KR20150128234A - 이중연결 방식을 이용하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법 및 이를 수행하는 장치 - Google Patents

이중연결 방식을 이용하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법 및 이를 수행하는 장치 Download PDF

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Abstract

이중연결 방식을 이용하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법 및 이를 수행하는 장치를 제안한다. 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법은 세컨더리 기지국과의 이중연결이 구성된 마스터 기지국으로부터 DRX(Discontinuous Reception) 파라미터를 수신하는 단계 및 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 중 제1 서빙셀에 대한 오프(off) 지시자가 수신되는 경우 상기 DRX 파라미터를 기초로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 모니터링하는 단계를 포함하고, 상기 DRX 파라미터는 상기 서빙셀이 오프 상태로 변경되는 경우 상기 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위해 상기 세컨더리 기지국에 의해 결정된 파라미터, 상기 단말이 RRC(Radio Resource Control) 휴지 상태(idle state)일 때 상기 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 또는 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터, 상기 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터 중 어느 하나일 수 있다.

Description

이중연결 방식을 이용하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법 및 이를 수행하는 장치{OPRERATION METHOD OF DEVICE ACCORDING TO OPERATION CHANGE OF BASE STATION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM USING DUAL CONNECTIVITY AND ARRAPATUS PERFORMING THEREOF}
본 발명은 단말에게 적어도 둘 이상의 기지국들과의 이중연결(dual connectivity)을 지원하는 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작이 변경되는 경우 단말의 동작 방법 및 이를 수행하는 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 적어도 둘 이상의 서로 다른 네트워크 지점들(network points)과 RRC 연결 상태(Radio Resource Control connected state)로 설정되어 있는 단말이 상기 네트워크 지점들에 의해 제공되는 무선 자원을 소비하는 동작이라 할 수 있다. 여기서, 적어도 둘 이상의 서로 다른 네트워크 지점들은 물리적 또는 논리적으로 구분된 복수의 기지국들일 수 있으며, 이들 중 하나는 마스터 기지국(MeNB: Master eNB)이고, 나머지 기지국들은 세컨더리 기지국(SeNB: Secondary eNB) 기지국일 수 있다.
이중연결에 있어서 각 기지국은 하나의 단말에 대하여 구성된 베어러(bearer)를 통해 하향링크(downlink) 데이터를 송신하고 상향링크(uplink) 데이터를 수신한다. 이때, 하나의 베어러는 하나의 기지국을 통해 구성되어 있거나, 상기 둘 이상의 서로 다른 기지국을 통해 구성되어 있을 수 있다. 또한, 이중연결에 있어서 각 기지국에는 적어도 하나 이상의 서빙셀(serving Cell)이 구성되어 있을 수 있으며, 각각의 서빙셀은 활성화 또는 비활성화 상태로 운용될 수 있다. 이 때, 마스터 기지국에는 기존 요소 반성파 집성(CA: Carrier Aggregation) 방식에서 구성 가능한 주서빙셀(PCell: Primary (serving) Cell)이 구성되고 세컨더리 기지국에는 특별 부서빙셀(pSCell: Primary SCell 또는 special SCell)과 부서빙셀(SCell: Secondary (serving) Cell)만이 구성될 수 있다. 여기서, 반송파 집성이란 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로, 하나의 기지국이 주파수 영역에서 물리적으로 연속적인(continuous) 또는 비연속적인(non-continuous) 복수개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 것이다. 세컨더리 기지국에 구성된 부서빙셀 중 적어도 하나에는 물리 상향링크 제어 채널(PUCCH: Physical Uplink Control CHannel)이 구성될 수 있다. 상기 PUCCH가 구성된 부서빙셀은 특별 부서빙셀(special SCell 또는 pSCell)이라 불릴 수 있다.
한편, 세컨더리 기지국이 소형셀(Small Cell)들을 포함하는 경우, 상기 소형셀들로 인해 간섭이 발생하거나 상기 소형셀들을 통해 서비스되고 있는 트래픽의 양이 적으며 상기 소형셀들을 이용하는 단말들이 모두 상기 소형셀들과 중첩되어 서비스되고 있는 셀 또는 다른 무선 통신 시스템으로 이동 가능하면, 상기 소형셀들은 모두 오프(off) 상태로 천이될 수 있다. 이 경우, 세컨더리 기지국은 단말과 더 이상 일반적인 무선통신을 진행하지 않는 상태이므로, 단말은 배터리 소모를 줄이기 위해 동작을 변경해야 한다. 또한, 단말은 상기 세컨더리 기지국이 온(on) 상태로 변경되는 경우, 이를 빠르게 인지하여 일반적인 무선통신을 재개할 수 있어야 한다.
본 발명의 기술적 과제는 이중연결 방식을 이용하는 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 기술적 과제는 이중연결 방식을 이용하는 무선통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법을 수행하는 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 기술적 과제는 이중연결 방식을 이용하는 무선통신 시스템에서 단말의 배터리 소모를 최소화할 수 있으며, 기지국의 동작 변경에 따라 단말의 동작을 변경하는데 요구되는 시간을 감소시킬 수 있는 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법은 세컨더리 기지국과의 이중연결이 구성된 마스터 기지국으로부터 DRX(Discontinuous Reception) 파라미터를 수신하는 단계 및 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 중 제1 서빙셀에 대한 오프(off) 지시자가 수신되는 경우 상기 DRX 파라미터를 기초로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 모니터링하는 단계를 포함하고, 상기 DRX 파라미터는 상기 서빙셀이 오프 상태로 변경되는 경우 상기 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위해 상기 세컨더리 기지국에 의해 결정된 파라미터, 상기 단말이 RRC(Radio Resource Control) 휴지 상태(idle state)일 때 상기 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 또는 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터, 상기 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법은 세컨더리 기지국과의 이중연결이 구성된 마스터 기지국으로부터 DRX(Discontinuous Reception) 파라미터를 수신하는 단계 및 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 중 제1 서빙셀에 대한 오프(off) 지시자가 수신되는 경우 상기 서빙셀에 연관된 시간 정렬(Time Alignment) 타이머를 정지(stop)시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법은 세컨더리 기지국과의 이중연결이 구성된 마스터 기지국으로부터 DRX(Discontinuous Reception) 파라미터를 수신하는 단계 및 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 중 제1 서빙셀에 대한 오프(off) 지시자가 수신되는 경우 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 모니터링을 중지하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태에 따르면, 무선 통신 시스템에서 마스터 기지국과 이중연결을 구성하는 세컨더리 기지국의 동작 방법은 소형셀이 오프 상태로 변경되는 경우 상기 소형셀에 대한 불연속 수신을 위한 DRX(Discontinuous Reception) 파라미터를 결정하는 단계, 단말로 상기 소형셀에 대한 오프(off) 지시자를 전송하는 단계 및 상기 DRX 파라미터를 기초로 상기 단말로 DRS(Discovery Reference Signal)를 송신하는 단계를 포함할 수 있다.
소형셀을 포함하는 기지국에 의해 제공되는 서빙셀이 오프(off) 상태로 변경되는 경우 단말의 상태를 배터리 소모가 최소화되는 상태로 전환할 수 있으며, 상기 서빙셀이 온(on) 상태로 변경되는 경우 단말의 상태를 일반 상태로 전환하는데 요구되는 시간을 감소시킬 수 있다.
도 1은 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 무선통신 시스템에서 베어러 서비스의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5는 단말의 이중 연결 상황을 나타내는 도면이다.
도 6은 이중연결을 위한 사용자 평면 구조를 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8은 사용자 평면 데이터의 하향링크 전송 시 기지국들의 프로토콜 구조를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 7 및 도 8에 따른 프로토콜 구조에 대응하는 MAC 엔티티(entity) 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 7 및 도 8에 따른 프로토콜 구조에 대응하는 MAC 엔티티(entity) 구조의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 11은 불연속 수신을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 무선 링크 실패를 설명하기 위한 도면이다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 하향링크 동작을 나타내는 신호 흐름도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 상향링크 동작을 나타내는 신호 흐름도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작을 나타내는 신호 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 21은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 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 결합한 단말에서 작업이 이루어질 수 있다.
도 1은 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 서로 물리적으로 연결되어 있으며, X2 또는 Xn 인터페이스를 통해 서로 신호 또는 메시지를 주고 받을 수 있다. 도 1에는 일 예로, 기지국(20)들이 X2 인터페이스를 통하여 연결된 경우가 도시되어 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 MME와 S1-MME 인터페이스를 통해 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.
한편, 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, 단말과 기지국의 물리계층(PHY(physical) layer)은 각각 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, 단말과 기지국의 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.
도 3을 참조하면, 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. 이와 같이 이동통신 네트워크 엔티티들 사이에 자원이 할당되어 데이터 송수신이 가능해진 경로를 베어러(Bearer)라고 한다.
도 4는 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 단말(UE)이 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 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.
무선 베어러(RB)는 단말과 기지국 사이에 존재하여 EPS 베어러의 패킷을 전달한다. 특정 RB는 이에 상응하는 EPS 베어러/E-RAB와 1대1 매핑 관계를 갖는다.
S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 존재하는 베어러로서 E-RAB의 패킷을 전달한다.
S5/S8 베어러는 S5/S8 인터페이스의 베어러이다. S5 베어러와 S8 베어러 모두 S-GW와 P-GW 사이의 인터페이스에 존재하여 EPS 베어러의 패킷을 전달한다. 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.
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. 기지국은 상향링크 및 다운링크 모두를 묶는 DRB를 생성하기 위해서 DRB와 S1 베어러와 1대1로 매핑하고 이를 저장한다. S-GW는 상향링크 및 다운링크 모두를 묶는 S1 베어러와 S5/S8 베어러를 생성하기 위해서 S1 베어러와 S5/S8 베어러를 1대1로 매핑하고 이를 저장한다.
EPS 베어러 종류로는 디폴트(default) 베어러와 전용(dedicated) 베어러가 있다. 단말은 무선 통신망에 접속하면 IP 주소를 할당받고 PDN 연결을 생성한다. 이 때, 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 15개의 전용 베어러 중 4개는 사용하지 않는다. 따라서, LTE 시스템에서 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 단말의 이중 연결 상황의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5에는 일 예로, 단말(550)이 마스터 기지국(500)에 의해 제공되는 매크로셀(F2)의 서비스 지역과 세컨더리 기지국(510)에 의해 제공되는 소형셀(F1)의 서비스 지역이 중첩된(overlaid) 지역으로 진입한 경우가 도시되어 있다.
이 경우, 마스터 기지국(500)의 매크로셀(F2)을 통한 기존 무선 연결 및 데이터 서비스 연결을 유지한 채로 세컨더리 기지국(510)의 소형셀(F1)을 통한 추가적인 데이터 서비스를 지원하기 위하여, 네트워크는 단말(550)에 대하여 이중 연결을 구성한다. 이에 따라, 마스터 기지국(500)에 도착한 사용자 데이터는 세컨더리 기지국(510)을 통해 단말에게 전달될 수 있다. 구체적으로, F2 주파수 대역이 마스터 기지국(500)에 할당되고, F1 주파수 대역이 세컨더리 기지국(510)에 할당된다. 단말(550)은 마스터 기지국(500)으로부터 F2 주파수 대역을 통해 서비스를 수신하는 동시에, 세컨더리 기지국(510)으로부터 F1 주파수 대역을 통해 서비스를 수신할 수 있다. 상기의 예에서 마스터 기지국(500)은 F2 주파수 대역을 사용하고, 세컨더리 기지국(510)은 F1 주파수 대역을 사용하는 것으로 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 상기 마스터 기지국(500) 및 세컨더리 기지국(510) 모두 동일한 F1 또는 F2 주파수 대역을 사용할 수도 있다.
도 6은 이중연결을 위한 사용자 평면의 구조를 나타내는 도면이다.
이중연결은 임의의 단말, 하나의 마스터 기지국(MeNB) 및 적어도 하나의 세컨더리 기지국(SeNB)으로 구성된다. 이중연결은 사용자 평면 데이터를 나누는 방식에 따라 도 6에 도시된 것과 같이 3가지 옵션으로 구분될 수 있다. 도 6에는 일 예로, 사용자 평면 데이터의 하향링크 전송에 대한 상기 3가지 옵션의 개념이 각각 도시되어 있다.
제1 옵션: S1-U 인터페이스가 마스터 기지국뿐만 아니라 세컨더리 기지국에서도 종단점을 갖는 경우이다. 이 경우 각 기지국(MeNB 및 SeNB)은 하나의 단말에 대해서 구성된 EPS 베어러(마스터 기지국의 경우 EPS bearer #1, 세컨더리 기지국의 경우 EPS bearer #2)를 통해 하향링크 데이터를 전송한다. 사용자 평면 데이터가 코어 네트워크(CN: Core Network)에서 분화(splitting)되기 때문에 이를 CN 스플릿(split)이라 부르기도 한다.
제2 옵션: S1-U 인터페이스가 마스터 기지국에서만 종단점을 갖지만 베어러가 분화하지 않고 각 기지국마다 하나의 베어러만이 매핑되는 경우이다.
제3 옵션: S1-U 인터페이스가 마스터 기지국에서만 종단점을 갖고 배어러가 복수의 기지국으로 분화하는 경우이다. 이 경우, 베어러가 분화하기 때문에 이를 베어러 스플릿(bear split)이라 부르기도 한다. 베어러 스플릿은 하나의 베어러가 복수의 기지국으로 분화되기 때문에 데이터가 두 가지 플로우(또는 그 이상의 플로우)로 나뉘어 전송된다. 복수의 플로우를 통해서 정보가 전달되는 점에서 베어러 스플릿을 멀티 플로우(multi flow), 다중 노드(기지국) 전송(multiple nodes(eNB) transmission), 기지국간 반송파 집성(inter-eNB carrier aggregation) 등으로 부르기도 한다.
한편, 프로토콜 구조 측면에서 S1-U 인터페이스의 종단점이 마스터 기지국인 경우(즉, 제2 또는 제3 옵션인 경우), 세컨더리 기지국 내 프로토콜 계층에서는 반드시 세분화(segmentation) 또는 재세분화 과정을 지원해야 한다. 왜냐하면 물리 인터페이스와 세분화 과정은 서로 밀접한 관련이 있으며, 비전형백홀(non-ideal backhaul)을 사용할 때 세분화 또는 재세분화 과정은 RLC PDU를 전송하는 노드(node)와 동일해야 하기 때문이다. 따라서, RLC 계층 이상에서 이중연결을 위한 프로토콜 구조들을 고려하면 다음과 같다.
1. 각 기지국에 PDCP 계층이 독립적으로 존재하는 경우이다. 이를 독립적(independent) PDCP 타입이라고도 한다. 이 경우, 각 기지국은 베어러 내 기존 LTE 레이어 2 프로토콜의 동작을 그대로 사용할 수 있다. 이는 상기 제1 옵션 내지 제3 옵션에 모두 적용될 수 있다.
2. 각 기지국에 RLC 계층이 독립적으로 존재하는 경우이다. 이를 독립적 RLC 타입이라고도 한다. 이 경우 S1-U 인터페이스는 마스터 기지국을 종단점으로 하며, PDCP 계층은 마스터 기지국에만 존재한다. 베어러 스플릿(제3 옵션)의 경우, 네트워크와 단말 측 모두에서 RLC 계층이 분리되어 있으며 각 RLC 계층마다 독립된 RLC 베어러가 존재한다.
3. RLC 계층이 마스터 기지국의 '마스터 RLC' 계층과 세컨더리 기지국의 '슬레이브 RLC' 계층으로 구분되는 경우이다. 이를 마스터-슬레이브 RLC 타입이라고도 한다. 이 경우 S1-U 인터페이스는 마스터 기지국을 종단점으로 하며, 마스터 기지국에는 PDCP 계층과 RLC 계층 중 일부(마스터 RLC 계층)가 존재하며, 세컨더리 기지국에는 RLC 계층 중 일부(슬레이브 RLC 계층)가 존재한다. 단말 내에는 상기 마스터 RLC 계층 및 슬레이브 RLC 계층과 쌍(pair)을 이루는 RLC 계층이 하나만 존재한다.
따라서, 상술한 옵션들과 타입들을 고려하면 이중연결은 다음의 도 7 또는 도 8과 같이 구성될 수 있다.
도 7 및 도 8은 사용자 평면 데이터의 하향링크 전송 시 기지국들의 프로토콜 구조를 나타내는 도면이다.
먼저 도 7을 참조하면, S1-U 인터페이스가 마스터 기지국뿐만 아니라 세컨더리 기지국에서도 종단점을 가지며, 각 기지국에 PDCP 계층이 독립적으로 존재하는 경우(독립적 PDCP 타입인 경우)가 도시되어 있다. 이 경우, 마스터 기지국과 세컨더리 기지국에는 각각 PDCP 계층, RLC 계층 및 MAC 계층이 존재하며 각 기지국은 단말에 대해서 구성된 각각의 EPS 베어러를 통해 하향링크 데이터를 전송한다.
이 경우, 마스터 기지국은 세컨더리 기지국에 의해 전송되는 패킷을 버퍼링하거나 프로세싱할 필요가 없으며, RDCP/RLC 및 GTP-U/UDP/IP에 영향(impact)이 적거나 없다는 장점이 있다. 또한, 마스터 기지국과 세컨더리 기지국 사이의 백홀 링크 간에 요구가 적고, 마스터 기지국과 세컨더리 기지국 간의 플로우를 제어할 필요가 없기 때문에 마스터 기지국이 모든 트래픽을 라우팅할 필요가 없으며, 이중연결된 단말에 대하여 세컨더리 기지국에서 로컬 브레이크 아웃(local break-out) 및 컨텐츠 캐싱(content caching)을 지원할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 도 8을 참조하면, S1-U 인터페이스가 마스터 기지국에서만 종단점을 갖고, 베어러 스플릿이며, 각 기지국에 RLC 계층이 독립적으로 존재하는 경우(독립적 RLC 타입인 경우)가 도시되어 있다. 이 경우, 마스터 기지국에는 PDCP 계층, RLC 계층 및 MAC 계층이 존재하고, 세컨더리 기지국에는 RLC 계층 및 MAC 계층만 존재한다. 마스터 기지국의 PDCP 계층, RLC 계층 및 MAC 계층은 각각 베어러 레벨로 분리되며, 이 중 하나의 PDCP 계층은 마스터 기지국의 RLC 계층 중 하나에 연결되고, Xn 인터페이스를 통해 세컨더리 기지국의 RLC 계층과 연결된다.
이 경우, 세컨더리 기지국의 이동성이 코어 네트워크에서 숨겨지고, 마스터 기지국에서는 암호화가 요구되는 보안 영향이 없으며, 세컨더리 기지국이 변경될 때 세컨더리 기지국 간의 데이터 포워딩이 불필요하지 않다는 장점이 있다. 또한, 마스터 기지국이 세컨더리 기지국으로 RLC 프로세싱을 전가할 수 있고, RLC에 영향이 없거나 적고, 가능할 경우 동일 베어러에 대해 마스터 기지국과 세컨더리 기지국을 통해 무선 자원을 활용할 수 있으며, 세컨더리 기지국을 이동할 때 그 동안 마스터 기지국을 사용할 수 있기 때문에 세컨더리 기지국의 이동성에 대한 요구 사항이 적다는 장점이 있다.
도 9는 도 7 및 도 8에 따른 프로토콜 구조에 대응하는 MAC 엔티티(entity) 구조의 일례를 나타내는 도면이다. 도 9에는 단말의 상향링크 전송을 위한 MAC 엔티티 구조가 도시되어 있으며, 상향링크 전송 시 단말의 동작은 이를 기준으로 정의될 수 있다.
도 9를 참조하면, 실시예 1은 MAC 엔티티가 마스터 기지국에 대한 베어러에만 구성되는 것을 보여준다. 실시예 1은 상향링크에 관하여 도 7 및 도 8에 따른 프로토콜 구조에 모두 적용될 수 있다. 실시예 2는 MAC 엔티티가 마스터 기지국과 세컨더리 기지국에 대한 베어러에 모두 구성되는 것을 보여주며(즉, 베어러 스플릿(bearer split)), 도 8에 따른 프로토콜 구조에 적용될 수 있다. 실시예 3은 MAC 엔티티가 세컨더리 기지국에 대한 베어러에만 구성되는 것을 보여주며, 도 7에 따른 프로토콜 구조에 적용될 수 있다.
도 10은 도 7 및 도 8에 따른 프로토콜 구조에 대응하는 MAC 엔티티(entity) 구조의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 10에는 단말의 하향링크 전송을 위한 MAC 엔티티 구조가 도시되어 있으며, 하향링크 전송 시 단말의 동작은 이를 기준으로 정의될 수 있다.
도 10을 참조하면, 실시예 1은 MAC 엔티티가 마스터 기지국에 대한 베어러에만 구성되는 것을 보여준다. 실시예 1은 하향링크에 관하여 도 7에 따른 프로토콜 구조에 적용될 수 있다. 실시예 2는 MAC 엔티티가 마스터 기지국과 세컨더리 기지국에 대한 베어러에 모두 구성되는 것을 보여주며(즉, 베어러 분할(bearer split)), 도 8에 따른 프로토콜 구조에 적용될 수 있다. 실시예 3은 MAC 엔티티가 세컨더리 기지국에 대한 베어러에만 구성되는 것을 보여주며, 도 7에 따른 프로토콜 구조에 적용될 수 있다.
이하, 반송파 집성(CA: Carrier Aggregation)에 대해 보다 상세히 설명한다. 반성파 집성이란 조각난 작은 대역을 효율적으로 사용하기 위한 기술로, 하나의 기지국이 주파수 영역에서 물리적으로 연속적인(continuous) 또는 비연속적인(non-continuous) 복수개의 밴드를 묶어 논리적으로 큰 대역의 밴드를 사용하는 것과 같은 효과를 내도록 하기 위한 것이다.
단말이 반성파 집성을 구성하는 경우, 상기 단말은 네트워크와 하나의 RRC 연결을 가진다. 이는 이중연결이 구성된 경우에도 동일하다. RRC 연결을 설정(establishment)하거나 재설정(re-establishment)하거나 핸드오버를 하는 경우, 특정 서빙셀은 NAS(non-access stratum) 이동성 정보(예를 들어 TAI: Tracking Area ID)를 제공한다. 이하, 상기 특정 서빙셀을 주서빙셀(PCell: Primary Cell)이라 하고, 상기 특정 서빙셀 이외의 서빙셀을 부서빙셀(SCell: Secondary Cell)이라 한다. 상기 주서빙셀은 DL PCC(Downlink Primary Component Carrier)와 UL PCC(Uplink Primary Component Carrier)가 짝으로 구성될 수 있다.
한편, 부서빙셀들은 단말의 하드웨어 능력(UE capability)에 따라 주서빙셀과 함께 서빙셀 집합의 형태로 구성될 수 있다. 부서빙셀은 DL SCC(Downlink Secondary Component Carrier)만으로 구성될 수도 있으며, UL SCC(Uplink Secondary Component Carrier)와 짝으로 구성될 수도 있다.
상기 서빙셀 집합은 하나의 주서빙셀과 적어도 하나의 부서빙셀로 구성된다. 주서빙셀은 핸드오버 절차를 통해서만 변경 가능하고, PUCCH 전송을 위해 사용된다. 주서빙셀은 비활성화 상태로 천이될 수 없지만, 부서빙셀은 비활성화 상태로 천이될 수 있다. RRC 연결 재설정 절차는 주서빙셀에서 무선링크실패(RLF: Radio Link Failure)를 경험하는 경우 트리거링된다. 그러나, 부서빙셀의 RLF는 트리거링되지 않는다.
한편, 서빙셀 집합에 부서빙셀을 추가하거나 제거하거나 재구성하는 것은 전용 시그널링(dedicated signaling)인 RRC 연결 재구성(reconfiguration) 절차를 통해 이루어질 수 있다. 따라서, 서빙셀 집합에 새로운 부서빙셀을 추가하는 경우, RRC 연결 재구성 메시지에는 상기 새로운 부서빙셀에 대한 시스템 정보도 포함되어 전달된다. 그러므로 부서빙셀의 경우, 시스템 정보의 변경에 대한 모니터링 동작이 필요하지 않다. RRC 연결 재구성 메시지는 RRC 연결을 수정하기 위한 메시지로서, 측정 구성(measurement configuration) 정보, 이동성 제어(mobility control) 정보, 및 전용 NAS 정보와 보안 구성을 포함하는 무선 자원 구성(radio resource configuration) 정보를 나를 수 있다. 상기 무선 자원 구성정보에는 RB, MAC 메인 구성, 물리 채널 구성에 대한 정보가 포함될 수 있다.
상술한 바와 같이, 이중연결을 기반으로 다중 기지국간 반송파 집성(inter-node resource aggregation 또는 inter-eNB carrier aggregation)을 구성하는 경우 단말에는 복수개의 서빙셀들이 구성된다. 또한, 기지국은 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 단말에 서빙셀을 추가로 제공할 수 있다. 그러나, 이 경우 단말은 단말에 구성된 복수개의 서빙셀들 중 어느 서빙셀이 마스터 기지국에 의해 제공되는 것이고, 어느 서빙셀이 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 것인지를 알 수 없다. 따라서, 이중연결을 기반으로 CA를 구성하는 경우 단말이 어느 서빙셀이 어느 기지국에 의해 제공되는 서빙셀인지 알 수 있도록 하기 위하여 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀들과 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀들을 각각 MCG(Master Cell Group)와 SCG(Secondary Cell Group)으로 나눌 수 있다. 여기서, MCG는 마스터 기지국과 관련된 서빙셀들의 그룹이고, SCG는 세컨더리 기지국과 관련된 서빙셀들의 그룹을 나타낸다.
도 11은 불연속 수신을 설명하기 위한 도면이다.
무선 통신 시스템은 단말의 전력 소모량을 줄이기 위하여 불연속 수신(DRX: Discontinuous Reception)을 지원한다. DRX는 단말이 소정 기간(슬립(sleep) 기간 혹은 비활성(inactive) 시간) 동안 PDCCH의 모니터링(monitoring)을 멈출 수 있게 해주는 기능을 말하며, 단말은 DRX 모드에서 일정한 사이클로 활성 시간과 비활성 시간을 반복한다. 여기서, 활성 시간은 단말이 PDCCH를 모니터링하는 시간을 의미하고, 비활성 시간은 PDCCH의 모니터링을 멈추는 시간을 의미한다. 하나의 DRX 사이클은 지속구간(On Duration)과 DRX 기회(opportunity for DRX)를 포함한다.
단말은 단말의 고유한 식별자인 C-RNTI(Cell-Radio Network Temporary Identifier), TPC(Transmission Power Control)-PUCCH-RNTI, TPC-PUSCH-RNTI와 SPS(Semi Persistent Scheduling)-RNTI를 기반으로 PDCCH를 모니터링할 수 있다. PDCCH의 모니터링은 DRX 동작에 의해 제어될 수 있으며, DRX 동작을 위한 DRX에 관한 파라미터는 RRC 시그널링을 통해 기지국으로부터 단말로 전송될 수 있다. 단말은 상기 RNTI들 이외에 SI(System Information)-RNTI, P(Paging)-RNTI 등을 RRC 메시지에 의해 구성된 DRX 동작과는 무관하게 항상 수신할 수 있다. 여기서, C-RNTI로 스크램블링된 PDCCH를 제외한 나머지 PDCCH들은 주서빙셀의 공용검색공간(common search space)를 통해 수신된다.
단말은 RRC 연결 상태(connected state)에서 DRX 파라미터가 구성되어 있는 경우, DRX 파라미터를 기반으로 PDCCH에 대한 불연속적인(discontinuous) 모니터링을 수행한다. 반면, 만일 DRX 파라미터가 구성되어 있지 않다면 단말은 PDCCH에 대한 연속적인 모니터링을 수행한다. 여기서, 불연속적인 모니터링이란 단말이 정해진 특정한 서브프레임에서만 PDCCH를 모니터링하는 것을 의미하고, 연속적인 모니터링이란 단말이 모든 서브프레임에서 PDCCH를 모니터링하는 것을 의미할 수 있다. 한편, DRX와 무관한 동작(예를 들어, 랜덤 액세스(random access) 절차)에서 PDCCH 모니터링이 필요한 경우, 단말은 해당 동작의 요구사항에 따라 PDCCH를 모니터링할 수 있다.
RRC 계층에서는 DRX 동작을 제어하기 위해 몇 개의 타이머(timer)들을 관리한다. DRX 동작을 제어하는 타이머에는 지속구간 타이머(onDurationTimer), DRX 비활성 타이머(drxInactivity Timer), DRX 재전송 타이머(drxRetransmission Timer) 등이 있다. 이 밖에 DRX 동작을 제어하는 파라미터로서 장기 DRX 사이클(longDRX-Cycle), DRX 개시 오프셋(drxStartOffset)이 있고, 기지국은 선택적으로 DRX 단기 사이클 타이머(drxShortCycleTimer)와 단기 DRX-사이클(shortDRX-Cycle)을 설정할 수 있다. 또한 각 하향링크 HARQ 프로세스(process)마다 HARQ 왕복시간(RTT: Round Trip Time) 타이머가 정의된다.
DRX 개시 오프셋은 DRX 사이클이 시작되는 서브프레임을 규정한 값이다. DRX 단기 사이클 타이머는 단말이 단기 DRX 사이클을 따라야 하는 연속적인 서브프레임의 개수를 정의하는 타이머이다. HARQ RTT 타이머는 단말에 의해 하향링크 HARQ 재전송이 기대되는 구간 이전의 최소 서브프레임 개수를 정의하는 타이머이다.
지속구간 타이머는 DRX 사이클이 시작될 때 시작된다. 즉, 지속구간 타이머의 시작시점은 DRX 사이클의 시작시점과 일치한다. 지속구간 타이머는 매 PDCCH 서브프레임마다 값이 '1'씩 증가하여 지속구간 타이머 값이 미리 설정된 만료 값과 같아지는 때에 만료된다. 지속구간 타이머 값이 상기 만료 값과 같아지기 전까지는 지속구간 타이머는 유효하게 진행된다.
DRX 비활성 타이머는 상향링크 또는 하향링크 사용자 데이터 전송을 위한 PDCCH를 성공적으로 복호한 시점부터 이후 수신될 PDCCH의 성공적인 복호를 위해 PDCCH를 모니터링하는 시간이다. DRX 비활성 타이머는 단말이 PDCCH 서브프레임에서 HARQ 최초 전송에 대한 PDCCH를 성공적으로 복호한 때에 시작 또는 재시작된다.
DRX 재전송 타이머는 단말에 의해 곧 하향링크 재전송이 기대되는 PDCCH 서브프레임의 연속적인 수의 최대값을 기반으로 동작하는 타이머이다. DRX 재전송 타이머는 HARQ RTT 타이머가 만료되었음에도 불구하고 재전송 데이터를 수신하지 못한 경우에 시작된다. 단말은 DRX 재전송 타이머가 진행 중인 동안 HARQ 프로세스에서 재전송되는 데이터의 수신을 모니터링할 수 있다. DRX 재전송 타이머의 설정은 RRC 계층의 MAC-MainConfig 메시지에 의해서 정의된다.
단말은 DRX 사이클이 구성되면, 활성 시간 동안 PDCCH 서브프레임에 대해 PDCCH를 모니터링한다. 여기서 PDCCH 서브프레임이라 함은 PDCCH를 포함하는 서브프레임을 의미한다. 활성 시간은 단말이 깨어있는 모든 구간을 의미할 수도 있다. 일 예로, 단말은 상술한 지속구간 타이머, DRX 비활성 타이머 및 DRX 재전송 타이머 중 적어도 하나의 타이머가 진행 중일 때 활성화된다. 또한, PUCCH를 통해 스케줄링 요청이 보내지거나 팬딩(pending)된 경우에도 활성화되며, 팬딩된 HARQ 전송에 대한 상향링크 승인이 발생하고 해당 HARQ 버퍼에 데이터가 존재하는 경우에도 활성화된다. 또한, 단말에 의해 선택되지 않은 프리앰블에 대한 랜덤 액세스 응답이 성공적으로 수신된 후에 단말의 C-RNTI로의 새로운 전송을 지시하는 PDCCH가 수신되지 않았을 때도 활성화된다.
DRX 사이클 중 활성 시간이 아닌 시간은 비활성 시간(Non-active time)이라 할 수 있다. 활성 시간은 웨이크 업(wake up) 구간이라 불릴 수 있고, 비활성 시간은 슬립(sleep) 구간이라 불릴 수 있다.
한편, 단말은 DRX가 구성된 경우 각 서브프레임에서 DRX 명령 MAC 제어 요소(DRX command MAC control element)가 수신되면 지속구간 타이머와 DRX 비활성 타이머를 정지시킨다. 또한, DRX 비활성 타이머가 만료되거나 DRX 명령 MAC 제어 요소가 수신되면, 단기 DRX 사이클을 사용하고 DRX 단기 사이클 타이머를 시작 또는 재시작하거나, 장기 DRX 사이클을 사용한다. 단말은 DRX 단기 사이클 타이머가 만료된 경우 장기 DRX 사이클을 사용한다. 만일, 단기 DRX 사이클 또는 장기 DRX 사이클이 사용되는 경우 단말은 지속구간 타이머를 시작한다.
이하, 페이징(paging) 절차에 대하여 설명한다.
RRC 휴지 상태(휴지 모드)에서 단말은 전력소모를 줄이기 위해 DRX 동작을 수행할 수 있다. 단말은 기지국과 미리 설정된 시간 동안에 페이징 메시지와 시스템 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있으며, 그 이외의 시간 동안은 기지국으로부터 어떠한 신호도 수신하지 않을 수 있다. 기지국은 단말이 페이징 메시지를 수신할 수 있도록 페이징 기회(PO: Paging Occasion), 페이징 프레임(PF: Paging Frame)과 같은 DRX 파라미터들을 구성함으로써 페이징을 제어할 수 있다.
페이징 기회는 페이징 메시지가 전송되는 서브프레임으로서, 상기 서브프레임의 PDCCH에는 페이징 메시지를 지시하는 P-RNTI(paging-radio network temporary identifier)가 스크램블(scramble)된다. 페이징 프레임은 적어도 하나의 페이징 기회를 포함하는 무선 프레임이다. 무선 프레임은 10개의 서브프레임을 포함할 수 있다. 단말은 DRX로 동작하고 있는 경우, 하나의 DRX 사이클마다 하나의 페이징 기회만을 모니터링한다.
페이징 프레임과 페이징 기회는 시스템 정보(System Information)에 포함된 DRX 파라미터를 기초로 결정된다. 따라서, 단말은 시스템 정보에 포함된 DRX 파라미터가 변경되면 이를 업데이트한다.
도 12는 무선 링크 실패를 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 무선 링크 실패(RLF: Radio Link Failure)는 두 단계(phase)로 구분될 수 있다. RLF의 제1 단계는 정상 동작을 수행하던 단말이 무선 채널의 문제를 검출(Radio Problem Detection)하는 경우 시작된다. 단말은 CRS(Cell-specific Reference Signal)의 수신 신호 세기(RSRP: Reference Signal Received Power)를 기준으로 무선 채널의 문제 여부를 확인할 수 있다.
단말은 도 12에 도시된 것과 같이, 소정 시간(T1)이 경과할 때까지 무선 채널의 문제가 복구되지 않는 경우, 이를 RLF로 판단한다. 이때, 소정 시간(T1)의 경과 여부는 단말 내 소정의 타이머를 기반으로 확인할 수도 있는데, 단말은 RLF의 판단을 위한 타이머를 이용하여 T1을 계측할 수도 있고, 다른 계측을 위한 경과 시간을 T1으로 활용할 수도 있다.
RLF가 확인된 경우에는 제2 단계가 수행된다. RLF의 제2 단계는 핸드오버(handover)가 실패하는 경우에도 시작될 수 있다. 도 12에 도시된 것과 같이, RLF 후 소정 시간(T2)이 경과할 동안 무선 링크가 복구되지 않으면(확인된 무선 채널의 문제가 복구되지 않으면) 단말은 RRC 휴지 상태로 들어간다. T2의 경과 여부 또한 단말 내 소정의 타이머를 이용하여 확인할 수 있다.
다음의 표 1은 단말의 동작에 따라 무선 링크의 연결이 어떻게 운용될 수 있는지를 나타낸다.
케이스 제1 단계 제2 단계 T 2 만료
단말이 동일 셀로 돌아옴 무선채널의 문제가 없는 경우 계속 진행 단말과 기지국 간의 직접적인 시그널링을 통해 RRC 연결 재설정 RRC 휴지 상태로 진입
단말이 동일 기지국의 다른 셀을 선택함 N/A 단말과 기지국 간의 직접적인 시그널링을 통해 RRC 연결 재설정 RRC 휴지 상태로 진입
단말이 준비된 기지국의 셀을 선택함 N/A 단말과 기지국 간의 직접적인 시그널링을 통해 RRC 연결 재설정 RRC 휴지 상태로 진입
단말이 준비되지 않은 다른 기지국의 셀을 선택함 N/A RRC 휴지 상태로 진입 RRC 휴지 상태로 진입
표 1에서 준비된(prepared) 기지국이란 단말이 예상보다 일찍 핸드오버를 수행하더라도 이에 대응하여 핸드오버 절차를 수행할 수 있는 기지국을 의미한다. 표 1을 참조하면, 4 가지 케이스에 규정된 동작이 (1) RLF의 제 1단계에서 수행되는 경우, (2) RLF의 제 2단계에서 수행되는 경우 그리고 (3) 각 케이스가 수행되지 않은 채로 T2가 만료되는 경우에 대한 무선 링크의 운용이 기재되어 있다.
RLF의 제1 단계에서 단말이 동일 셀로 돌아오는 경우는 더 이상 무선 채널에 문제가 없는 경우이며, 따라서 단말은 무선 링크를 이용하여 정상 동작을 계속한다.
RLF의 제2 단계에서 단말이 동일 셀로 돌아오는 경우 또는 동일 기지국의 다른 셀을 선택하는 경우 또는 준비된 기지국의 셀을 선택하는 경우, 단말은 RRC 휴지 상태가 되는 것을 피하기 위하여 돌아온 기지국 또는 선택한 기지국과의 직접 시그널링을 통해서 RRC 연결 재설정 절차를 수행한다. RLF의 제2 단계에서, 단말이 준비되지 않은 다른 기지국을 선택하는 경우, 상기 준비되지 않은 다른 기지국은 핸드오버 절차를 수행할 수 없기 때문에 상기 단말은 RRC 휴지 모드로 변경된다.
RRC 휴지 모드는 단말의 RRC가 E-UTRAN의 RRC와 논리적인 연결을 가지고 있느냐에 따른 RRC 모드 중 하나이다. RRC 모드는 RRC 연결 모드와 RRC 휴지 모드로 나뉠 수 있다. RRC 연결 모드에서는 단말과 E-UTRAN 사이의 RRC 연결에 의해서 E-UTRAN이 단말의 존재를 셀 단위로 파악할 수 있다. 따라서, 단말을 셀 단위로 제어하는 것이 가능하다. 그러나, RRC 휴지 모드에서는 단말과 E-UTRAN 사이에 RRC 연결이 없기 때문에, E-UTRAN은 단말의 존재를 파악할 수 없다. 따라서, 코어 네트워크가 셀보다 큰 범위의 트래킹 영역(TA: Tracking Area) 단위로 RRC 휴지 모드인 단말을 관리한다.
단말은 RRC 휴지 모드에서 트래킹 영역 단위로만 그 존재가 파악되며, RRC 연결 모드로 전환된 뒤에야 네트워크를 통한 정상적인 통신을 수행할 수 있다. 이때, 정상적인 통신은 음성 통화뿐만 아니라 영상 통화, 데이터 통신 등 사용자가 네트워크를 통해서 이용할 수 있는 통신 서비스를 포함한다. RRC 휴지 모드의 단말에 대하여, 기지국은 페이징(paging)을 통해 시스템 정보의 변경 등을 브로드캐스팅(broadcasting)할 수 있다.
한편, 단말은 RRC 휴지 모드로 변경되는 것을 가능한 피하기 위해 RRC 연결 모드를 유지하고 랜덤 액세스(Random Access) 절차를 통해 셀에 접속할 수 있다. 랜덤 액세스 절차는 네트워크에 접속하는 경우 또는 상향링크 동기(synchronization)를 확보하지 못하였거나 상실한 경우 등에 수행된다.
RLF가 발생한 경우 또한 RRC 휴지 상태에서 RRC 연결 상태로 전환(초기 액세스 또는 TA 업데이트)되는 경우 또는 상향링크 동기가 맞지 않는 상태에서 새로운 데이터나 제어 정보를 전송해야 하거나 새로운 데이터를 수신하고 이에 대한 ACK/NACK 정보를 전송해야 하는 경우 등과 마찬가지로 경쟁 기반 랜덤 액세스가 수행된다.
상술한 바와 같이 RLF는 단말이 무선 채널의 문제를 확인하면서 시작되는데, 이때 무선 채널의 문제가 발생했는지는 무선 링크 모니터링(RLM: Radio Link Monitoring)을 통해 판단한다. 무선 링크 모니터링은 단말이 CRS를 기반으로 기지국과의 사이에서 설정된 주서빙셀(PCell)의 하향링크 품질을 모니터링하는 것이다. 단말은 하향링크의 품질을 예측하고 이를 주서빙셀의 하향링크 품질을 모니터링하기 위한 소정의 임계값들(Qout 및 Qin)과 비교한다.
임계값 Qout 값은 동기 불일치(Out-of-Sync)의 기준이 되는 파라미터로서, PCFICH의 오류를 고려한 가상(hypothetical)의 PDCCH 전송의 BER(Block Error Rate)이 10% 이상이라고 판단되는 값을 기준으로 설정될 수 있다.
임계값 Qin 값은 동기 회복 또는 동기 유지(in-sync)의 기준이 되는 파라미터로서, Qout 값에 비해 충분히 큰 신뢰성을 갖는 값을 기준으로 설정된다. 즉, PCFICH의 오류를 고려한 가상의 PDCCH(DCI format 1C 기반) 전송의 BER가 2% 이상이라고 판단되는 값을 기준으로 설정될 수 있다.
DRX에는 상기 Qout에 대한 품질 평가 주기(evaluation period) 및 Qin에 대한 품질 평가 주기가 사용될 수 있다. 상위 계층의 시그널링이 어떤 서브프레임에서 무선 링크 모니터링을 지시하는 경우, 상기 Qou에 대한 품질 평가 주기 및 Qin에 대한 품질 평가 주기가 사용될 수 있다. 일 예로, 적어도 200ms의 기간 동안 추정한 주서빙셀의 하향링크 품질이 임계값 Qout 보다 나쁜 경우, 단말의 제1 계층은 Qout에 대한 품질 평가 주기인 200ms 내에 주서빙셀에 대한 동기 불일치 지시자를 상위 계층으로 전송한다. 한편, 적어도 100ms의 기간 동안 추정한 주서빙셀의 하향링크 품질이 임계값 Qin 보다 좋은 경우, 단말의 제1 계층은 Qin에 대한 품질 평가 주기인 100ms 내에 주서빙셀에 대한 동기 유지 지시자를 상위 계층으로 전송한다.
이하, 타이밍 동기(Timing synchronization)에 대해 설명한다.
무선 통신 환경에서는 송신기에서 전파가 전파되어 수신기에서 전달되는 동안에 전파지연(propagation delay)을 겪게 된다. 따라서 송수신기 모두 송신기에서 전파가 전파되는 시간을 정확히 알고 있다 하더라도, 수신기에 신호가 도착하는 시간은 송수신기간 거리, 주변 전파 환경 등에 의해 영향을 받게 되고 수신기가 이동하는 경우 시간에 따라 변하게 된다. 만일 수신기가 송신기가 전달하는 신호가 수신되는 시점을 정확히 알 수 없는 경우 신호 수신이 실패하거나, 수신하더라도 왜곡된 신호를 수신하게 되어 통신이 불가능하게 된다. 따라서, 무선 통신 시스템에서는 하향링크/상향링크를 막론하고, 신호를 수신하기 위해 기지국과 단말 간의 동기(synchronization)가 반드시 선결되어야 한다. 동기의 종류는 프레임 동기(frame synchronization), 정보심벌 동기(information symbol synchronization), 샘플링 주기 동기(sampling period synchronization) 등 다양하다. 샘플링 주기 동기는 물리적 신호를 구분하기 위해 가장 기본적으로 획득하여야 하는 동기이다.
하향링크 동기 획득은 기지국에서 송신된 신호를 기반으로 단말에서 수행된다. 기지국은 단말에서 하향링크 동기 획득이 용이하도록 상호 약속된 특정 신호를 송신한다. 그러므로, 단말은 기지국에서 보내온 특정 신호가 송신된 시간을 정확히 분별할 수 있어야 한다. 하향링크의 경우 하나의 기지국이 다수의 단말들에게 동시에 동일한 동기신호를 송신하므로 단말들은 각각 독립적으로 동기를 획득할 수 있다.
각 단말은 기지국과 동기가 유지되고 있는 상태(in-sync state)인지 불일치(out-of-sync) 상태인지를 알기 위해 주서빙셀의 하향링크 무선 링크 품질을 모니터링한다. 단말의 물리 계층은 DRX 모드로 동작하지 않는 경우 모든 무선 프레임의 품질을 평가하며, DRX 모드로 동작하는 경우 모든 DRX 사이클 동안 적어도 한번 무선 프레임의 품질을 평가한다. 이때, 단말의 물리 계층은 주서빙셀에 대해서만 모니터링을 수행하며, 부서빙셀에 대해서는 모니터링을 수행하지 않는다.
한편, 상향링크의 경우 기지국은 다수의 단말들로부터 송신된 신호를 수신한다. 각 단말과 기지국 간의 거리가 상이한 경우 기지국이 수신하는 신호들은 서로 다른 송신지연 시간을 갖게 된다. 각 단말이 획득한 하향링크 동기를 기준으로 상향링크 정보를 송신하는 경우, 기지국은 각 단말의 정보를 서로 다른 시간에 수신한다. 이러한 경우, 기지국은 어느 하나의 단말을 기준으로 동기를 획득할 수가 없다. 따라서 상향링크 동기 획득은 하향링크와는 다른 절차가 필요하다.
상향링크 동기 획득을 위해 랜덤 액세스 절차(random access procedure)가 수행되며, 랜덤 액세스 과정 중에 단말은 기지국이 제공하는 랜덤 액세스 응답 내에 포함된 시간 전진 필드(time advanced field)내의 값 또는 시간 정렬값(time alignment value)에 기반하여 상향링크 시간을 조정함으로써 상향링크 동기를 획득한다. 시간 정렬값은 특정 부서빙셀에서의 상향링크 동기를 맞추기 위해 조정되어야 하는 시간을 해당 단말의 랜덤 액세스 시도 시 타이밍 참조 셀의 하향링크 동기시점을 기준으로 양적으로 표시하는 정보이다. 시간 정렬값을 기반으로 상향링크 동기를 획득 후 일정시간이 경과하면, 획득된 상향링크 동기는 단말의 이동 등의 외부 무선 채널의 변화로 인해 유효하지 않을 수 있다. 따라서 단말은 상기 획득한 상향링크 동기의 유효성 여부를 판단하기 위해 랜덤 액세스 절차를 시작할 수 있도록 하는 시간 정렬 타이머(TAT: Time Alignment Timer)를 구성한다.
시간 정렬 타이머가 작동 중이면, 단말은 기지국과의 상향링크 동기가 이루어진 상태라고 판단한다. 시간 정렬 타이머가 만료되거나 작동되지 않으면, 단말은 기지국과의 상향링크 동기가 이루어져 있지 않은 것으로 보고, 랜덤 액세스 프리앰블의 전송 이외의 모든 상향링크 전송을 수행하지 않는다.
단말이 랜덤 액세스 프리앰블을 제외한 상향링크 신호를 전송하기 위해서는 해당 서빙셀에 대한 유효한 시간 정렬값을 획득하여야 한다. 유효한 시간 정렬값이 확보되면, 단말은 상기 서빙셀을 통해 기존에 기지국에 의해 구성되어 있던 사운딩 기준신호(SRS: Sounding Reference Signal) 또는 채널상태정보(CSI: Channel State Information)와 같은 상향링크 신호를 기지국의 특별한 지시 없이 주기적으로 전송할 수 있다. 또한 기지국에 의해 지시되는 비주기적 SRS와 같은 신호와 PUSCH와 같은 데이터 채널도 전송할 수 있다. 여기서, SRS는 기지국이 시간 정렬값을 갱신하기 위해 상향링크 동기를 측정하는 기준 신호가 될 수가 있다. 기지국은 이러한 상향링크 신호로부터 확보된 시간 정렬값이 유효한지 또는 갱신이 필요한지를 실시간으로 확인할 수 있다. 만약 시간 정렬값에 갱신이 필요하다면, 기지국은 갱신된 시간 정렬값을 MAC 제어요소를 통해 단말에게 알려줄 수 있다. 상기 상향링크 신호는 해당 서빙셀이 활성화된 경우에 전송될 수 있으며, 비활성화된 상태에서는 전송될 수 없다.
단말은 시간정렬그룹(TAG: Timing Advance Group) 단위로 시간정렬 타이머를 구성할 수 있다. 시간정렬그룹은 동일한 시간 정렬값을 가지는(즉, 동일한 양의 상향링크 시간 조정이 필요한) 서빙셀들의 집합이다. 주서빙셀을 포함하는 시간정렬그룹을 pTAG(primary TAG)라 하고, 주서빙셀을 포함하지 않고 부서빙셀들만을 포함하는 시간정렬그룹을 sTAG(secondary TAG)라 한다. 시간정렬그룹은 RCC에 의해 단말 특정하게 형성되는 파라미터이다. 즉, 동일한 서빙셀이라도, 제1 단말에 대해서는 제1 시간정렬그룹에 속하고, 제2 단말에 대해서는 제2 시간정렬그룹에 속할 수 있다. 각 단말에 대해 시간정렬그룹은 동적으로 변화할 수 있다. 시간정렬그룹은 시간전진그룹(timing advance group)이라 불릴 수도 있다.
구체적으로, 단말은 MAC 제어 요소(MAC control element)를 통해 시간정렬 명령(TAC: Timing Advance Command)를 수신하는 경우 지시된 TAG에 시간정렬 명령을 적용하고, 상기 TAG에 연관된 시간정렬 타이머를 시작 또는 재시작한다. 한편, 단말은 TAG에 속하는 서빙셀에 대한 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 시간정렬 명령이 수신되는 경우에 단말의 MAC 계층에 의해 상기 랜덤 액세스 응답 메시지가 선택되지 않으면, 해당 TAG에 시간정렬 명령을 적용하고 해당 TAG에 연관된 시간정렬 타이머를 시작 또는 재시작한다. 그러나, 만약 단말이 기지국으로부터 랜덤 액세스 응답 메시지를 통해 시간정렬 명령을 수신한 경우 해당 TAG에 연관된 시간 정렬 타이머가 동작하고 있지 않다면, 해당 TAG에 시간정렬 명령을 적용하고 해당 TAG에 관련된 시간정렬 타이머를 시작하며, 추후 랜덤 액세스 단계인 경합 해결(contention resolution)에서 실패했다면 해당 TAG에 관련된 시간정렬 타이머를 중단한다. 이외의 경우에 있어서 단말은 수신된 시간정렬 명령을 무시한다.
또한 단말은 시간정렬 타이머가 만료되는 경우, 상기 시간정렬 타이머가 pTAG에 연관된 시간정렬 타이머이면 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 비우고(flush), PUCCH/SRS의 해제를 RRC 계층에 알리며, 단말에 구성된 모든 하향링크 및 상향링크 자원할당을 초기화(clear)한다. 그러나, 상기 시간정렬 타이머가 sTAG에 연관된 시간정렬 타이머이면 모든 HARQ 버퍼들에 저장된 데이터를 비우고(flush), SRS의 해제를 RRC 계층에 알린다.
단말은 이번 서빙셀에 속하는 TAG에 연관된 시간정렬 타이머가 동작하지 않으면 상기 서빙셀 상으로 랜덤 액세스 프리앰블 전송 이외의 어떠한 상향링크 전송도 수행하지 않는다. 또한, 단말은 pTAG에 연관된 시간정렬 타이머가 동작하지 않으면 상기 주서빙셀 상으로의 랜덤 액세스 프리앰블 전송 이외에는 어떠한 상향링크 전송도 수행하지 않는다.
한편, 이중연결의 경우 세컨더리 기지국은 적어도 하나 이상의 소형셀을 포함할 수 있다. 각각의 소형셀은 서로 다른 중심 주파수를 가질 수 있으며, 서로 같은 또는 다른 대역폭을 가질 수 있다. 세컨더리 기지국은 상기 소형셀 중 일부 또는 전체를 온(On) 상태에서 오프 상태(Off)로 변경하거나 오프 상태에서 온 상태로 변경할 수 있으며, 이는 각 소형셀마다 독립적으로 적용될 수 있다.
네트워크(마스터 기지국, MME, 통신 사업자 등) 또는 세컨더리 기지국은 소형셀로 인해 발생하는 간섭효과로 인해 네트워크에 성능 열화가 발생하는 경우, 해당 소형셀을 오프 상태로 전환시킴으로써 간섭효과를 제거할 수 있다. 또한, 소형셀을 통해 서비스되고 있는 트래픽의 양이 적으며 중첩되어 서비스되고 있는 셀 또는 다른 무선통신 시스템의 용량이 충분하고 상기 소형셀을 이용하는 단말들이 모두 상기 셀 또는 다른 무선통신 시스템으로 이동 가능한 경우, 네트워크 또는 세컨더리 기지국은 해당 소형셀을 오프 상태로 전환하여 해당 기지국에서 소모되는 에너지를 절약할 수 있다.
세컨더리 기지국은 소형셀이 온 상태인 경우 상기 세컨더리 기지국에 구현되어 있는 모든 무선통신 규격을 지원할 수 있으나, 상기 소형셀이 오프 상태인 경우 DRS(Discovery Reference Signal)와 상기 소형셀에 대한 온/오프 지시자만 전송할 수 있다. 상기 온/오프 지시자는 해당 소형셀이 온 상태에서 오프 상태로 천이되거나 오프 상태에서 온 상태로 천이되는 경우, 이를 단말에 알리기 위해 사용될 수 있다. 또한, 상기 온/오프 지시자는 온 지시 정보를 포함하는 신호로 정의될 수 있다. 일 예로, 제어채널 내 특정 필드(비트)로 정보를 표시하는 직접적인 방법으로 지시할 수도 있으며 특정 DRS 신호가 온/오프 정보를 의미함을 기지국/단말이 이미 알고 있음을 가정하고 DRS 신호의 변경을 통해 간접적인 방법으로 지시할 수도 있다.
소형셀이 오프 상태로 천이되는 경우 세컨더리 기지국은 더 이상 단말과 일반적인 무선통신을 진행하지 않는 상태이므로, 단말은 배터리 소모를 줄이기 위하여 동작을 변경할 필요가 있다. 또한, 단말은 세컨더리 기지국이 다시 온 상태로 변경되는 경우, 이를 빠르게 인지하여 일반적인 무선통신을 재개할 때까지 소요되는 지연시간을 최소화할 수 있어야 한다. 이를 위해 본 발명에 따르면 다음과 같은 방법들이 사용될 수 있다.
도 13 내지 도 16은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 하향링크 동작을 나타내는 신호 흐름도이다.
일실시예로 도 13에는 소형 기지국이 상기 기지국내 서빙셀들 전체 또는 일부를 오프 상태로 천이하는 경우, 이중연결이 설정된 단말은 상기 서빙셀이 오프 상태일 때 사용할 불연속 수신(DRX: Discontinuous Reception)을 위한 파라미터(오프 모드를 위한 DRX 파라미터)로 DRX 동작을 수행하는 경우가 도시되어 있다. 상기 오프 모드를 위한 DRX 파리미터는 세컨더리 기지국에 의해 결정될 수 있으며(S1310), 세컨더리 기지국은 상기 단말이 정상 동작 시 사용할 DRX 파라미터(노말 모드를 위한 DRX 파라미터)와 함께 상기 오프 모드를 위한 DRX 파라미터를 이중연결을 구성하는 마스터 기지국으로 전송할 수 있다(S1320).
마스터 기지국은 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 DRX 파라미터를 단말로 전송할 수 있다(S1330). 상기 RRC 연결 재구성 메시지에는 단말이 정상 동작 시 즉, 노말 모드로 동작할 때 사용할 DRX 파라미터와 함께 상기 소형셀이 오프 상태로 천이되는 경우 사용할 DRX 파라미터가 포함될 수 있다.
마스터 기지국으로부터 RRC 연결 재구성 메시지를 수신한 단말은 온 모드로 동작하고 활성화 되어있는 모든 서빙셀들에 대하여 각 기지국에 따라 구성된 노말 모드에 대한 DRX 파라미터를 기반으로 DRX를 동작을 수행한다(S1340). 세컨더리 기지국으로부터 상기 세컨더리 기지국 또는 세컨더리 셀 그룹(SCG: Secondary Cell Group) 내 부서빙셀에 대한 오프 지시자를 수신하는 경우(S1350) 단말은 상기 부서빙셀을 비활성화 상태로 천이하거나 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 수신한 오프 모드를 위한 DRX 파라미터를 기반으로 DRX 동작을 수행할 수 있다(S1360). 만일, 상기 부서빙셀이 특별 부서빙셀인 경우, 특별 부서빙셀은 항상 활성화 상태를 유지해야 하므로 단말은 오프 모드를 위한 DRX 파라미터로 DRX 동작을 수행할 수 있다(S1360). 상기 오프 모드를 위한 DRX 파라미터는 온/오프 지시자 및 DRS 등과 같이 세컨더리 기지국이 오프 상태의 서빙셀을 통해 전송하는 신호를 수신하기 위한 것이다. 즉, 세컨더리 기지국은 오프 모드를 위한 DRX 파라미터를 구성할 때 세컨더리 기지국이 설정한 DRS 전송 시점을 고려할 수 있다. 한편, 도 13에는 도시되지 않았지만 상기 단말은 오프 모드를 위한 DRX 파라미터로 DRX 동작을 수행 중 세컨더리 기지국으로부터 상기 소형셀에 대한 온 지시자를 수신하는 경우 다시 노말 모드에 대한 DRX 파라미터로 DRX 동작을 수행할 수 있다. 이와 같은 동작으로 인하여, 단말은 소형셀이 오프 상태로 천이되는 경우 DRS를 모니터링하는데 소모되는 전력을 감소시킬 수 있으며, 상기 소형셀이 다시 온 상태로 변경되는 경우 다시 빠르게 정상적으로 동작할 수 있다.
다른 실시예로 도 14에는 소형 기지국이 상기 기지국내 서빙셀들 전체 또는 일부를 오프 상태로 천이하는 경우, 단말이 RRC 휴지 상태일 때 사용할 DRX 파라미터로 DRX 동작을 수행하는 경우가 도시되어 있다. RRC 휴지 모드를 위한 DRX 파리미터는 세컨더리 기지국에 의해 결정될 수 있으며(S1410), 세컨더리 기지국은 상기 RRC 휴지 모드를 위한 DRX 파라미터를 이중연결을 구성하는 마스터 기지국으로 전송할 수 있다(S1420). 상기 RRC 휴지 모드를 위한 DRX 파라미터는 일 예로, RRC 휴지 모드에서 페이징을 수신하기 위한 PCCH(Paging Control Channel) 구성정보를 기반으로 결정될 수 있다.
마스터 기지국은 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 단말이 노말 모드로 동작할 때 사용할 DRX 파라미터와 소형셀이 오프 상태로 천이되는 경우 사용할 RRC 휴지 모드를 위한 DRX 파라미터를 단말로 전송할 수 있다(S1430).
마스터 기지국으로부터 RRC 연결 재구성 메시지를 수신한 단말은 노말 모드에 대한 DRX 파라미터로 DRX 동작을 수행하며(S1440), 세컨더리 기지국으로부터 부서빙셀에 대한 오프 지시자를 수신하는 경우(S1450) 상기 부서빙셀을 비활성화 상태로 천이하거나 세컨더리 기지국에 의해 결정된 RRC 휴지 모드를 위한 DRX 파라미터로 DRX 동작을 수행할 수 있다(S1460). 일 예로, 상기 부서빙셀이 특별 부서빙셀(pSCell)인 경우 상기 특별 부서빙셀은 항상 활성화 상태를 유지해야 하므로 단말은 상기 RRC 휴지 모드를 위한 DRX 파라미터로 DRX 동작을 수행할 수 있다. 상기 RRC 휴지 모드를 위한 DRX 파라미터는 각 단말이 페이징을 수신하기 위해 설계되었기 때문에 각 단말의 고유 ID에 의해 수신하는 시점이 서로 다를 수 있다. 그러나, PCCH내 파라미터를 조절하면 매 시스템 프레임마다 하나의 서브프레임만이 페이징 기회로 구성 가능하므로 상기 오프 상태 서빙셀을 구성하고 있는 모든 단말은 서로 다른 시스템프레임에서 활성시간을 가질 수 있으나 모두 동일한 서브프레임에서 활성시간을 가지게 된다. 따라서 세컨더리 기지국이 DRS 전송 시점을 매 시스템프레임 내 하나의 서브프레임에서 전송하는 방식으로 구성하는 경우, 이에 상응하는 DRX 동작이 가능하도록 PCCH내 파라미터를 구성할 수 있다.
또 다른 실시예로 도 15에는 소형 기지국이 상기 기지국내 서빙셀들 전체 또는 일부를 오프 상태로 천이하는 경우, 단말이 마스터 기지국의 DRX 파라미터로 세컨더리 기지국에 대한 DRX 동작을 수행하는 경우가 도시되어 있다. 마스터 기지국과 세컨더리 기지국은 각각 단말에 대해 DRX 파라미터를 결정하며(S1510, S1520), 서로 자신의 DRX 파라미터를 교환할 수 있다(S1530, S1540). 상기 DRX 파라미터 교환절차는 이중연결 시 단말이 사용할 DRX 파라미터를 결정하기 위한 협력단계에서 이루어질 수도 있으며 상기 협력단계가 완료된 이후에 최종 결정된 각 기지국의 파라미터를 교환하는 단계일 수도 있다. 이때, 세컨더리 기지국은 마스터 기지국으로부터 수신한 DRX 파라미터에 대한 응답 메시지를 마스터 기지국으로 전송할 수도 있다(S1550). 여기서, 단계 S1540 및 단계 S1550은 RRC 연결 재구성 절차 이후에 수행될 수도 있으며, 단계 S1550은 생략될 수도 있다.
마스터 기지국은 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 단말로 마스터 기지국의 DRX 파라미터와 세컨더리 기지국의 DRX 파라미터를 전송할 수 있다(S1560).
마스터 기지국으로부터 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 수신한 단말은 마스터 기지국 및 세컨더리 기지국 내 서빙셀들이 모두 온 상태인 경우, 상기 마스터 기지국의 DRX 파라미터와 세컨더리 기지국의 DRX 파라미터를 이용하여 노말 모드로 DRX를 동작을 수행하며(S1570), 세컨더리 기지국으로부터 부서빙셀에 대한 오프 지시자를 수신하는 경우(S1580) 상기 부서빙셀을 비활성화 상태로 천이하거나 마스터 기지국에 의해 구성된 DRX 파라미터를 세컨더리 기지국에도 동일하게 적용하여 DRX 동작을 수행할 수 있다(S1590). 이 때, 상기 부서빙셀이 특별 부서빙셀(pSCell)인 경우 상기 특별 부서빙셀은 항상 활성화 상태를 유지해야 하므로 마스터 기지국에 의해 구성된 DRX 파라미터를 적용하여 DRX 동작을 수행할 수 있다(S1590). 이 경우, 상기 단말은 마스터 기지국에 의해 구성된 DRX 파라미터를 기반으로 공통 DRX 동작을 수행하므로 DRX 동작에 의해 소모되는 배터리 전력을 최소화할 수 있다. 또한, 세컨더리 기지국은 이중연결 구성 시 마스터 기지국으로부터 수신한 DRX 파라미터를 기반으로 DRS 전송 방식을 구성할 수 있으며 이에 따라 단말로 DRS를 전송하거나 세컨더리 기지국내 부서빙셀에 대한 온/오프 지시자를 전송할 수 있다.
또 다른 실시예로 도 16에는 소형 기지국이 상기 기지국내 서빙셀들 전체 또는 일부를 오프 상태로 천이하는 경우, 마스터 기지국이 RRC 휴지 상태에서 페이징을 수신하기 위한 PCCH 구성정보를 기반으로 결정한 DRX 파라미터로 단말이 DRX 동작을 수행하는 경우가 도시되어 있다. 마스터 기지국과 세컨더리 기지국은 각각 단말에 대해 DRX 파라미터를 결정하고(S1610, S1620), 서로 자신의 DRX 파라미터를 교환할 수 있다(S1630, S1640). 여기서, 마스터 기지국은 기지국이 RRC 휴지 상태에서 페이징을 수신하기 위한 PCCH 구성정보를 기반으로 DRX 파라미터(RRC 휴지 모드에 대한 DRX 파라미터)를 결정하여 세컨더리 기지국으로 전송할 수 있다. 마스터 기지국은 상기 RRC 휴지 모드에 대한 DRX 파라미터를 단말과 RRC 연결 재구성 절차를 완료한 이후에 세컨더리 기지국으로 전송할 수도 있다. 이때, 세컨더리 기지국은 마스터 기지국으로부터 수신한 DRX 파라미터에 대한 응답 메시지를 마스터 기지국으로 전송할 수 있으며(S1650), 이는 생략될 수도 있다.
마스터 기지국은 RRC 연결 재구성 절차를 통해 단말로 마스터 기지국이 결정한 DRX 파라미터와 세컨더리 기지국이 결정한 DRX 파라미터를 전송할 수 있다(S1660).
마스터 기지국으로부터 상기 RRC 연결 재구성 메시지를 수신한 단말은 노말 모드로 DRX를 동작을 수행하며(S1670), 세컨더리 기지국으로부터 부서빙셀에 대한 오프 지시자를 수신하는 경우(S1680) 상기 부서빙셀을 비활성화 상태로 천이하거나 마스터 기지국이 결정한 RRC 휴지 모드에 대한 DRX 파라미터를 기반으로 상기 부서빙셀에 대한 DRX 동작을 수행할 수 있다(S1690). 일 예로, 상기 부서빙셀이 특별 부서빙셀(pSCell)인 경우 상기 특별 부서빙셀은 항상 활성화 상태를 유지해야 하므로 단말은 상기 마스터 기지국에 의해 결정된 RRC 휴지 모드를 위한 DRX 파라미터로 DRX 동작을 수행할 수 있다.
이 경우에도, 세컨더리 기지국은 이중연결 구성 시 마스터 기지국으로부터 수신한 DRX 파라미터를 기반으로 단말로 DRS를 전송하거나 소형셀에 대한 온/오프 지시자를 전송할 수 있다.
한편, 또 다른 실시예로 단말은 세컨더리 기지국으로부터 수신한 오프 지시자가 지시하는 서빙셀이 특별 부서빙셀(pSCell)인 경우 DRX 동작을 적용하지 않을 수도 있다. 즉, DRX 모드로 동작하지 않을 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 상향링크 동작을 나타내는 신호 흐름도이다.
도 17을 참조하면, 단말은 세컨더리 기지국으로부터 특별 부서빙셀(pSCell)에 대한 오프 지시자를 수신하면(S1710), 해당 셀에 대한 TA 타이머를 정지(stop)시킨다(S1720). 그리고, 상기 특별 부서빙셀에 대한 온 지시자를 수신하면(S1730) 정지되어 있던 TA 타이머를 재시작(restart)시킨다(S1740). 이와 같은 동작은 부서빙셀들만 포함하는 TAG(sTAG)에 포함된 모든 서빙셀이 오프 상태가 되는 경우에도 적용될 수 있다.
일 예로, 단말은 소형셀에 대한 온/오프 지시자를 수신하는 경우 상기 소형셀에 대한 활성화(activation)/비활성화(deactivation) 지시자를 수신하는 경우와 동일하게 동작할 수 있다. 즉, 상기 소형셀이 부서빙셀인 경우, 단말은 상기 부서빙셀에 대한 오프 지시자를 수신하면 상기 부서빙셀을 비활성화시킬 수 있고, 상기 부서빙셀에 대한 온 지시자를 수신하면 상기 부서빙셀을 활성화시킬 수 있다. 그러나, 단말은 상기 소형셀이 특별 부서빙셀인 경우 상기 특별 부서빙셀에 대한 오프 지시자를 수신하더라도 상기 특별 부서빙셀을 비활성화시키지 않고 상기 특별 부서빙셀을 활성화 상태로 유지시키는 한편 상기 특별 부서빙셀이 포함된 TAG에 대한 TA 타이머를 정지시킬 수 있다. TA 타이머가 정지되는 경우, 이는 TA 타이머가 만료(expire)되었을 경우와 마찬가지로 랜덤 액세스 프리앰블 전송 이외에 모든 상향링크 전송이 허용되지 않지만, TA 타이머가 만료(expire)되는 경우와는 달리 PUCCH 및 SRS가 해지(release)되지 않는다. 이는 기존 무선 통신 시스템에서 PUCCH 및 SRS 자원을 해지하는 이유였던 해당 단말이 더 이상 상향링크 전송을 할 수 없으며 새로운 상향링크 구성이 필요한 상황과는 다르기 때문이다. 즉, 기지국이 상기 오프 모드로 변경하면서 오프된 서빙셀 내 자원들을 모두 사용되지 않으므로 다른 단말에게 할당하기 위해 자원을 해지할 필요가 없다. 또한, 온 지시 정보를 포함하는 신호를 수신한 단말이 오프 모드에서 온 모드로 변경될 때 기존에 구성된 PUCCH 및 SRS 자원을 그대로 사용할 수 있으므로 소요되는 지연시간을 줄일 수 있다.
세컨더리 기지국에 대한 TAG에 포함된 모든 서빙셀이 오프 상태가 되는 경우 또는 특별 부서빙셀에 대한 오프 지시자가 수신되는 경우는 세컨더리 기지국에 의해 서비스되는 상향/하향 트래픽이 거의 없는 경우이므로, 세컨더리 기지국은 단말이 발생시킬 수도 있는 데이터는 무시해도 문제가 없는 것으로 판단할 수 있다. 따라서 이 경우 단말은 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 모든 서빙셀에 대한 HARQ 버퍼를 비울(flush) 수 있다. 즉, 단말은 특별 부서빙셀을 포함하는 sTAG(psTAG)에 연관된 TA 타이머가 정지되는 경우 상기 세컨더리 기지국 내 모든 서빙셀에 대한 HARQ 버퍼를 비우고, 상기 세컨더리 기지국 내 모든 서빙셀에 구성된 하향링크 할당(assignment) 및 상향링크 그랜트를 없애고(clear), 세컨더리 기지국 내 모든 sTAG에 진행 중인 TA 타이머를 정지시킬 수 있다. 상기 TA 타이머가 정지된 상태에서는 특별 부서빙셀을 통한 랜덤 액세스 프리앰블 전송도 허용되지 않는다. 이는 오프 지시자를 수신하는 경우에만 TA 타이머가 정지되므로, 특별 부서빙셀을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송을 하더라도 상기 세컨더리 기지국은 수신하지 않으며 수신하더라도 이에 대한 응답을 전송할 수 없기 때문이다.
한편 세컨더리 기지국 내 sTAG에 대한 TA 타이머 즉, 특별 부서빙셀을 포함하지 않는 TAG에 대한 TA 타이머가 정지되는 경우, 단말은 상기 TAG에 포함된 서빙셀에 대한 HARQ 버퍼만을 비울 수 있다. 만일, 온/오프 지시자가 상기 세컨더리 기지국 내 특별 부서빙셀을 포함하지 않는 sTAG 내 부서빙셀에 대한 활성화(activation)/비활성화(deactivation) 지시자를 수신하는 경우와 동일하게 동작하는 경우, 상기 온/오프 지시자는 상기 sTAG에 대한 TA 타이머를 정지시키지 않을 수 있다. 즉, 비활성화 동작만 수행될 수 있다. 또는 상기 두 가지 동작 모두 수행될 수 있다.
특별 부서빙셀이 오프 상태에서 온 상태로 변경되는 경우, 단말은 정지되어 있던 TA 타이머를 재시작한다. 여기서, 재시작은 정지되어 있던 카운터 값을 '0'으로 초기화(reset)한 후 다시 타이머를 시작하는 동작도 가능하며, 정지되어 있든 카운터 값에서 다시 타이머가 동작하는 것을 의미할 수도 있다. 일 예로, TA 타이머의 카운터 값이 '5'에서 정지된 경우 TA 타이머가 재시작되면, 상기 카운터 값은 '0'부터 시작되거나 '5' 또는 '6'부터 시작될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 있어서, 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작을 나타내는 신호 흐름도이다.
도 18을 참조하면, 단말은 세컨더리 기지국으로부터 특별 부서빙셀(pSCell)에 대한 오프 지시자를 수신하면(S1710), 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 그룹(SCG)에 포함된 모든 서빙셀에 대한 PDCCH 모니터링을 중지하고(S1820), 마스터 기지국으로 상기 오프 지시자를 수신함으로 인해 RLF가 발생하였음을 보고할 수 있다(S1530). 상기 보고 절차는 이중연결 시 세컨더리 기지국에 대한 RLF 절차에서 RLF 발생 이유 정보를 보고하는 절차에 따른다. 또한, 단말이 RRC 시그널링을 통해 네트워크 보조 정보를 전송하기 위한 절차를 이용할 수도 있다. 이 경우, 단말은 RLF가 발생하더라도 특별 부서빙셀을 통해 RRC 재설정(re-establishment) 절차를 진행하지 않는다. 또한, 특별 부서빙셀을 통한 랜덤 액세스 절차도 시작하지 않는다. 즉, 특별 부서빙셀을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하지 않는다.
특별 부서빙셀에 대한 오프 지시자를 수신함으로 인해 RLF가 발생하면, 단말은 특별 부서빙셀 및 모든 SCG에 포함된 서빙셀들의 모든 상향링크 전송을 중단하며, SCG에 포함된 모든 서빙셀들에 대한 하향링크 PDUCCH 모니터링을 중지할 수 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 동작을 나타내는 순서도이다.
단말은 RRC 연결 재구성 절차를 통해 마스터 기지국으로부터 세컨더리 기지국과의 이중연결을 위한 구성정보를 수신하면 마스터 기지국과 세컨더리 기지국과의 이중연결을 설정한다(S1910). 이 때, 단말은 RRC 연결 재구성 메시지를 통해 DRX 파라미터를 수신할 수 있으며(S1920), 이를 기반으로 노말 모드로 DRX 동작을 수행한다. 이후, 단말은 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 중 제1 서빙셀(예를 들어, 소형셀)에 대한 온(on) 또는 오프(off) 지시자가 수신되면(S1930), 상기 DRX 파라미터를 기초로 제1 서빙셀의 온/오프 상태에 따라 정의된 DRX 동작대로 PDCCH를 모니터링을 수행한다(S1940).
여기서, 상기 제1 서빙셀은 PUCCH가 구성된 부서빙셀(특별 부서빙셀)일 수 있다. 또한, 상기 DRX 파라미터는 상기 서빙셀이 오프 상태로 변경되는 경우 상기 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위해 세컨더리 기지국에 의해 결정된 파라미터이거나, 상기 단말이 RRC 휴지 상태일 때 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 또는 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터이거나, 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터일 수 있다.
또는, 상기 제1 서빙셀이 특별 부서빙셀인 경우 단말은 DRX를 적용하지 않고 상기 특별 부서빙셀을 통한 PDCCH를 연속적으로 모니터링할 수도 있다.
한편, 상향링크에 대하여 단말은 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 중 특별 부서빙셀에 대한 오프 지시자가 수신되면, 상기 특별 부서빙셀에 연관된 TA 타이머를 정지시킬 수 있다. 이는 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀이 모두 오프 상태가 되는 경우에도 수행될 수 있다. 이 경우, 단말은 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 모든 서빙셀에 대한 HARQ 버퍼를 비울 수 있다. 반면, 단말이 특별 부서빙셀이 아닌 부서빙셀에 대한 온/오프 지시자를 수신 시 상기 부서빙셀에 대한 활성화/비활성화 지시자를 수신하는 경우와 동일하게 동작하는 경우, 단말은 상기 부서빙셀을 포함하는 sTAG에 대한 TA 타이머를 정지시키지 않고 상기 부서빙셀의 비활성화 동작만 수행할 수 있다.
이후, 단말은 제1 서빙셀(특별 부서빙셀)에 대한 온 지시자가 수신되면, 정지되어 있던 제1 서빙셀이 포함된 TAG에 대한 TA 타이머를 초기화(reset)하거나 정지된 값에서부터 재시작(restart)할 수 있다.
한편 다른 실시예로, 단말은 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 중 제1 서빙셀에 대한 오프 지시자가 수신되면 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 PDCCH의 모니터링을 중지하고, SCG에 포함된 서빙셀들을 통한 모든 상향링크 전송을 중단하며, 마스터 기지국으로 상기 오프 지시자로 인해 세컨더리 기지국과의 RLF가 발생하였음을 보고할 수 있다. 이때, 단말은 이중연결 시 세컨더리 기지국에 대한 RLF 절차에서 RLF 발생 이유 정보를 보고하는 절차를 따를 수 있다. 또한, RRC 시그널링을 통해 네트워크 보조 정보를 전송하기 위한 절차를 따를 수도 있다. 이 경우, 단말은 특별 부서빙셀을 통해 RRC 재설정(re-establishment) 절차를 진행하지 않으며, 특별 부서빙셀을 통한 랜덤 액세스 절차도 시작하지 않는다. 즉, 특별 부서빙셀을 통해 랜덤 액세스 프리앰블을 전송하지 않는다.
도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 동작을 나타내는 순서도이다.
세컨더리 기지국은 마스터 기지국과 이중연결이 구성되면 마스터 기지국으로 단말에 대한 DRX 파라미터를 전송한다(S2010). 상기 DRX 파라미터는 소형셀이 오프 상태로 변경되는 경우 상기 소형셀에 대한 불연속 수신을 위해 세컨더리 기지국에 의해 결정된 파라미터이거나, 상기 단말이 RRC 휴지 상태일 때 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터일 수 있다. 상기 DRX 파라미터는 상기 소형셀이 오프 상태일 때 적용될 수 있다. 이때, 세컨더리 기지국은 마스터 기지국으로부터 마스터 기지국에 의해 결정된 DRX 파라미터를 수신할 수도 있으며(S2020), 이 경우 세컨더리 기지국은 마스터 기지국으로부터 수신한 DRX 파라미터를 기반으로 소형셀이 오프 상태일 때 사용하기 위한 DRX 파라미터를 구성할 수 있다(S2030). 마스터 기지국으로부터 DRX 파라미터가 수신되지 않는 경우, 자신이 결정한 DRX 파라미터를 소형셀 오프 시 적용할 수 있다.
이후, 세컨더리 기지국은 소형셀을 오프 상태로 변경할 필요가 발생하였을 경우 상기 소형셀에 대한 오프 지시자를 단말로 송신하고(S2040), 소형셀 오프 시 적용하기로 결정된 DRX 파라미터를 기초로 DRS를 송신한다(S2050).
도 21은 본 발명의 실시예가 구현되는 무선통신 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 21을 참조하면, 단말(2100)은 메모리(2111), RF부(RF(radio frequency) unit, 2112) 및 프로세서(processor, 2113)을 포함한다. 메모리(2111)는 프로세서(2113)와 연결되어, 프로세서(2113)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. RF부(2112)는 프로세서(2113)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 예를 들어, RF부(2112)는 마스터 기지국(2130)으로부터 RRC 연결 재구성 메시지를 수신할 수 있고, 상향링크 신호를 마스터 기지국(2130)으로 전송할 수 있다. 또한, RF부(2113)는 세컨더리 기지국(2150)으로부터 소형셀에 대한 온/오프 지시자를 수신할 수 있다.
프로세서(2113)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 구체적으로 프로세서(2113)는 도 13 내지 도 19에 따른 모든 단계를 수행한다. 예를 들어, 프로세서(2113)는 본 발명의 실시예에 따라 소형셀에 대한 온/오프 지시자를 수신하는 경우 온/오프 상태에 따라 정의된 DRX 동작을 수행할 수 있다. 본 명세서의 모든 실시예에서 단말(2110)의 동작은 프로세서(2113)에 의해 구현될 수 있다.
메모리(2111)는 본 명세서에 따른 RRC 연결 재구성 메시지, DRX 파라미터를 저장하고 프로세서(2113)의 요구에 따라 프로세서(2113)에게 DRX 파라미터를 제공할 수 있다.
마스터 기지국(2130)과 세컨더리 기지국(2150)은 각각 메모리(2131, 2151), RF부(2132, 2152) 및 프로세서(2133, 2153)를 포함한다. 메모리(2131, 2151)는 각각 프로세서(2133, 2153)와 연결되어, 프로세서(2133, 2153)를 구동하기 위한 다양한 정보를 저장한다. 각각의 RF부(2132, 2152)는 각각 프로세서(2133, 2153)와 연결되어, 무선 신호를 송신 및/또는 수신한다. 프로세서(2133, 2153)는 제안된 기능, 과정 및/또는 방법을 구현한다. 전술한 실시예에서 각 기지국의 동작은 각각의 프로세서(2133, 2153)에 의해 구현될 수 있다. 일 예로, 세컨더리 기지국의 프로세서(2133)는 본 명세서에서 게시된 DRX 파라미터를 생성하고 소형셀에 대한 온/오프 지시자를 생성하며, 마스터 기지국의 프로세서(2153)는 본 명세서에 게시된 RRC 연결 재구성 메시지를 생성하고 DRX 파라미터를 생성한다.
상술한 프로세서는 ASIC(application-specific integrated circuit), 다른 칩셋, 논리 회로 및/또는 데이터 처리 장치를 포함할 수 있다. 메모리는 ROM(read-only memory), RAM(random access memory), 플래쉬 메모리, 메모리 카드, 저장 매체 및/또는 다른 저장 장치를 포함할 수 있다. RF부는 무선 신호를 처리하기 위한 베이스밴드 회로를 포함할 수 있다. 본 발명에 따른 실시예가 소프트웨어로 구현될 때, 상술한 기법은 상술한 기능을 수행하는 모듈(과정, 기능 등)로 구현될 수 있다. 모듈은 메모리에 저장되고, 프로세서에 의해 실행될 수 있다. 메모리는 프로세서 내부 또는 외부에 있을 수 있고, 잘 알려진 다양한 수단으로 프로세서와 연결될 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.

Claims (20)

  1. 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법에 있어서,
    세컨더리 기지국과의 이중연결이 구성된 마스터 기지국으로부터 DRX(Discontinuous Reception) 파라미터를 수신하는 단계; 및
    상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 중 제1 서빙셀에 대한 오프(off) 지시자가 수신되는 경우 상기 DRX 파라미터를 기초로 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 모니터링하는 단계를 포함하고,
    상기 DRX 파라미터는,
    상기 서빙셀이 오프 상태로 변경되는 경우 상기 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위해 상기 세컨더리 기지국에 의해 결정된 파라미터, 상기 단말이 RRC(Radio Resource Control) 휴지 상태(idle state)일 때 상기 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 또는 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터, 상기 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 동작 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 DRX 파라미터는,
    RRC(Radio Resource Control) 연결 재구성 메시지를 통해 상기 마스터 기지국으로부터 상기 단말로 전송되는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 서빙셀은,
    PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 구성된 부서빙셀인 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링하는 단계는,
    상기 제1 서빙셀이 PUCCH가 구성된 부서빙셀인 경우 상기 부서빙셀을 통한 PDCCH를 연속적으로 모니터링하는 단계인 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 수신하는 단계 이후에,
    상기 제1 서빙셀이 PUCCH가 구성된 부서빙셀이거나 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀이 모두 오프 상태가 되는 경우, 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 연관된 시간 정렬(Time Alignment) 타이머를 정지(stop)시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 정지시키는 단계 이후에,
    상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 모든 서빙셀에 대한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 버퍼(buffer)를 비우는(flush) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 시간 정렬 타이머는,
    상기 제1 서빙셀에 대한 온(on) 지시자가 수신되는 경우 초기화(reset)되거나 정지된 값에서부터 재시작(restart)되는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  8. 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법에 있어서,
    세컨더리 기지국과의 이중연결이 구성된 마스터 기지국으로부터 DRX(Discontinuous Reception) 파라미터를 수신하는 단계; 및
    상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 중 제1 서빙셀에 대한 오프(off) 지시자가 수신되는 경우 상기 서빙셀에 연관된 시간 정렬(Time Alignment) 타이머를 정지(stop)시키는 단계
    를 포함하는 단말의 동작 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 서빙셀은,
    PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 구성된 부서빙셀인 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 정지시키는 단계는,
    상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀이 모두 오프 상태가 되는 경우 수행되는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 정지시키는 단계 이후에,
    상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 모든 서빙셀에 대한 HARQ(Hybrid Automatic Repeat Request) 버퍼(buffer)를 비우는(flush) 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 정지시키는 단계 이후에,
    상기 제1 서빙셀에 대한 온(on) 지시자가 수신되는 경우
    상기 시간 정렬 타이머를 초기화(reset)하거나 정지된 값에서부터 재시작(restart)하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  13. 제8항에 있어서,
    상기 DRX 파라미터는,
    상기 서빙셀이 오프 상태로 변경되는 경우 상기 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위해 상기 세컨더리 기지국에 의해 결정된 파라미터, 상기 단말이 RRC(Radio Resource Control) 휴지 상태(idle state)일 때 상기 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 또는 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터, 상기 마스터 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 동작 방법.
  14. 무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 변경에 따른 단말의 동작 방법에 있어서,
    세컨더리 기지국과의 이중연결이 구성된 마스터 기지국으로부터 DRX(Discontinuous Reception) 파라미터를 수신하는 단계; 및
    상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀 중 제1 서빙셀에 대한 오프(off) 지시자가 수신되는 경우 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)의 모니터링을 중지하는 단계
    를 포함하는 단말의 동작 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 서빙셀은,
    PUCCH(Physical Uplink Control Channel)가 구성된 부서빙셀인 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 중지하는 단계 이후에,
    상기 마스터 기지국으로 상기 오프 지시자로 인해 상기 세컨더리 기지국과의 무선 링크 실패(Radio Link Failure)가 발생하였음을 보고하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 단말의 동작 방법.
  17. 무선 통신 시스템에서 마스터 기지국과 이중연결을 구성하는 세컨더리 기지국의 동작 방법에 있어서,
    소형셀이 오프 상태로 변경되는 경우 상기 소형셀에 대한 불연속 수신을 위한 DRX(Discontinuous Reception) 파라미터를 결정하는 단계;
    단말로 상기 소형셀에 대한 오프(off) 지시자를 전송하는 단계; 및
    상기 DRX 파라미터를 기초로 상기 단말로 DRS(Discovery Reference Signal)를 송신하는 단계
    를 포함하는 동작 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 DRX 파라미터는,
    상기 소형셀이 오프 상태로 변경되는 경우 상기 소형셀에 대한 불연속 수신을 위해 세컨더리 기지국에 의해 결정된 파라미터이거나, 상기 단말이 RRC(Radio Resource Control) 휴지 상태(idle state)일 때 상기 세컨더리 기지국에 의해 제공되는 서빙셀에 대한 불연속 수신을 위한 파라미터인 것을 특징으로 하는 동작 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 결정하는 단계 이후에,
    상기 마스터 기지국으로부터 상기 마스터 기지국에 의해 결정된 DRX 파라미터를 수신하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 방법.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 수신하는 단계 이후에,
    상기 마스터 기지국에 의해 결정된 DRX 파라미터를 기반으로 상기 소형셀이 오프 상태일 때 사용하기 위한 DRX 파라미터를 구성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동작 방법.
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