KR20150017592A

KR20150017592A - 무선 통신 시스템에서 버퍼상태보고 전송 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20150017592A
Application number: KR1020130093737A
Authority: KR
Inventors: 권기범
Original assignee: 주식회사 팬택
Priority date: 2013-08-07
Filing date: 2013-08-07
Publication date: 2015-02-17
Also published as: WO2015020461A1; KR102082000B1

Abstract

무선 통신 시스템에서 버퍼상태보고 전송 방법 및 장치를 제안한다. 무선 통신 시스템에서 단말의 버퍼상태보고 전송 방법은 이중 연결(dual connectivity)에 기반하여 기지국들과 상기 단말간에 단일 무선 베어러(radio bearer)를 구성하는 단계, 상기 단일 무선 베어러에 대응하고 상기 기지국들 각각에 대해 정의되는 논리 채널 그룹(logical channel group)에 관하여, 가용한(available) 상향링크 데이터의 양을 식별하는(identifies) 버퍼크기(buffer size) 정보를 생성하는 단계, 상기 논리 채널 그룹을 식별하는 ID 및 상기 버퍼크기 정보를 포함하는 버퍼상태보고(buffer state report)를 생성하는 단계 및 상기 버퍼상태보고를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 버퍼상태보고 전송 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR TRANSMITTING BUFFER STATUS REPORT IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선 통신에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단말이 둘 이상의 서로 다른 기지국들에 이중 연결되어 있으며 단일 베어러(bearer)가 상기 둘 이상의 서로 다른 기지국들과 상기 단말간에 구성 또는 형성되어 있는 경우 버퍼상태보고(buffer state report)를 운용하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

무선 통신 시스템에서 단말은 적어도 하나의 서빙셀(serving cell)을 구성하는 기지국들 중 둘 이상의 기지국을 통하여 무선 통신을 수행할 수 있다. 이를 이중 연결(dual connectivity)라 한다. 다시 말하면, 이중 연결은 단말이 적어도 둘 이상의 다른 네트워크 지점(network points)들에 의해 제공되는 무선 자원을 소비하는 동작이라 할 수 있다. 여기서, 적어도 둘 이상의 다른 네트워크 지점들은 물리적으로 또는 논리적으로 구분된 복수의 기지국들일 수 있다. 복수의 기지국들 중 하나는 매크로(macro) 기지국이고, 나머지 기지국들은 스몰(small) 기지국일 수 있다.

이중 연결에 있어서 각 기지국은 하나의 단말에 대하여 구성된 EPS 베어러(Evolved Packet System bearer) 또는 무선 베어러(RB: Radio Bearer)를 통해 하향링크(downlink) 데이터를 송신하고 상향링크(uplink) 데이터를 수신한다. 이때, 하나의 RB는 하나의 기지국에 구성되어 있거나, 상기 둘 이상의 서로 다른 기지국을 통해 구성되어 있을 수 있다.

이 경우, 기본적으로 단말 내 각 RB에서 발생한 상향링크 데이터들은 해당 RB에 상응하는 RB가 구성되어 있는 기지국으로 전달되어야 한다. 그러나, 기존에는 단말 내 논리 채널 그룹(LCG: Logical Channel Group) 단위로 정의된 버퍼상태정보를 단말 단위로 전송하는 형태만이 지원되었기 때문에 특정 기지국에 할당된 RB에 매핑된 LC 단위로 BSR를 전송할 수 없었다. 만일, 특정 기지국에 할당된 RB마다 매핑된 LC 단위로 버퍼상태정보를 전송할 수 있다 하더라도 단일 RB가 복수의 기지국에 의해 구성되어 있는 경우 단말은 버퍼상태정보를 전송할 대상 기지국을 선택해야 하지만 이에 대한 기준이 없었다.

본 발명의 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 버퍼상태보고 전송 방법 및 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 무선 통신 시스템에서 단말이 복수의 기지국들을 통해 구성된 단일 무선 베어러(radio bearer)에 매핑된 논리 채널(logical channel)에 대한 시그널링 요청(signaling request) 및 버퍼상태보고(buffer state report)를 전송하는 방법을 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 단말이 둘 이상의 서로 다른 기지국들에 이중 연결되어 있으며 단일 무선 베어러가 상기 둘 이상의 서로 다른 기지국들을 통해 단말과 연결 설정되어 있는 경우, 상기 단일 무선 베어러에 매핑된 논리 채널에 대한 스케줄링 요청(scheduling request) 및 버퍼상태보고를 전송할 기지국에 대한 기준을 제공함에 있다.

본 발명의 일 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 버퍼상태보고 전송 방법은 이중 연결(dual connectivity)에 기반하여 기지국들과 상기 단말간에 단일 무선 베어러(radio bearer)를 구성하는 단계, 상기 단일 무선 베어러에 대응하고 상기 기지국들 각각에 대해 정의되는 논리 채널 그룹(logical channel group)에 관하여, 가용한(available) 상향링크 데이터의 양을 식별하는(identifies) 버퍼크기(buffer size) 정보를 생성하는 단계, 상기 논리 채널 그룹을 식별하는 ID 및 상기 버퍼크기 정보를 포함하는 버퍼상태보고(buffer state report)를 생성하는 단계 및 상기 버퍼상태보고를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 단말의 버퍼상태보고 전송 방법은 단일 무선 베어러(radio bearer)가 상기 단말과 이중 연결(dual connectivity)된 적어도 둘 이상의 기지국들에 구성되고 상기 기지국들의 RLC(Radio Link Control) 계층이 서로 연결되어 있는 경우 각 기지국의 상향링크 자원 상황, 상향링크의 신뢰도 및 상향링크 전송 속도를 기초로 버퍼에 도착한 데이터의 우선순위에 따라 버퍼상태보고를 전송할 기지국을 선택하는 단계 및 상기 선택한 기지국으로 버퍼상태보고를 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 버퍼상태보고를 전송하는 단말은 이중 연결(dual connectivity)에 기반하여 기지국들과 상기 단말간에 구성된 단일 무선 베어러(radio bearer)에 대응하고 상기 기지국들 각각에 대해 정의되는 논리 채널 그룹(logical channel group)에 관하여, 가용한(available) 상향링크 데이터의 양을 식별하는(identifies) 버퍼크기(buffer size) 정보를 생성하고, 상기 논리 채널 그룹을 식별하는 ID 및 상기 버퍼크기 정보를 포함하는 버퍼상태보고(buffer state report)를 생성하는 생성부 및 상기 버퍼상태보고를 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.

본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 버퍼상태보고를 전송하는 단말은 단일 무선 베어러(radio bearer)가 상기 단말과 이중 연결(dual connectivity)된 적어도 둘 이상의 기지국들에 구성되고 상기 기지국들의 RLC(Radio Link Control) 계층이 서로 연결되어 있는 경우 각 기지국의 상향링크 자원 상황, 상향링크의 신뢰도 및 상향링크 전송 속도를 기초로 버퍼에 도착한 데이터의 우선순위에 따라 버퍼상태보고를 전송할 기지국을 선택하는 선택부 및 상기 선택한 기지국으로 버퍼상태보고를 전송하는 전송부를 포함할 수 있다.

무선 통신 시스템에서 단말이 특정 기지국에 할당된 무선 베어러(radio bearer)에 매핑된 논리 채널(logical channel) 단위로 버퍼상태보고(buffer state report)를 전송할 수 있다.

단말이 둘 이상의 서로 다른 기지국들에 이중 연결되어 있으며 단일 무선 베어러(radio bearer)가 상기 둘 이상의 서로 다른 기지국들을 통해 단말과 연결 설정되어 있는 경우 상기 단일 무선 베어러에 매핑된 논리 채널에 대한 스케줄링 요청(Scheduling Request) 및 버퍼상태보고를 전송할 기지국을 결정할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 네트워크 구조를 나타내는 도면이다.
도 2는 사용자 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타내는 블록도이다.
도 3은 제어 평면에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타내는 블록도이다.
도 4는 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템에서 베어러 서비스의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 단말의 이중 연결 상황을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 단말이 기지국으로 데이터를 전송하는 과정을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 적용되는 단말이 데이터 전송에 실패하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명이 적용되는 버퍼상태보고의 MAC 제어 요소를 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명이 적용되는 논리채널 구성정보를 나타내는 도면이다.
도 10은 버퍼상태보고 관련 파라미터를 나타내는 도면이다.
도 11은 인피니트 소스 딜레이 시스템(Infinite Source Delay System)을 나타내는 도면이다.
도 12는 탠덤 큐잉 시스템(Tandem Queuing System)을 나타내는 도면이다.
도 13 내지 도 15는 단말이 스몰 기지국 및 매크로 기지국과 이중 연결된 경우를 나타내는 예시도이다.
도 16은 본 발명에 따라서 버퍼상태보고를 전송하는 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이다.
도 17은 본 발명에 따른 버퍼상태보고의 포맷을 나타내는 도면이다.
도 18은 네트워크에 의해 단말이 버퍼상태보고를 전송할 기지국이 결정되는 경우를 나타내는 도면이다.
도 19는 단말의 판단에 의해 버퍼상태보고를 전송할 기지국을 결정하는 경우를 나타내는 도면이다.
도 20은 본 발명에 따라서 버퍼상태보고를 전송하는 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다.

이하, 본 명세서에서는 본 발명과 관련된 내용을 본 발명의 내용과 함께 예시적인 도면과 실시 예를 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 명세서의 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한 본 명세서는 무선 통신 네트워크를 대상으로 설명하며, 무선 통신 네트워크에서 이루어지는 작업은 해당 무선 통신 네트워크를 관할하는 시스템(예를 들어 기지국)에서 네트워크를 제어하고 데이터를 송신하는 과정에서 이루어지거나, 해당 무선 네트워크에 포함된 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 무선 통신 시스템의 네트워크 구조를 나타내는 도면이다.

도 1에는 무선 통신 시스템의 일 예로 E-UMTS 시스템(Evolved-Universal Mobile Telecommunications System)의 네트워크 구조가 도시되어 있다. E-UMTS 시스템은 E-UTRA(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access) 또는 LTE(Long Term Evolution) 또는 LTE-A(advanced) 시스템일 수 있다. 무선 통신 시스템은 CDMA(Code Division Multiple Access), TDMA(Time Division Multiple Access), FDMA(Frequency Division Multiple Access), OFDMA(Orthogonal Frequency Division Multiple Access), SC-FDMA(Single Carrier-FDMA), OFDM-FDMA, OFDM-TDMA, OFDM-CDMA와 같은 다양한 다중 접속 기법을 사용할 수 있다.

도 1을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 단말(UE: User Equipment, 10)에게 제어 평면(CP: Control Plane)과 사용자 평면(UP: User Plane)을 제공하는 기지국(eNB: evolved NodeB, 20)을 포함한다.

단말(10)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), AMS(Advanced MS), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등의 다른 용어로 불릴 수 있다.

기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 지점(station)을 말하며, BS(Base Station), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point), 펨토 기지국(femto-eNB), 피코 기지국(pico-eNB), 홈기지국(Home eNB), 릴레이(relay) 등의 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)들은 광케이블 또는 DSL(Digital Subscriber Line) 등을 통해 물리적으로 연결되어 있으며, X2 인터페이스를 통하여 서로 신호 또는 메시지를 주고 받을 수 있다. 이하에서는 물리적 연결에 대한 설명은 생략하고 논리적 연결에 대해 설명한다. 도 1에 도시된 것과 같이, 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core, 30)와 연결된다. 보다 상세하게는 기지국(20)은 S1-MME 인터페이스를 통해 MME(Mobility Management Entity)와 연결되고, S1-U 인터페이스를 통해 S-GW(Serving Gateway)와 연결된다. 기지국(20)은 S1-MME 인터페이스를 통해 MME와 단말(10)의 목차(context) 정보 및 단말(10)의 이동성을 지원하기 위한 정보를 주고받는다. 또한 S1-U 인터페이스를 통해 S-GW와 각 단말(10)에 서비스할 데이터를 주고 받는다.

EPC(30)는 도 1에는 도시되지 않았지만, MME, S-GW 및 P-GW(Packet data network-Gateway)를 포함한다. MME는 단말(10)의 접속 정보나 단말(10)의 능력에 관한 정보를 가지고 있으며, 이러한 정보는 단말(10)의 이동성 관리에 주로 사용된다. S-GW는 E-UTRAN을 종단점으로 갖는 게이트웨이며, P-GW는 PDN(Packet Data Network)을 종단점으로 갖는 게이트웨이다.

E-UTRAN과 EPC(30)를 통합하여 EPS(Evolved Packet System)라 부를 수 있으며, 단말(10)이 기지국(20)에 접속하는 무선링크로부터 서비스 엔티티로 연결해주는 PDN까지의 트래픽 흐름은 모두 IP(Internet Protocol) 기반으로 동작한다.

단말(10)과 기지국(20) 간의 무선 인터페이스를 "Uu 인터페이스"라 한다. 단말(10)과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(Radio Interface Protocol)의 계층들은 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 계열의 무선통신 시스템(UMTS, LTE, LTE-Advanced 등)에서 정의한 제1 계층(L1), 제2 계층(L2) 및 제3 계층(L3)으로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리채널(Physical Channel)을 이용한 정보전송서비스(Information Transfer Service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 RRC(Radio Resource Control) 계층은 RRC 메시지를 교환하여 단말(10)과 네트워크 간에 무선자원을 제어한다.

도 2는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이고, 도 3은 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 사용자 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위 계층인 매체접근제어(MAC: Medium Access Control) 계층과 전송채널(transport channel)을 통해 연결된다. 데이터는 MAC 계층과 물리계층 사이에서 전송채널을 통해 전달된다. 전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 전송되는가에 따라 분류된다.

또한, 데이터는 서로 다른 물리계층 사이(즉, 송신기와 수신기의 물리계층 사이)에서 물리채널을 통해 전달된다. 상기 물리채널은 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식으로 변조될 수 있으며, 시간과 주파수 및 복수의 안테나로 생성된 공간을 무선자원으로 활용한다.

일 예로, 물리채널 중 PDCCH(Physical Downlink Control CHannel)는 단말에게 PCH(Paging CHannel)와 DL-SCH(DownLink Shared CHannel)의 자원 할당 및 DL-SCH와 관련된 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 정보를 알려주며, 단말로 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트를 나를 수 있다. 또한, PCFICH(Physical Control Format Indicator CHannel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. 또한, PHICH(Physical Hybrid ARQ Indicator CHannel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다. 또한, PUCCH(Physical Uplink Control CHannel)는 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NAK, 스케줄링 요청 및 CQI와 같은 상향링크 제어 정보를 나른다. 또한, PUSCH(Physical Uplink Shared CHannel)는 UL-SCH(UpLink Shared CHannel)을 나른다. 기지국의 설정 및 요청에 따라 필요 시 PUSCH는 HARQ ACK/NACK 및 CQI와 같은 CSI(Channel State Information) 정보를 포함할 수 있다.

MAC 계층은 논리채널과 전송채널 간의 매핑 및 논리채널에 속하는 MAC SDU(Service Data Unit)의 전송채널 상으로 물리채널로 제공되는 전송블록(transport block)으로의 다중화 또는 역다중화를 수행할 수 있다. MAC 계층은 논리채널을 통해 RLC(Radio Link Control) 계층에 서비스를 제공한다. 논리채널은 제어 영역 정보의 전달을 위한 제어채널과 사용자 영역 정보의 전달을 위한 트래픽 채널로 나눌 수 있다. 일 예로, MAC 계층에서 상위 계층으로 제공되는 서비스들로서 데이터 전송(data transfer) 또는 무선 자원 할당(radio resource allocation)이 있다.

RLC 계층의 기능은 RLC SDU의 연결(concatenation), 분할(segmentation) 및 재결합(reassembly)을 포함한다. RLC 계층은 무선 베어러(RB: Radio Bearer)가 요구하는 다양한 QoS(Quality of Service)를 보장하기 위해, 투명모드(TM: Transparent Mode), 비확인 모드(UM: Unacknowledged Mode) 및 확인모드(AM: Acknowledged Mode)의 세 가지 동작모드를 제공한다.

일반적으로 투명모드는 초기 연결(initial connection)을 설정할 때 사용된다.

비확인 모드는 데이터 스트리밍 또는 VoIP(Voice over Internet Protocol)과 같은 실시간 데이터 전송을 위한 것으로, 데이터의 신뢰도 보다는 속도에 중점을 둔 모드이다. 반면, 확인 모드는 데이터의 신뢰도에 중점을 둔 모드이며, 대용량 데이터 전송 또는 전송 지연에 덜 민감한 데이터 전송에 적합하다. 기지국은 단말과 연결 설정되어 있는 각 EPS 베어러의 QoS(Quality of Service) 정보를 기반으로 각 EPS 베어러에 상응하는 RB 내 RLC의 모드를 결정하고 QoS를 만족할 수 있도록 RLC 내 파라미터들을 구성한다.

RLC SDU들은 다양한 사이즈로 지원되며, 일 예로 바이트(byte) 단위로 지원될 수 있다. RLC PDU(Protocol Data Unit)들은 하위계층(예, MAC 계층)으로부터 전송 기회(transmission opportunity)가 통보(notify)될 때에만 규정되며 하위계층으로 전달된다. 상기 전송 기회는 전송될 총 RLC PDU들의 크기와 함께 통보될 수 있다. 또한, 상기 전송 기회와 상기 전송될 총 RLC PDU들의 크기는 각각 분리되어 통보될 수도 있다.

사용자 평면에서의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능은 사용자 데이터의 전달, 헤더 압축(header compression) 및 암호화(ciphering)와 제어 평면 데이터의 전달 및 암호화/무결성 보호(integrity protection)를 포함한다.

RRC 계층은 RB들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. 무선 베어러(RB: Radio Bearer)는 단말과 네트워크간의 데이터 전달을 위해 제1 계층(PHY 계층) 및 제2 계층(MAC 계층, RLC 계층, PDCP 계층)에 의해 제공되는 논리적 경로를 의미한다. RB가 구성된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 설정하는 과정을 의미한다. RB는 SRB(Signaling RB), DRB(Data RB)로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지 및 NAS(Non-Access Stratum) 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.

RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다. 단말의 RRC 계층과 E-UTRAN의 RRC 계층 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 상태(RRC connected state)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 휴지 상태(RRC idle state)에 있게 된다.

단말이 외부 인터넷 망으로 사용자 데이터(user data: 예, IP 패킷)를 송신하거나 외부 인터넷 망으로부터 사용자 데이터를 수신하기 위해서는, 단말과 외부 인터넷 망 사이에 존재하는 이동통신 네트워크 엔티티(entity)들 간에 존재하는 여러 경로에 자원이 할당되어야 한다. 이렇게 이동통신 네트워크 엔티티들 사이에 자원이 할당되어 데이터 송수신이 가능해진 경로를 베어러(Bearer)라고 한다.

도 4는 본 발명이 적용되는 무선통신 시스템에서 베어러 서비스의 구조를 나타내는 도면이다.

도 4에는 단말과 인터넷 망 사이에 종단간 서비스(End-to-End service)가 제공되는 경로가 도시되어 있다. 여기서, 종단간 서비스라 함은 단말이 인터넷 망과 데이터 서비스를 위해서 단말과 P-GW 간의 경로(EPS Bearer)와 P-GW와 외부까지의 경로(External Bearer)가 필요한 서비스를 의미한다. 여기서, 외부의 경로는 P-GW와 인터넷 망 사이의 베어러이다.

단말이 외부 인터넷 망으로 데이터를 전달하는 경우, 우선 단말은 무선상의 RB를 통해서 기지국(eNB)에게 데이터를 전달한다. 그리면, 기지국은 단말로부터 수신한 데이터를 S1 베어러를 통해서 S-GW로 전달한다. S-GW는 S5/S8 베어러를 통해서 기지국으로부터 수신한 데이터를 P-GW로 전달하며, 최종적으로 데이터는 P-GW와 외부 인터넷 망에 존재하는 목적지까지 외부 베어러(External Bearer)를 통해서 전달된다.

마찬가지로, 외부 인터넷 망에서 단말로 데이터가 전달되려면 위의 설명과 역방향으로 각각의 베어러를 거쳐서 단말에 전달이 될 수 있다.

이와 같이 무선통신 시스템에서는 각 인터페이스마다 각각의 베어러를 정의하여, 인터페이스들간의 독립성을 보장하고 있다. 각 인터페이스에서의 베어러를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

무선통신 시스템이 제공하는 베어러를 총칭하여 EPS(Evolved Packet System) 베어러라고 한다. EPS 베어러는 특정 QoS로 IP 트래픽을 전송하기 위하여 UE와 P-GW 간에 설정된 전달 경로이다. P-GW는 인터넷으로부터 IP 플로우를 수신하거나 인터넷으로 IP 플로우를 전송할 수 있다. 각 EPS 베어러는 전달 경로의 특성을 나타내는 QoS 결정 파라미터들로 설정된다. EPS 베어러는 단말당 하나 이상 구성될 수 있으며, 하나의 EPS 베어러는 하나의 E-RAB(E-UTRAN Radio Access Bearer)와 하나의 S5/S8 베어러의 연결된 값(concatenation)을 고유하게 표현한다.

S5/S8 베어러는 S5/S8 인터페이스의 베어러이다. S5와 S8 모두 S-GW와 P-GW 사이의 인터페이스에 존재하는 베어러이다. S5 인터페이스는 S-GW와 P-GW가 동일한 사업자에 속해 있을 경우에 존재하며, S8 인터페이스는 S-GW가 로밍해 들어간 사업자(Visited PLMN)에 속하며 P-GW가 원래 서비스에 가입한 사업자(Home PLMN)에 속하는 경우에 존재한다.

E-RAB는 S1 베어러와 그에 상응하는 RB의 연결된 값(concatenation)을 고유하게 표현한다. 하나의 E-RAB가 존재할 때, 해당 E-RAB와 하나의 EPS 베어러 간에 1대1 매핑이 성립한다. 즉, 하나의 EPS 베어러는 각각 하나의 RB, S1 베어러, S5/S8 베어러에 대응된다. S1 베어러는 기지국과 S-GW 사이의 인터페이스에서의 베어러이다.

RB는 데이터 RB(DRB: Data Radio Bearer)와 시그널링 RB(SRB: Signaling Radio Bearer) 두 가지를 의미하지만 본 발명에서 구분 없이 RB라 표현하는 것은 사용자의 서비스를 지원하기 위해 Uu 인터페이스에서 제공되는 DRB이다. 따라서 따로 구분 없이 표현하는 RB는 SRB와 구별된다. RB는 사용자 평면의 데이터가 전달되는 경로이며, SRB는 RRC 계층과 NAS 제어 메시지 등 제어 평면의 데이터가 전달되는 경로이다. RB와 E-RAB 그리고 EPS 베어러 간에는 1대1 매핑이 성립한다.

EPS 베어러 종류로는 디폴트(default) 베어러와 전용(dedicated) 베어러가 있다. 단말은 무선 통신망에 접속하면 IP 주소를 할당받고 PDN 연결을 생성하면서 동시에 디폴트 EPS 베어러가 생성된다. 즉, 디폴트 베어러는 새로운 PDN 연결이 생성될 때 처음 생성된다. 사용자가 디폴트 베어러를 통해 서비스(예를 들어, 인터넷 등)를 이용하다가 디폴트 베어러로는 QoS를 제대로 제공받을 수 없는 서비스(예를 들어 VoD 등)를 이용하게 되면 온-디맨드(on-demand)로 전용 베어러가 생성된다. 이 경우 전용 베어러는 이미 설정되어 있는 베어러와는 다른 QoS로 설정될 수 있다. 전용 베어러에 적용되는 QoS 결정 파라미터들은 PCRF(Policy and Charging Rule Function)에 의해 제공된다. 전용 베어러 생성시 PCRF는 SPR(Subscriber Profile Repository)로부터 사용자의 가입정보를 수신하여 QoS 결정 파라미터를 결정할 수 있다. 전용 베어러는 예를 들어, 최대 15개까지 생성될 수 있으며, LTE 시스템에서는 상기 15개 중 4개는 사용하지 않는다. 따라서 전용 베어러는 최대 11개까지 생성될 수 있다.

EPS 베어러는 기본 QoS 결정 파라미터로 QCI(QoS Class Identifier)와 ARP(Allocation and Retention Priority)를 포함한다. EPS 베어러는 QCI 자원 형태에 따라 GBR(Guaranteed Bit Rate)형 베어러와 non-GBR형 베어러로 구분된다. 디폴트 베어러는 항상 non-GBR형 베어러로 설정되고, 전용 베어러는 GBR형 또는 non-GBR형 베어러로 설정될 수 있다. GBR형 베어러는 QCI와 ARP 이외에 QoS 결정 파라미터로 GBR과 MBR(Maximum Bit Rate)를 가진다. 무선통신 시스템이 전체적으로 제공해야 하는 QoS가 EPS 베어러로 정의되고 나면, 각 인터페이스마다 각각의 QoS가 정해진다. 각 인터페이스는 자신이 제공해야 하는 QoS에 맞춰 베어러를 설정한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 적용되는 단말의 이중 연결 상황의 일 예를 나타내는 도면이다.

도 5에는 일 예로, 단말(550)이 매크로 기지국(500) 내 매크로 셀(F2)의 서비스 지역과 스몰 기지국(510) 내 스몰 셀(F1)의 서비스 지역이 중첩된(overlaid) 지역으로 진입한 경우가 도시되어 있다.

이 경우, 매크로 기지국(500) 내 매크로 셀(F2)을 통한 기존 무선 연결 및 데이터 서비스 연결을 유지한 채로 스몰 기지국(510) 내 스몰 셀(F1)을 통한 추가적인 데이터 서비스를 지원하기 위하여, 네트워크는 단말(550)에 대하여 이중 연결을 구성한다. 이에 따라, 매크로 기지국(500)에 도착한 사용자 데이터는 스몰 기지국(510)을 통해 단말에게 전달될 수 있다. 구체적으로, F2 주파수 대역이 매크로 기지국(500)에 할당되고, F1 주파수 대역이 스몰 기지국(510)에 할당된다. 단말(550)은 매크로 기지국(500)으로부터 F2 주파수 대역을 통해 서비스를 수신하는 동시에, 스몰 기지국(510)으로부터 F1 주파수 대역을 통해 서비스를 수신할 수 있다. 상기의 예에서 매크로 기지국(500)은 F2, 스몰 기지국(510)은 F1 주파수 대역을 사용하는 것으로 설명하였으나 이에 한정되는 것은 아니며 상기 매크로 기지국(500) 및 스몰 기지국(510) 모두 동일한 F1 또는 F2 주파수 대역을 사용할 수도 있다.

도 6은 본 발명의 실시예가 적용되는 단말이 기지국으로 데이터를 전송하는 과정을 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 실시예가 적용되는 단말이 데이터 전송에 실패하는 경우를 나타내는 도면이다.

도 6에 도시된 것과 같이 단말은 상향링크를 통해 전송할 데이터가 존재하여 버퍼상태보고(BSR: Buffer State Report)가 트리거(trigger)되는 경우(S610), 기지국이 상향링크 자원을 할당하도록 유도하기 위해 스케줄링 요청(SR: Scheduling Request)을 전송한다(S620). LTE에서 SR은 PUCCH를 통해 전송되며, 기지국은 각 단말마다 SR을 전송할 자원을 할당한다.

단말은 기지국으로부터 SR에 대한 상향링크 그랜트(UL grant)를 수신하면(S630), BSR을 전송한다(S640). BSR은 단말이 상향링크를 통해 전송할 데이터가 있음을 기지국에게 알리기 위한 것으로, 상향링크에 대한 QoS 인지(aware) 패킷 스케줄링 지원을 제공하기 위한 것이다. 다시 말해, BSR 절차는 SR 전송 이후에 수행되며, 단말의 상향링크 버퍼에서 전송 가능한(available) 데이터의 양에 대한 정보를 서빙 기지국에 제공하기 위해 사용된다.

LTE에서 단말은 단말 내 각 논리 채널 그룹(LCG: Logical Channel Group)에 버퍼링된 데이터들을 기반으로 BSR을 구성한다. 단말에는 최대 4개의 LCG가 구성될 수 있다. BSR는 하나의 LCG의 버퍼상태를 보고하기 위한 짧은(short) 포맷과 4개의 LCG의 버퍼상태를 보고하기 위한 긴(long) 포맷이 있다. BSR의 포맷은 후술될 도 8을 참조할 수 있다.

기지국은 RRC 계층에서 정의된 시그널링을 통해 주기적 BSR 타이머(periodicBSR-Timer)와 재전송 BSR 타이머(retxBSR-Timer)를 구성하고, 각 단말 내 논리채널(logical channel)에 대한 BSR 절차를 제어할 수 있다. 즉, BSR은 논리채널그룹(logical channel group: LCG)을 대상으로 수행될 수 있는데, 이를 위해 기지국은 도 9 및 도 10의 구문을 포함하는 논리채널 구성정보를 단말로 전송할 수 있다.

BSR 절차에서 단말은 유보된(suspended) 무선 베어러(RB: Radio Bearer)와 유보되지 않은 모든 RB를 고려해야 한다.

한편, BSR로는 일반 BSR(Regular BSR), 패딩 BSR(Padding BSR) 및 주기적 BSR(Periodic BSR)가 있다. 일반 BSR는 LCG에 포함된 논리 채널에 대하여, 이미 전송 가능한 데이터가 존재하는 다른 논리 채널들보다 높은 우선순위를 갖는 논리 채널에 전송 가능한 상향링크 데이터가 RLC 엔티티 또는 PDCP 엔티티에 존재하게 되었을 때 트리거링된다. 또한, 일반 BSR는 retxBSR-Timer가 만료되고 단말이 LCG 내의 논리 채널에 전송 가능한 데이터를 가지고 있는 경우에도 트리거링된다. 패딩 BSR는 상향링크 자원이 할당되고 패딩 비트들의 수가 BSR 전송을 위한 크기와 같거나 큰 경우 트리거링된다. 주기적 BSR는 periodicBSR-Timer가 만료된 경우 트리거링된다.

단말은 상기 BSR 중 적어도 하나의 BSR이 트리거되고 취소되지 않는 경우 BSR 절차를 수행한다. 단말은 만약 이번 TTI에 새로운 전송에 대한 상향링크 자원이 할당되면 BSR MAC 제어 요소의 생성을 위한 멀티플렉싱 및 어셈블리 절차를 지시하고, periodicBSR-Timer를 시작 또는 재시작하며, retxBSR-Timer를 시작 또는 재시작한다. 여기서, periodicBSR-Timer를 시작 또는 재시작하는 절차는 단축 BSR(Truncated BSR)이 생성되는 경우에는 제외된다. 일반 BSR이 트리거링 되었을 때, 상향링크 그랜트가 설정(configure)되지 않았거나 상기 일반 BSR이 상위계층에 의해 SR 마스킹이 셋업된 특정 논리채널에 전송 가능한 상향링크 데이터가 존재함으로 인해 트리거링된 것이 아니라면 SR은 반드시 트리거링 되어야 한다. 즉, SR은 SR 마스킹이 셋업되지 않은 특정 논리채널에 의해 일반 BSR이 트리거링 되었을 때 트리거링 된다.

이때, 하나의 MAC PDU는 다수의 BSR이 트리거링 되더라도 하나의 MAC 제어 요소만을 포함해야 한다. 그리고, 일반 BSR과 주기적 BSR을 전송할 수 있는 경우, 이는 언제나 패딩 BSR보다 우선한다. 또한, 모든 UL-SCH에 대한 새로운 데이터의 전송을 지시하는 지시자의 수신을 확인하면 단말은 retxBSR-Timer를 재시작해야 한다. 모든 트리거링된 BSR들은 모든 펜딩된 데이터를 보낼 수는 있지만 BSR MAC 제어 요소를 추가로 보낼 수는 없는 상향링크 그랜트(UL grant)를 수신한 경우 취소되어야 한다. 또한, 모든 트리거링된 BSR들은 BSR을 MAC PDU에 포함시켰을 때 취소되어야 한다. 단말은 하나의 TTI내에 하나의 일반/주기적 BSR을 전송해야 한다. 만일 단말이 하나의 TTI내에 다수의 MAC PDU들의 전송을 요구 받았다면, 일반/주기적 BSR이 포함되지 않은 임의의 MAC PDU들 내에 하나의 패딩 BSR이 포함될 수도 있다. 모든 BSR들은 언제나 상기 BSR이 전송되는 TTI에 모든 MAC PDU들이 구성된 후 버퍼 상태를 반영한다. LCG 각각은 하나의 TTI 마다 하나의 버퍼 상태 값을 보고해야 하고, 상기 버퍼 상태 값은 모든 BSR 내에 상기 LCG에 대한 BSR을 통해 보고되어야 한다. 즉, 동일 TTI에서는 LCG 마다 하나의 BSR값이 전송되어야 하며, 동일 TTI에서 전송되는 모든 BSR에서 LCG에 대한 버퍼 상태 값은 동일한 값이어야 한다. 한편, 패딩 BSR이 일반/주기적 BSR을 취소(cancel)시키는 것은 허용되지 않는다. 패딩 BSR은 특정 MAC PDU에 대해 트리거되고, 상기 패딩 BSR의 트리거는 특정 MAC PDU가 생성될 때 취소된다.

다시 도 6에서, 단말이 기지국으로부터 버퍼상태보고에 대한 상향링크 그랜트를 수신하면(S650), 상향링크 데이터의 전송을 위한 자원이 할당되므로, 이후 실질적인 데이터 전송이 수행된다(S660).

다음으로, 도 7을 참조하면, 만일 기지국에 SR을 전송할 자원량보다 현재 접속중인 단말의 수가 많은 경우 단말은 SR 자원을 할당 받지 못할 수 있다. 또는, SR을 전송하였으나 기지국으로부터의 상향링크 자원할당이 특정 기간 이후에 이루어 지거나, SR 전송 횟수가 특정 횟수를 초과하는 경우에도 데이터 전송이 이루어지지 않을 수 있다. 이 경우 단말은 SR의 목적에 부합하는 대안으로 주서빙셀 또는 해당 SR을 전송한 서빙셀을 통해 경쟁기반 랜덤 액세스(RA: Random Access) 절차를 시작한다.

구체적으로, 단말은 SR이 트리거되었으며 현재 펜딩(pending)된 SR이 없는 경우, SR 카운트(SR_COUNTER) 값을 0으로 설정한다. 그러나, SR이 펜딩되어 있고 이번 전송 시간 구간(TTI: Transmission Time Interval)에서 SR을 보낼 유효한 PUCCH 자원이 있으며, 이번 TTI가 측정 갭(measurement gap)의 일부가 아니고 SR 전송의 금지를 위한 타이머(sr-ProhibitTimer)가 진행중이지 않는 경우, SR_COUNTER 값이 SR의 최대 전송 횟수 보다 작으면 SR 카운트 값을 1 증가시키고 물리계층에 PUCCH를 통해 SR 신호를 전송하라고 지시한 후 sr-ProhibitTimer를 시작한다. 그러나, SR_COUNTER 값이 최대 전송 횟수 보다 크거나 같으면 RRC에 PUCCH 및 SRS의 해제(release)를 알리고, 모든 구성된 하향링크 할당들과 상향링크 그랜트들을 지운다(clear). 그리고, 랜덤 액세스 절차를 초기화하고 모든 펜딩된 SR들을 취소한다.

한편, 단말은 SR이 펜딩되어 있으나 어떠한 TTI에도 전송을 위해 가용한 UL-SCH 자원이 없는 경우 랜덤 액세스 절차를 초기화하고 모든 펜딩된 SR들을 취소한다.

따라서, 도 7과 같이 기지국으로부터 잘못된(wrong) 전력이 설정되는 경우(S710), 단말은 SR_COUNTER 값이 SR의 최대 전송 횟수와 같아질 때까지 SR을 전송하게 된다(S720, S730). SR_COUNTER 값이 SR의 최대 전송 횟수와 같아지면 단말은 상향링크 자원을 해제하고 랜덤 액세스 절차를 초기화한 후(S740), 랜덤 액세스 프리앰블(random access preamble)을 전송한다(S750).

도 8은 본 발명의 실시예가 적용되는 버퍼상태보고의 MAC 제어 요소를 나타내는 도면이다.

도 8을 참조하면, 짧은 BSR 및 분할된 BSR의 MAC 제어 요소(a)는 LCG ID 필드와 버퍼 크기(BS: Buffer Size) 필드로 구성된다. 그리고, 긴 BSR의 MAC 제어 요소(b)는 4개의 버퍼 사이즈 필드와 이에 해당하는 4개의 LCG ID(#0 LCG ID 내지 #3 LCD ID)로 구성된다. BSR 포맷은 다음의 표 1과 같이 MAC PDU의 서브 헤더에 포함된 논리 채널 식별자(LCID)의 값에 의해 식별된다.

인덱스	LCID 값
00000	CCCH
00001-01010	논리 채널 식별
01011-11000	예비
11001	확장된 전력 잔여량 보고
11010	전력 잔여량 보고
11011	C-RNTI
11100	분할된 BSR
11101	짧은 BSR
11110	긴 BSR
11111	패딩

LCG ID 필드는 기지국으로 버퍼 상태가 보고되는 논리 채널 그룹을 식별하기 위한 것으로, LCD ID 필드의 길이는 2 비트이다. 버퍼 크기 필드는 TTI에 대한 모든 MAC PDU들이 구축된 후 LCG 내의 모든 논리 채널에서 사용 가능한(available) 데이터의 전체양을 식별하기 위한 것으로, RLC 계층과 PDCP 계층에서 전송 가능한 모든 데이터에 대한 정보를 포함한다. 여기서, RLC 헤더 및 PDCP 헤더는 버퍼 크기 계산에 고려되지 않는다. 버퍼 크기 필드의 길이는 6 비트이다. 확장 BSR 크기(extendedBSR-size)가 아닌 경우 버퍼 크기 필드의 값은 표 2와 같고, 확장 BSR 크기인 경우 버퍼 크기 필드의 값은 표 3과 같다.

인덱스	버퍼 크기 값(bytes)	인덱스	버퍼 크기 값(bytes)
0	BS = 0	32	1132 < BS <= 1326
1	0 < BS <= 10	33	1326 < BS <= 1552
2	10 < BS <= 12	34	1552 < BS <= 1817
3	12 < BS <= 14	35	1817 < BS <= 2127
4	14 < BS <= 17	36	2127 < BS <= 2490
5	17 < BS <= 19	37	2490 < BS <= 2915
6	19 < BS <= 22	38	2915 < BS <= 3413
7	22 < BS <= 26	39	3413 < BS <= 3995
8	26 < BS <= 31	40	3995 < BS <= 4677
9	31 < BS <= 36	41	4677 < BS <= 5476
10	36 < BS <= 42	42	5476 < BS <= 6411
11	42 < BS <= 49	43	6411 < BS <= 7505
12	49 < BS <= 57	44	7505 < BS <= 8787
13	57 < BS <= 67	45	8787 < BS <= 10287
14	67 < BS <= 78	46	10287 < BS <= 12043
15	78 < BS <= 91	47	12043 < BS <= 14099
16	91 < BS <= 107	48	14099 < BS <= 16507
17	107 < BS <= 125	49	16507 < BS <= 19325
18	125 < BS <= 146	50	19325 < BS <= 22624
19	146 < BS <= 171	51	22624 < BS <= 26487
20	171 < BS <= 200	52	26487 < BS <= 31009
21	200 < BS <= 234	53	31009 < BS <= 36304
22	234 < BS <= 274	54	36304 < BS <= 42502
23	274 < BS <= 321	55	42502 < BS <= 49759
24	321 < BS <= 376	56	49759 < BS <= 58255
25	376 < BS <= 440	57	58255 < BS <= 68201
26	440 < BS <= 515	58	68201 < BS <= 79846
27	515 < BS <= 603	59	79846 < BS <= 93479
28	603 < BS <= 706	60	93479 < BS <= 109439
29	706 < BS <= 826	61	109439 < BS <= 128125
30	826 < BS <= 967	62	128125 < BS <= 150000
31	967 < BS <=1132	63	BS > 150000

인덱스	버퍼 크기 값(bytes)	인덱스	버퍼 크기 값(bytes)
0	BS = 0	32	4940 < BS <= 6074
1	0 < BS <= 10	33	6074 < BS <= 7469
2	10 < BS <= 13	34	7469 < BS <= 9185
3	13 < BS <= 16	35	9185 < BS <= 11294
4	16 < BS <= 19	36	11294 < BS <= 13888
5	19 < BS <= 23	37	13888 < BS <= 17077
6	23 < BS <= 29	38	17077 < BS <= 20999
7	29 < BS <= 35	39	20999 < BS <= 25822
8	35 < BS <= 43	40	25822 < BS <= 31752
9	43 < BS <= 53	41	31752 < BS <= 39045
10	53 < BS <= 65	42	39045 < BS <= 48012
11	65 < BS <= 80	43	48012 < BS <= 59039
12	80 < BS <= 98	44	59039 < BS <= 72598
13	98 < BS <= 120	45	72598 < BS <= 89272
14	120 < BS <= 147	46	89272 < BS <= 109774
15	147 < BS <= 181	47	109774 < BS <= 134986
16	181 < BS <= 223	48	134986 < BS <= 165989
17	223 < BS <= 274	49	165989 < BS <= 204111
18	274 < BS <= 337	50	204111 < BS <= 250990
19	337 < BS <= 414	51	250990 < BS <= 308634
20	414 < BS <= 509	52	308634 < BS <= 379519
21	509 < BS <= 625	53	379519 < BS <= 466683
22	625 < BS <= 769	54	466683 < BS <= 573866
23	769 < BS <= 945	55	573866 < BS <= 705666
24	945 < BS <= 1162	56	705666 < BS <= 867737
25	1162 < BS <= 1429	57	867737 < BS <= 1067031
26	1429 < BS <= 1757	58	1067031 < BS <= 1312097
27	1757 < BS <= 2161	59	1312097 < BS <= 1613447
28	2161 < BS <= 2657	60	1613447 < BS <= 1984009
29	2657 < BS <= 3267	61	1984009 < BS <= 2439678
30	3267 < BS <= 4017	62	2439678 < BS <= 3000000
31	4017 < BS <= 4940	63	BS > 3000000

도 9는 본 발명의 실시예가 적용되는 논리채널 구성정보를 나타내는 도면이고, 도 10은 버퍼상태보고 관련 파라미터를 나타내는 도면이다.

도 9를 참조하면, 논리채널 구성정보는 논리 채널 구성에 포함되는 정보 요소들을 포함한다. "priority"는 논리 채널의 우선 순위를 나타낸다. 단말은 UL-CCCH로부터의 데이터 또는 C-RNTI에 대한 MAC 제어 요소, 패딩이 포함된 BSR을 제외한 BSR에 대한 MAC 제어 요소, 확장 PHR 또는 PHR에 대한 MAC 제어 요소는 상기 논리 채널의 우선 순위와 별개로 사용자 데이터를 전송하기 위한 모든 논리채널들 내 데이터들보다 우선한다. 패딩이 포함된 BSR에 대한 MAC 제어 요소의 경우, 상기 모든 논리채널들 내 데이터들보다 낮은 우선순위를 갖는다. "prioritisedBitRate"는 논리 채널의 우선 순위에 대한 우선 순위 비트율을 나타낸다. "prioritisedBitRate"의 값은 킬로바이트/세컨드로, kBps8은 8 kB/second에 해당하고, kBps16은 16kB/second에 해당한다. "prioritisedBitRate"의 값은 SRB1 및 SRB2에 대해서 무한대(infinity)로 적용된다. "BucketSizeDuration"은 논리 채널 우선 순위에 대한 버킷 크기 시간을 나타낸다. "BucketSizeDuration"의 값은 밀리세컨드(millisecond)로, ms50은 50ms에 해당하고, ms100은 100ms에 해당한다. "logicalChannelGroup"은 BSR 보고를 위해 LCG에 매핑된 논리 채널을 나타낸다. "logicalChannelSR-Mask"은 상향링크 그랜트가 구성될 때 논리 채널을 기반으로 SR 트리거링을 제어한다. 한편, 논리 채널 설정에는 조건부로 "SRmask" 및 "UL" 필드가 존재할 수 있다. "SRmask" 필드는 상향링크 특정 파라미터(ul-SepcificParameter)의 존재 여부에 따라 선택적으로 존재한다. "UL" 필드는 상향링크 논리 채널이 존재할 경우 의무적으로 존재하고, 상향링크 논리 채널이 존재하지 않을 경우 존재하지 않는다.

다음, 도 10을 참조하면, MAC 메인 설정(MAC-MainConfig)은 확장 BSR 사이즈(extendedBSR-Sizes-r10)에 대한 정보를 포함한다. 디폴트(default) MAC 메인 설정 파라미터로는 "maxHARQ-tx", "periodicBSR-Timer", "retxBSR-Timer", "ttiBunding", "drx-Config", "phr-Config" 및 "sr-ProhibitTimer"가 있다.

MAC 버퍼상태보고의 목적을 위해 단말은 RLC SDU들 또는 상기 RLC SDU들의 세그먼트들 중 RLC 데이터 PDU에 포함되지 않은 데이터들 및 RLC data PDU들 또는 RLC 데이터 PDU의 일부분들 중 RLC AM 모드에서 재전송을 위해 보류된 데이터들을 RLC 계층에서 전송 가능한 데이터들로 고려해야 한다. 만일, STATUS PDU가 트리거되어 있고 t-StatusProhibit 타이머가 진행 중이지 않거나 만료된 경우, 단말은 반드시 다음 송신 기회에 전송될 STATUS PDU의 크기를 추정하고 이 또한 MAC 버퍼상태보고에 포함될 RLC 계층에서 전송 가능한 데이터들로 고려해야 한다.

또한, 단말은 하위계층으로 전달되지 않은 PDU들에 대한 SDU들에 대하여 상기 SDU 자체가 PDCP에 의해 아직 처리되지 않았거나, 상기 SDU가 PDCP에 의해 처리된 상기 PDU 뿐만 아니라 PDCP 제어 PDU들도 PDCP 계층에서 전송 가능한 데이터들로 고려해야 한다.

추가로, RLC의 동작 모드 중 확인 모드로 맵핑된 무선 베어러들에 대하여 이전에 PDCP 엔티티가 재설정(re-establishment) 절차를 실행하였다면, 단말은 상기 SDU 중 PDCP에 의해 아직 처리되지 않은 것이거나, PDCP에 의해 한번 처리된 상기 PDU들을 PDCP 계층에서 전송 가능한 데이터들로 고려해야 한다. 이때, PDCP 재설정(re-establishment)에 앞서서 하위 계층으로 전달만 된 PDU에 상응하는 SDU들 중에서 상기 PDU들의 전달이 하위계층으로부터 확인되지 않은 첫번째 SDU부터 시작하는 SDU들 중에서 PDCP 상태보고를 수신하였다면 상기 PDCP 상태보고를 통해 성공적으로 전달되었음이 확인된 SDU들은 제외한다.

도 11은 인피니트 소스 딜레이 시스템(Infinite Source Delay System)을 나타내는 도면이고, 도 12는 탠덤 큐잉 시스템(Tandem Queuing System)을 나타내는 도면이다.

BSR을 위한 전체 버퍼 상태를 계산하기 위해 먼저 버퍼에 도착하는 트래픽은 다음의 수학식 1과 같이 수식화될 수 있다.

여기서, T_A는 랜덤 도착 시간 간격(random inter-arrival time), A(t)는 도착 시간 간격에 대한 누적 분포 함수(CDF: Cumulative Distribution Function), A'(t)는 도착 시간 간격에 대한 확률 밀도 함수(PDF: Probability Density Function) E[TA]는 평균 도착 시간 간격, λ는 도착률(Arrival rate)을 각각 나타낸다.

또한, 서비스되는 트래픽은 다음의 수학식 2와 같이 수식화될 수 있다.

여기서, T_H는 랜덤 서비스 시간 간격(Random Service(holding time), H(t)는 도착 시간 간격에 대한 누적 분포 함수, H'(t)는 도착 시간 간격에 대한 확률 밀도 함수, E[T_H]는 예상되는 평균 도착 시간 간격, ε는 접속률(termination rate)을 각각 나타낸다.

따라서, 도 11에 도시된 것과 같은 단일 버퍼를 가지는 인피니트 소스 딜레이 시스템의 경우 도착 프로세스(Arrival Process(M))와 서비스 프로세스(Service Process(M))는 각각 다음의 수학식 3 및 수학식 4과 같이 표현할 수 있다.

이를 기반으로 PDCP 버퍼와 RLC 버퍼를 가지는 탬덤 큐잉 시스템은 도 12와 같이 표현할 수 있다. 그러므로, 상태고정확률(Stationary probabilities of state)에 대한 평형상태(equilibrium state)에 대한 상태 수식 p(x1,x2)=p{X1=x1,X2=x2}을 기반으로 Station i 에서의 평균 데이터의 개수는 다음의 수학식 5와 같다.

따라서, 수학식 5를 이용하여 BSR 전송을 위한 전체 버퍼 상태를 계산할 수 있다.

도 13 내지 도 15는 단말이 스몰 기지국 및 매크로 기지국과 이중 연결된 경우를 나타내는 예시도이다.

먼저 도 13를 참조하면, 매크로 기지국과 스몰 기지국은 모두 PDCP, RLC, MAC 및 PHY 계층을 포함한다. 제1 RB(#1 RB)는 단말의 PDCP 계층과 RLC 계층 및 매크로 기지국의 PDCP 계층과 RLC 계층을 통해서 구성되어 있고, 제2 RB(#2 RB)는 단말의 PDCP 계층과 RLC 계층 및 스몰 기지국의 PDCP 계층과 RLC 계층을 통해서 구성되어 있다. 상기 RB들은 논리채널 구성과 관련된 MAC 계층 일부를 포함하여 구성되어 있을 수 있다. 단말은 제1 EPS 베어러(#1 EPS 베어러)를 통해서 P-GW와 연결되고, 제2 EPS 베어러(#2 EPS 베어러)를 통해서 P-GW와 연결된다. 이와 같이 각 기지국이 하나의 단말에 대해서 각 기지국에 구성된 EPS 베어러 또는 RB(#1 RB 및 #2 RB)를 통해 상향링크 데이터를 수신하는 것을 CN 스플릿(Core Network split)이라고도 부른다.

다음으로, 도 14 및 도 15에는 베어러 스플릿 케이스(bearer split case)가 도시되어 있다. 베어러 스플릿은 하나의 RB가 복수의 기지국을 통해 구성되어 데이터를 두 가지 플로우(또는 그 이상의 플로우)로 나누어 전송하는 구조를 말한다. 또는 이중 연결에 기반하여 기지국들과 단말간에 단일 무선 베어러가 구성된 경우, 상기 단일 무선 베어러에 대응하고 상기 기지국들 각각에 대해 논리 채널 그룹이 정의된 것을 베어러 스플릿이라 정의할 수도 있다. 복수의 플로우를 통해서 정보가 전달되는 점에서 베어러 스플릿은 멀티 플로우(multi flow), 다중 노드(기지국) 전송(multiple nodes(eNB) transmission), 기지국간 반송파 집성(inter-eNB carrier aggregation) 등으로 불릴 수 있다.

베어러 스플릿의 경우, 각 기지국은 PDCP 계층, MAC 계층 및 RLC 계층을 포함할 수 있지만, 흐름제어를 담당하는 계층은 하나의 기지국(즉, 매크로 기지국)에만 포함된다. 만일 상기 흐름제어를 담당하는 계층이 PDCP 계층인 경우, 상기 PDCP 계층은 매크로 기지국에만 포함된다.

기존 LTE 시스템 내 기지국의 MAC 계층은 데이터양, 전송기회 등에 관한 정보를 RLC 계층에게 전달한다. RLC 계층은 동일 기지국 내에 위치한 PDCP 계층으로부터 전달받은 RLC SDU 데이터들을 상기 MAC계층으로부터 전달받은 정보들을 기반으로 분할 또는 결합하여 RLC PDU를 구성한다. 이후, MAC 계층은 RLC에서 구성한 RLC PDU를 MAC SDU 형태로 RLC 계층으로부터 전달 받는다. 그러나, 베어러 스플릿의 경우에는 스몰 기지국내 RLC 계층이 스몰 기지국내 MAC 계층이 요구한 데이터양 및 전송기회에 따라 데이터를 처리하더라도 상기 처리한 데이터양 및 전송기회 등에 대한 정보를 상기 RLC 계층 상위에 존재하는 매크로 기지국내 흐름제어 담당 계층에게 알려야 한다.

이를 위하여 매크로 기지국의 PDCP 계층은 도 14에 도시된 것과 같이, Xn 인터페이스 프로토콜을 이용하여 스몰 기지국의 RLC 계층과 연결될 수 있다. 이때, 상기 Xn 인터페이스 프로토콜은 MeNB와 SeNB간의 인터페이스로 정의된다. 상기 Xn 인터페이스 프로토콜은 LTE 시스템 내 기지국간에 정의된 X2 인터페이스 프로토콜이 될 수도 있다. 이 경우, 하나의 매크로 기지국의 PDCP 계층은 매크로 기지국의 RLC 계층 및 스몰 기지국의 RLC 계층 모두에 연결된다. 여기서, 매크로 기지국의 RLC 계층은 #1 서브 엔티티(sub-entity)라 하고, 스몰 기지국의 RLC 계층은 #2 서브 엔티티라 한다. 서브 엔티티는 송신과 수신이 일대일 매칭으로 구분된다. 상기 서브 엔티티는 엔티티로 불릴 수 있다.

도 14의 경우 RLC 계층은 듀플리케이트(duplicate) 형태로 존재한다. 각 서브 엔티티는 독립적(independent)이지만 하나의 RB(즉, #1 RB)내에 2개의 서브 엔티티(#1 서브 엔티티 및 #2 서브 엔티티)가 존재한다. 이 경우, RLC-AM #1 서브 엔티티 및 RLC-AM #2 서브 엔티티에 대하여 각각 별도로 RLC 파라미터들이 구성되어야 한다. 왜냐하면 각 RLC-AM 서브 엔티티를 통해 서비스되는 데이터들이 단말에게 전달될 때 발생하는 지연(delay)시간이 서로 다를 수 있기 때문에 상기 각 서브 엔티티마다 상기 지연시간을 고려하여 설정될 타이머들 값이 서로 상이할 수 있기 때문이다. 만약 상기 각 서브 엔티티를 통해 전송되는 데이터들의 지연시간이 동일하다면 상기 각 서브 엔티티마다 설정될 타이머들의 값이 동일할 수도 있다. 이는 상기 매크로 기지국에서 결정되거나 스몰 기지국에서 결정될 수도 있으며, 매크로 기지국과 스몰 기지국을 포함한 네트워크에서 결정될 수도 있다. 따라서, 동일한 RB내 PDCP를 통해 전달될 데이터들은 RLC-AM #1 서브 엔티티 또는 RLC-AM #2 서브 엔티티 중 하나의 서브 엔티티를 통해 전송될 수 있다. 여기서 상기 데이터들을 수신한 단말에 의해 상기 데이터들이 어느 서브 엔티티를 통해 전송되는지를 구별할 수 있도록 하는 구분자(identifier)가 더 전송될 수 있다.

상기 도 14의 예를 베어러 스플릿 케이스 중 서브 엔티티 RLC 타입 또는 분리된(separated) RLC 타입 또는 독립(independent) RLC 타입이라고도 부른다. 단, 상기 도 14의 예가 반드시 베어러 스플릿에만 적용되는 것은 아니다.

한편, 도 15를 참조하면 매크로 기지국은 PDCP, RLC, MAC, PHY 계층을 포함하지만, 스몰 기지국은 RLC, MAC 및 PHY 계층을 포함한다. 매크로 기지국의 RLC 계층은 Xn 인터페이스 프로토콜을 이용하여 스몰 기지국의 RLC 계층과 연결된다. 이 경우, 매크로 기지국의 RLC 계층을 마스터(master) RLC 계층이라 하고, 스몰 기지국의 RLC 계층을 슬레이브(slave) RLC 계층이라 한다.

하향링크의 경우, 단말의 슬레이브 RLC 계층의 AMD/UM PDU에 대하여 추가적인 분할이 가능하다. 상기 슬레이브 RLC의 분할 동작은 복수의 RLC PDU들을 묶는 동작 또는 매크로 RLC에서 분할된 AMD PDU 세그먼트를 묶는 동작을 포함한다. 또한, 기지국의 슬레이브 RLC 계층의 AMD/UM PDU에 대하여 재결합(concatenation)이 가능하다.

상향링크의 경우, 스몰 기지국은 슬레이브 RLC 계층을 통해 데이터가 수신되면 이를 매크로 RLC 계층으로 포워딩(forwarding)한다. 따라서 동일한 데이터가 슬레이브 RLC 계층을 통해 수신되거나 MeNB내 MAC을 통해 마스터 RLC 계층으로 수신되더라도 상관없다. 그러므로 단말과 기지국 간의 상향링크 전송은 TDM 전송 대신 단일 전송도 가능하다.

한편, 무선 자원의 동적 스케줄링은 각 기지국 내 MAC 스케줄러가 주로 담당한다. 매크로 기지국의 MAC 계층의 상황과 스몰 기지국의 MAC 계층의 상황이 다르기 때문에 매크로 RLC 계층은 매크로 기지국의 MAC 계층에서 제공하는 정보를 기준으로 PDU를 할당(또는 분할 또는 연결 또는 재결합)하고, 슬레이브 RLC 계층은 스몰 기지국의 MAC 계층에서 제공하는 정보를 기준으로 분할 또는 연결을 수행한다.

상향링크는 단말 입장에서 RLC 계층이 하나만 존재한다. 하향링크에서는 MAC 계층이 서로 다른 2개 이상의 기지국들로 구분되어 있으며 상기 기지국마다 하향링크 무선 상황의 차이가 발생하기 때문에 RLC 계층에서 서로 다른 방식으로 분할 또는 재결합을 하는 반면, 상향링크에서는 스몰 기지국 내 슬레이브 RLC 계층이 수신된 데이터들을 매크로 RLC 계층으로 단순 전달(forwarding)만 하기 때문에 상향링크 데이터를 처리하는 RLC 계층은 매크로 RLC 계층뿐이다. 따라서 이중 연결된 단말은 상향링크 전송을 위해 상기 서로 다른 2개 이상의 기지국들로 전송할 데이터를 위해 단일 RB내에 하나의 PDCP 계층과 RLC 계층만 포함한다. 또한 상향링크 전송을 위해 상기 서로 다른 2개 이상의 기지국들로부터 수신한 상향링크 자원할당정보에 따라 상향링크 전송을 제어할 MAC 계층도 하나만 존재할 수 있다. 그러므로 상향링크 데이터 전송(예를 들어 PUSCH) 관점에서 매크로 기지국으로만 상향링크 전송을 수행하는 것도 가능하다(이를 "싱글 업링크"라고도 한다).

상기 도 15의 예를 베어러 스플릿 케이스 중 마스터-슬레이브 RLC 타입이라고도 부른다. 단, 상기 도 15의 예가 반드시 베어러 스플릿에만 적용되는 것은 아니다.

도 13 내지 도 15를 통해 상술한 바와 같이, 이중 연결의 경우 각 기지국은 하나의 단말에 대하여 각 기지국에 구성된 RB 또는 각 기지국에 중복되어 구성된 단일 RB의 각 구성요소를 통해 하향링크 데이터의 송신 및 상향링크 데이터의 수신을 처리한다. 따라서, 단말 내 각 RB에서 발생한 데이터들은 해당 RB에 상응하는 RB가 구성되어 있는 기지국으로 전달되어야 한다. 그러므로, 단말은 단말 내에서 각 RB를 구성하는 PDCP / RLC 내에 존재하는 데이터들을 기준으로 BSR를 생성하고 이를 각 기지국에 전달하여야 한다.

그러나, 기존에는 단말 내 LCG 단위로 정의된 BSR를 단말 단위로 전송하는 형태만이 지원되었기 때문에 특정 기지국에 할당된 RB에 매핑된 LC 단위로 BSR를 전송할 수 없었다. 만일, 특정 기지국에 할당된 RB마다 매핑된 LC단위로 BSR를 전송할 수 있다 하더라도 베어러 스플릿의 경우, 복수의 기지국에서 동일한 RB 및 LC가 구성될 수 있으므로 SR 및 BSR을 전송할 대상 기지국을 선택해야 하지만 이에 대한 기준이 없었다.

따라서, 본 발명은 복수의 기지국들을 통해 단일 RB가 구성되는 경우 즉, 베어러 스플릿의 경우 상기 단일 RB에 매핑된 LC에 대한 스케줄링 요청 및 버퍼상태보고를 전송하는 방법을 제공한다.

단말은 각 기지국의 스케줄러가 단말에 대하여 독립적으로 상향링크에 대한 스케줄링이 가능한 경우, 즉 RRM 기능 중 DRA(Dynamic Resource Allocation) 패킷 스케줄링 기능이 각 기지국마다 독립적으로 존재하는 경우 다음의 실시예들 중 하나로 BSR를 전송할 수 있다.

이하의 실시예에서는 PDCP 계층 또는 마스터 RLC 계층이 흐름제어 담당 계층에서 흐름제어를 수행하는 기능을 수행하는 것을 가정한다. 그러나 흐름제어 담당 계층이 상기 PDCP 계층 또는 마스터 RLC 계층과 분리되어 매크로 기지국에 구성될 수 있음을 배제하는 것은 아니다. 또한, 단말이 매크로 기지국 내 매크로 셀 및 스몰 기지국 내 스몰 셀과 이중 연결(dual connectivity)을 설정하고 상기 이중 연결을 지원하기 위한 RRC(Radio Resource Control)를 구성(configuration)한 상황을 가정한다. 특히, 단일 RB에 국한되는 베어러 스플릿 구성을 예로 설명하지만 본 발명의 범위가 이에 제한되는 것은 아니고, 복수의 RB에 대한 베어러 스플릿에도 적용될 수 있다.

이때, 제어 평면(CP: Control Plane)의 경우(예, RRC 시그널링의 생성 및 전송) 시그널링 무선 베어러(Signaling Radio bearer)에 대한 베어러 스플릿이 구성될 수 있으며, 이때 사용자 평면(UP: User Plane)에서 정의한 베어러 스플릿 방식이 제어 평면에서 정의되는 SRB들에게도 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 구성방식이 동일할 수 있다.

또한, 본 발명에 적용되는 단말은 각 RB마다 구분되는 정보(즉, 각 RB에서 베어러 스플릿이 적용되는지 또는 적용되지 않는지에 관한 정보)를 제공할 수도 있고, 복수의 RB들(예, 논리 채널 그룹(logical channel group))에 대해 공통적으로 적용되는 정보를 제공할 수도 있다. 이때, 각 RB들에 대한 구성 정보는 서로 독립적이다. 예를 들어, 제1 RB가 베어러 스플릿을 구성하기 위한 정보(예, "MF on")를 포함할 때, 상기 제1 RB에 대한 정보와 동시에 전송되는 제2 RB에 대한 정보는 RB 플로우 재구성(RB flow reconfiguration) 정보(예, "MF off")를 포함할 수 있다.

제1 실시예: 베어러가 스플릿되지 않은 경우

일 예로, 도 13에 도시된 것과 같은 CN 스플릿의 경우, 각 기지국은 각 LCG내의 각 논리 채널마다 설정된 우선순위(priority) 값에 따라 어떠한 상향링크 데이터를 우선적으로 처리할 것인지를 알아야 한다. 따라서, 이중 연결에 포함된 모든 기지국들(매크로 기지국 및 스몰 기지국)에 구성된 모든 RB들(#1 RB 및 #2 RB)에 대한 BSR은 상기 모든 기지국간에 공유될 수 있다. 더욱이, 단말이 각 기지국으로 동시에 상향링크 전송이 가능한 경우, 각 기지국이 해당 단말로 상향링크 자원을 할당할 때 이를 지원하기 위한 송신전력을 할당하게 되므로 이는 다른 기지국이 해당 단말에 대한 상향링크 자원할당 시 고려되어야 하는 부분이다. 따라서, 각 기지국 내의 스케줄러들은 단말로부터 수신한 BSR를 서로 공유함으로써 상대 기지국에 대한 논리 채널의 우선순위 값과 BSR 값 등을 이용하여 해당 기지국에서 설정해야 할 상향링크 자원의 양을 결정할 수 있다.

그러나 만일 단말이 상향링크 전송 시 TDM으로 동작하는 경우, 단말은 동일 시점에서 두 개 이상의 기지국으로 상향링크 데이터를 전송할 수 없다. 즉, 각 기지국마다 할당된 타임 슬롯(서브 프레임 또는 무선 프레임 단위)은 서로 구별된다. 따라서 이 경우에는 상대 기지국에 할당된 논리 채널에 대한 BSR가 공유되지 않더라도 문제되지 않을 수 있다.

제2 실시예: 베어러가 스플릿되고 분리된(separated) PDCP 또는 분리된 RLC 타입인 경우

도 16은 본 발명에 따라서 버퍼상태보고를 전송하는 방법의 일 예를 나타내는 흐름도이고, 도 17은 본 발명에 따른 버퍼상태보고의 포맷을 나타내는 도면이다. 이하, 도 14, 도 16 및 도 17을 참조하여, 단일 RB가 상기 단말과 이중 연결된 적어도 둘 이상의 기지국들에 구성되고, 단말 내 단일 RB가 스플릿되어 복수개의 분리된 PDCP 엔티티 또는 분리된 RLC 엔티티로 구성되는 경우, BSR을 생성하고 전송하는 방법에 대해 설명한다.

도 16을 참조하면, 단말은 이중 연결에 기반하여 매크로 기지국/스몰 기지국과 상기 단말간에 단일 무선 베어러(radio bearer)를 구성한다(S1610).

그리고 단말은 베어러 스플릿에 의해 매크로 기지국과 스몰 기지국 각각에 대해 정의되는 논리 채널 그룹에 관하여, 가용한(available) 상향링크 데이터의 양을 식별하는(identifies) 버퍼크기를 계산하고, 상기 버퍼크기를 지시하는 버퍼크기 정보를 생성한다(S1620).

분리된 RLC 또는 분리된 PDCP의 경우, 단말에는 베어러 스플릿으로 구성된 논리 채널들에 대하여 서로 구분된 복수개의 LCG가 존재한다. 여기서 LCG들은 서로 다른 기지국에 대해 정의될 수 있다. 예를 들어, 베어러 스플릿으로 구성된 논리 채널이 #4 LC, #5 LC, #7 LC인 경우, 상기 LC들이 포함된 LCG는 매크로 기지국으로 전송할 LCG 2와 스몰 기지국으로 전송할 LCG 3로 구분될 수 있다. 이때, 단말은 LCG 2에 관한 제1 버퍼크기 정보를 생성하고, LCG 3에 관한 제2 버퍼크기 정보를 생성한다.

도 14에서 도시된 것과 같이 단말 내에서 단일 무선 베어러가 기지국들 모두에 대응하는 단일 PDCP 계층과 상기 기지국들 각각에 개별적으로 대응하는 복수의 RLC 엔티티들로서 구성된 경우, 버퍼크기 정보를 생성하는 방법은 여러가지가 있을 수 있다.

일 예로, 단말은 도 17(a)에 도시된 것과 같이 단일 PDCP 계층의 버퍼크기와, 복수의 RLC 엔티티들 중 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 합을 기반으로 버퍼크기 정보를 생성할 수 있다.

다른 예로, 도 17(b)에 도시된 것과 같이 단말은 단일 PDCP 계층의 버퍼크기에서 복수의 RLC 엔티티들의 버퍼크기들 중 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 비율에 해당하는 값 'a'와 다른 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 비율에 해당하는 값 '(1-a)' 으로 상기 단일 PDCP 계층의 버퍼크기를 분리하고, 상기 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기와 상기 RLC 엔티티에 상응하는 버퍼크기의 비율에 해당하는 값으로 분리한 상기 단일 PDCP 계층의 버퍼크기의 합을 기반으로 각 LCG에 대한 버퍼크기 정보를 생성할 수 있다.

또 다른 예로, 도 17(c)에 도시된 것과 같이 단말은 RLC 엔티티에 대한 버퍼크기 정보로 상기 버퍼크기 정보를 생성할 수 있다.

상기의 실시예들에서, 단말이 버퍼크기를 계산함에 있어서, 전술된 도 11 및 도 12, 그리고 수학식 1 내지 5에서 설명된 방법이 사용될 수 있다.

다시 도 16을 참조하면, 단말은 각 논리 채널 그룹을 식별하는 ID(예를 들어 LCG 2 및 LCG 3) 및 상기 버퍼크기 정보를 포함하는 버퍼상태보고를 각각 생성한다(S1630). 예를 들어, 상기 예에서 단말은 LCG2 및 제1 버퍼크기 정보를 포함하는 제1 버퍼상태보고와, LCG3 및 제2 버퍼크기 정보를 포함하는 제2 버퍼상태보고를 생성할 수 있다.

그리고 단말은 각 기지국에 대해 생성한 버퍼상태보고를 각각 해당하는 기지국으로 전송할 수 있다(S1640, S1650).

즉, 도 14에 도시된 것과 같이 베어러 스플릿 케이스 중 분리된 RLC의 경우, 단말은 각 기지국으로 보고되어야 할 버퍼크기 정보를 구분하여 생성할 수 있다.

제3 실시예: 베어러 스플릿이고 마스터-슬레이브 RLC 타입인 경우

도 15에 도시된 것과 같은 마스터-슬레이브 RLC 방식의 경우, 이중 연결에 포함된 모든 기지국들에 구성된 단일 RB에 대한 BSR는 상기 기지국들 중 어느 하나의 기지국에만 전송될 수 있다. BSR이 어느 기지국으로 전송될지를 결정하는 주체는 단말일 수도 있고, 기지국일 수도 있다.

도 18은 네트워크에 의해 단말이 버퍼상태보고를 전송할 기지국이 결정되는 경우를 나타내는 도면이고, 도 19는 단말의 판단에 의해 버퍼상태보고를 전송할 기지국이 결정되는 경우를 나타내는 도면이다.

도 18에는 일 예로, 매크로 기지국의 판단에 의해 단말이 스몰 기지국으로 버퍼상태보고를 전송하는 경우가 도시되어 있다. 이 경우, 매크로 기지국은 단말로부터 측정 보고(measurement report)를 수신하면(S1810), 이중연결 설정을 결정한 후에 베어러 스플릿으로 구성된 RB에 대하여 스몰 기지국을 통한 상향링크 전송을 결정한다(S1820). 그리고, 스몰 기지국내 특정 서빙셀내 PUCCH 자원 중 해당 단말에 대한 SR 자원의 할당을 요청하는 정보를 전송한다(S1830). 이후, 스몰 기지국으로부터 이중연결 요청 수락에 대한 응답을 수신하면(S1840), 매크로 기지국은 RRC 재구성 절차를 통해 SR 자원구성정보를 단말로 전달한다(S1850). 단말은 SR 자원구성정보를 기반으로 BSR을 전송할 기지국이 스몰 기지국임이 확인할 수 있다. 이때, 이중연결 구성 방식에 따라 스몰 기지국 내에 RRC 계층이 존재하는 경우, RRC 재구성 절차는 스몰 기지국에 의해 수행될 수 있다. 이후, 단말은 RLC/PDCP 버퍼에 도착하는 트래픽이 식별되면(S1860), 스몰 기지국으로 SR을 전송한다(S1870). 그리고, 스몰 기지국으로부터 상향링크 그랜트가 수신되면(S1880), BSR를 전송한다(S1890). 한편, 도 19에는 단말의 판단에 의해 단말이 스몰 기지국으로 버퍼상태보고를 전송하는 경우가 도시되어 있다.

이 경우, 매크로 기지국은 단말로부터 측정 보고(measurement report)를 수신하면(S1910), 스몰 기지국으로 이중 연결 설정 요청을 전송한다(S1920). 그리고, 스몰 기지국으로부터 이중 연결 설정에 대한 수락을 수신하면(S1930), RRC 재구성 절차를 통해 SR 자원구성정보를 단말로 전달한다(S1940). 이때, 이중연결 구성 방식에 따라 스몰 기지국 내에 RRC 계층이 존재하는 경우, RRC 재구성 절차는 스몰 기지국에 의해 수행될 수 있다.

이후, 단말은 RLC/PDCP 버퍼에 도착하는 트래픽이 식별하여(S1950), 상기 트래픽의 우선순위 따라 상향링크 전송에 유리한 기지국으로 사용자 데이터에 대한 상향링크 경로를 결정한다(S1960). 이 때, 결정된 경로가 스몰 기지국을 통한 경로인 경우, 단말은 스몰 기지국으로 SR을 전송하고(S1970), 이에 대한 상향링크 그랜트를 수신하면(S1980), 스몰 기지국으로 BSR을 전송한다(S1990).

이와 같이 마스터-슬레이브 RLC 방식의 경우, 매크로 기지국의 RLC 엔티티와 스몰 기지국의 RLC 엔티티가 연결되어 있기 때문에 RLC 상태 보고를 포함한 모든 PDCP 제어 PDU 및 RLC 제어 PDU들이 어떠한 기지국을 통해서 전송되더라도 문제되지 않는다. 따라서, 단말은 상향링크 자원할당을 용이하게 받을 수 있는 기지국으로 BSR을 전송할 수 있다. 즉, 단말은 도 18과 같이 네트워크의 의해 결정된 기지국으로 BSR을 전송하거나, 도 19와 같이 단말의 판단에 의해 상향링크 전송이 유리한 것으로 판단되는 기지국으로의 BSR을 전송할 수 있다. 일 예로, 단말은 PUCCH가 구성된 서빙셀(예를 들어, Primary Cell 또는 Special Cell 등) 또는 PUCCH가 구성되어 있으며 SR자원을 할당받은 서빙셀 또는 스케줄링 요청을 대신할 PRACH를 전송할 수 있는 서빙셀이 포함된 기지국으로 BSR을 전송할 수 있다.

단말은 (1)어느 기지국에서 상향링크 자원을 할당받을 확률이 높은가 (2)어느 기지국을 통한 상향링크 전송이 효율적인가(throughput) (3)어느 기지국을 통한 상향링크 전송이 빠르게 수행될 수 있는가(delay)에 따라 상향링크 전송에 유리한 기지국을 결정하고 결정된 기지국으로 BSR을 전송할 수 있다.

상향링크 상황은 하향링크 전송을 위한 피드백 정보로 인해 영향을 받을 수 있다. 따라서, 상향링크 자원상황이 좋은 기지국(low loading factor)은 RRC 연결 설정된 사용자 수가 적은 기지국이다. 그러므로, 단말은 확률적으로 적은 단말을 수용하고 있는 스몰 기지국으로부터 상향링크 자원을 할당 받을 확률이 높다. 그러나, TDM인 경우에는 실제 타임 슬롯 할당 구성에 따라 타임 슬롯을 더 많이 할당받을 수 있는 기지국이 달라질 수 있다.

한편, 상향링크의 신뢰도가 높은 기지국(high SINR)은 상향링크 전송이 효율적이다. 단말과 상대적으로 거리가 가까운 기지국의 경우 낮은 PL로 인해 확률적으로 높은 신뢰도를 유지할 가능성이 높다. 따라서, 확률적으로 작은 서비스 반경을 가지고 있는 스몰 기지국이 상향링크의 신뢰도가 높다. 그러나, TDM인 경우, 타임 슬롯을 더 많이 할당받을 수 있는 기지국이 상향링크의 신뢰로가 높다. 따라서, 이 경우는 실제 타임 슬롯 할당 구성에 따라 다르게 판단될 수 있다.

또한, 매크로 기지국으로 BSR을 바로 전송하는 경우 매크로 기지국과 스몰 기지국 간에 존재하는 백홀(non-ideal backhaul) 간의 지연시간을 고려하지 않아도 되므로 빠르게 전달 가능하다.

이와 같은 사항들을 고려하면, 단말은 최초로 버퍼에 도착한 데이터들이 우선순위가 낮은 논리 채널에 해당되는 경우 스몰 기지국 또는 상향링크 타임 슬롯 할당이 많은 기지국으로 BSR을 전송할 수 있다. 하지만, 현재 버퍼에 저장되어 있는 데이터들보다 우선순위가 높은 데이터가 수신되어 BSR이 트리거링되는 경우, 우선순위가 높은 데이터는 빠르게 전달되어야 하므로 상기 트리거링된 BSR는 매크로 기지국으로 전송한다.

한편, SRB에 대한 BSR는 RRC 전송이 가능한 기지국에 한정되어 전송될 수 있다. 만일 RRC 전송이 가능한 기지국이 복수의 기지국인 경우, SRB에 대한 BSR은 DRB에 대한 BSR과 동일한 기준으로 판단될 수도 있으며, 이전에 기지국으로부터 수신된 RRC 메시지를 기준으로 각 SRB에 대한 논리 채널마다 특정 기지국에 한정되어 전송될 수도 있다. 예를 들어, SRB0,1,2에 해당하는 LC0, LC1, LC2가 포함된 LCG에 대한 BSR은 매크로 기지국에 한정되어 전송될 수 있으며 SRB3에 해당하는 LC3에 포함된 LCG에 대한 BSR은 스몰 기지국에 한정되어 전송될 수 있다.

제4 실시예: 베어러 스플릿의 경우

단말이 둘 이상의 서로 다른 기지국들에 이중 연결되어 있으며 단일 RB가 상기 둘 이상의 서로 다른 기지국들을 통해 상기 단말과 연결 설정되어 있는 경우, 버퍼크기 정보는 이중 연결에 포함된 모든 기지국간에 공유될 수 있다.

일 예로, 단일 LCG내에 포함된 다수의 논리 채널들은 모두 베어러 스플릿이 구성되어 있는 경우, 상기 단일 LCG에 대한 BSR인 BSR_total은 BSR_MeNB + BSR_SeNB다. 이 경우, 각 기지국에 BSR_total에 대한 버퍼크기 정보가 공유됨으로 인해 이중 연결에 포함된 모든 기지국에 의해 스케줄링된 전체 상향링크 자원할당량은 2BSR_total가 될 수 있기 때문에 상향링크 자원의 비효율성이 발생할 수 있다. 하지만 더 이상 전송할 데이터가 없음에도 상향링크 그랜트가 수신된 경우, 단말은 상기 상향링크 그랜트에 대해 패딩 BSR을 전송함으로써 현재 버퍼크기 값이 0임을 각 기지국에게 알려줄 수 있으므로 기지국은 더 이상 해당 단말에게 상향링크 자원할당을 진행하지 않는다. 그러므로 상향링크 자원의 비효율성은 크게 문제되지 않는다.

그러나, 분리된 PDCP / 분리된 RLC 방식의 경우, 만일 BSR_total(50) = BSR_MeNB(0) + BSR_SeNB(50)라고 가정하면, 기지국들로 보고되는 버퍼크기 정보는 BSR_total 뿐이므로 기지국들 간의 버퍼크기 정보의 공유로 인해 매크로 기지국과 스몰 기지국에 의해 할당되는 전체 상향링크 자원은 실제 보고된 버퍼크기의 2배, 즉 100이 할당될 수 있다. 이 경우, 스몰 기지국에 의한 상향링크 데이터 전송에 50의 자원이 사용되지만, 매크로 기지국으로 전송할 상향링크 데이터는 0이므로 나머지 50의 자원은 사용되지 않는다. 따라서, 단말은 매크로 기지국으로 상향링크 그런트를 받으면 패딩 BSR을 전송하고 BSR 값으로 50을 보고한다. 이 때, 각 기지국의 스케줄러는 수신된 상향링크 데이터를 확인하여 단말로부터 패딩 BSR이 수신된 경우, 패딩 BSR내 데이터의 값을 무시하고 해당 기지국에 대한 버퍼크기 정보는 0이라고 판단한다.

도 20은 본 발명에 따라서 버퍼상태보고를 전송하는 장치의 일 예를 나타내는 블록도이다. 도 20을 참조하면, 단말(2000)은 생성부(2010) 및 전송부(2020)을 포함할 수 있다.

생성부(2010)는 단말(2000)의 상향링크 버퍼에 전송 가능한 데이터의 양에 대한 정보를 서빙 기지국에 제공하기 위해 버퍼상태보고(BSR: Buffer State Report)를 생성한다. 일 예로, 생성부(2010)는 분리된 RLC 또는 분리된 PDCP의 경우, 이중 연결에 기반하여 기지국들과 단말(2000)간에 구성된 단일 RB에 대응하고 상기 기지국들 각각에 대해 정의되는 LCG 에 관하여, 가용한 상향링크 데이터의 양을 식별하는 버퍼크기를 계산하고, 상기 버퍼크기를 지시하는 정보를 생성한다. 그리고, 각 LCG 식별하는 ID 및 상기 버퍼크기 정보를 포함하는 BSR를 각각 생성한다. 이 경우, 전송부(2020)는 각 기지국에 대해 구성된 BSR을 각각 해당하는 기지국으로 전송할 수 있다. 여기서, 도 14에서 도시된 것과 같이 단말(2000) 내에서 단일 RB가 기지국들 모두에 대응하는 단일 PDCP 계층과 상기 기지국들 각각에 개별적으로 대응하는 복수의 RLC 엔티티들로서 구성된 경우, 생성부(2010)는 도 17(a)에 도시된 것과 같이 단일 PDCP 계층의 버퍼크기와, 복수의 RLC 엔티티들 중 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 합을 기반으로 버퍼크기 정보를 생성하거나, 도 17(b)에 도시된 것과 같이 단일 PDCP 계층의 버퍼크기에서 복수의 RLC 엔티티들의 버퍼크기들 중 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 비율에 해당하는 값과, 상기 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 합을 기반으로 버퍼크기 정보를 생성할 수 있다. 또한, 도 17(c)에 도시된 것과 같이 RLC 엔티티에 대한 버퍼크기 정보로 상기 버퍼크기 정보를 생성할 수도 있다.

이때, 각 기지국은 단말(2000)로부터 수신한 BSR을 서로 공유할 수 있다. 이 경우, 각 기지국은 상기 BSR이 패딩 버퍼상태보고(padding BSR)이면, 상기 패딩 BSR 내의 데이터 값을 무시하고 해당 기지국에 대한 버퍼크기 정보는 0이라고 판단할 수 있다.

한편, 단말(2000)은 단일 RB가 단말(2000)과 이중 연결된 적어도 둘 이상의 기지국들에 구성되고 상기 기지국들의 RLC 계층이 서로 연결되어 있는 경우 각 기지국의 상향링크 자원 상황, 상향링크의 신뢰도 및 상향링크 전송 속도를 기초로 버퍼에 도착한 데이터의 우선순위에 따라 버퍼상태보고를 전송할 기지국을 선택하는 선택부(도시되지 않음)를 포함할 수 있다. 이 경우, 전송부(2020)는 선택부에 의해 선택된 기지국으로 버퍼상태보고를 전송할 수 있다.

상술한 예시적인 시스템에서, 방법들은 일련의 단계 또는 블록으로써 순서도를 기초로 설명되고 있지만, 본 발명은 단계들의 순서에 한정되는 것은 아니며, 어떤 단계는 상술한 바와 다른 단계와 다른 순서로 또는 동시에 발생할 수 있다. 또한, 당업자라면 순서도에 나타낸 단계들이 배타적이지 않고, 다른 단계가 포함되거나 순서도의 하나 또는 그 이상의 단계가 본 발명의 범위에 영향을 미치지 않고 삭제될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 실시예들은 다양한 양태의 예시들을 포함한다. 다양한 양태들을 나타내기 위한 모든 가능한 조합을 기술할 수는 없지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 다른 조합이 가능함을 인식할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 이하의 특허청구범위 내에 속하는 모든 다른 교체, 수정 및 변경을 포함한다고 할 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말에 의한 버퍼상태보고 전송 방법에 있어서,
이중 연결(dual connectivity)에 기반하여 기지국들과 상기 단말간에 단일 무선 베어러(radio bearer)를 구성하는 단계;
상기 단일 무선 베어러에 대응하고 상기 기지국들 각각에 대해 정의되는 논리 채널 그룹(logical channel group)에 관하여, 가용한(available) 상향링크 데이터의 양을 식별하는(identifies) 버퍼크기(buffer size) 정보를 생성하는 단계;
상기 논리 채널 그룹을 식별하는 ID 및 상기 버퍼크기 정보를 포함하는 버퍼상태보고(buffer state report)를 생성하는 단계; 및
상기 버퍼상태보고를 전송하는 단계를 포함하는 버퍼상태보고 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 버퍼크기 정보는,
상기 단말 내에서 상기 단일 무선 베어러가 상기 기지국들 모두에 대응하는 단일 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층과 상기 기지국들 각각에 개별적으로 대응하는 복수의 RLC(Radio Link Control) 엔티티(entity)들로서 구성된 경우,
상기 단일 PDCP 계층의 버퍼크기와, 상기 복수의 RLC 엔티티들 중 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 합을 기반으로 생성됨을 특징으로 하는 버퍼상태보고 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 버퍼크기 정보는,
상기 단말 내에서 상기 단일 무선 베어러가 상기 기지국들 모두에 대응하는 단일 PDCP 계층과 상기 기지국들 각각에 개별적으로 대응하는 복수의 RLC 엔티티들로서 구성된 경우,
상기 단일 PDCP 계층의 버퍼크기에서 상기 복수의 RLC 엔티티들의 버퍼크기들 중 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 비율에 해당하는 값과, 상기 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 합을 기반으로 생성됨을 특징으로 하는 버퍼상태보고 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 버퍼상태보고는,
상기 단말 내에서 상기 단일 무선 베어러가 상기 기지국들 모두에 대응하는 단일 PDCP 계층과 상기 기지국들 각각에 개별적으로 대응하는 복수의 RLC 엔티티들로서 구성된 경우,
상기 복수의 RLC 엔티티들 중 하나의 RLC 엔티티에 대한 버퍼크기를 기반으로 생성됨을 특징으로 하는 버퍼상태보고 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 버퍼상태보고는,
상기 기지국들 간에 공유되는 것을 특징으로 하는 버퍼상태보고 전송 방법.
제1항에 있어서,
상기 버퍼상태보고를 수신한 기지국은,
상기 버퍼상태보고가 패딩 버퍼상태보고(padding BSR)인 경우, 상기 패딩 버퍼상태보고 내의 데이터 값을 무시하는 것을 특징으로 하는 버퍼상태보고 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 단말의 버퍼상태보고 전송 방법에 있어서,
단일 무선 베어러(radio bearer)가 상기 단말과 이중 연결(dual connectivity)된 적어도 둘 이상의 기지국들에 구성되고 상기 기지국들의 RLC(Radio Link Control) 계층이 서로 연결되어 있는 경우 각 기지국의 상향링크 자원 상황, 상향링크의 신뢰도 및 상향링크 전송 속도를 기초로 버퍼에 도착한 데이터의 우선순위에 따라 버퍼상태보고를 전송할 기지국을 선택하는 단계; 및
상기 선택한 기지국으로 버퍼상태보고를 전송하는 단계를 포함하는 버퍼상태보고 전송 방법.
제7항에 있어서,
상기 버퍼상태보고는,
상기 기지국들 간에 공유되는 것을 특징으로 하는 버퍼상태보고 전송 방법.
제7항에 있어서,
상기 버퍼상태보고를 수신한 기지국은,
상기 버퍼상태보고가 패딩 버퍼상태보고(padding BSR)인 경우, 상기 패딩 버퍼상태보고 내의 데이터 값을 무시하는 것을 특징으로 하는 버퍼상태보고 전송 방법.
무선 통신 시스템에서 버퍼상태보고를 전송하는 단말에 있어서,
이중 연결(dual connectivity)에 기반하여 기지국들과 상기 단말간에 구성된 단일 무선 베어러(radio bearer)에 대응하고 상기 기지국들 각각에 대해 정의되는 논리 채널 그룹(logical channel group)에 관하여, 가용한(available) 상향링크 데이터의 양을 식별하는(identifies) 버퍼크기(buffer size) 정보를 생성하고, 상기 논리 채널 그룹을 식별하는 ID 및 상기 버퍼크기 정보를 포함하는 버퍼상태보고(buffer state report)를 생성하는 생성부; 및
상기 버퍼상태보고를 전송하는 전송부를 포함하는 단말.
제10항에 있어서,
상기 생성부는,
상기 단말 내에서 상기 단일 무선 베어러가 상기 기지국들 모두에 대응하는 단일 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층과 상기 기지국들 각각에 개별적으로 대응하는 복수의 RLC(Radio Link Control) 엔티티(entity)들로서 구성된 경우,
상기 단일 PDCP 계층의 버퍼크기와, 상기 복수의 RLC 엔티티들 중 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 합을 기반으로 상기 버퍼크기 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말.
제10항에 있어서,
상기 생성부는,
상기 단말 내에서 상기 단일 무선 베어러가 상기 기지국들 모두에 대응하는 단일 PDCP 계층과 상기 기지국들 각각에 개별적으로 대응하는 복수의 RLC 엔티티들로서 구성된 경우,
상기 단일 PDCP 계층의 버퍼크기에서 상기 복수의 RLC 엔티티들의 버퍼크기들 중 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 비율에 해당하는 값과, 상기 하나의 RLC 엔티티의 버퍼크기의 합을 기반으로 상기 버퍼크기 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말.
제10항에 있어서,
상기 생성부는,
상기 단말 내에서 상기 단일 무선 베어러가 상기 기지국들 모두에 대응하는 단일 PDCP 계층과 상기 기지국들 각각에 개별적으로 대응하는 복수의 RLC 엔티티들로서 구성된 경우,
상기 복수의 RLC 엔티티들 중 하나의 RLC 엔티티에 대한 버퍼크기를 기반으로 상기 버퍼크기 정보를 생성하는 것을 특징으로 하는 단말.
제10항에 있어서,
상기 버퍼상태보고는,
상기 기지국들 간에 공유되는 것을 특징으로 하는 단말.
제10항에 있어서,
상기 버퍼상태보고를 수신한 기지국은,
상기 버퍼상태보고가 패딩 버퍼상태보고(padding BSR)인 경우, 상기 패딩 버퍼상태보고 내의 데이터 값을 무시하는 것을 특징으로 하는 단말.
무선 통신 시스템에서 버퍼상태보고를 전송하는 단말에 있어서,
단일 무선 베어러(radio bearer)가 상기 단말과 이중 연결(dual connectivity)된 적어도 둘 이상의 기지국들에 구성되고 상기 기지국들의 RLC(Radio Link Control) 계층이 서로 연결되어 있는 경우 각 기지국의 상향링크 자원 상황, 상향링크의 신뢰도 및 상향링크 전송 속도를 기초로 버퍼에 도착한 데이터의 우선순위에 따라 버퍼상태보고를 전송할 기지국을 선택하는 선택부; 및
상기 선택한 기지국으로 버퍼상태보고를 전송하는 전송부를 포함하는 단말.
제16항에 있어서,
상기 버퍼상태보고는,
상기 기지국들 간에 공유되는 것을 특징으로 하는 단말.
제16항에 있어서,
상기 버퍼상태보고를 수신한 기지국은,
상기 버퍼상태보고가 패딩 버퍼상태보고(padding BSR)인 경우, 상기 패딩 버퍼상태보고 내의 데이터 값을 무시하는 것을 특징으로 하는 단말.