KR20080086399A - 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 양상에 따르는 데이터 전송 방법은, 무선 통신 시스템의 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 단말은 상기 네트워크로부터 할당 받은 상향링크 스케쥴링 정보를 이용하여 제1주기에 따라 주기적으로 상향링크 데이터를 상기 네트워크로 전송한다. 상기 단말의 버퍼 상태가 기 설정된 소정 조건을 만족하는 경우 상기 단말은 버퍼 상태 정보를 상기 네트워크로 전송한다. 상기 단말은 상기 제1주기와는 다른 제2주기에 따라 주기적으로 상향링크 데이터를 상기 네트워크로 전송한다.
무선 통신, 버퍼 상태, 스케쥴링, 상향링크

Description

무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법 {Method of transmitting data in a wireless communication system}
본 발명은 무선 통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법에 관한 것이다.
OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)이나 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 등과 같이 다중 반송파 방식을 사용하는 무선 통신 시스템에서 무선자원은 연속적인 부반송파(sub-carrier)의 집합으로서 2차원 공간의 시간-주파수 영역(time-frequency region)에 의해서 정의된다. 하나의 시간-주파수 영역은 시간 좌표와 부반송파 좌표에 의해 결정되는 직사각형으로 구분된다. 즉, 하나의 시간-주파수 영역은 적어도 하나 이상의 시간 축 상에서의 심볼과 다수의 주파수 축 상에서의 부반송파에 의해 구획되는 직사각형으로 구분될 수 있다. 이러한 시간-주파수 영역은 특정 UE의 상향링크에 할당되거나 또는 하향링크에서는 특정한 사용자에게 기지국이 시간-주파수 영역을 전송할 수 있다. 2차원 공간에서 이와 같은 시간-주파수 영역을 정의하기 위해서는 시간 영역에서 OFDM 심볼의 수와 주파수 영역에서 기준점에서부터의 오프셋(offset)만큼 떨어 진 위치에서 시작되는 연속적인 부반송파의 수가 주어져야 한다.
현재 논의가 진행 중인 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System) 시스템에서는 10 ms의 무선 프레임(radio frame)을 사용하고 하나의 무선 프레임은 20 개의 서브 프레임(subframe)으로 구성된다. 즉, 하나의 서브 프레임은 0.5ms이다. 하나의 리소스 블록(resource block)은 하나의 서브 프레임과 각각 15 kHZ 대역인 부반송파 12 개로 구성된다. 또한, 하나의 서브 프레임은 다수의 OFDM 심볼들로 구성되며, 다수의 OFDM 심볼들 중 일부 심볼(예를 들어, 첫 번째 심볼)은 L1/L2 제어정보를 전송하기 위해 사용될 수 있다.
도 1은 E-UMTS 시스템에서 사용하는 물리채널 구조의 일 예를 도시한 것으로서, 하나의 서브 프레임은 L1/L2 제어정보 전송 영역(해칭한 부분)과 데이터 전송 영역(해칭하지 않은 부분)으로 구성된다.
도 2는 E-UMTS에서 데이터를 전송하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 도면이다. E-UMTS에서는 쓰루풋(throughput)을 향상시켜 원활한 통신을 수행하기 위하여 데이터 재전송 기법의 하나인 하이브리드 자동 재전송(HARQ: Hybrid Auto Repeat reQuest) 기법을 사용한다.
도 2를 참조하면, 기지국은 HARQ 기법에 의해 데이터를 단말에 전송하기 위해서 DL L1/L2 제어채널, 예를 들어, PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해서 하향링크 스케줄링 정보(Downlink Scheduling Information, 이하, 'DL 스케줄링 정보'라 함)을 전송한다. 상기 DL 스케줄링 정보에는 단말 식별자 또는 단말들의 그룹 식별자(UE Id 또는 Group Id), 하향링크 데이터의 전송을 위해 할당된 무선자원의 위치(Resource assignment) 및 구간(Duration of assignment) 정보, 변조 방식, 페이로드(payload) 크기, MIMO 관련 정보 등과 같은 전송 파라미터(transmission parameters), HARQ 프로세스 정보, 리던던시 버젼(Redundancy Version) 및 새로운 데이터인지에 대한 식별 정보(New Data Indicator) 등이 포함될 수 있다.
상기 과정에서 PDCCH를 통해서 전송되는 DL 스케쥴링 정보가 어떤 단말을 위한 것인지를 알려주기 위해, 단말 식별자(또는 그룹 식별자), 예를 들어, RNTI(Radio Network Temporary Identifier)가 전송된다. RNTI에는 전용(Dedicated) RNTI와 공용(Common) RNTI로 구분할 수 있다. 전용 RNTI는 기지국에 정보가 등록되어 있는 단말로의 데이터 송수신에 사용된다. 공용 RNTI는 기지국에 정보가 등록되지 않아서 전용 RNTI를 할당 받지 못한 단말들과의 통신을 수행하는 경우, 또는 시스템 정보와 같이 복수의 단말들이 공통적으로 사용하는 정보의 송수신에 사용된다. 예를 들어, RACH(Random Access Channel)을 통한 랜덤 억세스 과정에서 사용되는 RA-RNTI 또는 T-C-RNTI는 공용 RNTI의 예들이다. 상기 단말 식별자 또는 그룹 식별자는 PDCCH를 통해 전송되는 DL 스케쥴링 정보에 CRC 마스킹되는 형태로 전송될 수 있다.
특정 셀에 있는 단말들은 자신이 가지고 있는 RNTI 정보를 이용하여 L1/L2 제어채널을 통해 PDCCH를 모니터링 하고, 자신의 RNTI로 CRC 디코딩에 성공하면 해당 PDCCH를 통해 DL 스케쥴링 정보를 수신한다. 상기 단말은 수신된 DL 스케쥴링 정보에 의해 지시되는 PDSCH를 통해 자신에게 전송되는 하향링크 데이터를 수신한 다.
스케쥴링 방식은 동적(dynamic) 스케쥴링 방식과 지속(persistent scheduling) 스케쥴링 방식으로 구분할 수 있다. 상기 동적 스케쥴링 방식은 특정 단말을 위해 상향링크 또는 하향링크 자원을 할당할 필요가 있을 때마다 DPCCH를 통해 상기 단말로 스케쥴링 정보를 전송하는 방식이다. 상기 지속 스케쥴링 방식은 기지국에서, 예를 들어, 무선 베어러(radio bearer)를 설정할 때와 같은 호 설정 초기에, 하향 또는 상향 스케쥴링 정보를 단말에 정적(static)으로 할당하는 방식을 말한다.
지속 스케쥴링 방식의 경우 단말은 데이터를 송신 또는 수신할 때마다 DL 스케줄링 정보 또는 UL 스케줄링 정보를 기지국으로부터 할당받지 않고, 상기 기지국으로 미리 할당된 스케쥴링 정보를 이용한다. 예를 들면, 기지국은 무선 베어러 설정 과정에서 RRC 신호를 통하여 "A"라는 무선자원을 통해, "B"라는 전송 형식으로 "C"라는 주기에 따라 하향링크 데이터를 수신하라고 특정 단말에 미리 설정했다면, 상기 단말은 "A", "B", "C" 정보를 이용하여 기지국으로부터 전송되는 기지국으로부터 전송되는 하향링크 데이터를 수신할 수 있다. 마찬가지로, 단말이 기지국으로 데이터를 송신할 경우에도 미리 할당 받은 상항링크 스케쥴링 정보에 따라 미리 정해진 무선 자원을 이용하여 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 상기 지속 스케쥴링 방식은 음성 통화처럼 트래픽의 특성이 규칙적인 서비스에 최적화된 스케쥴링 방식이다.
음성 통화에서 사용되는 AMR 코덱, 즉 음성 코덱를 통하여 생성된 음성 데이 터는 특별한 특성을 지닌다. 즉, 음성 데이터는 음성 구간(talk spurt)와 묵음 구간(silent period)의 두 가지 구간으로 구분된다. 음성 구간은 사람이 실제로 말을 하는 동안 생성되는 음성 데이터 구간을 의미하고, 묵음 구간은 사람이 말을 하지 않는 동안 생성되는 음성 데이터 구간이다. 예를 들어, 음성 구간에서 음성 데이터를 포함하는 음성 패킷은 매 20ms마다 생성되고, 묵음 구간에서 음성 데이터를 포함하는 묵음 패킷(SID)은 매 160ms마다 생성된다.
지속 스케쥴링 방식을 음성 통화에 사용할 경우, 기지국은 음성 구간에 맞추어 무선 자원을 설정할 것이다. 즉, 기지국은 매 20ms마다 음성 패킷이 생성된다는 특성을 이용하여, 호 설정 단계에서 단말에게 20ms 간격으로 상향링크 또는 하향링크 데이터를 송수신하기 위한 무선 자원을 미리 설정할 것이다. 단말은 20ms 간격마다 미리 설정된 무선 자원을 이용하여 하향링크 데이터를 수신하거나 상향링크 데이터를 전송한다. 이 경우, 단말이 음성구간에서 묵음구간으로 상태를 변경할 경우, 묵음 패킷이 160ms 마다 생성되므로, 20ms 간격으로 할당된 무선자원 중 상당수가 낭비되는 문제점이 발생한다.
마찬가지로, 기지국이 지속 스케쥴링 방식에 따라 묵음 구간에 맞추어 단말에게 무선자원을 160ms 간격으로 사용하도록 무선 자원을 미리 할당하였다면, 단말이 묵음 구간에서 음성 구간으로 전환한 경우, 단말이 전송할 음성 정보는 많으나 할당 받은 리소스가 적어서 음성 정보 전송의 지연이 발생하는 문제점이 발생한다.
상기한 바와 같이, 지속 스케쥴링 방식을 이용하여 음성 통화를 위한 상향링크 또는 하향링크 자원을 스케쥴링할 때 묵음 구간에서 음성 구간으로 전환하거나 그 반대의 경우 기지국이 빠르게 미리 할당된 무선자원 할당 정보를 변경하여 전환된 구간 특성에 맞는 무선자원을 재할당하도록 할 수 있는 방안이 요구된다. 이러한 필요성은 음성 통화 이외에도 두 가지 이상의 모드들 간에 변경이 이루어질 필요성이 있는 통신 방식에 동일하게 제기될 수 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 무선 통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있는 데이터 전송 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양상에 따르는 데이터 전송 방법은, 무선 통신 시스템의 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 단말은 상기 네트워크로부터 할당 받은 상향링크 스케쥴링 정보를 이용하여 제1주기에 따라 주기적으로 상향링크 데이터를 상기 네트워크로 전송한다. 상기 단말의 버퍼 상태가 기 설정된 소정 조건을 만족하는 경우 상기 단말은 버퍼 상태 정보를 상기 네트워크로 전송한다. 상기 단말은 상기 제1주기와는 다른 제2주기에 따라 주기적으로 상향링크 데이터를 상기 네트워크로 전송한다.
본 발명의 다른 양상에 따르는 데이터 전송 방법은, 무선 통신 시스템의 단 말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 상기 네트워크로부터 할당 받은 상향링크 스케쥴링 정보를 이용하여 제1모드에 따라 상향링크 데이터를 상기 네트워크로 전송하는 단계와, 상기 단말의 버퍼 상태가 기 설정된 소정 조건을 만족하는 경우 버퍼 상태 정보를 상기 네트워크로 전송하는 단계와, 제2모드에 따라 상향링크 데이터를 상기 네트워크로 전송하는 단계를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따르면 무선 통신 시스템에서 무선자원을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
이하에서 첨부된 도면을 참조하여 설명된 본 발명의 실시예들에 의해 본 발명의 구성, 작용 및 다른 특징들이 용이하게 이해될 수 있을 것이다. 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명의 기술적 특징들이 E-UMTS(Evolved Universal Mobile Telecommunications System)에 적용된 예들이다.
도 3은 E-UMTS의 망 구조를 도시한 도면이다. E-UMTS 시스템은 기존 WCDMA UMTS 시스템에서 진화한 시스템으로 현재 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 기초적인 표준화 작업을 진행하고 있다. E-UMTS는 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라 불리기도 한다. UMTS 및 E-UMTS의 기술 규격(technical specification)의 상세한 내용은 각각 [http://www.3gpp.org/ftp/Specs/2006-12/] 와 [http://www.3gpp.org/ftp/Specs/html-info/GanttChart-Level-2.htm]을 참조할 수 있다.
도 3을 참조하면, E-UTRAN은 기지국(이하, 'eNode B' 또는 'eNB'로 약칭)들로 구성되며. eNB들 간에는 X2 인터페이스를 통해 연결된다. eNB는 무선 인터페이스를 통해 단말(User Equipment; 이하 UE로 약칭)과 연결되며, S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core)에 연결된다. EPC는 MME(Mobility Management Entity)/SAE(System Architecture Evolution) 게이트웨이를 포함한다.
단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호 접속(Open System Interconnection; OSI)기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있는데, 이 중에서 제1계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3계층에 위치하는 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다. RRC 계층은 Node B와 AG 등 네트워크 노드들에 분산되어 위치할 수도 있고, Node B 또는 AG에 독립적으로 위치할 수도 있다.
도 4는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 개략적인 구성도이다. 도 4에서, 해칭(hatching)한 부분은 사용자 평면(user plane)의 기능적 엔티티들을 도시한 것이고, 해칭하지 않은 부분은 제어 평면(control plane)의 기능적 엔티티들을 도시한 것이다.
도 5a 및 도 5b는 단말(UE)과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토 콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 도시한 것으로서, 도 5a가 제어 평면 프로토콜 구성도이고, 도 5b가 사용자 평면 프로토콜 구성도이다. 도 5a 및 도 5b의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리계층(Physical Layer), 데이터링크 계층(Data Link Layer) 및 네트워크 계층(Network Layer)으로 이루어지며, 수직적으로는 데이터 정보 전송을 위한 사용자 평면(User Plane)과 제어신호(Signaling)전달을 위한 제어 평면(Control Plane)으로 구분된다. 도 5a 및 도 5b의 프로토콜 계층들은 통신 시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호 접속(Open System Interconnection; OSI) 기준모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1계층), L2(제2계층), L3(제3계층)로 구분될 수 있다.
제1계층인 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(Information Transfer Service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control) 계층과는 전송채널(Transport Channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 매체접속제어 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고, 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신측과 수신측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다. E-UMTS에서 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조되며, 이에 따라 시간(time)과 주파수(frequency)를 무선자원으로 활용한다.
제2계층의 매체접속제어(Medium Access Control; 이하 MAC이라 약칭함) 계층은 논리채널(Logical Channel)을 통해 상위계층인 무선링크제어(Radio Link Control) 계층에 서비스를 제공한다. 제2계층의 무선링크제어(Radio Link Control; 이하 RLC라 약칭함) 계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. 제2계층의 PDCP 계층은 IPv4나 IPv6와 같은 IP 패킷을 이용하여 전송되는 데이터가 상대적으로 대역폭이 작은 무선 구간에서 효율적으로 전송하기 위해 불필요한 제어정보를 줄여주는 헤더 압축(Header Compression) 기능을 수행한다.
제3계층의 가장 하부에 위치한 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC라 약칭함) 계층은 제어평면에서만 정의되며, 무선베어러(Radio Bearer; RB라 약칭함)들의 설정(Configuration), 재설정(Re-configuration) 및 해제(Release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 이때, RB는 단말과 UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다.
네트워크에서 단말로 데이터를 전송하는 하향 전송채널로는 시스템 정보를 전송하는 BCH(Broadcast Channel), 페이징 메시지를 전송하는 PCH(Paging Channel), 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 하향 SCH(Shared Channel)이 있다. 하향 멀티캐스트 또는 방송 서비스의 트래픽 또는 제어메시지의 경우 하향 SCH를 통해 전송될 수도 있고, 또는 별도의 하향 MCH(Multicast Channel)을 통해 전송될 수도 있다. 한편, 단말에서 망으로 데이터를 전송하는 상향 전송채널로는 초기 제어메시지를 전송하는 RACH(Random Access Channel)와 그 이외에 사용자 트래픽이나 제어메시지를 전송하는 상향 SCH(Shared Channel)가 있다.
전송채널 상위에 있으며, 전송채널에 매핑되는 논리채널(Logical Channel)로는 BCCH(Broadcast Channel), PCCH(Paging Control Channel), CCCH(Common Control Channel), MCCH(Multicast Control Channel), MTCH(Multicast Traffic Channel) 등이 있다.
E-UMTS 시스템에서는 하향링크에서 OFDM 방식을 사용하고 상향링크에서는 SC-FDMA(Single Carrier-Frequency Division Multiple Access) 방식을 사용한다. 다중 반송파 방식인 OFDM 시스템은 반송파의 일부를 그룹화한 다수의 부반송파(subcarriers) 단위로 자원을 할당하는 시스템으로서, 접속 방식으로 OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access)를 사용한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법의 절차 흐름도이다. 도 6의 실시예는 본 발명이 음성 통화 시에 단말에서 기지국으로, 즉 상향링크(uplink)로 데이터를 전송하는 경우에 적용된 예이다. 또한, 도 6의 실시예는 E-UMTS 시스템을 전제로 하므로 이하에서 설명된 사항들 이외의 다른 기술적 사항들에 대해서는 E-UMTS 시스템의 기술 표준(technical standard)을 참조할 수 있다.
도 6을 참조하면, 단말(UE)은 네트워크 진입 이후에 기지국(BS)과 무선 베어러(RB: Radio Bearer)를 설정한다[S61]. 무선 베어러 설정 과정에서 지속 스케쥴링(persistent scheduling) 방식을 적용하기 위해 상기 기지국은 상기 단말로 UL 스케쥴링 정보 및 DL 스케쥴링 정보를 전송한다. 상기 단말은 상기 UL 스케쥴링 정보를 이용하여 음성 통화 시에 발생되는 데이터를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 DL 스케쥴링 정보를 이용하여 상기 기지국으로부터 전송되는 하향링크 데이터를 수신한다. 상기 UL 스케쥴링 정보 및 DL 스케쥴링 정보는 종래기술에 따른 통상적인 스케쥴링 정보 이외에 음성 구간(talk spurt)에서의 데이터 송수신 주기, 묵음 구 간(silent spurt)에서의 데이터 송수신 주기 등과 관련된 정보를 더 포함할 수 있다. 도 6의 실시예에서, 음성 구간 및 묵음 구간에서의 데이터 송수신 주기는 각각 20 ms 및 180 ms임을 가정한다. 다른 예로, 상기 UL 스케쥴링 정보 및 DL 스케쥴링 정보는 음성 구간에서 적용되는 스케쥴링 정보 및 묵음 구간에서 적용되는 스케쥴링 정보를 별도로 포함할 수 있다. 이때, 각 구간에 적용되는 스케쥴링 정보는 해당 구간에서의 데이터 송수신 주기를 포함한다. 한편, 상기 UL 및 DL 스케쥴링 정보는 상기 무선 베어러 설정 과정과는 별도로 상기 기지국에서 상기 단말로 전송될 수 있음은 자명하다.
상기한 바와 같이, 상기 단말은 음성 구간에서 상기 기지국으로부터 수신한 UL 스케쥴링 정보를 이용하여 음성 통화 과정에서 발생되는 상향링크 데이터를 음성 구간에서의 데이터 전송 주기(20 ms)에 따라 주기적으로 상기 기지국으로 전송한다[S62a~S62n]. 상기 단말은 주기적 또는 비주기적으로 상기 단말의 버퍼 상태를 체크한다[S63]. 다시 말해서, 상기 단말은 상기 기지국으로 전송할 상향링크 데이터의 양이 어느 정도인지를 체크한다. 이때, 상기 단말은 각 논리채널, RLC 엔터티(entity), PDCP 엔터티 또는 상위계층 엔터티 별로 버퍼에 전송 대기 상태에 있는 데이터의 양을 체크할 수 있다. 또는, 상기 단말의 모든 논리채널, RLC 엔터티, PDCP 엔터티 및 상위 엔터티에 존재하는 모든 버퍼들에 저장된 데이터의 양을 체크할 수 있다.
상기 단말은 버퍼 상태의 체크 결과에 따라 상기 버퍼 상태가 기 설정된 소정 조건을 만족하는 경우 버퍼 상태 정보(buffer status information)를 구성하여 상기 기지국으로 전송한다[S64]. 예를 들어, 상기 단말에 존재하는 적어도 하나 이상의 버퍼에 전송 대기 상태에 있는 상향링크 데이터가 존재하지 않는 경우, 상기 단말은 전송할 데이터가 없음을 지시하는 정보를 포함하는 버퍼 상태 정보를 상기 기지국으로 전송한다. 다른 예로, 상기 단말에 존재하는 적어도 하나 이상의 버퍼에 저장되어 있는 상향링크 데이터가 소정 임계치 이하가 되는 경우, 그 사실을 지시하는 정보를 포함하는 버퍼 상태 정보를 상기 기지국으로 전송한다. 상기 임계치는 음성 통화 과정에서 음성 구간에서 묵음 구간으로 전환됨을 인식할 수 있는 일정 값으로 선택하는 것이 바람직하다.
도 7은 상기 단말이 상기 기지국으로 버퍼 상태 정보를 전송하는 구체적인 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7에서, 상기 단말은 음성 구간에서 상기 기지국으로부터 UL 스케쥴링 정보를 통해 할당 받은 채널 자원, 즉 PDSCH를 통해 20 ms 간격으로 음성 통화 과정에서 발생된 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송한다. 음성 구간 동안에는 상위계층(e.g. PDCP 계층 또는 RLC 계층)으로부터 전달된 데이터가 하위계층(e.g. RLC 계층 또는 MAC 계층)의 버퍼에 저장되어 상기 하위계층 버퍼에는 지속적으로 데이터가 존재한다. 상기 단말은 버퍼 상태를 수시로 체크하여, 예를 들어, 상기 하위계층 버퍼에 데이터가 존재하지 않음을 발견한 경우 버퍼 상태 정보를 구성하여 상기 기지국으로 전송한다. 이때, 상기 단말은 상기 버퍼 상태 정보를 이미 할당 받은 채널 자원을 이용하여 상기 기지국으로 전송할 수 있다. 일 예로, 상기 단말은 UL 스케쥴링 정보를 통해 20 ms 간격으로 할당 받은 채널 자원의 크기에 맞는 MAC PDU(Protocol Data Unit)를 구성하고, 구성된 MAC PDU를 통해 상기 버퍼 상태 정보를 상기 기지국으로 전송할 수 있다. MAC PDU는 MAC 헤더와 데이터 부분(data part)로 구성되므로, 상기 버퍼 상태 정보는 MAC 헤더 또는 데이터 부분을 이용하여 전송될 수 있다. 예를 들어, 상기 단말은 자신의 버퍼에 전송할 데이터가 없음을 상기 기지국에 알려 주기 위해 MAC 헤더의 특정 필드 또는 특정 비트를 기 설정된 값으로 설정하고 데이터 부분은 패딩 비트들로 채움으로써 MAC PDU를 생성하여 상기 기지국으로 전송할 수 있다. 또는, 상기 단말은 MAC 헤더에 별다른 정보를 포함하지 않고 데이터 부분을 패딩 비트들만으로 채워 상기 기지국으로 전송할 수 있고, 상기 기지국은 상기 데이터 부분이 패딩 비트들만으로 채워진 경우 상기 단말의 버퍼에 더 이상 전송할 데이터가 없음을 인식할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 단말이 MAC PDU의 데이터 부분에 상기 버퍼 상태 정보를 포함시켜 상기 기지국으로 전송하는 방법도 고려할 수 있다. 또 다른 방법으로, 단말은 자신이 사용할 수 있는 상향 방향의 할당받은 무선 자원이 있고, 상기 무선 자원을 사용할 수 있는 시점에, 자신의 버퍼에 전송할 데이터가 없는 경우, 버퍼 상태 정보를 구성하여 전송한다. 이때, 버퍼 상태 정보는 상기 단말이 전송할 데이터가 없음을 지시하는 정보를 포함한다.
다시 도 6을 참조하면, 상기 단말로부터 버퍼 상태 정보를 수신한 상기 기지국은 상기 버퍼 상태 정보에 대한 수신 확인 정보(ACK)를 전송한다[S65]. 상기 단말이 상기 기지국으로부터 수신 확인 정보를 수신하면 무선 베어러 설정 과정[S61]에서 수신한 스케쥴링 정보에 포함된 묵음 구간에서의 UL 스케쥴링 정보를 이용하 여 묵음 패킷(SID)을 상기 기지국으로 전송한다[S66a~S66n]. 이때, 묵음 패킷을 전송하는 주기는 180 ms가 된다. 묵음 패킷의 전송 주기 이외의 다른 UL 스케쥴링 정보, 예를 들어, 묵음 패킷을 전송하기 위한 상향링크 채널 자원 등은 음성 구간에서 상향링크 데이터를 전송하기 위한 UL 스케쥴링 정보와 동일하거나 다를 수 있다.
다른 실시예로, 상기 기지국이 상기 단말로부터 상기 버퍼 상태 정보를 수신하면, 상기 기지국은 묵음 구간에서 상기 단말이 묵음 패킷을 전송하기 위해 사용할 별도의 UL 스케쥴링 정보를 PDCCH을 통해 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 단말은 상기 버퍼 상태 정보를 전송한 후 PDCCH를 모니터링하여 자신에게 전송되는 UL 스케쥴링 정보를 수신하고, 수신된 UL 스케쥴링 정보를 이용하여 묵음 구간에서 묵음 패킷을 상기 기지국으로 전송할 수 있다.
상기 단말은 묵음 구간에서도 주기적 또는 비주기적으로 자신의 버퍼 상태를 체크한다[S67]. 이 경우에도, 상기 단말은 각 프로토콜 계층에 존재하는 버퍼의 상태를 개별적으로 체크하거나 모든 프로토콜 계층들에 존재하는 버퍼들의 상태를 전체적으로 체크할 수 있다.
상기 단말은 버퍼 상태의 체크 결과에 따라 상기 버퍼 상태가 기 설정된 소정 조건을 만족하는 경우 버퍼 상태 정보를 구성하여 상기 기지국으로 전송한다[S68]. 예를 들어, 상기 단말은 자신의 버퍼들 중 적어도 하나 이상의 버퍼에 저장되어 있는 데이터의 양이 기 설정된 기준값을 초과하는 경우 상기 버퍼 상태 정보를 구성하여 상기 기지국으로 전송한다. 상기 기준값은 상기 단말이 묵음 구간에 상기 기지국으로 묵음 패킷을 전송하기 위해 할당 받은 채널 자원을 통해 전송할 수 있는 데이터의 양과 동일하게 설정되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니다. 만약 상기 과정에서, 상기 기지국이 기준값 설정 정보를 알려주지 않은 경우, 상기 단말은 지속 스케쥴링 방식을 통해서 할당된 무선 자원을 통해서 전송할 수 있는 데이터의 양보다 실제 버퍼에 저장된 전송할 데이터의 양이 많은은 경우, 버퍼 상태 정보를 구성하여 전송한다. 상기 단말의 버퍼에 저장된 데이터의 양이 상기 기준값을 초과한다는 것은 묵음 구간에서 음성 구간으로 전환한다는 것을 의미한다. 상기 버퍼 상태 정보는 상기 단말의 버퍼들 중 적어도 하나 이상의 버퍼에 저장되어 있는 데이터의 양이 상기 기준값을 초과한다는 사실을 지시하는 정보를 포함하거나 상기 단말의 버퍼에 저장된 데이터 양 자체를 지시하는 정보를 포함할 수 있다.
도 8a 및 도 8b는 상기 단말이 묵음 구간에서 버퍼 상태 정보를 상기 기지국으로 전송하는 구체적인 방법에 대한 실시예들을 설명하기 위한 도면들이다.
도 8a에서, 상기 단말은 묵음 구간에서 묵음 패킷을 전송하기 위해 이미 할당 받은 채널 자원을 이용하여 상기 버퍼 상태 정보를 상기 기지국으로 전송한다. 이때, 상기 단말은 상기 기지국으로 전송할 묵음 패킷에 상기 버퍼 상태 정보를 포함시켜 상기 기지국으로 전송할 수 있다.
도 8b에서, 상기 단말은 묵음 구간에서 묵음 패킷을 전송하기 위해 이미 할당 받은 채널 자원을 이용하지 않고, 별도의 방법으로 상기 버퍼 상태 정보를 상기 기지국으로 전송한다. 예를 들어, 상기 단말은 전용 스케쥴링 요청(dedicated scheduling request channel) 채널에 상기 버퍼 상태 정보를 포함시켜 상기 기지국으로 전송할 수 있다. 이때, 상기 버퍼 상태 정보는 상기 전용 스케쥴링 요청 채널의 특정 필드 또는 비트를 기 설정된 포맷으로 설정하는 방법의 형태로 상기 전용 스케쥴링 요청 메시지에 포함될 수 있다. 다른 실시예로, 상기 단말은 랜덤 억세스(random access) 과정을 수행하고, 이 과정에서 상기 기지국으로 전송되는 특정 메시지에 버퍼 상태 정보를 포함시켜 상기 기지국으로 전송할 수 있다.
다시 도 6을 참조하면, 상기 단말로부터 버퍼 상태 정보를 수신한 상기 기지국은 상기 버퍼 상태 정보에 대한 수신 확인 정보(ACK)를 상기 단말로 전송한다[S69]. 상기 단말이 상기 기지국으로부터 수신 확인 정보를 수신하면 무선 베어러 설정 과정[S61]에서 수신한 스케쥴링 정보에 포함된 음성 구간에서의 UL 스케쥴링 정보를 이용하여 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송한다[S70a~S70n]. 이때, 음성 구간에서 데이터를 전송하는 주기는 20 ms가 된다.
다른 실시예로, 상기 기지국이 상기 단말로부터 상기 버퍼 상태 정보를 수신하면, 상기 기지국은 음성 구간에서 상기 단말이 상향링크 데이터를 전송하기 위해 사용할 별도의 UL 스케쥴링 정보를 PDCCH을 통해 전송할 수 있다. 이 경우, 상기 단말은 상기 버퍼 상태 정보를 전송한 후 PDCCH를 모니터링하여 자신에게 전송되는 UL 스케쥴링 정보를 수신하고, 수신된 UL 스케쥴링 정보를 이용하여 음성 구간에서 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송할 수 있다.
이상에서 설명된 실시예들은 본 발명의 구성요소들과 특징들이 소정 형태로 결합된 것들이다. 각 구성요소 또는 특징은 별도의 명시적 언급이 없는 한 선택적 인 것으로 고려되어야 한다. 각 구성요소 또는 특징은 다른 구성요소나 특징과 결합되지 않은 형태로 실시될 수 있다. 또한, 일부 구성요소들 및/또는 특징들을 결합하여 본 발명의 실시예를 구성하는 것도 가능하다. 본 발명의 실시예들에서 설명되는 동작들의 순서는 변경될 수 있다. 어느 실시예의 일부 구성이나 특징은 다른 실시예에 포함될 수 있고, 또는 다른 실시예의 대응하는 구성 또는 특징과 교체될 수 있다. 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함시킬 수 있음은 자명하다.
본 문서에서 본 발명의 실시예들은 단말과 기지국 간의 데이터 송수신 관계를 중심으로 설명되었다. 본 문서에서 기지국에 의해 수행된다고 설명된 특정 동작은 경우에 따라서는 그 상위 노드(upper node)에 의해 수행될 수 있다. 즉, 기지국을 포함하는 다수의 네트워크 노드들(network nodes)로 이루어지는 네트워크에서 단말과의 통신을 위해 수행되는 다양한 동작들은 기지국 또는 기지국 이외의 다른 네트워크 노드들에 의해 수행될 수 있음은 자명하다. '기지국'은 고정국(fixed station), Node B, eNode B(eNB), 억세스 포인트(access point) 등의 용어에 의해 대체될 수 있다. 또한, '단말'은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), MSS(Mobile Subscriber Station) 등의 용어로 대체될 수 있다.
본 발명에 따른 실시예는 다양한 수단, 예를 들어, 하드웨어, 펌웨어(firmware), 소프트웨어 또는 그것들의 결합 등에 의해 구현될 수 있다. 하드웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예는 하나 또는 그 이상의 ASICs(application specific integrated circuits), DSPs(digital signal processors), DSPDs(digital signal processing devices), PLDs(programmable logic devices), FPGAs(field programmable gate arrays), 프로세서, 콘트롤러, 마이크로 콘트롤러, 마이크로 프로세서 등에 의해 구현될 수 있다.
펌웨어나 소프트웨어에 의한 구현의 경우, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서의 데이터 전송 방법은 이상에서 설명된 기능 또는 동작들을 수행하는 모듈, 절차, 함수 등의 형태로 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 메모리 유닛에 저장되어 프로세서에 의해 구동될 수 있다. 상기 메모리 유닛은 상기 프로세서 내부 또는 외부에 위치하여, 이미 공지된 다양한 수단에 의해 상기 프로세서와 데이터를 주고 받을 수 있다.
본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.
본 발명은 이동통신 시스템, 무선 인터넷 시스템 등과 같은 무선 통신 시스템에서 적용 가능하다.
도 1은 E-UMTS 시스템에서 사용하는 물리채널 구조의 일 예를 도시한 것이다.
도 2는 E-UMTS에서 데이터를 전송하는 일반적인 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 E-UMTS의 망 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)의 개략적인 구성도이다.
도 5a 및 도 5b는 단말(UE)과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 구조를 도시한 것으로서, 도 5a가 제어 평면 프로토콜 구성도이고, 도 5b가 사용자 평면 프로토콜 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 전송 방법의 절차 흐름도이다.
도 7은 단말이 음성 구간에서 기지국으로 버퍼 상태 정보를 전송하는 구체적인 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 단말이 묵음 구간에서 버퍼 상태 정보를 기지국으로 전송하는 구체적인 방법에 대한 실시예들을 설명하기 위한 도면들이다.

Claims (14)

  1. 무선 통신 시스템의 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 네트워크로부터 할당 받은 상향링크 스케쥴링 정보를 이용하여 제1주기에 따라 주기적으로 상향링크 데이터를 상기 네트워크로 전송하는 단계; 및
    상기 단말의 버퍼 상태가 기 설정된 소정 조건을 만족하는 경우 버퍼 상태 정보를 상기 네트워크로 전송하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1주기와는 다른 제2주기에 따라 주기적으로 상향링크 데이터를 상기 네트워크로 전송하는 단계를 더 포함하는, 데이터 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2주기에 따라 전송되는 상향링크 데이터는 상기 상향링크 스케쥴링 정보에 따라 전송되는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 기 설정된 소정 조건은 상기 단말의 버퍼에 전송할 데이터가 없는 경우 만족되는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 단말의 버퍼는 상기 단말의 프로토콜 엔터티들에 포함되는 적어도 하나 이상의 버퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 버퍼 상태 정보는 상기 단말의 버퍼에 전송할 데이터가 없음을 지시하는 정보를 포함하는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 제2주기에 따라 전송되는 상향링크 데이터는 음성 통화 시의 묵음 패킷인 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제2주기는 상기 제1주기보다 더 긴 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 제2주기에 따라 전송되는 상향링크 데이터는 상기 버퍼 상태 정보 전송 이후에 상기 네트워크로부터 할당된 상향링크 스케쥴링 정보에 따라 전송되는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 버퍼 상태 정보는 상기 상향링크 스케쥴링 정보에 의해 할당된 채널 자원을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 소정 조건은 상기 단말의 버퍼에 저장된 데이터의 양이 기준값을 초과하는 경우 만족되는 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기준값은 상기 상향링크 스케쥴링 정보에 따라 할당된 채널 자원을 통해 전송할 수 있는 데이터이 양인 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 제2주기는 상기 제1주기보다 더 짧은 것을 특징으로 하는, 데이터 전송 방법.
  14. 무선 통신 시스템의 단말에서 네트워크로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    상기 네트워크로부터 할당 받은 상향링크 스케쥴링 정보를 이용하여 제1모드에 따라 상향링크 데이터를 상기 네트워크로 전송하는 단계;
    상기 단말의 버퍼 상태가 기 설정된 소정 조건을 만족하는 경우 버퍼 상태 정보를 상기 네트워크로 전송하는 단계; 및
    제2모드에 따라 상향링크 데이터를 상기 네트워크로 전송하는 단계를 포함하는, 데이터 전송 방법.
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