KR20160058692A - 저지연 이동 통신 시스템에서의 제어 정보 전송 방법 및 그 장치 - Google Patents

저지연 이동 통신 시스템에서의 제어 정보 전송 방법 및 그 장치 Download PDF

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Abstract

저지연 이동 통신 시스템에서의 제어 정보 전송 방법 및 그 장치가 제공된다. 단말들로부터 지연 시간 요구 사항을 획득하고, 지연 시간 요구 사항을 토대로 단말별로 제어 정보를 전송하는 시간 간격을 결정한다. 그리고 결정된 시간 간격에 따라 단말별로 제어 정보를 전송한다.

Description

저지연 이동 통신 시스템에서의 제어 정보 전송 방법 및 그 장치{Method and apparatus for transmitting control information in low latency mobile communication system}
본 발명은 저지연 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 방법 및 그 장치에 관한 것이다.
최근 이동 통신 분야에서는 수 ms 이내의 지연시간을 요구하는 저지연 서비스에 대한 연구가 이루어지고 있다. 셀룰러 무선 접속 시스템에서 저지연 서비스들은 촉감 인터넷(tactile internet)에서 고려하는 서비스들 중에서 셀룰러가 제공하는 이동성, 커버리지(coverage), 그리고 신뢰성을 필요로 하는 서비스들이다. 최근에는 자동차의 스마트화에 따라 자율 주행 및 교통 안전 등에 V2V(Vehicle-to-Vehicle) 또는 V2I(Vehicle-to-Infrastructure) 저지연 무선 통신을 적용하는 것이 주목되고 있다. 증강현실, 가상현실, 실시간 온라인게임 등과 같은 다양한 실시간 (real-time) 인터랙티브 (interactive) 멀티미디어 서비스가 증가되면, 이러한 서비스를 사용하는 사용자들이 자연스러운 인터랙션을 경험하기 위해서는 저지연 서비스의 제공이 꼭 필요하다 
이러한 저지연 서비스를 위해서는 무선 구간에서의 짧은 지연시간이 필요하다. 이를 달성하기 위해서 기존 시스템(예를 들어, 3GPP LTE-Advanced)의 1ms 길이의 전송시간단위(Transmission Time Interval, TTI)를 수십 us 내지 수백us의 짧은 길이를 가지도록 하는 설계한다. 예를 들어, 기존 길이 대비 약 1/10 수준인 100us 길이의 짧은 TTI를 가지도록 설계하는 것이 고려된다.
짧은 TTI로 시스템을 설계할 경우 제어 정보의 오버헤드가 증가할 수 있다. 즉, 제어 정보의 전송주기가 짧아진 TTI와 같이 짧아지게 됨으로써, 결과적으로 제어 정보의 전송 횟수가 증가하기 때문이다.
제어 정보의 전송 횟수가 증가함에 따라 단말이 제어 정보를 수신하는 횟수 또한 증가한다. 예를 들어, TTI가 약 100us 정도의 짧은 길이를 가질 경우, 약 10배 정도로 단말의 제어정보 수신 횟수가 증가한다.
또한, 단말은 제어 정보 수신시, 모든 TTI에서의 PDCCH(Physical downlink control channel)를 블라인드 디코딩(Blind Decoding)하는데, 제어 정보를 수신하는 횟수가 증가하고 짧아진 TTI에서 심볼을 수신하고 디코딩하는 과정 또한 증가함에 따라, 단말의 전력 소비가 더욱 증가하게 된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 저지연 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 효율적으로 전송할 수 있는 방법 및 그 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따른 제어 정보 전송 방법은, 저지연 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 방법에서, 단말들로부터 지연 시간 요구 사항을 획득하는 단계; 상기 단말들로부터의 지연 시간 요구 사항을 토대로, 단말별로 제어 정보를 전송하는 시간 간격을 결정하는 단계; 및 상기 결정된 시간 간격에 따라 단말별로 제어 정보를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 시간 간격을 결정하는 단계는 상기 지연 시간 요구 사항을 토대로 단말 별 제어 정보를 전송하는 제어 영역을 구성할 수 있다.
상기 시간 간격을 결정하는 단계는, 상기 지연 시간 요구 사항에 따른 설정치를 토대로 간격(interval)을 설정하는 단계; 단말별로 오프셋(offset)을 결정하는 단계; 상기 간격과 오프셋을 토대로 프레임 번호를 구하는 단계; 및 상기 구해진 프레임 번호에 대응하는 숏프레임(short frame)으로 제어 영역을 구성하는 단계를 포함한다.
상기 간격은 상기 설정치에 의하여 숏프레임(Shortframe) 단위로 계산되며, 상기 숏프레임은 기존 TTI(Transmission Time Interval)보다 짧은 TTI를 구성하는 서브 프레임을 나타낼 수 있다.
상기 프레임 번호를 구하는 단계는, (SN % 간격) == 오프셋의 조건을 만족하는 프레임 번호를 구하며, 상기 SN은 숏프레임 번호를 나타낼 수 있다.
상기 간격을 설정하는 단계에서, 전송 데이터를 전송하는데 소요되는 전송 지연 시간이 상기 지연 시간 요구 사항에 대응하는 시간보다 작거나 같도록 설정되며, 상기 전송 지연 시간은 상기 간격과 전송 데이터의 사용 TTI의 수에 따라 달라질 수 있다.
상기 제어 정보 전송 방법은 상기 간격 및 오프셋에 대한 정보를 단말로 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 시간 간격을 결정하는 단계는 단말의 종류에 따라 미리 설정된 지연시간 요구 사항을 토대로 간격과 오프셋을 구성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 제어 정보를 전송하는 단계는, 데이터 전송이 수행되는 자원의 위치를 나타내는 스타트(Start) 필드를 포함하는 자원 할당 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 제어 정보 전송 방법은, 저지연 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 방법에서, 숏프레임(Shortframe) 단위로 계산되는 시간 간격에 따라 단말별로 제어 정보를 전송하는 경우, 임의의 하나 또는 연속되는 숏프레임으로 이루어지는 설정 숏프레임에서 임의 단말이 제어정보 수신을 수행하지 않도록, 상기 설정 숏프레임보다 이전에 위치되는 숏프레임의 제어정보에 지시자를 추가하는 단계; 및 상기 이전에 위치되는 숏프레임에서 상기 지시자가 추가된 제어 정보를 전송하는 단계를 포함한다.
상기 지시자를 추가하는 단계는 n번째 숏프레임에서 임의 단말로 전송되어야 할 제어 정보가 없으면, n-1번째 숏프레임의 제어정보에 상기 지시자를 추가하고, 상기 전송하는 단계는, 상기 n-1번째 숏프레임에서 상기 지시자가 추가된 제어 정보를 전송할 수 있다.
상기 지시자를 추가하는 단계는 단말을 그룹별로 분류할 경우, 임의 단말 그룹내의 모든 단말에 대하여 n번째 숏프레임에서 전송되어야 할 제어 정보가 없는 경우, 상기 지시자를 추가할 수 있다.
상기 시간 간격은 단말들로부터의 지연 시간 요구 사항을 토대로 결정되며, 상기 지연 시간 요구 사항에 따른 설정치를 토대로 설정되는 간격(interval)과, 단말별 오프셋(offset)을 토대로 구해지는 프레임 번호들에 대응하는 숏프레임으로 구성되는 제어 영역을 통하여 상기 제어 정보가 전송될 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 제어 정보 전송 장치는, 저지연 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 장치에서, 안테나를 통하여 신호를 송수신하는 무선 주파수 변환기, 그리고 상기 무선 주파수 변환기와 연결되고, 제어 정보 전송 처리를 수행하는 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는, 단말들로부터 지연 시간 요구 사항을 획득하는 요구사항 획득부; 상기 단말들로부터의 지연 시간 요구 사항을 토대로, 단말별로 제어 정보를 전송하는 제어 영역을 구성하는 제어 영역 구성부; 및 상기 제어 영역을 통하여 단말별로 제어 정보를 전송하는 처리를 수행하는 제어 정보 전송 처리부를 포함한다.
상기 제어 영역 구성부는, 상기 지연 시간 요구 사항에 따른 설정치를 토대로 설정되는 간격(interval)과 단말 별 오프셋(offset)을 토대로 구해지는 프레임 번호들에 대응하는 숏프레임(short frame)으로 제어 영역을 구성할 수 있다.
상기 간격은 상기 설정치에 의하여 숏프레임(Shortframe) 단위로 계산되며, 상기 숏프레임은 기존 TTI(Transmission Time Interval)보다 짧은 TTI를 구성하는 서브 프레임을 나타내고, 전송 데이터를 전송하는데 소요되는 전송 지연 시간이 상기 간격과 전송 데이터의 TTI의 수에 따라 달라질 수 있다.
상기 제어 영역 구성부는, 상기 시간 간격을 결정하는 단계는 단말의 종류에 따라 미리 설정된 간격과 오프셋을 토대로 제어 영역을 구성할 수 있다.
상기 제어 정보 전송 처리부는, 데이터 전송이 수행되는 자원의 위치를 나타내는 스타트(Start) 필드를 포함하는 자원 할당 메시지를 전송할 수 있다.
상기 제어 정보 전송 장치는, n번째 숏프레임에서 임의 단말로 전송되어야 할 제어 정보가 없는 경우, 이를 나타내는 지시자를 n-1번째 숏프레임의 제어정보에 추가하여 전송하는 비수신 알림 처리부를 더 포함할 수 있다.
상기 비수신 알림 처리부는, 단말을 그룹별로 분류할 경우, 임의 단말 그룹내의 모든 단말에 대하여 n번째 숏프레임에서 전송되어야 할 제어 정보가 없는 경우, 상기 지시자를 추가하여 전송할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 저지연 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서, 단말별로 요구하는 지연 시간 특성에 따라 제어 정보를 전송하는 제어 영역이 전송되는 시간 간격을 다르게 함으로서, 단말이 제어 정보 수신을 위하여 무선 전송을 수신하고, 자신에게 전달되는 제어 정보가 있는지 판단하기 위한 디코딩 과정의 빈도를 크게 낮출 수 있다. 따라서 저지연을 지원하는 무선 네트워크에 접속하는 단말의 소모 전력을 낮출 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 저지연 서비스를 지원하는 이동 통신 시스템의 프레임 구조를 나타낸 도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 저지연 시스템의 제어 영역 및 자원 할당을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 저지연 시스템에서 단말별로 서로 다른 지연 시간을 요구하는 상황을 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 지연 시간 요구 사항별 PDCCH 구성을 나타낸 예시도이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 PDCCH 영역의 간격을 설정하는 것을 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 종류별로 PDCCH 영역을 미리 설정한 경우를 나타낸 도이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에서 스타트 필드를 이용하여 다른 숏프레임에서의 데이터 전송자원을 나타내는 것을 도시한 도이다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제어 정보 전송 방법의 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제어 정보 전송 방법의 개념을 나타낸 도이다.
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 정보 전송 장치 구조도이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
명세서 전체에서, 단말(terminal)은 이동 단말(mobile terminal, MT), 이동국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국(portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비(user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
또한, 기지국(base station, BS)은 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드B(evolved node B, eNodeB), 접근점(access point, AP), 무선 접근국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기(relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 중계 노드(relay node, RN), 기지국 역할을 수행하는 진보된 중계기(advanced relay station,ARS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기(high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국[펨토 기지국(femoto BS), 홈 노드B(home node B, HNB), 홈 eNodeB(HeNB), 피코 기지국(pico BS), 메트로 기지국(metro BS), 마이크로 기지국(micro BS) 등] 등을 지칭할 수도 있고, ABS, 노드B, eNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, RN, ARS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 저지연 시스템에서의 제어 정보 전송 방법 및 그 장치에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 저지연 서비스를 지원하는 이동 통신 시스템의 프레임 구조를 나타낸 도이다.
저지연 서비스를 지원하는 이동 통신 시스템 즉, 저지연 (Low Latency, LL) 시스템은 도 1에서와 같이, 짧은 전송 시간을 위하여, 짧은(short) TTI(Transmission Time Interval)로 이루어지는 프레임을 가진다.
TTI를 구성하는 각 서브프레임은 예를 들어, 최소 약 100us 정도로 구성될 수 있으며, 1 심볼로 이루어질 수 있다. 저지연 시스템은 레거시(legacy) 시스템과의 간섭방지 및 최소한의 호환성을 위하여 레거시 시스템과 같은 OFDM 심볼을 사용하며, TTI를 구성하는 OFDM 심볼의 개수는 TTI의 시간 제약에 의하여 결정될 수 있다. 예를 들면, TTI는 1 심볼로 이루질 수 있다. 1 심볼 TTI 이외에도, TTI는 2 심볼, 3 심볼들로 구성될 수 있다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 저지연 시스템의 제어 영역 및 자원 할당을 나타낸 도이다.
저지연 시스템에서 제어 정보가 전송되는 제어 영역은 도 2와 같이 할당될 수 있다. 도 2와 같이, PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)를 통하여 제어 정보가 있음을 지시하고, PDCCH(Physical downlink control channel)를 통하여 제어 정보를 전송할 수 있다.
저지연 시스템에서는 최소 1 심볼로 구성되는 TTI를 고려하고 있으므로, 시간이 나누어진 제어영역 및 데이터 영역이 구성되지 못할 수도 있다. 따라서 저지연 시스템에서는 전체 주파수의 일부분에서 제어 정보가 구성되어야 하며, 제어 정보가 구성되는 제어 영역은 고정되거나 또는 시스템 구성에 따라 가변될 수 있다. 즉, 도 3에서와 같이, 제어 정보가 구성되는 제어 영역의 위치가 가변될 수 있다.
한편, 저지연 시스템에서, 단말별로 서로 다른 지연 시간을 요구할 수 있다. 단말마다 사용하는 서비스가 다른 경우 사용하는 서비스에 따라 서로 다른 지연 시간을 요구할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 저지연 시스템에서 단말별로 서로 다른 지연 시간을 요구하는 상황을 나타낸 도이다.
예를 들어, 도 4에서와 같이, 단말1(UE A)는 가상 현실(virtual reality) 서비스를 받고, 단말2(UE B)는 VoIP(Voice over Internet Protocol) 서비스를 받으며, 단말 3(UE C)는 파일 전송 서비스를 받고, 단말 4(UE D)는 인터넷을 이용하여 인터랙티브 게임(interactive game) 서비스를 제공받는 경우, 각 단말마다 제공받는 서비스 특성에 따라 요구하는 지연 시간이 서로 다를 수 있다.
단말의 지연시간 요구 사항은 단말의 각 무선 베어러(Radio Bearer, RB)의 지연시간 요구 중 가장 짧은 것으로 대표될 수 있는데, 무선 베어러의 지연 시간 요구는 다음 표1과 같이 분류될 수 있다.
RB Lo CH PDCP RLC LCID MAC Hdr HARQ RNTI Tr CH Latency
DRB0 DL DTCH 0 USED UM/AM 3 Normal Normal C-RNTI DL SCH1 Normal
DRB1 DL DTCH 1 USED UM/AM 4 Normal Normal C-RNTI DL SCH1 Very Low
DRB2 DL DTCH 2 USED UM/AM 5 Normal Normal C-RNTI DL SCH1 Low
여기서, 레이턴시(Latency) 항목은 각 무선 베어러(RB)의 지연 시간 클래스를 나타낸다. 노멀(Normal)은 약 50~300ms의 지연 시간이 요구되는 것을 나타내는데, 노멀 클래스는 더 세분화 될 수 있다. 로우(Low) 및 베리 로우(Very Low) 클래스는 노멀보다 더 짧은 지연 시간 요구 사항을 가지는 것을 나타낸다. 예를 들어, 로우는 약 10ms의 지연 시간을 요구하며, 베리로우는 약 1ms의 지연시간을 요구한다.
이러한 분류 특성을 가지는 각 무선 베어러의 지연 시간 요구 사항은 무선 베어러 설정을 통하여 네트워크 및 기지국에 전달되며, 단말의 지연시간 요구를 판단하기 위한 정보로 사용된다.
이러한 단말의 지연 시간 요구 사항을 토대로 단말별로 제어 영역 즉, PDCCH를 구성할 수 있다. 첨부한 도 4에서와 같이, 단말별로 사용하는 서비스에 따라 지연 시간 요구 사항이 서로 다를 수 있으며, 이 경우, 도 5와 같이, 단말별로 PDCCH를 구성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 지연 시간 요구 사항별 PDCCH 구성을 나타낸 예시도이다.
기지국은 RRC(radio resource control) 구성(Configuration) 절차에서, 단말들의 지연시간 요구사항을 통하여 단말별 PDCCH 영역을 구성한다. 단말별 PDCCH 영역은 예를 들어, 오프셋(Offset) 및 간격(Interval)에 의해 정의될 수 있다. 단말의 지연시간 요구 사항에 따라 PDCCH 영역 사이의 간격(Interval)이 달라지는데, 간격은 지연 시간 요구 사항에 따른 설정치에 의하여 숏프레임(Shortframe) 단위로 계산될 수 있다. 여기서, 숏프레임은 짧은 TTI를 구성하는 각 서브프레임을 나타내며, TTI가 최소 약 100us 정도로 구성될 경우, 1 심볼로 구성될 수 있다. PDCCH 영역 구성을 위한 오프셋은 단말마다 동일한 값, 또는 서로 다른 값으로 설정될 수 있다. 그뿐만 아니라, 숏프레임 별로 PDCCH를 수신하는 단말 수, 또는 제어 정보의 크기가 크게 차이가 나는 경우, 이를 평탄화 하기 위하여 단말들의 오프셋을 변경할 수 있다.
이러한 오프셋과 간격을 토대로, (SN % Interval) == Offset 의 조건을 만족하는 SN(Shortframe Number)을 구하고, 구해진 SN에 대응하는 숏프레임에 대하여 PDCCH 영역을 구성한다.
이에 따라 도 5와 같이, 서로 다른 지연 시간 요구 사항을 가지는 단말별로 PDCCH 영역이 구성되어, 각 단말별로 제어 정보가 전송되는 시간 간격이 달라진다. VoIP 서비스를 위하여 100ms의 지연 시간을 요구한 단말2(UE B)과 파일 전송 서비스를 위하여 100ms의 지연 시간을 요구한 단말 3(UE C)에 비하여, 가상 현실 서비스를 위하여 1ms의 지연 시간을 요구하는 단말1(UE A)에 대하여, 제어 정보를 전송하는 제어 영역인 PDCCH 영역들이 전송되는 시간 간격이 짧다. 이와 같이 지연 시간 요구 사항이 높은 단말(UE A 또는 UE D)에 대해서는 PDCCH 영역이 전송되는 간격이 짧고, 지연 시간 요구 사항이 낮은 단말(UE B 또는 UE C)에 대해서는 PDCCH 영역이 전송되는 간격이 길도록 구성하여, 지연시간 요구가 낮은 단말들이 일부 TTI 에서 디코딩을 수행하지 않도록 한다. 그 결과, 모든 TTI에서 PDCCH를 디코딩하는 방법에 비하여, 단말별로 디코딩 횟수가 감소함에 따라 단말의 전력 소비가 감소될 수 있다.
단말의 지연시간 요구 사항에 따라 PDCCH 영역의 간격(Interval)을 설정하는 방법에 대하여 보다 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 PDCCH 영역의 간격을 설정하는 것을 나타낸 도이다.
기지국은 단말별 PDCCH 영역을 위한 간격을 설정할 때, 단말의 지연 시간 요구 사항을 고려한다.
자원 할당 정보 전달을 위한 최대 대기시간(Max waiting time)은 간격에 해당하며, 전송 시간(Transmitting time)은 할당하는 전송 데이터의 TTI의 길이에 해당한다. 예를 들어, 기지국이 단일 TTI 만을 이용하여 데이터를 전송하는 경우 전송시간은 1 숏프레임이며, 기지국이 여러 TTI를 통하여 데이터를 전송하는 경우 전송시간은 할당되는 TTI의 길이와 같다. 처리 시간(processing time)은 단말이 수신되는 데이터를 처리하기 위한 시간을 나타내며, 대략 전송된 TTI 길이의 3배로 정의될 수 있다.
간격을 I라고 하고 전송 데이터의 사용 TTI 수를 M으로 할 경우, 전송 지연 시간(Latency)은 대략적으로 하기와 같이 계산될 수 있다.
Figure pat00001
기지국은 단말의 전송 지연 시간을 요구되는 지연 시간보다 작거나 같도록 설정해 주어야 한다. 예를 들어, 100us의 TTI를 가지는 시스템에서 단말이 1ms의 지연 시간을 요구하는 경우, 단말이 2개의 TTI를 이용하여 데이터 전송을 수행하는 경우, 위의 수학식 1을 토대로 예상되는 전송 지연 시간은 I + 800us 이다. 이러한 전송 지연 시간이 1ms 보다 작기 위해서는, PDCCH 영역의 간격을 2 숏프레임보다 작거나 같도록 설정해 주어야 한다.
한편, 기지국이 PDCCH 영역을 구성할 때, 단말의 지연시간 요구뿐만 아니라 데이터 전송량도 고려하여 PDCCH 영역을 구성할 수 있다. 또한, 기지국은 PDCCH의 영역 구성을 변경할 수 있으며, RRC 재구성(Reconfiguration) 절차를 통하여 PDCCH의 영역 구성 변경을 수행할 수 있다.
위에 기술된 바와 같이, 각 단말의 지연 시간 요구 사항을 토대로 제어 정보를 전송하는 제어 영역인 PDCCH 영역을 구성하고, PDCCH 영역을 오프셋과 간격을 이용하여 구성하는 경우, 단말별 지연시간 요구 사항 및 데이터 요구량을 업데이트 하고, 이에 따른 오프셋 및 간격에 대한 정보를 단말로 전달하여야 한다.
이에 따라, 미리 단말 종류별로 PDCCH 영역을 설정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 단말 종류별로 PDCCH 영역을 미리 설정한 경우를 나타낸 도이다.
첨부한 도 7에 예시된 바와 같이, 단말의 종류를 단말의 레이턴시 특성에 따라 노멀과 로우 레이턴시로 분류하고, 각 단말의 종류에 따라 미리 오프셋과 간격을 설정한다. 그리고 설정된 오프셋과 간격을 토대로 각 단말 종류별로 PDCCH 영역을 도 7과 같이 미리 설정한다.
이러한 경우, 기지국은 단말 종류에 따라 설정된 PDCCH 영역만을 사용하여 제어 정보를 전송할 수 있다. 이 방법은 RRC 구성 절차와 무관하게 단말의 PDCCH 영역을 설정할 수 있다.
한편, 단말의 PDCCH 영역이 일부 숏프레임으로 제한되는 경우, PDCCH 영역이 자원 할당을 위한 PDCCH가 전송되는 숏프레임과 같은 숏프레임으로 한정하게 되면 데이터 전송 역시 일부 숏프레임으로 제한될 수 있다. 이 경우, 일부 숏프레임의 데이터 영역 혼잡으로 인하여 PDCCH를 적게 할당 받는 단말의 지연 시간이 더 길어질 수 있다. 따라서 제어 정보가 전달되는 PDCCH가 존재하는 숏프레임에서 다른 숏프레임에서의 데이터 전송을 위한 자원할당을 가능하도록 할 수 있다.
다른 숏프레임에서의 데이터 전송자원을 나타내기 위해서, 자원 할당 메시지 (Downlink Control Information 등)에 스타트(Start) 필드를 추가하여, 실제 데이터 전송이 수행되는 자원의 위치를 나타낸다.
도 8은 본 발명의 실시 예에서 스타트 필드를 이용하여 다른 숏프레임에서의 데이터 전송자원을 나타내는 것을 도시한 도이다.
제어 정보가 전달되는 PDCCH가 존재하는 숏프레임에서 자원 할당 메시지를 전송하면서, 자원 할당 메시지에 스타트 필드를 추가하여 전송한다. 스타트 필드는 실제 데이터 전송이 수행되는 자원의 위치, 예를 들어, start=4와 같이, PDCCH가 전송되는 숏프레임으로부터 4번째 숏프레임에서 데이터 전송이 수행됨을 알려준다.
도 9는 본 발명의 실시 예에 따른 제어 정보 전송 방법의 흐름도이다.
기지국(1)은 도 9에서와 같이, 단말들로부터 지연 시간 요구 사항을 획득한다(S100). 기지국(1)은 단말과의 무선 베어러 설정시 단말로부터 지연 시간 요구 사항(얘를 들어, 무선 베어러(RB)의 지연 시간 클래스)를 획득할 수 있다.
기지국(1)은 단말들로부터의 지연 시간 요구 사항을 토대로, 제어 정보를 전송하는 제어 영역인 PDCCH 영역을 구성한다(S110). 이때, 지연 시간 요구 사항을 토대로 숏프레임 단위로 간격(Interval)을 계산하고, 단말별로 오프셋(Offset)을 결정한다. 간격과 오프셋을 토대로 소정 조건을 만족하는 숏프레임 넘버를 구하고, 구해진 숏프레임 넘버에 대응하는 숏프레임을 이용하여 단말별 PDCCH 영역을 구성한다. 이 경우, 기지국은 오프셋 및 간격에 대한 정보를 단말로 전달할 수 있다.
그리고, 기지국(1)은 구성된 PDCCH 영역을 통하여 단말로 제어 정보를 전송한다(S120). 이때, 제어 정보 전송시, 제어 정보가 전달되는 PDCCH가 존재하는 숏프레임에서 자원 할당 메시지를 전송하면서, 자원 할당 메시지에 스타트 필드를 추가하여 전송하면서 실제 데이터 전송이 수행되는 자원의 위치를 알려 줄 수도 있다.
한편, 위에서 살펴본 바와 같이, 기지국(1)은 지연 시간 요구 사항을 획득하는 대신에, 단말의 종류를 확인하고 단말의 종류별로 미리 설정된 지연시간 요구사항을 이용하여, PDCCH 영역 구성을 위한 간격 및 오프셋을 도출하는 과정을 수행한 후, PDCCH 영역을 확인하고, 확인된 PDCCH 영역을 통하여 제어 정보를 전송할 수도 있다.
이러한 과정을 통하여, 각 단말의 지연 시간 요구 사항을 토대로 제어 정보를 전송하는 제어 영역인 PDCCH 영역을 구성하여, 지연시간 요구가 낮은 단말들이 일부 PDCCH 영역에서 디코딩을 수행하지 않도록 할 수 있다.
한편, 위에 기술된 실시 예에서는 지연시간 요구가 낮은 단말들이 일부 숏프레임에서 디코딩을 수행하지 않도록 하지만, 상대적으로, 지연시간 요구가 높은 단말, 또는 단말의 유형이 저지연 장치인 경우에는 많은 숏프레임에서 PDCCH 디코딩을 수행하여야 한다.
이에 따라, 본 발명의 다른 실시 예에서는 단말이 제어 정보를 기회적으로 비수신하도록 한다.
도 10은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 제어 정보 전송 방법의 개념을 나타낸 도이다.
본 발명의 다른 실시 예에서는 지연시간 요구가 높은 단말, 또는 단말의 유형이 저지연 장치인 단말(이들을 통합하여 설명의 편의상 저지연 단말이라고 명명함)이 상대적으로 많은 숏프레임에서 PDCCH 디코딩을 수행하고, 이에 따라 PDCCH 디코딩 오버헤드가 증가하는 것을 고려하여, 기회적인 제어 정보 비수신이 이루어지도록 한다. 즉, 기지국에서 기회적으로 특정 저지연 단말 또는 그룹에게 다음 전송시간 단위(TTI)에서의 제어정보 비 수신을 알려줄 수 있는 경우, 해당 저지연 단말, 또는 그룹에 속하는 단말의 제어정보 수신량을 감소할 수 있다.
구체적으로, 도 10에서와 같이, n번째 숏프레임에서 특정 단말 그룹 A로 전송되어야 할 제어 정보가 없는 경우, n-1번째 숏프레임의 제어정보에 별도의 지시자를 추가하여 다음 숏프레임 즉, n번째 숏프레임에서 디코딩할 필요가 없다는 것을 알려준다. 이러한 지시자를 설명의 편의상 "Not Decode PDCCH Indicator"라고 명명할 수 있다.
여기서, 단말 그룹은 제어정보 비수신을 위하여 임의로 정의되는 그룹이다. 기지국은 전체 단말들을 몇 개의 그룹으로 분류하고, 각 그룹별로 해당 그룹내의 모든 단말로 전송할 제어정보가 없는 경우, 제어 정보가 전송되지 않는 숏프레임의 직전 숏프레임에서 위와 같은 지시자를 이용하여 다음 숏프레임에서 디코딩을 수행할 필요가 없음을 알려준다. 이에 따라, 제어 정보에 추가된 지시자를 통하여 다음 숏프레임에서 전송되는 제어 정보가 없음을 미리 안 단말은 디코딩을 수행하지 않는다. 이에 따라 해당 그룹의 단말들의 제어정보 수신 오버헤드가 감소될 수 있다. 단말 그룹 설정은 그룹의 설정은 RRC 연결 설정시 설정될 수 있으며, 동작 중 그룹의 변경도 가능하다.
한편, 지시자(Not Decode PDCCH Indicator)는 그룹 단위 시그널링뿐만 아니라 단말 단위 시그널링도 가능하게 한다.
제어 정보 비수신을 위한 지시자는 연속된 여러 숏프레임에서의 제어 정보 비수신을 알려줄 수 있다. 즉, 각 그룹 또는 단말에 대하여 제어 정보가 전송되지 않는 숏프레임의 수에 대한 정보를 미리 지시자를 이용하여 알려줄 수 있다.
또한, 제어 정보 비수신 시그널링 시, 인접한 다음 숏프레임에서의 비수신 뿐만 아니라, 이후의 특정 숏프레임에서의 제어정보 비수신 정보를 지시자를 통하여 전달할 수 있다.
이러한 기회적 제어 정보 비수신을 위한 지시자 "Not Decode PDCCH Indicator"에 포함되는 정보는 표 2와 같을 수 있으며, 기존 LTE 시스템의 DCI(downlink control information)를 통하여 구현될 수 있다.
필드 길이 값(Value) 비고
Start shortframes 0 또는 3 (bits) 넌디코딩 숏프레임 시작 위치
(Start of non-decode shortframes)
값이 x이면, 해당 숏프레임 넘버 + x 번째의 숏프레임을 넌디코딩 시작 숏프레임으로 함
Number of non-decode shortframes 0 또는 3 (bits)
넌디코딩 숏프레임 개수
(Number of non-decode Shortframes)
값이 x이면, 단말은 시작 위치에서부터 x+1 개의 숏프레임에서 디코딩 수행않음
도 11은 본 발명의 실시 예에 따른 제어 정보 전송 장치 구조도이다.
첨부한 도 17에 도시되어 있듯이, 본 발명의 실시 예에 따른 셀 탐색 장치(100)는, 프로세서(110), 메모리(120) 및 무선 주파수(Radio Frequency, RF) 변환기(130)를 포함한다. 프로세서(110)는 위의 도 1 내지 도 10을 토대로 설명한 방법들을 구현하도록 구성될 수 있다.
이를 위하여, 프로세서(110)는 요구사항 획득부(111), 제어 영역 구성부(112), 제어 정보 전송 처리부(113)를 포함하며, 이외에도, 비수신 알림 처리부(114)를 더 포함한다.
요구사항 획득부(111)는 단말들로부터 지연 시간 요구 사항을 획득한다. 단말과의 무선 베어러 설정시 단말로부터 무선 베어러(RB)의 지연 시간 클래스를 획득하여 지연 시간 요구 사항으로 사용할 수 있다.
제어 영역 구성부(112)는 지연 시간 요구 사항을 토대로 제어 정보를 전송하는 제어 영역인 PDCCH 영역을 구성하여, 제어 정보가 전송되는 시간 간격을 다르게 한다. 지연 시간 요구 사항을 토대로 숏프레임 단위로 간격(Interval)을 계산하고, 단말별로 오프셋(Offset)을 결정하여, 간격과 오프셋을 토대로 소정 조건을 만족하는 숏프레임 넘버를 구하고, 구해진 숏프레임 넘버에 대응하는 숏프레임을 이용하여 PDCCH 영역을 구성한다.
이외에도, 제어 영역 구성부(112)는 단말의 종류를 확인하고 단말의 종류별로 미리 설정된 지연시간 요구사항을 이용하여, PDCCH 영역을 구성할 수도 있다.
제어 정보 전송 처리부(113)는 단말별로 구성된 제어 영역인 PDCCH 영역을 통하여 제어 정보는 전송한다. 이때, 제어 정보 전송 처리부(113)는 PDCCH 영역을 통하여 자원 할당 메시지를 전송하면서, 자원 할당 메시지에 스타트(Start) 필드를 추가하여, 다른 서브프레임 즉, 다른 숏프레임에서의 데이터 전송자원을 나타내는 위치를 표시할 수 있다.
비수신 알림 처리부(114)는 단말의 기회적인 제어 정보 비수신이 이루어지도록 한다. 이를 위하여, 비수신 알림 처리부(114)는 n번째 숏프레임에서 특정 단말 그룹으로 전송되어야 할 제어 정보가 없는 경우, n-1번째 숏프레임의 제어정보에 별도의 지시자를 추가하여 다음 숏프레임 즉, n번째 숏프레임에서 디코딩할 필요가 없다는 것을 알려준다.
메모리(120)는 프로세서(110)와 연결되고 프로세서(110)의 동작과 관련한 다양한 정보를 저장한다. RF 변환기(130)는 프로세서(110)와 연결되며 무선 신호를 송신 또는 수신한다.
본 발명의 실시 예는 이상에서 설명한 장치 및/또는 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하기 위한 프로그램, 그 프로그램이 기록된 기록 매체 등을 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (20)

  1. 저지연 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 방법에서,
    단말들로부터 지연 시간 요구 사항을 획득하는 단계;
    상기 단말들로부터의 지연 시간 요구 사항을 토대로, 단말별로 제어 정보를 전송하는 시간 간격을 결정하는 단계; 및
    상기 결정된 시간 간격에 따라 단말별로 제어 정보를 전송하는 단계
    를 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
  2. 제1항에 있어서
    상기 시간 간격을 결정하는 단계는 상기 지연 시간 요구 사항을 토대로 단말 별 제어 정보를 전송하는 제어 영역을 구성하는, 제어 정보 전송 방법.
  3. 제2항에 있어서
    상기 시간 간격을 결정하는 단계는
    상기 지연 시간 요구 사항에 따른 설정치를 토대로 간격(interval)을 설정하는 단계;
    단말별로 오프셋(offset)을 결정하는 단계;
    상기 간격과 오프셋을 토대로 프레임 번호를 구하는 단계; 및
    상기 구해진 프레임 번호에 대응하는 숏프레임(short frame)으로 제어 영역을 구성하는 단계
    를 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
  4. 제3항에 있어서
    상기 간격은 상기 설정치에 의하여 숏프레임(Shortframe) 단위로 계산되며, 상기 숏프레임은 기존 TTI(Transmission Time Interval)보다 짧은 TTI를 구성하는 서브 프레임을 나타내는, 제어 정보 전송 방법.
  5. 제3항에 있어서
    상기 프레임 번호를 구하는 단계는, (SN % 간격) == 오프셋 의 조건을 만족하는 프레임 번호를 구하며, 상기 SN은 숏프레임 번호를 나타내는, 제어 정보 전송 방법.
  6. 제3항에 있어서
    상기 간격을 설정하는 단계에서,
    전송 데이터를 전송하는데 소요되는 전송 지연 시간이 상기 지연 시간 요구 사항에 대응하는 시간보다 작거나 같도록 설정되며, 상기 전송 지연 시간은 상기 간격과 전송 데이터의 사용 TTI의 수에 따라 달라지는, 제어 정보 전송 방법.
  7. 제3항에 있어서
    상기 간격 및 오프셋에 대한 정보를 단말로 전송하는 단계
    를 더 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
  8. 제2항에 있어서
    상기 시간 간격을 결정하는 단계는 단말의 종류에 따라 미리 설정된 지연시간 요구 사항을 토대로 간격과 오프셋을 구성하는 단계를 더 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
  9. 제1항에 있어서
    상기 제어 정보를 전송하는 단계는,
    데이터 전송이 수행되는 자원의 위치를 나타내는 스타트(Start) 필드를 포함하는 자원 할당 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
  10. 저지연 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 방법에서,
    숏프레임(Shortframe) 단위로 계산되는 시간 간격에 따라 단말별로 제어 정보를 전송하는 경우,
    임의의 하나 또는 연속되는 숏프레임으로 이루어지는 설정 숏프레임에서 임의 단말이 제어정보 수신을 수행하지 않도록, 상기 설정 숏프레임보다 이전에 위치되는 숏프레임의 제어정보에 지시자를 추가하는 단계; 및
    상기 이전에 위치되는 숏프레임에서 상기 지시자가 추가된 제어 정보를 전송하는 단계
    를 포함하는, 제어 정보 전송 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 지시자를 추가하는 단계는 n번째 숏프레임에서 임의 단말로 전송되어야 할 제어 정보가 없으면, n-1번째 숏프레임의 제어정보에 상기 지시자를 추가하고,
    상기 전송하는 단계는, 상기 n-1번째 숏프레임에서 상기 지시자가 추가된 제어 정보를 전송하는, 제어 정보 전송 방법.
  12. 제11항에 있어서
    상기 지시자를 추가하는 단계는 단말을 그룹별로 분류할 경우, 임의 단말 그룹내의 모든 단말에 대하여 n번째 숏프레임에서 전송되어야 할 제어 정보가 없는 경우, 상기 지시자를 추가하는, 제어 정보 전송 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 시간 간격은 단말들로부터의 지연 시간 요구 사항을 토대로 결정되며, 상기 지연 시간 요구 사항에 따른 설정치를 토대로 설정되는 간격(interval)과, 단말별 오프셋(offset)을 토대로 구해지는 프레임 번호들에 대응하는 숏프레임으로 구성되는 제어 영역을 통하여 상기 제어 정보가 전송되는, 제어 정보 전송 방법.
  14. 저지연 서비스를 제공하는 이동 통신 시스템에서 제어 정보를 전송하는 장치에서,
    안테나를 통하여 신호를 송수신하는 무선 주파수 변환기, 그리고
    상기 무선 주파수 변환기와 연결되고, 제어 정보 전송 처리를 수행하는 프로세서를 포함하며,
    상기 프로세서는,
    단말들로부터 지연 시간 요구 사항을 획득하는 요구사항 획득부;
    상기 단말들로부터의 지연 시간 요구 사항을 토대로, 단말별로 제어 정보를 전송하는 제어 영역을 구성하는 제어 영역 구성부; 및
    상기 제어 영역을 통하여 단말별로 제어 정보를 전송하는 처리를 수행하는 제어 정보 전송 처리부
    를 포함하는, 제어 정보 전송 장치.
  15. 제14항에 있어서
    상기 제어 영역 구성부는, 상기 지연 시간 요구 사항에 따른 설정치를 토대로 설정되는 간격(interval)과 단말 별 오프셋(offset)을 토대로 구해지는 프레임 번호들에 대응하는 숏프레임(short frame)으로 제어 영역을 구성하는, 제어 정보 전송 장치.
  16. 제15항에 있어서
    상기 간격은 상기 설정치에 의하여 숏프레임(Shortframe) 단위로 계산되며, 상기 숏프레임은 기존 TTI(Transmission Time Interval)보다 짧은 TTI를 구성하는 서브 프레임을 나타내고, 전송 데이터를 전송하는데 소요되는 전송 지연 시간이 상기 간격과 전송 데이터의 TTI의 수에 따라 달라지는, 제어 정보 전송 장치.
  17. 제14항에 있어서
    상기 제어 영역 구성부는, 상기 시간 간격을 결정하는 단계는 단말의 종류에 따라 미리 설정된 간격과 오프셋을 토대로 제어 영역을 구성하는, 제어 정보 전송 장치.
  18. 제14항에 있어서
    상기 제어 정보 전송 처리부는, 데이터 전송이 수행되는 자원의 위치를 나타내는 스타트(Start) 필드를 포함하는 자원 할당 메시지를 전송하는, 제어 정보 전송 장치.
  19. 제14항에 있어서
    n번째 숏프레임에서 임의 단말로 전송되어야 할 제어 정보가 없는 경우, 이를 나타내는 지시자를 n-1번째 숏프레임의 제어정보에 추가하여 전송하는 비수신 알림 처리부
    를 더 포함하는, 제어 정보 전송 장치.
  20. 제19항에 있어서
    상기 비수신 알림 처리부는, 단말을 그룹별로 분류할 경우, 임의 단말 그룹내의 모든 단말에 대하여 n번째 숏프레임에서 전송되어야 할 제어 정보가 없는 경우, 상기 지시자를 추가하여 전송하는, 제어 정보 전송 장치.
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