KR102552872B1 - 무선 통신 시스템에서 페이징을 송수신하는 방법 및 장치 - Google Patents

무선 통신 시스템에서 페이징을 송수신하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 페이징을 효율적으로 송수신하는 방법 및 장치에 대한 것으로서, 본 개시의 실시 예에 따라 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 페이징을 전송하는 방법은, 단말에게 페이징이 전송되는 서비스에 해당하는 페이징 슬라이스에 대한 정보를 전송하는 과정과, 상기 단말에게 상기 페이징 슬라이스를 통해 상기 페이징을 전송하는 과정을 포함한다.

Description

무선 통신 시스템에서 페이징을 송수신하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING/RECEIVING PAGING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 무선 통신 시스템에서 페이징(paging)을 송수신하는 방법 및 장치에 대한 것으로서, 특히 다수의 서비스를 지원할 수 있는 무선 통신 시스템에서 페이징을 송수신하는 방법 및 장치에 대한 것이다.
4G(4th-Generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th-Generation) 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(beyond 4G network) 통신 시스템 또는 LTE 이후(post LTE)의 시스템이라 불리고 있다.
높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.
또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(device to device communication: D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(coordinated multi-points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.
이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(advanced coding modulation: ACM) 방식인 FQAM (hybrid FSK and QAM modulation) 및 SWSC(sliding window superposition coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(filter bank multi carrier), NOMA(non-orthogonal multiple access), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 사물 인터넷(Internet of Things : IoT) 망으로 진화하고 있다. IoE(Internet of Everything) 기술은 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 하나의 예가 될 수 있다.
IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술 등과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication) 등의 기술이 연구되고 있다.
IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT 기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
한편 5G 통신 시스템과 같은 차세대 통신 시스템을 위한 통신 기술들이 연구되고 있으며, 그 통신 기술들의 일 예는 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 다수의 QoS(Quality of Service)들을 지원할 수 있는 기술이다. 상기 다수의 QoS를 지원할 수 있는 통신 시스템의 예로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 논의되는 NR(New Radio) study Item에는 서비스(or 슬라이스(slice)라 칭한다.) 별로 상이한 QoS를 만족시키기 위한 물리 계층 프레임(PHY Frame) 구조 및 부반송파 간격(sub-carrier spacing)이 서비스 별로 최적화된 통신 시스템의 설계가 진행 중이다. 이러한 통신 시스템에서는 서비스 별로 독립적인 페이징 신호가 전송될 것이다. 이 경우 다수의 서비스들을 지원하는 단말은 서비스 별로 전송되는 페이징 신호를 각각 독립적으로 수신해야 할 것이며, 단말이 아이들(idle) 상태에 있다면, 단말의 전력 소모는 증가될 것이다.
본 발명은 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 페이징을 효율적으로 송수신하는 방법 및 장치와 이를 이용한 통신 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 전력 소모를 절감할 수 있는 페이징 송수신 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 cross-slice 페이징을 송수신하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 효율적인 RACH 절차를 위한 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 서비스 별 페이징 주기를 운용하는 방법 및 장치를 제공한다.
또한 본 발명은 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 페이징을 위한 PF/PO 설정 방법 및 장치를 제공한다.
본 발명의 실시 예에 따라 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국이 페이징을 전송하는 방법은, 단말에게 페이징이 전송되는 서비스에 해당하는 페이징 슬라이스에 대한 정보를 전송하는 과정과, 상기 단말에게 상기 페이징 슬라이스를 통해 상기 페이징을 전송하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국은, 다른 네트워크 엔터티와 통신을 위한 통신 인터페이스와, 단말에게 페이징이 전송되는 서비스에 해당하는 페이징 슬라이스에 대한 정보를 전송하고, 상기 단말에게 상기 페이징 슬라이스를 통해 상기 페이징을 전송하는 것을 제어하는 제어기를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말이 페이징을 수신하는 방법은, 기지국으로부터 상기 페이징이 전송되는 서비스에 해당하는 페이징 슬라이스에 대한 정보를 수신하는 과정과, 상기 페이징 슬라이스를 통해 상기 페이징을 수신하는 과정을 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에 따라 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 단말은, 다른 네트워크 엔터티와 통신을 위한 통신 인터페이스와, 기지국으로부터 상기 페이징이 전송되는 서비스에 해당하는 페이징 슬라이스에 대한 정보를 수신하고, 상기 페이징 슬라이스를 통해 상기 페이징을 수신하는 것을 제어하는 제어기를 포함하는 제어기를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에서 상기 페이징 슬라이스의 결정 규칙은, key performance 우선 순위에 따라 (1) 지연 최소화 슬라이스 선택, (2) 고용량 슬라이스 선택, (3) 저전력 슬라이스 선택, (4) 해당 TAU(Tracking Area Unit) 영역에서 페이징 Loading이 낮은 슬라이스 선택, 그리고 (5) 해당 TAU영역에서 더 많은 무선자원을 확보한 (할당한) 슬라이스 선택 중 적어도 하나를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에서 상기 페이징의 수신 오류 발생 시 수행될 수 있는 연기/보완(deferring) 동작은, (1) 단말 페이징 수신 없이 바로 sleep 상태로 전환하는 동작, (2) 페이징을 수신하는 time window (PF/PO: Paging Frame/Paging Occasion)을 확장하는 동작, 그리고 (3) 페이징 슬라이스 확장 동작으로 페이징 슬라이스로 지정된 페이징 자원 이외의 후보 슬라이스(candidate slice)로 페이징을 수신하는 동작 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 연기/보완(deferring) 동작에 대한 옵션 및 페이징 수신을 위한 time window 크기 및 후보 슬라이스 등에 대한 정보는 MME에 의해 설정될 수 있다. 그리고 이러한 설정 동작은 idle mobility로 단말의 기지국 간 이동을 고려하여 MME가 페이징 deferring 옵션 및 관련 파라미터를 결정하여 설정할 수 있으며, 기지국은 MME로부터 그 설정 정보를 전달 받아 단말의 RRC 설정 혹은 RRC 해제(release)시 단말에게 시그널링할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에서 상기 페이징을 전달하는 메시지는 단말 식별자와 함께 슬라이스 식별자, RACH 관련 정보, 활성 슬라이스에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 RACH 관련 정보는 상기 페이징 슬라이스의 RACH 자원, 슬라이스별 RACH 자원, 공용 RACH 자원, earliest RACH 자원 중 하나를 이용하여 RACH를 수행하는 RACH 옵션 정보를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에서 해당 RACH가 MO/MT 인지 구별하는 정보와, 상기 earliest RACH 절차에서 Message 3에 해당하는 연결 요청(connection request)에 도착한 하향링크 데이터의 슬라이스 정보를 신규 필드로 추가하여 cross-slice RACH 수행 시에도 해당 서비스로 바로 (Message 4) RRC (재)설정을 수행할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에서 상기 RACH 절차를 수행한 후 단말이 RRC_connected 상태로 전환하는 동작은 단말의 전체 슬라이스 모두 활성화하는 동작, 단말의 슬라이스들 중 일부 슬라이스를 활성화하되 단말로 도착하는 페이징에 표시된 트래픽의 서비스에 해당하는 슬라이스를 활성화하는 동작, 그리고 단말의 슬라이스들 중 일부 슬라이스를 활성화하되 단말로 도착하는 페이징에 표시된 트래픽의 서비스와는 상관없이 페이징 슬라이스를 활성화하는 동작 중 적어도 하나를 포함한다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 서비스 별(슬라이스 별) 페이징의 수신을 위한 새로운 PF와 PO를 설정하고, 페이징 주기 Tc 를 서비스 별로 (QoS 지연 반영) 별도 운용하고, Tc 를 배수(예컨대, 정수 배)로 운용하여 Tx/Rx duration을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 동일한 서비스에 페이징을 수신하는 단말들을 그룹핑하여 동일한 페이징 지시자 그룹으로 동작하도록 할 수 있다.
도 1는 본 발명의 실시 예에 따라 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 cross-slice 페이징 설정 동작을 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 cross-slice 페이징 수신 동작을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 단말에서 cross-slice 페이징 수신 오류 시 연기/보완(deferring) 동작의 일 예를 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 실시 예에 따라 단말에 페이징 도착 시 RACH 수행을 통한 RRC_Idle 상태에서 RRC_connected 상태로 전환 동작과 RACH 자원의 예를 나타낸 도면,
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 earliest RACH(cross-slice RACH)의 효과를 설명하기 위한 도면,
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 earliest RACH 절차를 설명하기 위한 도면,
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 비활성화된 슬라이스에 DL 트래픽 도착 시 비활성화된 슬라이스를 활성화하기 위한 시그널링 절차의 일 예를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 서비스 별 페이징 주기를 운용하는 방법의 일 예를 나타낸 도면,
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 PF/PO 설정을 위해 서비스별 DRX offset을 제어하는 방법의 일 예를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 PF/PO 그룹 설정의 일 예를 나타낸 도면,
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 페이징 지시자를 이용하는 PF/PO 그룹 설정 방법을 나타낸 도면,
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 장치 구성을 나타낸 도면.
하기에서 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
이하 본 개시의 다양한 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 개시에 기재된 기술을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 및/또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B" 또는 "A 및/또는 B 중 적어도 하나" 등의 표현은 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1," "제 2," "첫째," 또는 "둘째,"등의 표현들은 해당 구성 요소들을, 순서 또는 중요도에 상관없이 수식할 수 있고, 한 구성 요소를 다른 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 뿐 해당 구성 요소들을 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에 "(기능적으로 또는 통신적으로) 연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되거나, 다른 구성 요소(예: 제 3 구성요소)를 통하여 연결될 수 있다.
본 개시에서, "~하도록 구성된(또는 설정된)(configured to)"은 상황에 따라, 예를 들면, 하드웨어적 또는 소프트웨어적으로 "~에 적합한," "~하는 능력을 가지는," "~하도록 변경된," "~하도록 만들어진," "~를 할 수 있는," 또는 "~하도록 설계된"과 상호 호환적으로(interchangeably) 사용될 수 있다. 어떤 상황에서는, "~하도록 구성된 장치"라는 표현은, 그 장치가 다른 장치 또는 부품들과 함께 "~할 수 있는" 것을 의미할 수 있다. 예를 들면, 문구 "A, B, 및 C를 수행하도록 구성된(또는 설정된) 프로세서"는 해당 동작을 수행하기 위한 전용 프로세서(예: 임베디드 프로세서), 또는 메모리(저장부)에 저장된 적어도 하나의 소프트웨어 프로그램을 실행함으로써, 해당 동작들을 수행할 수 있는 범용 프로세서(예: CPU 또는 application processor)를 의미할 수 있다.
그리고 본 명세서에서 단말(user equipment : UE)는 이동 단말(mobile station : MS), 터미널(terminal), 디바이스(device) 등의 다양한 명칭으로 칭해질 수 있으며, 기지국(base station : BS)은 eNB, AP(access point) 등의 다양한 명칭으로 칭해질 수 있다.
이하 설명될 본 발명의 실시 예들은 일 예로 3GPP RAN(radio access network) 5G SI(Study Item)에서 논의되고 있는 에너지 효율 KPI(key performance indicators)를 달성하기 위한 기지국 및 단말의 동작에 적용될 수 있다. 3GPP의 3GPP RAN 5G SI에서 논의되고 있는 기술은 향후 단말 및 기지국 네트워크의 전력 효율성을 대폭 향상시킬 수 있는 에너지 효율적 동작과 관련된다. 또한 고주파수 대역에서 밀리미터 파(mmW) 동작 시 필수적인 Beamforming 전송 방식에 따른 전력 추가 소모 가능성을 해결하기 위해 해당 셀의 측정(measurement) 동작 및 Active 동작 시간을 감소시킬 수 있는 연구 또한 논의되고 있다. 또한 본 발명의 실시 예들에서 제안하는 기술들은 새로운 무선 접속 기술(New RAT : NR) 기반의 무선 통신 시스템에서 다수의 서비스들을 지원하는 경우, 페이징 동작을 효율적으로 구성하여 단말 및/또는 기지국에서 전력 효율을 향상시킬 수 있는 방안에 대한 것이다.
이하 본 명세서에서 사용되는 용어들을 간략히 정의하면, "페이징"은 무선 통신 시스템에서 송수신되는 페이징 신호, 페이징 동작을 통해 전송되는 페이징 메시지, 또는 그 페이징 동작으로 이해될 수 있다. "슬라이스(slice)"는 무선 통신 시스템에서 제공되는 서비스로 이해될 수 있다. 본 명세서에서 상기 슬라이스와 서비스는 설명의 편의상 혼용되어 사용될 것이나, 동일한/유사한 의미로 이해될 수 있다. 상기 서비스의 일 예로 3GPP의 3GPP RAN 5G SI에서 논의되고 있는 New RAT 기반의 서비스는 eMMB(enhanced mobile service), mMTC(massive machine type communication), URLLC(ultra reliable and low latency communications) 등이 있다. 상기 eMMB는 향상된 이동 광대역 서비스로서, 예컨대, UHD(ultra high definition) 서비스, 홀로그램 영상 서비스, 가상 현실 서비스 등과 같이 대용량 데이터 전송이 필요한 서비스가 될 수 있다. 상기 mMTC는 대규모 기기간(즉 다수의 단말들간) 통신 서비스로서 대규모 사물 인터넷(Internet of Things : IoT) 서비스 등이 될 수 있다. 그리고 상기 URLLC는 공장 자동화, 원격 수술, 자율형 차량 등과 같이 초고신뢰성 및 저지연 통신이 요구되는 서비스가 될 수 있다. 본 발명의 실시 예들이 적용될 수 있는 서비스는 상기 eMMB, mMTC, 그리고 URLLC에 한정되지 않고, 서로 다른 QoS들이 요구되는 다양한 서비스들이 될 수 있다. 그리고 이러한 다양한 서비스들은 예컨대, 5G 기반의 동일 시스템에서 제공될 수 있다. 그리고 "페이징 슬라이스(paging slice)"는 페이징이 전송되는 슬라이스(즉 서비스)이다. "교차 슬라이스(Cross-Slice)"는 단말에게 서비스 제공이 가능한 다수의 슬라이스들 중 페이징 전송을 위해 선택된 하나(또는 복수)의 슬라이스이다. "교차 슬라이스 페이징(Cross-Slice paging)"은 교차 슬라이스를 통해 전송되는 페이징을 의미한다.
그리고 상기 New RAT 기반의 eMMB, mMTC, 그리고 URLLC에서 요구되는 서비스별 서로 다른 QoS의 예시는 아래 <표 1>과 같다.
　 eMBB mMTC URLLC
Data Rate Very high
(e.g. peak rate 10 Gbps)		 Not much considered Not much considered
Latency Low Not much considered Very Low
(e.g. 1 ms end-to-end)
Mobility 0km/h to 500km/h Not much considered Not much considered
Reliability Not much considered Not much considered Very High
(e.g. Packet loss rate: as low as 1e-04)
Power
Consumption 		Not much considered Very Low Not much considered
Connection
Density 		High (e.g. 200-2500 UEs/km2) Very High (e.g.1M connections/km2) High
(e.g. 10k sensor /10km2)
또한 상기 <표 1>의 예와 같이 동일 시스템에서 지원할 수 있는 서비스별 QoS 특성이 다르기 때문에 서비스별 전송 특성 또한 다르게 설계될 수 있다. 예를 들어 서비스별 주파수 대역(High/Low frequency), 주파수 폭(Wide/Narrow bandwidth), 전송주기(PHY Numerology (Subframe length, carrier spacing)) 등의 전송 특성이 서비스별 QoS 특성에 따라 다르게 설계될 수 있다. 다수의 서비스들을 지원하는 동일 시스템에서 다수의 서비스들(슬라이스들)을 지원할 수 있는 단말을 다중 슬라이스 능력(multi-slice capability)이 있는 단말(이하, "다중 슬라이스 가능 단말(multi-slice capable UE)" 또는 간략히 단말이라 칭하기로 한다.)이라 한다. 만약 상기 다중 슬라이스 가능 단말이 서비스 별로 독립적으로 전송되는 페이징에 대해 각각 독립적으로 수신 동작을 수행할 경우, 아이들 상태(즉 대기 상태)에 있는 다중 슬라이스 가능 단말은 전력 소모량이 크게 증가될 것이다.
따라서 본 발명의 실시 예들에서는 아이들 상태의 단말이 서비스 별로 페이징을 수신해야 하는 페이징 수신 부담을 줄이기 위해 아이들 상태의 단말이 슬라이스 별로 페이징을 수신하는 대신 단일 슬라이스(single slice)에 대해 페이징을 수신하여도 동작할 수 있는 방안을 제안한다. 상기 단일 슬라이스는 저전력 또는 저지연 슬라이스를 이용할 수 있다.
본 발명의 실시 예들은 다수의 서비스를 지원하는 무선 통신 시스템에서 다중 슬라이스 가능 단말의 아이들 상태 동작인 페이징 수신 동작을 슬라이스 별 수신이 아닌 Cross-Slice 기반 페이징 수신으로 설계하여 단말 전력 효율 향상 및 데이터 전송 지연이 최소한으로 유지하도록 제안된 것이다. 그리고 이러한 본 발명의 페이징 동작과 관련된 조건들은 예컨대 아래와 같다.
조건 1) 다수의 슬라이스들에 대한 페이징을 하나 또는 복수의 슬라이스들에 교차하여 cross-slice 페이징 동작함에 있어 송수신 절차 및 시간을 최소한으로 유지하되 셀 내 단말 전체에 대한 페이징 정보 전송은 지연 없이 수행되어야 한다.
조건 2) 개선된 cross-slice 페이징의 송수신 절차 및 시간이 최소한으로 되도록 페이징 동작 시 단말의 추가 동작까지 고려한 전력 소모는 이전 방법보다 전력 효율이 높아야 한다.
본 발명의 실시 예들에서 제안한 cross-slice 페이징을 위한 동작은 다음과 같은 4 단계를 통해 수행될 수 있다.
1 단계 : 단말 별 페이징 슬라이스를 설정한다.
2 단계 : cross-slice 페이징 수신을 위한 시스템 정보(system information : SI) 수신하고, cross-slice 페이징 기반으로 설계된 페이징 메시지를 수신한다.
3 단계 : 단말의 페이징 수신 이후 RRC_idle 상태에서 RRC_connected 상태로 전환하는 RACH 동작에서 슬라이스 별 RACH 혹은 early RACH로 동작한다.(여기서 상기 슬라이스 별 RACH, early RACH에 대한 설명은 후술하기로 한다.)
4 단계 : RRC_connected 상태로 전환시 단말의 슬라이스 자원을 전체 혹은 부분적으로 활성화시킨다.
상기한 1 단계 내지 4 단계의 동작을 통해, 다수의 서비스들을 지원하는 New RAT 통신 시스템의 단말의 아이들 상태에서 페이징 수신 동작은 슬라이스 별 페이징 수신 동작이 아닌 cross-slice 기반 페이징 수신 동작으로 수행되어 단말 전력 효율 향상이 기대될 수 있다.
이러한 본 발명의 실시 예에서 단말 전력 효율 향상은 다수의 슬라이스들로 독립적으로 수행하는 multi-slice 페이징 수신 대신 cross-slice 페이징 수신 동작을 수행함으로써 페이징 수신 대상의 무선 자원 개수(혹은 단말의 DRX 동작에서 on duration 시간, 주파수)를 감소하는 효과가 있다. 또한 단일 슬라이스 페이징 수신에서도 페이징 동작에서 고전력 슬라이스 대신 저전력 슬라이스로 페이징을 대신 수행할 수 있기 때문에 하나의 슬라이스에 대한 페이징 동작에 단말 대기 상태 전력 소모를 감소시킬 수 있다. 또한 슬라이스 별 할당된 RACH 자원을 cross-slice로 활용하여 RRC_idle 상태에서 RRC_connected 상태로 단말의 상태 전환 시 지연을 감소시킬 수 있어 단말 전력 효율 향상은 물론 지연 성능 향상도 동시에 기대될 수 있다.
본 발명의 실시 예들에서 상기 cross-slice 페이징을 위한 1 단계 내지 4 단계 방법의 구성 예를 설명하면, 다음과 같다.
1 단계 : 단말 별로 지원 가능한 슬라이스 및 해당 슬라이스의 에너지 효율 정보를 반영한 단말의 성능 피드백(capability feedback)을 기반으로, 단말의 이동성을 관리하는 네트워크 엔터티(일 예로 MME(Mobility Management Entity))는 페이징 슬라이스를 결정할 수 있다. 다른 예로 MME는 단말의 피드백 정보 대신에 단말의 가입 정보를 근거로 페이징 슬라이스를 결정할 수도 있다. 상기 가입 정보는 예컨대, HSS(Home Subscriber Server)로부터 제공될 수 있다. 그리고 기지국은 상기 MME가 결정한 페이징 슬라이스에 대한 정보를 전달 받아 단말에게 해당 페이징 슬라이스를 지시할 수 있다. 기지국은 상기 페이징 슬라이스의 설정을 위한 정보를 제어 시그널링을 통해 단말에게 제공할 수 있다.
2 단계 : 페이징 수신을 위해 시스템 정보(SI)는 모든 단말들이 수신하도록 방송되는 공통 SI와, cross-slice 페이징에 필요한 슬라이스에 해당되는 슬라이스 전용 SI를 포함한다. 상기 공통 SI는 공통 슬라이스(common slice)에 대한 정보와 상기 슬라이스 전용 SI에 대한 지시 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 슬라이스 전용 SI는 슬라이스(서비스) 별로 설정될 수 있다. 단말은 상기 페이징 수신을 위해 시스템 정보(SI)를 수신하여 cross-slice 페이징 기반으로 설계된 페이징 메시지를 수신할 수 있다. 페이징 슬라이스에서 페이징 수신 동작을 위해 상기 페이징 메시지에는 단말 ID와 함께 새로운 필드들이 포함될 수 있다. 상기 새로운 필드들은 예컨대, slice indicator, RACH, activation slice option에 대한 필드들 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 새로운 필드들에 대한 구체적인 설명은 후술하기로 한다. 또한 본 발명의 실시 예에서 단말의 페이징 수신 오류 발생시 수행될 수 있는 연기/보완(deferring) 동작들의 예는 아래 (1) 내지 (3)과 같다.
(1) 단말 페이징 수신 없이 바로 sleep 상태로 전환하는 동작
(2) 페이징을 수신하는 time window (PF/PO: Paging Frame/Paging Occasion)을 확장하는 동작
(3) 페이징 슬라이스 확장 동작으로 페이징 슬라이스로 지정된 페이징 자원 이외의 후보 슬라이스(candidate slice)로 페이징을 수신하는 동작
상기 페이징 수신 오류 발생시 연기/보완(deferring) 동작에 대한 옵션 및 페이징 수신을 위한 time window 크기 및 후보 슬라이스 등에 대한 정보는 MME에 의해 설정될 수 있다. 그리고 이러한 설정 동작은 idle mobility로 단말의 기지국 간 이동을 고려하여 MME가 페이징 deferring 옵션 및 관련 파라미터를 결정하여 설정할 수 있으며, 기지국은 MME로부터 그 설정 정보를 전달 받아 단말의 RRC 설정 혹은 RRC 해제(release)시 단말에게 제공할 수 있다.
3 단계 : 페이징 수신 시 해당 단말에 트래픽 도착이 확인된 경우, 단말의 RACH 동작에서 가능한 옵션들의 예는 다음 (1) 내지 (4)와 같다.
(1) 공통 슬라이스 RACH: 슬라이스 의존성이 없는 공용 RACH 자원으로 RRC_Idle 상태에서 RRC_connected 상태로 천이하는 동작
(2) 슬라이스 전용 RACH : 페이징된 트래픽의 서비스에 기반하여 슬라이스 별 RACH 자원으로 RRC_Idle 상태에서 RRC_connected 상태로 천이하는 동작, 슬라이스 전용 RACH의 경우 단말은 모든 슬라이스들의 RACH 설정을 미리 알고 있어야 하므로 모든 서비스 별 SI를 수신해야 하는 부담이 있다.
(3) Cross-Slice RACH (페이징 슬라이스로 RACH 수행하는 경우) : 단말에 도착하는 페이징에 표시된 트래픽의 서비스와는 상관없이 페이징 슬라이스의 RACH 자원으로 RRC_Idle 상태에서 RRC_connected 상태로 천이하는 동작, 이 경우 페이징 슬라이스는 미리 결정되어 있으므로 단말은 페이징 수신 전에 해당 페이징 슬라이스를 미리 알 수 있다. 따라서 해당 페이징 슬라이스의 서비스 별 SI만 수신이 필요하므로 단말의 SI 수신 부담이 경감된다.
(4) Cross-Slice RACH (early slice 로 RACH 수행하는 경우): 단말에 도착하는 페이징에 표시된 트래픽의 서비스와는 상관없이 페이징 슬라이스의 RACH 자원으로 RRC_idle 상태에서 RRC_connected 상태로 천이하는 동작, 이 경우 단말은 임의 시점에서 가장 가까운 earliest RACH 자원을 활용하므로 모든 슬라이스의 RACH 설정을 미리 알고 있어야 한다. 따라서 단말이 모든 서비스 별 SI를 수신해야 하는 부담이 있지만, 임의 시점에서 가장 가까운 earliest RACH 자원을 활용하므로 RRC_idle 상태에서 RRC_connected 상태로 천이하는 동작의 지연이 감소하여 사용자 지연 QoS는 향상될 수 있다. 또한 Cross-Slice RACH 동작 수행 시에는 RRC_idle 상태에서 RRC_connected 상태로 천이 RRC 설정에서 단말은 해당 트래픽의 서비스 정보를 기지국에게 알려야 하므로 해당 RACH가 MO(Mobile Originated)/MT(Mobile Terminated) 인지 구별하는 정보와, 슬라이스(서비스) 정보를 기존 RACH 절차 중 message 3에 해당하는 connection request의 신규 필드(들)에 추가하여 Cross-Slice RACH 수행 시에도 해당 서비스로 바로 (기존 RACH 절차 중 message 4에 해당되는) RRC (재)설정을 수행하여 연결 상태 동작 시 데이터 전송 지연이 발생하지 않도록 동작할 수 있다.
4 단계 : RACH 절차를 수행한 후 단말이 RRC_connected 상태로 전환하는 동작이다. 4 단계의 동작은 단말의 슬라이스 자원을 활성화(activation) 시키는 옵션으로는 단말의 전체 슬라이스 모두 활성화하는 동작, 단말의 슬라이스들 중 일부 슬라이스를 활성화하되 단말로 도착하는 페이징에 표시된 트래픽의 서비스에 해당하는 슬라이스를 활성화하는 동작, 그리고 단말의 슬라이스들 중 일부 슬라이스를 활성화하되 단말로 도착하는 페이징에 표시된 트래픽의 서비스와는 상관없이 페이징 슬라이스를 활성화하는 동작 중 적어도 하나를 포함한다.
상기한 본 발명의 실시 예들에서는, 다중 슬라이스 가능 단말의 전력 절감을 위한 Cross-Slice 페이징 설정 및 동작 옵션에 다른 페이징 수신을 위한 시스템 정보의 수신 동작 및 RRC_Connected 상태로 슬라이스 RACH하는 동작과 슬라이스 활성화하는 동작을 예시한 것이다. 본 발명의 실시 예들에서 다중 슬라이스 가능 단말이 지원하는 서비스들(슬라이스들) 중에는 링크 용량(link capacity)이 높거나 지연이 작거나 등과 같이 보다 향상된 QoS 지원이 가능한 슬라이스가 존재할 수 있다. 그리고 저전력 소모(low energy consumption) 슬라이스는 다중 슬라이스 가능 단말이 지원하는 서비스들 중에서 상대적으로 낮은 QoS을 지원하지만, 그 전력 소모량이 적어 에너지 효율성 측면에서 유리하다.
이하 본 발명의 실시 예들에서 상기 cross-slice 페이징을 위한 1 단계 내지 4 단계 방법에 따른 동작들을 구체적으로 설명하기로 한다.
<1 단계 : cross-slice 페이징 설정 동작>
도 1는 본 발명의 실시 예에 따라 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 cross-slice 페이징 설정 동작을 나타낸 도면이다. 도 1의 동작은 cross-slice 페이징 설정을 위해, 단말 성능에 대한 정보를 근거로 단말에게 페이징 슬라이스 지시를 설정하는 동작을 포함한다.
도 1을 참조하면, 101 단계에서 단말(10)은 기지국(30)에게 단말 슬라이싱 성능(UE slicing capability) 정보를 전송한다. 상기 정보는 예컨대, 슬라이스 별 에너지 효율을 고려한 단말 성능 정보를 기반으로 한다. 페이징 슬라이스는 단말 별로 설정될 수 있으며, 단말 별 지원 가능한 슬라이스 및 해당 슬라이스의 에너지 효율 정보를 반영한 성능 피드백(capability feedback)(즉 UE slicing capability 정보)가 단말(101)로부터 기지국(30)으로 전송된다. 그러면 기지국(30)으로부터 그 성능 피드백을 수신한 MME(50)은 103, 105 단계에서 단말(10)에 대한 페이징 슬라이스를 결정하고, 결정된 페이징 슬라이스에 대한 정보(이하, 페이징 슬라이스 정보)를 기지국(30)에게 전달한다. 그러면 107 단계에서 기지국(30)은 RRC 설정을 위한 제어 시그널링을 통해 상기 페이징 슬라이스 정보를 단말(10)에게 전송한다. 그리고 109 단계에서 기지국(30)은 단말(10)에게 데이터 트래픽을 전송한다. 또한 상기 페이징 슬라이스 정보는 111 단계와 같이 RRC 재설정 or 해제를 위한 제어 시그널링을 통해 단말(10)에게 전송될 수 있다.
이후 113 단계에서 단말(10)이 아이들 상태로 전환되면, 115, 117 단계에서 해당 단말(10)로 전송되는 페이징은 상기 페이징 슬라이스 정보를 이용하여 지시된 페이징 슬라이스에서 전송된다. 그리고 119 단계에서 단말(10)은 페이징 수신을 위해 계산된 PO(Paging Occasion)에서 페이징을 수신한다.
한편 본 실시 예에서 multi-slice 페이징 옵션을 표시하는 방법은 아래 1), 2)을 이용할 수 있다.
1) 슬라이스 독립적인(Independent) 페이징으로 기존 동작으로 각각 슬라이스 페이징을 독립적으로 전송하는 방법
2) Cross-Slice 페이징 방법으로 단말에 서비스 가능한 다수 슬라이스들 중 선택된 하나의 대표 슬라이스로 페이징 동작을 전송하는 방법
본 실시 예에서 상기 페이징 슬라이스 정보의 표시 방법은 cross-slice 페이징 방법으로 단말에게 서비스 가능한 다수 슬라이스들 중 선택된 하나의 대표 슬라이스를 단말에게 설정하는 방법이다.
아래 <표 2>는 페이징 슬라이스를 결정 규칙에 따른 슬라이스 우선 순위 일 예를 나타낸 것으로서, <표 2>의 예에서 단말 별 페이징 슬라이스 결정 규칙은 key performance 우선 순위에 따라 (1) 지연 최소화 슬라이스 선택 (2) 고용량 슬라이스 선택 (3) 저전력 슬라이스 선택 (4) 해당 TAU(Tracking Area Unit) 영역에서 페이징 Loading이 낮은 슬라이스 선택 (5) 해당 TAU영역에서 더 많은 무선자원을 확보한 (할당한) 슬라이스 선택 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
옵션 Index Paging Slice 선택Criterion Paging Slice 우선 순위
예시
1 지연 최소화 Slice 선택 ① URLLC > eMBB > mMTC
② URLLC > mMTC > eMBB
2 고용량 Slice 선택 ① eMBB > mMTC > URLLC
② eMBB > URLLC > mMTC
3 저전력 Slice 선택 ① mMTC> URLLC> eMBB
② mMTC > eMBB > URLLC
4 해당 TAU영역에서 Paging Loading이 낮은 Slice 선택 ① URLLC > eMBB > mMTC
② URLLC > mMTC > eMBB
③ eMBB > mMTC > URLLC
④ eMBB > URLLC > mMTC
⑤ mMTC> URLLC> eMBB
⑥ mMTC > eMBB > URLLC
5 해당 TAU영역에서 더 많은 무선자원을 확보한 (할당한) Slice 선택 ① URLLC > eMBB > mMTC
② URLLC > mMTC > eMBB
③ eMBB > mMTC > URLLC
④ eMBB > URLLC > mMTC
⑤ mMTC> URLLC> eMBB
⑥ mMTC > eMBB > URLLC
그리고 MME(50)가 페이징 슬라이스를 결정한 후 기지국(30)에게 전달하여 단말(10)에게 페이징 슬라이스 정보를 전송하는 방법으로는 아래 옵션 1), 옵션 2)의 방법을 이용할 수 있다.
옵션 1) 명시적(explicit) 페이징 슬라이스 표시 : 단말당 페이징 슬라이스를 명시적으로 표시하는 제어 시그널링 방법
옵션 2) 내재적(implicit) 페이징 슬라이스 규직(rule) 전송 : 단말당 페이징 슬라이스의 결정 규칙을 단말에게 제공하는 방법
상기 옵션 1의 방법은, RRC_connected 상태에서 기지국과 단말간 설정을 위한 RRC (재)설정 및/또는 RRC 해제와 같은 특정 단말을 제어하기 위한 제어 시그널링을 통해 전송하는 방법을 이용할 수 있다.
상기 옵션 2의 방법은, MIB나 SIBx 같은 시스템 정보를 통해 셀 내/혹은 TAU 내에/혹은 MME 내에 동일한 페이징 슬라이스 선택 규칙을 적용하는 방법을 이용할 수 있다.
상기 페이징 슬라이스 정보의 전송을 위한 다른 방법으로는 페이징 지시자를 이용하여 슬라이스 별 페이징 유무를 1차로 전송하고 여기에 실제 페이징 수행시에 전송할 상기 페이징 슬라이스 정보를 지시하는 방법을 이용할 수 있다.
<2 단계 : Cross-Slice 페이징 수신 동작>
도 2는 본 발명의 실시 예에 따라 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 cross-slice 페이징 수신 동작을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 201 단계에서 단말은 모든 단말들이 수신하도록 방송되는 공통 SI를 수신한다. 상기 공통 SI는 공통 슬라이스(common slice)에 대한 정보와 슬라이스 전용 SI에 대한 지시 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 예로 상기 공통 SI 는 최소한의 정보를 수납하여 공통 제어 신호의 전송 부담을 감소 시킬 수 있다. 상기 공통 SI는 기존의 MIB에 포함된 다운 링크에 대한 정보, 예컨대 [Bandwidth, SFN, Scheduling Info] 이외에 슬라이스 전용 SI에 대한 지시 정보(slice dedicated SI Info), 예컨대 [Broadcast period, Radio Resource]를 추가로 전송하여 이어서 전송될 슬라이스 전용 SI의 수신 자원을 표시한다.
203 단계에서 상기 공통 SI를 수신한 단말은 상기 슬라이스 전용 SI에 대한 지시 정보를 근거로 슬라이스 전용 SI를 수신한다. 상기 슬라이스 전용 SI는 서비스 별로 다른 파라미터 설정을 각각 전송하여 슬라이스 전용 페이징 정보, 예컨대 [Paging period, Paging Frame/Paging occasion 계산시 필요한 Parameter, Slice Dedicated RACH resource 설정정보]를 포함한 전송을 수행할 수 있다.
이때 cross-slice 페이징 옵션에 따라 단말의 수신이 필요한 SI는 변경될 수 있다. 예를 들어 상기 공통 SI는 모든 단말이 수신해야 하고 슬라이스 전용 SI는 cross-slice 페이징에 필요한 슬라이스에 해당되는 SI만 수신하고, PO Time Window 확장 수신 동작 시 candidate 슬라이스로 페이징을 수신하는 동작의 경우 candidate 슬라이스와 관련된 SI도 수신할 수 있다.
205 단계에서 상기 슬라이스 전용 SI를 수신한 단말은 cross-slice 페이징에 해당되는 슬라이스에서 페이징 메시지를 수신한다. 그리고 상기 페이지 메시지의 페이로드의 필드들에 포함되는 정보는 아래 <표 3>과 같이 예컨대, 기존의 UE ID, 슬라이스 지시자, RACH 및 슬라이스 활성화에 대한 정보 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
Figure 112016078304799-pat00001
그리고 아래 <표 4>는 상기 페이지 메시지의 페이로드의 필드들에서 옵션 값들에 따른 예컨대, 8 개의 동작 상태들을 예시한 것이다. 그 동작 상태들은 RACH 및 connected 상태 전환 동작의 가능한 일 실시 예들을 나타낸 것이다.
Option Slice Indicator RACH options Slice (De)activation options
1 X Common RACH All Slice Activation
2 X Common RACH Paging Slice activation only (Slice cross scheduling)
3 X Earliest RACH All Slice Activation
4 X Earliest RACH Paging Slice activation only (Slice cross scheduling)
5 O Slice Dedicated RACH Data arrival slice Activation only
6 O Slice Dedicated RACH Paging Slice activation only (Slice cross scheduling)
7 O Earliest RACH Data arrival slice Activation only
8 O Earliest RACH Paging Slice activation only (Slice cross scheduling)
한편 상기 205 단계에서 페이징 수신 오류 발생시 전술한 연기/보완(deferring) 동작들 중 적어도 하나가 수행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따라 단말에서 cross-slice 페이징 수신 오류 시 연기/보완(deferring) 동작의 일 예를 나타낸 도면이다.
301, 303 단계에서 MME(50)는 단말(10)에 대한 페이징 슬라이스를 결정하고, 그 페이징 슬라이스 정보를 기지국(30)에게 전달한다. 305 단계에서 기지국(30)은 RRC 재설정 혹은 해제를 위한 제어 시그널링을 통해 상기 페이징 슬라이스 정보를 단말(10)에게 전송한다. 이후 307 단계에서 단말(10)이 idle 상태로 전환되고, 309 단계에서 전송된 페이징이 311 단계에서 페이징 슬라이스 할당 실패되는 경우, 313 단계에서 상기 결정된 페이징 슬라이스에서 페이징은 전송되지 않는다. 이때 가능한 연기/보완(deferring) 동작의 옵션들의 예는 도 3의 1) 내지 3) 중 적어도 하나와 같으며, 만약 후보 슬라이스(candidate slice)로 페이징을 전송하는 경우, 단말은 315 단계에서 후보 슬라이스(candidate slice)를 통해 전송된 페이징을 수신할 수 있다.
<3 단계 : RRC_Idle 상태에서 RRC_connected 상태로 전환 동작(RACH)>
한편 다시 도 2의 설명으로 돌아가서, 207 단계에서 단말은 도 4의 401 단계 내지 405 단계의 동작과 같이 페이징 수신 이후 해당 단말에 페이징 도착 시 RACH 수행을 통해 RRC_Idle 상태에서 RRC_connected 상태로 전환 동작을 수행한다. 본 실시 예에서 페이징 수신 이후 RRC_Idle 상태에서 RRC_connected 상태로 전환하는 3 단계의 동작에서 페이징 수신 시 해당 단말에 트래픽 도착이 확인된 경우, RACH 동작의 옵션들(Common Slice RACH, Slice Dedicated RACH, Cross Slice RACH(Paging Slice 로 RACH 수행 또는 Early Slice 로 RACH 수행))과 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
한편 Cross Slice RACH(Early Slice 로 RACH 수행)의 경우 earliest RACH 자원을 활용하므로 RRC_Idle 상태에서 RRC_connected 상태로 천이하는 동작의 지연이 감소하여 사용자 지연 QoS 향상을 기대할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 earliest RACH(cross-slice RACH)의 효과를 설명하기 위한 도면이다. 도 5를 참조하면, 참조 번호 501과 같이 단말은 슬라이스에 관계 없이 먼저 할당 받은 RACH 자원으로 RRC_connected 상태로 promotion 동작하여 지연 감소를 기대할 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 earliest RACH 절차를 설명하기 위한 도면이다.
도 6을 참조하면, earliest RACH 절차의 601 단계에서 단말이 기지국으로 PRACH 프리앰블을 전송하고, 603 단계에서 기지국이 단말에게 PRACH 프리앰블에 대한 응답으로 Message 3의 전송을 위한 자원을 할당하고, 605 단계에서 단말이 할당된 자원을 이용하여 Message 3를 이용하여 연결 요청을 수행하고, 607 단계에서 기지국이 상기 연결 요청에 대한 응답으로 RRC 연결 설정을 수행한다.
도 6의 earliest RACH 절차에 따른 cross-slice RACH 동작 수행 시 RRC_idle 상태에서 RRC_connected 상태로 천이 RRC 설정에서 단말은 해당 트래픽의 서비스 정보를 기지국에게 알려야 한다. 이를 위해 본 실시 예에서는 해당 RACH가 MO/MT 인지 구별하는 정보와, 상기 earliest RACH 절차에서 Message 3에 해당하는 연결 요청(connection request)에 도착한 하향링크 데이터의 슬라이스 정보를 신규 필드로 추가하여 cross-slice RACH 수행 시에도 해당 서비스로 바로 (Message 4) RRC (재)설정을 수행하여 연결 상태 동작 시 데이터 전송 지연이 발생하지 않도록 하는 방안을 제안한다.
<4 단계 : RRC_connected 상태에서 서비스별 활성화/비활성화>
다시 도 2의 설명으로 돌아가서, 207 단계에서 단말은 RRC_connected 상태로 전환한 후, 단말의 슬라이스 자원을 활성화(activation) 시킨다. 슬라이스 자원을 활성화(activation) 시키는 옵션들의 예는 전술한 설명과 동일하다. 이때 활성화 또는 비활성화는 슬라이스 별로 수행될 수 있다.
아래 <표 5>는 본 발명의 실시 예에서 단말이 connected 상태로 동작 시 페이징 슬라이스만 활성화하고, 이후 다른 슬라이스 도착 정보에 대한 tagging 동작 옵션의 일 예를 나타낸 것이다.
Option Slice Activation Cross-slice scheduling
1 All Slice Activation Not needed
2 Paging Slice activation only Needed
(if Paging slice ≠ Data slice)
3 Data arrival slice activation only Not needed
(but activation need if DL traffic arrives in other slices)
본 실시 예에서 단말이 연결 상태로 동작 시 슬라이스 활성화에 따른 cross-slice scheduling 방법은 아래와 같다.
단말은 활성화된 슬라이스로 스케줄링 정보를 수신한다. 즉 단말은 활성화된 슬라이스에 대해서만 PDCCH 연속 수신하거나, 혹은 C-DRX 동작을 수행한다.
그리고 단말은 다른 슬라이스에 대해서는 수신 동작을 수행하지 않는다.
이 방법은 common/dedicated PDCCH 설계 이슈에 의존한다.
또한 단말은 비활성화된 슬라이스에 다운링크(DL) 트래픽 도착 시 활성화를 수행하며, 그 옵션들은 예컨대, 아래 옵션1) 내지 옵션3)과 같다.
옵션 1) RRC Reconfiguration ( ~100s ms)
옵션 2) New MAC CE ( ~10s ms)
옵션 3) PDCCH DCI new Field ( ~1s ms)
도 7은 본 발명의 실시 예에 따라 비활성화된 슬라이스에 DL 트래픽 도착 시 비활성화된 슬라이스를 활성화하기 위한 시그널링 절차의 일 예를 나타낸 것으로서, 도 7의 단말은 연결 상태에서 동작 시 일부 슬라이스를 활성화한 후 이후 비활성화된 슬라이스에 DL 트래픽 도착 시 활성화를 위한 절차를 나타낸 것이다.
도 7을 참조하면, 701 단계에서 단말은 페이징을 수신하고, 703 단계에서 RACH 절차를 수행한다. 이후 705 단계에서 단말은 슬라이스1에 해당하는 데이터 트래픽을 수신하고(이때 슬라이스2는 비활성화 상태임을 가정함) 707 단계에서 슬라이스2에 DL 트래픽이 도착한 경우, 709 단계에서 상기 옵션 1 내지 옵션 3 중 적어도 하나의 방법을 이용하여 슬라이스2는 활성화된다. 이후 711 단계에서 단말은 활성화된 슬라이스2에서 DL 트래픽을 수신한다.
이하 다수의 서비스들을 지원하는 본 발명의 무선 통신 시스템에서 서비스 별(슬라이스 별) 페이징의 수신을 위한 새로운 PF와 PO를 설정하는 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다. 일반적인 3GPP 기반의 통신 시스템에서 상기 PF는 페이징을 수신하기 위해 단말에게 할당된 프레임이고, 상기 PO는 상기 PF를 구성하는 다수의 서브프레임들 중에서 페이징을 수신하기 위해 상기 단말에게 할당된 서브프레임 구간이다. 단말은 상기 PF와 PO를 만족하는 서브프레임에서 페이징을 수신할 수 있다. 상기 PF와 PO를 계산하기 위한 수학식은 관련 3GPP 규격을 참조할 수 있다.
본 발명의 실시 예에서는 서비스 별(슬라이스 별) 페이징의 수신을 위한 새로운 PF와 PO 설정 방법을 제안한다.
이를 위해 본 실시 예에서는 먼저 서비스 별 페이징 주기를 설정하는 두 가지 방법을 제안한다.
방법 1: 페이징 주기 Tc 를 서비스 별로 (QoS 지연 반영) 별도 운용, 기존 시스템에서는 셀 특정 페이징(Cell Specific Paging) 주기를 단일로 운용하였으나(Tc 전송은 SIB2: RadioResourceConfigCommonSIB), 본 실시 예에서는 페이징 주기 Tc를 서비스 별로 다수(Tc1, Tc2, Tc3,...etc.) 운용한다. 이 경우 SIB로 전송하는 Paging 주기 및 Tc, PF/PO 계산식에 활용되는 nB 관련 규격은 상기 방법 1에 따라 변경될 수 있다. 여기서 상기 "nB"는 paging cycle 이내에 PF 및　 PO의 빈도를 조절하는 parameter이며, 관련 규격은 N = Number of paging frames per paging cycle = min(T, nB), Ns = number of paging subframes in a radio frame used for paging = max (1,nB/T)와 같이 규정되어 있다.
방법 2: 서비스 별 페이징 주기 Tc 를 배수(예컨대, 정수 배)로 운용하여 Tx/Rx duration을 최소화함, 서비스 별 페이징 주기를 Tc1, Tc2, Tc3 이라 하면, 이 경우 QoS 지연 고려 PF/PO를 자유롭게 설정할 수 있다.이러한 서비스 별 페이징 주기를 e.g. Tc2 = X Tc1, Tc3 = Y Tc1와 같이, 배수로 운용하여 DTX를 최대화할 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 서비스 별 페이징 주기를 운용하는 방법의 일 예를 나타낸 도면이다. 도 8을 참조하면, 참조 번호 801과 같이 서비스 별 페이징 주기가 다르게 설정되며, 배수로 운용된 예를 나타낸 것이다.
본 실시 예에 의하면, 기지국의 페이징 전송 동작과 관련하여, 서비스 별 페이징 PF/PO를 전송을 동기화하여 기지국 활성화(전송) 시간을 최소화할 수 있다. 단말의 페이징 수신 동작과 관련하여, 상기 서비스 별 페이징 PF/PO 를 동기화하여 단말의 수신(활성화) 시간을 최소화할 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 서비스 별 PF와 PO 설정을 위해 DRX offset을 제어하는 방법을 제안한다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 다수의 서비스들을 지원하는 무선 통신 시스템에서 PF/PO 설정을 위해 서비스별 DRX offset을 제어하는 방법의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 901, 903 단계에서 기지국(예컨대, NR 셀)(31)은 서비스 별 페이징 주기를 설정하고, 서비스 별 DRX offset 동기와 페이징 연기/보완(deferring) 규칙에 대한 정보를 포함하는 DRX 설정 정보를 단말(10)에게 전송한다. 905 단계에서 단말(10)이 아이들 상태로 전환되고, 907 단계에서 단말 아이들 mobility가 발생된다. 이후 909, 911 단계에서 서비스 별 페이징이 DRX offset 동기화를 통해 집성(aggregation)되어 전송되며, 913, 915 단계에서 단말은 그 집성된 페이징을 수신하여 RACH 절차를 수행한다. 도 9의 방법에서 MME(50)는 서비스 별 DRX를 설정하며, 단말의 아이들 상태에서 단말과 기지국은 활성화 기간을 최소화할 수 있다. 하향링크에서 DRX Offset 동기가 이루어지고, 단말 내 서비스 별 DRX Offset 동기가 이루어진다. 그리고 다수의 단말들 간 DRX offset 동기가 이루어진다. 또한 상향링크에서 RACH deferring 전송이 있으며, 단말 내 서비스 별 RACH 집성(aggregation)이 이루어진다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 SIB2를 통해 페이징 주기 및 PF/PO 설정 규칙 전송을 위한 방법을 제안한다. 본 실시 예에서는 서비스 별 페이징 주기가 다르게 설정되고, PF/PO 그룹이 설정된다.
일 예로 동일 서비스 별로 동일한 페이징 규칙이 적용된다. 이 경우 동일 서비스를 이용하는 단말들은 페이징 주기가 동일 하므로 도 10의 (a), (b)와 같이 동일한 PF/PO 그룹으로 선택하여 전력 효율을 향상시킬 수 있다. 또한 본 실시 예에서는 SIB2를 통해 페이징 주기 및 PF/PO 설정 규칙(일 예로, nB parameter)을 전송한다. SIB2에서 설정하는 페이징 주기 및 PF/PO 그룹 설정 시, 동일 서비스를 이용하는 단말들은 동일 PF/PO 그룹이면 전력 효율을 향상 시킬 수 있다.
또한 본 발명의 실시 예에서는 SIB2를 이용하지 않고(즉 페이지 지시자 탑재 SI기반 SIB2 수신 동작 생략 가능), 상기 페이지 지시자를 통해 페이징 주기(PF/PO) 정보를 제공하는 방법을 제안한다. 기지국은 도 11의 참조 번호 1101에서 동일한 서비스에 페이징을 수신하는 단말들을 그룹핑하여 동일한 페이징 지시자 그룹으로 동작하는 방법을 제안한다. 기지국의 경우 서로 다른 페이징 지시자에 해당되는 각 PF/PO 그룹에 대해 1103, 1105 단계에서 페이징을 전송하고, 이외의 PF/PO 그룹에 대해서는 페이징을 전송하지 않는다. 단말은 페이징 지시자에 해당되는 PF/PO 그룹을 수신하고, 이외의 단말은 슬립 상태로 동작하여 단말 전력 절감을 기대할 수 있다..
도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 장치 구성을 나타낸 도면으로서, 도 12의 장치는 상기한 단말(10), 기지국(30), 및 MME(50)에 적용될 수 있다.
도 12의 장치 구성은 제어기(1201) 및 통신 인터페이스(1203)를 포함하며, 제어기(1201)는 도 1 내지 도 11에서 설명한 방식에 따라 페이징 슬라이스를 통해 페이징의 송수신이 수행되도록 장치 전반의 동작과 관련 시그널링을 제어하고, 서비스 별 페이징의 수신을 위한 새로운 PF와 PO 설정을 위한 동작을 제어한다. 그리고 상기 통신 인터페이스(1203)는 다른 네트워크 엔터티와의 데이터 통신을 위한 것이며, 송신기, 수신기 또는 송수신기 등과 같은 유무선 통신을 위한 적어도 하나의 통신 인터페이스로 구현될 수 있다.
일 구성 예로 본 발명의 실시 예에 따른 기지국은, 다른 네트워크 엔터티와 통신을 위한 통신 인터페이스(1203)과, 단말에게 페이징이 전송되는 서비스에 해당하는 페이징 슬라이스에 대한 정보를 전송하고, 상기 단말에게 상기 페이징 슬라이스를 통해 상기 페이징을 전송하는 것을 제어하는 제어기(1201)를 포함하여 구현될 수 있다. 일 구성 예로 본 발명의 실시 예에 따른 단말은, 다른 네트워크 엔터티와 통신을 위한 통신 인터페이스(1203)과, 기지국으로부터 상기 페이징이 전송되는 서비스에 해당하는 페이징 슬라이스에 대한 정보를 수신하고, 상기 페이징 슬라이스를 통해 상기 페이징을 수신하는 것을 제어하는 제어기를 포함하는 제어기를 포함하여 구현될 수 있다.

Claims (28)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국이 페이징을 전송하는 방법에 있어서,
    복수의 서브캐리어 스페이싱 (subcarrier spacing) 중에서 페이징에 사용되는 서브캐리어 스페이싱과 관련된 정보를 포함하는 페이징 슬라이스 정보를 전송하는 단계 - 상기 서브캐리어 스페이싱과 관련된 정보는 심볼에 대한 특정 주파수 사이즈에 대한 정보를 포함함; 및
    단말에게, 상기 페이징 슬라이스 정보에 기반하여 페이징 메시지를 전송하는 단계; 를 포함하고,
    주파수 도메인에서 상기 복수의 서브캐리어 스페이싱은 상기 단말에게 제공되는 복수의 서비스들에 상응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    물리 계층 프레임 구조와 관련된 정보를 포함하는 시스템 정보를 전송하는 단계; 를 더 포함하고,
    임의의 물리 계층 프레임 구조는 특정 서브프레임 스페이싱에 상응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 시스템 정보는,
    페이징 수신을 위한 서비스 별 paging frame 및 paging occasion 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 단말에게 제공되는 복수의 서비스들 중에서 비활성화된 서비스를 활성화하기 위한 하향링크 제어 정보 (downlink control information, DCI)를 상기 단말로 전송하는 단계; 및
    상기 DCI에 기반하여 상기 단말과 통신을 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 무선 통신 시스템에서 기지국에 있어서,
    송수신부; 및
    복수의 서브캐리어 스페이싱 (subcarrier spacing) 중에서 페이징에 사용되는 서브캐리어 스페이싱과 관련된 정보를 포함하는 페이징 슬라이스 정보를 전송하고, - 상기 서브캐리어 스페이싱과 관련된 정보는 심볼에 대한 특정 주파수 사이즈에 대한 정보를 포함함, 단말에게, 상기 페이징 슬라이스 정보에 기반하여 페이징 메시지를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    주파수 도메인에서 상기 복수의 서브캐리어 스페이싱은 상기 단말에게 제공되는 복수의 서비스들에 상응하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    물리 계층 프레임 구조와 관련된 정보를 포함하는 시스템 정보를 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    임의의 물리 계층 프레임 구조는 특정 서브프레임 스페이싱에 상응하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 시스템 정보는,
    페이징 수신을 위한 서비스 별 paging frame 및 paging occasion 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 단말에 게 제공되는 복수의 서비스들 중에서 비활성화된 서비스를 활성화하기 위한 하향링크 제어 정보 (downlink control information, DCI)를 상기 단말로 전송하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 DCI에 기반하여 상기 단말과 통신을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 기지국.
  9. 무선 통신 시스템에서 단말이 페이징을 수신하는 방법에 있어서,
    복수의 서브캐리어 스페이싱 (subcarrier spacing) 중에서 페이징에 사용되는 서브캐리어 스페이싱과 관련된 정보를 포함하는 페이징 슬라이스 정보를 수신하는 단계 - 상기 서브캐리어 스페이싱과 관련된 정보는 심볼에 대한 특정 주파수 사이즈에 대한 정보를 포함함; 및
    기지국으로부터, 상기 페이징 슬라이스 정보에 기반하여 페이징 메시지를 수신하는 단계; 를 포함하고,
    주파수 도메인에서 상기 복수의 서브캐리어 스페이싱은 상기 단말에게 제공되는 복수의 서비스들에 상응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    물리 계층 프레임 구조와 관련된 정보를 포함하는 시스템 정보를 수신하는 단계; 를 더 포함하고,
    임의의 물리 계층 프레임 구조는 특정 서브프레임 스페이싱에 상응하는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 시스템 정보는,
    페이징 수신을 위한 서비스 별 paging frame 및 paging occasion정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 단말에게 제공되는 복수의 서비스들 중에서 비활성화된 서비스를 활성화하기 위한 하향링크 제어 정보 (downlink control information, DCI)를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계; 및
    상기 DCI에 기반하여 상기 기지국과 통신을 수행하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 무선 통신 시스템에서 단말에 있어서,
    송수신부; 및
    복수의 서브캐리어 스페이싱 (subcarrier spacing) 중에서 페이징에 사용되는 서브캐리어 스페이싱과 관련된 정보를 포함하는 페이징 슬라이스 정보를 수신하고 - 상기 서브캐리어 스페이싱과 관련된 정보는 심볼에 대한 특정 주파수 사이즈에 대한 정보를 포함함, 기지국으로부터, 상기 페이징 슬라이스 정보에 기반하여 페이징 메시지를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하는 제어부; 를 포함하고,
    주파수 도메인에서 상기 복수의 서브캐리어 스페이싱은 상기 단말에게 제공되는 복수의 서비스들에 상응하는 것을 특징으로 하는 단말.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    물리 계층 프레임 구조와 관련된 정보를 포함하는 시스템 정보를 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    임의의 물리 계층 프레임 구조는 특정 서브프레임 스페이싱에 상응하는 것을 특징으로 하는 단말.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 시스템 정보는,
    페이징 수신을 위한 서비스 별 paging frame 및 paging occasion 정보를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 단말에게 제공되는 복수의 서비스들 중에서 비활성화된 서비스를 활성화하기 위한 하향링크 제어 정보 (downlink control information, DCI)를 상기 기지국으로부터 수신하도록 상기 송수신부를 제어하고,
    상기 DCI에 기반하여 상기 기지국과 통신을 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
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