KR20190001761A

KR20190001761A - 단말장치 및 업링크 데이터 전송 방법

Info

Publication number: KR20190001761A
Application number: KR1020170081798A
Authority: KR
Inventors: 나민수; 최창순
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2017-06-28
Filing date: 2017-06-28
Publication date: 2019-01-07
Also published as: US20200128443A1; US11272401B2; KR102163867B1; CN110771201B; CN110771201A; WO2019004547A1

Abstract

본 발명은, 단말 측에서의 에너지 효율 및 기지국 측에서의 연결 밀도를 고려한 새로운 방식의 업링크 데이터 전송을 실현함으로써, 5G 통신시스템에서 지원하는 시나리오(예: mMTC)의 요구를 만족시키고 서비스 성능을 지원하는 효과를 도출하기 위한 기술을 제안한다.

Description

단말장치 및 업링크 데이터 전송 방법{TERMINAL DEVICE, UPLINK DATA TRASMISSION METHOD}

본 발명은, 업링크 데이터 전송 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 단말 측에서의 에너지 효율 및 기지국 측에서의 연결 밀도를 고려한 새로운 방식의 업링크 데이터 전송을 실현하기 위한 단말장치 및 업링크 데이터 전송 방법에 관한 것이다.

LTE 통신시스템에서 통신서비스의 종류 및 전송 요구 속도 등이 다양해짐에 따라, LTE 주파수 증설 및 5G 통신시스템으로의 진화가 활발하게 진행되고 있다.

이와 같이 빠르게 진화되고 있는 5G 통신시스템은, 한정된 무선자원을 기반으로 최대한 많은 수의 단말을 수용하면서, eMBB (enhanced mobile broadband, 향상된 모바일 광대역)/mMTC(massive machine type communications, 대규모 기계형 통신)/uRLLC(ultra-reliable and low latency communications, 고도의 신뢰도와 낮은 지연 시간 통신)의 시나리오를 지원하고 있다.

5G 통신시스템에서 지원하는 시나리오 중 mMTC의 경우, 핵심 지표로서 고려하고 있는 것 중 하나는 단말 측에서의 에너지 효율(Energy efficiency)과 기지국 측에서의 연결 밀도(Connection density)이다.

이에, 5G 통신시스템에서는, 단말 측에서의 에너지 효율(Energy efficiency)과 기지국 측에서의 연결 밀도(Connection density)를 개선하기 위해, 단말 및 기지국 간 무선구간(RRC: Radio Resource Control) 연결 기준의 동작 상태를, 기존 RRC-CONNECTED 및 RRC-IDLE의 두 가지에서 RRC-INACTIVE를 추가/도입하는 방안을 생각해 볼 수 있다.

RRC-CONNECTED는, 단말 및 기지국 간 무선구간 연결 및 기지국 및 코어망 간 연결이 모두 설정된 상태를 의미하고, RRC-IDLE는, 단말 및 기지국 간 무선구간 연결 및 기지국 및 코어망 간 연결이 모두 해제된 상태를 의미한다.

그리고, RRC-INACTIVE는, 단말 및 기지국 간 무선구간 연결은 해제되고 단말을 위한 기지국 및 코어망 간의 연결은 설정되어 있는 상태로 정의할 수 있다.

이렇게 되면, 단말 측에서의 에너지 효율(Energy efficiency)과 기지국 측에서의 연결 밀도(Connection density)를 고려할 때, RRC-INACTIVE의 단말 입장에서는 RRC-CONNECTED 대비 에너지 효율을 최소화하면서 RRC-IDLE 대비 업링크 데이터 발생 시 빠른 전송이 가능할 것이며, 기지국 입장에서는 연결 밀도가 줄어드는 것을 기대할 수 있다.

헌데, 현재 5G 통신시스템에서는, RRC-INACTIVE로 동작하는 단말에서 업링크 데이터 발생 시, 업링크 데이터를 어떠한 방식으로 전송할 것인지에 대한 구체적인 방안이 제시되지 않고 있다.

이에, 본 발명에서는, RRC-INACTIVE로 동작하는 단말에서 업링크 데이터 발생 시, 업링크 데이터를 전송하는 새로운 방식을 제안하고자 한다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, 단말 측에서의 에너지 효율 및 기지국 측에서의 연결 밀도를 고려한 새로운 방식의 업링크 데이터 전송을 실현하기 위한 단말장치 및 업링크 데이터 전송 방법을 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 1 관점에 따른 단말장치는, 무선구간 연결은 해제되고 상기 단말장치를 위한 기지국 및 코어망 간의 연결은 설정되어 있는 특정 상태에서, 업링크 데이터 발생을 인지하는 인지부; 및 상기 업링크 데이터 발생 인지 시, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지를 상기 기지국으로 전송하되 상기 특정 메시지 전송 시 상기 업링크 데이터를 함께 전송하는 제어부를 포함한다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 업링크 데이터의 타입이 기 설정된 특정 상태 전송타입인 경우에만, 상기 특정 메시지 및 상기 업링크 데이터를 함께 전송할 수 있다.

바람직하게는, 상기 특정 상태 전송타입은, 상기 업링크 데이터의 사이즈가 기 정의된 임계사이즈 이하인 경우에 해당될 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 특정 메시지 및 상기 업링크 데이터 전송 시 상기 단말장치가 상기 특정 상태임을 나타내는 상태정보 및 상기 단말장치에서 측정된 채널상태정보 중 적어도 하나의 정보를 함께 전송하여, 상기 기지국에서 상기 단말장치에 대한 업링크자원 할당 시 상기 정보를 이용할 수 있게 할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 특정 메시지와 함께 전송한 상기 업링크 데이터의 전송 실패가 확인되는 경우, 또는 상기 업링크 데이터의 타입이 상기 특정 상태 전송타입이 아닌 경우, 상기 특정 상태에서 상기 기지국과의 무선구간 연결이 설정된 연결설정상태로 변경한 후, 상기 무선구간 연결을 통해 상기 업링크 데이터를 전송할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 특정 메시지에 대하여, 상기 특정 상태를 유지하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하게 되면, 상기 특정 메시지와 함께 전송한 상기 업링크 데이터의 전송 성공으로 확인하며 상기 특정 상태를 유지하고, 상기 특정 메시지에 대하여, 응답 메시지가 기 설정된 시간이 경과하도록 미 수신되거나 전송 실패가 수신되면, 상기 특정 메시지와 함께 전송한 상기 업링크 데이터의 전송 실패로 확인할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 특정 상태를 상기 연결설정상태로 변경하기 위해, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지에 기 정의된 상태 변경 요청식별정보를 포함시켜 상기 기지국으로 전송할 수 있다.

바람직하게는, 상기 제어부는, 상기 특정 메시지에 대하여, 상기 특정 상태를 상기 기지국과의 무선구간 연결이 설정된 연결설정상태로 변경하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하게 되면, 상기 응답 메시지 내 정보를 토대로 상기 기지국과의 무선구간 연결을 설정하고, 상기 무선구간 연결을 통해 상기 업링크 데이터를 전송할 수 있다.

바람직하게는, 상기 특정 메시지는, 단말장치가 기지국으로 무선구간 연결을 요청하기 위해 전송하는 메시지(RRC Connection Request)일 수 있다.

바람직하게는, 상기 응답 메시지는, 기지국 및 단말장치 간의 무선구간 연결을 재설정하기 위한 메시지(RRC Connection Reconfiguration)일 수 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제 2 관점에 따른 업링크 데이터 전송 방법은, 단말장치가, 무선구간 연결은 해제되고 상기 단말장치를 위한 기지국 및 코어망 간의 연결은 설정되어 있는 특정 상태에서, 업링크 데이터 발생을 인지하는 인지단계; 및 단말장치가, 상기 업링크 데이터 발생 인지 시, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지를 상기 기지국으로 전송하되 상기 특정 메시지 전송 시 상기 업링크 데이터를 함께 전송하는 전송단계를 포함한다.

바람직하게는, 상기 전송단계는, 상기 업링크 데이터의 타입이 기 설정된 특정 상태 전송타입인 경우에만, 상기 특정 메시지 및 상기 업링크 데이터를 함께 전송할 수 있다.

바람직하게는, 상기 특정 메시지와 함께 전송한 상기 업링크 데이터의 전송 실패가 확인되는 경우, 또는 상기 업링크 데이터의 타입이 상기 특정 상태 전송타입이 아닌 경우, 단말장치가, 상기 특정 상태를 상기 기지국과의 무선구간 연결이 설정된 연결설정상태로 변경한 후, 상기 무선구간 연결을 통해 상기 업링크 데이터를 전송하는 상태 변경 및 전송단계를 더 포함할 수 있다.

이에, 본 발명의 단말장치 및 업링크 데이터 전송 방법에 따르면, 단말 측에서의 에너지 효율 및 기지국 측에서의 연결 밀도를 고려한 새로운 방식의 업링크 데이터 전송을 실현함으로써, 5G 통신시스템에서 지원하는 시나리오(예: mMTC)의 요구를 만족시키고 서비스 성능을 지원하는 효과를 도출한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 업링크 데이터 전송 방법을 보여주는 제어 흐름도이다.
도 3은 본 발명이 고려하는 단말 및 기지국 간 무선구간 연결 기준의 동작 상태를 설명하는 개략도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

본 발명은, 기지국을 기반으로 코어망에 연결되는 단말에서 업링크 데이터를 전송하는 업링크 데이터 전송 기술에 관련된 것이다.

특히, 본 발명은, 향후 도입된 5G 통신시스템을 고려한다.

이에, 도 3에 도시된 바와 같이, 5G 통신시스템에서는, 단말 측에서의 에너지 효율(Energy efficiency)과 기지국 측에서의 연결 밀도(Connection density)를 개선화하기 위해, 단말 및 기지국 간 무선구간(RRC: Radio Resource Control) 연결 기준의 동작 상태를, 기존 RRC-CONNECTED 및 RRC-IDLE의 두 가지에서 RRC-INACTIVE를 추가/도입하는 방안을 생각해 볼 수 있다.

RRC-CONNECTED(일명, 연결설정상태)는, 단말 및 기지국 간 무선구간 연결 및 기지국 및 코어망 간 연결이 모두 설정된 상태를 의미한다.

RRC-CONNECTED의 단말은, 기지국과의 무선구간 연결을 설정된 상태로 유지하기 위해 에너지 소모가 꾸준한 반면, 업링크 데이터 발생 시 즉시 무선구간 연결을 통해 업링크 데이터를 즉시 전송할 수 있다.

RRC-IDLE(일명, 연결유휴상태)는, 단말 및 기지국 간 무선구간 연결 및 기지국 및 코어망 간 연결이 모두 해제된 상태를 의미한다.

RRC-IDLE의 단말은, 기지국과의 무선구간 연결을 설정된 상태로 유지하기 위한 에너지 소모가 불필요한 반면, 업링크 데이터 발생 시 즉시 단말-기지국-코어망 전체의 연결을 모두 설정하는 과정을 거친 후에 업링크 데이터 전송이 가능해 진다.

RRC-INACTIVE(일명, 특정 상태)는, 단말 및 기지국 간 무선구간 연결은 해제되고 단말을 위한 기지국 및 코어망 간의 연결은 설정되어 있는 상태로 정의할 수 있다.

이렇게 되면, 단말 측에서의 에너지 효율(Energy efficiency)과 기지국 측에서의 연결 밀도(Connection density)를 고려할 때, RRC-INACTIVE의 단말 입장에서는 RRC-CONNECTED 대비 에너지 효율을 최소화하면서 RRC-IDLE 대비 업링크 데이터 발생 시 빠른 전송이 가능할 것이며, 기지국 입장에서도 연결 밀도가 줄어드는 것을 기대할 수 있다.

이하에서는, 도 1을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 단말장치의 구성을 설명하겠다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은, 5G 통신시스템의 시나리오 중에서도 단말 에너지 효율 및 기지국 연결 밀도를 핵심 지표로 하는 mMTC 시나리오와 연관이 있으며, mMTC 시나리오는 주기적으로 또는 반복적으로 작은 사이즈의 업링크 데이터를 전송하는 많은 개수의 단말들이 공존하는 통신 환경을 감안하고 있다.

이에, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기지국(200)을 기반으로 코어망(300)에 연결되어 업링크 데이터를 전송하는 다수의 단말1,2,3...이 공존하는 통신 환경을 기본으로 한다.

이러한 통신 환경에서, 본 발명의 단말장치는, 다수의 단말1,2,3... 중 mMTC 서비스를 이용(제공)하는 단말(이하, mMTC 단말)에 해당되는 것이 바람직하다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 단말1(mMTC 단말)을 언급하여, 본 발명의 단말장치(100)를 설명하겠다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 단말장치(100)는, 무선구간 연결은 해제되고 단말장치(100)를 위한 기지국(200) 및 코어망(300) 간의 연결은 설정되어 있는 특정 상태에서, 업링크 데이터 발생을 인지하는 인지부(110)와, 상기 업링크 데이터 발생 인지 시, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지를 기지국(200)으로 전송하되 상기 특정 메시지 전송 시 상기 업링크 데이터를 함께 전송하는 제어부(120)를 포함한다.

즉, 본 발명에서는, 본 발명의 단말장치(100)가 RRC-INACTIVE로 동작하는 특정 상태에서, 업링크 데이터 발생 시, 업링크 데이터를 어떠한 방식으로 전송할 것인지에 대한 구체적인 방안(방식)을 제시한다.

따라서, 본 발명에서는, 단말장치(100)가 특정 상태(RRC-INACTIVE)로 진입하는 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.

다만 예를 들면, 단말장치(100)가 이용(제공)하는 서비스 타입이 mMTC 서비스인 경우, 또는 단말장치(100)로부터 전송되는 업링크 데이터의 전송 패턴이 일정 크기 이하의 작은 사이즈 및 일정 간격 이내의 주기적/반복적 전송인 경우, 이를 인지한 코어망(300) 제어 또는 기지국(200) 제어에 따라 단말장치(100)는 특정 상태(RRC-INACTIVE)로 진입할 수 있다.

또는, 단말장치(100)는, mMTC 서비스를 이용(제공)하는 단말인 경우, 이전 업링크 데이터 전송 후 즉시 또는 일정 시간이 경과하면 스스로 특정 상태(RRC-INACTIVE)로 진입할 수도 있다.

인지부(110)는, 무선구간 연결은 해제되고 단말장치(100)를 위한 기지국(200) 및 코어망(300) 간의 연결은 설정되어 있는, RRC-INACTIVE로 동작하는 특정 상태에서, 업링크 데이터 발생을 인지한다.

즉, 인지부(110)는, 단말장치(100)가 이용(제공)하는 서비스(예: mMTC 서비스)의 업링크 데이터가 발생하는지 여부를 인지하는 것이다.

제어부(120)는, 업링크 데이터 발생 인지 시, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지를 기지국(200)으로 전송하되 금번 특정 메시지 전송 시 금번 발생된 업링크 데이터를 함께 전송한다.

보다 구체적으로, 제어부(120)는, 금번 발생된 업링크 데이터의 타입이 기 설정된 특정 상태 전송타입인 경우에만, 전술과 같이 금번 특정 메시지 전송 시 금번 발생된 업링크 데이터를 함께 전송할 수 있다.

이때, 특정 상태 전송타입(RRC-INACTIVE 전송타입)이란, 업링크 데이터의 사이즈(타입)가 기 정의된 임계사이즈 이하인 경우로 정의될 수 있다.

이렇게 정의되는 경우, 제어부(120)는, 금번 발생된 데이터의 사이즈(타입)가 임계사이즈 이하인 경우, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지를 기지국(200)으로 전송하되 특정 메시지 및 업링크 데이터를 함께 전송한다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 특정 메시지 및 업링크 데이터를 함께 전송하는 시나리오를, Case1으로 지칭하겠다.

반면, 제어부(120)는, 금번 발생된 업링크 데이터의 사이즈(타입)가 임계사이즈 이하가 아닌 경우, 특정 상태(RRC-INACTIVE)에서 기지국(200)과의 무선구간 연결이 설정된 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경한 후, 무선구간 연결을 통해 금번 발생된 업링크 데이터를 전송할 수 있다.

이하에서는, 설명의 편의를 위해 특정 상태(RRC-INACTIVE)에서 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경한 후 업링크 데이터를 전송하는 시나리오를, Case2로 지칭하겠다.

즉, 제어부(120)는, RRC-INACTIVE로 동작하는 특정 상태에서 업링크 데이터 발생 인지 시, 업링크 데이터의 사이즈(타입)가 임계사이즈 이하인지 여부에 따라, 무선구간 연결 설정 없이도 기지국(200)으로 전송할 수 있는 메시지(특정 메시지)를 활용하여 업링크 데이터를 즉시 전송하는 Case1로 동작하거나, 특정 상태(RRC-INACTIVE)에서 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경한 후 업링크 데이터를 전송하는 Case2로 동작하는 것이다.

이하에서는 먼저, Case1로 동작하는 경우를 구체적으로 설명하겠다.

제어부(120)는, 발생 인지된 업링크 데이터가 임계사이즈 이하의 사이즈를 갖는 특정 상태 전송타입(RRC-INACTIVE 전송타입)인 경우, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지를 기지국(200)으로 전송하되 특정 메시지 및 업링크 데이터를 함께 전송한다.

이때 특정 메시지는, 단말장치(100)가 기지국(200)으로 무선구간 연결을 요청하기 위해 전송하는 메시지(RRC Connection Request)인 것이 바람직하다.

즉, 제어부(120)는, RRC-INACTIVE로 동작하는 특정 상태에서 임계사이즈 이하의 업링크 데이터 발생 시, RRC Connection Request 메시지를 기지국(200)으로 전송하면서 Piggy-back 형태로 업링크 데이터를 실어서 전송하는 것이다.

이렇게 되면, 기지국(200)에서는, 단말장치(100)로부터의 RRC Connection Request 메시지를 정상적으로 수신하는 경우, 이 RRC Connection Request 메시지로부터 업링크 데이터를 획득하여 단말장치(100)를 위한 기지국(200) 및 코어망(300) 간의 연결을 통해 코어망(300)으로 전송할 수 있다.

이렇게 단말장치(100)로부터의 RRC Connection Request 메시지를 정상적으로 수신한 기지국(200)은, 응답 메시지를 단말장치(100)로 회신하게 된다.

이때, 응답 메시지는, 기지국(200) 및 단말장치(100) 간의 무선구간 연결을 재설정하기 위한 메시지(RRC Connection Reconfiguration)인 것이 바람직하다.

즉, 기지국(200)은 단말장치(100)로부터의 RRC Connection Request 메시지를 정상적으로 수신하여 업링크 데이터를 코어망(300)으로 전송하게 되면, 현재의 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 유지하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지, RRC Connection Reconfiguration를 단말장치(100)로 회신할 수 있다.

이에, 제어부(120)는, 앞서 전송한 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지에 대하여, 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 유지하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지, RRC Connection Reconfiguration 메시지를 수신하게 되면, RRC Connection Request 메시지와 함께 전송한 업링크 데이터의 전송 성공으로 확인하며 현재의 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 유지한다.

더 나아가, 제어부(120)는 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지 및 업링크 데이터 전송 시 단말장치(100)가 특정 상태(RRC-INACTIVE)임을 나타내는 상태정보 및 단말장치(100)에서 측정된 채널상태정보(예: CSI(Channel State Indicator)) 중 적어도 하나의 정보(이하, 보고 정보)를 함께 전송할 수 있다.

이 보고 정보는, 추후 기지국(200)에서 단말장치(100)에 대한 업링크자원을 할당 시 이용될 수 있다.

한편, 기지국(200)은, 경쟁 기반 전송에 따른 전송 실패, 무선구간 장애 등의 이유로, 단말장치(100)로부터의 RRC Connection Request 메시지를 정상적으로 수신지 못할 수도 있고, 메시지는 수신하였는데 함께 전송된 업링크 데이터를 정상적으로 수신하지 못할 수도 있다.

이 경우, 기지국(200)은 RRC Connection Request 메시지를 정상적으로 수신하지 못하거나 메시지는 수신하였는데 업링크 데이터를 수신하지 못하여, 업링크 데이터를 코어망(300)으로 전송하지 못하면 전송 실패를 단말장치(100)로 알릴 수 있다.

제어부(120)는, 앞서 전송한 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지에 대하여, 기지국(200)으로부터 전송 실패가 수신되면, RRC Connection Request 메시지와 함께 전송한 업링크 데이터의 전송 실패로 확인할 수 있다.

또는, 제어부(120)는, 앞서 전송한 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지에 대하여, 기지국(200)으로부터의 응답 메시지가 기 설정된 시간이 경과하도록 미 수신되면, RRC Connection Request 메시지와 함께 전송한 업링크 데이터의 전송 실패로 확인할 수 있다.

이에, 제어부(120)는, RRC-INACTIVE로 동작하는 특정 상태에서 임계사이즈 이하의 업링크 데이터 발생 시, RRC Connection Request 메시지를 기지국(200)으로 전송하면서 Piggy-back 형태로 업링크 데이터를 실어서 전송하는 Case1로 동작하되, 업링크 데이터의 전송 실패가 확인되는 경우, Case2로 동작하는 것이 바람직하다.

이하에서는 먼저, Case2로 동작하는 경우를 구체적으로 설명하겠다.

제어부(120)는, Case1로 동작하여 특정 메시지와 함께 전송한 업링크 데이터의 전송 실패가 확인되는 경우, 또는 금번 발생 인지된 업링크 데이터가 임계사이즈를 초과하여 특정 상태 전송타입(RRC-INACTIVE 전송타입)이 아닌 경우, 특정 상태(RRC-INACTIVE)에서 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경한 후 업링크 데이터를 전송하는 Case2로 동작한다.

구체적으로, 제어부(120)는, 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경하기 위해, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지에 기 정의된 상태 변경 요청식별정보를 포함시켜 기지국(200)으로 전송한다.

이렇게 되면, 기지국(200)은, 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경하기 위한 RRC Connection Request 메시지(상태 변경 요청식별정보 포함)를 단말장치(100)로부터 수신하고, 단말장치(100)와의 무선구간 연결을 설정할 것이다.

즉 기지국(200)은, 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 기지국(200)과의 무선구간 연결이 설정된 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지, RRC Connection Reconfiguration 메시지를 단말장치(100)로 회신하게 된다.

이에, 제어부(120)는, 앞서 전송한 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지에 대하여, 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지, RRC Connection Reconfiguration 메시지를 수신하게 되면, RRC Connection Reconfiguration 메시지 내 정보를 토대로 기지국(200)과의 무선구간 연결을 설정하게 된다.

그리고, 제어부(120)는, 설정한 기지국(200)과의 무선구간 연결(DRB: Data Radio Barear)을 통해 금번 업링크 데이터를 전송한다.

이에, 기지국(200)은, 무선구간 연결을 통해 단말장치(100)로부터 수신되는 업링크 데이터를, 단말장치(100)를 위한 기지국(200) 및 코어망(300) 간의 연결을 통해 코어망(300)으로 전송할 수 있다.

이때, 기지국(200)은, 금번 무선구간 연결을 설정하는 단말장치(100)가 앞서 Case1로 동작하여 업링크 데이터의 전송 실패 후 Case2로 동작하는 경우라면, 앞서 Case1에서 RRC Connection Request 메시지와 함께 수신한 보고 정보가 기 보유될 수 있다.

이와 같이 앞서 수신한 보고 정보가 보유된 경우라면, 기지국(200)은, 보유된 보고 정보를 단말장치(100)에 대한 업링크자원을 할당 시 이용함으로써(UL Grant), 업링크자원의 할당 효율을 높일 수 있다.

단말장치(100)는, 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경 후 업링크 데이터를 전송하면, 이후 정의된 룰에 따라(예: 코어망(300) 제어 또는 기지국(200) 제어, 업링크 데이터 전송 후 즉시 또는 일정 시간이 경과), 다시 특정 상태(RRC-INACTIVE)로 변경/진입할 수 있다.

한편, 전술한 Case1에서 전송한 보고 정보는, 다른 용도로 사용될 수도 있다.

예를 들면, 기지국(200)은, 단말장치(100)로부터의 RRC Connection Request 메시지를 정상적으로 수신하여 업링크 데이터를 코어망(300)으로 전송하는 것과 별개로, 단말장치(100)로부터 함께 수신한 보고 정보(상태정보, 채널상태정보)를 기초로 단말장치(100)를 특정 상태(RRC-INACTIVE)에서 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경해야 하는지 여부를 결정할 수도 있다.

물론, 보고 정보(상태정보, 채널상태정보)를 기초로 어떤 기준에 따라 변경 여부를 결정할 것인지는, 설계 및 정의에 따라 다양하게 설정하는 것이 가능할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 단말장치에 따르면, 단말 측에서의 에너지 효율 및 기지국 측에서의 연결 밀도를 개선하기 위한 특정 상태(RRC-INACTIVE)의 단말에서 업링크 데이터 발생 시, 단말 에너지 효율 및 기지국 연결 밀도를 여전히 고려/만족시키면서 업링크 데이터의 전송 실패 가능성을 최소화할 수 있는, 새운 방식의 업링크 데이터 전송을 실현할 수 있다.

이에, 본 발명에 따르면, 단말 측에서의 에너지 효율 및 기지국 측에서의 연결 밀도를 고려한 새로운 방식의 업링크 데이터 전송을 실현함으로써, 5G 통신시스템에서 지원하는 시나리오(예: mMTC)의 요구를 만족시키고 서비스 성능을 지원하는 효과를 도출한다.

이하에서는, 도 2를 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 업링크 데이터 전송 방법을 설명하겠다.

다만, 설명의 편의를 위해, 업링크 데이터 전송 방법을 실현하는 장치로서 도 1에 도시된 단말장치(100)을 언급하여 설명하겠다.

본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)가 특정 상태(RRC-INACTIVE)로 진입하는 방식에 대해서는 제한을 두지 않는다.

예를 들면, 코어망(300) 제어 또는 기지국(200) 제어에 따라 단말장치(100)는 특정 상태(RRC-INACTIVE)로 진입할 수 있다.

또는, 단말장치(100)는, 스스로 특정 상태(RRC-INACTIVE)로 진입할 수도 있다.

다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해, 코어망(300) 제어 또는 기지국(200) 제어에 따라 단말장치(100)가 특정 상태(RRC-INACTIVE)로 진입하는 방식을 언급하여 설명하겠다.

즉, 단말장치(100)가 이용(제공)하는 서비스 타입이 mMTC 서비스인 경우, 또는 단말장치(100)로부터 전송되는 업링크 데이터의 전송 패턴이 일정 크기 이하의 작은 사이즈 및 일정 간격 이내의 주기적/반복적 전송인 경우, 이를 인지한 코어망(300) 제어 또는 기지국(200) 제어에 따른 RRC-INACTIVE 제어 메시지가 기지국(200)으로부터 단말장치(100)로 전송될 수 있다(S10).

이때, RRC-INACTIVE 제어 메시지는, RRC Connection suspend 메시지 형태를 가질 수 있다.

이렇게 되면, 단말장치(100)는, 무선구간 연결은 해제되고 단말장치(100)를 위한 기지국(200) 및 코어망(300) 간의 연결은 설정되어 있는, 특정 상태(RRC-INACTIVE)로 진입한다(S20).

본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, RRC-INACTIVE로 동작하는 특정 상태에서, 업링크 데이터 발생을 인지한다(S30).

본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, 업링크 데이터 발생이 인지되면(S30 Yes), 업링크 데이터의 타입이 기 설정된 특정 상태 전송타입(RRC-INACTIVE 전송타입)인지 여부를 확인한다(S40).

본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, 금번 발생된 데이터의 사이즈(타입)가 임계사이즈 이하인 경우(S40 Yes), 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지(RRC Connection Request 메시지)를 기지국(200)으로 전송하면서 Piggy-back 형태로 업링크 데이터를 실어서 전송하는 Case1로 동작한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, 금번 발생된 데이터의 사이즈(타입)가 임계사이즈 이하인 경우(S40 Yes), RRC Connection Request 메시지를 기지국(200)으로 전송하면서 Piggy-back 형태로 업링크 데이터를 실어서 전송한다(S50).

보다 구체적으로 설명하면, 단말장치(100)는 랜덤액세스를 위한 프리엠블 시퀀스를 기지국(200)에 전송하며(MSG1), 기지국(200)은 단말장치(100)에 대해 업링크자원을 할당하고 할당한 업링크자원의 정보가 포함된 랜덤액세스 응답 메시지를 단말장치(100)로 전송한다(MSG2).

이에, 단말장치(100)는 랜덤액세스 응답 메시지에서 할당이 인지된 업링크자원을 사용해서 RRC Connection Request 메시지(MSG3)를 기지국(200)으로 전송하면서 Piggy-back 형태로 업링크 데이터를 실어서 전송할 수 있다(S50).

이때, 단말장치(100)는 S50단계에서, 단말장치(100)가 특정 상태(RRC-INACTIVE)임을 나타내는 상태정보 및 단말장치(100)에서 측정된 채널상태정보(예: CSI) 중 적어도 하나의 정보(이하, 보고 정보)를 함께 전송할 수 있다.

기지국(200)에서는, 단말장치(100)로부터의 RRC Connection Request 메시지를 수신하여 업링크 데이터를 정상적으로 수신한 경우(S60 Yes), 이 RRC Connection Request 메시지로부터 획득한 업링크 데이터를 단말장치(100)를 위한 기지국(200) 및 코어망(300) 간의 연결을 통해 코어망(300)으로 전송할 수 있다.

그리고, 기지국(200)은, RRC Connection Request 메시지에 대한 응답 메시지, 즉 현재의 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 유지하도록 정의된 정보가 포함된 RRC Connection Reconfiguration(MSG4)를 단말장치(100)로 회신할 수 있다(S70).

이에 본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, 앞서 전송한 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지에 대하여, 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 유지하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지, RRC Connection Reconfiguration 메시지를 수신하게 되면, RRC Connection Request 메시지와 함께 전송한 업링크 데이터의 전송 성공으로 확인하며 현재의 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 유지한다.

한편, 기지국(200)은, 경쟁 기반 전송에 따른 전송 실패, 무선구간 장애 등의 이유로, 단말장치(100)로부터의 RRC Connection Request 메시지를 정상적으로 수신지 못할 수도 있고, 메시지는 수신하였는데 함께 전송된 업링크 데이터를 정상적으로 수신하지 못할 수도 있다(S60 No).

이 경우, 기지국(200)은 RRC Connection Request 메시지를 정상적으로 수신하지 못하거나 메시지는 수신하였는데 업링크 데이터를 수신하지 못하여, 업링크 데이터를 코어망(300)으로 전송하지 못하면 전송 실패를 단말장치(100)로 알릴 수 있다(S75).

본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, 앞서 전송한 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지에 대하여, 기지국(200)으로부터 전송 실패가 수신되면, RRC Connection Request 메시지와 함께 전송한 업링크 데이터의 전송 실패로 확인할 수 있다.

또는, 본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, 앞서 전송한 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지에 대하여, 기지국(200)으로부터의 응답 메시지가 기 설정된 시간이 경과하도록 미 수신되면, RRC Connection Request 메시지와 함께 전송한 업링크 데이터의 전송 실패로 확인할 수 있다.

이에, 본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, Case1로 동작하여 전송한 업링크 데이터의 전송 실패가 확인되는 경우, Case2로 동작하는 것이 바람직하다.

한편, 본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, 금번 발생된 데이터의 사이즈(타입)가 임계사이즈 이하인 경우(S40 No), 특정 상태(RRC-INACTIVE)에서 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경한 후 업링크 데이터를 전송하는 Case2로 동작한다.

구체적으로, 본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경하기 위해, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지에 기 정의된 상태 변경 요청식별정보를 포함시켜 기지국(200)으로 전송한다(S80).

이때, 기지국(200)은, 금번 무선구간 연결을 설정하는 단말장치(100)가 앞서 Case1로 동작하여 업링크 데이터의 전송 실패 후 Case2로 동작하는 경우라면, 앞서 Case1(S50단계)에서 RRC Connection Request 메시지와 함께 수신한 보고 정보가 기 보유될 수 있다.

단말장치(100)는, 랜덤액세스 응답 메시지에서 할당이 인지된 업링크자원을 사용해서, 상태 변경 요청식별정보를 포함시킨 RRC Connection Request 메시지(MSG3)를 기지국(200)으로 전송할 수 있다(S80).

즉 기지국(200)은, 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 기지국(200)과의 무선구간 연결이 설정된 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지, RRC Connection Reconfiguration 메시지(MSG4)를 단말장치(100)로 회신하게 된다(S100).

이에, 본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, 앞서 전송한 특정 메시지 즉 RRC Connection Request 메시지에 대하여, 특정 상태(RRC-INACTIVE)를 연결설정상태(RRC-CONNECTED)로 변경하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지, RRC Connection Reconfiguration 메시지를 수신하게 되면, RRC Connection Reconfiguration 메시지 내 정보를 토대로 기지국(200)과의 무선구간 연결을 설정하게 된다(S110, RRC-INACTIVE -> RRC-CONNECTED).

그리고, 본 발명에 따른 업링크 데이터 전송 방법에 의하면, 단말장치(100)는, 설정한 기지국(200)과의 무선구간 연결(DRB: Data Radio Barear)을 통해 금번 업링크 데이터를 전송한다(S120).

예를 들면, 코어망(300) 제어 또는 기지국(200) 제어에 따른 RRC-INACTIVE 제어 메시지 즉 RRC Connection suspend 메시지 가 기지국(200)으로부터 단말장치(100)로 전송될 수 있다(S130, S10과 동일).

이에, 단말장치(100)는, 특정 상태(RRC-INACTIVE)로 다시 진입할 수 있다(S140, S20과 동일).

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 단말 측에서의 에너지 효율 및 기지국 측에서의 연결 밀도를 개선하기 위한 특정 상태(RRC-INACTIVE)의 단말에서 업링크 데이터 발생 시, 단말 에너지 효율 및 기지국 연결 밀도를 여전히 고려/만족시키면서 업링크 데이터의 전송 실패 가능성을 최소화할 수 있는, 새운 방식의 업링크 데이터 전송을 실현할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따른 업링크 데이터 전송 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.

본 발명에 따른 단말장치 및 업링크 데이터 전송 방법에 따르면, 단말 측에서의 에너지 효율 및 기지국 측에서의 연결 밀도를 고려한 새로운 방식의 업링크 데이터 전송을 실현하는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.

100 : 단말장치
110 : 인지부 120 : 제어부
200 : 기지국
300 : 코어망

Claims

단말장치에 있어서,
무선구간 연결은 해제되고 상기 단말장치를 위한 기지국 및 코어망 간의 연결은 설정되어 있는 특정 상태에서, 업링크 데이터 발생을 인지하는 인지부; 및
상기 업링크 데이터 발생 인지 시, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지를 상기 기지국으로 전송하되 상기 특정 메시지 전송 시 상기 업링크 데이터를 함께 전송하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 업링크 데이터의 타입이 기 설정된 특정 상태 전송타입인 경우에만, 상기 특정 메시지 및 상기 업링크 데이터를 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 2 항에 있어서,
상기 특정 상태 전송타입은,
상기 업링크 데이터의 사이즈가 기 정의된 임계사이즈 이하인 경우에 해당되는 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 특정 메시지 및 상기 업링크 데이터 전송 시 상기 단말장치가 상기 특정 상태임을 나타내는 상태정보 및 상기 단말장치에서 측정된 채널상태정보 중 적어도 하나의 정보를 함께 전송하여, 상기 기지국에서 상기 단말장치에 대한 업링크자원 할당 시 상기 정보를 이용할 수 있게 하는 단말장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 특정 메시지와 함께 전송한 상기 업링크 데이터의 전송 실패가 확인되는 경우, 또는 상기 업링크 데이터의 타입이 상기 특정 상태 전송타입이 아닌 경우,
상기 특정 상태에서 상기 기지국과의 무선구간 연결이 설정된 연결설정상태로 변경한 후, 상기 무선구간 연결을 통해 상기 업링크 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 특정 메시지에 대하여, 상기 특정 상태를 유지하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하게 되면, 상기 특정 메시지와 함께 전송한 상기 업링크 데이터의 전송 성공으로 확인하며 상기 특정 상태를 유지하고,
상기 특정 메시지에 대하여, 응답 메시지가 기 설정된 시간이 경과하도록 미 수신되거나 전송 실패가 수신되면, 상기 특정 메시지와 함께 전송한 상기 업링크 데이터의 전송 실패로 확인하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 5 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 특정 상태를 상기 연결설정상태로 변경하기 위해, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지에 기 정의된 상태 변경 요청식별정보를 포함시켜 상기 기지국으로 전송하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 특정 메시지에 대하여, 상기 특정 상태를 상기 기지국과의 무선구간 연결이 설정된 연결설정상태로 변경하도록 정의된 정보가 포함된 응답 메시지를 수신하게 되면,
상기 응답 메시지 내 정보를 토대로 상기 기지국과의 무선구간 연결을 설정하고, 상기 무선구간 연결을 통해 상기 업링크 데이터를 전송하는 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 1 항에 있어서,
상기 특정 메시지는,
단말장치가 기지국으로 무선구간 연결을 요청하기 위해 전송하는 메시지(RRC Connection Request)인 것을 특징으로 하는 단말장치.
제 5 항에 있어서,
상기 응답 메시지는,
기지국 및 단말장치 간의 무선구간 연결을 재설정하기 위한 메시지(RRC Connection Reconfiguration)인 것을 특징으로 하는 단말장치.
업링크 데이터 전송 방법에 있어서,
단말장치가, 무선구간 연결은 해제되고 상기 단말장치를 위한 기지국 및 코어망 간의 연결은 설정되어 있는 특정 상태에서, 업링크 데이터 발생을 인지하는 인지단계; 및
단말장치가, 상기 업링크 데이터 발생 인지 시, 무선구간 연결 설정과 관련된 특정 메시지를 상기 기지국으로 전송하되 상기 특정 메시지 전송 시 상기 업링크 데이터를 함께 전송하는 전송단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 업링크 데이터 전송 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 전송단계는,
상기 업링크 데이터의 타입이 기 설정된 특정 상태 전송타입인 경우에만, 상기 특정 메시지 및 상기 업링크 데이터를 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 업링크 데이터 전송 방법.
제 11 항에 있어서,
상기 특정 메시지와 함께 전송한 상기 업링크 데이터의 전송 실패가 확인되는 경우, 또는 상기 업링크 데이터의 타입이 상기 특정 상태 전송타입이 아닌 경우,
단말장치가, 상기 특정 상태를 상기 기지국과의 무선구간 연결이 설정된 연결설정상태로 변경한 후, 상기 무선구간 연결을 통해 상기 업링크 데이터를 전송하는 상태 변경 및 전송단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 업링크 데이터 전송 방법.