KR102537234B1 - 비면허 대역 채널 액세스 방법, 장치, 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

무선 통신 시스템의 기지국과 단말이 개시된다. 무선 통신의 기지국과 단말은 각각 통신 모듈; 및 프로세서를 포함한다. 상기 프로세서는 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단하고, 상기 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한 경우 난수를 기초로 카운터의 초기 값을 결정하고, 상기 카운터의 초기 값과 일정한 시간 단위인 슬랏 구간을 기초로 결정되는 랜덤 백오프 시간 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단하고, 상기 채널이 상기 상기 랜덤 백오프 시간 구간 동안 유휴한 경우 상기 채널에 액세스한다. 상기 난수는 기지국이 설정한 정수인 컨텐션 윈도우 내에서 균일한 확률로 획득된다.

Description

비면허 대역 채널 액세스 방법, 장치, 및 시스템
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것이다. 구체적으로, 본 발명은 비면허 대역에서 채널에 액세스하는 방법, 장치, 및 시스템에 관한 것이다.
최근 스마트 기기의 확산으로 인해 모바일 트래픽이 폭증함에 따라, 기존의 면허(licensed) 주파수 스펙트럼 또는 LTE-Licensed 주파수 대역만으로는 셀룰러 통신 서비스 제공을 위해 늘어나는 데이터 사용량을 감당하기 어려워지고 있다.
이 같은 상황에서 셀룰러 통신 서비스 제공을 위해 비면허(unlicensed) 주파수 스펙트럼 또는 LTE-Unlicensed 주파수 대역(예, 2.4GHz 대역, 5GHz 대역 등)을 사용하는 방안이 스펙트럼의 부족 문제에 대한 해결책으로 강구되고 있다.
그러나, 통신 사업자가 경매 등의 절차를 거쳐 독점적인 주파수 사용권을 확보하는 면허 대역과 달리, 비면허 대역에서는 일정 수준의 인접 대역 보호 규정만을 준수하면 다수의 통신 설비가 제한 없이 동시에 사용될 수 있다. 이로 인해, 셀룰러 통신 서비스에 비면허 대역을 사용하는 경우, 면허 대역에서 제공되던 수준의 통신 품질이 보장되기 어렵고, 기존에 비면허 대역을 이용하던 무선 통신 장치(예, 무선랜 장치)와의 간섭 문제가 발생할 수 있다.
따라서, 비면허 대역에서 LTE 기술이 자리잡기 위해서 기존의 비면허 대역 장치와의 공존 방안 및 효율적으로 무선 채널을 공유하는 방안에 대한 연구가 선행적으로 이루어져야 한다. 즉, 비면허 대역에서 LTE 기술을 사용하는 장치가 기존의 비면허 대역 장치에 대해 영향을 주지 않도록 강력한 공존 메커니즘(Robust Coexistence Mechanism, RCM)이 개발되어야 한다.
본 발명의 목적은 무선 통신 시스템, 특히 셀룰러 무선 통신 시스템에서 효율적으로 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 특정 주파수 대역(예, 비면허 대역)에서 효율적으로 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공하는 것이다. 구체적으로 본 발명의 목적은 특정 주파수 대역에서 효율적으로 채널을 공유하고 채널을 센싱 및 감지하는 방법 및 이를 위한 위한 장치를 제공하는 것이다.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 기지국은 통신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단하고, 상기 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한 경우 난수를 기초로 카운터의 초기 값을 결정하고, 상기 카운터의 초기 값과 일정한 시간 단위인 슬랏 구간을 기초로 결정되는 랜덤 백오프 시간 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단하고, 상기 채널이 상기 상기 랜덤 백오프 시간 구간 동안 유휴한 경우 상기 채널에 액세스한다. 이때, 상기 난수는 기지국이 설정한 정수인 컨텐션 윈도우 내에서 균일한 확률로 획득된다.
상기 프로세서는 상기 랜덤 백오프 시간 구간에서 상기 카운터 값을 1만큼 줄이고, 상기 채널이 상기 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한지 판단하는 카운터 감소 동작을 수행하고, 상기 채널이 상기 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한 경우, 상기 카운터 값이 0인지 판단하고, 상기 카운터 값이 0인 경우, 상기 채널에 액세스하고, 상기 카운터 값이 0이 아닌 경우, 상기 카운터 값이 0이될 때까지, 상기 카운터 감소 동작을 반복할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 카운터의 초기 값이 0이면, 상기 디퍼 구간 후 바로 상기 채널에 액세스할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 카운터의 초기 값이 0인 경우, 상기 디퍼 구간 후 상기 하나의 슬랏 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 감지하지 않고, 상기 채널에 액세스할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 디퍼 구간의 종료 시점에 상기 카운터의 초기 값이 0인지 판단하고, 상기 카운터의 초기 값이 0인 경우, 상기 채널에 액세스할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 카운터 감소 동작에서, 상기 채널이 상기 하나의 슬랏 구간 동안 유휴하지 않은 경우, 상기 디퍼 구간과 동일한 듀레이션을 갖는 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 추가 디퍼 구간 후, 상기 카운터 값이 0인 경우, 상기 채널에 바로 액세스할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 추가 디퍼 기간 후 상기 카운터 값이 0인 경우, 상기 하나의 슬랏 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 감지하지 않고, 상기 채널에 액세스할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한 경우, 상기 추가 디퍼 구간의 종료 시점에 상기 카운터의 값이 0인지 판단하고, 상기 카운터의 값이 0인 경우, 상기 채널에 액세스할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 추가 디퍼 구간에서 상기 슬랏 구간 단위로 상기 채널이 유휴한지 감지할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 추가 디퍼 구간이 포함하는 복수의 슬랏 구간 중 어느 하나의 슬랏 구간 동안 상기 채널이 사용 중인 경우, 사용 중으로 판단된 상기 슬랏 구간의 종료 시점부터 상기 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 카운터 감소 동작 시, 상기 카운터 값을 선택적으로 1만큼 줄일 수 있다.
상기 프로세서는 상기 카운터의 초기 값을 상기 난수 보다 큰 값으로 결정할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 카운터의 초기 값을 상기 난수 보다 1만큼 큰 값으로 결정할 수 있다.
상기 디퍼 구간은 상기 채널 액세스를 통해 전송될 데이터 채널이 포함하는 트래픽의 채널 액세스 우선순위 클래스를 기초로 결정될 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 시스템의 동작 방법은 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단하는 단계; 상기 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한 경우 난수를 기초로 카운터의 초기 값을 결정하는 단계; 상기 카운터의 초기 값과 일정한 시간 단위인 슬랏 구간을 기초로 결정되는 랜덤 백오프 시간 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단하는 단계; 및 상기 채널이 상기 상기 랜덤 백오프 시간 구간 동안 유휴한 경우 상기 채널에 액세스하는 단계를 포함한다. 이때, 상기 난수는 기지국이 설정한 정수인 컨텐션 윈도우 내에서 균일한 확률로 획득된다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템의 단말은 통신 모듈; 및 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단하고, 상기 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한 경우 난수를 기초로 카운터의 초기 값을 결정하고, 상기 카운터의 초기 값과 일정한 시간 단위인 슬랏 구간을 기초로 결정되는 랜덤 백오프 시간 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단하고, 상기 채널이 상기 상기 랜덤 백오프 시간 구간 동안 유휴한 경우 상기 채널에 액세스한다. 이때, 상기 난수는 기지국이 설정한 정수인 컨텐션 윈도우 내에서 균일한 확률로 획득된다.
상기 프로세서는 상기 랜덤 백오프 시간 구간에서 상기 카운터 값을 1만큼 줄이고, 상기 채널이 상기 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한지 판단하는 카운터 감소 동작을 수행하고, 상기 채널이 상기 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한 경우, 상기 카운터 값이 0인지 판단하고, 상기 카운터 값이 0인 경우, 상기 채널에 액세스하고, 상기 카운터 값이 0이 아닌 경우, 상기 카운터 값이 0이될 때까지, 상기 카운터 감소 동작을 반복할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 카운터의 초기 값이 0이면, 상기 디퍼 구간 후 바로 상기 채널에 액세스할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 카운터 감소 동작에서, 상기 채널이 상기 하나의 슬랏 구간 동안 유휴하지 않은 경우, 상기 디퍼 구간과 동일한 듀레이션을 갖는 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단할 수 있다.
상기 추가 디퍼 구간 후, 상기 카운터 값이 0인 경우, 상기 채널에 바로 액세스할 수 있다.
상기 프로세서는 상기 추가 디퍼 구간에서 상기 슬랏 구간 단위로 상기 채널이 유휴한지 감지할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템, 특히 셀룰러 무선 통신 시스템은 효율적으로 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은 특정 주파수 대역(예, 비면허 대역)에서 효율적으로 신호를 전송하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다. 또한, 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템은 특정 주파수 대역(예, 비면허 대역)에서 효율적으로 채널에 액세스하는 방법 및 이를 위한 장치를 제공한다.
본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 무선 통신 시스템에서 사용되는 무선 프레임 구조(Radio Frame Structure)의 일 예를 나타낸 것이다.
도 3은 무선 통신 시스템에서 하향링크(Downlink, DL)/상향링크(Uplink, UL) 슬롯 구조의 일 예를 나타낸 것이다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 6은 단일 캐리어 통신과 다중 캐리어 통신을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 크로스 캐리어 스케줄링 기법이 적용되는 예를 도시한다.
도 8은 DRS(Discovery Reference Signal) 전송을 예시한다.
도 9 내지 도 11은 DRS로 사용되는 참조 신호의 구조를 예시한다.
도 12는 LAA(Licensed Assisted Access) 서비스 환경을 예시한다.
도 13은 LAA 서비스 환경에서 단말과 기지국의 배치 시나리오를 예시한다.
도 14은 기존에 비면허 대역에서 동작하는 통신 방식을 예시한다.
도 15 및 도 16은 DL 전송을 위한 LBT(Listen-Before-Talk) 과정을 예시한다.
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 디퍼 구간 이후 데이터 채널을 전송하는 동작을 보여준다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 디퍼 구간 이후 데이터 채널을 전송하는 동작을 보여준다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 난수를 기초로 결정된 시간 구간에서 데이터 채널을 전송할 채널이 사용 중으로 판단한 경우, 기지국이 추가 디퍼 구간 이후 데이터 채널을 전송하는 동작을 보여준다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 추가 디퍼 구간 이후 데이터 채널을 전송하는 동작을 보여준다.
도 21은 추가 디퍼 구간이 연속적이지 않은 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 추가 디퍼 구간 이후 데이터 채널을 전송하는 동작을 보여준다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 추가 디퍼 동작을 보여준다.
도 23은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 기지국의 추가 디퍼 동작을 보여준다.
도 24는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 기지국의 추가 디퍼 동작을 보여준다.
도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 동작을 보여준다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말과 기지국의 구성을 보여준다.
본 명세서에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도, 관례 또는 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한 특정 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 명세서에서 사용되는 용어는, 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가진 실질적인 의미와 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 해석되어야 함을 밝혀두고자 한다.
명세서 전체에서, 어떤 구성이 다른 구성과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 구성요소를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 구성이 특정 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 이에 더하여, 특정 임계값을 기준으로 "이상" 또는 "이하"라는 한정 사항은 실시예에 따라 각각 "초과" 또는 "미만"으로 적절하게 대체될 수 있다.
이하의 기술은 CDMA(code division multiple access), FDMA(frequency division multiple access), TDMA(time division multiple access), OFDMA(orthogonal frequency division multiple access), SC-FDMA(single carrier frequency division multiple access) 등과 같은 다양한 무선 접속 시스템에 사용될 수 있다. CDMA는 UTRA(Universal Terrestrial Radio Access)나 CDMA2000과 같은 무선 기술(radio technology)로 구현될 수 있다. TDMA는 GSM(Global System for Mobile communications)/GPRS(General Packet Radio Service)/EDGE(Enhanced Data Rates for GSM Evolution)와 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. OFDMA는 IEEE 802.11 (Wi-Fi), IEEE 802.16 (WiMAX), IEEE 802-20, E-UTRA(Evolved UTRA) 등과 같은 무선 기술로 구현될 수 있다. UTRA는 UMTS(Universal Mobile Telecommunications System)의 일부이다. 3GPP(3rd Generation Partnership Project) LTE(long term evolution)은 E-UTRA를 사용하는 E-UMTS(Evolved UMTS)의 일부이고 LTE-A(Advanced)는 3GPP LTE의 진화된 버전이다. 설명을 명확하게 하기 위해, 3GPP LTE/LTE-A를 위주로 기술하지만 본 발명의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.
본 출원은 대한민국 특허 출원 제10-2015-0186870호(2015.12.24), 제10-2016-0008636호(2016.01.25), 및 제10-2016-0040558호(2016.04.02)를 기초로 한 우선권을 주장하며, 우선권의 기초가 되는 상기 각 출원들에 서술된 실시 예 및 기재 사항은 본 출원의 상세한 설명에 포함되는 것으로 한다.
도 1은 3GPP 시스템에 이용되는 물리 채널들 및 이들을 이용한 일반적인 신호 전송 방법을 예시한다. 단말은 기지국으로부터 하향링크(Downlink, DL)를 통해 정보를 수신하고, 단말은 기지국으로 상향링크(Uplink, UL)를 통해 정보를 전송한다. 기지국과 단말이 송수신하는 정보는 데이터 및 다양한 제어 채널을 포함하고, 이들이 송수신 하는 정보의 종류/용도에 따라 다양한 물리 채널이 존재한다.
단말은 전원이 켜지거나 새로이 셀에 진입한 경우 기지국과 동기를 맞추는 등의 초기 셀 탐색 작업을 수행한다(S101). 이를 위해, 단말은 기지국으로부터 주 동기 채널(Primary Synchronization Channel, P-SCH) 및 부 동기 채널(Secondary Synchronization Channel, S-SCH)을 수신하여 기지국과 동기를 맞추고, 셀 ID 등의 정보를 획득할 수 있다. 그 후, 단말은 기지국으로부터 물리 방송 채널(Physical Broadcast Channel)를 수신하여 셀 내 방송 정보를 획득할 수 있다. 단말은 초기 셀 탐색 단계에서 하향링크 참조 신호(Downlink Reference Signal, DL RS)를 수신하여 하향링크 채널 상태를 확인할 수 있다.
초기 셀 탐색을 마친 단말은 물리 하향링크 제어 채널(Physical Downlink Control Channel, PDCCH) 및 상기 PDCCH에 실린 정보에 따라 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel, PDSCH)을 수신함으로써 좀더 구체적인 시스템 정보를 획득할 수 있다(S102).
기지국에 최초로 접속하거나 신호 전송을 위한 무선 자원이 없는 경우, 단말은 기지국에 대해 랜덤 접속 과정(Random Access Procedure, RACH)을 수행할 수 있다(S103~S106). 먼저, 단말은 물리 랜덤 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH)을 통해 프리앰블을 전송하고(S103), PDCCH 및 대응하는 PDSCH를 통해 프리앰블에 대한 응답 메시지를 수신할 수 있다(S104). 단말에게 유효한 랜덤 액세스 응답 메시지가 수신된 경우, 단말은 상향링크 그랜트를 이용하여 자신의 식별자 등을 포함한 데이터를 기지국으로 전송한다(S105). 다음으로, 단말은 충돌 해결을 위해 기지국의 지시로서 PDCCH의 수신을 기다린다. 단말이 자신의 식별자를 통해 PDCCH를 수신한 경우(S106), 랜덤 액세스 과정은 종료된다.
이후, 단말은 일반적인 절차로서 PDCCH/PDSCH 수신(S107) 및 물리 상향링크 공유 채널(Physical Uplink Shared Channel, PUSCH)/물리 상향링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, PUCCH) 전송(S108)을 수행할 수 있다. 단말은 제어 채널(PDCCH 혹은 E-PDCCH)를 통하여 하향링크 제어 정보(Downlink Control Information, DCI)를 수신한다. DCI는 단말에 대한 자원 할당 정보와 같은 제어 정보를 포함하며, 사용 목적에 따라 포맷이 서로 다르다. 단말이 기지국으로 전송하는 제어 정보는 상향링크 제어 정보(Uplink Control Information, UCI)라고 지칭된다. UCI는 ACK/NACK(Acknowledgement/Negative Acknowledgement), CQI(Channel Quality Indicator), PMI(Precoding Matrix Index), RI(Rank Indicator) 등을 포함한다. UCI는 PUSCH 및/또는 PUCCH를 통해 전송될 수 있다.
도 2는 무선 통신 시스템에 사용되는 무선 프레임 구조의 일 예를 나타낸다. 도 2(a)는 FDD(Frequency Division Duplex)용 프레임 구조를 나타내고, 도 2(b)는 TDD(Time Division Duplex)용 프레임 구조를 나타낸다.
도 2를 참조하면, 무선 프레임은 10ms(307200Ts)의 길이를 가지며, 10 개의 서브프레임(subframe, SF)으로 구성될 수 있다. Ts는 샘플링 시간을 나타내고, Ts=1/(2048*15kHz)로 표시된다. 각각의 서브프레임은 1ms의 길이를 가지며 2 개의 슬롯으로 구성될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 하나의 무선프레임 내에서 20 개의 슬롯들은 0부터 19까지 순차적으로 넘버링될 수 있다. 각각의 슬롯은 0.5ms의 길이를 가진다. 하나의 서브프레임을 전송하기 위한 시간은 전송 시간 간격(Transmission Time Interval, TTI)으로 정의된다. 시간 자원은 무선 프레임 번호/인덱스, 서브프레임 번호/인덱스(#0~#9) 및 슬롯 번호/인덱스(#0~#19)에 의해 구분될 수 있다.
무선 프레임은 듀플렉스(duplex) 모드에 따라 다르게 구성(configure)될 수 있다. FDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 주파수에 의해 구분되며, 무선 프레임은 특정 주파수 대역에 대해 하향링크 서브프레임 또는 상향링크 서브프레임 중 하나만을 포함한다. TDD 모드에서 하향링크 전송 및 상향링크 전송은 시간에 의해 구분되며, 특정 주파수 대역에 대해 무선 프레임은 하향링크 서브프레임과 상향링크 서브프레임을 모두 포함한다. TDD 무선 프레임은 하향링크와 상향링크의 스위칭을 위해 스페셜 서브프레임을 더 포함한다. 스페셜 서브프레임은 하향링크 시간 슬롯(Downlink Pilot Time Slot, DwPTS), 가드 구간(Guard Period, GP) 및 상향링크 시간 슬롯(Uplink Pilot Time Slot, UpPTS)으로 구성된다.
도 3은 하향/상향링크 슬롯의 구조를 나타낸다.
도 3을 참조하면, 슬롯은 시간 도메인에서 복수의 OFDM(Orthogonal Frequency Divisional Multiplexing) 심볼을 포함하고, 주파수 도메인에서 복수의 자원 블록(Resource Block, RB)을 포함한다. OFDM 심볼은 일 심볼 구간을 의미하기도 한다. OFDM 심볼은 다중 접속 방식에 따라 OFDMA 심볼, SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 심볼 등으로 불릴 수 있다. 하나의 슬롯에 포함되는 OFDM 심볼의 수는 CP(Cyclic Prefix)의 길이에 따라 다양하게 변경될 수 있다. 예를 들어, 정규(normal) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 7개의 OFDM 심볼을 포함하나, 확장(extended) CP의 경우에는 하나의 슬롯이 6개의 OFDM 심볼을 포함한다. RB는 시간 도메인에서 NDL/UL symb개(예, 7개)의 연속하는 OFDM 심볼과, 주파수 도메인에서 NRB sc개(예, 12개)의 연속하는 서브캐리어로 정의된다. 하나의 OFDM 심볼과 하나의 서브캐리어로 구성된 자원을 자원요소(Resource Element, RE) 혹은 톤(tone)이라고 한다. 하나의 RB는 NDL/UL symb*NRB sc개의 자원요소로 구성된다.
슬롯의 자원은 NDL/UL RB*NRB sc개의 서브캐리어와 NDL/UL symb개의 OFDM 심볼로 구성되는 자원 격자(resource grid)로 표현될 수 있다. 자원 격자 내의 각 RE는 슬롯 별로 인덱스 쌍 (k, 1)에 의해 고유하게 정의된다. k는 주파수 도메인에서 0부터 NDL/UL RB*NRB sc-1까지 부여되는 인덱스이며, l은 시간 도메인에서 0부터 NDL/UL symb-1까지 부여되는 인덱스이다. 여기서, NDL RB은 하향링크 슬롯에서의 자원 블록(resource block, RB)의 개수를 나타내고, NUL RB은 UL 슬롯에서의 RB의 개수를 나타낸다. NDL RB와 NUL RB은 DL 전송 대역폭과 UL 전송 대역폭에 각각 의존한다. NDL symb은 하향링크 슬롯 내 심볼의 개수를 나타내며, NUL symb은 UL 슬롯 내 심볼의 개수를 나타낸다. NRB sc는 하나의 RB를 구성하는 서브캐리어의 개수를 나타낸다. 안테나 포트당 1 개의 자원 격자가 있다.
도 4는 하향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 4를 참조하면, 서브프레임은 14개의 OFDM 심볼로 구성될 수 있다. 서브프레임 설정에 따라 처음 1~3 (혹은, 2~4)개의 OFDM 심볼은 제어 영역으로 사용되고, 나머지 13~11 (혹은, 12~10)개의 OFDM 심볼은 데이터 영역으로 사용된다. R1~R4는 안테나 포트 0~3에 대한 참조 신호를 나타낸다. 제어 영역에 할당되는 제어 채널로는 PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel) 등이 있다. 데이터 영역에 할당되는 데이터 채널로는 PDSCH 등이 있다. EPDCCH(Enhanced PDCCH)가 설정된 경우, 데이터 영역에서 PDSCH와 EPDCCH는 FDM(Frequency Division Multiplexing)으로 다중화 된다.
PDCCH는 물리 하향링크 제어 채널로서 서브프레임의 처음 n개의 OFDM 심볼에 할당된다. n은 1 (혹은, 2) 이상의 정수로서 PCFICH에 의해 지시된다. PDCCH는 전송 채널인 PCH(Paging Channel) 및 DL-SCH(Downlink-Shared Channel)의 자원 할당과 관련된 정보, 상향링크 스케줄링 그랜트, HARQ 정보 등을 각 단말 또는 단말 그룹에게 알려준다. PCH 및 DL-SCH의 데이터(즉, 전송블록(transport block))는 PDSCH를 통해 전송된다. 기지국과 단말은 일반적으로 특정 제어 정보 또는 특정 서비스 데이터를 제외하고는 PDSCH를 통해서 데이터를 각각 전송 및 수신한다.
PDSCH의 데이터가 어떤 단말(하나 또는 복수의 단말)에게 전송되는 것이며, 상기 단말들이 어떻게 PDSCH 데이터를 수신하고 디코딩을 해야 하는 지에 대한 정보 등은 PDCCH/EPDCCH에 포함되어 전송된다. 예를 들어, PDCCH/EPDCCH가 "A"라는 RNTI(Radio Network Tem_porary Identity)로 CRC 마스킹(masking)되어 있고, "B"라는 무선자원(예, 주파수 위치) 및 "C"라는 DCI 포맷 즉, 전송형식정보(예, 전송 블록 사이즈, 변조 방식, 코딩 정보 등)를 이용해 전송되는 데이터에 관한 정보가 특정 서브프레임을 통해 전송된다고 가정한다. 이 경우, 셀 내의 단말은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 PDCCH/EPDCCH를 모니터링하고, "A" RNTI를 가지고 있는 하나 이상의 단말이 있다면, 상기 단말들은 PDCCH/EPDCCH를 수신하고, 수신한 PDCCH/EPDCCH의 정보를 통해 "B"와 "C"에 의해 지시되는 PDSCH를 수신한다.
도 5는 상향링크 서브프레임의 구조를 예시한다.
도 5를 참조하면, 서브프레임은 주파수 도메인에서 제어 영역과 데이터 영역으로 구분될 수 있다. PUCCH는 제어 영역에 할당되며 UCI를 나른다. PUSCH는 데이터 영역에 할당되며 사용자 데이터를 나른다.
PUCCH는 다음의 제어 정보를 전송하는데 사용될 수 있다.
- SR(Scheduling Request): UL-SCH 자원을 요청하는데 사용되는 정보이다. OOK(On-Off Keying) 방식을 이용하여 전송된다.
- HARQ-ACK: PDCCH에 대한 응답 및/또는 PDSCH 상의 하향링크 데이터 패킷(예, 코드워드)에 대한 응답이다. 코드워드는 전송블록의 부호화된 형태이다. HARQ-ACK은 PDCCH 혹은 PDSCH가 성공적으로 수신되었는지 여부를 나타낸다. HARQ-ACK 응답은 포지티브 ACK(간단히, ACK), 네거티브 ACK(NACK), DTX(Discontinuous Transmission) 또는 NACK/DTX를 포함한다. DTX는 단말이 PDCCH (혹은, SPS(Semi-persistent scheduling) PDSCH)를 놓친 경우를 나타내고, NACK/DTX는 NACK 또는 DTX를 의미한다. HARQ-ACK은 HARQ-ACK/NACK, ACK/NACK과 혼용된다.
- CSI(Channel State Information): 하향링크 채널에 대한 피드백 정보이다. MIMO(Multiple Input Multiple Output)-관련 피드백 정보는 RI 및 PMI를 포함한다.
표 1은 PUCCH 포맷(format)과 UCI의 관계를 나타낸다.
Figure 112018060819456-pct00001
이하, 캐리어 집성(carrier aggregation)에 관해 설명한다. 캐리어 집성은 무선 통신 시스템이 보다 넓은 주파수 대역을 사용하기 위하여, 복수의 주파수 블록을 하나의 커다란 논리 주파수 대역으로 사용하는 방법을 의미한다. 캐리어 집성으로 전체 시스템 대역을 확장한 경우에 각 단말과의 통신에 사용되는 주파수 대역은 콤포넌트 캐리어(Com_ponent Carrier, CC) 단위로 정의된다.
도 6은 단일 캐리어 통신과 다중 캐리어 통신을 설명하기 위한 도면이다. 도 6(a)는 단일 캐리어의 서브프레임 구조를 도시하고, 도 6(b)는 캐리어 집성된 다중 캐리어의 서브프레임 구조를 도시한다.
도 6(a)를 참조하면, 단일 캐리어 시스템에서 기지국과 단말은 하나의 DL 대역과 이에 대응하는 하나의 UL 대역을 통해 데이터 통신을 수행한다. DL/UL 대역은 복수의 직교하는 서브캐리어로 분할되며, 각 주파수 대역은 하나의 캐리어 주파수 상에서 동작한다. FDD에서 DL/UL 대역은 각각 서로 다른 캐리어 주파수 상에서 동작하고, TDD 에서 DL/UL 대역은 동일한 캐리어 주파수 상에서 동작한다. 캐리어 주파수는 주파수 대역의 중심 주파수(center frequency)를 의미한다
도 6(b)를 참조하면, 캐리어 집성은 복수의 캐리어 주파수를 사용하여 DL/UL 통신을 수행하는 점에서, 복수의 서브캐리어로 분할된 기본 주파수 대역을 하나의 캐리어 주파수에 실어 DL/UL 통신을 수행하는 OFDM 시스템과 구분된다. 도 6(b)를 참조하면, UL 및 DL에 각각 3 개의 20MHz CC들이 모여서 60MHz의 대역폭이 지원될 수 있다. CC들은 주파수 도메인에서 서로 인접하거나 비-인접할 수 있다. 편의상, 도 6(b)는 UL CC의 대역폭과 DL CC의 대역폭이 모두 동일하고 대칭인 경우를 도시하고 있으나, 각 CC의 대역폭은 독립적으로 정해질 수 있다. 또한, UL CC의 개수와 DL CC의 개수가 다른 비대칭적 캐리어 집성도 가능하다. DL/UL CC(들)은 단말 별로 독립적으로 할당/구성되며(configured), 단말에게 할당/구성된 DL/UL CC(들)는 해당 단말의 서빙(serving) UL/DL CC(들)라고 지칭된다.
기지국은 단말의 서빙 CC들 중 일부 또는 전부를 활성화(activate)하거나, 일부 CC를 비활성화(deactivate) 할 수 있다. 기지국이 단말에게 CC(들)을 할당하면, 단말에 대한 CC 할당이 전면 재구성되거나, 단말이 핸드오버를 하지 않는 한, 해당 단말에 대해 구성된 CC(들) 중 적어도 하나의 특정 CC는 비활성화 되지 않는다. 항상 활성화 되는 특정 CC를 PCC(Primary CC)라고 칭하고, 기지국이 자유롭게 활성화/비활성화 할 수 있는 CC를 SCC(Secondary CC)라고 칭한다. PCC와 SCC는 제어 정보를 기준으로 구분될 수도 있다. 예를 들어, 특정 제어 정보는 특정 CC를 통해서만 송수신 되도록 설정될 수 있는데, 이러한 특정 CC를 PCC로 지칭하고, 나머지 CC(들)을 SCC(s)로 지칭할 수 있다. PUCCH는 PCC 상에서만 전송된다.
3GPP는 무선 자원을 관리하기 위해 셀(Cell)의 개념을 사용한다. 셀은 DL 자원과 UL 자원의 조합, 즉, DL CC와 UL CC의 조합으로 정의된다. 셀은 DL 자원 단독, 또는 DL 자원과 UL 자원의 조합으로 구성될 수 있다. 캐리어 집성이 지원되는 경우, DL 자원(또는, DL CC)의 캐리어 주파수와 UL 자원(또는, UL CC)의 캐리어 주파수 사이의 링키지(linkage)는 시스템 정보에 의해 지시될 수 있다. 예를 들어, 시스템 정보 블록 타입2(System Information Block Type2, SIB2) 링키지에 의해서 DL 자원과 UL 자원의 조합이 지시될 수 있다. 캐리어 주파수는 각 셀 혹은 CC의 중심 주파수를 의미한다. PCC에 대응되는 셀을 PCell(Primary Cell)로 지칭하고, SCC에 대응되는 셀을 SCell(Secondary Cell)로 지칭한다. 하향링크에서 PCell에 대응하는 캐리어는 DL PCC이고, 상향링크에서 PCell에 대응하는 캐리어는 UL PCC이다. 유사하게, 하향링크에서 SCell에 대응하는 캐리어는 DL SCC이고, 상향링크에서 SCell에 대응하는 캐리어는 UL SCC이다. 단말 성능(capability)에 따라, 서빙 셀(들)은 하나의 PCell과 0 이상의 SCell로 구성될 수 있다. RRC_CONNECTED 상태에 있지만 캐리어 집성이 설정되지 않았거나 캐리어 집성을 지원하지 않는 단말의 경우, PCell로만 구성된 서빙 셀이 단 하나 존재한다.
도 7은 크로스 캐리어 스케줄링이 적용되는 예를 도시한다. 크로스 캐리어 스케줄링이 설정된 경우, 제1 CC를 통해 전송되는 제어 채널은 캐리어 지시자 필드(Carrier Indicator Field, CIF)를 이용하여 제1 CC 혹은 제2 CC를 통해 전송되는 데이터 채널을 스케줄링 할 수 있다. CIF는 DCI 내에 포함된다. 다시 말해, 스케줄링 셀(scheduling Cell)이 설정되고, 스케줄링 셀의 PDCCH 영역에서 전송되는 DL 그랜트/UL 그랜트는 피스케줄링 셀(scheduled cell)의 PDSCH/PUSCH를 스케줄링 한다. 즉, 복수의 콤포넌트 캐리어에 대한 검색 영역이 스케줄링 셀의 PDCCH 영역에 존재한다. PCell은 기본적으로 스케줄링 셀이고, 특정 SCell이 상위 계층에 의해 스케줄링 셀로 지정될 수 있다.
도 7은 3개의 DL CC가 병합되었다고 가정한다. 여기서 DL 콤포넌트 캐리어 #0은 DL PCC(혹은, PCell)로 가정하며, DL 콤포넌트 캐리어 #1 및 DL 콤포넌트 캐리어 #2는 DL SCC(혹은, SCell)로 가정한다. 또한, DL PCC가 PDCCH 모니터링 CC로 설정되었다고 가정한다. CIF가 디스에이블 되면, 각각의 DL CC는 LTE PDCCH 규칙에 따라 CIF 없이 자신의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH만을 전송할 수 있다(논-크로스-캐리어 스케줄링, 셀프-캐리어 스케줄링). 반면, 단말-특정 (또는 단말-그룹-특정 또는 셀-특정) 상위 계층 시그널링에 의해 CIF가 인에이블 되면, 특정 CC(예, DL PCC)는 CIF를 이용하여 DL CC A의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH뿐만 아니라 다른 CC의 PDSCH를 스케줄링 하는 PDCCH도 전송할 수 있다(크로스-캐리어 스케줄링). 반면, 다른 DL CC에서는 PDCCH가 전송되지 않는다.
이하, 도 8 내지 도 11을 참조하여 면허 대역에서의 DRS 전송에 대해 설명한다. 도 8은 DRS 전송을 예시하고, 도 9 내지 도 11은 DRS로 사용되는 참조 신호의 구조를 예시한다. 편의상, 면허 대역에서의 DRS를 Rel-12 DRS라고 지칭한다. DRS는 스몰 셀 온/오프를 지원하며, 어떤 단말에 대해서도 활성화 되지 않은 SCell은 DRS 주기적 전송을 제외하고는 꺼질 수 있다. 또한, DRS에 기반하여, 단말은 셀 식별 정보 획득, RRM(Radio Resource Management) 측정, 하향링크 동기 획득을 수행할 수 있다.
도 8을 참조하면, DMTC(Discovery Measurement Timing Configuration)는 단말이 DRS 수신을 기대하는 시간 윈도우를 나타낸다. DMTC는 6ms로 고정된다. DMTC 주기(period)는 DMTC의 전송 주기이며, 40ms, 80ms 또는 160ms일 수 있다. DMTC의 위치는 DMTC 전송 주기와 DMTC 오프셋 (서브프레임 단위)에 의해 특정되며, 이들 정보는 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)을 통해 단말에게 전달된다. DRS 전송은 DMTC 내의 DRS 기회(occasion)에서 발생한다. DRS 기회는 40ms, 80ms 또는 160ms의 전송 주기를 가지며, 단말은 DMTC 주기마다 하나의 DRS 기회가 있다고 가정할 수 있다. DRS 기회는 FDD 무선 프레임에서 1~5개의 연속된 서브프레임으로 구성되고, TDD 무선 프레임에서 2~5개의 연속된 서브프레임으로 구성된다. DRS 기회의 길이는 상위 계층 시그널링(예, RRC 시그널링)을 통해 단말에게 전달된다. 단말은 DRS 기회 내의 하향링크 서브프레임에서 DRS 존재를 가정할 수 있다. DRS 기회는 DMTC 내의 어느 곳에도 존재할 수 있지만, 단말은 셀로부터 전송되는 DRS들의 전송 간격이 고정된 것으로 기대한다(즉, 40ms, 80ms 또는 160ms). 즉, DMTC 내에서 DRS 기회의 위치는 셀 별로 고정된다. DRS는 아래와 같이 구성된다.
- 안테나 포트 0의 CRS(Cell-specific Reference Signal)(도 9 참조): DRS 기회 내의 모든 하향링크 서브프레임 내, 및 모든 스페셜 서브프레임의 DwPTS 내에 존재한다. CRS는 서브프레임의 전 대역에서 전송된다.
- PSS(Primary Synchronization Signal)(도 10 참조): FDD 무선 프레임의 경우 DRS 기회 내의 첫 번째 서브프레임, 또는 TDD 무선 프레임의 경우 DRS 기회 내의 두 번째 서브프레임 내에 존재한다. PSS는 서브프레임의 7번째 (혹은 6번째) OFMDA 심볼에서 전송되며 중심 주파수에 가까운 6개 RB(=72개 부반송파)에 맵핑된다.
- SSS(Secondary Synchronization Signal)(도 10 참조): DRS 기회 내의 첫 번째 서브프레임 내에 존재한다. SSS는 서브프레임의 6번째 (혹은 5번째) OFMDA 심볼에서 전송되며 중심 주파수에 가까운 6개 RB(=72개 부반송파)에 맵핑된다.
- 논-제로-파워 CSI(Channel State Information)-RS(도 11 참조): DRS 기회 내의 0개 이상의 서브프레임 내에 존재한다. 논-제로-파워 CSI-RS의 위치는 CSI-RS 포트의 개수 및 상위 계층 구성 정보에 따라 다양하게 구성된다.
도 8은 단말의 입장에서 주파수 별로 DRS 수신 시점을 별도의 DMTC로 설정한 경우를 예시한다. 도 8을 참조하면, 주파수 F1의 경우 40ms 마다 2ms 길이의 DRS 기회가 전송되고, 주파수 F2의 경우 80ms 마다 3ms 길이의 DRS 기회가 전송되고, 주파수 F3의 경우 80ms 마다 4ms 길이의 DRS 기회가 전송된다. 단말은 DMTC에서 DRS 기회의 시작 위치를 SSS를 포함하는 서브프레임으로부터 알 수 있다. 여기서, 주파수 F1~F3은 각각 대응되는 셀로 대체될 수 있다.
실시예: 비면허 대역에서의 DRS 전송 방안
도 12는 LAA(Licensed Assisted Access) 서비스 환경을 예시한다.
도 12를 참조하면, 기존의 면허 대역에서의 LTE 기술(11) 및 최근 활발히 논의되고 있는 비면허 대역에서의 LTE 기술(12)인 LTE-U(LTE-Unlicensed) 혹은 LAA가 접목된 서비스 환경이 사용자에게 제공될 수 있다. 예를 들어, LAA 환경에서 면허 대역에서의 LTE 기술(11)과 비면허 대역에서의 LTE 기술(12)은 캐리어 집성 등의 기술을 이용하여 통합될 수 있고, 이는 네트워크 용량 확장에 기여할 수 있다. 또한, 상향링크 데이터보다 하향링크 데이터가 더 많은 비대칭 트래픽 구조에서 LAA는 다양한 요구나 환경에 맞추어 최적화된 LTE 서비스를 제공할 수 있다. 편의상, 면허 대역에서의 LTE 기술을 LTE-L(LTE-Licensed)라고 지칭하고, 비면허 대역에서의 LTE 기술을 LTE-U(LTE-Unlicensed) 또는 LAA라고 지칭한다.
도 13은 LAA 서비스 환경에서 단말과 기지국의 배치 시나리오를 예시한다. LAA 서비스 환경이 타겟으로 하는 주파수 대역은 고주파 특성으로 인해 무선 통신 도달 거리가 길지 않다. 이를 고려하면, 기존 LTE-L 서비스와 LAA 서비스가 공존하는 환경에서 단말과 기지국의 배치 시나리오는 오버레이 모델(overlay model) 또는 코-로케이티드 모델(co-located model)일 수 있다.
오버레이 모델에서 매크로 기지국은 면허 대역 캐리어를 이용하여 매크로 영역(32) 내 X 단말 및 X' 단말과 무선 통신을 수행하고, 다수의 RRH(Radio Remote Head)와 X2 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. 각 RRH는 비면허 대역 캐리어를 이용하여 일정 영역(31) 내 X 단말 또는 X' 단말과 무선 통신을 수행할 수 있다. 매크로 기지국과 RRH의 주파수 대역은 서로 상이하여 상호 간섭이 없으나, 캐리어 집성을 통해 LAA 서비스를 LTE-L 서비스의 보조적인 하향링크 채널로 사용하기 위해 매크로 기지국과 RRH간에는 X2 인터페이스를 통해 빠른 데이터 교환이 이뤄져야 한다.
코-로케이티드 모델에서 피코/펨토 기지국은 면허 대역 캐리어와 비면허 대역 캐리어를 동시에 이용하여 Y 단말과 무선 통신을 수행할 수 있다. 다만, 피코/펨토 기지국이 LTE-L 서비스와 LAA 서비스를 함께 사용하는 것은 하향링크 전송 시로 제한될 수 있다. LTE-L 서비스의 커버리지(33)와 LAA 서비스의 커버리지(34)는 주파수 대역, 전송 파워 등에 따라 상이할 수 있다.
비면허 대역에서 LTE 통신을 하는 경우, 해당 비면허 대역에서 통신하는 기존의 장비(예, 무선랜(Wi-Fi) 장비)들은 LAA 메시지 또는 데이터를 복조할 수 없다. 따라서, 기존이 장비들은 LAA 메시지 또는 데이터를 일종의 에너지로 판단하여 에너지 디텍션(혹은 검출) 기법에 의해 간섭 회피 동작을 수행할 수 있다. 즉, LAA 메시지 또는 데이터에 대응하는 에너지가 -62dBm 혹은 특정 ED (Energy Detection) 임계 값보다 작은 경우, 무선랜 장비들은 해당 메시지 또는 데이터를 무시하고 통신할 수 있다. 이로 인해, 비면허 대역에서 LTE 통신을 하는 단말 입장에서는 무선랜 장비들에 의해 빈번하게 간섭을 받을 수 있다.
따라서, LAA 기술/서비스를 효과적으로 구현하기 위해서 특정 시간 동안 특정 주파수 대역을 할당 또는 예약해 둘 필요가 있다. 그러나, 비면허 대역을 통해 통신하는 주변 장비들이 에너지 디텍션 기법에 기반하여 접속을 시도하므로, 효율적인 LAA 서비스가 어렵다는 문제점이 있다. 따라서, LAA 기술이 자리잡기 위해서 기존의 비면허 대역 장치와의 공존 방안 및 효율적으로 무선 채널을 공유하는 방안에 대한 연구가 선행되어야 한다. 즉, LAA 장치가 기존의 비면허 대역 장치에게 영향을 주지 않는 강력한 공존 메커니즘이 개발되어야 한다.
도 14는 기존에 비면허 대역에서 동작하는 통신 방식(예, 무선랜)을 예시한다. 비면허 대역에서 동작하는 장치는 대부분 LBT(Listen-Before-Talk) 기반으로 동작하므로, 데이터 전송 전에 채널을 센싱하는 클리어 채널 평가(Clear Channel Assessment, CCA)를 수행한다.
도 14를 참조하면, 무선랜 장치(예, AP, STA)는 데이터를 전송하기 전에 캐리어 센싱을 수행하여 채널이 사용 중(busy)인지 체크한다. 데이터를 전송하고자 하는 채널에서 일정 세기 이상의 무선 신호가 감지되면, 해당 채널은 사용 중인 것으로 판별되고, 무선랜 장치는 해당 채널에 대한 액세스를 지연한다. 이러한 과정을 클리어 채널 평가라고 하며, 신호 감지 유무를 결정하는 신호 레벨을 CCA 임계 값(CCA threshold)이라고 한다. 한편, 해당 채널에서 무선 신호가 감지되지 않거나, CCA 임계 값 보다 작은 세기의 무선 신호가 감지될 경우, 상기 채널은 빈(idle) 상태인 것으로 판별된다.
채널이 유휴 상태(idle)로 판별되면, 전송할 데이터가 있는 단말은 디퍼 구간(defer period)(예, AIFS(Arbitration InterFrame Space), PIFS(PCF IFS) 등) 뒤에 백오프 절차를 수행한다. 디퍼 구간은 채널이 유휴 상태가 된 후, 단말이 기다려야 하는 최소 시간을 의미한다. 백오프 절차는 단말이 디퍼 기한 이후에 임의의 시간 동안 더 기다리게 한다. 예를 들어, 단말은 경쟁 윈도우(Contention Window, CW) 내에서 해당 단말에게 할당된 난수(random number) 만큼의 슬롯 구간을 상기 채널이 유휴 상태인 동안 감소시켜가며 대기하고, 슬롯 구간을 모두 소진한 단말은 해당 채널에 대한 액세스를 시도할 수 있다.
채널에 성공적으로 액세스하면, 단말은 상기 채널을 통해 데이터를 전송할 수 있다. 데이터 전송이 성공하면, CW 사이즈(CWS)는 초기 값(CWmin)으로 리셋된다. 반면, 데이터 전송이 실패하면 CWS는 2배로 증가한다. 이에 따라, 단말은 이전 난수 범위의 2배 범위 내에서 새로운 난수를 할당 받아 다음 CW에서 백오프 절차를 수행한다. 무선랜에서는 데이터 전송에 대한 수신 응답 정보로서 ACK만 정의되어 있다. 따라서, 데이터 전송에 대해 ACK이 수신된 경우 CWS는 초기 값으로 리셋되고, 데이터 전송에 대해 피드백 정보가 수신되지 않은 경우 CWS는 2배가 된다.
상술한 바와 같이, 기존에 비면허 대역에서의 통신은 대부분 LBT 기반으로 동작하므로, LTE도 기존 장치와의 공존을 위해 LAA에서 LBT를 고려하고 있다. 구체적으로, LTE에서 비면허 대역 상의 채널 액세스 방법은 LBT 유무/적용 방식에 따라 다음의 4개 카테고리로 구분될 수 있다.
● Category 1: No LBT
- Tx 엔티티(entity)에 의한 LBT 절차가 수행되지 않는다.
● Category 2: LBT without random back-off
- Tx 엔티티가 채널 상에 전송하기 전에 채널이 유휴 상태로 센싱되어야 하는 시간 구간이 결정되어 있다. 랜덤 백-오프는 수행되지 않는다.
● Category 3: LBT with random back-off with a CW of fixed size
- 고정 사이즈의 CW를 이용하여 랜덤 백-오프를 수행하는 LBT 방법이다. Tx 엔티티는 CW 내에서 난수 N을 가지며, N의 최소/최대 값에 의해 CW 사이즈가 정의된다. CW 사이즈는 고정된다. 난수 N은 Tx 엔티티가 채널 상에 전송하기 전에 채널이 유휴 상태로 센싱되어야 하는 시간 구간을 결정하는데 사용된다.
● Category 4: LBT with random back-off with a CW of variable size
- 가변 사이즈의 CW를 이용하여 랜덤-백오프를 수행하는 LBT 방법이다. Tx 엔티티는 CW 내에서 난수 N을 가지고, N의 최소/최대 값에 의해 CW 사이즈가 정의된다. Tx 엔티티는 난수 N을 생성할 때 CW 사이즈를 바꿀 수 있다. 난수 N은 Tx 엔티티가 채널 상에 전송하기 전에 채널이 유휴 상태로 센싱되어야 하는 시간 구간을 결정하는데 사용된다.
도 15 내지 도 16은 category 4 LBT에 기반한 DL 전송 과정을 예시한다. category 4 LBT는 Wi-Fi와의 공정한 채널 액세스를 보장하기 위해 사용될 수 있다. 도 15 내지 도 16을 참조하면, LBT 과정은 ICCA(Initial CCA)와 ECCA(Extended CCA)를 포함한다. ICCA에서는 랜덤 백-오프가 수행되지 않으며, ECCA에서는 가변 사이즈의 CW를 이용하여 랜덤 백-오프가 수행된다. ICCA는 신호 전송이 필요한 시점에 채널이 유휴 상태인 경우에 적용되고, ECCA는 신호 전송이 필요한 시점에 채널이 사용 중이거나 바로 전에 DL 전송이 있는 경우에 적용된다. 즉, ICCA를 통해 채널이 유휴 상태인지 판단하고, ICCA 구간(period) 이후에 데이터 전송이 수행된다. 만일, 간섭 신호가 인지되어 데이터 전송을 못하는 경우에는 랜덤 백오프 카운터를 설정한 후에 디퍼 구간(defer period) + 백오프 카운터를 통해 데이터 전송 시점을 획득할 수 있다.
도 15를 참조하면, 신호 전송 과정은 다음과 같이 수행될 수 있다.
Initial CCA
- S202: 기지국은 채널이 유휴 상태에 있는 것을 확인한다.
- S204: 기지국은 신호 전송이 필요한지 확인한다. 신호 전송이 필요 없는 경우 S202로 돌아가며, 신호 전송이 필요한 경우 S206으로 진행된다.
- S206: 기지국은 ICCA 디퍼 구간(BCCA) 동안 채널이 유휴 상태인지 확인한다. ICCA 디퍼 구간은 설정 가능하다(configurable). 구현 예로, ICCA 디퍼 구간은 16㎲ 구간과 n개의 연속적인 CCA 슬롯으로 구성될 수 있다. 여기서, n은 양의 정수이고, 하나의 CCA 슬롯 구간은 9 ㎲일 수 있다. CCA 슬롯의 개수는 QoS 클래스에 따라 다르게 설정될 수 있다. ICCA 디퍼 구간은 Wi-Fi의 디퍼 구간(예, DIFS, AIFS)을 고려하여 적절한 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, ICCA 디퍼 구간은 34us일 수 있다. ICCA 디퍼 구간 동안 채널이 유휴 상태이면, 기지국은 신호 전송 과정을 수행할 수 있다(S208). ICCA 디퍼 구간 중에 채널이 사용 중으로 판별되면, S212로 진행한다(ECCA).
- S208: 기지국은 신호 전송 과정을 수행할 수 있다. 신호 전송이 없으면 S202로 진행되며(ICCA), 신호 전송이 있으면 S210으로 진행된다. S218에서 백-오프 카운터 N이 0에 도달하여 S208이 수행되는 경우에도 신호 전송이 없으면 S202로 진행되고(ICCA), 신호 전송이 있으면 S210으로 진행된다.
- S210: 추가 신호 전송이 필요 없는 경우 S202로 진행되며(ICCA), 추가 신호 전송이 필요한 경우 S212로 진행된다(ECCA).
Extended CCA
- S212: 기지국은 CW 내에서 난수 N을 생성한다. N은 백-오프 과정에서 카운터로 사용되며, [0, q-1]로부터 생성된다. CW는 q개의 ECCA 슬롯으로 구성되고, ECCA 슬롯 사이즈는 9㎲ 또는 10㎲일 수 있다. CW 사이즈(CWS)는 q로 정의되며 S214에서 가변될 수 있다. 이후, 기지국은 S216으로 진행한다.
- S214: 기지국은 CWS를 업데이트 할 수 있다. CWS q는 X와 Y 사이의 값으로 업데이트 될 수 있다. X, Y값은 설정 가능한(configurable) 파라미터이다. CWS 업데이트/조정은 N 생성 시마다 매번 수행되거나(동적 백-오프), 일정 시간 간격을 두고 반-정적으로 수행될 수 있다(반-정적 백-오프). CWS는 지수(exponential) 백-오프 또는 이진(binary) 백-오프에 기반하여 업데이트/조정될 수 있다. 즉, CWS는 2의 자승 또는 2의 배수 형태로 업데이트/조정될 수 있다. PDSCH 전송과 관련하여, CWS는 단말의 피드백/리포트(예, HARQ ACK/NACK)에 기반하여 업데이트/조정되거나, 기지국 센싱에 기반하여 업데이트/조정될 수 있다.
- S216: 기지국은 ECCA 디퍼 구간(DeCCA) 동안 채널이 유휴 상태인지 확인한다. ECCA 디퍼 구간은 설정 가능하다. 구현 예로, ECCA 디퍼 구간은 16㎲ 구간과 n개의 연속적인 CCA 슬롯으로 구성될 수 있다. 여기서, n은 양의 정수이고, 하나의 CCA 슬롯 구간은 9 ㎲일 수 있다. CCA 슬롯의 개수는 QoS 클래스에 따라 다르게 설정될 수 있다. ECCA 디퍼 구간은 Wi-Fi의 디퍼 구간(예, DIFS, AIFS)을 고려하여 적절한 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, ECCA 디퍼 구간은 34us일 수 있다. ECCA 디퍼 구간 동안 채널이 유휴 상태이면, 기지국은 S218로 진행한다. ECCA 디퍼 구간 중에 채널이 사용 중으로 판별되면, 기지국은 S216을 반복한다.
- S218: 기지국은 N이 0인지 확인한다. N이 0이면, 기지국은 신호 전송 과정을 수행할 수 있다(S208). 이 경우(즉, N=0), 기지국은 바로 전송을 수행하지 않고, 적어도 하나의 슬롯 동안 CCA 체크를 수행함으로써 ECCA 과정을 지속할 수 있다. N이 0이 아니면(즉, N>0), S220으로 진행한다. ?? S220: 기지국은 하나의 ECCA 슬롯 구간(T) 동안 채널을 센싱한다. ECCA 슬롯 사이즈는 9㎲ 또는 10㎲이고, 실제 센싱 시간은 적어도 4㎲일 수 있다.
- S222: 채널이 빈 것으로 판별되면 S224로 진행한다. 채널이 사용 중인 것으로 판별되면 S216으로 돌아간다. 즉, 하나의 ECCA 디퍼 구간이 채널이 빈 후에 다시 적용되며, ECCA 디퍼 구간 동안에 N은 카운트 다운되지 않는다.
- S224: N을 1만큼 감소시킨다(ECCA 카운트 다운).
도 16은 도 15의 전송 과정과 실질적으로 동일/유사하며 구현 방식에 따른 차이가 있다. 따라서, 자세한 사항은 도 15의 내용을 참조할 수 있다.
Initial CCA
- S302: 기지국은 신호 전송이 필요한지 확인한다. 신호 전송이 필요 없는 경우 S302가 반복되며, 신호 전송이 필요한 경우 S304로 진행된다.
- S304: 기지국은 슬롯이 유휴 상태에 있는지 확인한다. 슬롯이 유휴 상태이면 S306으로 진행하고, 슬롯이 사용 중이면 S312로 진행한다(ECCA). 슬롯은 도 15에서 CCA 슬롯에 대응할 수 있다.
- S306: 기지국은 디퍼 구간(D) 동안 채널이 유휴 상태인지 확인한다. D는 도 15에서 ICCA 디퍼 구간에 대응할 수 있다. 디퍼 구간 동안 채널이 유휴 상태이면, 기지국은 신호 전송 과정을 수행할 수 있다(S308). 디퍼 구간 중에 채널이 사용 중으로 판별되면, S304로 진행한다.
- S308: 기지국은 필요하면 신호 전송 과정을 수행할 수 있다.
- S310: 신호 전송이 없으면 S302로 진행되며(ICCA), 신호 전송이 있으면 S312로 진행된다(ECCA). S318에서 백-오프 카운터 N이 0에 도달하여 S308이 수행되는 경우에도 신호 전송이 없으면 S302로 진행되고(ICCA), 신호 전송이 있으면 S312로 진행된다(ECCA).
Extended CCA
- S312: 기지국은 CW 내에서 난수 N을 생성한다. N은 백-오프 과정에서 카운터로 사용되며, [0, q-1]로부터 생성된다. CW 사이즈(CWS)는 q로 정의되며 S314에서 가변될 수 있다. 이후, 기지국은 S316으로 진행한다.
- S314: 기지국은 CWS를 업데이트 할 수 있다. CWS q는 X와 Y 사이의 값으로 업데이트 될 수 있다. X, Y값은 설정 가능한(configurable) 파라미터이다. CWS 업데이트/조정은 N 생성 시마다 매번 수행되거나(동적 백-오프), 일정 시간 간격을 두고 반-정적으로 수행될 수 있다(반-정적 백-오프). CWS는 지수(exponential) 백-오프 또는 이진(binary) 백-오프에 기반하여 업데이트/조정될 수 있다. 즉, CWS는 2의 자승 또는 2의 배수 형태로 업데이트/조정될 수 있다. PDSCH 전송과 관련하여, CWS는 단말의 피드백/리포트(예, HARQ ACK/NACK)에 기반하여 업데이트/조정되거나, 기지국 센싱에 기반하여 업데이트/조정될 수 있다.
- S316: 기지국은 디퍼 구간(D) 동안 채널이 유휴 상태인지 확인한다. D는 도 15의 ECCA 디퍼 구간에 대응할 수 있다. S306과 S316에서 D는 동일할 수 있다. 디퍼 구간 동안 채널이 유휴 상태이면, 기지국은 S318로 진행한다. 디퍼 구간 중에 채널이 사용 중으로 판별되면, 기지국은 S316을 반복한다.
- S318: 기지국은 N이 0인지 확인한다. N이 0이면, 기지국은 신호 전송 과정을 수행할 수 있다(S308). 이 경우(N=0), 기지국은 바로 전송을 수행하지 않고, 적어도 하나의 슬롯 동안 CCA 체크를 수행함으로써 ECCA 과정을 지속할 수 있다. N이 0이 아니면(즉, N>0), S320으로 진행한다.
- S320: 기지국은 N을 1만큼 감소시키거나(ECCA 카운트 다운), 혹은 N을 감소시키지 않는 동작 중 하나를 선택한다(self-deferral). 셀프-디퍼럴 동작은 기지국의 구현/선택에 따라 수행될 수 있다. 셀프-디퍼럴 시에 기지국은 에너지 검출을 위한 센싱을 수행하지 않으며, ECCA 카운트 다운도 수행하지 않는다.
- S322: 기지국은 에너지 검출을 위한 센싱을 수행하지 않는 동작과 에너지 검출 동작 중 하나를 선택할 수 있다. 에너지 검출을 위한 센싱을 수행하지 않을 경우 S324로 진행한다. 에너지 검출 동작을 수행 시, 에너지 레벨이 에너지 검출 임계 값 이하이면(즉, idle) S324로 진행한다. 에너지 레벨이 에너지 검출 임계 값을 초과하면(즉, busy), S316으로 돌아간다. 즉, 하나의 디퍼 구간이 채널이 빈 후에 다시 적용되며, 디퍼 구간 동안에 N은 카운트 다운되지 않는다.
- S324: S318로 진행한다.
도 15 내지 도 16을 통해 설명한 채널 액세스 절차는 DL 전송뿐만 아니라 UL 전송에서도 사용될 수 있다. 따라서 기지국뿐만 아니라 단말도 도 15 내지 도 16을 통해 설명한 채널 액세스 절차에 따라 채널에 액세스할 수 있다. 도 15 내지 도 16을 통해 설명한 채널 액세스 절차에서 무선 통신 장치가 난수(random number)만큼의 슬롯 구간을 대기하는 것은 채널 액세스를 하는 여러 무선 통신 장치의 액세스 시점을 분산시키기 위함이다. 따라서 앞서 설명한 CWS 내에서 어느 하나의 값을 뽑을 확률은 균일하다. 또한, 액세스 분산을 위해 무선 통신 장치는 획득한 난수에 따라 다른 시간을 대기해야 한다. 도 17 내지 도 21을 통해, 난수만큼의 슬롯 구간을 대기하는 무선 통신 장치의 구체적인 동작을 설명한다. 설명 편의를 위해
도 17은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 디퍼 구간(Td) 이후 데이터 채널을 전송하는 동작을 보여준다. 앞서 설명한 바와 같이, 무선 통신 장치는 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단한다. 디퍼 구간 이후, 무선 통신 장치는 난수를 기초로 결정된 카운터 값(N)과 슬랏 구간을 기초로 대기한다. 이때, 기지국은 카운터 값(N)이 0일 때, 데이터를 포함하는 전송을 시작할 수 있다. 구체적인 실시 예에서 데이터는 데이터 채널일 수 있다. 구체적으로 데이터 채널은 PDSCH 및 PUSCH 중 어느 하나일 수 있다. 또 다른 구체적인 실시 예에서 데이터는 제어 채널일 수 있다. 이때, 제어 채널은 PDCCH 또는 EPDCCH일 수 있다. 무선 통신 장치는 액세스 분산을 위해 랜덤하게 선택되는 카운터 값(N)을 설정하고 해당 카운터 값에 따라 슬랏 구간 동안 액세스할 채널이 유휴한지를 판단한다. 설명의 편의를 위해 이러한 카운터 값 설정 절차를 랜덤 카운터 값 설정 절차로 지칭한다.
구체적으로 무선 통신 장치는 디퍼 구간 동안 채널이 유휴상태 인지를 감지한다. 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 다음의 절차에 따라 카운터 값을 설정할 수 있다.
1) 무선 통신 장치는 카운터(N)=Ninit 으로 설정한다. Ninit은 0에서 CWp 사이에 균일한(uniform) 확률을 갖는 난수이다.
2) N>0이고 무선 통신 장치가 N을 감소키는 것을 선택하는 경우, N=N-1로 설정한다.
3) 하나의 추가적인 슬랏 구간동안 채널을 센싱하고, 그 하나의 슬랏 구간동안 채널이 유휴 하다면 무선 통신 장치는 단계 4)로 가고, 아니면 단계 5)로 간다.
4) N=0 이면 무선 통신 장치는 카운터 값 설정 절차를 멈춘다. N=0이 아니면 무선 통신 장치는 단계 2) 로 간다.
5) 무선 통신 장치는 하나의 추가(additional) 디퍼 구간 동안 채널을 센싱한다.
6) 그 하나의 추가 디퍼 구간이 포함하는 복수의 슬랏 구간 동안 채널이 유휴한 경우 무선 통신 장치는 단계 2)로 가고, 그 하나의 추가디퍼 구간동안 채널이 유휴하지 않은 경우 무선 통신 장치는 단계 5)로 간다.
무선 통신 단말이 위에서 설명한 절차 중 단계 4)에서 접속하고자 하는 채널에서 데이터을 전송하지 못한 경우, 무선 통신 단말은 하나의 추가 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한 경우에 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 무선 통신 장치가 카운터 값 설정 절차를 멈춘 경우, 무선 통신 장치는 데이터 채널을 포함하는 전송을 시작한다.
데이터가 데이터 채널을 포함하는 경우, 디퍼 구간은 데이터 채널이 포함하는 트래픽의 채널 액세스 우선순위 클래스에 따라 설정될 수 있다. 이때, 채널 액세스 우선순위 클래스는 채널 액세스 우선순위 클래스(channel access priority class)일 수 있다. 또한, 디퍼 구간은 16us(Tf)와 m_p개의 슬롯 구간으로 구성될 수 있다. 이때, 각 슬롯 구간(Tsl)은 9us일 수 있다. Tf는 하나의 유휴한 슬랏 구간(Tsl)을 포함한다. 또한, m_p 값은 아래 표 2와 같이 채널 액세스 우선순위 클래스에 따라 설정될 수 있다.
Figure 112018060819456-pct00002
또한, 무선 통신 장치는 채널 액세스 우선순위 클래스에 따라 CW값의 범위를 설정할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는
Figure 112018060819456-pct00003
을 만족하도록 CW값의 범위를 설정할 수 있다. 이때, CWmin,p의 값과 CWmax,p의 값은 앞서 설명한 표 2에서와 같이 채널 액세스 우선순위 클래스에 따라 결정될 수 있다. 또한, 무선 통신 장치는 CWmin,p의 값과 CWmax,p의 값을 카운터 값 설정 절차의 단계 1)에서 설정할 수 있다. 채널 액세스 중, 기지국은 앞서 설명한 바와 같이 CW 값을 조정할 수 있다.
또한, 비면허 대역에 포함된 채널을 통한 한 번의 전송에서 사용할 수 있는 최대 전송 듀레이션(T_mcot,p, maximum channel occupancy time(MCOT) )은 전송되는 데이터의 채널 액세스 우선순위에 따라 결정될 수 있다. 구체적으로 위 표 2와 같이 결정될 수 있다. 이에 따라 무선 통신 장치는 T_mcot,p를 넘는 시간 동안 연속적으로 전송하지 않아야 한다. 비면허 대역의 경우, 여러 무선 통신 장치가 경쟁 절차를 통해 액세스하는 주파수 대역이므로, 어느 하나의 무선 통신 장치가 일정 시간이상 연속하여 사용하는 것이 바람직하지 않기 때문이다. 표 2에서 채널 액세스 우선순위 클래스의 값이 p=3 또는 p=4이고, 규정에 따라 장 기간(long term) 비면허 대역을 사용하고, 다른 기술(other technology)을 사용하는 무선 통신 장치가 없는 경우, 무선 통신 장치는 T_mcot,p=10ms로 설정할 수 있다. 그렇지 않은 경우, 무선 통신 장치는 T_mcot,p=8ms로 설정할 수 있다.
또한, 무선 통신 장치는 채널이 유휴한지 여부를 에너지 감지(ED, Energy Detection) 문턱 값을 기초로 판단한다. 구체적으로 무선 통신 장치는 채널에서 감지한 에너지의 크기가 문턱값보다 작으면 해당 채널이 유휴한 것으로 판단할 수 있다. 이때, ED 문턱값은 다른 기술(other technology)을 이용하는 무선 통신 장치가 공존하는 지 여부에 따라 달라질 수 있다. 또한, ED 문턱값은 각 나라 및 지역별 규정에 따라 달라질 수 있다. 구체적으로 ED 문턱값은 아래의 표 3과 같이 결정될 수 있다.
Figure 112018060819456-pct00004
이때, 표 3에서 T_max의 값은 아래 수식과 같이 결정될 수 있다.
Figure 112018060819456-pct00005
도 17(a)와 (b)는 앞서 설명한 채널 액세스 절차에서, 기지국이 랜덤 카운터 값 설정 절차를 따른 경우에 관한 도면이다.
앞서 설명한 랜덤 카운터 값 설정 절차에서, 무선 통신 장치가 카운터의 초기값으로서 난수 1을 획득한 경우와 난수 0을 획득한 경우, 카운터 값에 따라 대기하는 시간 구간의 길이가 동일할 수 있다. 구체적으로 도 17(a)에서와 같이 기지국이 카운터의 초기값으로서 난수 1을 획득한 경우, 위에서 설명한 카운터 값 설정 절차를 따를 때, 기지국은 해당 채널이 디퍼 구간 동안 유휴하고, 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한 경우에 데이터를 포함하는 전송을 시작한다. 또한, 도 17(b)에서와 같이 기지국이 카운터의 초기값으로서 난수 0을 획득한 경우에도, 위에서 설명한 카운터 값 설정 절차를 따를 때, 기지국은 해당 채널이 디퍼 구간 동안 유휴하고, 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한 경우에 데이터 채널을 포함하는 전송을 시작한다. 구체적으로 기지국은 앞서 설명한 카운터 값 설정 절차에서 카운터 값이 0인지(N=0) 판단하지 않고, 단계 1)에서부터 단계 3)까지의 동작을 진행하여 하나의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 따라서 기지국이 앞서 설명한 채널 액세스 절차에서 랜덤 카운터 값 설정 절차를 따를 경우, 기지국이 난수 0을 획득한 경우와 난수 1을 획득한 경우 동일한 시점에 데이터 채널을 포함하는 전송을 시작하게 될 수 있다. 결국, 무선 통신 장치가 서로 다른 난수를 획득한 경우에도, 무선 통신 장치는 동일한 개수의 슬랏 구간 동안 채널이 유휴한지 판단하게 된다. 이러한 경우, 무선 통신 장치는 난수를 이용해 다른 무선 통신 장치의 채널 액세스와 충돌하는 것을 방지할 수 없다.
도 18은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 디퍼 구간 이후 데이터 채널을 전송하는 동작을 보여준다.
무선 통신 장치는 카운터 값 설정 절차 시작 시, 카운터의 초기(initial) 값이 0이면, 해당 채널에 바로 액세스할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 카운터 값 설정 절차 시작 시, 카운터의 초기(initial) 값이 0이면, 해당 채널을 통해 데이터를 포함하는 전송을 바로 시작할 수 있다. 이때, 데이터는 앞서 설명한 것과 같이 데이터 채널일 수 있다. 구체적으로 데이터 채널은 PDSCH 또는 PUSCH일 수 있다. 또한, 데이터는 제어 채널일 수 있다. 구체적으로 제어 채널은 PDCCH 또는 EPDCCH일 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 해당 채널이 유휴한 것으로 판단된 디퍼 기간 후, 카운터의 초기(initial) 값이 0이면, 하나의 슬랏 타임 동안 해당 채널이 유휴한지 감지하지 않고, 해당 채널에 액세스할 수 있다. 구체적인 실시 예에서 무선 통신 장치는 카운터 값 설정 절차 시작 시, 카운터의 초기(initial) 값이 0이면, 해당 채널이 유휴한 것으로 판단된 디퍼 구간이 끝난 시점에 해당 채널에 액세스할 수 있다. 구체적인 실시 예에서, 무선 통신 장치는 카운터 값 설정 절차 시작 시, 카운터를 초기값을 설정한 후 카운터의 값이 0인지 판단할 수 있다. 예컨대, 앞서 설명한 카운터 설정 절차에서 무선 통신 장치는 단계 1)이후 카운터의 초기 값이 0인지 판단할 수 있다. 이때, 카운터의 값이 0이면, 무선 통신 장치는 해당 채널에 액세스할 수 있다. 이를 통해, 무선 통신 장치는 카운터의 초기 값이 Y인 경우와 카운터의 초기 값이 (Y+1)인 경우, 해당 채널이 유휴한지 판단하는 데 필요한 슬랏 구간의 개수를 달리할 수 있다. 이때, 획득한 난수가 Y인 경우, 무선 통신 장치는 디퍼 구간 및 Y 개만큼의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 또한, 무선 통신 장치는 획득한 난수가 (Y+1)인 경우, 무선 통신 장치는 디퍼 구간 및 (Y+1) 개만큼의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단하다. 이때, Y는 0일 수 있다. 또한, Y는 0이상인 자연수 일 수 있다.
구체적으로 무선 통신 장치는 디퍼 구간 동안 채널이 유휴상태 인지를 센싱하고, 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한 경우 다음의 절차에 따라 카운터 값을 설정할 수 있다.
1) 무선 통신 장치는 카운터(N)=Ninit 으로 설정한다. Ninit은 0에서 CWp 사이에 균일한(uniform) 확률을 갖는 난수이다. 이때, N=0인 경우, 카운터 값 설정 절차를 멈춘다. N=0이 아닌 경우, 단계 2)로 간다.
2) N>0이고 기지국이 N을 감소키는 것을 선택하는 경우, 무선 통신 장치는 N=N-1로 설정한다.
3) 하나의 추가적인 슬랏 구간동안 채널이 유휴 하다면 무선 통신 장치는 단계 4)로 가고, 아니면 단계 5)로 간다.
4) N=0 이면 무선 통신 장치는 카운터 값 설정 절차를 멈춘다. N=0이 아니면 무선 통신 장치는 단계 2) 로 간다.
5) 무선 통신 장치는 하나의 추가 디퍼 구간 동안 채널을 센싱한다.
6) 하나의 추가 디퍼 구간이 포함하는 복수의 슬랏 구간 동안 채널이 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 단계 2)로 간다. 하나의 추가 디퍼 구간 동안 채널이 유휴하지 않은 경우, 무선 통신 장치는 단계 5)로 간다.
이때, 무선 통신 장치의 다른 동작은 앞서 설명한 카운터 값 설정 절차와 동일할 수 있다.
또한, 무선 통신 장치는 도 18과 같이 동작할 수 있다. 도 18(a)와 도 18(b)에서 데이터 채널(PDSCH)에 해당하는 채널 액세스 우선순위 클래스는 3이다. 따라서 디퍼 구간(Td)은 채널 액세스 우선순위 클래스가 3인 경우에 해당하는 디퍼 구간으로 설정된다. 도 18(a)의 실시 예에서, 기지국은 디퍼 구간(Td) 동안 데이터(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)를 전송 하려는 채널이 유휴한지 판단한다. 이때, 디퍼 구간(Td) 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 단계1)에 따라 기지국은 난수를 획득하여, 획득한 난수를 카운터 값 N으로 설정한다. 도 18(a)의 실시 예에서 기지국은 난수 1이 획득하여, N=1로 설정한다. 다음으로 기지국은 카운터의 값(N)이 0인지 판단한다. 카운터의 초기 값(Ninit)이 1로 선택되어 카운터 값(N)이 1이므로, 단계 2)를 수행하도록 한다. 단계 2)에서 기지국은 N이 0보다 크고 기지국이 카운터를 감소시키기로 선택하면, 카운터 값에서 1을 빼, 카운터 값을 0으로 설정한다. 다음으로 단계 3)에서 기지국은 하나의 슬랏 구간(Tsl) 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 하나의 슬랏 구간(Tsl) 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 단계 4)에서 기지국은 카운터 값이 0인지 판단한다. 단계 4)에서 카운터 값이 0인 경우, 카운터 값 설정 절차를 멈추고, 기지국은 데이터(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)를 포함하는 전송을 시작한다. 구체적으로 기지국은 디퍼 구간(Td) 이후 하나의 슬랏 구간(Tsl)이 종료되는 시점에 데이터(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)를 포함하는 전송을 시작할 수 있다.
도 18(b)의 실시 예에서, 기지국은 디퍼 구간(Td) 동안 데이터(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)를 전송 하려는 채널이 유휴한지 판단한다. 디퍼 구간(Td) 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 단계1)에 따라 기지국은 난수를 획득하여, 획득한 난수를 카운터 값 N으로 설정한다. 도 18(b)의 실시 예에서, 기지국은 난수 0을 획득하고, N=0으로 설정한다. 다음으로 기지국은 카운터의 값(N)이 0인지 판단한다. 카운터의 초기 값(Ninit)이 0이고, 따라서 카운터 값(N)이 0이므로, 기지국은 카운터 값 설정 절차를 멈추고, 데이터 채널(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)을 포함하는 전송을 시작한다. 구체적으로 기지국은 디퍼 구간(Td) 이후, 하나의 슬랏 구간(Tsl) 동안 해당 채널이 유휴한지 감지하지 않고, 데이터 채널(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)을 포함하는 전송을 시작할 수 있다. 기지국은 해당 디퍼 구간(Td)이 종료되는 시점에 데이터(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)를 포함하는 전송을 시작할 수 있다. 도 18에서와 같이, 위에서 설명한 실시 예에 따른 기지국은 획득한 난수가 서로 다른 경우 서로 다른 시점에 채널에 액세스할 수 있다. 도 17 내지 도 18에서 설명한 무선 통신 장치는 기지국 또는 단말일 수 있다. 따라서 도 17 내지 도 18을 통해 설명한 본 발명의 실시 예는 단말의 채널 액세스 동작에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 18을 통해서 설명한 실시 예의 경우, 무선 통신 장치가 디퍼 구간(Td) 이후 카운터 값에 따른 구간만큼 채널이 유휴한지 판단할 때, 해당 채널이 연속해서 유휴한 경우를 설명하였다. 다만, 무선 통신 장치가 디퍼 구간 이후 카운터 값에 따른 구간만큼 채널이 유휴한지 판단할 때, 해당 채널이 사용 중인 경우, 무선 통신 장치는 다시 디퍼 구간만큼 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 이러한 경우 카운터 값 설정 절차에 대해서는 도 19 내지 도 20을 통해 설명한다.
도 19는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 난수를 기초로 결정된 시간 구간에서 데이터 채널을 전송할 채널이 사용 중으로 판단한 경우, 기지국이 추가 디퍼 구간 이후 데이터 채널을 전송하는 동작을 보여준다.
앞서 설명한 카운터 값 설정 절차에서, 디퍼 구간 이후 무선 통신 장치가 난수 값에 따른 슬랏 구간 개수만큼 해당 채널이 유휴한지 판단할 때, 해당 채널이 사용 중일 수 있다. 이때, 무선 통신 장치는 카운터 값 설정 절차의 단계 5)에 따라 다시 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단한다. 해당 채널이 디퍼 구간 동안 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 카운터 값 설정 절차의 단계 2)부터 다시 진행한다. 따라서 무선 통신 장치는 카운터 값이 0인지 판단하지 않고, 단계 3)에 따라 하나의 슬랏 구간 동안 채널이 유휴한지 판단한다. 그러므로 무선 통신 장치가 카운터 값이 1인 상태에서 단계 2)부터 다시 진행하는 도 19(a)와 같은 경우와 카운터 값이 0인 상태에서 단계 2)부터 다시 진행하는 도 19(b)와 같은 경우 모두, 무선 통신 장치는 하나의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 결국, 서로 다른 카운터 값이 설정된 경우라도 무선 통신 장치는 동일한 개수의 슬랏 구간 동안 채널이 유휴한지 판단하게 된다. 따라서 이러한 액세스 절차를 따르는 경우, 무선 통신 장치는 난수를 이용해 다른 무선 통신 장치의 채널 액세스와 중첩되는 것을 방지하려는 목적을 달성할 수 없다.
도 20은 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 추가 디퍼 구간 이후 데이터 채널을 전송하는 동작을 보여준다.
무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간 동안 채널이 유휴하고, 카운터의 값(N)이 0이면, 해당 채널에 바로 액세스할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간 동안 채널이 유휴하고, 카운터의 값(N)이 0이면, 해당 채널을 통해 데이터를 포함하는 전송을 바로 시작할 수 있다. 이때, 추가 디퍼 구간은 어느 하나의 디퍼 구간 이후 무선 통신 장치가 난수에 따른 슬랏 구간 개수만큼 해당 채널이 유휴한지 판단할 때, 해당 채널이 사용 중이어서 다시 디퍼 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단하는 구간을 나타낼 수 있다. 구체적으로 추가 디퍼 구간은 앞서 설명한 카운터 설정 절차에서 단계 5)의 디퍼 구간을 나타낼 수 있다. 또한, 추가 디퍼 구간 동안 해당 채널이 유휴하고, 카운터 값이 0인 경우, 무선 통신 장치는 하나의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 감지하지 않고, 해당 채널에 액세스 할 수 있다. 구체적으로 카운터 값(N)이 0이고, 추가 디퍼 구간 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간이 끝난 시점에 해당 채널에 액세스할 수 있다. 구체적인 실시 예에서, 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단한 경우, 카운터 값이 0인지 판단할 수 있다. 예컨대, 무선 통신 장치는 앞서 설명한 카운터 설정 절차의 단계 6)에서 해당 채널이 유휴한 것으로 판단한 후, 카운터 값이 0인지 판단할 수 있다. 이때, 카운터 값이 0이면, 무선 통신 장치는 데이터 채널을 포함하는 전송을 해당 채널을 통해 바로 시작한다. 이를 통해, 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간 후 카운터의 값이 Y인 경우와 카운터의 값이 (Y+1)인 경우에도, 해당 채널이 유휴한지 판단하는 데 필요한 슬랏 구간의 개수를 달리할 수 있다. 이때, 무선 통신 장치가 획득한 난수가 Y인 경우, 무선 통신 장치는 디퍼 구간, 추가 디퍼 구간 및 Y 개만큼의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단하다. 또한, 무선 통신 장치가 획득한 난수가 (Y+1)인 경우, 무선 통신 장치는 디퍼 구간, 추가 디퍼 구간 및 (Y+1) 개만큼의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단하다. 이때, Y는 0일 수 있다. 또한, Y는 0이상인 자연수 일 수 있다.
구체적으로 무선 통신 장치는 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 감지할 수 있다. 해당 채널이 디퍼 구간 동안 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 다음의 절차에 따라 카운터 값을 설정할 수 있다.
1) 무선 통신 장치는 카운터(N)=Ninit 으로 설정한다. Ninit은 0에서 CWp 사이에 균일한(uniform) 확률을 갖는 난수이다. 그리고 무선 통신 장치는 단계 4)로 간다.
2) 만약 N>0이고 무선 통신 장치가 N을 감소키는 것을 선택하는 경우, 무선 통신 장치는 N=N-1로 설정한다.
3) 하나의 추가적인 슬랏 구간동안 채널이 유휴 하다면 단계 4)로 가고, 아니면 단계 5)로 간다.
4) N=0 이면 무선 통신 장치는 카운터 값 설정 절차를 멈춘다. N=0이 아니면 무선 통신 장치는 단계 2) 로 간다.
5) 무선 통신 장치는 하나의 추가 디퍼 구간 동안 채널을 감지한다.
6) 만약 하나의 추가 디퍼 구간의 모든 복수의 슬랏 구간들 동안 채널이 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 단계 4)로 간다. 그렇지 않은 경우, 무선 통신 장치는 단계 5)로 간다.
이때, 무선 통신 장치의 다른 동작은 앞서 설명한 카운터 값 설정 절차와 동일할 수 있다.
구체적으로 무선 통신 장치는 도 20내지 도 21과 같이 동작할 수 있다. 먼저 도 20(a)와 도 20(b)에서 데이터 채널(PDSCH)에 해당하는 채널 액세스 우선순위 클래스는 3이다. 따라서 디퍼 구간(Td)은 채널 액세스 우선순위 클래스가 3인 경우에 해당하는 디퍼 구간의 듀레이션으로 설정된다.
도 20(a)의 실시 예에서, 기지국은 첫 번째 디퍼 구간(Td) 동안 데이터(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)를 전송 하려는 채널이 유휴한지 판단한다. 첫 번째 디퍼 구간(Td) 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 단계1)에 따라 기지국은 초기값 (N_init)으로 난수를 획득하여, 카운터 값(N)을 초기값(N_init)으로 설정한다. 도 20(a)의 실시 예에서, 기지국은 초기값 (N_init)으로 난수 2를 획득하여, N=2로 설정한다. 다음으로 기지국은 단계 4)에서의 카운터의 값(N)이 0인지 판단한다.
카운터의 값(N) 이 2이므로, 기지국은 단계 2)를 수행한다. 즉, 단계 2)에서 N이 0보다 크고 기지국이 카운터를 감소시키기로 선택하면, 기지국은 카운터 값에서 1을 빼, 카운터 값을 1로 설정한다. 기지국은 단계 3)에서 하나의 슬랏 구간(Tsl) 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 하나의 슬랏 구간(Tsl) 동안 해당 채널이 유휴하지 않은 경우, 기지국은 단계 5)를 수행한다. 기지국은 단계 5)에서 또 하나의 추가 디퍼 구간(Td) 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 하나의 디퍼 구간(Td) 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 기지국은 단계 4)로가서 카운터 값이 0인지 판단한다. 카운터 값이 0이 아닌 1이므로, 기지국은 단계 2)를 수행한다. 즉, 단계 2)에서 기지국은 N이 0보다 크고 기지국이 카운터를 감소시키기로 선택하면, 기지국은 카운터 값에 1을 빼, 카운터 값을 0으로 설정한다. 다음으로 단계 3)에서 기지국은 하나의 슬랏 구간(Tsl) 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 하나의 슬랏 구간(Tsl) 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 단계 4)에서 기지국은 카운터 값이 0인지 판단한다. 단계 4)에서 현재 카운터 값이 0이므로, 기지국은 카운터 설정 절차를 멈추고, 데이터(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)를 포함하는 전송을 시작한다. 구체적으로 기지국은 추가 디퍼 구간 이후 하나의 슬랏 구간(Tsl)이 종료되는 시점에 데이터(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)를 포함하는 전송을 시작할 수 있다.
도 20(b)의 실시 예에서, 기지국은 디퍼 구간(Td) 동안 데이터(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)를 전송 하려는 채널이 유휴한지 판단한다. 이때 첫 번째 디퍼 구간(Td) 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 단계1)에 따라 기지국은 초기값 (N_init)으로 난수를 획득하여, 카운터 값(N)을 초기값(N_init)으로 설정한다. 도 20(b)의 실시 예에서, 기지국은 초기값 (N_init)으로 난수 1을 획득하여, N=1로 설정한다. 기지국은 단계 4)에서의 카운터의 값(N)이 0인지 판단한다. 카운터의 값(N)이 1이므로, 단계 2)를 수행한다. 즉, 단계 2)에서 N이 0보다 크고 기지국이 카운터를 감소시키기로 선택하면, 기지국은 카운터 값에서 1을 빼, 카운터 값을 0으로 설정한다. 다음으로 단계 3)에서 하나의 슬랏 구간(Tsl) 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 하나의 슬랏 구간(Tsl) 동안 해당 채널이 유휴하지 않은 경우, 기지국은 단계 5)를 수행한다. 기지국은 단계 5)에서 또 하나의 디퍼 구간(Td) 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 기지국은 하나의 추가 디퍼 구간 동안 채널을 센싱한다. 하나의 디퍼 구간(Td) 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 단계 4)로 가서 현재 카운터 값이 0인지 판단한다. 단계 4)에서 현재 카운터 값이 0이므로, 카운터 설정을 멈추고 기지국은 데이터(PDSCH/PDCCH/EPDCCH)를 포함하는 전송을 시작한다. 구체적으로 기지국은 추가 디퍼 구간(Td)이 종료되는 시점에 데이터 채널(PDSCH)을 포함하는 전송을 시작할 수 있다. 도 20에서와 같이, 위에서 설명한 실시 예에 따른 무선 통신 장치는 채널 액세스 도중 추가 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단하는 경우에도, 획득한 난수가 서로 다른 경우 서로 다른 시점에 데이터 채널을 포함하는 전송을 시작할 수 있다.
도 21(a)와 도 21(b)는 추가 디퍼 구간이 연속적이지 않은 경우, 본 발명의 실시 예에 따른 기지국이 추가 디퍼 구간 이후 데이터 채널을 전송하는 동작을 보여준다. 추가 디퍼 구간이 연속적이지 않은 경우에도 무선 통신 장치는 도 20을 통해 설명한 실시 예와 동일하게 동작할 수 있다. 도 19 내지 도 21에서 설명한 무선 통신 장치는 기지국 또는 단말일 수 있다. 따라서 도 19 내지 도 21을 통해 설명한 본 발명의 실시 예는 단말의 채널 액세스 동작에도 동일하게 적용될 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이, 기지국은 채널 액세스 시, 추가 디퍼 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 이때, 기지국의 구체적인 채널 감지(sensing) 방법에 대해 도 22 내지 도 24을 통해 설명한다.
도 22는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 추가 디퍼 동작을 보여준다.
앞서 설명한 카운터 값 설정 절차에서, 무선 통신 장치는 디퍼 구간 단위(granularity)로 채널을 감지할 수 있다. 무선 통신 장치가 디퍼 구간 단위로 채널을 감지하는 경우, 무선 통신 장치의 채널 액세스 동작이 비효율적일 수 있다. 예컨대, 도 22의 실시 예에서, 기지국은 추가 디퍼 구간 동작 중 추가 디퍼 구간(Td)이 포함하는 어느 하나의 슬랏 구간(Tsl) 동안 액세스하는 채널이 사용 중인 것으로 판단한다. 이때, 기지국은 해당 추가 디퍼 구간이 종료된 후, 해당 채널에 대한 감지를 다시 시작한다. 따라서 디퍼 구간이 포함하는 복수의 슬랏 구간 중 첫 번째 슬랏 구간 동안 해당 채널이 사용 중이고 나머지 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한 경우라도, 해당 디퍼 구간이 종료된 후 다시 해당 채널에 액세스한다. 따라서 무선 통신 장치가 디퍼 구간 단위로 채널을 감지하는 경우, 기지국은 유휴한 채널에 접근할 수 있는 기회를 낭비할 수 있다. 그러므로 무선 통신 장치는 디퍼 구간 중 액세스 하는 채널이 유휴한지 슬랏 구간 단위로 판단할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간 중 액세스 하는 채널이 유휴한지 슬랏 구간 단위로 판단할 수 있다. 기지국의 구체적인 동작은 도 23 내지 도 24을 통해 설명한다.
도 23 내지 도 24은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 기지국의 추가 디퍼 구간의 동작을 보여준다.
무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간 중 액세스 하는 채널이 유휴한지 슬랏 구간 단위로 판단할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간 중 해당 채널이 사용 중으로 감지한 경우, 사용 중으로 판단된 슬랏 구간의 종료 시점부터 추가 디퍼 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단할 수 있다. 도 23(a)의 실시 예에서, 기지국은 디퍼 구간(Td)이 포함하는 첫 번째 슬랏 구간(Tsl) 동안 액세스하는 채널이 사용 중인 것으로 판단한다. 이때, 기지국은 도 23(b)의 실시 예에서와 같이 첫 번째 슬랏 구간(Tsl)의 종료 시점부터 새로운 디퍼 구간(Td) 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다. 도 24(a)의 실시 예에서, 기지국은 디퍼 구간(Td)이 포함하는 두번째 슬랏 구간(Tsl) 동안 액세스하는 채널이 사용 중인 것으로 판단한다. 이때, 기지국은 도 24(b)의 실시 예에서와 같이 디퍼 구간(Td)이 포함하는 두번째 슬랏 구간(Tsl)의 종료 시점부터 새로운 디퍼 구간(Td) 동안 해당 채널이 유휴한지 판단한다.
앞서 설명한 카운터 값 설정 절차에서 추가 디퍼 구간 단계 5) 및 단계 6)에서 무선 통신 장치는 아래와 같이 동작할 수 있다. 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간이 포함하는 복수의 슬랏 구간 중 어느 하나의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 사용 중 인지, 추가 디퍼 구간이 포함하는 모든 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 감지할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간 내에 유휴하지 않은 슬롯 구간이 감지될 때까지 또는 추가 디퍼 구간 동안의 모든 슬롯 구간들이 유휴상태로 감지될 때까지 채널을 감지할 수 있다. 구체적인 실시 예에서 추가 디퍼 구간 중 어느 하나의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 사용 중인 경우, 해당 채널을 사용 중으로 판단한 시점에 무선 통신 장치는 단계 6)으로 간다. 이때, 무선 통신 장치는 다시 단계 5)의 동작을 반복한다. 또한, 추가 디퍼 구간이 포함하는 모든 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 해당 디퍼 구간의 종료 시점에 단계 6)으로 간다. 이때, 무선 통신 장치는 단계 4)로 간다.
도 23 내지 도 24에서 설명한 무선 통신 장치는 기지국 또는 단말일 수 있다. 따라서 도 23 내지 도 24를 통해 설명한 본 발명의 실시 예는 단말의 채널 액세스 동작에도 동일하게 적용될 수 있다.
무선 통신 장치는 복수의 캐리어 또는 복수의 채널을 통해 전송할 수 있다. 따라서 앞서 설명한 실시 예들은 무선 통신 장치가 어느 하나의 채널에 액세스할 때뿐만 아니라 복수의 채널에 액세스할 때 동일하게 사용될 수 있다. 이때, 복수의 캐리어 또는 복수의 채널에 대한 액세스 방법은 아래와 같이 구별될 수 있다. 무선 통신 장치가 복수의 채널 또는 복수의 캐리어에서 각각 독립적으로 채널 액세스 절차를 수행하는 경우, 해당 채널 액세스는 Type A로 분류될 수 있다. 이때, 무선 통신 장치가 각 캐리어 또는 각 채널 별로 난수를 독립적으로 획득하는 경우, 해당 채널 액세스는 Type A1으로 분류될 수 있다. 또한, 무선 통신 장치가 각 캐리어 또는 각 채널에 해당하는 CWS 중 가장 큰 CWS을 기초로 하나의 난수를 획득하여 사용하는 경우, 해당 채널 액세스는 Type A2로 분류될 수 있다. 또한, 무선 통신 장치가 어느 하나의 채널 또는 어느 하나의 캐리어에 대한 채널 액세스 절차를 기초로 복수의 채널 또는 복수의 캐리어에서 채널 액세스하는 경우, 해당 채널 액세스는 Type B로 분류될 수 있다.
무선 통신 장치가 위에서 설명한 분류에 따라 복수의 채널 또는 복수의 캐리어에 액세스할 때, 무선 통신 장치는 복수의 채널 또는 복수의 캐리어에서 동시에 전송을 시작하지 못할 수 있다. 따라서 무선 통신 장치는 앞서 설명한 카운터 값 설정 절차 중 복수의 채널 또는 복수의 캐리어에서 동시에 전송을 시작하기 위한 동작을 수행할 수 있다. 구체적으로 앞서 설명한 카운터 값 설정 절차에서 무선 통신 장치는 카운터 값에서 선택적으로 1을 뺄 수 있다. 이를 통해, 무선 통신 장치는 어느 하나의 채널에서의 전송 시작을 시간을 늦출 수 있다. 다만 이러한 동작은 카운터 초기 값이 0인지에 따라 전송 시작 여부를 판단하는 경우에 적용될 수 없다. 구체적으로 카운터 값 설정 절차에서 어느 하나의 채널에 해당하는 난수는 0이고, 다른 채널에 해당하는 난수는 0이 아닐 수 있다. 이때, 무선 통신 장치는 도 17을 통해 설명한 실시 예에 같이 단계 1)에 따라 난수 0에 해당하는 채널에서 바로 전송을 시작할 수 있다.
따라서 무선 통신 장치가 난수를 획득한 후, 무선 통신 장치는 난수 값보다 큰 수를 카운터의 초기 값으로 설정할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 카운터의 초기 값을 획득한 난수보다 1만큼 큰 수로 설정할 수 있다. 예컨대, 앞서 설명한 카운터 값 설정 절차의 단계 1)에서, 무선 통신 장치는 N= Ninit+1로 설정하고 단계 2)로 갈 수 있다. 구체적으로 카운터 값 설정 절차의 단계 1)은 다음과 같을 수 있다.
1) 무선 통신 장치는 카운터(N)= Ninit 으로 설정한다. Ninit은 0에서 CWp 사이에 균일한(uniform) 확률을 갖는 난수이다. 이때, N=0인 경우, 무선 통신 장치는 두 가지 옵션 중 어느 하나를 선택할 수 있다. 첫 번째 옵션에서, 무선 통신 장치는 N=1로 설정하고, 단계 2)로 간다. 두 번째 옵션에서, 무선 통신 장치는 카운터 값 설정 절차를 멈춘다. N=0이 아닌 경우, 무선 통신 장치는 단계 2)로 간다.
무선 통신 장치는 카운터의 초기 값 설정에 관한 이러한 실시 예들을 Type A의 채널 액세스와 Type B의 채널 액세스에 모두 적용할 수 있다. 또한, 무선 통신 장치는 카운터의 초기 값 설정에 관한 이러한 실시 예들을 Type A1의 채널 액세스에만 적용할 수 있다. 카운터의 초기 값 설정에 관한 이러한 실시 예들을 통해, 무선 통신 장치는 복수의 채널 또는 복수의 캐리어를 효율적으로 사용할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 카운터의 초기 값 설정 단계에서, 무선 통신 장치는 CW 값을 조정(adjust)할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 CW 값을 채널 상태를 기초로 조정할 수 있다. 구체적인 실시 예에서 무선 통신 장치는 HARQ-ACK 값의 NACK 비율을 기초로 CW 값을 조정할 수 있다. 예컨대, HARQ-ACK 값의 NACK 비율이 일정 기준 값 이상인 경우, 무선 통신 장치는 CW 값을 증가 시킬 수 있다. 이때, 일정 기준 값은 80%일 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 아래의 절차에 따라 CW 값을 조정할 수 있다.
1) 무선 통신 장치는 데이터 채널의 채널 액세스 우선순위 클래스에 따른 CW 값인 CWp를 각 채널 액세스 우선순위 클래스에 해당하는 CW 중 최소 CW 값인 CWmin,p(CWp = CWmin,p)로 설정한다. 이때, 채널 액세스 우선순위 클래스는 1 내지 4 중 어느 하나이다.
2) 레퍼런스 서브프레임 k에서 데이터 채널 전송에 해당하는 HARQ-ACK 값의 80% 이상이 NACK인 경우, 무선 통신 장치는 CWp 값을 CWp 값으로 허용된 값 중 현재 CWp 값의 다음 큰 값으로 증가 시키고, 단계 2)에 머무른다(remain). 레퍼런스 서브프레임 K에서 데이터 채널 전송에 해당하는 HARQ-ACK 값의 80% 이상이 NACK이 아닌 경우, 무선 통신 장치는 단계 1)로 간다.
이때, 레퍼런스 서브프레임 k는 무선 통신 장치가 가장 최근에 전송한 전송의 시작 서브프레임일 수 있다. 이는 HARQ-ACK 피드백이 허용된 경우이다. 또한, CWp가 각 채널 액세스 우선순위 클래스에 해당하는 CW 중 최대 CW 값인 CWmax,p (CWp =CWmax,p)인 경우, CWp 값으로 허용된 값 중 현재 CWp 값의 다음 큰 값은 CWmax,p 이다. 또한, 단계 2)에서 CWP가 CWmax,p로 일정 기준 값만큼 연속해서 설정된 경우, 무선 통신 장치는 CWp는 CWmin,p으로 설정할 수 있다. 이때, 일정 기준 값은 1 내지 8의 정수 중 어느 하나일 수 있다. 무선 통신 장치가 전송할 데이터 채널이 서로 다른 채널 액세스 우선순위 클래스를 갖는 트래픽을 포함하는 경우, 무선 통신 장치는 데이터 채널이 포함하는 트래픽에 해당하는 복수의 채널 액세스 우선순위 클래스 중 어느 하나의 채널 액세스 우선순위 클래스를 기초로 CW 값을 설정할 수 있다. 어느 하나의 우선순위는 복수의 채널 액세스 우선순위 클래스 중 가장 우선하지 않는 채널 액세스 우선순위 클래스일 수 있다. 또한, 접속 우선 순위는 채널 액세스 우선순위 클래스 또는 LBT 우선순위 클래스 중 어느 하나일 수 있다. 무선 통신 장치가 데이터 채널에 해당하는 복수의 채널 액세스 우선순위 클래스 중 어느 하나의 채널 액세스 우선순위 클래스를 기초로 CW 값을 설정하여 채널 액세스 기회를 획득한 경우, 무선 통신 장치는 다음의 조건 중 적어도 어느 하나에 따라 동작할 수 있다. 설명의 편의를 위해, 채널 액세스 기회 획득에 사용된 채널 액세스 우선순위 클래스를 우선순위 X라 지칭한다.
- 무선 통신 장치가 전송 시 사용하는 전송 듀레이션은 우선순위 X와 같거나 우선하는(prior) 우선 순위를 갖는, 버퍼된 트래픽을 전송하기 위해 필요한 전송 듀레이션보다 더 길 수 없다.
- 무선 통신 장치가 전송 시 사용하는 전송 듀레이션은 우선순위 X에 해당하는 TMCOT보다 길 수 없다.
- 무선 통신 장치는 우선순위 X와 같거나 우선하는(prior) 우선 순위를 갖는, 버퍼된 트래픽을 모두 소진(exhaust)한 후, 우선순위 X보다 우선하지 않는 우선 순위를 갖는 트래픽을 전송할 수 있다.
이와 같이, 무선 통신 장치가 복수의 채널 액세스 우선순위 클래스를 갖는 트래픽을 하나의 데이터 채널을 통해 전송하고, 어느 하나의 채널 액세스 우선순위 클래스를 기초로 채널에 액세스하는 경우, 앞서 설명한 CWp를 CWmax,p에서 CWmin,p으로 설정하는 방법이 문제될 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치가 채널 액세스 우선순위 클래스 1 내지 3에 해당하는 트래픽을 전송할 때, 무선 통신 장치는 채널 액세스 우선순위 클래스 3을 기초로 채널에 액세스할 수 있다. 이때, 무선 통신 장치는 채널 액세스 우선순위 클래스 3에 따라 m_p, CWmin,p,, CWmax,p, 및 TMCOT를 설정할 수 있다. 무선 통신 장치가 CW3의 값으로 CWmax,3을 기준 값만큼 연속해서 설정한 경우, 무선 통신 장치는 CW3을 CW min,3로 설정한다. 이러한 경우, 무선 통신 장치는 CW1 및 CW2의 값을 각각의 CW min,p로 설정하지 않는다. 채널 액세스 시 사용된 채널 액세스 우선순위 클래스에 대해서만 CWp 값을 리셋하기 때문이다. 따라서 채널 액세스 우선순위 클래스 1 및 채널 액세스 우선순위 클래스2에 해당하는 트래픽에 불이익이 생길 수 있다.
따라서 무선 통신 장치는 복수의 채널 액세스 우선순위에 해당하는 트래픽을 포함하는 데이터 채널 전송을 위한 채널 액세스 시, CWp 값을 CWp,max에서 CWp,min으로 리셋하는 경우, 채널 액세스 시 사용한 채널 액세스 우선순위뿐만 아니라 채널 액세스 시 사용한 채널 액세스 우선순위보다 우선하지 않는 CWp값도 CWp,min으로 설정할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시 예에서, 무선 통신 장치는 복수의 채널 액세스 우선순위에 해당하는 트래픽을 포함하는 데이터 채널 전송을 위한 채널 액세스 시, CWp 값을 CWp,max에서 CWp,min으로 리셋하는 경우, 채널 액세스 시 사용한 채널 액세스 우선순위뿐만 데이터 채널이 포함하는 트래픽의 다른 채널 액세스 우선순위에 해당하는 CWp값도 각각 채널 액세스 우선순위의 CWp,min으로 설정할 수 있다.
도 25는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 장치의 동작을 보여준다.
앞서 설명한 바와 같이, 무선 통신 장치는 다음의 동작을 통해 채널에 액세스 할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 다음의 동작을 통해 비면허 대역의 채널에 액세스 할 수 있다.
무선 통신 장치는 디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단한다(S2501). 이때, 디퍼 구간은 채널 액세스를 통해 전송될 데이터 채널이 포함하는 트래픽의 액세스 우선 순위를 기초로 결정될 수 있다. 구체적으로 우선 순위는 앞서 설명한 채널 액세스 우선순위 클래스 및 LBT 우선순위 클래스 중 어느 하나일 수 있다.
무선 통신 장치는은 난수를 기초로 카운터의 초기 값을 결정한다(S2503). 이때, 난수는 무선 통신 장치가 설정한 컨텐션 윈도우(CW) 내에서 균일한 확률로 획득될 수 있다. 무선 통신 장치는 앞서 설명한 실시 예들을 따라 CW를 설정할 수 있다. 구체적으로 채널 액세스를 통해 전송될 데이터 채널이 서로 다른 액세스 우선순위를 갖는 트래픽을 포함하는 경우, 무선 통신 장치는 데이터 채널이 포함하는 트래픽에 해당하는 복수의 액세스 우선순위 중 어느 하나의 액세스 우선순위를 기초로 CW 값을 설정할 수 있다. 어느 하나의 우선순위는 복수의 액세스 우선순위 중 가장 우선하지 않는 액세스 우선순위일 수 있다. 또한, 무선 통신 장치는 복수의 채널 액세스 우선순위에 해당하는 트래픽을 포함하는 데이터 채널 전송을 위한 채널 액세스 시, CWp 값을 CWp,max에서 CWp,min으로 리셋하는 경우, 채널 액세스 시 사용한 채널 액세스 우선순위뿐만 아니라 채널 액세스 시 사용한 채널 액세스 우선순위보다 우선하지 않는 CWp값도 CWp,min으로 설정할 수 있다. 또 다른 구체적인 실시 예에서, 무선 통신 장치는 복수의 채널 액세스 우선순위에 해당하는 트래픽을 포함하는 데이터 채널 전송을 위한 채널 액세스 시, CWp 값을 CWp,max에서 CWp,min으로 리셋하는 경우, 채널 액세스 시 사용한 채널 액세스 우선순위뿐만 데이터 채널이 포함하는 트래픽의 다른 채널 액세스 우선순위에 해당하는 CWp값도 각각 채널 액세스 우선순위의 CWp,min으로 설정할 수 있다.
무선 통신 장치는 난수 보다 큰 수를 카운터의 초기 값으로 설정할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 카운터의 초기 값을 획득한 난수보다 1만큼 큰 수로 설정할 수 있다. 예컨대, 앞서 설명한 카운터 값 설정 절차의 단계 1)에서, 무선 통신 장치는 N= Ninit+1로 설정하고, 단계 2)로 갈 수 있다. 구체적인 기지국은 도 24이후 설명한 실시 예들에 따라 카운터의 초기 값을 설정할 수 있다.
무선 통신 장치는 카운터의 초기 값과 슬랏 구간을 기초로 결정되는 랜덤 백오프 시간 구간 동안 채널이 유휴한지 판단한다(S2505). 랜덤 백오프 시간 구간 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 해당 채널에 액세스 한다(S2507). 이때, 슬랏 구간은 앞서 설명한 바와 같이 일정한 시간 단위를 나타낼 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 카운터의 초기 값만큼 개수의 슬랏 구간 동안 채널이 유휴한지 판단할 수 있다.
이때, 무선 통신 장치는 카운터 값을 선택적으로 1만큼 줄일 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 카운터 값을 1만큼 줄이지 않고, 하나의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단할 수 있다. 구체인 실시 예에서 무선 통신 장치는 도 16을 통해 설명한 셀프-디퍼럴 동작을 수행할 수 있다. 이를 통해, 무선 통신 장치는 다중 캐리어를 이용한 전송 시 전송 효율을 높일 수 있다.
무선 통신 장치는 랜덤 백오프 시간 구간에서 무선 통신 장치가 카운터를 감소시키기로 선택하는 경우 카운터 값을 1만큼 줄이고, 해당 채널이 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한지 판단하는 카운터 감소 동작을 수행할 수 있다. 해당 채널이 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 카운터 값이 0인지 판단할 수 있다. 이때, 카운터 값이 0인 경우, 무선 통신 장치는 해당 채널에 액세스한다. 또한, 카운터 값이 0이 아닌 경우, 무선 통신 장치는 카운터 값이 0이될 때까지, 무선 통신 장치가 카운터를 감소시키기로 선택하는 경우, 카운터 감소 동작을 반복한다. 구체적으로 무선 통신 장치는 앞서 설명한 실시 예들의 카운터 값 설정 절차에 따라 카운터 값을 설정할 수 있다.
특히, 카운터의 초기 값이 0이면, 무선 통신 장치는 디퍼 구간 후 바로 해당 채널에 액세스할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 디퍼 구간 후, 해당 채널이 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한지 감지하지 않고, 해당 채널에 액세스할 수 있다. 구체적인 실시 예에서 무선 통신 장치는 디퍼 구간의 종료 시점에 카운터의 초기 값이 0인지 판단할 수 있다. 카운터의 초기 값이 0인 경우, 무선 통신 장치는 해당 채널에 액세스할 수 있다. 구체적인 디퍼 구간 후 카운터 설정 절차에서의 무선 통신 장치의 동작은 도 17 내지 도 21을 통해 설명한 실시 예들과 동일할 수 있다.
카운터 감소 동작에서, 해당 채널이 하나의 슬랏 구간 동안 유휴하지 않은 경우, 무선 통신 장치는 디퍼 구간과 동일한 듀레이션을 갖는 추가 디퍼 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단할 수 있다. 추가 디퍼 구간 후, 카운터 값이 0이면, 무선 통신 장치는 해당 채널에 바로 액세스할 수 있다. 구체적으로 추가 디퍼 구간 후, 카운터 값이 0이면, 무선 통신 장치는 하나의 슬랏 타임 동안 해당 채널이 유휴한지 감지하지 않고, 해당 채널에 액세스할 수 있다. 구체적인 실시 예에서, 추가 디퍼 구간 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간의 종료 시점에 상기 카운터의 값이 0인지 판단할 수 있다. 카운터의 값이 0인 경우, 무선 통신 장치는 해당 채널에 액세스할 수 있다. 구체적인 추가 디퍼 구간 후 카운터 설정 절차에서의 무선 통신 장치의 동작은 도 18, 도 20, 그리고 도 21을 통해 설명한 실시 예들과 동일할 수 있다.
또한, 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간에서 슬랏 구간 단위로 해당 채널이 유휴한지 판단할 수 있다. 구체적으로 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간이 포함하는 복수의 슬랏 구간 중 어느 하나의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 사용 중인 경우, 사용 중으로 판단된 상기 슬랏 구간 종료 시점부터 추가 디퍼 구간의 듀레이션 동안 상기 채널이 유휴한지 판단할 수 있다. 구체적인 실시 예에서 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간 내에 유휴하지 않은 슬롯 구간이 감지될 때까지 또는 추가 디퍼 구간 동안의 모든 슬롯 구간들이 유휴상태로 감지될 때까지 채널을 감지할 수 있다. 구체적인 실시 예에 따를 때, 앞서 설명한 카운터 값 설정 절차에서 추가 디퍼 구간 단계 5) 및 단계 6)에서 무선 통신 장치는 아래와 같이 동작할 수 있다. 무선 통신 장치는 추가 디퍼 구간이 포함하는 복수의 슬랏 구간 중 어느 하나의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 사용 중 인지, 추가 디퍼 구간이 포함하는 모든 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 감지할 수 있다. 구체적으로 추가 디퍼 구간 중 어느 하나의 슬랏 구간 동안 해당 채널이 사용 중인 경우, 해당 채널을 사용 중으로 판단한 시점에 무선 통신 장치는 단계 6)으로 간다. 이때, 무선 통신 장치는 다시 단계 5)의 동작을 반복한다. 또한, 추가 디퍼 구간이 포함하는 모든 슬랏 구간 동안 해당 채널이 유휴한 경우, 무선 통신 장치는 해당 디퍼 구간의 종료 시점에 단계 6)으로 간다. 이때, 무선 통신 장치는 단계 2)로 간다. 구체적인 실시 예에서, 기지국은 도 22 내지 도 24를 통해 설명한 실시 예들에 따라 추가 디퍼 구간 동안 해당 채널이 유휴한지 판단할 수 있다.
또한, 기지국은 해당 채널에 액세스하여 데이터를 포함하는 전송을 시작한다. 이때, 데이터는 데이터 채널일 수 있다. 구체적으로 데이터 채널은 PDSCH 또는 PUSCH일 수 있다. 또한, 데이터는 제어 채널일 수 있다. 구체적으로 제어 채널은 PDCCH, 또는 EPDCCH일 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 무선 통신 장치는 기지국 또는 단말일 수 있다.
도 17 내지 도 25의 설명에서, 무선 통신 장치의 채널 액세스 방법의 실시 예에 대해 설명하였다. 도 17 내지 도 24의 도면에서 기지국의 동작에 관한 도면을 통해 본 발명의 실시 예들을 설명했으나, 이러한 실시 예들은 단말의 채널 액세스 방법에도 동일하게 적용될 수 있다. 구체적으로 도 17 내지 도 25를 통해 설명한 채널 액세스 방법에 관한 실시 예는 단말의 비면허 대역 채널 액세스 방법에 적용될 수 있다. 또한, 앞서 설명한 발명의 실시 예들은 비면허 대역뿐만 아니라 경쟁 절차 후에 무선 자원을 사용하는 다른 주파수 대역에서의 채널 액세스 방법에 적용될 수 있다.
도 26은 본 발명의 일 실시예에 따른 단말과 기지국의 구성을 예시한다. 본 발명에서 단말은 휴대성과 이동성이 보장되는 다양한 종류의 무선 통신 장치 또는 컴퓨팅 장치로 구현될 수 있다. 단말은 UE(User Equipment), STA(Station), MS(Mobile Subscriber) 등으로 지칭될 수 있다. 본 발명에서 기지국은 서비스 지역에 해당하는 셀(예, 매크로 셀, 펨토 셀, 피코 셀 등)을 제어 및 관장하고, 신호 송출, 채널 지정, 채널 감시, 자기 진단, 중계 등의 기능을 수행할 수 있다. 기지국은 eNB(evolved NodeB), AP(Access Point) 등으로 지칭될 수 있다.
도 26을 참조하면, 단말(100)은 프로세서(110), 통신 모듈(120), 메모리(130), 유저 인터페이스부(140) 및 디스플레이 유닛(150)을 포함할 수 있다.
프로세서(110)는 본 발명에 따른 다양한 명령 또는 프로그램을 실행하고, 단말(100) 내부의 데이터를 프로세싱 할 수 있다. 또한, 프로세서(100)는 단말(100)의 각 유닛들을 포함한 전체 동작을 제어하고, 유닛들 간의 데이터 송수신을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(110)는 본 발명의 제안에 따라 하향링크 신호를 수신/처리할 수 있다.
통신 모듈(120)은 이동 통신망을 이용한 이동 통신 및 무선랜을 이용한 무선랜 접속을 수행하는 통합 모듈일 수 있다. 이를 위하여 통신 모듈(120)은 셀룰러 통신 인터페이스 카드(121, 122) 및 무선랜 인터페이스 카드(123)와 같은 복수의 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card)를 내장 또는 외장 형태로 구비할 수 있다. 도 26에서 통신 모듈(120)은 일체형 통합 모듈로 도시되었지만, 각각의 네트워크 인터페이스 카드는 도 26과 달리 회로 구성 또는 용도에 따라 독립적으로 배치될 수 있다.
셀룰러 통신 인터페이스 카드(121)는 이동 통신망을 이용하여 기지국(200), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(110)의 명령에 기초하여 제 1 주파수 밴드에서 셀룰러 통신 서비스를 제공한다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(121)는 LTE-Licensed 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(122)는 이동 통신망을 이용하여 기지국(200), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(110)의 명령에 기초하여 제2 주파수 밴드에서 셀룰러 통신 서비스를 제공한다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(122)는 LTE-Unlicensed 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, LTE-Unlicensed 주파수 밴드는 2.4GHz 또는 5GHz의 밴드일 수 있다.
무선랜 인터페이스 카드(123)는 무선랜 접속을 통해 기지국(200), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(110)의 명령에 기초하여 제2 주파수 밴드에서 무선랜 서비스를 제공한다. 무선랜 인터페이스 카드(123)는 무선랜 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선랜 주파수 밴드는 2.4GHz 또는 5GHz의 밴드와 같은 Unlicensed radio 밴드일 수 있다.
메모리(130)는 단말(100)에서 사용되는 제어 프로그램 및 그에 따른 각종 데이터를 저장한다. 제어 프로그램에는 단말(100)이 기지국(200), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 통신을 수행하는데 필요한 프로그램이 포함될 수 있다. 유저 인터페이스(140)는 단말(100)에 구비된 다양한 형태의 입/출력 수단을 포함한다. 디스플레이 유닛(150)은 디스플레이 화면에 다양한 이미지를 출력한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국(200)은 프로세서(210), 통신 모듈(220) 및 메모리(230)를 포함할 수 있다.
프로세서(210)는 본 발명에 따른 다양한 명령 또는 프로그램을 실행하고, 기지국(200) 내부의 데이터를 프로세싱 할 수 있다. 또한, 프로세서(210)는 기지국(200)의 각 유닛들을 포함한 전체 동작을 제어하고, 유닛들 간의 데이터 및 제어 채널의 송수신을 제어할 수 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 본 발명의 제안에 따라 하향링크 데이터 및 제어 채널의 전송을 전송/처리할 수 있다. 예를 들어, 도 17 내지 도 22의 실시예에 따라 이용한 데이터 및 제어 채널의 전송을 수행할 수 있다.
통신 모듈(220)은 단말(100)의 통신 모듈(120)과 같이 이동 통신망을 이용한 이동 통신 및 무선랜을 이용한 무선랜 접속을 수행하는 통합 모듈일 수 있다. 이를 위하여 통신 모듈(120)은 셀룰러 통신 인터페이스 카드(221, 222) 및 무선랜 인터페이스 카드(223)와 같은 복수의 네트워크 인터페이스 카드(Network Interface Card)를 내장 또는 외장 형태로 구비할 수 있다. 도 26에서 통신 모듈(220)은 일체형 통합 모듈로 도시되었지만, 각각의 네트워크 인터페이스 카드는 도 26과 달리 회로 구성 또는 용도에 따라 독립적으로 배치될 수 있다.
셀룰러 통신 인터페이스 카드(221)는 이동 통신망을 이용하여 단말(100), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(210)의 명령에 기초하여 제1 주파수 밴드에서 셀룰러 통신 서비스를 제공한다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(221)는 LTE-Licensed 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(222)는 이동 통신망을 이용하여 단말(100), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(210)의 명령에 기초하여 제2 주파수 밴드에서 셀룰러 통신 서비스를 제공한다. 셀룰러 통신 인터페이스 카드(222)는 LTE-Unlicensed 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. LTE-Unlicensed 주파수 밴드는 2.4GHz 또는 5GHz의 밴드일 수 있다.
무선랜 인터페이스 카드(223)는 무선랜 접속을 통해 단말(100), 외부 디바이스, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신하고, 프로세서(210)의 명령에 기초하여 제2 주파수 밴드에서 무선랜 서비스를 제공한다. 무선랜 인터페이스 카드(223)는 무선랜 주파수 밴드를 이용하는 적어도 하나의 NIC 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들면, 무선랜 주파수 밴드는 2.4GHz 또는 5GHz의 밴드와 같은 비면허 무선 밴드일 수 있다.
도 26에서 단말과 기지국의 블록들은 디바이스의 엘리먼트들을 논리적으로 구별하여 도시한 것이다. 디바이스의 엘리먼트들은 디바이스의 설계에 따라 하나의 칩으로 또는 복수의 칩으로 장착될 수 있다. 또한, 단말(100)의 일부 구성들, 이를 테면 유저 인터페이스(140) 및 디스플레이 유닛(150) 등은 단말(100)에 선택적으로 구비될 수 있다. 또한, 기지국(200)의 일부 구성들, 이를테면 무선랜 인터페이스 카드(223) 등은 기지국(200)에 선택적으로 구비될 수 있다. 유저 인터페이스(140) 및 디스플레이 유닛(150) 등은 기지국(200)에 필요에 따라 추가 구비될 수 있다.
본 발명의 방법 및 시스템은 특정 실시예와 관련하여 설명되었지만, 그것들의 구성 요소 또는 동작의 일부 또는 전부는 범용 하드웨어 아키텍쳐를 갖는 컴퓨터 시스템을 사용하여 구현될 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (21)

  1. 무선 통신 시스템의 기지국에서,
    통신 모듈; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는
    디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단하고, 상기 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한 경우, 랜덤 백오프 시간 구간에서 카운터 값을 1만큼 줄이고, 상기 채널이 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한지 판단하는 카운터 감소 동작을 수행 - 랜덤 백오프 시간 구간은 상기 카운터의 초기 값과 일정한 시간 단위인 슬랏 구간을 기초로 결정되고, 상기 카운터의 초기 값은 난수에 기초하여 결정됨 - 하고;
    상기 카운터 값이 0인 경우, 상기 채널에 액세스하고, 상기 카운터 값이 0이 아닌 경우, 상기 카운터 값이 0이될 때까지, 상기 카운터 감소 동작을 반복하며;
    상기 카운터 감소 동작에서, 상기 채널이 상기 하나의 슬랏 구간 동안 유휴하지 않은 경우, 상기 디퍼 구간과 동일한 듀레이션을 갖는 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단하고,
    상기 추가 디퍼 구간이 포함하는 복수의 슬랏 구간 중 어느 하나의 슬랏 구간 동안 상기 채널이 사용 중인 경우, 사용 중으로 판단된 상기 슬랏 구간의 종료 시점부터 상기 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단하며,
    상기 난수는 기지국이 설정한 정수인 컨텐션 윈도우 내에서 균일한 확률로 획득되는
    기지국.
  2. 삭제
  3. 제1항에서,
    상기 프로세서는
    상기 카운터의 초기 값이 0이면, 상기 디퍼 구간 후 바로 상기 채널에 액세스하는
    기지국.
  4. 제3항에서,
    상기 프로세서는
    상기 카운터의 초기 값이 0인 경우, 상기 디퍼 구간 후 상기 하나의 슬랏 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 감지하지 않고, 상기 채널에 액세스하는
    기지국.
  5. 제4항에서,
    상기 프로세서는
    상기 디퍼 구간의 종료 시점에 상기 카운터의 초기 값이 0인지 판단하고, 상기 카운터의 초기 값이 0인 경우, 상기 채널에 액세스하는
    기지국.
  6. 삭제
  7. 제1항에서,
    상기 프로세서는
    상기 추가 디퍼 구간 후, 상기 카운터 값이 0인 경우, 상기 채널에 바로 액세스하는
    기지국.
  8. 제7항에서,
    상기 프로세서는
    상기 추가 디퍼 기간 후 상기 카운터 값이 0인 경우, 상기 하나의 슬랏 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 감지하지 않고, 상기 채널에 액세스하는
    기지국.
  9. 제8항에서,
    상기 프로세서는
    상기 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한 경우, 상기 추가 디퍼 구간의 종료 시점에 상기 카운터의 값이 0인지 판단하고, 상기 카운터의 값이 0인 경우, 상기 채널에 액세스하는
    기지국.
  10. 제1항에서,
    상기 프로세서는
    상기 추가 디퍼 구간에서 상기 슬랏 구간 단위로 상기 채널이 유휴한지 감지하는
    기지국.
  11. 삭제
  12. 제1항에서,
    상기 프로세서는
    상기 카운터 감소 동작 시, 상기 카운터 값을 선택적으로 1만큼 줄이는
    기지국.
  13. 제1항에서,
    상기 프로세서는
    상기 카운터의 초기 값을 상기 난수 보다 큰 값으로 결정하는
    기지국.
  14. 제13항에서,
    상기 프로세서는
    상기 카운터의 초기 값을 상기 난수 보다 1만큼 큰 값으로 결정하는
    기지국.
  15. 제1항에서,
    상기 디퍼 구간은
    상기 채널 액세스를 통해 전송될 데이터 채널이 포함하는 트래픽의 채널 액세스 우선순위 클래스를 기초로 결정되는
    기지국.
  16. 무선 시스템의 동작 방법에서,
    디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단하는 단계;
    상기 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한 경우, 랜덤 백오프 시간 구간에서 카운터 값을 1만큼 줄이고, 상기 채널이 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한지 판단하는 카운터 감소 동작을 수행 - 랜덤 백오프 시간 구간은 상기 카운터의 초기 값과 일정한 시간 단위인 슬랏 구간을 기초로 결정되고, 상기 카운터의 초기 값은 난수에 기초하여 결정됨 - 하는 단계;
    상기 카운터 값이 0인 경우, 상기 채널에 액세스하고, 상기 카운터 값이 0이 아닌 경우, 상기 카운터 값이 0이될 때까지, 상기 카운터 감소 동작을 반복하는 단계;
    상기 카운터 감소 동작에서, 상기 채널이 상기 하나의 슬랏 구간 동안 유휴하지 않은 경우, 상기 디퍼 구간과 동일한 듀레이션을 갖는 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단하는 단계; 및
    상기 추가 디퍼 구간이 포함하는 복수의 슬랏 구간 중 어느 하나의 슬랏 구간 동안 상기 채널이 사용 중인 경우, 사용 중으로 판단된 상기 슬랏 구간의 종료 시점부터 상기 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단하는 단계를 포함하고,
    상기 난수는 기지국이 설정한 정수인 컨텐션 윈도우 내에서 균일한 확률로 획득되는
    동작 방법.
  17. 무선 통신 시스템의 단말에서,
    통신 모듈; 및
    프로세서를 포함하고,
    상기 프로세서는
    디퍼 구간 동안 채널이 유휴한지 판단하고, 상기 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한 경우, 랜덤 백오프 시간 구간에서 카운터 값을 1만큼 줄이고, 상기 채널이 하나의 슬랏 구간 동안 유휴한지 판단하는 카운터 감소 동작을 수행 - 랜덤 백오프 시간 구간은 상기 카운터의 초기 값과 일정한 시간 단위인 슬랏 구간을 기초로 결정되고, 상기 카운터의 초기 값은 난수에 기초하여 결정됨 - 하고;
    상기 카운터 값이 0인 경우, 상기 채널에 액세스하고, 상기 카운터 값이 0이 아닌 경우, 상기 카운터 값이 0이될 때까지, 상기 카운터 감소 동작을 반복하며;
    상기 카운터 감소 동작에서, 상기 채널이 상기 하나의 슬랏 구간 동안 유휴하지 않은 경우, 상기 디퍼 구간과 동일한 듀레이션을 갖는 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단하고,
    상기 추가 디퍼 구간이 포함하는 복수의 슬랏 구간 중 어느 하나의 슬랏 구간 동안 상기 채널이 사용 중인 경우, 사용 중으로 판단된 상기 슬랏 구간의 종료 시점부터 상기 추가 디퍼 구간 동안 상기 채널이 유휴한지 판단하며,
    상기 난수는 기지국이 설정한 정수인 컨텐션 윈도우 내에서 균일한 확률로 획득되는
    단말.
  18. 삭제
  19. 제17항에서,
    상기 프로세서는
    상기 카운터의 초기 값이 0이면, 상기 디퍼 구간 후 바로 상기 채널에 액세스하는
    단말.
  20. 삭제
  21. 제17항에서,
    상기 프로세서는
    상기 추가 디퍼 구간에서 상기 슬랏 구간 단위로 상기 채널이 유휴한지 감지하는
    단말.
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