KR102485522B1

KR102485522B1 - 다중 연결 기반 이동 통신 시스템에서 통신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR102485522B1
Application number: KR1020180117371A
Authority: KR
Inventors: 김성경; 박용직; 나지현
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2017-11-27
Filing date: 2018-10-02
Publication date: 2023-01-06
Also published as: KR20190062164A

Abstract

다중 연결 기반 이동 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 송신 장치의 동작방법은, SGW(serving gateway) 혹은 코어망(core network)로부터 수신한 데이터를 수신 장치로 전송하기로 결정한 경우, 상기 데이터에 확장 정보 요소(extended information element)를 결합하여 결합 데이터를 생성하는 단계, 상기 결합 데이터를 상기 수신 장치로 전송하는 단계 및 상기 수신 장치에 전송된 상기 결합 데이터에 대한 정상 수신 여부를 지시하는 피드백(feedback) 정보를 상기 수신 장치로부터 수신하는 단계를 포함한다.

Description

다중 연결 기반 이동 통신 시스템에서 통신 방법 및 장치 {METHOD FOR COMMUNICATING IN MULTI-CONNECTION BASED MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS FOR THE SAME}

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 데이터 송수신 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다중 연결 기반 통신 환경에서 단말의 QoS를 관리하기 위한 데이터 통신 방법 및 장치에 관한 것이다.

제4 세대 이동 통신보다 최소한 10~100배의 데이터 전송율인 Gbps(Giga bps) 급 지원을 목표로 하는 제5 세대 이동 통신에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 관련하여 마스터 기지국(MeNB: master eNodeB)와 이차 기지국(SeNB: secondary eNodeB)이 제공하는 무선 자원을 동시에 사용하여 단말에 대한 전송 효율을 높이는 기술로서 이중 연결(DC: dual connectivity) 기반 이동 통신 시스템이 주목을 받고 있다.

이와 함께 제5 세대 이동 통신 시스템은 ICT 융합기반의 각종 통신 인프라를 지원할 수 있도록 설계가 고려되고 있다. 이를 위해 제5 세대 이동통신과 제4 세대 이동통신 및 WiFi간의 연결이 지원되도록 설계될 필요가 있다. 또한 기지국의 상위 계층 기능과 하위 계층 기능을 별도의 유닛(unit)으로 분리하기도 한다. 기지국의 상위 계층 기능은 CU(central unit)이라는 유닛에서 담당하고, 기지국의 하위 계층 기능은 DU(distributed unit)라는 유닛에서 담당하는 분리형 기지국을 지원하는 것을 목표로 한다.

이와 같은 분리형 기지국을 포함하는 다중 연결 기반 통신 시스템에서 통신 노드 간 데이터를 오류없이 송수신하기 위해 통신 노드 간의 사용자 평면 데이터 전달을 통해 효율적으로 단말의 end-to-end QoS를 조절하기 위한 통신 방법이 필요하다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 분리형 기지국을 포함하는 다중 연결 기반 통신 시스템에서 통신 노드 간의 사용자 평면 데이터 전달을 통해 효율적으로 단말의 end-to-end QoS를 조절하기 위한 송신 장치의 동작 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 분리형 기지국을 포함하는 다중 연결 기반 통신 시스템에서 통신 노드 간의 사용자 평면 데이터 전달을 통해 효율적으로 단말의 end-to-end QoS를 조절하기 위한 수신 장치의 동작 방법을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, 분리형 기지국을 포함하는 다중 연결 기반 통신 시스템에서 통신 노드 간의 사용자 평면 데이터 전달을 통해 효율적으로 단말의 end-to-end QoS를 조절하기 위한 송신 장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 연결 기반 이동 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법은, SGW(serving gateway) 혹은 코어망(core network)로부터 수신한 데이터를 수신 장치로 전송하기로 결정한 경우, 상기 데이터에 확장 정보 요소(extended information element)를 결합하여 결합 데이터를 생성하는 단계, 상기 결합 데이터를 상기 수신 장치로 전송하는 단계 및 상기 수신 장치에 전송된 상기 결합 데이터에 대한 정상 수신 여부를 지시하는 피드백(feedback) 정보를 상기 수신 장치로부터 수신하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 확장 정보 요소는 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval) 정보, 전달 상태 PDU 카운터(delivery_status_PDU_counter) 정보 및 송신 완료 패킷 정보(TX_done_packet_information)중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 확장 정보 요소가 상기 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval)에 대한 갱신된 정보를 포함하면, 상기 데이터에 대한 ACK 피드백 대기 타이머(ACK_feedback_waiting_timer)를 구동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 피드백 정보가 ACK(acknowledgement)인 경우, 상기 결합 데이터에 대한 ACK 피드백 대기 타이머를 중지하고 상기 결합 데이터를 버퍼(buffer)에서 삭제하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 피드백 정보는 상기 수신 장치로부터 수신하는 전달 상태 PDU(delivery_status_PDU)에 포함될 수 있다.

여기서, 상기 전달 상태 PDU가 상기 수신 장치에 의해 설정된 전달 상태 PDU 카운터를 포함하는 경우, 상기 전달 상태 PDU 카운터를 저장하는 단계, 후속으로 수신하는 전달 상태 PDU에 포함된 전달 상태 PDU 카운터 값과 비교하여 신규 전달 상태 PDU인지 여부를 판단하는 단계 및 신규 전달 상태 PDU를 수신한 경우, 상기 전달 상태 PDU 카운터를 갱신하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 전달 상태 PDU에 포함된 상기 피드백 정보가 NACK(non-acknowledgement)인 경우, 단말로 상기 데이터에 대한 재전송을 직접 수행할 지 여부를 결정하는 단계 및 상기 데이터에 대한 재전송을 직접 수행할 경우, 재전송을 위한 ACK 피드백 대기 타이머를 중지하고 송신 완료 패킷 정보 정보 요소(TX_done_packet_information_IE)가 반영된 상기 데이터를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 ACK 피드백 대기 타이머가 만료되면 송신 완료 패킷 정보 정보 요소를 갱신하고 단말에게 상기 데이터에 대한 재전송 데이터를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 수신 장치로 전송하는 상기 데이터는 X2 인터페이스(interface), Xn 인터페이스 및 NR-U 인터페이스 중 적어도 하나를 통해 전송될 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중 연결 기반 이동 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 방법은, 송신 장치로부터 수신한 데이터의 확장 정보 요소(extended information element) 유형을 확인하는 단계, 상기 데이터의 시퀀스 넘버(sequence number)에 기초하여 데이터의 누락 여부를 판별하여 정상 수신 여부 지시 피드백 정보를 갱신하는 단계, 상기 데이터의 누락 여부 판별을 통해 데이터 손실이 검출되지 않으면 후속 피드백 전송 타이머(next_feedback_transmission_timer)를 구동하고 상기 갱신된 정상 수신 여부 지시 피드백을 트리거(trigger)하는 단계를 포함한다.

여기서, 상기 데이터는 X2 인터페이스(interface), Xn 인터페이스 및 NR-U 인터페이스 중 적어도 하나를 통해 상기 송신 장치로부터 수신할 수 있다.

여기서, 상기 데이터의 누락 여부 판별을 통해 적어도 하나 이상의 데이터 손실이 검출되면 손실된 데이터에 대한 폐기 타이머(discard timer)를 구동하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 손실된 데이터에 대한 상기 폐기 타이머가 만료되면 상기 데이터에 대한 NACK(non-acknowledgement) 피드백 정보를 삭제하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 후속 피드백 전송 타이머가 만료되거나, 상기 정상 수신 여부 지시 피드백이 트리거된 경우 상기 후속 피드백 전송 타이머를 종료하는 단계 및 새로운 전달 상태 PDU를 송신 장치로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 확장 정보 요소 유형이 송신 전달 상태 PDU 카운터(TX_delivery_status_PDU_counter)를 포함하면, 이전의 송신 전달 상태 PDU 카운터값과의 동일여부를 판별하여 동일한 경우 이전 NACK 피드백 정보를 삭제하는 단계 및 송신 전달 상태 PDU 카운터의 값을 1단위 증가하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 확장 정보 요소 유형이 송신 완료 패킷 정보(TX_done_packet_information)를 포함하면, 상기 송신 완료 패킷 정보와 연관된 데이터에 대한 정보를 삭제하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 확장 정보 요소 유형이 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval)을 포함하면, 최대 허용 피드백 시간(maximum_allowed_feedback_time)을 갱신하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 다중 연결 기반 이동 통신 시스템의 송신 장치는, 적어도 하나의 프로세서, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해서 수행되는 적어도 하나의 명령을 저장한 메모리, 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해서 제어되는 송수신기를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은,

SGW(serving gateway) 혹은 코어망(core network)로부터 수신한 데이터를 수신 장치로 전송하기로 결정한 경우, 상기 데이터에 확장 정보 요소(extended information element)를 결합하여 결합 데이터를 생성하는 단계, 상기 송수신기를 이용하여 상기 결합 데이터를 상기 수신 장치로 전송하는 단계 및 상기 송수신기를 이용하여 상기 수신 장치에 전송된 상기 결합 데이터에 대한 정상 수신 여부를 지시하는 피드백(feedback) 정보를 상기 수신 장치로부터 수신하는 단계를 수행하도록 구성된다.

여기서, 상기 확장 정보 요소가 상기 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval)에 대한 갱신된 정보를 포함하면, 상기 명령어는 상기 데이터에 대한 ACK 피드백 대기 타이머(ACK_feedback_waiting_timer)를 구동하는 단계를 더 수행하도록 구성될 수 있다.

본 발명에 의하면, 다중 연결 기반 이동 통신 시스템(기능 분할 기지국 장치의 경우도 포함)에서 통신 노드 간의 사용자 평면 데이터 전달을 통해 효율적으로 단말의 end-to-end QoS를 조절할 수 있다.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3a은 NR에서 고려되는 일체형 기지국 배치 형태를 설명하는 개념도이다
도 3b는 NR에서 고려되는 동일국사 기지국 배치 형태를 설명하는 개념도이다.
도 3c는 NR에서 고려되는 분리형 기지국 배치 형태를 설명하는 개념도이다
도 4는 종래 기술 상의 이중 연결 기술을 설명하는 개념도이다.
도 5는 NR에서의 4G/5G간 Multi-RAT 이중 연결 지원을 설명하는 개념도이다.
도 6은 NR 기지국의 기능 분할을 통한 이중 연결 기술에 대해 설명하는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중연결 기지국간 데이터 통신 방법을 설명하는 순서도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중연결 기지국간 데이터 통신 방법을 설명하는 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 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.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 "통신 네트워크"로 지칭될 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들 각각은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(non-orthogonal multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(space division multiple access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.

도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.

프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(user equipment)(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 커버리지(coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.

여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), 노변 장치(road side unit; RSU), DU(digital unit), CDU(cloud digital unit), RRH(radio remote head), RU(radio unit), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), 중계 노드(relay node), gNB 등으로 지칭될 수 있다. 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device) 등으로 지칭될 수 있다.

복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced), 5G NR(new radio) 등)을 지원할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀(ideal backhaul) 또는 논(non)-아이디얼 백홀을 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 코어(core) 네트워크(미도시)와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.

복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 OFDMA 기반의 다운링크(downlink) 전송을 지원할 수 있고, SC-FDMA 기반의 업링크(uplink) 전송을 지원할 수 있다. 또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO(multiple input multiple output) 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, 캐리어 애그리게이션(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접(device to device, D2D) 통신(또는, ProSe(proximity services) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다.

예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D 통신을 코디네이션(coordination)할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 코디네이션에 의해 D2D 통신을 수행할 수 있다.

다음으로, 다중 연결 기반 이통 통신 기술들이 설명될 것이다. 여기서, 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.

또한 데이터는 패킷, 데이터 패킷, PDU(protocol data unit)를 의미할 수 있다. 패킷은 데이터 그 자체를 의미할 수도 있고, 데이터 내의 헤더와 구별되는 페이로드(payload)에 해당하는 부분일 수 있다.

전술한 바와 같이 제5 세대 이동 통신(이하 "5G"라 칭함)은 ICT 융합기반의 각종 통신 인프라를 지원할 수 있도록 설계가 고려되고 있다. 제5 세대 이동 통신 시스템 구축을 위한 표준 규격의 하나로 3GPP NR(new radio)(이하 'NR'로 칭함)이 있다.

NR의 RAN(radio access network)는 진화된 제4 세대 이동 통신 시스템(이하"4G"라 칭함)인 E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)와 NR을 모두 지원하도록 하기 위한 새로운 무선 액세스 네트워크이다. 즉, NR은 NR 단독 운영 이동 통신 시스템이 아닌, 종래 4G뿐만 아니라 제3 세대 이동 통신 시스템 및 WiFi 통신 시스템과 같은 종래 이동 통신 시스템 및 무선 통신 시스템과 연결될 수 있도록 하는 것을 목표로 한다. 다음은 NR에서 기지국 기능을 분리하는지 여부와 4G 기지국과의 연동 여부에 따른 NR RAN 형태에 대해 설명한다.

도 3a은 NR에서 고려되는 일체형 기지국 배치 형태를 설명하는 개념도이고, 도 3b는 NR에서 고려되는 동일국사 기지국 배치 형태를 설명하는 개념도이고, 도 3c는 NR에서 고려되는 분리형 기지국 배치 형태를 설명하는 개념도이다.

도 3a를 참조하면, NR에서 NR 기지국인 gNB(next generation NodeB)가 중앙 유닛인 CU와 분산 유닛인 DU로 분리되지 않고 한 통으로 구성되는 일체형 형태의 기지국 배치를 나타낸다. gNB에 모든 프로토콜(protocol) 스택(stack)이 지원되고, 코어망(CN: core network)과는 RAN-CN 인터페이스(interface)(310)을 통해 연결되고, 다른 기지국 및 4G 기지국과는 Inter-BS 인터페이스(320)을 통해 연결된다.

도 3b를 참조하면, NR에서 대도시 매크로(macro) 환경에 적합하도록 하나의 동일국사(site)에 NR과 4G를 동시에 사용하는 것을 나타낸다. 이 방식을 이용하면 부하 균형제어(load balancing)와 멀티 접속 기능을 이용하여 기지국의 형상을 조정하면서 4G 및 5G에 할당된 주파수 자원을 모두 활용할 수 있고 셀 커버리지를 확대할 수 있다.

도 3c를 참조하면, NR 기지국인 gNB(next generation NodeB)가 중앙 유닛인 CU와 분산 유닛인 DU로 분리되어 운영되는 것을 나타낸다. CU는 기지국 상위 계층 기능을 담당하고 DU는 기지국 하위 계층 기능을 담당한다. 이와 같은 분리 운영시 두 유닛을 접속하는 트랜스포트(transport) 장비가 고성능을 요구하는 경우, CU는 상위계층부터 하위계층까지 많은 기능을 수용해야 하고 DU은 그만큼 상대적으로 적은 일부 하위 계층 기능만을 수용할 수 있다.

따라서, CU의 프로세싱(processing) 부담이 과중되고 트랜스포트 전송장비의 전송 용량이나 지연 및 동기 요구사항 또한 만족시키기가 쉽지 않다. 반면에, 이 경우 전송지연이 짧아 최적의 스케쥴링(scheduling) 기법을 이용하면 CoMP(coordinated multi-point)와 같은 기지국 간 협력통신(예, CoMP)이 보다 손쉽게 실현될 수 있는 장점이 있다.

트랜스포트가 저성능인 경우, CU는 프로세싱 부하가 다소 덜 한 상위계층 프로토콜 기능만을 담당하도록 하여 트랜스포트 전송장비의 전송 용량이나 지연 요건에서 여유를 가질 수 있다. 다음으로 NR과 4G 사이의 Inter-RAT(radio access technology)간 이중 연결(DC: dual connectivity) 기술에 대해 설명한다. 먼저 종래 기술 상의 이중 연결 기술에 대해 설명한다.

도 4는 종래 기술 상의 이중 연결 기술을 설명하는 개념도이다.

도 4를 참조하면, MeNB(master eNB)(410)과 SeNB(secondary eNB)(420)간 X2 인터페이스(430)를 통한 베어러(bearer) 유형에 따른 UP(user plane) 프로토콜(protocol) 스택(stack)의 처리를 나타낸다. 이때, MeNB(410)와 SeNB(420)간 X2 링크는 비이상적(non-ideal) 링크일 수 있어 양 기지국간에서의 양방향 전송이 실패할 수 있다.

DC는 대형 매크로(macro) 기지국과 무선 통신 링크(link)가 설정된 단말이 마크로셀(micro cell) 커버리지(coverage) 내에서 이동하면서 해당 마크로셀을 통해 고속 데이터 서비스를 제공 받도록 하는 기술이다. 3GPP LTE 및 LTE-A에서의 DC 베어러(bearer) 타입은 MeNB의 무선 자원을 통해 전송되는 MCG(master cell group) 베어러, SeNB의 무선 자원을 통해 전송되는 SCG(secondary cell group) 베어러 및 MeNB와 SeNB의 무선 자원을 모두 사용하여 전송하는 분할(split) 베어러가 있다.

SCG 베어러의 경우, SGW(serving gateway)에서 SeNB로 하향링크 데이터가 직접 전송된다. 분할 베어러의 경우, SGW(미도시됨)에서 MeNB(410)의 PDCP(packet data convergence protocol)를 거친 분할 베어러의 데이터가 SeNB(420)로 전달된다. 이때, MeNB(410)는 SeNB(420)로 데이터를 전달할 때 손실을 대비하여 SeNB로 전달한 데이터를 버퍼링(buffering)하여 재전송이 필요할 때 재전송을 제공할 수 있다.

이와 같은 절차를 통해 단말(미도시됨)에 성공적으로 이중 연결 데이터가 전달되면 SeNB(420)는 해당 데이터에 대한 시퀀스 번호(SN: sequence number)를 MeNB(410)으로 피드백할 수 있다. 한편, 3GPP LTE 및 LTE-A 시스템에서 MeNB와 SeNB간 데이터 송수신은 X2 인터페이스를 따른다. X2 인터페이스는 GTP(GPRS Tunneling Protocol) 로 동작하고, GTP PDU type은 RAN 컨테이너(container)에 전달할 데이터 패킷과 전달 상태(d1elivery status) 정보를 포함한다. 다음으로 NR과 4G 사이의 Inter-RAT(radio access technology)간 이중 연결(DC: dual connectivity) 기술에 대해 설명한다.

도 5는 NR에서의 4G/5G간 Multi-RAT 이중 연결 지원을 설명하는 개념도이다.

도 5를 참조하면, 종래 3GPP LTE 및 LTE-A 지원 기지국과 NR 지원 기지국에서의 이중 연결 기술 지원을 위한 네트워크 아키텍쳐(architecture)를 나타낸다. 전술한 바와 같이 NR은 종래 제4 시대 이동 통신 시스템인 3GPP LTE 및 LTE-A 시스템의 활용을 통한 조기 상용화를 위해 LTE 및 LTE-A 기지국(eNB)과 NR 기지국(gNB)간의 MR-DC(Multi-RAT Dual connectivity)를 고려하고 있다.

일례로, MN(master nodeB)으로는 eNB를 사용하고 SN(secondary nodeB)으로는 gNB를 사용하는 EN-DC(E-UTRAN NR-DC) 및 MN을 gNB로 하고 SN을 eNB로 하는 NE-DC (NR E-UTRA- DC)등을 들 수 있고 이외에도 다양한 방식의 MR-DC이 있다. MR-DC 방식에서의 MN과 SN 사이의 사용자 데이터 송수신을 위한 인터페이스로는 X2 인터페이스 또는 Xn 인터페이스가 사용될 수 있다.

그리고, 핵심망(CN: core network)과의 UP(user plane)연결이 MN과 연결되어 있는지 SN과 연결되어 있는지에 따라(즉, PDCP 엔터티(entity)가 MN 및 SN 중 어디에 있는지에 따라) MN 종단 베어러(MN terminated bearer)와 SN 종단 베어러(SN terminated bearer)로 구분할 수 있다.

도 5의 EN-DC 개념도는 MN(510)과 SN(520)간 MR-DC 베이러를 위한 사용자 평면 프로토콜을 도시한 것으로서, MN종단 SCG베어러(MN terminated SCG bearer), SN종단 MCG베어러(SN terminated MCG bearer), SN/MN종단 분할 베어러(SN/MN terminated Split bearer)중 어느 것이라도 설정되면 X2 (또는 Xn)인터페이스를 통해 해당 베어러에 대한 사용자 데이터가 MN과 SN간 송수신된다. 다음으로, NR의 기지국 기능 분할을 통한 이중 연결 기술에 대해 설명한다.

도 6은 NR 기지국의 기능 분할을 통한 이중 연결 기술에 대해 설명하는 개념도이다.

도 6을 참조하면, NR 기지국에 해당하는 gNB(620)가 CU(630)과 DU(640)으로 분리되어 NR 핵심망인 5GC(680) 및 미분리 기지국 gNB(610)와 함께 이중 연결을 지원하는 경우를 나타낸다. 전술한 바와 같이, NR에서는 기지국의 CU와 DU로의 기능 분할 (Functional split)을 지원하고 이를 위한 인터페이스를 고려하고 있다. 이때, CU와 DU 사이의 인터페이스를 F1 인터페이스(650)라 정의된다.

F1 인터페이스는 제어평면과 사용자 평면 분리를 지원하고, 단말 연관 정보(UE associated information)과 비단말 연관 정보(non-UE associated information)의 교환을 가능하게 한다. 사용자 평면에서의 인터페이스를 F1-U라고 하며, CU의 PDCP 엔터티와 DU의 RLC 엔터티 사이의 사용자 데이터 전달을 위해 정의된다.

Xn 인터페이스는 gNB와 gNB(또는 ng-eNB(next generation eNB)) 사이에 존재하는 인터페이스이며, 세부적으로는 Xn-U는 사용자 평면에 대한 인터페이스인 Xn-U와 제어 평면에 대한 인터페이스인 Xn-C(660)로 나누어 진다. NG 인터페이스(670)는 NG-RAN과 5GC 사이의 시그널링(signaling) 정보 교환을 지원하기 위한 인터페이스이다.

한편, NR의 새로운 Xn(NR-U라고도 함) 인터페이스 상에서 송수신되는 데이터 패킷은 3byte의 NR-U SN(sequence number)를 갖게 된다. 수신 기지국이 송신 기지국으로부터 전달된 데이터의 SN(sequence number)이 연속되지 않은 SN(sequence number)으로 수신되는 경우 무선 링크 상에서 해당 데이터에 대한 손실이 발생한 것으로 인지하고, 해당 SN에 대한 데이터 재전송을 송신 기지국에 요청한다(손실이 발생한 데이터의 SN(sequence number)를 피드백하는 방식을 통함).

표 1은 NR의 NR-U 인터페이스 상으로 전송되는 데이터에 대한 하향링크 사용자 데이터 포맷(downlink user data format)(PDU_TYPE_0)의 일 예이다. 3 옥텟(octet) 정보의 NR-U SN(sequence number)는 현재 전송되는 데이터에 대한 SN(sequence number)를 나타낸다.

비트(Bits)								옥텟 수 (number of octets)
7	6	5	4	3	2	1	0
PDU 유형(type) (=0)				여분 (Spare)	DL 폐기블록(Discard Blocks)	DL 배수 (Flush)	폴링 보고 (Report polling)	1
여분(Spare)						도움정보 (Assistance Info). 폴링보고플래그 (Report Polling Flag)	재전송 플래그 (Retransmission flag)	1
NR-U 시퀀스 번호(Sequence Number)								3
DL 폐기(discard) NR PDCP PDU SN								0 or 3
DL 블록 폐기번호 (DL discard Number of blocks)								0 or 1
DL discard NR PDCP PDU SN start (first block)								0 or 3
폐기되는 블록 크기(최초 블록)(Discarded Block size (first block))								0 or 1
…
DL 폐기(discard) NR PDCP PDU SN 개시(start) (마지막 블록(last block))								0 or 3
폐기된 블록 사이즈(마지막 블록)(Discarded Block size (last block))								0 or 1
패딩(Padding)								0-3

표 2는 손실이 발생한 데이터 패킷에 대한 재전송을 요청하기 위한 하향링크 데이터 전달 상태 포맷(downlink data delivery status format)(PDU_TYPE_1)의 일 예이다.

비트(Bits)								옥텟 수
7	6	5	4	3	2	1	0
PDU 유형 (=1)				최선 전송 NR PDCP SN 지시 (Highest Transmitted NR PDCP SN Ind)	최선 전달 NR PDCP SN 지시 (Highest Delivered NR PDCP SN Ind. )	최종 프레임 지시 (Final Frame Ind.)	분실패킷보고 (Lost Packet Report)	1
여분(Spare)				데이터율 지시 (Data rate Ind.)	최선 재전송 NR PDCP SN 지시 (Highest Retransmitted NR PDCP SN Ind)	최선 전달 재전송 NR PDCP SN 지시( Highest Delivered Retransmitted NR PDCP SN Ind)	원인 보고( Cause Report)	1
데이터 무선 베어러를 위한 바람직한 버퍼 크기 (Desired buffer size for the data radio bearer)								4
바람직한 데이터율(Desired Data Rate)								0 or 4
보고된 분실 NR-U 시퀀스 번호 레인지의 수 (Number of lost NR-U Sequence Number ranges reported)								0 or 1
분실 NR-U 시퀀스 번호 레인지의 시작 (Start of lost NR-U Sequence Number range)								0 or (6* 보고된 분실 NR-U SN 레인지의 수( Number of reported lost NR-U SN ranges))
분실 NR-U 시퀀스 번호 레인지의 끝 (End of lost NR-U Sequence Number range)
성공적으로 전달된 NR PDCP 시퀀스 번호의 최선 (Highest successfully delivered NR PDCP Sequence Number)								0 or 3
전송된 NR PDCP 시퀀스 번호의 최선(Highest transmitted NR PDCP Sequence Number)								0 or 3
원인값(Cause Value)								0 or 1
성공적으로 전달된 재전송 NR PDCP 시퀀스 번호의 최선(Highest successfully delivered retransmitted NR PDCP Sequence Number)								0 or 3
재전송된 NR PDCP 시퀀스 번호의 최선 (Highest retransmitted NR PDCP Sequence Number)								0 or 3
패딩(Padding)								0-3

송신 기지국은 수신 기지국으로부터 피드백된 정보인 하향링크 데이터 전달 정보를 이용하여 전송이 완료된 데이터는 재전송 버퍼(buffer)에서 삭제하고, 재전송이 요청되는 데이터에 대해서는 설정된 최대 재전송 횟수 및 전송 상태(Delivery Status) 피드백 주기 등에 기초하여 수신 기지국으로 재전송을 한다.

MR-DC 및 기지국 기능 분할 배치와 같은 새로운 형태의 이동 통신 환경하에서의 제5 세대 이동 통신 시스템의 필수 요구 사항인 단말로의 저지연 데이터 서비스 제공을 위해서는 새로운 데이터 통신 방법이 필요하다.

특히, MR-DC 시스템 하의 기지국과 기지국간의 X2(또는 Xn) 인터페이스상의 전송 오류로 인한 end-to-end 전송 지연을 방지하기 위한 데이터 통신 방법과 기능 분할 기지국이 사용된 경우에서의 end-to-end QoS(quality of service)를 보장하기 위한 데이터 통신 방법이 필요하다. 다음으로 MR-DC 및 기지국 기능 분할 배치와 같은 새로운 형태의 이동 통신 환경하에서의 end-to-end QoS를 보장하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 연결 기지국간 데이터 통신 방법에 대해 설명한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중연결 기지국간 데이터 통신 방법을 설명하는 순서도이다.

도 7을 참조하면, 사용자 평면 데이터를 전달하는 PDCP 엔터티가 존재하는 기지국에 해당하는 송신 장치와 사용자 평면 데이터를 수신하고 수신 상태에 대한 피드백을 전송하는 기지국에 해당하는 수신 장치의 데이터 송수신을 위한 동작을 나타낸다. 여기서 송신 장치와 수신 장치에 해당하는 기지국은 eNB 또는 gNB(F1 인터페이스를 가지는 분할형 gNB 포함)일 수 있다. 즉, 송신 장치와 수신 장치는 EN-DC, NGEN-DC, NE-DC를 포함하는 MR-DC상의 기지국 중 하나에 해당할 수 있다.

전술한 바와 같이 이하 실시예들에서의 데이터는 패킷, 데이터 패킷, PDU(protocol data unit)를 의미할 수 있다. 패킷은 데이터 그 자체를 의미할 수도 있고, 데이터 내의 헤더와 구별되는 페이로드(payload)에 해당하는 부분일 수 있다.

eNB 또는 gNB에 해당하는 송신 장치가 SGW(또는 코어망(core network))로부터 수신한 데이터를 eNB 또는 gNB에 해당하는 수신 장치로 전송할 지를 결정할 수 있다(S710).

송신 장치에서 수신 장치로 데이터를 전송하기로 결정한 경우, 송신 장치는 데이터와 확장 정보 요소(Extended Information Element: 이하 "Extended_IE"로 칭함)를 결합하여 결합 데이터를 생성할 수 있다. Extended_IE는 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval) 정보, 전달 상태 PDU 카운터(delivery_status_PDU_counter) 정보 및 송신 완료 패킷 정보(TX_done_packet_information)를 포함할 수 있다. 이하의 본 발명에 따른 일 실시예에서는 송신 장치에서 Extended_IE가 최대 전달 상태 PDU 구간을 포함하는 경우에 대해 설명한다.

송신 장치에서 수신 장치로 데이터를 전송하기로 결정한 경우, 수신 장치가 송신 장치로부터 전송 받은 데이터에 대한 정상 수신 여부를 나타내는 피드백 정보를 송신 장치가 피드백 받기를 원하는 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval)의 변경이 필요한 지 여부를 판단할 수 있다. 여기서, 피드백 정보는 수신 장치로부터 수신하는 전달 상태 PDU(delivery_status_PDU)에 포함되어 수신될 수 있다. 이에 대해서는 후술한다.

판단 결과 최대 전달 상태 PDU 구간의 변경이 필요하다 판단하면 이를 나타내는 정보를 하향링크 사용자 데이터 포맷(PDU_type_0)의 Extended_IE에 반영하여 갱신할 수 있다(S720). 다음으로, 송신 장치는 ACK 피드백 대기 타이머(ACK_feedback_waiting_timer)를 구동할 수 있다(S730).

이 후 상기 데이터의 Extended_IE에 전달 상태 PDU 카운터(delivery_status_PDU_counter) 및 송신 완료 패킷 정보(TX_done_packet_information)와 같은 Extended_IE를 갱신 및 추가하여 상기 데이터와 결합한 결합 데이터를 생성할 수 있다(SGW나 핵심망으로부터 전달받은 데이터와 구별하기 위해 Extended_IE와 결합된 데이터를 결합 데이터로 칭함).

표 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 Extended_IE 유형을 나타낸다(표1의 Extended_IE 유형에 대한 십육진수 값과 크기는 본 발명의 일 실시예에 따른 예로서 다른 방식으로도 구성이 가능하다).

확장 IE(Extended IE)유형	내용	크기
0x00	없음	-
0x01	전달 상태 PDU 카운터 (delivery_status_PDU_counter)	1바이트
0x10	송신 완료 패킷 정보 (TX_done_packet_information)	가변
0x11	최대전달상태PDU구간(Maximum_delivery_status_PDU_interval)	1바이트

표 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 Extended_IE 중 전달 상태 PDU 카운터 가 하향링크 데이터 포맷에 반영되는 일 예를 나타낸다.

비트(Bits)								옥텟 수
7	6	5	4	3	2	1	0
전달 상태 PDU 카운터(Delivery Status PDU Counter)						다음 확장 IE 유형 (Next Extended IE type)		1

표 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 Extended_IE 중 송신 완료 패킷 정보 가 하향링크 데이터 포맷에 반영되는 일 예를 나타낸다.

비트(Bits)								옥텟 수
7	6	5	4	3	2	1	0
전송 완료 패킷의 수 (The number of TX Done packets)						다음 확장 IE 유형 (Next Extended IE type)		1
X2-U 시퀀스 번호(X2-U Sequence number)								2*(전송 완료 패킷의 수(The number of TX Done packets))

표 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 Extended_IE 중 최대 전달 상태 PDU 구간이 하향링크 데이터 포맷에 반영되는 일 예를 나타낸다.

비트(Bits)								옥텟 수
7	6	5	4	3	2	1	0
최대 전달 상태 PDU 구간(Maximum Delivery Status PDU interval) (*4ms)						다음 확장 IE 유형 (Next Extended IE type)		1

더 추가할 Extended_IE가 없으면 생성된 결합 데이터를 수신 장치로 전달할 수 있다(S740). 여기서 송신 장치는 Xn 인터페이스, X2 인터페이스 또는 NR-U 인터페이스와 같은 기지국간 인터페이스를 통해 데이터를 수신 장치로 전송할 수 있다.

표 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 추가 Extended_IE를 포함하는 하향링크 데이터 포맷에 관한 일 예를 나타낸다(표 1에 나타내어진 NR 하향링크 사용자 데이터 포맷(PDU_TYPE_0)에 추가될 수 있다).

비트(Bits)								옥텟 수
7	6	5	4	3	2	1	0
PDU 유형 (=0)				여분(spare)		확장 IE 유형 (Extended IE type)		1
X2-U 시퀀스 번호(X2-U Sequence Number)								2
확장IE (확장IE 유형이 1, 2, 또는 3이라면) Extended IE (if Extended IE type 1, 2, or 3)								0 or 가변(variable)
여분 확장(Spare extension)								0-4

다음으로, 송신 장치는 수신 장치로 전달한 데이터에 대한 정상 수신 여부를 지시하는 피드백 정보를 수신 장치로부터 수신할 수 있다(S750). 정상 수신 여부를 지시하는 피드백 정보는 전술한 데이터 전달 상태 PDU 내 포함되어 송신 장치로 전달될 수 있다.

수신 장치가 송신 장치로부터 전달받은 결합 데이터 내의 사용자 데이터 포맷(PDU_TYPE_0)의 Report_polling이 on 셋팅(setting)된 경우, 수신 장치는 피드백 정보를 포함하는 전달 상태 PDU를 송신 장치로 전송할 때 전달 상태 PDU 카운터도 포함하여 전송할 수 있다. 이 전달 상태 PDU 카운터를 수신한 송신 장치는 이를 저장할 수 있다.

이 후 송신 장치는 후속으로 수신 장치로부터 수신하는 전달 상태 PDU에 포함된 전달 상태 PDU 카운터 값과 비교하여 신규 전달 상태 PDU인지 여부를 판단하고, 판단 결과 신규 전달 상태 PDU를 수신한 경우, 전달 상태 PDU 카운터를 갱신할 수 있다.

정상 수신 여부를 지시하는 피드백 정보는 ACK(acknowledgement) 또는 NACK(non-acknowledgement)일 수 있다.

송신 장치는 하향링크 데이터 전달 상태 PDU에서 수신측 전달 상태 PDU 카운터 (delivery_status_PDU_counter)를 식별하여 수신한 정상 수신 여부 지시 피드백 정보가 처음으로 수신한 피드백 정보인지를 판단하고 처음으로 수신한 피드백 정보로 판별되면 수신 전달 상태 PDU 카운터를 1단위 증가하도록 갱신할 수 있다.

정상 수신 여부 지시 피드백 정보가 ACK인 경우, 송신 장치는 해당 ACK과 관련된 데이터에 대한 ACK 피드백 대기 타이머를 중지하고 해당 데이터를 버퍼에서 삭제할 수 있다(S760). 이때, ACK 피드백 대기 타이머 정보 요소가 전송되는 단계를 생략하고 동작 가능하며 이때는 송신 측에서 대기 타이머와 관련된 동작이 수행되지 않을 수 있다.

정상 수신 여부 지시 피드백 정보가 NACK인 경우, 송신 장치는 해당 NACK과 관련된 데이터를 수신 장치로 전송할 지 단말로 직접 전송할 지를 판단한다(S770).

송신 장치에서 재전송 데이터를 단말로 직접 전송하는 것이 가능하면, ACK 피드백 대기 타이머를 중지하고 송신 완료 패킷 정보 정보 요소(TX_done_packet_information_IE)를 생성할 수 있다. 또는 ACK 피드백 대기 타이머가 만료되면 송신 장치는 해당 ACK 피드백 대기 타이머와 관련된 데이터에 대한 송신 완료 패킷 정보 정보 요소를 생성할 수 있다. 송신 장치는 송신 완료 패킷 정보 정보 요소를 반영한 재전송 데이터를 단말로 직접 전송할 수 있다.

즉, 위와 같은 절차를 통해 송신 장치는 데이터의 폐기 시간 또는 최대 허용 지연 시간을 고려하여 X2(또는 Xn이나 NR-U) 인터페이스로의 데이터 재전송 여부를 결정할 수 있다. 이때, 수신 장치는 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval) 정보를 송신 장치로 전송하여 송신 장치에서 데이터 손실 정보를 관리하는데 활용할 수 있도록 할 수 있다.

또한 송신 장치는 ACK에 해당하는 피드백 정보를 받지 못한 데이터에 대한 전송을 송신 장치에서 직접 단말로 전송을 할 수 있고, 이 경우 수신 장치에게 해당 데이터의 단말로의 전송 불필요 혹은 재전송 요청 중지를 알리기 위해 해당 데이터의 시퀀스 번호를 수신 장치로 전송할 수 있다. 다음으로 수신 장치에서의 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 연결 기지국간 데이터 통신 방법을 설명한다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다중연결 기지국간 데이터 통신 방법을 설명하는 순서도이다.

도 8을 참조하면, 송신 장치(사용자 평면 데이터를 전달하는 PDCP 엔터티가 존재하는 기지국에 해당)가 전송한 데이터를 수신한 수신 장치(사용자 평면 데이터를 수신하고 수신 상태에 대한 피드백을 전송하는 기지국에 해당)가 데이터 내 Extended_IE 유형을 확인하여 정상 수신 여부 지시 피드백 정보를 송신 장치로 전송하는 것을 나타낸다.

eNB 또는 gNB에 해당하는 송신 장치가 SGW로부터 수신한 데이터는 eNB 또는 gNB에 해당하는 수신 장치로 전송될 수 있다(S810). 여기서 송신 장치는 Xn 인터페이스, X2 인터페이스 또는 NR-U 인터페이스와 같은 기지국간 인터페이스를 통해 데이터를 수신 장치로 전송할 수 있다.

수신 장치는 수신한 데이터가 Extended_IE가 포함되어 있는지 확인할 수 있다(S820). 수신 장치는 확인한 Extended_IE 유형에 따라 그와 관련된 동작을 할 수 있다(S830). 확인된 Extended_IE가 송신 delivery_status_PDU_counter(TX_delivery_status_PDU_counter)인 경우, 그 값이 가장 최근 설정된 송신 delivery_status_PDU_counter(TX_delivery_status_PDU_counter)와 동일하면, 수신 장치는 이전 NACK 피드백 정보를 삭제하고 송신 전달 상태 PDU 카운터(TX_delivery_status_PDU_counter) 값을 1단위 증가하도록 할 수 있다.

즉, 수신 장치는 수신한 데이터의 수신 상태 정보인 정상 수신 여부 지시 피드백 정보를 포함하는 전달 상태 PDU를 송신 장치로 전송할 때마다 고유한 식별자인 송신 전달 상태 PDU 카운터 (TX_delivery_status_PDU_counter)를 할당할 수 있고, 이 값은 전달 상태 PDU 를 전송할 때마다 1 단위씩 증가하도록 할수 있다.

또한 수신 장치는 송신 장치로부터 전송된 데이터에 수신 전달 상태 PDU 카운터(RX_delivery_status_PDU_counter)가 포함된 경우 그와 관련된 전달 상태 PDU 의 수신 성공을 식별할 수 있다.

확인된 Extended_IE가 송신 완료 패킷 정보 정보 요소인 경우, 수신 장치는 해당 데이터에 대한 정보를 모두 삭제하고 해당 데이터를 정상 수신(ACK)으로 처리한다.

한편, 확인된 Extended_IE가 최대 전달 상태 PDU 구간 정보 요소(maximum_delivery_status_PDU_interval_IE)인 경우, 수신 장치는 최대 허용 피드백 시간(maximum allowed feedback time)을 갱신할 수 있다.

Extended_IE를 확인 한 후 시퀀스 번호를 확인하여 누락된 데이터의 존재를 확인하고, 그에 따른 정상 수신 여부 지시 피드백 정보를 갱신할 수 있다(S840). 누락된 데이터가 검출되지 않으면, 수신 장치는 후속 피드백 전송 타이머(next_feedback_transmission_timer)를 구동할 수 있다(S850-1). 이후 후속 피드백 전송 타이머가 만료되거나 송신 장치에서 피드백을 트리거(trigger)한 경우에는 후속 피드백 전송 타이머를 종료한 후 새로운 전달 상태 PDU를 전송할 수 있다(S860-1).

누락된 데이터가 검출되면, 수신 장치는 누락된 데이터에 대한 폐기 타이머(discard_timer)를 구동할 수 있다(S850-2). 이후, 폐기 타이머가 만료되면, 해당 NACK 피드백 정보를 삭제할 수 있다(S850-3). 수신 장치는 NACK 정보를 포함하는 전달 상태 PDU를 송신 장치로 전송할 수 있다(S860-2).

표 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 Extended_IE를 포함하는 하향링크 데이터 전달 상태 PDU 포맷에 과한 일 예를 나타낸다(표2에 나타내어진 NR 하향링크 데이터 전달 상태 PDU 포맷(PDU_TYPE_1)에 추가될 수 있다).

비트(Bits)								옥텟 수
7	6	5	4	3	2	1	0
PDU 유형(=1)				확장IE유형 (Extended IE type) (0x00 or 0x01)		최종 프레임 지시 (Final Frame Ind.)	분실 패킷 보고 (Lost Packet Report)	1
성공적으로 전달된 NR PDCP 시퀀스 번호의 최선 (Highest successfully delivered PDCP Sequence Number)								2
E-RAB에 대한 바람직한 버퍼 크기 (Desired buffer size for the E-RAB)								4
UE에 대한 바람직한 버퍼 크기의 최소(Minimum desired buffer size for the UE)								4
보고된 분실 X2-U 시퀀스 번호 레인지의 수 (Number of lost X2-U Sequence Number ranges reported)								1
분실 X2-U 시퀀스 번호 레인지의 시작 (Start of lost X2-U Sequence Number range)								4* (보고된 분실 X2-U 시퀀스 번호 레인지의 수(Number of reported lost X2-U SN ranges))
분실 X2-U 시퀀스 번호 레인지의 끝 (End of lost X2-U Sequence Number range)
송신전달상태PDU카운터(TX_delivery_status_PDU_counter)						0x00		0 or 1
여분 확장(Spare extension)								0-4

이와 같이 전술한 본 발명의 실시예들에 따라 다중 연결 기반 이동 통신 시스템(기능 분할 기지국 장치의 경우도 포함)에서 통신 노드 간의 사용자 평면 데이터 전달을 통해 효율적으로 단말의 end-to-end QoS를 보장할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

다중 연결 기반 이동 통신 시스템에서 송신 장치의 동작 방법으로서,
SGW(serving gateway) 혹은 코어망(core network)로부터 수신한 데이터를 수신 장치로 전송하기로 결정한 경우, 상기 데이터에 확장 정보 요소(extended information element)를 결합하여 결합 데이터를 생성하는 단계;
상기 결합 데이터를 상기 수신 장치로 전송하는 단계; 및
상기 수신 장치에 전송된 상기 결합 데이터에 대한 정상 수신 여부를 지시하는 피드백(feedback) 정보를 상기 수신 장치로부터 수신하는 단계를 포함하며,
상기 확장 정보 요소는 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval) 정보, 전달 상태 PDU 카운터(delivery_status_PDU_counter) 정보 및 송신 완료 패킷 정보(TX_done_packet_information) 중 적어도 하나를 포함하는, 송신 장치의 동작 방법.
삭제
청구항 1에 있어서,
상기 확장 정보 요소가 상기 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval)에 대한 갱신된 정보를 포함하면, 상기 데이터에 대한 ACK 피드백 대기 타이머(ACK_feedback_waiting_timer)를 구동하는 단계를 더 포함하는, 송신 장치의 동작 방법.
청구항 3에 있어서,
상기 피드백 정보가 ACK(acknowledgement)인 경우, 상기 결합 데이터에 대한 ACK 피드백 대기 타이머를 중지하고 상기 결합 데이터를 버퍼(buffer)에서 삭제하는 단계를 포함하는, 송신 장치의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 피드백 정보는 상기 수신 장치로부터 수신하는 전달 상태 PDU(delivery_status_PDU)에 포함되는, 송신 장치의 동작 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 전달 상태 PDU가 상기 수신 장치에 의해 설정된 전달 상태 PDU 카운터를 포함하는 경우, 상기 전달 상태 PDU 카운터를 저장하는 단계;
후속으로 수신하는 전달 상태 PDU에 포함된 전달 상태 PDU 카운터 값과 비교하여 신규 전달 상태 PDU인지 여부를 판단하는 단계; 및
신규 전달 상태 PDU를 수신한 경우, 상기 전달 상태 PDU 카운터를 갱신하는 단계를 포함하는, 송신 장치의 동작 방법.
청구항 5에 있어서,
상기 전달 상태 PDU에 포함된 상기 피드백 정보가 NACK(non-acknowledgement)인 경우, 단말로 상기 데이터에 대한 재전송을 직접 수행할 지 여부를 결정하는 단계; 및
상기 데이터에 대한 재전송을 직접 수행할 경우, 재전송을 위한 ACK 피드백 대기 타이머를 중지하고 송신 완료 패킷 정보 정보 요소(TX_done_packet_information_IE)가 반영된 상기 데이터를 상기 단말로 전송하는 단계를 더 포함하는, 송신 장치의 동작 방법.
청구항 7에 있어서,
상기 ACK 피드백 대기 타이머가 만료되면 송신 완료 패킷 정보 정보 요소를 갱신하고 단말에게 상기 데이터에 대한 재전송 데이터를 전송하는 단계를 더 포함하는, 송신 장치의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 수신 장치로 전송하는 상기 데이터는 X2 인터페이스(interface), Xn 인터페이스 및 NR-U 인터페이스 중 적어도 하나를 통해 전송되는, 송신 장치의 동작 방법.
다중 연결 기반 이동 통신 시스템에서 수신 장치의 동작 방법으로서,
송신 장치로부터 수신한 데이터의 확장 정보 요소(extended information element) 유형을 확인하는 단계;
상기 데이터의 시퀀스 넘버(sequence number)에 기초하여 데이터의 누락 여부를 판별하여 정상 수신 여부 지시 피드백(feedback) 정보를 갱신하는 단계; 및
상기 데이터의 누락 여부 판별을 통해 데이터 손실이 검출되지 않으면 후속 피드백 전송 타이머(next_feedback_transmission_timer)를 구동하고 상기 갱신된 정상 수신 여부 지시 피드백을 트리거(trigger)하는 단계를 포함하며,
상기 확장 정보 요소 유형은 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval) 정보, 송신 전달 상태 PDU 카운터(TX_delivery_status_PDU_counter) 정보 및 송신 완료 패킷 정보(TX_done_packet_information) 중 적어도 하나를 포함하는, 수신 장치의 동작 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 데이터는 X2 인터페이스(interface), Xn 인터페이스 및 NR-U 인터페이스 중 적어도 하나를 통해 상기 송신 장치로부터 수신하는, 수신 장치의 동작 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 데이터의 누락 여부 판별을 통해 적어도 하나 이상의 데이터 손실이 검출되면 손실된 데이터에 대한 폐기 타이머(discard timer)를 구동하는 단계를 더 포함하는, 수신 장치의 동작 방법.
청구항 12에 있어서,
상기 손실된 데이터에 대한 상기 폐기 타이머가 만료되면 상기 데이터에 대한 NACK(non-acknowledgement) 피드백 정보를 삭제하는 단계를 더 포함하는, 수신 장치의 동작 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 후속 피드백 전송 타이머가 만료되거나, 상기 정상 수신 여부 지시 피드백이 트리거된 경우
상기 후속 피드백 전송 타이머를 종료하는 단계; 및
새로운 전달 상태 PDU를 송신 장치로 전송하는 단계를 더 포함하는, 수신 장치의 동작 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 확장 정보 요소 유형이 상기 송신 전달 상태 PDU 카운터 정보를 포함하면, 이전의 송신 전달 상태 PDU 카운터값과의 동일여부를 판별하여 동일한 경우 이전 NACK 피드백 정보를 삭제하는 단계; 및
상기 송신 전달 상태 PDU 카운터의 값을 1단위 증가하는 단계를 더 포함하는, 수신 장치의 동작 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 확장 정보 요소 유형이 상기 송신 완료 패킷 정보를 포함하면, 상기 송신 완료 패킷 정보와 연관된 데이터에 대한 정보를 삭제하는 단계를 더 포함하는, 수신 장치의 동작 방법.
청구항 10에 있어서,
상기 확장 정보 요소 유형이 상기 최대 전달 상태 PDU 구간 정보를 포함하면, 최대 허용 피드백 시간(maximum_allowed_feedback_time)을 갱신하는 단계를 더 포함하는, 수신 장치의 동작 방법.
다중 연결 기반 이동 통신 시스템의 송신 장치로서, 적어도 하나의 프로세서, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해서 수행되는 적어도 하나의 명령을 저장한 메모리, 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해서 제어되는 송수신기를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은,
SGW(serving gateway) 혹은 코어망(core network)로부터 수신한 데이터를 수신 장치로 전송하기로 결정한 경우, 상기 데이터에 확장 정보 요소(extended information element)를 결합하여 결합 데이터를 생성하는 단계;
상기 송수신기를 이용하여 상기 결합 데이터를 상기 수신 장치로 전송하는 단계; 및
상기 송수신기를 이용하여 상기 수신 장치에 전송된 상기 결합 데이터에 대한 정상 수신 여부를 지시하는 피드백(feedback) 정보를 상기 수신 장치로부터 수신하는 단계를 수행하도록 구성되며,
상기 확장 정보 요소는 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval) 정보, 전달 상태 PDU 카운터(delivery_status_PDU_counter) 정보 및 송신 완료 패킷 정보(TX_done_packet_information) 중 적어도 하나를 포함하는, 송신 장치.
삭제
청구항 18에 있어서,
상기 확장 정보 요소가 상기 최대 전달 상태 PDU 구간(maximum_delivery_status_PDU_interval)에 대한 갱신된 정보를 포함하면, 상기 적어도 하나의 명령은, 상기 데이터에 대한 ACK 피드백 대기 타이머(ACK_feedback_waiting_timer)를 구동하는 단계를 더 수행하도록 구성되는, 송신 장치.