KR20110083487A - 상향 링크 자원 할당 장치 - Google Patents

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KR20110083487A
KR20110083487A KR1020100131413A KR20100131413A KR20110083487A KR 20110083487 A KR20110083487 A KR 20110083487A KR 1020100131413 A KR1020100131413 A KR 1020100131413A KR 20100131413 A KR20100131413 A KR 20100131413A KR 20110083487 A KR20110083487 A KR 20110083487A
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Abstract

상향 링크의 무선 자원을 각 단말기에 할당하고 상기 단말기로부터 상기 무선 자원을 이용하여 데이터를 수신하는 기술이 개시된다. 본 발명에 따르면, 본 발명에 따르면, 셀룰라 시스템, 또는 무선 LAN 등의 무선 망에서 상향링크 무선 자원을 경쟁 기반으로 할당하여 최소한의 무선 자원으로 복수의 단말기들이 효율적으로 데이터를 전송할 수 있다.

Description

상향 링크 자원 할당 장치{RESOURCE ALLOCATION APPARATUS IN IP UPLINK}
본 발명은 셀룰라 이동통신에 관한 것으로 좀더 상세하게는, 상향 링크의 무선 자원을 각 단말기에 할당하고 상기 단말기로부터 상기 무선 자원을 이용하여 데이터를 수신하는 기술과 관련된 것이다. 본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT 원천기술개발 사업의 일환으로 수행된 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-003-04, 과제명:차세대 이동통신 서비스 플랫폼 개발]
기존의 셀룰라 시스템에서는 무선자원은 임의의 단말기에게 전용으로 할당되었다. 즉, 서킷 기반의 셀룰라 시스템에서는 단말기가 전송할 데이터의 유무와 무관하게 기지국과 단말기간의 데이터 교환을 위한 통신로가 연결(connection)되면, 전용 채널(dedicated channel)이 할당되어 데이터를 송신할 수 있었다. 또한, 3GPP LTE(Long Term Evolution) 시스템과 같은 패킷 기반의 셀룰라 시스템에서는 단말기와 기지국간의 데이터 교환을 위한 통신로 연결이 설정되면, 단말기가 보고한 버퍼 상태 정보(Buffer status report) 또는 설정된 서비스의 종류에 따라 상향링크의 무선자원(예를 들어, 전송 주파수 캐리어와 전송 시간)을 임의의 단말기에게 순시적으로 전용 할당하여 해당 단말기가 독점적으로 패킷을 전송할 수 있다.
그러나, 현재 개발되고 있는 이동통신 시스템은 데이터 전송 성능의 개선이 요구되며, 특히 전송 지연을 줄이기 위한 다양한 방법이 검토되고 있다. 예를 들어 정보교환을 위한 통신로 연결(RRC connection)이 설정된 단말기들 중에서 상향링크 물리계층 동기를 유지하고 있는 단말기들에게 경쟁기반으로 상향링크 무선자원을 할당하고 전송할 정보가 있는 단말기들이 경쟁기반으로 전송하는 방법을 통하여 전송 지연을 감소하는 방안이 논의되고 있다.
본 발명의 목적은 상향 링크 무선 자원을 경쟁 기반으로 할당하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상향 링크 무선 자원을 이용하여 최소한의 전송 지연으로 통신하는 것이다.
본 발명은 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 기지국으로부터 수신하는 수신부, 상기 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 이용하여 경쟁 기반 무선 자원을 식별하는 제어부 및 상기 경쟁 기반 무선 자원을 이용하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 전송부를 포함하는 이동통신 단말기 또는 기계 타입 통신 단말기 또는 기계 타입 통신 기능을 구비한 이동통신 단말기를 제공한다.
여기서, 전송부는 상기 기계 타입 통신 단말기의 식별자를 상기 기지국으로 전송할 수 있다.
또한, 상기 식별자는 상기 기계 타입 통신 단말기에 대한 C-RNTI, IMSI, TMSI, 상기 단말기의 MAC 주소, 및 상기 단말기의 시리얼 번호 중에서 어느 하나일 수 있다.
일측에 따르면, 상기 제어부는 복수의 상기 경쟁 기반 무선 자원을 식별하고, 상기 전송부는 상기 복수의 경쟁 기반 무선 자원들을 이용하여 상기 데이터를 연속적으로 전송할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 상기 전송부는 상기 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제1 무선 자원을 이용하여 상기 데이터를 전송하고, 상기 수신부가 상기 데이터에 대한 ACK를 수신한 경우에, 상기 전송부는 상기 데이터의 전송을 종료할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, 상기 수신부가 상기 데이터에 대한 ACK를 수신하지 못한 경우에, 상기 전송부는 상기 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제2 무선 자원을 이용하여 상기 데이터를 재전송할 수 있다.
여기서, 상기 수신부는 상기 전송된 데이터에 대한 ACK 또는 NACK를 상기 기지국으로부터 수신할 수 있다.
또한, 상기 수신부는 상기 기지국으로부터 페이징 정보를 수신하고, 상기 전송부는 상기 페이징 정보에 응답하여 상기 데이터를 전송할 수 있다.
마지막으로, 상기 전송부는 상기 기지국으로 자원 할당 요청을 전송하고, 상기 경쟁 기반 무선 자원은 상기 자원 할당 요청에 응답하여 상기 기지국으로부터 할당될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 이용 가능한 무선 자원들 중에서 경쟁 기반 무선 자원을 할당하는 자원 할당부, 상기 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 기계 타입 통신 단말기로 전송하는 전송부, 및 상기 경쟁 기반 무선 자원을 이용하여 상기 기계 타입 통신 단말기로부터 데이터를 수신하는 수신부를 포함하는 기계 타입 통신 기지국이 제공된다.
여기서, 상기 수신부는 상기 기계 타입 통신 단말기의 식별자를 수신할 수 있다.
또한, 상기 자원 할당부는 복수의 경쟁 기반 무선 자원을 할당하고, 상기 수신부가 상기 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제1 무선 자원을 이용하여 상기 데이터를 수신한 경우에 상기 데이터 수신을 종료할 수 있다.
그리고, 상기 수신부가 상기 제1 무선 자원을 이용하여 상기 데이터를 수신하지 못한 경우에 상기 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제1 무선 자원을 이용하여 상기 데이터를 재수신할 수 있다.
여기서, 상기 전송부는 상기 기계 타입 통신 단말기로 페이징 정보를 전송하고, 상기 수신부는 상기 페이징 정보에 응답하여 상기 데이터를 수신할 수 있다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 기지국으로부터 수신하는 수신부, 상기 경쟁 기반 무선 자원을 이용하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 전송부를 포함하는 기계 타입 통신 단말기가 제공된다.
상기 경쟁 기반 무선 자원은 파일럿 심볼 또는 프리앰블을 전송하기 위한 제어 영역을 포함하고, 상기 데이터는 상기 파일럿 심볼 또는 프리앰블을 이용하여 복조될 수 있다.
여기서, 상기 무선 자원은 시간 구간, 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
또한, 상기 수신부는 상기 제어 정보를 상기 기지국의 시스템 정보를 이용하여 수신할 수 있다.
그리고, 상기 경쟁 기반 무선 자원은 복수의 캐리어 콤포넌트들 중에서 일부 캐리어 콤포넌트에만 할당될 수 있다.
본 발명에 따르면, 셀룰라 시스템, 또는 무선 LAN 등의 무선 망에서 상향링크 무선 자원을 경쟁 기반으로 할당할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 서브 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 3은 복수의 캐리어 주파수를 사용하는 경우를 도시한 도면이다.
도 4는 경쟁 기반으로 상향 링크 무선 자원을 할당하는 것을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 5는 자원 요청에 기반하여 상향 링크 무선 자원을 할당하는 것을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 6은 페이징 정보에 기반하여 상향 링크 무선 자원을 할당하는 것을 단계별로 설명한 순서도이다.
도 7은 데이터 전송에 응답하여 ACK/NACK를 전송하는 것을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 스케쥴링 메시지의 일예를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기계 타입 통신 단말기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기계 타입 통신 기지국의 구조를 도시한 블록도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기계 타입 통신 단말기의 구조를 도시한 블록도이다.
도 1은 본 발명에 따른 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도 1은 하향 링크(110)와 상향 링크(120)가 FDD 방식으로 구분된 실시예를 도시한 도면이다. 도 1에서는 FDD 방식에 대해서만 설명하지만, 본 발명은 TDD 방식의 무선 전송 시스템에도 유사한 방법으로 적용될 수 있다.
도 1에서 수평축은 시간을 나타내고, 수직축은 주파수를 나타낸다. 즉, 하향 링크(110)에서는 제어 정보 영역(113)과 데이터 영역(114)이 시간에 따라서 다중화되지만, 상향 링크(120)에서 제어 정보 영역(121)과 데이터 영역(122)은 주파수에 따라서 다중화 된다. 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제어 정보 영역(113)과 데이터 영역(124), 제어 정보 영역(121)과 데이터 영역(122)은 상향 링크, 하향 링크에 구애받지 않고, 시간에 따라 또는 주파수에 따라 다중화 될 수 있다.
하향 링크(110)의 하나의 무선 프레임(111)은 복수개의 서브 프레임들을 포함할 수 있다. 서브 프레임(112)은 제어 정보 영역(113)과 데이터 영역(114)을 포함할 수 있으며, 시스템의 스케줄링 주기, 즉 자원 할당의 기본 주기를 의미한다. 또한 상향 링크(120)의 하나의 서브 프레임도 제어 정보 영역(121) 및 데이터 영역(122)을 포함할 수 있다.
만약 상향 링크(120)에 포함된 서브 프레임의 데이터 영역(122)이 경쟁 기반의 데이터 전송에 사용되는 경우에, 하향 링크의 제어 정보 영역(113)은 데이터 영역(122)에 대한 무선 자원 할당 정보를 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 기계 타입 통신 단말기들은 햐향 링크의 데이터 영역(112)을 이용하여 데이터를 기계 타입 통신 기지국으로부터 수신하고, 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK를 상향 링크의 제어 정보 영역(121) 또는 데이터 영역(122)을 이용하여 기계 타입 통신 기지국으로 전송할 수 있다. 다른 실시예에 따르면 기계 타입 통신 단말기들은 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK를 별개의 제어 채널을 이용하여 기계 타입 통신 기지국으로 전송할 수 있다.
상향 링크(120)의 데이터 영역(122)이 경쟁 기반으로 할당되는 경우에, 데이터 영역(122)에 대한 자원 할당 정보는 하향 링크(110)의 제어 정보 영역(113)을 이용하여 전송될 수도 있으나, 기계 타입 통신을 위하여 기지국이 전송하는 시스템 정보 또는 별도로 구성하는 자원할당 정보(예를 들어 페이징 절차/메시지를 이용하는 방법)를 이용하여 전송될 수도 있다.
상향 링크(120)의 제어 정보 영역(121)은 기계 타입 통신 기지국과 정보 교환을 위한 통신로 연결을 유지하는 기계 타입 통신 단말기에 전용(dedicated)으로 할당되어 운용될 수 있다. 이 경우, 경쟁 기반으로 데이터를 전송하는 기계 타입 통신 단말기들은 상향 링크(120)의 제어 정보 영역(121)을 이용하여 특별한 제어 정보를 전송할 수 있다.
상기에서 설명한 경쟁 기반으로 데이터를 전송하는 개념뿐만 아니라, 무선 자원을 공유하여 데이터를 전송하는 것도 가능하다. 복수의 기계 타입 통신 단말기들은 상향 링크 무선 자원을 공유하고, 특정 상향 링크 무선 자원을 공유하는 기계 타입 통신 단말기들은 서로 경쟁 없이 무선 자원을 공유하여 데이터를 전송할 수 있다. 기계 타입 통신 단말기들이 경쟁 없이 무선 자원을 공유하여 데이터를 전송하는 경우, 이 무선 자원들을 공유 할당용 무선 자원이라 할 수 있다. 경쟁기반과 달리 공유의 개념은 임의의 경쟁기반 상향링크 무선자원을 단말기 그룹 또는 MTC 장치 그룹이 공유하고 해당 상향링크 무선자원을 시간상으로 또는 서브 캐리어 영역 상에 경쟁없이 공유하는 방식을 의미한다.
특히 일부 기계 타입 통신 단말기들은 데이터 발생 빈도가 극히 낮아 대부분의 시간동안 단순히 모니터링 또는 감지만을 수행할 수 있다. 기계 타입 통신 단말기들은 비주기적 또는 주기적으로 기계 타입 통신 기지국의 제어에 따라서 간헐적으로 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우에, 각 기계 타입 통신 단말기들은 경쟁에 의한 충돌을 회피할 수 있도록 각 기계 타입 통신 단말기들간의 무선 자원을 공유할 수 있도록 자원 할당을 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 서브 프레임 구조를 도시한 도면이다.
도면의 가로축은 시간을 나타내고, 세로축은 주파수 대역을 나타낸다. 특히 세로축은 부반송파들의 인덱스를 나타낼 수 있다.
제1 서브 프레임(210)에서 경쟁 기반 무선 자원들 또는 공유 할당용 무선 자원들은 특정 부반송파 영역(211)에 할당되고, 다른 부반송파 영역(212)은 일반적인 전용(dedicated) 무선 자원으로 할당될 수 있다.
제2 서브 프레임(220)에서 경쟁 기반 무선 자원들 또는 공유 할당용 무선 자원들은 서로 이격된 부반송파 영역(222, 223)에 할당되고, 다른 부반송파 영역(221)은 전용 무선 자원으로 할당될 수 있다.
또한 제3 서브 프레임(230)에서 경쟁 기반 무선 자원들 또는 공유 할당용 무선 자원들은 서브 프레임(230)의 중간에 위치한 부반송파 대역(231)에 할당되고, 다른 부반송파 대역들(232, 233)은 전용 무선 자원으로 할당될 수 있다.
제4 서브 프레임(240)에서 한 서브 프레임의 모든 상향 링크 영역을 경쟁 기반 무선 자원 또는 공유 할당용 무선 자원으로 할당되거나, 제5 서브 프레임(250)에서 한 서브 프레임의 모든 상향 링크 영역을 전용 무선 자원으로 할당될 수 있다.
이상에서는 데이터 전송을 위한 무선 자원만을 고려하였으며, 제어 정보 영역은 상향 링크 서브 프레임의 특정 영역에 데이터 영역과는 별개로 할당되거나, 데이터 영역의 일부를 천공(puncturing)하여 할당될 수 있다.
특히, 제어 정보 영역은 OFDM(A)기반의 무선 통신 시스템에서 상향 링크 간섭을 완화하고, 상향 링크 부반송파간의 직교성을 확보하기 위한 프리앰블(261, 262) 또는 파일롯 심볼(271, 272, 273, 274, 275, 276)을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 프리앰블(261, 262) 또는 파일롯 심볼(271, 272, 273, 274, 275, 276)은 기계 타입 통신 단말기 또는 기계 타입 통신 단말기가 포함된 단말기 그룹, 기계 타입 통신 단말기가 이용하는 서비스의 속성에 따라서 다른 패턴을 가질 수 있다.
또는 기계 타입 통신 단말기 또는 기계 타입 통신 단말기가 포함된 단말기 그룹, 기계 타입 통신 단말기가 이용하는 서비스의 속성에 따라서, 기계 타입 통신 기지국은 경쟁 기반의 무선 자원을 구분하여 할당할 수 있다.
일측에 따르면, 기계 타입 통신 기지국은 각 속성에 따른 그룹 구성과 각 그룹에 대한 경쟁기반용 무선자원의 매핑 관계 또는 무선 자원 할당 정보를 시스템 정보를 이용하여 기계 타입 통신 단말기로 전송할 수 있다. 기계 타입 통신 단말기는 속성에 따른 무선 자원 할당 정보를 수신하여 경쟁 기반의 무선 자원을 인지할 수 있다. 시스템 정보는 무선 자원 할당 정보, 변조 및 부호화 정보, 무선 자원 액세스 정보 등을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 단말기 그룹은 복수의 기계 타입 통신 단말기를 포함할 수 있다. 동일한 단말기 그룹에 포함된 기계 타입 통신 단말기들은 그룹에 할당된 경쟁 기반의 무선 자원을 함께 공유하고, 경쟁 방식으로 해당 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
도 3은 복수의 캐리어 주파수를 사용하는 경우를 도시한 도면이다.
도 3에서 제1 기계 타입 통신 기지국은 주파수 대역(311, 312, 313)을 이용하여 기계 타입 통신 단말기들(340, 350)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 또한, 제2 기계 타입 통신 기지국은 주파수 대역(313, 314, 315)를 이용하여 기계 타입 통신 단말기들(350, 360)로부터 데이터를 수신할 수 있다.
일측에 따르면, 제1 단말기 그룹(340)은 제1 기계 타입 통신 기지국으로부터 상향링크 무선 자원을 전용으로 스케쥴링 받아 데이터를 전송하고, 제2 단말기 그룹(350)은 제1 기계 타입 통신 기지국 및 제2 기계 타입 통신 기지국이 함께 경쟁 기반 또는 공유 할당용으로 할당한 주파수 대역(313)을 이용하여 데이터를 전송하고, 제3 단말기 그룹(360)은 제2 기계 타입 통신 기지국으로부터 상향 링크 무선 자원을 전용으로 스케쥴링 받아 데이터를 전송할 수 있다.
도 3에서는 복수의 기계 타입 통신 기지국이 동일한 주파수 대역을 경쟁 기반 또는 공유 할당 주파수 대역으로 할당하는 실시예가 기재되었으나, 다른 실시예에 따르면, 각 기계 타입 통신 기지국이 별개의 주파수 대역을 경쟁 기반 또는 공유 할당 주파수 대역으로 할당하여 운용할 수도 있다.
일측에 따르면, 기계 타입 통신 기지국은 일반적인 캐리어 어그리게이션(carrier aggregation)에 따라서 임의로 복수의 콤포넌트 캐리어를 이용하여 콤포넌트 캐리어를 단위로 하여 주파수 대역을 경쟁 기반 또는 공유 할당 주파수 대역으로 할당하여 운용할 수도 있다.
다른 측면에 따르면, 기계 타입 통신 기지국은 콤포넌트 캐리어에 포함된 각각의 부반송파 대역을 경쟁 기반 또는 공유 할당 주파수 대역으로 운용할 수도 있다.
일측에 따르면, 기계 타입 통신 단말기의 성능(capability)에 따라서 경쟁 기반 또는 공유 할당 주파수 대역이 할당될 수 있다. 또한, 경쟁 기반 또는 공유 할당용 무선자원을 이용한 단말기 또는 기계 타입 통신 단말기의 정보 전송은 하향링크 제어정보로 전송하는 경쟁기반 또는 공유할당용 자원할당 정보 또는 시스템 정보 등에 의해 미리 설정(pre-configured) 또는 활성화(activation)/비활성화(deactivation) 절차에 따라 자원할당 및 전송을 위한 물리계층 정보들이 결정될 수 있다. 데이터를 전송하기 위한 물리계층 정보가 결정될 수 있다. 물리 계층 정보는 변조 및 부호화 정보, 경쟁 기반 또는 공유 할당용 프리앰블 또는 파일럿 심볼의 패턴 정보, 기계 타입 통신 단말기의 전송 전력 정보 등을 포함할 수 있다.
일측에 따르면, 기계 타입 통신 기지국은 각 기계 타입 통신 단말기에 대한 스케쥴링 식별자(단, 스케줄링 식별자는 기지국에서 기지국내의 임의의 단말기(또는 단말기들)에게 자원할당을 위하여 사용하는 식별자)를 이용한 전용 할당 방식을 이용하여 필요한 상향링크 무선자원을 할당할 수 있다. 또한, 기계 타입 통신 기지국은 각 단말기 그룹, 각 기계 타입 통신 단말기가 이용하는 서비스에 따른 스케쥴링 식별자를 이용하여 상향 링크 무선 자원을 할당할 수 있다.
일측에 따르면, 기계 타입 통신 기지국은 기계 타입 통신 단말기의 속성에 따라서 경쟁 기반 무선 자원 또는 공유 할당 무선자원을 다른 기준으로 운용할 수 있다. 예를 들어, 기계 타입 통신 기지국은 기계 타입 통신 단말기가 이용하는 서비스, 기계 타입 통신 단말기가 포함된 단말기 그룹 등에 따라서 전송 가능한 정보의 형태, 전송 최소 단위, 변조 및 부호화 수준, 가용한 경쟁기반 또는 공유할당 무선자원 영역, 재전송 적용 여부, 송신 전력, 자원 할당 주기 및 빈도 등을 결정하고, 결정된 바에 따라 서비스를 제공할 수 있다.
상기의 전송 가능한 정보의 형태는 다음의 내용을 포함할 수 있다.
1) 전송 불가능한 제어 메시지의 형태(type)
2) 전송 불가능한 트래픽 정보의 형태(type)
상기의 전송 최소 단위는 다음의 내용을 포함할 수 있다.
1) 자원할당 크기
2) 전송한 가능한 최대 메시지의 크기
3) 전송한 가능한 최대 부호화 블록의 크기
상기의 변조 및 부호화 수준은 다음의 내용을 포함할 수 있다.
1) 변조 방식(예를 들어QPSK, 8PSK, QAM 수준)
2) 부호화 레벨(부호화 방식, 부호화 수준)
일측에 따르면, 특정 기계 타입 통신 장치는 경쟁 방식에 따른 충돌로 인한 패킷 손실을 허용할 수 없을 수 있다. 이 경우에, 기계 타입 통신 기지국은 공유 할당 방식 또는 일반적인 셀룰라 시스템에서 스케쥴링 식별자(예를 들면, 3GPP LTE 시스템의 C-RNTI 등)를 이용한 전용(dedicated) 할당 방식을 이용하여 필요한 상향링크 무선자원을 할당할 수 있다.
또한, 기계 타입 통신 기지국은 기계 타입 통신 단말기, 기계 타입 통신 단말기가 이용하는 서비스, 기계 타입 통신 단말기가 포함된 단말기 그룹들을 위한 별개의 스케줄링 식별자를 도입하고, 도입된 별개의 스케줄링 식별자를 이용하여 경쟁기반 또는 공유할당용 상향링크 무선 자원을 할당할 수 있다.
기계 타입 통신 기지국은 기계 타입 통신 단말기, 기계 타입 통신 장치가 포함된 단말기 그룹 등에 따라 서로 다른 스케쥴링 식별자를 적용할 수 있다. 또한, 기계 타입 통신 기지국과 기계 타입 통신 단말기간의 통신로 연결(예를 들어, 3GPP 시스템의 RRC connection) 여부, 또는 상향링크 동기 유지 및 설정 여부에 따라 다른 스케줄링 식별자를 할당할 수 있다.
일측에 따르면, 기계 타입 통신 기지국은 기계 타입 통신 단말기가 상향링크 물리계층 전송 동기를 유지하는지 여부 또는 동기를 획득하였는지 여부에 따라 경쟁 기반 또는 공유할당용 상향링크 무선자원 할당 방식을 다르게 적용할 수 있다. 또한 기계 타입 통신 기지국은 기계 타입 통신 단말기가 상향링크 물리계층 전송 동기를 유지하는지 여부 또는 동기를 획득하였는지 여부에 따라 기계 타입 통신 단말기의 전송 방식을 다르게 적용할 수 있다.
예를 들어, 기계 타입 통신 기지국은 상향링크 동기를 유지하고 있는 기계 타입 통신 단말기에 할당될 상향링크 무선 자원과 상향링크 동기를 유지하고 있지 않는 기계 타입 통신 단말기에 할당될 상향링크 무선자원을 구분하여 운용할 수 있다.
또한, 상향링크 동기를 유지하고 있는 기계 타입 통신 단말기가 경쟁기반 또는 공유할당용 상향링크 무선자원으로 전송하는 경우에, 기계 타입 통신 기지국은 기계 타입 통신 단말기가 별도의 경쟁기반 전송용 프리엠블 또는 파일롯 심볼을 고려하지 않고 데이터를 전송하도록 상향링크 무선 자원을 운용할 수 있다.
상향링크 동기를 유지하고 있지 않는 기계 타입 통신 단말기 또는 단말기가 경쟁기반 또는 공유할당용 상향링크 무선자원으로 전송하는 경우에, 기계 타입 통신 기지국은 별도의 경쟁기반 전송용 프리엠블 또는 파일롯 심볼을 이용하여 데이터를 전송하도록 상향링크 무선 자원을 운용할 수 있다.
기계 타입 통신 기지국은 이러한 자원할당과 전송방식을 통하여 기계 타입 통신 단말기들과 기계 타입 통신 기지국과의 통신로 연결 여부, 또는 상향링크 동기 유지 및 설정 여부에 의존하지 않고, 최소한의 시간 지연으로 경쟁기반 또는 공유할당용 상향링크 무선자원을 할당하고, 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터를 수신할 수 있다.
또한, 기계 타입 통신 기지국은 미리 단말기 그룹에 경쟁 기반 또는 공유할당용 상향 링크 무선 자원을 할당함으로써, 단말기 그룹에 포함된 기계 타입 통신 단말기 로부터 별도의 상향링크 무선 자원 요청 없이 최소한의 시간 지연으로 데이터를 수신할 수 있다.
기계 타입 통신 기지국은 스케줄링 식별자에 의한 방법이 아니라, 무선망의 종단 노드(예를 들어, 기지국)에서 해당 서비스 영역 전체에 공통으로 알리는 제어 정보(3GPP 시스템의 시스템 정보(SIB(System Information Block) 정보) 등을 이용하여 상향링크 무선 자원을 할당할 수 있다.
이 경우에, 기계 타입 통신 기지국은 기계 타입 통신 기지국과 기계 타입 통신 단말기의 통신로 연결 여부, 또는 상향링크 동기 유지 및 설정 여부에 따라 기계 타입 통신 단말기에 서로 다른 경쟁기반 또는 공유할당용 무선자원을 할당할 수 있다.
도 4는 경쟁 기반으로 상향 링크 무선 자원을 할당하는 것을 단계별로 설명한 순서도이다.
단계(430)에서 기계 타입 통신 기지국(420)은 커버리지 내의 기계 타입 통신 단말기(410)들에게 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어정보를 전송한다. 일측면에 따르면, 기계 타입 통신 기지국(420)은 기지국의 시스템 정보를 이용하여 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 커버리지 내의 복수의 기계 타입 통신 단말기들로 방송할 수 있다. 다른 측면에 따르면, 기계 타입 통신 기지국(420)은 별개의 제어 채널을 이용하여 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 기계 타입 통신 단말들로 전송할 수 있다.
다른 실시예에 따르면 단계(430)에서 기계 타입 통신 기지국(420)은 커버리지 내의 기계 타입 통신 단말기(410)들에게 공유 할당 무선 자원에 대한 제어 정보를 전송할 수 있다.
단계(440)에서 기계 타입 통신 기지국(420)은 기계 타입 통신 단말기(410)들에게 경쟁 기반 무선 자원을 할당한다. 기계 타입 통신 단말기(410)는 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 이용하여 경쟁 기반 무선 자원을 식별할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 단계(440)에서 기계 타입 통신 기지국(420)은 커버리지 내의 기계 타입 통신 단말기(410)들에게 공유 할당 무선 자원을 할당한다. 기계 타입 통신 단말기(410)는 공유 할당 무선 자원에 대한 제어 정보를 이용하여 공유 할당 무선 자원을 식별할 수 있다.
단계(440)에서 기계 타입 통신 기지국(420)은 해당 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송할 기계 타입 통신 단말기(410)의 식별자를 커버리지 내의 기계 타입 통신 단말기들로 전송할 수 있다. 기계 타입 통신 단말기(410)는 자신의 식별자와 수신된 식별자를 비교하여 기계 타입 통신 단말기(410)가 데이터를 전송하기 위하여 이용할 무선 자원을 식별할 수 있다.
일측에 따르면, 기계 타입 통신 기지국(420)은 기계 타입 통신 단말기(410)의 식별자, 기계 타입 통신 단말기(410)가 포함된 단말기 그룹의 식별자 또는 기계 타입 통신 단말기(410)가 이용하는 서비스에 따른 식별자를 커버리지 내의 기계 타입 통신 단말기들로 전송하고, 기계 타입 통신 단말기(410)는 자신의 식별자와 수신된 식별자를 비교하여 데이터를 전송하기 위한 무선 자원을 식별할 수 있다.
단계(450)에서 기계 타입 통신 기지국(420)은 경쟁 기반 무선 자원 또는 공유 할당 무선 자원을 이용하여 기계 타입 통신 단말기(410)로부터 데이터를 수신한다.
일측에 따르면, 기계 타입 통신 기지국(420)은 경쟁 기반 무선 자원을 이용하여 기계 타입 통신 단말기(410)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 경쟁 기반 무선 자원은 복수의 기계 타입 통신 단말기들이 서로간의 협의 없이 데이터를 전송할 수 있는 무선 자원이다. 만약 하나의 기계 타입 통신 단말기만이 특정 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송한다면, 기계 타입 통신 기지국(420)은 데이터를 성공적으로 수신할 수 있다. 그러나, 복수의 기계 타입 통신 단말기들이 동일한 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송한다면, 기계 타입 통신 기지국(420)은 데이터를 성공적으로 수신할 수 없다. 따라서, 경쟁 기반 무선 자원을 이용한 데이터 전송은 오류 발생의 가능성이 상당히 높다.
다른 측면에 따르면, 기계 타입 통신 기지국(420)은 공유 할당 무선 자원을 이용하여 기계 타입 통신 단말기(410)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 공유 할당 무선 자원은 복수의 기계 타입 통신 단말기들을 포함하는 단말기 그룹에 할당된다. 단말기 그룹에 포함된 기계 타입 통신 단말기들은 서로 협의 하여 특정 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송할 기계 타입 통신 단말기(410)를 선택할 수 있다. 따라서 공유 할당 무선 자원을 이용한 데이터 전송의 오류 발생 가능성은 상당히 낮다.
일실시예에 따르면, 단계(440)에서 기계 타입 통신 기지국(420)은 복수의 무선 자원을 경쟁 기반 무선 자원으로 할당하거나, 공유 할당 무선 자원으로 할당할 수 있다. 예를 들어, 공유할당용 무선자원을 연속적으로 할당하거나 또는 다중 서브 프레임에 걸쳐 이산적으로 복수개의 무선자원을 할당할 수 있다. 이 경우에, 단계(450)에서 기계 타입 통신 기지국(420)은 복수의 무선 자원을 이용하여 기계 타입 통신 단말기(410)로부터 동일한 데이터를 반복적으로 수신할 수 있다. 동일한 데이터를 반복적으로 수신한다면, 오류 발생의 가능성이 낮아지므로, 데이터 전송의 신뢰성이 향상된다.
일실시예에 따르면, 단계(460)에서 기계 타입 통신 기지국(420)은 수신한 데이터에 오류가 발생했는지 여부를 판단하고, 수신한 데이터에 대한 ACK/NACK를 기계 타입 통신 단말기(410)로 전송한다.
다른 실시예에 따르면, 단계(450)에서 기계 타입 통신 기지국(420)은 데이터를 성공적으로 수신할 수 있다. 이 경우, 기계 타입 통신 기지국(420)은 데이터를 전송한 기계 타입 통신 단말기(410)의 식별자를 해당 기계 타입 통신 단말기(410)로 전송할 수 있다.
시스템의 설정에 따르면 기계 타입 통신 기지국(420)은 단계(450, 460)들 중에서 어느 하나의 단계만을 실시할 수 있다.
만약 단계(450)에서 데이터 전송이 실패한 경우, 기계 타입 통신 단말기(410)는 기계 타입 통신 기지국(420)으로부터 NACK를 수신한다. 이 경우, 단계(480)에서 기계 타입 통신 단말기(410)는 해당 데이터를 재전송한다.
도 5는 자원 요청에 기반하여 상향 링크 무선 자원을 할당하는 것을 단계별로 설명한 순서도이다.
단계(530)에서 기계 타입 통신 기지국(520)은 경쟁 기반 무선 자원 또는 공유 할당 무선 자원에 대한 제어 정보를 기계 타입 통신 단말기(510)로 전송한다. 일실시예에 따르면 기계 타입 통신 기지국(520)은 기계 타입 통신 기지국(520)의 시스템 정보 등을 이용하여 경쟁 기반 무선 자원 또는 공유 할당 무선 자원에 대한 제어 정보를 전송할 수 있다.
단계(540)에서 기계 타입 통신 단말기(510)는 자원 요청을 기계 타입 통신 기지국(520)으로 전송한다. 이 경우에, 자원 요청 절차는 시스템이 설정한 자원 요청 절차 또는 임의 접속 절차를 준용할 수 있다. 자원 요청을 위해 사용하는 자원요청 비트 정보(예를 들어 상향링크 제어정보 상의 SR(Scheduling Request) 비트 정보) 또는 자원요청을 위한 접속용 프리엠블을 복수개의 기계 타입 통신 단말기들이 공유하여 사용할 수 있도록 운용할 수 있다.
이를 위하여 기계 타입 통신 기지국(520)은 임의 접속용 프리앰블 의 일부를 경쟁 기반 전송용으로 구분하여 할당할 수 있다. 기계 타입 통신 기지국(520)은 단계(530)에서 경쟁 기반 전송용으로 구분하여 할당된 프리앰블에 대한 정보를 제어 정보로서 기계 타입 통신 단말기(510)로 전송할 수 있다.
단계(550)에서 기계 타입 통신 단말기(510)는 기계 타입 통신 기지국(520)으로부터 수신한 제어 정보에 기반하여 경쟁 기반 무선 자원 또는 공유 할당 무선 자원을 식별할 수 있다.
이하 단계(560) 내지 단계(580)은 도 4에서의 단계(450) 내지 단계(480)과 유사하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 6은 페이징 정보에 기반하여 상향 링크 무선 자원을 할당하는 것을 단계별로 설명한 순서도이다. 본 발명의 일실시예에 따르면, 기계 타입 통신 기지국(620)은 페이징 정보를 이용하여 하향 링크로 임의 지시 정보를 전송할 수 있다. 또한 기계 타입 통신 기지국(620)은 페이징 정보를 이용하여 기계 타입 통신 단말기(610)의 동작을 제어할 수 있다.
예를 들어, 기계 타입 통신 기지국(620)은 스케쥴링 식별자를 기계 타입 통신 단말기(610)에 대하여 할당하거나, 스케쥴링 식별자를 기계 타입 통신 단말기(610)가 포함된 단말기 그룹에 대하여 할당할 수 있다. 기계 타입 통신 기지국(620)은 스케쥴링 식별자를 이용하여 하향링크 지시 정보를 전송할 수 있다.
일측에 따르면 하향 링크 지시 정보는 하기 내용을 포함할 수 있다.
1) 시스템 정보의 수신 지시
2) 기계 타입 통신 단말기들에 대한 제어 정보의 수신을 지시
3) 기계 타입 통신 단말기가 이용하는 서비스 관련 파라미터의 재설정을 지시
4) 상향 링크 보고 또는 메시지 전송을 지시
5) 기계 타입 통신 단말기 또는 서비스를 위한 SW 업그레이드(upgrade) 수신 지시
단계(630)에서 기계 타입 통신 기지국(620)은 기계 타입 통신 단말기(610)에 대하여 할당된 스케쥴링 식별자를 이용하여 페이징 정보 또는 하향 링크 수신 지시 메시지를 전송한다. 여기서, 기계 타입 통신 기지국(620)이 기계 타입 통신 단말기(610)를 식별하기 위하여 임시로 설정한 C-RNTI 등이 스케쥴링 식별자로서 사용될 수 있다.
단계(640)에서 기계 타입 통신 기지국(620)은 페이징 정보 또는 햐향 링크 수신 지시 메시지에 상응하는 하향 링크 메시지를 전송한다. 기계 타입 통신 단말기는 페이징 정보 또는 하향 링크 수신 지시 메시지에 따라서 하향 링크 메시지를 수신한다.
일실시예에 따르면, 기계 타입 통신 기지국(620)은 페이징 정보 또는 하향 링크 메시지를 전송하는 별개의 무선 자원을 할당하고, 기계 타입 통신 단말기(610)는 페이징 정보 또는 하향 링크 수신 지시 메시지를 이용하여 하향 링크 메시지를 전송하는 무선 자원에 대한 정보를 전송할 수 있다.
단계(650)에서 기계 타입 통신 단말기(610)는 페이징 정보 또는 하향 링크 수신 지시 메시지에 대한 수신을 확인하고, 수신된 페이징 정보 또는 하향 링크 수신 지시 메시지에 따라서 상향링크 자원 요청, 파라미터 재설정, 기계 타입 통신 기능을 위한 업그레이드(upgrade) SW 수신 개시 등의 절차를 수행할 수 있다.
단계(660)에서 기계 타입 통신 단말기(610)는 기계 타입 통신 기지국(620)으로부터 시스템 정보를 수신한다. 일측에 따르면 단계(670)에서 기계 타입 통신 단말기(610)는 시스템 정보에 포함된 파라미터에 따라서 파라미터를 재설정할 수 있다.
단계(680)에서 기계 타입 통신 단말기는 데이터를 전송하기 위한 상향 링크 무선 자원에 대한 자원 요청을 기계 타입 통신 기지국(620)으로 전송할 수 있다. 일측에 따르면, 자원 요청을 기계 타입 통신 기지국(620)으로 전송하기 위한 상향 링크 무선 자원은 단계(604)에서 적용된 스케쥴링 식별자 또는 하향 링크 메시지의 무선 자원 등과 일정한 매핑 관계를 가질 수 있다. 이 경우, 기계 타입 통신 단말기(610)는 자원 요청을 전송하기 위한 상향 링크 무선 자원에 대한 제어 정보를 명확히 수신하지 못한 경우에도 자원 요청을 전송할 수 있다.
여기서 일정한 매핑 관계는 하향 링크 메시지와 자원 요청을 전송하기 위한 무선 자원의 주파수 대역, 캐리어 콤포넌트, 자원 요청을 전송하는 서브 프레임의 인덱스, 전송 타이밍 정보, 변조 및 부호화 정보 등의 관계를 의미할 수 있다. 또한 임의 접속 절차를 준용하여 자원 요청을 전송하는 경우에, 임의 접속 프리앰블의 인덱스와 하향 링크 메시지와의 관계도 매핑 관계에 포함될 수 있다.
도 7은 데이터 전송에 응답하여 ACK/NACK를 전송하는 것을 도시한 도면이다.
기계 타입 통신 기지국은 상향 링크의 복수의 무선 자원을 기계 타입 통신 단말기에 대해서 할당하고, 할당된 복수의 무선 자원에 대한 제어 정보를 하나의 스케쥴링 정보를 이용하여 전송할 수 있다. 기계 타입 통신 단말기는 스케쥴링 정보를 이용하여 복수의 무선 자원에 대한 제어 정보를 수신한다. 기계 타입 통신 단말기는 제어 정보를 이용하여 할당된 복수의 무선 자원을 식별할 수 있다.
도 7을 참고하면, 기계 타입 통신 기지국은 상향 링크(710)의 복수의 무선 자원(711, 712, 713)을 상향 링크 데이터 전송을 위하여 할당할 수 있다. 기계 타입 통신 단말기는 경쟁 기반으로 또는 공유 할당 기반으로 상향 링크 무선 자원(711, 712, 713)을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
먼저, 기계 타입 통신 단말기가 경쟁 기반으로 데이터를 전송하는 경우를 살펴보자. 경쟁 기반으로 데이터를 전송하는 경우에, 복수의 기계 타입 통신 단말기들이 포함된 단말기 그룹에 대하여 상향 링크 무선 자원(711, 712, 713)이 할당된다. 기계 타입 통신 단말기들은 상향 링크 무선 자원(711, 712, 713)들 중에서 적어도 하나 이상의 무선 자원을 선택하고, 선택한 상향 링크 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
단말기 그룹에 포함된 제1 기계 타입 통신 단말기는 제1 상향 링크 무선 자원(711)을 선택할 수 있다. 만약 단말기 그룹에 포함된 다른 기계 타입 통신 단말기가 제1 상향 링크 무선 자원(711)을 선택하지 않은 경우에, 제1 기계 타입 통신 단말기는 제1 상향 링크 무선 자원(711)을 이용하여 데이터를 성공적으로 전송할 수 있다. 이 경우, 제1 기계 타입 통신 단말기는 제1 하향 링크 무선 자원(721)을 이용하여 전송된 데이터에 대한 ACK를 수신할 수 있다. 또한, 제1 기계 타입 통신 단말기의 데이터 전송이 종료 되었으므로, 제1 기계 타입 통신 단말기는 제2 상향 링크 무선 자원(712) 및 제3 상향 링크 무선 자원을 이용하지 않는다. 기계 타입 통신 기지국은 제2 상향 링크 무선 자원(712) 및 제3 상향 링크 무선 자원을 다른 단말기 그룹에 할당하여 추가적으로 데이터를 수신할 수 있다. 만일, 제1 하향 링크 무선 자원(721)을 이용하여 전송된 데이터에 대한 NACK를 수신하였다면, 제2 상향 링크 무선 자원(712)을 통하여 재전송을 수행할 수 있다. 제2 하향 링크 무선 자원(722)를 통하여 제2 상향 링크 무선 자원(712)에 대한 ACK를 수신하였다면, 제3 상향 링크 무선 자원을 이용하지 않는다.
일측에 따르면 단말기 그룹에 포함된 제1 기계 타입 통신 단말기뿐만 아니라, 동일한 단말기 그룹에 포함된 제2 기계 타입 통신 단말기도 제1 상향 링크 무선 자원(711)을 선택할 수 있다. 이 경우, 제1 기계 타입 통신 단말기와 제2 기계 타입 통신 단말기 모두가 제1 상향 링크 무선 자원(711)을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 두 데이터가 충돌하므로, 기계 타입 통신 기지국은 데이터를 수신할 수 없고, 제1 하향 링크 무선 자원(721)을 이용하여 ACK를 전송할 수 없다.
이 경우, 제1 기계 타입 통신 단말기 및 제2 기계 타입 통신 단말기는 제2 상향 링크 무선 자원(712) 또는 제3 상향 링크 무선 자원(713) 중에서 적어도 하나의 무선 자원을 선택하고 선택된 무선 자원을 이용하여 데이터를 재전송할 수 있다. 만약 제1 기계 타입 통신 단말기와 제2 기계 타입 통신 단말기가 서로 다른 무선 자원을 선택한다면 데이터 전송은 성공할 가능성이 매우 높다. 만약 제1 기계 타입 통신 단말기가 제2 상향 링크 무선 자원(712)을 선택하여 데이터를 재전송하고, 재전송이 성공한 경우에, 제1 기계 타입 통신 단말기는 제2 하향 링크 무선 자원(722)을 이용하여 재전송된 데이터에 대한 ACK를 수신할 수 있다.
다른 실시예에 따르면 단말기 그룹에 포함된 제1 기계 타입 통신 단말기와 제2 기계 타입 통신 단말기는 공유 할당 방식을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우에, 동일한 단말기 그룹에 포함된 제1 기계 타입 통신 단말기와 제2 기계 타입 통신 단말기는 서로 협의하여 각 단말기가 사용할 무선 자원을 결정한다. 일측에 따르면, 제1 기계 타입 통신 단말기는 제1 상향 링크 무선 자원(711)을 이용하여 제1 데이터를 전송하고, 제2 기계 타입 통신 단말기는 제2 상향 링크 무선 자원(712)을 이용하여 제2 데이터를 전송하는 것으로 협의할 수 있다. 이 경우, 데이터 전송이 성공할 가능성은 매우 높다.
도 7에서 설명된 실시예에 따르면, 기계 타입 통신 기지국은 한번의 무선 자원 할당 절차를 이용하여 복수의 무선 자원을 단말기 그룹에 할당한다. 단말기 그룹에 포함된 기계 타입 통신 단말기는 할당된 무선 자원들 중에서 어느 하나의 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송하고, 전송이 실패한 경우에 할당된 다른 무선 자원들 중에서 어느 하나의 무선 자원을 이용하여 데이터를 재전송할 수 있다.
도 7에 도시된 실시예에 따르면, 데이터 전송 실패시 다시 데이터 할당 절차를 수행하지 않아도 된다. 따라서, 기계 타입 통신 단말기는 간단할 절차를 이용하여 데이터를 성공적으로 전송할 수 있다.
도 8은 본 발명에 따른 스케쥴링 메시지의 일예를 도시한 도면이다.
스케쥴링 메시지는 기계 타입 통신 단말기에 할당된 상향 링크 무선 자원에 대한 정보를 기계 타입 통신 기지국으로부터 기계 타입 통신 단말기로 전송하기 위하여 사용된다.
일측에 따르면 스케쥴링 메시지는 할당 정보 IE(Information Element) 및 자원 할당 구성 정보 IE를 포함할 수 있다. 여기서, 자원 할당 정보 구성 정보 IE는 스케쥴링 메시지의 크기, 스케쥴링 메시지에 포함된 할당 정보 IE의 개수, 할당 정보 IE의 크기에 대한 정보를 포함할 수 있다. 하나의 할당 정보 IE는 기계 타입 통신 단말기의 식별자(821), 상향 링크 무선 자원 할당 정보, 확장자 비트(EB: Extention Bit, 823)을 포함할 수 있다.
식별자(821, 831, 841)은 할당 정보 IE가 어느 기계 타입 통신 단말기에 대한 것인가를 나타내는 정보로서, 해당 단말기의 식별자에 대한 정보를 포함할 수 있다. 여기서, 기계 타입 통신 기지국이 해당 단말기를 식별하기 위하여 임시로 할당한 식별자(예:C-RNTI), IMSI, TMSI, 기계 타입 통신 단말기의 MAC 주소, 기계 타입 통신 단말기의 시리얼 번호 등이 식별자로서 사용될 수 있다.
또한, 상향 링크 무선 자원 할당 정보(822, 832, 842)는 기계 타입 통신 단말기가 데이터를 전송하기 위하여 사용하는 상향 링크 무선 자원의 위치에 대한 정보, 상향 링크로 전송할 데이터의 변조 방식에 대한 정보, 상향 링크로 전송할 데이터의 부호화 레벨에 대한 정보 등을 포함할 수 있다.
일측에 따르면 상향 링크 무선 자원 할당 정보(822, 832, 842)가 임의 접속을 위한 할당 정보인 경우에, 상향 링크 무선 자원 할당 정보(822, 832, 842)는 임의 접속을 위한 상향 링크 무선 자원의 위치에 대한 정보 또는 임의 접속 프리앰블의 인덱스에 대한 정보등을 추가적으로 포함할 수 있다.
다른 측면에 따르면 상향 링크 무선 자원 할당 정보(822, 832, 842)가 임의 접속을 위한 할당 정보가 아닌 경우에, 상향 링크 무선 자원 할당 정보(822, 832, 842)는 상향링크 전송에 필요한 마스킹 시퀀스, 호핑 시퀀스, 스케쥴링 식별자, 또는 CDD(Cyclic Delay Diversity)전송을 위한 정보 등을 추가로 포함할 수 있다.
EB 정보(823, 833, 843)는 하나의 할당 정보 IE 이후에 추가적인 할당 정보 IE가 존재하는지에 대한 정보이다. 일측에 따르면, 만약 자원 할당 구성 정보(810)에 할당 정보 IE의 크기가 고정되고, 할당 정보 IE의 개수를 나타내는 정보가 존재하는 경우에는 EB 정보는 존재하지 않을 수 있다.
다른 측면에 따르면, 할당 정보 IE의 크기가 고정되거나, 또는 할당 정보 IE 내에 할당 정보 IE의 크기 정보가 포함된 경우에는 EB 정보를 통하여 이후의 할당 정보 IE의 존재 여부를 확인할 수 있다. 이 경우에는 스케쥴링 메시지는 자원 할당 구성 정보(810)를 포함하지 않을 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 기계 타입 통신 단말기의 구조를 도시한 블록도이다. 기계 타입 통신 단말기(900)는 수신부(910), 제어부(920), 및 전송부(930)를 포함한다.
일측에 따르면, 수신부(910)는 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 기지국으로부터 수신한다.
제어부(920)는 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 이용하여 경쟁 기반 무선 자원을 식별한다.
전송부(930)는 경쟁 기반 무선 자원을 이용하여 기계 타입 통신 기지국(940)으로 데이터를 전송한다. 일측에 따르면 전송부(930)는 기계 타입 통신 단말기(900)의 식별자를 데이터와 함께 기계 타입 통신 기지국(940)으로 전송할 수 있다. 기계 타입 통신 기지국(940)은 기계 타입 통신 단말기(900)의 식별자에 기반하여 복수의 기계 타입 통신 단말기(900, 950)들 중에서 어는 기계 타입 통신 단말기로부터 데이터를 수신하였는지 알 수 있다.
여기서, 기계 타입 통신 단말기(900)에 대한 C-RNTI, IMSI, TMSI, 기계 타입 통신 단말기의 MAC 주소 및 기계 타입 통신 단말기의 시리얼 번호 중에서 적어도 하나 이상이 기계 타입 통신 단말기(900)의 식별자로서 사용될 수 있다.
전송부(930)가 경쟁 기반 무선 자원을 이용하여 데이터를 기계 타입 통신 기지국(940)으로 전송하는 경우에, 전송부(930)가 전송한 데이터는 제2 기계 타입 통신 단말기(950)가 전송한 데이터와 충돌할 수 있다. 이 경우, 데이터 전송은 실패한다.
데이터 전송이 성공한 경우에, 수신부(910)는 데이터에 대한 ACK를 수신할 수 있다. 또한 데이터 전송이 실패한 경우에, 수신부(910)은 데이터에 대한 NACK를 수신할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 수신부(910)는 공유 할당 무선 자원에 대한 제어 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 제어부(920)는 공유 할당 무선 자원에 대한 제어 정보를 이용하여 공유 할당 무선 자원을 식별한다. 기계 타입 통신 단말기(900)는 제2 기계 타입 통신 단말기(950)와 협의하여 어느 단말기가 특정 상향 링크 무선 자원을 이용하여 데이터를 기계 타입 통신 기지국(940)으로 전송할지를 결정한다. 공유 할당 무선 자원을 이용하는 경우에, 특정 무선 자원은 특정 기계 타입 통신 단말기(900)만이 이용한다. 따라서 데이터 전송의 성공 가능성이 높다.
데이터 전송이 실패한 경우에, 전송부(930)는 데이터를 재전송할 수 있다. 일측에 따르면, 수신부(910)는 복수의 경쟁 기반 무선 자원을 한번에 수신할 수 있다. 이 경우에, 제어부는 복수의 경쟁 기반 무선 자원을 한번에 식별하고, 전송부(930)는 식별된 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 적어도 하나 이상의 무선 자원을 선택하여 데이터를 전송할 수 있다. 만약 데이터 전송이 실패하면, 전송부(930)는 식별된 경쟁 기반 무선 자원 중에서 다른 무선 자원을 선택하고, 선택된 무선 자원을 이용하여 데이터를 재전송할 수 있다.
즉, 전송부(930)는 한번의 무선 자원 할당을 이용하여 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터를 연속적으로 전송함으로써, 데이터 전송의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
일측에 따르면 전송부(930)가 전송한 데이터가 성공적으로 전송되면, 수신부(910)는 기계 타입 통신 기지국(940)은 수신한 데이터에 대한 ACK를 기계 타입 통신 단말기(900)로 전송한다. 수신부(910)는 전송된 데이터에 대한 ACK를 수신하고, 제어부(920)는 ACK에 기반하여 데이터의 전송 성공 여부를 판단할 수 있다.
만약 전송부(930)가 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제1 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송하고, 수신부(910)가 데이터에 대한 ACK를 수신한 경우에, 제1 무선 자원 이후의 제2 무선 자원 및 제3 무선 자원을 이용한 데이터 전송은 포기하고 데이터 전송을 종료할 수 있다. 제2 무선 자원 및 제3 무선 자원은 더 이상 사용되지 않으므로, 기계 타입 통신 기지국(940)은 다른 데이터를 수신하기 위하여 제2 무선 자원 및 제3 무선 자원을 다시 할당할 수 있다.
일측에 따르면, 전송부(930)가 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제1 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송하고, 수신부(910)가 데이터에 대한 ACK를 수신하지 못한 경우에, 전송부(930)는 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제2 무선 자원을 선택하고, 선택된 제2 무선 자원을 이용하여 데이터를 재전송할 수 있다.
일측에 따르면 수신부(910)는 기계 타입 통신 기지국(940)으로부터 페이징 정보를 수신할 수 있다. 이 경우, 전송부(930)는 페이징 정보에 응답하여 데이터를 전송할 수 있다. 기계 타입 통신 기지국(940)은 특정 기계 타입 통신 단말기(900)로부터 데이터를 수신하기 위하여 페이징 정보를 전송할 수 있다.
다른 측면에 따르면, 전송부(930)는 기계 타입 통신 기지국(940)으로 자원 할당 요청을 전송할 수 있다. 기계 타입 통신 기지국(940)은 자원 할당 요청에 응답하여 기계 타입 통신 단말기(900)에 무선 자원을 할당한다. 기계 타입 통신 기지국(940)은 경쟁 기반 무선 자원을 할당할 수도 있고, 공유 할당 방식의 무선 자원을 할당할 수도 있다. 기계 타입 통신 단말기(900)는 데이터를 상향 링크로 전송하기 위하여 능동적으로 자원 할당을 요구할 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기계 타입 통신 기지국의 구조를 도시한 블록도이다. 기계 타입 통신 기지국(1000)은 자원 할당부(1010), 전송부(1020) 및 수신부(1030)를 포함할 수 있다.
자원 할당부(1010)는 기계 타입 통신 기지국(1000)에 할당된 무선 자원들 중에서 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)에 할당된 무선 자원을 결정한다. 자원 할당부(1010)에 할당된 무선 자원들은 기계 타입 통신 기지국(1000)이 이용 가능한 무선 자원이다. 자원 할당부(1010)는 결정된 무선 자원을 경쟁 기반으로 또는 공유 할당 방식으로 할당할 수 있다.
전송부(1020)는 할당된 무선 자원에 대한 제어 정보를 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)로 전송한다. 각 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)들은 동일한 단말기 그룹에 포함될 수도 있고, 서로 다른 단말기 그룹에 포함될 수도 있다.
수신부(1030)는 할당된 무선 자원을 이용하여 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)들로부터 데이터를 수신한다.
일측에 따르면 각 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)는 동일한 단말기 그룹에 포함될 수 있다. 자원 할당부(1010)는 결정된 무선 자원을 경쟁 기반 무선 자원으로 각 단말기(1040, 1050)를 포함하는 단말기 그룹에 할당할 수 있다.
각 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)는 할당된 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 각 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)가 모두 전송할 데이터가 있는 경우에, 각 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)은 동일한 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우, 데이터는 서로 충돌하고, 수신부(1030)는 데이터를 수신할 수 없다.
다른 측면에 따르면 자원 할당부(1010)는 결정된 무선 자원을 공유 할당 기반 무선 자원으로 각 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)를 포함하는 단말기 그룹에 할당할 수 있다. 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)들은 서로 협의하여 서로 다른 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송할 수 있도록 한다.
일측에 따르면, 수신부(1030)는 데이터를 전송한 기계 타입 통신 단말기(1040)로부터 기계 타입 통신 단말기(1040)의 식별자를 수신할 수 있다. 수신부(1030)는 수신한 식별자에 기반하여 데이터를 전송한 기계 타입 통신 단말기를 식별할 수 있다.
일측에 따르면 자원 할당부(1010)는 복수의 무선 자원을 한번에 단말기 그룹에 할당할 수 있다. 전송부(1020)는 할당된 복수의 무선 자원에 대한 제어 정보를 기계 타입 통신 단말기로 전송할 수 있다.
수신부(1040, 1050)는 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)로부터 데이터를 수신한다. 데이터 수신이 성공한 경우에, 전송부(1020)는 데이터에 대한 ACK를 기계 타입 통신 단말기(1040, 1050)로 전송할 수 있다.
일측에 따르면 자원 할당부(1010)는 복수의 무선 자원을 단말기 그룹에 할당할 수 있다. 복수의 무선 자원은 제1 무선 자원, 제2 무선 자원을 포함할 수 있다. 제2 무선 자원은 제1 무선 자원 이후의 무선 자원일 수 있다. 기계 타입 통신 단말기(1040)는 제1 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다.
만약 수신부(1030)가 제1 무선 자원을 이용하여 성공적으로 데이터를 수신한 경우에, 전송부(1020)는 수신한 데이터에 대한 ACK를 기계 타입 통신 단말기(1040)로 전송할 수 있다. 이 경우, 수신부(1030)는 제2 무선 자원을 이용한 데이터 수신은 포기하고, 데이터 수신 절차를 종료할 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제1 무선 자원을 이용한 데이터 전송은 실패할 수 있다. 이 경우에, 수신부(1030)는 제1 무선 자원을 이용하여 데이터를 수신하지 못한다. 전송부(1020)는 데이터에 대한 ACK를 전송하지 못한다. 수신부(1030)는 제2 무선 자원을 이용하여 데이터를 재수신할 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면 전송부(1020)는 기계 타입 통신 단말기(1040)로 페이징 정보를 전송하고, 수신부(1030)는 페이징 신호에 응답하여 기계 타입 통신 단말기(1050)로부터 데이터를 수신할 수 있다. 기계 타입 통신 기지국(1000)은 페이징 정보를 이용하여 기계 타입 통신 단말기(1040)가 데이터를 전송하도록 제어할 수있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 기계 타입 통신 단말기의 구조를 도시한 블록도이다. 기계 타입 통신 단말기(1100)는 수신부(1110) 및 전송부(1120)를 포함한다.
수신부(1110)는 무선 자원에 대한 제어 정보를 기계 타입 통신 기지국(1120)으로부터 수신한다. 일측에 따르면 무선 자원은 기계 타입 통신 기지국(1120)에 할당된 시간 구간, 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
일측에 따르면 기계 타입 통신 기지국(1130) 및 기계 타입 통신 단말기(1100)는 복수의 캐리어 콤포넌트들을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우에, 경쟁 기반 무선 자원은 복수의 캐리어 콤포넌트들 중에서 일부 캐리어 콤포넌트에만 할당될 수 있다.
일측에 따르면, 수신부(1110)는 기계 타입 통신 기지국의 시스템 정보를 이용하여 무선 자원에 대한 제어 정보를 수신할 수 있다.
일측에 따르면, 무선 자원은 경쟁 기반으로 할당될 수 있고, 공유 할당 방법에 따라서 할당될 수도 있다. 무선 자원이 경쟁 기반으로 할당된 경우에, 복수의 기계 타입 통신 단말기들은 서로 협의 없이, 무선 자원을 이용하여 데이터를 전송한다. 무선 자원이 공유 할당 방법에 따라서 할당된 경우에, 복수의 기계 타입 통신 단말기들은 서로 협의하여 데이터를 전송한다. 공유 할당 방법에 따르면, 특정 무선 자원은 특정 기계 타입 통신 단말기가 사용하도록 협의 되므로, 데이터 전송의 신뢰도가 향상된다.
일측에 따르면, 경쟁 기반 무선 자원은 파일럿 심볼 또는 프리앰블을 전송하기 위한 제어 영역 및 데이터를 전송하기 위한 데이터 영역을 포함할 수 있다.
전송부(1120)는 경쟁 기반 무선 자원을 이용하여 기계 타입 통신 기지국(1130)으로 데이터를 전송한다. 특히 전송부(1120)는 경쟁 기반 무선 자원에 포함된 데이터 영역을 이용하여 데이터를 전송할 수 있다. 이 경우에, 데이터 영역에 포함된 데이터는 제어 영역에 포함된 파일럿 심볼 또는 프리앰블을 이용하여 복조될 수 있다.
상기에서 설명한 기계 타입 통신 단말기의 동작은 기존 이동통신 단말기에서의 단말기의 연결 상태(Connection state) 즉, 휴지상태(idle state) 또는 연결 상태(connected state)와 관계없이 자원할당 및 데이터 전송의 관점에서 독립적으로 적용할 수 있다.
900: 제1 기계 타입 통신 단말기
910: 수신부
920: 제어부
930: 전송부
940: 기계 타입 통신 기지국
950: 제2 기계 타입 통신 단말기

Claims (19)

  1. 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 기지국으로부터 수신하는 수신부;
    상기 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 이용하여 경쟁 기반 무선 자원을 식별하는 제어부;
    상기 경쟁 기반 무선 자원을 이용하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 전송부
    를 포함하는 기계 타입 통신 단말기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전송부는 상기 기계 타입 통신 단말기의 식별자를 상기 기지국으로 전송하는 기계 타입 통신 단말기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 식별자는 상기 기계 타입 통신 단말기에 대한 C-RNTI, IMSI, TMSI, 상기 단말기의 MAC 주소, 및 상기 단말기의 시리얼 번호 중에서 어느 하나인 기계 타입 통신 단말기.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 복수의 상기 경쟁 기반 무선 자원을 식별하고,
    상기 전송부는 상기 복수의 경쟁 기반 무선 자원들을 이용하여 상기 데이터를 연속적으로 전송하는 기계 타입 통신 단말기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전송부는 상기 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제1 무선 자원을 이용하여 상기 데이터를 전송하고,
    상기 수신부가 상기 데이터에 대한 ACK를 수신한 경우에,
    상기 전송부는 상기 데이터의 전송을 종료하는 기계 타입 통신 단말기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 수신부가 상기 데이터에 대한 ACK를 수신하지 못한 경우에,
    상기 전송부는 상기 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제2 무선 자원을 이용하여 상기 데이터를 재전송하는 기계 타입 통신 단말기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 전송된 데이터에 대한 ACK 또는 NACK를 상기 기지국으로부터 수신하는 기계 타입 통신 단말기.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 기지국으로부터 페이징 정보를 수신하고,
    상기 전송부는 상기 페이징 정보에 응답하여 상기 데이터를 전송하는 기계 타입 통신 단말기.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 전송부는 상기 기지국으로 자원 할당 요청을 전송하고,
    상기 경쟁 기반 무선 자원은 상기 자원 할당 요청에 응답하여 상기 기지국으로부터 할당된 기계 타입 통신 단말기.
  10. 이용 가능한 무선 자원들 중에서 경쟁 기반 무선 자원을 할당하는 자원 할당부;
    상기 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 기계 타입 통신 단말기로 전송하는 전송부;
    상기 경쟁 기반 무선 자원을 이용하여 상기 기계 타입 통신 단말기로부터 데이터를 수신하는 수신부
    를 포함하는 기계 타입 통신 기지국.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 기계 타입 통신 단말기의 식별자를 수신하는 기계 타입 통신 기지국.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 자원 할당부는 복수의 경쟁 기반 무선 자원을 할당하고,
    상기 수신부가 상기 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제1 무선 자원을 이용하여 상기 데이터를 수신한 경우에 상기 데이터 수신을 종료하는 기계 타입 통신 기지국.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 수신부가 상기 제1 무선 자원을 이용하여 상기 데이터를 수신하지 못한 경우에 상기 복수의 경쟁 기반 무선 자원 중에서 제2 무선 자원을 이용하여 상기 데이터를 재수신하는 기계 타입 통신 기지국.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 전송부는 상기 기계 타입 통신 단말기로 페이징 정보를 전송하고,
    상기 수신부는 상기 페이징 정보에 응답하여 상기 데이터를 수신하는 기계 타입 통신 기지국.
  15. 경쟁 기반 무선 자원에 대한 제어 정보를 기지국으로부터 수신하는 수신부;
    상기 경쟁 기반 무선 자원을 이용하여 상기 기지국으로 데이터를 전송하는 전송부
    를 포함하는 기계 타입 통신 단말기.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 경쟁 기반 무선 자원은 파일럿 심볼 또는 프리앰블 을 전송하기 위한 제어 영역을 포함하고, 상기 데이터는 상기 파일럿 심볼 또는 프리앰블을 이용하여 복조되는 기계 타입 통신 단말기.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 수신부는 상기 제어 정보를 상기 기지국의 시스템 정보를 이용하여 수신하는 기계 타입 통신 단말기.
  18. 제15항에 있어서,
    상기 경쟁 기반 무선 자원은 복수의 캐리어 콤포넌트들 중에서 일부 캐리어 콤포넌트에만 할당되는 기계 타입 통신 단말기.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 무선 자원은 시간 구간, 주파수 대역 중에서 적어도 하나 이상을 포함하는 기계 타입 통신 단말기.
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