WO2017091011A1 - 이동 셀을 이용한 통신 서비스 제공 방법 - Google Patents

이동 셀을 이용한 통신 서비스 제공 방법 Download PDF

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WO2017091011A1
WO2017091011A1 PCT/KR2016/013638 KR2016013638W WO2017091011A1 WO 2017091011 A1 WO2017091011 A1 WO 2017091011A1 KR 2016013638 W KR2016013638 W KR 2016013638W WO 2017091011 A1 WO2017091011 A1 WO 2017091011A1
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WO
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cell
node
drone
channel state
destination node
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PCT/KR2016/013638
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English (en)
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황대성
이승민
박한준
김병훈
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엘지전자 주식회사
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    • H04W16/26—Cell enhancers or enhancement, e.g. for tunnels, building shadow
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/042—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems
    • H04W84/045—Public Land Mobile systems, e.g. cellular systems using private Base Stations, e.g. femto Base Stations, home Node B

Definitions

  • the present invention relates to mobile communications.
  • 3GPP LTE long term evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink and single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) in uplink.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • MIMO multiple input multiple output
  • a physical channel is a downlink channel PDSCH (Physical Downlink Shared) Channel (PDCCH), Physical Downlink Control Channel (PDCCH), Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) and PUCCH (Physical Uplink Control Channel).
  • PDSCH Physical Downlink Shared
  • PDCCH Physical Downlink Control Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • a cell having mobility may be advantageous in supporting a communication service in an area in which it is difficult to establish a communication infrastructure or in an area in which an existing communication infrastructure is destroyed due to a disaster situation or the like. Therefore, there is a need to discuss the proper arrangement and initial setup of a mobile cell.
  • Disclosure of the Invention It is an object of the present disclosure to provide a communication method using a cell having mobility.
  • one disclosure of the present specification provides a method for a mobile cell to provide a communication service.
  • the method includes obtaining, by the mobile cell, first channel state information with a source node to which data is to be transmitted; Acquiring, by the mobile cell, second channel state information with a destination node to receive data; And determining, by the cell having mobility, a position to be located at a data communication relay time point between the source node and the destination node based on the first channel state information and the second channel state information.
  • the cell having mobility can move in the horizontal direction and the vertical direction from the ground surface.
  • the determining of the position may include a point at which the value of the cost function calculated based on the first channel state information and the second channel state information becomes the maximum to the position to be located at the communication relay time point. You can decide.
  • the determining of the location may be performed by using a pathloss model constructed based on the first channel state information and the second channel state information, and the path loss of the link connecting to the source node. The point at which the sum of the path loss of the link connecting the destination node is minimum may be determined as the position to be located at the communication relay time point.
  • the determining of the location may further include: setting up one or more areas in which data may be collected from each source node when the source node is plural; Setting up one or more areas for transmitting data to each destination node when there are a plurality of destination nodes; And a moving path for transmitting data from the source node to the destination node based on the one or more areas capable of collecting data and one or more areas capable of transmitting data.
  • the destination node is simultaneously used by using an antenna port provided in the mobile cell and an antenna port of the fixed base station. It may also provide a communication service.
  • the method includes the steps of: receiving, by the cell having mobility, information about an assigned geographical area; And identifying, by the cell having mobility, any one of the source node and the destination node within the assigned geographic area.
  • identifying one of the source node and the destination node may include broadcasting a discovery signal for the assigned geographic area; Receiving a response signal to the discovery signal from either the source node or the destination node; And identifying any one of the source node and the destination node based on the response signal.
  • the cell may include: a radio frequency (RF) unit for receiving first channel state information with a source node to transmit data and receiving second channel state information with a destination node to receive data; And a processor configured to determine a position to be located at a data communication relay time point between the source node and the destination node based on the first channel state information and the second channel state information.
  • RF radio frequency
  • 1 is an exemplary view showing a wireless communication system.
  • FIG. 2 shows a structure of a radio frame according to FDD in 3GPP LTE.
  • 3 is an exemplary diagram illustrating a resource grid for one uplink or downlink slot in 3GPP LTE.
  • 5 shows a structure of an uplink subframe in 3GPP LTE.
  • 6 is a comparative example of a single carrier system and a carrier aggregation system.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a node identification method of a drone cell according to the present specification.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of sharing information of a drone cell according to the present specification.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating a geographic area reassignment method of a drone cell according to the present specification.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating a secondary allocation method of a drone cell according to the present specification.
  • FIG. 11 is a diagram illustrating a method for estimating a position of a node using a drone cell according to the present specification.
  • FIG. 12 is a diagram illustrating an optimal position setting method of a drone cell according to the present specification.
  • FIG. 13 is a diagram illustrating a method of estimating a moving direction of a drone cell according to the present specification.
  • FIG. 14 is a diagram illustrating an optimal path setting method of a drone cell according to the present specification.
  • 15 is a flowchart illustrating a communication service providing method according to one disclosure of the present specification.
  • 16 is a block diagram illustrating a wireless communication system in which the present disclosure is implemented.
  • first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
  • first component may be referred to as the second component, and similarly, the second component may also be referred to as the first component.
  • LTE 3rd Generation Partnership Project
  • LTE-A 3rd Generation Partnership Project LTE
  • LTE-A 3rd Generation Partnership Project LTE
  • LTE includes LTE and / or LTE-A.
  • the user equipment used below may be fixed or mobile, and may include a terminal, a user equipment (UE), a wireless device, a mobile terminal (MT), a mobile equipment (ME), and an MS. (mobile station), user terminal (UT), subscriber station (SS), handheld device (Handheld Device), may be called in other terms, such as AT (Access Terminal).
  • UE user equipment
  • MT mobile terminal
  • ME mobile equipment
  • MS MS.
  • UT user terminal
  • SS subscriber station
  • Handheld Device may be called in other terms, such as AT (Access Terminal).
  • base station generally refers to a fixed station (fixed station) for communicating with user equipment, and includes an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), and an access point Etc. may be called.
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • Etc access point
  • 1 is an exemplary view showing a wireless communication system.
  • a wireless communication system includes at least one base station 10.
  • Each base station 10 provides a communication service for a particular geographic area (generally called a cell) 10a, 10b, 10c.
  • the user device 20 typically belongs to one cell, and a cell to which the wireless device belongs is called a serving cell.
  • a base station that provides a communication service for a serving cell is called a serving BS. Since the wireless communication system is a cellular system, there are other cells adjacent to the serving cell. Another cell adjacent to the serving cell is called a neighbor cell.
  • a base station that provides communication service for a neighbor cell is called a neighbor BS. The serving cell and the neighbor cell are relatively determined based on the wireless device.
  • downlink means communication from the base station 10 to the user device 20
  • uplink means communication from the user device 20 to the base station 10.
  • the transmitter may be part of the base station 10 and the receiver may be part of the user device 20.
  • the transmitter may be part of the user device 20 and the receiver may be part of the base station 10.
  • the radio frame shown in FIG. 2 is a 3rd Generation Partnership Project (3GPP) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release) 8) ".
  • 3GPP 3rd Generation Partnership Project
  • a radio frame consists of 10 subframes, and one subframe consists of two slots. Slots in a radio frame are numbered from 0 to 19 slots.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI may be referred to as a scheduling unit for data transmission.
  • one radio frame may have a length of 10 ms
  • one subframe may have a length of 1 ms
  • one slot may have a length of 0.5 ms.
  • the structure of the radio frame is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe may be variously changed.
  • one slot may include a plurality of OFDM symbols. How many OFDM symbols are included in one slot may vary depending on a cyclic prefix (CP).
  • CP cyclic prefix
  • 3 is 3GPP In LTE An example diagram illustrating a resource grid for one uplink or downlink slot.
  • an uplink slot includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in a time domain, and includes NRB resource blocks (RBs) in a frequency domain. do.
  • the number of resource blocks (RBs), that is, NRBs may be any one of 6 to 110.
  • an exemplary resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements including 7 OFDM symbols in the time domain and 12 subcarriers in the frequency domain, but the number of subcarriers and the OFDM symbols in the resource block is equal to this. It is not limited.
  • the number of OFDM symbols or the number of subcarriers included in the resource block may be variously changed. That is, the number of OFDM symbols may change according to the length of the above-described CP.
  • 3GPP LTE defines that 7 OFDM symbols are included in one slot in the case of a normal CP, and 6 OFDM symbols are included in one slot in the case of an extended CP.
  • the OFDM symbol is for representing one symbol period, and may be referred to as an SC-FDMA symbol, an OFDMA symbol, or a symbol period according to a system.
  • the RB includes a plurality of subcarriers in the frequency domain in resource allocation units.
  • the number NUL of resource blocks included in an uplink slot depends on an uplink transmission bandwidth set in a cell.
  • Each element on the resource grid is called a resource element.
  • the number of subcarriers in one OFDM symbol can be used to select one of 128, 256, 512, 1024, 1536 and 2048.
  • a resource grid for one uplink slot may be applied to a resource grid for a downlink slot.
  • E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access
  • Physical Channels and Modulation Release 10
  • the radio frame includes 10 subframes indexed from 0 to 9.
  • One subframe includes two consecutive slots.
  • the radio frame includes 20 slots.
  • the time it takes for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • one subframe may have a length of 1 ms and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • One slot may include a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain.
  • OFDM symbol is only for representing one symbol period in the time domain, since 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink (DL), multiple access scheme or name There is no limit on.
  • OFDM symbol may be called another name such as a single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) symbol, a symbol period, and the like.
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • FIG. 4 it is illustrated that 7 OFDM symbols are included in one slot by assuming a normal CP.
  • the number of OFDM symbols included in one slot may change according to the length of a cyclic prefix (CP). That is, as described above, according to 3GPP TS 36.211 V10.4.0, one slot includes 7 OFDM symbols in a normal CP, and one slot includes 6 OFDM symbols in an extended CP.
  • CP cyclic prefix
  • a resource block is a resource allocation unit and includes a plurality of subcarriers in one slot. For example, if one slot includes 7 OFDM symbols in the time domain and the resource block includes 12 subcarriers in the frequency domain, one resource block includes 7 ⁇ 12 resource elements (REs). It may include.
  • the DL (downlink) subframe is divided into a control region and a data region in the time domain.
  • the control region includes up to three OFDM symbols preceding the first slot in the subframe, but the number of OFDM symbols included in the control region may be changed.
  • a physical downlink control channel (PDCCH) and another control channel are allocated to the control region, and a PDSCH is allocated to the data region.
  • PDCH physical downlink control channel
  • a physical channel in 3GPP LTE is a physical downlink shared channel (PDSCH), a physical downlink shared channel (PUSCH), a physical downlink control channel (PDCCH), and a physical channel (PCFICH). It may be divided into a Control Format Indicator Channel (PHICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PDSCH physical downlink shared channel
  • PUSCH physical downlink shared channel
  • PDCCH physical downlink control channel
  • PCFICH physical channel
  • It may be divided into a Control Format Indicator Channel (PHICH), a Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel (PHICH), and a Physical Uplink Control Channel (PUCCH).
  • PHICH Control Format Indicator Channel
  • PHICH Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of a subframe carries a control format indicator (CFI) regarding the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • CFI control format indicator
  • the user device first receives the CFI on the PCFICH and then monitors the PDCCH.
  • the PCFICH does not use blind decoding and is transmitted on a fixed PCFICH resource of a subframe.
  • the PHICH carries a positive-acknowledgement (ACK) / negative-acknowledgement (NACK) signal for a UL hybrid automatic repeat request (HARQ).
  • ACK positive-acknowledgement
  • NACK negative-acknowledgement
  • HARQ UL hybrid automatic repeat request
  • An ACK / NACK signal for uplink (UL) data on the PUSCH transmitted by the user device is transmitted on the PHICH.
  • the Physical Broadcast Channel (PBCH) is transmitted in the preceding four OFDM symbols of the second slot of the first subframe of the radio frame.
  • the PBCH carries system information necessary for the user equipment to communicate with the base station, and the system information transmitted through the PBCH is called a master information block (MIB).
  • MIB master information block
  • SIB system information block
  • the PDCCH includes resource allocation and transmission format of downlink-shared channel (DL-SCH), resource allocation information of uplink shared channel (UL-SCH), paging information on PCH, system information on DL-SCH, and random access transmitted on PDSCH. Resource allocation of higher layer control messages, such as responses, sets of transmit power control commands for individual user devices in any group of user devices, activation of voice over internet protocol (VoIP), and the like.
  • a plurality of PDCCHs may be transmitted in the control region, and the user device may monitor the plurality of PDCCHs.
  • the PDCCH is transmitted on an aggregation of one or several consecutive control channel elements (CCEs).
  • CCEs control channel elements
  • CCE is a logical allocation unit used to provide a PDCCH with a coding rate according to a state of a radio channel.
  • the CCE corresponds to a plurality of resource element groups.
  • the format of the PDCCH and the number of bits of the PDCCH are determined according to the correlation between the number of CCEs and the coding rate provided by the CCEs.
  • DCI downlink control information
  • PDSCH also called DL grant
  • PUSCH resource allocation also called UL uplink grant
  • VoIP Voice over Internet Protocol
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the user equipment, and attaches a cyclic redundancy check (CRC) to the control information.
  • CRC cyclic redundancy check
  • RNTI a unique radio network temporary identifier
  • the PDCCH is for a specific user device, a unique identifier of the user device, for example, a cell-RNTI (C-RNTI) may be masked to the CRC.
  • C-RNTI cell-RNTI
  • a paging indication identifier for example, p-RNTI (P-RNTI) may be masked to the CRC.
  • SI-RNTI system information-RNTI
  • RA-RNTI random access-RNTI
  • blind decoding is used to detect the PDCCH.
  • Blind decoding is a method of demasking a desired identifier in a cyclic redundancy check (CRC) of a received PDCCH (referred to as a candidate PDCCH) and checking a CRC error to determine whether the corresponding PDCCH is its control channel.
  • the base station determines the PDCCH format according to the DCI to be sent to the user equipment, attaches the CRC to the DCI, and masks a unique identifier (referred to as Radio Network Temporary Identifier (RNTI)) to the CRC according to the owner or purpose of the PDCCH.
  • RNTI Radio Network Temporary Identifier
  • the uplink channel includes a PUSCH, a PUCCH, a sounding reference signal (SRS), and a physical random access channel (PRACH).
  • PUSCH PUSCH
  • PUCCH Physical Uplink Control Channel
  • SRS sounding reference signal
  • PRACH physical random access channel
  • 5 shows a structure of an uplink subframe in 3GPP LTE.
  • an uplink subframe may be divided into a control region and a data region in the frequency domain.
  • a physical uplink control channel (PUCCH) for transmitting uplink control information is allocated to the control region.
  • the data area is allocated a PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) for transmitting data (in some cases, control information may also be transmitted).
  • PUSCH Physical Uplink Shared Channel
  • PUCCH for one user equipment is allocated as an RB pair in a subframe.
  • Resource blocks belonging to a resource block pair occupy different subcarriers in each of a first slot and a second slot.
  • the frequency occupied by RBs belonging to the RB pair allocated to the PUCCH is changed based on a slot boundary. This is called that the RB pair allocated to the PUCCH is frequency-hopped at the slot boundary.
  • the user equipment may obtain frequency diversity gain by transmitting uplink control information through different subcarriers over time.
  • m is a location index indicating a logical frequency domain location of a resource block pair allocated to a PUCCH in a subframe.
  • the uplink control information transmitted on the PUCCH includes a hybrid automatic repeat request (HARQ) acknowledgment (ACK) / non-acknowledgement (NACK), a channel quality indicator (CQI) indicating a downlink channel state, and an uplink radio resource allocation request. (scheduling request).
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • ACK acknowledgment
  • NACK non-acknowledgement
  • CQI channel quality indicator
  • the PUSCH is mapped to the UL-SCH, which is a transport channel.
  • the uplink data transmitted on the PUSCH may be a transport block which is a data block for the UL-SCH transmitted during the TTI.
  • the transport block may be user information.
  • the uplink data may be multiplexed data.
  • the multiplexed data may be a multiplexed transport block and control information for the UL-SCH.
  • control information multiplexed with data may include a CQI, a precoding matrix indicator (PMI), a HARQ, a rank indicator (RI), and the like.
  • the uplink data may consist of control information only.
  • SC Single-Carrier
  • OFDM Orthogonal Frequency Division Multiplexing
  • SC-FDMA may also be referred to as DFT-s OFDM.
  • DFT-s OFDM non-linear distortion intervals of a power amplifier
  • transmission power efficiency can be increased in a user device with limited power consumption. Accordingly, user throughput may be high.
  • SC-FDMA is also very similar to OFDM in that signals are divided into subcarriers using Fast Fourier Transform (FFT) and Inverse-FFT (IFFT).
  • FFT Fast Fourier Transform
  • IFFT Inverse-FFT
  • a problem in the conventional OFDM transmitter is that signals carried on each subcarrier on the frequency axis are converted into signals on the time axis by the IFFT. That is, since the IFFT is performed in the same parallel operation, an increase in Peak to Average Power Ratio (PAPR) occurs.
  • PAPR Peak to Average Power Ratio
  • SC-FDMA is performed by IFFT after DFT spreading unlike OFDM. That is, a transmission scheme in which IFFT is performed after DFT spreading is called SC-FDMA. Therefore, SC-FDMA is also called DFT spread OFDM (DFT-s-OFDM) in the same sense.
  • DFT-s-OFDM DFT spread OFDM
  • SC-FDMA are similar to that of OFDM, which provides robustness for multipath channels, and at the same time fundamentally solves the disadvantage of increasing PAPR through conventional IFFT operation, enabling efficient power amplifiers. It was made.
  • LTE-Advanced has adopted a clustered DFT-s-OFDM scheme that allows non-contiguous resource allocation.
  • the clustered DFT-s OFDM transmission scheme is a variation of the conventional SC-FDMA transmission scheme.
  • the clustered DFT-s OFDM transmission scheme divides the data symbols passed through the precoder into a plurality of sub-blocks and maps the data symbols separated from each other in the frequency domain.
  • An important feature of the clustered DFT-s-OFDM scheme is that it enables frequency selective resource allocation, which can flexibly cope with a frequency selective fading environment.
  • the LTE system maintains a single carrier characteristic in the uplink
  • the LTE-A system allows a case in which DFT_precoding data is discontinuously allocated on the frequency axis or simultaneously transmitted by the PUSCH and the PUCCH. In this case, it is difficult to maintain a single carrier characteristic.
  • CA Carrier Aggregation
  • 6 is a comparative example of a single carrier system and a carrier aggregation system.
  • a single carrier system supports only one carrier for uplink and downlink to a user device.
  • the bandwidth of the carrier may vary, but only one carrier is allocated to the user device.
  • CA carrier aggregation
  • a plurality of component carriers DL CC A to C and UL CC A to C may be allocated to a user device.
  • Component Carrier (CC) refers to a carrier used in a carrier aggregation system and may be abbreviated as a carrier. For example, three 20 MHz component carriers may be allocated to allocate a 60 MHz bandwidth to a user device.
  • the carrier aggregation system may be divided into a continuous carrier aggregation system in which aggregated carriers are continuous and a non-contiguous carrier aggregation system in which carriers aggregated are separated from each other.
  • a carrier aggregation system simply referred to as a carrier aggregation system, it should be understood to include both the case where the component carrier is continuous and the case where it is discontinuous.
  • the target carrier may use the bandwidth used by the existing system as it is for backward compatibility with the existing system.
  • the 3GPP LTE system supports bandwidths of 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz, and 20 MHz, and the 3GPP LTE-A system may configure a bandwidth of 20 MHz or more using only the bandwidth of the 3GPP LTE system.
  • broadband can be configured by defining new bandwidth without using the bandwidth of the existing system.
  • the system frequency band of a wireless communication system is divided into a plurality of carrier frequencies.
  • the carrier frequency means a center frequency of a cell.
  • a cell may mean a downlink frequency resource and an uplink frequency resource.
  • the cell may mean a combination of a downlink frequency resource and an optional uplink frequency resource.
  • CA carrier aggregation
  • the user equipment In order to transmit and receive packet data through a specific cell, the user equipment must first complete configuration for a specific cell.
  • the configuration refers to a state in which reception of system information necessary for data transmission and reception for a corresponding cell is completed.
  • the configuration may include an overall process of receiving common physical layer parameters required for data transmission and reception, media access control (MAC) layer parameters, or parameters required for a specific operation in the RRC layer. .
  • MAC media access control
  • the cell in the configuration complete state may exist in an activation or deactivation state.
  • activation means that data is transmitted or received or is in a ready state.
  • the user device may monitor or receive a control channel (PDCCH) and a data channel (PDSCH) of an activated cell in order to confirm a resource (which may be frequency, time, etc.) allocated to the user device.
  • a control channel PDCCH
  • PDSCH data channel
  • Deactivation means that transmission or reception of traffic data is impossible, and measurement or transmission of minimum information is possible.
  • the user equipment may receive system information (SI) necessary for packet reception from the deactivated cell.
  • SI system information
  • the user equipment does not monitor or receive the control channel (PDCCH) and the data channel (PDSCH) of the deactivated cell in order to check the resources (which may be frequency, time, etc.) allocated thereto.
  • a cell may be divided into a primary cell, a secondary cell, and a serving cell.
  • the primary cell refers to a cell operating at a primary frequency, and is indicated by the user equipment as a primary cell during an initial connection establishment procedure or connection reestablishment procedure with a base station, or during a handover procedure. Means a cell.
  • the secondary cell refers to a cell operating at the secondary frequency, and is established and used to provide additional radio resources once the RRC connection is established.
  • the serving cell is configured as a primary cell when the carrier aggregation is not set or a user device that cannot provide carrier aggregation.
  • the term serving cell indicates a cell set for a user device and may be configured in plural.
  • One serving cell may be configured with one downlink component carrier or a pair of ⁇ downlink component carrier, uplink component carrier ⁇ .
  • the plurality of serving cells may be configured as a set consisting of one or a plurality of primary cells and all secondary cells.
  • PCC Primary Component Carrier
  • CC Component Carrier
  • the PCC is a CC that the user equipment initially establishes a connection (Connection or RRC Connection) of the base station among the CC.
  • the PCC is a special CC that manages a connection (Connection or RRC Connection) for signaling regarding a plurality of CCs and manages UE context, which is connection information related to a user device.
  • the PCC establishes a connection with the user device and is always in an active state when the RRC is connected.
  • the downlink component carrier corresponding to the primary cell is called a downlink primary component carrier (DL PCC), and the uplink component carrier corresponding to the primary cell is called an uplink major component carrier (UL PCC).
  • DL PCC downlink primary component carrier
  • U PCC uplink major component carrier
  • Secondary Component Carrier refers to a CC corresponding to the secondary cell. That is, the SCC is a CC assigned to the user device other than the PCC, and the SCC is an extended carrier for additional resource allocation other than the PCC, and may be divided into an active or inactive state.
  • the downlink component carrier corresponding to the secondary cell is referred to as a DL secondary CC (DL SCC), and the uplink component carrier corresponding to the secondary cell is referred to as an uplink secondary component carrier (UL SCC).
  • DL SCC DL secondary CC
  • UL SCC uplink secondary component carrier
  • next-generation communication systems or next-generation communication infrastructures are being researched on cells having mobility away from the concept of a cell fixed at a specific location.
  • a method of using a drone capable of flying in the air as a next-generation mobile cell is also being considered.
  • a cell having mobility may be advantageous in supporting a communication service in an area in which it is difficult to establish a communication infrastructure or in an area in which an existing communication infrastructure is destroyed due to a disaster situation.
  • the present specification proposes a cell arrangement and initial setting method for providing a communication service to a terminal in a specific region of interest using a cell having mobility.
  • a cell having mobility and capable of providing a communication service for terminals within a specific region of interest is referred to as a drone cell.
  • a drone cell can be moved not only in the horizontal direction from the ground surface but also in the vertical direction from the ground surface. That is, the drone cell can be moved in three dimensions.
  • the drone cell is not limited to a drone capable of flying in the air, any device that can move on land, at sea or under the sea, and can provide a communication service may correspond to any device.
  • the drone cell may provide a function for location tracking.
  • the drone cell may be configured to include a Global Positioning System (GPS) circuit for location tracking, but is not limited thereto and may include a third location tracking configuration for location tracking.
  • GPS Global Positioning System
  • the arrangement and initial setting of the drone cell proposed in the present specification may be largely classified into five procedures. However, it will be obvious that some procedures for the placement and initial setup of the drone cell may be added, changed or omitted depending on the purpose or environment of the wireless communication.
  • one or more drone cells are assigned a specific geographic area for providing communication services.
  • the drone cell may be previously assigned a geographic area for providing a communication service through a higher layer signal, but is not limited thereto.
  • a drone cell assigned a geographic area to provide communication service may move to an initial location specified within the geographic area.
  • the drone cell arriving at the initial position may float and wait without leaving the assigned geographic area.
  • One or more drone cells may receive control information or service information from a master base station.
  • the master base station may be a base station located on the ground, but is not limited thereto, and may be any one of a drone cell and another drone or satellite.
  • a drone cell and a master base station may have a hierarchical structure.
  • the drone cell may receive a reference signal from the master base station and estimate the channel state using the received reference signal.
  • the drone cell may report the channel state estimation result to the master base station.
  • the drone cell may report the channel state estimation result to the master base station by triggering at a specific time point or specific location.
  • FIG. 7 is a diagram illustrating a node identification method of a drone cell according to the present specification.
  • one or more drone cells located at initial positions in the assigned geographical area detect nodes present in the assigned geographical area.
  • the node may include a user device and a sensor.
  • One or more drone cells then measure the characteristics of the detected node.
  • the characteristics of the node may include a data transmission / reception method between the node and the drone cell, a channel state between the node and the drone cell, and the like.
  • each drone cell placed in an initial position transmits a signal for searching for the node.
  • the signal for searching for a node may be a discovery signal, which may be broadcast by a drone cell.
  • the discovery signal may include information that the node can use to send a response signal.
  • the discovery signal may include information about a transmission time of the response signal, a transmission sequence of the response signal, and the like.
  • the discovery signal may include information about the location of the drone cell.
  • One or more nodes transmit a response signal to the signal for searching for a node received from the drone cell.
  • the node may generate and transmit a response signal based on the information included in the signal for searching for the node received from the drone cell.
  • one drone cell is selected by comparing the channel state of the plurality of drone cells or the load of the drone cell. The response signal may be transmitted to the selected drone cell.
  • the drone cell may detect a node present in the assigned geographic area based on the response signal received from one or more nodes.
  • one or more nodes transmit a signal for searching for the drone cell, regardless of the initial placement of the drone cell.
  • the signal for searching for the drone cell may be a discovery signal.
  • the node may transmit the discovery signal according to a preset period, but is not limited thereto.
  • the node may transmit the discovery signal according to a period or a random period calculated based on the identifier of the node.
  • the drone cell may detect a node present in the assigned geographic area based on the signal for searching for the drone cell received from the one or more nodes.
  • the node may estimate the channel state between the drone cell and the node based on the signal received from the drone cell.
  • the node may report the estimated channel state to the drone cell.
  • the node may use a reference signal of a discovery signal, a reference signal of a response signal, or a third reference signal transmitted by the drone cell.
  • the node may use a response signal corresponding to the discovery signal, or a third transmission channel, to report the estimated channel state.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating a method of sharing information of a drone cell according to the present specification.
  • a drone cell that detects a node present in an allocated geographic area may share information about the detected node with other drone cells.
  • the drone cell may share information with other drone cells by using a radio access technology (RAT) or a third RAT used for communication with the node. If a drone cell shares information using a RAT used for communication with a node, it can communicate with another cell using a radio resource independent of the radio resource used for communication with the node.
  • RAT radio access technology
  • Information that may be shared between two or more drone cells may include all or part of the following information.
  • it may be limited to a node that transmits a response signal to the drone cell among the nodes existing in the assigned geographical area.
  • the channel state information may include both the channel from the drone cell to the node and the channel from the node to the drone cell.
  • the channel state information may include Reference Signal Received Power (RSRP) and / or Reference Signal Received Quality (RSRQ).
  • the information on the drone cell may include the remaining battery capacity, the estimated flight time, the channel state information between the master base station and the drone cell.
  • the information on the drone cell may include operation information such as a moving direction, a moving speed, a starting point, a waypoint or a destination of the drone cell.
  • the master base station may transmit additional indication or necessary information for all or part of the drone cell based on the information collected from the drone cell. For example, the master base station may transmit an indication for changing a geographic area assigned to a specific drone cell based on the information received from the drone cell.
  • the first drone cell or the master base station may transmit information to the third drone cell via the second drone cell.
  • the master base station may transmit information to be transmitted to the second drone cell, and the second drone cell may forward the received information to the third drone cell.
  • the second drone cell may consist of one (single-hop) or multiple (multi-hop) drone cells, and the plurality of drone cells may be configured between the master base station and the third drone cell. Can be relayed.
  • the number of nodes present in the initially allocated geographic region for each drone cell may not be uniform. For example, there may be multiple nodes in the geographic area assigned to the first drone and no nodes or only a few nodes may exist in the geographic area assigned to the second drone. As such, when the distribution of nodes is not uniform, simply allocating a drone cell according to the size of a geographic area may be inefficient in terms of managing nodes or providing services. Thus, additional work is needed to equalize the number of nodes present in the geographic area assigned to the drone cell.
  • the master base station or drone cell may reassign or change the geographic area assigned to the drone cell based on information shared from other drone cells.
  • the master base station or drone cell may reassign or change the service support area based on information shared from other drone cells.
  • 9 is according to the present specification drone A diagram illustrating a method of reallocating geographic regions of a cell.
  • the drone cell assigned the second geographic area may move to the first geographic area and support a plurality of nodes existing in the first geographic area.
  • the reassignment or change of the geographic area assigned to the drone cell may be determined by the master base station or drone cell based on the information shared between the drone cells.
  • the master base station may directly transmit the movement instruction to the target drone cell or transmit the movement instruction to the target drone cell via the third drone cell.
  • the master base station may reallocate geographical regions for a plurality of drone cells at the same time.
  • the drone cell may share information about the reallocated geographic area or the movement of the drone cell with other cells.
  • 10 is according to the present specification drone A diagram illustrating a secondary allocation method of cells.
  • a plurality of drone cells may exist in one geographic area.
  • one geographic area may be divided into a plurality of subregions, and one or more drone cells may be secondaryly allocated to each of the divided subregions.
  • a first drone cell that has been preferentially assigned to a geographic region divided into subregions may be assigned to all or some of the nodes present in that geographical region. A handover to the drone cell may be indicated.
  • the master base station provides information about nodes to be connected to each of the first drone cell and the second drone cell to the first drone cell and the second drone cell, respectively. Transmit, and each of the first and second drone cells can communicate with the node using the information received from the master base station.
  • Each of the plurality of drone cells reassigned to a geographical region divided into subregions broadcasts a signal for searching for a node.
  • the node receiving a signal from each of the plurality of drone cells may select a specific drone cell and transmit a response signal to the selected drone cell.
  • a first drone cell and a second drone cell are allocated to the same geographic area, the first drone cell broadcasts a discovery signal A including information A for a response signal, and the second drone cell is a response signal.
  • a discovery signal B including information B for B is broadcast.
  • the nodes present in the geographic area receive the discovery signal A and the discovery signal B, and then select the first drone cell by comparing the strength of the received signal and the load of the drone cell, and select the first drone cell.
  • a response signal can be transmitted.
  • Provision of a communication service using a drone cell may be provided by a drone cell relaying communication between a master base station or a backbone and a node, or by a drone cell relaying communication between two or more nodes.
  • a node transmitting information to a drone cell is referred to as a source node
  • a node receiving information from the drone cell is referred to as a destination node.
  • the source node or the destination node may be any one of a master base station, a drone cell, a user device, or a sensor, but is not limited thereto.
  • the communication between the source node and the destination node may be divided into communication between the source node and the drone cell, and communication between the drone cell and the destination node. Therefore, the reliability of communication between the source node and the destination node may vary depending on the communication (or channel) state between the source node and the drone cell, and the communication (or channel) state between the drone cell and the destination node.
  • the communication between the source node and the drone cell and the communication between the drone cell and the destination node may be limited to using a radio-based RAT.
  • the communication capacity between the source node and the destination node is the minimum value of the communication capability between the source node and the drone cell and the communication capability between the drone cell and the destination node. This can be Thus, the communication capability between the source node and the destination node will depend on the positioning and optimization of the drone cell.
  • the setting of the location or movement path of the drone cell may be determined in consideration of all or some of the following factors.
  • the communication or channel state may be expressed in the form of a formula for communication capability, a signal-to-interference-plus-noise ratio (SINR), RSRP, or RSRP.
  • SINR signal-to-interference-plus-noise ratio
  • RSRP RSRP
  • RSRP RSRP
  • the location information of the node may be estimated by GPS or by comparing the strengths of signals received from one or more cells.
  • the node according to the present specification can estimate the location using only signals received from one drone cell.
  • 11 is according to the present specification drone A diagram illustrating a method of estimating the position of a node using a cell.
  • the drone cell transmits a positioning reference signal and position information of the drone cell to the node in a plurality of geographical regions, respectively, and the node transmits the received plurality of positioning reference signals and position information.
  • the position can be estimated on the basis.
  • the drone cell transmits the first positioning reference signal and the first position information to the node at the first position, the second positioning reference signal and the second position information to the node at the second position, and the third position.
  • the third positioning reference signal and the third position information may be transmitted to the node.
  • the node may estimate a location based on the first to third positioning reference signals and the first to third location information.
  • position information of the surveyed or estimated node and / or distance information between the node and the drone cell may be transmitted together when the node transmits a reference signal, a response signal, or a third signal to the drone cell.
  • the drone cell may set an optimal location within the geographic area assigned to the drone cell based on the location information of the node received from the node and / or the distance information between the node and the drone cell.
  • the drone cell has obtained communication (or channel) state information from the source node to the drone cell and communication (or channel) state information from the drone cell to the destination node.
  • the communication (or channel) state information may be information measured by a drone cell at a plurality of geographical locations or received from a master base station or another drone cell.
  • the drone cell includes node position information, distance information between the node and the drone cell, communication (or channel) state information from the source node to the drone cell, and communication (or channel) state from the drone cell to the destination node.
  • a cost function is calculated.
  • the cost function may calculate a minimum value of the communication capability between the source node and the drone cell and the communication capability between the drone cell and the destination node as the overall communication capability, but is not limited thereto.
  • the drone cell may move to an optimal position by moving to a point or direction where the value of the calculated cost function is maximized.
  • a pathloss model is constructed based on the communication (or channel) state information between the drone cells and the nodes, and the path loss of the link between the source node and the drone cell is based on the location information of each node.
  • the point where the sum of the path loss of the link between the drone cell and the destination node is minimized may be estimated as the optimal location of the drone cell.
  • 13 is according to the present specification drone A diagram illustrating a method of estimating the movement direction of a cell.
  • the drone cell allocates different antenna ports to antennas facing different directions, and sets reference resources to be used for communication or channel estimation for each antenna port. (Frequency Division Multiplexer) or CDM (Code Division Multiplexer) can be set independently. Alternatively, the drone cell may set a predetermined reference resource, but may set the reference employee to be orthogonal for each antenna port.
  • Frequency Division Multiplexer Frequency Division Multiplexer
  • CDM Code Division Multiplexer
  • the source node and the destination node transmit a reference signal
  • the drone cell can estimate the direction of movement for moving to the optimum position based on the communication (or channel) state measured for each antenna port or for each reference resource. have. For example, as shown in FIG. 13, a drone cell allocates different antenna ports to four directions, and according to communication (or channel) state information measured through each antenna port, the size of a received signal is increased. The direction of movement of the drone cell can be determined in the direction of increasing.
  • the communication (or channel) state of the link between the source node and the drone cell or the link between the drone cell and the destination node without always applying methods for estimating the optimal position or direction of movement of the drone cell as described above. Applicable only when the threshold is exceeded.
  • the threshold may be set to a value independent from each other for each link and may be set through higher layer signaling.
  • the optimal positioning procedure of the drone cell as described above is advantageous in an environment in which the drone cell transmits a signal from one source node to one destination node.
  • the following describes a communication method of collecting information from a plurality of source nodes as the drone cell moves and transmitting the collected information to one or more destination nodes.
  • Such a communication scheme may be advantageously applied to a field where latency requirements are flexible.
  • the drone cell sets up one or more areas in which the drone cell can move and collect data from each source node in consideration of the communication (or channel) state between each source node and the drone cell and the threshold. do.
  • the area where data can be collected is an area where reliability can be secured when the drone cell receives data from each source node.
  • the drone cell sets up one or more areas in which the drone cell can move and transmit data to each destination node, taking into account the communication (or channel) state between the drone cell and each destination node and the threshold.
  • an area capable of transmitting data is an area in which a drone cell can secure reliability in transmitting data to each destination node.
  • the drone cell may set a data collection movement path based on the location of the area where each data can be collected.
  • the drone cell may set a data transmission movement path based on the location of the area where each data can be transmitted.
  • the drone cell may set the data collection movement path and the data transmission movement path in consideration of the movement distance and the movement environment of the drone cell.
  • the drone cell may set an optimal movement path by combining the data collection movement path and the data transmission movement path.
  • the drone cell may set the movement path in consideration of the position of the base station built on the ground.
  • the base station built on the ground may be a small cell, but is not limited thereto.
  • the drone cell may move to the geographical area where the small cell is located.
  • the drone cell and the small cell may operate as one cell.
  • a small cell supporting four transmit antenna ports may operate together with a cell supporting eight transmit antenna ports in cooperation with a drone cell supporting four transmit antenna ports.
  • data may be transmitted and received using a wireless backbone existing between the drone cell and the small cell.
  • 15 is a flowchart illustrating a communication service providing method according to one disclosure of the present specification.
  • the drone cell receives information on a geographic area allocated to the drone cell from the master base station (S100). Then, the drone cell moves to the initial position specified in the assigned geographical area based on the information about the assigned geographical area (S200). Drone cells that arrive at their initial location may float and wait to avoid leaving their assigned geographic area.
  • the drone cell identifies either the source node for transmitting data or the destination node for receiving data in the allocated geographical area (S300). Specifically, the drone cell broadcasts a discovery signal for the assigned geographic area. The drone cell receives a response signal to the discovery signal from either the source node or the destination node. The drone cell may identify one of the source node and the destination node based on the response signal.
  • the drone cell acquires first channel state information with the source node (S400).
  • the drone cell acquires second state information with the destination node (S500).
  • the first channel state information and the second channel state information may be obtained based on response signals received from the source node and the destination node, respectively, or may be received from another drone cell.
  • the channel state information may include RSRP and / or RSRQ.
  • the drone cell determines a position to be located at a data communication relay time point between the source node and the destination node based on the first channel state information and the second channel state information (S600).
  • the drone cell may determine a point at which the value of the cost function calculated based on the first channel state information and the second channel state information becomes the maximum as the position to be located at the communication relay time point.
  • the drone cell uses a path loss model constructed based on the first channel state information and the second channel state information, so that the sum of the path loss of the link connecting to the source node and the path loss of the link connecting to the destination node is different.
  • the minimum point may be determined as a position to be located at a communication relay time point.
  • the drone cell may set one or more areas for collecting data from each source node.
  • the drone cell may set one or more areas capable of transmitting data to each destination node.
  • the drone cell may set a movement path for transmitting data from the source node to the destination node based on one or more areas capable of collecting data and one or more areas capable of transmitting data.
  • the drone cell relays data communication between the source node and the destination node based on the determined position (S700). That is, the drone cell may receive data from the source node and transmit the received data to the destination node, thereby relaying data communication between the source node and the destination node.
  • the drone cell when there is a fixed base station providing a communication service at a position to be located at a determined relay time, the drone cell provides a communication service to a destination node by simultaneously using the antenna port of the drone and the antenna port of the fixed base station. You can also provide
  • Embodiments of the present invention described so far may be implemented through various means.
  • embodiments of the present invention may be implemented by hardware, firmware, software, or a combination thereof. Specifically, it will be described with reference to the drawings.
  • Block diagram 16 illustrates a wireless communication system in which the present disclosure is implemented.
  • the base station 200 includes a processor 201, a memory 202, and a transceiver (or radio frequency (RF) unit 203).
  • the memory 202 is connected to the processor 201 and stores various information for driving the processor 201.
  • the transceiver unit (or RF unit) 203 is connected to the processor 201 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the processor 201 implements the proposed functions, processes and / or methods. In the above-described embodiment, the operation of the base station may be implemented by the processor 201.
  • the wireless device (eg, user device) 100 includes a processor 101, a memory 102, and a transceiver (or RF unit) 103.
  • the memory 102 is connected to the processor 101 and stores various information for driving the processor 101.
  • the transceiver unit (or RF unit) 103 is connected to the processor 101 to transmit and / or receive a radio signal.
  • the processor 101 implements the proposed functions, processes and / or methods.
  • the processor may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, and / or data processing devices.
  • the memory may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory card, storage medium and / or other storage device.
  • the RF unit may include a baseband circuit for processing a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function.
  • the module may be stored in memory and executed by a processor.
  • the memory may be internal or external to the processor and may be coupled to the processor by various well known means.

Abstract

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 이동성을 가지는 셀이 통신 서비스를 제공하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 이동성을 가지는 셀이, 데이터를 송신할 출발지 노드와의 제1 채널 상태 정보를 획득하는 단계; 상기 이동성을 가지는 셀이, 데이터를 수신할 목적지 노드와의 제2 채널 상태 정보를 획득하는 단계; 및 상기 이동성을 가지는 셀이, 상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로, 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드 사이의 데이터 통신 중계 시점에 위치할 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 이동성을 가지는 셀은 지표면으로부터 수평 방향 및 수직 방향으로 이동이 가능하다.

Description

이동 셀을 이용한 통신 서비스 제공 방법
본 발명은 이동통신에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다.
3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"에 개시된 바와 같이, LTE에서 물리채널은 하향링크 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel), 상향링크 채널인 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)와 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
한편, 최근에는 특정 위치에 고정된 셀(cell)의 개념에서 벗어나 이동성을 가지는 셀에 대한 연구가 이루어지고 있다. 특히, 공중으로 비행이 가능한 무인기(unmanned air vehicle)를 차세대 이동 셀로 활용하는 방안도 고려되고 있다. 이와 같이, 이동성을 가지는 셀은 통신 인프라의 구축이 곤란한 지역 또는 재난상황 등으로 기 구축된 통신 인프라가 파괴된 지역에 통신 서비스를 지원하는 유리할 수 있다. 따라서, 이동성을 가지는 셀의 적절한 배치 및 초기 설정 등에 대한 논의가 필요하다.
본 명세서의 개시는 이동성을 가지는 셀을 이용한 통신 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 일 개시는 이동성을 가지는 셀이 통신 서비스를 제공하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 상기 이동성을 가지는 셀이, 데이터를 송신할 출발지 노드(source node)와의 제1 채널 상태 정보를 획득하는 단계; 상기 이동성을 가지는 셀이, 데이터를 수신할 목적지 노드(destination node)와의 제2 채널 상태 정보를 획득하는 단계; 및 상기 이동성을 가지는 셀이, 상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로, 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드 사이의 데이터 통신 중계 시점에 위치할 위치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 경우, 이동성을 가지는 셀은 지표면으로부터 수평 방향 및 수직 방향으로 이동이 가능하다.
이 경우, 상기 위치를 결정하는 단계는 상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로 산출된 비용 함수(cost function)의 값이 최대가 되는 지점을 상기 통신 중계 시점에 위치할 위치로 결정할 수 있다. 이와 다르게, 상기 위치를 결정하는 단계는 상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로 구축된 경로 손실 모델(pathloss model)을 이용하여, 상기 출발지 노드와 연결하는 링크의 경로 손실과 상기 목적지 노드와 연결하는 링크의 경로 손실의 합이 최소가 되는 지점을 상기 통신 중계 시점에 위치할 위치로 결정할 수 있다.
또한, 상기 위치를 결정하는 단계는 상기 출발지 노드가 복수 개인 경우, 각 출발지 노드로부터 데이터를 수집할 수 있는 하나 이상의 영역을 설정하는 단계; 상기 목적지 노드가 복수 개인 경우, 각 목적지 노드에 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 영역을 설정하는 단계; 및 상기 데이터를 수집할 수 있는 하나 이상의 영역 및 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 영역을 기초로, 상기 출발지 노드에서 상기 목적지 노드로 데이터를 전송하기 위한 이동 경로를 설정할 수 있다. 나아가, 상기 결정된 중계 시점에 위치할 위치에 통신 서비스를 제공하는 고정된 기지국이 존재하는 경우, 상기 이동성을 가지는 셀에 구비된 안테나 포트 및 상기 고정된 기지국의 안테나 포트를 동시에 이용하여 상기 목적지 노드에 통신 서비스를 제공할 수도 있다.
상기 방법은 상기 이동성을 가지는 셀이, 할당된 지리적 구역에 대한 정보를 수신하는 단계; 및 상기 이동성을 가지는 셀이, 상기 할당된 지리적 구역 내에서 상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나를 식별하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나를 식별하는 단계는 상기 할당된 지리적 구역에 대하여 디스커버리 시그널(discovery signal)을 브로드캐스팅(broadcasting)하는 단계; 상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나로부터 상기 디스커버리 시그널에 대한 응답 신호를 수신하는 단계; 및 상기 응답 신호를 기초로 상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나를 식별하는 단계를 포함할 수 있다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 명세서의 다른 개시는 이동성을 가지며 통신 서비스를 제공하는 셀을 제공한다. 상기 셀은 데이터를 송신할 출발지 노드와의 제1 채널 상태 정보를 수신하고, 데이터를 수신할 목적지 노드와의 제2 채널 상태 정보를 수신하는 RF(Radio Frequency) 부; 및 상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로, 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드 사이의 데이터 통신 중계 시점에 위치할 위치를 결정하는 프로세서(processor)를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 개시에 따르면, 특정 관심 구역에 대한 통신 인프라를 구축해야 하는 경우, 이동성을 가지는 셀을 이용하여 특정 관심 구역 내의 단말에게 효과적으로 통신 서비스를 제공할 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 4는 3GPP LTE에서 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 6은 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 7은 본 명세서에 따른 드론 셀의 노드 식별 방법을 도식화한 도면이다.
도 8은 본 명세서에 따른 드론 셀의 정보 공유 방법을 도식화한 도면이다.
도 9는 본 명세서에 따른 드론 셀의 지리적 구역 재할당 방법을 도식화한 도면이다.
도 10은 본 명세서에 따른 드론 셀의 이차적 할당 방법을 도식화한 도면이다.
도 11은 본 명세서에 따른 드론 셀을 이용한 노드의 위치 추정 방법을 도식화한 도면이다.
도 12는 본 명세서에 따른 드론 셀의 최적 위치 설정 방법을 도식화한 도면이다.
도 13은 본 명세서에 따른 드론 셀의 이동 방향 추정 방법을 도식화한 도면이다.
도 14는 본 명세서에 따른 드론 셀의 최적 경로 설정 방법을 도식화한 도면이다.
도 15는 본 명세서의 일 개시에 따른 통신 서비스 제공 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 16은 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면 외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.
이하에서는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 3GPP LTE(Long Term Evolution) 또는 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)를 기반으로 본 발명이 적용되는 것을 기술한다. 이는 예시에 불과하고, 본 발명은 다양한 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 이하에서, LTE라 함은 LTE 및/또는 LTE-A를 포함한다.
이하에서 사용되는 사용자 장치(User Equipment)는 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, 단말(Terminal), UE(User Equipment), 무선기기(Wireless Device), MT(mobile terminal), ME(Mobile Equipment), MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal)등 다른 용어로 불릴 수 있다.
그리고 이하에서 사용되는 기지국(base station)이라는 용어는 일반적으로 사용자 장치와 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 예시도이다.
도 1을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 무선 통신 시스템은 적어도 하나의 기지국(10)을 포함한다. 각 기지국(10)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(10a, 10b, 10c)에 대해 통신 서비스를 제공한다.
사용자 장치(20)는 통상적으로 하나의 셀에 속하는데, 무선 기기가 속한 셀을 서빙 셀(serving cell)이라 한다. 서빙 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 서빙 기지국(serving BS)이라 한다. 무선 통신 시스템은 셀룰러 시스템(cellular system)이므로, 서빙 셀에 인접하는 다른 셀이 존재한다. 서빙 셀에 인접하는 다른 셀을 인접 셀(neighbor cell)이라 한다. 인접 셀에 대해 통신 서비스를 제공하는 기지국을 인접 기지국(neighbor BS)이라 한다. 서빙 셀 및 인접 셀은 무선 기기를 기준으로 상대적으로 결정된다.
이하에서, 하향링크는 기지국(10)에서 사용자 장치(20)로의 통신을 의미하며, 상향링크는 사용자 장치(20)에서 기지국(10)으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국(10)의 일부분이고, 수신기는 사용자 장치(20)의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 사용자 장치(20)의 일부분이고, 수신기는 기지국(10)의 일부분일 수 있다.
이하에서는, LTE 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.
도 2는 3GPP LTE에서 FDD에 따른 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 2에 도시된 무선 프레임은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) TS 36.211 V8.2.0 (2008-03) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical channels and modulation (Release 8)"의 5절을 참조할 수 있다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다.
한편, 하나의 슬롯은 복수의 OFDM 심볼을 포함할 수 있다. 하나의 슬롯에 몇 개의 OFDM 심볼이 포함되는지는 사이클릭 프리픽스(CP: cyclic prefix)에 따라 달라질 수 있다.
도 3은 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 또는 하향링크슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 3을 참조하면, 상향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 NRB 개의 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. 예를 들어, LTE 시스템에서 자원블록(Resource Block, RB)의 개수, 즉 NRB은 6 내지 110 중 어느 하나일 수 있다.
여기서, 하나의 자원블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 부반송파의 수와 OFDM 심벌의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. 자원블록이 포함하는 OFDM 심벌의 수 또는 부반송파의 수는 다양하게 변경될 수 있다. 즉, OFDM 심벌의 수는 전술한 CP의 길이에 따라 변경될 수 있다. 특히, 3GPP LTE에서는 노멀 CP의 경우 하나의 슬롯 내에 7개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로, 그리고 확장 CP의 경우 하나의 슬롯 내에 6개의 OFDM 심볼이 포함되는 것으로 정의하고 있다.
OFDM 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 시스템에 따라 SC-FDMA 심벌, OFDMA 심벌 또는 심벌 구간이라고 할 수 있다. 자원블록은 자원 할당 단위로 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NUL 은 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element)라 한다.
한편, 하나의 OFDM 심벌에서 부반송파의 수는 128, 256, 512, 1024, 1536 및 2048 중 하나를 선정하여 사용할 수 있다.
도 3의 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드에도 적용될 수 있다.
도 4는 3GPP LTE에서 하향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
이는 3GPP TS 36.211 V10.4.0 (2011-12) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 10)"의 4절을 참조할 수 있다.
무선 프레임(radio frame)은 0~9의 인덱스가 매겨진 10개의 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임(subframe)은 2개의 연속적인 슬롯을 포함한다. 따라서, 무선 프레임은 20개의 슬롯을 포함한다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 하고, 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함할 수 있다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크(downlink, DL)에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하므로, 시간 영역에서 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것에 불과할 뿐, 다중 접속 방식이나 명칭에 제한을 두는 것은 아니다. 예를 들어, OFDM 심벌은 SC-FDMA(single carrier-frequency division multiple access) 심벌, 심벌 구간 등 다른 명칭으로 불릴 수 있다.
도 4에서는 노멀 CP를 가정하여 예시적으로 하나의 슬롯 내에 7 OFDM 심벌이 포함하는 것으로 도시하였다. 그러나, CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 바뀔 수 있다. 즉 전술한 바와 같이, 3GPP TS 36.211 V10.4.0에 의하면, 노멀(normal) CP에서 1 슬롯은 7 OFDM 심벌을 포함하고, 확장(extended) CP에서 1 슬롯은 6 OFDM 심벌을 포함한다.
자원블록(resource block, RB)은 자원 할당 단위로, 하나의 슬롯에서 복수의 부반송파를 포함한다. 예를 들어, 하나의 슬롯이 시간 영역에서 7개의 OFDM 심벌을 포함하고, 자원블록은 주파수 영역에서 12개의 부반송파를 포함한다면, 하나의 자원블록은 7×12개의 자원요소(resource element, RE)를 포함할 수 있다.
DL(downlink) 서브프레임은 시간 영역에서 제어영역(control region)과 데이터영역(data region)으로 나누어진다. 제어영역은 서브프레임내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3개의 OFDM 심벌을 포함하나, 제어영역에 포함되는 OFDM 심벌의 개수는 바뀔 수 있다. 제어영역에는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 및 다른 제어채널이 할당되고, 데이터영역에는 PDSCH가 할당된다.
3GPP TS 36.211 V10.4.0에 개시된 바와 같이, 3GPP LTE에서 물리채널은 데이터 채널인 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)와 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 및 제어채널인 PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 및 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)로 나눌 수 있다.
서브프레임의 첫 번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임 내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 CFI(control format indicator)를 나른다. 사용자 장치는 먼저 PCFICH 상으로 CFI를 수신한 후, PDCCH를 모니터링한다.
PDCCH와 달리, PCFICH는 블라인드 디코딩을 사용하지 않고, 서브프레임의 고정된 PCFICH 자원을 통해 전송된다.
PHICH는 UL HARQ(hybrid automatic repeat request)를 위한 ACK(positive-acknowledgement)/NACK(negative-acknowledgement) 신호를 나른다. 사용자 장치에 의해 전송되는 PUSCH 상의 UL(uplink) 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PBCH(Physical Broadcast Channel)은 무선 프레임의 첫 번째 서브프레임의 두 번째 슬롯의 앞선 4개의 OFDM 심벌에서 전송된다. PBCH는 사용자 장치가 기지국과 통신하는데 필수적인 시스템 정보를 나르며, PBCH를 통해 전송되는 시스템 정보를 MIB(master information block)라 한다. 이와 비교하여, PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH 상으로 전송되는 시스템 정보를 SIB(system information block)라 한다.
PDCCH는 DL-SCH(downlink-shared channel)의 자원 할당 및 전송 포맷, UL-SCH(uplink shared channel)의 자원 할당 정보, PCH 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 사용자 장치 그룹 내 개별 사용자 장치들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및 VoIP(voice over internet protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 복수의 PDCCH가 제어 영역 내에서 전송될 수 있으며, 사용자 장치는 복수의 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. PDCCH는 하나 또는 몇몇 연속적인 CCE(control channel elements)의 집합(aggregation) 상으로 전송된다. CCE는 무선채널의 상태에 따른 부호화율을 PDCCH에게 제공하기 위해 사용되는 논리적 할당 단위이다. CCE는 복수의 자원 요소 그룹(resource element group)에 대응된다. CCE의 수와 CCE들에 의해 제공되는 부호화율의 연관 관계에 따라 PDCCH의 포맷 및 가능한 PDCCH의 비트수가 결정된다.
PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 PDSCH의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다), PUSCH의 자원 할당(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), 임의의 사용자 장치 그룹 내 개별 사용자 장치들에 대한 전송 파워 제어 명령의 집합 및/또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화를 포함할 수 있다.
기지국은 사용자 장치에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI; radio network temporary identifier)가 마스킹된다. 특정 사용자 장치를 위한 PDCCH라면 사용자 장치의 고유 식별자, 예를 들어 C-RNTI(cell-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자, 예를 들어 P-RNTI(paging-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(SIB; system information block)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자, SI-RNTI(system information-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다. 사용자 장치의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.
3GPP LTE에서는 PDCCH의 검출을 위해 블라인드 디코딩을 사용한다. 블라인드 디코딩은 수신되는 PDCCH(이를 후보(candidate) PDCCH라 함)의 CRC(Cyclic Redundancy Check)에 원하는 식별자를 디마스킹하고, CRC 오류를 체크하여 해당 PDCCH가 자신의 제어채널인지 아닌지를 확인하는 방식이다. 기지국은 사용자 장치에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정한 후 DCI에 CRC를 붙이고, PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(이를 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)라고 한다)를 CRC에 마스킹한다.
3GPP TS 36.211 V10.4.0에 의하면, 상향링크 채널은 PUSCH, PUCCH, SRS(Sounding Reference Signal), PRACH(Physical Random Access Channel)을 포함한다.
도 5는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나뉠 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보가 전송되기 위한 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당된다. 데이터 영역은 데이터(경우에 따라 제어 정보도 함께 전송될 수 있다)가 전송되기 위한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당된다.
하나의 사용자 장치에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 이를 PUCCH에 할당되는 RB 쌍이 슬롯 경계에서 주파수가 홉핑(frequency-hopped)되었다고 한다.
사용자 장치가 상향링크 제어 정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득을 얻을 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.
PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.
PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), HARQ, RI(rank indicator) 등이 있을 수 있다. 또는 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.
한편, 이하에서는 SC-FDMA 전송 방식에 대해서 설명하기로 한다.
LTE(Long-Term Evolution)의 상향링크에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 유사한 SC(Single-Carrier)-FDMA를 채택하였다.
SC-FDMA는 DFT-s OFDM(DFT-spread OFDM)이라고도 할 수 있다. SC-FDMA 전송 방식을 이용하는 경우, 전력 증폭기(power amplifier)의 비선형(non-linear) 왜곡 구간을 피할 수 있고, 따라서 전력 소모가 제한된 사용자 장치에서 전송 전력 효율이 높아질 수 있다. 이에 따라, 사용자 수율(user throughput)이 높아질 수 있다.
SC-FDMA 역시 FFT(Fast Fourier Transform)와 IFFT(Inverse-FFT)를 사용하여 부반송파에 나누어 신호를 전달하는 점에서, OFDM과 매우 유사하다. 그러나, 기존의 OFDM 송신기에서 문제가 되었던 것은 주파수 축 상의 각 부반송파에 실려 있던 신호들이 IFFT에 의하여 시간 축의 신호로 변환된다는 데에 있다. 즉, IFFT가 병렬의 동일한 연산이 수행되는 형태이기에 PAPR(Peak to Average Power Ratio)의 증가가 발생하는 것이다. 이러한 PAPR의 증가를 방지하기 위해, SC-FDMA는 OFDM과 달리 DFT 확산(spreading) 후 IFFT가 수행한다. 즉, DFT 확산(spreading) 후 IFFT가 수행되는 전송 방식을 SC-FDMA라 한다. 따라서, SC-FDMA는 동일한 의미로 DFT spread OFDM(DFT-s-OFDM)으로도 불린다.
이와 같은, SC-FDMA의 장점은 OFDM과 비슷한 구조를 가짐으로써 다중 경로 채널에 대한 강인성을 얻는 동시에, 기존의 OFDM이 IFFT 연산을 통해 PAPR이 증가하는 단점을 근본적으로 해결함으로써 효율적인 전력증폭기 사용을 가능하게 하였다.
한편, LTE-Advanced에서는 비연속적(non-contiguous)인 자원할당을 허용하는 클러스터된(clustered) DFT-s-OFDM 방식을 채택하였다.
클러스터된(clustered) DFT-s OFDM 전송 방식은 기존의 SC-FDMA 전송 방식의 변형으로, 프리코더를 거친 데이터 심벌들을 복수의 서브 블록으로 나누고 이를 주파수 영역에서 서로 분리시켜 맵핑하는 방법이다.
이하, LTE-A 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.
클러스터된(clustered) DFT-s-OFDM 방식의 중요한 특징은, 주파수 선택적 자원할당을 가능하게 함으로서, 주파수 선택적인 페이딩(frequency selective fading) 환경에 유연하게 대처할 수 있다는 점이라 할 수 있다.
이때, LTE-Advanced의 상향링크 액세스 방식으로 채택된 clustered DFT-s-OFDM 방식에서는 종래 LTE의 상향링크 액세스 방식인 SC-FDMA와는 다르게 비연속적인 자원 할당이 허용되므로, 전송되는 상향링크 데이터가 여러 개의 클러스터 단위로 분할되어질 수 있다.
즉, LTE 시스템은 상향링크의 경우 단일 반송파 특성을 유지하도록 되어 있는 반면, LTE-A 시스템에서는 DFT_precoding을 한 데이터를 주파수축으로 비연속적으로 할당하거나 PUSCH와 PUCCH가 동시에 전송하는 경우를 허용하고 있다. 이 경우, 단일 반송파 특성을 유지하기 어렵다.
< 반송파 집성(Carrier Aggregation: CA) >
이하에서는 반송파 집성 시스템에 대해 설명한다.
도 6은 단일 반송파 시스템과 반송파 집성 시스템의 비교 예이다.
도 6을 참조하면, 단일 반송파 시스템에서는 상향링크와 하향링크에 하나의 반송파만을 사용자 장치에게 지원한다. 반송파의 대역폭은 다양할 수 있으나, 사용자 장치에게 할당되는 반송파는 하나이다. 반면, 반송파 집성(Carrier Aggregation, CA) 시스템에서는 사용자 장치에게 복수의 요소 반송파(DL CC A 내지 C, UL CC A 내지 C)가 할당될 수 있다. 요소 반송파(Component Carrier: CC)는 반송파 집성 시스템에서 사용되는 반송파를 의미하며 반송파로 약칭할 수 있다. 예를 들어, 사용자 장치에게 60MHz의 대역폭을 할당하기 위해 3개의 20MHz의 요소 반송파가 할당될 수 있다.
반송파 집성 시스템은 집성되는 반송파들이 연속한 연속(contiguous) 반송파 집성 시스템과 집성되는 반송파들이 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집성 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 반송파 집성 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
1개 이상의 요소 반송파를 집성할 때 대상이 되는 요소 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원하며, 3GPP LTE-A 시스템에서는 상기 3GPP LTE 시스템의 대역폭만을 이용하여 20MHz 이상의 광대역을 구성할 수 있다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.
무선 통신 시스템의 시스템 주파수 대역은 복수의 반송파 주파수(Carrier-frequency)로 구분된다. 여기서, 반송파 주파수는 셀의 중심 주파수(Center frequency of a cell)를 의미한다. 이하에서 셀(cell)은 하향링크 주파수 자원과 상향링크 주파수 자원을 의미할 수 있다. 또는 셀은 하향링크 주파수 자원과 선택적인(optional) 상향링크 주파수 자원의 조합(combination)을 의미할 수 있다. 또한, 일반적으로 반송파 집성(CA)을 고려하지 않은 경우, 하나의 셀(cell)은 상향 및 하향링크 주파수 자원이 항상 쌍으로 존재할 수 있다.
특정 셀을 통하여 패킷(packet) 데이터의 송수신이 이루어지기 위해서는, 사용자 장치는 먼저 특정 셀에 대해 설정(configuration)을 완료해야 한다. 여기서, 설정(configuration)이란 해당 셀에 대한 데이터 송수신에 필요한 시스템 정보 수신을 완료한 상태를 의미한다. 예를 들어, 설정(configuration)은 데이터 송수신에 필요한 공통 물리계층 파라미터들, 또는 MAC(Media Access Control) 계층 파라미터들, 또는 RRC 계층에서 특정 동작에 필요한 파라미터들을 수신하는 전반의 과정을 포함할 수 있다. 설정 완료된 셀은, 패킷 데이터가 전송될 수 있다는 정보만 수신하면, 즉시 패킷의 송수신이 가능해지는 상태이다.
설정완료 상태의 셀은 활성화(Activation) 혹은 비활성화(Deactivation) 상태로 존재할 수 있다. 여기서, 활성화는 데이터의 송신 또는 수신이 행해지거나 준비 상태(ready state)에 있는 것을 말한다. 사용자 장치는 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수 있음)을 확인하기 위하여 활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신할 수 있다.
비활성화는 트래픽 데이터의 송신 또는 수신이 불가능하고, 측정이나 최소 정보의 송신/수신이 가능한 것을 말한다. 사용자 장치는 비활성화 셀로부터 패킷 수신을 위해 필요한 시스템 정보(SI)를 수신할 수 있다. 반면, 사용자 장치는 자신에게 할당된 자원(주파수, 시간 등일 수도 있음)을 확인하기 위하여 비활성화된 셀의 제어채널(PDCCH) 및 데이터 채널(PDSCH)을 모니터링 혹은 수신하지 않는다.
반송파 집성 시스템에서 셀은 프라이머리 셀(primary cell)과 세컨더리 셀(secondary cell), 서빙 셀(serving cell)로 구분될 수 있다.
프라이머리 셀은 프라이머리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 사용자 장치가 기지국과의 최초 연결 확립 과정(initial connection establishment procedure) 또는 연결 재확립 과정을 수행하는 셀, 또는 핸드오버 과정에서 프라이머리 셀로 지시된 셀을 의미한다.
세컨더리 셀은 세컨더리 주파수에서 동작하는 셀을 의미하며, 일단 RRC 연결이 확립되면 설정되고 추가적인 무선 자원을 제공하는데 사용된다.
서빙 셀은 반송파 집성이 설정되지 않거나 반송파 집성을 제공할 수 없는 사용자 장치인 경우에는 프라이머리 셀로 구성된다. 반송파 집성이 설정된 경우 서빙 셀이라는 용어는 사용자 장치에게 설정된 셀을 나타내며 복수로 구성될 수 있다. 하나의 서빙 셀은 하나의 하향링크 요소 반송파 또는 {하향링크 요소 반송파, 상향링크 요소 반송파}의 쌍으로 구성될 수 있다. 복수의 서빙 셀은 프라이머리 셀 및 모든 세컨더리 셀들 중 하나 또는 복수로 구성된 집합으로 구성될 수 있다.
PCC(Primary Component Carrier)는 프라이머리 셀에 대응하는 요소 반송파(Component Carrier: CC)를 의미한다. PCC는 사용자 장치가 여러 CC 중에 초기에 기지국과 접속(Connection 혹은 RRC Connection)을 이루게 되는 CC이다. PCC는 다수의 CC에 관한 시그널링을 위한 연결(Connection 혹은 RRC Connection)을 담당하고, 사용자 장치와 관련된 연결정보인 단말문맥정보(UE Context)를 관리하는 특별한 CC이다. 또한, PCC는 사용자 장치와 접속을 이루게 되어 RRC 연결상태(RRC Connected Mode)일 경우에는 항상 활성화 상태로 존재한다. 프라이머리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 주요소 반송파(DownLink Primary Component Carrier, DL PCC)라 하고, 프라이머리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 주요소 반송파(UL PCC)라 한다.
SCC(Secondary Component Carrier)는 세컨더리 셀에 대응하는 CC를 의미한다. 즉, SCC는 PCC 이외에 사용자 장치에 할당된 CC로서, SCC는 사용자 장치가 PCC 이외에 추가적인 자원할당 등을 위하여 확장된 반송파(Extended Carrier)이며 활성화 혹은 비활성화 상태로 나뉠 수 있다. 세컨더리 셀에 대응하는 하향링크 요소 반송파를 하향링크 부요소 반송파(DL Secondary CC, DL SCC)라 하고, 세컨더리 셀에 대응하는 상향링크 요소 반송파를 상향링크 부요소 반송파(UL SCC)라 한다.
< 본 명세서의 개시 >
차세대 통신 시스템 또는 차세대 통신 인프라는 특정 위치에 고정된 셀의 개념에서 벗어나 이동성을 가지는 셀에 대한 연구가 이루어지고 있다. 특히, 공중에서 비행이 가능한 무인기를 차세대 이동 셀로 활용하는 방안도 고려되고 있다. 이와 같이, 이동성을 가지는 셀은 통신 인프라의 구축이 곤란한 지역 또는 재난상황 등으로 기 구축된 통신 인프라가 파괴된 지역에 통신 서비스를 지원하는 유리할 수 있다.
따라서, 본 명세서에서는 이동성을 가지는 셀을 이용하여 특정 관심 구역 내의 단말에게 통신 서비스를 제공하기 위한, 셀의 배치 및 초기 설정 방안 등에 대하여 제안한다.
이하 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여, 이동성을 가지며 특정 관심 구역 내의 단말들에 대하여 통신 서비스를 제공할 수 있는 셀을 드론 셀(drone cell)로 지칭한다. 이와 같은, 드론 셀은 지표면으로부터 수평 방향뿐 아니라, 지표면으로부터 수직 방향으로의 이동도 가능하다. 즉, 드론 셀은 3차원적 이동이 가능하다. 또한, 드론 셀은 공중으로 비행이 가능한 무인기에 한정되지 아니하며, 육상, 해상 또는 해저 등에서 이동이 가능하며 통신 서비스를 제공할 수 있는 장치라면 어떠한 장치도 이에 해당될 수 있다. 또한, 드론 셀은 위치 추적을 위한 기능을 제공할 수 있다. 예를 들어, 드론 셀은 위치 추적을 위하여 GPS(Global Positioning System) 회로를 포함하여 구성될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 위치 추적을 위한 제 3의 위치 추적 구성을 포함할 수도 있다.
본 명세서에서 제안하는 드론 셀의 배치 및 초기 설정 방안은 크게 5가지 절차로 구분될 수 있다. 그러나, 무선 통신의 목적 또는 환경 등에 따라, 드론 셀의 배치 및 초기 설정을 위한 일부 절차가 추가, 변경 또는 생략될 수 있음은 당연할 것이다.
1. 드론 셀의 초기 배치
우선적으로, 하나 이상의 드론 셀은 통신 서비스를 제공할 특정한 지리적 구역을 할당 받는다. 드론 셀은 상위 계층 시그널(higher layer signal)을 통해 통신 서비스를 제공할 지리적 구역을 사전에 할당 받을 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 통신 서비스를 제공할 지리적 구역이 할당된 드론 셀은 해당 지리적 구역 내에 특정된 초기 위치로 이동할 수 있다. 또한, 초기 위치에 도착한 드론 셀은 할당된 지리적 구역을 벗어나지 않도록 부유하며 대기할 수 있다.
하나 이상의 드론 셀은 마스터 기지국으로부터 제어 정보 또는 서비스 정보를 수신할 수 있다. 이 때, 마스터 기지국은 지상에 위치한 기지국이 될 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 드론 셀과 다른 별개의 무인기 또는 인공위성 중 어느 하나가 될 수도 있다. 이 경우, 드론 셀과 마스터 기지국 사이에는 계측적 구조(hierarchical structure)를 가질 수 있다.
특히, 드론 셀은 마스터 기지국으로부터 참조 신호(reference signal)을 수신하고, 수신된 참조 신호를 이용하여 채널 상태를 추정할 수 있다. 또한, 드론 셀은 채널 상태 추정 결과를 마스터 기지국에 보고 할 수 있다. 이 경우, 드론 셀은 특정 시점 또는 특정 위치를 트리거로 채널 상태 추정 결과를 마스터 기지국에 보고할 수도 있다.
2. 드론 셀의 노드 식별
도 7은 본 명세서에 따른 드론 셀의 노드 식별 방법을 도식화한 도면이다.
도 7을 참조하면, 할당된 지리적 구역 내의 초기 위치에 배치된 하나 이상의 드론 셀은 각자 할당 받은 지리적 구역 내에 존재하는 노드를 검출한다. 여기서, 노드에는 사용자 장치, 센서 등이 포함될 수 있다. 그리고, 하나 이상의 드론 셀은 검출된 노드에 대한 특성을 측정한다. 여기서, 노드에 대한 특성에는 노드와 드론 셀 사이의 데이터 송수신 방법, 노드와 드론 셀 사이의 채널 상태 등이 포함될 수 있다.
드론 셀이 노드를 검출하기 위한 하나의 예를 설명하면, 초기 위치에 배치된 각각의 드론 셀은 노드를 탐색하기 위한 신호를 전송한다. 예를 들어, 노드를 탐색하기 위한 신호는 디스커버리 시그널(discovery signal)로서, 드론 셀에 의해 브로드캐스팅(broadcasting)될 수 있다. 이 경우, 디스커버리 시그널은 노드가 응답 신호를 전송하는데 이용될 수 있는 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, 디스커버리 시그널은 응답 신호의 전송 시점, 응답 신호의 전송 시퀀스 등에 대한 정보를 포함할 수 있다. 또한, 디스커버리 시그널은 드론 셀의 위치에 대한 정보를 포함할 수도 있다.
하나 이상의 노드는 드론 셀로부터 수신된 노드를 탐색하기 위한 신호에 대한 응답 신호를 전송한다. 이 경우, 노드는 드론 셀로부터 수신된 노드를 탐색하기 위한 신호에 포함된 정보를 기초로, 응답 신호를 생성하여 전송할 수 있다. 또한, 하나의 노드가 복수 개의 드론 셀로부터 복수 개의 노드를 탐색하기 위한 신호를 수신한 경우, 복수 개의 드론 셀에 대한 채널 상태 또는 드론 셀의 부하(load) 등을 비교하여 하나의 드론 셀을 선택하고, 선택된 드론 셀에 대하여 응답 신호를 전송할 수 있다.
그리고, 드론 셀은 하나 이상의 노드로부터 수신된 응답 신호를 기초로, 할당된 지리적 구역 내에 존재하는 노드를 검출할 수 있다.
드론 셀이 노드를 검출하기 위한 다른 예를 설명하면, 드론 셀의 초기 배치와 무관하게 하나 이상의 노드는 드론 셀을 탐색하기 위한 신호를 전송한다. 예를 들어, 드론 셀을 탐색하기 위한 신호는 디스커버리 신호가 될 수 있다. 또한, 노드는 사전에 설정된 주기에 따라 디스커버리 신호를 전송할 수 있으나, 이에 한정되지 않고, 노드의 식별자를 기준으로 산출된 주기 또는 무작위적 주기에 따라 디스커버리 신호를 전송할 수 있다. 그리고, 드론 셀은 하나 이상의 노드로부터 수신된 드론 셀을 탐색하기 위한 신호를 기초로, 할당된 지리적 구역 내에 존재하는 노드를 검출할 수 있다.
드론 셀이 노드에 대한 특성을 측정하기 위한 하나의 예를 설명하면, 노드는 드론 셀로부터 수신된 신호를 기초로, 해당 드론 셀과 노드 사이의 채널 상태를 추정할 수 있다. 그리고, 노드는 추정된 채널 상태를 드론 셀에 보고할 수 있다. 여기서, 노드가 채널 상태를 추정하기 위하여, 드론 셀이 전송한 디스커버리 신호의 참조 신호(reference signal), 응답 신호의 참조 신호, 또는 제3의 참조 신호를 이용할 수 있다. 또한, 노드는 추정된 채널 상태를 보고하기 위하여, 디스커버리 신호에 대응한 응답 신호, 또는 제3 의 전송 채널을 이용할 수 있다.
3. 드론 셀의 정보 공유
도 8은 본 명세서에 따른 드론 셀의 정보 공유 방법을 도식화한 도면이다.
도 8을 참조하면, 할당된 지리적 구역 내에 존재하는 노드를 검출한 드론 셀은 검출된 노드에 대한 정보 등을 다른 드론 셀과 공유할 수 있다. 이 경우, 드론 셀은 노드와의 통신에 사용되는 RAT(Radio Access Technology) 또는 제 3의 RAT를 이용하여 다른 드론 셀과 정보를 공유할 수 있다. 만약, 드론 셀이 노드와의 통신에 사용되는 RAT를 이용하여 정보를 공유하는 경우, 노드와의 통신에 사용되는 무선 자원과 독립적인 무선 자원을 사용하여 다른 셀과 통신을 수행할 수 있다.
둘 이상의 드론 셀 사이에서 공유될 수 있는 정보에는 다음과 같은 정보의 전체 또는 일부가 포함될 수 있다.
- 드론 셀에 할당된 지리적 구역에 대한 정보
- 할당된 지리적 구역 내에 존재하는 노드의 수
이 경우, 할당된 지리적 구역 내에 존재하는 노드 중 드론 셀에 대하여 응답 신호를 전송한 노드로 한정될 수 있다.
- 드론 셀과 노드 사이의 채널 상태 정보
이 경우, 채널 상태 정보에는 드론 셀에서 노드로의 채널 및 노드에서 드론 셀로의 채널이 모두 포함될 수 있다. 또한, 채널 상태 정보에는 RSRP(Reference Signal Received Power) 및/또는 RSRQ(Reference Signal Received Quality)가 포함될 수 있다.
- 드론 셀에 대한 정보
이 경우, 드론 셀에 대한 정보에는 배터리의 잔량, 예상 체공 시간, 마스터 기지국과 드론 셀 사이의 채널 상태 정보 등이 포함될 수 있다. 또한, 드론 셀에 대한 정보에는 드론 셀의 이동 방향, 이동 속도, 출발지, 경유지 또는 목적지 등과 같은 동작 정보가 포함될 수도 있다.
또한, 상술한 바와 같은 드론 셀 사이에서 공유될 수 있는 정보의 전부 또는 일부는 드론 셀에 의해 마스터 기지국에 보고될 수 있다. 마스터 기지국은 드론 셀로부터 수집된 정보를 기초로, 전부 또는 일부 드론 셀에 대하여 추가적인 지시 또는 필요한 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 마스터 기지국은 드론 셀로부터 수신된 정보를 기초로, 특정 드론 셀에 할당된 지리적 구역을 변경하는 지시를 전송할 수 있다.
나아가, 상술한 바와 같은 드론 셀 사이의 정보 공유 방법을 이용하여, 제1 드론 셀 또는 마스터 기지국은 제2 드론 셀을 경유하여, 제3 드론 셀에 정보를 전송할 수 있다. 예를 들어, 마스터 기지국과 제3 드론 셀 사이의 거리가 먼 경우, 마스터 기지국은 전송할 정보를 제2 드론 셀에 전송하고, 제2 드론 셀은 수신된 정보를 제3 드론 셀에 포워딩할 수 있다. 이 경우, 제2 드론 셀은 하나(싱글 홉, single-hop) 또는 복수(멀티 홉, multi-hop) 개의 드론 셀로 구성될 수 있으며, 복수 개의 드론 셀은 마스터 기지국과 제3 드론 셀 사이에서 정보를 릴레이할 수 있다.
4. 드론 셀의 지리적 구역 재할당
드론 셀 각각에 대하여 초기에 할당된 지리적 구역 내에 존재하는 노드의 수는 균일하지 않을 수 있다. 예를 들어, 제1 드론에 할당된 지리적 구역 내에는 다수의 노드가 존재하고, 제2 드론에 할당된 지리적 구역 내에는 어떠한 노드도 존재하지 않거나 극소수의 노드만이 존재할 수 있다. 이와 같이 노드의 분포도가 균일하지 않은 경우, 단순히 지리적 구역의 크기에 따라 드론 셀을 할당하는 것은, 노드의 관리 또는 서비스의 제공 측면에서 비효율적일 수 있다. 따라서, 드론 셀에 할당된 지리적 구역 내에 존재하는 노드의 수를 평준화하기 위한 추가적인 작업이 필요하다.
마스터 기지국 또는 드론 셀은 다른 드론 셀로부터 공유된 정보를 기초로, 드론 셀에 할당된 지리적 구역을 재할당 또는 변경할 수 있다. 또한, 마스터 기지국 또는 드론 셀은 다른 드론 셀로부터 공유된 정보를 기초로, 서비스 지원 구역을 재할당 또는 변경할 수 있다.
도 9는 본 명세서에 따른 드론 셀의 지리적 구역 재할당 방법을 도식화한 도면이다.
도 9에 도시된 바와 같이, 제1 지리적 구역 내에는 다수의 노드가 밀집되어 존재하고, 제2 지리적 구역 내에는 노드가 존재하지 않는 경우를 가정한다. 이 경우, 제2 지리적 구역이 할당된 드론 셀은 제1 지리적 구역으로 이동하여 제1 지리적 구역 내에 존재하는 다수의 노드를 지원할 수 있다.
드론 셀에 할당된 지리적 구역의 재할당 또는 변경(즉, 드론 셀의 이동)은 드론 셀 사이에서 공유된 정보를 기초로, 마스터 기지국 또는 드론 셀이 결정할 수 있다. 지리적 구역의 재할당 또는 변경을 마스터 기지국이 결정한 경우, 마스터 기지국은 직접 대상 드론 셀에 이동 지시를 전송하거나 또는 제 3의 드론 셀을 경유하여 대상 드론 셀에 이동 지시를 전송할 수 있다. 마스터 기지국은 복수 개의 드론 셀에 대한 지리적 구역을 동시에 재할당할 수도 있다. 또한, 지리적 구역의 재할당 또는 변경을 드론 셀이 직접 결정할 경우, 해당 드론 셀은 재할당된 지리적 구역에 대한 정보 또는 드론 셀의 이동에 대한 정보를 다른 셀들과 공유할 수 있다.
도 10은 본 명세서에 따른 드론 셀의 이차적 할당 방법을 도식화한 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 하나의 드론 셀이 할당된 하나의 지리적 구역에 다른 드론 셀이 추가적으로 재할당된 결과, 하나의 지리적 구역에 복수 개의 드론 셀이 존재할 수 있다. 이 경우, 하나의 지리적 구역을 복수 개의 소구역으로 분할하고, 분할된 소구역 각각에 대하여 하나 이상의 드론 셀을 이차적으로 할당할 수 있다.
분할된 소구역에 대한 드론 셀을 이차적 할당하기 위한 하나의 예를 설명하면, 소구역으로 분할된 지리적 구역에 대하여 우선적으로 할당되었던 제1 드론 셀이 해당 지리적 구역 내에 존재하는 노드의 전부 또는 일부에게 제2 드론 셀로의 핸드오버(handover)를 지시할 수 있다.
분할된 소구역에 대한 드론 셀을 이차적 할당하기 위한 다른 예를 설명하면, 마스터 기지국은 제1 드론 셀 및 제2 드론 셀 각각에 접속할 노드들에 대한 정보를 제1 드론 셀 및 제2 드론 셀에 각각 전송하고, 제1 드론 셀 및 제2 드론 셀 각각은 마스터 기지국으로부터 수신된 정보를 이용하여 노드와 통신할 수 있다.
분할된 소구역에 대한 드론 셀을 이차적 할당하기 위한 또 다른 예를 설명하면, 소구역으로 분할된 지리적 구역에 재할당된 복수 개의 드론 셀 각각은 노드를 탐색하기 위한 신호를 브로드캐스팅한다. 그리고, 복수 개의 드론 셀 각각으로부터 신호를 수신한 노드는 특정 드론 셀을 선택하고, 선택된 드론 셀에 대해서면 응답 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, 제1 드론 셀 및 제2 드론 셀이 동일한 지리적 구역에 할당되고, 제1 드론 셀은 응답 신호를 위한 정보 A를 포함하는 디스커버리 신호 A를 브로드캐스팅하고, 제2 드론 셀은 응답 신호를 위한 정보 B를 포함하는 디스커버리 신호 B를 브로드캐스팅한다고 가정한다. 이 경우, 해당 지리적 구역 내에 존재하는 노드들은 디스커버리 신호 A 및 디스커버리 신호 B를 수신한 후, 수신된 신호의 세기 및 드론 셀의 부하를 비교하여 제1 드론 셀을 선택하고, 선택된 제1 드론 셀에 대하여 응답 신호를 전송할 수 있다.
5. 드론 셀의 최적 위치 설정
드론 셀을 이용한 통신 서비스의 제공은 마스터 기지국 또는 기간망(backbone)과 노드 사이의 통신을 드론 셀이 릴레이하거나, 또는 둘 이상의 노드 사이의 통신을 드론 셀이 릴레이하여 제공될 수 있다. 이하의 설명에서, 드론 셀로 정보를 전송하는 노드를 출발지 노드(source node)로 지칭하고, 드론 셀로부터 정보를 수신하는 노드를 목적지 노드(destination node)로 지칭한다. 여기서, 출발지 노드 또는 목적지 노드는 마스터 기지국, 드론 셀, 사용자 장치 또는 센서 중 어느 하나가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
출발지 노드와 목적지 노드 사이의 통신은 출발지 노드와 드론 셀 사이의 통신과, 드론 셀과 목적지 노드 사이의 통신으로 구분될 수 있다. 따라서, 출발지 노드와 목적지 노드 사이 통신의 신뢰도는 출발지 노드와 드론 셀 사이의 통신(또는 채널) 상태와, 드론 셀과 목적지 노드 사이의 통신(또는 채널) 상태에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 출발지 노드와 드론 셀 사이의 통신 및 드론 셀과 목적지 노드 사이의 통신은 무선 기반의 RAT를 사용하는 것으로 한정될 수 있다. 출발지 노드와 목적지 노드 사이에 별개의 통신 경로가 없는 경우, 출발지 노드와 목적지 노드 사이의 통신 능력(capacity)은 출발지 노드와 드론 셀 사이의 통신 능력 및 드론 셀과 목적지 노드 사이의 통신 능력의 최소 값이 될 수 있다. 따라서, 출발지 노드와 목적지 노드 사이의 통신 능력은 드론 셀의 위치 설정 및 최적화에 의존하게 된다.
기본적으로, 드론 셀의 위치 또는 이동 경로의 설정은 다음과 같은 요소의 전부 또는 일부를 고려하여 결정될 수 있다.
- 출발지 노드와 드론 셀 사이의 통신 또는 채널 상태
- 드론 셀과 목적지 노드 사이의 통신 또는 채널 상태
- 출발지 노드와 목적지 노드의 위치 및 출발지 노드와 목적지 노드 사이의 거리
여기서, 통신 또는 채널 상태는 통신 능력에 대한 수식, SINR(Signal-to-Interference-plus-Noise Ratio), RSRP 또는 RSRP 등과 같은 형태로 표현될 수 있다. 그리고, 각 노드의 위치 또는 거리에 대한 정보를 기초로 산출된 경로 손실(pathloss)에 따라 드론 셀의 최적의 위치를 추정 또는 설정할 수 있다.
보다 구체적으로, 노드의 위치 정보는 GPS 등을 통하여 측량되거나, 또는 하나 이상의 셀로부터 수신된 신호의 세기를 비교하여 추정될 수 있다. 특히, 본 명세서에 따른 노드는 오직 하나의 드론 셀로부터 수신된 신호만을 이용하여 위치를 추정할 수 있다.
도 11은 본 명세서에 따른 드론 셀을 이용한 노드의 위치 추정 방법을 도식화한 도면이다.
도 11에 도시된 바와 같이, 드론 셀은 복수의 지리적 구역에서 각각 포지셔닝 참조 신호(Positioning Reference Signal) 및 드론 셀의 위치 정보를 노드에 전송하고, 노드는 수신된 복수 개의 포지셔닝 참조 신호 및 위치 정보를 기초로 위치를 추정할 수 있다. 예를 들어, 드론 셀은 제1 위치에서 제1 포지셔닝 참조 신호 및 제1 위치 정보를 노드에 전송하고, 제2 위치에서 제2 포지셔닝 참조 신호 및 제2 위치 정보를 노드에 전송하고, 제3 위치에서 제3 포지셔닝 참조 신호 및 제3 위치 정보를 노드에 전송할 수 있다. 그리고, 노드는 제1 내지 제3 포지셔닝 참조 신호 및 제1 내지 제3 위치 정보를 기초로 위치를 추정할 수 있다.
상술한 바와 같이 측량 또는 추정된 노드의 위치 정보 및/또는 노드와 드론 셀 사이의 거리 정보는 노드가 드론 셀에 참조 신호, 응답 신호 또는 제3의 신호를 전송할 때 함께 전송될 수 있다.
도 12는 본 명세서에 따른 드론 셀의 최적 위치 설정 방법을 도식화한 도면이다.
드론 셀은 노드로부터 수신된 노드의 위치 정보 및/또는 노드와 드론 셀 사이의 거리 정보를 기초로 드론 셀에 할당된 지리적 구역 내의 최적의 위치를 설정할 수 있다. 구체적인 설명에 앞서, 드론 셀은 출발지 노드에서 드론 셀로의 통신(또는 채널) 상태 정보 및 드론 셀에서 목적지 노드로의 통신(또는 채널) 상태 정보를 획득한 상태인 것으로 가정한다. 이 때, 통신(또는 채널) 상태 정보는 드론 셀이 복수의 지리적 위치에서 측정하거나, 또는 마스터 기지국 또는 다른 드론 셀로부터 수신된 정보일 수 있다.
도 12를 참조하면, 드론 셀은 노드의 위치 정보, 노드와 드론 셀 사이의 거리 정보, 출발지 노드에서 드론 셀로의 통신(또는 채널) 상태 정보 및 드론 셀에서 목적지 노드로의 통신(또는 채널) 상태 정보를 기초로, 비용 함수(cost function)을 산출한다. 예를 들어, 비용 함수는 출발지 노드와 드론 셀 사이의 통시 능력과 드론 셀과 목적지 노드 사이의 통신 능력 중 최소의 값을 전체 통신 능력으로 산출할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 그리고, 드론 셀은 산출된 비용 함수의 값이 최대가 되는 지점 또는 방향으로 이동함으로써 최적의 위치로 이동할 수 있다.
이와 다르게, 드론 셀과 노드 사이의 통신(또는 채널) 상태 정보를 기초로 경로 손실 모델(pathloss model)을 구축하고, 각 노드의 위치 정보를 기초로 출발지 노드와 드론 셀 사이의 링크의 경로 손실과 드론 셀과 목적지 노드 사이의 링크의 경로 손실의 합이 최소되는 지점을 드론 셀의 최적의 위치로 추정할 수 있다.
도 13은 본 명세서에 따른 드론 셀의 이동 방향 추정 방법을 도식화한 도면이다.
드론 셀은 서로 다른 방향을 향하는 안테나에 대하여 서로 다른 안테나 포트(antenna port)를 할당하고, 각각의 안테나 포트별로 통신 또는 채널의 추정에 사용할 참조 자원(reference resource)을 TDM(Time Division Multiplexer), FDM(Frequency Division Multiplexer) 또는 CDM(Code Division Multiplexer) 등에 따라 독립적으로 설정할 수 있다. 또는, 드론 셀은 사전에 지정된 참조 자원을 설정하되, 각각의 안테나 포트 별로 직교(orthogonal)하도록 참조 사원을 설정할 수도 있다.
출발지 노드와 목적지 노드가 참조 신호를 전송하고, 드론 셀은 각각의 안테나 포트별로 또는 각각의 참조 자원 별로 측정된 통신(또는 채널) 상태를 기초로 최적의 위치로 이동하기 위한 이동 방향을 추정할 수 있다. 예를 들어, 도 13에 도시된 바와 같이, 드론 셀은 4개의 방향에 서로 다른 안테나 포트를 할당하고, 각각의 안테나 포트를 통해 측정된 통신(또는 채널) 상태 정보에 따라, 수신 신호의 크기가 커지는 방향으로 드론 셀의 이동 방향을 결정할 수 있다.
상술한 바와 같이 드론 셀의 최적의 위치 또는 이동 방향을 추정하기 위한 방법들은 양자화(quantization) 또는 간략화(simplification) 등에 의해 실제 환경에 적용되기 곤란할 수 있다. 따라서, 상술한 바와 같은 드론 셀의 최적의 위치 또는 이동 방향을 추정하기 위한 방법들을 항상 적용하지 않고, 출발지 노드와 드론 셀 사이의 링크 또는 드론 셀과 목적지 노드 사이의 링크의 통신(또는 채널) 상태가 기 설정된 임계치(threshold)를 초과하는 경우에만 적용될 수 있다. 이 경우, 임계치는 링크 별로 서로 독립된 값으로 설정될 수 있으며, 상위 계층 시그널링을 통해 설정될 수도 있다.
6. 기타 - 드론 셀의 최적 경로 설정
상술한 바와 같은 드론 셀의 최적 위치 설정 절차는 드론 셀이 하나의 출발지 노드로부터 하나의 목적지 노드로의 신호를 전송하는 환경에 유리하다. 이하는 드론 셀이 이동하면서 복수 개의 출발지 노드로부터 정보를 수집하고, 수집된 정보를 하나 이상의 목적지 노드에 전송하는 통신 방식을 설명한다. 이와 같은 통신 방식은 지연 속도 요구사항(latency requirement)이 유연한 분야에 적용되는 것이 유리할 수 있다.
도 14는 본 명세서에 따른 드론 셀의 최적 경로 설정 방법을 도식화한 도면이다.
도 14를 참조하면, 드론 셀은 각 출발지 노드와 드론 셀 사이의 통신(또는 채널) 상태 및 상기 임계치를 고려하여, 드론 셀이 이동하며 각 출발지 노드로부터 데이터를 수집할 수 있는 하나 이상의 영역을 설정한다. 이 때, 데이터를 수집할 수 있는 영역은 드론 셀이 각 출발지 노드로부터 데이터를 수신함에 있어 신뢰성이 확보될 수 있는 영역이다.
드론 셀은 드론 셀과 각 목적지 노드 사이의 통신(또는 채널) 상태 및 상기 임계치를 고려하여, 드론 셀이 이동하며 각 목적지 노드에 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 영역을 설정한다. 이때, 데이터를 전송할 수 있는 영역은 드론 셀이 각 목적지 노드에 데이터를 전송함에 있어 신뢰성이 확보될 수 있는 영역이다.
이 때, 데이터를 수집할 수 있는 영역이 복수 개인 경우, 드론 셀은 각 데이터를 수집할 수 있는 영역의 위치를 기초로 데이터 수집 이동 경로를 설정할 수 있다. 데이터를 전송할 수 있는 영역이 복수 개인 경우, 드론 셀은 각 데이터를 전송할 수 있는 영역의 위치를 기초로 데이터 전송 이동 경로를 설정할 수 있다. 이 경우, 드론 셀은 드론 셀의 이동 거리 및 이동 환경 등을 고려하여, 데이터 수집 이동 경로 및 데이터 전송 이동 경로를 설정할 수 있다. 그리고, 드론 셀은 데이터 수집 이동 경로와 데이터 전송 이동 경로를 결합하여 최적의 이동 경로를 설정할 수 있다.
이와 다르게, 드론 셀은 지상에 구축되어 있는 기지국의 위치를 고려하여 이동 경로를 설정할 수도 있다. 이 때, 지상에 구축되어 있는 기지국은 스몰 셀(small cell)이 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 노드가 지상에 기 구축된 스몰 셀로부터 이미 서비스를 제공 받고 있는 상황에서 해당 스몰 셀에 과도한 수의 노드가 집중되거나, 또는 해당 스몰 셀에 특별한 요구 사항을 가진 노드가 등장한 경우, 해당 스몰 셀을 지원하기 위하여 드론 셀이 해당 스몰 셀이 위치한 지리적 구역으로 이동할 수 있다. 이 경우, 드론 셀과 스몰 셀은 하나의 셀처럼 동작할 수 있다. 예를 들어, 4개의 송신 안테나 포트를 지원하는 스몰 셀이 4개의 송신 안테나 포트를 지원하는 드론 셀과 협력하여 8개의 송신 안테나 포트를 지원하는 셀과 같이 동작할 수 있다. 이를 위하여, 드론 셀과 스몰 셀 사이에 존재하는 무선 기간망(backbone)을 이용하여 데이터를 송수신할 수도 있다.
도 15는 본 명세서의 일 개시에 따른 통신 서비스 제공 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 15를 참조하면, 드론 셀은 마스터 기지국으로부터 드론 셀에 할당된 지리적 구역에 대한 정보를 수신한다(S100). 그리고, 드론 셀은 할당된 지리적 구역에 대한 정보를 기초로, 할당된 지리적 구역 내에 특정된 초기 위치로 이동한다(S200). 초기 위치에 도착한 드론 셀은 할당된 지리적 구역을 벗어나지 않도록 부유하며 대기할 수 있다.
드론 셀은 할당된 지리적 구역 내에서 데이터를 송신할 출발지 노드 또는 데이터를 수신할 목적지 노드 중 어느 하나를 식별한다(S300). 구체적으로, 드론 셀은 할당된 지리적 구역에 대하여 디스커버리 시그널을 브로드캐스팅한다. 드론 셀은 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나로부터 디스커버리 시그널에 대한 응답 신호를 수신한다. 그리고, 드론 셀은 응답 신호를 기초로 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나를 식별할 수 있다.
드론 셀은 출발지 노드와의 제1 채널 상태 정보를 획득한다(S400). 그리고, 드론 셀은 목적지 노드와의 제2 상태 정보를 획득한다(S500). 여기서, 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보는 출발지 노드 및 목적지 노드로부터 각각 수신한 응답 신호를 기초로 획득하거나, 또는 다른 드론 셀로부터 수신될 수도 있다. 또한, 채널 상태 정보에는 RSRP 및/또는 RSRQ가 포함될 수 있다.
드론 셀은 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로, 출발지 노드와 목적지 노드 사이의 데이터 통신 중계 시점에 위치할 위치를 결정한다(S600). 이 경우, 드론 셀은 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로 산출된 비용 함수(cost function)의 값이 최대가 되는 지점을 통신 중계 시점에 위치할 위치로 결정할 수 있다. 또한, 드론 셀은 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로 구축된 경로 손실 모델을 이용하여, 출발지 노드와 연결하는 링크의 경로 손실과 목적지 노드와 연결하는 링크의 경로 손실의 합이 최소가 되는 지점을 통신 중계 시점에 위치할 위치로 결정할 수도 있다.
한편, 출발지 노드가 복수 개인 경우, 드론 셀은 각 출발지 노드로부터 데이터를 수집할 수 있는 하나 이상의 영역을 설정할 수 있다. 또한, 목적지 노드가 복수 개인 경우, 드론 셀은 각 목적지 노드에 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 영역을 설정할 수 있다. 그리고, 드론 셀은 데이터를 수집할 수 있는 하나 이상의 영역 및 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 영역을 기초로, 출발지 노드에서 목적지 노드로 데이터를 전송하기 위한 이동 경로를 설정할 수도 있다.
그리고, 드론 셀은 결정된 위치를 기준으로, 출발지 노드와 목적지 노드 사이의 데이터 통신을 중계한다(S700). 즉, 드론 셀은 출발지 노드로부터 데이터를 수신하고 수신된 데이터를 목적지 노드에 전송하여, 출발지 노드와 목적지 노드 사이의 데이터 통신을 중계할 수 있다. 이 경우, 드론 셀은 결정된 중계 시점에 위치할 위치에 통신 서비스를 제공하는 고정된 기지국이 존재하는 경우, 드론에 구비된 안테나 포트 및 고정된 기지국의 안테나 포트를 동시에 이용하여 목적지 노드에 통신 서비스를 제공할 수도 있다.
지금까지 설명한, 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. 구체적으로는 도면을 참조하여 설명하기로 한다.
도 16은 본 명세서의 개시가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다 .
기지국(예컨대, 드론 셀 또는 마스터 기지국)(200)은 프로세서(processor, 201), 메모리(memory, 202) 및 송수신부(또는 RF(radio frequency)부, 203)을 포함한다. 메모리(202)는 프로세서(201)와 연결되어, 프로세서(201)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신부(또는 RF부)(203)는 프로세서(201)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(201)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시 예에서 기지국의 동작은 프로세서(201)에 의해 구현될 수 있다.
무선 기기(예컨대, 사용자 장치)(100)는 프로세서(101), 메모리(102) 및 송수신부(또는 RF부)(103)를 포함한다. 메모리(102)는 프로세서(101)와 연결되어, 프로세서(101)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 송수신부(또는 RF부)(103)는 프로세서(101)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(101)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다.
프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (15)

  1. 이동성을 가지는 셀이 통신 서비스를 제공하는 방법으로서,
    상기 이동성을 가지는 셀이, 데이터를 송신할 출발지 노드(source node)와의 제1 채널 상태 정보를 획득하는 단계;
    상기 이동성을 가지는 셀이, 데이터를 수신할 목적지 노드(destination node)와의 제2 채널 상태 정보를 획득하는 단계; 및
    상기 이동성을 가지는 셀이, 상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로, 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드 사이의 데이터 통신 중계 시점에 위치할 위치를 결정하는 단계를 포함하는, 통신 서비스 제공 방법.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 이동성을 가지는 셀은
    지표면으로부터 수평 방향 및 수직 방향으로 이동이 가능한 것을 특징으로 하는, 통신 서비스 제공 방법.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 위치를 결정하는 단계는
    상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로 산출된 비용 함수(cost function)의 값이 최대가 되는 지점을 상기 통신 중계 시점에 위치할 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스 제공 방법.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 위치를 결정하는 단계는
    상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로 구축된 경로 손실 모델(pathloss model)을 이용하여, 상기 출발지 노드와 연결하는 링크의 경로 손실과 상기 목적지 노드와 연결하는 링크의 경로 손실의 합이 최소가 되는 지점을 상기 통신 중계 시점에 위치할 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스 제공 방법.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 위치를 결정하는 단계는
    상기 출발지 노드가 복수 개인 경우, 각 출발지 노드로부터 데이터를 수집할 수 있는 하나 이상의 영역을 설정하는 단계;
    상기 목적지 노드가 복수 개인 경우, 각 목적지 노드에 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 영역을 설정하는 단계; 및
    상기 데이터를 수집할 수 있는 하나 이상의 영역 및 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 영역을 기초로, 상기 출발지 노드에서 상기 목적지 노드로 데이터를 전송하기 위한 이동 경로를 설정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스 제공 방법.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 위치를 결정하는 단계는
    상기 결정된 중계 시점에 위치할 위치에 통신 서비스를 제공하는 고정된 기지국이 존재하는 경우, 상기 이동성을 가지는 셀에 구비된 안테나 포트 및 상기 고정된 기지국의 안테나 포트를 동시에 이용하여 상기 목적지 노드에 통신 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스 제공 방법.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 이동성을 가지는 셀이, 할당된 지리적 구역에 대한 정보를 수신하는 단계; 및
    상기 이동성을 가지는 셀이, 상기 할당된 지리적 구역 내에서 상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나를 식별하는 단계를 더 포함하는, 통신 서비스 제공 방법.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나를 식별하는 단계는
    상기 할당된 지리적 구역에 대하여 디스커버리 시그널(discovery signal)을 브로드캐스팅(broadcasting)하는 단계;
    상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나로부터 상기 디스커버리 시그널에 대한 응답 신호를 수신하는 단계; 및
    상기 응답 신호를 기초로 상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나를 식별하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스 제공 방법.
  9. 이동성을 가지며 통신 서비스를 제공하는 셀로서
    데이터를 송신할 출발지 노드와의 제1 채널 상태 정보를 수신하고, 데이터를 수신할 목적지 노드와의 제2 채널 상태 정보를 수신하는 RF(Radio Frequency) 부; 및
    상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로, 상기 출발지 노드와 상기 목적지 노드 사이의 데이터 통신 중계 시점에 위치할 위치를 결정하는 프로세서(processor)를 포함하는, 통신 서비스를 제공하는 셀.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로 산출된 비용 함수(cost function)의 값이 최대가 되는 지점을 상기 통신 중계 시점에 위치할 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스를 제공하는 셀.
  11. 제9 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 제1 채널 상태 정보 및 제2 채널 상태 정보를 기초로 구축된 경로 손실 모델을 이용하여, 상기 출발지 노드와 연결하는 링크의 경로 손실과 상기 목적지 노드와 연결하는 링크의 경로 손실의 합이 최소가 되는 지점을 상기 통신 중계 시점에 위치할 위치로 결정하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스를 제공하는 셀.
  12. 제9 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 출발지 노드가 복수 개인 경우, 각 출발지 노드로부터 데이터를 수집할 수 있는 하나 이상의 영역을 설정하는고;
    상기 목적지 노드가 복수 개인 경우, 각 목적지 노드에 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 영역을 설정하고; 및
    상기 데이터를 수집할 수 있는 하나 이상의 영역 및 데이터를 전송할 수 있는 하나 이상의 영역을 기초로, 상기 출발지 노드에서 상기 목적지 노드로 데이터를 전송하기 위한 이동 경로를 설정하는 절차를 더 수행하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스를 제공하는 셀.
  13. 제9 항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 결정된 중계 시점에 위치할 위치에 통신 서비스를 제공하는 고정된 기지국이 존재하는 경우, 상기 RF 부를 구성하는 구비된 안테나 포트 및 상기 고정된 기지국의 안테나 포트를 동시에 이용하여 상기 목적지 노드에 통신 서비스를 제공하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스를 제공하는 셀.
  14. 제9 항에 있어서, 상기 프로세서는
    할당된 지리적 구역에 대한 정보를 수신하고; 및
    상기 이동성을 가지는 셀이, 상기 할당된 지리적 구역 내에서 상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나를 식별하는 절차를 더 수행하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스 제공 방법.
  15. 제13 항에 있어서, 상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나를 식별하는 절차는
    상기 할당된 지리적 구역에 대하여 디스커버리 시그널을 브로드캐스팅하고;
    상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나로부터 상기 디스커버리 시그널에 대한 응답 신호를 수신하고; 및
    상기 응답 신호를 기초로 상기 출발지 노드 및 목적지 노드 중 어느 하나를 식별하는 절차를 포함하는 것을 특징으로 하는, 통신 서비스 제공 방법.
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