기지국이 송수신하는 신호에 포함된 제어 정보 또는 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1780)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1740)는 복수 개일 수 있다.
연결부(1770)은 기지국(1740)과 코어망 및 다른 기지국을 연결하는 장치로, 메시지 송수신을 위한 물리 계층 프로세싱 및 다른 기지국으로 메시지를 전송하고, 다른 기지국으로부터 메시지를 수신하는 동작을 수행할 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 본 발명의 실시예들은 제1 기지국과 제2 기지국의 이동 통신 사업자가 서로 다른 것을 전제로 개시되어 있으나, 이에 국한되는 것은 아니다.
Claims (20)
- 통신 시스템에서 제1 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법에 있어서,
상기 제1 기지국은 제2 기지국으로부터 자원 공유 메시지를 수신하는 단계;
상기 제1 기지국은 수신한 상기 제2 기지국의 자원 공유 메시지를 기반으로 스케줄링할 제2 자원을 결정하고, 제1 단말에게 제2 자원을 스케줄링하는 단계;
상기 제1 기지국은 상기 제2 기지국으로부터 충돌 제어 메시지를 수신하는 단계;
상기 제1 기지국은 상기 충돌 제어 메시지를 바탕으로 상기 제2 자원의 자원 충돌 여부를 판단하는 단계; 및
상기 제1 기지국은 상기 제2 자원의 자원 충돌 여부 판단에 기반하여, 상기 제1 단말의 상기 제2 자원의 사용을 제어하는 단계를 포함하는 제1 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 자원 공유 메시지는 자원 공유 방식(sharing type), 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 충돌 방식, 충돌 기준, BS(base station) capability, 또는 기지국 위치 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 제1 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 기지국이 상기 제2 자원의 충돌 여부를 판단하는 단계는,
제2 자원의 충돌률이 기 설정된 충돌률보다 큰 경우, 상기 제1 기지국은 상기 제2 자원에서 충돌이 발생되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 충돌 제어 메시지는, 실패 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 또는 공유 자원 충돌 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법. - 제4 항에 있어서,
상기 공유 자원 충돌 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수는, 공유 자원에서의 자원 공유 방식, 공유 자원의 주파수 대역, 공유 자원의 공유 시간, 공유 시간 구간, 공유 자원 전송 전력 테이블, 공유 자원 MCS 테이블, 충돌 정의 구분자, 충돌 기준 값, 충돌 판단의 시간 구간, 충돌 판단의 주파수 구간, 기지국의 충돌 판단 수행 여부, BS(base station) capability, 기지국 위치 등의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법. - 제1 항에 있어서,
상기 제1 단말의 상기 제2 자원의 사용을 제어하는 단계는, 상기 제1 단말로 인한 제2 자원에서의 충돌률이 기 설정된 충돌률 이하인 것을 특징으로 하는 제1 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법. - 통신 시스템에서 제2 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법에 있어서,
상기 제2 기지국은 제2 단말을 제2 자원에 스케줄링하고, 상기 제2 자원을 이용해 데이터를 송수신하는 단계;
상기 제2 기지국은 제1 기지국으로부터 자원 공유 메시지를 수신하는 단계; 및
상기 제2 기지국이 제2 자원을 사용하는 제2 단말로부터 데이터를 수신하는데 실패하는 경우, 상기 제2 기지국은 상기 제1 기지국으로 충돌 제어 메시지를 송신하는 단계를 포함하는 제2 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법. - 제7 항에 있어서,
상기 자원 공유 메시지는 자원 공유 방식(sharing type), 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 충돌 방식, 충돌 기준, BS(base station) capability, 또는 기지국 위치 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제2 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법. - 제7 항에 있어서,
상기 충돌 제어 메시지는, 실패 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 또는 공유 자원 충돌 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제2 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법. - 제9 항에 있어서,
상기 공유 자원 충돌 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수는 공유 자원에서의 자원 공유 방식, 공유 자원의 주파수 대역, 공유 자원의 공유 시간, 공유 시간 구간, 공유 자원 전송 전력 테이블, 공유 자원 MCS 테이블, 충돌 정의 구분자, 충돌 기준 값, 충돌 판단의 시간 구간, 충돌 판단의 주파수 구간, 기지국의 충돌 판단 수행 여부, BS(base station) capability, 기지국 위치 등의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제2 기지국의 공유 자원 충돌 제어 방법. - 통신 시스템의 제1 기지국에 있어서,
제1 단말과 신호를 송수신하도록 설정된 송수신부;
제2 기지국을 포함하는 네트워크 노드와 신호를 송수신하도록 설정된 연결부; 및
상기 제2 기지국으로부터 상기 제2 기지국의 자원 공유 메시지를 수신하고,
수신한 상기 제2 기지국의 자원 공유 메시지를 기반으로 스케줄링할 제2 자원을 결정하고, 상기 제1 단말에게 제2 자원을 스케줄링하며,
상기 제2 기지국으로부터 충돌 제어 메시지를 수신하고,
상기 충돌 제어 메시지를 바탕으로 상기 제2 자원의 자원 충돌 여부를 판단하고,
상기 제2 자원의 자원 충돌 여부 판단에 기반하여 상기 제1 단말의 상기 제2 자원의 사용을 제어하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국. - 제11 항에 있어서,
상기 자원 공유 메시지는 자원 공유 방식(sharing type), 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 충돌 방식, 충돌 기준, BS(base station) capability, 또는 기지국 위치 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 기지국이 상기 제2 자원의 충돌 여부를 판단하는 단계는,
제2 자원의 충돌률이 기 설정된 충돌률보다 큰 경우, 상기 제1 기지국은 상기 제2 자원이 충돌되었다고 판단하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국. - 제11 항에 있어서,
상기 충돌 제어 메시지는, 실패 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 또는 공유 자원 충돌 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국. - 제14 항에 있어서,
상기 공유 자원 충돌 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수는 공유 자원에서의 자원 공유 방식, 공유 자원의 주파수 대역, 공유 자원의 공유 시간, 공유 시간 구간, 공유 자원 전송 전력 테이블, 공유 자원 MCS 테이블, 충돌 정의 구분자, 충돌 기준 값, 충돌 판단의 시간 구간, 충돌 판단의 주파수 구간, 기지국의 충돌 판단 수행 여부, BS(base station) capability, 기지국 위치 등의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제1 기지국. - 제11 항에 있어서,
상기 제1 단말의 상기 제2 자원의 사용을 제어하는 단계는, 상기 제1 단말로 인한 제2 자원에서의 충돌률은 기 설정된 충돌률 이하인 것을 특징으로 하는 제1 기지국. - 통신 시스템의 제2 기지국에 있어서,
제2 단말과 신호를 송수신하도록 설정된 송수신부;
제1 기지국을 포함하는 네트워크 노드와 신호를 송수신하도록 설정된 연결부; 및
제2 단말을 제2 자원에 스케줄링하고, 상기 제2 자원을 이용해 데이터를 송수신하고,
제1 기지국으로부터 자원 공유 메시지를 수신하고,
상기 제2 기지국이 제2 자원을 사용하는 제2 단말로부터 데이터를 수신하는데 실패하는 경우, 상기 제2 기지국은 상기 제1 기지국으로 충돌 제어 메시지를 송신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 제2 기지국. - 제17 항에 있어서,
상기 자원 공유 메시지는 자원 공유 방식(sharing type), 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 충돌 방식, 충돌 기준, BS(base station) capability, 또는 기지국 위치 중 적어도 하나 이상의 정보를 포함하고,
상기 제1 기지국과 상기 제2 기지국은 서로 다른 이동 통신 사업자에 해당하는 것을 특징으로 하는 제2 기지국. - 제17 항에 있어서,
상기 충돌 제어 메시지는, 실패 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 공유 자원 내에서 스케줄링 된 자원의 시간 또는 주파수 도메인에서의 위치, 또는 공유 자원 충돌 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제2 기지국. - 제19 항에 있어서,
상기 공유 자원 충돌 판단 혹은 공유 자원 사용 제어에 필요한 시스템 변수는 공유 자원에서의 자원 공유 방식, 공유 자원의 주파수 대역, 공유 자원의 공유 시간, 공유 시간 구간, 공유 자원 전송 전력 테이블, 공유 자원 MCS 테이블, 충돌 정의 구분자, 충돌 기준 값, 충돌 판단의 시간 구간, 충돌 판단의 주파수 구간, 기지국의 충돌 판단 수행 여부, BS(base station) capability, 기지국 위치 등의 정보 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 제2 기지국.
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