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KR20080074754A - 무선통신시스템에서 멀티인풋 멀티아웃풋 기능을 중지하는방법 및 장치 - Google Patents

무선통신시스템에서 멀티인풋 멀티아웃풋 기능을 중지하는방법 및 장치 Download PDF

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KR20080074754A KR1020080011130A KR20080011130A KR20080074754A KR 20080074754 A KR20080074754 A KR 20080074754A KR 1020080011130 A KR1020080011130 A KR 1020080011130A KR 20080011130 A KR20080011130 A KR 20080011130A KR 20080074754 A KR20080074754 A KR 20080074754A
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Abstract

본 발명은 무선통신시스템에 사용되는 사용자장치 중 멀티인풋 멀티아웃풋(MIMO) 기능을 중지하는 방법을 제공하여, 사용자장치가 MIMO 기능을 중지한 후 정상적으로 다운링크 데이터를 수신할 수 있게 한다. 상기 방법은 네트워크터미널로부터 전송되는 유효 셋 업데이트, 셀 업데이트 확인 또는 재설정 메시지에 MIMO 컨피겨레이션 데이터를 실어 나르기 위한 MIMO 파라미터 정보요소가 포함되어 있지 않을 경우, 사용자장치의 물리계층 및 미디어액세스제어계층에 상기 MIMO 기능을 중지하도록 지시하는 단계를 포함한다.

Description

무선통신시스템에서 멀티인풋 멀티아웃풋 기능을 중지하는 방법 및 장치{Method and related apparatus for stopping multi-input multi-output operation in a wireless communications system}
본 발명은 무선통신시스템에서 MIMO 기능을 개선하는 방법 및 장치에 관한 것으로서, 특히 무선통신시스템의 사용자장치 중 MIMO 기능을 중지하는 방법 및 그 관련 장치에 관한 것이다.
3세대 이동통신 기술은 광대역 코드분할 다중 접속(Wideband Code Division Multiple Access, WCDMA)의 무선액세스 방식을 채택하고 있다. 이는 고도의 주파수 스펙트럼 이용효율, 거리에 상관없는 커버율 및 고품질, 고속의 멀티미디어 데이터 전송을 제공하는 동시에, 각종 상이한 QoS 서비스 요구를 동시에 만족시킬 수 있으며, 탄력성을 구비한 다양화된 양방향 전송 서비스를 제공함과 아울러 비교적 우수한 통신 품질을 제공하여, 통신 중단률을 효과적으로 낮추었다. 3세대 이동통신 시스템을 통하여, 사용자에게는 무선통신장치(예를 들어 핸드폰)로 실시간 영상통신, 전화 회의(Conference Call), 실시간 게임, 온라인 음악방송, 전자메일 송수신 등이 가능해졌다. 그러나 이러한 기능은 반드시 빠르고 즉각적인 전송에 의지해야 한 다. 따라서 3세대 이동통신 기술에 초점을 맞추어, 종래에는 주파수대역의 사용효율 및 패킷 데이터의 처리 효율을 향상시키기 위해, 고속 다운링크 패킷 액세스 기술(High Speed Downlink Package Access, HSDPA) 및 고속 업링크 패킷 액세스 기술(High Speed Uplink Package Access, HSUPA)을 포함하는 고속패킷액세스 시스템을 제공하여, 업링크 또는 다운링크의 전송 속도를 개선시켰다.
다운링크의 데이터전송속도를 더욱 향상시키기 위하여, 3세대 파트너쉽 프로젝트(the 3rd Generation partnership Project, 3GPP)는 멀티인풋 멀티아웃풋(Multi-input Multi-output, MIMO) 기능을 도입하여 사용자장치 및 기지국에 다중 안테나 송수신 무선신호를 허용하고, 공간 다중화(Spatial Multiplexing), 빔 형성(Beam forming) 및 공간 다이버시티(Spatial Diversity) 등의 기술을 접목하여 신호 간섭을 줄이고 채널 용량을 증가시켰다. 이밖에, MIMO 기능은 주로 고속 다운링크 패킷 액세스시스템에 활용되어, 고속 다운링크 공용채널(High Speed Downlink Share Channel, HS-DSCH)의 최대 데이터율을 효과적으로 향상시킬 수 있다. 종래에는 무선리소스제어의 측면에서 볼 때, MIMO 기능을 셀 전용채널(CELL_DCH) 상태의 사용자장치에만 적용할 수 있다.
사용자장치의 MIMO 동작을 제어하기 위하여, 무선액세스네트워크(Universal Terrestrial Radio Access Network, UTRAN)는 무선리소스제어 메시지(RRC Message) 및 정보요소(Information Element, IE)를 형성하여, 무선리소스제어 프로세스를 통해 MIMO 기능의 컨피겨레이션 설정을 사용자장치로 전송할 수 있다. 3세대 파트너쉽 프로젝트에서 제정한 무선리소스제어 프로토콜 규범에 따르면, MIMO 파라미 터(MIMO parameter) 정보요소는 MIMO 동작(MIMO operation) 정보요소, MIMO 안테나 비율(MIMO N/M Ratio) 정보요소, 및 MIMO 파일럿 컨피겨레이션(MIMO Pilot Configuration) 정보요소를 포함한다. 그 중 MIMO 안테나 비율 정보요소는 사용자장치와 기지국의 안테나 개수 정보를 포함하고, MIMO 파일럿 컨피겨레이션(MIMO Pilot Configuration) 정보요소는 다이버시티 및 채널 코드(Channelocation Code) 등의 정보를 포함한다. MIMO 동작 정보요소는 「시작」, 「계속」및 「중지」 세 개의 파라미터를 포함하여, 각각 사용자장치가 MIMO 기능을 시작, 계속 및 중지하도록 지시하는데 사용된다.
일반적으로, 무선액세스네트워크는 MIMO 파라미터 정보요소를 무선리소스 연결설정(RRC CONNECTION SETUP), 유효 셋 업데이트(ACTIVE SET UPDATE), 셀 업데이트 확인(CELL UPDATE CONFIRM) 또는 기타 재설정 메시지(Reconfiguration Message)에 포함시킬 수 있으며, 아울러 대응되는 무선리소스제어 프로세스를 통하여 사용자장치로 전송한다. 한편으로, 사용자장치는 수신된 파라미터값, 예를 들어 MIMO 안테나 비율과 파일럿 컨피겨레이션 등을 저장하기 위한 MIMO 상태(MIMO_STATUS) 변수를 포함한다.
종래에, 무선액세스네트워크는 두 가지 방식으로 사용자장치의 MIMO 기능을 중지시킬 수 있다. 첫 번째 방식은 상기 무선리소스제어 메시지에 MIMO 정보요소를 실어 보내면서 MIMO 동작 정보요소를 「중지」로 설정하는 것이다. 이와 같이 하면, 사용자장치는 MIMO 상태변수를 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 하층에 MIMO와 관련된 동작을 중지하도록 요구한다. 두 번째 방식은 최근에 사용자장치로 전송할 준 비를 하는 무선리소스제어 메시지에 MIMO 파라미터 정보요소를 실어 보내지 않는 방식이다. 이러한 상황에서, 사용자장치가 상기 메시지를 수신하였을 때, 만약 상기 메시지에 MIMO 파라미터 정보요소가 없으면, 사용자장치는 MIMO 파라미터 변수를 제거해야 한다. MIMO 중지 프로세스(첫 번째 또는 두 번째 방식)가 완료된 후, 사용자장치는 비MIMO 모드의 컨피겨레이션 파라미터를 사용하여 계속 고속 다운링크공용채널을 통하여 데이터를 수신하게 된다.
이로써 알 수 있듯이, 만약 무선액세스네트워크가 두 번째 방식을 사용할 경우, 사용자장치는 MIMO 상태변수만 삭제할 뿐, 하층에 MIMO와 관련된 동작을 중지하도록 요구하지 않는다. 이러한 상황에서, 하층은 여전히 MIMO 컨피겨레이션 설정(예를 들어 채널 코드)을 사용하여 데이터를 수신하는 반면, 무선액세스네트워크는 비MIMO 기능의 컨피겨레이션 설정을 사용하여 사용자장치에게 데이터를 전송한다. 때문에, MIMO 중지 프로세스가 종료된 후, 사용자장치는 고속다운링크 공용채널의 데이터를 정확하게 디코딩할 수 없게 된다.
따라서 본 발명은, 사용자장치가 MIMO 기능을 중지한 후 정상적으로 데이터를 수신할 수 있도록 무선통신시스템에 사용되는 사용자장치가 MIMO 기능을 중지하는 방법 및 그 관련 장치를 제공하고자 한다.
본 발명은 무선통신시스템에 사용되는 사용자장치 중 MIMO 기능을 중지하는 방법을 개시한다. 상기 방법은 네트워크터미널로부터 전송되는 유효 셋 업데이트 메시지, 셀 업데이트 확인 메시지 또는 재설정 메시지에 MIMO 컨피겨레이션 데이터를 실어 보내기 위한 MIMO 파라미터 정보요소가 포함되어 있지 않을 경우, 상기 사용자장치의 하층에 상기 MIMO 기능을 중지하도록 지시하는 단계를 포함한다.
본 발명은 또한, 무선통신시스템에 사용되어 MIMO 기능을 정확하게 중지시킴으로써, 통신장치가 MIMO 기능을 중지한 후 다운링크 데이터를 수신할 수 없는 상황을 방지하기 위한 통신장치를 개시한다. 상기 통신장치는 통신장치의 기능을 실현시키기 위한 제어회로와; 상기 제어회로에 설치되어, 상기 제어회로를 조종하도록 프로그램코드를 실행시키는 중앙처리장치; 및 상기 제어회로에 설치되면서 상기 중앙처리장치와 연결되어 상기 프로그램코드를 저장하는데 쓰이는 메모리장치를 포함한다. 프로그램코드에는 네트워크터미널의 통신장치로부터 전송되는 유효 셋 업데이트 메시지, 셀 업데이트 확인 메시지 또는 재설정 메시지에 MIMO 컨피겨레이션 데이터를 실어 보내기 위한 MIMO 파라미터 정보요소가 포함되어 있지 않을 경우, 상기 사용자장치의 하층에 상기 MIMO 기능을 중지하도록 지시하는 수단이 포함된다.
본 발명에 따르면 사용자장치가 무선리소스제어계층의 컨피겨레이션 데이터를 삭제하도록 요구할 뿐만 아니라, 물리계층 및 미디어액세스제어계층의 관련 동작 역시 중지한다. 따라서, 본 발명의 실시예는 사용자장치가 MIMO 모드로부터 비MIMO 모드로 전환한 후 정확하게 데이터를 수신할 수 있게 한다.
도 1은 무선통신장치(100)의 기능 블록도이다. 간결하게 표현하기 위하여, 도 1에서는 무선통신장치(100)의 입력장치(102), 출력장치(104), 제어회로(106), 중앙처리장치(108), 메모리장치(110), 프로그램코드(112) 및 송수신기(114)만 표시하였다. 무선통신 장치 중에서 제어회로(106)는 중앙처리장치(108)를 통하여 메모리장치(110)에 저장된 프로그램코드(112)를 실행시키고, 나아가 무선통신장치(100)의 작동을 제어하게 되며, 이는 입력장치(102)(예를 들어 키보드)를 통하여 사용자가 입력한 신호를 수신하거나, 또는 출력장치(104)(예를 들어 모니터, 스피커 등)를 통하여 영상이나 음성 등 신호를 출력한다. 송수신기(114)는 무선신호를 수신하거나 발송하는데 사용되며, 수신한 신호를 제어회로(106)로 전송하거나, 혹은 제어회로(106)에서 형성된 신호를 무선전신 방식으로 출력한다. 다시 말해, 통신프로토콜의 구조로 말하면, 송수신기(114)는 제1층의 일부로 볼 수 있고, 제어회로(106)는 제2층 및 제3층의 기능을 실현하는데 사용된다. 무선통신장치(100)를 3세대 이 동통신시스템의 고속패킷액세스 시스템에 활용하고, 또한 멀티인풋 멀티아웃풋(Multi-input Multi-output, MIMO) 기능을 지원하도록 하는 것이 바람직하다.
계속해서, 도 2는 도 1 중 프로그램코드(112)의 설명도이다. 프로그램코드(112)는 응용프로그램층(200), 제3층 인터페이스(202) 및 제2층 인터페이스(206)를 포함하고, 제1층 인터페이스(218)와 연결된다. 무선리소스제어유닛(222)은 제3층(202)에 위치하여 무선리소스제어 메시지(RRC Message) 및 정보요소(Information Element, IE)를 수신하거나 또는 형성하는데 사용되어, 제1층(218) 및 제2층(206)을 제어하거나 또는 별도의 통신장치(예를 들어 기지국 또는 무선액세스네트워크장치)와 무선리소스제어 시그널링을 교환한다. 제1층(218) 및 제2층(206)은 각각 물리계층 및 미디어액세스제어계층인 것이 바람직하다. 이밖에, 무선통신장치(100)는 MIMO 기능의 컨피겨레이션 데이터를 저장하기 위한 MIMO 상태(MIMO_STATUS) 변수를 포함한다.
무선통신장치(100)의 MIMO 기능을 활성화하기 위하여, 무선액세스네트워크장치는 MIMO 파라미터 정보요소 중 MIMO 동작 정보요소를 「시작」으로 설정하고, 유효 셋 업데이트, 셀 업데이트 확인 또는 재설정 메시지를 통하여 무선통신장치(100)로 전송하며, 무선통신장치(100)는 수신한 컨피겨레이션 데이터를 MIMO 상태변수에 저장하고, 아울러 제1층(218) 및 제2층(206)에 MIMO와 관련된 동작을 활성화하도록 지시한다. 이러한 상황에서, 본 발명의 실시예는 프로그램코드(112)에 MIMO 기능을 정확히 중지시키기 위한 MIMO 기능 관리 프로그램코드(220)를 제공하여, MIMO 기능을 중지시킨 후 다운링크데이터를 정상적으로 수신할 수 있도록 한 다. 도 3을 참조하면, 도 3은 본 발명의 실시예의 플로우(30)를 나타낸 흐름도이다. 플로우(30)는 무선통신시스템에 사용되는 사용자장치 중 MIMO 기능을 중지시키는데 사용되며, 이는 MIMO 기능 관리 프로그램코드(220)로 컴파일될 수 있고, 이하 단계를 포함한다.
단계(300): 시작.
단계(302): 네트워크터미널로부터 전송되는 유효 셋 업데이트, 셀 업데이트 확인 또는 재설정 메시지에 MIMO 파라미터 정보요소가 포함되어 있지 않을 경우, 하층에 상기 MIMO 기능을 중지하도록 지시하는 단계.
단계(304): 종료.
플로우 30에 따르면, 사용자장치가 MIMO 기능을 사용하는 동안에, 만약 최근에 수신된 상기 무선리소스제어 메시지에 MIMO 파라미터 정보요소가 포함되어 있지 않을 경우, 사용자장치는 하층에 상기 MIMO 기능을 중지할 것을 지시할 수 있다. 하층에는 물리계층 및 미디어액세스제어계층을 포함하고 있는 것이 바람직하다. 이밖에, 사용자장치는 MIMO 상태변수를 제거할 수도 있다. 이와 같이 진행하면, 플로우 30이 실행 완료된 후, 사용자장치의 하층은 정확한 컨피겨레이션 설정(예를 들어 채널코드 설정)을 사용하여 다운링크 데이터(예를 들어 고속다운링크 공용채널의 데이터)를 수신할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 상기 내용은 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 청구범위에 의거하여 진행한 등가의 변경이나 한정 등은 모두 본 발명이 포괄하는 범위 내에 속하게 될 것이다.
도 1은 무선통신장치의 기능 블록도이다.
도 2는 도 1 중 프로그램코드의 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시예의 플로우를 나타낸 흐름도이다.
<도면 주요부의 설명>
100: 이동통신장치 102: 입력장치 104: 출력장치 106: 제어회로 108: 중앙처리장치 110: 메모리장치 112: 프로그램코드 114: 송수신기 200: 응용프로그램층 202: 제3층 206: 제2층 218: 제1층 220: MIMO 기능 관리 프로그램코드 222: 무선리소스제어유닛

Claims (6)

  1. 무선통신시스템에 사용되는 사용자장치 중 멀티인풋 멀티아웃풋(Multi-input Multi-output, MIMO) 기능을 중지하는 방법에 있어서,
    네트워크터미널로부터 전송되는 유효 셋 업데이트(ACTIVE SET UPDATE) 메시지, 셀 업데이트 확인(CELL UPDATE CONFIRM) 메시지 또는 재설정 메시지(Reconfiguration Message)에 MIMO 컨피겨레이션 데이터를 실어 나르기 위한 MIMO 파라미터 정보요소(MIMO parameter Information Element, MIMO parameter IE)가 포함되어 있지 않을 경우, 상기 사용자장치의 하층(Lower Layers)에 상기 MIMO 기능을 중지하도록 지시하는 단계가 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 사용자장치의 하층은 물리계층 및 미디어액세스제어계층을 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 사용자장치 중 상기 MIMO 컨피겨레이션 데이터를 저장하기 위한 MIMO 상태(MIMO_STATUS) 변수를 삭제하는 단계가 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 무선통신시스템에 사용되어 멀티인풋 멀티아웃풋(Multi-input Multi-output, MIMO) 기능을 정확하게 중지시킴으로써 통신장치가 상기 MIMO 기능을 중지시킨 후 다운링크 데이터를 수신할 수 없는 상황을 방지하기 위한 통신장치에 있어서,
    상기 통신장치는
    통신장치의 기능을 실현시키기 위한 제어회로와;
    상기 제어회로에 설치되어, 상기 제어회로를 조정하도록 하나의 프로그램 코드를 실행시키는 중앙처리장치; 및
    상기 제어회로에 설치되면서 상기 중앙처리장치에 연결되어, 상기 프로그램코드를 저장하는 저장장치가 포함되되,
    상기 프로그램코드에는
    네트워크터미널의 통신장치로부터 전송되는 유효 셋 업데이트(ACTIVE SET UPDATE) 메시지, 셀 업데이트 확인(CELL UPDATE CONFIRM) 메시지 또는 재설정 메시지(Reconfiguration Message)에 MIMO 컨피겨레이션 데이터를 실어 나르기 위한 MIMO 파라미터 정보요소(MIMO parameter Information Element, MIMO parameter IE)가 포함되어 있지 않을 때, 상기 사용자장치의 하층(Lower Layers)에 상기 MIMO 기능을 중지하도록 지시하는 수단이 포함되는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 통신장치의 하층은 물리계층 및 미디어액세스제어계층을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신장치.
  6. 제4항에 있어서, 상기 프로그램코드에는 상기 사용자장치 중 상기 MIMO 컨피겨레이션 데이터를 저장하기 위한 MIMO 상태(MIMO_STATUS) 변수를 삭제하는 수단이 추가로 포함되는 것을 특징으로 하는 통신장치.
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