KR20220083030A - 핸드 오버 방법과, 이를 지원하는 기지국 장치 및 단말 - Google Patents

핸드 오버 방법과, 이를 지원하는 기지국 장치 및 단말 Download PDF

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KR20220083030A
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Abstract

본 발명은 mmWave 무선 시스템에서의 핸드 오버에 관한 것으로, mmWave 대역의 신호를 지원하는 제1 기지국 장치가, 단말이 접속된 빔에 대한 신호 세기를 수집하는 단계, 상기 제1 기지국 장치가, 상기 신호 세기가 지정된 값 이하인 약전계인 경우, 단말이 접속된 빔 이외의 지정된 조건을 만족하는 유효 빔이 존재하는지 확인하는 단계, 상기 유효 빔이 존재하지 않는 경우, 상기 단말과 제2 기지국 장치 간의 핸드 오버를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오버 방법과, 이를 지원하는 기지국 장치 및 단말을 개시한다.

Description

핸드 오버 방법과, 이를 지원하는 기지국 장치 및 단말{Method of Handover, Base-station device and user equipment supporting the same}
본 발명은 단말의 핸드 오버에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 mmWave를 이용하는 환경에서의 안정적인 신호 송수신을 위한 핸드 오버 방법과 이를 지원하는 기지국 장치 및 단말에 관한 것이다.
모바일 트래픽 사용량이 기하급수적으로 증가함에 따라, 현재의 셀룰러 주파수 대역에서의 주파수 부족 문제가 심각한 상황이다. 셀룰러 용량 문제를 해결하기 위해 상대적으로 넓은 대역폭 사용이 가능한 밀리미터파(mmWave, 10GHz~300GHz) 대역이 주목을 받고 있다. 밀리미터 대역은 기존의 셀룰러 주파수 대역에 비해 경로 손실이 크고, 대기, 수증기와 지형, 지물에 의한 감쇠가 크다는 제약이 있지만, 다수의 안테나를 이용한 빔포밍 기술을 적용하면 경로 손실 문제는 일정 부분 극복할 수 있다. 이에 따라, 기존보다 천 배의 데이터 속도 지원을 목표로 하는 차세대 셀룰라 네트워크를 구축하기 위해 mmWave 대역이 사용 후보 주파수 대역으로 고려되고 있다.
mmWave 대역의 신호를 이용하는 통신 서비스를 지원하는 무선 시스템(이하 mmWave 대역의 무선통신 시스템)은 무선 채널 환경이 기존의 sub-6GHz 환경과 매우 다르다고 알려져 있다. mmWave 대역의 무선통신 시스템의 대표적인 무선 채널 특성으로는 직진성이 강하여 NLOS (Non-Line-of-Sight) 환경에 매우 취약하고, 거리에 따른 신호 감쇠가 저주파 대비 상대적으로 크며, 주파수에 따라서는 대기나 강우 여부에도 영향을 받는다는 점이 있다. 특히 mmWave 대역의 무선통신 시스템에서는 지형 지물이나 body-block 등으로 인해 매우 빠른 시간 안에 링크 단절에 이를 수 있고, 링크 단절 시 상당 시간 데이터 전송이 멈추는 문제가 있을 수 있다. 지형 지물이 아니더라도 기지국 장치와 단말 사이에 사람이 위치하는 body block 만으로도 10dB이상의 신호세기 저하가 발생할 수 있고, RSRP(Reference Signal Received Power) -90dBm 이하의 약전계에서는 신호세기 저하로 링크 단절 매우 심각하게 발생할 수 있다.
따라서, 본 발명은 mmWave 대역을 이용하는 무선 시스템 환경에서, 보다 안정적인 신호 송수신 환경을 제공할 수 있는 핸드 오버 방법과, 이를 지원하는 기지국 장치 및 단말을 제공함에 있다.
그러나, 이러한 본 발명의 목적은 상기의 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 핸드 오버 방법은 mmWave 대역의 신호를 지원하는 제1 기지국 장치가, 단말이 접속한 접속 빔에 대한 신호 세기를 수집하는 단계, 상기 제1 기지국 장치가, 상기 신호 세기가 지정된 값 이하인 약전계인 경우, 상기 접속 빔 이외의 지정된 조건을 만족하는 적어도 하나의 유효 빔이 존재하는지 확인하는 단계, 상기 적어도 하나의 유효 빔이 존재하지 않는 경우, 상기 단말과 제2 기지국 장치 간의 핸드 오버를 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 적어도 하나의 유효 빔이 존재하는지 확인하는 단계는 상기 접속 빔 기준으로 지정된 각도 이상을 벗어나면서, 상기 접속 빔과의 신호세기 차이가 지정된 범위 이내인 빔이 있는지 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 핸드 오버를 수행하는 단계는 상기 제1 기지국 장치와 동일한 주파수 대역을 지원하는 상기 제2 기지국 장치로 핸드 오버를 수행하는 단계 또는 상기 제1 기지국 장치와 다른 주파수 대역을 지원하는 상기 제2 기지국 장치로 핸드 오버를 수행하는 단계 중 어느 하나를 포함할 수 있다.
추가로, 상기 방법은 상기 핸드 오버를 수행하기 이전에 핸드 오버 진행을 위한 설정 단계를 더 포함하고, 상기 설정 단계는 상기 적어도 하나의 유효 빔 확인 직후 상기 제2 기지국 장치로의 핸드 오버를 진행하도록 제어하는 단계, 상기 핸드 오버 진행과 관련한 파라미터의 설정을 변경하는 단계, 상기 핸드 오버를 위한 측정 리포트(Measurement Report) 조건(MR event triggering 조건)을 수정하는 단계, 상기 단말과의 링크 단절을 판단하는데 걸리는 시간(Timer)을 축소하는 단계 또는 빔 실패 검출(Beam failure detection) 시간을 축소하는 단계 중 적어도 하나의 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 단말의 핸드 오버 방법은, 제1 기지국 장치가 송출한 적어도 하나의 빔의 신호 세기를 판단하는 단계, 상기 단말이 접속한 접속 빔의 신호가 지정된 크기 이하의 약전계 신호인 경우, 전력 지연 프로파일(Power Delay Profile, PDP)을 이용하여 반사 신호 유무에 따라 상기 접속 빔의 단일 경로 여부를 확인하는 단계, 상기 접속 빔이 단일 경로이면, 상기 제2 기지국 장치로의 핸드 오버를 준비하거나 또는 핸드 오버를 수행하고, 다중 경로이면, 상기 다중 경로를 통해 상기 제1 기지국 장치와 신호 송수신을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 기지국 장치는 mmWave 대역의 신호를 송수신하는 기지국 통신 회로, 상기 기지국 통신 회로와 기능적으로 연결된 기지국 프로세서를 포함하고, 상기 기지국 프로세서는 단말의 접속 빔에 대한 신호 세기를 수집하고, 상기 신호 세기가 지정된 값 이하인 약전계인 경우, 상기 접속 빔 이외의 지정된 조건을 만족하는 적어도 하나의 유효 빔이 존재하는지 확인하고, 상기 적어도 하나의 유효 빔이 존재하지 않는 경우, 상기 단말의 핸드 오버 관련 처리를 지원하도록 설정된 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 기지국 프로세서는 상기 접속 빔 기준으로 지정된 각도 이상을 벗어나면서, 상기 접속 빔과의 신호세기 차이가 지정된 범위 이내인 빔에 해당하는 적어도 하나의 유효 빔이 있는지 확인하도록 설정된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기지국 프로세서는 상기 적어도 하나의 유효 빔 확인 직후 상기 제2 기지국 장치로의 핸드 오버를 진행하도록 제어하거나, 상기 핸드 오버 진행과 관련한 파라미터의 설정을 변경하거나, 상기 핸드 오버를 위한 측정 리포트(Measurement Report) 조건(MR event triggering 조건)을 수정하거나, 상기 단말과의 링크 단절을 판단하는데 걸리는 시간(Timer)을 축소하거나, 또는 빔 실패 검출(Beam failure detection) 시간을 축소하도록 설정된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시 예에 따른 단말은 mmWave 대역의 신호를 지원하는 제1 기지국 장치 또는 제2 기지국 장치와 통신 채널을 형성하는 적어도 하나의 통신 회로, 상기 통신 회로와 기능적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 제1 기지국 장치와의 접속 빔의 신호 세기를 판단하고, 상기 접속 빔의 신호가 지정된 크기 이하의 약전계 신호인 경우, 상기 접속 빔이 단일 경로인지 확인하고, 상기 접속 빔이 단일 경로이면, 상기 제2 기지국 장치로의 핸드 오버를 수행하도록 제어하고, 상기 접속 빔이 다중 경로이면, 상기 다중 경로를 통해 상기 제1 기지국 장치와 신호 송수신을 수행하도록 설정된 것을 특징으로 한다.
추가로, 상기 프로세서는 상기 제1 기지국 장치와 인접된 복수 개의 인접 셀들에 대한 베스트 빔 및 유효 빔의 개수를 확인하고, 상대적으로 많은 개수의 유효 빔을 가지는 인접 셀을 상기 제2 기지국 장치로 선택하여 핸드 오버하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 mmWave 대역의 무선 시스템 환경에서 신호를 송수신할 수 있는 환경에 대한 평가를 수행하고, 해당 평가 결과에 따라 핸드 오버를 적응적으로 수행할 수 있도록 지원하여, 신호의 끊김 또는 링크 단절을 저감하거나 방지할 수 있도록 지원한다.
아울러, 상술한 효과 이외의 다양한 효과들이 후술될 본 발명의 실시 예에 따른 상세한 설명에서 직접적 또는 암시적으로 개시될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 mmWave 대역의 무선통신 시스템의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 기지국 장치 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오버 관련 기지국 장치 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 구성의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말의 전력 지연 프로파일 운용의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오버를 수행하는 사용자 단말의 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오버 수행과 관련한 사용자 단말 운용 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.
본 발명의 과제 해결 수단의 특징 및 이점을 보다 명확히 하기 위하여, 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 특정 실시 예를 참조하여 본 발명을 더 상세하게 설명한다.
다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.
이하의 설명 및 도면에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 명세서에 기재된 "부", "기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 또한, "일(a 또는 an)", "하나(one)", "그(the)" 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서(특히, 이하의 청구항의 문맥에서) 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
상술한 용어들 이외에, 이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
아울러, 본 발명의 범위 내의 실시 예들은 컴퓨터 실행가능 명령어 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 데이터 구조를 가지거나 전달하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는, 범용 또는 특수 목적의 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EPROM, CD-ROM 또는 기타 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치 또는 기타 자기 저장장치, 또는 컴퓨터 실행가능 명령어, 컴퓨터 판독가능 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 된 소정의 프로그램 코드 수단을 저장하거나 전달하는 데에 이용될 수 있고, 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 기타 매체와 같은 물리적 저장 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 mmWave 대역의 무선통신 시스템의 한 예를 나타낸 도면이다. mmWave 대역의 무선통신 시스템(10)은 무선 채널 특성을 보완하기 위해 beamforming 기술을 사용한다. 사용자 단말들(201, 202)(또는 단말들)의 위치가 이동하거나, 지형지물에 의해 NLOS 환경으로 바뀔 경우에도 mmWave 대역의 무선 통신 시스템(10)은 기지국 장치들(101, 102) 및 사용자 단말들(201, 202)의 beam 방향을 바꾸어서 최적의 수신 상태를 유지할 수 있도록 설계되어 있다. 단순한 위치 이동의 경우에는 기지국 장치들(101, 102)과 사용자 단말들(201, 202)이 적절하게 각각의 beam을 바꾸어서 따라갈 수 있으나, 사물 또는 인체에 의한 blocking이 발생할 경우에는 수신신호가 급격히 떨어질 수 있다. 이에 대응하여, 본 발명의 mmWave 대역의 무선통신 시스템(10)은 적절한 반사 신호를 찾아서 서비스를 지속하거나, 대안이 되는 무선 신호가 없는 상황에서 미리 다른 mmWave 셀 또는 상대적으로 안정적인 3.5GHz나 LTE 셀로 핸드 오버하여 안정적인 서비스 제공을 지원할 수 있다.
도 1을 참조하면, 상술한 mmWave 무선통신 시스템(10)은 적어도 하나의 사용자 단말들(201, 202)과, 제1 기지국 장치(101), 제2 기지국 장치(102)를 포함할 수 있다. 상기 제1 기지국 장치(101)는 상기 사용자 단말들(201, 202)에 통신 서비스와 관련한 신호를 제공하는 서빙 셀(제1 기지국 장치(101)에 의한 통신 커버리지)을 구성할 수 있다. 상기 제2 기지국 장치(102)는 상기 서빙 셀에 인접되게 배치되며 상기 사용자 단말들(201, 202)의 핸드 오버를 지원하는 인접 셀(또는 타겟 셀(제2 기지국 장치(102)에 의한 통신 커버리지))을 포함할 수 있다. 상기 서빙 셀과 상기 타겟 셀은 동일한 종류의 기지국 장치(예: mmWave 대역의 신호를 송수신하는 기지국 장치)로 구성될 수 있으며, 사용자 단말들(201, 202)의 접속 상태에 따라 기능적으로 구분될 수 있다. 다른 예로서, 상기 제1 기지국 장치(101)와 제2 기지국 장치(102)는 다른 종류의 통신 서비스를 지원하는 장치들일 수 있다. 예컨대, 상기 제1 기지국 장치(101)는 mmWave 대역의 신호를 송수신하는 기지국 장치를 포함할 수 있으며, 상기 제2 기지국 장치(102)는 sub-6GHz 대역의 신호 또는 3.5GHz 대역의 신호, LTE 통신 규약에 따른 신호를 송수신하는 기지국 장치를 포함할 수 있다. 이에 따라, 상기 사용자 단말들(201, 202) 중 적어도 하나는 필요에 따라 제1 기지국 장치(101)가 지원하는 주파수 대역과 다른 주파수 대역을 지원하는 제2 기지국 장치(102)의 통신 커버리지(예: 타겟 셀)로 핸드 오버할 수도 있다.
도시된 도면에서는 2개의 사용자 단말들(201, 202)과 2개의 기지국 장치들(101, 102)을 도시하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 기지국 장치들(101, 102)는 2개 이상 복수개가 통신 커버리지가 일정 부분씩 겹치도록 배치(예: 벌집 구조로 배치)될 수 있다. 상기 사용자 단말들(201, 202)은 각 기지국 장치들(101, 102)의 통신 커버리지를 이동하면서 이동형 통신 서비스를 이용할 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 상기 기지국 장치들(101, 102) 중 mmWave 대역의 주파수를 지원하는 기지국 장치(예: 제1 기지국 장치(101))는 복수개의 안테나와 빔포밍을 이용하여 지정된 영역 또는 방향에 대한 신호 송수신을 수행할 수 있다. 예컨대, 가장 좋은 송수신 빔 방향(예: 사용자 단말이 접속된 빔)을 결정하고 해당 채널을 측정하기 위해, 특정 기지국 장치(예: 제1 기지국 장치(101))는 적절한 beamforming용 reference signal(이하, 'RS'라 함)을 전송할 수 있다. 예를 들어, mmWave 대역을 사용하는 무선랜 표준 규격인 IEEE 802.11ad에서 정의된 대로 제1 기지국 장치(101)이 각각의 beam 방향 별로 beamformed RS 또는 3GPP NR에서 정의하는 Beamformed SSB/CSI-RS (이하 Beamformed RS 기준으로 설명)를 순차적으로 송신할 수 있다. 이에 대응하여, 사용자 단말들(201, 202)은 각각의 기지국 장치들(예: 제1 기지국 장치(101), 이하 mmWave 대역의 주파수를 지원하는 기지국 장치는 제1 기지국 장치(101)로서 설명)의 tx(transmitting) beam에 대해서 수신 안테나 방향을 바꿔가며 측정/보고할 수 있다. 이러한 방법을 통하여 상기 mmWave 대역의 주파수를 지원하는 기지국 장치(예: 제1 기지국 장치(101))와 사용자 단말들(201, 202)은 exhaustive search를 함으로써 best beam alignment를 할 수 있다. 또는, 제1 기지국 장치(101)가 각각의 tx beam 방향 별로 beamformed RS를 순차적으로 송신하면 사용자 단말들(201, 202)은 고정된 rx(receiving) beam에 대해서 best tx beam을 제1 기지국 장치(101)로 보고한다. 사용자 단말들(201, 202)로부터 best tx beam 보고를 받은 제1 기지국 장치(101)는 선택된 tx beam을 이용하여 데이터를 송신한다. 이후, 제1 기지국 장치(101)의 tx beam에 대해서 사용자 단말들(201, 202)이 rx beam sweeping을 하여 최적의 rx beam을 찾아서 제1 기지국 장치(101)와의 신호 송수신에 이용할 수 있다. 제1 기지국 장치(101)가 전송하는 RS를 기반으로, 사용자 단말들(201, 202)은 접속할 빔을 추정하고, 해당 빔으로 접속할 수 있다.
상기 사용자 단말들(201, 202) 중 제1 사용자 단말(201)은 제1 기지국 장치(101)로부터 송출되는 beam K외에도 Reflector(11) 방향의 beam N이 존재하기 때문에 beam K가 제1 장애물(12A)에 의해 차단되어도 beam N으로 변경할 경우 데이터 전송이 가능하다. 반면에 제2 사용자 단말(202)의 경우 해당 beam(예: Beam #1)이 제2 장애물(12B)에 의해 차단될 경우 다른 대안 beam이 존재하지 않기 때문에 링크 단절이 발생할 수 있고, 경우에 따라서는 인접셀로 핸드 오버하는 것이 나을 수 있다. 이에 따라, 제2 사용자 단말(202)은 대안 빔이 존재하지 않는 경우, 인접된 다른 셀(예: 제2 기지국 장치(102)의 통신 커버리지에 의해 형성된 타겟 셀)로 핸드 오버를 수행할 수 있다. 상술한 제1 사용자 단말(201) 및 상기 제2 사용자 단말(202)은 제1 기지국 장치(101)의 셀 경계에 위치한 상태일 수 있다. 또는, 제1 사용자 단말(201)이 제1 기지국 장치(101)의 셀 경계에 위치해 있고, 제2 사용자 단말(202)이 제1 기지국 장치(101)의 셀 중심에 위치해 있다 하더라도, 유효 빔(또는 대안 빔)이 존재하지 않는 경우, 제2 사용자 단말(202)이 제1 사용자 단말(201)에 비하여 상대적으로 더 악조건(예: 약전계)의 무선 환경 상에 놓일 수 있고, 이로 인하여, 링크 단절이 발생할 수 있다. 이에 따라, 상기 제1 사용자 단말(201) 및 제2 사용자 단말(202)은 대안 빔(또는 접속 빔 이외의 적어도 하나의 유효 빔)이 존재하는 경우, 핸드 오버를 보류하고, 대안 빔을 통해 통신 서비스를 이용할 수 있다. 그러나, 대안 빔이 존재하지 않는 제2 사용자 단말(202)은 인접 셀(예: 제2 기지국 장치(102)의 통신 커버리지로 구성된 셀)로 핸드 오버를 수행할 수 있다. 여기서, 상기 제2 기지국 장치(102)는 제1 기지국 장치(101)와 동일한 종류의 주파수 대역을 지원하는 기지국 또는 다른 종류의 주파수 대역을 지원하는 기지국 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 유효 빔(예: 사용자 단말이 접속한 접속 빔 외의 적어도 하나의 유효 beam)은 사용자 단말이 접속한 beam 기준 지정된 angle_threshold 각도 이상을 벗어나면서, 상기 접속 빔과의 신호세기 차이가 지정된 delta_threshold보다 작은 beam으로 설정될 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 제1 기지국 장치 구성의 한 예를 나타낸 도면이다. 한편, 이하에서 설명하는 제1 기지국 장치의 구성은 상기 제2 기지국 장치의 구성이 될 수도 있다.
도 2를 참조하면, 제1 기지국 장치(101)는 mmWave 대역의 신호를 송출하는 과정에서 빔포밍을 형성할 수 있도록 복수개의 안테나가 연결될 수 있다. 상기 제1 기지국 장치(101)는, 노드-B(Node-B), eNB(evolved Node-B), 섹터(Sector), 싸이트(Site), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 릴레이 노드(Relay Node), RRH(Remote Radio Head), RU(Radio Unit), small cell 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 본 명세서에서 제1 기지국 장치(101) 또는 셀(cell)은 일부 영역 또는 기능을 나타내는 포괄적인 의미로 해석되어야 하며, 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 및 릴레이 노드(relay node), RRH, RU, small cell 통신범위 등 다양한 커버리지 영역을 모두 포괄하는 의미이다. 상기 나열된 다양한 셀은 각 셀을 제어하는 기지국 장치들이 존재하므로 기지국 장치는 두 가지 의미로 해석될 수 있다. 예컨대, 제1 기지국 장치(101)는 무선 영역과 관련하여 메가셀, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀, 스몰 셀을 제공하는 장치 그 자체이거나, 상기 무선영역 그 자체를 지시할 수 있다. 무선 영역의 구성 방식에 따라 eNB, RRH, 안테나, RU, LPN, 포인트, 송수신포인트, 송신 포인트, 수신 포인트 등은 기지국 장치의 일 실시예가 된다. 상술한 제1 기지국 장치(101)는 기지국 통신 회로(110), 기지국 프로세서(150), 기지국 메모리(130)를 포함할 수 있다.
상기 기지국 통신 회로(110)는 제1 기지국 장치(101)의 통신 채널 형성을 지원하고, 제1 사용자 단말(201) 및 제2 사용자 단말(202)의 통신 서비스 운용에 필요한 신호를 생성 및 전송할 수 있다. 예컨대, 상기 기지국 통신 회로(110)는 mmWave 대역의 신호를 생성하고 송출하며, 사용자 단말들(201, 202)로부터 응답 신호를 수신하여 기지국 프로세서(150)에 전달할 수 있다. 이 과정에서, 기지국 통신 회로(110)는 사용자 단말들(201, 202)과 업링크 채널 및 다운링크 채널을 형성할 수 있다. 상기 기지국 통신 회로(110)는 복수의 빔 인덱스들에 대응하는 빔 또는 빔 영역들(또는 빔포밍 영역들, 또는 다수의 방향으로 조사되는 빔 방향들)을 구성할 수 있다. 이와 관련하여, 앞서 설명한 바와 같이, 기지국 프로세서(150)의 제어에 대응하여 기지국 통신 회로(110)는 RS 신호를 전송할 수 있다. 상기 기지국 통신 회로(110)는 사용자 단말들(201, 202)에 통신 서비스 운용과 관련한 신호를 송출하고, 송출된 신호에 대한 신호 세기 정보를 사용자 단말들(201, 202)로부터 수신할 수 있다.
상기 기지국 메모리(130)는 제1 기지국 장치(101)의 운용에 필요한 데이터 또는 프로그램 등을 저장할 수 있다. 한 예로서, 상기 기지국 메모리(130)는 제1 기지국 장치(101)의 정책 또는 데이터 송수신에 필요한 설정 정보 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 기지국 메모리(130)는 자신의 통신 커버리지 영역 내에 진입한 사용자 단말들(201, 202)의 정보 예컨대 사용자 단말 정보(131)를 저장 관리할 수 있다. 상기 사용자 단말 정보(131)는 제1 기지국 장치(101)에 접속된 적어도 하나의 사용자 단말들에 대한 식별 정보와, 사용자 단말들이 이용하고 있는 서비스 정보 등을 포함할 수 있다. 특히, 상기 사용자 단말 정보(131)는 각 사용자 단말들의 접속 빔 정보, 적어도 하나의 유효 빔 정보, 사용자 단말들이 이용하는 빔의 전계 특성 정보(예: 신호 세기 정보)를 포함할 수 있다. 상술한 사용자 단말 정보(131)는 제1 기지국 장치(101)가 송출한 신호에 대한 응답으로부터 수집될 수 있다.
상기 기지국 프로세서(150)는 제1 기지국 장치(101) 운용에 필요한 다양한 신호의 처리, 프로그램의 활성화, 신호의 전달 등을 처리할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 기지국 장치(101)는 mmWave 대역의 신호의 송출과, 사용자 단말들(201, 202)로부터의 응답 신호 수신을 처리할 수 있다. 특히, 상기 기지국 프로세서(150)는 사용자 단말들(201, 202)의 핸드 오버에 필요한 신호 처리를 수행할 수 있다. 예컨대, 서빙 셀의 기지국 프로세서(예: 제1 기지국 장치(101)의 기지국 프로세서)는 사용자 단말(예: 제2 사용자 단말(202))의 타겟 셀로의 이동에 따른 정보 갱신을 수행할 수 있다. 타겟 셀의 기지국 프로세서(예: 제2 기지국 장치(102)의 기지국 프로세서)는 제2 사용자 단말(202)의 진입에 따른 정보 갱신을 수행할 수 있다. 이러한 기지국 프로세서(150)는 제2 사용자 단말(202)의 핸드 오버와 관련하여 핸드 오버 처리 모듈(151)을 포함할 수 있다.
상기 핸드 오버 처리 모듈(151)은 적어도 하나의 하드웨어 프로세로 구현되거나 또는 적어도 하나의 명령어를 포함하는 소프트웨어로 구현된 후, 적어도 하나의 프로세서에 의해 액세스되어, 핸드 오버 기능을 수행할 수 있다. 상기 핸드 오버 처리 모듈(151)은 상기 사용자 단말들(201, 202)로부터 수신된 신호 세기 정보를 확인하고, 사용자 단말들(201, 202)이 이용하는 빔의 전계가 약전계로 판단된 경우, 사용자 단말들(201, 202)의 대안 빔(예: 사용자 단말들이 접속된 빔 이외의 적어도 하나의 유효 빔)이 있는지 확인할 수 있다. 상기 핸드 오버 처리 모듈(151)은 대안 빔이 없는 사용자 단말(예: 제2 사용자 단말(202))에 대해서는 핸드 오버 처리와 관련한 설정(예: 핸드 오버 준비 모드, 핸드 오버 수행과 관련한 다양한 설정을 수행할 수 있는 모드)을 수행할 수 있다. 예컨대, 핸드 오버 처리 모듈(151)은 제2 사용자 단말(202)에 대해서 즉각적으로 다른 제2 기지국 장치(102)(예: mmWave 셀, sub-6GHz cell, 또는 LTE cell에 대응하는 기지국 장치)로의 핸드 오버를 지시할 수다. 또는, 핸드 오버 처리 모듈(151)은 Measurement 및 Handover, Beam Failure Detection/Recovery, Radio Link Failure와 관련된 파라미터를 핸드 오버 진행을 위해 설정함으로써, 다른 일반 단말(예: 대안 빔이 있는 제1 사용자 단말(201))과 다른 동작을 수행하도록 유도할 수도 있다. 예를 들어, Handover 판단을 위한 cell quality 값은 사용자 단말에서 Layer 3 Filter를 통해 값의 평균화되는 과정을 거치는데, 이 때, 핸드 오버 처리 모듈(151)은 filter 계수를 제1 사용자 단말(201)과 다르게 설정해줌으로써, 신호 감쇠를 즉각적으로 반영하여 Handover를 보다 적극적으로 수행하게(예: 제1 사용자 단말(201)이 제1 기지국 장치(101)의 셀 경계 영역에서 제2 기지국 장치(102)의 셀 경계 영역으로 이동하는 과정에서 발생하는 핸드 오버 동작보다 신속하게 수행되도록) 유도할 수 있다. 또는, 핸드 오버 처리 모듈(151)은 제2 사용자 단말(202)의 Handover를 위한 Measurement Report 조건(MR event triggering 조건)을 수정(예: MR 처리 시간 또는 MR에 대한 응답 시간 등을 사전 정의된 값보다 짧게 설정)하여 보다 적극적으로 핸드 오버를 수행하게 유도할 수 있다. 또는, 핸드 오버 처리 모듈(151)은 핸드 오버 진행을 위한 설정이 적용된 제2 사용자 단말(202)에 대해서 제1 기지국 장치(101)가 보고받는 beam의 개수를 최대 개수로 하고, 신호세기에 대한 범위를 최대로 설정하여 다른 각도의 적어도 하나의 유효 beam이 더 있는지를 확인할 수도 있다. 또는 핸드 오버 처리 모듈(151)은 제2 사용자 단말(202)의 링크 단절을 판단하는데 걸리는 시간(Timer)을 줄여서 링크 단절을 빠르게 결정하고 다음 동작(예: recovery)을 빠르게 시작하게 할 수도 있다. 이와 유사하게, 핸드 오버 처리 모듈(151)은 Beam failure detection을 빠르게 결정하도록 파라미터를 설정하여, Beam failure를 신속하게 결정하도록 하고 다음 동작(recovery)을 바로 시작하게 할 수도 있다. 상술한 핸드 오버 진행 설정과 관련한 조절은 NR Release 16에 소개된 Conditional Handover (CHO)의 HO(Handover) triggering 조건으로도 적용할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오버 관련 기지국 장치 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오버 관련 기지국 장치 운용 방법과 관련하여, 상기 제1 기지국 장치(101)의 기지국 프로세서(150)는 301 단계에서, 빔 별 신호 세기 정보를 수집할 수 있다. 이와 관련하여, 제1 기지국 장치(101)의 기지국 프로세서(150)는 사전 정의된 방향 별로 빔(예: RS 신호)을 조사하고, 해당 빔 조사에 대응한 사용자 단말들(201, 202)의 응답 신호를 수집할 수 있다. 상기 기지국 프로세서(150)는 상기 응답 신호를 기준으로, 송출된 빔 별 신호 세기 정보를 수집할 수 있다. 또는, 제1 기지국 장치(101)의 기지국 프로세서(150)는 사용자 단말들(201, 202)과 정의된 빔으로 지정된 참조 신호를 송출하고, 해당 참조 신호에 대한 응답 신호를 기반으로, 빔별 신호 세기 정보를 수집할 수 있다.
303 단계에서, 상기 기지국 프로세서(150)는 사용자 단말들(201, 202)이 접속된 빔이 약전계인지 확인할 수 있다. 상기 약전계는, 상기 사용자 단말들(201, 202)이 접속된 빔의 전계 값이 사전 정의된 특정 전계 값 이하인 상태를 포함할 수 있다. 상기 사용자 단말들(201, 202)이 접속된 빔이 약전계 특성이 아닌 경우, 기지국 프로세서(150)는 301 단계 이전으로 분기하여 이하 동작을 실시간으로 또는 일정 주기로 재수행할 수 있다. 상기 사용자 단말들(201, 202)이 접속된 빔이 약전계 특성을 나타낸 경우, 기지국 프로세서(150)는 305 단계에서, 다른 방향의 적어도 하나의 유효 빔이 존재하는지 확인할 수 있다. 상기 적어도 하나의 유효 빔은 사용자 단말들(201, 202)이 접속된 빔 외 지정된 조건을 만족하는 빔을 포함할 수 있다. 상기 유효 빔은 예컨대, 상기 사용자 단말들(201, 202)이 접속된 빔 기준 지정된 angle_threshold 각도 이상을 벗어나면서, 상기 사용자 단말들(201, 202)이 접속된 빔과의 신호세기 차이가 지정된 delta_threshold 보다 작은 beam으로 설정될 수 있다. 또는, 상기 적어도 하나의 유효 빔은 예컨대, 지정된 크기 이상의 전계 특성(예: 양호한 전계 특성)을 나타내는 빔을 포함할 수 있다.
다른 방향의 적어도 하나의 유효 빔이 존재하는 경우, 상기 기지국 프로세서(150)는 307 단계에서, 지정된 조건에 따라 유효 빔으로 전환을 수행하거나 또는 현재 접속된 빔을 유지할 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 유효 빔이 현재 접속된 빔보다 양호한 무선특성을 가지는 경우, 기지국 프로세서(150)는 빔 전환을 지원하고, 상기 전환된 유효 빔을 통해 사용자 단말(예: 제2 사용자 단말(202))과의 통신을 수행할 수 있다. 또는, 상기 기지국 프로세서(150)는 상기 사용자 단말이 접속한 접속 빔의 신호 세기가 지정된 값 미만인 경우, 유효 빔을 통한 신호 송수신을 제어할 수 있다. 유효 빔이 복수 개인 경우, 기지국 프로세서(150)는 복수개의 유효 빔 중 상대적으로 양호한 무선 특성을 가지는 빔을 선택하여 빔 전환을 수행하도록 지원할 수 있다.
다른 방향의 유효 빔이 존재하지 않는 경우, 상기 기지국 프로세서(150)는 309 단계에서, 핸드 오버 설정 (또는 핸드 오버 준비 모드) 및 처리(또는 핸드 오버)를 수행할 수 있다. 핸드 오버 설정(또는 핸드 오버 준비 모드)과 관련하여, 상기 기지국 프로세서(150)는 즉각적인 제2 기지국 장치(102)로의 핸드 오버 수행 제어, 핸드 오버 진행과 관련한 파라미터(예: Measurement 및 Handover, Beam Failure Detection/Recovery, Radio Link Failure)의 핸드 오버 설정 변경, Handover를 위한 Measurement Report 조건(MR event triggering조건) 수정, 링크 단절을 판단하는데 걸리는 시간(Timer) 축소, 또는 Beam failure detection 시간 축소 중 적어도 하나를 수행할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 구성의 한 예를 나타낸 도면이며, 도 4b는 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말의 전력 지연 프로파일 운용의 한 예를 나타낸 도면이다. 상기 사용자 단말은 도 1에서 설명한 제1 사용자 단말(201) 또는 제2 사용자 단말(202) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이하 설명에서는, 제1 사용자 단말(201) 및 제2 사용자 단말(202)을 대표하여 사용자 단말(200)로서 설명하기로 한다.
도 4a를 참조하면, 한 실시 예에 따른 사용자 단말(200)은 제1 통신 회로(211), 제2 통신 회로(212), 메모리(230), 디스플레이(240), 프로세서(250)를 포함할 수 있다. 추가적으로, 상기 사용자 단말(200)은 상기 제1 통신 회로(210)에 연결되고 제1 기지국 장치(101)(또는 제2 기지국 장치(102)와 통신 채널을 형성할 수 있는 적어도 하나(또는 복수)의 mmWave 용 안테나를 더 포함할 수 있다. 이러한 사용자 단말(200)의 구성은 실시 예 또는 사업자의 의도에 따라 보다 세부적인 구성으로 분할되거나 하나의 구성으로 통합될 수도 있다.
상기 제1 통신 회로(211)는 상기 제1 기지국 장치(101)와 통신 채널을 형성하는 통신 인터페이스 또는 하드웨어 회로 구조물을 포함하며, 제2 기지국 장치(102)가 제1 기지국 장치(101)와 동일한 주파수 대역을 지원하는 기지국인 경우, 프로세서(250) 제어에 따라 제1 기지국 장치(101) 및 제2 기지국 장치(102)와 신호 송수신을 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 제1 통신 회로(210)는 mmWave 대역의 신호를 수신하여 처리할 수 있다. 특히, 상기 제1 통신 회로(210)는 프로세서(250) 제어에 대응하여 상기 제1 기지국 장치(101)에서 제2 기지국 장치(102)로 핸드 오버하는 동안, 제1 기지국 장치(101)와 제2 기지국 장치(102)로부터 핸드 오버에 필요한 정보들을 수신할 수 있다. 상기 제2 기지국 장치(102)가 제1 기지국 장치(101)와 다른 주파수 대역 또는 다른 통신 방식을 지원하는 기지국 장치인 경우, 상기 제1 통신 회로(211)는 제1 기지국 장치(101)와만 신호 송수신을 수행할 수 있다.
상기 제2 통신 회로(212)는 상기 제1 통신 회로(211)와 다른 통신 방식(예: LTE 통신 방식, sub-6GHz 주파수를 지원하는 통신 방식 등)을 지원하는 통신 회로를 포함할 수 있다. 예컨대, 제2 기지국 장치(102)가 상기 제1 기지국 장치(101)와 다른 통신 방식을 지원하는 경우, 상기 제2 통신 회로(212)는 상기 제2 기지국 장치(102)와 통신 채널을 형성하도록 구성될 수 있다.
상기 메모리(230)는 사용자 단말(200) 운용과 관련한 다양한 프로그램 및 데이터를 저장할 수 있다. 예컨대, 상기 메모리(230)는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오버에 필요한 정보를 저장 관리할 수 있다. 즉, 상기 메모리(230)는 빔 정보(231)를 저장할 수 있다. 상기 빔 정보(231)는 앞서 설명한 제1 기지국 장치(101)가 전송한 RS 정보를 기반으로 추정한 사용자 단말(200)이 접속할 접속 빔 및 상기 접속 빔의 무선 특성이 불량한(지정된 신호 세기 이하인) 경우 전환 가능한 적어도 하나의 유효 빔 정보들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 빔 정보(231)는 상기 접속 빔 및 상기 적어도 하나의 유효 빔의 신호 세기 정보를 포함할 수 있다.
상기 디스플레이(240)는 상기 사용자 단말(200)의 운용과 관련한 적어도 하나의 화면을 출력할 수 있다. 예컨대, 상기 디스플레이(240)는 제1 기지국 장치(101) 또는 제2 기지국 장치(102) 연결 상태를 나타내는 화면, 제1 기지국 장치(101)와의 무선 환경에 관한 지시자, 접속 빔의 전계 상태에 대한 정보, 유효 빔의 존재 여부를 나타내는 정보, 유효 빔으로의 전환을 지시하는 정보, 핸드 오버 이후, 제2 기지국 장치(102)와의 무선 환경에 관한 지시자 등을 출력할 수 있다. 추가로, 상기 디스플레이(240)는 사용자 입력에 따라 무선 환경에 관한 화면을 출력할 수 있다.
상기 프로세서(250)는 사용자 단말(200)의 운용과 관련한 신호의 전달과 처리를 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 프로세서(250)는 통신 회로(210)와 메모리(230)에 기능적으로 연결된 상태에서, 제1 기지국 장치(101)를 서빙 셀로 하여 통신 서비스 운용에 필요한 신호 송수신을 처리할 수 있다. 이 동작에서, 프로세서(250)는 mmWave 대역의 신호를 제1 기지국 장치(101)와 송수신하되, 접속할 빔(가장 양호한 무선 특성을 가지는 베스트 빔으로서, 사용자 단말(200)이 접속하는 접속 빔)을 제1 기지국 장치(101)가 전송하는 RS를 기준으로 검출하고, 검출된 빔을 통해 통신 서비스와 관련한 데이터를 송수신하도록 제어할 수 있다. 상기 프로세서(250)는 일정 주기 또는 실시간으로 상기 접속 빔에 대한 전계 특성(예: RSRP, RSRQ 등)을 확인할 수 있다. 상기 프로세서(250)는 상기 접속 빔의 신호 상태가 기 설정된 약전계 상태(예: 신호 세기가 지정된 값 미만 상태)에 해당하는 경우, 접속 빔 이외의 대안 빔(또는 기 설정된 조건을 만족하는 적어도 하나의 유효 빔)이 있는지 확인할 수 있다. 상기 대안 빔은 제1 기지국 장치(101)가 전송한 RS 신호를 기준으로 검출된 빔들 중, 상기 접속 빔을 제외하고 상기 기 설정된 조건을 만족하는 빔이 될 수 있다. 상기 프로세서(250)는 상기 대안 빔에 대한 정보를 메모리(230)에 저장 관리하거나, 접속 빔이 약전계 특성을 나타내는 경우, 획득하도록 제어할 수 있다. 상기 접속 빔이 약전계이며 대안 빔이 존재하는 경우, 상기 프로세서(250)는 상기 대안 빔을 이용하여, 제1 기지국 장치(101)와 통신 서비스에 필요한 신호를 송수신하도록 제어할 수 있다. 상기 대안 빔이 존재하지 않는 경우, 상기 프로세서(250)는 사용자 단말(200)의 핸드 오버를 제어할 수 있다. 예컨대, 프로세서(250)는 제1 기지국 장치(101)가 송출하는 빔들의 인덱스 별 방향에 대한 정보를 저장 관리하고, 접속 빔의 약전계 상황에서 상기 접속 빔과 다른 방향이며 설정된 조건을 만족하는 유효 빔이 없을 때 핸드 오버 진행과 관련한 설정을 조절할 수 있다. 이 동작에서, 상기 프로세서(250)는 표준에 반하지 않는 선에서 다른 mmWave cell로의 Handover 동작을 유도하거나, sub-6GHz 또는 LTE 시스템으로 천이를 제어할 수 있다.
한편, 상기 프로세서(250)는 빔 인덱스 별 방향 정보가 없을 경우에도, 도 4b에 나타낸 바와 같은 Power Delay Profile (PDP)를 이용한 반사신호의 존재 유무를 판단할 수 있다. 상기 프로세서(250)는 다중 채널로 수신되는 신호에 대한 PDP를 추정하여, 충분히 떨어진 여러 경로의 신호가 수신되고 있다고 판단(τ1, τ2)되면 제1 기지국 장치(101)와의 통신 송수신에 필요한 정상동작을 수행할 수 있다. 상기 프로세서(250)는 무선 신호가 한 개의 도미넌트(dominant)한 경로(예: 단일 경로)만으로 수신되고, 그 수신 신호가 약전계로 판단될 경우, 핸드 오버 진행에 필요한 설정을 수행할 수 있다. 도 4b와 같이 PDP를 통해 사용자 단말(200)에서 보이는 신호 path가 여러 개인 경우에는, 핸드 오버 동작을 수행하지 않고, 정상 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
다른 예로서, 상기 프로세서(250)는 사용자 단말(200)의 무선 환경이 핸드 오버 조건을 만족하는지 확인하고, 핸드 오버 조건을 만족하는 무선 환경에 진입하면, 핸드 오버 동작을 수행할 수 있다. 이 과정에서, 상기 프로세서(250)는 복수의 인접셀들이 있는 경우, 인접 셀의 베스트 빔(가장 양호한 특성을 가지는 빔) 및 유효 빔(지정된 신호 세기 이상의 빔)의 개수 및 무선 특성이 상대적으로 더 양호한 인접 셀을 타겟 셀로 결정하여 핸드 오버를 수행하도록 제어할 수 있다. 상기 핸드 오버 조건을 만족하는지 확인하는 동작은 현재 위치에서 복수의 기지국 장치들(예: 제1 기지국 장치(101) 및 제2 기지국 장치(102))로부터 신호(예: RS 신호)를 수신하고, 수신된 신호들 중 현재 서비스를 받고 있는 서빙 셀(예: 제1 기지국 장치(101))의 빔 신호의 특성(예: RSRP, RSRQ 등)이 다른 기지국 장치(예: 제2 기지국 장치(102))가 제공한 빔 신호의 특성(예: RSRP, RSRQ 등)보다 지정된 크기만큼 나쁜지 확인하는 동작을 포함할 수 있다.
상기 핸드 오버 진행을 위한 설정 조정과 관련하여, 상기 사용자 단말(200)의 프로세서(250)는 즉각적인 핸드 오버 수행을 제어하거나, Measurement 및 Handover, Beam Failure Detection/Recovery, Radio Link Failure와 관련된 파라미터 조정을 수행하여 신호 감쇠를 즉각적으로 반영하여 Handover를 보다 적극적으로 수행하도록 제어할 수 있다. 또는 프로세서(250)는 Measurement Report 조건(MR event triggering 조건)을 수정(예: MR 처리 시간 또는 MR에 대한 응답 시간 등을 사전 정의된 값보다 짧게 설정)하거나, 링크 단절을 판단하는데 걸리는 시간(Timer)을 줄이거나, Beam failure detection 시간을 줄이도록 제어할 수 있다. 추가로, 상기 프로세서(250)는 제1 기지국 장치(101)에 보고하는 beam의 개수를 최대 개수로 조정하고, 신호세기에 대한 범위를 최대로 설정하여 다른 각도의 적어도 하나의 유효 beam이 더 있는지를 확인할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오버를 수행하는 사용자 단말의 운용 방법의 한 예를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말의 운용 방법과 관련하여, 상기 사용자 단말(200)의 프로세서(250)는 501 단계에서, 현재 통신 서비스를 이용하고 있는 제1 기지국 장치(101)의 빔(예: 사용자 단말이 접속한 접속 빔) 신호 세기를 판단할 수 있다. 이와 관련하여, 상기 프로세서(250)는 상기 빔과 관련한 무선 신호 특성(예: RSRP 또는 RSRQ 등)에 관한 정보를 수집할 수 있다.
상기 프로세서(250)는 503 단계에서, 상기 빔의 전계 특성이 약전계인지 확인할 수 있다. 상기 빔 전계 특성이 약전계가 아닌 경우, 즉 상기 빔 전계 특성이 사전 정의된 양호한 특성 값 이상의 값을 나타내는 경우, 501 단계 이전으로 분기하여 이하 동작을 실시간 또는 일정 주기로 재수행할 수 있다. 또는, 상기 사용자 단말(200)의 프로세서(250)는 약전계 판단을 위한 참조 신호를 제1 기지국 장치(101)로부터 수신할 수 있는 주기마다 상술한 501 단계 및 503 단계를 재수행할 수 있다.
상기 빔의 신호 세기가 약전계에 해당하는 경우, 상기 프로세서(250)는 505 단계에서, 현재 이용 중인 빔의 경로(또는 신호 수신 경로)가 단일 경로인지 확인할 수 있다. 상기 빔의 경로가 단일 경로인 경우, 상기 프로세서(250)는 507 단계에서 핸드 오버 설정 및 처리를 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 프로세서(250)는 mmWave 주파수 대역의 신호를 지원하는 상기 제1 기지국 장치(101)와 다른 mmWave cell로의 Handover 동작을 유도하거나, sub-6GHz 또는 LTE 시스템으로 핸드 오버하도록 제어할 수 있다.
상기 프로세서(250)는 505 단계에서, 현재 신호를 수신하는 경우가 단일 경로가 아닌 경우, 509 단계에서, 정상 동작 처리를 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 프로세서(250)는 Power Delay Profile (PDP)와 같은 방식을 통해서 반사신호의 존재 유무를 판단하고, PDP를 추정하여, 충분히 떨어진 여러 경로의 신호가 수신되고 있다고 판단되면, 제1 기지국 장치(101)와의 신호 송수신에 필요한 정상동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 핸드 오버 수행과 관련한 사용자 단말 운용 방법의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 사용자 단말 운용의 다른 방법과 관련하여, 상기 사용자 단말(200)의 프로세서(250)는 601 단계에서 핸드 오버 조건이 만족하는지 확인할 수 있다. 예컨대, 상기 프로세서(250)는 현재 위치에서 복수의 기지국 장치들로부터 신호(예: RS 신호)를 수신하고, 수신된 신호들 중 현재 서비스를 받고 있는 서빙 셀의 빔 신호의 특성(예: RSRP, RSRQ 등)이 다른 기지국 장치가 제공한 빔 신호의 특성(예: RSRP, RSRQ 등)보다 지정된 크기만큼 나쁜지 확인할 수 있다. 해당 조건이 만족되지 않는 경우, 사용자 단말(200)의 프로세서(250)는 603 단계에서 현재 상태를 유지하면서, 601 단계를 주기적으로 수행할 수 있다.
한편, 601 단계에서, 핸드 오버 조건이 만족하는 경우(예: 서빙 셀(예: 제1 기지국 장치(101))의 제1 빔 영역의 신호 특성이, 타겟 셀(예: 제2 기지국 장치(102))의 제2 빔 영역의 신호 특성보다 지정된 크기만큼 나쁜 경우), 프로세서(250)는 605 단계에서, 인접 셀들 정보를 수집할 수 있다.
607 단계에서, 프로세서(250)는 다수의 유효 빔을 가진 인접 셀을 타겟 셀로 선택하고, 선택된 타겟 셀을 기준으로 핸드 오버를 수행할 수 있다. 상술한 동작 수행과 관련하여, 프로세서(250)는 Cell quality가 비슷한 수준의 인접 셀이 2개 이상 있을 경우, Cell quality나, beam quality를 보고 Handover를 수행할 target cell을 선택하거나, 각 인접 셀의 다수 개의 beam quality를 확인한 후에, 하나의 dominant한 beam을 가진 cell이 아닌, 다양한 방향의 유효 빔이 검출된 cell을 선택할 수 있다. 이와 같은 선택으로, 본 발명의 사용자 단말(200)은 핸드 오버 이후에도 추가적인 핸드 오버의 확률(예: 핸드 오버 핑퐁 확률)을 낮추고 안정적인 통신 서비스를 제공할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다.
또한, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 통상의 기술자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 따라서, 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 통상의 기술자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다.
따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.
본 발명에 따르면, 본 발명은 사용자 단말이 접속한 접속 빔의 약전계 환경에서도 유효 빔 여부에 따라 보다 적절한 핸드 오버를 결정할 수 있어 무분별한 핸드 오버 수행을 줄이고, 핸드 오버가 필요한 경우 보다 신속한 핸드 오버가 수행될 수 있도록 함으로써, 속도가 개선되고 안정적인 신호 송수신이 가능한 통신 서비스를 지원할 수 있다.
10: 무선통신 시스템
101, 102: 기지국 장치
110: 기지국 통신 회로
130: 기지국 메모리
150: 기지국 프로세서
200, 201, 202: 사용자 단말
211: 제1 통신 회로
212: 제2 통신 회로
230: 메모리
240: 디스플레이
250: 프로세서

Claims (9)

  1. mmWave 대역의 신호를 지원하는 제1 기지국 장치가, 단말로부터 적어도 하나의 빔에 대한 신호 세기를 수집하는 단계;
    상기 제1 기지국 장치가, 상기 단말이 접속된 접속 빔의 신호 세기가 지정된 값 이하인 약전계인 경우, 상기 접속 빔 이외의 지정된 조건을 만족하는 적어도 하나의 유효 빔이 존재하는지 확인하는 단계;
    상기 적어도 하나의 유효 빔이 존재하지 않는 경우, 상기 단말의 핸드 오버 관련 처리를 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오버 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 유효 빔이 존재하는지 확인하는 단계는
    상기 접속 빔 기준으로 지정된 각도 이상을 벗어나면서, 상기 접속 빔과의 신호세기 차이가 지정된 범위 이내인 빔이 있는지 확인하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오버 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 핸드 오버 처리를 수행하는 단계는
    상기 핸드 오버를 수행하기 이전에 핸드 오버 진행을 위한 설정 단계;를 포함하고,
    상기 설정 단계는
    상기 유효 빔 확인 직후 상기 제2 기지국 장치로의 핸드 오버를 진행하도록 제어하는 단계;
    상기 핸드 오버 진행과 관련한 파라미터의 설정을 변경하는 단계;
    상기 핸드 오버를 위한 측정 리포트(Measurement Report) 조건(MR event triggering 조건)을 수정하는 단계;
    상기 단말과의 링크 단절을 판단하는데 걸리는 시간(Timer)을 축소하는 단계; 또는
    빔 실패 검출(Beam failure detection) 시간을 축소하는 단계; 중 적어도 하나의 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 핸드 오버 방법.
  4. 단말이 제1 기지국 장치가 송출한 적어도 하나의 빔의 신호 세기를 판단하는 단계;
    상기 단말이 접속한 접속 빔의 신호가 지정된 크기 이하의 약전계 신호인 경우, 전력 지연 프로파일(Power Delay Profile, PDP)을 이용하여 반사 신호 유무에 따라 상기 접속 빔의 단일 경로 여부를 확인하는 단계;
    상기 접속 빔이 단일 경로이면, 상기 제2 기지국 장치로의 핸드 오버를 준비하거나 또는 핸드 오버를 수행하고, 다중 경로이면, 상기 다중 경로를 통해 상기 제1 기지국 장치와 신호 송수신을 수행하는 단계;를 포함하는 단말의 핸드 오버 방법.
  5. mmWave 대역의 신호를 송수신하는 기지국 통신 회로;
    상기 기지국 통신 회로와 기능적으로 연결된 기지국 프로세서;를 포함하고,
    상기 기지국 프로세서는
    단말이 접속된 접속 빔에 대한 신호 세기를 수집하고, 상기 신호 세기가 지정된 값 이하인 약전계인 경우, 상기 접속 빔 이외의 지정된 조건을 만족하는 유효 빔이 존재하는지 확인하고, 상기 유효 빔이 존재하지 않는 경우, 상기 사용자 단말과 제2 기지국 장치 간의 핸드 오버 수행과 관련한 처리를 지원하도록 설정된 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 기지국 프로세서는
    상기 접속 빔 기준으로 지정된 각도 이상을 벗어나면서, 상기 접속 빔과의 신호세기 차이가 지정된 범위 이내인 빔에 해당하는 유효 빔이 있는지 확인하도록 설정된 것을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 기지국 프로세서는
    상기 유효 빔 확인 직후 상기 제2 기지국 장치로의 핸드 오버를 진행하도록 제어하거나,
    상기 핸드 오버 진행과 관련한 파라미터의 설정을 변경하거나,
    상기 핸드 오버를 위한 측정 리포트(Measurement Report) 조건(MR event triggering 조건)을 수정하거나,
    상기 단말과의 링크 단절을 판단하는데 걸리는 시간(Timer)을 축소하거나; 또는
    빔 실패 검출(Beam failure detection) 시간을 축소하도록 설정된 것을 특징으로 하는 기지국 장치.
  8. mmWave 대역의 신호를 지원하는 제1 기지국 장치 또는 제2 기지국 장치와 통신 채널을 형성하는 적어도 하나의 통신 회로;
    상기 통신 회로와 기능적으로 연결된 프로세서;를 포함하고,
    상기 프로세서는
    상기 제1 기지국 장치가 송출한 적어도 하나의 빔의 신호 세기를 판단하고,
    단말이 접속한 접속 빔의 신호가 지정된 크기 이하의 약전계 신호인 경우, 상기 접속 빔이 단일 경로인지 확인하고,
    상기 접속 빔이 단일 경로이면, 상기 제2 기지국 장치로의 핸드 오버를 수행하도록 제어하고, 다중 경로이면, 상기 다중 경로를 통해 상기 제1 기지국 장치와 신호 송수신을 수행하도록 설정된 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 프로세서는
    상기 제1 기지국 장치와 인접된 복수 개의 인접 셀들에 대한 베스트 빔 및 유효 빔의 개수를 확인하고,
    상대적으로 많은 개수의 유효 빔을 가지는 인접 셀을 상기 제2 기지국 장치로 선택하여 핸드 오버하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
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