KR102547005B1 - 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법 - Google Patents

통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법 Download PDF

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Abstract

통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법은 사물인터넷 기반의 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 단말의 동작 방법으로서, 통신 네트워크에 포함된 기지국으로부터 상향링크 전송을 위한 자원 풀에 대한 정보가 포함된 메시지를 수신하는 단계, 상향링크 전송을 위한 자원 풀을 기반으로 상향링크 전송을 위한 상향링크 자원을 설정하는 단계, 자원 풀에 상응하는 전송 지시자 풀을 기반으로 상향링크 전송을 지시하는 전송 지시자가 포함된 메시지를 기지국으로 전송하는 단계 및 상향링크 자원 및 상향링크 전송을 위해 미리 설정된 복수의 파라미터들을 기반으로 단말의 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법{OPERATION METHOD OF COMMUNICATION NODE FOR UPLINK TRANSMISSION IN COMMUNICATION NETWORK}
본 발명은 통신 네트워크에서 상향링크(uplink) 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사물인터넷(IoT, internet of things) 기반의 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법에 관한 것이다.
통신 네트워크에서 단말은 기지국에 대한 통신을 수행하기 위해 기지국으로부터 통신을 수행하기 위한 자원(resource)이 할당되어야 한다. 또한, 통신 네트워크에서 단말은 기지국에 대한 통신을 수행하기 위해 기지국으로부터 데이터의 크기(예를 들어, 페이로드의 크기(payload size), 변조 및 코딩 방식(MCS, modulation and coding scheme) 등 전송 포맷에 대한 정보를 수신할 수 있다. 이와 같이, 단말은 기지국으로부터 수신된 전송 포맷에 대한 정보에 기초하여 기지국에 대한 통신을 수행할 수 있다.
최근 3GPP는 5G 시스템에서 많은 수의 사물인터넷(IoT, internet of things) 기반의 단말들의 연결성을 지원하기 위한 효율적인 방법으로, 단말에 의한 자율적 전송(autonomous transmission)에 대한 논의가 진행되고 있다. 구체적으로, 단말에 의한 자율적 전송은 단말에서 전송될 데이터가 발생하는 경우, 데이터를 전송하기 위한 상향링크 스케줄링에 대한 요청을 기지국으로 수행하지 않고 미리 설정된 자원 풀(resource pool)을 기반으로 단말이 데이터를 전송하는 것을 의미할 수 있다.
일반적으로 자원 풀은 복수의 직교 자원들을 포함할 수 있다. 구체적으로, 직교 자원은 직교성(orthogonality) 을 가지는 자원을 의미할 수 있으며, 이를 통해 서로 간섭을 주지 않는 자원을 의미할 수 있다. 예를 들어, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 방식에서 사용되는 복수의 부반송파(subcarrier)들을 서로 간섭을 주지 않는 직교 자원이라 할 수 있다. 반면, 자원 풀은 복수의 비직교 자원들을 포함할 수도 있다. 구체적으로, 비직교 자원은 직교성을 가지지 않은 자원을 의미할 수 있으며, 이를 통해 서로 간섭을 주는 자원을 의미할 수 있다. 예를 들어, 비동기 CDMA 방식에서 동일한 시간 및 주파수 영역의 전송에 사용되는 시퀀스를 비직교 자원이라 할 수 있다.
이와 같이, 통신 네트워크에 포함된 복수의 단말들은 기지국에 의해 미리 설정된 자원 풀에 기초하여 기지국에 대한 통신을 수행할 수 있다. 그러나, 통신 네트워크에 포함된 복수의 단말들은 미리 설정된 자원 풀에 포함된 동일한 자원에 기초하여 기지국에 대한 통신을 수행하는 경우, 통신의 수행에 사용되는 자원 간의 충돌이 발생하는 문제가 있다. 또한, 통신 네트워크에 포함된 복수의 단말들이 동일한 자원에 기초하여 기지국에 대한 통신을 수행하는 경우, 기지국은 복수의 단말들의 통신을 지원하기 위한 부하가 발생하는 문제가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 사물인터넷(IoT, internet of things) 기반의 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법은 사물인터넷(IoT, internet of things) 기반의 통신 네트워크에서 상향링크(uplink) 전송을 위한 단말의 동작 방법으로서, 상기 통신 네트워크에 포함된 기지국(base station)으로부터 상기 상향링크 전송을 위한 자원 풀(resource pool)에 대한 정보가 포함된 메시지를 수신하는 단계, 상기 상향링크 전송을 위한 자원 풀을 기반으로 상기 상향링크 전송을 위한 상향링크 자원을 설정하는 단계 및 상기 자원 풀에 상응하는 전송 지시자 풀을 기반으로 상기 상향링크 전송을 지시하는 전송 지시자가 포함된 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계 및 상기 상향링크 자원 및 상기 상향링크 전송을 위해 미리 설정된 복수의 파라미터(parameter)들을 기반으로 상기 단말의 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 자원 풀에 대한 정보가 포함된 메시지는 RRC 시그널링(RRC signaling)을 기반으로 상기 기지국으로부터 수신될 수 있다.
여기서, 상기 자원 풀은 상기 단말에서 상기 상향링크 전송을 위해 사용 가능한 시간 및 주파수를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 파라미터들은 상기 상향링크 전송의 타이밍(timing), 전력, 페이로드(payload)의 크기(size) 및 MCS(modulation and coding scheme)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 파라미터들은 상기 기지국에 의해 미리 설정되거나 상기 복수의 파라미터들 중 적어도 하나의 파라미터는 상기 단말에 의해 설정될 수 있다.
여기서, 상기 적어도 하나의 파라미터는 상기 상향링크 전송의 타이밍, 전력 및 페이로드의 크기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기지국으로 전송하는 단계는 상기 자원 풀에 상응하는 전송 지시자 풀에서 상기 상향링크 전송을 지시하는 전송 지시자의 전송을 위한 전송 지시자 자원을 선택하는 단계 및 상기 전송 지시자 자원을 기반으로 상기 전송 지시자가 포함된 메시지를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 전송 지시자 풀은 상기 기지국으로부터 미리 획득되고, 상기 전송 지시자의 전송에 사용 가능한 시간 및 주파수를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 단말의 동작 방법은 상기 통신 네트워크에서 상기 기지국에 의해 미리 설정된 주기에 기초하여 주기적으로 수행되거나 상기 상향링크 전송의 필요가 발생하는 경우에 수행될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법은 사물인터넷(IoT, internet of things) 기반의 통신 네트워크에서 상향링크(uplink) 전송을 위한 기지국의 동작 방법으로서, 상기 통신 네트워크에 포함된 단말의 상향링크 전송을 위한 자원 풀(resource pool) 및 상기 자원 풀에 상응하는 전송 지시자 풀을 생성하는 단계, 상기 자원 풀에 대한 정보 및 상기 전송 지시자 풀에 대한 정보가 포함된 메시지를 상기 단말로 전송하는 단계, 상기 단말로부터 상기 상향링크 전송의 수행을 지시하는 전송 지시자가 포함된 메시지를 수신하는 단계 및 상기 자원 풀에 포함된 상향링크 자원 및 상기 상향링크 전송을 위해 미리 설정된 복수의 파라미터(parameter)들을 기반으로 상기 단말의 상향링크 전송을 지원하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 자원 풀은 상기 단말에서 상기 상향링크 전송을 위해 사용 가능한 시간 및 주파수를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 파라미터들은 상기 상향링크 전송의 타이밍(timing), 전력, 페이로드(payload)의 크기(size) 및 MCS(modulation and coding scheme)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 파라미터들은 상기 기지국에서 미리 설정되거나 상기 복수의 파라미터들 중 상기 상향링크 전송의 타이밍, 전력 및 페이로드의 크기 중 적어도 하나는 상기 단말에서 설정될 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 전송을 지원하는 단계는 상기 상향링크 전송을 위한 상향링크 자원이 포함된 자원 풀에서 상기 전송 지시자가 지시하는 상향링크 자원을 확인하는 단계 및 상기 확인된 상향링크 자원 및 상기 설정된 복수의 파라미터들을 기반으로 상기 단말로부터 데이터가 포함된 메시지를 수신하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기지국의 동작 방법은 상기 통신 네트워크에서 상기 기지국에 의해 미리 설정된 주기에 기초하여 주기적으로 수행되거나 상기 단말에서 상향링크 전송의 필요가 발생하는 경우에 수행될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법은 사물인터넷(IoT, internet of things) 기반의 통신 네트워크에서 상향링크(uplink) 전송을 위한 단말의 동작 방법으로서, 상기 통신 네트워크에 포함된 기지국(base station)으로부터 전송되는 하향링크 제어 정보(DCI, downlink control information)를 수신하는 단계, 상기 하향링크 제어 정보에 대한 스크램블링(scrambling)을 기반으로 상기 하향링크 제어 정보가 지시하는 단말 그룹을 확인하는 단계 및 상기 확인된 단말 그룹이 상기 단말이 포함된 단말 그룹인 경우, 상기 단말의 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 단말 그룹을 확인하는 단계는 상기 하향링크 제어 정보를 상기 단말이 포함된 단말 그룹의 식별자(identifier)를 기반으로 스크램블링 하는 단계 및 상기 스크램블링의 결과에 기초하여 상기 하향링크 제어 정보가 지시하는 단말 그룹을 확인하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 단말 그룹의 식별자는 상기 단말 그룹의 RNTI(Radio Network Temporary Identifier)일 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 전송을 수행하는 단계는 상기 하향링크 제어 정보에서 상기 단말의 상향링크 전송을 위한 상향링크 자원을 획득하는 단계 및 상기 획득된 상향링크 자원 및 상기 단말의 상향링크 전송을 위해 미리 설정된 복수의 파라미터들을 기반으로 상기 단말의 상향링크 전송을 수행하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 복수의 파라미터들은 상기 단말에서 상기 상향링크 전송을 위해 사용되는 시그니처(signature), 전력 및 전송 블록(transport block)의 크기(size)를 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 사물인터넷(IoT, internet of things) 기반의 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 수행하는 통신 노드에 대한 자원을 효율적으로 사용할 수 있고, 이를 통해 통신 네트워크에서 발생될 수 있는 부하를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 전송 지시자를 전송하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 도시한 흐름도이다
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말의 상향링크 전송을 지원하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말 그룹을 확인하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말의 상향링크 전송을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크의 페이로드에 대한 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 채널의 코딩 과정에 대한 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크의 페이로드에 대한 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 채널의 코딩 과정에 대한 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
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 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 통신 노드(100)는 적어도 하나의 프로세서(110), 메모리(120) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 네트워크 인터페이스 장치(130)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(100)는 입력 인터페이스 장치(140), 출력 인터페이스 장치(150), 저장 장치(160) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(100)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(170)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.
프로세서(110)는 메모리(120) 및 저장 장치(160) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(110)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(120) 및 저장 장치(160) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(120)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크는 사물인터넷(IoT, internet of things) 기반의 통신 네트워크일 수 있다. 사물인터넷 기반의 통신 네트워크는 LTE와 같은 통신 네트워크에 비하여 상향링크 전송의 빈도가 비교적 적을 수 있다. 이와 같은 특성을 가지는 사물인터넷 기반의 통신 네트워크의 트래픽(traffic)의 형태는 크게 두 가지로 구분될 수 있다.
구체적으로, 사물인터넷 기반의 통신 네트워크의 트래픽은 MAR(mobile autonomous reporting) 트래픽 및 NC(network command) 트래픽으로 구분될 수 있다. MAR 트래픽은 사물인터넷 기반의 통신 네트워크에 포함된 통신 노드인 단말(terminal)에서 자율적인 보고에 따른 트래픽을 의미할 수 있고, 단말에서 주기적 또는 비주기적으로 기지국으로 보고하는 과정에서 발생되는 트래픽을 의미할 수 있다. 또한, NC 트래픽은 사물인터넷 기반의 통신 네트워크에 포함된 서버(예를 들어, 응용 서버(application server))에서 전송되는 명령(command)으로 인해 발생되는 트래픽을 의미할 수 있으며, 이에 대한 단말의 응답(response)은 필요하지 않을 수 있다.
또한, 사물인터넷 기반의 통신 네트워크에서 발생되는 트래픽은 LTE와 같은 통신 네트워크에서 발생되는 트래픽에 비하여 비교적 데이터 전송의 지연에 대한 요구사항이 높지 않을 수 있다. 그러나, 사물인터넷 기반의 통신 네트워크에서 복수의 단말들이 기지국으로 동시에 상향링크 전송을 시도하는 경우, 기지국은 복수의 단말들의 상향링크 전송을 지원하기 위한 부하가 발생할 수 있다. 이에 따라, 사물인터넷 기반의 통신 네트워크는 상향링크 전송과 관련된 트래픽을 제어하기 위한 방법이 필요할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법은 사물인터넷 기반의 통신 네트워크에서 상향링크 전송이 효율적으로 수행되도록 지원할 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 통신 노드는 사물인터넷 기반의 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 수행하는 단말을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 단말은 도 1을 참조하여 설명된 통신 노드와 유사 또는 동일한 구조를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말은 통신 네트워크에 포함된 기지국으로부터 상향링크 전송을 위한 자원 풀에 대한 정보가 포함된 메시지를 수신할 수 있다(S210). 예를 들어, 기지국으로부터 수신되는 자원 풀에 대한 정보가 포함된 메시지는 RRC 시그널링(RRC signaling)을 기반으로 수신될 수 있다.
이후, 단말은 상향링크 전송을 위한 자원 풀을 기반으로 상향링크 전송을 위한 상향링크 자원을 설정할 수 있다(S220). 예를 들어, 자원 풀은 단말에서 상향링크 전송을 위해 사용 가능한 상향링크 자원을 의미하는 시간(time) 및 주파수(frequency)를 포함할 수 있다. 즉, 단말은 자원 풀에 상향링크 전송을 위해 사용 가능한 자원으로 포함된 시간 및 주파수를 기반으로 상향링크 전송을 위해 사용되는 시간 및 주파수를 설정할 수 있다.
이후, 단말은 자원 풀에 상응하는 전송 지시자 풀을 기반으로 상향링크 전송을 지시하는 전송 지시자가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S230). 여기서, 단말에서 전송되는 전송 지시자는 단말에서 상향링크 전송이 수행될 것을 지시하는 지시자를 의미할 수 있다. 또한, 전송 지시자 풀은 기지국으로부터 미리 획득될 수 있고, 전송 지시자의 전송에 사용 가능한 자원을 의미하는 시간 및 주파수를 포함할 수 있다. 단말에서 전송 지시자가 포함된 메시지를 기지국으로 전송하는 구체적인 방법은 이하에서 도 3을 참조하여 설명될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 전송 지시자를 전송하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말은 자원 풀에 상응하는 전송 지시자 풀에서 상향링크 전송을 지시하는 전송 지시자의 전송을 위한 전송 지시자 자원을 선택할 수 있다(S231). 즉, 단말은 상향링크 전송을 수행하기에 앞서 상향링크 전송이 수행될 것을 지시하는 전송 지시자를 전송하기 위해 전송 지시자 풀에서 전송 지시자를 전송하기 위한 전송 지시자 자원인 시간 및 주파수를 선택할 수 있다.
이후, 단말은 전송 지시자 자원을 기반으로 전송 지시자가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(S232). 구체적으로, 단말은 전송 지시자가 포함된 메시지를 생성할 수 있고, 전송 지시자가 포함된 메시지를 전송 지시자 자원으로 선택된 시간 및 주파수를 이용하여 기지국으로 전송할 수 있다.
다시, 도 2를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말은 상향링크 자원 및 상향링크 전송을 위해 미리 설정된 복수의 파라미터들을 기반으로 단말의 상향링크 전송을 수행할 수 있다(S240). 여기서, 복수의 파라미터들은 단말의 상향링크 전송을 위한 파라미터를 의미할 수 있고, 기지국에 의해 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 파라미터들은 상향링크 전송 타이밍(timing), 전력, 페이로드(payload)의 크기(size) 및 MCS(modulation and coding scheme)를 포함할 수 있다.
이때, 복수의 파라미터들은 기지국에 의해 미리 설정되는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 파라미터들 중 적어도 하나의 파라미터는 단말에 의해 설정될 수도 있다. 복수의 파라미터들 중 단말에 의해 설정될 수 있는 적어도 하나의 파라미터는 상향링크 전송의 타이밍, 전력 및 페이로드의 크기 중 적어도 하나일 수 있다.
예를 들어, 단말은 적어도 하나의 파라미터 중 상향링크 전송의 타이밍을 자체적으로 설정하는 경우, 하향링크 수신의 타이밍을 기준으로 미리 설정된 오프셋(offset)을 적용하여 상향링크 전송의 타이밍을 설정할 수 있다. 또한, 단말은 적어도 하나의 파라미터 중 상향링크 전송의 전력을 자체적으로 설정하는 경우, 하향링크 수신의 경로 손실(path loss)에 따른 오픈 루프(open loop) 전력 제어를 기반으로 상향링크 전송의 전력을 설정할 수 있다. 또한, 단말은 적어도 하나의 파라미터 중 페이로드의 크기를 자체적으로 설정하는 경우, 단말에서 전송되는 데이터의 양에 기초하여 페이로드의 크기를 설정할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 단말은 상향링크 전송을 통신 네트워크에서 기지국에 의해 미리 설정된 주기에 기초하여 주기적으로 수행될 수 있다. 또한, 단말은 비주기적으로 상향링크 전송을 수행하는 단말에서 상향링크 전송의 필요가 발생하는 경우에 수행될 수도 있다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법은 주기적 또는 비주기적으로 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말은 상향링크 전송을 기반으로 데이터가 포함된 메시지를 생성할 수 있고, 데이터가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 단말로부터 데이터가 포함된 메시지를 수신할 수 있다. 이후, 기지국은 단말로부터 데이터가 포함된 메시지의 성공적인 수신 여부에 기초하여 ACK 메시지(acknowledgement message) 또는 NACK 메시지(negative acknowledgement)를 단말로 전송할 수 있다.
이후, 단말은 데이터가 포함된 메시지의 전송에 대한 응답으로 기지국으로부터 ACK 메시지를 수신하는 경우, 데이터의 전송이 성공한 것으로 판단할 수 있다. 반면, 단말은 데이터가 포함된 메시지의 전송에 대한 응답으로 기지국으로부터 NACK 메시지를 수신하는 경우, 데이터의 전송이 실패한 것으로 판단할 수 있으며, 데이터가 포함된 메시지를 기지국으로 재전송할 수 있다.
이하에서는, 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법에 의해 수행되는 단말의 각 동작에 상응하여 수행되는 기지국의 동작 방법이 설명될 수 있다. 즉, 이하에서 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법은 기지국의 동작 방법을 의미할 수 있다.
다만, 도 4 내지 도 5를 참조하여 설명되는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 기지국의 동작 방법은 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명된 단말의 동작 방법의 각 동작과 반드시 상응하여 수행되는 것은 아닐 수 있으며, 기지국의 동작 방법으로 수행될 수 있는 각 동작의 일 실시예를 의미할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크는 도 2 내지 도 3을 참조하여 설명된 통신 네트워크와 동일할 수 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크는 사물인터넷 기반의 통신 네트워크를 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 통신 노드는 통신 네트워크에 포함된 기지국을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 기지국은 도 1을 참조하여 설명된 통신 노드와 유사 또는 동일한 구조를 가질 수 있다.
먼저, 통신 네트워크에 포함된 기지국은 통신 네트워크에 포함된 단말의 상향링크 전송을 위한 자원 풀 및 자원 풀에 상응하는 전송 지시자 풀을 생성할 수 있다(S410). 예를 들어, 자원 풀은 단말에서 상향링크 전송을 위해 사용 가능한 상향링크 자원을 의미하는 시간 및 주파수를 포함할 수 있다. 또한, 전송 지시자 풀은 단말의 상향링크 전송이 수행될 것을 지시하는 전송 지시자를 전송하기 위해 사용 가능한 전송 지시자 자원을 의미하는 시간 및 주파수를 포함할 수 있다.
이후, 기지국은 자원 풀에 대한 정보 및 전송 지시자 풀에 대한 정보가 포함된 메시지를 단말로 전송할 수 있다(S420). 구체적으로, 기지국은 자원 풀에 대한 정보 및 전송 지시자 풀에 대한 정보가 포함된 메시지를 생성할 수 있고, 기지국은 자원 풀에 대한 정보 및 전송 지시자 풀에 대한 정보가 포함된 메시지를 단말로 전송할 수 있다. 예를 들어, 자원 풀에 대한 정보 및 전송 지시자 풀에 대한 정보가 포함된 메시지는 RRC 시그널링을 기반으로 전송될 수 있다.
이후, 기지국은 단말로부터 상향링크 전송의 수행을 지시하는 전송 지시자가 포함된 메시지를 수신할 수 있다(S430). 구체적으로, 단말로부터 수신되는 전송 지시자가 포함된 메시지는 단계 S410 및 단계 S420에서 설명된 전송 지시자 풀에 포함된 전송 지시자 자원을 기반으로 수신될 수 있다. 이후, 기지국은 전송 지시자가 포함된 메시지에서 전송 지시자를 획득할 수 있고, 획득된 전송 지시자를 통해 단말로부터 상향링크 전송이 수행될 것을 판단할 수 있다.
이후, 기지국은 자원 풀에 포함된 자원 및 상향링크 전송을 위해 미리 설정된 복수의 파라미터들을 기반으로 단말의 상향링크 전송을 지원할 수 있다(S440). 여기서, 복수의 파라미터들은 단말의 상향링크 전송을 위한 파라미터를 의미할 수 있고, 기지국에 의해 미리 설정될 수 있다. 예를 들어, 복수의 파라미터들은 상향링크 전송 타이밍(timing), 전력, 페이로드(payload)의 크기(size) 및 MCS(modulation and coding scheme)를 포함할 수 있다.
이때, 복수의 파라미터들은 기지국에 의해 미리 설정되는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 복수의 파라미터들 중 적어도 하나의 파라미터는 단말에 의해 설정될 수도 있다. 복수의 파라미터들 중 단말에 의해 설정될 수 있는 적어도 하나의 파라미터는 상향링크 전송의 타이밍, 전력 및 페이로드의 크기 중 적어도 하나일 수 있다.
기지국에서 자원 풀에 포함된 자원 및 상향링크 전송을 위해 미리 설정된 복수의 파라미터들을 기반으로 단말의 상향링크 전송을 지원하는 구체적인 방법은 이하에서 도 5를 참조하여 구체적으로 설명될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말의 상향링크 전송을 지원하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 기지국은 단말의 상향링크 전송을 지원하기 위해 상향링크 전송을 위한 상향링크 자원이 포함된 자원 풀에서 전송 지시자가 지시하는 자원을 확인할 수 있다(S441). 즉, 자원 풀에 포함된 상향링크 자원 중 전송 지시자와 미리 매핑(mapping)된 상향링크 자원을 확인할 수 있다.
이후, 기지국은 확인된 상향링크 자원 및 설정된 복수의 파라미터들을 기반으로 단말로부터 데이터가 포함된 메시지를 수신할 수 있다(S442). 구체적으로, 기지국은 확인된 상향링크 자원인 시간 및 주파수를 이용하여 단말로부터 전송되는 데이터가 포함된 메시지를 수신할 수 있다. 또한, 단말로부터 수신되는 데이터가 포함된 메시지는 복수의 파라미터들에 기초하여 수신될 수 있다. 예를 들어, 데이터가 포함된 메시지는 복수의 파라미터들에 포함된 상향링크 전송 타이밍, 전력, 페이로드의 크기 및 MCS에 기초하여 수신될 수 있다.
다시, 도 4를 참조하면 기지국은 도 5를 참조하여 설명한 바와 같이 상향링크 전송 자원 및 복수의 파라미터들을 기반으로 단말의 상향링크 전송을 지원할 수 있다. 이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 기지국은 상향링크 전송을 통신 네트워크에서 미리 설정된 주기에 기초하여 주기적으로 수행될 수 있다. 또한, 기지국은 비주기적으로 상향링크 전송을 수행하는 단말에서 상향링크 전송의 필요가 발생하는 경우에 수행될 수도 있다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법은 주기적 또는 비주기적으로 수행될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 단말은 상향링크 전송이 수행될 것을 지시하는 전송 지시자를 선택하는 과정에서 통신 네트워크에 포함된 적어도 하나의 단말들과 경쟁이 발생하거나, 동일한 전송 지시자를 선택하는 충돌이 발생할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 기지국은 통신 네트워크에 포함된 복수의 단말들 각각에서 사용되는 전송 지시자에 대한 구분이 필요할 수 있다.
이를 위해, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 기지국은 복수의 단말들을 구분하기 위한 시그니처(signature)를 복수의 단말들에 대하여 미리 설정할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 단말은 기지국에 의해 미리 설정된 시그니처를 기반으로 전송 지시자가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 복수의 단말들을 구분하기 위해 사용되는 시그니처는 기지국에 의해 미리 설정되는 시퀀스(sequence)를 의미할 수 있다.
아울러, 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명된 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법에 따르면, 통신 네트워크에서 단말은 상향링크 전송이 수행될 것을 지시하는 전송 지시자를 전송한 후 데이터가 포함된 메시지를 기지국으로 전송하는 것으로 설명되었다. 이때, 단말은 기지국으로 전송 지시자를 전송한 후 기지국에 의한 그랜트를 기반으로 데이터가 포함된 메시지를 전송할 수도 있다.
예를 들어, 통신 네트워크에서 단말은 기지국으로 전송 지시자가 포함된 메시지를 전송할 수 있다(제1 단계, 예를 들어 스케줄링 요청과 유사한 개념이라 할 수 있음). 이후, 기지국은 단말로부터 전송 지시자가 포함된 메시지를 수신할 수 있고, 단말의 상향링크 전송을 위한 상향링크 그랜트(uplink grant)를 단말로 전송할 수 있다(제2 단계). 이후, 단말은 기지국으로부터 상향링크 전송을 위한 상향링크 그랜트를 수신할 수 있고, 수신된 상향링크 그랜트를 기반으로 상향링크 전송을 수행할 수 있다(제3 단계). 이와 같은 방법을 통해, 통신 네트워크에서 단말 및 기지국은 제1 내지 제3 단계를 기반으로 상향링크 전송을 수행 및 지원할 수 있다.
또한, 통신 네트워크에서 단말은 기지국으로 전송 지시자가 포함된 메시지를 전송할 수 있다(제1 단계). 이후, 기지국은 단말로부터 전송 지시자가 포함된 메시지를 수신할 수 있고, 단말의 상향링크 전송을 위한 제1 상향링크 그랜트를 단말로 전송할 수 있다(제2 단계). 이후, 단말은 기지국으로부터 제1 상향링크 그랜트를 수신할 수 있고, 수신된 제1 상향링크 그랜트를 기반으로 단말의 상태(채널 상태, 잔여 전력, 버퍼 상태 보고(BSR, buffer state report))에 대한 정보가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다(제3 단계). 이후, 기지국은 단말로부터 단말의 상태에 대한 정보가 포함된 메시지를 수신할 수 있고, 단말의 상태에 기초하여 생성된 제2 상향링크 그랜트를 단말로 전송할 수 있다(제4 단계). 이후, 단말은 기지국으로부터 제2 상향링크 그랜트를 수신할 수 있고, 수신된 제2 상향링크 그랜트를 기반으로 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 이와 같은 방법을 통해 통신 네트워크에서 단말 및 기지국은 제1 내지 제5 단계를 기반으로 상향링크 전송을 수행 및 지원할 수 있다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 도시한 흐름도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크는 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명된 통신 네트워크와 동일할 수 있다. 즉, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크는 사물인터넷 기반의 통신 네트워크를 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 통신 노드는 통신 네트워크에 포함된 단말을 의미할 수 있다. 또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 단말은 도 1을 참조하여 설명된 통신 노드와 유사 또는 동일한 구조를 가질 수 있다.
먼저, 통신 네트워크에서 단말은 통신 네트워크에 포함된 기지국으로부터 전송되는 하향링크 제어 정보를 수신할 수 있다(S610). 구체적으로, 기지국은 상향링크 전송을 위해 하향링크 제어 정보(DCI, downlink control information)를 생성할 수 있다. 이때, 기지국은 상향링크 전송이 수행되는 적어도 하나의 단말이 포함된 단말 그룹의 식별자를 기반으로 하향링크 제어 정보를 생성할 수 있다. 예를 들어, 단말 그룹의 식별자는 단말 그룹의 RNTI(radio network temporary identifier)를 의미할 수 있고, 기지국에 의해 미리 설정될 수 있다. 이후, 기지국은 단말의 상향링크를 위해 생성된 하향링크 제어 정보가 포함된 메시지를 전송할 수 있다. 이에 따라, 단말은 기지국으로부터 전송되는 하향링크 제어 정보를 수신할 수 있다.
이후, 단말은 하향링크 제어 정보에 대한 스크램블링을 기반으로 하향링크 제어 정보가 지시하는 단말 그룹을 확인할 수 있다(S620). 단말에서 하향링크 제어 정보에 대한 스크램블링을 기반으로 하향링크 제어 정보가 지시하는 단말 그룹을 확인하는 구체적인 방법은 이하에서 도 7을 참조하여 설명될 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말 그룹을 확인하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말은 하향링크 제어 정보를 단말이 포함된 단말 그룹의 식별자를 기반으로 스크램블링할 수 있다(S621). 구체적으로, 단말은 하향링크 제어 정보가 전송되는 채널(예를 들어, PDCCH)에 대한 블라인드 검출을 통해 하향링크 제어 정보를 검출할 수 있고, 검출된 하향링크 제어 정보에 포함된 CRC(cyclic redundancy check) 비트를 단말 그룹의 식별자를 기반으로 스크램블링할 수 있다.
이후, 단말은 스크램블링의 결과에 기초하여 하향링크 제어 정보가 지시하는 단말 그룹을 확인할 수 있다(S622). 즉, 단말은 기지국에서 하향링크 제어 정보의 목적지로 설정된 적어도 하나의 단말을 포함하는 단말 그룹을 확인할 수 있다.
다시, 도 6을 참조하면 단말은 확인된 단말 그룹이 단말이 속한 단말 그룹과 동일한지 확인할 수 있다(S630). 즉, 단말은 스크램블링의 결과를 통해 기지국으로부터 수신된 하향링크 제어 정보가 단말이 포함된 단말 그룹에 해당하는 하향링크 제어 정보인지를 판단할 수 있다.
이후, 단말은 확인된 단말 그룹이 단말이 속한 그룹인 경우, 단말의 상향링크 전송을 수행할 수 있다(S640). 단말에서 하향링크 제어 정보에 기초하여 상향링크 전송을 수행하는 구체적인 방법은 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명된 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법과 유사할 수 있다. 단말에서 하향링크 제어 정보에 기초하여 상향링크 전송을 수행하는 구체적인 방법은 이하에서 도 8을 참조하여 설명될 수 있다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말의 상향링크 전송을 수행하는 방법을 도시한 흐름도이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 단말은 하향링크 제어 정보에서 단말의 상향링크 전송을 위한 상향링크 자원을 획득할 수 있다(S641). 예를 들어, 상향링크 자원은 단말의 상향링크 전송을 위해 사용 가능한 시간 및 주파수를 의미할 수 있다.
이후, 단말은 획득된 상향링크 자원 및 단말의 상향링크 전송을 위해 미리 설정된 복수의 파라미터들을 기반으로 단말의 상향링크 전송을 수행할 수 있다(S642). 여기서, 복수의 파라미터들은 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명된 복수의 파라미터들과 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 복수의 파라미터들은 단말에서 상향링크 전송을 위해 사용되는 시그니처, 전력 및 전송 블록의 크기(transport block size)을 포함할 수 있다. 이와 같은 복수의 파라미터들은 기지국에 의해 미리 설정될 수 있다.
다시, 도 6을 참조하면 단말은 단계 S630에서 확인된 단말 그룹이 단말이 속한 그룹이 아닌 경우, 단계 S610 이후에 주기적 또는 비주기적으로 수신되는 하향링크 제어 정보에 대한 모니터링을 수행할 수 있다. 즉, 단말은 기지국으로부터 주기적 또는 비주기적으로 수신되는 하향링크 제어 정보를 모니터링함으로써 단말이 속한 그룹에 해당하는 하향링크 제어 정보가 검출되는 경우, 단말의 상향링크 전송인 단계 S640을 수행할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법에 따르면, 통신 네트워크에서 단말은 기지국으로부터 수신되는 하향링크 제어 정보에 기초하여 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 예를 들어, 통신 네트워크에서 기지국은 단말의 상향링크 전송을 위해 하향링크 제어 정보를 기반으로 상향링크 전송 자원을 할당할 수 있다. 이때, 기지국은 단말의 상향링크 전송을 위한 상향링크 전송 자원을 SPS(semi-persistent scheduling) 방식을 기반으로 할당할 수 있다.
구체적으로, 통신 네트워크에서 기지국은 하향링크 제어 정보를 통해 단말의 상향링크 전송을 위한 상향링크 전송 자원을 SPS 방식을 기반으로 단말에 할당할 수 있다. 이후, 단말은 기지국에 의해 SPS 방식을 기반으로 할당된 상향링크 전송 자원을 이용하여 데이터 및 BSR에 대한 정보가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 이후, 기지국은 단말로부터 데이터 및 BSR에 대한 정보가 포함된 메시지를 수신할 수 있다. 이후, 기지국은 데이터 및 BSR에 대한 정보가 포함된 메시지의 성공적인 수신 여부에 기초하여 ACK 메시지 또는 NACK 메시지를 단말로 전송할 수 있다.
이후, 단말은 데이터 및 BSR에 대한 정보가 포함된 메시지에 대한 응답으로 기지국으로부터 NACK 메시지를 수신하는 경우, 기지국으로부터 SPS 방식으로 할당된 상향링크 전송 자원을 이용하여 데이터 및 BSR에 대한 정보가 포함된 메시지를 재전송할 수 있다. 반면, 단말은 데이터 및 BSR에 대한 정보가 포함된 메시지에 대한 응답으로 기지국으로부터 ACK 메시지를 수신하는 경우, 버퍼(buffer)에 데이터가 존재하는지 확인할 수 있다.
이후, 단말은 버퍼에 데이터가 존재하는 경우, 기지국으로부터 SPS 방식을 기반으로 할당된 상향링크 전송 자원을 이용하여 버퍼에 존재하는 데이터가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 단말은 버퍼에 데이터가 존재하지 않는 경우, 단말의 상향링크 전송을 중지할 수 있다.
이하에서는, 도 2 내지 도 8을 참조하여 설명된 본 발명의 통신 네트워크에서 단말이 상향링크 전송을 위한 페이로드의 크기를 설정하는 방법 및 채널을 코딩하는 방법이 도 9 내지 도 12를 참조하여 구체적으로 설명될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크의 페이로드에 대한 제1 실시예를 도시한 개념도이고, 도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 채널의 코딩 과정에 대한 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
먼저, 도 9를 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 통신 노드의 동작 방법을 수행하는 단말은 상향링크 전송을 위한 복수의 파라미터들 중 하나인 페이로드(900)의 크기를 자체적으로 설정할 수 있다. 구체적으로, 페이로드(900)는 전송 블록(910) 및 CRC(920)(또는, 'CRC 비트'라 함)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 페이로드(900)는 CRC(920)의 크기가 전송 블록(910)에 관계없이 일정한 크기를 가지는 것으로 가정하면, 전송 블록(910)의 크기에 따라 달라질 수 있다.
통신 네트워크에서 단말은 페이로드(900)에 대한 부호화(encoding) 및 변조(modulation)를 수행할 수 있다. 이후, 단말은 부호화 및 변조된 페이로드가 포함된 메시지를 생성할 수 있고, 부호화 및 변조된 페이로드가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 이에 따라, 기지국은 단말로부터 부호화 및 변조된 페이로드가 포함된 메시지를 수신할 수 있고, 부호화 및 변조된 페이로드에 대한 복조(demodulation) 및 복호화(decoding)를 수행할 수 있다.
이와 관련하여 도 10을 참조하면, 통신 네트워크에서 단말은 부호화기(encoder)(1000)로 페이로드(1010)를 입력함으로써 페이로드(1010)에 대한 부호화(encoding)를 수행할 수 있다. 이를 통해, 단말은 부호화된 페이로드를 의미하는 코드워드(codeword)(1020)를 획득할 수 있다.
다시, 도 9를 참조하면 통신 네트워크에서 단말은 페이로드(900)를 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 단말은 페이로드(900)의 크기를 설정하기 위해 페이로드(900)에 포함되는 전송 블록(910)의 크기를 설정할 수 있다. 예를 들어, 단말은 전송 블록(910)의 크기로 설정 가능한 복수의 전송 블록 크기(TBS, transport block size)들 중 하나인 전송 블록 크기를 페이로드(900)에 포함된 전송 블록(910)의 전송 블록 크기로 설정할 수 있다.
이후, 단말은 설정된 전송 블록 크기를 기반으로 전송 블록(910)을 생성할 수 있고, 생성된 전송 블록(910) 및 CRC(920)를 포함하는 페이로드(900)에 대한 부호화 및 변조를 수행할 수 있다. 이후, 단말은 부호화 및 변조된 페이로드가 포함된 메시지를 기지국을 전송할 수 있다.
이에 따라, 기지국은 단말로부터 부호화 및 변조된 페이로드가 포함된 메시지를 수신할 수 있고, 부호화 및 변조된 페이로드에 대한 복조 및 복호를 수행할 수 있다. 이때, 기지국은 부호화 및 변조된 페이로드에 대하여 단말에서 사용 가능한 복수의 전송 블록 크기들에 기초하여 복호화를 수행할 수 있다. 이후, 기지국은 복수의 전송 블록 크기들에 기초하여 복호화된 페이로드의 CRC를 확인할 수 있다. ]
이후, 기지국은 CRC의 확인 결과가 성공적인 경우, 해당하는 페이로드의 수신이 성공적인 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 기지국은 페이로드의 수신이 성공적임을 지시하는 ACK 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 ACK 메시지를 단말로 전송할 수 있다. 반면, 기지국은 CRC의 확인 결과가 성공적인 전송 블록 크기가 존재하지 않는 경우, 해당하는 페이로드의 수신이 실패한 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 기지국은 페이로드의 수신이 실패하였음을 지시하는 NACK 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 NACK 메시지를 단말로 전송할 수 있다.
한편, 통신 네트워크의 기지국에서 페이로드에 대하여 단말에서 사용 가능한 복수의 전송 블록 크기들에 기초하여 복호화를 수행하는 것으로 설명되었으나, 이는 단말에서 페이로드에 포함된 전송 블록의 전송 블록 크기를 복수의 전송 블록 크기들 중 가장 큰 전송 블록 크기(TBS_max)로 설정된 경우에 적합할 수 있다.
아울러, 통신 네트워크에서 단말은 페이로드에 포함된 전송 블록의 전송 블록 크기를 복수의 전송 블록들 중 가장 큰 최대 전송 블록 크기(TBS_max)보다 작은 크기의 전송 블록 크기로 설정할 수 있다. 단말에서 최대 전송 블록 크기보다 작은 크기의 전송 블록 크기로 설정하는 경우는 이하에서 도 11을 참조하여 구체적으로 설명될 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크의 페이로드에 대한 제2 실시예를 도시한 개념도이고, 도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 채널의 코딩 과정에 대한 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
먼저, 도 11을 참조하면 통신 네트워크에서 단말은 상향링크 전송을 통해 전송되는 페이로드에 포함된 전송 블록의 전송 블록 크기를 설정할 수 있다. 이후 단말은 설정된 전송 블록 크기를 가지는 전송 블록 및 CRC를 포함하는 페이로드(설명의 편의를 위해 '선택 크기 페이로드'라 함)를 생성할 수 있다.
이후, 단말은 선택 크기 페이로드의 크기가 최대 전송 블록 크기보다 작은 경우, 선택 크기 페이로드를 최대 전송 블록 크기를 가지는 전송 블록 및 CRC를 포함하는 페이로드(설명의 편의를 위해 '최대 크기 페이로드' 또는 '확장된 페이로드'라 함)의 크기가 되도록 변환할 수 있다. 이후, 단말은 최대 크기 페이로드의 크기로 변환된 선택 크기 페이로드가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다.
예를 들어, 단말은 선택 크기 페이로드에 포함되는 전송 블록의 크기가 최대 전송 블록 크기보다 작은 제1 전송 블록(1111)을 생성할 수 있다. 이후, 단말은 제1 전송 블록(1111) 및 제1 CRC(1112)가 포함된 제1 페이로드(1110)를 생성할 수 있다. 여기서, 제1 페이로드는 선택 크기 페이로드와 크기가 같을 수 있고, 동일한 비트 값들을 가질 수 있다. 이후, 단말은 제1 전송 블록(1111)과 크기가 같고 비트 값들이 동일한 제2 전송 블록(1121), 제1 CRC(1112)와 크기 및 비트 값들이 동일한 제2 CRC(1122)를 생성하여 제2 전송 블록(1121) 및 제2 CRC(1122)가 포함된 제2 페이로드(1120)를 구성할 수 있다. 즉, 제1 페이로드(1110) 및 제2 페이로드(1120)의 크기는 서로 동일할 수 있다.
이후, 단말은 제1 전송 블록(1111)과 크기가 같고 비트 값들이 동일한 제3 전송 블록(1131), 제1 CRC(1112)와 크기 및 비트 값들이 동일한 제3 CRC(1132)를 생성하여 제3 전송 블록(1131) 및 제3 CRC(1132)가 포함된 제3 페이로드(1130)를 구성할 수 있다. 즉, 제1 페이로드(1110), 제2 페이로드(1120), 제3 페이로드(1130)의 크기는 서로 동일할 수 있다.
이와 같은 방법을 통해, 단말은 선택 크기 페이로드를 이용하여 제1 페이로드(1110), 제2 페이로드(1120) 및 제3 페이로드(1130)를 생성할 수 있고, 각각의 페이로드를 합하여 확장된 페이로드(1100)를 생성할 수 있다. 즉, 단말에서 생성되는 확장된 페이로드(1100)의 크기는 단말에서 설정 가능한 최대 전송 블록 크기를 가지는 전송 블록 및 CRC가 포함된 페이로드의 크기와 동일할 수 있다.
이후, 단말은 확장된 페이로드(1100)에 대한 부호화 및 변조를 수행한 후 확장된 페이로드(1100)가 포함된 메시지를 생성할 수 있다. 이후 단말은 확장된 페이로드(1100)가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다. 이후, 기지국은 단말의 선택 크기 페이로드를 미리 알지 못하므로 단말이 선택 가능한 모든 선택 크기 페이로드 크기들에 대한 복호화를 수행할 수 있다.
이때, 단말이 최대 크기 페이로드와 같은 크기를 갖는 확장된 페이로드(1100)가 포함된 메시지를 송신한 것으로 가정할 수 있다. 이후, 기지국은 단말로부터 수신한 메시지에서 아래와 같은 과정을 통해 선택 크기 페이로드를 획득할 수 있다. 기지국은 먼저 단말이 전송하는 전송 블록의 크기가 최대 크기 페이로드에 해당한다는 것으로 가정하고 복조 및 복호화를 수행하고 CRC를 확인할 수 있다.
이후, 기지국은 CRC의 확인 결과가 성공적이지 않은 경우, 단말의 전송한 페이로드가 선택 크기 페이로드를 확장하여 얻은 확장된 페이로드(1100)의 반복 패턴을 갖는다고 가정하고 반복 패턴에 기초하여 선택 크기 페이로드에 대한 복호를 수행할 수 있다. 전송 블록이 최대 크기 페이로드라는 가정하에 복조 및 복호화를 수행하여 얻은 LLR(log-likelihood ratio) 값들이 확장된 페이로드(1100)의 반복 패턴에 포함된 비트의 LLR 값에 해당하므로, 기지국은 반복 패턴에 포함된 비트의 LLR 값에 대한 합을 기반으로 선택 페이로드의 각 비트에 대한 LLR 값을 얻을 수 있다. 이를 통해 또한 선택 페이로드에 포함된 CRC를 확인할 수 있다. 이후, 기지국은 CRC의 확인 결과가 성공적인 경우, 단말이 전송한 선택 크기 페이로드가 제1 페이로드(1110)와 같은 크기라고 결정하고 수신이 성공적임을 표시하는 ACK 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 ACK 메시지를 단말로 전송할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 통해 전송되는 페이로드는 "최대 크기 페이로드"의 길이가 되도록 반복 코딩(repetition coding)을 기반으로 생성될 수 있다. 한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 통해 전송되는 페이로드는 "최대 크기 페이로드"의 길이가 되도록 채널 코딩(channel coding)(예를 들어, 직렬 복합 채널 코딩)을 기반으로 생성될 수도 있으며, 이는 도 12를 참조하여 이하에서 구체적으로 설명될 수 있다.
도 12를 참조하면, 통신 네트워크에서 단말은 상향링크 전송을 통해 전송되는 페이로드에 포함된 전송 블록의 전송 블록 크기를 설정할 수 있다. 이후 단말은 설정된 전송 블록 크기를 가지는 전송 블록 및 CRC를 포함하는 선택 크기 페이로드인 페이로드(1211)를 생성할 수 있다. 이후, 단말은 제1 부호화기(1221)를 기반으로 페이로드(1211)의 크기를 최대 전송 블록 크기를 가지는 전송 블록 및 CRC를 포함하는 최대 크기 페이로드(또는 '확장된 페이로드'라 함)의 크기가 되도록 변환할 수 있고, 이를 통해 최대 크기 페이로드의 크기로 변환된 제1 코드워드(1212)를 획득할 수 있다. 이후, 단말은 제2 부호화기(1222)를 통해 획득된 제1 코드워드(1212)에 대한 부호화 및 변조를 수행할 수 있고, 이를 통해 제2 코드워드(1213)를 획득할 수 있다. 이후, 단말은 제2 코드워드(1213)가 포함된 메시지를 생성할 수 있고, 제2 코드워드(1213)가 포함된 메시지를 기지국으로 전송할 수 있다.
이에 따라, 기지국은 단말로부터 제2 코드워드(1213)가 포함된 메시지를 수신할 수 있다. 이후, 기지국은 먼저 단말이 전송하는 전송 블록의 크기가 최대 크기 페이로드에 해당한다고 가정하고 복조 및 복호화를 수행하고 CRC를 확인할 수 있다. 이후, 기지국은 CRC의 확인 결과가 성공적이지 않은 경우, 제1 코드워드(1212)에 대해 추가로 복호를 수행하고 CRC를 확인할 수 있다. 보다 구체적으로 기지국이 앞에서 전송 블록의 크기가 최대 크기 페이로드에 해당한다는 가정하에 복조 및 복호화를 수행하여 얻은 제1 코드워드(1212) 비트들의 LLR 값들을 복호화기의 입력으로 사용하여 제1 코드워드(1212)에 대한 복호화를 추가로 수행함으로써 단말이 전송한 페이로드 내의 정보 블록에 해당하는 전송 블록과 CRC 비트들에 대한 LLR 값들을 생성할 수 있다.
이후, 기지국은 CRC의 확인 결과가 성공적인 경우, 페이로드(1211)의 수신이 성공적임을 ACK 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 ACK 메시지를 단말로 전송할 수 있다. 반면, 기지국은 CRC의 확인 결과가 성공적이지 않은 경우, 확장된 페이로드(1211)의 수신이 실패하였음을 지시하는 NACK 메시지를 생성할 수 있고, 생성된 NACK 메시지를 단말로 전송할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 네트워크에서 기지국은 단말로부터 수신된 데이터(즉, 페이로드)에 대한 복호화를 수행할 수 있고, 데이터의 수신에 대한 응답 정보가 포함된 메시지를 생성할 수 있다. 기지국에서 생성되는 응답 정보는 단말 확인 정보 및 수신 성공 여부에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 단말 확인 정보는 특정 단말의 시그니처에 매핑된 자원을 의미할 수 있다.
예를 들어, 기지국은 제1 단말에서 제1 시그니처를 기반으로 데이터가 포함된 메시지를 전송 한 경우, 이에 대한 응답 정보를 제1 시그니처에 매핑된 자원을 기반으로 제1 단말로 전송할 수 있다. 이에 따라, 제1 단말은 제1 시그니처에 매핑된 자원을 기반으로 에너지 검출을 수행할 수 있다.
이후, 제1 단말은 제1 시그니처에 매핑된 자원에 대하여 세기가 미리 설정된 임계값(threshold) 이상의 세기를 가지는 에너지가 검출되는 경우, 단말 확인 정보가 성공적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다. 추가적으로, 제1 단말은 기지국으로부터 단말 확인 정보와 함께 수신 성공을 지시하는 지사자가 수신되는 경우, 제1 단말의 데이터가 포함된 메시지가 성공적으로 수신된 것으로 판단할 수 있다. 반면, 1 단말은 기지국으로부터 단말 확인 정보와 함께 수신 실패를 지시하는 지사자가 수신되는 경우, 제1 단말의 데이터가 포함된 메시지의 수신이 실패한 것으로 판단할 수 있고, 데이터가 포함된 메시지에 대한 재전송을 수행할 수 있다.
또한, 제1 단말은 제1 시그니처에 매핑된 자원에 대하여 세기가 미리 설정된 임계값(threshold) 이상의 세기를 가지는 에너지가 검출되지 않는 경우, 단말 확인 정보가 성공적으로 수신되지 않은 것으로 판단할 수 있다. 이러한 경우, 제1 단말은 제1 시그니처에 매핑된 자원을 기반으로 응답 정보가 포함된 메시지의 재전송을 수행할 수 있다.
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 (20)

  1. 통신 네트워크에서 상향링크 전송을 위한 단말의 동작 방법으로,
    상기 통신 네트워크에 포함된 기지국으로부터 상기 상향링크 전송을 위한 자원 풀(pool)에 관한 정보를 수신하는 단계;
    상기 기지국으로 시퀀스(sequence)를 전송하는 단계;
    상기 자원 풀에 속한, 상기 시퀀스에 매핑된 상향링크 자원을 결정하는 단계; 및
    상기 상향링크 자원을 통하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터는 상기 기지국에 의해서 미리 설정된 하나 이상의 제1 파라미터들을 이용하여 전송되며,
    상기 하나 이상의 제1 파라미터들은 상기 데이터를 전송하기 위한 타이밍, 상기 데이터를 전송하기 위한 전송 전력, 상기 데이터의 페이로드 크기, 및 상기 데이터의 전송을 위한 변조 및 부호화 방식(modulation and coding scheme, MCS) 중 적어도 하나를 포함하는,
    단말의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자원 풀에 관한 정보는 상기 기지국으로부터 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 시그널링을 통해 수신되는,
    단말의 동작 방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 자원 풀은 상기 단말의 상기 상향링크 전송을 위해 이용 가능한 시간-주파수 자원들을 포함하는,
    단말의 동작 방법.
  4. 삭제
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 데이터는 상기 단말에 의해서 설정되는 하나 이상의 제2 파라미터들을 추가로 이용하여 전송되고, 상기 하나 이상의 제2 파라미터들은 상기 데이터를 전송하기 위한 타이밍, 상기 데이터를 전송하기 위한 전송 전력, 및 상기 데이터의 페이로드 크기 중 적어도 하나를 포함하는,
    단말의 동작 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 시퀀스는 상기 기지국에 의해서 설정된 시퀀스 풀로부터 선택되거나 상기 기지국에 의해서 설정되는,
    단말의 동작 방법.
  7. 통신 네트워크에서 단말의 상향링크 전송을 위한 기지국의 동작 방법으로,
    상기 상향링크 전송을 위한 자원 풀(pool)에 관한 정보를 상기 단말로 전송하는 단계;
    상기 단말로부터 시퀀스(sequence)를 수신하는 단계; 및
    상기 자원 풀에 속한, 상기 시퀀스에 매핑된 상향링크 자원을 통해 상기 단말로부터 데이터를 수신하는 단계를 포함하고,
    상기 데이터는 상기 기지국에 의해서 미리 설정된 하나 이상의 제1 파라미터들을 이용하여 수신되며,
    상기 하나 이상의 제1 파라미터들은 상기 데이터를 전송하기 위한 타이밍, 상기 데이터를 전송하기 위한 전송 전력, 상기 데이터의 페이로드 크기, 및 상기 데이터의 전송을 위한 변조 및 부호화 방식(modulation and coding scheme, MCS) 중 적어도 하나를 포함하는,
    기지국의 동작 방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 자원 풀에 관한 정보는 상기 단말에게 무선 자원 제어(radio resource control, RRC) 시그널링을 통해 전송되는,
    기지국의 동작 방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 자원 풀은 상기 단말의 상기 상향링크 전송을 위해 이용 가능한 시간-주파수 자원들을 포함하는,
    기지국의 동작 방법.
  10. 삭제
  11. 청구항 7에 있어서,
    상기 데이터는 상기 단말에 의해서 설정되는 하나 이상의 제2 파라미터들을 추가로 이용하여 수신되고, 상기 하나 이상의 제2 파라미터들은 상기 데이터를 전송하기 위한 타이밍, 상기 데이터를 전송하기 위한 전송 전력, 및 상기 데이터의 페이로드 크기 중 적어도 하나를 포함하는,
    기지국의 동작 방법.
  12. 청구항 7에 있어서,
    상기 시퀀스는 상기 기지국에 의해서 설정된 시퀀스 풀로부터 상기 단말이 선택하거나 상기 기지국에 의해서 설정되는,
    기지국의 동작 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
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