KR101931567B1 - 무선통신 시스템에서 단말 카테고리를 처리하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

무선통신 시스템에서 단말 카테고리를 처리하기 위한 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 하위 버전 네트워크에 상위 버전 단말이 접속하는 경우, 오동작을 방지하고 효율적인 동작을 할 수 있는 방안에 대해 제안한다. 본 발명을 통해, 단말은 네트워크의 버전에 상관없이 버전 정보를 올바르게 전달하며, 버전 정보에 관련된 소프트 버퍼 등의 문제 또한 적절히 해결하여, 오동작 없이 효과적으로 네트워크와 통신할 수 있다.

Description

무선통신 시스템에서 단말 카테고리를 처리하기 위한 방법 및 장치{METHOD AND APPRATUS OF HANDLING USER EQUIPMENT CATEGORY IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 LTE(Long Term Evolution) 시스템에서 하위 버전 네트워크에서 상위 버전 단말 카테고리를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동 통신 시스템은 사용자의 활동성을 보장하면서 음성 서비스를 제공하기 위해 개발되었다. 그러나 이동통신 시스템은 점차로 음성 뿐 아니라 데이터 서비스까지 영역을 확장하고 있으며, 현재에는 고속의 데이터 서비스를 제공할 수 있는 정도까지 발전하였다. 그러나 현재 서비스가 제공되고 있는 이동 통신 시스템에서는 자원의 부족 현상 및 사용자들이 보다 고속의 서비스를 요구하므로, 보다 발전된 이동 통신 시스템이 요구되고 있다.
이러한 요구에 부응하여 차세대 이동 통신 시스템으로 개발 중인 중 하나의 시스템으로써 3GPP(The 3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution) 및 LTE-A(LTE-Advanced)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. 이를 위해 여러 가지 방안이 논의되고 있는데, 예를 들어 네트워크의 구조를 간단히 해서 통신로 상에 위치하는 노드의 수를 줄이는 방안이나, 무선 프로토콜들을 최대한 무선 채널에 근접시키는 방안 등이 있다.
한편, 무선 통신 시스템 기술이 발전함에 따라, 구 버전 통신 시스템이 신규 기능 추가 등과 함께 신 버전 통신 시스템으로 진화되며, 이에 따라 구 버전 네트워크와 신 버전 네트워크 간의 호환성 문제가 발생한다.
예를 들어, LTE 시스템은 초기 버전이 Rel-8 (Release-8, 이하 Rel-8라 칭함)부터 시작하여, Rel-9, 현재는 Rel-10까지 표준 규격이 존재한다. 하지만, 현재 Rel-10 버전의 단말이 네트워크에 알려주는 '단말 카테고리'를 기존 Rel-8/9 버전의 네트워크가 이해하지 못하는 문제가 있다.
따라서, 서로 다른 버전의 단말 및 네트워크 사이의 호환성 문제를 해결할 필요성이 대두된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 상위 버전의 릴리즈(Release) 단말이 네트워크에 접속 시, 네트워크의 릴리즈 버전에 맞게 단말 카테고리를 알려주어 단말과 네트워크가 원활하게 통신할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
상기의 문제를 해결하기 위하여, 단말은 네트워크 진입 시 제1 단말 카테고리('first UE category')와 제2 단말 카테고리('second UE category')를 모두 알려주며(복수의 카테고리 전송), ENB가 어떤 카테고리를 사용할 지를 결정하여 단말에게 알려준다. 그러면, 단말은 지시받은 대로 카테고리 및 해당 '소프트 채널 비트 총 개수'를 사용도록 한다. 지시 받기 전까지 단말은 제1 단말 카테고리('first UE category')의 카테고리 및 해당 '소프트 채널 비트 총 개수'를 사용하여 오동작을 막는다. 또한, 핸드오버 시 카테고리 관련 정보가 포함되어 있지 않으면, 제1 단말 카테고리('first UE category')의 카테고리를 사용하고, 포함되어 있을 경우에는 지시받은 카테고리 정보를 이용하여 타겟 ENB에서 동작하도록 한다.
보다 구체적으로, 본 발명의 이동통신 시스템에서 단말의 통신 수행 방법은 복수 개의 단말 카테고리를 포함하는 단말 능력 보고 메시지를 네트워크에 전송하는 전송 단계, 상기 단말에 대한 서빙 기지국의 종류에 따라 상기 단말이 사용할 단말 카테고리 정보를 포함하는 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 네트워크로부터 수신하는 수신 단계, 및 상기 네트워크로부터 수신한 단말 카테고리 정보에 따라 상기 네트워크와 통신하는 통신 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 이동통신 시스템에서 네트워크와 통신을 수행하는 단말은 상기 네트워크와 신호를 송수신하는 송수신기, 및 복수 개의 단말 카테고리를 포함하는 단말 능력 보고 메시지를 네트워크에 전송하고, 상기 단말에 대한 서빙 기지국의 종류에 따라 상기 단말이 사용할 단말 카테고리 정보를 포함하는 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 네트워크로부터 수신하며, 상기 네트워크로부터 수신한 단말 카테고리 정보에 따라 상기 네트워크와 통신하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
제안하는 방법을 이용하면, 단말이 네트워크 버전에 맞는 정보를 활용하여 통신함으로써 오동작을 없애고, 이에 맞추어 상위 전송률을 활용함으로써 단말의 능력을 최대한 활용하여 네트워크와 통신할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 메시지 흐름을 도시하는 순서도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 단말의 핸드 오버 시의 동작 순서를 도시하는 순서도.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 반송파 결합(carrier aggregation)을 지원하는 Advanced E-UTRA (혹은 LTE-A 라고 칭함) 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다.
현재 LTE 시스템에서는 단말이 자신의 무선 통신 능력을 '단말 카테고리'를 통해서 네트워크에 알려주고, 네트워크는 이에 따라 해당 단말의 능력에 맞추어 서비스를 제공한다. 하기의 표 1은 '단말 카테고리'가 각각 의미하는 정보를 나타낸다.
UE Category 단말이 한 TTI (1ms) 내에 수신 가능한 최대 비트수 단말이 한 TTI 내에 한 전송 블록으로부터 수신 가능한 최대 비트수 소프트 채널 비트 총 개수 (버퍼크기) 하향링크 최대지원가능 레이어갯수
Category 1 10296 10296 250368 1
Category 2 51024 51024 1237248 2
Category 3 102048 75376 1237248 2
Category 4 150752 75376 1827072 2
Category 5 299552 149776 3667200 4
Category 6 301504 75376 3667200 2
Category 6’ 301504 149776 (4 layers) 3667200 4
Category 7 301504 75376 (2 layers) 3667200 2
Category 7’ 301504 149776 (4 layers) 3667200 4
Category 8 2998560 299856 (2 layers) 35982720 8
상기 표 1에서 '단말이 한 TTI (1ms) 내에 수신 가능한 최대 비트수'에 1000을 곱하면 시스템의 초당 최대 전송률로 환산이 가능하다.
상기 표 1에서 '소프트 채널 비트 총 개수'는 단말의 버퍼 크기와 관련이 있을 뿐 아니라 레이트 매칭 동작에 영향을 준다. '소프트 채널 비트 총 개수'를 Nsoft라 하고 '전송 블록 소프트 버퍼 사이즈'를 NIR이라 하고, '코드 블록 소프트 버퍼 사이즈'를 Ncb라 하면, 하기의 수학식 1과 같은 관계가 있다.
Figure 112011103076542-pat00001
여기서 KMIMO는 전송모드에 따라 2 또는 1의 값을 가지며, min (MDL_HARQ, Mlimit) 값은 일반적으로 8의 값을 가진다. 또한, C는 코드 블록의 갯수이며, KW는 순환버퍼의 길이를 나타내며 KW=3Kn의 관계를 가지며, Kn는 서브블록의 인터리버 크기로 6144 비트의 길이를 갖는다. 즉, 상기의 수식에서 보듯이 Nsoft 값이 NIR 값에 영향을 주고, NIR/C값이 KW보다 작은 경우, 다시 말해 고속 데이터 송수신이 진행되는 경우에는 NIR값이 Ncb의 값에 영향을 미치는 것을 알 수 있다. Ncb의 값에 따라 펑처링(puncturing)/반복 (repetition) 패턴이 영향을 주기 때문에, 만약 단말과 ENB 사이의 Nsoft 값이 잘못 이해되는 경우에는 잘못된 동작에 영향을 줌을 알 수 있다.
상기 표 1에서 '하향링크 최대지원가능 레이어 개수'는 송/수신측에서 복수 개의 안테나를 사용할 경우의 MIMO (Multi-Input and Multi-Output) 기술에서 단말의 능력을 의미한다.
또한, 상기 표 1에서 Category 6과 Category 7은 동일한 하향링크 최대 전송률을 가지나, 상향링크 최대 전송류에서 75 Mbps와 150Mbps로 각각 차이가 있다. 또한, Category 6과 7은 각각 6, 6' 그리고 7, 7'의 두 가지 종류가 있으며 6, 7은 캐리어 병합 (carrier aggreagation)이 사용되는 경우를 뜻하며, 6', 7'은 MIMO에서 4 레이어를 지원하는 경우를 뜻한다.
한편, Rel-8/9 시스템(또는, 제1 버전 네트워크, 이하 동일하다)에서는 '단말 카테고리'에서 1번부터 5번까지만을 지원하고, 6번부터 8번까지는 Rel-10 시스템(또는, 제2 버전 네트워크, 이하 동일하다)에서 처음 도입되었다. 따라서, Rel-8/9 네트워크는 '단말 카테고리' 6번부터 8번까지는 무슨 의미인지 해석할 수 없다. 또한, 현재 LTE 시스템에서는 단말이 현재 네트워크의 릴리즈(Release) 번호(즉, 네트워크 버전 정보)를 알 수 없으며, 따라서 Rel-10 UE가 네트워크에 접속 시에는 '단말 카테고리' 6번-8번이 아닌, Rel-8/9도 이해할 수 있는 추가적인 시그널링이 필요하다. 상기의 카테고리 1번부터 5번까지를 제1 단말 카테고리('first UE category') 이라 하고, 카테고리 6번부터 8번까지를 'second UE category'이라고 정의하면, 단말은 Rel-8/9 네트워크와 통신하기 위해서는 어떤 카테고리 그룹을 사용하여야 하는지 명확하지 않은 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 상위 버전의 릴리즈(Release) 단말이 네트워크에 접속 시, 네트워크의 릴리즈 버전에 맞게 단말 카테고리를 알려주어 단말과 네트워크가 원활하게 통신할 수 있는 방법을 제공한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 메시지 흐름을 도시하는 순서도이다.
REL-10 혹은 이 후 릴리즈의 단말 중 REL-9 이전 기지국 (release 8 혹은 release 9 기지국)이 이해하지 못하는 카테고리의 단말(101)은, 109 단계에서 전원이 온(on) 된다. 그리고 단말(101)은 111 단계에서, 네트워크 (103, 107)로 소정의 제어 메시지를 사용하여 복수의 카테고리를 통보한다. 상기 제어 메시지는 단말의 무선 통신 능력에 대한 정보를 포함하는 단말 능력 보고 메시지(UE capability)일 수 있다.
이 단말 카테고리는 전술한 바와 같이, Rel-9 이전 기지국들이 이해할 수 있는 제1 단말 카테고리 (카테고리 1번-5번)의 카테고리 중 선택된 어느 하나의 카테고리와, Rel-10 이후 기지국들이 이해할 수 있는 제2 단말 카테고리의 카테고리 (카테고리 6번-8번) 중 선택된 어느 하나의 카테고리를 포함한다. 그리고 본 발명의 실시예에 따르면, 단말(101)은 제1 단말 카테고리는 상기 단말 능력 보고 메시지의 ‘ue-Category’ 필드를 통해 전송하며, 제2 단말 카테고리는 상기 단말 능력 보고 메시지의 ‘ue-Category-v10xy’(xy는 버전 정보로 바뀔 수 있음) 필드를 통해 전송한다. 그리고 단말(101)은 추가적으로 단말의 성능과 관련된 정보 예를 들어 2계층의 단말의 버퍼 크기 및 지원하는 주파수 대역 등을 상기 단말 능력 보고 메시지에 포함하여 전송한다.
참고로 단말(101)은 복수의 단말 카테고리를 보고할 수 있지만, category 1 ~ 5 사이에서는 오직 하나의 단말 카테고리 만을 보고할 수 있으며, category 6 ~ 8 사이에서도 오직 하나의 단말 카테고리 만 보고할 수 있다. 즉, 본 발명에서, 단말(101)이 복수의 단말 카테고리를 전송한다는 것은 서로 다른 버전의 네트워크에서 사용되는 서로 다른 단말 카테고리를 전송할 수 있다는 것을 의미하는 것이지, 동일한 버전의 네트워크에서 사용되는 복수 개의 단말 카테고리를 전송할 수 있음을 의미하는 것은 아니다.
한편, 상기 단말(101)이 하위 버전의 단말인 경우에는 제1 단말 카테고리만을 포함하는 단말 능력 보고 메시지를 네트워크에 전송하게 된다.
상기 단말(101)이 전송한 제어 메시지, 즉 단말 능력 보고 메시지('UE capability')는 서빙 ENB(103)을 거쳐 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME: 네트워크 내에서 이동성 등을 담당하는 유닛, 이하 MME라 칭함)(107)로 전송된다. 이 때, 상기 서빙 ENB(103)는 단말이 전송한 'UE capability'를 해석하지 않고 MME(107)로 전달한다.
단말 능력 보고 메시지를 전달받은 MME(107)는 113 단계에서, 상기 'UE capability' 정보 중 UE의 카테고리 정보를 포함해서 서빙 ENB(103)가 알아야 할 관련 정보를 서빙 ENB(103)에게 전달한다. 이 경우, MME(107)는 단말(101) 및 서빙 ENB(103)의 네트워크 버전 정보를 이미 알고 있다. 이에 따라, MME(107)는 단말(101) 및 서빙 ENB(103)의 버전 정보에 따라 상호간 호환이 가능하도록 단말(101) 및 서빙 ENB(103)이 사용해야 하는 단말 카테고리 정보를 서빙 ENB(103)에게 전달한다. 도 1에서는 Rel-10 이후의 단말(101)이 Rel-10 이후의 서빙 ENB(103)에 접속한 경우를 예시하였으므로, MME(107)는 113 단계에서 제1 단말 카테고리와 제2 단말 카테고리 정보를 포함하는 단말 능력 응답 메시지를 서빙 ENB(110)에게 전달한다.
만약, 서빙 ENB(110)가 Rel-8/9의 ENB라면, MME(107)는 제1 카테고리 정보만을 포함하는 단말 능력 응답 메시지를 서빙 ENB에 전달하게 된다.
그리고 서빙 ENB(103) 상기 단말(101)에 대해 어떤 카테고리를 사용할 지 선택한다.
만약 서빙 ENB(103)가 Rel-8/9 기지국인 경우, 서빙 ENB(103)는 제2 단말 카테고리의 카테고리는 무시하며, 단말(101)에게 사용할 단말 카테고리 를 별도로 지시하지 않는다.
반면, 만약 서빙 ENB(103)가 Rel-10 이후 기지국인 경우, 제2 단말 카테고리를 이해할 수 있다. 이에 따라, 서빙 ENB(103)는 제2 단말 카테고리의 Nsoft 값을 사용하기 위해, 제2 단말 카테고리의 사용을 선택하여 117 단계에서, RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지를 사용하여, 어떤 Nsoft가 사용되었는지에 대한 정보를 포함하는 사용할 단말 카테고리 정보를 포함하여 상기 단말에게 지시한다.
'second UE category'의 카테고리의 사용을 지시하는 방법에는 단말이 사용할 카테고리를 직접 지정하는 방법이 있으며, 혹은 Rel-10 시스템에 신규로 추가된 기능 중 소정의 기능이 설정된 경우 'second UE category'의 카테고리를 사용하는 것으로 판단하는 방법이 있다. Rel-10 시스템에 신규로 추가된 기능 중 'second UE category'의 카테고리와 관련된 소정의 기능은 아래 기능 중 하나일 수 있다.
- 순방향 전송 모드로 전송모드 (transmission mode) 9이 설정되는 경우
o 각각의 단말은 물리하향공유채널 (Physical Downlink Shared Channel, PDSCH) 전송을 위해 하나의 전송모드를 가지며, 모드 8번이 Rel-9에서, 모드 9번이 Rel-10에서 새롭게 정의되었다.
o 전송 모드 9번은 최대 8개의 랭크를 가지는 SU-MIMO (single user-multi-input multi-output)를 지원한다.
o 전송 모드 9번은 다중 레이어의 전송을 지원하며, 복조 (de-modulation) 시 Rel-10 DMRS (Demodulation Reference Signal, 복조 기준 신호; 이하 DMRS라 칭함)를 사용하여, 최대 8개 레이어의 전송을 가능케 한다. 또한, 상기 Rel-10 DMRS는 미리 코딩된 (precoded) DMRS가 전송되나, 해당 프리코더 인덱스 (precoder index)를 수신단에 알려줄 필요가 없다.
o 또한, 전송 모드 9번을 지원하기 위해, Rel-10에서 DCI (Downlink Control Information, 하향링크 제어정보; 이하 DCI라 표기) 포맷 2C가 신규로 정의되었다.
- 역방향 전송 모드로 전송모드 2가 설정되는 경우
- 캐리어 병합 (Carrier aggregation)이 설정되는 경우
- 단말의 REL-8 카테고리의 MIMO capability보다 높은 MIMO capability가 설정되는 경우
'second UE category'의 카테고리를 직접 지정 받거나, 소정의 기능이 설정된 경우(예를 들어, 전송 모드 9가 설정된 경우), 단말(101)은 119 단계에서, 지정한 'second UE category'의 카테고리를 사용하여 Nsoft 및 NIR을 유도한다. 그리고 단말(101)은 상기 유도된 값을 이용하여 121 단계에서, 네트워크와 데이터를 송수신한다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말(101)은 이를 지시 받기 전까지는 혹은 지시 받지 못한 단말 (즉 전송 모드 9가 설정되지 않은 단말)은, 115 단계 및 123 단계에서와 같이, 제1 단말 카테고리 혹은 단말 자신이 보고한 단말 카테고리 가운데 가장 낮은 카테고리를 사용하여 Nsoft 및 NIR을 유도해 데이터를 송수신한다.이후, 임의의 시점에 단말이 핸드오버를 해야할 경우, 서빙 ENB(103)는 125 단계에서, 타겟 ENB(105)와 핸드오버 절차를 수행한다.
타겟 ENB(105)는 125 단계에서, 단말(101)이 타겟 ENB(105)로 핸드 오버한 후 적용할 설정 정보를 서빙 ENB(103)로 전달한다. 그리고 서빙 EN(103)B는 127 단계에서, 상기 설정 정보를 포함하는 핸드오버 명령(RRC CONNECTION RECONFIGURATION with mobility control info)을 단말에게 전송한다.
이 때, 타겟 ENB(105)가 구형 ENB(Rel-8/9 기지국)인 경우, 상기 설정 정보에는 사용할 단말 카테고리 정보(또는 Nsoft) 정보가 포함되지 않는다. 반면, 타겟 ENB(105)가 신형 ENB(Rel-10 이후 기지국)이며 제2 단말 카테고리 의 카테고리를 적용하고자 한다면 상기 설정 정보에, 사용할 단말 카테고리 정보가 포함되거나, 포함되지 않더라도 Rel-10에서 신규로 추가된 소정의 기능이 설정되어 전송된다. 신규로 추가된 소정의 기능은 전술한 바와 같이 하기의 것들 중 하나이다.
- 순방향 전송 모드로 전송모드 (transmission mode) 9이 설정되는 경우
- 역방향 전송 모드로 전송모드 2가 설정되는 경우
- 캐리어 병합 (Carrier aggregation)이 설정되는 경우
- 단말의 REL-8 카테고리의 MIMO capability보다 높은 MIMO capability가 설정되는 경우
핸드오버 명령 메시지를 수신한 단말(101)은 129 단계에서, 타겟 ENB(105)와 순방향 동기를 수립한다.
만약, 127 단계에서 전송된 핸드오버 명령 메시지에, 사용할 단말 카테고리 정보 (혹은 Nsoft 정보)가 포함되어 있었거나, 또는 소정의 Rel-10 신규기능이 설정되어 있다면, 단말(101)은 상기 지시된 단말 카테고리 정보에 해당하는, 혹은 이전에 보고한 ’제2 단말 카테고리에 대한 카테고리의 Nsoft를 사용해서 NIR을 결정한다.
한편, 도 1에서 도시되는 바와 같이, 상기 127 단계에서 전송된 핸드오버 명령 메시지에, 사용할 단말 카테고리 정보가 포함되어 있지 않고 소정의 Rel-10 관련 기능도 설정되지 않았다면, 단말은 131 단계에서 제1 단말 카테고리 (또는 자신이 보고 했던 UE category들 중 가장 이전 버전 릴리즈의 UE category 또는 release 1 ~ 5 사이의 UE category)의 Nsoft를 이용해서 NIR을 결정한다.
이후, 단말(101)은 133 단계에서, 타겟 ENB(105)에게 핸드오버 완료 메시지를 전송하고, 131 단계에서 결정한 Nsoft와 NIR을 적용해서 135 단계에서 데이터 송수신을 수행한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다. 도 2에서 기술되는 단말은 Rel-10 이후의 단말임을 가정한다.
단말의 카테고리는 201 단계에서와 같이, 단말의 생산 단계에서 결정되어 내부 메모리 등에 기억되어 있을 수 있다. 이 경우, 제2 단말 카테고리 에 속하는 카테고리 6 ~ 8 사이의 카테고리에 속하는 단말에게는, 향후 구형 기지국과 연결되었을 때를 대비해서 구형 기지국이 인지할 수 있는 카테고리가 하나 더 할당될 수 있다.
이후, 203 단계에서, 단말의 전원이 켜지면 셀 서치 동작 등을 통해 '캠프온 (camp on)'할 적절한 셀을 선택하고, 단말은 상기 셀을 통해서 네트워크 접속과정을 수행한다. 이 때 단말은 네트워크가 제1 단말 카테고리 (의 Nsoft)에 속함을 가정하고 순방향 데이터 송수신을 수행한다. 즉, 단말은 제1 단말 카테고리 의 Nsoft를 적용해서 HARQ 동작을 수행한다.
네트워크 접속을 수행한 단말은 205 단계에서, 단말의 무선 통신 능력에 대한 정보를 포함하는 단말 능력 보고 메시지(UE capability)를 MME로 전송한다. 이 때, 단말은 제1 단말 카테고리('first UE category')와 제2 단말 카테고리('second UE category') 를 각각 상기 단말 능력 보고 메시지의 ‘ue-Category’필드와 ‘ue-Category-v10xy’ 필드를 사용하여 함께 보고한다.
그리고 단말은 기지국이 RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECOFNIGURATION)을 명령할 때까지 RRC 연결 셋업(RRC CONNECTION SETUP) 과정에 설정된 설정을 유지하면서 통상적인 동작을 수행한다.
이후, 단말은 207 단계에서, RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECOFNIGURATION) 메시지를 수신한다. 그러면 단말은 209 단계에서, 상기 수신한 RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECOFNIGURATION) 메시지에, 사용할 단말 카테고리 정보가 포함되어 있는지, 혹은 소정의 Rel-10 의 신규 기능이 설정되어 있는지 검사한다. 상기 소정의 Rel-10의 신규 기능은 예를 들어 다음 중 하나가 될 수 있다.
- 순방향 전송 모드로 전송모드 (transmission mode) 9이 설정되는 경우
- 역방향 전송 모드로 전송모드 2가 설정되는 경우
- 캐리어 병합 (Carrier aggregation)이 설정되는 경우
- 단말의 REL-8 카테고리의 MIMO capability보다 높은 MIMO capability가 설정되는 경우
만약, 상기 RRC 연결 재설정 메시지에, 사용할 단말 카테고리 정보가 없거나 소정의 Rel-10 신규 기능이 설정되지 않으면(예를 들어 TM 9이 설정되지 않으면), 단말은 211 단계로 진행하여 제1 단말 카테고리 에 해당하는(혹은 가장 최근에 보고한 가장 구형 릴리즈 UE category에 해당하는, 혹은 CAT 1 ~ 5 사이에서 단말이 가장 최근에 보고한 카테고리에 해당하는) Nsoft를 사용해서 순방향 데이터 송수신을 수행한다. 본 발명의 실시예에서 임의의 카테고리에 해당하는 Nsoft를 사용해서 순방향 데이터 송수신을 수행한다는 것은, 상기 Nsoft를 이용해서 NIR을 산출하고 상기 NIR로 레이트 매칭을 수행하고 HARQ IR 동작을 수행함을 의미한다. 그리고 단말은 새로운 RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지를 수신할 때까지 211 단계의 동작을 지속한다.
한편, 209 단계의 판단 결과, 상기 RRC 연결 재설정 메시지에 소정의 Rel-10 기능이 설정되어 있거나 제2 단말 카테고리 의 사용을 지시하는 정보가 포함되어 있다면, 단말은 213 단계로 진행하여 지시된 'second UE category'에 해당하는 Nsoft를 사용해서 순방향 데이터 송수신을 수행한다.
단말은 새로운 RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지를 통해서 제1 단말 카테고리 가 지시되거나 소정의 Rel-10 기능이 해제될 때까지 213 단계의 동작을 지속한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 단말의 핸드 오버 시의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.
우선, 단말이 네트워크와 연결되어 데이터를 송수신하고 있음을 가정한다.
그러던 중, 단말은 301 단계에서, 이동성 제어 정보(mobility control info)가 포함된 RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지, 즉 핸드오버 명령 메시지를 서빙 셀로부터 수신한다. 상기 RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지에는 단말의 타겟 셀에 관한 정보 등이 포함되어 있다.
상기 RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지를 수신한 단말은 303 단계에서, 현재 서빙 셀과의 연결을 해제하고 타겟 셀에 대해서 순방향 동기를 획득한다. 만약 캐리어 병합 동작 중이라면, 단말은 타겟 Primary Cell (PCell)에 대해서 순방향 동기를 획득한다.
동기 획득 후, 단말은 305 단계에서, 자신이 복수의 단말 카테고리 를 보고하였었는지 판단한다. 만약 하나의 단말 카테고리 만을 보고했었다면, 단말은 307 단계로 진행하여 자신이 보고했었던 단말 카테고리 의 Nsoft를 적용해서 타겟 셀에서 순방향 데이터 송수신 과정을 수행한다. 즉, 단말의 RRC 계층은 단말의 물리계층에게 자신이 보고했던 (혹은 자신이 지원하는) 단말 카테고리를 적용해서(혹은 가정해서) Nsoft를 결정할 것을 지시한다. 하나의 단말 카테고리 만을 보고했었다는 것은 단말이 Rel-8에서 정의되었던 제1 단말 카테고리, 즉 단말 카테고리 1 ~ 5 중 하나를 지원한다는 것을 의미하므로, 단말의 RRC계층은 물리계층에게 자신이 지원하는 REL-8의 카테고리 (category 1 ~ category 5)를 적용하도록 지시하는 것이기도 하다.
만약, 단말이 복수의 단말 카테고리 들을 보고했었다면, 단말은 309 단계로 진행하여 상기 RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECOFNIGURATION) 메시지에, 사용할 단말 카테고리 정보가 포함되어 있는지, 혹은 소정의 Rel-10 신규 기능이 설정되어 있는지 검사한다. 또는 상기 RRC 연결 재설정(RRC CONNECTINO RECONFIGURATION) 메시지가 델타 시그널링(delta signaling)을 사용하였는지 또는 전체 설정(full configuration)을 포함하고 있는지 검사한다. Rel-10의 신규 기능은 전술한 바와 같이 다음의 파라미터 들을 포함한다.
- 순방향 전송 모드로 전송모드 (transmission mode) 9이 설정되는 경우
- 역방향 전송 모드로 전송모드 2가 설정되는 경우
- 캐리어 병합 (Carrier aggregation)이 설정되는 경우
- 단말의 REL-8 카테고리의 MIMO capability보다 높은 MIMO capability가 설정되는 경우
만약, 상기 RRC 연결 재설정 메시지에 사용할 UE category 정보 혹은 소정의 Rel-10 신규 기능 설정이 포함이 되어있지 않았다면 혹은 full configuration이 시그날링되었다면(full configuration이 시그날링되었다는 것은 타겟 ENB의 release가 소스 ENB의 release보다 낮다는 것을 의미한다), 단말은 311 단계로 진행하여 ’제1 단말 카테고리 (혹은 가장 최근에 보고한 가장 이전 릴리즈 UE category에 해당하는, 혹은 CAT 1 ~ 5 사이에서 단말이 가장 최근에 보고한 카테고리에 해당하는)에 해당하는 Nsoft를 사용해서 타겟 셀 (혹은 타겟 PCell)에서 순방향 데이터 송수신을 수행한다. 만약 현재 셀(핸드 오버를 하기 전의 현재 셀)에서 단말의 RRC가 단말의 PHY에게 Nsoft 결정에 적용할 단말 카테고리를 지시하였었다면, 단말의 RRC는 단말의 PHY에게 자신이 지원하는 Rel-8의 카테고리 (category 1 ~ category 5)를 적용하도록 지시한다. 만약 단말 카테고리를 지시한 적이 없다면, 단말의 PHY는 이미 단말이 지원하는 Rel-8의 카테고리를 적용하고 있으므로 별도의 동작이 필요하지 않다.
만약, 사용할 단말 카테고리 정보 혹은 Rel-10의 신규 기능 설정이 포함이 되어 있었다면, 단말은 313 단계로 진행하여, 지시된 단말 카테고리에 해당하는 Nsoft를 사용해서 타겟 셀(혹은 타겟 PCell)에서 순방향 데이터 송수신을 수행한다. 즉, 단말의 RRC는 단말의 PHY에게 상기 지시 받은 UE category를 통보하고(혹은 지정하고, 혹은 알려주고), 단말의 PHY는 상위 계층에서 지시한 (혹은 알려준) UE category를 적용해서 Nsoft를 결정한다. 단말은 새로운 RRC 연결 재설정(RRC CONNECTION RECONFIGURATION) 메시지를 통해서 새로운 단말 카테고리가 지시될 때까지 313 단계의 동작을 지속한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
단말은 상위 계층(405)과 데이터 등을 송수신하며, 제어 메시지 처리부 (407)를 통해 제어 메시지들을 송수신한다.
그리고 단말은 송신 시, 제어부(409)의 제어에 따라 다중화 장치(403)을 통해 다중화 후 송신기를 통해 데이터를 전송(401)한다. 그리고 단말은 수신 시, 제어부(409)의 제어에 따라 수신기로 물리신호를 수신한 다음(401), 역다중화 장치(403)으로 수신 신호를 역다중화하고, 각각 메시지 정보에 따라 상위 계층 (405) 혹은 제어메시지 처리부 (407)로 전달해준다.
본 발명의 실시예에 따르면, 단말은 기지국에게 'UE capability 저장부' (411)로부터 단말의 무선 통신 능력(UE capability)에 대한 정보를 수신하여, UE capability에 따라 단수 혹은 복수 개의 UE capability를 제어메시지 처리부(407)로 전달하여, 기지국에게 보고한다. 이후, 기지국으로부터 RRC 연결 재설정 메시지를 받았을 때, 제어 메시지 처리부(407)가 사용할 UE category 정보가 포함되었는지, 혹은 Rel-10 신규 기능이 추가되었는지를 판단하여, 만약에 'second UE category'에 속하는 카테고리를 적용하여야 한다고 판단한 경우 제어부 (409)에 Nsoft 값을 변경하여 알려주어 이후 통신에는 ’제2 단말 카테고리에 맞는 파라미터를 적용하여 통신하도록 한다.
또한, 핸드오버 명령 메시지를 수신 시, 제어 메시지 처리부(407)가 상기 핸드오버 명령 메시지에 사용할 단말 카테고리에 대한 정보가 포함되었는지, 혹은 Rel-10 신규 기능이 추가 설정되었는지를 판단하여, 만약 포함된 경우, 타겟 기지국과 통신할 때 지시된 'second UE category'에 맞는 파라미터를 적용하여 통신하도록 한다.
상기에서는 단말의 구조가 복수 개의 기능 블록들로 구성되며, 각각의 블록이 상이한 기능을 수행하는 것으로 기술되었지만, 이는 예시에 불과할 뿐 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 단말은 네트워크와 신호를 송수신하는 송수신기(401)와 제어부(409)로 구성될 수도 있다.
이 경우, 제어부(409)는 네트워크에 접속 및/또는 등록 시, 복수 개의 단말 카테고리를 포함하는 단말 능력 보고 메시지(UE Capability)를 네트워크에 전송하도록 제어할 수 있다. 그리고 제어부(409)는 상기 단말에 대한 서빙 기지국의 종류에 따라 상기 단말이 사용할 단말 카테고리 정보를 포함하는 RRC 연결 재설정 메시지를 상기 네트워크로부터 수신한다. 그러면 제어부(409)는 상기 네트워크로부터 수신한 단말 카테고리 정보에 따라 상기 네트워크와 통신하도록 제어한다.
이 경우, 제어부(409)는 상기 단말 능력 보고 메시지 전송 시, 제1 단말 카테고리에 대한 정보를 단말 카테고리 필드(ue-Category)에 포함시키고, 제2 단말 카테고리에 대한 정보를 단말 카테고리 버전 필드(ue-Category-v10xy)에 포함시킬 수 있다.
한편, 제어부(409)는 서빙 기지국이 제2 버전 네트워크를 지원하는 경우, 즉, 서빙 기지국이 rel-10 기지국인 경우, 순방향 전송 모드에 대해 전송 모드 9이 설정된 RRC 연결 재설정 메시지를 수신하게 된다. 상기 전송 모드 9는 최대 8개의 레이어 전송을 지원하며, 복조 기준 신호는 미리 코딩된 복조 기준 신호가 전송되며, 상기 전송 모드 9에 대한 신규 하향링크 제어 정보 포맷을 사용하는 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제어부(409)는 네트워크로부터 단말 카테고리에 대한 정보를 수신하기 전에는 제1 단말 카테고리에 따라 네트워크와 통신을 수행하도록 제어할 수 있다.
한편, 핸드 오버 시, 제어부(409)는 타겟 셀에서 사용할 단말 카테고리 정보를 포함하는 핸드 오버 명령 메시지를 상기 타겟 셀로부터 수신한다. 이 경우, 상기 타겟 셀이 제2 버전 네트워크를 지원하는 경우 상기 핸드 오버 명령 메시지는 타겟 셀에서 사용할 단말 카테고리 정보 또는 제2 버전 네트워크에서 사용하는 신규 기능 설정을 포함할 수 있다.
제안하는 방식을 사용하면, 신형 단말이 구형 네트워크 혹은 신형 네트워크에 접속할 때, 하위 호환성을 유지하면서도 오동작 없는 원활한 통신이 가능하다.
본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되지 않으며, 후술되는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (20)

  1. 이동통신 시스템에서 단말의 전송 수행 방법에 있어서,
    복수 개의 단말 카테고리를 네트워크로 전송하는 단계-상기 복수 개의 단말 카테고리 각각은 적어도 두 개의 카테고리 그룹들 중 하나에 대응함;
    상기 복수 개의 단말 카테고리 중 하나에 대응하는 전송 모드 정보를 상기 네트워크로부터 수신하는 단계;
    상기 전송 모드 정보에 기초하여 소프트 채널 비트의 총 개수를 확인하는 단계; 및
    상기 전송 모드 정보에 기초하여 데이터를 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 전송 수행 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수 개의 단말 카테고리는 단말 능력 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 단말의 전송 수행 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 단말 능력 메시지는 제 1 단말 카테고리를 지시하는 제 1 단말 카테고리 필드 및 제 2 단말 카테고리를 지시하는 제 2 단말 카테고리 필드를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 단말 카테고리는 상기 적어도 두 개의 카테고리 그룹들 중 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 단말의 전송 수행 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 단말의 서빙 기지국이 제 2 버전 네트워크를 지원하는 경우, 상기 전송 모드 정보는 전송 모드 9을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 전송 수행 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 전송 모드 9는,
    최대 8개의 레이어 전송을 지원하며, 복조 기준 신호는 미리 코딩된 복조 기준 신호가 전송되며, 상기 전송 모드 9에 대한 신규 하향링크 제어 정보 포맷을 사용하는 것을 특징으로 하는 단말의 전송 수행 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전송 모드 정보는 무선 자원 제어 (radio resource control, RRC) 연결 재설정 메시지를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 단말의 전송 수행 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 소프트 채널 비트의 총 개수에 상응하는 소프트 버퍼 크기 (NIR)는 아래의 식에 기반하여 획득되는 것을 특징으로 하고,
    Figure 112018054420446-pat00006

    상기 Nsoft는 상기 소프트 채널 비트의 총 개수이고, Ncb는 코드 블록 소프트 버퍼 크기이며, KMIMO는 상기 전송 모드 정보에 의존하여 2 또는 1의 값을 갖고, min (MDL_HARQ, Mlimit)은 8의 값을 가지며, C는 코드 블록의 개수를 나타내고, KW는 순환 버퍼의 길이를 나타내는 것을 특징으로 하는 단말의 전송 수행 방법.
  8. 제1항에 있어서,
    핸드오버가 트리거되면, 타겟 셀로부터 상기 타겟 셀에서 사용할 상기 단말의 카테고리에 관한 정보를 포함하는 핸드오버 명령 메시지를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 전송 수행 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전송 모드 정보가 제 1 전송 모드인 경우 상기 제 1 전송 모드에 기반하여 제 1 값의 소프트 버퍼 크기를 확인하고, 아닌 경우 제 2 값의 소프트 버퍼 크기를 확인하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 전송 수행 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전송 모드 정보는 상기 단말의 서빙 기지국의 타입에 상응하는 것을 특징으로 하는 단말의 전송 수행 방법.
  11. 이동통신 시스템에서 네트워크로 데이터 전송을 수행하는 단말에 있어서,
    상기 네트워크와 신호를 송수신하는 송수신기; 및
    복수 개의 단말 카테고리를 네트워크로 전송하고-상기 복수 개의 단말 카테고리 각각은 적어도 두 개의 카테고리 그룹들 중 하나에 대응함, 상기 복수 개의 단말 카테고리 중 하나에 대응하는 전송 모드 정보를 상기 네트워크로부터 수신하며, 상기 전송 모드 정보에 기초하여 소프트 채널 비트의 총 개수를 확인하고, 상기 전송 모드 정보에 기초하여 데이터를 전송하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 복수 개의 단말 카테고리는 단말 능력 메시지를 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 단말.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 단말 능력 메시지는 제 1 단말 카테고리를 지시하는 제 1 단말 카테고리 필드 및 제 2 단말 카테고리를 지시하는 제 2 단말 카테고리 필드를 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 단말 카테고리는 상기 적어도 두 개의 카테고리 그룹들 중 하나로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 단말의 서빙 기지국이 제 2 버전 네트워크를 지원하는 경우, 상기 전송 모드 정보는 전송 모드 9을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제14항에 있어서, 상기 전송 모드 9는,
    최대 8개의 레이어 전송을 지원하며, 복조 기준 신호는 미리 코딩된 복조 기준 신호가 전송되며, 상기 전송 모드 9에 대한 신규 하향링크 제어 정보 포맷을 사용하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 전송 모드 정보는 무선 자원 제어 (radio resource control, RRC) 연결 재설정 메시지를 통해 수신되는 것을 특징으로 하는 단말.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 소프트 채널 비트의 총 개수에 상응하는 소프트 버퍼 크기 (NIR)는 아래의 식에 기반하여 획득되는 것을 특징으로 하고,
    Figure 112018054420446-pat00007

    상기 Nsoft는 상기 소프트 채널 비트의 총 개수이고, Ncb는 코드 블록 소프트 버퍼 크기이며, KMIMO는 상기 전송 모드 정보에 의존하여 2 또는 1의 값을 갖고, min (MDL_HARQ, Mlimit)은 8의 값을 가지며, C는 코드 블록의 개수를 나타내고, KW는 순환 버퍼의 길이를 나타내는 것을 특징으로 하는 단말.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    핸드오버가 트리거되면, 타겟 셀로부터 상기 타겟 셀에서 사용할 상기 단말의 카테고리에 관한 정보를 포함하는 핸드오버 명령 메시지를 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
  19. 제11항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 전송 모드 정보가 제 1 전송 모드인 경우 상기 제 1 전송 모드에 기반하여 제 1 값의 소프트 버퍼 크기를 확인하고, 아닌 경우 제 2 값의 소프트 버퍼 크기를 확인하는 것을 특징으로 하는 단말.
  20. 제11항에 있어서,
    상기 전송 모드 정보는 상기 단말의 서빙 기지국의 타입에 상응하는 것을 특징으로 하는 단말.
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