KR20180091548A

KR20180091548A - 차세대 이동통신 시스템에서 QoS를 처리하는 PDCP 계층의 동작 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20180091548A
Application number: KR1020170016885A
Authority: KR
Inventors: 김동건; 진승리; 김성훈; 곽영우
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-02-07
Filing date: 2017-02-07
Publication date: 2018-08-16
Also published as: CN116527125A; EP4047982A1; EP3533254A1; EP3533254A4; US20180227793A1; CN116566476A; WO2018147647A1; CN110249658A; US11510091B2; EP3533254B1; US20200221331A1; US20220232412A1; CN110249658B; US10638355B2

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다.
본 발명은 베어러 기반 QoS 설정 방법 외에 flow 기반 QoS 설정 방법을 제안하고 flow 기반 QoS를 처리하기 위해 PDCP 계층 위에 새로운 계층을 소개한다. 그리고 새로운 계층을 지원하기 위한 PDCP 계층의 동작을 제안한다

Description

차세대 이동통신 시스템에서 QoS를 처리하는 PDCP 계층의 동작 방법 및 장치 {METHOD AND APPARATUS OF OPERATING ＰＤＣＰ LAYER PROCESSING ＱｏＳ IN WIRELESS COMMUNICATION}

본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서 PDCP 계층이 QoS를 처리하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

현재 LTE 시스템에서와 같이 베어러 기반으로 QoS를 설정하는 방법을 적용할 경우, 네트워크에서 여러 개의 flow들의 그룹을 동일한 QoS로 다루게 되어 코어 네트워크(Core Network)와 액세스 네트워크(Access network) 단에서 더 세밀한 QoS 조절이 불가능하다는 문제점이 대두되고 있다.

현재 LTE 시스템에서와 같이 베어러 기반으로 QoS를 설정하는 방법을 적용할 경우, 네트워크에서 여러 개의 flow들의 그룹을 동일한 QoS로 다루게 된다. 따라서 코어 네트워크(Core Network)와 액세스 네트워크(Access network) 단에서 더 세밀한 QoS 조절이 불가능하다. 따라서 본 발명에서는 베어러 기반 QoS 설정 방법 외에 flow 기반 QoS 설정 방법을 제안하고 flow 기반 QoS를 처리하기 위해 PDCP 계층 위에 새로운 계층을 소개한다. 그리고 새로운 계층을 지원하기 위한 PDCP 계층의 동작을 제안한다.

또한 본 발명의 또다른 목적은 이동 통신 시스템에서의 효율적인 시스템 및 CSI-RS 운영을 위하여 기지국이 새로운 CSI-RS 전송 방법을 결정하고 단말이 이를 수신하는 방법을 제안한다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 베어러 기반 QoS 설정 방법 외에 flow 기반 QoS 설정 방법을 제안하고 flow 기반 QoS를 처리하기 위해 PDCP 계층 위에 새로운 계층을 소개한다. 그리고 새로운 계층을 지원하기 위한 PDCP 계층의 동작을 제안하여 flow 기반 QoS를 효율적으로 처리할 수 있도록 한다.

또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 이동통신 시스템에서 기존의 RRC 설정에 따른 주기적인 CSI-RS 수신 및 사용이 아니라 보다 적응적인 CSI-RS 사용을 위해 MAC 제어 신호를 통해 CSI-RS의 활성화/비활성화를 동작하게 한다.

도 1a는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명에서 제안하는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명에서 제안하는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 1e는 차세대 시스템에서의 QoS를 다루기 위한 새로운 계층 및 기능들을 설명하기 위한 도면이다.
도 1f는 송신단에서 IP 패킷을 처리하는 일반적인 절차를 나타낸 도면이다.
도 1g는 본 발명의 송신단에서 IP flow 별 QoS를 처리하기 위해 새로운 계층을 도입하고 IP 패킷을 처리하는 송신단 PDCP 계층의 제 1-1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1h는 본 발명의 수신단에서 IP flow 별 QoS를 처리하기 위해 새로운 계층을 도입하고 IP 패킷을 처리하는 수신단 PDCP 계층의 제 1-1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1i와 도 1j는 본 발명의 송신단과 수신단에서 IP flow 별 QoS를 처리하기 위해 새로운 계층을 도입하고 IP 패킷을 처리하는 송신단 PDCP 계층의 제 1-3의 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1k는 본 발명에서 단말의 송신 동작을 나타낸 도면이다.
도 1l는 본 발명에서 단말의 수신 동작을 나타낸 도면이다.
도 1m에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.
도 1n는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.
도 2a는 기존 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 기존 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 기존 LTE 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB의 무선자원을 이용하여 2, 4, 8 antenna port CSI-RS 전송을 나타내는 도면이다.
도 2d는 기존 LTE 시스템에서의 주기적인 CSI-RS 설정 및 동작을 설명하는 도면이다.
도 2e는 본 발명에서 고려하는 다중 전송 CSI-RS와 비주기적인 CSI-RS 설정 및 활성화/비활성화 동작을 설명하는 도면이다.
도 2f는 본 발명에서 제안하는, CSI-RS 자원의 활성화 및 비활성화를 지시하는 MAC 제어 신호 제 1 방법을 나타내는 도면이다.
도 2g는 본 발명에서 제안하는, CSI-RS 자원의 활성화 및 비활성화를 지시하는 MAC 제어 신호 제 2 방법을 나타내는 도면이다.
도 2h는 본 발명이 적용되는 multi-shot CSI-RS 모드에서의 전체 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2i는 본 발명이 적용되는 aperiodic CSI-RS 모드에서의 전체 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2j는 본 발명에서 제안하는 MAC CE를 사용한 CSI-RS 활성화 및 비활성화의 전체 단말 동작을 나타내는 도면이다.
도 2k는 본 발명에서 제안하는 MAC CE를 사용한 CSI-RS 활성화 및 비활성화의 동작에서 카운터를 사용하는 방법을 나타내는 도면이다.
도 2l는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2m는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국, MME 및 S-GW의 구성을 나타낸 블록도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 반송파 결합(carrier aggregation)을 지원하는 Advanced E-UTRA (혹은 LTE-A 라고 칭함) 시스템을 주된 대상으로 할 것이지만, 본 발명의 주요한 요지는 유사한 기술적 배경 및 채널형태를 가지는 여타의 통신 시스템에도 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 약간의 변형으로 적용 가능하며, 이는 본 발명의 기술분야에서 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로 가능할 것이다. 예컨데, 반송파 결합을 지원하는 multicarrier HSPA 에도 본 발명의 주요 요지를 적용 가능하다.

본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이 때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

<제1실시예>

도 1a는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)과 MME (1a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(1a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 ENB(1a-05 ~ 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1a에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(1a-05 ~ 1a-20)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.

도 1b는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 1b-05, 1b-40), RLC (Radio Link Control 1b-10, 1b-35), MAC (Medium Access Control 1b-15, 1b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(1b-05, 1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(1b-10, 1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

MAC(1b-15, 1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)

- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

물리 계층(1b-20, 1b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.

도 1c는 본 발명에서 제안하는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 1m)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(1c-10) 과 NR CN (1c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(1c-15)은 NR gNB(1c-10) 및 NR CN (1c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1c에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(1c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(1c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN (1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (1c-30)과 연결된다.

도 1d는 본 발명에서 제안하는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .

도 1d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (1d-05, 1d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC(1d-10, 1d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.

상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.

NR MAC(1d-15, 1d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

NR PHY 계층(1d-20, 1d-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.

도 1e는 차세대 시스템에서의 QoS를 다루기 위한 새로운 계층 및 기능들을 설명하기 위한 도면이다.

차세대 시스템에서는 서로 다른 서비스 품질(Quality of Service, 이하 QoS)을 요구하는 서비스, 즉 QoS 요구사항에 따라 사용자 트래픽 전송 경로를 설정하거나 서비스 별 IP flow를 제어할 수 있어야 한다. 차세대 이동 통신 시스템은 복수 개의 QoS flow가 복수 개의 DRB(Data Radio Bearer)에 매핑되고, 이를 동시에 설정할 수 있다. 즉, 하향링크에 대해서는 복수 개의 QoS flow(1e-01, 1e-02, 1e-03)가 같은 DRB 혹은 서로 다른 DRB(1e-10, 1e-15, 1e-20)로 매핑될 수 있으므로, 이를 구분하기 위해 하향링크 패킷에 QoS flow ID를 표시(marking)하는 것이 필요하다. 상기와 같은 기능은 기존의 LTE PDCP 계층에 없던 기능이므로 이를 담당하는 새로운 계층(PDAP 혹은 ASML 혹은 기타 다른 이름으로 계층 이름이 명명될 수 있음, Packet Data Association Protocol(PDAP), AS Multiplexing Layer(ASML))(1e-05, 1e-40, 1e-50, 1e-85)이 도입될 수 있다. 또한, 상기의 표시는 단말이 상향링크에 대해 반영식(reflective) QoS를 구현하는 것을 허용할 수 있다. 상기와 같이 하향링크 패킷에 명시적으로 QoS flow ID를 표시하는 것은 단말의 AS(Access Stratum)가 상기 정보를 단말의 NAS에 제공하는 간단한 방법이다. 하향링크에서 IP flow들을 DRB들에 매핑하는 방법은 아래의 두 단계로 이루어 질 수 있다.

1. NAS level mapping: IP flow -> QoS flow

2. AS level mapping: QoS flow -> DRB

하향링크 수신에서는 수신한 DRB(1e-25, 1e-30, 1e-35) 별로 QoS flow 매핑 정보 및 반영식 QoS 동작의 유무를 파악하고, 해당 정보를 NAS에 전달할 수 있다.

상향링크에 대해서도 마찬가지로 2 단계의 매핑을 사용할 수 있다. 먼저 NAS 시그날링을 통해 IP flow들을 QoS flow로 매핑하고, AS에서 QoS flow들을 정해진 DRB(1e-55, 1e-60, 1e-65)에 매핑한다. 단말은 상향링크 패킷에 QoS flow ID를 표시할 수도 있고, QoS flow ID를 표시하지 않고 패킷을 그대로 전달할 수도 있다. 상기 기능은 단말의 새로운 계층(PDAP 혹은 ASML)에서 수행된다. 상향링크 패킷에 QoS flow ID가 표시되어 있을 경우, 기지국은 상기 정보를 NG-U로 전달하는 패킷에 상향링크 TFT(Traffic Flow Template)없이 QoS flow ID를 표시하여 전달할 수 있다.

도 1f는 송신단에서 IP 패킷을 처리하는 일반적인 절차를 나타낸 도면이다.

도 1f에서 PDCP 계층(1f-05)은 IP 패킷을 수신하면 IP 패킷의 헤더를 압축하는 절차를 수행한다. 상기 헤더 압축 절차는 RoHC (Robust Header Compression) 절차일 수 있다. RoHC 절차를 통한 IP 헤더를 압축하는 방안은 동일한 소스 IP 주소 혹은 목적지 IP 주소를 생략하고, 변경된 부분만을 헤더에 반영하는 방식으로 이루어질 수 있다. PDCP 계층은 IP 헤더 압축 절차를 수행하기 위해서 IP 패킷에서 IP 헤더 부분(1f-30)을 인식하고, IP 헤더에 압축을 수행하여 압축된 IP 헤더(1f-40)로 만들고, 암호화(ciphering) 절차를 수행한 뒤 PDCP 헤더를 부착하여 RLC 계층에 전달한다. 상기 압축 과정은 데이터 전송시 오버헤드를 줄이기 위해 중요한 절차이다. RLC 계층은 도 1d에서 기술한 기능들을 수행하고, RLC 헤더(1f-50)를 부착하여 MAC 계층으로 전달하고 MAC 계층은 이를 수신하여 도 1d에서 기술한 기능들을 수행하고, MAC 헤더(1f-55)를 부착한다. 상기 과정을 PDCP(1f-05), RLC(1f-10), MAC(1f-15) 계층에서 IP 패킷이 수신될 때마다 반복할 수 있다.

도 1g는 본 발명의 송신단에서 IP flow 별 QoS를 처리하기 위해 새로운 계층을 도입하고 IP 패킷을 처리하는 송신단 PDCP 계층의 제 1-1의 실시 예를 나타낸 도면이다.

본 발명의 도 1g에서 PDCP 계층(1g-10)의 상위에 새로운 계층(1g-05)을 도입할 수 있다. 상기 새로운 계층은 PDAP(Packet Data Association Protocol) 혹은 ASML (AS Multiplexing Layer) 혹은 기타 이름으로 명명될 수 있다. 새로운 계층은 기능은 다음의 기능을 포함할 수 있다.

1. QoS flow들을 DRB로 라우팅(routing) 혹은 맵핑(mapping) 하는 기능.

2. 하향 링크 패킷들에 QoS flow ID(Identifier)를 마킹(marking)하는 기능

3. 상향 링크 패킷들에 QoS flow ID(Identifier)를 마킹(marking)하는 기능

본 발명의 제 1-1 실시 예에서 새로운 PDAP 계층은 IP 패킷을 수신하면 PDAP 헤더를 부착해야 하는 경우, 네트워크에서 미리 설정된 IP flow와 QoS flow의 맵핑 정보를 적용하여 QoS flow ID 혹은 기타 필요한 정보를 PDAP 헤더에 삽입한다. 그리고 PDAP 헤더를 IP 패킷 앞에 부착하여 PDCP 계층에 전달할 수 있다(1g-25).

본 발명에서 PDCP 계층은 PDAP 계층으로부터 IP 패킷을 수신하면 다양한 QoS 서비스를 지원하는 IP 패킷을 처리하기 위해 다음의 동작을 수행한다.

송신단 PDCP 계층은 PDAP 계층으로부터 데이터를 수신하고,

제 1-1의 조건을 만족하면 제 1-1의 동작을 수행하고,

제 2-1의 조건을 만족하면 제 2-1의 동작을 수행한다.

상기에서 제 1-1의 조건은 PDCP 계층이 PDAP 계층으로부터 PDAP 헤더가 부착되었다는 것을 지시 받거나 혹은 알 수 있거나(예를 들면 항상 PDAP 헤더가 부착될 수도 있다), 단말이 5G-CN(5G Core Network)에 연결되었다는 것을 인식하여 간접적으로 PDAP 헤더가 부착되었다는 것을 알 수 있는 경우를 말하며,

상기에서 제 2-1의 조건은 PDCP 계층이 PDAP 계층으로부터 PDAP 헤더가 부착되지 않았다는 것을 지시 받거나 혹은 알 수 있거나, 단말이 EPC(Enhanced Packet Core, LTE EPC)에 연결되었다는 것을 인식하여 간접적으로 PDAP 헤더가 부착되지 않았다는 것을 알 수 있는 경우를 말하며,

상기에서 제 1-1의 동작은 PDCP 계층이 PDCP SDU의 첫 번째 n 바이트를 제거하고, 즉 PDAP 헤더를 제거하고(1g-30), IP 헤더에 대한 헤더 압축을 수행하고(1g-40) 암호화(ciphering)을 진행한 후에 다시 PDAP 헤더를 부착하고 PDCP 헤더에 1bit 지시자(indicator) 필드를 설정하여 PDAP 헤더가 있다는 것을 나타내고 PDCP 헤더를 부착하고 RLC 계층으로 PDCP PDU를 전달하는 동작을 나타낸다(1g-45).

상기에서 제의 2-1동작은 PDCP 계층이 IP 헤더에 대한 헤더 압축을 수행하고(1g-40) 암호화(ciphering)을 진행한 후에 PDCP 헤더에 1bit 지시자(indicator) 필드를 설정하여 PDAP 헤더가 없다는 것을 나타내고 PDCP 헤더를 부착하고 RLC 계층으로 PDCP PDU를 전달하는 동작을 나타낸다(1g-45).

상기 압축 과정은 데이터 전송시 오버헤드를 줄이기 위해 중요한 절차이다. RLC 계층은 도 1d에서 기술한 기능들을 수행하고, RLC 헤더(1g-60)를 부착하여 MAC 계층으로 전달하고 MAC 계층은 이를 수신하여 도 1d에서 기술한 기능들을 수행하고, MAC 헤더(1g-65)를 부착한다.

도 1h는 본 발명의 수신단에서 IP flow 별 QoS를 처리하기 위해 새로운 계층을 도입하고 IP 패킷을 처리하는 수신단 PDCP 계층의 제 1-1의 실시 예를 나타낸 도면이다.

수신단 PDCP 계층은 RLC 계층으로부터 데이터를 수신하고,

제 1-2의 조건을 만족하면 제 1-2의 동작을 수행하고,

제 2-2의 조건을 만족하면 제 2-2의 동작을 수행한다.

상기에서 1-2의 조건은 수신한 PDCP PDU의 PDCP 헤더에 1비트 지시자가 PDAP 헤더가 있다는 것을 지시한 경우, 혹은 단말이 5G-CN(5G Core Network)에 연결되었다는 것을 인식하여 간접적으로 PDAP 헤더가 부착되었다는 것을 알 수 있는 경우 혹은 항상 PDAP 헤더가 부착되는 경우를 말하며,

상기에서 2-2의 조건은 수신한 PDCP PDU의 PDCP 헤더에 1비트 지시자가 PDAP 헤더가 없다는 것을 지시한 경우, 혹은 단말이 EPC(Enhanced Packet Core, LTE EPC)에 연결되었다는 것을 인식하여 간접적으로 PDAP 헤더가 부착되지 않았다는 것을 알 수 있는 경우를 말하며,

상기에서 제 1-2의 동작은 PDCP 계층이 PDCP 헤더를 제거하고 PDCP SDU의 첫 번째 n 바이트를 제거하고, 즉, PDAP 헤더를 제거하고(1h-35), 복호화 (deciphering) 절차를 수행한 후 압축된 IP 헤더(1h-40)을 복원하는 절차를 수행하여 원래의 IP 헤더(1h-45)를 복구하고 다시 PDAP 헤더(1h-55)를 부착하고(1h-50) 상기 데이터를 PDAP 계층으로 전달하는 동작을 말하며(PDAP 계층에게 PDAP 헤더가 있음을 지시할 수 있다),

상기에서 제 2-2 동작은 PDCP 계층이 PDCP 헤더를 제거하고 PDCP SD를 복호화 (deciphering) 절차를 수행한 후 압축된 IP 헤더(1h-40)을 복원하는 절차를 수행하여 원래의 IP 헤더(1h-45)를 복구하고 상기 데이터를 PDAP 계층으로 전달하는 동작을 말한다(PDAP 계층에게 PDAP 헤더가 없음을 지시할 수 있다).

상기에서 PDAP 계층은 PDAP 헤더가 존재하는 경우, PDAP 헤더(1h-55)를 분석하고, QoS flow ID를 확인하고 QoS flow ID를 IP flow에 맵핑하여 상기 데이터(1h-60)를 EPC 혹은 5G-CN으로 전달한다. 상기에서 PDCP 계층은 PDAP 계층에게 PDAP 헤더의 유무를 지시할 수 있다. 항상 PDAP 헤더가 붙는 경우 혹은 단말이 EPC 혹은 5G-CN에 연결되어 PDAP 헤더의 존재 유무를 간접적으로 알 수 있는 경우는 지시할 필요가 없을 수 있다.

본 발명의 제 1-2 실시 예에서 새로운 PDAP 계층은 IP 패킷을 수신하면 PDAP 헤더를 부착해야 하는 경우 네트워크에서 미리 설정된 IP flow와 QoS flow의 맵핑 정보를 적용하여 QoS flow ID 혹은 기타 필요한 정보를 PDAP 헤더에 삽입한다. 그리고 PDAP 헤더를 IP 패킷 앞에 부착하여 PDCP 계층에 전달할 수 있다(1g-25).

송신단 PDCP 계층은 PDAP 계층으로부터 데이터를 수신하고,

제 1-1의 조건을 만족하면 제 1-1의 동작을 수행하고,

제 2-1의 조건을 만족하면 제 2-1의 동작을 수행한다.

상기에서 제 1-1의 동작은 PDCP 계층이 PDCP SDU의 첫 번째 n 바이트를 제거하고, 즉 PDAP 헤더를 제거하고(1g-30), IP 헤더에 대한 헤더 압축을 수행하고(1g-40) 암호화(ciphering)을 진행한 후에 다시 PDAP 헤더를 부착하고 PDCP 헤더를 부착하고 RLC 계층으로 PDCP PDU를 전달하는 동작을 나타낸다(1g-45).

상기에서 제의 2-1동작은 PDCP 계층이 IP 헤더에 대한 헤더 압축을 수행하고(1g-40) 암호화(ciphering)을 진행한 후에 PDCP 헤더를 부착하고 RLC 계층으로 PDCP PDU를 전달하는 동작을 나타낸다(1g-45).

도 1h는 본 발명의 수신단에서 IP flow 별 QoS를 처리하기 위해 새로운 계층을 도입하고 IP 패킷을 처리하는 수신단 PDCP 계층의 제 1-2의 실시 예를 나타낸 도면이다.

수신단 PDCP 계층은 RLC 계층으로부터 데이터를 수신하고,

제 1-2의 조건을 만족하면 제 1-2의 동작을 수행하고,

제 2-2의 조건을 만족하면 제 2-2의 동작을 수행한다.

상기에서 1-2의 조건은 단말이 5G-CN(5G Core Network)에 연결되었다는 것을 인식하여 간접적으로 PDAP 헤더가 부착되었다는 것을 알 수 있는 경우 혹은 항상 PDAP 헤더가 부착되는 경우를 말하며,

상기에서 2-2의 조건은 단말이 EPC(Enhanced Packet Core, LTE EPC)에 연결되었다는 것을 인식하여 간접적으로 PDAP 헤더가 부착되지 않았다는 것을 알 수 있는 경우를 말하며,

상기에서 제 1-2의 동작은 PDCP 계층이 PDCP 헤더를 제거하고 PDCP SDU의 첫 번째 n 바이트를 제거하고, 즉, PDAP 헤더를 제거하고(1h-35) 복호화(deciphering)한 후에 압축된 IP 헤더(1h-40)을 복원하는 절차를 수행하여 원래의 IP 헤더(1h-45)를 복구하고 다시 PDAP 헤더(1h-55)를 부착하고(1h-50) 상기 데이터를 PDAP 계층으로 전달하는 동작을 말하며(PDAP 계층에게 PDAP 헤더가 있음을 지시할 수 있다),

상기에서 제 2-2 동작은 PDCP 계층이 PDCP 헤더를 제거하고 PDCP SDU를 복호화(deciphering)한 후에 압축된 IP 헤더(1h-40)을 복원하는 절차를 수행하여 원래의 IP 헤더(1h-45)를 복구하고 상기 데이터를 PDAP 계층으로 전달하는 동작을 말한다(PDAP 계층에게 PDAP 헤더가 없음을 지시할 수 있다).

도 1i와 도 1j는 본 발명의 송신단과 수신단에서 IP flow 별 QoS를 처리하기 위해 새로운 계층을 도입하고 IP 패킷을 처리하는 송신단 PDCP 계층의 제 1-3의 실시 예를 나타낸 도면이다.

본 발명의 도 1i에서 PDCP 계층(1i-10)의 상위에 새로운 계층(1i-05)을 도입할 수 있다. 상기 새로운 계층은 PDAP(Packet Data Association Protocol) 혹은 ASML (AS Multiplexing Layer) 혹은 기타 이름으로 명명될 수 있다. 새로운 계층은 기능은 다음의 기능을 포함할 수 있다.

본 발명의 제 1-3 실시 예에서 새로운 PDAP 계층은 IP 패킷을 수신하면 네트워크에서 미리 설정된 IP flow와 QoS flow의 맵핑 정보를 적용하여 QoS flow ID 혹은 기타 필요한 정보를 PDAP 헤더에 삽입한다. 그리고 PDAP 헤더를 IP 패킷 뒤에 부착하여 PDCP 계층에 전달할 수 있다(1i-45).

제 1-3 실시 예의 핵심이 되는 방법은 PDAP 계층에서 PDAP 헤더를 IP 패킷의 뒷부분에 부착하는 것이다(1i-45). 따라서 PDCP 계층은 송신단에서 PDAP 헤더를 구별해내거나 분리할 필요 없이 PDCP SDU의 IP 헤더를 바로 압축하고(1i-55), 암호화(ciphering) 절차를 수행한 후 PDCP 헤더를 부착하여 RLC 계층으로 데이터를 전달할 수 있다. 또한 PDCP 계층은 수신단에서도 PDAP 헤더를 구별해내거나 분리할 필요 없이 PDCP SDU의 IP 헤더를 바로 복원하고(1j-55), 복호화(deciphering) 절차를 수행한 후 PDCP 헤더를 제거하여 PDAP 계층으로 데이터를 전달할 수 있다. 상기에서 PDCP 계층은 PDAP 계층에게 PDAP 헤더의 유무를 지시할 수 있다. 항상 PDAP 헤더가 붙는 경우 혹은 단말이 EPC 혹은 5G-CN에 연결되어 PDAP 헤더의 존재 유무를 간접적으로 알 수 있는 경우는 지시할 필요가 없을 수 있다. 상기에서 PDAP 계층은 PDAP 헤더가 존재하면 PDAP 헤더를 분석하기 위해 PDCP 계층으로부터 수신한 PDCP SDU의 뒷부분부터 PDAP 헤더를 분석할 수 있다.

본 발명의 제 1-3 실시 예에서 새로운 PDAP 계층은 IP 패킷을 수신하면 PDAP 헤더를 부착해야 하는 경우, 네트워크에서 미리 설정된 IP flow와 QoS flow의 맵핑 정보를 적용하여 QoS flow ID 혹은 기타 필요한 정보를 PDAP 헤더에 삽입한다. 그리고 PDAP 헤더를 IP 패킷 뒤에 부착하여 PDCP 계층에 전달할 수 있다(1i-45).

송신단 PDCP 계층은 PDAP 계층으로부터 데이터를 수신하고,

제 1-1의 조건을 만족하면 제 1-1의 동작을 수행하고,

제 2-1의 조건을 만족하면 제 2-1의 동작을 수행한다.

상기에서 제 1-1의 동작은 PDCP 계층이 IP 헤더에 대한 헤더 압축을 수행하고(1i-55), PDAP 헤더를 포함하여 암호화(ciphering)를 진행한 후에 PDCP 헤더에 1bit 지시자(indicator) 필드를 설정하여 PDAP 헤더가 있다는 것을 나타내고 PDCP 헤더를 부착하고 RLC 계층으로 PDCP PDU를 전달하는 동작을 나타낸다(1i-50).

상기에서 제의 2-1동작은 PDCP 계층이 IP 헤더에 대한 헤더 압축을 수행하고(1i-55) 암호화(ciphering)을 진행한 후에 PDCP 헤더에 1bit 지시자(indicator) 필드를 설정하여 PDAP 헤더가 없다는 것을 나타내고 PDCP 헤더를 부착하고 RLC 계층으로 PDCP PDU를 전달하는 동작을 나타낸다(1i-50).

상기 압축 과정은 데이터 전송시 오버헤드를 줄이기 위해 중요한 절차이다. RLC 계층은 도 1d에서 기술한 기능들을 수행하고, RLC 헤더(1i-60)를 부착하여 MAC 계층으로 전달하고 MAC 계층은 이를 수신하여 도 1d에서 기술한 기능들을 수행하고, MAC 헤더(1i-65)를 부착한다.

도 1j는 본 발명의 수신단에서 IP flow 별 QoS를 처리하기 위해 새로운 계층을 도입하고 IP 패킷을 처리하는 수신단 PDCP 계층의 제 1-3의 실시 예를 나타낸 도면이다.

수신단 PDCP 계층은 RLC 계층으로부터 데이터를 수신하고,

제 1-2의 조건을 만족하면 제 1-2의 동작을 수행하고,

제 2-2의 조건을 만족하면 제 2-2의 동작을 수행한다.

상기에서 제 1-2의 동작은 PDCP 계층이 PDCP 헤더를 제거하고 PDCP SDU를 복호화(deciphering)하고, 압축된 IP 헤더(1j-50)을 복원하는 절차를 수행하여 원래의 IP 헤더(1j-55)를 복구하고 상기 데이터를 PDAP 계층으로 전달하는 동작을 말하며(PDAP 계층에게 PDAP 헤더가 있음을 지시할 수 있다),

상기에서 제 2-2 동작은 PDCP 계층이 PDCP 헤더를 제거하고 PDCP SDU를 복호화(deciphering)하고, 압축된 IP 헤더(1j-50)을 복원하는 절차를 수행하여 원래의 IP 헤더(1j-55)를 복구하고 상기 데이터를 PDAP 계층으로 전달하는 동작을 말한다(PDAP 계층에게 PDAP 헤더가 없음을 지시할 수 있다).

상기에서 PDAP 계층은 PDAP 헤더가 존재하는 경우, PDAP 헤더를 분석하고, QoS flow ID를 확인하고 QoS flow ID를 IP flow에 맵핑하여 상기 데이터(1j-60)를 EPC 혹은 5G-CN으로 전달한다. 상기에서 PDCP 계층은 PDAP 계층에게 PDAP 헤더의 유무를 지시할 수 있다. 항상 PDAP 헤더가 붙는 경우 혹은 단말이 EPC 혹은 5G-CN에 연결되어 PDAP 헤더의 존재 유무를 간접적으로 알 수 있는 경우는 지시할 필요가 없을 수 있다. 상기에서 PDAP 계층은 PDAP 헤더가 존재하면 PDAP 헤더를 분석하기 위해 PDCP 계층으로부터 수신한 PDCP SDU의 뒷부분부터 PDAP 헤더를 분석할 수 있다.

본 발명의 제 1-4 실시 예에서 새로운 PDAP 계층은 IP 패킷을 수신하면 PDAP 헤더를 부착해야 하는 경우 네트워크에서 미리 설정된 IP flow와 QoS flow의 맵핑 정보를 적용하여 QoS flow ID 혹은 기타 필요한 정보를 PDAP 헤더에 삽입한다. 그리고 PDAP 헤더를 IP 패킷 뒤에 부착하여 PDCP 계층에 전달할 수 있다(1i-45).

송신단 PDCP 계층은 PDAP 계층으로부터 데이터를 수신하고,

제 1-1의 조건을 만족하면 제 1-1의 동작을 수행하고,

제 2-1의 조건을 만족하면 제 2-1의 동작을 수행한다.

상기에서 제 1-1의 동작은 PDCP 계층이 IP 헤더에 대한 헤더 압축을 수행하고(1i-55), PDAP 헤더를 포함하여 암호화(ciphering)를 진행한 후에 PDCP 헤더를 부착하고 RLC 계층으로 PDCP PDU를 전달하는 동작을 나타낸다(1i-50).

상기에서 제의 2-1동작은 PDCP 계층이 IP 헤더에 대한 헤더 압축을 수행하고(1i-55) 암호화(ciphering)을 진행한 후에 PDCP 헤더를 부착하고 RLC 계층으로 PDCP PDU를 전달하는 동작을 나타낸다(1i-50).

도 1j는 본 발명의 수신단에서 IP flow 별 QoS를 처리하기 위해 새로운 계층을 도입하고 IP 패킷을 처리하는 수신단 PDCP 계층의 제 1-4의 실시 예를 나타낸 도면이다.

수신단 PDCP 계층은 RLC 계층으로부터 데이터를 수신하고,

제 1-2의 조건을 만족하면 제 1-2의 동작을 수행하고,

제 2-2의 조건을 만족하면 제 2-2의 동작을 수행한다.

상기에서 PDAP 계층은 PDAP 헤더가 존재하는 경우, PDAP 헤더(1h-55)를 분석하고, QoS flow ID를 확인하고 QoS flow ID를 IP flow에 맵핑하여 상기 데이터(1h-60)를 EPC 혹은 5G-CN으로 전달한다. 상기에서 PDCP 계층은 PDAP 계층에게 PDAP 헤더의 유무를 지시할 수 있다. 항상 PDAP 헤더가 붙는 경우 혹은 단말이 EPC 혹은 5G-CN에 연결되어 PDAP 헤더의 존재 유무를 간접적으로 알 수 있는 경우는 지시할 필요가 없을 수 있다. 상기에서 PDAP 계층은 PDAP 헤더가 존재하면 PDAP 헤더를 분석하기 위해 PDCP 계층으로부터 수신한 PDCP SDU의 뒷부분부터 PDAP 헤더를 분석할 수 있다.

도 1k는 본 발명에서 단말의 송신 동작을 나타낸 도면이다.

도 1k에서 단말은 데이터를 송신할 때 즉, 상향 링크 데이터를 전송할 때 PDCP 계층의 동작은 상기에서 기술한 제 1-1 실시 예 혹은 제 1-2 실시 예 혹은 제 1-3 실시 예 혹은 제 1-4 실시 예를 따라 수행될 수 있으며, 제 1-1 조건 혹은 제 2-1 조건을 만족하는 지 확인한 후(1k-05) 만약 제 1-1 조건을 만족하면 단말의 PDCP 계층은 제 1-1 동작을 수행하고(1k-10), 만약 제 2-1 조건을 만족하면 제 2-1 동작을 수행한다.

도 1l는 본 발명에서 단말의 수신 동작을 나타낸 도면이다.

도 1l에서 단말은 데이터를 수신할 때 즉, 하향 링크 데이터를 수신할 때 PDCP 계층의 동작은 상기에서 기술한 제 1-1 실시 예 혹은 제 1-2 실시 예 혹은 제 1-3 실시 예 혹은 제 1-4 실시 예를 따라 수행될 수 있으며, 제 1-2 조건 혹은 제 2-2 조건을 만족하는 지 확인한 후(1l-05) 만약 제 1-2 조건을 만족하면 단말의 PDCP 계층은 제 1-2 동작을 수행하고(1l-10), 만약 제 2-2 조건을 만족하면 제 2-2 동작을 수행한다.

도 1m에 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 단말의 구조를 도시하였다.

상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1m-10), 기저대역(baseband)처리부(1m-20), 저장부(1m-30), 제어부(1m-40)를 포함한다.

상기 RF처리부(1m-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1m-10)는 상기 기저대역처리부(1m-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1m-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1m-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1m-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1m-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상기 RF처리부(1m-10)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.

상기 기저대역처리부(1m-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1m-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1m-20)은 상기 RF처리부(1m-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1m-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1m-20)은 상기 RF처리부(1m-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

상기 기저대역처리부(1m-20) 및 상기 RF처리부(1m-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1m-20) 및 상기 RF처리부(1m-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1m-20) 및 상기 RF처리부(1m-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1m-20) 및 상기 RF처리부(1m-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.1mHz, 1mhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.

상기 저장부(1m-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(1m-30)는 상기 제어부(1m-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(1m-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1m-40)는 상기 기저대역처리부(1m-20) 및 상기 RF처리부(1m-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1m-40)는 상기 저장부(1m-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1m-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1m-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

도 1n는 본 발명의 실시 예가 적용될 수 있는 무선 통신 시스템에서 TRP의 블록 구성을 도시한다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1n-10), 기저대역처리부(1n-20), 백홀통신부(1n-30), 저장부(1n-40), 제어부(1n-50)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리부(1n-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1n-10)는 상기 기저대역처리부(1n-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1n-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1n-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1n-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1n-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

상기 기저대역처리부(1n-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1n-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1n-20)은 상기 RF처리부(1n-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1n-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1n-20)은 상기 RF처리부(1n-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(1n-20) 및 상기 RF처리부(1n-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1n-20) 및 상기 RF처리부(1n-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

상기 통신부(1n-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.

상기 저장부(1n-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1n-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1n-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1n-40)는 상기 제어부(1n-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(1n-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1n-50)는 상기 기저대역처리부(1n-20) 및 상기 RF처리부(1n-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1n-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1n-50)는 상기 저장부(1n-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1n-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

<제2실시예>

도 2a는 기존 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

상기 도 2a을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들(2a-05, 2a-10. 2a-15, 2a-20)과 MME(Mobility Management Entity, 2a-25) 및 S-GW(Serving-Gateway, 2a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말, 2a-35)은 기지국(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20) 및 S-GW(2a-30)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.

상기 기지국들(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국들(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(2a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(2a-25) 및 S-GW(2a-30)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국들(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국들(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)로 전달할 패킷을 처리한다.

하나의 기지국은 일반적으로 여러 주파수 대역에 걸쳐서 다중 캐리어들을 송출하고 수신할 수 있다. 예를 들어 기지국(2a-05)으로부터 순방향 중심 주파수가 f1인 캐리어와 순방향 중심 주파수가 f2인 캐리어가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말이 상기 두 개의 캐리어 중 하나의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하였다. 그러나 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말은 동시에 여러 개의 캐리어를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)은 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말(2a-35)에 대해서는 상황에 따라 더 많은 캐리어를 할당함으로써 상기 단말의 전송 속도를 높일 수 있다. 상기와 같이 하나의 기지국이 송출하고 수신하는 순방향 캐리어와 역방향 캐리어들을 집적하는 것을 기지국 내 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)이라고 한다. 전통적인 의미로 하나의 기지국이 송출하는 하나의 순방향 캐리어와 상기 기지국이 수신하는 하나의 역방향 캐리어가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 캐리어 집적이란 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 최대 전송 속도는 집적되는 캐리어의 수에 비례해서 증가된다.

이하 본 명세서에 있어서 단말이 임의의 순방향 캐리어를 통해 데이터를 수신하거나 임의의 역방향 캐리어를 통해 데이터를 전송한다는 것은 상기 캐리어를 특징짓는 중심 주파수와 주파수 대역에 대응되는 셀에서 제공하는 제어 채널과 데이터 채널을 이용해서 데이터를 송수신한다는 것과 동일한 의미를 가진다. 본 명세서에서는 특히 캐리어 집적을 '다수의 서빙 셀이 설정된다'는 것으로 표현할 것이며, 서빙 셀에 관하여 프라이머리 서빙 셀(Primary Serving Cell, 이하 PCell)과 세컨더리 서빙 셀(Secondary Serving Cell, 이하 SCell), 혹은 활성화된 서빙 셀 등의 용어를 사용할 것이다. PCell과 SCell은 단말에 설정되는 서빙 셀의 종류를 나타내는 용어이다. PCell과 SCell 사이에는 몇 가지 차이점이 있는데, 예를 들어 PCell은 항상 활성화 상태를 유지하지만, SCell은 기지국의 지시에 따라 활성화 상태와 비활성화 상태를 반복한다. 단말의 이동성은 PCell을 중심으로 제어되며, SCell은 데이터 송수신을 위한 부가적인 서빙 셀로 이해할 수 있다. 본 발명의 실시 예들에서의 PCell과 SCell은 LTE 규격 36.331이나 36.321 등에서 정의된 PCell과 SCell을 의미한다. 상기 용어들은 LTE 이동 통신 시스템에서 사용되는 그대로의 의미를 가진다. 본 발명에서는 캐리어, 컴포넌트(component) 캐리어, 서빙 셀 등의 용어가 혼용된다.

통상적인 기지국 내 CA에서 단말은 PCell의 물리 업링크 제어 채널(Physical Uplink Control Channel, 이하 PUCCH)를 통해, PCell에 대한 하이브리드 자동 반복 요구(Hybrid Automatic Repeat reQuest, 이하 HARQ) 피드백과 채널 상태 정보(Channel State Information, 이하 CSI) 뿐만 아니라 SCell에 대한 HARQ 피드백과 CSI도 전송한다. 이는 상향 링크 동시 전송이 불가능한 단말에 대해서도 CA 동작을 적용하기 위해서이다. LTE Rel-13 eCA(enhanced CA)에서는 PUCCH를 가지는 추가적인 SCell을 정의하고 32개까지의 캐리어를 집적할 수 있도록 하였다. 상기 PUCCH SCell은 MCG(Mast Cell Group)에 속하는 서빙 셀로 한정된다. 상기 MCG란 PCell을 제어하는 기지국(Master eNB, MeNB)에 의해서 제어되는 서빙 셀들의 집합을 의미하며, SCG란 PCell을 제어하는 기지국이 아닌 기지국, 다시 말해서 SCell(Secondary Cell)들만을 제어하는 기지국(Secondary eNB, SeNB)에 의해서 제어되는 서빙 셀들의 집합을 의미한다. 특정 서빙 셀이 MCG에 속하는지 SCG에 속하는지는 해당 서빙 셀을 설정하는 과정에서 기지국이 단말에게 알려준다. 또한, 각각의 SCell들이 PCell 그룹에 속하는지 혹은 PUCCH SCell 그룹에 속하는지 기지국이 단말에게 알려준다

도 2b는 기존 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 2b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 eNB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 2b-05, 2b-40), RLC(Radio Link Control 2b-10, 2b-35), MAC(Medium Access Control 2b-15, 2b-30)으로 이루어진다. PDCP(2b-05, 2b-40)는 IP header 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- header 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(2b-10, 2b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

MAC(2b-15, 2b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

물리 계층(2b-20, 2b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.

본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC(Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다.

도 2c는 기존 LTE 시스템에서 하향링크로 스케줄링 할 수 있는 최소 단위인 1 subframe 및 1 RB(Resourced Block)의 무선자원을 이용하여 2, 4, 8 antenna port CSI-RS 전송을 나타내는 도면이다.

도 2c에 도시된 무선자원은 시간축 상에서 한 개의 서브 프레임(subframe)으로 이루어지며 주파수축 상에서 한 개의 RB로 이루어진다. 이와 같은 무선자원은 주파수 영역에서 12개의 부반송파(subcarrier)로 이루어지며 시간영역에서 14개의 OFDM 심볼로 이루어져서 총 168개의 고유 주파수 및 시간 위치 갖도록 한다. LTE/LTE-A에서는 상기 도 2의 각각의 고유 주파수 및 시간 위치를 RE(resource element)라 한다.

도 2에 도시된 무선자원에는 다음과 같은 복수개의 서로 다른 종류의 신호가 전송될 수 있다.

1. CRS (Cell Specific Reference Signal, 셀 특정 기준 신호): 한 개의 cell에 속한 모든 단말을 위하여 전송되는 기준신호

2. DMRS (Demodulation Reference Signal, 복조 기준 신호): 특정 단말을 위하여 전송되는 기준신호이며 PDSCH에 실린 정보를 복원하기 위한 채널추정을 수행하는데 이용됨. 한 개의 DMRS port는 이와 연결된 PDSCH layer와 동일한 precoding이 적용되어 전송된다. PDSCH의 특정 layer를 수신하고자 하는 단말은 해당 layer와 연결된 DMRS port를 수신하여 채널 추정을 수행한 후 이를 이용하여 해당 layer에 실린 정보를 복원함.

3. PDSCH (Physical Downlink Shared Channel, 물리 하향 공용 채널): 하향링크로 전송되는 데이터 채널로 기지국이 단말에게 트래픽을 전송하기 위하여 이용하며 도 2c의 data 영역에서 기준신호가 전송되지 않는 RE를 이용하여 전송됨

4. CSI-RS (Channel Status Information Reference Signal, 채널 상태 정보 기준 신호): 한 개의 cell에 속한 단말들을 위하여 전송되는 기준신호이며, 채널상태를 측정하는데 이용됨. 한 개의 cell에는 복수개의 CSI-RS가 전송될 수 있음.

5. ZP-CSI-RS (Zero Power CSI-RS): CSI-RS가 전송되는 위치에서 실제 신호가 전송되지 않는 것.

6. IMR (Interference Measurement Resource): CSI-RS가 전송되는 위치에 해당하며 도 2에서 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J 중 하나 또는 복수를 IMR로 설정할 수 있음. 단말은 IMR로 설정된 RE들에서 수신되는 모든 신호를 간섭이라고 가정하고 간섭측정을 수행함.

7. 기타 제어채널 (PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel)): 단말이 PDSCH를 수신하는데 필요한 제어정보를 제공하거나 상향링크의 데이터 송신에 대한 HARQ(Hybrid automatic repeat request)를 운용하기 위한 ACK/NACK 전송

상기 신호 외에 LTE-A 시스템에서는 서로 다른 다른 기지국이 전송하는 CSI-RS가 해당 셀의 단말들에게 간섭없이 수신될 수 있도록 zero power CSI-RS을 설정할 수 있다. 상기 zero power CSI-RS(muting)는 CSI-RS가 전송될 수 있는 위치에서 적용될 수 있으며 일반적으로 단말은 해당 무선 자원을 건너뛰어 트래픽 신호를 수신한다. LTE-A 시스템에서 zero power CSI-RS(muting)는 또 다른 용어로 muting이라고 불리기도 한다. zero power CSI-RS(muting)의 특성상 CSI-RS의 위치에 적용되며 전송전력이 송신되지 않기 때문이다.

도 2에서 CSI-RS는 이를 전송하는 안테나들 수에 따라 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 또한 muting도 A, B, C, D, E, F, G, H, I, J로 표시된 위치의 일부에 적용될 수 있다. 특히 CSI-RS는 전송하는 안테나포트 수에 따라서 2개, 4개, 8개의 RE로 전송될 수 있다. 안테나포트 수가 2개일 경우 상기 도 2에서 특정 패턴의 절반에 CSI-RS가 전송되며 안테나포트 수가 4개일 경우 특정 패턴의 전체에 CSI-RS가 전송되고 안테나포트수가 8개일 경우 두 개의 패턴을 이용하여 CSI-RS가 전송된다. 반면 muting의 경우 언제나 한 개의 패턴 단위로 이루어진다. 즉, muting은 복수개의 패턴에 적용될 수는 있지만 CSI-RS와 위치가 겹치지 않는 경우 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수는 없다. 단, CSI-RS의 위치와 muting의 위치가 겹칠 경우에 한해서 한 개의 패턴의 일부에만 적용될 수 있다.

또한, 단말은 CSI-RS와 함께 CSI-IM (혹은 IMR, interference measurement resources)을 할당 받을 수 있는데 CSI-IM의 자원은 4port를 지원하는 CSI-RS와 동일한 자원 구조와 위치를 가진다. CSI-IM은 하나 이상의 기지국을부터 데이터 수신을 하는 단말이 인접한 기지국으로부터 간섭을 정확하게 측정하기 위한 자원이다. 가령, 인접 기지국이 데이터를 전송할 때의 간섭의 양과 전송하지 않을 때의 간섭의 양을 측정하고 싶은 경우 기지국은 CSI-RS와 두 개의 CSI-IM 자원을 구성하고 하나의 CSI-IM은 인접 기지국이 항상 신호를 전송하도록 하고 다른 하나의 CSI-IM은 인접 기지국이 항상 신호를 전송하지 않도록 하여 인접 기지국의 간섭 양을 효과적으로 측정할 수 있다.

LTE-A 시스템에서 기지국은 상위 레이어 시그날링을 통하여 CSI-RS 설정 정보(CSI-RS configuration)를 단말에 통보할 수 있다. 상기 CSI-RS configuration은 CSI-RS 설정 정보의 index, CSI-RS가 포함하는 port 수, CSI-RS의 전송 주기, 전송 오프셋, CSI-RS 자원 설정 정보 (CSI-RS resource configuration), CSI-RS 스크램블링 ID, QCL(quasi co-location) 정보 등을 포함한다.

두 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 시간 축에서 연결된 두 개의 RE에서 각 안테나포트의 신호가 전송되며 각 안테나포트의 신호는 직교코드로 구분하여 CDM(code division multiplexing) 된다. 또한 네 개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우 두 개의 안테나포트를 위한 CSI-RS에 추가로 두 개의 RE를 더 이용하여 동일한 방법으로 나머지 두 개의 안테나포트에 대한 신호가 전송된다. 8개의 안테나포트에 대한 CSI-RS가 전송될 경우도 마찬가지이다. 8개 보다 많은 12개와 16개의 CSI-RS를 전송하는 경우에는 기존의 4, 8개의 CSI-RS가 전송되는 위치를 RRC 설정으로 결합하여 12개와 16개의 CSI-RS를 전송한다. 다시 말해, 12개의 CSI-RS가 전송되는 경우에는 4포트 CSI-RS 전송위치 3개를 묶어 하나의 12포트 CSI-RS로 전송하고, 16개의 CSI-RS가 전송되는 경우에는 8포트 CSI-RS 전송 위치 2개를 묶어 하나의 16포트 CSI-RS로 전송하는 것이다. 또한, 12와 16포트 CSI-RS 전송이 기존의 8포트 이하의 CSI-RS 전송과 비교하여 추가로 다른 점 하나는 크기가 4인 CDM을 지원하는 점이다. 기존 8포트 이하의 CSI-RS는 CDM2를 지원하여 2개의 시간 심볼에 CSI-RS 2포트를 겹쳐서 전송함으로써 8 포트 기준으로 최대 6dB까지의 파워 부스팅을 지원하여 CSI-RS 전송에 전체 파워를 사용할 수 있다. 하지만, 12포트나 16포트 CSI-RS의 경우에는 CDM2와 6dB의 조합으로는 CSI-RS 전송에 전체 파워를 사용할 수 없기 때문에 이러한 경우를 위하여 CDM4를 지원하여 전체 파워를 사용할 수 있도록 돕고 있다.

도 2d는 기존 LTE 시스템에서의 주기적인 CSI-RS 설정 및 동작을 설명하는 도면이다.

도 2d를 참조하면, 기지국은 단말들에게 RRC 메시지를 통해 주기적인 CSI-RS를 설정한다(2d-05). 상기 CSI-RS 설정은 CSI-RS 설정 정보의 index, CSI-RS가 포함하는 안테나 port 수, CSI-RS의 전송 주기, 전송 오프셋, CSI-RS 자원 설정 정보 (CSI-RS resource configuration), CSI-RS 스크램블링 ID, QCL(quasi co-location) 정보 등을 포함한다. 기존 LTE 단말의 경우 비주기적 CSI-RS 전송을 지원하지 않기 때문에, 기지국은 항상 주기적 CSI-RS를 전송하여 단말에게 채널 상태 정보를 보고하도록 하여야 한다.

하기 표 1은 CSI-RS 설정을 구성하는 RRC 필드를 나타낸 것으로서, 구체적으로는 CSI process 내의 주기적 CSI-RS를 지원하기 위한 RRC 설정을 나타낸 것이다.

CSI-RS process는 CoMP(Coordinated MultiPoint)를 지원하기 위한 기지국이 여러 개 존재할 경우 각 기지국의 채널 정보를 서빙 셀에게 전달하기 위해 필요하며, 현재는 최대 4개까지 지원한다. CSI process 내의 주기적 CSI-RS를 기반으로 채널 상태 보고를 하기 위한 설정은 표 1과 같이 4가지로 분류할 수 있다. CSI-RS config은 CSI-RS RE의 주파수 및 시간 위치를 설정하기 위한 것이다. 여기서, 안테나 수 설정을 통해 해당 CSI-RS가 몇 개의 포트를 갖는지를 설정한다. Resource config은 RB내의 RE 위치를 설정하며, Subframe config은 서브프레임의 주기(2d-15) 및 오프셋(2d-10)을 설정한다.

기지국은 설정된 Subframe config에 맞춰서 CSI-RS(2d-20)를 해당 자원을 통해 전달하고, 단말은 주기적으로 전송되는 CSI-RS를 수신한다. 또한, 단말은 기지국으로부터 설정된 CSI-RS 보고 조건에 따라 측정한 CSI-RS의 값을 보고한다. 상기 보고 방법으로는 주기적 혹은 비주기적 보고 방법이 사용될 수 있다.

상기의 과정은 기지국이 RRC reconfiguration을 통해 설정값을 변경하게 될때까지 지속된다(2d-25).

도 2e는 본 발명에서 고려하는 다중 전송 CSI-RS와 비주기적인 CSI-RS 설정 및 활성화/비활성화 동작을 설명하는 도면이다.

다중 전송 CSI-RS(이하 Multi-shot CSI-RS)의 경우, 기지국은 단말들에게 RRC 메시지를 통해 주기적인 CSI-RS를 설정한다(2e-05). 상기 CSI-RS 설정은 기존 CSI-RS 설정 정보의 index, CSI-RS가 포함하는 안테나 port 수, CSI-RS의 전송 주기, 전송 오프셋, CSI-RS 자원 설정 정보 (CSI-RS resource configuration), CSI-RS 스크램블링 ID, QCL(quasi co-location) 정보 등을 포함한다. 또한, 상기 CSI-RS 설정이 Multi-shot CSI-RS을 위한 것임을 나타내는 지시자가 포함될 수 있다. 이후 기지국은 MAC 제어 신호(Control Element, 이하 CE)를 설정된 CSI-RS resource 중 어떤 자원이 실제로 활성화 되는 지를 표시한다(2e-15). 상기 도 2c에서 설명했듯이, CSI-RS는 이를 전송하는 안테나들 수에 따라 1~8개의 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 활성화 자원을 지시받게 되면 X ms (예를 들어 8 ms, 2e-15) 이후에 CSI-RS 활성화 동작(CSI-RS 수신)을 수행한다(2e-20). 그러므로 단말은 해당 동작이 MAC CE가 성공적으로 수신된 시점에서 X ms 이 후에 진행되는 것이기 때문에 상기 MAC은 MAC CE를 수신한 시점 정보(MAC CE 수신시의 subframe number)를 물리 계층에 전달한다. RRC를 통해 설정된 주기 정보에 따라 CSI-RS를 수신하고, 측정한 후, 기지국으로부터 정해진 CSI-RS 보고 방법에 따라 CSI-RS 측정값을 보고한다. 상기 보고 방법에는 주기적 혹은 비주기적 보고가 가능하다. 이후 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 비활성화를 수신하며(2e-35), 이를 수신한지 Y ms (예를 들어 8 ms, 2e-40)가 지난 후에 CSI-RS 수신 및 CSI-RS 보고를 비활성한다. 만약 Y ms동안 CSI-RS가 수신된다면 상기 정보는 유효하다.

한편, 비주기적 CSI-RS(이하 Aperiodic CSI-RS)의 경우, 기지국은 단말들에게 RRC 메시지를 통해 비주기적인 CSI-RS를 설정한다(2e-45). 상기 CSI-RS 설정은 기존의 subframe config 정보를 포함하거나 포함하지 않을 수 있고, 상기 CSI-RS 설정이 비주기적 CSI-RS을 위한 것임을 나타내는 지시자가 포함될 수 있다. 이후 기지국은 MAC CE를 설정된 CSI-RS resource 중 어떤 자원이 실제로 활성화 되는 지를 표시한다(2e-50). 상기 도 2c에서 설명했듯이, CSI-RS는 이를 전송하는 안테나들 수에 따라 1~8개의 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 활성화 자원을 지시받게 되면 X ms (예를 들어 8 ms, 2e-55) 이후에 CSI-RS 활성화 동작(CSI-RS 수신)을 수행한다(2e-60). 그러므로 단말은 해당 동작이 MAC CE가 성공적으로 수신된 시점에서 X ms (2e-65) 이 후에 진행되는 것이기 때문에 상기 MAC은 MAC CE를 수신한 시점 정보(MAC CE 수신시의 subframe number)를 물리 계층에 전달한다. 상기 동작이 기존의 CSI-RS 수신 동작과 차별되는 점은 기지국으로부터의 CSI-RS 전송이 비주기적으로 DCI가 전송되는 서브프레임에서 같이 전송된다는 점이다(2e-60). 단말은 DCI를 수신하고, 같은 서브프레임에서 전송되는 CSI-RS를 수신 및 측정한 후, 기지국으로부터 정해진 CSI-RS 보고 방법에 따라 CSI-RS 측정값을 보고한다. 상기 보고 방법에는 비주기적 보고가 가능하다. 이후 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 비활성화를 수신하며(2e-60), 이를 수신한지 Y ms (예를 들어 8 ms, 2e-70)가 지난 후에 CSI-RS 수신 및 CSI-RS 보고를 비활성한다. 만약 Y ms동안 CSI-RS가 수신된다면 상기 정보는 유효하다.

또한, 상기의 RRC 메시지를 통한 CSI-RS 설정에는 서로 다른 설정을 구별하기 위해 다음과 같은 방법이 사용될 수 있다.

1. 기존의 CSI-RS config IE에 Multi-shot CSI-RS 및 Aperiodic CSI-RS를 지시하는 식별 정보를 포함하는 방법. 만약, Aperiodic CSI-RS가 지시된다면 상기 CSI-RS config IE에 설정된 subframe config 정보는 사용되지 않는다.

2. 기존의 CSI-RS config IE에 Multi-shot CSI-RS를 지시하는 식별 정보를 포함하고, 추가로 Aperiodic CSI-RS를 위한 새로운 Aperiodic CSI-RS config IE를 도입하는 방법. 상기 Aperiodic CSI-RS config IE에는 subframe config 정보는 포함되지 않는다.

3. 기존의 CSI-RS config IE외에 추가로 새로운 New CSI-RS config IE를 도입하는 방법. 상기 New CSI-RS config IE에는 Multi-shot CSI-RS와 Aperiodic CSI-RS config IE를 구분하는 식별자가 포함되며, 만약, Aperiodic CSI-RS가 지시된다면 상기 CSI-RS config IE에 설정된 subframe config 정보는 사용되지 않는다.

만약, 단말에 한 개 혹은 그 이상의 aperiodic/multi-shot CSI-RS 자원이 설정된다면, 기지국은 CSI-RS 자원의 활성화 및 비활성화를 지시하기 위해 새롭게 정의되는 MAC CE를 사용할 수 있다. 이를 통해 보다 빠르고 적응적으로 CSI-RS 자원의 활성화 및 비활성화를 결정할 수 있다. 또한, 설정된 aperiodic/multi-shot CSI-RS 자원은 초기 설정과 핸드오버 이후에는 비활성화된 상태로 초기화될 수 있다. 본 발명에서는 MAC CE의 신호 구조에 따라 두 가지 설계 방법을 제안한다. MAC CE 설계 제 1 방법은 기지국이 전송하는 하나의 MAC CE가 모든 서빙 셀을 위한 활성화 및 비활성화 명령을 포함하는 것이고, MAC CE 설계 제 2 방법은 하나의 MAC CE가 해당 서빙 셀을 위한 활성화 및 비활성화 명령만을 포함하도록 하는 것이다.

도 2f는 본 발명에서 제안하는, CSI-RS 자원의 활성화 및 비활성화를 지시하는 MAC 제어 신호 제 1 방법을 나타내는 도면이다.

앞서 설명했듯이, MAC CE 설계 제 1 방법은 기지국이 전송하는 하나의 MAC CE가 모든 서빙 셀을 위한 활성화 및 비활성화 명령을 포함하는 것으로써, 설정된 CSI-RS 자원을 가지는 서빙 셀의 개수에 따라 2가지 모델로 구분할 수 있다. 상기에서 제 1 모델은 설정된 CSI-RS 자원을 가지는 서빙 셀(ServCellIndex 에서 높은 인덱스를 가지는 서빙 셀)의 개수가 8 이하인 경우이며, 이를 지시하기 위해 1 바이트의 field(Ci, 2f-05)가 사용된다. 상기에서 제 2 모델은 설정된 CSI-RS 자원을 가지는 서빙 셀(ServCellIndex 에서 높은 인덱스를 가지는 서빙 셀)의 개수가 8 보다 큰 경우이며, 이를 지시하기 위해 4 바이트의 fields(Ci, 2f-25)가 사용된다. 이는 최대 32개의 서빙 셀을 지원하기 위함이다. 상기의 설계에서는 CSI-RS resource가 설정된, 혹은 CSI process가 설정된 서빙 셀의 인덱스를 기준으로 포맷을 결정하는 것이 큰 특징이다.

또한, 서빙 셀의 각 CSI 프로세스 별로 어떤 CSI-RS 자원이 활성화 및 비활성화 되는지를 지시하는 fields(R_i, 2f-10, 2f-15, 2f-20, 2f-30, 2f-35, 2f-40)가 사용된다. 상기의 CSI-RS resource 명령은 activate된 서빙 셀들에 대해서만 지시되는 것을 특징으로 하며, 2f-45와 같이 1 바이트의 fields(Ri)로 구성된다.

CSI-RS의 활성화 및 비활성화를 위한 MAC CE는 아래와 같이 정의될 수 있다.

- Ci: this field indicates the presence of Activation/Deactivation CSI-RS command(s) for the serving cell with ServCellIndex i. The Ci field set to "1" indicates that Activation/Deactivation CSI-RS command(s) for the serving cell with ServCellIndex i are included. The Ci field set to "0" indicates that no Activation/Deactivation CSI-RS command for the serving cell with ServCellIndex i is included. The number of Activation/Deactivation CSI-RS command for a serving cell is same as the number of configured CSI-RS processes for the serving cell;

- Ri: this field indicates the activation/deactivation status of the CSI-RS resource associated with CSI-RS-ConfigNZPId i for the CSI-RS process.

상기에서 Ri는 CSI-RS-ConfigNZPId와 대응된다. 즉, 같은 CSI 프로세스에서 같은 주파수로 할당된 전송 전력이 0이 아닌 CSI-RS 자원을 의미한다.

도 2g는 본 발명에서 제안하는, CSI-RS 자원의 활성화 및 비활성화를 지시하는 MAC 제어 신호 제 2 방법을 나타내는 도면이다.

MAC CE 설계 제 2 방법은 기지국이 전송하는 하나의 MAC CE가 서빙 셀 specific으로 정의되며, 해당 서빙 셀을 위한 활성화 및 비활성화 명령만을 포함하도록 하는 것이다. 상기의 설계에서는 CSI-RS 활성화 및 비활성화를 위한 MAC CE가 수신된 서빙 셀에 대한 명령만이 포함되는 것을 특징으로 한다. 즉, 상기 MAC CE 설계 제 2 방법은 서빙 셀 specific으로 설정되므로, 서빙 셀의 인덱스를 지시할 필요가 없고 단지 서빙 셀의 CSI 프로세스 별로 어떤 CSI-RS 자원이 활성화 및 비활성화 되는지를 지시하는 fields(R_i, 2g-05, 2g-10)가 사용된다. 상기의 CSI-RS resource 명령은 activate된 서빙 셀들에 대해서만 지시되는 것을 특징으로 하며, 2f-15와 같이 1 바이트의 fields(Ri)로 구성된다.

상기의 MAC CE 설계 제 2 방법은 다중 셀에서 MAC CE가 전송될 수 있다면 구조가 간단하기 때문에 장점을 가질 수 있다. 하지만 다중 셀에서 MAC CE가 전송될 수 없다면 상기의 MAC CE 설계 제 1 방법이 유효한 방법이다.

도 2h는 본 발명이 적용되는 multi-shot CSI-RS 모드에서의 전체 동작을 설명하기 위한 도면이다.

단말(2h-01)은 기지국(2h-03)으로부터 시스템 정보를 수신하고(2h-05), RRC 연결을 수행한다(2h-10). 이후 상기 단말은 상기 기지국으로부터 CSI-RS resource 설정을 위한 RRC 메시지를 수신한다. 상기 CSI-RS 설정은 기존 CSI-RS 설정 정보의 index, CSI-RS가 포함하는 안테나 port 수, CSI-RS의 전송 주기, 전송 오프셋, CSI-RS 자원 설정 정보 (CSI-RS resource configuration), CSI-RS 스크램블링 ID, QCL(quasi co-location) 정보 등을 포함한다. 또한, 상기 CSI-RS 설정이 Multi-shot CSI-RS을 위한 것임을 나타내는 지시자가 포함될 수 있고, 상기의 RRC 메시지를 통한 CSI-RS 설정에는 서로 다른 설정을 구별하기 위해 다음과 같은 방법이 사용될 수 있다.

이후 기지국은 MAC CE를 통해 설정된 CSI-RS resource 중 어떤 자원이 실제로 활성화 되는 지를 표시한다(2h-20). 상기 도 2c에서 설명했듯이, CSI-RS는 이를 전송하는 안테나들 수에 따라 1~8개의 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 활성화 자원을 지시받게 되면 X ms (예를 들어 8 ms) 이후에 CSI-RS 활성화 동작(CSI-RS 수신)을 수행한다(2e-25). 즉, 단말은 해당 동작이 MAC CE가 성공적으로 수신된 시점에서 X ms 이 후에 진행되는 것이기 때문에 상기 MAC은 MAC CE를 수신한 시점 정보(MAC CE 수신시의 subframe number)를 물리 계층에 전달하고, 설정된 안테나 포트 및 서브프레임 설정 등의 CSI-RS 설정을 준비하고, 간섭 측정을 위한 준비, 측정된 CSI-RS를 기지국으로부터 정해진 CSI-RS 보고 방법에 따라 CSI-RS 측정값을 보고할 준비를 한다. 상기 보고 방법에는 주기적 혹은 비주기적 보고가 가능하다. 2h-35 단계에서 단말은 미리 설정된 주기에 따라 기지국으로부터 CSI-RS를 수신한다. 이후 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 비활성화를 수신하며(2h-35), 상기 MAC은 MAC CE를 수신한 시점 정보(MAC CE 수신시의 subframe number)를 물리 계층에 전달한다. 또한, 이를 수신한지 Y ms (예를 들어 8 ms)가 지난 후에 CSI-RS 수신 및 CSI-RS 보고를 비활성한다(2h-40). 만약 Y ms동안 CSI-RS가 수신된다면 상기 정보는 유효하다.

도 2i는 본 발명이 적용되는 aperiodic CSI-RS 모드에서의 전체 동작을 설명하기 위한 도면이다.

단말(2i-01)은 기지국(2i-03)으로부터 시스템 정보를 수신하고(2i-05), RRC 연결을 수행한다(2i-10). 이후 상기 단말은 상기 기지국으로부터 CSI-RS resource 설정을 위한 RRC 메시지를 수신한다. 상기 CSI-RS 설정은 기존의 subframe config 정보를 포함하거나 포함하지 않을 수 있고, 상기 CSI-RS 설정이 비주기적 CSI-RS을 위한 것임을 나타내는 지시자가 포함될 수 있다. 또한, 상기 CSI-RS 설정이 Aperiodic CSI-RS을 위한 것임을 나타내는 지시자가 포함될 수 있고, 상기의 RRC 메시지를 통한 CSI-RS 설정에는 서로 다른 설정을 구별하기 위해 다음과 같은 방법이 사용될 수 있다.

이후 기지국은 MAC CE를 통해 설정된 CSI-RS resource 중 어떤 자원이 실제로 활성화 되는 지를 표시한다(2i-20). 상기 도 2c에서 설명했듯이, CSI-RS는 이를 전송하는 안테나들 수에 따라 1~8개의 표시된 위치의 일부를 이용하여 전송될 수 있다. 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 활성화 자원을 지시받게 되면 X ms (예를 들어 8 ms) 이후에 CSI-RS 활성화 동작(CSI-RS 수신)을 수행한다(2e-25). 즉, 단말은 해당 동작이 MAC CE가 성공적으로 수신된 시점에서 X ms 이 후에 진행되는 것이기 때문에 상기 MAC은 MAC CE를 수신한 시점 정보(MAC CE 수신시의 subframe number)를 물리 계층에 전달하고, DCI를 수신하는 서브프레임에서의 CSI-RS 수신을 모니터링하며, 간섭 측정을 위한 준비, 측정된 CSI-RS를 기지국으로부터 정해진 CSI-RS 보고 방법에 따라 CSI-RS 측정값을 보고할 준비를 한다. 상기 보고 방법에는 비주기적 보고가 가능하다. 이후 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 비활성화를 수신하며(2i-35), 상기 MAC은 MAC CE를 수신한 시점 정보(MAC CE 수신시의 subframe number)를 물리 계층에 전달한다. 또한, 이를 수신한지 Y ms (예를 들어 8 ms)가 지난 후에 CSI-RS 수신 및 CSI-RS 보고를 비활성한다(2i-40). 만약 Y ms동안 CSI-RS가 수신된다면 상기 정보는 유효하다.

도 2j는 본 발명에서 제안하는 MAC CE를 사용한 CSI-RS 활성화 및 비활성화의 전체 단말 동작을 나타내는 도면이다.

RRC 연결 상태의 단말은 기지국으로부터 CSI-RS configuration을 수신한다(2j-05). 상기의 CSI-RS configuration의 종류에 따라 기지국은 CSI-RS resource 및 전송 동작을 다르게 하기 때문에 단말의 동작도 달라진다. 또한, 설정된 aperiodic/multi-shot CSI-RS 자원은 초기 설정과 핸드오버 이후에는 비활성화된 상태로 초기화될 수 있다. 상기의 RRC 메시지를 통한 CSI-RS 설정에는 서로 다른 설정을 구별하기 위해 다음과 같은 방법이 사용될 수 있다.

2j-10 단계에서 단말은 기지국으로부터 수신한 CSI-RS 설정 정보를 분석해서 어떤 타입인지 판단한다. Type 1은 기존의 주기적인 CSI-RS 수신 동작이며, 상기의 CSI-RS config 방법에 따른 식별 방법을 바탕으로 이를 판별 할 수 있다.

만약 2j-10 단계에서 단말이 기지국으로부터 수신한 CSI-RS 설정 정보를 분석해서 Type 2 동작이 결정된다면 단말은 도 2h에서의 동작을 수행한다. 즉, multi-shot CSI-RS 모드에서의 동작을 수행한다. 즉, MAC CE를 통해 설정된 CSI-RS resource 중 어떤 자원이 실제로 활성화 되는 지를 수신한다(2j-20). 단말은 해당 동작이 MAC CE가 성공적으로 수신된 시점에서 X ms 이 후에 진행되는 것이기 때문에 상기 MAC은 MAC CE를 수신한 시점 정보(MAC CE 수신시의 subframe number)를 물리 계층에 전달하고(2j-25), 설정된 안테나 포트 및 서브프레임 설정 등의 CSI-RS 설정을 준비하고, 간섭 측정을 위한 준비, 측정된 CSI-RS를 기지국으로부터 정해진 CSI-RS 보고 방법에 따라 CSI-RS 측정값을 보고할 준비를 한다(2j-30). 2h-35 단계에서 단말은 미리 설정된 주기에 따라 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 측정값을 기지국에 보고한다. 상기 보고 방법에는 주기적 혹은 비주기적 보고가 가능하다. 이후 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 비활성화를 수신하며(2h-40), 상기 MAC은 MAC CE를 수신한 시점 정보(MAC CE 수신시의 subframe number)를 물리 계층에 전달한다(2h-45). 또한, 이를 수신한지 Y ms (예를 들어 8 ms)가 지난 후에 CSI-RS 수신 및 CSI-RS 보고를 비활성한다(2h-50). 만약 Y ms동안 CSI-RS가 수신된다면 상기 정보는 유효하다.

만약 2j-10 단계에서 단말이 기지국으로부터 수신한 CSI-RS 설정 정보를 분석해서 Type 3 동작이 결정된다면 단말은 도 2i에서의 동작을 수행한다. 즉, aperiodic CSI-RS 모드에서의 동작을 수행한다. 즉, 단말은 MAC CE 수신을 통해 설정된 CSI-RS resource 중 어떤 자원이 실제로 활성화 되는 지를 확인한다(2j-55). 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 활성화 자원을 지시받게 되면 X ms (예를 들어 8 ms) 이후에 CSI-RS 활성화 동작(CSI-RS 수신)을 수행한다. 즉, 단말은 해당 동작이 MAC CE가 성공적으로 수신된 시점에서 X ms 이 후에 진행되는 것이기 때문에 상기 MAC은 MAC CE를 수신한 시점 정보(MAC CE 수신시의 subframe number)를 물리 계층에 전달하고(2j-60), 간섭 측정을 위한 준비, 측정된 CSI-RS를 기지국으로부터 정해진 CSI-RS 보고 방법에 따라 CSI-RS 측정값을 보고할 준비를 하고(2j-65), DCI를 수신하는 서브프레임에서의 CSI-RS 수신을 모니터링한다(2j-70). 상기 보고 방법에는 비주기적 보고가 가능하다. 이후 단말은 MAC CE를 통해 CSI-RS 비활성화를 수신하며(2j-75), 상기 MAC은 MAC CE를 수신한 시점 정보(MAC CE 수신시의 subframe number)를 물리 계층에 전달한다(2j-80),. 또한, 이를 수신한지 Y ms (예를 들어 8 ms)가 지난 후에 CSI-RS 수신 및 CSI-RS 보고를 비활성한다(2j-85). 만약 Y ms동안 CSI-RS가 수신된다면 상기 정보는 유효하다.

도 2k는 본 발명에서 제안하는 MAC CE를 사용한 CSI-RS 활성화 및 비활성화의 동작에서 카운터를 사용하는 방법을 나타내는 도면이다.

상기의 도 2j에서의 단말 전체 동작을 수행하는 것의 또 다른 실시예로써, sCellDeactivationTimer 같은 타이머를 도입했을 때의 동작을 구체화할 수 있다. RRC 연결 상태의 단말은 기지국으로부터 CSI-RS configuration을 수신한다(2k-05). 상기의 CSI-RS configuration의 종류에 따라 기지국은 CSI-RS resource 및 전송 동작을 다르게 하기 때문에 단말의 동작도 달라진다. 2k-10 단계에서 단말은 기지국으로부터 수신한 CSI-RS 설정 정보를 분석해서 어떤 타입인지 판단한다. Type 1은 기존의 주기적인 CSI-RS 수신 동작이며(2k-15), 상기의 CSI-RS config 방법에 따른 식별 방법을 바탕으로 이를 판별 할 수 있다. 만약 CSI-RS 설정 정보를 통해 Type 2 혹은 3의 동작이 확인된다면 단말은 MAC CE를 수신함으로써 활성화되는 CSI-RS 자원을 확인할 수 있다(2k-20). 상기의 시점, 즉 MAC CE를 수신하면 단말은 CSIRSDeactivationTimer를 시작한다. 즉, CSIRSDeactivationTimer는 CSI-RS resource가 설정된 혹은 CSI process가 설정된 셀 별로 구동되고 (혹은 CSI process 별로 구동되고), 시작/재시작은 해당 resource를 활성화하는 MAC CE가 수신되는 시점에 하고, 타이머가 만료되면 해당 resource를 deactivate 한다(2k-35). 또한, CSI-RS resource 별로 타이머를 관리할 수도 있다.

도 2l는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2l를 참조하면, 단말은 송수신부(2l-05), 제어부(2l-10), 다중화 및 역다중화부(2l-15), 제어 메시지 처리부(2l-30), 각 종 상위 계층 처리부(2l-20, 2l-25), EPS bearer manager (2l-35) 및 NAS 계층 장치(2l-40)를 포함한다.

상기 송수신부(2l-05)는 서빙 셀의 순방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신하고 역방향 채널로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송한다. 다수의 서빙 셀이 설정된 경우, 송수신부(2l-05)는 상기 다수의 서빙 셀을 통한 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.

다중화 및 역다중화부(2l-15)는 상위 계층 처리부(2l-20, 2l-25)나 제어 메시지 처리부(2l-30)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(2l-05)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(2l-20, 2l-25)나 제어 메시지 처리부(2l-30)로 전달하는 역할을 한다.

제어 메시지 처리부(2l-30)는 RRC 계층 장치이며 기지국으로부터 수신된 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취한다. 예를 들어 RRC CONNECTION SETUP 메시지를 수신하면 SRB와 temporary DRB를 설정한다.

상위 계층 처리부(2l-20, 2l-25)는 DRB 장치를 의미하며 서비스 별로 구성될 수 있다. FTP(File Transfer Protocol)나 VoIP(Voice over Internet Protocol) 등과 같은 사용자 서비스에서 발생하는 데이터를 처리해서 다중화 및 역다중화부(2l-15)로 전달하거나 상기 다중화 및 역다중화부(2l-15)로부터 전달된 데이터를 처리해서 상위 계층의 서비스 어플리케이션으로 전달한다. 하나의 서비스는 하나의 EPS bearer와 하나의 상위 계층 처리부와 일 대 일로 매핑될 수 있다.

제어부(2l-10)는 송수신부(2l-05)를 통해 수신된 스케줄링 명령, 예를 들어 역방향 그랜트들을 확인하여 적절한 시점에 적절한 전송 자원으로 역방향 전송이 수행되도록 송수신부(2l-05)와 다중화 및 역다중화부(2l-15)를 제어한다. 또한 제어부(2l-10)는 상기 송수신부(2l-05)를 통하여 수신된 적어도 하나 이상의 기준 신호를 측정하고 상기 피드백 설정 정보에 따라 피드백 정보를 생성할 수 있다. 그리고 제어부(2l-10)는 상기 생성된 피드백 정보를 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 기지국으로 전송하도록 송수신부(2l-05)를 제어할 수 있다. 또한 제어부(2l-10)는 기지국으로부터 CSI-RS(Channel Status Indication - Reference Signal)를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2l-10)는, 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 별로 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 각각 선택하고 상기 기지국의 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하여 하나의 추가적(additional) 프리코딩 매트릭스를 더 선택할 수 있다.

또한 제어부(2l-10)는 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2l-10)는, 상기 기지국의 모든 안테나 포트 그룹에 대한 하나의 프리코딩 매트릭스(precoding matrix)를 선택할 수 있다. 또한 제어부(2l-10)는 기지국으로부터 피드백 설정 정보를 수신하고, 상기 기지국으로부터 CSI-RS를 수신하고, 상기 수신한 피드백 설정 정보 및 상기 수신한 CSI-RS에 기초하여 피드백 정보를 생성하고, 상기 생성한 피드백 정보를 상기 기지국에 전송할 수 있다. 이 때 제어부(2l-10)는, 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 수신할 수 있다.

도 2m는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국, MME 및 S-GW의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2m의 기지국 장치는 송수신부(2m-05), 제어부(2m-10), 다중화 및 역다중화부(2m-20), 제어 메시지 처리부(2m-35), 각종 상위 계층 처리부(2m-25, 2m-30), 스케줄러(2m-15), EPS bearer 장치(2m-40, 2m-45) 및 NAS 계층 장치(2m-50)를 포함한다. EPS bearer 장치는 S-GW에, NAS 계층 장치는 MME에 위치한다.

송수신부(2m-05)는 순방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 전송하고 역방향 캐리어로 데이터 및 소정의 제어 신호를 수신한다. 다수의 캐리어가 설정된 경우, 송수신부(2m-05)는 상기 다수의 캐리어로 데이터 송수신 및 제어 신호 송수신을 수행한다.

다중화 및 역다중화부(2m-20)는 상위 계층 처리부(2m-25, 2m-30)나 제어 메시지 처리부(2m-35)에서 발생한 데이터를 다중화하거나 송수신부(2m-05)에서 수신된 데이터를 역다중화해서 적절한 상위 계층 처리부(2m-25, 2m-30)나 제어 메시지 처리부(2m-35), 혹은 제어부 (2m-10)로 전달하는 역할을 한다. 제어 메시지 처리부(2m-35)는 단말이 전송한 제어 메시지를 처리해서 필요한 동작을 취하거나, 단말에게 전달할 제어 메시지를 생성해서 하위 계층으로 전달한다.

상위 계층 처리부(2m-25, 2m-30)는 EPS 베어러 별로 구성될 수 있으며 EPS 베어러 장치에서 전달된 데이터를 RLC PDU로 구성해서 다중화 및 역다중화부(2m-20)로 전달하거나 다중화 및 역다중화부(2m-20)로부터 전달된 RLC PDU를 PDCP SDU로 구성해서 EPS 베어러 장치로 전달한다.

스케줄러는 단말의 버퍼 상태, 채널 상태 등을 고려해서 단말에게 적절한 시점에 전송 자원을 할당하고, 송수신부에게 단말이 전송한 신호를 처리하거나 단말에게 신호를 전송하도록 처리한다.

EPS 베어러 장치는 EPS 베어러 별로 구성되며, 상위 계층 처리부에서 전달한 데이터를 처리해서 다음 네트워크 노드로 전달한다.

상위 계층 처리부와 EPS 베어러 장치는 S1-U 베어러에 의해서 상호 연결된다. common DRB에 해당하는 상위 계층 처리부는 common DRB를 위한 EPS 베어러와 common S1-U 베어러에 의해서 연결된다.

NAS 계층 장치는 NAS 메시지에 수납된 IP 패킷을 처리해서 S-GW로 전달한다.

또한, 제어부(2m-10)는 기지국을 구성하는 모든 구성의 상태 및 동작을 제어한다. 구체적으로, 제어부(2m-10)는 단말의 채널 추정을 위한 CSI-RS 자원을 단말에게 할당하고 피드백 자원 및 피드백 타이밍을 단말에게 할당한다. 또한 여러 단말로부터의 피드백이 충돌하지 않도록 피드백 설정 및 피드백 타이밍을 할당하고 해당 타이밍에서 설정된 피드백 정보를 수신하고 해석한다. 송수신부(2m-05)는 단말로 데이터, 기준 신호 및 피드백 정보를 송수신하는 기능을 수행한다. 여기서 송수신부(2m-05)는 제어부(2m-10)의 제어하에 할당된 자원을 통해 비주기적 CSI-RS를 단말로 전송하고, 단말로부터 채널 정보에 대한 피드백을 수신한다. 제어부(2m-10)는 적어도 하나 이상의 기준 신호 각각에 대한 설정 정보를 단말에 전송하도록 송수신부(2m-05)를 제어하거나, 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 생성할 수 있다. 또한, 제어부(2m-10)는 상기 측정 결과에 따른 피드백 정보를 생성하기 위한 피드백 설정 정보를 상기 단말에 전송하도록 상기 송수신부(2m-05)를 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부(2m-10)는 상기 적어도 하나 이상의 기준 신호를 상기 단말에 전송하고, 상기 피드백 설정 정보에 따른 피드백 타이밍에서 상기 단말로부터 전송되는 피드백 정보를 수신하도록 송수신부(2m-05)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(2m-10)는 단말에 피드백 설정 정보를 전송하고, 상기 단말에 비주기적 CSI-RS를 전송하고, 상기 피드백 설정 정보 및 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다. 이 때 제어부(2m-10)는 상기 기지국의 각 안테나 포트 그룹에 대응되는 피드백 설정 정보 및 안테나 포트 그룹 간의 관계에 기초하는 추가적 피드백 설정 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어부(2m-10)는 피드백 정보에 기초하여 빔포밍된 CSI-RS를 상기 단말에 전송하고, 상기 CSI-RS에 기초하여 생성된 피드백 정보를 상기 단말로부터 수신할 수 있다.

본 발명은 하기의 청구항의 권리를 가진다.

MAC 제어 신호를 이용한 CSI-RS 활성화 및 비활성화 방법 및 장치

Multi-shot CSI-RS 자원 및 aperiodic CSI-RS 자원의 설정과 활성화 및 비활성화 동작

RRC 메시지에 포함되어 있는 식별자 혹은 RRC 메시지에서의 CSI-RS config IE의 종류에 따라 세 가지 동작을 구분 (주기적 CSI-RS, 비주기적 CSI-RS, 다중 전송 CSI-RS)

MAC CE에서 지시된 동작을 MAC이 직접 하는 것이 아니라 관련 정보만 PHY에 전달 (해당 동작이 MAC CE가 성공적으로 수신된 시점에서 8 ms 이 후에 진행되는 것이기 때문에 상기 시점 정보를 전달).

CSI-RS resource가 설정된, 혹은 CSI process가 설정된 서빙 셀의 인덱스를 기준으로 포맷을 결정.

MAC CE의 신호 구조에 따라 두 가지 설계 방법을 제안한다.

MAC CE 설계 제 1 방법은 기지국이 전송하는 하나의 MAC CE가 모든 서빙 셀을 위한 활성화 및 비활성화 명령을 포함.

제 1 방법에서 Ci 필드는 설정된 CSI-RS 자원을 가지는 서빙 셀을 지시

제 1 방법에서 Activate된 서빙 셀들에 대해서만 CSI-RS command가 지시됨.

MAC CE 설계 제 2 방법은 하나의 MAC CE가 해당 서빙 셀을 위한 활성화 및 비활성화 명령만을 포함.

제 2 방법에서 MAC CE가 수신된 서빙 셀에 대한 명령이 포함됨. 해당 서빙 셀에 대해서만 CSI-RS를 활성화/비활성화.

CSI-RS 명령에서의 활성화/비활성화 자원의 개수는 서빙 셀을 위한 설정된 CSI-RS 프로세스의 숫자와 같다.

Ri는 CSI-RS-ConfigNZPId와 대응된다.

sCellDeactivationTimer 같은 타이머

● CSIRSDeactivationTimer는 CSI-RS resource가 설정된 혹은 CSI process가 설정된 셀 별로 구동 (혹은 CSI process 별로)　

● 시작/재시작은 해당 resource를 활성화하는 MAC CE가 수신되는 시점

● 타이머가 만료되면 해당 resource를 deactivate

● CSI-RS resource 별로 타이머를 관리하는 것도 가능

설정된 aperiodic/multi-shot CSI-RS resources 는 configuration과 핸드오버 이후에는 최초로 deactivated 된다

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 상기 실시예들은 NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, FDD 혹은 TDD LTE 시스템 등 다른 시스템에도 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.

또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.