WO2015030473A1 - 무선 통신 시스템에서 매크로 셀과 스몰 셀 간 스위칭을 위한 자원 할당 장치 및 방법 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 매크로 셀과 스몰 셀 간 스위칭을 위한 자원 할당 장치 및 방법 Download PDF

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WO2015030473A1
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base station
terminal
small cell
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resource
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강현정
류선희
정정수
권상욱
권종형
김석원
황준
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삼성전자주식회사
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    • H04W72/51—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on terminal or device properties

Definitions

  • the present invention relates to resource allocation in a wireless communication system in which a macro cell and a small cell coexist.
  • Wireless communication systems are rapidly evolving.
  • wireless communication systems are being developed to support high-speed, high-capacity data services to meet various needs of users.
  • As one method for the high-speed, high-capacity data service it is considered to install a small cell as well as a conventional macro cell.
  • the small cell may be installed in a higher frequency band than the macro cell to support a data rate higher than that of the macro cell.
  • an effective network operation is possible by supporting the new service using a small cell supporting the high data rate.
  • a terminal When the macro cell and the small cell are installed together, it is common for a terminal to receive a service only from one of the macro cell and the small cell. In addition, after being connected to both the macro cell and the small cell, that is, dual connectivity, it is considered to receive a service from two cells.
  • an embodiment of the present invention provides an apparatus and method for supporting dual connectivity for a plurality of base stations in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention provides an apparatus and method for effectively managing resources in dual connection in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention provides an apparatus and method for preventing a collision between resources during dual connection in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention provides an apparatus and method for providing information necessary for resource coordination for resource collision prevention in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention provides an apparatus and method for indicating a scheduling type in a dual connection in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention provides an apparatus and method for recognizing a resource conflict in a wireless communication system.
  • Another embodiment of the present invention provides an apparatus and method for preventing unnecessary cell switching during dual connection in a wireless communication system.
  • a method of operating a terminal in a wireless communication system comprising: transmitting information on a switching delay time required for the terminal to perform cell switching by at least one of a first base station and a second base station; And communicating with the resources of the first base station and the resources of the second base station allocated in consideration of the switching delay time.
  • a switching delay time required for the terminal to perform cell switching between the first base station and the second base station from the terminal; Receiving and communicating with the terminal through an allocated resource in consideration of the switching delay time.
  • a terminal device in a wireless communication system comprising: a transmitter for transmitting information on a switching delay time required for the terminal to perform cell switching by at least one of a first base station and a second base station; And a control unit controlling to perform communication through the resources of the first base station and the resources of the second base station allocated in consideration of the switching delay time.
  • the terminal receives information on a switching delay time required for the terminal to perform cell switching between the first base station and the second base station. And a receiver to perform communication with the terminal through the allocated resource in consideration of the switching delay time.
  • the terminal may efficiently perform a procedure of receiving a service by switching between the macro cell and the small cell based on time, The load of the macro cell is distributed to the small cells.
  • the terminal may switch resources necessary for receiving a service by switching between the macro cell and the small cell based on time based on the switching capability of the terminal. Can be discriminated accordingly.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a wireless communication system in which a macro cell and a small cell coexist according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2A to 2C illustrate time-based switching between a macro cell and a small cell in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a diagram illustrating resource management for cell switching in a communication system according to a first embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a diagram illustrating resource management for cell switching in a communication system according to a second embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating resource operation for cell switching in a communication system according to a third embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating resource management for cell switching in a communication system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 illustrates resource management for cell switching in a communication system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating signal exchange for resource management in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating signal exchange for resource management in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a signal exchange for handling a conflict of resource allocation in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 11 is a diagram illustrating signal exchange for resource management in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating signal exchange for resource management in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a signal exchange for resource allocation monitoring in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 14 is a diagram illustrating a signal exchange for determining a scheduling type in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 15 illustrates a signal exchange for determining a scheduling type in a wireless communication system according to another embodiment of the present disclosure
  • 16 is a diagram illustrating an operation procedure of a terminal in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a diagram illustrating an operation procedure of a terminal in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating an operation procedure of a terminal in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 19 is a diagram illustrating an operation procedure of a terminal in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • 20 is a diagram illustrating an operation procedure of a macro base station in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • 21 is a diagram illustrating an operation procedure of a macro base station in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • 22 is a flowchart illustrating an operation procedure of a macro base station in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 23 is a flowchart illustrating an operation procedure of a small cell base station in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention
  • 24 is a block diagram of a terminal in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • 25 is a block diagram of a base station in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the present invention describes a technique for the UE to efficiently switch between the macro cell and the small cell in a communication system in which the macro cell and the small cell coexist.
  • the present invention uses some terms and names defined in 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) standard.
  • 3GPP LTE 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution
  • the present invention is not limited to the above terms and names, and may be equally applied to systems conforming to other standards.
  • FIG. 1 schematically illustrates a wireless communication system in which a macro cell and a small cell coexist according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the wireless communication system includes a terminal 110, a macro base station 120, a small cell base station 130, a control station 140, a serving gateway (S-GW) 150, A packet gateway (P-GW) 160.
  • S-GW serving gateway
  • P-GW packet gateway
  • the terminal 110 is a user device.
  • the terminal 110 may be a smart phone or a device designed only for data communication.
  • the terminal 110 may access the macro base station 120 and the small cell base station 130.
  • the macro base station 120 and the small cell base station 130 supports a connection between the terminal 110 and the network by providing a wireless connection to the terminal 110.
  • Cells of the macro base station 120 and the small cell base station 130 may overlap each other.
  • the macro base station 120 and the small cell base station 130 are classified according to the relative size and hierarchical relationship of the cells. Accordingly, the small cell base station 130 may be installed for various purposes such as sharing, supplementing, and providing a separate service of the macro base station 120.
  • the macro base station 120 and the small cell base station 130 may be network entities belonging to the same system.
  • the macro base station 120 and the small cell base station 130 may be network entities belonging to different systems (eg, cellular, WLAN). That is, the macro base station 120 may be a cellular base station, and the small cell base station 130 may be an access point (AP).
  • AP access point
  • the control station 140 manages mobility of the terminal 110. In addition, the control station 140 may further perform authentication, bearer management, and the like for the terminal 110.
  • the control station 140 may be referred to as a 'Mobility Management Entity (MME)'.
  • MME Mobility Management Entity
  • the serving gateway 150 processes packets arriving from the macro base station 120 and the small cell base station 130 or packets to be forwarded to the macro base station 120 and the small cell base station 130.
  • the serving gateway 150 may serve as an anchor during handover of the terminal 110.
  • the packet gateway 160 may function as a connection point with an external network (for example, the Internet network).
  • the packet gateway 160 assigns an IP (Internet Protocol) address to the terminal 110.
  • the macro base station 120 is connected to the control station 140 and the serving gateway 150, and the small cell base station 130 is connected to the serving gateway 150. According to another embodiment of the present invention, the small cell base station 130 may not have a connection with the serving gateway 150.
  • the small cell base station 130 is connected to the macro base station 120.
  • the plurality of small cell base stations 130 constitute a small cell cluster.
  • the terminal 110 is connected to the macro base station 120, or connected to the small cell base station 130, or dual connection to the macro base station 120 and the small cell base station 130. Can be formed.
  • the terminal may form a dual connection with the macro base station and the small cell base station. Accordingly, the terminal can transmit and receive data simultaneously with both the macro cell and the small cell.
  • the terminal is a hardware device that is difficult to establish a simultaneous connection to the macro cell and the small cell, in particular, in the case of uplink, the simultaneous connection due to the difference in transmission power (power) in the macro cell and the small cell
  • power transmission power
  • the macro cell may provide a service in a low frequency band
  • the small cell may provide a service in a high frequency band that is not adjacent to the macro cell.
  • the terminal can be provided with services from both the macro cell and the small cell.
  • resources allocated for the UE to transmit and receive data in the macro cell and the small cell should be allocated in consideration of the time required for the UE to switch cells.
  • resources are allocated without considering the time taken to switch some resources may not be used and may be discarded.
  • uplink resources are allocated without considering the time required for the switching, an uplink allocated by the terminal during the switching from the macro cell to the small cell or in a period of switching from the small cell to the macro cell Link resources will not be used by the terminal.
  • various embodiments of the present disclosure propose a resource management method for the macro cell and the small cell.
  • FIG. 2A to 2C illustrate time-based switching between a macro cell and a small cell in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 1 211 is located in the service area of the macro base station 220 and the small cell base station, and the terminal 2 212 is located in the service area of the macro base station 220.
  • the terminal 1 211 receives the service in the time interval t through the macro base station 220, switches to the small cell base station when the time interval t ends, and then the small cell base station in the time interval t + 1.
  • the service is provided through 230.
  • the terminal 1 211 switches to the macro base station 220 and receives a service in the time interval t + 2 through the macro base station 220.
  • the 2B illustrates an example of time arrangement in which the terminal 1 211 performs time-based switching between the macro base station 220 and the small cell base station 230.
  • the macro base station 220 services a control signal of the terminal 1 211
  • the small cell base station 230 services user data of the terminal 1 211.
  • the control signal frame and the user data frame for the terminal 1 211 may be determined when the terminal 1 211 starts dual connection between the macro base station 220 and the small cell base station 230.
  • the control signal frame may be used for the UE 1211 to exchange a signal for performing a channel measurement report or an operation of an RRC (Radio Resource Control) layer with the macro base station 220.
  • RRC Radio Resource Control
  • the user data frame is used to exchange a packet of a service (data or voice) to be received by the terminal 1 211 with the small cell base station 230.
  • the macro base station 220 does not need to maintain resources (eg, bearer connection information) for processing the user data.
  • FIG. 2C illustrates another example of time arrangement in which the terminal 1 211 performs time-based switching between the macro base station 220 and the small cell base station 230.
  • the macro base station 220 services a control signal of the terminal 1 211 and downlink data of the user
  • the small cell base station 230 provides user downlink data and uplink of the terminal.
  • Service link data In the case of the user downlink data, the terminal 1 211 may simultaneously receive services from the macro base station 220 and the small cell base station 230, and the macro base station 220 and the small cell base station 230. And from one.
  • the terminal 1 211 Since the user uplink data is serviced only by the small cell base station 230, the terminal 1 211 performs time-based switching to the small cell base station 230 according to the user uplink data service time point. Accordingly, the macro base station 220 does not need to maintain resources (eg, bearer connection information) for the user uplink data.
  • resources eg, bearer connection information
  • the macro cell and the small cell may provide different kinds of services.
  • the terminal may switch based on a time between the macro base station and the small cell base station according to the service time of the macro cell and the service time of the small cell.
  • FIG. 3 illustrates resource management for cell switching in a communication system according to a first embodiment of the present invention.
  • each of the macro base station and the small cell base station transmits scheduling information, that is, resource allocation information for the terminal.
  • the macro base station allocates the resource 304 allocated in its downlink frame through the downlink scheduling information 302 and the resource 314 allocated in its uplink frame through the uplink scheduling information 312.
  • the small cell base station allocates the resources 324 allocated in its downlink frame through the downlink scheduling information 322 and the resources 334 allocated in its uplink frame through the uplink scheduling information 332.
  • the terminal receives downlink data with each base station through a resource identified by resource allocation information from each of the macro base station and the small cell base station, and transmits uplink data.
  • the terminal may receive downlink data from each of the base stations without switching between the macro cell and the small cell. However, when transmitting uplink data, the terminal needs to switch between the macro cell and the small cell. At this time, for the switching, a constant time delay occurs. Therefore, when the macro base station and the small cell base station allocates uplink resources for the terminal, the time required for switching of the terminal should be considered. Since the time required for the switching is related to the hardware capability of the terminal, it may be provided to the base station during the capability negotiation procedure or the equivalent procedure of the initial access procedure of the terminal. For convenience of the following description, the present invention is referred to as a 'switching delay time' 'the constant time related to the hardware capability of the terminal required for cell switching'.
  • the switching delay time information of the terminal may be provided to the macro base station by the terminal, and the macro base station may transfer the small cell base station. Alternatively, the terminal may provide the macro base station and the small cell base station.
  • FIG. 3 illustrates an embodiment of a TDD scheme in which a downlink frame and an uplink frame are divided by time.
  • FDD frequency division multiplexing
  • FIG. 4 illustrates resource management for cell switching in a communication system according to a second embodiment of the present invention.
  • each of the macro base station and the small cell base station transmits scheduling information, that is, resource allocation information for the terminal.
  • the macro base station allocates the resource 404 allocated in its downlink frame through the downlink scheduling information 402 and the resource 414 allocated in its uplink frame through the uplink scheduling information 412.
  • the small cell base station allocates the resource 424 allocated in its downlink frame through the downlink scheduling information 422 and the resource 434 allocated in its uplink frame through the uplink scheduling information 432.
  • the terminal receives downlink data with each base station through a resource identified by resource allocation information from each of the macro base station and the small cell base station, and transmits uplink data.
  • the terminal may receive downlink data from each of the base stations without switching between the macro base station and the small cell. However, when transmitting uplink data, the terminal needs to switch between the macro cell and the small cell. At this time, for the switching, a constant time delay occurs. Therefore, when the macro base station and the small cell base station allocates uplink resources of the terminal, the switching delay time of the terminal should be considered. Furthermore, unlike the embodiment illustrated in FIG. 3, a TA (Timing Advance) generated by a propagation delay between the terminal and the base station should also be considered. The TA means how long a signal should be transmitted prior to the timing in order for the signal to reach the receiver at a desired timing. The TA increases as the distance between the terminal and the base station increases.
  • the TA information may be obtained by the terminal through a random access channel (RACH) procedure or a random access (RA) procedure with each base station.
  • the terminal may provide TA information for the small cell base station to the macro base station, and provide TA information for the macro base station to the small cell base station.
  • the macro base station and the small cell base station may directly exchange TA information of the terminal.
  • the macro base station and the small cell base station determine the cell switching time of the terminal based on the switching delay time, TAs of the terminal.
  • the macro base station and the small cell base station allocate uplink resources for the terminal in consideration of the cell switching time of the terminal.
  • FIG. 4 illustrates an embodiment of a TDD scheme in which a downlink frame and an uplink frame are divided by time.
  • the resource management shown in FIG. 4 may be equally applied to the FDD scheme in which uplink and downlink are divided into frequencies.
  • FIG. 5 illustrates resource management for cell switching in a communication system according to a third embodiment of the present invention.
  • the macro base station transmits scheduling information, that is, resource allocation information for the terminal.
  • the macro base station uses the downlink scheduling information 502 to allocate the resource 504 allocated in its downlink frame and the resource 506 allocated in the downlink frame of the small cell base station to the uplink scheduling information ( Through 512, the resource 514 allocated in its uplink frame and the resource 516 allocated in the uplink frame of the small cell base station are indicated.
  • the terminal receives downlink data with each base station through a resource identified by the resource allocation information from the macro base station, and transmits uplink data.
  • the macro base station allocates uplink resources of the terminal, similarly to the embodiment shown in FIG. 4, switching delay times and TAs of the terminal are considered. That is, the macro base station determines the cell switching time of the terminal based on the switching delay time, the TAs of the terminal, and allocates uplink resources for the terminal in consideration of the cell switching time of the terminal.
  • FIG. 5 illustrates an embodiment of a TDD scheme in which a downlink frame and an uplink frame are divided by time.
  • the resource management shown in FIG. 5 may be equally applied to the FDD scheme in which uplink and downlink are divided into frequencies.
  • FIG. 6 illustrates resource management for cell switching in a communication system according to a fourth embodiment of the present invention.
  • the macro base station transmits scheduling information, that is, resource allocation information for the terminal.
  • the macro base station uses the downlink scheduling information 602 to allocate the resource 604 allocated in its downlink frame and the resource 606 allocated in the downlink frame of the small cell base station.
  • 612 indicates the resource 614 allocated in its uplink frame and the resource 616 allocated in the uplink frame of the small cell base station through 612.
  • the terminal receives downlink data with each base station through a resource identified by the resource allocation information from the macro base station, and transmits uplink data.
  • the downlink data reception also involves switching. Accordingly, when allocating a downlink resource and an uplink resource for the terminal, the switching delay time and the TAs of the terminal are considered. That is, the macro base station determines the cell switching time of the terminal based on the switching delay time and the TAs of the terminal, and allocates the downlink resource and uplink resource for the terminal in consideration of the cell switching time of the terminal. do.
  • FIG. 6 illustrates an embodiment of a TDD scheme in which a downlink frame and an uplink frame are divided by time.
  • the resource management shown in FIG. 6 may be equally applied to the FDD scheme in which uplink and downlink are divided into frequencies.
  • FIG. 7 illustrates resource management for cell switching in a communication system according to a fifth embodiment of the present invention.
  • each of the macro base station and the small cell base station transmits scheduling information, that is, resource allocation information for the terminal.
  • the macro base station allocates the resource 704 allocated in its downlink frame through the downlink scheduling information 702 and the resource 714 allocated in its uplink frame through the uplink scheduling information 712.
  • the small cell base station allocates the resources 724 allocated in its downlink frame through the downlink scheduling information 722 and the resources 734 allocated in its uplink frame through the uplink scheduling information 732.
  • the terminal receives downlink data with each base station through a resource identified by resource allocation information from each of the macro base station and the small cell base station, and transmits uplink data.
  • switching is performed in units of frames. That is, one specific frame is used for communication with the macro base station or the small cell base station, and the other specific frame is used for communication with the small cell base station or the macro base station. Therefore, the terminal receives only scheduling information for one base station in one frame. In this case, a time for cell switching between control channels including uplink resources in the uplink frame in the upstream frame and scheduling information in the downlink frame in the downstream side is provided based on the switching. In general, since the position of the control channel is fixed in the frame, the switching delay time and the TAs of the terminal should be considered when allocating uplink resources in the uplink frame of the front end.
  • FIG. 7 illustrates an embodiment of a TDD scheme in which a downlink frame and an uplink frame are divided by time.
  • the resource management shown in FIG. 7 may be equally applied to the FDD scheme in which uplink and downlink are divided into frequencies.
  • the interval between the resource regions may be provided through various procedures. For example, according to an embodiment of the present invention, by setting not to allocate a resource of a certain area, time for performing the switching can be secured.
  • resources that should be empty for resources of the small cell or more than the sum of the resources of the macro cell and the cell switching time may be set.
  • the present invention is referred to as a 'resource empty'.
  • the resource margin may be defined in at least one unit of a symbol, a slot, and a subframe. The resource margin is set for at least one of a resource of the macro cell and a resource of the small cell.
  • FIG. 8 illustrates a signal exchange for resource management in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 810 performs an RACH procedure with the macro base station 820 during an initial access procedure. For example, the terminal 810 selects a resource for random access, transmits a random access preamble, and then receives a random access response from the macro base station 820. Through the RACH procedure, the terminal 810 and the macro base station 820 may obtain TA information for the macro base station 820. For example, the macro base station 820 estimates a transmission timing of the terminal 810 using the random access preamble, and transmits a TA command related to a TA through the random access response. do.
  • the terminal 810 transmits capability information including a switching delay time to the macro base station 820.
  • the capability information may include information about hardware and software capabilities other than the switching delay time.
  • the switching delay time may be delivered through a separate procedure or a separate message.
  • step 805 when the small cell base station 830 is determined to serve the terminal 810, the terminal 810 performs an RACH procedure to access the small cell base station 830.
  • the terminal 810 may obtain TA information for the small cell base station 830.
  • the terminal 810 selects a resource for random access, transmits a random access preamble, and then receives a random access response from the macro base station 820.
  • the terminal 810 and the macro base station 820 may obtain TA information for the macro base station 820.
  • the macro base station 820 estimates a transmission timing of the terminal 810 using the random access preamble, and transmits a TA command related to a TA through the random access response.
  • the terminal 810 reports TA information for the small cell base station 830 to the macro base station 820.
  • the TA information may directly express the time difference between the transmission time point in the terminal 810 and the reception time point in the small cell base station 830 in a time, a resource unit, or indirectly.
  • the terminal 810 reports the TA information for the macro base station 820 to the small cell base station 830.
  • the TA information may directly or indirectly express a time difference between a transmission time at the terminal 810 and a reception time at the macro base station 820 in time, a resource unit, or the like.
  • the terminal 810 transmits capability information including switching delay time information of the terminal 810 to the small cell base station 830.
  • the capability information may include information about hardware and software capabilities other than the switching delay time.
  • the switching delay time may be delivered through a separate procedure or a separate message.
  • the macro base station 820 and the small cell base station 830 coordinate resource allocation to the terminal 810.
  • the macro base station 820 and the small cell base station 830 provides information such as required resource amount, available resource amount, and actual resource location (eg, frame, subframe, symbol / slot / subchannel location, etc.) to be allocated. I can exchange it.
  • the macro base station 820 and the small cell base station 830 determines the cell switching time based on the switching delay time and the TAs of the terminal 810.
  • the macro base station 820 and the small cell base station 830 determines the resource margin in consideration of the cell switching time of the terminal 810.
  • the resource margin may be expressed in units of frames, subframes, slots, symbols, and the like.
  • the resource margin may be in the last subframe of the macro base station downlink, in the first subframe of the macro base station uplink, or in the last subframe of the small cell base station downlink, or in the small cell base station. It may be operated to empty a predetermined period in the first subframe of the uplink.
  • the information about the resource margin may also be transmitted to the terminal 810.
  • the information about the resource margin may be provided as part of resource allocation information provided to the terminal 810. If the macro base station 820 and the small cell base station 830 are network entities belonging to different systems, the information provided between the macro base station 820 and the small cell base station 830 is interpreted at the receiving side. It may be processed and then transmitted in a possible form, or may have the ability to interpret the format of the sending system at the receiving end. Alternatively, a third entity exists for processing the information, and the third entity may process and transmit the information.
  • the macro base station 820 allocates resources for the terminal 810 in consideration of cell switching time and resource state of the terminal 810 and transmits resource allocation information.
  • the small cell base station 830 allocates resources for the terminal 810 in consideration of cell switching time and resource state of the terminal 810 and transmits resource allocation information.
  • the small cell base station 830 allocates resources to the terminal 810 in the remaining areas except the resource margin. For example, when the resource margin is two subframes of the uplink region, the small cell base station 830 allocates resources to the terminal 810 in the remaining region except for the two subframes in front of the uplink region. .
  • FIG. 9 illustrates a signal exchange for resource management in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 910 performs an RACH procedure with the macro base station 920 for initial access. For example, the terminal 910 selects a resource for random access, transmits a random access preamble, and then receives a random access response from the macro base station 920.
  • the terminal 910 and the macro base station 920 may obtain TA information for the macro base station 920.
  • the macro base station 920 estimates a transmission timing of the terminal 810 using the random access preamble, and transmits a TA command related to a TA through the random access response.
  • the terminal 910 transmits capability information including a switching delay time to the macro base station 920.
  • the capability information may include information about hardware and software capabilities other than the switching delay time.
  • the switching delay time may be delivered through a separate procedure or a separate message.
  • the macro base station 920 is configured to display the switching delay time of the terminal 910 and TA information for the macro base station 920.
  • the TA information may be expressed directly or indirectly in time, a resource unit, or a time difference between the transmission time in the terminal 910 and the reception time in the macro base station 920.
  • the terminal 910 performs a RACH procedure to access the small cell base station 930.
  • the small cell base station 930 may obtain TA information for the small cell base station 930.
  • the terminal 910 selects a resource for random access, transmits a random access preamble, and then receives a random access response from the small cell base station 930.
  • the terminal 910 and the small cell base station 930 may obtain TA information for the small cell base station 930.
  • the small cell base station 930 estimates the transmission timing of the terminal 910 using the random access preamble, and transmits a TA command related to the TA through the random access response.
  • the small cell base station 930 transmits TA information of the small cell base station 930 of the terminal 910 to the macro base station 920.
  • the TA information may directly or indirectly express a time difference between a transmission time at the terminal 910 and a reception time at the small cell base station 930 in time, a resource unit, or the like.
  • the macro base station 920 and the small cell base station 930 coordinates resource allocation to the terminal 910 (coordination).
  • the macro base station 920 and the small cell base station 930 may provide information such as required resource amount, available resource amount, and actual resource location (eg, frame, subframe, symbol / slot / subchannel location, etc.) to be allocated. I can exchange it.
  • the macro base station 920 and the small cell base station 930 determines the cell switching time based on the switching delay time and the TAs of the terminal 910, and the resource of each cell in consideration of the cell switching time Determine the margins.
  • the resource margin may be expressed in units of frames, subframes, slots, symbols, and the like.
  • the resource margin may be in the last subframe of the macro base station downlink, in the first subframe of the macro base station uplink, or in the last subframe of the small cell base station downlink, or in the small cell base station. It may be operated to empty a predetermined period in the first subframe of the uplink.
  • the information about the resource margin may also be transmitted to the terminal 910.
  • the information about the resource margin may be provided as part of resource allocation information provided to the terminal 910. If the macro base station 920 and the small cell base station 930 are network entities belonging to different systems, the information provided between the macro base station 920 and the small cell base station 930 is interpreted at the receiving side. It may be processed and then transmitted in a possible form, or may have the ability to interpret the format of the sending system at the receiving end. Alternatively, a third entity exists for processing the information, and the third entity may process and transmit the information.
  • the macro base station 920 allocates resources for the terminal 910 in consideration of cell switching time and resource state of the terminal 910 and transmits resource allocation information.
  • the small cell base station 930 allocates resources for the terminal 910 in consideration of cell switching time and resource state of the terminal 910 and transmits resource allocation information.
  • the small cell base station 930 allocates resources to the terminal 910 in the remaining areas except the resource margin. For example, if the resource margin is two subframes of the uplink region, the small cell base station 930 allocates resources to the terminal 910 in the remaining region except for the two subframes in front of the uplink region. .
  • the terminal can perform communication with each base station through switching.
  • the terminal can perform communication with each base station through switching.
  • a change of the TA, and other errors a situation in which resource regions allocated in each cell collide with each other may occur.
  • the collision means a case in which both the first resource allocated by the macro base station and the second resource allocated by the small cell base station cannot be used due to the cell switching time of the terminal. For example, when some or all of the second resource and the second resource overlap, the collision may occur. Alternatively, even if the first resource and the second resource do not overlap, the time difference between the time point at which the signal is transmitted / received through the first resource and the time point at which the signal is transmitted / received through the second resource is different from the cell. If it is less than the switching time, that is to say, if it is not guaranteed to have adequate resource margins, the collision can occur.
  • the collision of the resource regions may cause transmission of uplink data to both or both the macro base station and the small cell base station in resource regions indicated by resource allocation information of each of the macro base station and the small cell base station. Can be judged by failing. That is, the collision may occur when the terminal determines that the time for switching between the two base stations is too long or too short so that the uplink resource allocation does not reflect the cell switching time of the terminal. Specifically, the collision may be detected by not receiving feedback on uplink data transmitted by the terminal or receiving a non-acknowledgement (NAK).
  • NAK non-acknowledgement
  • the terminal may determine whether a resource region allocated to the terminal indicated by resource allocation information falls within the resource margin. In this case, the terminal may predict the collision of the resource regions before observing whether the uplink data is successfully received.
  • FIG. 10 illustrates a signal exchange for handling a collision of resource allocation in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • step 1001 the terminal 1010 receives resource allocation information from the macro base station 1020, and in step 1003, receives resource allocation information from the small cell base station 1030. Thereafter, in step 1005, the terminal 1010 transmits uplink data to the macro base station 1020 through the resource identified by the resource allocation information. In step 1007, the terminal 1010 transmits uplink data to the small cell base station 1030 through the resource identified by the resource allocation information.
  • the terminal 1010 recognizes that a collision between resource regions allocated by the macro base station 1020 and the small cell base station 1030 occurs.
  • the collision means a case in which both the resources allocated by the macro base station 1020 and the resources allocated by the small cell base station 1030 cannot be used due to the cell switching time of the terminal 1010.
  • the collision may be detected by recognizing a failure of uplink data transmission or by comparing the resource margin with the actual allocated resource.
  • the terminal 1010 reports the occurrence of the collision between the resource regions to the macro base station 1020. Accordingly, the macro base station 1020 can recognize the collision. According to another exemplary embodiment of the present disclosure, the macro base station 1020 or the small cell base station 1030 may directly detect the collision by recognizing that uplink data is not normally received from the terminal 1010. The uplink data not normally received may mean that there is a collision with uplink data from another terminal or data is not received in an area allocated to the terminal 1010.
  • the macro base station 1020 and the small cell base station 1030 coordinates resource allocation for the terminal 1010 (coordination).
  • the macro base station 1020 and the small cell base station 1030 may provide information such as required resource amount, available resource amount, and actual resource location (eg, frame, subframe, symbol / slot / subchannel location, etc.) to be allocated. I can exchange it.
  • the macro base station 1020 and the small cell base station 1030 re-determine the cell switching time of the terminal 1010.
  • the macro base station 1020 and the small cell base station 1030 may further perform a procedure for obtaining at least one of a switching delay time and TA information with the terminal 1010. have.
  • the macro base station 1020 and the small cell base station 1030 re-determine resource margins based on the re-determined cell switching time.
  • the information about the resource margin may also be transmitted to the terminal 1010. If the macro base station 1020 and the small cell base station 1030 are network entities belonging to different systems, the information provided between the macro base station 1020 and the small cell base station 1030 is interpreted at the receiving side. It may be processed and then transmitted in a possible form, or may have the ability to interpret the format of the sending system at the receiving end. Alternatively, a third entity exists for processing the information, and the third entity may process and transmit the information.
  • the macro base station 1020 allocates resources for the terminal 1010 in consideration of cell switching time and resource state of the terminal 1010 and transmits resource allocation information.
  • the small cell base station 1030 allocates resources for the terminal 1010 in consideration of cell switching time and resource state of the terminal 1010 and transmits resource allocation information.
  • the small cell base station 1030 allocates resources to the terminal 1010 in the remaining area except the resource margin. For example, if the resource margin is two subframes of the uplink region, the small cell base station 1030 allocates resources to the terminal 1010 in the remaining region except for the two subframes in front of the uplink region. .
  • FIG. 11 illustrates signal exchange for resource management in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the UE 1110 performs an RACH procedure with the macro base station 1120 during an initial access procedure. For example, the terminal 1110 selects a resource for random access, transmits a random access preamble, and then receives a random access response from the macro base station 1120. Through the RACH procedure, the terminal 1110 and the macro base station 1120 may obtain TA information about the macro base station 1120. For example, the macro base station 1120 estimates a transmission timing of the terminal 1110 using the random access preamble and transmits a TA command related to a TA through the random access response.
  • the terminal 1110 transmits capability information including a switching delay time to the macro base station 1120.
  • the capability information may include information about hardware and software capabilities other than the switching delay time.
  • the switching delay time may be delivered through a separate procedure or a separate message.
  • step 1105 when the small cell base station 1130 to be connected to the terminal 1110 is determined, the terminal 1110 performs a RACH procedure to access the small cell base station 1130. For example, the terminal 1110 selects a resource for random access, transmits a random access preamble, and then receives a random access response from the macro base station 1120. Through the RACH procedure, the terminal 1110 and the macro base station 1120 may obtain TA information for the small cell base station 1130. For example, the small cell base station 1130 estimates a transmission timing of the terminal 1110 using the random access preamble, and transmits a TA command related to a TA through the random access response.
  • the terminal 1110 reports the TA information for the small cell base station 1130 to the macro base station 1120.
  • the TA information may directly express the time difference between the transmission time in the terminal 1110 and the reception time in the small cell base station 1130 in a time, a resource unit, or indirectly.
  • the macro base station 1120 determines a cell switching time based on the switching delay time and the TAs of the terminal 1110, determines a resource margin based on the cell switching time, and then the terminal 1110.
  • the resource is allocated to the terminal 1110 in consideration of the cell switching time of the cell and the resource states of the two base stations 1120 and 1130. In this case, the macro base station 1120 allocates not only the macro cell resource but also the small cell resource.
  • the macro base station 1120 provides a resource allocation result to the small cell base station 1130.
  • the resource allocation result includes resource margin information.
  • the resource allocation result provided to the small cell base station 1130 may include only the allocation result for the resources of the small cell.
  • the resource margin information may also be transmitted to the terminal 1110.
  • the information about the resource margin may be provided as part of resource allocation information provided to the terminal 1110. If the macro base station 1120 and the small cell base station 1130 are network entities belonging to different systems, the information provided from the macro base station 1120 to the small cell base station 1130 is the small cell base station.
  • the small cell base station 1130 may have the ability to interpret the format of the system to which the macro base station 1120 belongs, after being processed after being processed into a form that can be interpreted at 1130.
  • a third entity exists for processing the information, and the third entity may process and transmit the information.
  • the macro base station 1120 transmits resource allocation information for the macro cell and the small cell to the terminal 1110. Subsequently, although not shown in FIG. 11, the terminal 1110 communicates with the macro base station 1120 and the small cell base station 1130 through a resource identified by the resource allocation information.
  • FIG. 12 illustrates a signal exchange for resource management in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal 1210 performs an RACH procedure with a macro base station 1220 during an initial access procedure. For example, the terminal 1210 selects a resource for random access, transmits a random access preamble, and then receives a random access response from the macro base station 1220.
  • the terminal 1210 and the macro base station 1220 may obtain TA information for the macro base station 1220.
  • the macro base station 1220 estimates a transmission timing of the terminal 1210 using the random access preamble, and transmits a TA command related to a TA through the random access response.
  • the terminal 1210 transmits capability information including a switching delay time to the macro base station 1220.
  • the capability information may include information about hardware and software capabilities other than the switching delay time.
  • the switching delay time may be delivered through a separate procedure or a separate message.
  • the terminal 1210 performs a RACH procedure to access the small cell base station 1230. For example, the terminal 1210 selects a resource for random access, transmits a random access preamble, and then receives a random access response from the macro base station 1220. Through the RACH procedure, the terminal 1210 and the macro base station 1220 may obtain TA information for the small cell base station 1230. For example, the small cell base station 1230 estimates the transmission timing of the terminal 1210 using the random access preamble, and transmits a TA command related to the TA through the random access response.
  • the small cell base station 830 reports the TA information for the small cell base station 1230 to the macro base station 1220.
  • the TA information may directly express the time difference between the transmission time in the terminal 1210 and the reception time in the small cell base station 1230 in a time, a resource unit, or indirectly.
  • the macro base station 1220 determines a cell switching time based on the switching delay time and the TAs of the terminal 1210, determines a resource margin based on the cell switching time, and then the terminal 1210.
  • a resource is allocated to the terminal 1210 in consideration of a cell switching time of the cell and resource states of the two base stations 1220 and 1230.
  • the macro base station 1220 allocates the resources of the macro cell as well as the resources of the small cell.
  • the macro base station 1220 provides a resource allocation result to the small cell base station 1230.
  • the resource allocation result includes resource margin information.
  • the resource allocation result provided to the small cell base station 1230 may include only the allocation result for the resources of the small cell.
  • the resource margin information may also be transmitted to the terminal 1210. If the macro base station 1120 and the small cell base station 1230 are network entities belonging to different systems, the information provided from the macro base station 1220 to the small cell base station 1230 is the small cell base station.
  • the small cell base station 1230 may have a capability of interpreting the type of the system to which the macro base station 1220 belongs, after being processed into a form interpretable at 1230. Alternatively, a third entity exists for processing the information, and the third entity may process and transmit the information.
  • the macro base station 1220 transmits resource allocation information for the macro cell and the small cell to the terminal 1210. Subsequently, although not shown in FIG. 12, the terminal 1210 communicates with the macro base station 1220 and the small cell base station 1230 through a resource identified by the resource allocation information.
  • the macro cell and the small cell may transmit resource allocation information for a terminal.
  • the terminal should monitor the macro cell and the small cell even if the terminal does not perform data transmission / reception with the macro cell or the small cell.
  • a separate indicator may be used so that the terminal monitors resource allocation information in the macro cell and the small cell. Embodiments related to the above indication are described below with reference to FIGS. 13 and 14.
  • FIG. 13 illustrates a signal exchange for resource allocation monitoring in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 1310 is in a state of transmitting and receiving data while monitoring resource allocation information of the macro base station 1320.
  • the macro base station 1320 and the small cell base station 1330 share a resource allocation result for the terminal 1310. That is, the macro base station 1320 and the small cell base station 1330 exchange resource allocation results for the terminal 1310. By doing so, whether the macro base station 1320 and the small cell base station 1330 communicate with the macro base station 1320 or with the small cell base station 1330; Alternatively, it may be determined whether to communicate with both base stations 1320 and 1330.
  • the above-described determination of the communication counterpart of the terminal 1310 may be performed when configuring resource allocation information for the terminal 1310, and may be performed at a predetermined cycle at every scheduling time or at intervals of a plurality of scheduling times. Can be.
  • the macro base station 1320 and the small cell base station 1330 are network entities belonging to different systems, information provided between the macro base station 1320 and the small cell base station 1330 is interpreted at the receiving side. It may be processed and then transmitted in a possible form, or may have the ability to interpret the format of the sending system at the receiving end. Alternatively, a third entity exists for processing the information, and the third entity may process and transmit the information.
  • the macro base station 1320 allocates resources to the terminal 1310. In this case, the macro base station 1320 may consider the cell switching time of the terminal 1310.
  • the macro base station 1320 transmits resource allocation information to the terminal 1310.
  • the macro base station 1320 determines a point in time when the small cell base station 1330 transmits resource allocation information, and provides a monitoring indicator to receive the resource allocation information of the small cell base station 1330 from the terminal 1310. Transmit resource allocation information to be included.
  • the monitoring indicator may be transmitted through a message other than the resource allocation information or separate signaling.
  • the terminal 1310 switches to the small cell base station 1330. Specifically, the terminal 1310 changes the operating frequency of the radio frequency (RF) module from the frequency of the macro base station 1320 to the frequency of the small cell base station 1330. Alternatively, the terminal 1310 changes the operation channel of the RF module from the channel of the macro base station 1320 to the channel of the small cell base station 1330. At this time, the logical connection between the terminal 1310 and the macro base station 1320 is not required to be released.
  • RF radio frequency
  • the small cell base station 1330 allocates resources to the terminal 1310.
  • the small cell base station 1330 considers the cell switching time of the terminal 1310. That is, the small cell base station 1330 allocates resources in the remaining area other than the resource margin for the terminal 1310.
  • the small cell base station 1330 transmits resource allocation information to the terminal 1310.
  • the resource allocation information includes a monitoring indicator to continue to receive the resource allocation information of the small cell base station 1330.
  • the small cell base station 1330 allocates resources to the terminal 1310.
  • the small cell base station 1330 considers the cell switching time of the terminal 1310. That is, the small cell base station 1330 allocates resources in the remaining area other than the resource margin for the terminal 1310.
  • the small cell base station 1330 transmits resource allocation information to the terminal 1310.
  • the small cell base station 1330 determines that resources are allocated from the macro base station 1320 to the terminal 1310 and includes a monitoring indicator to continue to receive resource allocation information of the macro base station 1320. Send resource allocation information.
  • the small cell base station 1330 may exchange resource allocation information with the macro base station 1320 to determine a base station to serve the terminal 1310.
  • the terminal 1310 switches to the macro base station 1320. Specifically, the terminal 1310 changes the operating frequency of the RF module from the frequency of the small cell base station 1330 to the frequency of the macro base station 1320. Alternatively, the terminal 1310 changes the operation channel of the RF module from the channel of the small cell base station 1330 to the channel of the macro base station 1320. In this case, the logical connection between the terminal 1310 and the small cell base station 1330 is not released. Accordingly, the terminal 1310 may monitor resource allocation information transmitted by the macro base station 1320.
  • each base station allocates resources of its own cell and transmits resource allocation information.
  • one base station allocates resources of all cells and transmits resource allocation information of all cells. The method of transmitting the resource allocation and the resource allocation information may be determined by backhaul latency.
  • the backhaul link delay time refers to a time required for signal transmission during communication through a backhaul link between base stations.
  • the macro base station schedules resources of the small cell base station, the macro base station should obtain information about the small cell base station.
  • the information required for scheduling may include the amount of available resources of the small cell base station, the number of connected terminals, the channel state with which the resource should be allocated, the required communication quality (eg, transmission amount, MCS level, etc.), and the terminal. Resource location to be allocated;
  • each of the base stations transmit resource allocation information.
  • the terminal should monitor a plurality of base stations. In order to prevent this, if only one base station wants to transmit resource allocation information, the time required for the base station transmitting the resource allocation information to collect information necessary for scheduling from another base station should not be long. Therefore, when the backhaul link delay time is long and the time required for collecting the information necessary for the scheduling becomes long, the base stations preferably transmit resource allocation information.
  • the backhaul link delay time is not long and the time required to collect the information necessary for the scheduling is not long, one base station collects the information necessary for scheduling, and resources of its own and other base stations. After scheduling all, the resource allocation information can be transmitted to the terminal.
  • FIG. 14 illustrates a signal exchange for determining a scheduling type in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the macro base station 1420 receives backhaul link delay time information with the small cell base station 1430 to determine a base station to transmit resource allocation information for the terminal 1410. Collect.
  • the macro base station 1420 may measure the backhaul link delay time by transmitting a test signal for a communication state test and measuring a response time for the test signal. If the macro base station 1420 and the small cell base station 1430 are network entities belonging to different systems, information provided between the macro base station 1420 and the small cell base station 1430 is interpreted at the receiving side. It may be processed and then transmitted in a possible form, or may have the ability to interpret the format of the sending system at the receiving end. Alternatively, a third entity exists for processing the information, and the third entity may process and transmit the information.
  • the macro base station 1420 and the small cell base station 1430 determine a scheduling type for the terminal.
  • the scheduling type indicates whether resource allocation information of a plurality of cells is transmitted by one base station or by each base station.
  • the scheduling type may be determined based on a backhaul link delay time between the macro base station 1420 and the small cell base station 1430.
  • a 'cross cell scheduling' method in which one base station transmits resource allocation information is selected.
  • the macro base station 1420 indicates the type of resource allocation information monitoring to the terminal 1410.
  • the macro base station 1420 transmits an indicator indicating a scheduling type determined in step 1403, that is, an inter-cell scheduling indicator.
  • the cross cell scheduling instructs the macro base station 1420 to monitor resource allocation information. Accordingly, the terminal 1410 may exclude cell switching for monitoring resource allocation information in a period in which a signal is not transmitted or received.
  • the cross cell scheduling indicator may be included in the resource allocation information and transmitted or may be transmitted through an L2 (layer-2) message.
  • the macro base station 1420 allocates resources to the terminal 1410.
  • the macro base station 1420 allocates the resources of the macro cell as well as the resources of the macro cell.
  • the macro base station 1420 may collect information on the small cell base station 1430 necessary for scheduling the resources of the small cell through a backhaul link. In this case, the macro base station 1420 considers a cell switching time of the terminal 1410.
  • the macro base station 1420 provides a resource allocation result to the small cell base station 1430.
  • the resource allocation result may include information indicating the location and size of the resource allocated to the terminal 1410 among the resources of the small cell, and may further include resource margin information. If the macro base station 1420 and the small cell base station 1430 are network entities belonging to different systems, the information provided from the macro base station 1420 to the small cell base station 1130 is the small cell base station.
  • the small cell base station 1430 may have the ability to interpret the format of the system to which the macro base station 1420 belongs after being processed into a form interpretable at 1430. Alternatively, a third entity exists for processing the information, and the third entity may process and transmit the information.
  • the macro base station 1420 transmits resource allocation information for the macro cell and the small cell to the terminal 1410. Subsequently, although not shown in FIG. 14, the macro base station 1420 and the small cell base station 1430 continuously observe the backhaul delay time information, and change the backhaul delay time of the terminal 1410. Determine whether the scheduling type should be changed.
  • FIG. 15 illustrates signal exchange for determining a scheduling type in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the macro base station 1520 receives backhaul link delay time information with the small cell base station 1530 to determine a base station to transmit resource allocation information for the terminal 1510. Collect.
  • the macro base station 1520 may measure the backhaul link delay time by transmitting a test signal for a communication state test and measuring a response time for the test signal. If the macro base station 1520 and the small cell base station 1530 are network entities belonging to different systems, the information provided between the macro base station 1520 and the small cell base station 1530 is interpreted at the receiving side. It may be processed and then transmitted in a possible form, or may have the ability to interpret the format of the sending system at the receiving end. Alternatively, a third entity exists for processing the information, and the third entity may process and transmit the information.
  • the macro base station 1520 and the small cell base station 1530 determine a scheduling type for the terminal.
  • the scheduling type indicates whether one base station transmits resource allocation information of a plurality of cells or each base station.
  • the scheduling type may be determined based on a backhaul link delay time between the macro base station 1520 and the small cell base station 1530.
  • a 'individual cell scheduling' scheme in which each base station transmits resource allocation information is selected.
  • the macro base station 1520 indicates a resource allocation information monitoring type to the terminal 1510.
  • the macro base station 1520 transmits an indicator indicating a scheduling type determined in step 1503, that is, an individual cell scheduling indicator.
  • the individual cell scheduling instructs the macro base station 1520 to monitor resource allocation information and the small cell base station 1530.
  • the individual cell scheduling indicator may be included in the resource allocation information and transmitted or may be transmitted through an L2 message.
  • the macro base station 1520 allocates resources to the terminal 1510.
  • the macro base station 1520 allocates resources of the macro cell. In this case, the macro base station 1520 considers a cell switching time of the terminal 1510.
  • step 1509 the small cell base station 1530 allocates resources to the terminal 1510.
  • the small cell base station 1530 allocates resources of the small cell. In this case, the small cell base station 1530 considers the cell switching time of the terminal 1510.
  • the macro base station 1520 transmits resource allocation information for the macro cell to the terminal 1510.
  • the small cell base station 1530 transmits resource allocation information for the small cell to the terminal 1510. Subsequently, although not shown in FIG. 15, the macro base station 1520 and the small cell base station 1530 continuously observe backhaul delay time information, and change the backhaul delay time of the terminal 1510. Determine whether the scheduling type should be changed.
  • FIG. 16 illustrates an operation procedure of a terminal in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal starts an initial access procedure through a macro base station in step 1601 and performs an RACH procedure with the macro base station.
  • the UE can obtain TA information for the macro base station.
  • the terminal After performing the RACH procedure, the terminal proceeds to step 1603 to transmit the switching delay time of the terminal to the macro base station.
  • the switching delay time may be transmitted as part of the capability information of the terminal.
  • the capability information may include information about hardware and software capabilities other than the switching delay time.
  • the switching delay time may be delivered through a separate procedure or a separate message.
  • the terminal determines whether a connection to the small cell base station is indicated by the macro base station.
  • the connection to the small cell base station is indicated when the small cell base station is determined to serve the terminal.
  • Whether the small cell base station provides a service may be determined by the macro base station based on a radio channel quality, a network resource status of the terminal, and the like.
  • the terminal proceeds to step 1607 to communicate with the macro base station. That is, the terminal receives resource allocation information from the macro base station, receives a downlink signal through the allocated resource, and transmits an uplink signal.
  • the terminal proceeds to step 1609 to perform the RACH procedure with the small cell base station.
  • the UE can obtain TA information for the small cell base station.
  • step 1611 the terminal transmits TA information to the macro base station and the small cell base station.
  • the terminal transmits TA information for the small cell base station to the macro base station and TA information for the macro base station to the small cell base station.
  • the TA information may directly or indirectly express a time difference between a transmission time at the terminal and a reception time at the base station in time, a resource unit, or the like.
  • step 1611 may be omitted. In this case, the macro base station and the small cell base station exchange mutual TA information.
  • step 1613 the terminal reports the switching delay time of the terminal to the small cell base station.
  • the switching delay time may be transmitted as part of the capability information of the terminal.
  • step 1613 may be omitted.
  • the macro base station provides the switching delay time information of the terminal to the small cell base station.
  • the terminal performs communication with the macro base station and the small cell base station. That is, the terminal receives resource allocation information of the macro base station and the small cell base station, and performs communication with the macro base station and the small cell base station according to the resource allocation information.
  • the resource allocation information may be received from each of the macro base station and the small cell base station, or may be received only from the macro base station.
  • the resource allocation information may include information indicating the location and size of a resource allocated to the terminal, and may further include at least one of a resource margin, a cyclic prefix length, a scheduling type indicator, and a monitoring indicator.
  • the terminal may perform cell switching in some cases.
  • FIG. 17 illustrates an operation procedure of a terminal in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal performs communication with a macro base station and a small cell base station in step 1701. That is, the terminal receives resource allocation information of the macro base station and the small cell base station, and performs communication with the macro base station and the small cell base station according to the resource allocation information. In some cases, the terminal may perform cell switching.
  • the terminal proceeds to step 1703 and determines whether a collision occurs between resource regions of the macro base station and the small cell base station allocated to the terminal. For example, the terminal may detect the collision by recognizing a failure of uplink data transmission or by comparing a resource margin with an actually allocated resource.
  • the terminal proceeds to step 1705 and reports that the collision has occurred to the macro base station. For example, the terminal transmits a separate message, signal sequence defined for the collision report. The terminal may transmit the signal sequence through a feedback channel.
  • the terminal may receive the changed resource allocation information from the macro base station.
  • the resource allocation information may include information indicating the location and size of a resource allocated to the terminal, and may further include at least one of a resource margin, a CP length, a scheduling type indicator, and a monitoring indicator.
  • FIG. 18 illustrates an operation procedure of a terminal in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal communicates with a macro base station and a small cell base station in step 1801. That is, the terminal receives resource allocation information of the macro base station and the small cell base station, and performs communication with the macro base station and the small cell base station according to the resource allocation information. In some cases, the terminal may perform cell switching.
  • the terminal proceeds to step 1803 to determine whether the TA for the macro base station or the small cell base station is changed.
  • the TA may be changed as the distance from the macro base station or the small cell base station is changed according to the movement of the terminal.
  • the terminal proceeds to step 1805 and transmits the changed TA information to the base station.
  • the changed TA information may express the changed TA itself or a difference value from the previous TA.
  • the terminal may not transmit the changed TA information. In this case, the changed TA information may be directly exchanged between the macro base station and the small cell base station.
  • the terminal may receive resource allocation information from at least one of the macro base station and the small cell base station.
  • the resource allocation information may include information indicating the location and size of a resource allocated to the terminal, and may further include at least one of a resource margin, a CP length, a scheduling type indicator, and a monitoring indicator.
  • FIG. 19 illustrates an operation procedure of a terminal in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the terminal receives a monitoring related indicator in step 1901.
  • the indicator may indicate at least one of whether cell switching is required for monitoring and scheduling type.
  • the scheduling type indicates whether resource allocation information of a plurality of cells is transmitted by one base station or by each base station.
  • the indicator may be received with resource allocation information.
  • the terminal After receiving the indicator, the terminal proceeds to step 1903 and determines whether to perform cell switching for resource allocation information monitoring. For example, when the indicator indicates that the macro base station transmits resource allocation information of a plurality of cells, the terminal monitors the resource allocation information of the macro base station and determines to exclude cell switching. As another example, when the indicator indicates that each base station transmits resource allocation information of a plurality of cells, the terminal determines to perform cell switching to monitor resource allocation information transmitted from each base station. In this case, the terminal may perform cell switching according to an indicator indicating that cell switching is required. That is, if the indicator indicates that cell switching is not necessary, the terminal may exclude cell switching even when the time point at which resource allocation information is transmitted from another base station arrives.
  • 20 is a flowchart illustrating an operation procedure of a macro base station in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the macro base station performs an RACH procedure with a terminal performing an initial entry procedure in step 2001.
  • the macro base station may obtain TA information of the terminal through the RACH procedure.
  • the macro base station After performing the RACH procedure, the macro base station proceeds to step 2003 to receive switching delay time information of the terminal from the terminal.
  • the switching delay time information may be received as part of the capability information of the terminal.
  • the capability information may include information about hardware and software capabilities other than the switching delay time.
  • the switching delay time may be delivered through a separate procedure or a separate message.
  • the macro base station proceeds to step 2005 and determines whether to service the terminal together with the small cell base station. Whether the service is provided by the small cell base station may be determined based on a radio channel quality, a network resource status, etc. of the terminal. In addition, whether the small cell base station provides a service may be determined when requested by the terminal. If it is determined not to serve together with the small cell base station, the macro base station proceeds to step 2013 below.
  • the macro base station proceeds to step 2007 and provides switching delay time of the terminal and TA information of the macro base station of the terminal to the small cell base station.
  • the TA information may directly or indirectly express a time difference between a transmission time at the terminal and a reception time at the macro base station in time, a resource unit, or the like.
  • TA information of the terminal may not be provided by the small cell base station. In this case, TA information on the macro base station is provided to the small cell base station by the terminal.
  • the macro base station proceeds to step 2009 to receive TA information on the small cell base station of the terminal.
  • the TA information may directly or indirectly express a time difference between a transmission time at the terminal and a reception time at the small cell base station in time, a resource unit, or the like.
  • TA information for the small cell base station may be provided from the small cell base station.
  • TA information for the small cell base station may be provided from the terminal.
  • the macro base station adjusts resource allocation for the small cell base station and the terminal.
  • the macro base station and the small cell base station may exchange information such as required resource amount, available resource amount, actual allocated resource location.
  • the macro base station determines the cell switching time of the terminal. The cell switching time is determined based on the switching delay time and the TAs of the terminal. The macro base station determines a resource margin for the terminal.
  • the macro base station allocates resources to the terminal and transmits resource allocation information.
  • the macro base station may allocate only the resources of the macro cell or all of the resources of the macro cell and the resources of the small cell according to the scheduling type.
  • the macro base station may collect information of the small cell base station necessary for scheduling through a backhaul link.
  • the macro base station After transmitting the resource allocation information, the macro base station proceeds to step 2015 to communicate with the terminal. That is, the macro base station transmits a downlink signal through the resources of the macro cell allocated to the terminal and receives an uplink signal.
  • 21 is a flowchart illustrating an operation procedure of a macro base station in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the macro base station communicates with the terminal in step 2101. That is, the macro base station allocates resources to the terminal, transmits a downlink signal through the allocated resources, and receives an uplink signal.
  • the macro base station proceeds to step 2103 and determines whether a collision occurs between resource regions of the macro base station and the small cell base station allocated to the terminal.
  • the occurrence of the collision may be determined by the report of the terminal.
  • the collision may be directly determined by the macro base station. For example, when a failure in receiving uplink data from the terminal through a resource allocated to the terminal or a failure in transmitting downlink data to the terminal is recognized, occurrence of a collision may be determined.
  • the downlink data transmission failure may be recognized by not receiving feedback on the downlink data or receiving a NAK. If the resource collision does not occur, the macro base station returns to step 2101 to perform communication with the terminal.
  • the macro base station proceeds to step 2105 to readjust the resource allocation for the terminal. That is, the macro base station re-determines the cell switching time of the terminal, and re-determines the resource margin based on the cell switching time. To this end, the macro base station can exchange necessary information with the small cell base station.
  • the necessary information may include at least one of the TA information of the terminal and the resource state of the small cell base station to re-determine the cell switching time of the terminal.
  • the macro base station may allocate resources to the terminal and transmit resource allocation information based on the cell switching time of the determined terminal.
  • the resource allocation information may include information indicating the location and size of a resource allocated to the terminal, and may further include at least one of a resource margin, a CP length, a scheduling type indicator, and a monitoring indicator.
  • the terminal may perform cell switching in some cases.
  • 22 is a flowchart illustrating an operation procedure of a macro base station in a wireless communication system according to another embodiment of the present invention.
  • the macro base station communicates with the terminal in step 2201. That is, the macro base station allocates resources to the terminal, transmits a downlink signal through the allocated resources, and receives an uplink signal.
  • the macro base station proceeds to step 2203 and determines whether the TA of the macro base station or the small cell base station of the terminal is changed. The change of the TA may be determined according to the report of the terminal. If the TA is not changed, the macro base station returns to step 2201 and performs communication with the terminal.
  • the macro base station proceeds to step 2205 to readjust the resource allocation for the terminal.
  • the macro base station exchanges necessary information with the small cell base station.
  • the necessary information may include at least one of changed TA information of the terminal and a resource state of the small cell base station to re-determine a cell switching time of the terminal. That is, after acquiring the changed TA information, the macro base station re-determines the cell switching time of the terminal.
  • the macro base station readjusts resource allocation of the terminal based on the determined cell switching time.
  • the macro base station may allocate resources to the terminal and transmit resource allocation information based on the cell switching time of the determined terminal.
  • the resource allocation information may include information indicating the location and size of a resource allocated to the terminal, and may further include at least one of a resource margin, a CP length, a scheduling type indicator, and a monitoring indicator.
  • the terminal may perform cell switching in some cases.
  • the small cell base station may be a network entity belonging to the same system as the macro base station, or may be a network entity belonging to another system.
  • the small cell base station receives information about a terminal from a macro base station in step 2301.
  • the information on the terminal includes at least one of a switching delay time and TA information on the macro base station of the terminal.
  • the TA information may directly or indirectly express a time difference between a transmission time at the terminal and a reception time at the macro base station in time, a resource unit, or the like.
  • the TA information may be received from the terminal rather than the macro base station.
  • the switching delay time may also be received from the terminal rather than the macro base station. In this case, the switching delay time may be received as part of the capability information of the terminal.
  • the small cell base station proceeds to step 2303 to perform a RACH procedure with the terminal.
  • the small cell base station may obtain TA information of the small cell base station of the terminal.
  • the small cell base station may receive the switching delay time from the terminal.
  • the switching delay time may not be included in the information about the terminal received in step 2301. That is, when the switching delay time is included in the information about the terminal received in step 2301, the receiving of the switching delay time is omitted.
  • the small cell base station adjusts resource allocation for the macro base station and the terminal.
  • the macro base station and the small cell base station may exchange information such as required resource amount, available resource amount, actual allocated resource location.
  • the small cell base station determines the cell switching time of the terminal. The cell switching time is determined based on the switching delay time and the TAs of the terminal. According to another embodiment of the present invention, the cell switching time may be provided to the small cell base station after it is determined by the macro base station.
  • the small cell base station determines a resource margin for the terminal. According to another embodiment of the present invention, the resource margin may be provided to the small cell base station after it is determined by the macro base station.
  • the small cell base station proceeds to step 2307 to communicate with the terminal.
  • the small cell base station may directly allocate the resources of the small cell, or may be based on the resource allocation result provided from the macro base station.
  • the small cell base station may provide information of the small cell base station necessary for scheduling through a backhaul link.
  • the small cell base station transmits a downlink signal through a small cell resource allocated to the terminal and receives an uplink signal.
  • the small cell base station when the collision between the resource region of the macro base station allocated to the terminal and the resource region of the small cell base station is determined during communication with the terminal, the small cell base station collides with the macro base station. Can report. For example, when the uplink data is not normally received from the terminal or the feedback for the downlink data transmitted to the terminal is not normally received, the small cell base station may determine the occurrence of the collision.
  • 24 is a block diagram of a terminal in a wireless communication system according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the terminal includes an RF processor 2410, a baseband processor 2420, a storage 2430, and a controller 2440.
  • the RF processor 2410 performs a function for transmitting and receiving a signal through a wireless channel such as band conversion and amplification of the signal. That is, the RF processor 2410 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 2420 into an RF band signal and transmits the signal through an antenna, and transmits an RF band signal received through the antenna to a baseband signal. Downconvert to.
  • the RF processor 2410 includes a transmission filter, a reception filter 2412, an amplifier, a mixer, an oscillator, a digital to analog convertor (DAC), an analog to digital convertor (ADC), and the like. can do.
  • the terminal may include a plurality of antennas.
  • the RF processor 2410 may include a plurality of RF chains.
  • the baseband processor 2420 performs a conversion function between the baseband signal and the bit string according to the physical layer standard of the system. For example, during data transmission, the baseband processor 2420 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit stream. In addition, when receiving data, the baseband processor 2420 restores the received bit string by demodulating and decoding the baseband signal provided from the RF processor 2410. For example, according to an Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) scheme, during data transmission, the baseband processor 2420 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit string, and maps the complex symbols to subcarriers. Afterwards, OFDM symbols are configured through an Inverse Fast Fourier Transform (IFFT) operation and CP insertion.
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • the baseband processor 2420 divides the baseband signal provided from the RF processor 2410 in OFDM symbol units, and performs the signals mapped to subcarriers through a fast fourier transform (FFT) operation. After recovery, the reception bit stream is restored by demodulation and decoding.
  • the baseband processor 2420 and the RF processor 2410 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processor 2420 and the RF processor 2410 may be referred to as a transmitter, a receiver, or a transceiver.
  • the storage unit 2430 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the terminal.
  • the storage unit 2430 provides the stored data at the request of the controller 2440.
  • the controller 2440 controls the overall operations of the terminal. For example, the controller 2440 transmits and receives a signal through the baseband processor 2420 and the RF processor 2410. According to an embodiment of the present disclosure, the controller 2440 includes a switching controller 2442 for switching between cells, and a collision manager 2444 for recognizing and reporting a collision between resource regions. For example, the controller 2440 controls the terminal to operate like the terminal illustrated in FIGS. 8 to 15, and to perform the procedure illustrated in FIGS. 16 to 19. Operation of the controller 2440 according to an embodiment of the present invention is as follows.
  • the control unit 2340 obtains TA information on the macro base station through a RACH procedure with a macro base station, and then transmits a switching delay time of the terminal to the macro base station. Subsequently, when the connection from the macro base station to the small cell base station is instructed, the controller 2340 performs an access procedure with the small cell base station. At this time, the control unit 2340 performs the RACH procedure and performs the small cell base station. Acquire TA information for the TA and transmit TA information to the macro base station and the small cell base station.
  • the macro base station and the small cell base station may exchange mutual TA information, in which case the TA information transmission is omitted.
  • the controller 2340 reports the switching delay time of the terminal to the small cell base station.
  • the macro base station may provide the switching delay time information of the terminal to the small cell base station, in this case, reporting of the switching delay time is omitted.
  • the controller 2340 controls to communicate with the macro base station and the small cell base station through the allocated resources.
  • resource allocation information may be received from each of the macro base station and the small cell base station, or may be received only from the macro base station.
  • the controller 2340 may encounter a collision between resource regions of the macro base station and the small cell base station allocated to the terminal. Determine. For example, the controller 2340 may detect the collision by recognizing a failure of uplink data transmission or by comparing a resource margin with an actually allocated resource. When the collision occurs, the controller 2340 reports to the macro base station that the collision has occurred. For example, the controller 2340 transmits a separate message and signal sequence defined for the collision report.
  • the controller 2340 determines whether the TA for the macro base station or the small cell base station is changed.
  • the TA may be changed as the distance from the macro base station or the small cell base station is changed according to the movement of the terminal.
  • the controller 2340 transmits the changed TA information to the base station.
  • the changed TA information may express the changed TA itself or a difference value from the previous TA.
  • the controller 2340 may not transmit the changed TA information. In this case, the changed TA information may be directly exchanged between the macro base station and the small cell base station.
  • the controller 2340 receives a monitoring related indicator.
  • the indicator may indicate at least one of whether cell switching is required for monitoring and scheduling type.
  • the scheduling type indicates whether resource allocation information of a plurality of cells is transmitted by one base station or by each base station.
  • the indicator may be received with resource allocation information.
  • the controller 2340 determines whether to perform cell switching for monitoring resource allocation information. For example, when the indicator indicates that the macro base station transmits resource allocation information of a plurality of cells, the controller 2340 monitors the resource allocation information of the macro base station and determines to exclude cell switching. . As another example, when the indicator indicates that each base station transmits resource allocation information of a plurality of cells, the controller 2340 determines to perform cell switching to monitor resource allocation information transmitted from each base station. . In this case, the controller 2340 may perform cell switching according to an indicator indicating that cell switching is required. That is, when the indicator indicates that cell switching is not necessary, the controller 2340 may exclude cell switching even when the time point at which resource allocation information is transmitted from another base station arrives.
  • 25 is a block diagram of a base station in a wireless communication system according to an embodiment of the present invention.
  • the base station includes an RF processor 2510, a baseband processor 2520, a backhaul communication unit 2530, a storage unit 2540, and a controller 2550.
  • the RF processor 2510 performs a function for transmitting and receiving a signal through a wireless channel such as band conversion and amplification of a signal. That is, the RF processor 2510 up-converts the baseband signal provided from the baseband processor 2520 to an RF band signal and transmits the same through an antenna, and transmits an RF band signal received through the antenna to a baseband signal. Downconvert to.
  • the RF processor 2210 may include RF chains for each of a plurality of antennas, and each RF chain may include a transmission filter, a reception filter, an amplifier, a mixer, an oscillator, a DAC, an ADC, and the like.
  • the baseband processor 2520 performs a baseband signal and bit string conversion function according to the physical layer standard of the system. For example, according to the OFDM scheme, during data transmission, the baseband processor 2520 generates complex symbols by encoding and modulating a transmission bit stream, maps the complex symbols to subcarriers, and then executes an IFFT operation and Compose OFDM symbols through CP insertion. In addition, upon receiving data, the baseband processor 2520 splits the baseband signal provided from the RF processor 2510 in OFDM symbol units, restores signals mapped to subcarriers through an FFT operation, and demodulates the demodulated signal. And restores the received bit string through decoding.
  • the baseband processor 2520 and the RF processor 2510 transmit and receive signals as described above. Accordingly, the baseband processor 2520 and the RF processor 2510 may be referred to as a transmitter, a receiver, or a transceiver.
  • the backhaul communication unit 2530 provides an interface for communicating with other nodes in a network such as another base station. That is, the backhaul communication unit 2530 converts a bit string transmitted from the base station to another node, for example, another base station, a core network, etc., into a physical signal, and converts a physical signal received from the other node into a bit string. do.
  • the storage unit 2540 stores data such as a basic program, an application program, and setting information for the operation of the base station. The storage unit 2540 provides the stored data at the request of the controller 2550.
  • the controller 2550 controls the overall operations of the base station. For example, the controller 2540 transmits and receives a signal through the baseband processor 2520 and the RF processor 2510 or through the backhaul communication unit 2530. In addition, the controller 2540 records and reads data in the storage 2540. According to an embodiment of the present disclosure, the controller 2550 determines a cell switching time of the terminal and adjusts resource allocation for the terminal, such as determining a resource margin based on the cell switching time. It includes. For example, the controller 2550 controls the base station to operate like the macro base station or the small cell base station shown in FIGS. 8 to 15, and to perform the procedure illustrated in FIGS. 19 to 23. . Operation of the control unit 2540 according to an embodiment of the present invention is as follows.
  • the base station is a macro base station.
  • the controller 2550 obtains TA information of the terminal through an RACH procedure and a terminal performing an initial entry procedure, and receives switching delay time information of the terminal from the terminal. If it is determined that the terminal is to be served together with the small cell base station, the controller 2550 provides the switching delay time of the terminal and TA information of the macro base station of the terminal to the small cell base station.
  • TA information for the macro base station may be provided to the small cell base station by the terminal, in which case, provision of TA information between the base stations is omitted. Thereafter, the controller 2550 receives TA information of the small cell base station of the terminal.
  • TA information for the small cell base station may be provided from the small cell base station.
  • the controller 2550 adjusts resource allocation for the small cell base station and the terminal.
  • the macro base station and the small cell base station may exchange information such as required resource amount, available resource amount, actual allocated resource location.
  • the controller 2550 determines the cell switching time of the terminal, and determines the resource margin for the terminal.
  • the controller 2550 allocates resources to the terminal and transmits resource allocation information. In this case, the controller 2550 may allocate only the resources of the macro cell or all of the macro cell and the small cell.
  • the controller 2550 may collect information of the small cell base station necessary for scheduling through a backhaul link.
  • the controller 2550 determines whether a collision occurs between resource regions of the macro base station and the small cell base station allocated to the terminal. The occurrence of the collision may be determined by the report of the terminal. According to another embodiment, the collision may be directly determined by the macro base station.
  • the controller 2550 readjusts resource allocation for the terminal. That is, the controller 2550 re-determines the cell switching time of the terminal and re-determines the resource margin based on the cell switching time. To this end, the controller 2550 may exchange necessary information with the small cell base station.
  • the necessary information may include at least one of the TA information of the terminal and the resource state of the small cell base station to re-determine the cell switching time of the terminal.
  • the controller 2550 determines whether the TA of the macro base station or the small cell base station of the terminal is changed. The change of the TA may be determined according to the report of the terminal. If the TA is changed, the controller 2550 readjusts resource allocation for the terminal. To this end, the controller 2550 exchanges necessary information with the small cell base station.
  • the necessary information may include at least one of changed TA information of the terminal and a resource state of the small cell base station to re-determine a cell switching time of the terminal. That is, after acquiring the changed TA information, the controller 2550 re-determines the cell switching time of the terminal.
  • the controller 2550 readjusts resource allocation of the terminal based on the re-determined cell switching time.
  • the base station is a small cell base station.
  • the controller 2550 receives at least one of information on a terminal, for example, a switching delay time of the terminal, and TA information on the macro base station of the terminal from the macro base station.
  • the TA information may be received from the terminal rather than the macro base station.
  • the switching delay time may also be received from the terminal rather than the macro base station.
  • the macro base station and the controller 2550 may exchange information such as required resource amount, available resource amount, and actual allocated resource location. Thereafter, the controller 2550 controls to communicate with the terminal.
  • the controller 2550 may directly allocate the resources of the small cell, or may follow the resource allocation result provided from the macro base station.
  • the controller 2550 may provide information of the small cell base station necessary for scheduling through a backhaul link.
  • the controller 2550 transmits a downlink signal through a small cell resource allocated to the terminal and receives an uplink signal.
  • the control unit 2550 when a collision between the resource area of the macro base station allocated to the terminal and the resource area of the small cell base station is determined during communication with the terminal, the control unit 2550 is connected to the backhaul communication unit 2540.
  • the resource collision of the terminal may be reported to the macro base station.
  • the macro base station and the small cell base station may apply different CP lengths based on the cell switching time of the terminal. For example, when the cell switching time determined based on the switching delay time and the TAs of the terminal is outside the CP length generally applied in the system, a CP having a length greater than or equal to the cell switching time of the terminal may be applied. In this case, the terminal may instruct to use a different CP length.
  • a computer-readable storage medium for storing one or more programs (software modules) may be provided.
  • One or more programs stored in a computer readable storage medium are configured for execution by one or more processors in an electronic device.
  • One or more programs include instructions that cause an electronic device to execute methods in accordance with embodiments described in the claims or specification of the present invention.
  • Such programs may include random access memory, non-volatile memory including flash memory, read only memory (ROM), and electrically erasable programmable ROM.
  • EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory
  • magnetic disc storage device compact disc ROM (CD-ROM), digital versatile discs (DVDs) or other forms
  • CD-ROM compact disc ROM
  • DVDs digital versatile discs
  • It can be stored in an optical storage device, a magnetic cassette. Or, it may be stored in a memory composed of some or all of these combinations.
  • each configuration memory may be included in plural.
  • the program may be configured through a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WLAN), or a storage area network (SAN), or a combination thereof. It may be stored in an attachable storage device that is accessible. Such a storage device may be connected to a device for performing an embodiment of the present invention through an external port. In addition, a separate storage device on a communication network may be connected to a device for performing an embodiment of the present invention.
  • a communication network such as the Internet, an intranet, a local area network (LAN), a wide area network (WLAN), or a storage area network (SAN), or a combination thereof. It may be stored in an attachable storage device that is accessible. Such a storage device may be connected to a device for performing an embodiment of the present invention through an external port.
  • a separate storage device on a communication network may be connected to a device for performing an embodiment of the present invention.

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Abstract

본 발명은 매크로 셀과 소형 셀이 공존하는 통신 시스템에서 단말이 효율적으로 매크로 셀과 소형 셀 간을 시간 기반으로 스위칭하여 서비스를 제공하기 위한 것으로, 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법은, 제1기지국 및 제2기지국 중 적어도 하나로 상기 단말이 셀 스위칭을 수행하기 위해 소요되는 스위칭 지연 시간에 대한 정보를 송신하는 과정과, 상기 스위칭 지연 시간을 고려하여 할당된 상기 제1기지국의 자원 및 상기 제2기지국의 자원을 통해 통신을 수행하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 매크로 셀과 스몰 셀 간 스위칭을 위한 자원 할당 장치 및 방법
본 발명은 매크로 셀(macro cell) 및 스몰 셀(small cell)이 공존하는 무선 통신 시스템에서 자원 할당에 관한 것이다.
무선 통신 시스템은 급속도로 발전해 나가고 있으며, 특히, 최근에는 사용자의 다양한 요구를 충족하기 위해 고속의 대용량 데이터 서비스를 지원할 수 있는 형태로 발전하고 있다. 상기 고속의 대용량 데이터 서비스를 위한 하나의 방안으로, 기존의 매크로 셀(macro cell) 뿐만 아니라 소형 셀(small cell)을 설치하는 것이 고려되고 있다.
일반적으로, 상기 소형 셀은 상기 매크로 셀보다 높은 주파수 대역에 설치되어 매크로 셀이 서비스하는 데이터 전송률보다 더 높은 데이터 전송률을 지원할 수 있다. 특히, 신규 서비스를 기존 매크로 셀에서 지원하기 어려운 경우, 상기 높은 데이터 전송률을 지원하는 소형 셀을 이용하여 상기 신규 서비스를 지원함으로써, 효과적인 망 운영이 가능하다.
상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀이 함께 설치된 경우, 단말이 상기 매크로 셀 또는 소형 셀 중 하나의 셀에서만 서비스를 제공 받는 것이 통상적이다. 이에 나아가, 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀 모두에 연결, 즉, 듀얼 연결(dual connectivity)을 형성한 후, 2개의 셀들로부터 서비스를 제공받는 것이 고려되고 있다.
따라서, 본 발명의 일 실시 예는 무선 통신 시스템에서 다수의 기지국들에 대한 듀얼 연결을 지원하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 듀얼 연결 시 자원을 효과적으로 운용하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 듀얼 연결 시 자원 간 충돌을 방지하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 자원 충돌 방지를 위한 자원 조정을 위해 필요한 정보를 제공하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 듀얼 연결에서 스케줄링 종류를 지시하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 자원 충돌을 인식하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 실시 예는 무선 통신 시스템에서 듀얼 연결 시 불필요한 셀 스위칭을 방지하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서, 제1기지국 및 제2기지국 중 적어도 하나로 상기 단말이 셀 스위칭을 수행하기 위해 소요되는 스위칭 지연 시간에 대한 정보를 송신하는 과정과, 상기 스위칭 지연 시간을 고려하여 할당된 상기 제1기지국의 자원 및 상기 제2기지국의 자원을 통해 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 제1기지국의 동작 방법에 있어서, 단말로부터 상기 단말이 상기 제1기지국 및 제2기지국 간 셀 스위칭을 수행하기 위해 소요되는 스위칭 지연 시간에 대한 정보를 수신하는 과정과, 상기 스위칭 지연 시간을 고려하여 할당된 자원을 통해 상기 단말과 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말 장치에 있어서, 제1기지국 및 제2기지국 중 적어도 하나로 상기 단말이 셀 스위칭을 수행하기 위해 소요되는 스위칭 지연 시간에 대한 정보를 송신하는 송신부와, 상기 스위칭 지연 시간을 고려하여 할당된 상기 제1기지국의 자원 및 상기 제2기지국의 자원을 통해 통신을 수행하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 제1기지국 장치에 있어서, 단말로부터 상기 단말이 상기 제1기지국 및 제2기지국 간 셀 스위칭을 수행하기 위해 소요되는 스위칭 지연 시간에 대한 정보를 수신하는 수신부와, 상기 스위칭 지연 시간을 고려하여 할당된 자원을 통해 상기 단말과 통신을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 매크로 셀과 소형 셀이 공존하는 통신 시스템에서 단말이 효율적으로 매크로 셀과 소형 셀 간을 시간 기반으로 스위칭하여 서비스를 제공 받는 절차를 수행하는 것을 가능하게 함으로써, 상기 매크로 셀의 부하가 소형 셀로 분산된다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 매크로 셀과 소형 셀이 공존하는 통신 시스템에서 단말이 매크로 셀과 소형 셀 간을 시간 기반으로 스위칭하여 서비스를 제공받는 데 필요한 자원을 상기 단말의 스위칭 능력에 따라 차별적으로 할 수 있다.
또한, 본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 매크로 셀과 소형 셀이 공존하는 통신 시스템에서 매크로 셀과 소형 셀 간의 시간 기반 스위칭 시점을 효율적으로 제어함으로써 단말의 전력 소모가 감소된다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 매크로 셀과 소형 셀이 공존하는 무선 통신 시스템을 개략적으로 도시하는 도면,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 매크로 셀 및 소형 셀 간에 시간 기반 스위칭을 도시하는 도면,
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 통신 시스템에서 셀 스위칭을 위한 자원 운용을 도시하는 도면,
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 통신 시스템에서 셀 스위칭을 위한 자원 운용을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 통신 시스템에서 셀 스위칭을 위한 자원 운용을 도시하는 도면,
도 6은 본 발명의 제4실시 예에 따른 통신 시스템에서 셀 스위칭을 위한 자원 운용을 도시하는 도면,
도 7은 본 발명의 제5실시 예에 따른 통신 시스템에서 셀 스위칭을 위한 자원 운용을 도시하는 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 운용을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 운용을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당의 충돌을 처리하기 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 운용을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 운용을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 모니터링을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 스케줄링 종류 결정을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 스케줄링 종류 결정을 위한 신호 교환을 도시하는 도면,
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 19는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 22는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 소형셀 기지국의 동작 절차를 도시하는 도면,
도 24는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하는 도면,
도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하는 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명은 매크로 셀과 소형 셀이 공존하는 통신 시스템에서 단말이 매크로 셀(macro cell) 및 소형 셀(small cell) 간을 효과적으로 스위칭(switching)을 수행하기 위한 기술에 대해 설명한다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 일부 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 매크로 셀과 소형 셀이 공존하는 무선 통신 시스템을 개략적으로 도시하고 있다.
상기 도 1을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 단말(110), 매크로 기지국(120), 소형셀 기지국(130), 제어국(140), 서빙 게이트웨이(S-GW: Serving Gateway)(150), 패킷 게이트웨이(P-GW: Packet gateway)(160)를 포함한다.
상기 단말(110)은 사용자 장치이다. 상기 단말(110)은 스마트 폰(smart phone), 또는, 데이터 통신 만을 위해 설계된 장치일 수 있다. 상기 단말(110)은 매크로 기지국(120), 소형셀 기지국(130)에 접속할 수 있다.
상기 매크로 기지국(120) 및 상기 소형셀 기지국(130)은 상기 단말(110)에게 무선 접속을 제공함으로써, 상기 단말(110) 및 망 간에 연결을 지원한다. 상기 매크로 기지국(120) 및 상기 소형셀 기지국(130)의 셀은 서로 중첩될 수 있다. 상기 매크로 기지국(120) 및 상기 소형셀 기지국(130)은 셀의 상대적인 크기 및 계층 관계에 따라 구분된다. 따라서, 상기 소형셀 기지국(130)은 상기 매크로 기지국(120)의 역할을 분담, 보충, 별도의 서비스 등 다양한 목적으로 설치될 수 있다. 구체적으로, 상기 매크로 기지국(120) 및 상기 소형셀 기지국(130)은 동일한 시스템에 속한 망 엔티티(network entity)들일 수 있다. 다른 예로, 상기 매크로 기지국(120) 및 상기 소형셀 기지국(130)은 서로 다른 시스템들(예: 셀룰러, 무선랜)에 속한 망 엔티티들일 수 있다. 즉, 상기 매크로 기지국(120)은 셀룰러 기지국, 상기 소형셀 기지국(130)은 AP(Accecc Point)일 수 있다.
상기 제어국(140)은 상기 단말(110)의 이동성(mobility)을 관리한다. 또한, 상기 제어국(140)은 상기 단말(110)에 대한 인증(Authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있다. 상기 제어국(140)은 'MME(Mobility Management Entity)'로 지칭될 수 있다.
상기 서빙 게이트웨이(150)는 상기 매크로 기지국(120) 및 상기 소형셀 기지국(130)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 매크로 기지국(120) 및 상기 소형셀 기지국(130)으로 포워딩(forwarding)할 패킷을 처리한다. 또한, 상기 서빙 게이트웨이(150)은 상기 단말(110)의 핸드오버 시 앵커(anchoring) 역할을 수행할 수 있다. 상기 패킷 게이트웨이(160)는 외부 망(예: 인터넷 망)과의 연결점으로 기능할 수 있다. 또한, 상기 패킷 게이트웨이(160)는 상기 단말(110)에 IP(Internet Protocol) 주소를 할당한다.
상기 매크로 기지국(120)은 상기 제어국(140), 상기 서빙 게이트웨이(150)와 연결되고, 상기 소형셀 기지국(130)은 상기 서빙 게이트웨이(150)와 연결된다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 소형셀 기지국(130)은 상기 서빙 게이트웨이(150)와의 연결을 가지지 아니할 수 있다. 상기 소형셀 기지국(130)은 상기 매크로 기지국(120)과 연결된다. 또한, 다수의 소형셀 기지국(130)들은 소형 셀 클러스터(cluster)를 구성한다. 상기 단말(110)은 상기 매크로 기지국(120)에 연결되거나, 또는, 상기 소형셀 기지국(130)에 연결되거나, 상기 매크로 기지국(120) 및 상기 소형셀 기지국(130)에 듀얼(dual) 연결을 형성할 수 있다.
상술한 바와 같이, 단말이 매크로 기지국 및 소형셀 기지국과 듀얼 연결을 형성할 수 있다. 이에 따라, 상기 단말은 매크로 셀 및 소형 셀 모두와 동시에 데이터를 송수신할 수 있다. 그러나, 상기 단말이 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀에 동시 연결을 설정하기 어려운 하드웨어 장치인 경우, 특히, 상향링크의 경우, 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀에서의 전송 전력(power) 차이로 인해 동시 연결을 통한 서비스 수행에 제약이 있을 수 있다.
상기 매크로 셀은 낮은 주파수 대역에 서비스를 제공하고, 소형 셀은 매크로 셀과 인접하지 않은 높은 주파수 대역에서 서비스를 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀에 동시에 연결을 설정하여 데이터를 송수신하기 위해 복잡한 하드웨어를 단말에 구현하는 것보다, 상기 소형 셀에서만 높은 데이터 전송률을 지원받을 수 있도록 설정하는 것이 더 유리할 수 있다.
따라서, 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀에 연결되는 시간 구간들을 분리함으로써, 단말이 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀 모두로부터 서비스를 제공받을 수 있다. 이때, 상기 단말이 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀에서 데이터를 송수신하기 위해 할당되는 자원은 상기 단말이 셀을 스위칭하기 위해 소요되는 시간을 고려하여 할당되어야 한다. 그러나, 상기 스위칭하기 위해 소요되는 시간을 고려하지 아니하고 자원이 할당되면, 일부 자원이 사용되지 못하고 버려질 수 있다. 예를 들어, 상기 스위칭하기 위해 소요되는 시간을 고려하지 아니하고 상향링크 자원이 할당되면, 상기 단말이 상기 매크로 셀에서 상기 소형 셀로 스위칭하는 동안 또는 상기 소형 셀에서 상기 매크로 셀로 스위칭하는 구간에서 할당한 상향링크 자원은 상기 단말에 의해 사용되지 못하게 된다.
따라서, 본 발명의 다양한 실시 예들은 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀의 자원 운용 방안을 제안한다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 매크로 셀 및 소형 셀 간에 시간 기반 스위칭을 도시하고 있다.
상기 도 2a를 참고하면, 단말1(211)은 매크로 기지국(220) 및 소형셀 기지국의 서비스 영역 내에 위치하며, 단말2(212)는 매크로 기지국(220)의 서비스 영역 내에 위치한다. 상기 단말1(211)은 상기 매크로 기지국(220)을 통해 시간 구간 t에서 서비스를 제공받고, 시간 구간 t가 종료되면 소형셀 기지국으로 스위칭한 후, 시간 구간 (t+1)에서 상기 소형셀 기지국(230)을 통해 서비스를 제공받는다. 상기 시간 구간 (t+1)이 종료되면, 상기 단말1(211)은 상기 매크로 기지국(220)으로 스위칭하고, 상기 매크로 기지국(220)을 통해 시간 구간 (t+2)에서 서비스를 제공받는다.
도 2b는 상기 단말1(211)이 상기 매크로 기지국(220) 및 상기 소형셀 기지국(230) 간에 시간 기반 스위칭을 수행하는 시간 배치의 일 예를 도시한다. 상기 매크로 기지국(220)은 상기 단말1(211)의 제어 시그널을 서비스하고, 상기 소형셀 기지국(230)은 상기 단말1(211)의 사용자 데이터를 서비스한다. 상기 단말1(211)에 대한 제어 시그널 프레임 및 사용자 데이터 프레임은 상기 단말1(211)이 상기 매크로 기지국(220) 및 상기 소형셀 기지국(230)의 듀얼 연결을 시작하는 시점에서 정해질 수 있다. 예를 들어, 상기 제어 시그널 프레임은 상기 단말1(211)이 채널 측정 보고 또는 RRC(Radio Resource Control) 계층의 동작을 수행하기 위한 시그널을 상기 매크로 기지국(220)과 주고 받기 위해 사용될 수 있다. 상기 사용자 데이터 프레임은 상기 단말1(211)이 수신할 서비스(데이터 또는 보이스)의 패킷을 상기 소형셀 기지국(230)과 주고 받기 위해 사용한다. 이때, 상기 매크로 기지국(220)은 상기 사용자 데이터를 처리하기 위한 자원(예: 베어러(bearer) 연결 정보)을 유지할 필요가 없다.
상기 도 2c는 상기 단말1(211)이 상기 매크로 기지국(220) 및 상기 소형셀 기지국(230) 간에 시간 기반 스위칭을 수행하는 시간 배치의 다른 예를 도시한다. 상기 도 2c를 참고하면, 상기 매크로 기지국(220)은 상기 단말1(211)의 제어 시그널 및 사용자의 하향링크 데이터를 서비스하고, 상기 소형셀 기지국(230)은 상기 단말의 사용자 하향링크 데이터 및 상향링크 데이터를 서비스한다. 상기 사용자 하향링크 데이터의 경우, 상기 단말1(211)은 상기 매크로 기지국(220)과 상기 소형셀 기지국(230)으로부터 동시에 서비스를 받을 수도 있고, 상기 매크로 기지국(220) 및 상기 소형셀 기지국(230) 및 하나로부터 서비스를 받을 수도 있다. 상기 사용자 상향링크 데이터는 상기 소형셀 기지국(230)에 의해서만 서비스되므로, 상기 사용자 상향링크 데이터 서비스 시점에 따라 상기 단말1(211)은 상기 소형셀 기지국(230)으로 시간 기반 스위칭을 수행한다. 이에 따라, 상기 매크로 기지국(220)은 상기 사용자 상향링크 데이터에 대한 자원(예: 베어러 연결 정보)을 유지할 필요가 없다.
시간 기반 매크로 기지국 및 소형셀 기지국 스위칭의 또 다른 예로, 상기 매크로 셀 및 소형 셀이 서로 다른 종류의 서비스를 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 매크로 셀의 서비스 시점과 상기 소형 셀의 서비스 시점에 따라, 단말은 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 간 시간 기반으로 스위칭할 수 있다.
도 3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 통신 시스템에서 셀 스위칭을 위한 자원 운용을 도시하고 있다.
상기 도 3을 참고하면, 매크로 기지국 및 소형셀 기지국 각각이 스케줄링 정보, 즉, 단말을 위한 자원 할당 정보를 전송한다. 구체적으로, 상기 매크로 기지국은 하향링크 스케줄링 정보(302)를 통해 자신의 하향링크 프레임에서 할당된 자원(304)을, 상향링크 스케줄링 정보(312)를 통해 자신의 상향링크 프레임에서 할당된 자원(314)을 지시한다. 그리고, 상기 소형셀 기지국은 하향링크 스케줄링 정보(322)를 통해 자신의 하향링크 프레임에서 할당된 자원(324)을, 상향링크 스케줄링 정보(332)를 통해 자신의 상향링크 프레임에서 할당된 자원(334)을 지시한다. 이에 따라, 상기 단말은 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 각각으로부터의 자원 할당 정보에 의해 확인되는 자원을 통해 각 기지국과 하향링크 데이터를 수신하고, 상향링크 데이터를 송신한다.
상기 단말은 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀 간 스위칭 없이 기지국들 각각으로부터의 하향링크 데이터를 수신할 수 있다. 그러나, 상향링크 데이터를 송신하는 경우, 상기 단말은 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀 간 스위칭이 필요하다. 이때, 상기 스위칭을 위해, 일정한 시간 지연이 발생한다. 따라서, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국이 상기 단말을 위한 상향링크 자원을 할당할 때, 상기 단말의 스위칭을 위해 소요되는 시간이 고려되어야 한다. 상기 스위칭을 위해 소요되는 시간은 상기 단말의 하드웨어 능력(capability)에 관련되므로, 상기 단말의 초기 접속 절차의 능력 협상 절차 또는 이에 준하는 절차 중 기지국으로 제공될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 본 발명은 상기 '셀 스위칭을 위해 소요되는 단말의 하드웨어 능력에 관련되는 일정한 시간'을 '스위칭 지연 시간(switching delay time)'이라 칭한다. 상기 단말의 스위칭 지연 시간 정보는 상기 단말에 의해 상기 매크로 기지국으로 제공되고, 상기 매크로 기지국이 상기 소형셀 기지국으로 전달할 수 있다. 또는, 상기 단말이 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국으로 제공할 수 있다.
상기 도 3은 하향링크 프레임 및 상향링크 프레임이 시간으로 구분되는 TDD 방식의 실시 예를 도시하고 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상향링크 및 하향링크가 주파수로 구분되는 FDD(Frequency Division Multiplexing) 방식의 경우도 상기 도 3에 도시된 자원 운용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 4는 본 발명의 제2실시 예에 따른 통신 시스템에서 셀 스위칭을 위한 자원 운용을 도시하고 있다.
상기 도 4를 참고하면, 매크로 기지국 및 소형셀 기지국 각각이 스케줄링 정보, 즉, 단말을 위한 자원 할당 정보를 전송한다. 구체적으로, 상기 매크로 기지국은 하향링크 스케줄링 정보(402)를 통해 자신의 하향링크 프레임에서 할당된 자원(404)을, 상향링크 스케줄링 정보(412)를 통해 자신의 상향링크 프레임에서 할당된 자원(414)을 지시한다. 그리고, 상기 소형셀 기지국은 하향링크 스케줄링 정보(422)를 통해 자신의 하향링크 프레임에서 할당된 자원(424)을, 상향링크 스케줄링 정보(432)를 통해 자신의 상향링크 프레임에서 할당된 자원(434)을 지시한다. 이에 따라, 상기 단말은 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 각각으로부터의 자원 할당 정보에 의해 확인되는 자원을 통해 각 기지국과 하향링크 데이터를 수신하고, 상향링크 데이터를 송신한다.
상기 단말은 상기 매크로 기지국 및 상기 소형 셀 간 스위칭 없이 기지국들 각각으로부터의 하향링크 데이터를 수신할 수 있다. 그러나, 상향링크 데이터를 송신하는 경우, 상기 단말은 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀 간 스위칭이 필요하다. 이때, 상기 스위칭을 위해, 일정한 시간 지연이 발생한다. 따라서, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국이 상기 단말의 상향링크 자원을 할당할 때, 상기 단말의 스위칭 지연 시간이 고려되어야 한다. 나아가, 상기 도 3에 도시된 실시 예와 달리, 상기 단말 및 기지국 간의 전송 지연(propagation delay)에 의해 발생하는 TA(Timing Advance)도 고려되어야 한다. 상기 TA는 신호가 원하는 타이밍(timing)에 수신단에 도달하도록 하기 위해 얼마나 신호를 상기 타이밍에 앞서 송신해야 하는지를 의미하는 것으로, 상기 단말 및 상기 기지국 간 거리가 멀수록 커진다. 상기 TA 정보는 상기 단말이 각 기지국과 RACH(Random Access Channel) 절차 또는 RA(Random Access) 절차를 통해 획득될 수 있다. 상기 단말은 상기 매크로 기지국으로 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보를 제공하고, 상기 소형셀 기지국으로 상기 매크로 기지국에 대한 TA 정보를 제공할 수 있다. 또는, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국이 상기 단말의 TA 정보를 직접 교환할 수 있다. 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국은 상기 단말의 스위칭 지연 시간, TA들에 기초하여 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 결정한다. 그리고, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국은 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 고려하여 상기 단말을 위한 상향링크 자원을 할당한다.
상기 도 4는 하향링크 프레임 및 상향링크 프레임이 시간으로 구분되는 TDD 방식의 실시 예를 도시하고 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상향링크 및 하향링크가 주파수로 구분되는 FDD 방식의 경우도 상기 도 4에 도시된 자원 운용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 5는 본 발명의 제3실시 예에 따른 통신 시스템에서 셀 스위칭을 위한 자원 운용을 도시하고 있다.
상기 도 5를 참고하면, 매크로 기지국이 스케줄링 정보, 즉, 단말을 위한 자원 할당 정보를 전송한다. 구체적으로, 상기 매크로 기지국은 하향링크 스케줄링 정보(502)를 통해 자신의 하향링크 프레임에서 할당된 자원(504) 및 소형셀 기지국의 하향링크 프레임에서 할당된 자원(506)을, 상향링크 스케줄링 정보(512)를 통해 자신의 상향링크 프레임에서 할당된 자원(514) 및 상기 소형셀 기지국의 상향링크 프레임에서 할당된 자원(516)을 지시한다. 이에 따라, 상기 단말은 상기 매크로 기지국으로부터의 자원 할당 정보에 의해 확인되는 자원을 통해 각 기지국과 하향링크 데이터를 수신하고, 상향링크 데이터를 송신한다.
상기 매크로 기지국이 상기 단말의 상향링크 자원을 할당할 때, 상기 도 4에 도시된 실시 예와 유사하게, 상기 단말의 스위칭 지연 시간 및 TA들이 고려된다. 즉, 상기 매크로 기지국은 상기 단말의 스위칭 지연 시간, TA들에 기초하여 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 결정하고, 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 고려하여 상기 단말을 위한 상향링크 자원을 할당한다.
상기 도 5는 하향링크 프레임 및 상향링크 프레임이 시간으로 구분되는 TDD 방식의 실시 예를 도시하고 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라 상향링크 및 하향링크가 주파수로 구분되는 FDD 방식의 경우도 상기 도 5에 도시된 자원 운용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 6은 본 발명의 제4실시 예에 따른 통신 시스템에서 셀 스위칭을 위한 자원 운용을 도시하고 있다.
상기 도 6을 참고하면, 매크로 기지국이 스케줄링 정보, 즉, 단말을 위한 자원 할당 정보를 전송한다. 구체적으로, 상기 매크로 기지국은 하향링크 스케줄링 정보(602)를 통해 자신의 하향링크 프레임에서 할당된 자원(604) 및 소형셀 기지국의 하향링크 프레임에서 할당된 자원(606)을, 상향링크 스케줄링 정보(612)를 통해 자신의 상향링크 프레임에서 할당된 자원(614) 및 상기 소형셀 기지국의 상향링크 프레임에서 할당된 자원(616)을 지시한다. 이에 따라, 상기 단말은 상기 매크로 기지국으로부터의 자원 할당 정보에 의해 확인되는 자원을 통해 각 기지국과 하향링크 데이터를 수신하고, 상향링크 데이터를 송신한다.
상기 도 6에 도시된 실시 예의 경우, 상기 도 3 내지 상기 도 5의 실시 예들과 달리, 하향링크 데이터 수신에도 스위칭이 수반된다. 이에 따라, 상기 단말을 위해 하향링크 자원 및 상향링크 자원을 할당할 때, 상기 단말의 스위칭 지연 시간 및 TA들이 고려된다. 즉, 상기 매크로 기지국은 상기 단말의 스위칭 지연 시간, TA들에 기초하여 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 결정하고, 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 고려하여 상기 단말을 위한 하향링크 자원 및 상향링크 자원을 할당한다.
상기 도 6은 하향링크 프레임 및 상향링크 프레임이 시간으로 구분되는 TDD 방식의 실시 예를 도시하고 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상향링크 및 하향링크가 주파수로 구분되는 FDD 방식의 경우도 상기 도 6에 도시된 자원 운용이 동일하게 적용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제5실시 예에 따른 통신 시스템에서 셀 스위칭을 위한 자원 운용을 도시하고 있다.
상기 도 7을 참고하면, 매크로 기지국 및 소형셀 기지국 각각이 스케줄링 정보, 즉, 단말을 위한 자원 할당 정보를 전송한다. 구체적으로, 상기 매크로 기지국은 하향링크 스케줄링 정보(702)를 통해 자신의 하향링크 프레임에서 할당된 자원(704)을, 상향링크 스케줄링 정보(712)를 통해 자신의 상향링크 프레임에서 할당된 자원(714)을 지시한다. 그리고, 상기 소형셀 기지국은 하향링크 스케줄링 정보(722)를 통해 자신의 하향링크 프레임에서 할당된 자원(724)을, 상향링크 스케줄링 정보(732)를 통해 자신의 상향링크 프레임에서 할당된 자원(734)을 지시한다. 이에 따라, 상기 단말은 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 각각으로부터의 자원 할당 정보에 의해 확인되는 자원을 통해 각 기지국과 하향링크 데이터를 수신하고, 상향링크 데이터를 송신한다.
상기 도 7의 경우, 상기 도 3 내지 상기 도 6의 실시 예들과 달리, 프레임 단위로 스위칭이 수행된다. 즉, 하나의 특정 프레임은 상기 매크로 기지국 또는 상기 소형셀 기지국과의 통신을 위해 사용되고, 다른 특정 프레임은 상기 소형셀 기지국 또는 상기 매크로 기지국과의 통신을 위해 사용된다. 따라서, 단말은 하나의 프레임에서 하나의 기지국에 대한 스케줄링 정보만을 수신한다. 이 경우, 스위칭을 기준으로 전단의 상향링크 프레임에서의 상향링크 자원 및 후단의 하향링크 프레임에서의 스케줄링 정보를 포함하는 제어 채널 간 셀 스위칭을 위한 시간이 제공된다. 일반적으로 상기 제어 채널의 위치는 프레임 내에서 고정되므로, 상기 전단의 상향링크 프레임에서의 상향링크 자원 할당 시, 상기 단말의 스위칭 지연 시간 및 TA들이 고려되어야 한다.
상기 도 7은 하향링크 프레임 및 상향링크 프레임이 시간으로 구분되는 TDD 방식의 실시 예를 도시하고 있다. 그러나, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상향링크 및 하향링크가 주파수로 구분되는 FDD 방식의 경우도 상기 도 7에 도시된 자원 운용이 동일하게 적용될 수 있다.
상술한 바와 같이, 매크로 셀 및 소형 셀 간 스위칭을 수행할 시간을 보장하는 것이 요구된다. 다시 말해, 상기 매크로 셀에서 할당된 자원 영역 및 상기 소형 셀에서 할당된 자원 영역 간 일정한 간격이 존재할 것이 요구된다. 상기 자원 영역들 간 간격은 다양한 절차를 통해 제공될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시 예에 따라, 일정 영역의 자원을 할당하지 아니하도록 설정함으로써, 상기 스위칭을 수행할 시간이 확보될 수 있다.
예를 들어, 시간 축 상 매크로 셀의 자원, 소형 셀의 자원 순으로 할당되는 경우, 상기 소형 셀의 자원에서 상기 매크로 셀의 자원 및 셀 스위칭 시간의 합 이상의 자원에 대하여 비워두어야 하는 자원이 설정될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해, 본 발명은 상기 '비워두어야 하는 자원'을 '자원 여백(resource empty)'라 칭한다. 상기 자원 여백은 심볼(symbol), 슬롯(slot), 서브프레임(subframe) 중 적어도 하나의 단위로 정의될 수 있다. 상기 자원 여백은 상기 매크로 셀의 자원 및 상기 소형 셀의 자원 중 적어도 하나에 대하여 설정된다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 운용을 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 8을 참고하면, 801단계에서, 단말(810)은 초기 접속 절차 중에 매크로 기지국(820)과 RACH 절차를 수행한다. 예를 들어, 상기 단말(810)은 랜덤 억세스(random access)를 위한 자원을 선택하고, 랜덤 억세스 프리앰블(preamble)을 송신한 후, 상기 매크로 기지국(820)으로부터 랜덤 억세스 응답을 수신한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말(810) 및 상기 매크로 기지국(820)은 상기 매크로 기지국(820)에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 매크로 기지국(820)은 상기 랜덤 억세스 프리앰블을 이용하여 상기 단말(810)의 전송 타이밍(transmission timing)을 추정하고, 상기 랜덤 억세스 응답을 통해 TA에 관련된 TA 명령(command)을 송신한다.
803단계에서, 상기 단말(810)은 상기 매크로 기지국(820)으로 스위칭 지연 시간을 포함한 능력(Capability) 정보를 송신한다. 상기 능력 정보는 상기 스위칭 지연 시간 외 다른 하드웨어적, 소프트웨어적 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 스위칭 지연 시간은 별도의 절차 또는 별도의 메시지를 통해 전달될 수 있다.
805단계에서, 상기 단말(810)을 서비스할 소형셀 기지국(830)이 결정되면, 상기 단말(810)은 상기 소형셀 기지국(830)에 접속하기 위해 RACH 절차를 수행한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말(810)은 상기 소형셀 기지국(830)에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말(810)은 랜덤 억세스를 위한 자원을 선택하고, 랜덤 억세스 프리앰블을 송신한 후, 상기 매크로 기지국(820)으로부터 랜덤 억세스 응답을 수신한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말(810) 및 상기 매크로 기지국(820)은 상기 매크로 기지국(820)에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 매크로 기지국(820)은 상기 랜덤 억세스 프리앰블을 이용하여 상기 단말(810)의 전송 타이밍을 추정하고, 상기 랜덤 억세스 응답을 통해 TA에 관련된 TA 명령을 송신한다.
807단계에서, 상기 단말(810)은 상기 매크로 기지국(820)으로 상기 소형셀 기지국(830)에 대한 TA 정보를 보고한다. 여기서, 상기 TA 정보는 상기 단말(810)에서의 전송 시점과 상기 소형셀 기지국(830)에서의 수신 시점 간 시간 차를 시간, 자원 단위 등으로 직접 표현하거나, 또는, 간접적으로 표현할 수 있다.
809단계에서, 상기 단말(810)은 상기 소형셀 기지국(830)으로 상기 매크로 기지국(820)에 대한 TA 정보를 보고한다. 여기서, 상기 TA 정보는 상기 단말(810)에서의 전송 시점과 상기 매크로 기지국(820)에서의 수신 시점 간 시간 차를 시간, 자원 단위 등으로 직접 표현하거나, 또는, 간접적으로 표현할 수 있다.
811단계에서, 상기 단말(810)은 상기 소형셀 기지국(830)으로 상기 단말(810)의 스위칭 지연 시간 정보를 포함하는 능력 정보를 송신한다. 상기 능력 정보는 상기 스위칭 지연 시간 외 다른 하드웨어적, 소프트웨어적 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 스위칭 지연 시간은 별도의 절차 또는 별도의 메시지를 통해 전달될 수 있다.
813단계에서, 상기 매크로 기지국(820) 및 상기 소형셀 기지국(830)은 상기 단말(810)에 대한 자원 할당을 조정(coordination)한다. 이를 위해, 상기 매크로 기지국(820) 및 상기 소형셀 기지국(830)은 요구 자원량, 가용 자원량, 실제 할당될 자원 위치(예: 프레임, 서브 프레임, 심벌/슬롯/서브 채널 위치 등) 등의 정보를 교환할 수 있다. 구체적으로, 상기 매크로 기지국(820) 및 상기 소형셀 기지국(830)은 상기 단말(810)의 스위칭 지연 시간 및 TA들을 기반으로 셀 스위칭 시간을 결정한다. 이때, 상기 매크로 기지국(820) 및 상기 소형셀 기지국(830)은 상기 단말(810)의 셀 스위칭 시간을 고려하여 자원 여백을 결정한다. 상기 자원 여백은 프레임, 서브 프레임, 슬롯, 심볼 등의 단위로 표현될 수 있다. 예를 들어, 상기 자원 여백은 매크로 기지국 하향링크의 마지막 서브 프레임에서, 또는, 상기 매크로 기지국 상향링크의 첫번째 서브 프레임에서, 또는, 소형셀 기지국 하향링크의 마지막 서브 프레임에서, 또는, 상기 소형셀 기지국 상향링크의 첫 서브 프레임에서 일정 구간을 비우도록 운용될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 자원 여백에 대한 정보는 상기 단말(810)로도 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 자원 여백에 대한 정보는 상기 단말(810)로 제공되는 자원 할당 정보의 일부로서 제공될 수 있다. 만일, 상기 매크로 기지국(820) 및 상기 소형셀 기지국(830)이 서로 다른 시스템에 속한 망 엔티티들인 경우, 상기 매크로 기지국(820) 및 상기 소형셀 기지국(830) 간 제공되는 정보는 수신측에서 해석 가능한 형태로 가공된 후 송신되거나, 또는, 수신측에서 송신측 시스템의 형식을 해석할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 또는, 상기 정보의 가공을 위핸 제3의 엔티티가 존재하고, 상기 제3의 엔티티가 상기 정보를 가공 및 전달할 수 있다.
815단계에서, 상기 매크로 기지국(820)은 상기 단말(810)의 셀 스위칭 시간, 자원 상태를 고려하여 상기 단말(810)을 위한 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신한다.
817단계에서, 상기 소형셀 기지국(830)은 상기 단말(810)의 셀 스위칭 시간, 자원 상태를 고려하여 상기 단말(810)을 위한 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신한다. 이때, 상기 자원 여백이 상기 소형셀 기지국(830)의 자원에서 설정된 경우, 상기 소형셀 기지국(830)은 자원 여백을 제외한 나머지 영역에서 상기 단말(810)에게 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 자원 여백이 상향링크 영역의 2개 서브 프레임들이면, 상기 소형셀 기지국(830)는 상향링크 영역 전단의 2개 서브 프레임들을 제외한 나머지 영역에서 상기 단말(810)에게 자원을 할당한다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 운용을 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 9를 참고하면, 901단계에서, 상기 단말(910)은 초기 접속을 위해 상기 매크로 기지국(920)과의 RACH 절차를 수행한다. 예를 들어, 상기 단말(910)은 랜덤 억세스를 위한 자원을 선택하고, 랜덤 억세스 프리앰블을 송신한 후, 상기 매크로 기지국(920)으로부터 랜덤 억세스 응답을 수신한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말(910) 및 상기 매크로 기지국(920)은 상기 매크로 기지국(920)에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 매크로 기지국(920)은 상기 랜덤 억세스 프리앰블을 이용하여 상기 단말(810)의 전송 타이밍을 추정하고, 상기 랜덤 억세스 응답을 통해 TA에 관련된 TA 명령을 송신한다.
903단계에서, 상기 단말(910)은 상기 매크로 기지국(920)으로 스위칭 지연 시간을 포함한 능력 정보를 송신한다. 상기 능력 정보는 상기 스위칭 지연 시간 외 다른 하드웨어적, 소프트웨어적 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 스위칭 지연 시간은 별도의 절차 또는 별도의 메시지를 통해 전달될 수 있다.
905단계에서, 상기 단말(910)이 접속할 소형셀 기지국(930)이 결정되면, 상기 매크로 기지국(920)은 상기 단말(910)의 스위칭 지연 시간 및 상기 매크로 기지국(920)에 대한 TA 정보를 상기 소형셀 기지국(930)으로 제공한다. 여기서, 상기 TA 정보는 상기 단말(910)에서의 전송 시점과 상기 매크로 기지국(920)에서의 수신 시점 간 시간 차를 시간, 자원 단위 등으로 직접 표현하거나, 또는, 간접적으로 표현할 수 있다.
907단계에서, 상기 단말(910)은 상기 소형셀 기지국(930)에 접속하기 위해 RACH 절차를 수행한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 소형셀 기지국(930)은 상기 소형셀 기지국(930)에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말(910)은 랜덤 억세스를 위한 자원을 선택하고, 랜덤 억세스 프리앰블을 송신한 후, 상기 소형셀 기지국(930)으로부터 랜덤 억세스 응답을 수신한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말(910) 및 상기 소형셀 기지국(930)은 상기 소형셀 기지국(930)에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 소형셀 기지국(930)은 상기 랜덤 억세스 프리앰블을 이용하여 상기 단말(910)의 전송 타이밍을 추정하고, 상기 랜덤 억세스 응답을 통해 TA에 관련된 TA 명령을 송신한다.
909단계에서, 상기 소형셀 기지국(930)은 상기 단말(910)의 상기 소형셀 기지국(930)에 대한 TA 정보를 상기 매크로 기지국(920)으로 송신한다. 여기서, 상기 TA 정보는 상기 단말(910)에서의 전송 시점과 상기 소형셀 기지국(930)에서의 수신 시점 간 시간 차를 시간, 자원 단위 등으로 직접 표현하거나, 또는, 간접적으로 표현할 수 있다.
911단계에서, 상기 매크로 기지국(920) 및 상기 소형셀 기지국(930)은 상기 단말(910)에 대한 자원 할당을 조정(coordination)한다. 이를 위해, 상기 매크로 기지국(920) 및 상기 소형셀 기지국(930)은 요구 자원량, 가용 자원량, 실제 할당될 자원 위치(예: 프레임, 서브 프레임, 심벌/슬롯/서브 채널 위치 등) 등의 정보를 교환할 수 있다. 구체적으로, 상기 매크로 기지국(920) 및 상기 소형셀 기지국(930)은 상기 단말(910)의 스위칭 지연 시간 및 TA들을 기반으로 셀 스위칭 시간을 결정하고, 상기 셀 스위칭 시간을 고려하여 각 셀의 자원 여백을 결정한다. 상기 자원 여백은 프레임, 서브 프레임, 슬롯, 심볼 등의 단위로 표현될 수 있다. 예를 들어, 상기 자원 여백은 매크로 기지국 하향링크의 마지막 서브 프레임에서, 또는, 상기 매크로 기지국 상향링크의 첫번째 서브 프레임에서, 또는, 소형셀 기지국 하향링크의 마지막 서브 프레임에서, 또는, 상기 소형셀 기지국 상향링크의 첫 서브 프레임에서 일정 구간을 비우도록 운용될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 자원 여백에 대한 정보는 상기 단말(910)에게도 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 자원 여백에 대한 정보는 상기 단말(910)로 제공되는 자원 할당 정보의 일부로서 제공될 수 있다. 만일, 상기 매크로 기지국(920) 및 상기 소형셀 기지국(930)이 서로 다른 시스템에 속한 망 엔티티들인 경우, 상기 매크로 기지국(920) 및 상기 소형셀 기지국(930) 간 제공되는 정보는 수신측에서 해석 가능한 형태로 가공된 후 송신되거나, 또는, 수신측에서 송신측 시스템의 형식을 해석할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 또는, 상기 정보의 가공을 위핸 제3의 엔티티가 존재하고, 상기 제3의 엔티티가 상기 정보를 가공 및 전달할 수 있다.
913단계에서, 상기 매크로 기지국(920)은 상기 단말(910)의 셀 스위칭 시간, 자원 상태를 고려하여 상기 단말(910)을 위한 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신한다.
915단계에서, 상기 소형셀 기지국(930)은 상기 단말(910)의 셀 스위칭 시간, 자원 상태를 고려하여 상기 단말(910)을 위한 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신한다. 이때, 상기 자원 여백에 상기 소형셀 기지국(930)의 자원에서 설정된 경우, 상기 소형셀 기지국(930)은 자원 여백을 제외한 나머지 영역에서 상기 단말(910)에게 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 자원 여백이 상향링크 영역의 2개 서브 프레임들이면, 상기 소형셀 기지국(930)는 상향링크 영역 전단의 2개 서브 프레임들을 제외한 나머지 영역에서 상기 단말(910)에게 자원을 할당한다.
상술한 바와 같이 자원을 운용함으로써, 단말은 스위칭을 통해 각 기지국과 통신을 수행할 수 있다. 그러나, 셀 스위칭 시간의 잘못된 결정, TA의 변경, 기타 오류 등으로 인해, 각 셀에서 할당된 자원 영역이 충돌하는 상황이 발생할 수 있다.
상기 충돌은 상기 단말의 셀 스위칭 시간으로 인해 매크로 기지국에 의해 할당된 제1자원 및 소형셀 기지국에 의해 할당된 제2자원을 모두 사용할 수 없는 경우를 의미한다. 예를 들어, 상기 제2자원 및 상기 제2자원의 일부 또는 전부가 중첩되는 경우, 상기 충돌이 발생할 수 있다. 또는, 상기 제1자원 및 상기 제2자원이 중첩되지 아니하더라도, 상기 제1자원을 통해 신호를 송신/수신할 시점 및 상기 제2자원을 통해 신호를 송신/수신할 시점 간 시간 차이가 상기 셀 스위칭 시간 미만인 경우, 다시 말해, 적절한 자원 여백에 보장되지 못한 경우, 상기 충돌이 발생할 수 있다.
예를 들어, 상기 자원 영역들의 충돌은 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 각각의 자원 할당 정보에 의해 지시되는 자원 영역들에서 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 모두 또는 어느 하나로의 상향링크 데이터를 송신이 실패하는 것에 의해 판단될 수 있다. 즉, 상기 충돌은 상기 단말이 상기 두 기지국들 간 스위칭을 위한 시간이 너무 길거나 너무 짧게 결정되어 상기 상향링크 자원 할당이 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 반영하지 못한 경우에 발생할 수 있다. 구체적으로, 상기 충돌은 상기 단말이 송신한 상향링크 데이터에 대한 피드백을 수신하지 못하거나 NAK(Non-Acknowledgement)을 수신함으로써 검출될 수 있다.
다른 예로, 상기 단말로 상기 자원 여백이 알려지는 경우, 상기 단말은 자원 할당 정보에 의해 지시되는 상기 단말에게 할당된 자원 영역이 상기 자원 여백 내에 속하는지 판단할 수 있다. 이 경우, 상기 단말은, 상기 상향링크 데이터의 성공적인 수신 여부를 관찰하기에 앞서, 상기 자원 영역들의 충돌을 예상할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당의 충돌을 처리하기 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 10을 참고하면, 1001단계에서, 상기 단말(1010)은 상기 매크로 기지국(1020)으로부터 자원 할당 정보를 수신하고, 1003단계에서, 상기 소형셀 기지국(1030)으로부터 자원 할당 정보를 수신한다. 이후, 1005단계에서, 상기 단말(1010)은 상기 자원 할당 정보에 의해 확인된 자원을 통해 상기 매크로 기지국(1020)으로 상향링크 데이터를 송신한다. 1007단계에서, 상기 단말(1010)은 상기 자원 할당 정보에 의해 확인된 자원을 통해 상기 소형셀 기지국(1030)으로 상향링크 데이터를 송신한다.
1009단계에서, 상기 단말(1010)은 상기 매크로 기지국(1020) 및 상기 소형셀 기지국(1030)에 의해 할당된 자원 영역들 간 충돌(conflict)이 발생함을 인지한다. 상기 충돌은 상기 단말(1010)의 셀 스위칭 시간으로 인해 상기 매크로 기지국(1020)에 의해 할당된 자원 및 상기 소형셀 기지국(1030)에 의해 할당된 자원을 모두 사용할 수 없는 경우를 의미한다. 상기 충돌은 상향링크 데이터 송신의 실패를 인지함으로써 검출되거나, 또는, 자원 여백과 실제 할당된 자원을 비교함으로써 검출될 수 있다.
1011단계에서, 상기 단말(1010)은 상기 자원 영역들 간 충돌의 발생을 상기 매크로 기지국(1020)으로 보고한다. 이에 따라, 상기 매크로 기지국(1020)은 상기 충돌을 인지할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 매크로 기지국(1020) 또는 상기 소형셀 기지국(1030)은 상기 단말(1010)로부터 상향링크 데이터가 정상적으로 수신되지 않음을 인지함으로써 상기 충돌을 직접 검출할 수 있다. 상기 상향링크 데이터가 정상적으로 수신되지 않음은 다른 단말로부터의 상향링크 데이터와 충돌하는 경우 또는 상기 단말(1010)에게 할당한 영역에서 데이터가 수신되지 아니하는 경우를 의미한다.
1013단계에서, 상기 매크로 기지국(1020) 및 상기 소형셀 기지국(1030)은 상기 단말(1010)에 대한 자원 할당을 조정(coordination)한다. 이를 위해, 상기 매크로 기지국(1020) 및 상기 소형셀 기지국(1030)은 요구 자원량, 가용 자원량, 실제 할당될 자원 위치(예: 프레임, 서브 프레임, 심벌/슬롯/서브 채널 위치 등) 등의 정보를 교환할 수 있다. 이를 통해, 상기 매크로 기지국(1020) 및 상기 소형셀 기지국(1030)은 상기 단말(1010)의 셀 스위칭 시간을 재결정한다. 상기 셀 스위칭 시간을 재결정하기 위해, 상기 매크로 기지국(1020) 및 상기 소형셀 기지국(1030)은 상기 단말(1010)과의 스위칭 지연 시간, TA 정보 중 적어도 하나를 획득하기 위한 절차를 더 수행할 수 있다. 그리고, 상기 매크로 기지국(1020) 및 상기 소형셀 기지국(1030)은 재결정된 셀 스위칭 시간에 기초하여 자원 여백을 다시 결정한다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 자원 여백에 대한 정보는 상기 단말(1010)에게도 전달할 수 있다. 만일, 상기 매크로 기지국(1020) 및 상기 소형셀 기지국(1030)이 서로 다른 시스템에 속한 망 엔티티들인 경우, 상기 매크로 기지국(1020) 및 상기 소형셀 기지국(1030) 간 제공되는 정보는 수신측에서 해석 가능한 형태로 가공된 후 송신되거나, 또는, 수신측에서 송신측 시스템의 형식을 해석할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 또는, 상기 정보의 가공을 위핸 제3의 엔티티가 존재하고, 상기 제3의 엔티티가 상기 정보를 가공 및 전달할 수 있다.
1015단계에서, 상기 매크로 기지국(1020)은 상기 단말(1010)의 셀 스위칭 시간, 자원 상태를 고려하여 상기 단말(1010)을 위한 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신한다.
1017단계에서, 상기 소형셀 기지국(1030)은 상기 단말(1010)의 셀 스위칭 시간, 자원 상태를 고려하여 상기 단말(1010)을 위한 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신한다. 이때, 상기 자원 여백이 상기 소형셀 기지국(1030)의 자원에서 설정된 경우, 상기 소형셀 기지국(1030)은 자원 여백을 제외한 나머지 영역에서 상기 단말(1010)에게 자원을 할당한다. 예를 들어, 상기 자원 여백이 상향링크 영역의 2개 서브 프레임들이면, 상기 소형셀 기지국(1030)는 상향링크 영역 전단의 2개 서브 프레임들을 제외한 나머지 영역에서 상기 단말(1010)에게 자원을 할당한다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 운용을 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 11을 참고하면, 1101단계에서, 단말(1110)은 초기 접속 절차 중에 매크로 기지국(1120)과 RACH 절차를 수행한다. 예를 들어, 상기 단말(1110)은 랜덤 억세스를 위한 자원을 선택하고, 랜덤 억세스 프리앰블을 송신한 후, 상기 매크로 기지국(1120)으로부터 랜덤 억세스 응답을 수신한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말(1110) 및 상기 매크로 기지국(1120)은 상기 매크로 기지국(1120)에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 매크로 기지국(1120)은 상기 랜덤 억세스 프리앰블을 이용하여 상기 단말(1110)의 전송 타이밍을 추정하고, 상기 랜덤 억세스 응답을 통해 TA에 관련된 TA 명령을 송신한다.
1103단계에서, 상기 단말(1110)은 상기 매크로 기지국(1120)으로 스위칭 지연 시간을 포함한 능력 정보를 송신한다. 상기 능력 정보는 상기 스위칭 지연 시간 외 다른 하드웨어적, 소프트웨어적 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 스위칭 지연 시간은 별도의 절차 또는 별도의 메시지를 통해 전달될 수 있다.
1105단계에서, 상기 단말(1110)이 접속할 소형셀 기지국(1130)이 결정되면, 상기 단말(1110)은 상기 소형셀 기지국(1130)에 접속하기 위해 RACH 절차를 수행한다. 예를 들어, 상기 단말(1110)은 랜덤 억세스를 위한 자원을 선택하고, 랜덤 억세스 프리앰블을 송신한 후, 상기 매크로 기지국(1120)으로부터 랜덤 억세스 응답을 수신한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말(1110) 및 상기 매크로 기지국(1120)은 상기 소형셀 기지국(1130)에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 소형셀 기지국(1130)은 상기 랜덤 억세스 프리앰블을 이용하여 상기 단말(1110)의 전송 타이밍을 추정하고, 상기 랜덤 억세스 응답을 통해 TA에 관련된 TA 명령을 송신한다.
1107단계에서, 상기 단말(1110)은 상기 매크로 기지국(1120)으로 상기 소형셀 기지국(1130)에 대한 TA 정보를 보고한다. 여기서, 상기 TA 정보는 상기 단말(1110)에서의 전송 시점과 상기 소형셀 기지국(1130)에서의 수신 시점 간 시간 차를 시간, 자원 단위 등으로 직접 표현하거나, 또는, 간접적으로 표현할 수 있다.
1109단계에서, 상기 매크로 기지국(1120)은 상기 단말(1110)의 스위칭 지연 시간 및 TA들을 기반으로 셀 스위칭 시간을 결정하고, 상기 셀 스위칭 시간에 기초하여 자원 여백을 결정한 후, 상기 단말(1110)의 셀 스위칭 시간과 상기 두 기지국들(1120, 1130)의 자원 상태를 고려하여 상기 단말(1110)에게 자원을 할당한다. 이때, 상기 매크로 기지국(1120)은 상기 매크로 셀의 자원은 물론, 소형 셀의 자원도 할당한다.
1111단계에서, 상기 매크로 기지국(1120)은 자원 할당 결과를 상기 소형셀 기지국(1130)으로 제공한다. 상기 자원 할당 결과는 자원 여백 정보를 포함한다. 이때, 상기 소형셀 기지국(1130)으로 제공되는 자원 할당 결과는 상기 소형 셀의 자원에 대한 할당 결과만을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 자원 여백 정보는 상기 단말(1110)에게도 전달할 수 있다. 예를 들어, 상기 자원 여백에 대한 정보는 상기 단말(1110)로 제공되는 자원 할당 정보의 일부로서 제공될 수 있다. 만일, 상기 매크로 기지국(1120) 및 상기 소형셀 기지국(1130)이 서로 다른 시스템에 속한 망 엔티티들인 경우, 상기 매크로 기지국(1120)에서 상기 소형셀 기지국(1130)으로 제공되는 정보는 상기 소형셀 기지국(1130)에서 해석 가능한 형태로 가공된 후 송신되거나, 또는, 상기 소형셀 기지국(1130)이 상기 매크로 기지국(1120)이 속한 시스템의 형식을 해석할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 또는, 상기 정보의 가공을 위핸 제3의 엔티티가 존재하고, 상기 제3의 엔티티가 상기 정보를 가공 및 전달할 수 있다.
1113단계에서, 상기 매크로 기지국(1120)은 상기 단말(1110)로 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀에 대한 자원 할당 정보를 송신한다. 이후, 상기 도 11에 도시되지 아니하였으나, 상기 단말(1110)은 상기 자원 할당 정보에 의해 확인되는 자원을 통해 상기 매크로 기지국(1120) 및 상기 소형셀 기지국(1130)과 통신을 수행한다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 운용을 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 12을 참고하면, 1201단계에서, 단말(1210)은 초기 접속 절차 중에 매크로 기지국(1220)과 RACH 절차를 수행한다. 예를 들어, 상기 단말(1210)은 랜덤 억세스를 위한 자원을 선택하고, 랜덤 억세스 프리앰블을 송신한 후, 상기 매크로 기지국(1220)으로부터 랜덤 억세스 응답을 수신한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말(1210) 및 상기 매크로 기지국(1220)은 상기 매크로 기지국(1220)에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 매크로 기지국(1220)은 상기 랜덤 억세스 프리앰블을 이용하여 상기 단말(1210)의 전송 타이밍을 추정하고, 상기 랜덤 억세스 응답을 통해 TA에 관련된 TA 명령을 송신한다.
1203단계에서, 상기 단말(1210)은 상기 매크로 기지국(1220)으로 스위칭 지연 시간을 포함한 능력 정보를 송신한다. 상기 능력 정보는 상기 스위칭 지연 시간 외 다른 하드웨어적, 소프트웨어적 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 스위칭 지연 시간은 별도의 절차 또는 별도의 메시지를 통해 전달될 수 있다.
1205단계에서, 상기 단말(1210)이 접속할 소형셀 기지국(1230)이 결정되면, 상기 단말(1210)은 상기 소형셀 기지국(1230)에 접속하기 위해 RACH 절차를 수행한다. 예를 들어, 상기 단말(1210)은 랜덤 억세스를 위한 자원을 선택하고, 랜덤 억세스 프리앰블을 송신한 후, 상기 매크로 기지국(1220)으로부터 랜덤 억세스 응답을 수신한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말(1210) 및 상기 매크로 기지국(1220)은 상기 소형셀 기지국(1230)에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다. 예를 들어, 상기 소형셀 기지국(1230)은 상기 랜덤 억세스 프리앰블을 이용하여 상기 단말(1210)의 전송 타이밍을 추정하고, 상기 랜덤 억세스 응답을 통해 TA에 관련된 TA 명령을 송신한다.
1207단계에서, 상기 소형셀 기지국(830)은 상기 매크로 기지국(1220)으로 상기 소형셀 기지국(1230)에 대한 TA 정보를 보고한다. 여기서, 상기 TA 정보는 상기 단말(1210)에서의 전송 시점과 상기 소형셀 기지국(1230)에서의 수신 시점 간 시간 차를 시간, 자원 단위 등으로 직접 표현하거나, 또는, 간접적으로 표현할 수 있다.
1209단계에서, 상기 매크로 기지국(1220)은 상기 단말(1210)의 스위칭 지연 시간 및 TA들을 기반으로 셀 스위칭 시간을 결정하고, 상기 셀 스위칭 시간에 기초하여 자원 여백을 결정한 후, 상기 단말(1210)의 셀 스위칭 시간과 상기 두 기지국들(1220, 1230)의 자원 상태를 고려하여 상기 단말(1210)에게 자원을 할당한다. 이때, 상기 매크로 기지국(1220)은 상기 매크로 셀의 자원은 물론, 소형 셀의 자원도 할당한다.
1211단계에서, 상기 매크로 기지국(1220)은 자원 할당 결과를 상기 소형셀 기지국(1230)으로 제공한다. 상기 자원 할당 결과는 자원 여백 정보를 포함한다. 이때, 상기 소형셀 기지국(1230)으로 제공되는 자원 할당 결과는 상기 소형 셀의 자원에 대한 할당 결과만을 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 자원 여백 정보는 상기 단말(1210)에게도 전달할 수 있다. 만일, 상기 매크로 기지국(1120) 및 상기 소형셀 기지국(1230)이 서로 다른 시스템에 속한 망 엔티티들인 경우, 상기 매크로 기지국(1220)에서 상기 소형셀 기지국(1230)으로 제공되는 정보는 상기 소형셀 기지국(1230)에서 해석 가능한 형태로 가공된 후 송신되거나, 또는, 상기 소형셀 기지국(1230)이 상기 매크로 기지국(1220)이 속한 시스템의 형식을 해석할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 또는, 상기 정보의 가공을 위핸 제3의 엔티티가 존재하고, 상기 제3의 엔티티가 상기 정보를 가공 및 전달할 수 있다.
1213단계에서, 상기 매크로 기지국(1220)은 상기 단말(1210)로 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀에 대한 자원 할당 정보를 송신한다. 이후, 상기 도 12에 도시되지 아니하였으나, 상기 단말(1210)은 상기 자원 할당 정보에 의해 확인되는 자원을 통해 상기 매크로 기지국(1220) 및 상기 소형셀 기지국(1230)과 통신을 수행한다.
상기 도 11 및 상기 도 12에 도시된 실시 예와 달리, 단말을 위한 자원 할당 정보를 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀 각각이 송신할 수 있다. 이 경우, 상기 단말은 상기 매크로 셀 또는 상기 소형 셀과의 데이터 송수신을 수행하지 아니하더라도, 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀을 모니터링해야 한다.
그러나, 상기 단말이 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀 간을 스위칭하며 모니터링하는 경우, 상기 단말이 상기 기지국과의 통신을 수행하지 아니하더라도 자원 할당을 모니터링하기 위해 불필요하게 스위칭하는 상황이 발생할 수 있다. 따라서, 상기 단말이 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀에서의 자원 할당 정보를 모니터링하도록 별도의 지시자가 사용될 수 있다. 상기 지시에 관련되는 실시 예들은 이하 도 13 및 이하 도 14을 참고하여 설명된다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 자원 할당 모니터링을 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 13을 참고하면, 도시되지 아니하였으나, 단말(1310)은 매크로 기지국(1320)의 자원 할당 정보를 모니터링하면서 데이터를 송수신하는 상태이다.
1301단계에서, 상기 매크로 기지국(1320) 및 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)을 위한 자원 할당 결과를 공유한다. 즉, 상기 매크로 기지국(1320) 및 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)을 위한 자원 할당 결과를 교환한다. 이를 통해, 상기 매크로 기지국(1320) 및 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)이 상기 매크로 기지국(1320)과 통신을 수행하는지, 또는, 상기 소형셀 기지국(1330)과 통신을 수행하는지, 또는, 상기 두 기지국(1320, 1330) 모두와 통신을 수행하는지 판단할 수 있다. 상술한 상기 단말(1310)의 통신 상대에 대한 판단은 상기 단말(1310)을 위한 자원 할당 정보를 구성할 때 수행될 수 있으며, 매 스케줄링 시간마다 또는 다수의 스케줄링 시간들 간격으로 일정 주기에 따라 수행될 수 있다. 만일, 상기 매크로 기지국(1320) 및 상기 소형셀 기지국(1330)이 서로 다른 시스템에 속한 망 엔티티들인 경우, 상기 매크로 기지국(1320) 및 상기 소형셀 기지국(1330) 간 제공되는 정보는 수신측에서 해석 가능한 형태로 가공된 후 송신되거나, 또는, 수신측에서 송신측 시스템의 형식을 해석할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 또는, 상기 정보의 가공을 위핸 제3의 엔티티가 존재하고, 상기 제3의 엔티티가 상기 정보를 가공 및 전달할 수 있다.
1303단계에서, 상기 매크로 기지국(1320)은 상기 단말(1310)에 자원을 할당한다. 이때, 상기 매크로 기지국(1320)은 상기 단말(1310)의 셀 스위칭 시간을 고려할 수 있다.
1305단계에서, 상기 매크로 기지국(1320)은 상기 단말(1310)로 자원 할당 정보를 송신한다. 이때, 상기 매크로 기지국(1320)은 상기 소형셀 기지국(1330)이 자원 할당 정보를 송신할 시점을 판단하고, 상기 단말(1310)로 소형셀 기지국(1330)의 자원 할당 정보를 수신하라는 모니터링 지시자를 포함하는 자원 할당 정보를 송신한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 모니터링 지시자는 상기 자원 할당 정보가 아닌 다른 메시지 또는 별도의 시그널링을 통해 송신될 수 있다.
1307단계에서, 상기 단말(1310)은 상기 소형셀 기지국(1330)으로 스위칭한다. 구체적으로, 상기 단말(1310)은 RF(Radio Frequency) 모듈의 동작 주파수를 상기 매크로 기지국(1320)의 주파수에서 상기 소형셀 기지국(1330)의 주파수로 변경한다. 또는, 상기 단말(1310)은 RF 모듈의 동작 채널을 매크로 기지국(1320)의 채널에서 상기 소형셀 기지국(1330)의 채널로 변경한다. 이때, 상기 단말(1310) 및 상기 매크로 기지국(1320) 간 논리적 연결이 해제(release)될 것이 요구되지는 아니한다.
1309단계에서, 상기 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)로 자원을 할당한다. 이때, 상기 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)의 셀 스위칭 시간을 고려한다. 즉, 상기 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)에 대한 자원 여백 외 나머지 영역에서 자원을 할당한다.
1311단계에서, 상기 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)로 자원 할당 정보를 송신한다. 이때, 상기 자원 할당 정보는 상기 소형셀 기지국(1330)의 자원 할당 정보를 계속 수신하라는 모니터링 지시자를 포함한다.
1313단계에서, 상기 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)로 자원을 할당한다. 이때, 상기 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)의 셀 스위칭 시간을 고려한다. 즉, 상기 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)에 대한 자원 여백 외 나머지 영역에서 자원을 할당한다.
1315단계에서, 상기 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)로 자원 할당 정보를 송신한다. 이때, 상기 소형셀 기지국(1330)은 상기 매크로 기지국(1320)에서 상기 단말(1310)로 자원이 할당될 것을 판단하고, 상기 매크로 기지국(1320)의 자원 할당 정보를 계속 수신하라는 모니터링 지시자를 포함하는 자원 할당 정보를 송신한다. 상기 도 13에 도시되지 아니하였으나, 상기 소형셀 기지국(1330)은 상기 단말(1310)을 서비스할 기지국을 결정하기 위해 매크로 기지국(1320)과 자원 할당 정보를 교환할 수 있다.
1317단계에서, 상기 단말(1310)은 상기 매크로 기지국(1320)으로 스위칭한다. 구체적으로, 상기 단말(1310)은 RF 모듈의 동작 주파수를 상기 소형셀 기지국(1330)의 주파수에서 상기 매크로 기지국(1320)의 주파수로 변경한다. 또는, 상기 단말(1310)은 RF 모듈의 동작 채널을 상기 소형셀 기지국(1330)의 채널에서 상기 매크로 기지국(1320)의 채널로 변경한다. 이때, 상기 단말(1310) 및 상기 소형셀 기지국(1330) 간 논리적 연결이 해제되는 것은 아니다. 이에 따라, 상기 단말(1310)은 상기 매크로 기지국(1320)이 송신하는 자원 할당 정보를 모니터링할 수 있다.
상술한 실시 예들 중 일부의 경우, 각 기지국이 자신의 셀의 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신한다. 반면, 다른 일부 실시 예들의 경우, 하나의 기지국이 모든 셀들의 자원을 할당하고, 모든 셀들의 자원 할당 정보를 송신한다. 상기 자원 할당 및 자원 할당 정보의 송신의 방식은 백홀 링크 지연 시간(backhaul latency)에 의해 결정될 수 있다.
상기 백홀 링크 지연 시간은 기지국들 간 백홀 링크를 통해 통신 시 신호 전달에 소요되는 시간을 의미한다. 매크로 기지국이 소형셀 기지국의 자원을 스케줄링하는 경우, 상기 매크로 기지국은 소형셀 기지국에 대한 정보를 획득해야 한다. 예를 들어, 스케줄링을 위해 필요한 정보는 상기 소형셀 기지국의 가용 자원량, 접속된 단말 개수, 자원을 할당해 주어야하는 단말과의 채널 상태, 요구 통신 품질(예: 전송량, MCS 레벨 등), 단말에게 할당되는 자원 위치 등을 포함한다.
따라서, 단말에 대한 스케줄링을 위해 필요한 정보를 수집하기 위해 소요되는 시간이 너무 길다면, 기지국들 각각이 자원 할당 정보를 송신하는 것이 바람직하다. 각 기지국이 자원 할당 정보를 송신하는 경우, 상기 단말은 다수의 기지국들을 모니터링해야 한다. 이를 방지하기 위해 하나의 기지국만 자원 할당 정보를 송신하고자 한다면, 자원 할당 정보를 송신하는 기지국이 다른 기지국으로부터 스케줄링을 위해 필요한 정보를 수집하기 위해 소요되는 시간이 길지 않아야 한다. 따라서, 상기 백홀 링크 지연 시간이 길어서 상기 스케줄링을 위해 필요한 정보를 수집하기 위해 소요되는 시간이 길어지면, 기지국들은 각각 자원 할당 정보를 송신하는 것이 바람직하다. 반면, 상기 백홀 링크 지연 시간이 길지 아니하여 상기 스케줄링을 위해 필요한 정보를 수집하기 위해 소요되는 시간이 길지 아니하면, 하나의 기지국이 스케줄링을 위해 필요한 정보를 수집하고, 자신의 자원 및 다른 기지국의 자원을 모두 스케줄링한 후, 단말로 자원 할당 정보를 송신할 수 있다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 스케줄링 종류 결정을 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 14를 참고하면, 1401단계에서, 매크로 기지국(1420)은, 단말(1410)에 대한 자원 할당 정보를 송신할 기지국을 결정하기 위해, 소형셀 기지국(1430)과의 백홀 링크 지연 시간 정보를 수집한다. 예를 들어, 상기 매크로 기지국(1420)은 통신 상태 테스트를 위한 시험용 신호를 송신하고, 상기 시험용 신호에 대한 응답 시간을 측정함으로써 상기 백홀 링크 지연 시간을 측정할 수 있다. 만일, 상기 매크로 기지국(1420) 및 상기 소형셀 기지국(1430)이 서로 다른 시스템에 속한 망 엔티티들인 경우, 상기 매크로 기지국(1420) 및 상기 소형셀 기지국(1430) 간 제공되는 정보는 수신측에서 해석 가능한 형태로 가공된 후 송신되거나, 또는, 수신측에서 송신측 시스템의 형식을 해석할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 또는, 상기 정보의 가공을 위핸 제3의 엔티티가 존재하고, 상기 제3의 엔티티가 상기 정보를 가공 및 전달할 수 있다.
1403단계에서, 상기 매크로 기지국(1420) 및 상기 소형셀 기지국(1430)은 상기 단말에 대한 스케줄링 종류를 결정한다. 상기 스케줄링 종류는 다수의 셀들의 자원 할당 정보를 하나의 기지국에서 송신하는지, 또는, 각 기지국에서 송신하는지를 의미한다. 상기 스케줄링 종류는 상기 매크로 기지국(1420) 및 상기 소형셀 기지국(1430) 간 백홀 링크 지연 시간에 기초하여 결정될 수 있다. 본 실시 예의 경우, 하나의 기지국이 자원 할당 정보를 송신하는 '교차 셀 스케줄링(cross cell scheduling)'방식이 선택된다.
1405단계에서, 상기 매크로 기지국(1420)은 상기 단말(1410)로 자원 할당 정보 모니터링 종류를 지시한다. 다시 말해, 상기 매크로 기지국(1420)은 상기 1403단계에서 결정된 스케줄링 종류를 지시하는 지시자, 즉, 교차 셀 스케줄링 지시자를 송신한다. 상기 교차 셀 스케줄링은 상기 매크로 기지국(1420)으로부터 자원 할당 정보를 모니터링하도록 지시한다. 이에 따라, 신호를 송수신하지 아니하는 구간에서, 상기 단말(1410)은 자원 할당 정보의 모니터링을 위한 셀 스위칭을 배제할 수 있다. 상기 교차 셀 스케줄링 지시자는 자원 할당 정보에 포함되어 송신되거나, 또는 L2(layer-2) 메시지를 통해 송신될 수 있다.
1407단계에서, 상기 매크로 기지국(1420)은 상기 단말(1410)로 자원을 할당한다. 상기 매크로 기지국(1420)은 상기 매크로 셀의 자원은 물론, 소형 셀의 자원도 할당한다. 이를 위해, 상기 매크로 기지국(1420)은 백홀 링크를 통해 상기 소형 셀의 자원을 스케줄링하는데 필요한 상기 소형셀 기지국(1430)에 대한 정보를 수집할 수 있다. 이때, 상기 매크로 기지국(1420)은 상기 단말(1410)의 셀 스위칭 시간을 고려한다.
1409단계에서, 상기 매크로 기지국(1420)은 자원 할당 결과를 상기 소형셀 기지국(1430)으로 제공한다. 상기 자원 할당 결과는 상기 소형 셀의 자원 중 상기 단말(1410)에게 할당된 자원의 위치 및 크기를 지시하는 정보를 포함하며, 자원 여백 정보를 더 포함할 수 있다. 만일, 상기 매크로 기지국(1420) 및 상기 소형셀 기지국(1430)이 서로 다른 시스템에 속한 망 엔티티들인 경우, 상기 매크로 기지국(1420)에서 상기 소형셀 기지국(1130)으로 제공되는 정보는 상기 소형셀 기지국(1430)에서 해석 가능한 형태로 가공된 후 송신되거나, 또는, 상기 소형셀 기지국(1430)이 상기 매크로 기지국(1420)이 속한 시스템의 형식을 해석할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 또는, 상기 정보의 가공을 위핸 제3의 엔티티가 존재하고, 상기 제3의 엔티티가 상기 정보를 가공 및 전달할 수 있다.
1411단계에서, 상기 매크로 기지국(1420)은 상기 단말(1410)로 상기 매크로 셀 및 상기 소형 셀에 대한 자원 할당 정보를 송신한다. 이후, 상기 도 14에 도시되지 아니하였으나, 상기 매크로 기지국(1420) 및 상기 소형셀 기지국(1430)은 백홀 지연 시간 정보를 지속적으로 관찰하고, 상기 백홀 지연 시간의 변경에 따라 상기 단말(1410)의 스케줄링 종류를 변경해야 하는지 여부를 판단한다.
도 15는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 스케줄링 종류 결정을 위한 신호 교환을 도시하고 있다.
상기 도 15를 참고하면, 1501단계에서, 매크로 기지국(1520)은, 단말(1510)에 대한 자원 할당 정보를 송신할 기지국을 결정하기 위해, 소형셀 기지국(1530)과의 백홀 링크 지연 시간 정보를 수집한다. 예를 들어, 상기 매크로 기지국(1520)은 통신 상태 테스트를 위한 시험용 신호를 송신하고, 상기 시험용 신호에 대한 응답 시간을 측정함으로써 상기 백홀 링크 지연 시간을 측정할 수 있다. 만일, 상기 매크로 기지국(1520) 및 상기 소형셀 기지국(1530)이 서로 다른 시스템에 속한 망 엔티티들인 경우, 상기 매크로 기지국(1520) 및 상기 소형셀 기지국(1530) 간 제공되는 정보는 수신측에서 해석 가능한 형태로 가공된 후 송신되거나, 또는, 수신측에서 송신측 시스템의 형식을 해석할 수 있는 능력을 가질 수 있다. 또는, 상기 정보의 가공을 위핸 제3의 엔티티가 존재하고, 상기 제3의 엔티티가 상기 정보를 가공 및 전달할 수 있다.
1503단계에서, 상기 매크로 기지국(1520) 및 상기 소형셀 기지국(1530)은 상기 단말에 대한 스케줄링 종류를 결정한다. 여기서, 상기 스케줄링 종류는 다수의 셀들의 자원 할당 정보를 하나의 기지국에서 송신하는지, 또는, 각 기지국에서 송신하는지를 의미한다. 상기 스케줄링 종류는 상기 매크로 기지국(1520) 및 상기 소형셀 기지국(1530) 간 백홀 링크 지연 시간에 기초하여 결정될 수 있다. 본 실시 예의 경우, 각 기지국이 자원 할당 정보를 송신하는 '개별 셀 스케줄링(individual cell scheduling)'방식이 선택된다.
1505단계에서, 상기 매크로 기지국(1520)은 상기 단말(1510)로 자원 할당 정보 모니터링 타입을 지시한다. 다시 말해, 상기 매크로 기지국(1520)은 상기 1503단계에서 결정된 스케줄링 종류를 지시하는 지시자, 즉, 개별 셀 스케줄링 지시자를 송신한다. 상기 개별 셀 스케줄링은 상기 매크로 기지국(1520)으로부터 자원 할당 정보 및 상기 소형셀 기지국(1530)으로부터 자원 할당 정보를 모니터링하도록 지시한다. 상기 개별 셀 스케줄링 지시자는 자원 할당 정보에 포함되어 송신되거나, 또는 L2 메시지를 통해 송신될 수 있다.
1507단계에서, 상기 매크로 기지국(1520)은 상기 단말(1510)로 자원을 할당한다. 상기 매크로 기지국(1520)은 상기 매크로 셀의 자원을 할당한다. 이때, 상기 매크로 기지국(1520)은 상기 단말(1510)의 셀 스위칭 시간을 고려한다.
1509단계에서, 상기 소형셀 기지국(1530)은 상기 단말(1510)로 자원을 할당한다. 상기 소형셀 기지국(1530)은 상기 소형 셀의 자원을 할당한다. 이때, 상기 소형셀 기지국(1530)은 상기 단말(1510)의 셀 스위칭 시간을 고려한다.
1511단계에서, 상기 매크로 기지국(1520)은 상기 단말(1510)로 상기 매크로 셀에 대한 자원 할당 정보를 송신한다. 1513단계에서, 상기 소형셀 기지국(1530)은 상기 단말(1510)로 상기 소형 셀에 대한 자원 할당 정보를 송신한다. 이후, 상기 도 15에 도시되지 아니하였으나, 상기 매크로 기지국(1520) 및 상기 소형셀 기지국(1530)은 백홀 지연 시간 정보를 지속적으로 관찰하고, 상기 백홀 지연 시간의 변경에 따라 상기 단말(1510)의 스케줄링 종류를 변경해야 하는지 여부를 판단한다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 16를 참고하면, 상기 단말은 1601단계에서 매크로 기지국을 통해 초기 접속 절차를 시작하고, 상기 매크로 기지국과 RACH 절차를 수행한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말은 매크로 기지국에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다.
상기 RACH 절차 수행 후, 상기 단말은 1603단계로 진행하여 상기 매크로 기지국으로 상기 단말의 스위칭 지연 시간을 송신한다. 상기 스위칭 지연 시간은 상기 단말의 능력 정보 중 일부로서 송신될 수 있다. 상기 능력 정보는 상기 스위칭 지연 시간 외 다른 하드웨어적, 소프트웨어적 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 스위칭 지연 시간은 별도의 절차 또는 별도의 메시지를 통해 전달될 수 있다.
이후, 상기 단말은 1605단계로 진행하여 상기 매크로 기지국에 의해 소형셀 기지국으로의 연결이 지시되는지 판단한다. 상기 소형셀 기지국으로의 연결은 상기 소형셀 기지국이 상기 단말에게 서비스할 것이 결정된 경우에 지시된다. 상기 소형셀 기지국의 서비스 제공 여부는 상기 단말의 무선 채널 품질, 네트워크 자원 현황 등에 기초하여 상기 매크로 기지국에 의해 결정될 수 있다.
만일, 상기 매크로 기지국으로부터 상기 소형셀 기지국으로의 연결이 지시되지 아니하면, 상기 단말은 1607단계로 진행하여 상기 매크로 기지국과 통신을 수행한다. 즉, 상기 단말은 상기 매크로 기지국으로부터 자원 할당 정보를 수신하고, 할당된 자원을 통해 하향링크 신호를 수신하고, 상향링크 신호를 송신한다.
반면, 상기 매크로 기지국으로부터 상기 소형셀 기지국으로의 연결이 지시되면, 상기 단말은 1609단계로 진행하여 상기 소형셀 기지국과 RACH 절차를 수행한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 단말은 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다.
이어, 상기 단말은 1611단계로 진행하여 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국으로 TA 정보를 송신한다. 이때, 상기 단말은 상기 매크로 기지국으로 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보를, 상기 소형셀 기지국으로 상기 매크로 기지국에 대한 TA 정보를 송신한다. 상기 TA 정보는 상기 단말에서의 전송 시점과 기지국에서의 수신 시점 간 시간 차를 시간, 자원 단위 등으로 직접 표현하거나, 또는, 간접적으로 표현할 수 있다. 단, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 1611단계는 생략될 수 있다. 이 경우, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국은 상호 TA 정보를 교환한다.
이어, 상기 단말은 1613단계로 진행하여 상기 소형셀 기지국으로 상기 단말의 스위칭 지연 시간을 보고한다. 상기 스위칭 지연 시간은 상기 단말의 능력 정보 중 일부로서 송신될 수 있다. 단, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 1613단계는 생략될 수 있다. 이 경우, 상기 매크로 기지국이 상기 소형셀 기지국으로 상기 단말의 스위칭 지연 시간 정보를 제공한다.
이후, 상기 단말은 1615단계로 진행하여 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국과 통신을 수행한다. 즉, 상기 단말은 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국의 자원 할당 정보를 수신하고, 상기 자원 할당 정보에 따라 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국과의 통신을 수행한다. 여기서, 상기 자원 할당 정보는 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 각각으로부터 수신되거나, 또는, 상기 매크로 기지국으로부터만 수신될 수 있다. 상기 자원 할당 정보는 상기 단말에게 할당된 자원의 위치 및 크기를 지시하는 정보를 포함하며, 자원 여백, CP(Cyclic Prefix) 길이, 스케줄링 종류 지시자, 모니터링 지시자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국과 통신을 수행하는 경우, 상기 단말은, 경우에 따라, 셀 스위칭을 수행할 수 있다.
도 17은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 17을 참고하면, 상기 단말은 1701단계에서 매크로 기지국 및 소형셀 기지국과의 통신을 수행한다. 즉, 상기 단말은 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국의 자원 할당 정보를 수신하고, 상기 자원 할당 정보에 따라 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국과의 통신을 수행한다. 경우에 따라, 상기 단말은 셀 스위칭을 수행할 수 있다.
상기 통신을 수행하는 중, 상기 단말은 1703단계로 진행하여 상기 단말에게 할당된 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국의 자원 영역들 간의 충돌이 발생하는지 판단한다. 예를 들어, 상기 단말은 상향링크 데이터 송신의 실패를 인지함으로써, 또는, 자원 여백과 실제 할당된 자원을 비교함으로써, 상기 충돌을 검출할 수 있다.
상기 충돌이 발생하는 경우, 상기 단말은 1705단계로 진행하여 상기 충돌이 발생하였음을 상기 매크로 기지국으로 보고한다. 예를 들어, 상기 단말은 상기 충돌 보고를 위해 정의된 별도의 메시지, 신호 시퀀스(sequence)를 송신한다. 상기 단말은 상기 신호 시퀀스를 피드백 채널(feedback channel)을 통해 송신할 수 있다.
이후, 상기 단말은 상기 1701단계로 되돌아가 통신을 수행한다. 이때, 상기 도 17에 도시되지 아니하였으나, 상기 단말은 상기 매크로 기지국으로부터 변경된 자원 할당 정보를 수신할 수 있다. 상기 자원 할당 정보는 상기 단말에게 할당된 자원의 위치 및 크기를 지시하는 정보를 포함하며, 자원 여백, CP 길이, 스케줄링 종류 지시자, 모니터링 지시자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 18은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 18을 참고하면, 상기 단말은 1801단계에서 매크로 기지국 및 소형셀 기지국과의 통신을 수행한다. 즉, 상기 단말은 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국의 자원 할당 정보를 수신하고, 상기 자원 할당 정보에 따라 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국과의 통신을 수행한다. 경우에 따라, 상기 단말은 셀 스위칭을 수행할 수 있다.
상기 통신을 수행하는 중, 상기 단말은 1803단계로 진행하여 상기 매크로 기지국 또는 소형셀 기지국에 대한 TA가 변경되는지 판단한다. 상기 TA는 상기 단말의 이동에 따라 상기 매크로 기지국 또는 소형셀 기지국과의 거리가 달라짐에 따라 변경될 수 있다.
상기 매크로 기지국 또는 소형셀 기지국에 대한 TA가 변경되면, 상기 단말은 1805단계로 진행하여 변경된 TA 정보를 해당 기지국으로 송신한다. 상기 변경된 TA 정보는 변경된 TA 자체를 표현하거나, 이전 TA와의 차이 값을 표현할 수 있다. 단, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 TA가 변경되더라도, 상기 단말은 변경된 TA 정보를 송신하지 아니할 수 있다. 이 경우, 상기 변경된 TA 정보는 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 간에 직접 교환될 수 있다.
이후, 상기 단말은 상기 1801단계로 되돌아가 통신을 수행한다. 이때, 상기 도 18에 도시되지 아니하였으나, 상기 단말은 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 중 적어도 하나로부터 자원 할당 정보를 수신할 수 있다. 상기 자원 할당 정보는 상기 단말에게 할당된 자원의 위치 및 크기를 지시하는 정보를 포함하며, 자원 여백, CP 길이, 스케줄링 종류 지시자, 모니터링 지시자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
도 19는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 19를 참고하면, 상기 단말은 1901단계에서 모니터링 관련 지시자를 수신한다. 상기 지시자는 모니터링을 위한 셀 스위칭 필요 여부, 스케줄링 종류 중 적어도 하나를 지시할 수 있다. 상기 스케줄링 종류는 다수의 셀들의 자원 할당 정보를 하나의 기지국에서 송신하는지, 또는, 각 기지국에서 송신하는지를 의미한다. 상기 지시자는 자원 할당 정보와 함께 수신될 수 있다.
상기 지시자를 수신한 후, 상기 단말은 1903단계로 진행하여 자원 할당 정보 모니터링을 위한 셀 스위칭 수행 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 지시자가 다수의 셀들의 자원 할당 정보를 매크로 기지국에서 송신함을 지시하는 경우, 상기 단말은 상기 매크로 기지국의 자원 할당 정보를 모니터링하고, 셀 스위칭을 배제할 것을 판단한다. 다른 예로, 상기 지시자가 다수의 셀들의 자원 할당 정보를 각 기지국에서 송신함을 지시하는 경우, 상기 단말은 각 기지국에서 송신되는 자원 할당 정보의 모니터링을 위해 셀 스위칭을 수행할 것을 판단한다. 이때, 상기 단말은 셀 스위칭이 필요함을 알리는 지시자에 따라서 셀 스위칭을 수행할 수 있다. 즉, 상기 지시자가 셀 스위칭이 필요하지 아니함을 나타내면, 상기 단말은 다른 기지국의 자원 할당 정보 송신 시점이 도래하더라도 셀 스위칭을 배제할 수 있다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 20을 참고하면, 상기 매크로 기지국은 2001단계에서 초기 진입 절차를 수행하는 단말과 RACH 절차를 수행한다. 상기 RACH 절차를 통해 상기 매크로 기지국은 상기 단말의 TA 정보를 획득할 수 있다.
상기 RACH 절차를 수행한 후, 상기 매크로 기지국은 2003단계로 진행하여 상기 단말로부터 상기 단말의 스위칭 지연 시간 정보를 수신한다. 상기 스위칭 지연 시간 정보는 상기 단말의 능력 정보의 일부로서 수신될 수 있다. 상기 능력 정보는 상기 스위칭 지연 시간 외 다른 하드웨어적, 소프트웨어적 능력에 대한 정보를 포함할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 스위칭 지연 시간은 별도의 절차 또는 별도의 메시지를 통해 전달될 수 있다.
이후, 상기 매크로 기지국은 2005단계로 진행하여 상기 단말을 소형셀 기지국과 함께 서비스할 것인지 여부를 결정한다. 상기 소형셀 기지국의 서비스 제공 여부는 상기 단말의 무선 채널 품질, 네트워크 자원 현황 등에 기초하여 결정될 수 있다. 또한, 상기 소형셀 기지국의 서비스 제공 여부는 상기 단말에 의해 요청된 경우에 판단될 수 있다. 만일, 상기 소형셀 기지국과 함께 서비스하지 아니할 것이 결정되는 경우, 상기 매크로 기지국은 이하 2013단계로 진행한다.
반면, 상기 소형셀 기지국과 함께 서비스할 것이 결정되는 경우, 상기 매크로 기지국은 2007단계로 진행하여 상기 단말의 스위칭 지연 시간 및 상기 단말의 상기 매크로 기지국에 대한 TA 정보를 상기 소형셀 기지국으로 제공한다. 상기 TA 정보는 상기 단말에서의 전송 시점과 상기 매크로 기지국에서의 수신 시점 간 시간 차를 시간, 자원 단위 등으로 직접 표현하거나, 또는, 간접적으로 표현할 수 있다. 단, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 단말의 TA 정보는 상기 소형셀 기지국에 의해 제공되지 아니할 수 있다. 이 경우, 상기 매크로 기지국에 대한 TA 정보는 상기 단말에 의해 상기 소형셀 기지국으로 제공된다.
이후, 상기 매크로 기지국은 2009단계로 진행하여 상기 단말의 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보를 수신한다. 상기 TA 정보는 상기 단말에서의 전송 시점과 상기 소형셀 기지국에서의 수신 시점 간 시간 차를 시간, 자원 단위 등으로 직접 표현하거나, 또는, 간접적으로 표현할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보는 상기 소형셀 기지국으로부터 제공될 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보는 상기 단말로부터 제공될 수 있다.
이어, 상기 매크로 기지국은 2011단계로 진행하여 상기 소형셀 기지국과 상기 단말에 대한 자원 할당을 조정한다. 이를 위해, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국은 요구 자원량, 가용 자원량, 실제 할당된 자원 위치 등의 정보를 교환할 수 있다. 구체적으로, 상기 매크로 기지국은 단말의 셀 스위칭 시간을 결정한다. 상기 셀 스위칭 시간은 상기 단말의 스위칭 지연 시간 및 TA들에 기초하여 결정된다. 그리고, 상기 매크로 기지국은 상기 단말을 위한 자원 여백을 결정한다.
이후, 상기 매크로 기지국은 2013단계로 진행하여 상기 단말에게 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신한다. 이때, 스케줄링 종류에 따라, 상기 매크로 기지국은 매크로 셀의 자원만을 할당하거나, 또는, 상기 매크로 셀의 자원 및 상기 소형 셀의 자원을 모두 할당할 수 있다. 상기 소형 셀의 자원도 할당하는 경우, 상기 매크로 기지국은 백홀 링크를 통해 스케줄링을 위해 필요한 상기 소형셀 기지국의 정보를 수집할 수 있다.
상기 자원 할당 정보 송신 후, 상기 매크로 기지국은 2015단계로 진행하여 상기 단말과 통신을 수행한다. 즉, 상기 매크로 기지국은 상기 단말에게 할당된 매크로 셀의 자원을 통해 하향링크 신호를 송신하고, 상향링크 신호를 수신한다.
도 21은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 21을 참고하면, 상기 매크로 기지국은 2101단계에서 단말과 통신을 수행한다. 즉, 상기 매크로 기지국은 상기 단말에게 자원을 할당하고, 할당된 자원을 통해 하향링크 신호를 송신하고, 상향링크 신호를 수신한다.
상기 단말과 통신을 수행하는 중, 상기 매크로 기지국은 2103단계로 진행하여 상기 단말에게 할당된 상기 매크로 기지국 및 소형셀 기지국의 자원 영역들 간 충돌이 발생하는지 판단한다. 상기 충돌의 발생 여부는 상기 단말의 보고에 의해 판단될 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 상기 충돌은 상기 매크로 기지국에 의해 직접 판단될 수 있다. 예를 들어, 상기 단말에게 할당된 자원을 통한 상기 단말로부터의 상향링크 데이터 수신 실패, 또는, 상기 단말로의 하향링크 데이터 송신 실패가 인지되는 경우, 충돌의 발생이 판단될 수 있다. 여기서, 상기 하향링크 데이터 송신 실패는 상기 하향링크 데이터에 대한 피드백이 수신되지 않거나, NAK이 수신됨으로써 인지될 수 있다. 만일, 상기 자원 충돌이 발생하지 아니하면, 상기 매크로 기지국은 상기 2101단계로 되돌아가 상기 단말과 통신을 수행한다.
반면, 상기 충돌이 발생하면, 상기 매크로 기지국은 2105단계로 진행하여 상기 단말을 위한 자원 할당을 재조정한다. 즉, 상기 매크로 기지국은 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 재결정하고, 상기 셀 스위칭 시간에 기초하여 자원 여백을 재결정한다. 이를 위해, 상기 매크로 기지국은 상기 소형셀 기지국과 필요한 정보를 교환할 수 있다. 상기 필요한 정보는 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 재결정하기 위해 상기 단말의 TA 정보, 상기 소형셀 기지국의 자원 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이후, 상기 매크로 기지국은 상기 2101단계로 되돌아가 상기 단말과 통신을 수행한다. 이때, 상기 도 21에 도시되지 아니하였으나, 상기 매크로 기지국은 재결정된 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 기반으로 상기 단말에게 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신할 수 있다. 상기 자원 할당 정보는 상기 단말에게 할당된 자원의 위치 및 크기를 지시하는 정보를 포함하며, 자원 여백, CP 길이, 스케줄링 종류 지시자, 모니터링 지시자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국과 통신을 수행하는 경우, 상기 단말은, 경우에 따라, 셀 스위칭을 수행할 수 있다.
도 22는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 매크로 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다.
상기 도 22를 참고하면, 상기 매크로 기지국은 2201단계에서 단말과 통신을 수행한다. 즉, 상기 매크로 기지국은 상기 단말에게 자원을 할당하고, 할당된 자원을 통해 하향링크 신호를 송신하고, 상향링크 신호를 수신한다.
상기 단말과 통신을 수행하는 중, 상기 매크로 기지국은 2203단계로 진행하여 상기 단말의 상기 매크로 기지국 또는 소형셀 기지국에 대한 TA가 변경되는지 판단한다. 상기 TA의 변경은 상기 단말의 보고에 따라 판단될 수 있다. 만일, 상기 TA가 변경되지 아니하면, 상기 매크로 기지국은 상기 2201단계로 되돌아가 상기 단말과 통신을 수행한다.
반면, 상기 TA가 변경되면, 상기 매크로 기지국은 2205단계로 진행하여 상기 단말을 위한 자원 할당을 재조정한다. 이를 위해, 상기 매크로 기지국은 상기 소형셀 기지국과 필요한 정보를 교환한다. 상기 필요한 정보는 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 재결정하기 위해 상기 단말의 변경된 TA 정보, 상기 소형셀 기지국의 자원 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 상기 매크로 기지국은 상기 변경된 TA 정보를 획득한 후, 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 재결정한다. 그리고, 상기 매크로 기지국은 재결정된 셀 스위칭 시간에 기초하여 상기 단말의 자원 할당을 재조정한다.
이후, 상기 매크로 기지국은 상기 2201단계로 되돌아가 상기 단말과 통신을 수행한다. 이때, 상기 도 22에 도시되지 아니하였으나, 상기 매크로 기지국은 재결정된 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 기반으로 상기 단말에게 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신할 수 있다. 상기 자원 할당 정보는 상기 단말에게 할당된 자원의 위치 및 크기를 지시하는 정보를 포함하며, 자원 여백, CP 길이, 스케줄링 종류 지시자, 모니터링 지시자 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국과 통신을 수행하는 경우, 상기 단말은, 경우에 따라, 셀 스위칭을 수행할 수 있다.
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 소형셀 기지국의 동작 절차를 도시하고 있다. 상기 소형셀 기지국은 매크로 기지국과 동일한 시스템에 속한 망 엔티티이거나, 또는, 다른 시스템에 속한 망 엔티티일 수 있다.
상기 도 23을 참고하면, 상기 소형셀 기지국은 2301단계에서 매크로 기지국으로부터 단말에 대한 정보를 수신한다. 상기 단말에 대한 정보는 스위칭 지연 시간, 상기 단말의 상기 매크로 기지국에 대한 TA 정보 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 TA 정보는 상기 단말에서의 전송 시점과 상기 매크로 기지국에서의 수신 시점 간 시간 차를 시간, 자원 단위 등으로 직접 표현하거나, 또는, 간접적으로 표현할 수 있다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 TA 정보는 상기 매크로 기지국이 아닌 상기 단말로부터 수신될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 스위칭 지연 시간 또한 상기 매크로 기지국이 아닌 상기 단말로부터 수신될 수 있다. 이 경우, 상기 스위칭 지연 시간은 상기 단말의 능력 정보의 일부로서 수신될 수 있다.
이후, 상기 소형셀 기지국은 2303단계로 진행하여 상기 단말과 RACH 절차를 수행한다. 상기 RACH 절차를 통해, 상기 소형셀 기지국은 상기 단말의 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보를 획득할 수 있다.
상기 도 3에 도시되지 아니하였으나, 상기 RACH 절차 수행 후, 상기 소형셀 기지국은 상기 단말로부터 상기 스위칭 지연 시간을 수신할 수 있다. 이 경우, 상기 2301단계에서 수신되는 상기 단말에 대한 정보에 상기 스위칭 지연 시간은 포함되지 아니할 수 있다. 즉, 상기 2301단계에서 수신되는 상기 단말에 대한 정보에 상기 스위칭 지연 시간이 포함되면, 상기 스위칭 지연 시간의 수신 단계는 생략된다.
이후, 상기 소형셀 기지국은 2305단계로 진행하여 상기 매크로 기지국과 상기 단말에 대한 자원 할당을 조정한다. 이를 위해, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국은 요구 자원량, 가용 자원량, 실제 할당된 자원 위치 등의 정보를 교환할 수 있다. 구체적으로, 상기 소형셀 기지국은 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 결정한다. 상기 셀 스위칭 시간은 상기 단말의 스위칭 지연 시간 및 TA들에 기초하여 결정된다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 셀 스위칭 시간은 상기 매크로 기지국에 의해 결정된 후, 상기 소형셀 기지국으로 제공될 수 있다. 그리고, 상기 소형셀 기지국은 상기 단말을 위한 자원 여백을 결정한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 자원 여백은 상기 매크로 기지국에 의해 결정된 후, 상기 소형셀 기지국으로 제공될 수 있다.
이후, 상기 소형셀 기지국은 2307단계로 진행하여 상기 단말과 통신을 수행한다. 이때, 스케줄링 종류에 따라, 상기 소형셀 기지국은 소형 셀의 자원을 직접 할당하거나, 또는, 상기 매크로 기지국으로부터 제공되는 자원 할당 결과에 따를 수 있다. 상기 소형 셀의 자원이 상기 매크로 기지국에 의해 할당되는 경우, 상기 소형셀 기지국은 백홀 링크를 통해 스케줄링을 위해 필요한 상기 소형셀 기지국의 정보를 제공할 수 있다. 그리고, 상기 소형셀 기지국은 상기 단말에게 할당된 소형셀 자원을 통해 하향링크 신호를 송신하고, 상향링크 신호를 수신한다.
상기 도 23에 도시되지 아니하였으나, 상기 단말과 통신 중 단말에게 할당된 매크로 기지국의 자원 영역 및 소형셀 기지국의 자원 영역 간 충돌이 판단되는 경우, 상기 소형셀 기지국은 상기 매크로 기지국으로 단말의 자원 충돌을 보고할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말로부터 상향링크 데이터를 정상적으로 수신하지 못하거나 상기 단말에게 송신한 하향링크 데이터에 대한 피드백을 정상적으로 수신하지 못한 경우, 상기 소형셀 기지국은 상기 충돌의 발생을 판단할 수 있다.
도 24는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 24를 참고하면, 상기 단말은 RF처리부(2410), 기저대역(baseband)처리부(2420), 저장부(2430), 제어부(2440)를 포함한다.
상기 RF처리부(2410)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2410)는 상기 기저대역처리부(2420)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2410)는 송신 필터, 수신 필터(2412), 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(Digital to Analog Convertor), ADC(Analog to Digital Convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 24에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2410)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다.
상기 기저대역처리부(2420)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2420)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2420)은 상기 RF처리부(2410)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2420)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(Inverse Fast Fourier Transform) 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2420)은 상기 RF처리부(2410)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(Fast Fourier Transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.상기 기저대역처리부(2420) 및 상기 RF처리부(2410)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2420) 및 상기 RF처리부(2410)는 송신부, 수신부, 또는, 송수신부로 지칭될 수 있다.
상기 저장부(2430)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 저장부(2430)는 상기 제어부(2440)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2440)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2440)는 상기 기저대역처리부(2420) 및 상기 RF처리부(2410)을 통해 신호를 송수신한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(2440)는 셀들 간 스위칭을 수행하는 스위칭 제어부(2442), 자원 영역들 간 충돌을 인지하고, 보고하는 충돌 관리부(2444)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(2440)는 상기 단말이 상기 도 8 내지 상기 도 15에 도시된 단말과 같이 동작하고, 상기 도 16 내지 상기 도 19에 도시된 절차를 수행하도록 제어한다. 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어부(2440)의 동작은 다음과 같다.
본 발명의 일 실시 예에 따라, 상기 제어부(2340)는 매크로 기지국과의 RACH 절차를 통해 상기 매크로 기지국에 대한 TA 정보를 획득한 후, 상기 단말의 스위칭 지연 시간을 상기 매크로 기지국으로 송신한다. 이후, 상기 매크로 기지국으로부터 상기 소형셀 기지국으로의 연결이 지시되면, 상기 제어부(2340)는 상기 소형셀 기지국과 접속 절차를 수행한다 이때, 상기 제어부(2340)는 RACH 절차를 통해, 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보를 획득하고, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국으로 TA 정보를 송신한다. 단, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국은 상호 TA 정보를 교환할 수 있으며, 이 경우, 상기 TA 정보 송신은 생략된다. 그리고, 상기 제어부(2340)는 상기 소형셀 기지국으로 상기 단말의 스위칭 지연 시간을 보고한다. 단, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 매크로 기지국이 상기 소형셀 기지국으로 상기 단말의 스위칭 지연 시간 정보를 제공할 수 있으며, 이 경우, 상기 스위칭 지연 시간의 보고는 생략된다. 이후, 상기 제어부(2340)는 할당되는 자원을 통해 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국과 통신을 수행하도록 제어한다. 이때, 자원 할당 정보는 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 각각으로부터 수신되거나, 또는, 상기 매크로 기지국으로부터만 수신될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 매크로 기지국 및 소형셀 기지국과의 통신을 수행하는 중, 상기 제어부(2340)는 상기 단말에게 할당된 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국의 자원 영역들 간의 충돌이 발생하는지 판단한다. 예를 들어, 상기 제어부(2340)는 상향링크 데이터 송신의 실패를 인지함으로써, 또는, 자원 여백과 실제 할당된 자원을 비교함으로써, 상기 충돌을 검출할 수 있다. 상기 충돌이 발생하는 경우, 상기 제어부(2340)는 상기 충돌이 발생하였음을 상기 매크로 기지국으로 보고한다. 예를 들어, 상기 제어부(2340)는 상기 충돌 보고를 위해 정의된 별도의 메시지, 신호 시퀀스를 송신한다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 매크로 기지국 및 소형셀 기지국과 통신을 수행하는 중, 상기 제어부(2340)는 상기 매크로 기지국 또는 소형셀 기지국에 대한 TA가 변경되는지 판단한다. 상기 TA는 상기 단말의 이동에 따라 상기 매크로 기지국 또는 소형셀 기지국과의 거리가 달라짐에 따라 변경될 수 있다. 상기 매크로 기지국 또는 소형셀 기지국에 대한 TA가 변경되면, 상기 제어부(2340)는 변경된 TA 정보를 해당 기지국으로 송신한다. 상기 변경된 TA 정보는 변경된 TA 자체를 표현하거나, 이전 TA와의 차이 값을 표현할 수 있다. 단, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 TA가 변경되더라도, 상기 제어부(2340)는 변경된 TA 정보를 송신하지 아니할 수 있다. 이 경우, 상기 변경된 TA 정보는 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국 간에 직접 교환될 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 상기 제어부(2340)는 모니터링 관련 지시자를 수신한다. 상기 지시자는 모니터링을 위한 셀 스위칭 필요 여부, 스케줄링 종류 중 적어도 하나를 지시할 수 있다. 상기 스케줄링 종류는 다수의 셀들의 자원 할당 정보를 하나의 기지국에서 송신하는지, 또는, 각 기지국에서 송신하는지를 의미한다. 상기 지시자는 자원 할당 정보와 함께 수신될 수 있다.
상기 지시자를 수신한 후, 상기 제어부(2340)는 자원 할당 정보 모니터링을 위한 셀 스위칭 수행 여부를 판단한다. 예를 들어, 상기 지시자가 다수의 셀들의 자원 할당 정보를 매크로 기지국에서 송신함을 지시하는 경우, 상기 제어부(2340)는 상기 매크로 기지국의 자원 할당 정보를 모니터링하고, 셀 스위칭을 배제할 것을 판단한다. 다른 예로, 상기 지시자가 다수의 셀들의 자원 할당 정보를 각 기지국에서 송신함을 지시하는 경우, 상기 제어부(2340)는 각 기지국에서 송신되는 자원 할당 정보의 모니터링을 위해 셀 스위칭을 수행할 것을 판단한다. 이때, 상기 제어부(2340)는 셀 스위칭이 필요함을 알리는 지시자에 따라서 셀 스위칭을 수행할 수 있다. 즉, 상기 지시자가 셀 스위칭이 필요하지 아니함을 나타내면, 상기 제어부(2340)는 다른 기지국의 자원 할당 정보 송신 시점이 도래하더라도 셀 스위칭을 배제할 수 있다.
도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 블록 구성을 도시하고 있다.
상기 도 25에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2510), 기저대역처리부(2520), 백홀통신부(2530), 저장부(2540), 제어부(2550)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(2510)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2510)는 상기 기저대역처리부(2520)으로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 상기 RF처리부(2210)는 다수의 안테나들 각각을 위한 RF 체인(chain)들을 포함하며, 각 RF 체인은 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다.
상기 기저대역처리부(2520)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2520)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2520)은 상기 RF처리부(2510)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(2520) 및 상기 RF처리부(2510)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2520) 및 상기 RF처리부(2510)는 송신부, 수신부, 또는, 송수신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(2530)는 다른 기지국 등 망 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(2530)는 상기 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 다른 기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다. 상기 저장부(2540)는 상기 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 상기 저장부(2540)는 상기 제어부(2550)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2550)는 상기 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2540)는 상기 기저대역처리부(2520) 및 상기 RF처리부(2510)을 통해 또는 상기 백홀통신부(2530)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2540)는 상기 저장부(2540)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(2550)는 단말의 셀 스위칭 시간을 결정하고, 상기 셀 스위칭 시간에 기초하여 자원 여백을 결정하는 등 상기 단말에 대한 자원 할당을 조정하는 자원 조정부(2552)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(2550)는 상기 기지국이 상기 도 8 내지 상기 도 15에 도시된 매크로 기지국 또는 소형셀 기지국과 같이 동작하고, 상기 도 19 내지 상기 도 23에 도시된 절차를 수행하도록 제어한다. 본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어부(2540)의 동작은 다음과 같다.
먼저, 상기 기지국이 매크로 기지국인 경우를 설명한다.
상기 도 20을 참고하면, 상기 제어부(2550)는 초기 진입 절차를 수행하는 단말과 RACH 절차를 통해 상기 단말의 TA 정보를 획득하고, 상기 단말로부터 상기 단말의 스위칭 지연 시간 정보를 수신한다. 상기 단말에 대하여 소형셀 기지국과 함께 서비스할 것이 결정되는 경우, 상기 제어부(2550)는 상기 단말의 스위칭 지연 시간 및 상기 단말의 상기 매크로 기지국에 대한 TA 정보를 상기 소형셀 기지국으로 제공한다. 단, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 매크로 기지국에 대한 TA 정보는 상기 단말에 의해 상기 소형셀 기지국으로 제공될 수 있으며, 이 경우, 상기 기지국 간 TA 정보의 제공은 생략된다. 이후, 상기 제어부(2550)는 상기 단말의 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보를 수신한다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보는 상기 소형셀 기지국으로부터 제공될 수 있다. 이어, 상기 제어부(2550)는 상기 소형셀 기지국과 상기 단말에 대한 자원 할당을 조정한다. 이를 위해, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국은 요구 자원량, 가용 자원량, 실제 할당된 자원 위치 등의 정보를 교환할 수 있다. 구체적으로, 상기 제어부(2550)는 단말의 셀 스위칭 시간을 결정하고, 상기 단말을 위한 자원 여백을 결정한다. 이후, 상기 제어부(2550)는 상기 단말에게 자원을 할당하고, 자원 할당 정보를 송신한다. 이때, 스케줄링 종류에 따라, 상기 제어부(2550)는 매크로 셀의 자원만을 할당하거나, 또는, 상기 매크로 셀의 자원 및 상기 소형 셀의 자원을 모두 할당할 수 있다. 상기 소형 셀의 자원도 할당하는 경우, 상기 제어부(2550)는 백홀 링크를 통해 스케줄링을 위해 필요한 상기 소형셀 기지국의 정보를 수집할 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 단말과 통신을 수행하는 중, 상기 제어부(2550)는 상기 단말에게 할당된 상기 매크로 기지국 및 소형셀 기지국의 자원 영역들 간 충돌이 발생하는지 판단한다. 상기 충돌의 발생 여부는 상기 단말의 보고에 의해 판단될 수 있다. 다른 실시 예에 따라, 상기 충돌은 상기 매크로 기지국에 의해 직접 판단될 수 있다. 상기 충돌이 발생하면, 상기 제어부(2550)는 상기 단말을 위한 자원 할당을 재조정한다. 즉, 상기 제어부(2550)는 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 재결정하고, 상기 셀 스위칭 시간에 기초하여 자원 여백을 재결정한다. 이를 위해, 상기 제어부(2550)는 상기 소형셀 기지국과 필요한 정보를 교환할 수 있다. 상기 필요한 정보는 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 재결정하기 위해 상기 단말의 TA 정보, 상기 소형셀 기지국의 자원 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시 예에 따라, 단말과 통신을 수행하는 중, 상기 제어부(2550)는 상기 단말의 상기 매크로 기지국 또는 소형셀 기지국에 대한 TA가 변경되는지 판단한다. 상기 TA의 변경은 상기 단말의 보고에 따라 판단될 수 있다. 상기 TA가 변경되면, 상기 제어부(2550)는 상기 단말을 위한 자원 할당을 재조정한다. 이를 위해, 상기 제어부(2550)는 상기 소형셀 기지국과 필요한 정보를 교환한다. 상기 필요한 정보는 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 재결정하기 위해 상기 단말의 변경된 TA 정보, 상기 소형셀 기지국의 자원 상태 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 즉, 상기 제어부(2550)는 상기 변경된 TA 정보를 획득한 후, 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 재결정한다. 그리고, 상기 제어부(2550)는 재결정된 셀 스위칭 시간에 기초하여 상기 단말의 자원 할당을 재조정한다.
다음으로, 상기 기지국이 소형셀 기지국인 경우를 설명한다.
본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부(2550)는 매크로 기지국으로부터 단말에 대한 정보, 예를 들어, 상기 단말의 스위칭 지연 시간, 상기 단말의 상기 매크로 기지국에 대한 TA 정보 중 적어도 하나를 수신한다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 TA 정보는 상기 매크로 기지국이 아닌 상기 단말로부터 수신될 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 스위칭 지연 시간 또한 상기 매크로 기지국이 아닌 상기 단말로부터 수신될 수 있다. 이후, 상기 제어부(2550)는 상기 단말과 RACH 절차를 수행하고, 상기 RACH 절차를 통해, 상기 제어부(2550)는 상기 단말의 상기 소형셀 기지국에 대한 TA 정보를 획득한다. 이후, 상기 제어부(2550)는 상기 매크로 기지국과 상기 단말에 대한 자원 할당을 조정한다. 이를 위해, 상기 매크로 기지국 및 상기 제어부(2550)는 요구 자원량, 가용 자원량, 실제 할당된 자원 위치 등의 정보를 교환할 수 있다. 이후, 상기 제어부(2550)는 상기 단말과 통신을 수행하도록 제어한다. 이때, 스케줄링 종류에 따라, 상기 제어부(2550)는 소형 셀의 자원을 직접 할당하거나, 또는, 상기 매크로 기지국으로부터 제공되는 자원 할당 결과에 따를 수 있다. 상기 소형 셀의 자원이 상기 매크로 기지국에 의해 할당되는 경우, 상기 제어부(2550)는 백홀 링크를 통해 스케줄링을 위해 필요한 상기 소형셀 기지국의 정보를 제공할 수 있다. 그리고, 상기 제어부(2550)는 상기 단말에게 할당된 소형셀 자원을 통해 하향링크 신호를 송신하고, 상향링크 신호를 수신한다.
본 발명의 다른 실시 예에 따라, 단말과 통신 중 단말에게 할당된 매크로 기지국의 자원 영역 및 소형셀 기지국의 자원 영역 간 충돌이 판단되는 경우, 상기 제어부(2550)는 상기 백홀통신부(2540)를 통해 상기 매크로 기지국으로 단말의 자원 충돌을 보고할 수 있다.
상술한 본 발명의 실시 예들은 단말의 셀 스위칭 시간에 기초하여 매크로 기지국 또는 소형셀 기지국의 일부 자원을 비워둔다. 본 발명의 다른 실시 예에 따라, 상기 매크로 기지국 및 상기 소형셀 기지국은 상기 단말의 셀 스위칭 시간에 기초하여 서로 다른 CP 길이를 적용할 수 있다. 예를 들어, 상기 단말의 스위칭 지연 시간 및 TA들을 기초로 결정한 셀 스위칭 시간이 시스템에서 일반적으로 적용하고 있는 CP 길이를 벗어나는 경우, 상기 단말의 셀 스위칭 시간 이상의 길이를 가지는 CP가 적용될 수 있다. 이때, 상기 단말은 다른 CP 길이를 사용하도록 지시할 수 있다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (23)

  1. 무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
    제1기지국 및 제2기지국 간 상기 단말이 셀 스위칭을 수행하기 위해 소요되는 스위칭 지연 시간에 대한 정보를 송신하는 과정과,
    상기 스위칭 지연 시간을 고려하여 할당된 상기 제1기지국의 자원 및 상기 제2기지국의 자원을 통해 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1기지국에 대한 TA(Time Advance) 정보를 상기 제2기지국으로 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1기지국과의 랜덤 억세스(random access) 절차를 통해 상기 제1기지국에 대한 TA 정보를 획득하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말에게 할당된 상기 제1기지국의 자원 및 상기 제2기지국의 자원을 지시하는 자원 할당 정보를 상기 제1기지국으로부터 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 통신을 수행하는 과정은,
    상기 제1기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 과정과,
    상기 제1기지국에서 상기 제2기지국으로 셀 스위칭을 수행하는 과정과,
    상기 제2기지국으로 상향링크 신호를 송신하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1기지국의 자원 및 상기 제2기지국의 자원 간 충돌이 발생하면, 상기 충돌의 발생을 상기 제1기지국으로 보고하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1기지국에 대한 TA 및 상기 제2기지국에 대한 TA가 변경되면, 변경된 TA를 상기 제1기지국으로 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 제1기지국으로부터 수신되는 자원 할당 정보 및 상기 제2기지국으로부터 수신되는 자원 할당 정보를 모니터링하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 자원 할당 정보를 모니터링하는 과정은,
    상기 제1기지국으로부터 셀 스위칭을 지시하는 지시자가 수신된 경우, 상기 제2기지국으로 셀 스위칭을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 단말에 대한 스케줄링 종류를 지시하는 정보를 상기 제1기지국으로부터 수신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 스케줄링 종류는, 상기 제2기지국의 자원이 상기 제1기지국에 의해 할당되는지 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 제1기지국의 동작 방법에 있어서,
    단말로부터 상기 단말이 상기 제1기지국 및 제2기지국 간 셀 스위칭을 수행하기 위해 소요되는 스위칭 지연 시간에 대한 정보를 수신하는 과정과,
    상기 스위칭 지연 시간을 고려하여 할당된 자원을 통해 상기 단말과 통신을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 단말 또는 상기 제2기지국 중 하나로부터 상기 제2기지국에 대한 상기 단말의 TA(Time Advance) 정보를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제1기지국에 대한 상기 단말의 TA 정보를 상기 제2기지국으로 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 단말과의 랜덤 억세스(random access) 절차를 통해 상기 제1기지국에 대한 상기 단말의 TA 정보를 획득하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 제1기지국의 자원을 상기 단말에게 할당하는 과정과,
    상기 제2기지국의 자원을 상기 단말에게 할당하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 스위칭 지연 시간 및 상기 단말의 TA 중 적어도 하나에 기초하여 상기 단말의 셀 스위칭 시간을 결정하는 과정과,
    상기 단말에게 할당된 서로 다른 기지국들의 자원들 간 상기 셀 스위칭 시간 이상의 간격이 존재하도록 비워두어야할 자원을 결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제17항에 있어서,
    상기 자원들 간 충돌이 발생하면, 상기 셀 스위칭 시간을 재결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 충돌의 발생은, 상기 단말의 보고 또는 상기 단말에 대한 하향링크 데이터 송신 실패에 의해 인지되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 단말의 TA가 변경되면, 상기 셀 스위칭 시간을 재결정하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 단말로 상기 제2기지국으로의 셀 스위칭을 수행할 것을 지시하는 지시자를 송신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제11항에 있어서,
    상기 단말로 상기 단말에 대한 스케줄링 종류를 지시하는 정보를 송신하는 과정을 더 포함하며,
    상기 스케줄링 종류는, 상기 제2기지국의 자원이 상기 제1기지국에 의해 할당되는지 여부를 지시하는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제11항에 있어서,
    상기 제2기지국으로 상기 단말에게 자원을 할당하기 위해 필요한 정보를 백홀 링크를 통해 송신하는 과정과,
    상기 제2기지국으로부터 상기 단말에 대한 자원 할당 결과를 수신하는 과정을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제1항 내지 제22항 중 하나의 방법을 수행하도록 구성된 장치.
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