KR102322069B1 - 데이터 송수신 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.
업링크 데이터 수신 방법은, 단말로부터 비경쟁 전송 요청을 수신하는 과정, 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 업링크 데이터가 상기 단말로부터 수신되는지 여부를 판단하는 과정, 상기 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 브로드캐스팅하는 과정 및 상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 상기 단말로부터 상기 업링크 데이터를 수신하는 과정을 포함한다.

Description

데이터 송수신 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS FOR DATA TRANSCEIVING}
본 발명의 다양한 실시 예들은 업링크 송수신을 위한 방법 및 장치에 대한 것으로, 보다 상세하게는, 그랜트 프리(grant-free) 전송에 기반한 업링크 송수신 방법 및 장치에 대한 것이다.
4G (4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G (5th-Generation) 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 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍 (beamforming), 거대 배열 다중 입출력 (massive multi-input multi-output: 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), 및 SCMA (sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고받아 처리하는 사물인터넷 (Internet of Things, IoT) 망으로 진화하고 있다. IoE (Internet of Everything) 기술은 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅 데이터 (Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 하나의 예가 될 수 있다.
IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술 등과 같은 기술 요소들이 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 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, 사물 통신, MTC 등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅 데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
한편, LTE의 경우, 단말은 업링크 전송을 하기 위해 기지국에 스케줄링 요청을 송신하고, 기지국은 스케줄링 프로세싱을 수행하여 단말에게 스케줄링 승인을 전송하는 request-grant 전송 방식이 이용된다.
request-grant 전송 방식의 경우 시그널링 오버헤드가 발생하게 되는데, 이를 해결하기 위한 방법으로 스케줄링 요청 및 스케줄링 승인없이 업링크 전송을 수행하는 그랜트 프리(grant-free) 전송 방식에 대한 연구가 진행되고 있다.
본 발명은, 시그널링 오버헤드를 줄이기 위한 업링크 송수신 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 업링크 데이터를 수신하는 방법은, 단말로부터 비경쟁 전송 요청을 수신하는 과정, 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 업링크 데이터가 상기 단말로부터 수신되는지 여부를 판단하는 과정, 상기 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 브로드캐스팅하는 과정 및 상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 상기 단말로부터 상기 업링크 데이터를 수신하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 업링크 데이터를 수신하는 기지국은, 단말로부터 비경쟁 전송 요청을 수신하는 송수신기, 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 업링크 데이터가 상기 단말로부터 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 브로드캐스팅하도록 상기 송수신기를 제어하고, 상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 상기 단말로부터 상기 업링크 데이터를 수신하도록 상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 업링크 데이터를 송신하는 방법은, 기지국으로 비경쟁 전송 요청을 송신하는 과정, 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 업링크 데이터를 송신하는 과정, 상기 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로 브로드캐스트되는, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 수신하는 과정, 및 상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 상기 기지국으로 상기 업링크 데이터를 송신하는 과정을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 업링크 데이터를 송신하는 단말은, 송수신기 및 기지국으로 비경쟁 전송 요청을 송신하고, 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 업링크 데이터를 송신하고, 상기 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로 브로드캐스트되는, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 수신하고, 상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 상기 기지국으로 상기 업링크 데이터를 송신하도록 상기 송수신기를 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 그랜트 프리 전송에서 경쟁 전송 및 비경쟁 전송을 이용하여 업링크 송신의 시그널링 오버헤드를 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 그랜트 프리(grant-free) 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 그랜트 프리 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 브로드캐스트 메시지를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 업링크 자원 구조(configuration)를 도시한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 업링크 자원 구조을 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 블록도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 블록도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 업링크 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 업링크 데이터 송신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시 예들을 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 그리고, 하기에서는 본 발명의 실시 예들에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외의 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시 예들에서의 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.
그리고 하기 본 발명의 실시 예들은 LTE 시스템의 예를 들어 설명될 것이나, UE에 상응하는 단말(terminal 또는 mobile station)이 ENB에 상응하는 기지국(base station)에게 가용 전송 전력 정보 또는 주기적인 전송이 필요한 스케줄링 정보를 전송하는 시스템이라면, 동일한 방식으로 적용될 수 있을 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예들을 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면들에 예시하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서, 본 발명의 다양한 실시 예들은 그랜트 프리(grant-free) 전송 환경에서 수행되는 것으로 정의한다. 여기서, 그랜트 프리 전송은 기지국의 별도의 승인(grant) 절차 없이 또는 기지국과 스케줄링 요청 및 스케줄링 승인을 주고받는 절차 없이, 업링크 송신을 수행하는 전송 기법으로 정의될 수 있다.
이하에서, 경쟁 전송은 복수의 단말에게 공통으로 할당된 무선 자원을 이용하여 복수의 단말이 경쟁적으로 데이터를 송신하는 것으로 정의될 수 있다. 또한, 비경쟁 전송은 특정 단말 또는 특정 단말 그룹에 대해 전용으로 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터를 송신하는 것으로 정의될 수 있다.
이하 본 발명의 다양한 실시 예에서, 단말 및 기지국이 동작을 수행하는 것으로 설명한다. 이는, 설명의 편의상 단말 및 기지국이 동작을 수행하는 것으로 기재할 뿐, 단말의 프로세서 또는 송수신기나, 기지국의 프로세서 또는 송수신기에 의해 해당 동작이 수행되는 것을 배제하지 않음은 물론이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 그랜트 프리(grant-free) 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 단말(100)은 기지국(200)으로 업링크 데이터를 송신할 수 있다.
구체적으로, 단말(100)은 업링크 데이터 송신을 위하여, 기지국(200)으로 비경쟁 전송 요청을 송신할 수 있다(1001). 일 예로, 단말(100)은 기지국(200)으로부터 할당받은 PUCCH(physical uplink control channel) 자원을 이용하여 비경쟁 전송 요청을 송신할 수 있다. 여기서, 비경쟁 전송 요청은 업링크 데이터 송신이 트리거될 때 송신될 수 있다. 여기서, PUCCH 자원은 약속된 위치에서 할당(정적 할당)되거나, 반-정적으로 할당하거나, 동적으로 할당될 수 있다. 또한, 비경쟁 전송 요청은 단말(100)과 기지국(200)이 RRC_CONNECTED 상태인 경우에 송신되거나, RRC_IDLE 상태에서 RRC_CONNECTED 상태로 변경됨과 동시에 송신될 수 있다.
또한, 단말(100)은 비경쟁 전송 요청을 송신한 후, 업링크 데이터를 송신할 수 있다(1002). 이 경우, 단말(100)은 기지국(200)으로부터 비경쟁 전송 요청에 대한 별도의 응답을 수신하지 않을 수 있다. 일 예로, 단말(100)은 비경쟁 전송 요청을 송신한 후, 기설정된 시간이 도과하는 경우 또는 정해진 트리거 조건을 만족하는 경우 업링크 데이터를 송신할 수 있다.
기지국(200)은 단말(100)로부터 비경쟁 전송 요청을 수신할 수 있다(1001). 일 예로, 기지국(200)은 비경쟁 전송 요청이 수신되는 경우, 비경쟁 전송 요청에 따라 예약되는 무선 자원의 정보를 브로드캐스팅 할 수 있다. 여기서, 예약되는 무선 자원의 정보가 브로드캐스팅 됨으로써, 단말(100) 외 다른 단말은 예약되는 무선 자원의 정보를 획득할 수 있다. 이에 따라, 단말(100) 외 다른 단말은 예약되는 무선 자원에서는 별도의 업링크 송신을 수행하지 않고, 다른 경쟁 기반 자원으로의 경쟁 전송을 수행할 수 있다.
또한, 기지국(200)은 업링크 데이터를 수신하여(1002), 업링크 데이터를 프로세싱할 수 있다.
이상에서, 그랜트 프리 전송 환경에서 단말(100) 및 기지국(200) 간의 비경쟁 전송 요청의 송수신 및 업링크 데이터 송수신에 대한 실시 예를 살펴보았다. 상술한 실시 예에 따르면, 기지국(200)은 업링크 자원 할당 스케줄링을 위한 프로세싱을 최소화할 수 있으며, 단말(100)은 기지국(200)으로부터의 스케줄링에 대한 블라인드 디코딩을 최소화할 수 있다. 이를 통해, 업링크 데이터의 송수신의 효율성은 크게 향상될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 그랜트 프리(grant-free) 전송을 설명하기 위한 도면이다.
도 2에서, t1은 단말(300)이 비경쟁 전송 요청의 송신시부터 비경쟁 전송으로 업링크 데이터를 송신하는 때까지의 경과 시간으로 정의되며, t2는 기지국(400)의 비경쟁 전송 요청 수신으로부터 브로드캐스트 메시지를 생성하기 위한 프로세싱 시간으로 정의되며, t3는 다른 무선 단말(500)이 기지국(400)의 브로드캐스트 메시지를 수신한 후 이를 프로세싱하는 시간으로 정의된다.
도 2를 참조하면, 단말(300)은 기지국(400)으로 업링크 데이터를 송신할 수 있다.
구체적으로, 단말(300)은 기지국(400)으로 비경쟁 전송 요청을 송신한다(2001). 이 경우, 단말(300)은 비경쟁 전송 요청과 동시 또는 순차로 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 업링크 데이터를 송신할 수 있다(2002).
비경쟁 전송 요청이 수신되면, 기지국(400)은 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 포함하는 브로드캐스트 메시지(또는 정보)를 생성할 수 있다. 이 경우, 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 업링크 데이터가 수신되는지 여부에 따라 브로드캐스트 메시지의 생성 여부가 결정될 수 있다. 여기서, 브로드캐스트 메시지의 생성은 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보의 생성과 동일한 의미로 이해될 수 있다.
일 예로, 기지국(400)은 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 업링크 데이터가 수신되는 경우, 브로드캐스트 메시지를 생성하지 않을 수 있다. 이는, 업링크 데이터 송신을 위한 절차의 종료를 의미할 수 있다.
다른 예로, 기지국(400)은 기설정된 시간 동안 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 업링크 데이터가 기지국에 의해 수신되지 않는 경우, 브로드캐스트 메시지를 생성할 수 있다.
또 다른 예로, 기지국(400)은 업링크 데이터가 손상되어 기지국에 의해 수신되는 경우, 브로드캐스트 메시지를 생성할 수 있다.
브로드 캐스트 메시지가 생성되면, 기지국(300)은 생성된 브로드캐스트 메시지를 브로드캐스트 할 수 있다(2003, 2004). 여기서, 브로드캐스트 메시지는 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이 경우, 브로드캐스트 메시지의 구조는 단말들(300, 500)의 블라인드 디코딩 시간을 줄이기 위하여 미리 설정될 수 있다.
일 예로, 도 3을 참조하면, 브로드캐스트 메시지(30)는 비경쟁 전송을 위한 제1 무선 자원(31), 제2 무선 자원(32) 내지 제n 무선 자원(33)의 인덱스 목록을 순차적으로 또는 선택적으로 포함할 수 있다. 여기서, 제1 무선 자원(31), 제2 무선 자원(32) 내지 제n 무선 자원(33)은 비경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원일 수 있다. 이러한, 브로드캐스트 메시지(30)의 구조에 따라, 단말들(300, 500)은 블라인드 디코딩 시간을 줄일 수 있다.
일 예로, LTE의 경우 PDCCH 구조에서 DCI (downlink control information) format 은 다수의 단말들이 동시에 상대적으로 적은 양의 정보를 수신하는데 유리한 1C로 설정할 수 있다. 이 경우, PDCCH 의 CCE (control channel element) aggregation level 은 8로 고정하고, 공통 탐색 구간 (common search area) 에 해당 브로드캐스트 시그널링에 대한 정보를 할당하도록 할 수 있다.
또한, 단말(300)은 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 기지국(400)으로 업링크 데이터를 송신할 수 있다. 여기서, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원은 단말(300)과 기지국에 공유될 수 있다(이하, 도 4에서 상세히 설명). 이에 따라, 단말(300)은 기지국(400)에서 브로드캐스트 되는 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 수신하지 않고도, 해당 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 이용하여 업링크 데이터를 송신할 수 있다.
또한, 단말(300)은 기지국(400)의 업링크 스케줄링 없이도, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 업링크 데이터를 송신할 수 있다.
도 2를 참조하면, 일 예로, 단말(300)은 비경쟁 전송 요청을 송신한 후, 기설정된 시간(예를 들어, 도 2의 t1)이 도과하는 경우, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 업링크 데이터를 송신할 수 있다.
다른 예로, 단말(300)은 기지국(400)으로부터 수신되는 브로드캐스트 메시지가 수신되는 경우, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 업링크 데이터를 송신할 수 있다. 여기서, 브로드캐스트 메시지는 단말(300)이 송신한 비경쟁 전송 요청에 따른 확인 응답 신호(예컨대, ACK)로 활용될 수 있다.
한편, 다른 단말(500)도 상기 브로드캐스트 메시지를 수신할 수 있다.
일 예로, 다른 단말(500)은 수신된 브로드캐스트 메시지를 블라인드 디코딩하여, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 획득할 수 있다. 이 경우, 다른 단말(500)은 해당 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대하여는 경쟁 전송을 수행하지 않을 수 있다.
예를 들어, 다른 단말(500)에게 업링크 데이터가 발생되는 경우를 가정한다. 다른 단말(500)은 브로드캐스트 메시지로부터 획득된 정보에 포함되는 해당 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대하여는 경쟁 전송을 수행하지 않을 수 있다. 이 경우, 다른 단말(500)은 경쟁 전송을 이용하여 다른 경쟁 기반 무선 자원을 통해 주어진 업링크 데이터를 송신할 수 있다.
상술한 실시 예들에서, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는 비경쟁 전송을 위한 무선 자원이 단말(300)에게 예약되었음을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다. 예를 들면, 다른 단말(500)은 비경쟁 전송을 위한 무선 자원이 단말(300)에게 예약되었음을 나타내는 정보에 기초하여, 해당 무선 자원을 이용하지 않고, 경쟁 전송을 수행할 수 있다.
상술한 실시 예들에 따르면, 업링크 송신에 있어, 업링크 자원 요청에 대한 기지국(400)의 별도의 승인 과정의 일부 또는 전부가 생략될 수 있으며, 기지국(400)의 승인을 수신하기 위한 단말(300)의 블라인드 디코딩 과정의 일부 또는 전부가 생략될 수 있다. 이와 관련하여 도 2를 예로 들면, 기지국(400)의 업링크 전송 요청 승인 과정에 소요되는 시간이 t2로 감축 또는 생략될 수 있다. 또한, 단말(300)의 블라인드 디코딩 과정에 소요되는 시간이 t3으로 감축 또는 생략될 수 있다. 이에 따라, 단말(300)이 비경쟁 전송 요청을 송신하고, 업링크 데이터를 송신하는 시간 t1은 획기적으로 감축될 수 있다.
한편, 단말(300)은 기지국(400)에 초기 접속을 수행하는 경우, 그랜트 프리 전송을 위한 정보를 수신할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 그랜트 프리 전송을 위한 정보는 경쟁 전송을 위한 자원 정보, 비경쟁 전송을 위한 자원 정보, 비경쟁 전송 요청의 전송을 위한 PUCCH 자원 정보, 기지국의 브로드캐스팅 메시지를 수신하기 위한 전용 식별자 정보를 포함할 수 있다.
경쟁 전송을 위한 자원 정보는 경쟁 전송을 위해 할당된 무선 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, LTE의 경우 경쟁 전송을 위한 자원 정보는 경쟁 전송 자원 인덱스 정보를 포함할 수 있다.
비경쟁 전송을 위한 자원 정보는 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 포함할 수 있다. 예를 들어, LTE의 경우 비경쟁 전송을 위한 자원 정보는 경쟁 전송 자원 인덱스 중 적어도 하나의 자원 인덱스 정보를 포함할 수 있다(즉, 경쟁 전송 자원을 비경쟁 전송 자원으로 할당함).
상술한 경쟁 전송을 위한 자원 정보와 비경쟁 전송을 위한 자원 정보는 후술할 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
비경쟁 전송 요청의 전송을 위한 PUCCH 자원 정보는 비경쟁 전송을 수행하기 위해 기지국에 비경쟁 전송 요청을 보내기 위한 전용 PUCCH 자원일 수 있다. 예를 들어, LTE에서 동작하는 경우 PUCCH format 1의 형태로 정의될 수 있다. 또한, 상기 PUCCH 자원은 1 bit 크기를 가지며 각 단말 별로 전용으로 할당될 수 있다. 일 예로, 위상회전과 Walsh 시퀀스와 같은 직교커버시퀀스를 이용하여, 비경쟁 전송 요청을 위한 각 자원을 자원 인덱스로 표현할 수 있다.
기지국의 브로드캐스팅 메시지를 수신하기 위한 전용 식별자 정보는 일 예로, 기지국(300)의 브로드캐스트 메시지를 수신하기 위한 전용 식별자인 RNTI (radio network temporary indicator)일 수 있다. 다른 예로, 경쟁 기반 방식에서 비경쟁 기반 방식을 구현하기 위해 기지국(300)의 추가 브로드캐스팅 메시지를 수신하기 위한 식별자는 CF-RNTI (Contention-Free-RNTI) 로 정의될 수 있다.
또한, 이러한 전용 식별자 정보는 시스템 내의 모든 무선 단말들이 공용으로 할당받을 수 있다. 예를 들어, LTE의 경우 16 bit의 크기를 가지는 RNTI 중 현재 사용되지 않고 있는 FFF4 - FFF9 중 하나의 값을 CF-RNTI 로 지정할 수 있다. 이 경우, 기지국(200)은 초기 접속 시 RRC_CONNECTED 상태로 전이되는 각 단말에게 전용 식별자 정보를 송신할 수 있다.
상술한 실시 예들에서, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대하여 설명하였다. 이하에서, 도 4를 참조하여, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 포함하는 업링크 자원의 구조(configuration)을 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 업링크 자원 구조(configuration)를 도시한다.
도 4를 참조하면, 단말 1 내지 단말 3에게 비경쟁 전송을 위한 무선 자원이 할당되는 경우를 설명하면, 업링크 자원(40)은 단말 1 전용 비경쟁 전송 자원(41), 단말 2 전용 비경쟁 전송 자원(42), 단말 3 전용 비경쟁 전송 자원(43) 및 경쟁 전송 전용 자원(44)를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 업링크 자원(40)은 단말(300)이 RRC_IDLE 상태에서, RRC_CONNECTED 상태로 천이되는 경우에 기지국(400)으로부터 수신될 수 있다. 예를 들면, 업링크 자원(40)의 구조는 RRC connection establishment 과정에서, RRC connection setup 메시지에 포함되어, 기지국(400)으로부터 단말(300)로 수신될 수 있다. 일 예로, 업링크 자원(40)은 기본적으로 경쟁 전송을 위한 자원으로 할당될 수 있다. 이 경우, 경쟁 전송을 위한 자원은 경쟁 전송을 위한 전용 경쟁 전송 자원(44)과 비경쟁 전송을 위한 자원(업링크 자원(40)에서 경쟁 전송 전용 자원(44)을 제외한 나머지 자원)으로 할당될 수 있다. 여기서, 경쟁 전송 비전용 자원은 경쟁 전송에 이용되는 한편, 필요에 따라, 단말 1 전용 비경쟁 전송 자원(41), 단말 2 전용 비경쟁 전송 자원(42), 단말 3 전용 비경쟁 전송 자원(43) 중 적어도 하나에 할당될 수 있다.
여기서, 단말 1 전용 비경쟁 전송 자원(41)은 단말 1의 비경쟁 전송을 위해 할당된 무선 자원이고, 단말 2 전용 비경쟁 전송 자원(42)은 단말 2의 비경쟁 전송을 위해 할당된 무선 자원이고, 단말 3 전용 비경쟁 전송 자원(43)은 단말 3의 비경쟁 전송을 위해 할당된 무선 자원일 수 있다.
일 예로, 단말 1 전용 비경쟁 전송 자원(41), 단말 2 전용 비경쟁 전송 자원(42) 및 단말 3 전용 비경쟁 전송 자원(43) 중 적어도 하나는 단말(300)의 비경쟁 전송을 위한 무선 자원으로 할당될 수 있다.
본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 멀티셀 환경에서 단말이 handover 하는 경우, 단말(300)은 RRC_RECONFIGURATION 메시지를 통해 우선순위가 높게 설정된 업링크 데이터 송신을 위해, 비경쟁 전송 요청을 전송하는 전용 PUCCH 자원과 비경쟁 전송을 수행할 수 있는 전용 자원을 다시 할당 받아야 한다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 업링크 자원 구조(configuration)를 도시한다.
도 5를 참조하면, 업링크 자원(50)은 단말 전용 자원(51), 단말 그룹 전용 자원(52) 및 공용 자원(53)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 단말(300)은 단말(300)에 대한 단말 전용 자원(51), 단말(300)이 포함되는 단말 그룹에 대한 단말 그룹 전용 자원(52) 및 공용 자원(53)을 할당받을 수 있다. 여기서, 단말 전용 자원(51), 단말 그룹 전용 자원(52) 및 공용 자원(53) 순으로 자원의 중요도가 낮게 설정될 수 있다. 다른 예로, 상기 자원의 중요도는 자원들 간의 정해진 우선순위에 따라 다양한 방식으로 설정될 수 있다.
일 예로, 높은 전송 신뢰도가 요구되는 업링크 데이터가 트리거링되는 경우, 단말(300)은 상술한 복수의 자원들(51 내지 53)이 중복되는 시간에서, 가장 높은 우선 순위의 단말 전용 자원(51)을 이용하여 그랜트 프리 기반 송신을 수행할 수 있다. 만약, 단말 전송 자원(51)이 할당되지 않았거나, 현재시간으로부터 과도한 시간 이후에 단말 전송 자원(51)을 이용해야 한다면, 단말(300)은 단말 그룹 전용 자원(52)을 이용하여 해당 업링크 데이터를 송신할 수 있다.
다른 예로, 빠른 전송이 요구되는 업링크 데이터가 트리거링되는 경우, 현재시간에 단말 전용 자원(51) 및 단말 그룹 전용 자원(52)이 할당되지 않았다고 판단되면, 단말(300)은 공용 자원(53)을 통해 업링크 데이터를 송신할 수 있다.
상술한 예 외에도, 단말(300)은 업링크 데이터의 특성(전송 신뢰도, 빠른 송신)과 단말 전용 자원(51), 단말 그룹 전용 자원(52) 및 공용 자원(53)의 할당 여부를 고려하여, 최적의 업링크 데이터 송신을 달성할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 블록도이다.
도 6에 따르면, 단말(100')은 송수신기(110) 및 프로세서(120)를 포함한다.
송수신기(110)는 기지국(200')과 신호를 송수신할 수 있다.
프로세서(120)는 단말(100')을 전반적으로 제어한다. 프로세서(120)는 기지국으로 비경쟁 전송 요청을 송신하고, 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 업링크 데이터를 송신하고, 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로 브로드캐스트 되는, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 수신하고, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 기지국(200')으로 업링크 데이터를 송신하도록 송수신기(100)를 제어할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 블록도이다.
도 7에 따르면, 기지국(200')은 송수신기(210) 및 프로세서(220)를 포함한다.
송수신기(210)는 단말(100')과 신호를 송수신할 수 있다. 송수신기(220)는 단말(100')로부터 비경쟁 전송 요청을 수신할 수 있다.
프로세서(220)는 기지국(200')을 전반적으로 제어한다. 프로세서(220)는 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 업링크 데이터가 단말(100')로부터 수신되는지 여부를 판단할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우, 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 브로드캐스팅하도록 송수신기(210)를 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(220)는 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 단말로부터 업링크 데이터를 수신하도록 송수신기(220)를 제어할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 업링크 데이터 수신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
업링크 데이터 수신 방법은 단말로부터 비경쟁 전송 요청을 수신하는 과정(810), 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 업링크 데이터가 단말로부터 수신되는지 여부를 판단하는 과정(820), 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우, 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 브로드캐스팅하는 과정(830) 및 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 단말로부터 업링크 데이터를 수신(840)하는 과정을 포함할 수 있다. 여기서, 업링크 데이터가 수신되는 경우, 업링크 데이터 송수신 절차를 종료할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 업링크 데이터 송신 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
업링크 데이터를 송신하는 방법은, 기지국으로 비경쟁 전송 요청을 송신하는 과정(910), 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 업링크 데이터를 송신하는 과정(920), 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로 브로드캐스트 되는, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 수신하는 과정(930) 및 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 기지국으로 업링크 데이터를 송신하는 과정(940)을 포함할 수 있다.
여기서, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는 기설정된 시간 동안 업링크 데이터가 기지국에 의해 수신되지 않는 경우 또는 업링크 데이터가 손상되어 기지국에 의해 수신된 경우, 브로드캐스트 될 수 있다.
또한, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는 비경쟁 전송을 위한 무선 자원이 단말에게 예약되었음을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는 비경쟁 전송을 위한 무선 자원의 인덱스 목록을 순서대로 포함할 수 있다.
이 경우, 비경쟁 전송 요청은 기지국 및 단말 간의 시그널링 또는 업링크 제어 채널 (예컨대, physical uplink control channel (PUCCH))을 통해 송신될 수 있다.
여기서, 판단하는 과정은 기설정된 시간 동안 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우 또는 업링크 데이터가 손상되어 수신된 경우, 업링크 데이터가 수신되지 않았다고 판단할 수 있다.
이 경우, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는 비경쟁 전송을 위한 무선 자원이 단말에게 예약되었음을 나타내는 정보를 더 포함할 수 있다.
또한, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는 비경쟁 전송을 위한 무선 자원의 인덱스 목록을 순서대로 포함할 수 있다.
또한, 비경쟁 전송 요청은 기지국 및 단말 간에 기정의된 physical uplink control channel (PUCCH)을 통해 수신될 수 있다.
한편, 상술한 본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 전력 제어 방법은 컴퓨터로 실행 가능한 프로그램 코드로 구현되어 다양한 비 일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)에 저장된 상태로 프로세서에 의해 실행되도록 각 서버 또는 기기들에 제공될 수 있다.
일 예로, 기지국으로 비경쟁 전송 요청을 송신하는 과정, 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 업링크 데이터를 송신하는 과정, 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로 브로드캐스트 되는, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 수신하는 과정 및 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 기지국으로 업링크 데이터를 송신하는 과정을 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
다른 예로, 단말로부터 비경쟁 전송 요청을 수신하는 과정, 경쟁 기반 전송을 위한 무선 자원을 통해 업링크 데이터가 단말로부터 수신되는지 여부를 판단하는 과정, 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우, 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 브로드캐스팅하는 과정 및 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 단말로부터 업링크 데이터를 수신하는 과정을 수행하는 프로그램이 저장된 비일시적 판독 가능 매체(non-transitory computer readable medium)가 제공될 수 있다.
상술한 다양한 어플리케이션 또는 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독 가능 매체에 저장되어 제공될 수 있다.
또한, 이상에서는 본 개시의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 개시는 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 개시의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 개시의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.
100, 300: 단말 200, 400: 기지국
500: 다른 단말

Claims (20)

  1. 그랜트 프리(grant-free) 전송에 기반하여 기지국이 업링크 데이터를 수신하는 방법에 있어서,
    단말로부터 비경쟁 전송 요청을 수신하는 과정;
    경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 업링크 데이터가 상기 단말로부터 수신되는지 여부를 판단하는 과정;
    상기 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 브로드캐스팅하는 과정; 및
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 상기 단말로부터 상기 업링크 데이터를 수신하는 과정;을 포함하는, 업링크 데이터 수신 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판단하는 과정은,
    기설정된 시간 동안 상기 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우 또는 상기 업링크 데이터가 손상되어 수신된 경우, 상기 업링크 데이터가 수신되지 않았다고 판단하는, 업링크 데이터 수신 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원이 상기 단말에게 예약되었음을 나타내는 정보를 더 포함하는, 업링크 데이터 수신 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원의 인덱스 목록을 순서대로 포함하는, 업링크 데이터 수신 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송 요청은,
    상기 기지국 및 단말 간에 기정의된 physical uplink control channel (PUCCH)을 통해 수신되는, 업링크 데이터 수신 방법.
  6. 그랜트 프리(grant-free) 전송에 기반하여 업링크 데이터를 수신하는 기지국에 있어서,
    단말로부터 비경쟁 전송 요청을 수신하는 송수신기;
    경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 업링크 데이터가 상기 단말로부터 수신되는지 여부를 판단하고, 상기 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우, 상기 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 브로드캐스팅하도록 상기 송수신기를 제어하고, 상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 상기 단말로부터 상기 업링크 데이터를 수신하도록 상기 송수신기를 제어하는 프로세서;를 포함하는, 기지국.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로세서는,
    기설정된 시간 동안 상기 업링크 데이터가 수신되지 않는 경우 또는 상기 업링크 데이터가 손상되어 수신된 경우, 상기 업링크 데이터가 수신되지 않았다고 판단하는, 기지국.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원이 상기 단말에게 예약되었음을 나타내는 정보를 더 포함하는, 기지국.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원의 인덱스 목록을 순서대로 포함하는, 기지국.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송 요청은,
    상기 기지국 및 단말 간에 기정의된 physical uplink control channel (PUCCH)을 통해 수신되는, 기지국.
  11. 그랜트 프리(grant-free) 전송에 기반하여 단말이 업링크 데이터를 송신하는 방법에 있어서,
    기지국으로 비경쟁 전송 요청을 송신하는 과정;
    경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 업링크 데이터를 송신하는 과정;
    상기 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로 브로드캐스트 되는, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 수신하는 과정; 및
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 상기 기지국으로 상기 업링크 데이터를 송신하는 과정;을 포함하는, 업링크 데이터 송신 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는,
    기설정된 시간 동안 상기 업링크 데이터가 상기 기지국에 의해 수신되지 않는 경우 또는 상기 업링크 데이터가 손상되어 상기 기지국에 의해 수신된 경우, 브로드캐스트 되는, 업링크 데이터 송신 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원이 상기 단말에게 예약되었음을 나타내는 정보를 더 포함하는, 업링크 데이터 송신 방법.
  14. 제11항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원의 인덱스 목록을 순서대로 포함하는, 업링크 데이터 송신 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송 요청은,
    상기 기지국 및 단말 간에 기정의된 physical uplink control channel (PUCCH)을 통해 송신되는, 업링크 데이터 송신 방법.
  16. 그랜트 프리(grant-free) 전송에 기반하여 업링크 데이터를 송신하는 단말에 있어서,
    송수신기; 및
    기지국으로 비경쟁 전송 요청을 송신하고, 경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통해 상기 업링크 데이터를 송신하고, 상기 비경쟁 전송 요청에 대한 응답으로 브로드캐스트 되는, 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보를 수신하고, 상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원을 통하여 상기 기지국으로 상기 업링크 데이터를 송신하도록 상기 송수신기를 제어하는 프로세서;를 포함하는, 단말.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는,
    기설정된 시간 동안 상기 업링크 데이터가 상기 기지국에 의해 수신되지 않는 경우 또는 상기 업링크 데이터가 손상되어 상기 기지국에 의해 수신된 경우, 브로드캐스트 되는, 단말.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원이 상기 단말에게 예약되었음을 나타내는 정보를 더 포함하는, 단말.
  19. 제16항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원에 대한 정보는,
    상기 비경쟁 전송을 위한 무선 자원의 인덱스 목록을 순서대로 포함하는, 단말.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 비경쟁 전송 요청은,
    상기 기지국 및 단말 간에 기정의된 physical uplink control channel (PUCCH)을 통해 송신되는, 단말.
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