WO2011084006A2 - 무선 통신 시스템에서 요소 반송파 관리 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 요소 반송파 관리 방법 및 장치 Download PDF

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WO2011084006A2
WO2011084006A2 PCT/KR2011/000112 KR2011000112W WO2011084006A2 WO 2011084006 A2 WO2011084006 A2 WO 2011084006A2 KR 2011000112 W KR2011000112 W KR 2011000112W WO 2011084006 A2 WO2011084006 A2 WO 2011084006A2
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component carrier
serving cell
activation
cell
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천성덕
정성훈
이승준
이영대
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엘지전자 주식회사
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    • H04W36/0069—Transmission or use of information for re-establishing the radio link in case of dual connectivity, e.g. decoupled uplink/downlink
    • H04W36/00695—Transmission or use of information for re-establishing the radio link in case of dual connectivity, e.g. decoupled uplink/downlink using split of the control plane or user plane
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks
    • Y02D30/70—Reducing energy consumption in communication networks in wireless communication networks

Definitions

  • the present invention relates to wireless communications, and more particularly, to a method and apparatus for managing component carriers in a wireless communication system.
  • 3GPP LTE long term evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink and single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) in uplink.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • MIMO multiple input multiple output
  • LTE-A 3GPP LTE-Advanced
  • 3GPP LTE-A Techniques introduced in 3GPP LTE-A include carrier aggregation, relay, and the like.
  • the 3GPP LTE system is a single carrier system supporting only one bandwidth (that is, one component carrier) of ⁇ 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 ⁇ MHz.
  • LTE-A introduces multiple carriers using carrier aggregation.
  • a component carrier is defined by a center frequency and a bandwidth.
  • the component carrier may correspond to one cell.
  • Multi-carrier system is to use a plurality of component carriers having a bandwidth less than the total bandwidth.
  • a terminal may receive a service from a plurality of cells.
  • battery consumption of the terminal may increase to maintain the connection with the plurality of cells.
  • the terminal It is not necessary for the terminal to always receive a service from a fixed number of cells. Therefore, to reduce battery consumption of the terminal, it is necessary to dynamically activate or deactivate the cell.
  • the present invention provides a method and apparatus for managing component carriers for activation or deactivation of a serving cell.
  • a method of managing a component carrier by a terminal in a wireless communication system includes receiving activation pattern information indicating activation or deactivation of at least one serving cell from a base station, and activating or deactivating the at least one component carrier according to the activation pattern information.
  • the activation pattern information includes an activation pattern indicating activation or deactivation of the at least one component carrier on a subframe basis.
  • the activation pattern information includes an identifier indicating a component carrier to be activated or deactivated.
  • the at least one component carrier may correspond to at least one cell, and the component carrier to be activated or deactivated may correspond to a cell to be activated or deactivated.
  • a method of managing a component carrier by a terminal in a wireless communication system includes activating at least one component carrier, and deactivating the activated at least one component carrier according to a specific condition, wherein the specific condition prevents deactivation of the at least one component carrier by itself. It is to judge.
  • the specific condition may include at least one of a channel quality, a buffer state of a terminal, a power surplus state of a terminal, and a number of transmission of a scheduling request.
  • Signaling overhead for activating or deactivating a plurality of component carriers (or serving cells) can be reduced. It is possible to prevent data loss and to reduce battery consumption of the terminal.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a user plane.
  • FIG. 3 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a control plane.
  • FIG. 5 shows a structure of a second layer of a base station for multiple carriers.
  • FIG. 6 shows a structure of a second layer of a terminal for multicarrier.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a serving cell management method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a serving cell management method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), a wireless device (Wireless Device), and the like.
  • the base station 20 refers to a fixed station communicating with the terminal 10, and may be referred to by other terms such as an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, and the like.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • access point and the like.
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to a Serving Gateway (S-GW) through an MME (Mobility Management Entity) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC) 30, more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S-GW Serving Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • EPC Evolved Packet Core
  • EPC 30 is composed of MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has information about the access information of the terminal or the capability of the terminal, and this information is mainly used for mobility management of the terminal.
  • S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • P-GW is a gateway having a PDN as an endpoint.
  • the radio interface between the terminal and the base station is called a Uu interface.
  • Layers of the radio interface protocol between the terminal and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems.
  • OSI Open System Interconnection
  • L2 second layer
  • L3 third layer
  • the RRC Radio Resource Control
  • the RRC layer located in the third layer plays a role of controlling radio resources between the terminal and the network. To this end, the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal and the base station.
  • FIG. 2 is a block diagram illustrating a radio protocol architecture for a user plane.
  • 3 is a block diagram illustrating a radio protocol structure for a control plane.
  • the user plane is a protocol stack for user data transmission
  • the control plane is a protocol stack for control signal transmission.
  • a physical layer (PHY) layer provides an information transfer service to a higher layer using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer, which is an upper layer, through a transport channel. Data is moved between the MAC layer and the physical layer through the transport channel. Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • MAC medium access control
  • the physical channel may be modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the functions of the MAC layer include mapping between logical channels and transport channels and multiplexing / demultiplexing into transport blocks provided as physical channels on transport channels of MAC service data units (SDUs) belonging to the logical channels.
  • the MAC layer provides a service to a Radio Link Control (RLC) layer through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • RLC layer Functions of the RLC layer include concatenation, segmentation, and reassembly of RLC SDUs.
  • QoS Quality of Service
  • the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode).
  • TM transparent mode
  • UM unacknowledged mode
  • Acknowledged Mode acknowledged mode
  • AM Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include delivery of user data, header compression, and ciphering.
  • the functionality of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the control plane includes the transfer of control plane data and encryption / integrity protection.
  • the RRC (Radio Resource Control) layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of RBs.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal and the network.
  • the establishment of the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • RB can be further divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB).
  • the SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • the DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the UE If there is an RRC connection between the RRC layer of the UE and the RRC layer of the E-UTRAN, the UE is in an RRC connected state, otherwise it is in an RRC idle state. do.
  • the downlink transmission channel for transmitting data from the network to the UE includes a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transport channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast traffic
  • the 3GPP LTE system supports a case where the downlink bandwidth and the uplink bandwidth are set differently, but this assumes one component carrier (CC).
  • CC is defined as the center frequency (band frequency) and bandwidth. This means that 3GPP LTE is supported only when the bandwidth of the downlink and the bandwidth of the uplink are the same or different in the situation where one CC is defined for the downlink and the uplink, respectively.
  • the 3GPP LTE system supports up to 20MHz and may be different in uplink bandwidth and downlink bandwidth, but only one CC is supported in the uplink and the downlink.
  • Spectrum aggregation (or bandwidth aggregation, also known as carrier aggregation) supports a plurality of CCs.
  • Spectral aggregation is introduced to support increased throughput, to prevent cost increases due to the introduction of wideband radio frequency (RF) devices, and to ensure compatibility with existing systems.
  • RF radio frequency
  • CC 4 shows an example of a multi-carrier.
  • the bandwidth or number of CCs is only an example. Each CC may have a different bandwidth.
  • the number of downlink CCs and the number of uplink CCs may be the same or different.
  • 5 shows a structure of a second layer of a base station for multiple carriers.
  • 6 shows a structure of a second layer of a terminal for multicarrier.
  • the MAC layer may manage one or more CCs.
  • One MAC layer includes one or more HARQ entities.
  • One HARQ entity performs HARQ for one CC.
  • Each HARQ entity independently processes a transport block on a transport channel. Accordingly, the plurality of HARQ entities may transmit or receive a plurality of transport blocks through the plurality of CCs.
  • One CC (or CC pair of downlink CC and uplink CC) may correspond to one cell.
  • each downlink CC may correspond to one serving cell.
  • the terminal When a terminal receives a service through a plurality of downlink CCs, the terminal may be said to receive a service from a plurality of serving cells.
  • a base station can provide a plurality of serving cells to a terminal through a plurality of downlink CC, and thus, the terminal and the base station can communicate with each other through the plurality of serving cells.
  • the base station may not communicate with the terminal using all configured serving cells. Apart from the actual communication with the base station, if the terminal monitors the control channel for all serving cells and measures the quality of the radio channel, it causes battery drain of the terminal.
  • the base station may activate only a serving cell actually used among a plurality of serving cells configured for the terminal and deactivate a serving cell not used.
  • the terminal does not require monitoring of the control channel and measurement of radio quality.
  • the base station frequently activates or deactivates a serving cell according to the characteristics of a service used by the terminal and the quality of a radio channel, frequent transmission of control signals for the activation and deactivation is required. There is a need for a method that can reduce signaling overhead due to activation / deactivation of a serving cell.
  • the base station may configure one or more serving cells to be used by the terminal to the terminal.
  • Serving cells configured for the UE may be divided into a primary serving cell and a secondary serving cell.
  • the primary serving cell is a cell to which the terminal initially accesses, and is a cell to which main control information is transmitted.
  • the primary serving cell may be referred to as a main serving cell.
  • the primary serving cell is not deactivated and only the secondary serving cell can be deactivated.
  • the characteristics of the deactivated serving cell are as follows.
  • the UE does not monitor the PDCCH associated with the deactivated serving cell.
  • the terminal does not perform reception and processing of an uplink grant (or uplink resource allocation) and a downlink grant (or downlink resource allocation) used in an inactive serving cell.
  • the terminal does not perform uplink transmission on the uplink channel of the deactivated serving cell.
  • the UE does not report a Sounding Reference Signal (SRS), Channel Quality Indicator (CQI) / Precoding Matrix Indicator (PMI) / Rank Indicator (RI) related to the deactivated serving cell.
  • SRS Sounding Reference Signal
  • CQI Channel Quality Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • RI Rank Indicator
  • the characteristics of the activated serving cell are as follows.
  • the UE monitors the PDCCH associated with the activated serving cell.
  • the terminal performs reception and processing of an uplink grant (or uplink resource allocation) and a downlink grant (or downlink resource allocation) used in an activated serving cell.
  • the terminal performs uplink transmission on the uplink channel of the activated serving cell.
  • the UE reports a Sounding Reference Signal (SRS), Channel Quality Indicator (CQI) / Precoding Matrix Indicator (PMI) / Rank Indicator (RI) related to the deactivated serving cell.
  • SRS Sounding Reference Signal
  • CQI Channel Quality Indicator
  • PMI Precoding Matrix Indicator
  • RI Rank Indicator
  • the base station transmits activation pattern information related to activation and deactivation of the serving cells configured in the terminal to the terminal, and proposes a method of activating or deactivating the serving cell according to the received activation pattern information.
  • the activation pattern information may be informed by the base station to the terminal through system information, an RRC message, a MAC message and / or a physical downlink control channel (PDCCH) message.
  • system information an RRC message, a MAC message and / or a physical downlink control channel (PDCCH) message.
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the activation pattern information may be configured in sub-frame units.
  • the activation pattern information may indicate to activate or deactivate serving cells for each subframe.
  • a radio frame includes 10 subframes in units of 10ms.
  • the UE activates the serving cell in the fourth and fifth subframes set to bit '1' at 10 ms periods, and corresponds to the remaining subframes set to bit '0'. Deactivate the serving cell.
  • the UE activates one or more serving cells in the fourth and fifth subframes using the activation pattern information configured in subframe units, and the one or more serving cells in the subframes other than the fourth and fifth subframes. Deactivate
  • the activation pattern information may include a serving cell identifier.
  • the serving cell identifier indicates a serving cell that is activated or deactivated among a plurality of serving cells.
  • the serving cell identifier may be represented by a cell ID, cell index, and / or frequency information of each serving cell. For example, when the base station transmits activation pattern information including a serving cell identifier of 'X' to the terminal, the terminal transmits the serving cell indicated by the serving cell identifier among the set serving cells in the active pattern information. According to the frame pattern, the serving cell is activated or deactivated.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a serving cell management method according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal receives activation pattern information for activation or deactivation of the serving cell from the base station (S310).
  • the activation pattern information may include a period of an activation pattern, information indicating activation or deactivation of a serving cell in units of subframes within the activation pattern, and a serving cell identifier indicating a serving cell to which the activation pattern is applied.
  • the activation pattern information may include activation patterns for the plurality of serving cells.
  • the terminal activates or deactivates one or more serving cells according to the activation pattern information.
  • the terminal activates or deactivates the serving cells in the corresponding subframe by using the period of the activation pattern included in the activation pattern information, the subframe being activated, and the serving cell identifier.
  • the UE determines which serving cells to activate or deactivate in every subframe according to the activation pattern information.
  • the activation pattern of the first serving cell is bitmap "1111000000” and the activation pattern of the second serving cell is called bitmap "00000001111000000000”.
  • the size of the bitmap is referred to as the period of the activation pattern.
  • the period of the activation pattern of the first serving cell is 10ms
  • the period of the activation pattern of the second serving cell is 20ms.
  • a bit of '1' means activation of a serving cell
  • a bit of '0' means deactivation of a serving cell. However, this is only an example.
  • the UE determines whether to activate or deactivate the serving cell corresponding to each subframe according to the activation pattern information.
  • the terminal activates the first serving cell in the preceding four subframes.
  • the terminal activates the second serving cell in the 8th to 11th subframes. In the remaining subframes, the first serving cell and the second serving cell are deactivated.
  • the base station and the terminal may periodically activate or deactivate a plurality of serving cells.
  • signaling overhead for activating or deactivating a plurality of serving cells can be reduced.
  • the base station In a situation where the base station does not accurately determine the traffic characteristics of the terminal and the environment of the radio channel, it may not be able to deactivate the serving cell not used by the terminal. Battery consumption of the terminal may occur due to unnecessary activated serving cells.
  • the terminal may deactivate only the secondary serving cell when the activation condition is satisfied.
  • the terminal When the terminal deactivates the serving cell according to the activation condition, the terminal may deactivate all of the serving cells configured in the terminal or only the serving cells in which the activation condition is satisfied.
  • the terminal may deactivate all of the remaining serving cells except the special serving cell according to the activation condition.
  • the special serving cell may be a primary serving cell.
  • the activation condition may include at least one of the quality of the downlink radio channel, the buffer state of the terminal, the power headroom state of the terminal, and the number of transmission of the scheduling request signal.
  • the UE deactivates the serving cell as follows.
  • the base station sets a threshold related to the quality of the downlink radio channel to the terminal.
  • the terminal continuously measures the quality of the downlink radio channel of the serving cells. If the measurement result of the specific serving cell is lowered below the threshold, the terminal deactivates the specific serving cell.
  • the quality of the downlink radio channel may be represented by well-known indicators such as CQI, Reference Signal Received Power (RSRP), and / or Reference Signal Received Quality (RSRQ).
  • the quality of the downlink radio channel is poor, it means that the probability of occurrence of a transmission error of downlink data transmitted on the downlink channel generally increases. Therefore, by deactivating a serving cell having a high probability of transmission error, retransmission and loss of data can be reduced.
  • the UE deactivates the serving cell as follows.
  • the base station sets a threshold associated with the number of transmission of the scheduling request signal to the terminal. If the number of transmissions is greater than the threshold, the terminal deactivates the configured serving cell. Or, the terminal deactivates the serving cell set for itself when the number of transmission of the scheduling request signal reaches the maximum number of transmission of the scheduling request signal set by the base station.
  • the scheduling request signal may include a signal sent on a Physical Uplink Control Channel (PUCCH) to request a random access preamble and / or uplink resource allocation.
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the quality of the uplink radio channel is poor, the number of transmission of the scheduling request signal generally increases. This means that a transmission error of uplink data transmitted on the uplink channel increases. Therefore, by deactivating a serving cell having a high probability of transmission error, retransmission and loss of data can be reduced.
  • the UE deactivates the serving cell as follows.
  • the base station sets a threshold related to the buffer state of the terminal to the terminal.
  • the terminal checks its buffer status. If the amount of data stored in the buffer of the terminal is lower than the threshold, the terminal deactivates the serving cell set to itself. Or, if there is no data stored in its buffer, the terminal may deactivate the configured serving cell.
  • the buffer of the terminal may include a buffer of the MAC layer, a buffer of the RLC layer and / or a buffer of the PDCP layer.
  • the amount of data stored in the buffer of the terminal can be sufficiently transmitted to a relatively small number of serving cells, some of the plurality of serving cells are deactivated. Therefore, by deactivating some of the excessively configured serving cells, it is possible to reduce the power consumption of the terminal.
  • the terminal deactivates the serving cell as follows.
  • the base station sets a threshold associated with the power surplus state to the terminal. If the power surplus state is greater than or equal to the threshold, the terminal deactivates the configured serving cell.
  • the measurement of the power surplus state of the terminal may use power surplus information of the terminal.
  • the power of the terminal is redundant enough to transmit data to the base station through a relatively small number of serving cells, deactivate some of the plurality of serving cells. Therefore, by deactivating some of the excessively configured serving cells, it is possible to reduce the power consumption of the terminal.
  • FIG. 9 is a flowchart illustrating a serving cell management method according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal and the base station activate the plurality of serving cells (S510).
  • At least one of the plurality of serving cells may be a primary serving cell, and the other may be a secondary serving cell.
  • the terminal receives an activation condition used to determine whether to deactivate the serving cell from the base station (S520).
  • the activation condition may include at least one of the quality of the downlink radio channel, the buffer state of the terminal, the power surplus state of the terminal, and the number of transmission of the scheduling request signal.
  • the activation condition may include a parameter for deactivating a serving cell set by the terminal by itself.
  • the activation condition may include a threshold for at least one of the quality of the downlink radio channel, the buffer state of the terminal, the power state of the terminal, and the number of transmissions of the scheduling request signal.
  • the activation condition may be transmitted via system information, RRC message, MAC message and / or PDCCH message.
  • the step of receiving the activation condition by the terminal may be omitted.
  • the terminal deactivates the serving cell set according to the activation condition (S530).
  • the UE may check whether the activation condition is satisfied every subframe or a plurality of subframes. If the activation condition is satisfied, the terminal deactivates the corresponding serving cell. For example, when the activation condition is the quality of the downlink radio channel, the terminal deactivates the specific serving cell when the measurement result of the specific serving cell is lower than the threshold.
  • the terminal may automatically deactivate the unnecessary serving cell. It is possible to prevent data loss and to reduce battery consumption of the terminal.
  • FIG. 10 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which an embodiment of the present invention is implemented.
  • the base station 50 includes a processor 51, a memory 52, and an RF unit 53.
  • the memory 52 is connected to the processor 51 and stores various information for driving the processor 51.
  • the RF unit 53 is connected to the processor 51 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the processor 51 implements the proposed functions, processes and / or methods. In the embodiment of FIGS. 7-9, the operation of the base station 60 may be implemented by the processor 51.
  • the terminal 60 includes a processor 61, a memory 62, and an RF unit 63.
  • the memory 62 is connected to the processor 61 and stores various information for driving the processor 61.
  • the RF unit 63 is connected to the processor 61 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the processor 61 implements the proposed functions, processes and / or methods. 7 to 9, the operation of the terminal 60 may be implemented by the processor 61.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

Abstract

무선 통신 시스템에서 단말이 요소 반송파를 관리하는 방법 및 장치가 제공된다. 단말은 기지국으로부터 적어도 하나의 서빙 셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 활성화 패턴 정보를 수신하고, 및 상기 활성화 패턴 정보에 따라 상기 적어도 하나의 요소 반송파를 활성화 또는 비활성화한다.

Description

무선 통신 시스템에서 요소 반송파 관리 방법 및 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 요소 반송파를 관리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.
3GPP LTE-A에서 도입되는 기술로는 반송파 집성(carrier aggregation), 중계기(relay) 등이 있다. 3GPP LTE 시스템은 {1.4, 3, 5, 10, 15, 20}MHz 중 하나의 대역폭(즉, 하나의 요소 반송파)만을 지원하는 단일 반송파 시스템이다. 하지만, LTE-A는 반송파 집성을 이용한 다중 반송파를 도입하고 있다. 요소 반송파(component carrier)는 중심 주파수(center frequency)와 대역폭으로 정의된다.
요소 반송파는 하나의 셀에 대응될 수 있다. 다중 반송파 시스템은 전체 대역폭보다 작은 대역폭을 갖는 복수의 요소 반송파를 사용하는 것이다.
다중 반송파 시스템이 도입됨에 따라, 단말은 복수의 셀로부터 서비스를 제공받을 수 있다. 하지만, 복수의 셀과 연결을 유지하기 위해 단말의 배터리 소모가 증가할 수 있다.
단말이 항상 고정된 수의 셀로부터 서비스를 제공받는 것이 필요한 것은 아니다. 따라서, 단말의 배터리 소모를 줄이기 위해, 셀을 동적으로 활성화 또는 비활성화하는 것이 필요하다.
본 발명은 서빙 셀의 활성화 또는 비활성화를 위한 요소 반송파를 관리하는 방법 및 장치를 제공한다.
일 양태에 있어서, 무선 통신 시스템에서 단말이 요소 반송파(component carrier)를 관리하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 기지국으로부터 적어도 하나의 서빙 셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 활성화 패턴 정보를 수신하는 단계, 및 상기 활성화 패턴 정보에 따라 상기 적어도 하나의 요소 반송파를 활성화 또는 비활성화하는 단계를 포함한다.
상기 활성화 패턴 정보는 서브프레임 단위로 상기 적어도 하나의 요소 반송파를 활성화 또는 비활성화를 지시하는 활성화 패턴을 포함한다.
상기 활성화 패턴 정보는 활성화 또는 비활성화되는 요소 반송파를 가리키는 식별자를 포함한다.
상기 적어도 하나의 요소 반송파는 적어도 하나의 셀에 대응되고, 상기 활성화 또는 비활성화되는 요소 반송파는 활성화 또는 비활성화되는 셀에 대응될 수 있다.
다른 양태에서, 무선 통신 시스템에서 단말이 요소 반송파를 관리하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 적어도 하나의 요소 반송파를 활성화하는 단계, 및 특정 조건에 따라 상기 활성화된 적어도 하나의 요소 반송파를 비활성화하는 단계를 포함하며, 상기 특정 조건은 단말 자체적으로 상기 적어도 하나의 요소 반송파의 비활성화를 판단하기 위한 것이다.
상기 특정 조건은 채널의 품질, 단말의 버퍼 상태, 단말의 파워 여분 상태 및 스케줄링 요청 전송 횟수 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
복수의 요소 반송파들(또는 서빙 셀들)을 활성화 또는 비활성화하기 위한 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다. 데이터 손실을 방지하고, 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 3은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.
도 4는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다.
도 5는 다중 반송파를 위한 기지국의 제2 계층의 구조를 나타낸다.
도 6은 다중 반송파를 위한 단말의 제2 계층의 구조를 나타낸다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서빙 셀 관리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 활성화 패턴 정보의 일 예를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서빙 셀 관리 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.
E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말과 기지국간의 무선 인터페이스를 Uu 인터페이스라 한다. 단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속(Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.
RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 RB들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다.
RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 상태(RRC idle state)에 있게 된다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
이제 다중 반송파(multiple carrier) 시스템에 대해 기술한다.
3GPP LTE 시스템은 하향링크 대역폭과 상향링크 대역폭이 다르게 설정되는 경우를 지원하나, 이는 하나의 요소 반송파(component carrier, CC)를 전제한다. CC는 중심 주파수(center frequency)와 대역폭으로 정의된다. 이는 3GPP LTE는 각각 하향링크와 상향링크에 대하여 각각 하나의 CC가 정의되어 있는 상황에서, 하향링크의 대역폭과 상향링크의 대역폭이 같거나 다른 경우에 대해서만 지원되는 것을 의미한다. 예를 들어, 3GPP LTE 시스템은 최대 20MHz을 지원하고, 상향링크 대역폭과 하향링크 대역폭을 다를 수 있지만, 상향링크와 하향링크에 하나의 CC 만을 지원한다.
스펙트럼 집성(spectrum aggregation)(또는, 대역폭 집성(bandwidth aggregation), 반송파 집성(carrier aggregation)이라고도 함)은 복수의 CC를 지원하는 것이다. 스펙트럼 집성은 증가되는 수율(throughput)을 지원하고, 광대역 RF(radio frequency) 소자의 도입으로 인한 비용 증가를 방지하고, 기존 시스템과의 호환성을 보장하기 위해 도입되는 것이다.
도 4는 다중 반송파의 일 예를 나타낸다. 5개의 CC(CC #1, CC #2, CC #3, CC #4, CC #5)가 있고, 각 CC는 20 MHz의 대역폭을 가진다. 따라서, 20MHz 대역폭을 갖는 CC 단위의 그래뉼래리티(granularity)로서 5개의 CC가 할당된다면, 최대 100Mhz의 대역폭을 지원할 수 있는 것이다.
CC의 대역폭이나 개수는 예시에 불과하다. 각 CC는 서로 다른 대역폭을 가질 수 있다. 하향링크 CC의 수와 상향링크 CC의 수는 동일할 수도, 서로 다를 수도 있다.
도 5는 다중 반송파를 위한 기지국의 제2 계층의 구조를 나타낸다. 도 6은 다중 반송파를 위한 단말의 제2 계층의 구조를 나타낸다.
MAC 계층은 하나 또는 그 이상의 CC를 관리할 수 있다. 하나의 MAC 계층은 하나 또는 그 이상의 HARQ 개체(entity)를 포함한다. 하나의 HARQ 개체는 하나의 CC에 대한 HARQ를 수행한다. 각 HARQ 개체는 독립적으로 전송 채널 상으로 전송 블록(transport block)을 처리한다. 따라서, 복수의 CC를 통해 복수의 HARQ 개체는 복수의 전송 블록을 전송 또는 수신할 수 있다.
하나의 CC(또는 하향링크 CC와 상향링크 CC의 CC 쌍(pair))는 하나의 셀에 대응될 수 있다. 각 하향링크 CC를 통해 동기 신호와 시스템 정보가 제공되면, 각 하향링크 CC이 하나의 서빙 셀에 대응된다고 할 수 있다. 단말이 복수의 하향링크 CC를 통해 서비스를 제공받으면, 단말은 복수의 서빙 셀로부터 서비스를 제공받는다고 할 수 있다.
복수의 하향링크 CC를 통해 기지국은 단말에게 복수의 서빙 셀들을 제공할 수 있고, 이에 따라, 단말과 기지국은 상기 복수의 서빙 셀들을 통하여 상호 통신을 할 수 있다.
단말의 사용하는 서비스의 트래픽 특성 및 무선 채널의 품질에 따라, 기지국은 설정된 모든 서빙 셀을 이용하여 단말과 통신을 하지 않을 수 도 있다. 기지국과의 실제적인 통신과는 별개로, 단말이 모든 서빙 셀에 대해서 제어 채널을 모니터링하고 무선 채널의 품질을 측정한다면, 단말의 배터리 소모를 야기한다.
기지국은 단말에게 설정된 복수의 서빙 셀 중에서 실제 사용되는 서빙 셀만 활성화하고, 사용하지 않는 서빙 셀을 비활성화할 수 있다. 상기 비활성화된 서빙 셀에 대해서는 단말은 제어 채널의 모니터링 및 무선 품질의 측정이 요구되지 않는다.
기지국이 단말이 이용하는 서비스의 특징 및 무선 채널의 품질에 따라 서빙 셀을 빈번하게 활성화 또는 비활성화하면, 상기 활성화 및 비활성화를 위한 제어 신호의 빈번한 전송이 요구된다. 서빙 셀의 활성화/비활성화로 인한 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있는 방법이 필요하다.
기지국은 단말이 사용할 하나 또는 그 이상의 서빙 셀을 단말에게 설정할 수 있다.
단말에게 설정된 서빙 셀들은 1차 서빙 셀(Primary serving cell)과 2차 서빙 셀(Secondary serving cell)로 구분될 수 있다. 1차 서빙 셀은 단말이 초기에 접속하는 셀로, 주요 제어 정보가 전달되는 셀이다. 1차 서빙 셀은 주(main) 서빙 셀이라고 할 수도 있다. 1차 서빙 셀은 비활성화되지 않고, 2차 서빙 셀만이 비활성화될 수 있다.
비활성화된 서빙 셀의 특징으로 다음과 같다.
(1) 단말은 비활성화된 서빙 셀과 관련된 PDCCH의 모니터링을 수행하지 않는다.
(2) 단말은 비활성화된 서빙 셀에서 사용되는 상향링크 그랜트(또는 상향링크 자원 할당) 및 하향링크 그랜트(또는 하향링크 자원 할당)의 수신 및 처리를 수행하지 않는다.
(3) 단말은 비활성화된 서빙 셀의 상향링크 채널 상으로 상향링크 전송을 수행하지 않는다.
(3) 단말은 비활성화된 서빙 셀과 관련된 SRS(Sounding Reference Signal), CQI(Channel Quality Indicator)/ PMI(Precoding Matrix Indicator)/ RI(Rank Indicator)의 보고(report)를 수행하지 않는다.
활성화된 서빙 셀의 특징으로 다음과 같다.
(1) 단말은 활성화된 서빙 셀과 관련된 PDCCH의 모니터링을 수행한다.
(2) 단말은 활성화된 서빙 셀에서 사용되는 상향링크 그랜트(또는 상향링크 자원 할당) 및 하향링크 그랜트(또는 하향링크 자원 할당)의 수신 및 처리를 수행한다.
(3) 단말은 활성화된 서빙 셀의 상향링크 채널 상으로 상향링크 전송을 수행한다.
(3) 단말은 비활성화된 서빙 셀과 관련된 SRS(Sounding Reference Signal), CQI(Channel Quality Indicator)/ PMI(Precoding Matrix Indicator)/ RI(Rank Indicator)의 보고(report)를 수행한다.
먼저, 기지국이 단말에게 설정된 서빙 셀들의 활성화 및 비활성화와 관련된 활성화 패턴 정보를 단말에게 전송하고, 수신된 활성화 패턴 정보에 따라 서빙 셀을 활성화 또는 비활성화하는 방법을 제안한다.
활성화 패턴 정보는 시스템 정보, RRC 메시지, MAC 메시지 및/또는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 메시지를 통해 기지국이 단말에게 알려줄 수 있다.
활성화 패턴 정보는 서브프레임(sub-frame) 단위로 구성될 수 있다. 활성화 패턴 정보는 각 서브프레임별로 서빙 셀들을 활성화 또는 비활성화하도록 지시할 수 있다. 잘 알려진 바와 같이, 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)은 10ms 단위로, 10개의 서브프레임을 포함한다. 활성화 패턴 정보로 비트맵 "0001100000"이 제공되면, 단말은 10ms 주기로 비트 '1'로 설정된 4번째 서브프레임과 5번째 서브프레임에서 서빙 셀을 활성화하고, 비트 '0'으로 설정된 나머지 서브프레임에서는 해당 서빙 셀을 비활성화한다. 단말은 서브프레임 단위로 구성된 활성화 패턴 정보를 이용하여 4번째와 5번째 서브프레임에서 하나 또는 그 이상의 서빙 셀들을 활성화하고, 상기 4번째와 5번째 서브프레임를 제외한 서브프레임에서 하나 또는 그 이상의 서빙 셀들을 비활성화한다.
활성화 패턴 정보는 서빙 셀 식별자를 포함할 수 있다. 상기 서빙 셀 식별자는 복수의 서빙들 셀 중에서 활성화 또는 비활성화되는 서빙 셀을 가리킨다. 서빙 셀 식별자는 각 서빙 셀의 셀 아이디, 셀 인덱스 및/또는 주파수 정보 등으로 표현될 수 있다. 예를 들어, 기지국이 'X'라는 서빙 셀 식별자를 포함하는 활성화 패턴 정보를 단말에게 전송하면, 단말은 설정된 서빙 셀들 중에서 상기 서빙 셀 식별자에 의해 지시되는 서빙 셀을 상기 활성 패턴 정보에 포함된 서브프레임 패턴에 따라, 서빙 셀을 활성화 또는 비활성화한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 서빙 셀 관리 방법을 나타낸 흐름도이다.
단말은 기지국으로부터 서빙 셀의 활성화 또는 비활성화를 위한 활성화 패턴 정보를 수신한다(S310).
활성화 패턴 정보는 활성화 패턴의 주기, 활성화 패턴 내에서 서브프레임 단위로 서빙 셀을 활성화 또는 비활성화를 지시하는 정보, 및 활성화 패턴이 적용되는 서빙 셀을 가리키는 서빙 셀 식별자를 포함할 수 있다. 복수의 서빙 셀들의 활성화 및 비활성화가 지시될 때, 활성화 패턴 정보는 복수의 서빙 셀에 대한 활성화 패턴들을 포함할 수 있다.
단말은 활성화 패턴 정보에 따라 하나 또는 그 이상의 서빙 셀들을 활성화 또 비활성화한다. 단말은 활성화 패턴 정보에 포함된 활성화 패턴의 주기, 활성화 되는 서브프레임 및 서빙 셀 식별자를 이용하여, 해당 서브프레임에서 서빙 셀들을 활성화 또는 비활성화한다.
단말은 활성화 패턴 정보에 따라 매 서브프레임마다 어떤 서빙 셀들을 활성화 또는 비활성화할지를 판단한다.
도 8은 활성화 패턴 정보의 일 예를 나타낸다.
제1 서빙 셀과 제2 서빙 셀이 있다. 제1 서빙 셀의 활성화 패턴은 비트맵 "1111000000"이고, 제2 서빙 셀의 활성화 패턴은 비트맵 "00000001111000000000"라고 한다. 비트맵을 각 구성하는 하나의 서브프레임에 대응하고, 비트맵의 크기가 활성화 패턴의 주기라 한다. 하나의 서브프레임의 길이가 1ms라 할 때, 제1 서빙 셀의 활성화 패턴의 주기는 10ms가 되고, 제2 서빙 셀의 활성화 패턴의 주기는 20ms가 된다. 비트가 '1'이면 서빙 셀의 활성화를 의미하고, 비트가 '0'이면 서빙 셀의 비활성화를 의미한다고 하나, 이는 예시에 불과하다.
활성화 패턴 정보에 따라 단말은 매 서브프레임마다 해당되는 서빙 셀을 활성화할지 또는 비활성화할지 여부를 확인한다.
도 8의 활성화 패턴 정보에 의하면, 단말은 앞선 4개의 서브프레임에서 제1 서빙셀을 활성화한다. 그리고, 단말은 8~11번째 서브프레임에서 제2 서빙 셀을 활성화한다. 나머지 서브프레임에서 제1 서빙셀과 제2 서빙셀을 비활성화된다.
기지국과 단말은 주기적으로 복수의 서빙 셀들을 활성화 또는 비활성화할 수 있다. 따라서, 복수의 서빙 셀들을 활성화 또는 비활성화하기 위한 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다.
다음으로, 단말이 자동적으로(autonumously) 서빙 셀을 활성화 또는 비활성화하는 방법이 제안된다.
기지국이 단말의 트래픽 특성 및 무선 채널의 환경을 정확히 판단하지 못하는 상황에서 단말이 사용하지 않는 서빙 셀을 비활성화하지 못할 수 있다. 불필요한 활성화된 서빙 셀로 인한 단말의 배터리 소비가 발생할 수 있다.
이하에서는, 단말 스스로 활성화 조건을 판단하여, 자신에게 설정된 서빙 셀을 비활성화하는 것을 제안한다.
단말은 상기 활성화 조건이 만족하는 경우 단말은 2차 서빙 셀만을 비활성화 할 수 있다.
단말이 활성화 조건에 따라 서빙 셀을 비활성화할 때, 단말은 자신에게 설정된 모든 서빙 셀들을 비활성화 할 수도 있고, 또는 상기 활성화 조건이 만족된 서빙 셀들만 비활성화할 수 있다.
복수의 서빙 셀들 중 특별한 목적으로 사용되는 특별 서빙 셀이 있는 경우, 단말은 상기 활성화 조건에 따라 상기 특별 서빙 셀을 제외한 나머지 모든 서빙 셀을 비활성화할 수 있다. 상기 특별 서빙 셀은 1차 서빙 셀일 수 있다.
활성화 조건은 하향링크 무선 채널의 품질, 단말의 버퍼 상태, 단말의 파워 여분(Power Headroom) 상태 및 스케줄링 요청 신호의 전송 횟수 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다.
활성화 조건이 하향링크 무선 채널의 품질이라고 할 때 단말이 서빙 셀을 비활성화하는 것은 다음과 같다. 기지국은 단말에게 하향링크 무선 채널의 품질과 관련된 임계치(threshold)를 설정한다. 단말은 서빙 셀들의 하향링크 무선 채널의 품질을 계속 측정한다. 만약 특정 서빙 셀의 측정 결과가 상기 임계치 이하로 낮아지면, 단말은 상기 특정 서빙 셀을 비활성화한다. 상기의 하향링크 무선 채널의 품질은 CQI, RSRP(Reference Signal Received Power) 및/또는 RSRQ (Reference Signal Received Quality) 등 잘 알려진 지표로 나타낼 수 있다.
하향링크 무선 채널의 품질이 나쁘면, 일반적으로 상기 하향링크 채널 상으로 전송되는 하향링크 데이터의 전송 오류의 발생 확률이 증가함을 의미한다. 따라서, 전송 오류 확률이 높은 서빙 셀을 비활성화함으로써, 데이터의 재전송 및 손실을 줄일 수 있다.
활성화 조건이 스케줄링 요청 신호의 전송 횟수라고 할 때 단말이 서빙 셀을 비활성화하는 것은 다음과 같다. 기지국은 단말에게 스케줄링 요청 신호의 전송 횟수와 관련된 임계치를 설정한다. 만약 상기 전송 횟수가 상기 임계치보다 크면, 단말은 설정된 서빙 셀을 비활성화한다. 또는, 단말은 스케줄링 요청 신호의 전송 횟수가 기지국이 설정한 스케줄링 요청 신호의 전송 최대 횟수에 도달하면 자신에게 설정된 서빙 셀을 비활성화한다. 스케줄링 요청 신호는 랜덤 액세스 프리앰블 (random access preamble) 및/또는 상향링크 자원 할당을 요청하기 위해 PUCCH(Physical Uplink Control Channel) 상으로 보내는 신호를 포함할 수 있다.
상향링크 무선 채널의 품질이 나쁘게 되면, 일반적으로 스케줄링 요청 신호의 전송 횟수가 증가한다. 이는 상기 상향링크 채널 상으로 전송되는 상향링크 데이터의 전송 오류가 발생할 확률이 증가함을 의미한다. 따라서, 전송 오류 확률이 높은 서빙 셀을 비활성화함으로써, 데이터의 재전송 및 손실을 줄일 수 있다.
활성화 조건이 단말의 버퍼 상태라고 할 때 단말이 서빙 셀을 비활성화하는 것은 다음과 같다. 기지국은 단말에게 단말의 버퍼 상태와 관련된 임계치를 설정한다. 단말은 자신의 버퍼 상태를 확인한다. 만약 단말의 버퍼에 저장된 데이터의 양이 임계치 이하로 낮아지면, 단말은 자신에게 설정된 서빙 셀을 비활성화한다. 또는, 단말은 자신의 버퍼에 저장된 데이터가 없는 경우, 설정된 서빙 셀을 비활성화할 수 있다. 단말의 버퍼는 MAC 계층의 버퍼, RLC 계층의 버퍼 및/또는 PDCP 계층의 버퍼를 포함할 수 있다.
단말의 버퍼에 저장되어 있는 데이터의 양이 비교적 적은 수의 서빙 셀로도 충분히 전송이 가능하면, 복수의 서빙 셀들 중 일부를 비활성화한다. 따라서, 과다하게 설정된 서빙 셀들 중 일부를 비활성화함으로써, 단말의 전력 소모를 줄일 수 있다.
활성화 조건이 단말의 파워 여분 상태라고 할 때 단말이 서빙 셀을 비활성화하는 것은 다음과 같다. 기지국은 단말에게 파워 여분 상태와 관련된 임계치를 설정한다. 파워 여분 상태가 임계치보다 크거나 같으면, 단말은 설정된 서빙 셀을 비활성화한다. 단말의 파워 여분 상태의 측정은 단말의 파워 여분 정보 등을 이용할 수 있다.
단말의 파워가 비교적 적은 수의 서빙 셀을 통해 기지국으로 데이터를 전송할 수 있을 정도로 충분히 여분이 있다면, 복수의 서빙 셀들 중 일부를 비활성화한다. 따라서, 과다하게 설정된 서빙 셀들 중 일부를 비활성화함으로써, 단말의 전력 소모를 줄일 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 서빙 셀 관리 방법을 나타낸 흐름도이다.
단말과 기지국은 복수의 서빙 셀을 활성화한다(S510). 복수의 서빙 셀 중 적어도 어느 하나는 1차 서빙 셀이고, 나머지는 2차 서빙 셀일 수 있다.
단말은 기지국으로부터 서빙 셀의 비활성화 여부를 판단하는데 사용하는 활성화 조건을 수신한다(S520). 활성화 조건은 하향링크 무선 채널의 품질, 단말의 버퍼 상태, 단말의 파워 여분 상태 및 스케줄링 요청 신호의 전송 횟수 중 적어도 어느 하나를 포함할 수 있다. 활성화 조건은 단말이 스스로 판단하여 자신에게 설정된 서빙 셀을 비활성화하기 위한 파라미터를 포함할 수 있다. 활성화 조건은 하향 무선 채널의 품질, 단말의 버퍼 상태, 단말의 전력 상태 및 스케줄링 요청 신호의 전송 횟수 중 적어도 하나를 위한 임계치를 포함할 수 있다. 활성화 조건은 시스템 정보, RRC 메시지, MAC 메시지 및/또는 PDCCH 메시지를 통해 전송될 수 있다.
다만, 활성화 조건이 단말과 기지국 간에 미리 정의된다면, 단말이 활성화 조건을 수신하는 단계는 생략될 수 있을 것이다.
단말은 활성화 조건에 따라 설정된 서빙 셀을 비활성화한다(S530). 단말은 활성화 조건이 만족되는지 여부를 매 서브프레임 또는 복수의 서브프레임 마다 확인할 수 있다. 활성화 조건이 만족되면, 단말은 해당되는 서빙 셀을 비활성화한다. 예를 들어, 활성화 조건이 하향링크 무선 채널의 품질이라고 할 때, 단말은 특정 서빙 셀의 측정 결과가 상기 임계치 이하로 낮아지면, 단말은 상기 특정 서빙 셀을 비활성화한다.
기지국이 단말에게 적절하게 서빙 셀을 비활성화하지 못하는 상황에서, 단말이 자동적으로 불필요한 서빙 셀을 비활성화할 수 있다. 데이터 손실을 방지하고, 단말의 배터리 소모를 줄일 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
기지국(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 53)을 포함한다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 프로세서(51)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(53)는 프로세서(51)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(51)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 도 7 내 9의 실시예에서 기지국(60)의 동작은 프로세서(51)에 의해 구현될 수 있다.
단말(60)은 프로세서(61), 메모리(62) 및 RF부(63)을 포함한다. 메모리(62)는 프로세서(61)와 연결되어, 프로세서(61)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(63)는 프로세서(61)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(61)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 도 7 내지 9의 실시예에서 단말(60)의 동작은 프로세서(61)에 의해 구현될 수 있다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (13)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말이 요소 반송파(component carrier)를 관리하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 적어도 하나의 서빙 셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 활성화 패턴 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 활성화 패턴 정보에 따라 상기 적어도 하나의 요소 반송파를 활성화 또는 비활성화하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 활성화 패턴 정보는 서브프레임 단위로 상기 적어도 하나의 요소 반송파를 활성화 또는 비활성화를 지시하는 활성화 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 활성화 패턴은 주기에 대응하는 길이를 갖는 서브프레임 단위의 비트맵을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서, 상기 활성화 패턴 정보는 활성화 또는 비활성화되는 요소 반송파를 가리키는 식별자를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 요소 반송파는 적어도 하나의 셀에 대응되고, 상기 활성화 또는 비활성화되는 요소 반송파는 활성화 또는 비활성화되는 셀에 대응되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 5 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 셀은 적어도 하나의 서빙(serving) 셀이며, 상기 활성화 또는 비활성화되는 셀은 활성화 또는 비활성화되는 서빙 셀인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 무선 통신 시스템에서 단말이 요소 반송파(component carrier)를 관리하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 요소 반송파를 활성화하는 단계; 및
    특정 조건에 따라 상기 활성화된 적어도 하나의 요소 반송파를 비활성화하는 단계를 포함하며, 상기 특정 조건은 단말 자체적으로 상기 적어도 하나의 요소 반송파의 비활성화를 판단하기 위한 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 특정 조건은 채널의 품질, 단말의 버퍼 상태, 단말의 파워 여분 상태 및 스케줄링 요청 전송 횟수 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 상기 특정 조건은 상기 채널의 품질, 상기 단말의 버퍼 상태, 상기 단말의 파워 여분 상태 및 상기 스케줄링 요청 전송 횟수 중 적어도 어느 하나를 위한 임계치를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 7 항에 있어서, 기지국으로부터 상기 특정 조건에 관한 정보를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 요소 반송파는 1차 요소 반송파는 포함하지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 7 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 요소 반송파는 적어도 하나의 셀에 대응되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 12 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 셀은 적어도 하나의 서빙 셀인 것을 특징으로 하는 방법.
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