KR20150020167A - 이동통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용하는 데이터 송수신 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 명세서는 통신 방법 및 장치에 관한 것으로, 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 단말(UE)의 프라이머리 셀(PCell)을 제어하는 기지국(P-ENB)의 통신 방법은, 상기 P-ENB이 아닌 다른 기지국(NP-ENB)의 서빙 셀을 위한 논-프라이머리(NP)-EPS(Evolved Packet System) 베어러를 통해 서빙 게이트웨이로부터 패킷을 수신하는 단계, 상기 수신한 패킷을 이용해 제1 RLC PDU(Radio Link Control Packet Data Unit)를 생성하는 단계 및 상기 생성한 제1 RLC PDU를 상기 NP-ENB에게 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
Description
본 명세서는 이동통신 시스템에서 복수의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.
근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP(3rd Generation Partnership Project)에서 LTE(Long Term Evolution) 시스템에 대한 규격 작업이 진행 중이다. 상기 LTE 시스템는 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이며 현재 규격화가 거의 완료되었다.
최근 LTE 통신 시스템에 여러 가지 신기술을 접목해서 전송 속도를 향상시키는 진화된 LTE 통신 시스템(LTE-Advanced, LTE-A)에 대한 논의가 본격화되고 있다. 상기 새롭게 도입될 기술 중 대표적인 것으로 캐리어 집적(Carrier Aggregation)을 들 수 있다. 캐리어 집적이란 종래에 단말이 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어만을 이용해서 데이터 송수신을 하는 것과 달리, 하나의 단말이 다수의 순방향 캐리어와 다수의 역방향 캐리어를 사용하는 것이다.
현재 LTE-A에서는 기지국 내 캐리어 집적(intra-ENB carrier aggregation)만 정의되어 있다. 이는 캐리어 집적 기능의 적용 가능성을 줄이는 결과로 이어져, 특히 다수의 피코 셀들과 하나의 마크로 셀을 중첩 운용하는 시나리오에서는 매크로 셀과 피코 셀을 집적하지 못하는 문제를 야기할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예는 상기와 같은 문제점 중 적어도 일부를 해결하기 위해 안출된 것으로, 서로 다른 기지국 간 캐리어 집적(inter-ENB carrier aggregation)을 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르는 단말(UE)의 프라이머리 셀(PCell)을 제어하는 기지국(P-ENB)의 통신 방법은, 상기 P-ENB이 아닌 다른 기지국(NP-ENB)의 서빙 셀을 위한 논-프라이머리(NP)-EPS(Evolved Packet System) 베어러를 통해 서빙 게이트웨이로부터 패킷을 수신하는 단계, 상기 수신한 패킷을 이용해 제1 RLC PDU(Radio Link Control Packet Data Unit)를 생성하는 단계 및 상기 생성한 제1 RLC PDU를 상기 NP-ENB에게 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르는 단말(UE)의 프라이머리 셀(PCell)을 제어하는 기지국(P-ENB)이 아닌 기지국(NP-ENB)의 통신 방법은, 상기 P-ENB로부터 RLC PDU(Radio Link Control Packet Data Unit)를 수신하는 단계, 상기 수신한 RLC PDU를 이용해 재분할된 RLC PDU를 생성하는 단계 및 상기 재분할된 RLC PDU를 신호로 변환하여 상기 단말에게 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르는 단말(UE)의 프라이머리 셀(PCell)을 제어하는 기지국(P-ENB)의 통신 장치는, 상기 P-ENB이 아닌 다른 기지국(NP-ENB)의 서빙 셀을 위한 논-프라이머리(NP)-EPS(Evolved Packet System) 베어러를 통해 서빙 게이트웨이로부터 패킷을 수신하는 통신부 및 상기 수신한 패킷을 이용해 제1 RLC PDU(Radio Link Control Packet Data Unit)를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 상기 생성한 제1 RLC PDU를 상기 NP-ENB에게 전달할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르는 단말(UE)의 프라이머리 셀(PCell)을 제어하는 기지국(P-ENB)이 아닌 기지국(NP-ENB)의 통신 장치는, 상기 P-ENB로부터 RLC PDU(Radio Link Control Packet Data Unit)를 수신하는 통신부 및 상기 수신한 RLC PDU를 이용해 재분할된 RLC PDU를 생성하는 제어부를 포함할 수 있다. 상기 통신부는 상기 재분할된 RLC PDU를 신호로 변환하여 상기 단말에게 송신할 수 있다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르면 서로 다른 기지국 간에 캐리어를 집적 했을 때 불연속 수신 동작을 적용해서 단말의 배터리 소모를 줄인다.
도 1은 본 명세서의 일부 실시 예가 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 본 명세서의 일부 실시 예가 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 명세서의 일부 실시 예가 적용되는 기지국 내 캐리어 집적을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 캐리어 집적 방식을 도시한다.
도 5는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 프라이머리 셋에 속하는 SCell을 설정하는 단말과 기지국의 동작의 순서도이다.
도 6은 넌프라이머리 셋에 속하는 SCell을 설정하는 과정의 순서도이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 RRC 제어 메시지의 구성도이다.
도 8은 본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 RRC 제어 메시지의 구성도이다.
도 9는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 분배 방식의 모식도이다.
도 10은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제1 PDCP 분산구조도이다.
도 11은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 PDCP 분산 구조도이다.
도 12는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제1 RLC 분산 구조도이다.
도 13은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제1 MAC 분산 구조도이다.
도 14는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 MAC 분산 구조의 구조도이다.
도 15는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 데이터 유닛의 구조도이다.
도 16은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 MAC 분산 구조에서 RLC 장치 및 MAC 장치의 구조도이다.
도 17은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 RLC 분산 구조의 구조도이다.
도 18은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 프라이머리 셋 및 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 추가하고 DRB를 설정하는 동작의 순서도이다.
도 19는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 SCell을 해제하고 데이터를 송수신하는 동작의 순서도이다.
도 20는 본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 SCell을 해제하고 데이터를 송수신하는 동작의 순서도이다.
도 21은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 비화/역비화 과정을 나타낸다.
도 22는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 무선 링크 감시 과정의 순서도이다.
도 23은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 RLF 감지 과정의 순서도이다.
도 24는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 LCP 과정의 순서도이다.
도 25는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 PHR 트리거 및 전송 과정을 도시한 도면이다.
도 26은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 PHR 포맷을 설명한 도면이다.
도 27은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 서브 프레임 패턴을 결정하는 과정을 도시한 도면이다.
도 28은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 타이밍 차이를 설명한 도면이다.
도 29는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 단말 구조를 도시한 도면이다.
도 30은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 P-ENB 구조를 도시한 도면이다.
도 31은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 NP-ENB 구조를 도시한 도면이다.
도 32는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 다중 PDCP 구조의 구조도이다.
도 33은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 다중 RLC 구조의 구조도이다.
도 2는 본 명세서의 일부 실시 예가 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 명세서의 일부 실시 예가 적용되는 기지국 내 캐리어 집적을 설명하는 도면이다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 캐리어 집적 방식을 도시한다.
도 5는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 프라이머리 셋에 속하는 SCell을 설정하는 단말과 기지국의 동작의 순서도이다.
도 6은 넌프라이머리 셋에 속하는 SCell을 설정하는 과정의 순서도이다.
도 7은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 RRC 제어 메시지의 구성도이다.
도 8은 본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 RRC 제어 메시지의 구성도이다.
도 9는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 분배 방식의 모식도이다.
도 10은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제1 PDCP 분산구조도이다.
도 11은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 PDCP 분산 구조도이다.
도 12는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제1 RLC 분산 구조도이다.
도 13은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제1 MAC 분산 구조도이다.
도 14는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 MAC 분산 구조의 구조도이다.
도 15는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 데이터 유닛의 구조도이다.
도 16은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 MAC 분산 구조에서 RLC 장치 및 MAC 장치의 구조도이다.
도 17은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 RLC 분산 구조의 구조도이다.
도 18은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 프라이머리 셋 및 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 추가하고 DRB를 설정하는 동작의 순서도이다.
도 19는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 SCell을 해제하고 데이터를 송수신하는 동작의 순서도이다.
도 20는 본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 SCell을 해제하고 데이터를 송수신하는 동작의 순서도이다.
도 21은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 비화/역비화 과정을 나타낸다.
도 22는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 무선 링크 감시 과정의 순서도이다.
도 23은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 RLF 감지 과정의 순서도이다.
도 24는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 LCP 과정의 순서도이다.
도 25는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 PHR 트리거 및 전송 과정을 도시한 도면이다.
도 26은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 PHR 포맷을 설명한 도면이다.
도 27은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 서브 프레임 패턴을 결정하는 과정을 도시한 도면이다.
도 28은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 타이밍 차이를 설명한 도면이다.
도 29는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 단말 구조를 도시한 도면이다.
도 30은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 P-ENB 구조를 도시한 도면이다.
도 31은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 NP-ENB 구조를 도시한 도면이다.
도 32는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 다중 PDCP 구조의 구조도이다.
도 33은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 다중 RLC 구조의 구조도이다.
하기에서 본 명세서와 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 명세서의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서의 실시 예를 설명하기로 한다. 이하 본 명세서를 설명하기 앞서 LTE 시스템 및 캐리어 집적에 대해서 간략하게 설명한다.
도 1은 본 명세서의 일부 실시 예가 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(105, 110, 115, 120)과 MME (125, Mobility Management Entity) 및 S-GW(130, Serving-Gateway)를 포함한다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말(terminal))(135)은 ENB(105, 110, 115, 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1에서 ENB(105, 110, 115, 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(135)와 무선 채널을 통해 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(105, 110, 115, 120)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2는 본 명세서의 일부 실시 예가 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 205, 240), RLC(Radio Link Control 210, 235), MAC (Medium Access Control 215,230)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. MAC(215, 230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 3은 본 명세서의 일부 실시 예가 적용되는 기지국 내 캐리어 집적을 설명하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 하나의 기지국은 일반적으로 여러 주파수 대역에 걸쳐서 다중 캐리어들을 송출하고 수신한다. 예를 들어 기지국(305)으로부터 순방향 중심 주파수가 f1인 캐리어(315)와 순방향 중심 주파수가 f3(310)인 캐리어가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말이 상기 두 개의 캐리어 중 하나의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하였다. 그러나 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말은 동시에 여러 개의 캐리어를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국(305)은 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말(330)에 대해서는 상황에 따라 더 많은 캐리어를 할당함으로써 상기 단말(330)의 전송 속도를 높일 수 있다. 상기와 같이 하나의 기지국이 송출하고 수신하는 순방향 캐리어와 역방향 캐리어들을 집적하는 것을 기지국 내 캐리어 집적이라고 한다. 그러나 경우에 따라서 도 3에 도시된 바와는 달리 서로 다른 기지국에서 송출되고 수신되는 순방향 캐리어와 역방향 캐리어들을 집적하는 것이 필요할 수 있다.
도 4는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 캐리어 집적 방식을 도시한다.
도 4를 참조하면, 기지국 1(405)은 중심 주파수가 f1인 캐리어를 송수신하고 기지국 2(420)는 중심 주파수가 f2인 캐리어를 송수신할 때, 단말(430)이 순방향 중심 주파수가 f1인 캐리어와 순방향 중심 주파수가 f2 캐리어를 집적하면, 하나의 단말이 둘 이상의 기지국으로부터 송수신되는 캐리어들을 집적하는 결과로 이어지며, 본 명세서에서는 이를 기지국 간(inter-ENB) 캐리어 집적(혹은 기지국 간 CA)이라고 명명한다.
아래에 본 명세서에서 빈번하게 사용될 용어들에 대해서 설명한다.
전통적인 의미로 하나의 기지국이 송출하는 하나의 순방향 캐리어와 상기 기지국이 수신하는 하나의 역방향 캐리어가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 캐리어 집적이란 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 최대 전송 속도는 집적되는 캐리어의 수에 비례해서 증가된다.
이하 본 명세서에 있어서 단말이 임의의 순방향 캐리어를 통해 데이터를 수신하거나 임의의 역방향 캐리어를 통해 데이터를 전송한다는 것은 상기 캐리어를 특징짓는 중심 주파수와 주파수 대역에 대응되는 셀에서 제공하는 제어 채널과 데이터 채널을 이용해서 데이터를 송수신한다는 것과 동일한 의미를 가진다. 본 명세서에서는 특히 캐리어 집적을 '다수의 서빙 셀이 설정된다'는 것으로 표현할 것이며, 프라이머리 서빙 셀(이하 PCell)과 세컨더리 서빙 셀(이하 SCell), 혹은 활성화된 서빙 셀 등의 용어를 사용할 것이다. 상기 용어들은 LTE 이동 통신 시스템에서 사용되는 그대로의 의미를 가진다.
본 명세서에서는 동일한 기지국에 의해서 제어되는 서빙 셀들의 집합을 셋으로 정의한다. 셋은 다시 프라이머리 셋(primary set)과 넌프라이머리 셋(non-primary set)으로 구분된다. 프라이머리 셋이란, PCell을 제어하는 기지국(이하 프라이머리 기지국)에 의해서 제어되는 서빙 셀들의 집합을 의미하며, 넌프라이머리 셋이란 PCell을 제어하는 기지국이 아닌 기지국(이하 넌프라이머리 기지국)에 의해서 제어되는 서빙 셀들의 집합을 의미한다. 소정의 서빙 셀이 프라이머리 셋에 속하는지 넌프라이머리 셋에 속하는지의 정보는 해당 서빙 셀을 설정하는 과정에서 기지국이 단말에게 지시한다. 하나의 단말에는 하나의 프라이머리 셋과 하나 혹은 둘 이상의 넌프라이머리 셋이 설정될 수 있다.
후술될 설명에서는 이해를 위해 프라이머리 셋과 넌프라이머리 셋 대신 다른 용어를 사용할 수도 있다. 예를 들어 프라이머리 셋과 세컨더리 셋 혹은 프라이머리 캐리어 그룹과 세컨더리 캐리어 그룹 등의 용어가 사용될 수 있다. 하지만 이 경우에 용어만 다를 뿐, 그 의미하는 바는 동일함을 유념하여야 한다. 이러한 용어들의 주요한 사용 목적은 어떠한 셀이 특정 단말의 PCell을 제어하는 기지국의 제어를 받는지 구분하기 위한 것이며, 상기 셀이 특정 단말의 PCell을 제어하는 기지국의 제어를 받는 경우와 그렇지 않은 경우에 대해 단말과 해당 셀의 동작 방식이 달라질 수 있다.
도 5는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 프라이머리 셋에 속하는 SCell을 설정하는 단말과 기지국의 동작의 순서도이다.
도 5를 참조하면 이동 통신 시스템은 단말(505), 기지국 1 (515) 및 기지국 2 (510)을 포함한다 셀 1, 셀 2 및 셀 3은 기지국 1(515)에 의해서 제어되고 셀 4와 셀 5는 기지국 2(510)에 의해서 제어된다. 상기 단말의 PCell이 셀 1이라고 가정한다. 상술한 프라이머리 기지국의 용어 정의에 따라 기지국 1(515)이 프라이머리 기지국이 된다. 프라이머리 기지국인 기지국 1(515)이 단말에게 셀 2를 추가적인 SCell로서 설정하고자 한다. 이하 본 명세서에서 PCell을 제어하는, 즉 프라이머리 셋을 제어하는 기지국을 서빙 기지국이라고도 지칭한다. 서빙 기지국이 아니면서 단말의 서빙 셀을 제어하는 기지국은 드리프트 기지국이라고 지칭한다. 프라이머리 셋의 서빙 셀들을 제어하는 기지국이 서빙 기지국이고 넌프라이머리 셋의 서빙 셀들을 제어하는 기지국이 드리프트 기지국이다. 혹은 프라이머리 기지국과 넌프라이머리 기지국이라는 용어를 사용할 수도 있다. 프라이머리 기지국은 서빙 기지국에 해당하고 넌프라이머리 기지국은 드리프트 기지국에 해당한다.
서빙 기지국 (515)은 단말(505)에게 새롭게 추가할 SCell과 관련된 정보를 RRC 연결 재구성(Radio Resource Control Connection Reconfiguration) 제어 메시지에 수납해서 전송한다(단계 520). 상기 새롭게 추가할 SCell은 서빙 기지국이 직접 관리하는 셀이다. 상기 제어 메시지에는 서빙 셀에 따라 아래 표 1의 정보들 중 적어도 일부가 수납될 수 잇다.
TAG는 동일한 역방향 전송 타이밍을 공유하는 서빙 셀들의 집합이다. TAG의 휴형으로 P-TAG (Primary TAG)와 S-TAG (Secondary TAG)가 있으며, P-TAG는 PCell이 속한 TAG이다. S-TAG는 PCell이 아닌 SCell들로만 구성되는 TAG이다. 임의의 서빙 셀이 임의의 TAG에 속한다는 것은 상기 서빙 셀의 역방향 전송 타이밍은 상기 TAG에 속하는 다른 서빙 셀들의 역방향 전송 타이밍과 동일하다는 것을 의미하며, 상기 TAG의 TA 타이머에 의해서 역방향 동기 여부가 판단된다는 것을 의미한다. 임의의 TAG의 역방향 전송 타이밍은 상기 TAG에 속하는 소정의 서빙 셀에서 랜덤 액세스 과정이 수행됨으로써 수립되고, TA 명령 (TA command)를 수신함으로써 유지된다. 단말은 임의의 TAG에 대해서 TA 명령을 수신할 때마다 해당 TAG의 TA 타이머를 구동 혹은 재구동한다. TA 타이머가 만료되면 단말은 해당 TAG의 역방향 전송 동기가 상실된 것으로 판단하고 다시 랜덤 액세스를 수행하기 전까지는 역방향 전송을 수행하지 않는다.
단말(505)은 상기 제어 메시지에 대한 응답 메시지(RRC Connection Reconfiguration Complete)를 전송한다 (단계 525). 단말(505)은 셀 2, 즉 서빙 셀 1에 대해서 순방향/하향링크 동기를 수립한다(530). 순방향/하향링크란 기지국에서 전송하고 단말이 수신하는 것을 의미하고, 역방향/상향링크란 단말이 전송하고 기지국이 전송하는 것을 의미한다. 본 명세서에서는 '순방향'과 '하향링크'를 같은 의미의 단어로 혼용한다. 또한 본 명세서에서는 '역방향'과 '상향링크'를 같은 의미의 단어로 혼용한다. 임의의 셀에 대해서 순방향 동기를 수립한다는 것은 상기 셀의 동기 채널을 획득해서 순방향 프레임 바운더리(경계)를 획득하는 것 등을 의미한다. 서빙 기지국(515)은 단말(505)이 SCell 1의 설정을 완료했다고 판단되는 임의의 시점에 단말에게 SCell 1을 활성화하라는 MAC 계층 제어 명령인 Activate/Deactivate MAC Control Element (이하 A/D MAC CE)를 전송한다(535). 상기 제어 명령은 비트맵으로 구성된다. 상기 비트맵에서 예를 들어 첫 번째 비트는 SCell 1, 두번째 비트는 SCell 2, n 번째 비트는 SCell n과 대응될 수 있다. 상기 각 각의 비트는 해당 SCell의 활성화/비활성화를 지시한다. 상기 비트맵은 1 바이트 크기를 가질 수 있다. SCell의 인덱스가 1 내지 7의 7개가 존재하므로, 상기 바이트의 첫번째 LSB (Least Significant Bit)는 사용하지 않고, 두번째 LSB는 SCell 1과, 세번째 LSB는 SCell 2와, 마지막 LSB (혹은 Most Significant Bit, MSB)는 SCell 7과 매핑될 수도 있다.
상기 SCell 1에 대한 활성화 명령을 수신한 시점을 기준으로 소정의 기간이 흐른 후부터 단말(505)은 SCell 1의 하향 물리 제어 채널 (PDCCH, Physical Downlink Control Channel의 감시를 시작한다. PDCCH는 순방향/역방향 전송 자원 할당 정보 등이 제공되는 채널이다. 만약 상기 SCell 1이 이미 동기가 수립된 TAG에 속한다면 단말(505)은 상기 감시 시작 시점부터 순방향/역방향 송수신을 개시한다. 상기 SCell 1이 동기가 수립되지 않은 TAG에 속한다면, 단말(505)은 상기 감시 시작 시점에는 순방향 신호의 수신만 개시하고, 역방향 신호 송신은 수행하지 않는다. 즉, 단말(505)은 PDCCH를 통해서 순방향 전송 자원 할당 정보를 수신하면 순방향 데이터를 수신하되, 역방향 전송 자원 할당 정보는 수신하더라도 무시한다. SCell 1이 동기가 수립되지 않은 TAG에 속한다면 단말은 PDCCH를 통해서 상기 TAG에 속하는 소정의 SCell에서 '랜덤 액세스 명령'을 수신할 때까지 대기한다. 랜덤 액세스 명령은 역방향 전송 자원 할당 정보의 소정의 필드를 소정의 값으로 설정한 것이며, 단말에게 소정의 서빙 셀에서 소정의 프리앰블을 전송할 것을 지시하는 것이다. 랜덤 액세스 명령의 CIF (Carrier Indicator Field)에서 프리앰블 전송을 수행할 서빙 셀의 식별자가 지시될 수 있다.
540 단계에서 단말(505)은 서빙 셀 1을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 것을 지시하는 랜덤 액세스 명령을 수신한다. 545 단계로 진행해서 단말(505)은 지시 받은 프리앰블을 SCell 1을 통해 전송한 후 상기 프리앰블에 대한 응답 메시지인 RAR (Random Access Response)을 수신하기 위해서 PCell의 PDCCH를 감시한다. 상기 RAR에는 TA 명령과 기타 제어 정보들이 수납되어 있다. 프리앰블이 전송된 셀이 서빙 기지국의 셀이라면, 상기 프리앰블에 대한 응답을 PCell에서 하는 것이 여러 가지 측면에서 효율적이다. 예를 들어 RAR 수신이 PCell에서만 이뤄지므로 단말(505)의 PDCCH 감시 부하가 경감되는 장점이 있다. 따라서 단말(505)은 550 단계에서 RAR을 수신하기 위해서 PCell의 PDCCH를 감시한다. 545 단계에서 전송한 프리앰블에 대한 유효한 응답 메시지를 수신하면 단말(505)은 상기 시점을 기준으로 소정의 기간이 경과한 후 역방향 신호 전송이 가능한 것으로 판단한다. 예컨대 유효한 RAR을 서브 프레임 n에서 수신하였다면, 역방향 전송은 서브 프레임 (n+m)부터 가능한 것으로 간주한다.
도 6은 넌프라이머리 셋에 속하는 SCell을 설정하는 과정의 순서도이다.
임의의 시점에 서빙 기지국(615)은 단말(605)에게 SCell을 추가하기로 결정한다. 특히 단말(605)이 기지국 2(610)가 제어하는 셀의 영역에 위치하고 있다면 서빙 기지국(615)은 단계 620에서 기지국 2(610)가 제어하는 셀을 SCell로 추가하기로 결정한다. 이어 서빙 기지국(615)은 기지국 2(610)에게 SCell 추가를 요청하는 제어 메시지를 전송한다 (625). 상기 제어 메시지에는 아래 표 2에 언급된 정보 중 적어도 일부가 수납될 수 있다.
드리프트 기지국(610)은 SCell 추가 요청 제어 메시지를 수신하면, 현재 로드 상황 등을 고려해서 요청 수락 여부를 결정한다. 요청을 수락하기로 결정하였다면 드리프트 기지국(610)은 아래 표 3의 정보 중 적어도 일부를 수납한 제어 메시지를 생성해서 서빙 기지국(615)에게 전송한다(630).
서빙 기지국(615)은 상기 제어 메시지를 수신하면 서빙 셀 추가를 지시하는 RRC 제어 메시지를 생성해서 단말(605)에게 전송한다(635). 상기 RRC 제어 메시지에는 아래 표 4의 정보중 적어도 일부의 정보가 포함된다.
상기 RRC 제어 메시지에는 복수의 SCell들의 설정 정보가 수납될 수 있다. 또한 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀들이 함께 설정될 수도 있다. 예를 들어 Cell1이 PCell인 단말에게 Cell 2, Cell 3, Cell 4, Cell 5가 SCell로 설정된다면, RRC 제어 메시지에는 상기 정보들이 다양한 순서로 배치될 수 있다.
도 7은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 RRC 제어 메시지의 구성도이다. 본 실시 예에서 Cell 1과 Cell 2가 동일한 역방향 전송 타이밍을 가지며 P-TAG를 구성하고, Cell 3이 S-TAG 1을 구성하고 Cell 4와 Cell 5가 S-TAG 2를 구성한다.
RRC 제어 메시지는 SCellToAddModList (705)를 포함하며, SCellToAddModList(705)에는 Cell 2에 대한 SCellToAddMod(710), Cell 3에 대한 SCellToAddMod(715), Cell 4에 대한 SCellToAddMod(720), Cell 5에 대한 SCellToAddMod(725)가 수납된다.
SCellToAddMod(710, 715, 720, 725)에는 해당 SCell의 성격에 따라서 특정 정보가 포함되거나 포함되지 않을 수 있다. SCell이 P-TAG에 속한다면, 즉 PCell과 동일한 역방향 전송 타이밍을 가진다면, 해당 SCellToAddMod에는 TAG와 관련된 정보가 수납되지 않는다. 예컨대, Cell 2에 대한 SCellToAddMod(710)에는 TAG와 관련된 정보가 수납되지 않는다. 나머지 P-TAG가 아닌 TAG에 속한 SCell들에 대한 SCellToAddMod(715, 720, 725)에는 해당 SCell이 속한 TAG의 식별자와 TA 타이머 값이 포함된다.
넌프라이머리 셋에 속하는 셀 들 중 적어도 하나의 셀에는 넌프라이머리 셋과 관련된 정보(730), 예컨대 넌프라이머리 셋의 식별자와 상기 넌프라이머리 셋에서 사용할 단말의 C-RNTI가 수납된다. 도 7의 예에서는 Cell 4에 대한 SCellToAddMod(715)에 상기 정보가 수납되었다. 넌프라이머리 셋에 속하는 셀들 중 한 셀에 대해서는 PUCCH 구성 정보(735)가 수납된다. 도 7의 예에서는 Cell 4에 대한 SCellToAddMod(715)에 상기 정보가 수납되었다. 넌프라이머리 셋에 속하지만 넌프라이머리 셋과 관련된 정보가 부재하는 SCell에 대해서는 동일한 TAG id를 가지는 SCell의 넌프라이머리 셋 관련 정보를 적용한다. 예컨대 Cell 5에는 넌프라이머리 셋 관련 정보가 수납되어 있지 않지만, 동일한 TAG id를 가지는 Cell 4에 넌프라이머리 셋 관련 정보가 수납되어 있으므로, 단말은 Cell 5 역시 넌프라이머리 셋으로 판단하고, Cell 5의 넌프라이머리 셋 식별자 및 C-RNTI는 Cell 4에 대해서 지시된 값과 동일한 값을 사용한다.
도 8은 본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 RRC 제어 메시지의 구성도이다.
도 8에 TAG 관련 정보와 넌프라이머리 셋 관련 정보를 SCellToAddMod가 아닌 별도의 위치에 수납하는 또 다른 예를 도시하였다.
RRC 제어 메시지는 SCellToAddModList (805)를 포함하며, SCellToAddModList(805)에는 Cell 2에 대한 SCellToAddMod(810), Cell 3에 대한 SCellToAddMod, Cell 4에 대한 SCellToAddMod, Cell 5에 대한 SCellToAddMod가 수납된다. SCellToAddMod에는 동일한 종류의 정보들이 수납된다. 즉 모든 SCellToAddMod에는 sCellIndex-r10, cellIdentification-r10, radioResourceConfigCommonSCell-r10 등의 정보가 수납된다.
TAG 관련 정보(815), 넌프라이머리 셋 관련 정보(820), PUCCH SCell의 PUCCH 구성 정보 등은 개별적으로 수납된다. TAG 관련 정보(815)에는 TAG 별로 TAG 식별자와 TAG를 구성하는 SCell들의 식별자 그리고 TA 타이머 값이 수납된다. 예컨대 TAG 식별자가 1인 TAG는 SCell 2로 구성되며 TA 타이머로 t1이라는 값이 사용된다는 정보 (830)와 TAG 식별자가 2인 TAG는 SCell 3과 SCell 4로 구성되며 TA 타이머로 t2라는 값이 사용된다는 정보 (835)가 수납된다.
넌프라이머리 셋 관련 정보(820)에는 넌프라이머리 셋 별로 셋의 식별자와 셋을 구성하는 서빙 셀들의 식별자 및 해당 셋에서 사용할 C-RNTI 정보가 수납된다. 예컨대 셋 식별자가 1인 넌프라이머리 셋은 SCell 3과 SCell 4로 구성되며 C-RNTI로 x가 사용된다는 정보(840)가 수납된다. 프라이머리 셋에 대한 정보는 따로 시그날링되지 않으며 아래와 같은 규칙에 따라서 결정된다.
<프라이머리 셋 관련 정보 결정 규칙>
프라이머리 셋에 속하는 서빙 셀: PCell 및 SCell 중 넌프라이머리 셋 서빙 셀이 아닌 SCell들
프라이머리 셋에서 사용할 C-RNTI: 현재 PCell에서 사용 중인 C-RNTI
넌프라이머리 셋 관련 정보에 SCell의 식별자가 아니라 TAG의 식별자가 포함될 수도 있다. 이는 한 TAG가 다수의 셋에 걸쳐서 구성되지 않도록 셋과 TAG가 구성된다는 전제하에서 가능한 방식이다. 예컨대 넌프라이머리 셋 구성 정보(820)에 SCell 3과 SCell 4를 지시하는 정보 대신 TAG id 2를 지시하는 정보를 수납하고, 단말은 TAG id 2에 속하는 SCell 3과 SCell 4가 넌프라이머리 셋임을 판단하도록 할 수도 있다.
PUCCH SCell의 PUCCH 구성 정보는 넌프라이머리 셋 식별자, PUCCH SCell의 식별자, PUCCH 구성 정보로 구성된다. PUCCH SCell이란 넌프라이머리 셋 당 하나씩 존재하며, 넌프라이머리 셋에 속하는 서빙 셀들에 대한 CSI 정보, HARQ feedback 정보 등은 상기 PUCCH SCell에 설정된 PUCCH를 통해서 전송된다.
PUCCH SCell의 식별자를 명시적으로 시그날링하는 대신, 미리 정해진 규칙에 따라서 PUCCH SCell을 판단할 수도 있다. 예를 들어 SCellToAddModList의 첫번째 SCellToAddMod에 해당하는 SCell을 PUCCH SCell로 결정할 수 있다. 혹은 해당 RRC 제어 메시지에 SCellToAddMod 정보가 수납된 SCell들 중 SCell 식별자가 가장 높은 SCell을, 혹은 SCell 식별자가 가장 낮은 SCell을 PUCCH SCell로 결정할 수도 있다. 이러한 암묵적인 결정 방식은 넌프라이머리 셋이 하나만 존재하는 것을 전제로 한다.
도 6으로 돌아가서 640 단계에서 단말(605)은 서빙 기지국(615)에게 응답 메시지를 전송하고 645 단계에서 새롭게 설정된 SCell들과의 순방향 동기를 수립한다. 단말(605)은 650 단계에서 새롭게 설정된 SCell들 중 PUCCH SCell의 SFN (시스템 프레임 넘버, System Frame Number)을 획득한다. SFN 획득은 MIB (Master Information Block)이라는 시스템 정보를 수신하는 과정에서 이뤄진다. SFN은 0에서 1023사이의 정수로 10 ms 마다 1씩 증가한다. 단말(605)은 상기 SFN 및 PUCCH 구성 정보를 사용해서 PUCCH SCell의 PUCCH 전송 시점을 파악한다.
이 후 단말(605)은 SCell들이 활성화될 때까지 대기한다. 드리프트 기지국(610)은 서빙 기지국(615)으로부터 순방향 데이터를 수신하거나, SCell을 활성화시킬 것을 지시하는 소정의 제어 메시지를 수신하면 SCell들을 활성화하는 절차를 시작한다 (655).
드리프트 기지국(610)은 단계 660에서 예를 들어 SCell 3을 활성화할 것을 지시하는 A/D MAC CE를 단말(605)에게 전송할 수 있다. 단말(605)은 상기 MAC CE를 서브 프레임 n에서 수신하였다면 서브 프레임 (n+m1)에서 상기 SCell을 활성화시킨다. 그러나 서브 프레임 (n+m1)에서는 PUCCH SCell의 역방향 동기가 아직 수립되지 않은 상태이기 때문에, SCell이 활성화되었음에도 불구하고 순방향/역방향 송수신이 모두 가능하지 않다. 다시 말해서 단말(605)은 상기 SCell의 PDCCH를 감시하기는 하지만, 순방향/역방향 자원 할당 신호를 수신하더라도 무시한다. 드리프트 기지국(610)은 단말(605)이 PUCCH SCell의 역방향 동기를 수립하도록 단말(605)에게 랜덤 액세스 명령을 전송한다 (665). 단말(605)은 상기 명령에서 지시된 전용 프리앰블을 이용해서 PUCCH SCell에서 랜덤 액세스 과정을 개시한다. 즉 단말(605)은 상기 SCell에서 프리앰블을 전송하고(670) 이에 대한 응답 메시지인 RAR을 수신하기 위해서 PDCCH를 감시한다. 단말(605)이 프라이머리 셋에서 프리앰블을 전송하였다면 RAR은 PCell을 통해서 전송된다. 반면, 단말(605)이 넌프라이머리 셋에서 프리앰블을 전송한 경우, 단말(605)은 RAR을 수신하기 위해서 프리앰블을 전송한 SCell의, 혹은 PUCCH SCell의 PDCCH를 감시한다. 이는 RAR을 PCell에서 처리하기 위해서는 드리프트 기지국(610)과 서빙 기지국(615) 사이에서 부가적인 정보 교환이 필요하기 때문이다. 상기 RAR은 예를 들어 단말(605)의 C-RNTI_NP를 통해 수신될 수 있다. 이는 단말(605)에게 이미 C-RNTI_NP가 할당되었으며, 전용 프리앰블을 사용했기 때문에 충돌에 의한 오동작이 발생할 가능성이 없으므로 (기지국은 전용 프리앰블을 수신하면 어떤 단말이 프리앰블을 전송하였다는 것을 인지한다. 따라서 어떤 단말에게 RAR을 전송해야 하는지 인지한다.), C-RNTI_NP를 사용해서 응답 메시지를 송수신하는 것이 더욱 효율적이기 때문이다. 단말(605)은 프리앰블을 전송한 SCell에서 혹은 PUCCH SCell에서 유효한 응답 메시지를 수신하면, 상기 응답 메시지의 TA 명령을 적용해서 PUCCH SCell 및 PUCCH SCell이 속한 TAG의 역방향 전송 타이밍을 조정하고 소정의 시점에 역방향을 활성화한다. 상기 소정의 시점은 유효한 TA command, 혹은 유효한 랜덤 액세스 응답 메시지를 서브 프레임 (n)에서 수신했을 때 서브 프레임 (n+m2)가 될 수 있다. 상기 m2는 미리 정해진 정수이다.
일반적으로 하나의 사용자 서비스는 하나의 EPS(Evolved Packet System) 베어러에 의해서 서비스되고, 하나의 EPS 베어러는 하나의 무선 베어러(Radio Bearer)와 연결된다. 무선 베어러는 PDCP와 RLC로 구성되는데, 기지국 간 CA에서는 하나의 무선 베어러의 PDCP 장치와 RLC 장치를 서로 다른 기지국에 위치시켜서 데이터 송수신 효율을 증대시킬 수 있다. 이 하의 설명에서 서빙 기지국은 매크로 셀을, 드리프트 기지국은 피코 셀을 제어하는 것을 가정한다. 따라서 피코 셀이란 넌 프라이머리 셋 서빙 셀과, 매크로 셀은 프라이머리 셋 서빙 셀과 유사한 의미로 사용되기도 한다.
크게 두 가지 방안을 고려할 수 있는데, 매크로 셀에서 처리될 EPS 베어러(이하 P-EPS 베어러)와 피코 셀에서 처리될 EPS 베어러(이하 NP-EPS 베어러)를 S-GW에서 분리하는 방안과, 모든 EPS 베어러 트래픽은 일단 프라이머리 ENB로 전달되고, 프라이머리 ENB가 NP-EPS 베어러의 데이터를 드리프트 기지국으로 전달하는 방안이 가능하다. 이 하 설명의 편의를 위해서 전자를 핵심 망 분배 방식(CN split), 후자를 무선망 분배 방식 (RAN split)으로 명명한다.
도 9는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 분배 방식의 모식도이다.
UE(920)가 피코 셀의 전파가 도달하지 않는 매크로 셀의 영역에 있는 경우(925), 상기 UE(920)는 제어 평면 데이터와 모든 사용자 평면 데이터를 매크로 셀을 제어하는 기지국(즉 서빙 기지국)(910)과 송/수신한다. 상기 사용자 평면 데이터(925)는 S-GW(905)에 의해서 처리되며 상기 사용자 평면 데이터를 송/수신하기 위한 베어러, EPS 베어러 1과 EPS 베어러 2는 모두 상기 S-GW(905)와 서빙 기지국(910) 사이에 형성된다. 이하 설명의 편의를 위해서 EPS 베어러 1이 NP-EPS 베어러, EPS 베어러 2는 P-EPS 베어러인 것으로 가정한다.
임의의 시점에 UE(920)가 피코 셀의 전파와 매크로 셀의 전파가 모두 도달하는 영역으로 이동한다. CN split (930)이 적용되었다면 EPS 베어러 1은 S-GW(905)와 드리프트 기지국(915) 사이에서 재형성된다. EPS 베어러 2는 S-GW와 서빙 기지국 사이에서 유지된다. 서빙 기지국(910)은 EPS 베어러 2의 데이터를 단말(905)과 송/수신하고 드리프트 기지국(915)은 EPS 베어러 1 데이터를 단말과 송/수신한다. RAN split (935) 방식에 따르면, EPS 베어러 1과 EPS 베어러 2 모두 S-GW(905)와 서빙 기지국(910) 사이에서 유지된다. 서빙 기지국은(910) EPS 베어러 2의 데이터를 단말(905)과 송/수신하고, EPS 베어러 1 데이터는 드리프트 기지국(915)에게로 전달한다. 드리프트 기지국(915)은 EPS 베어러 1 데이터를 단말(920)과 송/수신한다.
이하 설명의 편의를 위해서 프라이머리 셋 서빙 셀에서 송수신되는 데이터의 통로들을 프라이머리 셋 EPS 베어러(P-EPS 베어러), 프라이머리 셋 DRB (P-DRB), 프라이머리 셋 로지컬 채널(P-LCH) 등으로 지칭하고, 넌프라이머리 셋 서빙 셀에서 송수신되는 데이터의 통로들을 넌프라이머리 셋 EPS 베어러(NP-EPS 베어러), 넌프라이머리 셋 DRB(NP-DRB), 넌프라이머리 셋 로지컬 채널(NP-LCH) 등으로 지칭한다.
도 10은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제1 PDCP 분산구조도이다.
CN split이 적용되는 경우, P-EPS 베어러(1005), P-DRB, P-LCH는 프라이머리 기지국(1010)에 설정되고, 넌프라이머리 셋 EPS 베어러(1015), NP-DRB, NP-LCH는 넌프라이머리 기지국(1020)에 설정된다. 단말은 프라이머리 셋 EPS 베어러의 데이터는 프라이머리 셋 서빙 셀과 송수신하고 넌프라이머리 셋 EPS 베어러 데이터는 넌프라이머리 셋 서빙 셀과 송수신한다.
RAN split이 적용되는 경우, P-DRB는 프라이머리 기지국에 설정되지만, NP-DRB 혹은 NP-LCH는 프라이머리 기지국 혹은 넌프라이머리 기지국에 설정될 수 있으며, 여러 가지 선택이 파생된다.
본 명세서에서는 제1 PDCP 분산 구조, 제2 PDCP 분산 구조, 제1 RLC 분산 구조, 제1 MAC 분산 구조, MAC 분산 구조 2, 제2 RLC 분산 구조를 제시한다. 특히 상기 각 구조가 사용될 경우, 망과 단말의 동작, 설정 과정의 시그널링 체계 등에 대해서 설명한다.
제1 PDCP 분산 구조는 도 10을 참조하여 설명한 바와 같이 CN split이 적용되었을 때, NP-EPS 베어러는 S-GW와 넌프라이머리 기지국(1010) 사이에 설성되고, NP-DRB, NP-LCH는 넌프라이머리 기지국(1010)에 설정되는 구조이다.
도 11은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 PDCP 분산 구조도이다.
제2 PDCP 분산 구조는 NP-EPS 베어러(1115)는 S-GW와 프라이머리 기지국(1110) 사이에 설정되지만, NP-DRB (1125)는 넌프라이머리 기지국(1120)에 설정되는 구조다. 제2 PDCP 분산 구조에서는 프라이머리 기지국(1110)과 넌프라이머리 기지국(1120) 사이에 데이터 포워딩을 위한 GTP(GPRS Tunnel Protocol) 터널이 형성되고, 상기 GTP 터널을 통해서 NP-EPS 베어러(1115)의 IP 패킷이 P-ENB(1110)로부터 NP-ENB(1120)에게로 혹은 그 반대 방향으로 포워딩된다. 제2 PDCP 분산 구조는 아래와 같은 특징을 가진다.
- GTP 터널을 통해 NP-ENB로부터 P-ENB로 PDCP 상태 보고 제어 메시지 (PDCP STATUS REPORT; PDCP PDU의 송수신 상태를 보고하는 제어 메시지)가 전달된다.
- NP-DRB의 RLC PDU 크기는 NP-ENB의 MAC 스케줄러에 의해서 결정된다. NP-DRB의 RLC 장치와 MAC 장치가 모두 NP-ENB에 위치하기 때문에 상기 RLC PDU 크기는 현 시점의 채널 상태를 반영해서 동적으로 결정될 수 있다.
- NP-EPS 베어러 데이터는 오직 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 통해서만 송수신된다. 단말은 NP-EPS 베어러 데이터를 전송함에 있어서, 넌프라이머리 셋 서빙 셀에서 할당된 전송 자원만을 사용한다.
도 12는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제1 RLC 분산 구조도이다.
제1 RLC 분산 구조는 NP-EPS 베어러(1215)는 S-GW와 P-ENB사이에, NP-DRB의 일부 즉 PDCP 장치(1230)는 P-ENB(1210)에, RLC 장치(1225)는 NP-ENB(1220)에 설정되는 구조이다. 제1 RLC 분산 구조에서도 프라이머리 기지국과 넌프라이머리 기지국 사이에 데이터 포워딩을 위한 GTP(GPRS Tunnel Protocol) 터널이 형성되고, 상기 GTP 터널을 통해서 NP-EPS 베어러의 PDCP PDU (혹은 RLC SDU)가 P-ENB에서 NP-ENB로 혹은 그 반대 방향으로 포워딩 된다. 제1 RLC 분산 구조는 제2 PDCP 분산 구조와 동일한 특징을 가진다.
도 13은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제1 MAC 분산 구조도이다.
제1 MAC 분산 구조는 NP-EPS 베어러(1315) 는 S-GW와 P-ENB사이에, NP-DRB(1330)는 P-ENB에 설정되는 구조이다. 제1 MAC 분산 구조에서는 MAC 계층 장치와 PHY 계층 장치만 NP-ENB에 설정된다. 제1 MAC 분산 구조에서도 프라이머리 기지국과 넌프라이머리 기지국 사이에 데이터 포워딩을 위한 GTP(GPRS Tunnel Protocol) 터널이 형성되고, 상기 GTP 터널을 통해서 NP-EPS 베어러의 RLC PDU (혹은 MAC SDU)가 P-ENB에서 NP-ENB로 혹은 그 반대 방향으로 포워딩 된다. 제1 MAC 분산 구조는 아래와 같은 특징을 가진다.
- GTP 터널을 통해 NP-ENB로부터 P-ENB로 RLC 상태 보고 제어 메시지 (RLC STATUS PDU; RLC PDU의 송수신 상태를 보고하는, 즉 RLC의 ACK/NACK 정보를 수납한 제어 정보)가 전달된다.
- NP-ENB의 MAC 스케줄러는 P-ENB의 RLC 장치에게 RLC PDU 크기를 지시한다. 상기 RLC PDU의 크기는 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 장기 채널 상태 (long term channel status)를 반영해서 결정되며, 주기적으로 갱신될 수 있다.
- NP-EPS 베어러 데이터는 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀 모두를 통해서 송수신된다. 단말은 NP-EPS 베어러 데이터를 전송함에 있어서, 프라이머리 셋 서빙 셀에서 할당된 전송 자원과 넌프라이머리 셋 서빙 셀에서 할당된 전송을 모두 사용한다.
도 14는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 MAC 분산 구조의 구조도이다.
제2 MAC 분산 구조에 따르면 NP-EPS 베어러(1415)는 S-GW와 P-ENB사이에 설정된다. 또한 NP-DRB(1430)는 P-ENB(1410) 내에 설정된다. RLC 장치의 일부 기능을 담당하는 장치(1435, 이하 하위(low) RLC 장치)는 NP-ENB(1420) 내에 설정된다. 제2 MAC 분산 구조에 따르더라도 프라이머리 기지국(1410)과 넌프라이머리 기지국(1420) 사이에 데이터 포워딩을 위한 GTP(GPRS Tunnel Protocol) 터널이 형성되고, 상기 GTP 터널을 통해서 NP-EPS 베어러(1415)의 RLC PDU(혹은 MAC SDU)가 P-ENB(1410)로부터 NP-ENB(1420)에게로, 혹은 그 반대 방향으로 포워딩 된다. NP-ENB(1420)의 하위 RLC 장치(1435)는 P-ENB(1410)가 전달한 RLC PDU를 현재 채널 상황에 맞춰서 적절한 크기로 재분할(re-segmentation)한다.
도 15는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 데이터 유닛의 구조도이다.
도 14에 대한 설명에서 언급한 RLS PDU의 분할 과정을 도 15를 참조하여 좀 더 자세히 설명한다. P-ENB(1410)의 하위 RLC 장치(1435)는 미리 합의된 소정의 크기인 - 예를 들어 페이로드가 1500 바이트인 - RLC PDU(1505)를 NP-ENB(1420)에게로 전달한다. NP-ENB(1420)의 하위 RLC 장치(1435)는 상기 수신한 RLC PDU(1505)를 버퍼에 저장한다. NP-ENB(1420)의 스케줄러는 임의의 시점에 상기 데이터를 전송하기로 결정하고 전송할 데이터의 크기를 선택한다. 상기 데이터의 크기는 해당 시점의 채널 상황, 스케줄링 상황 등에 의해서 결정된다. 하위 RLC 장치(1435)는 상기 결정된 크기에 맞춰서 RLC PDU(1505)를 재분할해서 상기 재분할된 RLC PDU(1510, 1520)를 MAC 계층 장치에게로 전달한다. 재분할 RLC PDU(1510, 1520) 는 오프셋과 마지막 세그먼트 지시자를 포함하는 세그먼트 헤더(1515, 1525)를 더 포함한다. 여기서 상기 오프셋은 재분할 RLC PDU 페이로드의 0 번째 바이트가 원래 RLC PDU의 몇 번째 바이트인지를 나타내는 정보이고 상기 마지막 세그먼트 지시자는 재분할 RLC PDU가 마지막 세그먼트인지를 나타내는 정보이다. 예를 들어 첫 번째 재분할 RLC PDU(1510)의 페이로드의 0 번째 바이트는 원래 RLC PDU(1505) 페이로드의 0번째 바이트이므로 첫 번째 재분할 RLC PDU(1510)의 세그먼트 헤더(1515)에 포함된 오프셋은 0으로 설정될 수 있다. 또한, 첫 번째 재분할 RLC PDU(1510)는 마지막 세그먼트가 아니므로 세그먼트 헤더(1515)의 마지막 세그먼트 지시자는 'NO'로 설정될 수 있다. 두 번째 재분할 RLC PDU(1520)의 페이로드의 0 번째 바이트는 원래 RLC PDU(1505) 페이로드의 500 번째 바이트이므로 두 번째 재분할 RLC PDU(1520) 세그먼트 헤더(1525)의 오프셋은 500으로 설정될 수 있다. 두 번째 재분할 RLC PDU(1520)는 마지막 세그먼트이므로, 세그먼트 헤더(1525)의 마지막 세그먼트 지시자는 'YES'로 설정된다. 하위 RLC 장치(1435)는 상술한 바와 같이 세그먼트 헤더를 삽입하면서 RLC PDU를 재분할할 수 있다. 추후 이러한 세그먼트들은 세그먼트를 재구성하는 다른 장치 또는 다른 구성부에게 전달되고, 상기 세그먼트 헤더(1515, 1525)에 따라 결합될 수 있다.
상기 RLC 하위 장치(1435)는 순방향 데이터만 처리한다. 역방향 데이터는 RLC 하위 장치(1435)를 거치지 않고 NP-ENB(1420)의 MAC 계층으로부터 P-ENB(1410)의 RLC 장치에게로 곧바로 전달된다.
제2 MAC 분산 구조에서 NP-EPS 베어러(1415)의 데이터는 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 막론하고 모든 서빙 셀을 통해 송수신된다. 프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 송수신되는 순방향 데이터의 RLC PDU 크기는 해당 서빙 셀의 채널 상태와 스케줄링 상황이 고려되어 동적으로 결정되는 반면, 넌 프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 송수신되는 순방향 데이터의 RLC PDU 크기는 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 장기 채널 상태 (long term channel status)가 반영되어서 결정되며, 한 번 결정된 값은 비교적 오랜 기간 동안 변경되지 않는다. 이하 동적으로 결정된 RLC PDU의 크기를 동적 RLC PDU 크기라 하고, 장기 채널 상태 등이 반영되어서 비교적 장기간 동안 적용되는 RLC PDU의 크기를 정적 RLC PDU 크기라 한다. 역방향 데이터에 대해서는 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 막론하고 동적 RLC PDU 크기가 적용된다.
도 16은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 MAC 분산 구조에서 RLC 장치 및 MAC 장치의 구조도이다.
P-ENB의 RLC 장치는 RLC 수신 기능 (1605)과 RLC 전송 기능(1610)을 모두 구비한다. RLC 전송 기능은 RLC 재분할 기능(1615)을 포함한다. 상기 RLC 재분할 기능은 RLC 재전송 시 RLC PDU의 크기를 조정하기 위한 것이며, 상기 최초로 전송되는 RLC PDU의 크기는 RLC PDU가 전송되는 시점의 채널 상황/스케줄링 상항에 따라 결정된 동적인 RLC PDU 크기(1620)로 설정된다.
P-ENB의 MAC(1650)은 RLC PDU 전송에 앞서 동적인 RLC PDU 크기(1620)를 결정해서 RLC 전송 기능에게 통보한다. NP-ENB의 MAC (1645)은 SCell 설정 단계 혹은 흐름 제어 단계에서 정적인 RLC PDU 크기를 결정해서 RLC 전송 기능에게 통보한다. RLC 전송 기능은 프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 전송될 RLC PDU의 크기는 동적인 RLC PDU 크기(1620)에 맞춰서 설정하고 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 전송될 RLC PDU의 크기는 고정 RLC PDU 크기(1630)에 맞춰 설정한다.
RLC 전송 기능(1610)은 소정의 방법을 적용해서 프라이머리 셋 서빙 셀에서 전송할 RLC SDU와 넌프라이머리 셋 서빙 셀에서 전송할 RLC SDU를 결정한다. 예를 들어 프라이머리 셋 서빙 셀의 로드 상황과 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 로드 상황이 반영된 비율에 따라 RLC SDU들을 분배할 수 있다. 혹은 NP-EPS 베어러의 데이터 발생량과 넌프라이머리 셋의 예상 전송 속도에 따라 전체 RLC SDU들 중 넌프라이머리 셋 서빙 셀에서 전송할 RLC SDU의 비율을 결정할 수도 있다. 상기 넌프라이머리 셋의 예상 전송 속도는 넌프라이머리 셋의 스케줄러가 셀들의 로드 상황과 단말의 채널 상황, NP-EPS 베어러의 우선 순위/중요도, NP-EPS 베어러의 데이터 발생량 등을 고려해서 결정한 후 프라이머리 기지국에게 알려주는 정보이다. RLC 전송 기능은 프라이머리 셋 서빙 셀로 전송할 RLC SDU들은 동적인 RLC PDU 크기에 따라 RLC PDU로 구성해서 프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 전송하고, 넌프라이머리 셋 서빙 셀로 전송할 RLC SDU들은 고정 RLC PDU 크기에 따라 RLC PDU로 구성해서 넌프라이머리 기지국으로 전달한다. RLC 전송 기능은 경우에 따라 재전송 RLC PDU들도 넌프라이머리 기지국으로 전달할 수 있다. 이 경우 전달되는 RLC PDU가 재전송 RLC PDU라는 것을 표시해서, 넌프라이머리 기지국이 상기 재전송 RLC PDU를 우선적으로 전송하도록 한다. GTP 헤더의 사용하지 않는 비트 중 하나를 이용해서 재전송 RLC PDU임을 표시할 수도 있고, 재전송 RLC PDU의 크기를 고정 RLC PDU의 크기와 다르게 설정함으로써 암묵적으로 표시할 수도 있다. 넌프라이머리 기지국은 RLC PDU들을 전송함에 있어서 재전송 RLC PDU를 우선적으로 전송한다.
제2 MAC 분산 구조는 아래와 같은 특징을 가진다.
- GTP 터널을 통해 NP-ENB로부터 P-ENB로 RLC 상태 보고 제어 메시지 (RLC STATUS PDU; RLC PDU의 송수신 상태를 보고하는, 즉 RLC의 ACK/NACK 정보를 수납한 제어 정보)가 전달된다.
- P-ENB의 RLC 장치에게 NP-ENB의 MAC 스케줄러는 정적 RLC PDU 크기를 지시하고 P-ENB의 MAC 스케줄러는 동적 RLC PDU 크기를 지시한다. 정적 RLC PDU의 크기는 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 장기 채널 상태 (long term channel status)를 반영해서 결정되며, 주기적으로 갱신될 수 있다.
- NP-EPS 베어러 데이터는 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀 모두를 통해서 송수신된다. 단말은 NP-EPS 베어러 데이터를 전송함에 있어서, 프라이머리 셋 서빙 셀에서 할당된 전송 자원과 넌프라이머리 셋 서빙 셀에서 할당된 전송을 모두 사용한다.
- NP-EPS 베어러의 순방향 데이터는 NP-ENP의 하위 RLC 장치에 의해서 적절한 크기로 재분할 된 후 단말에게 전송된다.
도 17은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 제2 RLC 분산 구조의 구조도이다.
제2 RLC 분산 구조에서 NP-EPS 베어러(1715)는 S-GW와 P-ENB사이에, NP-DRB의 일부 즉 PDCP 장치(1730)와 RLC 수신 장치(1733)는 P-ENB(1710)에, RLC 송신 장치 (1735)는 NP-ENB(1720)에 설정되는 구조이다. RLC 수신 장치와 RLC 송신 장치를 분리하는 이유는 다음과 같다. NP-EPS 베어러의 순방향 데이터에 대한 RLC PDU 크기를 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 채널 상황 및 스케줄링 결정을 반영해서 결정하기 위해 RLC 송신 장치는 NP-ENB에 위치시킨다. 단말이 NP-EPS 베어러의 역방향 데이터를 전송함에 있어서 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 모두 이용하도록 하기 위해 RLC 수신 장치는 P-ENB에 위치시킨다. 만약 RLC 수신 장치가 NP-ENB에 설정되고 단말이 프라이머리 셋 서빙 셀로 RLC PDU를 전송한다면, P-ENB가 상기 RLC PDU를 NP-ENB로 전달해서 RLC 수신 장치에 필요한 조치가 취해진 후 다시 P-ENB로 전달되는 현상이 발생하며, RLC 수신 장치를 P-ENB에 위치시킴으로써 이를 방지한다.
제2 RLC 분산 구조에서도 프라이머리 기지국과 넌프라이머리 기지국 사이에 데이터 포워딩을 위한 GTP(GPRS Tunnel Protocol) 터널이 형성되고, 상기 GTP 터널을 통해서 NP-EPS 베어러의 순방향 PDCP PDU (혹은 RLC SDU)가 P-ENB에서 NP-ENB로 포워딩되고, 역방향 RLC PDU (혹은 MAC SDU)가 NP-ENB에서 P-ENB로 전달된다.
- GTP 터널을 통해 NP-ENB로부터 P-ENB로 RLC 상태 보고 제어 메시지 (RLC STATUS PDU; RLC PDU의 송수신 상태를 보고하는, 즉 RLC의 ACK/NACK 정보를 수납한 제어 정보)가 전달된다.
- NP-EPS 베어러 순방향 데이터는 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 통해서 송수신된다. NP-EPS 베어러 역방향 데이터는 프라이머리 셋 서빙 셀 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 통해서 송수신된다.
도 32는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 다중 PDCP 구조의 구조도이다. 다중 PDCP 구조에서는 NP-EPS 베어러 (3205, 3220)에 대해서 여러 개의 DRB를 설정하는 구조이다. 다중 PDCP 구조를 사용하면 EPS 베어러의 최대 데이터 레이트를 높일 수 있다. 도 32는 송신 장치와 수신 장치를 기준으로 설명된 것이다. 단말과 기지국은 송신 장치와 수신 장치를 모두 구비한다. 순방향에서는 분배 장치 (3210)는 P-ENB에 설정되고 순서 재정렬 장치 (3215)는 단말에 설정된다. 역방향에서는 분배 장치 (3210)는 단말에 설정되고 순서 재정렬 장치 (3215)는 P-ENB에 설정된다. 순방향의 경우 두 개의 DRB 중 하나의 DRB(3225)는 P-ENB에 나머지 하나는 NP-DRB(3230)에 설정된다. 역방향의 경우에도 마찬가지로 한 DRB는 P-ENB에 나머지는 NP-DRB에 설정된다.
분배 장치 (3210)는 NP-EPS 베어러의 트래픽을, NP-EPS 베어러와 연결된 NP-DRB들로 분배하는 동작을 수행한다. 상기 분배 장치는 버퍼를 구비하지 않기 때문에, NP-EPS 베어러의 트래픽이 도착하면 실시간으로 둘 중 하나의 DRB로 분배한다. P-ENB의 분배 장치는 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 채널 상황 및 스케줄링 상황을 고려해서 트래픽을 분배한다. 좀 더 자세히 설명하면, 분배 장치는 P-ENB의 MAC 스케줄러와 NP-ENB의 MAC 스케줄러로부터 예상 throughput 정보를 주기적으로 수신한다. 그리고 P-ENB의 예상 throughput과 NP-ENB의 예상 throughput의 비율에 따라 트래픽을 분배한다.
단말의 분배 장치는 기지국의 지시에 따라 트래픽을 분배한다. 기지국은 넌프라이머리 셋을 설정하는 제어 메시지 예를 들어 RRC 연결 재구성 메시지 (1855)에 분배 정보를 포함시켜서 단말에게 전달한다. 상기 분배 정보는 프라이머리 셋 서빙 셀로 전송할 데이터의 양(혹은 P-DRB로 전달할 데이터의 양)과 넌프라이머리 셋 서빙 셀로 전송할 데이터의 양(혹은 NP-DRB로 전달할 데이터의 양)사이의 비율과 관계된 정보이다. 상기 정보는 예를 들어 넌프라이머리 셋 서빙 셀로 보낼 데이터의 비율을 특정하는 정보 일 수 있으며, 프라이머리 셋 서빙 셀로 보낼 데이터의 비율은 상기 정보에서 유추할 수 있다. 예를 들어 분배 정보가 90이라면, 소정의 기간 동안 NP-EPS 베어러에서 발생하는 데이터 중 90%는 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 DRB로 전달하여야 한다는 것을 의미한다. 프라이머리 셋 서빙 셀의 DRB로 전달하여야 할 데이터의 비율은 따라서 10%이다.
순서 재정렬 동작은 미수신된 NP-EPS 베어러 패킷이 존재하는지 검사해서, 존재한다면 상기 미수신된 NP-EPS 베어러 패킷이 수신될 때까지 최대 소정의 기간 동안 대기하는 동작이다. 상기 미수신된 패킷보다 늦게 발생한 패킷은 상기 미수신 패킷이 해소될 때까지 순서 재정렬 버퍼에서 대기한다. 순서 재정렬 동작을 수행하기 위해서는 일련 번호가 필요하다. 본 명세서에서는 TCP의 일련 번호를 이용해서 순서 재정렬 동작을 수행한다.
다중 PDCP 구조에서도 프라이머리 기지국과 넌프라이머리 기지국 사이에 데이터 포워딩을 위한 GTP(GPRS Tunnel Protocol) 터널이 형성되고, 상기 GTP 터널을 통해서 NP-EPS 베어러의 순방향 PDCP SDU가 P-ENB에서 NP-ENB로 포워딩되고, 역방향 PDCP SDU가 NP-ENB에서 P-ENB로 전달된다.
도 33은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 다중 RLC 구조의 구조도이다. 다중 RLC 구조에서는 NP-EPS 베어러 (3305, 3320)에 대해서 여러 개의 RLC 장치를 설정하는 구조이다. 다중 RLC 구조를 사용하면 EPS 베어러의 최대 데이터 레이트를 높일 수 있다. 도 32는 송신 장치와 수신 장치를 기준으로 설명된 것이다. 단말과 기지국은 송신 장치와 수신 장치를 모두 구비한다. 순방향에서 분배 장치 (3310)는 P-ENB에 설정되고 순서 재정렬 장치 (3315)는 단말에 설정된다. 역방향에서는 분배 장치 (3310)는 단말에 설정되고 순서 재정렬 장치 (3315)는 P-ENB에 설정된다. 순방향의 경우 두 개의 RLC 중 하나의 RLC는 P-ENB에 나머지 하나는 NP-DRB에 설정된다. 역방향의 경우에도 마찬가지로 한 DRB는 P-ENB에 나머지는 NP-DRB에 설정된다. 분배 장치는 PDCP 장치와 RLC 장치 사이에 설정된다. 좀 더 자세히 설명하면 상기 분배 장치는 PDCP 장치 중 특히 PDCP 헤더를 부착하는 장치의 아래에 설정된다. 혹은 상기 분배 장치를 PDCP 장치의 일부로 설정하며, PDCP 장치의 가장 마지막 처리 장치로 구성할 수도 있다.
분배 장치 (3310)는 PDCP PDU를 PDCP 장치와 연결된 RLC 장치로 분배하는 동작을 수행한다. 상기 분배 장치는 버퍼를 구비하지 않기 때문에, PDCP PDU가 생성되면 실시간으로 둘 중 하나의 RLC 장치로 분배한다. P-ENB의 분배 장치는 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 채널 상황 및 스케줄링 상황을 고려해서 트래픽을 분배한다. 좀 더 자세히 설명하면, 분배 장치는 P-ENB의 MAC 스케줄러와 NP-ENB의 MAC 스케줄러로부터 예상 throughput 정보를 주기적으로 수신한다. 그리고 P-ENB의 예상 throughput과 NP-ENB의 예상 throughput의 비율에 따라 트래픽을 분배한다.
단말의 분배 장치는 기지국의 지시에 따라 트래픽을 분배한다. 기지국은 넌프라이머리 셋을 설정하는 제어 메시지 예를 들어 RRC 연결 재구성 메시지 (1855)에 분배 정보를 포함시켜서 단말에게 전달한다. 상기 분배 정보는 프라이머리 셋 서빙 셀로 전송할 데이터의 양(혹은 P-DRB로 전달할, 혹은 P-LCH로 전달할 데이터의 양)과 넌프라이머리 셋 서빙 셀로 전송할 데이터의 양(혹은 NP-DRB로 전달할, 혹은 NP-LCH로 전달할 데이터의 양)사이의 비율과 관계된 정보이다. 상기 정보는 예를 들어 넌프라이머리 셋 서빙 셀로 보낼 데이터의 비율을 특정하는 정보 일 수 있으며, 프라이머리 셋 서빙 셀로 보낼 데이터의 비율은 상기 정보에서 유추할 수 있다. 예를 들어 분배 정보가 90이라면, 소정의 기간 동안 NP-EPS 베어러에서 발생하는 데이터 중 90%는 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 DRB로 (혹은 RLC 장치로) 전달하여야 한다는 것을 의미한다. 프라이머리 셋 서빙 셀의 DRB로 전달하여야 할 데이터의 비율은 따라서 10%이다.
순서 재정렬 동작은 미수신된 NP-EPS 베어러 패킷이 존재하는지 검사해서, 존재한다면 상기 미수신된 NP-EPS 베어러 패킷이 수신될 때까지 최대 소정의 기간 동안 대기하는 동작이다. 상기 미수신된 패킷보다 늦게 발생한 패킷은 상기 미수신 패킷이 해소될 때까지 순서 재정렬 버퍼에서 대기한다. 순서 재정렬 동작을 수행하기 위해서는 일련 번호가 필요하다. 본 명세서에서는 PDCP SN의 일련 번호를 이용해서 순서 재정렬 동작을 수행한다. 상기 미수신 패킷이 수신될 때까지 대기하는 시간은 기지국이 설정해서 단말에게 통보한다.
상기 순서 재정렬 장치는 RLC 장치와 PDCP 장치 사이에 설정된다. 혹은 상기 순서 재정렬 장치를 PDCP 장치의 일부로 설정하는 것도 가능하다. 이 때 상기 순서 재정렬 장치는 PDCP 수신 장치의 첫 번째 처리 장치로 설정될 수 있다. PDCP 장치는 두 종류의 순서 재정렬 동작을 수행한다. 제 1 순서 재정렬 동작은 핸드 오버와 같이 하위 계층 장치가 재수립되는 경우에만 작동하고, 제 2 순서 재정렬 동작은 상시적으로 작동한다. 상기 제 1 순서 재정렬 동작은 AM 베어러에만 적용가능하며, 제 2 순서 재정렬 동작은 RLC AM 베어러와 UM 베어러 모두에 적용 가능하다. 기지국은 베어러를 설정함에 있어서 상기 베어러에 제 1 순서 재정렬 동작만 적용할지, 제 2 순서 재정렬 동작만 적용할지, 둘 모두 적용할지, 순서 재정렬 동작을 적용하지 않을지 결정하고, 소정의 제어 정보를 이용해서 이를 단말에게 통보한다. 제 1 순서 재정렬 동작 적용 여부는 PDCP status report 생성 여부와 연계해서 결정될 수 있다. 단말은 PDCP status report를 생성하도록 설정된 DRB에 대해서는 제 1 순서 재정렬을 적용한다. 제 1 순서 재정렬 동작은, 하위 계층 장치가 재설정된 후 전달되는 PDCP 패킷들 중 순서 정렬이 필요한 PDCP 패킷들을 순서 재정렬 버퍼에 저장해두고, 이 후 수신되는 PDCP 패킷의 일련 번호만을 참조해서, 저장된 PDCP 패킷들 중 어떤 패킷들을 상위 계층으로 전달할지 판단한다. 제 1 순서 재정렬 동작에서는 일련 번호가 n인 패킷을 수신하면 일련 번호가 n보다 낮은 패킷들은 아직 순서 재정렬이 완료되지 않았다 하더라도 상위 계층으로 전달한다. 제 2 순서 재정렬 동작 적용 여부는 순서 재정렬 타이머가 설정되었는지 여부에 따라 결정된다. 즉 임의의 베어러에 대해서 순서 재정렬 타이머가 설정되면 단말은 상기 베어러에 대해서는 제 2 순서 재정렬 동작을 상시적으로 적용한다. 제 2 순서 재정렬 동작에서는 미수신 패킷이 발견되면 상기 타이머를 구동하고, 상기 타이머가 만료되기 전까지 상기 패킷이 수신되지 않으면, 상기 미수신 패킷 보다 낮은 일련 번호의 패킷들을 상위 계층으로 전달한다. 제 1 순서 재정렬과 제 2 순서 재정렬이 동시에 설정된 베어러에 대해서, 단말은 제 1 순서 재정렬을 먼저 적용한 후 제 2 순서 재정렬을 적용한다. 혹은 제 1 순서 재정렬이 적용되는 동안, 즉 하위 계층이 재설정된 후 일정 기간 동안은 제 2 순서 재정렬은 적용하지 않는다.
다중 RLC 구조에서도 프라이머리 기지국과 넌프라이머리 기지국 사이에 데이터 포워딩을 위한 GTP(GPRS Tunnel Protocol) 터널이 형성되고, 상기 GTP 터널을 통해서 NP-EPS 베어러의 순방향 PDCP PDU가 P-ENB에서 NP-ENB로 포워딩되고, 역방향 PDCP PDU가 NP-ENB에서 P-ENB로 전달된다.
도 18은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 프라이머리 셋 및 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 추가하고 DRB를 설정하는 동작의 순서도이다.
단말(1805), 기지국 1 (1815), 기지국 2 (1810)로 구성된 이동 통신 시스템에서 셀 a는 기지국 1에 의해서 제어되고 셀 b와 셀 c는 기지국 2에 의해서 제어된다. 상기 셀 a는 매크로 셀, 상기 셀 b와 셀 c는 피코 셀이다. 단말의 PCell은 셀 a 다. 상기 단말에는 2 개의 EPS 베어러가 설정되어 있다. EPS 베어러 1의 DRB 식별자 (이하 DRB id)는 10, 로지컬 채널 식별자 (이하 LCH id)는 4이고, 지연에 민감한 실시간 서비스, 예를 들어 VoIP 서비스를 제공한다. EPS 베어러 2의 DRB id는 11, LCH id는 5이고, 대량의 데이터 송수신이 수반되는 서비스, 예를 들어 파일 다운로드 서비스를 제공한다. 단말은 PCell을 통해 DRB 10과 DRB 11의 데이터를 송수신한다. (1820)
P-ENB, 즉 기지국 1은 상기 단말에게 피코 셀을 설정하기 위해 단말에게 셀 b 혹은 셀 c를 측정하도록 단말에게 지시한다 (1825). 상기 지시 받은 셀에 대해서 측정을 수행한 단말은, 상기 셀의 채널 품질이 소정의 조건을 충족시키면 측정 결과를 기지국에게 보고한다 (1830). 기지국은 단말에게 측정할 셀을 직접 지시하는 대신 측정할 주파수를 지시할 수도 있다. 즉 1825 단계에서 단말에게 셀 b 혹은 셀 c의 주파수를 측정하도록 지시할 수 있다. 측정 결과 보고는 소정의 RRC 제어 메시지에 수납되어 전송된다. 측정 결과 보고를 트리거하는 소정의 조건은 예를 들어 측정이 지시된 주파수의 주변 셀의 채널 품질이 소정의 기준보다 양호한 상태가 소정의 기간 동안 지속되거나, 측정이 지시된 주파수의 주변 셀의 채널 품질이 PCell의 채널 품질보다 소정의 기준 이상 더 좋은 상태가 소정의 기간 동안 지속되는 것 등이 있다.
단말이 보고한 측정 결과를 참조해서 P-ENB는 기지국 2의 피코 셀을 SCell로 추가하고 (1840), 상기 추가된 SCell에서 EPS 베어러 2의 데이터를 송수신 (혹은 송신)하기로 결정한다(1843).
P-ENB는 NP-ENB에게 SCell 추가를 요청하는 제어 메시지를 전송한다 (1845). 상기 제어 메시지에는 하기 표 5의 정보 중 적어도 일부가 수납될 수 있다.
NP-ENB는 호 승낙 제어를 수행한다. SCell 추가 요청을 승낙하기로 결정하였다면, SCell을 설정할 셀을 결정하고 NP-DRB를 설정한다. NP-ENB는 P-ENB에서 사용되던 LCH id를 재사용해서 단말이 하나의 MAC만 사용할 수 있도록 한다. 예컨대, NP-ENB는 EPS 베어러 2에 대한 DRB 전체 혹은 DRB의 일부를 설정함에 있어서 LCH id로 5를 할당한다.
단말 MAC의 중요한 기능 중 하나는 여러 DRB의 RLC PDU들을 하나의 MAC PDU에 다중화하거나 역다중화하는 것이다. 상기 다중화 및 역다중화를 위해서는 MAC PDU 헤더의 LCH id가 적절하게 기입되어야 한다. 따라서 P-ENB와 NP-ENB가 서로 일관되지 않게 LCH id를 할당한다면, 예를 들어 서로 다른 DRB에 대해서 동일한 LCH id를 사용한다면, 단말은 P-ENB와 NP-ENB에 대해서 개별적으로 MAC을 설정하여야 한다. 본 명세서에서는 이를 피하기 위해, NP-ENB는 NP-DRB의 LCH id를 할당함에 있어서, P-ENB에서 다른 DRB에 사용하고 있지 않은 LCH id를 할당한다. 예를 들어 해당 DRB에 대해서 P-ENB가 이미 사용하였던 LCH id를 할당할 수 있다.
NP-ENB는 NP-DRB의 DRB id를 할당함에 있어서, P-ENB에서 사용되던 값을 그대로 적용한다. 만약 NP-DRB에 새로운 DRB id가 할당된다면, 단말은 새로운 DRB가 설정된 것으로 판단해서 유해한 동작, 예를 들어 현재 DRB 버퍼에 저장되어 있는 데이터를 폐기하거나 상위 계층으로전달하는 동작을 수행할 수 있기 때문이다.
NP-ENB는 NP-DRB의 PDCP 장치와 RLC 장치를 설정함에 있어서, P-ENB에서 사용했던 PDCP 설정과 RLC 설정을 그대로 적용한다. 다른 설정이 사용되면 단말은 현재 사용 중인 DRB를 해체한 후 새로운 설정에 맞춰 재구성하며, 이는 상기 유해한 동작으로 이어질 수 있기 때문이다.
NP-ENB는 구체적으로 아래와 같이 NP-DRB 전체 혹은 일부를 설정한다.
제1 PDCP 분산 구조 혹은 제2 PDCP 분산 구조라면 PDCP 장치와 RLC 장치 및 LCH를 모두 설정한다. 제1 RLC 분산 구조라면 RLC 장치 및 LCH를 설정한다. 제2 RLC 분산 구조라면 RLC 송신 장치 및 LCH를 설정한다. 제1 MAC 분산 구조라면 LCH를 설정한다. 제2 MAC 분산 구조라면 하위 RLC 송신 장치와 LCH를 설정한다.
NP-ENB는 P-ENB에게 SCELL 추가를 승낙하는 제어 메시지를 전송한다(1850). 상기 제어 메시지에는 하기 표 6의 정보 중 적어도 일부가 수납될 수 있다.
P-ENB는 상기 제어 메시지를 수신하면 서빙 셀 추가를 지시하는 RRC 제어 메시지를 생성해서 단말에게 전송한다(1855). 상기 RRC 제어 메시지에는 하기 표 7의 정보 중 적어도 일부가 포함될 수 있다. P-ENB는 또한 NP-DRB의 데이터 송수신을 아래와 같이 중지한다.
제1/제2 PDCP 분산 구조, 제1/제2 RLC 분산 구조: NP-DRB의 순방향 데이터 전송을 중지.
제1/제2 MAC 분산 구조: NP-DRB의 순방향 데이터 전송 지속
1857 단계에서 단말은 RRC 연결 재구성 제어 메시지를 수신하면 상기 제어 메시지에 수납된 각 종 정보를 이용해서 SCell 및 PHR, BSR 등을 설정한다. 단말은 오프로드 베어러 정보가 수납되어 있다면 아래와 같이 데이터 송수신을 중지한다.
제1 혹은 제2 PDCP 분산 구조, 제1 RLC 분산 구조: NP-DRB의 역방향 데이터 전송을 중지.
제2 RLC 분산 구조, 제1 혹은 제2 MAC 분산 구조: NP-DRB의 역방향 데이터 전송 지속
그리고 제1 혹은 제2 PDCP 분산 구조 또는 제1 혹은 제2 RLC 분산 구조라면 NP-DRB에 대해서 제1 재설정 절차를 수행한다.
단말은 PUCCH SCell과 순방향 동기를 수립한 후 PUCCH SCell에서 랜덤 액세스를 수행한다(1860). 보다 구체적으로, 단말은 PUCCH SCell의 소정의 시구간에 소정의 주파수 자원을 이용해서 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하고, 상기 프리앰블을 전송한 시점을 기준으로 정의되는 소정의 시구간 동안 랜덤 액세스 응답 메시지 수신을 시도한다. 유효한 랜덤 액세스 응답 메시지가 수신되면 상기 메시지의 역방향 전송 타이밍 조정 명령 (Timing Advance Command)을 해석해서 역방향 전송 타이밍을 조정한다. 그리고 상기 메시지의 역방향 그랜트 정보에서 지시된 역방향 전송 자원을 이용해서 PUCCH SCell로 MAC PDU를 전송한다. 상기 MAC PDU에는 C-RNTI MAC CE와 BSR MAC CE가 수납되며, C-RNTI MAC CE에는 C-RNTI_NP가 기입된다. BSR MAC CE에는 오프로드 베어러에 저장되어 있는 전송 가능한 데이터의 양을 지시하는 버퍼 상태 정보가 수납된다. C-RNTI MAC CE와 BSR MAC CE는 TS 36.321의 6.1.3에 정의되어 있다. 단말은 PUCCH SCell에서 C-RNTI_NP로 어드레스 된, 최초 전송을 지시하는 PDCCH가 수신되는지 검사한다. 상기 조건을 만족시키는 PDCCH가 소정의 기간 내에 수신되면 단말은 랜덤 액세스가 성공적으로 완료된 것으로 판단하며 아래와 같이 데이터 송수신을 재개한다.
제1 혹은 제2 PDCP 분산 구조 또는 제1 혹은 제2 RLC 분산 구조라면 NP-DRB에 대해서 PDCP STATUS REPORT를 생성해서 넌프라이머리 셋 서빙 셀로 전송한다.
단말은 새롭게 설정된 SCell에서 NP-DRB 데이터 송수신을 수행한다(1865). 제1 혹은 제2 PDCP 분산 구조 또는 제1 혹은 제2 RLC 분산 구조라면 단말은 셋 기반 로지컬 채널 우선화 동작 (Set specific logical channel prioritization)을 적용한다. 제1 혹은 제2 MAC 분산 구조라면 일반적인 로지컬 채널 우선화 동작을 적용한다.
SCell 추가 승낙 제어 메시지를 수신한 P-ENB는 오프로드 할 DRB의 데이터를 NP-ENB로 포워딩하는 절차를 개시한다. P-ENB는 NP-ENB로 SN 상태 메시지를 전송하며(1870), 상기 메시지에는 조건 1을 충족시키는 NP-DRB에 대한 하기 표 8의 정보 중 적어도 일부가 포함될 수 있다.
[조건 1]
해당 DRB가 RLC AM 모드로 동작하며 PDCP STATUS REPORT를 생성하도록 설정되어 있음.
PDCP STATUS REPORT는 RLC 장치의 재설정으로 인해서 RLC가 일시적으로 ARQ를 수행하지 못할 경우에 패킷 손실을 방지하기 위해서 PDCP 송수신 장치가 주고 받는 제어 메시지이다.
P-ENB는 NP-ENB에게 아래와 같이 데이터 포워딩을 수행한다 (1875).
제1 혹은 제2 PDCP 분산 구조
- 순방향 데이터: 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들 중, 전송 성공 여부가 확실하지 않은 PDCP SDU들을 전달한다.
-- 이미 PDCP SN이 할당된 PDCP SDU들은 GTP 헤더에 할당된 PDCP SN 정보를 포함시켜서 NP-ENB로 전송.
-- 아직 PDCP SN이 할당되지 않은 PDCP SDU들은 GTP 헤더에 PDCP SN 정보를 포함시키지 않고 NP-ENB로 전송
- 역방향 데이터
-- 성공적으로 수신되었지만 순서가 정렬되지 않은 PDCP SDU들을 NP-ENB로 전송. 이 때 GTP 헤더에 PDCP SN 정보를 포함시킨다.
제1 혹은 제2 RLC 분산 구조
- 순방향 데이터: 버퍼에 저장되어 있는 PDCP SDU들 중, 전송 성공 여부가 확실하지 않은 PDCP SDU들을 PDCP PDU로 처리해서 전달한다.
-- 이미 PDCP SN이 할당된 PDCP PDU들은 GTP 헤더에 PDCP PDU가 수납되어 있다는 것을 지시하는 정보를 포함시켜서 NP-ENB로 전송.
-- 아직 PDCP SN이 할당되지 않은 PDCP SDU들은 PDCP PDU로 처리하고 GTP 헤더에 PDCP PDU가 수납되어 있다는 것을 지시하는 정보를 포함시켜서 NP-ENB로 전송
- 역방향 데이터는 전달하지 않는다.
데이터 송수신과 관련된 각 구조 별 동작을 정리하면 아래와 같다.
제1 혹은 제2 PDCP 분산 구조
- NP-ENB는 SCell 추가 요청 메시지(1845)를 수신하고 SCell 추가 승낙을 결정하면 NP-DRB를 설정한다.
- P-ENB는 단말에게 RRC 연결 재구성 제어 메시지 (1885)를 전송하면 NP-DRB의 순방향 데이터 전송을 중지하고 RLC를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 역방향 RLC 패킷들이 PDCP PDU로 재조립되어서 PDCP 장치로 전달된다.
- 단말은 RRC 연결 재구성 제어 메시지 (1885)를 수신하면 NP-DRB의 역방향 데이터 전송을 중지하고 RLC 송수신 장치를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 순방향 RLC 패킷들이 PDCP PDU로 재조립되어서 PDCP 장치로 전달된다.
- P-ENB는 NP-ENB에게 SN 상태 정보(1870)를 전송한다. 상기 SN 상태 정보에는 PDCP 송신 버퍼에 저장되어 있는 순방향 PDCP SDU 및 수신 버퍼에 저장된 역방향 PDCP SDU에 대한 정보가 수납된다.
- P-ENB는 NP-ENB에게 순방향 PDCP SDU들은 순방향 데이터 포워딩을 위한 GTP 터널을 이용해서 전달하고, 역방향 PDCP SDU들은 역방향 데이터 포워딩을 위한 GTP 터널을 이용해서 전달한다(1875).
- 단말은 넌 프라이머리 셋 서빙 셀과 순방향 동기를 획득하고 PUCCH SCell에서 랜덤 액세스가 완료되면, PDCP Status Report를 생성해서 넌 프라이머리 셋 서빙 셀에서 전송한다. 상기 PDCP Status Report는 PDCP 수신 버퍼에 저장된 순방향 PDCP SDU들을 참조해서 생성된다.
- NP-ENP는 단말에게 역방향 PDCP 수신 버퍼에 저장된 역방향 PDCP SDU들을 참조해서, 혹은 SN 상태 정보를 참조해서 생성된다.
- 단말과 NP-ENB는 넌 프라이머리 셋 서빙 셀의 전송 자원을 사용해서 NP-DRB의 데이터 송수신을 재개한다.
제1 RLC 분산 구조
- NP-ENB는 SCell 추가 요청 메시지(1845)를 수신하고 SCell 추가 승낙을 결정하면 NP-DRB의 RLC 장치를 설정한다.
- P-ENB는 단말에게 RRC 연결 재구성 제어 메시지 (1885)를 전송하면 NP-DRB의 순방향 데이터 전송을 중지하고 RLC를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 역방향 RLC 패킷들이 RLC SDU로 재조립되어서 PDCP 장치로 전달된다.
- 단말은 RRC 연결 재구성 제어 메시지 (1885)를 수신하면 NP-DRB의 역방향 데이터 전송을 중지하고 RLC 송수신 장치를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 순방향 RLC 패킷들이 PDCP PDU로 재조립되어서 PDCP 장치로 전달된다.
- P-ENB는 NP-ENB에게 SN 상태 정보(1870)를 전송한다. 상기 SN 상태 정보에는 PDCP 송신 버퍼에 저장되어 있는 순방향 PDCP SDU 및 수신 버퍼에 저장된 역방향 PDCP SDU에 대한 정보가 수납된다.
- P-ENB는 NP-ENB에게 순방향 RLC SDU들은 순방향 데이터 포워딩을 위한 GTP 터널을 이용해서 전달하고, 역방향 RLC SDU들은 역방향 데이터 포워딩을 위한 GTP 터널을 이용해서 전달한다(1875).
- 단말은 넌 프라이머리 셋 서빙 셀과 순방향 동기를 획득하고 PUCCH SCell에서 랜덤 액세스가 완료되면, PDCP Status Report를 생성해서 넌 프라이머리 셋 서빙 셀에서 전송한다. 상기 PDCP Status Report는 PDCP 수신 버퍼에 저장된 순방향 PDCP SDU들을 참조해서 생성된다.
- P-ENP는 단말에게 PDCP STATUS REPORT를 생성해서 전송한다. PDCP STATUS REPORT는 역방향 PDCP 수신 버퍼에 저장된 역방향 PDCP SDU들을 참조해서, 혹은 SN 상태 정보를 참조해서 생성된다.
- 단말과 NP-ENB는 넌 프라이머리 셋 서빙 셀의 전송 자원을 사용해서 NP-DRB의 데이터 송수신을 재개한다.
제2 RLC 분산 구조
- NP-ENB는 SCell 추가 요청 메시지(1845)를 수신하고 SCell 추가 승낙을 결정하면 NP-DRB의 RLC 전송 장치를 설정한다.
- P-ENB는 단말에게 RRC 연결 재구성 제어 메시지 (1885)를 전송하면 NP-DRB의 순방향 데이터 전송을 중지하고 RLC 수신 장치를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 역방향 RLC 패킷들이 PDCP PDU로 재조립되어서 PDCP 장치로 전달된다.
- 단말은 RRC 연결 재구성 제어 메시지 (1885)를 수신하더라도 NP-DRB의 역방향 데이터 전송을 계속 수행한다. 단말은 또한 RLC 송신 장치는 그대로 유지하면서 수신 장치를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 순방향 RLC 패킷들이 PDCP PDU로 재조립되어서 PDCP 장치로 전달된다.
- P-ENB는 NP-ENB에게 SN 상태 정보(1870)를 전송한다. 상기 SN 상태 정보에는 PDCP 송신 버퍼에 저장되어 있는 순방향 PDCP SDU에 대한 정보, 즉 DL COUNT 정보가 수납된다.
- P-ENB는 NP-ENB에게 순방향 PDCP PDU들을 순방향 데이터 포워딩을 위한 GTP 터널을 이용해서 전달한다 (1875).
- 단말은 넌 프라이머리 셋 서빙 셀과 순방향 동기를 획득하고 PUCCH SCell에서 랜덤 액세스가 완료되면, PDCP Status Report를 생성해서 넌 프라이머리 셋 서빙 셀에서 전송한다. 상기 PDCP Status Report는 PDCP 수신 버퍼에 저장된 순방향 PDCP SDU들을 참조해서 생성된다.
- NP-ENB는 넌 프라이머리 셋 서빙 셀의 전송 자원을 사용해서 NP-DRB의 순방향 데이터 송수신을 재개한다.
제1 혹은 제2 MAC 분산 구조
- NP-ENB는 SCell 추가 요청 메시지(1845)를 수신하고 SCell 추가 승낙을 결정하면 NP-DRB의 로지컬 채널을 설정한다.
- P-ENB는 SCell 추가/해제 과정에서 NP-LCH의 순방향 데이터 전송을 중단하지 않고 지속한다.
- 단말은 SCell 추가/해제 과정에서 NP-LCH의 역방향 데이터 전송을 중단하지 않고 지속한다.
- SN 상태 보고 메시지와 PDCP STATUS REPORT는 사용되지 않는다.
도 19는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 SCell을 해제하고 데이터를 송수신하는 동작의 순서도이다.
1865 단계에서 단말은 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 NP-DRB의 데이터를 송수신한다.
P-ENB(1815)는 NP-ENB(1810)로 NP-DRB의 순방향 데이터를 포워딩하고 NP-ENB는 P-ENB로 역방향 데이터를 포워딩한다 (1903).
임의의 시점에 단말은 넌 프라이머리 셋 서빙 셀의 채널 품질이 소정의 기준 이하라는 측정 결과를 보고한다 (1905). P-ENB는 넌 프라이머리 셋 서빙 셀 중 일부, 예를 들어 PUCCH SCell의 채널 품질이 소정의 기준 이하라면 넌 프라이머리 셋 서빙 셀들을 모두 해제하기로 결정할 수 있다(1907).
P-ENB는 NP-ENB에게 단말(1805)의 SCell 해제를 요청하는 제어 메시지를 전송한다 (1910). 상기 제어 메시지를 수신한 NP-ENB는 아래 동작을 수행한다 (1913).
- 넌 프라이머리 셋 서빙 셀 중 일부만 해제되며, 해제되는 서빙 셀 중 PUCCH SCell이 포함되지 않는 경우
-- 소정의 MAC CE (Activation/Deactivation MAC CE, TS 36.321 참조)를 전송해서 해제되는 SCell들을 비활성화시킨다.
-- 해제가 지시된 SCell들을 해제한다.
- 넌 프라이머리 셋 서빙 셀 중 일부만 해제되지만 해제되는 서빙 셀 중 PUCCH SCell이 포함되거나 (즉 SCell 해제의 결과로 PUCCH SCell이 부재하거나), 넌 프라이머리 셋 서빙 셀 전체가 해제되는 경우
-- 소정의 MAC CE (이하 제1 MAC CE)를 전송해서 SCell들을 비활성화시키고, PUCCH SCell의 역방향 전송을 금지한다.
-- 모든 넌 프라이머리 셋 서빙 셀들을 해제한다.
-- NP-DRB 데이터 송수신 중지
-- NP-DRB의 RLC 장치 및 PDCP 장치를 재수립
-- 1945 단계로 진행해서 SN 상태 정보 전송
제1 MAC CE는 페이로드 없이 MAC 서브 헤더만으로 구성되는 것으로, 단말에게 아래 동작을 수행할 것을 지시한다.
- 현재 활성화 상태인 넌 프라이머리 셋 서빙 셀들 중, PUCCH SCell을 제외한 나머지 서빙 셀들을 비활성화
- PUCCH SCell의 역방향 전송(예를 들어 채널 상태 지시자 (Channel Quality Indicaotr)나 Scheduling Request나 랜덤 액세스 프리앰블 전송 등) 금지
NP-ENB는 P-ENB에게 SCell 해제를 승낙하는 제어 메시지를 전송한다 (1915).
P-ENB는 단말에게 SCell 해제를 지시하는 제어 메시지를 전송한다 (1920). 상기 제어 메시지에는 해제될 SCell의 식별자 정보 등이 수납된다. 상기 제어 메시지를 수신한 단말은 아래 동작을 수행한다.
- 넌 프라이머리 셋 서빙 셀 중 일부만 해제되며, 해제되는 서빙 셀 중 PUCCH SCell이 포함되지 않는 경우
-- 해제가 지시된 SCell을 해제
-- NP-DRB의 데이터 송수신을 유지
- 넌 프라이머리 셋 서빙 셀 중 일부만 해제되지만 해제되는 서빙 셀 중 PUCCH SCell이 포함되거나 (즉 SCell 해제의 결과로 PUCCH SCell이 부재하거나),, 넌 프라이머리 셋 서빙 셀 전체가 해제되는 경우
-- 프라이머리 셋 서빙 셀 전체를 해제 (1925)
-- NP-DRB 데이터 송수신을 중지하고 제1 재수립 수행 (1930)
-- NP-DRB 데이터 송수신을 재개. 이 때 프라이머리 셋 서빙 셀의 전송 자원만 사용 (1935).
-- NP-DRB에 대해서 PDCP STATUS REPORT 생성 (1940)
이후 단말은 프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 NP-DRB 데이터를 송수신한다 (1955).
1945 단계에서 NP-ENB는 P-ENB에게 SN 상태 정보 메시지를 전송하고, 1950 단계에서 데이터를 포워딩한다.
P-ENB는 상기 포워딩된 데이터를 이용해서 단말과 NP-DRB 송수신을 진행한다 (1955).
도 20는 본 명세서의 다른 실시 예에 따르는 SCell을 해제하고 데이터를 송수신하는 동작의 순서도이다.
예를 들어 넌 프라이머리 셋 서빙 셀의 CQI 등을 참조해서 SCell 해제 여부를 NP-ENB가 판단할 수도 있다.
단말은 PUCCH SCell의 PUCCH 전송 자원을 이용해서 현재 활성화 상태인 넌 프라이머리 셋 서빙 셀들의 CQI를 보고한다 (2005).
NP-ENB는 넌 프라이머리 셋 서빙 셀들의 CQI가 열악한 상태가 소정의 기준 이상이 지속되면, 혹은 PUCCH SCell의 CQI가 소정의 열악한 상태가 소정의 기준 이상 지속되면 넌 프라이머리 셋 서빙 셀을 해제하기로 결정한다(2007). NP-ENB는 P-ENB에게 SCell해제를 지시하는 제어 메시지를 전송한다. 상기 제어 메시지를 통해 설정되어 있는 SCell들 중의 일부 혹은 전체가 해제될 수 있다. NP-ENB는 1913 단계 동작을 수행한다. 나머지 단계는 도 19와 동일하다.
데이터 송수신과 관련된 각 구조 별 동작을 정리하면 아래와 같다.
제1 혹은 제2 PDCP 분산 구조
- NP-ENB는 모든 SCell을 해제하는 것과 관련된 제어 메시지, 예를 들어 SCell 해제 승낙 메시지 (1915) 혹은 SCell 해제 메시지 (2010)를 전송하면 NP-DRB의 순방향 데이터 전송을 중지하고 RLC를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 역방향 RLC 패킷들이 PDCP PDU로 재조립되어서 PDCP 장치로 전달된다.
- 단말은 RRC 연결 재구성 제어 메시지 (1920)를 수신하면 NP-DRB의 역방향 데이터 전송을 중지하고 RLC 송수신 장치를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 순방향 RLC 패킷들이 PDCP PDU로 재조립되어서 PDCP 장치로 전달된다.
- 단말은 NP-DRB의 역방향 데이터 전송을 곧 바로 재개하고 PDCP STATUS REPORT를 생성해서 프라이머리 셋 서빙 셀로 전송한다.
- NP-ENB는 P-ENB에게 SN 상태 정보(1945)를 전송한다. 상기 SN 상태 정보에는 PDCP 송신 버퍼에 저장되어 있는 순방향 PDCP SDU 및 수신 버퍼에 저장된 역방향 PDCP SDU에 대한 정보가 수납된다.
- NP-ENB는 P-ENB에게 순방향 PDCP SDU들은 순방향 데이터 포워딩을 위한 GTP 터널을 이용해서 전달하고, 역방향 PDCP SDU들은 역방향 데이터 포워딩을 위한 GTP 터널을 이용해서 전달한다(1950).
- P-ENP는 단말에게 PDCP STATUS REPORT를 생성해서 전송한다. PDCP STATUS REPORT는 역방향 PDCP 수신 버퍼에 저장된 역방향 PDCP SDU들을 참조해서, 혹은 SN 상태 정보를 참조해서 생성된다.
- 단말과 P-ENB는 프라이머리 셋 서빙 셀의 전송 자원을 사용해서 NP-DRB의 순방향 데이터 송수신을 재개한다.
제1 RLC 분산 구조
- NP-ENB는 모든 SCell을 해제하는 것과 관련된 제어 메시지, 예를 들어 SCell 해제 승낙 메시지 (1915) 혹은 SCell 해제 메시지 (2010)를 전송하면 NP-DRB의 순방향 데이터 전송을 중지하고 RLC를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 역방향 RLC 패킷들이 RLC SDU로 재조립되어서 P-ENB의 PDCP 장치로 전달된다.
- 단말은 RRC 연결 재구성 제어 메시지 (1920)를 수신하면 NP-DRB의 역방향 데이터 전송을 중지하고 RLC 송수신 장치를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 순방향 RLC 패킷들이 PDCP PDU로 재조립되어서 PDCP 장치로 전달된다.
- 단말은 NP-DRB의 역방향 데이터 전송을 곧 바로 재개하고 PDCP STATUS REPORT를 생성해서 프라이머리 셋 서빙 셀로 전송한다.
- NP-ENB는 P-ENB에게 SN 상태 정보(1945)를 전송한다. 상기 SN 상태 정보에는 PDCP 송신 버퍼에 저장되어 있는 순방향 PDCP SDU 및 수신 버퍼에 저장된 역방향 PDCP SDU에 대한 정보가 수납된다.
- NP-ENB는 P-ENB에게 순방향 RLC SDU들은 순방향 데이터 포워딩을 위한 GTP 터널을 이용해서 전달하고, 역방향 RLC SDU들은 역방향 데이터 포워딩을 위한 GTP 터널을 이용해서 전달한다(1950).
- P-ENB는 단말에게 PDCP STATUS REPORT를 생성해서 전송한다. PDCP STATUS REPORT는 역방향 PDCP 수신 버퍼에 저장된 역방향 PDCP SDU들을 참조해서, 혹은 SN 상태 정보를 참조해서 생성된다.
- 단말과 P-ENB는 프라이머리 셋 서빙 셀의 전송 자원을 사용해서 NP-DRB의 순방향 데이터 송수신을 재개한다.
제2 RLC 분산 구조
- NP-ENB는 모든 SCell을 해제하는 것과 관련된 제어 메시지, 예를 들어 SCell 해제 승낙 메시지 (1915) 혹은 SCell 해제 메시지 (2010)를 전송하면 NP-DRB의 순방향 데이터 전송을 중지하고 RLC 수신 장치를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 역방향 RLC 패킷들이 RLC SDU로 재조립되어서 P-ENB의 PDCP 장치로 전달된다.
- 단말은 RRC 연결 재구성 제어 메시지 (1920)를 수신하더라도 NP-DRB의 역방향 데이터 전송을 계속 수행한다. 단말은 또한 RLC 송신 장치는 그대로 유지하면서 수신 장치를 재수립한다. 결과적으로 RLC 수신 장치에 저장되어 있던 순방향 RLC 패킷들이 PDCP PDU로 재조립되어서 PDCP 장치로 전달된다.
- NP-ENB는 P-ENB에게 SN 상태 정보(1945)를 전송한다. 상기 SN 상태 정보에는 PDCP 송신 버퍼에 저장되어 있는 순방향 PDCP SDU에 대한 정보, 즉 DL COUNT가 수납된다.
- NP-ENB는 P-ENB에게 순방향 RLC SDU들을 순방향 데이터 포워딩을 위한 GTP 터널을 이용해서 전달한다 (1950).
- 단말과 P-ENB는 프라이머리 셋 서빙 셀의 전송 자원을 사용해서 NP-DRB의 순방향 데이터 송수신을 재개한다.
제1 혹은 제2 MAC 분산 구조
- NP-ENB는 모든 SCell을 해제하는 것과 관련된 제어 메시지, 예를 들어 SCell 해제 승낙 메시지 (1915) 혹은 SCell 해제 메시지 (2010)를 전송하면 NP-DRB의 로지컬 채널을 해제한다.
- P-ENB는 SCell 추가/해제 과정에서 NP-LCH의 순방향 데이터 전송을 중단하지 않고 지속한다.
- 단말은 SCell 추가/해제 과정에서 NP-LCH의 역방향 데이터 전송을 중단하지 않고 지속한다.
- SN 상태 보고 메시지와 PDCP STATUS REPORT는 사용되지 않는다.
도 21은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 비화/역비화 과정을 나타낸다.
PDCP 분산 구조 1과 PDCP 분산 구조 2에서는 NP-ENB가 NP-DRB 데이터에 대한 비화/역비화를 수행한다. 비화/역비화에 대해서 좀 더 자세히 설명하면, PDCP 송신 장치는 아래 인풋들을 EEA (EPS Encryption Algorithm)가 설치된 비화 엔진(2105)에 입력해서, 비화하고자 하는 평문 (2115)와 동일한 크기를 가지는 키스트림 블록(2110)을 생성한다. 상기 비화하고자 하는 평문은 PDCP SDU다.
COUNT는 HFN과 PDCP SN이 연접된 32비트 정수다. 0으로 초기화된 후 PDCP SDU마다 1씩 증가한다. BEARER는 DRB id와 관련된 것으로 PDCP SDU와 관련된 DRB의 id에서 1을 감한 것이다. DIRECTION은 순방향과 역방향 중 어떤 방향의 데이터인지에 따라 결정되는 1 비트 정보이다. LENGTH는 요구되는 키스트림 블록의 길이다. KEY는 비화키로 소정의 알고리즘에 의해서 KeNB로부터 유도되며 KUPenc라 한다.
키스트림 블록(2110)과 PDCP SDU(2115)에 소정의 연산, 예를 들어 exclusive OR 연산을 취해 비화된 텍스트(2120)가 생성된다. PDCP 수신 장치는 상기 비화된 텍스트 (PDCP PDU의 페이로드)를 동일한 절차와 인풋을 통해 생성된 키 스트림 블록(2135)와 소정의 연산을 취해서 원래의 평문(2140)으로 복구한다.
PDCP 분산 구조에서는 NP-ENP가 순방향 PDCP SDU를 비화하고 역방향 PDCP SDU를 역비화하며, NP-ENB도 KEY를 소유한다. NP-ENB와 P-ENB가 독립적으로 KEY를 관리하면 단말의 복잡도가 증가하는 문제가 있기 때문에 본 명세서에서는 P-ENB가 NP-ENB에게 KEY 생성과 관련된 정보를 제공하고, NP-ENB가 상기 정보를 이용해서 KEY를 생성하도록 한다.
좀 더 자세히 설명하면, P-ENB는 KeNB라는 일종의 루트 키를 사용해서 KEY를 생성한다. 단말과 기지국은 호 설정 과정, 혹은 핸드 오버 과정 등을 통해 상기 KeNB를 공유하고 상기 KeNB로부터 KEY를 생성한 후 DRB 데이터의 비화 및 역비화를 수행한다.
임의의 시점에 임의의 DRB 예를 들어 DRB 11이 NP-ENB로 오프로드되면, P-ENB는 NP-ENB에게 비화/역비화 수행에 필요한 정보를 제공한다. 상기 정보로는 아래와 같은 것들이 있다.
- KeNB: 현재 사용 중인 KEY 생성에 사용된 루트 키
- BEARER: NP-DRB의 DRB id에서 1을 감소시킨 값. 상기 예에서는 10. BEARER를 알려주는 대신 NP-DRB에 할당되어야 하는 DRB id를 알려주는 것도 가능하다.
- COUNT: NP-DRB에서 사용 중인 COUNT값. 순방향 COUNT와 역방향 COUNT가 모두 시그널링된다.
KeNB와 BEARER (혹은 DRB id)는 SCELL 추가 요청 제어 메시지 (1845)에 포함되어 NP-ENB에게 전달될 수 있다.
COUNT는 SN 상태 정보 제어 메시지 (1870)에 포함되어 NP-ENB에게 전달될 수 있다.
NP-ENB는 상기 KeNB를 소정의 키 생성 기능 (KDF, Key Delivery Function)에 입력해서 KEY를 생성한다. 그리고 상기 KEY를 이용해서 NP-DRB의 순방향 데이터 비화 및 역방향 데이터 역비화를 수행한다.
NP-ENB는 NP-DRB 데이터의 비화/역비화를 수행함에 있어서, BEARER로 상기 NP-DRB의 DRB id가 아니라 SCELL 추가 요청 제어 메시지에서 제공된 BEARER 값을 적용한다.
NP-ENB는 SN 상태 정보 제어 메시지에서 제공된 DL COUNT를 이용해서 NP-DRB 순방향 PDCP SDU에 적용할 COUNT를 결정한다. 그리고 PDCP SDU를 전송할 때마다 혹은 비화할 때마다 COUNT를 1씩 증가시킨다.
NP-ENB는 SN 상태 정보 제어 메시지에서 제공된 UL COUNT를 이용해서 NP-DRB 역방향 PDCP SDU에 적용할 COUNT를 결정한다.
임의의 시점에 넌 프라이머리 셋 서빙 셀을 해제하고 NP-DRB를 NP-ENB에서 P-ENB로 이동하기로 결정하면, NP-ENB는 P-ENB에게 SN 상태 제어 메시지(1945)를 전송한다. 상기 SN 상태 제어 메시지에는 DL COUNT와 UL COUNT가 수납된다. NP-ENB는 아직 PDCP SN이 할당되지 않은 첫번째 순방향 PDCP SDU에게 적용되어야 하는 COUNT를 DL COUNT에 수납한다. NP-ENB는 첫번째 미수신 PDCP SDU에게 적용되어야 하는 COUNT를 UL COUNT에 수납한다.
LTE 이동 통신 시스템에서 연결 상태 단말의 이동성은 기지국에 의해서 제어된다. 기지국이 핸드 오버를 명령하지 않는 이상 단말은 현재 서빙 셀에서 통상적인 동작, 예를 들어 PDCCH 감시, PUCCH 전송 등을 수행한다. 예기치 않은 오류로 인해 기지국이 단말에게 핸드 오버를 명령하기도 전에 서빙 무선 링크 상태가 정상적인 통신이 불가능한 상태까지 열화되면 단말은 현재 서빙 셀에서 교착 상태에 빠진다. 이를 방지하기 위해서 단말은 현재 서빙 셀의 채널 상태를 감시하고 소정의 조건이 충족되면 단말이 자신의 이동성을 스스로 제어하게 된다. 이를 무선 채널 감시(radio link monitoring)이라 한다.
단말은 프라이머리 셋과 넌프라이머리 셋에 대해서 무선 채널 감시를 독립적으로 수행한다. 단말은 프라이머리 셋의 소정의 서빙 셀과 넌프라이머리 셋의 소정의 서빙 셀, 예를 들어 PCell과 PUCCH SCell의 채널 상태를 감시한다. 상기 서빙 셀의 채널 상태가 소정의 기준 이하인 상태가 소정의 기준 기간 이상 지속되면 무선 링크 이상이 감지된 것(radio link problem detection)으로 판단한다.
무선 링크 이상 감지 조건은 아래와 같다.
<PCell의 무선 링크 이상 감지 조건>
PCell에 대해서 비동기 지시자가 제1 N310번 연속으로 발생. PCell에 대한 비동기 지시자는 PCell의 소정의 채널 혹은 신호 (예를 들어 셀 기준 신호, Cell Reference Signal)의 수신 품질을 기준으로 산정한 PDCCH 오류 비율이 소정의 기준, 예를 들어 10%이상인 상황이 소정의 기간, 예를 들어 200 ms이상 지속되면 발생한다.
단말은 제1 N310을 PCell의 SIB2에서 획득한다.
<PUCCH SCell의 무선 링크 이상 감지 조건>
PUCCH SCell에 대해서 비동기 지시자가 제2 N310번 연속으로 발생. PUCCH SCell에 대한 비동기 지시자는 PUCCH SCell의 소정의 채널 혹은 신호 (예를 들어 셀 기준 신호, Cell Reference Signal)의 수신 품질을 기준으로 산정한 PDCCH 오류 비율이 소정의 기준, 예를 들어 10%이상인 상황이 소정의 기간, 예를 들어 200 ms이상 지속되면 발생한다.
단말은 제2 N310을 아래와 같이 획득하고 사용한다.
<제2 N310 획득/사용 방법>
PUCCH SCell을 설정하는 RRC 연결 재설정 메시지 (1920)에 임시 제2 N310이 수납되어 단말에게 전송된다.
단말은 상기 임시 제2 N310을 소정의 시점까지 사용한다. 상기 소정의 시점은 단말이 PUCCH SCell의 시스템 정보를 획득해서 PUCCH SCell의 시스템 정보로부터 제2 N310을 획득하는 시점이다.
단말은 상기 소정의 시점부터 제2 N310을 사용한다.
단말은 PUCCH SCell 무선 링크 이상 감지 조건 2를 사용할 수도 있다.
<PUCCH SCell의 무선 링크 이상 감지 조건>
PUCCH SCell의 소정의 채널 혹은 신호 (예를 들어 셀 기준 신호, Cell Reference Signal)및 상기 신호의 전송 전력을 기준으로 계산한 경로 손실이 소정의 기준 이상이면 무선 링크 이상이 감지된 것으로 판단한다. 단말은 경로 손실 계산에 3 계층 여과 (Layer 3 filtering, TS 36.331 5.5.3.2 참조)를 적용할 수 있다.
무선 링크 이상 판단 기준 값은 PUCCH SCell을 설정하는 RRC 연결 재설정 메시지 (1920)에 포함되어서 단말에게 전달될 수 있다.
도 22는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 무선 링크 감시 과정의 순서도이다.
단말은 무선 링크 이상이 감지되면 (2205, 2210), 무선 링크 이상이 감지된 서빙 셀이 PCell인지 PUCCH SCell인지 검사해서 아래와 같이 동작한다.
무선 링크 이상이 감지된 서빙 셀이 PCell이라면 단말은 프라이머리 셋 서빙 셀의 역방향 전송을 중지하고 제1 T310 타이머를 구동한다. 제1 T310 타이머는 PCell의 SIB2를 통해 방송된다.
무선 링크 이상이 감지된 서빙 셀이 PUCCH SCell이라면 단말은 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 역방향 전송, 예를 들어 PUCCH SCell의 PUCCH 전송과 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 SRS 전송을 중지하고, 넌프라이머리 셋 서빙 셀들을 비활성화한다. 이 때 단말은 상기 비활성화되는 서빙 셀들의 sCellDeactviationTimer를 중지하지 않고 계속 구동한다. 단말은 제2 T310 타이머를 구동하며, 단말은 제2 T310 타이머를 아래와 같이 획득하고 사용한다.
<제2 T310 획득/사용 방법>
PUCCH SCell을 설정하는 RRC 연결 재설정 메시지 (1920)에 임시 제2 T310이 수납되어 단말에게 전송된다.
단말은 상기 임시 제2 T310을 소정의 시점까지 사용한다. 상기 소정의 시점은 단말이 PUCCH SCell의 시스템 정보를 획득해서 PUCCH SCell의 시스템 정보로부터 제2 T310을 획득하는 시점이다.
단말은 상기 소정의 시점부터 제2 T310을 사용한다.
단말은 T310이 구동되는 동안 관련된 서빙 셀이 회복되는지 감시한다.
<PCell의 무선 링크 회복 조건>
PCell에 대해서 동기 지시자가 제1 N311번 연속으로 발생. PCell에 대한 동기 지시자는 PCell의 소정의 채널 혹은 신호 (예를 들어 셀 기준 신호, Cell Reference Signal)의 수신 품질을 기준으로 산정한 PDCCH 오류 비율이 소정의 기준, 예를 들어 5%이상인 상황이 소정의 기간, 예를 들어 100 ms이상 지속되면 발생한다.
단말은 제1 N311을 PCell의 SIB2에서 획득한다.
<PUCCH SCell의 무선 링크 회복 조건>
PUCCH SCell에 대해서 동기 지시자가 제2 N311번 연속으로 발생. PUCCH SCell에 대한 동기 지시자는 PUCCH SCell의 소정의 채널 혹은 신호 (예를 들어 셀 기준 신호, Cell Reference Signal)의 수신 품질을 기준으로 산정한 PDCCH 오류 비율이 소정의 기준, 예를 들어 5%이상인 상황이 소정의 기간, 예를 들어 100 ms이상 지속되면 발생한다.
제2 N311을 획득하고 사용하는 방법은 제2 N310을 획득하고 사용하는 방법과 동일하다.
단말은 무선 링크 회복 조건이 충족되면 무선 링크 회복이 감지된 서빙 셀이 PCell인지 PUCCH SCell인지 검사해서 아래와 같이 동작한다.
무선 링크 회복이 감지된 서빙 셀이 PCell이라면 단말은 프라이머리 셋 서빙 셀의 역방향 전송을 재개하고 현재 RRC 연결을 유지한다. 무선 링크 회복이 감지된 서빙 셀이 PUCCH SCell이라면 단말은 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 역방향 전송, 예를 들어 PUCCH SCell의 PUCCH 전송과 넌프라이머리 셋 서빙 셀의 SRS 전송을 재개하고 T310이 구동되기 전에 활성화 상태였던 넌프라이머리 셋 SCell들 중, sCellDeactivationTimer가 아직 중지되지 않은 SCell들을 활성화시킨다.
T310이 만료될 때까지 서빙 셀이 회복되지 않으면 단말은 T310이 만료된 서빙 셀이 PCell인지 PUCCH SCell인지 검사해서 아래와 같이 동작한다. T310이 만료된 서빙 셀이 PCell이라면, 단말은 무선 링크 실패를 선언하고 제1 T311을 구동한다. 단말은 넌 프라이머리 셋 서빙 셀의 역방향 전송도 중지하고 RRC 연결 재수립 과정을 개시한다. RRC 연결 재수립 과정은 단말이 통신을 재개할 셀을 검색해서 상기 셀과 소정의 RRC 제어 메시지를 주고 받아서 RRC 연결을 재개하는 과정을 의미하며 TS36.331 5.3.7에 기재되어 있다. 제1 T311 타이머는 PCell의 SIB2에 포함되어서 방송된다. T310이 만료된 서빙 셀이 PUCCH SCell이라면, 단말은 넌프라이머리 셋 서빙 셀들이 더 이상 사용 가능하지 않은 것으로 판단하고 소정의 RRC 제어 메시지를 생성한다. 상기 RRC 제어 메시지에는 PUCCH SCell에 대한 측정 결과가 포함되거나 PUCCH SCell에 무선 링크 문제가 발생했다는 정보를 포함한다.
T311이 만료되기 전에 서빙 셀이 회복되면 단말은 T311을 중지하고 회복된 서빙 셀이 PCell인지 PUCCH SCell인지 검사해서 아래와 같이 동작한다. T311이 만료되기 전 회복된 서빙 셀이 PCell이라면, 즉 T311이 만족되기 전에 통신을 재개할 셀을 발견하면, 단말은 상기 셀과 RRC 연결 재수립 과정을 개시한다. T311이 만료되기 전 회복된 서빙 셀이 PUCCH SCell이라면, 단말은 기지국에게 PUCCH SCell이 회복되었다는 정보를 수납한 RRC 제어 메시지를 생성해서 프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 기지국으로 전송한다.
T311이 만료되면(2235, 2240) 단말은 T311이 만료된 서빙 셀이 PCell인지 PUCCH SCell인지 검사해서 아래와 같이 동작한다. T311이 만료된 서빙 셀이 PCell이라면 단말은 아이들 상태로 천이하고, 상위 계층에게 무선 채널에 문제가 있어서 RRC 연결이 해제되었다는 것을 통보한다. T311이 만료된 서빙 셀이 PUCCH SCell이라면 단말은 해당 넌프라이머리 셋 서빙 셀들을 해제하고, 넌 프라이머리 셋 서빙 셀들이 해제되었다는 정보를 수납한 RRC 제어 메시지를 생성해서 프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 기지국으로 전송한다.
PUCCH SCell에 대한 변형된 무선 링크 감시 동작을 취할 수도 있다.
<PUCCH SCell에 대한 변형된 무선 링크 감시 동작>
무선 링크 이상이 감지되면 넌프라이머리 셋 서빙 셀에서의 역방향 전송은 중지하되, PDCCH는 감시한다. 그리고 PDSCH가 스케줄링되면 PDSCH를 수신해서 처리한다. 다만 HARQ 피드백은 전송하지 않는다. T310이 구동되는 동안 PUCCH SCell이 회복되는지 감시한다. T310이 만료될 때까지 PUCCH SCell이 회복되지 않으면 T311을 시작하고 넌 프라이머리 셋 서빙 셀들을 비활성화시킨다. T311이 구동되는 동안 PUCCH SCell이 회복되는지 감시한다. 혹은 넌 프라이머리 셋 서빙 셀들 중 회복되는 서빙 셀이 있는지 감시한다. T311이 만료될 때까지 넌 프라이머리 셋 서빙 셀들 중 회복되는 서빙 셀이 하나도 없으면 넌 프라이머리 셋 서빙 셀들을 해제한다. T311이 만료되기 전에 회복되는 넌 프라이머리 셋 서빙 셀이 하나라도 있으면 T311을 중지하고 이를 보고하는 RRC 제어 메시지를 생성해서 전송한다.
무선 링크 실패는 T310 만료뿐만 아니라 다양한 이벤트에 대해서 선언될 수 있다. 단말에 넌프라이머리 셋 서빙 셀이 설정되어 있을 경우와 그렇지 않을 경우, 단말은 상이하게 무선 링크 실패를 선언한다.
도 23은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 RLF 감지 과정의 순서도이다.
도 23을 참조해서 좀 더 자세히 설명하면, 2305 단계에서 단말은 RLF 감지 동작을 개시하고 수행한다. RLF 감지 동작은 단말에 RRC 연결이 설정되면 개시되어서 RRC 연결이 해제될 때까지 지속된다.
2310 단계에서 단말은 현재 시점에 넌프라이머리 셋 서빙 셀이 설정되어 있는지 검사한다. 설정되어 있지 않다면 2315 단계로, 설정되어 있다면 2330 단계로 진행한다.
2315 단계에서 단말은 해당 시점에 T310이 만료되었는지 검사해서 만료되지 않았다면 2320 단계로 만료되었다면 2345 단계로 진행한다. 2320 단계에서 단말은 랜덤 액세스 문제가 발생하였는지 검사해서, 발생하였다면 2345 단계로 진행하고 발생하지 않았다면 2325 단계로 진행한다. 전술한 바와 같이 PCell에서 진행된 랜덤 액세스가 실패하면 (구체적으로, PCell에서 프리앰블을 PreambleTransMax 번 전송했지만 랜덤 액세스가 성공하지 못하면), 단말은 RLF가 발생한 것으로 판단한다. 2325 단계에서 단말은 현재 설정되어 있는 모든 무선 베어러 중 RLC 최대 전송 회수 제한 (혹은 최대 재전송 회수 제한)에 도달한 베어러가 있는지 검사한다. 최대 재전송 회수 제한에 도달한 베어러가 있다면, 역방향에 심각한 오류가 발생한 것을 의미하므로 단말은 2345 단계로 진행한다. RLC 최대 전송 회수 제한에 도달한 베어러가 없다면 단말은 2305 단계로 복귀한다. 요약하자면, 단말은 상기 3 가지 조건 중 하나라도 만족하면 RLF가 발생한 것으로 판단하고 2345 단계로 진행하고 상기 3 가지 조건 중 하나도 만족하지 않으면 2305 단계로 복귀해서 RLF 감지 동작을 지속한다.
넌프라이머리 셋이 설정되어 있다면, 단말은 2310 단계에서 2330 단계로 진행한다. 2330 단계에서 단말은 PCell의 T310타이머가 만료되었는지 검사해서, 그렇다면 2345 단계로 그렇지 않다면 2335 단계로 진행한다. 단말은 PCell이 아닌 다른 셀, 예를 들어 PUCCH SCell의 T310 타이머 만료여부는 고려하지 않는다. 2335 단계에서 단말은 PCell의 랜덤 액세스에 문제가 발생하였는지 검사한다. 그렇다면 2345 단계로 그렇지 않다면 2340 단계로 진행한다. 2340 단계에서 단말은 P-DRB 및 SRB (Signaling Radio Bearer, RRC 메시지가 송수신되는 무선 베어러) 중 RLC 최대 (재)전송 회수 제한에 도달한 베어러가 있는지 검사한다. 있다면 2345 단계로 진행하고 없다면 2305 단계로 진행해서 RLF 감지 동작을 지속한다. 단말은 NP-DRB의 RLC에서 RLC 최대 (재)전송 회수 제한에 도달하였다 하더라도 2340 단계의 조건이 충족된 것으로 판단하지 않는다. 요약하자면, 단말은 상기 3 가지 조건 중 하나라도 만족하면 RLF가 발생한 것으로 판단하고 2345 단계로 진행하고 상기 3 가지 조건 중 하나도 만족하지 않으면 2305 단계로 복귀해서 RLF 감지 동작을 지속한다.
RLC최대 재전송 회수 도달 여부는 넌프라이머리 셋 서빙 셀이 설정되지 않은 경우에만 고려할 수도 있다. 즉, 2340 단계는 수행하지 않고, 2335 단계에서 조건이 충족되지 않으면 곧 바로 2305 단계로 복귀할 수 있다.
2345 단계에서 단말은 RLF 보고서에 기입할 정보를 생성한다. RLF 보고서는 RLF가 발생했을 때의 상황을 기록한 RRC 제어 메시지이며, 향후 망에서 네트워크의 문제점을 파악할 수 있도록, RRC 연결을 재설정한 후 단말이 기지국에게 전송한다. RLF 보고서에는 다음과 같은 정보들이 수납된다. RLF가 발생한 시점의 등록 PLMN (registered PLMN, RPLMN)의 식별자, RLF가 발생한 시점의 서빙 셀(또는 PCell) 혹은 RLF가 발생한 시점의 가장 최근의 서빙 셀 (또는 PCell)에 대한 순방향 채널 측정 결과, RLF가 발생한 시점의 주변 셀에 대한 순방향 채널 측정 결과, RLF가 발생한 시점의 GPS 좌표 정보.
2350 단계에서 단말은 RRC 연결 재수립 과정을 개시한다.
PDCP 분산 구조 혹은 RLC 분산 구조의 경우, 단말은 셋 별 로지컬 채널 우선화 과정(Set specific logical channel prioritization, 혹은 Component Carrier specific logical channel prioritization)을 수행한다. 셋 별 로지컬 채널 우선화 과정이란, 역방향 그랜트가 수신된 서빙 셀에 따라서 어떤 데이터를 전송할지 결정하는 것을 의미한다.
도 24는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 LCP 과정의 순서도이다.
2405 단계에서 RRC 연결 재설정 메시지를 수신한다. 상기 RRC 연결 재설정 메시지는 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 설정하는 것일 수 있다. 2410 단계에서 단말은 상기 RRC 연결 재설정의 결과로 NP-LCH가 존재하는지 검사해서, 존재하지 않는다면 2415 단계로 존재한다면 2420 단계로 진행한다. 상기 RRC 연결 재설정의 결과로 기존의 NP-LCH가 P-LCH로 변환되거나 P-LCH가 NP-LCH로 변환될 수 있으며, 소정의 로지컬 채널이 P-LCH인지 NP-LCH인지 여부는, DRB의 경우에는 1 비트 지시자로 특정될 수 있고 SRB의 경우 항상 P-LCH이다. 2415 단계에서 단말은 향후 역방향 그랜트를 수신하면 일반적인 LCP를 적용해서 어떤 데이터를 전송할지 결정한다. 일반적인 LCP란 역방향 그랜트가 어떤 서빙 셀에서 수신되었는지, 혹은 어떤 서빙 셀에 대한 것인지를 고려하지 않고, 데이터의 우선 순위와 전송할 데이터의 양을 고려해서 전송할 데이터를 결정하는 것을 의미한다.
2420 단계에서 단말은 NP-LCG를 결정한다. LCG는 버퍼 상태 보고의 단위가 되는 것으로, 하나 혹은 하나 이상의 LCH들의 집합이다. 기지국은 유사한 우선 순위를 가지는 LCH들을 LCG로 구성하며, 단말에게 소정의 제어 메시지를 사용해서 어떤 LCH이 어떤 LCG에 속하는지 시그날링한다. 단말은 LCG들 중 NP-LCH로만 구성된 LCG를 NP-LCG로 결정한다.
2425 단계에서 단말은 P-LCH를 결정한다. P-LCG는 P-LCH로만 구성된 LCG들이다.
2430 단계에서 임의의 서빙 셀로부터 역방향 그랜트를 수신하면 단말은 2435 단계로 진행한다. 2435 단계에서 단말은 상기 역방향 그랜트가 수신된 서빙 셀이 프라이머리 셋 서빙 셀인지 검사한다. 혹은 상기 역방향 그랜트가 프라이머리 셋 서빙 셀에 대한 것인지 검사한다. 프라이머리 셋 서빙 셀에 대한 것이라면 단말은 2445 단계로 진행해서 P-LCH를 대상으로 프라이머리 셋 LCP를 수행한다. 상기 역방향 그랜트가 프라이머리 셋 서빙 셀에 대한 것이 아니라면 (즉 넌프라이머리 셋 서빙 셀에 대한 것이라면), 단말은 2440 단계로 진행해서 NP-LCH를 대상으로 넌프라이머리 셋 LCP를 수행한다.
<프라이머리 셋 LCP>
단말은 우선 순위를 고려해서 프라이머리 셋 서빙 셀로 전송할 데이터들 중 어떤 데이터를 전송할지 결정한다. 우선 순위는 다음과 같다.
1. C-RNTI MAC CE 혹은 RRC 연결 요청 (RRC connection request) 메시지나 RRC 연결 재수립 요청 (RRC connection reestablishment request)메시지 같은 CCCH SDU (Common Control Channel Service Data Unit)
2. P-LCG의 버퍼 상태를 수납한 정규 BSR 혹은 주기적 BSR (혹은 패딩 BSR이 아닌 BSR)
3. 프라이머리 셋 서빙 셀들에 대한 PHR(Power Headroom Report)
4. CCCH를 제외한 나머지 P-LCH의 전송 가능한 데이터
단말은 1/2/3의 데이터가 존재한다면 다음과 같이 전송 여부를 판단한다.
1번부터 할당 받은 전송 자원의 양, 혹은 전송 가능한 데이터의 양과 전송할 데이터의 양을 비교한다. 전송할 데이터가 있으며, 전송할 데이터의 양이 전송 가능한 데이터의 양보다 크다면 다음 우선 순위로 이동하고, 작다면 전송할 데이터만큼 전송 자원을 할당하고, 전송 가능한 데이터의 양을 그에 맞춰 갱신한다.
단말은 1/2/3에 대해서 전송 자원을 할당한 후, 여전히 전송 자원이 남아 있다면 4 번 데이터에 대해서 우선 순위에 따라서, 남아 있는 전송 자원이 존재하지 않을 때까지 전송 자원을 할당한다.
<넌프라이머리 셋 LCP>
단말은 우선 순위를 고려해서 프라이머리 셋 서빙 셀로 전송할 데이터들 중 어떤 데이터를 전송할지 결정한다. 우선 순위는 다음과 같다.
1. NP-LCG의 버퍼 상태를 수납한 정규 BSR 혹은 주기적 BSR (혹은 패딩 BSR이 아닌 BSR)
2. 넌프라이머리 셋 서빙 셀들에 대한 PHR(Power Headroom Report)
3. NP-LCH의 전송 가능한 데이터
단말은 1/2의 데이터가 존재한다면 다음과 같이 전송 여부를 판단한다.
1번부터 할당 받은 전송 자원의 양, 혹은 전송 가능한 데이터의 양과 전송할 데이터의 양을 비교한다. 전송할 데이터가 있으며, 전송할 데이터의 양이 전송 가능한 데이터의 양보다 크다면 다음 우선 순위로 이동하고, 작다면 전송할 데이터만큼 전송 자원을 할당하고, 전송 가능한 데이터의 양을 그에 맞춰 갱신한다.
단말은 1/2에 대해서 전송 자원을 할당한 후, 여전히 전송 자원이 남아 있다면 3 번 데이터에 대해서 우선 순위에 따라서, 남아 있는 전송 자원이 존재하지 않을 때까지 전송 자원을 할당한다.
PHR은 기지국이 단말에 대해 임의의 서빙 셀에서 역방향 전송을 스케줄링함에 있어서 단말의 역방향 전송 출력 관련 상황을 참조할 수 있도록 하기 위한 것이다. PHR에는 서빙 셀에 대해 단말이 적용할 수 있는 최대 전송 출력 정보와 상기 최대 전송 출력 및 현재 사용 중인 전송 출력 사이의 차이 값 (파워 헤드룸)이 수납된다. 프라이머리 셋 서빙 셀은 P-ENB에 의해서, 넌프라이머리 셋 서빙 셀은 NP-ENB에 의해서 스케줄링된다. 따라서 프라이머리 셋 서빙 셀에 대한 PHR은 P-ENB에게, 넌프라이머리 셋 서빙 셀에 대한 PHR은 NP-ENB에게 전달되어야 한다. 본 명세서에서 단말은 임의의 시점에 PHR이 트리거되면, 상기 PHR이 프라이머리 셋 서빙 셀에 대한 것(이하 P-PHR)인지 넌프라이머리 셋 서빙 셀에 대한 것(이하 NP-PHR)인지를 고려해서 동작을 수행한다.
도 25는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 PHR 트리거 및 전송 과정을 도시한 도면이다.
도 25를 참조하여 좀 더 자세히 설명하면, 단말(2505)은 PHR이 트리거되면(2520) 전송 가능한 첫 번째 시점, 즉 NP-ENB 혹은 P-ENB로부터 PHR을 전송하기에 충분한 양의 전송 자원을 할당하는 역방향 그랜트(2525)를 수신하면 PHR을 생성해서 전송한다 (2530). 단말은 프라이머리 셋 서빙 셀에 대한 PHR(P-PHR)과 넌프라이머리 셋 서빙 셀에 대한 PHR (NP-PHR)을 함께 생성해서 전송하고, 상기 PHR을 수신한 기지국은, 다른 기지국에게 필요한 PHR, 예를 들어 P-PHR을 다른 기지국, 예를 들어 P-ENB에게 전송한다(2535). 이 때 NP-ENB는 상기 PHR과 관련된 시점 정보, 예를 들어 P-PHR이 성공적으로 수신된 서브 프레임의 SFN과 서브 프레임 번호 혹은 P-PHR을 수납한 MAC PDU의 최초 전송이 시작된 서브 프레임의 SFN과 서브 프레임 번호를 상대편 기지국에게 함께 전달할 수 있다. 상기 PHR 정보를 수신한 P-ENB는 상기 정보를 이용해서 단말의 채널 상황을 파악한다. 단말이 프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 P-ENB에게 PHR을 전송하면, P-ENB는 NP-PHR을 상기 시간 정보와 함께 NP-ENB에게 전달한다.
또 다른 방법으로, 단말은 PHR이 트리거되면 PHR을 생성해서 프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 한 번 전송하고 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 통해 다시 한 번 전송할 수 있다. 단말은 PHR이 트리거되면 (2540), PHR을 전송할 수 있는 충분한 양의 전송 자원이 할당되는 UL 그랜트가 수신될때까지 대기한다. 상기 조건을 충족시키는 UL 그랜트가 수신되면 (2545), 단말은 P-PHR과 NP-PHR을 모두 포함하는 PHR을 생성해서 전송한다 (2550). 넌프라이머리 셋 서빙 셀이 설정되지 않으면 단말은 PHR을 전송한 후 트리거된 PHR을 취소한다. 넌프라이머리 셋 서빙 셀이 설정되었다면 단말은 PHR을 전송한 후 트리거된 PHR을 곧 바로 취소하지 않고, PHR이 소정의 기간 내에 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀로 모두 전송된 경우에만 PHR을 취소한다. 혹은 PHR을 취소하되, 모든 셋으로 PHR이 전송되지 않았다면, 상기 PHR이 전송되지 않은 셋에서 역방향 그랜트가 수신되면 PHR을 다시 트리거한다. 단말은 NP-ENB로만, 혹은 넌프라이머리 셋 서빙 셀로만 PHR을 전송하였으므로 PHR을 취소하지 않고 대기하다가 P-ENB로부터 PHR을 전송하기에 충분한 전송 자원을 할당하는 UL 그랜트가 수신되면 (2555), 프라이머리 셋 서빙 셀로 P-PHR과 NP-PHR을 전송한 후 PHR을 취소한다.
또 다른 방법으로 단말은 PHR 트리거 여부를 셋 별로 관리하고, PHR이 트리거된 셋의 서빙 셀로 PHR을 전송한 후 PHR을 취소한다.
예를 들어 2565 단계에 NP-PHR이 트리거되면, 단말은 넌프라이머리 셋 서빙 셀로부터 상기 NP-PHR을 전송할 수 있는 충분한 양의 전송 자원을 할당하는 UL 그랜트가 수신되면 (2570), NP-PHR을 생성해서 전송하고(2575), 상기 NP-PHR을 취소한다. 향후 임의의 시점에 P-PHR이 트리거되면 (2580) 단말은 프라이머리 셋 서빙 셀로부터 상기 P-PHR을 전송할 수 있는 충분한 양의 전송 자원을 할당하는 UL 그랜트가 수신되면 (2585), P-PHR을 생성해서 전송하고(2590), 상기 P-PHR을 취소한다.
2520 단계와 2540 단계에서 PHR이 트리거된다는 것은 아래 조건 중 하나가 만족된다는 것을 의미한다.
<PHR 트리거 조건>
- 아래 조건을 만족시키는 서빙 셀의 경로 손실이 소정의 기준 값 이상 변경.
-- 활성화 상태인 서빙 셀
-- 경로 손실 참조 셀로 설정된 서빙 셀
-- 단말이 역방향 전송을 위한 전송 자원을 할당 받은 서빙 셀.
- 소정의 타이머가 만료되면 트리거됨. 상기 타이머는 PHR이 전송될 때마다 재구동됨
- 역방향이 설정된 서빙 셀이 활성화됨
임의의 셀 A가 또 다른 임의의 셀 B에 대해서 경로 손실 참조 셀로 설정된다는 것은, 셀 B의 역방향 전송 출력을 설정함에 있어서 셀 A의 경로 손실을 참조한다는 것을 의미한다. 기지국은 소정의 제어 메시지를 사용해서 경로 손실 관계를 설정할 수 있다.
2565 단계에서 NP-PHR이 트리거된다는 것은 아래 조건 중 하나가 만족된다는 것을 의미한다.
<NP-PHR 트리거 조건>
- 아래 조건을 만족시키는 서빙 셀의 경로 손실이 소정의 기준 값 이상 변경. 소정의 기준 값은 RRC ㅇ녀결 재구성 메시지 (1855)에 의해서 설정됨.
-- 활성화 상태인 넌프라이머리 셋 서빙 셀
-- 경로 손실 참조 셀로 설정된 서빙 셀
-- 단말이 역방향 전송을 위한 전송 자원을 할당 받은 서빙 셀.
- 소정의 타이머가 만료되면 트리거됨. 상기 타이머는 NP-PHR이 전송될 때마다 재구동됨. 상기 타이머는 RRC 연결 재구성 메시지 (1855)에 의해서 설정됨.
- 역방향이 설정된 넌프라이머리 셋 서빙 셀이 활성화됨
2580 단계에서 P-PHR이 트리거된다는 것은 아래 조건 중 하나가 만족된다는 것을 의미한다.
<P-PHR 트리거 조건>
- 아래 조건을 만족시키는 서빙 셀의 경로 손실이 소정의 기준 값 이상 변경.
-- 활성화 상태인 프라이머리 셋 서빙 셀
-- 경로 손실 참조 셀로 설정된 서빙 셀
-- 단말이 역방향 전송을 위한 전송 자원을 할당 받은 서빙 셀.
- 소정의 타이머가 만료되면 트리거됨. 상기 타이머는 P-PHR이 전송될 때마다 재구동됨. 상기 타이머는 RRC 연결 재구성 메시지 (1855)에 의해서 설정됨.
- 역방향이 설정된 프라이머리 셋 서빙 셀이 활성화됨
PHR은 MAC CE의 일종으로 MAC 서브 헤더와 페이로드로 구성된다. MAC 서브 헤더에는 MAC CE의 종류를 나타내는 LCID (Logical Channel ID)가 수납되고, 페이로드에는 가용 전송 출력 (Power Headroom; 이하 PH) 정보와 최대 전송 출력 (이하 PCMAX) 정보 등이 수납된다.
PHR 포맷은 일반 PHR 포맷과 확장 PHR 포맷으로 구분된다. 일반 PHR 포맷에는 한 서빙 셀의 PH 정보만을 수납하며 페이로드의 길이는 1 바이트, LCID 11010에 의해서 특정된다. 확장 PHR 포맷에는 여러 서빙 셀의 PH 정보 및 PCMAX 정보가 수납되며 페이로드의 길이는 가변적이고 LCID 11001에 의해서 특정된다.
본 명세서에서는 P-PHR과 NP-PHR을 위해서 별도의 LCID를 사용하지 않고, PHR이 수납된 위치 혹은 PHR이 전송되는 서빙 셀에 따라서 P-PHR 혹은 NP-PHR이 구별된다.
예를 들어 하나의 MAC PDU에 두 개의 PHR이 수납되어 있다면 첫번째 PHR이 P-PHR, 두번째 PHR이 NP-PHR이다. 프라이머리 셋 서빙 셀로 전송되는 MAC PDU에 하나의 PHR이 수납되어 있다면 상기 PHR은 P-PHR이다. 넌프라이머리 셋 서빙 셀로 전송되는 MAC PDU에 하나의 PHR이 수납되어 있다면 상기 PHR은 NP-PHR이다.
P-PHR은 일반적인 PHR 포맷을 사용하거나 확장된 PHR 포맷을 사용한다. 프라이머리 셋 서빙 셀과 관련된 RRC 연결 재구성 메시지 (520)에서 일반 포맷과 확장된 포맷 중 하나가 P-PHR의 포맷으로 지시된다.
NP-PHR은 일반적인 PHR 포맷을 사용하거나 확장된 PHR 포맷을 사용한다. 넌프라이머리 셋 서빙 셀과 관련된 RRC 연결 재구성 메시지 (635)에서 일반 포맷과 확장된 포맷 중 하나가 NP-PHR의 포맷으로 지시된다.
도 26은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 PHR 포맷을 설명한 도면이다.
일반 P-PHR (2605)는 LCID 11010에 의해서 특정되고, 6 비트의 PH 정보가 수납된다. 상기 6 비트 PH 필드에는 PCell의 타입 1 PH이 수납된다. 타입 1 PH은 임의의 서빙 셀의 PCMAX와 해당 셀의 PUSCH 요구 전송 출력 사이의 차이를 나타내는 값으로 36.321의 테이블 6.1.3.6-1에 정의되어 있다.
일반 NP-PHR (2625)는 LCID 11010에 의해서 특정되고, 6 비트의 PH 정보가 수납된다. 상기 6 비트 PH 필드에는 PUCCH SCell의 타입 1 PH이 수납된다. 즉 PUCCH SCell의 PUSCH 요구 전송 출력과 PUCCH SCell의 PCMAX 사이의 차이를 나타내는 값이 수납된다.
확장된 P-PHR (2610)은 LCID 11001에 의해서 특정되고 첫번째 바이트는 어떤 프라이머리 셋 SCell의 PH 정보가 수납되어 있는지 나타내는 비트맵을 수납한다. 예를 들어 C3 비트가 1로 설정되었다면 인덱스가 3인 SCell의 PH 정보가 수납되어 있음을 의미한다.
소정의 조건이 충족되면 PCell의 타입 2 PH(2611)이 수납된다. 프라이머리 셋에 대해서, 혹은 PCell에 대해서 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송이 설정되어 있으면 상기 조건이 충족된 것이다. 상기 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송은 단말의 하드 웨어 구조에 따라 가능하거나 불가능하다. 단말은 기지국의 명령에 따라 자신의 성능을 보고하며, 상기 성능 보고 정보에 PUSCH와 PUCCH 동시 전송 지지 여부를 포함시킨다.
타입 2 PH은 PCell 혹은 PUCCH SCell의 PCMAX에서 PUSCH 요구 전송 출력 및 PUCCH 요구 전송 출력을 합한 것을 감산한 것으로 TS 36.213의 5.1.1.2에 정의되어 있다.
PCMAX (2612)는 P-PHR이 전송될 서브 프레임에 PCell에서 PUCCH 전송이 실재하는 경우에 수납되고 그렇지 않으면 수납되지 않는다. 상기 PCMAX의 존재 여부는 관련된 V 필드에 의해서 지시된다.
PCell의 타입 1 PH (2613)는 항상 존재하는 필드이며 PCell의 PCMAX에서 PUSCH 전송 출력을 감산한 것이다.
PCMAX (2614)는 P-PHR이 전송될 서브 프레임에 PCell에서 PUSCH 전송이 실재하는 경우에 수납되고 그렇지 않으면 수납되지 않는다.
이 후에는 P-PHR이 전송될 서브 프레임에 활성화 상태인 프라이머리 셋 SCell들의 PH이 SCell의 인덱스가 낮은 순서대로 수납된다. 그리고 해당 SCell에서 PUSCH 전송이 실재한다면 PH이 수납된 바이트의 다음 바이트에 PCMAX가 수납된다.
확장된 NP-PHR (2630)은 LCID 11001에 의해서 특정되고 첫번째 바이트는 어떤 넌프라이머리 셋 SCell의 PH 정보가 수납되어 있는지 나타내는 비트맵을 수납한다. 예를 들어 C7 비트가 1로 설정되었다면 인덱스가 7인 SCell의 PH 정보가 수납되어 있음을 의미한다.
소정의 조건이 충족되면 PUCCH SCell의 타입 2 PH(2631)이 수납된다. 넌프라이머리 셋에 대해서, 혹은 PUCCH SCell에 대해서 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송이 설정되어 있으면 상기 조건이 충족된 것이다. 상기 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송은 단말의 하드 웨어 구조에 따라 가능하거나 불가능하다. 단말은 기지국의 명령에 따라 자신의 성능을 보고하며, 상기 성능 보고 정보에 PUSCH와 PUCCH 동시 전송 지지 여부를 포함시킨다.
PCMAX (2632)는 NP-PHR이 전송될 서브 프레임에 PCell에서 PUCCH 전송이 실재하는 경우에 수납되고 그렇지 않으면 수납되지 않는다. 상기 PCMAX의 존재 여부는 관련된 V 필드에 의해서 지시된다.
PUCCH SCell의 타입 1 PH (2633)는 항상 존재하는 필드이며 PUCCH SCell의 PCMAX에서 PUSCH 요구 전송 출력을 감산한 것이다.
PCMAX (2634)는 NP-PHR이 전송될 서브 프레임에 PUSCH SCell에서 PUSCH 전송이 실재하는 경우에 수납되고 그렇지 않으면 수납되지 않는다.
이 후에는 NP-PHR이 전송될 서브 프레임에 활성화 상태인 넌프라이머리 셋 SCell들의 PH이 SCell의 인덱스가 낮은 순서대로 수납된다. 그리고 해당 SCell에서 PUSCH 전송이 실재한다면 PH이 수납된 바이트의 다음 바이트에 PCMAX가 수납된다.
P-ENB와 NP-ENB는 상대편 기지국의 역방향 스케줄링 상황을 실시간으로 파악하지 못한다. 이는 P-ENB와 NP-ENB가 동일한 시구간에서 역방향 전송을 스케줄링함으로써 단말의 전체 전송 출력이 단말의 최대 전송 출력을 초과하는 문제를 야기할 수 있다. 이런 상황이 발생하지 않도록 본 명세서에서는 NP-ENB와 P-ENB는 서로 독점적으로 사용할 수 있는 시구간과 공동으로 사용할 시구간을 사용하는 방법을 제시한다.
도 27은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 서브 프레임 패턴을 결정하는 과정을 도시한 도면이다.
임의의 시점에 P-ENB(2715)는 단말(2705)에게 NP-ENB(2710)의 서빙 셀들을 추가하기로 결정한다. P-ENB는 단말이 상기 NP-ENB 서빙 셀의 주위에 있는지 확인하기 위해서 단말에게 넌프라이머리 셋 서빙 셀을 측정할 것을 지시하는 제어 메시지를 전송한다 (2725). 상기 제어 메시지는 1815 제어 메시지와 동일한 것으로 소정의 기준 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀 간의 타이밍 차이를 보고할 것을 지시하는 정보를 추가로 포함할 수 있다. 상기 기준 셀은 예를 들어 PCell일 수 있다.
상기 제어 메시지를 수신한 단말은 P-ENB가 지시한 셀 혹은 주파수에 대해서 측정을 수행한다. 그리고 상기 주파수에서 가장 좋은 셀의 측정 결과가 소정의 조건을 만족시키면, 상기 셀의 타이밍 차이를 측정하고 TDD UL/DL 설정 정보를 획득한다.
TDD UL/DL 설정 정보란, 해당 셀에서 UL 서브 프레임과 DL 서브 프레임의 패턴을 특정하는 정보로 TS 36.211의 테이블 4.2-2에 정의되어 있다.
도 28은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 타이밍 차이를 설명한 도면이다.
기준 셀과 임의의 주변 셀의 타이밍 차이는 PCell의 소정의 서브 프레임, 예를 들어 서브 프레임 0과 주변 셀의 동일한 서브 프레임 사이의 시간 상의 거리(2805) 및 상기 서브 프레임이 속하는 SFN들 사이의 차이, 예컨대 {[x+1] - [y+1]}로 정의된다.
단말은 측정 결과 보고 메시지를 P-ENB로 전송한다. 상기 메시지는 1820 메시지와 동일한 것이며, 기준 셀과 주변 셀 간의 타이밍 차이 정보와 주변 셀의 TDD UL/DL 설정 정보가 추가로 포함될 수 있다.
P-ENB는 상기 정보를 바탕으로 어떤 서브 프레임을 P-ENB 서브 프레임으로 사용하고 어떤 서브 프레임을 NP-ENB 서브 프레임으로 사용하고 어떤 서브 프레임을 공동 서브 프레임으로 사용할지 결정한다. 상기 정보는 예를 들어 40 비트 혹은 70 비트의 비트맵으로 구성될 수 있다. 첫번째 비트맵은 P-ENB 서브 프레임을 특정하고, 두번째 비트맵은 NP-ENB 서브 프레임을 특정한다. P-ENB 서브 프레임에도 속하지 않고 NP-ENB 서브 프레임에도 속하지 않는 서브 프레임은 공통 서브 프레임이다.
P-ENB는 아래 원칙에 따라서 임의의 서브 프레임의 종류를 결정한다.
- 프라이머리 셋 서빙 셀에서는 DL 서브 프레임이고 넌프라이머리 셋 서빙 셀에서는 UL 서브 프레임이라면 해당 서브 프레임은 NP-ENB 서브 프레임으로 결정한다.
- 프라이머리 셋 서빙 셀에서는 UL 서브 프레임이고 넌프라이머리 셋 서빙 셀에서는 DL 서브 프레임이라면 해당 서브 프레임은 P-ENB 서브 프레임으로 결정한다.
- 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀이 모두 UL 서브 프레임인 서브 프레임은 일부는 P-ENB 서브 프레임으로 나머지는 NP-ENB로 결정한다.
- 프라이머리 셋 서빙 셀과 넌프라이머리 셋 서빙 셀이 모두 DL 서브 프레임인 서브 프레임은 일부는 P-ENB 서브 프레임으로 나머지는 NP-ENB로 결정한다.
2745 단계에 P-ENB는 NP-ENB에게 SCell 추가를 요청하는 제어 메시지를 전송한다. 상기 제어 메시지는 1845 단계의 제어 메시지와 동일한 것이며, 서브 프레임 패턴 제안 정보가 추가로 수납될 수 있다. 상기 서브 프레임 패턴 제안 정보는 P-ENB 서브 프레임을 지시하는 비트맵, NP-ENB 서브 프레임을 지시하는 비트맵 정보 및, 공통 서브 프레임에서 P-ENB가 사용할 최대 전송 출력 값을 포함한다.
2750 단계에서 NP-ENB는 P-ENB에게 SCell 추가 승낙 제어 메시지를 전송한다. 상기 제어 메시지는 1850 단계의 제어 메시지와 동일한 것이며, 서브 프레임 패턴 승낙 여부에 대한 정보가 추가로 포함될 수 있다.
P-ENB는 단말에게 SCell 추가를 지시하는 RRC 연결 재구성 메시지를 전송한다 (1855). NP-ENB는 단말에게 역방향 전송을 스케줄링함에 있어서 NP-ENB 서브 프레임을 우선적으로 사용하고, 필요하다면 제한된 전송 출력을 적용해서 공통 서브 프레임을 사용한다 (2760). P-ENB는 단말에게 역방향 전송을 스케줄링함에 있어서 P-ENB 서브 프레임을 우선적으로 사용하고, 필요하다면 제한된 전송 출력을 적용해서 공통 서브 프레임을 사용한다 (2765).
도 29는 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 단말 구조를 도시한 도면이다.
도 29을 참조하면, 본 명세서의 일 실시 예에 따른 단말은 송수신부(2905), 제어부(2910), 다중화 및 역다중화부(2915), 제어 메시지 처리부(2930), 각 종 상위 계층 처리부(2920, 2925) 를 포함한다.
상기 송수신부(2905)는 서빙 셀의 하향 링크 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 상향 링크 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송한다. 다수의 서빙 셀이 설정된 경우, 송수신부(2905)는 상기 다수의 서빙 셀을 통한 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(2915)는 상위 계층 처리부(2920, 2925)나 제어 메시지 처리부(2930)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(2905)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(2920, 2925)나 제어 메시지 처리부(2930)로 전달하는 역할을 한다. P-ENB와 NP-ENB에 독립적인 다중화 및 역다중화부 (혹은 MAC 장치)가 설정되지만, 단말에는 하나의 다중화 및 역다중화부 (혹은 MAC 장치)가 설정된다.
제어 메시지 처리부(2930)는 RRC 계층 장치이며 기지국으로부터 수신된 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다. 예를 들어 RRC 제어 메시지를 수신해서 랜덤 액세스 관련 정보 등을 제어부로 전달한다.
상위 계층 처리부(2920, 2925)는 서비스 별로 구성될 수 있다. FTP(File Transfer Protocol)나 VoIP(Voice over Internet Protocol) 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(2915)로 전달하거나 상기 다중화 및 역다중화부(2915)로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다.
제어부(2910)는 송수신부(2905)를 통해 수신된 스케줄링 명령, 예를 들어 역방향 그랜트들을 확인하여 적절한 시점에 적절한 전송 자원으로 역방향 전송이 수행되도록 송수신부(2905)와 다중화 및 역다중화부(2915)를 제어한다. 제어부는 또한 SCell 설정과 관련된 제반 절차, 무선 링크 감시 동작과 관련된 제반 절차, PHR과 관련된 제반 절차 등을 총괄한다. 보다 구체적으로 도 5 내지 도 28에 도시되어 있는 단말 동작 관련 필요한 제어 동작을 수행한다.
도 30은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 P-ENB 구조를 도시한 도면이다.
본 명세서의 일 실시 예에 따르는 P-ENB는 송수신부 (3005), 제어부(3010), 다중화 및 역다중화부 (3020), 제어 메시지 처리부 (3035), 각 종 상위 계층 처리부 (3025, 3030) 및 스케줄러(3015)를 포함할 수 있다.
송수신부(3005)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 캐리어가 설정된 경우, 송수신부(3005)는 상기 다수의 캐리어로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(3020)는 상위 계층 처리부(3025, 3030)나 제어 메시지 처리부(3035)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(3005)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(3025, 3030)나 제어 메시지 처리부(3035), 혹은 제어부 (3010)로 전달하는 역할을 한다. 제어 메시지 처리부(3035)는 단말이 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취하거나, 단말에게 전달할 제어 메시지를 생성해서 하위 계층으로 전달한다.
상위 계층 처리부(3025, 3030)는 베어러 별로 구성될 수 있으며 S-GW 혹은 또 다른 기지국에서 전달된 데이터를 RLC PDU로 구성해서 다중화 및 역다중화부(3020)로 전달하거나 다중화 및 역다중화부(3020)로부터 전달된 RLC PDU를 PDCP SDU로 구성해서 S-GW 혹은 다른 기지국으로 전달한다. NP-DRB의 전체 혹은 일부에 해당하는 상위 계층 처리부 (3030)가 P-ENB에 설정된다.
스케줄러는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신부에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.
제어부는 또한 SCell 설정과 관련된 제반 절차 등을 총괄한다. 보다 구체적으로 도 5 내지 도 28에서 P-ENB가 수행해야 할 동작에 필요한 제어 동작을 수행한다.
도 31은 본 명세서의 일 실시 예에 따르는 NP-ENB 구조를 도시한 도면이다. 본 명세서의 일 실시 예에 따른 NP-ENB는, 송수신부 (3105), 제어부(3110), 다중화 및 역다중화부 (3120), 제어 메시지 처리부 (3135), 각 종 상위 계층 처리부 (3130), 스케줄러(3115)를 포함할 수 있다.
송수신부(3105)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 캐리어가 설정된 경우, 송수신부(3105)는 상기 다수의 캐리어로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.
다중화 및 역다중화부(3120)는 상위 계층 처리부(3125, 3130)나 제어 메시지 처리부(3135)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(3105)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(3130) 혹은 제어부 (3110)로 전달하는 역할을 한다. 제어 메시지 처리부(3135)는 P-ENB가 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다.
NP-DRB의 전체 혹은 일부에 해당하는 상위 계층 처리부 (3030)가 NP-ENB에 설정된다.
스케줄러는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신부에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.
제어부는 또한 SCell 설정과 관련된 제반 절차 등을 총괄한다. 보다 구체적으로 도 5 내지 도 28에서 NP-ENB가 수행해야 할 동작에 필요한 제어 동작을 수행한다.
Claims (8)
- 단말(UE)의 프라이머리 셀(PCell)을 제어하는 기지국(P-ENB)의 통신 방법에 있어서,
상기 P-ENB이 아닌 다른 기지국(NP-ENB)의 서빙 셀을 위한 논-프라이머리(NP)-EPS(Evolved Packet System) 베어러를 통해 서빙 게이트웨이로부터 패킷을 수신하는 단계;
상기 수신한 패킷을 이용해 제1 RLC PDU(Radio Link Control Packet Data Unit)를 생성하는 단계; 및
상기 생성한 제1 RLC PDU를 상기 NP-ENB에게 전달하는 단계를 포함하는 통신 방법. - 제1항에 있어서,
상기 NP-ENB로부터 MAC(Media Access Control) SDU(Service Data Unit)를 수신하는 단계;
상기 MAC SDU로부터 그에 상응하는 제2 RLC PDU를 생성하는 단계; 및
상기 제2 RLC PDU를 변환하여 상기 NP-EPS 베어러를 통해 상기 서빙 게이트웨이에게 송신하는 단계를 더 포함하는 통신 방법. - 단말(UE)의 프라이머리 셀(PCell)을 제어하는 기지국(P-ENB)이 아닌 기지국(NP-ENB)의 통신 방법에 있어서,
상기 P-ENB로부터 RLC PDU(Radio Link Control Packet Data Unit)를 수신하는 단계;
상기 수신한 RLC PDU를 이용해 재분할된 RLC PDU를 생성하는 단계; 및
상기 재분할된 RLC PDU를 신호로 변환하여 상기 단말에게 송신하는 단계를 포함하는 통신 방법. - 제3항에 있어서,
상기 단말로부터 신호를 수신하는 단계;
상기 신호를 이용하여 MAC(Media Access Control) SDU(Service Data Unit)을 생성하는 단계; 및
상기 MAC SDU를 상기 P-ENB에게 송신하는 단계를 더 포함하는 통신 방법. - 단말(UE)의 프라이머리 셀(PCell)을 제어하는 기지국(P-ENB)의 통신 장치에 있어서,
상기 P-ENB이 아닌 다른 기지국(NP-ENB)의 서빙 셀을 위한 논-프라이머리(NP)-EPS(Evolved Packet System) 베어러를 통해 서빙 게이트웨이로부터 패킷을 수신하는 통신부; 및
상기 수신한 패킷을 이용해 제1 RLC PDU(Radio Link Control Packet Data Unit)를 생성하는 제어부를 포함하고
상기 통신부는 상기 생성한 제1 RLC PDU를 상기 NP-ENB에게 전달하는 것을 특징으로 하는 통신 장치. - 제5항에 있어서,
상기 통신부는 상기 NP-ENB로부터 MAC(Media Access Control) SDU(Service Data Unit)를 수신하고,
상기 제어부는 상기 MAC SDU로부터 그에 상응하는 제2 RLC PDU를 생성하고,
상기 통신부는 상기 제2 RLC PDU를 변환하여 상기 NP-EPS 베어러를 통해 상기 서빙 게이트웨이에게 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 장치. - 단말(UE)의 프라이머리 셀(PCell)을 제어하는 기지국(P-ENB)이 아닌 기지국(NP-ENB)의 통신 장치에 있어서,
상기 P-ENB로부터 RLC PDU(Radio Link Control Packet Data Unit)를 수신하는 통신부; 및
상기 수신한 RLC PDU를 이용해 재분할된 RLC PDU를 생성하는 제어부를 포함하고,
상기 통신부는 상기 재분할된 RLC PDU를 신호로 변환하여 상기 단말에게 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 장치. - 제7항에 있어서,
상기 통신부는 상기 단말로부터 신호를 수신하고,
상기 제어부는 상기 신호를 이용하여 MAC(Media Access Control) SDU(Service Data Unit)을 생성하고,
상기 통신부는 상기 MAC SDU를 상기 P-ENB에게 송신하는 것을 특징으로 하는 통신 장치.
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