KR20190048369A - 패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법 및 상기 방법이 적용된 이동통신 장치 - Google Patents

패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법 및 상기 방법이 적용된 이동통신 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 채널을 통해 수신 장치로 데이터를 전송하기 위한 송신 장치에 의해 수행되는 패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법은, 상기 무선 채널을 통한 데이터 전송을 위한 복수의 주파수 대역 중 하나인 기본 주파수 대역을 이용하여, 데이터 패킷을 상기 송신 장치로 전송하는 단계, 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정하는 단계 및 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 기본 주파수 대역과 상이한 추가 주파수 대역을 이용하여, 상기 데이터 패킷을 복제하여 생성되는 복제 패킷을 상기 송신 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법 및 상기 방법이 적용된 이동통신 장치 {METHOD FOR CONTROLLING ACTIVATION OF REDUNDANT PACKET TRANSMISSION AND MOBILE COMMUNICATION DEVICE APPLYING SAME}
본 발명은 이동통신 서비스를 제공함에 있어 서비스의 신뢰도를 향상시키고 지연을 최소화하기 위한 패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법과, 그 방법이 적용된 이동통신 장치에 관한 것이다.
생활수준의 향상과 정보통신 기술의 발달에 힘입어, 절대다수의 사람들이 스마트폰(smartphone) 등 개인용의 이동통신 단말을 통해 이동통신 서비스를 받고 있다. 또한, 이와 같은 이동통신 단말을 통해 이용할 수 있는 컨텐츠들 역시 나날이 고용량화되고 있다. 따라서, 이동통신 가입자들에 의해 사용되는 데이터의 양은 기하급수적으로 증가하고 있으며, 이에 보다 높은 용량의 데이터를 보다 높은 속도와 신뢰도로 전송할 수 있는 고품질의 이동통신 서비스에 대한 요구가 증대되고 있다.
최근에는 복수의 요소 반송파(component carrier, CC)를 집성하여 하나의 광대역을 구성하는 기술인 반송파 집성 기술(carrier aggregation, CA)을 이용하여, 복수의 서로 다른 주파수 대역을 통해 동시에 데이터를 전송하는 것이 가능하다. 아울러, 5G(5-generation) NR(new radio) 시스템과 같은 최신 이동통신 규격에서는 이와 같은 고신뢰도 및 초저지연 조건을 보장하기 위한 ULRRC(ultra-reliable and low latency) 서비스가 논의되고 있다.
이와 같은 최신 경향은, 전술한 바와 같은 보다 고품질의 이동통신 서비스를 사용자들에게 제공하기 위한 노력이 반영된 것이라 할 수 있다. 특히 상기한 5G NR 시스템에서는 성능 요구 사항 중 하나로서 10ms의 매우 짧은 지연 시간(end-to-end latency 기준)을 요구하고 있다. 이처럼 높은 수준의 요구 사항을 달성하기 위해서는, 보다 낮은 에러율(error rate)로 고속의 데이터 전송을 가능하게 하는 새로운 이동통신 기법의 제안이 필요한 실정이다.
한국공개특허공보, 제 10-2015-0009456 호 (2015.01.26. 공개)
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 이동통신 서비스를 제공함에 있어 서비스의 신뢰도를 향상시키고 지연을 최소화하여 보다 고품질의 이동통신 서비스를 제공하기 위해 데이터 패킷의 전송을 제어하는 방법과, 그 방법이 적용된 이동통신 장치를 제공하는 것이다.
다만, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 것으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 해결하고자 하는 과제는 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른, 무선 채널을 통해 수신 장치로 데이터를 전송하기 위한 송신 장치에 의해 수행되는 패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법은, 상기 무선 채널을 통한 데이터 전송을 위한 복수의 주파수 대역 중 하나인 기본 주파수 대역을 이용하여, 데이터 패킷을 상기 송신 장치로 전송하는 단계, 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정하는 단계 및 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 기본 주파수 대역과 상이한 추가 주파수 대역을 이용하여, 상기 데이터 패킷을 복제하여 생성되는 복제 패킷을 상기 송신 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법이 적용된, 무선 채널을 통해 수신 장치로 데이터를 전송하기 위한 송신 장치는, 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정하는 제어부 및 상기 무선 채널을 통한 데이터 전송을 위한 복수의 주파수 대역 중 하나인 기본 주파수 대역을 이용하여, 데이터 패킷을 상기 송신 장치로 전송하고, 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 기본 주파수 대역과 상이한 추가 주파수 대역을 이용하여, 상기 데이터 패킷을 복제하여 생성되는 복제 패킷을 상기 송신 장치로 전송하는 데이터 통신부를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 데이터 패킷을 중복하여 전송하기 위한 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를, 무선 채널의 상태와 관련된 다양한 인자들을 고려하여 적응적으로 결정할 수 있다. 이에 따라 보다 효율적으로 무선 자원을 활용하는 것이 가능해지고, 최신 이동통신 규격이 요구하는 고신뢰도 및 초저지연의 서비스를 사용자에게 제공할 수 있게 되며, 궁극적으로 이동통신 서비스를 이용하는 사용자들의 체감 만족도가 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에 대해 개략적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템 중 이중 접속(dual connectivity, DC)이 적용된 경우에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법 이 적용된 송신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법의 각 단계를 도시한 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 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.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 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 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 가입자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에 대해 개략적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 1의 이동통신 시스템(10)은 송신 장치(100)와 수신 장치(200)를 포함할 수 있다. 송신 장치(100)는 무선 채널(300)을 통해 수신 장치(200)로 데이터를 전송할 수 있다. 여기서, 송신 장치(100)와 수신 장치(200)는 그 역할이 반드시 고정된 것은 아니다. 예컨대, 하향 링크(downlink, DL) 데이터 전송에 있어서는 기지국(base station, eNodeB)이 송신 장치(100)가 되고 기지국의 커버리지(coverage) 내에 존재하는 단말(user entity, UE)이 수신 장치(200)가 될 수 있겠으나, 상향 링크(uplink, UL) 데이터 전송에 있어서는 상기 단말이 송신 장치(100)가 되고 상기 기지국(200)이 수신 장치가 될 수 있다.
송신 장치(100)는 수신 장치(200)로의 데이터 전송을 위해 PDCP(packet data convergence protocol, 101), RLC(radio link control, 102, 103), MAC(medium access control, 104) 및 PHY(physical, 105, 106) 등의 다양한 계층(layer)을 포함할 수 있다. 송신 장치(100)는 반송파 집성에 의해 복수의 주파수 대역을 이용하여 수신 장치(200)로 데이터 패킷(data packet)을 전송할 수 있다. 상기 각 계층의 구체적인 사항에 대해서는 이미 알려져 있으므로 여기에서는 자세한 설명을 생략한다.
상기 복수의 주파수 대역 중 기본 주파수 대역(primary cell 혹은 Pcell, 310)을 이용하여 전송되는 데이터 패킷은 PDCP(101), 기본 RLC(102), MAC(104) 및 1번 PHY(105)를 순차적으로 거쳐 수신 장치(200)로 전송될 수 있다. 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 기본 주파수 대역과 상이한 추가 주파수 대역(primary cell 혹은 Pcell, 320)을 이용하여 전송되는 데이터 패킷은 PDCP(101), 추가 RLC(103), MAC(104) 및 2번 PHY(105)를 순차적으로 거쳐 수신 장치(200)로 전송될 수 있다.
서두에서 언급한 바와 같이, 5G NR 규격과 같은 최신 이동통신 규격에서는 엄격한 고신뢰도 및 초저지연 조건을 만족할 것이 요구된다. 이에 본 발명의 일 실시예에서는, 이중 접속(dual connectivity, DC) 혹은 반송파 집성과 같이 복수의 대역을 이용할 수 있는 다중 접속(multi connectivity, MC) 상황에서, 기본 주파수 대역(310)을 이용하여 전송되는 데이터 패킷과 동일한 복제 패킷을, 추가 주파수 대역(320)을 이용하여 중복해서 전송하는 패킷 중복(PDCP duplication)을 도입하되, 상기 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 상황에 따라 적절하게 선택할 수 있다.
상기 복제 패킷은 원본 데이터 패킷과 동일한 일련 번호(sequence number, SN)를 가질 수 있으므로, 수신 장치(200)에서는 원본 데이터 패킷을 정상적으로 수신하지 못한 상황에서도 복제 패킷을 정상적으로 수신하면 원본 데이터 패킷을 수신한 것으로 간주하고, 그 다음 번호의 데이터 패킷들의 수신을 문제 없이 계속할 수 있다. 따라서 이와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 무선 채널(300)의 열악한 상태로 인해 패킷이 유실되는 것을 방지하여 신뢰도를 높일 수 있으면서도, 동일한 대역을 이용한 패킷 재전송에 따른 지연을 방지할 수 있으므로, 최신 이동통신 규격의 요구 사항을 보다 용이하게 만족시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 이동통신 시스템 중 이중 접속(dual connectivity, DC)이 적용된 경우에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이동통신 시스템(10)의 마스터 기지국(master eNodeB 혹은 MeNB. 20)과 세컨더리 기지국(secondary eNodeB 혹은 SeNB, 30) 사이에는 백홀(backhaul) 등을 통해 구현될 수 있는 전송 선로(300)가 연결될 수 있다. 이 때, 하향 링크 데이터 전송에 있어서는 마스터 기지국(20)과 세컨더리 기지국(30)이 함께 송신 장치(100)로, 단말(40)이 수신 장치(200)로 각각 정의될 수 있으며, 상향 링크 데이터 전송에 있어서는 단말(40)이 송신 장치(100)로, 마스터 기지국(20)과 세컨더리 기지국(30)이 함께 수신 장치(200)로 각각 정의될 수 있다.
단말(40)은 기본적으로는 마스터 기지국(20)을 통해 데이터 통신을 수행할 수 있으나, 경우에 따라 마스터 기지국(20)은 단말(40)과 주고받는 데이터의 일부가 세컨더리 기지국(30)을 거치도록 할 수 있다. 이와 같은 이중 접속 시스템에 본 발명의 실시예가 적용될 경우, 마스터 기지국(20)이 기본 주파수 대역(310)을, 세컨더리 기지국(30)이 추가 주파수 대역(320)을 각각 이용할 수 있다.
이에 따라, 마스터 기지국(20)은 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 상태에서 복제 패킷을 생성하여, 원본 데이터 패킷은 직접 단말(40)에 전송하고, 복제 패킷은 세컨더리 기지국(30)으로 전송함으로써 세컨더리 기지국(30)이 단말(40)로 전송하도록 할 수 있다. 물론 이 경우, 도 1의 송신 장치(100)의 구성 중 추가 주파수 대역(320)을 통해 데이터를 전송하기 위한 구성은 마스터 기지국(20)이 아닌 세컨더리 기지국(30)에 위치할 수 있으며, 이를 위해 MAC(104) 계층 역시 둘로 분리되어 마스터 기지국(20)과 세컨더리 기지국(30)에 각각 위치할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법 이 적용된 송신 장치의 구성을 도시한 도면이다. 도 3의 송신 장치(100)는 상태 판단부(110), 제어부(120) 및 데이터 통신부(130)를 포함할 수 있다. 다만, 도 3의 송신 장치(100)의 구성 요소에 대한 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로, 도 3에 의해 본 발명의 기술적 사상이 한정 해석되는 것은 아니다. 이하에서는 도 3를 참조하여 송신 장치(100)의 각 구성 요소의 동작에 대해 설명할 것이며, 보다 자세한 동작에 대해서는 도 4를 참조하여 구체적으로 설명하도록 한다.
상태 판단부(110)는 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 판단하기 위해 무선 채널(300)의 상태에 관한 정보를 수집할 수 있다. 이와 같은 무선 채널(300)의 상태 정보는, 예컨대 무선 채널(300)을 통해 전송되는 신호의 품질 혹은 무선 채널(300)을 통한 데이터 전송을 위한 스케줄링 지연의 정도에 관한 정보일 수 있다. 또한 상태 판단부(110)는 상기 정보들에 기초하여, 신호의 품질에 반비례하고 스케줄링 지연의 정도에 비례하는 값을 갖는 수치화된 지표인 활성화 지수를 산출할 수 있다. 상태 판단부(110)는 마이크로프로세서(microprocessor)와 같은 연산 장치를 포함하여 구현될 수 있으며, 이에 대해서는 후술할 제어부(120) 역시 같다.
제어부(120)는 상태 판단부(110)에 의해 획득 혹은 산출된 정보에 기초하여, 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정할 수 있다. 패킷 중복 전송 모드가 활성화되지 않은 경우, 데이터 통신부(130)는 기본 주파수 대역(310)만을 이용하여 데이터 패킷을 수신 장치(200)로 전송할 수 있다. 이와 달리 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 데이터 통신부(130)는 상기 데이터 패킷과 동일한 복제 패킷을 수신 장치(200)로 추가 주파수 대역(320)을 이용하여 추가로 전송할 수 있다. 패킷 중복 전송 모드 활성화의 상세한 기준에 대해서는 아래에서 도 3을 참조하여 자세히 설명하도록 한다. 한편, 데이터 통신부(130)는 데이터의 송신 및 수신을 위한 데이터 버스, 혹은 유/무선 통신 모듈 등을 포함할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법의 각 단계를 도시한 도면이다. 단, 도 4에 도시된 방법은 본 발명의 일 실시예에 불과하므로 도 4에 의해 본 발명의 사상이 한정 해석되는 것은 아니며, 도 4에 도시된 방법의 각 단계는 경우에 따라 도면과 그 순서를 달리하여 수행될 수 있음은 물론이다. 또한, 도 1 내지 3과 중복되는 바에 대해서는 설명이 생략될 수 있다.
우선, 상태 판단부(110)가 무선 채널(300) 환경에 관한 정보를 수집할 수 있다(S110). 실질적 구현의 측면에서는, 패킷 복제를 수행하는 PDCP(101)가 하위 계층인 RLC(102, 103), MAC(104) 및 PHY(105, 106)으로부터 정보를 수집할 수 있다. RLC(102, 103), MAC(104) 및 PHY(105, 106)의 각 계층은 각자가 직접 PDCP(101) 계층으로 정보를 전달할 수 있으며, 이 때 도 1의 제어 신호 경로 중 ① 내지 ③의 인터페이스(interface)가 이용될 수 있다. 이와 달리, 상기 각 계층 중 하나의 계층이 다른 계층의 정보를 취합하여 PDCP(101) 계층으로 전달하는 것도 가능하며, 이 때에는 도 1의 제어 신호 경로 중 ④ 내지 ⑥의 인터페이스가 이용될 수 있다.
상기 단계 S110에서 수집되는 정보의 예시는 아래와 같다. 하향 링크 데이터 전송의 경우 송신 장치(100)는 기지국이 되며, 기지국은 자신이 관리하는 신호 품질 정보 혹은 수신 장치(200)인 단말로부터 수신한 신호 품질 정보를 획득하고, 획득된 정보를 이용하여 패킷 중복 전송 모드 활성화의 여부를 결정할 수 있다. 아울러, 무선 채널(300)의 무선 자원 관련 정보는 기지국에 의해 획득될 수 있으며, 이러한 무선 자원 관련 정보는 결국 스케줄링 지연(scheduling delay)의 발생 정도와 상통할 수 있다. 이와 달리, 상향 링크 데이터 전송의 경우 송신 장치(100)는 단말이 되는데, 이 때 정보의 수집 및 패킷 중복 전송 모드 활성화의 여부의 결정 주체는 단말뿐만 아니라 기지국이 될 수도 있다.
한편, 아래의 정보들은 예시적인 것으로 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 위에서 언급한 RLC(102, 103), MAC(104) 및 PHY(105, 106)의 각 계층들 중 어떠한 계층에 의해서도 아래의 정보들이 수집될 수 있다.
(하향 링크 데이터 전송에 있어서 사용될 수 있는 정보)
1. 기지국이 보유한 신호 품질 관련 정보
■ 기지국이 관리하는 신호 품질 정보: DL SINR, DL 할당 MCS, DL BLER (DL HARQ의 ACK/NACK/Erasure 이용), DL RLC 에러율(error rate, DL RLC의 ACK/NACK/Timeout 이용) 등
■ 기지국이 단말로부터 수신한 신호 품질 정보: CQI, RI, PMI (Precoding Matrix Indicator), 빔(Beam) 정보, Measurement report 내 RSRP, RSRQ 등
2. 기지국이 보유한 하향 링크 무선 자원 관련 정보
■ 기지국에 연결된 DL 동시 접속자 수, DL 데이터를 가진 동시 접속자 수, 셀 단위 DL 무선 자원 점유율 (DL PRB (Physical Resource Block) Usage), 단말 단위 DL 할당 무선 자원량, 단말 단위 DL 할당 스케줄링 지연(scheduling delay) 또는 지터(jitter) 정보 등
(상향 링크 데이터 전송에 있어서 사용될 수 있는 정보)
1. 기지국의 활성화 여부 판단에 이용될 수 있는 정보
■ 기지국이 보유한 신호 품질 정보
- 기지국이 관리하는 신호 품질 정보: UL 수신 SINR, UL 할당 MCS, UL BLER, UL 수신 간섭(interference), UL 수신 RSSI, UL RLC 패킷 에러율, UL PDCP 패킷 에러율 등
- 기지국이 단말로부터 수신하는 신호 품질 정보: UL PHR 등
■ 기지국이 보유한 상향 링크 무선 자원 관련 정보
- 기지국에 연결된 UL 동시 접속자 수, UL 데이터를 가진 동시 접속자 수, 셀 단위 UL 무선 자원 점유율 (DL PRB (Physical Resource Block) Usage), 단말 단위 UL 할당 무선 자원량, 단말 단위 UL 할당 스케줄링 지연 또는 지터 정보 등
2. 단말의 활성화 여부 판단에 이용될 수 있는 정보
■ 단말이 수신하는 신호 품질 정보: UL 할당 MCS, UL BLER (UL HARQ의 ACK/NACK/ERASURE 이용), PDCCH 손실률(missing rate), UL RLC 에러율 (UL RLC의 ACK/NACK/Timeout 이용), DL 수신 RSRP/RSRQ/Beam품질 등
■ 단말이 수신하는 상향 링크 무선 자원 관련 정보
- 단말 단위 UL 할당 무선 자원량, 단말 단위 UL 할당 스케줄링 지연 또는 지터 정보 등
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 정보를 수집한 각 계층이 PDCP(101) 계층으로 정보를 전달하는 데 두 가지 방법이 이용될 수 있으며, 각 방법은 단독으로, 혹은 다른 방법과 조합되어 이용될 수 있다. 첫째로 주기적인(periodic) 전달 방법을 들 수 있다. 이는 송신 장치(100)가 RRC(radio resource control) 재설정(reconfiguration) 절차에서 패킷 중복 전송 모드를 사용하도록 설정하면, 그 이후부터 상기 정보를 수집한 각 계층은 상기 정보를 PDCP(101) 계층으로 직접 혹은 다른 계층을 통해 주기적으로 전달하는 방식이다. 둘째로 이벤트 기반(event-driven) 전달 방법을 들 수 있다. 이는 상기 주기적인 전달을 수행하는 대신, 주어진 조건(패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부 전환을 위한 조건)이 만족될 경우에만 전달하는 방식이다.
상기 수집된 정보에 기초하여, 제어부(120)는 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정할 수 있다(S120). 보다 구체적으로, 우선 상태 판단부(110)가 상기 정보에 기초하여 활성화 여부를 결정하기 위한 수치화된 지표를 산출할 수 있으며, 이하에서는 편의상 이를 "활성화 지수"라 칭하도록 한다. 이와 같은 활성화 지수는 일반적인 원칙에 의하면 상기 수집된 정보에 따른 신호의 품질에 반비례하고 스케줄링 지연의 정도에 비례하는 값을 갖도록 산출될 수 있다. 이는 신호의 품질이 좋지 않고 스케줄링 지연이 일어날 가능성이 높다고 판단될 경우, 즉 데이터 패킷의 전송이 정상적으로 이루어지지 않을 가능성이 높다고 판단될 경우 패킷 중복 전송 모드가 활성화되도록 하기 위한 것이다.
상기 활성화 지수를 계산하기 위한 방법은, 상기 일반적인 원칙의 범위 내에서라면 어떤 것이든 채택될 수 있다. 한 예로서, 상기 수집된 정보들을 각각 수치화하고, 이들 수치화된 정보 각각에 중요도에 따른 가중치를 곱한 후 모두 더하는 방식을 취할 수 있다. 이 경우, 배제하고자 하는 정보에 대해서는 가중치를 0으로 설정함으로써 해당 정보가 활성화 지수에 영향을 미치지 않도록 할 수도 있다.
제어부(120)는 상기 활성화 지수를 이용하여 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정할 수 있다. 구체적으로. 제어부(120)는 패킷 중복 전송 모드가 활성화되어 있지 않은 경우, 활성화 지수가 소정의 제 1 임계치를 초과하게 되면 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 상태로 전환하고, 패킷 중복 전송 모드가 활성화되어 있는 경우, 활성화 지수가 소정의 제 2 임계치에 미달하게 되면 패킷 중복 전송 모드가 활성화되지 않은 상태로 전환할 수 있다. 이 때 제 1 임계치는 제 2 임계치보다 큰 값을 갖도록 설정될 수 있는데, 이는 전환이 지나치게 빈번하게 이루어지는 핑퐁(ping-pong) 현상을 방지하기 위한 것이다.
물론, 제어부(120)가 상기 활성화 여부를 결정하는 데에는 활성화 지수의 이용 외에도 다양한 다른 방법이 적용될 수 있으므로, 상기 설명에 의해 본 발명이 제한 해석되지는 않는다. 아울러, 제어부(120)는 비활성화 상태에서 활성화 상태로 전환할 때에는 기본 주파수 대역(310)에 대해 산출된 정보를 이용할 수 있고, 활성화 상태에서 비활성화 상태로 전환할 때에는 기본 주파수 대역(310)에 대해 산출된 정보 및 추가 주파수 대역(320)에 대해 산출된 정보 중 적어도 하나를 이용할 수 있다. 바람직하게는, 제어부(120)는 기본 주파수 대역(310)에 대한 정보만을 이용하거나, 양 대역에 관한 정보 모두를 이용할 수 있다.
한편, 송신 장치(100)가 단말일 경우, 단말 자신이 아닌 수신 장치(200)인 기지국이 활성화 여부를 결정할 수도 있음은 전술한 바 있다. 이 경우에는 데이터 통신부(130)가 기지국에 의해 결정된 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부에 관한 정보를 기지국으로부터 수신할 수 있으며, 제어부(120)는 상기 수신된 정보에 기초하여 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정함으로써, 실질적으로 단말이 기지국의 활성화 여부 결정에 따르도록 할 수 있다.
아래의 표 1은 전술한 바 있는 상향 링크 혹은 하향 링크 데이터 전송에 있어서 사용될 수 있는 각 정보들이, 어떠한 경우 패킷 중복 전송 모드 활성화에 영향을 미치고, 어떠한 경우 비활성화에 영향을 미치는지를 정리한 표이다. 제어부(120)는 전체적 지표인 상기 활성화 지수를 이용하는 대신, 아래 표에 따라 개별적인 각 정보들이 각 정보에 대해 설정된 임계치를 상회하는지, 혹은 하회하는지의 여부를 조사하고, 해당 조사 결과에 기초하여 활성화 여부를 결정할 수 있다.
한편 아래의 표 1에서, "초과"는 "이상"으로 대체될 수 있고, "미만"은 "이하"로 대체될 수 있다. 또한 여기에서도 활성화 조건에서의 임계치와 비활성화 조건에서의 임계치는 달리 설정될 수 있는데, 이 역시 전환이 지나치게 빈번하게 이루어지는 핑퐁 현상을 방지하기 위한 것이다.
DL/
UL
판단 주체 정보의 종류 활성화 조건 비활성화 조건
하향 링크
(DL)
기지국 DL SINR 임계치 미만 임계치 초과
DL 할당 MCS 임계치 미만 임계치 초과
DL BLER 임계치 초과 임계치 미만
DL RLC 에러율 임계치 초과 임계치 미만
단말이 보고한 신호 품질 정보(CQI, RI 등) 임계치 미만 임계치 초과
기지국에 연결된 DL 동시 접속자 수 임계치 초과 임계치 미만
DL 데이터를 가진 동시 접속자 수 임계치 초과 임계치 미만
셀 단위 DL 무선 자원 점유율 임계치 초과 임계치 미만
단말 단위 DL 할당 무선 자원량 임계치 미만 임계치 초과
단말 단위 DL 할당 스케줄링 지연 또는 지터 임계치 초과 임계치 미만
단말이 보고한 DL PDCP 패킷 에러율 임계치 초과 임계치 미만
상향 링크
(UL)
기지국 UL 수신 SINR 임계치 미만 임계치 초과
UL 할당 MCS 임계치 미만 임계치 초과
UL BLER 임계치 초과 임계치 미만
UL 수신 간섭 또는 RSSI 임계치 초과 임계치 미만
UL RLC 패킷 에러율 임계치 초과 임계치 미만
단말이 보고한 신호 품질 정보 (UL PHR 등) 임계치 미만 임계치 초과
기지국에 연결된 UL 동시 접속자 수 임계치 초과 임계치 미만
UL 데이터를 가진 동시 접속자 수 임계치 초과 임계치 미만
셀 단위 UL 무선 자원 점유율 임계치 초과 임계치 미만
단말 단위 UL 할당 무선 자원량 임계치 미만 임계치 초과
단말 단위 UL 할당 스케줄링 지연 또는 지터 임계치 초과 임계치 미만
UL PDCP 패킷 에러율 임계치 초과 임계치 초과
단말 UL 할당 MCS 임계치 미만 임계치 초과
UL BLER 임계치 초과 임계치 미만
PDCCH 손실률 임계치 초과 임계치 미만
UL RLC 에러율 임계치 초과 임계치 미만
DL 수신 RSRP/RSRQ/Beam품질 임계치 미만 임계치 초과
단말 단위 UL 할당 무선 자원량 임계치 미만 임계치 초과
단말 단위 UL 할당 스케줄링 지연 또는 지터 임계치 초과 임계치 미만
전술한 바에 따라 패킷 중복 전송 모드 활성화 여부가 결정되면, 데이터 통신부(130)는 결정된 바에 따라 데이터 패킷을 수신 장치(200)로 전송할 수 있다(S130 내지 S160). 구체적으로, 데이터 통신부(130)는 패킷 중복 전송 모드가 활성화되어 있지 않으면 기본 주파수 대역(310)을 이용하여 원본 데이터 패킷만을 전송하고, 활성화되어 있으면 원본 데이터 패킷의 전송에 더하여, 원본 데이터 패킷을 복제하여 생성되는 복제 패킷을 추가 주파수 대역(320)을 이용하여 전송할 수 있다. 실질적 구현의 관점에서, 복제 패킷은 PDCP(101) 계층에서 생성될 수 있다.
지금까지 설명한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 패킷 전송에 있어서의 신뢰도를 높일 수 있으면서도, 동일한 대역을 이용한 패킷 재전송에 따른 지연을 방지할 수 있다. 이에 따라 보다 효율적으로 무선 자원을 활용하는 것이 가능해지고, 최신 이동통신 규격이 요구하는 고신뢰도 및 초저지연의 서비스를 사용자에게 제공할 수 있게 되며, 궁극적으로 이동통신 서비스를 이용하는 사용자들의 체감 만족도가 향상될 수 있다.
본 발명에 첨부된 블록도의 각 블록과 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 인코딩 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 블록도의 각 블록 또는 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방법으로 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 블록도의 각 블록 또는 흐름도 각 단계에서 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 블록도의 각 블록 및 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록 또는 각 단계는 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 실시예들에서는 블록들 또는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들 또는 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들 또는 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 품질에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 보다 효율적으로 무선 자원을 활용하는 것이 가능해지고, 최신 이동통신 규격이 요구하는 고신뢰도 및 초저지연의 서비스를 사용자에게 제공할 수 있게 되며, 궁극적으로 이동통신 서비스를 이용하는 사용자들의 체감 만족도가 향상될 수 있다.
10: 이동통신 시스템
20: 마스터 기지국
30: 세컨더리 기지국
40: 단말
100: 송신 장치
110: 상태 판단부
120: 제어부
130: 데이터 통신부
200: 수신 장치
300: 무선 채널

Claims (15)

  1. 무선 채널을 통해 수신 장치로 데이터를 전송하기 위한 송신 장치에 의해 수행되는 방법으로서,
    상기 무선 채널을 통한 데이터 전송을 위한 복수의 주파수 대역 중 하나인 기본 주파수 대역을 이용하여, 데이터 패킷을 상기 송신 장치로 전송하는 단계;
    패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 기본 주파수 대역과 상이한 추가 주파수 대역을 이용하여, 상기 데이터 패킷을 복제하여 생성되는 복제 패킷을 상기 송신 장치로 전송하는 단계를 포함하는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복제 패킷은, 상기 데이터 패킷과 동일한 일련 번호(sequence number, SN)를 갖는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는, 상기 무선 채널을 통해 전송되는 신호의 품질 및 상기 무선 채널을 통한 데이터 전송을 위한 스케줄링 지연의 정도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정하는 단계를 포함하는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 결정하는 단계는,
    상기 신호의 품질에 반비례하고 상기 스케줄링 지연의 정도에 비례하는 값을 갖는 활성화 지수를 산출하는 단계; 및
    상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화되어 있지 않은 경우, 상기 활성화 지수가 소정의 제 1 임계치를 초과하게 되면 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 상태로 전환하고, 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화되어 있는 경우, 상기 활성화 지수가 소정의 제 2 임계치에 미달하게 되면 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화되지 않은 상태로 전환하는 단계를 포함하는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제 1 임계치는 상기 제 2 임계치보다 큰 값을 갖는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 신호의 품질 및 상기 스케줄링 지연의 정도는, 상기 패킷 중복 전송 모드가 비활성화된 상태에서는 상기 기본 주파수 대역을 이용하여 산출되고, 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 상태에서는 상기 기본 주파수 대역 및 상기 추가 주파수 대역 중 적어도 하나를 이용하여 산출되는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법.
  7. 무선 채널을 통해 수신 장치로 데이터를 전송하기 위한 송신 장치로서,
    패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정하는 제어부; 및
    상기 무선 채널을 통한 데이터 전송을 위한 복수의 주파수 대역 중 하나인 기본 주파수 대역을 이용하여, 데이터 패킷을 상기 송신 장치로 전송하고, 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 기본 주파수 대역과 상이한 추가 주파수 대역을 이용하여, 상기 데이터 패킷을 복제하여 생성되는 복제 패킷을 상기 송신 장치로 전송하는 데이터 통신부를 포함하는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법이 적용된 송신 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복제 패킷은, 상기 데이터 패킷과 동일한 일련 번호(sequence number, SN)를 갖는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법이 적용된 송신 장치.
  9. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 무선 채널을 통해 전송되는 신호의 품질 및 상기 무선 채널을 통한 데이터 전송을 위한 스케줄링 지연의 정도 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정하는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법이 적용된 송신 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 신호의 품질에 반비례하고 상기 스케줄링 지연의 정도에 비례하는 값을 갖는 활성화 지수를 산출하는 상태 판단부를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화되어 있지 않은 경우, 상기 활성화 지수가 소정의 제 1 임계치를 초과하게 되면 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 상태로 전환하고, 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화되어 있는 경우, 상기 활성화 지수가 소정의 제 2 임계치에 미달하게 되면 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화되지 않은 상태로 전환하는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법이 적용된 송신 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 1 임계치는 상기 제 2 임계치보다 큰 값을 갖는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법이 적용된 송신 장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 상태 판단부는, 상기 신호의 품질 및 상기 스케줄링 지연의 정도를, 상기 패킷 중복 전송 모드가 비활성화된 상태에서는 상기 기본 주파수 대역을 이용하여 산출하고, 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 상태에서는 상기 기본 주파수 대역 및 상기 추가 주파수 대역 중 적어도 하나를 이용하여 산출하는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법이 적용된 송신 장치.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 송신 장치는 이동통신 기지국이고, 상기 수신 장치는 상기 이동통신 기지국의 커버리지(coverage) 내에 존재하는 이동통신 단말이며,
    상기 신호의 품질은, 상기 상태 판단부에 의해 획득된 신호 품질 정보 및 상기 단말로부터 수신한 신호 품질 정보 중 적어도 하나에 기초하여 산출되는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법이 적용된 송신 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 데이터 통신부는, 상기 기지국과는 다른 세컨더리(secondary) 기지국으로 상기 복제 패킷을 전송하여, 상기 세컨더리 기지국이 상기 추가 주파수 대역을 이용하여 상기 복제 패킷을 상기 단말로 전송하도록 하는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법이 적용된 송신 장치.
  15. 제 7 항에 있어서,
    상기 수신 장치는 이동통신 기지국이고, 상기 송신 장치는 상기 이동통신 기지국의 커버리지 내에 존재하는 이동통신 단말이며,
    상기 데이터 통신부는, 상기 기지국에 의해 결정된 상기 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부에 관한 정보를 상기 기지국으로부터 수신하고,
    상기 제어부는, 상기 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부에 관한 정보에 기초하여 상기 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정하는
    패킷 중복 전송 활성화 여부 제어 방법이 적용된 송신 장치.
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