KR101614096B1 - 이동통신 시스템에서 멀티 캐리어 구조를 위한 채널 관리 방법 - Google Patents

이동통신 시스템에서 멀티 캐리어 구조를 위한 채널 관리 방법 Download PDF

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Abstract

이동통신 시스템에서 멀티 캐리어 구조를 위한 채널 관리 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 채널 관리 방법은 캐리어 집성(Carrier Aggregation) 환경에서의 상향링크 또는 하향링크 채널 관리 방법이다. 하향링크의 경우는 기지국이 무선 채널 상태가 불안정한 컴포넌트 캐리어를 판단하여, 기지국이 해당 컴포넌트 캐리어로의 데이터 재전송을 중지하고 재전송 중지를 단말기에 통보하도록 구성된다. 상향링크의 경우는 기지국이 무선 채널 상태가 불안정한 컴포넌트 캐리어를 판단하여, 기지국에게 해당 컴포넌트 캐리어로의 데이터 재전송 중단을 지시하고 단말기는 데이터 재전송을 중지하며 재전송 버퍼를 초기화하도록 구성된다. 따라서, 본 발명에 따른 채널 관리 방법을 이용하면 멀티 캐리어 구조를 사용하는 이동통신 시스템에서 불필요한 재전송 횟수의 증가를 방지하여 단말기의 불필요한 재전송 동작과 전력소모를 줄이며, 불필요한 재전송으로 인한 무선 자원 낭비와 기지국 성능 저하를 막는 효과를 얻을 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서 멀티 캐리어 구조를 위한 채널 관리 방법{A method of channel management for multiple component carrier in mobile communication system}
본 발명은 3GPP에서 표준화 중인 차세대 이동통신인 LTE-Advanced 시스템에 관한 것으로, 특히, 복수 개의 캐리어를 사용하여 기지국과 단말기 간의 통신을 수행하는 구조에서, 무선 채널 상태에 따른 채널 관리 방법과 단말기의 재전송(HARQ) 및 DRX(Discontinuous Reception) 제어를 효휼적으로 수행하는 채널 관리 방법에 관한 것이다.
이동통신 표준화 기구인 3GPP는 차세대 이동통신 규격 개발을 위하여 LTE(Long Term Evolution) 시스템 규격을 개발하였다. 또한, ITU-R에서 제안한 IMT-Advanced 요구 사항을 충족하기 위하여 LTE 규격을 확장한 LTE-Advanced 시스템 규격을 개발하고 있다. LTE 규격은 이동통신을 위한 최대 무선 대역폭을 20MHz까지 지원하며, LTE-Advanced 규격은 최대 100MHz 대역폭을 지원하도록 대역폭 통합(carrier aggregation) 기술을 사용한다. 이에 따라, LTE-Advanced 규격에서는 100MHz 대역폭을 최대 20MHz 크기의 컴포넌트 캐리어(CC: Component Carrier)로 구분하고, 기지국과 단말기는 복수 개의 캐리어를 동시에 사용하여 통신할 수 있다.
멀티 캐리어 통신을 지원하는 단말기는 복수 개의 무선 채널을 광대역으로 사용하며, 통신에 사용하는 주파수 대역폭이 넓을수록 전력소모가 증가한다. 그러므로, LTE-Advanced 시스템의 단말기는 통신 량이 많은 경우에만 멀티 캐리어를 활성화하여 통신에 사용하고 통신 량이 작으면 단일 캐리어만을 사용하여 통신하는 동작을 하도록 구성된다.
도 1은 멀티캐리어 환경에서 기지국이 단말기의 캐리어를 설정 및 활성화하기 위한 일반적인 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 1을 참조하면, LTE-Advanced 시스템은 멀티 캐리어 관리 단계를 설정(configuration) 절차(110), 활성화(activation) 절차(120) 및 비활성화(deactivation) 절차(130)로 나누어 제어한다. 현행 LTE-Advanced 규격에서는 최대 다섯 개의 컴포넌트 캐리어(CC; Component Carrier)가 존재할 수 있으나, 도 1에서는 하향링크 컴포넌트 캐리어로 세 개의 컴포넌트 캐리어(DL CC#1; 141, DL CC#2l; 142, DL CC#3; 143)가 있는 경우를 예시하고 있다.
단말기가 멀티 캐리어 통신을 제공하는 기지국에 접속할 때 설정(configuration) 절차를 사용하여 멀티 캐리어 통신 환경을 구축한다. 기지국은 설정 메시지를 송신하여 단말기가 멀티 캐리어 통신에 대한 설정 정보를 저장하고 해당 캐리어의 통신을 준비하도록 한다.
단말기가 통신 량이 적을 때에는 단일 캐리어만을 사용하여 기지국과 통신한다(도 1의 DL CC #1과 미 도시된 상향링크 컴포넌트 캐리어 - UL CC #1 사용). 단일 캐리어를 사용하는 상태에서 사용하는 캐리어는 주 캐리어(Primary Carrier) 또는 주 셀(Primary Cell)로 지칭하며, 주 캐리어의 무선 채널 상태는 빠른 주기로 측정하여 안정적인 통신 가능 상태로 관리한다.
기지국은 단말기의 통신 량이 증가하면 활성화(activation) 절차를 사용하여 단말기가 복수 개의 컴포넌트 캐리어를 실제로 사용하도록 한다. 멀티 캐리어 환경을 위하여 활성화되는 캐리어는 부 캐리어(Secondary Carrier) 또는 부 셀(Secondary Cell)로 지칭하며, 주 캐리어보다 낮은 단계로 무선 채널 상태를 관리한다.
LTE-Advanced에서 사용하는 캐리어란 용어는 기지국이 무선 통신을 위하여 특정 주파수 대역으로 무선 채널을 송신하는 의미이므로 이동통신의 셀과 동일한 의미를 가진다. 다시 말해서, 본 발명의 단말기는 복수개의 셀에서 송신되는 무선 채널을 동시에 수신하여 통신할 수 있다.
부 캐리어의 활성화를 위하여 기지국은 단말기로 활성화 메시지(activation message)를 송신하며, 단말기는 해당 메시지를 수신하면 해당 부 캐리어를 활성화하고 통신에 사용한다.
따라서, 멀티 캐리어로 대용량의 데이터를 송수신하게 되어 데이터 전송률이 증가한다. 기지국은 단말기와의 통신 량이 감소하면 비활성화 메시지(deactivation message)를 송신하여 단말기가 단일 캐리어만을 사용하도록 변경한다. 하향링크(DL)와 상향링크(UL)의 컴포넌트 캐리어(CC)는 독립적으로 설정/해제 및 활성화/비활성화 될 수 있다. 또한, 하나의 메시지로 하향링크(DL)와 상향링크(UL)의 컴포넌트 캐리어가 동시에 활성화/비활성화 될 수 있다.
멀티 캐리어 통신을 수행할 때 데이터는 컴포넌트 캐리어 별로 매핑하여 송신한다. 기지국의 스케줄러는 송신할 데이터를 컴포넌트 캐리어 단위로 나누고, 나뉘어진 데이터는 컴포넌트 캐리어 별로 할당하여 송신한다. 또한, 송신한 데이터의 재전송은 동일한 컴포넌트 캐리어를 사용하여 송신한다.
도 1을 가정하여 기술하면, 하나의 데이터 블록을 DL CC #1에 할당하여 초기 전송한 후, 해당 데이터의 수신 오류가 발생하면 재전송(또는 HARQ)은 DL CC #1으로 수행하여야 한다. 하향링크 데이터를 송신할 때, 데이터는 데이터 채널(즉, PDSCH)에 할당하고, 데이터 채널의 복조 정보는 제어 채널(즉, PDCCH)에 표시하여 송신한다.
제어 채널은 데이터 채널과 동일한 컴포넌트 캐리어로 송신하거나 다른 컴포넌트 캐리어로 송신할 수 있으며, 컴포넌트 캐리어 위치가 서로 다른 경우에는 제어 채널 내에 캐리어 식별자(또는 CIF: Carrier Indicator Field)를 사용하여 데이터 채널의 위치를 표시한다.
기지국과 단말기의 통신 량이 증가하여 멀티 캐리어를 사용하는 상태에서 일부 컴포넌트 캐리어의 무선 채널 상태가 나빠지면 수신부의 데이터 수신 오류가 증가하여 재전송 횟수가 증가한다. 특히, LTE-Advanced 시스템과 같이 재전송을 데이터 초기 전송 시에 사용한 컴포넌트 캐리어로만 수행하는 구조에서, 해당 컴포넌트 캐리어의 무선 채널 상태가 불량할 경우 수신 오류가 급격하게 증가하는 문제점이 있다.
또한, 한번 송신한 데이터는 무선 채널 상태와 관계없이 최대 재전송 횟수 동안 수신이 성공할 때까지 재전송하는 문제점이 있다. 이러한 절차는 단말기의 불필요한 재전송 동작과 전력소모를 가져다 준다. 또한, 불필요한 재전송으로 인하여 다른 단말기가 해당 자원을 사용할 수 없는 무선 자원 낭비와 기지국 성능 저하가 발생하는 문제점이 있다.
도 2는 이동통신시스템에서 단말기의 전력 소모 감소(DRX) 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 단말기는 기지국에서 송신하는 하향링크 제어 채널의 수신 동작을 수행하는 기간(On Duration; 201)과 수신 동작을 중지하고 전력소모를 줄이는 동작을 수행하는 기간(sleep; 202)으로 나뉘어 단말기를 제어한다.
단말기가 On Duration 수행 중에 기지국이 단말기로 제어 채널을 송신하지 않으면, 단말기는 데이터를 수신할 필요가 없는 것으로 판단하여 sleep 동작으로 전환한다. 또한, On Duration 수행 중에 제어 채널이 수신되면 inactivity timer를 사용하여 일정시간동안 wakeup 상태를 유지한다. 단말기가 On Duration 동작을 수행하는 주기는 DRX Cycle(203)로 표시한다. DRX Cycle은 Long DRX와 Short DRX로 나뉘어 표시되며, Long DRX는 단말기의 데이터 수신 주기가 크기 때문에 전력소모를 최대한 줄일 수 있다.
멀티캐리어 구조의 이동통신 시스템에서 모든 캐리어는 동일한 DRX 동작 절차를 사용한다. 하나의 캐리어가 On Duration일 경우에는 활성화된 모든 캐리어가 On Duration 동작을 수행하며, sleep 상태도 모든 캐리어에 동일하게 적용된다.
각 캐리어의 DRX 동작을 유지하기 위해서는 각 캐리어별로 DRX 관련 타이머를 관리하며, 타이머에 의하여 하나의 캐리어가 하향링크 제어 채널 수신 동작을 수행하면 모든 캐리어가 wakeup하게 되므로 모든 캐리어가 동일한 wakeup 동작을 수행할 수 있다.
한편 멀티 캐리어 환경에서 부 캐리어가 설정되어 동작할 경우 기지국과 단말기가 관리하는 상태의 불일치가 발생하지 않도록 부 캐리어 비활성화 절차와 DRX 절차가 안정적으로 제어되어야 한다. 또한, 비활성화 절차가 수행될 때 단말기에서 수행되는 HARQ 재전송 절차는 비활성화 상태에 따라 관리되어야 한다.
본 발명의 제 1 목적은 기지국의 캐리어 집성(Carrier Aggregation) 환경에서의 하향링크 채널 관리 방법으로서, 기지국이 무선 채널 상태가 불량한 하향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 전송을 중지할 수 있는 기지국의 하향링크 채널 관리 방법을 제공한다.
본 발명의 제 2 목적은 기지국의 캐리어 집성 환경에서의 상향링크 채널 관리 방법으로서, 기지국이 무선 채널 상태가 불량한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신 중지를 단말기에 지시하는 기지국의 상향링크 채널 관리 방법을 제공한다.
본 발명의 제 3 목적은 단말기의 캐리어 집성 환경에서의 상향링크 채널 관리 방법으로서, 기지국으로부터 무선 채널 상태가 불량한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신 중지를 지시받아 상향링크 컴포넌트 캐리어의 사용을 중지하는 단말기의 상향링크 채널 관리 방법을 제공한다.
본 발명의 제 4 목적은 단말기의 캐리어 집성 환경에서의 채널 관리 방법으로서 멀티 캐리어 환경에서 부 캐리어가 설정되어 동작할 경우 기지국과 단말기가 관리하는 캐리어 상태의 불일치가 발생하지 않도록 부 캐리어 비활성화 절차를 안정적으로 제어하는 채널 관리 방법을 제공한다.
상술한 본 발명의 제 1 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캐리어 집성(Carrier Aggregation) 환경에서의 하향링크 채널 관리 방법은, 기지국이 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어를 판단하는 단계 및 상기 단계에서 판단된 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 전송을 중지하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 하향링크 채널 관리 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 기지국이 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어를 판단하는 단계는 상기 기지국에 접속된 단말기로부터 수신한 채널 상태 정보(CSI; Channel Status Information)를 토대로 상기 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어를 판단하거나, 상기 기지국에 접속된 단말기로부터 해당 하향링크 컴포넌트 캐리어로 전송한 데이터의 수신 실패 정보(NACK)를 소정 횟수 이상 수신하거나 수신 성공 정보(ACK) 또는 수신 실패 정보(NACK)를 소정 횟수 이상 수신하지 못한 경우에 해당 하향링크 컴포넌트 캐리어의 무선 채널 상태가 불안정한 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 데이터 전송을 중지하는 단계는 상기 기지국에 접속된 단말기에게 상기 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 전송 중지를 통보하는 단계를 포함하고, 상기 데이터 전송 중지를 통보하는 단계는 하향링크 제어 채널(PDCCH) 또는 하향링크 데이터 채널(PDSCH)을 이용하여 상기 데이터 전송 중지를 통보하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 데이터 전송을 중지하는 단계는 상기 기지국에 접속된 단말기에게 상기 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 전송 중지를 통보하는 단계를 포함하고, 상기 데이터 전송 중지를 통보하는 단계는 하향링크 제어 채널에 이전 데이터의 재전송이 아닌 새로운 데이터 전송임을 표시하는 것에 의해 이루어질 수 있다.
여기에서, 상기 데이터 전송을 중지하는 단계는 상기 기지국에 접속된 단말기에게 상기 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 전송 중지를 통보하는 단계를 포함하고, 상기 데이터 전송 중지를 통보하는 단계는 컴포넌트 캐리어 비활성화 메시지를 이용하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 제 2 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캐리어 집성 환경에서의 상향링크 채널 관리 방법은, 기지국이 멀티 캐리어 중에서 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어를 판단하는 단계 및 상기 단계에서 판단한 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신을 중단하도록 단말기에게 지시하는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 상향링크 채널 관리 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 기지국이 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어를 판단하는 단계는 상기 기지국이 수집한 무선 채널 상태 정보를 사용하여 특정 상향링크 컴포넌트 캐리어의 채널 상태 값이 일정시간 동안 기준값 이하로 낮아진 것을 기준으로 판단하거나, 상기 기지국에 접속된 단말기로부터 해당 상향링크 컴포넌트 캐리어로 수신한 데이터의 수신 오류가 소정 횟수 이상 발생한 경우에 해당 상향링크 컴포넌트 캐리어의 무선 채널 상태가 불안정한 것으로 판단하도록 구성될 수 있다.
여기에서, 상기 데이터 송신을 중단하도록 단말기에게 지시하는 단계는 상기 기지국이 컴포넌트 캐리어 비활성화 메시지를 이용하여 단말기에게 상기 데이터 송신을 중단하도록 지시하도록 구성될 수 있다.
상술한 본 발명의 제 3 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캐리어 집성 환경에서의 상향링크 채널 관리 방법은, 단말기가 기지국으로부터 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신 중단 지시를 수신하는 단계 및 상기 단계에서 상기 데이터 송신 중단 지시를 수신한 경우, 지정한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 재전송을 중단하고 지정한 컴포넌트 캐리어의 재전송 송신 버퍼를 초기화하는 단계를 포함한 상향링크 채널 관리 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 데이터 송신 중단 지시를 수신하는 단계는 상기 기지국으로부터 상기 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어에 대한 컴포넌트 캐리어 비활성화 메시지를 수신하는 것에 의해서 수행될 수 있다.
이때, 상기 상향링크 채널 관리 방법은 상기 데이터 송신 중단 지시를 상기 컴포넌트 캐리어 비활성화 메시지를 통하여 수신한 경우 상기 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어에 대한 비활성화 절차를 수행하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
상술한 본 발명의 제 4 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캐리어 집성 환경에서의 채널 관리 방법의 일 예는 기지국의 채널 관리 방법으로서, 기지국이 단말기에게 부 캐리어에 대한 비활성화 메시지를 송신하는 단계, 상기 비활성화 메시지에 대한 수신 성공 메시지를 단말기로부터 수신하는 단계 및 상기 수신 성공 메시지의 도착 시점에서 일정 시간 이후에 상기 부 캐리어를 비활성화 상태로 변경하는 단계를 포함한 채널 관리 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 기지국의 채널 관리 방법은 상기 송신하는 단계 직후에 상기 기지국이 상기 부 캐리어로의 데이터 송신 및 재전송을 중단하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 일정 시간은 상기 수신 성공 메시지를 전송한 단말기가 상기 부 캐리어를 비활성화 상태로 변경하는 시점과 상기 기지국이 상기 부 캐리어를 비활성화 상태로 변경하는 시점을 일치시키기 위해 미리 약속된 값일 수 있다.
상술한 본 발명의 제 4 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 캐리어 집성 환경에서의 채널 관리 방법의 다른 예는 단말기의 채널 관리 방법으로서, 기지국으로부터 부 캐리어에 대한 비활성화 메시지를 수신하는 단계, 상기 비활성화 메시지에 대한 수신 성공 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계 및 상기 수신 성공 메시지의 전송 시점에서 일정 시간 이후에 상기 부 캐리어를 비활성화 상태로 변경하는 단계를 포함한 채널 관리 방법을 제공한다.
여기에서, 상기 단말기의 채널 관리 방법은 상기 수신하는 단계 직후에 상기 단말기가 상기 부 캐리어로의 데이터 송신 및 재전송을 중단하는 단계를 추가로 포함할 수 있다.
여기에서, 상기 일정 시간은 상기 수신 성공 메시지를 전송한 단말기가 상기 부 캐리어를 비활성화 상태로 변경하는 시점과 상기 기지국이 상기 부 캐리어를 비활성화 상태로 변경하는 시점을 일치시키기 위해 미리 약속된 값일 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명에 따른 하향링크 또는 상향링크 채널 관리 방법을 이용하면, 멀티 캐리어 구조를 사용하는 이동통신 시스템에서 불필요한 재전송 횟수의 증가를 방지할 수 있다. 즉, 본 발명에 따르면 멀티캐리어 환경에서 부 캐리어가 비활성화 되었을 때 단말기의 하향링크 재전송 버퍼가 즉시 초기화되며, 이에 따라 단말기는 해당 캐리어의 수신 동작을 중지하기 때문에 불필요한 단말기의 재전송 절차를 생략하고 기지국과 단말기의 동작을 일치시킬 수 있다.
이에 의하여 단말기의 불필요한 재전송 동작과 전력소모를 줄이는 효과를 가져올 수 있고, 불필요한 재전송으로 인하여 무선 자원 낭비와 기지국 성능 저하를 막을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 부 캐리어 비활성화시에 기지국과 단말기가 관리하는 부 캐리어 상태의 불일치가 발생되는 것을 방지할 수 있고, 해당 부 캐리어에서 동작하는 DRX 관련 타이머를 초기화함으로써 단말기가 비활성화된 캐리어와 연관된 DRX 절차에 의해 불필요하게 wakeup하는 문제를 해결할 수 있어 단말기의 전력소모도 감소된다. 특히, 이와 같은 절차는 해당 부 캐리어가 아닌 모든 캐리어의 동작에 영향을 미치므로 전력소모 감소 효과가 증가한다.
도 1은 멀티캐리어 환경에서 기지국이 단말기의 캐리어를 설정 및 활성화하기 위한 일반적인 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 이동통신시스템에서 단말기의 전력 소모 감소(DRX) 동작을 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하향링크 채널 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 4는 본 발명에 따른 멀티캐리어 환경에서 하향링크 데이터 재전송 중단 절차를 나타낸 개념도이다.
도 5는 본 발명에 따른 기지국 측면에서의 상향링크 채널 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 6은 본 발명에 따른 멀티캐리어 환경에서 상향링크 데이터 재전송 중단 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
도 7은 본 발명에 따른 단말기 측면에서의 상향링크 채널 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명에 따른 부 캐리어 비활성화 절차도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
본 출원에서 사용하는 "단말"은 이동국(MS), 사용자 장비(UE; User Equipment), 사용자 터미널(UT; User Terminal), 무선 터미널, 액세스 터미널(AT), 터미널, 가입자 유닛(Subscriber Unit), 가입자 스테이션(SS; Subscriber Station), 무선 기기(wireless device), 무선 통신 디바이스, 무선송수신유닛(WTRU; Wireless Transmit/Receive Unit), 이동 노드, 모바일 또는 다른 용어들로서 지칭될 수 있다. 단말의 다양한 실시예들은 셀룰러 전화기, 무선 통신 기능을 가지는 스마트 폰, 무선 통신 기능을 가지는 개인 휴대용 단말기(PDA), 무선 모뎀, 무선 통신 기능을 가지는 휴대용 컴퓨터, 무선 통신 기능을 가지는 디지털 카메라와 같은 촬영장치, 무선 통신 기능을 가지는 게이밍 장치, 무선 통신 기능을 가지는 음악저장 및 재생 가전제품, 무선 인터넷 접속 및 브라우징이 가능한 인터넷 가전제품뿐만 아니라 그러한 기능들의 조합들을 통합하고 있는 휴대형 유닛 또는 단말기들을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
본 출원에서 사용하는 "기지국"은 일반적으로 단말과 통신하는 고정되거나 이동하는 지점을 말하며, 베이스 스테이션(base station), 노드-B(Node-B), e노드-B(eNode-B), BTS(base transceiver system), 액세스 포인트(access point), 릴레이(relay) 및 펨토셀(femto-cell) 등을 통칭하는 용어일 수 있다. 또한, 본 발명에서의 “기지국”은 '하나의 셀(cell)을 제어하는 제어장치'의 의미로 사용된다. 실제 통신 시스템에서의 '물리적인 기지국'은 복수의 셀을 제어할 수 있는데 이 경우에 '물리적인 기지국'은 본 발명에서의 '기지국'을 여러 개 포함하고 있는 것으로 생각할 수 있다. 즉, 각 셀마다 다르게 할당되는 파라미터는 각 '기지국'이 서로 다른 값을 할당한다고 생각할 수 있다.
본 발명에서 사용하는 "캐리어(carrier)"란 용어는 기지국이 무선 통신을 위하여 특정 주파수 대역으로 무선 채널을 송신하는 의미이므로 이동통신의 "셀(cell)"과 동일한 의미를 가진다. 다시 말해서, 본 발명의 단말기는 복수개의 셀에서 송신되는 무선 채널을 동시에 수신하여 통신할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
본 발명에 따른 하향링크 채널 관리 방법
FDD(Frequency Division Duplexing) 방식의 이동통신 시스템에서 하향링크의 무선 채널 상태는 단말기에서 측정하며, 측정된 채널 상태 정보(CSI; Channel State Information)를 기지국으로 송신한다. 이때, 기지국은 수신된 하향링크 채널 상태 정보를 분석하여 캐리어의 무선 채널 상태를 관리하고 스케줄링을 위한 정보로서 이용하게 된다.
TDD(Time Division Duplexing) 방식의 이동통신 시스템은 동일한 주파수 대역을 상향링크와 하향링크로 사용하므로, 하향링크 무선 채널 상태는 기지국에서 상향링크 채널 상태를 분석함으로써 알 수 있으며 이를 통하여 무선 채널 상태를 관리하게 된다.
도 3은 본 발명에 따른 하향링크 채널 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
본 발명에 의한 하향링크 채널 관리 방법은 캐리어 집성(Carrier Aggregation) 환경에서의 하향링크 채널 관리 방법으로서, 기지국은 멀티 캐리어 중에서 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어를 판단하여 해당 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신을 중단하도록 구성될 수 있다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 하향링크 채널 관리 방법은 기지국이 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어를 판단하는 단계(S210) 및 상기 단계에서 판단된 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 전송을 중지하는 단계(S220)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 단계(S210)에서, 무선 채널 상태의 판단은 단말기로부터 수신한 무선 채널 상태 정보(CSI; Channel State Information)에 기반하거나 기지국이 무선 채널 상태를 직접 측정하여 판단하도록 구성될 수 있다. 예컨대, 수신된 채널 상태 정보로부터 파악된 채널 상태 값이 일정시간 동안 일정한 임계(threshold) 기준값 이하로 낮아진 것을 기준으로 판단하도록 구성될 수 있다.
또한, 기지국은 단계(S210)에서, 단말기로부터 데이터의 수신 성공 정보를 일정 횟수 이상 수신하지 못한 경우에도 해당 캐리어의 무선 채널 상태가 불안정한 것으로 판단하도록 구성될 수 있다. 기지국이 데이터의 수신 성공 정보를 수신하지 못한 경우는 단말기로부터 수신 실패 정보(NACK)를 수신하거나 수신 성공 정보(ACK) 또는 수신 실패 정보(NACK)를 정하여진 수신기한 동안 기지국이 수신하지 못한 경우(수신 실패한 경우)이다.
다음으로, 상기 단계(S210)에서 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어를 판단한 경우에는, 무선 채널 상태가 불안정한 하향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 전송을 중지하는 단계(S220)가 수행된다.
단계(S220)에서 기지국은 해당 하향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 할당을 중단하며, 단계(S220)에서 기지국은 해당 하향링크 컴포넌트 캐리어로의 재전송 중단을 통보하는 메시지를 다른 하향링크 컴포넌트 캐리어를 통하여 단말기로 전송하는 단계를 수행하도록 구성될 수 있다.
상기 메시지 전송에 사용하는 캐리어는 주 캐리어이거나 무선 채널 상태가 양호한 부 캐리어이며, 상기 메시지 전송에 사용하는 캐리어의 위치는 캐리어 식별자(CIF; Carrier Indicator Field)를 사용하여 표시할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 멀티캐리어 환경에서 하향링크 데이터 재전송 중단 절차를 나타낸 개념도이다.
일반적인 절차에서 기지국과 단말기의 데이터 전송 절차는 데이터 초기 전송(310), 단말기의 수신 오류 보고(320), 무선 채널 상태 보고(330)와 기지국의 데이터 재전송(340)의 반복으로 이루어진다.
상술된 본 발명에 따른 하량링크 채널 관리 방법에서, 기지국은 단말기로부터 수신한 멀티 캐리어의 무선 채널 상태 보고(330) 또는 수신 오류 보고(320)-또한, 수신 오류 보고의 미 수신 사실-를 토대로, 일부 하향링크 컴포넌트 캐리어의 무선 채널 상태가 나쁜지를 판단하여 무선 채널 상태가 나쁜 해당 컴포넌트 캐리어로의 데이터 전송 중단을 단말기로 통보하고(350), 해당 컴포넌트 캐리어로의 데이터 전송을 중단한다(360). 물론, 데이터 전송 중단의 통보(350)와 데이터 전송 중단(360)의 순서는 역으로 수행될 수도 있을 것이다.
이에 따라, 단말기는 전송 중단 지시를 수신하면 수신 오류 보고 또는 재전송 절차를 중단한다.
이때, 기지국이 재전송 중단 정보를 단말기로 송신하는 방법은 제어 채널을 이용하는 방법과 데이터 채널을 이용하는 방법 등이 있을 수 있으며, 이하에서는 네 가지 방법을 상술한다.
1) 제어 채널(PDCCH; Physical Downlink Control Channel)을 이용하는 방법
- 제어 채널에 캐리어의 재전송 중단을 표시하여 단말기로 송신하며, 표시 방법은 제어 채널의 일부 필드(예, TB: Transport Block field)를 이용할 수 있다.
- 이때, 제어 채널에 캐리어 식별자(또는 CIF)를 사용하여 재전송을 중단할 캐리어 정보를 표시하도록 구성될 수 있다.
- 재전송 관련 필드(예: NDI: New Data Indicator, RV: Redundancy Version)로 재전송을 중단할 데이터 정보를 표시하거나 구별 가능한 값으로 표시하여 해당 캐리어로의 모든 데이터 송신을 중단함을 표시하도록 구성될 수 있다.
2) 데이터 채널(PDSCH; Physical Downlink Shared Channel)을 이용하는 방법
- 데이터 채널에 캐리어의 재전송 중단을 표시하여 단말기로 송신하며, 정보의 표시 방법은 제어 채널을 이용하는 방법과 유사하게 소정의 필드를 정의하여 재전송 중단을 통보하도록 구성될 수 있다.
- 이와 같은 제어 정보는 새로운 제어 메시지(또는 MAC Control Element)로 구성할 수도 있다.
3) 기존의 방법을 이용하는 방법
- 제어 채널에 이전 데이터의 재전송이 아닌 새로운 데이터 전송을 표시하고(예, PDCCH의 NDI(New-Data Indicator) 필드를 변경(또는 toggle)하여 새로운 데이터 전송을 표시) 할당할 데이터 채널의 크기(또는 TB field)를 최소화하여 할당함으로써 자원 소모를 회피하도록 구성될 수 있다.
- 이 때, 불안정한 채널을 사용한 데이터 전송 지연을 회피하기 위하여 데이터 채널에 무의미한 데이터(또는 padding)를 송신할 수 있다. 또는 앞에서 기술한 재전송 중단 제어 정보를 전송할 수 있다.
4) 컴포넌트 캐리어 비활성화 메시지를 이용하는 방법
또한 기존의 캐리어 비활성화 메시지를 사용하여, 기지국은 단말기에게 해당 하향링크 컴포넌트 캐리어에 대한 비활성화 메시지를 전송하고, 단말기는 비활성화 메시지를 수신하면 해당 하향링크 컴포넌트 캐리어의 비활성화 절차를 수행하며, 동시에 기지국은 해당 하향링크 컴포넌트 캐리어로의 모든 전송(초기 전송, 재전송)을 중단할 수 있다.
한편, 상술된 방법을 이용하여 데이터 전송의 중지를 통보받은 단말기는 중단 메시지를 성공적으로 수신하였음을 기지국으로 통보하도록 구성될 수도 있다.
본 발명에서 단말기가 재전송 중단 정보를 통보받으면 지정한 캐리어로의 재전송 데이터 수신을 위한 제어 채널 수신 동작을 종료함으로써 데이터 재전송 절차를 중단하도록 구성될 수 있다. 또한, 해당 캐리어 또는 해당 재전송 블록의 수신 버퍼를 초기화하여 재전송의 복조 동작 오류를 방지한다.
또한, 해당 캐리어의 재전송 절차를 중단하면 전력 소모를 감소하기 위한 동작(DRX: Discontinuous Reception) 또는 캐리어 비활성화(deactivation) 절차가 진행될 수 있다. 보다 상세히 기술하면, 단말기는 수신 오류가 발생한 데이터를 수신하기 위하여 일정시간 동안 제어 채널을 복조 함으로써 DRX 동작을 수행하지 못하게 되는데, 본 발명의 절차를 사용하면, 단말기가 즉시 제어 채널 복조 동작을 중지하고 DRX 동작을 진행할 수 있다.
종래의 방법에서는, 특정 하향링크 컴포넌트 캐리어로 데이터의 초기 전송이 이루어진 데이터는 무선 채널 상태가 불안정한 경우에도 이미 설정한 최대 재전송 횟수(예: 8회)까지 해당 컴포넌트 캐리어로 재전송을 반복 수행하게 된다. 그러나, 본 발명에 따른 하향링크 채널 관리 방법에서는 무선 채널 상태가 불안정한 단말기에 대한 불필요한 재전송 동작을 방지함으로써 단말기의 전력소모와 불필요한 재전송으로 인한 무선 자원 낭비와 기지국 성능 저하를 줄이는 효과를 가져올 수 있다.
본 발명에 따른 상향링크 채널 관리 방법
상향링크의 무선 채널 상태는 기지국이 측정하며, 기지국은 수신된 캐리어의 무선 채널 상태를 관리하고 상향링크 스케줄링 정보로 사용한다. 상향링크 스케줄링은 기지국에서 수행하며, 스케줄링에 의하여 결정된 단말기가 사용할 상향링크 캐리어 정보 및 송신 데이터 크기 등의 정보는 기지국이 단말기로 제어 채널(PDCCH)을 통하여 송신한다.
본 발명에 의한 상향링크 채널 관리 방법은 캐리어 집성(Carrier Aggregation) 환경에서의 상향링크 채널 관리 방법으로서, 기지국이 멀티 캐리어 중에서 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어를 판단하여 단말기에게 해당 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신을 중단하도록 지시하는 것으로 구성될 수 있다. 이때, 단말기는 기지국으로부터 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신 중단 지시를 수신하면 지정된 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 재전송을 중단하고 지정한 상향링크 컴포넌트 캐리어의 재전송 송신 버퍼를 초기화하도록 구성될 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 상향링크 채널 관리 방법을 기지국 측면에서의 동작과 단말기 측면의 동작으로 분리하여 설명한다. 도 5는 기지국 측면에서 본 발명에 따른 상향링크 채널 관리 방법을 설명하기 위한 것이며, 도 7은 단말기 측면의 동작에서의 본 발명에 따른 상향링크 채널 관리 방법을 설명하기 위한 것이다. 도 6은 본 발명에 따른 멀티캐리어 환경에서 상향링크 데이터 재전송 중단 절차를 설명하기 위한 개념도로서, 도 5와 도 7에서 병행 참조된다.
도 5는 본 발명에 따른 기지국 측면에서의 상향링크 채널 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 기지국 측면에서의 상향링크 채널 관리 방법은 기지국이 멀티 캐리어 중에서 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어를 판단하는 단계(S410) 및 상기 단계에서 판단한 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신을 중단하도록 단말기에게 지시하는 단계(S420)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 단계(S410)에서 무선 채널 상태의 판단은 기지국이 수집한 무선 채널 상태 정보를 사용하여 특정 상향링크 컴포넌트 캐리어의 채널 상태 값이 일정시간 동안 기준값 이하로 낮아진 것을 기준으로 판단하거나, 단말기로부터 특정 상향링크 컴포넌트 캐리어로부터 수신한 상향링크 데이터의 수신 오류가 일정시간 동안 기준값 이상의 횟수로 발생하는 것에 의해서 판단하도록 구성될 수 있다.
다음으로, 단계(S420)에서 기지국이 데이터 송신의 중단을 단말기에게 지시하는 방법은 제어 채널을 이용하는 방법과 데이터 채널을 이용하는 방법 등이 있을 수 있으며, 이하에서는 네 가지 방법을 상술한다.
1) 제어 채널(PDCCH)을 이용하는 방법
- 제어 채널에 데이터 송신을 중단할 것을 표시하여 단말기로 송신하며, 표시 방법은 제어 채널의 일부 필드(예, TB: Transport Block field)를 이용할 수 있다.
- 이때, 제어 채널에 캐리어 식별자(CIF; Carrier Indicator Field)를 사용하여 재전송을 중단할 상향링크 컴포넌트 캐리어를 표시하도록 구성될 수 있다.
- 재전송 관련 필드(예: NDI: New Data Indicator, RV: Redundancy Version)로 재전송이 중단된 데이터 정보를 표시하거나 구별 가능한 값으로 표시하여 해당 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 모든 데이터 송신이 중단됨을 표시한다.
2) 데이터 채널(PDSCH)을 이용하는 방법
- 데이터 채널에 해당 상향링크 컴포넌트 캐리어의 재전송을 중단할 것을 표시하여 단말기로 송신하며, 정보의 표시 방법은 제어 채널을 이용하는 방법과 유사하게 소정의 필드를 정의하여 재전송 중단을 지시하도록 구성될 수 있다.
- 이와 같은 제어 정보는 새로운 제어 메시지(또는 MAC Control Element)로 구성할 수 있다.
3) 기존의 방법을 이용하는 방법
- 제어 채널에 이전 데이터의 재전송이 아닌 새로운 데이터 전송을 표시하고 (예, PDCCH의 NDI 필드를 변경(또는 toggle)하여 새로운 데이터 전송을 표시) 할당할 데이터 채널의 크기(또는 TB field)를 최소화하여 지정함으로써 단말기가 상향링크 데이터를 송신할 때 자원 소모를 회피한다.
- 이 때, 불안정한 채널을 사용한 데이터 전송 지연을 회피하기 위하여 단말기는 할당된 데이터 채널에 무의미한 데이터(또는 padding)를 송신할 수 있다.
4) 컴포넌트 캐리어 비활성화 메시지를 이용하는 방법
또한 기지국은 캐리어 비활성화 메시지를 사용하여 데이터 재전송의 중단을 단말기로 지시하고, 단말기는 기지국으로부터 캐리어 비활성화 메시지를 수신하면 해당 캐리어의 비활성화 절차를 수행하고 동시에(또는, 비활성화 절차의 전후에) 해당 캐리어로의 모든 전송(초기 전송, 재전송)을 중단할 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 멀티캐리어 환경에서 상향링크 데이터 재전송 중단 절차를 설명하기 위한 개념도이다.
일반적인 절차에서 기지국과 단말기의 데이터 전송 절차는 기지국의 데이터 초기 전송 허가 및 단말기의 데이터 초기 전송, 그리고 기지국의 데이터 재전송 허가 및 단말기의 재전송 동작의 반복으로 이루어진다.
그러나, 본 발명에 따른 상향링크 채널 관리 방법에서는 기지국이 무선 채널 상태를 판단하여(550), 단말기로부터 수신하는 상향링크 컴포넌트 캐리어의 무선 채널 상태가 나쁜 경우에는 해당 캐리어의 전송 중단 지시(560)를 한다. 이에 따라, 기지국은 해당 캐리어로의 재전송 허가를 중단(570)하며, 단말기는 전송 중단 지시를 수신하면 재전송 절차를 중단한다(580).
도 7은 본 발명에 따른 단말기 측면에서의 상향링크 채널 관리 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 단말기 측면에서의 상향링크 채널 관리 방법은, 단말기가 기지국으로부터 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신 중단 지시를 수신하는 단계(S610) 및 상기 단계에서 상기 데이터 송신 중단 지시를 수신한 경우, 지정한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 재전송을 중단하고 지정한 상향링크 컴포넌트 캐리어의 재전송 송신 버퍼를 초기화하는 단계(S620)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 단말기가 기지국으로부터 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신 중단 지시를 수신하는 단계(S610)는 도 4의 단계(S410)에서 기지국이 전송하는 데이터 송신의 중단 지시 방법에 대응되도록 구성될 수 있으므로 반복적인 설명은 생략한다.
다음으로, 단계(S620)에서 단말기는 무선 채널 상태가 불안정한 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 송신을 중단하라는 지시를 수신한 경우, 지정한 컴포넌트 캐리어로의 데이터 재전송을 중단하고 지정한 컴포넌트 캐리어의 재전송 송신 버퍼를 초기화하도록 구성될 수 있다.
즉, 단계(S620)에서 단말기는 지정된 상향링크 컴포넌트 캐리어로의 데이터 재전송을 중단하고, 해당 상향링크 컴포넌트 캐리어 또는 해당 재전송 송신 버퍼를 초기화하여 재전송의 변조 동작 오류를 방지한다. 또한, 해당 캐리어의 재전송을 중단하면 전력 소모를 감소하기 위한 동작(또는 DRX: Discontinuous Reception) 또는 캐리어 비활성화(또는 deactivation) 절차가 진행될 수 있다.
종래의 방법에서는, 특정 상향링크 컴포넌트 캐리어로 데이터의 초기 전송이 이루어진 데이터는 무선 채널 상태가 불안정한 경우에도 이미 설정된 최대 재전송 횟수(예: 8회)까지 해당 캐리어로 재전송을 계속 수행하여야 한다. 특히, 상술된 바 있는 하향링크의 경우와 달리 상향링크에서는 기지국이 재전송을 허가하지 않아도 단말기는 계속적으로 재전송하는 문제점이 있다. 보다 상세히 기술하면, 단말기는 데이터 송신 후 기지국으로부터 제어 채널을 통한 데이터 재전송 지시를 수신하지 않은 경우에도 일정 시간이 경과하면 수신 오류가 발생한 것으로 판단하여 해당 캐리어로 데이터를 재전송한다는 문제점이 있다. 그러나, 본 발명에 따른 상향링크 채널 관리 방법에서는 무선 채널 상태가 불안정한 경우 불필요한 재전송 동작을 방지함으로써 단말기의 전력소모와 불필요한 재전송으로 인한 무선 자원 낭비와 기지국 성능 저하를 줄이는 효과를 가져올 수 있다.
한편 상술된 하향링크 및 상향링크 채널 관리 방법들에서 데이터 송신 중단 지시를 시그널링하기 위해서 비활성화 메시지가 이용될 수 있으며, 비활성화 메시지에 의해서 통신에 사용되는 부 캐리어가 비활성화될 수 있다. 이때, 통신에 사용하는 부 캐리어가 비활성화되면 단말기는 해당 부 캐리어의 데이터 재전송에 사용하는 버퍼를 초기화하며, 이하에서 상세한 비활성화 절차를 기술한다.
기지국은 부 캐리어의 사용을 중단할 때 단말기로 부 캐리어 비활성화 메시지를 송신하며, 부 캐리어의 비활성화는 상향링크 및 하향링크의 비활성화를 포함한다. 단말기는 비활성화 메시지를 수신하면 해당 부 캐리어를 비활성화 상태로 변경한다. 본 발명에 따른 단말기의 비활성화 상태 변경은 다음을 포함한다.
- 해당 하향링크 부 캐리어의 복조(demodulation) 절차를 중단한다.
- 해당 상향링크 부 캐리어를 사용한 데이터 송신을 중단한다.
- 해당 부 캐리어의 하향링크 재전송 버퍼를 초기화하고, 재전송 절차를 중단한다.
- 해당 부 캐리어의 상향링크 재전송 버퍼를 초기화하고, 재전송 절차를 중단한다.
기지국은 비활성화 메시지를 송신하였을 때 단말기의 비활성화 상태를 지원하기 위하여 단말기와 동일한 상태가 유지되도록 동작한다. 이를 위하여, 해당 부 캐리어의 하향링크 채널 송신 중단, 상향링크 및 하향링크 재전송 버퍼 초기화를 수행한다.
기지국과 단말기의 캐리어 상태 불일치 방지 방법
기지국이 비활성화 메시지를 송신하였을 때 단말기가 상태 변경 절차를 수행하기 위해서는 메시지 수신 및 복조를 위한 시간 지연이 발생하며, 이에 따른 기지국과 단말기의 시간 불일치를 해결하기 위하여 다음과 같은 절차가 사용될 수 있다.
기지국은 비활성화 메시지를 송신한 후 즉시 해당 부 캐리어로의 데이터 송신 및 재전송을 중단한다. 그리고 해당 비활성화 메시지에 대한 단말기의 수신 성공 메시지가 도착하면 일정시간 이후에 해당 부 캐리어를 비활성화 상태로 변경한다.
단말기는 비활성화 메시지를 성공적으로 수신(복조)하면 해당 부 캐리어로의 데이터 송신을 중단한다. 그리고 데이터 수신성공 메시지를 기지국으로 송신한 후 일정시간 이후에 해당 부 캐리어를 비활성화 상태로 변경하며, 비활성화 상태로의 변경 시간은 기지국과 단말기가 일치하도록 한다.
한편, 비활성화 메시지를 사용하지 않고, 일정시간 동안 기지국과 단말기가 사용하는 부 캐리어로 통신이 수행되지 않은 경우에도 기지국과 단말기는 해당 부 캐리어를 비활성화 상태로 변경하며, 비활성화 상태 변경 절차는 앞에서 언급한 바와 동일하다.
본 발명에 따른 부 캐리어 비활성화 절차의 상세
본 발명에서 단말기가 사용하는 부 캐리어가 비활성화되면 단말기는 해당 부 캐리어의 전력소모 감소 동작(DRX)을 중단하며, 이하에서 상세한 절차를 기술한다.
멀티캐리어 구조의 이동통신 시스템에서 단말기의 전력소모 감소 동작은 복수 개의 캐리어를 제어하기 위하여 병렬로 수행된다. 이에 따라 단말기는 각 멀티캐리어 별로 DRX 동작을 제어하며 특히 HARQ 재전송 제어와 관련된 타이머는 각 HARQ 프로세스 단위로 관리된다.
보다 구체적으로, HARQ 재전송 절차는 부 캐리어 단위로 수행되어 초기전송이 실패한 경우에 재전송은 동일한 부 캐리어를 통하여 이루어진다. 데이터 전송이 실패한 경우에 단말기는 drx-RetransmissionTimer, HARQ RTT timer를 관리하며 각 HARQ 프로세스별로 관리한다. 이에 따라, 데이터 전송이 실패하면 전송이 실패한 데이터 블록에 대하여 HARQ RTT timer를 8로 지정하고 drx-RetransmissionTimer를 일정한 값으로 지정한다. 단말기는 지정된 값에 따라 8 서브프래임 시간동안 sleep한 후 HARQ RTT timer를 종료하고, drx-RetransmissionTimer를 시작하여 wakeup함으로써 재전송 데이터를 수신한다.
그러나, 부 캐리어가 비활성화되어 재전송을 수행할 필요가 없는 경우에는 HARQ RTT timer, drx-RetransmissionTimer를 초기화하여 재전송 절차를 위한 wakeup 동작을 수행하지 않도록 한다.
도 8은 본 발명에 따른 부 캐리어 비활성화 절차도이다.
도 8은 본 발명에 따른 부 캐리어 비활성화 절차를 나타낸 도이며, 부 캐리어의 재전송이 반복되어 drx-RetransmissionTimer, HARQ RTT timer가 동작 중인 것을 나타낸다. 이 때 비활성화 메시지가 수신되면 단말기는 drx-RetransmissionTimer의 동작을 종료하여 불필요한 wakeup 상태를 중단한다.
또한 본 발명에서, 부 캐리어가 On Duration 상태로 동작 중이거나 inactivity timer에 의하여 wakeup 상태를 유지하고 있을 때 기지국으로부터 해당 부 캐리어의 비활성화 메시지를 수신하면, 단말기는 즉시 On Duration 상태 또는 inactivity timer를 중지하여 wakeup 동작을 중지한다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
510: 데이터 초기 전송 허가 520: 데이터 초기 전송
530: 데이터 재전송 허가 540: 데이터 재전송
550: 무선 채널 상태 판단 560: 전송 중단 지시
570: 재전송 허가 중단 580: 재전송 중단

Claims (18)

  1. 멀티 캐리어 시스템에서 단말에 의한 부 셀(secondary cell)의 활성화/비활성화의 제어방법으로서,
    단말에 적어도 하나의 부 셀을 설정하는 단계;
    상기 단말에 설정된 상기 적어도 하나의 부 셀에서 제1 일정 시간 동안에 기지국에 대해 어떠한 통신도 수행하지 않는 경우, 상기 제1 일정 시간이 종료한 시점으로부터 제2 일정 시간 내에 비활성화 절차를 수행하는 단계를 포함하되,
    상기 비활성화 절차는 상기 부 셀에 관한 재전송 버퍼를 초기화하는 것을 포함하는 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 비활성화 절차는
    상기 부 셀상에서의 상향링크 송신의 중단, 상기 부 셀상에서의 제어 채널의 수신동작의 종료를 더 포함함을 특징으로 하는, 방법.
  6. 삭제
  7. 멀티 캐리어 시스템에서 부 셀(secondary cell)의 활성화/비활성화를 제어하는 단말로서,
    단말에 적어도 하나의 부 셀을 설정하고, 상기 단말에 설정된 적어도 하나의 부 셀의 활성화 또는 비활성화를 지시하는 활성화 메시지를 기지국으로부터 수신하며, 상기 단말이 상기 부 셀에서 제1 일정 시간 동안에 상기 기지국에 대해 어떠한 통신도 수행하지 않는 경우 상기 제1 일정 시간이 종료한 시점으로부터 제2 일정 시간 내에 비활성화 절차를 수행하되,
    상기 비활성화 절차는 상기 부 셀에 관한 재전송 버퍼를 초기화하는 것을 포함하는, 단말.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 비활성화 절차는
    상기 부 셀상에서의 상향링크 송신의 중단, 상기 부 셀상에서의 제어 채널의 수신동작의 종료를 더 포함함을 특징으로 하는, 단말.
  12. 제 7 항에 있어서,
    상기 활성화 메시지는 MAC 제어요소(control element)로 구성됨을 특징으로 하는, 단말.
  13. 멀티 캐리어 시스템에서 단말에 의한 부 셀(secondary cell)의 활성화/비활성화의 제어방법으로서,
    단말에 부 셀을 설정하는 단계;
    상기 단말에 구성된 상기 부 셀의 활성화를 지시하는 활성화 메시지를 기지국으로부터 수신하는 단계;
    상기 활성화 메시지의 지시에 기반하여 상기 단말에 설정된 상기 부 셀을 활성화하는 단계; 및
    미리 정해진 제1 일정시간이 만료된 후에, 상기 활성화된 부 셀을 비활성화하는 단계를 포함하되,
    상기 비활성화는 미리 정해진 제2 일정시간 내에 수행되고,
    상기 비활성화는 상기 부 셀에 관한 재전송 버퍼를 초기화하는 것을 포함하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 비활성화는 상기 부 셀에서의 상향링크 송신 중단 및 제어채널 수신의 종료 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 활성화 메시지는 매체 접근 제어(medium access control) 제어요소(control element)로 구성되는, 방법.
  16. 멀티 캐리어 시스템에서 부 셀의 활성화/비활성화를 제어하는 단말로서,
    상기 단말에 부 셀을 설정하고, 상기 단말에 구성된 상기 부 셀의 활성화를 지시하는 활성화 메시지를 기지국으로부터 수신하며, 상기 활성화 메시지의 지시에 기반하여 상기 단말에 설정된 상기 부 셀을 활성화하고, 미리 정해진 제1 일정시간이 만료된 후에, 상기 활성화된 부 셀을 비활성화하는 것을 수행하되,
    상기 비활성화는 미리 정해진 제2 일정시간 내에 수행되고,
    상기 비활성화는 상기 부 셀에 관한 재전송 버퍼를 초기화하는 것을 포함하는, 단말.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 비활성화는 상기 부 셀에서의 상향링크 송신 중단 및 제어채널 수신의 종료 중 적어도 하나를 포함하는, 단말.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 활성화 메시지는 매체 접근 제어(medium access control) 제어요소(control element)로 구성되는, 단말.
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