WO2012138087A2 - 무선통신시스템에서 이종셀간 간섭조정을 위한 제어정보의 전송장치 및 방법 - Google Patents

무선통신시스템에서 이종셀간 간섭조정을 위한 제어정보의 전송장치 및 방법 Download PDF

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WO2012138087A2
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권기범
김시형
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주식회사 팬택
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    • H04W48/08—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery
    • H04W48/12—Access restriction or access information delivery, e.g. discovery data delivery using downlink control channel

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication, and more particularly, to an apparatus and method for transmitting control information for coordinating interference between heterogeneous cells in a wireless communication system.
  • 3GPP LTE long term evolution
  • UMTS Universal Mobile Telecommunications System
  • 3GPP LTE uses orthogonal frequency division multiple access (OFDMA) in downlink and single carrier-frequency division multiple access (SC-FDMA) in uplink.
  • OFDMA orthogonal frequency division multiple access
  • SC-FDMA single carrier-frequency division multiple access
  • MIMO multiple input multiple output
  • LTE-A 3GPP LTE-Advanced
  • heterogeneous network As wireless communication technology develops, a heterogeneous network (hereinafter referred to as a heterogeneous network) environment is emerging.
  • the heterogeneous network environment includes a macro cell, a femto cell, a pico cell, and the like.
  • the femto cell and pico cell are systems that cover an area smaller than the radius of the existing mobile communication service as compared to the macro cell.
  • a user terminal present in any one of a macrocell, a femtocell, and a picocell may cause inter-cell interference in which signal interference is caused by a signal generated from another cell.
  • a terminal communicating with a macro cell enters an interference region of a femto cell, there is a problem in that a paging message or system information cannot be properly obtained from the macro cell.
  • An object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting control information for interference coordination between heterogeneous cells in a wireless communication system.
  • Another object of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting a PDSCH associated with a PDCCH in different subframes.
  • Another technical problem of the present invention is to provide an apparatus and method for generating a scheduling offset by analyzing an ABS pattern.
  • Another technical problem of the present invention is to provide an apparatus and method for adjusting interference of PDCCH between heterogeneous cells based on an ABS pattern.
  • Another technical problem of the present invention is to provide an apparatus and method for transmitting a paging message or system information by using an inter-cell interference coordination scheme based on TDM and FDM.
  • a base station for transmitting control information for coordinating inter-cell interference.
  • the base station is a signal receiving unit for receiving a pattern of an empty blank subframe (hereinafter referred to as ABS) to be restricted to use by a heterogeneous base station based on time division multiplexing, a physical downlink control channel based on the ABS pattern A separated distance from a first subframe in which a physical downlink control channel (hereinafter referred to as PDCCH) is transmitted to a second subframe in which a physical downlink shared channel (PDSCH) transmitted by the PDCCH is transmitted.
  • ABS an empty blank subframe
  • PDCCH physical downlink control channel
  • a system information generation unit for generating separation information for indicating a downlink control information generation unit for generating downlink control information including a scheduling offset indicating the separated distance, and the downlink control in the first subframe A signal for transmitting information and transmitting a paging message or system information in the second subframe It includes a transmission unit.
  • a method for transmitting control information for coordinating inter-cell interference includes receiving a pattern (ABS) of a subframe emptied to be restricted for use by a heterogeneous base station based on time division multiplexing, from the first subframe in which a PDCCH is transmitted based on the ABS pattern, scheduling by the PDCCH Obtaining a separated distance to a second subframe in which the PDSCH is transmitted; generating downlink control information including a scheduling offset indicating the separated distance; and in the first subframe, the downlink control information Transmitting a paging message or system information in the second subframe.
  • ABS pattern
  • a terminal for receiving control information for coordinating interference between heterogeneous cells receives the PDCCH in the first subframe not set to the pattern (ABS) of the subframe emptied to be restricted by the heterogeneous base station based on time division multiplexing, and by the PDCCH in the second subframe set to ABS
  • ABS pattern of the subframe emptied to be restricted by the heterogeneous base station based on time division multiplexing
  • a physical channel receiver configured to receive the indicated PDSCH and to receive separation information indicating a distance between the first subframe and the second subframe through a PBCH, and to update the system based on the separation information; .
  • a method for receiving control information for coordinating inter-cell interference includes receiving a PDCCH in a first subframe that is not set to a pattern (ABS) of a subframe emptied to be restricted for use by a heterogeneous base station based on time division multiplexing, and in the PDCCH in a second subframe set to ABS Receiving a PDSCH indicated by, receiving separation information indicating a distance between the first subframe and the second subframe via a PBCH, and updating the system based on the separation information.
  • ABS pattern
  • RRC in a heterogeneous wireless network system in which various types of cells such as a macro cell, a micro cell, a pico cell, a femto cell, and the like coexist, when using a TDM or FDM scheme to control interference occurring between heterogeneous cells, RRC
  • the terminal in the dormant state may facilitate the reception of the paging message and system information of the aggregator cell or the Victim cell.
  • FIG. 1 shows a wireless communication system to which the present invention is applied.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating a cell selection process of a UE in an RRC idle state according to the present invention.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a concept of a heterogeneous network including a macro base station, a femto base station, and a pico base station according to the present invention.
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating that a terminal is affected by interference between a macro cell, a femto cell and a pico cell in downlink.
  • FIG. 5 is a diagram illustrating a frame pattern for inter-cell interference coordination in a heterogeneous network system according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of transmitting control information for coordinating interference between heterogeneous cells according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 shows an example in which a method for transmitting control information for adjusting interference between heterogeneous cells according to the present invention is applied.
  • FIG. 8 shows another example in which a method for transmitting control information for coordinating inter-cell interference according to the present invention is applied.
  • FIG. 9 shows another example in which a method of transmitting control information for coordinating inter-cell interference according to the present invention is applied.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for receiving control information for coordinating interference between heterogeneous cells by a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • 11 is a flowchart illustrating a method of transmitting control information for coordinating interference between heterogeneous cells by an aggregator cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of transmitting control information for coordinating interference between heterogeneous cells by a Victim cell according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a signaling flowchart between a femto base station and a maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a terminal and a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the present specification describes a wireless communication network
  • the operation performed in the wireless communication network is performed in the process of controlling the network and transmitting data in the system (for example, the base station) that is in charge of the wireless communication network, or the corresponding wireless Work may be done at the terminal coupled to the network.
  • E-UTRAN Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network
  • LTE Long Term Evolution
  • the E-UTRAN includes a base station (BS) 20 that provides a control plane and a user plane to a user equipment (UE).
  • the terminal 10 may be fixed or mobile and may be called by other terms such as a mobile station (MS), a user terminal (UT), a subscriber station (SS), a mobile terminal (MT), a wireless device (Wireless Device), and the like.
  • the base station 20 refers to a station that communicates with the terminal 10, and includes an evolved-NodeB (eNB), a base transceiver system (BTS), an access point, an access point, a home eNB, and a relay. ), Or a remote radio head (RRH).
  • eNB evolved-NodeB
  • BTS base transceiver system
  • RRH remote radio head
  • the base stations 20 may be connected to each other through an X2 interface.
  • the base station 20 is connected to a Serving Gateway (S-GW) through an MME (Mobility Management Entity) and an S1-U through an Evolved Packet Core (EPC) 30, more specifically, an S1-MME through an S1 interface.
  • S-GW Serving Gateway
  • MME Mobility Management Entity
  • EPC Evolved Packet Core
  • S1 interface exchanges OAM (Operation and Management) information for supporting the movement of the terminal 10 by exchanging signals with the MME.
  • OAM Operaation and Management
  • EPC 30 is composed of MME, S-GW and P-GW (Packet Data Network-Gateway).
  • the MME has access information of the terminal 10 or information on the capability of the terminal 10, and this information is mainly used for mobility management of the terminal 10.
  • S-GW is a gateway having an E-UTRAN as an endpoint
  • P-GW is a gateway having a PDN as an endpoint.
  • Layers of the Radio Interface Protocol between the terminal 10 and the network are based on the lower three layers of the Open System Interconnection (OSI) reference model, which is widely known in communication systems. Layer), L2 (second layer), and L3 (third layer), among which the physical layer belonging to the first layer provides an information transfer service using a physical channel.
  • the RRC (Radio Resource Control) layer located in the third layer plays a role of controlling radio resources between the terminal 10 and the network. To this end, the RRC layer exchanges an RRC message between the terminal 10 and the base station.
  • OSI Open System Interconnection
  • a physical layer (PHY) layer provides an information transfer service to a higher layer by using a physical channel.
  • the physical layer is connected to a medium access control (MAC) layer belonging to a second layer through a transport channel.
  • MAC medium access control
  • Transport channels are classified according to how and with what characteristics data is transmitted over the air interface.
  • the physical channel is modulated by an orthogonal frequency division multiplexing (OFDM) scheme and utilizes time and frequency as radio resources.
  • OFDM orthogonal frequency division multiplexing
  • the functions of the MAC layer include mapping between logical channels and transport channels and multiplexing / demultiplexing into transport blocks provided as physical channels on transport channels of MAC service data units (SDUs) belonging to the logical channels.
  • the MAC layer provides a service to a Radio Link Control (RLC) layer through a logical channel.
  • RLC Radio Link Control
  • Functions of the RLC layer belonging to the second layer include concatenation, segmentation, and reassembly of the RLC SDUs.
  • the RLC layer In order to guarantee the various Quality of Service (QoS) required by the radio bearer (RB), the RLC layer has a transparent mode (TM), an unacknowledged mode (UM), and an acknowledged mode (Acknowledged Mode). Three modes of operation (AM).
  • AM RLC provides error correction through an automatic repeat request (ARQ).
  • PDCP Packet Data Convergence Protocol
  • Functions of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane include delivery of user data, header compression, and ciphering.
  • the functionality of the Packet Data Convergence Protocol (PDCP) layer in the user plane includes the transfer of control plane data and encryption / integrity protection.
  • a Radio Resource Control (RRC) layer belonging to the third layer is defined only in the control plane.
  • the RRC layer is responsible for the control of logical channels, transport channels, and physical channels in connection with configuration, re-configuration, and release of radio bearers.
  • RB means a logical path provided by the first layer (PHY layer) and the second layer (MAC layer, RLC layer, PDCP layer) for data transmission between the terminal 10 and the network.
  • the establishment of the RB means a process of defining characteristics of a radio protocol layer and a channel to provide a specific service, and setting each specific parameter and operation method.
  • RB can be further divided into SRB (Signaling RB) and DRB (Data RB).
  • the SRB is used as a path for transmitting RRC messages in the control plane
  • the DRB is used as a path for transmitting user data in the user plane.
  • the terminal 10 If there is an RRC connection between the RRC layer of the terminal 10 and the RRC layer of the E-UTRAN, the terminal 10 is in an RRC CONNECTED state, otherwise the RRC idle (RRC IDLE) ) State.
  • the downlink transport channel for transmitting data from the network to the terminal 10 includes a BCH (Broadcast Channel) for transmitting system information and a downlink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages. Traffic or control messages of a downlink multicast or broadcast service may be transmitted through a downlink SCH or may be transmitted through a separate downlink multicast channel (MCH).
  • the uplink transport channel for transmitting data from the terminal 10 to the network includes a random access channel (RACH) for transmitting an initial control message and an uplink shared channel (SCH) for transmitting user traffic or control messages.
  • RACH random access channel
  • SCH uplink shared channel
  • BCCH broadcast control channel
  • PCCH paging control channel
  • CCCH common control channel
  • MCCH multicast control channel
  • MTCH multicast traffic
  • the physical channel is composed of several symbols in the time domain and several sub-carriers in the frequency domain.
  • One sub-frame consists of a plurality of symbols in the time domain.
  • One subframe consists of a plurality of resource blocks, and one resource block consists of a plurality of symbols and a plurality of subcarriers.
  • each subframe may use specific subcarriers of specific symbols (eg, the first symbol) of the corresponding subframe for a physical control channel called a physical downlink control channel (PDCCH).
  • the transmission time interval (TTI) which is a unit time for transmitting data, is 1 ms corresponding to one subframe.
  • the RRC state refers to whether or not the RRC layer of the UE is in a logical connection with the RRC layer of the E-UTRAN. If connected, the RRC connected state is connected. Idle state. Since the UE in the RRC connected state has an RRC connection, the E-UTRAN can grasp the existence of the corresponding UE in a cell unit, and thus can effectively control the UE.
  • the terminal of the RRC idle state is not identified by the E-UTRAN and managed by the core network in units of a tracking area, which is a larger area unit than the cell. That is, the presence of the terminal in the RRC idle state is identified only in a large area unit, and must move to the RRC connected state in order to receive a normal mobile communication service such as voice or data.
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • MCCs Mobile Country Codes
  • IMCs International Mobile Subscriber Identity
  • GSM Global System for Mobile Communication
  • An equivalent HPLMN list refers to a PLMN code list that replaces the HPLMN code extracted from IMSI to allow the provision of multiple HPLMN codes.
  • the EHPLMN list is stored in a universal subscriber identity module (USIM).
  • the EHPLMN list may include HPLMN codes extracted from IMSI. If the HPLMN code extracted from IMSI is not included in the EHPLMN list, the HPLMN should be treated as Visited PLMN when selecting a PLMN. Visited PLMNs are PLMNs different from HPLMNs and EHPLMNs, if any.
  • a Registered PLMN is a PLMN from which certain LR results occur. In general, in a shared network, an RPLMN is a PLMN defined by the PLMN identification of a core network operator that allows LR.
  • the UE searches for the appropriate cell of the selected PLMN and stays in the RRC idle state in the cell.
  • the UE in the RRC idle state selects a cell capable of providing possible services and adjusts to the control channel of the selected cell. This process is called "camp on a cell.”
  • camp on a cell When camping is completed, the terminal may register its presence in the registration area of the selected cell. This is called location registration (LR).
  • LR location registration
  • the terminal regularly registers its presence in the registration area or when entering a new tracking area (TA).
  • the registration area refers to any area where the terminal may roam without a location registration procedure.
  • the UE If the UE leaves the service area of the cell or finds a more suitable cell, the UE reselects the most suitable cell in the PLMN and camps on. If a new cell is included in another registration area, a location registration request is performed. If the terminal leaves the service area of the PLMN, a new PLMN may be automatically selected or a new PLMN may be manually selected by the user.
  • the terminal initially accesses the network through the control channel of the camped cell after initiating a call.
  • the PLMN When the PLMN receives a call for the terminal, the PLMN knows the registration area of the cell where the terminal is camped on. Therefore, the PLMN may send a paging message for the terminal through the control channel of all cells in the registration area. The terminal may receive a paging message since it is already adjusted for the control channel of the camped cell.
  • the terminal If the terminal cannot find a suitable cell to camp on, or if a subscriber identity module (SIM) card is not inserted or if a specific response to a location registration request is received (for example, an "illegal terminal"), the terminal is connected to the PLMN. Regardless, try to camp on and enter the "limited service" state.
  • the limited service state is an emergency call only state.
  • the UE in the RRC idle state When the UE in the RRC idle state needs to establish an RRC connection, it establishes an RRC connection with the E-UTRAN through an RRC connection procedure and transitions to the RRC connected state. There are several cases in which the UE in RRC idle state needs to establish an RRC connection. For example, an upstream data transmission is necessary due to a user's call attempt, or a paging message is sent from E-UTRAN. If received, a response message may be sent.
  • FIG. 2 is an exemplary diagram illustrating a cell selection process of a UE in an RRC idle state according to the present invention.
  • the terminal selects a PLMN and a radio access technology (RAT) to receive a service (S210).
  • the user of the terminal may select the PLMN and the RAT, or may use the one stored in the USIM.
  • the terminal selects a cell having the largest value among the measured base station and a cell whose signal strength or quality is greater than a specific value (S220).
  • the terminal receives system information periodically transmitted by the base station.
  • a specific value is a value defined in the system to ensure the quality of a physical signal in data transmission / reception. Therefore, the value may vary depending on the RAT applied.
  • the terminal determines whether network registration is necessary (S230), and if necessary, registers its information (eg, IMSI) in order to receive a service (eg, paging) from the network (S240).
  • the terminal does not register with the network to which it connects every time the cell is selected. For example, if the system information of the network to be registered (for example, Tracking Area Identity (TAI)) is different from the information of the network known to the user, the network is registered in the network.
  • TAI Tracking Area Identity
  • the terminal selects another cell that provides better signal characteristics than the cell of the base station to which the terminal is connected ( S250).
  • This process is referred to as cell reselection, distinguished from initial cell selection in step S220.
  • a time constraint may be set in order to prevent the cell from being frequently reselected according to the change of the signal characteristic.
  • the terminal selects / reselects a cell of appropriate quality and performs procedures for receiving service.
  • the UE in the RRC dormant state should always select a cell of appropriate quality and prepare to receive service through this cell. For example, a terminal that has just been powered on must select a cell of appropriate quality to register with the network. When the UE in the RRC connected state enters the RRC idle state, the terminal should select a cell to stay in the RRC idle state. As such, the process of selecting a cell satisfying a certain condition in order for the terminal to stay in a service standby state such as an RRC idle state is called cell selection.
  • cell selection is performed in a state in which the UE does not currently determine a cell to stay in the RRC idle state, it is most important to select the cell as soon as possible. Therefore, if the cell provides a radio signal quality of a predetermined criterion or more, even if this cell is not the cell providing the best radio signal quality to the terminal, it may be selected during the cell selection process of the terminal.
  • the terminal does not have any prior information on the radio channel. Therefore, the terminal searches all radio channels to find an appropriate cell. In each channel, the terminal finds the strongest cell. Thereafter, the terminal selects a corresponding cell if it finds a suitable cell that satisfies the cell selection criteria.
  • the other is a cell selection process using stored information.
  • cell selection is performed by using information stored in a terminal for a wireless channel or by using information broadcast in a cell. Therefore, the cell selection may be faster than the initial cell selection process.
  • the UE selects a corresponding cell if it finds a cell that satisfies a cell selection criterion. If a suitable cell that satisfies the cell selection criteria is not found through this process, the UE performs an initial cell selection process.
  • Equation 1 The cell selection criterion used by the terminal in the cell selection process is shown in Equation 1 below.
  • Srxlev Q rxlevmeas- (Q rxlevmin + Q rxlevminoffset ) + Pcompensation.
  • Q rxlevmeas is the reception level of the measured cell (RSRP)
  • Q rxlevmin is the minimum required reception level (dBm) in the cell
  • Q rxlevminoffset is the offset for Q rxlevmin
  • Pcompensation max (P EMAX -P UMAX , 0 (dB)
  • P EMAX is the maximum transmit power (dBm) that the terminal can transmit in the cell
  • P UMAX is the maximum transmit power (dBm) of the terminal radio transmitter (RF) according to the performance of the terminal.
  • Equation 1 the UE can know that the cell selected to the strength and quality of the measured signal is greater than a specific value.
  • the specific value may be defined in the cell providing the service.
  • parameters used in Equation 1 are broadcast through system information, and the terminal receives these parameter values and uses them in cell selection criteria.
  • the terminal When the terminal selects a cell that satisfies the cell selection criteria, the terminal receives information necessary for the RRC idle state operation of the terminal in the cell from the system information of the cell. After the UE receives all the information necessary for the RRC idle state operation, the UE waits in the idle mode to request a service (eg, an originating call) or to receive a service (eg, a terminating call) from the network.
  • a service eg, an originating call
  • a service eg, a terminating call
  • the terminal After the terminal selects a cell through a cell selection process, the strength or quality of a signal between the terminal and the base station may change due to a change in mobility or a wireless environment of the terminal. Therefore, if the quality of the selected cell is degraded, the terminal may select another cell that provides better quality. When reselecting a cell in this way, a cell that generally provides better signal quality than the currently selected cell is selected. This process is called cell reselection.
  • the cell reselection process is aimed at selecting a cell that provides the best quality to a terminal in view of the quality of a radio signal.
  • the network may determine the priority for each frequency and notify the terminal. Upon receiving this priority, the UE considers this priority prior to the radio signal quality criteria in the cell reselection process.
  • pico cells can generally be used in communication shadow areas that are not covered by macro cells alone, or in areas with high data service requirements, so-called hot zones.
  • a femto eNB is generally used in an indoor office or home.
  • the wireless relay can supplement the coverage of the macro cell.
  • FIG. 3 is a diagram schematically illustrating a concept of a heterogeneous network including a macro base station, a femto base station, and a pico base station according to the present invention.
  • FIG. 3 illustrates a heterogeneous network composed of a macro base station, a femto base station, and a pico base station for convenience of description, the heterogeneous network may include a relay or another type of base station.
  • a macro base station 310, a femto base station 320, and a pico base station 330 are operated together in a heterogeneous network.
  • the macro base station 310, the femto base station 320, and the pico base station 330 provide the cell coverage of the macro cell, the femto cell, and the pico cell, respectively, to the terminal.
  • the femto base station 320 is a low power wireless access point, for example, a micro mobile base station used indoors, such as at home or office.
  • the femto base station 320 may access a mobile communication core network using a DSL or cable broadband of a home or office.
  • the femto base station 320 may support a self-organization function. Required. Self-organization functions are classified into a self-configuration function, a self-optimization function, and a self-monitoring function.
  • Self-configuration is a feature that allows a wireless base station to be installed on its own based on an initial installation profile without going through a cell planning step.
  • Self-configuration functions shall satisfy the following requirements.
  • the femto base station 320 must be able to establish a secure link (Mobile Operation and Management Network (MON)) according to the network operator's security policy.
  • the femto base station management system (HNB) and the femto base station 320 should be able to initiate the software download and activation of the femto base station 320.
  • the femto base station management system should be able to initialize the provision of transport resources to the femto base station 320 in order to establish a signaling link with the PLMN.
  • the femto base station management system should provide the femto base station 320 with wireless network specific information for automatically setting the femto base station 320 in an operational state.
  • Self-Optimization is a function that identifies neighboring base stations, obtains information, optimizes the neighboring base station list, and optimizes coverage and communication capacity according to subscriber and traffic changes.
  • Self-Monitoring is a function to control service performance not to be degraded through collected information.
  • the femtocell may distinguish registered users from unregistered users and allow access only to registered users.
  • Cells that allow access only to registered users are called Closed Subscriber Groups (hereinafter referred to as "CSGs"), and those that allow access to general users are also called Open Subscriber Groups (“OSGs"). It is called. It is also possible to mix these two methods.
  • a base station providing a femtocell service is called a home node b (HNB) or home enode b (henb) in 3GPP.
  • the femto base station 320 basically aims to provide specialized services only to members belonging to the CSG. In terms of providing a service, when the femto base station 320 provides a service only to the CSG group, the cell provided by the femto base station 320 is referred to as a CSG cell.
  • Each CSG has its own unique identifier, which is called a CSG identity (CSG identity).
  • the UE may have a list of CSGs belonging to its members, which is also called a white list. You can check which CSG your CSG cell supports by reading the CSG ID included in the system information.
  • the terminal reading the CSG ID is regarded as a cell that can access the cell only when the UE is a member of the CSG cell, that is, when the CSG corresponding to the CSG ID is included in its CSG whitelist.
  • the femto base station 320 does not always need to allow access to the CSG terminal. In addition, depending on the configuration setting of the femto base station 320, it is possible to allow the connection of the terminal other than the CSG member. Which terminal is allowed to access is changed according to the configuration setting of the femto base station 320, where the configuration setting means the setting of the operation mode of the femto base station 320.
  • the operation mode of the femto base station 320 is divided into three types according to which UE provides a service.
  • Closed access mode A mode in which a service is provided only to a specific CSG member.
  • the femto base station 320 provides a CSG cell.
  • Open access mode A mode in which a service is provided without restriction of a specific CSG member like a general BS.
  • the femto base station 320 provides a general cell that is not a CSG cell.
  • Hybrid access mode A mode in which a CSG service can be provided to a specific CSG member and a service is provided to a non-CSG member like a normal cell.
  • CSG member UEs are recognized as CSG cells, and non-CSG member UEs are recognized as normal cells. Such a cell is called a hybrid cell.
  • the user can access a desired cell among the macro cell and the femto cell to use the data service.
  • the end user using the macro cell will not be able to use the femto cell even if the macro cell is interfering with the femto cell transmitting a strong signal.
  • Macro base stations are connected to each other via an X2 interface.
  • the X2 interface maintains the operation of seamless and lossless handover between base stations and supports management of radio resources. Therefore, the X2 interface plays a large role in inter-cell interference coordination (ICIC) between macro base stations.
  • ICIC inter-cell interference coordination
  • FIG. 4 is a diagram schematically illustrating that a terminal is affected by interference between a macro cell, a femto cell and a pico cell in downlink.
  • the terminal 450 may access a femto base station 430 and use a femto cell.
  • the terminal 460 cannot access a femto cell with a strong signal strength, Inevitably, the macro cell has a weak signal strength compared to the signal strength. Therefore, in this case, the terminal 460 may receive the interference signal from the femto cell.
  • the terminal 440 may access the pico base station 420 and use the pico cell. However, at this time, the terminal 440 may receive interference by the signal of the macro base station 410.
  • inter-cell interference is a macro cell or a pico cell that is more affected by the interference or has to be protected from the interference.
  • an aggressor cell that affects or is less affected by the Victim cell by the interference is a femto cell.
  • Inter-Cell Interfernce Coordination is a method of reducing inter-cell interference.
  • inter-cell interference coordination is a method for supporting reliable communication to a user when a user belonging to a big team cell is near an aggregator cell.
  • a scheduler may be imposed on the use of certain time and / or frequency resources. It may also impose a constraint on the scheduler how much power to use for a particular time and / or frequency resource.
  • the macro cell is a Victim cell and the femto cell is an aggregator cell.
  • a frame pattern is configured such that interference does not occur between different types of cells (macro cell and femto cell).
  • the macro cell hardly transmits a signal, so the transmission power is very low. Therefore, in this case, since there is almost no signal transmitted in the subframe, such a subframe is called ABS (almost blank subframe: ABS).
  • ABS is used by the femto cell and used to rule out interference with the macro cell.
  • ABS is defined as a subframe that reduces or does not transmit power such as control information, data information, and signaling (signals transmitted for channel measurement and synchronization) transmitted through the subframe.
  • ABS may be defined as a subframe configured to have a controlled transmission power in a predetermined subframe in consideration of interference with a heterogeneous eNB.
  • a pattern to which ABS is applied is called an ABS pattern, and the ABS pattern may be configured, for example, in units of 40 ms.
  • ABS is formed in a specific pattern in a radio frame for coordination of interference, which is also called a frame pattern. Using the frame pattern, the interference is adjusted by variably configuring the ABS in any periodic section composed of a plurality of subframes.
  • the ABS pattern indicates whether or not ABS (ABS or non-ABS) for a subframe corresponding to 40ms as a bitmap. For example, if the bit is 0, the corresponding subframe is non-ABS. If the bit is 1, the corresponding subframe is ABS.
  • the default ABS pattern is 011001... 01, so that the subframes to which each bit is mapped are sequentially non-ABS, ABS, ABS, non-ABS, non-ABS, ABS. non-ABS, ABS.
  • ABS is a time division multiplexing (TDM) based inter-cell interference coordination scheme in which heterogeneous cells share time resources such as subframes.
  • the interference can be adjusted by variably configuring the frame pattern structure itself within any periodic interval composed of multiple subframes.
  • FIG. 5 illustrates a frame pattern for inter-cell interference coordination between a macro cell and a femto cell for convenience of description, this is only an example, and the frame pattern of FIG. 5 includes a plurality of cells including an aggregator cell and a Victim cell. In other words, coverage may be equally applied among multiple cells. For example, it can be applied to macro base station and pico base station. In this case, the macro base station in FIG. 5 may be replaced with a pico base station, and the femto base station may be replaced with a macro base station.
  • the paging procedure is described below.
  • the paging procedure is largely divided into a radio paging procedure and an MME paging procedure.
  • the wireless paging procedure is a paging procedure performed by the base station for the terminal.
  • the base station transmits paging information to the UE in the RRC dormant state, informs the UE in the RRC dormant state or the connected state of the system information change, or notifies the primary Earthquake and tsunami warning system (ETWS) or secondary ETWS, This procedure is used to notify the commercial mobile alert system (CMAS).
  • the paging information is for establishing an RRC connection so that the terminal can receive an incoming call.
  • the MME paging procedure is a procedure used by the MME to page one terminal to access the base station.
  • the MME sends paging configuration information including a Paging Discontinuous Reception (DRX) value and a list of CSG IDs to the base station.
  • the paging DRX value is a DRX cycle value specific to the terminal
  • the list of CSG IDs is a list including CSG IDs. CSG cells not included in the list of CSG IDs do not transmit a paging message.
  • the base station Upon receiving the paging configuration information, transmits a paging message to the terminal based on the wireless paging procedure.
  • the UE in the RRC idle state may perform a DRX operation to reduce power consumption.
  • the terminal may receive a paging message and system information from the base station during the time agreed with the base station, and may not receive any signal from the base station for other times.
  • the base station may control paging by configuring DRX parameters such as paging opportunity and paging frame so that the terminal may receive a paging message among information transmitted from the base station.
  • a paging occasion is a subframe in which a paging message is transmitted, and a paging-radio network temporary identifier (P-RNTI) indicating a paging message is scrambled in the PDCCH of this subframe.
  • a paging frame is a radio frame that includes at least one paging opportunity. The radio frame may include ten subframes. If the terminal is operating in DRX, the terminal monitors only one paging opportunity per DRX cycle.
  • Inter-hetero cell interference may occur in the same manner in a paging procedure between a macro cell and a terminal. If the terminal without the CSG membership is located in the coverage of the femto cell, the paging message of the macro cell may be interfered by the signal of the strong femto cell. Even if the macro base station and the femto base station operate based on the ABS pattern, there is a limit to completely eliminate the interference to the paging message. This is because if the discontinuous reception value and the IMSI value for each terminal are different, different paging frames or paging occasions are set for each terminal, and as a result, the position of the subframe where paging occurs can be changed.
  • a criterion for determining that there is interference between heterocells may be, for example, whether or not the macro base station recognizes the femto base station. Recognizing a femto base station, the macro base station may determine that there is interference between heterocells. On the other hand, if the femto base station is not recognized, the macro base station may determine that there is no inter-cell interference.
  • the macro base station may control paging for inter-cell interference coordination, or operation and management may change the ABS pattern to further increase the ABS. However, as ABS increases, the throughput of the femto base station may drop. Controlling paging includes adjusting the position of a radio frame or subframe in which paging occurs, or adjusting the frequency at which paging occurs. When the macro base station changes a parameter related to a paging frame or a paging opportunity, the position of a frame or subframe in which paging occurs and the frequency of paging may be adjusted.
  • TDD time division duplex
  • SIB1 system information block 1
  • a PDCCH which is a control channel indicating a PDSCH including a paging message or system information. If the pico cell transmits PDCCH1 for UE A, but the macro cell transmits PDCCH2 for UE B in the same subframe, UE A is interrupted by PDCCH2. This is because heterogeneous cells perform communication based on different cell IDs and also individually transmit paging or system information.
  • the aggregator cell sets a specific subframe to ABS so as not to interfere with the Victim cell and restricts transmission of the PDCCH. For example, since the subframe set to ABS is used dominantly by the Victim cell, the aggregator cell does not transmit the PDCCH in the subframe which is ABS. However, the aggregator cell may still transmit the PDSCH even in a subframe that is ABS. However, the PDSCH should be transmitted in a frequency band within a limit that does not interfere with the Victim cell according to the negotiation between the Aggregator cell and the Victim cell or a predefined rule.
  • the aggregator cell may transmit the PDCCH.
  • PDSCH may be transmitted without transmitting the PDCCH.
  • the aggressor cell may transmit the PDCCH in a non-ABS subframe and the PDSCH in a subframe that is ABS.
  • so-called subframe separation is shown in which the PDCCH and the PDSCH are transmitted in different subframes rather than the same subframe. Since the associated PDCCH and PDSCH are located in different subframes due to subframe separation, the position of the associated PDCCH and PDSCH must be informed to the UE.
  • the associated PDCCH and PDSCH mean the PDCCH and PDSCH when the PDCCH includes downlink control information (DCI) for the PDSCH.
  • DCI downlink control information
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of transmitting control information for coordinating interference between heterogeneous cells according to an embodiment of the present invention.
  • a terminal AUE is a terminal connected to an aggressor cell.
  • the terminal VUE is a terminal connected to a victim cell.
  • the aggressor cell may be a femto cell and the victor cell may be a macro cell.
  • the aggregator cell may be a macro cell and the Victim cell may be a pico cell.
  • the OAM is a maintenance device that is responsible for the maintenance and management of the aggregator cell or big team cell.
  • the maintenance apparatus configures the ABS pattern of the aggregator cell based on whether the cells including the aggregator cell or the aggregator cell and the neighboring cells are synchronized with the ABS pattern, and sets the ABS pattern of the aggregator cell to the aggregator cell and the big team. Each cell is transmitted (S600).
  • the aggregator cell analyzes the mechanism by which the associated PDCCH and PDSCH are subframe separated according to the ABS pattern of the aggregator cell, and analyzes the relative distance of subframes in which the associated PDCCH and PDSCH exist (hereinafter, referred to as 'inter-subframe distance'). And generate separate information 1 indicating ')' (S605).
  • the aggregator cell transmits the separation information 1 to the terminal (AUE) (S610).
  • the separation information 1 may be an ABS pattern.
  • the aggregator cell may include the ABS pattern currently being applied as a bitmap (for example, 40 bits in length) in system information and transmit it to the RRC idle terminal (AUE).
  • the terminal checks the DRX related parameters and the ABS pattern of the aggregator cell. If the n subframe is ABS, the n subframe may be a paging opportunity of the UE. At this time, the paging message is transmitted on the PDSCH of subframe n. However, since the nth subframe is ABS, the PDCCH cannot be transmitted. In this case, due to subframe separation, the PDCCH may be transmitted in the nearest (n-k) subframe among the previous non-ABS subframes. In this case, a relative distance between subframes in which an associated PDCCH and a PDSCH exist is k subframes.
  • the UE (AUE) performs a DRX operation based on the (n-k) subframe. That is, the UE (AUE) receives the PDCCH in (n-k) subframe and receives the PDSCH of the n subframe using the received PDCCH.
  • the aggregator cell also checks the distance between subframes in the same manner as the terminal AUE, and accordingly performs a paging procedure for the terminal AUE.
  • the separation information 1 is an ABS pattern
  • the terminal AUE may implicitly know the distance between subframes.
  • Separation information 1 may be transmitted on a broadcast channel (BCCH).
  • BCCH broadcast channel
  • the separation information 1 has been described as being applied to a paging procedure.
  • separation information 1 may explicitly indicate a distance between subframes.
  • Separation information 1 indicates the difference k between subframe n-k through which scheduling information regarding the paging message (or system information) is transmitted and subframe n through which paging message (or system information) is transmitted.
  • the scheduling information about the paging message is downlink control information (DCI), which is transmitted on the PDCCH of subframe (n-k), and the paging message is transmitted on the PDSCH of subframe n.
  • DCI downlink control information
  • the aggregator cell may consider the ABS pattern.
  • the separation information 1 may be transmitted on a broadcast channel such as a physical broadcast channel (PBCH).
  • the separation information 1 may indicate only the difference k between the (n-k) th subframe in which the scheduling information about the system information is transmitted and the nth subframe in which the system information is transmitted.
  • Separation information 1 may be one bit (0 or 1) or two bits (0 to 3).
  • the inter-subframe distance may be set to 0 when inter-cell inter-cell interference coordination (ICIC) is disabled and set to a value other than 0 when inter-cell inter-cell interference coordination is enabled.
  • ICIC inter-cell inter-cell interference coordination
  • the aggregator cell transmits PDCCH1 to the UE (AUE) in subframe (n-k) set to non-ABS (S615).
  • PDCCH1 includes scheduling information about a paging message
  • Paging-Radio Network Temporary Identifier (P-RNTI) is scrambled in cyclic redundancy check (CRC) information of PDCCH1.
  • CRC cyclic redundancy check
  • the RNTI specific to the CRC information of the PDCCH is scrambled is also expressed as masking.
  • the UE uses the P-RNTI when it wants to receive paging for blind decoding the PDCCH1.
  • SI-RNTI is used to receive system information.
  • SI-RNTI is used to receive system information.
  • SI-RNTI is scrambled in the CRC information of the PDCCH1.
  • Table 1 shows an example of downlink control information (DCI) included in PDCCH1. This is DCI format 1A used for simple scheduling for one PDSCH codeword.
  • DCI downlink control information
  • DCI format 1A includes various control information required for downlink control.
  • the HARQ process number field is allocated with 3 bits in the FDD system and 4 bits in the TDD system.
  • the CRC information of PDCCH1 is scrambled to RA-RNTI, P-RNTI, or SI-RNTI
  • at least one of 3 bits (in case of FDD) or 4 bits (in case of TDD) of the HARQ process number field is paging or SIB1.
  • the range of the scheduling offset value may be 0 to 7 (FDD / TDD) or 0 to 15 (TDD only).
  • DAI Downlink Assignment Index
  • Scheduling offset 1 indicates a distance m between a subframe (n-k) where PDCCH1 is received and a subframe in which PDSCH scheduled by PDCCH1 exists.
  • the scheduling offset 1 indicates the distance from the non-ABS subframe in which the PDCCH is transmitted to the subframe of the ABS in the nearest position. Therefore, the subframe in which the PDSCH scheduled by PDCCH1 exists is (n-k) + m subframes.
  • k may be m.
  • the subframe in which the PDSCH scheduled by the PDCCH1 exists is n subframes.
  • m k for convenience of description.
  • the scheduling offset may be referred to as inter-subframe scheduling offset (ISSO).
  • step S615 it appears that only PDCCH1 is transmitted in subframe (n-k). However, this is only an example and multiple PDCCHs having different purposes may be transmitted in one subframe.
  • PDCCH1-1 and PDCCH1-2 may be transmitted in subframe (nk), where PDCCH1-1 may include a scheduling offset for paging, and PDCCH1-2 may include a scheduling offset for system information. have.
  • the DCI format 1A may include a data offset that is information about a subframe in which actual data is to be transmitted.
  • the data offset may be applied to the terminal in the RRC connected state.
  • the data offset may be additionally configured as a new field in the existing DCI format, or may be configured using the remaining bits when the scheduling offset bits remain.
  • the data offset may indicate on / off as 1 bit, and the data offset may also be transmitted as a system information or an RRC message.
  • the aggregator cell transmits a paging message or system information to the UE AUE on PDSCH1 of subframe n specified by the scheduling offset 1 (SO1) (S620).
  • the n subframe is a subframe set to ABS.
  • the aggregator cell may use FDM-based intercell interference coordination (ICIC) such that the paging message or system information of the aggregator cell does not interfere with the paging message or system information of the big team cell.
  • IOC intercell interference coordination
  • the big cell transmits a paging message or system information using resource blocks (RBs) of indexes 10 to 20
  • the aggregator cell uses a resource block of indexes 30 to 40 and the paging message or system information.
  • Information can be sent.
  • the UE Since the UE already knows the scheduling offset 1 received from the downlink control information of the PDCCH1, the UE may know in which subframe the PDSCH1 is transmitted. Accordingly, the terminal may receive a paging message or system information transmitted on the PDSCH1 based on the DCI of the PDCCH1.
  • steps S605 to S620 is a procedure for restricting the paging message or system information from interfering with the aggregator cell and the terminal (AUE) so as not to interfere with the big team cell
  • step S625 to S640 to prevent the big team cell from being interfered with from the aggregator cell
  • a procedure In particular, a terminal (VUE) located at a cell edge or a cell range extension (CRE) or aggregator cell's service area and an area where the service area of the big team cell overlaps with the signal of the big team cell is aggregator cell. It is weak compared to the signal of, and thus is susceptible to interference from the aggregator cell in non-ABS subframe.
  • the PDCCH of the aggregator cell may act as an interference to the PDCCH of the Victim cell. Therefore, in the non-ABS subframe, the big cell transmits the PDSCH, restricts the transmission of the PDCCH, and transmits the restricted PDCCH in the subframe of the previous ABS. That is, subframe separation also occurs for the big team cell. Accordingly, the Victim cell also needs to transmit the separation information or the scheduling offset indicating the distance between the subframes, such as the aggregator cell, to the UE.
  • steps S605 through S620 transmission of the PDCCH of the aggregator cell is restricted in the subframe that is ABS.
  • steps S625 and S640 transmission of the PDCCH of the big team cell is restricted in the non-ABS subframe.
  • the PDCCH of the aggregate cell is transmitted in the non-ABS subframe
  • the PDCCH of the big team cell is transmitted in the subframe ABS.
  • the generation, transmission, and processing methods of the BIC team cell separation information and the scheduling offset are the same as the separation information of the aggregator cell and the scheduling offset.
  • the Victim cell receives the ABS pattern from the maintenance apparatus (600) and analyzes the ABS pattern to generate separation information 2 (S610).
  • the separation information 2 may be an ABS pattern like the separation information 1.
  • separation information 2 may explicitly indicate the distance between the subframe in which the paging message or SIB1 is transmitted and the subframe in which the PDCCH is transmitted.
  • the big cell transmits PDCCH2 in subframe (n-p), which is ABS (S630). Where n ⁇ p. Therefore, PDCCH2 is transmitted at a different time than PDCCH1. This is because the aggregator cell is limited to transmitting PDCCH1 only in (n-k) subframes that are non-ABS.
  • the PDCCH2 includes downlink control information as shown in Table 1, and the downlink control information includes a scheduling offset (SO) 2.
  • Scheduling offset 2 represents the distance between subframe n-p through which PDCCH2 is transmitted and subframe n through PDSCH2.
  • a subframe in which a paging message and system information are transmitted should be the same for all UEs (AUE, VUE). Accordingly, both PDSCH1 and PDSCH2 are transmitted in the same subframe n (S640).
  • FIG. 7 shows an example in which a method for transmitting control information for adjusting interference between heterogeneous cells according to the present invention is applied.
  • the ABS pattern relates to an aggressor cell.
  • the ABS pattern from subframes 0 to 9 is 1010110001. If the subframe is '1', the subframe is ABS. If the subframe is '0', the subframe is non-ABS. Of course, what 0 and 1 mean may be opposite.
  • the PDCCH transmission of the aggregator cell is limited in the subframe that is ABS. This is to protect the PDCCH transmission of the Victim cell from interference in a subframe that is ABS. Therefore, the aggregator cell sets the subframe corresponding to all paging opportunities to ABS in order to protect the PDCCH of the paging and system information transmission of the Victim cell.
  • the aggregator cell since the aggregator cell also needs to transmit a paging message to the UEs, it transmits a PDSCH for a paging message in a subframe that is ABS. Even in a subframe that is ABS, the paging and system information of the aggregator cell may still be transmitted.
  • the paging of the aggregator cells in subframe 4, which is ABS is scheduled by PDCCH1 located in subframe 3, which is non-ABS.
  • the paging of the aggregator cell in subframe 9 of ABS is scheduled by the PDCCH located in subframe 8 of non-ABS.
  • subframe 5 which is ABS
  • scheduling of SIB1 of the aggregator cell is scheduled by PDCCH2 located in subframe 3, which is the closest non-ABS.
  • DCI downlink control information
  • inter-cell interference coordination should be performed in a subframe that is also a non-ABS big team cell. This is because UEs (VUEs) located near the boundary of the Victim cell or in the CRE region may be interfered by a non-ABS subframe of the aggregator cell. Accordingly, in the subframes 1 and 3 near the boundary of the big cell, the big cell does not transmit any signal. Meanwhile, in subframes 6 and 7 in which FDM-based inter-cell interference coordination (ICIC) is applied, scheduling is limited for some data bands (or RBs) although it is non-ABS. Therefore, it is possible to schedule the Victim cell for a band not used by the aggregator cell.
  • ICIC inter-cell interference coordination
  • the frequency resource of the PDCCH cannot be limited. That is, the interference coordination for the frequency of the PDCCH is not a range to which FDM-based intercell interference coordination is applied.
  • the interference coordination for the frequency of the PDCCH is not a range to which FDM-based intercell interference coordination is applied.
  • scheduling for the PDSCH of subframe 6 depends on the PDCCH of subframe 5.
  • VUE UE
  • the UE can be used without any limitation in scheduling.
  • FIG. 8 shows another example in which a method for transmitting control information for coordinating inter-cell interference according to the present invention is applied.
  • both the aggregator cell and the Victim cell near the cell boundary / CRE transmit a paging message in subframes 4 and 9, which are ABS sections, and transmit system information (SIB1) in subframe 5.
  • SIB1 system information
  • the aggregator cell and the Victim cell occupy different frequency bands in the ABS period, and the frequency bands allocated to each cell are static without changing over time. This is based on a predetermined rule, in which information on resource usage used in the FDM-based cell interference coordination scheme is not shared between the aggregator cell and the big team cell.
  • the BCC team can transmit the PDCCH in the ABS period, so the aggregator cell transmits the PDCCH in subframe 3 which is non-ABS, and the BCC team transmits the PDCCH in subframes 4, 5 and 9 which are ABS. do.
  • FIG. 9 shows another example in which a method of transmitting control information for coordinating inter-cell interference according to the present invention is applied.
  • the aggregator cell and the Victim cell near the cell boundary or the CRE occupy different frequency bands in the ABS period.
  • the information on the resource usage status is a message exchanged between base stations to support the FDM-based inter-cell interference coordination scheme, and may be transmitted through an X2 interface.
  • a cell-to-cell interference coordination scheme based on an FDM can be supported between cells having an X2 interface between cells.
  • Information on the status of resource use includes three things.
  • the RNTP is information transmitted to neighbor base stations as indication information for downlink.
  • Each physical resource block (PRB) which is a basic unit indicating a frequency resource in the physical layer, is represented by 1 bit. For example, when the base station sets the 10MB frequency bandwidth to the system frequency band, 50PRB is present and can configure the RNTP with 50 bits in total. If it is determined that the transmission power of each PRB will be greater than or equal to the threshold at any point in time, one bit for the corresponding PRB is marked as '1'. Therefore, when receiving the RNTP, neighboring base stations may determine that interference may greatly occur for the frequency resource of the PRB indicated by '1'.
  • HII operates similar to RNTP, which is downlink information, but is information about uplink transmission, not downlink. Like RNTP, 1 bit is set for each PRB. This bit information is an indication of whether neighboring cells are to be subjected to high interference at a close point in time. That is, in the case of resources allocated to the terminal of the cell edge, a large interference may be caused to the neighboring cell during uplink transmission, and in general, only the PRBs allocated to the cell edge terminal set the bit information to '1' to indicate this. .
  • the situation determination of which UE is located at the edge of the cell may be confirmed based on a reference signal received power (RSRP) measurement value of the handover measurement report.
  • RSRP reference signal received power
  • the RNTP information and the HII information are indicators of the nature of an interference situation in advance, or the OI is triggered only when the presence of high interference on the uplink by the base station is transmitted to the neighbor cells.
  • the OI may indicate three levels of interference for each PRB according to the degree of interference measured by the base station.
  • the aggregator cell configures the same RNTP regardless of whether the ABS is used or differently configures the RNTP for the ABS and the RNTP for the non-ABS.
  • the Victim cell does not allocate resources for the frequency band in which interference power is expected to be largely received from the aggregator cell after receiving the RNTPs. As a result, constraints are placed on the scheduling of frequency resources in the big team cell.
  • the Victim cell sets a scheduling offset value and transmits the set scheduling offset to a terminal in an RRC idle state through a broadcasting channel (for example, a PBCH).
  • a broadcasting channel for example, a PBCH
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating a method for receiving control information for coordinating interference between heterogeneous cells by a terminal according to an embodiment of the present invention.
  • the terminal when a user powers on the terminal (S1000), the terminal performs a cell selection procedure (S1005).
  • the cell selection procedure is as described in FIG. Thereafter, the terminal camps on the selected cell (S1010).
  • the cell camped on by the terminal may be an aggregate cell or a big team cell. Regardless of which type of cell is camped on, the terminal may receive a paging message or system information for paging. And whatever type of cell is camped on, the terminal may receive scheduling information for receiving a paging message or system information, for example, downlink control information transmitted through a PDCCH or separation information transmitted through a broadcast channel. .
  • the terminal receives system information from the camped cell (S1015).
  • the system information may include paging related parameters as shown in Table 2.
  • the terminal may perform the following procedure when checking the system information. For example, the terminal checks the scheduling offset value for the PDCCH for scheduling system information through the PBCH (step 1: confirming the scheduling offset for the system information). In addition, the UE may check a scheduling offset value for the PDCCH for scheduling paging through one of the SIBs, such as SIB2 (Step 2-1: Receive system information using the scheduling offset identified in step 1) and receive the received system information. Identifying a scheduling offset for paging in the information). Alternatively, the UE may receive ABS pattern information through one of the SIBs such as SIB1, SIB2, or SIB4 (Step 2-2: Receive system information using the scheduling offset identified in step 1 and receive ABS in the received system information). Checking pattern information).
  • the terminal checks the position of the PDCCH for paging (S1020).
  • Downlink control information as shown in Table 1 is transmitted on the PDCCH for paging, and the downlink control information includes a scheduling offset.
  • the scheduling offset represents the distance in subframes from the subframe including the PDCCH for paging to the subframe including the PDSCH for the paging message.
  • the terminal receives a paging message on the PDSCH of the subframe designated by the scheduling offset (S1025). If the cell camped on by the UE is a Victim cell, the PDCCH is received in a subframe of ABS. On the other hand, when the cell camped on the UE is an aggregate cell, the PDCCH is received in a subframe that is non-ABS. Meanwhile, the UE may receive both PDSCHs in a subframe that is ABS or non-ABS, since the heterogeneous cells may occupy different frequency bands by FDM based inter-cell interference coordination as shown in FIGS. 7 to 9. to be.
  • 11 is a flowchart illustrating a method of transmitting control information for coordinating interference between heterogeneous cells by an aggregator cell according to an embodiment of the present invention.
  • the aggregator cell receives the ABS pattern from the maintenance apparatus OAM (S1100).
  • the received ABS pattern is the ABS pattern to be used in the current aggregator cell.
  • the aggregator cell analyzes a mechanism in which associated PDCCHs and PDSCHs are divided into subframes according to an ABS pattern, and generates separation information indicating distances between subframes in which associated PDCCHs and PDSCHs exist (S1105).
  • the value of separation information is k.
  • the aggregator cell updates the separation information in the existing system information, and then transmits the system information including the updated separation information to the terminal (S1110).
  • the aggregator cell transmits downlink control information (DCI) including a scheduling offset having a value of k as shown in Table 1 on the PDCCH of subframe (n-k) (S1115). At this time, the PDCCH is transmitted in a subframe that is non-ABS.
  • DCI downlink control information
  • the aggregator cell transmits a paging message or system information on the PDSCH of subframe n (S1120).
  • PDSCH may be transmitted in a subframe that is ABS or non-ABS, because heterogeneous cells may occupy different frequency bands by interfering with FDM based inter-cell interference.
  • the paging message is transmitted based on the paging parameter shown in Table 2.
  • the paging parameter includes a default paging cycle (defaultPagingCycle), UE-specific paging cycle (UE-specific paging cycle), paging cycle T and nB.
  • the default paging period indicates a paging period set to be cell-specific by default and is given to any one of 32 radio frames (RF), 64 radio frames, 128 radio frames, and 256 radio frames.
  • Terminal specific paging cycle Paging cycle that is set individually for each terminal.
  • the paging period T is determined to be shorter among the default paging period and the terminal specific paging period. If the paging period T is not configured separately in the upper layer (MME, RRC or NAS), T is determined as the default paging period.
  • nB is a paging parameter expressed by multiplying the paging period T by a constant, for example, any one of 4T, 2T, T, T / 2, T / 4, T / 8, T / 16, and T / 32. Is selected.
  • the paging frame and the paging opportunity may be determined by the paging parameters as described above. More specifically, the paging frame is determined by three paging parameters, such as DRX cycle, IMSI of the terminal, nB value when the nB value smaller than T is set.
  • the paging opportunity is determined only by the IMSI value of the terminal when the nB value is smaller than T, and is determined by both the nB value and the IMSI value of the terminal when the nB value is T or more.
  • Equation 2 is an example of a method of determining a paging frame.
  • SFN may be defined to have a number from 0 to 1023, or from 1 to 1024 as a radio frame number.
  • T is the paging period
  • N MIN (T, nB). That is, N is defined as the smaller of T value and nB value.
  • the UE ID is defined as in Equation 3.
  • Equation 4 is an example of a method of determining a paging opportunity.
  • Table 3 applies to the FDD system, and Table 4 applies to the TDD system.
  • the paging opportunity (PO) exists only in one subframe.
  • subframe 9 is a paging opportunity in the case of the TDD system.
  • Ns 2
  • subframes 4 and 9 in the FDD system and subframes 0 and 5 in the TDD system become paging opportunities.
  • nB 2T
  • T 64
  • IMSI value (decimal) 5632.
  • FIG. 12 is a flowchart illustrating a method of transmitting control information for coordinating interference between heterogeneous cells by a Victim cell according to an embodiment of the present invention.
  • the Vic Team cell receives an ABS pattern from an OAM or an Aggregator cell (S1200).
  • the received ABS pattern is the ABS pattern to be used in the current aggregator cell.
  • the big cell analyzes a mechanism in which associated PDCCHs and PDSCHs are separated into subframes according to an ABS pattern, and generates separation information indicating distances between subframes in which associated PDCCHs and PDSCHs exist (S1205).
  • the value of separation information is p.
  • the BQ team updates the separated information in the existing system information and transmits it to the terminal (S1210).
  • the big cell transmits downlink control information (DCI) including a scheduling offset having a value of k as shown in Table 1 on the PDCCH of subframe (n-p) (S1215). At this time, the PDCCH is transmitted in a subframe that is ABS.
  • DCI downlink control information
  • the big cell transmits a paging message or system information on the PDSCH of subframe n (S1220).
  • PDSCH may be transmitted in a subframe that is ABS or non-ABS, because heterogeneous cells may occupy different frequency bands by interfering with FDM based inter-cell interference.
  • FIG. 13 is a signaling flowchart between a femto base station and a maintenance apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the femto base station when the femto base station is powered on (S1300), the femto base station transmits security link configuration information for establishing a secure link with an OAM (S1305).
  • the security link is set up based on the information stored in the memory when the product of the femto base station is shipped.
  • the maintenance apparatus may include base stations (eg, macro base stations or pico base stations or other femto base stations with different memberships) or coverage of femto base stations (eg, macro base stations or pico base stations or memberships).
  • the ABS pattern of the femto base station is configured based on synchronization with the ABS pattern of the different femto base stations) (S1310).
  • the maintenance apparatus transmits wireless network information required for the femto base station to the femto base station (S1315).
  • the wireless network information includes at least one of an ABS pattern and wireless configuration information.
  • the radio configuration information includes radio parameters of an existing radio environment for a macro base station including coverage of a femto base station, or a macro base station neighboring to a femto base station.
  • the femto base station sets separation information for receiving paging or system information in the system information according to the ABS pattern (S1320).
  • FIG. 14 is a block diagram illustrating a terminal and a base station according to an embodiment of the present invention.
  • the base station 1400 includes a signal receiver 1405, a system information generator 1410, a DCI generator 1415, a paging controller 1420, and a signal transmitter 1425.
  • the base station 1400 may be a Victim eNB for providing a Big Team cell in a network providing a heterogeneous cell, or may be an Aggressor eNB for providing an Aggregator cell.
  • the signal receiver 1405 receives the ABS pattern from the maintenance device 1470, and sends the ABS pattern to the system information generator 1410 and the DCI generator 1415.
  • the system information generation unit 1410 analyzes the ABS pattern to generate separation information, or updates separation information included in the system information, and generates system information including generated or updated separation information.
  • the separation information may be an ABS pattern itself.
  • the system information generator 1410 determines a first subframe in which a PDCCH is transmitted and a second subframe in which a PDSCH scheduled by the PDCCH is transmitted based on an ABS pattern, and determines the first subframe. Separation information indicating the separated distance between the second subframes may be generated.
  • the separation information is an ABS pattern
  • the terminal 1450 may analyze the ABS pattern to obtain a distance between subframes.
  • the separation information may indicate a distance between subframes.
  • the separation information represents the difference k between the (n-k) th subframe in which scheduling information regarding the paging message (or system information) is transmitted and the nth subframe in which the paging message (or system information) is transmitted.
  • the system information may further include paging related parameters.
  • the DCI generator 1415 generates downlink control information (DCI) including a scheduling offset.
  • the scheduling offset indicates the distance between subframes as the number of subframes.
  • the downlink control information may be DCI format 1A as shown in Table 1.
  • the DCI generator 1415 generates downlink control information for a paging message or system information, and configures downlink control information to indicate a scheduling offset in the HARQ process number field.
  • the DCI generator 1415 may generate downlink control information for a paging message or system information, and configure downlink control information to indicate a scheduling offset in a downlink allocation index (DAI) field.
  • DCI downlink allocation index
  • the DCI generator 1415 transmits the generated downlink control information to the signal transmitter 1425 and transmits a scheduling offset to the paging controller 1420.
  • the paging controller 1420 controls the signal transmitter 1425 to transmit a paging message in a paging opportunity subframe determined based on a paging parameter shown in Table 2 of the scheduling offset received from the DCI generator 1415.
  • the signal transmitter 1425 transmits the broadcast information including the separation information to the terminal 1450 on the PBCH.
  • the signal transmitter 1425 transmits a paging message or system information to the terminal 1450 through the PDSCH of subframe n.
  • the terminal 1450 includes a physical channel receiver 1455 and a system updater 1460.
  • the physical channel receiver 1455 receives downlink control information including a scheduling offset indicating k through a PDCCH of subframe (nk), receives broadcast information including separation information through a PBCH, and paging
  • the message or system information is received through the PDSCH of subframe n.
  • the n subframe is a subframe of ABS
  • the n subframe is a non-ABS subframe (when the terminal 1450 is connected to the big cell).
  • the nth subframe is an ABS subframe (when the terminal 1450 is connected to the aggregator cell).
  • the physical channel receiver 1455 may receive both PDSCHs in a subframe that is ABS or non-ABS. This is because heterogeneous cells have different frequency bands by FDM based inter-cell interference coordination as shown in FIGS. 7 to 9. Because you can occupy.
  • the system update unit 1460 checks the system information. For example, the system updater 1460 may perform the following procedure when checking system information.
  • the system updater 1460 checks a scheduling offset value for the PDCCH for scheduling system information through the PBCH (step 1: confirming a scheduling offset for the system information).
  • the system updater 1460 checks the scheduling offset value for the PDCCH for scheduling paging through one of the SIBs, such as SIB2 (Step 2-1: Receives system information using the scheduling offset identified in step 1). Identifying a scheduling offset for paging in the received system information.
  • the system updater 1460 receives ABS pattern information through one of the SIBs such as SIB1, SIB2, or SIB4 (Step 2-2: Receive system information by using the scheduling offset identified in step 1) and receive the received system information. Checking the ABS pattern information in the information).
  • SIB1, SIB2, or SIB4 Step 2-2: Receive system information by using the scheduling offset identified in step 1) and receive the received system information. Checking the ABS pattern information in the information).
  • the system updater 1460 updates the system information using the separation information, checks the distance between subframes from the scheduling offset, and receives the paging message or the system information from the base station 1400 accordingly.

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Abstract

본 발명은 무선통신시스템에서 이종셀간 간섭조정을 위한 제어정보의 전송장치 및 방법에 관한 것이다. 이러한 본 명세서는 ABS의 패턴을 수신하는 신호 수신부, 상기 ABS 패턴에 기반하여 PDCCH가 전송되는 제1 서브프레임으로부터, 상기 PDCCH에 의해 스케줄링되는 PDSCH가 전송되는 제2 서브프레임까지의 분리된 거리를 알려주는 분리정보를 생성하는 시스템 정보 생성부, 상기 분리된 거리를 지시하는 스케줄링 오프셋을 포함하는 하향링크 제어정보를 생성하는 하향링크 제어정보 생성부, 및 상기 제1 서브프레임에서 상기 하향링크 제어정보를 전송하고, 상기 제2 서브프레임에서 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 전송하는 신호 전송부를 포함하는 기지국을 개시한다. 본 발명에 따르면 이종셀간에 발생하는 간섭을 제어하기 위해 TDM 또는 FDM 방식을 이용하는 경우, RRC 휴지 상태의 단말이 어그레서 셀 또는 빅팀 셀의 페이징 메시지 및 시스템 정보의 수신을 용이하게 할 수 있다.

Description

무선통신시스템에서 이종셀간 간섭조정을 위한 제어정보의 전송장치 및 방법
본 발명은 무선통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 무선통신시스템에서 이종셀간 간섭조정을 위한 제어정보의 전송장치 및 방법에 관한 것이다.
UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 향상인 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)는 3GPP 릴리이즈(release) 8로 소개되고 있다. 3GPP LTE는 하향링크에서 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access)를 사용하고, 상향링크에서 SC-FDMA(Single Carrier-frequency division multiple access)를 사용한다. 최대 4개의 안테나를 갖는 MIMO(multiple input multiple output)를 채용한다. 최근에는 3GPP LTE의 진화인 3GPP LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 논의가 진행 중이다.
무선 통신 기술이 발달함에 따라서, 이종(異種) 네트워크(Heterogeneous Network, 이하 '이종 네트워크'라 함) 환경이 대두되고 있다.
상기 이종 네트워크 환경은 매크로 셀(Macro Cell), 펨토 셀(Femto Cell) 그리고 피코 셀(Pico Cell) 등이 함께 이용된다. 펨토 셀과 피코 셀은 매크로 셀과 대비할 때, 기존 이동 통신 서비스 반경보다 작은 지역을 커버하는 시스템이다.
이러한 통신 시스템에서 매크로셀, 펨토셀 및 피코셀 중 어느 하나의 셀에 존재하는 사용자 단말은 다른 셀에서 발생하는 신호에 의해 신호 간섭이 유발되는 셀 간 간섭(inter cell interference)이 일어나게 된다. 특히, 매크로 셀과 통신하는 단말이 펨토 셀의 간섭영역에 진입하는 경우, 매크로 셀로부터 페이징(paging) 메시지 또는 시스템 정보를 제대로 획득할 수 없는 문제가 있다.
본 발명의 기술적 과제는 무선통신시스템에서 이종셀간 간섭조정을 위한 제어정보의 전송장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 서로 다른 서브프레임에서 PDCCH와 연관된 PDSCH를 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 ABS 패턴을 분석하여 스케줄링 오프셋을 생성하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 ABS 패턴에 기반하여 이종셀간 PDCCH의 간섭을 조정하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
발명의 또 다른 기술적 과제는 TDM 및 FDM 기반의 이종셀간 간섭조정방식을 이용하여 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 전송하는 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 이종 셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 전송하는 기지국을 제공한다. 상기 기지국은 시분할다중화에 기반하여 이종 기지국(Heterogeneous eNB)에 의해 사용이 제한되도록 비워진 서브프레임(almost blank subframe: 이하 ABS)의 패턴을 수신하는 신호 수신부, 상기 ABS 패턴에 기반하여 물리하향링크제어채널(physical downlink control channel: 이하 PDCCH)이 전송되는 제1 서브프레임으로부터, 상기 PDCCH에 의해 스케줄링되는 물리하향링크공용채널(physical downlink shared channel: 이하 PDSCH)이 전송되는 제2 서브프레임까지의 분리된 거리를 알려주는 분리정보를 생성하는 시스템 정보 생성부, 상기 분리된 거리를 지시하는 스케줄링 오프셋을 포함하는 하향링크 제어정보를 생성하는 하향링크 제어정보 생성부, 및 상기 제1 서브프레임에서 상기 하향링크 제어정보를 전송하고, 상기 제2 서브프레임에서 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 전송하는 신호 전송부를 포함한다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 이종 셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 전송하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 시분할다중화에 기반하여 이종 기지국에 의해 사용이 제한되도록 비워진 서브프레임의 패턴(ABS)을 수신하는 단계, 상기 ABS 패턴에 기반하여 PDCCH가 전송되는 제1 서브프레임으로부터, 상기 PDCCH에 의해 스케줄링되는 PDSCH가 전송되는 제2 서브프레임까지의 분리된 거리를 구하는 단계, 상기 분리된 거리를 지시하는 스케줄링 오프셋을 포함하는 하향링크 제어정보를 생성하는 단계, 상기 제1 서브프레임에서 상기 하향링크 제어정보를 전송하는 단계, 및 상기 제2 서브프레임에서 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 전송하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이종 셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 수신하는 단말을 제공한다. 상기 단말은 시분할다중화에 기반하여 이종 기지국에 의해 사용이 제한되도록 비워진 서브프레임의 패턴(ABS)으로 설정되지 않은 제1 서브프레임에서 PDCCH를 수신하고, ABS로 설정된 제2 서브프레임에서 상기 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH를 수신하며, 상기 제1 서브프레임과 제2 서브프레임 간의 거리를 지시하는 분리정보를 PBCH를 통해 수신하는 물리채널 수신부, 및 상기 분리정보에 기반하여 시스템을 갱신하는 시스템 갱신부를 포함한다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 이종 셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 수신하는 방법을 제공한다. 상기 방법은 시분할다중화에 기반하여 이종 기지국에 의해 사용이 제한되도록 비워진 서브프레임의 패턴(ABS)으로 설정되지 않은 제1 서브프레임에서 PDCCH를 수신하는 단계, ABS로 설정된 제2 서브프레임에서 상기 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH를 수신하는 단계, 상기 제1 서브프레임과 제2 서브프레임 간의 거리를 지시하는 분리정보를 PBCH를 통해 수신하는 단계, 및 상기 분리정보에 기반하여 시스템을 갱신하는 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 매크로 셀, 마이크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀 등과 같이 다양한 형태의 셀들이 공존하는 이종 무선네트워크 시스템에서, 이종셀간에 발생하는 간섭을 제어하기 위해 TDM 또는 FDM 방식을 이용하는 경우, RRC 휴지 상태의 단말이 어그레서 셀 또는 빅팀 셀의 페이징 메시지 및 시스템 정보의 수신을 용이하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 RRC 휴지 상태인 단말의 셀 선택 과정을 나타내는 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 매크로 기지국, 펨토 기지국 그리고 피코 기지국로 구성된 이종 네트워크의 개념을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4는 하향링크에서 매크로 셀, 펨토 셀 그리고 피코 셀 간의 간섭에 의해 단말이 영향을 받는 것을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 이종 네트워크 시스템에서의 셀간 간섭 조정을 위한 프레임 패턴을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보의 전송방법을 설명하는 흐름도이다.
도 7은 본 발명에 따른 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보의 전송방법이 적용되는 일 예를 나타낸다.
도 8은 본 발명에 따른 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보의 전송방법이 적용되는 다른 예를 나타낸다.
도 9는 본 발명에 따른 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보의 전송방법이 적용되는 또 다른 예를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 단말이 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 수신하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 어그레서 셀이 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 전송하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 빅팀 셀이 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 전송하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 펨토 기지국과 유지관리장치간의 시그널링 흐름도이다.
도 14는 본 발명의 일 예에 따른 단말과 기지국을 나타내는 블록도이다.
이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템을 나타낸다. 이는 E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network), 또는 LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템이라고도 불릴 수 있다.
도 1을 참조하면, E-UTRAN은 단말(10; User Equipment, UE)에게 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다. 단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), MT(mobile terminal), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 단말(10)과 통신하는 지점(station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 가내 기지국(home eNB), 릴레이(relay), 원격무선헤드(remote radio head: RRH) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.
기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30), 보다 상세하게는 S1-MME를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 S1-U를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다. S1 인터페이스는 MME와 신호를 교환함으로써 단말(10)의 이동을 지원하기 위한 OAM(Operation and Management) 정보를 주고받는다.
EPC(30)는 MME, S-GW 및 P-GW(Packet Data Network-Gateway)로 구성된다. MME는 단말(10)의 접속 정보나 단말(10)의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말(10)의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이며, P-GW는 PDN을 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.
단말(10)과 네트워크 사이의 무선인터페이스 프로토콜 (Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1 (제1계층), L2 (제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이중에서 제 1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제 3계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 단말(10)과 망간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말(10)과 기지국간 RRC 메시지를 교환한다.
물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 제2계층에 속하는 MAC(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있다. 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이로 데이터가 이동한다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다.
서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신기와 수신기의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용한다.
MAC 계층의 기능은 논리채널과 전송채널간의 맵핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(service data unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화/역다중화를 포함한다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에게 서비스를 제공한다.
제2계층에 속하는 RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)를 포함한다. 무선베어러(Radio Bearer; RB)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, RLC 계층은 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드를 제공한다. AM RLC는 ARQ(automatic repeat request)를 통해 오류 정정을 제공한다.
사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)를 포함한다. 사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결정 보호(integrity protection)를 포함한다.
제3계층에 속하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말(10)과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 다시 SRB(Signaling RB)와 DRB(Data RB) 두가지로 나누어 질 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
단말(10)의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말(10)은 RRC 연결(RRC CONNECTED) 상태에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 (RRC IDLE) 상태에 있게 된다.
네트워크에서 단말(10)로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널로는 시스템정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel)과 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향링크 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향링크 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말(10)에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
물리채널(Physical Channel)은 시간 영역에서 여러 개의 심벌과 주파수 영역에서 여러 개의 부반송파(Sub-carrier)로 구성된다. 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 영역에서 복수의 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 부반송파(sub-carrier)들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)이라는 물리 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(가령, 첫 번째 심볼)의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 데이터가 전송되는 단위시간인 TTI(Transmission Time Interval)는 1개의 서브프레임에 해당하는 1ms이다.
이하 단말의 RRC 상태 (RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 상술한다.
RRC 상태란 단말의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층과 논리적 연결(logical connection)이 되어 있는가 아닌가를 말하며, 연결되어 있는 경우는 RRC 연결 상태(connected state), 연결되어 있지 않은 경우는 RRC 휴지(Idle) 상태라고 부른다. RRC 연결 상태의 단말은 RRC 연결이 존재하기 때문에 E-UTRAN은 해당 단말의 존재를 셀 단위에서 파악할 수 있으며, 따라서 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 반면에 RRC 휴지 상태의 단말은 E-UTRAN에 의해 파악되지 않으며, 셀 보다 더 큰 지역 단위인 트랙킹 구역(Tracking Area) 단위로 핵심 망이 관리한다. 즉, RRC 휴지 상태의 단말의 존부는 큰 지역 단위로만 파악되며, 음성이나 데이터와 같은 통상의 이동통신 서비스를 받기 위해서는 RRC 연결 상태로 이동해야 한다.
사용자가 단말의 전원을 맨 처음 켰을 때, 단말은 PLMN(Public Land Mobile Network)과의 접속을 만들려는 시도를 한다. 접속된 특정 PLMN은 자동적으로 또는 수동적으로 선택될 수 있다. 여기서, PLMN은 차량내 또는 도보중인 지상의 사용자에 의해 사용되기 위한 무선통신 시스템을 의미한다. 또는 PLMN은 위성이외의 지상기반의 기지국을 사용하는 모든 이동 무선 네트워크를 지시할 수도 있다. 홈PLMN은 GSM(Global System for Mobile Communication) 네트워크의 개별 사용자에 대한 확인을 위해 사용되는 유일한(unique) 15-digit 코드인 IMSI(International Mobile Subscriber Identity)내에 포함된 MCC(Mobile Country Code)와 MNC(Mobile Network Code)이 동일한 PLMN이다. 동등한(equivalent) HPLMN 리스트(EHPLMN)는 다중 HPLMN 코드의 제공을 허용하기 위해 IMSI로부터 추출되는 HPLMN 코드를 대신하는 PLMN 코드 리스트를 말한다. EHPLMN 리스트는 USIM(universal subscriber identity module)에 저장된다. EHPLMN 리스트는 IMSI로부터 추출되는 HPLMN 코드를 포함할 수도 있다. 만일 IMSI로부터 추출되는 HPLMN 코드가 EHPLMN 리스트에 포함되어 있지 않다면, HPLMN은 PLMN 선택시 Visited PLMN으로 취급되어야 한다. Visited PLMN은 HPLMN 및 EHPLMN(존재하는 경우)과 다른 PLMN이다. 등록된(Registered) PLMN (RPLMN)는 어떤 LR 결과들이 발생하는 PLMN이다. 일반적으로 공유 네트워크에서 RPLMN은 LR을 허용한 코어(Core) 네트워크 운영자(operator)의 PLMN 확인에 의해 정의되는 PLMN이다.
단말은 선택된 PLMN의 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 휴지 상태에 머무른다. RRC 휴지 상태의 단말은 가능한 서비스들을 제공할 수 있는 셀을 선택하고, 선택된 셀의 제어채널에 맞게 조정한다. 이러한 과정을 "셀에 캠프온한다(camp on a cell)"라고 한다. 캠프온이 완료되면 단말은 선택된 셀의 등록영역(registration area)에 자신의 존재를 등록할 수 있다. 이를 위치 등록 (location registration : LR)이라 한다. 단말은 등록영역내의 자신의 존재를 정규적으로 등록하거나 새로운 추적영역(TA: tracking area)에 진입했을 때 등록한다. 등록영역은 단말이 위치 등록절차없이 로밍(roaming)할 수도 있는 임의의 영역을 말한다.
만일 단말이 셀의 서비스 영역을 벗어나거나 또는 좀더 적당한 셀을 찾은 경우, 단말은 PLMN내의 가장 적당한 셀을 재선택하고 캠프온한다. 만일 새로운 셀이 다른 등록영역에 포함되어 있는 경우 위치 등록 요청이 수행된다. 만일 단말이 PLMN의 서비스 영역을 벗어나게 된 경우, 자동적으로 새로운 PLMN이 선택되거나 사용자에 의해 수동적으로 새로운 PLMN이 선택될 수 있다.
RRC 휴지 상태의 단말이 캠프온을 진행하는 목적은 다음과 같다.
1) 단말이 PLMN으로부터 시스템 정보를 수신
2) 단말이 호(call)를 초기화한 이후 캠프온된 셀의 제어제널을 통하여 네트워크에 처음에 접속
3) 페이징 메시지(paging message) 수신: PLMN이 단말에 대한 호를 수신한 경우, PLMN은 단말이 캠프온된 셀의 등록영역을 알고 있다. 따라서 PLMN은 등록영역에 있는 모든 셀의 제어체널을 통하여 단말을 위한 페이징 메시지를 보낼 수 있다. 단말은 이미 캠프온한 셀의 제어채널에 맞게 조정해놓은 상태이므로 페이징 메시지를 수신할 수 있다.
4) 셀의 브로드캐스팅 메시지를 수신
만일 단말이 캠프온하기 적당한 셀을 찾을 수 없거나 SIM(subscriber identity module)카드가 삽입되지 않은 경우 또는 위치 등록 요청에 대한 특정 응답을 수신한 경우 (예를 들어 "불법 단말기"), 단말은 PLMN에 상관없이 캠프온을 시도하고 "제한된 서비스" 상태로 진입한다. 상기 제한된 서비스 상태는 응급전화만이 가능한 상태다.
RRC 휴지 상태의 단말은 RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때 비로소 RRC 연결 과정(RRC connection procedure)을 통해 E-UTRAN과 RRC 연결을 설정(establishment)하고, RRC 연결 상태로 천이한다. RRC 휴지 상태에 있던 단말이 RRC 연결을 맺을 필요가 있는 경우는 여러 가지가 있는데, 예를 들어 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향 데이터 전송이 필요하다거나, 아니면 E-UTRAN으로부터 호출(paging) 메시지를 수신한 경우 이에 대한 응답 메시지 전송 등을 들 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 RRC 휴지 상태인 단말의 셀 선택 과정을 나타내는 예시도이다.
도 2를 참조하면, 단말은 서비스를 받고자 하는 PLMN과 RAT(Radio Access Technology)을 선택한다(S210). 단말의 사용자가 PLMN과 RAT를 선택할 수도 있으며, USIM에 저장되어 있는 것을 사용할 수도 있다.
단말은 측정한 기지국과 신호세기나 품질이 특정한 값보다 큰 셀 중에서, 가장 큰 값을 가지는 셀을 선택한다(S220). 그리고, 단말은 기지국이 주기적으로 보내는 시스템 정보를 수신한다. 특정한 값은 데이터 송/수신에서의 물리적 신호에 대한 품질을 보장받기 위하여 시스템에서 정의된 값을 말한다. 따라서, 적용되는 RAT에 따라 그 값은 다를 수 있다.
단말은 네트워크 등록이 필요한지 판단하고(S230), 만일 필요하면, 네트워크로부터 서비스(예: 호출(Paging))를 받기 위하여 자신의 정보(예:IMSI)를 등록한다(S240). 단말은 셀을 선택할 때마다 접속하는 네트워크에 등록을 하는 것은 아니다. 예를 들어, 등록할 네트워크의 시스템 정보(예: 트랙킹 구역 식별자 (Tracking Area Identity; TAI))와 자신이 알고 있는 네트워크의 정보가 다른 경우에 네트워크에 등록을 한다.
단말은 서비스받고 있는 기지국으로부터 측정한 신호의 세기나 품질의 값이 인접한 셀의 기지국으로부터 측정한 값보다 낮다면, 단말이 접속한 기지국의 셀 보다 더 좋은 신호 특성을 제공하는 다른 셀을 선택한다(S250). 이 과정을 상기 단계 S220의 초기 셀 선택(Initial Cell Selection)과 구분하여 셀 재선택(Cell Reselection)이라 한다. 이때, 신호특성의 변화에 따라 빈번히 셀이 재선택되는 것을 방지하기 위하여 시간적인 제약조건을 둘 수도 있다.
다음은 단말이 셀을 선택하는 절차에 대해서 자세히 설명한다.
전원이 켜지거나 셀에 머물러 있을 때, 단말은 적절한 품질의 셀을 선택/재선택하여 서비스를 받기 위한 절차들을 수행한다.
RRC 휴지 상태의 단말은 항상 적절한 품질의 셀을 선택하여 이 셀을 통해 서비스를 제공받기 위한 준비를 하고 있어야 한다. 예를 들어, 전원이 막 켜진 단말은 네트워크에 등록을 하기 위해 적절한 품질의 셀을 선택해야 한다. RRC 연결 상태에 있던 단말이 RRC 휴지 상태에 진입하면, 단말은 RRC 휴지 상태에서 머무를 셀을 선택해야 한다. 이와 같이, 단말이 RRC 휴지 상태와 같은 서비스 대기 상태로 머물기 위해서 어떤 조건을 만족하는 셀을 고르는 과정을 셀 선택(Cell Selection)이라고 한다. 중요한 점은, 셀 선택은 단말이 RRC 휴지 상태로 머물러 있을 셀을 현재 결정하지 못한 상태에서 수행하는 것이므로, 가능한 신속하게 셀을 선택하는 것이 무엇보다 중요하다. 따라서 일정 기준 이상의 무선 신호 품질을 제공하는 셀이라면, 비록 이 셀이 단말에게 가장 좋은 무선 신호 품질을 제공하는 셀이 아니라고 하더라도, 단말의 셀 선택 과정에서 선택될 수 있다.
셀 선택 과정은 크게 두 가지로 나뉜다.
먼저 초기 셀 선택 과정으로, 이 과정에서는 단말이 무선 채널에 대한 사전 정보가 없다. 따라서 단말은 적절한 셀을 찾기 위해 모든 무선 채널을 검색한다. 각 채널에서 단말은 가장 강한 셀을 찾는다. 이후, 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 적절한(suitable) 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다.
다른 하나는 저장된 정보를 활용하는 셀 선택 과정으로, 이 과정에서는 무선 채널에 대해 단말에 저장되어 있는 정보를 활용하거나, 셀에서 브로드캐스트하고 있는 정보를 활용하여 셀 선택을 한다. 따라서 초기 셀 선택 과정에 비해 셀 선택이 신속할 수 있다. 단말이 셀 선택 기준을 만족하는 셀을 찾기만 하면 해당 셀을 선택한다. 만약 이 과정을 통해 셀 선택 기준을 만족하는 적절한(suitable) 셀을 찾지 못하면, 단말은 초기 셀 선택 과정을 수행한다.
셀 선택 과정에서 단말이 사용하는 셀 선택 기준은 다음 수학식 1과 같다.
수학식 1
Figure PCTKR2012002447-appb-M000001
여기서, Srxlev = Qrxlevmeas - (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset) + Pcompensation이다. Qrxlevmeas는 측정된 셀의 수신 레벨 (RSRP), Qrxlevmin는 셀에서의 최소 필요 수신 레벨(dBm), Qrxlevminoffset는 Qrxlevmin 에 대한 오프셋(offset), Pcompensation=max(PEMAX - PUMAX, 0) (dB), PEMAX는 단말이 해당 셀에서 전송해도 좋은 최대 전송 전력 (dBm), PUMAX는 단말의 성능에 따른 단말 무선 전송부(RF)의 최대 전송 전력(dBm)이다.
수학식 1에서, 단말은 측정한 신호의 세기와 품질이 특정한 값보다 큰 셀을 선택한다는 것을 알 수 있다. 특정한 값은 서비스를 제공하는 셀에서 정의될 수 있다. 또한, 수학식 1에서 사용되는 파라미터들은 시스템 정보를 통해 브로드캐스트되고, 단말은 이 파라미터 값들을 수신하여 셀 선택 기준에 사용한다.
단말이 셀 선택 기준을 만족하는 셀을 선택하면, 단말은 해당 셀의 시스템 정보로부터 해당 셀에서 상기 단말의 RRC 휴지 상태 동작에 필요한 정보를 수신한다. 단말이 RRC 휴지 상태 동작에 필요한 모든 정보를 수신한 후, 네트워크로 서비스를 요청(예:Originating Call)하거나 네트워크로부터 서비스(예: Terminating Call)를 받기 위해 휴지 모드에서 대기한다.
단말이 일단 셀 선택 과정을 통해 어떤 셀을 선택한 이후, 단말의 이동성 또는 무선 환경의 변화 등으로 단말과 기지국간의 신호의 세기나 품질이 바뀔 수 있다. 따라서 만약 선택한 셀의 품질이 저하되는 경우, 단말은 더 좋은 품질을 제공하는 다른 셀을 선택할 수 있다. 이렇게 셀을 다시 선택하는 경우, 일반적으로 현재 선택된 셀보다 더 좋은 신호 품질을 제공하는 셀을 선택한다. 이런 과정을 셀 재선택(Cell Reselection)이라고 한다. 셀 재선택 과정은, 무선 신호의 품질 관점에서, 단말에게 가장 좋은 품질을 제공하는 셀을 선택하는데 목적이 있다.
무선 신호의 품질 관점 이외에, 네트워크는 주파수 별로 우선 순위를 결정하여 단말에게 알릴 수 있다. 이러한 우선 순위를 수신한 단말은, 셀 재선택 과정에서 이 우선 순위를 무선 신호 품질 기준보다 우선적으로 고려한다.
이하, 이종 네트워크(Heterogeneous Network)에 대해서 설명한다.
매크로(macro) 셀과 마이크로(micro) 셀의 단순한 셀 분할로는 증가하는 데이터 서비스에 대한 요구를 충족하기 어렵다. 따라서 피코 셀(pico cell), 펨토 셀(femto cell) 그리고 무선 릴레이 등을 이용하여, 실내외 소규모 영역에 대한 데이터 서비스를 운용할 수 있다. 소형 셀들의 용도가 특별히 한정되어 있지는 않지만, 일반적으로 피코 셀은 매크로 셀만으로는 커버되지 않는 통신 음영 지역이나, 데이터 서비스 요구가 많은 영역, 소위 핫존(hotzone)에 이용될 수 있다. 펨토 기지국(femto eNB)은 일반적으로 실내 사무실이나 가정에서 이용될 수 있다. 또한, 무선 릴레이는 매크로 셀의 커버리지(coverage)를 보완할 수 있다. 이종 네트워크를 구성함에 따라서, 데이터 서비스의 음영 지역을 없앨 수 있을 뿐 아니라, 데이터 전송 속도의 증가를 도모할 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 매크로 기지국, 펨토 기지국 그리고 피코 기지국로 구성된 이종 네트워크의 개념을 개략적으로 설명하는 도면이다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해 매크로 기지국, 펨토 기지국 그리고 피코 기지국으로 구성된 이종 네트워크를 설명하고 있으나, 이종 네트워크는 릴레이 또는 다른 유형의 기지국을 포함하여 구성될 수도 있다.
도 3을 참조하면, 이종 네트워크에는 매크로 기지국(310)과 펨토 기지국(320) 그리고 피코 기지국(330)이 함께 운용되고 있다. 매크로 기지국(310)과 펨토 기지국(320) 그리고 피코 기지국(330)은 각각 자신의 셀 커버리지인 매크로 셀, 펨토 셀 및 피코 셀을 단말에 제공한다.
펨토 기지국(320)은 저전력 무선 접속 포인트로서, 예컨대 가정이나 사무실 등 실내에서 사용되는 초소형 이동 통신용 기지국이다. 펨토 기지국(320)은 가정이나 사무실의 DSL 도는 케이블 브로드밴드 등을 이용하여 이동 통신 코어 네트워크에 접속할 수 있다. 펨토 기지국(320)에는 자기 조직(Self-Organization) 기능이 지원될 수 있다. 요구된다. 자기 조직 기능은 자기 구성(Self-Configuration) 기능, 자기 최적화(Self-Optimization) 기능, 자기 모니터링(Self-Monitoring) 기능 등으로 분류된다.
자기 구성(Self-Configuration) 기능은 셀 플래닝(Cell Planning) 단계를 거치지 않고, 초기 설치 프로파일에 근거해서 자체적으로 무선 기지국을 설치할 수 있도록 하는 기능이다. 자기 구성 기능은 다음과 같은 요구사항을 만족하여야 한다. 첫째, 펨토 기지국(320)이 네트워크 사업자의 보안 정책에 따라 이동형 유지관리 네트워크(Mobile Operation and Management Network: MON)와 보안링크(secured link)를 설정할 수 있어야 한다. 둘째, 펨토 기지국 관리 시스템(HNB Management System: HMS)과 펨토 기지국(320)은 펨토 기지국(320)의 소프트웨어 다운로드와 활성화를 초기화할 수 있어야 한다. 셋째, 펨토 기지국 관리 시스템은 PLMN과 시그널링 링크를 설정(establish)하기 위해 펨토 기지국(320)에 대한 전송자원(transport resource)의 제공을 초기화할 수 있어야 한다. 넷째, 펨토 기지국 관리 시스템은 펨토 기지국(320)이 자동적으로 운용상태(operable state)로 설정되도록 하는 무선 네트워크 특정 정보를 펨토 기지국(320)에 제공하여야 한다.
자기 최적화(Self-Optimization) 기능은 인접한 기지국을 식별하고 정보를 취득해서 인접 기지국 리스트를 최적화하고, 가입자 및 트래픽 변화에 따라서 커버리지와 통신 용량을 최적화하는 기능이다. 자기 모니터링(Self-Monitoring) 기능은 수집한 정보를 통해서 서비스 성능이 저하되지 않도록 제어하는 기능이다.
펨토 셀은 등록된 사용자와 등록되지 않은 사용자를 구분하여, 등록된 사용자에게만 접속을 허용할 수 있다. 등록된 사용자에게만 접속을 허용하는 셀을 폐쇄형 그룹(Closed Subscriber Group, 이하 "CSG"라고 함)이라고 하고, 일반 사용자에게도 접속을 허용하는 것을 개방형 그룹(Open Subscriber Group, 이하 "OSG"라고 함)이라고 한다. 또한, 이 두 방식을 혼용하여 운용할 수도 있다.
펨토셀 서비스를 제공하는 기지국을 3GPP에서는 HNB(Home NodeB) 또는 HeNB(Home eNodeB)라고 부른다. 펨토 기지국(320)은 기본적으로 CSG에 속하는 멤버에게만 특화된 서비스를 제공하는 것을 목적으로 한다. 서비스를 제공하는 관점에서, 펨토 기지국(320)이 CSG 그룹에게만 서비스를 제공할 때에, 이 펨토 기지국(320)이 제공하는 셀은 CSG 셀이라고 일컫는다.
각 CSG는 각기 고유의 식별자를 가지고 있으며, 이 식별자를 CSG ID(CSG identity)라고 부른다. 단말은 자신이 멤버로 속한 CSG의 목록을 가질 수 있는데, 이러한 CSG의 목록을 화이트 리스트라고도 한다. CSG 셀이 어떤 CSG를 지원하는지를 시스템 정보에 포함된 CSG ID를 읽어서 확인할 수 있다. CSG ID를 읽은 단말은 자신이 해당 CSG 셀의 멤버일 경우에만, 즉 CSG ID에 해당되는 CSG가 자신의 CSG 화이트리스트에 포함되어 있을 경우에 해당 셀을 접속할 수 있는 셀로 간주한다.
펨토 기지국(320)이라고 해서 항상 CSG 단말에게 접속을 허용할 필요는 없다. 또한 펨토 기지국(320)의 구성 설정에 따라 CSG 멤버가 아닌 단말의 접속도 허용할 수가 있다. 어떤 단말에게 접속을 허용할지는 펨토 기지국(320)의 구성 설정에 따라 바뀌는데, 여기서 구성 설정은 펨토 기지국(320)의 동작 모드의 설정을 의미한다. 펨토 기지국(320)의 동작 모드는 어떤 단말에게 서비스를 제공하는지에 따라 아래의 3가지로 구분된다.
1) 폐쇄 접속 모드(Closed access mode): 특정 CSG 멤버에게만 서비스를 제공하는 모드. 펨토 기지국(320)은 CSG 셀을 제공한다.
2) 개방 접속 모드(Open access mode): 일반 BS처럼 특정 CSG 멤버라는 제약이 없이 서비스를 제공하는 모드. 펨토 기지국(320)은 CSG 셀이 아닌 일반적 셀을 제공한다.
3) 하이브리드 접속 모드(Hybrid access mode): 특정 CSG 멤버에게는 CSG 서비스를 제공할 수 있고, 비 CSG 멤버에게도 일반 셀처럼 서비스를 제공하는 모드. CSG 멤버 UE에게는 CSG 셀로 인식이 되고, 비 CSG 멤버 UE에게는 일반 셀처럼 인식이 된다. 이러한 셀을 하이브리드 셀(Hybrid cell)이라고 부른다.
펨토 셀이 매크로 셀과 함께 운용되고 있는 이종 네트워크에서 펨토 셀이 개방 접속 모드인 경우에, 사용자는 매크로 셀과 펨토 셀 중에서 원하는 셀로 접속해서 데이터 서비스를 이용할 수 있다.
펨토 셀이 예컨대, 폐쇄 모드인 경우에, 매크로 셀을 사용하는 일반 사용자는 매크로 셀이 강한 세기의 신호를 전송하는 펨토 셀로부터 간섭을 받고 있더라도 펨토 셀을 이용할 수 없게 된다.
매크로 기지국들은 X2 인터페이스(interface)를 통해 서로 연결된다. X2 인터페이스는, 기지국 간의 끊김없는(seamless) 핸드오버 및 무손실(lossless) 핸드오버의 운용을 유지하고 무선 자원의 운용(management)을 지원한다. 따라서, 매크로 기지국들 사이의 셀간 간섭 조정(Inter-Cell Interference Coordination: ICIC)에 X2 인터페이스가 큰 역할을 한다.
이에 반해, 매크로 기지국과 펨토 기지국(320) 사이에는 X2와 같은 인터페이스가 없다. 따라서, 매크로 기지국과 펨토 기지국(320) 사이에서는 동적인 시그널링(Dynamic Signaling)이 이루어지지 않는다.
도 4는 하향링크에서 매크로 셀, 펨토 셀 그리고 피코 셀 간의 간섭에 의해 단말이 영향을 받는 것을 개략적으로 설명하는 도면이다.
도 4를 참조하면, 단말(450)은 펨토 기지국(430)에 접속하여 펨토 셀을 이용할 수 있다. 하지만, 펨토 기지국(430)이 CSG 모드이고, 펨토 기지국 근처에 있는 단말(460)이 CSG의 등록된 사용자 단말이 아니라면, 단말(460)은 신호 세기가 강한 펨토 셀에 접속할 수 없고, 펨토 셀의 신호 세기와 비교하여 상대적으로 신호 세기가 약한 매크로 셀에 접속할 수밖에 없다. 따라서, 이 경우에 단말(460)은 펨토 셀로부터 간섭 신호를 수신할 수 있다.
또한, 단말(440)은 피코 기지국(420)에 접속하여 피코 셀을 이용할 수 있다. 하지만, 이때 단말(440)은 매크로 기지국(410)의 신호에 의한 간섭을 받을 수 있다.
이처럼 이종 셀간의 간섭(Inter-Cell Interference)에 대하여, 간섭에 의한 영향을 더 크게 받거나 간섭으로부터 더 보호해야 하는 빅팀(victim) 셀은 매크로 셀 또는 피코 셀이다. 이에 반해, 간섭에 의해 빅팀 셀에 영향을 미치거나 간섭의 영향을 덜 받는 어그레서(aggressor) 셀은 펨토 셀이다.
셀간 간섭을 줄이는 방법으로 셀간 간섭 조정(Inter-Cell Interfernce Coordination: ICIC)이 있다. 일반적으로 셀간 간섭 조정은, 빅팀 셀에 속한 사용자가 어그레서 셀 근처에 있는 경우에, 사용자에게 신뢰성 있는 통신을 지원해주기 위한 방법이다. 셀 간의 간섭을 조정하기 위해서, 예컨대, 어떤 시간 및/또는 주파수 자원의 사용에 대하여 스케줄러에 제약을 부과할 수 있다. 또한, 특정 시간 및/또는 주파수 자원에 얼마나 큰 전력을 사용할지에 대한 제약을 스케줄러에 부과할 수도 있다.
도 5는 본 발명의 일 예에 따른 이종 네트워크 시스템에서의 셀간 간섭 조정을 위한 프레임 패턴을 나타내는 도면이다. 여기서 매크로 셀은 빅팀 셀이고, 펨토 셀은 어그레서 셀이다.
도 5를 참조하면, 서로 다른 종류의 셀들(매크로 셀과 펨토 셀)간에 간섭이 발생하지 않도록 프레임 패턴이 구성된다. 예를 들어, 매크로 셀의 3번째 서브프레임에서는, 매크로 셀이 신호를 거의 송출하지 않아 전송전력이 매우 낮다. 따라서, 이 경우 서브프레임에서 전송되는 신호가 거의 없으므로 이러한 서브프레임을 ABS(almost blank subframe: ABS)라 한다. ABS는 펨토 셀이 이용할 수 있도록 하고, 매크로 셀과의 간섭을 배제하기 위해 사용된다. 여기서, ABS는 서브프레임을 통하여 전송되는 제어정보, 데이터 정보, 시그널링(채널측정 및 동기화 등을 위해 전송되는 신호들) 등의 전송 파워를 줄이거나 전송을 하지 않는 서브프레임으로 정의한다. 또는 ABS는 이종 기지국(Heterogeneous eNB)과의 간섭을 고려하여 정해진 서브프레임에서 제어된 전송전력을 가지도록 구성된 서브프레임으로 정의될 수도 있다. 물론 역 호환성(backwards compatibility)을 위해 단말에게 꼭 필요한 제어 정보 및 데이터 정보, 시그널링, 시스템 정보를 전송할 수 있어야 한다. 그리고 ABS가 적용되는 패턴을 ABS 패턴이라 하는데, ABS 패턴은 예를 들어 40ms단위로 구성될 수 있다. 또는 간섭의 조정을 위해 무선 프레임내에서 ABS가 특정한 패턴으로 형성되는데, 이를 프레임 패턴이라고도 한다. 프레임 패턴을 이용하면 다수의 서브프레임들로 구성된 임의의 주기적인 구간내의 ABS가 가변적으로 구성됨으로써 간섭이 조정된다.
ABS 패턴은 40ms에 해당하는 서브프레임에 대한 ABS 여부(ABS 또는 non-ABS)를 비트맵으로 지시한다. 예를 들어 비트가 0이면 대응하는 서브프레임이 non-ABS이고, 비트가 1이면 대응하는 서브프레임이 ABS임을 나타낸다. 기본 ABS 패턴이 011001…01이므로 각 비트가 맵핑되는 서브프레임들은 순차적으로 non-ABS, ABS, ABS, non-ABS, non-ABS, ABS …non-ABS, ABS이다.
ABS는 서브프레임과 같은 시간자원을 이종 셀들이 나누어 사용하는 TDM(Time Division Multiplexing) 기반의 셀간 간섭의 조정 방식이다. 다수의 서브프레임들로 구성된 임의의 주기적인 구간내의 프레임 패턴 구조 자체를 가변적으로 구성함으로써 간섭이 조정될 수 있다.
도 5에서는 설명의 편의를 위해 매크로 셀과 펨토 셀간의 셀간 간섭 조정을 위한 프레임 패턴을 도시하였으나, 이는 일 실시예일 뿐이고, 도 5의 프레임 패턴은 어그레서 셀과 빅팀 셀을 포함하는 다수의 셀들간, 커버리지가 다른 다수의 셀들간에 동일하게 적용될 수 있다. 예컨대 매크로 기지국과 피코 기지국에도 적용될 수 있다. 이 경우, 도 5에서의 매크로 기지국은 피코 기지국으로 대체되고, 펨토 기지국은 매크로 기지국으로 대체될 수 있다.
이하에서 페이징 절차에 관하여 설명된다. 페이징 절차는 크게 무선 페이징 절차(radio paging procedure)와 MME 페이징 절차로 나뉜다. 무선 페이징 절차는 기지국이 단말에 대해 수행하는 페이징 절차이다. 무선 페이징 절차는 기지국이 RRC 휴지 상태의 단말에게 페이징 정보를 전송하거나, RRC 휴지 상태 또는 연결 상태의 단말에게 시스템 정보 변경을 알리거나, 주 ETWS (Earthquake and tsunami warning system) 또는 부 ETWS를 통지하거나, CMAS (Commercial mobile alert system)를 통지하는데 사용되는 절차이다. 페이징 정보는 단말이 인커밍 호(incoming call)을 수신할 수 있도록 RRC 연결 설정을 위한 것이다.
MME 페이징 절차는 MME가 기지국과 접속하는 하나의 단말을 페이징하기 위해 사용되는 절차이다. MME 페이징 절차에 있어서, MME는 페이징 불연속 수신(Discontinuous Reception: 이하 DRX) 값과 CSG ID의 리스트를 포함하는 페이징 설정정보를 기지국으로 보낸다. 페이징 DRX 값은 단말에 특정한 DRX 주기(cycle) 값이고, CSG ID의 리스트는 CSG ID들을 포함하는 리스트이다. CSG ID의 리스트에 포함되지 않은 CSG 셀들은 페이징 메시지를 전송하지 않는다. 페이징 설정정보를 수신하면, 기지국은 무선 페이징 절차에 기반하여 단말에 페이징 메시지를 전송한다.
RRC 휴지 상태의 단말은 전력소모를 줄이기 위해 DRX 동작을 수행할 수 있다. 단말은 기지국과 약속된 시간 동안에 페이징 메시지와 시스템 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있으며 그 이외의 시간 동안은 기지국으로부터 어떠한 신호도 수신하지 않을 수 있다. 단말이 기지국으로부터 전송되는 정보 중 페이징 메시지를 수신할 수 있도록 기지국은 우선 페이징 기회, 페이징 프레임과 같은 DRX 파라미터들을 구성함으로써 페이징을 제어할 수 있다.
페이징 기회(paging occasion: PO)는 페이징 메시지가 전송되는 서브프레임으로서, 이 서브프레임의 PDCCH에는 페이징 메시지를 지시하는 P-RNTI(paging-radio network temporary identifier)가 스크램블된(scrambled)된다. 페이징 프레임(Paging Frame: PF)은 적어도 하나의 페이징 기회를 포함하는 무선 프레임이다. 무선 프레임은 10개의 서브프레임을 포함할 수 있다. 만일 단말이 DRX로 동작하고 있는 경우, 단말은 DRX 주기(cycle)마다 하나의 페이징 기회만을 모니터링한다.
이종셀간 간섭은 매크로 셀과 단말간의 페이징 절차에서도 동일하게 발생할 수 있다. CSG 멤버쉽이 없는 단말이 펨토 셀의 커버리지에 위치하면, 매크로 셀의 페이징 메시지는 강한 펨토 셀의 신호로 인하여 간섭을 받을 수 있다. 매크로 기지국과 펨토 기지국이 ABS 패턴에 기반하여 동작하더라도 페이징 메시지에 대한 간섭은 완전히 제거하는 데는 한계가 있다. 왜냐하면 불연속 수신 값과 단말별 IMSI 값이 다르면, 단말마다 서로 다른 페이징 프레임(paging frame) 또는 페이징 기회(paging occasion)가 설정되고, 결과적으로 페이징이 발생하는 서브프레임의 위치가 바뀔 수 있기 때문이다.
따라서 이종셀간 간섭이 존재하면, 매크로 기지국은 간섭을 회피하도록 페이징 프레임이나 페이징 기회를 제어해야 한다. 먼저, 이종셀간 간섭이 존재함을 판단하는 기준은, 일례로서 매크로 기지국이 펨토 기지국을 인지하느냐 못하느냐 일 수 있다. 펨토 기지국을 인지하면, 매크로 기지국은 이종셀간 간섭이 존재하는 것으로 판단할 수 있다. 반면, 펨토 기지국을 인지하지 못하면, 매크로 기지국은 이종셀간 간섭이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다.
이종셀간 간섭 조정을 위해 매크로 기지국이 페이징을 제어할 수도 있고, 유지관리장치(operation and management)가 ABS를 더 증가하도록 ABS 패턴을 변경할 수도 있다. 그러나 ABS가 증가하면, 펨토 기지국의 수율(throughput)이 떨어질 수 있다. 페이징을 제어하는 것은, 페이징이 발생하는 무선 프레임 또는 서브프레임의 위치를 조정하거나, 페이징이 발생하는 빈도수를 조정하는 것을 포함한다. 매크로 기지국이 페이징 프레임 또는 페이징 기회에 관련된 파라미터를 변경하면 페이징이 발생하는 프레임 또는 서브프레임의 위치, 페이징이 발생하는 빈도수가 조정될 수 있다.
상향링크 전송과 하향링크 전송이 서로 배타적인 시간에 발생하는 시스템인 TDD(Time Division Duplex) 시스템에서, 매크로 셀과 펨토 셀간, 또는 매크로 셀과 피코 셀간의 서브프레임 구성은 동일하게 설정되어야 한다. 그러므로 매크로 셀, 피코 셀, 펨토 셀 내의 모든 단말들은 모두 동일한 위치의 서브프레임에서 페이징 메시지 및 SIB1(System Information Block1)과 같은 시스템 정보를 수신하여야 한다. 페이징 메시지 또는 시스템 정보는 물리하향링크 공용채널(physical downlink shared channel: PDSCH)에서 전송된다.
페이징 메시지 또는 시스템 정보를 수신하려면 페이징 메시지 또는 시스템 정보가 포함된 PDSCH를 지시하는 제어채널인 PDCCH를 먼저 수신하여야 한다. 만약 피코 셀이 단말 A를 위해 PDCCH1을 전송하였는데, 매크로 셀이 동일한 서브프레임에서 단말 B를 위해 PDCCH2를 전송하였다면 단말 A는 PDCCH2에 의해 간섭을 받는다. 이는 이종셀이 서로 다른 셀 식별자(cell ID)에 기반하여 통신을 수행하고, 페이징이나 시스템 정보도 개별적으로 전송하기 때문이다.
따라서 어그레서 셀은 빅팀 셀에 대해 간섭을 주지 않도록 특정 서브프레임을 ABS로 설정하고, PDCCH의 전송을 제한한다. 예를 들어 ABS로 설정된 서브프레임은 빅팀 셀에 의해 지배적으로(dominantly) 사용되므로, 어그레서 셀은 ABS인 서브프레임에서 PDCCH를 전송하지 않는다. 그러나 어그레서 셀은 ABS인 서브프레임에서라도 여전히 PDSCH를 전송할 수 있다. 다만, PDSCH는 어그레서 셀과 빅팀 셀간의 협의 또는 미리 정의된 규칙에 따라 빅팀 셀에 간섭을 주지 않는 한도내의 주파수 대역에서 전송되어야 한다.
다시 말하면 non-ABS인 서브프레임에서는 어그레서 셀이 PDCCH를 전송할 수 있다. 그리고 ABS인 서브프레임에서는 PDCCH를 전송하지 않고, PDSCH를 전송할 수 있다. 이 두 가지 요건을 조합하면, 어그레서 셀은 PDCCH를 non-ABS인 서브프레임에서 전송하고, PDSCH를 ABS인 서브프레임에서 전송할 수 있다. 이 경우 PDCCH와 PDSCH가 동일한 서브프레임이 아닌 서로 다른 서브프레임에서 전송되는 이른바 서브프레임 분리(subframe-separation)가 나타난다. 서브프레임 분리로 인해 연관된(associated) PDCCH와 PDSCH가 서로 다른 서브프레임에 위치하므로, 연관된 PDCCH와 PDSCH의 위치(position)를 단말에 알려주어야 한다. 여기서, 연관된 PDCCH와 PDSCH란 PDCCH가 PDSCH에 관한 하향링크 제어정보(downlink control information: DCI)를 포함하는 경우의 PDCCH와 PDSCH를 의미한다.
도 6은 본 발명의 일 예에 따른 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보의 전송방법을 설명하는 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 단말(AUE)은 어그레서 셀(aggressor cell)과 접속한 단말이다. 그리고, 단말(VUE)은 빅팀 셀(victim cell)과 접속한 단말이다. 여기서 단말(AUE)과 단말(VUE)는 모두 셀 선택 절차를 거쳐 각각 어그레서 셀과 빅팀 셀에 캠프온한 상태라고 가정한다. 매크로 셀과 펨토 셀간의 간섭 관점에서 볼 때, 어그레서 셀은 펨토 셀이고 빅팀 셀은 매크로 셀일 수 있다. 또한 매크로 셀과 피코 셀간의 간섭 관점에서 볼 때, 어그레서 셀은 매크로 셀이고 빅팀 셀은 피코 셀일 수 있다. OAM은 어그레서 셀 또는 빅팀 셀의 유지 및 관리를 담당하는 유지관리장치이다.
유지관리장치는 어그레서 셀을 포함하는 셀들 또는 어그레서 셀과 이웃하는 셀들의 ABS 패턴과 동기화 여부를 기반으로 어그레서 셀의 ABS 패턴을 구성하고, 어그레서 셀의 ABS 패턴을 어그레서 셀과 빅팀 셀로 각각 전송한다(S600).
어그레서 셀은 연관된 PDCCH와 PDSCH가 어그레서 셀의 ABS 패턴에 따라 서브프레임 분리되는 기작을 분석하고, 연관된 PDCCH와 PDSCH가 존재하는 서브프레임들의 상대적인 거리(이하 '서브프레임간 거리(inter-subframe distance)'라 함)를 알려주는 분리정보(separate information) 1을 생성한다(S605). 그리고 어그레서 셀은 분리정보1을 단말(AUE)로 전송한다(S610).
일 예로서, 분리정보1은 ABS 패턴일 수 있다. 예를 들어, 어그레서 셀은 현재 적용 중인 ABS 패턴을 비트맵(예를 들어 40bits 길이)으로 시스템 정보에 포함하여 RRC 휴지 상태의 단말(AUE)로 전송할 수 있다.
단말(AUE)은 어그레서 셀의 DRX 관련 파라미터 및 ABS 패턴을 확인한다. 만약 n번 서브프레임이 ABS라면, n번 서브프레임이 단말(AUE)의 페이징 기회가 될 수 있다. 이때 페이징 메시지는 n번 서브프레임의 PDSCH상으로 전송된다. 그런데, n번 서브프레임은 ABS이므로 PDCCH는 전송될 수 없다. 이 경우 서브프레임 분리로 인해 PDCCH는 이전의 non-ABS 서브프레임들 중 가장 가까운 (n-k)번 서브프레임에서 전송될 수 있다. 이 경우 연관된 PDCCH와 PDSCH가 존재하는 서브프레임들의 상대적인 거리는 k 서브프레임(subframes)이 된다. 따라서 단말(AUE)은 (n-k)번 서브프레임을 기준으로 DRX 동작을 수행한다. 즉 단말(AUE)은 (n-k)번 서브프레임에서 PDCCH를 수신하고, 수신된 PDCCH를 이용하여 n번 서브프레임의 PDSCH를 수신한다. 어그레서 셀 역시 단말(AUE)과 동일한 방식으로 서브프레임간 거리를 확인하고, 그에 따라 단말(AUE)에 대해 페이징 절차를 수행한다.
이와 같이 분리정보1은 ABS 패턴이지만, ABS 패턴을 분석하면 단말(AUE)은 서브프레임간 거리를 묵시적으로(implicitly) 알 수 있다. 분리정보1은 브로드캐스트 채널(broadcast channel: BCCH)상으로 전송될 수 있다. 또한 상기 예에서는 분리정보1을 페이징 절차에 적용되는 것으로 설명하였으나 이는 예시일 뿐이고 분리정보1은 SIB1과 같은 시스템 정보 전송절차에도 적용될 수 있음은 물론이다.
다른 예로서, 분리정보1은 서브프레임간 거리를 명시적으로(explicitly) 나타낼 수 있다. 분리정보1은 페이징 메시지(또는 시스템 정보)에 관한 스케줄링 정보가 전송되는 (n-k)번 서브프레임과, 페이징 메시지(또는 시스템 정보)가 전송되는 n번 서브프레임간의 차이 k를 나타낸다. 여기서, 페이징 메시지에 관한 스케줄링 정보는 하향링크 제어정보(DCI)로서, (n-k)번 서브프레임의 PDCCH상으로 전송되고, 페이징 메시지는 n번 서브프레임의 PDSCH상으로 전송된다. 분리정보1을 구성하기 위해 어그레서 셀은 ABS 패턴을 고려할 수 있다.
분리정보1은 물리브로드캐스트채널(physical broadcast channel: PBCH)와 같은 브로드캐스트 채널상으로 전송될 수 있다. 분리정보1은 시스템 정보에 관한 스케줄링 정보가 전송되는 (n-k)번 서브프레임과, 시스템 정보가 전송되는 n번 서브프레임간의 차이 k만을 나타낼 수도 있다. 분리정보1은 1비트(0 또는 1) 또는 2비트(0 내지 3)일 수 있다. 서브프레임간 거리는 이종셀간 간섭조정(ICIC)이 비활성화(disable)된 경우 0으로 설정되고, 이종셀간 간섭조정이 활성화(enable)된 경우 0 이외의 값으로 설정될 수 있다.
어그레서 셀은 non-ABS로 설정된 (n-k)번 서브프레임에서 PDCCH1을 단말(AUE)로 전송한다(S615). PDCCH1가 페이징 메시지에 관한 스케줄링 정보를 포함하는 경우, PDCCH1의 CRC(Cyclic Redundancy Check) 정보에는 P-RNTI(Paging-Radio Network Temporary Identifier)가 스크램블(scrambled)된다. PDCCH의 CRC 정보에 특정한 RNTI가 스크램블된다는 것은 마스킹(masking)된다고도 표현된다. 단말은 PDCCH1을 블라인드 디코딩(blind decoding)하는데 페이징을 수신하고자 하는 경우 P-RNTI를 사용한다. 또한 시스템 정보를 수신하고자 하는 경우 SI-RNTI를 사용한다. PDCCH1가 시스템 정보에 관한 스케줄링 정보를 포함하는 경우, PDCCH1의 CRC 정보에는 SI-RNTI(System Information-RNTI)가 스크램블된다.
표 1은 PDCCH1에 포함되는 하향링크 제어정보(DCI)의 일 예이다. 이는 하나의 PDSCH 부호어(codeword)에 대한 간단한 스케줄링을 위해 사용되는 DCI 포맷 1A이다.
표 1
Figure PCTKR2012002447-appb-T000001
표 1을 참조하면, DCI 포맷 1A는 하향링크 제어에 필요한 다양한 제어정보를 포함한다. 특히, HARQ 프로세스 번호(process number) 필드는 FDD 시스템에서 3비트, TDD 시스템에서 4비트로 할당된다. 그러나 PDCCH1의 CRC 정보가 RA-RNTI, P-RNTI 또는 SI-RNTI로 스크램블된 경우에, HARQ 프로세스 번호 필드의 3비트(FDD 경우) 또는 4비트(TDD 경우) 중 적어도 하나의 비트가 페이징 또는 SIB1을 위한 스케줄링 오프셋(scheduling offset: SO)을 지시한다. 즉, DCI 포맷 1A의 HARQ 프로세스 번호 필드가 때에 따라 스케줄링 오프셋으로 해석된다. 이 경우 스케줄링 오프셋 값의 범위는 0 내지 7(FDD/TDD) 또는 0 내지 15(TDD only)일 수 있다.
한편, 하향링크 할당 인덱스(Downlink Assignment Index: DAI)는 TDD 시스템인 경우에만 사용되고 FDD 시스템의 경우에는 사용되지 않는다. 따라서, FDD 시스템인 경우 하향링크 할당 인덱스 필드의 3비트 중 적어도 하나의 비트가 페이징 또는 SIB1을 위한 스케줄링 오프셋을 지시한다.
스케줄링 오프셋1은 PDCCH1이 수신된 (n-k)번 서브프레임과, PDCCH1에 의해 스케줄링된 PDSCH가 존재하는 서브프레임간의 거리 m을 지시한다. 다시 말하면, 스케줄링 오프셋1은 PDCCH가 전송되는 non-ABS인 서브프레임이후 가장 가까운 위치의 ABS인 서브프레임까지의 거리를 지시한다. 따라서 PDCCH1에 의해 스케줄링된 PDSCH가 존재하는 서브프레임은 (n-k)+m번 서브프레임이다. 여기서, k=m일 수 있다. 이 경우 PDCCH1에 의해 스케줄링된 PDSCH가 존재하는 서브프레임은 n번 서브프레임이 된다. 이하에서 설명의 편의를 위해 m=k인 것으로 가정하여 설명한다. 스케줄링 오프셋은 서브프레임간 스케줄링 오프셋(Inter-Subframe Scheduling Offset: ISSO)이라 불릴 수도 있다.
단계 S615에서는 (n-k)번 서브프레임에서 PDCCH1만을 전송하는 것처럼 보이나, 이는 예시일 뿐이고 하나의 서브프레임에서 목적이 다른 다수의 PDCCH들이 전송될 수 있다. 예를 들어 (n-k)번 서브프레임에서 PDCCH1-1, PDCCH1-2가 전송될 수 있는데, PDCCH1-1은 페이징을 위한 스케줄링 오프셋을 포함하고, PDCCH1-2는 시스템 정보를 위한 스케줄링 오프셋을 포함할 수 있다.
DCI 포맷 1A는 이외에도 실제 데이터가 전송될 서브프레임에 대한 정보인 데이터 오프셋(data offset)을 포함할 수 있다. 데이터 오프셋은 RRC 연결 상태인 단말에 적용될 수 있다. 데이터 오프셋은 기존의 DCI 포맷에 새로운 필드로서 추가 구성할 수도 있고, 스케줄링 오프셋 비트가 남는 경우 남는 비트를 이용하여 구성할 수도 있다. 데이터 오프셋은 1비트로서 on/off를 나타낼 수 있고, 데이터 오프셋은 시스템 정보 또는 RRC 메시지로도 전송될 수 있다.
어그레서 셀은 스케줄링 오프셋1(SO1)에 의해 지정된 n번 서브프레임의 PDSCH1상으로 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 단말(AUE)로 전송한다(S620). 여기서, n번 서브프레임은 ABS로 설정된 서브프레임이다. 어그레서 셀은, 어그레서 셀의 페이징 메시지 또는 시스템 정보가 빅팀 셀의 페이징 메시지 또는 시스템 정보와 간섭이 없도록 FDM 기반의 이종셀간 간섭조정(ICIC)을 이용할 수 있다. 예를 들어, 빅팀 셀이 인덱스 10 내지 20의 자원블록(resource block: RB)들을 이용하여 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 전송한다면, 어그레서 셀은 인덱스 30 내지 40의 자원블록들을 이용하여 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 전송할 수 있다.
단말은 이전에 PDCCH1의 하향링크 제어정보로부터 수신한 스케줄링 오프셋1을 이미 알고 있으므로, PDSCH1이 어느 서브프레임에서 전송될지 알 수 있다. 따라서 단말은 PDCCH1의 DCI에 기반하여, PDSCH1상으로 전송되는 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 수신할 수 있다.
단계 S605부터 S620은 어그레서 셀과 단말(AUE)간에 페이징 메시지 또는 시스템 정보가 빅팀 셀에 간섭을 일으키지 않도록 제한하는 절차라고 한다면, 단계 S625 부터 S640은 빅팀 셀이 어그레서 셀로부터 간섭을 받지 않도록 방어하는 절차라 할 수 있다. 특히 빅팀 셀의 경계 부근(cell edge)이나 CRE(Cell Range Extension) 또는 어그레서 셀의 서비스 지역과 빅팀 셀의 서비스 지역이 중첩되는 지역에 위치하는 단말(VUE)은 빅팀 셀의 신호가 어그레서 셀의 신호와 비교하여 약할 수 있으므로 non-ABS인 서브프레임에서 어그레서 셀로부터 간섭을 받기 쉽다. 예를 들어 non-ABS인 서브프레임에서 어그레서 셀의 PDCCH는 빅팀 셀의 PDCCH에 간섭으로 작용할 수 있다. 따라서 non-ABS인 서브프레임에서 빅팀 셀은 PDSCH를 전송하되, PDCCH의 전송을 제한하며, 제한된 PDCCH를 이전의 ABS인 서브프레임에서 전송한다. 즉, 빅팀 셀에 대하여도 서브프레임 분리가 발생한다. 따라서, 빅팀 셀 또한 어그레서 셀과 같이 서브프레임간 거리를 알려주는 분리정보나 스케줄링 오프셋을 단말(VUE)로 전송해주어야 한다.
단계 S605 내지 S620에서는 ABS인 서브프레임에서 어그레서 셀의 PDCCH의 전송이 제한되나, 단계 S625부터 S640에서는 non-ABS인 서브프레임에서 빅팀 셀의 PDCCH의 전송이 제한된다. 다시 말하면, non-ABS인 서브프레임에서는 어그레서 셀의 PDCCH가 전송되고, ABS인 서브프레임에서는 빅팀 셀의 PDCCH가 전송된다. 그러나 빅팀 셀의 분리정보와 스케줄링 오프셋의 생성, 전송, 처리방법은 모두 어그레서 셀의 분리정보와 스케줄링 오프셋과 동일하다.
예를 들어, 빅팀 셀은 유지관리장치로부터 ABS 패턴을 수신하고(600), ABS 패턴을 분석하여 분리정보2를 생성한다(S610). 분리정보2는 분리정보1과 같이 ABS 패턴일 수 있다. 또는 분리정보2는 페이징 메시지 또는 SIB1이 전송되는 서브프레임과, 이에 관한 PDCCH를 전송하는 서브프레임간 거리를 명시적으로 나타낼 수 있다.
빅팀 셀은 ABS인 (n-p)번 서브프레임에서 PDCCH2를 전송한다(S630). 여기서, n≠p이다. 따라서 PDCCH2는 PDCCH1과는 다른 시간에 전송된다. 이는 어그레서 셀이 non-ABS인 (n-k)번 서브프레임에서만 PDCCH1를 전송하도록 제한받기 때문이다. PDCCH2는 표 1과 같이 하향링크 제어정보를 포함하고, 하향링크 제어정보는 스케줄링 오프셋(SO)2를 포함한다. 스케줄링 오프셋2는 PDCCH2가 전송되는 (n-p)번 서브프레임과, PDSCH2가 전송되는 n번 서브프레임간의 거리를 나타낸다.
PDCCH1과 PDCCH2가 서로 다른 서브프레임에서 전송되더라도, TDD 시스템에서는 페이징 메시지와 시스템 정보가 전송되는 서브프레임은 모든 단말(AUE, VUE)에 대해 동일하여야 한다. 따라서, PDSCH1과 PDSCH2는 모두 동일한 n번 서브프레임에서 전송된다(S640).
도 7은 본 발명에 따른 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보의 전송방법이 적용되는 일 예를 나타낸다.
도 7을 참조하면, ABS 패턴은 어그레서 셀에 관한 것이다. 0번 부터 9번 서브프레임까지 ABS 패턴은 1010110001로서, '1'이면 해당 서브프레임은 ABS이고, '0'이면 해당 서브프레임은 non-ABS이다. 물론, 0과 1이 의미하는 바는 반대일 수도 있다. 전술된 바와 같이 ABS인 서브프레임에서는 어그레서 셀의 PDCCH 전송이 제한된다. 이는 ABS인 서브프레임에서 빅팀 셀의 PDCCH 전송을 간섭으로부터 보호하기 위함이다. 따라서 어그레서 셀은 빅팀 셀의 페이징 및 시스템 정보 전송의 PDCCH를 보호하기 위하여 모든 페이징 기회에 해당하는 서브프레임을 ABS로 설정한다. 다만, 어그레서 셀 또한 단말(AUE)들에게 페이징 메시지를 전송하여야 하므로 ABS인 서브프레임에 페이징 메시지를 위한 PDSCH를 전송한다. ABS인 서브프레임라 하더라도 어그레서 셀의 페이징 및 시스템 정보는 여전히 전송될 수 있다.
서브프레임 분리가 일어나므로, ABS인 4번 서브프레임에서 어그레서 셀의 페이징은 non-ABS인 3번 서브프레임에 위치한 PDCCH1에 의해 스케줄링된다. 이는 3번 서브프레임에 위치한 PDCCH1의 하향링크 제어정보(DCI)가 스케줄링 오프셋 값 1을 포함함을 의미한다. 한편, ABS인 9번 서브프레임에서 어그레서 셀의 페이징은 non-ABS인 8번 서브프레임에 위치한 PDCCH에 의해 스케줄링된다. ABS인 5번 서브프레임에서 어그레서 셀의 SIB1의 스케줄링은 이전에 가장 가까운 non-ABS인 3번 서브프레임에 위치한 PDCCH2에 의해 스케줄링된다. 이는 3번 서브프레임에 위치한 PDCCH2의 하향링크 제어정보(DCI)가 스케줄링 오프셋 값 2를 포함함을 의미한다.
한편, 빅팀 셀도 non-ABS인 서브프레임에서는 셀간 간섭조정을 수행하여야 한다. 빅팀 셀의 경계 부근 또는 CRE 지역에 위치한 단말(VUE)들은 어그레서 셀의 non-ABS인 서브프레임에 의해 간섭을 받을 수 있기 때문이다. 이에 따라, 빅팀 셀의 경계부근에서 1번, 3번 서브프레임들은 빅팀 셀이 아무런 신호를 전송하지 않는다. 한편 FDM 기반의 이종셀간 간섭조정(ICIC) 방식을 적용한 6번, 7번 8번 서브프레임의 경우, non-ABS이지만 일부 데이터 대역(또는 RB)에 대하여 스케줄링이 제한되어 있다. 따라서 어그레서 셀이 사용하지 않는 대역에 대한 빅팀 셀의 스케줄링이 가능하다.
FDM 기반의 이종셀간 간섭조정이 적용된다 하더라도, PDCCH의 주파수 자원은 제한할 수 없다. 즉, PDCCH의 주파수에 대한 간섭조정은 FDM 기반 이종셀간 간섭조정이 적용되는 범위가 아니다. 이 경우 빅팀 셀의 PDCCH에 대한 간섭이 클 수 있으므로 6번 서브프레임의 PDSCH에 대한 스케줄링은 5번 서브프레임의 PDCCH에 의한다. 빅팀 셀의 중심부에 있거나 그에 준하는 신호를 수신하고 있는 단말(VUE)의 경우, 스케줄링에 아무런 제약없이 사용가능하다.
도 8은 본 발명에 따른 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보의 전송방법이 적용되는 다른 예를 나타낸다.
도 8을 참조하면, ABS의 정의에 따르면 역 호환성이 유지되어야 하므로 페이징 메시지와 시스템 정보가 전송되는 서브프레임의 위치는 변하지 않아야 한다. 따라서 어그레서 셀과 셀 경계/CRE 부근의 빅팀 셀은 모두 페이징 메시지를 ABS 구간인 4번, 9번 서브프레임에서 전송하고, 시스템 정보(SIB1)를 5번 서브프레임에서 전송한다. 이때, 어그레서 셀과 빅팀 셀은 ABS 구간에서 서로 다른 주파수 대역을 점유하며, 각 셀에 할당되는 주파수 대역은 시간에 따라 변하지 않고 정적(static)이다. 이는 미리 정해진 규칙에 의한 것으로서, FDM 기반의 셀간간섭조정 방식에서 이용되는 자원사용현황에 관한 정보가 어그레서 셀과 빅팀 셀간에 공유되지 않은 경우이다.
다만 ABS 구간에서는 빅팀 셀만이 PDCCH를 전송할 수 있으므로, 어그레서 셀은 non-ABS인 3번 서브프레임에서 PDCCH를 전송하고, 빅팀 셀은 ABS인 4번, 5번, 9번 서브프레임에서 PDCCH를 전송한다.
도 9는 본 발명에 따른 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보의 전송방법이 적용되는 또 다른 예를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 어그레서 셀과 셀 경계나 CRE부근의 빅팀 셀은 ABS 구간에서 서로 다른 주파수 대역을 점유한다. 이는 FDM 기반의 셀간간섭조정 방식에서 이용되는 자원사용현황에 관한 정보가 어그레서 셀과 빅팀 셀간에 공유되는 경우이다. 따라서 각 셀에 할당되는 주파수 대역은 시간에 따라 동적으로(dynamically) 변한다. 자원사용현황에 관한 정보는 FDM 기반의 셀간간섭조정 방식을 지원하기 위해 기지국간에 주고받는 메시지로서, X2 인터페이스를 통하여 전달될 수 있다. 물론, 마이크로셀, 피코셀, 펨토셀 등이 포함된 무선 네트워크에서 셀간 X2 인터페이스가 존재하는 셀들간에는 FDM 기반의 셀간간섭조정 방식이 지원가능하다.
자원사용현황에 관한 정보는 다음의 3가지를 포함한다.
(1) RNTP (Relative Narrowband Transmit Power Indicator)
RNTP는 하향링크에 대한 지시정보로써 이웃 기지국들로 전송되는 정보이다. 물리계층에서 주파수 자원을 지시하는 기본 단위인 물리자원블록(physical resource block: PRB)마다 1비트로 표시된다. 예를 들어, 기지국이 10MB 주파수 대역폭을 시스템 주파수 대역으로 설정하는 경우, 50PRB가 존재하게 되고 총 50비트로 RNTP를 구성할 수 있다. 만일 각 PRB의 송신 전력이 임의의 시점에서 임계치 이상이 될 것이라고 판단되는 경우, 해당되는 PRB에 대한 1비트를 '1'로 표시한다. 따라서 이웃 기지국들은 RNTP를 수신하면 '1'로 표시된 PRB의 주파수 자원에 대해서는 간섭이 크게 발생할 수 있다고 판단할 수 있다.
(2) HII (High Interference Indicator)
HII는 하향링크 대한 정보인 RNTP와 유사한 동작을 하지만 하향링크가 아닌 상향링크 전송에 대한 정보이다. RNTP와 같이 PRB마다 1비트를 설정한다. 이 비트 정보는 이웃셀들이 가까운 시점에 높은 간섭을 받게 될지에 대한 지시 정보가 된다. 즉 셀 가장자리의 단말에게 할당된 자원의 경우, 상향링크 전송시 이웃셀에게 큰 간섭을 일으킬 수 있으므로 일반적으로 셀 가장자리 단말에게 할당된 PRB들에 한하여 비트정보를 '1'로 설정하여 이를 지시하게 된다.
여기서 어떤 단말이 셀 가장자리에 위치하고 있는지에 대한 상황판단은 핸드오버 측정 보고의 RSRP(reference signal received power) 측정값을 기반으로 확인할 수 있다.
(3) OI (interference Overload Indicator)
RNTP 정보와 HII 정보는 미리 간섭상황에 대해 알려주는 성질의 지시자이나 OI는 기지국에 의해 상향링크에 대한 높은 간섭의 존재를 인지하는 경우에만 트리거링되어 이웃셀들로 전송된다. OI는 기지국에 의해 측정된 간섭정도에 따라 낮음, 중간, 높음의 3단계의 간섭 레벨을 PRB마다 지시할 수 있다.
다시 도 9에서, 어그레서 셀은 ABS여부와 상관없이 동일한 RNTP를 구성하거나 ABS에 대한 RNTP와 non-ABS에 대한 RNTP를 다르게 구성하여 빅팀 셀로 전송한다. 빅팀 셀은 RNTP들을 수신한 후 어그레서 셀로부터 간섭전력이 크게 수신될 것으로 예상되는 주파수 대역에 대해서는 자원을 할당하지 않는다. 이로써, 빅팀 셀에서 주파수 자원의 스케줄링에 제약이 가해진다.
이에 따르면 이종셀에 대한 주파수 대역 할당이 매우 유연하므로(flexible), 페이징이 일어나는 페이징 기회 서브프레임, 또는 시스템 정보 전송이 일어나는 서브프레임을 반드시 ABS 구간으로 설정할 필요는 없다. 이로 인해 빅팀 셀 내의 단말이 페이징 메시지를 수신하는 경우 PDCCH에 대하여 높은 간섭전력을 수신할 수 있다. 따라서 빅팀 셀은 스케줄링 오프셋 값을 설정하고, 설정된 스케줄링 오프셋을 RRC 휴지 상태의 단말에게 브로드캐스팅 채널(예를 들어 PBCH)를 통하여 전송한다.
도 10은 본 발명의 일 예에 따른 단말이 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 수신하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 10을 참조하면, 사용자가 단말의 전원을 키면(power on)(S1000), 단말은 셀 선택 절차를 수행한다(S1005). 셀 선택 절차는 도 2에서 설명된 바와 같다. 이후 단말은 선택된 셀에 캠프온(camp on)한다(S1010). 여기서, 단말이 캠프온하는 셀은 어그레서 셀일 수도 있고, 빅팀 셀일 수도 있다. 어느 종류의 셀에 캠프온하던지 단말은 페이징을 위한 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 수신할 수 있다. 그리고 어느 종류의 셀에 캠프온 하던지 단말은 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 수신하기 위한 스케줄링 정보, 예를 들어 PDCCH를 통해 전송되는 하향링크 제어정보나 브로드캐스트 채널을 통해 전송되는 분리정보를 수신할 수 있다.
단말은 캠프온한 셀로부터 시스템 정보를 수신한다(S1015). 시스템 정보는 표 2와 같은 페이징 관련 파라미터를 포함할 수 있다.
표 2
Figure PCTKR2012002447-appb-T000002
단말은 시스템 정보를 확인할 때 다음의 절차를 수행할 수 있다. 예를 들어, 단말은 PBCH를 통해 시스템 정보를 스케줄링하기 위한 PDCCH에 대한 스케줄링 오프셋 값을 확인한다(1단계: 시스템 정보에 대한 스케줄링 오프셋을 확인하는 단계). 그리고 단말은 SIB2와 같이 SIB 중 하나를 통하여 페이징을 스케줄링하기 위한 PDCCH에 대한 스케줄링 오프셋 값을 확인할 수 있다(2-1단계: 1단계에서 확인한 스케줄링 오프셋을 이용하여 시스템 정보를 수신하고 상기 수신된 시스템 정보 내의 페이징에 대한 스케줄링 오프셋을 확인하는 단계). 또는 단말은 SIB1 또는 SIB2 또는 SIB4와 같이 SIB 중 하나를 통하여 ABS 패턴 정보를 수신할 수 있다(2-2단계: 1단계에서 확인한 스케줄링 오프셋을 이용하여 시스템 정보를 수신하고 상기 수신된 시스템 정보 내의 ABS 패턴정보를 확인하는 단계).
단말은 페이징을 위한 PDCCH의 위치를 확인한다(S1020). 페이징을 위한 PDCCH상으로 표 1과 같은 하향링크 제어정보가 전송되는데, 하향링크 제어정보는 스케줄링 오프셋을 포함한다. 스케줄링 오프셋은 페이징을 위한 PDCCH가 포함된 서브프레임으로부터 페이징 메시지를 위한 PDSCH가 포함된 서브프레임까지의 거리를 서브프레임 단위로 나타낸다.
단말은 스케줄링 오프셋에 의해 지정된 서브프레임의 PDSCH상에서 페이징 메시지를 수신한다(S1025). 단말이 캠프온한 셀이 빅팀 셀인 경우, PDCCH는 ABS인 서브프레임에서 수신된다. 반면, 단말이 캠프온한 셀이 어그레서 셀인 경우, PDCCH는 non-ABS인 서브프레임에서 수신된다. 한편, 단말은 ABS 또는 non-ABS인 서브프레임에서 PDSCH 모두 수신할 수 있으며, 이는 도 7 내지 도 9와 같이 FDM 기반의 이종셀간 간섭조정에 의해 이종셀들이 서로 다른 주파수 대역을 점유할 수 있기 때문이다.
도 11은 본 발명의 일 예에 따른 어그레서 셀이 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 전송하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 11을 참조하면, 어그레서 셀은 유지관리장치(OAM)으로부터 ABS 패턴을 수신한다(S1100). 수신된 ABS 패턴은 현재 어그레서 셀에서 사용될 ABS 패턴이다.
어그레서 셀은 연관된 PDCCH와 PDSCH가 ABS 패턴에 따라 서브프레임 분리되는 기작을 분석하고, 연관된 PDCCH와 PDSCH가 존재하는 서브프레임간 거리를 알려주는 분리정보를 생성한다(S1105). 여기서 분리정보의 값은 k이다. 어그레서 셀은 기존 시스템 정보내의 분리정보를 갱신한 후, 갱신된 분리정보를 포함하는 시스템 정보를 단말로 전송한다(S1110).
어그레서 셀은 표 1과 같이 k값을 가지는 스케줄링 오프셋을 포함하는 하향링크 제어정보(DCI)를 (n-k)번 서브프레임의 PDCCH상으로 전송한다(S1115). 이때, PDCCH는 non-ABS인 서브프레임에서 전송된다.
어그레서 셀은 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 n번 서브프레임의 PDSCH상으로 전송한다(S1120). PDSCH는 ABS 또는 non-ABS인 서브프레임에서 전송될 수 있으며, 이는 FDM 기반의 이종셀간 간섭조정에 의해 이종셀들이 서로 다른 주파수 대역을 점유할 수 있기 때문이다.
페이징 메시지는 표 2와 같은 페이징 파라미터에 기반하여 전송된다. 페이징 파라미터는 디폴트 페이징 주기(defaultPagingCycle), 단말 특정 페이징 주기(UE-specific paging cycle), 페이징 주기 T 및 nB를 포함한다.
디폴트 페이징 주기는 셀 특정(cell-specific)하게 디폴트로 설정되는 페이징 주기를 나타내며, 32 무선프레임(Radio Frame: RF), 64 무선프레임, 128 무선프레임, 256 무선프레임 중 어느 하나로 주어진다.
단말 특정 페이징 주기 각 단말마다 개별적으로 설정되는 페이징 주기이다.
페이징 주기 T는 디폴트 페이징 주기와 단말 특정 페이징 주기 중 짧은 것으로 결정된다. 만일 상위 계층(MME, RRC 또는 NAS)에서 페이징 주기 T를 별도로 구성하지 않은 경우, T는 디폴트 페이징 주기로 결정된다.
nB는 페이징 주기 T에 상수를 곱한 값으로 표현되는 페이징 파라미터로서, 예를 들어 4T, 2T, T, T/2, T/4, T/8, T/16, T/32 중 어느 하나의 값으로 선택된다.
상기와 같은 페이징 파라미터들에 의해 페이징 프레임과 페이징 기회가 결정될 수 있다. 보다 상세하게는, 페이징 프레임은 DRX 주기, 단말의 IMSI, T보다 작은 nB 값이 설정된 경우의 nB 값, 이렇게 3가지 페이징 파라미터에 의해 결정된다. 그리고 페이징 기회는 nB값이 T보다 작으면 단말의 IMSI 값에 의해서만 결정되고, nB값이 T 이상이면 nB값과 단말의 IMSI 값 모두에 의해 결정된다.
페이징 프레임과 페이징 기회는 단말이 캠프온한 셀의 시스템 정보를 통해 수신한 DRX 파라미터들을 이용하여 결정된다. 먼저 수학식 2는 페이징 프레임을 결정하는 방법의 일 예이다.
수학식 2
Figure PCTKR2012002447-appb-M000002
수학식 2를 참조하면, SFN은 무선 프레임 번호로서 0에서 1023, 또는 1에서 1024까지의 번호를 갖도록 정의될 수 있다. T는 페이징 주기이고, N=MIN(T, nB)이다. 즉, N은 T값과 nB값 중 작은 값으로 정의된다. UE ID는 수학식 3과 같이 정의된다.
수학식 3
Figure PCTKR2012002447-appb-M000003
여기서, 만일 단말이 IMSI값을 갖지 못한 경우, UE ID 값은 0으로 설정된다. 다음으로, 수학식 4는 페이징 기회를 결정하는 방법의 일 예이다.
수학식 4
Figure PCTKR2012002447-appb-M000004
수학식 4를 참조하면, i_s는 아래 표 2와 표 3에서 정의되는 서브프레임 패턴의 페이징 기회를 나타내고, Ns=MAX(1, nB/T)이다. 즉 Ns는 1과 nB/T 중 큰 값이다. 따라서 nB/T<1이면 Ns=1이고, nB/T≥1이면 Ns=nB/T이다. 표 3은 FDD 시스템에 적용되는 것이고, 표 4는 TDD 시스템에 적용되는 것이다.
표 3
Ns PO when i_s=0 PO when i_s=1 PO when i_s=2 PO when i_s=3
1 9 N/A N/A N/A
2 4 9 N/A N/A
4 0 4 5 9
표 4
Ns PO when i_s=0 PO when i_s=1 PO when i_s=2 PO when i_s=3
1 0 N/A N/A N/A
2 0 5 N/A N/A
4 0 1 5 6
표 3 및 표 4를 참조하면, Ns=1일 때 페이징 기회(PO)는 하나의 서브프레임에서만 존재한다. 예를 들어 FDD 시스템인 경우에는 9번 서브프레임이, TDD 시스템인 경우에는 0번 서브프레임이 페이징 기회가 된다. 한편, Ns=2일 때 FDD 시스템인 경우에는 4번 및 9번 서브프레임이, TDD 시스템인 경우에는 0번 및 5번 서브프레임이 페이징 기회가 된다.
예를 들어, nB=2T, T=64, IMSI 값(10진수)=5632라고 가정하자. 페이징 프레임은 다음과 같이 계산된다. 수학식 3과 수학식 4에 따르면, 페이징 프레임은 (64/128)*((5632 mod 1024))mod 64)=0이다. 따라서 SFN 값이 0, 64, 128, 192,...이 페이징 프레임이 된다.
한편, TDD 시스템을 기준으로 페이징 기회는 다음과 같이 계산된다. 수학식 5에 따르면, Ns=2이고, i_s=0이 된다. 단말은 DRX 동작시 0, 64, 128, 192,... 페이징 프레임 각각에서 0번, 5번 서브프레임이 페이징 기회가 된다.
도 12는 본 발명의 일 예에 따른 빅팀 셀이 이종셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 전송하는 방법을 설명하는 순서도이다.
도 12를 참조하면, 빅팀 셀은 유지관리장치(OAM) 또는 어그레서 셀로부터 ABS 패턴을 수신한다(S1200). 수신된 ABS 패턴은 현재 어그레서 셀에서 사용될 ABS 패턴이다.
빅팀 셀은 연관된 PDCCH와 PDSCH가 ABS 패턴에 따라 서브프레임 분리되는 기작을 분석하고, 연관된 PDCCH와 PDSCH가 존재하는 서브프레임간 거리를 알려주는 분리정보를 생성한다(S1205). 여기서 분리정보의 값은 p이다. 빅팀 셀은 기존 시스템 정보내의 분리정보를 갱신한 후, 단말로 전송한다(S1210).
빅팀 셀은 표 1과 같이 k값을 가지는 스케줄링 오프셋을 포함하는 하향링크 제어정보(DCI)를 (n-p)번 서브프레임의 PDCCH상으로 전송한다(S1215). 이때, PDCCH는 ABS인 서브프레임에서 전송된다.
빅팀 셀은 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 n번 서브프레임의 PDSCH상으로 전송한다(S1220). PDSCH는 ABS 또는 non-ABS인 서브프레임에서 전송될 수 있으며, 이는 FDM 기반의 이종셀간 간섭조정에 의해 이종셀들이 서로 다른 주파수 대역을 점유할 수 있기 때문이다.
도 13은 본 발명의 일 예에 따른 펨토 기지국과 유지관리장치간의 시그널링 흐름도이다.
도 13을 참조하면, 펨토 기지국의 전원이 켜지면(S1300), 펨토 기지국은 유지관리장치(OAM)와 보안링크를 설정하기 위한 보안링크 설정정보를 전송한다(S1305). 보안링크는 펨토 기지국의 제품 출하 시 메모리 내에 저장되어 있는 정보를 기반으로 설정된다.
유지관리장치는 펨토 기지국의 커버리지를 포함하는 기지국들(예를 들어 매크로 기지국 또는 피코 기지국 또는 멤버쉽이 서로 다른 펨토 기지국), 또는 펨토 기지국과 이웃하는 기지국들(예를 들어 매크로 기지국 또는 피코 기지국 또는 멤버쉽이 서로 다른 펨토 기지국)의 ABS 패턴과 동기화 여부를 기반으로 펨토 기지국의 ABS 패턴을 구성한다(S1310).
유지관리장치는 펨토 기지국에 필요한 무선 네트워크 정보를 펨토 기지국으로 전송한다(S1315). 무선 네트워크 정보는 ABS 패턴 및 무선구성정보 중 적어도 하나를 포함한다. 무선구성정보는 펨토 기지국의 커버리지를 포함하는 매크로 기지국, 또는 펨토 기지국과 이웃하는 매크로 기지국에 대한 현존하는 무선 환경의 무선 파라미터를 포함한다.
펨토 기지국은 ABS 패턴에 따라 시스템 정보 내에 페이징 또는 시스템 정보 수신을 위한 분리정보를 설정한다(S1320).
도 14는 본 발명의 일 예에 따른 단말과 기지국을 나타내는 블록도이다.
도 14를 참조하면, 기지국(1400)은 신호 수신부(1405), 시스템 정보 생성부(1410), DCI 생성부(1415), 페이징 제어부(1420) 및 신호 전송부(1425)를 포함한다. 여기서, 기지국(1400)은 이종셀을 제공하는 네트워크에서 빅팀 셀을 제공하는 빅팀 기지국(victim eNB)일 수도 있고, 어그레서 셀을 제공하는 어그레서 기지국(aggressor eNB)일 수도 있다.
신호 수신부(1405)는 유지관리장치(1470)로부터 ABS 패턴을 수신하고, ABS 패턴을 시스템 정보 생성부(1410) 및 DCI 생성부(1415)로 보낸다.
시스템 정보 생성부(1410)는 ABS 패턴을 분석하여 분리정보를 생성하거나, 시스템 정보에 포함되는 분리정보를 갱신하며, 생성된 또는 갱신된 분리정보를 포함하는 시스템 정보를 생성한다. 일 예로서, 분리정보는 ABS 패턴 자체일 수 있다. 예를 들어, 시스템 정보 생성부(1410)는 PDCCH가 전송되는 제1 서브프레임과, 상기 PDCCH에 의해 스케줄링되는 PDSCH가 전송되는 제2 서브프레임을 ABS 패턴에 기반하여 결정하고, 제1 서브프레임과 제2 서브프레임간의 분리된 거리를 알려주는 분리정보를 생성할 수 있다. 분리정보가 ABS 패턴이라도, 단말(1450)은 ABS 패턴을 분석하여 서브프레임간 거리를 구할 수 있다. 다른 예로서, 분리정보는 서브프레임간 거리를 나타낼 수 있다. 분리정보는 페이징 메시지(또는 시스템 정보)에 관한 스케줄링 정보가 전송되는 (n-k)번 서브프레임과, 페이징 메시지(또는 시스템 정보)가 전송되는 n번 서브프레임간의 차이 k를 나타낸다. 한편, 시스템 정보는 페이징 관련 파라미터를 더 포함할 수 있다.
DCI 생성부(1415)는 스케줄링 오프셋을 포함하는 하향링크 제어정보(DCI)를 생성한다. 스케줄링 오프셋은 서브프레임간 거리를 서브프레임의 개수로서 지시한다. 하향링크 제어정보는 표 1과 같이 DCI 포맷 1A일 수 있다. DCI 생성부(1415)는 페이징 메시지나 시스템 정보를 위한 하향링크 제어정보를 생성하되, HARQ 프로세스 번호 필드를 스케줄링 오프셋을 지시하도록 하향링크 제어정보를 구성할 수 있다. 또는, DCI 생성부(1415)는 페이징 메시지나 시스템 정보를 위한 하향링크 제어정보를 생성하되, 하향링크 할당 인덱스(DAI) 필드를 스케줄링 오프셋을 지시하도록 하향링크 제어정보를 구성할 수 있다. DCI 생성부(1415)는 생성된 하향링크 제어정보를 신호 전송부(1425)로 보내고, 스케줄링 오프셋을 페이징 제어부(1420)로 보낸다.
페이징 제어부(1420)는 DCI 생성부(1415)로부터 받은 스케줄링 오프셋 표 2와 같은 페이징 파라미터를 기반으로 결정된 페이징 기회 서브프레임에서 페이징 메시지가 전송될 수 있도록 신호 전송부(1425)를 제어한다.
신호 전송부(1425)는 스케줄링 오프셋(=k)을 포함하는 하향링크 제어정보를 (n-k)번 서브프레임의 PDCCH를 통해 단말(1450)로 전송한다. 신호 전송부(1425)는 분리정보를 포함하는 브로드캐스트 정보를 PBCH상으로 단말(1450)로 전송한다. 그리고 신호 전송부(1425)는 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 n번 서브프레임의 PDSCH를 통해 단말(1450)로 전송한다.
단말(1450)은 물리채널 수신부(1455) 및 시스템 갱신부(1460)를 포함한다.
물리채널 수신부(1455)는 (n-k)번 서브프레임의 PDCCH를 통해 k를 지시하는 스케줄링 오프셋을 포함하는 하향링크 제어정보를 수신하고, 분리정보를 포함하는 브로드캐스트 정보를 PBCH를 통해 수신하며, 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 n번 서브프레임의 PDSCH를 통해 수신한다. 여기서, (n-k)번 서브프레임이 ABS인 서브프레임이면, n번 서브프레임은 non-ABS인 서브프레임이다(단말(1450)이 빅팀 셀에 접속한 경우). 반대로 (n-k)번 서브프레임이 non-ABS인 서브프레임이면, n번 서브프레임은 ABS인 서브프레임이다(단말(1450)이 어그레서 셀에 접속한 경우). 한편, 물리채널 수신부(1455)는 ABS 또는 non-ABS인 서브프레임에서 PDSCH 모두 수신할 수 있으며, 이는 도 7 내지 도 9와 같이 FDM 기반의 이종셀간 간섭조정에 의해 이종셀들이 서로 다른 주파수 대역을 점유할 수 있기 때문이다.
시스템 갱신부(1460)는 시스템 정보를 확인한다. 예를 들어, 시스템 갱신부(1460)는 시스템 정보를 확인할 때 다음의 절차를 수행할 수 있다. 시스템 갱신부(1460)는 PBCH를 통해 시스템 정보를 스케줄링하기 위한 PDCCH에 대한 스케줄링 오프셋 값을 확인한다(1단계: 시스템 정보에 대한 스케줄링 오프셋을 확인하는 단계). 그리고 시스템 갱신부(1460)는 SIB2와 같이 SIB 중 하나를 통하여 페이징을 스케줄링하기 위한 PDCCH에 대한 스케줄링 오프셋 값을 확인한다(2-1단계: 1단계에서 확인한 스케줄링 오프셋을 이용하여 시스템 정보를 수신하고 상기 수신된 시스템 정보 내의 페이징에 대한 스케줄링 오프셋을 확인하는 단계). 또는 시스템 갱신부(1460)는 SIB1 또는 SIB2 또는 SIB4와 같이 SIB 중 하나를 통하여 ABS 패턴 정보를 수신한다(2-2단계: 1단계에서 확인한 스케줄링 오프셋을 이용하여 시스템 정보를 수신하고 상기 수신된 시스템 정보 내의 ABS 패턴정보를 확인하는 단계).
시스템 갱신부(1460)는 분리정보를 이용하여 시스템 정보를 갱신하고, 스케줄링 오프셋으로부터 서브프레임간 거리를 확인한 후, 그에 따라 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 기지국(1400)으로부터 수신한다.
상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims (22)

  1. 이종 셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 전송하는 기지국에 있어서,
    이종 기지국(Heterogeneous eNB)과의 간섭을 고려하여 정해진 서브프레임에서 제어된 전송전력을 가지도록 구성된 ABS(almost blank subframe) 패턴을, 상기 이중 기지국을 유지 및 관리하는 유지관리장치로부터 수신하는 신호 수신부;
    PDCCH(physical downlink control channel)가 전송되는 제1 서브프레임과, 상기 PDCCH에 의해 스케줄링되는 PDSCH(physical downlink shared channel)가 전송되는 제2 서브프레임을 상기 ABS 패턴에 기반하여 결정하고, 상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임간의 분리된 거리를 알려주는 분리정보를 생성하는 시스템 정보 생성부;
    상기 분리된 거리를 지시하는 스케줄링 오프셋을 포함하는 하향링크 제어정보를 생성하는 하향링크 제어정보 생성부; 및
    상기 제1 서브프레임에서 상기 PDCCH를 통해 상기 하향링크 제어정보를 전송하고, 상기 제2 서브프레임에서 상기 PDSCH를 통해 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 전송하는 신호 전송부를 포함함을 특징으로 하는 기지국.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 시스템 정보 생성부는, 서브프레임의 개수로서 상기 분리된 거리를 알려주는 분리정보를 생성함을 특징으로 하는, 기지국.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 제어정보 생성부 상기 하향링크 제어정보에 포함된 혼합자동반복요청(hybrid automatic repeat request: HARQ) 프로세스 번호 필드가 상기 스케줄링 오프셋을 지시하도록 상기 하향링크 제어정보를 생성함을 특징으로 하는, 기지국.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 하향링크 제어정보 생성부는 상기 하향링크 제어정보에 포함된 하향링크 할당 인덱스(DAI) 필드가 상기 스케줄링 오프셋을 지시하도록 상기 하향링크 제어정보를 생성함을 특징으로 하는, 기지국.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국이 인접 기지국에 간섭을 일으키는 어그레서 셀(aggressor cell)을 제공하는 경우,
    시스템 정보 생성부는 non-ABS를 상기 제1 서브프레임으로 결정하고, ABS를 상기 제2 서브프레임으로 결정함을 특징으로 하는, 기지국.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 기지국이 인접 기지국으로부터 간섭을 받는 빅팀 셀(victim cell)을 제공하는 경우,
    시스템 정보 생성부는 ABS를 상기 제1 서브프레임으로 결정하고, non-ABS를 상기 제2 서브프레임으로 결정함을 특징으로 하는, 기지국.
  7. 이종 셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 기지국이 전송하는 방법에 있어서,
    이종 기지국과의 간섭을 고려하여 정해진 서브프레임에서 제어된 전송전력을 가지도록 구성된 ABS 패턴을, 상기 이중 기지국을 유지 및 관리하는 유지관리장치로부터 수신하는 단계;
    PDCCH가 전송되는 제1 서브프레임과, 상기 PDCCH에 의해 스케줄링되는 PDSCH가 전송되는 제2 서브프레임을 상기 ABS 패턴에 기반하여 결정하는 단계;
    상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임간의 분리된 거리를 알려주는 분리정보를 생성하는 단계;
    상기 분리된 거리를 지시하는 스케줄링 오프셋을 포함하는 하향링크 제어정보를 생성하는 단계;
    상기 제1 서브프레임에서 상기 PDCCH를 통해 상기 하향링크 제어정보를 전송하는 단계; 및
    상기 제2 서브프레임에서 상기 PDSCH를 통해 페이징 메시지 또는 시스템 정보를 전송하는 단계를 포함함을 특징으로 하는, 제어정보의 전송방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 하향링크 제어정보에 포함된 HARQ 프로세스 번호 필드는 상기 스케줄링 오프셋을 지시함을 특징으로 하는, 제어정보의 전송방법.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 분리된 거리는 서브프레임의 개수로서 정의됨을 특징으로 하는, 제어정보의 전송방법.
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 하향링크 제어정보에 포함된 하향링크 할당 인덱스(DAI) 필드는 상기 스케줄링 오프셋을 지시함을 특징으로 하는, 제어정보의 전송방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 기지국이 인접 기지국에 간섭을 일으키는 어그레서 셀을 제공하는 경우,
    상기 제1 서브프레임은 non-ABS이고, 상기 제2 서브프레임은 ABS로 결정됨을 특징으로 하는, 제어정보의 전송방법.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 기지국이 인접 기지국으로부터 간섭을 받는 빅팀 셀을 제공하는 경우,
    상기 제1 서브프레임은 ABS이고, 상기 제2 서브프레임은 non-ABS로 결정됨을 특징으로 하는, 제어정보의 전송방법.
  13. 이종 셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 수신하는 단말에 있어서,
    제1 서브프레임에서 PDCCH를 수신하고, 제2 서브프레임에서 상기 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH를 수신하며, 상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임 간의 거리를 지시하는 분리정보를 PBCH를 통해 기지국으로부터 수신하는 물리채널 수신부; 및
    상기 분리정보에 기반하여 상기 단말의 시스템 정보를 갱신하는 시스템 갱신부를 포함함을 특징으로 하되,
    상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임 중 하나는 이종 기지국(Heterogeneous eNB)과의 간섭을 고려하여 정해진 서브프레임에서 제어된 전송전력을 가지도록 구성된 ABS로 설정되고, 다른 하나는 non-ABS로 설정됨을 특징으로 하는, 단말.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 물리채널 수신부는, 페이징 메시지 또는 상기 단말에 관한 시스템 정보를 포함하는 상기 PDSCH를 상기 기지국으로부터 수신함을 특징으로 하는, 단말.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 물리채널 수신부는, 상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임간의 거리를 지시하는 HARQ 프로세스 번호 필드를 포함하는 상기 PDCCH를 상기 기지국으로부터 수신함을 특징으로 하는, 단말.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임이 ABS인 경우, 상기 기지국은 인접 기지국으로부터 간섭을 받는 빅팀 셀을 상기 단말에 제공하는 것임을 특징으로 하는, 단말.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임이 non-ABS인 경우, 상기 기지국은 인접 기지국으로 간섭을 일으키는 어그레서 셀을 상기 단말에 제공하는 것임을 특징으로 하는, 단말.
  18. 이종 셀간 간섭을 조정하는 제어정보를 단말이 수신하는 방법에 있어서,
    제1 서브프레임에서 PDCCH를 수신하는 단계;
    제2 서브프레임에서 상기 PDCCH에 의해 지시되는 PDSCH를 수신하는 단계;
    상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임 간의 거리를 지시하는 분리정보를 PBCH를 통해 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 분리정보에 기반하여 상기 단말의 시스템 정보를 갱신하는 단계를 포함함을 특징으로 하되,
    상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임 중 하나는 이종 기지국(Heterogeneous eNB)과의 간섭을 고려하여 정해진 서브프레임에서 제어된 전송전력을 가지도록 구성된 ABS로 설정되고, 다른 하나는 non-ABS로 설정됨을 특징으로 하는, 제어정보의 수신방법.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 PDSCH는 페이징 메시지 또는 상기 단말에 관한 시스템 정보를 포함함을 특징으로 하는, 제어정보의 수신방법.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 PDCCH는 상기 제1 서브프레임과 상기 제2 서브프레임간의 거리를 지시하는 HARQ 프로세스 번호 필드를 포함함을 특징으로 하는, 제어정보의 수신방법.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임이 ABS인 경우, 상기 기지국은 인접 기지국으로부터 간섭을 받는 빅팀 셀을 상기 단말에 제공하는 것임을 특징으로 하는, 제어정보의 수신방법.
  22. 제 18 항에 있어서,
    상기 제1 서브프레임이 non-ABS인 경우, 상기 기지국은 인접 기지국으로 간섭을 일으키는 어그레서 셀을 상기 단말에 제공하는 것임을 특징으로 하는, 제어정보의 수신방법.
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