KR101405978B1 - 셀 측정 방법 및 단말 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 개시는 단말이 셀 측정을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트(radio resource configuration dedicated information element)와 측정 오브젝트(measurement object)를 서빙셀(Serving Cell)로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트는 제1 셀에 대한 측정 리소스 제한 패턴에 대한 제1 정보를 포함하고, 상기 측정 오브젝트는 하나 이상의 이웃셀의 MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 구성을 나타내는 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트를 포함할 수 있다. 상기 측정 오브젝트는 하나 이상의 이웃셀의 RSRP 및 RSRQ를 측정하는데 제한이 적용되는 서브프레임을 나타내는 리소스 제한 패턴(resource restriction pattern)에 대한 제2 정보와, 상기 제2 정보가 적용되는 하나 이상의 이웃 셀에 대한 리스트를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트에 의해서 이웃셀의 MBSFN 구성이 알려지지 않았거나, 명확하게 지시되지 않은 경우, 상기 제2 정보에 의해 지시되는 서브프레임은 상기 리스트 상의 이웃셀들에 대해서 MBSFN 서브프레임으로 구성되지 않은 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

Description

셀 측정 방법 및 단말{METHOD FOR MEASURING CELL, AND TERMINAL}

본 발명은 셀 측정에 관한 것이다.

최근 활발하게 연구되고 있는 차세대 멀티미디어 무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 벗어나 영상, 무선 데이터 등의 다양한 정보를 처리하여 전송할 수 있는 시스템이 요구되고 있다. 무선 통신 시스템의 목적은 다수의 사용자가 위치와 이동성에 관계없이 신뢰할 수 있는(reliable) 통신을 할 수 있도록 하는 것이다. 그런데, 무선채널(wireless channel)은 경로손실(path loss), 쉐도우잉(shadowing), 페이딩(fading), 잡음(noise), 한정된 대역폭(limited bandwidth), 단말의 전력한계, 다른 사용자간의 간섭과 같은 여러 가지 문제를 겪는다. 무선 통신 시스템의 설계에 있어서 또 다른 난점들(challenges)은 자원할당, 급변하는 물리채널과 관련한 이동성 문제들(mobility issues), 휴대가능성(portability), 및 안전성(security)과 프라이버시(privacy) 제공의 설계를 포함한다.

전송채널이 큰 페이딩(deep fading)을 겪을 때, 수신기는 전송되는 신호의 다른 버전(version)이나 복사본(replica)이 별도로 전송되지 않는 경우 상기 전송되는 신호를 결정하기 어렵다. 이러한 별도의 다른 버전이나 복사본에 해당하는 자원은 다이버시티(diversity)라 불리며, 무선채널에 걸쳐 신뢰성 있는 전송에 기여하는 가장 중요한 요소 중 하나이다. 이러한 다이버시티를 이용하면 데이터 전송 용량 또는 데이터 전송 신뢰도를 극대화할 수 있는데, 다중 송신안테나 및 다중 수신 안테나로써 다이버시티를 구현하는 시스템을 다중입출력(Multiple Input Multiple Output; MIMO) 시스템이라 한다.

MIMO 시스템에서 다이버시티를 구현하기 위한 기법에는 SFBC(Space Frequency Block Code), STBC(Space Time Block Code), CDD(Cyclic Delay Diversity), FSTD(frequency switched transmit diversity), TSTD(time switched transmit diversity), PVS(Precoding Vector Switching), 공간 다중화(Spatial Multiplexing; SM)등이 있다.

한편, 3세대 이후의 시스템에서 고려되는 있는 시스템 중 하나가 낮은 복잡도로 심볼간 간섭(inter-symbol interference) 효과를 감쇄시킬 수 있는 직교 주파수 분할 다중(Orthogonal Frequency Division Multiplexing; OFDM) 시스템이다. OFDM은 직렬로 입력되는 데이터를 N개의 병렬 데이터로 변환하여, N개의 직교 부반송파(subcarrier)에 실어 전송한다. 부반송파는 주파수 차원에서 직교성을 유지한다. 직교 주파수 분할 다중 접속(Orthogonal Frequency Division Multiple Access; OFDMA)은 OFDM을 변조 방식으로 사용하는 시스템에 있어서 이용 가능한 부반송파의 일부를 각 사용자에게 독립적으로 제공하여 다중 접속을 실현하는 다중 접속 방법을 말한다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 무선 통신 시스템는 적어도 하나의 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 각 기지국(20)은 특정한 지리적 영역(일반적으로 셀이라고 함)(20a, 20b, 20c)에 대해 통신 서비스를 제공한다. 셀은 다시 다수의 영역(섹터라고 함)으로 나누어질 수 있다. 단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(mobile station), UT(user terminal), SS(subscriber station), 무선기기(wireless device), PDA(personal digital assistant), 무선 모뎀(wireless modem), 휴대기기(handheld device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

이하에서 하향링크(downlink, DL)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink, UL)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 전송기는 기지국의 일부분일 수 있고, 수신기는 단말의 일부분일 수 있다. 상향링크에서 전송기는 단말의 일부분일 수 있고, 수신기는 기지국의 일부분일 수 있다.

무선 통신 시스템은 MIMO(multiple input multiple output) 시스템, MISO(multiple input single output) 시스템, SISO(single input single output) 시스템 및 SIMO(single input multiple output) 시스템 중 어느 하나일 수 있다. MIMO 시스템은 다수의 전송 안테나(transmit antenna)와 다수의 수신 안테나(receive antenna)를 사용한다. MISO 시스템은 다수의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SISO 시스템은 하나의 전송 안테나와 하나의 수신 안테나를 사용한다. SIMO 시스템은 하나의 전송 안테나와 다수의 수신 안테나를 사용한다.

이하에서, 전송 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 전송하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미하고, 수신 안테나는 하나의 신호 또는 스트림을 수신하는 데 사용되는 물리적 또는 논리적 안테나를 의미한다.

한편, 3GPP 에서 정의하는 LTE 시스템은 이와 같은 MIMO를 채택하였다. 이하에서는, LTE 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.

도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 무선 프레임 내 슬롯은 0부터 19까지 슬롯 번호가 매겨진다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. TTI는 데이터 전송을 위한 스케줄링 단위라 할 수 있다. 예를 들어, 하나의 무선 프레임의 길이는 10ms이고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.

무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수 등은 다양하게 변경될 수 있다.

도 3은 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.

도 3을 참조하면, 상향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역(frequency domain)에서 NUL 자원블록(Resource Block, RB)을 포함한다. OFDM 심벌은 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 시스템에 따라 SC-FDMA 심벌, OFDMA 심벌 또는 심벌 구간이라고 할 수 있다. 자원블록은 자원 할당 단위로 주파수 영역에서 복수의 부반송파를 포함한다. 상향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NUL은 셀에서 설정되는 상향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원요소(resource element)라 한다.

여기서, 하나의 자원블록은 시간 영역에서 7 OFDM 심벌, 주파수 영역에서 12 부반송파로 구성되는 7×12 자원요소를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 자원블록 내 부반송파의 수와 OFDM 심벌의 수는 이에 제한되는 것은 아니다. 자원블록이 포함하는 OFDM 심벌의 수 또는 부반송파의 수는 다양하게 변경될 수 있다. OFDM 심벌의 수는 사이클릭 프리픽스(Cyclic Prefix, 이하 CP)의 길이에 따라 변경될 수 있다. 예를 들어, 노멀(normal) CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 7이고, 확장된(extended) CP의 경우 OFDM 심벌의 수는 6이다.

도 3의 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드는 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드에도 적용될 수 있다.

도 4는 하향 링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.

하향링크 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯을 포함하고, 각 슬롯은 노멀 CP에서 7개의 OFDM 심벌을 포함한다. 서브프레임 내의 첫 번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들(1.4Mhz 대역폭에 대해서는 최대 4 OFDM 심벌들)이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 된다. PDSCH는 기지국이 단말에게 데이터를 전송하는 채널을 의미한다.

PDCCH는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)의 자원 할당(이를 DL 그랜트(downlink grant)라고도 한다) 및 전송 포맷, UL-SCH(Uplink Shared Channel)의 자원 할당 정보(이를 UL 그랜트(uplink grant)라고도 한다), PCH(paging channel) 상의 페이징 정보, DL-SCH 상의 시스템 정보, PDSCH 상으로 전송되는 랜덤 액세스 응답과 같은 상위 계층 제어 메시지의 자원 할당, 임의의 UE 그룹 내 개별 UE들에 대한 전송 파워 제어(transmission power control, TPC) 명령의 집합 및 VoIP(Voice over Internet Protocol)의 활성화 등을 나를 수 있다. 상술한 바와 같은 PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다.

이하에서는 하향링크 기준신호에 대해서 상세히 설명한다.

3GPP LTE 시스템에서는 유니캐스트(unicast) 서비스를 위해서 두 가지 종류의 하향링크 기준신호인 공동 기준신호(common RS, cell-specific RS; CRS)와 전용 기준신호(dedicated RS, UE-specific RS; DRS)가 정의되어 있다.

공동 기준신호는 셀 내의 모든 단말이 공유하는 기준신호로서, 채널 상태에 대한 정보 획득 및 핸드오버 측정(measurement) 등을 위하여 사용된다. 전용 기준신호는 특정 단말만을 위한 기준신호로서 데이터 복조를 위해서 사용된다. CRS는 셀 특정(cell-specific) 기준신호고, DRS는 단말 특정(UE-specific) 기준신호라고 볼 수 있다.

단말은 공동 기준신호를 측정하여 CQI(channel quality information), PMI(pecoding matrix indicator), RI(rank indicator)와 같은 피드백 정보를 기지국으로 알려주고, 기지국은 단말로부터 수신한 상기 피드백 정보를 이용하여 하향링크 주파수 영역 스케줄링을 수행한다.

기지국은 기준신호를 단말로 전송하기 위하여 기준신호에 할당될 무선 자원의 양, 공동 기준신호와 전용 기준신호의 배타적 위치, 동기 채널(synchronization channel; SCH) 및 브로드캐스트 채널(broadcast channel; BCH)의 위치 및 전용 기준신호의 밀도 등을 고려하여 자원을 할당한다.

이때, 기준신호에 상대적으로 많은 자원을 할당하면 높은 채널 추정 성능을 얻을 수 있지만 데이터 전송률이 상대적으로 떨어지게 되며, 기준신호에 상대적으로 적은 자원을 할당하면 높은 데이터 전송률을 얻을 수 있으나 기준신호의 밀도가 낮아져서 채널 추정 성능의 열화가 발생할 수 있다. 따라서 채널 추정 및 데이터 전송률 등을 고려한 기준신호에 대한 효율적인 자원 할당은 시스템 성능에 중요한 요소가 된다.

한편, 3GPP LTE 시스템에서 DR)는 데이터 복조용으로만 사용되며 CRS는 채널 정보 획득 및 데이터 복조의 두 가지 목적으로 모두 사용된다. 특히, CRS는 광대역에 대해서 매 서브프레임마다 전송되며, 기지국의 각 안테나 포트 별로 CRS가 전송된다. 예를 들어, 기지국의 송신 안테나의 개수가 두 개일 경우에는 0번과 1번 안테나 포트에 대한 CRS가 전송되고, 네 개인 경우에는 0번 ~ 3번 안테나 포트에 대한 CRS가 각각 전송된다.

도 5는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조의 예를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 상향링크 서브프레임은 상향링크 제어정보를 나르는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 할당되는 제어영역과 상향링크 데이터를 나르는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 단일 반송파 특성(single carrier property)을 유지하기 위해, 하나의 단말에게 할당되는 자원블록들은 주파수 영역에서 연속된다. 하나의 단말은 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수 없다.

하나의 단말에 대한 PUCCH는 서브프레임에서 자원블록 쌍(RB pair)으로 할당된다. 자원블록 쌍에 속하는 자원블록들은 제1 슬롯과 제2 슬롯 각각에서 서로 다른 부반송파를 차지한다. PUCCH에 할당되는 자원블록 쌍에 속하는 자원블록이 차지하는 주파수는 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 변경된다. 단말이 상향링크 제어정보를 시간에 따라 서로 다른 부반송파를 통해 전송함으로써, 주파수 다이버시티 이득이 얻어질 수 있다. m은 서브프레임 내에서 PUCCH에 할당된 자원블록 쌍의 논리적인 주파수 영역 위치를 나타내는 위치 인덱스이다.

PUCCH 상으로 전송되는 상향링크 제어정보에는 HARQ(hybrid automatic repeat request) ACK(acknowledgement)/NACK(negative acknowledgement), 하향링크 채널 상태를 나타내는 CQI(channel quality indicator), 상향링크 무선 자원 할당 요청인 SR(scheduling request) 등이 있다.

PUSCH는 전송 채널(transport channel)인 UL-SCH(Uplink Shared Channel)에 맵핑된다. PUSCH 상으로 전송되는 상향링크 데이터는 TTI 동안 전송되는 UL-SCH를 위한 데이터 블록인 전송 블록(transport block)일 수 있다. 상기 전송 블록은 사용자 정보일 수 있다. 또는, 상향링크 데이터는 다중화된(multiplexed) 데이터일 수 있다. 다중화된 데이터는 UL-SCH를 위한 전송 블록과 제어정보가 다중화된 것일 수 있다. 예를 들어, 데이터에 다중화되는 제어정보에는 CQI, PMI(precoding matrix indicator), HARQ ACK/NACK, RI(rank indicator) 등이 있을 수 있다. 아니면, 상향링크 데이터는 제어정보만으로 구성될 수도 있다.

한편, 높은 데이터 전송률이 요구되고 있다. 이를 위한 가장 기본적이고 안정적인 해결 방안은 대역폭을 늘리는 것일 것이다.

그러나 주파수 자원은 현재를 기준으로 포화상태이며 다양한 기술들이 광범위한 주파수 대역에서 부분부분 사용되고 있는 실정이다. 이러한 이유로 보다 높은 데이터 전송율 요구량을 충족시키기 위하여 광대역 대역폭을 확보하기 위한 방안으로 산재해 있는 대역들 각각이 독립적인 시스템을 동작할 수 있는 기본적인 요구사항을 만족하도록 설계하고, 다수의 대역들을 하나의 시스템으로 묶는 개념인 반송파 집성(carrier aggregation, CA)을 도입하고 있다. 이 때 각각의 독립적인 운용이 가능한 대역을 요소 반송파(component carrier, CC)라고 정의한다.

이러한 캐리어 집성 기술은 LTE 시스템 뿐만 아니라, LTE-Advanced 시스템에서도 채용되고 있다.

Carriers Aggregation

반송파 집성 시스템은 무선 통신 시스템이 광대역을 지원하려고 할 때 목표로 하는 광대역보다 작은 대역폭을 가지는 1개 이상의 반송파를 모아서 광대역을 구성하는 시스템을 의미한다. 반송파 집성 시스템은 다중 반송파시스템(multiple carrier system), 대역폭 집합(Bandwidth aggregation) 시스템 등의 다른 명칭으로 불릴 수 있다. 반송파 집성 시스템은 각 반송파가 연속한 연속(contiguous) 반송파 집성 시스템과 각 반송파가 서로 떨어져 있는 불연속(non-contiguous) 반송파 집성 시스템으로 구분될 수 있다. 이하에서 단순히 다중 반송파 시스템 또는 반송파 집성 시스템이라 할 때, 이는 요소 반송파가 연속인 경우와 불연속인 경우를 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

연속 반송파 집성 시스템에서 각 반송파 사이에 가드 밴드(guard band)가 존재할 수 있다. 1개 이상의 반송파를 모을 때 대상이 되는 반송파는 기존 시스템과의 하위 호환성(backward compatibility)을 위하여 기존 시스템에서 사용하는 대역폭을 그대로 사용할 수 있다. 예를 들어 3GPP LTE 시스템에서는 1.4MHz, 3MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz 및 20MHz의 대역폭을 지원한다. 또는 기존 시스템의 대역폭을 그대로 사용하지 않고 새로운 대역폭을 정의하여 광대역을 구성할 수도 있다.

반송파 집성 시스템에서 단말은 용량에 따라서 하나 또는 복수의 반송파를 동시에 전송 또는 수신할 수 있다.

도 6는 단일 콤포넌트 반송파 상황에서 통신을 수행하는 예를 나타낸다. 도 6는 LTE 시스템에서의 통신 예에 대응할 수 있다.

도 6를 참조하면, 일반적인 FDD 방식 무선 통신 시스템은 하나의 하향링크 대역과 이에 대응하는 하나의 상향링크 대역을 통해 데이터 송수신을 수행한다. 기지국과 단말은 서브프레임 단위로 스케줄링된 데이터 및/또는 제어 정보를 송수신한다. 데이터는 상/하향링크 서브프레임에 설정된 데이터 영역을 통해 송수신되고, 제어 정보는 상/하향링크 서브프레임에 설정된 제어 영역을 통해 송수신된다. 이를 위해, 상/하향링크 서브프레임은 다양한 물리 채널을 통해 신호를 나른다. 도 7는 편의상 FDD 방식을 위주로 설명했지만, 상술한 내용은 무선프레임을 시간 영역에서 상/하향링크로 구분함으로써 TDD 방식에도 적용될 수 있다.

도 7는 다중 콤포넌트 반송파 상황 하에서 통신을 수행하는 예를 나타낸다. 도 7는 LTE-A 시스템에서의 통신 예에 대응할 수 있다. LTE-A 시스템은 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여 복수의 상/하향링크 주파수 블록을 모다 더 큰 상/하향링크 대역폭을 사용하는 반송파 집성(carrier aggregation 또는 bandwidth aggregation)기술을 사용한다. 각각의 주파수 블록은 콤포넌트 반송파(Component Carrier; CC)를 이용하여 전송된다. 본 명세서에서, 콤포넌트 반송파는 문맥에 따라 반송파 집성을 위한 주파수 블록 또는 주파수 블록의 중심 반송파를 의미할 수 있고 이들은 서로 혼용된다.

도 7를 참조하면, 상/하향링크에 각각 5개의 20MHz CC들이 모여서 100MHz 대역폭을 지원할 수 있다. CC들은 주파수 영역에서 인접하거나 비-인접할 수 있다. 도 9는 편의상 상향링크 콤포넌트 반송파의 대역폭과 하향링크 콤포넌트 반송파의 대역폭이 모두 동일하고 대칭인 경우를 도시하였다. 그러나, 각 콤포넌트 반송파의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. 일 예로, 상향링크 콤포넌트 반송파의 대역폭은 5MHz(UL CC0) + 20MHz(UL CC1) + 20MHz(UL CC2) + 20MHz(UL CC3) + 5MHz(UL CC4)와 같이 구성될 수 있다. 또한, 상향링크 콤포넌트 반송파의 개수와 하향링크 콤포넌트 반송파의 개수가 다른 비대칭적 반송파 집성도 가능하다. 비대칭적 반송파 집성은 가용한 주파수 대역의 제한으로 인해 발생되거나 네트워크 설정에 의해 인위적으로 조성될 수 있다. 일 예로, 시스템 전체 대역이 N개의 CC로 구성되더라도 특정 단말이 수신할 수 있는 주파수 대역은 M(<N)개의 CC로 한정될 수 있다. 반송파 집성에 대한 다양한 파라미터는 셀 특정(cell-specific), 단말 그룹 특정(UE group-specific) 또는 단말 특정 방식으로 설정될 수 있다.

도 7는 상향링크 신호와 하향링크 신호가 일대일로 매핑된 콤포넌트 반송파를 통해 전송되는 것으로 예시하고 있지만, 네트워크 설정 또는 신호의 종류에 따라 실제로 신호가 전송되는 콤포넌트 반송파는 달라질 수 있다.

일 예로, DL CC1을 통해 스케줄링 명령이 하향링크 전송되는 경우, 스케줄링 명령에 따른 데이터는 다른 DL CC 또는 UL CC를 통해 수행될 수 있다. 또한, DL CC와 관계된 제어 정보는 매핑 여부와 무관하게 특정 UL CC를 통해 상향링크 전송될 수 있다. 하향링크 제어 정보도 유사하게 특정 DL CC를 통해 전송될 수 있다.

도 8은 3GPP LTE에서 채택된 상향링크 액세스 방식인 SC-FDMA 전송 방식을 설명하기 위한 블록도이다.

LTE(Long-Term Evolution)의 상향링크에는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)과 유사한 방식이지만, PAPR(Peak to Average Power Ratio)을 줄임으로써 휴대단말기의 전력소모와 파워앰프 비용을 줄일 수 있는 SC(Single-Carrier)-FDMA를 채택하였다.

SC-FDMA 역시 FFT(Fast Fourier Transform)와 IFFT(Inverse-FFT)를 사용하여 부반송파에 나누어 신호를 전달하는 OFDM과 매우 유사한 기술이다. 또한, guard interval(cyclic prefix)을 사용함으로써 다중 경로 페이딩이 만드는 심볼간 간섭(ISI; Inter-Symbol Interference)에 대하여 주파수 영역에서의 간단한 등화기(equalizer)의 사용이 가능한 것 역시 기존의 OFDM 기술과 동일하다. 그러나, 추가적인 독특한 기술로 송신기 단에서의 PAPR을 약 2~3dB 줄여서 송신기의 전력효율을 개선하였다.

즉, 기존의 OFDM 송신기에서 문제가 되었던 것은 주파수 축상의 각 부반송파에 실려 있던 신호들이 IFFT에 의하여 시간 축의 신호로 변환된다는 데에 있다. 즉, IFFT가 병렬의 동일한 연산이 수행되는 형태이기에 PAPR의 증가가 발생하는 것이다.

도 8을 참조하면, 이러한 문제의 해결책의 하나로서, SC-FDMA에서는 부반송파에 신호를 매핑하기 이전에 먼저 정보를 DFT(Discrete Fourier Transform; 102)를 거치도록 한다. DFT에 의해 spreading(스프레딩)(또는 동일한 의미로 프리코딩) 된 신호를 부반송파에 매핑(13)을 한 뒤에 다시 IFFT(14)를 하여 시간축상의 신호로 만들어준다.

이 때, DFT(12), 부반송파 맵핑(13) 및 IFFT(14)의 상관관계에 의해 SC-FDMA에서는 IFFT(14) 이 후의 시간 영역 신호의 PAPR이 OFDM과는 달리 크게 증가하지 않아 송신 전력 효율 측면에서 유리하게 된다.

즉, DFT 확산(spreading) 후 IFFT가 수행되는 전송 방식을 SC-FDMA라 한다.

이와 같은, SC-FDMA의 장점은 OFDM과 비슷한 구조를 가짐으로써 다중 경로 채널에 대한 강인성을 얻는 동시에, 기존의 OFDM이 IFFT 연산을 통해 PAPR이 증가하는 단점을 근본적으로 해결함으로써 효율적인 PA(Power Amplifier) 사용을 가능하게 하였다. 한편, SC-FDMA는 동일한 의미로 DFT spread OFDM(DFT-s-OFDM)으로도 불린다.

즉, SC-FDMA에서는 PAPR(peak-to-average power ratio) 또는 CM(cubic metric)이 낮아질 수 있다. 또한, SC-FDMA 전송 방식을 이용하는 경우, 전력 증폭기(power amplifier)의 비선형(non-linear) 왜곡 구간을 피할 수 있으므로 전력 소모가 제한된 단말에서 전송 전력 효율이 높아질 수 있다. 이에 따라, 사용자 수율(user throughput)이 높아질 수 있다.

한편, 3GPP 진영에서는 LTE를 보다 개선한, LTE-Advanced의 표준화를 활발히 진행하고 있으며, LTE-Advanced의 표준화 과정에서도 LTE에서의 표준화 과정에서와 마찬가지로 SC-FDMA 계열의 기술과 OFDM 기술이 경합하였으나, 비연속적(non-contiguous)인 자원할당을 허용하는 Clustered- DFT-s-OFDM 방식이 채택된 바 있다.

한편, LTE-A 시스템에 대해서 보다 상세하게 알아보기로 한다.

도 9는 LTE-Advanced 표준에서 상향링크 액세스 방식으로 채택된 clustered DFT-s-OFDM 전송 방식을 설명하기 위한 블록도이다.

Clustered DFT-s-OFDM 방식의 중요한 특징은, 주파수 선택적 자원할당을 가능하게 함으로서, 주파수 선택적인 페이딩(frequency selective fading) 환경에 유연하게 대처할 수 있다는 점이라 할 수 있다.

이때, LTE-Advanced의 상향링크 액세스 방식으로 채택된 clustered DFT-s-OFDM 방식에서는 종래 LTE의 상향링크 액세스 방식인 SC-FDMA와는 다르게 비연속적인 자원 할당이 허용되므로, 전송되는 상향링크 데이터가 여러 개의 클러스터 단위로 분할되어질 수 있다.

즉, LTE 시스템은 상향링크의 경우 단일 반송파 특성을 유지하도록 되어 있는 반면, LTE-A 시스템에서는 DFT_precoding을 한 데이터를 주파수축으로 비연속적으로 할당하거나 PUSCH와 PUCCH가 동시에 전송하는 경우를 허용하고 있다.

본 명세서의 일 개시는 단말이 셀 측정을 효율적으로 수행하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

전술한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 개시는 단말이 셀 측정을 수행하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트(radio resource configuration dedicated information element)와 측정 오브젝트(measurement object)를 서빙셀(Serving Cell)로부터 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 여기서 상기 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트는 제1 셀에 대한 측정 리소스 제한 패턴에 대한 제1 정보를 포함하고, 상기 측정 오브젝트는 하나 이상의 이웃셀의 MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 구성을 나타내는 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트를 포함할 수 있다. 상기 측정 오브젝트는 하나 이상의 이웃셀의 RSRP 및 RSRQ를 측정하는데 제한이 적용되는 서브프레임을 나타내는 리소스 제한 패턴(resource restriction pattern)에 대한 제2 정보와, 상기 제2 정보가 적용되는 하나 이상의 이웃 셀에 대한 리스트를 더 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트에 의해서 이웃셀의 MBSFN 구성이 알려지지 않았거나, 명확하게 지시되지 않은 경우, 상기 제2 정보에 의해 지시되는 서브프레임은 상기 리스트 상의 이웃셀들에 대해서 MBSFN 서브프레임으로 구성되지 않은 것으로 판단하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 일 개시는 셀 측정을 수행하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트(radio resource configuration dedicated information element)와 측정 오브젝트(measurement object)를 서빙셀(Serving Cell)로부터 수신하는 수신부를 포함할 수 있다. 여기서 상기 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트는 제1 셀에 대한 측정 리소스 제한 패턴에 대한 제1 정보를 포함하고, 상기 측정 오브젝트는 하나 이상의 이웃셀의 MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 구성을 나타내는 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트를 포함할 수 있다. 상기 측정 오브젝트는 하나 이상의 이웃셀의 RSRP 및 RSRQ를 측정하는데 제한이 적용되는 서브프레임을 나타내는 리소스 제한 패턴(resource restriction pattern)에 대한 제2 정보와, 상기 제2 정보가 적용되는 하나 이상의 이웃 셀에 대한 리스트를 더 포함할 수 있다. 상기 단말은 상기 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트에 의해서 이웃셀의 MBSFN 구성이 알려지지 않았거나, 명확하게 지시되지 않은 경우, 상기 제2 정보에 의해 지시되는 서브프레임은 상기 리스트 상의 이웃셀들에 대해서 MBSFN 서브프레임으로 구성되지 않은 것으로 판단하는 제어부를 더 포함할 수 있다.

상기 제1 정보는 measSubframePattern-Serv이거나, 상기 제2 정보는 measSubframePattern-Neigh이거나, 상기 리스트는 measSubframeCellList이거나, 상기 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트는 neighCellConfig일 수 있다.

상기 제어부의 판단에 따라, 상기 MBSFN 서브프레임으로 구성되지 않은 것으로 확인되면, 상기 수신부는 해당 서브프레임 상에서 다수의 CRS를 수신하고, 상기 제어부는 상기 수신된 CRS를 이용하여 RSRP 및 RSRP 중 하나 이상을 측정할 수 있다.

상기 리소스 제한 패턴(resource restriction pattern)에 대한 제2 정보는 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임만을 지시하도록 설정될 수 있다.

상기 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임은 FDD에서는 0,4,5,9번 서브프레임이고, TDD에서는 0,5,6번 서브프레임일 수 있다.

상기 측정 오브젝트(measurement object)은 측정 설정(Measurement Config) 내에 포함되어 수신될 수 있다.

상기 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트(radio resource configuration dedicated information element)와 상기 측정 오브젝트(measurement object)는 RRC 연결 재구성 메시지 내에 포함되어 수신될 수 있다.

본 명세서의 개시에 의하면 RSRP 및 RSRQ를 측정하는데 정확도를 높일 수 있게 되고, 아울러 측정 시간을 단축할 수 있게 된다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 3GPP LTE에서 무선 프레임(radio frame)의 구조를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE에서 하나의 상향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 4는 하향 링크 서브프레임의 구조를 나타낸다.
도 5는 3GPP LTE에서 상향링크 서브프레임의 구조의 예를 나타낸다.
도 6는 단일 콤포넌트 반송파 상황에서 통신을 수행하는 예를 나타낸다. 도 6는 LTE 시스템에서의 통신 예에 대응할 수 있다.
도 7는 다중 콤포넌트 반송파 상황 하에서 통신을 수행하는 예를 나타낸다.
도 8은 3GPP LTE에서 채택된 상향링크 액세스 방식인 SC-FDMA 전송 방식을 설명하기 위한 블록도이다.
도 9는 LTE-Advanced 표준에서 상향링크 액세스 방식으로 채택된 clustered DFT-s-OFDM 전송 방식을 설명하기 위한 블록도이다.
도 10은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.
도 11는 매크로셀의 커버리지 내에 피코셀/펨토셀이 혼재하는 경우를 나타낸다.
도 12은 MBMS (Multimedia Broadcast/Multicast Service) 구현을 위한 시스템을 나타낸다.
도 13은 기지국간 간섭을 해결하기 위한 eICIC(enhanced Inter-Cell Interference Coordination)를 나타낸 예시도이다.
도 14a 내지 도 14d는 ABS(Almost Blank Subframe)으로 동작하는 서브프레임을 나타낸 에시도이다.
도 15는 CRS를 통해 RSRP 및 RSRQ의 측정하는 것을 나타낸다.
도 16는 측정을 위한 정보를 단말로 전달하는 과정을 나타낸다.
도 17은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타낸다.
도 18은 도 17에 도시된 프로토콜 구조에 기반하여 송수신되는 메시지를 나타낸다.
도 19는 시간 도메인 측정 리소스 제한 패턴(Time domain measurement resource restirction pattern)의 예를 나타낸다.
도 20은 RSRP 및 RSRQ의 측정을 나타낸 예시도이다.
도 21은 보다 효율적인 측정을 위한 방안을 나타낸다.
도 22은 본 발명의 따른 단말(100)의 구성 블록도이다.

이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 다중 접속 방식(multiple access scheme)에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.

본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적 용어는 본 명세서에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니됨을 유의해야 한다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면외에 모든 변경, 균등물 내지 대체물에 까지도 확장되는 것으로 해석되어야 한다.

이하, 도면에서는 UE(User Equipment)가 도시되어 있으나, 상기 UE는 단말(Terminal), ME(Mobile Equipment), MS(Mobile Station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device), 휴대기기(Handheld Device), AT(Access Terminal)로 불릴 수 있다. 또한, 상기 단말은 휴대폰, PDA, 스마트 폰(Smart Phone), 무선 모뎀(Wireless Modem), 노트북 등과 같이 통신 기능을 갖춘 휴대 가능한 기기일 수 있거나, PC, 차량 탑재 장치와 같이 휴대 불가능한 기기일 수 있다.

도 10은 진화된 이동 통신 네트워크의 구조도이다.

도 10의 네트워크 구조의 가장 큰 특징 중 하나는 진화(Evolved) UTRAN의 eNodeB(220)와 핵심 네트워크(Core Network)의 게이트웨이(Gateway)의 2 계층 모델(2 Tier Model)을 기반으로 하고 있다는 점이며, 정확하게 일치하는 것은 아니나 eNodeB(200)는 기존 UMTS 시스템의 NodeB(210)와 RNC의 기능을 포함하며, 게이트웨이는 기존 시스템의 SGSN/GGSN 기능을 가지고 있다고 볼 수 있다.

또 하나 중요한 특징으로는 접속 네트워크(Access network)과 핵심 네트워크 사이의 제어평면(Control Plane)과 사용자평면(User Plane)이 서로 다른 인터페이스(Interface)로 교환된다는 점이다. 기존의 UMTS 시스템에서는 RNC와 SGSN사이에 Iu 하나의 인터페이스가 존재했었던 반면 제어신호(Control Signal)의 처리를 담당하는 MME(Mobility Management Entity)(510)가 GW(Gateway)와 분리된 구조를 가짐으로써, S1-MME, S1-U 두 개의 인터페이스가 각각 사용되게 되었다. 상기 GW는 서빙 게이트웨이(Serving-Gateway)(이하, ‘S-GW’)(520)와 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(Packet Data Network Gateway)(이하, ‘PDN-GW’또는 ‘P-GW’라 함)(530)가 있다.

한편, 3세대 또는 4세대 이동 통신 시스템에서는 멀티미디어 컨텐츠, 스트리밍 등 고용량 서비스와 양방향 서비스를 지원하기 위해 셀 용량을 늘리는 시도는 계속되고 있다.

즉, 통신의 발달과 멀티미디어 기술의 보급과 더불어 다양한 대용량 전송기술이 요구됨에 따라 무선 용량을 증대시키기 위한 방법으로 보다 많은 주파수 자원을 할당하는 방법이 있지만, 한정된 주파수 자원을 다수의 사용자에게 보다 많은 주파수 자원을 할당하는 것은 한계가 있다.

셀 용량을 늘리기 위해서 높은 주파수 대역을 사용하고 셀 반경을 줄이는 접근이 있어왔다. 피코 셀(pico cell) 또는 펨토 셀은 셀 반경이 작은 셀을 적용하면 기존 셀룰라 시스템에서 쓰던 주파수 보다 높은 대역을 사용할 수 있게 되어, 더 많은 정보를 전달하는 것이 가능한 장점이 있다. 그러나 같은 면적에 더 많은 기지국을 설치해야 하므로 비용이 많이 들게 되는 단점 있다.

이와 같이 작은 셀을 사용하여 셀 용량을 올리는 접근 중에 최근에는 펨토셀/피코셀이 제안되었다. 피코셀은 매크로셀보다 반경이 작은 소형 셀을 말하며, 펨토셀은 HeNB가 관리하는 셀을 말한다. 피코셀은 사업자가 설치하고 펨토셀은 사용자가 설치하기 때문에, 3GPP에서는 사업자가 펨토셀의 존재를 정확히 알지 못한다고 가정한다.

이와 같은 상기 펨토셀/피코셀(300)는 3GPP에서 Home (e)NodeB라는 이름으로, RAN WG3를 중심으로 연구되기 시작하였다. 이때, 상기 eNodeB(220) 또는 NodeB(210)는 상대적으로 매크로 셀이라고 한다. 이하에서는 NodeB(210)와 eNodeB(220)을 매크로셀이라 할 때, 도면 부호 200을 사용하기로 한다.

본 명세서에서는 3GPP의 용어를 기반으로 설명하고자 하며, (e)NodeB는 NodeB 혹은 eNodeB를 함께 언급할 때 사용한다.

점선으로 도시된 인터페이스는 eNodeB(220)와 펨토셀/피코셀(300)와 상기 MME(510) 간의 제어 신호 전송을 위한 것이다. 그리고, 실선으로 도시된 인터페이스는 사용자 평면의 데이터의 전송을 위한 것이다.

도 11는 매크로셀의 커버리지 내에 피코셀/펨토셀이 혼재하는 경우를 나타낸다.

도 11에 나타난 바와 같이, 매크로셀 커버리지 내에 피코셀/펨토셀 등의 이종 망이 혼재하는 경우, 이들 사이의 간섭이 문제가 된다.

구체적인 예를 들어, 피코셀(300)에 접속한 단말(100)이 피코셀 경계면에 있을 때 매크로셀(200)로부터의 간섭으로 인해 피코셀(300)과의 접속이 끊어질수 있는데, 이는 곧 피코셀(300) 커버리지가 사업자의 예상보다 작아짐을 의미한다.

또 다른 예로 매크로셀(200)에 접속한 단말(100)이 펨토셀(300) 영역에 있을 때 펨토셀(300)로부터의 간섭으로 인해 매크로셀(200)과의 접속이 끊어질 수 있는데, 이는 곧 매크로셀(200) 내에 음영지역이 발생함을 의미한다.

첫 번째 예를 Macro-Pico 문제라고 하고 두 번째 예를 Macro-Femto라고 하는데, 이종 망에서 해결해야 할중요한 문제로 대두되고 있다.

이러한 간섭 문제를 해결하는 가장 근본적인 방법은 이종망 간에 주파수를 서로 다르게 사용하는 것이다. 그러나, 주파수는 희소하고 값비싼 자원이기 때문에 사업자에게는 주파수 분할을 통한 해결 방법이 그다지 환영받지 못하였다.

따라서, 3GPP에서는 이러한 셀 간의 간섭(inter-cell interference) 문제를 시간분할을 통해 해결하고자 하였다. LTE Release-10에 도입된 시간분할 방식은 기존의 주파수 분할 방식에 대비하여 진화했다는 의미로 enhanced ICIC(Enhanced inter-cell interference Coordination)라고 불리는데, 간섭을 일으키는 셀을 각각 공격자 셀(Aggressor cell) 또는 1차 셀(Primary Cell)이라고 하고, 간섭을 받는 셀을 희생 셀(Victim cell) 또는 2차 셀(Secondary Cell)로 정의하고, 특정 서브프레임에서는 공격자 셀(Aggressor cell) 또는 1차 셀이 데이터 전송을 중지하여, 단말이 해당 서브프레임에서 희생 셀(Victim cell) 또는 2차 셀과 접속을 유지할 수 있게 하는 방법이다. 전술한 Macro-Pico 문제 또는 Macro-femto 문제에서, 매크로셀이 상기 공격자 셀(Aggressor cell) 또는 1차 셀(Primary Cell)이 되고, 피코셀이 상기 희생 셀(Victim cell) 또는 2차 셀(Secondary Cell)이 될 수도 있고, 반대로, 상기 피코셀이 상기 공격자 셀(Aggressor cell) 또는 1차 셀(Primary Cell)이 되고, 상기 매크로셀이 상기 희생 셀(Victim cell) 또는 2차 셀(Secondary Cell)이 될 수도 있다.

한편, 상기 데이터 전송이 중지되는 특정 서브프레임을 ABS(Almost Blank Subframe)라고 하며, 상기 ABS에 해당하는 서브프레임에서는 꼭 필요한 제어 정보 외에는 어떠한 데이터도 전송도 되지 않는다. 상기 꼭 필요한 제어 정보는 예를 들어, 공동 기준신호(CRS)이다.

한편 차세대 이동통신 시스템에서는 방송 서비스를 위해서 MBMS(Multimedia Broadcast/Multicast Service)(멀티미디어 브로드캐스트/멀티캐스트 서비스)가 제시되었다.

도 12은 MBMS (Multimedia Broadcast/Multicast Service) 구현을 위한 시스템을 나타낸다.

도 12를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, MBMS 구현을 위한 시스템은 도 10에 나타난 eNodeB(220), MME(510) 외에 MBMS GW(560), MB-SC(570), 콘텐츠 제공자(580), MCE(590)이 추가된다.

한편, 하나의 서비스 지역 내에서는 복수의 eNodeB(220)이 동일한 데이터를 동일한 시간에 동일한 형태로 전송하도록 하는 MBSFN(MBMS Single Frequency Network)이 적용된다.

상기 MBMS는 하향 전용의 MBMS 베어러 서비스를 이용하여 복수의 단말에게 스트리밍(Streaming) 또는 후선(Background) 브로드캐스트 서비스 또는 멀티캐스트 서비스를 제공하는 것을 말한다. 이때, 상기 MBMS 서비스는 동일한 서비스를 복수의 셀들에게 제공하는 복수셀 서비스(Multi-cell Service)와, 하나의 셀에만 제공하는 단일 셀 서비스(Single Cell Service)로 구분할 수 있다.

이와 같이 단말이 상기 복수 셀 서비스를 수신할 경우, MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 방식으로 여러 셀로부터 전송되는 동일한 복수 셀 서비스 전송을 결합(combining)하여 수신할 수 있다.

한편, MBMS가 전송되는 서브프레임을 MBSFN 서브프레임으로 시그널링하여, 단말이 알 수 있게 한다.

도 13은 기지국간 간섭을 해결하기 위한 eICIC(enhanced Inter-Cell Interference Coordination)를 나타낸 예시도이다.

도 13(a)를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 매크로셀, 즉, eNodeB(220)와 피코셀(300)은 X2 인터페이스를 통하여, MBSFN 서브프레임 정보를 서로 교환한다.

예를 들어, 매크로셀, 즉, eNodeB(220)은 MBSFN 서브프레임에 대한 정보와 ABS으로 동작하는 서브프레임에 대한 정보를 MBSFN subframe Info IE (Information Element) 내에 포함시키고, X2 인터페이스 기반의 요청 메시지를 통해 피코셀(300)으로 전송한다.

한편, 상기 피코셀(300)도 마찬가지로 MBSFN 서브프레임에 대한 정보와 ABS로 동작하는 서브프레임에 대한 정보를 MBSFN subframe Info IE (Information Element) 내에 포함시키고, X2 인터페이스 기반의 요청 메시지를 통해 전송한다.

한편, 이와 같이 상기 매크로셀, 즉, eNodeB(220)와 피코셀(300)은 X2 인터페이스를 통하여, MBSFN 서브프레임 정보를 서로 교환할 수 있다.

그러나, 상기 매크로셀, 즉, eNodeB(220)와 펨토셀(300)은 X2 인터페이스가 없다. 이 경우, 상기 펨토셀(300)이 상기 매크로셀, 즉, eNodeB(220)의 MBSFN 서브프레임에 대한 정보를 얻기 위해서, 상기 펨토셀(300)은 상기 매크로셀, 즉, eNodeB(220)로부터 무선으로 브로드캐스트되는 시스템 정보를 획득함으로써, MBSFN 서브프레임 정보를 획득할 수 있다. 또는, 상기 펨토셀(300)는 코어 네트워크의 제어국으로부터 상기 매크로셀, 즉, eNodeB(220)의 MBSFN 서브프레임 정보를 획득할 수도 있다.

도 13(b)를 참조하면, 상기 피코셀(300)이 MBSFN으로 설정한 서브프레임이 나타나 있다. 상기 피코셀(300)이 해당 서브프레임을 MBSFN으로 설정하고, 이를 X2 인터페이스를 통해 상기 매크로셀, 즉, eNodeB(220)에게 알리면, 상기 매크로셀(220)은 해당 서브프레임을 ABS로 동작한다.

상기 피코셀(300)이 상기 해당 서브프레임의 데이터 영역에서는 데이터 전송을 수행하고, CRS는 0, 4, 7, 및 11번 심볼 상에서 전송된다.

반면, 매크로셀, 즉, eNodeB(220)은 상기 eICIC가 적용되면, 해당 서브프레임에서 데이터 영역에서는 아무런 데이터도 전송하지 않음으로써, 간섭을 방지한다. 다만, 매크로셀, 즉, eNodeB(220)은 상기 해당 서브프레임 CRS만을 전송한다.

상기 UE는 상기 매크로셀, 즉, eNodeB(220)와 상기 피코셀(300)으로부터 각각 수신되는 CRS를 이용하여, RSRP 및 RSRQ를 측정한다. 구체적인 예를 들어, 상기 단말(100)의 서빙셀이 상기 매크로셀에 해당하고, 상기 피코셀(300)이 이웃셀에 해당하는 경우, 상기 단말은 상기 매크로셀(220)로부터의 CRS를 통해 서빙셀의 RSRP 및 RSRQ를 측정하고, 상기 피코셀(300)로부터의 CRS를 통해 이웃셀의 RSRP 및 RSRQ를 측정한다.

도 14a 내지 도 14d는 ABS(Almost Blank Subframe)으로 동작하는 서브프레임을 나타낸 에시도이다.

도 14a를 참조하면, non-MBSFN, 즉 일반 서브프레임으로 동작하는 서브프레임에서 매크로셀과 피코셀 간의 관계가 나타나 있다. 해당 서브프레임의 데이터 영역에서 매크로셀은 각각 데이터를 전송하고, 0,4,7,그리고 11번재 심볼을 통하여 각기 CRS를 전송한다. 이와 같이 동일한 심볼을 통해 각기 CRS를 전송하게 되면, 서로 충돌되어 간섭을 주게된다.

한편, 도 14b를 참조하면, non-MBSFN, 즉 일반 서브프레임으로 동작하는 서브프레임에서 매크로셀과 피코셀 간의 관계가 나타나 있다. 해당 서브프레임의 데이터 영역에서 매크로셀은 각각 데이터를 전송하고, 0,4,7,그리고 11번째 심볼을 통하여 각기 CRS를 전송한다. 이때, 0,4,7, 그리고 11번째 심볼 상에서 CRS를 전송할 때, 다른 리소스를 사용하여 각기 CRS를 전송하게 되면, 서로 충돌을 피할 수 있다.

도 14c를 참조하면, 피코셀 (300)이 MBSFN으로 설정한 서브프레임 상에서 매크로셀과 피코셀 간의 관계가 나타나 있다. 상기 피코셀 (300)은 상기 MBSFN으로 설정한 서브프레임의 데이터 영역에서 데이터를 전송한다. 그리고, 상기 서브프레임의 제어 영역에서 0,4,7,11 심볼을 통해 CRS를 전송한다. 반면, 상기 매크로셀(220)은 eICIC가 적용되면 상기 데이터 영역에서는 데이터를 전송하지 않는다. 다만, 상기 매크로셀(220)은 서브프레임 상에서 0번째 심볼을 통해 CRS를 전송한다. 따라서, 0번째 심볼을 통해 각기 전송되는 CRS들 간에는 서로 충돌되어 간섭을 주게된다

도 14d를 참조하면, 피코셀 (300)이 MBSFN으로 설정한 서브프레임 상에서 매크로셀과 펨토셀/피코셀 간의 관계가 나타나 있다. 상기 피코셀 (300)은 상기 MBSFN으로 설정한 서브프레임의 데이터 영역에서 데이터를 전송한다. 그리고, 상기 서브프레임의 제어 영역에서 0,4,7,11 심볼을 통해 CRS를 전송한다. 반면, 상기 매크로셀(220)은 eICIC가 적용되면 상기 데이터 영역에서는 데이터를 전송하지 않는다. 다만, 상기 매크로셀(220)은 서브프레임 상에서 0번째 심볼을 통해 CRS를 전송한다. 이때, 0번째 심볼 상에서 CRS를 전송할 때, 다른 리소스를 사용하여 각기 CRS를 전송하게 되면, 서로 충돌을 피할 수 있다.

도 15는 CRS를 통해 RSRP 및 RSRQ의 측정하는 것을 나타낸다.

도 15를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 단말(100)에 대해 피코셀/펨토셀(300)이 서빙셀이고, 매크로셀, 즉 eNodeB(220)이 이웃셀인 경우, 상기 서빙셀 및 이웃셀이 각기 CRS를 전송하면, 상기 단말(100)은 상기 CRS를 통하여, RSRP 및 RSRQ를 측정하고, 상기 측정 결과를 서빙셀인 상기 피코셀/펨토셀(300)로 전송한다.

한편, 상기 단말이 측정을 수행하기 위해, 필요한 정보를 서빙셀이 상기 단말로 전달하는 것에 대하여, 이하 설명하기로 한다.

도 16는 측정을 위한 정보를 단말로 전달하는 과정을 나타낸다. 도 17은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타낸다. 도 18은 도 17에 도시된 프로토콜 구조에 기반하여 송수신되는 메시지를 나타낸다.

도 16(a)을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 단말(100)은 서빙셀인 피코/펨토셀(300)과 RRC 연결 절차를 수립한다.

먼저, RRC에 대해서 설명하기 앞서 도 17을 참조하여, 상기 단말(100), 서빙셀(220 또는 300), 그리고 MME(510)간의 프로토콜 구조를 설명하면 다음과 같다.

상기 단말(100), 서빙셀(220 또는 300), 그리고 MME(510)간의 프로토콜()은 제어평면(Control Plane)과 사용자평면(User Plane)으로 구분될 수 있다. 제어평면은 단말과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.

제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.

제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release) 와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다. 단말과 네트워크의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connected)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태 (Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(Idle Mode)에 있게 된다. RRC 계층의 상위에 있는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 세션 관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

한편, 도 18을 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 상기 단말(100)과 상기 서빙셀, 예컨대 eNodeB(220) 또는 피코/펨토셀(300)간에 송수신되는 메시지들은 RRC(Radio Resource Control) 프로토콜에 기반한 메시지이다. 상기 서빙셀(220 또는 300)와 상기 MME(510) 간에 송수신되는 메시지들은 S1-AP(S1 Application Protocol)에 기반한 메시지이다.

상기 단말(100)와 상기 MME(510) 간에 송수신되는 메시지들은 NAS(Non-Access stratum) 프로토콜에 의한 메시지이다. 상기 NAS 프로토콜에 의한 메시지들은 상기 RRC 프로토콜에 의한 메시지와 상기 S1-AP 메시지로 각기 캡슐화되어 전송된다.

이하, RRC 상태(RRC state)와 RRC 연결에 대해 상술한다.

RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태(RRC_CONNECTED state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 아이들 상태(RRC_IDLE state)라고 부른다. RRC_CONNECTED 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC_IDLE 상태의 단말은 E-UTRAN이 파악할 수는 없으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트랙킹 구역(Tracking Area) 단위로 핵심 망(core network)이 관리한다. 즉, RRC_IDLE 상태의 단말은 큰 지역 단위로 존재여부만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 RRC_CONNECTED 상태로 이동해야 한다.

사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC_IDLE 상태에 머무른다. RRC_IDLE 상태에 머물러 있던 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정 (RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 맺고 RRC_CONNECTED 상태로 천이한다. RRC_IDLE 상태에있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 호출(paging) 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.

이와 같이, RRC_Connected 상태, 즉 RRC 연결 상태로 천이하기 위해서, 상기 단말(100)은 RRC 연결 과정을 수행하는데, 도 16(a)에 도시된 바와 같이, 상기 단말(100)은 RRC 연결 요청 메시지를 서빙셀, 즉 피코/펨토셀(300)로 전송한다.

상기 RRC 연결 요청 메시지에 대한 응답으로, RRC 연결 설정 메시지(RRC Connection Setup 메시지)를 상기 서빙셀로부터 수신하면, 상기 단말(100)은 RRC 연결 설정 완료 메시지(RRC Connection Setup Complete 메시지)를 상기 서빙셀로 전송한다.

한편, 상기 RRC 연결 상태로 천이한 후, RRC 연결을 재구성할 필요가 있을 경우, 도 16(b)에 도시된 바와 같이, 상기 서빙셀, 즉 피코/펨토셀(300)은 RRC 연결 재구성 메시지(RRC Connection Reconfiguration 메시지)를 상기 단말(100)로 전송한다.

상기 RRC 재구성 메시지는 예컨대, 도시된 바와 같이 무선 자원 구성 전용(Radio Resource Configuration) 정보 엘리먼트(IE: Information Element)와, 측정 설정(Measurement Config)를 포함할 수 있다. 표 1은 RRC 재구성 메시지에 포함되는 정보를 나타낸다.

이와 같이, 상기 RRC 재구성 메시지 내에는 무선 자원 구성 전용(Radio Resource Configuration) 정보 엘리먼트(IE: Information Element)와, 측정 설정(Measurement Config) 등이 포함되어 있다.

상기 무선 자원 구성 전용(Radio Resource Configuration Dedicated) 정보 엘리먼트(IE: Information Element)는 무선 베어러(Radio Bearer)를 설정/수정/해제하거나, MAC 구성을 수정하는 등을 위해서 사용된다. 상기 무선 자원 구성 전용 IE는 서브프레임 패턴 정보를 포함한다. 상기 서브프레임 패턴 정보는 1차 셀(즉, Primary Cell: PCell)에 대한 RSRP, RSRQ를 측정하는데에 대한 시간 도메인 상의 측정 자원 제한 패턴에 대한 정보이다.

상기 무선 자원 구성 전용(Radio Resource Configuration) IE는 아래의 표와 같은 필드들을 포함한다.

상기 RadioResourceConfigDedicated 필드는 아래와 같은 인자들을 포함한다.

이상에서 설명한 바와 같이, 상기 RRC 재구성 메시지 내의RadioResourceConfigDedicated 필드 내에는 프라이머리 셀(PCell)(즉, 1차 셀)(또는 서빙셀)에 대한 측정(RSRP, RSRQ)를 수행하는데에 대한 시간 도메인 측정 자원 제한 패턴을 나타내는 measSubframePatternPCell 또는 measSubframePattern-Serv 이 포함되어 있다.

한편, 상기 측정 설정(Measurement Config)는 아래의 표와 같은 IE(정보 엘리먼트를 포함한다)

상기 Measurement objects IE 내에는 제거될 measObject의 리스트를 나타내는 measObjectToRemoveList와 새로이 추가되거나 수정될 리스트를 나타내는 measObjectToAddModList가 포함된다.

measObject에는 통신 기술에 따라 MeasObjectCDMA2000, MeasObjectEUTRA, MeasObjectGERAN 등이 포함된다.

한편, MeasObjectEUTRA IE는 E-UTRA셀 측정에 대한 인트라 프리퀀시(intra-frequency) 또는 인터 프리퀀시(inter-frequency)를 위해 적용되는 정보를 포함한다. MeasObjectEUTRA IE를 표로 나타내면 아래와 같다.

MeasObjectEUTRA IE를 보다 구체적으로 나타내면 아래와 같다.

이상과 같이, MeasObjectEUTRA IE는 이웃셀의 구성 정보(즉, NeighCellConfig)와, 이웃 셀에 대해 RSRP 및 RSRQ를 측정하는데 적용되는 시간 도메인 측정 리소스 제한 패턴(Time domain measurement resource restirction pattern)(즉, measSubframePatternNeigh)과 그 패턴이 적용되는 셀 리스트(즉 measSubframeCellList)를 포함한다.

상기 이웃셀의 구성 정보(즉, NeighCellConfig)는 이웃셀의 MBSFN과 관련된 정보와, TDD UL/DL 구성과 관련된 정보를 포함한다.

도 19는 시간 도메인 측정 리소스 제한 패턴(Time domain measurement resource restirction pattern)의 예를 나타낸다.

도 19(a)를 참조하여 알 수 있는 바와 같이, 전술한 시간 도메인 측정 리소스 제한 패턴(Time domain measurement resource restirction pattern)(즉, measSubframePatternPCell 혹은 measSubframePatternNeigh)은 상기 단말(100)이 측정을 수행할 때, 제한이 적용되는 서브프레임 또는 제한이 적용되지 않는 서브프레임을 가리키는 것일 수 있다. 이때, 상기 제한이 적용되어 측정을 하는데 이용될 수 있는 서브프레임은 1로 표현되고,제한이 적용되지 않아 측정을 하는데 이용될 수 있는 서브프레임은 0으로 표현될 수 있다.

도 20은 RSRP 및 RSRQ의 측정을 나타낸 예시도이다.

도 20(a)를 참조하면, 상기 단말(100)은 피코 (300)의 커버리지 및 제1 매크로셀(eNodeB)(221) 및 제2 매크로셀(eNodeB)(222)의 커버리지 내에 있다. 이때, 서빙셀은 피코 (300)이고, 이웃셀은 제1 매크로셀(eNodeB)(221) 및 제2 매크로셀(eNodeB)(222)이다.

이와 같은 상황에서, 도 20(b)를 참조하면, 상기 피코셀(300)이 MBSFN으로 설정한 서브프레임이 나타나 있다. 상기 피코셀이 해당 서브프레임을 MBSFN으로 설정하고, 이를 X2 인터페이스를 통해 상기 제1 매크로셀(eNodeB)(221)과 제2 매크로셀(eNodeB)(222)에게 알리면, 상기 제1 및 제2 매크로셀(221, 222)은 해당 서브프레임을 ABS로 동작한다.

상기 피코셀(300)은 상기 해당 서브프레임의 데이터 영역에서는 데이터 전송을 수행하고, 제어 영역과 데이터 영역에서는 CRS를 전송한다. 상기 CRS는 0, 4, 7, 및 11번 심볼 상에서 전송된다. 반면, 제1 및 제2 매크로셀(221, 222)은 해당 서브프레임을 ABS로 동작하므로, 데이터 영역에서 아무런 데이터도 전송하지 않음으로써, 간섭을 방지한다. 다만, 상기 제1 및 제2 매크로셀(221, 222)는 non-MBSFN ABS와 MBSFN ABS에 따라 0, 4, 7, 및 11번 심볼 혹은 0번 심볼상에서 CRS를 전송한다.

한편, 상기 단말(100)은 상기 피코셀(300)로부터 전술한 바와 같이, 상기 무선 자원 구성 전용(Radio Resource Configuration Dedicated) 정보 엘리먼트(IE: Information Element)와 측정 설정(Measurement Config)를 수신한다.

이때, 상기 무선 자원 구성 전용(Radio Resource Configuration Dedicated) 정보 엘리먼트(IE: Information Element)는 전술한 바와 같이 measSubframePattern-Serv를 포함한다. 그리고, 상기 측정 설정(Measurement Config) 내에는 전술한 바와 같이, 이웃 셀의 구성 정보를 나타내는 neighCellConfig와, 이웃 셀에 대해 RSRP 및 RSRQ를 측정하는데 적용되는 시간 도메인 측정 리소스 제한 패턴을 나타내는 measSubframePatternNeigh와, 상기 measSubframePatternNeigh이 적용되는 셀들의 리스트를 나타내는 measSubframeCellList를 포함한다.

먼저, 상기 단말(100)은 서빙셀, 즉 피코셀(300)에 대한 측정을 하기 위해, 상기 measSubframePattern-Serv를 확인한다. 상기 measSubframePattern-Serv에 의해서 도시된 서브프레임이 제한 패턴이 적용된 서브프레임으로 확인되면, 상기 서빙셀, 즉 피코셀(300)으로부터 도시된 서브프레임의 0, 4,7,11번 심볼 위치 상에서 CRS를 수신하여 측정을 수행한다.

한편, 상기 단말(100)은 이웃셀, 즉 제1 및 제2 매크로셀(221, 222)를 측정하기 위해서, 상기 측정 설정(Measurement Config)를 확인한다. 상기 측정 설정(Measurement Config) 내의 measSubframePatternNeigh에 의해서 도 20(b)에 나타난 서브프레임이 이웃셀의 측정을 하는데 제한이 적용되는 서브프레임이고, measSubframeCellList에 의해 상기 제한이 적용되는 셀이 상기 제1 및 제2 매크로셀(221, 222)로 알려진다고 하자.

그리고, 상기 이웃셀 구성 정보, 즉 neighCellConfig에는 '01'값으로 설정된 경우, 상기 단말(100)은 모든 이웃셀이 MBSFN 서브프레임 구성을 갖지 않는 것으로 알 수 있다. 따라서, 상기 단말(100)은 도시된 서브프레임이 제1 및 제2 매크로셀(221, 222)에 의해 MBSFN 서브프레임으로 구성되지 않는 것으로 확인하고, 해당 서브프레임의 0, 4, 7, 11번 심볼 위치 상에서 상기 이웃셀, 즉 제1 및 제2 매크로셀(221, 222)로부터 CRS를 수신하여, 이웃셀 측정을 수행할 수 있다.

반면, 상기 이웃셀 구성 정보, 즉 neighCellConfig에는 ‘00’값이 설정되어 있는 경우, 상기 단말(100)은 이웃하는 셀들, 즉 제1 및 제2 매크로셀(221, 222) 중 어느 셀이 서빙셀과 동일한 MBSFN 구성을 갖는지 알 수 없다. 즉, 상기 단말(100)은 전술한 표 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 이웃셀의 구성 정보로부터 일부 이웃셀이 서빙 셀과 동일한 MBSFN 서브프레임 할당 구성을 갖는다라는 정도만 알 수 있고, 상기 제1 및 제2 매크로셀(221, 222) 중 어느 특정한 매크로셀이 서빙셀과 동일한 MBSFN 구성을 갖는지는 알 수 없다.

따라서, 이 경우 상기 단말(100)은 도시된 서브프레임이 상기 제1 및 제2 매크로셀(221, 222) 중 어느 특정한 매크로셀에 의해서 MBSFN으로 동작되는지를 알 수 없다. 이러한 경우, 상기 단말(100)은 상기 도시된 서브프레임이 상기 제1 매크로셀(222)에 의해 실제로 MBSFN으로 구성되었는지는 불확실하지만, measSubframeCellList에 의해 상기 제1 매크로셀(222)이 제한 패턴이 적용되는 것으로 확인되었고, 또한 상기 measSubframePatternNeigh에 의해서 도 20(b)에 나타난 서브프레임이 이웃셀의 측정을 하는데 제한이 적용되는 서브프레임으로 확인되었으므로, 상기 도시된 서브프레임의 첫 번째 심볼 위치 상에서 상기 제1 매크로셀(221) 또는 제2 매크로셀(222)로부터 각기 수신되는 CRS만을 이용하여 측정을 수행해야 한다.

다시 말해서 상기 단말(100)은 도시된 서브프레임 상에서 상기 제1 매크로셀(221)로부터의 CRS를 수신하여 측정을 수행하려고 할 때, 상기 도시된 서브프레임이 상기 제1 매크로셀(222)에 의해 실제로 MBSFN으로 구성되었는지는 불확실하지만, 제한 패턴을 적용하여, 상기 도시된 서브프레임의 첫 번째 심볼 위치 상에서만 CRS를 수신하여, 측정을 수행한다.

그러나, 이와 같이 서브프레임 상에서 하나의 CRS만을 이용하여 측정을 수행할 경우, 동일한 성능을 유지하기 위해서는 여러 서브프레임에 걸쳐 측정을 수행해야 하므로, 측정 시간이 길어지게 된다. 또한, 측정을 위해 소비되는 시간이 measSubframePattern주기에 비례하게 길어진다. 또한 서브프레임의 첫 번째 심볼 위치 상의 CRS는 높은 간섭 레벨을 보이게 되므로 성능이 열화되는 단점이 있다.

이와 같이 서브프레임 상에서 하나의 CRS만을 이용하게 되면, RSRP 를 위해 요구되는 정확도를 충족하기 어렵다. 이때, 먼저 정확도는 절대 정확도와 상대 정확도로 구분할 수 있다. 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

먼저 절대 정확도에 대해서 설명하면, 시간 도메인 측정 리소스 패턴이 적용될 때, 서빙셀과 동일한 주파수로 동작하는 셀을 측정하는데 요구되는 것이다.

이때. 측정 셀에서 CRS가 1개의 안테나 포트, 2개의 안테나 포트 또는 4개의 안테나 포트로부터 전송된다고 하면, 요구되는 절대 정확도는 다음과 같다.

대역 1, 4, 6, 10, 11, 18, 19, 21, 24, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 42, 43에 대해서는 RSRP|_dBm≥ -127 dBm

대역9, 41에 대해서 RSRP|_dBm≥ -126 dBm

대역 2, 5, 7에 대해서 RSRP|_dBm≥ -125 dBm

대역 3, 8, 12, 13, 14, 17, 20에 대해서 RSRP|_dBm≥ -124 dBm

이를 정리해서 나타내면 아래의 표 8과 같다.

Io 셀의 RSRP를 측정는데 적용되는 시간 도메인 측정 리소스 제한 패턴에 의해서 지시되는 서브프레임 내의 RE들에 대해서 정의된다.

한편, 상기 상대 정확도 역시 마찬가지로 시간 도메인 측정 리소스 패턴이 적용될 때, 서빙셀과 동일한 주파수로 동작하는 셀을 측정하는데 요구되는 것이다.

이때. 측정 셀에서 CRS가 1개의 안테나 포트, 2개의 안테나 포트 또는 4개의 안테나 포트로부터 전송된다고 하면, 요구되는 절대 정확도는 다음과 같다.

대역 1, 4, 6, 10, 11, 18, 19, 21, 24, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 42, 43에 대해서 RSRP1,2|_dBm≥ -127 dBm

대역 9, 41에 대해서 RSRP1,2|_dBm ≥ -126 dBm

대역 2, 5, 7에 대해서 RSRP1,2|_dBm≥ -125 dBm

대역 3, 8, 12, 13, 14, 17, 20에 대해서 RSRP1,2|_dBm ≥ -124 dBm

dBm은 전력(Watt)를 나타내는 단위로서, 1mW=0dBm이다.

이상에서 설명한 절대 정확도 및 상대 정확도를 만족하는 것은, 단지 1개의 CRS를 이용해서는 어렵다. 따라서, RSRP/RSRQ를 정확히 측정하기 위해서는 보다 효율적인 측정 방법이 필요하다. 이하에서는, 이를 위한 대안을 제시하기로 한다

도 21은 보다 효율적인 측정을 위한 방안을 나타낸다.

먼저 도 21에 대한 설명 내용은 도 20의 설명 내용과 대부분 유사하다. 따라서, 이하 차이점에 대해서만 설명하고, 동일한 내용은 전술한 내용을 준용하기로 한다.

그 차이점을 설명하면, 상기 이웃셀 구성 정보, 즉 neighCellConfig에는 ‘00’값이 설정되어 있어, 상기 제1 매크로셀(221)의 MBSFN 구성이 알려지지 않았거나, 명확하게 지시되지 않은 경우(즉, 이웃하는 셀들, 즉 제1 및 제2 매크로셀(221, 222) 중 어느 셀이 서빙셀과 동일한 MBSFN 구성을 갖는지 알 수 없는 경우,), 상기 단말(100)은 상기 measSubframePatternNeigh에 의해서 제한이 적용되는 서브프레임이 상기 measSubframeCellList 내에 지시된 바에 따라 상기 제1 매크로셀(221)에 적용될지라도, MBSFN 서브프레임으로 구성되지 않은 것으로 판단하고, 측정을 한다.

다시 말해서 상기 단말(100)은 상기 도시된 서브프레임이 상기 제1 매크로셀(222)에 의해 실제로 MBSFN으로 구성되었는지는 불확실한 경우, MBSFN으로 구성되지 않은 것으로 판단하고, 상기 제한이 적용되는 서브프레임일지라도 다수 심볼들(예컨대, 심볼 위치 0,4,7,11) 상에서 CRS를 수신하여, 측정을 수행한다. 이와 같이 하면, 전술한 정확도를 충족할 수 있게 된다.

한편, 이와 같은 효과를 달성하기 위해서, 전술한 내용은 일부 변형될 수 잇다.

첫 번째 변형예로서, 상기 서빙셀(300)은 제한 패턴이 적용되는 서브프레임을 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임으로 설정하고, 상기 measSubfameCellList 상에서는 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임으로 설정한 셀들의 정보만을 포함시킬 수 있다. 그러면, 상기 단말(100)은 상기 제한이 적용되는 서브프레임이 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임이므로, 상기 measSubfameCellList 상에 있는 셀들에 대해 측정을 수행할 때, 일반적인 측정을 수행한다. 그리고, 상기 제한이 적용되지 않는 서브프레임은 MBSFN 서브프레임이므로, 단말은 첫번째 CRS를 이용하여 RSRP/RSRQ 측정을 수행한다.

두 번째 변형예로서, 서빙셀(300)은 제한 패턴이 적용되는 서브프레임을 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임으로 설정함에 따라. 이웃셀들 중에서 MBSFN 구성으로 설정된 셀이 있더라도, 상기 단말(100)은 해당 셀의 해당 서브프레임을 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임으로 가정하고, RSRP/RSRQ 측정을 수행한다.

세 번째 변형예로서, 서빙셀은 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임에서만 단말이 RSRP/RSRQ 측정을 수행하도록 제한한다. 이 때, MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임만이 존재하는 서브프레임은 FDD에서는 0, 4, 5, 9이고, TDD에서는 0, 1, 5, 6이다. 이때, 상기 단말은 상기 제한에 따라 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임에서만 RSRP/RSRQ 측정을 수행한다.

지금까지 본 발명의 실시예들은 다양한 수단을 통해 구현될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 실시예들은 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다.

하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 실시예들에 따른 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차 또는 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

도 22은 본 발명의 따른 단말(100)의 구성 블록도이다.

도 22에 도시된 바와 같이 상기 단말(100)는 저장수단(110), 컨트롤러(120), 송수신부(130)을 포함한다.

상기 저장 수단(110)은 도 10 내지 도 21에 도시된 방법을 저장한다.

상기 컨트롤러(120)는 상기 저장 수단 및 상기 송수신부를 각기 제어한다. 구체적으로 상기 컨트롤러들은 상기 저장 수단에 각기 저장된 상기 방법들을 실행한다. 그리고 상기 컨트롤러는 상기 송수신부를 통해 기지국으로부터 싱글 컴포넌트 캐리어에서 멀티클러스터 전송을 위한 RB들을 할당받고, NS값을 수신하면, 신호를 전송할 때 상기 NS값에 의해 지시되는 MPR에 따라서 최대 전송 파워를 제한하여 전송한다.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 안되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있다.

산업상 이용가능성

본 발명은 무선 이동 통신 시스템의 단말기, 기지국, 또는 기타 다른 장비에 사용될 수 있다.

Claims (15)

1. 단말이 셀 측정을 수행하는 방법으로서,
   무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트(radio resource configuration dedicated information element)와 측정 오브젝트(measurement object)를 서빙셀(Serving Cell)로부터 수신하는 단계와;
   여기서 상기 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트는 제1 셀에 대한 측정 리소스 제한 패턴에 대한 제1 정보를 포함하고, 상기 측정 오브젝트는 하나 이상의 이웃셀의 MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 구성을 나타내는 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트를 포함하고,
   상기 측정 오브젝트는 하나 이상의 이웃셀의 RSRP 및 RSRQ를 측정하는데 제한이 적용되는 서브프레임을 나타내는 리소스 제한 패턴(resource restriction pattern)에 대한 제2 정보와, 상기 제2 정보가 적용되는 하나 이상의 이웃 셀에 대한 리스트를 더 포함하고,
   상기 제2 정보에 의해 지시되는 서브프레임은 상기 리스트 상의 이웃셀들에 대해서 MBSFN 서브프레임으로 구성되지 않은 것으로 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 측정 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 정보는 measSubframePattern-Serv이거나,
   상기 제2 정보는 measSubframePattern-Neigh이거나
   상기 리스트는 measSubframeCellList이거나,
   상기 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트는 neighCellConfig인 것을 특징으로 하는 셀 측정 방법.
3. 제1항에 있어서,
   상기 판단에 따라, 상기 MBSFN 서브프레임으로 구성되지 않은 것으로 확인되는 서브프레임 상에서 다수의 CRS를 수신하는 단계와;
   상기 수신된 CRS를 이용하여 RSRP 및 RSRP 중 하나 이상을 측정하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 셀 측정 방법.
4. 제1항에 있어서,
   상기 리소스 제한 패턴(resource restriction pattern)에 대한 제2 정보는 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임만을 지시하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 셀 측정 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임은 FDD에서는 0,4,5,9번 서브프레임이고, TDD에서는 0,5,6번 서브프레임인 것을 특징으로 하는 셀 측정 방법.
6. 제1항에 있어서, 상기 측정 오브젝트(measurement object)은
   측정 설정(Measurement Config) 내에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 셀 측정 방법.
7. 제1항에 있어서,
   상기 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트(radio resource configuration dedicated information element)와 상기 측정 오브젝트(measurement object)는
   RRC 연결 재구성 메시지 내에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 하는 셀 측정 방법.
8. 제1항에 있어서,
   상기 제2 정보가 포함되어 있지 않으면, 모든 이웃 셀에 대해서 제한이 적용되는 것으로 결정하는 것을 특징으로 하는 셀 측정 방법.
9. 셀 측정을 수행하는 단말로서,
   무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트(radio resource configuration dedicated information element)와 측정 오브젝트(measurement object)를 서빙셀(Serving Cell)로부터 수신하는 수신부와;
   여기서 상기 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트는 제1 셀에 대한 측정 리소스 제한 패턴에 대한 제1 정보를 포함하고, 상기 측정 오브젝트는 하나 이상의 이웃셀의 MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 구성을 나타내는 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트를 포함하고,
   상기 측정 오브젝트는 하나 이상의 이웃셀의 RSRP 및 RSRQ를 측정하는데 제한이 적용되는 서브프레임을 나타내는 리소스 제한 패턴(resource restriction pattern)에 대한 제2 정보와, 상기 제2 정보가 적용되는 하나 이상의 이웃 셀에 대한 리스트를 더 포함하고,
   상기 제2 정보에 의해 지시되는 서브프레임은 상기 리스트 상의 이웃셀들에 대해서 MBSFN 서브프레임으로 구성되지 않은 것으로 판단하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 정보는 measSubframePattern-Serv이거나,
    상기 제2 정보는 measSubframePattern-Neigh이거나
    상기 리스트는 measSubframeCellList이거나,
    상기 이웃 셀 구성 정보 엘리먼트는 neighCellConfig인 것을 특징으로 하는 단말.
11. 제9항에 있어서,
    상기 제어부의 판단에 따라, 상기 MBSFN 서브프레임으로 구성되지 않은 것으로 확인되면, 상기 수신부는 해당 서브프레임 상에서 다수의 CRS를 수신하고,
    상기 제어부는 상기 수신된 CRS를 이용하여 RSRP 및 RSRP 중 하나 이상을 측정하는 것을 특징으로 하는 단말.
12. 제9항에 있어서,
    상기 리소스 제한 패턴(resource restriction pattern)에 대한 제2 정보는 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임만을 지시하도록 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
13. 제12항에 있어서,
    상기 MBSFN 서브프레임이 아닌 일반 서브프레임은 FDD에서는 0,4,5,9번 서브프레임이고, TDD에서는 0,5,6번 서브프레임인 것을 특징으로 하는 단말.
14. 제9항에 있어서, 상기 측정 오브젝트(measurement object)은
    측정 설정(Measurement Config) 내에 포함되어 있는 것을 특징으로 하는 단말.
15. 제9항에 있어서,
    상기 무선 리소스 구성 전용 정보 엘리먼트(radio resource configuration dedicated information element)와 상기 측정 오브젝트(measurement object)는
    RRC 연결 재구성 메시지 내에 포함되어 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.

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