WO2023219381A1 - 셀룰러 네트워크를 통한 aerial ue 통신을 지원하는 방법 및 장치 - Google Patents

셀룰러 네트워크를 통한 aerial ue 통신을 지원하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2023219381A1
WO2023219381A1 PCT/KR2023/006261 KR2023006261W WO2023219381A1 WO 2023219381 A1 WO2023219381 A1 WO 2023219381A1 KR 2023006261 W KR2023006261 W KR 2023006261W WO 2023219381 A1 WO2023219381 A1 WO 2023219381A1
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WO
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cell list
aerial
terminal
candidate
network
Prior art date
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PCT/KR2023/006261
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English (en)
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박경민
류현석
이재원
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삼성전자 주식회사
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    • H04W16/18—Network planning tools
    • H—ELECTRICITY
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    • H04W16/00—Network planning, e.g. coverage or traffic planning tools; Network deployment, e.g. resource partitioning or cells structures
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    • H04W16/28—Cell structures using beam steering
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    • H04W84/02—Hierarchically pre-organised networks, e.g. paging networks, cellular networks, WLAN [Wireless Local Area Network] or WLL [Wireless Local Loop]
    • H04W84/04—Large scale networks; Deep hierarchical networks
    • H04W84/06—Airborne or Satellite Networks

Definitions

  • the present invention relates to a high layer signaling technique and related terminal and base station operations to support aerial UE communication through a cellular network.
  • 5G mobile communication technology defines a wide frequency band to enable fast transmission speeds and new services, and includes sub-6 GHz ('Sub 6GHz') bands such as 3.5 gigahertz (3.5 GHz) as well as millimeter wave (mm) bands such as 28 GHz and 39 GHz. It is also possible to implement it in the ultra-high frequency band ('Above 6GHz') called Wave.
  • 'Sub 6GHz' sub-6 GHz
  • mm millimeter wave
  • Wave ultra-high frequency band
  • 6G mobile communication technology which is called the system of Beyond 5G
  • Terra is working to achieve a transmission speed that is 50 times faster than 5G mobile communication technology and an ultra-low delay time that is reduced to one-tenth. Implementation in Terahertz bands (e.g., 95 GHz to 3 THz) is being considered.
  • ultra-wideband services enhanced Mobile BroadBand, eMBB
  • ultra-reliable low-latency communications URLLC
  • massive machine-type communications mMTC
  • numerology support multiple subcarrier interval operation, etc.
  • dynamic operation of slot format initial access technology to support multi-beam transmission and broadband
  • definition and operation of BWP Band-Width Part
  • New channel coding methods such as LDPC (Low Density Parity Check) codes for data transmission and Polar Code for highly reliable transmission of control information
  • L2 pre-processing L2 pre-processing
  • dedicated services specialized for specific services. Standardization of network slicing, etc., which provides networks, has been carried out.
  • V2X Vehicle-to-Everything
  • NR-U New Radio Unlicensed
  • UE Power Saving NR terminal low power consumption technology
  • NTN Non-Terrestrial Network
  • IAB provides a node for expanding the network service area by integrating intelligent factories (Industrial Internet of Things, IIoT) to support new services through linkage and convergence with other industries, and wireless backhaul links and access links.
  • Intelligent factories Intelligent Internet of Things, IIoT
  • Mobility Enhancement including Conditional Handover and DAPS (Dual Active Protocol Stack) handover
  • 2-step Random Access (2-step RACH for simplification of random access procedures)
  • Standardization in the field of wireless interface architecture/protocol for technologies such as NR is also in progress
  • 5G baseline for incorporating Network Functions Virtualization (NFV) and Software-Defined Networking (SDN) technology Standardization in the field of system architecture/services for architecture (e.g., Service based Architecture, Service based Interface) and Mobile Edge Computing (MEC), which provides services based on the location of the terminal, is also in progress.
  • NFV Network Functions Virtualization
  • SDN Software-Defined Networking
  • FD-MIMO full dimensional MIMO
  • array antennas to ensure coverage in the terahertz band of 6G mobile communication technology.
  • multi-antenna transmission technology such as Large Scale Antenna, metamaterial-based lens and antenna to improve coverage of terahertz band signals, high-dimensional spatial multiplexing technology using OAM (Orbital Angular Momentum), RIS ( In addition to Reconfigurable Intelligent Surface technology, Full Duplex technology, satellite, and AI (Artificial Intelligence) to improve the frequency efficiency of 6G mobile communication technology and system network are utilized from the design stage and end-to-end.
  • the present invention proposes a method that enables more substantial performance improvement in supporting UAM communication through a cellular network, and specifically proposes a signaling technique that makes cell deployment different for terrestrial UE and aerial UE operating in the same area.
  • aerial UE refers to a user or user terminal that has an altitude that is differentiated from existing cellular network users who communicate with a base station in flight, such as a UAV device or a pilot or passenger on board a UAM, and is a terrestrial UE.
  • a base station in flight such as a UAV device or a pilot or passenger on board a UAM
  • it refers to a user or user terminal that performs communication on the ground or in a building, where the existing cellular network is the main target of service.
  • the purpose of the present invention is to support aerial communication, more specifically UAM communication, by utilizing a cellular network already implemented to support terrestrial UE, and provides improved communication compared to existing cellular UAV communication.
  • the purpose is to support performance.
  • the operational complexity of the aerial UE increases due to the aerial UE detecting a larger number of hearable cells compared to the terrestrial UE, and communication performance deteriorates through frequent handover, and the aerial UE detects a larger number of hearable cells in the uplink than the terrestrial UE.
  • a method performed by a terminal of a communication system includes the steps of reporting a list of cells that can be measured by the terminal to the network; Receiving from the network a candidate aerial cell list indicating a candidate cell list on which the terminal will perform measurement, which is generated based on the measurable cell list; reporting measured link performance for cells in the candidate public cell list to the network; Receiving an aerial cell list indicating a cell list to perform vertical beam steering generated based on the link performance, and aerial communication based on cells included in the aerial cell list ( It may include the step of performing aerial communication.
  • the terminal of the communication system reports the transceiver and the cell list that can be measured by the terminal to the network, and the terminal generates based on the measurable cell list a candidate for performing measurement.
  • Receives a candidate aerial cell list representing a cell list from the network reports measured link performance for cells of the candidate aerial cell list to the network, and generates a vertical aerial cell list based on the link performance.
  • a control unit configured to receive an aerial cell list indicating a cell list to perform vertical beam steering and perform aerial communication based on cells included in the aerial cell list. It can be included.
  • a method performed by a network of a communication system includes the steps of receiving a list of cells that can be measured by a terminal; generating a candidate aerial cell list representing a candidate cell list on which the terminal will perform measurement using the measurable cell list; transmitting the candidate public cell list to the terminal; Receiving measured link performance for cells in the candidate public cell list; It may include generating an aerial cell list indicating a cell list to perform vertical beam steering based on the link performance and transmitting the candidate aerial cell list to the terminal. there is.
  • the network of the communication system receives a cell list that can be measured by a terminal, and converts the measurable cell list into a candidate public cell list (candidate) indicating a candidate cell list on which the terminal will perform measurement.
  • a candidate public cell list can be measured by a terminal
  • generate an aerial cell list transmit the candidate aerial cell list to the terminal, receive link performance measured for cells in the candidate aerial cell list, and perform vertical beam steering based on the link performance.
  • the network can support cellular aerial communication with very superior performance compared to existing cellular UAV communication by giving additional operations to support aerial communication to a small number of base stations or cells.
  • additional operation By designing the above additional operation to be a low-complexity operation that can be performed by an existing base station rather than a high-difficulty operation that requires the implementation of a new high-performance base station, the performance of cellular public communication can be increased without the introduction of new network equipment.
  • Figure 1 is a diagram showing an overview of a cellular UAM network that communicates through the side lobe of an existing cellular network.
  • Figure 2 is a diagram showing a method of configuring a candidate aerial cell list according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a diagram showing an example of configuring multiple candidate aerial cell lists according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is a diagram showing an example of vertical beam use of an aerial cell to which an aerial UE is not connected according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a diagram showing the operation of a terminal and a network according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a diagram showing the configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a diagram showing the configuration of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • each block of the processing flow diagram diagrams and combinations of the flow diagram diagrams can be performed by computer program instructions.
  • These computer program instructions can be mounted on a processor of a general-purpose computer, special-purpose computer, or other programmable data processing equipment, so that the instructions performed through the processor of the computer or other programmable data processing equipment are described in the flow chart block(s). It creates the means to perform functions.
  • These computer program instructions may also be stored in computer-usable or computer-readable memory that can be directed to a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular manner, so that the computer-usable or computer-readable memory It is also possible to produce manufactured items containing instruction means that perform the functions described in the flowchart block(s).
  • Computer program instructions can also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, so that a series of operational steps are performed on the computer or other programmable data processing equipment to create a process that is executed by the computer, thereby generating a process that is executed by the computer or other programmable data processing equipment. Instructions that perform processing equipment may also provide steps for executing the functions described in the flow diagram block(s).
  • each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s).
  • each block may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing specified logical function(s).
  • the term ' ⁇ unit' used in this embodiment refers to software or hardware components such as FPGA or ASIC, and the ' ⁇ unit' performs certain roles.
  • ' ⁇ part' is not limited to software or hardware.
  • the ' ⁇ part' may be configured to reside in an addressable storage medium and may be configured to reproduce on one or more processors. Therefore, as an example, ' ⁇ part' refers to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, processes, functions, properties, and procedures. , subroutines, segments of program code, drivers, firmware, microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables.
  • components and 'parts' may be combined into a smaller number of components and 'parts' or may be further separated into additional components and 'parts'. Additionally, components and 'parts' may be implemented to regenerate one or more CPUs within a device or a secure multimedia card. Additionally, in an embodiment, ' ⁇ part' may include one or more processors.
  • connection node a term referring to network entities
  • a term referring to messages a term referring to an interface between network objects
  • a term referring to various types of identification information The following are examples for convenience of explanation. Therefore, it is not limited to the terms used in the present disclosure, and other terms referring to objects having equivalent technical meaning may be used.
  • the present disclosure uses terms and names defined in the specifications for 5G, NR, and LTE systems. However, the present disclosure is not limited by these terms and names, and may be equally applied to systems complying with other standards.
  • the communication standards established by 3GPP will be the main target, but the main gist of the present disclosure is to broadly extend the scope of the present invention to other communication systems with similar technical backgrounds. It can be applied with slight modifications without departing from the scope, and this may be possible at the discretion of a person skilled in the technical field of the present disclosure.
  • 3GPP uses NR Rel-18 to distinguish between aerial UEs and terrestrial UEs and provides differentiated services for each UE.
  • the network can distinguish whether the UE requesting communication is a terrestrial UE or an aerial UE, and performs all techniques to control the UE's network access, such as access control and mobility management.
  • different algorithms can be applied to each of the terrestrial UE and aerial UE.
  • this is only a method of promoting a slight modification to the current cellular system so that it can be applied to aerial communication when an appropriate algorithm is created in the future, and there is no way to bring about actual performance improvement in aerial communication. It's not a discussion.
  • the present invention is a study on techniques that can substantially improve performance in supporting UAM communication through a cellular network, and as a solution, cell placement is implemented for each of terrestrial UE and aerial UE operating in the same area.
  • UAMs frequently fly at relatively higher altitudes compared to existing UAVs, and service reliability must be higher. Therefore, cellular UAMs have clearly improved link quality compared to existing cellular UAVs. ) is requested. To meet this, network access must be supported through the main lobe rather than the side lobe, and technology is also needed to reduce interference received by aerial UEs in the DL.
  • Figure 1 is a diagram showing an overview of a cellular UAM network that communicates through the side lobe of an existing cellular network.
  • Figure 1 shows an example of applying an existing technique to support communication through a cellular network targeting a UAM vehicle or aerial UE flying in a microcell deployment area corresponding to a traffic dense area.
  • UAM vehicles or aerial UEs flying in densely populated areas need to fly at relatively high altitudes considering noise and safety issues.
  • the UAM vehicle or aerial UE communicates with large propagation loss and small beam gain compared to the terrestrial UE.
  • 3D beam forming or vertical beam steering can be considered as a way to support aerial UE through the main lobe, but horizontal domain beam forming or horizontal domain beam forming has already been used to support terrestrial UE.
  • the operation complexity and RS overhead of the base station may significantly increase depending on the range of vertical angles that the base station must cover. As a result, this may cause a decrease in existing terrestrial UE communication performance and an increase in the cost of cellular UAM communication.
  • the present invention proposes the following network, especially each base station or central/local controller, and terminal operation.
  • operations performed by the network are performed independently at each base station supporting aerial UE, or by a local control unit that manages the mobility of aerial UE, or by a network that manages the network supporting aerial UE. It can be performed by a central control unit.
  • operations performed by the terminal may be operations performed by an aerial UE.
  • the aerial UE receives a cell identification signal or cell selection signal, such as SSB, transmitted to support terrestrial UE and performs measurement through this.
  • the generated cell list can be reported to the network.
  • the aerial UE can report location information including altitude information to the network.
  • the first stage operation can be performed in the same way as neighboring cell detection performed by an existing terrestrial UE.
  • the aerial UE detects one or more cells that are expected to be able to provide similar performance as the serving cell in addition to the serving cell by measuring a cell identification signal or cell selection signal (e.g., SSB, etc.),
  • the ID of the detected cell can be reported to the serving cell or the base station in charge of the serving cell.
  • the report may be a report corresponding to mobility management.
  • the first stage operation can also be performed by measuring and reporting the optimal ‘n’ number of cells.
  • the value of 'n' may be set by the network or determined as an arbitrary value depending on the performance of the terminal.
  • the aerial UE performs reporting for a maximum of 'n' cells and can report no more than 'n' cells. .
  • the network may generate a first candidate aerial cell list that the aerial UE should measure based on the cell list reported by the aerial UE and notify it to the terminal.
  • the network can generate the first candidate aerial cell list by selecting commonly reported cells from the cell lists reported by adjacent aerial UEs.
  • the network generates the first candidate aerial cell list based on the location information of each base station, the vertical beam steering information that each base station can support, and the altitude and location information of the aerial UE.
  • An aerial cell list can be created, and for this purpose, all or part of the above-mentioned base station location information, vertical beam steering information that each base station can support, and altitude and location information of the aerial UE are distributed between base stations constituting the network, or between base stations. It can be shared between the main controller and the main controller.
  • the network can also use a combination of the above two methods.
  • FIG. 2 is a diagram showing a method of configuring a candidate aerial cell list according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, a case of configuring a first candidate aerial cell list through a base station supporting low-angle vertical beam steering, and a case of configuring a first candidate aerial cell list through a base station supporting relatively high-angle vertical beam steering. When configuring, examples for each are shown.
  • the second step operation may be performed independently at each base station supporting aerial UE, or may be performed by a local control unit that manages the mobility of aerial UE, or may be performed by a central control unit that manages a network supporting aerial UE. You can. If each cell or each base station supporting aerial UE communication is responsible for a wide aerial coverage, each base station or each cell can be simply set to support the second stage operation without information exchange and interworking between network entities. Alternatively, if the movement radius of the aerial UE is very wide compared to the cell coverage and aerial UE mobility support is required through inter-cell or inter-base station linkage, the cell list reported by each aerial UE to the serving cell is shared between base stations through the first step operation. And the second stage operation may be performed in a way that the control unit analyzes the list through sharing between the base station and the control unit and notifies the result back to each base station or cell.
  • the terminal may measure expected link performance information when performing cell selection based on the first candidate aerial cell list and report it to the network.
  • the purpose of the above report is for the network to report information to determine whether the first candidate aerial cell list is a combination of cells appropriate to support cellular UAM communication, and therefore, for this purpose, the first candidate aerial cell list Information that can express expected link performance when performing aerial communication can be reported using only the cells included in .
  • the terminal may periodically report the link performance information, and at each report, n optimal cells are selected from the first candidate aerial cell list, and then the n optimal cells are selected. Information on optimal cells and DL-RSRP or DL-SINR measured in the RS of the n optimal cells can be reported. Additionally, the terminal can receive the value of ‘n’ from the base station.
  • the aerial UE may report the measured value to the serving cell or the base station in charge of the serving cell.
  • each serving cell or the base station in charge of the serving cell may report the report to the local control unit or central control unit that manages the aerial UE.
  • setting, notification, measurement, or reporting operations based on a plurality of candidate aerial cell lists may be performed. For example, operations of setting, notifying, measuring, and reporting information related to multiple candidate aerial cell lists, such as a first candidate aerial cell list, a second candidate aerial cell list, and a third candidate aerial cell list, may be performed. . When operations based on multiple candidate aerial cell lists are performed, measurement and reporting of the terminal for each candidate aerial cell list may be performed. Additionally, each of the multiple candidate aerial cell lists may be generated using the same method or a different method among the multiple methods for generating the candidate aerial cell list described in the second step, or may be generated using other methods.
  • Figure 3 is a diagram showing an example of configuring multiple candidate aerial cell lists according to an embodiment of the present invention.
  • the network can secure information about a combination that can support public communication while allowing a smaller number of base stations/cells to perform vertical beam steering.
  • the network creates an aerial cell list consisting of base stations or cells that will perform vertical beam steering to support aerial UE, based on the UE's report and additional information according to the third step. You can.
  • the network can create the aerial cell list in various ways as follows.
  • the network can generate an aerial cell list by selecting one or part of the multiple candidate cell lists.
  • the fourth step operation is performed by the central control unit. It is determined by the control unit or local control unit, and the central control unit or local control unit can notify the result to the corresponding cell or base station so that aerial UE support is performed by the corresponding cell or base station.
  • the central control unit or local control unit can notify the result to the corresponding cell or base station so that aerial UE support is performed by the corresponding cell or base station.
  • each cell or base station can independently determine whether to support aerial UE for each cell or base station in the fourth step. Alternatively, it can be determined through collaboration between a few adjacent cells or base stations without a common control unit.
  • the network may have some base stations perform vertical beam steering tasks based on the aerial cell list. Additionally, the network may notify the aerial UE of the aerial cell list created in the fourth step.
  • the cell or base station may perform the following tasks.
  • a cell or base station sets a vertical beam to be used for aerial communication, and then transmission and reception of signals targeting aerial UE can be performed based on the vertical beam.
  • the cell or base station can transmit the RS signal necessary to determine whether the Aerial UE can communicate with the cell or base station through the main lobe.
  • a cell or base station may perform CSI-RS signal transmission using an electrically up-tilted beam.
  • a cell or base station may transmit information necessary for the Aerial UE to access the cell or to request a handover to the Aerial UE through the vertical beam.
  • the following method can be used when the network selects a base station or cell to perform the vertical beam steering.
  • a network or base station/cell may be configured to always perform vertical beam steering regardless of the presence of an aerial UE connected to the cell.
  • a network or base station/cell may be configured to perform vertical beam steering at a constant rate regardless of the presence of an aerial UE connected to the cell.
  • a network or base station/cell can be configured to perform vertical beam steering only when there is an aerial UE connected to the cell.
  • the network or base station/cell considers the presence or absence of an aerial UE connected to the cell, the amount of radio resources required for terrestrial UE communication connected to the cell, etc., and sets detailed vertical beam steering settings for each base station/cell, e.g. The frequency of performing vertical beam steering, etc. can be set.
  • FIG. 4 is a diagram showing an example of vertical beam use of an aerial cell to which an aerial UE is not connected according to an embodiment of the present invention.
  • the aerial cell transmits an aerial cell detection/selection RS through a vertical beam at a specific period to support cell detection of the aerial UE, and also in the section where it is expected to receive an aerial UE's connection request. You can attempt to receive a connection request through a vertical beam.
  • Aerial cells can perform existing operations to support terrestrial UEs in sections where transmission through the vertical beam is not performed.
  • the following method can be used by the network to notify the aerial UE of the aerial cell list.
  • the network may transmit all or part of the aerial cell list to each aerial UE through a UE specific signal.
  • a UE specific signal the network can transmit all or part of the aerial cell list to each aerial UE through RRC configuration.
  • the network can deliver the aerial cell list to the aerial UE through broadcasting of each base station or cell corresponding to the aerial cell list.
  • step 6 the terminal selects one or more cells from the aerial cell list received in step 5 and performs cell connection. If a handover operation is necessary, another cell among the cells in the aerial cell list is selected. You can select to perform a handover or request the network to perform a handover.
  • the aerial UE may be prohibited from accessing cells not included in the aerial cell list, or may be prohibited from requesting access to cells not included in the aerial cell list.
  • the aerial UE may be configured or instructed not to perform a detection task for cells not included in the received aerial cell list.
  • Figure 5 is a diagram showing the operation of a terminal and a network according to an embodiment of the present invention.
  • the Aerial UE receives a cell identification signal or cell selection signal, for example, SSB, etc. transmitted to support terrestrial UE, and a list of measurable cells measured through this. can be reported to the network.
  • a cell identification signal or cell selection signal for example, SSB, etc.
  • the network that has received the cell list from the aerial UE may generate a candidate aerial cell list indicating a list of cells that the aerial UE should measure based on the cell list reported by the aerial UE.
  • the network can notify the aerial UE of the generated candidate aerial cell list.
  • the aerial UE can measure expected link performance when performing cell selection for each candidate aerial cell list or each cell, based on one or more candidate aerial cell lists received from the network. Additionally, the Aerial UE can report information about measured link performance to the network.
  • the network may create an aerial cell list consisting of base stations or cells that will perform vertical beam steering to support the aerial UE, based on information about link performance received from the aerial UE. Additionally, the network may allow the base station determined to perform vertical beam steering to perform vertical beam steering for aerial UE support. Additionally, the network may notify the aerial UE of the aerial cell list generated based on the information about the link performance.
  • the terminal may perform vertical beam target measurement using one or more cells from the aerial cell list received from the network, and perform aerial communication operations such as cell access or handover based on this.
  • Figure 6 is a diagram showing the configuration of a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal 600 may include a transceiver 601, a control unit (processor) 602, and a storage unit (memory) 603.
  • the components of the terminal 600 are not limited to the examples described above. According to another embodiment, the terminal 600 may include more or fewer components than the above-described components. Additionally, in certain cases, the transceiver 601, control unit 602, and storage unit 603 may be implemented in the form of a single chip.
  • the transmitting and receiving unit 601 may be composed of a transmitting unit and a receiving unit.
  • the transceiver unit 601 can transmit and receive signals to and from the base station.
  • the signal may include control information and data.
  • the transceiver 601 may be composed of an RF transmitter that up-converts and amplifies the frequency of the transmitted signal, and an RF receiver that amplifies the received signal with low noise and down-converts the frequency. Additionally, the transceiver 601 may receive a signal through a wireless channel, output it to the control unit 602, and transmit the signal output from the control unit 602 through a wireless channel.
  • the control unit 602 can control a series of processes in which the terminal 600 can operate according to the above-described embodiment of the present disclosure.
  • the control unit 602 may include at least one processor.
  • the control unit 602 may include a communication processor (CP) that performs control for communication and an application processor (AP) that controls upper layers such as application programs.
  • CP communication processor
  • AP application processor
  • the storage unit 603 may have an area for storing data required for control of the control unit 602 and data generated during control by the control unit 602.
  • Figure 7 is a diagram showing the configuration of a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 700 may include a transceiver 701, a control unit (processor) 702, and a storage unit (memory) 703.
  • the components of the base station 700 are not limited to the above-described examples. According to another embodiment, the base station 700 may include more or fewer components than the above-described components. Additionally, in certain cases, the transceiver 701, control unit 702, and storage unit 703 may be implemented in the form of a single chip.
  • the transmitting and receiving unit 701 may be composed of a transmitting unit and a receiving unit.
  • the transmitting and receiving unit 701 can transmit and receive signals to and from the terminal.
  • the signal may include control information and data.
  • the transceiver 701 may be composed of an RF transmitter that up-converts and amplifies the frequency of the transmitted signal, and an RF receiver that amplifies the received signal with low noise and down-converts the frequency. Additionally, the transceiver 701 may receive a signal through a wireless channel, output it to the control unit 702, and transmit the signal output from the control unit 702 through a wireless channel.
  • the control unit 702 can control a series of processes so that the base station 700 can operate according to the above-described embodiment of the present disclosure.
  • the control unit 702 may include at least one processor.
  • the control unit 702 may include a communication processor (CP) that performs control for communication and an application processor (AP) that controls upper layers such as application programs.
  • CP communication processor
  • AP application processor
  • the storage unit 703 may have an area for storing data required for control of the control unit 702 and data generated during control by the control unit 702.

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  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 개시는 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 또는 6G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법은, 상기 단말이 측정 가능한 셀 리스트를 네트워크에 보고하는 단계; 상기 측정 가능한 셀 리스트를 기반으로 생성된 상기 단말이 측정을 수행할 후보 셀 리스트를 나타내는 후보 공중 셀 리스트(candidate aerial cell list)를 상기 네트워크로부터 수신하는 단계; 상기 후보 공중 셀 리스트의 셀에 대하여 측정된 링크 성능을 상기 네트워크에 보고하는 단계; 상기 링크 성능을 기반으로 생성된 수직 빔 스티어링(vertical beam steering)을 수행할 셀 리스트를 나타내는 공중 셀 리스트(aerial cell list)를 수신하는 단계 및 상기 공중 셀 리스트에 포함된 셀을 기반으로 공중 통신(aerial communication)을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

셀룰러 네트워크를 통한 AERIAL UE 통신을 지원하는 방법 및 장치
본 발명은 셀룰러 네트워크(cellular network)를 통해 aerial UE 통신을 지원하기 위한 상위 계층 시그널링(high layer signaling) 기법 및 관련 단말과 기지국 동작에 대한 기술이다.
5G 이동통신 기술은 빠른 전송 속도와 새로운 서비스가 가능하도록 넓은 주파수 대역을 정의하고 있으며, 3.5 기가헤르츠(3.5GHz) 등 6GHz 이하 주파수('Sub 6GHz') 대역은 물론 28GHz와 39GHz 등 밀리미터파(㎜Wave)로 불리는 초고주파 대역('Above 6GHz')에서도 구현이 가능하다. 또한, 5G 통신 이후(Beyond 5G)의 시스템이라 불리어지는 6G 이동통신 기술의 경우, 5G 이동통신 기술 대비 50배 빨라진 전송 속도와 10분의 1로 줄어든 초저(Ultra Low) 지연시간을 달성하기 위해 테라헤르츠(Terahertz) 대역(예를 들어, 95GHz에서 3 테라헤르츠(3THz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다.
5G 이동통신 기술의 초기에는, 초광대역 서비스(enhanced Mobile BroadBand, eMBB), 고신뢰/초저지연 통신(Ultra-Reliable Low-Latency Communications, URLLC), 대규모 기계식 통신 (massive Machine-Type Communications, mMTC)에 대한 서비스 지원과 성능 요구사항 만족을 목표로, 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위한 빔포밍(Beamforming) 및 거대 배열 다중 입출력(Massive MIMO), 초고주파수 자원의 효율적 활용을 위한 다양한 뉴머롤로지 지원(복수 개의 서브캐리어 간격 운용 등)와 슬롯 포맷에 대한 동적 운영, 다중 빔 전송 및 광대역을 지원하기 위한 초기 접속 기술, BWP(Band-Width Part)의 정의 및 운영, 대용량 데이터 전송을 위한 LDPC(Low Density Parity Check) 부호와 제어 정보의 신뢰성 높은 전송을 위한 폴라 코드(Polar Code)와 같은 새로운 채널 코딩 방법, L2 선-처리(L2 pre-processing), 특정 서비스에 특화된 전용 네트워크를 제공하는 네트워크 슬라이싱(Network Slicing) 등에 대한 표준화가 진행되었다.
현재, 5G 이동통신 기술이 지원하고자 했던 서비스들을 고려하여 초기의 5G 이동통신 기술 개선(improvement) 및 성능 향상(enhancement)을 위한 논의가 진행 중에 있으며, 차량이 전송하는 자신의 위치 및 상태 정보에 기반하여 자율주행 차량의 주행 판단을 돕고 사용자의 편의를 증대하기 위한 V2X(Vehicle-to-Everything), 비면허 대역에서 각종 규제 상 요구사항들에 부합하는 시스템 동작을 목적으로 하는 NR-U(New Radio Unlicensed), NR 단말 저전력 소모 기술(UE Power Saving), 지상 망과의 통신이 불가능한 지역에서 커버리지 확보를 위한 단말-위성 직접 통신인 비 지상 네트워크(Non-Terrestrial Network, NTN), 위치 측위(Positioning) 등의 기술에 대한 물리계층 표준화가 진행 중이다.
뿐만 아니라, 타 산업과의 연계 및 융합을 통한 새로운 서비스 지원을 위한 지능형 공장 (Industrial Internet of Things, IIoT), 무선 백홀 링크와 액세스 링크를 통합 지원하여 네트워크 서비스 지역 확장을 위한 노드를 제공하는 IAB(Integrated Access and Backhaul), 조건부 핸드오버(Conditional Handover) 및 DAPS(Dual Active Protocol Stack) 핸드오버를 포함하는 이동성 향상 기술(Mobility Enhancement), 랜덤액세스 절차를 간소화하는 2 단계 랜덤액세스(2-step RACH for NR) 등의 기술에 대한 무선 인터페이스 아키텍쳐/프로토콜 분야의 표준화 역시 진행 중에 있으며, 네트워크 기능 가상화(Network Functions Virtualization, NFV) 및 소프트웨어 정의 네트워킹(Software-Defined Networking, SDN) 기술의 접목을 위한 5G　베이스라인 아키텍쳐(예를 들어, Service based Architecture, Service based Interface), 단말의 위치에 기반하여 서비스를 제공받는 모바일 엣지 컴퓨팅(Mobile Edge Computing, MEC) 등에 대한 시스템 아키텍쳐/서비스 분야의 표준화도 진행 중이다.
이와 같은 5G 이동통신 시스템이 상용화되면, 폭발적인 증가 추세에 있는 커넥티드 기기들이 통신 네트워크에 연결될 것이며, 이에 따라 5G 이동통신 시스템의 기능 및 성능 강화와 커넥티드 기기들의 통합 운용이 필요할 것으로 예상된다. 이를 위해, 증강현실(Augmented Reality, AR), 가상현실(Virtual Reality, VR), 혼합 현실(Mixed Reality, MR) 등을 효율적으로 지원하기 위한 확장 현실(eXtended Reality, XR), 인공지능(Artificial Intelligence, AI) 및 머신러닝(Machine Learning, ML)을 활용한 5G 성능 개선 및 복잡도 감소, AI 서비스 지원, 메타버스 서비스 지원, 드론 통신 등에 대한 새로운 연구가 진행될 예정이다.
또한, 이러한 5G 이동통신 시스템의 발전은 6G 이동통신 기술의 테라헤르츠 대역에서의 커버리지 보장을 위한 신규 파형(Waveform), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(Array Antenna), 대규모 안테나(Large Scale Antenna)와 같은 다중 안테나 전송 기술, 테라헤르츠 대역 신호의 커버리지를 개선하기 위해 메타물질(Metamaterial) 기반 렌즈 및 안테나, OAM(Orbital Angular Momentum)을 이용한 고차원 공간 다중화 기술, RIS(Reconfigurable Intelligent Surface) 기술 뿐만 아니라, 6G 이동통신 기술의 주파수 효율 향상 및 시스템 네트워크 개선을 위한 전이중화(Full Duplex) 기술, 위성(Satellite), AI(Artificial Intelligence)를 설계 단계에서부터 활용하고 종단간(End-to-End) AI 지원 기능을 내재화하여 시스템 최적화를 실현하는 AI 기반 통신 기술, 단말 연산 능력의 한계를 넘어서는 복잡도의 서비스를 초고성능 통신과 컴퓨팅 자원을 활용하여 실현하는 차세대 분산 컴퓨팅 기술 등의 개발에 기반이 될 수 있을 것이다.
본 발명은 cellular network을 통해 UAM communication을 지원함에 있어, 보다 실질적인 성능 향상이 가능한 방법을 제안하며, 구체적으로 동일한 지역에서 동작하는 terrestrial UE와 aerial UE 각각에 대하여 cell deployment을 다르게 하는 signaling 기법을 제시한다. 이하 내용에서 aerial UE라 함은 UAV 기기, UAM에 탑승한 조종사 또는 승객 등, 비행 상태에서 기지국과 통신을 수행하는 기존의 cellular network 사용자들과는 차별화된 고도를 가지는 사용자 또는 사용자 단말을 의미하며, terrestrial UE는 이와 반대로 기존의 cellular network이 서비스의 주 대상으로 하는 지상 또는 건물에서 통신을 수행하는 사용자 또는 사용자 단말을 의미한다.
본 발명은 terrestrial UE 지원을 위해 기 구현된 셀룰러 네트워크(cellular network)를 활용하여 공중 통신(aerial communication), 보다 구체적으로는 UAM 통신을 지원하는 것을 목적으로 하며, 기존의 셀룰러 UAV 통신 대비 개선된 통신 성능을 지원하는 것을 목적으로 한다.
보다 구체적인 사안으로, aerial UE가 terrestrial UE 대비 많은 수의 hearable cell을 감지하게 됨으로 인하여 발생하는 aerial UE의 동작 복잡도 증가 및 잦은 핸드오버를 통한 통신 성능 저하, aerial UE가 상향링크에서 terrestrial UE에 많은 셀 간 간섭(inter-cell interference)을 발생시키는 현상, 그리고 하향링크에서 aerial UE가 많은 셀 간 간섭을 겪는 문제점을 해결하고자 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법은, 상기 단말이 측정 가능한 셀 리스트를 네트워크에 보고하는 단계; 상기 측정 가능한 셀 리스트를 기반으로 생성된 상기 단말이 측정을 수행할 후보 셀 리스트를 나타내는 후보 공중 셀 리스트(candidate aerial cell list)를 상기 네트워크로부터 수신하는 단계; 상기 후보 공중 셀 리스트의 셀에 대하여 측정된 링크 성능을 상기 네트워크에 보고하는 단계; 상기 링크 성능을 기반으로 생성된 수직 빔 스티어링(vertical beam steering)을 수행할 셀 리스트를 나타내는 공중 셀 리스트(aerial cell list)를 수신하는 단계 및 상기 공중 셀 리스트에 포함된 셀을 기반으로 공중 통신(aerial communication)을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템의 단말은, 송수신부 및 상기 단말이 측정 가능한 셀 리스트를 네트워크에 보고하고, 상기 측정 가능한 셀 리스트를 기반으로 생성된 상기 단말이 측정을 수행할 후보 셀 리스트를 나타내는 후보 공중 셀 리스트(candidate aerial cell list)를 상기 네트워크로부터 수신하고, 상기 후보 공중 셀 리스트의 셀에 대하여 측정된 링크 성능을 상기 네트워크에 보고하고, 상기 링크 성능을 기반으로 생성된 수직 빔 스티어링(vertical beam steering)을 수행할 셀 리스트를 나타내는 공중 셀 리스트(aerial cell list)를 수신하고, 상기 공중 셀 리스트에 포함된 셀을 기반으로 공중 통신(aerial communication)을 수행하도록 구성되는 제어부를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템의 네트워크에 의해 수행되는 방법은, 단말이 측정 가능한 셀 리스트를 수신하는 단계; 상기 측정 가능한 셀 리스트를 상기 단말이 측정을 수행할 후보 셀 리스트를 나타내는 후보 공중 셀 리스트(candidate aerial cell list)를 생성하는 단계; 상기 후보 공중 셀 리스트를 상기 단말에게 송신하는 단계; 상기 후보 공중 셀 리스트의 셀에 대하여 측정된 링크 성능을 수신하는 단계; 상기 링크 성능을 기반으로 수직 빔 스티어링(vertical beam steering)을 수행할 셀 리스트를 나타내는 공중 셀 리스트(aerial cell list)를 생성하는 단계 및 상기 후보 공중 셀 리스트를 상기 단말에게 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에 따른 통신 시스템의 네트워크는, 단말이 측정 가능한 셀 리스트를 수신하고, 상기 측정 가능한 셀 리스트를 상기 단말이 측정을 수행할 후보 셀 리스트를 나타내는 후보 공중 셀 리스트(candidate aerial cell list)를 생성하고, 상기 후보 공중 셀 리스트를 상기 단말에게 송신하고, 상기 후보 공중 셀 리스트의 셀에 대하여 측정된 링크 성능을 수신하고, 상기 링크 성능을 기반으로 수직 빔 스티어링(vertical beam steering)을 수행할 셀 리스트를 나타내는 공중 셀 리스트(aerial cell list)를 생성하고, 상기 후보 공중 셀 리스트를 상기 단말에게 송신하도록 구성되는 제어부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면 네트워크는 소수의 기지국 또는 셀에 공중 통신(aerial communication) 지원을 위한 추가 동작을 부여하는 것으로 기존의 셀룰러 UAV 통신 대비 매우 우수한 성능의 셀룰러 공중 통신을 지원할 수 있으며, 또한 상기의 추가 동작으로써 신규 고성능 기지국의 구현이 필요한 높은 난이도의 동작이 아닌 기존 기지국이 수행 가능한 정도의 낮은 복잡도의 동작이도록 설계함으로써 신규 네트워크 장비의 도입 없이 셀룰러 공중 통신의 성능을 증가시킬 수 있다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 개시가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 기존 셀룰러 네트워크(cellular network)의 Side lobe 통해 통신하는 셀룰러 UAM 네트워크의 개요를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 candidate aerial cell list을 구성하는 방식을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수의 candidate aerial cell list을 구성하는 경우에 대한 예시를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 Aerial UE가 접속하지 않은 aerial Cell의 vertical beam 사용 예시를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 및 네트워크의 동작을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
실시예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이 때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 개시에서 사용하는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시에서는 5G 또는 NR, LTE 시스템에 대한 규격에서 정의하는 용어와 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 이러한 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
즉, 본 개시의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 3GPP가 규격을 정한 통신 규격을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 개시의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경을 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 개시의 기술 분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
교통 혼잡에 의해 발생하는 다양한 현상들은 전 세계의 대도시들이 공통적으로 겪고 있는 문제점에 해당한다. 이에 대한 해법으로 헬리콥터 등의 소형 비행체를 도심 교통에 활용하는 방안이 고려된 바 있으나, 비용, 소음, 안전성 등의 문제로 상용화에는 실패하였다. 최근 보다 개선된 비행체인 UAM (Urban Air Mobility)을 통한 도심지 비행 교통의 구현이 활발히 논의되고 있으나, 기존의 비행 시스템과는 차별화된 형태로 인하여 관재탑을 통해 구현되는 기존의 ATC (Air Traffic Control) system을 통한 통신 지원이 불가능하다는 등의 다양한 문제점이 여전히 해결되지 않고 있다.
무선통신을 요구하는 비행체 동작을 cellular network을 통해 지원하는 방안의 일환으로 LTE cellular system을 활용한 무인 소형 드론 (UAV, Unmanned Aerial Vehicle) 통신 지원 방법 및 성능이 3GPP에서 논의 된 바 있으나, 해당 논의는 저고도 비행을 대상으로 하였으며, 또한 승객 탑승에 대한 부담이 없어 통신의 신뢰도 및 안정성에 대해 높지 않은 수준의 요구사항을 가정하였다. 논의 결과에 따르면, 해당 기술의 UAV 통신에 대한 수요 및 요구사항이 높지 않을 시에는 이를 지원 가능하나, Cell traffic이 높거나, 또는 통신을 요구하는 공중 단말(aerial UE)의 수가 많을 시에는 적절한 성능을 보장하지 못한다.
보다 개선된 통신 성능을 지원하는 방안으로, 3GPP은 NR Rel-18을 통하여 공중 단말(aerial UE)과 지상 단말(terrestrial UE)을 구분하고, 상기 각 UE들에 따라 차별화된 서비스를 제공하는 방법을 논의한다. 해당 논의에 따르면, 네트워크는 통신을 요청하는 UE가 terrestrial UE인지 또는 aerial UE인지를 구분 가능하며, 접속 제어(access control) 및 이동성 관리(mobility management) 등 단말의 네트워크 접속을 제어하는 모든 기법들을 수행함에 있어 terrestrial UE와 aerial UE 각각에 대하여 각기 다른 알고리즘을 적용할 수 있다. 그러나 이는 향 후 적절한 알고리즘이 작성될 시 이를 공중 통신(aerial communication)에 적용 가능하도록 현 셀룰러 시스템(cellular system)에 약간의 변형을 추진하는 방법일 뿐 aerial communication에 실질적인 성능 향상을 가져오는 방법에 대한 논의는 아니다.
본 발명은 셀룰러 네트워크(cellular network)을 통해 UAM 통신을 지원함에 있어, 보다 실질적인 성능 향상이 가능한 기법에 대한 연구이며, 해결 방안으로써 동일한 지역에서 동작하는 terrestrial UE와 aerial UE 각각에 대하여 셀 배치(cell deployment)를 다르게 하는 시그널링 기법을 제시한다.
UAM은 기존 UAV에 비해 상대적으로 더 높은 고도에서 비행하게 되는 상황이 빈번히 발생하며, 서비스 신뢰도가 더 높아야 함으로 셀룰러 UAM(cellular UAM)은 기존 셀룰러 UAV(cellular UAV) 대비 명확히 개선된 링크 품질(link quality)을 요구한다. 이를 충족시키기 위해서는 사이드 로브(side lobe)가 아닌 메인 로브(main lobe)을 통한 네트워크 접속이 지원되어야 하며, 또한 DL에서 aerial UE가 받게 되는 간섭을 줄이기 위한 기술이 필요하다.
도 1은 기존 셀룰러 네트워크(cellular network)의 Side lobe 통해 통신하는 셀룰러 UAM 네트워크의 개요를 나타낸 도면이다.
도 1은 교통 밀집 지역에 해당하는 microcell deployment 지역에서 비행 중인 UAM vehicle 또는 aerial UE를 대상으로 cellular network을 통해 통신을 지원하는 기존 기법을 적용하는 경우에 대한 예시를 나타낸다. 인구 밀집지역에서 비행하는 UAM vehicle 또는 aerial UE는 소음 및 안전상의 문제를 고려하여 비교적 높은 고도의 비행을 수행해야 할 필요가 있다. 이 경우 UAM vehicle 또는 aerial UE는 terrestrial UE 대비 큰 전파 손실(propagation loss) 및 작은 빔 이득(beam gain)을 통해 통신을 수행하게 된다.
Main lobe을 통해 aerial UE을 지원하는 방안으로 3D 빔포밍(beam forming) 또는 수직 빔 스티어링(vertical beam steering) 등을 고려할 수 있으나, terrestrial UE 지원을 위해 이미 수평 도메인 빔 포밍(horizontal domain beam forming) 또는 수평 빔 스티어링(horizontal beam steering)을 수행하는 기지국이 추가로 수직 빔 스티어링을 수행하기 위해서는, 해당 기지국이 커버해야 하는 수직 각도의 범위에 따라 기지국의 동작 복잡도 및 RS 오버헤드가 크게 증가할 수 있다. 이는 결과적으로 기존 terrestrial UE 통신 성능의 저하 및 cellular UAM 통신의 비용 증가를 일으킬 수 있다.
또한 Aerial UE가 받게 되는 셀 간 간섭(inter-cell interference)을 줄이기 위해서는 간섭원(interference source)의 수를 줄이는 방안이 필요하며, terrestrial UE 통신에 사용되는 무선 자원을 줄이지 않으면서 aerial UE의 간섭원을 줄이는 방법이 필요하다.
상기의 요구사항을 만족시키는 방안으로, 본 발명은 하기와 같은 network, 특히 각 기지국 또는 중앙/로컬 컨트롤러, 그리고 단말 동작을 제안한다. 이하 설명에서 네트워크에 의해 수행되는 동작은 aerial UE를 지원하는 각 기지국에서 독립적으로 수행되거나, 또는 aerial UE의 이동성(mobility)을 관리하는 로컬 제어부에 의해 수행되거나, 또는 aerial UE 지원하는 네트워크를 관리하는 중앙 제어부에 의해 수행될 수 있다. 또한 이하 설명에서 단말에 의해 수행되는 동작은 aerial UE에 의해 수행되는 동작일 수 있다.
1. 제1 단계에서, aerial UE (UAM UE)은 terrestrial UE 지원을 위해 전송되는 셀 식별 신호(cell identification signal) 또는 셀 선택 신호(cell selection signal), 예를 들어 SSB 등을 수신하며 이를 통해 측정된 셀 리스트(cell list)을 네트워크에 보고할 수 있다. 이 때 aerial UE은 고도 정보를 포함하는 위치 정보를 네트워크에 함께 보고할 수 있다.
　● 제1 단계 동작은 기존 terrestrial UE가 수행하는 neighboring cell detection와 동일한 방식으로 수행될 수 있다. 예를 들어 aerial UE는 서빙 셀 이외에 서빙 셀과 유사한 성능을 제공할 수 있을 것으로 예상하는 하나 또는 다수의 셀을 셀 식별 신호 또는 셀 선택 신호 (예를 들어, SSB 등) 측정을 통해 탐지하며, 상기 탐지된 셀의 ID을 서빙 셀 또는 서빙 셀을 담당하는 기지국에 보고할 수 있다. 상기 보고는 이동성 관리에 상응하는 보고 일 수 있다.
　● 제1 단계 동작은 최적의 'n개'의 cell을 측정하여 보고하는 방식으로도 수행될 수 있다. 이 경우 'n'의 값은 네트워크에 의해 설정되거나, 단말의 성능에 따라 임의의 값으로 결정될 수 있다. Aerial UE가 'n'개의 cell에 대하여 제1 단계의 보고 동작을 수행하도록 설정된 경우, aerial UE은 최대 'n'개의 cell에 대한 보고를 수행하며, 'n'개 이하의 cell을 보고할 수 있다.
2. 제2 단계에서, 네트워크는 상기 aerial UE가 보고한 셀 리스트를 기초로 aerial UE가 측정하여야 하는 제1 후보 공중 셀 리스트(candidate aerial cell list)를 생성하여 이를 단말에 통지할 수 있다.
　● 상기의 제1 candidate aerial cell list을 생성하는 방안으로, 네트워크는 인접한 aerial UE들이 보고하는 셀 리스트 중 공통적으로 보고되는 셀들을 선택하는 방식으로 제1 candidate aerial cell list을 생성할 수 있다.
　● 상기의 제1 candidate aerial cell list을 생성하는 또 다른 방식으로, 네트워크는 각 기지국의 위치 정보 및 각 기지국이 지원 가능한 수직 빔 스티어링 정보, aerial UE의 고도 및 위치 정보에 근거하여 상기의 제1 candidate aerial cell list을 생성할 수 있으며, 이를 위하여 상기의 기지국의 위치 정보 및 각 기지국이 지원 가능한 수직 빔 스티어링 정보, aerial UE의 고도 및 위치 정보들 중 전부 또는 일부가 네트워크를 구성하는 기지국 간, 또는 기지국과 메인 컨트롤러(main controller) 간 공유될 수 있다.
　● 상기의 제1 candidate aerial cell list을 생성하는 또 다른 방식으로, 네트워크는 상기의 두 방식을 혼용하는 방법 또한 가능하다.
　● 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 candidate aerial cell list을 구성하는 방식을 나타낸 도면이다. 도 2를 참조하면, 낮은 각도의 수직 빔 스티어링을 지원하는 기지국을 통해 제1 candidate aerial cell list을 구성하는 경우와, 상대적으로 높은 각도의 수직 빔 스티어링을 지원하는 기지국을 통해 제1 candidate aerial cell list를 구성하는 경우 각각에 대한 예시가 도시되어 있다.
　● 상기 제2 단계 동작은 aerial UE를 지원하는 각 기지국에서 독립적으로 수행되거나, 또는 aerial UE의 이동성을 관리하는 로컬 제어부에 의해 수행되거나, 또는 aerial UE 지원하는 네트워크를 관리하는 중앙 제어부에 의해 수행될 수 있다. Aerial UE 통신을 지원하는 각 셀 또는 각 기지국이 넓은 aerial coverage을 담당하는 경우, 네트워크 엔티티 간 정보 교환 및 연동 작업 없이 간단히 각 기지국 또는 각 셀이 상기 제2 단계 동작을 지원하도록 설정할 수 있다. 또는, aerial UE의 이동 반경이 cell coverage 대비 매우 넓어 셀 간 또는 기지국 간 연계를 통한 aerial UE mobility 지원이 필요한 경우, 제1 단계 동작에 의해 각 aerial UE가 서빙 셀에 보고한 셀 리스트의 기지국 간 공유 및 기지국과 제어부 간 공유를 통하여 제어부에서 리스트를 분석하고 결과를 다시 각 기지국 또는 셀에 통지하는 방식으로 제2 단계 동작이 수행될 수도 있다.
3. 제3 단계에서, 단말은 상기 제1 candidate aerial cell list를 기반으로 셀 선택 수행 시 예상되는 링크 성능(link performance) 정보를 측정하여 네트워크에 보고할 수 있다.
　● 상기의 보고는 네트워크가 상기 제1 candidate aerial cell list가 셀룰러 UAM 통신 을 지원하기에 적절한 셀들의 조합인지를 판별하기 위한 정보를 보고하는 것을 목적으로 하며, 따라서 이를 위해 상기 제1 candidate aerial cell list에 포함된 셀 만을 사용하여 공중 통신(aerial communication) 수행 시 예상되는 링크 성능을 표현할 수 있는 정보를 보고할 수 있다.
　● 상기의 측정 및 보고를 수행하는 방법의 일 예로, 단말은 주기적으로 상기 링크 성능 정보를 보고할 수 있으며, 매 보고 시 상기 제1 candidate aerial cell list 중 n 개의 최적의 셀을 선정 후 상기 n개의 최적의 셀 들에 대한 정보 및 상기 n 개의 최적의 셀들의 RS에서 측정된 DL-RSRP 또는 DL-SINR을 보고할 수 있다. 또한 단말은 상기 ‘n '의 값을 기지국으로부터 설정 받을 수 있다.
　● 상기 제3 단계 보고를 수행함에 있어, aerial UE는 측정값을 서빙 셀 또는 서빙 셀을 담당하는 기지국에 보고할 수 있다. aerial network 구성 방식에 따라서는 각 서빙 셀 또는 서빙 셀을 담당하는 기지국은 상기 보고를 aerial UE을 관리하는 로컬 제어부 또는 중앙 제어부에 보고할 수 있다.
상기의 2, 3 단계를 수행함에 있어, 다수의 candidate aerial cell list에 기초한 설정, 통지, 측정 또는 보고 동작이 수행될 수 있다. 예를 들어, 제1 candidate aerial cell list와 함께 제2 candidate aerial cell list, 제3 candidate aerial cell list 등 다수의 candidate aerial cell list와 관련한 정보들을 설정, 통지, 측정 및 보고하는 동작이 수행될 수 있다. 다수의 candidate aerial cell list 기반 동작이 수행되는 경우, 각각의 candidate aerial cell list 별 단말의 측정 및 보고가 수행될 수 있다. 또한 다수의 candidate aerial cell list 각각은 제2 단계에 기술된 candidate aerial cell list 생성을 위한 다수의 방법들 중 같은 방법 또는 다른 방법으로 생성될 수 있으며, 또는 그 외 다른 방식으로도 생성 가능하다. 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 다수의 candidate aerial cell list을 구성하는 경우에 대한 예시를 나타낸 도면이다. 도 3을 참조하면, 다수의 candidate aerial cell list에 포함된 셀들 간 중첩(overlapping)이 발생하거나 또는 하나의 list가 다른 list의 subset이 되도록 설정되는 것도 가능하다. 이와 같은 설정, 그리고 설정에 따른 단말 보고를 통하여 네트워크는 보다 적은 숫자의 기지국/셀이 수직 빔 스티어링을 수행하도록 하면서 공중 통신을 지원할 수 있는 조합에 대한 정보를 확보할 수 있다.
4. 제4 단계에서, 네트워크는 제3 단계에 따른 단말의 보고 및 추가적인 정보에 기반하여, aerial UE 지원을 위해 수직 빔 스티어링을 수행할 기지국 또는 셀로 구성된 공중 셀 리스트(aerial cell list)를 생성할 수 있다.
　● 상기의 aerial cell list을 선정함에 있어, 네트워크는 하기의 다양한 방식으로 aerial cell list를 생성할 수 있다.
　　i. 각 aerial UE 별 또는 각 UAM vehicle 별 aerial cell list을 생성
　　ii. 일정한 비행 경로를 따르게 되는 UAM vehicle group 별 또는 비행 경로 별 aerial cell list을 생성
　　iii. 일정 지역 내 모든 aerial UE 지원에 적용되는 지역 별 aerial cell list을 생성
　● 또한 다수의 candidate aerial cell list가 설정된 경우, 네트워크는 상기 다수의 candidate cell list 중 하나 또는 일부를 선택하는 방식으로 aerial cell list을 생성할 수 있다.
　● Aerial UE 통신, 또는 aerial UE 통신 중 접속 제어(access control), 이동성 관리(mobility management) 등 다수 셀 또는 기지국 간 연계 동작을 관리하는 중앙 제어부 또는 로컬 제어부가 설치된 경우, 제4 단계 동작은 상기 중앙 제어부 또는 로컬 제어부에 의해 결정되며, 중앙 제어부 또는 로컬 제어부는 상기 결과를 해당 셀 또는 기지국에 통지하여 해당 셀 또는 기지국에 의한 aerial UE 지원이 수행되도록 할 수 있다. 또 다른 aerial UE cellular network의 구현 방안으로, 각각의 셀 또는 기지국이 넓은 aerial coverage을 지원하도록 설정된 경우, 제4 단계의 각 셀 또는 기지국 별 aerial UE 지원 여부는 각각의 셀 또는 기지국이 독자적으로 결정할 수 있으며, 또는 공통 제어부 없이 인접한 소수의 셀 또는 기지국 간 협업을 통해 결정될 수 있다.
5. 제5 단계에서, 네트워크는 상기 aerial cell list에 기반하여 일부 기지국이 수직 빔 스티어링 작업을 수행하도록 할 수 있다. 또한 네트워크는 상기 제4 단계에서 생성된 aerial cell list을 aerial UE에 통지할 수 있다.
　● 수직 빔 스티어링 작업을 수행하는 aerial cell로 선정된 셀이 수행하는 공중 통신 동작의 일환으로, 상기 셀 또는 기지국은 하기의 작업을 수행할 수 있다.
　　i. 셀 또는 기지국은 Aerial communication에 사용될 수직 빔 을 설정하고, 이후 aerial UE을 대상으로 하는 신호의 전송 및 수신은 상기 수직 빔을 기반으로 수행할 수 있다.
　　ii. 셀 또는 기지국은 Aerial UE가 상기 셀 또는 기지국과 main lobe 통해 통신이 가능한지 여부를 판별하기 위해 필요한 RS 신호의 전송을 수행할 수 있다. 상기 RS 신호 전송의 일 예시로, 셀 또는 기지국은 electrically up-tilt 된 빔을 사용하여 CSI-RS 신호 전송을 수행할 수 있다.
　　iii. 셀 또는 기지국은 Aerial UE가 상기 셀에 접속하기 위해 필요한 정보 또는 핸드오버(handover) 요청을 하기 위해 필요한 정보를 상기 수직 빔을 통해 Aerial UE에게 전송할 수 있다.
　● 네트워크가 상기의 수직 빔 스티어링을 수행할 기지국 또는 셀을 선정함에 있어 하기의 방식이 사용될 수 있다.
　　i. 네트워크 또는 기지국/셀은 해당 셀에 접속한 aerial UE의 존재 여부와 관계없이 항상 수직 빔 스티어링을 수행하도록 설정될 수 있다.
　　ii. 네트워크 또는 기지국/셀은 해당 셀에 접속한 aerial UE의 존재 여부와 관계없이 일정한 비율로 수직 빔 스티어링을 수행하도록 설정될 수 있다.
　　iii. 네트워크 또는 기지국/셀은 해당 셀에 접속한 aerial UE가 있을 경우에만 수직 빔 스티어링을 수행하도록 설정될 수 있다.
　　iv. 네트워크 또는 기지국/셀은 해당 셀에 접속한 aerial UE의 존재 여부, 해당 셀에 접속한 terrestrial UE 통신에 필요한 무선 자원의 양 등을 고려하여 각 기지국/셀 별 수직 빔 스티어링의 세부 설정, 예를 들어 수직 빔 스티어링의 수행 빈도 등을 설정할 수 있다.
　● aerial UE 지원을 위한 수직 스티어링 빔 또는 terrestrial UE 지원을 위한 정규 빔(regular beam) 사용은 각 슬롯 별 기지국 스케줄링 결정 에 따라 동적으로 전환 가능하다. 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 Aerial UE가 접속하지 않은 aerial Cell의 수직 빔 사용 예시를 나타낸 도면이다. 도 4를 참조하면, aerial cell은 aerial UE의 셀 탐색(cell detection)을 지원하기 위하여 특정 주기로 aerial cell detection/selection RS을 수직 빔을 통해 전송하며, 또한 aerial UE의 접속 요청 수신이 예상되는 구간에서는 수직 빔을 통한 접속 요청 수신을 시도할 수 있다. Aerial cell은 상기의 수직 빔을 통한 전송을 수행하지 않는 구간에서는 terrestrial UE 지원을 위한 기존 동작을 수행할 수 있다.
　● 네트워크가 aerial UE에 aerial cell list를 통지하기 위해 하기의 방식이 사용될 수 있다.
　　i. 네트워크는 상기 aerial cell list의 전체 또는 일부를 각 aerial UE에 UE specific signal을 통해 전달할 수 있다. UE specific signal의 일 예시로, 네트워크는 RRC 설정(RRC configuration)을 통해 aerial cell list의 전체 또는 일부를 각 aerial UE에게 전달할 수 있다
　　ii. 네트워크는 상기 aerial cell list에 해당하는 기지국 또는 cell 각각의 브로드캐스팅(broadcasting)을 통해 상기 aerial cell list을 aerial UE에 전달할 수 있다.
6. 제6 단계에서, 단말은 상기 제5 단계에서 전달받은 aerial cell list 중 하나 또는 다수의 셀을 선정하여 셀 접속을 수행하며, 핸드오버 동작이 필요한 경우, 상기 aerial cell list의 셀 중 다른 셀을 선택하여 핸도오버를 수행하거나 또는 핸드오버의 수행을 네트워크에 요청할 수 있다.
　● 상기 aerial UE은 상기 aerial cell list에 포함되지 않은 셀에 대한 접속이 금지되거나, 또는 상기 aerial cell list에 포함되지 않은 셀에 대하여 접속을 요청하는 것이 금지될 수 있다.
　● 상기 aerial UE은 상기 전달받은 aerial cell list에 포함되지 않은 셀에 대한 탐색(detection) 작업을 수행하지 않도록 설정되거나 지시될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 및 네트워크의 동작을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, Aerial UE는 terrestrial UE 지원을 위해 전송되는 셀 식별 신호(cell identification signal) 또는 셀 선택 신호(cell selection signal), 예를 들어 SSB 등을 수신하며 이를 통해 측정된 측정 가능 셀 리스트를 네트워크에 보고할 수 있다.
상기 Aerial UE로부터 셀 리스트를 수신한 네트워크는 aerial UE가 보고한 셀 리스트를 기초로, aerial UE가 측정하여야 하는 셀의 리스트를 나타내는 candidate aerial cell list을 생성할 수 있다. 네트워크는 생성된 candidate aerial cell list를 aerial UE에게 통지할 수 있다. 이때 생성되는 candidate aerial cell list는 하나 또는 복수 개일 수 있으며, 복수 개의 candidate aerial cell list가 사용되는 경우 각 candidate aerial cell list는 서로 같거나 다른 방법으로 생성될 수 있다.
Aerial UE는 네트워크로부터 수신한 하나 또는 복수 개의 candidate aerial cell list를 기반으로, 각 candidate aerial cell list 별 또는 각 cell 별로 셀 선택 수행 시 예상되는 링크 성능(link performance)을 측정할 수 있다. 또한 Aerial UE는 측정된 링크 성능에 대한 정보를 네트워크에 보고할 수 있다.
네트워크는 상기 aerial UE로부터 수신한 링크 성능에 대한 정보를 기초로, aerial UE 지원을 위해 수직 빔 스티어링을 수행할 기지국 또는 셀로 구성된 aerial cell list을 생성할 수 있다. 또한 네트워크는 상기 수직 빔 스티어링을 수행하도록 결정된 기지국이 aerial UE 지원을 위한 수직 빔 스티어링 작업을 수행하도록 할 수 있다. 또한 네트워크는 상기 링크 성능에 대한 정보를 기초로 생성된 aerial cell list를 aerial UE에 통지할 수 있다.
단말은 네트워크로부터 수신한 aerial cell list 중 하나 또는 복수 개의 셀을 이용하여 수직 빔 대상 측정을 수행하고, 이를 기반으로 셀 접속 또는 핸드오버와 같은 공중 통신(aerial communication) 동작을 수행할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 6를 참조하면, 단말(600)은 송수신부(601), 제어부(프로세서)(602) 및 저장부(메모리)(603)를 포함할 수 있다. 다만, 단말(600)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에 따라, 단말(600)은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 특정한 경우 송수신부(601), 제어부(602) 및 저장부(603)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.
송수신부(601)는 다른 실시 예에 따라, 송신부 및 수신부로 구성될 수도 있다. 송수신부(601)는 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(601)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부(601)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 이를 제어부(602)로 출력하고, 제어부(602)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
제어부(602)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 단말(600)이 동작할 수 있는 일련의 과정을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(602)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(602)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
저장부(603)는 제어부(602)의 제어에 필요한 데이터 및 제어부(602)에서 제어 시 발생되는 데이터 등을 저장하기 위한 영역을 가질 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 기지국(700)은 송수신부(701), 제어부(프로세서)(702) 및 저장부(메모리)(703)를 포함할 수 있다. 다만, 일 실시 예에 따른 기지국(700)의 구성 요소가 전술한 예에 한정되는 것은 아니다. 다른 실시 예에 따라, 기지국(700)은 전술한 구성 요소들 보다 더 많은 구성 요소를 포함하거나 더 적은 구성 요소를 포함할 수도 있다. 뿐만 아니라 특정한 경우, 송수신부(701), 제어부(702) 및 저장부(703)가 하나의 칩(chip) 형태로 구현될 수도 있다.
송수신부(701)는 다른 실시 예에 따라, 송신부 및 수신부로 구성될 수도 있다. 송수신부(701)는 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 상기 신호는 제어 정보와, 데이터를 포함할 수 있다. 이를 위해, 송수신부(701)는 송신되는 신호의 주파수를 상승 변환 및 증폭하는 RF 송신기와, 수신되는 신호를 저 잡음 증폭하고 주파수를 하강 변환하는 RF 수신기 등으로 구성될 수 있다. 또한, 송수신부(701)는 무선 채널을 통해 신호를 수신하여 이를 제어부(702)로 출력하고, 제어부(702)로부터 출력된 신호를 무선 채널을 통해 전송할 수 있다.
제어부(702)는 상술한 본 개시의 실시 예에 따라 기지국(700)이 동작할 수 있도록 일련의 과정을 제어할 수 있다. 이를 위해, 제어부(702)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(702)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
저장부(703)는 제어부(702)의 제어에 필요한 데이터 및 제어부(702)에서 제어 시 발생되는 데이터 등을 저장하기 위한 영역을 가질 수 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 본 개시에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉, 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한, 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 일 실시예와 다른 일 실시예의 일부분들이 서로 조합될 수 있다. 또한, 실시예들은 다른 시스템, 예를 들어, LTE 시스템, 5G 또는 NR 시스템 등에도 상술한 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

Claims (15)

  1. 통신 시스템의 단말에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    상기 단말이 측정 가능한 셀 리스트를 네트워크에 보고하는 단계;
    상기 측정 가능한 셀 리스트를 기반으로 생성된 상기 단말이 측정을 수행할 후보 셀 리스트를 나타내는 후보 공중 셀 리스트(candidate aerial cell list)를 상기 네트워크로부터 수신하는 단계;
    상기 후보 공중 셀 리스트의 셀에 대하여 측정된 링크 성능을 상기 네트워크에 보고하는 단계;
    상기 링크 성능을 기반으로 생성된 수직 빔 스티어링(vertical beam steering)을 수행할 셀 리스트를 나타내는 공중 셀 리스트(aerial cell list)를 수신하는 단계; 및
    상기 공중 셀 리스트에 포함된 셀을 기반으로 공중 통신(aerial communication)을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 후보 공중 셀 리스트는,
    복수의 단말로부터 보고되는 측정 가능한 셀 리스트들 중 공통적으로 보고되는 셀을 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 후보 공중 셀 리스트는,
    고도(altitude) 정보를 포함한 상기 단말의 위치 정보, 기지국의 위치 정보 및 기지국이 지원 가능한 수직 빔 스티어링 정보를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공중 셀 리스트는, 단말 별로 생성되거나, 단말의 비행 경로 별로 생성되거나, 또는 지역 별로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 후보 공중 셀 리스트를 상기 네트워크로부터 수신하는 단계는,
    복수 개의 후보 공중 셀 리스트를 상기 네트워크로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 공중 셀 리스트는 상기 복수 개의 후보 공중 셀 리스트 중 어느 하나를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 공중 셀 리스트에 포함되지 않은 셀에 대하여 접속(access) 및 셀 탐색(detection)이 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 통신 시스템의 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    상기 단말이 측정 가능한 셀 리스트를 네트워크에 보고하고,
    상기 측정 가능한 셀 리스트를 기반으로 생성된 상기 단말이 측정을 수행할 후보 셀 리스트를 나타내는 후보 공중 셀 리스트(candidate aerial cell list)를 상기 네트워크로부터 수신하고,
    상기 후보 공중 셀 리스트의 셀에 대하여 측정된 링크 성능을 상기 네트워크에 보고하고,
    상기 링크 성능을 기반으로 생성된 수직 빔 스티어링(vertical beam steering)을 수행할 셀 리스트를 나타내는 공중 셀 리스트(aerial cell list)를 수신하고,
    상기 공중 셀 리스트에 포함된 셀을 기반으로 공중 통신(aerial communication)을 수행하도록 구성되는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 후보 공중 셀 리스트는,
    복수의 단말로부터 보고되는 측정 가능한 셀 리스트들 중 공통적으로 보고되는 셀을 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 후보 공중 셀 리스트는,
    고도(altitude) 정보를 포함한 상기 단말의 위치 정보, 기지국의 위치 정보 및 기지국이 지원 가능한 수직 빔 스티어링 정보를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 공중 셀 리스트는, 단말 별로 생성되거나, 단말의 비행 경로 별로 생성되거나, 또는 지역 별로 생성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 복수 개의 후보 공중 셀 리스트를 상기 네트워크로부터 수신하도록 구성되고,
    상기 공중 셀 리스트는 상기 복수 개의 후보 공중 셀 리스트 중 어느 하나를 기반으로 생성되는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 공중 셀 리스트에 포함되지 않은 셀에 대하여 접속(access) 및 셀 탐색(detection)이 수행되지 않는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 통신 시스템의 네트워크에 의해 수행되는 방법에 있어서,
    단말이 측정 가능한 셀 리스트를 수신하는 단계;
    상기 측정 가능한 셀 리스트를 상기 단말이 측정을 수행할 후보 셀 리스트를 나타내는 후보 공중 셀 리스트(candidate aerial cell list)를 생성하는 단계;
    상기 후보 공중 셀 리스트를 상기 단말에게 송신하는 단계;
    상기 후보 공중 셀 리스트의 셀에 대하여 측정된 링크 성능을 수신하는 단계;
    상기 링크 성능을 기반으로 수직 빔 스티어링(vertical beam steering)을 수행할 셀 리스트를 나타내는 공중 셀 리스트(aerial cell list)를 생성하는 단계; 및
    상기 후보 공중 셀 리스트를 상기 단말에게 송신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 통신 시스템의 네트워크에 있어서,
    단말이 측정 가능한 셀 리스트를 수신하고,
    상기 측정 가능한 셀 리스트를 상기 단말이 측정을 수행할 후보 셀 리스트를 나타내는 후보 공중 셀 리스트(candidate aerial cell list)를 생성하고,
    상기 후보 공중 셀 리스트를 상기 단말에게 송신하고,
    상기 후보 공중 셀 리스트의 셀에 대하여 측정된 링크 성능을 수신하고,
    상기 링크 성능을 기반으로 수직 빔 스티어링(vertical beam steering)을 수행할 셀 리스트를 나타내는 공중 셀 리스트(aerial cell list)를 생성하고,
    상기 후보 공중 셀 리스트를 상기 단말에게 송신하도록 구성되는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 네트워크.
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