KR101807819B1 - 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치 및 그의 제어 방법 - Google Patents

Abstract

복수의 TP(Transmission Point)를 관리하는 장치는 전체 시스템 대역 내 복수의 부대역 각각에서, 전체 영역 커버리지 내 상기 복수의 TP에 의해 형성된 복수의 스팟 커버리지를 논리적으로 그룹핑하여 적어도 하나의 그룹핑 셀을 구성하고, 상기 복수의 부대역 중 적어도 하나를 단말에 용량 제공을 위한 캐패시티 계층으로 운용한다.

Description

분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치 및 그의 제어 방법{DISTRIBUTED MULTI-POINTS COORDINATED DYNAMIC CELL CONTROL APPARATUS AND CONTROL METHOD THEREOF}

본 발명은 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.

이동통신시스템에서 모바일 트래픽 폭증에 대비하기 위한 용량 증대 방법에는 현재 크게 세 가지가 고려되고 있다. 첫 번째는 주파수의 스펙트럼 효율을 높이는 것이고, 두 번째는 사용 주파수를 늘리는 것이고, 세 번째는 스몰 셀(small cell)을 조밀화시키는 것이다.

세 번째 방식의 접근에 있어서, 기존 셀룰러 통신 시스템의 기술 및 운용에 기반하여 스몰 셀을 조밀화시키는 접근은 전체적인 시스템 용량을 증가시킬 수 있다. 그러나 셀간 간섭이 발생하여 셀 경계에 있는 단말에게는 낮은 용량을 제공하고 셀 중앙에 있는 단말에게는 높은 용량을 제공하므로 단말의 위치에 따른 용량 제공 측면에서 불평등이 발생하게 되고, 단말의 이동 시에는 단말의 이동속도에 비례하여 핸드오버의 빈도가 높아지게 되고 높은 용량을 요구하는 서비스에 대한 지속성이 보장될 수 없는 문제점이 있다. 다시 말하면, 기존 셀룰러 통신 시스템의 기술 및 운용에 기반한 셀 조밀화는 단말 위치에 따른 용량의 불평등을 발생시키고, 이동 성능을 악화시키며 서비스 지속성을 보장할 수 없다.

본 발명이 해결하려는 과제는 셀 조밀화로 인한 단말 위치에 따른 용량의 불평등 및 이동 성능 악화를 해소하고 서비스 지속성을 보장할 수 있는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.

또한 본 발명이 본 발명이 해결하려는 과제는 캐패시티 계층으로 정의되는 셀들을 효과적으로 제어하여 단말에게 필요한 용량을 효과적으로 지원할 수 있는 있는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 한 실시 예에 따르면, 복수의 TP(Transmission Point)를 관리하는 장치에서의 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법이 제공된다. 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법은 전체 시스템 대역 내 복수의 부대역 각각에서, 전체 영역 커버리지 내 상기 복수의 TP에 의해 형성된 복수의 스팟 커버리지를 논리적으로 그룹핑하여 적어도 하나의 그룹핑 셀을 구성하는 단계, 그리고 상기 복수의 부대역 중 적어도 하나를 단말에 용량 제공을 위한 캐패시티 계층으로 운용하는 단계를 포함한다.

상기 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법은 상기 복수의 부대역 중 적어도 다른 하나 또는 다른 대역을 상기 단말이 상시 접속하는 커버리지 계층으로 운용하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 캐패시티 계층으로 운용하는 단계는 상기 커버리지 계층의 셀을 통하여 상기 단말에 캐패시티 계층의 적어도 하나의 셀을 추가, 삭제 또는 변경하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 캐패시티 계층으로 운용하는 단계는 상기 단말로부터의 측정 보고를 토대로 상기 캐패시티 계층에 해당하는 적어도 하나의 부대역의 그룹핑 셀을 상기 단말에 추가하는 단계, 상기 단말에 추가된 그룹핑 셀들 중 활성화할 그룹핑 셀을 선택하는 단계, 그리고 상기 선택한 그룹핑 셀을 활성화시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 캐패시티 계층으로 운용하는 단계는 활성화된 셀의 스케줄링 정보를 상기 단말이 확인하기 위해 모니터링해야 할 서브프레임을 지정하여 상기 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 전송하는 단계는 모니터링해야 할 서브프레임을 나타내는 비트맵을 상기 단말로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 활성화시키는 단계는 거리 또는 시간 기준으로 상기 캐패시티 계층에 해당하는 어느 하나의 부대역의 그룹핑 셀에서 상기 캐패시티 계층에 해당하는 다른 부대역의 그룹핑 셀로 스위칭하는 단계를 포함할 수 있다.

상기 어느 하나의 부대역의 그룹핑 셀과 다른 부대역의 그룹핑 셀이 적어도 일부분 중첩될 수 있다.

상기 스위칭하는 단계는 상기 어느 하나의 부대역의 그룹핑 셀을 비활성화시키기 전에, 상기 다른 부대역의 그룹핑 셀을 활성화시키는 단계를 포함할 수 있다.

상기 스위칭하는 단계는 상기 어느 하나의 부대역의 그룹핑 셀을 비활성화시킨 후에, 상기 스위칭하는 단계는 상기 어느 하나의 부대역의 그룹핑 셀을 비활성화시키기는 단계를 포함할 수 있다.

상기 활성화시키는 단계는 MAC(Medium Access Control) 제어 요소를 전송하는 단계를 포함하고, 상기 MAC 제어 요소의 각 비트는 각 부대역의 그룹핑 셀에 매핑되고, 각 비트의 값에 따라 해당 그룹핑 셀의 활성화 및 비활성화가 결정될 수 있다.

상기 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법은 상기 복수의 부대역 각각의 그룹핑 셀에 대해 개별적으로 자원 할당을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법은 상기 복수의 부대역의 그룹핑 셀들을 통합하여 자원 할당을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 구성하는 단계는 서로 다른 위치에 있는 둘 이상의 TP에 의해 형성되는 섹터 커버리지로 하나의 스팟 커버리지를 형성하는 단계를 포함하고, 하나의 TP에 의해 형성되는 커버리지는 복수의 섹터 커버리지로 분할되고, 상기 전체 영역 커버리지는 상기 복수의 TP에 의한 커버리지로 형성될 수 있다.

상기 전체 시스템 대역은 밀리미터파 대역을 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 복수의 TP(Transmission Point)를 관리하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치가 제공된다. 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치는 프로세서, 그리고 송수신기를 포함한다. 상기 프로세서는 전체 시스템 대역을 복수의 부대역으로 나누고, 상기 복수의 부대역 중 적어도 하나를 단말에 용량 제공을 위한 캐패시티 계층으로 운용하며, 상기 복수의 부대역 중 적어도 다른 하나 또는 다른 대역을 상기 단말이 상시 접속하는 커버리지 계층으로 운용하며, 상기 복수의 부대역 각각에서 상기 복수의 TP에 의해 형성되는 스팟 커버리지를 이용하여 전체 영역 커버리지 내 적어도 하나의 셀을 구성하고, 상기 커버리지 계층의 셀을 통해 상기 캐패시티 계층의 셀을 상기 단말에 추가하거나 상기 단말에 추가된 상기 캐패시티 계층의 셀을 변경하거나 삭제한다. 그리고 상기 송수신기는 상기 캐패시티 계층의 셀을 추가, 변경 또는 삭제를 위한 무선 신호를 상기 단말과 송수신한다.

상기 프로세서는 상기 복수의 부대역 각각에서 상기 복수의 스팟 커버리지를 논리적으로 그룹핑하여 적어도 하나의 셀을 구성하고, 서로 다른 위치에 있는 둘 이상의 TP에 의해 형성되는 섹터 커버리지로 하나의 스팟 커버리지를 형성하며, 하나의 TP에 의해 형성되는 커버리지는 복수의 섹터 커버리지로 분할되고, 상기 전체 영역 커버리지는 상기 복수의 TP에 의한 커버리지로 형성될 수 있다.

상기 프로세서는 상기 커버리지 계층의 셀을 통해 적어도 하나의 캐패시티 계층의 셀을 상기 단말에 추가하고, MAC 제어 요소를 이용하여 동적으로 상기 캐패시티 계층에 해당하는 부대역의 셀을 활성화 및 비활성화시킬 수 있다.

상기 MAC 제어 요소의 각 비트는 각 부대역의 그룹핑 셀에 매핑되고, 각 비트의 값에 따라 해당 그룹핑 셀의 활성화 및 비활성화가 결정될 수 있다.

상기 프로세서는 거리 또는 시간 기준에 따라서 상기 캐패시티 계층에 해당하는 어느 하나의 부대역의 그룹핑 셀에서 상기 캐패시티 계층에 해당하는 다른 부대역의 그룹핑 셀로 셀 스위칭을 결정하고, 상기 어느 하나의 부대역의 그룹핑 셀을 비활성화시키기 전에, 상기 다른 부대역의 그룹핑 셀을 활성화시키며, 상기 어느 하나의 부대역의 그룹핑 셀과 다른 부대역의 그룹핑 셀이 적어도 일부분 중첩될 수 있다.

본 발명의 실시 예에 의하면, 지역적으로 분산되어 배치된 안테나[또는 TP(Transmission Point)]들을 하나의 중앙 처리 장치에서 처리하는 경우에 있어서, 광대역 시스템의 대역폭을 여러 개의 부대역으로 나누어 운용하고 부대역별 각 안테나의 커버리지들을 최소 단위로 하여 다양한 그룹핑 방법을 선택하고 부대역별 그룹핑 방법을 달리 함으로써, 간섭, 이동성, 용량의 시공간적 요구사항에 따라서 적응적으로 시스템을 운용함으로써 단말의 이동성을 보장하고 커버리지를 확대하고 단말의 위치 및 이동성에 따른 적절한 용량을 제공할 수 있다.

또한 캐패시티 계층으로 정의된 셀과 커버리지 계층으로 정의된 셀의 연합을 통해 캐패시티 계층의 셀을 효과적으로 이용하여 단말에게 필요한 용량을 효과적으로 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 클라우드 기지국 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 분산 배치 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 각 DU의 안테나에 의해 형성될 수 있는 커버리지를 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 안테나 분산 배치 구조에 따른 부대역별 커버리지를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 동적 셀 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 동적 셀 구성을 부대역별로 다르게 구성한 예를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전체 영역 커버리지 내 활성화 셀의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 8은 도 2와 동일한 안테나 분산 배치 구조에서 셀 구성의 다른 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9 및 도 10은 각각 도 8에 도시된 셀 구성으로 전파의 장애를 해소하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 이동 경로를 나타낸 도면이다.
도 12는 단말의 이동 경로가 기록된 히스토리의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 추적 스케줄링에 따른 단말 특정 자원을 할당하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 추적 스케줄링 비트맵의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 추적 비트 정보의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 추적 스케줄링에 따른 자원 관리 방법을 나타낸 도면이다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 기반 동적 셀 구성의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 기반 동적 셀 구성의 다른 일 예를 나타낸 도면이다.
도 19 및 도 20은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 전력 기반 동적 셀 구성의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다.
도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 동적 셀을 운용하는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 동적 셀을 운용하는 방식의 다른 일 예를 나타낸 도면이다.
도 24는 부대역별 동일한 형태의 그룹핑된 셀을 나타낸 도면이다.
도 25는 부대역별 다른 형태의 그룹핑된 셀을 나타낸 도면이다.
도 26 및 도 27은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 기반 시스템에서 동적 셀 선택을 통한 통신 방법의 예를 나타낸 도면이다.
도 28은 하나의 부대역 내에서 동적 셀 선택의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 29 내지 도 32는 각각 단말에 용량 제공을 위해 다른 부대역으로 셀 스위칭을 수행하는 일 예를 나타낸 도면이다.
도 33은 본 발명의 실시 예에 따른 캐피시티 계층의 셀에 기존 LTE-A 시스템의 CA에 제시된 S셀의 활성화/비활성화 제어 방법을 적용한 일 예를 나타낸 도면이다.
도 34는 본 발명의 실시 예에 따른 캐피시티 계층의 셀을 활성화/비활성화하는 방법을 나타낸 도면이다.
도 35는 본 발명의 실시 예에 따른 캐패시티 계층에 해당하는 부대역의 셀 자원을 동적으로 할당하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 36은 본 발명의 실시 예에 따른 MAC CE 기반 S셀 활성화/비활성화 방법을 나타낸 도면이다.
도 37은 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치를 나타낸 도면이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

이제 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치 및 그의 제어 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 클라우드 기지국 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 1을 참고하면, LTE(long-term evolution)를 비롯한 이동통신 시스템에서는 기지국들을 각각 무선 신호 처리부(Radio Unit, RU)와 디지털 신호 처리부(Digital Unit, DU)로 분리하고, RU를 복수 개로 나누어 분산 배치하며, DU들을 한 곳에 집중시켜 관리한다. 이에 따라서, 물리적 인프라 계층에는 RU(Radio Unit) 풀, DU(Digital Unit) 풀, RU와 DU를 매핑하는 RU-DU 매퍼가 존재한다. RU 풀의 RU들은 분산 배치되어 있고, DU 풀의 DU들은 상호간에 연결되어 있으며, 하나의 DU에 연결된 적어도 하나의 RU를 제어한다. RU-DU 매퍼는 특정한 RU와 특정한 DU를 매핑시켜 상호간을 연결시킨다. RU는 안테나만이 장착될 수도 있고 PHY 혹은 그리고 MAC(Medium Access Control) 기능을 수행할 수도 있다. RU는 전력(power) 조절을 통하여 매크로셀(Macro cell), 마이크로셀(Micro cell), 피코셀(Pico cell)의 커버리지를 가질 수 있고, 매크로셀, 마이크로셀, 피코셀의 개별적인 커버리지를 가질 수 있다. 또한 RU에 장착된 안테나는 전방향성 안테나일 수도 있고, 지향성 안테나일 수도 있으며, 여러 개의 빔포밍 안테나일 수도 있다.

가상화 계층을 통하여 논리적 계층에서 여러 개의 가상 기지국(VBS)이 생성될 수도 있고 하나의 거대한 서버 기지국(server VBS)이 생성될 수 있다. 즉, 특정한 RU와 특정한 DU를 선택하고 이를 RU-DU 매퍼에 의해 연결하여 기존 기지국과 동일한 기능을 하는 논리적인 가상 기지국(VBS)이 생성될 수 있고, 이러한 여러 개의 소규모 가상 기지국(VBS)뿐만이 아니라 대규모의 서버 가상 기지국이 생성되어 무선 상에서 협력(Cooperative Radio)를 통하여 간섭을 줄이고 시스템적인 용량을 증가 시킬 수 있다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 안테나 분산 배치 구조의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 2를 참고하면, 안테나가 각각 장착된 복수(예를 들면, 57개)의 RU가 분산 배치되어 있고, DU 풀에서 복수의 RU들을 처리하기 위한 적어도 하나의 DU가 시공간적 부하에 따라 선택될 수 있다. 즉, 선택된 DU들은 분산된 다수의 RU들을 중앙 집중적으로 처리할 수 있다.

도 3은 도 2에 도시된 각 DU의 안테나에 의해 형성될 수 있는 커버리지를 나타낸 도면이다.

도 3을 참고하면, 각 DU의 안테나는 최소 커버리지와 최대 커버리지를 가질 수 있다. Dmin은 하나의 안테나가 이웃 안테나의 커버리지와 중첩되지 않도록 하는 최소 커버리지의 반경이고, Dmax는 안테나의 전력을 증가시켜 커버리지를 증가시킬 때 하나의 안테나가 키울 수 있는 최대 커버리지의 반경을 의미한다. 이하, 하나의 안테나에 의해 형성될 수 있는 커버리지를 스팟 커버리지라 한다.

이러한 스팟 커버리지를 형성하기 위해 하나의 안테나가 사용하는 전체 시스템 대역폭(overall system BW)은 복수의 부대역((FA1, FA2, FA3, FA4, FA5, FA6, FA7, FA8)으로 나누어 운용될 수 있다. 이때 하나의 부대역의 대역폭을 단위 시스템 대역폭(unit system BW)이라 한다.

도 4는 도 2에 도시된 안테나 분산 배치 구조에 따른 부대역별 커버리지를 나타낸 도면이다.

도 4를 참고하면, 하나의 안테나에 의한 하나의 스팟 커버리지는 8개의 부대역으로 분할되기 때문에 총 8개의 스팟 요소 반송파 커버리지로 취급될 수 있다. 따라서, 도 3에 도시된 안테나 분산 배치에 따른 커버리지를 하나의 그룹 커버리지로 볼 때, 하나의 그룹 커버리지는 부대역별로 57개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 가지며, 하나의 스팟 커버리지는 8개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 가지므로, 하나의 그룹 커버리지는 총 456개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 갖게 된다.

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 동적 셀 구성을 나타낸 도면이다.

특정 부대역에 소속된 57개의 스팟 요소 반송파 커버리지는 도 5에 도시한 바와 같이 그룹핑될 수 있다. 그룹핑 된다는 것은 지역적으로 다른 안테나[이하, TP(Transmission Point)라 함]일지라도 하나의 셀로써 취급된다는 의미를 가진다.

도 5를 참고하면, (A)는 특정 부대역에 소속된 57개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 하나의 그룹으로 묶어 하나의 셀을 구성한 것이다. (B)와 (C)는 기존 섹터 개념과 유사하게, 19개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 하나의 그룹으로 묶어 3개의 셀을 구성한 것이다. 이때 (B) 및 (C)와 같이, 19개의 스팟 요소 반송파 커버리지가 위치적으로 다르게 그룹핑될 수 있다. (D)는 9개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 3개의 셀을 구성하고, 10개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 3개의 셀을 구성한 것이다. (E)는 9개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 6개의 셀을 구성하고, 9개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 1개의 셀을 구성한 것이다. (F)는 15개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 3개의 셀을 구성하고, 12개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 1개의 셀을 구성한 것이다. (G)는 9개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 5개의 셀을 구성하고, 12개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 1개의 셀을 구성한 것이다. (H)는 하나의 스팟 요소 반송파 커버리지가 하나의 셀을 구성하는 것이다. (I)는 3개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 19개의 셀을 구성한 것이고, (J)는 3개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 1개의 셀을 구성하고, 9개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 1개의 셀을 구성하며, 15개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 1개의 셀을 구성하고, 10개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 1개의 셀을 구성한 것이다. (J)에 도시된 셀 구성은 도넛 형태의 셀 구성을 나타낸 것이다.

이러한 그룹핑 셀은 사실상 기존에 존재하지 않던 새로운 개념의 셀 구성이다. 지역적으로 다수 개(예를 들면, 57개)의 TP들을 하나의 장소에서 집중 처리를 가능하게 한다는 가정을 하면, 도 5와 같은 1개의 TP 혹은 다수 개의 TP를 그룹핑하여 하나의 셀처럼 동작시킬 수가 있다. 전체의 그룹 커버리지(즉, 57개의 TP들이 구성하는 커버리지)를 기존 매크로 셀이라고 볼 때, 모든 TP에서 특정 부대역에 소속된 스팟 요소 반송파 커버리지들을 논리적인 그룹핑을 통해 옴니 셀처럼 운용할 수도 있고 (B) 및 (C)와 같이 기존 섹터와 유사한 개념의 섹터 셀을 운용할 수도 있고, 기존의 개념과 다른 여러 가지 형태의 다양한 셀을 동적으로 구성할 수 있다.

또한 다수 개의 TP들이 일정한 거리와 간격으로 배치되지 않을 수도 있다. 예를 들면, 다수 개의 TP들이 커버리지 홀이 없도록 적절한 위치에 불규칙하게 배치될 수 있고, 도 5에 도시한 바와 같이 그룹핑되는 셀도 오각형의 그룹핑 아니라 무정형의 셀로 구성될 수도 있다. 본 발명의 실시 예에서는 설명의 이해를 돕기 위해 규칙적으로 고정되어 배치되는 TP들을 기준으로 설명한다. 특정 부대역에서 57개의 TP에 의해 제공되는 스팟 커버리지들이 합쳐서 제공되는 커버리지를 전체 영역 커버리지(overall coverage)라 칭한다. 특정 부대역에서의 스팟 요소 반송파 커버리지 하나의 피크 용량을 1이라고 가정한다.

도 5에 도시된 (H)와 같이 하나의 TP가 하나의 셀을 구성하는 경우, 전체 영역 커버리지의 이론적인 피크 용량은 57이 된다. 그러나, 셀 사이의 간섭이 커서 실제의 이론적인 피크 용량을 시스템적으로 제공하기 어렵고, 사용자는 간섭이 큰 셀 에지(edge)에 위치할 확률이 높아져서, 이러한 사용자로 인해 시스템 용량이 작아지고 5%의 워스트 케이스(worst case)의 사용자에 대한 평균 제공 용량이 상대적으로 낮아지게 된다. 또한, 사용자가 고속으로 이동 시 빈번한 핸드오버가 발생하며 핸드오버(Early HO, Late HO, Wrong HO)의 성능이 낮아지고 이로 인한 무선링크실패(Radio link failure, RLF) 복구(recovery)의 빈도도 많아지게 된다.

한편, 도 5의 (A)와 같이 큰 규모로 그룹핑되는 경우, 전체 영역 커버리지에 대하여 특정 부대역이 이론적으로 제공할 수 있는 용량은 57이 아닌 1로, 용량이 (H)에 비해 1/57의 수준으로 감소한다. 그러나, 사용자가 고속으로 이동 시 빈번한 핸드오버가 발생하지 않으며 전체 영역 커버리지 안에서의 핸드오버가 없어지게 되므로 당연히 핸드오버 성능이 (H)보다는 높아지고 RLF 복구의 빈도도 낮아진다.

도 6은 도 5에 도시된 동적 셀 구성을 부대역별로 다르게 구성한 예를 나타낸 도면이다.

도 6에서, "57/01"은 도 5의 (A)와 같이 57개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 전체 영역 커버리지 내에 하나의 셀을 운용하는 것을 의미한다. "03/19"의 타입1(type1) 및 타입2(type2)는 각각 5의 (B) 및 (C)와 같이 19개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 전체 영역 커버리지 내에 3개의 셀을 운용하는 것을 의미한다. "01/57"은 도 5의 (H)와 같이 스팟 요소 반송파 커버리지 각각이 하나의 셀을 구성하여, 전체 영역 커버리지 내에 57개의 셀을 운용하는 것을 의미한다. 이와 같이, "x/y"는 x개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 그룹핑하여 전체 영역 커버리지 내에 y개의 셀을 운용하는 것을 나타낸다.

도 6에 도시한 바와 같이, 부대역별로 셀 구성을 다르게 할 수 있다. 예를 들어, 부대역(FA1)에서는 전체 영역 커버리지 내에 "57/01"에 따라서 셀을 구성하고, 부대역(FA2)에서는 전체 영역 커버리지 내에 "19/03"의 타입1에 따라서 셀을 구성하며, 부대역(FA3)에서는 전체 영역 커버리지 내에 "19/03"의 타입2(type2) 따라서 셀을 구성한다. 부대역(FA4)에서는 전체 영역 커버리지 내에 "09/03"과 "10/03"에 따라서 셀을 구성하고, 부대역(FA5)에서는 전체 영역 커버리지 내에 "09/06"과 "03/01"에 따라서 셀을 구성하며, 부대역(FA6)에서는 전체 영역 커버리지 내에 "15/03"과 "12/01"에 따라서 셀을 구성한다. 그리고 부대역(FA7)에서는 전체 영역 커버리지 내에 "03/19"에 따라서 셀을 구성하고, 부대역(FA8)에서는 전체 영역 커버리지 내에 "01/57" 에 따라서 셀을 구성한다.

이와 같이, 위에서부터 아래로 부대역(FA1, FA2, FA3, FA4, FA5, FA6, FA7, FA8)이 나열되어 있고, 각 부대역(FA1, FA2, FA3, FA4, FA5, FA6, FA7, FA8)의 셀 구성이 도 6과 같이 결정된 경우, 그룹핑 규모는 위로 갈수록 커지고 아래로 갈수록 작아지는 것은 간섭 입장에서는 위로 갈수록 간섭 영역이 작아지고 아래로 갈수록 간섭 영역이 커짐을 의미한다. 추가적으로, 용량 입장에서는 위로 갈수록 전체적인 시스템 용량이 작아지고 아래로 갈수록 전체적인 시스템 용량이 커진다고 볼 수 있다.

여기서,"57/01"은 57개의 스팟 요소 반송파 커버리지들을 하나의 셀로 운용하므로 이동성 측면에서 매우 유리하다. 따라서 모든 단말이 부대역(FA1)의 셀을 앵커(Anchor)로 하여 항상 접속하는 형태로, 부대역(FA1)은 커버리지 계층(Coverage layer)의 기능을 담당할 수 있다. 나머지 부대역들(FA2~FA8)은 캐패시티 계층(Capacity layer)으로 활용되어 단말의 이동성 및 시스템 부하에 맞게 최적의 용량을 제공할 수 있도록 한다. 단말은 캐패시티 계층의 셀을 선택하여 접속할 수 있다.

"19/03"의 타입1과 타입2는 그룹핑되는 방법이 동일하나, 그룹핑되는 스팟 요소 반송파 커버리지들의 위치가 다르다. 따라서, 캐패시티 계층에 있는 셀을 연결하여 용량을 제공할 때 (B) 또는 (C)를 선택하는 과정이라면 단말의 현재 위치에서 가장 간섭이 작은 부대역의 셀을 선택할 수 있다. 그러나 이러한 부대역별 동적 셀 구성 및 방법에 있어서 가상 매크로셀 효과를 내기 위한 커버리지 계층을 하나의 부대역에 대해서만 한정할 필요는 없고 서로 다른 부대역에서 커버리지 계층이 운용될 수 있다. 또한, 커버리지 계층에 해당하는 하나의 부대역에서 하나 이상의 그룹핑 셀이 커버리지 계층의 기능을 제공하기 위해 운용될 수도 있다. 즉, 2개의 커버리지 계층의 기능을 제공하기 위해 2개의 그룹핑 셀이 운용되는 경우, 2개의 그룹핑 셀이 동일한 부대역의 그룹핑 셀일 수 있고, 서로 다른 부대역의 그룹핑 셀일 수도 있다.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 전체 영역 커버리지 내 활성화 셀의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 7을 참고하면, 스팟 요소 반송파 커버리지들로 그룹핑된 셀들 중 일부는 경우에 따라서 비활성화시킬 수도 있다. 전체 영역 커버리지 내 57개의 스팟 요소 반송파 커버리지에서 필요한 시스템 용량이 크지 않다면, 간섭을 고려하여 서로 이웃하지 않은 셀만을 활성화시킬 수 있다. 즉, 부대역(FA3, FA4, FA5, FA7)에서 도 5의 (I)와 같은 셀 구성을 가지는 경우, (E)에 도시한 바와 같이, 부대역들(FA3, FA4, FA5, FA7)의 활성화 셀이 서로 겹치지 않도록 셀들을 활성화시킨다면, (E)에 도시한 바와 같이, 부대역들(FA3, FA4, FA5, FA7)에서 서로 간섭이 없도록 셀을 운용할 수 있다. 물론 약간의 중복이 발생되도록 부대역별 셀을 활성화/비활성화 시킬 수도 있다.

이와 같이, 간섭, 용량, 단말의 이동성 등을 고려하여 다양한 형태의 셀 구성이 가능해진다. 이러한 다양한 셀 구성 방법은 고정된 것이 아니라 동적으로 변화시킬 수 있다. 예를 들어 커버리지 계층에 있는 셀을 항상 활성화시키고 부하가 계속 발생함에 따라 차례로 캐패시티 계층에 있는 셀을 활성화시킬 수 있고, 특정 부대역의 캐패시티 계층에 해당하는 셀을 사용하는 모든 단말들을 다른 캐패시티 계층 또는 커버리지 계층으로 이동시킨 후에 그 계층의 셀을 재구성한 이후에 다시 단말에서 그 계층의 셀들을 사용하도록 동적으로 구성 가능하다. 심지어 커버리지 계층에 있는 단말들도 다른 계층으로 이동시킨 이후 그 계층을 동적으로 구성시킨 후에 다시 그 계층을 사용하게 할 수도 있다.

도 8은 도 2와 동일한 안테나 분산 배치 구조에서 셀 구성의 다른 일 예를 나타낸 도면이다.

하나의 TP(안테나)가 전방향성(omni-directional)의 방사 패턴을 가질 수도 있지만, 지향성의 방사 패턴을 가질 수도 있다. 즉, TP의 지향성 방사 패턴으로 인해 하나의 TP에 의한 스팟 커버리지는 복수 개의 섹터 커버리지로 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 TP에 의한 스팟 커버리지가 3개의 섹터 커버리지로 분할되는 경우, 서로 다른 위치에 있는 3개의 TP의 섹터 커버리지가 모여 하나의 스팟 커버리지를 형성할 수 있다.

도 8에 도시한 바와 같이, 3개의 TP가 모여서 점선과 같은 하나의 스팟 커버리지가 형성될 수 있다. 이와 같이 형성된 스팟 커버리지들은 도 5, 도 6, 및 도 7과 같은 개념으로 운용될 수 있다. 즉, 3개의 TP가 모여서 가상 스팟 커버리지를 구성할 수 있고 이러한 가상 스팟 커버리지들은 각각 위에서 설명한 바와 같이 8개의 부대역에 따른 8개의 스팟 요소 반송파 커버리지로 구성될 수 있다. 따라서, 각 부대역에 소속된 57개의 스팟 요소 반송파 커버리지들은 도 5와 같이 그룹핑된 셀로 운용될 수 있고, 도 6과 같이 부대역별 서로 다른 셀 구성을 가질도록 할 수도 있으며, 도 7과 같이 간섭, 용량 등을 기반으로 그룹핑된 셀은 활성화 또는 비활성화될 수 있다.

한편, 운용 주파수가 고주파일수록 장애(blockage)에 취약하다. TP와 사용자 사이의 전파의 장애로는 건물이나, 사람, 버스 등의 움직임에 의한 물체, 사용자의 손에 의해 발생하는 전파 방해, 사용자의 회전에 의해 발생하는 전파 방해 등이 있을 수 있다. 고주파수에서 이러한 전파의 장애가 발생한다면 급격한 채널 품질 변화가 발생하고 통신이 즉각적으로 끊기게 된다. 그러나 도 8과 같이 복수의 TP에 의해 스팟 커버리지를 형성하면, 각 TP에 의해 서로 다른 방향에서의 경로가 형성되므로, 상기와 같은 전파의 장애를 방지할 수 있다.

도 9 및 도 10은 각각 도 8에 도시된 셀 구성으로 전파의 장애를 해소하는 일 예를 나타낸 도면이다.

도 9를 참고하면, TP1, TP2 및 TP3에 의해 하나의 스팟 커버리지가 형성된 경우, 사용자 A는 TP1, TP2 및 TP3 각각과 형성된 링크1, 링크 2 및 링크 3을 통해 동시에 데이터를 수신할 수 있다. 이때 사용자 B에 의해 링크1에 전파의 장애가 발생하여도, TP1, TP2 및 TP3간 협력을 통해 TP1의 데이터를 TP2 및 TP3를 통해 사용자 A에게 전달하도록 할 수 있다. 또한 TP1, TP2 및 TP3가 JT(joint transmission) 기법으로 전송하는 경우라면, 링크1에 전파의 장애가 발생하여도 TP2 및 TP3를 통해 사용자 A에게 데이터를 전송할 수 있다.

또한 도 10을 참고하면, TP1, TP2 및 TP3에 의해 하나의 스팟 커버리지가 형성된 경우, 사용자 A가 회전하여 링크1과 링크2의 무선 품질이 나빠지더라고 링크3에 의해 무선 품질을 확보할 수 있다. 만약에, 링크1로부터만 데이터 송수신이 이루어진다면 사용자 A의 회전으로 인해 링크1이 단절될 수 있고, 이 경우 링크3을 통해 데이터 송수신을 재개하도록 조치할 수 있다.

도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 이동 경로를 나타낸 도면이고, 도 12는 단말의 이동 경로가 기록된 히스토리의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 특정 부대역(FA7)의 전체 영역 커버리지 내에서 단말이 셀들(1, 3, 5, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13)을 거쳐 이동한 경우, 단말이 실제 이동한 경로는 도 12에 도시한 바와 같이, 거주(residence) 셀 히스토리에 기록된다.

도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 추적 스케줄링에 따른 단말 특정 자원을 할당하는 방법을 나타낸 도면이다.

특정 부대역(FA7)의 전체 영역 커버리지 내에서 스팟 요소 반송파 커버리지들을 관리하는 DU는 단말 추적 비트(ue following bit) 정보 및 해당 단말에게 할당될 단말 특정 자원 정보를 전송한다. 단말 추적 비트 정보 및 해당 단말에게 할당될 단말 특정 자원 정보는 서브프레임의 제어 영역을 통해 전송될 수 있다. 그리고 DU는 제어 영역을 통해 해당 단말에게 단말 추적 스케줄링 비트맵을 전송한다. 단말 추적 비트는 단말 추적 스케줄링을 수행할 부대역을 나타낸다. 단말 추적 스케줄링은 단말에 할당된 단말 특정 자원을 단말의 이동과 상관없이 지속적으로 사용할 수 있도록 자원을 할당하는 방식이다. 단말 추적 비트 정보는 MAC 계층이 생성하는 제어 메시지인 MAC 제어요소(Control Element, CE) 내에 포함되어 제어 영역을 통해 단말로 전송될 수 있다. 이와 달리, 단말 추적 비트 정보는 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)를 사용해서 단말에 전송에게 전송할 수 있다. 예를 들어, RNTI가 16비트를 사용하는 경우, DU는 1비트를 확장시켜 17비트의 RNTI를 사용할 수 있다. 이때 확장된 1비트가 단말 추적 비트 정보로 사용된다. 이때, 확장된 1비트의 값이 1이면, 단말 추적 스케줄링을 나타낼 수 있다.

단말은 제어 영역을 디코딩하여 자신에게 할당된 단말 추적 비트를 토대로 단말 추적 스케줄링을 수행할 부대역을 설정한다. 다음, 단말은 단말 추적 스케줄링 비트맵에서 1이 지정하는 시간 구간(서브프레임)에서, 단말 추적 스케줄링을 수행할 부대역의 자원 중 단말에게 할당된 단말 특정 자원을 사용한다.

도 14는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 추적 스케줄링 비트맵의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 14를 참고하면, 단말 추적 스케줄링 비트맵의 각 비트는 SFN(system frame number) 시작 시점부터 각 서브프레임과 매핑된다. SFN 시작 시점은 예를 들면, 0번 프레임의 0번 서브프레임의 시작 시점을 나타낼 수 있다. 단말 추적 스케줄링 비트맵에서 비트가 1로 설정되어 있으면, 단말은 대응하는 서브프레임에서 단말에게 할당된 단말 특정 자원을 사용한다. 단말 추적 스케줄링 비트맵은 RRC 메시지를 통해 단말로 전송될 수 있다. 단말 추적 스케줄링 비트맵은 RRC(Radio Resource Control) 메시지를 통해 단말로 전송될 수 있다. 단말 추적 스케줄링 비트맵은 L2 시그널링을 통해 전송될 수도 있고, 서브프레임의 제어 영역을 통해 전달될 수 있다.

도 15는 본 발명의 실시 예에 따른 단말 추적 비트 정보의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 15를 참고하면, 단말 추적 비트 정보의 각 비트는 각 부대역에 매핑된다. 비트가 1로 설정되어 있으며, 해당 부대역에 대하여 단말 추적 스케줄링이 적용된다는 것을 나타낸다. 예를 들어, 단말 추적 비트 정보가 00000010인 경우, 비트 1에 해당하는 부대역(FA7)에 대해 단말 추적 스케줄링이 적용되어, 단말은 단말 추적 스케줄링 비트맵에서 1이 지정하는 시간 구간(서브프레임)에서, 부대역(FA7)의 단말 특정 자원을 사용한다. 이러한 단말 추적 비트 정보는 MAC CE를 통해 단말에 전송될 수 있다.

한편, 단말 추적 스케줄링을 수행할 부대역의 단말 추적 스케줄링 해제는 제어 영역을 통해 단말 추적 비트 정보를 통해 이루어질 수 있다. 예를 들어, 단말 추적 스케줄링을 해제할 부대역에 해당하는 비트를 0으로 설정함으로써, 해당 부대역의 단말 추적 스케줄링을 해제할 수 있다.

결국, 특정 부대역(예를 들면, FA7)의 셀에 접속한 단말은 제어 영역을 통해 해당 부대역(예를 들면, FA7)을 나타내는 비트가 1로 설정되어 있으면, 단말 추적 스케줄링 비트맵에서 1로 설정된 시간 구간에서 단말에게 할당된 단말 특정 자원을 사용한다. 한편, 단말 추적 스케줄링 비트맵에서 1로 지정하는 시간 구간에서 제어 영역의 단말 추적 비트 정보로부터 단말이 접속한 부대역을 나타내는 비트가 0으로 설정되어 있으면, 단말 특정 자원을 해제할 수 있다.

도 16은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 추적 스케줄링에 따른 자원 관리 방법을 나타낸 도면이다.

도 16을 참고하면, 거주 셀 히스토리에 단말이 실제 이동한 경로가 기록되어 있다. 특정 부대역(FA7)의 전체 영역 커버리지 내에서 스팟 요소 반송파 커버리지들을 관리하는 DU는 기본적으로 거주 셀을 중심으로 1-티어(tier)에 있는 이웃 셀들에 대하여도 단말 특정 자원을 예약하도록 지시할 수 있다. 즉, 기본 예약 셀 히스토리에는 단말 특정 자원 예약을 지시한, 단말의 현재 거주 셀을 중심으로 1-티어에 있는 이웃 셀들이 기록되어 있다. 예를 들면, 단말이 현재 셀(1)에 위치한 경우, DU는 셀(1)의 1-티어에 있는 이웃 셀들(2, 3, a, b, c)들이 단말의 이동성을 고려하여 단말에게 할당할 단말 특정 자원의 예약을 지시하고, 해당 이웃 셀(2, 3, a, b, c)들은 예약된 단말 특정 자원을 해당 단말만을 위해 사용한다.

하향링크의 경우, DU는 현재의 거주 셀의 TP에만 데이터를 전송하고, 1-티어의 이웃 셀들에게는 간섭이 발생하지 않도록 자원을 할당하지 않을 수도 있다. 또한 DU는 현재의 거주 셀의 TP로 전송할 데이터를 복제하여 1-티어의 이웃 셀에도 전달하여 JT에 의한 SINR 개선 효과를 제공할 수도 있다.

상향링크의 경우, 단말은 원칙적으로 거주 셀에 할당된 자원으로만 데이터를 전송하고, DU는 해당 셀의 자원으로 데이터를 처리할 수 있으며, 1-티어의 이웃 셀들의 자원을 사용할 수 있다면, 유효한 이웃셀들의 데이터를 합쳐서 JR(Joint Reception)을 통한 상향링크 품질을 개선시킬 수도 있다.

한편, 단말의 현재 거주 셀을 중심으로 1-티어에 있는 이웃 셀이 단말 특정 자원을 예약하는 경우, 단말이 실제 이동하지 않은 위치의 셀에서는 자원 낭비가 발생하게 된다. 따라서, 자원 낭비를 줄이기 위해, DU는 단말이 전송하는 측정 정보(Measurement Report, CQI, SRS 등)와 위치 정보, DU가 측정한 측정 정보, 단말의 속도 정보 등을 이용하여 단말의 이동 경로를 예측할 수 있다. 따라서, DU는 예측된 단말의 이동 경로를 토대로 이웃 셀에 자원 예약을 지시할 수 있다. 단말의 이동 경로를 토대로 자원 예약을 지시한 이웃셀은 정밀 예약 히스토리에 기록된다. 예를 들면, 단말이 현재 셀(1)에 위치한 경우, 단말의 예측된 이동 경로를 토대로 단말이 이동할 확률이 높은 이웃셀(2, 3)에만 단말 특정 자원을 예약하도록 지시할 수 있다. 이렇게 함으로써, 이웃 셀들(a, b, c)에서는 단말 특정 자원을 다른 단말이나 다른 용도로 사용할 수 있게 되므로, 자원 낭비를 줄일 수 있게 된다.

도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 기반 동적 셀 구성의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 17에서는 특정 부대역(예를 들면, FA7)에 대하여 도 5의 (A)에 따른 셀 구성에서 설명의 편의를 위해 TP1, TP2, TP3만을 도시하였다.

도 17을 참고하면, 특정 부대역(예를 들면, FA7)에 대하여 57개 스팟 요소 반송파 커버리지들을 그룹핑하여 하나의 셀이 구성되는 경우, 각 TP는 전송 전력을 다르게 운용할 수 있다. 예를 들어, 그룹핑 셀의 중심에 위치한 TP1은 가능하다면 TP1의 스팟 커버리지가 전체 영역 커버리지를 벗어나지 않으면서 최대한 커지도록 전송 전력을 높일 수 있고, 그룹핑 셀의 경계 영역에 위치한 TP3은 원래 계획된 TP3의 스팟 커버리지를 형성하도록 전송 전력을 고정시킨다. 한편, 그룹핑 셀의 중심 영역과 경계 영역 사이에 위치한 TP2는 TP2의 스팟 커버리지가 전체 영역 커버리지를 벗어나지 않으면서 TP3의 스팟 커버리지보다 크고 TP1의 스팟 커버리보다 작도록, 전송 전력을 조절할 수 있다. 이러한 전송 전력의 조절은 간섭으로 발생되지 않고 그룹핑 셀 영역에서의 무선 품질을 좋게 만드는 효과가 있다.

도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 전력 기반 동적 셀 구성의 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 도 18에서는 특정 부대역(예를 들면, FA7)에 대하여 도 5의 (B)에 따른 셀 구성에서 TP1, TP2, TP3만을 도시하였다.

도 18을 참고하면, 특정 부대역(예를 들면, FA7)에 대하여 57개 스팟 요소 반송파 커버리지들을, 19개의 스팟 요소 반송파 커버리지들로 그룹핑하여 전체 영역 커버리지 내에 3개의 셀이 구성되는 경우, 각 셀 내에서 각 TP는 전송 전력을 다르게 운용할 수 있다. 예를 들어 셀 A의 중심에 위치한 TP1은 가능하다면 TP1의 스팟 커버리지가 셀 A의 커버리지를 벗어나지 않으면서 최대한 커지도록 전송 전력을 높일 수 있고, 셀 B의 경계 영역의 TP3은 원래 계획된 TP3의 스팟 커버리지를 형성하도록 전송 전력을 고정시킨다. 그리고 셀 B의 중심 영역과 경계 영역 사이에 위치한 TP2는 TP2의 스팟 커버리지가 셀 B의 커버리지를 벗어나지 않으면서 TP3의 스팟 커버리지보다 크고 TP1의 스팟 커버리지지보다 작도록, 전송 전력을 조절할 수 있다. 이러한 전송 전력의 조절은 간섭으로 발생되지 않고 그룹핑 셀 영역에서의 무선 품질을 좋게 만드는 효과가 있다.

도 17 및 도 18에 도시한 바와 같이, 그룹핑 셀 내 TP들은 각각의 위치에 따라 그룹핑 셀 영역의 경계를 벗어나지 않도록 송신 전력을 통해 커버리지를 조정함으로써 그룹핑 셀 영역의 무선 품질을 향상시킬 수 있다.

도 19 및 도 20은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 전력 기반 동적 셀 구성의 또 다른 일 예를 나타낸 도면이다. 도 19에서는 도 8과 같이 3개의 TP가 모여서 하나의 스팟 커버리지를 형성하는 경우, 특정 부대역(예를 들면, FA7)에 대하여 전체 영역 커버리지 내 도 5의 (A)에 따른 셀 구성에서 TP1, TP2, TP3만을 도시하였다. 도 20에서는 도 8과 같이 3개의 TP가 모여서 하나의 스팟 커버리지를 형성하는 경우, 특정 부대역(예를 들면, FA7)에 대하여 전체 영역 커버리지 내 도 5의 (B)에 따른 셀 구성에서 TP1, TP2, TP3만을 도시하였다.

도 19를 참고하면, 특정 부대역(예를 들면, FA7)에 대하여 전체 스팟 요소 반송파 커버리지들을 그룹핑하여 하나의 셀이 구성되는 경우, 각 TP는 전송 전력을 다르게 운용할 수 있다. 이때, 각 TP는 도 17과 달리 섹터 커버리지를 형성한다. 예를 들어, 그룹핑 셀의 중심에 위치한 TP1은 가능하다면 TP1의 섹터 커버리지가 전체 영역 커버리지를 벗어나지 않으면서 최대한 커지도록 전송 전력을 높일 수 있고, 그룹핑 셀의 경계 영역에 위치한 TP3은 원래 계획된 TP3의 섹터 커버리지를 형성하도록 전송 전력을 고정시킨다. 한편, 그룹핑 셀의 중심 영역과 경계 영역 사이에 위치한 TP2는 TP2의 섹터 커버리지가 전체 영역 커버리지를 벗어나지 않으면서 TP3의 섹터 커버리지보다 크고 TP1의 섹터 커버리보다 작도록, 전송 전력을 조절할 수 있다. 이러한 전송 전력의 조절은 간섭으로 발생되지 않고 그룹핑 셀 영역에서의 무선 품질을 좋게 만드는 효과가 있다.

또한 도 20에 도시한 바와 같이, 특정 부대역(예를 들면, FA7)에 대하여 57개 스팟 요소 반송파 커버리지들을, 19개의 스팟 요소 반송파 커버리지들로 그룹핑하여 전체 영역 커버리지 내에 3개의 셀이 구성되는 경우에도 도 18에서 설명한 바와 같이 각 셀 내에서 각 TP는 전송 전력을 다르게 운용할 수 있다.

도 21은 본 발명의 실시 예에 따른 안테나의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 21을 참고하면, 하나의 안테나(TP)가 다수의 레이어(layer)를 지원할 수 있다. 레이어란 동시에 전송되는 다른 정보를 가지는 독립적인 스트림을 의미할 수 있다. 예를 들어, 하나의 안테나(TP)가 3개의 레이어를 지원할 수 있다.

이와 같이, 3개의 레이어를 지원하는 안테나를 사용하는 경우, 하나의 부대역은 3개의 레이레로 구분될 수 있다. 따라서, 도 2와 같이 하나의 레이어를 지원하는 안테나의 경우, 특정 부대역(예를 들면, FA7)에서 제공하는 57개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 제공할 수 있지만, 3개의 레이어를 지원하는 안테나를 사용하는 경우, 171개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 제공할 수 있다. 이때 도 3에서 설명한 바와 같이 전체 시스템 대역폭이 8개의 부대역((FA1, FA2, FA3, FA4, FA5, FA6, FA7, FA8)으로 나누어 운용되는 경우, 하나의 전체 영역 커버리지 내에 총 1368개의 스팟 요소 반송파 커버리지를 제공할 수 있게 된다.

이렇게 논리적으로 확장된 스팟 요소 반송파 커버리지들은 특정 부대역의 특정 레이어별로 도 5와 같이 셀 구성이 가능하고, 부대역과 레이어를 고려하여 앞에서 설명한 바와 같은 셀 구성 및 셀 운용이 가능해진다.

도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 동적 셀을 운용하는 방식의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 22를 참고하면, B6GHz에 해당하는 셀룰러 주파수 대역을 커버리지 계층으로 사용하고, 커버리지 계층 내 셀을 프라이머리 셀 또는 앵커 셀로 설정하며, 앞에서 언급한 밀리미터파 대역을 캐패시티 계층으로 활용할 수 있다. 즉, 앞서 언급한 밀리미터파 대역을 사용하는 시스템은 독자적으로 운용되지 않고, 기존 셀룰러 시스템에서 용량을 제공하는 보조 시스템의 역할로 사용될 수 있다. 여기서 프라이머리 셀 또는 앵커 셀은 단말이 계속 접속하고 있는 커버리지 계층의 셀로, 캐패시티 계층의 셀을 추가/삭제/변경을 위한 제어 정보를 단말에게 전달하는 셀로 정의될 수 있다.

이와 같이, 기존 셀룰러 주파수 대역(B6)은 이동성을 위한 커버리지 계층 관점에서 운용되고, 밀리미터파 대역은 캐패시티 계층으로 운용되어 대용량 데이터를 제공하는데 사용될 수 있다. 이때 도 22의 (A)와 같이 각 부대역에서 독자적으로 셀들이 운용될 수 있고, 도 22의 (B)와 같이 모든 부대역의 셀들이 통합되어 운용될 수 있다. 예를 들어, 8개의 부대역에 대하여 도 5의 (B)와 같은 방식으로 셀이 구성되는 경우, 도 22의 (A)의 경우 총 24개의 셀들이 운용되고, 도 22의 (B)의 경우 총 3개의 셀이 운용된다.

추가적으로, 부대역별로 다른 셀 구성으로 셀들을 구성하고 서로 겹치는 셀 영역을 연결하여 도 22의 (B)를 기준으로 운용하면, 입체적으로 볼 때 다양한 입체 모양을 갖는 입체형 셀이 구성될 수도 있다.

도 23은 본 발명의 실시 예에 따른 동적 셀을 운용하는 방식의 다른 일 예를 나타낸 도면이다.

도 23을 참고하면, 도 22와 달리 B6GHz에 해당하는 기존 셀룰러 주파수 대역이 전혀 사용되지 않고 오직 밀리미터파 대역만이 운용될 수도 있다.

밀리미터파 대역을 사용하는 시스템은 부대역들(FA1~FA8) 중에서 하나 또는 그 이상의 부대역을 커버리지 계층으로 사용하고, 나머지 부대역들을 캐패시티 계층으로 사용할 수 있다. 예를 들어, 부대역(FA1)이 커버리지 계층으로 사용되고, 나머지 부대역들(FA2~FA8)이 캐패시티 계층으로 사용될 수 있다. 이때 부대역(FA1)의 그룹핑된 셀들 중 하나가 셀을 프라이머리 셀 또는 앵커 셀로 설정될 수 있다.

이와 같이, 밀리미터파 대역만을 사용하는 시스템에서도 도 23의 (A)와 같이 각 부대역(F1~F8)에서 독자적으로 셀들이 운용될 수 있고, 도 23의 (B)와 같이 커패시티 계층으로 정의된 부대역들(F2~F8)의 셀들이 통합되어 운용될 수 있다.

추가적으로, 도 22에서 설명한 바와 같이, 부대역별로 다른 셀 구성으로 셀들을 구성하고 서로 겹치는 셀 영역을 연결하여 도 23의 (B)를 기준으로 운용하면, 입체적으로 볼 때 다양한 입체 모양을 갖는 입체형 셀이 구성될 수도 있다.

도 24는 부대역별 동일한 셀 나타낸 도면이고, 도 25는 부대역별 다른 셀 나타낸 도면이다.

도 24에 도시한 바와 같이, 부대역(FA2, FA3, FA4, FA5) 그룹핑 셀이 형성될 수 있다. 이때, 도 22의 (B) 및 도 23의 (B)와 같이, 부대역(FA2, FA3, FA4, FA5)의 그룹핑 셀들이 하나의 셀로 통합하여 운용될 수 있으며, 이와 같은 셀 운용 방법은 대용량 트래픽이 요구되는 단말에게 대용량을 지원하는데 용이하다. 또한 도 22의 (A) 및 도 23의 (A)와 같이, 부대역별로 그룹핑된 셀이 되는 경우, 부대역별로 독자적인 자원 영역이 구된다. 따라서, 도 24에 도시된 부대역(FA2, FA3, FA4, FA5)별 동일한 형태의 그룹핑 셀을 형성단말에게 부하가 없는 셀로 단말의 트래픽을 오프로드 할 수 있게 된다.

한편, 부대역별(FA2, FA3, FA4, FA5)로 다른 크기의 그룹핑 셀이 형성될 수도 있다. 부대역(FA2, FA3, FA4, FA5)의 그룹핑 셀이 부대역(FA5)의 셀 내단말이 낮은 속도로 이동하다가 갑자기 고속으로 이동

결론적으로, 에서는 독립 운용되므로L3 시그널링을 통해 빠른 적용이 불가능하고 심리스하고 서비스 품질 저하 없이 QoS를 지원하는데 약간의 어려움이 생길 수도 있다. 반면에각 부대역의 그룹핑된 셀들을 통합하여 운용하므로, 각 부대역의 그룹핑된 셀들을 관리하는 과정이 필요 없고, 빠른 자원 할당이 가능하다.

셀 설정 절차는 준정적(semi-static) 셀 선택과 동적 셀 선택의 두 가지 방식이 있다. 셀은 도 5와 같은 셀 구성에 따라 구성된 셀을 의미할 수 있다. 준정적 셀 선택 방식은 통신 중에 셀의 변경이 비교적 긴 시간 단위(예를 들면, 수백 밀리 초 이상)로 셀을 재설정하는 방식을 의미한다. 준정적 셀 선택 방식은 캐패시티 계층에 소속된 셀에 대한 사용 시간이 비교적 빨리 변경되지 않는 경우에 사용 가능하다. 동적 셀 선택 방식은 지속적인 측정(measurement)을 통해 간섭 및 부하가 낮은 계층의 셀들을 선택하여 사용함으로써 시스템적인 전체의 무선 자원 사용효율을 높이는 목적으로 사용할 수 있다. 또한 동적 셀 선택 방식은 시간적인 요구사항을 제외하고는 준정적 셀 선택 방식과 유사하므로, 준정적 셀 선택 방식과 동일한 절차를 사용한다.

도 26 및 도 27은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 밀리미터파 기반 시스템에서 동적 셀 선택을 통한 통신 방법의 예를 나타낸 도면으로, 편의상 도 23의 운용 방법을 기준으로 설명하지만, 도 22에 도시된 운용 방법에도 적용될 수 있다.

도 26 및 도 27을 참고하면, 부대역(F1)이 커버리지 계층으로 운용되고, 부대역(F2~F8)이 캐패시티 계층으로 운용되는 경우, 단말은 부대역(F1)의 셀들을 앵커로 하여 항상 접속하고 있고, 부대역(F2~F8)에 소속된 셀들을 이용하여 단말에 용량을 제공할 수 있다.

사용 중인 부대역(F2)의 셀B에서 부대역(F3)의 셀C 그리고 부대역(F8)의 셀D로, 셀을 이동시키는 방법에는 다양한 측정값에 기반하여, 도 26에 도시한 바와 같이 거리 기준으로 다른 부대역의 셀로 스위칭하는 방식과 도 27에 도시한 바와 같이 시간 기준으로 다른 부대역의 셀로 스위칭하는 방식으로 구분된다.

도 26을 참고하면, DU는 단말에 필요한 용량 제공을 위해 L0 지점 전에 부대역(F2)에 소속된 셀B를 단말에 추가하고, 셀B를 활성화시킨다. 단말은 L0 지점에서 부대역(F2)에 소속된 셀B에 접속하여 용량을 제공 받을 수 있다. DU는 단말의 이동에 따라 캐패시티 계층에 해당하는 부대역(F3)의 셀C를 단말에 추가하고, 무선 측정을 통하여 L1 지점 바로 직전에 셀B로 셀 스위칭을 수행한다. 셀 스위칭 수행은 활성화 MAC CE를 통해 이루어질 수 있다. 마찬가지로, 부대역(F8)에 소속된 셀C를 추가하고 L2 지점 바로 직전에 셀C로 스위칭을 수행한다. 스위칭할 셀의 추가는 셀의 스위칭 전에 이루어지되, 용량 제공을 위해 사용될 잠재적인 셀을 다중으로 추가하는 방법이 있을 수 있으며, 단말의 전력 소모를 최소화하는 형태로 이루어질 수 있다.

결국, 캐패시티 계층의 셀을 선택하는 측면에서 위치 기준으로 다른 부대역의 셀이 선택될 수 있고, 부대역(F2, F3, F8)에 해당하는 셀들은 완전히 중첩되지 않고 경계 사이에서 약간의 중첩이 있을 수 있다.

한편, 도 27을 참고하면, 단말이 T0 시점에 부대역(F2)에 소속된 셀B에 접속하여 용량을 제공 받고 있는 상태에서, DU는 단말의 움직임이 없는 고정 위치에서 각 부대역에서의 부하 상태 판단을 통하여 단말에 필요한 용량 제공을 위해 T1 시점 전에 캐패시티 계층에 해당하는 부대역(F3)에 소속된 B를 단말에 추가한다. 무선 품질 및 부하 측정을 통하여 L1 시점 바로 직전에 셀C로 스위칭을 수행한다. 마찬가지로 DU는 부대역(F8)에 소속된 셀D를 단말에 추가하고 T2 시점 바로 직전에 셀D로 스위칭을 수행한다. 스위칭할 셀의 추가는 셀의 스위칭 전에 해야 하되 용량 제공을 위해 사용될 잠재적인 셀을 다중으로 추가하는 방법이 있을 수 있으며, 단말의 전력 소모를 최소화하는 형태로 이루어질 수 있다.

도 26 및 도 27과 같이, 다른 부대역에 소속된 셀로의 스위칭을 결정하는 이유는 주파수 이용효율을 높이고 불연속 전송(Discontinuous transmission)을 최소화 할 수 있기 때문이다.

도 28은 하나의 부대역 내에서 동적 셀 선택의 일 예를 나타낸 도면이다.

도 28을 참고하면, DU는 단말에 필요한 용량 제공을 위해 캐피시티 계층을 하나의 부대역(F2)에 속한 셀로만 이동시킬 수 있다. 이 경우, 셀B, 셀C, 셀D를 모두 단말에 추가하더라도, 하나의 부대역(F2)에서 셀이 스위칭되면서 하드 스위칭이 발생하므로 서비스에 대한 순간적인 단절이 발생하고, 셀 사이의 경계에서 기본적으로 서비스 품질이 좋지 않다.

반면에, 거리 혹은 시간 기준으로 다른 부대역의 셀로 스위칭 한다면 셀 경계에 의한 서비스 품질 저하가 적을 수 있고 하드 스위칭에 의한 단절 없이 서비스를 제공할 수 있다. 셀B, 셀C 및 셀D는 중첩되어 있을 수 있고, 이러한 중첩 구간에서 다른 부대역의 셀로 스위칭을 한다면 도 28에 도시된 방식보다는 좋은 서비스 품질을 유지시킬 수 있다.

도 29 내지 도 32는 각각 단말에 용량 제공을 위해 다른 부대역으로 셀 스위칭을 수행하는 일 예를 나타낸 도면이다.

도 29 및 도 30을 참고하면, 셀B 및 셀C가 일부 중첩되어 있고, 셀C와 셀D가 일부 중첩되어 있을 수 있다. DU는 셀간 중첩 구간에서 다른 부대역의 셀로 스위칭하도록 할 수 있다.

이와 달리, 도 31 및 도 32를 참고하면, 셀B, 셀C 및 셀D가 완전히 중첩되어 있을 수 있고, DU는 시간 기준으로 다른 부대역의 셀로 스위칭하도록 할 수 있다.

이때, 도 29 및 도 31과 같이, 타겟셀(스위칭할 셀)을 활성화시킴과 동시에 소스셀(셀 스위칭하기 전의 셀)을 비활성화시킬 수도 있다. 이와 달리, 도 30 및 도 32와 같이 적어도 일부 구간 동안 소스셀을 비활성화시키기 전에 타겟셀을 활성화시킬 수 있다. 즉, DU는 서빙셀과 타겟셀의 무선 측정 정보(예를 들면, CQI 등)를 토대로 타겟셀을 활성화시키고, 그 이후에 소스셀을 비활성화시킬 수 있다. 이 경우, 용량 제공에 있어서 다른 셀로 이동하면, DU는 소정의 중첩 구간에서 소스셀과 타겟셀에서 동일한 데이터를 동시에 단말로 전송하여, 단말이 더 좋은 품질의 데이터를 선택하도록 할 수 있다. 또한 단말은 소스셀과 타겟셀로 동일한 데이터를 동시에 전송할 수 있고, DU에서는 좋은 품질의 데이터를 선택할 수 있다.

도 30 및 도 32에 도시된 셀 스위칭 방식은 도 29 및 도 31에 도시된 셀 스위칭 방식보다 셀 스위칭에 의한 지연이나 서비스 품질을 개선할 수 있다.

기존 LTE(Long Term Evolution)-A(Advanced) 시스템의 CA(Carrier Aggregation)에서는 S(secondary)셀을 활성화하고, 활성화된 S셀의 스케쥴링 정보 모니터링을 위해서 MAC 계층의 S셀 활성화/비활성화 시그널링을 사용하였으며, S셀 활성화/비활성화 시그널링을 위한 MAC CE의 전송에 최대 수십 밀리초가 소요된다. 기존 LTE-A 시스템의 CA에서 제시하는 절차를 이용하여 앞에서 기술한 시스템에서 동작하는 그룹핑된 셀의 활성화/비활성화를 제어하기 위해서는 도 33과 같은 문제가 발생한다.

도 33은 본 발명의 실시 예에 따른 캐피시티 계층의 셀에 기존 LTE-A 시스템의 CA에 제시된 S셀의 활성화/비활성화 제어 방법을 적용한 일 예를 나타낸 도면이다.

도 33을 참고하면, 기존 LTE-A 시스템의 CA에서 제시하고 있는 S셀의 활성화/비활성화 제어 방법을 본 발명의 실시 예에 따른 캐피시티 계층의 셀에 적용하면, 기지국은 서브프레임 n에서 캐패시티 계층의 셀의 활성화를 위한 활성화 MAC CE를 커버리지 계층의 셀을 통해 단말로 전달하고, 단말은 커버리지 계층의 셀을 통해 서브프레임 (n+k)에서 해당 활성화 MAC CE를 수신한다. 단말은 활성화 MAC CE를 수신한 후 캐패시티 계층의 셀 활성화를 위한 시간 후부터 해당 캐패시티 계층의 셀 에 대한 스케줄링 정보를 포함한 (E)PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 지속적으로 모니터링한다. 하지만 단말이 캐패시티 계층에 해당하는 셀의 자원을 연속적으로 계속 할당 받는지를 확인하기 위해 해당 셀의 PDCCH를 모니터링하게 되면 불필요한 전력 소모가 발생한다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 동적 셀 설정 절차를 수행하면서 이 문제를 해결하기 위해서 방안을 도 34를 참고로 하여 설명한다.

도 34는 본 발명의 실시 예에 따른 캐피시티 계층의 셀을 활성화/비활성화하는 방법을 나타낸 도면이다.

도 34를 참고하면, DU는 스위칭할 셀을 단말에 추가할 때, SFN0와 같이 절대 기준 시점에서 시작하는 비트맵(예를 들면, 4096 비트)을 전달한다. 단말은 커버리지 계층의 셀을 통해 서브프레임 (n+k)에서 해당 활성화 MAC CE를 수신한 후, 실제 셀 활성화를 위한 시간이 지난 후의 서브프레임부터, 수신한 비트맵에서 1인 비트에 해당하는 서브프레임만 모니터링을 하여 단말의 전력 소모를 줄일 수 있다. DU는 비트맵을 MAC CE를 통해 전송할 수 있고, 비트맵 이외에 자원 위치 및 자원 할당 형태들을 정의하여 관련 정보를 MAC 메시지에 추가하여 전송할 수도 있다. 비트맵 대신에 준정적 동일 주기의 자원할당이 사용될 수 있다. 예를 들어, 단말은 한번만 PDCCH를 수신하고, 그 시점부터 일정 주기로 처음 PDCCH에서 지시한 자원을 계속 사용할 수 있다.

이와 같이 시간 및 주파수 상에서 PDCCH를 모니터링할 서브프레임을 비트맵을 이용하여 지정하는 방법은 단말의 위치가 급변하지 않는 경우에 단말의 용량 제공을 위해 고려될 수 있다.

도 35는 본 발명의 실시 예에 따른 캐패시티 계층에 해당하는 부대역의 셀 자원을 동적으로 할당하는 방법을 설명하는 도면이다.

도 35를 참고하면, 커버리지 계층의 셀은 자신의 셀 및 커버리지 계층에 해당하는 이웃 셀들에 대해 무선 품질 및 부하를 측정하고, 커버리지 계층에 있는 여러 부대역에 해당하는 셀을 주기적으로 혹은 이벤트성으로 무선품질 및 부하를 측정한다. 이 측정 정보는 L3 메시지를 통한 캐패시티 계층 셀의 추가/제거/변경에 사용되거나 캐패시티 계층 셀의 활성화/비활성화에 이용될 수 있다.

커버리지 계층 셀은 측정 정보에 기반하여 필요에 따라 LTE-A 시스템에 개시된 RRC(Radio Resource Control) 연결 재구성(RRCConnectionReconfiguration) 메시지를 이용하여 커버리지 계층 셀을 통해 캐패시티 계층 셀(C#1, C#2)을 단말에 추가한다.

다음, 단말은 MR(Measurement Report) 정보를 커버리지 계층 셀로 전송하고, 커버리지 계층 셀은 자신이 측정한 측정 정보와 단말이 전송한 MR 정보를 이용하여 단말에 설정한 캐패시티 계층 셀 리스트 내에서 활성화 및 비활성화 셀을 선택한다.

커버리지 계층 셀은 캐패시티 계층 셀(C#1)을 활성화 셀로 선택하였다면, MAC CE 기반 S셀 활성화를 이용하여 캐패시티 계층 셀(C#1)을 활성화하고, 활성화 이후 실제 데이터를 송수신할 서브프레임부터 스케줄링한다.

한편, 커버리지 계층 셀은 캐패시티 계층 셀(C#1)을 비활성화 셀로 선택하고, 캐패시티 계층 셀(C#2)를 활성화 셀로 선택하였다면, MAC CE 기반 S셀 활성화/비활성화를 이용하여 캐패시티 계층 셀(C#2)을 활성화하고, 캐패시티 계층 셀(C#1)을 비활성화한다. 그리고 활성화된 캐패시티 계층 셀(C#2)에서 실제 데이터를 송수신할 서브프레임부터 스케줄링한다.

또한 커버리지 계층 셀은 캐패시티 계층 셀(C#1, C#2)을 동시에 활성화 셀로 선택하였다면, MAC CE 기반 S셀 활성화를 이용하여 캐패시티 계층 셀(C#1, C#2)을 활성화하고, 활성화된 캐패시티 계층 셀(C#1, C#2)에서 실제 데이터를 송수신할 서브프레임부터 스케줄링한다. 이 경우에 캐패시티 계층 셀(C#1, C#2)로 서로 다른 데이터를 전송할 수 있고, 동일한 데이터를 전송하여 수신단에서 좋은 데이터를 선택하도록 할 수 있다.

이와 같이, 커버리지 계층 셀은 여러 개의 부대역에 대한 셀을 단말에 추가한 후에, 커버리지 계층 셀의 MAC CE 활성화 기능을 이용하여 동적으로 여러 개의 캐패시티 계층에 해당하는 부대역의 셀 자원을 할당할 수 있다.

한편, 도 34 및 도 35에서 설명한 셀 활성화/비활성화 방식이 혼용되어, 셀에 대한 동적 선택과 선텍된 셀 내에서 준정적 자원 할당이 수행될 수 있다.

도 36은 본 발명의 실시 예에 따른 MAC CE 기반 S셀 활성화/비활성화 방법을 나타낸 도면이다.

도 36을 참고하면, MAC CE의 각 비트 위치(c7, c6, c5, c4, c3, c2, c1)가 셀 식별자에 매핑되고, 1로 설정된 비트 위치에 매핑되는 셀이 활성화되고, 0으로 설정된 비트 위치에 매핑되는 셀이 비활성된다. 즉, MAC CE로부터 각 셀을 활성화/비활성화시킬 수 있다. MAC CE의 비트 수는 캐패시티 계층 셀에 해당하는 부대역의 수에 따라 확장될 수 있다.

MAC CE에 대응하는 MAC 서브헤더는 R, R, E 및 LCID(Logical Channel ID) 필드를 포함할 수 있다. LCID 필드는 해당하는 MAC CE를 식별하기 위한 필드로서, 예를 들면, 셀을 활성화/비활성화하기 위한 MAC CE를 나타내는 LCID는 11011로 설정될 수 있다. E(Extension) 필드는 MAC 헤더에 다른 필드들이 존재하는지를 식별하는 플래그(flag)로서, "1"로 설정될 경우 적어도 R/R/E/LCID 필드의 또 다른 셋(set)이 존재함을 나타내고, "0"으로 설정될 경우 다음 바이트(byte)에서 MAC SDU, MAC CE가 시작됨을 나타낸다. R(Reserved) 필드는 예비된 필드로서, "0"으로 설정된다.

도 37은 본 발명의 실시 예에 따른 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치를 나타낸 도면이다.

도 37을 참고하면, 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치(100)는 프로세서(110), 송수신기(120) 및 메모리(130)를 포함한다. 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치(100)는 DU들을 집중적으로 관리하는 중앙 집중 서버 내에 구현될 수도 있고, DU 내에 구현될 수도 있다.

프로세서(110)는 도 1 내지 도 36을 토대로 설명한 바와 같이 동적 셀을 구성하고 셀을 운용할 수 있고, 그룹핑된 셀을 추가/제거/변경할 수 있다. 또한 프로세서(110)의 그룹핑된 셀의 자원을 관리할 수 있다. 프로세서(110)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시 예들에 따른 방법이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다.

송수신기(120)는 프로세서(110)와 연결되어 무선신호를 송신 및 수신한다. 1

메모리(130)는 프로세서(110)에서 수행하기 위한 명령어(instructions)을 저장하고 있거나 저장 장치(도시하지 않음)로부터 명령어를 로드하여 일시 저장하며, 프로세서(110)는 메모리(130)에 저장되어 있거나 로드된 명령어를 실행한다.

프로세서(110)와 메모리(130)는 버스(도시하지 않음)를 통해 서로 연결되어 있으며, 버스에는 입출력 인터페이스(도시하지 않음)도 연결되어 있을 수 있다. 이때 입출력 인터페이스에 송수신기(120)가 연결되며, 입력 장치, 디스플레이, 스피커, 저장 장치 등의 주변 장치가 연결되어 있을 수 있다.

본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.

이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

1. 복수의 TP(Transmission Point)를 관리하는 장치에서의 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법으로서,
   전체 시스템 대역을 복수의 부대역으로 나누는 단계,
   상기 복수의 부대역 중 적어도 하나를 단말에 용량 제공을 위한 캐패시티 계층으로 운용하는 단계,
   상기 복수의 부대역 중 적어도 다른 하나 또는 다른 대역을 상기 단말이 상시 접속하는 커버리지 계층으로 운용하는 단계,
   상기 복수의 부대역 각각에서 상기 복수의 TP에 의해 형성된 복수의 스팟 커버리지를 논리적으로 그룹핑하여, 전체 영역 커버리지 내 복수의 그룹핑 셀을 구성하는 단계,
   상기 복수의 그룹핑 셀 중 서로 이격된 일부 그룹핑 셀들을 활성화시키는 단계, 그리고
   상기 커버리지 계층의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 통해 상기 캐패시티 계층의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 상기 단말에 할당하는 단계
   를 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
2. 삭제
3. 제1항에서,
   상기 활성화된 그룹핑 셀을 상기 단말에 할당하는 단계는 상기 커버리지 계층의 셀을 통하여 상기 단말에 상기 캐패시티 계층의 상기 활성화된 그룹핑 셀 중 적어도 하나의 셀을 추가, 삭제 또는 변경하는 단계를 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
4. 제1항에서,
   상기 활성화된 그룹핑 셀을 상기 단말에 할당하는 단계는,
   상기 단말로부터의 측정 보고를 토대로 상기 캐패시티 계층에 해당하는 적어도 하나의 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 상기 단말에 추가하는 단계
   를 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
5. 제4항에서,
   상기 활성화된 그룹핑 셀을 상기 단말에 할당하는 단계는 상기 활성화된 그룹핑 셀의 스케줄링 정보를 상기 단말이 확인하기 위해 모니터링해야 할 서브프레임을 지정하여 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
6. 제5항에서,
   상기 전송하는 단계는 모니터링해야 할 서브프레임을 나타내는 비트맵을 상기 단말로 전송하는 단계를 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
7. 제4항에서,
   상기 활성화시키는 단계는 거리 또는 시간 기준으로 상기 캐패시티 계층에 해당하는 어느 하나의 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀에서 상기 캐패시티 계층에 해당하는 다른 부대역의 그룹핑 셀로 스위칭하는 단계를 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
8. 제7항에서,
   상기 어느 하나의 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀과 다른 부대역의 그룹핑 셀이 적어도 일부분 중첩되는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
9. 제8항에서,
   상기 스위칭하는 단계는 상기 어느 하나의 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 비활성화시키기 전에, 상기 다른 부대역의 그룹핑 셀을 활성화시키는 단계를 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
10. 제8항에서,
    상기 스위칭하는 단계는 상기 어느 하나의 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 비활성화시킨 후에, 상기 다른 부대역의 그룹핑 셀을 비활성화시키기는 단계를 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
11. 제4항에서,
    상기 활성화시키는 단계는 MAC 제어 요소를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 MAC 제어 요소의 각 비트는 각 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀에 매핑되고, 각 비트의 값에 따라 상기 각 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀의 활성화 및 비활성화가 결정되는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
12. 제1항에서,
    상기 복수의 부대역 각각의 상기 활성화된 그룹핑 셀에 대해 개별적으로 자원 할당을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
13. 제1항에서,
    상기 복수의 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀들을 통합하여 자원 할당을 수행하는 단계
    를 더 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
14. 제1항에서,
    상기 구성하는 단계는 서로 다른 위치에 있는 둘 이상의 TP에 의해 형성되는 섹터 커버리지로 하나의 스팟 커버리지를 형성하는 단계를 포함하고,
    하나의 TP에 의해 형성되는 커버리지는 복수의 섹터 커버리지로 분할되고, 상기 전체 영역 커버리지는 상기 복수의 TP에 의한 커버리지로 형성되는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
15. 제1항에서,
    상기 전체 시스템 대역은 밀리미터파 대역을 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 방법.
16. 복수의 TP(Transmission Point)를 관리하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치로서,
    전체 시스템 대역을 복수의 부대역으로 나누고, 상기 복수의 부대역 중 적어도 하나를 단말에 용량 제공을 위한 캐패시티 계층으로 운용하며, 상기 복수의 부대역 중 적어도 다른 하나 또는 다른 대역을 상기 단말이 상시 접속하는 커버리지 계층으로 운용하며, 상기 복수의 부대역 각각에서 상기 복수의 TP에 의해 형성되는 복수의 스팟 커버리지를 논리적으로 그룹핑하여 전체 영역 커버리지 내 복수의 그룹핑 셀을 구성하고, 상기 복수의 그룹핑 셀 중 서로 이격된 일부 그룹핑 셀들을 활성화시키고, 상기 커버리지 계층의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 통해 상기 캐패시티 계층의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 상기 단말에 할당하는 프로세서, 그리고
    상기 캐패시티 계층의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 상기 단말에 할당하기 위한 무선 신호를 상기 단말과 송수신하는 송수신기
    를 포함하는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치.
17. 제16항에서,
    상기 프로세서는 상기 복수의 부대역 각각에서 상기 복수의 스팟 커버리지를 논리적으로 그룹핑하여 복수의 셀을 구성하고, 서로 다른 위치에 있는 둘 이상의 TP에 의해 형성되는 섹터 커버리지로 하나의 스팟 커버리지를 형성하며,
    하나의 TP에 의해 형성되는 커버리지는 복수의 섹터 커버리지로 분할되고, 상기 전체 영역 커버리지는 상기 복수의 TP에 의한 커버리지로 형성되는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치.
18. 제16항에서,
    상기 프로세서는 상기 커버리지 계층의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 통해 적어도 하나의 캐패시티 계층의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 상기 단말에 추가하고, MAC 제어 요소를 이용하여 동적으로 상기 캐패시티 계층에 해당하는 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 활성화 및 비활성화시키는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치.
19. 제18항에서,
    상기 MAC 제어 요소의 각 비트는 각 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀에 매핑되고, 각 비트의 값에 따라 상기 각 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀의 활성화 및 비활성화가 결정되는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치.
20. 제16항에서,
    상기 프로세서는 거리 또는 시간 기준에 따라서 상기 캐패시티 계층에 해당하는 어느 하나의 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀에서 상기 캐패시티 계층에 해당하는 다른 부대역의 그룹핑 셀로 셀 스위칭을 결정하고, 상기 어느 하나의 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀을 비활성화시키기 전에, 상기 다른 부대역의 그룹핑 셀을 활성화시키며,
    상기 어느 하나의 부대역의 상기 활성화된 그룹핑 셀과 다른 부대역의 그룹핑 셀이 적어도 일부분 중첩되는 분산형 다중 점 협력 동적 셀 제어 장치.

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