KR102255919B1

KR102255919B1 - 전이중 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 전이중 통신 동작을 지원하기 위한 방법 및 장치

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Publication number: KR102255919B1
Application number: KR1020167022448A
Authority: KR
Inventors: 이은종; 정재훈; 한진백; 김진민; 최국헌; 노광석
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2014-04-29
Filing date: 2014-11-17
Publication date: 2021-05-25
Also published as: EP3139656B1; EP3139656A1; JP2017515399A; KR20160146655A; WO2015167096A1; JP6495335B2; US10178575B2; EP3139656A4; US20170048741A1

Abstract

본 명세서는 FDR(Full-Duplex Radio)을 지원하는 무선 통신 시스템에서, FDR 동작을 수행하기 위한 방법에 있어서, 단말과 기지국 간, FDR 동작을 수행할 수 있는 능력이 있는지를 나타내는 FDR 능력(capability) 정보를 서로 교환하는 단계; 상기 단말에서, IDI(Inter-Device-Interference) 측정 설정(measurement configuration) 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 상기 단말에서, 상기 수신된 IDI 측정 설정 정보에 기초하여 IDI 측정을 수행하는 단계; 상기 단말에서, 상기 IDI 측정 결과를 상기 기지국으로 보고(reporting)하는 단계; 및 상기 단말에서, FDR 동작과 관련된 그룹에 포함됨을 알리는 제어 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하되, 상기 FDR 능력 정보는 동일한 무선 자원을 이용하여 송신 및 수신 동작을 동시에 수행할 수 있는 FDR 모드를 지원하는지 여부를 나타내는 지시 정보를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

전이중 통신을 지원하는 무선 통신 시스템에서 전이중 통신 동작을 지원하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SUPPORTING FULL-DUPLEX COMMUNICATION OPERATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM SUPPORTING FULL-DUPLEX COMMUNICATION}

본 명세서는 전이중 통신(Full Duplex Radio:FDR)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 FDR 동작을 지원하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.

FDR을 지원하는 무선 통신 시스템에서, FDR 능력(또는 가능) 단말의 FDR 동작을 효과적으로 수행 즉, 단말 간 간섭 (Inter-Device-Interference:IDI)을 완화하기 위한 방법으로 단말 그룹핑(grouping)을 사용한다.

단말 그룹핑은 IDI 측정을 통해 기지국에 의해 수행되도록 정의되고 있으며, FDR 능력 단말은 기지국의 지시에 따라 주변 단말의 간섭을 측정하고, 이를 기지국으로 보고한다.

FDR 시스템에서 단말 그룹핑을 좀 더 효과적으로 수행하기 위해서, 기지국은 FDR 능력 단말에게만 주변 단말의 간섭을 측정하도록 지시할 필요가 있다.

하지만, 기지국은 어떤 단말이 FDR 능력 단말인지를 알 수 있는 방법이 현재 정의되어 있지 않다.

뿐만 아니라, FDR 능력 단말이라 할지라도 필요에 따라 FDR 동작을 수행하거나 FDR 동작을 수행하지 않도록 하기 위한 구체적인 방법이 정의되어 있지 않다.

즉, 단말 그룹핑을 언제 시작하고, 언제 단말을 해당 그룹에서 제외시켜야 하는지에 대한 구체적인 방법이 정의되어 있지 않다.

따라서, 본 명세서는 FDR 시스템에서 FDR 그룹핑을 효과적으로 수행하기 위해 FDR 동작과 관련된 능력 정보를 교환하는 방법을 제공함에 목적이 있다.

또한, 본 명세서는 FDR 동작을 수행하기 위한 구체적인 FDR 동작 프로시저 및 다양한 FDR 동작 모드들을 정의하는데 목적이 있다.

본 명세서에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

또한, 본 명세서에서 상기 기지국은 상기 FDR 모드에서 FDR 동작을 수행하는 FDR host이며, 상기 단말은 상기 FDR host를 assist하는 FDR member인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서는 상기 단말이 상기 IDI 측정 설정 정보를 수신하는 경우, 상기 단말은 FDR preparation mode로 진입(enter)하는 단계; 및 상기 단말이 상기 제어 메시지를 수신하는 경우, 상기 단말은 상기 FDR preparation mode를 종료하고, FDR member mode로 진입하는 단계를 더 포함한다.

또한, 본 명세서에서 상기 FDR 능력 정보는, 상기 그룹에 참여하여 상기 FDR member로서 동작 가능한지를 나타내는 FD assist 지시 정보, FDR 모드에서 동작 방법을 나타내는 정보 또는 FDR 그룹핑 방법과 관련된 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 명세서에서, 상기 제어 메시지는, FDR 그룹핑(grouping)과 관련된 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에서 상기 FDR 능력 정보를 교환하는 단계는, 상기 단말에서, 상기 기지국의 FDR 능력 정보를 포함하는 시스템 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 단말에서, 상기 단말의 FDR 능력 정보를 RRC(Radio Resource Control) 연결 확립 절차를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.

또한, 본 명세서에서 상기 FDR 능력 정보를 교환하는 단계는, 상기 단말에서, 상기 기지국의 FDR 능력 정보를 포함하는 시스템 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및 상기 단말에서, 상기 단말의 FDR 능력 정보를 단말 능력 협상 절차를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함한다.

또한, 본 명세서에서 상기 단말의 FDR 능력 정보는, RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지 또는 RRC 연결 셋업 완료(connection setup complete) 메시지에 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에서 상기 단말의 FDR 능력 정보는 단말 능력 정보(UE capability information)에 포함되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서는 FDR(Full-Duplex Radio)을 지원하는 무선 통신 시스템에서, FDR 동작을 수행하기 위한 방법에 있어서, FDR 동작을 수행할 수 있는 능력이 있는지를 나타내는 FDR 능력(capability) 정보를 교환하는 단계; 단말 1에서 기지국으로, FDR 동작 수행의 요청을 위한 제 1 메시지를 전송하는 단계; 상기 기지국에서 상기 단말 1로, 상기 제 1 메시지에 대한 응답으로 제 2 메시지를 전송하는 단계; 상기 기지국에서 단말 2로, IDI(Inter-Device-Interference) 측정 설정(measurement configuration) 정보를 전송하는 단계; 상기 단말 2에서 상기 기지국으로, IDI 측정 결과를 보고(reporting)하는 단계; 상기 기지국에서 상기 단말 1로, FDR 동작과 관련된 그룹의 정보를 전송하는 단계; 상기 단말 1에서 상기 기지국으로, 상기 그룹의 정보에 대한 응답으로 제 3 메시지를 전송하는 단계; 및 상기 기지국에서 상기 단말 2로, 상기 그룹에 포함됨을 알리는 제 4 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에서 상기 단말 1은 FDR 모드에서 FDR 동작을 수행하는 FDR host이며, 상기 기지국 및 상기 단말 2는 상기 FDR host를 assist하는 FDR member인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서는 상기 단말 1이 상기 제 2 메시지를 수신하는 경우, 상기 단말 1은 FDR preparation mode로 진입하는 단계; 및 상기 단말 1이 상기 그룹의 정보를 수신하거나 상기 제 3 메시지를 전송하는 경우, 상기 단말 1은 상기 FDR preparation mode를 종료하고, FDR mode로 진입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서는 상기 단말 1이 상기 제 2 메시지를 수신하는 경우, 상기 단말 1은 상기 그룹의 정보 수신과 관련된 FDR 그룹핑 타이머(grouping timer)를 구동하는 단계; 및 상기 FDR 그룹핑 타이머의 종료 조건이 만족되는 경우, 상기 단말 1은 상기 FD 그룹핑 타이머를 종료하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에서 상기 FDR 그룹핑 타이머의 종료 조건은 상기 그룹의 정보를 수신, 상기 FDR 그룹핑 타이머의 만료(expire) 또는 RRC 관련 타이머의 만료이며, 상기 제 1 메시지를 전송하는 경우, 상기 단말 1은 상기 RRC 관련 타이머를 구동하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서는 상기 제 4 메시지를 수신하는 경우, 상기 단말 2는 FDR member mode로 진입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에서 상기 FDR 능력 정보를 교환하는 단계는, 상기 단말 1과 상기 기지국 간 서로의 FDR 능력 정보를 교환하는 단계; 상기 단말 1과 상기 단말 2 간 서로의 FDR 능력 정보를 교환하는 단계; 및 상기 기지국과 상기 단말 2간 서로의 FDR 능력 정보를 교환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에서 상기 단말 1과 상기 기지국 간 서로의 FDR 능력 정보를 교환하는 단계는, 상기 기지국에서 상기 단말1로, 상기 기지국의 FDR 능력 정보를 포함하는 시스템 정보를 전송하는 단계; 및

상기 단말 1에서, 상기 단말 1의 FDR 능력 정보를 RRC 연결 확립 절차 또는 단말 능력 협상 절차를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에서 상기 단말 1과 상기 단말 2 간 서로의 FDR 능력 정보를 교환하는 단계는, D2D(Device-to-Device) 디스커버리(discovery) 과정 또는 D2D 통신(communication) 과정을 통해 교환되는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에서 상기 단말 2는 상기 FDR member mode에서 상기 그룹 내 단말에 대해서는 임계값보다 짧은 주기로 IDI를 측정하고, 상기 그룹 외 단말에 대해서는 상기 임계값보다 긴 주기로 IDI를 측정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서는 상기 단말 2에서, 상기 수신된 IDI 측정 설정 정보에 기초하여 IDI 측정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 명세서에서 상기 제 1 메시지는 FDR 그룹핑 요청(grouping request) 메시지이며, 상기 제 2 메시지는 FDR 그룹핑 응답(grouping response) 메시지이며, 상기 제 3 메시지는 FDR 그룹 확인(FD group confirm) 메시지이며, 상기 제 4 메시지는 FDR mode transition command 메시지인 것을 특징으로 한다.

본 명세서는 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 절차를 새롭게 정의함으로써, 기지국은 FDR 능력이 있는 단말들에 대해서만 IDI 측정을 수행하도록 지시하여 FDR 그룹핑을 효율적으로 수행할 수 있는 효과가 있다.

즉, FDR 능력이 없는 단말이 불필요하게 주변 단말과의 간섭을 측정하여, 이를 기지국으로 보고하지 않도록 할 수 있게 한다.

또한, 본 명세서는 FDR 시스템에서 FDR 동작과 관련된 구체적인 방법들을 새롭게 정의함으로써, 단말 간 간섭을 최소화하고 효과적으로 단말들을 그룹핑할 수 있도록 한다.

본 명세서에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2a는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조의 일 예를 나타내고, 도 2b는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸다.
도 3은 3GPP LTE-A에서 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다.
도 4는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일 예를 나타낸 도이다.
도 5는 하향링크 서브 프레임 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 6은 상향링크 서브 프레임 구조의 일 예를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.
도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 측정 수행 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 9는 단말 능력 협상 절차의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 10은 전이중 통신(FDR) 시스템의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 11은 FDR 시스템에서 발생하는 단말 간 간섭(IDI)의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 12는 단말 그룹핑 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 13은 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오의 일 예를 나타낸 개념도이다.
도 14는 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 15는 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 16은 본 명세서에서 제안하는 초기 접속 절차를 통해 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 17은 본 명세서에서 제안하는 단말 능력 협상 절차를 통해 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 18은 본 명세서에서 제안하는 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 19는 본 명세서에서 제안하는 디투디(D2D) 단말 간에 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.
도 20은 본 명세서에서 제안하는 FDR 동작 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.
도 21은 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오에서 FDR 준비 모드(preparation mode)에서의 FDR 동작의 일 예를 나타낸 도이다.
도 22는 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오에서 FDR 준비 모드(preparation mode)에서의 FDR 동작의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.
도 23은 본 명세서에서 제안하는 FDR 동작 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 24는 본 명세서에서 제안하는 FDR 동작 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.
도 25는 본 명세서에서 제안하는 기지국 및 단말의 내부 블록도의 일 예를 나타낸 도이다.

이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시형태를 나타내고자 하는 것이 아니다. 이하의 상세한 설명은 본 발명의 완전한 이해를 제공하기 위해서 구체적 세부사항을 포함한다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이러한 구체적 세부사항 없이도 실시될 수 있음을 안다.

몇몇 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다.

본 명세서에서 기지국은 단말과 직접적으로 통신을 수행하는 네트워크의 종단 노드(terminal node)로서의 의미를 갖는다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 기지국의 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수도 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국(BS: Base Station)'은 고정국(fixed station), Node B, eNB(evolved-NodeB), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(AP: Access Point), FDR(Full Duplex Radio) 기지국, FDR (무선) 장치 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말(Terminal)'은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, UE(User Equipment), MS(Mobile Station), UT(user terminal), MSS(Mobile Subscriber Station), SS(Subscriber Station), AMS(Advanced Mobile Station), WT(Wireless terminal), MTC(Machine-Type Communication) 장치, M2M(Machine-to-Machine) 장치, D2D(Device-to-Device) 장치, FDR 단말, FDR (무선) 장치 등의 용어로 대체될 수 있다.

이하에서, 하향링크(DL: downlink)는 기지국에서 단말로의 통신을 의미하며, 상향링크(UL: uplink)는 단말에서 기지국으로의 통신을 의미한다. 하향링크에서 송신기는 기지국의 일부이고, 수신기는 단말의 일부일 수 있다. 상향링크에서 송신기는 단말의 일부이고, 수신기는 기지국의 일부일 수 있다.

이하의 설명에서 사용되는 특정 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.

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), NOMA(non-orthogonal multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 이용될 수 있다. CDMA는 UTRA(universal terrestrial radio access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(global system for mobile communications)/GPRS(general packet radio service)/EDGE(enhanced data rates for GSM evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(universal mobile telecommunications system)의 일부이다. 3GPP(3rd generation partnership project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(evolved UMTS)의 일부로써, 하향링크에서 OFDMA를 채용하고 상향링크에서 SC-FDMA를 채용한다. LTE-A(advanced)는 3GPP LTE의 진화이다.

본 발명의 실시예들은 무선 접속 시스템들인 IEEE 802, 3GPP 및 3GPP2 중 적어도 하나에 개시된 표준 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예들 중 본 발명의 기술적 사상을 명확히 드러내기 위해 설명하지 않은 단계들 또는 부분들은 상기 문서들에 의해 뒷받침될 수 있다. 또한, 본 문서에서 개시하고 있는 모든 용어들은 상기 표준 문서에 의해 설명될 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용될 수 있는 무선통신 시스템을 나타낸다.

이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.

E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다.

EPC는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말의 접속 정보나 단말의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

단말과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 기준 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.

도 2a는 본 명세서의 기술적 특징이 적용될 수 있는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)의 일 예를 나타내며, 도 2b는 본 명세서의 기술적 특징이 적용될 수 있는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조의 일 예를 나타낸 블록도이다.

사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.

도 2a및 2b를 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.

서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있고, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.

MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화(‘/’의 의미는 ‘or’과 ‘and’의 개념을 모두 포함한다)를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.

RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.

RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다.

사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 제어 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.

RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 확립되면, 단말은 RRC 연결(RRC connected) 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들(RRC idle) 상태에 있게 된다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.

전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 OFDM 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심벌(Symbol)들로 구성된다. 자원블록은 자원 할당 단위로, 복수의 OFDM 심벌들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 OFDM 심벌들(예, 첫번째 OFDM 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. TTI(Transmission Time Interval)는 서브프레임 전송의 단위시간이다.

도 3은 3GPP LTE-A에서 무선 프레임의 구조를 나타낸다.

셀룰라 OFDM 무선 패킷 통신 시스템에서, 상향링크/하향링크 데이터 패킷 전송은 서브프레임(subframe) 단위로 이루어지며, 한 서브프레임은 다수의 OFDM 심볼을 포함하는 일정 시간 구간으로 정의된다. 3GPP LTE-A 표준에서는 FDD(Frequency Division Duplex)에 적용 가능한 타입 1 무선 프레임(radio frame) 구조와 TDD(Time Division Duplex)에 적용 가능한 타입 2의 무선 프레임 구조를 지원한다. FDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 다른 주파수 대역을 차지하면서 이루어진다. TDD 방식에 의하면 상향링크 전송과 하향링크 전송이 같은 주파수 대역을 차지하면서 서로 다른 시간에 이루어진다. TDD 방식의 채널 응답은 실질적으로 상호적(reciprocal)이다. 이는 주어진 주파수 영역에서 하향링크 채널 응답과 상향링크 채널 응답이 거의 동일하다는 것을 의미한다.

따라서, TDD에 기반한 무선통신 시스템에서 하향링크 채널 응답은 상향링크 채널 응답으로부터 얻어질 수 있는 장점이 있다. TDD 방식은 전체 주파수 대역을 상향링크 전송과 하향링크 전송이 시분할되므로 기지국에 의한 하향링크 전송과 단말에 의한 상향링크 전송이 동시에 수행될 수 없다. 상향링크 전송과 하향링크 전송이 서브프레임 단위로 구분되는 TDD 시스템에서, 상향링크 전송과 하향링크 전송은 서로 다른 서브프레임에서 수행된다.

도 3a는 타입 1 무선 프레임의 구조를 예시한다. 하향링크 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 시간 영역(time domain)에서 2개의 슬롯(slot)으로 구성된다. 하나의 서브프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)라 한다. 예를 들어 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다. 하나의 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원 블록(RB: Resource Block)을 포함한다. 3GPP LTE-A는 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 OFDM 심볼은 하나의 심볼 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것이다. OFDM 심볼은 하나의 SC-FDMA 심볼 또는 심볼 구간이라고 할 수 있다. 자원 할당 단위로서의 자원 블록은, 하나의 슬롯에서 복수의 연속적인 부 반송파(subcarrier)를 포함한다.

하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 순환 전치(CP: Cyclic Prefix)의 구성(configuration)에 따라 달라질 수 있다. CP에는 확장 순환 전치(extended CP)와 일반 순환 전치(normal CP)가 있다. 예를 들어, OFDM 심볼이 일반 순환 전치에 의해 구성된 경우, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 7개일 수 있다. OFDM 심볼이 확장 순환 전치에 의해 구성된 경우, 한 OFDM 심볼의 길이가 늘어나므로, 한 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 일반 순환 전치인 경우보다 적다. 확장 순환 전치의 경우에, 예를 들어, 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 6개일 수 있다. 단말이 빠른 속도로 이동하는 등의 경우와 같이 채널상태가 불안정한 경우, 심볼간 간섭을 더욱 줄이기 위해 확장 순환 전치가 사용될 수 있다.

일반 순환 전치가 사용되는 경우 하나의 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하므로, 하나의 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼을 포함한다. 이때, 각 서브프레임의 처음 최대 3 개의 OFDM 심볼은 PDCCH(physical downlink control channel)에 할당되고, 나머지 OFDM 심볼은 PDSCH(physical downlink shared channel)에 할당될 수 있다.

도 3b는 타입 2 프레임 구조(frame structure type 2)를 나타낸다. 타입 2 무선 프레임은 2개의 하프 프레임(half frame)으로 구성되며, 각 하프 프레임은 5개의 서브프레임으로 구성되고, 1개의 서브프레임은 2개의 슬롯으로 구성된다. 5개의 서브프레임 중 특히, 스페셜 서브프레임(special subframe)은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호구간(GP: Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)로 구성된다. DwPTS는 단말에서의 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향링크 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.

상술한 무선 프레임의 구조는 하나의 예시에 불과하며, 무선 프레임에 포함되는 서브 프레임의 수 또는 서브 프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 심볼의 수는 다양하게 변경될 수 있다.

도 4는 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 예시한 도면이다.

도 4를 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역에서 복수의 OFDM 심볼을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7개의 OFDM 심볼을 포함하고, 하나의 자원 블록은 주파수 영역에서 12개의 부 반송파를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 한정되는 것은 아니다.

자원 그리드 상에서 각 요소(element)를 자원 요소(RE: resource element)하고, 하나의 자원 블록은 12 × 7 개의 자원 요소를 포함한다. 자원 그리드 상의 자원 요소는 슬롯 내 인덱스 쌍(pair)(k, l)에 의해 식별될 수 있다. 여기서, k(k=0, …, NRB×12-1)는 주파수 영역 내 부 반송파 인덱스이고, l(l=0,...,6)은 시간 영역 내 OFDM 심벌 인덱스이다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원 블록들의 수(NRB)는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상향링크 슬롯의 구조는 하향링크 슬롯의 구조와 동일할 수 있다.

도 5는 하향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.

도 5를 참조하면, 서브 프레임내의 첫번째 슬롯에서 앞의 최대 3개의 OFDM 심볼들이 제어 채널들이 할당되는 제어 영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심볼들은 PDSCH이 할당되는 데이터 영역(data region)이다. 3GPP LTE-A에서 사용되는 하향링크 제어 채널의 일례로 PCFICH, PDCCH, PHICH 등이 있다.

PCFICH는 서브 프레임의 첫번째 OFDM 심볼에서 전송되고, 서브 프레임 내에 제어 채널들의 전송을 위하여 사용되는 OFDM 심볼들의 수(즉, 제어 영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PHICH는 상향 링크에 대한 응답 채널이고, HARQ에 대한 ACK/NACK 신호를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어 정보를 하향링크 제어정보(DCI: downlink control information)라고 한다. 하향링크 제어정보는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 또는 임의의 단말 그룹에 대한 상향링크 전송(Tx) 파워 제어 명령을 포함한다.

기지국은 단말에게 보내려는 DCI에 따라 PDCCH 포맷을 결정하고, 제어 정보에 CRC(cyclic redundancy check)를 붙인다. CRC에는 PDCCH의 소유자(owner)나 용도에 따라 고유한 식별자(RNTI: radio network temporary identifier)가 마스킹(masking)된다. 특정 단말을 위한 PDCCH라면 단말의 고유 식별자(예를 들어 C-RNTI(cell-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또는, 페이징 메시지를 위한 PDCCH라면 페이징 지시 식별자(예를 들어 P-RNTI(paging-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 시스템 정보 블록(SIB: system information block)을 위한 PDCCH라면 시스템 정보 식별자(SI-RNTI(system information-RNTI))가 CRC에 마스킹될 수 있다. 또한, 단말의 랜덤 액세스 프리앰블의 전송에 대한 응답인 랜덤 액세스 응답을 지시하기 위해 RA-RNTI(random access-RNTI)가 CRC에 마스킹될 수 있다.

도 6은 상향링크 서브 프레임의 구조를 나타낸다.

도 6을 참조하면, 상향링크 서브 프레임은 주파수 영역에서 제어 영역과 데이터 영역으로 나눌 수 있다. 제어 영역에는 상향링크 제어 정보를 나르는 PUCCH이 할당된다. 데이터 영역은 사용자 데이터를 나르는 PUSCH이 할당된다. 상위 계층에서 지시되는 경우, 단말은 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송을 지원할 수 있다. 하나의 단말에 대한 PUCCH에는 서브 프레임 내에 자원 블록 쌍(pair)이 할당된다. PUCCH에 할당되는 자원 블록 쌍에 속하는 자원 블록들은 슬롯 경계(slot boundary)를 기준으로 2개의 슬롯들의 각각에서 서로 다른 부 반송파를 차지한다. 이를 PUCCH에 할당된 자원 블록 쌍은 슬롯 경계에서 주파수 도약(frequency hopping)된다고 한다.

다음은, 시스템 정보(System Information)에 관한 설명이다.

시스템 정보는 단말이 기지국에 접속하기 위해서 알아야 하는 필수 정보를 포함한다. 따라서 단말은 기지국에 접속하기 전에 시스템 정보를 모두 수신하고 있어야 하고, 또한 항상 최신의 시스템 정보를 가지고 있어야 한다. 그리고 상기 시스템 정보는 한 셀 내의 모든 단말이 알고 있어야 하는 정보이므로, 기지국은 주기적으로 상기 시스템 정보를 전송한다.

3GPP TS 36.331 V8.7.0 (2009-09) "Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)"의 5.2.2절에 의하면, 상기 시스템 정보는 MIB(Master Information Block), SB(Scheduling Block), SIB(System Information Block)로 나뉜다. MIB는 단말이 해당 셀의 물리적 구성, 예를 들어 대역폭(Bandwidth) 같은 것을 알 수 있도록 한다. SB은 SIB들의 전송정보, 예를 들어, 전송 주기 등을 알려준다. SIB은 서로 관련 있는 시스템 정보의 집합체이다. 예를 들어, 어떤 SIB는 주변의 셀의 정보만을 포함하고, 어떤 SIB는 단말이 사용하는 상향링크 무선 채널의 정보만을 포함한다.

도 7은 본 발명이 적용될 수 있는 RRC 연결을 확립하는 과정을 나타낸 흐름도이다.

단말은 RRC 연결을 요청하는 RRC 연결 요청(RRC Connection Request) 메시지를 네트워크로 보낸다(S710). 네트워크는 RRC 연결 요청에 대한 응답으로 RRC 연결 설정(RRC Connection Setup) 메시지를 보낸다(S720). RRC 연결 설정 메시지를 수신한 후, 단말은 RRC 연결 모드로 진입한다.

단말은 RRC 연결 확립의 성공적인 완료를 확인하기 위해 사용되는 RRC 연결 설정 완료(RRC Connection Setup Complete) 메시지를 네트워크로 보낸다(S730).

이하에서 측정 및 측정 보고에 대하여 설명한다.

이동 통신 시스템에서 단말의 이동성(mobility) 지원은 필수적이다. 따라서, 단말은 현재 서비스를 제공하는 서빙 셀(serving cell)에 대한 품질 및 이웃셀에 대한 품질을 지속적으로 측정한다. 단말은 측정 결과를 적절한 시간에 네트워크에게 보고하고, 네트워크는 핸드오버 등을 통해 단말에게 최적의 이동성을 제공한다. 흔히 이러한 목적의 측정을 무선 자원 관리 측정 (RRM(radio resource management) measurement)라고 일컫는다.

단말은 이동성 지원의 목적 이외에 사업자가 네트워크를 운영하는데 도움이 될 수 있는 정보를 제공하기 위해, 네트워크가 설정하는 특정한 목적의 측정을 수행하고, 그 측정 결과를 네트워크에게 보고할 수 있다. 예를 들어, 단말이 네트워크가 정한 특정 셀의 브로드캐스트 정보를 수신한다. 단말은 상기 특정 셀의 셀 식별자(Cell Identity)(이를 광역(Global) 셀 식별자라고도 함), 상기 특정 셀이 속한 위치 식별 정보(예를 들어, Tracking Area Code) 및/또는 기타 셀 정보(예를 들어, CSG(Closed Subscriber Group) 셀의 멤버 여부)를 서빙 셀에게 보고할 수 있다.

이동 중의 단말은 특정 지역의 품질이 매우 나쁘다는 것을 측정을 통해 확인한 경우, 품질이 나쁜 셀들에 대한 위치 정보 및 측정 결과를 네트워크에 보고할 수 있다. 네트워크는 네크워크의 운영을 돕는 단말들의 측정 결과의 보고를 바탕으로 네트워크의 최적화를 꾀할 수 있다.

주파수 재사용(Frequency reuse factor)이 1인 이동 통신 시스템에서는, 이동성이 대부분 동일한 주파수 밴드에 있는 서로 다른 셀 간에 이루어진다.

따라서, 단말의 이동성을 잘 보장하기 위해서는, 단말은 서빙 셀의 중심 주파수와 동일한 중심 주파수를 갖는 주변 셀들의 품질 및 셀 정보를 잘 측정할 수 있어야 한다. 이와 같이 서빙 셀의 중심 주파수와 동일한 중심 주파수를 갖는 셀에 대한 측정을 인트라-주파수 측정(intra-frequency measurement)라고 부른다.

단말은 인트라-주파수 측정을 수행하여 측정 결과를 네트워크에게 적절한 시간에 보고하여, 해당되는 측정 결과의 목적이 달성되도록 한다.

이동 통신 사업자는 복수의 주파수 밴드를 사용하여 네트워크를 운용할 수도 있다. 복수의 주파수 밴드를 통해 통신 시스템의 서비스가 제공되는 경우, 단말에게 최적의 이동성을 보장하기 위해서는, 단말은 서빙 셀의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 주변 셀들의 품질 및 셀 정보를 잘 측정할 수 있어야 한다. 이와 같이, 서빙 셀의 중심 주파수와 다른 중심 주파수를 갖는 셀에 대한 측정을 인터-주파수 측정(inter-frequency measurement)라고 부른다. 단말은 인터-주파수 측정을 수행하여 측정 결과를 네트워크에게 적절한 시간에 보고할 수 있어야 한다.

단말이 다른 RAT을 기반으로 한 네트워크에 대한 측정을 지원할 경우, 기지국 설정에 의해 해당 네크워크의 셀에 대한 측정을 할 수도 있다. 이러한, 측정을 인터-라디오 접근 방식(inter-RAT(Radio Access Technology)) 측정이라고 한다. 예를 들어, RAT는 3GPP 표준 규격을 따르는 UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network) 및 GERAN(GSM EDGE Radio Access Network)을 포함할 수 있으며, 3GPP2 표준 규격을 따르는 CDMA 2000 시스템 역시 포함할 수 있다.

도 8은 본 발명이 적용될 수 있는 측정 수행 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.

단말은 기지국으로부터 측정 설정(measurement configuration) 정보를 수신한다(S810). 측정 설정 정보를 포함하는 메시지를 측정 설정 메시지라 한다. 단말은 측정 설정 정보를 기반으로 측정을 수행한다(S820). 단말은 측정 결과가 측정 설정 정보 내의 보고 조건을 만족하면, 측정 결과를 기지국에게 보고한다(S830). 측정 결과를 포함하는 메시지를 측정 보고 메시지라 한다.

측정 설정 정보는 다음과 같은 정보를 포함할 수 있다.

(1) 측정 대상(Measurement object) 정보: 단말이 측정을 수행할 대상에 관한 정보이다. 측정 대상은 셀내 측정의 대상인 인트라-주파수 측정 대상, 셀간 측정의 대상인 인터-주파수 측정 대상, 및 인터-RAT 측정의 대상인 인터-RAT 측정 대상 중 적어도 어느 하나를 포함한다. 예를 들어, 인트라-주파수 측정 대상은 서빙 셀과 동일한 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, 인터-주파수 측정 대상은 서빙 셀과 다른 주파수 밴드를 갖는 주변 셀을 지시하고, 인터-RAT 측정 대상은 서빙 셀의 RAT와 다른 RAT의 주변 셀을 지시할 수 있다.

(2) 보고 설정(Reporting configuration) 정보: 단말이 측정 결과를 전송하는 것을 언제 보고하는지에 관한 보고 조건 및 보고 타입(type)에 관한 정보이다. 보고 설정 정보는 보고 설정의 리스트로 구성될 수 있다. 각 보고 설정은 보고 기준(reporting criterion) 및 보고 포맷(reporting format)을 포함할 수 있다. 보고 기준은 단말이 측정 결과를 전송하는 것을 트리거하는 기준이다. 보고 기준은 측정 보고의 주기 또는 측정 보고를 위한 단일 이벤트일 수 있다. 보고 포맷은 단말이 측정 결과를 어떤 타입으로 구성할 것인지에 관한 정보이다.

(3) 측정 식별자(Measurement identity) 정보: 측정 대상과 보고 설정을 연관시켜, 단말이 어떤 측정 대상에 대해 언제 어떤 타입으로 보고할 것인지를 결정하도록 하는 측정 식별자에 관한 정보이다. 측정 식별자 정보는 측정 보고 메시지에 포함되어, 측정 결과가 어떤 측정 대상에 대한 것이며, 측정 보고가 어떤 보고 조건으로 발생하였는지를 나타낼 수 있다.

(4) 양적 설정(Quantity configuration) 정보: 측정 단위, 보고 단위 및/또는 측정 결과값의 필터링을 설정하기 위한 파라미터에 관한 정보이다.

(5) 측정 갭(Measurement gap) 정보: 하향링크 전송 또는 상향링크 전송이 스케쥴링되지 않아, 단말이 서빙 셀과의 데이터 전송에 대한 고려 없이 오직 측정을 하는데 사용될 수 있는 구간인 측정 갭에 관한 정보이다.

단말은 측정 절차를 수행하기 위해, 측정 대상 리스트, 측정 보고 설정 리스트 및 측정 식별자 리스트를 가지고 있다.

3GPP LTE에서 기지국은 단말에게 하나의 주파수 밴드에 대해 하나의 측정 대상만을 설정할 수 있다. 3GPP TS 36.331 V8.5.0 (2009-03) "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) Radio Resource Control (RRC); Protocol specification (Release 8)"의 5.5.4절에 의하면, 다음 표와 같은 측정 보고가 유발되는 이벤트들이 정의되어 있다.

UE Capability negotiation

도 9는 단말 능력 협상 절차의 일 예를 나타낸 흐름도이다.

기지국은 무선자원의 관리를 위해 단말 능력(UE capability) 정보를 필요로 한다. 또한, 네트워크가 단말을 관리 (예， 이동성 지원 등)하기 위하여 단말 능력 정보가 필요하다.

단말 능력 정보는 단말에 대한 무선자원을 관리/운용하기 위한 다양한 정보를 포함한다. 일 예로， 단말 능력 정보는 전력 제어 관련 정보， 코드 자원 정보， 암호화 관련 정보 등을 포함할 수 있다.

도 9를 참조하면， RRC 연결이 설정된 후， 기지국은 단말 능력 요청 (UE capability enquiry) 메시지를 단말에게 전송하고(S910), 상기 단말은 상기 단말 능력 요청 메시지에 대한 웅답으로서 단말 능력 정보(UE capability information)를 상기 기지국으로 전송한다(S920).

FDR System

도 10은 전이중 통신 시스템의 일 예를 나타낸 개념도이다.

전이중 통신(Full-Duplex Radio:FDR) 시스템(이하 ‘FDR 시스템’이라 한다.)이란 무선 장치(단말 또는 기지국)가 동일한 무선 자원(동일한 시간/주파수/공간 등)을 이용하여 송신 및 수신을 동시에 수행할 수 있도록 지원하는 시스템을 말한다.

FDR 시스템에서의 무선 장치를 ‘FDR 무선 장치’라 하며, FDR 무선 장치는 동일한 무선 자원을 통해 송신 및 수신 동작을 동시에 수행할 수 있다. 이러한 FDR 무선 장치의 동작을 FDR 동작이라 표현한다.

FDR 무선 장치는 FD(R) mode(Full-Duplex mode)에서 FDR 동작을 수행한다.

즉, FD mode에서 상기 FDR 무선 장치는 동일한 무선 자원을 통해 송신 및 수신 동작을 동시에 수행한다.

도 10에 도시된 바와 같이, 기지국 또는 단말이 FDR 동작을 수행하거나 기지국 및 단말이 동시에 FDR 동작을 수행할 수도 있다.

하지만, FDR 시스템에서는 FDR 무선 장치가 동일한 무선 자원을 사용하여 송신 및 수신 동작을 동시에 수행하기 때문에, intra-device interference, inter-device interference와 같은 간섭이 발생한다.

상기 intra-device interference는 기지국 또는 단말에 구비된 송신 안테나에서 송신하는 신호가 해당 기지국 또는 단말의 수신 안테나로 수신됨으로써 발생하는 간섭을 말하며, self interference라고 표현될 수도 있다.

상기 inter-device interference(IDI, 이하 ‘IDI’라 한다.)는 기지국 또는 단말에서 송신하는 (상향링크) 무선 신호가 인접(또는 이웃) 기지국 또는 단말에게 수신됨으로써 발생하는 간섭을 말하며, co-channel interference라고 표현될 수도 있다.

Inter-device interference(IDI)

도 11은 FDR 시스템에서 발생하는 IDI의 일 예를 나타낸 개념도이다. 도 11a는 단말이 2개인 경우에 발생하는 IDI를 나타내며, 도 11b는 단말이 4개인 경우에 발생하는 IDI를 나타낸다.

도 11a의 경우, 기지국이 FDR 동작을 수행함으로써, 단말 1에서 단말 2의 송신 신호로 인해 IDI가 발생하는 것을 볼 수 있다.

즉, 상기 기지국이 동일한 자원을 이용하여 단말 2로부터 수신 및 단말 1로 송신을 수행하는 경우, 상기 단말 1이 기지국으로부터 신호를 수신할 때, 상기 기지국으로 전송하는 단말 2의 송신 신호로 인해 상기 단말 1에 IDI가 발생한다.

도 11b에서는 기지국이 FDR 동작을 수행하며, 단말 1내지 단말 4는 FDMA 또는 TDMA의 다중 접속을 하는 경우를 나타낸다.

도 11b에 도시된 바와 같이, 단말 4에서는 단말 3의 송신 신호로 인해 IDI가 발생하고, 단말 1에서는 단말 2의 송신 신호로 인해 IDI가 발생한다.

FDR 시스템에서 FDD(frequency division duplex) 또는 TDD(time division duplex)를 사용하는 경우에는 송신 및 수신 동작 시 무선 자원을 다르게 사용하기 때문에 앞에서 언급한 IDI는 발생하지 않는다.

그리고, FDR 시스템에서 동일한 무선 자원을 사용하는 Full-Duplex 뿐만 아니라 동일한 무선 자원을 사용하지 않는 Full-Duplex도 존재할 수 있다.

FDR 동작을 위한 단말 그룹핑(Grouping) 방법

이하에서, FDR 시스템에서 IDI를 완화하기 위한 방법으로서, IDI 측정 및 IDI 측정 결과 보고(reporting), FDR 동작을 위한 단말 그룹핑(이하 ‘FDR 그룹핑’이라 한다.) 방법에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

단말 그룹핑(grouping)이란 셀 내 위치하는 단말들을 특정 기준에 기초하여 하나의 집단으로 묶는 과정을 말한다. 상기 특정 기준은 셀 내 주변 단말들의 interference 신호 강도, 셀 내 단말들의 기하학적인 배치(geometric deployment)등일 수 있다.

도 12는 단말 그룹핑 방법의 일 예를 나타낸 흐름도이다.

먼저, 기지국은 그룹으로 설정될 후보 단말들에게 그룹핑을 위한 정보를 전송한다(S1210).

이후, 각 그룹으로 설정될 후보 단말들은 주변 단말들과의 IDI를 측정한다(S1220).

단말들이 IDI를 측정하고, IDI 측정 결과를 보고하는 구체적인 절차는 아래와 같다.

즉, 기지국(또는 네트워크)은 단말에서 측정된 IDI를 줄이거나 제거하기 위하여 단말 또는 단말 그룹에 고유한 시그너처(signature)를 부여한다.

여기서, 상기 시그너처는 IDI 측정을 위해 단말들 간 구별되거나 단말 그룹들 간에 구별하기 위한 신호를 의미한다. 각 단말 그룹에 고유한 시그너처를 부여하는 경우에는 단말 그룹이 기 형성되어 있는 것이 바람직하다.

상기 시그너처 신호의 형태는 code sequence, 펑처링 패턴(puncturing pattern) 등일 수 있으며, 단말 또는 단말 그룹을 구별할 수 있는 형태이면 어떤 것이든지 가능하다.

상기 시그너처 신호로서 Code sequence를 이용하는 경우에는 단말 또는 단말 그룹의 고유 스크램블(scramble) 또는 인터리빙을 적용할 수 있다.

또한, 상기 시그너처 신호를 수신하는 단말에서 IDI 측정을 용이하게 하기 위해, 상기 시그너처 신호는 배타적으로 하나의 단말 또는 하나의 단말 그룹에만 전송 또는 할당될 수 있다. 여기서, 배타적인 최소 단위는 OFDM symbol일 수 있다.

일 실시 예로서, 상기 시그너처 신호의 구성을 code sequence로 하고, 하나의 OFDM symbol을 이용하여 단말이 송신하는 경우, 각 단말이 송신할 sequence의 index는 단말 ID를 통하여 산출될 수 있다.

즉, 각 단말이 송신할 sequence의 index는 function(단말_ID)로 표현될 수 있다.

또는, 단말 ID를 이루는 정보의 양이 code sequence의 index보다 많은 경우, 각 단말이 송신할 sequence의 index는 모듈러 연산(mod operation) 즉, 아래 수학식 1을 통해 산출될 수 있다.

또 다른 일 예로서, 각 signature 신호를 구분하기 위해 단말_ID 또는 sequence index를 반영하여 상기 시그너처 신호를 m-sequence로 구성할 수도 있다.

즉, LTE의 SSS(Secondary Synchronization Signal)에서 사용하는 아래 수학식과 같은 m-sequence를 사용할 수 있다.

m₀=m’mod31

m1=(m0+

+1)mod31

m’=

+q(q+1)/2, q=

, q’=

여기서,

는 단말_ID 또는 sequence index를 사용함으로써 m’를 구할 수 있기 때문에 각 signature 신호를 구분할 수 있게 된다.

단말은 기지국으로부터 전송되는 signature를 통하여 IDI를 발생시키는 단말에 대한 신호 강도(signal strength), 단말 또는 signature 인덱스(index), 위상(phase) 등과 같은 채널 벡터(channel vector), 타이밍 정보(timing information) 등을 알 수 있게 된다.

이후, 단말들은 상기 기지국으로 IDI 측정 결과를 보고(reporting)한다(S1230).

이후, 상기 기지국은 상기 보고된 IDI 측정 결과를 기반으로 하여 FDR 그룹핑을 수행한다(S1240).

상기 FDR 그룹핑 과정이 완료된 경우, 상기 기지국은 상기 FDR 그룹핑 과정을 통해 설정된 FDR 그룹과 관련된 정보를 단말들에게 전송한다(S1250).

이후, 단말들은 IDI측정 및 IDI 측정 결과 보고를 FDR 그룹핑 과정이 끝날 때까지 반복해서 수행한다. 즉, 상기 단말들은 주기적으로 IDI를 측정하고, IDI 측정 결과를 기지국으로 reporting하는 동작을 수행한다(S1260).

이하에서, 본 명세서에서 제안하는 FDR 시스템에서 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법, FDR 동작에 대한 구체적인 프로시저 정의 및 FDR 동작과 관련된 동작 모드 등에 대해 구체적으로 살펴보기로 한다.

FDR 관련 능력 정보 교환 방법

먼저, FDR 그룹핑을 효과적으로 수행하기 위해 FDR 시스템에서 단말들 간, 단말과 기지국 간, 기지국들 간에 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법 즉, FDR 능력 협상 절차 방법에 대해 살펴보기로 한다.

우선, 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오는 네트워크 환경(또는 구조) 및 FDR 동작 수행 주체에 따라 크게 아래 3가지 경우의 시나리오를 생각할 수 있다.

FDR 시나리오 1. Infrastructure network에서의 FDR 동작 방법.

FDR 시나리오 2. Infrastructure network ＆ D2D network에서의 FDR 동작 방법.

FDR 시나리오 3. D2D network에서의 FDR 동작 방법.

각각의 FDR 시나리오에 대한 구체적인 설명은 도 13 내지 도 15에서 구체적으로 살펴보기로 한다.

또한, 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오들에서 아래와 같은 용어를 사용하기로 한다.

FD(R) Host

FD(R) member

FD(R) 능력(capability) 장치

먼저, FDR Host는 FDR 동작을 수행하는 즉, FD activation mode로 동작하는 단말 또는 기지국을 의미한다.

상기 FD activation mode는 FDR 동작을 수행하는 모드로서, FDR 단말 또는 기지국이 동일한 무선 자원(시간, 주파수, 공간 등)을 이용하여 송신 및 수신을 동시에 수행하는 모드를 말한다.

다음으로, FDR member는 FDR host를 도와주는 역할을 하는 기지국 또는 단말을 의미한다.

상기 FDR member에 해당하는 경우, IDI를 측정하고, IDI 측정 결과를 기지국 또는 FDR Host로 보고(reporting)하는 동작을 수행한다.

다음으로, FDR 능력 장치는 FDR 동작을 수행할 수 있는 능력을 가진 단말 또는 기지국을 말한다. 상기 FDR host 및 FDR member는 모두 FDR 능력 장치에 해당한다.

도 13 내지 도 15를 참조하여 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오들에 대해 살펴보기로 한다.

도 13은 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오의 일 예를 나타낸 개념도이다.

즉, 도 13은 infrastructure network에서 기지국이 FDR Host로 동작하는 FDR 시나리오를 나타낸다.

여기서, 기지국은 FDR host이며, 단말 1은 FDR member에 해당한다.

FDR host에 해당하는 기지국은 동일한 무선 자원을 통해 단말 2로부터 수신 및 단말 1로 송신하는 동작을 동시에 수행한다. 이 경우, 단말 2의 전송 신호는 단말 1의 수신에 IDI를 발생시킨다.

이 경우, FDR member에 해당하는 단말 1은 단말 2로부터 발생되는 IDI를 측정하고, IDI 측정 결과를 기지국으로 reporting한다. 여기서, 상기 기지국 및 상기 단말 1은 FDR 능력 장치이다.

도 14는 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.

즉, 도 14는 infrastructure network와 D2D network가 혼재된 무선 환경에서 단말이 FDR host로 동작하는 시나리오를 나타낸다.

도 14a는 FDR host에 해당하는 단말이 기지국으로 송신 및 타 단말로부터 수신하는 FDR 동작을 나타내며, 도 14b는 FDR host에 해당하는 단말이 기지국으로부터 수신 및 타 단말로 송신하는 FDR 동작을 나타낸다.

도 14a 및 도 14b는 FDR host인 단말의 송/수신 방향만 다르기 때문에, 도 14a를 위주로 설명하기로 한다.

도 14a에 도시된 바와 같이, 단말 1은 FDR host이며, 기지국은 FDR member이다. 따라서, 상기 기지국은 단말 2로부터 발생하는 IDI를 측정한다.

다만, 상기 기지국은 IDI 측정 결과를 이용하여 FDR 그룹핑을 수행하는 주체이기 때문에, IDI 측정 결과를 따로 reporting할 필요는 없으나, IDI 측정 결과를 단말 1로 reporting할 수도 있다.

도 15는 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.

즉, 도 15는 D2D network 에서 단말이 FDR host로 동작하는 시나리오를 나타낸다.

여기서, 단말 3은 FDR host이며, 단말 2는 FDR member로 동작한다.

따라서, 단말 2는 단말 1로 인해 발생하는 IDI를 측정하고, IDI 측정 결과를 기지국 또는 단말 3으로 reporting한다.

바람직하게는, 단말 2는 IDI 측정 결과를 기지국으로 reporting한다.

다만, D2D communication이 기지국의 관여 없이 단말 간에만 이루어지는 경우(일 예로, WiFi Direct 등), 단말 2는 IDI 측정 결과를 FDR Host인 단말 3으로 reporting하는 것이 바람직하다.

도 16은 본 명세서에서 제안하는 초기 접속 절차를 통해 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.

도 16을 참조하면, 기지국은 자신의 FDR 관련 능력 정보를 단말로 전송한다(S1610).

여기서, 상기 FDR 관련 능력 정보는 FDR 동작 즉, 동일한 자원을 이용하여 송신 및 수신을 동시에 수행할 수 있는 능력이 있는지를 나타내는 정보이다.

상기 기지국이 전송하는 기지국의 FDR 관련 능력 정보는 system information을 통해 주기적으로 전송될 수 있다.

바람직하게는, 상기 FDR 관련 능력 정보는 SIB 2(System Information Block 2)의 RadioResourceConfigCommonSIB를 통해 전송될 수 있다.

이후, 상기 단말은 자신의 FDR 관련 능력 정보를 상기 기지국으로 전송한다.

여기서, 상기 단말의 FDR 관련 능력 정보는 initial access 이후 또는 initial access 절차 중에 상기 기지국으로 전송될 수 있으며, 이하에서는 초기 접속 절차 중에 전송되는 방법에 대해 살펴보기로 하며, 초기 접속 절차 이후에 전송되는 방법에 대해서는 도 17에서 살펴보기로 한다.

상기 단말의 FDR 관련 능력 정보가 initial access 절차 중에 전송되는 경우에는 S1620 단계 내지 S1640 단계에 해당하는 RRC connection establishment 절차를 통해 상기 FDR 관련 능력 정보가 전송될 수 있다.

즉, 상기 단말은 상기 기지국으로 RRC 관련 메시지를 전송하는 단계인 S1620 단계 또는 S1640 단계에서 상기 단말의 FDR 관련 능력 정보를 함께 전송하거나 S1620 단계 내지 S1640 단계 사이에 추가 메시지를 통해 상기 FDR 관련 능력 정보를 전송할 수 있다.

상기 단말이 initial access 절차 과정에서 상기 FDR 관련 능력 정보를 전송하는 경우, 해당 메시지에 상기 단말이 FDR 동작을 수행할 수 있는 능력이 있는지 없는지를 나타내는 1bit의 indication 정보가 추가될 수 있다.

상기 해당 메시지는 RRC connection Request 메시지 또는 RRC connection Setup Complete message이다.

이후, 상기 단말은 상기 기지국으로 단말 능력 요청(UE capability Enquiry) 메시지를 전송하고(S1650), 상기 기지국으로부터 상기 단말 능력 요청 메시지에 대한 응답으로 단말 능력 정보(UE capability information)를 수신한다(S1660).

상기 FDR 관련 능력 정보(FDR 관련 파라미터)는 FDR host로 동작할 수 있는 FD 모드를 지원하는지 여부를 나타내는 FD 모드 (지원) 지시 정보, FD member로서 FDR assist를 지원하는지 여부를 나타내는 FD assist 지시 정보 등을 포함할 수 있다.

상기 FD 모드 지시 정보는 기지국 또는 단말이 FDR host로 동작 가능한지를 나타내는 정보를 의미하며, 1bit로 표현될 수 있다.

상기 FD assist 지시(indication) 정보는FDR grouping에 참여하여 FDR member로 동작 가능한지를 나타내는 파라미터로서, 1bit로 표현될 수 있다.

상기 FD 모드 지시 정보가 FD 모드를 지원함을 나타내는 경우, 상기 FDR 관련 능력 정보는 FD 모드의 동작 방법을 나타내는 파라미터를 더 포함한다.

상기 FD 모드의 동작 방법을 나타내는 파라미터는 FD 모드의 동작 방법이 Grouping 또는 다른 방법을 통해서 수행되는지를 나타내는 정보이며, 상기 FD 모드의 동작 방법이 그룹핑을 통해서 수행되는 경우, FDR 그룹핑 방법과 관련된 아래와 같은 정보들을 더 포함할 수 있다.

(1) geometric grouping, (2) worst IDI grouping, (3) best IDI grouping, (4) FDR로 사용하는 Frequency 정보를 이용하여 grouping

여기서, 상기 FDR 그룹핑은 기지국 또는 D2D communication의 경우 FDR host로 동작하는 단말에 의해 수행될 수 있다.

상기 geometric grouping은 단말 등의 지리적 위치를 고려하여 FDR 그룹핑 방법이 수행됨을 나타낸다.

상기 worst IDI grouping은 IDI 측정 결과 중 특정 값(임계값, 기 결정되어 있는 값)보다 높은 값들 즉, IDI가 큰 값들을 보고한 단말들끼리 FDR 그룹핑 방법이 수행됨을 나타낸다.

반대로, 상기 best IDI grouping은 IDI 측정 결과 중 특정 값보다 낮은 값들 즉, IDI가 작은 값들을 보고한 단말들끼리 FDR 그룹핑 방법이 수행됨을 나타낸다.

상기 FDR 동작에 사용되는 Frequency 정보를 이용한 grouping은 동일 주파수를 사용하는 단말들끼리 FDR 그룹핑되거나 다른 주파수를 사용하는 단말들끼리 FDR 그룹핑 방법이 수행됨을 나타낸다.

이후, 상기 FDR 능력 협상 절차가 완료된 경우, 상기 단말은 Non FDR mode로 진입할 수 있다(S1670). 상기 Non FDR mode는 FDR 능력이 있는 단말이 FD mode로의 전환을 기다리는 모드이다.

도 17은 본 명세서에서 제안하는 단말 능력 협상 절차를 통해 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.

S1710단계 내지 S1740, S1770 단계는 도 16의 S1610단계 내지 S1640, S1650 단계와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 하고 차이가 있는 부분에 대해서만 설명하기로 한다.

도 17에 도시된 바와 같이, 단말은 initial access 절차 이후, S1750 내지 S1760 단계의 단말 능력 협상 절차를 이용하여 FDR 관련 능력 정보를 전송할 수 있다. 즉, 상기 단말은 자신의 FDR 관련 능력 정보를 S1760 단계의 단말 능력 정보와 함께 상기 기지국으로 전송한다.

여기서, 상기 기지국은 자신의 FDR 관련 능력 정보를 시스템 정보를 통해 전송할 수 있으나, 상기 S1750 단계의 단말 능력 요청 메시지 전송 시에 함께 전송하는 것도 가능하다.

상기 단말의 FDR 관련 능력 정보가 상기 UE capability information을 통해 전송되는 경우, 상기 FDR 관련 능력 정보는 UE capability information의 physical parameter 중 어느 하나를 이용하여 전송될 수 있다.

도 18은 본 명세서에서 제안하는 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.

도 18의 경우, FDR 시스템에서 FDR 동작을 정의하기에 앞서, FDR 능력이 있는 FDR 기지국이 처음 FDR 시스템에 deploy되는 경우, 상기 기지국이 인접(또는 이웃, 주변) 기지국 또는 MME와 능력 협상(capability negotiation) 절차에서 서로의 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법을 나타낸다.

여기서, 상기 기지국의 FDR 관련 능력 정보는 X2 인터페이스 또는 S1 인터페이스를 통해 전송될 수 있다.

각 기지국의 FDR 관련 능력 정보는 X2 인터페이스를 이용하여 직접 교환될 수 있다(S1810).

또한, 상기 FDR 관련 능력 정보가 S1 인터페이스를 통해 교환되는 경우에는, MME와 기지국 간 FDR 관련 능력 정보를 교환하고, 기지국은 상기 MME를 통해 인접(또는 이웃, 주변) 기지국의 FDR 관련 능력 정보를 획득할 수 있다(S1820).

상기 FDR 관련 능력 정보는 앞서 살펴본 FD 모드 (지원) 지시 정보, FD assist 지시(indication) 정보, FD 모드의 동작 방법을 나타내는 파라미터, FD 그룹핑 방법과 관련된 정보 등을 포함할 수 있다.

도 19는 본 명세서에서 제안하는 D2D 단말 간에 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법의 일 예를 나타낸 도이다.

도 19는 D2D network에서 FDR 동작을 정의하기에 앞서, FDR 능력이 있는 D2D 단말이 처음 D2D network에 진입하는 경우, D2D 단말이 주변 단말과 직접 D2D communication을 수행하려 할 때, 서로 간에 FDR 관련 능력 정보를 교환하는 방법을 나타낸다.

도 19에 도시된 바와 같이, D2D 단말 간 FDR 관련 능력 정보의 교환은 D2D communication 과정 중 device discovery 단계에서 수행될 수 있다(S1910). 즉, 단말 1 및 단말 2는 device discovery 단계에서 서로 교환하는 메시지에 각자의 FDR 관련 능력 정보를 포함하여 상대방으로 전송한다.

또 다른 일 예로서, D2D 통신을 수행하기로 결정된 이후 즉, D2D 단말 간 D2D 연결 확립이 완료된 이후(S1910’), 각 D2D 단말들은 FDR 관련 능력 정보를 서로 교환할 수 있다(S1920’).

이 경우, 각 D2D 단말의 FDR 관련 능력 정보는 추가 메시지를 통해서 또는 이벤트 발생 시 전송되는 메시지 등을 통해서 교환될 수 있다.

상기 FDR 관련 능력 정보 교환을 통해, FDR 관련 능력이 있는 것으로 확인된 경우, D2D 단말들 중 하나는 FDR host의 역할을 수행하고, 다른 단말은 FDR host를 assistance하는 FDR member의 역할을 수행한다.

마찬가지로, 상기 FD 관련 능력 정보는 FD 모드 지시 정보, FD assist 지시(indication) 정보, FD 모드의 동작 방법을 나타내는 파라미터, FD 그룹핑 방법과 관련된 정보 등을 포함할 수 있다.

FDR 동작과 관련된 모드 정의

이하에서 기술될 FDR 동작과 관련된 모드들에 대해 살펴보기로 한다.

본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오에서 FDR 단말 또는 기지국은 3가지 형태의 mode 즉, (1) Non-FDR mode(FDR deactivation mode), (2) FDR preparation mode, (3) FDR mode(FDR activation/member mode)를 가질 수 있다.

구체적으로, FD host 및 FD member는 FDR 시나리오에서 상기 3가지 형태의 mode를 이용하여 FDR 동작을 수행한다.

먼저, FD(R) mode는 앞서 살핀 것처럼, FDR 능력 단말 또는 기지국이 FDR 동작을 수행하는 모드를 말한다. 여기서, FDR 동작은 동일한 자원을 이용하여 송신 및 수신을 동시에 수행하는 동작을 의미한다.

FDR host 가 FDR mode에 있는 경우, FDR activation mode로 표현될 수 있고, FDR member가 FDR mode에 있는 경우, FDR member mode로 표현될 수 있다.

다음으로, 비 FDR 모드(Non-FDR mode)는 FDR deactivation mode로서, FDR 동작이 아직 활성화되지 않은 모드를 말한다.

즉, Non-FDR mode에 있는 FDR 능력 단말 또는 기지국은 FDR 모드로의 전환을 대기할 수 있다.

다음으로, FDR 준비 모드(FDR preparation mode)는 FDR 능력 단말 또는 기지국이 IDI를 측정/측정 보고, FDR 그룹핑 방법을 수행할 때 동작하는 모드를 말한다.

상기 FDR preparation mode는 FD member가 FDR preparation mode에 있는 경우와 FD host가 FDR preparation mode에 있는 경우 그 의미가 다르다.

즉, FDR member에서의 FDR preparation mode는 FDR member mode로 전환하기 전 FDR member에 해당하는 단말(FDR member 단말)이 주변 단말의 IDI를 측정하는 과정과 관련된 상태의 모드를 의미한다.

이 경우, FDR member 단말은 기지국으로부터 FDR 그룹핑을 위한 IDI measurement configuration 메시지를 수신한 이후 FDR preparation mode로 진입하고, FDR member 단말이 특정 FDR group에 포함되거나 IDI 측정을 종료하는 경우 상기 FDR preparation mode는 종료한다.

또한, FDR host에서의 FDR preparation mode는 FDR host에 해당하는 단말(FDR host 단말)이 FDR mode 또는 FDR activation mode로 전환하기 전 기지국으로부터 FD group information을 수신하기 위해 기다리는 상태를 말한다.

상기 FDR host는 FD 그룹핑 요청 메시지를 전송하거나 FD 그룹핑 응답 메시지를 수신한 시점에 FDR preparation mode로 진입하며, FD grouping Timer가 만료되거나 기지국으로부터 FD group information을 수신하는 경우 상기 FDR preparation mode는 종료된다.

여기서, 상기 FD grouping Timer는 상기 FD group information 수신과 관련된 타이머로서, FD 그룹핑 응답 메시지를 기지국으로부터 수신하는 시점에 구동되고, FD 그룹 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 시점에 종료하는 타이머를 말한다.

상기 FD grouping Timer를 구동하는 이유는 FDR host가 불필요하게 기지국으로 FD grouping request 메시지를 재전송하는 것을 방지하기 위함이다.

즉, 기지국은 FD host로 FD 그룹핑 응답 메시지를 전송하고 나서 IDI 측정, IDI 측정 결과 수집, FD 그룹핑 등의 절차를 수행해야 하기 때문에, FD group information을 상기 FD host로 전송하기까지 많은 시간이 걸릴 수 있다.

따라서, FDR host는 상기 FD grouping Timer를 구동함으로써, 상기 FD grouping Timer가 구동되는 시간 동안에는 상기 FD group information을 수신하지 못하더라도 상기 기지국으로 FD 그룹핑 요청 메시지를 재전송하지 않을 수 있다.

또한, 상기 FD grouping Timer는 구현에 따라 FD 그룹핑 요청 메시지를 기지국으로 전송하는 경우 구동되고, FD group confirm 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 경우 종료되도록 할 수 있다.

상기 FD grouping Timer는 FD 그룹핑 요청 메시지를 전송하는 시점에 구동하고, FD 그룹핑 응답 메시지를 수신할 때 종료하는 RRC 메시지 관련 타이머와 구별된다.

상기 RRC 메시지 관련 타이머는 상기 FD 그룹핑 응답 메시지를 수신하는 경우 종료된다. 상기 FD grouping timer가 상기 FD 그룹핑 요청 메시지를 전송하는 시점에 구동되는 경우 즉, 상기 RRC 메시지 관련 타이머와 함께 구동되는 경우에 상기 FD 그룹핑 응답 메시지를 상기 RRC 메시지 관련 타이머가 만료되기 전까지 수신하지 못한 경우, 상기 FD 그룹핑 타이머는 상기 RRC 메시지 관련 타이머가 만료되는 시점에 함께 종료될 수 있다.

FDR 그룹핑을 위한 구체적인 FDR 동작 프로시저 정의

이하에서, FDR 관련 능력 정보 교환 후, 효과적인 FDR 그룹핑을 위한 구체적인 FDR 동작 프로시저에 대해 살펴보기로 한다.

도 20은 본 명세서에서 제안하는 FDR 동작 방법의 일 예를 나타낸 순서도이다.

단말과 기지국, 단말들 간 또는 기지국들 간에 FDR 관련 능력 정보를 교환한다(S2010).

상기 FDR 관련 능력 정보 교환 방법에 대한 구체적인 설명은 도 16 내지 도 19를 참고하기로 한다.

여기서, FDR 동작을 수행할 FDR host와 FDR member는 기 결정되어 있는 것으로 가정한다. 다만, FDR host 및 FDR member는 기지국에 의해 또는 단말의 요청에 의해 S2010 단계 이후에 결정될 수도 있다.

이후, FDR host 및 FDR member는 각각 FDR preparation mode로 진입한다(S2020). 여기서, 상기 FDR member는 기지국으로부터 IDI 측정 설정 정보를 수신한 이후 상기 FDR preparation mode로 진입한다().

상기 FDR member는 상기FDR preparation mode에서 IDI를 측정하고, IDI 측정 결과를 상기 기지국으로 전송한다(S2030,S2040).

여기서, 상기 기지국이 FDR member인 경우에는 IDI 측정 결과를 따로 전송할 필요가 없으나, 필요한 경우 FDR host로 IDI 측정 결과를 전송할 수도 있다.

또한, 상기 FDR host는 상기 FDR preparation mode로 진입하여 상기 기지국으로 FD grouping request 메시지를 전송하고, 상기 기지국으로부터 상기 FD grouping request 메시지에 대한 응답으로 FD grouping response 메시지를 수신한다(S2050).

상기 FD grouping response 메시지를 수신하는 경우, 상기 FDR host는 FD grouping timer를 구동하고, 상기 FD grouping timer가 만료되기까지 상기 기지국으로부터 FD 그룹 정보의 수신을 기다린다.

상기 FDR host는 상기 FD 그룹핑 타이머가 만료되기 전까지 상기 FD 그룹핑 정보를 수신하지 못하는 경우, 상기 기지국으로 FD 그룹핑 요청 메시지를 재 전송한다.

이후, 상기 기지국은 FDR member로부터 수신된 IDI 측정 결과 보고에 기초하여 FDR 그룹핑을 수행한다(S2060). FDR 그룹핑과 관련된 구체적인 설명은 도 12를 참조하기로 한다.

이후, 상기 기지국은 각 FDR 능력 단말에게 (특정) FDR group으로 그룹핑 될 것을 지시하는 FDR mode transition command 메시지를 전송한다(S2070).

상기 FDR mode transition command 메시지는 FDR 그룹에 해당하는 signature 정보 등 FDR group과 관련된 정보를 포함할 수 있다.

상기 FDR mode transition command 메시지를 수신한 단말은 FD 모드로 전환한다.

즉, FDR host는 FDR activation mode로 동작하고, FDR member는 FDR member mode로 동작하게 된다.

여기서, 상기 기지국이 FDR host로서 FD 모드로 동작하는 경우, Flexible TDD mode 또는 Full Duplex mode를 수행할 수 있으며, 단말이 FDR host로서 FD 모드로 동작하는 경우에는 Full Duplex mode만을 수행할 수 있다.

이하, FDR 시나리오에서 단말이 FDR member인 경우와 FDR host인 경우의 FDR preparation mode에 대해 도 21및 도 22를 참조하여 좀 더 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 21은 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오에서 FDR preparation mode에서의 FDR 동작의 일 예를 나타낸 도이다.

도 21에 도시된 바와 같이, FDR 능력 단말은 망 초기 접속 과정에서 FDR 관련 능력 정보를 기지국 또는 네트워크와 교환한다(S2110). 여기서, 상기 FDR 능력 단말은 FDR member라고 가정한다.

상기 FDR member 단말은 Non FDR mode에 있으며, FD mode로 전환하기 위해 기다린다.

또한, 상기 FD mode는 connected 상태 단말에게 유효한 모드인 것이 바람직하나, idle 상태의 단말에게도 유효한 모드일 수 있다.

이후, 상기 FDR member 단말은 기지국으로부터 FDR grouping을 위한 IDI 측정 설정(Neighbor UE interference measurement configuration) 정보(또는 메시지)를 수신한다(S2120). S2120 단계에서 상기 FDR member 단말은 FDR preparation mode로 진입한다(S2130).

상기 IDI 측정 설정 정보는 IDI를 측정할 주변 단말의 리스트 정보, 측정 결과 reporting 방법과 관련된 정보를 포함할 수 있다.

상기 IDI를 측정할 주변 단말의 리스트 정보는 단말 또는 단말 그룹을 나타내는 signature 정보를 포함할 수 있다.

상기 측정 결과 reporting 방법과 관련된 정보는 이벤트 트리거된 보고(Event-triggered reporting) 또는 주기적 보고(Periodic reporting) 방식을 포함할 수 있다.

상기 이벤트 트리거된 보고 방식은 임계값을 이용하는 것으로, 상기 임계값은 셀 특정하게(cell specific) 또는 단말 그룹 특정하게(UE group specific) 설정될 수 있다.

상기 Periodic reporting 방식은 주기적으로 reporting하는 방식으로, Offset 정보 등을 이용할 수 있다.

이후, 상기 FDR member 단말은 상기 기지국으로부터 수신되는 IDI 측정 설정 정보에 기초하여, IDI를 측정하고(S2140) IDI 측정 결과를 상기 기지국으로 reporting한다(S2150).

즉, 상기 FDR member 단말은 상기 기지국이 지시한 measurement reporting 조건을 만족하는 경우, 상기 기지국으로 IDI measurement results를 보고한다.

상기 기지국으로부터 특별한 지시가 있을 때까지, 상기 FDR member 단말은 IDI 측정 및 IDI 측정 결과 reporting 과정을 반복하여 수행한다.

만약, 상기 FDR 능력 단말이 기지국으로부터 IDI measurement configuration 정보를 수신하였지만, 단말 상황 등을 고려하여 FDR member로 동작하기를 원하지 않는 경우, 상기 기지국으로 IDI 측정 결과 reporting을 수행하지 않을 수 있다.

이 경우, 상기 FDR 능력 단말은 FDR preparation mode로 진입하지 않고, Non FDR mode를 유지하게 된다.

또한, 상기 FDR 능력 단말은 상기 기지국으로 FD reject 메시지를 전송함으로써, FDR member로서 FDR 그룹핑에 참여하지 않음을 명확하게 알릴 수 있다.

이 경우, 상기 기지국은 FDR group 형성 시, IDI 측정 결과를 보고한 단말만을 대상으로 하여 FDR 그룹을 형성할 수 있게 된다. 즉, 상기 기지국은 단말로부터 IDI 측정 결과를 reporting 받음으로써, 단말의 FDR 그룹핑 참여 여부를 확인할 수 있게 된다.

앞서 살핀 것처럼, 상기 FDR member 단말의 FDR preparation mode는 FDR grouping을 위한 IDI measurement configuration 메시지를 기지국으로부터 수신한 시점에 진입하며, 특정 FDR group에 포함되거나 IDI 측정이 종료되는 경우 또는 상기 기지국으로부터 FD mode transition 관련 메시지를 수신하는 경우 상기 FDR preparation mode는 종료될 수 있다(S2160).

이후, 상기 FDR member 단말은 상기 FDR member 모드에서 FDR 그룹 내 단말에 대해서는 기존의 IDI 측정 주기보다 더 짧은 주기를 가지고 IDI를 측정하고, IDI 측정 결과를 reporting하며, FDR 그룹 이외 단말에 대해서는 기존의 IDI 측정 주기보다 더 긴 주기를 가지고 IDI를 측정하고, IDI 측정 결과를 reporting한다.

도 22는 본 명세서에서 제안하는 FDR 시나리오에서 FDR preparation mode에서의 FDR 동작의 또 다른 일 예를 나타낸 도이다.

도 22에 도시된 바와 같이, FDR 능력을 가진 단말(또는 node)은 망 초기 접속 과정에서 FDR 관련 능력 정보를 기지국 또는 네트워크와 교환한다(S2210).

상기 FDR 능력을 가진 단말은 FDR host라고 가정한다.

이후, FDR host 단말은 기지국으로 FDR grouping 설정을 요청하기 위한 FD grouping request 메시지를 전송한다(S2220). 상기 FD 그룹핑 요청 메시지는 기지국에 의해 전송될 수도 있다. 여기서, 상기 FDR host 단말은 FD 그룹핑 요청 메시지를 전송하는 시점에서 RRC 관련 타이머를 구동할 수 있다.

상기 FD 그룹핑 요청 메시지는 상기 FDR host 단말이 FD 모드에서 통신하기를 원하는 주변 단말 정보를 포함할 수 있다.

즉, 상기 FD 그룹핑 요청 메시지는 후보 FDR 통신 단말 리스트 정보를 포함할 수 있다. 상기 후보 FDR 통신 단말 리스트 정보는 단말 ID 또는 단말 signature 정보로 구성될 수 있다.

이후, 상기 FDR host 단말은 상기 기지국으로부터 상기 FDR 그룹핑 요청 메시지에 대한 응답으로서 FD 그룹핑 응답 메시지를 수신한다(S2230).

상기 기지국은 상기 수신된 FD grouping request 메시지를 기반으로 단말의 효율적인 FDR 동작을 제공하기 위해 FDR grouping을 수행한다(S2240).

상기 FD grouping response 메시지를 수신한 경우, 상기 FDR host 단말은 FD grouping timer를 구동한다(S2250).

그리고, 상기 FDR host 단말은 상기 FD grouping timer가 만료되기 전까지 상기 기지국으로부터 FD group information의 수신을 기다린다.

만약, 상기 FD grouping timer가 만료되기 전까지 상기 FD group information을 수신하지 못한 경우, 상기 FDR host 단말은 상기 기지국으로 FD grouping request 메시지를 재 요청한다.

이후, 상기 FDR host 단말은 상기 기지국으로부터 FD group information을 수신하고(S2260), 상기 기지국으로 상기 FD 그룹 정보에 대한 응답으로서 FD 그룹 confirm 메시지를 전송한다(S2270).

상기 FD group information은 FDR 그룹이 될 단말을 나타내는 단말 ID list, 단말 또는 단말 그룹을 나타내는 signature 정보 또는 frequency 정보 등을 포함할 수 있다.

이후, 상기 FDR host 단말은 FD 모드로 전환하여, 기지국 또는 타 단말과 동일한 자원을 이용하여 송신 및 수신을 동시에 수행한다(S2280).

도 23은 본 명세서에서 제안하는 FDR 동작 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.

즉, 도 23은 infrastructure network의 FDR 시나리오에서 기지국이 FDR host로서 FDR 동작을 수행하는 방법을 나타낸다.

여기서, FDR host는 기지국이며, FDR member는 단말 1이다.

도 23의 경우, 기지국과 단말은 FDR 관련 능력 정보를 초기 접속 절차 이후 (단말과 기지국 간 RRC 연결 확립 과정이 완료된 후), 단말 능력 협상 절차를 통해 교환한다.

도 23을 참조하면, 단말은 기지국과 RRC 연결 확립 절차를 수행한다(S2310). 상기 RRC 연결 확립 절차는 단말 연결 확립(UE Connection establishment) 절차로 표현될 수 있다. RRC 연결 확립 절차의 구체적인 설명은 상술한 도 7을 참조하기로 한다.

이후, 상기 단말과 상기 기지국은 단말 능력 협상 절차를 통해 FDR 관련 능력 정보를 서로 교환한다(S2320). 즉, 상기 단말은 자신의 FDR 관련 능력 정보를 포함하는 단말 능력 요청(UE capability Enquiry) 메시지를 상기 기지국으로 전송한다.

이후, 상기 기지국은 자신의 FDR 관련 능력 정보를 포함하는 단말 능력 정보(UE capability information)를 상기 단말로 전송한다.

상기 S2320 단계를 통해, 상기 단말과 상기 기지국은 상대방의 FDR 관련 능력 여부를 확인함으로써, FDR 동작 수행을 기대할 수 있다.

상기 S2320 단계 이후, 상기 단말은 Non FDR mode 상태로서, FD 모드로의 전환을 기다릴 수 있다.

이후, 상기 기지국은 상기 단말로 IDI 측정을 지시하기 위한 IDI 측정 설정 정보를 전송한다(S2330). 상기 단말은 상기 IDI 측정 설정 정보를 수신하는 경우, FDR preparation mode로 전환한다(S2340). 즉, 상기 단말은 상기 FDR preparation mode로 전환(또는 진입)하여, IDI 측정 및 IDI 측정 결과를 reporting하는 절차를 수행하게 된다.

따라서, 상기 단말은 상기 수신된 IDI 측정 설정 정보에 기초하여 주변 단말과의 IDI를 측정하고(S2350), IDI 측정 결과를 상기 기지국으로 reporting한다(S2360).

이후, 상기 기지국은 상기 단말로부터 수신되는 IDI 측정 결과 reporting에 기초하여 FDR 그룹핑을 수행한다(S2370).

이후, 상기 기지국이 FDR 그룹핑을 완료한 경우, 해당 그룹에 포함될 단말들에게 FDR 그룹에 포함될 것을 알리기 위한 FDR mode transition command를 전송한다(S2380). 여기서, 상기 FDR mode transition command 메시지는 FDR 그룹핑과 관련된 정보를 포함할 수 있다.

즉, 상기 FDR mode transition command를 수신한 단말은 FDR member 모드로 전환한다. 상기 FDR member 모드에 있는 단말은 FD 그룹 내 단말에 대해서는 기존의 IDI 측정 주기보다 짧은 주기를 가지고 IDI를 측정하고, FD 그룹 외 단말들에 대해서는 기존의 IDI 측정 주기보다 더 긴 주기를 가지고 IDI를 측정하여 해당 측정 결과를 상기 기지국으로 보고한다.

도 24는 본 명세서에서 제안하는 FDR 동작 방법의 또 다른 일 예를 나타낸 흐름도이다.

도 24는 infrastructure network와 D2D network가 혼재된 FDR 시스템에서 단말이 FDR host로 동작하는 경우를 나타낸다.

도 24에서, 단말 1은 FDR host이며, 기지국 및 단말 2는 FDR member이다.

도 24의 경우, 단말과 기지국은 FDR 관련 능력 정보를 초기 접속 절차 이후인 단말 능력 협상 절차에서 교환하고, 단말 간 FDR 관련 능력 정보의 교환은 D2D Discovery/communication 절차 중에 수행된다.

도 24를 참조하면, 단말 1과 기지국은 RRC 연결 확립 절차를 수행한 이후(S2410), UE capability negotiation 절차를 통해 서로의 FDR 관련 능력 정보를 교환한다(S2420).

또한, 상기 기지국은 단말 2와 FDR 관련 능력 정보를 교환한다(S2430). 마찬가지로, 상기 S2430 단계는 RRC 연결 확립 절차 중에 수행되거나 UE capability negotiation 절차 중에 수행될 수 있다.

그리고, 단말 1과 단말 2는 서로의 FDR 관련 능력 정보의 교환을 D2D discovery 절차 또는 D2D communication 절차 중에 수행할 수 있다(S2440).

이후, FDR host에 해당하는 단말 1은 상기 기지국과 FD group request message 및 FD group response message를 서로 교환한다(S2450).

여기서, 상기 단말 1은 상기 S2450 단계를 통해 FDR preparation mode로 진입한다. 또한, 상기 단말 1은 상기 기지국으로부터 상기 FD group response messgae를 수신하는 시점에 FD grouping timer를 구동한다(S2460). 상기 FD grouping timer는 상기 FDR preparation mode 동안 구동되도록 설정될 수 있다.

즉, 상기 기지국으로부터 FD group information을 수신하거나 상기 기지국으로 FD group confirm 메시지를 전송하기까지 상기 FD grouping timer가 구동되도록 설정될 수 있다.

이후, 상기 기지국은 IDI 측정 결과에 기초하여 FDR 그룹핑을 수행한다. 즉, 상기 기지국은 상기 단말 2로 IDI 측정 설정 정보를 전송한다. 상기 단말 2는 상기 수신된 IDI 측정 설정 정보에 기초하여 주변 단말과의 IDI를 측정하고 IDI 측정 결과를 상기 기지국으로 reporting한다(S2470).

상기 단말 2는 상기 IDI 측정 설정 정보를 수신하는 경우, FDR preparation mode로 진입하게 된다.

상기 기지국은 상기 수신된 IDI 측정 결과 reporting에 기초하여 FDR 그룹을 형성하고, 상기 단말 1로 상기 형성된 FDR 그룹과 관련된 정보를 포함하는 FD group information을 전송한다(S2480).

이후, 상기 단말 1은 상기 FD group information에 대한 응답으로 FD group confirm 메시지를 상기 기지국으로 전송한다(S2490).

S2490 단계 이후, 상기 단말 1은 FD mode 즉, FDR activation mode로 진입하며, 상기 단말 2는 상기 기지국으로부터 FD mode transition command 메시지를 수신하는 경우, FD mode 즉, FDR member mode로 진입한다.

이후, 상기 단말 1은 상기 기지국 및 상기 단말 2와 동일한 자원을 이용하여 송신 및 수신을 동시에 수행한다.

도 25는 본 명세서에서 제안하는 기지국 및 단말의 내부 블록도의 일 예를 나타낸 도이다.

도 25에 도시된 바와 같이, 기지국(2510) 및 단말(2520)은 통신부(송수신부, RF 유닛,2513,2523), 프로세서(2511,2521) 및 메모리(2512,2522)를 포함한다.

이외에도 상기 기지국 및 단말은 입력부 및 출력부를 더 포함할 수 있다.

상기 통신부(2513,2523), 프로세서(2511,2521), 입력부, 출력부 및 메모리(2512,2522)는 본 명세서에서 제안하는 방법을 수행하기 위해 기능적으로 연결되어 있다.

통신부(송수신부 또는 RF유닛,2513,2523)는 PHY 프로토콜(Physical Layer Protocol)로부터 만들어진 정보를 수신하면, 수신한 정보를 RF 스펙트럼(Radio-Frequency Spectrum)으로 옮기고, 필터링(Filtering), 증폭(Amplification) 등을 수행하여 안테나로 송신한다. 또한, 통신부는 안테나에서 수신되는 RF 신호(Radio Frequency Signal)을 PHY 프로토콜에서 처리 가능한 대역으로 옮기고, 필터링을 수행하는 기능을 한다.

그리고, 통신부는 이러한 송신과 수신 기능을 전환하기 위한 스위치(Switch) 기능도 포함할 수 있다.

프로세서(2511,2521)는 본 명세서에서 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들은 프로세서에 의해 구현될 수 있다.

상기 프로세서는 제어부, controller, 제어 유닛, 컴퓨터 등으로 표현될 수도 있다.

메모리(2512,2522)는 프로세서와 연결되어, FDR 시스템에서 FDR 동작 수행을 위한 프로토콜이나 파라미터를 저장한다.

프로세서(2511,2521)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. 통신부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 실시 예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다.

모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 수 있다.

출력부(디스플레이부 또는 표시부)는 프로세서에 의해 제어되며, 키입력부에서 발생되는 키입력 신호 및 프로세서로부터의 각종 정보 신호와 함께, 상기 프로세서에서 출력되는 정보들을 출력한다.

나아가, 설명의 편의를 위하여 각 도면을 나누어 설명하였으나, 각 도면에 서술되어 있는 실시 예들을 병합하여 새로운 실시 예를 구현하도록 설계하는 것도 가능하다. 그리고, 당업자의 필요에 따라, 이전에 설명된 실시 예들을 실행하기 위한 프로그램이 기록되어 있는 컴퓨터에서 판독 가능한 기록 매체를 설계하는 것도 본 발명의 권리범위에 속한다.

본 명세서에 따른 FDR 시스템에서 FDR 동작 수행 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시 예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시 예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시 예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.

한편, 본 명세서의 FDR 시스템에서 FDR 동작 수행 방법은 네트워크 디바이스에 구비된 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체에 프로세서가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 프로세서에 의해 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록장치를 포함한다. 프로세서가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한, 인터넷을 통한 전송 등과 같은 캐리어 웨이브의 형태로 구현되는 것도 포함한다. 또한, 프로세서가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 프로세서가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다.

또한, 이상에서는 본 명세서의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 명세서는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해돼서는 안 될 것이다.

그리고, 당해 명세서에서는 물건 발명과 방법 발명이 모두 설명되고 있으며, 필요에 따라 양 발명의 설명은 보충적으로 적용될 수가 있다.

본 명세서는 전이중 통신(Full Duplex Radio:FDR)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 FDR 동작을 이용하는 것에 있다.

Claims

FDR(Full-Duplex Radio)을 지원하는 무선 통신 시스템에서, 단말이 FDR 동작을 수행하기 위한 방법에 있어서,
상기 단말이 동일한 무선 자원을 이용하여 송신 및 수신 동작을 동시에 수행하는 FDR 모드를 지원하는지 여부를 나타내는 지시 정보를 포함하는 FDR 능력(capability) 정보를 기지국으로 전송하는 단계;
IDI(Inter-Device-Interference) 측정 설정(measurement configuration) 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
IDI 측정 수행 여부를 결정하는 단계;
상기 IDI 측정 수행 여부에 대한 결정 결과에 기초하여, 상기 수신된 IDI 측정 설정 정보에 기초하여 측정된 IDI 측정 결과를 상기 기지국으로 보고(report)하는 단계; 및상기 IDI 측정 결과의 전송 여부에 기초하여, FDR 동작과 관련된 그룹에 포함됨을 알리는 제어 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 기지국은 상기 FDR 모드에서 FDR 동작을 수행하는 FDR host이며,
상기 단말은 상기 FDR host를 assist하는 FDR member인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 IDI 측정 설정 정보를 수신하는 경우, 상기 단말은 FDR preparation mode로 진입(enter)하는 단계; 및
상기 제어 메시지를 수신하는 경우, 상기 단말은 상기 FDR preparation mode를 종료하고, FDR member mode로 진입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 2항에 있어서, 상기 FDR 능력 정보는,
상기 그룹에 참여하여 상기 FDR member로서 동작 가능한지를 나타내는 FD assist 지시 정보, FDR 모드에서 동작 방법을 나타내는 정보 또는 FDR 그룹핑 방법과 관련된 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 제어 메시지는,
FDR 그룹핑(grouping)과 관련된 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 기지국의 FDR 능력 정보를 포함하는 시스템 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
상기 단말의 FDR 능력 정보를 RRC(Radio Resource Control) 연결 확립 절차를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서, 상기 기지국의 FDR 능력 정보를 포함하는 시스템 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
상기 단말의 FDR 능력 정보를 단말 능력 협상 절차를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 6항에 있어서, 상기 단말의 FDR 능력 정보는,
RRC 연결 요청(RRC connection request) 메시지 또는 RRC 연결 셋업 완료(connection setup complete) 메시지에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 7항에 있어서, 상기 단말의 FDR 능력 정보는,
단말 능력 정보(UE capability information)에 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
FDR(Full-Duplex Radio)을 지원하는 무선 통신 시스템에서, FDR 동작을 수행하기 위한 방법에 있어서,
단말 1과 기지국 간 서로의 FDR 능력(capability) 정보를 교환하는 단계;
상기 단말 1과 단말 2 간 서로의 FDR 능력 정보를 교환하는 단계;
상기 기지국과 상기 단말 2간 서로의 FDR 능력 정보를 교환하는 단계;
단말 1에서 기지국으로, FDR 동작 수행의 요청을 위한 제 1 메시지를 전송하는 단계;
상기 기지국에서 상기 단말 1로, 상기 제 1 메시지에 대한 응답으로 제 2 메시지를 전송하는 단계;
상기 기지국에서 단말 2로, IDI(Inter-Device-Interference) 측정 설정(measurement configuration) 정보를 전송하는 단계;
상기 단말 2에서 상기 기지국으로, IDI 측정 결과를 보고(reporting)하는 단계;
상기 기지국에서 상기 단말 1로, FDR 동작과 관련된 그룹의 정보를 전송하는 단계;
상기 단말 1에서 상기 기지국으로, 상기 그룹의 정보에 대한 응답으로 제 3 메시지를 전송하는 단계; 및
상기 기지국에서 상기 단말 2로, 상기 그룹에 포함됨을 알리는 제 4 메시지를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 단말 1은 FDR 모드에서 FDR 동작을 수행하는 FDR host이며,
상기 기지국 및 상기 단말 2는 상기 FDR host를 assist하는 FDR member인 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 단말 1이 상기 제 2 메시지를 수신하는 경우, 상기 단말 1은 FDR preparation mode로 진입하는 단계; 및
상기 단말 1이 상기 그룹의 정보를 수신하거나 상기 제 3 메시지를 전송하는 경우, 상기 단말 1은 상기 FDR preparation mode를 종료하고, FDR mode로 진입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 단말 1이 상기 제 2 메시지를 수신하는 경우, 상기 단말 1은 상기 그룹의 정보 수신과 관련된 FDR 그룹핑 타이머(grouping timer)를 구동하는 단계; 및
상기 FDR 그룹핑 타이머의 종료 조건이 만족되는 경우, 상기 단말 1은 상기 FDR 그룹핑 타이머를 종료하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 13항에 있어서, 상기 FDR 그룹핑 타이머의 종료 조건은,
상기 그룹의 정보를 수신, 상기 FDR 그룹핑 타이머의 만료(expire) 또는 RRC 관련 타이머의 만료이며,
상기 제 1 메시지를 전송하는 경우, 상기 단말 1은 상기 RRC 관련 타이머를 구동하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서,
상기 제 4 메시지를 수신하는 경우, 상기 단말 2는 FDR member mode로 진입하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
삭제
제 10항에 있어서,
상기 단말 1과 상기 기지국 간 서로의 FDR 능력 정보를 교환하는 단계는,
상기 기지국에서 상기 단말1로, 상기 기지국의 FDR 능력 정보를 포함하는 시스템 정보를 전송하는 단계; 및
상기 단말 1에서, 상기 단말 1의 FDR 능력 정보를 RRC 연결 확립 절차 또는 단말 능력 협상 절차를 통해 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 단말 1과 상기 단말 2 간 서로의 FDR 능력 정보를 교환하는 단계는,
D2D(Device-to-Device) 디스커버리(discovery) 과정 또는 D2D 통신(communication) 과정을 통해 교환되는 것을 특징으로 하는 방법.
제 11항에 있어서, 상기 FDR 능력 정보는,
동일한 무선 자원을 이용하여 송신 및 수신 동작을 동시에 수행할 수 있는 FDR 모드를 지원하는지 여부를 나타내는 지시 정보, 상기 그룹에 참여하여 상기 FDR member로서 동작 가능한지를 나타내는 FD assist 지시 정보, FDR 모드에서 동작 방법을 나타내는 정보 또는 FDR 그룹핑 방법과 관련된 정보 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 15항에 있어서,
상기 단말 2는 상기 FDR member mode에서 상기 그룹 내 단말에 대해서는 임계값보다 짧은 주기로 IDI를 측정하고, 상기 그룹 외 단말에 대해서는 상기 임계값보다 긴 주기로 IDI를 측정하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 단말 2에서, 상기 IDI 측정 설정 정보에 기초하여 IDI 측정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
제 10항에 있어서,
상기 제 1 메시지는 FDR 그룹핑 요청(grouping request) 메시지이며,
상기 제 2 메시지는 FDR 그룹핑 응답(grouping response) 메시지이며,
상기 제 3 메시지는 FDR 그룹 확인(FD group confirm) 메시지이며,
상기 제 4 메시지는 FDR mode transition command 메시지인 것을 특징으로 하는 방법.
제 1항에 있어서,
상기 IDI 측정이 수행되도록 결정된 경우, 상기 IDI 측정 결과가 전송되는 것을 특징으로 하는 방법
제 1항에 있어서,
상기 IDI 측정이 수행되지 않도록 결정된 경우, 상기 기지국으로 FDR reject 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.