KR20180122786A

KR20180122786A - 이동통신시스템에서 Logical Channel의 우선 순위에 따른 Uplink Scheduling 방법

Info

Publication number: KR20180122786A
Application number: KR1020170056806A
Authority: KR
Inventors: 문정민; 아닐 에기월; 박승훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2017-05-04
Filing date: 2017-05-04
Publication date: 2018-11-14
Also published as: US20180324835A1; US11140699B2; EP3603294A4; US20220022225A1; WO2018203733A1; EP3603294A1; US11659546B2; KR102349604B1

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 개시에 따르면 단말은 다수의 Numerology 종류 및 다수의 TTI 길이를 지원하는 이동통신시스템에서 Logical Channel의 우선 순위에 따라 Uplink Scheduling을 수행할 수 있다.

Description

이동통신시스템에서 Logical Channel의 우선 순위에 따른 Uplink Scheduling 방법{A METHOD AND APPARATUS FOR UPLINK SCHEDULING BASED ON LOGICAL CHANNEL PRIORITY IN A MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신시스템에서 단말의 Uplink 전송 동작에 관한 것이다. 보다 구체적으로 시스템에서 다수의 Numerology 종류 및 다수의 TTI 길이를 지원할 때 단말이 어떠한 Logical Channel에 속한 Data을 어떠한 크기만큼 전송할 것인지 여부를 결정하는 동작을 제안한다.

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), 및 SCMA(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 기술이 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.

최근 연구되고 있는 5G NR(New Radio)에서는 복수의 numerology 종류 및 복수의 TTI 길이를 지원하므로 단말의 UL 전송시 각 logical channel이 지원하는 numerology 종류 및 TTI 길이를 고려하여야 한다.

LTE 기지국은 UL에서 일반적으로 단일 numerology 및 단일 TTI 길이를 사용하였다. 따라서 UL 전송 시 numerology 종류 및 TTI 길이를 고려하여 전송할 logical channel을 선택할 필요가 없었다. 또한 logical channel prioritization 동작에서 각 logical channel 별 bucket 크기를 정하는데 있어서도 한 종류의 TTI 길이만 고려하면 되었다. 하지만 5G NR (New Radio)에서는 복수의 numerology 종류 및 복수의 TTI 길이를 지원한다. 따라서 단말이 UL 전송 동작을 수행할 때 각 logical channel 지원하는 복수의 numerology 종류 및 복수의 TTI 길이를 고려해야 한다. 본 발명에서는 단말이 복수의 numerology 종류 및 복수의 TTI 길이를 고려하여 logical channel prioritization 동작을 수행하는 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 발명에서 제안한 각 logical channel 별 bucket 관리 방안을 사용하면 특정 logical channel에 속한 data가 다른 logical channel에 속한 data에 비해서 불공평하게 적은 크기가 전송되는 상황을 방지할 수 있다.

또한 이동통신시스템에서 다수의 numerology 종류 및 다수의 TTI 길이가 사용될 때 단말이 기지국으로부터 할당 받은 UL 자원을 활용하여 전송할 logical channel을 체계적으로 선택할 수 있다.

또한 UL 자원의 특성을 규정하는 index을 정의하여 단말이 특정 UL 자원을 할당 받았을 때 다수의 logical channel 중 해당 UL 자원에 더욱 적합한 logical channel을 선택하여 전송할 수 있는 동작을 수행할 수 있다.

도 1은 기본적인 LCP 동작의 예시를 보여준다.
도 2은 1 TTI가 1 subframe에 해당하는 LTE 시스템에서 LCH j에 대한 Bj 값이 업데이트되는 예시를 보여주고 있다.
도 3은 특정 LCH j가 longer TTI 및 shorter TTI을 갖는 자원을 통해서 전송될 수 있을 때 Bj에 주는 영향을 보여주고 있다.
도 4은 특정 LCH j가 3개의 서로 다른 길이를 갖는 TTI를 통해서 전송될 수 있는 때 시간에 따른 Bj의 변화를 보여주고 있다.
도 5은 제안 방안 1으로써, LCH j을 지원하는 모든 TTI 종류에 대해서 Bj을 계산하고 UL grant에 따라서 계산된 Bj 중 하나를 선택하는 방법을 보여주고 있다.
도 6은 제안 방안 1과 같이 특정 LCH j가 복수의 TTI 종류를 통해서 전송될 수 있을 때 단말은 모든 TTI 종류를 기준으로 Bj을 업데이트하고 UL grant를 수신하였을 때 할당된 UL 자원의 TTI 종류에 해당하는 Bj을 선택하는 예시를 보여주고 있다.
도 7은 특정 LCH가 복수의 TTI을 통해서 전송 가능하더라도 모든 TTI에 대해서 Bj을 업데이트하는 것이 아니라 기준이 되는 TTI을 정해 두고 기준 TTI에 대한 Bj만 업데이트하는 방법을 보여주고 있다.
도 8은 제안 방안 2의 개념도로써 기준 TTI에 대해서는 Bj을 계속 업데이트하고 기준 TTI 외의 다른 TTI에 대해서는 Bj을 업데이트하지 않는 동작을 보여주고 있다.
도 9은 제안 방안 3으로써 LCH가 전송될 수 있는 TTI 종류 중 가장 작은 종류의 TTI을 선택한 후 해당 TTI 종류를 기준으로 Bj을 업데이트하여 LCP 동작을 수행하는 방법을 보여주고 있다.
도 10은 LCH가 전송될 수 있는 TTI 종류 중 가장 짧은 TTI 종류에 맞추어 Bj을 업데이트하는 방법을 보여주고 있다.
도 11은 하나의 LCH가 복수의 numerology 또는 TTI 종류로 구성된 UL 자원을 통해서 전송될 수 있을 경우 LCP의 대상이 되는 LCH을 선택하는 동작을 보여주고 있다.
도 12은 LCP 수행을 위한 LCH 선택 방안의 다른 실시 예를 보여주고 있다.
도 13은 LCP 수행을 위한 LCH 선택 방안의 다른 실시 예를 보여주고 있다.
도 14은 LCP 수행을 위한 LCH 선택 방안의 다른 실시 예를 보여주고 있다.
도 15은 LCP 수행을 위한 LCH 선택 방안의 다른 실시 예를 보여주고 있다.
도 16은 LCP 수행을 위한 LCH 선택 방안의 다른 실시 예를 보여주고 있다.
도 17은 MCS가 UL 자원의 성격을 표현하는 경우를 보여주고 있다.
도 18은 본 발명에서 제안하는 resource index 기반 LCP 방안을 보여주고 있다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.
도 20는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 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.

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 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 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.

또한, 본 발명의 실시예들을 구체적으로 설명함에 있어서, 5G NR(New Radio) 표준을 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.

본 문서에서는 기지국과 단말이 복수의 numerology 또는 transmission time interval (TTI)을 사용하는 경우에 적합한 logical channel prioritization (LCP) 동작을 제안한다. 이를 위해서 먼저 기지국과 단말이 보통 단일 numerology 및 TTI을 사용하는 LTE의 LCP 동작을 알아보도록 한다.

도 1은 기지국과 단말이 보통 단일 numerology 및 TTI을 사용하는 LTE의 LCP 동작을 보여주고 있다. 본 예시에서는 3개의 logical channel (LCH)이 하나의 transport block에 할당되는 동작을 보여주고 있다. 여기서 LCH 사이의 우선 순위는 LCH 1, LCH 2, LCH 3 순으로 설정되고 있고 막대기의 높이가 각 LCH 별 traffic 크기, 점선 아래의 traffic 크기가 각 LCH의 bucket (B) 크기에 해당한다. 이러한 상황에서 LTE의 LCP 동작은 아래와 같이 동작한다.

1. LCH 사이의 우선 순위가 가장 높은 LCH 1의 bucket 크기 (B1)만큼의 traffic을 주어진 transport block에 할당한다.

2. LCH 1 다음으로 우선 순위가 높은 LCH 2의 bucket 크기 (B2)만큼의 traffic을 주어진 transport block에 할당한다.

3. 마지막 우선 순위를 갖은 LCH 3의 bucket 크기 (B3)만큼의 traffic을 주어진 transport block에 할당한다.

4. 모든 LCH의 bucket 크기만큼의 traffic을 주어진 transport block에 할당한 후 transport block에 남은 자원이 존재한다면 LCH 사이의 우선 순위 순으로 각 LCH의 남은 traffic을 모두 transport block에 할당한다. 본 예시에서는 LCH 1의 남은 traffic을 모두 transport block에 할당한다.

5. LCH 1 다음으로 우선 순위가 높은 LCH 2의 남은 traffic을 모두 주어진 transport block에 할당한다.

6. 이러한 동작을 주어진 transport block에 남은 자원이 모두 소진될 때까지 반복한다.

위에서 설명한 것처럼 LTE의 LCP 동작은 크게 두 단계로 구성되어 있다. 첫 번째 단계에서는 우선 순위 순으로 각 LCH 별 bucket 크기에 해당하는 traffic을 transport block에 할당하고 두 번째 단계에서는 우선 순위 순으로 각 LCH 별 남은 traffic을 transport block에 할당하는 것이다. 이러한 동작을 통해서 우선 순위가 낮은 LCH일지라 하더라도 주어진 transport block이 모두 소진되기 전에 최소한 bucket 크기만큼의 traffic은 전송될 기회를 제공하여 주는 것이다. 이는 LCH 사이의 fairness을 보장하여 주는 역할을 한다.

LTE의 MAC layer 동작을 정의하고 있는 3GPP TS 36.321 문서에 따르면 각 LCH의 bucket 크기는 아래와 같이 결정된다.

「The MAC entity shall maintain a variable Bj for each logical channel j. Bj shall be initialized to zero when the related logical channel is established, and incremented by the product PBR × TTI duration for each TTI, where PBR is Prioritized Bit Rate of logical channel j. However, the value of Bj can never exceed the bucket size and if the value of Bj is larger than the bucket size of logical channel j, it shall be set to the bucket size. The bucket size of a logical channel is equal to PBR × BSD, where PBR and BSD are configured by upper layers.」

이는 아래와 같이 요약될 수 있다.

- 단말에게 LCH j가 설립되면 LCH j의 bucket 크기 Bj은 우선 0으로 초기화된다.

- 그 후 Bj은 매 TTI마다 PBR x TTI 만큼 증가한다.

- TTI가 증가함에 따라서 Bj가 증가하다가 Bj가 PBR x BSD을 넘어서면 Bj은 PBR x BSD로 제한된다. 본 문서에서는 Bj을 bucket 크기라고 명명하고 Bj의 최대값인 PBR x BSD을 최대 bucket 크기라고 명명한다. 여기서 PBR과 BSD는 각각 prioritized bit rate 및 bucket size duration의 준말에 해당한다.

도 2는 시간에 따른 Bj의 변화를 보여주는 그림이다. LTE에서는 TTI가 1 subframe에 해당한다. 따라서 LCH j가 설립된 시점에는 Bj가 0에 해당하고 그 후 1 subframe이 지날 때마다 Bj가 PBR만큼 증가하게 된다. 그리고 Bj가 PBR x BSD에 도달하면 Bj은 최대 bucket size을 유지하게 된다. 이처럼 단말은 각 LCH j 별로 Bj 값을 유지하여 LCP 동작 시 주어진 transport block에 bucket size 만큼의 traffic을 할당하는 것이다.

Short TTI (sTTI)가 도입되기 전의 LTE에서는 1 TTI가 1 subframe, 즉 1 ms에 대응되었다. 따라서 LCH j의 Bj는 1 ms 마다 업데이트되었다. 하지만 5G NR (New Radio)에서는 1 TTI의 길이가 다양한 값을 가질 수 있다. 예를 들면 1 ms, 0.5 ms, 0.25 ms, 0.125 ms, 1 symbol, 2 symbol 등이 될 수 있다. 또한 하나의 LCH에 해당하는 traffic은 여러 개의 numerology 또는 TTI 길이를 갖는 물리적 자원을 통해서 전송될 수도 있다. 예를 들면 LCH i에 해당하는 traffic은 1 ms, 0.5 ms에 해당하는 물리적 자원을 통해서 전송될 수도 있고 LCH j에 해당하는 traffic은 0.5 ms 0.25 ms, 0.125 ms에 해당하는 물리적 자원을 통해서 전송될 수도 있다. 이러한 LCH와 numerology 또는 TTI 사이의 대응 관계는 RRC layer signaling을 통해서 이루어진다.

만약 특정 LCH j가 LTE와는 달리 복수의 TTI 길이를 갖는 물리적 자원을 통해서 전송될 수 있다면 Bj은 어떠한 영향을 받게 되는지 검토한다. 도 3은 LCH j가 2개의 TTI 길이를 갖는 물리적 자원을 통해서 전송될 수 있을 때 Bj의 영향을 보여주고 있다.

도 3에서 LCH j은 longer TTI 및 shorter TTI을 통해서 전송될 수 있는 상황이다. 또한 longer TTI을 기준으로 업데이트되고 있는 Bj는 붉은 선으로 표시되어 있고 shorter TTI을 기준으로 업데이트되고 있는 Bj은 검은 선으로 표시되어 있다. 단말이 LCP 동작 시 shorter TTI을 기준으로 업데이트되고 있는 Bj 대신 longer TTI을 기준으로 업데이트되고 있는 Bj을 적용한다면 다음과 같은 단점이 있다.

- LCH j가 설립된 직후 Bj 값은 0이 된다. 따라서 shorter TTI 기준으로 Bj가 업데이트될 때보다 longer TTI 기준으로 Bj가 업데이트될 때 Bj 값이 늦게 0에서 벗어난다. 즉, shorter TTI 기준으로 Bj가 업데이트될 때 Bj 값이 일찍 0에서 벗어난다. 도 3의 scheduling time 1을 보면 shorter TTI 기준으로 Bj가 업데이트될 때에는 일정 크기의 Bj가 확보되어 전송이 가능한 반면 longer TTI 기준으로 Bj가 업데이트될 때에는 Bj가 0이라서 전송이 불가능한 상황이 발생할 수 있다.

- Longer TTI 기준으로 Bj가 업데이트되면 shorter TTI 기준으로 Bj가 업데이트될 때보다 Bj 값이 항상 작게 된다. 따라서 [도 3]의 scheduling time 2에서 볼 수 있는 것처럼 longer TTI 기준으로 Bj가 업데이트될 경우 shorter TTI 기준으로 Bj가 업데이트될 때보다 LCP 동작을 통해서 보낼 수 있는 traffic의 크기가 줄어들 여지가 있다.

이와 같이 도 4에 표현된 것처럼 하나의 LCH가 복수의 numerology 또는 TTI 종류를 통해서 전송될 수 있을 때에는 단말이 어떤 TTI 종류를 기준으로 LCH j에 대한 Bj을 업데이트해야 하는지 결정해야 한다. 본 문서에서는 단말이 LCH j에 대한 Bj을 어떤 TTI 종류를 기준으로 업데이트하는지에 관한 구체적인 방법을 제안하도록 한다.

<제안 방안 1>

제안 방안 1은 LCH j가 복수의 TTI 종류를 통해서 전송될 수 있을 때 각 TTI 종류에 대해서 Bj을 모두 업데이트하고 자신에게 UL grant가 전송되었을 때 할당된 UL 자원의 TTI 종류에 맞는 Bj을 선택하여 LCP 동작을 수행하는 방법이다. 보다 구체적으로 도 5에 나타난 순서도를 통해서 제안 방안 1을 설명하도록 한다.

LCP는 UL 전송을 위한 단말의 동작이므로 단말의 동작을 중심으로 제안 방안 1을 설명하도록 한다. 이는 아래에 기술되어 있다.

1. 기지국은 단말에게 logical channel configuration 정보를 RRC layer signaling 등을 통해서 제공한다. 이를 수신한 단말은 LCH와 TTI 종류 사이의 대응 관계를 확인한다.

A. 본 예시에서는 단말이 LCH a 및 LCH b을 설정 받은 경우를 고려한다. 또한 LCH a은 1 ms 또는 0.5 ms 길이의 TTI를 갖는 UL 자원을 통해서 전송될 수 있고 LCH b은 0.5 ms 또는 0.25 ms 또는 0.125 ms 길이의 TTI를 갖는 UL 자원을 통해서 전송될 수 있는 경우를 고려한다.

B. 또한 LCH a가 LCH b 보다 우선 순위가 높다고 가정한다.

2. 단말은 모든 LCH에 대해서 각 LCH j가 전송될 수 있는 모든 TTI 종류에 대해서 Bj을 계산한다. 여기서 Bjk을 LCH j에 대해서 TTI 종류 또는 길이 k을 기준으로 업데이트한 bucket 이라고 했을 때 Bjk은 매 TTI 종류 k의 길이마다 PBR x (TTI 종류 k의 길이) 씩 증가하게 된다.

A. 본 예시에서 단말은 LCH a에 대해서는 1 ms 길이를 갖는 TTI 종류를 기준으로 하는 bucket인 Ba1을 1 ms 마다 업데이트하고, 0.5 ms 길이를 갖는 TTI 종류를 기준으로 하는 bucket인 Ba0.5을 0.5 ms 마다 업데이트한다.

B. 또한 단말은 LCH b에 대해서는 0.5 ms 길이를 갖는 TTI 종류를 기준으로 하는 bucket인 Bb0.5을 0.5 ms 마다 업데이트하고, 0.25 ms 길이를 갖는 TTI 종류를 기준으로 하는 bucket인 Bb0.25을 0.25 ms 마다 업데이트하고, 0.125 ms 길이를 갖는 TTI 종류를 기준으로 하는 bucket인 Bb0.125을 0.125 ms 마다 업데이트한다.

3. 단말이 LCH a에 대해서는 {Ba1, Ba0.5}을 업데이트하고 있고 LCH b에 대해서는 {Bb0.5, Bb0.25, Bb0.125}을 업데이트하고 있는 상태에서 기지국으로부터 UL grant을 수신한 경우에는 UL grant에서 할당한 numerology 및 TTI 정보를 확인한다.

A. 본 예시에서는 기지국이 단말에게 0.5 ms TTI를 갖는 UL 자원을 할당한 상황이다.

4. 기지국이 UL grant을 통해서 할당한 TTI 종류를 확인한 단말은 해당 TTI 종류를 통해서 전송할 수 있는 모든 LCH에 대해서 해당 TTI 종류에 대응하는 bucket을 선택한다.

A. 본 예시에서 단말은 LCH a에 대해서는 0.5 ms TTI에 해당하는 bucket인 Ba0.5을 선택하고 LCH b에 대해서도 0.5 ms TTI에 해당하는 bucket인 Bb0.5을 선택한다.

5. 단말은 주어진 LCH 사이의 우선 순위 및 각 LCH에 대해서 선택된 bucket을 활용하여 LCP 동작을 수행한다.

A. 본 예시에서는 LCH a가 LCH b 보다 우선 순위가 높은 상황을 가정하였다. 따라서 먼저 UL grant을 통해서 할당된 transport block에 LCH a에 속한 traffic을 Ba0.5만큼 할당한다.

B. 다음으로 LCH b에 속한 traffic을 Bb0.5만큼 transport block에 할당한다.

C. 다음으로 LCH a에 속한 traffic 중 아직 할당되지 않은 traffic을 주어진 transport block에 할당한다.

D. 자원이 남은 경우 LCH b에 속한 traffic 중 아직 할당되지 않은 traffic을 주어진 transport block에 할당한다.

이러한 제안 방안 1의 개념이 도 6에 나타나 있다. 즉, 제안 방안 1은 LCH j가 복수의 TTI 종류를 통해서 전송될 수 있을 때 각 TTI 종류에 대해서 Bj을 모두 업데이트하고 자신에게 UL grant가 전송되었을 때 할당된 UL 자원의 TTI 종류에 맞는 Bj을 선택하여 LCP 동작을 수행하는 방법이다.

<제안 방안 2>

제안 방안 2은 LCH j가 복수의 TTI 종류를 통해서 전송될 수 있을 때 기지국 또는 단말이 그 중 기준이 되는 하나의 TTI 종류를 선택하고 선택된 TTI 종류를 기준으로 Bj을 업데이트한 후 LCP 동작을 수행하는 방법이다. 보다 구체적으로 도 7에 나타난 순서도를 통해서 제안 방안 2을 설명하도록 한다.

제안 방안 2에 대한 설명은 아래와 같다.

1. 기지국은 단말에게 logical channel configuration 정보를 RRC layer signaling 등을 통해서 제공한다. 이를 수신한 단말은 bucket 계산에 필요한 기준 TTI 정보 및 LCH와 TTI 종류 사이의 대응 관계를 확인한다.

A. 본 예시에서는 기지국이 단말에게 0.5 ms의 기준 TTI을 설정한 경우를 고려한다. 기준 TTI는 각 logical channel 별로 설정되는 값일 수도 있고, 각 단말 별로 설정되는 값일 수도 있고, 각 cell 별로 설정되는 값일 수도 있다.

B. 또한 단말이 LCH a 및 LCH b을 설정 받은 경우를 고려한다. 또한 LCH a은 1 ms 또는 0.5 ms 길이의 TTI를 갖는 UL 자원을 통해서 전송될 수 있고 LCH b은 0.5 ms 또는 0.25 ms 또는 0.125 ms 길이의 TTI를 갖는 UL 자원을 통해서 전송될 수 있는 경우를 고려한다.

C. 또한 LCH a가 LCH b 보다 우선 순위가 높다고 가정한다.

2. 단말은 모든 LCH에 대해서 기준 TTI 종류에 대해서 Bj을 계산한다. 여기서 Bjk을 LCH j에 대해서 TTI 종류 또는 길이 k을 기준으로 업데이트한 bucket 이라고 했을 때 Bjk은 매 TTI 종류 k의 길이마다 PBR x (TTI 종류 k의 길이) 씩 증가하게 된다.

A. 본 예시에서는 기지국이 단말에게 설정한 기준 TTI은 0.5 ms 이므로 단말은 LCH a 및 LCH b에 대해서 0.5 ms 길이를 갖는 TTI 종류를 기준으로 하는 bucket인 Ba0.5 및 Bb0.5을 0.5 ms 마다 업데이트한다.

3. 단말이 LCH a 및 LCH b에 대해서 {Ba0.5} 및 {Bb0.5}을 업데이트하고 있는 상태에서 기지국으로부터 UL grant을 수신한 경우에는 UL grant에서 할당한 numerology 및 TTI 정보를 확인한다.

4. 기지국이 UL grant을 통해서 할당한 TTI 종류를 확인한 단말은 해당 TTI 종류를 통해서 전송할 수 있는 모든 LCH 및 각각의 LCH에 대한 기준 TTI 종류 기반 bucket을 확인한다.

5. 단말은 주어진 LCH 사이의 우선 순위 및 각 LCH에 대해서 기준 TTI을 기반으로 계산된 bucket을 활용하여 LCP 동작을 수행한다.

6. 제안 방안 2가 사용되면 기지국이 단말에게 기준 TTI와 다른 TTI 종류의 UL 자원을 할당하더라도 단말은 기준 TTI을 기반으로 계산된 bucket을 적용하여 LCP 동작을 수행한다.

이러한 제안 방안 2의 개념이 도 8에 나타나 있다. 즉, 제안 방안 2은 LCH j가 복수의 TTI 종류를 통해서 전송될 수 있을 때 각 TTI 종류에 대해서 Bj을 모두 업데이트하는 것이 아니라 기준이 되는 TTI 종류를 먼저 정하고 기준 TTI 종류에 대한 Bj만 업데이트한 후 LCP 동작을 수행하는 방법이다. 도 8에는 검정색으로 표시된 가장 짧은 TTI 종류에 대한 Bj는 실선으로 표시되어 있고 나머지 TTI 종류에 대한 Bj는 붉은 색 및 파란 색 점선으로 표시되어 있다. 이는 기준 TTI가 가장 짧은 TTI로 설정되었기 때문에 LCH j에 대한 Bj을 가장 짧은 TTI에 맞추어 계속 업데이트하고 기준 TTI가 아닌 다른 TTI 종류에 대해서는 Bj을 계산하지 않는다는 것을 의미한다.

제안 방안 2에서 설명한 기준 TTI는 기지국이 cell 내 모든 단말에게 제공하는 TTI 종류 중 가장 작은 값이 될 수도 있다.

<제안 방안 3>

제안 방안 3은 LCH j가 복수의 TTI 종류를 통해서 전송될 수 있을 때 단말이 LCH j가 전송될 수 있는 TTI 종류 중 가장 작은 TTI 종류를 선택한 후 해당 TTI 종류를 기준으로 Bj을 업데이트하여 LCP 동작을 수행하는 방법이다. 보다 구체적으로 도 9에 나타난 순서도를 통해서 제안 방안 3을 설명하도록 한다.

제안 방안 3에 대한 설명은 아래와 같다.

B. 또한 LCH a가 LCH b 보다 우선 순위가 높다고 가정한다.

2. 단말은 각 LCH에 대해서 LCH가 전송될 수 있는 TTI 종류 중 최소 TTI을 선택한다.

A. 본 예시에서는 LCH a에 대해서는 0.5 ms 길이의 TTI를 선택하고 LCH b에 대해서는 0.125 ms 길이의 TTI을 선택한다.

3. 단말은 모든 LCH에 대해서 2단계에서 선택된 최소 TTI 종류에 대해서 Bj을 계산한다. 여기서 Bjk을 LCH j에 대해서 TTI 종류 또는 길이 k을 기준으로 업데이트한 bucket 이라고 했을 때 Bjk은 매 TTI 종류 k의 길이마다 PBR x (TTI 종류 k의 길이) 씩 증가하게 된다.

A. 본 예시에서 LCH a가 전송될 수 있는 최소 TTI는 0.5 ms 이고 LCH b가 전송될 수 있는 최소 TTI는 0.125 ms 이므로 단말은 LCH a에 대한 Ba0.5을 0.5 ms 마다 업데이트하고 LCH b에 대한 Bb0.125을 0.125 ms 마다 업데이트한다.

4. 단말이 LCH a 및 LCH b에 대해서 {Ba0.5} 및 {Bb0.125}을 업데이트하고 있는 상태에서 기지국으로부터 UL grant을 수신한 경우에는 UL grant에서 할당한 numerology 및 TTI 정보를 확인한다.

5. 기지국이 UL grant을 통해서 할당한 TTI 종류를 확인한 단말은 해당 TTI 종류를 통해서 전송할 수 있는 모든 LCH 및 각각의 LCH에 대한 최소 TTI 종류 기반 bucket을 확인한다.

6. 단말은 주어진 LCH 사이의 우선 순위 및 각 LCH에 대해서 최소 TTI을 기반으로 계산된 bucket을 활용하여 LCP 동작을 수행한다.

B. 다음으로 LCH b에 속한 traffic을 Bb0.125만큼 transport block에 할당한다.

7. 제안 방안 3이 사용되면 기지국이 단말에게 어느 종류의 TTI를 할당했는지 여부와 관계 없이 각 LCH가 전송될 수 있는 최소 TTI을 기반으로 계산된 bucket을 적용하여 LCP 동작을 수행한다.

이러한 제안 방안 3의 개념이 도 10에 나타나 있다. 즉, 제안 방안 3은 LCH j가 복수의 TTI 종류를 통해서 전송될 수 있을 때 각 TTI 종류에 대해서 Bj을 모두 업데이트하는 것이 아니라 각 LCH의 traffic이 전송될 수 있는 가장 짧은 TTI 종류를 먼저 정하고 해당 TTI 종류에 대한 Bj만 업데이트한 후 LCP 동작을 수행하는 방법이다.

제안 방안 3에서 단말이 선택한 최소 TTI는 각 LCH 별로 이를 지원하는 TTI 종류 중 최소 TTI가 될 수도 있다. 이 경우 서로 다른 LCH은 각자의, 그리고 서로 다른 최소 TTI을 기준으로 bucket 값이 업데이트될 수 있다. 예를 들면 다음과 같다.

- LCH a을 지원하는 TTI 종류 {1, 0.5} ms: 0.5 ms TTI 기준으로 bucket 업데이트

- LCH b을 지원하는 TTI 종류 {0.5, 0.25, 0.125} ms: 0.125 ms TTI 기준으로 bucket 업데이트

또한 제안 방안 3에서 단말이 선택한 최소 TTI는 단말에게 설정되어 있는 모든 LCH 및 이를 지원하는 모든 TTI 종류 중에서 최소 TTI가 될 수도 있다. 이 경우 서로 다른 LCH일지라도 공통의 최소 TTI 기준으로 bucket 값이 업데이트될 수 있다.

- LCH a을 지원하는 TTI 종류 {1, 0.5} ms

- LCH b을 지원하는 TTI 종류 {0.5, 0.25, 0.125} ms

- LCH a 및 LCH b 모두 0.125 ms TTI 기준으로 bucket 업데이트

본 문서에서 제안한 방안에 따라서 각 LCH의 bucket 조절 동작은 규격에 다음과 같이 명시될 수 있다. 아래는 하나의 예시에 해당한다. 밑줄로 강조된 부분이 기존 규격 대비 변경된 부분에 해당한다. 이는 기지국이 설정한 기준 TTI을 사용하는 방법에 대한 예시이다.

「The MAC entity shall maintain a variable Bj for each logical channel j. Bj shall be initialized to zero when the related logical channel is established, and incremented by the product PBR × TTI _reference duration for each TTI _reference , where PBR is Prioritized Bit Rate of logical channel j and TTI _reference is the reference TTI configured by gNB to manage Bj. However, the value of Bj can never exceed the bucket size and if the value of Bj is larger than the bucket size of logical channel j, it shall be set to the bucket size. The bucket size of a logical channel is equal to PBR × BSD, where PBR and BSD are configured by upper layers.」

또 다른 예시는 다음과 같다. 이는 특정 logical channel이 사용할 수 있는 TTI 중 가장 짧은 TTI을 기준으로 bucket이 업데이트되는 것이다.

「The MAC entity shall maintain a variable Bj for each logical channel j. Bj shall be initialized to zero when the related logical channel is established, and incremented by the product PBR × TTI _minimum duration for each TTI _minimum , where PBR is Prioritized Bit Rate of logical channel j and TTI _minimum is the minimum or shortest TTI among the TTIs that are configured to logical channel j. However, the value of Bj can never exceed the bucket size and if the value of Bj is larger than the bucket size of logical channel j, it shall be set to the bucket size. The bucket size of a logical channel is equal to PBR × BSD, where PBR and BSD are configured by upper layers.」

또 다른 예시는 다음과 같다. 이는 단말이 사용할 수 있는 TTI 중 가장 짧은 TTI을 기준으로 bucket이 업데이트되는 것이다.

「The MAC entity shall maintain a variable Bj for each logical channel j. Bj shall be initialized to zero when the related logical channel is established, and incremented by the product PBR × TTI _minimum duration for each TTI _minimum , where PBR is Prioritized Bit Rate of logical channel j and TTI _minimum is the minimum of shortest TTI among the TTIs that are configured to the UE. However, the value of Bj can never exceed the bucket size and if the value of Bj is larger than the bucket size of logical channel j, it shall be set to the bucket size. The bucket size of a logical channel is equal to PBR × BSD, where PBR and BSD are configured by upper layers.」

이는 단말이 LCH a 및 LCH b을 사용하도록 설정되어 있고 LCH a는 TTI 1 및 0.5 ms, LCH b는 TTI 0.25 및 0.125 ms을 사용하도록 설정되어 있을 때 단말에게 설정되어 있는 모든 TTI 중 가장 짧은 값인 0.125 ms을 TTI_minimum으로 설정한다는 것을 의미한다.

또 다른 예시는 다음과 같다. 이는 cell에서 사용하고 있는 TTI 중 가장 짧은 TTI을 기준으로 bucket이 업데이트되는 것이다.

「The MAC entity shall maintain a variable Bj for each logical channel j. Bj shall be initialized to zero when the related logical channel is established, and incremented by the product PBR × TTI _minimum duration for each TTI _minimum , where PBR is Prioritized Bit Rate of logical channel j and TTI _minimum is the minimum of shortest TTI among the TTIs that are supported by the serving cell of the UE. However, the value of Bj can never exceed the bucket size and if the value of Bj is larger than the bucket size of logical channel j, it shall be set to the bucket size. The bucket size of a logical channel is equal to PBR × BSD, where PBR and BSD are configured by upper layers.」

또 다른 예시는 다음과 같다. 이는 단말이 구현에 의해서 결정한 TTI을 기준으로 bucket이 업데이트되는 것이다.

「The MAC entity shall maintain a variable Bj for each logical channel j. Bj shall be initialized to zero when the related logical channel is established, and incremented by the product PBR × TTI _{UEimplemented} duration for each TTI _{UEimplemented} , where PBR is Prioritized Bit Rate of logical channel j and TTI _{UEimplemented} is the TTI that is selected by the UE (that is, TTI _{UEimplemented} depends on the UE implementation). However, the value of Bj can never exceed the bucket size and if the value of Bj is larger than the bucket size of logical channel j, it shall be set to the bucket size. The bucket size of a logical channel is equal to PBR × BSD, where PBR and BSD are configured by upper layers.」

또 다른 예시는 다음과 같다. 이는 특정 logical channel에 configuration 되어 있는 TTI 모두에 대해서 bucket을 업데이트하고 UL grant 수신 시 해당 UL grant에 포함된 TTI 종류에 따라서 bucket을 결정하는 것이다.

「The MAC entity shall maintain a variable Bj,k for each logical channel j and for each TTI k configured to logical channel j. Bj,k shall be initialized to zero when the related logical channel is established, and incremented by the product PBR × TTI _k duration for each TTI _k for all k, where PBR is Prioritized Bit Rate of logical channel j and TTI _k is the TTI configured to logical channel j. However, the value of Bj,k can never exceed the bucket size and if the value of Bj,k is larger than the bucket size of logical channel j, it shall be set to the bucket size. The bucket size of a logical channel is equal to PBR × BSD, where PBR and BSD are configured by upper layers.

The MAC entity shall perform the following Logical Channel Prioritization procedure when a new transmission is performed:

- The MAC entity shall allocate resources to the logical channels in the following steps:

- Step 1: The UE identifies the TTI k* in the UL grant assigned by eNB. Then, Bj is set to Bj,k* for for all j. All the logical channels with Bj > 0 are allocated resources in a decreasing priority order. If the PBR of a logical channel is set to “infinity”, the MAC entity shall allocate resources for all the data that is available for transmission on the logical channel before meeting the PBR of the lower priority logical channel(s);

- Step 2: the MAC entity shall decrement Bj by the total size of MAC SDUs served to logical channel j in Step 1;

NOTE: The value of Bj can be negative.

- Step 3: if any resources remain, all the logical channels are served in a strict decreasing priority order (regardless of the value of Bj) until either the data for that logical channel or the UL grant is exhausted, whichever comes first. Logical channels configured with equal priority should be served equally.」

지금까지 하나의 LCH가 복수의 TTI 종류를 통해서 전송될 수 있을 때 LCH j의 bucket인 Bj을 어떻게 계산해야 하는지 알아보았다. 다음으로 하나의 LCH가 복수의 numerology 또는 TTI 종류 등을 통해서 전송될 수 있을 때 LCP 동작의 대상이 되는 LCH을 선택하는 동작을 제안하도록 한다.

LTE의 MAC layer 동작을 정의하고 있는 TS 36.321 문서에 따르면 LCP 동작의 대상이 되는 LCH는 다음과 같은 방법에 의해서 결정된다.

- Step 1: All the logical channels with Bj > 0 are allocated resources in a decreasing priority order. If the PBR of a logical channel is set to “infinity”, the MAC entity shall allocate resources for all the data that is available for transmission on the logical channel before meeting the PBR of the lower priority logical channel(s);

- Step 3: if any resources remain, all the logical channels are served in a strict decreasing priority order (regardless of the value of Bj) until either the data for that logical channel or the UL grant is exhausted, whichever comes first. Logical channels configured with equal priority should be served equally.

즉, 위의 밑줄로 강조된 것과 같이 단일 numerology 및 TTI 종류를 사용하는 LTE 시스템에서는 Bj > 0인 모든 LCH가 LCP의 대상이 된다. 만약 하나의 LCH가 복수의 numerology 또는 TTI 종류로 구성된 UL 자원을 통해서 전송될 수 있다면 Bj 뿐만 아니라 이러한 사실을 고려하여 LCP의 대상이 되는 LCH을 선택해야 한다. 이를 위한 방안이 도 11에 나타나 있다.

도 11은 아래와 같이 동작한다.

1. 기지국은 단말에게 logical channel configuration 정보를 제공한다. 이는 RRC layer signaling 등을 통해서 이루어진다. Logical channel configuration 정보는 LCH와 numerology 및 TTI 종류 사이의 대응 관계를 포함한다.

A. 본 예시에서 LCH a에 속한 traffic은 numerology (예: subcarrier spacing) X kHz 및 Y kHz 그리고 TTI 길이 1 ms 및 0.5 ms로 구성된 UL 자원을 통해서 전송될 수 있다.

B. 또한 LCH b에 속한 traffic은 numerology Y kHz 및 Z kHz 그리고 TTI 길이 0.5 ms, 0.25 ms 및 0.125 ms로 구성된 UL 자원을 통해서 전송될 수 있다.

C. 또한 LCH c에 속한 traffic은 numerology Z kHz 및 X kHz 그리고 TTI 길이 0.25 ms 및 0.125 ms로 구성된 UL 자원을 통해서 전송될 수 있다.

D. 또한 LCH d에 속한 traffic은 numerology Y kHz 그리고 TTI 길이 0.125 ms로 구성된 UL 자원을 통해서 전송될 수 있다.

2. 단말은 기지국으로부터 UL grant을 수신하고 할당 받은 UL 자원의 특성을 파악한다.

A. 본 예시에서는 기지국으로부터 할당 받은 UL 자원의 numerology는 Y kHz 이고 TTI 길이는 0.5 ms인 상황을 고려한다.

3. 단말은 기지국으로부터 수신한 UL grant을 통해서 할당 받은 자원의 numerology을 지원하는 logical channel을 선택한다.

A. 본 예시에서는 기지국으로부터 할당 받은 UL 자원의 numerology가 Y kHz 이므로 단말은 LCH {a, b, d}을 선택한다. LCH c는 numerology Y kHZ을 지원하지 않으므로 단말은 이를 선택하지 않는다.

4. 단말은 기지국으로부터 수신한 UL grant을 통해서 할당 받은 자원의 TTI 길이를 지원하는 logical channel을 선택한다.

A. 본 예시에서는 기지국으로부터 할당 받은 UL 자원의 TTI 길이가 0.5 ms 이므로 단말은 앞서 선택한 LCH {a, b, d} 중 LCH {a, b}를 선택한다. LCH d는 TTI 길이 0.5 ms을 지원하지 않으므로 단말은 이를 선택하지 않는다.

5. 단말은 numerology와 TTI 길이를 기준으로 선택된 LCH 중에서 각 LCH j의 bucket에 해당하는 Bj가 0보다 큰 LCH을 선택한다.

6. 그 후 numerology와 TTI 길이, bucket을 기준으로 선택된 LCH을 대상으로 LCP 동작을 정의한다.

도 11에서는 LCP을 수행할 때 그 대상이 되는 LCH을 선택하는 방법을 제안하였다. 보다 구체적으로 UL grant을 통해서 할당 받은 자원의 numerology을 통해서 전송 가능한 LCH을 선택하고 그 다음으로 UL grant을 통해서 할당 받은 자원의 TTI 길이를 통해서 전송 가능한 LCH을 선택하고 그 다음으로 Bj가 0보다 큰 LCH을 선택하여 LCP 동작을 적용하였다.

도 12, 도 13, 도 14는 아래의 변형에 해당한다. 도 12는 UL grant에서 할당한 TTI 종류에 해당하는 LCH을 먼저 선택하고 다음으로 UL grant에서 할당한 numerology 종류에 해당하는 LCH을 선택한 후 마지막으로 Bj가 0보다 큰 LCH j을 선택하는 동작을 보여주고 있다.

도 13는 bucket에 해당하는 Bj가 0보다 큰 LCH j을 먼저 선택하고 다음으로 UL grant에서 할당한 numerology 종류에 해당하는 LCH을 선택한 후 마지막으로 UL grant에서 할당한 TTI 종류에 해당하는 LCH을 선택하는 동작을 보여주고 있다.

도 14는 bucket에 해당하는 Bj가 0보다 큰 LCH j을 먼저 선택하고 다음으로 UL grant에서 할당한 TTI 종류에 해당하는 LCH을 선택한 후 마지막으로 UL grant에서 할당한 numerology 종류에 해당하는 LCH을 선택하는 동작을 보여주고 있다.

도 15는 bucket에 해당하는 Bj가 0보다 큰 LCH j을 먼저 선택하고 다음으로 UL grant에서 할당한 TTI 및 numerology 종류에 해당하는 LCH을 선택하는 동작을 보여주고 있다.

도 16는 UL grant에서 할당한 TTI 및 numerology 종류에 해당하는 LCH을 선택하고 LCH의 bucket에 해당하는 Bj가 0보다 큰 LCH j을 먼저 선택하는 동작을 보여주고 있다.

본 문서에서 제안한 방안에 따라서 LCP 동작의 대상이 되는 LCH를 선택하는 방법은 규격에 다음과 같이 명시될 수 있다. 아래는 하나의 예시에 해당한다. 밑줄로 강조된 부분이 기존 규격 대비 변경된 부분에 해당한다.

위의 step 1b와 step 1c의 순서는 변경될 수도 있다. 즉, step 1c가 먼저 수행된 후 다음으로 step 1b가 수행될 수도 있다. 또한 step 1b만 수행되고 step 1c는 생략될 수도 있다. 또한 step 1c만 수행되고 step 1b가 생략될 수도 있다.

지금까지 단말의 UL 전송 방법에 대해서 알아보았다. 주로 특정 logical channel에 속한 traffic이 특정 numerology 또는 특정 TTI duration을 갖는 UL 자원을 통해서 전송될 때 발생하는 문제점을 다루었다. 마지막으로 본 제안에서는 기지국이 단말에게 할당하는 UL 자원의 속성에 대해서 논의하도록 한다.

LTE에서는 주로 단일 numerology 및 단일 TTI duration을 갖는 UL 자원이 사용되었다. 하지만 NR에서는 복수의 numerology 및 복수의 TTI duration을 갖는 UL 자원이 사용될 수 있다.

여기서 numerology (subcarrier spacing)의 예시로써 15*2^m kHz, 즉 15 kHz (m = 0), 30 kHz (m = 1), 60 kHz (m = 2), 120 kHz (m = 3) 등이 될 수도 있고 15*n kHz, 즉 15 kHz (n = 1), 30 kHz (n = 2), 45 kHz (n = 3), 60 kHz (n = 4) 등 다양한 방법으로 표현되는 값 중 일부가 될 수 있다.

여기서 TTI 길이란 subframe 길이, slot 길이, mini-slot 길이, LTE PDCCH와 같은 제어 채널의 전송 주기 등이 될 수 있다. 예를 들면 1/2m ms, 즉 1 ms (m = 0), 0.5 ms (m = 1), 0.25 ms (m = 2), 0.125 ms (m = 3) 등 다양한 방법으로 표현되는 값 중 일부가 될 수 있다.

Numerology와 TTI 길이 외에도 다양한 요소가 UL 자원의 성격을 정의하는데 반영될 수 있다. 하나의 예로써 MCS가 있을 수 있다. 도 17은 MCS가 어떻게 UL 자원의 성격을 반영하는지 보여준다.

도 17에 나타난 상황은 다음과 같다.

1. 단말은 기지국이 전송하는 reference signal을 통해서 channel 추정을 수행한 결과 MCS level 10에 해당하는 link 성능이 예상되어 기지국에게 이에 관한 정보를 feedback 하였다.

2. 기지국은 단말의 link 성능에 관한 정보를 수신한 후 UL 자원을 할당하였다. 이 때 다음의 두 경우를 생각해 볼 수 있다.

A. 기지국은 단말이 보고한 link 성능인 MCS level 10에 해당하는 UL 자원을 할당하였다.

B. 기지국은 단말이 보고한 link 성능인 MCS level 10 보다 한참 낮은 MCS level 7에 해당하는 UL 자원을 할당하였다.

도 17에 관한 설명에 따르면 기지국이 MCS level 10에 해당하는 UL 자원을 할당하였다는 것은 현재 주어진 link 성능에서 가장 많은 data을 전송하겠다는 의미로 볼 수 있다. 즉, throughput 또는 spectral efficiency을 최대한으로 할 수 있는 UL 자원을 할당한 것이다.

반면 기지국이 MCS level 7에 해당하는 UL 자원을 할당하였다는 것은 현재 주어진 link 성능에서 보낼 수 있는 data 보다 적은 크기의 data을 전송하는 대신 그 data를 전송할 때 얻을 수 있는 신뢰성을 높이겠다는 의미로 볼 수 있다. 왜냐하면 MCS level을 10에서 7로 낮추면 그 많은 block error rate 또는 packet error rate이 감소하기 때문이다.

도 17에서 설명한 것처럼 기지국이 단말에게 할당한 UL 자원은 MCS level에 따라서 spectral efficiency 측면에서 유리한 UL grant 인지 아니면 reliability 또는 robustness 측면에서 유리한 UL grant 인지 구분되어 질 수 있다.

지금까지 설명한 numerology, subcarrier spacing, TTI 길이, MCS level 외에도 coding 방법 (LCPC, polar code, turbo code), HARQ round trip time, 현재 재전송 횟수 등이 UL 자원의 특징에 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 발명에서는 이러한 속성들의 조합을 하나의 index로 규정하고 이를 UL grant을 통해서 전송하는 방법을 제안한다.

먼저 UL 자원의 특징을 규정할 수 있는 물리적 요소는 다음과 같다.

- Numerology (subcarrier spacing)

- Cyclic prefix 길이

- TTI 길이

- MCS level

- Coding 방법 (LDPC, polar code, turbo code)

- HARQ round trip time

- Bandwidth per allocated UL resource

- 기타

이러한 요소 외에도 다른 요소들이 UL 자원의 특징을 규정하기 위해서 고려될 수도 있다.

기지국은 아래 표 1과 같이 위에서 설명한 요소들의 조합을 정의하고 각 조합에 대해서 하나의 index을 부여한다. 아래는 하나의 예시에 해당한다.

[표 1]

다음으로 기지국은 단말에게 UL grant을 할당할 때 위에서 정의한 index 정보를 포함시켜서 현재 기지국이 할당하는 UL grant가 어떠한 특성을 갖는 UL 자원인지 여부를 단말에게 알려주도록 한다. 아래의 표 2는 기지국이 단말에게 할당하는 UL grant 내용을 보여준다.

[표 2]

또한 기지국은 단말에게 logical channel configuration 정보를 제공할 때 본 발명에서 제안한 index 별로 logical channel priority을 제공하도록 한다. 이는 다음과 같은 LogicalChannelConfig information element을 통해서 이루어진다. 밑줄로 강조된 부분은 information element에 추가될 수 있는 부분이다.

단말은 UL grant을 할당 받았을 때 본 발명에서 제안한 index을 확인한다. 다음으로 해당 index에 대응하는 logical channel 및 logical channel priority을 확인한다. 이는 RRC message로 전송되는 logical channel configuration information element에 포함된다. 그 후 해당 logical channel에 대해서 해당 logical channel priority를 기반으로 LCP 동작을 수행한다. 도 18은 이러한 단말의 동작을 보여준다.

도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시한 도면이다.

도 19를 참고하면, 단말은 송수신부 (1910), 제어부 (1920), 저장부 (1930)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부 (1910)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2510)는 예를 들어, 기지국으로부터 시스템 정보를 수신할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 수신할 수 있다.

제어부 (1920)은 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 단말의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (1920)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다. 구체적으로, 제어부(1920)는 본 발명의 실시예에 따른 LCP 수행을 위해 LCH를 선택할 수 있다.

저장부(1930)는 상기 송수신부 (1910)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (1920)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.

도 20을 참고하면, 기지국은 송수신부 (2010), 제어부 (2020), 저장부 (2030)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부 (2010)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다. 송수신부(2010)는 예를 들어, 단말에 시스템 정보를 전송할 수 있으며, 동기 신호 또는 기준 신호를 전송할 수 있다.

제어부 (2020)은 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 기지국의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (2020)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.

저장부(2030)는 상기 송수신부 (2010)를 통해 송수신되는 정보 및 제어부 (2020)을 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

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.