KR101692657B1 - 버퍼 상태를 보고하기 위한 방법 및 이를 위한 통신 장치 - Google Patents

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Abstract

버퍼 상태를 보고하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 제1 eNodeB에 대한 제1 MAC 엔티티 및 제2 eNodeB에 대한 제2 MAC 엔티티를 수립하는 단계; 전송될 상향 링크 데이터가 전송이 가능해지는 경우, 상기 제1 및 제2 MAC 엔티티들 중에서 상기 상향 링크 데이터를 전송할 상기 제1 MAC 엔티티를 식별하는 단계; 및 상기 제1 MAC 엔티티에 대한 버퍼 상태 보고(BSR)를 트리거링하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

버퍼 상태를 보고하기 위한 방법 및 이를 위한 통신 장치{METHOD FOR REPORTING BUFFER STATUS AND COMMUNICATION DEVICE THEREOF}
본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 버퍼 상태를 보고하는 방법 및 이를 위한 통신 장치에 관한 것이다.
3세대 파트너십 프로젝트(3rd generation partnership project: 3GPP) LTE(long term evolution)는 보편적 이동 전기통신 시스템(UMTS)의 개선된 버전이며 3GPP 릴리즈 8으로서 도입되었다. 3GPP LTE는 하향 링크에서 직교 주파수 분할 다중접속(orthogonal frequency division multiple access: OFDMA)을 사용하고, 상향 링크에서 단일 반송파-주파수 분할 다중접속(single carrier-frequency division multiple access: SC-FDMA)을 사용한다. 3GPP LTE는 네 개까지의 안테나를 가지는 다중 입출력(multiple input multiple output: MIMO)을 채택하였다. 최근 들어, 3GPP LTE의 진화형인 3GPP LTE-advanced (LTE-A)에 대한 논의가 진행되고 있다.
3GPP LTE-A에서 채택된 기술의 예에는 반송파 집성이 포함된다.
상기 반송파 집성은 다수의 요소 반송파를 사용한다. 상기 요소 반송파는 중앙 주파수 및 대역폭으로써 정의된다. 하나의 하향 링크 요소 반송파 또는 한 쌍의 상향 링크 요소 반송파 및 하향 링크 요소 반송파가 하나의 셀로 매핑된다. 사용자 장비가 다수의 하향 링크 요소 반송파를 사용하여 서비스를 수신하면, 이는 상기 사용자 장비가 다수의 서버 셀로부터 서비스를 수신한다고 말할 수 있다. 즉, 다수의 서버 셀들이 사용자 장비에 다양한 서비스를 제공한다.
최근에는, 소규모 셀을 채택하는 것에 대한 논의가 있다.
상기 설명된 관련 기술 분야에서, 소규모 셀의 채택으로 인해, UE가 기존의 셀 및 소규모 셀 모두에서 이중 연결을 가지는 것이 가능하게 될 것이다. 그러나, 이러한 이중 연결을 실현할 수 있는 개념이나 기술은 아직 정립되지 않았다.
따라서, 본 발명의 목적은 이중 연결을 실현하기 위한 해결책을 제공하는 것이다.
이러한 목적 및 다른 이점들을 성취하기 위해 본 발명의 목적에 맞추어 본 명세서에 구현되고 광범위하게 기술된 방법으로서 버퍼 상태를 보고하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 제1 eNodeB에 대한 제1 MAC 엔티티 및 제2 eNodeB에 대한 제2 MAC 엔티티를 수립하는 단계; 전송될 상향 링크 데이터가 전송이 가능해지는 경우, 상기 제1 및 제2 MAC 엔티티들 중에서 전송될 상기 상향 링크 데이터가 존재하는 상기 제1 MAC 엔티티를 식별하는 단계; 및 상기 제1 MAC 엔티티에 대한 버퍼 상태 보고(BSR)를 트리거링하는 단계를 포함할 수 있다. 여기에서, 상기 BSR은 상기 제1 MAC 엔티티의 상향 링크 데이터 상의 정보를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 제1 MAC 엔티티에 대해 트리거링된 상기 BSR을 상기 제1 eNodeB로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 방법은 상기 제2 MAC 엔티티의 상향 링크 데이터가 전송이 가능하게 되는 경우, 상기 제1 및 제2 MAC 엔티티들 중 상향 링크 데이터가 전송될 상기 제2 MAC 엔티티를 식별하는 단계; 및 상기 제2 MAC 엔티티에 대한 또 다른 버퍼 상태 보고(BSR)를 트리거링하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 또 다른 BSR은 상기 제2 MAC 엔티티의 상향 링크 데이터에 대한 정보를 포함할 수 있다. 상기 방법은 상기 제2 MAC 엔티티에 대해 트리거링된 또 다른 BSR을 상기 제2 eNodeB로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
한편, 상기 제1 eNodeB가 다수의 셀을 작동시키는 경우, 상기 제1 MAC 엔티티는 상기 제1 eNodeB의 상기 다수의 셀을 처리할 수 있다. 또한, 상기 제2 eNodeB가 다수의 셀을 작동시키는 경우, 상기 제2 MAC 엔티티는 상기 제2 eNodeB의 상기 다수의 셀을 처리할 수 있다.
이러한 목적 및 다른 이점들을 성취하기 위해 본 발명의 목적에 맞추어 본 명세서에 구현되고 광범위하게 기술된 방법으로서 버퍼 상태를 보고하도록 구성된 통신 장치가 제공된다. 상기 통신 장치는 무선 주파수(RF) 유닛; 및 상기 RF 유닛에 연결되는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서의 제어에 의해 제1 eNodeB에 대한 제1 MAC 엔티티 및 제2 eNodeB에 대한 제2 MAC 엔티티를 수립하고; 전송될 상향 링크 데이터가 전송이 가능해지는 경우, 상기 제1 및 제2 MAC 엔티티들 중에서 전송될 상기 상향 링크 데이터가 존재하는 상기 제1 MAC 엔티티를 식별하며; 상기 제1 MAC 엔티티에 대한 버퍼 상태 보고(BSR)를 트리거링하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 명세서에 따르면, 상기 설명한 문제가 해결될 수 있다. 보다 상세하게는, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 UE는 상향 링크 데이터의 전송이 가능하게 되는 경우 각 연결에 해당하는 각 버퍼 상태 보고를 트리거링할 수 있다. 따라서, 상기 일 실시예는 기존 BSR 메커니즘 내의 eNodeB들 간에 BSR을 교환하기 위해 요구되는 지연 시간을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 보여 주는 도면이다.
도 3은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 보여 주는 도면이다.
도 4는 3GPP LTE-A에 대해 반송파 집성을 사용하는 광대역 시스템의 예를 도시한다.
도 5는 반송파 집성이 사용되었을 때의 DL 계층 2의 구조의 예를 도시한다.
도 6은 반송파 집성이 사용되었을 때의 UL 계층 2의 구조의 예를 도시한다.
도 7은 버퍼 상태 보고의 과정을 예시하는 도면이다.
도 8은 BSR을 위한 매체 접근 제어(medium access control: MAC) 메시지의 구조를 예시하는 도면이다.
도 9a는 본 발명이 적용되는 짧은 BSR MAC 제어 요소를 예시하는 도면이다.
도 9b는 본 발명이 적용되는 긴 BSR MAC 제어 요소를 예시하는 도면이다.
도 10은 소규모 셀을 채택하는 하나의 표본적 개념을 도시한다.
도 11은 매크로 셀 및 소규모 셀의 예시적인 공존 개념을 도시한다.
도 12는 소규모 셀 배치의 첫 번째 시나리오의 일례를 도시한다.
도 13a는 소규모 셀 배치의 두 번째 시나리오의 일례를 도시한다.
도 13b는 소규모 셀 배치의 두 번째 시나리오의 또 다른 예를 도시한다.
도 14는 소규모 셀 배치의 세 번째 시나리오의 일례를 도시한다.
도 15는 이중 연결의 개념을 도시한다.
도 16은 UeNodeB 내에서 물리 계층이 종단될 때 사용자 평면에 대한 표본적 프로토콜 스택을 도시한다.
도 17은 UeNodeB 내에서 MAC 계층이 종단될 때 사용자 평면에 대한 표본적 프로토콜 스택을 도시한다.
도 18은 UeNodeB 내에서 RLC 계층이 종단될 때 사용자 평면에 대한 표본적 프로토콜 스택 및 인터페이스를 도시한다.
도 19는 UeNodeB 내에서 PDCP 계층이 종단될 때 사용자 평면에 대한 표본적 프로토콜 스택 및 인터페이스를 도시한다.
도 20은 이중 연결을 지원하는 eNodeB의 무선 프로토콜을 도시한다.
도 21은 이중 연결을 지원하는 UE의 무선 프로토콜을 도시한다.
도 22는 본 발명의 개시의 일 실시예에 따른 하나의 표본적 방법을 도시한다.
도 23은 본 발명의 일실시예를 구현하기 위한 무선 통신 시스템을 보여주는 블록도이다.
이하의 기술은 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 참조하여 설명될 것이며, 그 예들은 첨부된 도면에 도시될 것이다. 본 발명의 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 본 발명의 사상 또는 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명에 대해 다양한 수정과 변경이 가해질 수 있음을 명백히 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명에 있어서의 이러한 수정과 변경이 첨부된 청구항 및 이의 균등물의 범위 내에 있는 경우, 이들은 본 발명에 의해 포괄되는 것으로 이해되어야 한다.
이제 본 발명의 실시예에 따른 구성과 같은 배수 장치 및 냉장고에 대한 상세한 설명이 첨부된 도면을 참조하여 제공될 것이다.
본 발명은 보편적 이동 전기통신 시스템(UMTS) 및 진화된 패킷 코어(EPC)를 기반으로 설명될 것이다. 그러나, 본 발명을 이러한 통신 시스템으로 제한되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상이 적용되는 모든 종류의 통신 시스템 및 방법에 적용될 수 있을 것이다.
본 명세서에서 사용된 기술적 용어들은 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것일 뿐 본 발명을 제한하려는 것은 아님을 인식해야 할 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 기술적 용어들은 특정적으로 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미로 받아들여야 하며 지나치게 넓게 또는 지나치게 좁게 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 명세서에서 사용된 기술적 용어들이 본 발명의 사상을 올바르게 표현할 수 없는 잘못된 용어인 경우에는, 이들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 기술을 가진 자가 적절하게 이해할 수 있는 기술용어로 대체될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명에서 사용된 일반적 용어들은 사전적 정의 또는 문맥을 기반으로 이해될 수 있을 것이며 지나치게 넓게 또는 지나치게 좁게 해석되어서는 안될 것이다.
단수로 사용되어진 표현은 명확히 다르게 사용되지 않는 한, 복수의 의미를 포함한다. 본 출원에서, "이루어지는" 및 "포함하는"이란 용어는 본 명세서에 개시된 요소 또는 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 추론되어서는 안되며, 상기 요소 또는 단계들 중 일부를 포함하지 않을 수도 있는 것으로 해석되어야 하며, 또는 추가적인 요소 또는 단계들을 포함하는 것으로 추론되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 순서를 나타내는 서수를 포함하여 본 명세서에서 사용된 용어들은 다양한 요소들을 기술하기 위해 사용될 수 있으나, 이들 요소들이 반드시 이러한 용어들에 제한되는 것은 아니다. 상기 용어들은 한 요소를 다른 요소와 구별하기 위해 사용된 것 뿐이다. 예를 들어, 제1 요소가 제2 요소를 지칭하기 위해 사용될 수 있으며, 마찬가지로, 제2 요소가 제1 요소를 지칭하기 위해 사용될 수 있다.
한 요소가 다른 요소에 "연결" 또는 "연관"되어 있는 경우, 이는 다른 요소에 직접적으로 연결 또는 연관될 수 있으나, 또 다른 요소가 그 사이에 존재할 수 있다. 반면에, 한 요소가 다른 요소에 "직접적으로 연결" 또는 "직접적으로 연관"되어 있는 경우, 이 들 사이에 다른 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예들이 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명될 것이며, 동일하거나 유사한 요소들은 도면에서의 번호와 관계없이 동일한 참조 번호로 표시될 것이며 이들에 대한 중복된 설명은 생략될 것이다. 또한, 본 발명을 기술함에 있어, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 기술을 상세히 설명하는 것이 본 발명의 요지를 불명확하게 하는 것으로 판단되는 경우에는 이에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 예시하기 위한 것 뿐이며, 따라서, 이들 첨부 도면이 본 발명의 사상을 제한하는 것으로 추론되어서는 안된다. 본 발명의 사상은 첨부된 도면과는 다른 모든 변경, 균등물 및 대체적 요소로까지 확장되는 것으로 이해되어야 할 것이다.
첨부 도면에는 예시적인 UE(사용자 장비)가 도시되었으나, 상기 UE는 단말, 이동 장비(mobile equipment: ME), 이동국(mobile station: MS), 사용자 단말(사용자 terminal: UT), 가입자 기지(subscriber station: SS), 무선 장치(wireless device: WD), 휴대 장비(handheld device: HD), 접속 단말(access terminal: AT) 등으로 불릴 수도 있을 것이다. 또한, 상기 UE는 노트북, 휴대 전화, PDA, 스마트폰, 멀티미디어 장치 등과 같은 휴대 장비나, PC 또는 차량 장착 장치와 같은 비휴대 장비로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템을 도시한다.
상기 무선 통신 시스템은 진화된 UMTS 지상 무선 접속 네트워크(E-UTRAN) 또는 LTE/LTE-A 시스템으로도 지칭될 수 있다.
상기 E-UTRAN은 제어 평면 및 사용자 평면을 사용자 장비(UE)(10)에 제공하는 최소한 하나의 기지국(BS)(20)을 포함한다. 상기 UE(10)는 고정되거나 이동될 수 있으며, 이동국(MS), 사용자 단말(UT), 가입자 기지(SS), 이동 단말(MT), 무선 장비 등의 다른 용어로 불릴 수 있다. 상기 BS(20)는 일반적으로 상기 UE(10)와 통신하는 고정된 기지이며 진화된 node-B(eNodeB), 기지 송수신기 시스템(BTS), 접속점 등과 같은 다른 용어로 불릴 수 있다.
상기 BS(20)는 X2 인터페이스에 의해 상호 연결된다. 상기 BS(20)는 또한 S1 인터페이스에 의해 진화된 패킷 코어(EPC)(30)에 상호 연결되며, 보다 특정적으로는, S1-MME를 통해 이동성 관리 개체(MME)에 S1-U를 통해 서비스 제공 게이트웨이(S-GW)로 연결된다.
상기 EPC(30)는 MME, S-GW, 및 패킷 데이터 네트워크 게이트웨이(P-GW)를 포함한다. 상기 MME는 UE의 접속 정보 또는 UE의 용량 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 일반적으로 UE의 이동성 관리를 위해 사용된다. 상기 S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 가지는 게이트웨이이다. 상기 P-GW는 PDN을 종단점으로 가지는 게이트웨이이다.
상기 UE 와 상기 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 통신 시스템에서 잘 알려진 개방형 시스템 상호연결(OSI) 모델의 하위 세 개의 계층을 기반으로 제1 계층(L1), 제2 계층(L2) 및 제3 계층(L3)로 분류될 수 있다. 이들 중, 제1 계층에 속하는 물리(PHY) 계층이 물리 채널을 사용하여 정보 전송 서비스를 제공하며, 제3 계층에 속하는 무선 자원 제어(RRC) 계층이 상기 UE 및 상기 네트워크 사이의 무선 자원을 제어하도록 작동한다. 이를 위해, 상기 RRC 계층은 상기 UE 및 상기 BS 사이에서 RRC 메시지를 교환한다.
도 2는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 보여 주는 도면이다. 도 3은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 보여 주는 도면이다.
상기 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택이다. 상기 제어 평면은 제어 신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.
도 2 및 3을 참조하면, 물리 계층은 물리 채널을 통해 정보 전송 서비스를 가지는 상위 계층을 제공한다. 상기 물리 계층은 운송 채널을 통해 상기 물리 계층의 상위 계층인 매체 접속 제어(MAC) 계층에 연결된다. 데이터는 상기 운송 채널을 통해 상기 MAC 계층 및 상기 물리 계층 사이에서 전송된다. 상기 운송 채널은 데이터가 무선 인터페이스를 통해 어떻게 어떠한 특성을 가지고 전송되는지에 따라 분류된다.
서로 다른 물리 계층들, 즉, 전송기의 물리 계층과 수신기의 물리 계층 사이에서, 데이터는 물리 채널을 통해 전송된다. 상기 물리 채널은 직교 주파수 분할 다중화(OFDM) 체계를 사용하여 변조될 수 있으며, 무선 자원으로서 시간과 주파수를 활용할 수 있다.
상기 MAC 계층의 기능에는 논리 채널과 운송 채널 사이의 맵핑 및 논리 채널에 속하는 MAC 서비스 데이터 유닛(SDU)의 운송 채널 위의 물리 채널에 제공되는 운송 채널 상에서의 다중화/다중화 해제가 포함된다. 상기 MAC 계층은 상기 논리 채널을 통해 무선 링크 제어(radio link control: RLC) 계층에 서비스를 제공한다.
상기 RLC 계층의 기능에는 RLC SDU 접합(concatenation), 분할(segmentation), 및 재조립이 포함된다. 무선 베어러(RB)에 의해 요구되는 다양한 서비스 질(QoS)을 보장하기 위해, 상기 RLC 계층은 세 개의 작동 모드 즉, 투명 모드(transparent mode: TM), 비인식 모드(unacknowledged mode: UM), 및 인식 모드(acknowledged mode: AM)를 제공한다. 상기 AM RLC는 자동 반복 요청(automatic repeat request: ARQ)를 사용하여 오류 교정을 제공한다.
사용자 평면 내 패킷 데이터 수렴 프로토콜(packet data convergence protocol: PDCP) 계층의 기능에는 사용자 데이터 전달, 헤더 압축 및 해독이 포함된다. 제어 평면 내 PDCP 계층의 기능에는 제어 평면 데이터 전달 및 해독/무결성 보호가 포함된다.
무선 자원 제어(RRC) 계층은 제어 평면 상에서만 정의된다. 상기 RRC 계층은 무선 베어러(RB)의 구성, 재구성 및 공표와 연관하여 상기 논리 채널, 운송 채널 및 물리 채널을 제어하는 기능을 한다. RB는 상기 UE 및 상기 네트워크 사에에서의 데이터 전달에 대한 상기 제1 계층(즉, 물리 계층) 및 상기 제2 계층(즉, 상기 MAC 계층, 상기 RLC 계층 및 상기 PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리 경로이다.
RB의 설정은 특정 서비스를 제공하기 위한 무선 프로토콜 계층과 채널 특성을 특정하는 과정 및 각각의 상세한 파라미터와 작동을 결정하기 위한 과정을 의미한다. 상기 RB는 두 개의 유형, 즉, 신호전송 RB(SRB) 및 데이터 RB(DRB)로 분류될 수 있다. 상기 SRB는 제어 평면 내에서 RRC 메시지를 전송하는 경로로서 사용된다. 상기 DRB는 사용자 평면 내에서 사용자 데이터를 전송하는 경로로서 사용된다.
UE의 RRC 계층과 네트워크의 RRC 계층 사이에서 RRC 연결이 수립되면, 상기 UE는 RRC 연결 상태(RRC 연결 모드라고 할 수도 있다)에 있게 되며, 그렇지 않은 경우에 상기 UE는 RRC 유휴 상태(RRC 유휴 모드라고 할 수도 있다)에 있게 된다.
데이터는 하향 링크 운송 채널을 통해 네트워크로부터 UE로 전송된다. 하향 링크 운송 채널의 예에는 시스템 정보를 전송하기 위한 방송 채널 (BCH) 및 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하기 위한 하향 링크-공유 채널(SCH)이 포함된다. 상기 하향 링크 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 사용자 서비스 또는 제어 메시지는 하향 링크-SCH 또는 추가적인 하향 링크 멀티캐스트 채널(MCH) 상에서 전송될 수 있다. 데이터는 상향 링크 운송 채널을 통해 UE로부터 네트워크로 전송된다. 상향 링크 운송 채널의 예에는 초기 제어 메시지를 전송하기 위한 랜덤 액세스 채널(RACH) 및 사용자 트래픽이나 제어 메시지를 전송하기 위한 상향 링크 SCH가 포함된다.
운송 채널의 보다 상위의 채널에 속하고 운송 채널 상으로 매핑된 논리 채널의 예에는 방송 채널(BCCH), 페이징 제어 채널(PCCH), 공통 제어 채널(CCCH), 멀티캐스트 제어 채널(MCCH), 멀티캐스트 트래픽 채널(MTCH) 등이 포함된다.
상기 물리 채널에는 시간 도메인에서의 다양한 OFDM 심볼들과 주파수 도메인에서의 다양한 하위반송파들이 포함된다. 하나의 서브프레임은 시간 도메인 내 다수의 OFDM 심볼들을 포함한다. 자원 블록은 자원 할당 단위이며, 다수의 OFDM 심볼들과 다수의 하위반송파들을 포함한다. 또한, 각 서브프레임은 물리 하향 링크 제어 채널(PDCCH), 즉, L1/L2 제어 채널의 서브프레임에 해당하는 특정한 OFDM 심볼(예를 들어, 제1 OFDM 심볼)의 특정한 하위반송파를 사용할 수 있다. 전송 시간 간격(transmission time interval: TTI)은 하위프레임 전송의 시간 단위이다.
이하에서, UE의 RRC 상태 및 RRC 연결 메커니즘이 기술된다.
RRC 상태는 UE 의 RRC 계층이 E-UTRAN의 RRC 계층에 논리적으로 연결되어 있는지의 여부를 나타낸다. 상기 두 계층이 상호 간에 연결되어 있다면, 이는 RRC 연결 상태라 불리며, 상기 두 계층이 상호 간에 연결되어 있지 않다면, 이는 RRC 유휴 상태라 불린다. RRC 연결 상태에 있는 경우, 상기 UE는 RRC 연결을 가지고 있으며 따라서 상기 E-UTRAN은 셀 유닛 내의 UE의 존재를 인식할 수 있다. 이에 따라, 상기 UE는 효율적으로 제어될 수 있다. 반면에, RRC 유휴 상태에 있는 경우, 상기 UE는 E-UTRAN에 의해 인식될 수 없으며, 셀 보다 광역 단위인 추적 영역 유닛 내의 코어 네트워크에 의해 관리된다. 즉, RRC 유휴 상태의 UE에 대해, UE의 존재 또는 부존재만이 광역 유닛 내에서 인식될 수 있다. 음성 또는 데이터와 같은 일반적인 이동 통신 서비스를 획득하기 위해서는, RRC 연결 상태로의 전이가 필요하다.
사용자가 UE의 전원을 켠 초기에, 상기 UE는 먼저 적절한 셀을 검색하며 그 이후에 셀 내에 RRC 유휴 상태로 유지된다. RRC 연결을 수립할 필요가 있는 경우에만, RRC 유휴 상태에 머무는 상기 UE가 RRC 연결 절차를 통해 E-UTRAN과의 RRC 연결을 수립하며 이후 RRC 연결 상태로 전이한다. RRC 유휴 상태에 있는 UE가 RRC 연결을 수립할 필요가 있는 경우의 예는 다양하며, 사용자의 전화 연결 시도로 인해 상향 링크 데이터 전송이 필요한 경우나 이와 유사한 경우 또는 E-UTRAN으로부터 수신한 페이징 메시지의 응답으로 응답 메시지가 전송되는 경우 등이다.
비접속 계층(NAS) 계층은 RRC 계층의 상위 계층에 속하며 세션 관리, 이동성 관리 등과 같은 동작을 수행하게 된다.
이제, 무선 링크 실패에 대해 기술한다.
UE는 상기 UE가 수신하는 서비스를 제공하는 셀과의 무선 링크의 질을 유지하기 위해 지속적으로 측정을 수행한다. 상기 UE는 서버의 셀과의 무선 링크의 질의 악화로 인해 현 상황에서 통신이 불가능하지 않은 지를 결정한다. 서비스를 제공하는 셀의 질이 너무 낮아 통신이 거의 불가능한 것으로 결정이 나는 경우, 상기 UE는 현재 상황을 무선 링크 실패로 결정한다.
무선 링크 실패로 결정되는 경우, 상기 UE는 현재의 서비스 제공 셀과의 통신을 유지하는 것을 포기하고, 셀 선택(또는 셀 재선택) 과정을 통해 새로운 셀을 선택하여, 상기 새로운 셀과의 RRC 연결 재수립을 시도한다.
도 4는 3GPP LTE-A에 대해 반송파 집성을 사용하는 광대역 시스템의 예를 도시한다.
도 4를 참조하면, 각 CC는 3GPP LTE의 대역폭인 20 MHz의 대역폭을 가지고 있다. 5개까지의 CC가 어그리게이션될 수 있으므로, 최대 100 MHz의 대역폭이 설정될 수 있다.
도 5는 반송파 집성이 사용되었을 때의 DL 계층 2의 구조의 예를 도시한다. 도 6은 반송파 집성이 사용되었을 때의 UL 계층 2의 구조의 예를 도시한다.
상기 반송파 집성은 L2의 MAC 계층에 영향을 미칠 수 있다. 예를 들어, 상기 반송파 집성이 다수의 CC를 사용하며, 각 HARQ(hybrid automatic repeat request) 개체가 각 CC를 조작하기 때문에, 반송파 집성을 사용하는 3GPP LTE-A의 MAC 계층은 다수의 HARQ 개체들과 관련된 동작을 수행하게 된다. 또한, 각 HARQ 개체는 운송 블록을 독립적으로 처리한다. 따라서, 상기 반송파 집성이 사용되면, 다수의 운송 블록들이 다수의 CC를 통해 동시에 전송되거나 수신될 수 있다.
<버퍼 상태 보고(Buffer Status Reporting: BSR)>
이제, 버퍼 상태 보고(buffer status reporting: BSR)가 이하에서 기술될 것이다. 이에 대해서는 3GPP TS 36.321 V10.5.0 (2012-03)의 제 5.4.5절을 참조할 수 있다.
BSR 절차는 서비스를 제공하는 eNB에 UE의 UL 버퍼 내 전송을 위해 사용 가능한 데이터의 양에 대한 정보를 제공하기 위해 사용된다.
다시 말해, 상기 서비스를 제공하는 eNB는 상향 링크 무선 자원을 효율적으로 사용하기 위해 각 사용자가 전송하기를 원하는 데이터의 유형과 데이터의 양을 알 필요가 있다. 하향 링크 무선 자원에 대해, 하향 링크를 통해 전송될 데이터는 서비스를 제공하는 eNB로의 접속 게이트웨이로부터 전송되기 때문에 상기 서비스를 제공하는 eNB는 하향 링크를 통해 각 사용자에게 전송될 필요가 있는 데이터의 양을 알 수 있다. 반면에, 상향 링크 무선 자원에 대해서는, UE가 서비스를 제공하는 eNB에게 상향 링크를 통해 전송될 데이터에 대한 정보를 알려 주지 않으면, 상기 서비스를 제공하는 eNB는 각 UE에 대해 얼마나 많은 상향 링크 무선 자원이 필요한 지를 알 수 없다. 따라서, 서비스를 제공하는 eNB가 상향 링크 무선 자원을 UE에게 적절히 할당하기 위해서는, 상기 UE가 상향 링크 무선 자원을 스케줄링하기 위한 정보를 서비스를 제공하는 eNB에게 제공하는 것이 요구된다.
이에 따라, 서비스를 제공하는 eNB에 전송될 데이터가 있는 경우, UE는 상기 서비스를 제공하는 eNB에 상기 UE가 BS에 전송할 데이터가 있음을 알려 주며, 상기 BS는 상기 정보를 기반으로 UE에 적절한 상향 링크 무선 자원을 할당한다. 이러한 절차는 버퍼 상태 보고(BSR) 절차라 불린다.
UE는 서비스를 제공하는 eNB에 BSR을 전송하기 위해 상향 링크 무선 자원을 필요로 한다. BSR이 트리거링되었을 때 상기 UE가 상향 링크 무선 자원을 할당한 경우, 상기 UE는 상기 할당된 상향 링크 무선 자원을 사용하여 서비스를 제공하는 eNB에 즉시 BSR을 전송한다. BSR가 트리거링되었을 때 상기 UE가 할당된 상향 링크 무선 자원을 가지고 있지 않은 경우, 상기 UE는 서비스를 제공하는 eNB로부터 상향 링크 무선 자원을 수신하기 위한 스케줄링 요청(SR) 절차를 시작한다.
BSR 절차를 위해, 상기 UE는 모든 중단되지 않은 모든 무선 베어러들을 고려하며 중단된 무선 베어러를 고려할 수도 있다.
BSR은 사전 정의된 사건이 하나라도 발생하는 경우 트리거링된다. 발생한 사건에 따라, BSR은 다음 세 가지로 분류될 수 있다: 정규(regular) BSR, 패딩(padding) BSR 및 주기적(periodic) BSR.
정규 BSR은 상향 링크 데이터가, 논리 채널 그룹(LCG)에 속하는 논리 채널에 대해, RLC entity 또는 PDCP entity 내에서 전송이 가능하게 되는 경우 트리거링될 수 있다. 어떠한 데이터가 전송 가능한 것으로 간주되는지에 대한 정의는 3GPP TS 36.322 V9.1.0 (2010-03) 제 4.5절 및 3GPP TS 36.323 V9.0.0 (2009-12) 제 4.5절에 각각 규정되어 있다. 상기 정규 BSR은 상기 데이터가 어떠한 LCG에 속하는 논리 채널의 우선권보다 더 높은 우선권을 가지는 논리 채널에 속하고, 이에 대한 데이터 전송이 이미 가능한 경우에 트리거링될 수 있다. 상기 정규 BSR은 또한 LCG에 속하는 어떠한 논리 채널에 대해서도 전송 가능한 데이터가 존재하지 않을 때도 트리거링될 수 있다.
패딩 BSR은 상향 링크 자원이 할당되고 패딩 비트의 개수가 BSR MAC 제어 요소 (CE)에 sub헤더를 더한 크기와 같거나 이보다 클 때 트리거링될 수 있다.
정규 BSR은 재전송 BSR 타이머가 만료하고 상기 UE가 LCG에 속하는 어느 하나의 논리 채널에 대해서도 전송이 가능한 데이터를 가지고 있는 경우 트리거링될 수 있다.
주기적인 BSR 타이머가 만료되면 주기적인 BSR이 트리거링될 수 있다.
도 7은 버퍼 상태 보고의 과정을 예시하는 도면이다.
도 7을 참조하면, RRC 계층 내에 정의된 MAC-MainConfig 신호 전송을 통해 eNodeB(200)는 각 UE 내의 논리 채널과 연관된 BSR 절차를 제어한다. 상기 RRC 메시지는 BSR 주기 타이머(periodicBSR-timer) 및/또는 a BSR 재전송 타이머 (retxBSR-timer) 내의 정보를 포함한다. 또한, 상기 RRC 메시지는 BSR의 형식 및 데이터 크기와 연관된 설정 정보를 포함한다.
어느 때나, 상기 UE는 BSR을 트리거링시킬 수 있다.
버퍼 상태 보고(BSR)는 다음 이벤트 중 하나라도 발생하면 트리거링되게 된다:
- UL 데이터가, LCG에 속하는 논리 채널에 대해, RLC 개체 내에서 또는 PDCP 개체 내에서 전송이 가능하게 되고(어떠한 데이터가 전송 가능한 것으로 간주되는지에 대한 정의는 [3] 및 [4]에 각각 규정되어 있다) 데이터가 어떠한 LCG에 속하는 논리 채널의 우선 순위보다 높은 우선 순위를 가지는 논리 채널에 속하며 이에 대해 데이터가 이미 전송이 가능하거나, LCG에 속하는 어떠한 논리 채널에 대해서도 전송이 가능한 데이터가 존재하지 않는 경우로서, 이 경우에 상기 BSR은 이하에서 "정규적 BSR"로 불린다;
- UL 자원이 할당되고 패딩 비트의 개수가 상기 버퍼 상태 보고 MAC 제어 요소에 그 하위헤더를 더한 것과 같거나 이보다 큰 경우로서, 이 경우에 상기 BSR은 이하에서 "패딩 BSR"로 불린다;
- retxBSR-타이머가 만료하고 상기 UE가 LCG에 속하는 어떠한 논리 채널에 대해서도 전송 가능한 데이터를 가지는 경우로서, 이 경우에 상기 BSR은 이하에서 "정규 BSR"로 불린다;
- periodicBSR-타이머가 만료하는 경우로서, 이 경우에 상기 BSR은 이하에서 "주기적 BSR"로 불린다.
BSR의 트리거링을 기반으로, 상기 UE는 BSR 보고를 전송할 수 있다. 상기 BSR은 RRC 신호 전달에 의해 수립된 설정 정보를 고려하여 설정된다.
도 8은 BSR을 위한 매체 접근 제어(medium access control: MAC) 메시지의 구조를 예시하는 도면이다.
MAC 프로토콜 데이터 유닛(PDU)은 MAC 헤더(710), 영 또는 그 이상의 MAC 제어 요소(CE)(721, 722), 영 또는 그 이상의 MAC 서비스 데이터 유닛(SDU)(723) 및 선택적으로 패딩 비트를 포함한다. 상기 MAC 헤더(710)와 상기 MAC SDU(723) 모두 가변의 크기를 가진다. 상기 MAC SDU(723)는 MAC 계층의 보다 상위의 계층(예를 들어, RLC 계층 또는 RRC 계층)로부터 제공되는 데이터 블록이다. 상기 MAC CE(721 또는 722)는 BSR과 같은 MAC 계층의 제어 정보를 전달하기 위해 사용된다.
상기 MAC PDU 헤더(710)는 하나 또는 그 이상의 하위헤더를 포함한다. 각 하위헤더는 MAC SDU, MAC CE 또는 패딩 비트 중 하나에 해당한다.
상기 하위헤더는 여섯 개의 헤더 필드 R/R/E/LCID/F/L를 포함하지만, 이는 MAC PDU의 마지막 하위헤더 및 고정된 크기의 MAC CE에 대해서는 예외이다. 상기 MAC PDU의 마지막 하위헤더 와 고정된 크기의 MAC CE에 대한 하위헤더는 네 개의 헤더 필드 R/R/E/LCID 만을 포함한다. 패딩 비트에 해당하는 하위헤더는 네 개의 헤더 필드 R/R/E/LCID을 포함한다.
각 필드에 대한 설명은 다음과 같다.
- R (1비트): 추후 사용을 위해 예약된 필드.
- E (1비트): 확장된 필드. 이는 다음 필드에 F 및 L 필드가 있는지의 여부를 나타낸다.
- LCID (5비트): 논리 채널 ID 필드. 이는 MAC CE의 유형 또는 MAC SDU가 속하게 되는 특정한 논리 채널을 나타낸다.
- F (1비트): 형식 필드. 이는 다음 L 필드가 7비트 또는 15비트의 크기를 가지는 지의 여부를 나타낸다.
- L (7 또는 15비트): 길이 필드. 이는 MAC 하위헤더에 해당하는 MAC CE 또는 MAC SDU의 길이를 나타낸다.
상기 F 및 L 필드는 고정 크기 MAC CE에 해당하는 MAC 하위헤더에 포함되지 않는다.
도 8에 도시된 것과 같이, 상기 BSR은 MAC 신호 전달의 형태로 전송되며, UE에 의해 설정된 상기 BSR은 MAC 헤더(710)의 LCID (논리 채널 ID)의 설정 값으로 식별된다. 예를 들어 설명하면, LCID 값이 11101로 설정된 경우, 이는 짧은 BSR 형식을 가지는 BSR MAC CE(720)가 전송됨을 나타내며(도 9 참조), LCID 값이 11110으로 설정된 경우, 이는 긴 BSR 형식을 가지는 BSR MAC CE(720)가 전송됨을 나타낸다(도 10 참조). 이에 따라, 상기 기지국은 MAC 헤더의 LCID 값을 통해 MAC CE의 BSR 형식을 인식할 수 있다.
도 9a는 본 발명이 적용되는 짧은 BSR MAC 제어 요소를 예시하는 도면이다.
도 9a를 참조하면, 짧은 BSR 및 절단된(Truncated) BSR 형식은 하나의 LCG ID 필드와 해당하는 하나의 버퍼 크기 필드를 가진다. 여기에서 LCG ID(상기 논리 채널 그룹 ID, 810) 필드는 UE 버퍼 상태가 보고되고 있는 논리 채널(들)의 그룹을 식별한다. 상기 필드의 길이는 2비트이다. 상기 버퍼 크기(820)는 LCG의 모든 논리 채널에 걸쳐 전송 가능한 전체 데이터의 양을 식별하며, 이 필드의 길이는 6비트이다.
도 9b는 본 발명이 적용되는 긴 BSR MAC 제어 요소를 예시하는 도면이다.
상기 길이가 긴 BSR은 어떠한 논리 채널 그룹 식별자도 없이 LCG ID 0의 논리 채널 그룹(910)에서 LCG ID 3의 논리 채널 그룹(940)의 순서로 버퍼의 양(크기)을 포함한다. 여기에서, 하나의 LCG는 하나 또는 그 이상의 RB를 포함하며, 상기 LCG에 대한 버퍼 크기 필드 값은 상기 RLC 계층 및 LCG에 포함된 모든 RB의 PDCP 내에서 전송 가능한 데이터의 총합이 된다.
이 때, 상기 PDCP 및 RLC 계층 내에서 전송 가능한 데이터는 다음과 같이 정의될 수 있다.
RLC 내에서 전송 가능한 데이터
MAC 버퍼 상태 보고를 목적으로, 상기 UE는 RLC 계층 내 전송을 위해 사용 가능한 데이터로서 다음을 고려해야 할 것이다:
- RLC 데이터 PDU에 아직 포함되지 않은 RLC SDU, 또는 이들의 부분;
- 재전송 (RLC AM)을 위해 대기 중인 RLC 데이터 PDU, 또는 이들의 부분.
이와 함께, 상태 PDU가 트리거링되었고 상태 금지 타이머가 동작되지 않거나 만료된 경우, 상기 UE는 다음 전송 기회에 전송될 상태 PDU의 크기를 추정하여야 할 것이며, 이를 RLC 계층에서 전송 가능한 데이터로 간주하여야 할 것이다.
PDCP 내에서 전송 가능한 데이터
MAC 버퍼 상태 보고를 목적으로, 상기 UE는 다음 기술된 것뿐만 아니라 PDCP 제어 PDU를 PDCP 계층 내에서 전송 가능한 데이터로 고려하게 될 것이다:
어떠한 PDU도 보다 하위의 계층으로 보고되지 않은 SDU에 대해:
- 상기 SDU가 PDCP에 의해 처리되지 않은 경우 SDU 자체, 또는
- 상기 SDU가 PDCP에 의해 처리된 경우, 상기 PDU.
추가로, RLC AM 상에 매핑된 무선 베어러에 대해, 상기 PDCP 개체가 이전에 재수립 절차를 수행한 경우에는, 상기 UE는 PDCP 계층 내에서의 전송을 위해 사용 가능한 데이터로서 다음을 고려해야 할 것이다:
자신에 해당하는 PDU가 PDCP 재수립하기 이전에 하부 계층에만 제출된 SDU에 대해, PDCP 상태 보고에 의해 성공적으로 전달된 것으로 나타내어진 SDU를 제외하고, 해당하는 PDU의 전달이 하부 계층에 의해 확인되지 않은 첫 번째 SDU로부터 시작하여, 수신이 이루어진 경우:
- 상기 SDU가 PDCP에 의해 이미 처리되지 않은 경우, 상기 SDU, 또는
상기 PDU가 PDCP에 의해 일단 처리된 경우, 상기 PDU.
여기에서, 상기 UE는 전송될 데이터의 양에 대하여 ‘설정되거나 설정되지 않은 extendedBSR-Sizes’를 고려하여 버퍼 크기 필드(6비트)로 삽입되어야 하는 값인 인덱스를 결정한다.
상기 버퍼 크기 필드는 TTI에 대한 모든 MAC PDU가 구축된 이후에 논리 채널 군의 모든 논리 채널에 걸쳐 사용 가능한 데이터의 총량을 식별한다. 데이터의 양은 바이트의 수로 표시된다. 여기에는 RLC 계층 및 PDCP 계층 내에서의 전송을 위해 사용 가능한 모든 데이터를 포함하여야 한다. 이 필드의 길이는 6비트이다. 버퍼 크기 필드에 의해 취해지는 값들을 표 1에 나타내었다.
지표 버퍼 크기 값[바이트] 지표 버퍼 크기 값[바이트]
0 BS = 0 32 1132 < BS <= 1326
1 0 < BS <= 10 33 1326 < BS <= 1552
2 10 < BS <= 12 34 1552 < BS <= 1817
3 12 < BS <= 14 35 1817 < BS <= 2127
4 14 < BS <= 17 36 2127 < BS <= 2490
5 17 < BS <= 19 37 2490 < BS <= 2915
6 19 < BS <= 22 38 2915 < BS <= 3413
7 22 < BS <= 26 39 3413 < BS <= 3995
8 26 < BS <= 31 40 3995 < BS <= 4677
9 31 < BS <= 36 41 4677 < BS <= 5476
10 36 < BS <= 42 42 5476 < BS <= 6411
11 42 < BS <= 49 43 6411 < BS <= 7505
12 49 < BS <= 57 44 7505 < BS <= 8787
13 57 < BS <= 67 45 8787 < BS <= 10287
14 67 < BS <= 78 46 10287 < BS <= 12043
15 78 < BS <= 91 47 12043 < BS <= 14099
16 91 < BS <= 107 48 14099 < BS <= 16507
17 107 < BS <= 125 49 16507 < BS <= 19325
18 125 < BS <= 146 50 19325 < BS <= 22624
19 146 < BS <= 171 51 22624 < BS <= 26487
20 171 < BS <= 200 52 26487 < BS <= 31009
21 200 < BS <= 234 53 31009 < BS <= 36304
22 234 < BS <= 274 54 36304 < BS <= 42502
23 274 < BS <= 321 55 42502 < BS <= 49759
24 321 < BS <= 376 56 49759 < BS <= 58255
25 376 < BS <= 440 57 58255 < BS <= 68201
26 440 < BS <= 515 58 68201 < BS <= 79846
27 515 < BS <= 603 59 79846 < BS <= 93479
28 603 < BS <= 706 60 93479 < BS <= 109439
29 706 < BS <= 826 61 109439 < BS <= 128125
30 826 < BS <= 967 62 128125 < BS <= 150000
31 967 < BS <=1132 63 BS > 150000
표 1에 따르면, BSR은 0 내지 150 킬로바이트 또는 150 킬로바이트 이상의 범위를 가지는 버퍼 크기를 보고할 수 있다.
<소규모 셀>
이제, 소규모 셀의 개념이 설명될 것이다.
제 3세대 또는 제 4세대 이동 통신 시스템에서, 멀티미디어 컨텐츠, 스트리밍 등과 같은 고용량 서비스 및 양방향 서비스를 지원하기 위해 셀 용량을 증가시키기 위한 시도가 지속적으로 이루어지고 있다.
즉, 통신의 발달 및 멀티미디어 기술의 보급과 함께 다양한 대용량 전송 기술들이 요구됨에 따라, 무선 용량을 증가시키기 위한 방법에는 보다 많은 주파수 자원을 할당하는 방법이 포함되지만, 제한된 주파수 자원을 가지고 다수의 사용자에게 보다 많은 주파수 자원을 할당하는 것은 제한이 있다.
고주파수 대역을 사용하고 셀 반경을 축소시키기 위한 접근 방법이 셀 용량을 증가시키기 위해 사용되어 왔다. 피코 셀이나 펨토 셀과 같은 소규모 셀이 채택되는 경우, 기존 셀룰라 시스템에서 사용되는 주파수보다 높은 대역이 사용될 수 있으며, 그 결과로, 더 많은 정보를 전송하는 것이 가능하게 된다.
도 10은 소규모 셀을 채택하는 하나의 표본적 개념을 도시한다.
폭발적인 이동 통신 트래픽, 특히 실내 및 실외에서의 핫스팟 배치의 시나리오에 대처하기 위해서는 낮은 전력 노드를 사용하는 소규모 셀이 유망한 것으로 보여진다. 낮은 전력 노드는 일반적으로 자신의 Tx 전력이 매크로 노드 및 BS 클래스보다 낮은 노드를 의미하며, 예를 들어 피코 및 펨토 eNB가 모두 적용 가능하다. E-UTRA 및 E-UTRAN에 대한 소규모 셀 향상은 낮은 전력 노드를 사용하는 실내 및 실외를 위한 핫스팟 영역에서의 향상된 성능을 위한 추가적인 기능성에 초점을 맞추고 있다.
도 10에 도시된 것과 같이, 소규모 셀 향상은 매크로 커버리지를 가지는 경우와 가지지 않는 경우 모두와, 실외 및 실내 소규모 셀 배치 모두, 및 이상적인 백홀과 이상적이지 않은 백홀 모두를 타겟으로 하고 있다. 희소(sparse)하고 조밀(d dense)한 소규모 셀 배치가 모두 고려된다.
(A). 매크로 커버리지를 가지는 경우와 가지지 않는 경우
도 10에 도시된 것과 같이, 소규모 셀 향상은 이미 배치된 셀룰라 네트워크의 용량을 보다 높이기 위해 소규모 셀 노드가 하나 또는 그 이상의 오버레이된 E-UTRAN 매크로-셀 계층(들)의 커버리지 내에서 배치되는 배치 시나리오를 타겟으로 할 수 있다. 다음과 같은 두 시나리오가 고려된다:
- 상기 UE가 동시에 상기 매크로 셀 및 상기 소규모 셀 모두의 커버리지 내에 있는 경우
- 상기 UE가 동시에 상기 매크로 셀 및 상기 소규모 셀 모두의 커버리지 내에 있지 않은 경우
도 10은 또한 소규모 셀 노드가 하나 또는 그 이상의 오버레이된 E-UTRAN 매크로-셀 계층(들)의 커버리지 하에 배치되지 않는 시나리오도 보여 준다. 이 시나리오 또한 소규모 셀 향상 연구 항목의 타겟이 된다.
(B). 실외 및 실내
소규모 셀 향상은 실외 및 실내 소규모 셀 배치 모두를 타겟으로 할 수 있다. 이러한 소규모 셀 노드는 실내 또는 실외에 배치될 수 있으며, 둘 중 어느 경우에도 실내 또는 실외 UE에 서비스를 제공할 수 있다.
실내 UE에 대해서는, 낮은 UE 속도(0 ? 3 km/h)만이 타겟이 된다. 실외에 대해서는, 낮은 UE 속도뿐만 아니라, (30km/h 및 이보다 높을 수 있는 속도 까지의) 중간 속도의 UE 또한 타겟이 된다.
처리율과 이동성/연결 모두 낮은 이동성 및 높은 이동성 모두에 대한 성능 척도로 사용될 것이다. 셀 에지의 성능(예를 들어, 사용자 처리율에 대한 5백분위 CDF 포인트) 및 (네트워크와 UE 모두의) 전력 효율 또한 차후 연구에 대한 척도로 사용된다.
(C). 이상적인 백홀과 이상적이지 않은 백홀
이상적 백홀(즉, 광섬유, LOS 마이크로웨이브를 사용한 전용 점과 점의 연결과 같은 매우 높은 처리율과 매우 낮은 지연 백홀) 및 이상적이지 않은 백홀(즉, xDSL, NLOS 마이크로웨이브와 같이 시장에서 널리 사용되는 일반적 백홀 및 중계와 같은 기타 백홀)이 모두 연구될 수 있다. 성능과 비용간의 상호 절충이 고려될 수 있다.
사업자 입력을 기반으로 한 이상적이지 않은 백홀에 대한 범주 분류가 표 2에 열거되어 있다:
백홀 기술 지연(일방) 처리율 우선 순위(1이 가장 높음)
섬유 접속 1　 10-30ms　 10M-10Gbps 1
섬유 접속 2 5-10ms 100-1000Mbps 2
DSL　접속 15-60ms 10-100 Mbps 1
케이블　 25-35ms 10-100 Mbps 2
무선 백홀 5-35ms 일반적으로 10Mbps 100Mbps, Gbps 범위까지 가능 1
사업자 입력을 기반으로 한 양호한 백홀에서 이상적인 백홀까지에 대한 범주 분류가 표 3에 열거되어 있다:
백홀 기술 지연 (일반) 처리율 우선 순위(1이 가장 높음)
섬유 2-5ms 50M-10Gbps 1
소규모 셀들 사이뿐만 아니라, 매크로 및 소규모 셀 사이의 인터페이스에 대해서, 본 발명의 개시는 실제 유형의 인터페이스가 결정되기 이전에 원하는 개선 효과를 얻기 위해 먼저 어떠한 종류의 정보가 노드 사이에서 교환되는 것이 필요하거나 도움이 되는지를 식별한다. 그 후, 소규모 셀과 소규모 셀 사이뿐만 아니라 매크로 및 소규모 셀 사이의 방향이 가정될 수 있다면, X2 인터페이스가 출발점으로 사용될 수 있다.
(D). 희소한 경우 및 조밀한 경우
소규모 셀 향상은 희소한 경우 및 조밀한 경우의 소규모 셀 배치를 고려할 수 있다. 일부 시나리오(예를 들어, 핫스팟 실내/실외 장소 등)에서, 단일 또는 몇 개의 소규모 셀 노드(들)이, 예를 들어, 핫스팟(들)을 처리하기 위해 조밀하지 않게 배치된다. 한편, 일부 시나리오(예를 들어, 조밀한 도시, 대형 쇼핑 몰 등)에서는, 많은 수의 소규모 셀 노드들이 밀집하게 배치되어 소규모 셀 노드들이 담당하는 상대적으로 광역의 지역에 대해 매우 큰 트래픽을 지원한다. 소규모 셀 계층의 커버리지는 일반적으로 서로 다른 핫스팟 영역에서 불연속적이다. 각 핫스팟 영역은 소규모 셀들의 그룹, 즉 소규모 셀 클러스터가 담당할 수 있다.
또한, 향후의 원활한 확대/확장(예를 들어: 희소한 경우에서 조밀한 경우로, 소영역의 조밀한 경우에서 대영역의 조밀한 경우로, 또는 통상의 조밀한 경우에서 극도의 조밀한 경우로)이 고려될 수 있다. 이동성/ 연결 성능에 대해, 희소한 배치와 조밀한 배치 모두 동일한 우선 순위로 고려될 수 있다.
(E). 동기화
동기화된 시나리오와 동기화되지 않은 시나리오 모두가 소규모 셀과 매크로 셀(들) 사이뿐만 아니라 소규모 셀들 사이에서 고려될 수 있다. 예를 들어 간섭 조정, 반송파 집성 및 eNB COMP 간 동작과 같은 특정한 동작에서는, 소규모 셀 향상이 소규모 셀 검색/측정 및 간섭/자원 관리 측면에서 동기화된 배치로부터 이득을 얻을 수 있다. 따라서, 소규모 셀 클러스터들의 시간 동기화 배치가 연구에서 우선 순위를 가지며 이러한 동기화를 성취할 수 있는 수단이 고려될 것이다.
(F). 스펙트럼
소규모 셀 향상은 매크로 계층 및 소규모 셀 계층에 서로 다른 주파수 대역이 각각 별도로 지정되는 배치 시나리오에 구현될 수 있으며, 이 때, 도 10의 F1 및 F2는 서로 다른 주파수 대역의 서로 다른 반송파에 해당한다.
소규모 셀 향상은 현존의 셀룰라 대역 및 향후의 대역 모두에 적용될 수 있으며, 보다 많은 스펙트럼을 사용하고 대역폭을 넓히기 위해 고주파수 대역, 예를 들어, 3.5 GHz 대역에 특별한 초점이 맞추어져 있다.
소규모 셀 향상은 최소한 지역적으로는 소규모 셀 배치에 대해서만 사용되는 주파수 대역의 가능성 또한 고려할 수 있다.
매크로 계층과 소규모 셀 계층 사이의 공동-채널 배치 시나리오 또한 고려될 수 있다.
향후의 3GPP 연구 항목/작업 항목에 있어서 기존의 것과 중복되는 것은 피하게 될 것이다.
스펙트럼 구성의 일부 예는 다음과 같다:
- 대역 X 및 Y를 가지는 매크로 계층과 대역 X만을 가지는 매크로 계층, 및 소규모 셀 계층 상에서의 반송파 집성
- 매크로 계층과 공동 채널인 반송파 집성 대역을 지원하는 소규모 셀
- 매크로 계층과 공동 채널이 아닌 반송파 집성 대역을 지원하는 소규모 셀
가능성 있는 공동 채널 배치 시나리오 중 하나는 조밀한 실외 공동 채널 소규모 셀 배치로서, 낮은 이동성의 UE와 이상적이지 않은 백홀을 고려한 것이다. 모든 소규모 셀들은 매크로 커버리지 하에 있다.
소규모 셀 향상은 매크로 계층 및 소규모 셀 계층을 위한 주파수 대역에 대한 듀플렉스 체계(FDD/TDD)와 무관하게 지원될 수 있다. 소규모 셀 향상을 위한 공기(Air) 인터페이스 및 솔루션은 대역에 독립적일 수 있으며 소규모 셀 당 어그리게이션된 대역폭은 최소한 3GPP 릴리즈에 대해서는 12 100 MHz를 넘지 않을 수 있다.
(G). 트래픽
소규모 셀 배치에서, 작은 커버리지로 인해 소규모 셀 노드 당 사용자의 수가 그리 많지 않기 때문에 트래픽이 크게 변동할 가능성이 있다.
소규모 셀 배치에서, 소규모 셀 노드 간에 사용자 분배가 크게 변동할 수 있다. 또한 이러한 트래픽은 하향 링크 또는 상향 링크쪽으로 치우쳐서 매우 비대칭적일 것으로 기대된다.
시간 도메인 및 공간 도메인에서 균일 및 불균일 트래픽 부하 분포가 고려될 수 있다. 비완충 버퍼 및 완충 버퍼 트래픽이 모두 포함되며, 비완충 버퍼 트래픽이 실제적 경우를 증명하기 위해 우선 순위를 가진다. 보다 상세한 평가 방법론이 소규모 셀 향상의 향후 물리 계층 및 높은 계층 연구 항목에서 3GPP 작업 그룹 수준으로 연구될 것이다.
CSG/hybrid는 다른 WI/SI에서 다룰 수 있는 독립적인 주제이다. CSG/하이브리드에서 알 수 없는 솔루션이나 공개된 접근 방식 또한 CSG/하이브리드에 적용될 수 있다.
(H). 하위 호환성
하위 호환성, 즉 스몰 셀 노드/반송파에 접근하기 위한 과거의 (프리릴리즈 12) UE의 가능성이 소규모 셀 배치에 있어서 바람직하다.
하위 호환되지 않는 특성을 도입하는 경우는 충분한 게인이 확보되는 것으로 정당화될 수 있을 것이다.
(I). 배치의 사용예
사업자가 배치하는 시나리오(즉 사업자가 소규모 셀 노드의 셀 계획 및 설치/유지를 수행하는 경우)는 소규모 셀 향상에 대해 지원될 수 있다.
사용자가 배치히는 시나리오, 예를 들어 조직의 사용자에 의해 사무용 빌딩에 배치된 소규모 셀 노드가 낮은 우선 순위를 가지는 소규모 셀 향상을 위해 지원될 수 있다.
유연한 설정을 지원하기 위한 플러그 앤 플레이 제공과 같은 자동 메카니즘과 작동 및 유지에 있어서의 낮은 비용이 사업자 및 사용자 배치 시나리오 모두에 대해 고려될 수 있으며, 이 때 이들 배치들에 대하여 무선 계획의 부재가 발생할 가능성을 고려해야 한다.
사업자 배치 시나리오라 할지라도, 릴리즈 10/11과 비교하여 셀 계획 노력의 감소가 고려되어야 한다.
(J). 공존 및 상호 작업
소규모 셀 향상을 위해, 소규모 셀이 3GPP 릴리즈 10/11 메커니즘을 지원한다는 가정 하에, 최소한 3GPP 릴리즈 10/11 E-UTRAN과 동일한 성능을 가지는 동일한 상호-RAT 상호 작업 능력이 지원되어야 할 것이다.
(K). 코어 네트워크 측면
소규모 셀 향상은 소규모 셀 노드의 개수가 증가함에 따라 백홀 트래픽을 증가시킬 뿐만 아니라, 코어 네트워크에 대한 신호 처리 부하(예를 들어, 이동성에 의해 야기된 부하)를 최소화할 수 있다.
(L). 용량 및 성능 요건
이러한 향상은 일반적인 커버리지 상황 및 일반적 단말의 설정에서 셀 용량, 즉 성취 가능한 사용자 처리율 및 시스템 처리율에 중점을 두게 될 것이며, 2 RX 안테나를 가지는 단말을 포함하고 단일 요소 반송파를 지원할 것이다.
(M). 시스템 성능
소규모 셀 향상은 합리적인 시스템 복잡도가 이루어진다면, 하향 링크 및 상향 링크 모두에 대해 일반적인 사용자 처리율(예를 들어 50% 및, 커버리지가 제한된 시나리오에서는, 5% 포인트의 사용자 처리율의 CDF)에 중점을 두면서 상당히 증가된 사용자 처리율을 지원하게 될 것이다. 실제의 정량적 요건은 물리 및 보다 높은 계층 향상에 대한 추후 연구 항목에서 결정될 수 있을 것이다.
커버리지 영역에 걸친 일관된 사용자 경험이 매우 바람직하다. 소규모 셀 향상은 사용자 분포가 동적으로 변화하는 시나리오에서 하향 링크 및 상향 링크 모두에서 사용자 처리율을 적정하게 유지시키게 될 것이다.
소규모 셀 향상은 주어진 사용자 및 소규모 셀 분포에 대해 일반적인 트래픽 유형에서 합리적인 시스템 복잡도를 고려하여 단위 면적(예를 들어 bps/km2) 당 가능한 한 높은 용량을 타겟으로 할 수 있을 것이다.
상기 소규모 셀 향상은 시스템 성능을 향상시킬 목적으로 실제 백홀 지연의 영향을 평가하고 솔루션을 제공할 수 있다. 예를 들어 VoLTE(예를 들어 MOS 스코어)의 서비스 질 및 서비스(비디오 스트리밍, 화상 전화 등)에 대한 지연/지터(jitter)의 효과와 같은 다른 측면들 또한 추후의 연구에서 해결될 수 있을 것이다.
(N). 이동성 성능
소규모 셀 향상은 배치 시나리오에서 요구되는 이동성을 지원할 수 있다.
소규모 셀 향상은 고주파수 대역에서의 향후 스펙트럼(예를 들어, 보다 사용이 쉬운 스펙트럼과 보다 광역의 대역폭) 사용을 위해 요구되는 이동성을 지원할 수 있다.
소규모 셀 향상은 기술된 유연성 커버리지 조건을 위한 이동성을 지원할 수 있다.
매크로 계층 상에서 서비스되고 있는 UE 및 30 km/h에 이르는 목표 이동 속도를 위해, 소규모 셀 노드들이 발견될 필요가 있으며, 소규모 셀 노드에 대해 일어날 수 있는 이동성이 적절한 시점에 낮은 UE 전력 소모를 통해 UE가 소규모 셀 계층의 커버리지 영역으로 이동하는 상황에서 수행되어야 한다.
조밀하게 배치된 소규모 셀 노드에 걸친 이동성 및 동일한 주파수 계층 상의 매크로 및 소규모 셀 사이의 이동성이 30 km/h에 이르는 이동 속도로써 양호한 성능으로 목표가 될 수 있다.
소규모 셀 향상 내에서, 보다 높은 속도(예를 들어, 50-80 km/h)을 위한 이동성 향상, 예를 들어, 실외 소규모 셀 내 차량 UE로부터의 부하 분담(offload)이 향후의 연구 항목에서 연구될 수 있다. 매우 높은 이동성을 가진 사용자를 제외하는 솔루션이 고려될 수 있다.
소규모 셀 내에서 고속 UE를 허용하는 이점이 평가될 수 있으며, 예를 들어 UE 처리율에서의 이득, 이동성의 개선된 견고함, 개선된 UE 전력, 및 어느 속도까지에서 부하 분담이 이익을 볼 것인가 등이다. 예를 들어 UE 속도를 소규모 셀 내에서 어떻게 추정할 것인지와 같은 다른 주제들은 소규모 셀 향상의 추후 연구 항목에서 다루어질 수 있을 것이다.
실시간 서비스는 소규모 셀 향상 내에서 지원될 수 있다. 소규모 셀 노드들 사이에서의 이동성 및 소규모 셀과 오버레이된 매크로 노드 사이의 이동성이 품질에 미치는 영향(예를 들어 중단 시간, 패킷 손실)은 3GPP 릴리즈 10/11 E-UTRA/E-UTRAN에 의해 제공되는 것보다 작거나 같을 수 있다.
소규모 셀 향상은 3GPP 릴리즈 10/11 E-UTRA/E-UTRAN과 비교하여 소규모 셀 노드들 사이뿐만 아니라 매크로 셀 노드들과 소규모 셀 노드들 사이의 이동성 동안 C-평면/U-평면 지연 및 패킷 손실을 줄일 수 있는 기술과 메커니즘을 고려할 수 있을 것이다.
차후의 기술 연구 항목 하에서 고려되는 이동성 향상은 배치 시나리오와 관련될 수 있다. 다른 연구 항목/작업 항목(예를 들어 HetNet 이동성)에서 다루어지지 않은 추후의 향상들이 고려될 수 있으며, 중복된 작업은 피하게 될 것이다.
(O). 커버리지 성능
소규모 셀 향상 커버리지는 상향 링크 및 하향 링크 모두에 대해 다양한 배치 시나리오를 지원하기에 충분히 유연할 수 있다.
(P). 구조
E-UTRAN 구조는 소규모 셀 향상에서 목표로 하는 시스템 및 이동성 성능을 달성할 수 있을 것이다. 구조와 관련된 상기 연구들은 실제적인 유형의 인터페이스가 결정되기 이전에 바람직한 개선을 얻기 위해 먼저 노드들 사이에 교환되기에 어떠한 종류의 정보가 필요하거나 유리한 지를 식별하게 될 것이다.
(Q). 비용 및 복잡도
소규모 셀 향상은 요구되는 성능을 만족시켜야 할 것이다. 추가적으로, 소규모 셀 향상을 지원하기 위한 비용 및 복잡도가 최소화되어야 할 것이다.
소규모 셀 향상은 다음과 같은 조치를 통해 낮은 네트워크 비용을 이룰 수 있을 것이다:
- 서로 다른 백홀들을 목표로 하는 솔루션을 허용,
- 예를 들어, SON 기능성, 드라이브 테스트의 최소화 등을 통해 저비용 배치, 적은 동작 및 유지 작업을 허용
- 예를 들어, 소규모 셀 시나리오 내 RF 요건들의 완화 등을 고려하여 저감된 기지국 구현 비용을 허용
규정된 모든 인터페이스들이 다중 판매자 장비의 상호 운용성을 위해 개방될 것임에 유의해야 할 것이다.
소규모 셀 향상이 UE의 복잡도 증가를 낮추고 오랜 UE 배터리 수명(대기 및 능동 모드)을 허용하도록 구현되는 것이 가능할 것이다.
서로 다른 UE 의 용량들이 스몰 셀 향상을 위해, 특히 매크로 및 소규모 셀 계층으로의 동시 전송 및 이로부터의 동시 수신에 대한 가능성과 같은 UE RF 복잡도에 관련된 특성들에 대하여 고려될 수 있을 것이다.
시스템 복잡도는 초기 단계에서 시스템 및 상호 운용성을 안정화시키고 단말 및 네트워크의 비용을 줄이기 위해 최소화되어야 할 것이다. 이러한 요건을 위해, 다음과 같은 사항을 고려해야 할 것이다:
- 선택 사항의 개수를 최소화한다
- 불필요한 강제적 특성이 없도록 한다
- 필요한 테스트 경우의 수를, 예를 들어, 적절한 파라미터 범위와 세분화도를 가지고 프로토콜의 상태의 개수 및 절차들의 개수를 제한함으로써 줄인다
(R). 에너지 효율
소규모 셀 향상은 합리적인 시스템 복잡도가 주어진다는 기반 하에 소규모 셀 향상의 트래픽 특성을 고려하여 가능한 한 높은 정도의 네트워크 에너지 효율을 목표로 할 수 있다. 또한, 어떠한 활동적인 사용자에게도 서비스를 제공하지 않는 소규모 셀들이 증가할 가능성을 고려하여 소규모 셀들을 휴지 모드에 놓는 것이 지원될 수 있다. 단위 면적 당 사용자 처리율/용량과 네트워크 에너지 효율을 조화시켜 얻을 수 있는 이득이 고려될 수 있을 것이다.
소규모 셀의 짧은 범위의 전송 경로를 고려하는 높은 UE 에너지 효율이 목표가 될 수 있을 것이다. 이는 UE 에너지 효율과 관련하여 조화를 이루려는 노력, 예를 들어, 요구되는 에너지/UL을 위한 비트의 감축, UE 이동성 측정, 셀 식별 및 소규모 셀 발견, 최종 사용자 경험 및 시스템 성능 등을 의미한다.
(S). 보안
소규모 셀 향상 영역의 구조는 소규모 셀 향상의 배치 시나리오에 대해 릴리즈 10/11 E-UTRA 및 E-UTRAN에 필적하는 수준의 보안을 가질 수 있다.
도 11은 매크로 셀 및 소규모 셀의 예시적인 공존 개념을 도시한다.
도 11에 도시된 것과 같이, 종래의 BS 또는 eNodeB(200)의 셀은 소규모 셀 상의 매크로 셀이라 불릴 수 있을 것이다. 각각의 소규모 셀은 각각의 BS 또는 eNodeB에 의해 작동된다(300). 상기 종래의 BS 또는 eNodeB(200)가 주파수 F1을 사용하여 작동하는 경우, 각각의 소규모 셀은 F1 또는 F2의 주파수를 사용하여 작동한다. 소규모 셀들은 클러스터 내에서 그룹을 이룰 수 있다. 소규모 셀들의 실제 배치는 서비스 제공자의 정책에 따라 다양함을 인식해야 할 필요가 있다.
도 12는 소규모 셀 배치의 첫 번째 시나리오의 일례를 도시한다.
도 12에 도시된 것과 같이, 상기 소규모 셀들은 오버레이된 매크로 셀의 존재 하에서 배치될 수 있다. 즉, 상기 소규모 셀들은 매크로 셀의 커버리지 내에 배치될 수 있다. 이러한 배치에서, 다음과 같은 사항이 고려될 수 있다.
- 매크로 셀 및 소규모 셀들의 공동 채널 배치
- 실외 소규모 셀 배치
- 소규모 셀 클러스터가 고려된다
- 상기 소규모 셀들은 클러스터 내에서 조밀하다
- 클러스터 당 소규모 셀들의 개수/밀도, 소규모 셀들 사이에서의 조정을 위한 백홀 링크 및 소규모 셀들 사이에서의 시간 동기화 등과 관련한 상세 사항이 고려될 수 있을 것이다
- 이상적인 백홀 및 이상적이지 않은 백홀 모두가 다음 인터페이스들에 대해 고려될 수 있다: 동일한 클러스터 내에서 소규모 셀들 간의 인터페이스 및 소규모 셀들의 클러스터와 최소한 하나의 매크로 eNodeB 사이의 인터페이스.
- 이상적이지 않은 백홀이 다른 모든 인터페이스에서 가정된다.
여기서, 상기 이상적이지 않은 백홀 수단은 60ms에 이르는 지연이 있음을 의미한다.
도 13a는 소규모 셀 배치의 두 번째 시나리오의 일례를 도시한다.
도 13a에 도시된 것과 같이, 상기 소규모 셀들은 실외에 배치될 수 있다. 이러한 배치에서는, 다음과 같은 사항이 고려될 수 있을 것이다.
- 소규모 셀들이 오버레이된 매크로 네트워크의 존재 하에서 배치된다
- 매크로 셀 및 소규모 셀들의 별도의 주파수 배치
- 실외 소규모 셀 배치
- 소규모 셀 클러스터가 고려된다
- 상기 소규모 셀들은 클러스터 내에서 조밀하다
- 클러스터 당 소규모 셀들의 개수/밀도, 소규모 셀들 간의 조정을 위한 백홀 링크, 및 소규모 셀들 간의 시간 동기화와 관련한 상세 사항들 또한 고려될 수 있을 것이다.
- 이상적인 백홀 및 이상적이지 않은 백홀 모두가 다음 인터페이스들에 대해 고려될 수 있다: 동일한 클러스터 내에서 소규모 셀들 간의 인터페이스 및 소규모 셀들의 클러스터와 최소한 하나의 매크로 eNB 사이의 인터페이스
- 모든 다른 인터페이스에 대해 이상적이지 않은 백홀이 가정된다.
도 13b는 소규모 셀 배치의 두 번째 시나리오의 또 다른 예를 도시한다.
도 13b에 도시된 것과 같이, 소규모 셀들은 실내에서 배치될 수 있다. 이러한 배치에서, 다음과 같은 사항이 고려된다.
- 소규모 셀들이 오버레이된 매크로 네트워크의 존재 하에서 배치된다
- 매크로 셀 및 소규모 셀들의 별도의 주파수 배치
- 실내 소규모 셀 배치가 고려된다
- 소규모 셀 클러스터가 고려된다
- 상기 소규모 셀들은 클러스터 내에서 조밀하다
- 클러스터 당 소규모 셀들의 개수/밀도, 소규모 셀들 간의 조정을 위한 백홀 링크, 및 소규모 셀들 간의 시간 동기화와 관련한 상세 사항들 또한 고려될 수 있을 것이다.
- 실내 핫스팟 시나리오와 같은 희소 시나리오 또한 고려될 수 있다.
- 이상적인 백홀 및 이상적이지 않은 백홀 모두가 다음 인터페이스들에 대해 고려될 수 있다: 동일한 클러스터 내에서 소규모 셀들 간의 인터페이스 및 소규모 셀들의 클러스터와 최소한 하나의 매크로 eNB 사이의 인터페이스
- 모든 다른 인터페이스에 대해 이상적이지 않은 백홀이 가정된다.
도 14는 소규모 셀 배치의 세 번째 시나리오의 일례를 도시한다.
도 14에 도시된 것과 같이, 소규모 셀들이 실내에 배치될 수 있다. 이러한 배치에서, 다음과 같은 사항이 고려된다.
- 매크로 셀 커버리지가 존재하지 않는다
- 실내 배치 시나리오가 고려된다
- 소규모 셀 클러스터가 고려된다
- 상기 소규모 셀들은 클러스터 내에서 조밀하다
- 클러스터 당 소규모 셀들의 개수/밀도, 소규모 셀들 간의 조정을 위한 백홀 링크, 및 소규모 셀들 간의 시간 동기화와 관련한 상세 사항들 또한 고려될 수 있을 것이다.
- 실내 핫스팟 시나리오와 같은 희소 시나리오 또한 고려될 수 있다.
- 이상적인 백홀 및 이상적이지 않은 백홀 모두가 다음 인터페이스들에 대해 고려될 수 있다: 동일한 클러스터 내에서 소규모 셀들 간의 인터페이스.
- 다른 모든 인터페이스에 대해 이상적이지 않은 백홀이 가정된다.
도 15는 이중 연결의 개념을 도시한다.
도 15에 도시된 것과 같이, 상기 UE(100)는 매크로 셀 및 소규모 셀 모두에 대한 이중 연결을 가진다. 여기서, 상기 연결은 데이터 전송을 위한 eNodeB로의 연결을 의미한다. 상기 UE가 하나의 매크로 셀 및 하나의 소규모 셀 모두로부터 서비스를 받는 경우, 상기 UE는 이중 연결을 가진 것으로, 즉, 매크로 셀에 대한 하나의 연결과 소규모 셀에 대한 또 하나의 연결을 가진 것으로 말할 수 있다. 상기 UE가 소규모 셀들에 의해 서비스를 받는 경우, 상기 UE는 다중 연결을 가진 것으로 말할 수 있다.
상기 매크로 셀은 CeNodeB(또는 CeNB)에 의해 서비스를 받으며 상기 소규모 셀 또는 소규모 셀의 군은 UeNodeB(또는 UeNB)에 의해 서비스를 받는다. 상기 CeNodeB는 제어 평면 특정 동작, 예를 들어, RRC 연결 제어, 및 이동성, 예를 들어, 신호 전송 무선 베어러(SRB) 상에서의 제어 데이터의 전송을 관리할 책임이 있는 제어 평면 eNodeB를 의미한다. 상기 UeNodeB는 사용자 평면에 특정한 동작, 예를 들어, 데이터 무선 베어러(DRB) 상에서의 데이터의 전송을 관리할 책임이 있는 사용자 평면 eNodeB를 의미한다.
UeNodeB의 소규모 셀은 최선의 노력(best effort: BE) 유형의 트래픽을 전송할 책임이 있으며, 반면에 CeNodeB의매크로 셀은 VoIP, 스트리밍 데이터, 또는 신호 전송 데이터와 같은 다른 유형의 트래픽을 전송할 책임이 있다.
eNodeB들 사이의 종래의 X2 인터페이스와 유사한 CeNodeB 및 UeNodeB 사이의 X3 인터페이스가 있음을 유의할 필요가 있다.
여기에서, 고려되는 사항은 다음과 같다:
- CeNB 및 UeNB는 다른 노드이다.
- 매크로 셀은 CeNb에 의해 서비스되고 소규모 셀 또는 소규모 셀들의 그룹은 UeNB에 의해 서비스된다.
- SRB 상에서 데이터 전송은 CeNB 상에서 수행된다.
- CeNB 및 UeNB 사이에는 eNB들 사이의 종래의 X2 인터페이스와 유사한 X3 인터페이스가 있다.
- RRC 연결 재설정은 CeNB 내에서 관리되므로, CeNB는 DRB 재설정에 대한 정보를 X3 인터페이스를 통해 UeNB로 보낼 수 있다.
CeNB 내에 MAC 계층이 있고 UeNB 내에 또 다른 MAC 계층이 있을 때는, 다음과 같은 경우가 가능하다:
- CeNB 내의 MAC 계층은 모든 SRB 및/또는 영, 하나 또는 그 이상의 DRB로 설정될 수 있다
- UeNB 내의 MAC 계층은 영 또는 하나의 SRB 및/또는 하나 또는 그 이상의 DRB로 설정될 수 있다
또 다른 수단으로서, 다음과 같은 경우도 가능하다
- CeNB 내 MAC 계층은 모두 SRB로써 구성될 수 있다
- UeNB 내 MAC 계층은 모두 DRB로써 구성될 수 있다.
도 16은 UeNodeB 내에서 물리 계층이 종단될 때 사용자 평면에 대한 표본적 프로토콜 스택을 도시한다.
도 16에 도시된 것과 같이, 상기 UE와 상기 eNodeB 사이의 L2 프로토콜 내 MAC 계층, RLC 계층 및 PDCP 계층의 종단점은 CeNodeB 내에 있다.
물리 계층의 종단점은 UeNodeB 내에 있으므로, MAC 계층, RLC 계층 및 PDCP 계층의 기능들은 CeNodeB 내에서 수행된다. 이러한 방식은 상기 일부 물리 계층 및 상기 MAC 계층이 밀접하게 접속되기 때문에 UeNodeB 및 CeNodeB 사이의 밀접한 상호 반응을 요구한다.
예를 들어, UeNodeB는 TB의 송수신에 대한 정보 및 HARQ 피드백을 X3 인터페이스를 통해 CeNodeB에 지시/전달할 필요가 있다. 또한, 스케줄링이 MAC 계층 내에서 수행되기 때문에, CeNodeB가 UeNodeB에 대한 스케줄링을 관리한다.
다시 말해, UeNodeB 내 DL 데이터 전송에 대해, CeNodeB는 DL 데이터(운송 블록)을 UeNodeB로 전달하며, 이는 원칙적으로 상기 MAC 계층이 운송 블록을 생성하여 이를 물리 계층으로 전달하기 때문이다. 또한, UeNodeB는 UE로부터 수신한 해당 피드백 정보를 상기 CeNodeB로 전달하는데, 이는 HARQ 재전송이 MAC 계층 내에서 다루어지기 때문이다.
UL 데이터 전송에 대해, UE 내 UL 데이터의 양에 대한 정보는 MAC 계층 내에서만 알려져 있기 때문에, CeNodeB는 UeNodeB에 스케줄링 정보를 지시한다. 상기 스케줄링 정보는 얼마나 많은 무선 자원이 어떠한 UE에 대해 스케줄링될 필요가 있는지를 포함한다. 이후, UeNodeB는 상기 UE를 스케줄링한고 상기 UE로부터 TB를 수신한다. 이후, UeNodeB는 상기 TB를 CeNodeB로 전달한다. CeNodeB는 상기 수신된 TB를 해독하여 결과를 UeNodeB로 지시하여 UeNodeB에서 이어지는 전송이 이루어질 수 있도록 한다.
도 17은 UeNodeB 내에서 MAC 계층이 종단될 때 사용자 평면에 대한 표본적 프로토콜 스택을 도시한다.
상기 MAC 계층에 의해 제공되는 기능들은 예를 들어, 스케줄링과 HARQ와 같이, i에 특정하기 때문에, 상기 MAC 계층을 UeNodeB 내에 위치시키는 것이 합리적일 것이다. UeNodeB가 자신의 UE를 스케줄링하기 위해서는, UE 와 CeNodeBit으로부터의 스케줄링 정보를 알 필요가 있다.
UL 스케줄링을 위해, 상기 UeNodeB는 상기 UE에 의해 보고된 BSR로부터 DRB 상의 데이터의 양을 알게 된다.
FDL 스케줄링을 위해서는, UeNodeB가 CeNodeB를 통해 P-GW로 연결되므로, CeNodeB는 UeNodeB가 UE를 스케줄링하기 위해 필요로 하는 DRBS 상의 데이터를 전달한다.
UeNodeB가 UE로 데이터를 전송하는 경우, UeNodeB는 데이터 전송에 대한 정보를 CeNodeB로 지시한다. 예를 들어, UeNodeB는 데이터가 성공적으로 전송되었는지의 여부를 지시한다. 상기 UeNodeB가 UE로부터 데이터를 수신하면, UeNodeB는 상기 데이터를 CeNodeB로 전달한다.
상기 MAC 계층은 UeNodeB 내에 위치해 있으므로, MAC 기능들은 셀 마다 별도로 수행되며, 즉, CeNodeB 내 MAC과는 별도로, 상기 MAC은 UeNodeB에 대해 다음 기능을 수행한다:
버퍼 상태 보고: UE와 상기 UeNodeB 사이에 DRB 만이 존재한다는 가정 하에, 상기 UE는 DRB 상의 데이터에 대한 정보를 포함한 BSR을 보고한다.
스케줄링 요청: DRB 상의 데이터로 인해 정규 BSR이 UeNodeB로 SR을 트리거링한다. SR이 트리거링되면, 상기 UE은 UeNodeB에게 SR을 보낸다.
파워 헤드룸 보고(Power Headroom Reporting): 상기 UE는 UeNodeB 하의 셀의 파워 헤드룸을 상기 UeNodeB로 보고한다.
DRX: UE는 UeNodeB에 특정적인 DRX 파라미터로써 설정될 수 있다. 따라서, 상기 UE는 UeNodeB에 특정적인 파라미터로써 DRX를 작동하여 UeNodeB 상의 PDCCH를 모니터링한다.
그러나, MAC 계층과 상기 RLC 계층 사이의 상호 작용, 예를 들어, eNodeB 내 절차와 같은 논리 채널 우선 순위 설정과 같은 상호 작용이 여전히 필요하기 때문에, CeNodeB는 UeNodeB로의 전송을 위해 사용 가능한 DL 데이터에 대한 정보를 전달할 필요가 있다. 이 정보를 수신하면, UeNodeB는 UE로 보내질 MAC PDU들을 생성한다.
도 18은 UeNodeB 내에서 RLC 계층이 종단될 때 사용자 평면에 대한 표본적 프로토콜 스택 및 인터페이스를 도시한다.
도 18에 도시된 것과 같이, MAC 계층 및 상기 RLC 계층은 UeNodeB 내에 위치한다. 상기 MAC 계층이 UeNodeB 내에 있기 때문에, MAC 기능들은 UeNodeB 내 MAC 종단과 동일하다.
종래의 RLC 동작은 이미 무선 베어러에 특정적이기 때문에, 하나의 RLC 계층이 CeNodeB 내의 SRB에만 대한 것이고 또 다른 RLC 계층은 내의 UeNodeB DRB에만 대한 것이라면 큰 영향은 없을 것이다.
또한, RLC 계층 및 MAC 계층이 동일한 노드 즉, UeNodeB 내에 위치하기 때문에, RLC 및 MAC 계층 사이의 상호 작용의 견지에서 본다면 CeNodeB와 UeNodeB 사이에서 어떠한 정보도 교환될 필요가 없다.
그러나, UeNodeB 내에는 PDCP 계층이 존재하지 않으므로, CeNodeB와 UeNodeB 사이에서 데이터를 전달할 필요는 여전히 있다.
도 19는 UeNodeB 내에서 PDCP 계층이 종단될 때 사용자 평면에 대한 표본적 프로토콜 스택 및 인터페이스를 도시한다.
도 19에 도시된 것과 같이, 모든 L2 계층들이 UeNodeB 내에 위치하므로, 상기 UeNodeB는 S-GW에 직접 연결되어 IP 패킷들이 S-GW를 통해 P-GW로 운송된다. 따라서, UeNodeB 및 CeNodeB 사이의 데이터 전달이 필요하지 않다. 즉, UeNodeB가 S-GW로부터 DL 데이터를 직접 수신하여 이를 상기 UE로 전송한다. UeNodeB는 상기 UE로부터 UL 데이터를 수신하여 이를 S-GW로 직접 전송한다.
물리 계층 및 MAC 계층 동일한 노드 내에 위치하여야 하고 RLC 계층 및 PDCP 계층은 무선 베어러에 특정적이기 때문에, 이러한 방식이 UeNodeB와 CeNodeB 사이에서 교환되는 정보의 양과 관련하여 가장 합리적인 방식은 아니다.
도 20은 이중 연결을 지원하는 eNodeBs의 무선 프로토콜을 도시한다.
이중 또는 다중의 연결에 대해, 상기 UE(100)의 MAC 기능들은 새로이 정의될 필요가 있는데, 이는 계층 2 프로토콜의 관점에서 RLC 기능과 설정이 베어러에 특정적인 반면 MAC 기능과 설정은 그렇지 않기 때문이다.
이중 또는 다중 연결을 지원하기 위해, 다양한 프로토콜 구조들이 연구되며, 이 중 유망한 구조 중의 하나가 도 15에 도시된다. 이러한 구조에서, UeNodeB에 대한 PDCP 개체는 서로 다른 네트워크 노드, 즉 CeNodeB 내 PDCP에 위치한다.
도 20에 도시된 것과 같이, CeNodeB는 물리 계층, MAC 계층, RLC 계층, PDCH 계층 및 RRC 계층을 포함하며, 반면에 UeNodeB는 물리 계층, MAC 계층 및 RLC 계층을 포함한다. 상기 RRC 계층 및 상기 PDCP 계층은 CeNodeB 내에만 위치함을 유의할 필요가 있다. 다시 말해, 공통된 RRC 및 PDCP 계층이 있으며 연결 마다 RLC, MAC 및 물리 계층의 세트가 있다. 이에 따라, SRB 상의 데이터는 CeNodeB 상에서 신호가 전달되며, DRB 상의 데이터는 DRB 설정에 따라 CeNodeB 또는 UeNodeB 중 하나 위에서 신호가 전달된다. 즉, 상기 CeNodeB는 SRB 상의 데이터를 제어함과 아울러 DRB 상의 데이터를 전달할 수 있으며, 반면에 상기 UeNodeB는 DRB 상의 데이터만을 전달할 수 있다.
여기서, 다음과 같은 사항이 고려된다:
- CeNodeB 및 UeNodeB는 서로 다른 노드일 수 있다.
- SRB 상에서 데이터의 전송은 CeNodeB 상에서 수행된다.
- DRB 상에서 데이터의 전송은 CeNodeB 또는 UeNodeB 중 하나에 의해 수행된다. DRB 상에서 데이터의 경로가 CeNodeB 상인지 또는 UeNodeB 상인지는 eNodeB, MME, 또는 S-GW에 의해 설정될 수 있다.
- CeNodeB와 UeNodeB 사이에는 종래의 eNodeB들 사이의 X2 인터페이스와 유사한 X3 인터페이스가 있다.
- RRC 연결 재설정은 CeNodeB 내에서 관리되기 때문에, 상기 CeNodeB는 DRB 재설정에 대한 정보를 X3 인터페이스를 통해 UeNodeB로 보낸다.
도 21은 이중 연결을 지원하는 UE의 무선 프로토콜을 도시한다.
도 21에 도시된 것과 같이, 상기 UeNodeB는 최선의 노력(best effort: BE) DRB를 전송할 책임이 있다. 상기 CeNodeB는 SRB 및 DRB를 전송할 책임이 있다. 상기 설명한 것과 같이, UeNodeB에 대한 PDCP 개체는 CeNodeB 내에 위치한다.
도 21에 도시된 것과 같이, 상기 UE(100) 측에는, CeNodeB의 매크로 셀에 대한 다수의 MAC 엔티티들 및 UeNodeB의 소규모 셀들이 위치한다. 다시 말해, 상기 UE(100)는 각 연결에 대해 각각의 MAC 엔티티를 설정한다. 이에 따라, 상기 UE(100)는 이중 또는 다중 연결을 위한 다수의 MAC 엔티티들을 포함한다. 여기서, 도 21이 이중 연결을 위한 두 개의 PHY 개체들을 도시하고 있지만, 하나의 PHY 개체만이 이중 연결을 취급한다. UeNodeB로의 연결을 위해, 상기 UE(100)는 BE-DRB를 다루는 PDCP 개체, RLC 개체 및 MAC 엔티티를 포함할 수 있다. CeNodeB로의 연결을 위해, 상기 UE(100)는 SRB 및 DRB를 다루는 다수의 RLC 개체들 및 다수의 PDCP 개체들을 포함할 수 있다.
한편, 상기 CeNodeB 및 상기 UeNodeB는 각각 자기 자신에 대한 무선 자원을 보유하고 있으며 이러한 무선 자원을 자기 자신을 위해 스케줄링하기 위한 스케줄러를 포함한다. 여기에서, 각 스케줄러 및 각 연결은 일대일로 매핑된다.
이러한 상태에서, 각 스케줄러가 자신의 무선 자원을 스케줄링하므로, 각 스케줄러는 스케줄해야 할 데이터의 양을 알 필요가 있다.
하지만, 기존의 BSR 메커니즘은 UE가 하나의 메시지 내의 논리 채널 그룹(LCG) 당 데이터의 양을 하나의 eNodeB에 보고하는 것만을 허용하고 있다. 이는 버퍼 상태에 대한 정보가 이중 연결에 속하는 eNodeB들 사이에서 교환될 필요가 있음을 의미한다. 따라서, 상기 eNodeB가 스케줄링하는데 지연이 생길 것이다.
따라서, 본 발명의 개시는 상향 링크 데이터가 전송이 가능해 지는 경우, 상기 UE가 각 연결에 해당하는 각 버퍼 상태 보고를 트리거링할 수 있는 솔루션을 제공한다.
이러한 솔루션을 위해, 본 발명의 개시는 하나의 예시적 기술을 제공한다. 이 기술에 따르면, 다수의 셀에 대한 연결을 가지는 UE가 다수의 셀을 가지는 다수의 베어러 상의 설정을 수신하면, 상기 UE는 수신된 설정을 기반으로 상기 다수의 셀로의 연결과 관련된 상기 다수의 베어러를 설정한다. 이후, 상향 링크 데이터가 무선 베어러 상에서 전송이 가능하게 되면, 상기 UE는 상향 링크 데이터가 전송이 가능하게 된 무선 베어러에 해당하는 연결을 식별하고 무선 베어러 상의 상향 링크 데이터에 대한 정보를 포함하는 버퍼 상태 보고를 트리거링하여 이에 의해 식별된 연결을 통해 버퍼 상태 보고를 전송한다.
도 22는 본 발명의 개시의 일 실시예에 따른 하나의 표본적 방법을 도시한다.
도 22를 참조하면, 이중 연결 내에서 BSR 트리거링 및 보고가 어떻게 수행되는지를 예시하고 있다.
(1) 상세하게 설명하면, 상기 UE(100)는 CeNodeB(또는 매크로 eNodeB)(200) 및 UeNodeB(또는 작은 eNodeB)(300)로의 이중 연결에 대한 설정을 수신할 수 있다. 상기 설정은 제1 연결(연결 1)이 CeNodeB에 대한 것이고 제2 연결(연결 2)은 UeNodeB에 대한 것임을 가르킬 수 있다. 이후, 상기 UE(100)는 각 연결에 대해 각각의 MAC 엔티티를 활성화(또는 설정)할 수 있다.
(2) 또한, 상기 UE(100)는 다수의 베어러에 대한 설정을 수신할 수 있다. 상기 설정은 제1 무선 베어러(무선 베어러 1)는 상기 제1 연결(연결 1)과 관련 또는 연관되고 제2 무선 베어러(무선 베어러 2)는 상기 제2 연결(연결 2)과 관련 또는 연관된 것임을 나타낼 수 있다. 이후, 상기 UE(100)는 각 연결에 대한 각 MAC 엔티티를 각 무선 베어러와 연관(또는 상호 연관)시킬 수 있다.
(3) 그 이후에, 상기 UE(100)는 상기 제1 무선 베어러(무선 베어러 1)로부터의 상향 링크 데이터의 도착을 탐지할 수 있다. 다시 말해, 상기 UE(100)는 상기 상향 링크 데이터가 전송이 가능해 졌는지의 여부를 검사할 수 있으며 이에 해당하는 MAC 엔티티, 즉, 제1 MAC 엔티티와 제2 MAC 엔티티 중 상기 상향 링크 데이터가 전송될 제1 MAC 엔티티를 인식할 수 있다. 그리고, 상기 UE(100)는 상기 제1 MAC 엔티티에 대한 버퍼 상태 보고(BSR)를 트리거링할 수 있다. 여기서, 상기 UE(100)가 상기 제1 MAC 엔티티, 즉, 상기 제1 연결(연결 1)에 대한 어떠한 UL 허가도 가지고 있지 않은 경우 이는 PUCCH 또는 RA 절차를 사용하여 상기 제1 연결(연결 1)에 대한 스케줄링 요구를 트리거링한다.
(4) 그 이후에, 상기 UE는 상기 제1 MAC 엔티티, 즉, 상기 제1 무선 베어러(무선 베어러 1)의 데이터에 대한 정보를 포함하는 BSR을 전송할 수 있다.
(5) 또한, 상기 UE(100)는 그 이후에, 상기 UE(100)는 상기 제2 무선 베어러(무선 베어러 2)로부터의 상향 링크 데이터의 도착을 탐지할 수 있다. 다시 말해, 상기 UE(100)는 상기 상향 링크 데이터가 전송이 가능해 졌는지의 여부를 검사할 수 있으며 이에 해당하는 MAC 엔티티, 즉, 제1 MAC 엔티티와 제2 MAC 엔티티 중 상기 상향 링크 데이터가 전송될 제2 MAC 엔티티를 인식할 수 있다. 그리고, 상기 UE(100)는 상기 제1 MAC 엔티티에 대한 버퍼 상태 보고(BSR)를 트리거링할 수 있다. 여기서, 상기 UE(100)가 상기 제2 MAC 엔티티, 즉, 상기 제2 연결(연결 2)에 대한 어떠한 UL 허가도 가지고 있지 않은 경우 이는 PUCCH 또는 RA 절차를 사용하여 상기 제2 연결(연결 2)에 대한 스케줄링 요구를 트리거링한다.
(6) 그 이후에, 상기 UE는 상기 제2 MAC 엔티티, 즉, 상기 제2 무선 베어러(무선 베어러 2)의 데이터에 대한 정보를 포함하는 BSR을 전송할 수 있다.
이러한 상태에서, 일 실시예에 따르면, 상기 UE는 상기 상향 링크 데이터의 전송이 가능하게 되는 경우에 각 연결에 해당하는 각 버퍼 상태 보고를 트리거링할 수 있다. 따라서, 상기 일 실시예는 기존 BSR 메커니즘에서 eNodeB들 사이에서 BSR을 교환하는데 요구되는 지연 시간을 줄일 수 있다.
이하에서, 본 발명의 개시의 다른 실시예들이 설명된다.
<연결 그룹화>
이중 연결을 UE의 관점에서 실현하기 위해, 각 eNodeB에 대하 하나의 연결이 있다고 가정하면 각 eNodeB에 대해 하나의 MAC 계층이 필요하게 된다. 하나의 eNodeB가 하나 또는 그 이상의 셀에 서비스를 제공하고 동일한 eNodeB에 속하는 셀들이 하나의 MAC 계층 내에서 취급될 수 있으므로, 상기 UE는 연결 당 하나의 MAC 계층을 가지게 된다. 이중 연결을 위해서, 상기 UE가 매크로 셀(들) 및 소규모 셀들에 대한 하나 또는 그 이상의 연결에 대해 최소한 하나의 연결을 가지고 있는 것으로 가정된다. 예를 들어, 상기 UE는 하나의 매크로 셀 및 두 소규모 셀로부터 서비스를 받는다. 이러한 소규모 셀들은 서로 다른 UeNodeB들로부터 서비스를 받는다. 이렇게 되면, 상기 UE는 3개의 MAC 계층을 요구하는 3개의 연결을 가지게 된다.
이러한 연결 관리는 CeNodeB, MME 또는 S-GW에 의해 수행될 수 있다. 다음 사항이 연결 관리에 포함된다.
- 연결 식별자 (Id)
상기 UE는 각 연결에 대해, 예를 들어, RRC 메시지에 의해 연결 Id로써 설정될 수 있다. 예를 들어, 상기 UE는 CeNodeB에 대해 연결 Id 0로, UeNodeB1에 대해 연결 Id 1로, 또 UeNodeB2에 대해 연결 Id 2로 설정될 수 있다. 상기 연결 Id는 일반적으로, 예를 들어, 연결이 추가되거나, 수정되거나 제거되었을 때, 상기 UE와 eNodeB 사이의 연결을 식별하기 위해 사용된다.
- 연결 당 설정
연결 마다 그룹을 짓게 함으로써, 동일한 연결에 속하는 셀들에 대한 공통적 설정이 상기 UE에 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 설정이 연결 Id로써 제공되는 경우, 상기 UE는 상기 설정을 상기 연결 Id에 의해 나타내어지는 연결에 속하는 셀들의 설정에 적용한다.
- 연결에 대한 기본 설정
CeNodeB와의 연결에 대한 설정은 잘못된 설정으로 간주된다. 따라서, 상기 연결이 제거되면, 제거된 연결를 위해서 설정된 무선 베어러를 포함하는 상기 설정에 기본적 설정이 적용된다. 예를 들어, 상기 UE는 무선 베어러 A 및 B로써 설정되고 무선 베어러 A는 CeNodeB에 대해 설정되고(연결 1) 무선 베어러 B는 UeNodeB에 대해 설정된다(연결 2). 상기 연결 2가 제거되는 경우, 상기 UE는 상기 무선 베어러 B가 연결 1에 대해 설정되는 것을 고려한다.
- 연결 타이머
상기 UE는 각 연결에 대해 연결 타이머를 통해 설정될 수 있다. 상기 UE가 새로운 연결로써 설정되면, 상기 UE는 상기 새로운 연결에 대한 연결 타이머를 시작한다. 상기 연결이 수정되는 경우, 상기 UE는 상기 연결 타이머를 재시작한다. 상기 연결 타이머가 만료하면, 상기 UE는 상기 연결을 해제한다.
- 연결의 활성화/비활성화
상기 eNodeB(예를 들어, CeNodeB)는 UE가 하나, 일부 또는 모든 연결을 활성화하거나 비활성화하도록 명령할 수 있다. 새로운 연결이 UE에 추가되면, 상기 UE는 상기 연결이 비활성화된 것으로 간주한다. 상기 eNodeB가 PDCCH, MAC, RLC, PDCP, RRC 신호 전달을 통해 연결을 활성화할 것을 UE에게 요청하면, 상기 UE는 상기 연결을 활성화 한다. 활성화된 연결에 대해, 상기 UE는 이 연결 상으로의 데이터 전송을 사용할 수 있다. 상기 eNodeB가 상기 연결을 비활성화할 것을 UE에게 요청하면, 이 때 상기 UE는 상기 연결을 비활성화 한다. 비활성화된 연결에 대해, 상기 UE는 이 연결 상으로의 데이터 전송을 사용할 수 없다.
<버퍼 상태 보고(Buffer State Reporting: BSR)>
각 eNodeB 내의 스케줄러가 자신의 무선 자원을 스케줄링하기 때문에, 각 스케줄러는 스케줄링해야 할 데이터의 양을 알 필요가 있다.
그러나, 기존의 BSR 메커니즘은 UE가 하나의 메시지 내의 논리 채널 그룹(LCG) 당 데이터의 양을 하나의 eNodeB에 보고하는 것만을 허용하고 있다. 이는 버퍼 상태에 대한 정보가 이중 연결에 속하는 eNodeB들 사이에서 교환될 필요가 있음을 의미한다. 따라서, 상기 eNodeB가 스케줄링하는데 지연이 생길 것이다.
따라서, BSR 절차가 연결 마다 수행되는 것이 제안된다. 즉, 연결에 대해 설정된 무선 베어러들이 상기 연결에 대한 BSR 절차를 위해 고려된다. 예를 들어, 상기 UE가 2개의 연결(연결 1 및 2) 및 2개 세트의 무선 베어러(세트 A 및 B)를 가지는 것으로 가정된다. 또한 세트 A는 연결 1에 대해 사용되고 세트 B는 연결 2에 대해 사용되는 것으로 더 가정된다. 이러한 경우에, 연결 1에 대한 상기 BSR 절차는 세트 A 내 무선 베어러 상의 데이터에 연관되며 연결 2에 대한 상기 BSR 절차는 세트 B 내 무선 베어러 상의 데이터에 연관된다. 따라서,
- 세트 A 내 무선 베어러 상의 데이터가 도착하는 경우
상기 UE는 연결 1에 대한 BSR을 트리거링한다. 이는 상기 UE가 상기 BSR(즉, BSR MAC CE)을 연결 1에 종속되는 eNodeB에 보고하는 것을 의미한다. 또한, 상기 UE가 UL 자원을 가지고 있지 않은 경우에, 상기 UE는 연결 1에 대한 SR을 트리거링한다. 이는 상기 UE가 PUCCH 상의 SR을 보내거나 연결 1에 종속되는 eNodeB으로 또는 그 상에 랜덤 액세스 절차를 수행함을 의미한다. 상기 BSR MAC CE 은 세트 A 내 무선 베어러의 버퍼 상태에 대한 정보만을 포함한다.
- 세트 B 내 무선 베어러 상의 데이터가 도착하는 경우
상기 UE는 연결 2에 대한 BSR을 트리거링한다. 이는 상기 UE가 상기 BSR(즉, BSR MAC CE)을 연결 2에 종속되는 eNodeB에 보고하는 것을 의미한다. 상기 UE가 UL 자원을 가지고 있지 않은 경우에, 상기 UE는 연결 2에 대한 SR을 트리거링한다. 이는 상기 UE가 PUCCH 상의 SR을 보내거나 연결 2에 종속되는 eNodeB으로 또는 그 상에 랜덤 액세스 절차를 수행함을 의미한다. 상기 BSR MAC CE 은 세트 B 내 무선 베어러의 버퍼 상태에 대한 정보만을 포함한다.
또한, 주기적 BSR-타이머, retxBSR-타이머 등을 포함하는 BSR 설정은 연결마다 설정될 수 있다. BSR 설정에 추가하여, 이러한 타이머들은 각 연결에 대해 동작할 수 있다.
eNodeB는 UE의 (UL 내) 데이터 의 총량을 알기를 원할 수 있다. 이러한 경우에, eNodeB는 상기 UE에게 UL 내 전체 데이터의 양을 보고하도록 명령을 내릴 수 있다. 이러한 명령은 PDCCH, MAC, RLC, PDCP, 또는 RRC 신호 전송에 의해 신호가 전송될 수 있다. 또한, eNodeB는 주기적 타이머로써 상기 UE가 UL 내 전체 데이터의 양을 보고하도록 설정할 수 있다. 전체 데이터의 양은 LCG 당 데이터의 양, 논리 채널 당 데이터의 양, 연결 당 데이터의 양 등에 의해 지시될 수 있다.
또한, 연결이 추가, 제거 또는 변경되면 상기 UE는 상기 연결에 대한 데이터의 양을 보고할 수 있다. 이는 연결이 추가, 제거 또는 변경되었을 때 상기 UE가 BSR을 트리거링함을 의미한다. 이러한 경우에, 상기 UE는 BSR을 무선 베어러가 이에 대해 변경되는 eNodeB로 보낸다. 예를 들어, 상기 UE는 연결 1에 대한 두 개의 무선 베어러(A 및 B)를 가지고 있다. 상기 UE가 새로운 연결 2로 설정되고 무선 베어러 B가 연결 2에 대해 설정된다면, 상기 UE는 연결 2에 대한 BSR을 트리거링하고 상기 BSR을 무선 베어러 B 상의 데이터의 양과 함께 연결 2에 구속되는 eNodeB로 보낸다. 또한, 상기 UE는 연결 1에 대한 BSR을 트리거링하고 이를 무선 베어러 A 상의 데이터의 양과 함께 연결 1에 구속되는 eNodeB로 보낸다.
연결이 제거되면, 상기 UE는 BSR을 트리거링하고 이를 CeNodeB(또는 다른 UeNodeB)로 보내어 제거된 연결에 대해 설정된 무선 베어러의 데이터의 양을 지시한다.
연결을 위해 설정된 무선 베어러 상의 데이터의 양이 지시될 때, 상기 연결을 인식하기 위한 연결 id가 지시될 수 있다. 예를 들어, 상기 UE가 연결 1에 대한 BSR을 보고할 때, 상기 UE는 BSR과 함께 연결 1에 대해 지정된 연결 id 또한 보고할 수 있다.
<논리 채널 우선 순위(Logical Channel Prioritization: LCP)>
UE가, LCP 과정 중에, 특정한 연결을 겪는 eNodeB로부터 UL 허가를 수신하면, 무선 베어러 상의 설정된 데이터 및/또는 연결에 대한 제어 정보만이 고려된다. 예를 들어, 상기 UE가 2개의 연결(A와 B)를 가지고 무선 베어러 “a”가 연결 A에 대해 설정되고 무선 베어러 “b”는 연결 B에 대해 설정된 경우, 사기 UE가 연결 A에 속하는 eNodeB로부터 UL 허가를 수신하면, 수신된 UL 허가에 의해 MAC PDU를 생성하기 위해서 무선 베어러 “a”에 대한 상기 데이터가 고려된다. 즉, LCP 절차에서, 상기 UL 허가는 상기 UL 허가가 지정된 연결에 대하여 설정된 무선 베어러 상의 데이터에만 적용할 수 있다.
<전력 헤드룸 보고(Power Headroom Reporting: PHR)>
연결 마다 PHR을 설정하는 것이 UE에 제공된다. 또한, PHR 관련 타이머가 연결 마다 동작할 수 있다.
UE가 PHR을 트리거링하면, 이는 PHR MAC CE를 보낸다. 상기 PHR MAC CE는 동일한 연결에 속하는 셀들의 PH를 포함한다.
상기 연결이 추가, 제거 또는 수정되면, 상기 UE는 하나, 일부 또는 모든 설정된 연결에 대해 PHR을 트리거링한다.
상기 UE가 연결에 대한 PH를 보고하면, 상기 UE는 상기 연결 Id를 나타낼 수 있다.
<상향 링크 타이밍 정렬의 유지 관리>
연결 마다의 상향 링크 타이밍 정렬에 대한 설정이 상기 UE에 제공될 수 있다. 상향 링크 타이밍 정렬에 관련된 타이머(예를 들어, timeAlignmentTimer)는 연결 마다 작동할 수 있다.
CeNodeB을 위한 연결에 대한 timeAlignmentTimer가 만료하면, 상기 UE는 모든 연결에 대한 timeAlignmentTimer가 만료된 것으로 간주한다.
상기 Timing Advance Command가 지시되면, 상기 연결 Id 또한 지시된다. 이후, 상기 UE는 상기 연결 Id에 의해 지시된 연결을 위한 상기 타이밍 고급 명령을 적용하고 상기 연결 Id에 의해 지시된 연결을 위한 timeAlignmentTimer를 시작한다.
<랜덤 액세스 절차(Random Access procedure)>
상기 랜덤 액세스 절차는 또한 연결 마다 수행될 수 있다. 상기 랜덤 액세스 절차가 2개 또는 그 이상의 연결에 대해 동시에 수행될 필요가 있는 경우, 상기 UE는 UeNodeB의 연결에 대한 CeNodeB의 연결에 대하여 상기 랜덤 액세스 절차의 우선 순위를 결정한다.
지금까지 기술된 것에 따라 본 발명의 개시에 따라 관련 기술 분야에서 상기 문제를 해결하기 위한 방식 또는 방법은 하드웨어나 소프트웨어, 또는 이들의 결합에 의해 구현될 수 있다.
도 23은 본 발명의 일실시예를 구현하기 위한 무선 통신 시스템을 보여주는 블록도이다.
UE(100)는 프로세서(101), 메모리(102) 및 무선 주파수(RF) 유닛(103)을 포함한다. 상기 메모리(102)는 상기 프로세서(101)에 연결되며 상기 프로세서(101)를 위하여 사용되는 각종 정보를 저장하도록 구성된다. 상기 RF 유닛(103)은 상기 프로세서(101)에 연결되며 무선 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성된다. 상기 프로세서(101)는 제안된 기능 과정 및/또는 방법을 구현한다. 상기 기술된 실시예에서, 상기 UE의 동작은 상기 프로세서(101)에 의해 구현될 수 있다.
상기 eNodeB(CeNodeB 및 UeNodeB 포함)(200/300)는 프로세서(201/301), 메모리(202/302) 및 RF 유닛(203/303)을 포함한다. 상기 메모리(202/302)는 상기 프로세서(201/301)에 연결되며 상기 프로세서(201/301)를 위하여 사용되는 각종 정보를 저장하도록 구성된다. 상기 RF 유닛(203/303)은 상기 프로세서(201/301)에 연결되며 무선 신호를 전송 및/또는 수신하도록 구성된다. 상기 프로세서(201/301)는 제안된 기능 과정 및/또는 방법을 구현한다. 상기 기술된 실시예에서, 상기 eNodeB의 동작은 상기 프로세서(201)에 의해 구현될 수 있다.
상기 프로세서는 주문형 반도체 회로(ASIC), 기타 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 프로세서를 포함할 수 있다. 상기 메모리는 읽기 전용 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 플래시 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 기타 저장 장치를 포함할 수 있다. 상기 RF 유닛은 무선 신호를 처리하기 위한 기저 대역 회로를 포함할 수 있다. 상기 기술된 실시예가 소프트웨어로 구현되는 경우, 상기 기술된 체계는 상기 기능을 수행하는 모듈(과정 또는 함수)을 사용하여 구현될 수 있다. 상기 모듈은 상기 메모리에 저장되어 상기 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 상기 메모리는 상기 프로세서에 내장되어 배치되거나, 잘 알려진 다양한 수단을 사용하여 외부에서 연결될 수 있다.
상기 표본적 시스템에서, 상기 방법들이 일련의 단계 또는 블록을 사용하는 흐름도를 기반으로 설명되긴 하였지만, 본 발명이 이러한 단계들의 연속된 과정으로 제한되는 것은 아니며, 단계들 중 일부는 잔여 단계들과는 다른 연속 과정으로 수행되거나 잔여 단계들과 동시에 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 분야에서 통상의 기술을 가진 자라면 흐름도에 도시된 단계들이 배타적인 것이 아니며 다른 단계를 포함할 수 있으며, 또는 흐름도의 하나 또는 그 이상의 단계들이 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않으면서 삭제될 수 있다는 것을 인식할 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 이동 통신 시스템에서, 버퍼 상태 보고를 제공하는 방법으로서,
    사용자 장치(UE)가 제1 기지국과 관련된 제1 MAC 엔티티와, 제2 기지국과 관련된 제2 MAC 엔티티를 설정하는 단계와;
    상기 UE가, 제1 데이터가 상기 제1 MAC 엔티티와 관련된 상향링크에서 제1 데이터가 이용가능하게 된 경우, 제1 버퍼 상태 보고를 트리거링하는 단계와;
    상기 UE가, 제2 데이터가 상기 제2 MAC 엔티티와 관련된 상향링크에서 제2 데이터가 이용가능하게 된 경우, 제2 버퍼 상태 보고를 트리거링하는 단계를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 버퍼 상태 보고는 상기 제1 MAC 엔티티 내의 상기 제1 데이터에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제2 버퍼 상태 보고는 상기 제2 MAC 엔티티 내의 상기 제2 데이터에 대한 정보를 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 버퍼 상태 보고는 제1 LCG(logical channel group) 내의 상기 제1 데이터의 양에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제2 버퍼 상태 보고는 제2 LCG 내의 상기 제2 데이터의 양에 대한 정보를 포함하는 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼 상태 보고와 관련된 설정을 수신하는 단계를 더 포함하고,
    상기 설정은 periodicBSR-Timer 및 retxBSR-Timer를 포함하는 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 설정을 수신하는 단계는
    상기 제1 버퍼 상태 보고와 관련된 제1 설정을 수신하는 단계와;
    상기 제2 버퍼 상태 보고와 관련된 제2 설정을 수신하는 단계를 포함하는 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1 MAC 엔티티와 관련된 제1 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계와;
    상기 제2 MAC 엔티티와 관련된 제2 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 포함하는 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기지국이 다수의 셀을 운용하는 경우, 상기 제1 MAC 엔티티는 상기 제1 기지국의 상기 다수의 셀을 처리하고;
    상기 제2 기지국이 다수의 셀을 운용시키는 경우, 상기 제2 MAC 엔티티는 상기 제2 기지국의 상기 다수의 셀을 처리하는 방법.
  8. 이동 통신 시스템에서의 사용자 장치(UE)로서,
    RF부와;
    상기 RF부와 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는
    제1 기지국과 관련된 제1 MAC 엔티티와, 제2 기지국과 관련된 제2 MAC 엔티티를 설정하는 단계와;
    상기 UE가, 제1 데이터가 상기 제1 MAC 엔티티와 관련된 상향링크에서 제1 데이터가 이용가능하게 된 경우, 제1 버퍼 상태 보고를 트리거링하는 단계와;
    상기 UE가, 제2 데이터가 상기 제2 MAC 엔티티와 관련된 상향링크에서 제2 데이터가 이용가능하게 된 경우, 제2 버퍼 상태 보고를 트리거링하는 단계를 수행하는 것을 특징으로 하는 사용자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 버퍼 상태 보고는 상기 제1 MAC 엔티티 내의 상기 제1 데이터에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제2 버퍼 상태 보고는 상기 제2 MAC 엔티티 내의 상기 제2 데이터에 대한 정보를 포함하는 사용자 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 제1 버퍼 상태 보고는 제1 LCG(logical channel group) 내의 상기 제1 데이터의 양에 대한 정보를 포함하고,
    상기 제2 버퍼 상태 보고는 제2 LCG 내의 상기 제2 데이터의 양에 대한 정보를 포함하는 사용자 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 RF 부는
    상기 버퍼 상태 보고와 관련된 설정을 더 수신하고,
    상기 설정은 periodicBSR-Timer 및 retxBSR-Timer를 포함하는 사용자 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 RF부는
    상기 제1 버퍼 상태 보고와 관련된 제1 설정을 수신하고,
    상기 제2 버퍼 상태 보고와 관련된 제2 설정을 수신하는 사용자 장치
  13. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는
    상기 제1 MAC 엔티티와 관련된 제1 랜덤 액세스 절차를 수행하고;
    상기 제2 MAC 엔티티와 관련된 제2 랜덤 액세스 절차를 수행하는 사용자 장치
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제1 기지국이 다수의 셀을 운용하는 경우, 상기 제1 MAC 엔티티는 상기 제1 기지국의 상기 다수의 셀을 처리하고;
    상기 제2 기지국이 다수의 셀을 운용시키는 경우, 상기 제2 MAC 엔티티는 상기 제2 기지국의 상기 다수의 셀을 처리하는 사용자 장치.
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