WO2017047960A1 - 차량 간 통신 시스템에서 가상 단말을 이용하여 통신을 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

차량 간 통신 시스템에서 가상 단말을 이용하여 통신을 수행하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2017047960A1
WO2017047960A1 PCT/KR2016/009915 KR2016009915W WO2017047960A1 WO 2017047960 A1 WO2017047960 A1 WO 2017047960A1 KR 2016009915 W KR2016009915 W KR 2016009915W WO 2017047960 A1 WO2017047960 A1 WO 2017047960A1
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김희진
강지원
김기태
이길봄
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엘지전자 주식회사
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/02—Terminal devices

Definitions

  • the present specification relates to a wireless communication system, and more particularly, to a wireless communication system applied to inter-vehicle communication.
  • a 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution (LTE)) communication system will be described.
  • E-UMTS Evolved Universal Mobile Telecommunications System
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • LTE Long Term Evolution
  • an E-UMTS is an access gateway (AG) located at an end of a user equipment (UE) and a base station (eNode B), an eNB, and a network (E-UTRAN) and connected to an external network.
  • the base station may transmit multiple data streams simultaneously for broadcast service, multicast service and / or unicast service.
  • the cell is set to one of bandwidths such as 1.25, 2.5, 5, 10, 15, and 20Mhz to provide downlink or uplink transmission services to multiple terminals. Different cells may be configured to provide different bandwidths.
  • the base station controls data transmission and reception for a plurality of terminals.
  • For downlink (DL) data the base station transmits downlink scheduling information to inform the corresponding UE of time / frequency domain, encoding, data size, and HARQ (Hybrid Automatic Repeat and reQuest) related information.
  • the base station transmits uplink scheduling information to the terminal for uplink (UL) data and informs the time / frequency domain, encoding, data size, HARQ related information, etc. that the terminal can use.
  • DL downlink
  • HARQ Hybrid Automatic Repeat and reQuest
  • the core network may be composed of an AG and a network node for user registration of the terminal.
  • the AG manages the mobility of the UE in units of a tracking area (TA) composed of a plurality of cells.
  • Wireless communication technology has been developed to LTE based on WCDMA, but the demands and expectations of users and operators are continuously increasing.
  • new technological evolution is required to be competitive in the future. Reduced cost per bit, increased service availability, the use of flexible frequency bands, simple structure and open interface, and adequate power consumption of the terminal are required.
  • An object of the present specification is to provide a method and apparatus for performing communication using a virtual user equipment in a vehicle-to-vehicle communication system.
  • An object of the present specification is to provide a method for registering and removing a virtual terminal from a terminal through control of a base station.
  • An object of the present specification is to provide a virtual terminal registration and removal method that does not affect the configuration of a network such as a bearer.
  • a terminal performing communication in a vehicle-to-vehicle communication system controls a virtual terminal, performing a connection with a base station, a connection reset command message from a base station on which a connection is performed And receiving or registering a virtual terminal based on the connection reset command message.
  • a terminal apparatus for performing communication by controlling a virtual terminal in an inter-vehicle communication system may include a transmission / reception module for transmitting and receiving information from an external device and a processor for controlling the transmission / reception module.
  • the processor may perform a connection with the base station, receive a connection reset command message from the base station to which the connection is performed by using the transmission / reception module, and register or remove the virtual terminal based on the connection reset command message.
  • the following items may be commonly applied to a method and a terminal device in which a terminal performing communication in a vehicle-to-vehicle communication system controls a virtual terminal.
  • connection is performed based on the representative ID of the terminal, and the virtual terminal may be registered or removed based on the virtual terminal index.
  • each of the virtual terminals registered in the terminal is assigned a unique virtual terminal index
  • each of the virtual terminals may communicate with the base station based on the unique virtual terminal index.
  • connection may mean a Radio Resource Control (RRC) connection.
  • RRC Radio Resource Control
  • the terminal may further include transmitting at least one or more of information on the terminal and information on a service provided by the terminal to the base station.
  • the base station determines whether to register or remove the virtual terminal based on the information received from the terminal, the connection reset command message may include the determination information on whether to register or remove the virtual terminal.
  • connection reset command message instructs the registration of the virtual terminal
  • the terminal registers the virtual terminal
  • connection reset command message instructs the removal of the virtual terminal
  • connection reset command message may further include control information that needs to be changed in the terminal based on the registration or removal of the virtual terminal.
  • control information may include at least one of the maximum value information of the rank received by the virtual terminal at the same time, the control information receiving method information for the virtual terminal, the control information reporting method for the virtual terminal.
  • the terminal receives a virtual terminal measurement request from the base station, performing a measurement for the virtual terminal based on the received virtual terminal measurement request and for the virtual terminal
  • the method may further include reporting the measurement result to the base station.
  • each of the plurality of virtual terminals may report only their own measurement results directly to the base station.
  • the terminal when the terminal reports the measurement results for the plurality of virtual terminals to the base station, one of the plurality of virtual terminals together with the measurement result information for the plurality of virtual terminals You can report it.
  • the present disclosure may provide a method and apparatus for performing communication using a virtual terminal in an inter-vehicle communication system.
  • the present disclosure may provide a method of registering and removing a virtual terminal from a terminal through control of a base station.
  • the present disclosure may provide a virtual terminal registration and removal method that does not affect the configuration of a network such as a bearer.
  • FIG. 1 is a diagram schematically illustrating an E-UMTS network structure as an example of a wireless communication system according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 2 illustrates a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard according to an embodiment of the present specification. It is a figure which shows.
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system according to an embodiment of the present specification according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in the LTE system according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system according to an embodiment of the present specification.
  • MIMO 7 is a diagram illustrating a configuration of a general multiple antenna (MIMO) communication system according to an embodiment of the present specification.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating the structure of a shark antenna.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a vehicle including a plurality of antenna arrays according to one embodiment of the present specification.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method of selecting a distributed antenna unit (DU) in a situation where a plurality of vehicles are in close proximity according to one embodiment of the present specification.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating the advantages of the DAS when a ray block is generated.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an RRM measurement scheme for a selected base station / cell.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a problem of a conventional cell selection method based on received power and a cell selection method according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating specific transmission beam control using a VUE (Virtual UE) concept.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a process of defining UE IDs corresponding to a plurality of VUEs.
  • 16 is a diagram illustrating a block diagram of a device supporting a virtual UE scheme by way of example.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a method in which a terminal establishes a connection with a base station.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a virtual terminal registration or removal method.
  • 19 is a flowchart illustrating a method of registering or removing a virtual terminal according to one embodiment of the present specification.
  • 20 is a block diagram illustrating a terminal device and a base station according to one embodiment of the present specification.
  • each component or feature may be considered to be optional unless otherwise stated.
  • Each component or feature may be embodied in a form that is not combined with other components or features.
  • some components and / or features may be combined to form an embodiment of the present invention.
  • the order of the operations described in the embodiments of the present invention may be changed. Some components or features of one embodiment may be included in another embodiment or may be replaced with corresponding components or features of another embodiment.
  • Embodiments of the present invention may be supported by standard documents disclosed in at least one of the wireless access systems IEEE 802 system, 3GPP system, 3GPP LTE and LTE-A (LTE-Advanced) system and 3GPP2 system. That is, steps or parts which are not described to clearly reveal the technical spirit of the present invention among the embodiments of the present invention may be supported by the above documents. In addition, all terms disclosed in the present document can be described by the above standard document.
  • CDMA code division multiple access
  • FDMA frequency division multiple access
  • TDMA time division multiple access
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier frequency division multiple access
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • first and / or second may be used herein to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example, without departing from the scope of rights in accordance with the concepts herein, the first component may be called a second component, and similarly The second component may also be referred to as a first component.
  • unit refers to a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented in a combination of hardware and / or software.
  • FIG. 2 illustrates a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on a 3GPP radio access network standard according to an embodiment of the present specification. It is a figure which shows.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a control plane and a user plane structure of a radio interface protocol between a terminal and an E-UTRAN based on the 3GPP radio access network standard.
  • the control plane refers to a path through which control messages used by a user equipment (UE) and a network to manage a call are transmitted.
  • the user plane refers to a path through which data generated at an application layer, for example, voice data or Internet packet data, is transmitted.
  • the physical layer which is the first layer, provides an information transfer service to an upper layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to the upper layer of the medium access control layer through a transport channel. Data moves between the medium access control layer and the physical layer through the transport channel. Data moves between the physical layer between the transmitting side and the receiving side through the physical channel.
  • the physical channel utilizes time and frequency as radio resources.
  • the physical channel is modulated in an Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA) scheme in downlink, and modulated in a Single Carrier Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA) scheme in uplink.
  • OFDMA Orthogonal Frequency Division Multiple Access
  • SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access
  • the medium access control (MAC) layer of the second layer provides a service to a radio link control (RLC) layer, which is a higher layer, through a logical channel.
  • RLC radio link control
  • the RLC layer of the second layer supports reliable data transmission.
  • the function of the RLC layer may be implemented as a functional block inside the MAC.
  • the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer of the second layer performs a header compression function to reduce unnecessary control information for efficiently transmitting IP packets such as IPv4 and IPv6 in a narrow bandwidth wireless interface.
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • the radio resource control (RRC) layer located at the bottom of the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, reconfiguration, and release of radio bearers (RBs).
  • RB means a service provided by the second layer for data transmission between the terminal and the network.
  • the RRC layers of the UE and the network exchange RRC messages with each other. If there is an RRC connected (RRC Connected) between the UE and the RRC layer of the network, the UE is in an RRC connected mode, otherwise it is in an RRC idle mode.
  • the non-access stratum (NAS) layer above the RRC layer performs functions such as session management and mobility management.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the UE includes a broadcast channel (BCH) for transmitting system information, a paging channel (PCH) for transmitting a paging message, and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • BCH broadcast channel
  • PCH paging channel
  • SCH downlink shared channel
  • Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transmission channel for transmitting data from the terminal to the network includes a random access channel (RAC) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or a control message.
  • RAC random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast. Traffic Channel
  • FIG. 3 is a diagram for describing physical channels used in a 3GPP system and a general signal transmission method using the same according to an embodiment of the present specification.
  • the UE When the UE is powered on or enters a new cell, the UE performs an initial cell search operation such as synchronizing with the base station (S301). To this end, the terminal may receive a Primary Synchronization Channel (P-SCH) and a Secondary Synchronization Channel (S-SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a cell ID. have. Thereafter, the terminal may receive a physical broadcast channel from the base station to obtain broadcast information in a cell. Meanwhile, the terminal may receive a downlink reference signal (DL RS) in the initial cell search step to check the downlink channel state.
  • P-SCH Primary Synchronization Channel
  • S-SCH Secondary Synchronization Channel
  • DL RS downlink reference signal
  • the UE Upon completion of the initial cell search, the UE acquires more specific system information by receiving a physical downlink control channel (PDSCH) according to a physical downlink control channel (PDCCH) and information on the PDCCH. It may be (S302).
  • PDSCH physical downlink control channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • the terminal may perform a random access procedure (RACH) for the base station (steps S303 to S306).
  • RACH random access procedure
  • the UE may transmit a specific sequence to the preamble through a physical random access channel (PRACH) (S303 and S305), and receive a response message for the preamble through the PDCCH and the corresponding PDSCH ( S304 and S306).
  • PRACH physical random access channel
  • a contention resolution procedure may be additionally performed.
  • the UE After performing the above-described procedure, the UE performs a PDCCH / PDSCH reception (S307) and a physical uplink shared channel (PUSCH) / physical uplink control channel (Physical Uplink) as a general uplink / downlink signal transmission procedure.
  • Control Channel (PUCCH) transmission (S308) may be performed.
  • the terminal receives downlink control information (DCI) through the PDCCH.
  • DCI downlink control information
  • the DCI includes control information such as resource allocation information for the terminal, and the format is different according to the purpose of use.
  • the control information transmitted by the terminal to the base station through the uplink or received by the terminal from the base station includes a downlink / uplink ACK / NACK signal, a channel quality indicator (CQI), a precoding matrix index (PMI), and a rank indicator (RI). ), And the like.
  • the terminal may transmit the above-described control information such as CQI / PMI / RI through the PUSCH and / or PUCCH.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a radio frame used in an LTE system according to an embodiment of the present specification according to an embodiment of the present specification.
  • a radio frame has a length of 10 ms (327200 ⁇ Ts) and consists of 10 equally sized subframes.
  • Each subframe has a length of 1 ms and consists of two slots.
  • Each slot has a length of 0.5 ms (15360 x Ts).
  • the slot includes a plurality of OFDM symbols in the time domain and a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • one resource block includes 12 subcarriers x 7 (6) OFDM symbols.
  • Transmission time interval which is a unit time for transmitting data, may be determined in units of one or more subframes.
  • the structure of the radio frame described above is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame, the number of slots included in the subframe, and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a downlink radio frame used in the LTE system according to an embodiment of the present specification.
  • a subframe consists of 14 OFDM symbols.
  • the first 1 to 3 OFDM symbols are used as the control region and the remaining 13 to 11 OFDM symbols are used as the data region.
  • R1 to R4 represent reference signals (RSs) or pilot signals for antennas 0 to 3.
  • the RS is fixed in a constant pattern in a subframe regardless of the control region and the data region.
  • the control channel is allocated to a resource to which no RS is allocated in the control region, and the traffic channel is also allocated to a resource to which no RS is allocated in the data region.
  • Control channels allocated to the control region include PCFICH (Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH (Physical Downlink Control CHannel).
  • the PCFICH is a physical control format indicator channel and informs the UE of the number of OFDM symbols used for the PDCCH in every subframe.
  • the PCFICH is located in the first OFDM symbol and is set in preference to the PHICH and PDCCH.
  • the PCFICH is composed of four Resource Element Groups (REGs), and each REG is distributed in a control region based on a Cell ID (Cell IDentity).
  • One REG is composed of four resource elements (REs).
  • the RE represents a minimum physical resource defined by one subcarrier x one OFDM symbol.
  • the PCFICH value indicates a value of 1 to 3 or 2 to 4 depending on the bandwidth and is modulated by Quadrature Phase Shift Keying (QPSK).
  • QPSK Quadrature Phase Shift Keying
  • the PHICH is a physical hybrid automatic repeat and request (HARQ) indicator channel and is used to carry HARQ ACK / NACK for uplink transmission. That is, the PHICH indicates a channel through which DL ACK / NACK information for UL HARQ is transmitted.
  • the PHICH consists of one REG and is scrambled cell-specifically.
  • ACK / NACK is indicated by 1 bit and modulated by binary phase shift keying (BPSK).
  • BPSK binary phase shift keying
  • a plurality of PHICHs mapped to the same resource constitutes a PHICH group.
  • the number of PHICHs multiplexed into the PHICH group is determined according to the number of spreading codes.
  • the PHICH (group) is repeated three times to obtain diversity gain in the frequency domain and / or the time domain.
  • the PDCCH is a physical downlink control channel and is allocated to the first n OFDM symbols of a subframe.
  • n is indicated by the PCFICH as an integer of 1 or more.
  • the PDCCH consists of one or more CCEs.
  • the PDCCH informs each UE or UE group of information related to resource allocation of a paging channel (PCH) and a downlink-shared channel (DL-SCH), an uplink scheduling grant, and HARQ information.
  • PCH paging channel
  • DL-SCH downlink-shared channel
  • Paging channel (PCH) and downlink-shared channel (DL-SCH) are transmitted through PDSCH. Accordingly, the base station and the terminal generally transmit and receive data through the PDSCH except for specific control information or specific service data.
  • Data of the PDSCH is transmitted to which UE (one or a plurality of UEs), and information on how the UEs should receive and decode PDSCH data is included in the PDCCH and transmitted.
  • a specific PDCCH is CRC masked with a Radio Network Temporary Identity (RNTI) of "A”, a radio resource (eg, frequency location) of "B” and a DCI format of "C", that is, a transmission format. It is assumed that information about data transmitted using information (eg, transport block size, modulation scheme, coding information, etc.) is transmitted through a specific subframe.
  • RTI Radio Network Temporary Identity
  • the terminal in the cell monitors, that is, blindly decodes, the PDCCH in the search region by using the RNTI information of the cell, and if there is at least one terminal having an "A" RNTI, the terminals receive and receive the PDCCH.
  • the PDSCH indicated by "B” and "C” is received through the information of one PDCCH.
  • FIG. 6 is a diagram illustrating a structure of an uplink subframe used in an LTE system according to an embodiment of the present invention.
  • an uplink subframe may be divided into a region to which a Physical Uplink Control CHannel (PUCCH) carrying control information is allocated and a region to which a Physical Uplink Shared CHannel (PUSCH) carrying user data is allocated.
  • the middle part of the subframe is allocated to the PUSCH, and both parts of the data area are allocated to the PUCCH in the frequency domain.
  • the control information transmitted on the PUCCH includes ACK / NACK used for HARQ, Channel Quality Indicator (CQI) indicating downlink channel status, RI (Rank Indicator) for MIMO, and scheduling request (SR), which is an uplink resource allocation request. There is this.
  • the PUCCH for one UE uses one resource block occupying a different frequency in each slot in a subframe. That is, two resource blocks allocated to the PUCCH are frequency hoped at the slot boundary.
  • MIMO 7 is a diagram illustrating a configuration of a general multiple antenna (MIMO) communication system according to an embodiment of the present specification.
  • MIMO Multiple-Input Multiple-Output
  • MIMO is a method of using a plurality of transmission antennas and a plurality of reception antennas, and this method can improve the transmission and reception efficiency of data. That is, by using a plurality of antennas at the transmitting end or the receiving end of the wireless communication system, the capacity can be increased and the performance can be improved.
  • MIMO may be referred to as a 'multi-antenna'.
  • a multi-antenna technique it does not rely on a single antenna path to receive one full message. Instead, in multi-antenna technology, data fragments received from multiple antennas are gathered and merged to complete the data. Using multi-antenna technology, it is possible to improve the data rate within a cell area of a specified size or to increase system coverage while ensuring a specific rate of data rate. This technique can also be widely used in mobile communication terminals, repeaters, and the like. According to the multiple antenna technology, it is possible to overcome the transmission limit in the mobile communication according to the prior art, which used a single antenna.
  • NT transmitting antennas are provided at the transmitting end, and NR receiving antennas are provided at the receiving end.
  • the theoretical channel transmission capacity is increased than when using the plurality of antennas at either the transmitting end or the receiving end.
  • the increase in channel transmission capacity is proportional to the number of antennas. Therefore, the transmission rate is improved and the frequency efficiency is improved.
  • the maximum transmission rate when using one antenna is Ro
  • the transmission rate when using multiple antennas is theoretically the maximum transmission rate as shown in Equation 1 below. It is possible to increase Ro by multiplying the rate of increase rate Ri. Where Ri is the smaller of NT and NR.
  • the research trends related to multi-antennas to date include information theory aspects related to calculation of multi-antenna communication capacity in various channel environments and multi-access environments, wireless channel measurement and model derivation of multi-antenna systems, and transmission reliability and transmission rate improvement.
  • Active research is being conducted from various viewpoints, such as the study of space-time signal processing technology.
  • the communication method in the multi-antenna system in a more specific manner, it can be represented as follows mathematically. As shown in FIG. 7, it is assumed that NT transmit antennas and NR receive antennas exist. First, referring to the transmission signal, since the maximum transmittable information is NT when there are NT transmission antennas, the transmission information may be represented by a vector as shown in Equation 2 below.
  • each transmission information Can have different transmit powers.
  • the transmission information of which transmission power is adjusted is represented by a vector as shown in Equation 3 below.
  • the physical meaning of the rank of the channel matrix is the maximum number that can send different information in a given channel. Therefore, the rank of the channel matrix is defined as the minimum number of independent rows or columns, so the rank of the matrix is greater than the number of rows or columns. It becomes impossible.
  • the rank (H) of the channel matrix H is limited as shown in Equation 6 below.
  • each of the different information sent using the multi-antenna technology will be defined as a 'stream' or simply 'stream'.
  • a 'stream' may be referred to as a 'layer'.
  • the number of transport streams can then, of course, be no greater than the rank of the channel, which is the maximum number that can send different information. Therefore, the channel matrix H can be expressed as Equation 7 below.
  • # of streams represents the number of streams.
  • one stream may be transmitted through more than one antenna.
  • mapping one or more streams to multiple antennas There may be several ways of mapping one or more streams to multiple antennas. This method can be described as follows according to the type of multiple antenna technology. When one stream is transmitted through multiple antennas, it can be seen as a spatial diversity scheme, and when multiple streams are transmitted through multiple antennas, it can be regarded as a spatial multiplexing scheme. Of course, a hybrid form of spatial diversity and spatial multiplexing is also possible.
  • the LTE-A system which is a standard of the next generation mobile communication system, is expected to support a CoMP (Coordinated Multi Point) transmission method, which was not supported in the existing standard, to improve the data rate.
  • the CoMP transmission scheme refers to a transmission scheme in which two or more base stations or cells cooperate with each other to communicate with a terminal in order to improve communication performance between a terminal and a base station (cell or sector) in a shadow area.
  • CoMP transmission can be divided into CoMP-Joint Processing (CoMP-JP) and CoMP-Coordinated Scheduling / beamforming (CoMP-CS / CB) schemes through data sharing. .
  • CoMP-JP CoMP-Joint Processing
  • CoMP-CS / CB CoMP-Coordinated Scheduling / beamforming
  • the terminal may simultaneously receive data from each base station that performs the CoMP transmission scheme, and combine the received signals from each base station to improve reception performance.
  • Joint Transmission JT
  • one of the base stations performing the CoMP transmission scheme may also consider a method for transmitting data to the terminal at a specific time point (DPS; Dynamic Point Selection).
  • the UE may receive data through one base station, that is, a serving base station, through beamforming.
  • each base station may simultaneously receive a PUSCH signal from the terminal (Joint Reception; JR).
  • JR Joint Reception
  • cooperative scheduling / beamforming scheme CoMP-CS / CB
  • only one base station receives a PUSCH, where the decision to use the cooperative scheduling / beamforming scheme is determined by the cooperative cells (or base stations). Is determined.
  • each of the base station and the terminal may perform beamforming based on channel state information in order to obtain a multiplexing gain of the MIMO antenna.
  • the base station transmits a reference signal to the terminal in order to obtain the channel state information from the terminal, and instructs to feed back the channel state information measured based on the physical uplink control channel (PUCCH) or the physical uplink shared channel (PUSCH).
  • PUCCH physical uplink control channel
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • CSI is largely classified into three types of information, such as a rank indicator (RI), a precoding matrix index (PMI), and a channel quality indication (CQI).
  • RI represents rank information of a channel, and means the number of streams that a UE can receive through the same frequency-time resource.
  • the RI is fed back to the base station at a longer period than the PMI and CQI values.
  • PMI is a value reflecting spatial characteristics of a channel and represents a precoding matrix index of a base station preferred by a terminal based on a metric such as SINR.
  • CQI is a value representing the strength of the channel, which means the reception SINR that can be obtained when the base station uses PMI.
  • MU-MIMO multi-user MIMO
  • MU-MIMO since there is interference between terminals multiplexed in the antenna domain, the accuracy of CSI may have a great influence on the interference of not only the terminal fed back the CSI but also other terminals multiplexed. Therefore, MU-MIMO requires more accurate CSI feedback than SU-MIMO.
  • the LTE-A standard decides to design the final PMI by dividing it into W1, which is a long term and / or wideband PMI, and W2, which is a short term and / or subband PMI. It became.
  • a long-term covariance matrix of a channel may be used as shown in Equation 8 below.
  • W2 is a short-term PMI
  • W is a codeword of a final codebook
  • norm (A) has a norm of 1 in each column of matrix A. Means a matrix normalized to.
  • the structure of the codeword uses a cross polarized antenna and when the spacing between the antennas is dense, for example, when the distance between adjacent antennas is usually less than half of the signal wavelength, the correlation of the generated channel is correlated. It is a structure designed to reflect the relationship characteristics.
  • antennas can be divided into horizontal antenna groups and vertical antenna groups. Each antenna group has characteristics of a uniform linear array (ULA) antenna. Co-located.
  • the correlation between antennas of each group has the same linear phase increment characteristic, and the correlation between antenna groups has phase rotation characteristic.
  • the codebook is a quantized value of the channel, it is necessary to design the codebook to reflect the characteristics of the channel.
  • the rank 1 codeword having the above-described structure may be illustrated as in Equation 10 below.
  • the structure of the codeword uses a cross polarized antenna and when the spacing between the antennas is dense, for example, when the distance between adjacent antennas is usually less than half of the signal wavelength, the correlation of the generated channel is correlated. It is a structure designed to reflect the relationship characteristics.
  • antennas can be divided into horizontal antenna groups and vertical antenna groups. Each antenna group has characteristics of a uniform linear array (ULA) antenna. Co-located.
  • the correlation between antennas of each group has the same linear phase increment characteristic, and the correlation between antenna groups has phase rotation characteristic.
  • the codebook is a quantized value of the channel, it is necessary to design the codebook to reflect the characteristics of the channel.
  • the rank 1 codeword having the above-described structure may be illustrated as in Equation 10 below.
  • the codeword is the number of transmitting antennas. Represented as a vector of X 1, And sub vector
  • Each structure shows the correlation characteristics of the horizontal antenna group and the vertical antenna group. Is advantageously represented by a vector having a linear phase increase characteristic reflecting the correlation characteristics between antennas of each antenna group, and a representative example may use a DFT matrix.
  • MU-MIMO multi-user MIMO
  • MU-MIMO since there is interference between terminals multiplexed in the antenna domain, the accuracy of CSI may have a great influence on the interference of not only the terminal fed back the CSI but also other terminals multiplexed. Therefore, MU-MIMO requires more accurate CSI feedback than SU-MIMO.
  • CoMP JT since several base stations cooperatively transmit the same data to a specific terminal, it may theoretically be regarded as a MIMO system in which antennas are geographically dispersed. That is, in the case of MU-MIMO in JT, like the single cell-MU-MIMO, high accuracy channel state information is required in order to avoid interference between co-scheduled terminals. In the case of CoMP CB, sophisticated channel state information is also required to avoid interference caused by neighboring cells to the serving cell. In general, to increase the accuracy of the channel state information feedback, additional channel state information feedback of the terminal is required, which is transmitted to the base station through the PUCCH or the PUSCH.
  • the vehicle's Multi-Input Multi-Output (MIMO) system which is implemented by installing a large antenna array in a vehicle, enables users to receive high quality service through large antenna gains even when the vehicle moves at high speed. Is implemented. In addition, it may operate in a structure in which data received by a central unit (CU) of the vehicle MIMO system is relayed to the passengers in the vehicle.
  • CU central unit
  • the antenna array of a large size is installed outside the vehicle and the radio communication between the base station and the passengers in the vehicle is relayed, the degradation of communication performance due to a penetration loss having an average value of about 20 dB can be prevented. have.
  • a large number of receiving antennas are used as compared to a personal portable device to secure a large antenna gain, and a sufficient distance between the receiving antennas can be secured so that reception diversity can be easily obtained.
  • the above-described features of the vehicle MIMO system can provide excellent communication services to users without additional investment in infrastructure.
  • a vehicle MIMO system there is no example of installing a large antenna array in a vehicle.
  • Vehicles are considerably more expensive than personal handheld devices and are not easy to maintain and upgrade, and must meet various requirements such as design concept and aerodynamic structure in addition to communication performance.
  • design concept and aerodynamic structure in addition to communication performance.
  • FIG. 8 illustrates a structure of a shark antenna as one example.
  • the shark antenna is composed of antennas supporting four or more different bandwidths and services.
  • the Shark antenna has deteriorated performance as described above, it may not be sufficient to provide high quality communication service.
  • an embodiment of the present invention proposes a distributed antenna system (DAS).
  • the DAS may be implemented as a plurality of antennas rather than a single antenna, and may be a structure for improving spatial constraints of a large antenna array and problems of a shark antenna.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a vehicle including a plurality of antenna arrays as a distributed antenna system according to an embodiment of the present specification.
  • the frequency of use of the above-described wireless communication system and the range of services utilized are increasing.
  • QoS quality of service
  • terminals For example, in a wireless communication system, a plurality of terminals or users (collectively referred to as terminals) that use public transportation want to watch a multimedia while boarding, or a plurality of terminals that are boarded in a personal vehicle driving on a highway are different from each other. There is a growing need to support high quality wireless services to mobile terminals, such as in the case of using.
  • a plurality of antennas 910, 920, 930, 940, 950, and 960 may be installed in a vehicle.
  • the position and number of the plurality of antennas 910, 920, 930, 940, 950, and 960 may be installed differently according to the vehicle design system and each vehicle.
  • the configuration described below can be equally applied even if the position and the number of the plurality of antennas 910, 920, 930, 940, 950, 960 installed in the vehicle are changed, but are not limited to the following embodiments. That is, the following descriptions may be applied to antennas having various shapes and radiation patterns according to positions of the plurality of antennas 910, 920, 930, 940, 950, and 960.
  • signals for distributed antenna units (DUs) distributed in each vehicle may be controlled through a central control unit (CU) 970. That is, the CU 970 of the vehicle may control a signal for the DUs 910, 920, 930, 940, 950, and 960 installed in the vehicle to receive a signal while maximizing reception diversity from the base station, The wireless connection between the base station and the vehicle can be prevented from being moved. That is, the vehicle itself may be one terminal having a plurality of antennas or a repeater terminal for relaying signals. The vehicle may provide a quality service to a plurality of terminals in the vehicle through control and relay of a signal received through the CU 970.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a method for selecting a distributed antenna (DU) in a situation where a plurality of vehicles are in close proximity according to one embodiment of the present specification.
  • the vehicle may include a plurality of DUs and a CU 970 for controlling the DUs.
  • the plurality of vehicles 1020-1, 1020-2, and 1020-3 may be concentrated in a narrow area.
  • a plurality of vehicles may be concentrated in a narrow area.
  • the DU on the right side of the first vehicle 1020-1 and the DU on the left side of the second vehicle 1020-2 are adjacent to each other.
  • the distinction may not be easy. That is, since DUs located at very close distances receive signals having a similar channel environment, a plurality of DUs may receive the same beam or may be blocked by obstacles, thereby increasing the probability of not receiving them.
  • each of the vehicles 1020-1, 1020-2, and 1020-3 may selectively control activation or deactivation of the DU based on the dense state of the surrounding vehicles. For example, when receiving a beam transmitted from the first base station 1010-1 to the first vehicle 1020-1, the first vehicle 1020-1 is distinguished from an adjacent second vehicle 1020-2. For this purpose, only the DU located on the left side of the first vehicle 1020-1 may be activated, and the remaining DUs of the first vehicle 1020-1 may be deactivated.
  • the first vehicle 1020-1 may determine whether the vehicle is crowded using a location information receiving unit (eg, GPS) or a proximity sensor. Also, as an example, whether to deactivate the DUs may be determined based on a threshold value based on the density.
  • the threshold value is a threshold value and may be one reference value for determining whether to deactivate it. That is, the criteria for determining whether each of the vehicles 1020-1, 1020-2, and 1020-3 are concentrated may be different, and are not limited to the above-described embodiment.
  • the third vehicle 1020-3 may activate two DUs in front of the third vehicle 1020-3 to receive a beam from the second base station 1010-2. That is, each of the vehicles 1020-1, 1020-2, and 1020-3 selectively applies activation / deactivation schemes to DUs to distinguish each vehicle from a beam that can be received from an adjacent vehicle through its activated DUs. You can do it. Through this, beam reception performance can be improved by allowing beams to be traversed as independent as possible through different clusters.
  • the vehicle may be equipped with a plurality of DUs, and may control activation / deactivation of respective DUs. That is, the vehicle can operate based on the DAS.
  • FIG. 11 is a diagram for explaining an advantage of a DAS when a ray block is generated.
  • FIG. 11 describes the advantages of the DAS in preventing link breaks as compared to conventional antenna structures when ray-blocks occur.
  • the communication connection may fail for a considerably long time.
  • the DAS receives a received signal from a network through a plurality of different paths, the failure of communication connection due to an obstacle may not occur.
  • the network-side device for transmitting signals to terminals located in the vehicle in FIG. 11 may be a base station (eNB) of a conventional communication system, and may be a roadside device or a roadside supporting vehicle communication. It can be a Roadside Unit.
  • eNB base station
  • a signal transmitted from a device at the network end may be directly received by the vehicle or may be received through a path reflected from a specific object.
  • the DAS may be advantageous for ensuring the stability of the connection.
  • the antenna gain is obtained through the DAS to support a high data rate, and thus may be very suitable for a vehicle communication system.
  • the DAS has a burden of installing a lossless cable between the CU and the plurality of antennas.
  • a cable for the high frequency band that can share the RF signal should be installed between the antenna and the CU.
  • an independent modem is installed in each distributed antenna (or subarray antenna), or baseband signals, soft values, and digital processing may be performed by performing some of the reception operations independently on the distributed antenna. It may be necessary to implement the DAS in such a manner that the process is shared between the distributed antenna and the CU.
  • the DAS can overcome the degradation of the communication performance and the connection failure occurring at the time of ray-block while improving the gain of the received power through the implementation of a large antenna array, thereby enabling a mobile communication system for a vehicle. It can be very suitable for However, in order for such an antenna structure to obtain a substantial gain in a mobile communication system, a connection control scheme suitable for the antenna structure needs to be applied.
  • the conventional connection control method focusing on personal communication equipment using a single antenna array compares the received power of a reference signal (RS) for cell search transmitted by each base station.
  • the access control method may be based on a reception power for selecting a base station most suitable for providing a service to the terminal.
  • the access control method based on the received power may not provide a function of considering abundant ray, comparing a reception diversity gain, and the like in order to prevent performance degradation by a ray block.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an RRM measurement scheme for a selected base station / cell.
  • an 'event' indicating that a change of a base station / cell may be required should be triggered.
  • Such an event may occur when 1) the received power of the cell search RS of the serving cell decreases below a certain value and needs to change the access point to another base station / cell.
  • the network or the serving cell base station may request the terminal to measure and report a more detailed channel condition, perform and indicate a change in the serving cell, and adjust the traffic balancing.
  • Various network elements may be taken into consideration to decide to maintain the current serving cell.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a problem of a conventional cell selection method based on received power and a cell selection method according to an exemplary embodiment.
  • the vehicle is close to the first cell c0 and thus measures and reports the high received power for the cell search RS from c0.
  • the second cell c1 which is relatively far from each other, cannot provide high received power to the vehicle, but can support communication through various rays. Accordingly, even when an obstacle appears, the vehicle can securely connect with c1.
  • cell selection needs to be performed in consideration of such ray distribution information.
  • a channel in MIMO implementation may be defined as a combination of sub-channels generated between a plurality of transmit and receive antennas. Channels in MIMO have a more complex shape as the number of antennas used for MIMO implementation increases.
  • the channel information is divided into 1) an explicit CSI reporting method and 2) an implicit CSI reporting method according to the measurement and reporting method.
  • the explicit CSI reporting method is a method of reporting information to the transmitter as close as possible to the measured value without analyzing the channel measured by the receiver.
  • various methods for reducing signaling overhead by quantizing a MIMO channel expressed in a matrix form or singular value decomposition (SVD) are applied.
  • the implicit CSI reporting method is a method of interpreting the information and reporting only the content substantially required for beam generation, instead of the direct information on the channel measured by the receiver.
  • the implicit CSI reporting method is widely used in current mobile communication systems because of the advantage that signaling overhead is small compared to the explicit CSI reporting method.
  • a high rank downlink reception occurs with a higher probability than a conventional device. Accordingly, the vehicle can secure higher connection stability and data rate than the existing device.
  • a technique of precisely controlling each transmission beam in a high rank that is, when transmitting multiple transmission beams at the same time, must be supported through a standard document.
  • this process has the burden of modifying much of the existing standard documents that specialize in transmission beam precision control for low rank. Specifically, a change is needed in two parts.
  • the data rate (yield) of the user should be guaranteed even in a situation where some codewords fail to transmit due to rapid change of channel or some connection is blocked.
  • the codebook needs to be newly defined to support the above two operations.
  • the structure of the codebook used for the CSI measurement for the UE to support high rank transmission is changed, the amount of resources used for CSI reporting is increased. Therefore, other devices for which high rank reception is not essential may also cause a problem that the feedback overhead is increased and thus the overall frequency efficiency is reduced, thereby solving this problem.
  • the system performance degradation that the number of devices that can be connected to the network simultaneously due to the capacity of the uplink control channel may be reduced, such a problem should also be considered.
  • each of the DUs is physically spaced apart and has a different radiation pattern depending on the installation position due to the nature of the vehicle having a metal surface.
  • the channel generated between the base station and each of the DUs due to reflection and propagation of the metal surface has a small correlation and high independence compared to a channel of a general linear array structure. Using this, it is possible to group each DU or some DUs so that they behave as if they were individual users independent of the ungrouped DUs.
  • VUE virtual terminal
  • VUE By designating a VUE, integrated management through one bearer is possible without having to perform QoS management for each DU. That is, network entries other than some entries such as a base station recognize a vehicle composed of multiple VUEs as a single user.
  • a multi-user channel is created between the base station and the vehicle, and the base station performs transmission control and feedback reception for each VUE separately. Accordingly, there is no influence on other conventional devices.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating specific transmission beam control using a VUE (Virtual UE) concept.
  • DU0, DU1, DU2 and DU3 are each assigned four different VUEs for UE0, UE1, UE2, UE3.
  • the vehicle is recognized as one user by the base station, and eight different transmission beams are used for data transmission. This is because there is only one rank 8 precoder defined in the codebook.
  • two transmission beams are allocated to each of four VUEs.
  • any one of 16 different transmit beam combinations may be selected and used for each of the four VUEs.
  • FIG. 15 is a diagram illustrating a process of defining UE IDs corresponding to a plurality of VUEs.
  • FIG. 15 illustrates a case in which a vehicle is configured of one CU connecting four DUs and four DUs.
  • the vehicle may define the VUE as a combination of one or more DUs.
  • Each VUE may be configured to include different DUs so that physical channel characteristics may be set differently.
  • each VUE may be configured to share some DUs to favor control of multiple access interference (MIA) by multi-user MIMO connections.
  • MIA multiple access interference
  • each VUE may be configured to include a different number of DUs so that reception performance and reception complexity may be set differently for each VUE.
  • a specific VUE ie, a specific DU combination among the VUEs may be registered as a default user for the network.
  • One VUE may be distinguished from another VUE by a physical layer ID, a cell-specific UE ID (RNTI), a reception antenna indicator, and the like. That is, the indicators to be distinguished from each other must be allocated to each VUE, so that the base station or some network entry can recognize that different destinations (targets or destinations) to transmit data are different.
  • RNTI cell-specific UE ID
  • the concept of 'substantial UE (SUE)' is first defined.
  • some network entries eg, base station or MME
  • MME Mobility Management Entity
  • other network entries do not distinguish between VUEs and simply recognize them as one SUE. That is, the proposed embodiment is a 'network transparent UE' scheme in which only some network entries recognize the existence of the user and other network entries do not recognize the existence of the user.
  • SUE is defined as a terminal corresponding to any one of the following.
  • VUE is a combination of one or more DUs and is defined as a terminal connected with a base station through an additional access procedure (eg, a random access procedure or an RACH procedure).
  • additional access procedure eg, a random access procedure or an RACH procedure.
  • the proposed embodiment is to support high rank transmission of a vehicle using a virtual terminal method without affecting the operation of an existing mobile communication system supporting a conventional device.
  • a virtual terminal method that does not affect the configuration of a network such as a bearer will be described.
  • a combination of one or more DUs is referred to as a virtual UE, but the configuration is not limited to the above-described terms. That is, the configuration of a configuration of one or more DUs in the DAS, which is distinguished from other DUs in the DAS to perform connection with the base station through an additional access procedure, is not limited to the term and is applied in the same manner as the above-described virtual terminal. Can be.
  • a device defined by one global UE ID a UE performing communication for supporting one service, a UE establishing a connection to a network for the first time among a combination of different DUs, and a network entry are recognized as one device.
  • the UE may be referred to as a substantive UE (Substantial UE), but the configuration is not limited to the above terms, and the configuration that performs the same role may be applied in the same manner as the above-described real terminal. .
  • 16 is a diagram illustrating a block diagram of a device supporting a virtual terminal, for example.
  • a UE (or UE) includes one CU for determining the content and reporting method of control information to be transmitted to a base station and a plurality of DUs for receiving a downlink signal.
  • the device may include one or more modems that primarily restore the received information, wherein the connection between the DU and the modem may be fixed as shown on the left side of FIG. 16 or may be variable as shown on the right side of FIG. 15. Can be.
  • the CU performs higher layer tasks such as restoring a serving packet from information received through each DU and performing an application.
  • each DU is not a simple antenna and may be implemented to perform a decoding procedure, a MIMO procedure, a CSI measurement / report procedure, and the like.
  • FIG. 17 is a diagram illustrating a method in which a terminal establishes a connection with a base station.
  • the UE may support a Substantial UE and a Virtual UE.
  • the real terminal establishes a connection to the network for the first time among a combination of one global terminal ID (a terminal defined by a global UE ID, a terminal performing communication for supporting one service, and different DUs).
  • the terminal may be at least one of a terminal recognized as a device by a terminal and a network entry, for example, whether the terminal is a real terminal may be determined based on a representative ID of the terminal. It may be an indicator for indicating that the above-described actual terminal, but is not limited to the specific method for indicating,
  • the representative ID may be the global terminal ID described above.
  • the virtual terminal may be a virtual terminal set by a DU or a set of DUs, and the virtual terminal may be distinguished by a virtual terminal index.
  • the virtual terminal index may be an indicator for indicating the virtual terminal, and is not limited to the specific method for indicating.
  • the vehicle and the terminal are used interchangeably in the above description, the following description will be based on the terminal. That is, the real vehicle may be a real terminal, and the virtual vehicle may be a virtual terminal.
  • the case may be equally applicable to a terminal apparatus and devices including a vehicle including a DU and a plurality of antennas and capable of selecting activation. It may be a meaning including the, and is not limited to the following examples.
  • a device including a plurality of antennas and activating / deactivating each of the plurality of antennas may be supported by a real terminal and a virtual terminal.
  • the same may be applied to a device including a plurality of antennas spaced apart from each other, and is not limited to the above-described embodiment.
  • registration (or addition) and removal of the virtual terminal (or virtual vehicle) from the terminal (or vehicle) may be controlled by the base station.
  • the base station determines that the addition or removal of the virtual terminal is necessary based on the terminal-specific information and the service-specific information
  • the base station establishes a connection between the terminal and the base station and notifies the terminal.
  • the connection may refer to RRC (Radio Resource Control) connection of the existing wireless communication system.
  • the terminal acquires system information (SI) necessary for accessing the base station, and then registers or accesses the base station.
  • SI system information
  • the terminal is registered with the base station through a procedure of exchanging and receiving a plurality of signals with the base station, and when the registration is completed, the communication can be secured through a detailed connection setting for performing communication with the base station.
  • a method of registering or removing a virtual terminal for a terminal (or an actual terminal) that has secured a communication state through the above-described operation will be described. Through this, the terminal can control the registration and removal of the virtual terminal according to the determination and notification of the base station without a complicated procedure.
  • the terminal which has been connected with the base station, may perform a new registration of the virtual terminal or notify the interruption of some of the existing registered virtual terminals through a connection reset command from the base station.
  • the connection is a logical path or the like so that the terminal and the base station can perform wireless communication by adjusting and sharing communication detailed parameter values for performing wireless communication between the terminal and the base station. It may refer to a state in which a logical channel is formed.
  • the RRC connection state may be a state in which the aforementioned connection is performed.
  • the terminal may transmit an access request to the base station (S1710).
  • the access request of the terminal may mean an ID allocation request.
  • the ID requested by the terminal may be an ID of an actual terminal. That is, it may be an ID for recognizing and requesting the entire terminal as one real terminal.
  • the requesting ID may be a representative ID and is not limited to the above-described embodiment.
  • the base station may assign an ID to the terminal and notify the terminal of information on the assigned ID (S1720).
  • the ID notified by the base station may be a representative ID of the terminal.
  • the terminal may transmit a connection establishment request to the base station (S1730).
  • the base station may perform connection establishment with the terminal after receiving the connection establishment request (S1740), and the terminal reports the completion of the connection establishment.
  • the report on the connection establishment completion may be a report on the ACK / NACK, and the present invention is not limited to the above-described embodiment.
  • the base station may request information on whether the virtual terminal can support the upper entry of the network (S1760). That is, the base station directly sends information on whether the terminal supports the virtual terminal function. Without requesting, the terminal may request identification or authentication of the terminal from the upper entry of the network. Thereafter, the network upper entry may check the characteristics of the terminal through identification or authentication of the terminal. In this case, as an example, the characteristic of the terminal may be whether to support a virtual terminal function. In this case, the upper network entry may notify the base station of information on whether the terminal supports the virtual terminal function. (S1770) Through this, the base station may determine whether the terminal supports the virtual terminal function. Thereafter, the network upper entry may perform bearer setup (S1780).
  • whether the virtual terminal function is supported or not may be confirmed using identification or authentication information as the representative ID of the terminal or the information on the actual terminal. That is, whether the virtual terminal function is supported between the upper entry of the terminal, the base station, and the network may be performed based on the representative ID of the terminal as the actual terminal.
  • the base station may be obtained through the network upper entry without directly receiving information on whether the terminal supports the virtual terminal, and thus, information on whether the terminal supports the virtual terminal is omitted from the terminal's point of view. There may be an advantage that the head can be reduced.
  • FIG. 18 is a diagram illustrating a virtual terminal registration or removal method.
  • the terminal may receive a connection reset command message from the base station.
  • the terminal may register (or add) or remove the virtual terminal based on the connection reset command message. That is, the connection reset command message may include information about registration or removal of the virtual terminal.
  • the registration or removal procedure for the virtual terminal may be performed based on the index of the virtual terminal.
  • each of the virtual terminals registered for the real terminal may be assigned a unique virtual terminal index. That is, in the case where the terminal registers with the virtual terminal, a unique virtual terminal index may be assigned to the registered virtual terminal.
  • the terminal may be connected based on the representative ID as the actual terminal.
  • a separate index is assigned to the virtual terminal in the terminal so that the registration or removal procedure may be performed in a state where each of the virtual terminals is distinguished.
  • the terminal may transmit at least one or more of information on the terminal and information on a service provided by the terminal to the base station for registration or removal of the virtual terminal. That is, the terminal may transmit its information to the base station.
  • the base station may determine whether to register or remove the virtual terminal based on the information received from the terminal.
  • the base station may include information on whether to register or remove the virtual terminal in the connection reset command and transmit the information to the terminal.
  • the terminal may receive a connection reset command message to perform registration or removal on the virtual terminal. That is, the terminal may perform registration on the virtual terminal when the connection reset command message indicates registration of the virtual terminal. On the contrary, if the connection reset command message indicates the removal of the virtual terminal, the terminal may perform the removal of the virtual terminal.
  • connection reset command message may further include control information that requires a change in the terminal based on the registration or removal of the virtual terminal. That is, the connection reset command message may further include parameter information that the terminal should change based on registration or removal of the virtual terminal.
  • control information may include at least one of maximum value information of ranks to be simultaneously received for each virtual terminal, control information receiving method information for the virtual terminal, and control information reporting method for the virtual terminal. Information may be included. That is, the connection reset command message may include information that needs to be changed or notified in the terminal based on the registration or removal of the virtual terminal, but is not limited to the above-described embodiment.
  • the base station may receive the virtual terminal supportable information from the network upper entry (S1810).
  • the UE may transmit a measurement report request message for each virtual terminal from the terminal (S1820).
  • the base station determines the terminal for additional information necessary to determine whether to register or remove the virtual terminal to the terminal that supports the virtual terminal function.
  • the measurement report request message for each virtual terminal can be transmitted.
  • the measurement report request message for each virtual terminal is transmitted to the terminal in a form to report the measurement for each virtual terminal.
  • the terminal may perform measurement on each virtual terminal.
  • the measurement may mean measurement of channel channel information for each virtual terminal.
  • the terminal may perform measurement for each virtual terminal and then report measurement information to the base station.
  • the measurement report method for each virtual terminal may be set differently.
  • each virtual terminal may perform direct measurement and report only its own measurement information directly to the base station. That is, each virtual terminal registered in the terminal can independently report its measurement information to the base station.
  • each of the virtual terminals may transmit measurement information about each of the virtual terminals to the base station based on a unique virtual terminal index granted to the virtual terminals.
  • the base station may obtain measurement information for each of the virtual terminals based on the virtual terminal index.
  • some or one of the plurality of virtual terminals may report measurement information of each virtual terminal to the base station at a time.
  • the measurement information of the plurality of terminals may be reported based on the representative ID of the terminal (or the actual terminal). That is, the base station may confirm that measurement information about a plurality of virtual terminals is simultaneously transmitted from the target terminal based on the representative ID. Also, as an example, the measurement information about the plurality of virtual terminals may be information set based on the virtual terminal index for each virtual terminal. In this case, some virtual terminals or one virtual terminal may transmit measurement information about each of the virtual terminals based on the virtual terminal index to the base station, and the base station acquires the measurement information on each virtual terminal based on the virtual terminal index. can do.
  • each virtual terminal in the terminal (or real terminal) can be distinguished by the virtual terminal index, it is not limited to the above-described embodiment.
  • the base station may determine the need for registration (or addition) or removal of the virtual terminal. For example, the base station may determine whether to register or remove the virtual terminal by comparing the measurement information and the threshold value.
  • the base station may check the change of the detailed setting information of the terminal and the connection configuration.
  • the base station may provide the terminal with information on the change of the connection setting and the new item through an upper layer signal (for example, an RRC signal).
  • an upper layer signal for example, an RRC signal.
  • the above-described connection reconfiguration request message may be a higher layer. May be transmitted as a signal.
  • the terminal may register the virtual terminal based on the received higher layer signal or the connection reconfiguration request message. In this case, the terminal may assign a unique virtual terminal index to the registered virtual terminal.
  • the terminal may change and set detailed parameters or other information on the connection establishment based on the control information included in the higher layer signal or the connection reconfiguration request message.
  • completion information on connection establishment may be reported to the base station through the virtual terminal configured to report control information among the virtual terminals of the terminal (or the actual terminal).
  • the virtual terminal Each of them may report completion information on the connection establishment to the base station, respectively, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the base station can check the change in the detailed configuration information for the connection setting with the terminal.
  • the base station may provide information on the virtual terminal that is changed and removed from the connection configuration through the upper layer signal (for example, RRC signal).
  • the terminal may remove the virtual terminal based on the received higher layer signal or the connection reconfiguration request message.
  • the terminal may remove the virtual terminal index for the virtual terminal to be removed and maintain it as reserved information.
  • the terminal may change and set detailed parameters or other information on the connection establishment based on the control information included in the higher layer signal or the connection reconfiguration request message.
  • completion information on connection establishment may be reported to the base station through the virtual terminal configured to report control information among the virtual terminals of the terminal (or the actual terminal).
  • each of the virtual terminals may report completion information on connection establishment to the base station, respectively, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the information on the operation that the terminal should change for data reception or transmission may include information about the maximum value of the rank. That is, information necessary for data exchange with the base station may be included.
  • information on a method of reporting control information eg, a method of reporting HARQ ACK / NACK for each virtual terminal may also be included.
  • the base station can confirm through the relationship with the registered terminal (or real terminal) instead of giving a unique ID to the added virtual terminal. That is, by exchanging information through a virtual terminal index that can be shared or understood only between the terminal (or the actual terminal) and the base station, unnecessary procedures can be omitted, thereby reducing the overhead.
  • 19 is a flowchart illustrating a method of registering or removing a virtual terminal according to one embodiment of the present specification.
  • the terminal may perform a connection with the base station.
  • the connection is a state in which the base station and the terminal can communicate through a logical path or a logical channel. It may mean.
  • the connection may mean an RRC connection in a wireless communication system.
  • the terminal may receive a connection reset command message from the base station to which the connection was performed (S1920).
  • the connection reset command message includes information about the virtual terminal determined by the base station. Can be determined. That is, the base station may determine whether to register or remove the virtual terminal for the connected terminal, and may include the determined information in the connection reset command message and transmit the same to the terminal.
  • the connection reset command message may also include control information that is changed based on the registration or removal of the virtual terminal in the terminal, as described above.
  • the terminal may perform registration or removal on the virtual terminal based on the connection reset command message (S1930).
  • the base station connects the information on the virtual terminal registration.
  • the terminal may perform registration on the virtual terminal.
  • a unique virtual terminal index may be given to the registered virtual terminal.
  • the terminal may transmit the registration completion information to the base station.
  • the control information may be reported to the base station by a terminal configured to report control information among the virtual terminals.
  • each of the virtual terminals may report control information to the base station, as described above.
  • the terminal may perform the removal for the virtual terminal, as described above.
  • 20 is a block diagram illustrating a terminal device and a base station according to one embodiment of the present specification.
  • a configuration for a wireless communication system will be described as a terminal, but as described above, it may have the same meaning as a vehicle, as described above.
  • the wireless communication system may include a base station 10 and at least one terminal 20.
  • the base station 10 in the downlink, the base station 10 may be a transmitting device, and the terminal 20 may be a receiving device.
  • the terminal 20 in the uplink, the terminal 20 may be a transmitting device, and the base station 10 may be a receiving device.
  • the base station apparatus 10 may include a processor 11 for controlling each unit, a memory 12 for storing information, and an RF (Radio Frequency) unit 13 for transmitting and receiving a signal.
  • the processor 11 of the base station apparatus 10 may be a unit that performs the methods or procedures described above with reference to FIGS. 1 to 19.
  • the memory 12 of the base station apparatus 10 may be connected to the processor 11 to store various pieces of information controlled by the processor 11.
  • the base station apparatus 10 may perform communication with an external device using the RF unit 13.
  • the external device may be a terminal device.
  • the external device may be the vehicle described above.
  • the external device may be a fixed device or a device, and is not limited to the above-described embodiment. That is, the base station apparatus 10 may be an apparatus capable of communicating with other devices as an external device, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the terminal device 20 may include a processor 21, a memory 22, and an RF unit 23.
  • the processor 21 of the terminal device 20 may be a unit that performs the methods or procedures described above with reference to FIGS. 1 to 16.
  • the memory 22 of the terminal device 20 may be connected to the processor 21 to store various information controlled by the processor 21.
  • the terminal device 20 may communicate with an external device using the RF unit 23.
  • the external device may be the base station apparatus 10.
  • the external device may be another vehicle.
  • the external device may be a fixed device or a device, and is not limited to the above-described embodiment. That is, the terminal device 20 may be a device capable of communicating with other devices as an external device, and is not limited to the above-described embodiment.
  • the base station apparatus 10 and / or the terminal apparatus 20 may include one or a plurality of antennas.
  • the wireless communication system may be the above-described MIMO system.
  • the terminal device 20 described above may have a configuration corresponding to the vehicle described above. That is, one vehicle may be one terminal device 20, and the configuration may be a configuration included in the vehicle.
  • Embodiments of the present invention described above may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof.
  • a method according to embodiments of the present invention may include one or more Application Specific Integrated Circuits (ASICs), Digital Signal Processors (DSPs), Digital Signal Processing Devices (DSPDs), and Programmable Logic Devices (PLDs). It may be implemented by field programmable gate arrays (FPGAs), processors, controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • ASICs Application Specific Integrated Circuits
  • DSPs Digital Signal Processors
  • DSPDs Digital Signal Processing Devices
  • PLDs Programmable Logic Devices
  • FPGAs field programmable gate arrays
  • processors controllers, microcontrollers, microprocessors, and the like.
  • the method according to the embodiments of the present invention may be implemented in the form of a module, a procedure, or a function that performs the functions or operations described above.
  • the software code may be stored in a memory unit and driven by a processor.
  • the memory unit may be located inside or outside the processor, and may exchange data with the processor by various known means.
  • a method of selecting a distributed antenna and an apparatus therefor in the inter-vehicle communication system as described above have been described with reference to an example applied to the 3GPP LTE system, but it is possible to apply to various wireless communication systems in addition to the 3GPP LTE system.

Abstract

본 명세서는 통신을 수행하는 단말이 가상 단말을 제어하는 방법을 제공할 수 있다. 이때, 가상 단말을 제어하는 방법은 기지국과 연결(Connection)을 수행하는 단계, 연결이 수행된 기지국으로부터 연결 재설정 명령 메시지를 수신하는 단계 및 연결 재설정 명령 메시지에 기초하여 가상 단말을 등록 또는 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

차량 간 통신 시스템에서 가상 단말을 이용하여 통신을 수행하는 방법 및 장치
본 명세서는 무선 통신 시스템에 대한 것으로, 보다 상세하게는 차량 간 통신에 적용되는 무선 통신 시스템에 대한 것이다.
본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"을 참조할 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB, 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.
한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.
무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.
또한, 최근에는 차량간 통신 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 보다 상세하게는, 무선 통신 기술과 위치 추적 기술(GPS) 등을 차량에 접목 시켜 차량에 대한 진단, 도난 감지, 운전 경로 안내, 교통 서비스 제공 등과 같이 차량을 사용하는 운전자에게 실시간으로 서비스를 제공하고자 하는 방안에 대한 관심이 높아지고 있다. 이때, 차량 간 통신 시스템에서는 차량의 외관, 이동성 및 다른 차량과의 간섭 등을 고려하여 차량 간 통신을 효율적으로 수행하고자 하는 방안들이 요구된다.
본 명세서는, 차량 간 통신 시스템에서 가상 단말(virtual User Equipment)을 이용하여 통신을 수행하는 방법 및 그 장치를 제공하는데 목적을 가지고 있다.
본 명세서는, 기지국의 제어를 통해 단말에서 가상 단말을 등록 및 제거하는 방법을 제공하는데 목적을 가지고 있다.
본 명세서는, 베어러 등 네트워크에 구성에 영향을 주지 않는 가상 단말 등록 및 제거 방법을 제공하는데 목적을 가지고 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따라, 차량 간 통신 시스템에서 통신을 수행하는 단말이 가상 단말을 제어하는 방법에 있어서, 기지국과 연결(Connection)을 수행하는 단계, 연결이 수행된 기지국으로부터 연결 재설정 명령 메시지를 수신하는 단계 및 연결 재설정 명령 메시지에 기초하여 가상 단말을 등록 또는 제거하는 단계를 포함하는 할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 차량 간 통신 시스템에서 가상 단말을 제어하여 통신을 수행하는 단말 장치는 외부 디바이스로부터 인포메이션을 송수신하는 송수신 모듈, 송수신 모듈을 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다. 이때, 프로세서는 기지국과 연결(Connection)을 수행하고, 송수신 모듈을 이용하여 연결이 수행된 기지국으로부터 연결 재설정 명령 메시지를 수신하고, 연결 재설정 명령 메시지에 기초하여 가상 단말을 등록 또는 제거할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 차량 간 통신 시스템에서 통신을 수행하는 단말이 가상 단말을 제어하는 방법 및 단말 장치에는 다음 사항들이 공통으로 적용될 수 있다.
본 명세서의 일 실시예에 따라 연결(Connection)은 단말의 대표 아이디에 기초하여 수행되고, 가상 단말은 가상 단말 인덱스에 기초하여 등록 또는 제거될 수 있다.
이때, 단말에 등록된 가상 단말들 각각에는 고유한 가상 단말 인덱스가 할당되고, 가상 단말들 각각은 고유한 가상 단말 인덱스에 기초하여 기지국과 각각 통신을 수행할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 연결은 RRC(Radio Resource Control) 연결(Connection)을 의미할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 단말은 기지국으로 단말에 대한 정보 및 단말이 제공하는 서비스에 대한 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이때, 기지국은 단말로부터 수신한 정보에 기초하여 가상 단말의 등록 또는 제거 여부를 결정하고, 연결 재설정 명령 메시지에 가상 단말의 등록 또는 제거 여부에 대한 결정 정보가 포함될 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 연결 재설정 명령 메시지가 가상 단말의 등록을 지시하는 경우, 단말은 상기 가상 단말을 등록하고, 연결 재설정 명령 메시지가 가상 단말의 제거를 지시하는 경우, 단말은 가상 단말을 제거할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 연결 재설정 명령 메시지에는 가상 단말의 등록 또는 제거에 기초하여 단말에서 변경이 필요한 제어 정보가 더 포함될 수 있다.
이때, 제어 정보는 가상 단말별 동시에 수신하여여하는 랭크의 최대값 정보, 가상 단말에 대한 제어 정보 수신 방법 정보, 가상 단말에 대한 제어 정보 보고 방법 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 단말이 기지국으로부터 가상 단말 측정(measurement) 요청을 수신하는 단계, 수신한 가상 단말 측정 요청에 기초하여 가상 단말에 대한 측정을 수행하는 단계 및 가상 단말에 대한 측정 결과를 기지국으로 보고하는 단계를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 단말이 복수 개의 가상 단말에 대한 측정 결과를 기지국으로 보고하는 경우, 복수 개의 가상 단말들 각각은 자신의 측정 결과만을 직접 기지국으로 보고할 수 있다.
또한, 본 명세서의 일 실시예에 따라, 단말이 복수 개의 가상 단말에 대한 측정 결과를 기지국으로 보고하는 경우, 복수 개의 가상 단말 중 하나의 가상 단말이 복수 개의 가상 단말들에 대한 측정 결과 정보를 함께 보고할 수 있다.
본 명세서는, 차량 간 통신 시스템에서 가상 단말을 이용하여 통신을 수행하는 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.
본 명세서는, 기지국의 제어를 통해 단말에서 가상 단말을 등록 및 제거하는 방법을 제공할 수 있다.
본 명세서는, 베어러 등 네트워크에 구성에 영향을 주지 않는 가상 단말 등록 및 제거 방법을 제공할 수 있다.
본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 명세서의 일 실시예에 따라 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따라 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따라 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따라 본 명세서의 일 실시예에 따라 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따라 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 6은 본 명세서의 일 실시예에 따라 LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따라 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도를 나타낸 도면이다.
도 8은 샤크 안테나의 구조를 도시하는 도면이다.
도 9은 본 명세서의 일 실시예에 따라 다수의 안테나 어레이를 포함하는 차량을 나타낸 도면이다.
도 10는 본 명세서의 일 실시예에 따라 복수의 차량이 밀접해 있는 상황에서 분포된 안테나(Distributed Antenna Unit, 이하 DU)를 선택하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 레이 블록 (ray-block)이 발생하는 경우 DAS 의 장점을 나타낸 도면이다.
도 12는 선택된 기지국/셀에 대한 RRM 측정 방식에 대해 설명하는 도면이다.
도 13은 수신 전력에 기반한 종래의 셀 선택 방식의 문제점과 제안하는 실시 예에 따른 셀 선택 방식을 설명하는 도면이다.
도 14은 VUE (Virtual UE) 개념을 이용한 구체적인 송신 빔 컨트롤에 대해 설명하는 도면이다.
도 15는 복수의 VUE와 대응하는 UE ID을 정의하는 과정을 설명하는 도면이다.
도 16은 가상 UE 방식을 지원하는 디바이스의 블록도를 예를 들어 설명하는 도면이다.
도 17은 단말이 기지국과 연결(Connection)을 설정하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 18은 가상 단말 등록 또는 제거 방법을 나타낸 도면이다.
도 19는 본 명세서의 일 실시예에 따라 가상 단말을 등록 또는 제거하는 방법에 대한 순서도를 나타낸 도면이다.
도 20은 본 명세서의 일 실시예에 따라 단말 장치 및 기지국의 블록도를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.
이하의 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들을 소정 형태로 결합한 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려될 수 있다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성할 수도 있다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다.
이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.
몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시된다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
본 발명의 실시예들은 무선 액세스 시스템들인 IEEE 802 시스템, 3GPP 시스템, 3GPP LTE 및 LTE-A(LTE-Advanced)시스템 및 3GPP2 시스템 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(Code Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 등과 같은 다양한 무선 액세스 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다.
또한, 본 명세서에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 명세서의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게, 제2 구성요소는 제1 구성요소로도 명명될 수 있다.
또한 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 그리고 명세서에 기재된 “…유닛”, “…부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 2는 본 명세서의 일 실시예에 따라 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.
제 1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.
제 2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제 2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제 2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제 3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel) 등이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어 메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel), 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널의 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
도 3은 본 명세서의 일 실시예에 따라 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색(Initial cell search) 작업을 수행한다(S301). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel; P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel; S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 한편, 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal; DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel; PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Control Channel; PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S302).
한편, 기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우 단말은 기지국에 대해 임의 접속 과정(Random Access Procedure; RACH)을 수행할 수 있다(단계 S303 내지 단계 S306). 이를 위해, 단말은 물리 임의 접속 채널(Physical Random Access Channel; PRACH)을 통해 특정 시퀀스를 프리앰블로 전송하고(S303 및 S305), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S304 및 S306). 경쟁 기반 RACH의 경우, 추가적으로 충돌 해결 절차(Contention Resolution Procedure)를 수행할 수 있다.
상술한 바와 같은 절차를 수행한 단말은 이후 일반적인 상/하향링크 신호 전송 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S307) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel; PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel; PUCCH) 전송(S308)을 수행할 수 있다. 특히 단말은 PDCCH를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information; DCI)를 수신한다. 여기서 DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 그 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다.
한편, 단말이 상향링크를 통해 기지국에 전송하는 또는 단말이 기지국으로부터 수신하는 제어 정보는 하향링크/상향링크 ACK/NACK 신호, CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. 3GPP LTE 시스템의 경우, 단말은 상술한 CQI/PMI/RI 등의 제어 정보를 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송할 수 있다.
도 4는 본 명세서의 일 실시예에 따라 본 명세서의 일 실시예에 따라 LTE 시스템에서 사용되는 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10ms(327200×Ts)의 길이를 가지며 10개의 균등한 크기의 서브프레임(subframe)으로 구성되어 있다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2개의 슬롯(slot)으로 구성되어 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms(15360×Ts)의 길이를 가진다. 여기에서, Ts 는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(15kHz×2048)=3.2552×10-8(약 33ns)로 표시된다. 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 복수의 자원블록(Resource Block; RB)을 포함한다. LTE 시스템에서 하나의 자원블록은 12개의 부반송파×7(6)개의 OFDM 심볼을 포함한다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 하나 이상의 서브프레임 단위로 정해질 수 있다. 상술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 5는 본 명세서의 일 실시예에 따라 LTE 시스템에서 사용되는 하향링크 무선 프레임의 구조를 예시하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1 내지 3개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고 나머지 13~11개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. 도면에서 R1 내지 R4는 안테나 0 내지 3에 대한 기준 신호(Reference Signal(RS) 또는 Pilot Signal)를 나타낸다. RS는 제어 영역 및 데이터 영역과 상관없이 서브프레임 내에 일정한 패턴으로 고정된다. 제어 채널은 제어 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당되고, 트래픽 채널도 데이터 영역 중에서 RS가 할당되지 않은 자원에 할당된다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator CHannel), PDCCH(Physical Downlink Control CHannel) 등이 있다.
PCFICH는 물리 제어 포맷 지시자 채널로서 매 서브프레임 마다 PDCCH에 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에게 알려준다. PCFICH는 첫 번째 OFDM 심볼에 위치하며 PHICH 및 PDCCH에 우선하여 설정된다. PCFICH는 4개의 REG(Resource Element Group)로 구성되고, 각각의 REG는 셀 ID(Cell IDentity)에 기초하여 제어 영역 내에 분산된다. 하나의 REG는 4개의 RE(Resource Element)로 구성된다. RE는 하나의 부반송파×하나의 OFDM 심볼로 정의되는 최소 물리 자원을 나타낸다. PCFICH 값은 대역폭에 따라 1 내지 3 또는 2 내지 4의 값을 지시하며 QPSK(Quadrature Phase Shift Keying)로 변조된다.
PHICH는 물리 HARQ(Hybrid - Automatic Repeat and request) 지시자 채널로서 상향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK을 나르는데 사용된다. 즉, PHICH는 UL HARQ를 위한 DL ACK/NACK 정보가 전송되는 채널을 나타낸다. PHICH는 1개의 REG로 구성되고, 셀 특정(cell-specific)하게 스크램블(scrambling) 된다. ACK/NACK은 1 비트로 지시되며, BPSK(Binary phase shift keying)로 변조된다. 변조된 ACK/NACK은 확산인자(Spreading Factor; SF) = 2 또는 4로 확산된다. 동일한 자원에 매핑되는 복수의 PHICH는 PHICH 그룹을 구성한다. PHICH 그룹에 다중화되는 PHICH의 개수는 확산 코드의 개수에 따라 결정된다. PHICH (그룹)은 주파수 영역 및/또는 시간 영역에서 다이버시티 이득을 얻기 위해 3번 반복(repetition)된다.
PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. 여기에서, n은 1 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 하나 이상의 CCE로 구성된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)의 자원할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트(Uplink Scheduling Grant), HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH(Paging channel) 및 DL-SCH(Downlink-shared channel)는 PDSCH를 통해 전송된다. 따라서, 기지국과 단말은 일반적으로 특정한 제어 정보 또는 특정한 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 전송 형식 정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 검색 영역에서 PDCCH를 모니터링, 즉 블라인드 디코딩하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라, LTE 시스템에서 사용되는 상향링크 서브프레임의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6을 참조하면, 상향링크 서브프레임은 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)가 할당되는 영역과 사용자 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)가 할당되는 영역으로 나눌 수 있다. 서브프레임의 중간 부분이 PUSCH에 할당되고, 주파수 영역에서 데이터 영역의 양측 부분이 PUCCH에 할당된다. PUCCH 상에 전송되는 제어정보는 HARQ에 사용되는 ACK/NACK, 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(Channel Quality Indicator), MIMO를 위한 RI(Rank Indicator), 상향링크 자원 할당 요청인 SR(Scheduling Request) 등이 있다. 한 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임 내의 각 슬롯에서 서로 다른 주파수를 차지하는 하나의 자원블록을 사용한다. 즉, PUCCH에 할당되는 2개의 자원블록은 슬롯 경계에서 주파수 호핑(frequency hopping)된다. 특히 도 6은 m=0인 PUCCH, m=1인 PUCCH, m=2인 PUCCH, m=3인 PUCCH가 서브프레임에 할당되는 것을 예시한다.
도 7은 본 명세서의 일 실시예에 따라 일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도를 나타낸 도면이다.
MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)는 복수개의 송신안테나와 복수개의 수신안테나를 사용하는 방법으로서, 이 방법에 의해 데이터의 송수신 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 무선 통신 시스템의 송신단 혹은 수신단에서 복수개의 안테나를 사용함으로써 용량을 증대시키고 성능을 향상 시킬 수 있다. 이하 본 문헌에서 MIMO를 '다중 안테나'라 지칭할 수 있다.
다중 안테나 기술에서는, 하나의 전체 메시지를 수신하기 위해 단일 안테나 경로에 의존하지 않는다. 그 대신 다중 안테나 기술에서는 여러 안테나에서 수신된 데이터 조각(fragment)을 한데 모아 병합함으로써 데이터를 완성한다. 다중 안테나 기술을 사용하면, 특정된 크기의 셀 영역 내에서 데이터 전송 속도를 향상시키거나, 또는 특정 데이터 전송 속도를 보장하면서 시스템 커버리지(coverage)를 증가시킬 수 있다. 또한, 이 기술은 이동통신 단말과 중계기 등에 폭넓게 사용할 수 있다. 다중 안테나 기술에 의하면, 단일 안테나를 사용하던 종래 기술에 의한 이동 통신에서의 전송량 한계를 극복할 수 있다.
일반적인 다중 안테나(MIMO) 통신 시스템의 구성도가 도 7에 도시되어 있다. 송신단에는 송신 안테나가 NT개 설치되어 있고, 수신단에서는 수신 안테나가 NR개가 설치되어 있다. 이렇게 송신단 및 수신단에서 모두 복수개의 안테나를 사용하는 경우에는, 송신단 또는 수신단 중 어느 하나에만 복수개의 안테나를 사용하는 경우보다 이론적인 채널 전송 용량이 증가한다. 채널 전송 용량의 증가는 안테나의 수에 비례한다. 따라서, 전송 레이트가 향상되고, 주파수 효율이 향상된다 하나의 안테나를 이용하는 경우의 최대 전송 레이트를 Ro라고 한다면, 다중 안테나를 사용할 때의 전송 레이트는, 이론적으로, 아래 수학식 1과 같이 최대 전송 레이트 Ro에 레이트 증가율 Ri를 곱한 만큼 증가할 수 있다. 여기서 Ri는 NT와 NR 중 작은 값이다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2016009915-appb-I000001
예를 들어, 4개의 송신 안테나와 4개의 수신 안테나를 이용하는 MIMO 통신 시스템에서는, 단일 안테나 시스템에 비해 이론상 4배의 전송 레이트를 획득할 수 있다. 이와 같은 다중 안테나 시스템의 이론적 용량 증가가 90 년대 중반에 증명된 이후, 실질적으로 데이터 전송률을 향상시키기 위한 다양한 기술들이 현재까지 활발히 연구되고 있으며, 이들 중 몇몇 기술들은 이미 3 세대 이동 통신과 차세대 무선랜 등의 다양한 무선 통신의 표준에 반영되고 있다.
현재까지의 다중안테나 관련 연구 동향을 살펴보면 다양한 채널 환경 및 다중접속 환경에서의 다중안테나 통신 용량 계산 등과 관련된 정보 이론 측면 연구, 다중안테나 시스템의 무선 채널 측정 및 모형 도출 연구, 그리고 전송 신뢰도 향상 및 전송률 향상을 위한 시공간 신호 처리 기술 연구 등 다양한 관점에서 활발한 연구가 진행되고 있다.
다중 안테나 시스템에 있어서의 통신 방법을 보다 구체적인 방법으로 설명하기 위해 이를 수학적으로 모델링 하는 경우 다음과 같이 나타낼 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 NT개의 송신 안테나와 NR개의 수신 안테나가 존재하는 것을 가정한다. 먼저, 송신 신호에 대해 살펴보면, NT개의 송신 안테나가 있는 경우 최대 전송 가능한 정보는 NT개이므로, 전송 정보를 하기의 수학식 2와 같은 벡터로 나타낼 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2016009915-appb-I000002
한편, 각각의 전송 정보
Figure PCTKR2016009915-appb-I000003
에 있어 전송 전력을 다르게 할 수 있으며, 이때 각각의 전송 전력을
Figure PCTKR2016009915-appb-I000004
라 하면, 전송 전력이 조정된 전송 정보를 벡터로 나타내면 하기의 수학식 3과 같다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2016009915-appb-I000005
또한,
Figure PCTKR2016009915-appb-I000006
를 전송 전력의 대각행렬 P를 이용하여 나타내면 하기의 수학식 4와 같다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2016009915-appb-I000007
한편, 전송전력이 조정된 정보 벡터
Figure PCTKR2016009915-appb-I000008
에 가중치 행렬 W가 적용되어 실제 전송되는
Figure PCTKR2016009915-appb-I000009
개의 송신 신호(transmitted signal)
Figure PCTKR2016009915-appb-I000010
가 구성되는 경우를 고려해보자.여기서, 가중치 행렬은 전송 정보를 전송 채널 상황 등에 따라 각 안테나에 적절히 분배해 주는 역할을 수행한다. 이와 같은 전송신호
Figure PCTKR2016009915-appb-I000011
는 벡터 X를 이용하여 하기의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다. 여기서
Figure PCTKR2016009915-appb-I000012
는 i번째 송신 안테나와 j번째 정보 간의 가중치를 의미한다. W는 가중치 행렬(Weight Matrix) 또는 프리코딩 행렬(Precoding Matrix)이라고 불린다.
[수학식 5]
Figure PCTKR2016009915-appb-I000013
일반적으로, 채널 행렬의 랭크의 물리적인 의미는, 주어진 채널에서 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수라고 할 수 있다. 따라서 채널 행렬의 랭크(rank)는 서로 독립인(independent) 행(row) 또는 열(column)의 개수 중에서 최소 개수로 정의되므로, 행렬의 랭크는 행(row) 또는 열(column)의 개수보다 클 수 없게 된다. 수식적으로 예를 들면, 채널 행렬 H의 랭크(rank(H))는 수학식 6과 같이 제한된다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2016009915-appb-I000014
또한, 다중 안테나 기술을 사용해서 보내는 서로 다른 정보 각각을 '전송 스트림(Stream)' 또는 간단하게 '스트림' 으로 정의하기로 하자. 이와 같은 '스트림' 은 '레이어 (Layer)' 로 지칭될 수 있다. 그러면 전송 스트림의 개수는 당연히 서로 다른 정보를 보낼 수 있는 최대 수인 채널의 랭크 보다는 클 수 없게 된다. 따라서, 채널 행렬이 H는 아래 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
[수학식 7]
Figure PCTKR2016009915-appb-I000015
여기서 "# of streams"는 스트림의 수를 나타낸다. 한편, 여기서 한 개의 스트림은 한 개 이상의 안테나를 통해서 전송될 수 있음에 주의해야 한다.
한 개 이상의 스트림을 여러 개의 안테나에 대응시키는 여러 가지 방법이 존재할 수 있다. 이 방법을 다중 안테나 기술의 종류에 따라 다음과 같이 설명할 수 있다. 한 개의 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 다이버시티 방식으로 볼 수 있고, 여러 스트림이 여러 안테나를 거쳐 전송되는 경우는 공간 멀티플렉싱 방식으로 볼 수 있다. 물론 그 중간인 공간 다이버시티와 공간 멀티플렉싱의 혼합(Hybrid)된 형태도 가능하다.
한편, 차세대 이동통신 시스템의 표준인 LTE-A 시스템에서는 데이터 전송률 향상을 위해 기존 표준에서는 지원되지 않았던 CoMP(Coordinated Multi Point) 전송 방식을 지원할 것으로 예상된다. 여기서, CoMP 전송 방식은 음영 지역에 있는 단말 및 기지국(셀 또는 섹터) 간의 통신성능을 향상시키기 위해 2개 이상의 기지국 혹은 셀이 서로 협력하여 단말과 통신하기 위한 전송 방식을 말한다.
CoMP 전송 방식은 데이터 공유를 통한 협력적 MIMO 형태의 조인트 프로세싱(CoMP-Joint Processing, CoMP-JP) 및 협력 스케줄링/빔포밍(CoMP-Coordinated Scheduling/beamforming, CoMP-CS/CB) 방식으로 구분할 수 있다.
하향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 단말은 CoMP전송 방식을 수행하는 각 기지국으로부터 데이터를 순간적으로 동시에 수신할 수 있으며, 각 기지국으로부터의 수신한 신호를 결합하여 수신 성능을 향상시킬 수 있다 (Joint Transmission; JT). 또한, CoMP전송 방식을 수행하는 기지국들 중 하나가 특정 시점에 상기 단말로 데이터를 전송하는 방법도 고려할 수 있다 (DPS; Dynamic Point Selection).
이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS/CB)에서, 단말은 빔포밍을 통해 데이터를 순간적으로 하나의 기지국, 즉 서빙 기지국을 통해서 수신할 수 있다.
상향링크의 경우 조인트 프로세싱(CoMP-JP) 방식에서, 각 기지국은 단말로부터 PUSCH 신호를 동시에 수신할 수 있다 (Joint Reception; JR). 이와 달리, 협력 스케줄링/빔포밍 방식(CoMP-CS/CB)에서, 하나의 기지국만이 PUSCH를 수신하는데 이때 협력 스케줄링/빔포밍 방식을 사용하기로 하는 결정은 협력 셀(혹은 기지국)들에 의해 결정된다.
이하에서는, 채널 상태 정보 (channel state information; CSI) 피드백에 관하여 설명한다. 현재 LTE 표준에서는 채널 정보 없이 운용되는 개루프(open-loop) MIMO와 채널 정보에 기반하여 운용되는 폐루프(closed-loop) MIMO 두 가지 송신 방식이 존재한다. 특히, 폐루프 MIMO 에서는 MIMO 안테나의 다중화 이득(multiplexing gain)을 얻기 위해 기지국 및 단말 각각은 채널 상태 정보를 바탕으로 빔포밍을 수행할 수 있다. 기지국은 채널 상태 정보를 단말로부터 얻기 위해, 단말에게 참조 신호를 전송하고, 이에 기반하여 측정한 채널 상태 정보를 PUCCH(Physical Uplink Control CHannel) 또는 PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)를 통하여 피드백 하도록 명령한다.
CSI는 RI(Rank Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), CQI(Channel Quality Indication) 세가지 정보로 크게 분류된다. 우선, RI는 상술한 바와 같이 채널의 랭크 정보를 나타내며, 단말이 동일 주파수-시간 자원을 통해 수신할 수 있는 스트림의 개수를 의미한다. 또한, RI는 채널의 롱텀 페이딩(long term fading)에 의해 결정되므로 PMI, CQI 값 보다 통상 더 긴 주기로 기지국으로 피드백 된다.
두 번째로, PMI는 채널의 공간 특성을 반영한 값으로 SINR 등의 메트릭(metric)을 기준으로 단말이 선호하는 기지국의 프리코딩 행렬 인덱스를 나타낸다. 마지막으로, CQI는 채널의 세기를 나타내는 값으로 통상 기지국이 PMI를 이용했을 때 얻을 수 있는 수신 SINR을 의미한다.
LTE-A 표준과 같은 보다 진보된 통신 시스템에서는 MU-MIMO (multi-user MIMO)를 이용한 추가적인 다중 사용자 다이버시티(multi-user diversity)를 얻는 것이 추가되었다. MU-MIMO에서는 안테나 도메인에서 다중화되는 단말들 간의 간섭이 존재하기 때문에, CSI의 정확성 여부는 CSI를 피드백한 단말뿐만 아니라, 다중화되는 다른 단말의 간섭에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서, MU-MIMO에서는 SU-MIMO에 비하여 보다 정확한 CSI 피드백이 요구된다.
이에, LTE-A표준에서는 최종 PMI를 롱텀(long term) 및/또는 광대역(wideband) PMI인 W1와 숏텀(short term) 및/또는 서브밴드(sub-band) PMI인 W2 둘로 나누어 설계하는 것으로 결정되었다.
상기 W1 및 W2 정보로부터 하나의 최종 PMI를 구성하는 구조적 코드북 변환(hierarchical codebook transformation) 방식의 예시로 아래 수학식 8과 같이 채널의 롱텀 공분산 행렬(long-term covariance matrix)를 이용할 수 있다.
[수학식 8]
Figure PCTKR2016009915-appb-I000016
위 수학식 1에서 W2는 숏텀 PMI로서, 숏텀 채널 정보를 반영하기 위해 구성된 코드북의 코드워드이고, W은 최종 코드북의 코드워드이며, norm(A)은 행렬 A의 각 열의 노름(norm)이 1로 정규화(normalization)된 행렬을 의미한다.
기존 W1과 W2의 구체적인 구조는 다음 수학식 9와 같다.
[수학식 9]
Figure PCTKR2016009915-appb-I000017
수학식 9에서 코드워드의 구조는 교차 편파 안테나(cross polarized antenna)를 사용하고 안테나 간 간격이 조밀한 경우, 예를 들어, 통상 인접 안테나 간 거리가 신호 파장의 반 이하인 경우, 발생하는 채널의 상관관계(correlation) 특성을 반영하여 설계한 구조이다. 교차 편파 안테나의 경우 안테나를 수평 안테나 그룹(horizontal antenna group)과 수직 안테나 그룹(vertical antenna group)으로 구분 할 수 있는데, 각 안테나 그룹은 ULA(uniform linear array) 안테나의 특성을 가지며, 두 안테나 그룹은 공존(co-located)한다.
따라서 각 그룹의 안테나 간 상관관계 은 동일한 선형 위상 증가(linear phase increment) 특성을 가지며, 안테나 그룹 간 상관관계는 위상 회전(phase rotation)된 특성을 갖는다. 결국, 코드북은 채널을 양자화(quantization)한 값이기 때문에 채널의 특성을 그대로 반영하여 코드북을 설계하는 것이 필요하다. 설명의 편의를 위해 상기 상술한 구조로 만든 랭크 1 코드워드를 아래 수학식 10과 같이 예시할 수 있다.
수학식 9에서 코드워드의 구조는 교차 편파 안테나(cross polarized antenna)를 사용하고 안테나 간 간격이 조밀한 경우, 예를 들어, 통상 인접 안테나 간 거리가 신호 파장의 반 이하인 경우, 발생하는 채널의 상관관계(correlation) 특성을 반영하여 설계한 구조이다. 교차 편파 안테나의 경우 안테나를 수평 안테나 그룹(horizontal antenna group)과 수직 안테나 그룹(vertical antenna group)으로 구분 할 수 있는데, 각 안테나 그룹은 ULA(uniform linear array) 안테나의 특성을 가지며, 두 안테나 그룹은 공존(co-located)한다.
따라서 각 그룹의 안테나 간 상관관계 은 동일한 선형 위상 증가(linear phase increment) 특성을 가지며, 안테나 그룹 간 상관관계는 위상 회전(phase rotation)된 특성을 갖는다. 결국, 코드북은 채널을 양자화(quantization)한 값이기 때문에 채널의 특성을 그대로 반영하여 코드북을 설계하는 것이 필요하다. 설명의 편의를 위해 상기 상술한 구조로 만든 랭크 1 코드워드를 아래 수학식 10과 같이 예시할 수 있다.
[수학식 10]
Figure PCTKR2016009915-appb-I000018
위 수학식 10에서 코드워드는 송신 안테나의 개수
Figure PCTKR2016009915-appb-I000019
X 1 의 벡터로 표현되고, 상위 벡터
Figure PCTKR2016009915-appb-I000020
와 하위 벡터
Figure PCTKR2016009915-appb-I000021
로 구조화 되어있으며, 각각은 수평 안테나 그룹과 수직 안테나 그룹의 상관관계 특성을 보여준다.
Figure PCTKR2016009915-appb-I000022
는 각 안테나 그룹의 안테나 간 상관관계 특성을 반영하여 선형 위상 증가 특성을 갖는 벡터로 표현하는 것이 유리하며, 대표적인 예로 DFT 행렬을 이용할 수 있다.
LTE-A 표준과 같은 보다 진보된 통신 시스템에서는 MU-MIMO (multi-user MIMO)를 이용한 추가적인 다중 사용자 다이버시티(multi-user diversity)를 얻는 것이 추가되었다. MU-MIMO에서는 안테나 도메인에서 다중화되는 단말들 간의 간섭이 존재하기 때문에, CSI의 정확성 여부는 CSI를 피드백한 단말뿐만 아니라, 다중화되는 다른 단말의 간섭에도 큰 영향을 미칠 수 있다. 따라서, MU-MIMO에서는 SU-MIMO에 비하여 보다 정확한 CSI 피드백이 요구된다.
또한, CoMP JT의 경우 여러 기지국이 특정 단말에게 동일한 데이터를 협력 전송하므로 이론적으로 안테나가 지리적으로 분산되어 있는 MIMO 시스템으로 간주 할 수 있다. 즉, JT에서 MU-MIMO를 하는 경우도 단일 셀-MU-MIMO와 마찬가지로 협력 스케줄링되는 단말들 간 간섭을 피하기 위해 높은 정확성의 채널 상태 정보가 요구 된다. CoMP CB의 경우에도 역시 인접 셀이 서빙 셀에게 주는 간섭을 회피하기 위해서 정교한 채널 상태 정보가 요구된다. 일반적으로 채널 상태 정보 피드백의 정확도를 높이기 위해서는 단말의 추가적인 채널 상태 정보 피드백이 필요하고 이는 PUCCH 또는 PUSCH를 통해 기지국으로 전송된다.
이하에서는 상술한 무선 통신 시스템을 기반으로 차량 간 통신 시스템에 대해서 서술한다.
차량에 큰 사이즈의 안테나 어레이 (antenna array)를 설치하여 구현되는 차량용 MIMO (Multi-Input Multi-Output) 시스템은 차량이 고속으로 이동하는 상황에서도 큰 안테나 이득을 통해 사용자가 양질의 서비스를 받을 수 있도록 구현된다. 또한, 차량용 MIMO 시스템의 CU(Central Unit)이 수신한 데이터를 차량 탑승 승객들에게 중계하는 구조로 동작할 수 있다.
이와 같이 차량 외부에 큰 사이즈의 안테나 어레이를 설치하고 이를 통해 기지국과 차량 내 승객 간의 무선 통신을 중계하는 경우, 20dB 정도의 평균 값을 갖는 관통 손실 (penetration loss)에 의한 통신 성능의 저하를 막을 수 있다. 또한, 개인용 휴대기기 대비 많은 수의 수신 안테나가 사용되어 큰 안테나 이득을 확보할 수 있으며, 수신 안테나 간의 거리를 충분히 확보할 수 있어 수신 다이버시티를 용이하게 얻을 수 있다.
차량용 MIMO 시스템은 상술한 특징들을 통해 인프라 구조에 대한 추가적인 투자 없이도 사용자에게 우수한 통신 서비스를 제공할 수 있게 된다. 그러나, 이와 같은 차량용 MIMO 시스템의 장점에도 불구하고 차량에 큰 안테나 어레이를 설치하는 예는 아직 존재하지 않는다. 차량은 개인용 휴대기기 대비 상당한 고가의 장비이며, 유지/보수 및 업그레이드가 용이하지 않고, 통신 성능 외에도 디자인 컨셉, 공기역학적 구조 등의 다양한 요구조건을 만족시켜야 하는 장비이다. 이에 따라, 미관상/공기역학상 차량 설계를 제한하는 큰 안테나 어레이를 차량에 설치하는 것은 쉽지 않기 때문이다.
차량 제조사들은 현존하는 안테나가 주는 시각적 불편함을 제거하기 위해 단일 안테나 대비 성능이 떨어지는 조합 안테나(combinational antenna)를 사용하고 있다. 도 8은 이러한 일 예로서 샤크 안테나의 구조를 도시한다.
도 8에 도시된 바와 같이, 샤크 안테나는 4 개 이상의 서로 다른 대역폭과 서비스를 지원하는 안테나들로 구성된다. 그러나, 샤크 안테나는 상술한 바와 같이 열화된 성능을 가지므로 고품질의 통신 서비스를 제공하기 위해 충분하지 않을 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에서는 분산 안테나 시스템(DAS, Distrubted Antenna System)을 제안한다. DAS는 단일 안테나가 아닌 복수의 안테나로 구현되며, 큰 안테나 어레이의 공간적 제약과 샤크 안테나의 문제점을 개선하기 위한 구조일 수 있다.
도 9은 본 명세서의 일 실시예에 따라 분산 안테나 시스템으로서, 다수의 안테나 어레이를 포함하는 차량을 나타낸 도면이다. 상술한 무선 통신 시스템의 사용 빈도 및 활용 서비스의 범주가 증가하고 있다. 이때, 기존의 정적인 서비스와 다르게 고속으로 이동하는 단말 또는 사용자에게 높은 데이터 스루풋(throughput) 또는 높은 데이터 레이트(high data rate)와 더불어 높은 QoS(Quality of Service)를 지원하고자 하는 니즈가 커지고 있음은 상술한 바와 같다.
일 예로, 무선 통신 시스템은 대중교통을 이용하는 다수의 단말 또는 사용자(이하 단말로 통칭함)들이 탑승 중 멀티미디어 시청을 원하거나, 고속도로를 주행하는 개인용 차량에 탑승한 다수의 단말이 각기 다른 무선통신 서비스를 사용하는 경우 등과 같이 이동 중인 단말들에게 양질의 무선 서비스를 지원할 필요성이 커지고 있다.
이때, 일 예로, 도 9를 참조하면, 차량에는 복수의 안테나(910, 920, 930, 940, 950, 960)들이 설치될 수 있다. 이때, 복수의 안테나(910, 920, 930, 940, 950, 960)의 위치 및 수 등은 차량 설계 시스템 및 각각의 차량에 따라 다르게 설치될 수 있다. 이때, 하기에서 서술하는 구성은 차량에 설치된 복수의 안테나(910, 920, 930, 940, 950, 960)의 위치 및 수가 변화되어도 동일하게 적용될 수 있으며, 하기의 실시예로 한정되지 않는다. 즉, 하기에서는 복수의 안테나(910, 920, 930, 940, 950, 960) 위치에 따른 다양한 형태와 방사 패턴을 가지는 안테나들에 적용될 수 있다.
이때, 차량 각각에 분산 배치된 안테나(distributed antenna unit, DU)들에 대한 신호는 중심 제어부(Central Unit, CU, 970)를 통해 제어될 수 있다. 즉, 차량의 CU(970)에서는 차량에 설치된 DU들(910, 920, 930, 940, 950, 960)에 대한 신호를 제어하여 기지국으로부터 수신 다이버시티를 극대화하면서 신호를 수신할 수 있으며, 고속으로 이동하는 상황에서 기지국과 차량 간의 무선 접속이 끊어지지 않도록 할 수 있다. 즉, 차량 자체는 복수의 안테나를 가지는 하나의 단말 또는 신호를 중계하는 중계기 단말일 수 있다. 차량은 CU(970)을 통해 수신한 신호의 제어 및 중계를 통해 차량 내의 복수의 단말들에게 양질의 서비스를 제공할 수 있다.
도 10는 본 명세서의 일 실시예에 따라 복수의 차량이 밀접해 있는 상황에서 분포된 안테나(DU)를 선택하는 방법을 나타낸 도면이다.
상술한 바와 같이, 차량은 복수의 DU들 및 DU를 제어하는 CU(970)를 포함할 수 있다. 이때, 복수의 차량들(1020-1, 1020-2, 1020-3)은 좁은 지역에 밀집해 있을 수 있다. 일 예로, 복수의 차량들(1020-1, 1020-2, 1020-3)이 시내 주행을 하는 경우, 또는 차량이 정체 중인 경우에는 좁은 지역에 다수의 차량들이 밀집해 있을 수 있다. 이때, 복수의 차량들(1020-1, 1020-2, 1020-3)이 밀집해 있는 경우, 빔 샤프니스(beam sharpness) 문제로 각각의 차량에 대한 DU들에 대한 빔을 구별하기 어려울 수 있다. 일 예로, 복수의 차량들이 서로 밀집해는 경우, 제 1 차량(1020-1)의 우측에 있는 DU와 제 2 차량(1020-2)의 좌측에 있는 DU는 서로 인접해있는바, 빔에 대한 구별이 쉽지 않을 수 있다. 즉, 매우 인접한 거리에 위치한 DU들은 비슷한 채널 환경을 거친 신호를 수신하게 되므로, 복수개의 DU가 모두 같은 빔을 수신하거나, 모두 장애물에 의해 블록되어 수신하지 못할 확률이 커질 수 있다.
따라서, 복수의 차량들(1020-1, 1020-2, 1020-3) 각각에 배치된 DU들의 활성화 여부를 제어할 필요성이 있다. 보다 상세하게는, 각각의 차량들(1020-1, 1020-2, 1020-3)은 주변 차량의 밀집된 상태에 기초하여 DU에 대한 활성화 또는 비활성화를 선택적으로 제어할 수 있다. 일 예로, 제 1 기지국(1010-1)에서 제 1 차량(1020-1)으로 송신하는 빔을 수신하는 경우, 제 1 차량(1020-1)은 인접한 제 2 차량(1020-2)과의 구별을 위해서 제 1 차량(1020-1)의 좌측에 위치한 DU만을 활성화하고, 제 1 차량(1020-1)의 나머지 DU들을 비활성화할 수 있다. 이때, 일 예로, 제 1 차량(1020-1)은 차량의 밀집 여부 상태를 위치 정보 수신 유닛(ex, GPS)이나 근접 센서 등을 이용하여 판단할 수 있다. 또한, 일 예로, DU들의 비활성화 여부는 밀집도에 기초한 스레스홀드 값에 기초하여 결정될 수 있다. 이때, 스레스홀드 값은 임계값으로서, 비활성화여부를 결정하기 위한 하나의 기준 값일 수 있다. 즉, 각각의 차량들(1020-1, 1020-2, 1020-3)이 밀집 여부를 판단하는 기준은 다를 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 제 3 차량(1020-3)는 제 2 기지국(1010-2)으로부터 빔을 수신하기 위해 제 3 차량(1020-3) 앞 쪽의 두 개의 DU들을 활성화할 수 있다. 즉 각각 차량들(1020-1, 1020-2, 1020-3)은 DU에 대해 선택적으로 활성화/비활성화 방식을 적용하여 각 차량이 자신의 활성화된 DU들을 통해 인접 차량에서 수신할 수 있는 빔과 구별할 수 있도록 할 수 있다. 이를 통해, 서로 다른 클러스터를 겪는 최대한 독립적인 경로를 거친 빔을 수신할 수 있도록 하여 빔 수신 성능을 향상 시킬 수 있다.
상술한 바와 같이 차량에는 복수의 DU들이 장착되어 있을 수 있으며, 각각의 DU들의 활성화/비활성화를 제어할 수 있다. 즉, 차량은 DAS에 기초하여 동작할 수 있다.
도 11은 레이 블록 (ray-block)이 발생하는 경우 DAS 의 장점에 대해 설명하는 도면이다.
도 11은 레이 블록 (ray-block) 발생 시에 종래의 안테나 구조에 비해서 DAS가 링크 끊어짐을 방지하는 데에 갖는 장점을 서술한다.
일 예로, 차량 통신에 있어서, 장애물(일 예, 트럭과 같이 큰 차량)이 차량과 비슷한 속도로 이동하고 장애물이 존재하는 방향으로부터 수신 신호가 수신되는 경우, 상당히 긴 시간 동안 통신 연결이 실패할 수 있다. 그러나, 도 11에 도시된 바와 같이, DAS 는 네트워크로부터의 수신 신호를 복수의 서로 다른 경로를 통해 수신하는 경우라면 장애물로 인한 통신 연결의 실패 문제가 발생하지 않을 수 있다.
보다 상세하게는, 도 11에서 차량 내에 위치하는 단말들로 신호를 전송하는 네트워크 단의 디바이스는 종래 통신 시스템의 기지국(eNB)이 될 수 있으며, 차량용 통신을 지원하는 도로변 디바이스(Roadside Device) 또는 도로변 유닛(Roadside Unit)이 될 수 있다. 이때, 도 11에 도시된 바와 같이 네트워크 단의 디바이스로부터 전송되는 신호는 차량으로 직접 수신될 수 있고, 특정 오브젝트로부터 반사되는 경로를 통해 수신될 수도 있다.
상술한 바와 같이, DAS는 연결의 안정성을 확보하는 데에 유리할 수 다. 이때, DAS를 통해 안테나 이득을 크게 얻음으로써 높은 데이터 레이트 또한 지원할 수 있는바, 차량 통신 시스템에 적용되기 매우 적합할 수 있다.
다만, DAS 는 CU와 복수의 안테나들 간에 무손실 케이블을 설치해야 하는 부담이 있다. 분산 배치된 안테나 각각(또는 서브 안테나)이 RF 기저대역 신호를 수신하여 CU로 단순히 전달하는 역할만을 수행할 경우, 안테나와 CU 간에는 RF 신호를 공유할 수 있는 고주파수 대역용 케이블이 설치되어야 한다. 이러한 케이블은 비용이 비쌀 뿐 아니라 이동과 충격의 물리적 자극에 민감하여 구현에 어려움이 있다. 또한, 수신단에 고장이 발생하는 경우 이를 복원하는 것 또한 매우 어렵다.
이러한 문제를 해결하기 위해 분산 안테나(또는, 서브어레이 안테나) 각각에 독립적으로 동작하는 모뎀을 설치하는 방식, 또는 수신 동작 중 일부를 분산 안테나에서 독자적으로 수행한 뒤 기저대역 신호, 소프트 값, 디지털 프로세싱 과정 등을 분산 안테나와 CU 간에 공유하는 방식으로 DAS를 구현하는 것이 필요할 수 있다.
상술한 바와 같이, DAS는 큰 안테나 어레이의 구현을 통해 수신 전력의 이득을 강화함과 동시에 레이 블록(ray-block)시에 발생하는 통신 성능의 저하와 연결 실패를 극복할 수 있어, 차량용 이동 통신 시스템에 매우 적합할 수 있다. 다만, 이러한 안테나 구조가 이동통신 시스템에서 실질적으로 이득을 얻기 위해서는 해당 안테나 구조에 적합한 접속 제어 방식이 적용될 필요성이 있다.
보다 상세하게는, 단일 안테나 어레이를 사용하는 개인용 통신 장비에 초점을 맞춘 종래의 접속 제어 방식은, 각 기지국이 송출하는 셀 탐색(cell search)용 기준 신호(reference signal, RS)의 수신 전력을 비교함으로써 단말에 서비스를 제공하기에 가장 적합한 기지국을 선택하는 수신 전력 기반의 접속 제어 방식일 수 있다. 이러한 수신 전력 기반의 접속 제어 방식은 레이 블록(ray-block)에 의한 성능 열화를 방지하기 위하여 풍부한 레이 (ray)를 고려하는 기능, 수신 다이버시티 이득을 비교하는 기능 등은 제공하지 못할 수 있다.
도 12는 선택된 기지국/셀에 대한 RRM 측정 방식에 대해 설명하는 도면이다.
도 12에서 단말이 접속 중인 기지국에 기지국 또는 셀의 변경을 요청하기 위해서는, 기지국/셀의 변경이 필요할 수 있음을 알리는 ‘이벤트’가 트리거되어야 한다. 이러한 이벤트는 1) 서빙 셀의 셀 탐색 RS의 수신 전력이 일정 값 이하로 감소하여 다른 기지국/셀로 접속 포인트를 변경할 필요가 있는 경우, 2) 일정 시간 동안 서빙 셀이 아닌 다른 셀의 셀 탐색 RS가 서빙 셀의 셀 탐색 RS 보다 높은 전력으로 수신되어 현재 서빙 셀 보다 접속 포인트로 사용되기 더 적합하다고 판단되는 경우, 또는 3) 위의 1) 경우와 2) 경우가 동시에 또는 순차적으로 발생하는 경우에 트리거 될 수 있다. 이러한 이벤트가 발생하는 경우, 네트워크 또는 서빙 셀 기지국은 단말에 보다 상세한 채널 상황을 측정 및 보고하도록 요청하거나, 서빙 셀의 변경을 수행 및 지시할 수 있고, 트래픽 밸런싱을 조절하는 등 단말이 인지하지 못하는 다양한 네트워크를 요소를 고려하여 현재 서빙 셀을 유지하도록 결정할 수도 있다.
도 13은 수신 전력에 기반한 종래의 셀 선택 방식의 문제점과 제안하는 실시 예에 따른 셀 선택 방식을 설명하는 도면이다.
도 13에서 차량은 첫 번째 셀(c0)과의 거리가 가까워 c0로부터의 셀 탐색 RS에 대한 높은 수신 전력을 측정하고 보고한다. 그러나, 차량과 c0 간에는 하나의 ray만이 존재하여, 해당 ray를 막는 장애물이 등장하는 경우 연결 실패(link failure)가 발생할 수 있다. 반면에, 상대적으로 거리가 먼 두 번째 셀(c1)은 차량에 높은 수신 전력을 제공할 수는 없지만, 다양한 ray를 통한 통신 지원이 가능하다. 이에 따라, 장애물이 등장하는 경우에도 차량은 c1과의 연결을 안정적으로 확보할 수 있다. 차량이 고속으로 이동하는 경우, 이러한 ray 분산(ray distribution) 정보를 고려한 셀 선택이 수행될 필요가 있다.
송신단에서 적절한 송신 빔을 생성하기 위해서는, 채널에 대한 정보를 파악하여 적합한 빔을 생성하고, 해당 빔을 사용할 때의 이득을 정확히 측정할 수 있어야 한다. 이러한 채널 정보는 수신단이 송신단에 별도의 파일럿 신호를 전송하는 방식으로 측정될 수도 있지만, 현재의 통신 시스템에서는 수신단이 채널을 측정한 뒤 이를 CSI(Channel State Information) 형태로 보고하여 송신단이 획득하는 방식으로 측정된다. MIMO 구현 시의 채널은 다수의 송수신 안테나 간에 생성되는 서브-채널들의 조합으로 정의될 수 있다. MIMO에서의 채널은 MIMO 구현에 이용되는 안테나 수가 많을수록 보다 복잡한 형태를 가지게 된다.
이러한 채널 정보는 측정하고 보고하는 방식에 따라 1) 명시적(explicit) CSI 보고 방식, 2) 묵시적(implicit) CSI 보고 방식으로 나뉜다. 먼저, 명시적 CSI 보고 방식은 수신단이 측정한 채널에 대한 해석 과정 없이 측정 값에 최대한 근사한 정보를 송신단에 보고하는 방식이다. 명시적 CSI 보고 방식에서는 매트릭스 형태로 표현되는 MIMO 채널을 양자화(quantization) 하거나 SVD(Singular Value Decomposition) 함으로써 시그널링 오버헤드를 줄이는 다양한 방식이 적용된다.
묵시적 CSI 보고 방식은 수신단이 측정한 채널에 대한 직접적인 정보 대신에, 정보를 해석하여 송신단이 빔 생성에 실질적으로 요구되는 내용만을 추려서 보고하는 방식이다. 묵시적 CSI 보고 방식은 명시적 CSI 보고 방식에 비해 시그널링 오버헤드가 작다는 장점이 있어 현재의 이동 통신 시스템에서 널리 사용된다.
차량 내 DAS(In-Vehicle DAS)를 통해 큰 수신 안테나 어레이를 구현함에 따라, 기존의 디바이스 대비 높은 확률로 고 랭크(high rank) 하향링크 수신이 발생한다. 이에 따라, 차량은 기존의 디바이스 대비 높은 연결 안정성과 데이터 레이트를 확보할 수 있게 된다. 이러한 DAS를 지원하기 위해서는 고 랭크, 즉 다수의 전송 빔을 동시에 전송하는 경우 각 전송 빔을 정밀하게 제어하는 기술이 표준문서를 통해 지원되어야 한다. 그러나, 이러한 과정은 저 랭크에 대한 전송 빔 정밀 제어에 특화된 기존의 표준 문서의 상당부분을 수정해야 하는 부담이 있다. 구체적으로, 두 가지 부분에서 변화가 필요하다.
1) 고 랭크 송수신 지원시, 보다 다양한 형태의 빔 측정 및 전송 빔 생성이 지원되어야 한다. (현재 표준에서 지원하는 랭크 8 프리코더는 1개, 랭크 2 프리코더는 16개)
2) 다수의 코드워드(전송 블록)의 동시 전송을 통해서, 채널의 빠른 변화로 일부 코드워드가 전송에 실패하거나 일부 연결이 막히는 상황에서도 사용자의 데이터 레이트(수율)이 보장되어야 한다.
이때, 상술한 2가지 동작을 지원하기 위해서는 코드북이 새롭게 정의될 필요가 있다. 또한, 동시 전송 가능한 코드워드의 수를 증가시키기 위해 표준에서 정의하는 하향링크 MIMO 전송단 전반에 대한 구조 변경이 필요하다. 나아가, 단말이 고 랭크 전송을 지원하기 위한 CSI 측정에 사용되는 코드북의 구조가 변경된다면, CSI 보고에 사용되는 자원 양이 증가하게 된다. 따라서, 고 랭크 수신이 필수적이지 않은 다른 디바이스 또한 피드백 오버헤드가 증가하게 되어 전반적인 주파수 효율이 감소하는 문제가 발생할 수도 있어, 이러한 문제를 해결해야 한다. 또는, 상향링크 제어 채널의 용량 부족으로 네트워크에 동시 접속할 수 있는 디바이스가 수가 줄어드는 시스템 성능 저하도 발생할 수 있어, 이러한 문제도 고려되어야 한다.
상술한 바와 같이, 차량 내 DAS에서 각 DU들은 물리적으로 이격되어 있으며, 표면이 금속인 차량의 특성 상 설치 위치에 따라 다른 방사 패턴을 가진다. 또한, 금속 표면의 반사(reflection)와 전달(propagation)에 의하여 기지국과 각 DU들 간에 생성되는 채널은 일반적인 선형 어레이 구조의 채널에 비해 상관관계(correlation)가 작고 독립성이 큰 특징을 갖는다. 이를 이용하여, 각각의 DU 또는 일부 DU를 그룹핑(grouping) 함으로써 그룹핑되지 않은 DU들과 독립된 개별 사용자인 것처럼 동작하는 것이 가능하다. 즉, 하나의 차량에 속하는 DU들을 하나의 독립한 단말인 것처럼 네트워크 일부 엔트리에 보고되며, 이를 통해 고 랭크 송수신을 구현하는 방식을 가상 단말 방식이라 하며, 이때 단일한 단말로 인지되는 하나 이상의 DU들을 ‘가상 단말(VUE, Virtual UE)’라 한다. VUE를 지정함으로써, 표준화 및 구현상의 문제점을 해결함과 동시에 차량 내 DAS에 특화된 아래의 이득을 얻을 수 있다.
1) VUE를 지정함으로써, 각 DU들에 대한 QoS 관리가 수행될 필요 없이 하나의 베어러를 통한 통합 관리가 가능하다. 즉, 기지국 등 일부 엔트리를 제외한 네트워크 엔트리들은 다수의 VUE로 구성되는 차량을 단일한 사용자로 인지한다.
2) 기지국과 차량 간에는 멀티-유저 채널이 생성되며, 기지국은 전송 제어와 피드백 수신을 각각의 VUE에 대해 개별적으로 진행한다. 이에 따라, 종래의 다른 디바이스에 미치는 영향이 없다.
도 14은 VUE (Virtual UE) 개념을 이용한 구체적인 송신 빔 컨트롤에 대해 설명하는 도면이다.
도 14에 도시된 바와 같이, DU0, DU1, DU2 및 DU3각각은 UE0, UE1, UE2, UE3에 대한 4 개의 서로 다른 VUE로 지정된다. 가상 단말 방식을 고려하지 않는 경우, 차량은 기지국에 의해 하나의 사용자로 인지되며, 서로 다른 8 개의 송신 빔이 데이터 전송에 사용된다. 이는, 코드북에 정의된 랭크 8 프리코더가 하나이기 때문이다. 이와는 달리, 가상 단말 방식이 적용되는 경우, 2 개의 송신 빔이 각각의 4개의 VUE에 할당된다. 또한, 16 개의 서로 다른 송신 빔 조합 중 어느 하나가 선택되어 각각의 4개의 VUE에 사용될 수 있다.
도 15는 복수의 VUE와 대응하는 UE ID을 정의하는 과정을 설명하는 도면이다. 도 15는 차량이 4 개의 DU와 4 개의 DU를 연결하는 하나의 CU로 구성되는 경우를 도시한다.
차량은 하나 이상의 DU의 조합으로 VUE를 정의할 수 있다. 각각의 VUE는 서로 다른 DU를 포함하도록 구성되어 물리채널 특성이 서로 다르게 설정될 수 있다. 또는, 각각의 VUE는 멀티-유저 MIMO 접속에 의한 MAI(Multiple Access Interference)의 제어에 유리하도록 일부 DU를 공유하게끔 설정될 수도 있다. 또는, 각각의 VUE는 서로 다른 개수의 DU를 포함하도록 구성되어 VUE 별로 수신 성능과 수신 복잡도가 다르게 설정될 수도 있다. 또한, VUE 중에서 특정 VUE(즉, 특정 DU 조합)를 네트워크에 대한 기본 사용자(default user)로 등록할 수 있다.
어느 하나의 VUE는 다른 VUE로부터 물리 계층 ID, 셀 특정적(cell-specific) UE ID(RNTI), 수신 안테나 지시자 등에 의해 구별될 수 있다. 즉, 각각의 VUE에 대하여 서로 구별되는 지시자가 할당되어야 하며, 이에 따라 기지국 또는 일부 네트워크 엔트리가 데이터를 전송할 수신단(target 또는 destination)이 다름을 인지할 수 있다.
이하에서, 상술한 가상 단말 방식을 이용한 DAS 에서의 네트워크 접속 방법을 제안한다. 제안하는 실시 예에서, ‘실질 단말(SUE, Substantial UE)’ 개념을 먼저 정의한다. 복수의 VUE가 네트워크에 등록 및 연결되어 있는 경우, 일부 네트워크 엔트리(예를 들어, 기지국 또는 MME)는 복수의 VUE들을 개별적으로 인지할 수 있다. 반면에, 다른 네트워크 엔트리들은 VUE들을 구별하여 인지하지 못하고 단순히 하나의 SUE로만 인지하게 된다. 즉, 제안하는 실시 예는 일부 네트워크 엔트리만 사용자의 존재를 인지하고 다른 네트워크 엔트리들은 사용자의 존재를 인지하지 못하는 ‘네트워크 투명한 UE(network transparent UE)’ 방식이다.
이하에서, “SUE”는 아래 중 어느 하나에 해당하는 단말로 정의된다.
1) 하나의 글로벌 UE ID 로 정의되는 UE
2) 하나의 서비스를 지원하기 위한 통신을 수행하는 UE
3) 서로 다른 DU의 조합 중에서 네트워크에 최초로 연결을 수립하는 UE
4) 네트워크 엔트리에 의해 하나의 디바이스로 인지되는 UE (가상 단말 방식이 적용되었음을 인지하는 기지국 또는 MME 등을 제외한 엔트리)
반면에, “VUE”는 하나 이상의 DU들로 구성되는 조합으로서 추가적인 접속 절차(예를 들어, 랜덤 액세스 절차 또는 RACH 절차)를 통해 기지국과 연결되는 단말로 정의된다. SUE로 하여금 다수의 단말들(즉, VUE들)의 연결을 추가/등록하도록 함으로써, 랭크의 증가, 동시 수신 가능한 코드워드 수의 증가, 스케쥴링(예를 들어, 자원 할당)의 자유도 보장을 통해 차량과 같이 고성능을 요구하는 신규 단말의 성능을 보장할 수 있게 된다.
제안하는 실시 예는 종래 디바이스를 지원하는 현존하는 이동 통신 시스템의 동작에 영향을 주지 않으면서도, 가상 단말 방식을 이용하여 차량의 고 랭크 송신을 지원하기 위함이다. 이를 위해, 베어러 등 네트워크의 구성에 영향을 주지 않는 가상 단말 방식을 이용한 실시 예를 설명한다.
상술한 구성과 관련하여, 하나 또는 그 이상의 DU들로 구성되는 조합에 대해 가상 단말(Virtual UE)로 지칭하지만 상술한 용어로 구성이 한정되지 않는다. 즉, DAS에서 하나 또는 그 이상의 DU들의 조합으로 구성되고, DAS 내의 다른 DU들과 구별되어 추가적인 접속 절차를 통해 기지국과 연결을 수행하는 구성에 대해서는 용어에 한정되지 않고 상술한 가상 단말과 동일하게 적용될 수 있다.
또한, 하나의 글로벌 UE ID 로 정의되는 UE, 하나의 서비스를 지원하기 위한 통신을 수행하는 UE, 서로 다른 DU의 조합 중에서 네트워크에 최초로 연결을 수립하는 UE 및 네트워크 엔트리에 의해 하나의 디바이스로 인지되는 UE 중 적어도 어느 하나에 대해서 상술한 바와 같이 실질 단말(Substantial UE)로 지칭될 수 있지만 상술한 용어로 구성이 한정되지 않고, 동일한 역할을 수행하는 구성에 대해서는 상술한 실질 단말과 동일하게 적용될 수 있다.
도 16 가상 단말을 지원하는 디바이스의 블록도를 예를 들어 설명하는 도면이다.
도 16는 상술한 가상 단말 방식을 지원하는 디바이스의 일 실시 예를 도시한다. 도 15에서 단말(또는, UE)은 기지국에 전달할 제어 정보의 내용과 보고 방법을 결정하는 하나의 CU와 하향링크 신호를 수신하는 복수의 DU로 구성된다. 또한, 디바이스는 수신한 정보를 1차적으로 복원하는 모뎀을 하나 이상 포함할 수 있으며, DU와 모뎀 간의 연결은 도 16의 좌측에 도시된 바와 같이 고정되거나 도 15의 우측에 도시된 바와 같이 가변적일 수 있다. CU는 제어 정보를 생성하는 과정 이외에도 각 DU를 통해 수신된 정보로부터 서빙 패킷을 복원하고 어플리케이션을 수행하는 등 물리 계층 이상의 상위 계층 작업을 수행한다. 도 16에서 각 DU들은 단순한 안테나는 아니며, 디코딩 절차, MIMO 관련 절차, CSI 측정/보고 절차 등을 수행하도록 구현될 수 있다.
도 17은 단말이 기지국과 연결(Connection)을 설정하는 방법을 나타낸 도면이다.
상술한 바와 단말은 실질 단말 (Substantial UE) 및 가상 단말(Virtual UE)을 지원할 수 있다. 이때, 실질 단말은 상술한 바와 같이, 하나의 글로벌 단말 아이디 (Global UE ID 로 정의되는 단말, 하나의 서비스를 지원하기 위한 통신을 수행하는 단말, 서로 다른 DU의 조합 중에서 네트워크에 최초로 연결을 수립하는 단말 및 네트워크 엔트리에 의해 하나의 디바이스로 인지되는 단말 중 적어도 어느 하나일 수 있다. 이때, 일 예로, 실질 단말인지 여부는 단말의 대표 아이디에 기초하여 판단될 수 있다. 이때, 단말의 대표 아이디는 상술한 실질 단말임을 나타내기 위한 인디케이터일 수 있으며, 지시하는 구체적인 방법에 제한되는 것은 아니다. 일 예로, 대표 아이디는 상술한 글로벌 단말 아이디일 수 있다.
또한, 가상 단말은 상술한 바와 같이, DU 또는 DU 집합에 의해서 설정되는 가상 단말일 수 있으며, 가상 단말에 대해서는 가상 단말 인덱스에 의해서 구별될 수 있다. 이때, 가상 단말 인덱스는 가상 단말을 나타내기 위한 인디케이터일 수 있으며, 지시하는 구체적인 방법에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상술한 바에서는 차량 및 단말의 용어를 혼용하여 사용하고 있으나, 이하에서는 단말을 기준으로 서술한다. 즉, 실질 차량은 실질 단말일 수 있고, 가상 차량은 가상 단말일 수 있다.
이때, 상술한 바와 같이, 본 케이스는 DU를 포함하는 차량 및 복수의 안테나를 포함하고 활성화 여부를 선택할 수 있는 단말 장치 및 디바이스들에 대해서 동일하게 적용될 수 있으며, 하기의 단말의 의미를 상술한 구성들을 포함하는 의미일 수 있고, 하기의 실시예로 제한되지 않는다.
본 케이스의 일 실시예에 있어서 복수의 안테나를 포함하고, 복수의 안테나 각각을 활성화/비활성화하는 디바이스에 대해서는 상술한 바와 같이 실질 단말 및 가상 단말이 지원될 수 있다. 또한, 그 밖에도 이격되어 있는 복수의 안테나를 포함하는 디바이스에 대해서도 동일하게 적용될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
하기에서는 단말로 기재하지만 이는 차량 및 다른 디바이스에 적용될 수 있다.
이때, 단말(또는 차량)에서 가상 단말(또는 가상 차량)의 등록(또는 추가) 및 제거는 기지국에 의해서 제어될 수 있다. 일 예로, 기지국은 단말(실질 단말)별 정보 및 서비스 별 정보를 기반으로 가상 단말의 추가 또는 제거가 필요하다고 판단되는 경우, 기지국은 단말과 기지국 간 연결(connection)을 설정하고 이를 단말에게 통지할 수 있다. 이때, 일 예로, 연결은 기존 무선 통신 시스템의 RRC(Radio Resource Control) 연결을 의미할 수 있다. 이때, 일 예로, 기지국은 단말(또는 차량)에 대해서 최초로 기지국에 등록을 수행하는 경우, 단말은 기지국에 접속하기 위해 필요한 시스템 정보(System Information, SI)을 확보한 후, 상기 기지국에 등록 또는 접속을 요청할 수 있다. 이후, 단말은 기지국과 다수의 신호(signal)를 주고 받는 절차를 거쳐 기지국에 등록되고, 등록 완료 시 기지국과 통신을 수행하기 위한 연결(connection) 세부 설정 정차를 거쳐 통신 가능 상태를 확보할 수 있다. 이때, 일 예로, 하기에서는 상술한 동작을 통해 통신 가능 상태를 확보한 단말(또는 실질 단말)을 대상으로 가상 단말의 등록 또는 제거하는 방법에 대해 개시한다. 이를 통해, 단말은 복잡한 절차를 거치지 않고 기지국의 결정과 통보에 따라 가상 단말의 등록 및 제거를 제어할 수 있다.
보다 상세하게는 기지국과 연결이 수행된 단말은 기지국으로부터 연결(connection) 재설정 명령을 통해 가상 단말의 신규 등록을 수행하거나 기존 등록된 가상 단말 중 일부에 대한 연결 중단을 통지할 수 있다. 이때, 일 예로, 연결(connection)이라 함은 단말과 기지국 사이에서 무선 통신을 수행하기 위한 통신 세부 파라미터 값을 조정 및 공유하여 단말과 기지국이 무선 통신을 수행할 수 있도록 논리적 경로(Logical Path) 또는 논리적 채널(Logical Channel)이 형성되어 있는 상태를 의미할 수 있다. 이때, 일 예로, 기존의 무선 통신 시스템에서 RRC 연결 상태가 상술한 연결이 수행된 상태일 수 있다.
일 실시예에 있어서, 도 17을 참조하면, 단말은 기지국으로 엑세스(Access) 요청을 송신할 수 있다.(S1710) 이때, 단말의 엑세스 요청은 아이디 할당 요청을 의미할 수 있다. 이때, 일 예로, 단말이 요청하는 아이디는 실질 단말에 대한 아이디일 수 있다. 즉, 단말 전체를 하나의 실질 단말로 인식하여 요청하는 아이디일 수 있다. 또한, 일 예로, 요청하는 아이디는 대표 아이디일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
그 후, 기지국은 단말에 대한 아이디를 부여하고, 부여한 아이디에 대한 정보를 단말로 통지할 수 있다.(S1720) 이때, 일 예로, 기지국이 통지하는 아이디는 단말에 대한 대표 아이디일 수 있다. 그 후, 단말은 연결 설정 요청을 기지국으로 송신할 수 있다.(S1730) 기지국은 연결 설정 요청을 수신한 후 단말과 연결 설정을 수행할 수 있으며(S1740), 단말은 연결 설정 완료에 대한 보고를 기지국에 통보할 수 있다.(S1750) 이때, 일 예로, 연결 설정 완료에 대한 보고는 ACK/NACK에 대한 보고일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
기지국과 단말이 연결 설정을 수행한 후에, 기지국은 가상 단말 가능 지원 여부에 대한 정보를 네트워크의 상위 엔트리에 요청할 수 있다.(S1760) 즉, 기지국은 단말로 직접 가상 단말 기능 지원 여부에 대한 정보를 요청하지 않고, 단말의 identification 또는 authentication을 네트워크의 상위 엔트리에 요청할 수 있다. 그 후, 네트워크 상위 엔트리에서는 단말의 identification 또는 authentication을 통해서 단말의 특성을 확인할 수 있다. 이때, 일 예로, 단말의 특성은 가상 단말 기능을 지원하는지 여부일 수 있다. 이때, 네트워크 상위 엔트리는 기지국으로 단말에 대한 가상 단말 기능 지원 여부에 대한 정보를 통지할 수 있다.(S1770) 이를 통해, 기지국은 단말이 가상 단말 기능을 지원하는지 여부를 확인할 수 있다. 그 후, 네트워크 상위 엔트리는 베어러 설정을 수행할 수 있다.(S1780)
이때, 상술한 절차들에 대해서는 단말에 대한 대표 아이디 또는 실질 단말에 대한 정보로서, identification 또는 authentication 정보를 이용하여 가상 단말 기능 지원 여부가 확인될 수 있다. 즉, 단말, 기지국 및 네트워크의 상위 엔트리 사이에서 가상 단말 기능 지원 여부에 대한 확인은 실질 단말로서 단말의 대표 아이디에 기초하여 수행될 수 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 기지국은 단말로부터 가상 단말 지원 여부에 대한 정보를 직접 수신하지 않고, 네트워크 상위 엔트리를 통해서 획득할 수 있는바, 단말의 입장에서는 가상 단말 지원 여부에 대한 정보가 생략되어 오버헤드가 줄어들 수 있다는 장점이 있을 수 있다.
도 18은 가상 단말 등록 또는 제거 방법을 나타낸 도면이다.
단말과 기지국의 연결 설정이 수행된 후, 단말은 기지국으로부터 연결 재설정 명령 메시지를 수신할 수 있다. 이때, 일 예로, 단말은 연결 재설정 명령 메시지에 기초하여 가상 단말의 등록(또는 추가) 또는 제거를 수행할 수 있다. 즉, 연결 재설정 명령 메시지에는 가상 단말의 등록 또는 제거에 대한 정보가 포함될 수 있다.
이때, 일 예로, 가상 단말에 대한 등록 또는 제거 절차는 가상 단말의 인덱스에 기초하여 수행될 수 있다. 이때, 실질 단말에 대해서 등록된 가상 단말들 각각에는 고유한 가상 단말 인덱스가 할당될 수 있다. 즉, 단말이 가상 단말에 대한 등록을 수행하는 경우에 있어서 등록되는 가상 단말에는 고유한 가상 단말 인덱스가 할당될 수 있다.
즉, 단말 및 기지국이 연결을 수행하는 경우에 있어서는, 단말은 실질 단말로서 대표 아이디에 기초하여 연결이 수행될 수 있다. 이와 다르게 가상 단말의 등록 및 제거에 있어서는 단말 내에서 가상 단말에 대한 별도의 인덱스가 부여되어 각각의 가상 단말들이 구별된 상태에서 등록 또는 제거 절차가 수행될 수 있다.
또한, 일 예로, 가상 단말의 등록 또는 제거를 위해 단말은 기지국으로 단말에 대한 정보 및 단말이 제공하는 서비스에 대한 정보 중 적어도 하나 이상을 전송할 수 있다. 즉, 단말은 자신의 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 기지국은 단말로부터 수신한 정보에 기초하여 가상 단말의 등록 또는 제거 여부를 결정할 수 있다. 이때, 기지국은 가상 단말의 등록 또는 제거 여부에 대한 정보를 연결 재설정 명령에 포함시켜 단말로 전송할 수 있다. 단말은 연결 재설정 명령 메시지를 수신하여 가상 단말에 대한 등록 또는 제거를 수행할 수 있다. 즉, 단말은 연결 재설정 명령 메시지가 가상 단말의 등록을 지시하면 가상 단말에 대한 등록을 수행할 수 있다. 반대로, 단말은 연결 재설정 명령 메시지가 가상 단말의 제거를 지시하면 가상 단말에 대한 제거를 수행할 수 있다.
또한, 일 예로, 연결 재설정 명령 메시지에는 가상 단말의 등록 또는 제거에 기초하여 단말에서 변경이 필요한 제어 정보가 더 포함될 수 있다. 즉, 연결 재설정 명령 메시지에는 단말이 가상 단말의 등록 또는 제거에 기초하여 변경하여야 할 파라미터 정보 등이 더 포함될 수 있다. 이때, 일 예로, 상술한 제어 정보는 가상 단말별 동시에 수신하여여 하는 랭크의 최대값 정보, 가상 단말에 대한 제어 정보 수신 방법 정보, 상기 가상 단말에 대한 제어 정보 보고 방법 중 적어도 어느 하나 이상에 대한 정보가 포함될 수 있다. 즉, 연결 재설정 명령 메시지에는 가상 단말의 등록 또는 제거에 기초하여 단말에서 변경이 필요하거나 알려주어야하는 정보들이 포함될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
보다 구체적인 일 실시예에 있어서, 도 18을 참조하면, 차량과 기지국에 대한 연결 설정이 수행된 후, 기지국은 네트워크 상위 엔트리로부터 가상 단말 지원 가능 정보를 수신할 수 있다.(S1810) 그 후, 기지국은 가상 단말별 측정(measurement) 보고 요청 메시지를 단말에서 전송할 수 있다.(S1820) 즉, 기지국은 가상 단말 기능을 지원하는 단말에게 가상 단말의 등록 또는 제거 여부를 결정하기 위해 필요한 추가 정보를 위해 단말에게 가상 단말별 측정 보고 요청 메시지를 전송할 수 있다.
이때, 일 예로, 가상 단말별 측정 보고 요청 메시지는 가상 단말별 측정을 보고하도록 하는 형태로 단말에게 전송된다. 이때, 단말은 가상 단말 각각에 대한 측정을 수행할 수 있다. 이때, 일 예로, 측정은 가상 단말별 채널 채널 정보 측정을 의미할 수 있다. 또한, 단말의 정보 및 단말에서 제공하고 있는 서비스 정보에 기초하여 측정이 필요한 정보에 대해서 측정하는 것도 가능하며 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
이때, 단말은 가상 단말별 측정을 수행한 후, 측정 정보를 기지국으로 보고할 수 있다.(S1830) 이때, 일 예로, 가상 단말별 측정 보고 방법이 다르게 설정될 수 있다.
보다 상세하게는, 각각의 가상 단말은 직접 측정을 수행하고, 자신의 측정 정보만을 기지국으로 직접 보고할 수 있다. 즉, 단말에 등록된 각각의 가상 단말들은 독립적으로 자신의 측정 정보를 기지국으로 보고할 수 있다. 이때, 일 예로, 각각의 가상 단말들은 자신에게 부여된 고유한 가상 단말 인덱스에 기초하여 가상 단말들 각각에 대한 측정 정보를 기지국으로 전송할 수 있다. 기지국은 가상 단말 인덱스에 기초하여 가상 단말들 각각에 대한 측정 정보를 획득할 수 있다. 또 다른 일 예로, 복수의 가상 단말들 중 일부 또는 하나의 가상 단말이 각각의 가상 단말들의 측정 정보를 한꺼번에 기지국에 보고할 수 있다. 이때, 일 예로, 일부 또는 하나의 가상 단말이 복수의 단말들의 측정 정보를 한꺼번에 기지국에 보고하는 경우, 단말(또는 실질 단말)의 대표 아이디에 기초하여 복수의 단말들의 측정 정보가 보고될 수 있다. 즉, 기지국은 대표 아이디에 기초하여 대상이되는 단말에서 복수의 가상 단말들에 대한 측정 정보가 동시에 전송됨을 확인할 수 있다. 또한, 일 예로, 복수의 가상 단말들에 대한 측정 정보는 각각의 가상 단말들에 대한 가상 단말 인덱스에 기초하여 설정된 정보일 수 있다. 이때, 일부 가상 단말 또는 하나의 가상 단말은 가상 단말 인덱스에 기초한 각각의 가상 단말들에 대한 측정 정보를 기지국에 전송할 수 있으며, 기지국은 가상 단말 인덱스에 기초하여 각각의 가상 단말에 대한 측정 정보를 획득할 수 있다.
즉, 단말(또는 실질 단말) 내에서 각각의 가상 단말들은 가상 단말 인덱스에 의해 구별될 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
기지국은 가상 단말들에 대한 측정 정보를 획득한 후, 가상 단말의 등록(또는 추가) 또는 제거에 대한 필요성을 결정할 수 있다. 일 예로, 기지국은 측정 정보와 스레스홀드 값을 비교함으로서 가상 단말의 등록 또는 제거 여부를 결정할 수 있다.
이때, 기지국이 가상 단말을 추가가 필요하다고 결정한 경우, 기지국은 단말과 연결 설정에 대한 세부 설정 정보에 대한 변동 사항을 확인할 수 있다. 이때, 기지국은 상위 레이어 신호(일 예로, RRC 신호)를 통해 연결 설정 변동 및 신규 사항에 대한 정보를 단말에게 제공할 수 있다.(S1840) 이때, 일 예로, 상술한 연결 재설정 요청 메시지가 상위 레이어 신호로서 전송될 수 있다. 그 후, 단말은 수신한 상위 레이어 신호 또는 연결 재설정 요청 메시지에 기초하여 가상 단말에 대한 등록을 수행할 수 있다. 이때, 단말은 등록되는 가상 단말에게 고유한 가상 단말 인덱스를 부여할 수 있다. 또한, 단말은 상위 레이어 신호 또는 연결 재설정 요청 메시지에 포함되는 제어 정보에 기초하여 연결 설정에 대한 세부 파라미터 또는 기타 정보를 변경 설정할 수 있다. 이때, 일 예로, 단말(또는 실질 단말)의 가상 단말들 중 제어 정보를 보고하도록 설정된 가상 단말을 통해서 연결 설정에 대한 완료 정보가 기지국으로 보고될 수 있다.(S1850) 또 다른 일 예로, 가상 단말들 각각은 연결 설정에 대한 완료 정보를 각각 기지국으로 보고할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 기지국이 가상 단말의 제거가 필요하다고 결정한 경우, 기지국은 단말과 연결 설정에 대한 세부 설정 정보에 대한 변동 사항을 확인할 수 있다. 이때, 기지국은 상위 레이어 신호(일 예로, RRC 신호)를 통해 연결 설정 변동 및 제거되는 가상 단말에 대한 정보를 제공할 수 있다. 그 후, 단말은 수신한 상위 레이어 신호 또는 연결 재설정 요청 메시지에 기초하여 가상 단말에 대한 제거를 수행할 수 있다. 이때, 단말은 제거되는 가상 단말에 대한 가상 단말 인덱스를 제거하여 유보된 정보로서 유지할 수 있다. 또한, 단말은 상위 레이어 신호 또는 연결 재설정 요청 메시지에 포함되는 제어 정보에 기초하여 연결 설정에 대한 세부 파라미터 또는 기타 정보를 변경 설정할 수 있다. 이때, 일 예로, 단말(또는 실질 단말)의 가상 단말들 중 제어 정보를 보고하도록 설정된 가상 단말을 통해서 연결 설정에 대한 완료 정보가 기지국으로 보고될 수 있다. 또 다른 일 예로, 가상 단말들 각각은 연결 설정에 대한 완료 정보를 각각 기지국으로 보고할 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 상술한 가상 단말의 등록 및 제거에 기초하여 단말이 데이터 수신 또는 전송을 위해 변동하여야 하는 동작에 대한 정보에는 랭크의 최대값 등에 대한 정보가 포함될 수 있다. 즉, 기지국과 데이터 교환에 필요한 정보가 포함될 수 있다. 또한, 일 예로, 각각의 가상 단말에 대한 제어 정보 보고 방법(일 예, HARQ ACK/NACK을 보고하는 방법) 등에 대한 정보 역시 포함될 수 있다.
이때, 상술한 방식을 통해 단말은 가상 단말의 등록 또는 제거에 대한 정보를 기지국으로부터 직접 수신하는바 random access (RA) request 등, 별도의 가상 단말 등록 작업이 필요하지 않을 수 있다. 따라서, 기지국은 추가되는 가상 단말에 대하여 고유한 아이디를 부여하는 대신 등록된 단말(또는 실질 단말)과의 관계를 통해서 확인할 수 있다. 즉, 단말(또는 실질 단말)과 기지국 사이에서만 공유되거나 이해될 수 있는 가상 단말 인덱스를 통해 정보를 교환함으로서 불필요한 절차를 생략할 수 있는바, 오버헤드를 줄일 수 있다는 효과가 있을 수 있다.
도 19는 본 명세서의 일 실시예에 따라 가상 단말을 등록 또는 제거하는 방법에 대한 순서도를 나타낸 도면이다.
단말(또는 차량)은 기지국과 연결을 수행할 수 있다.(S1910) 이때, 도 8 내지 18에서 상술한 바와 같이, 연결은 기지국과 단말이 논리적 경로 또는 논리적 채널을 통해 통신을 수행할 수 있는 상태를 의미할 수 있다. 일 예로, 연결은 무선 통신 시스템에서의 RRC 연결을 의미할 수 있다.
다음으로, 단말은 연결이 수행된 기지국으로부터 연결 재설정 명령 메시지를 수신할 수 있다.(S1920) 이때, 도 8 내지 18에서 상술한 바와 같이, 연결 재설정 명령 메시지에는 기지국에 의해 결정된 가상 단말에 대한 정보가 결정될 수 있다. 즉, 기지국은 연결 설정된 단말에 대한 가상 단말의 등록 또는 제거 여부를 결정할 수 있으며, 결정된 정보를 연결 재설정 명령 메시지에 포함시켜 단말로 전송할 수 있다. 또한, 연결 재설정 명령 메시지에는 단말에서 가상 단말의 등록 또는 제거에 기초하여 변동되는 제어 정보도 포함될 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
다음으로, 단말은 연결 재설정 명령 메시지에 기초하여 가상 단말에 대한 등록 또는 제거를 수행할 수 있다.(S1930) 이때, 도 8 내지 18에서 상술한 바와 같이, 기지국이 가상 단말 등록에 대한 정보를 연결 재설정 명령 메시지에 포함시켜 전송하는 경우, 단말은 가상 단말에 대한 등록을 수행할 수 있다. 이때, 등록된 가상 단말에 대해서는 고유한 가상 단말 인덱스가 부여될 수 있다. 또한, 가상 단말에 대한 등록이 완료된 경우, 단말은 기지국으로 등록 완료 정보를 전송할 수 있다. 이때, 일 예로, 가상 단말 중 제어 정보를 보고하도록 설정된 단말에 의해서 제어 정보가 기지국으로 보고될 수 있다. 또한, 일 예로, 가상 단말 각각은 제어 정보를 기지국으로 보고할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다. 또한, 기지국이 가상 단말 제거에 대한 정보를 연결 재설정 명령 메시지에 포함시켜 전송하는 경우, 단말은 가상 단말에 대한 제거를 수행할 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
도 20은 본 명세서의 일 실시예에 따라 단말 장치 및 기지국의 블록도를 도시한 도면이다.
이하에서는 무선 통신 시스템에 대한 구성으로서 단말로 기재하지만 상술한 바와 같이 차량과 동일한 의미일 수 있으며, 이는 상술한 바와 같다.
무선 통신 시스템은 기지국(10) 및 적어도 하나 이상의 단말(20)을 포함할 수 있다. 이때, 다운링크에 있어서, 기지국(10)이 송신 디바이스일 수 있으며, 단말(20)은 수신 디바이스일 수 있다. 또한, 업링크에 있어서, 단말(20)이 송신 디바이스일 수 있으며, 기지국(10)은 수신 디바이스일 수 있다. 이때, 기지국 장치(10)는 각각의 유닛들을 제어하는 프로세서(11), 정보를 저장하는 메모리(12) 및 신호를 송수신하는 RF(Radio Frequency) 유닛(13)을 포함할 수 있다. 이때, 기지국 장치(10)의 프로세서(11)는 도 1 내지 19에서 상술한 방법 또는 절차들을 수행하는 유닛일 수 있다. 기지국 장치(10)의 메모리(12)는 프로세서(11)와 연결되어 프로세서(11)에 의해 제어되는 다양한 정보들을 저장할 수 있다. 또한, 기지국 장치(10)는 RF 유닛(13)을 이용하여 외부 디바이스와 통신을 수행할 수 있다. 이때, 외부 디바이스는 단말 장치일 수 있다. 또한, 일 예로, 외부 디바이스는 상술한 차량일 수 있다. 또한 일 예로, 외부 디바이스는 고정된 장치 또는 디바이스일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 즉, 기지국 장치(10)는 외부 디바이스로서는 다른 디바이스와 통신을 수행할 수 있는 장치일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
또한, 단말 장치(20)는 프로세서(21), 메모리(22) 및 RF 유닛(23)을 포함할 수 있다. 단말 장치(20)의 프로세서(21)는 도 1 내지 16에서 상술한 방법 또는 절차들을 수행하는 유닛일 수 있다. 단말 장치(20)의 메모리(22)는 프로세서(21)와 연결되어 프로세서(21)에 의해 제어되는 다양한 정보들을 저장할 수 있다. 또한, 단말 장치(20)는 RF 유닛(23)을 이용하여 외부 디바이스와 통신을 수행할 수 있다. 이때, 외부 디바이스는 기지국 장치(10)일 수 있다. 또한, 일 예로, 외부 디바이스는 다른 차량일 수 있다. 또한 일 예로, 외부 디바이스는 고정된 장치 또는 디바이스일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다. 즉, 단말 장치(20)는 외부 디바이스로서는 다른 디바이스와 통신을 수행할 수 있는 장치일 수 있으며, 상술한 실시예로 한정되지 않는다.
이때, 일 예로, 기지국 장치(10) 및/또는 단말 장치(20)는 하나 또는 복수의 안테나를 포함할 수 있다. 이때, 일 예로, 기지국 장치(10) 및 단말 장치(20) 중 적어도 하나가 복수의 안테나를 포함하는 경우, 무선 통신 시스템은 상술한 MIMO 시스템일 수 있다.
또한, 일 예로, 상술한 단말 장치(20)는 상술한 차량에 대응되는 구성일 수 있다. 즉, 하나의 차량은 하나의 단말 장치(20)일 수 있으며, 각각에 구성은 차량에 포함되는 구성일 수 있다.
상술한 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.
하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(Application Specific Integrated Circuits), DSPs(Digital Signal Processors), DSPDs(Digital Signal Processing Devices), PLDs(Programmable Logic Devices), FPGAs(Field Programmable Gate Arrays), 프로세서, 컨트롤러, 마이크로 컨트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시형태에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 형태를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 명세서의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 명세서의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.
그리고 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수 있다.
상술한 바와 같은 차량 간 통신 시스템에서 분산 안테나를 선택하는 방법 및 이를 위한 장치를 3GPP LTE 시스템에 적용되는 예를 중심으로 설명하였으나, 3GPP LTE 시스템 이외에도 다양한 무선 통신 시스템에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (15)

  1. 통신을 수행하는 단말이 가상 단말 (Virtual User Equipment)을 제어하는 방법에 있어서,
    기지국과 연결(Connection)을 수행하는 단계;
    연결이 수행된 기지국으로부터 연결 재설정 명령 메시지 (connection re-configuration command message)를 수신하는 단계; 및
    상기 연결 재설정 명령 메시지에 기초하여 상기 가상 단말을 등록 또는 제거하는 단계;를 포함하는, 가상 단말 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결은 상기 단말의 대표 아이디에 기초하여 수행되고, 상기 가상 단말은 가상 단말 인덱스(Virtual User Equipment Index)에 기초하여 등록 또는 제거되는, 가상 단말 제어 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단말에 등록된 가상 단말들 각각에는 고유한 상기 가상 단말 인덱스가 할당되고,
    상기 가상 단말들 각각은 상기 고유한 가상 단말 인덱스에 기초하여 상기 기지국과 각각 통신을 수행하는, 가상 단말 제어 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 연결은 RRC(Radio Resource Control) 연결(Connection)을 의미하는, 가상 단말 제어 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말은 상기 기지국으로 상기 단말에 대한 정보 및 상기 단말이 제공하는 서비스에 대한 정보 중 적어도 어느 하나 이상을 전송하는 단계;를 더 포함하는, 가상 단말 제어 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 기지국은 상기 단말로부터 수신한 정보에 기초하여 상기 가상 단말의 등록 또는 제거 여부를 결정하고,
    상기 연결 재설정 명령 메시지에 상기 가상 단말의 등록 또는 제거 여부에 대한 결정 정보가 포함되는, 가상 단말 제어 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 연결 재설정 명령 메시지가 상기 가상 단말의 등록을 지시하는 경우, 상기 단말은 상기 가상 단말을 등록하고,
    상기 연결 재설정 명령 메시지가 상기 가상 단말의 제거를 지시하는 경우, 상기 단말은 상기 가상 단말을 제거하는, 가상 단말 제어 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 연결 재설정 명령 메시지에는 상기 가상 단말의 등록 또는 제거에 기초하여 상기 단말에서 변경이 필요한 제어 정보가 더 포함되는, 가상 단말 제어 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 정보는 가상 단말별 동시에 수신하여여하는 랭크 (rank)의 최대값 정보, 상기 가상 단말에 대한 제어 정보 수신 방법 정보, 상기 가상 단말에 대한 제어 정보 보고 방법 중 적어도 어느 하나 이상을 포함하는, 가상 단말 제어 방법.
  10. 가상 단말(Virtual User Equipment)을 제어하여 통신을 수행하는 단말 장치에 있어서,
    외부 디바이스로부터 인포메이션을 송수신하는 송수신 모듈;
    상기 송수신 모듈을 제어하는 프로세서;로서,
    상기 프로세서는,
    기지국과 연결(Connection)을 수행하고,
    상기 송수신 모듈을 이용하여 연결이 수행된 기지국으로부터 연결 재설정 명령 메시지 (Connection re-configuration command message)를 수신하고,
    상기 연결 재설정 명령 메시지에 기초하여 상기 가상 단말을 등록 또는 제거하는, 단말 장치.
  11. 기지국이 가상 단말(Virtual User Equipment)을 포함하는 단말과 통신을 수행하는 방법에 있어서,
    상기 단말과 연결(Connection)을 수행하는 단계;
    상기 연결에 기초하여 상위 네트워크 엔티티(Network Entity)로 단말 식별 요청 메시지(User Equipment Identification Request message)를 전송하는 단계;
    상기 네트워크 엔티티로부터 상기 가상 단말 지원 기능 통지 메시지를 수신하는 단계;
    상기 가상 단말 지원 기능 통지 메시지에 기초하여 상기 단말에 대한 상기 가상 단말의 등록 또는 제거 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 가상 단말의 등록 또는 제거 여부에 대한 정보를 포함하는 연결 재설정 명령 메시지(Connection re-configuration command message)를 상기 단말로 전송하는 단계;를 포함하는, 기지국의 가상 단말 제어 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 단말로 가상 단말 측정 보고 요청 메시지(Virtual User Equipment Measurement Report Request Message)를 전송하는 단계; 및
    상기 단말로부터 측정 보고 메시지(Measurement Report Message)를 수신하는 단계;를 더 포함하는, 기지국의 가상 단말 제어 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 단말에 대한 상기 가상 단말의 등록 또는 제거 여부는 상기 가상 단말 지원 기능 통지 메시지 및 상기 수신된 측정 보고 메시지에 기초하여 결정되는, 기지국의 가상 단말 제어 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 측정 보고 메시지는 가상 단말별로 개별적으로 수신되는 메시지인, 기지국의 가상 단말 제어 방법.
  15. 가상 단말(Virtual User Equipment)을 포함하는 단말과 통신을 수행하는 기지국에 있어서,
    외부 디바이스로부터 인포메이션을 송수신하는 송수신 모듈;
    상기 송수신 모듈을 제어하는 프로세서;로서,
    상기 프로세서는,
    상기 단말과 연결(Connection)을 수행하고,
    상기 연결에 기초하여 상위 네트워크 엔티티(Network Entity)로 상기 송수신 모듈을 이용하여 단말 식별 요청 메시지(User Equipment Identification Request message)를 전송하고,
    상기 송수신 모듈을 이용하여 상기 네트워크 엔티티로부터 상기 가상 단말 지원 기능 통지 메시지를 수신하고,
    상기 가상 단말 지원 기능 통지 메시지에 기초하여 상기 단말에 대한 상기 가상 단말의 등록 또는 제거 여부를 결정하고, 및
    상기 송수신 모듈을 이용하여 상기 가상 단말의 등록 또는 제거 여부에 대한 정보를 포함하는 연결 재설정 명령 메시지(Connection re-configuration command message)를 상기 단말로 전송하는, 기지국.
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