KR101703069B1 - 이동통신시스템에서 효율적인 경쟁기반 역방향 전송 방법 - Google Patents

이동통신시스템에서 효율적인 경쟁기반 역방향 전송 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동통신시스템에서 효율적인 경쟁기반액세스를 정의한다. 본 발명에서 적용하는 이동통신시스템의 일예로서 3GPP에서 논의하고 있는 차세대 이동통신시스템인 3GPP LTE/LTE-A 이동통신시스템을 참조한다.

Description

이동통신시스템에서 효율적인 경쟁기반 역방향 전송 방법{An efficient uplink contention based access in a wireless communication system}
본 발명은 이동통신시스템에서 통신 방법에 관한 것으로, 특히 이동통신시스템에서 효율적인 경쟁기반 역방향 전송 방법에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.
근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이며 현재 규격화가 거의 완료되었다. LTE 규격 완료에 발맞춰 최근 LTE 통신 시스템에 여러 가지 신기술을 접목한 진화된 LTE 통신 시스템(LTE-Advanced, LTE-A)에 대한 논의가 본격화되고 있다. 상기 새롭게 도입될 기술 중 하나로 경쟁 기반 액세스 (contention based access)를 들 수 있다. 일반적인 역방향 전송은 기지국이 할당한 전용 전송 자원을 통해 이뤄지기 때문에 역방향 전송 충돌이 발생하지 않는다. 하지만 전용 전송 자원 할당을 위해서는 단말이 기지국에게 전송 자원 할당을 요청하는 절차가 선행되기 때문에 전송 지연이 증가한다는 문제점이 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해서 기지국이 전송 자원의 일부를 경쟁 기반 액세스 자원으로 사용할 수 있다. 상기 경쟁 기반 액세스 자원으로 공지된 전송 자원은 데이터를 전송하고자 하는 단말들이 자유롭게 사용한다.
도 1은 LTE 또는 LTE-A 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE/LTE-A 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB 또는 Node B라 한다)(105, 110, 115, 120)과 MME (125 Mobility Management Entity) 및 S-GW(130 Serving - Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE라 칭한다)(135)은 ENB 및 S-GW를 통해 외부 네트워크에 접속한다. ENB(105 ~ 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B와 RNC의 결합된 형태의 엔티티에 대응된다. ENB는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며 이를 ENB(105 ~ 120)가 담당한다. 또한 ENB는 셀의 라디오자원 (Radio resource)을 제어 (control)하는 역할을 수행한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE는 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 각종 제어기능을 담당하고 아이들모드 단말기의 이동성 관리를 수행하는 장치로서 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2에 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 무선프로토콜에 대해서 간단히 설명한다.
도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선프로토콜은 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 205, 240), RLC (Radio Link Control 210, 235), MAC (Medium Access Control 215,230)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선링크제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. 상기 재구성에는 PDCP PDU의 분할(segmentation)과 PDCP PDU들의 연결(concatenation)을 포함한다. MAC(215,230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고 OFDM 심벌로 만들어서 무선채널로 전송하거나, 무선채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위계층으로 전달하는 동작을 한다. 전송을 기준으로 프로토콜 엔터티로 입력되는 데이터를 SDU(Service Data Unit), 출력되는 데이터를 PDU(Protocol Data Unit)이라고 한다.
도 3에 통상적인 역방향 전송동작을 도시하였다.
도 3을 참조하면, 단말(305)은 전송할 데이터가 발생하는 등의 일정 요건이 충족되면 기지국(310)에게 전송자원을 요청하기 위해서 스케줄링 요청을 전송한다(315). 이하 스케줄링 요청을 전송할 필요성이 발생한 것을 스케줄링 요청이 트리거되었다고 표현하고 스케줄링 요청과 SR을 혼용한다. 스케줄링 요청은 전용 스케줄링 요청(Dedicate Scheduling Request, D-SR)과 랜덤 액세스를 통한 스케줄링 요청 (Random Access Scheduling Request, RA-SR)로 구분된다. D-SR은 단말에게 할당된 전용 전송자원을 통해 스케줄링 요청을 전송하는 것이다. D-SR용 전송자원은 주기적으로 도래하는 1 비트 정보를 전송할 수 있는 전용 전송자원이다. D-SR용 전송자원을 소유하고 있는 단말은 스케줄링 요청 전송이 필요하면 D-SR을 전송한다. 모든 단말에게 D-SR용 전송 자원을 할당하지 못할 수도 있으며, D-SR용 전송 자원을 소유하고 있지 않은 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국에게 전송할 데이터가 있음을 통보하며, 이를 RA-SR을 전송한다고 한다.
상기 스케줄링 요청 신호를 수신한 기지국은 단말에게 역방향 전송자원을 할당한다. 역방향 전송자원을 할당하는 정보를 역방향 그랜트라고 하며, 상기 역방향 그랜트는 순방향 제어채널(PDCCH, Physical Downlink Control Channel)을 통해 단말에게 전송된다 (320). 상기 역방향 그랜트는 단말의 식별자인 C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identity)에 의해서 상기 역방향 그랜트가 어떤 단말에게 전송되는 것인지 식별된다. 상기 역방향 그랜트에는 단말이 역방향 전송을 수행할 전송 자원 정보와 역방향 전송에 적용할 MCS 정보, HARQ 동작을 위해 필요한 정보 등이 수납되며 단말은 상기 정보에 따라서, 역방향 그랜트를 수신한 시점에서 소정의 기간이 경과한 시점에 역방향 전송을 수행한다. 단말이 전송할 데이터를 가지고 있는 동안 기지국은 단말에게 역방향 그랜트를 지속적으로 할당할 수 있다.
도 4에 경쟁기반 액세스 동작을 간단하게 설명한다.
도 4를 참조하면, 기지국(410)은 임의의 시점에 경쟁기반 액세스 전송자원을 스케줄링하기로 결정한다 (415). 상기 시점은 예를 들어 셀의 로드가 크지 않아서 단말에게 할당되지 않고 남은 전송 자원이 있는 경우를 들 수 있다. 경쟁기반 액세스 전송자원은 불특정 다수에게 할당되는 전송자원이므로 단말 고유의 식별자인 C-RNTI가 아니라 소정의 미리 공지된 (혹은 연결 상태 단말들에게 개별적으로 통보된) 식별자를 통해 할당된다. 상기 식별자를 CB-RNTI (Contention Based - Radio Network Temporary Identity)라고 한다. 기지국은 420 단계에서 CB-RNTI로 식별되는 역방향 그랜트를 전송한다. 이하 CB-RNTI로 식별된 역방향 그랜트와 경쟁기반 역방향 그랜트를 혼용한다. 경쟁기반 역방향 그랜트를 수신한 단말은, 만약 전송할 데이터가 있다면(425) 상기 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용해서 데이터를 전송한다 (430).
상기 경쟁기반 액세스에서 만약 전송할 데이터를 가지고 있으며 경쟁기반 역방향 그랜트를 수신한 단말기의 수가 하나 이상이라면 도4의 430 단계의 역방향 전송에 충돌이 발생할 수 있으며 이로인해 전송이 지연되거나 실패할 가능성이 높다. 그러므로 상기 충돌에 의한 전송 지연이나 실패를 최소화할 수 있는 효율적인 경쟁기반 액세스 동작이 필요하다. 본 발명에서는 상기 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 전송할 시에 상기 충돌에 의한 영향을 최소화하기 위한 방법을 제안한다. 사이즈가 큰 RLC SDU가 여러 개의 RLC PDU로 분할되어 전송되는 경우 상기 충돌에 의한 전송지연과 실패는 분할된 RLC PDU 개수에 의해 증가하기 때문에 단말기는 상기 케이스를 회피할 수 있는 경우에 대해서만 경쟁기반 전송자원을 통해 데이터/제어정보를 전송할 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 역방향 전송 방법은, 역방향 전송을 위한 RLC SDU 발생 시, 상기 RLC SDU의 크기를 확인하는 과정과, 상기 RLC SDU의 크기가 임계치 이하이면, 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 상기 역방향 전송을 수행하고, 그렇지 않으면, 상기 경쟁기반 역방향 그랜트를 무시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 역방향 전송 방법은, 역방향 전송을 위한 RLC SDU 발생 시, 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 상기 역방향 전송을 수행함에 따라 상기 RLS SDU에 분할이 발생하는지의 여부를 판단하는 과정과, 상기 RLC SDU에 분할이 발생하지 않는 것으로 판단되면, 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 상기 역방향 전송을 수행하고, 그렇지 않으면, 상기 경쟁기반 역방향 그랜트를 무시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 역방향 전송 방법은, 역방향 전송을 위한 RLC SDU 발생 시, 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 상기 역방향 전송을 수행함에 따라 상기 RLC SDU가 저장된 전송 버퍼를 비워지는 지의 여부를 판단하는 과정과, 상기 전송 버퍼가 비워지면, 상기 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 상기 역방향 전송을 수행하고, 그렇지 않으면, 상기 경쟁기반 역방향 그랜트를 무시하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
게다가, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 역방향 전송 방법은, 기지국이 조건정보를 포함하는 제어정보를 단말기에 전송하는 과정과, RLC SDU 발생 시, 상기 단말기가 상기 조건정보에 따라 상기 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용할지의 여부를 판단하는 과정과, 상기 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용할 것으로 판단되면, 상기 단말기가 상기 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 상기 RLC SDU에 대한 역방향 전송을 수행하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 이동통신시스템에서 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 전송할 시에 충돌에 의한 영향을 최소화할 수 있다. 즉 이동통신시스템에서 충돌에 의한 전송 지연이나 실패를 최소화할 수 있다.
도 1은 LTE 또는 LTE-A 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면,
도 2는 3GPP LTE/LTE-A 시스템의 무선프로토콜을 설명하기 위한 도면,
도 3은 통상적인 역방향 전송동작을 도시하는 도면,
도 4는 통상적인 경쟁기반 액세스 동작을 도시하는 도면,
도 5는 본 발명에서 제안하는 경쟁기반 액세스의 일 실시예를 도시하는 도면,
도 6은 본 발명에서 제안하는 일 실시예에 따른 경쟁기반액세스에 대한 단말기 동작흐름도,
도 7은 본 발명에서 제안하는 다른 실시예에 따른 경쟁기반액세스에 대한 단말기 동작흐름도,
도 8은 본 발명에서 제안하는 또 다른 실시예에 따른 경쟁기반액세스에 대한 단말기 동작흐름도,
도 9는 본 발명에서 제안하는 일 실시예에 따른 경쟁기반액세스에 대한 네트워크 동작흐름도,
도 10은 본 발명에서 제안하는 실시예들에 대한 단말기 장치블럭도, 그리고
도 11은 본 발명에서 제안하는 실시예들에 대한 네트워크 장치블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이 때 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 그리고 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
본 발명의 일 실시예에서는 역방향 전송을 위한 RLC SDU의 크기가 특정 사이즈 이하일때에는 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 역방향 전송을 수행한다. 반면 상기 특정 사이즈 이상의 RLC SDU 역방향 전송인 경우에는 상기 경쟁기반 액세스를 수행하지 않고 기존 D-SR 전송자원이나 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다. 상기 RLC SDU의 특정 사이즈는 기지국이 시스템정보로서 브로드캐스트하거나 단말기 전용메시지로 전송하거나 또는 특정 값으로서 표준으로 고정할 수도 있다. 상기 실시예는 특정 로지컬 채널에 한정하여 적용할 수도 있다.
그리고 본 발명의 다른 실시예에서는 역방향 전송을 위한 RLC SDU(들)가 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 전송할 경우 RLC SDU의 분할이 발생하지 않을때에는 상기 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 역방향 전송을 수행한다. 반면 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 전송할 경우 RLC SDU의 분할이 발생하는 경우에는 상기 수신 경쟁기반 역방향 그랜트를 무시하고 다음 경쟁기반 역방향 그랜트를 기다리거나 또는 기존 D-SR 전송자원이나 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다. 기지국은 상기 동작을 경쟁기반 액세스에 적용할지에 대한 식별자를 시스템정보로서 브로드캐스트하거나 단말기 전용메시지로 전송하거나 또는 상기 식별자없이 단말기가 항상 상기 동작을 경쟁기반 액세스에 적용할 수도 있다.
이 때 상기 실시예에서는 L1 제어채널로 전송되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 통해 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 단말기가 수신하는 경우를 가정하였으나 만약 경쟁기반 역방향 전송자원 정보가 시스템정보로 브로드캐스트되거나 단말기 전용 상위메시지 (RRC: Radio Resource Control)로 시그널링된다면 상기 브로드캐스트되는 또는 단말기 전용 상위메시지로 수신받은 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 기반으로 역방향 전송을 가정한 경우 RLC SDU의 분할이 발생할지를 판단할 수 있다. 이 경우 만약 RLC SDU의 분할이 발생한다면 상기 경쟁기반 액세스를 수행하지 않고 기존 D-SR 전송자원이나 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행하며 L1 제어채널로 전송되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 수신하지 않아도 된다. 상기 실시예는 특정 로지컬 채널에 한정하여 적용할 수도 있다.
또한 본 발명의 또 다른 실시예에서는 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 전송할 경우 역방향 전송버퍼가 비어질때에는 상기 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 데이터/제어정보를 전송한다. 반면 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 전송할 경우 역방향 전송버퍼가 비워지지 않는 경우에는 상기 수신 경쟁기반 역방향 그랜트를 무시하고 다음 경쟁기반 역방향 그랜트를 기다리거나 또는 기존 D-SR 전송자원이나 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다. 기지국은 상기 동작을 경쟁기반 액세스에 적용할지에 대한 식별자를 시스템정보로서 브로드캐스트하거나 단말기 전용메시지로 전송하거나 또는 상기 식별자없이 단말기가 항상 상기 동작을 경쟁기반 액세스에 적용할 수도 있다.
이 때 상기 실시예에서는 L1 제어채널로 전송되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 통해 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 단말기가 수신하는 경우를 가정하였으나 만약 경쟁기반 역방향 전송자원 정보가 시스템정보로 브로드캐스트되거나 단말기 전용 상위메시지 (RRC: Radio Resource Control)로 시그널링된다면 상기 브로드캐스트되는 또는 단말기 전용 상위메시지로 수신받은 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 기반으로 역방향 전송을 가정한 경우 전송버퍼가 비워질 수 있는지를 판단할 수 있다. 이 경우 만약 전송버퍼가 비워지지 않는다면 상기 경쟁기반 액세스를 수행하지 않고 기존 D-SR 전송자원이나 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행하며 L1 제어채널로 전송되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 수신하지 않아도 된다. 상기 실시예는 특정 로지컬 채널에 한정하여 적용할 수도 있다.
도 5는 본 발명에서 제안하는 경쟁기반 액세스의 일 실시예를 도시한다.
도 5를 참조하면, 기지국은 경쟁기반 (Contention-Based, 이하 CB라고도 칭함) 액세스 관련 제어정보를 시스템정보 (SIB: System Information Block)로서 셀 내 브로드캐스트하거나 단말기별 전용메시지로 단말기 별로 전송할 수 있다 (501). 상기 경쟁기반 액세스 관련 제어정보로는 경쟁기반 액세스를 허용할 조건에 대한 정보를 포함하며 상기 조건에 대한 정보로서 경쟁기반 역방향 액세스에 적용할 수 있는 RLC SDU의 사이즈 임계값 정보 (일예: 단말기에게 역방향 전송 RLC SDU 크기가 상기 사이즈 임계값 보다 작은 경우에만 경쟁기반 역방향 액세스 수행을 지시)나 경쟁기반 역방향 그랜트 수신시 상기 그랜트 사용 여부에 대한 조건 체크 동작 (일예: 단말기에게 수신받은 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 전송할 경우 RLC SDU의 분할이 발생하지 않는 경우에만 상기 수신 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 역방향 전송 수행 or 수신받은 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 전송할 경우 전송 버퍼가 비워지는 경우에만 상기 수신 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 역방향 전송 수행 등) 적용 여부 지시자 정보 등이 있다. 또한 경쟁기반 역방향 전송자원 정보와 CB-RNTI 값 등을 포함할 수도 있다. 경쟁기반 역방향 전송자원은 L1 제어채널을 통해 전송되는 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트에 포함되어 전송될 수도 있으나 셀별로 semi-static 하게 설정되어 501에 포함되어 전송될 수도 있다. 501에 포함될 경쟁기반 역방향 전송자원 정보로는 피지컬 자원 블록 개수 정보, MCS (Modulation and Coding Scheme) 레벨 정보, 코딩 레이트 정보 등을 포함할 수 있다.
501은 상기 조건들에 대한 적용여부와 관련 제어정보를 기지국에서 명시적으로 시그널링하는 것을 가정한다. 만약 경쟁기반 액세스에 적용할 수 있는 RLC SDU 사이즈 임계값이 규격에 의해 고정된 값을 사용하거나 경쟁기반 역방향 그랜트 수신시 상기 그랜트 사용 여부에 대한 조건 체크 동작 등을 단말기가 항상 수행한다면 관련 정보를 기지국이 전송하지 않아도 된다.
상기 501을 수신한 단말기가 업링크로 전송할 데이터/제어정보가 발생하면 경쟁기반 역방향 전송을 적용할 수 있는지를 501 수신정보를 이용하여 체크한다 (511). 예를들어 501에서 경쟁기반 액세스에 적용할 수 있는 RLC SDU의 사이즈 임계값 정보를 포함한다면 단말기는 역방향으로 전송할 RLC SDU의 크기와 상기 RLC SDU 사이즈 임계값과 비교하여 만약 역방향으로 전송할 RLC SDU의 크기가 상기 RLC SDU 사이즈 임계값보다 (같거나)작다면 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 상기 RLC SDU를 전송할 수 있다. 이 경우 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 L1 제어채널을 통해 수신한다. 반면 역방향으로 전송할 RLC SDU의 크기가 상기 RLC SDU 사이즈 임계값보다 (같거나)크다면 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하지 않고 기존 D-SR 또는 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (521).
다른 예를들어 501에서 단말기에게 RLC SDU의 분할이 발생하지 않는 경우에만 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행하는 조건을 적용하기로 조건 적용 지시자 정보가 설정되어 있고 경쟁기반 역방향 전송자원 정보가 포함되어 있었다면, 단말기는 501에 포함되어 있는 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 기반으로 역방향 전송을 가정한 경우 RLC SDU의 분할이 발생하지 않는 경우에만 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다. 이 경우 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 L1 제어채널을 통해 수신한다. 반면 상기 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 기반으로 역방향 전송을 가정한 경우 RLC SDU의 분할이 발생하는 경우에는 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하지 않고 기존 D-SR 또는 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (521).
또 다른 예를들어 501에서 단말기에게 RLC PDU를 전송함으로써 전송버퍼를 비울수 있는 경우에만 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행하는 조건을 적용하기로 조건 적용 지시자 정보가 설정되어 있고 경쟁기반 역방향 전송자원 정보가 포함되어 있었다면, 단말기는 501에 포함되어 있는 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 기반으로 역방향 전송을 가정한 경우 전송버퍼를 비울수 있는 경우에만 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다. 이 경우 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 L1 제어채널을 통해 수신한다. 반면 상기 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 기반으로 역방향 전송을 가정한 경우 전송버퍼가 비워지지 않는 경우에는 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하지 않고 기존 D-SR 또는 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (521).
511, 521에서 경쟁기반 역방향 전송자원을 사용하여 역방향 전송을 수행하기로 결정한 단말기는 L1 제어채널을 통해 전송되는 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트 정보를 수신한다 (531). 511, 521에서의 경쟁기반 역방향 전송을 수행하기 위한 조건 체크와는 별도로 531 이후의 동작을 수행할 수도 있다. 즉 511, 521에서 경쟁기반 역방향 전송을 수행하기 위한 조건을 적용하면서 531 이후의 동작을 함께 수행할 수도 있고 511, 521에서 경쟁기반 역방향 전송을 수행하기 위한 조건을 적용하지 않는다 하더라도 별도로 531 이후의 동작을 수행할 수도 있다. 531의 경쟁기반 역방향 그랜트를 수신한 단말기는 531에서 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트에 포함되어 있는 상기 그랜트에 포함되어 있는 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행할 것인지를 501 수신정보를 이용하여 체크한다 (541). 예를들어 501에서 단말기에게 RLC SDU의 분할이 발생하지 않는 경우에만 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행하는 조건을 적용하기로 조건 적용 지시자 정보가 설정되어 있다면 531에서 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트를 기반으로 역방향 전송을 가정한 경우 RLC SDU의 분할이 발생하지 않는 경우에만 531에 포함하고 있는 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (551, 561). 반면 531에서 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트를 기반으로 역방향 전송을 가정한 경우 RLC SDU의 분할이 발생한다면 531에서 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트를 무시하고 다음 경쟁기반 역방향 그랜트 수신을 기다리거나 또는 기존 D-SR 전송자원이나 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (551).
다른 예를들어 501에서 단말기에게 RLC PDU를 전송함으로써 전송버퍼를 비울수 있는 경우에만 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행하는 조건을 적용하기로 조건 적용 지시자 정보가 설정되어 있다면 531에서 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트를 기반으로 역방향 전송을 가정한 경우 전송버퍼를 비울수 있는 경우에만 531에 포함하고 있는 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (551, 561). 반면 531에서 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트를 기반으로 역방향 전송을 가정한 경우 전송버퍼를 비울수 없다면 531에서 수신한 경쟁기반 역방향 그랜트를 무시하고 다음 경쟁기반 역방향 그랜트 수신을 기다리거나 또는 기존 D-SR 전송자원이나 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (551).
도 5의 실시예는 특정 로지컬 채널에 한정하여 적용할 수도 있다. 이 경우 상기 특정 로지컬 채널에 대한 정보도 501에서 시그널링되거나 또는 규격으로 어떤 로지컬 채널에 대해 적용할지 고정된다.
도 6은 본 발명에서 제안하는 경쟁기반액세스에 대한 단말기 동작흐름도의 일 실시예이다.
도 6을 참조하면, 역방향 전송을 위한 RLC SDU를 단말기의 상위레이어로부터 수신하면 (즉 역방향 전송을 위한 데이터/제어정보 발생시) (601) 상기 RLC SDU의 크기를 규격으로 고정되어 있는 또는 시스템정보나 단말기 전용 메시지를 통해 수신받은 RLC SDU 사이즈 임계값 N과 비교한다 (611, 621). 만약 상기 RLC SDU의 크기가 특정 RLC SDU 사이즈 임계값 N보다 (같거나)작다면 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 상기 RLC SDU를 전송할 수 있다 (631). 이 경우 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 수신하고 상기 그랜트가 포함하고 있는 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다. 반면 상기 RLC SDU의 크기가 특정 RLC SDU 사이즈 임계값 N보다 (같거나)크다면 경쟁기반 역방향 액세스를 중단하고 기존 D-SR 또는 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (641). 이 경우 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 L1 제어채널을 통해 수신할 필요없다.
도 7은 본 발명에서 제안하는 경쟁기반액세스에 대한 단말기 동작흐름도의 다른 실시예이다.
도 7을 참조하면, 역방향 전송을 위한 RLC SDU를 단말기의 상위레이어로부터 수신하면 (즉 역방향 전송을 위한 데이터/제어정보 발생시) (701) 상기 RLC SDU가 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 전송하면 복수개의 RLC PDU로 분할되는지를 체크한다 (711). 만약 L1 제어채널을 통해 수신한 경쟁기반 업링크 그랜트를 기반으로 역방향 전송을 가정하는 경우 상기 RLC SDU의 분할이 발생하면 상기 수신 경쟁기반 업링크 그랜트는 무시하고 다음 경쟁기반 업링크 그랜트 수신을 기다리거나 또는 기존 D-SR 전송자원이나 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (721, 731). 반면 L1 제어채널을 통해 수신한 경쟁기반 업링크 그랜트를 기반으로 역방향 전송을 가정하는 경우 상기 RLC SDU의 분할이 발생하지 않으면 상기 수신 경쟁기반 업링크 그랜트에 의해 역방향 전송을 수행한다 (721, 741).
만약 시스템정보나 단말기 전용 상위메시지로 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 수신하였다면, 단말기는 상기 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 기반으로 역방향 전송을 가정하여 상기 RLC SDU의 분할이 발생하는지 체크하고 만약 상기 RLC SDU의 분할이 발생하면 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하지 않고 기존 D-SR 또는 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (721, 731). 이 경우 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 L1 제어채널을 통해 수신하지 않아도 된다. 반면 상기 RLC SDU의 분할이 발생하지 않으면 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행하기 위해 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 L1 제어채널을 통해 수신한다 (721, 741).
도 8은 본 발명에서 제안하는 경쟁기반액세스에 대한 단말기 동작흐름도의 또 다른 실시예이다.
도 8을 참조하면, 역방향 전송을 위한 RLC SDU를 단말기의 상위레이어로부터 수신하면 (즉 역방향 전송을 위한 데이터/제어정보 발생시) (801) 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 전송하면 전송버퍼에 차있는 데이터를 모두 비울수 있는지를 체크한다 (811). 만약 L1 제어채널을 통해 수신한 경쟁기반 업링크 그랜트를 기반으로 역방향 전송을 가정하는 경우 전송버퍼를 비울수 있다면 상기 수신 경쟁기반 업링크 그랜트에 의해 역방향 전송을 수행한다 (821, 831). 반면 L1 제어채널을 통해 수신한 경쟁기반 업링크 그랜트를 기반으로 역방향 전송을 가정하는 경우 전송버퍼를 비울수 없다면 상기 수신 경쟁기반 업링크 그랜트는 무시하고 다음 경쟁기반 업링크 그랜트 수신을 기다리거나 또는 기존 D-SR 전송자원이나 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (821, 841).
만약 시스템정보나 단말기 전용 상위메시지로 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 수신하였다면, 단말기는 상기 경쟁기반 역방향 전송자원 정보를 기반으로 역방향 전송을 가정하여 전송후 전송버퍼가 비워지는지를 체크하고 만약 전송버퍼가 비워지면 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행하기 위해 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 L1 제어채널을 통해 수신한다 (821, 831). 반면 전송버퍼가 비워지지 않는다면 경쟁기반 역방향 전송자원을 이용하지 않고 기존 D-SR 또는 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다 (821, 841). 이 경우 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트를 L1 제어채널을 통해 수신하지 않아도 된다.
도 6에서 도 8까지의 실시예들은 특정 로지컬 채널에 한정하여 적용할 수도 있다. 이 경우 상기 특정 로지컬 채널에 대한 정보는 기지국으로부터 시스템정보나 단말기 전용 상위메시지로 수신받거나 규격으로 어떤 로지컬 채널에 대해 적용할지 고정될 수 있다. 이 경우 역방향 전송 RLC SDU를 상위레이어로부터 수신하면 어떤 로지컬 채널로부터 상기 RLC SDU를 수신했는지를 체크하여 상기 특정 로지컬 채널에서 상기 RLC SDU를 수신한 경우에만 하기 동작들을 수행하며 그렇지 않으면 기존 D-SR 또는 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행한다.
도 9는 본 발명에서 제안하는 경쟁기반액세스에 대한 네트워크 동작흐름도의 일 실시예이다. 특히 기지국의 동작흐름도를 나타낸다.
도 9를 참조하면, 기지국은 경쟁기반 역방향 전송 적용을 결정하면 (901) 경쟁기반 역방향 전송 관련 제어정보들을 설정한다 (911). 상기 경쟁기반 역방향 전송 관련 제어정보로는 경쟁기반 액세스를 허용할 조건에 대한 정보를 포함하며 상기 조건에 대한 정보로서 경쟁기반 역방향 액세스에 적용할 수 있는 RLC SDU의 사이즈 임계값 정보 (일예: 단말기에게 역방향 전송 RLC SDU 크기가 상기 사이즈 임계값 보다 작은 경우에만 경쟁기반 역방향 액세스 수행을 지시)나 경쟁기반 역방향 그랜트 수신시 상기 그랜트 사용 여부에 대한 조건 체크 동작 (일예: 단말기에게 수신받은 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 전송할 경우 RLC SDU의 분할이 발생하지 않는 경우에만 상기 수신 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 역방향 전송 수행 or 수신받은 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 전송할 경우 전송 버퍼가 비워지는 경우에만 상기 수신 경쟁기반 역방향 그랜트를 이용하여 역방향 전송 수행 등) 적용 여부 지시자 정보 등이 있다. 또한 경쟁기반 역방향 전송자원 정보와 CB-RNTI 값 등을 포함할 수도 있다. 경쟁기반 역방향 전송자원은 L1 제어채널을 통해 전송되는 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 역방향 그랜트에 포함되어 전송될 수도 있으나 셀별로 semi-static 하게 설정될 수도 있다. 전송자원 정보로 피지컬 자원 블록 개수 정보, MCS 레벨 정보, 코딩 레이트 정보 등이 있다. 911에서 설정된 제어정보들은 시스템정보로 셀 내에 브로드캐스트되거나 단말기 전용 상위메시지로 단말기에게 전송된다 (921). 본 발명을 특정 로지컬 채널에 한정하여 적용한다면 상기 특정 로지컬 채널에 대한 정보도 911에서 설정되어 921에서 전송된다.
도 9는 상기 제어정보들을 기지국에서 명시적으로 시그널링하는 것을 가정하였으며 만약 필요 제어정보들이 규격에 의해 고정된 값을 사용하거나 관련된 단말기의 동작 수행을 기지국에서 제어하지 않고 경쟁기반 역방향 전송에 대해 항상 수행하는 것으로 규격에서 정의한다면 명시적인 기지국으로부터의 제어정보 전송은 필요하지 않을 수 있다.
도 10은 본 발명에서 제안하는 실시예들에 대한 단말기 장치블럭도의 일 실시예이다.
도 10을 참조하면, 시스템정보나 단말기 전용 상위메시지로 수신받은 경쟁기반 역방향 전송 관련 제어정보들은 상위레이어 제어정보 저장부(1071)에 관리된다. PDCP 레이어(1081)에서 발생된 RLC SDU를 RLC SDU 수신부(1061)가 수신하면, 역방향 전송 방법 결정부(1081)에서 경쟁기반 역방향 전송관련 제어정보들을 이용하여 RLC SDU의 사이즈를 체크하여 기존 D-SR 또는 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행할지 경쟁기반 역방향 전송을 수행할지에 대한 역방향 전송방법을 결정한다. 다른 실시예로서 상위레이어 제어정보 저장부(1071)의 역방향 전송관련 제어정보나 라디오 송수신부(1001)를 통해 스케쥴러(1041)로 수신되는 경쟁기반 업링크 그랜트를 기반으로 역방향 전송을 가정하는 경우, 역방향 전송 방법 결정부(1081)가 RLC SDU 수신부(1061)에서 RLC SDU의 분할이 발생하는지를 체크하여 경쟁기반 역방향 전송을 수행할지를 결정한다. 또 다른 실시예로서 상위레이어 제어정보 저장부(1071)의 역방향 전송관련 제어정보나 라디오 송수신부(1001)를 통해 스케쥴러(1041)로 수신되는 경쟁기반 업링크 그랜트를 기반으로 역방향 전송을 가정하는 경우, 역방향 전송 방법 결정부(1081)가 경쟁기반 업링크 전송을 통해 RLC 전송버퍼(1051)가 비워지는지를 체크하여 경쟁기반 역방향 전송을 수행할지를 결정한다.
MAC 레이어(1021)는 상기 역방향 전송방법 결정에 따라 스케쥴러(1041)에 의해 D-SR or RA-SR 제어부(1011)에 의해 기존 D-SR 또는 RA-SR 전송자원을 이용하여 역방향 전송을 수행하거나 경쟁기반 역방향 전송 제어부(1031)에 의해 CB-RNTI로 지시되는 경쟁기반 업링크 그랜트에 의해 역방향 전송을 수행한다.
도 11은 본 발명에서 제안하는 실시예들에 대한 네트워크 장치블럭도의 일 실시예이다.
도 11을 참조하면, RRC (Radio Resource Control) 레이어(1141)에서 경쟁기반 역방향 전송 관련 제어정보들을 포함하는 제어 메시지가 생성되면, PDCP 레이어(1131), RLC 레이어(1121)와 MAC 레이어(1111)을 거쳐 라디오 송수신부(1101)를 통해 단말기에게 전송된다. 스케쥴러(1151)에서는 경쟁기반 역방향 전송자원을 예약하고 해당 타이밍에 경쟁기반 역방향 그랜트를 CB-RNTI로 지시하여 L1 제어채널로 전송한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims (16)

  1. 단말이 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    기지국으로부터 접속 제어 관련 정보를 수신하는 단계;
    상기 접속 제어 관련 정보를 기반으로 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용하기 위해 상향링크 데이터가 분할되어야 하는지 판단하는 단계;
    상기 기지국으로부터 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 지시하는 상향링크 그랜트를 수신하는 단계; 및
    상기 판단을 기반으로 상기 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상향링크 데이터 전송 단계는,
    상기 상향링크 데이터가 분할되지 않아도 될 경우 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용해 상기 상향링크 데이터를 전송하고, 상기 상향링크 데이터가 분할되어야 할 경우 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용하지 않고 상기 상향링크 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 접속 제어 관련 정보는 경쟁 기반 상향링크 접속을 허용하기 위한 조건을 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 상항링크 그랜트는 경쟁 기반 RNTI(CB-RNTI)로 식별되는 것을 특징으로 하는 데이터 전송 방법.
  5. 기지국이 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    접속 제어 관련 정보를 단말로 전송하는 단계;
    경쟁 기반 상향링크 자원을 지시하는 상향링크 그랜트를 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용하기 위해 상향링크 데이터가 분할되어야 하는지에 대한 판단에 기반해 상기 상향링크 데이터를 수신하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 상향링크 데이터 수신 단계는,
    상기 상향링크 데이터가 분할되지 않아도 될 경우 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용해 상기 상향링크 데이터를 수신하고, 상기 상향링크 데이터가 분할되어야 할 경우 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용하지 않고 상기 상향링크 데이터를 수신하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 접속 제어 관련 정보는 경쟁 기반 상향링크 접속을 허용하기 위한 조건을 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  8. 제5항에 있어서, 상기 상항링크 그랜트는 경쟁 기반 RNTI(CB-RNTI)로 식별되는 것을 특징으로 하는 데이터 수신 방법.
  9. 데이터를 전송하는 단말에 있어서,
    기지국과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    상기 기지국으로부터 접속 제어 관련 정보를 수신하고, 상기 접속 제어 관련 정보를 기반으로 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용하기 위해 상향링크 데이터가 분할되어야 하는지 판단하고, 상기 기지국으로부터 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 지시하는 상향링크 그랜트를 수신하고, 상기 판단을 기반으로 상기 상향링크 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 상향링크 데이터가 분할되지 않아도 될 경우 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용해 상기 상향링크 데이터를 전송하고, 상기 상향링크 데이터가 분할되어야 할 경우 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용하지 않고 상기 상향링크 데이터를 전송하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  11. 제9항에 있어서, 상기 접속 제어 관련 정보는 경쟁 기반 상향링크 접속을 허용하기 위한 조건을 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제9항에 있어서, 상기 상항링크 그랜트는 경쟁 기반 RNTI(CB-RNTI)로 식별되는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 데이터를 수신하는 기지국에 있어서,
    단말과 신호를 송수신하는 송수신부; 및
    접속 제어 관련 정보를 단말로 전송하고, 경쟁 기반 상향링크 자원을 지시하는 상향링크 그랜트를 단말로 전송하고, 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용하기 위해 상향링크 데이터가 분할되어야 하는지에 대한 판단에 기반해 상기 상향링크 데이터를 수신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 상향링크 데이터가 분할되지 않아도 될 경우 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용해 상기 상향링크 데이터를 수신하고, 상기 상향링크 데이터가 분할되어야 할 경우 상기 경쟁 기반 상향링크 자원을 이용하지 않고 상기 상향링크 데이터를 수신하도록 더 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  15. 제13항에 있어서, 상기 접속 제어 관련 정보는 경쟁 기반 상향링크 접속을 허용하기 위한 조건을 지시하는 지시자를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  16. 제13항에 있어서, 상기 상항링크 그랜트는 경쟁 기반 RNTI(CB-RNTI)로 식별되는 것을 특징으로 하는 기지국.

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