WO2015016455A1 - 단말이 랜덤 액세스를 수행하는 방법 및 단말 - Google Patents

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WO2015016455A1
WO2015016455A1 PCT/KR2014/003077 KR2014003077W WO2015016455A1 WO 2015016455 A1 WO2015016455 A1 WO 2015016455A1 KR 2014003077 W KR2014003077 W KR 2014003077W WO 2015016455 A1 WO2015016455 A1 WO 2015016455A1
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WO
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rru
random access
bbu
preferred
rrus
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PCT/KR2014/003077
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English (en)
French (fr)
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한진백
정재훈
최혜영
이은종
조희정
Original Assignee
엘지전자 주식회사
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W74/00—Wireless channel access, e.g. scheduled or random access
    • H04W74/08—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access]
    • H04W74/0833—Non-scheduled or contention based access, e.g. random access, ALOHA, CSMA [Carrier Sense Multiple Access] using a random access procedure
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/08—Access point devices
    • H04W88/085—Access point devices with remote components

Definitions

  • the present invention is a method for performing random access in a cloud LAN environment in which a terminal separates an RRU and a BBU, and a technology related to the terminal.
  • a radio access network (RAN) structure is changing to a form in which various small cells such as a pico cell and a femto cell interoperate with a macro cell.
  • the radio access network structure refers to a hierarchical cell structure or a heterogeneous cell structure in which small cells for low power / near-field communication are mixed in addition to a homogeneous network based on a conventional macro cell.
  • the new wireless access network architecture aims to improve the Quality of Experience (QoE) by providing end users with high data rates.
  • QoE Quality of Experience
  • the present invention has been made to solve the problems of the general technology as described above, an object of the present invention is to efficiently perform random access in the terminal in a user-centric network environment.
  • Another object of the present invention is to perform a random access through the RRU and the BBU that the terminal provides optimal connectivity in a network environment in which the RRU and the BBU are implemented separately.
  • Another object of the present invention is to stably perform random access by a UE even in a situation where a mapping relationship between an RRU and a BBU changes.
  • a method for performing random access by a terminal and solving the above-described technical problems by the terminal create an improved communication environment.
  • the terminal can efficiently perform random access in a user-centric network environment.
  • the UE can determine an optimal RRU and BBU pair to perform random access even in an environment in which the RRU and the BBU are separated.
  • the terminal can perform random access by reflecting the change in the connection relationship between the RRU and the BBU, thereby enabling stable communication.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a heterogeneous network environment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a cloud LAN environment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a method of performing random access according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal, an RRU, and a BBU according to an embodiment of the present invention.
  • Random access method for solving the technical problem, the step of selecting the RRU of the connection state with the terminal of the plurality of RRUs more than the threshold value, based on the downlink signals received from the plurality of RRU, information on the selected RRU Transmitting the RRU list including the random access preamble and the random access preamble to the RRU having the best connection state with the UE among the selected RRUs, and indicating a preferred RRU to which the UE performs random access from one of the selected RRUs.
  • Receiving an access information response message and performing a random access process with the preferred RRU wherein the preferred RRU may be an RRU connected to a preferred BBU supporting a random access process of the UE.
  • the random access response message may be received from the preferred RRU.
  • the random access response message may further include identification information for the preferred RRU.
  • the random access response message may be received from the RRU having the best connection with the terminal.
  • the preferred BBU may be selected from a BBU pool including a plurality of BBUs connected to the plurality of RRUs, and the access information response message may be transmitted from one preferred BBU to one RRU.
  • the preferred BBU may be determined in consideration of at least one of available resource status and load status of BBUs included in the BBU pool.
  • the preferred BBU may be selected by the BBU connected to the RRU that received the RRU list and the random access preamble.
  • the RRU list may be sent to the RRU having the best connection state using another channel that is distinct from the channel for transmitting the random access preamble.
  • the plurality of RRUs may be connected to a BBU pool including a plurality of BBUs through an access gateway.
  • Transmitting the RRU list and the random access preamble may send the RRU list and the random access preamble to all selected RRUs in addition to the RRU with the best connection state.
  • the access information response message may be received from the preferred RRU connected to the preferred BBU.
  • the terminal for solving the technical problem includes a transmitter, a receiver, and a processor connected to the transmitter and the receiver to perform random access, the processor based on a downlink signal received from a plurality of RRUs, a terminal of the plurality of RRUs Selects an RRU having a connection status of more than a threshold, transmits a list of RRUs including information on the selected RRU and a random access preamble to an RRU having the best connection status with a terminal among the selected RRUs, and selects the selected RRU Is configured to receive an access information response message indicating a preferred RRU from which one of the RRUs to perform random access, and perform a random access process with the preferred RRU, wherein the preferred RRU is random It may be an RRU connected to the preferred BBU supporting the access process.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some of the components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment, or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • the base station is meant as a terminal node of a network that directly communicates with a mobile station.
  • the specific operation described as performed by the base station in this document may be performed by an upper node of the base station in some cases.
  • various operations performed for communication with a mobile station in a network consisting of a plurality of network nodes including a base station may be performed by the base station or network nodes other than the base station.
  • the 'base station' may be replaced by terms such as a fixed station, a Node B, an eNode B (eNB), an advanced base station (ABS), or an access point.
  • a 'mobile station (MS)' may be a user equipment (UE), a subscriber station (SS), a mobile subscriber station (MSS), a mobile terminal, an advanced mobile station (AMS) or a terminal. (Terminal), etc. may be substituted.
  • the mobile station may be used in the same sense as the M2M device.
  • the transmitting end refers to a fixed and / or mobile node that provides a data service or a voice service
  • the receiving end refers to a fixed and / or mobile node that receives a data service or a voice service. Therefore, in uplink, a mobile station may be a transmitting end and a base station may be a receiving end. Similarly, in downlink, a mobile station may be a receiving end and a base station may be a transmitting end.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802.xx system, 3GPP system, 3GPP LTE system and 3GPP2 system. That is, obvious steps or parts which are not described among the embodiments of the present invention may be described with reference to the above documents.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a heterogeneous network environment according to an embodiment of the present invention.
  • next generation mobile communication a hierarchical cell structure in which a small cell (for example, a pico cell or a femto cell) for low power / near-field communication is mixed in a homogeneous network based on a macro cell in order to more stably guarantee data services such as multimedia.
  • a small cell for example, a pico cell or a femto cell
  • a homogeneous network based on a macro cell in order to more stably guarantee data services such as multimedia.
  • the structure of the heterogeneous network considered in the next generation communication network may be formed in the form shown in FIG. 1.
  • a plurality of small cells coexist in one macro cell, and each small cell base station is allocated resources according to a cell coordination scheme to serve terminals.
  • One of the core technologies for implementing the heterogeneous network environment described above may include a separate implementation of a remote radio unit (RRU) and a baseband unit (BBU).
  • RRU remote radio unit
  • BBU baseband unit
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a cloud radio access network (C-RAN) environment according to an embodiment of the present invention.
  • the cloud LAN environment includes multiple RRUs (200a, 200b) and software-based Virtual BBU Pools (350a, 350b) or Virtual Base Stations (VBS) and access control / resource management / authentication servers that control them. And the like.
  • the cloud LAN environment as the elements of the core network are changed to an open IP network, the elements of the cloud LAN are directly linked to the elements of the core network in an organic relationship.
  • the RRUs 200a and 200b and the BBUs 300a and 300b may be separated and implemented, and a cloud LAN environment having the following characteristics may be formed according to the separation of the RRU and the BBU. Can be formulated.
  • virtual BBU pools 350a and 350b exist to include a number of BBUs 300a and 300b, and the virtual BBU pools 350a and 350b have multiple wireless connections through access gateways (Access GWs 250a and 250b). It has a structure associated with shared antenna system (SAS) RRUs 200a and 200b that support a multi-radio access technology (Multi-RAT).
  • the virtual BBU pools 350a and 350b include a plurality of BBUs 300a and 300b supporting various radio access technologies, and one RRU 200a or 200b may be associated with one or more BBUs 300a and 300b. In contrast, one BBU 300a and 300b may be associated with one or more RRUs 200a and 200b.
  • the BBUs 300a and 300b in the virtual BBU pools 350a and 350b may be connected to the RRUs 200a and 200b through ID / non-Ideal backhaul, and one virtual BBU pool 350a may be connected. ) May be connected to another virtual BBU pool 350b via an X2 interface or an interface similar to X2.
  • all RRUs 200a, 200b in virtual BBU pools 350a, 350b have the same virtual cell ID, and all BBUs 300a, 300b in virtual BBU pools 350a, 350b. All RRUs 200a and 200b are connected by ideal backhaul so that the RRUs 200a and 200b are controlled by the BBUs 300a and 300b associated with them.
  • a synchronization signal used for downlink synchronization acquisition is transmitted by each of the RRUs 200a and 200b, and the virtual BBU pool 350a to which the RRUs 200a and 200b belong to the synchronization signal.
  • an RRU ID that can distinguish each of the RRUs 200a and 200b may be included and transmitted.
  • each of the RRUs 200a and 200b assumes a simple antenna, and the L1 / L2 / L3 layer processing is applied to the BBUs 300a and 300b present in the virtual BBU pools 350a and 350b.
  • the RRUs 200a and 200b have a SAS attribute, which means that the RRUs 200a and 200b can change their affiliation from one BBU to another BBU in the virtual BBU pools 350a and 350b. That is, the time-varying affiliation of the RRUs 200a and 200b is changed from one BBU to another BBU according to the situation of the BBUs 300a and 300b (for example, the load of the BBU and the available resource situation). can be changed.
  • the network can provide a zone-based service by configuring a zone that can provide an optimal communication environment for each user.
  • FIG. 3 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal selects an RRU having a connection state or radio quality with a predetermined level or more from a plurality of connected RRUs. For example, the terminal may determine the connection state of each of the plurality of RRUs based on the downlink signals received from the plurality of RRUs. The terminal may quantify the measured connection state, signal quality, and wireless qualities and compare the result with a predetermined threshold. Subsequently, the terminal may select one or more RRUs in which a connection state or radio quality is measured above a threshold value among the plurality of RRUs.
  • the strength of the downlink signal from the RRU may be used as a criterion for the UE to measure the connection state or the radio quality of the RRU.
  • the selected RRUs may be referred to as an associated RRU set as the connection state is greater than or equal to a threshold, and the related RRU sets mean RRUs that the UE should continuously monitor and detect periodically or according to a system request or situation. do.
  • the UE transmits information on the RRU selected in step S310 and a random access preamble to the RRU.
  • the information on the RRU may include a list of RRUs for the RRUs selected in step S310.
  • the UE may transmit the RRU list and the random access preamble to the RRU having the best connection state or radio quality among the plurality of RRUs.
  • the information on the RRU included in the RRU list may be a predetermined reference signal for identifying the RRU, for example, having a form similar to a cell specific reference signal (CRS). It may be implemented as an RRU specific reference signal (RRS).
  • CRS cell specific reference signal
  • RRS RRU specific reference signal
  • the RRU list and the random access preamble may be transmitted to the RRU through separate channels. That is, the UE may transmit the RRU list on a channel different from the channel through which the random access preamble is transmitted.
  • the RRU list or random access preamble may be transmitted through a physical random access channel (PRACH) used in a conventional communication system, and may be transmitted through a time-frequency resource newly defined in a cloud LAN environment in addition to the PRACH. .
  • PRACH physical random access channel
  • the RRU receiving the information transmits the RRU list and the random access preamble to the BBU connected thereto.
  • the received BBU selects a BBU (hereinafter, referred to as a preferred BBU) to process the random access procedure of the UE in consideration of the situation of BBUs included in the virtual BBU pool.
  • the preferred BBU may be the BBU itself that has received the random access preamble and the RRU list, or may be another BBU included in the virtual BBU pool.
  • the BBU receiving the random access preamble sends an access information response message instructing the UE to perform a random access procedure through an RRU connected to the preferred BBU (hereinafter, referred to as a preferred RRU). Transmit to the terminal through a specific RRU.
  • the BBU transmitting the response message includes at least one of an RRU having the best connection state with the UE at the time of transmitting the response message, an RRU having received the RRU list and the random access preamble from the UE in step S330, and a preferred RRU connected to the preferred BBU.
  • the connection information response message may be transmitted.
  • the terminal receives the access information response message transmitted through the specific RRU from the BBU.
  • the terminal may receive an access information response message through any one of the RRUs selected in the previous step S310.
  • the UE is any one of the RRU having the best connection state with the UE at the time of transmitting the above-described response message, the RRU having received the RRU list and the random access preamble from the UE in step S330, and the preferred RRU connected to the preferred BBU. It can receive a connection information response message from.
  • the access information response message includes a command for instructing the terminal to perform random access on the preferred RRU.
  • the access information response message may include specific information on the preferred RRU, for example, may include the RRU ID of the preferred RRU.
  • the access information response message may be received by the UE through the preferred RRU directly from the preferred BBU rather than the BBU receiving the random access preamble.
  • specific identification information of the preferred RRU in the access information response message may be omitted and transmitted to the terminal. That is, since the response message is transmitted from the preferred RRU to which the random access is to be performed, the UE does not need to additionally identify the preferred RRU using the RRU ID.
  • the preferred RRU may be the same RRU as the RRU through which the UE transmits various information in step S330 (ie, the RRU having the best connection quality or wireless quality in step S330), or may be another RRU.
  • the terminal performs random access on the preferred RRU according to the indication of the access information response message. That is, the terminal transmits a random access preamble to the preferred RRU identified using the RRU ID included in the access information response message, receives a random access response through the preferred RRU, and uplink Data is transmitted in synchronization, and a series of processes are performed to enter an RRC connection state with a preferred BBU and a preferred RRU through contention resolution.
  • the random access process on the preferred RRU may be supported by the preferred BBU connected to the preferred RRU.
  • the BBU receiving the random access preamble and the RRU list determines the preferred BBU and transmits the access information response message.
  • the BBU itself having received the information from the UE may be determined as the preferred BBU.
  • the preferred BBU since the preferred BBU has already received the random access preamble together with the RRU list, the preferred BBU can immediately transmit the random access response without having to transmit the access information response message to the terminal through the preferred RRU. That is, when the BBU having received the random access preamble is determined as the preferred BBU, step S350 may be omitted and a random access process may be immediately performed according to step S370.
  • FIG. 4 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 is connected to three RRUs 410, 420, and 430, and the virtual BBU pool 350 includes BBUs connected to three RRUs 410, 420, and 430. .
  • the terminal 100 receives a downlink signal from each of the RRU 1 410, the RRU 2 420, and the RRU 3 430.
  • the terminal 100 may measure the connection state and signal quality between each RRU and the terminal by measuring the strength of the received downlink signal, and signal quality of more than a threshold among three RRUs 410, 420, and 430.
  • an RRU having a connection state may be selected.
  • the terminal 100 measures that the RRU 1 410 is the best connection state, and the RRU 3 430 measures that the radio signal quality and the connection state are not sufficient for the threshold. .
  • the terminal 100 virtualizes the RRU list including the information of the RRU 1 410 and the RRU 2 420 having a connection state / wireless quality of more than a threshold value through the RRU 1 410 together with the random access preamble. Transmit to the BBU pool 350. That is, the terminal 100 may transmit the random access preamble and the RRU list to the RRU 1 410 which is the RRU having the best connection state (S450).
  • the RRU 1 410 transmits the information received from the terminal 100 to the BBU (eg, BBU 1) included in the virtual BBU pool 350 and connected to the RRU 1 410.
  • the BBU 1 having received the information from the RRU 1 410 may be configured to consider the available resource status and load status of each BBU among the BBUs included in the virtual BBU pool 350. You can choose the BBU (preferred BBU) that best suits your needs.
  • the BBUs included in the virtual BBU pool 350 may acquire and obtain information about time-varying load and available resource states of other BBUs, and access gateways connecting RRUs and BBUs. ) And that information.
  • the preferred BBU may be BBU 1 having received information from the RRU 1 410 or may be another BBU in the virtual BBU pool 350.
  • BBU 2 (BBU connected to RRU 2) different from BBU 1 is selected as the preferred BBU.
  • the BBU 1 that receives the random access preamble and the RRU list from the terminal 100 transmits a connection information response message to the terminal 100 through the RRU 1 410. That is, the access information response message is determined to have the best connection state with the terminal 100 and is transmitted to the terminal 100 through the RRU 1 410 that delivered the RRU list and the random access preamble in S450. Can be.
  • the access information response message indicates to perform random access through the RRU 2, that is, identification information (for example, RRU ID of RRU 2) connected to the preferred BBU (BBU 2), as described above, and RRU 2. It may include a command to.
  • the preferred BBU selects an RRU (RRU 2) included in the RRU list reported from the terminal 100 among the plurality of RRUs as the preferred RRU. Can be. Furthermore, when there are a plurality of RRUs included in the list, the RRU having the best connection state with any one or the terminal 100 may be selected as the preferred RRU. That is, the preferred BBU may select the preferred RRU in consideration of the connection state with the UE or the radio signal quality among a plurality of RRUs connected to the preferred BBU.
  • the access information response message may be transmitted directly to the terminal 100 from BBU 2 (ie, preferred BBU) instead of BBU 1.
  • BBU 2 which is a preferred BBU, transmits an access information response message to the terminal 100 through RRU 2 420, which is a preferred RRU connected to BBU 2, and the access information response message is directly transmitted from the RRU 2 420 by the terminal ( Since it is transmitted to 100), the identification information for the RRU 2 420 may be omitted in the access information response message.
  • the terminal 100 performs random access with the RRU 2 420 which is the preferred RRU according to the received access information response message. That is, the terminal 100 transmits a random access preamble to the RRU 2 420 (S460), receives a random access response from the BBU 2 through the RRU 2 420 (S465), and synchronizes an uplink signal. Transmit (S470), and the contention cancellation (S475) process to form an RRC connection state with the RRU 2 and BBU 2.
  • steps S455 and S460 may be omitted. That is, since the BBU 1 has already received the random access preamble from the terminal 100, the BBU 1 may transmit a random access response to the terminal 100 through the RRU 1 410 in response thereto. In operation S465, the terminal 100 may perform a random access process through steps S470 and S475.
  • FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to another embodiment of the present invention.
  • an access gateway 250 connecting three RRUs 510, 520, and 530 and a virtual BBU pool 350 is illustrated.
  • FIG. 5 a detailed description of the overlapping portion of FIG. 4 is omitted.
  • the BBU receiving the information from the terminal 100 among the BBUs included in the virtual BBU pool 350 selects the preferred BBU.
  • the access gateway 250 may determine the preferred BBU. That is, the access gateway 250 can know the load status, resource status, etc. of the BBUs connected to the RRUs, so that the process of selecting a preferred BBU can be performed by the access gateway 250 without involvement of the virtual BBU pool 350. It may be.
  • the access gateway 250 receives a random access preamble and an RRU list from the RRU 1 510. Subsequently, the access gateway 250 selects a preferred BBU, which is the most suitable situation for supporting the terminal 100, from among the BBUs included in the virtual BBU pool 350, and transmits the access information response message through the RRU. 100). As illustrated in FIG. 4, the access information response message may be transmitted through the RRU 1 510 that transmits the random access preamble to the access gateway 250, and may be connected to the RRU 2 connected to BBU 2, which is a preferred BBU. It may be directly transmitted to the terminal 100 through 520.
  • the terminal 100 Upon receiving the access information response message, the terminal 100 performs a random access procedure with the preferred BBU through RRU 2 520, which is the preferred RRU, according to the indication of the access information response message. (S560, S565, S570, S575)
  • FIG. 6 is a flowchart for explaining a method of performing random access according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 is connected to the RRU 2 620 to perform communication with the BBU 2 prior to step S640.
  • the terminal 100 determines a connection state and radio quality of the RRUs based on downlink signals received from three RRUs 610, 620, and 630. In this embodiment, the terminal 100 determines that the connection state of all three RRUs 610, 620, and 630 is greater than or equal to a threshold value, and the connection state of the RRU 1 610 is determined to be the best. do.
  • the terminal 100 transmits a random access preamble and an RRU list to the RRU 2 620 that was previously connected and performing communication. That is, even though the connection state with the newly detected RRU 1 610 is the best, the terminal 100 may check the RRU list (RRU 1, RRU 2, RRU 3) through the previously connected RRU 2 620. Information) and random access preamble.
  • the RRU 2 620 that receives the random access preamble and the RRU list from the terminal 100 transmits corresponding information to the BBU 2, and the BBU 2 supports random access of the terminal 100 in the BBU pool 350.
  • the preferred BBU in the most suitable state is determined below. For example, when BBU 2 itself is determined to be the most suitable preferred BBU, BBU 2 transmits an access information response message to UE 100 via RRU 2 620, which is a preferred RRU. If the BBU other than the BBU 2 is determined as the preferred BBU, the BBU 2 may transmit the access information response message to the UE 100 through the preferred RRU.
  • the terminal 100 performs a random access process through the RRU 2 620 which is a preferred RRU according to the received access information response message.
  • the information related to the access information response message and the random access process may proceed similarly to the embodiment of FIG. 4 and FIG. 5, and the above description may be applied.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 100 selects an RRU having a connection state and radio quality of more than a threshold based on downlink signals received from three RRUs 710, 720, and 730.
  • the RRU 1 710, the RRU 2 720, and the RRU 3 730 are all measured to have a connection state and radio quality of more than a threshold.
  • the terminal 100 transmits a random access preamble to all three RRUs 710, 720, and 730.
  • the terminal 100 may transmit, to the RRUs 710, 720, and 730, an access information request message requesting the designation of the RRU to perform random access together with the random access preamble.
  • the three RRUs 710, 720, and 730 that have received the random access preamble transmit the random access preamble and the access information request message to the BBU connected to the virtual BBU pool 350, respectively.
  • the BBUs receiving the random access preamble and the access information request message select a preferred BBU most suitable to support random access of the terminal 100 in the virtual BBU pool 350.
  • BBU 2 connected with RRU 2 720 is selected as the preferred BBU.
  • BBU 2 which is a preferred BBU, transmits an access information response message to the terminal 100 through RRU 2 720, which is a preferred RRU connected thereto.
  • the access information response message instructs the terminal 100 to perform random access through the RRU 2 720 which is a preferred RRU.
  • identification information of the preferred RRU may be omitted in the response message.
  • the terminal 100 performs a random access procedure through the RRU 2 720 indicated by the received access information response message. (S760, S765, S770, S775)
  • FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of performing random access according to another embodiment of the present invention.
  • the preferred BBU is selected by the access gateway 250 connecting the three RRUs 810, 820, 830 and the virtual BBU pool 350.
  • the three RRUs 810, 820, and 830 transmit the random access preamble and the access information request message to the access gateway 250, respectively.
  • the access gateway 250 selects a preferred BBU suitable for the UE 100 in consideration of the load state and available resource state of the BBUs included in the virtual BBU pool 350. .
  • the access gateway 250 transmits an access information response message to the terminal 100 through the preferred RRU connected to the preferred BBU, and (S855), the terminal 100 receives the random access to the preferred BBU through the preferred RRU. Perform the process. (S860, S865, S870, S875)
  • FIG. 9 is a block diagram illustrating a configuration of a terminal 100, an RRU 200, and a BBU 300 according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 illustrates a 1: 1 communication environment between the terminal 100 and the RRU 200, a communication environment may also be established between a plurality of terminals and the RRU.
  • the terminal 100 may include a radio frequency (RF) unit 110, a processor 120, and a memory 130.
  • the conventional base station 150 is implemented to include a transmitter 212, a receiver 214, a processor 310, and a memory 320.
  • the components included in the conventional base station 150 are implemented by being separated into the RRU 200 and the BBU 300.
  • the RRU 200 serving as a simple antenna includes only the transmitter 212 and the receiver 214.
  • the overall process of communication is controlled by the processor 310 and the memory 320 included in the BBU 300.
  • various connection relationships such as 1: 1, 1: N, M: 1, M: N (where M and N are natural numbers) may be formed between the RRU 200 and the BBU 300.
  • the RF unit 110 included in the terminal 100 may include a transmitter 112 and a receiver 114.
  • Transmitter 112 and receiver 114 are configured to transmit and receive signals with RRU 200.
  • the processor 120 may be configured to be functionally connected to the transmitter 112 and the receiver 114 to control a process in which the transmitter 112 and the receiver 114 transmit and receive signals to and from the RRU 200 and other devices.
  • the processor 120 may perform various processing on a signal to be transmitted and then transmit the signal to the transmitter 112, and may perform a process on the signal received by the receiver 114.
  • the processor 120 may store information included in the exchanged message in the memory 130.
  • the terminal 100 can perform the method of various embodiments of the present invention described above.
  • the transmitter 212 and the receiver 214 of the RRU 200 are configured to transmit and receive signals with the terminal 100.
  • the processor 310 of the BBU 300 connected to the RRU 200 is functionally connected to the transmitter 212 and the receiver 214 of the RRU 200 so that the transmitter 212 and the receiver 214 are different devices. It may be configured to control the process of transmitting and receiving a signal with.
  • the processor 310 may perform various processing on a signal to be transmitted, transmit the same to the transmitter 212, and may perform a process on the signal received by the receiver 214. If necessary, the processor 310 may store information included in the exchanged message in the memory 320. With such a structure, the RRU 200 and the BBU 300 may perform the methods of the various embodiments described above.
  • Processors 120 and 310 of the terminal 100 and the BBU 300 direct (eg, control, coordinate, manage, etc.) operations in the terminal 100, the RRU 200, and the BBU 300.
  • Each of the processors 120 and 310 may be connected to memories 130 and 320 that store program codes and data.
  • the memories 130 and 320 are coupled to the processors 120 and 310 to store operating systems, applications, and general files.
  • the processors 120 and 310 of the present invention may also be referred to as a controller, a microcontroller, a microprocessor, a microcomputer, or the like.
  • the processors 120 and 310 may be implemented by hardware or firmware, software, or a combination thereof.
  • ASICs application specific integrated circuits
  • DSPs digital signal processors
  • DSPDs digital signal processing devices
  • PLDs programmable logic devices
  • FPGAs Field programmable gate arrays
  • the above-described method may be written as a program executable on a computer, and may be implemented in a general-purpose digital computer which operates the program using a computer readable medium.
  • the structure of the data used in the above-described method can be recorded on the computer-readable medium through various means.
  • Program storage devices that may be used to describe storage devices that include executable computer code for performing the various methods of the present invention should not be understood to include transient objects, such as carrier waves or signals. do.
  • the computer readable medium includes a storage medium such as a magnetic storage medium (eg, a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc.), an optical reading medium (eg, a CD-ROM, a DVD, etc.).

Abstract

RRU로부터 수신되는 하향링크 신호에 기초하여 복수의 RRU 중 단말과의 연결 상태가 임계값 이상인 RRU를 선택하고, 선택된 RRU에 대한 정보를 포함하는 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블(preamble)을 선택된 RRU 중 단말과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 전송하고, 선택된 RRU 중 어느 하나의 RRU로부터 단말이 랜덤 액세스를 수행할 선호 RRU를 지시하는 접속 정보 응답 메시지(access information response message)를 수신하고, 선호 RRU와 랜덤 액세스 프로세스를 수행하는 단말 및 단말의 랜덤 액세스 수행 방법이 개시된다.

Description

단말이 랜덤 액세스를 수행하는 방법 및 단말
본 발명은 단말이 RRU와 BBU가 분리되는 클라우드 랜 환경에서 랜덤 액세스를 수행하는 방법 및 그 단말과 관련된 기술이다.
무선 접속망(Radio Access Network, RAN) 구조가 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell) 등 다양한 형태의 스몰 셀(small cell)들이 매크로 셀(macro cell)과 연동하는 형태로 변화하고 있다. 이러한 무선 접속망 구조는 종래의 매크로 셀 기반의 동종(homogeneous) 망에 더하여 저전력/근거리 통신을 위한 스몰 셀들이 혼재하는 계층적(hierarchical) 셀 구조 또는 이기종(heterogeneous) 셀 구조를 의미한다. 새로운 무선 접속망 구조는 최종 사용자에게 높은 데이터 전송율을 제공함으로써 체감 품질(Quality of Experience, QoE)을 증진하는 것을 목적으로 한다.
3GPP(3rd Generation Partnership Project) 표준화 범주 중 하나인 Small Cell Enhancements for E-UTRA and E-UTRAN SI(Study Item)에서는, 저전력 노드들을 사용하는 실내/실외(indoor/outdoor) 시나리오들을 개선하기 위한 논의가 이루어지고 있으며, 이러한 시나리오들과 요구사항들이 TR 36.932에 기술되어 있다. 또한, Small Cell Enhancements for E-UTRA and E-UTRAN SI 에서는 사용자가 동일한 혹은 다른 캐리어(carrier)를 사용하는 매크로 셀 레이어(Macro Cell Layer)와 스몰 셀 레이어(Small Cell Layer)들에 동시적 연결성을 갖는 이중 연결성(Dual Connectivity) 개념에 대한 장점들을 도출하는 작업이 논의되고 있다.
상술한 흐름을 고려할 때, 다양한 스몰 셀들이 배치(deploy)됨에 따라 사용자들은 네트워크에 물리적으로 더 가까이 위치하게 된다. 따라서, 개선된 5G 무선 접속망에서는 종래와 같은 기지국의 셀에 기반한 통신이 아닌 사용자 중심의 가상 영역(zone)을 통한 통신이 이루어질 것으로 예상된다. 나아가, 사용자 중심의 가상 영역을 통한 통신이 가능하기 위해서는 종래의 셀 기반의 서비스 제공 단위와는 차별화되는 서비스 제공 단위가 도출되어야 한다. 즉, 사용자 중심의 영역과 같은 서비스 제공 단위를 구현할 수 있는 기술적인 이슈들이 도출되고 해결되어야 하며, 이는 현재의 무선 접속망에 큰 변화를 야기할 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 일반적인 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 사용자 중심의 네트워크 환경에서 단말이 효율적으로 랜덤 액세스를 수행하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, RRU와 BBU가 분리 구현되는 네트워크 환경에서 단말이 최적의 연결성을 제공하는 RRU와 BBU를 통해 랜덤 액세스를 수행하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, RRU와 BBU 간의 맵핑 관계가 변화하는 상황에서도 단말이 안정적으로 랜덤 액세스를 수행하는 데에 있다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 목적들은 이상에서 언급한 사항들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 이하 설명할 본 발명의 실시 예들로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 고려될 수 있다.
RRU와 BBU가 분리되는 클라우드 랜 환경에서 단말이 랜덤 액세스를 수행하는 방법 및 그 단말에 의해 상술한 기술적 과제들을 해결함으로써 개선된 통신 환경을 조성한다.
본 발명의 실시 예들에 따르면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
첫째로, 단말은 사용자 중심의 네트워크 환경에서 효율적으로 랜덤 액세스를 수행할 수 있게 된다.
둘째로, 단말은 RRU와 BBU가 분리되는 환경에서도 랜덤 액세스를 수행할 최적의 RRU와 BBU 페어(pair)를 결정할 수 있게 된다.
셋째로, 단말은 RRU와 BBU의 연결 관계가 변화하는 것을 반영하여 랜덤 액세스를 수행할 수 있게 되어, 안정적인 통신 수행이 가능하게 된다.
본 발명의 실시 예들에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 이하의 본 발명의 실시 예들에 대한 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 도출되고 이해될 수 있다. 즉, 본 발명을 실시함에 따른 의도하지 않은 효과들 역시 본 발명의 실시 예들로부터 당해 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 도출될 수 있다.
이하에 첨부되는 도면들은 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 것으로, 상세한 설명과 함께 본 발명에 대한 실시 예들을 제공한다. 다만, 본 발명의 기술적 특징이 특정 도면에 한정되는 것은 아니며, 각 도면에서 개시하는 특징들은 서로 조합되어 새로운 실시 예로 구성될 수 있다. 각 도면에서의 참조 번호(reference numerals)들은 구조적 구성요소(structural elements)를 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 이기종 네트워크 환경을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 클라우드 랜 환경을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 단말, RRU 및 BBU의 구성을 도시한 블록도이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 랜덤 액세스 수행 방법은, 복수의 RRU로부터 수신되는 하향링크 신호에 기초하여, 복수의 RRU 중 단말과의 연결 상태가 임계값 이상인 RRU를 선택하는 단계, 선택된 RRU에 대한 정보를 포함하는 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블(preamble)을 선택된 RRU 중 단말과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 전송하는 단계, 선택된 RRU 중 어느 하나의 RRU로부터 단말이 랜덤 액세스를 수행할 선호 RRU를 지시하는 접속 정보 응답 메시지(access information response message)를 수신하는 단계 및 선호 RRU와 랜덤 액세스 프로세스를 수행하는 단계를 포함하되, 선호 RRU는 단말의 랜덤 액세스 프로세스를 지원하는 선호 BBU에 연결된 RRU일 수 있다.
랜덤 액세스 응답 메시지는 선호 RRU로부터 수신될 수 있다.
랜덤 액세스 응답 메시지가 선호 RRU가 아닌 RRU로부터 수신되는 경우, 랜덤 액세스 응답 메시지는 선호 RRU에 대한 식별 정보를 더 포함할 수 있다.
랜덤 액세스 응답 메시지는 단말과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU로부터 수신될 수 있다.
선호 BBU는 복수의 RRU와 연결된 복수의 BBU를 포함하는 BBU 풀(BBU Pool) 중에서 선택되고, 접속 정보 응답 메시지는 선호 BBU로부터 어느 하나의 RRU에 전달될 수 있다.
선호 BBU는 BBU 풀에 포함된 BBU들의 가용 자원 상태(available resource status) 및 부하 상태(load status) 중 적어도 하나를 고려하여 결정될 수 있다.
선호 BBU는 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블을 수신한 RRU에 연결된 BBU에 의해서 선택될 수 있다.
RRU 리스트는 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하기 위한 채널과 구별되는 다른 채널을 이용하여 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 전송될 수 있다.
복수의 RRU는 액세스 게이트웨이(Access Gateway)를 통해 복수의 BBU를 포함하는 BBU 풀에 연결될 수 있다.
RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하는 단계는 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 더하여, 선택된 RRU 모두에 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블을 전송할 수 있다.
접속 정보 응답 메시지는 선호 BBU에 연결된 선호 RRU로부터 수신될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 단말은 송신부, 수신부, 및 송신부 및 수신부와 연결되어 랜덤 액세스를 수행하는 프로세서를 포함하고, 프로세서는 복수의 RRU로부터 수신되는 하향링크 신호에 기초하여, 복수의 RRU 중 단말과의 연결 상태가 임계값 이상인 RRU를 선택하고, 선택된 RRU에 대한 정보를 포함하는 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블(preamble)을 선택된 RRU 중 단말과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 전송하고, 선택된 RRU 중 어느 하나의 RRU로부터 단말이 랜덤 액세스를 수행할 선호 RRU를 지시하는 접속 정보 응답 메시지(access information response message)를 수신하고, 선호 RRU와 랜덤 액세스 프로세스를 수행하도록 구현되며, 선호 RRU는 단말의 랜덤 액세스 프로세스를 지원하는 선호 BBU에 연결된 RRU일 수 있다.
이상에서 설명한 실시 예들은 본 발명의 바람직한 실시 예들 중 일부에 불과하며, 본원 발명의 기술적 특징들이 반영된 다양한 실시 예들이 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진 자에 의해 이하 상술할 본 발명의 상세한 설명과 도면을 기반으로 도출되고 이해될 수 있다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
이하의 실시 예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시 예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시 예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시 예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시 예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시 예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
도면에 대한 설명에서, 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 절차 또는 단계 등은 기술하지 않았으며, 당업자의 수준에서 이해할 수 있을 정도의 절차 또는 단계는 또한 기술하지 아니하였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함(comprising 또는 including)”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서 전체에서 어떠한 구성이 다른 구성에 “연결”된다고 할 때, 이는 물리적 연결뿐 아니라 전기적 연결 또한 포함할 수 있으며, 나아가 논리적인 연결 관계에 있음을 의미할 수도 있다. 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.
본 명세서에서 본 발명의 실시 예들은 기지국과 이동국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 여기서, 기지국은 이동국과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미가 있다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다.
즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 이동국과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있다. 이때, ‘기지국’은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 발전된 기지국(Advanced Base Station, ABS) 또는 액세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다.
또한, ‘이동국(Mobile Station, MS)’은 UE(User Equipment), SS(Subscriber Station), MSS(Mobile Subscriber Station), 이동 단말(Mobile Terminal), 발전된 이동단말(Advanced Mobile Station, AMS) 또는 단말(Terminal) 등의 용어로 대체될 수 있다. 특히, 본 발명에서는 이동국은 M2M 기기와 동일한 의미로 사용될 수 있다.
또한, 송신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 제공하는 고정 및/또는 이동 노드를 말하고, 수신단은 데이터 서비스 또는 음성 서비스를 수신하는 고정 및/또는 이동 노드를 의미한다. 따라서, 상향링크에서는 이동국이 송신단이 되고, 기지국이 수신단이 될 수 있다. 마찬가지로, 하향링크에서는 이동국이 수신단이 되고, 기지국이 송신단이 될 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802.xx 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시 예들 중 설명하지 않은 자명한 단계들 또는 부분들은 상기 문서들을 참조하여 설명될 수 있다.
또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다. 특히, 본 발명의 실시 예들은 IEEE 802.16 시스템의 표준 문서인 P802.16e-2004, P802.16e-2005, P802.16.1, P802.16p 및 P802.16.1b 표준 문서들 중 하나 이상에 의해 뒷받침될 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.
또한, 본 발명의 실시 예들에서 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.
1. 이기종 네트워크 환경
도 1은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 이기종 네트워크 환경을 도시하는 도면이다.
차세대 이동통신에서는 멀티미디어 등의 데이터 서비스를 보다 안정적으로 보장 하기 위해서 매크로 셀 기반의 동종 망에 저전력/근거리 통신을 위한 스몰 셀(예를 들어, 피코 셀 또는 펨토 셀)이 혼재하는 계층적 셀 구조 혹은 이기종 셀 구조에 관한 관심이 높아지고 있다. 이는 매크로 셀의 기지국의 추가적 설치는 시스템 성능 향상 대비 비용 및 복잡도 측면에서 비효율적이기 때문이다.
차세대 통신 망에서 고려되는 이기종 망의 구조는 도 1에 도시된 형태로 형성될 수 있다. 하나의 매크로 셀 안에는 다수의 스몰 셀이 공존하게 되며, 각 스몰 셀 기지국들은 셀 지정(cell coordination) 방식에 따라 자원을 할당 받아 단말들을 서비스 하게 된다. 상술한 이기종 네트워크 환경을 구현하기 위한 핵심 기술 중의 하나로서 원격 무선 유닛(Remote Radio Unit, RRU)과 기저대역 유닛(BaseBand Unit, BBU)의 분리 구현을 들 수 있다.
2. RRU 와 BBU가 분리되는 클라우드 랜 환경
도 2는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 클라우드 랜(Cloud Radio Acess Network, C-RAN) 환경을 도시하는 도면이다. 클라우드 랜 환경은 다수의 RRU(200a, 200b)와 소프트웨어 기반의 가상 BBU 풀(Virtual BBU Pool, 350a, 350b) 또는 가상 기지국(Virtual Base Station, VBS) 및 이를 제어하는 접속 제어/자원 관리/인증 서버 등으로 구성될 수 있다. 클라우드 랜 환경에서는 핵심망의 요소들이 개방형 IP 망으로 변화되면서, 클라우드 랜의 여러 요소들은 핵심망의 요소들과 유기적인 관계로 직접 연동된다.
한편, 클라우드 랜 환경의 일 예로써 상술한 바와 같이 RRU(200a, 200b) 및 BBU(300a, 300b)가 분리되어 구현될 수 있으며, RRU 및 BBU의 분리에 따라 아래와 같은 특징을 갖는 클라우드 랜 환경이 조성될 수 있다.
첫째로, 가상 BBU 풀(350a, 350b)이 존재하여 다수의 BBU(300a, 300b)들을 포함하며, 가상 BBU 풀(350a, 350b)은 액세스 게이트웨이(Access GW, 250a, 250b)를 통해서 다중 무선 접속 방식(Multi Radio Access Technology, Multi-RAT)을 지원하는 SAS(Shared Antenna System) RRU(200a, 200b)들과 연계되는 구조를 갖는다. 가상 BBU 풀(350a, 350b)은 다양한 무선 접속 기술을 지원하는 복수의 BBU(300a, 300b)들을 포함하며, 하나의 RRU(200a, 200b)는 하나 이상의 BBU(300a, 300b)들과 연계될 수 있고, 반대로 하나의 BBU(300a, 300b)는 하나 이상의 RRU(200a, 200b)들과 연계될 수 있다. 가상 BBU 풀(350a, 350b) 내의 BBU(300a, 300b)들은 RRU(200a, 200b)들과 아이디얼/비-아이디얼 백홀(Ideal/non-Ideal Backhaul)로 연결될 수 있으며, 하나의 가상 BBU 풀(350a)은 다른 가상 BBU 풀(350b)과 X2 인터페이스 또는 X2와 유사한 인터페이스를 통해 연결될 수 있다.
둘째로, 가상 BBU 풀(350a, 350b) 내의 모든 RRU(200a, 200b)들은 동일한 가상 셀 ID(Virtual Cell ID)를 가지며, 가상 BBU 풀(350a, 350b) 내의 모든 BBU(300a, 300b)들과 모든 RRU(200a, 200b)들은 아이디얼 백홀로 연결되어 RRU(200a, 200b)는 자신과 연계된 BBU(300a, 300b)의 제어를 받는다.
셋째로, 하향링크 동기 획득을 위해 사용되는 동기 신호(Sync Signal)는 각각의 RRU(200a, 200b)들에 의해 전송되며, 동기 신호에는 RRU(200a, 200b)들이 소속된 가상 BBU 풀(350a, 350b)을 대표할 수 있는 가상 셀 ID 뿐만 아니라 각각의 RRU(200a, 200b)를 구분할 수 있는 RRU ID가 포함되어 전송될 수 있다.
넷째로, 각각의 RRU(200a, 200b)들은 단순한 안테나를 가정하며, L1/L2/L3 계층 처리 과정(Layer Processing)은 가상 BBU 풀(350a, 350b) 내에 존재하는 BBU들(300a, 300b)에 의해 이루어진다. 또한, RRU(200a, 200b)들은 SAS의 속성을 가지며, 이는 RRU(200a, 200b)가 자신의 소속을 가상 BBU 풀 (350a, 350b)내의 한 BBU에서 다른 BBU로 변경할 수 있음을 의미한다. 즉, RRU(200a, 200b)의 시변적인 소속은 BBU(300a, 300b)의 상황(예를 들어, BBU의 부하(Load), 가용 자원(Resource) 상황 등)에 따라 하나의 BBU에서 다른 BBU로 변경될 수 있다.
종래에는 물리적인 셀이 존재하고 사용자들이 셀에 접속하여 서비스를 제공받는 형태로 구현되었다. 그러나, 상술한 바와 같이 RRU와 BBU가 분리 구현되는 경우, 네트워크가 사용자 단위로 최적의 통신 환경을 제공할 수 있는 영역(zone)을 구성하여 해당 영역 기반의 서비스를 제공할 수 있게 된다.
이하에서는 상술한 바와 같이 RRU 와 BBU가 분리되는 환경에서 단말(100)이 랜덤 액세스를 수행하는 방법에 대해 설명한다.
3. 랜덤 액세스 수행 방법
도 3은 본 발명의 일 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다.
먼저, 단말은 연결된 복수의 RRU 중에서 단말과의 연결 상태나 무선 품질(radio quality)이 일정 수준 이상인 RRU를 선택한다. (S310) 예를 들어, 단말은 복수의 RRU로부터 수신되는 하향링크 신호에 기초하여 복수의 RRU 각각의 연결 상태를 파악할 수 있다. 단말은 측정되는 연결 상태, 신호 품질, 및 무선 품질들을 수치화하여 기결정된 임계값과 비교할 수 있다. 이어서, 단말은 복수의 RRU 중에서 연결 상태나 무선 품질이 임계값 이상으로 측정되는 하나 이상의 RRU를 선택할 수 있다.
한편, 단말이 RRU의 연결 상태나 무선 품질을 측정하기 위한 기준으로는 RRU로부터의 하향링크 신호의 세기가 활용될 수 있다. 연결 상태가 임계값 이상임에 따라 선택된 RRU들은 관련 RRU 셋(Associated RRU Set)이라 부를 수 있으며, 관련 RRU 셋은 단말이 주기적으로 또는 시스템의 요청이나 상황에 따라 지속적으로 모니터링 및 감지해야 하는 RRU들을 의미한다.
다음으로, 단말은 단계 S310에서 선택한 RRU에 대한 정보와 랜덤 액세스 프리엠블(random access preamble)을 RRU에 전송한다. (S330) RRU에 대한 정보는 단계 S310에서 선택된 RRU들에 대한 RRU 리스트를 포함할 수 있다. 또한, 단말은 복수의 RRU 중 연결 상태나 무선 품질이 가장 좋은 RRU로 RRU 리스트와 랜덤 액세스 프리엠블을 전송할 수 있다. 한편, RRU 리스트에 포함되는 RRU에 대한 정보는 RRU를 식별하기 위한 소정의 기준 신호(reference signal)가 될 수 있으며, 예를 들어 셀 특정 기준 신호(Cell specific Reference Signal, CRS)와 유사한 형태를 갖는 RRU 특정 기준 신호(RRU specific Reference Signal, RRS) 등으로 구현될 수 있다.
한편, 단계 S330에서 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블은 각각 별도의 채널을 통해 RRU로 전송될 수 있다. 즉, 단말은 랜덤 액세스 프리엠블이 전송되는 채널과는 다른 채널로 RRU 리스트를 전송할 수 있다. 또한, RRU 리스트 또는 랜덤 액세스 프리엠블은 종래의 통신 시스템에서 활용되는 PRACH(Physical Random Access Channel)를 통해서 전송될 수 있으며, PRACH 이외에도 클라우드 랜 환경에서 새롭게 정의되는 시간-주파수 자원을 통해서 전송될 수도 있다.
단계 S330에서 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블이 RRU에 전송되면, 정보를 수신한 RRU는 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블을 자신에게 연결된 BBU로 전송한다. 이를 수신한 BBU는 가상 BBU 풀에 포함된 BBU들의 상황을 고려하여, 단말의 랜덤 액세스 과정을 처리할 BBU(이하, 선호(preferred) BBU)를 선택한다. 선호 BBU는 랜덤 액세스 프리엠블과 RRU 리스트를 수신한 BBU 자신이 될 수 있으며, 가상 BBU 풀 내에 포함된 다른 BBU가 될 수도 있다.
이어서, 랜덤 액세스 프리엠블을 수신한 BBU는 단말로 하여금 선호 BBU에 연결된 RRU(이하, 선호(preferred) RRU)를 통해서 랜덤 액세스 과정을 수행할 것을 지시하는 접속 정보 응답 메시지(access information response message)를 특정 RRU를 통해서 단말에 전송한다. 응답 메시지를 전송하는 BBU는 응답 메시지의 전송 시점에 단말과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU, 단계 S330에서 단말로부터 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블을 수신한 RRU, 및 선호 BBU에 연결된 선호 RRU 중 적어도 하나로 접속 정보 응답 메시지를 전송할 수 있다.
즉, 단말은 BBU로부터 특정 RRU를 통해 전달되는 접속 정보 응답 메시지를 수신한다. (S350) 예를 들어, 단말은 앞서 단계 S310에서 선택한 RRU들 중 어느 하나의 RRU를 통해 접속 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다. 구체적으로, 단말은 상술한 응답 메시지의 전송 시점에 단말과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU, 단계 S330에서 단말로부터 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블을 수신한 RRU, 및 선호 BBU에 연결된 선호 RRU 중 어느 하나로부터 접속 정보 응답 메시지를 수신할 수 있다.
상술한 바와 같이, 접속 정보 응답 메시지는 단말로 하여금 선호 RRU를 통해서 랜덤 액세스를 수행할 것을 지시하는 명령을 포함한다. 또한, 접속 정보 응답 메시지는 선호 RRU에 대한 구체적인 정보를 포함할 수 있으며, 예를 들어 선호 RRU의 RRU ID를 포함할 수 있다.
한편, 접속 정보 응답 메시지는 랜덤 액세스 프리엠블을 수신한 BBU가 아닌 선호 BBU로부터 직접 선호 RRU를 통해 단말에 수신될 수 있다. 이때, 접속 정보 응답 메시지에서 선호 RRU에 대한 구체적인 식별 정보는 생략되어 단말에 전송될 수 있다. 즉, 랜덤 액세스를 수행할 대상인 선호 RRU로부터 응답 메시지가 전달되므로, 단말은 추가적으로 RRU ID를 이용하여 선호 RRU를 식별할 필요가 없다. 선호 RRU는 앞서 단계 S330에서 단말이 여러 가지 정보를 전송한 RRU(즉, 단계 S330에서 단말과의 연결 상태나 무선 품질이 가장 좋은 RRU)와 동일한 RRU일 수 있으며, 다른 RRU일 수도 있다.
이어서, 단말은 접속 정보 응답 메시지의 지시에 따라 선호 RRU에 대하여 랜덤 액세스를 수행한다. (S370) 즉, 단말은 접속 정보 응답 메시지에 포함된 RRU ID를 이용하여 식별된 선호 RRU로 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하며, 선호 RRU를 통해 랜덤 액세스 응답(random access response)을 수신하고, 상향링크 동기를 맞춰 데이터를 전송하며, 경쟁 해소(contention resolution) 과정을 거쳐 선호 BBU 및 선호 RRU와의 RRC 연결(RRC connection) 상태로 진입하는 일련의 과정을 수행한다. 선호 RRU를 통한 랜덤 액세스 프로세스는 선호 RRU에 연결된 선호 BBU에 의해 지원될 수 있다.
이상에서는 랜덤 액세스 프리엠블 및 RRU 리스트를 수신한 BBU가 선호 BBU를 결정하여 접속 정보 응답 메시지를 전송하는 것으로 기술하였으나, 단말로부터 정보를 수신한 BBU 스스로를 선호 BBU로 결정할 수도 있다. 본 실시 예에 의하면, 선호 BBU는 RRU 리스트와 함께 랜덤 액세스 프리엠블을 이미 수신하였으므로, 접속 정보 응답 메시지를 선호 RRU를 통해 단말에 전송할 필요 없이 곧바로 랜덤 액세스 응답을 전송할 수 있다. 즉, 랜덤 액세스 프리엠블을 수신한 BBU가 선호 BBU로 결정되는 경우에는 단계 S350이 생략되고 바로 단계 S370에 따라 랜덤 액세스 과정이 수행될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 4에 도시된 실시 예에서, 단말(100)은 3개의 RRU(410, 420, 430)와 연결되며 가상 BBU 풀(350)은 3개의 RRU(410, 420, 430)에 연결된 BBU들을 포함한다.
먼저, 단말(100)은 RRU 1(410), RRU 2(420) 및 RRU 3(430) 각각으로부터 하향링크 신호를 수신한다. (S440) 단말(100)은 수신되는 하향링크 신호의 세기를 측정함으로써 각 RRU와 단말 간의 연결 상태와 신호 품질을 측정할 수 있고, 3개의 RRU (410, 420, 430) 중에서 임계값 이상의 신호 품질 또는 연결 상태를 갖는 RRU를 선택할 수 있다. (S445) 본 실시 예에서, 단말(100)은 RRU 1(410)가 가장 좋은 연결 상태인 것으로 측정하며, RRU 3(430)은 무선 신호 품질과 연결 상태가 임계값에 충분하지 않은 것으로 측정된다.
이어서, 단말(100)은 임계값 이상의 연결 상태/무선 품질을 갖는 RRU 1(410), RRU 2(420)의 정보를 포함하는 RRU 리스트를 랜덤 액세스 프리엠블과 함께 RRU 1(410)를 통해 가상 BBU 풀(350)에 전송한다. (S450) 즉, 단말(100)은 랜덤 액세스 프리엠블 및 RRU 리스트를 연결 상태가 가장 좋은 RRU인 RRU 1(410)에 전송할 수 있다.
이어서, RRU 1(410)은 단말(100)로부터 수신된 정보를 가상 BBU 풀(350)에 포함되고 RRU 1(410)에 연결된 BBU(예를 들어, BBU 1)로 전송한다. RRU 1(410)으로부터 정보를 수신한 BBU 1은 가상 BBU 풀(350)에 포함된 BBU들 중에서 BBU 각각의 가용 자원 상태(available resource status), 부하 상태(load status) 등을 고려하여 단말(100)을 지원하기에 가장 적합한 BBU(선호 BBU)를 선택할 수 있다. 기본적으로, 가상 BBU 풀(350)에 포함된 BBU들은 다른 BBU들에 대한 시변적인 부하 상태와 가용 자원 상태에 대한 정보를 수집하여 획득할 수 있으며, RRU들과 BBU들을 연결하는 액세스 게이트웨이(Access Gateway)와 해당 정보를 공유할 수 있다.
한편, 선호 BBU는 RRU 1(410)으로부터 정보를 수신한 BBU 1이 될 수도 있고, 가상 BBU 풀(350) 내의 다른 BBU가 될 수도 있다. 본 실시 예에서는 BBU 1과는 다른 BBU 2(RRU 2에 연결된 BBU)가 선호 BBU로 선택된다.
이어서, 단말(100)로부터 랜덤 액세스 프리엠블과 RRU 리스트를 수신한 BBU 1은 접속 정보 응답 메시지를 RRU 1(410)을 통해 단말(100)에 전송한다. (S455) 즉, 접속 정보 응답 메시지는 단말(100)과의 연결 상태가 가장 좋은 것으로 판단되어 S450에서 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블을 전달했던 RRU 1(410)를 통해 단말(100)에 전송될 수 있다. 접속 정보 응답 메시지는 상술한 바와 같이 선호 BBU(BBU 2)에 연결된 선호 RRU, 즉 RRU 2에 대한 식별 정보(예를 들어, RRU 2의 RRU ID) 및 RRU 2를 통해 랜덤 액세스를 수행할 것을 지시하는 명령을 포함할 수 있다.
선호 BBU에 연결된 RRU가 복수 개인 경우(예를 들어, RRU 2, RRU 4), 선호 BBU는 복수 개의 RRU 중에서 단말(100)로부터 보고 받은 RRU 리스트에 포함된 RRU(RRU 2)를 선호 RRU로 선택할 수 있다. 나아가, 리스트에 포함된 RRU가 복수 개인 경우에는 그 중 임의의 하나 또는 단말(100)과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU를 선호 RRU로 선택할 수도 있다. 즉, 선호 BBU는 자신과 연결된 복수의 RRU 중에서 단말과의 연결 상태나 무선 신호 품질을 고려하여 선호 RRU를 선택할 수 있다.
한편, 도시된 실시 예와는 달리, 접속 정보 응답 메시지는 BBU 1이 아닌 BBU 2(즉, 선호 BBU)로부터 단말(100)에 직접 전송 될 수도 있다. 이 경우, 선호 BBU 인 BBU 2는 BBU 2에 연결된 선호 RRU 인 RRU 2(420)를 통해 단말(100)에 접속 정보 응답 메시지를 전송하며, 접속 정보 응답 메시지가 RRU 2(420)로부터 직접 단말(100)에 전송되므로 접속 정보 응답 메시지에서 RRU 2(420)에 대한 식별 정보는 생략될 수 있다.
단말(100)은 수신된 접속 정보 응답 메시지에 따라 선호 RRU 인 RRU 2(420)와 랜덤 액세스를 수행한다. 즉, 단말(100)은 RRU 2(420)에 대해 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하고(S460), BBU 2로부터 RRU 2(420)를 통해 랜덤 액세스 응답을 수신하며(S465), 동기화된 상향링크 신호를 전송하고(S470), 경쟁 해소(S475) 과정을 거쳐 RRU 2 및 BBU 2와 RRC 연결 상태를 형성한다.
한편, 이상에서 설명한 바와는 달리, 단말(100)로부터 랜덤 액세스 프리엠블과 RRU 리스트를 수신한 BBU 1 자신이 선호 BBU로 결정된 경우, 단계 S455 및 단계 S460은 생략될 수 있다. 즉, BBU 1은 단말(100)로부터 랜덤 액세스 프리엠블을 이미 수신하였으므로, BBU 1은 이에 응답하여 RRU 1(410)을 통해 단말(100)에 랜덤 액세스 응답을 전송할 수 있다. (S465) 이어서, 단말(100)은 단계 S470 및 단계 S475를 통해 랜덤 액세스 프로세스를 수행할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 5에서는 3개의 RRU (510, 520, 530)와 가상 BBU 풀(350)을 연결하는 액세스 게이트웨이(250)가 도시되며, 도 5에서는 도 4와 중복되는 부분에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
도 4에서는 가상 BBU 풀(350)에 포함된 BBU 중에서 단말(100)로부터 정보를 수신한 BBU가 선호 BBU를 선택한 반면, 도 5에서는 BBU가 아닌 액세스 게이트웨이(250)가 선호 BBU를 결정할 수 있다. 즉, 액세스 게이트웨이(250)는 RRU들과 연결된 BBU들의 부하 상황, 자원 상황 등을 알 수 있어서, 선호 BBU를 선택하는 과정은 가상 BBU 풀(350)의 관여 없이 액세스 게이트웨이(250)에 의해 수행될 수도 있다.
구체적으로, 액세스 게이트웨이(250)는 RRU 1(510)로부터 랜덤 액세스 프리엠블과 RRU 리스트를 수신한다. (S550) 이어서, 액세스 게이트웨이(250)는 가상 BBU 풀(350)에 포함된 BBU 중에서 단말(100)을 지원하기에 가장 적합한 상황인 선호 BBU를 선택하며, 접속 정보 응답 메시지를 RRU를 통해 단말(100)에 전달한다. (S555) 도 4에서 설명한 바와 같이, 접속 정보 응답 메시지는 랜덤 액세스 프리엠블을 액세스 게이트웨이(250)에 전송한 RRU 1(510)을 통해 전송 될 수 있으며, 선호 BBU인 BBU 2에 연결된 RRU 2(520)를 통해 단말(100)에 직접 전송될 수도 있다.
접속 정보 응답 메시지를 수신한 단말(100)은 접속 정보 응답 메시지의 지시에 따라 선호 RRU인 RRU 2(520)를 통해 선호 BBU와의 랜덤 액세스 과정을 수행한다. (S560, S565, S570, S575)
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 6에 도시된 실시 예에서 단말(100)은 단계 S640에 앞서 RRU 2(620)와 연결되어 BBU 2와 통신을 수행한다.
이어서, 새롭게 랜덤 액세스를 수행해야 하는 상황이 발생하면, 단말(100)은 3개의 RRU (610, 620, 630)으로부터 수신된 하향링크 신호에 기초하여 RRU들의 연결 상태와 무선 품질을 파악한다. (S640, S645) 본 실시 예에서, 단말(100)은 3개의 RRU (610, 620, 630) 모두의 연결 상태가 임계값 이상인 것으로 판단하며, RRU 1(610)의 연결 상태가 가장 좋은 것으로 판단한다.
단말(100)은 이전에 연결되어 통신을 수행하던 RRU 2(620)에 랜덤 액세스 프리엠블 및 RRU 리스트를 전송한다. (S650) 즉, 단말(100)은 새롭게 감지된 RRU 1(610)과의 연결 상태가 가장 좋다 하더라도 이전에 연결되었던 RRU 2(620)를 통해 RRU 리스트(RRU 1, RRU 2, RRU 3에 대한 정보) 및 랜덤 액세스 프리엠블을 전송할 수 있다.
이어서, 단말(100)로부터 랜덤 액세스 프리엠블과 RRU 리스트를 전달 받은 RRU 2(620)는 BBU 2로 해당 정보를 전송하며, BBU 2는 BBU 풀(350)에서 단말(100)의 랜덤 액세스를 지원하기에 가장 적합한 상태에 있는 선호 BBU를 판단한다. 예를 들어, BBU 2 자신이 가장 적합한 선호 BBU로 결정된 경우, BBU 2는 선호 RRU인 RRU 2(620)를 통해 단말(100)에 접속 정보 응답 메시지를 전송한다. (S655) BBU 2가 아닌 다른 BBU가 선호 BBU로 결정된 경우, BBU 2는 선호 BBU로 하여금 선호 RRU를 통해 접속 정보 응답 메시지를 단말(100)에 전송할 수 있다.
이후, 단말(100)은 수신한 접속 정보 응답 메시지에 따라 선호 RRU인 RRU 2(620)를 통해 랜덤 액세스 프로세스를 진행한다. (S660, S665, S670, S675) 접속 정보 응답 메시지 및 랜덤 액세스 프로세스와 관련된 내용은 앞서 도 4 및 도 5의 실시 예와 유사하게 진행될 수 있으며, 상술한 내용이 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다.
단말(100)은 3개의 RRU (710, 720, 730)으로부터 수신된 하향링크 신호에 기초하여 임계값 이상의 연결 상태와 무선 품질을 갖는 RRU를 선택한다. (S740, S745) 도 7에 도시된 실시 예에서는 RRU 1(710), RRU 2(720), RRU 3(730)이 모두 임계값 이상의 연결 상태와 무선 품질을 갖는 것으로 측정된다.
이어서, 단말(100)은 랜덤 액세스 프리엠블을 세 RRU(710, 720, 730) 모두에 전송한다. (S750) 단말(100)은 랜덤 액세스 프리엠블과 함께 랜덤 액세스를 수행할 RRU의 지정을 요청하는 접속 정보 요청 메시지(access information request message)를 RRU(710, 720, 730)에 전송할 수 있다.
랜덤 액세스 프리엠블을 수신한 세 RRU(710, 720, 730)들은 각각 가상 BBU 풀(350)에서 자신에 연결된 BBU에 랜덤 액세스 프리엠블과 접속 정보 요청 메시지를 전달한다. 이어서, 랜덤 액세스 프리엠블과 접속 정보 요청 메시지를 수신한 BBU들은 가상 BBU 풀(350) 내에서 단말(100)의 랜덤 액세스를 지원하기에 가장 적합한 선호 BBU를 선택한다. 본 실시 예에서, RRU 2(720)와 연결된 BBU 2가 선호 BBU로 선택된다.
선호 BBU인 BBU 2는 자신에 연결된 선호 RRU인 RRU 2(720)를 통해 단말(100)에 접속 정보 응답 메시지를 전송한다. (S755) 접속 정보 응답 메시지는 단말(100)로 하여금 선호 RRU 인 RRU 2(720)를 통해 랜덤 액세스를 수행할 것을 지시한다. 본 실시 예에서는 선호 RRU로부터 단말(100)에 직접 응답 메시지가 전달되므로, 응답 메시지에서 선호 RRU의 식별 정보는 생략될 수 있다.
이어서, 단말(100)은 수신된 접속 정보 응답 메시지에 의해 지시된 RRU 2(720)를 통해 랜덤 액세스 과정을 수행한다. (S760, S765, S770, S775)
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예와 관련된 랜덤 액세스 수행 방법을 설명하는 흐름도이다. 도 8에서는 3개의 RRU (810, 820, 830)와 가상 BBU 풀(350)을 연결하는 액세스 게이트웨이(250)에 의해 선호 BBU가 선택된다.
즉, 3개의 RRU(810, 820, 830)는 각각 랜덤 액세스 프리엠블과 접속 정보 요청 메시지를 액세스 게이트웨이(250)에 전송한다. (S850) 액세스 게이트웨이(250)는 RRU들로부터 정보가 수신되면 가상 BBU 풀(350)에 포함된 BBU들의 부하 상태와 가용 자원 상태 등을 고려하여 단말(100)의 지원에 적합한 선호 BBU를 선택한다.
이어서, 액세스 게이트웨이(250)는 선호 BBU에 연결된 선호 RRU를 통해 단말(100)에 접속 정보 응답 메시지를 전송하며, (S855) 이를 수신한 단말(100)은 선호 RRU를 통해 선호 BBU에 대한 랜덤 액세스 과정을 수행한다. (S860, S865, S870, S875)
4. 장치 구성
도 9는 본 발명의 일 실시 예와 관련된 단말(100), RRU(200) 및 BBU(300)의 구성을 도시한 블록도이다. 도 9에서는 단말(100)과 RRU(200) 간의 1:1 통신 환경을 도시하였으나, 다수의 단말과 RRU 간에도 통신 환경이 구축될 수 있다.
도 9에서 단말(100)은 무선 주파수(RF) 유닛(110), 프로세서(120), 및 메모리(130)를 포함할 수 있다. 종래의 기지국(150)은 송신부(212), 수신부(214), 프로세서(310), 및 메모리(320)를 모두 포함하도록 구현된다. 반면에, 일 실시 예에 따른 클라우드 랜 환경에서는 종래의 기지국(150)에 포함된 구성들이 RRU(200)와 BBU(300)로 분리되어 구현된다.
이에 따라, 단순한 안테나의 역할을 하는 RRU(200)는 송신부(212) 및 수신부(214)만을 포함한다. 신호 처리, 계층 처리 등 통신의 전반적인 과정은 BBU(300)에 포함된 프로세서(310) 및 메모리(320)에 의해 제어된다. 또한, RRU(200)와 BBU(300) 간에는 1:1, 1:N, M:1, M:N (M, N 은 자연수) 등 다양한 연결 관계가 형성될 수 있다.
단말(100)에 포함된 RF 유닛(110)은 송신부(112) 및 수신부(114)를 포함할 수 있다. 송신부(112) 및 수신부(114)는 RRU(200)와 신호를 송신 및 수신하도록 구성된다. 프로세서(120)는 송신부(112) 및 수신부(114)와 기능적으로 연결되어 송신부(112) 및 수신부(114)가 RRU(200) 및 다른 디바이스에 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(120)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부(112)로 전송하며, 수신부(114)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다.
필요한 경우 프로세서(120)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(130)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 단말(100)은 이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있다.
RRU(200)의 송신부(212) 및 수신부(214)는 단말(100)과 신호를 송신 및 수신하도록 구성된다. 또한, RRU(200)에 연결된 BBU(300)의 프로세서(310)는 RRU(200)의 송신부(212) 및 수신부(214)와 기능적으로 연결되어 송신부(212) 및 수신부(214)가 다른 기기들과 신호를 송수신하는 과정을 제어하도록 구성될 수 있다. 또한, 프로세서(310)는 전송할 신호에 대한 각종 처리를 수행한 후 송신부(212)로 전송하며 수신부(214)가 수신한 신호에 대한 처리를 수행할 수 있다. 필요한 경우 프로세서(310)는 교환된 메시지에 포함된 정보를 메모리(320)에 저장할 수 있다. 이와 같은 구조를 가지고 RRU(200) 및 BBU(300)는 앞서 설명한 다양한 실시 형태의 방법을 수행할 수 있다.
단말(100) 및 BBU(300)의 프로세서(120, 310)는 단말(100), RRU(200) 및 BBU(300)에서의 동작들을 지시(예를 들어, 제어, 조정, 관리 등)한다. 각각의 프로세서들(120, 310)은 프로그램 코드들 및 데이터를 저장하는 메모리(130, 320)들과 연결될 수 있다. 메모리(130, 320)는 프로세서(120, 310)에 연결되어 오퍼레이팅 시스템, 어플리케이션, 및 일반 파일(general files)들을 저장한다.
본 발명의 프로세서(120, 310)는 컨트롤러(controller), 마이크로 컨트롤러(microcontroller), 마이크로 프로세서(microprocessor), 마이크로 컴퓨터(microcomputer) 등으로도 호칭될 수 있다. 한편, 프로세서(120, 310)는 하드웨어(hardware) 또는 펌웨어(firmware), 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어를 이용하여 본 발명의 실시 예를 구현하는 경우에는, 본 발명을 수행하도록 구성된 ASICs(application specific integrated circuits) 또는 DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays) 등이 프로세서(120, 310)에 구비될 수 있다.
한편, 상술한 방법은, 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 코드를 포함하는 저장 디바이스를 설명하기 위해 사용될 수 있는 프로그램 저장 디바이스들은, 반송파(carrier waves)나 신호들과 같이 일시적인 대상들은 포함하는 것으로 이해되지는 않아야 한다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함한다.
본원 발명의 실시 예 들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구 범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (22)

  1. 원격 무선 유닛(Remote Radio Unit, RRU)과 기저대역 유닛(BaseBand Unit, BBU)이 분리되는 클라우드 랜(Cloud Radio Access Network, C-RAN) 환경에서 단말이 랜덤 액세스(random access)를 수행하는 방법에 있어서,
    복수의 RRU로부터 수신되는 하향링크 신호에 기초하여, 상기 복수의 RRU 중 단말과의 연결 상태가 임계값 이상인 RRU를 선택하는 단계;
    상기 선택된 RRU에 대한 정보를 포함하는 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블(preamble)을 상기 선택된 RRU 중 상기 단말과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 전송하는 단계;
    상기 선택된 RRU 중 어느 하나의 RRU로부터 상기 단말이 랜덤 액세스를 수행할 선호 RRU를 지시하는 접속 정보 응답 메시지(access information response message)를 수신하는 단계; 및
    상기 선호 RRU와 랜덤 액세스 프로세스를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 선호 RRU는 상기 단말의 랜덤 액세스 프로세스를 지원하는 선호 BBU에 연결된 RRU인, 랜덤 액세스 수행 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는 상기 선호 RRU로부터 수신되는 것인, 랜덤 액세스 수행 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지가 상기 선호 RRU가 아닌 RRU로부터 수신되는 경우,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는 상기 선호 RRU에 대한 식별 정보를 더 포함하는 것인, 랜덤 액세스 수행 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는 상기 단말과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU로부터 수신되는 것인, 랜덤 액세스 수행 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 선호 BBU는 상기 복수의 RRU와 연결된 복수의 BBU를 포함하는 BBU 풀(BBU Pool) 중에서 선택되고, 상기 접속 정보 응답 메시지는 상기 선호 BBU로부터 상기 어느 하나의 RRU에 전달되는, 랜덤 액세스 수행 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 선호 BBU는 상기 BBU 풀에 포함된 BBU들의 가용 자원 상태(available resource status) 및 부하 상태(load status) 중 적어도 하나를 고려하여 결정되는 것인, 랜덤 액세스 수행 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 선호 BBU는 상기 RRU 리스트 및 상기 랜덤 액세스 프리엠블을 수신한 RRU에 연결된 BBU에 의해서 선택되는 것인, 랜덤 액세스 수행 방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 RRU 리스트는 상기 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하기 위한 채널과 구별되는 다른 채널을 이용하여 상기 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 전송되는 것인, 랜덤 액세스 수행 방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 RRU는 액세스 게이트웨이(Access Gateway)를 통해 복수의 BBU를 포함하는 BBU 풀에 연결되는 것인, 랜덤 액세스 수행 방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 RRU 리스트 및 상기 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하는 단계는
    상기 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 더하여, 상기 선택된 RRU 모두에 상기 RRU 리스트 및 상기 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하는 것인, 랜덤 액세스 수행 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 접속 정보 응답 메시지는 상기 선호 BBU에 연결된 상기 선호 RRU로부터 수신되는 것인, 랜덤 액세스 수행 방법.
  12. 원격 무선 유닛(Remote Radio Unit, RRU)과 기저대역 유닛(BaseBand Unit, BBU)이 분리되는 클라우드 랜(Cloud Radio Access Network, C-RAN) 환경에서 랜덤 액세스(random access)를 수행하는 단말에 있어서,
    송신부;
    수신부; 및
    상기 송신부 및 상기 수신부와 연결되어 상기 랜덤 액세스의 수행을 지원하는 프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는
    복수의 RRU로부터 수신되는 하향링크 신호에 기초하여, 상기 복수의 RRU 중 단말과의 연결 상태가 임계값 이상인 RRU를 선택하고,
    상기 선택된 RRU에 대한 정보를 포함하는 RRU 리스트 및 랜덤 액세스 프리엠블(preamble)을 상기 선택된 RRU 중 상기 단말과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 전송하고,
    상기 선택된 RRU 중 어느 하나의 RRU로부터 상기 단말이 랜덤 액세스를 수행할 선호 RRU를 지시하는 접속 정보 응답 메시지(access information response message)를 수신하고,
    상기 선호 RRU와 랜덤 액세스 프로세스를 수행하도록 구현되며,
    상기 선호 RRU는 상기 단말의 랜덤 액세스 프로세스를 지원하는 선호 BBU에 연결된 RRU인, 단말.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는 상기 선호 RRU로부터 수신되는 것인, 단말.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지가 상기 선호 RRU가 아닌 RRU로부터 수신되는 경우,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는 상기 선호 RRU에 대한 식별 정보를 더 포함하는 것인, 단말.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 랜덤 액세스 응답 메시지는 상기 단말과의 연결 상태가 가장 좋은 RRU로부터 수신되는 것인, 단말.
  16. 제 12 항에 있어서,
    상기 선호 BBU는 상기 복수의 RRU와 연결된 복수의 BBU를 포함하는 BBU 풀(BBU Pool) 중에서 선택되고, 상기 접속 정보 응답 메시지는 상기 선호 BBU로부터 상기 어느 하나의 RRU에 전달되는, 단말.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 선호 BBU는 상기 BBU 풀에 포함된 BBU들의 가용 자원 상태(available resource status) 및 부하 상태(load status) 중 적어도 하나를 고려하여 결정되는 것인, 단말.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 선호 BBU는 상기 RRU 리스트 및 상기 랜덤 액세스 프리엠블을 수신한 RRU에 연결된 BBU에 의해서 선택되는 것인, 단말.
  19. 제 12 항에 있어서,
    상기 RRU 리스트는 상기 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하기 위한 채널과 구별되는 다른 채널을 이용하여 상기 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 전송되는 것인, 단말.
  20. 제 12 항에 있어서,
    상기 복수의 RRU는 액세스 게이트웨이(Access Gateway)를 통해 복수의 BBU를 포함하는 BBU 풀에 연결되는 것인, 단말.
  21. 제 12 항에 있어서,
    상기 프로세서는 상기 연결 상태가 가장 좋은 RRU에 더하여, 상기 선택된 RRU 모두에 상기 RRU 리스트 및 상기 랜덤 액세스 프리엠블을 전송하는 것인, 단말.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 접속 정보 응답 메시지는 상기 선호 BBU에 연결된 상기 선호 RRU로부터 수신되는 것인, 단말.
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