KR20180009644A - 이동무선백홀 네트워크에서의 고속 이동체 단말 및 그의 통신 방법 - Google Patents

이동무선백홀 네트워크에서의 고속 이동체 단말 및 그의 통신 방법 Download PDF

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Abstract

이동무선백홀 네트워크에서 고속 이동체의 외부에 설치되는 복수의 안테나와 연결되어 기지국과 독립적으로 통신하는 복수의 TE(Terminal Equipment)를 포함하는 고속 이동체 단말은, 각 TE를 세컨더리 TE로 설정하고, 상기 고속 이동체의 이동 방향으로 토대로 바로 앞에 있는 TE를 세컨더리 TE로 설정되는 각 TE의 프라이머리 TE로 설정하며, 세컨더리 TE로 설정되는 각 TE에 대해 해당 프라이머리 TE와의 지연 시간을 계산한다. 그리고 프라이머리 TE로 설정된 TE에 의해 측정된 채널 추정값과 상기 지연 시간 후에 세컨더리 TE로 설정된 TE에 의해 측정된 채널 추정값의 유사도가 설정된 범위를 만족하는 경우, 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE가 채널 상태 정보의 피드백 없이 해당 프라이머리 TE와의 지연 시간 정보를 상기 기지국에 전송한다.

Description

이동무선백홀 네트워크에서의 고속 이동체 단말 및 그의 통신 방법{HIGH SPEED MOVING TERMINAL AND METHOD FOR COMMUNICATING THEREOF IN MOBILE WIRELESS BACKHAUL NETWORK}
본 발명은 이동무선백홀 네트워크에서의 고속 이동체 단말 및 그의 통신 방법에 관한 것으로, 특히 복수의 안테나가 설치된 고속 이동체가 정해진 경로를 이동하는 환경에서 기지국과 복수의 안테나간에 형성되는 독립적인 채널들에 대한 피드백 정보량을 줄이고 이동속도로 인한 빠른 채널변화에 신속하게 적응하여 효과적으로 통신할 수 있는 방법에 관한 것이다.
인터넷을 사용하는 수많은 사용자가 탑승한 고속 이동체를 위한 이동무선백홀 네트워크에서는 일반적으로 고속 이동체 외부에 복수의 안테나가 장착되고, 복수의 안테나가 각각 고속 이동체 내부에 복수의 안테나에 해당하는 신호를 처리하는 복수의 단말 장치(Terminal Equipment)와 연결되어 독립적으로 기지국과 통신함으로써, 객차 내부 사용자 단말을 위한 이동무선백홀을 제공하는 역할을 한다. 즉 복수의 단말 장치가 이동 중계기(mobile relay)의 역할을 하여 기지국으로부터 송수신한 백홀 데이터를 고속 이동체 내부의 사용자 단말에게 서비스한다.
고속 이동체의 복수의 단말 장치를 이용한 백홀 데이터 송수신 방법은 사용자 단말과 기지국간 직접 통신 시 고속 이동체 외부로부터 수신되는 전파가 고속 이동체 내부로 통과할 때 발생할 수 있는 전파손실을 극복할 수 있는 장점이 있다. 또한 이 방법은 셀 경계에서 고속 이동체 단말이 그룹 핸드오버를 수행함으로써 고속 이동체에 탑승한 수 많은 사용자 단말들이 동시에 핸드오버를 수행함으로써 발생할 수 있는 오버헤드를 줄일 수 있다.
고속 이동체의 경우 일반적으로 차체의 길이가 비교적 길고 다수의 객차로 구성되어 있기 때문에, 고속 이동체 외부에 다수의 안테나를 설치할 수 있고 안테나 간의 간격도 비교적 크게 할 수 있다. 하지만 복수의 안테나에 각각 연결된 복수의 단말 장치는 각각 독립적으로 기지국과 통신하고 빔포밍을 위한 빔서치, 전송방식 변경, 그리고 핸드오버 등의 작업을 수행하기 위해 채널정보를 포함한 여러 정보를 기지국에 피드백한다. 이런 구조는 복수의 단말 장치와 기지국 간의 불필요한 절차와 상/하향링크 제어채널을 통한 중복된 피드백 정보 전달로 무선자원 낭비를 초래할 수 있고, 고속 이동체가 저속으로 이동하면 단말 장치가 피드백한 정보를 바탕으로 통신하여도 큰 문제가 되지 않지만 고속으로 이동할 경우 각 단말 장치와 기지국의 느린 프로세싱 시간으로 인해 채널의 빠른 변화속도에 적응하지 못하기 때문에 성능이 심각하게 감쇄될 수 있다. 따라서 고속 이동체가 일반 셀룰러 환경에서의 단말과 다르게 고정된 선로를 따라 이동하는 특징을 활용하여 고속 이동 시 발생하는 빠른 채널변화에 적응하여 기지국과 효과적으로 통신하고 고속 이동체 내 복수의 단말 장치와 기지국간의 중복되거나 불필요한 절차, 그리고 피드백 정보를 줄일 수 있는 방법이 필요하다.
본 발명이 해결하려는 과제는 이동무선백홀 네트워크에서 고속 이동체의 고속 이동 시 발생하는 빠른 채널변화에 적응하여 기지국과 효과적으로 통신하고, 복수의 안테나와 기지국간의 중복되거나 불필요한 절차 및 피드백 정보를 줄일 수 있는 이동무선백홀 네트워크에서의 통신 장치 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 한 실시 예에 따르면, 이동무선백홀 네트워크에서 고속 이동체의 외부에 설치되는 복수의 안테나와 연결되어 기지국과 독립적으로 통신하는 복수의 TE(Terminal Equipment)를 포함하는 고속 이동체 단말의 통신 방법이 제공된다. 통신 방법은 각 TE를 세컨더리 TE로 설정하고, 상기 고속 이동체의 이동 방향으로 토대로 바로 앞에 있는 TE를 세컨더리 TE로 설정되는 각 TE의 프라이머리 TE로 설정하는 단계, 세컨더리 TE로 설정되는 각 TE에 대해, 해당 프라이머리 TE와의 지연 시간을 계산하는 단계, 그리고 프라이머리 TE로 설정된 TE에 의해 측정된 채널 추정값과 상기 지연 시간 후에 세컨더리 TE로 설정된 TE에 의해 측정된 채널 추정값의 유사도가 설정된 범위를 만족하는 경우, 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE가 직접 측정한 채널 상태 정보 중에서 해당 프라이머리 TE에서 측정된 채널 상태 정보와 다른 정보만을 상기 해당 프라이머리 TE와의 지연 시간 정보와 함께 상기 기지국에 전송하는 단계를 포함한다.
상기 통신 방법은 상기 유사도가 상기 설정된 범위를 만족하지 못하는 경우, 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE가 직접 측정한 채널 상태 정보를 상기 기지국에 피드백하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 지연 시간만큼 앞서서 상기 지연 시간 정보를 전송한 TE의 프라이머리 TE로 설정된 TE가 상기 기지국으로 피드백한 채널 상태 정보는 상기 기지국에서 상기 지연 시간 정보를 전송한 TE와의 적응적인 통신을 위해 사용될 수 있다.
상기 지연 시간을 계산하는 단계는 상기 복수의 TE 각각에서 상기 기지국으로부터 수신된 보조 파일럿 신호로부터 채널 추정값을 측정하는 단계, 그리고 상기 세컨더리 TE로 설정되는 각 TE와 해당 프라이머리 TE에 의해 각각 측정된 채널 추정값을 이용하여 세컨더리 TE로 설정되는 각 TE와 해당 프라이머리 TE간 지연 시간을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 보조 파일롯 신호는 주파수 축으로 하나의 주파수 자원 요소에 할당되고 시간축으로는 연속적으로 할당될 수 있다.
하나의 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고, 상기 보조 파일롯 신호는 서브프레임의 주기로 수신될 수 있다.
상기 보조 파일롯 신호는 서브프레임의 주기로 서로 다른 주파수 자원 요소에 할당될 수 있다.
상기 통신 방법은 상기 복수의 TE 중 상기 고속 이동체의 이동 방향으로 토대로 맨 앞에 있는 TE를 나머지 TE들의 마스터 TE로 설정하는 단계, 그리고 상기 마스터 TE로 설정된 TE가 상기 기지국으로 핸드오버를 위한 측정 정보 및 채널 상태 정보를 피드백하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 통신 방법은 상기 마스터 TE가 제1 위치에서 핸드오버를 수행하는 단계에서 랜덤 접속 절차를 통해 TA 정보를 획득하는 단계, 그리고 상기 나머지 TE들이 상기 제1 위치에서 핸드오버를 수행한 후 상기 랜덤 접속 절차 없이 상기 마스터 기지국이 획득한 TA 정보를 이용하여 기지국과 통신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 통신 방법은 상기 유사도가 상기 설정된 범위를 만족하는 경우, 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE가 상기 지연 시간만큼 앞서서 해당 프라이머리 TE로 설정된 TE가 측정한 채널 상태 정보를 이용하여 상기 기지국과 적응적으로 통신하는 단계를 더 포함하며, 상기 지연 시간만큼 앞서서 해당 프라이머리 TE로 설정된 TE가 측정한 채널 상태 정보는 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE에서 전송된 채널 상태 정보를 토대로 업데이트되어 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE에 인접하여 바로 뒤에 위치한 TE와의 적응적인 통신을 위해 사용될 수 있다.
하나의 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고, 하나의 서브프레임은 복수의 슬롯을 포함하며, 상기 지연 시간을 계산하는 단계는 설정된 검색 계산 구간 동안, 각 슬롯마다 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE에서 계산된 채널 추정값 중에서 상기 각 슬롯마다 상기 프라이머리 TE로 설정된 TE에서 계산된 채널 추정값과 가장 유사한 채널 추정값이 검출되는 시간 정보를 추출하는 단계, 그리고
상기 검색 계산 구간 동안 각 슬롯마다 계산된 시간 정보를 토대로 상기 지연 시간을 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 검색 계산 구간은 상기 프라이머리 TE에 연결된 안테나와 상기 세컨더리 TE에 연결된 안테나의 설치 간격과 상기 고속 이동체의 속도에 따라 결정될 수 있다.
본 발명의 다른 한 실시 예에 따르면, 고정된 경로를 따라 움직이는 고속 이동체에 설치되는 고속 이동체 단말이 제공된다. 고속 이동체 단말은 복수의 안테나, 복수의 TE(Terminal Equipment), 그리고 중앙 처리 장치를 포함한다. 복수의 안테나는 상기 고속 이동체에 정해진 간격으로 설치된다. 상기 복수의 TE는 상기 복수의 안테나에 각각 연결되며, 상기 기지국으로부터 상기 복수의 안테나를 통해 수신되는 보조 파일롯 신호로부터 채널 추정값을 측정한다. 그리고 상기 중앙 처리 장치는 상기 복수의 TE에 의해 각각 측정된 채널 추정값을 토대로, 상기 복수의 TE 중에서 프라이머리 TE로 지정된 제1 TE와 세컨더리 TE로 지정된 제2 TE간 지연 시간을 계산한다. 이때 상기 제2 TE는 상기 제1 TE에 의해 측정된 채널 추정값과 상기 지연 시간 후에 상기 제2 TE에 의해 측정된 채널 추정값의 유사도가 허용된 범위를 만족하는 경우, 직접 측정한 채널 상태 정보 중에서 상기 제1 TE에서 측정된 채널 상태 정보와 다른 채널 상태 정보만을 계산된 지연 시간의 정보와 함께 상기 기지국으로 전송하고, 상기 유사도가 상기 허용된 범위를 만족하지 못하는 경우 상기 직접 측정한 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 피드백한다.
상기 지연 시간만큼 앞서서 상기 제1 TE가 상기 기지국으로 피드백한 채널 상태 정보는 상기 제2 TE와의 적응적인 통신을 위해 사용되고, 상기 지연 시간만큼 앞서서 상기 제1 TE가 상기 기지국으로 피드백한 채널 상태 정보는 상기 제2 TE에서 전송된 채널 상태 정보를 토대로 업데이트되고, 업데이트된 채널 상태 정보는 상기 기지국에서 상기 고속 이동체의 이동 방향을 토대로 상기 제2 TE에 인접하여 바로 뒤에 위치한 제3 TE와의 적응적인 통신을 위해 사용될 수 있다.
위치적으로 인접한 두 TE 중에서 상기 고속 이동체의 이동 방향을 토대로 에 있는 TE가 상기 세컨더리 TE로 설정되고, 앞에 있는 TE가 상기 프라이머리 TE로 설정되며, 복수의 TE 중에서 맨 앞에 있는 TE가 나머지 TE들의 마스터 TE로 설정될 수 있다.
상기 마스터 TE로 설정된 TE는 상기 기지국으로 핸드오버를 위한 측정 정보를 피드백하고, 제1 위치에서 핸드오버를 수행하는 단계에서 랜덤 접속 절차를 통해 TA 정보를 획득하며, 상기 나머지 TE들은 상기 제1 위치에서 핸드오버를 수행한 후 상기 랜덤 접속 절차 없이 상기 마스터 기지국이 획득한 TA 정보를 이용하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다.
하나의 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고, 하나의 서브프레임은 복수의 슬롯을 포함하며, 상기 중앙 처리 장치는 설정된 검색 계산 구간 동안, 각 슬롯마다 상기 제2 TE에서 계산된 채널 추정값 중에서 상기 각 슬롯마다 상기 제1 TE에서 계산된 채널 추정값과 가장 유사한 채널 추정값이 검출되는 시간 정보를 추출하고, 상기 검색 계산 구간 동안 각 슬롯마다 계산된 시간 정보를 토대로 상기 지연 시간을 계산하는 지연시간 계산부를 포함할 수 있다.
상기 검색 계산 구간은 상기 제1 TE에 연결된 안테나와 상기 제1 TE에 연결된 안테나의 설치 간격과 상기 고속 이동체의 속도에 따라 결정될 수 있다.
상기 보조 파일롯 신호는 주파수 축으로 하나의 주파수 자원 요소에 할당되고 시간축으로는 연속적으로 할당될 수 있다.
하나의 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고, 상기 보조 파일롯 신호는 서브프레임의 주기로 수신되며, 상기 서브프레임의 주기로 서로 다른 주파수 자원 요소에 할당될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 의하면, 기지국과 각각 독립적으로 통신하는 복수의 단말 장치로 구성된 고속 이동체가 고정된 선로를 따라 이동하는 특징을 활용하여 고속 이동체 외부에 설치된 안테나들간의 시간 차를 계산함으로써 고속의 이동속도로 인한 빠른 채널변화에 적응하여 기지국과 효과적으로 통신하고, 빔포밍을 위한 빔서치, 전송방식 변경, 그리고 핸드오버 등의 작업을 수행하기 위한 불필요한 절차와 기지국에 전달하는 피드백 정보 중 중복되는 정보를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고속 이동체를 위한 이동무선백홀 네트워크의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고속 이동체 단말의 일부를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고속 이동체 단말을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 P-TE와 S-TE간 지연시간의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 보조 파일롯 신호를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 P-TE와 S-TE간 지연 시간 계산 방법을 나타낸 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 및 청구범위 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station, ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이제 본 발명의 실시 예에 따른 이동무선백홀 네트워크에서의 고속 이동체 단말 및 그의 통신 방법에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 고속 이동체를 위한 이동무선백홀 네트워크의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 고속 이동체 단말의 일부를 나타낸 도면이다.
도 1을 참고하면, 고속 이동체를 위한 이동무선백홀 네트워크(10)는 기지국과 고속 이동체 단말을 포함한다. 여기서, 고속 이동체는 고속철, 일반 기차, 지하철 등 고정된 경로를 따라 이동하는 교통 수단을 의미한다.
도 2를 보면, 고속 이동체 단말(200)은 복수의 안테나(Ant#1~Ant#n) 및 복수의 단말 장치(Terminal Equipment, 이하 "TE"라 함)(2101~210n)을 포함한다.
복수의 TE(2101~210n)는 각각 복수의 안테나(Ant#1~Ant#n)에 연결되어 기지국과 독립적으로 통신한다. 복수의 안테나(Ant#1~Ant#n)는 고속 이동체 외부에 설정된 간격으로 분산 설치될 수 있다.
고속 이동체 단말(200)의 각 TE(2101~210n)는 고속 이동체 내부의 사용자 단말에게 서비스를 제공하기 위해 사용자 단말과 기지국 사이에서 이동무선백홀(backhaul) 개념으로 통신을 수행한다. 즉 고속 이동체 단말(200)의 각 TE(2101~210n)는 해당 안테나(Ant#1~Ant#n)을 통해 기지국으로부터 수신한 데이터를 사용자 단말에게 전달하고, 고속 이동체 내부에 있는 사용자 단말의 데이터를 해당 안테나(Ant#1~Ant#n)을 통해 기지국에 전송한다. 고속 이동체 단말(200)의 각 TE(2101~210n)는 고속 이동체 내부에 위치하는 적어도 하나의 소형 셀(small cell) 기지국 또는 적어도 하나의 와이파이(Wi-Fi) 액세스 포인트(Access Point, AP)와 연결될 수 있으며, 소형 셀 기지국 또는 와이파이 AP를 통해 고속 이동체 내부의 사용자 단말들과 데이터를 송수신할 수 있다.
다시, 도 1을 보면, 기지국은 하나의 디지털 유닛(digital unit, DU)(110)과 복수의 무선 유닛(radio unit, RU)(120i, 120i+1)을 포함한다. 도 1에서는 하나의 DU(110)에 연결된 2개의 RU(120i, 120i+1)만을 도시하였다.
기지국의 DU(110)는 복수의 RU(120i, 120i+1)와 연결되고, 게이트웨이(GW)를 통해 코어망과 연결된다.
복수의 RU(120i, 120i+1)는 적어도 하나의 안테나를 포함하며, 고속 이동체가 이동하는 경로를 따라 설치될 수 있다.
이러한 기지국은 밀리미터파 주파수 대역을 사용하여 고속 이동체 단말과 데이터를 송수신할 수 있다.
앞에서 설명한 바와 같이, 고속 이동체를 위한 이동무선백홀 네트워크(10)에서, 복수의 TE(2101~210n)는 독립적으로 기지국과 통신한다. 따라서 복수의 TE(2101~210n)는 독립적으로 기지국과 빔포밍 통신을 위한 빔서치, 전송방식 변경, 그리고 핸드오버를 수행하여야 하기 때문에, TE(2101~210n)와 기지국 간의 불필요한 절차와 상/하향링크 제어채널을 통한 중복된 피드백 정보 전달로 무선자원 낭비를 초래할 수 있다.
또한 고속 이동체의 빠른 이동속도로 인해 무선채널의 상관 시간(coherence time)이 매우 짧기 때문에, 시간 축으로 채널이 매우 빠르게 변한다. 하지만 일반적으로 고속 이동체 단말(200)의 TE(2101~210n)는 기지국으로부터 수신한 파일롯 신호를 통해 채널 상태 정보를 측정하고 측정 결과를 기지국에 보고하는데, 이때 프로세싱 지연 시간이 발생할 수 있다. 또한 대용량의 무선백홀 데이터를 지원해야 하는 이동무선백홀의 경우 프로세싱 지연 시간이 더욱 길어질 수도 있기 때문에 고속의 이동 속도로 인한 채널의 빠른 변화에 적응적으로 통신할 수 없게 된다.
다시 말해, FDD(Frequency division duplex)의 경우, TE(2101~210n)가 측정한 시점의 채널과 기지국이 단말의 측정 결과를 바탕으로 통신하고자 하는 시점의 채널은 크게 변화하였을 수 있기 때문에, 기지국이 단말의 측정 결과를 바탕으로 빔포밍, 전송방식 변경, 핸드오버 등을 수행하였을 때 성능이 심각하게 열화될 수 있다. TDD(Time division duplex)의 경우에도 마찬가지로 기지국이 상향링크 채널을 측정하여 하향링크 전송에 사용한다 하여도 여전히 프로세싱 지연 시간은 존재하고 상향링크 서브프레임의 주기도 일반적으로 매우 길기 때문에 현실적으로 쉽지 않다.
하지만 고속 이동체를 위한 이동무선백홀 네트워크(10)는 일반 셀룰러 환경과는 다른 특징을 가지고 있다. 고속 이동체가 고정된 경로를 따라 이동하기 때문에 도 1에서와 같이 TE(2101)가 지나간 위치를 TE(2102)도 지나가게 되고, 이 동일 지점에서의 TE(2101)와 TE(2102)의 무선채널은 매우 유사할 것이다. 따라서 본 발명의 실시 예에서는 고속 이동체에 설치된 복수의 TE(2101~210n)가 일정한 시간 간격을 두고 매우 유사한 무선채널을 겪게 되는 특징을 활용하여, 전술한 문제점을 해결할 수 있는 방법을 제시한다.
먼저, 본 발명의 실시 예에서는 각 TE(2101~210n)의 역할이 정의된다. 즉 각 TE(2101~210n)가 마스터(Master) TE(이하, "M-TE"라 함)로 동작할지, 프라이머리(Primary) TE(이하, "P-TE"라 함)로 동작할지, 세컨더리(Secondary) TE(이하, "S-TE"라 함)로 동작할지에 대한 역할이 기지국에 의해 지정된다. 여기서, P-TE와 S-TE는 상대적인 개념이다. 도 2에 도시한 바와 같이 고속 이동체가 왼쪽으로 이동한다고 가정하면, TE(2101)와 TE(2102)의 경우 TE(2101)는 TE(2102)의 P-TE가 되고 TE(2102)는 S-TE가 되지만, TE(2102)과 TE(2103)의 경우 TE(2102)는 TE(2103)의 P-TE가 되고 TE(2103)가 S-TE이 된다. 그리고 고속 이동체의 맨 앞에 있는 TE(2101)는 M-TE가 된다. 즉, TE(2101)는 나머지 TE(2102~210n)의 M-TE이고 TE(2102)의 P-TE가 된다. 그리고 고속 이동체의 맨 뒤의 TE(210n)는 S-TE가 존재하지 않는다.
기지국은 각 TE(2101~210n)에 대해 M-TE, P-TE 및 S-TE를 지정하여 고속 이동체 단말(200)에게 알려준다. 고속 이동체가 한 방향으로 운행되는 경우에는 각 TE(2101~210n)에 대해 M-TE, P-TE, 그리고 S-TE를 고정으로 지정해 줄 수 있다. 하지만 양 방향으로 운행되는 고속 이동체도 존재하기 때문에, 기지국이 고속 이동체의 이동 방향을 판단하여 하향링크 제어채널을 통해 TE별로 M-TE, P-TE 및 S-TE를 지정해 줄 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 고속 이동체 단말을 나타낸 도면이다.
도 3을 참고하면, 고속 이동체 단말(200)은 복수의 안테나(Ant#1~Ant#n), 복수의 TE(2101~210n) 및 중앙 처리 장치(220)를 포함한다.
TE(2101~210n)는 각각 베이스밴드 처리부(2121~212n) 및 상위계층 처리부(2141~214n)를 포함할 수 있다.
복수의 안테나(Ant#1~Ant#n)는 각각 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하고, 하향링크 신호를 대응하는 TE의 베이스밴드 처리부(212)로 전달한다. 복수의 안테나(Ant#1~Ant#n)는 각각 대응하는 TE의 베이스밴드 처리부(212)로부터 전달되는 상향링크 신호를 기지국으로 전송한다.
복수의 베이스밴드 처리부(2121~212n)는 각각 대응하는 안테나(Ant#1~Ant#n)로부터 전달되는 하향링크 신호를 처리하고, 상향링크 신호를 처리하여 대응하는 안테나(Ant#1~Ant#n)로 전달한다. 베이스밴드 처리부(2121~212n)는 변조, 복조, 부호, 복호 및 채널 추정 등의 물리 계층 기능을 수행할 수 있다. 특히, 베이스밴드 처리부(2121~212n)는 각각 해당 안테나를 통해 기지국으로부터 수신된 보조 파일롯 신호를 이용해 채널을 추정하고, 채널 추정 값을 지속적으로 중앙 처리 장치(220)의 지연시간 계산부(222)로 전달하며, 해당 안테나와 기지국간 채널 추정 값을 중앙 처리 장치(220)의 저장부(226)에 저장한다. 이때 보조 파일롯 신호는 후술하는 바와 같이 P-TE와 S-TE에 각각 연결된 안테나간의 지연시간을 측정하기 위해 사용된다. 또한 베이스밴드 처리부(2121~212n)는 각각 해당 안테나를 통해 기지국으로부터 수신된 기본 파일롯 신호를 이용해 채널 상태 정보(Channel State Information, CSI)를 측정하고, 측정된 CSI를 중앙 처리 장치(220)의 저장부(226)에 저장한다. CSI는 보조 파일롯 신호를 이용해 측정될 수도 있다. CSI는 CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Indicator), RI(Rank Indication), SNR(Signal to Noise Ratio), SINR(Signal to Interference and Noise Ratio), CIR(Carrier to Interference Ratio), CINR(Carrier to Interference and Noise Ratio), RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality) 등을 포함할 수 있다. 또한 CSI는 서빙셀과 타겟셀의 CSI를 포함할 수 있다. 서빙셀과 타겟셀의 CSI는 핸드오버 결정을 위해 사용될 수 있다.
상위계층 처리부(2141~214n)는 저장부(226)에 저장된 해당 안테나와 기지국간 CSI, 그리고 핸드오버 관련 정보 등을 이용하여 상위계층 기능을 수행한다. 핸드오버 관련 정보는 핸드오버 결정을 위한 측정 정보 및 핸드오버에 필요한 정보를 포함할 수 있다. 상위계층 기능에는 MAC(Medium Access Control) 계층이나 RLC (Radio Link Control) 계층과 같이 물리계층의 상위계층 기능을 의미할 수 있으며, 예를 들면, 빔 포밍 결정, 전송 방식 결정 또는 핸드오버 기능 등이 포함될 수 있다.
상위계층 처리부(2141~214n) 중에서 마스터 TE에 해당하는 상위계층 처리부(2141)는 제어부(224)의 제어에 따라 해당 안테나와 기지국간 CSI 및 핸드오버 결정을 위한 측정 정보를 기지국으로 피드백한다. 그리고 상위계층 처리부(2141~214n) 중에서 마스터 TE를 제외한 나머지 TE에 해당하는 상위계층 처리부(2142~214n)는 제어부(224)의 제어에 따라 해당 안테나와 기지국간 CSI 및 핸드오버 결정을 위한 측정 정보의 피드백 절차를 생략할 수 있다. 즉 세컨더리 TE에 해당하는 상위계층 처리부(2142~214n)는 CSI 및 핸드오버 결정을 위한 측정 정보를 피드백하지 않고 지연시간 계산부(222)에 의해 계산된 자신의 P-TE와의 계산된 시간 차(이하, "지연 시간"이라 함) 정보를 기지국에 전송할 수 있다.
또한 마스터 TE를 제외한 나머지 TE에 해당하는 상위계층 처리부(2142~214n)는 제어부(224)의 제어에 따라 기지국과의 통신을 위한 일부 절차를 생략할 수 있다.
중앙 처리 장치(220)는 지연시간 계산부(222), 제어부(224) 및 저장부(226)를 포함할 수 있다.
지연시간 계산부(222)는 각 TE(2101~210n)로부터 전달받은 채널 추정 값을 토대로 P-TE와 S-TE간의 지연 시간을 계산한다. P-TE와 S-TE간의 지연 시간은 P-TE와 S-TE에 각각 연결된 안테나간의 지연 시간을 의미할 수 있다.
지연시간 계산부(222)에 의해 P-TE와 S-TE간의 지연 시간이 계산되면, TE별로 계산된 P-TE와 S-TE간의 지연시간은 저장부(226)에 저장된다.
제어부(224)는 고속 이동체 내 복수의 TE(2101~210n)가 기지국과 통신하기 위한 전반적인 기능을 제어한다. 제어부(224)는 고속 이동체 단말(200) 내 TE(2101~210n) 및 지연시간 계산부(222)를 제어하고, 보조 파일롯 신호의 전송을 기지국에 요청하는 역할을 한다. 제어부(224)는 S-TE로 지정된 TE에서 해당 안테나와 기지국간 CSI 피드백 여부를 결정하고, 기지국과의 통신을 위한 절차 중에서 일부 절차의 생략을 결정할 수 있다.
저장부(226)는 TE(2101~210n)에 의해 측정된 각 안테나와 기지국간 CSI 정보 및 핸드오버 관련 정보를 저장하고 관리한다.
그러면, 도 4를 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 통신 방법을 자세하게 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 P-TE와 S-TE간 지연시간의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 4를 참고하면, 한 프레임이 40개의 슬롯(slot)(#0~#39)으로 구성되어 있고, 하나의 서브프레임이 8개의 슬롯으로 구성된다.
TE(2102)가 S-TE이고, TE(2101)이 TE(2102)의 P-TE이다. 이때 TE(2101)가 10번 프레임의 3번 슬롯(#3)의 시점에서 측정된 채널 추정값과 TE(2102)가 15번 프레임의 0번 슬롯(#0)의 시점에서 측정된 채널 추정값이 매우 유사한 것으로 나타나는 경우, TE(2101, 2102)간의 지연 시간은 약 203(=40×5+3)개의 슬롯으로 계산될 수 있다.
그리고 제어부(224)는 TE(2102)가 15번 프레임의 0번 슬롯(#0)의 시점에서 측정된 CSI를 기지국으로 피드백하지 않는 것으로 결정하며, 이에 따라서 TE(2102)는 15번 프레임의 0번 슬롯(#0)의 시점에서 측정된 CSI를 기지국으로 피드백하지 않고, 계산된 TE(2101, 2102)간의 지연 시간 정보를 기지국으로 전송한다. 기지국은 TE(2102)로부터 수신된 지연 시간 정보를 토대로 203개의 슬롯만큼 앞서서 TE(2101)가 피드백한 CSI 등의 정보를 바탕으로 TE(2102)와 적응적으로 통신을 수행한다. 이와 같이, 기지국은 TE(2101)가 피드백한 CSI 등의 정보를 바탕으로 TE(2102)와 적응적으로 통신을 수행하기 때문에, TE(2102) 또한 TE(2101)가 측정한 CSI 등의 정보를 바탕으로 기지국과 적응적으로 통신할 수 있다.
이때, TE(2102)는 자신의 P-TE인 TE(2101)와의 채널 추정값의 유사도가 설정된 범위를 만족하는 경우라도, 직접 측정한 CSI가 TE(2101)에서 측정된 CSI와 다른 부분이 있다면, 다들 부분에 대한 정보를 기지국에 피드백할 수 있다. 예를 들면, TE(2102)에서 측정한 CSI가 "CQI 인덱스=7, RI=1"이고, TE(2102)의 P-TE인 TE(2101)가 피드백하여 기지국이 저장하고 있는 TE(2101)의 CSI가 "CQI 인덱스=7, RI=2"라고 가정하면, TE(2102)는 TE(2102)를 P-TE로 설정한 TE(2103)를 위해 달라진 RI 값(RI=1)을 기지국에 피드백하고, 기지국은 TE(2102)의 CSI를 "CQI 인덱스=7, RI=1"로 업데이트한다. 기지국은 TE(2103)와의 통신 시에는 "CQI 인덱스=7, RI=1"의 CSI를 이용한다.
기지국은 TE(2102)로부터 CSI를 수신하지 않거나 변경된 일부 정보만을 수신함으로써, 매우 신속하게 채널의 변화에 적응하는 통신을 할 수 있고, TE(2102)는 기지국과의 불필요한 피드백 절차를 줄일 수 있다.
그리고 TE(2102)는 시간적으로 다음 TE(2103)의 P-TE가 된다. 따라서 TE(2102)는 자신의 P-TE인 TE(2101)와의 채널 추정값의 유사도가 설정된 범위를 만족하지 않는 경우에, 다음 TE(2103)를 위해 직접 측정한 CSI를 기지국에 피드백함으로써, 기지국에서 TE(2102)의 CSI를 업데이트할 수 있도록 한다. 이를 통해 보다 정확한 피드백 정보가 다음 TE들에게 적용될 수 있다. 여기서, 범위는 동일한 지점에서 P-TE와 S-TE에 의해 각각 측정된 채널 추정값이 유사하다고 판단될 수 있는 범위로 설정될 수 있으며, 범위의 값은 변경될 수 있다. 또한 특정 지점에서 M-TE이면서 P-TE로 지정된 TE(예를 들면, 2101)로부터 보고된 핸드오버를 위한 측정 정보를 토대로 핸드오버가 결정된 경우, M-TE이면서 P-TE로 지정된 TE(2101)는 핸드오버를 수행하며, 핸드오버 수행(handover execution) 단계에서 랜덤 접속 절차를 수행하여 TA(Timing Advance) 정보를 획득한다. TE(2101)는 획득한 TA 정보를 고속 이동체 단말(200) 내의 중앙 처리 장치(220)로 전달한다. 중앙 처리 장치(220)의 제어부(224)는 TA 정보를 S-TE로 지정된 나머지 TE(2102~210n)에게 미리 알려줌으로써, M-TE를 제외한 나머지 TE(2102~210n)는 각각 자신의 P-TE간 지연 시간을 바탕으로 핸드오버를 위한 측정 정보의 보고 및 랜덤 접속 절차를 생략할 수 있다. 그리고 TE(2101)는 기지국과 주고 받는 핸드오버를 위해 필요한 정보를 저장부(226)에 저장함으로써, 나머지 TE(2102~210n)가 핸드오버를 위해 필요한 정보를 활용할 수 있도록 한다. 이렇게 함으로써, 핸드오버 관련된 불필요한 피드백 정보를 줄일 수 있고, 랜덤 접속 절차를 포함한 관련 절차도 간소화되며, M-TE를 제외한 나머지 TE(2102~210n)가 핸드오버 단절(interruption)이 없는, 즉 끊어짐이 거의 없는 핸드오버의 수행이 가능해진다. 또한 TE(2102~210n)와 기지국의 이동무선백홀 링크가 핸드오버로 인해 끊어져서 고속 이동체 내부에 있는 다수의 사용자 단말들의 접속이 일시적으로 끊어지는 매우 치명적인 단점이 보완될 수 있다.
도 5 및 도 6은 각각 본 발명의 실시 예에 따른 보조 파일롯 신호를 나타낸 도면이다.
앞에서 설명한 바와 같이, P-TE와 S-TE간의 지연 시간을 계산하기 위해 보조 파일롯 신호가 사용된다.
도 5에 도시한 바와 같이, 보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)는 시간축으로는 연속되어 할당되고 주파수 축으로는 기지국의 전체 주파수 자원 블록(resource block, RB#1~RB #N) 중에서 하나의 RB에 할당될 수 있다. 하나의 RB는 복수의 주파수 자원 요소(resource element, RE)과 복수의 시간 심볼로 구성되며, 보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)는 예를 들면, RB#K에서도 하나의 RE 예를 들면, 12번째 RE에 시간축으로 연속하여 할당될 수 있다.
이러한 보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)는 P-TE와 S-TE간의 지연 시간을 측정하기 위해 사용되며, 복조를 위한 채널 추정에서 보조 역할을 할 수 있다.
그리고 RU의 안테나 #1 및 안테나 #2의 기본 파일롯 신호가 정해진 자원 위치에 할당되며, RU의 안테나 #1 및 안테나 #2의 기본 파일롯 신호는 CSI 측정을 위해 사용될 수 있다.
보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)의 전송 여부는 고속 이동체 단말(200)의 중앙 처리 장치(220)의 제어부(224)에서 판단하여 각 TE(2102~210n)에 연결된 안테나(Ant#1~Ant#n)를 통해 기지국에 요청될 수 있다.
P-TE와 S-TE간의 지연 시간이 어느 정도 정확한 값이 계산되어 안정화가 된 후에는 보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)가 지속적으로 전송될 필요는 없다.
따라서, 도 6에 도시한 바와 같이, 기지국은 중앙 처리 장치(220)의 제어부(224)에서 보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)를 요청한 경우에만 서브프레임(subframe)의 주기로 서브프레임 내 일부 슬롯 혹은 전체 슬롯 동안 보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)를 전송할 수 있다. 이때 보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)의 주파수 RE의 위치는 변경될 수 있다. 예를 들어, 어느 서브프레임에서는 보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)가 RB#K의 12번째 RE에 할당되고, 다른 서브프레임에서는 보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)가 RB#L의 3번째 RE에 할당될 수 있다.
P-TE와 S-TE가 보조 파일롯 신호(P0,P1,…,P11)를 수신하여 채널 추정 값을 측정하고, P-TE와 S-TE가 측정한 채널 추정 값을 바탕으로 P-TE와 S-TE간 지연 시간이 계산된다. P-TE와 S-TE간 지연 시간 계산 방법은 시간 축 상의 심볼 구간 내에서는 채널이 변화하지 않아야 하는 제약조건이 있으나, 일반적으로 고속 이동체가 아무리 빠른 속도로 이동한다 하여도 채널이 심볼 구간 동안 변하는 일은 거의 없기 때문에 큰 문제는 되지 않는다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 P-TE와 S-TE간 지연 시간 계산 방법을 나타낸 도면이다.
도 7을 참고하면, TE(2101~210n)는 각각의 베이스밴드 처리부(2121~212n)에서 서브프레임의 각 슬롯에서 보조 파일롯 신호[
Figure pat00001
]를 이용하여 채널 추정값[
Figure pat00002
,
Figure pat00003
](p=0,1, …, Np-1)을 측정한다(S710). 여기서, Np는 슬롯 내 보조 파일롯 심볼의 개수이고,
Figure pat00004
는 P-TE로 지정된 TE가 n번째 슬롯의 p번째 보조 파일롯 심볼을 이용하여 측정한 채널 추정값을 나타내며,
Figure pat00005
는 S-TE로 지정된 TE가 n번째 슬롯의 p번째 보조 파일롯 심볼을 이용하여 측정한 채널 추정값을 나타낸다.
TE(2101~210n)는 각각 측정한 채널 추정값과 해당하는 시간 정보를 중앙 처리 장치(220)의 지연시간 계산부(222)로 전달한다. 시간 정보는 채널 추정값을 계산한 프레임 번호, 서브프레임 번호 및 슬롯 번호 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
중앙 처리 장치(220)의 지연시간 계산부(222)는 S-TE로 지정된 각 TE(2101~210n)에 대해 P-TE와의 채널 추정값의 유사도를 토대로 S-TE로 지정된 각 TE(2101~210n)에 대해 P-TE와 S-TE간의 지연 시간을 계산한다(S720). 예를 들면, 지연시간 계산부(222)는 S-TE로 지정된 각 TE(2101~210n)에 대해 수학식 1을 이용하여 미리 결정한 검색 구간 동안 필요한 파라미터값들을 계산하여 P-TE와 S-TE간의 지연 시간을 계산할 수 있다.
Figure pat00006
중앙 처리 장치(220)의 지연시간 계산부(222)는 서브프레임의 매 슬롯에서 설정된 검색 계산 구간 동안 반복적인 계산을 통해 가장 작은 D(n,τ) 값 즉,
Figure pat00007
을 찾아내고,
Figure pat00008
개의 슬롯에서 각각 구해진
Figure pat00009
의 평균값인 지연시간 τmean을 계산한 후, 최종적으로는 지연시간 nmean을 계산할 수 있다. 여기서, τmean은 심볼 개수를 나타낸 지연시간이며, nmean은 슬롯 개수로 나타낸 지연시간이다.
수학식 1에서, Nsum은 고속 이동체 단말(200)의 중앙 처리 장치(220)의 처리 능력에 따라 결정될 수 있다. Nsum이 클수록 높은 처리 성능을 요구하는 반면, 보다 정확한 지연 시간 측정이 가능해진다. D(n,τ)는 P-TE로 지정된 TE의 n번째 슬롯에서의 채널과 S-TE로 지정된 TE의 n번째 슬롯에서 τ 만큼의 지연 시간 후의 채널간 유사도를 나타내는 지표이다. 여기서, τ 는 심볼 단위를 가진다. 즉, D(n,τ) 값이 클수록 P-TE로 지정된 TE의 n번째 슬롯에서의 채널과 S-TE로 지정된 TE의 n번째 슬롯에서 τ 만큼의 지연 시간 후의 채널간 차이가 크다는 것을 의미한다. 반대로 D(n,τ) 값이 작을수록 P-TE로 지정된 TE의 n번째 슬롯에서의 채널과 S-TE로 지정된 TE의 n번째 슬롯에서 τ 만큼의 지연 시간 후의 채널간 차이가 작다는 것을 의미한다. Tsearch는 검색 계산 구간을 나타내며, P-TE와 S-TE에 각각 연결된 안테나 설치 간격과 고속 이동체의 속도에 의해 결정된다. Tsearch는 고속 이동체의 속도가 빠르거나 P-TE와 S-TE에 각각 연결된 안테나 설치 간격이 좁을수록 짧아지고 고속 이동체의 속도가 느리거나 P-TE와 S-TE에 각각 연결된 안테나 설치 간격이 넓을수록 길어진다. Tsearch의 결정과 관련하여 간단한 예를 들면 고속 이동체의 속도가 400km/h이고 P-TE와 S-TE에 각각 연결된 안테나 설치 간격이 10m일 경우 대략 90.09ms 이후에 S-TE가 P-TE가 지나간 지점을 지나가게 된다. 따라서 고속 이동체 단말(200)의 중앙 처리 장치(220)는 최소 90.09ms 동안 D(n,τ) 값을 계산하여야 정확한 nmean을 얻을 수 있으므로, Tsearch를 최소 90.09ms으로 설정할 수 있다.
한편, TE간에 유선망이 연결되어 있지 않고 고속 이동체 단말(200)의 중앙 처리 장치(220)가 없는 경우, 각 TE(2101~210n)의 채널 추정값은 기지국에서 측정될 수 있다. 이를 위해, 각 TE(2101~210n)는 상향링크를 통해 하나의 주파수 RE에 보조 파일롯 신호를 시간축으로 연속 할당하여 기지국에 전송한다. 복수의 TE(2101~210n)가 보조 파일롯 신호를 상향링크로 전송하면, 복수의 TE(2101~210n)가 전송한 보조 파일롯 신호의 시간 자원이 겹치기 때문에, 복수의 TE(2101~210n)는 ZC(Zadoff-Chu) 시퀀스를 사용하여 보조 파일롯 신호를 시간축으로 연속하여 기지국에 전송함으로써 기지국에서 각 TE(2101~210n)의 채널 추정값을 계산할 수 있도록 한다. 이러한 경우 TE 간의 지연 시간 또한 기지국에서 계산되며, TE 간의 지연 시간은 하향링크 제어채널을 통해 고속 이동체 단말(200)에 전달된다. 그리고 TE(2101~210n)에 대한 모든 제어가 기지국에서 이루어질 수 있다. 그리고 기지국에서 TE간의 지연 시간이 어느 정도 정확한 값이 계산되어 계산이 안정화가 되면, 도 6에 도시한 바와 같이 보조 파일롯 신호에 대한 자원부담을 줄일 수 있도록 TE(2101~210n)가 서브프레임의 주기로 보조 파일롯 신호를 전송하도록 한다.
발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현되는 것은 아니며, 본 발명의 실시 예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시 예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 이동무선백홀 네트워크에서 고속 이동체의 외부에 설치되는 복수의 안테나와 연결되어 기지국과 독립적으로 통신하는 복수의 TE(Terminal Equipment)를 포함하는 고속 이동체 단말의 통신 방법으로서,
    각 TE를 세컨더리 TE로 설정하고, 상기 고속 이동체의 이동 방향으로 토대로 바로 앞에 있는 TE를 세컨더리 TE로 설정되는 각 TE의 프라이머리 TE로 설정하는 단계,
    세컨더리 TE로 설정되는 각 TE에 대해, 해당 프라이머리 TE와의 지연 시간을 계산하는 단계, 그리고
    프라이머리 TE로 설정된 TE에 의해 측정된 채널 추정값과 상기 지연 시간 후에 세컨더리 TE로 설정된 TE에 의해 측정된 채널 추정값의 유사도가 설정된 범위를 만족하는 경우, 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE가 직접 측정한 채널 상태 정보 중에서 해당 프라이머리 TE에서 측정된 채널 상태 정보와 다른 정보만을 상기 해당 프라이머리 TE와의 지연 시간 정보와 함께 상기 기지국에 전송하는 단계
    를 포함하는 통신 방법.
  2. 제1항에서,
    상기 유사도가 상기 설정된 범위를 만족하지 못하는 경우, 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE가 직접 측정한 채널 상태 정보를 상기 기지국에 피드백하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
  3. 제1항에서,
    상기 지연 시간만큼 앞서서 상기 지연 시간 정보를 전송한 TE의 프라이머리 TE로 설정된 TE가 상기 기지국으로 피드백한 채널 상태 정보는 상기 기지국에서 상기 지연 시간 정보를 전송한 TE와의 적응적인 통신을 위해 사용되는 통신 방법.
  4. 제1항에서,
    상기 지연 시간을 계산하는 단계는
    상기 복수의 TE 각각에서 상기 기지국으로부터 수신된 보조 파일럿 신호로부터 채널 추정값을 측정하는 단계, 그리고
    상기 세컨더리 TE로 설정되는 각 TE와 해당 프라이머리 TE에 의해 각각 측정된 채널 추정값을 이용하여 세컨더리 TE로 설정되는 각 TE와 해당 프라이머리 TE간 지연 시간을 계산하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  5. 제4항에서,
    상기 보조 파일롯 신호는 주파수 축으로 하나의 주파수 자원 요소에 할당되고 시간축으로는 연속적으로 할당되는 통신 방법.
  6. 제5항에서,
    하나의 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고,
    상기 보조 파일롯 신호는 서브프레임의 주기로 수신되는 통신 방법.
  7. 제6항에서,
    상기 보조 파일롯 신호는 서브프레임의 주기로 서로 다른 주파수 자원 요소에 할당되는 통신 방법.
  8. 제1항에서,
    상기 복수의 TE 중 상기 고속 이동체의 이동 방향으로 토대로 맨 앞에 있는 TE를 나머지 TE들의 마스터 TE로 설정하는 단계, 그리고
    상기 마스터 TE로 설정된 TE가 상기 기지국으로 핸드오버를 위한 측정 정보 및 채널 상태 정보를 피드백하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
  9. 제8항에서,
    상기 마스터 TE가 제1 위치에서 핸드오버를 수행하는 단계에서 랜덤 접속 절차를 통해 TA 정보를 획득하는 단계, 그리고
    상기 나머지 TE들이 상기 제1 위치에서 핸드오버를 수행한 후 상기 랜덤 접속 절차 없이 상기 마스터 기지국이 획득한 TA 정보를 이용하여 기지국과 통신하는 단계
    를 더 포함하는 통신 방법.
  10. 제1항에서,
    상기 유사도가 상기 설정된 범위를 만족하는 경우, 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE가 상기 지연 시간만큼 앞서서 해당 프라이머리 TE로 설정된 TE가 측정한 채널 상태 정보를 이용하여 상기 기지국과 적응적으로 통신하는 단계
    를 더 포함하며,
    상기 지연 시간만큼 앞서서 해당 프라이머리 TE로 설정된 TE가 측정한 채널 상태 정보는 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE에서 전송된 채널 상태 정보를 토대로 업데이트되어 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE에 인접하여 바로 뒤에 위치한 TE와의 적응적인 통신을 위해 사용되는 통신 방법.
  11. 제1항에서,
    하나의 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고, 하나의 서브프레임은 복수의 슬롯을 포함하며,
    상기 지연 시간을 계산하는 단계는
    설정된 검색 계산 구간 동안, 각 슬롯마다 상기 세컨더리 TE로 설정된 TE에서 계산된 채널 추정값 중에서 상기 각 슬롯마다 상기 프라이머리 TE로 설정된 TE에서 계산된 채널 추정값과 가장 유사한 채널 추정값이 검출되는 시간 정보를 추출하는 단계, 그리고
    상기 검색 계산 구간 동안 각 슬롯마다 계산된 시간 정보를 토대로 상기 지연 시간을 계산하는 단계를 포함하는 통신 방법.
  12. 제11항에서,
    상기 검색 계산 구간은 상기 프라이머리 TE에 연결된 안테나와 상기 세컨더리 TE에 연결된 안테나의 설치 간격과 상기 고속 이동체의 속도에 따라 결정되는 통신 방법.
  13. 고정된 경로를 따라 움직이는 고속 이동체에 설치되는 고속 이동체 단말로서,
    상기 고속 이동체에 정해진 간격으로 설치되는 복수의 안테나,
    상기 복수의 안테나에 각각 연결되며, 상기 기지국으로부터 상기 복수의 안테나를 통해 수신되는 보조 파일롯 신호로부터 채널 추정값을 측정하는 복수의 TE(Terminal Equipment), 그리고
    상기 복수의 TE에 의해 각각 측정된 채널 추정값을 토대로, 상기 복수의 TE 중에서 프라이머리 TE로 지정된 제1 TE와 세컨더리 TE로 지정된 제2 TE간 지연 시간을 계산하는 중앙 처리 장치
    를 포함하고,
    상기 제2 TE는 상기 제1 TE에 의해 측정된 채널 추정값과 상기 지연 시간 후에 상기 제2 TE에 의해 측정된 채널 추정값의 유사도가 허용된 범위를 만족하는 경우, 직접 측정한 채널 상태 정보 중에서 상기 제1 TE에서 측정된 채널 상태 정보와 다른 채널 상태 정보만을 계산된 지연 시간의 정보와 함께 상기 기지국으로 전송하고, 상기 유사도가 상기 허용된 범위를 만족하지 못하는 경우 상기 직접 측정한 채널 상태 정보를 상기 기지국으로 피드백하는 고속 이동체 단말.
  14. 제13항에서,
    상기 지연 시간만큼 앞서서 상기 제1 TE가 상기 기지국으로 피드백한 채널 상태 정보는 상기 제2 TE와의 적응적인 통신을 위해 사용되고,
    상기 지연 시간만큼 앞서서 상기 제1 TE가 상기 기지국으로 피드백한 채널 상태 정보는 상기 제2 TE에서 전송된 채널 상태 정보를 토대로 업데이트되고, 업데이트된 채널 상태 정보는 상기 기지국에서 상기 고속 이동체의 이동 방향을 토대로 상기 제2 TE에 인접하여 바로 뒤에 위치한 제3 TE와의 적응적인 통신을 위해 사용되는 고속 이동체 단말.
  15. 제13항에서,
    위치적으로 인접한 두 TE 중에서 상기 고속 이동체의 이동 방향을 토대로 에 있는 TE가 상기 세컨더리 TE로 설정되고, 앞에 있는 TE가 상기 프라이머리 TE로 설정되며, 복수의 TE 중에서 맨 앞에 있는 TE가 나머지 TE들의 마스터 TE로 설정되는 고속 이동체 단말.
  16. 제15항에서,
    상기 마스터 TE로 설정된 TE는 상기 기지국으로 핸드오버를 위한 측정 정보를 피드백하고, 제1 위치에서 핸드오버를 수행하는 단계에서 랜덤 접속 절차를 통해 TA 정보를 획득하며,
    상기 나머지 TE들은 상기 제1 위치에서 핸드오버를 수행한 후 상기 랜덤 접속 절차 없이 상기 마스터 기지국이 획득한 TA 정보를 이용하여 상향링크 전송을 수행하는 고속 이동체 단말.
  17. 제13항에서,
    하나의 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고, 하나의 서브프레임은 복수의 슬롯을 포함하며,
    상기 중앙 처리 장치는 설정된 검색 계산 구간 동안, 각 슬롯마다 상기 제2 TE에서 계산된 채널 추정값 중에서 상기 각 슬롯마다 상기 제1 TE에서 계산된 채널 추정값과 가장 유사한 채널 추정값이 검출되는 시간 정보를 추출하고, 상기 검색 계산 구간 동안 각 슬롯마다 계산된 시간 정보를 토대로 상기 지연 시간을 계산하는 지연시간 계산부를 포함하는 고속 이동체 단말.
  18. 제17항에서,
    상기 검색 계산 구간은 상기 제1 TE에 연결된 안테나와 상기 제1 TE에 연결된 안테나의 설치 간격과 상기 고속 이동체의 속도에 따라 결정되는 고속 이동체 단말.
  19. 제13항에서,
    상기 보조 파일롯 신호는 주파수 축으로 하나의 주파수 자원 요소에 할당되고 시간축으로는 연속적으로 할당되는 고속 이동체 단말.
  20. 제13항에서,
    하나의 프레임은 복수의 서브프레임을 포함하고,
    상기 보조 파일롯 신호는 서브프레임의 주기로 수신되며, 상기 서브프레임의 주기로 서로 다른 주파수 자원 요소에 할당되는 고속 이동체 단말.
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