KR102262269B1 - 차세대 이동 통신 시스템에서 rlc 상태 보고 방법 및 장치 - Google Patents

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 무선접속기술을 동시에 사용하여 데이터를 송수신하는 단말이, 기지국으로 데이터를 전송하기 위해 상향링크 데이터 버퍼 상태를 보고하는 방법에 관한 것이다.

Description

차세대 이동 통신 시스템에서 RLC 상태 보고 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS OF CONSTRUCTING RLC STATUS REPORT IN THE NEXT GENERATION MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}
무선통신시스템에서 복수 개의 무선접속기술 (Radio Access Technology, RAT)를 동시에 사용하여 데이터를 송수신하는 단말이, 기지국으로 데이터를 전송하기 위해 상향링크 데이터 버퍼 상태를 보고하는 방법에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
본 발명은 무선통신시스템에서 복수 개의 무선접속기술 (Radio Access Technology, RAT)를 동시에 사용하여 데이터를 송수신하는 단말이, 기지국으로 데이터를 전송하기 위해 상향링크 데이터 버퍼 상태를 효율적으로 보고하는 방법에 대해 제안한다.
또한 차세대 이동 통신 시스템에서는 각 로지컬 채널 별로 PDCP 계층에서 데이터를 수신하면 상향 링크 전송을 받기 전에도 상기 데이터에 대해서 데이터 선처리(pre-processing)를 수행할 수 있다. 즉, RLC 계층의 데이터 처리, MAC 계층의 데이터 처리도 미리 수행해놓을 수 있다. 상기에서 데이터 선처리가 가능한 이유는 RLC 계층에서 데이터 연접 기능이 없기 때문이다. 즉, RLC 계층은 수신하는 PDCP PDU(RLC SDU) 단위로 데이터를 처리하여 MAC 계층으로 이를 전달한다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 각 로지컬 채널 별로 데이터 선처리가 가능하고 여러 개의 RLC PDU들이 로지컬 채널 별로 여러 개 생성될 수 있다. MAC 계층에서는 기지국으로부터 상향링크 전송 자원을 수신하면 각 로지컬 채널 별로 전송 자원을 나누는 절차를 수행하고, 각 로지컬 채널 별로 생성된 RLC PDU들을 하나의 MAC PDU로 구성하여 전송을 수행한다.
만약 상기에서 하나의 MAC PDU가 유실되게 되면 로지컬 채널 별로 여러 개의 RLC PDU들이 유실될 수 있다. 따라서 수신단에서 각 로지컬 채널 별로 유실된 여러 개의 RLC PDU들을 보고할 때 효율적인 보고 방법이 필요하다. 따라서 본 발명은 차세대 이동 통신 시스템에서 RLC 상태 보고를 효율적으로 수행하는 방법 및 장치를 제안한다.
또한 RLC 계층은 여러 가지 조건에 따라서 폴링(polling)을 트리거링하기 때문에 상기처럼 PDCP PDU 단위로 데이터를 처리하게 되면 여러 개의 폴링이 수신단으로 전달될 수 있어서 문제가 발생할 수 있다. 또한 폴링이 수신단으로 정상적으로 전달되지 않았을 경우를 대비해서 폴링 재전송 타이머(t-pollRetransmit)를 구동할 수 있는데 이 폴링 재전송 타이머를 구동하는 시점도 상기 데이터 선처리를 고려해야 할 필요가 있다. 특히 LTE 시스템과 차세대 이동 통신 시스템과의 다중 접속 환경에서 단말이 상기 폴링 재전송 타이머를 서로 다르게 구동해야할 필요성이 있다.
또한 본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서 새롭게 도입하는 동기신호를 이용한 채널 측정을 수행하는 방법을 구체화 하기 위해, 주변 셀을 측정하기 위한 시그널링과 단말이 측정한 주변 셀의 동기신호 정보를 기지국에 보고하는 방법을 제안한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말은 다수의 논리채널 혹은 논리채널그룹이 존재하는 경우에도 작은 오버헤드로 버퍼 상태를 세밀하게 보고할 수 있다.
또한 본 발명에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 수신단 RLC 계층이 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 효율적으로 송신단에 보고할 수 있도록 하는 방법을 제안하여 RLC 계층의 RLC ARQ 동작이 원활히 이루어지도록 한다.
또한 본 발명에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 RLC 계층이 여러 개의 폴링을 보낼 때 수신단 RLC 계층에서 이를 처리할 수 있는 방안을 소개하고, 송신단에서 데이터 선처리를 고려하여 폴링 재전송 타이머를 트리거링하는 시점을 제안하고, LTE 시스템과 차세대 이동 통신 시스템과의 다중 접속 환경에서 단말이 상기 폴링 재전송 타이머를 서로 다르게 구동하는 방안을 제안한다.
또한 본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서 단말이 주변 셀의 동기신호를 측정하기 위한 정보를 수신하는 방법과 기지국이 주변 셀 정보가 없을 경우의 주변 셀 동기신호 정보를 수신하는 방법에 대한 구체적인 실시 예를 통해 동기신호를 주변 셀 측정에 사용할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 LTE 및 NR에서 다중 연결의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 1d는 본 발명을 적용한 경우 단말과 기지국 간의 메시지 흐름 예시 도면이다.
도 1e는 본 발명에서 제안하는 버퍼상태보고 포맷 예시 도면이다.
도 1f는 본 발명을 적용한 경우 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
도 1g는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블록 구성 예시 도면이다.
도 2a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2e는 LTE 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 2f는 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 2g은 본 발명에서 제 1의 RLC 상태 보고 방법을 나타낸다.
도 2h은 본 발명에서 제 2의 RLC 상태 보고 방법을 나타낸다.
도 2i은 본 발명에서 제 3의 RLC 상태 보고 방법을 나타낸다.
도 2j은 본 발명에서 제 4의 RLC 상태 보고 방법을 나타낸다.
도 2k는 본 발명의 실시 예들을 적용하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 2l에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 2m는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
도 3a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 3e는 LTE 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3f는 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3g는 LTE 시스템(LTE eNB)과 차세대 이동 통신 시스템(NR gNB)에 단말이 다중 접속으로 연결된 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 3h는 본 발명에서 단말이 다중 접속으로 LTE 시스템 기지국과 차세대 이동 통신 시스템으로 연결되었을 때 각 RLC 계층에서 각 타이머들을 서로 다르게 구동하는 방법에 대한 제 3실시 예와 제 4 실시 예에 대한 단말 동작을 나타낸다.
도 3i는 본 발명에서 기지국과 단말이 연결을 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 3j에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 3k는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
도 4a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4d는 본 발명이 적용될 수 있는 또 다른 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4e는 차세대 이동통신 시스템에서 동기신호가 전송되는 서브 프레임의 구조를 도시한 도면이다.
도 4f는 본 발명에서 제안하는 동기신호를 이용한 채널 측정의 전체 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4g는 본 발명이 적용되는 단말의 동기신호를 이용한 채널 측정 및 보고 동작을 설명한 도면이다.
도 4h는 본 발명이 적용되는 기지국의 동기신호를 이용한 채널 측정 설정 및 적용 동작을 설명한 도면이다.
도 4i은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4j는 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5a은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5b는 기존 LTE 시스템에서 엑세스 접속 설정 정보를 긴급하게 갱신해야 하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
도 5c는 본 발명에서 차세대 이동통신 시스템에서 엑세스 접속 설정 정보를 갱신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5d는 본 발명에서의 단말 동작 흐름도이다.
도 5e는 본 발명에서 긴급하게 갱신해야 할 엑세스 접속 설정 정보를 지시하는 첫번째 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5f는 본 발명에서 긴급하게 갱신해야 할 엑세스 접속 설정 정보를 지시하는 두번째 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5g는 본 발명에서 긴급하게 갱신해야 할 엑세스 접속 설정 정보를 지시하는 세번째 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5h는 본 발명에서 긴급하게 갱신해야 할 엑세스 접속 설정 정보를 지시하는 네번째 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5i는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 5j은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 6a은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6b는 본 발명에서 이동통신 시스템에서 발열 문제를 제어하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6c는 본 발명에서 단말 동작 흐름도이다.
도 6d는 본 발명에서 기지국 동작 흐름도이다.
도 6e는 본 발명에서 인덱스 기반으로 발열 문제를 완화시키는 단말 능력 정보 혹은 재설정 정보를 요청하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6f는 본 발명에서 단말로부터의 요청 사항에 따라 재요청 금지 타이머를 적용하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6g는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 6h은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 현재 존재하는 통신표준가운데 가장 최신의 표준인 3GPP LTE (The 3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 본 발명은 3GPP NR (New Radio: 5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다.
<제1 실시예>
도 1a은 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
상기 도 1a을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)과 MME (Mobility Management Entity)(1a-20) 및 S-GW (Serving-Gateway)(1a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20) 및 S-GW(1a-30)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(1a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(1a-25) 및 S-GW(1a-30)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국 (1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 1b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. 향후 정의될 NR에서는 본 도면에서의 무선 프로토콜 구조와는 일부 상이할 수 있으나, 본 발명의 설명의 편의를 위해 설명하도록 한다.
도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(1b-05)(1b-40), RLC(Radio Link Control)(1b-10)(1b-35), MAC (Medium Access Control)(1b-15)(1b-30)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol) (1b-05)(1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다) (1b-10)(1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(1b-15)(1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(1b-20)(1b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
한편 상기 PHY 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파로 이루어질 수 있으며, 하나의 기지국에서 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술 (carrier aggreagation, 이하 CA라 칭함)이라 한다. CA 기술이란 단말 (혹은 User Equipment, UE) 과 기지국 (E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부차반송파를 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다. 상기의 CA기능을 두개의 기지국으로 확장한 기술을 이중 연결 기술 (dual connectivity, 이하 DC라 칭함)이라 한다. 상기 DC 기술에서는 단말이 주기지국 (Master E-UTRAN NodeB, MeNB, 혹은 Master NodeB, MN)과 보조기지국 (Secondary E-UTRAN NodeB, SeNB 혹은 Secondary NodeB, SN)을 동시에 연결해서 사용하고 있으며, 주기지국 내에 속한 셀들을 주셀그룹 (Master Cell Group, 이하 MCG라 칭함)이라 하고, 보조기지국에 속한 셀들을 보조셀그룹 (Secondary Cell Group, 이하 SCG라 칭함)이라 한다. 상기 각 셀그룹별로 대표셀이 있으며, 주셀그룹의 대표 셀을 주셀(Primary Cell, 이하 PCell이라 칭함)이라 하고, 보조셀그룹의 대표 셀을 주보조셀 (Primary Secondary Cell, 이하 PSCell이라 칭함)이라 한다. 전술한 NR을 사용할 때, 상기 MCG를 LTE 기술을 사용하고 상기 SCG를 NR로 사용하여, LTE와 NR을 단말이 동시에 사용할 수 있다.
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속 및 다양한 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다. 예를 들어, 상기 RRC 계층의 메시지를 사용하여 단말에게 주변 셀 측정하는 설정을 지시할 수 있으며, 단말은 측정 결과를 상기 RRC계층의 메시지를 사용하여 기지국에게 보고할 수 있다.
도 1c는 상기 Dual Connectivity의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
Dual connectivity 기술을 사용하면 단말은 두개의 기지국을 동시에 연결하여 사용할 수 있으며, 본 예시 도면에서는 단말 (1c-05)이 LTE 기술을 사용하는 매크로 기지국 (1c-00)과 NR 기술을 사용하는 스몰셀 기지국 (1c-10)를 동시에 연결하여 데이터를 송수신하는 경우를 도시하였다. 매크로 기지국은 MeNB (Master E-UTRAN NodeB)로 칭하며, 스몰셀 기지국은 SeNB (Secondary E-UTRAN NodeB)로 칭한다. MeNB의 서비스 영역 내에 여러 개의 스몰 셀이 존재할 수 있으며, MeNB은 상기 SeNB들과 유선 backhaul 망 (1c-15)로 연결되어 있다. MeNB로부터 제공받는 서빙 셀의 집합을 MCG (Master Cell Group) (1c-20)라고 하며, MCG에서 반드시 하나의 서빙 셀은 connection establishment, connection re-establishment, handover 등 기존 셀이 수행해왔던 기능들을 모두 가지는 PCell (primary Cell) (1c-25) 이다. 또한 상기 PCell에서는 상향링크 제어채널은 PUCCH을 가진다. PCell 이외의 서빙 셀을 SCell (Secondary Cell) (1c-30)이라고 한다. 도 1c에서는 MeNB가 하나의 SCell을, SeNB가 3 개의 SCell들을 제공하는 시나리오를 도시하고 있다. SeNB가 제공하는 서빙 셀의 집합을 SCG (Secondary Cell Group) (1c-40)이라고 칭한다. MeNB은 상기 단말이 두 기지국으로부터 데이터를 송수신할 때, SeNB에서 제공하는 서빙 셀들을 추가, 변경, 제거하는 명령을 SeNB에 내린다. 이러한 명령을 내리기 위해서, MeNB는 단말에게 서빙 셀 및 주변 셀들을 측정하도록 설정 (Configuration)할 수 있다. 단말은 설정 정보에 따라, 측정한 결과를 MeNB에 보고해야 한다. SeNB이 단말에게 효율적으로 데이터를 송, 수신하기 위해서는 MCG의 PCell과 유사한 역할을 하는 서빙 셀이 필요하며, 본 발명에서는 이를 PSCell (Primary SCell)이라고 칭한다. PSCell은 SCG의 서빙 셀 중, 하나로 정해지며, 상향링크 제어채널인 PUCCH을 가지고 있는 것을 특징으로 한다. PUCCH는 단말이 HARQ ACK/NACK 정보, CSI (Channel Status Information) 정보, SR (Scheduling Request) 등을 기지국에 전달하는데 이용된다.
도 1d는 본 발명에서 제안하는 상향링크 데이터 전송을 위한 데이터 버퍼 상태를 보고하는 방법 사용시 단말과 기지국 간의 메시지 흐름 예시 도면이다.
본 예시도면에서 휴면 모드 (RRC_IDLE)에 있는 단말 (1d-01)은 보낼 데이터의 발생 등의 이유로 LTE 셀로 접속을 수행한다 (1d-11). 상기 휴면 모드에서는 단말의 전력 절약 등을 위해 네트워크와 연결이 되어 있지 않아 데이터를 전송할 수 없는 상태이며, 데이터 전송을 위해서는 연결 모드 (RRC_CONNECTED)로 천이가 필요하다. 단말이 LTE 셀 (1d-03)에 접속 절차를 성공하면, 단말은 연결 모드 (RRC_CONNECTED)로 상태가 변경이 된다.
이후 기지국은 단말이 데이터 전송을 할 수 있도록 데이터가 전송될 수 있는 논리적인 (혹은 가상의) 채널을 만든다. 상기 데이터가 전송될 수 있는 논리적인 (혹은 가상의) 채널을 데이터무선베어러 (Data Radio Bearer, DRB) 라고 한다. 반대로 제어신호가 전송될 수 있는 논리적인 (혹은 가상의) 채널을 시그널링무선베어러 (Signalling Radio Bearer, SRB)라고 한다. 상기 DRB 및 SRB는 각각의 논리채널식별자 (Logical Channel Identity, LCID)를 갖으며, 시그널링 혹은 데이터가 하향링크 혹은 상향링크로 전송될 때, 상기 MAC 계층에서 해당 데이터 종류에 따라 이에 해당하는 논리채널식별자를 헤더에 포함하여 전송하여, 수신단으로 하여금 해당 패킷이 시그널링인지 데이터인지, 데이터인 경우에는 어떠한 DRB에 속하는 것인지를 판단하여, 수신한 데이터를 구분할 수 있도록 한다.
상기와 같이 DRB를 설정해 주기 위해, 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송하여, 단말에게 신규로 DRB를 설정해주며, 상기 DRB 설정 정보에는 상기 전술한 PDCP, RLC 및 MAC 계층 관련 설정정보가 포함된다 (1d-13). 만약 DRB를 복수 개를 설정하는 경우, 각각의 DRB에 대해 별도의 설정정보가 포함된다. 또한, MAC 계층 관련 정보로, 각 DRB 별로 논리채널그룹 (Logical Channel Group, LCG) 정보를 설정해 줄 수 있다. 예를 들어, 기지국이 단말에게 총 5개의 DRB를 설정하는 경우, 각각의 DRB에 대해 LCID를 각각 3, 4, 5, 6, 7과 같이 할당할 수 있으며, LCID 3, 4번을 묶어서 LCG 1번에, LCID 5, 6번을 묶어서 LCG 2번에, LCID 7번을 LCG 3번에 할당할 수 있다. 상기 LCG는 단말이 후술할 기지국으로 자원 요청 시에 사용된다. 예를 들어, 단말이 LCID 3번에 100 바이트의 보낼 데이터가 있고, LCID 4번에 100 바이트의 보낼 데이터가 있고, LCID 7번에 100 바이트의 보낼 데이터가 있는 경우, 단말은 각각의 LCID 별로 보낼 데이터 량을 보고하는 것 대신, LCG 1번에 200 바이트, LCG 3번에 100 바이트의 보낼 데이터가 있음을 기지국에게 보고할 수 있다.
상기 설정정보를 수신한 단말은 기지국으로 설정을 성공적으로 수신하였음을 알리는 확인 메시지를 전송하고, 이는 RRC 계층의 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 사용하여 전송할 수 있다.
이후, 상기 예시와 같이 단말은 기지국으로 각 DRB 별 보낼 데이터가 있는 경우에, 제1버퍼상태보고 (Buffer Status Report, BSR) 포맷에 따라 LCG 별로 보낼 데이터 양을 보고한다 (1d-17). 상기 BSR은 전송이 트리거링 되는 조건에 따라 아래와 같이 나뉜다.
- 제1타입: Regular BSR
o 단말이 LCG에 속해있는 SRB/DRB에 대해 전송이 가능한 데이터가 있을 때, BSR 재전송 타이머 (retxBSR-Timer)가 만료된 경우에 전송되는 BSR
o 상기의 LCG에 속해있는 SRB/DRB에 대해 상위 계층 (RLC 혹은 PDCP 계층)으로부터 전송할 데이터가 발생하고, 이 데이터가 어떠한 LCG에 속해있는 논리채널/무선 베어러보다 높은 우선순위를 가질 때 전송되는 BSR
o 상기의 LCG에 속해있는 논리채널/무선 베어러에 대해 상위 계층 (RLC 혹은 PDCP 계층)으로부터 전송할 데이터가 발생하고, 이 데이터를 제외하고 어떠한 LCG에도 데이터가 없을 경우에 전송되는 BSR
- 제2타입: Periodic BSR
o 단말에게 설정된 주기적BSR타이머 (periodicBSR-Timer)가 만료되었을 경우에 전송되는 BSR
- 제3타입: Padding BSR
o 상향링크 자원이 할당되고, 데이터를 전송하고 남는 공간을 채우는 패딩 비트가 BSR MAC CE의 크기와 BSR MAC CE의 서브헤더 크기를 합친 것과 같거나 더 클 경우에 전송되는 BSR
o 만약, 복수 개의 LCG의 버퍼에 패킷이 있는 경우, Truncated BSR을 전송
이에 따라 만약 기지국으로부터 상향링크 자원할당을 수신할 때 패딩 (즉, 남는 공간)이 발생하는 경우, 남는 공간의 크기에 따라 long BSR을 보내거나 혹은 short BSR/truncated BSR을 보낼 수 있다. 상기 제1버퍼상태보고 포맷은 도 1e에서 상세히 기술하도록 한다. 상기 보고를 수신한 기지국은 단말에게 상향링크 자원할당을 해주어 (1d-19), 상기 자원할당 정보를 수신한 단말은 해당 자원으로 버퍼에 있는 데이터를 기지국으로 전송한다 (1d-21).
한편 단말이 상기 DC를 지원하고, 단말로부터의 주변셀 측정 보고 정보에 따라 단말 주변에 NR 셀이 존재하는 경우, 단말에게 상기 DC기능을 설정하기 위해 SCG 정보를 전송한다 (1d-23). 상기 정보는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 통해 전송될 수 있으며, 상기 SCG 설정 정보에는 SCG로 추가하는 PSCell 및 SCell들에 대한 추가 및 해지 정보가 포함될 수 있다. 또한 상기 DRB에 대해서, 상기와 같이 DC가 설정되게 되면 하기와 같은 베어러 종류가 존재한다.
- MCG bearer: MCG로만 전송되는 베어러
- MCG split bearer: MCG 와 연결된 코어네트워크로부터온 하향링크에 대해서, MCG와 SCG로 데이터가 나뉘어서 전송되는 베어러; 상향링크의 경우, MCG와 SCG로 데이터가 나뉘어서 전송될수 있으며, SCG가 수신한 패킷이 MCG로 전달되어 MCG 쪽 코어네트워크로 전송되는 베어러.
- SCG bearer: SCG로만 전송되는 베어러
- SCG split bearer: SCG 와 연결된 코어네트워크로부터온 하향링크에 대해서, SCG와 MCG로 데이터가 나뉘어서 전송되는 베어러; 상향링크의 경우, SCG와 MCG로 데이터가 나뉘어서 전송될수 있으며, MCG가 수신한 패킷이 SCG로 전달되어 SCG 쪽 코어네트워크로 전송되는 베어러.
이에 따라, 상기 설정정보에는 만약 DRB의 베어러 종류가 MCG split bearer 또는 SCG bearer 또는 SCG split bearer인 경우, SCG에서 사용되는 LCID 및 LCG 정보가 추가로 전송될 수 있다. 이때 본 설정정보에 포함된 SCG에서 사용할 LCID와 LCG 정보는 MCG에서 사용하는 것과는 독립적인 것이다. 예를 들어, LTE에서 DRB를 위해 사용되는 LCID는 3에서 10까지의 값을 가지지만, NR에서 DRB를 위해 사용되는 LCID는 4에서 15 등의 다른 범위를 가질 수 있다. 뿐만 아니라, LCG도, LTE에서는 0에서 3까지의 값을 가지지만 NR에서는 0에서 7까지의 값을 가질 수 있다.
이후, 단말은 상기 설정 정보를 수신하였음을 확인하는 메시지를 전송하며, 이는 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 사용해 전송될 수 있다 (1d-25). 이에 따라 단말은 MCG인 LTE 셀 (1d-03)과 SCG인 NR 셀 (1d-05)를 사용해 동시에 데이터를 송수신할 수 있다.
이후, 단말이 SCG로 전송이 설정된 DRB에 대해 SCG로 데이터를 전송하고자 하는 경우, 제2버퍼상태보고 포맷에 따라 LCG 별로 보낼 데이터 양을 보고한다 (1d-27). 상기 제2버퍼상태보고 포맷은 도 1e에서 상세히 기술하도록 한다. 상기 보고를 수신한 기지국은 단말에게 상향링크 자원할당을 해주어 (1d-29), 상기 자원할당 정보를 수신한 단말은 해당 자원으로 버퍼에 있는 데이터를 기지국으로 전송한다 (1d-31).
도 1e는 본 발명에서 제안하는 버퍼상태보고 포맷 예시 도면이다.
도 1ea, 도 1eb는 제1버퍼상태보고 포맷의 예시이다.
도 1ea는 LCG 하나에 대해서 버퍼상태보고를 전송하는 Short BSR MAC Control Element (MAC CE: 즉, MAC 계층에서 사용하는 제어메시지) 포맷을 도식한다. LTE에서는 LCG가 최대 4개 있으므로 2비트로 4개의 LCG (즉, 00, 01, 10, 11)을 표현하고, 그에 대한 버퍼상태 단계를 6비트로 64단계 (2^6)로 표현한다. 상기 64 단계의 예시로는 3GPP 규격인 TS 36.321의 Table 6.1.3.1와 같은 범위를 사용할 수 있다.
도 1ea는 LCG 4개 모두에 대해서 버퍼상태보고를 전송하는 Long BSR MAC CE 포맷을 도식한다. 즉, LTE의 LCG가 4개에 대해 각각의 버퍼상태를 전송한다. 즉, Buffer Size #0이 LCG 0번의 버퍼상태이고, Buffer Size #1이 LCG 1번의 버퍼상태와 같이 매핑된다.
전술한 바와 같이 상향링크 자원할당이 충분히 되어 패딩이 발생하는 경우, 패딩 BSR을 전송할 수 있다. 예를 들어, 상기 Long BSR MAC CE 을 전송할 수 있을 만큼의 패딩이 발생하는 경우 Long BSR MAC CE 을 전송하고, 상기 Long BSR MAC CE 을 전송할 수 없으나, Short BSR MAC CE 을 전송할 수 있는 크기만 남은 경우, 만약 하나의 LCG에만 데이터가 있는 경우 상기 Short BSR MAC CE 을 전송하지만, 만약 복수개의 LCG에 데이터가 있는 경우, Short BSR MAC CE 과 동일한 포맷으로 데이터를 보내지만, 다른 논리채널식별자를 사용하여 해당 MAC CE가 truncated BSR MAC CE임을 기지국에게 알려, 도 1ea에 LCG ID에 포함되지 않은 다른 LCG에 데이터가 있음을 알린다.
도 1ec, 도 1ed, 도 1ee, 도 1ef, 도 1eg, 도 1eh는 NR에서 사용하는 제2버퍼상태보고 포맷의 예시이다. NR에서는 LCG가 더 늘어나는 상황을 가정하고 있으며 (예를 들어, 기존 LTE의 4개에서 8개 혹은 16개), 혹은 LCG 사용 대신 LCID 별로 버퍼상태를 보고할 수 있다. 만약 기지국이 단말에게 8개 이하의 LCG 혹은 LCID를 사용하는 경우 도 1ec 혹은 도 1ee 혹은 1eg의 포맷을 사용할 수 있으며, 9개 이상의 LCG 혹은 LCID를 사용하는 경우 도 1ed 혹은 도 1ef 혹은 1eh의 포맷을 사용할 수 있다.
도 1ec, 도 1ee와 도 1eg 에서 첫번째 바이트의 8비트는 각각 LCG 혹은 LCID를 지시할 수 있으며 (즉 비트맵), 예를 들어, 각 비트는, LCG인 경우, 0번부터 7번까지, LCID인 경우, 1번부터 8번까지를 뜻할 수 있다. 또한, 도 1ed, 도 1ef와 도 1eh 에서 첫번째와 두번째 바이트의 16비트는 각각 LCG 혹은 LCID를 지시할 수 있으며 (즉 비트맵), 예를 들어, 각 비트는, LCG인 경우, 0번부터 15번까지, LCID인 경우, 1번부터 16번까지를 뜻할 수 있다. 상기 비트맵의 비트 정보에 따라, 예를 들어, 해당 비트가 1로 설정이 된 경우, 해당 LCG 혹은 LCID에 해당하는 버퍼크기 (Buffer Size) 정보가 포함이 된다. 예를 들어, 도 1ec의 경우, LCG를 사용하고, LCG ID #1, #5, #6 에 버퍼에 데이터가 존재하는 경우, 비트맵에서는 01000110 과 같이 포함되게 되고, 상기 비트맵 내의 1에 해당하는 버퍼 사이즈가 각각 포함된다. 본 도면에서는 각 버퍼 사이즈에 대해 1바이트의 길이를 갖는 것을 도시하여, 상기 비트맵 1바이트와 비트맵의 1의 개수와 각 버퍼사이즈의 곱인 1*3=3 바이트의 크기를 합쳐 총 4 바이트의 버퍼상태보고 가 생성된다. 상기와 같이 버퍼사이즈를 1 바이트, 즉 8 비트의 크기를 가지면, 2^8 = 256 단계의 세밀한 단위의 버퍼 상태를 보고할 수 있으며, 도면에서 도식한 바와 같이 바이트 단위의 정렬도 맞출 수 있다.
한편 도 1ee, 도 1ef, 도 1eg, 도 1eh에는 각 LCG 혹은 LCID 별로 7비트 길이를 갖는 버퍼 사이즈 필드와 함께, 삭제임박 알림 지시자 (discard indicator) 정보를 포함한다. 상기 필드가 1로 설정이 되면, 해당 LCG 혹은 LCID 의 버퍼가 신속히 전송이 되어야 하며, 만약 x millisecond 내에 전송이 되지 않은 경우에 패킷을 삭제할 것임을 기지국에게 알린다. 상기 x 값은 단말이 기지국에게 미리 알려주거나, 혹은 기지국이 설정한 값일 수 있다. 즉 예를 들어, 상기 DRB를 설정할 때, 기지국이 x 값 또한 설정하여, 단말의 패킷이 x millisecond 이후 쓸모없는 데이터 (예를들어 음성의 경우 너무 큰 지연이 발생하면 의미가 없어짐)가 되어 삭제할 경우인 경우, 상기 지시자를 사용하도록 설정할 수 있다. 또한, 도 1eg, 도 1eh에서는 상기 지시자가 '1'로 설정된 경우, 상기 지시자와 함께 곧 삭제될 예정인 패킷의 양 (Buffer Size #Y (to be discarded))을 추가로 알려줄 수 있다. 이를 통해 기지국이 해당 버퍼상태보고와 함께 상기 지시자를 수신한 데이터에 대해 조속히 상향링크 자원을 할당해 주어 패킷의 유실을 막을 수 있다.
도 1f는 본 발명을 적용한 단말의 동작 순서도면이다.
도 1f에서 단말은 기지국에 연결 절차를 완료하여 연결 상태 (RRC_CONNECTED)에 있으며, 이에 따라 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송하여, 단말에게 신규로 데이터 전송을 위한 DRB를 설정해 준 상태를 가정한다 (1f-01). 이에 따라 각 DRB 별로 LCG 등이 설정될 수 있다.
이후, 단말이 상기 DC를 지원하고, 단말로부터의 주변셀 측정 보고 정보에 따라 단말 주변에 NR 셀이 존재하는 경우, 단말은 기지국으로부터 탐색된 NR 셀을 SCG로 추가하는 SCG 설정을 수신한다 (1f-03). 상기 설정 정보는 도 1d에서 전술한 바와 같이 SCG로 추가하는 PSCell 및 SCell들에 대한 추가 및 해지 정보가 포함될 수 있으며, 추가로 NR에서 사용할 LCID 및 LCG 정보가 추가로 전송될 수 있다.
이후, 단말에서 해당 데이터 베어러에 속하는 상향링크 데이터가 발생한 경우 (1f-05), 단말은 기지국의 설정값에 따라 LTE로 전송할 수 있으며, 혹은 NR로 전송하기로 결정할 수 있다. 상기 설정값의 예시로는, 기지국이 기본전송방향과 소정의 임계치를 제공하여, 상향링크 데이터의 양이 상기 소정의 임계치 이하 (혹은 미만)인 경우인 경우에는 설정된 기본전송방향 (예를 들어 NR 혹은 LTE)로 전송하고, 만약 상기 소정의 임계치 초과 (혹은 이상)인 경우 LTE와 NR 양방향 모두로 전송할 수 있다. 상기 기본전송방향은 DRB 별로 혹은 단말 단위로 전송할 수 있다. 본 발명에서 도시하지는 않았으나, 기지국의 경우 지연이 짧거나 혹은 데이터량이 많을 것으로 예상되는 DRB에 대해서는 단말에게 상향링크 기본전송방향을 NR로 설정할 수 있으며, 혹은 LTE로 하였더라도, 단말로부터 보고되는 버퍼상태보고 정보에 따라 트래픽 량이 많다고 판단되는 경우, 기본전송방향을 NR로 재설정 해줄 수 있다.
한편 단말은 기지국으로부터 상향링크 자원할당정보를 수신할 수 있으며, 만약 이전에 상향링크 데이터 전송을 위해 할당받은 자원이 남는 경우, 전술한 바와 같이 패딩 대신 버퍼상태보고를 전송할 수 있다. 이에 따라, 만약 LTE를 통해 보낼 데이터가 있는 상태에서 기지국으로부터 LTE를 통해 상향링크 자원할당정보를 받은 경우에 남는 자원이 있는 경우, 전술한 제1버퍼상태보고를 사용하여 패딩 버퍼상태보고를 전송할 수 있으며, 만약 남는 자원이 없는 경우, 기지국에게 기 설정받은 스케쥴링 요청을 전송하여 상향링크를 할당받거나, 랜덤엑세스를 수행하여 상향링크를 할당받아, Regular BSR 을 전송할 수 있다 (1f-11). 이후 기지국으로부터 수신한 상향링크 자원할당정보에 따라 단말은 버퍼에 저장된 상향링크 데이터를 전송할 수 있다 (1f-13).
한편, 만약 NR을 통해 보낼 데이터가 있는 상태에서 기지국으로부터 NR을 통해 상향링크 자원할당정보를 받은 경우에 남는 자원이 있는 경우, 전술한 제2버퍼상태보고를 사용하여 패딩 버퍼상태보고를 전송할 수 있으며, 만약 남는 자원이 없는 경우, 기지국에게 기 설정받은 스케쥴링 요청을 전송하여 상향링크를 할당받거나, 랜덤엑세스를 수행하여 상향링크를 할당받아, Regular BSR 을 전송할 수 있다 (1f-21). 이후 기지국으로부터 수신한 상향링크 자원할당정보에 따라 단말은 버퍼에 저장된 상향링크 데이터를 전송할 수 있다 (1f-23).
도 1g는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 블록 구성을 도시한다.
상기 도 1g를 참고하면, 상기 단말은 RF (Radio Frequency) 처리부 (1g-10), 기저대역 (baseband) 처리부 (1g-20), 저장부 (1g-30), 제어부 (1g-40)를 포함한다.
상기 RF처리부 (1g-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부 (1g-10)는 상기 기저대역처리부 (1g-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1g-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 1e에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 (1g-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 (1g-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 (1g-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
상기 기저대역처리부 (1g-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 (1g-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 (1g-20)은 상기 RF처리부 (1g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1g-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1g-20)은 상기 RF처리부(1g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부 (1g-20) 및 상기 RF처리부 (1g-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 (1g-20) 및 상기 RF처리부 (1g-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부 (1g-20) 및 상기 RF처리부(1g-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부 (1g-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다.
상기 제어부 (1g-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 (1g-40)는 상기 기저대역처리부 (1g-20) 및 상기 RF처리부 (1g-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1g-40)는 상기 저장부(1g-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 (1g-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 (1g-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부 (1g-40)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (1g-42)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(1g-40)는 상기 단말이 상기 도 1e에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 단말은 기지국으로부터 SCG 추가 및 DRB 별 상세 설정을 수신하고 이에 따라 어떠한 기지국으로 데이터를 전송할 지 결정하여, 해당 기지국에 맞는 포맷을 생성하여 단말의 버퍼상태를 보고할 수 있다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
<제2 실시예>
도 2a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)과 MME (2a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(2a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(2a-35)은 ENB(2a-05 ~ 2a-20) 및 S-GW(2a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 2a에서 ENB(2a-05 ~ 2a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(2a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(2a-05 ~ 2a-20)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 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-GW(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(2a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 2b-05, 2b-40), RLC (Radio Link Control 2b-10, 2b-35), MAC (Medium Access Control 2b-15, 2b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(2b-05, 2b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(2b-10, 2b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC(2b-15, 2b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
물리 계층(2b-20, 2b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 2c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(2c-10) 과 NR CN (2c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(2c-15)은 NR gNB(2c-10) 및 NR CN (2c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 2c에서 NR gNB(2c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(2c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(2c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 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. NR CN (2c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (2c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (2c-30)와 연결된다.
도 2d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 2d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(2d-05, 2d-40), NR RLC(2d-10, 2d-35), NR MAC(2d-15, 2d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (2d-05, 2d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(2d-10, 2d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(2d-15, 2d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(2d-20, 2d-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 2e는 LTE 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 2e에서와 같이 LTE 시스템에서는 로지컬 채널 별로 PDCP 계층과 RLC 계층 데이터 처리를 수행하게 된다. 즉, 로지컬 채널 1(2e-05)과 로지컬 채널 2(2e-10)는 서로 다른 PDCP 계층과 RLC 계층을 가지며 독립적인 데이터 처리를 수행하게 된다. 그리고 각 로지컬 채널의 RLC 계층으로부터 생성된 RLC PDU를 MAC 계층에 전달하여 하나의 MAC PDU로 구성한 후 수신단으로 전송하게 된다. LTE 시스템에서 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층은 상기 도 2b에서 설명한 기능들을 포함할 수 있으며, 그에 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
LTE 시스템은 RLC 계층에서 PDCP PDU를 RLC 계층에서 연접하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 2e-25와 같이 MAC PDU 구조에서 모든 MAC 서브 헤더들이 앞부분에 위치하고, MAC SDU 부분은 MAC PDU의 뒷 부분에 위치하는 구조를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 특징들 때문에 LTE 시스템에서는 상향 링크 전송 자원(Uplink grant)을 수신하기 전에는 RLC 계층에서 데이터 처리를 미리 수행하거나 준비해놓을 수 없다. 도 2e에서처럼 상향 링크 전송 자원(2e-30)을 수신하게 되면 단말은 PDCP 계층으로부터 수신한 PDCP PDU들을 상향 링크 전송 자원에 맞게 연접하여 RLC PDU을 생성한다. 상기에서 상향 링크 전송 자원은 MAC 계층에서 기지국으로부터 수신한 후, LCP(Logical channel prioritization)를 수행하고 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 나누어 주게 된다, 즉, 상기에서 상향 링크 전송 자원(2e-30)은 MAC 계층으로부터 할당 받은 상향 링크 전송 자원이다. 상기에서 만약 연접하려고 하는 PDCP PDU들의 크기가 상향 링크 전송 자원이 맞지 않는다면 RLC 계층은 분할(segmentation) 절차를 수행하여 PDCP PDU들을 상향 링크 전송 자원에 맞도록 한다. 상기 절차를 각 로지컬 채널 별로 수행할 수 있고, 각 RLC 장치에서는 연접된 PDCP PDU들을 이용하여 RLC 헤더를 구성하고, 완성된 RLC PDU를 MAC 장치로 보낼 수 있다. 상기에서 MAC 장치는 상기에서 각 RLC 계층들로부터 수신한 RLC PDU(MAC SDU)들을 하나의 MAC PDU로 구성하여 PHY 장치에 보내어 전송할 수 있다. 상기에서 RLC 헤더를 구성할 때 RLC 장치는 분할(segmentation) 동작을 수행하면 분할한 정보를 헤더에 포함시키면, 연접한 각 PDCP PDU들의 길이 정보를 헤더에 포함시킬 수 있다(수신단에서 재조립할 수 있도록 하기 위함이다).
상기에서와 같이 LTE 시스템에서는 상향 링크 전송 자원을 수신한 시점부터 본격적인 RLC 계층, MAC 계층, PHY 계층의 데이터 처리가 시작되는 특징을 가지고 있다.
LTE 시스템에서 RLC 계층은 RLC AM(Acknowledged Mode) 모드와 RLC UM(Unacknowledged Mode) 모드와 RLC TM(Transparent Mode) 모드에서 동작할 수 있다. RLC AM 모드에서 RLC 계층은 ARQ 기능을 지원하며, 송신단은 수신단으로부터 RLC 상태 보고(RLC Status Report)를 수신할 수 있고, 상기 상태 보고를 통해 NACK을 받은 RLC PDU들에 대해서 재전송을 수행할 수 있다. 따라서 에러가 없는 신뢰성 있는 데이터의 전송을 보장한다. 따라서 높은 신뢰성이 요구되는 서비스에 적합하다. 반면에 RLC UM 모드에서는 ARQ 기능을 지원하지 않는다. 따라서 RLC 상태 보고를 받지 않으며, 재전송 기능도 없다. RLC UM 모드에서 송신단의 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하면 상위 계층에서 수신한 PDCP PDU(RLC SDU)들을 연접하여 계속하여 하위 계층으로 전달하는 역할을 수행한다. 따라서 전송 지연(delay) 없이 지속적인 데이터 전송이 가능하며, 전송 지연에 민감한 서비스에 유용할 수 있다. RLC TM 모드에서 RLC 계층은 상위 계층으로부터 수신한 PDCP PDU들을 아무런 처리를 수행하지 않고 바로 하위 계층으로 보낸다. 즉, RLC 계층의 TM 모드에서 상위 계층으로부터 데이터는 RLC 계층에서 투명하게(Transparent) 하위 계층으로 전달된다. 따라서 CCCH(Common control channel)과 같은 공용 채널을 통해 전송되는 시스템 정보나 페이징 메시지 등을 보낼 때 유용하게 사용될 수 있다.
도 2f는 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 2f에서와 같이 차세대 이동 통신 시스템에서는 로지컬 채널 별로 PDCP 계층과 RLC 계층 데이터 처리를 수행하게 된다. 즉, 로지컬 채널 1(2f-05)과 로지컬 채널 2(2f-10)는 서로 다른 PDCP 계층과 RLC 계층을 가지며 독립적인 데이터 처리를 수행하게 된다. 그리고 각 로지컬 채널의 RLC 계층으로부터 생성된 RLC PDU를 MAC 계층에 전달하여 하나의 MAC PDU로 구성한 후 수신단으로 전송하게 된다. LTE 시스템에서 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층은 상기 도 2d에서 설명한 기능들을 포함할 수 있으며, 그에 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
차세대 이동 통신 시스템은 RLC 계층에서 PDCP PDU들을 RLC 계층에서 연접하지 않는 것을 특징으로 할 수 있으며, 2f-25와 같이 MAC PDU 구조에서 각 MAC SDU 별로 MAC 서브 헤더를 가지고 있는 구조, 즉 MAC 서브헤더와 MAC SDU 단위로 반복되는 구조를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 2f-30에서와 같이 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전에도 데이터에 대해 선처리 (pre-processing)을 미리 수행할 수 있다. 즉, 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전에 단말은 PDCP 계층에서 IP 패킷을 수신하면 IP 패킷에 대한 PDCP 처리(복호화(ciphering), 무결성 검증(integrity protection) 등)를 수행하고 PDCP 헤더를 생성하여 PDCP PDU를 생성할 수 있으며, 상기 PDCP PDU를 RLC 계층으로 전달하여 RLC 헤더를 구성하고 RLC PDU를 구성하고, 상기 RLC PDU를 MAC 계층으로 전달하여 MAC 서브헤더와 MAC SDU를 미리 구성해놓을 수 있다.
만약 단말이 상향 링크 전송 자원을 수신하게 되면(2f-30) 단말은 상향 링크 전송 자원에 크기에 맞는 만큼 MAC 서브헤더와 MAC SDU들을 가져와서 MAC PDU를 구성할 수 있으며, 만약 상향 링크 전송 자원이 충분하지 않으면, 전송 자원을 꽉 채워서 효율적으로 사용하기 위해 분할 동작을 수행할 수 있다. 그리고 그에 상응하는 RLC 헤더(분할된 정보 혹은 길이 정보)와 MAC 헤더(L 필드, 길이 변경되었으므로)를 갱신할 수 있다(2f-40). 따라서 LTE 시스템과 비교할 때 같은 시점에 2f-30과 2f-45와 같이 상향 링크 전송 자원을 받았다고 했을 때 차세대 이동 통신 시스템은 2f-35와 같이 프로세싱 시간에서 큰 이득을 가질 수 있다. 상기에서 RLC 계층과 PDCP 계층은 필요한 경우, 혹은 네트워크에서 설정된 경우, 하나의 공통된 일련번호를 사용할 수도 있다.
상기에서 선처리 동작은 로지컬 채널 별로 수행될 수 있으며, 각 로지컬 채널 별로 선처리된 RLC PDU들은 MAC 계층에서 다시 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들로 선처리될 수 있다. 또한 MAC 계층에서 상향 링크 전송 자원(2f-30)을 수신하게 되면 단말은 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 할당하여 미리 생성된 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들을 다중화할 수 있다.. 상기에서 상향 링크 전송 자원은 MAC 계층에서 기지국으로부터 수신한 후, LCP(Logical channel prioritization)를 수행하고 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 나누어 주게 된다, 그리고 각 로지컬 채널 별로 생성된 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들을 다중화하여 하나의 MAC PDU를 구성하고 이를 PHY 계층에 전달하게 된다. 상기에서 만약 각 로지컬 채널에 할당된 상향 링크 전송 자원이 충분하지 않으면 RLC 계층에 분할 요청을 수행할 수 있고, RLC 계층에서 분할(segmentation) 동작을 수행하면 분할한 정보를 헤더에 포함시키고 갱신하여 다시 MAC 계층에 전달하여 주면 MAC 계층은 그에 상응하는 MAC 헤더를 갱신할 수 있다. 상기에서와 같이 차세대 이동 통신 시스템에서는 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전부터 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층의 데이터 처리가 시작되는 특징을 가지고 있다.
차세대 이동 통신 시스템에서는 상기와 같은 구조를 가지기 때문에 하나의 MAC PDU에 여러 개의 RLC PDU들이 들어갈 수 있게 된다. 상기 LTE 시스템에서는 RLC계층에서 연접기능이 있었기 때문에 여러 개의 PDCP PDU들을 연접하여 하나의 RLC PDU를 만들어서 MAC 계층으로 보냈기 때문에 하나의 MAC PDU에는 보통 로지컬 채널 개수만큼의 RLC PDU가 포함되었다(LTE 시스템에서 로지컬 채널의 개수는 일반적으로 2~4개 정도이다). 하지만 차세대 이동 통신 시스템에서는 RLC 계층에서 RLC 연접 기능이 없기 때문에 하나의 PDCP PDU가 하나의 RLC PDU로 생성되게 된다. 따라서 하나의 MAC PDU 안에 IP 패킷(PDCP SDU)과 로지컬 채널 수의 곱의 개수만큼 RLC PDU들이 포함될 수 있다. 단순한 산술적인 계산을 수행하면 LTE 시스템에서는 하나의 MAC PDU에 많아야 4개 정도의 RLC PDU가 포함되는 반면, 차세대 이동 통신 시스템에는 하나의 MAC PDU 안에 500개 이상의 RLC PDU가 포함될 수 있다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 하나의 MAC PDU가 유실되면 수백 개의 RLC PDU를 재전송해야 할 필요가 생긴다.
그런데 LTE 시스템에서는 유실된 RLC PDU에 대한 보고를 송신단에 수행할 때 유실된 RLC PDU의 일련번호를 하나씩 RLC 상태 보고에 포함시켜서 전송한다. 따라서 500개의 RLC PDU가 유실되면 RLC 일련번호 500개가 RLC 상태 보고에 포함되어서 전송되어야 하기 때문에 엄청난 오버헤드가 요구되며, 송신단에서 이를 해석하는 데 많은 프로세싱 시간이 요구되게 된다.
따라서 본 발명에서는 차세대 이동 통신 시스템에 적합한 RLC 상태 보고(RLC status report) 방법을 제안한다. 본 발명의 핵심적인 아이디어는 연속되어 유실된 RLC PDU들에 대해서 유실된 영역을 지시하여 보고하는 것을 특징으로 한다. 예를 들면 400번부터 700번까지 유실되었다고 한다면, 399번까지 잘 받았고, 400번부터 위로 300개까지 유실되었다고 송신단에 보고할 수 있다.
도 2g은 본 발명에서 제 1의 RLC 상태 보고 방법을 나타낸다.
도 2g은 본 발명의 제 1의 RLC 상태 보고 방법에 따라 수신측 RLC 계층 장치가 송신측 RLC 계층 장치로 보내는 RLC 상태 보고의 한 예를 나타낸 도면이다(12비트 RLC SN 길이, 16비트 SOstart와 SOend 길이를 가정했을 경우). 상기에서 RLC SN 길이와 SOstart와 SOend 길이는 변경될 수 있으며 소정의 길이로 대체될 수 있다.
수신측 RLC 계층 장치는 수신한 RLC PDU들을 수신 버퍼에 저장한 뒤 일련 번호를 검사함으로써 전송 중에 유실된 RLC PDU의 일련 번호를 인지한다. 소정의 조건이 충족되면 수신측 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고 메시지를 생성해서 송신측 RLC 계층 장치로 전송한다. 상기에서 소정의 조건은 송신측 RLC 계층 장치로부터 폴링(polling)이 수신된 경우, 즉, 수신한 RLC PDU의 RLC 헤더에 폴(poll) 비트가 1로 설정되어 있는 경우일 수 있다. RLC 상태 보고 메시지에는 수신측 RLC 계층 장치의 RLC PDU 수신 상태에 관한 정보가 수납되며, 송신측 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고 메시지를 통해 성공적으로 전송한 RLC PDU와 전송에 실패한 RLC PDU를 파악한다. RLC 상태 보고 메시지는 도 2g의 2g-05와 같이 작성될 수 있다. 상기 RLC 상태 보고 메시지는 하나의 ACK_SN으로 구성되거나, 혹은 하나의 ACK_SN과 하나 또는 하나 이상의 NACK_SN으로 구성된다. NACK_SN의 존재 여부는 E1 필드로 지시된다. 상기 E1 필드는 하나의 NACK_SN, E1 필드, E2 필드가 뒤에 존재하는지 여부를 나타내며, 상기 E2 필드는 NACK_SN의 일부분을 나타내는 SOstart와 SOend 필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다. ACK_SN 필드에는 현재까지 성공적으로 수신한 RLC PDU들의 일련 번호 중 가장 높은 일련 번호의 다음 일련 번호가 수납되고, NACK_SN에는 수신하지 못한 RLC PDU들의 일련 번호들이 수납된다. 예컨대, 임의의 시점에 송신 측 RLC 계층 장치는 RLC PDU [7] ~ RLC PDU [10]을 전송하고, 수신측 RLC 계층 장치는 RLC PDU[7]과 RLC PDU[9]만 수신해서 수신 버퍼에 저장한다. 임의의 시점에 RLC 상태 보고 메시지 생성 조건이 만족되면, 수신측 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고 메시지를 생성한다. 상기 RLC 상태 보고 메시지의 ACK_SN 필드에는 일련 번호 10이, NACK_SN 필드에는 일련 번호 8이 수납된다. 상기 RLC 상태 보고 메시지를 수신한 송신 측 RLC 계층 장치는 가장 낮은 NACK_SN 보다 낮은 일련 번호를 가지는 RLC PDU, 즉 일련 번호가 7보다 낮은 RLC PDU들은 모두 성공적으로 전송된 것으로 판단해서 재전송 버퍼에서 폐기한다. 또한 전송 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들 중 일련 번호가 7보다 낮은 RLC PDU들과 매핑되는 PDCP SDU들 역시 폐기한다. 송신측 RLC 계층 장치는 수신측 RLC 계층 장치가 수신하지 못한 것으로 보고한 RLC PDU[8]은 재전송한다.
RLC 계층 장치는 일련 번호를 부착한 RLC PDU를 전송하고, RLC 상태 보고 메시지를 통해 상기 전송한 RLC PDU의 전송 성공 여부를 파악하고 재전송함으로써 신뢰성 있는 송수신을 보장한다.
일반적인 RLC 상태 보고 메시지를 수신함으로써 송신측 RLC 계층 장치는 크게 아래 두 가지 정보를 취득한다.
-전송에 실패한 RLC PDU 식별
-전송에 성공한 RLC PDU 식별
전송이 실패한 RLC PDU를 식별함으로써 향후에 어떤 RLC PDU를 재전송해야 하는지 인지하고, 전송에 성공한 RLC PDU를 식별함으로써, 재전송 버퍼 및 전송 버퍼에 저장된 RLC PDU 혹은 PDCP SDU 중 어떤 RLC PDU 혹은 PDCP SDU를 폐기할지 결정한다.
본 발명의 제 1의 RLC 상태 보고 방법에 적용되는 필드들은 다음과 같다.
-D/C 필드는 1비트의 길이를 가지며, RLC PDU가 RLC data PDU인지 RLC control PDU인지를 지시한다.
D/C field value Description
0 Control PDU
1 Data PDU
-CPT 필드는 1비트의 길이를 가지며, RLC control PDU의 종류를 지시한다.
CPT field value Description
000 STATUS PDU
001-111 Reserved
(PDUs with this coding will be discarded by the receiving entity for this release of the protocol)
-ACK_SN은 아직 수신되지 않은 RLC PDU의 다음 일련 번호를 나타내며, RLC 상태 보고에서 유실된 것으로 보고되지 않은 일련 번호이다. 송신단에서 RLC 상태 보고를 수신하면, ACK_SN으로 지시된 일련 번호를 포함하지 않고 NACK_SN으로 지시된 일련 번호를 포함하지 않고, ACK_SN 보다 작은 일련 번호까지는 성공적으로 수신되었다고 판단한다(NACK_SN이 SOstart와 SOend가 함께 지시된 경우, SOstart와 SOend가 NACK_SN의 지시한 부분을 제외한 부분만을 성공적으로 수신했다고 판단한다.). ACK_SN은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 10비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
-E1 필드는 1비트의 길이를 가지며 NACK_SN, E1필드, E2 필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다.
E1 field value Description
0 A set of NACK_SN, E1 and E2 does not follow.
1 A set of NACK_SN, E1 and E2 follows.
-NACK_SN은 유실된 RLC PDU의 일련 번호를 지시하며, SOstart와 SOend와 함께 유실된 RLC PDU의 일부분을 지시할 수도 있다. NACK_SN은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 10비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
-E2 필드는 1비트의 길이를 가지며 SOstart와 SOend가 뒤에 존재하는 지 여부를 지시한다.
E2 field value Description
0 A set of SOstart and SOend does not follow for this NACK_SN.
1 A set of SOstart and SOend follows for this NACK_SN.
-SOstart 필드는 NACK_SN의 일부분을 지시할 때 상기 일부분의 제일 앞의 위치를 지시한다. 상기에서 제일 앞의 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOstart은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
-SOend 필드는 NACK_SN의 일부분을 지시할 때 상기 일부분의 제일 끝의 위치를 지시한다. 상기에서 제일 끝의 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOend는 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
상기에서 설명한 제 1의 RLC 상태 보고 방법을 적용하기 위해 2g-05 와 같은 형식을 사용할 수 있으며, 바이트 단위로 처리하는 것을 손쉽게 할 수 있도록 하기위해서 2g-10 과 같이 예약 필드를 사용하거나 추가하여 바이트 단위로 RLC 상태 보고 형식이 균일하게 생성되도록 할 수 있다. 상기에서 RLC 일련 번호의 길이, SOstart와 Soend의 길이가 다른 길이로 설정되더라도 예약 필드를 설정(사용 및 추가)하여 바이트 단위로 RLC 상태 보고 형식을 구성할 수 있다. 즉, RLC 상태 보고를 보낼 때 송신단 RLC 계층은 바이트 단위로 RLC 상태 보고를 생성하며, 수신단에서는 바이트 단위로 RLC 상태 보고를 읽어들여 빠르게 해석할 수 있다.
도 2h은 본 발명에서 제 2의 RLC 상태 보고 방법을 나타낸다.
도 2h은 본 발명의 제 2의 RLC 상태 보고 방법에 따라 수신측 RLC 계층 장치가 송신측 RLC 계층 장치로 보내는 RLC 상태 보고의 한 예를 나타낸 도면이다((12비트 RLC SN 길이, 16비트 SOstart와 SOend 길이를 가정했을 경우).
수신측 RLC 계층 장치는 수신한 RLC PDU들을 수신 버퍼에 저장한 뒤 일련 번호를 검사함으로써 전송 중에 유실된 RLC PDU의 일련 번호를 인지한다. 소정의 조건이 충족되면 수신측 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고 메시지를 생성해서 송신측 RLC 계층 장치로 전송한다. 상기에서 소정의 조건은 송신측 RLC 계층 장치로부터 폴링(polling)이 수신된 경우, 즉, 수신한 RLC PDU의 RLC 헤더에 폴(poll) 비트가 1로 설정되어 있는 경우일 수 있다. RLC 상태 보고 메시지에는 수신측 RLC 계층 장치의 RLC PDU 수신 상태에 관한 정보가 수납되며, 송신측 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고 메시지를 통해 성공적으로 전송한 RLC PDU와 전송에 실패한 RLC PDU를 파악한다. RLC 상태 보고 메시지는 도 2h의 2h-01과 같이 작성될 수 있다. 상기 RLC 상태 보고 메시지는 하나의 ACK_SN으로 구성되거나, 혹은 하나의 NACK_SN과 하나 또는 하나 이상의 NACK_SN, E1, E2, E3 필드들의 세트로 구성된다. 상기 NACK_SN, E1, E2, E3 필드들의 세트의 존재 여부는 E1 필드로 지시된다. 상기 E1 필드는 하나의 NACK_SN, E1, E2, E3 필드들의 세트가 뒤에 존재하는지 여부를 나타내며, 상기 E2 필드는 NACK_SN의 일부분을 나타내는 SOstart와 SOend 필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다. 상기 E3 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰) 혹은 아래로(더 작은) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 NACK_RANGE (Number of missing RLC PDUs)필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다. 상기 NACK_RANGE 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰 일련 번호를 갖는) 혹은 아래로(더 작은 일련 번호를 갖는) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 필드이다.
ACK_SN 필드에는 현재까지 성공적으로 수신한 RLC PDU들의 일련 번호 중 가장 높은 일련 번호의 다음 일련 번호가 수납되고, NACK_SN에는 현재까지 수신되지 않은 일련 번호가 수납될 수 있다. 여러 개의 연속된 RLC PDU들이 유실된 경우, NACK_RANGE 필드와 함께 NACK_SN을 사용하기 위해 NACK_SN에 현재까지 수신되지 않은 가장 높은 일련 번호 혹은 현재까지 수신되지 않은 가장 낮은 일련 번호를 수납할 수 있으며, NACK_RANGE 필드에는 유실된 일련 번호들의 개수를 수납할 수 있다. 상기 NACK_SN과 NACK_RANGE 필드를 또 다른 다양한 방법으로 정의하고 적용하여 연속적으로 유실된 많은 RLC PDU를 지시할 수 있다.
유실된 RLC PDU들은 다양하게 발생할 수 있다.
첫 번째로 개별적인 RLC PDU들이 유실될 수 있다. 즉, 유실된 독립적인 RLC PDU의 일련번호를 지시할 필요가 있을 수 있다(2h-05). 상기에서 개별적인 RLC PDU들은 2h-05와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, segment를 지시할 필요 없으므로 E2는 0으로 설정하고, 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 영역을 지시할 것이 아니므로 E3를 0으로 설정하여 2h-05와 같이 개별적인 RLC PDU가 유실되었음을 지시할 수 있다.
두 번째로 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실될 수 있다. 즉, 유실된 독립적인 RLC PDU segment를 지시할 필요가 있을 수 있다(2h-10). 상기에서 개별적인 RLC PDU의 segment는 2h-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, segment를 지시하기 위해 E2를 1으로 설정하여 뒤에 SOstart 필드와 SOend 필드가 있음을 지시하고, SOstart 필드와 SOend 필드를 이용하여 해당하는 RLC PDU의 segment 위치를 지시할 수 있다. 그리고 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 영역을 지시할 것이 아니므로 E3를 0으로 설정하여 2h-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실되었음을 지시할 수 있다.
세 번째로 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실될 수 있다. 즉, 연속된 많은 RLC PDU들을 한꺼번에 지시할 필요가 있을 수 있다(2h-15). 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들은 2h-15와 같이 가장 낮은 일련번호 혹은 가장 높은 일련번호에 해당하는 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 연속되어 유실된 많은 RLC PDU들에 대한 영역을 지시하기 위해 E3를 1으로 설정하여 뒤에 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시하고, NACK_RANGE 필드를 이용하여 해당하는 연속된 RLC PDU들의 영역을 지시할 수 있다. 상기에서 NACK_RANGE 필드는 상기 NACK_SN으로부터 몇 개가 연속되어 유실되었는지를 지시할 수 있다. 그리고 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, segment를 지시할 것이 아니므로 E2를 0으로 설정하여 2h-15와 같이 연속되어 유실된 여러 개의 RLC PDU들이 유실되었음을 지시할 수 있다.
네 번째로 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실될 수 있다(2h-20-1). 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2h-10와 같은 방법으로 맨 앞과 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2h-15와 같은 방법으로 지시함으로써 송신단에 보고할 수 있다.
다섯 번째로 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실될 수 있다(2h-20-2). 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들은 2h-10와 같은 방법으로 맨 앞 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2h-15와 같은 방법으로 지시함으로써 송신단에 보고할 수 있다.
여섯 번째로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실될 수 있다(2h-20-2). 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2h-10와 같은 방법으로 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2h-15와 같은 방법으로 지시함으로써 송신단에 보고할 수 있다.
상기에서 설명한 제 2의 RLC 상태 보고 방법을 적용하기 위해 2h-01 와 같은 형식을 사용할 수 있으며, 바이트 단위로 처리하는 것을 손쉽게 할 수 있도록 하기위해서 2h-02 과 같이 예약 필드를 사용하거나 추가하여 바이트 단위로 RLC 상태 보고 형식이 균일하게 생성되도록 할 수 있다. 상기에서 RLC 일련 번호의 길이, SOstart와 Soend의 길이가 다른 길이로 설정되더라도 예약 필드를 설정(사용 및 추가)하여 바이트 단위로 RLC 상태 보고 형식을 구성할 수 있다. 즉, RLC 상태 보고를 보낼 때 송신단 RLC 계층은 바이트 단위로 RLC 상태 보고를 생성하며, 수신단에서는 바이트 단위로 RLC 상태 보고를 읽어들여 빠르게 해석할 수 있다.
수신단에서 RLC 상태 보고를 수행할 때 전송 자원이 부족하면 상기와 같은 2h-05, 2h-10, 2h-15으로 지시해야 하는 모든 보고 정보를 포함시키지 못할 수 있다. 따라서 전송 자원이 부족할 때는 같은 전송 자원으로 더 많은 유실된 RLC PDU들을 지시할 수 있는 방법을 먼저 사용하여 보고해야 한다. 즉, 유실되었다고 보고해야 하는 RLC PDU들에 대해서 2h-15 방법을 적용할 수 있다면 제일 먼저 2h-15 방법을 적용해서 보고하고, 그 다음으로 2h-05 방법을 적용하여 보고하고, 그 다음으로 2h-10 방법을 적용하여 보고할 수 있다.
제 2의 실시 예에 대한 적용 방법의 한 예로서 수신단 RLC 장치는 송신단 RLC 장치에게 NACK SN = 8, N = 6 로서 2< 일련 번호 <=8 사이의 모든 일련 번호들에 해당하는 RLC PDU들이 유실되었으니, 재전송을 해달라고 요청할 수 있다. 또 다른 예로, 임의의 시점에 송신 측 RLC 계층 장치는 RLC PDU [5] ~ RLC PDU [80]을 전송하고, 수신측 RLC 계층 장치는 RLC PDU[5], RLC PDU[7], RLC PDU[78], RLC PDU[79], RLC PDU[80] 만 수신해서 수신 버퍼에 저장한다. 임의의 시점에 RLC 상태 보고 메시지 생성 조건이 만족되면, 수신측 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고 메시지를 생성한다. 상기 RLC 상태 보고 메시지의 ACK_SN 필드에는 일련 번호 81이, NACK_SN 필드에는 일련 번호 6이 수납되고, 또 다른 NACK_SN 필드에는 일련 번호 8 과 함께 N 필드에 69를 수납할 수 있다(6, 8<= 일련 번호 <=77). 상기 RLC 상태 보고 메시지를 수신한 송신 측 RLC 계층 장치는 가장 낮은 NACK_SN 보다 낮은 일련 번호를 가지는 RLC PDU, 즉 일련 번호가 6보다 낮은 RLC PDU들은 모두 성공적으로 전송된 것으로 판단해서 재전송 버퍼에서 폐기한다. 또한 전송 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들 중 일련 번호가 6보다 낮은 RLC PDU들과 매핑되는 PDCP SDU들 역시 폐기한다. 송신측 RLC 계층 장치는 수신측 RLC 계층 장치가 수신하지 못한 것으로 보고한 RLC PDU[6]과 RLC PDU[8] ~ RLC PDU[77] 을 재전송한다.
RLC 계층 장치는 일련 번호를 부착한 RLC PDU를 전송하고, RLC 상태 보고 메시지를 통해 상기 전송한 RLC PDU의 전송 성공 여부를 파악하고 재전송함으로써 신뢰성 있는 송수신을 보장한다.
일반적인 RLC 상태 보고 메시지를 수신함으로써 송신측 RLC 계층 장치는 크게 아래 두 가지 정보를 취득한다.
-전송에 실패한 RLC PDU 식별
-전송에 성공한 RLC PDU 식별
전송이 실패한 RLC PDU를 식별함으로써 향후에 어떤 RLC PDU를 재전송해야 하는지 인지하고, 전송에 성공한 RLC PDU를 식별함으로써, 재전송 버퍼 및 전송 버퍼에 저장된 RLC PDU 혹은 PDCP SDU 중 어떤 RLC PDU 혹은 PDCP SDU를 폐기할지 결정한다.
본 발명의 제 2의 RLC 상태 보고 방법에 적용되는 필드들은 다음과 같다.
-D/C 필드는 1비트의 길이를 가지며, RLC PDU가 RLC data PDU인지 RLC control PDU인지를 지시한다.
D/C field value Description
0 Control PDU
1 Data PDU
-CPT 필드는 1비트의 길이를 가지며, RLC control PDU의 종류를 지시한다.
CPT field value Description
000 STATUS PDU
001-111 Reserved
(PDUs with this coding will be discarded by the receiving entity for this release of the protocol)
-ACK_SN은 아직 수신되지 않은 RLC PDU의 다음 일련 번호를 나타내며, RLC 상태 보고에서 유실된 것으로 보고되지 않은 일련 번호이다. 송신단에서 RLC 상태 보고를 수신하면, ACK_SN으로 지시된 일련 번호를 포함하지 않고 NACK_SN으로 지시된 일련 번호들을 포함하지 않고, NACK_SN과 NACK_RANGE 필드로 지시된 범위에 포함되는 일련 번호들을 포함하지 않고, ACK_SN 보다 작은 일련 번호까지는 성공적으로 수신되었다고 판단한다(NACK_SN이 SOstart와 SOend가 함께 지시된 경우, SOstart와 SOend가 NACK_SN의 지시한 부분을 제외한 부분만을 성공적으로 수신했다고 판단한다). ACK_SN은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 12비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
-E1 필드는 1비트의 길이를 가지며 NACK_SN, E1 필드, E2 필드, E3 필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다.
E1 field value Description
0 A set of NACK_SN, E1, E2, and E3 does not follow.
1 A set of NACK_SN, E1, E2, and E3 follows.
-NACK_SN에는 현재까지 수신되지 않은 일련 번호가 수납될 수 있다. 여러 개의 연속된 RLC PDU들이 유실된 경우, NACK_RANGE 필드와 함께 NACK_SN을 사용하기 위해 NACK_SN에 현재까지 수신되지 않은 가장 높은 일련 번호 혹은 현재까지 수신되지 않은 가장 낮은 일련 번호를 수납할 수 있으며, N필드에는 유실된 일련 번호들의 개수를 수납할 수 있다. 상기 NACK_SN과 NACK_RANGE 필드를 또 다른 다양한 방법으로 정의하고 적용하여 연속적으로 유실된 많은 RLC PDU를 지시할 수 있다. NACK_SN은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 12비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
- NACK_RANGE 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰 일련 번호를 갖는) 혹은 아래로(더 작은 일련 번호를 갖는) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 필드이다.
-E2 필드는 1비트의 길이를 가지며 SOstart와 SOend가 뒤에 존재하는 지 여부를 지시한다.
E2 field value Description
0 A set of SOstart and SOend does not follow for this NACK_SN.
1 A set of SOstart and SOend follow for this NACK_SN.
-SOstart 필드는 NACK_SN의 일부분을 지시할 때 상기 일부분의 제일 앞의 위치를 지시한다. 상기에서 제일 앞의 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOstart은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
-SOend 필드는 NACK _SN의 일부분을 지시할 때 상기 일부분의 제일 끝의 위치를 지시한다. 상기에서 제일 끝의 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOend는 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
-E3 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰) 혹은 아래로(더 작은) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 NACK_RANGE (Number of missing RLC PDUs)필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다.
E3 field value Description
0 NACK_RANGE does not follow for this NACK_SN.
1 NACK_RANGE follows for this NACK_SN.
도 2i은 본 발명에서 제 3의 RLC 상태 보고 방법을 나타낸다.
도 2i은 본 발명의 제 3의 RLC 상태 보고 방법에 따라 수신측 RLC 계층 장치가 송신측 RLC 계층 장치로 보내는 RLC 상태 보고의 한 예를 나타낸 도면이다((12비트 RLC SN 길이, 16비트 SOstart와 SOend 길이를 가정했을 경우). 상기 제 3의 RLC 상태 보고 방법은 제 2의 RLC 상태 보고 방법보다 오버헤드를 줄일 수 있는 방법을 추가적으로 제안하고 적용한다.
수신측 RLC 계층 장치는 수신한 RLC PDU들을 수신 버퍼에 저장한 뒤 일련 번호를 검사함으로써 전송 중에 유실된 RLC PDU의 일련 번호를 인지한다. 소정의 조건이 충족되면 수신측 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고 메시지를 생성해서 송신측 RLC 계층 장치로 전송한다. 상기에서 소정의 조건은 송신측 RLC 계층 장치로부터 폴링(polling)이 수신된 경우, 즉, 수신한 RLC PDU의 RLC 헤더에 폴(poll) 비트가 1로 설정되어 있는 경우일 수 있다. RLC 상태 보고 메시지에는 수신측 RLC 계층 장치의 RLC PDU 수신 상태에 관한 정보가 수납되며, 송신측 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고 메시지를 통해 성공적으로 전송한 RLC PDU와 전송에 실패한 RLC PDU를 파악한다. RLC 상태 보고 메시지는 도 2i의 2i-01과 같이 작성될 수 있다. 상기 RLC 상태 보고 메시지는 하나의 ACK_SN으로 구성되거나, 혹은 하나의 NACK_SN과 하나 또는 하나 이상의 NACK_SN, E1, E2, E3 필드들의 세트로 구성된다. 상기 NACK_SN, E1, E2, E3 필드들의 세트의 존재 여부는 E1 필드로 지시된다. 상기 E1 필드는 하나의 NACK_SN, E1, E2, E3 필드들의 세트가 뒤에 존재하는지 여부를 나타내며, 상기 E2 필드는 E3 필드가 NACK_RANGE 필드가 뒤에 없음을 지시하여 하나의 NACK_SN 지시할 때는 NACK_SN의 일부분을 나타내는 SOstart와 SOend 필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다. 하지만 E2 필드는 E3 필드가 NACK_RANGE 필드가 뒤에 있음을 지시할 때는 NACK_RANGE의 앞부분과 뒷부분에 대한 segment 정보를 지시하는 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다. 상기에서 E2 필드가 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 있음을 지시하고, E3 필드가 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시한다면 NACK_SN 다음에 NACK_RANGE 필드가 먼저 오고 그 다음에 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 온다고 약속할 수 있다. 상기에서 E3 필드가 뒤에 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시할 때 그리고 E2 필드가 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 있다고 지시할 때 SOstart 필드와 SOend 필드는 NACK_RANGE 없을 때 NACK_SN을 지시하는 정보와 다른 정보를 나타낼 수 있다. 즉, 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보이며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다. 상기 필드들이 지시하는 정보는 정의하고 약속하기 나름이며, 반대로 다음과 같이 정의할 수도 있다. 상기에서 SOend 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보이며, SOstart 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다.
상기 E3 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰) 혹은 아래로(더 작은) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 NACK_RANGE (Number of missing RLC PDUs)필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다. 상기 NACK_RANGE 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰 일련 번호를 갖는) 혹은 아래로(더 작은 일련 번호를 갖는) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 필드이다.
ACK_SN 필드에는 현재까지 성공적으로 수신한 RLC PDU들의 일련 번호 중 가장 높은 일련 번호의 다음 일련 번호가 수납되고, NACK_SN에는 현재까지 수신되지 않은 일련 번호가 수납될 수 있다. 여러 개의 연속된 RLC PDU들이 유실된 경우, NACK_RANGE 필드와 함께 NACK_SN을 사용하기 위해 NACK_SN에 현재까지 수신되지 않은 가장 높은 일련 번호 혹은 현재까지 수신되지 않은 가장 낮은 일련 번호를 수납할 수 있으며, NACK_RANGE 필드에는 유실된 일련 번호들의 개수를 수납할 수 있다. 상기 NACK_SN과 NACK_RANGE 필드를 또 다른 다양한 방법으로 정의하고 적용하여 연속적으로 유실된 많은 RLC PDU를 지시할 수 있다.
유실된 RLC PDU들은 다양하게 발생할 수 있다.
첫 번째로 개별적인 RLC PDU들이 유실될 수 있다. 즉, 유실된 독립적인 RLC PDU의 일련번호를 지시할 필요가 있을 수 있다(2i-05). 상기에서 개별적인 RLC PDU들은 2i-05와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, segment를 지시할 필요 없으므로 E2는 0으로 설정하고, 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 영역을 지시할 것이 아니므로 E3를 0으로 설정하여 2i-05와 같이 개별적인 RLC PDU가 유실되었음을 지시할 수 있다.
두 번째로 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실될 수 있다. 즉, 유실된 독립적인 RLC PDU segment를 지시할 필요가 있을 수 있다(2i-10). 상기에서 개별적인 RLC PDU의 segment는 2i-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, segment를 지시하기 위해 E2를 1으로 설정하여 뒤에 SOstart 필드와 SOend 필드가 있음을 지시하고, SOstart 필드와 SOend 필드를 이용하여 해당하는 RLC PDU의 segment 위치를 지시할 수 있다. 그리고 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 영역을 지시할 것이 아니므로 E3를 0으로 설정하여 2i-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실되었음을 지시할 수 있다.
세 번째로 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실될 수 있다. 즉, 연속된 많은 RLC PDU들을 한꺼번에 지시할 필요가 있을 수 있다(2i-15). 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들은 2i-15와 같이 가장 낮은 일련번호 혹은 가장 높은 일련번호에 해당하는 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 연속되어 유실된 많은 RLC PDU들에 대한 영역을 지시하기 위해 E3를 1으로 설정하여 뒤에 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시하고, NACK_RANGE 필드를 이용하여 해당하는 연속된 RLC PDU들의 영역을 지시할 수 있다. 상기에서 NACK_RANGE 필드는 상기 NACK_SN으로부터 몇 개가 연속되어 유실되었는지를 지시할 수 있다. 그리고 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, segment를 지시할 것이 아니므로 E2를 0으로 설정하여 2i-15와 같이 연속되어 유실된 여러 개의 RLC PDU들이 유실되었음을 지시할 수 있다.
네 번째로 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실될 수 있다(2i-20-1). 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2i-20과 같이 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시할 수 있으며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시할 수 있다. 따라서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment를 2i-10와 같은 방법으로 맨 앞과 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2i-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
다섯 번째로 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실될 수 있다(2i-20-2). 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2i-20과 같이 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시할 수 있으며, SOend 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU가 segment가 유실된 것이 아닌 완전한 RLC PDU가 유실된 것임을 지시하도록 할 수 있다. 따라서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들은 2i-10와 같은 방법으로 맨 앞 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2i-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
여섯 번째로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실될 수 있다(2i-20-2). 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2i-20과 같이 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN - 1 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에 대해 유실된 segment가 없음을 지시하도록 할 수 있으며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시할 수 있다. 따라서 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2i-10와 같은 방법으로 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2i-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
상기에서 설명한 제 3의 RLC 상태 보고 방법을 적용하기 위해 2i-01 와 같은 형식을 사용할 수 있으며, 바이트 단위로 처리하는 것을 손쉽게 할 수 있도록 하기위해서 2i-02 과 같이 예약 필드를 사용하거나 추가하여 바이트 단위로 RLC 상태 보고 형식이 균일하게 생성되도록 할 수 있다. 상기에서 RLC 일련 번호의 길이, SOstart와 Soend의 길이가 다른 길이로 설정되더라도 예약 필드를 설정(사용 및 추가)하여 바이트 단위로 RLC 상태 보고 형식을 구성할 수 있다. 즉, RLC 상태 보고를 보낼 때 송신단 RLC 계층은 바이트 단위로 RLC 상태 보고를 생성하며, 수신단에서는 바이트 단위로 RLC 상태 보고를 읽어들여 빠르게 해석할 수 있다.
수신단에서 RLC 상태 보고를 수행할 때 전송 자원이 부족하면 상기와 같은 2i-05, 2i-10, 2i-15으로 지시해야 하는 모든 보고 정보를 포함시키지 못할 수 있다. 따라서 전송 자원이 부족할 때는 같은 전송 자원으로 더 많은 유실된 RLC PDU들을 지시할 수 있는 방법을 먼저 사용하여 보고해야 한다. 즉, 유실되었다고 보고해야 하는 RLC PDU들에 대해서 2i-15 방법을 적용할 수 있다면 제일 먼저 2i-15 방법을 적용해서 보고하고, 그 다음으로 2i-05 방법을 적용하여 보고하고, 그 다음으로 2i-10 방법을 적용하여 보고할 수 있다. 또한 2i-20을 보고하기 위한 자원이 부족한 경우, SOstart 필드와 SOend 필드를 제외하고 2i-15 방법으로 보고할 수도 있다. 즉, 자원이 부족한 경우, 2i-15 방법을 우선적으로 적용하여 보고하고, 그리고 2i-05 방법을 고려할 수 있으며, 나머지 방법들을 고려할 수 있다.
RLC 계층 장치는 일련 번호를 부착한 RLC PDU를 전송하고, RLC 상태 보고 메시지를 통해 상기 전송한 RLC PDU의 전송 성공 여부를 파악하고 재전송함으로써 신뢰성 있는 송수신을 보장한다.
일반적인 RLC 상태 보고 메시지를 수신함으로써 송신측 RLC 계층 장치는 크게 아래 두 가지 정보를 취득한다.
-전송에 실패한 RLC PDU 식별
-전송에 성공한 RLC PDU 식별
전송이 실패한 RLC PDU를 식별함으로써 향후에 어떤 RLC PDU를 재전송해야 하는지 인지하고, 전송에 성공한 RLC PDU를 식별함으로써, 재전송 버퍼 및 전송 버퍼에 저장된 RLC PDU 혹은 PDCP SDU 중 어떤 RLC PDU 혹은 PDCP SDU를 폐기할지 결정한다.
본 발명의 제 3의 RLC 상태 보고 방법에 적용되는 필드들은 다음과 같다.
-D/C 필드는 1비트의 길이를 가지며, RLC PDU가 RLC data PDU인지 RLC control PDU인지를 지시한다.
D/C field value Description
0 Control PDU
1 Data PDU
-CPT 필드는 1비트의 길이를 가지며, RLC control PDU의 종류를 지시한다.
CPT field value Description
000 STATUS PDU
001-111 Reserved
(PDUs with this coding will be discarded by the receiving entity for this release of the protocol)
-ACK_SN은 아직 수신되지 않은 RLC PDU의 다음 일련 번호를 나타내며, RLC 상태 보고에서 유실된 것으로 보고되지 않은 일련 번호이다. 송신단에서 RLC 상태 보고를 수신하면, ACK_SN으로 지시된 일련 번호를 포함하지 않고 NACK_SN으로 지시된 일련 번호들을 포함하지 않고, NACK_SN과 NACK_RANGE 필드로 지시된 범위에 포함되는 일련 번호들을 포함하지 않고, ACK_SN 보다 작은 일련 번호까지는 성공적으로 수신되었다고 판단한다(NACK_SN이 SOstart와 SOend가 함께 지시된 경우, SOstart와 SOend가 NACK_SN의 지시한 부분을 제외한 부분만을 성공적으로 수신했다고 판단한다). ACK_SN은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 12비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
-E1 필드는 1비트의 길이를 가지며 NACK_SN, E1 필드, E2 필드, E3 필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다.
E1 field value Description
0 A set of NACK_SN, E1, E2, and E3 does not follow.
1 A set of NACK_SN, E1, E2, and E3 follows.
-NACK_SN에는 현재까지 수신되지 않은 일련 번호가 수납될 수 있다. 여러 개의 연속된 RLC PDU들이 유실된 경우, NACK_RANGE 필드와 함께 NACK_SN을 사용하기 위해 NACK_SN에 현재까지 수신되지 않은 가장 높은 일련 번호 혹은 현재까지 수신되지 않은 가장 낮은 일련 번호를 수납할 수 있으며, N필드에는 유실된 일련 번호들의 개수를 수납할 수 있다. 상기 NACK_SN과 NACK_RANGE 필드를 또 다른 다양한 방법으로 정의하고 적용하여 연속적으로 유실된 많은 RLC PDU를 지시할 수 있다. NACK_SN은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 12비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
- NACK_RANGE 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰 일련 번호를 갖는) 혹은 아래로(더 작은 일련 번호를 갖는) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 필드이다.
-E2 필드는 1비트의 길이를 가지며 SOstart와 SOend가 뒤에 존재하는 지 여부를 지시한다. 만약 E3 필드가 NACK_RANGE가 있다는 것을 지시한다면 NACK_SN 뒤에 NACK_RANGE가 먼저 오고 그 다음에 SOstart와 SOend 필드가 오는 것을 약속할 수 있다.
E2 field value Description
0 A set of SOstart and SOend does not follow for this NACK_SN.
1 A set of SOstart and SOend follow for this NACK_SN.
E2 필드는 E3 필드가 NACK_RANGE 필드가 뒤에 없음을 지시하여 하나의 NACK_SN 지시할 때는 NACK_SN의 일부분을 나타내는 SOstart와 SOend 필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다. 하지만 E2 필드는 E3 필드가 NACK_RANGE 필드가 뒤에 있음을 지시할 때는 NACK_RANGE의 앞부분과 뒷부분에 대한 segment 정보를 지시하는 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다. 즉, E3 필드의 설정 여부에 따라 SOstart와 SOend 필드는 다른 정보를 지시할 수 있다. 상기에서 E2 필드가 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 있음을 지시하고, E3 필드가 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시한다면 NACK_SN 다음에 NACK_RANGE 필드가 먼저 오고 그 다음에 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 온다고 약속할 수 있다. 상기에서 E3 필드가 뒤에 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시할 때 그리고 E2 필드가 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 있다고 지시할 때 SOstart 필드와 SOend 필드는 NACK_RANGE 없을 때 NACK_SN을 지시하는 정보와 다른 정보를 나타낼 수 있다. 즉, 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보이며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다. 상기 필드들이 지시하는 정보는 정의하고 약속하기 나름이며, 반대로 다음과 같이 정의할 수도 있다. 상기에서 SOend 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보이며, SOstart 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다. 또한 정의하기에 따라서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1 혹은 NACK SN인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보일 수 있으며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호 혹은 NACK_SN + NACK_RANGE + 1를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보일 수 있다.
(E 필드가 0인 경우)
- SOstart 필드는 NACK_SN의 일부분을 지시할 때 상기 일부분의 제일 앞의 위치를 지시한다. 상기에서 제일 앞의 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOstart은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
-SOend 필드는 NACK _SN의 일부분을 지시할 때 상기 일부분의 제일 끝의 위치를 지시한다. 상기에서 제일 끝의 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOend는 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
(E 필드가 1인 경우)
- SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다. 또한 정의하기에 따라서 SOstart 필드는 NACK SN인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보일 수 있다. 상기에서 분할되는 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOstart은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다. 또한 SOstart 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에 대해서 유실된 segment가 없다는 것을 지시하거나 혹은 NACK_SN 인 일련번호를 가지는 RLC PDU가 segment가 아닌 완전한 RLC PDU가 유실되었음을 지시하도록 할 수 있다.
- SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다. 또한 정의하기에 SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE + 1 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보일 수 있다. 상기에서 분할되는 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOend은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다. 또한 SOend 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU가 segment가 아닌 완전한 RLC PDU가 유실되었음을 지시하거나, NACK_SN + NACK_RANGE + 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에 대해서 유실된 segment가 없음을 지시할 수 있다.
-E3 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰) 혹은 아래로(더 작은) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 NACK_RANGE (Number of missing RLC PDUs)필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다.
E3 field value Description
0 NACK_RANGE does not follow for this NACK_SN.
1 NACK_RANGE follows for this NACK_SN.
도 2j은 본 발명에서 제 4의 RLC 상태 보고 방법을 나타낸다.
도 2j은 본 발명의 제 4의 RLC 상태 보고 방법에 따라 수신측 RLC 계층 장치가 송신측 RLC 계층 장치로 보내는 RLC 상태 보고의 한 예를 나타낸 도면이다((12비트 RLC SN 길이, 16비트 SOstart와 SOend 길이를 가정했을 경우). 상기 제 3의 RLC 상태 보고 방법은 제 2의 RLC 상태 보고 방법보다 오버헤드를 줄일 수 있는 방법을 추가적으로 제안하고 적용한다.
수신측 RLC 계층 장치는 수신한 RLC PDU들을 수신 버퍼에 저장한 뒤 일련 번호를 검사함으로써 전송 중에 유실된 RLC PDU의 일련 번호를 인지한다. 소정의 조건이 충족되면 수신측 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고 메시지를 생성해서 송신측 RLC 계층 장치로 전송한다. 상기에서 소정의 조건은 송신측 RLC 계층 장치로부터 폴링(polling)이 수신된 경우, 즉, 수신한 RLC PDU의 RLC 헤더에 폴(poll) 비트가 1로 설정되어 있는 경우일 수 있다. RLC 상태 보고 메시지에는 수신측 RLC 계층 장치의 RLC PDU 수신 상태에 관한 정보가 수납되며, 송신측 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고 메시지를 통해 성공적으로 전송한 RLC PDU와 전송에 실패한 RLC PDU를 파악한다. RLC 상태 보고 메시지는 도 2j의 2j-01과 같이 작성될 수 있다. 상기 RLC 상태 보고 메시지는 하나의 ACK_SN으로 구성되거나, 혹은 하나의 NACK_SN과 하나 또는 하나 이상의 NACK_SN, E1, NACK_TYPE 필드들의 세트로 구성된다. 상기 NACK_SN, E1, NACK_TYPE 필드들의 세트의 존재 여부는 E1 필드로 지시된다. 상기 E1 필드는 하나의 NACK_SN, E1, NACK_TYPE 필드들의 세트가 뒤에 존재하는지 여부를 나타내며, 상기 NACK_TYPE 필드는 2비트로 구성된 필드로 NACK_RANGE 필드와 SOstart와 SOend 필드가 뒤에 존재하는지 여부를 나타낸다.
예를 들면, NACK_TYPE 필드가 00이면 뒤에 NACK_RANGE 필드와 SOstart와 SOend 필드가 둘다 없음을 지시하며, NACK_SN 으로 개별적인 RLC PDU의 유실을 지시한다.
NACK_TYPE 필드가 10이면 뒤에 NACK_RANGE 필드는 뒤에 없고, SOstart와 SOend 필드가 있음을 지시하며, NACK_SN에 해당하는 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실되었음을 지시한다. 상기에서 SOstart와 SOend는 개별적인 RLC PDU의 어느 부분이 유실되었는지 segment의 시작 부분(SOstart)과 마지막(SOend) 부분을 바이트 단위로 지시한다.
NACK_TYPE 필드가 01이면 뒤에 NACK_RANGE 필드는 뒤에 있고, SOstart와 SOend 필드가 없음을 지시하며, NACK_SN으로부터 연속되는 여러 개의 RLC PDU들에 대한 영역이 한꺼번에 유실되었음을 지시한다. 상기에서 NACK_RANGE 필드는 NACK_SN으로부터 몇 개의 RLC PDU들이 연속되어 유실되었는 지를 지시하는 필드이다. 즉, 상기 NACK_RANGE (the number of consecutive missing RLC PDUs) 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰 일련 번호를 갖는) 혹은 아래로(더 작은 일련 번호를 갖는) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 필드이다.
NACK_TYPE 필드가 11이면 뒤에 NACK_RANGE 필드가 뒤에 있고, SOstart와 SOend 필드도 있음을 지시하며, NACK_SN으로부터 연속되는 여러 개의 RLC PDU들에 대한 영역이 한꺼번에 유실되었음을 지시하며 앞 혹은 뒤에 segment가 함께 유실되었음을 지시한다. NACK_TYPE 필드가 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 있음을 지시하고 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시한다면 NACK_SN 다음에 NACK_RANGE 필드가 먼저 오고 그 다음에 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 온다고 약속할 수 있다. 상기에서 SOstart 필드와 SOend 필드는 NACK_RANGE 필드가 뒤에 있음을 지시할 때는 NACK_RANGE의 앞부분과 뒷부분에 대한 segment 정보를 지시한다. 즉, 뒤에 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시할 때 그리고 E2 필드가 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 있다고 지시할 때 SOstart 필드와 SOend 필드는 NACK_RANGE 필드가 없을 때 NACK_SN을 지시하는 정보와 다른 정보를 나타낼 수 있다. 즉, 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보이며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다. 상기 필드들이 지시하는 정보는 정의하고 약속하기 나름이며, 반대로 다음과 같이 정의할 수도 있다. 상기에서 SOend 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보이며, SOstart 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다.
ACK_SN 필드에는 현재까지 성공적으로 수신한 RLC PDU들의 일련 번호 중 가장 높은 일련 번호의 다음 일련 번호가 수납되고, NACK_SN에는 현재까지 수신되지 않은 일련 번호가 수납될 수 있다. 여러 개의 연속된 RLC PDU들이 유실된 경우, NACK_RANGE 필드와 함께 NACK_SN을 사용하기 위해 NACK_SN에 현재까지 수신되지 않은 가장 높은 일련 번호 혹은 현재까지 수신되지 않은 가장 낮은 일련 번호를 수납할 수 있으며, NACK_RANGE 필드에는 유실된 일련 번호들의 개수를 수납할 수 있다. 상기 NACK_SN과 NACK_RANGE 필드를 또 다른 다양한 방법으로 정의하고 적용하여 연속적으로 유실된 많은 RLC PDU를 지시할 수 있다.
유실된 RLC PDU들은 다양하게 발생할 수 있다.
첫 번째로 개별적인 RLC PDU들이 유실될 수 있다. 즉, 유실된 독립적인 RLC PDU의 일련번호를 지시할 필요가 있을 수 있다(2j-05). 상기에서 개별적인 RLC PDU들은 2j-05와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, segment를 지시할 필요 없고, 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 영역을 지시할 것이 아니므로 NACK_TYPE 필드를 00으로 설정하여 2j-05와 같이 개별적인 RLC PDU가 유실되었음을 지시할 수 있다.
두 번째로 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실될 수 있다. 즉, 유실된 독립적인 RLC PDU segment를 지시할 필요가 있을 수 있다(2j-10). 상기에서 개별적인 RLC PDU의 segment는 2j-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, segment를 지시하기 위해 NACK_TYPE 필드를 10으로 설정하여 뒤에 SOstart 필드와 SOend 필드가 있음을 지시하고, NACK_RANGE 필드가 없음을 지시하고, SOstart 필드와 SOend 필드를 이용하여 해당하는 RLC PDU의 segment 위치를 지시할 수 있다. 즉, 2j-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실되었음을 지시할 수 있다.
세 번째로 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실될 수 있다. 즉, 연속된 많은 RLC PDU들을 한꺼번에 지시할 필요가 있을 수 있다(2j-15). 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들은 2j-15와 같이 가장 낮은 일련번호 혹은 가장 높은 일련번호에 해당하는 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 연속되어 유실된 많은 RLC PDU들에 대한 영역을 지시하기 위해 NACK_TYPE 필드를 01로 설정하여 뒤에 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시하고, SOstart 필드와 SOend 필드는 없음을 지시하여 NACK_RANGE 필드를 이용하여 해당하는 연속된 RLC PDU들의 영역을 지시할 수 있다. 상기에서 NACK_RANGE 필드는 상기 NACK_SN으로부터 몇 개가 연속되어 유실되었는지를 지시할 수 있다. 그리고 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, 2j-15와 같이 연속되어 유실된 여러 개의 RLC PDU들이 유실되었음을 지시할 수 있다.
네 번째로 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실될 수 있다(2j-20-1). 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2j-20과 같이 NACK_TYPE 필드를 11로 설정하여 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시할 수 있으며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시할 수 있다. 따라서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment를 2j-10와 같은 방법으로 맨 앞과 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2j-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
다섯 번째로 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실될 수 있다(2j-20-2). 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2j-20과 같이 NACK_TYPE 필드를 11로 설정하여 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시할 수 있으며, SOend 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU가 segment가 유실된 것이 아닌 완전한 RLC PDU가 유실된 것임을 지시하도록 할 수 있다. 따라서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들은 2j-10와 같은 방법으로 맨 앞 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2j-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
여섯 번째로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실될 수 있다(2j-20-2). 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2j-20과 같이 NACK_TYPE 필드를 11로 설정하여 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN - 1 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에 대해 유실된 segment가 없음을 지시하도록 할 수 있으며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시할 수 있다. 따라서 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2j-10와 같은 방법으로 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2j-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
상기에서 설명한 제 3의 RLC 상태 보고 방법을 적용하기 위해 2j-01 와 같은 형식을 사용할 수 있으며, 바이트 단위로 처리하는 것을 손쉽게 할 수 있도록 하기위해서 2j-02 과 같이 예약 필드를 사용하거나 추가하여 바이트 단위로 RLC 상태 보고 형식이 균일하게 생성되도록 할 수 있다. 상기에서 RLC 일련 번호의 길이, SOstart와 Soend의 길이가 다른 길이로 설정되더라도 예약 필드를 설정(사용 및 추가)하여 바이트 단위로 RLC 상태 보고 형식을 구성할 수 있다. 즉, RLC 상태 보고를 보낼 때 송신단 RLC 계층은 바이트 단위로 RLC 상태 보고를 생성하며, 수신단에서는 바이트 단위로 RLC 상태 보고를 읽어들여 빠르게 해석할 수 있다.
수신단에서 RLC 상태 보고를 수행할 때 전송 자원이 부족하면 상기와 같은 2j-05, 2j-10, 2j-15으로 지시해야 하는 모든 보고 정보를 포함시키지 못할 수 있다. 따라서 전송 자원이 부족할 때는 같은 전송 자원으로 더 많은 유실된 RLC PDU들을 지시할 수 있는 방법을 먼저 사용하여 보고해야 한다. 즉, 유실되었다고 보고해야 하는 RLC PDU들에 대해서 2j-15 방법을 적용할 수 있다면 제일 먼저 2j-15 방법을 적용해서 보고하고, 그 다음으로 2j-05 방법을 적용하여 보고하고, 그 다음으로 2j-10 방법을 적용하여 보고할 수 있다. 또한 2j-20을 보고하기 위한 자원이 부족한 경우, SOstart 필드와 SOend 필드를 제외하고 2j-15 방법으로 보고할 수도 있다. 즉, 자원이 부족한 경우, 2j-15 방법을 우선적으로 적용하여 보고하고, 그리고 2j-05 방법을 고려할 수 있으며, 나머지 방법들을 고려할 수 있다.
RLC 계층 장치는 일련 번호를 부착한 RLC PDU를 전송하고, RLC 상태 보고 메시지를 통해 상기 전송한 RLC PDU의 전송 성공 여부를 파악하고 재전송함으로써 신뢰성 있는 송수신을 보장한다.
일반적인 RLC 상태 보고 메시지를 수신함으로써 송신측 RLC 계층 장치는 크게 아래 두 가지 정보를 취득한다.
-전송에 실패한 RLC PDU 식별
-전송에 성공한 RLC PDU 식별
전송이 실패한 RLC PDU를 식별함으로써 향후에 어떤 RLC PDU를 재전송해야 하는지 인지하고, 전송에 성공한 RLC PDU를 식별함으로써, 재전송 버퍼 및 전송 버퍼에 저장된 RLC PDU 혹은 PDCP SDU 중 어떤 RLC PDU 혹은 PDCP SDU를 폐기할지 결정한다.
본 발명의 제 3의 RLC 상태 보고 방법에 적용되는 필드들은 다음과 같다.
-D/C 필드는 1비트의 길이를 가지며, RLC PDU가 RLC data PDU인지 RLC control PDU인지를 지시한다.
D/C field value Description
0 Control PDU
1 Data PDU
-CPT 필드는 1비트의 길이를 가지며, RLC control PDU의 종류를 지시한다.
CPT field value Description
000 STATUS PDU
001-111 Reserved
(PDUs with this coding will be discarded by the receiving entity for this release of the protocol)
-ACK_SN은 아직 수신되지 않은 RLC PDU의 다음 일련 번호를 나타내며, RLC 상태 보고에서 유실된 것으로 보고되지 않은 일련 번호이다. 송신단에서 RLC 상태 보고를 수신하면, ACK_SN으로 지시된 일련 번호를 포함하지 않고 NACK_SN으로 지시된 일련 번호들을 포함하지 않고, NACK_SN과 NACK_RANGE 필드로 지시된 범위에 포함되는 일련 번호들을 포함하지 않고, ACK_SN 보다 작은 일련 번호까지는 성공적으로 수신되었다고 판단한다(NACK_SN이 SOstart와 SOend가 함께 지시된 경우, SOstart와 SOend가 NACK_SN의 지시한 부분을 제외한 부분만을 성공적으로 수신했다고 판단한다). ACK_SN은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 12비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
-E1 필드는 1비트의 길이를 가지며 NACK_SN, E1 필드, E2 필드, E3 필드가 뒤에 존재하는 지 여부를 나타낸다.
E1 field value Description
0 A set of NACK_SN, E1, E2, and E3 does not follow.
1 A set of NACK_SN, E1, E2, and E3 follows.
-NACK_SN에는 현재까지 수신되지 않은 일련 번호가 수납될 수 있다. 여러 개의 연속된 RLC PDU들이 유실된 경우, NACK_RANGE 필드와 함께 NACK_SN을 사용하기 위해 NACK_SN에 현재까지 수신되지 않은 가장 높은 일련 번호 혹은 현재까지 수신되지 않은 가장 낮은 일련 번호를 수납할 수 있으며, N필드에는 유실된 일련 번호들의 개수를 수납할 수 있다. 상기 NACK_SN과 NACK_RANGE 필드를 또 다른 다양한 방법으로 정의하고 적용하여 연속적으로 유실된 많은 RLC PDU를 지시할 수 있다. NACK_SN은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 12비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
- NACK_RANGE 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰 일련 번호를 갖는) 혹은 아래로(더 작은 일련 번호를 갖는) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 필드이다.
- NACK_TYPE 필드는 2비트의 길이를 가지며 SOstart와 SOend와 NACK_RANGE 필드가 뒤에 있는지 없는지를 지시하는 필드이다. 만약 둘다 있다는 것을 지시한다면 NACK_SN 뒤에 NACK_RANGE가 먼저 오고 그 다음에 SOstart와 SOend 필드가 오는 것을 약속할 수 있다.
NACK_TYPE field value Description
00 A set of SOstart, SOend, and NACK_RANGE does not follow for this NACK_SN.
10 Only SOstart and SOend follow for this NACK_SN.
01 Only NACK_RANGE follow for this NACK_SN.
11 A set of SOstart, SOend, and NACK_RANGE follow for this NACK_SN.
NACK_TYPE 필드는 2비트로 구성된 필드로 NACK_RANGE 필드와 SOstart와 SOend 필드가 뒤에 존재하는지 여부를 나타낸다.
예를 들면, NACK_TYPE 필드가 00이면 뒤에 NACK_RANGE 필드와 SOstart와 SOend 필드가 둘다 없음을 지시하며, NACK_SN 으로 개별적인 RLC PDU의 유실을 지시한다.
NACK_TYPE 필드가 10이면 뒤에 NACK_RANGE 필드는 뒤에 없고, SOstart와 SOend 필드가 있음을 지시하며, NACK_SN에 해당하는 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실되었음을 지시한다. 상기에서 SOstart와 SOend는 개별적인 RLC PDU의 어느 부분이 유실되었는지 segment의 시작 부분(SOstart)과 마지막(SOend) 부분을 바이트 단위로 지시한다.
NACK_TYPE 필드가 01이면 뒤에 NACK_RANGE 필드는 뒤에 있고, SOstart와 SOend 필드가 없음을 지시하며, NACK_SN으로부터 연속되는 여러 개의 RLC PDU들에 대한 영역이 한꺼번에 유실되었음을 지시한다. 상기에서 NACK_RANGE 필드는 NACK_SN으로부터 몇 개의 RLC PDU들이 연속되어 유실되었는 지를 지시하는 필드이다. 즉, 상기 NACK_RANGE (the number of consecutive missing RLC PDUs) 필드는 NACK_SN이 지시하는 일련 번호로부터 위로(더 큰 일련 번호를 갖는) 혹은 아래로(더 작은 일련 번호를 갖는) 몇 개의 일련 번호가 유실되었는지를 나타내는 필드이다.
NACK_TYPE 필드가 11이면 뒤에 NACK_RANGE 필드가 뒤에 있고, SOstart와 SOend 필드도 있음을 지시하며, NACK_SN으로부터 연속되는 여러 개의 RLC PDU들에 대한 영역이 한꺼번에 유실되었음을 지시하며 앞 혹은 뒤에 segment가 함께 유실되었음을 지시한다. NACK_TYPE 필드가 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 있음을 지시하고 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시한다면 NACK_SN 다음에 NACK_RANGE 필드가 먼저 오고 그 다음에 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 온다고 약속할 수 있다. 상기에서 SOstart 필드와 SOend 필드는 NACK_RANGE 필드가 뒤에 있음을 지시할 때는 NACK_RANGE의 앞부분과 뒷부분에 대한 segment 정보를 지시한다. 즉, 뒤에 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시할 때 그리고 E2 필드가 SOstart 필드와 SOend 필드가 뒤에 있다고 지시할 때 SOstart 필드와 SOend 필드는 NACK_RANGE 필드가 없을 때 NACK_SN을 지시하는 정보와 다른 정보를 나타낼 수 있다. 즉, 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보이며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다. 상기 필드들이 지시하는 정보는 정의하고 약속하기 나름이며, 반대로 다음과 같이 정의할 수도 있다. 상기에서 SOend 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보이며, SOstart 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다.
(NACK_TYPE 필드가 10인 경우)
- SOstart 필드는 NACK_SN의 일부분을 지시할 때 상기 일부분의 제일 앞의 위치를 지시한다. 상기에서 제일 앞의 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOstart은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
-SOend 필드는 NACK _SN의 일부분을 지시할 때 상기 일부분의 제일 끝의 위치를 지시한다. 상기에서 제일 끝의 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOend는 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다.
(NACK_TYPE 필드가 11인 경우)
- SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다. 또한 정의하기에 따라서 SOstart 필드는 NACK SN인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시하는 정보일 수 있다. 상기에서 분할되는 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOstart은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다. 또한 SOstart 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에 대해서 유실된 segment가 없다는 것을 지시하거나 혹은 NACK_SN 인 일련번호를 가지는 RLC PDU가 segment가 아닌 완전한 RLC PDU가 유실되었음을 지시하도록 할 수 있다.
- SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보이다. 또한 정의하기에 SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE + 1 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시하는 정보일 수 있다. 상기에서 분할되는 위치를 지시할 때 바이트 단위로 지시할 수 있다. SOend은 소정의 길이를 가지며, 상기 소정의 길이는 15비트 혹은 16비트 혹은 18비트 등 다양하게 정의될 수 있다. 또한 SOend 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU가 segment가 아닌 완전한 RLC PDU가 유실되었음을 지시하거나, NACK_SN + NACK_RANGE + 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에 대해서 유실된 segment가 없음을 지시할 수 있다.
도 2k는 본 발명의 실시 예들을 적용하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 2k에서 본 발명의 제 2 실시 예를 적용한 단말 동작은 다음과 같다.
단말은 RLC 상태 보고를 구성하려고 하는 시점에 유실된 RLC PDU 정보를 확인한다(2k-05).
만약 제 1조건을 만족하면 제 1동작을 수행하고(2k-10),
만약 제 2조건을 만족하면 제 2동작을 수행하고(2k-15),
만약 제 3조건을 만족하면 제 3동작을 수행하고(2k-20),
만약 제 4조건을 만족하면 제 4동작을 수행하고(2k-25),
만약 제 5조건을 만족하면 제 5동작을 수행하고(2k-30),
만약 제 6조건을 만족하면 제 6동작을 수행하고(2k-35),
상기에서 제 1 조건은 개별적인 RLC PDU들이 유실된 경우이며(2h-05),
제 1 동작은 유실된 독립적인 RLC PDU의 일련번호를 지시하기 위해서 개별적인 RLC PDU들은 2h-05와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, segment를 지시할 필요 없으므로 E2는 0으로 설정하고, 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 영역을 지시할 것이 아니므로 E3를 0으로 설정하여 2h-05와 같이 개별적인 RLC PDU가 유실되었음을 지시할 수 있다.
상기에서 제 2 조건은 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실된 경우이며(2h-10),
제 2 동작은 유실된 독립적인 RLC PDU segment를 지시하기 위해서 상기에서 개별적인 RLC PDU의 segment는 2h-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, segment를 지시하기 위해 E2를 1으로 설정하여 뒤에 SOstart 필드와 SOend 필드가 있음을 지시하고, SOstart 필드와 SOend 필드를 이용하여 해당하는 RLC PDU의 segment 위치를 지시할 수 있다. 그리고 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 영역을 지시할 것이 아니므로 E3를 0으로 설정하여 2h-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실되었음을 지시할 수 있다.
상기에서 제 3 조건은 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실된 경우이며(2h-15),
제 3 동작은 연속된 많은 RLC PDU들을 한꺼번에 지시하기 위해서 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들은 2h-15와 같이 가장 낮은 일련번호 혹은 가장 높은 일련번호에 해당하는 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 연속되어 유실된 많은 RLC PDU들에 대한 영역을 지시하기 위해 E3를 1으로 설정하여 뒤에 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시하고, NACK_RANGE 필드를 이용하여 해당하는 연속된 RLC PDU들의 영역을 지시할 수 있다. 상기에서 NACK_RANGE 필드는 상기 NACK_SN으로부터 몇 개가 연속되어 유실되었는지를 지시할 수 있다. 그리고 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, segment를 지시할 것이 아니므로 E2를 0으로 설정하여 2h-15와 같이 연속되어 유실된 여러 개의 RLC PDU들이 유실되었음을 지시할 수 있다.
상기에서 제 4 조건은 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실된 경우이며(2h-20-1).
제 4 동작은 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2h-10와 같은 방법으로 맨 앞과 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2h-15와 같은 방법으로 지시함으로써 송신단에 보고할 수 있다.
상기에서 제 5 조건은 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실된 경우이며(2h-20-2),
제 5 동작은 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들은 2h-10와 같은 방법으로 맨 앞 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2h-15와 같은 방법으로 지시함으로써 송신단에 보고할 수 있다.
상기에서 제 6 조건은 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실된 경우이며(2h-20-2),
제 6 동작은 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2h-10와 같은 방법으로 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2h-15와 같은 방법으로 지시함으로써 송신단에 보고할 수 있다.
상기 6가지 조건 중에 하나의 조건을 만족하여 하나의 동작을 수행한 후에 단말은 다시 2k-05 단계로 이동하여 추가적으로 또 다른 유실된 RLC PDU들을 보고하기 위해서 6가지 조건을 다시 확인하고 그에 상응하는 동작을 계속해서 수행하여 유실된 RLC PDU들을 모두 보고한다. 상기 동작은 유실된 RLC PDU들을 보고하기 위한 RLC 상태 보고가 완성될 때까지 혹은 할당된 전송자원의 크기만큼 RLC 상태 보고가 채워질 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.
도 2k에서 본 발명의 제 3 실시 예를 적용한 단말 동작은 다음과 같다.
단말은 RLC 상태 보고를 구성하려고 하는 시점에 유실된 RLC PDU 정보를 확인한다(2k-05).
만약 제 1조건을 만족하면 제 1동작을 수행하고(2k-10),
만약 제 2조건을 만족하면 제 2동작을 수행하고(2k-15),
만약 제 3조건을 만족하면 제 3동작을 수행하고(2k-20),
만약 제 4조건을 만족하면 제 4동작을 수행하고(2k-25),
만약 제 5조건을 만족하면 제 5동작을 수행하고(2k-30),
만약 제 6조건을 만족하면 제 6동작을 수행하고(2k-35),
상기에서 제 1 조건은 개별적인 RLC PDU들이 유실된 경우이며(2i-05),
제 1 동작은 상기에서 개별적인 RLC PDU들은 2i-05와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, segment를 지시할 필요 없으므로 E2는 0으로 설정하고, 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 영역을 지시할 것이 아니므로 E3를 0으로 설정하여 2i-05와 같이 개별적인 RLC PDU가 유실되었음을 지시할 수 있다.
상기에서 제 2 조건은 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실된 경우이며(2i-10),
제 2 동작은 상기에서 개별적인 RLC PDU의 segment는 2i-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, segment를 지시하기 위해 E2를 1으로 설정하여 뒤에 SOstart 필드와 SOend 필드가 있음을 지시하고, SOstart 필드와 SOend 필드를 이용하여 해당하는 RLC PDU의 segment 위치를 지시할 수 있다. 그리고 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 영역을 지시할 것이 아니므로 E3를 0으로 설정하여 2i-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실되었음을 지시할 수 있다.
상기에서 제 3 조건은 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실된 경우이며(2i-15),
제 3 동작은 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들은 2i-15와 같이 가장 낮은 일련번호 혹은 가장 높은 일련번호에 해당하는 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 연속되어 유실된 많은 RLC PDU들에 대한 영역을 지시하기 위해 E3를 1으로 설정하여 뒤에 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시하고, NACK_RANGE 필드를 이용하여 해당하는 연속된 RLC PDU들의 영역을 지시할 수 있다. 상기에서 NACK_RANGE 필드는 상기 NACK_SN으로부터 몇 개가 연속되어 유실되었는지를 지시할 수 있다. 그리고 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, segment를 지시할 것이 아니므로 E2를 0으로 설정하여 2i-15와 같이 연속되어 유실된 여러 개의 RLC PDU들이 유실되었음을 지시할 수 있다.
상기에서 제 4 조건은 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실된 경우이며(2i-20-1),
제 4의 동작은 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2i-20과 같이 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시할 수 있으며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시할 수 있다. 따라서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment를 2i-10와 같은 방법으로 맨 앞과 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2i-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
상기에서 제 5 조건은 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실된 경우이며(2i-20-2),
제 5의 동작은 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2i-20과 같이 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시할 수 있으며, SOend 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU가 segment가 유실된 것이 아닌 완전한 RLC PDU가 유실된 것임을 지시하도록 할 수 있다. 따라서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들은 2i-10와 같은 방법으로 맨 앞 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2i-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
상기에서 제 6 조건은 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실된 경우이며(2i-20-2),
제 6의 동작은 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2i-20과 같이 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN - 1 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에 대해 유실된 segment가 없음을 지시하도록 할 수 있으며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시할 수 있다. 따라서 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2i-10와 같은 방법으로 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2i-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
상기 6가지 조건 중에 하나의 조건을 만족하여 하나의 동작을 수행한 후에 단말은 다시 2k-05 단계로 이동하여 추가적으로 또 다른 유실된 RLC PDU들을 보고하기 위해서 6가지 조건을 다시 확인하고 그에 상응하는 동작을 계속해서 수행하여 유실된 RLC PDU들을 모두 보고한다. 상기 동작은 유실된 RLC PDU들을 보고하기 위한 RLC 상태 보고가 완성될 때까지 혹은 할당된 전송자원의 크기만큼 RLC 상태 보고가 채워질 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.
도 2k에서 본 발명의 제 4 실시 예를 적용한 단말 동작은 다음과 같다.
단말은 RLC 상태 보고를 구성하려고 하는 시점에 유실된 RLC PDU 정보를 확인한다(2k-05).
만약 제 1조건을 만족하면 제 1동작을 수행하고(2k-10),
만약 제 2조건을 만족하면 제 2동작을 수행하고(2k-15),
만약 제 3조건을 만족하면 제 3동작을 수행하고(2k-20),
만약 제 4조건을 만족하면 제 4동작을 수행하고(2k-25),
만약 제 5조건을 만족하면 제 5동작을 수행하고(2k-30),
만약 제 6조건을 만족하면 제 6동작을 수행하고(2k-35),
상기에서 제 1 조건은 개별적인 RLC PDU들이 유실된 경우이며(2j-05),
제 1 동작은 상기에서 개별적인 RLC PDU들은 2j-05와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, segment를 지시할 필요 없고, 여러 개의 유실된 RLC PDU들에 대한 영역을 지시할 것이 아니므로 NACK_TYPE 필드를 00으로 설정하여 2j-05와 같이 개별적인 RLC PDU가 유실되었음을 지시할 수 있다.
상기에서 제 2 조건은 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실된 경우이며(2j-10),
제 2 동작은 상기에서 개별적인 RLC PDU의 segment는 2j-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, segment를 지시하기 위해 NACK_TYPE 필드를 10으로 설정하여 뒤에 SOstart 필드와 SOend 필드가 있음을 지시하고, NACK_RANGE 필드가 없음을 지시하고, SOstart 필드와 SOend 필드를 이용하여 해당하는 RLC PDU의 segment 위치를 지시할 수 있다. 즉, 2j-10와 같이 개별적인 RLC PDU의 segment가 유실되었음을 지시할 수 있다.
상기에서 제 3 조건은 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실된 경우이며(2j-15),
제 3 동작은 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들은 2j-15와 같이 가장 낮은 일련번호 혹은 가장 높은 일련번호에 해당하는 개별적인 RLC PDU의 RLC 일련번호를 NACK_SN으로 지시하고, 연속되어 유실된 많은 RLC PDU들에 대한 영역을 지시하기 위해 NACK_TYPE 필드를 01로 설정하여 뒤에 NACK_RANGE 필드가 있음을 지시하고, SOstart 필드와 SOend 필드는 없음을 지시하여 NACK_RANGE 필드를 이용하여 해당하는 연속된 RLC PDU들의 영역을 지시할 수 있다. 상기에서 NACK_RANGE 필드는 상기 NACK_SN으로부터 몇 개가 연속되어 유실되었는지를 지시할 수 있다. 그리고 뒤에 또 다른 유실된 패킷을 지시하려면 E1을 1로 설정하고, 2j-15와 같이 연속되어 유실된 여러 개의 RLC PDU들이 유실되었음을 지시할 수 있다.
상기에서 제 4 조건은 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실된 경우이며(2j-20-1),
제 4 동작은 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2j-20과 같이 NACK_TYPE 필드를 11로 설정하여 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시할 수 있으며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시할 수 있다. 따라서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment를 2j-10와 같은 방법으로 맨 앞과 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2j-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
상기에서 제 5의 조건은 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들이 한꺼번에 유실된 경우이며(2j-20-2),
제 5의 동작은 상기에서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2j-20과 같이 NACK_TYPE 필드를 11로 설정하여 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 NACK_SN - 1인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 어느 위치에서 시작하여 마지막까지 분할되었는지를 지시할 수 있으며, SOend 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU가 segment가 유실된 것이 아닌 완전한 RLC PDU가 유실된 것임을 지시하도록 할 수 있다. 따라서 하나의 RLC PDU의 마지막 segment와 그 이후로 연속된 많은 RLC PDU들은 2j-10와 같은 방법으로 맨 앞 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2j-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
상기에서 제 6의 조건은 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment가 한꺼번에 유실된 경우이며(2j-20-2),
제 6의 동작은 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2j-20과 같이 NACK_TYPE 필드를 11로 설정하여 NACK_RANGE 필드와 SOstart 필드와 SOend 필드를 함께 사용하여 지시할 수 있다. 즉 상기에서 SOstart 필드는 000….0000 으로 모두 0인 값 혹은 111…. 1111 으로 모두 1인 값을 특별한 값(special value)으로 정의하여 NACK_SN - 1 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에 대해 유실된 segment가 없음을 지시하도록 할 수 있으며, SOend 필드는 NACK_SN + NACK_RANGE 인 일련번호를 가지는 RLC PDU에서 segment가 원래 RLC PDU의 시작부터 시작하여 어느 위치까지 분할되었는지를 지시할 수 있다. 따라서 상기에서 연속된 많은 RLC PDU들 그리고 그 이후로 연속된 하나의 RLC PDU의 첫 번째 segment는 2j-10와 같은 방법으로 맨 뒤의 segment를 지시하고 연속된 많은 RLC PDU들을 2j-15와 같은 방법으로 지시함으로써 보고하는 것보다 오버헤드를 더 줄일 수 있다.
상기 6가지 조건 중에 하나의 조건을 만족하여 하나의 동작을 수행한 후에 단말은 다시 2k-05 단계로 이동하여 추가적으로 또 다른 유실된 RLC PDU들을 보고하기 위해서 6가지 조건을 다시 확인하고 그에 상응하는 동작을 계속해서 수행하여 유실된 RLC PDU들을 모두 보고한다. 상기 동작은 유실된 RLC PDU들을 보고하기 위한 RLC 상태 보고가 완성될 때까지 혹은 할당된 전송자원의 크기만큼 RLC 상태 보고가 채워질 때까지 반복적으로 수행될 수 있다.
도 2l에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2l-10), 기저대역(baseband)처리부(2l-20), 저장부(2l-30), 제어부(2l-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(2l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2l-10)는 상기 기저대역처리부(2l-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2l-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2l-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2l-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 RF처리부(2l-10)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.
상기 기저대역처리부(2l-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 상기 RF처리부(2l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 상기 RF처리부(2l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(2l-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(2l-30)는 상기 제어부(2l-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2l-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2l-40)는 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2l-40)는 상기 저장부(2l-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2l-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(2l-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 2m는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2m-10), 기저대역처리부(2m-20), 백홀통신부(2m-30), 저장부(2m-40), 제어부(2m-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(2m-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2m-10)는 상기 기저대역처리부(2m-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2m-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2m-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2m-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2m-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(2m-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 상기 RF처리부(2m-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 상기 RF처리부(2m-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(2m-20) 및 상기 RF처리부(2m-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2m-20) 및 상기 RF처리부(2m-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(2m-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(2m-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2m-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(2m-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2m-40)는 상기 제어부(2m-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2m-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2m-50)는 상기 기저대역처리부(2m-20) 및 상기 RF처리부(2m-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(2m-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2m-50)는 상기 저장부(2m-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2m-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제3 실시예>
도 3a는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(3a-05, 3a-10, 3a-15, 3a-20)과 MME (3a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(3a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(3a-35)은 ENB(3a-05 ~ 3a-20) 및 S-GW(3a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 3a에서 ENB(3a-05 ~ 3a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(3a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(3a-05 ~ 3a-20)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 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-GW(3a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(3a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 3b는 본 발명이 적용될 수 있는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 3b-05, 3b-40), RLC (Radio Link Control 3b-10, 3b-35), MAC (Medium Access Control 3b-15, 3b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(3b-05, 3b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(3b-10, 3b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC(3b-15, 3b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
물리 계층(3b-20, 3b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 3c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(3c-10) 과 NR CN (3c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(3c-15)은 NR gNB(3c-10) 및 NR CN (3c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 3c에서 NR gNB(3c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(3c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(3c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 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. NR CN (3c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (3c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (3c-30)와 연결된다.
도 3d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 3d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(3d-05, 3d-40), NR RLC(3d-10, 3d-35), NR MAC(3d-15, 3d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (3d-05, 3d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(3d-10, 3d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(3d-15, 3d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(3d-20, 3d-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 3e는 LTE 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3e에서와 같이 LTE 시스템에서는 로지컬 채널 별로 PDCP 계층과 RLC 계층 데이터 처리를 수행하게 된다. 즉, 로지컬 채널 1(3e-05)과 로지컬 채널 2(3e-10)는 서로 다른 PDCP 계층과 RLC 계층을 가지며 독립적인 데이터 처리를 수행하게 된다. 그리고 각 로지컬 채널의 RLC 계층으로부터 생성된 RLC PDU를 MAC 계층에 전달하여 하나의 MAC PDU로 구성한 후 수신단으로 전송하게 된다. LTE 시스템에서 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층은 상기 도 3b에서 설명한 기능들을 포함할 수 있으며, 그에 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
LTE 시스템은 RLC 계층에서 PDCP PDU를 RLC 계층에서 연접하는 것을 특징으로 할 수 있으며, 3e-25와 같이 MAC PDU 구조에서 모든 MAC 서브 헤더들이 앞부분에 위치하고, MAC SDU 부분은 MAC PDU의 뒷 부분에 위치하는 구조를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 특징들 때문에 LTE 시스템에서는 상향 링크 전송 자원(Uplink grant)을 수신하기 전에는 RLC 계층에서 데이터 처리를 미리 수행하거나 준비해놓을 수 없다. 도 3e에서처럼 상향 링크 전송 자원(3e-30)을 수신하게 되면 단말은 PDCP 계층으로부터 수신한 PDCP PDU들을 상향 링크 전송 자원에 맞게 연접하여 RLC PDU을 생성한다. 상기에서 상향 링크 전송 자원은 MAC 계층에서 기지국으로부터 수신한 후, LCP(Logical channel prioritization)를 수행하고 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 나누어 주게 된다, 즉, 상기에서 상향 링크 전송 자원(3e-30)은 MAC 계층으로부터 할당 받은 상향 링크 전송 자원이다. 상기에서 만약 연접하려고 하는 PDCP PDU들의 크기가 상향 링크 전송 자원이 맞지 않는다면 RLC 계층은 분할(segmentation) 절차를 수행하여 PDCP PDU들을 상향 링크 전송 자원에 맞도록 한다. 상기 절차를 각 로지컬 채널 별로 수행할 수 있고, 각 RLC 장치에서는 연접된 PDCP PDU들을 이용하여 RLC 헤더를 구성하고, 완성된 RLC PDU를 MAC 장치로 보낼 수 있다. 상기에서 MAC 장치는 상기에서 각 RLC 계층들로부터 수신한 RLC PDU(MAC SDU)들을 하나의 MAC PDU로 구성하여 PHY 장치에 보내어 전송할 수 있다. 상기에서 RLC 헤더를 구성할 때 RLC 장치는 분할(segmentation) 동작을 수행하면 분할한 정보를 헤더에 포함시키면, 연접한 각 PDCP PDU들의 길이 정보를 헤더에 포함시킬 수 있다(수신단에서 재조립할 수 있도록 하기 위함이다).
상기에서와 같이 LTE 시스템에서는 상향 링크 전송 자원을 수신한 시점부터 본격적인 RLC 계층, MAC 계층, PHY 계층의 데이터 처리가 시작되는 특징을 가지고 있다.
LTE 시스템에서 RLC 계층은 RLC AM(Acknowledged Mode) 모드와 RLC UM(Unacknowledged Mode) 모드와 RLC TM(Transparent Mode) 모드에서 동작할 수 있다. RLC AM 모드에서 RLC 계층은 ARQ 기능을 지원하며, 송신단은 수신단으로부터 RLC 상태 보고(RLC Status Report)를 수신할 수 있고, 상기 상태 보고를 통해 NACK을 받은 RLC PDU들에 대해서 재전송을 수행할 수 있다. 따라서 에러가 없는 신뢰성 있는 데이터의 전송을 보장한다. 따라서 높은 신뢰성이 요구되는 서비스에 적합하다. 반면에 RLC UM 모드에서는 ARQ 기능을 지원하지 않는다. 따라서 RLC 상태 보고를 받지 않으며, 재전송 기능도 없다. RLC UM 모드에서 송신단의 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하면 상위 계층에서 수신한 PDCP PDU(RLC SDU)들을 연접하여 계속하여 하위 계층으로 전달하는 역할을 수행한다. 따라서 전송 지연(delay) 없이 지속적인 데이터 전송이 가능하며, 전송 지연에 민감한 서비스에 유용할 수 있다. RLC TM 모드에서 RLC 계층은 상위 계층으로부터 수신한 PDCP PDU들을 아무런 처리를 수행하지 않고 바로 하위 계층으로 보낸다. 즉, RLC 계층의 TM 모드에서 상위 계층으로부터 데이터는 RLC 계층에서 투명하게(Transparent) 하위 계층으로 전달된다. 따라서 CCCH(Common control channel)과 같은 공용 채널을 통해 전송되는 시스템 정보나 페이징 메시지 등을 보낼 때 유용하게 사용될 수 있다.
도 3f는 본 발명의 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터를 처리하는 구조를 나타낸 도면이다.
도 3f에서와 같이 차세대 이동 통신 시스템에서는 로지컬 채널 별로 PDCP 계층과 RLC 계층 데이터 처리를 수행하게 된다. 즉, 로지컬 채널 1(3f-05)과 로지컬 채널 2(3f-10)는 서로 다른 PDCP 계층과 RLC 계층을 가지며 독립적인 데이터 처리를 수행하게 된다. 그리고 각 로지컬 채널의 RLC 계층으로부터 생성된 RLC PDU를 MAC 계층에 전달하여 하나의 MAC PDU로 구성한 후 수신단으로 전송하게 된다. LTE 시스템에서 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층은 상기 도 3d에서 설명한 기능들을 포함할 수 있으며, 그에 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
차세대 이동 통신 시스템은 RLC 계층에서 PDCP PDU들을 RLC 계층에서 연접하지 않는 것을 특징으로 할 수 있으며, 3f-25와 같이 MAC PDU 구조에서 각 MAC SDU 별로 MAC 서브 헤더를 가지고 있는 구조, 즉 MAC 서브헤더와 MAC SDU 단위로 반복되는 구조를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 3f-30에서와 같이 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전에도 데이터에 대해 선처리 (pre-processing)을 미리 수행할 수 있다. 즉, 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전에 단말은 PDCP 계층에서 IP 패킷을 수신하면 IP 패킷에 대한 PDCP 처리(복호화(ciphering), 무결성 검증(integrity protection) 등)를 수행하고 PDCP 헤더를 생성하여 PDCP PDU를 생성할 수 있으며, 상기 PDCP PDU를 RLC 계층으로 전달하여 RLC 헤더를 구성하고 RLC PDU를 구성하고, 상기 RLC PDU를 MAC 계층으로 전달하여 MAC 서브헤더와 MAC SDU를 미리 구성해놓을 수 있다.
만약 단말이 상향 링크 전송 자원을 수신하게 되면(3f-30) 단말은 상향 링크 전송 자원에 크기에 맞는 만큼 MAC 서브헤더와 MAC SDU들을 가져와서 MAC PDU를 구성할 수 있으며, 만약 상향 링크 전송 자원이 충분하지 않으면, 전송 자원을 꽉 채워서 효율적으로 사용하기 위해 분할 동작을 수행할 수 있다. 그리고 그에 상응하는 RLC 헤더(분할된 정보 혹은 길이 정보)와 MAC 헤더(L 필드, 길이 변경되었으므로)를 갱신할 수 있다(3f-40). 따라서 LTE 시스템과 비교할 때 같은 시점에 3f-30과 3f-45와 같이 상향 링크 전송 자원을 받았다고 했을 때 차세대 이동 통신 시스템은 3f-35와 같이 프로세싱 시간에서 큰 이득을 가질 수 있다. 상기에서 RLC 계층과 PDCP 계층은 필요한 경우, 혹은 네트워크에서 설정된 경우, 하나의 공통된 일련번호를 사용할 수도 있다.
상기에서 선처리 동작은 로지컬 채널 별로 수행될 수 있으며, 각 로지컬 채널 별로 선처리된 RLC PDU들은 MAC 계층에서 다시 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들로 선처리될 수 있다. 또한 MAC 계층에서 상향 링크 전송 자원(3f-30)을 수신하게 되면 단말은 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 할당하여 미리 생성된 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들을 다중화할 수 있다.. 상기에서 상향 링크 전송 자원은 MAC 계층에서 기지국으로부터 수신한 후, LCP(Logical channel prioritization)를 수행하고 각 로지컬 채널 별로 상향 링크 전송 자원을 나누어 주게 된다, 그리고 각 로지컬 채널 별로 생성된 MAC SDU들과 MAC 서브헤더들을 다중화하여 하나의 MAC PDU를 구성하고 이를 PHY 계층에 전달하게 된다. 상기에서 만약 각 로지컬 채널에 할당된 상향 링크 전송 자원이 충분하지 않으면 RLC 계층에 분할 요청을 수행할 수 있고, RLC 계층에서 분할(segmentation) 동작을 수행하면 분할한 정보를 헤더에 포함시키고 갱신하여 다시 MAC 계층에 전달하여 주면 MAC 계층은 그에 상응하는 MAC 헤더를 갱신할 수 있다. 상기에서와 같이 차세대 이동 통신 시스템에서는 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전부터 PDCP 계층, RLC 계층, MAC 계층의 데이터 처리가 시작되는 특징을 가지고 있다.
차세대 이동 통신 시스템에서 RLC 계층은 RLC AM (Acknowledged Mode) 모드와 RLC UM (Unacknowledged Mode) 모드와 RLC TM(Transparent Mode) 모드에서 동작할 수 있다. RLC AM 모드에서 RLC 계층은 ARQ 기능을 지원하며, 송신단은 수신단으로부터 RLC 상태 보고(RLC Status Report)를 수신할 수 있고, 상기 상태 보고를 통해 NACK을 받은 RLC PDU들에 대해서 재전송을 수행할 수 있다. 따라서 에러가 없는 신뢰성 있는 데이터의 전송을 보장한다. 따라서 높은 신뢰성이 요구되는 서비스에 적합하다. 반면에 RLC UM 모드에서는 ARQ 기능을 지원하지 않는다. 따라서 RLC 상태 보고를 받지 않으며, 재전송 기능도 없다. RLC UM 모드에서 송신단의 RLC 계층은 상향 링크 전송 자원을 수신하면 상위 계층에서 수신한 PDCP PDU(RLC SDU)들을 연접하여 계속하여 하위 계층으로 전달하는 역할을 수행한다. 따라서 전송 지연(delay) 없이 지속적인 데이터 전송이 가능하며, 전송 지연에 민감한 서비스에 유용할 수 있다. RLC TM 모드에서 RLC 계층은 상위 계층으로부터 수신한 PDCP PDU들을 아무런 처리를 수행하지 않고 바로 하위 계층으로 보낸다. 즉, RLC 계층의 TM 모드에서 상위 계층으로부터 데이터는 RLC 계층에서 투명하게(Transparent) 하위 계층으로 전달된다. 따라서 CCCH(Common control channel)과 같은 공용 채널을 통해 전송되는 시스템 정보나 페이징 메시지 등을 보낼 때 유용하게 사용될 수 있다.
차세대 이동 통신 시스템에서 RLC 계층은 RLC AM 모드에 대해서는 송신한 RLC PDU의 성공적인 전달을 확인하고 만약 유실된 RLC PDU들이 있다면 이를 수신단으로부터 보고 받아서 송신단에서 재전송을 수행할 수 있도록 하기 위한 목적으로 폴링(polling)이라는 방법을 사용한다. 즉, 송신단에서 RLC 계층은 폴링이 트리거링되면 RLC PDU의 헤더에 1비트의 길이를 가지는 폴(poll) 비트를 1로 설정하여 수신단에게 지금까지 수신한 RLC PDU들의 ACK/NACK 에 대한 상태 보고를 요청한다. 수신단은 폴 비트가 1로 설정된 RLC PDU를 수신하면 RLC 상태 보고(RLC Status report)를 작성하여 현재까지 수신한 RLC PDU들에 대한 ACK/NACK 정보를 구성하여 송신단에 전달한다. 송신단은 상기 RLC 상태 보고를 수신하면 NACK으로 판단된 RLC PDU들에 대해서 재전송을 수행하여 유실된 RLC PDU가 발생하지 않도록 한다.
상기에서 RLC 계층이 폴링을 트리거링하는 조건은 하기와 같다.
1. 전송한 RLC PDU의 전체 개수가 소정의 개수보다 많은 경우,
2. 전송한 RLC PDU의 전체 양/바이트가 소정의 양/바이트보다 많은 경우,
3. 버퍼가 비어 있는 경우, 즉 마지막 RLC PDU를 전송한 경우,
4. 윈도우가 정지(window stalling)되어서 새로운 RLC PDU를 전송할 수 없는 경우,
5. 폴 재전송 타이머(t-pollRetransmit)가 만료한 경우,
상기처럼 RLC 계층이 폴링을 트리거링하는 조건은 많고, 상기 도 3f에서 설명한 것과 같이 차세대 이동 통신 시스템에서는 데이터 선처리가 가능하다. 즉, 차세대 이동 통신 시스템에서는 도 3f와 같은 구조를 가지기 때문에 하나의 MAC PDU에 여러 개의 RLC PDU들이 들어갈 수 있게 된다. 상기 도 3e와 같은 LTE 시스템에서는 RLC계층에서 연접기능이 있었기 때문에 여러 개의 PDCP PDU들을 연접하여 하나의 RLC PDU를 만들어서 MAC 계층으로 보냈기 때문에 하나의 MAC PDU에는 보통 로지컬 채널 개수만큼의 RLC PDU가 포함되었다(LTE 시스템에서 로지컬 채널의 개수는 일반적으로 2~4개 정도이다). 하지만 차세대 이동 통신 시스템에서는 RLC 계층에서 RLC 연접 기능이 없기 때문에 하나의 PDCP PDU가 하나의 RLC PDU로 생성되게 된다. 따라서 하나의 MAC PDU 안에 IP 패킷(PDCP SDU)과 로지컬 채널 수의 곱의 개수만큼 RLC PDU들이 포함될 수 있다. 단순한 산술적인 계산을 수행하면 LTE 시스템에서는 하나의 MAC PDU에 많아야 4개 정도의 RLC PDU가 포함되는 반면, 차세대 이동 통신 시스템에는 하나의 MAC PDU 안에 500개 이상의 RLC PDU가 포함될 수 있다.
따라서 상기에서 설명한 RLC 계층에서의 폴링 트리거링 조건들 때문에 RLC 계층에서 불필요하게 여러 개의 폴링들이 설정될 수 있다. 하지만 이것은 큰 문제가 되지 않는다. RLC PDU의 헤더에는 항상 폴(poll) 비트가 존재하고, 이를 0 혹은 1로 어차피 설정을 해서 보내야 하기 때문이다. 따라서 상기처럼 여러 개의 폴 비트가 설정되는 문제는 수신단에서 해결하는 것이 좋을 수 있다.
또한 상기처럼 차세대 이동 통신 시스템에서는 데이터 선처리를 수행할 수 있기 때문에 만약 RLC 계층에서 RLC PDU에 폴 비트를 설정하고 하위 계층으로 보내고 나서 바로 폴링 재전송 타이머(t-pollRetransmit)를 구동하면 폴링이 설정된 RLC PDU가 실제로 전송되는 시점과 시간적으로 많이 차이가 날 수 있어 폴링 재전송 타이머가 빨리 만료하고 불필요하게 폴링을 다시 보내야 할 수 도 있다.
본 발명에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터 선처리를 고려한 RLC 폴링 방법을 제안하며, 더 구체적으로 두 개의 타이머, 폴링 재전송 타이머 (t-pollingRetransmit)와 RLC 상태 보고 방지 타이머 (t-StatusProhibit)를 구동하는 방법을 제안한다. 또한 폴링 방지 타이머를 송신단에서 도입하는 것도 한 방법으로서 제안한다.
차세대 이동 통신 시스템에서는 데이터 선처리를 수행할 수 있기 때문에 송신단 RLC 계층은 폴링을 설정한 RLC PDU를 하위 계층으로 전달하는 시점이 아닌, 폴링을 설정한 RLC PDU을 MAC 계층에서 실제로 상향 링크 전송 자원을 수신하고 MAC PDU에 포함하여 구성하고 전송하는 시점에 폴링 재전송 타이머를 구동해야 한다. 왜냐하면 RLC 계층에 폴링을 포함한 RLC PDU를 하위 계층으로 전달한 시점에 폴링 재전송 타이머를 구동하거나 갱신하게 되면, 차세대 이동 통신 시스템에는 데이터 선처리를 수행할 수 있기 때문에 여러 개 설정된 폴링들 때문에 폴링이 설정된 여러 개의 RLC PDU들이 하위 계층으로 전달되면서 여러 번 폴링 재전송 타이머를 갱신하게 되고, 결국 폴링 재전송 타이머가 늦게 만료하게 하여 본래 기능을 제대로 수행할 수 없도록 할 수 있기 때문이다. 반면에 LTE 시스템에서는 데이터 선처리를 수행할 수 없기 때문에 송신단 RLC 계층에서 폴링을 설정한 RLC PDU를 하위 계층으로 전달했다는 것은 MAC 계층에서 바로 MAC PDU에 포함하여 구성하고 전송한다는 의미이므로 RLC 계층에서 하위 계층으로 폴링을 설정한 RLC PDU를 전달하는 시점에 폴링 재전송 타이머를 구동하는 것이 합리적이다.
상기와 같이 폴링 재전송 타이머를 구동함으로써, 송신단에서는 폴링을 구성하고 나서 일정 시간이 지날 때까지 즉, 폴링 재전송 타이머가 만료할 때까지 RLC 상태보고가 오지 않으면, 폴링을 바로 다시 설정하여 보낼 수 있다.
상기에서 설명한 바와 같이 차세대 이동 통신 시스템에서는 불필요하게 많이 폴링이 설정된 RLC PDU들이 수신단으로 전달될 수 있다.
본 발명에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 불필요하게 많은 폴링으로 발생되는 문제를 해결하기 위한 제 1 실시 예를 제안한다.
제 1 실시 예는 수신단에서 불필요하게 많은 폴링을 처리하는 방법을 제안한다. 송신단에서 폴링을 수신단으로 보낼 때에 전송할 RLC PDU의 RLC 헤더에 폴(poll) 비트를 1로 설정해서 보내기 때문에 여러 개의 폴링을 보낸다고 해서 오버헤드 측면에서는 손해를 전혀 보지 않는다. 따라서 수신단에서 합리적으로 처리하는 방안을 제안한다. 여러 개의 폴링을 수신단에서 수신했을 때 발생할 수 있는 문제는 수신단에서 여러 개의 RLC 상태 보고를 수행할 수 있다는 것이다. 즉, 수신단은 RLC PDU에서 폴 비트가 1로 설정되어 있는 것을 확인하면 최근에 수신한 RLC PDU들에 대해서 ACK/NACK 정보를 구성하여 송신단에 전달하게 된다. 만약 여러 개의 RLC 상태보고를 송신한다면 불필요한 오버헤드가 발생할 뿐만 아니라 수신단에서 프로세싱 시간을 낭비하게 된다. 따라서 수신단에서는 RLC 상태 보고 방지 타이머(t-StatusProhibit)를 구동할 때 RLC 상태 보고를 구성하고 완성하여 하위 계층으로 전달한 시점 혹은 RLC 상태 보고가 폴링에 의해 트리거링 된 시점에 RLC 상태 보고 방지 타이머를 구동할 수 있다. 상기 RLC 상태 보고 방지 타이머를 구동하면 수신단은 RLC 상태 보고 방지 타이머가 만료될 때까지 더 이상 RLC 상태 보고를 생성하지 않는다. 따라서 불필요한 RLC 상태 보고가 생성되고, 전송되는 것을 막을 수 있다.
본 발명에서 차세대 이동 통신 시스템에서 불필요하게 많은 폴링으로 발생되는 문제를 해결하기 위한 제 2 실시 예를 제안한다.
제 2 실시 예는 송신단에서 여러 개의 폴링이 발생되는 것을 방지하기 위해 폴링 방지 타이머를 (t-pollProhibit) 도입하고 구동하는 것이다. 즉, 데이터 선처리를 수행할 때 RLC 계층에서 폴링을 트리거링하는 조건이 발생하게 되면 하나의 RLC PDU에 폴링 비트를 1로 설정하여 하위 계층으로 전달하고, 상기처럼 폴링이 설정된 RLC PDU를 하위 계층으로 전달한 시점에 폴링 방지 타이머를 구동할 수 있다. 따라서 폴링 방지 타이머가 구동되면 폴링 방지 타이머가 만료할 때까지는 폴링 트리거링 조건이 만족한다고 하더라도 송신단에서 폴링을 설정하지 않는다. 그리고 폴링 방지 타이머가 만료한 후에 폴링을 전송할 수 있다. 필요하면 폴링 방지 타이머가 만료할 때 폴링을 주기적으로 전송할 수 도 있다. 상기 폴링 방지 타이머의 목적은 두 가지이다. 첫 번째는 폴링이 불필요하게 많이 설정되는 것을 방지하는 것과 데이터 선처리 때문에 여러 개의 폴링이 설정된 경우, 여러 개의 폴링 때문에 폴링 재전송 타이머가 계속해서 갱신되어서 너무 늦게 만료하는 것을 방지하기 위함이다.
본 발명에서는 상기와 같이 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터 선처리를 고려한 RLC 폴링 방법을 위해 폴링 재전송 타이머 (t-pollingRetransmit), RLC 상태 보고 방지 타이머 (t-StatusProhibit), 폴링 방지 타이머(t-pollProhibit)를 구동하는 시점 및 방법에 대해 제안하였다. 차세대 이동 통신 시스템 단말은 LTE 시스템과 차세대 이동 통신 시스템에 다중 접속을 수행할 수 있기 때문에 한 단말 내에 서로 다른 RLC 계층은 서로 다르게 동작해야 한다. 즉, LTE 시스템에 연결된 것이냐 혹은 차세대 이동 통신 시스템에 연결된 것이냐에 따라서 RLC 계층들은 상기 타이머들을 서로 다르게 구동해야 한다.
도 3g는 LTE 시스템(LTE eNB)과 차세대 이동 통신 시스템(NR gNB)에 단말이 다중 접속으로 연결된 시나리오를 나타낸 도면이다.
도 3g에서처럼 단말은 마스터 기지국으로 LTE 시스템 기지국을 설정하고 세컨더리 기지국으로 차세대 이동 통신 시스템 기지국을 설정하여 연결하여 다중 접속을 수행할 수 있으며(3g-05), 단말은 마스터 기지국으로 차세대 이동 통신 시스템 기지국을 설정하고 세컨더리 기지국으로 LTE 시스템 기지국을 설정하여 연결하여 다중 접속을 수행할 수 있다(3g-10).
상기와 같이 단말이 다중 접속으로 LTE 시스템 기지국과 차세대 이동 통신 시스템으로 연결되었을 때 각 RLC 계층에서 각 타이머들을 서로 다르게 구동하는 방법에 대한 제 3실시 예는 다음과 같다.
단말은 제 1 조건을 만족하면 제 1 동작을 수행하고,
제 2 조건을 만족하면 제 2 동작을 수행하고,
제 3 조건을 만족하면 제 3 동작을 수행하고,
제 4 조건을 만족하면 제 4 동작을 수행한다.
상기에서 제 1 조건은 단말이 상향 링크로 데이터를 송신하며, 상기 데이터를 전송하는 연결이 LTE 시스템과 연결이 된 경우를 말하며,
상기에서 제 2 조건은 단말이 상향 링크로 데이터를 송신하며, 상기 데이터를 전송하는 연결이 차세대 이동 시스템과 연결이 된 경우를 말하며,
상기에서 제 3 조건은 단말이 하향 링크로 데이터를 수신하며, 상기 데이터를 전송받는 연결이 LTE 시스템과 연결이 된 경우를 말하며,
상기에서 제 4 조건은 단말이 하향 링크로 데이터를 수신하며, 상기 데이터를 전송받는 연결이 차세대 이동 시스템과 연결이 된 경우를 말하며,
상기에서 제 1 동작은 단말의 RLC 계층에서 폴링 트리거링 조건이 만족하면 조건이 만족할 때 RLC PDU의 RLC 헤더에 폴비트를 1로 설정하고 하위 계층으로 내려보내며, 하위 계층으로 폴링이 설정된 RLC PDU를 전달한 시점에 폴링 재전송 타이머를 구동한다.
상기에서 제 2 동작은 단말의 RLC 계층에서 폴링 트리거링 조건이 만족하면 조건이 만족할 때 RLC PDU의 RLC 헤더에 폴비트를 1로 설정하고 하위 계층으로 내려보내며, 하위 계층에서 폴링이 설정된 RLC PDU가 실제로 전송된 시점에 폴링 재전송 타이머를 구동한다.
상기에서 제 3 동작은 단말의 RLC 계층에서 폴링을 수신하면 RLC 상태 보고를 구성하고, RLC 상태 보고를 구성하여 하위 계층으로 전달한 시점 혹은 폴링으로 인해서 RLC 상태 보고가 트리거링된 시점에 RLC 상태 보고 방지 타이머를 구동한다.
상기에서 제 4 동작은 단말의 RLC 계층에서 폴링을 수신하면 RLC 상태 보고를 구성하고, RLC 상태 보고를 구성하여 하위 계층으로 전달한 시점 혹은 폴링으로 인해서 RLC 상태 보고가 트리거링된 시점에 RLC 상태 보고 방지 타이머를 구동한다.
상기와 같이 단말이 다중 접속으로 LTE 시스템 기지국과 차세대 이동 통신 시스템으로 연결되었을 때 각 RLC 계층에서 각 타이머들을 서로 다르게 구동하는 방법에 대한 제 4실시 예는 다음과 같다.
단말은 제 1 조건을 만족하면 제 1 동작을 수행하고,
제 2 조건을 만족하면 제 2 동작을 수행하고,
제 3 조건을 만족하면 제 3 동작을 수행하고,
제 4 조건을 만족하면 제 4 동작을 수행한다.
상기에서 제 1 조건은 단말이 상향 링크로 데이터를 송신하며, 상기 데이터를 전송하는 연결이 LTE 시스템과 연결이 된 경우를 말하며,
상기에서 제 2 조건은 단말이 상향 링크로 데이터를 송신하며, 상기 데이터를 전송하는 연결이 차세대 이동 시스템과 연결이 된 경우를 말하며,
상기에서 제 3 조건은 단말이 하향 링크로 데이터를 수신하며, 상기 데이터를 전송받는 연결이 LTE 시스템과 연결이 된 경우를 말하며,
상기에서 제 4 조건은 단말이 하향 링크로 데이터를 수신하며, 상기 데이터를 전송받는 연결이 차세대 이동 시스템과 연결이 된 경우를 말하며,
상기에서 제 1 동작은 단말의 RLC 계층에서 폴링 트리거링 조건이 만족하면 조건이 만족할 때 RLC PDU의 RLC 헤더에 폴비트를 1로 설정하고 하위 계층으로 내려보내며, 하위 계층으로 폴링이 설정된 RLC PDU를 전달한 시점에 폴링 재전송 타이머를 구동한다.
상기에서 제 2 동작은 단말의 RLC 계층에서 폴링 트리거링 조건이 만족하면 조건이 만족할 때 RLC PDU의 RLC 헤더에 폴비트를 1로 설정하고 하위 계층으로 내려보내며, 하위 계층에서 폴링이 설정된 RLC PDU가 실제로 전송된 시점에 폴링 재전송 타이머를 구동한다. 그리고 폴링이 설정된 RLC PDU를 하위 계층으로 전달한 시점에 폴링 방지 타이머를 구동한다.
상기에서 제 3 동작은 단말의 RLC 계층에서 폴링을 수신하면 RLC 상태 보고를 구성하고, RLC 상태 보고를 구성하여 하위 계층으로 전달한 시점 혹은 폴링으로 인해서 RLC 상태 보고가 트리거링된 시점에 RLC 상태 보고 방지 타이머를 구동한다.
상기에서 제 4 동작은 단말의 RLC 계층에서 폴링을 수신하면 RLC 상태 보고를 구성하고, RLC 상태 보고를 구성하여 하위 계층으로 전달한 시점 혹은 폴링으로 인해서 RLC 상태 보고가 트리거링된 시점에 RLC 상태 보고 방지 타이머를 구동한다.
도 3h는 본 발명에서 단말이 다중 접속으로 LTE 시스템 기지국과 차세대 이동 통신 시스템으로 연결되었을 때 각 RLC 계층에서 각 타이머들을 서로 다르게 구동하는 방법에 대한 제 3실시 예와 제 4 실시 예에 대한 단말 동작을 나타낸다.
도 3h에서 상기 설명한 제 3 실시 예와 제 4 실시 예에 따라서 단말은 제 1 조건을 만족하면 제 1 동작을 수행하고, 제 2 조건을 만족하면 제 2 동작을 수행하고, 제 3 조건을 만족하면 제 3 동작을 수행하고, 제 4 조건을 만족하면 제 4 동작을 수행한다.
도 3i는 본 발명에서 기지국과 단말이 연결을 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 3i에서 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 혹은 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없으면 RRCConnectionRelease 메시지를 단말에게 보내어 단말을 RRC 유휴모드로 전환하도록 할 수 있다(3i-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 (이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC connection establishment과정을 수행한다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국으로 전송한다 (3i-05). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다. 기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 전송한다(3i-10). 상기 메시지에는 RLC 장치에서 사용될 타이머들에 대한 설정, 타이머들에 대한 값, 즉 폴링 재전송 타이머(t-pollRetransmit), 폴링 방지 타이머(t-pollProhibit), RLC 상태 보고 타이머(t-StatusProhibit) 등을 설정하고 이에 대한 값을 설정해줄 수 있다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다. RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송한다 (3i-15). 상기 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다. 기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME로 전송하고 (3i-20), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송한다(3i-25). 상기 메시지에는 DRB (Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS (Quality of Service) 정보, 그리고 DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등의 정보가 포함된다. 기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 SecurityModeCommand 메시지(3i-30)와 SecurityModeComplete 메시지(3i-35)를 교환한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송한다(3i-40). 상기 메시지에는 RLC 장치에서 사용될 타이머들에 대한 설정, 타이머들에 대한 값, 즉 폴링 재전송 타이머(t-pollRetransmit), 폴링 방지 타이머(t-pollProhibit), RLC 상태 보고 타이머(t-StatusProhibit) 등을 설정하고 이에 대한 값을 설정해줄 수 있다(3i-45). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 (3i-50), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지와 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 교환한다(3i-055, 3i-60). S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 설정되는 데이터 전송용 연결이며 DRB와 1대 1로 대응된다. 상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 S-GW를 통해 데이터를 송수신한다(3i-65, 3i-70). 이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(3i-75). 상기 메시지에는 RLC 장치에서 사용될 타이머들에 대한 설정, 타이머들에 대한 값, 즉 폴링 재전송 타이머(t-pollRetransmit), 폴링 방지 타이머(t-pollProhibit), RLC 상태 보고 타이머(t-StatusProhibit) 등을 설정하고 이에 대한 값을 설정해줄 수 있다
도 3j에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(3j-10), 기저대역(baseband)처리부(3j-20), 저장부(3j-30), 제어부(3j-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(3j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(3j-10)는 상기 기저대역처리부(3j-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(3j-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(3j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(3j-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(3j-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 RF처리부(3j-10)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.
상기 기저대역처리부(3j-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3j-20)은 상기 RF처리부(3j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3j-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3j-20)은 상기 RF처리부(3j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(3j-20) 및 상기 RF처리부(3j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(3j-20) 및 상기 RF처리부(3j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(3j-20) 및 상기 RF처리부(3j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(3j-20) 및 상기 RF처리부(3j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(3j-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(3j-30)는 상기 제어부(3j-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(3j-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(3j-40)는 상기 기저대역처리부(3j-20) 및 상기 RF처리부(3j-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(3j-40)는 상기 저장부(3j-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(3j-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(3j-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 3k는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(3k-10), 기저대역처리부(3k-20), 백홀통신부(3k-30), 저장부(3k-40), 제어부(3k-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(3k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(3k-10)는 상기 기저대역처리부(3k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(3k-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(3k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(3k-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(3k-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(3k-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3k-20)은 상기 RF처리부(3k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3k-20)은 상기 RF처리부(3k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(3k-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(3k-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(3k-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(3k-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(3k-40)는 상기 제어부(3k-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(3k-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(3k-50)는 상기 기저대역처리부(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(3k-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(3k-50)는 상기 저장부(3k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(3k-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제4 실시예>
도 4a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 eNB, Node B 또는 기지국)(4a-05, 4a-10, 4a-15, 4a-20)과 MME(Mobility Management Entity, 4a-25) 및 S-GW(Serving-Gateway, 4a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(4a-35)은 eNB(4a-05~4a-20) 및 S-GW(4a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 4a에서 eNB(4a-05~4a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. eNB는 UE(4a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 eNB(4a-05~4a-20)가 담당한다. 하나의 eNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 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-GW(4a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(4a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 4b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 eNB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 4b-05, 4b-40), RLC(Radio Link Control 4b-10, 4b-35), MAC(Medium Access Control 4b-15, 4b-30)으로 이루어진다. PDCP(4b-05, 4b-40)는 IP header 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- header 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(4b-10, 4b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC(4b-15, 4b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
물리 계층(4b-20, 4b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 4c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4c를 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR NB, 4c-10)과 NR CN(New Radio Core Network, 4c-05)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 4c-15)은 NR NB(4c-10) 및 NR CN(4c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 4c에서 NR NB(4c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR NB는 NR UE(4c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(4c-10)가 담당한다. 하나의 NR NB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 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. NR CN (4c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME(4c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB(4c-30)과 연결된다.
도 4d는 본 발명이 적용될 수 있는 또 다른 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4d를 참고하면, 빔 기반으로 동작하는 NR gNB(4d-05)가 서비스하는 셀은 여러 개의 TRP(Transmission Reception Point, 4d-10, 4d-15, 4d-20, 4d-25, 4d-30, 4d-35, 4d-40)들로 구성될 수 있다. TRP(4d-10~4d-40)는 기존 LTE 기지국(eNB)에서 물리적인 신호를 송수신하는 일부 기능을 분리시킨 블록을 나타내며, 다수의 안테나로 구성되어 있다. 상기 NR gNB(4d-05)은 CU(Central Unit)으로 TRP는 DU(Distributed Unit)으로 표현될 수 있다. 상기 NR gNB(4d-05)와 TRP의 기능은 4d-45와 같은 PDCP/RLC/MAC/PHY 계층에서 각 계층을 분리시켜서 구성될 수 있다. 즉, 상기 TRP는 PHY계층만을 가지고 해당 계층의 기능을 수행할 수 있고(4d-15, 4d-25), 상기 TRP는 PHY계층과 MAC계층만을 가지고 해당 계층들의 기능을 수행할 수 있으며(4d-10, 4d-35, 4d-40), 상기 TRP는 PHY계층, MAC계층, 그리고 RLC 계층만을 가지고 해당 계층들의 기능을 수행할 수 있다(4d-20, 4d-30). 특히 TRP(4d-10~4d-40)는 다수의 송수신 안테나를 이용해서 여러 방향의 좁은 빔을 생성하여 데이터를 송수신하는 빔포밍 기술을 사용할 수 있다. 사용자 단말(4d-50)은 TRP(4d-10~4d-40)를 통해 NR gNB(4d-05) 및 외부 네트워크에 접속한다. 상기 NR gNB(4d-05)은 사용자들에게 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다.
도 4e는 차세대 이동통신 시스템에서 동기신호가 전송되는 서브 프레임인 동기 블럭(SS-Blook)의 구조를 도시한 도면이다.
NR 시스템은 LTE 대비 높은 전송속도를 목표로 하고 있으며, 넓은 주파수대역폭을 확보하기 위해 고주파수에서 동작하는 시나리오를 고려한다. 특히, 고주파수에서는 지향성 빔 (Beam)을 생성하여 단말에게 높은 데이터 전송률을 가지는 데이터를 전송하는 시나리오를 고려할 수 있다. 이에 따라, 기지국, 혹은 송수신점(TRP, 4e-10)이 셀 내의 단말(4e-05)과 통신할 때 서로 다른 빔을 사용하여 통신하는 시나리오를 고려할 수 있다.
본 예시 도면에서 TRP(4e-10)는 12개의 빔(4e-11~4e-22)을 통해 지향성 하향링크 신호를 전송한다. 단말(4e-05)은 TRP와 어떠한 빔을 사용해서 통신하는지를 측정하기 위해 심볼의 타이밍 획득을 위한 PSS(4e-35), 셀 ID를 검출하기 위한 SSS(4e-40), 서브 프레임의 타이밍을 획득하기 위한 ESS, 그리고 빔을 식별하기 위한 BRS 등을 수신한다. 상기 기준 신호로부터 각 빔을 구별하기 위한 빔 인덱스(Index) 값을 도출할 수도 있다. 본 예시 도면에서는 상기 서브프레임에서 매 심볼마다 각기 다른 빔이 스위핑(sweeping)되어 전송되는 경우를 가정한다. 단말(4e-05)은 제 1 서브 프레임(4e-30)에서 복수의 제 1 하향링크 신호(xSS)를 수신한다. 상기 제 1 서브 프레임은 복수의 동기신호들이 전송되는 서브 프레임을 지칭하며 동기신호 블럭(Synchronization Signal Block, SS-Block, 4e-30)으로 명칭 한다. 즉, SS-Block는 전체 서브프레임 중에서 동기신호가 전송되는 서브 프레임으로 정의한다. 상기 제 1 하향링크 신호는 PSS/SSS를 기본으로 하고 빔을 사용하는 고주파에서는 ESS가 추가될 수 있으며, 빔 별로 해당 빔이 전송되는 시구간에서 신호가 전송될 수 있다. 즉, 하나의 제 1 서브 프레임(4e-30)은 n개의 연속적인 시구간(심볼)들로 구성되며, 각 시구간에서는 제 1 하향 링크 신호가 전송된다. 혹은 sub-6GHz 경우에는, 첫 번째 시구간에서 제 1 하향링크 신호가 전송되고 나머지 시구간에서는 다른 하향 링크 신호가 전송된다. 특히, 단말(4e-05)은 서빙 셀/서빙 빔의 제 1 하향링크 신호만을 수신할 수도 있고, 서빙 셀/서빙 빔과 인접한 주변 빔들로 구성된 빔 그룹에서 전송하는 제 1 하향링크 신호를 수신할 수 있다. 상기의 빔 그룹은 기지국과 단말 사이의 채널이 좋은 N개의 베스트 빔들로, 기지국 설정으로 구성될 수 있다.
상기와 같은 동기신호를 이용한 채널 측정의 경우, 특히 무선 자원 모니터링(Radio resource monitoring, RRM) 측정에 사용될 수 있다. 즉, 서빙 셀과 주변 셀들의 채널 측정에 사용될 수 있으며 이를 위해서는 서빙 셀에서 측정을 지시할 때 측정이 필요한 주변 셀의 SS-Block의 정확한 위치를 알려줄 수 있으면 유용하다. 본 발명에서는 이를 위한 방법을 여러 실시 예를 통해 살펴본다.
도 4f는 본 발명에서 제안하는 동기신호를 이용한 채널 측정의 전체 동작을 설명하기 위한 도면이다.
휴면 모드(RRC_IDLE)에 있는 단말(4f-01)은 적합한 셀을 찾아 해당 기지국(4f-03)에 캠핑해 있다가(4f-05), 상기 기지국으로부터 시스템 정보를 수신한다(4f-10). 상기 휴면 모드에서는 단말의 전력 절약 등을 위해 네트워크와 연결이 되어 있지 않아 데이터를 전송할 수 없는 상태이며, 데이터 전송을 위해서는 연결 모드(RRC_CONNECTED)로 천이(4f-15)가 필요하다. 또한 상기 캠핑한다는 의미는, 단말이 해당 셀에 머물러서, 하향링크로 데이터가 오는지 여부를 판단하기 위해 페이징 메시지를 받고 있다는 의미이다.
이후 기지국(4f-03)은 단말(4f-01)에게 주변 셀의 측정을 지시하기 위해 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 Measurement Configuration 관련 설정 정보를 전달한다. 상기 메시지에는 주변 셀의 측정 대상에 대한 정보가 포함되며 measObject에 해당 정보가 수납되어 전달된다(4f-20). 또한, 상기 정보 요소로는 ARFCN (absolute radio-frequency channel number), 측정할 bandwidth 정보, NR에서의 동기신호(NR-SS) window 정보, multi-beam 정보, NR-SS window 요청 정보 등이 포함될 수 있다.
기존 LTE에서는 기지국이 단말에게 서빙 셀과 주변 셀의 측정값에 따라 주기적 혹은 이벤트 발생시에 보고하도록 설정할 수 있다. 상기의 이벤트는 아래의 조건을 만족하는 경우를 포함한다.
- Event A1: Serving becomes better than absolute threshold;
- Event A2: Serving becomes worse than absolute threshold;
- Event A3: Neighbour becomes amount of offset better than PCell/ PSCell;
- Event A4: Neighbour becomes better than absolute threshold;
- Event A5: PCell/ PSCell becomes worse than absolute threshold1 AND Neighbour becomes better than another absolute threshold2.
- Event A6: Neighbour becomes amount of offset better than SCell.
4f-25 단계에서 단말은 기지국으로부터 수신한 측정 대상에 대해 동기신호 측정을 수행한다. 해당 측정 대상 별로 NR-SS window 정보 및 NR-SS window request를 포함할 수 있다. 본 발명에서는 상기의 LTE에서의 두 가지 측정값 보고, 뿐만 아니라 자동 이웃 관계(automatic neighbour relation, ANR) 기능을 통해 기지국이 단말의 동기신호 측정 결과를 보고하게 하는 기능을 포함한다. 이는 기지국이 단말에게 주변 셀 측정을 요청할 때, measObject내에 NR-SS window 요청을 보낼 경우에 활성화 된다. 단말에게 ANR을 통한 NR-SS window 측정값 보고를 요청하는 가장 큰 이유는 기지국이 주변 셀의 동기신호 블록(SS-Block)의 위치를 모를 수 있기 때문이다. 기지국이 측정이 필요한 주변 셀의 동기신호 블록(SS-Block)의 수신 시점(PCell의 SFN/subframe/symbol 번호로 특정)을 확실히 아는 경우, 단말에게 해당 정보를 전달해서 주변 셀 측정을 수행하도록 지시할 수 있지만, 주변 셀의 동기신호 블록(SS-Block)의 수신 시점(PCell의 SFN/subframe/symbol 번호로 특정)을 모르는 경우에는 해당 정보를 단말에게 전달할 수 없다. 즉, 단말이 상기의 NR-SS window 정보를 기지국으로부터 수신하지 못 할 경우, 단말은 모든 영역에 걸쳐 동기신호 검색해야 한다. 상기의 동작이 기지국에 포함된 모든 단말들에게 수행된다면 효율적이지 못하기 때문에, 상기 수행된 동기신호 검색의 결과가 기지국에게 전달되면 이후 단말들에게는 유의미한 주변 셀의 동기신호 블록(SS-Block)의 수신 시점(PCell의 SFN/subframe/symbol 번호로 특정)을 전달할 수 있다. 또한, 상기 측정값 설정 신호에 multi-beam 정보가 포함되어 있을 경우, 단말은 설정된 multi-beam 정보에 맞춰 하향링크 빔스위핑 동작을 수행한다. 즉, 설정된 multi-beam에서 송신되는 신호를 정확한 타이밍과 좋은 신호 감도를 수신하기 위해 매칭되는 수신 빔 스위핑을 수행할 수 있다.
4f-30 단계에서 단말은 NR-SS window request가 지시되었을 경우, 셀 별로 채널 상황이 가장 우수한 SS-Block의 수신 시점을 PCell의 SFN/subframe/symbol 번호로 특정하는 정보로 저장하고, 4f-35 단계에서 기지국에게 측정값 보고에 상기 정보를 포함하여 전달한다. 상기의 RRC 메시지에는 NR-SS 정보가 포함되며, 구체적으로는 PCI (physical cell identity), timing 정보, SS-Block 인덱스, 동기신호의 RSRP/RSRQ (Reference signal received power/reference signal received quality)정보가 포함된다. 만약, NR-SS window request 정보가 측정값 설정에 포함되지 않았을 경우에는 단말은 LTE에서의 측정값 보고와 같은 프로세스를 따른다. 즉, 기지국이 설정한 주기적 혹은 이벤트 기반의 측정값 보고에 기반해 측정을 수행하고, 해당 측정 보고 조건을 만족할 경우에 대해 측정값에 대한 보고를 수행한다. 상기 측정값 보고에는 PCI (physical cell identity), 측정값 인덱스 (measId), CGI (cell global identity) 정보, 동기신호의 RSRP/RSRQ 정보가 포함된다.
도 4g는 본 발명이 적용되는 단말의 동기신호를 이용한 채널 측정 및 보고 동작을 설명한 도면이다.
본 발명에서의 단말은 NR 기지국으로부터 주변 셀의 무선 자원 관리(radio resource management, RRM)를 위한 측정을 지시 받고 수행하는 방법에 대해 알아본다. 특히, 상기 무선 자원 관리를 위한 측정은 동기신호를 통해 이뤄진다는 점에서 LTE에서와 차이점을 가진다. 참고로 LTE에서는 CRS (cell-specific reference signal)가 주변 셀 측정에 사용되었다.
RRC 연결 상태의 단말은 기지국으로부터 주변 셀의 RRM 측정 요청을 측정 대상 별로 수신할 수 있다(4g-05). 즉, 기지국으로부터 measObject 별로 해당 주변 셀의 측정을 어떻게 할지에 대한 측정 설정 값이 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 포함되어 단말에게 전달된다. 상기 주변 셀 측정 설정 신호에는 ARFCN (absolute radio-frequency channel number), 측정할 bandwidth 정보, NR에서의 동기신호(NR-SS) window 정보, multi-beam 정보, NR-SS window 요청 정보 등이 포함될 수 있다. 앞서 설명했듯이 상기 정보들은 측정 대상 별로 설정되며 measObject 별로 설정된다. 단말은 먼저 수신한 상기의 측정 대상별 RRM 측정 설정 신호에 NR-SS window 정보가 포함되었는지 여부를 확인한다(4g-10). NR-SS window 정보가 포함되어 있을 경우, 정확하게는 측정 대상인 주변 셀에서의 동기신호를 어떤 수신시점에서 수신할 수 있는지에 대한 정보(PCell의 SFN/subframe/symbol 번호로 특정)가 포함되어 있을 경우, 단말은 설정된 해당 시점에 수신되는 주변 셀의 동기신호를 측정하며 제 1 동작을 수행한다(4g-15). 또한, 상기 단계에서 만약 multi-beam 정보가 포함되어 있으면 단말은 하향링크 수신빔에 대해 빔 스위핑 동작을 수행한다. 즉, 설정된 multi-beam에서 송신되는 신호를 정확한 타이밍과 좋은 신호 감도를 수신하기 위해 매칭되는 수신 빔 스위핑을 수행할 수 있다. RRM 측정 요청 메시지에 NR-SS window request 정보가 포함되어 있을 경우(4g-20)에는 단말은 설정된 NR-SS window내에서 NR-SS를 검색 및 측정하며 SS-Block의 index와 함께 측정 결과를 버퍼에 저장한다(4g-25). 4g-30 단계에서 단말은 셀 별로 가장 채널 상황이 우수한 SS-Block의 수신 시점을 PCell의 SFN/subframe/symbol 번호로 특정하는 정보를 저장한다. 상기 단계에서 저장된 동기신호 측정값을 기지국에게 보고한다. 즉, 기지국으로부터 NR-SS request가 지시되면 단말은 측정된 NR-SS 정보를 포함하여 기지국에게 전달한다. 상기 NR-SS관련 측정값 보고에는 측정 대상인 주변 셀에서의 PCI (physical cell identity), timing 정보, SS-Block 인덱스, 동기신호의 RSRP/RSRQ 정보가 포함된다(4g-35). 참고하자면, 기지국이 NR-SS window request를 요청하는 경우는, 기지국이 해당 주변 셀에 대한 정확한 동기신호 윈도우(NR-SS window) 정보를 보유하고 있지 않을 경우, 혹은 보다 정확한 정보를 획득하기 위함일 수 있다. 만약, 기지국이 NR-SS window request 정보를 포함하고 있지 않으면, 단말은 기지국으로부터 수신한 또다른 보고 조건에 따라 주변 셀의 측정값을 보고한다(4g-40). 상기 보고 조건은 LTE에서와 유사하게 서빙 셀과 주변 셀의 측정값에 따라 주기적 혹은 이벤트 발생시에 보고하도록 설정할 수 있다. 상기의 이벤트는 아래의 조건을 만족하는 경우를 포함한다.
- Event A1: Serving becomes better than absolute threshold;
- Event A2: Serving becomes worse than absolute threshold;
- Event A3: Neighbour becomes amount of offset better than PCell/ PSCell;
- Event A4: Neighbour becomes better than absolute threshold;
- Event A5: PCell/ PSCell becomes worse than absolute threshold1 AND Neighbour becomes better than another absolute threshold2.
- Event A6: Neighbour becomes amount of offset better than SCell.
즉, 단말은 기지국으로 설정받은 측정값 보고 조건을 만족하는 경우에 대해, NR-SS 측정값(RSRP, RSRQ)을 보고한다(4g-40). 또한, 상기 측정값 보고에는 PCI (physical cell identity), 측정값 인덱스 (measId), CGI (cell global identity) 정보, 동기신호의 RSRP/RSRQ 정보가 포함된다.
또한, 4g-10 단계로 돌아가서, NR-SS window 정보가 포함되어 있지 않을 경우, 정확하게는 측정 대상인 주변 셀에서의 동기신호를 어떤 수신시점에서 수신할 수 있는지에 대한 정보(PCell의 SFN/subframe/symbol 번호로 특정)가 포함되어 있지 않을 경우, 단말은 모든 수신 시점에 대해 full scan을 통해 주변 셀의 동기신호를 측정하며 제 2 동작을 수행한다(4g-45). 또한, 상기 단계에서 만약 multi-beam 정보가 포함되어 있으면 단말은 하향링크 수신빔에 대해 빔 스위핑 동작을 수행한다. 즉, 설정된 multi-beam에서 송신되는 신호를 정확한 타이밍과 좋은 신호 감도를 수신하기 위해 매칭되는 수신 빔 스위핑을 수행할 수 있다. 이후, RRM 측정 요청 메시지에 NR-SS window request 정보가 포함되어 있을 경우(4g-50)에는 단말은 모든 수신시점에 대한 full scan을 통해 NR-SS를 검색 및 측정하며 SS-Block의 index와 함께 측정 결과를 버퍼에 저장한다(4g-55). 4g-60 단계에서 단말은 셀 별로 가장 채널 상황이 우수한 SS-Block의 수신 시점을 PCell의 SFN/subframe/symbol 번호로 특정하는 정보를 저장한다. 상기 단계에서 저장된 동기신호 측정값을 기지국에게 보고한다. 즉, 기지국으로부터 NR-SS request가 지시되면 단말은 측정된 NR-SS 정보를 포함하여 기지국에게 전달한다. 상기 NR-SS관련 측정값 보고에는 측정 대상인 주변 셀에서의 PCI (physical cell identity), timing 정보, SS-Block 인덱스, 동기신호의 RSRP/RSRQ 정보가 포함된다(4g-65). 참고하자면, 기지국이 NR-SS window request를 요청하는 경우는, 기지국이 해당 주변 셀에 대한 정확한 동기신호 윈도우(NR-SS window) 정보를 보유하고 있지 않을 경우, 혹은 보다 정확한 정보를 획득하기 위함일 수 있다. 만약, 기지국이 NR-SS window request 정보를 포함하고 있지 않으면, 단말은 기지국으로부터 수신한 또다른 보고 조건에 따라 주변 셀의 측정값을 보고한다. 상기 보고 조건은 LTE에서와 유사하게 서빙 셀과 주변 셀의 측정값에 따라 주기적 혹은 이벤트 발생시에 보고하도록 설정할 수 있다. 상기의 이벤트는 아래의 조건을 만족하는 경우를 포함한다.
- Event A1: Serving becomes better than absolute threshold;
- Event A2: Serving becomes worse than absolute threshold;
- Event A3: Neighbour becomes amount of offset better than PCell/ PSCell;
- Event A4: Neighbour becomes better than absolute threshold;
- Event A5: PCell/ PSCell becomes worse than absolute threshold1 AND Neighbour becomes better than another absolute threshold2.
- Event A6: Neighbour becomes amount of offset better than SCell.
즉, 단말은 기지국으로 설정받은 측정값 보고 조건을 만족하는 경우에 대해, NR-SS 측정값(RSRP, RSRQ)을 보고한다(4g-70). 또한, 상기 측정값 보고에는 PCI (physical cell identity), 측정값 인덱스 (measId), CGI (cell global identity) 정보, 동기신호의 RSRP/RSRQ 정보가 포함된다.
도 4h는 본 발명이 적용되는 기지국의 동기신호를 이용한 채널 측정 설정 및 적용 동작을 설명한 도면이다. 본 발명에서의 NR 기지국은 단말의 서빙 셀 품질 상태를 체크하고 주변 셀 측정 여부를 결정한다(4h-05). 본 도면에서는 기지국이 주변 셀의 무선 자원 관리(radio resource management, RRM)를 위한 측정을 지시하고 단말로부터 수신한 보고 메시지를 활용하는 기지국 동작에 대해 알아본다. 특히, 상기 무선 자원 관리를 위한 측정은 동기신호를 통해 이뤄진다는 점에서 LTE에서와 차이점을 가진다. 참고로 LTE에서는 CRS (cell-specific reference signal)가 주변 셀 측정에 사용되었다.
기지국은 상기 단계에서 단말에게 주변 셀 측정을 지시할 필요가 있다고 판단되면, 4g-10단계에서 해당 주변 셀의 동기신호(NR-SS) window 정보를 보유하고 있는지 여부를 확인한다. 만약, 단말이 측정해야 할 주변 셀에 대한 동기신호 window 정보를 보유하고 있으면, 단말에게 해당 측정 대상에 대한 동기신호 측정과 관련된 설정 정보에 동기신호 window 정보를 포함해서 전달한다. 상기 주변 셀 측정 설정 신호에는 ARFCN (absolute radio-frequency channel number), 측정할 bandwidth 정보, NR에서의 동기신호(NR-SS) window 정보, multi-beam 정보, NR-SS window 요청 정보 등이 포함될 수 있다. 또한, 이와 별개로 단말이 측정값을 보고하도록 하는 측정값 보고 설정 메시지를 전달할 수 있다. 상기 보고 설정은 LTE에서와 유사하게 서빙 셀과 주변 셀의 측정값에 따라 주기적 혹은 이벤트 발생시에 보고하도록 설정할 수 있다. 4h-20 단계에서 기지국은 보유하고 있는 주변 셀의 동기신호 window 정보의 정확도 여부에 따라 단말에게 NR-SS window 수신 시점을 측정하고 보고하도록 요청할 수 있다. 만약 기지국이 NR-SS window 요청을 할 경우, 측정을 요청한 해당 주변 셀에 대해 단말로부터 측정 및 보고된 NR-SS window 정보를 수신하고 저장한다(4h-25). 4h-30단계에서 기지국은 상기 단계에서 수신한 주변 셀의 동기신호 수신시점 정보를 이용해서 다른 단말에게 주변 셀 측정을 지시할 때, NR-SS window 정보를 전달할 수 있다. 이는 다른 단말에 대한 주변 셀 측정 지시 단계, 즉 4h-10 단계에 사용될 수 있음을 의미한다. 만약, 기지국이 NR-SS window request 정보를 포함하고 있지 않으면, 단말로부터 설정한 보고 조건에 따라 주변 셀의 측정값을 수신한다. 상기 보고 조건은 LTE에서와 유사하게 서빙 셀과 주변 셀의 측정값에 따라 주기적 혹은 이벤트 발생시에 보고하도록 설정할 수 있다(4h-35).
4h-10 단계에서 기지국이 단말이 측정해야 할 주변 셀에 대한 동기신호 window 정보를 보유하고 있지 않으면, 단말에게 해당 측정 대상에 대한 동기신호 측정과 관련된 설정 정보에 동기신호 window 정보를 제외해서 전달한다(4h-40). 상기 동기신호 window 정보가 제외되어 있으면 단말은 모든 수신시점에 대해 full scan을 하고, 동기신호를 검색 및 측정하도록 정의할 수 있다. 상기 주변 셀 측정 설정 신호에는 ARFCN (absolute radio-frequency channel number), 측정할 bandwidth 정보, multi-beam 정보, NR-SS window 요청 정보 등이 포함될 수 있다. 또한, 이와 별개로 단말이 측정값을 보고하도록 하는 측정값 보고 설정 메시지를 전달할 수 있다. 상기 보고 설정은 LTE에서와 유사하게 서빙 셀과 주변 셀의 측정값에 따라 주기적 혹은 이벤트 발생시에 보고하도록 설정할 수 있다. 4h-45 단계에서 기지국은 단말에게 NR-SS window 수신 시점을 측정하고 보고하도록 요청할 수 있다. 상기 기지국이 주변 셀의 동기신호 수신시점을 모르는 상태이므로 단말을 통해 해당 정보를 얻기 위함이다. 만약 기지국이 NR-SS window 요청을 할 경우, 측정을 요청한 해당 주변 셀에 대해 단말로부터 측정 및 보고된 NR-SS window 정보를 수신하고 저장한다(4h-50). 4h-55단계에서 기지국은 상기 단계에서 수신한 주변 셀의 동기신호 수신시점 정보를 이용해서 다른 단말에게 주변 셀 측정을 지시할 때, NR-SS window 정보를 전달할 수 있다. 이는 다른 단말에 대한 주변 셀 측정 지시 단계, 즉 4h-10 단계에 사용될 수 있음을 의미한다. 만약, 기지국이 NR-SS window request 정보를 포함하고 있지 않으면, 단말로부터 설정한 보고 조건에 따라 주변 셀의 측정값을 수신한다. 상기 보고 조건은 LTE에서와 유사하게 서빙 셀과 주변 셀의 측정값에 따라 주기적 혹은 이벤트 발생시에 보고하도록 설정할 수 있다(4h-60).
도 4i은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(4i-10), 기저대역(baseband)처리부(4i-20), 저장부(4i-30), 제어부(4i-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(4i-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(4i-10)는 상기 기저대역처리부(4i-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(4i-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(4i-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(4i-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(4i-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부(4i-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4i-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4i-20)은 상기 RF처리부(4i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4i-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4i-20)은 상기 RF처리부(4i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(4i-20) 및 상기 RF처리부(4i-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(4i-20) 및 상기 RF처리부(4i-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(4i-20) 및 상기 RF처리부(4i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(4i-20) 및 상기 RF처리부(4i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(4i-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(4i-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(4i-30)는 상기 제어부(4i-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(4i-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(4i-40)는 상기 기저대역처리부(4i-20) 및 상기 RF처리부(4i-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(4i-40)는 상기 저장부(4i-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(4i-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(4i-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 4j는 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(4j-10), 기저대역처리부(4j-20), 백홀통신부(4j-30), 저장부(4j-40), 제어부(4j-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(4j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(4j-10)는 상기 기저대역처리부(4j-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(4j-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(4j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(4j-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(4j-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(4j-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4j-20)은 상기 RF처리부(4j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4j-20)은 상기 RF처리부(4j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(4j-20) 및 상기 RF처리부(4j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(4j-20) 및 상기 RF처리부(4j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(4j-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(4j-30)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(4j-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(4j-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(4j-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(4j-40)는 상기 제어부(4j-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(4j-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(4j-50)는 상기 기저대역처리부(4j-20) 및 상기 RF처리부(4j-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(4j-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(4j-50)는 상기 저장부(4j-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(4j-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제5 실시예>
도 5a은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5a을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하NR NB)(5a-10) 과 NR CN (5a-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(5a-15)은 NR NB(5a-10) 및 NR CN (5a-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 5a에서 NR NB(5a-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR NB는 NR UE(5a-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(5a-10)가 담당한다. 하나의 NR NB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 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. NR CN (5a-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (5a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (5a-30)과 연결된다.
도 5b는 기존 LTE 시스템에서 엑세스 접속 설정 정보를 긴급하게 갱신해야 하는 경우를 설명하기 위한 도면이다.
LTE 시스템에서는 갱신해야 할 시스템 정보가 있을 시, 페이징 메시지를 이용하여, 단말에게 알려준다. 상기 갱신해야 할 시스템 정보의 종류에 따라 상기 페이징 수신 시 도래하는 Modification Period에서 갱신하거나 혹은 즉시 갱신한다. ETWS/CMAS, EAB (Extended Access barring)와 같은 특정 시스템 정보를 제외하고 대부분의 시스템 정보의 경우, Modification Period을 기준으로 갱신 시점이 정해진다. Modification Period는 네트워크가 설정하는 시간 구간이다. Modification Period의 경계는 SFN mod m = 0인 시점이다. 여기서 m은 Modification Period의 시간 구간으로 네트워크가 설정한다. 네트워크는 n 번째 Modification Period에서 갱신된 시스템 정보를 제공하고 있다면, n-1 번째 Modification Period에서 페이징 메시지를 이용하여, 다음 Modification Period부터 갱신된 시스템 정보가 제공됨을 단말에게 알린다. 재난 경보 목적의 ETWS/CMAS 혹은 기계형 통신 기기의 엑세스 접속 설정 정보인 EAB는 재난이 발생하거나 (5b-15), 망 혼잡 상황이 발생했을 때 (5b-45) 가급적 즉시 단말 (5b-05)에게 제공될 필요가 있다. ETWS/CMAS 설정 정보는 재난 상황이 발생했음을 지시하며, 관련된 정보를 함께 포함할 수 있다. EAB는 엑세스 접속 설정 정보 중 하나로, 기계형 통신 기기들이 네트워크에 엑세스 할 수 있는지 여부를 결정하는데 필요한 정보이다. 상기 Modification Period을 기준으로 상기 설정 정보를 갱신한다면, 다음 Modification Period까지 지연이 발생된다. 따라서, 단말은 별도의 지시자 (5b-20)를 포함한 페이징 메시지를 기지국 (5b-10)으로부터 수신하면, 상기 Modification Period에 구애 받지 않고, 즉시 상기 설정 정보를 갱신한다 (5b-25, 5b-55). ETWS/CMAS 설정 정보는 SIB10, SIB11, SIB12로 제공되며, 이를 수신하기 위해서는 상기 시스템 정보의 스케줄링 정보를 포함하는 SIB1을 먼저 수신해야 한다. 별도의 지시자를 포함한 페이징 메시지를 수신한 단말은 즉시 SIB1을 수신하고 (5b-30), 이 후 SIB10, SIB11, SIB12을 수신한다 (5b-35). EAB 설정 정보는 SIB14에 포함되며, 별도의 지시자 (5b-50)를 포함한 페이징 메시지를 수신한 단말은 즉시 SIB1을 수신하고 (5b-60), 이 후 SIB14을 수신한다 (5b-65). 상기 설정 정보를 획득한 단말은 이를 즉시 적용한다 (5b-40, 5b-70).
도 5c는 본 발명에서 차세대 이동통신 시스템에서 엑세스 접속 설정 정보를 갱신하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
차세대 이동통신 시스템에서는 엑세스 접속 설정 정보는 category 기반으로 제공될 것이다. 하나의 category는 하기 다양한 요소들로 맵핑된다.
- Application triggering the access
- Services (e.g. MMTEL voice, MMTEL video, SMS)
- Call types (e.g. emergency access, high priority access, MT access)
- Device/subscription indicators (e.g. low priority UEs)
- Signalling procedure(s) (e.g. NAS procedures, RRC procedures)
- Slice
예를 들어, emergency call은 category 0, highPriorityAccess는 Category 1, EAB는 Category 5, Application 1는 Category 12로 맵핑시킬 수 있다.
네트워크는 각 category마다 대응되는 엑세스 접속 설정 정보를 시스템 정보로 제공한다. 단말은 자신이 트리거한 엑세스가 어느 category와 대응되는지 확인한 후, 상기 대응하는 엑세스 접속 설정 정보를 이용하여, 상기 엑세스가 허용되는지 여부를 결정한다. 상기 category 별 엑세스 접속 설정 정보는 동일한 SIB 혹은 category에 따라 다른 SIB에 포함될 수 있다. 본 발명에서는 즉시 갱신 및 적용해야 하는 엑세스 접속 설정 정보를 category 기반으로 지시하는 것을 특징으로 한다. 네트워크 (5c-10)가 망 혼잡 상황을 인지하면 (5c-15), 특정 category에 속한 엑세스를 억제하기 위해, 상기 category에 대응하는 엑세스 접속 설정 정보를 갱신한 후 서비스 영역내의 단말들에게 시스템 정보로 제공한다. 또한, 어느 category에 속한 엑세스 접속 설정 정보를 즉시 갱신 및 적용해야 하는지를 페이징 메시지 (5c-20)로 서비스 영역 내의 단말들에게 지시한다. 상기 페이징 메시지를 수신한 단말은 즉시 상기 지시된 category에 대응하는 엑세스 설정 정보를 수신한다 (5c-25). 상기 엑세스 설정 정보는 Minimum SI (System Information)에 포함될 것이다. 상기 Minimum SI는 필수적인 시스템 정보를 포함한다. LTE 시스템에서의 MIB, SIB1, SIB2에 해당하는 정보들이 포함될 것이다. 상기 Minimum SI는 주기적으로 브로드캐스팅된다. 상기 Minimum SI의 모든 content를 NR-PBCH 채널로 제공하거나 (5c-30), 일부 content는 NR-PBCH (5c-35), 나머지 content는 다른 채널을 이용하여 단말에게 제공될 수 있다 (5c-40). 일부 content만 NR-PBCH에 전송되는 경우, 상기 NR-PBCH에는 나머지 Minimum SI의 content을 수신하기 위해 필요한 스케줄링 정보를 포함한다. 엑세스 접속 설정 정보는 NR-PBCH 혹은 다른 채널로 전달되는 Minimum SI에 모두 포함될 수 있다. ETWS/CAMS, 혹은 기계형 통신 기기에 대한 엑세스 접속 설정 정보는 NR-PBCH에 포함될 수 있다. 이는 단말이 이를 갱신하고 적용하는데 필요한 시간을 다소 줄일 수 있기 때문이다. 상기 페이징 메시지에 의해 지시된 category에 대응하는 엑세스 접속 설정 정보를 수신한 단말은 즉시 상기 설정 정보를 적용한다 (5c-45). 상기 category에 대응하는 엑세스 접속 설정 정보는 동일한 SIB에 포함될 수 있다. 따라서, 단말은 즉시 상기 SIB을 수신하여, 즉시 갱신하지 않아도 되는 category와 대응되는 엑세스 접속 설정 정보까지 획득할 수 있다. 그러나, 실제 즉시 적용하는 엑세스 접속 설정 정보는 페이징 메시지에서 지시하는 category와 대응되는 엑세스 접속 설정 정보이다.
또 다른 실시 예로, 즉시 갱신해야 하는 SIB 정보를 포함시킬 수 있다. 예를 들어, 네트워크가 SIB4, SIB10, SIB14을 즉시 갱신하라고 페이징 메시지를 이용하여, 지시할 수 있다. 상기 페이징 메시지에는 SIB4, SIB10, SIB14을 지시하는 지시자가 포함된다. 상기 지시자를 수신한 단말은 즉시 상기 SIB 수신 동작을 시작한다. 또한, 상기 단말은 상기 페이징 메시지에는 지시되지 않더라도, 다른 SIB의 스케줄링 정보를 포함하고 있는 SIB는 반드시 수신해야 한다.
도 5d는 본 발명에서의 단말 동작 흐름도이다.
5d-05 단계에서 단말은 네트워크로부터 페이징 메시지를 수신한다. 5d-10 단계에서 상기 단말은 상기 수신한 페이징 메시지에 즉시 갱신해야 할 엑세스 접속 설정 정보가 있음을 지시하는 지시자가 있음을 확인한다. 상기 지시자는 상기 엑세스 접속 설정 정보와 대응하는 category 정보이다. 예를 들어, 상기 정보는 category 아이디이다. 혹은 페이징 메시지에 즉시 갱신해야 할 SIB 정보가 포함될 수도 있다. 상기 category 정보 혹은 SIB 정보는 비트맵 형태로 제공될 수 있다. 5d-15 단계에서 상기 단말은 상기 category에 대응하는 엑세스 접속 설정 정보를 포함하는 SIB을 수신한다. 5d-20 단계에서 상기 단말은 갱신된 엑세스 접속 설정 정보를 적용한다.
도 5e는 본 발명에서 긴급하게 갱신해야 할 엑세스 접속 설정 정보를 지시하는 첫번째 방법을 설명하기 위한 도면이다.
페이징 메시지에 수납되는 category 정보를 비트맵 형태로 지시할 수 있다. 상기 비트맵의 크기는 네트워크에서 제공하는 category의 총 수와 일치한다. 상기 비트맵에 수납되는 각 비트는 하나의 category와 대응되며 (5e-25), 그 순서는 네트워크가 category 아이디 순서 혹은 category 리스트의 순서와 동일하다. PLMN (5e-05, 5e-10, 5e-15, 5e-20)별로 하나의 비트맵이 존재한다. 이는 PLMN별로 다른 category와 이에 대응하는 엑세스 접속 설정 정보를 제공해 줄 수 있기 때문이다. 따라서, PLMN별 비트맵의 크기는 상이할 수 있다.
도 5f는 본 발명에서 긴급하게 갱신해야 할 엑세스 접속 설정 정보를 지시하는 두번째 방법을 설명하기 위한 도면이다.
재난 경보와 관련된 시스템 정보가 있음을 페이징 메시지에 포함되는 비트맵 형태로 지시될 수 있다 (5f-05). 각 비트는 하나의 재난 경보와 대응된다.
즉시 갱신하고 적용해야 할 시스템 정보를 SIB별로 지시할 수 있다. 페이징 메시지에 수납되는 SIB 정보를 비트맵 형태로 지시할 수 있다. 상기 비트맵의 크기는 네트워크에서 제공하는 SIB의 총 수와 일치한다. 상기 비트맵에 수납되는 각 비트는 하나의 SIB와 대응되며 (5f-10), 그 순서는 네트워크가 SIB 순서와 동일하다.
도 5g는 본 발명에서 긴급하게 갱신해야 할 엑세스 접속 설정 정보를 지시하는 세번째 방법을 설명하기 위한 도면이다.
모든 category에 대응하는 엑세스 접속 설정 정보를 즉시 갱신하고 적용할 수 있다. 상기 비트맵 형태는 많은 비트가 필요하므로, 상기와 같이 특정 경우를 지시하는 1 비트 지시자를 정의한다면, 불필요한 시그널링 오버헤드를 줄일 수 있다. 1 비트 지시자 혹은 PLMN 별 1 비트 지시자 (5g-10)는 모든 category에 대응하는 엑세스 접속 설정 정보 혹은 하나의 PLMN에 속한 모든 category에 대응하는 엑세스 접속 설정 정보를 즉시 갱신하고 적용하는 것을 지시하는데 이용된다. 상기 지시자는 페이징 메시지에 수납되며, 상기 지시자가 설정되는 경우, 상기 비트맵 정보 (5g-15)가 페이징 메시지에 포함되어도 상기 비트맵 정보를 무시한다.
도 5h는 본 발명에서 긴급하게 갱신해야 할 엑세스 접속 설정 정보를 지시하는 네번째 방법을 설명하기 위한 도면이다.
특정 그룹에 속한 단말만 상기 엑세스 접속 설정 정보를 적용하도록 할 수 있다. 이를 위해, 페이징 메시지에 상기 특정 그룹을 지시하는 지시자를 포함시킨다. 상기 지시자는 비트맵 형태일 수도 있고, ENUMERATED 형태일 수도 있다. 예를 들어, 하기와 같이 세 가지의 그룹으로 분류할 수 있다.
그룹 A
- corresponds to all UEs
그룹 B
- corresponds to the UEs that are neither in their HPLMN nor in a PLMN that is equivalent to it
그룹 C
- corresponds to the UEs that are neither in the PLMN listed as most preferred PLMN of the country where the UEs are roaming in the operator-defined PLMN selector list on the USIM, nor in their HPLMN nor in a PLMN that is equivalent to their HPLMN
상기 그룹은 각 category별로 제공되거나 모든 category에 공통적으로 적용될 수 있다. 만약 상기 정보가 제공되지 않는다면, 단말은 그룹 A로 간주한다. 예를 들어 페이징 메시지에 즉시 갱신할 엑세스 접속 설정 정보로 category 1로 설정하고, 상기 category와 관련하여, 그룹 B가 지시된다면, 단말은 자신이 그룹 B에 속하는지 확인하고, 만약 속한다면, 상기 category 1에 대응하는 엑세스 접속 설정 정보를 즉시 갱신하고, 적용한다.
도 5i에 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(5i-10), 기저대역(baseband)처리부(5i-20), 저장부(5i-30), 제어부(5i-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(5i-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(5i-10)는 상기 기저대역처리부(5i-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(5i-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(5i-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(5i-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(5i-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부(5i-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5i-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5i-20)은 상기 RF처리부(5i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5i-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5i-20)은 상기 RF처리부(5i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(5i-20) 및 상기 RF처리부(5i-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(5i-20) 및 상기 RF처리부(5i-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(5i-20) 및 상기 RF처리부(5i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(5i-20) 및 상기 RF처리부(5i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(5i-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(5i-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(5i-30)는 상기 제어부(5i-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(5i-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(5i-40)는 상기 기저대역처리부(5i-20) 및 상기 RF처리부(5i-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(5i-40)는 상기 저장부(5i-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(5i-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(5i-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 5j는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주기지국의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(5j-10), 기저대역처리부(5j-20), 백홀통신부(5j-30), 저장부(5j-40), 제어부(5j-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(5j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(5j-10)는 상기 기저대역처리부(5j-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(5j-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(5j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(5j-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(5j-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(5j-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5j-20)은 상기 RF처리부(5j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5j-20)은 상기 RF처리부(5j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(5j-20) 및 상기 RF처리부(5j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(5j-20) 및 상기 RF처리부(5j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(5j-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(5j-30)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(5j-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(5j-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(5j-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(5j-40)는 상기 제어부(5j-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(5j-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(5j-50)는 상기 기저대역처리부(5j-20) 및 상기 RF처리부(5j-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(5j-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(5j-50)는 상기 저장부(5j-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(5j-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제6 실시예>
도 6a은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 6a을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하NR NB)(6a-10) 과 NR CN (6a-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(6a-15)은 NR NB(6a-10) 및 NR CN (6a-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 6a에서 NR NB(6a-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR NB는 NR UE(6a-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(6a-10)가 담당한다. 하나의 NR NB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 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. NR CN (6a-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (6a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (6a-30)과 연결된다.
도 6b는 본 발명에서 이동통신 시스템에서 발열 문제를 제어하는 방법을 설명하는 도면이다.
높은 등급의 MIMO, 다수의 집적된 캐리어, 짧은 DRX 주기 등은 단말 모뎀에 큰 계산량을 요구하며, 이는 모뎀의 온도를 증가시키는 요인이 된다. 상기 온도가 특정 임계값을 초과하면, 모뎀에 치명적인 손상을 일으킬 수 있다. 따라서, 상기 결과가 발생하기 전에 온도를 제어할 필요가 있다. 상기 온도를 제어하는 방법은 단말이 네트워크에게 상기 발열 문제를 보고하고, 온도를 낮출 수 있는 조치를 기대하는 것이다.
네트워크 (6b-10)는 자신이 발열 문제를 해결하는 솔루션을 지원하는지 여부를 지시하는 지시자를 브로드캐스팅한다 (6b-15).
단말 (6b-05)이 발열 문제를 인지하고, 상기 네트워크가 이를 해결하는 솔루션을 지원한다면, 상기 단말은 상기 발열 문제를 상기 네트워크에 보고한다 (6b-20).
상기 발열 문제를 보고하는 방법은 하기와 같다.
제 1 방법은 1 비트 지시자를 이용하여, 단말 자신이 발열 문제가 있음을 네트워크에 보고한다. 이를 수신한 상기 네트워크는 상기 발열 문제를 해결하기 위해, 상기 단말의 능력을 제한하거나, 발열 문제를 제거 혹은 완화시킬 수 있도록 재설정할 것이다.
제 2 방법은 단말이 발열 문제를 인지하면, 현재의 온도를 네트워크에 보고한다. 상기 단말은 현재 온도를 온도의 특정 범위를 나타내는 인덱스로 변환하여 상기 인덱스를 네트워크에게 보고한다. 이를 수신한 상기 네트워크는 상기 발열 문제를 해결하기 위해, 상기 단말의 능력을 제한하거나, 발열 문제를 제거 혹은 완화시킬 수 있도록 재설정하며, 그 정도는 상기 보고받은 온도를 기반으로 결정한다.
제 3 방법은 단말이 발열 문제를 인지하면, 일시적으로 제한된 단말 능력을 적용하고 싶음을 네트워크에 보고한다. 이 때, 단말이 선호하는 제한된 단말 능력 정보를 네트워크에 보고한다. 제한되는 단말 능력은 적어도, MIMO, Carrier Aggregation, DRX 중 적어도 하나와 관련된다. 이를 수신한 상기 네트워크는 보고받은 제한된 단말 능력 정보를 기반으로, 상기 단말의 능력을 제한하거나, 발열 문제를 제거 혹은 완화시킬 수 있도록 재설정할 것이다.
제 4 방법은 UEAssistanceInformation 메시지에 PPI 지시자 외에 추가적으로 지시자를 포함시키는 것이다. 첫번째 방법과 매우 유사하며, 기존 eDDA를 확장하는 것이다.
본 발명에서는 단말이 네트워크에 발열 문제를 보고할 때, 하나의 타이머를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 타이머의 값은 상기 단말이 네트워크가 제공하는 방법에 따라 상기 발열 문제가 제거 혹은 크게 완화될 것으로 기대하는 예상 시간으로 결정한다. 상기 네트워크는 상기 네트워크가 상기 보고를 받을 때, 혹은 상기 네트워크가 상기 발열 문제를 해결하기로 결정할 때, 혹은 상기 네트워크가 상기 단말에게 상기 보고에 대응하는 RRC 메시지를 전송할 때 (6b-30), 상기 타이머를 구동 시작한다 (6b-35). 상기 타이머가 만료되면 (6-45), 상기 네트워크는 발열 문제가 제거 혹은 특정 수준까지 완화되었다고 가정하고, 기존 단말 능력 혹은 설정으로 회복하는 것을 지시하는 RRC 메시지를 전송한다 (6b-40). 만약, 단말이 상기 타이머가 만료될 때까지 온도가 제거 혹은 완화되지 않는다고 판단하면, 상기 타이머를 연장시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 보고를 상기 타이머가 만료되기 전에 네트워크에게 재전송한다. 이 때, 상기 타이머를 얼마만큼 확장하는지를 함께 지시한다.
도 6c는 본 발명에서 단말 동작 흐름도이다.
6c-05 단계에서 상기 단말은 상기 네트워크가 발열 문제를 해결하는 솔루션을 지원하는지 여부를 지시하는 지시자를 네트워크로부터 수신한다. 6c-10 단계에서 상기 단말은 발열 문제를 인지한다. 6c-15 단계에서 상기 단말은 상기 발열 문제를 제거 혹은 특정 수순까지 완화시키기 위해, 상기 네트워크에게 제어를 요청하는 RRC 메시지를 구성하며, 이 때, 상기 메시지에는 특정 타이머 값을 포함시킨다. 6c-20 단계에서 상기 단말은 상기 구성한 RRC 메시지를 전송한다. 6c-25 단계에서 상기 단말은 제한된 단말 능력 정보 혹은 재설정 정보를 포함한 RRC 메시지를 상기 네트워크로부터 수신한다. 6c-30 단계에서 상기 단말은 상기 제한된 단말 능력 정보 혹은 재설정 정보를 적용한다.
도 6d는 본 발명에서 기지국 동작 흐름도이다.
6d-05 단계에서 상기 네트워크는 자신이 발열 문제를 해결하는 솔루션을 지원하는지 여부를 지시하는 지시자를 브로드캐스팅한다. 6d-10 단계에서 특정 단말로부터 발열 문제를 제거 혹은 특정 수순까지 완화시키기 위해, 상기 네트워크에게 제어를 요청하는 RRC 메시지를 수신한다. 상기 메시지에 특정 타이머 값이 포함되어 있는지 확인한다. 만약 포함되어 있다면, 특정 이벤트가 상기 타이머를 발생하면 구동시킨다. 예를 들어, 상기 특정 이벤트는
- 상기 네트워크가 상기 보고를 받을 때, 혹은
- 혹은 상기 네트워크가 상기 발열 문제를 해결하기로 결정할 때, 혹은
- 상기 네트워크가 상기 단말에게 상기 보고에 대응하는 RRC 메시지를 전송할 때
이다.
6c-15 단계에서 상기 네트워크는 상기 단말에게 적용할 제한된 단말 능력 정보 혹은 재설정 정보를 포함한 RRC 메시지를 상기 단말에게 전송한다. 6d-20 단계에서 상기 네트워크는 상기 타이머를 구동시킨다. 6d-25 단계에서 상기 네트워크는 상기 타이머가 만료되면, 이전 단말 능력 혹은 설정 정보로 복원하는 것을 지시하는 메시지를 상기 단말에게 전송한다. 만약 상기 타이머 값이 상기 6d-10 단계에서 단말로부터 수신한 메시지에 포함되어 있지 않다면, 상기 단말로부터 이전 단말 능력 혹은 설정 정보로 회복해줄 것을 요청하는 메시지를 수신할 때까지, 제한된 단말 능력 혹은 재설정 정보를 적용하는 것을 유지한다.
도 6e는 본 발명에서 인덱스 기반으로 발열 문제를 완화시키는 단말 능력 정보 혹은 재설정 정보를 요청하는 방법을 설명하는 도면이다.
본 실시 예에서는 상기 제 3 방법에서 단말이 발열 문제를 인지하고, 일시적으로 적용하고자 하는 제한된 단말 능력을 네트워크에 보고하는 방법을 제안한다. 제한되는 단말 능력은 적어도, MIMO, Carrier Aggregation, DRX 중 적어도 하나와 관련된다. 그러나, 상기 요소들의 조합으로 구성된 선호하는 단말 능력을 네트워크에 보고하기 위해서는 복잡한 시그널링이 필요할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 이러한 복잡한 시그널링을 방지하기 위해, 인덱스 기반으로 선호하는 단말 능력을 보고하는 방안을 제안한다. 특정 인덱스는 미리 정의된 단말 능력과 대응된다. 예를 들어, 제 1 인덱스는 특정 낮은 단계의 MIMO 설정 정보와 대응되고, 제 2 인덱스는 제한된 수의 직접 캐리어를 지시된다. 상기 단말은 발열 문제를 인지하면 (6e-15), 선호하는 단말 능력과 대응하는 인덱스 값을 네트워크에 보고한다 (6e-20). 상기 인덱스 정보, 즉 단말 능력과 인덱스와의 맵핑 정보는 상기 네트워크가 시스템 정보를 이용하여, 상기 단말에게 전달하거나, 미리 정해진 맵핑 정보를 이용할 수 있다.
상기 보고를 받은 상기 네트워크는 허용하는 단말 능력과 대응하는 인덱스 값 혹은 값의 리스트를 상기 단말에게 전송한다 (6e-25). 상기 정보를 수신한 단말은 자신의 단말 능력을 재조정한다. 만약 상기 재조정된 단말 능력을 적용하여, 발열 문제가 제거 혹은 특정 수준까지 완화될 경우, 상기 단말은 상기 네트워크에게 이전의 단말 능력으로 회복시켜줄 것을 요청한다 (6e-30). 상기 네트워크는 상기 요청에 따라, 상기 단말에게 이전의 단말 능력으로 복원할 것을 지시한다 (6e-35).
도 6f는 본 발명에서 단말로부터의 요청 사항에 따라 재요청 금지 타이머를 적용하는 방법을 설명하는 도면이다.
본 실시 예에서는 상기 제 4 방법에서 발열 문제를 인지한 단말이 UEAssistanceInformation 메시지에 PPI (Power Preference Indicator)지시자 외에 추가적으로 정의된 지시자와 이에 대응하는 별도의 prohibit timer를 이용하여, 네트워크에 발열 문제를 제어해줄 것을 요청하는 방법을 제안한다. 본 발명에서는 UEAssistanceInformation 메시지에서 설정되는 지시자에 따라, 이에 대응하는 prohibit timer를 적용하는 것을 특징으로 한다. PPI 지시자는 단말이 전력 소모를 절약하고자 할 때, 네트워크에 전송된다. PPI 지시자가 자주 전송되는 경우, 시그널링 오버헤드가 되므로, PPI 지시자 전송 후, prohibit timer가 구동된다. 상기 타이머가 만료되기 전까지 단말은 다시 PPI 지시자를 네트워크에게 전송할 수 없다. 발열 문제로 인해, 네트워크로부터 제어가 필요한 경우 본 발명에서 정의하는 지시자가 네트워크에 전송된다. 이 지시자 역시 자주 전송되는 것을 방지하기 위해, 이에 대응하는 prohibit timer을 정의할 수 있다. 기존 PPI와 대응되는 prohibit timer을 재활용할 수도 있다.
단말이 특정 지시자를 포함한 UEAssistanceInformation 메시지가 전송하면, 상기 지시자에 대응하는 prohibit timer를 구동시킨다. 상기 prohibit timer가 구동 중일 때에는 상기 단말은 다른 지시자를 포함한 UEAssistanceInformation 메시지도 전송할 수 없다.
단말이 모든 지시자를 포함한 UEAssistanceInformation 메시지가 전송하면, 상기 지시자들에 대응하는 prohibit timer들 중, 미리 정해진 혹은 설정된 prohibit timer의 값을 따르거나, 혹은 가장 긴 값 혹은 가장 작은 값을 가진 prohibit timer를 구동시킨다. 상기 prohibit timer가 구동 중일 때에는 특정 지시자를 포함한 UEAssistanceInformation 메시지를 전송할 수 없다.
또 다른 방안으로, 상기 prohibit timer의 적용 범위를 이에 대응하는 지시자에만 국한시킬 수 있다. 즉, 특정 지시자를 포함한 UEAssistanceInformation 메시지가 전송하면, 상기 지시자에 대응하는 prohibit timer를 구동시킨다. 그러나, 상기 prohibit timer가 구동 중일 때 상기 단말은 다른 지시자를 포함한 UEAssistanceInformation 메시지를 전송할 수 있다.
도 6f는 상기 제 4 방법의 하나의 실시 예이다. 발열 문제를 인지한 단말 (6f-15)은 네트워크에 UEAssistanceInformation 메시지에 이를 지시하는 지시자를 포함시켜 전송한다 (6f-20). 상기 지시자를 포함한 상기 메시지를 전송한 상기 단말은 상기 지시자에 대응하는 prohibit timer를 구동시킨다. 본 실시 예에서는 발열 문제를 지시하는 지시자에 대응하는 prohibit timer을 다른 prohibit timer보다 우선하여 적용한다. 따라서 PPI 지시자만 포함된 메시지가 전송될 때에는 이에 대응하는 prohibit timer을 전송하지만 (6f-25), 발열 문제를 지시하는 지시자가 포함된 메시지가 전송될 때에는 상기 PPI 지시자가 포함되는지 여부와 상관없이 발열 문제를 지시하는 지시자에 대응하는 prohibit timer을 구동시킨다 (6f-30).
상기 보고를 받은 상기 네트워크는 제한된 단말 능력을 상기 단말에게 전송한다 (6f-40). 상기 정보를 수신한 단말은 자신의 단말 능력을 재조정한다. 만약 상기 재조정된 단말 능력을 적용하여, 발열 문제가 제거 혹은 특정 수준까지 완화될 경우, 상기 단말은 상기 네트워크에게 이전의 단말 능력으로 회복시켜줄 것을 요청한다 (6f-45). 상기 네트워크는 상기 요청에 따라, 상기 단말에게 이전의 단말 능력으로 복원할 것을 지시한다 (6f-50).
도 6g에 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(6g-10), 기저대역(baseband)처리부(6g-20), 저장부(6g-30), 제어부(6g-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(6g-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(6g-10)는 상기 기저대역처리부(6g-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(6g-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(6g-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(6g-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(6g-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부(6g-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(6g-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(6g-20)은 상기 RF처리부(6g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(6g-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(6g-20)은 상기 RF처리부(6g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(6g-20) 및 상기 RF처리부(6g-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(6g-20) 및 상기 RF처리부(6g-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(6g-20) 및 상기 RF처리부(6g-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(6g-20) 및 상기 RF처리부(6g-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(6g-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(6g-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(6g-30)는 상기 제어부(6g-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(6g-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(6g-40)는 상기 기저대역처리부(6g-20) 및 상기 RF처리부(6g-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(6g-40)는 상기 저장부(6g-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(6g-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(6g-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 6h는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주기지국의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(6h-10), 기저대역처리부(6h-20), 백홀통신부(6h-30), 저장부(6h-40), 제어부(6h-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(6h-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(6h-10)는 상기 기저대역처리부(6h-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(6h-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(6h-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(6h-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(6h-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(6h-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(6h-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(6h-20)은 상기 RF처리부(6h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(6h-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(6h-20)은 상기 RF처리부(6h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(6h-20) 및 상기 RF처리부(6h-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(6h-20) 및 상기 RF처리부(6h-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(6h-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(6h-30)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(6h-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(6h-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(6h-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(6h-40)는 상기 제어부(6h-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(6h-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(6h-50)는 상기 기저대역처리부(6h-20) 및 상기 RF처리부(6h-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(6h-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(6h-50)는 상기 저장부(6h-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(6h-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 수신 장치(receiving apparatus)가 RLC(radio link control) 상태 보고를 전송하는 방법에 있어서,
    송신 장치(transmitting apparatus)로부터 RLC PDU(protocol data unit)를 수신하는 단계;
    상기 RLC PDU에 기초하여 상태 PDU(status PDU)를 생성하는 단계; 및
    상기 상태 PDU를 상기 송신 장치로 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 상태 PDU는, 제2 필드와 제3 필드가 따르는지 여부를 지시하는 제1 필드, 유실(lost)된 것으로 확인되는 RLC 데이터 유닛의 시퀀스 넘버(sequence number, SN)를 지시하는 상기 제2 필드, 상기 제2 필드에 대해 제4 필드가 따르는지 여부를 지시하는 상기 제3 필드, 및 상기 SN를 포함하고 상기 SN로부터 시작되는 연속적으로 유실된(consecutively lost) RLC 데이터 유닛들의 개수를 포함하는 상기 제4 필드를 포함하고,
    제1 예약(reserved) 필드가 상기 제1 필드의 바로 뒤에 배치되고, 상기 제1 필드를 포함하는 옥텟(octet)은 상기 제1 예약 필드에 기초하여 바이트 정렬되고,
    제2 예약 필드가 상기 제3 필드의 바로 뒤에 배치되고, 상기 제3 필드를 포함하는 옥텟은 상기 제2 예약 필드에 기초하여 바이트 정렬되는 것인, 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필드는 E1(extension bit 1) 필드를 포함하고, 상기 제2 필드는 NACK_SN(negative acknowledgement sequence number) 필드를 포함하고, 상기 제3 필드는 E3(extension bit 3) 필드를 포함하고, 상기 제4 필드는 NACK_range 필드를 포함하는 것인, 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 NACK_range가 상기 NACK_SN 필드를 따른다는 것을 상기 E3 필드가 지시하면, 상기 상태 PDU는:
    원본(original) 데이터 유닛 내에서, 상기 NACK_SN 필드에 의해 지시된 SN을 갖는 상기 RLC 데이터 유닛의 부분(portion)의 첫번째 바이트의 위치를 지시하는 SO(segment offset) 시작 필드; 및
    원본 데이터 유닛 내에서, 상기 NACK_range 필드와 관련된 SN을 갖는 RLC 데이터 유닛의 부분의 마지막 바이트의 위치를 지시하는 SO 끝 필드를 포함하는 것인, 방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 NACK_range 필드와 관련되고 상기 SO 끝 필드에 의해 지시되는 상기 SN은 아래의 수학식에 의해 정의되는 것인,
    [수학식]
    상기 SO 끝 필드와 관련된 상기 SN = 상기 NACK_SN 필드에 의해 지시된 상기 SN + 상기 NACK_range 필드에 의해 지시된 연속적으로 유실된 RLC 데이터 유닛들의 개수 - 1, 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상태 PDU는 E2(extension bit 2) 필드를 더 포함하고, 상기 E2 필드는 상기 SO 시작 필드와 상기 SO 끝 필드가 상기 NACK_SN 필드를 따르는지 여부를 지시하는 것인, 방법.
  6. 무선 통신 시스템에서 송신 장치(transmitting apparatus)가 RLC(radio link control) 상태 보고를 수신하는 방법에 있어서,
    수신 장치로 RLC PDU(protocol data unit)를 전송하는 단계;
    상기 수신 장치로부터 상기 RLC PDU에 기초하여 생성된 상태 PDU를 수신하는 단계; 및
    상기 상태 PDU로부터, 제2 필드와 제3 필드가 따르는지 여부를 지시하는 제1 필드, 유실(lost)된 것으로 확인되는 RLC 데이터 유닛의 시퀀스 넘버(sequence number, SN)를 지시하는 상기 제2 필드, 상기 제2 필드에 대해 제4 필드가 따르는지 여부를 지시하는 상기 제3 필드, 및 상기 SN를 포함하고 상기 SN로부터 시작되는 연속적으로 유실된(consecutively lost) RLC 데이터 유닛들의 개수를 포함하는 상기 제4 필드를 확인하는 단계를 포함하고,
    제1 예약(reserved) 필드가 상기 제1 필드의 바로 뒤에 배치되고, 상기 제1 필드를 포함하는 옥텟(octet)은 상기 제1 예약 필드에 기초하여 바이트 정렬되고,
    제2 예약 필드가 상기 제3 필드의 바로 뒤에 배치되고, 상기 제3 필드를 포함하는 옥텟은 상기 제2 예약 필드에 기초하여 바이트 정렬되는 것인, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 필드는 E1(extension bit 1) 필드를 포함하고, 상기 제2 필드는 NACK_SN(negative acknowledgement sequence number) 필드를 포함하고, 상기 제3 필드는 E3(extension bit 3) 필드를 포함하고, 상기 제4 필드는 NACK_range 필드를 포함하는 것인, 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 NACK_range가 상기 NACK_SN 필드를 따른다는 것을 상기 E3 필드가 지시하면, 상기 상태 PDU는:
    원본(original) 데이터 유닛 내에서, 상기 NACK_SN 필드에 의해 지시된 SN을 갖는 상기 RLC 데이터 유닛의 부분(portion)의 첫번째 바이트의 위치를 지시하는 SO(segment offset) 시작 필드; 및
    원본 데이터 유닛 내에서, 상기 NACK_range 필드와 관련된 SN을 갖는 RLC 데이터 유닛의 부분의 마지막 바이트의 위치를 지시하는 SO 끝 필드를 포함하는 것인, 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 NACK_range 필드와 관련되고 상기 SO 끝 필드에 의해 지시되는 상기 SN은 아래의 수학식에 의해 정의되는 것인,
    [수학식]
    상기 SO 끝 필드와 관련된 상기 SN = 상기 NACK_SN 필드에 의해 지시된 상기 SN + 상기 NACK_range 필드에 의해 지시된 연속적으로 유실된 RLC 데이터 유닛들의 개수 - 1, 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 상태 PDU는 E2(extension bit 2) 필드를 더 포함하고, 상기 E2 필드는 상기 SO 시작 필드와 상기 SO 끝 필드가 상기 NACK_SN 필드를 따르는지 여부를 지시하는 것인, 방법.
  11. 무선 통신 시스템에서 RLC(radio link control) 상태 보고를 전송하는 수신 장치(receiving apparatus)에 있어서,
    신호를 송신 및 수신하도록 설정된 송수신부; 및
    송신 장치(transmitting apparatus)로부터 RLC PDU(protocol data unit)를 수신하고, 상기 RLC PDU에 기초하여 상태 PDU(status PDU)를 생성하고, 상기 상태 PDU를 상기 송신 장치로 전송하도록 설정된 제어부를 포함하고,
    상기 상태 PDU는, 제2 필드와 제3 필드가 따르는지 여부를 지시하는 제1 필드, 유실(lost)된 것으로 확인되는 RLC 데이터 유닛의 시퀀스 넘버(sequence number, SN)를 지시하는 상기 제2 필드, 상기 제2 필드에 대해 제4 필드가 따르는지 여부를 지시하는 상기 제3 필드, 및 상기 SN를 포함하고 상기 SN로부터 시작되는 연속적으로 유실된(consecutively lost) RLC 데이터 유닛들의 개수를 포함하는 상기 제4 필드를 포함하고,
    제1 예약(reserved) 필드가 상기 제1 필드의 바로 뒤에 배치되고, 상기 제1 필드를 포함하는 옥텟(octet)은 상기 제1 예약 필드에 기초하여 바이트 정렬되고,
    제2 예약 필드가 상기 제3 필드의 바로 뒤에 배치되고, 상기 제3 필드를 포함하는 옥텟은 상기 제2 예약 필드에 기초하여 바이트 정렬되는 것인, 수신 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 필드는 E1(extension bit 1) 필드를 포함하고, 상기 제2 필드는 NACK_SN(negative acknowledgement sequence number) 필드를 포함하고, 상기 제3 필드는 E3(extension bit 3) 필드를 포함하고, 상기 제4 필드는 NACK_range 필드를 포함하는 것인, 수신 장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 NACK_range가 상기 NACK_SN 필드를 따른다는 것을 상기 E3 필드가 지시하면, 상기 상태 PDU는:
    원본(original) 데이터 유닛 내에서, 상기 NACK_SN 필드에 의해 지시된 SN을 갖는 상기 RLC 데이터 유닛의 부분(portion)의 첫번째 바이트의 위치를 지시하는 SO(segment offset) 시작 필드; 및
    원본 데이터 유닛 내에서, 상기 NACK_range 필드와 관련된 SN을 갖는 RLC 데이터 유닛의 부분의 마지막 바이트의 위치를 지시하는 SO 끝 필드를 포함하는 것인, 수신 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 NACK_range 필드와 관련되고 상기 SO 끝 필드에 의해 지시되는 상기 SN은 아래의 수학식에 의해 정의되는 것인,
    [수학식]
    상기 SO 끝 필드와 관련된 상기 SN = 상기 NACK_SN 필드에 의해 지시된 상기 SN + 상기 NACK_range 필드에 의해 지시된 연속적으로 유실된 RLC 데이터 유닛들의 개수 - 1, 수신 장치.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 상태 PDU는 E2(extension bit 2) 필드를 더 포함하고, 상기 E2 필드는 상기 SO 시작 필드와 상기 SO 끝 필드가 상기 NACK_SN 필드를 따르는지 여부를 지시하는 것인, 수신 장치.
  16. 무선 통신 시스템에서 RLC(radio link control) 상태 보고를 수신하는 송신 장치(transmitting apparatus)에 있어서,
    신호를 송신 및 수신하도록 설정된 송수신부; 및
    수신 장치로 RLC PDU(protocol data unit)를 전송하고, 상기 수신 장치로부터 상기 RLC PDU에 기초하여 생성된 상태 PDU를 수신하고, 상기 상태 PDU로부터 제2 필드와 제3 필드가 따르는지 여부를 지시하는 제1 필드, 유실(lost)된 것으로 확인되는 RLC 데이터 유닛의 시퀀스 넘버(sequence number, SN)를 지시하는 상기 제2 필드, 상기 제2 필드에 대해 제4 필드가 따르는지 여부를 지시하는 상기 제3 필드, 및 상기 SN를 포함하고 상기 SN로부터 시작되는 연속적으로 유실된(consecutively lost) RLC 데이터 유닛들의 개수를 포함하는 상기 제4 필드를 확인하도록 설정된 제어부를 포함하고,
    제1 예약(reserved) 필드가 상기 제1 필드의 바로 뒤에 배치되고, 상기 제1 필드를 포함하는 옥텟(octet)은 상기 제1 예약 필드에 기초하여 바이트 정렬되고,
    제2 예약 필드가 상기 제3 필드의 바로 뒤에 배치되고, 상기 제3 필드를 포함하는 옥텟은 상기 제2 예약 필드에 기초하여 바이트 정렬되는 것인, 송신 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1 필드는 E1(extension bit 1) 필드를 포함하고, 상기 제2 필드는 NACK_SN(negative acknowledgement sequence number) 필드를 포함하고, 상기 제3 필드는 E3(extension bit 3) 필드를 포함하고, 상기 제4 필드는 NACK_range 필드를 포함하는 것인, 송신 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 NACK_range가 상기 NACK_SN 필드를 따른다는 것을 상기 E3 필드가 지시하면, 상기 상태 PDU는:
    원본(original) 데이터 유닛 내에서, 상기 NACK_SN 필드에 의해 지시된 SN을 갖는 상기 RLC 데이터 유닛의 부분(portion)의 첫번째 바이트의 위치를 지시하는 SO(segment offset) 시작 필드; 및
    원본 데이터 유닛 내에서, 상기 NACK_range 필드와 관련된 SN을 갖는 RLC 데이터 유닛의 부분의 마지막 바이트의 위치를 지시하는 SO 끝 필드를 포함하는 것인, 송신 장치.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 NACK_range 필드와 관련되고 상기 SO 끝 필드에 의해 지시되는 상기 SN은 아래의 수학식에 의해 정의되는 것인,
    [수학식]
    상기 SO 끝 필드와 관련된 상기 SN = 상기 NACK_SN 필드에 의해 지시된 상기 SN + 상기 NACK_range 필드에 의해 지시된 연속적으로 유실된 RLC 데이터 유닛들의 개수 - 1, 송신 장치.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 상태 PDU는 E2(extension bit 2) 필드를 더 포함하고, 상기 E2 필드는 상기 SO 시작 필드와 상기 SO 끝 필드가 상기 NACK_SN 필드를 따르는지 여부를 지시하는 것인, 송신 장치.
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