WO2012011704A2 - 다중 노드 시스템에서 피드백 신호를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

다중 노드 시스템에서 피드백 신호를 전송하는 방법 및 장치 Download PDF

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WO2012011704A2
WO2012011704A2 PCT/KR2011/005264 KR2011005264W WO2012011704A2 WO 2012011704 A2 WO2012011704 A2 WO 2012011704A2 KR 2011005264 W KR2011005264 W KR 2011005264W WO 2012011704 A2 WO2012011704 A2 WO 2012011704A2
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base station
terminal
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node
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임빈철
김수남
천진영
박성호
한승희
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엘지전자 주식회사
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    • H04W72/00—Local resource management
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    • H04W72/044—Wireless resource allocation based on the type of the allocated resource
    • H04W72/0453—Resources in frequency domain, e.g. a carrier in FDMA
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    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
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    • H04W72/21—Control channels or signalling for resource management in the uplink direction of a wireless link, i.e. towards the network
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    • H04W72/20—Control channels or signalling for resource management
    • H04W72/23—Control channels or signalling for resource management in the downlink direction of a wireless link, i.e. towards a terminal

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to a method and apparatus for transmitting a feedback signal by a terminal in a multi-node system.
  • the node may mean an antenna or a group of antennas separated by a predetermined interval from a distributed antenna system (DAS), but may be used in a broader sense without being limited to this meaning. That is, the node may be a picocell base station (PeNB), a home base station (HeNB), a remote radio head (RRH), a remote radio unit (RRU), a repeater, a distributed antenna (group), or the like.
  • PeNB picocell base station
  • HeNB home base station
  • RRH remote radio head
  • RRU remote radio unit
  • Wireless communication systems with high density nodes can exhibit higher system performance by cooperation between nodes.
  • BS Base Station
  • ABS Advanced BS
  • NB Node-B
  • eNB eNode-B
  • AP Access Point
  • multi-node system a wireless communication system including a plurality of nodes
  • a multi-node system In a multi-node system, if each node performs scheduling and handover with its cell identifier, such a multi-node system can be regarded as a multi-cell system.
  • a multi-cell system When the coverage of each cell (ie, a node) in a multi-cell system overlaps each other, such a multi-cell system is called a multi-tier network.
  • the present invention provides a method for transmitting a feedback signal to a base station by a terminal in a multi-node system and an apparatus therefor.
  • a method for transmitting feedback information by a terminal comprising: transmitting first information for requesting resource allocation to the base station; And receiving, from the base station, information for requesting transmission of the second information necessary for the resource allocation, and transmitting the requested second information to the base station, wherein the feedback information includes the plurality of nodes. For at least one of, and may be transmitted to the base station together with the first information or the second information.
  • each of the plurality of nodes may be wired to the base station.
  • the node may also include a macro base station, a picocell base station (PeNB), a home base station (HeNB), a remote radio head (RRH), a repeater, an antenna, and a distributed antenna group.
  • a macro base station a picocell base station (PeNB), a home base station (HeNB), a remote radio head (RRH), a repeater, an antenna, and a distributed antenna group.
  • PeNB picocell base station
  • HeNB home base station
  • RRH remote radio head
  • a repeater an antenna
  • antenna and a distributed antenna group.
  • the first information may be scheduling request (SR) information or bandwidth request (BR) information.
  • SR scheduling request
  • BR bandwidth request
  • the second information may include band size information required for the resource allocation.
  • the feedback information may be a reception signal level of at least one downlink signal of the plurality of nodes.
  • the feedback information may be for the preset number of nodes.
  • the feedback information may be for a node corresponding to a predetermined reception signal level or more.
  • the feedback information may further include at least one of the number of nodes corresponding to the preset reception signal level and identification information.
  • the first information for requesting resource allocation is transmitted to the base station.
  • the feedback information is for at least one of the plurality of nodes, and may be transmitted to the base station together with the first information or the second information.
  • each of the plurality of nodes may be wired to the base station.
  • the node may also include a macro base station, a picocell base station (PeNB), a home base station (HeNB), a remote radio head (RRH), a repeater, an antenna, and a distributed antenna group.
  • a macro base station a picocell base station (PeNB), a home base station (HeNB), a remote radio head (RRH), a repeater, an antenna, and a distributed antenna group.
  • PeNB picocell base station
  • HeNB home base station
  • RRH remote radio head
  • a repeater an antenna
  • antenna and a distributed antenna group.
  • the first information may be scheduling request (SR) information or bandwidth request (BR) information.
  • SR scheduling request
  • BR bandwidth request
  • the second information may include band size information required for the resource allocation.
  • the feedback information may be a reception signal level of at least one downlink signal of the plurality of nodes.
  • the feedback information may be for a node corresponding to a predetermined reception signal level or more.
  • the feedback information may further include at least one of the number of nodes corresponding to the preset reception signal level and identification information.
  • the terminal may effectively transmit feedback information to the base station according to the present invention.
  • FIG. 1 illustrates an example of a multi-node system.
  • FIG. 2 illustrates a distributed antenna system that is an example of a multi-node system.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an information exchange step required for transmitting and receiving data between a base station and a terminal in a multi-node system.
  • FIG. 4 is a diagram illustrating a structure of a frequency division duplex (FDD) radio frame in 3GPP LTE.
  • FDD frequency division duplex
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a time division duplex (TDD) radio frame structure in 3GPP LTE.
  • TDD time division duplex
  • FIG. 6 illustrates an example of a resource grid for one downlink slot.
  • FIG. 7 illustrates an example of a downlink subframe structure.
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which a UE transmits information on a scheduling request in 3GPP LTE.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example in which a terminal transmits information on a band request in IEEE 802.16m.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating another example in which a terminal transmits information on a band request in IEEE 802.16m.
  • FIG. 11 shows an example of a format of a band request header in IEEE 802.16m.
  • FIG. 12 illustrates a block diagram of a communication device according to an embodiment of the present invention.
  • 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
  • CDMA may be implemented with a radio technology such as Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) or CDMA2000.
  • TDMA may be implemented with wireless technologies such as Global System for Mobile communications (GSM) / General Packet Radio Service (GPRS) / Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE).
  • GSM Global System for Mobile communications
  • GPRS General Packet Radio Service
  • EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution
  • OFDMA may be implemented in a wireless technology such as Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802.20, Evolved UTRA (E-UTRA).
  • UTRA is part of the Universal Mobile Telecommunications System (UMTS).
  • 3rd Generation Partnership Project (3GPP) Long Term Evolution (LTE) is a part of Evolved UMTS (E-UMTS) using E-UTRA, and employs OFDMA in downlink and SC-FDMA in uplink.
  • LTE-A Advanced
  • IEEE 802.16m is an evolution of IEEE 802.16e.
  • FIG. 1 illustrates an example of a multi-node system.
  • a multi-node system includes a base station and a plurality of nodes.
  • a node indicated as an antenna node may mean a macro base station, a picocell base station (PeNB), a home base station (HeNB), a remote radio head (RRH), a repeater, a distributed antenna (group), and the like. Such a node may also be called a point.
  • PeNB picocell base station
  • HeNB home base station
  • RRH remote radio head
  • group a distributed antenna
  • a distributed antenna system In a multi-node system, if all nodes are managed by a single base station controller and each node operates as part of a cell, this system is a distributed antenna system (DAS) system that forms one cell. Can be seen.
  • DAS distributed antenna system
  • individual nodes may be given a separate node ID, or may operate like some antenna groups in a cell without a separate node ID.
  • DAS distributed antenna system
  • the distributed antenna system is different from that in the conventional centralized antenna system (CAS), antennas of a base station are centrally arranged in a cell.
  • a multi-node system if individual nodes have separate cell IDs and perform scheduling and handover, this may be viewed as a multi-cell (eg, macro cell / femto cell / pico cell) system. If the multiple cells are configured in an overlapping form according to coverage, this is called a multi-tier network.
  • a multi-cell eg, macro cell / femto cell / pico cell
  • FIG. 2 illustrates a distributed antenna system as an example of a multi-node system.
  • a distributed antenna system includes a base station BS and a plurality of base station antennas (for example, ant 1 to ant 8, hereinafter, abbreviated as base station antennas).
  • the antennas ant 1 to ant 8 may be wired to the base station BS.
  • antennas are distributed in various locations within a cell without being concentrated at a specific point of the cell 15, for example, the cell.
  • one antenna may exist at each spaced place in the cell (antenna 1 to antenna 4, antenna 6 to antenna 8), and multiple antennas such as antenna 5 (111).
  • the fields 111-1, 111-2, and 111-3 may be distributed in a dense form.
  • the densely located antennas may constitute one antenna node.
  • Antenna coverage of the antennas may overlap so that transmission of rank 2 or more is possible.
  • antenna coverage of each antenna may extend to adjacent antennas.
  • terminals existing in the cell may vary in strength of signals received from the plurality of antennas according to positions, channel conditions, and the like in the cell. Referring to the example of FIG. 2, UE 1 may receive a signal having good reception sensitivity from antennas 1, 2, 5, and 6. On the other hand, the signal transmitted from the antennas 3, 4, 7, 8 may have a minimal effect on the terminal 1 due to path loss.
  • UE 2 may receive a signal having good reception sensitivity from antennas 6 and 7, and a signal transmitted from the remaining antennas may be insignificant.
  • UE 3 may receive a signal having good reception sensitivity only from antenna 3 and may have a weak strength enough to ignore signals of the other antennas.
  • the terminal 1 may communicate with the antennas 1, 2, 5, and 6, and the terminal 2 may communicate with the antenna 7, and the terminal 3 with the antenna 3.
  • the antennas 4 and 8 may transmit a signal for the terminal 2 or the terminal 3 or may not transmit any signal. That is, the antennas 4 and 8 may be operated in the off state in some cases.
  • antennas (or antenna groups) allocated to each terminal may be different.
  • the distributed antenna system may support a specific antenna (or a specific antenna group) among all antennas in the system for each terminal.
  • the antenna supporting the terminal may be changed according to time.
  • the information exchange step to be performed between the base station and the terminal in the multi-node system can be largely composed of four steps. That is, the method may include a cell entry step, a preparation step for node assignment of a base station, a node assignment step, and a data transmission / reception step. Hereinafter, this will be described in detail with reference to FIG. 3.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an example of an information exchange step required for transmitting and receiving data between a base station and a terminal in a multi-node system.
  • the base station informs the terminal of configuration information of the multi-node system in the cell entry step.
  • the user equipment that is powered on again or enters a new cell while the power is turned off performs a cell entry operation (S310) such as synchronizing with the base station in step S310.
  • the terminal may receive a synchronization channel (SCH) from the base station to synchronize with the base station and obtain information such as a cell ID. Thereafter, the user equipment may obtain in-cell broadcast information from the base station.
  • SCH synchronization channel
  • the UE may check a downlink channel state by receiving a downlink reference signal (DL RS) in an initial cell entry step (S310).
  • DL RS downlink reference signal
  • the configuration information of the multi-node system obtained by the terminal from the base station may include at least one of the total number of nodes, the total number of antennas, the number of antennas of each node, and the like in the multi-node system.
  • the UE may perform a preparation step for node allocation from the base station.
  • the base station acquires information necessary for allocating nodes to the terminal from the terminal.
  • the base station may obtain the strength of the uplink signal, the uplink sounding signal, feedback information, and the like from the terminal.
  • the preparation step for node allocation includes a step (S320) of first requesting transmission of necessary information to the terminal in order to obtain necessary information from the base station (S330).
  • step S320 the base station receives information such as an uplink sounding signal request, a feedback request, a request for the type of information to be fed back by the terminal, and a request for the number of antenna nodes to be included in the feedback information of the terminal to the terminal.
  • information such as an uplink sounding signal request, a feedback request, a request for the type of information to be fed back by the terminal, and a request for the number of antenna nodes to be included in the feedback information of the terminal to the terminal.
  • the uplink sounding signal request is required when node assignment is performed based on the uplink sounding signal.
  • the base station may request the contents of information to be included in the feedback together with the request for the feedback.
  • the above-described information transmitted by the base station may be broadcasted to the terminals, or when the base station receives different kinds of feedback information for each terminal, it may be transmitted to the terminal or the terminal group unicast.
  • the step S320 may be performed simultaneously with the step S310. That is, when transmitting the parameters of the multi-node system to the terminal in step S310, the uplink signal transmission request signal may be broadcast together.
  • the above request may be omitted if it is defined in the standard and the terminal acquires the parameter of the multi-node system and then the feedback for the node allocation is promised.
  • existing signaling information for a general communication operation may also be transmitted to the terminal.
  • transmission power control information of each terminal may be transmitted together.
  • Uplink signal transmission is performed at a predetermined time or when a request is made from a base station.
  • the uplink signal is a signal required for the base station to allocate nodes to the terminals and may include an uplink sounding signal, a reference signal, various feedback signals, and the like.
  • the terminal may measure the downlink signal strength of each node using a signal transmitted separately from each node and transmit the feedback signal to the base station as a feedback signal.
  • the various feedback signals include a reception strength for each node of the uplink, a reception strength of a downlink transmission node selected by a terminal among all nodes of the downlink, a number of downlink transmission antenna nodes requested by the terminal, and a downlink that satisfies a predetermined condition.
  • the number of transmission nodes of the downlink, the identifier (for example, the index) of the preferred transmission antenna node of all the transmission antenna nodes of the downlink, the identifier of the transmission antenna node satisfies a predetermined condition of all the transmission antenna nodes of the downlink It may include at least one of. In this case, the identifier of the node may be transmitted in the form of a bitmap.
  • the preset condition is typically that the downlink signal reception strength of the node exceeds a threshold.
  • the terminal is the index of the antenna nodes having the maximum reception strength, the reception strength, the index of the antenna nodes having the minimum reception strength, reception strength according to the number of nodes You can also feed back.
  • step S340 of allocating a node to the terminal Thereafter, the base station performs step S340 of allocating a node to the terminal.
  • the base station acquires feedback information through an uplink signal, an uplink sounding signal, and the like, and transmits node information allocated to each terminal. That is, the base station informs the base station antenna node information to be used for downlink or uplink for each terminal or terminal group.
  • the antenna node allocation information may include information about a base station antenna or antenna node to be used in downlink or uplink, the number of antennas included in each antenna node to be used, a pilot pattern of each antenna, and the like.
  • nodes used by the UE in downlink or uplink may be different.
  • the terminals can receive data from the designated antenna node or transmit data to the base station through the designated antenna node (S350). Transmitting and receiving such data (S350) may be performed in a conventional manner under a designated antenna node.
  • the cell entry step S310 may be performed only at the first cell entry, but the remaining steps S320, S330, S340, and S350 may be repeatedly performed.
  • the first step is made in order from the cell entry step (S310) to the data transmission and reception step (S350), but after the data transmission and reception step (S350) or during the data transmission and reception step (S350) is performed for the node assignment step (S320, S330 may be performed.
  • feedback information such as CQI and PMI transmitted during data exchange and various feedback information for antenna allocation in preparation steps S320 and S330 for node assignment may be transmitted together.
  • the base station may transmit a feedback or uplink sounding signal request to the terminal together, and the base station may collect information for node allocation.
  • the process does not necessarily go to the node assignment step (S340). That is, even when the base station acquires information through a feedback, an uplink sounding signal, or the like, the node allocation step S340 may be made more intermittently depending on the speed, position change, etc. of the terminal.
  • node assignment step S340 If the base station changes the antenna node allocation information (node assignment step S340), the data is exchanged after the terminal recognizes the changed antenna node information, so the node assignment step S340 is performed separately from the data transmission and reception step S350. .
  • preparation steps (S320 and S330) for node allocation proceed with the data transmission and reception step (S350), the steps may be performed in the following example sequence.
  • parentheses mean that other steps are performed together during the step.
  • radio frame applied in 3GPP LTE will be described as an example, but the content of the present invention is not limited thereto, and various types of radio frames may be applied.
  • FIG. 4 shows a structure of a frequency division duplex (FDD) radio frame in 3GPP LTE.
  • FDD frequency division duplex
  • a radio frame consists of 10 subframes, and one subframe is defined as two consecutive slots.
  • the time taken for one subframe to be transmitted is called a transmission time interval (TTI).
  • TTI transmission time interval
  • Downlink in which each node or base station transmits a signal to a terminal
  • uplink in which a terminal transmits a signal to each node or base station, are distinguished in a frequency domain.
  • FIG. 5 shows a time division duplex (TDD) radio frame structure in 3GPP LTE.
  • This radio frame structure is referred to as frame structure type 2.
  • one radio frame is composed of two half-frames having a length of 10 ms and a length of 5 ms.
  • One half frame also consists of five subframes having a length of 1 ms.
  • One subframe is designated as one of an uplink subframe (UL subframe), a downlink subframe (DL subframe), and a special subframe.
  • One radio frame includes at least one uplink subframe and at least one downlink subframe.
  • One subframe is defined by two consecutive slots. For example, one subframe may have a length of 1 ms, and one slot may have a length of 0.5 ms.
  • the special subframe is a specific period for separating the uplink and the downlink between the uplink subframe and the downlink subframe.
  • At least one special subframe exists in one radio frame, and the special subframe includes a downlink pilot time slot (DwPTS), a guard period, and an uplink pilot time slot (UpPTS).
  • DwPTS is used for initial cell search, synchronization or channel estimation.
  • UpPTS is used for channel estimation at the base station and synchronization of uplink transmission of the terminal.
  • the guard period is a period for removing interference generated in the uplink due to the multipath delay of the downlink signal between the uplink and the downlink.
  • One slot in the FDD and TDD radio frames includes a plurality of orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) symbols in the time domain and includes a plurality of resource blocks (RBs) in the frequency domain.
  • the OFDM symbol is used to represent one symbol period since 3GPP LTE uses OFDMA in downlink, and may be called another term such as an SC-FDMA symbol according to a multiple access scheme.
  • the RB includes a plurality of consecutive subcarriers in one slot in resource allocation units.
  • the structure of the radio frame described with reference to FIGS. 4 and 5 is 3GPP TS 36.211 V8.3.0 (2008-05) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release) 8) "and sections 4.1 and 4.2.
  • the structure of the above-described radio frame is merely an example, and the number of subframes included in the radio frame or the number of slots included in the subframe and the number of OFDM symbols included in the slot may be variously changed.
  • FIG. 6 shows an example of a resource grid for one downlink slot.
  • one downlink slot includes a plurality of OFDM symbols in a time domain.
  • one downlink slot includes 7 OFDMA symbols, and one resource block (RB) is exemplarily described as including 12 subcarriers in a frequency domain, but is not limited thereto.
  • RB resource block
  • Each element on the resource grid is called a resource element, and one resource block RB includes 12 ⁇ 7 resource elements.
  • the number N DL of resource blocks included in the downlink slot depends on the downlink transmission bandwidth set in the cell.
  • the resource grid for the downlink slot described above may also be applied to the uplink slot.
  • FIG. 7 shows an example of a downlink subframe structure.
  • a subframe includes two consecutive slots. Up to three OFDM symbols of the first slot in the subframe may be a control region to which downlink control channels are allocated, and the remaining OFDM symbols may be a data region to which a Physical Downlink Shared Channel (PDSCH) is allocated.
  • PDSCH Physical Downlink Shared Channel
  • the downlink control channel includes a PCFICH (Physical Control Format Indicator Channel), a PDCCH (Physical Downlink Control Channel), PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel).
  • the PCFICH transmitted in the first OFDM symbol of the subframe carries information about the number of OFDM symbols (that is, the size of the control region) used for transmission of control channels in the subframe.
  • Control information transmitted through the PDCCH is called downlink control information (DCI).
  • DCI indicates uplink resource allocation information, downlink resource allocation information, and uplink transmit power control command for certain UE groups.
  • the PHICH carries an ACK (Acknowledgement) / NACK (Not-Acknowledgement) signal for a hybrid automatic repeat request (HARQ) of uplink data. That is, the ACK / NACK signal for the uplink data transmitted by the terminal is transmitted on the PHICH.
  • HARQ hybrid automatic repeat request
  • PDSCH is a channel through which control information and / or data is transmitted.
  • the UE may read down the data transmitted through the PDSCH by decoding the downlink control information transmitted through the PDCCH.
  • the terminal When the terminal acquires information on the configuration of the multi-node system through the cell entry step (S310), the terminal may transmit various feedback information to the base station in preparation steps (S320 and S330) for node allocation.
  • the various feedback information includes a reception strength for each node of the uplink, a reception strength of a downlink transmission node selected by a terminal among all nodes of the downlink, a number of downlink transmission antenna nodes requested by the terminal, and a downlink that satisfies a predetermined condition.
  • the number of transmission nodes of the downlink, the identifier (for example, the index) of the preferred transmission antenna node of all the transmission antenna nodes of the downlink, the identifier of the transmission antenna node satisfies a predetermined condition of all the transmission antenna nodes of the downlink It may include at least one of.
  • the preset condition may typically be a condition in which the downlink signal reception strength of the node exceeds a threshold, and when the base station specifies the number of antenna nodes to feed back to the terminal, the terminal may be configured according to the number of nodes.
  • the index and reception strength of the antenna nodes having the reception strength and the index or reception strength of the antenna nodes having the minimum reception strength may be transmitted as feedback information.
  • various feedback information is referred to as preferred antenna node information.
  • general feedback information for example, CQI, PMI, RI, ACK / NACK information, etc.
  • preferred antenna node information various feedback information is referred to as preferred antenna node information.
  • the above-described information on the preferred antenna node information is merely exemplary and may further include a feedback signal of more various types.
  • a method of transmitting preferred antenna node information through a transmitted channel for example, an uplink feedback channel of PUCCH, PUSCH, or IEEE 802.16m in LTE.
  • the second method is to feed back the preferred antenna node information on the network entry.
  • the network entry may include a situation of initial entry, re-entry, handover, etc.
  • the terminal reports the preferred antenna node information to the base station in the negotiation process between the terminal and the base station at the time of network entry.
  • the base station can advantageously determine whether to allocate resources and allow cell entry to the terminal in consideration of traffic load for each antenna node.
  • the feedback on the preferred antenna node information may be transmitted not only through a channel through which general feedback information is transmitted but also through a channel used for initial access (for example, an uplink feedback channel of PUCCH, PUSCH, or IEEE 802.16m in LTE). Can be.
  • a channel used for initial access for example, an uplink feedback channel of PUCCH, PUSCH, or IEEE 802.16m in LTE.
  • RACH random access channel
  • the UE that prefers antenna node #n has a random access having an index from 8n to 8n + 7 of preamble indexes 0 to 63. Only preambles can be selected and used.
  • the terminal may perform synchronization using a synchronization signal (SFH) before a network entry and may predetermine a preferred antenna node by using a signal transmitted by being distinguished for each antenna node from the base station.
  • FSH synchronization signal
  • a ranging request message e.g., AAI_RNG-REQ in IEEE 802.16m, etc.
  • a new message field that can be used for re-entry, handover, etc. may be created to allow the terminal to report the preferred antenna node information to the base station.
  • the base station may request the terminal to feed back the preferred antenna node information through the existing message field or the new message field.
  • bandwidth request BR
  • SR scheduling request
  • a network-connected terminal After network entry is completed, a network-connected terminal must first transmit a request for allocating UL resources to a base station for uplink transmission.
  • the request to receive the UL resource is called a bandwidth request (BR) or scheduling request (SR).
  • BR bandwidth request
  • SR scheduling request
  • BR bandwidth request
  • SR scheduling request
  • the terminal may transmit the preferred antenna node information together while transmitting a bandwidth request (BR) or scheduling request (SR) to the base station.
  • BR bandwidth request
  • SR scheduling request
  • the base station after the terminal transmits a bandwidth request (BR) or scheduling request (SR) to the base station, the base station triggers transmission of information on the preferred antenna node to the terminal. After that, the UE can send the preferred antenna information to the base station using a feedback channel.
  • BR bandwidth request
  • SR scheduling request
  • BR bandwidth request
  • SR scheduling request
  • FIG. 8 is a diagram illustrating an example in which a UE transmits information on a scheduling request in 3GPP LTE.
  • the terminal If there is uplink information to be transmitted to the base station, the terminal first transmits information on a scheduling request for notifying the base station to the base station (S810).
  • the information on the scheduling request may be transmitted in the form of PUSCH format 1, and indicates only presence of uplink information to be transmitted.
  • the base station When the base station receives the information on the scheduling request, the base station transmits information to request the terminal to transmit information (for example, band information, etc.) necessary for allocating resources to the terminal (S820).
  • information for example, band information, etc.
  • the terminal When the terminal receives a request for information required to allocate resources from the base station, the terminal transmits the requested information to the base station through the PUSCH (S830).
  • the base station may allocate resources to the terminal based on the received information, and thus the terminal may transmit uplink information to the base station.
  • the terminal when the terminal transmits the requested information from the base station (S830), it may transmit the preferred antenna node information together.
  • the preferred antenna node information may be included together with the information on the scheduling request and transmitted.
  • the current PUCCH format 1 does not include other information and can only transmit presence or absence of information to be transmitted, while other PUCCH formats may include a plurality of information. If the information on the scheduling request can be transmitted through another PUCCH format, the preferred antenna node information may also be included and transmitted.
  • a process of allocating resources by transmitting information on a bandwidth request may be implemented in three steps or five steps.
  • FIG 9 is a diagram illustrating an example in which the terminal transmits information on a band request in IEEE 802.16m.
  • the terminal may transmit a quick access message including a bandwidth request (BR) preamble sequence for requesting allocation of a band for resource allocation and an identifier of the terminal to the base station (see FIG. S910).
  • BR bandwidth request
  • the identifier of the terminal included in the quick access message may include a station ID (STID).
  • TID station ID
  • the base station transmits an acknowledgment (ACK) acknowledgment (ACK) for the transmitted information to the terminal (S920), and transmits uplink grant (grant) information for allocating resources for uplink transmission to the terminal (S930).
  • ACK acknowledgment
  • ACK acknowledgment acknowledgment
  • grant uplink grant
  • the terminal may transmit uplink information to the base station using the allocated resources (S940).
  • the terminal may include the preferred antenna node information in a quick access message and transmit the same to the base station. That is, a quick access message including the identifier information of the terminal and the preferred antenna node information may be transmitted to the base station.
  • FIG. 10 is a diagram illustrating another example in which a terminal transmits information on a band request in IEEE 802.16m.
  • the terminal may transmit a bandwidth request preamble sequence for requesting allocation of a band for resource allocation to the base station (S1010).
  • the UE may transmit the quick access message to the base station as an optional process, or may not transmit the quick access message.
  • the base station transmits an acknowledgment acknowledgment (ACK) for the transmitted information to the terminal (S1020), and requests the terminal to transmit a band request (BR) header for resource allocation (S1030).
  • ACK acknowledgment acknowledgment
  • BR band request
  • the terminal Upon receiving this, the terminal transmits a band request (BR) header to the base station (S1040).
  • the bandwidth request (BR) header may include an identifier of the terminal.
  • the identifier of the terminal included in the band request (BR) header may include a station ID (STID).
  • the base station receiving the bandwidth request (BR) header transmits uplink grant information for allocating resources for uplink transmission to the terminal (S1050).
  • the terminal may transmit uplink information to the base station using the allocated resources (S1060).
  • the terminal may include the preferred antenna node information in the band request (BR) header to transmit to the base station.
  • BR band request
  • 11 is a diagram illustrating an example of a format of a band request header in IEEE 802.16m.
  • the format of the band request (BR) header includes a 4-bit space that is reserved, and the preferred antenna node information may be included and transmitted to the base station.
  • the terminal transmits a quick access message (quick access message) to the base station in step S1010
  • the preferred antenna node information may be included and transmitted to the base station.
  • the quick access message includes the preferred antenna node information, it is transmitted to the base station through a band request (BR) channel.
  • BR band request
  • the terminal can transmit the preferred antenna node information to the base station after the base station triggers the transmission of information on the preferred antenna node to the terminal, a simplified procedure It is efficient because the preferred antenna node information can be transmitted to the base station.
  • FIG. 12 is a block diagram illustrating a base station and a terminal.
  • the base station 1210 includes a processor 1211, a memory 1212, and an RF unit 1213.
  • the RF unit 1213 may be implemented by being divided into a transmission module and a reception module.
  • Processor 1211 implements the proposed functions, processes, and / or methods.
  • the memory 1212 is connected to the processor 1211 and stores various information for driving the processor 1211.
  • the RF unit 1213 is connected to the processor 1211 and transmits and / or receives a radio signal.
  • the RF unit 1213 may be configured of a plurality of nodes connected to the base station 1210 by wire.
  • the terminal 1220 includes a processor 1221, a memory 1222, and an RF unit 1223.
  • the RF unit 1223 may be implemented by being divided into a transmission module and a reception module.
  • the processor 1211 transmits first information on a scheduling request (SR) to the base station through the transmission module to inform whether the information to be transmitted to the base station exists, and the second required for scheduling.
  • Receives information requesting the transmission of information from the base station through the receiving module controls to transmit the requested second information to the base station through the transmitting module, the feedback information is transmitted with the first information or the second information
  • the module may be controlled to be transmitted to the base station.
  • the memory 1222 is connected to the processor 1221 and stores various information for driving the processor 1221.
  • the RF unit 1223 is connected to the processor 1221 and transmits and / or receives a radio signal.
  • Processors 1211 and 1221 may include application-specific integrated circuits (ASICs), other chipsets, logic circuits, data processing devices, and / or converters for interconverting baseband signals and wireless signals.
  • the memories 1212 and 1222 may include read-only memory (ROM), random access memory (RAM), flash memory, memory cards, storage media, and / or other storage devices.
  • the RF unit 1213 and 1223 may include one or more antennas for transmitting and / or receiving a radio signal.
  • the above-described technique may be implemented as a module (process, function, etc.) for performing the above-described function. Modules may be stored in memories 1212 and 1222 and executed by processors 1211 and 1221.
  • the memories 1212 and 1222 may be inside or outside the processors 1211 and 1221, and may be connected to the processors 1211 and 1221 by various well-known means.
  • the invention can be implemented in hardware, software or a combination thereof.
  • an application specific integrated circuit ASIC
  • DSP digital signal processing
  • PLD programmable logic device
  • FPGA field programmable gate array
  • the module may be implemented as a module that performs the above-described function.
  • the software may be stored in a memory unit and executed by a processor.
  • the memory unit or processor may employ various means well known to those skilled in the art.
  • the present invention can be applied to a multi-node system and a wireless communication system.
  • the present invention may be applied to a wireless mobile communication device used for a cellular system.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 노드 시스템에서 단말이 피드백 신호를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 양상인 복수의 노드 및 상기 복수의 노드를 제어하는 기지국을 포함하는 다중 노드 시스템에서 단말이 피드백 정보를 전송하는 방법에 있어서, 상기 기지국으로 전송할 정보의 존재 여부를 알리기 위해 자원 할당 요청에 대한 제 1 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계, 상기 자원 할당을 위해 필요한 제 2 정보의 전송을 요청하는 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계와 상기 요청 받은 제 2 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 피드백 정보는 상기 제 1 정보 또는 상기 제 2 정보와 함께 상기 기지국으로 전송될 수 있다.

Description

다중 노드 시스템에서 피드백 신호를 전송하는 방법 및 장치
본 발명은 무선통신에 관한 것으로, 보다 상세하게는 다중 노드 시스템에서 단말이 피드백 신호를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
최근 무선 통신망의 데이터 전송량이 빠르게 증가하고 있다. 그 이유는 머신 대 머신(Machine-to-Machine,M2M) 통신 및 높은 데이터 전송량을 요구하는 스마트폰, 태블릿 PC 등 다양한 디바이스의 출현 및 보급 때문이다. 요구되는 높은 데이터 전송량을 만족시키기 위해 더 많은 주파수 대역을 효율적으로 사용하는 반송파 집성(carrier aggregation, CA) 기술, 인지 무선(cognitive radio) 기술 등과 한정된 주파수 내에서 데이터 용량을 높이기 위해 다중 안테나 기술, 다중 기지국 협력 전송 기술 등이 최근 부각되고 있다.
또한, 무선 통신망은 사용자 주변에 액세스 할 수 있는 노드(node)의 밀도가 높아지는 방향으로 진화하고 있다. 여기서, 노드란 분산 안테나 시스템(distributed antenna system, DAS)에서 일정 간격 이상으로 떨어진 안테나 또는 안테나 그룹을 의미하기도 하지만, 이러한 의미에 한정되지 않고 좀 더 넓은 의미로 사용될 수 있다. 즉, 노드는 피코셀 기지국(PeNB), 홈 기지국(HeNB), RRH(remote radio head), RRU(remote radio unit), 중계기, 분산된 안테나(그룹) 등이 될 수도 있다. 높은 밀도의 노드를 갖춘 무선 통신 시스템은 노드 간의 협력에 의해 더 높은 시스템 성능을 보일 수 있다. 즉, 각 노드가 독립적인 기지국(Base Station (BS), Advanced BS (ABS), Node-B (NB), eNode-B (eNB), Access Point (AP) 등)으로 서로 협력하지 않고 동작하는 경우보다, 각 노드가 하나의 제어국에 의해 송수신을 관리받아 하나의 셀에 대한 안테나 또는 안테나 그룹처럼 동작한다면 훨씬 우수한 시스템 성능을 낼 수 있다. 이하에서 복수의 노드를 포함하는 무선 통신 시스템을 다중 노드 시스템(multi-node system)이라 칭한다.
다중 노드 시스템에서 각 노드가 자신의 셀 ID(identifier)를 가지고 스케줄링(scheduling) 및 핸드오버(handover)를 수행한다면, 이러한 다중 노드 시스템은 다중 셀 시스템으로 볼 수 있다. 다중 셀 시스템에서 각 셀(즉, 노드)의 커버리지(coverage)가 서로 겹치게(overlaid) 되면 이러한 다중 셀 시스템을 다중 계층 네트워크(multi-tier network)라 칭한다.
본 발명은 다중 노드 시스템에서 단말이 피드백 신호를 기지국으로 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에서 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.
본 발명의 일 양상인 복수의 노드 및 상기 복수의 노드를 제어하는 기지국을 포함하는 다중 노드 시스템에서 단말이 피드백 정보를 전송하는 방법에 있어서, 자원 할당을 요청하는 제 1 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계, 상기 자원 할당을 위해 필요한 제 2 정보의 전송을 요청하는 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계와 상기 요청 받은 제 2 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되, 상기 피드백 정보는 상기 복수의 노드 중 적어도 하나에 대한 것이고, 상기 제 1 정보 또는 상기 제 2 정보와 함께 상기 기지국으로 전송될 수 있다.
또한, 상기 복수의 노드 각각은 상기 기지국과 유선으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 노드는 매크로 기지국, 피코셀 기지국(PeNB), 홈 기지국(HeNB), RRH(remote radio head), 중계기, 안테나 및 분산된 안테나 그룹을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 정보는 스케줄링 요청(Scheduling Request: SR) 정보 또는 대역 요청(Bandwidth Request: BR) 정보일 수 있다.
또한, 상기 제 2 정보는 상기 자원 할당을 위해 필요한 대역 크기 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 피드백 정보는 상기 복수의 노드 중 적어도 하나의 하향링크 신호에 대한 수신 신호 레벨일 수 있다.
또한, 상기 단말이 피드백 할 노드의 개수가 기 설정된 경우, 상기 피드백 정보는 상기 기 설정된 개수의 노드에 대한 것일 수 있다.
또한, 상기 피드백 정보는 기 설정된 수신 신호 레벨 이상에 해당하는 노드에 대한 것일 수 있다.
또한, 상기 피드백 정보는 상기 기 설정된 수신 신호 레벨 이상에 해당하는 노드의 개수 및 식별 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
한편 본 방명의 일 양상인 복수의 노드 및 상기 복수의 노드를 제어하는 기지국을 포함하는 다중 노드 시스템에서 피드백 정보를 전송하는 단말에 있어서, 자원 할당을 요청하는 제 1 정보를 상기 기지국으로 전송하기 위한 전송 모듈, 상기 자원 할당을 위해 필요한 제 2 정보의 전송을 요청하는 정보를 상기 기지국으로부터 수신하기 위한 수신 모듈과 상기 요청 받은 제 2 정보를 상기 전송 모듈을 통해 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함하되, 상기 피드백 정보는 상기 복수의 노드 중 적어도 하나에 대한 것이고, 상기 제 1 정보 또는 상기 제 2 정보와 함께 상기 기지국으로 전송될 수 있다.
또한, 상기 복수의 노드 각각은 상기 기지국과 유선으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 노드는 매크로 기지국, 피코셀 기지국(PeNB), 홈 기지국(HeNB), RRH(remote radio head), 중계기, 안테나 및 분산된 안테나 그룹을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제 1 정보는 스케줄링 요청(Scheduling Request: SR) 정보 또는 대역 요청(Bandwidth Request: BR) 정보일 수 있다.
또한, 상기 제 2 정보는 상기 자원 할당을 위해 필요한 대역 크기 정보를 포함할 수 있다.
또한, 상기 피드백 정보는 상기 복수의 노드 중 적어도 하나의 하향링크 신호에 대한 수신 신호 레벨일 수 있다.
또한, 상기 피드백 정보는 기 설정된 수신 신호 레벨 이상에 해당하는 노드에 대한 것일 수 있다.
또한, 상기 피드백 정보는 상기 기 설정된 수신 신호 레벨 이상에 해당하는 노드의 개수 및 식별 정보 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
다중 노드 시스템에서 단말은 본 발명의 내용에 따라 피드백 정보를 효과적으로 기지국에 전송할 수 있다.
본 발명에서 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 다중 노드 시스템의 일례를 나타낸 도면.
도 2는 다중 노드 시스템의 일례인 분산 안테나 시스템을 나타낸 도면.
도 3은 다중 노드 시스템에서 기지국과 단말 간 데이터를 송수신하기 위해 요구되는 정보 교환 단계의 일례를 나타낸 도면.
도 4는 3GPP LTE에서 FDD(Frequency Division Duplex) 무선 프레임의 구조를 나타내는 도면.
도 5는 3GPP LTE에서 TDD(Time Division Duplex) 무선 프레임(radio frame) 구조를 나타내는 도면.
도 6은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)의 일례를 나타낸 도면.
도 7은 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸 도면.
도 8은 3GPP LTE에서 단말이 스케줄링 요청에 대한 정보를 전송하는 일례를 나타낸 도면.
도 9는 IEEE 802.16m에서 단말이 대역 요청에 대한 정보를 전송하는 일례를 나타낸 도면.
도 10은 IEEE 802.16m에서 단말이 대역 요청에 대한 정보를 전송하는 다른 일례를 나타낸 도면.
도 11은 IEEE 802.16m에서 대역 요청 헤더의 포맷의 일례를 나타낸 도면.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 장치의 블록 구성도를 예시하는 도면.
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 LTE의 진화이다. IEEE 802.16m은 IEEE 802.16e의 진화이다.
도 1은 다중 노드 시스템의 예를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 다중 노드 시스템은 기지국 및 복수의 노드를 포함한다.
도 1에서 안테나 노드로 표시된 노드는 매크로 기지국, 피코셀 기지국(PeNB), 홈 기지국(HeNB), RRH(remote radio head), 중계기, 분산된 안테나(그룹) 등을 의미할 수 있다. 이러한 노드는 포인트(point)라 칭하기도 한다.
다중 노드 시스템에서, 모든 노드가 하나의 기지국 컨트롤러에 의해 송수신을 관리 받아 개별 노드가 하나의 셀의 일부처럼 동작을 한다면 이 시스템은 하나의 셀을 형성하는 분산 안테나 시스템(distributed antenna system, DAS)시스템으로 볼 수 있다. 분산 안테나 시스템에서 개별 노드들은 별도의 노드 ID를 부여 받을 수도 있고, 별도의 노드 ID없이 셀 내의 일부 안테나 집단처럼 동작할 수도 있다. 다시 말해, 분산 안테나 시스템(distributed antenna system, DAS)은 안테나(즉 노드)가 지리적 영역 내의 다양한 위치에 분산되어 배치되고, 이러한 안테나들을 기지국이 관리하는 시스템을 의미한다. 분산 안테나 시스템은, 종래 집중 안테나 시스템(Centralized antenna system, CAS)에서 기지국의 안테나들이 셀 중앙에 집중되어 배치되는 점과 차이가 있다.
다중 노드 시스템에서 개별 노드들이 개별적인 셀 ID를 갖고, 스케줄링 및 핸드오버를 수행한다면 이는 다중 셀(예컨대, 매크로 셀/펨토 셀/피코 셀) 시스템으로 볼 수 있다. 이러한 다중 셀이 커버리지에 따라 겹쳐지는 형태로 구성된다면 이를 다중 계층 네트워크(multi-tier network) 이라 부른다.
도 2는 다중 노드 시스템의 일 예로 분산 안테나 시스템을 나타낸다.
도 2를 참조하면, 분산 안테나 시스템(distributed antenna system, DAS)은 기지국(BS)과 복수의 기지국 안테나들(예컨대, ant 1 내지 ant 8, 이하 기지국 안테나를 안테나로 약칭한다)로 구성된다. 안테나(ant 1 내지 ant 8)들은 기지국(BS)과 유선으로 연결될 수 있다. 분산 안테나 시스템은 종래의 집중 안테나 시스템(centralized antennal system, CAS)과 달리 안테나가 셀(15a)의 특정 지점 예를 들면 셀의 중앙에 몰려 있지 않고 셀 내의 다양한 위치에 분산되어 배치된다. 여기서, 안테나는 도 2에 도시된 바와 같이, 셀 내의 이격된 각 장소에 하나의 안테나가 존재할 수도 있고(안테나 1 내지 안테나 4, 안테나 6 내지 안테나 8), 안테나 5(111)와 같이 여러 개의 안테나들(111-1, 111-2, 111-3)이 밀집되어 존재하는 형태로 분포할 수도 있다. 밀집되어 존재하는 안테나들은 하나의 안테나 노드(antenna node)를 구성할 수 있다.
안테나들의 안테나 커버리지(coverage)가 오버랩(overlap)되어 랭크(rank) 2 이상의 전송이 가능하게 분포할 수 있다. 예를 들어, 각 안테나의 안테나 커버리지가 인접한 안테나까지 미칠 수 있다. 이 경우, 셀 내에 존재하는 단말들은 셀 내의 위치, 채널 상태 등에 따라 복수의 안테나로부터 수신하는 신호의 강도가 다양하게 변경될 수 있다. 도 2의 예를 참조하면, 단말 1(UE 1)은 안테나 1, 2, 5, 6으로부터 수신 감도가 좋은 신호를 수신할 수 있다. 반면 안테나 3, 4, 7, 8 으로부터 전송되는 신호는 경로 손실(path loss)에 의해 단말 1에게 미치는 영향이 미미할 수 있다.
단말 2(UE 2)는 안테나 6, 7로부터 수신 감도가 좋은 신호를 수신할 수 있으며 나머지 안테나들로부터 전송되는 신호는 영향이 미미할 수 있다. 마찬가지로 단말 3(UE 3)의 경우, 안테나 3으로부터만 수신 감도가 좋은 신호를 수신할 수 있고 나머지 안테나들의 신호는 무시할 수 있을 만큼 강도가 약할 수 있다.
분산 안테나 시스템에서는 셀 내에서 서로 간에 이격된 단말들에 대해 MIMO 통신을 수행하는 것이 용이할 수 있다. 상기 예에서 단말 1에게는 안테나 1, 2, 5, 6을 통해 통신을 수행하고, 단말 2에게는 안테나 7, 단말 3에게는 안테나 3을 통해 통신을 수행할 수 있다. 안테나 4, 8은 단말 2 또는 단말 3을 위한 신호를 전송할 수도 있고 아무런 신호를 전송하지 않을 수도 있다. 즉, 안테나 4, 8은 경우에 따라 오프 상태로 운용할 수도 있다.
상술한 바와 같이 분산 안테나 시스템에서 MIMO 통신을 수행하는 경우, 각 단말 당 레이어(layer, 즉, 전송 스트림의 수)가 다양하게 존재할 수 있다. 또한, 각 단말에 할당되는 안테나(또는 안테나 그룹)가 서로 다를 수 있다. 다시 말해 분산 안테나 시스템에서는 각 단말에 대해 시스템 내의 모든 안테나 중 특정 안테나(또는 특정 안테나 그룹)를 지원할 수 있다. 단말에게 지원하는 안테나는 시간에 따라 변경될 수 있다.
이하에서는, 다중 노드 시스템에서 기지국과 단말 간 데이터를 송수신하기 위해 정보를 교환하는 과정을 설명한다.
다중 노드 시스템에서 기지국과 단말간에 수행되어야 할 정보교환단계는 크게 네 단계로 구성될 수 있다. 즉, 셀 진입 단계, 기지국의 노드 할당을 위한 준비 단계, 노드 할당 단계 및 데이서 송수신 단계를 포함할 수 있다. 이하에서는 도 3을 참조하여 이를 구체적으로 설명한다.
도 3은 다중 노드 시스템에서 기지국과 단말 간 데이터를 송수신하기 위해 요구되는 정보 교환 단계의 일례를 나타낸 도면이다.
먼저, 기지국과 단말 간에는 셀 진입 단계(S310)를 거친다.
단말이 다중 노드 시스템으로 진입하는 경우(예를 들면, 네트워크 최초 진입, 네트워크 재진입, 스캐닝, 핸드오버 등), 기지국이 단말에 다중 노드 시스템의 구성 정보를 알려주는 것이 셀 진입 단계이다.
즉, 전원이 꺼진 상태에서 다시 전원이 켜지거나, 새로이 셀에 진입한 사용자 기기는 단계 S310에서 기지국과 동기를 맞추는 등의 셀 진입 작업(S310)을 수행한다.
이를 위해 단말은 기지국으로부터 동기 채널(SCH: Synchronization Channel) 을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 사용자 기기는 기지국으로부터 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다.
또한, 단말은 초기 셀 진입 단계(S310)에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal: DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수도 있다.
이때, 단말이 기지국으로부터 획득하는 다중 노드 시스템의 구성 정보에는 다중 노드 시스템 내의 전체 노드의 개수, 전체 안테나의 개수, 각 노드의 안테나 개수 등이 적어도 하나 포함될 수 있다.
셀 진입 단계를 거친 단말은 기지국으로부터 노드 할당을 위한 준비 단계를 수행할 수 있다.
이 단계에서는 기지국이 단말에 노드를 할당하기 위해 필요한 정보를 단말로부터 획득한다. 예를 들어, 기지국은 단말로부터 상향링크 신호의 강도, 상향링크 사운딩(sounding)신호, 피드백 정보 등을 획득할 수 있다.
이를 위해 노드 할당을 위한 준비 단계는 우선적으로 기지국이 필요한 정보를 얻기 위해 단말로 필요한 정보의 전송을 요청하는 단계(S320) 및 단말이 기지국으로 요청된 정보를 전송하는 단계(S330)를 포함한다.
S320 단계에서는 기지국이 필요한 정보들을 얻기 위해 상향링크 사운딩(sounding)신호 요청, 피드백 요청, 단말이 피드백 할 정보의 종류 요청, 단말의 피드백 정보에 포함할 안테나 노드의 개수 요청 등의 정보를 단말로 전송할 수 있다.
이때, 상향링크 사운딩(sounding)신호 요청은 상향링크 사운딩(sounding)신호에 기반하여 노드 할당을 수행할 때 필요하다.
또한, 상향링크와 하향링크의 채널 차이 및 단말의 피드백 정보에 기반하여 노드를 할당하는 경우, 기지국이 피드백에 대한 요청과 함께 피드백에 포함될 정보의 내용을 단말들에게 요청할 수도 있다.
전술한 기지국이 전송하는 정보들은 단말들에게 방송(broadcast)될 수도 있고, 기지국이 단말 별로 다른 종류의 피드백 정보를 받을 경우에는 단말 혹은 단말 그룹에게 전용(unicast)으로 전송될 수도 있다.
상기 S320 단계는 S310단계와 동시에 이루어질 수도 있다. 즉, S310단계에서 다중 노드 시스템의 파라미터를 단말로 전송할 때, 상기 상향링크 신호 전송 요청 신호가 같이 방송(broadcast)될 수 있다.
또한, 피드백 요청신호가 따로 전송되지 않더라도 표준상에서 정의되어 단말이 다중 노드 시스템의 파라미터를 획득한 후 노드 할당을 위한 피드백이 이루어지기로 약속된다면 위 요청은 생략될 수도 있다.
상기 정보들과 더불어 일반적인 통신 동작을 위한 기존의 시그널링(signaling) 정보들도 단말로 전송될 수 있다. 예를 들어, 상향링크 사운딩(sounding) 요청과 더불어 상향링크 사운딩(sounding) 신호 전송 시 각 단말의 송신 전력 컨트롤 정보가 함께 전달될 수 있다.
다음으로, 단말이 기지국으로 요청된 정보를 전송하는 단계(S330)를 설명한다.
상향링크 신호 전송은 기지국으부터 요청이 있거나 미리 설정된 시간에 수행된다.
여기서의 상향링크 신호는 기지국이 단말들에게 노드를 할당하기 위해 필요한 신호로 상향링크 사운딩(sounding) 신호, 참조(reference) 신호 및 다양한 피드백 신호 등을 포함할 수 있다.
이때, 단말은 각 노드로부터 구분되어 전송되는 신호를 이용해 각 노드의 하향링크 신호 강도를 측정하고 피드백 신호로 기지국에 전송할 수 있다.
상기 다양한 피드백 신호는 상향링크의 모든 노드별 수신 강도, 하향링크의 모든 노드 중 단말이 선택한 하향링크 전송 노드의 수신 강도, 단말이 요청하는 하향링크 전송 안테나 노드 개수, 기 설정된 조건을 만족하는 하향링크의 전송 노드의 개수, 하향링크의 모든 전송 안테나 노드 중 단말이 선호하는 전송 안테나 노드의 식별자(예를 들면, 인덱스), 하향링크의 모든 전송 안테나 노드 중 기 설정된 조건을 만족하는 전송 안테나 노드의 식별자 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 이때, 노드의 식별자는 비트맵 형태로 전송될 수도 있다.
기 설정된 조건은 대표적으로 노드의 하향링크 신호 수신 세기가 임계값(threshold)을 넘는 것이다.
한편, 기지국이 단말에게 피드백할 안테나 노드의 수를 지정하는 경우, 단말은 그 노드 수에 맞게 최대 수신강도를 갖는 안테나 노드들의 인덱스, 수신 강도, 최소의 수신 강도를 갖는 안테나 노드들의 인덱스, 수신강도 등을 피드백 할 수도 있다.
이후, 기지국은 단말에 노드를 할당하는 단계(S340)를 수행한다.
노드 할당 단계(S340)에서, 기지국은 상향링크 신호를 통한 피드백 정보, 상향링크 사운딩(sounding) 신호 등을 획득하고 각 단말에게 할당된 노드 정보를 전송한다. 즉, 기지국은 단말 또는 단말 그룹 별로 하향링크 또는 상향링크를 위해 이용될 기지국 안테나 노드 정보를 알려준다
상기 안테나 노드 할당 정보는 단말이 하향링크 또는 상향링크에서 사용할 기지국 안테나 또는 안테나 노드, 사용할 각 안테나 노드에 포함된 안테나의 개수, 각각의 안테나의 파일럿 패턴 등에 대한 정보를 포함할 수 있다.
이때, 단말이 하향링크 또는 상향링크에서 사용할 노드는 서로 다를 수 있다.
안테나 노드 할당이 완료되면, 단말들은 지정된 안테나 노드로부터 데이터를 수신하거나 지정된 안테나 노드를 통해 기지국으로 데이터를 전송하는 것이 가능해진다(S350). 이러한 데이터의 송수신 단계(S350)는 지정된 안테나 노드 하에서 통상적인 방법으로 이루어 질 수 있다.
단말의 입장에서 셀 진입 단계(S310) 는 최초 셀 진입 시에만 이루어 질 수 있으나 나머지 다른 단계(S320, S330, S340, S350)는 반복적으로 이루어 질 수 있다.
즉, 최초에는 셀 진입 단계(S310)에서부터 데이터 송수신 단계(S350)까지 순서대로 이루어지나, 데이터 송수신 단계(S350) 이후 또는 데이터 송수신 단계(S350)가 수행되는 도중에 노드 할당을 위한 준비 단계(S320, S330)가 수행될 수도 있다.
예를 들어, 데이터 교환시 전송되는 CQI, PMI 등의 피드백 정보와 노드 할당을 위한 준비 단계(S320, S330)에서의 안테나 할당을 위한 다양한 피드백 정보가 함께 전송될 수도 있다. 또는, 데이터 교환과정에서 하향링크 제어정보 전송 시 기지국이 단말에게 피드백 또는 상향링크 사운딩(sounding) 신호 요청을 함께 전송하여 기지국이 노드 할당을 위한 정보를 수집할 수도 있다.
단, 노드 할당을 위한 준비 단계(S320, S330) 이후 무조건 노드 할당 단계(S340)로 넘어가는 것은 아니다. 즉, 피드백, 상향링크 사운딩(sounding) 신호 등을 통해 기지국이 정보를 획득한 경우에도, 노드 할당 단계(S340)는 단말의 속도, 위치 변화 등에 따라 더 간헐적으로 이루어 질 수도 있다.
기지국이 안테나 노드 할당정보를 바꾸면(노드 할당 단계(S340)), 단말이 바뀐 안테나 노드 정보를 인식한 후 데이터가 교환되어야 하므로 노드 할당 단계(S340)는 데이터 송수신 단계(S350)와 구별되어 진행된다.
만약, 노드 할당을 위한 준비 단계(S320, S330)가 데이터 송수신 단계(S350)와 함께 진행된다면, 다음과 같은 일례의 순서로 단계가 진행될 수 있다. 여기서 괄호는 단계가 진행되는 도중에 다른 단계가 함께 수행됨을 의미한다.
1 단계 -> 2단계 -> 3단계 -> 4단계(2단계) -> 3단계 -> 4단계(2단계) -> 3단계 -> 4단계(2단계) -> 3단계 -> 4단계(2단계) -> ...
다음으로 본 발명에 적용될 수 있는 무선 프레임의 구조를 설명한다.
설명의 편의를 위해 3GPP LTE에서 적용되는 무선 프레임의 구조를 일례로 들어 설명하나 본 발명의 내용이 이에 한정되는 것은 아니고 다양한 형태의 무선 프레임의 구조가 적용될 수 있다.
도 4는 3GPP LTE에서 FDD(Frequency Division Duplex) 무선 프레임의 구조를 나타낸다. 이러한 무선 프레임 구조를 프레임 구조 타입 1이라 칭한다.
도 4를 참조하면, 무선 프레임(radio frame)은 10개의 서브프레임(subframe)으로 구성되고, 하나의 서브프레임은 2개의 연속하는 슬롯(slot)으로 정의된다. 하나의 서브 프레임이 전송되는 데 걸리는 시간을 TTI(transmission time interval)이라 한다. 무선 프레임의 시간 길이 Tf=307200*Ts=10ms이며, 20개의 슬롯으로 구성된다. 슬롯의 시간 길이 Tslot=15360*Ts=0.5ms이며 0에서 19로 넘버링된다. 각 노드 또는 기지국이 단말에게 신호를 전송하는 하향링크와 단말이 각 노드 또는 기지국으로 신호를 전송하는 상향링크는 주파수 영역에서 구분된다.
도 5는 3GPP LTE에서 TDD(Time Division Duplex) 무선 프레임(radio frame) 구조를 나타낸다. 이러한 무선 프레임 구조를 프레임 구조 타입 2라 칭한다.
도 5를 참조하면, 하나의 무선 프레임은 10 ms의 길이를 가지며 5 ms의 길이를 가지는 두 개의 반프레임(half-frame)으로 구성된다. 또한 하나의 반프레임은 1 ms의 길이를 가지는 5개의 서브프레임으로 구성된다. 하나의 서브프레임은 상향링크 서브프레임(UL subframe), 하향링크 서브프레임(DL subframe), 특수 서브프레임(special subframe) 중 어느 하나로 지정된다. 하나의 무선 프레임은 적어도 하나의 상향링크 서브프레임과 적어도 하나의 하향링크 서브프레임을 포함한다. 하나의 서브프레임은 2개의 연속하는 슬롯(slot)으로 정의된다. 예를 들어, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms이고, 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms 일 수 있다.
특수 서브프레임은 상향링크 서브프레임과 하향링크 서브프레임 사이에서 상향링크 및 하향링크를 분리시키는 특정 구간(period)이다. 하나의 무선 프레임에는 적어도 하나의 특수 서브프레임이 존재하며, 특수 서브프레임은 DwPTS(Downlink Pilot Time Slot), 보호 구간(Guard Period), UpPTS(Uplink Pilot Time Slot)를 포함한다. DwPTS는 초기 셀 탐색, 동기화 또는 채널 추정에 사용된다. UpPTS는 기지국에서의 채널 추정과 단말의 상향 전송 동기를 맞추는 데 사용된다. 보호 구간은 상향링크와 하향링크 사이에 하향링크 신호의 다중경로 지연으로 인해 상향링크에서 생기는 간섭을 제거하기 위한 구간이다.
FDD 및 TDD 무선 프레임에서 하나의 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 심벌을 포함하고, 주파수 영역에서 다수의 자원블록(resource block, RB)을 포함한다. OFDM 심벌은 3GPP LTE가 하향링크에서 OFDMA를 사용하므로 하나의 심벌 구간(symbol period)을 표현하기 위한 것으로, 다중 접속 방식에 따라 SC-FDMA 심벌과 같이 다른 용어로 불릴 수 있다. 자원블록은 자원 할당 단위로 하나의 슬롯에서 복수의 연속하는 부반송파를 포함한다.
도 4 및 도 5를 참조하여 설명한 무선 프레임의 구조는 3GPP TS 36.211 V8.3.0 (2008-05) "Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation (Release 8)"의 4.1절 및 4. 2절을 참조할 수 있다.
전술한 무선 프레임의 구조는 예시에 불과하고, 무선 프레임에 포함되는 서브프레임의 수 또는 서브프레임에 포함되는 슬롯의 수, 슬롯에 포함되는 OFDM 심벌의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 6은 하나의 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드(resource grid)를 나타낸 예시도이다.
도 6을 참조하면, 하나의 하향링크 슬롯은 시간 영역(time domain)에서 복수의 OFDM 심벌을 포함한다. 여기서, 하나의 하향링크 슬롯은 7 OFDMA 심벌을 포함하고, 하나의 자원블록(RB)은 주파수 영역에서 12 부반송파(subcarrier)를 포함하는 것을 예시적으로 기술하나, 이에 제한되는 것은 아니다.
자원 그리드 상의 각 요소(element)를 자원 요소(resource element)라 하며, 하나의 자원블록(RB)은 12×7개의 자원 요소를 포함한다. 하향링크 슬롯에 포함되는 자원블록의 수 NDL은 셀에서 설정되는 하향링크 전송 대역폭(bandwidth)에 종속한다. 상술한 하향링크 슬롯에 대한 자원 그리드는 상향링크 슬롯에도 적용될 수 있다.
도 7은 하향링크 서브프레임 구조의 일례를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 서브프레임은 연속하는 2개의 슬롯을 포함한다. 서브프레임 내의 첫번째 슬롯의 앞선 최대 3 OFDM 심벌들이 하향링크 제어채널들이 할당되는 제어영역(control region)이고, 나머지 OFDM 심벌들은 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 할당되는 데이터 영역이 될 수 있다.
하향링크 제어채널에는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 등이 포함된다. 서브프레임의 첫번째 OFDM 심벌에서 전송되는 PCFICH는 서브프레임 내에서 제어채널들의 전송에 사용되는 OFDM 심벌의 수(즉, 제어영역의 크기)에 관한 정보를 나른다. PDCCH를 통해 전송되는 제어정보를 하향링크 제어정보(downlink control information, DCI)라고 한다. DCI는 상향링크 자원 할당 정보, 하향링크 자원 할당 정보 및 임의의 UE 그룹들에 대한 상향링크 전송 파워 제어 명령(Transmit Power Control Command) 등을 가리킨다. PHICH는 상향링크 데이터의 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request)에 대한 ACK(Acknowledgement)/NACK(Not-Acknowledgement)신호를 나른다. 즉, 단말이 전송한 상향링크 데이터에 대한 ACK/NACK 신호는 PHICH 상으로 전송된다.
PDSCH는 제어 정보 및/또는 데이터가 전송되는 채널이다. 단말은 PDCCH를 통해 전송되는 하향링크 제어정보를 디코딩하여 PDSCH를 통해 전송되는 데이터를 읽을 수 있다.
이하에서는, 전술한 다중 노드 시스템에서 기지국과 단말 간 데이터를 송수신하기 위해 요구되는 정보 교환 단계 중 노드 할당을 위한 준비 단계(S320, S330)에 대해 보다 구체적으로 설명한다. 특히, 단말이 기지국으로 일반적인 피드백 정보(예를 들면, CQI, PMI, RI, ACK/NACK정보 등)와 구분되는 다양한 피드백 정보를 전송하는 방법을 구체적으로 설명한다.
셀 진입 단계(S310)를 통해 단말이 다중 노드 시스템의 구성에 대한 정보를 확보하면, 단말은 노드 할당을 위한 준비 단계(S320, S330)에서 다양한 피드백 정보를 기지국으로 전송할 수 있다.
상기 다양한 피드백 정보는 상향링크의 모든 노드별 수신 강도, 하향링크의 모든 노드 중 단말이 선택한 하향링크 전송 노드의 수신 강도, 단말이 요청하는 하향링크 전송 안테나 노드 개수, 기 설정된 조건을 만족하는 하향링크의 전송 노드의 개수, 하향링크의 모든 전송 안테나 노드 중 단말이 선호하는 전송 안테나 노드의 식별자(예를 들면, 인덱스), 하향링크의 모든 전송 안테나 노드 중 기 설정된 조건을 만족하는 전송 안테나 노드의 식별자 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
기 설정된 조건은 대표적으로 노드의 하향링크 신호 수신 세기가 임계값(threshold)을 넘는 조건이 될 수 있고, 기지국이 단말에게 피드백할 안테나 노드의 수를 지정하는 경우, 단말은 그 노드 수에 맞게 최대 수신강도를 갖는 안테나 노드들의 인덱스 및 수신 강도, 최소의 수신 강도를 갖는 안테나 노드들의 인덱스 또는 수신강도 등을 피드백 정보로 전송할 수 있다.
한편, 일반적인 피드백 정보(예를 들면, CQI, PMI, RI, ACK/NACK정보 등)와 상기 다양한 피드백 정보를 구별하기 위해 다양한 피드백 정보를 선호 안테나 노드 정보라 칭한다. 단, 전술한 선호 안테나 노드 정보에 대한 내용은 단순히 예시적인 것으로 더 다양한 형태의 피드백 신호를 더 포함할 수도 있다.
이하에서는 선호 안테나 노드 정보를 기지국에 전송하는 시점에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
1. 네트워크 연결(Network connection) 및 스케줄링(scheduling)이 완료된 이후
이는 가장 일반적으로 생각할 수 있는 선호 안테나 노드 정보의 피드백 방안으로 네트워크 연결(Network connection) 및 스케줄링(scheduling)이 완료된 이후 일반적인 피드백 정보(예를 들면, CQI, PMI, RI, ACK/NACK정보 등)가 전송되는 채널(예를 들면, LTE에서의 PUCCH, PUSCH 또는 IEEE 802.16m의 상향링크 피드백 채널)을 통해 선호 안테나 노드 정보를 전송하는 방법이다.
2. 네트워크 진입 시(Network entry)
두 번째 방안은 네트워크 진입(Network entry) 상에서 선호 안테나 노드 정보를 피드백하는 방안이다. 이때, 네트워크 진입(Network entry)에는 최초 진입(initial entry), 재진입(re-entry), 핸드 오버(hand over) 등의 상황이 포함될 수 있다,
즉, 네트워크 진입(Network entry)시 단말과 기지국간의 협상(negotiation)과정에서 단말이 기지국에게 선호 안테나 노드 정보를 보고한다. 이 경우, 기지국은 각 안테나 노드별 트래픽 부하(traffic load) 등을 감안하여 단말에게 자원(resource) 할당 및 셀 진입 허용 여부 등을 결정할 수 있어 유리하다.
이때, 선호 안테나 노드 정보에 대한 피드백은 일반적인 피드백 정보가 전송되는 채널뿐만 아니라 초기 접속 시 이용되는 채널(예를 들면, LTE에서의 PUCCH, PUSCH 또는 IEEE 802.16m의 상향링크 피드백 채널)을 통해서도 전송될 수 있다.
LTE-A의 임의 접속 채널(RACH)에서는 사용되는 64개의 임의 접속 프리앰블(preamble) 중에서 프리앰블 시퀀스(preamble sequence)를 무작위로 선택할 때, 안테나 노드 별로 선택할 수 있는 임의 접속 시퀀스(RA sequence)의 범위를 미리 규정할 수 있다.
이때, 안테나 노드가 #0부터 #7까지 8개 존재하면, 안테나 노드 #n을 선호하는 단말은 프리앰블 인덱스(preamble index) 0 ~ 63중 8n에서 8n+7까지의 인덱스(index)를 갖는 임의 접속 프리앰블 중에서만 선택하여 사용할 수 있다.
IEEE 802.16m에서의 레인징 프리앰블 코드(ranging preamble code)선택 시에도 동일한 방법이 적용될 수 있다. 이때, 단말은 네트워크 진입(Network entry) 이전에 동기 신호(synchronization signal:SFH)를 이용하여 동기화를 수행하고, 기지국으로부터 안테나 노드별로 구별되어 전송되는 신호를 이용하여 선호 안테나 노드를 미리 정할 수도 있다.
또한, 레인징(ranging) 요청 메시지(예를 들며면, IEEE 802.16m에서의 AAI_RNG-REQ 등) 필드에 선호 안테나 노드 정보를 추가하거나 네트워크 진입(Network entry)에는 최초 진입(initial entry), 재진입(re-entry), 핸드 오버(hand over) 등에 이용할 수 있는 새로운 메시지 필드를 만들어 선호 안테나 노드 정보를 단말이 기지국에게 보고할 수 있도록 할 수도 있다. 이 때, 기지국이 기존 메시지 필드 혹은 새로운 메시지 필드를 통해 단말에게 선호 안테나 노드 정보를 피드백 하도록 요청할 수 있다.
3. 네트워크 연결(Network connection) 이후 대역 요청(bandwidth request: BR) 또는 스케줄링 요청(scheduling request: SR)시
네트워크 진입(Network entry)이 완료되어, 네트워크 연결(Network connection)된 단말이 상향링크 전송을 하기 위해서는 우선적으로 상향링크 자원(UL resource)을 할당 받기 위한 요청을 기지국에 전송해야 한다.
상기 상향링크 자원(UL resource)을 할당 받기 위한 요청을 대역 요청(bandwidth request: BR) 또는 스케줄링 요청(scheduling request: SR)이라고 한다.
이하에서는 대역 요청(bandwidth request: BR) 및 스케줄링 요청(scheduling request: SR)이 혼용해서 사용될 수도 있으나 상향링크 자원을 할당 받기 위한 요청으로 동일한 요청으로 취급될 수 있다.
단말이 대역 요청(bandwidth request: BR) 또는 스케줄링 요청(scheduling request: SR)을 기지국에 전송하면서 선호 안테나 노드 정보를 함께 전송할 수 있다. 이러한 방법을 이용하면 기지국이 단말에게 안테나 노드를 할당하기 전에 선호 안테나 노드 정보를 기지국으로 전송할 수 있으므로 시간과 절차를 대폭 간소화 시킬 수 있다.
즉, 기존의 방식대로 하면 단말이 기지국에게 대역 요청(bandwidth request: BR) 또는 스케줄링 요청(scheduling request: SR)을 전송한 이후, 기지국이 단말에게 선호 안테나 노드에 대한 정보의 전송을 트리거(trigger)한 이후에 단말이 기지국에게 피드백 채널을 이용해 선호 안테나 정보를 보낼 수 있다.
그러나 제안한 방식을 적용하면 대역 요청(bandwidth request: BR) 또는 스케줄링 요청(scheduling request: SR)이 전송됨과 동시에 선호 안테나 정보가 기지국으로 함께 전송되므로 상기와 같은 절차가 대폭 간소화 된다.
이하에서는 대역 요청(bandwidth request: BR) 또는 스케줄링 요청(scheduling request: SR)을 기지국에 전송하면서 선호 안테나 노드 정보를 함께 전송하는 방법을 보다 구체적으로 설명한다.
먼저, 도 8을 참조하여, 3GPP LTE에서 스케줄링 요청(scheduling request: SR)에 대한 정보와 선호 안테나 정보를 함께 전송하는 방법을 설명한다.
도 8은 3GPP LTE에서 단말이 스케줄링 요청에 대한 정보를 전송하는 일례를 나타낸 도면이다.
선결적으로 단말이 스케줄링 요청에 대한 정보를 전송하여 자원을 할당받는 과정을 설명한다.
단말은 기지국으로 전송할 상향링크 정보가 존재하는 경우, 이를 기지국에 알리기 위한 스케줄링 요청에 대한 정보를 먼저 기지국에 전송한다(S810).
이때, 스케줄링 요청에 대한 정보는 PUSCH 포맷 1의 형태로 전송될 수 있고, 전송할 상향링크 정보의 유무만을 나타낸다.
기지국은 상기 스케줄링 요청에 대한 정보를 수신하면, 단말에 자원을 할당하기 위해 필요한 정보(예를 들면, 대역 정보 등)를 단말이 전송할 것을 요청하는 정보를 단말로 전송한다(S820).
단말은 기지국으로부터 자원을 할당받기 위해 필요한 정보에 대한 요청을 수신하면, 요청된 정보를 PUSCH를 통해 기지국으로 전송한다(S830).
기지국은 수신한 정보를 기초로 단말에 자원을 할당할 수 있고, 이에 따라 단말은 기지국에 상향링크 정보를 전송할 수 있다.
이때, 단말이 기지국으로부터 요청된 정보를 전송하는 경우(S830), 선호 안테나 노드 정보를 함께 전송할 수 있다.
더 나아가, 현재 LTE-A에서 S810 내지 S830의 전송과정을 축소하기 위해 S810 및 S820 단계를 생략하고 S830 단계의 PUSCH를 통한 상향링크 정보 전송 요청을 단말이 기지국으로 바로 전송할 수 있는 방안이 논의 중이다. 이 경우에도 선호 안테나 노드 정보는 상기 상향링크 정보 전송 요청과 함께 기지국으로 전송될 수도 있다.
또한, PUCCH 포맷(format) 1을 수정하거나 다른 포맷(format)을 이용함으로써, 스케줄링 요청에 대한 정보와 함께 선호 안테나 노드 정보를 함께 포함시켜 전송할 수도 있다.
즉, 현재 PUCCH 포맷1은 다른 정보는 포함하지 못하고 전송할 정보의 유무만을 전달할 수 있도록 되어 있는 반면, 다른 PUCCH 포맷들은 복수의 정보를 포함할 수 있다. 만약, 스케줄링 요청에 대한 정보를 다른 PUCCH 포맷을 통해 전송할 수 있다면, 선호 안테나 노드 정보도 함께 포함되어 전송될 수도 있다.
다음으로 도 9 및 도 10을 참조하여, IEEE 802.16m에서 단말이 대역 요청(bandwidth request: BR)에 대한 정보를 기지국에 전송하는 과정을 설명한다.
IEEE 802.16m에서는 대역 요청(bandwidth request: BR)에 대한 정보를 전송하여 자원을 할당받는 과정이 3 단계(step) 또는 5단계(step)로 구현될 수 있다.
먼저 도 9를 참조하여, 3 단계로 대역 요청(bandwidth request: BR)에 대한 정보를 전송하는 과정을 설명한다.
도 9는 IEEE 802.16m에서 단말이 대역 요청에 대한 정보를 전송하는 일례를 나타낸 도면이다.
먼저, 단말은 자원 할당을 위해 대역을 할당을 요청하기 위한 대역 요청 프리앰블 시퀀스(Bandwidth Request(BR) Preamble Sequence) 및 단말의 식별자를 포함하는 퀵 억세스 메시지(quick access message)를 기지국으로 전송할 수 있다(S910).
퀵 억세스 메시지(quick access message)에 포함된 단말의 식별자는 STID(Station ID)를 포함할 수 있다.
기지국은 상기 전송된 정보에 대한 수신긍정 확인 응답(ACK)을 단말로 전송하고(S920), 상향링크 전송을 위한 자원을 할당하는 상향링크 그랜트(grant) 정보를 단말로 전송한다(S930).
이에 따라, 단말은 할당된 자원을 이용하여 상향링크 정보를 기지국으로 전송할 수 있다(S940).
이때, 단말은 퀵 억세스 메시지(quick access message)에 선호 안테나 노드 정보를 포함시켜 기지국으로 전송할 수 있다. 즉, 단말의 식별자 정보와 선호 안테나 노드 정보를 함께 포함한 퀵 억세스 메시지(quick access message)를 기지국으로 전송할 수 있다.
다음으로, 5 단계로 대역 요청(bandwidth request: BR)에 대한 정보를 전송하면서, 선호 안테나 노드 정보를 함께 전송하는 방법을 설명한다.
도 10은 IEEE 802.16m에서 단말이 대역 요청에 대한 정보를 전송하는 다른 일례를 나타낸 도면이다.
먼저, 단말은 자원 할당을 위해 대역을 할당을 요청하기 위한 대역 요청 프리앰블 시퀀스(Bandwidth Request(BR) Preamble Sequence)를 기지국으로 전송할 수 있다(S1010).
이때, 퀵 억세스 메시지(quick access message)를 단말이 기지국으로 전송하는 것은 선택적인 과정으로 퀵 억세스 메시지(quick access message)를 전송해도 되고, 전송하지 않아도 된다.
다음으로, 기지국은 상기 전송된 정보에 대한 수신긍정 확인 응답(ACK)을 단말로 전송하고(S1020), 단말에 자원 할당을 위해 대역 요청(BR) 헤더의 전송을 요청한다(S1030).
이를 수신한 단말은 대역 요청(BR) 헤더를 기지국으로 전송한다(S1040). 이때, 대역 요청(BR) 헤더는 단말의 식별자를 포함할 수 있다.
대역 요청(BR) 헤더에 포함된 단말의 식별자는 STID(Station ID)를 포함할 수 있다.
대역 요청(BR) 헤더를 수신한 기지국은 상향링크 전송을 위한 자원을 할당하는 상향링크 그랜트(grant) 정보를 단말로 전송한다(S1050).
이에 따라, 단말은 할당된 자원을 이용하여 상향링크 정보를 기지국으로 전송할 수 있다(S1060).
이때, 단말은 대역 요청(BR) 헤더에 선호 안테나 노드 정보를 포함시켜 기지국으로 전송할 수 있다.
도 11은 IEEE 802.16m에서 대역 요청 헤더의 포맷의 일례를 나타낸 도면이다.
도 11에 도시된 것과 같이, 대역 요청(BR) 헤더의 포맷은 리저브드(reserved)인 4 비트의 공간을 포함하고, 상기 선호 안테나 노드 정보는 이에 포함되어 기지국으로 전송될 수 있다.
또한, S1010 단계에서 단말이 기지국으로 퀵 억세스 메시지(quick access message)를 전송하는 경우, 상기 선호 안테나 노드 정보는 이에 포함되어 기지국으로 전송될 수도 있다.
퀵 억세스 메시지(quick access message)에 선호 안테나 노드 정보가 포함되는 경우, 대역 요청(BR) 채널을 통해 기지국으로 전송된다.
따라서 본 발명의 내용을 적용하면, 기지국이 단말에 선호 안테나 노드에 대한 정보의 전송을 트리거(trigger)한 이후 단말이 기지국에 선호 안테나 노드 정보를 전송할 수 있었던 기존의 방식과 달리, 간소화된 절차를 통해 선호 안테나 노드 정보를 기지국으로 전송할 수 있으므로 효율적이다.
도 12는 기지국 및 단말을 나타내는 블록도이다.
기지국(1210)은 프로세서(processor, 1211), 메모리(memory, 1212) 및 RF부(RF(radio frequency) unit, 1213)를 포함한다. RF부(1213)는 전송 모듈 및 수신 모듈로 구분되어 구현될 수도 있다. 프로세서(1211)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 메모리(1212)는 프로세서(1211)와 연결되어, 프로세서(1211)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1213)는 프로세서(1211)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다. RF부(1213)는 유선으로 기지국(1210)에 연결된 복수의 노드로 구성될 수 있다.
단말(1220)은 프로세서(1221), 메모리(1222) 및 RF부(1223)를 포함한다. RF부(1223)는 전송 모듈 및 수신 모듈로 구분되어 구현될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(1211)는 기지국으로 전송할 정보의 존재 여부를 알리기 위해 스케줄링 요청(Scheduling Request: SR)에 대한 제 1 정보를 상기 전송 모듈을 통해 상기 기지국으로 전송하고, 스케줄링을 위해 필요한 제 2 정보의 전송을 요청하는 정보를 수신 모듈을 통해 상기 기지국으로부터 수신하며, 요청 받은 제 2 정보를 상기 전송 모듈을 통해 상기 기지국으로 전송하도록 제어하고, 피드백 정보가 제 1 정보 또는 제 2 정보와 함께 전송 모듈을 통해 상기 기지국으로 전송되도록 제어할 수 있다. 메모리(1222)는 프로세서(1221)와 연결되어, 프로세서(1221)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(1223)는 프로세서(1221)와 연결되어, 무선 신호를 전송 및/또는 수신한다.
프로세서(1211, 1221)는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로, 데이터 처리 장치 및/또는 베이스밴드 신호 및 무선 신호를 상호 변환하는 변환기를 포함할 수 있다. 메모리(1212, 1222)는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부(1213, 1223)는 무선 신호를 전송 및/또는 수신하는 하나 이상의 안테나를 포함할 수 있다. 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리(1212, 1222)에 저장되고, 프로세서(1211, 1221)에 의해 실행될 수 있다. 메모리(1212, 1222)는 프로세서(1211, 1221) 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서(1211, 1221)와 연결될 수 있다.
본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.
본 발명은 다중 노드 시스템 및 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 셀룰라 시스템을 위하여 사용되는 무선 이동 통신 장치에도 적용될 수 있다.

Claims (17)

  1. 복수의 노드 및 상기 복수의 노드를 제어하는 기지국을 포함하는 다중 노드 시스템에서 단말이 피드백 정보를 전송하는 방법에 있어서,
    자원 할당을 요청하는 제 1 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계;
    상기 자원 할당을 위해 필요한 제 2 정보의 전송을 요청하는 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 요청 받은 제 2 정보를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하되.
    상기 피드백 정보는 상기 복수의 노드 중 적어도 하나에 대한 것이고, 상기 제 1 정보 또는 상기 제 2 정보와 함께 상기 기지국으로 전송되는 것을 특징으로 하는, 피드백 정보 전송 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 복수의 노드 각각은 상기 기지국과 유선으로 연결된 것을 특징으로 하는, 피드백 정보 전송 방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 노드는 매크로 기지국, 피코셀 기지국(PeNB), 홈 기지국(HeNB), RRH(remote radio head), 중계기, 안테나 및 분산된 안테나 그룹을 포함하는, 피드백 정보 전송 방법.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제 1 정보는 스케줄링 요청(Scheduling Request: SR) 정보 또는 대역 요청(Bandwidth Request: BR) 정보인 것을 특징으로 하는, 피드백 정보 전송 방법.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 제 2 정보는 상기 자원 할당을 위해 필요한 대역 크기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 피드백 정보 전송 방법.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 복수의 노드 중 적어도 하나의 하향링크 신호에 대한 수신 신호 레벨인 것을 특징으로 하는, 피드백 정보 전송 방법.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 단말이 피드백 할 노드의 개수가 기 설정된 경우,
    상기 피드백 정보는 상기 기 설정된 개수의 노드에 대한 것을 특징으로 하는, 피드백 정보 전송 방법.
  8. 제 6항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 기 설정된 수신 신호 레벨 이상에 해당하는 노드에 대한 것을 특징으로 하는, 피드백 정보 전송 방법.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 기 설정된 수신 신호 레벨 이상에 해당하는 노드의 개수 및 식별 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 피드백 정보 전송 방법.
  10. 복수의 노드 및 상기 복수의 노드를 제어하는 기지국을 포함하는 다중 노드 시스템에서 피드백 정보를 전송하는 단말에 있어서,
    자원 할당을 요청하는 제 1 정보를 상기 기지국으로 전송하기 위한 전송 모듈;
    상기 자원 할당을 위해 필요한 제 2 정보의 전송을 요청하는 정보를 상기 기지국으로부터 수신하기 위한 수신 모듈; 및
    상기 요청 받은 제 2 정보를 상기 전송 모듈을 통해 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 프로세서를 포함하되,
    상기 피드백 정보는 상기 복수의 노드 중 적어도 하나에 대한 것이고, 상기 제 1 정보 또는 상기 제 2 정보와 함께 상기 기지국으로 전송되는 것을 특징으로 하는, 단말.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 복수의 노드 각각은 상기 기지국과 유선으로 연결된 것을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 노드는 매크로 기지국, 피코셀 기지국(PeNB), 홈 기지국(HeNB), RRH(remote radio head), 중계기, 안테나 및 분산된 안테나 그룹을 포함하는, 단말.
  13. 제 10항에 있어서,
    상기 제 1 정보는 스케줄링 요청(Scheduling Request: SR) 정보 또는 대역 요청(Bandwidth Request: BR) 정보인 것을 특징으로 하는, 단말.
  14. 제 10항에 있어서,
    상기 제 2 정보는 상기 자원 할당을 위해 필요한 대역 크기 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말.
  15. 제 10항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 복수의 노드 중 적어도 하나의 하향링크 신호에 대한 수신 신호 레벨인 것을 특징으로 하는, 단말.
  16. 제 15항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 기 설정된 수신 신호 레벨 이상에 해당하는 노드에 대한 것을 특징으로 하는, 단말.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 피드백 정보는 상기 기 설정된 수신 신호 레벨 이상에 해당하는 노드의 개수 및 식별 정보 중 적어도 하나를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 단말.
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