KR101426958B1

KR101426958B1 - 무선통신 시스템에서 데이터 송수신 방법

Info

Publication number: KR101426958B1
Application number: KR1020080009666A
Authority: KR
Inventors: 박성준; 이영대; 이승준; 천성덕
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2007-02-06
Filing date: 2008-01-30
Publication date: 2014-08-06
Also published as: EP2036222A4; KR20080073645A; US20100002638A1; EP2036222A1; ES2791194T3; EP3621397B1; WO2008097019A1; EP3621397A1; EP2036222B1; US8284722B2

Abstract

데이터 전송 방법은 영구적 자원을 할당받는 단계, 상향링크 무선자원에 관한 정보를 포함하는 스케줄링 그랜트를 찾기 위해 상기 영구적 자원에 따라 제어채널을 모니터링하는 단계 및 상기 제어채널상에서 상기 스케줄링 그랜트를 발견한 경우 상기 영구적 자원을 무시하고 상기 상향링크 무선자원을 이용하여 데이터를 전송하는 단계를 포함한다. 영구적 자원이 할당된 후에도 채널 상태에 따라 무선자원을 변경할 수 있도록 하여 데이터의 전송 오류율을 줄일 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 데이터 송수신 방법{Method of transmitting and receiving data in wireless communication system}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선 통신 시스템에서 데이터를 송신 및 수신하는 방법에 관한 것이다.

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)은 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP에 제공한다. 그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP에서의 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순 구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구 사항으로 되고 있다.

무선자원 할당 방식(Resource Scheduling)으로는 동적 할당 방식(Dynamic Scheduling)과 영구적 할당 방식(Persistent Scheduling)이 있다. 동적 할당 방식 은 데이터를 송신 또는 수신할 때마다, 제어신호를 통해 스케줄링 정보가 요구되는 방식이다. 영구적 할당 방식은 달리 미리 설정된 정보를 이용하여, 데이터의 송신 또는 수신할 때마다 제어신호를 통한 스케줄링 정보가 요구되지 않는 방식이다.

도 1은 동적 할당 방식을 이용한 하향링크 데이터 전송을 나타낸 흐름도이다. 기지국(base station, BS)은 하향링크 데이터를 전송할 때마다 단말(user equipment, UE)에게 하향링크 그랜트(DL grant)를 통해 스케줄링 정보를 매번 전송한다. 기지국은 하향링크 채널 상태(channel condition)에 따라 적절하게 무선자원을 스케줄링할 수 있는 잇점이 있다.

도 2는 동적 할당 방식을 이용한 상향링크 데이터 전송을 나타낸 흐름도이다. 단말은 상향링크 데이터 전송하기 전, 기지국으로부터 상향링크 그랜트(UL Grant)를 통해 무선자원을 할당받는다.

도 3은 영구적 할당 방식을 이용한 하향링크 데이터 전송을 나타낸 흐름도이다. 기지국과 단말은 하향링크 데이터를 전송하기 전 미리 무선자원을 설정하고, 기지국은 설정된 무선자원에 따라 하향링크 데이터를 전송한다.

도 4는 영구적 할당 방식을 이용한 상향링크 데이터 전송을 나타낸 흐름도이다. 기지국과 단말은 상향링크 데이터를 전송하기 전 미리 무선자원을 설정하고, 단말은 설정된 무선자원에 따라 상향링크 데이터를 전송한다.

VoIP(Voice over IP)는 IP (Internet Protocol)를 통해 음성 데이터를 전송하는 서비스로서, 종래 CS(Circuit Switched) 영역(domain)에서 제공하던 음성 데이터를 PS(Packet Switched) 영역에서 제공하는 방법이다. CS 기반 음성 서비스에 서는 종-대-종(end-to-end)으로 연결을 유지하며 음성 데이터를 전송하는데 반해 VoIP에서는 연결을 유지하지 않은 채로(connection-less) 음성 데이터를 전송하기 때문에, 네트워크 자원을 매우 효율적으로 사용할 수 있는 장점이 있다.

무선통신 기술이 발전함에 따라 사용자 데이터도 매우 빠르게 증가하고 있으며, 제한된 네트워크 자원의 효율적 이용을 위해 기존의 CS 기반 서비스들이 상당 부분 PS 기반 서비스로 대체되고 있는 추세이다. VoIP 역시 이러한 맥락에서 개발되고 있으며, 향후 대부분의 무선통신 시스템에서는 모든 음성 서비스가 VoIP를 통해 제공될 것으로 예상된다.

PS 기반 음성 서비스를 효과적으로 제공하기 위해 RTP(Real-time Transport Protocol)가 개발되었으며, 또한 RTP를 제어하기 위한 프로토콜인 RTCP(RTP Control Protocol)도 개발되었다. RTP는 매 패킷마다 시간 스탬프(time stamp) 정보를 싣고 있어 지터 문제를 해결할 수 있으며, RTCP를 통해 RTP 패킷의 손실(loss)을 보고함으로써 전송률 제어(rate control)를 통해 FER(Frame Error rate)을 줄일 수 있다. RTP/RTCP 외에도 SIP(Session Initiation Protocol) 및 SDP(Session Description Protocol) 등도 개발되어 종-대-종으로 가상 연결(virtual connection)을 유지하도록 하여 지연 문제도 상당 부분 해소할 수 있다.

도 5는 VoIP에서의 트래픽 모델을 나타낸 예시도이다.

도 5를 참고하면, VoIP에서 발생하는 음성 패킷의 종류는 대화구간 (talkspurt)에서 발생하는 패킷과 침묵구간(Silence Period)에서 발생하는 패킷으 로 나눌 수 있다. 예를 들어, 12.2 kbps AMR(Adaptive Multi-Rate)을 가정한다면, 대화구간에서는 RTP 패킷이 20ms의 주기로 발생하고, 35 ~ 49 바이트의 크기를 갖는다. 그리고 침묵구간에서 RTP 패킷이 160ms 주기로 발생하고, 10 ~ 24 바이트의 크기를 갖는다.

VoIP와 같은 음성 서비스에서는 일정한 주기로 패킷이 생성되면, 생성되는 패킷의 크기가 비교적 작고 일정하기 때문에, 일반적으로 영구적 할당 방식을 사용한다. 무선 베어러(Radio Bearer) 설정 과정에서 이를 미리 예측하여 무선자원을 영구적으로 할당하고, 이에 따라 스케줄링 정보를 포함하는 제어신호 없이도 패킷을 송신 또는 수신한다.

영구적 할당 방식으로 데이터를 송신 또는 수신할 때, 스케줄링 정보가 제공되지 않고 미리 설정된 무선자원을 이용하기 때문에 데이터를 송신 또는 수신하는 시점에서의 채널 상태가 고려되지 않아, 채널 상태가 변한 경우에 전송 오류율이 높아질 수 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 영구적 할당 방식하에서 채널 상태 등에 따라 무선자원의 변경이 필요한 경우 무선자원을 변경하는 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 일 양태에 따른 무선통신 시스템에서 데이터 전송 방법은 영구적 자원을 할당받는 단계, 상향링크 무선자원에 관한 정보를 포함하는 스케줄링 그랜트를 찾기 위해 상기 영구적 자원에 따라 제어채널을 모니터링하는 단계 및 상기 제어채널상에서 상기 스케줄링 그랜트를 발견한 경우 상기 영구적 자원을 무시하고 상기 상향링크 무선자원을 이용하여 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 양태에 따른 무선통신 시스템에서 데이터 수신 방법은 영구적 자원을 할당받는 단계, 하향링크 무선자원에 관한 정보를 포함하는 스케줄링 그랜트를 찾기 위해 상기 영구적 자원에 따라 제어채널을 모니터링하는 단계 및 상기 제어채널상에서 상기 스케줄링 그랜트를 발견한 경우 상기 영구적 자원을 무시하고 상기 하향링크 무선자원을 이용하여 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 또 다른 양태에 따른 무선통신 시스템에서 데이터 전송 방법은 영구적 자원을 할당하는 단계, 상기 영구적 자원에 따라 제어채널을 통해 하향링크 무선자원에 관한 정보를 포함하는 스케줄링 그랜트를 전송하는 단계 및 상기 영구적 자원을 무시하고 상기 하향링크 무선자원을 이용하여 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

영구적 자원이 할당된 후에도 채널 상태에 따라 무선자원을 변경할 수 있도록 하여 데이터의 전송 오류율을 줄일 수 있다.

도 6은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 6을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.

단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하 며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity)/S-GW(Serving Gateway, 30)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(20)과 MME/SAE 게이트웨이(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.

도 7은 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다.

도 7을 참조하면, 빗금친 블록은 무선 프로토콜 계층(radio protocol layer)을 나타내고, 빈 블록은 제어 평면의 기능적 개체(functional entity)를 나타낸다.

기지국은 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선 허락 제어(Radio Admission Control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 단말로의 동적 자원 할당(dynamic resource allocation)와 같은 무선 자원 관리(Radio Resource Management; RRM) 기능, (2) IP(Internet Protocol) 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 해독(encryption), (3) S-GW로의 사용자 평면 데이터의 라우팅(routing), (4) 페이징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, (5) 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, (6) 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정 보고 설정.

MME는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 기지국들로 페이징 메시지의 분산, (2) 보안 제어(Security Control), (3) 아이들 상태 이동성 제어(Idle State Mobility Control), (4) SAE 베어러 제어, (5) NAS(Non-Access Stratum) 시그널링의 암호화(Ciphering) 및 무결 보호(Integrity Protection).

S-GW는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 페이징에 대한 사용자 평면 패킷의 종점(termination), (2) 단말 이동성의 지원을 위한 사용자 평면 스위칭.

도 8은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다. 단말(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)을 포함한다. 프로세서(51)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들이 구현되어, 제어 평면과 사용자 평면을 제공한다. 각 계층들의 기능은 프로세서(51)를 통해 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다.

단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리 채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선 자원 제어(radio resource control; 이하 RRC라 함) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.

도 9는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 10은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 이는 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다. 데이터 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.

도 9 및 10을 참조하면, 제1 계층인 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 시간과 주파수를 무선자원으로 활용할 수 있다.

제2 계층의 MAC 계층은 논리채널(logical channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에게 서비스를 제공한다. 제2 계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. RLC 계층에는 데이터의 전송방법에 따라 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드가 존재한다. AM RLC는 양방향 데이터 전송 서비스를 제공하고, RLC PDU(Protocol Data Unit)의 전송 실패시 재전송을 지원한다.

제2 계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP(Internet Protocol) 패킷 전송시에 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 패킷을 전송하기 위하여 상대적으로 크기가 크고 불필요한 제어 정보를 담고 있는 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축(header compression) 기능을 수행한다.

제3 계층의 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 단말의 RRC와 네트워크의 RRC 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 모드(RRC Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 모드(RRC Idle Mode)에 있게 된다.

RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한 다.

네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향링크 전송채널(transport channel)로는 시스템 정보(System Information)를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 DL-SCH(Downlink-Shared Channel) 등이 있다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 DL-SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 하향링크 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 UL-SCH(Uplink-Shared Channel)가 있다.

하향링크 전송채널에 맵핑되는 하향링크 물리채널로는 BCH의 정보를 전송하는 PBCH(Physical Broadcast Channel), MCH의 정보를 전송하는 PMCH(Physical Multicast Channel), PCH와 DL-SCH의 정보를 전송하는 PDSCH(Physical Downlink shared Channel), 그리고 하향링크 또는 상향힝크 무선자원 할당정보(DL/UL Scheduling Grant)등과 같이 제1계층과 제2계층에서 제공하는 제어 정보를 전송하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)이 있다. PDCCH는 하향링크 L1/L2 제어채널이라고도 한다. 상향링크 전송채널에 맵핑되는 상향링크 물리채널로는 UL-SCH의 정보를 전송하는 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel), RACH 정보를 전송하는 PRACH(Physical Random Access Channel), 그리고 HARQ ACK/NACK 신호, 스케줄링 요청(Scheduling Request) 신호, CQI(Channel Quality Indicator) 등과 같이 제 1계층과 제2계층에서 제공하는 제어 정보를 전송하는 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)이 있다.

이하 측정보고(Measurement Reporting)에 대해서 설명한다. 측정보고는 무선환경을 고려한 적절한 망 관리와 자원할당을 지원하기 위하여 단말에서 다양한 정보 측정하여 네트워크에게 제공한다. 측정은 다양한 영역에서 수행될 수 있지만, RRC 메시지를 통해 제어되는 측정은 단말에서 수행하게 될 측정과 관련된 정보들이다. 네트워크에서도 측정 기능이 수행되지만, 이들은 네트워크 내부에서 자체적으로 이루어지기 때문에 RRC 메시지를 통해 제어되지 않는다. 측정 관련 정보는 시스템 정보(System Information)을 통해서 브로드캐스트되거나 측정 제어(MEASUREMENT CONTROL) 메시지 등을 통해 단말로 전달된다. 그리고 단말은 측정보고 메시지(MEASUREMENT REPORT)를 통해 주기적 또는 특정한 사건이 발생했을 때 기지국으로 측정 결과를 보고한다.

도 11은 서브 프레임 구조를 나타낸다.

도 11을 참조하면, 물리채널은 시간 영역상의 OFDM 심벌과 주파수 영역상에 부반송파(subcarrier)로 구성된다. 서브프레임(subframe)은 복수의 OFDM 심볼과 복수의 부반송파를 포함한다. 서브프레임은 무선자원을 할당하기 위한 최소 단위라 할 수 있다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(resource block)으로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 부반송파(예를 들어, 12 부반송파)로 구성된다. 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)(또는 L1/L2 제어채널이라고도 함)이 전송되는 영역과 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel)가 전송되는 영역 으로 나눌 수 있으며, 예를 들어, 서브프레임의 선행하는 3개의 OFDM 심벌이 PDCCH에 할당될 수 있다. 하나의 서브프레임이 전송되는 시간을 TTI(Transmission Time Interval)라 하며, 예를 들어 1 TTI=1ms 일 수 있다. 하나의 서브프레임은 시간 영역에서 2개의 슬롯(slot)으로 나눌 수 있고, 1 TTI=1ms일 때, 1 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 12를 참조하면, 기지국은 영구적 자원(persistent resources)을 단말에게 할당한다(S210). 기지국은 RRC 메시지를 이용하여 영구적 할당 방식으로 영구적 자원을 할당할 수 있다. 상기 RRC 메시지는 측정 제어(MEASUREMENT CONTROL) 메시지일 수 있다. 영구적 자원은 시간과 주파수 정보, 시스템 프레임 넘버(system frame number)와 같은 시작 시점(starting point), 주기(interval)에 대한 정보, 모듈레이션과 코딩율(modulation and coding rate)과 같은 전송형식(transmission format)에 대한 정보, 그리고 HARQ 동작에 필요한 HARQ 프로세스 식별자(HARQ process identifier) 및 리던던시 버젼(Redundancy Version)과 같은 정보 등을 포함한다. 영구적 자원은 상향링크 데이터를 전송하는 데 사용되는 서브프레임의 전송 주기 및 할당된 자원 크기 등을 포함한다.

단말은 영구적 자원에 따라 자신의 상향링크 스케줄링 그랜트(uplink scheduling grant)가 PDCCH를 통해 전송되지는 여부를 확인하기 위해 PDCCH를 모니터링한다(S220). 상향링크 스케줄링 그랜트는 상향링크 전송을 위한 자원 할당 정 보를 포함한다. 단말은 영구적 자원에 설정된 주기에 전송되는 서브 프레임상의 PDCCH를 모니터링하여, 자신의 상향링크 스케줄링 그랜트를 찾는다. 예를 들어, PDCCH 상에서 자신의 고유 식별자(예를 들어, C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier))를 발견하면, 해당 PDCCH 상에 자신의 상향링크 스케줄링 그랜트가 전송됨을 알 수 있다. 영구적 자원에 따라 PDCCH를 모니터링하고, 나머지 기간 동안에는 PDCCCH를 모니터링하지 않도록 하여 단말의 전력 소모를 줄일 수 있다.

자신의 상향링크 스케줄링 그랜트를 발견하지 못하면, 단말은 영구적 자원에 기반하여 데이터를 전송한다(S230). 상기 데이터는 PDSCH를 통해 전송될 수 있다. 단말은 미리 정의된 자원인 영구적 자원에 따라 데이터를 전송한다.

다음 주기에, 단말은 영구적 자원에 따라 자신의 상향링크 스케줄링 그랜트가 PDCCH를 통해 전송되지는 여부를 확인하기 위해 PDCCH를 모니터링한다(S240). 기지국은 영구적 자원의 변경이 필요하다고 판단되면, 단말에게 상향링크 스케줄링 그랜트를 PDCCH를 통해 단말에게 전송한다(S250). 기지국은 영구적 자원에 대한 정보를 가지고 있으므로, 단말이 PDCCH를 모니터링하는 시점을 알 수 있다. 따라서, 단말이 모니터링할 서브프레임상의 PDCCH를 통해 상향링크 스케줄링 그랜트를 전송한다. 예를 들면, 영구적 자원의 정보가 C라는 주파수로 데이터를 전송하도록 설정되어 있었지만, 필요에 따라, 상향링크 스케줄링 그랜트를 통해 D라는 주파수로 데이터를 전송하도록 변경할 수 있다.

단말이 자신의 상향링크 스케줄링 그랜트를 수신한 후, 영구적 자원을 무시 하고(override), 상향링크 스케줄링 그랜트에 포함된 무선자원할당 정보를 이용하여 데이터를 전송한다(S260).

다음 주기에, 단말은 영구적 자원에 따라 자신의 상향링크 스케줄링 그랜트가 PDCCH를 통해 전송되지는 여부를 확인하기 위해 PDCCH를 모니터링한다(S270). 자신의 상향링크 스케줄링 그랜트를 발견하지 못하면, 단말은 영구적 자원에 기반하여 데이터를 전송한다(S230).

단말은 PDCCH상에서 자신의 상향링크 스케줄링 그랜트를 발견하면, 해당하는 TTI에서 상향링크 스케줄링 그랜트에 기반하여 데이터를 전송한다. 이후의 주기에 자신의 상향링크 스케줄링 그랜트를 발견하지 못하면, 단말은 다시 영구적 자원에 기반하여 데이터를 전송한다.

동적 할당 방식에 의하면, 단말은 매 TTI마다 상향링크 스케줄링 그랜트를 확인하고, 이에 따른 데이터 전송을 수행한다. 이에 반해, 영구적 자원에 따른 주기마다 상향링크 스케줄링 그랜트를 확인함으로써 PDCCH의 모니터링에 따른 단말의 전력 소모를 줄이고, 또한, 상향링크 스케줄링 그랜트를 통해 채널 상태에 따라 할당된 무선자원을 변경함으로써 전송 오류율을 줄일 수 있다.

한편, 상향링크 스케줄링 그랜트는 상향링크 스케줄링 그랜트를 통해 데이터를 전송할 임시 구간(temporary interval)에 관한 정보를 포함할 수 있다. 임시 구간은 영구적 자원을 무시하고, 상향링크 스케줄링 그랜트에 기반한 전송을 수행할 구간이다. 만약 영구적 할당 방식으로 영구적 자원을 할당받은 단말이, PDCCH를 통해 U상향링크 스케줄링 그랜트를 수신한 경우에, 단말은 기지국이 설정한 임시 구 간 동안만 상향링크 스케줄링 그랜트에 포함된 무선자원을 이용하여 데이터를 전송하고, 상기 임시 구간이 경과한 후에는 다시 영구적 자원에 기반하여 데이터를 전송한다. 예를 들면, 영구적 할당 방식으로 설정된 영구적 자원의 정보를 A라고 하고, PDCCH를 통해 전송된 상향링크 스케줄링 그랜트에 포함된 무선자원 정보를 B라고 가정하자. 단말은 A라는 무선자원의 정보를 이용하여 데이터를 전송하다가, PDCCH로 B라는 무선자원 정보를 수신하면 임시 구간동안 B 정보를 이용하여 데이터를 전송한다. 상기 임시 구간이 경과한 후에는 다시 A라는 무선자원을 이용하여 데이터를 전송한다.

영구적 할당 방식 하에서 PDCCH를 통해 무선자원의 정보가 변경되는 경우에, 변경된 무선자원 정보가 얼마만큼의 기간 동안 유효하고, 다시 영구적 자원을 이용하는지 대해 다양한 방법으로 설정할 수 있다.

일 실시예에 있어서, PDCCH로 전송되는 스케줄링 그랜트가 해당 무선자원 정보가 얼마 동안 유효하고, 그 이후에 다시 영구적 할당 방식으로 할당된 영구적 자원으로 되돌아가야 하는지에 관한 임시 구간에 관한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들면, 스케줄링 그랜트가 10ms라는 임시 구간 정보를 포함하는 경우, 단말은 상기 스케줄링 그랜트를 수신한 시점부터 10ms동안은 영구적 자원을 무시하고 스케줄링 그랜트에 포함된 무선자원 정보를 이용하여 데이터를 전송 또는 수신한다. 그리고, 10ms이후에는 다시 영구적 자원을 이용하여 데이터를 전송 또는 수신한다.

다른 실시예에 있어서, PDCCH로 전송되는 스케줄링 그랜트의 수신 시점에서 데이터의 성공적인 전송까지 변경된 무선자원을 이용하고, 성공적인 전송 이후에는 다시 영구적 할당 방식으로 할당된 무선자원을 이용할 수 있다. 예를 들면, 영구적으로 할당된 무선자원의 정보에 따라 T라는 시간에 단말이 데이터를 전송할 수 있도록 설정되어 있다고 가정하자. 단말은 T라는 시간에 PDCCH상에 자신의 스케줄링 그랜트가 전송되는지 확인한다. 만약 자신의 스케줄링 그랜트가 있다면, 스케줄링 그랜트에 포함된 무선자원의 정보에 따라, 단말은 데이터를 전송한다. 상기 데이터는 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 전송을 사용한다. 만약, 상기 데이터를 기지국에서 성공적으로 수신하지 못한 경우에는 기지국은 단말에게 재전송 요청인 NACK 신호를 전송한다. NACK 신호를 수신한 단말은, 상기 데이터를 HARQ방식으로 재전송하게 되는데, 재전송할 때 이용되는 무선자원은 이전에 수신된 스케줄링 그랜트 정보를 이용한다. 만약, 재전송할 시점에서 다시 PDCCH를 통해 새로운 스케줄링 그랜트가 수신된다면, 단말은 이전 PDCCH를 통해 수신받은 스케줄링 그랜트는 무시하고, 새로운 스케줄링 그랜트에 포함된 정보를 이용하여 데이터의 재전송을 수행한다. 만약 기지국이 상기 데이터를 성공적으로 수신하면 단말에게 ACK 신호를 전송하, 단말은 ACK 신호를 수신한 후에 영구적 할당 방식으로 할당된 무선자원 정보를 이용하여 이후의 데이터를 전송한다.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 하향링크 데이터 전송 방법을 나타낸 흐름도이다.

도 13을 참조하면, 기지국은 영구적 자원(persistent resources)을 단말에게 할당한다(S310).

단말은 영구적 자원에 따라 자신의 하향링크 스케줄링 그랜트(downlink scheduling grant)가 PDCCH를 통해 전송되지는 여부를 확인하기 위해 PDCCH를 모니터링한다(S320). 하향링크 스케줄링 그랜트는 하향링크 전송을 위한 자원 할당 정보를 포함한다. 단말은 영구적 자원에 설정된 주기에 전송되는 서브 프레임상의 PDCCH를 모니터링하여, 자신의 하향링크 스케줄링 그랜트를 찾는다. 예를 들어, PDCCH 상에서 자신의 고유 식별자(예를 들어, C-RNTI(Cell Radio Network Temporary Identifier))를 발견하면, 해당 PDCCH 상에 자신의 하향링크 스케줄링 그랜트가 전송됨을 알 수 있다.

단말에게 하향링크 스케줄링 그랜트를 전송하지 않은 기지국은 단말에게 영구적 자원에 기반하여 데이터를 전송한다(S330).

다음 주기에, 단말은 영구적 자원에 따라 자신의 하향링크 스케줄링 그랜트가 PDCCH를 통해 전송되지는 여부를 확인하기 위해 PDCCH를 모니터링한다(S340). 기지국은 영구적 자원의 변경이 필요하다고 판단되면, 단말에게 하향링크 스케줄링 그랜트를 PDCCH를 통해 단말에게 전송한다(S350).

단말에게 하향링크 스케줄링 그랜트를 전송한 후, 기지국은 영구적 자원을 무시하고 하향링크 스케줄링 그랜트에 포함된 무선자원할당 정보를 이용하여 데이터를 전송한다(S360).

다음 주기에, 단말은 영구적 자원에 따라 자신의 하향링크 스케줄링 그랜트가 PDCCH를 통해 전송되지는 여부를 확인하기 위해 PDCCH를 모니터링한다(S370). 단말에게 하향링크 스케줄링 그랜트를 전송하지 않은 기지국은 단말에게 영구적 자원에 기반하여 데이터를 전송한다(S380).

단말은 PDCCH상에서 자신의 하향링크 스케줄링 그랜트를 발견하면, 해당하는 TTI에서 하향링크 스케줄링 그랜트에 기반하여 데이터를 수신한다. 이후의 주기에 자신의 하향링크 스케줄링 그랜트를 발견하지 못하면, 단말은 다시 영구적 자원에 기반하여 데이터를 수신한다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.

이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구 범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는, 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

도 1은 동적 할당 방식을 이용한 하향링크 데이터 전송을 나타낸 흐름도이다.

도 2는 동적 할당 방식을 이용한 상향링크 데이터 전송을 나타낸 흐름도이다.

도 3은 영구적 할당 방식을 이용한 하향링크 데이터 전송을 나타낸 흐름도이다.

도 4는 영구적 할당 방식을 이용한 상향링크 데이터 전송을 나타낸 흐름도이다.

도 5는 VoIP에서의 트래픽 모델을 나타낸 예시도이다.

도 6은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다.

도 7은 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할을 나타낸 블록도이다.

도 8은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다.

도 9는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.

도 10은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다.

도 11은 서브 프레임 구조를 나타낸다.

Claims

무선통신 시스템에서 단말에 의한 데이터 전송 방법에 있어서,

상향링크 데이터를 전송하는 데에 사용되는 서브프레임들의 전송 주기(interval)를 포함하는 영구적 상향링크 자원을 RRC(radio resource control) 메시지를 기반으로 기지국으로부터 할당 받는 단계;

상향링크 무선자원에 관한 정보를 포함하는 상향링크 스케줄링 그랜트를 찾기 위해 상기 영구적 상향링크 자원이 할당되는 서브프레임에서 PDCCH(physical downlink control channel)을 모니터링하는 단계; 및

상기 PDCCH 상에서 상기 단말의 고유 식별자인 C-RNTI(cell radio network temporary identifier)를 발견한 경우 상기 영구적 상향링크 자원에 우선하여 상기 상향링크 무선자원을 기반으로 상기 서브프레임에서 상기 상향링크 데이터를 전송하거나,

상기 PDCCH 상에서 상기 단말의 C-RNTI를 발견하지 못한 경우 상기 영구적 상향링크 자원을 기반으로 상기 서브프레임에서 상기 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,

상기 상향링크 무선자원은 상기 상향링크 데이터에 대응되는 ACK(acknowledgement) 신호가 상기 기지국으로부터 수신될 때까지 상기 영구적 상향링크 자원에 우선하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
삭제
삭제
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 상향링크 스케줄링 그랜트는 상기 상향링크 무선 자원을 기반으로 상기 상향링크 데이터를 전송하는데 사용되는 주기인 임시주기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
제 1 항에 있어서,

상기 상향링크 데이터의 재전송 요청을 수신한 후에 상기 상향링크 무선자원을 기반으로 상기 상향링크 데이터를 재전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
삭제
제 1 항에 있어서,

상기 PDCCH은 상기 상향링크 데이터의 전송 주기마다 모니터링 되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
무선통신 시스템에서 단말에 의한 데이터 수신 방법에 있어서,

하향링크 데이터를 수신하는 데에 사용되는 서브프레임들의 전송 주기(interval)를 포함하는 영구적 하향링크 자원을 RRC(radio resource control) 메시지를 기반으로 기지국으로부터 할당받는 단계;

하향링크 무선자원에 관한 정보를 포함하는 하향링크 스케줄링 그랜트를 찾기 위해 상기 영구적 하향링크 자원이 할당되는 서브프레임에서 PDCCH(physical downlink control channel)을 모니터링하는 단계; 및

상기 PDCCH 상에서 상기 단말의 고유 식별자인 C-RNTI(cell radio network temporary identifier)를 발견한 경우 상기 영구적 하향링크 자원에 우선하여 상기 하향링크 무선자원을 기반으로 상기 서브프레임에서 상기 하향링크 데이터를 수신하거나,

상기 PDCCH 상에서 상기 단말의 C-RNTI를 발견하지 못한 경우 상기 영구적 하향링크 자원을 기반으로 상기 서브프레임에서 상기 하향링크 데이터를 수신하는 단계를 포함하되,

상기 하향링크 무선자원은 상기 하향링크 데이터가 상기 기지국으로부터 성공적으로 수신될 때까지 상기 영구적 하향링크 자원에 우선하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
제 10 항에 있어서,

상기 하향링크 스케줄링 그랜트는 상기 하향링크 무선 자원을 기반으로 상기 하향링크 데이터를 수신하는데 사용되는 주기인 임시주기를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
삭제
제 10 항에 있어서,

상기 PDCCH는 상기 하향링크 데이터의 전송 주기마다 모니터링 되는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
무선통신 시스템에서 기지국에 의한 데이터 전송 방법에 있어서,

하향링크 데이터를 전송하는 데에 사용되는 서브프레임들의 전송 주기(interval)를 포함하는 영구적 하향링크 자원을 RRC(radio resource control) 메시지를 기반으로 단말에 할당하는 단계;

상기 영구적 하향링크 자원이 할당된 서브프레임에서 PDCCH(physical downlink control channel) 상으로 하향링크 무선자원에 관한 정보를 포함하는 하향링크 스케줄링 그랜트를 단말로 전송하는 단계; 및

상기 단말이 상기 PDCCH 상에서 상기 단말의 고유 식별자인 C-RNTI(cell radio network temporary identifier)를 발견한 경우 상기 영구적 하향링크 자원에 우선하여 상기 하향링크 무선자원을 기반으로 상기 서브프레임에서 상기 하향링크 데이터를 전송하거나,

상기 단말이 상기 PDCCH 상에서 상기 단말의 C-RNTI를 발견하지 못한 경우 상기 영구적 하향링크 자원을 기반으로 상기 서브프레임에서 상기 하향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하되,

상기 하향링크 무선자원은 상기 하향링크 데이터에 대응되는 ACK(acknowledgement) 신호가 상기 단말로부터 수신될 때까지 상기 영구적 하향링크 자원에 우선하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
삭제
삭제