KR20180049742A

KR20180049742A - 면허 대역과 비면허 대역을 이용한 통신 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR20180049742A
Application number: KR1020160146039A
Authority: KR
Inventors: 강대호; 박성진; 이형열; 조원준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-11-03
Filing date: 2016-11-03
Publication date: 2018-05-11
Also published as: US10674368B2; US20180124613A1; EP3504898B1; WO2018084658A1; EP3504898A4; EP3504898A1

Abstract

전자 장치가 개시된다. 상기 전자 장치는, 프로세서; 및 면허 대역(licensed band) 및 비면허 대역(unlicensed band)을 통해 기지국과 통신하는 통신 회로를 포함하고, 상기 통신 회로는 상기 면허 대역을 통해 제1 RV(redundancy version)를 갖는 제1 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하고 상기 비면허 대역을 통해 상기 제1 전송 블록과 동일한 전송 데이터를 포함하고 제2 RV를 갖는 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송할 수 있다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

면허 대역과 비면허 대역을 이용한 통신 방법 및 그 장치{Method and Apparatus for Communication using Licensed Band and Unlicensed Band}

본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 면허 대역과 비면허 대역을 이용하여 데이터를 전송하는 기술과 관련된다.

무선 이동 통신 시스템에서 데이터의 전송 속도를 증가시키는 한가지 방법은 상대적으로 넓은 대역폭(bandwidth)을 사용하는 것이다. 예를 들어, LTE(long-term evolution)에서는 복수의 요소 반송파(component carrier (CC))를 결합하는 반송파 집성(carrier aggregation (CA)) 기술을 사용하여 송신 또는 수신 속도를 증가시킬 수 있다.

최근에는 비면허 대역의 일부를 요소 반송파로 사용하여 전송 속도를 증가시키는 LAA(licensed-assisted accessing using LTE) 및 eLAA (enhanced licensed-assisted accessing using LTE) 기술이 도입되고 있다. 예를 들어, 단말은 면허 대역에 해당하는 요소 반송파를 이용하여 네트워크에 접속하고 무선 통신 서비스를 제공받는다. 단말은 기지국의 제어 하에 면허 대역의 요소 반송파와 비면허 대역에 해당하는 요소 반송파를 집성하여 하향링크 데이터 전송(LAA) 및 상향링크 데이터 전송 (eLAA)에 활용할 수 있다.

그러나 기지국의 스케줄링 동작에 의해 단말이 시간 및 주파수 자원을 배타적으로 이용할 수 있는 면허 대역에 비해, 비면허 대역의 자원은 누구나 이용할 수 있다. 따라서 비면허 대역의 자원을 사용하기 위해서는 해당 비면허 대역을 사용하는 다른 전송의 유무를 확인하는 CCA (clear channel assessment) 체크 동작이 수행되어야 한다. 이를 LBT(listen-before-talk) 절차(procedure)라고 한다. 만약 LBT 절차에서 비면허 대역이 이미 점유된 것으로 판단된 경우, 단말은 비면허 대역을 이용한 전송을 수행하지 못하고 대기하여야 한다.

따라서 eLAA 상향 링크 전송에서, 단말이 기지국으로부터 할당 받은 비면허 대역에서 LBT 절차의 수행 결과, 이미 해당 채널이 점유되어 있어서 데이터 전송을 시도하지 못하는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우 단말이 전달하고자 하는 전송 블록은 기지국으로부터 할당 받은 비면허 대역의 자원을 통해 곧바로 기지국으로 전달될 수 없고, 비면허 대역 내에서 추가적인 자원 할당 과정을 거친 이후에 전달될 수 있다. 이는 전반적인 데이터 전송 지연 및 시그널링 오버헤드(signaling overhead)의 증가를 가져올 수 있다.

본 문서에서 개시되는 실시 예들은, 전술한 문제 및 본 문서에서 제기되는 과제들을 해결하기 위한 비면허 대역을 이용한 통신 방법 및 그 장치를 제공할 수 있다.

본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 프로세서; 및 면허 대역(licensed band) 및 비면허 대역(unlicensed band)을 통해 기지국과 통신하는 통신 회로를 포함하고, 상기 통신 회로는 상기 면허 대역을 통해 제1 RV(redundancy version)를 갖는 제1 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하고 상기 비면허 대역을 통해 상기 제1 전송 블록과 동일한 전송 데이터를 포함하고 제2 RV를 갖는 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송할 수 있다.

또한 본 문서에 개시되는 다른 실시 예에 따른 전자 장치는, 프로세서; 및 면허 대역(licensed band) 및 비면허 대역(unlicensed band)을 통해 기지국과 통신하는 통신 회로를 포함하고, 상기 통신 회로는 상기 면허 대역을 통해 제1 전송 데이터를 포함하는 제1 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하고 상기 비면허 대역을 통해 제2 전송 데이터를 포함하는 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하고, 상기 통신 회로는 제1 전송 모드에서 상기 제1 전송 데이터와 상기 제2 전송 데이터를 서로 다른 데이터로 설정하고, 제2 전송 모드에서 상기 제1 전송 데이터와 상기 제2 전송 데이터를 동일하게 설정할 수 있다.

또한, 본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 단말의 데이터 전송 방법은, 상기 단말의 전송 모드가 제1 전송 모드인 경우, 면허 대역을 통해 제1 전송 데이터를 포함하는 제1 전송 블록을 기지국으로 전송하고 비면허 대역을 통해 상기 제1 전송 데이터와 다른 제2 전송 데이터를 포함하는 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하는 동작, 및 상기 단말의 전송 모드가 제2 전송 모드인 경우, 상기 면허 대역을 통해 상기 제1 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하고 상기 비면허 대역을 통해 상기 제1 전송 데이터와 동일한 제2 전송 데이터를 포함하는 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하는 동작을 포함할 수 있다.

본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들에 따르면, 단말이 면허 대역의 신호 품질, 데이터 트래픽, QoS(Quality of Service) 요구 사항 등을 고려하여 면허 대역과 비면허 대역을 이용한 데이터 전송을 동적으로 활용할 수 있다.

그에 따라 비면허 대역에서의 무선 자원 사용 효율 및 사용자가 경험하는 QoE(Quality of Experience)가 향상될 수 있다.

이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.

도 1은 일 실시 예에 따른 비면허 대역을 이용한 통신 환경을 나타낸다.
도 2는 일 실시 예에 따른 면허 대역 및 비면허 대역의 데이터 전송의 타이밍을 나타낸다.
도 3은 일 실시 예에 따른 전송 모드에 따른 단말의 데이터 전송 동작을 나타낸다.
도 4는 일 실시 예에 따른 단말이 멀티플렉스(multiplexing) 모드로 전송을 수행한 상황에서, 기지국이 단말의 전송 모드를 인지하고 있는 경우의 동작 흐름도이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 기지국이 단말에 할당한 PUSCH를 나타낸다.
도 6은 다른 실시 예에 따른 단말이 다이버시티(diversity) 모드로 전송을 수행한 상황에서, 기지국이 단말의 전송 모드를 인지하고 있는 경우의 동작 흐름도이다.
도 7 및 도 8은 일 실시 예에 따른 기지국이 단말의 전송 모드를 인지하지 못한 경우의 동작 흐름도이다.

이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.

이하, 첨부 도면을 참조하여, 다양한 실시 예에 따른 전자 장치가 설명된다. 본 문서에서, 사용자라는 용어는 전자 장치를 사용하는 사람 또는 전자 장치를 사용하는 장치 (예: 인공지능 전자 장치)를 지칭할 수 있다.

1. 통신 환경

도 1은 일 실시 예에 따른 비면허 대역을 이용한 통신 환경을 나타낸다.

도 1을 참조하면, 단말(100)은 기지국(200)과 면허 대역(10) 및 비면허 대역(20)을 통해 통신할 수 있다. 면허 대역(10)은 통신 사업자에 의해 인증된 단말(100)이 배타적으로 액세스 할 수 있는 주파수 대역에 해당할 수 있다. 비면허 대역(20)은 모든 단말이 자유롭게 액세스 할 수 있는 주파수 대역에 해당할 수 있다. 예를 들어, 북미 지역에서 850MHz 주파수 대역은 AT&T 통신 사업자에 가입된 단말이 액세스 할 수 있지만 2.4GHz 또는 5GHz 주파수 대역의 Wi-Fi 네트워크는 모든 단말이 액세스 할 수 있다. 이 경우, 단말(100)은 850MHz 주파수 대역을 면허 대역(10)으로서 이용하고, 동시에 비면허 대역(20) 내에서 Wi-Fi, LTE-U, LTE-LAA (Licensed Assisted Access), LTE-eLAA (enhanced Licensed Assisted Access) 등의 기술을 활용하여 추가적인 데이터 통신 링크를 제공할 수 있다.

단말(100)은 프로세서(110) 및 통신 회로(120)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 프로세서(110)은 AP(application processor)로, 통신 회로(120)는 CP(communication processor)로 참조될 수 있다. 통신 회로(120)는 면허 대역(10) 및 비면허 대역(20)을 동시에 지원하는 제1 모듈과 비면허 대역(20)을 지원하는 제2 모듈을 포함하거나, 제1 모듈 및 제2 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 모듈은 LTE-U, LTE-LAA, LTE-eLAA 등의 면허 대역(10) 및 비면허 대역(20)에 대한 동시 전송을 지원하는 기술이 적용된 셀룰러 모듈(121)에, 제2 모듈은 비면허 대역(20) 만을 사용하여 데이터 통신을 제공하는 Wi-Fi 모듈(122)에 해당할 수 있다.

셀룰러 모듈(121)은 셀룰러 네트워크에 해당하는 주파수 대역의 신호 및 비면허 대역(20)(예: Wi-Fi)에 해당하는 주파수 대역의 신호를 송신/수신하는 안테나 및 신호 처리를 위한 증폭 회로, 필터 회로 등을 포함할 수 있다. Wi-Fi 모듈(122)은 Wi-Fi 네트워크에 해당하는 주파수 대역의 신호를 송신/수신하는 안테나 및 신호 처리를 위한 증폭 회로, 필터 회로 등을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 셀룰러 모듈(121)과 Wi-Fi 모듈(122)은 통신 회로(120)에 포함되는 RF 블록(radio frequency block)으로 구현될 수 있다.

이 외에도 단말(100)은 메모리, 디스플레이와 같이 도 1에 도시되지 않은 구성 요소들을 더 포함할 수 있다. 단말(100)이 포함할 수 있는 확장 구성에 대해서는 후술한다.

기지국(200)은 단말(100)로부터 수신되는 데이터를 처리할 수 있다. 기지국(200)은 하나 이상의 기지국을 포함할 수도 있다. 또한 본 문서에서 기지국(200)은 상황에 따라 수신 측, 또는 수신 단말로 이해 또는 대체될 수 있다. 예를 들어, 수신 회로(210)는 면허 대역(10) 또는 비면허 대역(20)을 통해 데이터를 수신하고, 수신된 데이터를 확인한 후, 상위 계층으로 데이터를 전달하거나 단말(100)로 ACK(acknowledge) 또는 NACK(non-ACK)를 전송할 수 있다.

기지국(200)은 기지국(200)의 전반적인 동작을 제어하는 제어부(control unit)를 더 포함할 수 있다. 제어부는 복수의 프로세서에 의해 구현될 수 있다. 제어부는 기지국(200)에 접속한 단말(100)의 스케줄링 및 단말(100)이 사용 가능한 무선 자원의 할당 등을 수행할 수 있다.

2. 전송 모드

단말(100)은 셀룰러 모듈(121)을 통해 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)을 동시에 이용하여 기지국(200)으로 데이터를 전송할 수 있다. 예를 들어, MAC(media access control) 계층에서 데이터 전송은 HARQ(hybrid automatic repeat request) 동작에 따라 전송 블록(transport block) 단위로 수행될 수 있다. 단말(100)은 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)에서 전송 모드에 따라 전송 블록을 다르게 구성할 수 있다. 이하에서는 도 2를 참고하여 예시적인 전송 모드로서 다이버시티 모드와 멀티플렉스 모드를 설명한다.

2.1. 다이버시티 모드(diversity mode)

도 2를 참고하면, 단말(100)은 상향 링크(uplink)를 통한 트래픽 전송이 필요한 경우, t0에서 기지국(200)으로 데이터 전송을 위해 필요한 PUSCH(Physical Uplink Shared Channel) 자원을 요청할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 기지국(200)으로 SR(scheduling request)을 요청할 수 있다. 단말(100)은 면허 대역(10)에 해당하는 요소 반송파의 제어 채널(예: PUCCH(Physical Uplink Control Channel)), 또는 비면허 대역(20)에 해당하는 요소 반송파의 제어 채널을 통해 기지국(200)으로 SR을 전송할 수 있다. 다른 예시로, 이미 할당된 PUSCH가 있는 경우, 단말(100)은 BSR(buffer status report)을 PUSCH 전송에 피기백(piggyback)하여 기지국(200)으로 전송할 수 있다. 이 경우, 비면허 대역(20) 내의 요소 반송파를 이용한 통신은 활성화되어 있을 수도 있고, 기지국(200)에 의한 무선 자원의 스케줄링 이후에 활성화 될 수도 있다.

기지국(200)은 단말(100)로부터의 무선 자원 요청에 응답하여, t1에서 단말(100)로 자원의 사용 허가(UL grant)를 전달할 수 있다. 예를 들어, 기지국(200)은 SR 및/또는 BSR을 수신하면, 단말(100)이 상향 링크 전송에 사용할 수 있는 면허 대역(10) 및/또는 비면허 대역(20)의 자원에 대한 허가(예: UL grant) 정보를 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)를 통해 단말(100)로 전달할 수 있다. 여기서 UL 승인(UL grant)는 면허 대역(10) 내의 요소 반송파 및/또는 비면허 대역(20) 내의 요소 반송파에 해당하는 무선 자원으로 구성될 수 있으며, 기지국(200)은 단말(100)에게 단일 서브프레임 혹은 복수의 서브프레임에 적용되는 UL 승인을 부여할 수 있다. 또한, 단말(100)이 기지국(200)으로부터 부여 받은 면허 대역(10) 및 비면허 대역(20)의 무선 자원의 시간적인 분포는 서로 상이할 수 있으나, 본 문서에서는 설명의 편의를 위해 각각의 무선 자원들은 서로 동일한 시간의 서브프레임(subframe)에 존재하는 것으로 가정한다.

도 2에서는 단말(100)이 상향 링크 전송을 허가 받은 시점이 t2인 것으로 가정한다. 단말(100)이 면허 대역(10)에서 t2부터 데이터를 전송하는 것은 문제가 되지 않는다. 단말(100)은 비면허 대역(20)에서 t2부터 데이터를 전송하는 것이 가능한지 확인하기 위해, t2 이전에 비면허 대역(20)의 요소 반송파에서 LBT 조건에 의한 CCA를 수행할 수 있다. CCA 수행 결과 데이터 전송이 불가능한 경우, 해당 전송 구간에서의 비면허 대역(20)을 통한 상향 링크 데이터 전송은 수행되지 않는다. CCA 수행 결과 데이터의 전송이 가능한 경우, 단말(100)은 면허 대역(10)에서 전송하는 데이터와 동일한 데이터를 비면허 대역(20)에서도 전송할 수 있다. 본 문서에서는 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)에서 동일한 데이터를 전송하는 전송 모드를 다이버시티 모드로 참조한다.

다이버시티 모드에서 단말(100)은 전송 데이터가 있는 경우, 전송 데이터에 채널 코딩(channel coding) 및 인터리빙(interleaving) 등의 채널 부호화 과정을 적용하여 비트 열(bit stream)을 생성할 수 있다. 비트 열은 데이터 비트 및 패리티 비트(parity bit)를 포함할 수 있다. 예를 들어 단말(100)이 상향 링크를 통해 전송할 데이터의 비트 열

라고 가정하면, 단말(100)은 채널 코딩, 인터리빙 등을 통해 복수의 비트 열

,

등을 생성할 수 있다. 단말(100)은 생성된 복수의 비트 열을 원형 버퍼(circular buffer)에 저장하고, 이 중 일부를 전송 블록으로 구성하여, 기지국(200)으로부터 할당 받은 무선 자원을 통해 수신 측으로 전송할 수 있다. 여기서 전송 블록은 RV(redundancy version)으로 구분될 수 있다. 예를 들어,

는 RV0,

은 RV1과 같은 방식으로 구별될 수 있다. 서로 다른 RV에 해당하는 전송 블록은, 동일한 데이터 비트 및 서로 다른 패리티 비트를 포함할 수 있다. 다이버시티 모드에서 단말(100)은 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)에 서로 다른 RV를 가진 전송 블록들을 할당하여 전송함으로써 동일한 데이터를 서로 다른 부호화 형태로 기지국(200)으로 전송하게 된다.

단말(100)이 다이버시티 모드로 데이터를 전송하는 경우, 기지국(200)은 면허 대역(10)을 통해 수신된 비트 열과 비면허 대역(20)을 통해 수신된 비트 열을 이용하여 복호화를 시도할 수 있다. 예를 들어, 기지국(200)은 면허 대역(10)을 통해 수신된 제1 비트 열을 버퍼(220)(예: 소프트 버퍼)에 저장해두고, 제2 비트 열이 수신되면 제1 비트 열과 제2 비트 열을 결합하여 복호화를 시도할 수 있다. 이 경우, 제1 비트 열과 제2 비트 열은 동일한 데이터 비트를 포함하고 패리티 비트만 서로 다르기 때문에 복호화의 성공 확률이 증가할 수 있다. 따라서, 다이버시티 모드는 데이터의 손실 우려가 있거나 데이터 손실의 최소화가 요구되는 통신 환경에서 동작할 수 있다. 예를 들어, 면허 대역(10)의 신호 품질이 일정 수준 이하로 저하될 때(예: 약전계(weak electric field) 상황), 및/또는 음성/영상과 같은 높은 품질을 요구하는 데이터 트래픽을 상향 링크로 전송할 때 단말(100)은 다이버시티 모드로 데이터를 전송할 수 있다.

2.2. 멀티플렉스 모드(multiplexing mode)

일 실시 예에서, 단말(100)은 면허 대역(10)을 통해 제1 비트 열을 전송하고, 제1 비트 열과 다른 데이터 비트를 포함하는 제2 비트 열을 비면허 대역(20)을 통해 전송할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 비트 열

에 해당하는 데이터와 비트 열

에 해당하는 데이터에 대해 채널 코딩, 인터리빙 등을 수행하여 복수의 비트 열

,

및

,

등을 생성할 수 있다. 단말(100)은 면허 대역에서는

,

을 전송하고, 비면허 대역에서는

,

를 전송할 수 있다.

즉, 동일한 데이터를 서로 다른 채널을 통해 전송하는 다이버시티 모드와 달리, 멀티플렉스 모드에서 단말(100)은 서로 다른 데이터를 서로 다른 채널을 통해 전송하기 때문에, 전송 속도가 증가할 수 있다.

단말(100)이 멀티플렉스 모드로 데이터를 전송하는 경우, 기지국(200)은 면허 대역(10)을 통해 수신된 비트 열과 비면허 대역(20)을 통해 수신된 비트 열을 각각 복호화할 수 있다. 복호화에 실패하는 경우, 기지국(200)은 면허 대역(10) 및 비면허 대역(20)을 통해 각각 NACK를 전송할 수 있다.

멀티플렉스 모드와 다이버시티 모드는 서로 다른 네트워크 환경에서 유리하게 작용할 수 있다. 예를 들어, 멀티플렉스 모드는 면허 대역(10)의 통신 상태가 양호한 경우 데이터 전송 속도에서 많은 이득을 보지만, 통신 상태가 불량한 경우 잦은 재전송으로 인한 전송 지연이 발생할 수 있다. 반대로 다이버시티 모드는 약전계 상황에서도 데이터를 안정적으로 전송할 수 있다. 또한, 비면허 대역(20)의 채널이 혼잡할 경우, 멀티플렉스 모드에서는 비면허 대역(20) 내 재전송이 발생하여 전송 지연이 발생할 소지가 있지만, 다이버시티 모드에서는 비면허 대역(20)에서 전송 실패가 발생하더라도 별도의 재전송 과정을 수반하지 않기 때문에 불필요한 전송 지연을 발생시키지 않는다. 따라서, 단말(100)은 전계 상황 및 비면허 대역 채널 복잡도 등 여러 가지 조건을 고려하여 상황에 따라 동적으로 전송 모드를 결정할 수 있다.

3. 상향 링크 전송 모드의 선택

3.1. 전송 모드가 지정된 경우

일 실시 예에서, 단말(100)은 기지국(200)으로부터 전송 모드에 대한 정보를 수신할 수 있다. 예를 들어, 기지국(200)은 단말(100)로 상향 링크 전송을 허가할 때, UL 승인 시그널링 메시지에 단말(100)의 전송 모드를 나타내는 필드를 추가할 수 있다. 예를 들어 상기 필드는 1 비트(bit)의 크기를 가질 수 있다. 상기 필드가 멀티플렉스 모드를 지시하면 단말(100)은 멀티 플렉스 모드로 데이터 전송을 수행하고, 상기 필드가 다이버시티 모드를 지시하면 단말(100)은 다이버시티 모드로 데이터 전송을 수행할 수 있다.

다른 예시로서, 전송 모드를 지정하기 위해 기지국(200)은 단말(100)로 면허 대역(10)의 자원 및 비면허 대역(20)의 자원 각각에 대하여 전송하는 UL grant 내부에 정의된 필드를 활용할 수 있다. 예를 들어, 최근 정의된 3GPP Rel-14 표준에 따르면 비면허 대역(20) 내에서 UL grant를 의미하는, 즉 PUSCH 자원 할당 정보를 담은 DCI(Downlink Control Information) format 0A/4A 가 새로 추가 되었는데, 여기에는 해당 UL grant가 적용되는 반송파 채널을 나타내는 3 비트의 반송파 지시자(carrier indicator) 필드, 할당 받은 PUSCH에서의 전송 블록 관리를 담당하는 HARQ 프로세스를 나타내는 4 비트의 HARQ 프로세스 넘버(process number) 필드, 그리고 기지국이 수신하고자 하는 전송 블록의 RV를 나타내는 2 비트의 리던던시 버전(redundancy version) 필드가 존재한다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기지국(200)은 이 필드들의 값을 적절히 조합해서 활용하면 단말(100)이 비면허 대역(20) 내 PUSCH 자원을 멀티플렉스 모드로 사용해야 하는지, 아니면 다이버시티 모드로 사용해야 하는 지를 알려 줄 수 있다.

예를 들어, 기지국(200)은 단말(100)이 멀티플렉스 모드로 동작하기 원하는 경우 면허 대역(10)에서 새로운 데이터의 상향 링크 전송을 유도하기 위해 단말(100)로 NDI (New Data Indicator) 필드 값을 1로 설정한 UL grant를 면허 대역(10)을 통해 단말로 전송할 수 있다. 단말(100)은 NDI 필드 값이 1인 UL grant를 수신하면, 할당된 PUSCH 자원으로 기존에 전송하지 않은 새로운 데이터를 전송할 수 있다. 이때 기지국(200)이 비면허 대역(20)에서 단말(100)으로 보내는 UL grant의 반송파 지시자 필드(carrier indicator field)를 해당 비면허 대역(20)의 반송파를 가리키는 값으로 설정한다면, 이 UL grant를 수신한 단말(100)은 비면허 대역(20)에서 독립적인 상향링크 전송을 수행하라는 것으로 인지하고 면허 대역(10)에서 전송되는 데이터와 상이한 데이터를 포함하는 전송 블록을 비면허 대역(20)을 통해 기지국(200)으로 전송할 수 있다. 즉, 단말(100)은 멀티플렉스 모드로 동작할 수 있다.

기지국(200)이 단말(100)에 대해 다이버시티 모드를 지정하고자 하는 경우에는, 기지국(200)이 비면허 대역(20)으로 단말(100)에게 보내는 UL grant의 carrier indication 필드 값을 다이버시티 모드에 적용되는 면허 대역(10) 반송파로, HARQ process number를 면허 대역(10) 반송파에서 사용되는 HARQ process number로, redundancy version 필드를 면허 대역(10) 반송파에서 전송되는 전송블록의 RV값과 다른 값을 지정하도록 함으로써 이 UL grant를 수신한 단말(100)은 면허 대역(10)에서 전송되는 데이터와 동일한 전송 데이터 정보를 가지지만 서로 다른 RV를 갖는 전송 블록을 기지국(200)으로 비면허 대역(20)을 통해 전송할 수 있다. 단말(100)의 전송 모드에 따른 비면허 대역(20) 내에서 전송되는 UL grant (DCI 0A/4A) 필드 값은 아래 표 1과 같이 정리될 수 있다.

전송 모드	멀티플렉스	다이버시티
Carrier indicator	비면허 대역(20) 반송파 index	면허 대역(10) 반송파 index
HARQ process number	면허 대역(10) 전송과 관계없이 독립적으로 결정됨	면허 대역(10)에서 사용되는 HARQ process number
Redundancy version	면허 대역(10) 전송과 관계없이 독립적으로 결정됨	면허 대역(10)에서 전송되는 전송 블록과 상이한 RV 값

이 외에도, 전송 모드는 단말(100)의 장치 설정 또는 사용자 설정에 의해 정의될 수 있다. 예를 들어, 단말(100)의 사용자는 비면허 대역(20)에서의 전송 모드를 설정할 수 있다. 또 다른 예로서, 단말(100)은 지정된 비면허 대역 네트워크(예: 사용자의 집이나 회사에 설치된 Wi-Fi)가 인식되면 상향 링크의 전송 모드를 다이버시티 모드로, 그 외에 다른 비면허 대역 네트워크가 인식되면 전송 모드를 멀티플렉스 모드로 결정할 수 있다.

다양한 실시 예에서, 전송 모드는 다양한 방법으로 미리 지정될 수 있다. 지정된 전송 모드에 따른 단말(100)의 전송 동작이 도 3을 참조하여 설명된다.

도 3을 참조하면, 동작 301에서 단말은 기지국(200)으로부터 비면허 대역(20)을 사용하기 위한 UL grant를 수신할 수 있다. 동작 303에서, 단말(100)은 허가된 시점(예: t2)에 전송이 가능한지 판단하기 위해, 허가된 시점 이전에 비면허 대역(20)에 대한 CCA 체크를 수행할 수 있다. CCA 체크 결과 비면허 대역(20)을 사용할 수 없는 경우, 단말(100)은 비면허 대역(20)을 이용한 전송을 포기하고 다음 사이클까지 비면허 대역(20)에 대해서 대기상태를 유지할 수 있다.

CCA 체크 결과 비면허 대역(20)을 사용할 수 있는 경우, 동작 307에서 단말(100)은 기지국(200)에 의해 전송 모드가 지정되었는지 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 비면허 대역(20)을 통해 수신되는 UL grant의 지정된 필드 값에 기초하여 전송 모드를 결정할 수 있다.

동작 309에서, 지정된 전송 모드가 멀티플렉스 모드인 경우, 단말(100)은 동작 311에서 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)에서 서로 다른 데이터를 전송할 수 있다. 만약 지정된 전송 모드가 멀티플렉스 모드가 아닌 경우, 즉 다이버시티 모드인 경우, 단말(100)은 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)에서 동일한 데이터를 전송할 수 있다. 동작 313에서, 면허 대역(10)에서 전송되는 데이터와 비면허 대역(20)에서 전송되는 데이터는 서로 다른 RV에 해당할 수 있다.

3.2. 전송 모드가 지정되지 않은 경우

일 실시 예에서, 단말(100)이 사용할 전송 모드가 지정되지 않을 수 있다. 전송 모드가 미리 지정되지 않은 경우, 단말(100)은 네트워크 또는 단말(100)의 상태에 따라 동적으로 전송 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 동작 307에서 단말(309)는 동작 315로 진행하여 다이버시티 모드에 해당하는 조건이 충족되는지 판단할 수 있다.

다이버시티 모드 조건은 다양하게 정의될 수 있다. 예를 들어, ① 단말(100)은 현재 면허 대역(10)의 통신 품질(예: 전계 상태)에 기초하여 전송 모드를 결정할 수 있다. 또한 ② 단말(100)은 상위 계층 트래픽 특성에 기초하여 전송 모드를 결정할 수 있다. 또한 ③ 단말(100)은 단말(100)의 가용 전송 전력에 기초하여 전송 모드를 결정할 수 있다. 또한 ④ 단말(100)은 전송에 사용할 비면허 대역(20)의 혼잡도에 기초하여 전송 모드를 결정할 수 있다.

조건 ①: 단말(100)은 면허 대역(10)의 신호 상태(예: RSSI(Received Signal Strength Index), RSRP(Reference Signal Received Power), RSRQ(Reference Signal Received Quality), SINR(signal-to-noise interference) 등)가 지정된 수준 이상(제1 임계 값 이상)의 강전계에 해당하는 경우, 멀티플렉스 모드로 데이터를 전송할 수 있다. 면허 대역(10)의 전계가 강전계인 경우, 면허 대역(10)을 통해 전달되는 데이터의 손실율은 상대적으로 낮기 때문에 비면허 대역(20)으로 면허 대역(10)과 동일한 데이터를 보내는 것보다는, 서로 다른 데이터를 전송하는 것이 전송 속도의 측면에서 유리하다. 만약 면허 대역(10)의 신호 상태가 지정된 수준 이하(제2 임계 값 이하, 제2 임계 값은 제1 임계 값보다 낮음)의 약전계에 해당하는 경우, 단말(100)은 다이버시티 모드로 데이터를 전송할 수 있다. 면허 대역(10)의 전계가 약전계인 경우, 면허 대역(10)을 통한 데이터의 손실이 있을 수 있으며, 수신 단(예: 기지국(200))에서의 복호화 성공율을 높이기 위해 단말(100)은 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)으로 (다른 RV를 갖는) 동일한 데이터를 전송할 수 있다.

신호 세기나 품질 외에도, 단말(100)은 면허 대역(10)에서의 재전송률이 지정된 기준을 만족하는지 여부에 기초하여 전송 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 PHICH(Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) NACK의 비율이 일정 수준 이상인 경우, 면허 대역(10)을 통한 전송이 원활하지 않은 것으로 판단하고, 다이버시티 모드로 비면허 대역(20)에서 데이터 전송을 수행할 수 있다. 만약 NACK의 비율이 낮다면 단말(100)은 멀티플렉스 모드로 비면허 대역(20)에서 데이터 전송을 수행할 수 있다.

즉, 면허 대역(10)에서의 전송이 안정적인 것으로 판단되는 경우에는 비면허 대역(20)에 할당된 무선 자원을 이용하여 별도의 상위 계층 데이터를 전송함으로써 멀티플렉싱 이득을 도모할 수 있다. 반면, 단말(100)과 기지국(200) 사이의 채널의 상태가 좋지 않거나 간섭이 존재하여 면허 대역(10)에서의 전송이 불안정적이라고 판단되는 경우에는 비면허 대역(20)에 할당된 무선 자원을 이용하여 면허 대역(10)에 전송되는 전송 블록과 다른 RV의 전송 블록을 보냄으로써 기지국(20) 측에서의 소프트 컴바이닝(soft combining)을 통한 다이버시티 이득을 도모할 수 있다. 참고로 소프트 컴바이닝에 대해서는 도 8을 참조하여 후술한다.

표 2는 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)의 전계 상태에 따른 시나리오 및 각각의 모드가 갖는 이득을 나타낸다. 표 2에서 Pcell은 주 셀(primary cell), Scell은 보조 셀(secondary cell), RRH(remote radio head)는 원격 라디오 헤드를 나타낸다.

전계 상태		실제 시나리오 예	Multiplexing 이득 가능성	Diversity 이득 가능성
면허대역	비면허대역	실제 시나리오 예	Multiplexing 이득 가능성	Diversity 이득 가능성
강전계	강전계	Pcell/Scell co-located, 단말 기지국 근처 위치	높음	낮음
강전계	약전계	Pcell/Scell co-located, 비면허 대역 신호 감쇄 > 면허대역 신호 감쇄	낮음	중간
약전계	강전계	Pcell/Scell non-co-located (macro Pcell, RRH Scell, ideal backbone)	높음	높음
약전계	약전계	Pcell/Scell co-located, 단말 기지국 변두리 위치	낮음	높음

조건 ②: 단말(100)은 비면허 대역(20)에서 전송하고자 하는 데이터의 상위 계층 트래픽의 특성을 고려하여 전송 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)이 상향링크로 전송하고자 하는 데이터가 지연 등에 민감하지 않은 트래픽(예: best effort traffic)이라면 멀티플렉스 모드로 동작하여 비면허 대역(20)에서 CCA 성공으로 획득한 상향링크 자원에 면허 대역(10)에서 전송되는 전송 블록과 다른 상위 계층 데이터를 포함한 전송 블록을 전송할 수 있다. 반면, 상향링크 데이터가 지연 또는 데이터 손실에 민감한 트래픽(예: 음성 통화(VoIP), 실시간 게이밍 트래픽, 제어 시그널(control signaling) 등)이라면, 단말(100)은 다이버시티 모드로 동작하여 비면허 대역(20)에서 획득한 자원에 면허 대역(10)에 전송되는 전송 블록과 다른 RV의 전송 블록을 기지국(200)으로 전송할 수 있다.

조건 ③: 단말(100)은 단말(100)의 가용 전력을 고려하여 전송 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 면허 대역(10)의 요소 반송파에 해당하는 셀의 기지국 L과 비면허 대역(20)의 요소 반송파에 해당하는 셀의 기지국 U가 서로 다른 위치에 존재하고, 단말(100)이 기지국 L 기준으로는 셀의 경계 영역이지만 기지국 U 기준으로는 셀의 중심에 가까운 곳에 위치할 수 있다. 이 경우 면허 대역(10)의 전계는 약할 수 밖에 없기 때문에 단말(100)은 높은 전송 출력을 사용하지 않으면 면허 대역(10)에서의 데이터 전송은 실패하거나 다수의 재전송을 수반할 가능성이 높다. 특히 단말(100)의 배터리의 잔량이 일정 기준 이하(예: 20% 이하)인 경우에는 무리하게 면허 대역(10)에 해당하는 전송 출력을 높이는 것 보다는, 상대적으로 약한 송신 출력으로도 전송이 가능한 비면허 대역(20)의 기지국으로 면허 대역(10)과 동일한 데이터를 가지지만 서로 다른 RV를 전송하는 다이버시티 전송 모드를 사용함으로써 단말(100)의 전력 효율을 높일 수 있다.

조건 ④: 단말(100)은 전송에 사용할 비면허 대역(20)의 혼잡도에 기초하여 전송 모드를 결정할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)은 비면허 대역(20) 내에서 수신되는 신호 세기 등을 측정하여 해당 채널의 혼잡도를 추측할 수 있다. 혼잡도 측정 결과, 단말(100)에서 데이터를 전송할 때 실제 통신 채널에서 충돌이 발생할 확률이 일정 수준 이상으로 판단되면, 단말(100)은 비면허 대역(20)에서 재전송을 수행하지 않는 다이버시티 전송 모드를 사용하고, 혼잡도가 심하지 않아 충돌로 인한 재전송 빈도가 적을 것이라 판단되면 전송 속도 측면에서 보다 큰 이득을 볼 수 있는 멀티플렉스 전송 모드를 사용할 수 있다.

다시 도 3을 참조하면, 동작 315에서 전술한 다이버시티 모드 조건 ①, ②, ③, 또는 ④ 중 어느 하나 이상의 조건이 충족되면, 단말(100)은 전송 모드로서 다이버시티 모드를 결정하고 동작 313을 수행할 수 있다. 그러나 어떤 다이버시티 모드 조건도 만족되지 않으면, 단말(100)은 전송 모드로서 멀티플렉스 모드를 결정하고 동작 311을 수행할 수 있다.

단말(100)은 상향링크 전송 모드에 따라서 HARQ 프로세스 및 전송 버퍼를 다른 형태로 관리할 수 있다. 예를 들어, 단말이 멀티플렉스 모드로 동작한다면 면허 대역(10) 및 비면허 대역(20)의 요소 반송파별로 독립적인 HARQ 프로세스 및 전송 버퍼를 마련해두고 상향링크 전송을 수행할 수 있다. 만약 단말(100)이 다이버시티 모드로 동작한다면 단말(100)은 면허 대역(10)에서의 전송을 위해 준비한 HARQ 프로세스 및 전송 버퍼를 비면허 대역(20)에서의 전송과 공유하여 사용할 수 있다. 즉, 단말(100)은 비면허 대역(20)을 통해 면허 대역(10)에서 전송할 전송 블록과 동일한 데이터를 포함하지만 서로 다른 RV의 전송 블록을 전송하기 때문에, 면허 대역(10)의 전송 버퍼를 공유해서 사용할 수 있으며 기지국(200) 또한 면허 대역(10)에서의 전송에 대한 ACK/NACK만 전송해주면 되기 때문에 단말(100) 은 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)에 공통인 HARQ 프로세스만 유지하면 된다..

4. 기지국 (수신 측)

기지국(200)은 기지국(200)이 단말(100)의 전송 모드를 인지하고 있는 경우 또는 단말(200)의 전송 모드를 모르는 경우에 따라 면허 대역(10) 및 비면허 대역(20)을 통해 수신된 데이터를 처리할 수 있다. 예를 들어, 기지국(200)은 단말(100)의 전송 모드를 지정하거나, 혹은 단말(100)로부터 전달받은 제어 메시지 등을 통해 단말(100)의 전송 모드를 인지할 수 있다. 이하에서는 도 4 내지 도 8을 참조하여 기지국(200) 또는 수신 측에서의 동작을 설명한다.

4.1 기지국이 전송 모드를 알고 있는 경우 - multiplexing mode

도 4는 일 실시 예에 따른 단말이 멀티플렉스 모드로 전송을 수행한 상황에서, 기지국이 단말의 전송 모드를 인지하고 있는 경우의 동작 흐름도이다. 도 4는 단말(100)이 멀티플렉스 전송 방식을 사용하고 있을 때 기지국(200)의 동작에 해당한다.

동작 401에서 기지국(200)은 면허 대역(10)을 통해 제1 비트 열을, 비면허 대역(20)을 통해 제2 비트 열을 수신할 수 있다. 기지국(200)은 단말(100)이 멀티플렉스 모드로 데이터 전송을 수행하고 있다는 것을 인지하고 있기 때문에, 제1 비트 열과 제2 비트 열이 서로 다른 전송 데이터에 해당하는 것을 인지할 수 있다.

동작 403에서 기지국(200)은 면허 대역(10)을 통해 수신된 제1 비트 열의 복호화를 시도할 수 있다. 제1 비트 열의 복호화에 성공하면, 기지국(200)은 동작 405에서 획득된 데이터를 상위 계층으로 전달하고, 면허 대역(10)을 통해 단말(100)로 ACK를 전송할 준비를 할 수 있다. 만약 제1 비트 열의 복호화에 실패하면, 기지국(200)은 동작 407에서 제1 비트 열을 버퍼(220)(예: 소프트 버퍼)에 저장하고, 비면허 대역(20)을 통해 단말(100)로 NACK를 전송할 준비를 할 수 있다.

동작 409에서 기지국(200)은 비면허 대역(20)을 통해 수신된 제2 비트 열의 복호화를 시도할 수 있다. 제2 비트 열의 복호화에 성공하면, 기지국(200)은 동작 411에서 획득된 데이터를 상위 계층으로 전달하고, 비면허 대역(20)을 통해 단말(100)로 ACK를 전송할 준비를 할 수 있다.

동작 409에서 기지국(200)은 제2 비트 열의 복호화에 실패할 수 있다. 예를 들어, 단말(100)이 실제로 전송을 시도하였으나 간섭이나 채널 상태에 의해 오류가 발생한 경우, 기지국(200)은 비면허 대역(20)을 통해 수신된 제2 비트 열의 복호화에 실패할 수 있다. 또는, 단말(100)이 할당받은 비면허 대역(20)의 자원에서 CCA에 실패하여, 아예 비면허 대역(20)을 통한 전송이 수행되지 않은 경우에 기지국(200)은 제2 비트 열의 복호화에 실패할 수 있다. 비면허 대역(20)의 무선 자원은 단말(100)이 아닌 다른 기기에 의해 점유될 수 있기 때문에, 기지국(200)은 수신된 제2 비트 열의 복호화에 실패한다면 상기 제2 비트 열이 단말(200)에 의해 전송된 것인지 아니면 다른 임의의 기기에 의해 전송된 것인지 여부를 판단해야 한다. 만약 단말(100)이 제2 비트 열을 전송하지 않았는데 기지국(200)이 수신된 비트 열을 버퍼(220)에 저장하고 제1 비트 열과 결합하여 복호화를 시도하는 경우에는, IR(incremental redundancy) 기반의 HARQ 성능에 악영향이 발생할 수 있다. 따라서, 제2 비트 열의 복호화에 실패하면, 기지국(200)은 동작 413에서 제2 비트 열이 단말(100)에 의해 전송된 것인지 여부를 판단할 수 있다. 판단 방법에 대해서는 후술한다.

제2 비트 열이 단말(100)에 의해 전송된 것으로 판단되면, 기지국(200)은 동작 415에서 제2 비트 열을 버퍼(220)에 저장하고, 동작 417에서 비면허 대역을 통해 단말(100)로 NACK를 전송할 준비를 할 수 있다. 만약 제2 비트 열이 단말(100)이 아닌 다른 임의의 단말에 의해 전송된 것으로 판단되면, 기지국(200)은 제2 비트 열을 버퍼(220)에 저장하는 동작을 수행하지 않고 동작 417에서 NACK의 전송을 준비할 수 있다. 이 경우, 제2 비트 열은 폐기될 수 있다.

동작 419에서 기지국(200)은 PHICH를 통해 단말로 동작 405, 407, 411, 417에서 준비된 ACK/NACK를 전송할 수 있다. 일 실시 예에서 동작 419 대신, 동작 405, 407, 411, 417에서 각각 ACK/NACK가 전송될 수 있다.

즉, 기지국(200)이 단말(100)이 멀티플렉스 모드로 데이터를 전송한다는 것을 인지하고 있는 경우, 기지국(100)은 면허 대역(10)을 통한 데이터 수신이 성공하면 면허 대역(10)에 대해 ACK를, 실패하면 NACK를 전송하고, 비면허 대역(20)을 통한 데이터 수신이 성공하면 비면허 대역(20)에 대해 ACK를, 실패하면 NACK를 전송할 수 있다.

이하에서는 제2 비트 열이 단말(100)로부터 수신된 것인지 여부를 판단하는 방법을 설명한다.

도 5는 일 실시 예에 따른 기지국이 단말에 할당한 PUSCH를 나타낸다.

일 실시 예에 따르면, 기지국(200)은 상향 링크 자원에서 단말(100)이 전송할 것으로 예상되는 DM-RS(Demodulation Reference Signal)의 시퀀스(sequence) 및 지원의 위치를 미리 알고 있을 수 있다. 예를 들어, 기지국(200)은 단말(100)에 도 5와 같은 비율로 데이터, DM-RS, 및 SRS로 구성되는 PUSCH를 할당할 수 있다. 기지국(200)은 비면허 대역(20)에서 수신한 (제2) 비트 열의 복호화에 실패하는 경우, 자신이 할당한 PUSCH의 DM-RS와 수신된 제2 비트 열에 포함된 DM-RS에 기초하여 제2 비트 열이 단말(100)에 의해 수신된 것인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 매칭 에러(matching error)가 일정 비율 이하인 경우, 즉 기지국(200)이 할당한 PUSCH와 실질적으로 동일한 시퀀스가 수신된 경우, 기지국(200)은 제2 비트 열이 단말(100)에 의해 전송된 것으로 판단하고, 수신된 제2 비트 열을 버퍼(220)에 저장할 수 있다.

버퍼(220)에 저장된 제2 비트 열은 NACK에 응답한 단말(100)의 재전송 시 획득되는 비트 열과 소프트 컴바이닝에 활용될 수 있다. 만약 단말(100)이 다이버시티 모드로 동작하고 있는 경우, 버퍼(220)에 저장된 비트 열은 면허 대역(10)을 통해 획득된 제1 비트 열과의 소프트 컴바이닝에 활용될 수도 있다.

만약 매칭 에러(matching error)가 일정 비율을 초과하는 경우, 기지국(200)은 제2 비트 열이 단말(100)이 아닌 임의의 기기에 의해 전송된 것으로 판단할 수 있다. 이 경우, 기지국(200)은 수신된 제2 비트 열을 폐기하고, 단말(100)으로 전송 블록의 재전송을 요청할 수 있다.

4.2. 기지국이 전송 모드를 알고 있는 경우 - diversity mode

도 6은 다른 실시 예에 따른 단말이 다이버시티 모드 모드로 전송을 수행한 상황에서, 기지국이 단말의 전송 모드를 인지하고 있는 경우의 동작 흐름도이다. 도 6은 단말(100)이 다이버시티 전송 방식을 사용하고 있을 때 기지국(200)의 동작에 해당한다.

동작 601에서 기지국(200)은 면허 대역(10)을 통해 제1 비트 열을, 비면허 대역(20)을 통해 제2 비트 열을 수신할 수 있다. 기지국(200)은 단말(100)이 다이버시티 모드로 데이터 전송을 수행하고 있다는 것을 인지하고 있기 때문에, 제1 비트 열과 제2 비트 열이 동일한 전송 데이터의 서로 다른 RV에 해당하는 것을 인지할 수 있다.

동작 603에서 기지국(200)은 면허 대역(10)을 통해 수신된 제1 비트 열의 복호화를 시도할 수 있다. 제1 비트 열의 복호화에 성공하면, 기지국(200)은 동작 605에서 획득된 데이터를 상위 계층으로 전달하고, 면허 대역(10)을 통해 단말(100)로 ACK를 전송할 준비를 할 수 있다. 이 과정은 도 4의 동작 403 및 405에 대응될 수 있다.

단말(100)이 다이버시티 모드를 사용하고 있는 경우, 면허 대역과 비면허 대역(20)을 통해 획득되는 전송 블록은 동일한 전송 데이터(예: 데이터 비트)를 포함하기 때문에, 기지국(100)은 면허 대역과 비면허 대역 중 어느 하나의 대역으로만 ACK/NACK를 전송하면 된다. 예를 들어, 기지국(100)은 면허 대역(10)으로 ACK 또는 NACK를 전송할 수 있다. 이 경우, 비면허 대역(20)에서는 ACK/NACK 수신 및 그에 따른 재전송 동작이 발생하지 않기 때문에, 단말(100) 및 네트워크가 갖는 부하가 감소할 수 있다.

제1 비트 열의 복호화에 실패한 경우, 동작 607에서 기지국(200)은 제1 비트 열 및 제2 비트 열을 결합할 수 있다. 기지국(200)은 단말(100)이 다이버시티 모드로 동작하고 있다는 것을 인지하고 있기 때문에, 제1 비트 열과 제2 비트 열을 결합하여 복호화를 시도할 수 있다.

동작 609에서 복호화에 성공하는 경우, 기지국(200)은 동작 605를 수행할 수 있다. 만약 복호화에 실패하는 경우, 기지국(200)은 동작 611에서 제1 비트 열을 저장하고, 면허 대역(10)에 대한 NACK의 전송 준비를 할 수 있다.

도 6의 프로세스에서는 제2 비트 열이 단말(100)에 의해 전송되었는지 여부를 판단하는 동작(예: 도 4의 동작 413)은 생략될 수 있다. 도 4의 프로세스와 달리, 도 6의 프로세스는 면허 대역(10)에 대한 ACK/NACK 전송 및 데이터 재전송이 요청되며, 비면허 대역(20)으로는 ACK/NACK 또는 데이터 재전송이 요청되지 않는다. 또한, 수신된 제2 비트 열은 제1 비트 열과 동일한 데이터를 포함할 것으로 예상되고, 제2 비트 열의 복호화가 실패하더라도 대한 비면허 대역(20)을 통한 재전송이 요청되지 않기 때문에 제2 비트 열은 비면허 대역(20)을 통해 수신되는 다음 전송 블록과도 결합되지 않는다. (제2 비트 열은 오직 면허 대역(10)을 통해 전송된 제1 비트 열과 결합된다.) 따라서 기지국(200)은 제1 비트 열 및 제2 비트 열을 결합하여 시도한 복호화가 실패하더라도, 제1 비트 열은 버퍼(220)에 저장하지만, 제2 비트 열은 버퍼(220)에 저장하지 않는다.

동작 613에서 기지국(200)은 면허 대역(10)의 PHICH를 통해 단말(100)로 ACK 또는 NACK를 전송할 수 있다.

4.3. 기지국이 전송 모드를 모르는 경우

도 7 및 도 8은 일 실시 예에 따른 기지국이 단말의 전송 모드를 인지하지 못한 경우의 동작 흐름도이다.

동작 701에서 기지국(200)은 면허 대역(10)을 통해 제1 비트 열을, 비면허 대역(20)을 통해 제2 비트 열을 수신할 수 있다.

동작 703에서 기지국(200)은 면허 대역(10)을 통해 수신된 제1 비트 열의 복호화를 시도할 수 있다. 제1 비트 열의 복호화에 성공하면, 기지국(200)은 동작 705에서 비면허 대역(20)을 통해 수신된 제2 비트 열의 복호화를 시도할 수 있다. 제1 비트 열의 복호화에 실패하는 경우, 기지국은 도 8의 동작 801을 수행할 수 있다. 도 8의 프로세스는 후술한다.

기지국(200)은 제2 비트 열의 복호화도 성공하면, 복호화를 통해 획득된 데이터를 상위 계층으로 전달하고 동작 707에서 제1 비트 열의 전송 데이터(예: 데이터 비트)와 제2 비트 열의 전송 데이터(예: 데이터 비트)를 비교할 수 있다. 동작 709에서 제1 비트 열의 전송 데이터와 제2 비트 열의 전송 데이터가 서로 동일한 데이터인 경우, 기지국(200)은 단말(100)이 다이버시티 모드로 데이터 전송을 수행하는 것으로 판단할 수 있다. 만약 제1 비트 열의 전송 데이터와 제2 비트 열의 전송 데이터가 서로 다른 데이터인 경우, 기지국(200)은 단말(100)이 멀티플렉스 모드로 데이터 전송을 수행하는 것으로 판단할 수 있다.

따라서, 제1 비트 열의 전송 데이터와 제2 비트 열의 전송 데이터가 동일한 경우, 단말(100)은 다이버시티 모드로 데이터를 전송하고 있기 때문에 기지국(200)은 동작 711에서 면허 대역(10)에 대해서 ACK를 전송할 수 있다. 만약, 제1 비트 열의 전송 데이터와 제2 비트 열의 전송 데이터가 서로 다른 경우, 단말(100)은 멀티플렉스 모드로 데이터를 전송하고 있기 때문에 기지국(200)은 동작 713에서 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)에 대해서 각각 ACK를 전송할 수 있다.

동작 705에서 기지국(200)은 제2 비트 열의 복호화에 실패할 수 있다. 이 경우, 제1 비트 열의 복호화에는 성공하였으므로, 기지국(200)은 단말(100)이 멀티플렉스 모드로 동작하는 것으로 판단하고, 동작 715에서 면허 대역(10)에 대해서는 ACK를, 비면허 대역(20)에 대해서는 NACK를 전송할 수 있다. 또한, 기지국(200)은 제1 비트 열의 복호화를 통해 획득된 데이터를 상위 계층으로 전달할 수 있다. 또한, 기지국은 제2 비트 열이 단말(100)에 의해 전송된 것인지 여부를 판단할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 동작 413 및 도 5를 참조하여 설명된 동작을 수행할 수 있다. 판단 결과 제2 비트 열이 단말(100)에 의해 전송된 경우 기지국(200)은 제2 비트 열을 버퍼(220)에 저장하고, 그렇지 않은 경우 수신된 제2 비트 열을 폐기할 수 있다.

동작 703에서, 제1 비트 열의 복호화에 실패한 경우, 기지국(200)은 제2 비트 열의 복호화도 실패하거나, 제2 비트 열에 대해서는 복호화에 성공할 수 있다. 도 8을 참조하여 설명한다.

도 8을 참조하면, 기지국(200)은 동작 801에서 비면허 대역(20)을 통해 수신된 제2 비트 열의 복호화를 시도할 수 있다. 기지국(200)은 제2 비트 열의 복호화에 성공하면, 동작 803에서 면허 대역(10)에 대해서는 NACK를, 비면허 대역(20)에 대해서는 ACK를 전송할 수 있다. 또한, 기지국(200)은 제2 비트 열의 복호화를 통해 획득된 데이터를 상위 계층으로 전달할 수 있다.

제2 비트 열의 복호화에도 실패하면, 동작 805에서 기지국(200)은 제1 비트 열 및 제2 비트 열을 소프트 컴바이닝 할 수 있다. 동작 807에서 제1 비트 열과 제2 비트 열의 결합에 의해 복호화에 성공하면, 기지국(200)은 단말(100)이 다이버시티 모드로 데이터 전송을 수행하는 것으로 판단할 수 있다. 따라서, 복호화에 성공하면 동작 809에서 기지국(200)은 면허 대역(10)에 대해서만 ACK를 전송할 수 있다. 그러나 결합을 통해서도 복호화에 실패하면, 기지국(200)은 일단 단말(100)이 멀티플렉스 모드로 데이터를 전송하는 것으로 판단하고, 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)에 각각 NACK를 전송할 수 있다.

단말(100)이 어떤 전송 모드를 사용하고 있는 지 기지국(200)이 인지하지 못할 때, 비트 열의 복호화에 따른 기지국(200)의 동작을 정리하면 아래 표 3과 같다.

복호화 여부		기지국 동작
면허 대역	비면허대역	기지국 동작
성공	성공	면허 대역(ACK) / 비면허 대역(ACK) 각 대역 데이터 상위 계층 전송
성공	실패	면허 대역 (ACK) / 비면허 대역 (NACK) 면허 대역 복호화 데이터 상위 계층 전송
실패	성공	면허 대역 (NACK) / 비면허 대역 (ACK) 비면허 대역 복호화 데이터 상위 계층 전송
실패	실패	면허 대역 (NACK) / 비면허 대역 (NACK)

5. 확장

일 실시 예에서, 면허 대역(10) 내 요소 반송파와 비면허 대역(20) 내 요소 반송파의 전송 가능한 전송 블록의 비트 수는 서로 상이할 수 있다. 단말(100)이 멀티플렉스 모드로 데이터를 전송할 때는 각 요소 반송파 별로 전송 블록이 독립적으로 관리되기 때문에 이러한 전송 가능 비트 수의 비대칭은 허용될 수 있다. 그러나 단말(100)이 다이버시티 모드로 데이터를 전송하는 경우, 면허 대역(10)과 비면허 대역(20)을 통해 전송되는 전송 블록은 동일한 데이터를 포함해야 하기 때문에 전송 블록의 비트 수의 비대칭이 고려되어야 한다.

예를 들어, 만일 비면허 대역(20)의 채널 상태가 양호하거나 할당된 자원이 많아서 비면허 대역(20)의 전송 블록의 최대 비트수가 면허 대역(10)의 전송 블록의 최대 비트 수보다 크다면, 단말(100)은 면허 대역(10)을 기준으로 인코딩 된 하나 이상의 전송 블록을 기지국(200)으로 전송할 수 있다. 여기서 하나 이상의 전송 블록은 각각 면허 대역(10)의 전송 블록의 RV와 다른 RV를 가질 수 있다. 다른 예시로서, 단말(100)은 비면허 대역(20)에 적용되는 MCS 레벨을 면허 대역(10)의 전송 가능 비트 수에 맞춰 낮춘 후, 면허 대역(10)에서 전송되는 전송 블록과 다른 RV를 갖는 하나의 전송 블록을 전송할 수 있다.

반대로 비면허 대역(20)의 전송 블록의 최대 비트수가 면허 대역(10)의 전송 블록의 최대 비트 수보다 적은 경우, 단말(100)은 서로 다른 RV의 전송 블록 내 모든 비트 열을 기지국(200)이 허가한 비면허 대역(20) 내 무선 자원을 통하여 기지국(200)으로 전송하지 못할 수 있다. 이 경우, 단말(100)은 전송하고자 하는 RV의 전송 블록의 시작 시점부터 비면허 대역(20)으로 전송 가능한 최대 비트 수만큼만 비면허 대역(20)의 무선 자원을 통해 기지국(200)으로 전송할 수 있다. 기지국(200)은 비면허 대역(20)의 무선 자원을 통해 전송될 전송 블록의 크기를 알고 있기 때문에, 비면허 대역(20)을 통해 수신한 비트 열이 저장될 버퍼(220)의 위치도 알 수 있다. 그에 따라 단말(100)이 전송 블록의 비트 열 중 일부만 기지국(200)으로 전송한 경우, 기지국(200)이 면허 대역(10)을 통해 수신되는 전송 블록에 대응되는 비트 열을 비면허 대역(20)에서 수신하지는 못하지만 전체 비트 열의 복호화 동작은 문제없이 수행될 수 있다.

추가적으로, 전술한 상향링크에서 전송 모드를 선택하는 다양한 방법은 단말(100)이 주 요소 반송파가 면허 대역(10)에 존재하고 보조 요소 반송파가 비면허 대역(20)에 존재하는 경우 외에, 모든 요소 반송파가 면허 대역(10) 내에 존재하는 경우에도 유사하게 적용될 수 있다.

본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은, 예를 들면, 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어(firmware) 중 하나 또는 둘 이상의 조합을 포함하는 단위(unit)를 의미할 수 있다. "모듈"은, 예를 들면, 유닛(unit), 로직(logic), 논리 블록(logical block), 부품(component), 또는 회로(circuit) 등의 용어와 바꾸어 사용(interchangeably use)될 수 있다. "모듈"은, 일체로 구성된 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. "모듈"은 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는 최소 단위 또는 그 일부가 될 수도 있다. "모듈"은 기계적으로 또는 전자적으로 구현될 수 있다. 예를 들면, "모듈"은, 알려졌거나 앞으로 개발될, 어떤 동작들을 수행하는 ASIC(application-specific integrated circuit) 칩, FPGAs(field-programmable gate arrays) 또는 프로그램 가능 논리 장치(programmable-logic device) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.

다양한 실시 예에 따른 장치(예: 모듈들 또는 그 기능들) 또는 방법(예: 동작들)의 적어도 일부는, 예컨대, 프로그램 모듈의 형태로 컴퓨터로 읽을 수 있는 저장매체(computer-readable storage media)에 저장된 명령어로 구현될 수 있다. 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체는, 하드디스크, 플로피디스크, 마그네틱 매체(magnetic media)(예: 자기테이프), 광기록 매체(optical media)(예: CD-ROM, DVD(Digital Versatile Disc), 자기-광 매체(magneto-optical media)(예: 플롭티컬 디스크(floptical disk)), 하드웨어 장치(예: ROM, RAM, 또는 플래시 메모리 등) 등을 포함할 수 있다. 또한, 프로그램 명령에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함할 수 있다. 상술한 하드웨어 장치는 다양한 실시 예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지다.

다양한 실시 예에 따른 모듈 또는 프로그램 모듈은 전술한 구성요소들 중 적어도 하나 이상을 포함하거나, 일부가 생략되거나, 또는 추가적인 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따른 모듈, 프로그램 모듈 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적, 병렬적, 반복적 또는 휴리스틱(heuristic)한 방법으로 실행될 수 있다. 또한, 일부 동작은 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 다른 동작이 추가될 수 있다.

그리고 본 문서에 개시된 실시 예는 개시된, 기술 내용의 설명 및 이해를 위해 제시된 것이며, 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 따라서, 본 문서의 범위는, 본 발명의 기술적 사상에 근거한 모든 변경 또는 다양한 다른 실시 예를 포함하는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

전자 장치에 있어서,
프로세서; 및
면허 대역(licensed band) 및 비면허 대역(unlicensed band)을 통해 기지국과 통신하는 통신 회로를 포함하고,
상기 통신 회로는 상기 면허 대역을 통해 제1 RV(redundancy version)를 갖는 제1 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하고 상기 비면허 대역을 통해 상기 제1 전송 블록과 동일한 전송 데이터를 포함하고 제2 RV를 갖는 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 제1 전송 블록과 상기 제2 전송 블록의 버퍼를 공유하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 통신 회로는 HARQ 프로세스를 상기 면허 대역에 대해서 운용하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 제2 전송 블록을 전송하기 전에, 상기 비면허 대역의 상기 제2 전송 블록의 전송을 위한 무선 자원이 이용 가능한지 여부를 확인하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 1에 있어서,
상기 면허 대역은 셀룰러 네트워크의 주파수 대역에 해당하고, 상기 비면허 대역은 Wi-Fi 네트워크의 주파수 대역에 대항하는, 전자 장치.
전자 장치에 있어서,
프로세서; 및
면허 대역(licensed band) 및 비면허 대역(unlicensed band)을 통해 기지국과 통신하는 통신 회로를 포함하고,
상기 통신 회로는 상기 면허 대역을 통해 제1 전송 데이터를 포함하는 제1 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하고 상기 비면허 대역을 통해 제2 전송 데이터를 포함하는 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하고,
상기 통신 회로는 제1 전송 모드에서 상기 제1 전송 데이터와 상기 제2 전송 데이터를 서로 다른 데이터로 설정하고, 제2 전송 모드에서 상기 제1 전송 데이터와 상기 제2 전송 데이터를 동일하게 설정하는, 전자 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 기지국으로부터 전송 승인 메시지를 수신하고, 상기 전송 승인 메시지에 기초하여 상기 제1 전송 모드 또는 상기 제2 전송 모드를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 7에 있어서,
상기 승인 메시지는 상기 전송 모드를 지시하는 반송파 지시자(carrier indicator) 필드를 포함하고,
상기 통신 회로는 상기 비면허 대역을 통해 수신되는 상기 승인 메시지의 상기 반송파 지시자 필드의 값이 상기 비면허 대역을 지시하면 상기 제1 전송 모드로 상기 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 8에 있어서,
상기 통신 회로는, 상기 반송파 지시자 필드의 값이 상기 면허 대역을 의미하면 상기 제2 전송 모드로 상기 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 면허 대역의 신호 상태에 기초하여 상기 제1 전송 모드 또는 상기 제2 전송 모드를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 면허 대역의 신호 상태가 지정된 기준 이상으로 양호하면 상기 제1 전송 모드를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 10에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 면허 대역의 신호 상태가 지정된 기준을 만족하지 못하면 상기 제2 전송 모드를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 기지국으로 전송하고자 하는 데이터의 특성에 기초하여 상기 제1 전송 모드 또는 상기 제2 전송 모드를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 13에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 기지국으로 전송하고자 하는 데이터가 음성 통화 패킷이면 상기 제2 전송 모드를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 전자 장치의 배터리 잔량에 기초하여 상기 제1 전송 모드 또는 상기 제2 전송 모드를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
청구항 6에 있어서,
상기 통신 회로는 상기 비면허 대역의 혼잡도에 기초하여 상기 제1 전송 모드 또는 상기 제2 전송 모드를 결정하도록 설정되는, 전자 장치.
단말의 데이터 전송 방법에 있어서,
상기 단말의 전송 모드가 제1 전송 모드인 경우, 면허 대역을 통해 제1 전송 데이터를 포함하는 제1 전송 블록을 기지국으로 전송하고 비면허 대역을 통해 상기 제1 전송 데이터와 다른 제2 전송 데이터를 포함하는 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하는 동작, 및
상기 단말의 전송 모드가 제2 전송 모드인 경우, 상기 면허 대역을 통해 상기 제1 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하고 상기 비면허 대역을 통해 상기 제1 전송 데이터와 동일한 제2 전송 데이터를 포함하는 제2 전송 블록을 상기 기지국으로 전송하는 동작을 포함하는, 데이터 전송 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 단말에서, 상기 기지국으로부터 전송 승인 메시지를 수신하는 동작, 및
상기 전송 승인 메시지에 기초하여 상기 제1 전송 모드 또는 상기 제2 전송 모드를 결정하는 동작을 더 포함하는, 데이터 전송 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 면허 대역의 신호 상태에 기초하여 상기 제1 전송 모드 또는 상기 제2 전송 모드를 결정하는 동작을 더 포함하는, 데이터 전송 방법.
청구항 17에 있어서,
상기 기지국으로 전송하고자 하는 데이터의 특성에 기초하여 상기 제1 전송 모드 또는 상기 제2 전송 모드를 결정하는 동작을 더 포함하는, 데이터 전송 방법.