KR102257628B1 - 이중 연결성에서의 상향링크 데이터 전송 방법 및 이를 위한 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 무선 통신 시스템에서의 상향링크 데이터 전송 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 상기 단말의 제1 및 제2 RLC (Radio Link Control)들 및 제1 및 제2 MAC (Medium Access Control)들을 포함하는 무선 베어러를 설정하는 단계, 상기 제1 RLC 및 상기 제1 MAC은 상기 제1 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용되고, 상기 제2 RLC 및 상기 제2 MAC은 상기 제2 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용됨, 상기 무선 베어러에 대한 지시를 수신하는 단계, 상기 지시는 상기 무선 베어러가 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 어떤 기지국으로 데이터를 전송할 지를 지시함, 및 상기 지시가 상기 무선 베어러에게 상기 제1 기지국으로 데이터를 전송하도록 지시하면, 상기 제1 RLC 및 상기 제1 MAC을 이용하여 상기 제1 기지국으로 상기 무선 베어러의 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

이중 연결성에서의 상향링크 데이터 전송 방법 및 이를 위한 장치 {METHOD FOR TRANSMITTING UPLINK DATA IN A DUAL CONNECTIVITY AND A DEVICE THEREFOR}

본 발명은 무선 통신 시스템에 대한 것으로서, 보다 상세하게는, 이중 연결성(dual connectivity)에서의 상향링크 데이터 전송 방법 및 이를 위한 장치에 대한 것이다.

본 발명이 적용될 수 있는 무선 통신 시스템의 일례로서 3GPP LTE (3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution; 이하 "LTE"라 함) 통신 시스템에 대해 개략적으로 설명한다.

도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다. E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템은 기존 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)에서 진화한 시스템으로서, 현재 3GPP에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. 일반적으로 E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 "3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Radio Access Network"의 Release 7과 Release 8을 참조할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UMTS는 단말(User Equipment; UE)과 기지국(eNode B; eNB), 네트워크(E-UTRAN)의 종단에 위치하여 외부 네트워크와 연결되는 접속 게이트웨이(Access Gateway; AG)를 포함한다. 기지국은 브로드캐스트 서비스, 멀티캐스트 서비스 및/또는 유니캐스트 서비스를 위해 다중 데이터 스트림을 동시에 전송할 수 있다.

한 기지국에는 하나 이상의 셀이 존재한다. 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15, 20Mhz 등의 대역폭 중 하나로 설정돼 여러 단말에게 하향 또는 상향 전송 서비스를 제공한다. 서로 다른 셀은 서로 다른 대역폭을 제공하도록 설정될 수 있다. 기지국은 다수의 단말에 대한 데이터 송수신을 제어한다. 하향링크(Downlink; DL) 데이터에 대해 기지국은 하향링크 스케줄링 정보를 전송하여 해당 단말에게 데이터가 전송될 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ(Hybrid Automatic Repeat and reQuest) 관련 정보 등을 알려준다. 또한, 상향링크(Uplink; UL) 데이터에 대해 기지국은 상향링크 스케줄링 정보를 해당 단말에게 전송하여 해당 단말이 사용할 수 있는 시간/주파수 영역, 부호화, 데이터 크기, HARQ 관련 정보 등을 알려준다. 기지국간에는 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수 있다. 핵심망(Core Network; CN)은 AG와 단말의 사용자 등록 등을 위한 네트워크 노드 등으로 구성될 수 있다. AG는 복수의 셀들로 구성되는 TA(Tracking Area) 단위로 단말의 이동성을 관리한다.

무선 통신 기술은 WCDMA를 기반으로 LTE까지 개발되어 왔지만, 사용자와 사업자의 요구와 기대는 지속적으로 증가하고 있다. 또한, 다른 무선 접속 기술이 계속 개발되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구된다.

본 발명의 과제는 이중 연결성에서의 상향링크 전송 방법 및 장치에 있는 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것이다. 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 무선 통신 시스템의 장치의 동작을 위한 방법으로서, 상기 방법은 상기 단말의 제1 및 제2 RLC (Radio Link Control)들 및 제1 및 제2 MAC (Medium Access Control)들을 포함하는 무선 베어러를 설정하는 단계, 상기 제1 RLC 및 상기 제1 MAC은 상기 제1 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용되고, 상기 제2 RLC 및 상기 제2 MAC은 상기 제2 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용됨; 상기 무선 베어러에 대한 지시를 수신하는 단계, 상기 지시는 상기 무선 베어러가 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 어떤 기지국으로 데이터를 전송할 지를 지시; 및 상기 지시가 상기 무선 베어러에게 상기 제1 기지국으로 데이터를 전송하도록 지시하면, 상기 제1 RLC 및 상기 제1 MAC을 이용하여 상기 제1 기지국으로 상기 무선 베어러의 상향링크 데이터를 전송하는 단계를 포함한다.

본 발명의 과제를 해결하기 위한 무선 통신 시스템의 장치의 동작을 위한 방법으로서, 상기 방법은 상기 단말의 제1 및 제2 RLC (Radio Link Control)들 및 제1 및 제2 MAC (Medium Access Control)들을 포함하는 무선 베어러를 설정하는 단계, 상기 제1 RLC 및 상기 제1 MAC은 상기 제1 기지국으로부터 데이터를 수신하는데 사용되고, 상기 제2 RLC 및 상기 제2 MAC은 상기 제2 기지국으로부터 데이터를 수신하는데 사용됨; 상기 무선 베어러에 대한 지시를 수신하는 단계, 상기 지시는 상기 무선 베어러가 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 어떤 기지국으로부터 데이터를 수신할 지를 지시; 및 상기 지시가 상기 무선 베어러에게 상기 제1 기지국으로부터 데이터를 수신하도록 지시하면, 상기 제1 RLC 및 상기 제1 MAC을 이용하여 상기 제1 기지국으로부터 상기 무선 베어러의 하향링크 데이터를 수신하는 단계를 포함한다.

본 발명의 다른 측면의 무선 통신 시스템의 장치는, 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 모듈; 및 상기 무선 주파수 모듈을 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 상기 단말의 제1 및 제2 RLC (Radio Link Control)들 및 제1 및 제2 MAC (Medium Access Control)들을 포함하는 무선 베어러를 설정하도록 구성되고, 상기 제1 RLC 및 상기 제1 MAC은 상기 제1 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용되고 상기 제2 RLC 및 상기 제2 MAC은 상기 제2 기지국으로 데이터를 전송하는데 사용되며, 상기 프로세서는 상기 무선 베어러에 대한 지시를 수신하도록 구성되고, 상기 지시는 상기 무선 베어러가 데이터를 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 어떤 기지국으로 전송할 지를 지시하며, 상기 프로세서는 상기 지시가 상기 무선 베어러에게 상기 제1 기지국으로 데이터를 전송하도록 지시하면, 상기 제1 RLC 및 상기 제1 MAC을 이용하여 상기 제1 기지국으로 상기 무선 베어러의 상향링크 데이터를 전송하도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 무선 베어러는 시그널링 무선 베어러 (Signaling Radio Bearer, SRB)이다.

바람직하게는, 상기 상향링크 데이터는 PDCP SDU (Packet Data Convergence Protocol Service Data Unit)이다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 제1 기지국을 위한 채널 및 상기 제2 기지국을 위한 채널의 무선 컨디션을 측정하는 단계; 및 상기 제1 기지국 및 상기 제2 기지국 중 적어도 하나로 상기 무선 컨디션의 상기 측정 결과를 보고하는 단계를 더 포함한다.

바람직하게는, 상기 지시가 상기 무선 베어러에게 상기 제1 기지국으로 데이터를 전송하도록 지시하면, 상기 무선 베어러의 상기 상향링크 데이터는 상기 제2 기지국으로 전송되지 않는다.

바람직하게는, 상기 방법은 상기 무선 베어러의 상기 상향링크 데이터가 상기 제1 기지국으로 전송되는 동안 두 번째 지시를 수신하는 단계; 및 상기 두 번째 지시가 상기 무선 베어러에게 상기 제2 기지국으로 데이터를 전송하도록 지시하면, PDCP (Packet Data Convergence Protocol)에 저장된 모든 SDU (Service Data Unit)들 및 PDU (Protocol Data Unit)들을 폐기(discard)하는 단계를 더 포함한다.

본 발명에 대하여 전술한 일반적인 설명과 후술하는 상세한 설명은 예시적인 것이며, 청구항에 기재된 발명에 대한 추가적인 설명을 위한 것이다.

본 발명에 따르면, 무선통신 시스템에서 상향링크 데이터의 전송이 효율적으로 수행될 수 있다. 특히, 이중 연결성 시스템에서 상기 단말은 기지국들 중 하나로 상기 상향링크 데이터를 전송할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 첨부된 도면들과 함께 이하의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 더욱 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

본 명세서에 첨부되는 도면은 본 발명에 대한 이해를 제공하기 위한 것으로서 본 발명의 다양한 실시형태들을 나타내고 명세서의 기재와 함께 본 발명의 원리를 설명하기 위한 것이다.
도 1은 무선 통신 시스템의 일례로서 E-UMTS 망구조를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2a는 E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network) 망구조를 도시하는 블록도이며, 도 2b는 일반적인 E-UTRAN과 EPC의 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다.
도 4는 E-UMTS 시스템에서 이용되는 물리 채널 구조의 일 예시이다.
도 5는 반송파 집성을 나타내는 도면이다.
도 6은 마스터 셀 그룹(Master Cell Group, MCG) 과 보조 셀 그룹(Secondary Cell Group, SCG) 사이의 이중 연결성(dual connectivity)에 대한 개념도이다.
도 7a는 이중 연결성에 연관된 기지국의 제어 평면(Control Plane, C-Plane) 연결성의 개념도이고, 도 7b는 이중 연결성에 연관된 기지국의 사용자평면(User Plane, U-Plane) 연결성의 개념도이다.
도 8은 이중 연결성을 위한 무선 프로토콜 구조에 대한 개념도이다.
도 9는 하향링크에 대한 LTE 프로토콜 구조의 개략도이다.
도 10은 이중 연결성에 대한 무선 프로토콜 구조에 대한 개념도이다.
도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 상향링크 데이터 전송에 대한 개념도이다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 블록도이다.

UMTS(Universal Mobile Telecommunication System)는 유럽 시스템, GSM(Global system for mobile communication), 및 GPRS(General Packet Radio Service)에 기반한 WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access)에서 동작하는 3 세대(3rd Generation, 3G) 비대칭 이동 통신 시스템이다. UMTS의 LTE(Long-Term Evolution)는 UMTS를 규격화하는 3GPP에 의하여 논의 중이다.

3GPP LTE는 고속 패킷 통신을 가능하게 하는 기술이다. 사용자 및 제공자 비용을 감소시키고, 서비스 품질을 개선하며, 커버리지(coverage) 및 시스템 용량을 확장 및 개선하는 것을 목적으로 하는 LTE 과제들을 위한 많은 방법들이 제안되었다. 3G LTE는, 상위-레벨 요구로서, 비트(bit)당 비용 감소, 증가된 서비스 가용성, 주파수 대역의 유연성, 단순한 구조, 개방형 인터페이스, 및 단말의 적절한 전력 소모를 요구한다.

이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 3GPP 시스템에 적용된 예들이다.

본 명세서는 LTE 시스템 및 LTE-A 시스템을 사용하여 본 발명의 실시예들을 설명하지만, 이는 단지 예시일 뿐이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 상기 정의에 해당되는 어떤 통신 시스템에도 적용될 수 있다. 또한, 본 명세서는 FDD 방식을 기준으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하지만, 이는 예시로서 본 발명의 실시예는 H-FDD 방식 또는 TDD 방식에도 용이하게 변형되어 적용될 수 있다.

도 2a는 E-UTRAN(Evolved-Universal Terrestrial Radio Access Network) 망구조를 도시하는 블록도이다. E-UMTS는 LTE 시스템으로서 호칭될 수도 있다. 통신망은 IMS 및 패킷 데이터를 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 다양한 서비스를 제공하기 위하여 널리 배치된다.

도 2a에 도시된 바와 같이, E-UMTS 망은 E-UTRAN(evolved UMTS terrestrial radio access network), EPC(Evolved Packet Core), 및 하나 이상의 단말들을 포함한다. E-UTRAN은 하나 이상의 eNB(evolved NodeB, 20)를 포함할 수 있고, 복수의 단말들(10)이 하나의 셀에 위치할 수 있다. 하나 이상의 E-UTRAN MME(Mobility Management Entity)/SAE(System Architecture Evolution) 게이트웨이들(30)은 네트워크의 종단에 위치되고 외부 네트워크로 연결될 수도 있다.

본 명세서에서, "하향링크(downlink)"는 eNB(20)로부터 단말(10)로의 통신을 지칭하며, "상향링크(uplink)"는 단말(10)로부터 eNB(20)로의 통신을 지칭한다. 단말(10)은 사용자에 의하여 운반되는 통신 장비를 지칭하며, 또한, 이동국(Mobile Station, MS), 사용자 단말(User Terminal, UT), 가입자 스테이션(Subscriber Station, SS) 또는 무선 디바이스로서 지칭될 수도 있다.

도 2b는 일반적인 E-UTRAN과 일반적인 EPC의 구조를 나타내는 블록도이다.

도 2b에 도시된 바와 같이, eNB(20)는 사용자 플레인(User Plane) 및 제어 플레인(Control Plane)의 엔드 포인트(end point)를 UE(10)에게 제공한다. MME/SAE 게이트웨이(30)는 세션 및 이동성 관리 기능의 엔드 포인트를 UE(10)에게 제공한다. eNB(20) 및 MME/SAE 게이트웨이(30)는 S1 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다.

eNB(20)는 일반적으로 UE(10)와 통신하는 고정국이고 기지국(BS) 또는 액세스 포인트(access point)라 칭하여지기도 한다. 하나의 eNB(20)가 셀 마다 배치될 수 있다. 사용자 트래픽 또는 제어 트래픽을 송신하기 위한 인터페이스가 eNB(20) 사이에 사용될 수 있다.

MME는 eNB(20)에 대한 NAS 시그널링, NAS 시그널링 보안, AS 보안 제어, 3GPP 접속 네트워크간의 이동성을 위한 인터 CN 노드 시그널링, (페이징 재전송의 제어 및 실행을 포함하는) 유휴 모드(idle mode) UE 접근성(Reachability), (유휴 모드 및 활성 모드(active mode)의 UE를 위한) 트랙킹 영역 리스트 관리, PDN GW 및 서빙 GW 선택, MME 변화가 수반되는 핸드오버를 위한 MME 선택, 2G 또는 3G 3GPP 접속 네트워크로의 핸드오버를 위한 SGSN 선택, 로밍, 인증, 전용 베어러 설정을 포함하는 베어러 관리, (ETWS 및 CMAS를 포함하는) PWS 메시지 전송을 위한 지원을 포함하는 다양한 기능을 수행한다. SAE 게이트웨이 호스트는 퍼-유저(Per-user) 기반 패킷 필터링 (예, 심층 패킷 검사를 사용), 적법한 인터셉션(Lawful Interception), UE IP 주소 할당, 하향링크에서 전송(transport) 레벨 패킷 마킹, UL 및 DL 서비스 레벨 과금, 게이팅 및 레이트 강화, APN-AMBR에 기초한 DL 레이트 강화를 포함하는 다양한 기능을 제공한다. MME/SAE 게이트웨이(30)는 명확성을 위하여 본 명세서에서 단순히 "게이트웨이"라 칭한다. 그러나, MME/SAE 게이트웨이(30)는 MME 및 SAE 게이트웨이 양자를 모두 포함하는 것이다.

복수의 노드가 eNB(20)와 게이트웨이(30) 사이에서 S1 인터페이스를 통하여 연결될 수 있다. eNB(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 상호 접속될 수 있고 이웃 eNB들은 X2 인터페이스를 가지는 메쉬 네트워크 구조(meshed network structure)를 가질 수 있다.

도시된 바와 같이, eNB(20)는 게이트웨이(30)에 대한 선택, 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 활성화 동안 게이트웨이를 향한 라우팅, 페이징 메시지의 스케줄링 및 송신, 브로드캐스트 채널(BCCH) 정보의 스케줄링 및 송신, 상향링크 및 하향링크 모두에서 UE(10)들을 위한 동적 자원 할당, eNB 측정의 구성 및 준비, 무선 베어러 제어, 무선 승인 제어(Radio Admission Control, RAC), 및 LTE_ACTIVE 상태에서 연결 이동성 제어와 같은 기능들을 수행할 수 있다. EPC에서, 게이트웨이(30)는 페이징 발신, LTE_IDLE 상태 관리, 사용자 플레인 암호화, 시스템구조에볼루션(System Architecture Evolution, SAE) 베어러 제어, 및 비-접속 계층(Non-Access Stratum, NAS) 시그널링의 암호화 및 무결성 보호와 같은 기능들을 수행할 수 있다.

EPC는 이동성 관리 엔티티(Mobility Management Entity, MME), 서빙-게이트웨이(serving-gateway, S-GW), 및 패킷 데이터 네트워크-게이트웨이(Packete Data Network-Gateway, PDN-GW)를 포함한다. MME는 주로 단말들의 이동성을 관리하는 목적으로 이용되는 연결 및 가용성에 대한 정보를 갖는다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로서 갖는 게이트웨이이고, PDN-GW는 패킷 데이터 네트워크(PDN)를 종단점으로 갖는 게이트웨이이다.

도 3은 3GPP 무선 접속망 규격을 기반으로 한 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 제어평면(Control Plane) 및 사용자평면(User Plane) 구조를 나타내는 도면이다. 제어평면은 단말(User Equipment; UE)과 네트워크가 호를 관리하기 위해서 이용하는 제어 메시지들이 전송되는 통로를 의미한다. 사용자평면은 애플리케이션 계층에서 생성된 데이터, 예를 들어, 음성 데이터 또는 인터넷 패킷 데이터 등이 전송되는 통로를 의미한다.

제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있다. 상기 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이에 데이터가 이동한다. 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. 상기 물리채널은 시간과 주파수를 무선 자원으로 활용한다. 구체적으로, 물리채널은 하향 링크에서 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조되고, 상향 링크에서 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식으로 변조된다.

제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 RLC 계층은 신뢰성 있는 데이터 전송을 지원한다. RLC 계층의 기능은 MAC 내부의 기능 블록으로 구현될 수도 있다. 제2계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 대역폭이 좁은 무선 인터페이스에서 IP 버전 4(IP version 4, IPv4) 패킷이나 IP 버전 6(IPv6) 패킷과 같은 IP 패킷(internet protocol)을 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.

제3계층의 최하부에 위치한 무선 자원제어(Radio Resource Control; RRC) 계층은 제어평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 네트워크 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 이를 위해, 단말과 네트워크의 RRC 계층은 서로 RRC 메시지를 교환한다.

eNB의 하나의 셀은 1.25, 2.5, 5, 10, 15 및 20 MHz와 같은 대역들 중 하나에서 동작하도록 설정될 수 있으며, 대역에서 하향링크 또는 상향링크 전송 서비스를 제공하도록 설정될 수 있다. 상이한 셀들은 상이한 대역들을 제공하도록 설정될 수도 있다.

E-UTRAN으로부터 단말로의 송신을 위한 하향링크 전송 채널(Downlink transport Channel)은 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지들을 전송하는 PCH(Paging Channel), 및 사용자 트래픽 또는 제어 메시지들을 전송하기 위한 하향링크 공유 채널(Shared Channel, SCH)을 포함한다. 하향링크 멀티캐스트 또는 브로드캐스트 서비스의 트래픽 또는 제어 메시지의 경우 하향링크 SCH를 통하여 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향링크 MCH(Multicast CHannel)을 통해 전송될 수도 있다.

단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 상향링크 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향링크 SCH(Shared Channel)가 있다. 전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Control Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.

도 4는 E-UMTS 시스템에서 사용하는 물리채널 구조의 일 예를 도시한 것이다. 물리채널은 시간축상에 있는 여러 개의 서브프레임과 주파수축상에 있는 여러 개의 서브캐리어(Sub-carrier)로 구성된다. 여기서, 하나의 서브프레임(Sub-frame)은 시간 축 상에 복수의 심볼(Symbol)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원블록(Resource Block)들로 구성되며, 하나의 자원블록은 복수의 심볼들과 복수의 서브캐리어들로 구성된다. 또한 각 서브프레임은 PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 즉, L1/L2 제어채널을 위해 해당 서브프레임의 특정 심볼들(예를 들어, 첫 번째 심볼)의 특정 서브캐리어들을 이용할 수 있다. 도 4에 L1/L2 제어정보 전송 영역(PDCCH)과 데이터 전송 영역(PDSCH)을 도시하였다. 일 실시예에서, 10 ms의 무선 프레임(radio frame)이 사용되고 하나의 무선 프레임은 10 개의 서브 프레임(subframe)으로 구성된다. 또한, 하나의 서브 프레임은 두 개의 연속되는 슬롯들로 구성된다. 하나의 슬롯의 길이는 0.5ms이다. 또한, 하나의 서브 프레임은 다수의 OFDM 심볼들로 구성되며, 다수의 OFDM 심볼들 중 일부 심볼(예를 들어, 첫 번째 심볼)은 L1/L2 제어정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다. 데이터 전송을 위한 시간 단위인 전송 시간 간격(Transmission Time Interval, TTI)은 1ms이다.

기지국과 단말은 일반적으로 특정 제어 신호 또는 특정 서비스 데이터를 제외하고는 전송 채널인 DL-SCH를 이용하는 물리 채널인 PDSCH를 통하여 데이터를 송신/수신한다. PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩(decoding)을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH에 포함되어 전송된다.

예를 들어, 특정 PDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Temporary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.

도 5는 반송파 집성 (carrier aggregation)을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하여 다중 반송파를 지원하는 반송파 집성 기술에 대하여 설명한다. 전술한 바와 같이, 반송파 집성에 의하여 기존의 무선 통신 시스템(예를 들어, LTE 시스템)에서 정의되는 대역폭 단위(예를 들어, 20MHz)의 반송파들(구성반송파들, component carriers, CCs)을 최대 5 개 묶어 최대 100MHz까지의 시스템 대역폭을 지원할 수 있다. 반송파 집성에 이용되는 구성반송파들의 대역폭 크기는 서로 동일할 수도 있고 상이할 수도 있다. 또한 각각의 구성반송파들은 상이한 주파수 대역(또는 중심 주파수)을 가진다. 또한 각각의 구성반송파들은 연속적인 주파수 대역 상에 존재할 수도 있지만, 불연속적인 주파수 대역 상에 존재하는 구성반송파들을 반송파 집성에 이용할 수도 있다. 또한, 반송파 집성 기술에 있어서 상향링크와 하향링크의 대역폭 크기가 대칭적으로 할당될 수도 있고, 비대칭적으로 할당될 수도 있다.

반송파 집성에 이용되는 다중 반송파(구성반송파)는 주구성반송파(Primary Component Carrier; PCC) 및 보조구성반송파(Secondary Component Carrier; SCC)로 분류될 수 있다. PCC는 P-셀(Pcell; Primary Cell)이라고 칭할 수도 있고, SCC는 S-셀 (SCell; Secondary Cell)이라고 칭할 수도 있다. 주 구성반송파는 기지국이 단말과 트래픽 및 제어 시그널링을 교환하기 위하여 이용되는 반송파를 일컫는다. 제어 시그널링에는 구성반송파의 부가, 주구성반송파에 대한 설정, 상향링크 그랜트(UL grant) 또는 하향링크 할당(DL assignment) 등을 포함할 수 있다. 기지국에서 복수개의 구성반송파가 이용될 수 있지만 그 기지국에 속한 단말은 하나의 주구성반송파만을 가지는 것으로 설정될 수도 있다. 만약 단말이 단일 반송파 모드에서 동작하는 경우에는 주구성반송파가 이용된다. 따라서, 주구성반송파는 독립적으로도 이용될 수 있도록 기지국과 단말간의 데이터 및 제어 시그널링의 교환에 필요한 모든 요구사항을 충족하도록 설정되어야 한다.

한편, 보조구성반송파는 송수신되는 데이터 요구량 등에 따라서 활성화 또는 비활성화될 수 있는 부가적인 구성반송파를 일컫는다. 보조구성반송파는 기지국으로부터 수신되는 특정 명령 및 규칙에 따라서만 사용되는 것으로 설정될 수도 있다. 또한, 보조구성반송파는 부가적인 대역폭을 지원하기 위하여 주구성반송파와 함께 이용되는 것으로 설정될 수도 있다. 활성화된 보조구성반송파를 통하여 기지국으로부터 단말로 상향링크 그랜트 또는 하향링크 할당과 같은 제어 신호가 수신될 수 있고, 단말로부터 기지국으로 채널품질지시자(Channel Quality Indicator; CQI), 프리코딩행렬지시자(Precoding Matrix Index; PMI), 랭크지시자(Rank Indicator; RI), 사운딩 참조 신호(Sounding Reference Signal; SRS) 등의 상향링크를 통한 제어신호가 전송될 수도 있다.

단말에 대한 자원 할당은 주구성반송파 및 복수개의 보조구성반송파의 범위를 가질 수 있다. 다중반송파 집성 모드에서 시스템은 시스템 부하(즉, 정적/동적 부하 밸런싱), 피크 데이터 레이트, 또는 서비스 품질 요구에 기초하여, 하향링크 및/또는 상향링크에 비대칭적으로 보조구성반송파를 단말에게 할당할 수도 있다. 반송파 집성 기술을 이용함에 있어서 구성반송파에 대한 설정은 RRC 연결 절차(RRC connection procedure)이후에 기지국으로부터 단말에게 제공된다. RRC 연결은, SRB를 통하여 단말의 RRC 계층과 네트워크 사이에서 교환되는 RRC 시그널링에 기초하여 단말이 무선자원을 할당받는 것을 의미한다. 단말과 기지국의 RRC 연결 절차 이후에, 단말은 기지국으로부터 주구성반송파 및 보조구성반송파에 대한 설정 정보를 제공받을 수 있다. 보조구성반송파에 대한 설정 정보는 보조구성반송파의 부가/삭제(또는 활성화/비활성화)를 포함할 수 있다. 따라서, 기지국과 단말 간에 보조구성반송파를 활성화시키거나 기존의 보조구성반송파를 비활성화시키기 위해서는 RRC 시그널링 및 MAC 제어요소(MAC Control Element)의 교환이 수행될 필요가 있다.

보조구성반송파의 활성화 또는 비활성화는, 서비스 품질(QoS), 반송파의 부하 조건 및 다른 요인들에 기초하여 기지국에 의하여 결정될 수 있다. 기지국은 하향링크/상향링크에 대한 지시 유형 (활성화/비활성화) 및 보조구성반송파 리스트 등의 정보를 포함하는 제어 메시지를 이용하여 단말에게 보조구성반송파 설정을 지시할 수 있다.

도 6은 마스터 셀 그룹(Master Cell Group, MCG) 과 보조 셀 그룹(Secondary Cell Group, SCG) 사이의 이중 연결성(dual connectivity)에 대한 개념도이다.

이중 연결성 (dual connectivity) 은 단말이 마스터 eNB (MeNB)와 보조 eNB (SeNB)에 동시에 연결될 수 있음을 의미한다. MCG는 MeNB와 연관된 서빙 셀들의 그룹으로서, PCell 및 부가적으로 하나 이상의 SCell을 포함한다. 또한 SCG는 SeNB와 연관된 서빙 셀들의 그룹으로서, 특별(special) SCell과 부가적으로 하나 이상의 SCell을 포함한다. MeNB는 적어도 S1-MME (제어 평면을 위한 S1)를 종단하는 eNB이고, SeNB는 MeNB는 아니나 단말을 위한 추가적 무선 자원들을 제공하는 eNB이다.

이중 연결성으로, 핸드오버(handover) 가능성을 낮추기 위하여 MCG 내의 스케쥴링 무선 베어러들(Scheduling Radio Bearer, SRB) 또는 다른 DRB들을 유지하는 동시에, 높은 처리량을 제공하기 위하여, 몇몇 데이터 무선 베어러 (Data Radio Bearer, DRB)는 SCG로 오프로드(offload)될 수 있다. MCG는 주파수 f1을 통하여 MeNB에 의하여 작동되고, SCG는 주파수 f2를 통하여 SeNB에 의하여 작동된다. 주파수 f1 및 f2는 동일할 수도 있다. MeNB와 SeNB 사이의 백홀(backhaul) 인터페이스는 비-이상적(non-ideal)이고 (예컨대, X2 인터페이스), 이는 백홀에 상당한 지연이 있어 하나의 노드에서의 중앙화된 스케쥴링이 불가능하다는 것을 의미한다.

도 7a는 특정 단말에 대한 이중 연결성에 연관된 기지국의 제어평면(Control Plane, C-Plane) 연결성을 도시한다. MeNB는 S1-MME를 통해 MME에 연결된 제어평면이며, MeNB와 SeNB는 X2-C (X2-제어평면)를 통하여 상호 연결된다. 도 7a와 같이, 이중 연결성을 위한 기지국 간(Inter-eNB) 제어평면 시그널링이 X2 인터페이스 시그널링에 의하여 수행된다. MME로의 제어평면 시그널링은 S1 인터페이스 시그널링에 의하여 수행된다. MeNB와 MME 사이에 단말당 오직 하나의 S1-MME 연결이 존재한다. 각각의 기지국은, 예를 들어 SCG에 대한 SCell (Secondary Cell)(들)을 다른 단말들에게 제공하는 동안 몇몇 단말들에게는 PCell(Primary Cell)을 제공하는 것과 같이, 단말들을 독립적으로 다룰 수 있어야 한다. 특정 단말에 대한 이중 연결성에 연관된 각각의 기지국은 자신의 무선 자원을 소유하며, 자신의 셀들의 무선 자원들을 할당하는 것에 대해 주된 책임이 있고, MeNB와 SeNB 사이의 각각의 조정에 대해서는 X2 인터페이스 시그널링을 이용하여 수행된다.

도 7b는 특정 단말에 대한 이중 연결성에 연관된 기지국의 사용자평면(User plane, U-Plane) 연결성을 도시한다. 사용자평면 연결성은 베어러 옵션 설정에 따른다: 1) MCG 베어러들에 있어서, MeNB는 S1-U를 통하여 S-GW에 사용자평면 연결되고, SeNB는 사용자평면 데이터 전송에 연관되지 않는다. 2) 분할 베어러들에 있어서, MeNB는 S1-U를 통하여 S-GW에 사용자평면 연결되고, 추가적으로 MeNB와 SeNB는 X2-U를 통하여 상호연결되며, 3) SCG 베어러들에 있어서, SeNB는 S1-U를 통하여 S-GW와 직접 연결된다. MCG 및 분리 베어러들만이 설정된 경우, SeNB에는 S1-U 종단이 존재하지 않는다. 이중 연결성에 있어서, 매크로 셀들의 그룹으로부터 스몰 셀들의 그룹으로의 데이터 오프로드(offload)를 위하여 스몰 셀의 개선이 요구된다. 스몰 셀들은 매크로 셀들로부터 떨어져서 배치될 수 있기 때문에, 단말의 관점으로부터 복수의 스케쥴러들이 상이한 노드들에 분리되어 위치되고, 독립적으로 동작한다. 이는 상이한 스케쥴링 노드가 상이한 무선 자원 환경을 맞닥뜨리게 됨을 의미하며, 각각의 스케쥴링 노드가 상이한 스케쥴링 결과를 가질 수도 있음을 의미한다.

도 8은 이중 연결성을 위한 무선 프로토콜 구조에 대한 개념도이다.

본 실시예의 E-UTRAN은 이중 연결성(Dual Connectivity, DC) 동작을 지원할 수 있고, 이로써, RRC 연결(RRC_CONNECTED) 상태인 복수의 수신/송신(Rx/Tx) 단말들이, X2 인터페이스 상의 비-이상적 백홀(backhaul)을 통하여 연결된 2개의 기지국들에 위치된 2개의 별개의 스케쥴러(scheduler)들에 의하여 무선 자원들을 제공받아 활용하도록 구성된다. 특정 단말에 대한 이중 연결성과 관련된 기지국들은 2가지의 상이한 역할들을 가정할 수도 있다: 즉, 기지국은 MeNB로서 동작하거나, 또는 SeNB로서 동작할 수도 있다. 이중 연결성에서, 단말은 하나의 MeNB 및 하나의 SeNB와 연결될 수 있다.

이중 연결성(DC) 동작에서, 특정 베어러(bearer)가 이용하는 무선 프로토콜 구조는 베어러가 어떻게 설정되었는가에 달려 있다. 3가지 방안으로서, MCG (Master Cell Group) 베어러(801), 분할 베어러(split bearer) (803) 및 SCG (Secondary Cell Group) 베어러(805)가 존재한다. 3가지 방안들은 도 8에 도시된다. SRB(Signaling Radio Bearer)들은 항상 MCG 베어러이고 MeNB에 의하여 제공되는 무선 자원들 만을 이용한다. MCG (Master Cell Group) 베어러(801)는 이중 연결성에서만 MeNB 자원들을 이용하기 위하여 MeNB에만 위치된 무선 프로토콜이다. 또한, SCG (Secondary Cell Group) 베어러(805)는 이중 연결성에서 SeNB 자원들을 이용하기 위하여 SeNB 에만 위치된 무선 프로토콜이다.

특히, 분할(split) 베어러(803)는 이중 연결성에서 MeNB 및 SeNB 자원들 양자 모두를 이용하기 위하여 MeNB 및 SeNB 양자에 위치된 무선 프로토콜이며, 분할 베어러(803)는 한 방향(direction)에 대한 하나의 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 엔티티, 2개의 RLC (Radio Link Control) 및 2개의 MAC (Medium Access Control) 엔티티들을 포함하는 무선 베어러일 수도 있다. 특히, 이중 연결성 동작은 SeNB에 의하여 제공된 무선 자원들을 이용하도록 설정된 적어도 하나의 베어러를 갖는 것으로서도 설명될 수 있다.

도 9는 하향링크에 대한 LTE 프로토콜 구조의 개략도이다.

도 9에 하향링크에 대한 LTE 프로토콜 구조의 개략도가 도시된다. 또한, 전송(transport) 포맷 선택 및 다중-안테나 송신과 관련하여 차이점들이 있으나, 상향링크 송신들에 연관된 LTE 프로토콜 구조는 도 9에 도시된 하향링크에 대한 LTE 프로토콜 구조와 유사하다.

하향링크에서 송신될 데이터는 SAE 베어러(bearer)들 (901) 중 하나 상에서 IP 패킷 형태로 진입한다. 무선 인터페이스 상의 송신에 앞서, 인커밍(incoming) IP 패킷들은, 이하에서 요약되고 다음 부분에서 더욱 구체적으로 설명되는, 다중 프로토콜 엔티티들을 통하여 통과된다:

* PDCP(Packet Data Convergence Protocol, 903)는 무선 인터페이스 상에서의 송신에 필요한 비트의 숫자를 줄이기 위하여 IP 헤더 압축을 수행한다. 헤더-압축 메커니즘은, WCDMA 뿐만 아니라 다른 몇몇 이동-통신 표준들에서 이용되는 표준 헤더-압축 알고리즘인, ROHC에 기초한다. PDCP(903)는 또한 송신 데이터의 암호화(ciphering)와 무결성 보호(integrity protection)에 책임이 있다. 수신측에서, PDCP 프로토콜은 대응 암호해독(deciphering) 및 압축해제(decompression) 동작들을 수행한다. 이동 단말에 설정된 무선 베어러 마다 하나의 PDCP 엔티티가 존재한다.

* RLC(Radio Link Control, 905)는 분할(segmentation)/연접(concatenation), 재송신 처리, 및 상위 계층들로의 순차 전달(in-sequence delivery)에 책임이 있다. WCDMA와 달리, LTE 무선-접속-네트워크 구조에서 노드의 단일 유형만이 있기 때문에, RLC 프로토콜은 eNB(eNodeB)에 위치된다. RLC(905)는 무선 베어러들의 형태로 PDCP(903)로 서비스들을 제공한다. 단말에 대하여 설정된 무선 베어러 마다 하나의 RLC 엔티티가 존재한다.

* MAC(Medium Access Control, 907)은 하이브리드-ARQ 재송신들과 상향링크 및 하향링크 스케쥴링을 취급한다. 스케쥴링 기능은, 상향링크와 하향링크 양자에 대하여, 셀 당 하나의 MAC 엔티티를 갖는, eNB 내에 위치된다. 하이브리드-ARQ 프로토콜부는 MAC 프로토콜의 송신단 및 수신단 양자에 존재한다. MAC(907)은 논리 채널들(909)의 형태로 RLC(905)에 서비스들을 제공한다.

* 물리 계층(Physical Layer, PHY, 911)은 부호화/복호화, 변조/복조, 다중-안테나 매핑, 및 다른 통상적 물리 계층 기능들을 취급한다. 물리 계층(911)은 전송 채널들(913)의 형태로 MAC 레이어(907)에 서비스들을 제공한다.

MAC(907)은 논리 채널들(909)의 형태로 RLC(905)에 서비스들을 제공한다. 논리 채널(909)은, 전송하는 정보의 유형으로 정의되며, 일반적으로, LTE 시스템을 동작하는 데에 필수적인 제어 및 설정 정보를 송신하는데 이용되는 제어 채널들과 사용자 데이터를 위하여 이용되는 트래픽(traffic) 채널들로 분류된다.

제어평면 프로토콜들 (Control-Plane Protocols)

그 중에서도, 제어평면 프로토콜들은 연결 설정, 이동성 및 보안을 책임진다. 네트워크로부터 단말들로 전송된 제어 메시지들은 코어(core) 네트워크에 위치하는 MME 또는 eNB (eNodeB)에 위치하는 RRC (Radio Resource Control)로부터 올 수 있다.

MME에 의해 다루어지는 NAS 제어-플레인 기능은 EPS 베어러 관리, 인증, 보안, 그리고 페이징과 같은 여러 가지 유휴-모드(idle-mode) 절차들을 포함한다. 또한, 단말에 IP 주소를 할당하는 것도 담당한다. NAS 제어-플레인 기능에 대한 구체적 논의를 위해,

RRC는 eNB에 위치하고, RAN 관련 절차들의 처리를 담당하며, RAN 관련 절차는 다음을 포함한다:

- 셀과 통신하기 위해 단말에게 필요한 시스템 정보의 방송 (broadcast).

- 들어오는 연결 요청들을 단말에게 알리기 위해 MME로부터 생성된 페이징 메시지들의 전송. 페이징은 단말이 특정 셀에 연결되어 있지 않은 RRC_IDLE 상태에서 사용된다. 공공경보 시스템(public warning systems)과 같은 시스템 정보 업데이트의 지시도 페이징 메카니즘의 다른 사용처이다.

- LTE에서 베어러들의 설정 및 이동성을 포함하는 연결 관리. 이는 단말 및 무선망 사이의 통신에 필요한 파라미터들을 설정하는 RRC context의 확립을 포함한다.

- 셀 (재)선택과 같은 이동성 기능

- 측정 설정 및 보고

- UE 능력들의 관리; 모든 단말들이 LTE 규격에 기술된 모든 기능들을 다 지원할 수는 없으므로, 연결이 설정될 때 단말은 자신의 능력을 알려줄 것이다.

RRC 메시지들은 SRB (signaling radio bearer)들을 사용하고 동일한 프로토콜 계층들 (PDCP, RLC, MAC, 및 PHY)을 사용하여 전송된다. SRB는 연결 확립 중에는 CCCH (common control channel)로 매핑되다가, 연결이 확립되면 DCCH (dedicated control channel)로 매핑된다. 제어평면과 사용자평면 데이터들은 MAC 계층에서 다중화되어 동일 TTI에서 단말에게 전송될 수 있다. 앞서 설명된 MAC 제어요소들 또한, 암호화(ciphering), 무결성 보호(integrity protection) 및 신뢰성 있는 전송보다, 낮은 레이턴시(latency)가 더 중요한 일부 특수한 경우들에서는, 무선 자원의 제어에 사용될 수 있다.

도 10은 이중 연결성에 대한 무선 프로토콜 구조에 대한 개념도이다.

LTE 릴리즈-12에서, 도 10에 도시된 바와 같이, 예를 들어, UE가 MeNB(1001)과 SeNB(1003) 양자에 연결된 이중 연결성에 대한 연구가 진행 중이다. 이 도면에서, MeNB(1001)와 SeNB(1003) 사이의 인터페이스는 Xn 인터페이스(1005)로 호칭된다. Xn 인터페이스(1005)는 비 이상적(non-ideal)으로 가정된다; 예를 들어, Xn 인터페이스에서의 지연은 최대 60ms 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

이중 연결성을 지원하기 위한 잠재적 솔루션들 중 하나는 UE(1007)가 이중 RLC/MAC 방식으로 불리되는 새로운 RB 구조를 활용하여 MeNB(1001)와 SeNB(1003) 양자에 데이터를 전송하는 것으로서, 여기서, 도 10에 도시된 바와 같이, 단일 RB는 한 방향에 대하여 하나의 PDCP - 2개의 RLC - 2개의 MAC을 가지며, RLC/MAC 쌍이 각각의 셀에 대하여 설정된다. 이 도면에서, BE-DRB(1009)는 베스트 에포트 트래픽(Best Effort traffic)을 위한 RB를 의미한다.

전송된 RRC 메시지들 또는 데이터 유닛들의 강인성(robustness)을 증가시키기 위해 분할 베어러(split bearer)를 이용해 RB들을 전송하려는 시도가 있다. 만약 RB가 RRC 메시지들을 전송하면 RB는 SRB이고, 만약 RB가 데이터 유닛들을 전송하면 RB는 DRB이다. MeNB와 SeNB 양자는 RB들을 위한 RLC/MAC 엔티티들의 세트를 준비하고, MeNB의 PDCP는 RRC 메시지 또는 데이터 유닛들을 두 개의 RLC/MAC 엔티티 세트들에게 전송한다. UE는 또한 MeNB 및 SeNB 각각을 위한 두 개의 RLC/MAC 엔티티 세트들을 준비하는데, 하나는 MeNB를 위한 것이고, 다른 하나는 SeNB를 위한 것이다.

이 방법에서, RRC 메시지들 또는 데이터 유닛들은 PDCP에서 복제(duplicate)되어 제1 루트(1011) 및 제2 루트(1013)를 통해 전송된다. 제1 루트는 MeNB를 향해 데이터를 전송하는데 사용되고, 제2 루트는 SeNB를 향해 데이터를 전송하는데 사용된다. 동일한 메시지가 두 개의 eNB들로부터 전송되기 때문에, 이 방법은 더 높은 강인성을 제공, 즉 UE의 RRC 메시지들 또는 데이터 유닛들을 수신할 가능성을 크게 증가시킨다.

그러나, 높은 강인성은 무료로 얻어지지 않는다. 동일한 데이터가 두 개의 eNB들로부터 전송되기 때문에, 시그널링 오버헤드가 크게 증가된다. 더욱이, UE의 위치에 따라, 경로들 중 하나는 나쁜 무선 컨디션에 있을 수 있고, 이 경우 나쁜 컨디션의 무선 자원 상의 전송은 낭비가 될 것이다. 게다가, PDCP 프로토콜은 송신기에서의 복제 전송(duplicate transmission) 및 수신기에서의 복제 검출(duplicate detection)을 지원하도록 수정될 필요가 있다.

도 11은 본 발명의 실시예들에 따른 상향링크 데이터 전송에 대한 개념도이다.

복제 전송 문제를 극복하기 위해, UE는 무선 베어러가 데이터를 어느 기지국으로 전송할지를 결정할 수 있도록 하는 것이 발명되었다.

UE는 두 개의 RLC(Radio Link Control)들 및 두 개의 MAC(Medium Access Control)들을 포함하는 무선 베어러를 구성할 수 있다 (S1101).

바람직하게는, 무선 베어러는 상기에서 언급한 분할 베어러일 수 있다. 분할 베어러는 이중 연결성에서 MeNB 및 SeNB 자원들 양자 모두를 이용하기 위하여 MeNB 및 SeNB 양자에 위치된 무선 프로토콜이며, 분할 베어러는 한 방향(direction)에 대한 하나의 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 엔티티, 두 개의 RLC (Radio Link Control) 엔티티들 및 두 개의 MAC (Medium Access Control) 엔티티들을 포함하는 무선 베어러일 수 있다.

바람직하게는, 분할 베어러에 있어서, 제1 RLC 및 제1 MAC는 데이터를 제1 BS에 전송하기 위해 사용되고 제2 RLC 및 제2 MAC는 데이터를 제2 BS에 전송하기 위해 사용된다. 제1 BS는 마스터 eNB (Master eNodeB, MeNB)일 수 있고 제2 BS는 보조 eNB (Secondary eNB, SeNB)일 수 있으며, 그 반대일 수도 있다.

마스터 셀 그룹 (Master Cell Group, MCG)은 MeNB와 연관된 서빙 셀들의 그룹으로서, PCell 및 부가적으로 하나 이상의 SCell을 포함한다. 또한 보조 셀 그룹(Secondary Cell Group, SCG)은 SeNB와 연관된 서빙 셀들의 그룹으로서, 특별(special) SCell과 부가적으로 하나 이상의 SCell을 포함한다. MeNB는 적어도 S1-MME (제어 평면을 위한 S1)를 종단하는 eNB이고, SeNB는 MeNB는 아니지만 단말을 위한 추가적 무선 자원들을 제공하는 eNB이다.

분할 베어러에 있어서, UE의 다른 MAC 엔티티들의 기능들은 특정되지 않는 한 독립적으로 동작한다. 무선 베어러들은 RRC 시그널링과 MCG 및 SCG에 매핑된다. 논리 채널 식별자들은 CG 별로 독립적으로 할당된다. LCG(Logical Channel Group)들은 MAC 엔티티 별로 정의된다.

UE는 제1 BS를 위한 채널 및 제2 BS를 위한 채널의 무선 컨티션을 측정할 수 있다 (S1103).

바람직하게는, 채널의 무선 컨디션은 채널의 RSRP (Radio Signal Reception Power), 채널의 RSCP (Radio Signal Code Power) 및 채널의 CQI (Channel Qualification Information)를 포함한다.

바람직하게는, 제1 BS를 위한 채널은 데이터를 제1 BS로 전송하는데 사용되는 경로이고, 제2 BS를 위한 채널은 데이터를 제2 BS로 전송하는데 사용되는 경로이다.

S1103 단계 이후에, UE는 제1 BS 및 제2 BS 중 적어도 하나에 대한 무선 컨디션 측정 결과를 보고할 수 있다 (S1105).

UE는 무선 베어러에 대한 지시를 수신할 수 있다 (S1107).

바람직하게는, 무선 베어러에 대한 지시는 무선 베어러가 데이터를 어느 기지국에 전송할 지를 지시할 수 있다.

바람직하게는, 무선 베어러에 대한 지시는 S1105에서의 보고 결과에 기초하여 설정될 수 있다.

바람직하게는, 지시는 RRC 시그널링, PDCP 시그널링, RLC 시그널링 또는 MAC 시그널링을 통해 전송될 수 있다.

바람직하게는, 무선 베어러에 대한 지시는 PDCP-Config 메시지를 통해 전송될 수 있다. PDCP-Config 메시지의 정보 요소(information element)는 데이터 무선 베어러들에 대해 설정 가능한 PDCP 파라미터들의 설정에 사용된다. 표 1은 PDCP-Config 메시지의 정보 요소들이다.

특히, "Ul-Datapath" 필드는 UE가 SCG를 통해 UL 데이터 (예를 들면, PDCP SDU들)을 전송할 것인지 아닌지를 지시한다. 상기 필드는 오직 분할 DRB들에 관련되고, 이 경우 상기 필드의 부재는 UE가 MCG를 통해 PDCP SDU들을 전송할 것임을 지시하나, 이에 제한되지 않는다. 이 경우, 상기 지시(indication)는 "Ul-Datapath" 필드일 수 있다.

상기 지시가 무선 베어러에게 제1 BS로 데이터를 전송하도록 지시할 경우 UE는 제1 RLC 및 제1 MAC을 이용하여 무선 베어러의 상향링크 데이터를 제1 BS로 전송할 수 있다 (S1109). 이 경우, UE는 무선 베어러의 상향링크 데이터를 제2 BS로 전송할 수 없다. 상기 지시가 무선 베어러에게 제2 BS로 데이터를 전송하도록 지시할 경우, UE는 제2 RLC 및 제2 MAC을 이용하여 무선 베어러의 상향링크 데이터를 제2 BS로 전송할 수 있다. 이 경우, UE는 무선 베어러의 상향링크 데이터를 제1 BS로 전송할 수 없다.

한편, S1109 단계에서, 상기 지시가 이중 연결성 동안에 수신되지 않은 경우, UE는 제2 RLC 및 제2 MAC을 이용하여 무선 베어러의 상향링크 데이터를 제2 BS로 전송할 수 있다. 즉, 상기 지시가 수신된 경우에만, UE는 무선 베어러의 상향링크 데이터를 제1 BS로 전송할 수 있으나, 이에 제한되지 않는다.

한편, 상기 지시가 무선 베어러에게 제1 BS로부터 데이터를 수신하도록 지시할 경우 UE는 제1 RLC 및 제1 MAC을 이용하여 무선 베어러의 하향링크 데이터를 제1 BS로부터 수신할 수 있다 (S1109). 이 경우, UE는 무선 베어러의 하향링크 데이터를 제2 BS로부터 수신할 수 없다. 상기 지시가 무선 베어러에게 제2 BS로부터 데이터를 수신하도록 지시할 경우, UE는 제2 RLC 및 제2 MAC을 이용하여 무선 베어러의 하향링크 데이터를 제2 BS로부터 수신할 수 있다. 이 경우, UE는 무선 베어러의 하향링크 데이터를 제1 BS로부터 수신할 수 없다.

바람직하게는, 무선 베어러는 시그널링 무선 베어러 (Signaling Radio Bearer, SRB)일 수 있다. 그리고 하향링크 데이터는 RRC 메시지일 수 있다.

S1109 단계 이후에, UE가 두 번째 지시를 수신하면 (S1111), 상기 지시가 무선 베어러에게 제1 BS로 데이터를 전송하도록 지시하고 상기 두 번째 지시가 상기 무선 베어러에게 제2 BS로 데이터를 전송하도록 지시할 때, UE는 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 엔티티에 저장된 모든 SDU (Service Data Unit)들 및 PDU(Protocol Data Unit)들을 폐기(discard)할 수 있다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 통신 장치의 블록도이다.

도 12에 도시된 장치는 상술한 매커니즘을 수행하도록 적응된 사용자 장치(User Equipment, UE) 및/또는 eNB일 수 있으나, 동일한 작업을 수행하는 임의의 장치일 수 있다.

도 12에 도시된 바와 같이, 장치는 DSP(Digital Signal Processor)/마이크로프로세서(110) 및 RF(Radio Frequency) 모듈(송수신기; 135)을 포함할 수도 있다. DSP/마이크로프로세서(110)는 송수신기(135)에 전기적으로 연결되어 송수신기(135)를 제어한다. 장치는, 설계자의 선택에 따라서, 전력 관리 모듈(105), 베터리(155), 디스플레이(115), 키패드(120), SIM 카드(125), 메모리 디바이스(130), 스피커(145) 및 입력 디바이스(150)을 더 포함할 수도 있다.

특히, 도 12는 네트워크로부터 요청 메시지를 수신하도록 구성된 수신기(135) 및 네트워크로 타이밍 송/수신 타이밍 정보를 송신하도록 구성된 송신기(135)를 포함하는 단말을 나타낼 수도 있다. 이러한 수신기와 송신기는 송수신기(135)를 구성할 수 있다. 단말은 송수신기(수신기 및 송신기, 135)에 연결된 프로세서(110)를 더 포함할 수도 있다.

또한, 도 12는 단말로 요청 메시지를 송신하도록 구성된 송신기(135) 및 단말로부터 송수신 타이밍 정보를 수신하도록 구성된 수신기(135)를 포함하는 네트워크 장치를 나타낼 수도 있다. 송신기 및 수신기는 송수신기(135)를 구성할 수도 있다. 네트워크는 송신기 및 수신기에 연결된 프로세서(110)를 더 포함한다. 이 프로세서(110)는 송수신 타이밍 정보에 기초하여 지연(latency)을 계산할 수도 있다.

본 발명은 본 발명의 특징 또는 범위를 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.

본 발명의 실시예에 있어서, 기지국(BS)에 의하여 수행되는 것으로 설명된 특정 동작은 상위 노드의 BS에 의하여 수행될 수도 있다. 명백하게, BS를 포함하는 복수의 네트워크 노드들에서, MS와의 통신을 위하여 수행되는 다양한 동작들이 기지국에 의하여 수행되거나 기지국 외의 다른 네트워크 노드들에 의하여 수행될 수 있음은 명백하다. 'eNB'라는 용어는 '고정국(fixed station)', 'NodeB, '기지국(BS)', 액세스 포인트, 등으로 대체될 수도 있다.

상술한 실시예들은, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합과 같은 다양한 수단들에 의하여 구현될 수도 있다.

하드웨어 설정에 있어서, 본 발명의 실시예에 따른 방법은 하나 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.

펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.

본 발명은 본 발명의 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (19)

1. 무선 통신 시스템에서 동작하는 단말에 대한 방법으로서:
   상기 단말의 제1 및 제2 RLC (Radio Link Control) 엔티티(entity)들 및 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 엔티티를 포함하는 분할 베어러(split bearer)를 설정하되, 상기 제1 RLC 엔티티는 마스터(master) 기지국와 연결되고, 상기 제2 RLC 엔티티는 보조(secondary) 기지국과 연결되며, 상기 PDCP 엔티티는 상기 제1 RLC 엔티티 및 상기 제2 RLC 엔티티와 연결되는, 단계; 및
   전송 경로(transmission path)와 관련된 제1 지시를 수신하는 단계; 를 포함하며,
   상기 제1 지시가 상기 제1 RLC 엔티티를 포함하는 제1 전송 경로를 알려주고, 상기 PDCP 엔티티의 데이터가 복제(duplicate)되지 않도록 설정됨에 기반하여, 상기 PDCP 엔티티의 데이터는 상기 PDCP 엔티티에 의해 상기 제1 RLC 엔티티로 전송되고,
   상기 제1 지시가 상기 제2 RLC 엔티티를 포함하는 제2 전송 경로를 알려주고, 상기 PDCP 엔티티의 데이터가 복제되지 않도록 설정됨에 기반하여, 상기 PDCP 엔티티의 데이터는 상기 PDCP 엔티티에 의해 상기 제2 RLC 엔티티로 전송되는,
   단말의 동작 방법.
2. 제1 항에 있어서, 상기 분할 베어러는 시그널링 무선 베어러 (Signaling Radio Bearer, SRB)인, 단말의 동작 방법.
3. 제1 항에 있어서,
   상기 마스터 기지국을 위한 채널 및 상기 보조 기지국을 위한 채널의 무선 컨디션을 측정하는 단계; 및
   상기 마스터 기지국 및 상기 보조 기지국 중 적어도 하나로 상기 무선 컨디션의 상기 측정 결과를 보고하는 단계; 를 더 포함하며,
   상기 제1 지시는 상기 보고된 측정 결과를 기반으로 상기 마스터 기지국 또는 상기 보조 기지국 중 어느 기지국으로 상기 PDCP 데이터를 전송하도록 지시할지 결정되는, 단말의 동작 방법.
4. 제1 항에 있어서,
   상기 PDCP 엔티티의 데이터가 복제되도록 설정됨에 기반하여, 상기 PDCP 엔티티의 데이터는 상기 제1 RLC 엔티티 및 상기 제2 RLC 엔티티로 동일하게 복제되어 전송되는, 단말의 동작 방법.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 전송 경로와 관련된 제2 지시를 수신하는 단계; 및
   상기 제2 지시가, 상기 제1 지시의 전송 경로와 다른 전송 경로를 알려주면, 상기 PDCP 엔티티에 저장된 모든 SDU (Service Data Unit)들 및 PDU (Protocol Data Unit)들을 폐기(discard)하는 단계; 를 더 포함하는, 단말의 동작 방법.
6. 무선 통신 시스템에서 동작하는 단말로서,
   송수신기; 및
   상기 송수신기를 제어하도록 구성된 프로세서를 포함하고,
   상기 프로세서는,
   상기 단말의 제1 및 제2 RLC (Radio Link Control) 엔티티(entity)들 PDCP (Packet Data Convergence Protocol) 엔티티를 포함하는 분할 베어러(split bearer)를 설정하되, 상기 제1 RLC 엔티티는 마스터(master) 기지국과 연결되고, 상기 제2 RLC 엔티티는 보조(secondary) 기지국과 연결되며, 상기 PDCP 엔티티는 상기 제1 RLC 엔티티 및 상기 제2 RLC 엔티티와 연결되고,
   전송 경로(transmission path)와 관련된 제1 지시를 수신하며,
   상기 제1 지시가 상기 제1 RLC 엔티티를 포함하는 제1 전송 경로를 알려주고, 상기 PDCP 엔티티의 데이터가 복제(duplicate)되지 않도록 설정됨에 기반하여, 상기 PDCP 엔티티의 데이터는 상기 PDCP 엔티티에 의해 상기 제1 RLC 엔티티로 전송되고,
   상기 제1 지시가 상기 제2 RLC 엔티티를 포함하는 제2 전송 경로를 알려주고, 상기 PDCP 엔티티의 데이터가 복제되지 않도록 설정됨에 기반하여, 상기 PDCP 엔티티의 데이터는 상기 PDCP 엔티티에 의해 상기 제2 RLC 엔티티로 전송되는,
   단말.
7. 제6 항에 있어서, 상기 분할 베어러는 시그널링 무선 베어러 (Signaling Radio Bearer, SRB)인, 단말.
8. 제6 항에 있어서, 상기 프로세서는,
   상기 마스터 기지국을 위한 채널 및 상기 보조 기지국을 위한 채널의 무선 컨디션을 측정하고,
   상기 마스터 기지국 및 상기 보조 기지국 중 적어도 하나로 상기 무선 컨디션의 상기 측정 결과를 보고하도록 더 구성되며,
   상기 제1 지시는 상기 보고된 측정 결과를 기반으로 상기 마스터 기지국 또는 상기 보조 기지국 중 어느 기지국으로 상기 PDCP 데이터를 전송하도록 지시할지 결정되는, 단말.
9. 제6 항에 있어서,
   상기 PDCP 엔티티의 데이터가 복제되도록 설정됨에 기반하여, 상기 PDCP 엔티티의 데이터는 상기 제1 RLC 엔티티 및 상기 제2 RLC 엔티티로 동일하게 복제되어 전송되는, 단말.
10. 제6 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 전송 경로와 관련된 제2 지시를 수신하고,
    상기 제2 지시가, 상기 제1 지시의 전송 경로와 다른 전송 경로를 알려주면, 상기 PDCP 엔티티에 저장된 모든 SDU (Service Data Unit)들 및 PDU (Protocol Data Unit)들을 폐기(discard)하도록 더 구성되는, 단말.
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