KR20190067926A

KR20190067926A - 무선 통신 시스템에서 무승인 데이터 전송을 위한 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190067926A
Application number: KR1020197015817A
Authority: KR
Inventors: 첸 퀴안; 빈 유; 디 수; 퀴 슝; 잉지에 장; 징싱 푸
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2017-11-01
Publication date: 2019-06-17
Also published as: US20200059935A1; KR102450942B1; EP3533268A1; US11057898B2; CN108024366A; EP3533268A4

Abstract

본 발명은 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 발명은 무승인 데이터 전송 방법을 제공한다. 상기 방법은 기지국으로부터 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 과정과, 무승인 전송 모드에서 전송될 데이터가 있을 때에 상기 자원 할당 정보에 따라 무승인 전송 자원들을 이용하여 상향링크 데이터를 전송하는 과정과, 상향링크 데이터의 전송이 미리 정의된 수의 상향링크 데이터 전송들 내에 완료될 수 없다면, 전용 자원 요청 지시자를 상기 기지국으로 전송하는 과정과, 상기 기지국으로부터 전용 자원 할당 정보를 수신하는 과정과, 상기 전용 자원 할당 정보에 대응하는 전용 자원을 통해 후속 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함한다. 본 발명은 기지국 및 UE에 적용되는 무승인 데이터 전송 방법을 추가적으로 제공한다. 본 발명의 기술적 해결 방안은 데이터 전송의 신뢰도를 개선할 뿐만 아니라 시스템 스펙트럼 이용률을 개선할 수 있다.

Description

무선 통신 시스템에서 무승인 데이터 전송을 위한 방법 및 장치

본 발명은 무선 통신 기술에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 무승인 데이터 전송 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G(4th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5th generation) 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(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 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 빔포밍(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.

5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude 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.

5G 시스템에서는 다양한 통신 방식이 논의되고 있다. 예를 들면, 상향링크 전송을 승인함 없이 데이터를 전송하는 무승인 통신 방식이 제안되었다. 또한, 무승인 통신을 효과적으로 지원하기 위한 다양한 논의들이 진행되고 있다.

본 발명은 데이터 전송의 신뢰도를 개선할 뿐만 아니라 시스템 스펙트럼 이용률을 개선하기 위한 무승인 데이터 전송 방법 및 장치를 제공한다.

본 발명은 UE(user equipment)에 적용되는 무승인 데이터 전송 방법을 개시하는데, 다음을 포함한다:

기지국으로부터 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 과정과,

무승인 전송 모드로 전송될 데이터가 있다면, 상기 자원 할당 정보에 따라 무승인 전송 자원들을 이용하여 상향링크 데이터를 전송하는 과정과,

상향링크 데이터의 전송이 미리 정의된 수의 상향링크 데이터 전송들 내에 완료될 수 없다면, 전용 자원 요청 지시자를 상기 기지국으로 전송하는 과정과,

상기 기지국으로부터 전용 자원 할당 정보를 수신하는 과정과,

상기 전용 자원 할당 정보에 대응하는 전용 자원을 통해 후속 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 과정.

몇몇 실시 예들에서 상기 UE는 연결 모드에 있고 랜덤 액세스(random access) 절차를 완료하고;

상기 기지국으로부터 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 과정의 처리는, 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 상기 기지국에 의해 전송된 무승인 자원 할당 지시를 수신하는 과정, 또는 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 상기 기지국에 의해 구성된 이용 가능한 자원 풀(resource pool)을 수신하는 과정을 포함하고, 상기 자원 풀은 상기 무승인 전송 자원들을 포함한다;

상기 전용 자원 할당 정보는 UE 식별 정보에 의하여 식별된다.

몇몇 실시 예들에서, UE는 비-연결 모드에 있고,

상기 기지국으로부터 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 과정의 처리는 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 상기 기지국에 의해 구성된 이용 가능한 자원 풀(resource pool)을 수신하는 과정을 포함하고, 상기 자원 풀은 상기 무승인 전송 자원들을 포함한다;

상기 전용 자원 할당 정보는 마지막 상향링크 데이터 전송동안 상기 UE에 의해 사용된 자원들의 정보에 의하여 식별된다.

몇몇 실시 예들에서, 상기 방법은 다음을 추가적으로 포함한다;

상기 기지국으로부터 상기 무승인 자원 할당 지시자를 수신할 때, 상기 기지국으로부터 상기 단말에 대응하는 토큰 비트(token bit)들을 수신하는 과정과,

상기 전용 자원들을 통해 상기 상향링크 데이터를 전송한 후에, 예비 자원 할당 정보(reserved resource allocation information)를 검출하는 과정과 상기 UE에 대응하는 상기 토큰 비트들 및 검출된 예비 자원 할당 정보에 따라 상기 기지국에 의해 상기 UE에 대해 할당된 예비 자원들을 결정하는 과정과, 상기 예비 자원들을 통해 데이터를 전송하는 과정.

몇몇 실시 예들에서, 상기 예비 자원 할당 정보를 검출하는 과정은 다음을 포함한다:

재전송 횟수를 계산하는 과정과 상기 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과하면, 마지막 데이터 전송에 의해 사용된 자원들의 정보에 따라 상기 예비 자원 할당 정보를 검출하는 과정과,

또는, 상기 기지국으로부터 미리 정의된 소실 시간 (dropping time)이 만료되기 전에 ACK(acknowledgement)이 수신되지 않는다면, 마지막 상향링크 데이터 전송을 위해 사용된 자원들의 정보에 따라 예비 자원 할당 정보를 검출하는 과정과,

또는, 마지막 상향링크 데이터 전송을 위해 사용된 자원들의 정보에 따라 상기 예비 자원 할당 정보를 검출하는 과정.

몇몇 실시 예들에서, 상기 방법은 다음을 추가적으로 포함한다:

상기 기지국으로 데이터 전송 완료 지시자를 통해 마지막 상향링크 데이터 전송에서 데이터 전송 완료를 알리는 과정.

본 발명은 또한, 송신 모듈, 자원 요청 모듈 및 수신 모듈을 포함하는 UE를 제공한다; 여기서,

상기 송신 모듈은 상기 기지국으로부터 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하고, 무승인 전송 모드로 전송될 데이터가 있을 때에, 상기 자원 할당 정보에 따라 상기 무승인 전송 자원들을 통해 상향링크 데이터를 전송한다;

상기 자원 요청 모듈은 상향 링크 데이터 전송이 미리 정의된 수의 상향링크 전송 내에 완료될 수 없을 때에 상기 기지국으로 전용 자원 요청 지시자를 전송한다;

상기 수신 모듈은 전용 자원 할당 정보를 수신한다; 그리고

상기 송신 모듈은 추가적으로 상기 전용 자원 할당 정보에 대응하는 전용 자원들을 통해 후속 상향링크 데이터를 전송한다.

본 발명은 또한, 기지국에 적용할 수 있는 무승인 데이터 전송 방법을 제공하는데, 다음을 포함한다:

무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하는 과정과,

무승인 전송 자원을 통해 UE(user equipment)로부터 상향링크 데이터를 수신하는 과정과,

상기 UE로부터 전용 자원 요청 지시자를 수신하면, 상기 UE를 위한 전용 자원들을 할당하고, 그리고 상기 UE로 전용 자원 할당 정보를 알리는 과정과,

상기 전용 자원들을 통해 상기 UE의 후속 상향링크 데이터를 수신하는 과정.

몇몇 실시 예들에서, 상기 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하는 과정의 처리는 상기 기지국이 상기 UE를 위한 상기 무승인 전송 자원들을 할당하는 과정과 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 상기 UE로 상기 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하는 과정 또는, 상기 기지국이 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 상기 무승인 전송 자원들을 포함하는 이용가능한 자원 풀(resource pool)을 구성하는 과정을 포함한다;

상기 UE로 상기 전용 자원 할당 정보를 알리는 과정의 처리는 UE 식별 정보에 의하여 상기 UE를 식별하는 과정, 또는 마지막 상향링크 데이터 전송동안 상기 UE에 의해 사용된 자원들의 정보에 따라 상기 UE를 식별하는 과정을 포함한다.

몇몇 실시 예들에서, 상기 UE를 위한 상기 무승인 전송 자원들을 할당하는 과정의 처리는 상기 기지국이 상이한 UE들에 대해 동일한 무승인 전송 자원들을 할당하는 과정과 상기 상이한 UE들을 구별하기 위해 상기 상이한 UE들에 대해 상이한 토큰 비트(token bit)들을 할당하는 과정을 포함한다;

상기 방법은 다음을 추가적으로 포함한다: 상기 무승인 전송 자원들을 통한 상기 UE의 재전송 횟수를 계산하는 과정과, 상기 재전송 횟수가 미리 정의된 최대 재전송 횟수를 초과하면, 상기 무승인 전송 자원들과 함께 할당된 예비 자원 할당 정보를 상기 UE로 전송하는 과정과,

또는, 상기 무승인 전송 자원들을 통해 데이터 패킷이 수신되었지만 디코딩(decoding)에 실패한 시간부터 시간을 계산하는 과정과, 상기 계산된 시간이 소실 시간(dropping time)을 초과하면, 상기 무승인 전송 자원들과 함께 할당된 예비 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하는 과정과,

상기 무승인 전송 자원들과 함께 할당된 예비 자원 할당 정보를 상기 UE로 전송하는 과정은 상기 UE로 예비 자원 참조 인덱스 (reserved resource reference index)를 지시하는 과정을 포함하고, 상기 기지국이 상기 예비 자원 참조 인덱스 및 상기 단말의 토큰 비트들에 따라 상기 UE에 대해 할당된 예비 자원들은 결정한다.

미리 정의된 시간 구간 내에서 상기 예비 자원들이 상기 UE에 의해 사용되지 않는다면 상기 예비 자원들을 해제하는 과정.

상기 UE로부터 데이터 전송 완료 지시자를 수신하는 때에, 상기 전용 자원들을 해제하는 과정.

이용가능한 자원들을 스케줄링에 기초한 전송 자원들 및 무승인 전송 자원들로 분할하는 과정과,

상기 기지국이 네트워크 상태를 검출하는 과정 및 측정 결과에 따라 상기 스케줄링에 기초한 전송 자원들 및 상기 무승인 전송 자원들을 재할당하는 과정.

몇몇 실시 예들에서, 네트워크 상태를 검출하는 기지국의 과정은 다음 중의 어느 하나를 포함한다:

상기 기지국이 상기 무승인 전송 모드에서 UE들의 부하(load)를 검출하는 과정과, 상기 무승인 전송 모드에서 상기 UE들의 부하가 미리 정의된 제1 임계 값보다 높다면, 상기 무승인 전송 자원들을 추가하도록 결정하는 과정과,

상기 기지국이 상기 무승인 전송 모드에서 상기 UE들에 의해 전송된 상향링크 데이터의 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio; SNR)들의 통계를 검출하고 수집하는 과정과, 상기 UE들의 상기 상향링크 데이터의 평균 SNR이 미리 정의된 제2 임계 값보다 낮다면, 상기 무승인 전송 자원들을 추가하도록 결정하는 과정과,

상기 기지국이 상기 무승인 전송 모드에서 UE들의 재전송 횟수들의 통계를 검출하고 수집하는 과정과, 상기 무승인 전송 모드에서 상기 단말들의 평균 재전송 횟수가 미리 정의된 제3 임계 값보다 높다면, 상기 무승인 전송 자원들을 추가하도록 결정하는 과정과,

상기 기지국이 상기 스케줄링에 기초한 전송 모드에서 UE들의 부하를 검출하는 과정과, 상기 스케줄링에 기초한 모드에서 상기 UE들의 부하가 미리 정의된 제4 임계 값보다 높다면, 상기 스케줄링에 기초한 전송 자원들을 추가하도록 결정하는 과정과,

상기 기지국이 상기 스케줄링에 기초한 전송 모드에서 UE들의 평균 스케줄링 지연의 통계를 검출하고 수집하는 과정과, 상기 스케줄링에 기초한 전송 모드에서 상기 UE들의 상기 평균 전송 지연이 미리 정의된 제5 임계 값보다 크다면, 상기 스케줄링에 기초한 전송 자원들을 추가하도록 결정하는 과정.

본 발명은 또한 수신 모듈, 자원 할당 모듈 및 송신 모듈을 포함하는 기지국을 개시하는데; 여기서,

송신 모듈은 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하고, 수신 모듈은 무승인 전송 자원들 상에서 UE(user equipment)에 의해 전송된 상향링크 데이터를 수신한다;

전용 자원 요청 지시자가 UE로부터 수신되면, 자원 할당 모듈은 UE에 대해 전용 자원들을 할당하고, UE에게 전용 자원 할당 정보를 알려준다; 그리고

수신 모듈을 전용 자원 상에서 UE에 의해 전송된 후속의 상량링크 데이터를 추가적으로 수신한다.

상기 기술적 해결책을 고려하여, 본 발명은 무승인 전송 동안 UE에 대한 전용 자원들을 할당함으로써 스케줄 기반 전송과 무승인 전송 사이의 전환을 실현한다. 따라서, 전용 자원들을 통한 후속 데이터 전송의 지연 및 신뢰성을 보장할 수 있으면서, 여전히 무승인 전송의 낮은 전송 지연 장점을 유지하는 것이 가능하다. 또한, 동적 자원 할당을 통해, 반-지속적(semi-persistent) 전송과 유사하게 종래의 무승인 전송에서의 낮은 자원 이용률 문제를 해결할 수 있다. 한편, 본 발명에 의해 제공되는 해결방안은 전용 자원들의 할당을 통해 무승인 전송의 충돌을 해결한다.

본 발명은 적절한 자원 할당 및 최적화된 스케줄링 절차를 통해 데이터 전송의 신뢰성 및 스펙트럼 이용율을 개선할 수있음을 보여준다. 이와 같이, mMTC 시나리오에서의 대용량 접속 요건 및 URLLC 시나리오에서의 작은 대기 시간 및 높은 신뢰도의 데이터 전송 요건이 충족될 수 있다.

본 발명의 다양한 실시 예들은 개선된 시스템 성능을 제공한다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다.
도 2는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 (base station; BS)를 도시한다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 단말을 도시한다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 통신부를 도시한다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무승인 데이터 전송 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 시스템 자원 할당 방식을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무승인 전송을 위한 자원 할당 방식을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 전용 자원 요청 지시자의 몇 몇 실시 예들을 보여준다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 데이터 전송, 자원 할당 및 해제 절차들을 도시하는 흐름도이다.
도 10은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 UE가 자원들을 무작위로 선택할 때에 데이터 전송, 자원 할당 및 해제 절차달을 도시하는 흐름도이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 상향링크 데이터의 충돌을 도시한 도면이다.
도 12는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 OFDM을 위한 자원 할당 방식을 도시한 도면이다.
도 13은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 토큰 비트들에 기초한 자원 할당 방식을 도시한 도면이다.
도 14는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 코드북 그룹이 적용될 때에, 토큰에 기초한 자원 할당 방식을 도시한 도면이다.
도 15는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무승인 전송 자원들의 확장을 도시한 도면이다.
도 16은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 UE의 구조를 도시한 도면이다.
도 17은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.
도 18은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 UE 동작에 대한 흐름도이다.
도 19는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 기지국 동작의 흐름도이다.

이하에서는, 본 발명의 다양한 실시 예들에서, 하드웨어 접근법이 일예로서 설명될 것이다. 그러나, 본 발명의 다양한 실시 예들은 하드웨어와 소프트웨어 모두를 사용하는 기술을 포함하므로, 본 발명의 다양한 실시 예들은 소프트웨어의 관점을 배제하는 것은 아니다.

이하에서, 본 발명은 무선 통신 시스템에서 무승인 데이터 전송을 위한 기술을 개시한다.

이하의 설명에서 사용된 무승인을 지칭하는 용어들, 신호를 지칭하는 용어들, 채널을 지칭하는 용어들, 제어 정보를 지칭하는 용어들, 네트워크 개체(entity)를 지칭하는 용어들, 및 장치의 요소를 지칭하는 용어들은 설명의 편의를 위해서만 사용된다. 따라서, 본 발명은 후술할 용어들에 한정되지 않으며, 동일한 기술적인 의미를 갖는 다른 용어들이 사용될 수 있다.

또한, 본 발명이 일부 통신 표준들 (예를 들어, 3GPP (3rd Generation Partnership Project))에서 사용되는 용어들에 기초하여 다양한 실시 예들을 기술하지만, 단지 설명을 위한 예들일 뿐이다. 본 발명의 다양한 실시 예들은 쉽게 변경되어 다른 통신 시스템들에 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템을 도시한다. 도 1에서, 기지국(base station; BS)(110), 단말(120) 및 단말(130)이 무선 통신 시스템에서 무선 채널을 사용하는 노드의 일부로 도시되어 있다. 도 1은 단지 하나의 기지국만을 도시하고 있지만, 기지국(110)과 동일 또는 유사한 다른 기지국이 더 포함될 수 있다.

기지국(110)은 단말들(120, 130)에 대한 무선 액세스를 제공하는 네트워크 기반 구조(infrastructure)이다. 기지국(110)은 신호가 송신될 수 있는 거리에 기초하여 미리 결정된 지리적 영역으로 정의된 커버리지를 갖는다. 여기서, 기지국(110)은 "액세스 포인트(access point; AP)", "eNB(eNodeB)", "5 세대 노드(5G(5^th generation node)", "무선 포인트", "송수신 포인트(transmission/reception point; TRP)" 또는 "베이스스테이션(base station) "으로 지칭될 수 있다.

단말들(120, 130) 각각은 사용자에 의해 사용되는 장치이고 무선 채널을 통해 BS(110)와 통신을 수행한다. 경우에 따라, 단말들(120, 130)들 중 적어도 하나는 사용자 관여없이 동작할 수 있다. 즉, 단말들(120, 130)들 중 적어도 하나는 MTC(machine-type communication)를 수행하는 장치이고, 사용자에 의해 이동되지 않을 수 있다. 단말들(120, 130) 각각은 단말뿐만 아니라 UE(user equipment), 이동국(mobile station), 가입자국(subscriber station), 원격 단말(remote terminal), 무선 단말(wireless terminal) 또는 사용자 장치(user device)로 지칭될 수 있다.

기지국(110), 단말(120) 및 단말(130)은 밀리미터 파 (mmWave) 대역 (예를 들어, 28 GHz, 30 GHz, 38 GHz 및 60 GHz)으로 무선 신호를 송수신 할 수 있다. 이때, 채널 이득을 향상시키기 위해, 기지국(110), 단말(120) 및 단말(130)는 빔 포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔 포밍은 송신 빔 포밍 및 수신 빔 포밍을 포함할 수 있다. 즉, 기지국(110), 단말(120) 및 단말(130)은 송신 신호와 수신 신호에 지향성을 할당할 수 있다. 이를 위해, BS(110) 및 단말들(120 및 130)은 빔 검색 절차 또는 빔 관리 절차를 통해 서빙 빔들(112, 113, 121 및 131)을 선택할 수 있다. 그 후, 서빙 빔들(112, 113, 121 및 131)을 운반하는 자원들과 유사 동일 위치 관계(quasi co-located relationship)를 갖는 자원들을 사용하여 통신이 수행될 수 있다.

제 1 안테나 포트 상의 심볼이 전달되는 채널의 광범위(large-scale) 특성들이 제 2 안테나 포트상의 심볼이 전달되는 채널로부터 유추될 수 있는 경우, 제 1 안테나 포트 및 제 2 안테나 포트는 유사 동일 위치에 있다고 여겨진다. 광범위 특성들은 지연 확산, 도플러 확산, 도플러 시프트, 평균 이득, 평균 지연 및 공간 Rx 파라미터 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.

정보 산업의 급속한 발전, 특히 모바일 인터넷 및 사물 인터넷(IoT)으로부터의 요구가 증가함에 따라, 이동 통신 기술은 전례 없는 도전에 직면해 있다. 국제 전기 통신 연합 (international telecommunication union; ITU)의 보고서 ITU-R M. [IMT.BEYOND 2020.TRAFFIC]에 따르면, 2010년 (4G 시대)에 비해 2020 년까지 이동 통신 서비스가 1000배 증가할 것으로 예측할 수 있으며, 연결된 사용자 장치는 170 억을 초과할 것이다. 이동 통신 네트워크로의 IoT 장치들의 개입으로, 접속된 사용자 장치의 수는 더욱 놀랄 수 있다. 전례 없는 도전하에, 통신 산업과 학계는 2020 년을 맞이하는 5 세대 이동 통신 기술(5G)에 대한 집중적인 연구를 시작했다. 미래 5G의 구조와 글로벌 목표는 ITU 보고서 ITU-R M.[IMT.VISION]에서 논의되어 왔는데, [IMT.VISION]은 요구 사항 전망, 응용 시나리오 및 5G의 여러 가지 중요한 성능들을 포함하는 자세한 설명을 제공한다. 5G의 새로운 요구 사항과 관련하여 ITU 보고서 ITU-R M.[IMT.FUTURE TECHNOLOGY TRENDS]는 5G의 기술 동향과 관련된 정보를 제공하며 시스템 처리량, 사용자 경험의 일관성, 확장성, IoT 지원, 경향, 효율성, 비용, 네트워크 유연성, 새로운 서비스들의 지원 및 유연한 스펙트럼 사용과 같은 극적인 문제를 해결하는 것을 목표로 한다.

대량 기계 유형 통신(massive machine-type communication; mMTC)을 지원하는 요건이 5G에서 제안되었는데, 평방 미터 당 수백만 개의 접속이 있을 수 있고, 이것은 현재 표준에 의해 지원되는 현재 접속 밀도보다 훨씬 더 높다. 많은 양의 접속에 대한 서비스 요구 사항은 LTE의 원래 통신 절차, 특히 랜덤 액세스, 스케줄링 요청과 같은 스케쥴 기반 데이터 전송에 대해 높은 비용을 초래할 수 있다. 이것은 시그널링 폭풍(signaling storm)을 초래할 수 있으며, 대역폭의 많은 부분이 데이터 대신에 시그널링을 전송하기 위해 사용될 수 있으며, 이는 시스템의 스펙트럼 효율성 및 효율성을 크게 감소시키며 또한 UE의 전력 소비를 증가시킨다. 이것은 mMTC 서비스에서 전력 소비에 대한 요구 사항에 반하는 것이다.

또한, 5G에서 제안된 URLLC(ultra-reliable low-latency communication)는 지연(latency) 및 신뢰성 모두에 대한 요구 사항들을 갖는다. 1ms 미만의 종단 간 지연 시간과 10^-5보다 낮은 블록 오류율(block error late)이 요구된다. 이 요구사항은, 또한 기존의 LTE 통신 절차에 도적을 제공한다. 예를 들어, 종래의 스케줄 기반 통신 절차는 코드 레이트를 낮추거나 대역폭을 증가 시키거나 시간 영역의 반복에 의해 데이터 전송의 블록 오류율을 감소시킬 수 있지만, 종래의 LTE 통신 절차에서의 복잡한 스케줄링은 데이터 전송 지연을 증가시키고, 이는 URLLC 시나리오의 지연 요건을 충족시키는 데 불리하다.

무승인 전송은 스케줄 기반 전송에 의해 야기되는 시그널링 비용 및 지연 문제를 해결할 수 있다. 그러나, UE가 임의로 자원을 선택하든, 반-지속적 스케줄링에 기반한 자원 할당 방식을 채택하든 상관없이 UE 충돌이 필연적으로 존재한다. 따라서 무승인 전송의 경우, 전송 신뢰도와 자원 이용률 및 전송 신뢰도와 전송 지연 사이의 균형을 맞추는 방법은 5G 표준화에서 해결해야하는 문제이다.

현재, 무승인 전송을 구현하기 위한 2가지 방안들이 있을 수 있다.

1. 기지국은 무승인 전송에 사용되는 자원 풀(pool)을 구성한다. UE가 전송할 데이터를 가질 때, UE는 상향링크데이터 전송을 실현하기 위해 무승인 전송을 위한 자원을 임의로 선택한다. 상기 자원은 시간 자원들, 다중 접속 서명들, 상향링크 복조 기준 신호(uplink demodulation reference signal) 중 적어도 하나를 포함한다.

2. 기지국은 무승인 전송을 채택하는 UE들을 위해 무승인 전송을 위한 자원을 할당한다. 상기 자원들은 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들, 상향링크 복조 기준 신호들 중 적어도 하나를 포함하며, UE가 무승인 모드를 사용하여 데이터를 전송할 필요가 있을 때, UE는 기지국에 의해 할당된 자원을 사용하여 전송한다.

전술한 설명에서, 시간-주파수 자원은 무승인 전송을 위해 특별히 할당된 것을 지칭할 수 있다. 다중 접속 서명들은 직교 또는 비직교 분할된 다중 접속 서명들을 지칭할 수 있는데, 직교 시간-주파수 자원, 직교 코드 시퀀스(orthogonal code sequences), 코드북(code books), 인터리빙 시퀀스(interleave sequence), 스크램블링 시퀀스(scrambling sequences) 등을 포함하지만 이에 제한되지 않는다.

상기 2 가지 무승인 전송 방식들에서, 제 1 방식이 무승인 전송을 구현하기 위해 채택된다면, UE는 (즉, 랜덤 액세스 절차가 완료된) 접속 모드 또는 비 접속 모드에서 운용될 수 있다. 다수의 UE들이 동일한 자원 풀(resource pool)로부터 동일한 확률로 자원을 선택하기 때문에 필연적으로 충돌이 UE의 상향링크 전송에서 발생한다 즉, 다수의 UE가 상향링크 데이터 전송을 위해 동일한 자원들을 선택한다. 상기 자원들은 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들, 상향링크 복조 기준 신호들 중 적어도 하나를 포함하며, 이는 데이터 전송의 신뢰성을 떨어뜨릴 수 있다. 상기 제 2 무승인 전송 방식이 채택되면, 기지국은 동일한 자원에 할당되는 UE들의 수를 제어하여 데이터가 충돌할 수 있는 UE들의 수를 제어할 수 있으며, 상기 자원들은 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들, 상향링크 복조 기준 신호들 중의 적어도 하나를 포함하며, 스펙트럼 효율 및 자원 이용률을 대가로 데이터 전송의 신뢰성을 높인다.

종래의 무승인 전송 방식들에서, 제 1 방식은 데이터 전송의 신뢰성을 저하시킬 수 있음을 알 수 있다. 제 2 방식은 스펙트럼 효율 및 스펙트럼 이용률을 감소시킬 수 있다. 따라서, 종래의 무승인 전송은은 데이터 전송 신뢰도와 스펙트럼 이용률 사이의 균형에 도달할 수 없다.

도 2는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국 (base station; BS)을 도시한다. 도 2에서 예시된 구조는 BS(110)의 구조로서 이해될 수 있다. 이하에서 사용되는 "모듈", "- 유닛" "부" 또는 "-기"라는 용어는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 처리하기위한 유닛을 지칭할 수 있고, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.

도 2를 참조하면, BS는 무선 통신부(210), 백홀 통신부(220), 저장부(230) 및 제어부(240)를 포함할 수 있다.

무선 통신부(210)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 무선 통신부(210)는 시스템의 물리 계층 표준에 따라 기저 대역 신호 및 비트 스트림 간의 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 전송에서, 무선 통신부(210)는 전송 비트 스트림을 인코딩 및 변조함으로써 복소 심볼을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 무선 통신부(210)는 기저 대역 신호를 복조 및 복호화하여 수신 비트 스트림을 복원한다.

또한, 무선 통신부(210)는 기저 대역 신호를 RF(Radio Frequency) 대역 신호로 상향 변환하고, 안테나를 통해 상향 변환된 신호를 전송하고, 안테나를 통해 수신된 RF 대역 신호를 기저 대역 신호로 하향 변환한다. 이를 위해, 무선 통신부(210)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, 디지털-아날로그 변환기(digital-to-analog convertor; DAC), 아날로그-디지털 변환기(analog-to-digital convertor; ADC) 등을 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신부(210)는 복수의 송수신 경로를 포함할 수 있다. 또한, 무선 통신부(210)는 복수의 안테나 소자로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다.

하드웨어 측면에서, 무선 통신부(210)는 디지털 유닛 및 아날로그 유닛을 포함할 수 있고, 아날로그 유닛은 동작 전력, 동작 주파수 등에 따라 복수의 서브 유닛을 포함할 수 있다. 디지털 유닛은 적어도 하나의 프로세서 (예를 들어, 디지털 신호 프로세서 (DSP))로서 구현될 수 있다.

무선 통신부(210)는 전술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 따라서, 무선 통신부(210)는 "송신기," "수신기," 또는 "송수신기"로 지칭될 수 있다. 또한, 이하의 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 전술한 바와 같이 무선 통신부(210)에 의해 수행되는 처리를 포함하는 의미를 갖는데 사용될 수 있다.

백홀 통신부(220)는 네트워크 내의 다른 노드와 통신을 수행하기위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀 통신부(220)는 BS로부터 다른 노드, 예를 들어 다른 액세스 노드, 다른 BS, 상위 노드 또는 코어 네트워크로 전송되는 비트 스트림을 물리 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신한 물리 신호를 비트 스트림으로 변환한다.

저장부(230)는 기지국(110)의 동작을 위한 설정 정보와 같은 데이터, 기본 프로그램, 어플리케이션을 저장한다. 저장부(230)는 휘발성 메모리, 비 휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리 및 비 휘발성 메모리의 결합을 포함할 수 있다. 또한, 저장부(230)는 제어부(240)로부터의 요청에 응답하여 저장된 데이터를 제공한다.

제어부(240)는 BS의 일반적인 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어부(240)는 무선 통신부(210) 또는 백홀 통신부(220)를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(240)는 저장부(230)에 데이터를 기록하고 기록된 데이터를 읽는다. 제어부(240)는 통신 표준에서 요구되는 프로토콜 스택의 기능을 수행할 수 있다. 다른 구현 예에 따르면, 프로토콜 스택은 무선 통신부(210)에 포함될 수 있다. 이를 위해, 제어부(240)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

본 발명의 예시적인 실시 예들에 따르면, 제어부(240)는 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송할 수 있고, 무승인 전송 자원상에서 단말로부터 상향링크 데이터를 수신할 수 있고, 전용 자원 요청 지시자가 단말로부터 수신되면, 단말에 전용 자원을 할당하고, 단말로 전용 자원 할당 정보를 알려주고, 단말의 후속 상향링크 데이터를 전용 자원 상에서 수신한다. 예를 들어, 제어부(240)는 본 발명의 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 기지국을 제어할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 단말기를 도시한다. 도 3에 예시된 구조는 단말(120) 또는 단말(130)의 구성으로 이해될 수 있다. 이하에서 사용되는 "모듈", "- 부" 또는 "-기"는 적어도 하나의 기능 또는 동작을 수행하기 위한 유닛을 지칭할 수 있으며, 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.

도 3을 참조하면, 단말(120)은 통신부(310), 저장부(320), 및 제어부(330)를 포함한다.

통신부(310)는 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능들을 수행한다. 예를 들어, 통신부(310)는 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 통신부(310)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심볼들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 통신부(310)는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 또한, 통신부(310)는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 통신부(310)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC를 포함할 수 있다.

또한, 통신부(310)는 다수의 송수신 경로(path)들을 포함할 수 있다. 나아가, 통신부(310)는 다수의 안테나 요소들로 구성된 적어도 하나의 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 하드웨어의 측면에서, 무선 통신부(210)는 디지털 회로 및 아날로그 회로(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))로 구성될 수 있다. 디지털 회로 및 아날로그 회로는 하나의 패키지로 구현될 수 있다. 디지털 회로는 적어도 하나의 프로세서(예: DSP(digital signaling processor))로 구현될 수 있다. 통신부(310)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 통신부(310)는 빔포밍을 수행할 수 있다.

통신부(310)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 통신부(310)는 '송신부', '수신부' 또는 '송수신부'로 지칭될 수 있다. 또한, 이하 설명에서, 무선 채널을 통해 수행되는 송신 및 수신은 상술한 바와 같이 통신부(310)에 의해 수행되는 처리를 포함하는 의미로 사용된다.

저장부(320)는 단말(120)의 동작을 위한 설정 정보와 같은 데이터, 기본 프로그램, 응용 프로그램을 저장한다. 저장부(320)는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리 또는 휘발성 메모리와 비휘발성 메모리의 조합으로 구성될 수 있다. 그리고, 저장부(320)는 제어부(330)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부(330)는 단말(120)의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(330)는 통신부(310)를 통해 신호를 송신 및 수신한다. 또한, 제어부(330)는 저장부(320)에 데이터를 기록하고, 기록된 데이터를 읽는다. 제어부(330)는 통신 규격에서 요구하는 프로토콜 스택의 기능들을 수행할 수 있다. 다른 구현에 따르면, 프로토콜 스택은 통신부(310)에 포함될 수 있다. 이에 따라, 제어부(330)는 적어도 하나의 프로세서 또는 마이크로(micro) 프로세서를 포함하거나, 또는, 프로세서의 일부일 수 있다. 또한, 통신부(310) 또는 제어부(330)의 일부는 CP(communication processor)라 지칭될 수 있다.

본 발명의 실시 예들에 따르면, 제어부(330)는 기지국으로부터의 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하고, 기지국으로 자원 할당 정보에 따른 무승인 전송 자원을 이용하여 상향링크 데이터를 전송할 수 있고, 상기 상향링크 데이터의 전송이 미리 정의된 수의 상향링크 데이터 전송들 내에서 완료될 수 없다면, 기지국으로 전용 자원 요청 지시자를 전송하고, 기지국으로부터 전용 자원 할당 정보를 수신하고, 전용 자원 할당 정보에 대응하는 전용 자원으로 후속 상향링크 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다. 예를 들어, 제어부(330)는 본 발명의 실시 예들에 따른 동작들을 수행하도록 단말을 제어할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 무선 통신 시스템의 통신부를 도시한다. 도 4는 도 2의 통신부(210) 또는 도 3의 통신부(310)의 상세한 구성 예를 도시한다. 보다 구체적으로, 도 4는 도 3의 통신부(210) 또는 도 2의 통신부(210)의 일부로서 빔포밍을 수행하기위한 구성요소들을 도시한다.

도 4를 참고하면, 통신부(210 또는 310)는 부호화 회로부(402), 디지털 회로부(400), 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N) 및 아날로그 회로부(408)를 포함한다.

부호화 회로부(402)는 채널 인코딩을 수행한다. 채널 인코딩을 위해, LDPC(low density parity check) 코드, 컨볼루션(convolution) 코드, 폴라(polar) 코드 중 적어도 하나가 사용될 수 있다. 부호화 회로(402)는 성상도 맵핑(constellation mapping)을 수행함으로써 변조 심볼들을 생성한다.

디지털 회로부(404)는 디지털 신호(예: 변조 심볼들)에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 디지털 회로부(404)는 변조 심볼들에 빔포밍 가중치들을 곱한다. 빔포밍 가중치들은 신호의 크기 및 위상을 변경하기 위해 사용되며, '프리코딩 행렬(precoding matrix)', '프리코더(precoder)' 등으로 지칭될 수 있다. 디지털 회로부(404)는 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)로 디지털 빔포밍된 변조 심볼들을 출력한다. 이때, MIMO(multiple input multiple output) 전송 기법에 따라, 변조 심볼들은 다중화되거나, 또는 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)로 동일한 변조 심볼들이 제공될 수 있다.

다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)은 디지털 빔포밍된 디지털 신호들을 아날로그 신호로 변환한다. 이를 위해, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N) 각각은 IFFT(inverse fast fourier transform) 연산부, CP(cyclic prefix) 삽입부, DAC, 상향 변환부를 포함할 수 있다. CP 삽입부는 OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식을 위한 것으로, 다른 물리 계층 방식(예: FBMC(filter bank multi-carrier))이 적용되는 경우 제외될 수 있다. 즉, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)은 디지털 빔포밍을 통해 생성된 다수의 스트림(stream)들에 대하여 독립된 신호처리 프로세스를 제공한다. 단, 구현 방식에 따라, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)의 구성요소들 중 일부는 공용으로 사용될 수 있다.

아날로그 회로부(408)는 아날로그 신호에 대한 빔포밍을 수행한다. 이를 위해, 디지털 회로부(404)는 아날로그 신호들에 빔포밍 가중치들을 곱한다. 빔포밍 가중치들은 신호의 크기 및 위상을 변경하기 위해 사용된다. 구체적으로, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N) 및 안테나들 간 연결 구조에 따라, 아날로그 회로부(408)는 다양한 방법들로 구성될 수 있다. 예를 들면, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N) 각각은 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있다. 다른 예에서, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)은 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있다. 또 다른 예에서, 다수의 송신 경로들(406-1 내지 406-N)은 적응적으로 하나의 안테나 어레이에 연결될 수 있고, 또는 두 개 또는 그 이상의 안테나 어레이들에 연결될 수 있다.

이하, 기술적 해결책 및 장점을 더욱 명확하게 하기 위해 첨부된 도면들 및 실시 예들을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

본 발명의 실시 예들은 무승인 데이터 전송 방법을 제공한다. 도 5는 상기 방법의 흐름도를 도시한다. 상기 방법은 다음을 포함한다.

동작 501에서, 기지국은 무승인 전송을 위한 자원 할당 지시자를 전송하고, UE에 대한 무승인 전송 자원을 할당한다. 상기 자원들은 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들, 상향링크 복조 기준 신호들 중 적어도 하나를 포함한다. 기지국은 상이한 UE들에 대해 동일한 시간-주파수 자원들 및/또는 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들을 할당할 수 있다.

동작 502에서, UE가 무승인 전송 모드로 전송될 데이터를 가지고 있을 경우, UE는 기지국에 의해 할당된 다음 자원들, 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들, 상향링크 복조 기준 신호들, 중 적어도 하나를 사용사여 상향링크 데이터를 전송한다. UE의 데이터 전송이 미리 정의된 수의 전송들 내에서 완료될 수 있다면, 추가적인 동작이 요구되지 않는다. UE의 데이터 전송이 미리 정의된 수의 상향링크 데이터 전송 내에 완료될 수 없다면, 동작 503에서, UE는 상향링크 데이터에 전용 자원 요청 지시자를 삽입한다.

동작 504에서 기지국은 상향링크 데이터를 검출하고 디코딩한다. 상향링크 데이터가 전용 자원 요청 지시자를 수반하는 것을 발견한다면, 기지국은 UE에 대해 전용 자원들을 할당하고, ACK를 전송할 때에 자원 할당 정보를 전송한다. 전용 자원들은 전용 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들, 상향링크 복조 기준 신호들 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 전용 자원들은 스케줄링에 기반한 전송을 위해 사용된다.

동작 505에서, ACK 및 대응하는 자원 할당 정보를 수신한 후에, 기지국에 의해 할당된 상향링크 복조 기준 신호들 및/또는 전용 다중 접속 서명들을 사용하여 UE는 할당된 전용 시간-주파수 자원들 상에서 상향링크 데이터를 전송한다.

동작 506에서, 상향링크 데이터를 검출하고 디코딩한 후에, 기지국은 대응하는 ACK/NACK을 전송한다.

동작 507에서, 마지막 상향링크 데이터 전송에서, UE는 상향링크 데이터에 데이터 전송 완료 지시자를 전송한다.

동작 508에서, 상향링크 데이터에서 데이터 전송 완료 지시자를 검출한 후에, 기지국은 ACK를 전송하고 전용 자원들을 해제한다.

Now, the UE has finished the uplink data transmission and the procedure ends. 이제 UE는 상향링크 데이터 전송을 완료하고 절차를 끝낸다.

본 발명의 실시 예들에 의해 제공되는 해결 방안은 동작 501에서 무승인 전송을 위해 사용되는 자원들을 할당하는 것과 동작 504에서 전용 자원들을 할당하는 것을 통해, 제1 전송의 무승인 모드를 통한 전송 지연을 보장할 수 있으며, 후속 전송동안 할당된 전용 자원을 통해 신뢰성을 보장할 수 있다. 이와 같이 신뢰성, 전송 지연 및 자원 이용률 간의 균형이 실현된다.

이하, 본 발명에 의해 제공되는 기술적 해결방안이 몇몇 실시 예들을 참조하여 설명된다.

실시 예 1

이 실시 예에서, 무승인 데이터 전송 방법이 상세한 시스템을 기초하여 기술된다.

시스템은 이용 가능한 시간-주파수 자원들을 무승인 전송을 위해 사용되는 시간-주파수 자원들 및 스케줄-기반 전송을 위해 사용되는 시간-주파수 자원들로 분할한다. 도 6에 도시된 바와 같이, 두 종류의 자원들은 서로 겹치지 않는다.

도 6에서, 직사각형 내의 부분은 무승인 송신에 할당된 시간-주파수 자원들을 나타내고, 나머지 부분은 스케줄-기반 전송에 할당된 시간-주파수 자원들을 나타낸다. 자원 할당 방식은 방송 채널(broadcast channel) 또는 상위 계층 시그널링 구성(higher layer signaling configuration)을 통해 기지국에 의해 서비스되는 UE들에게 지시된다.

UE가 랜덤 액세스 절차를 통해 상향링크 동기화를 완료한 후에, 기지국은 무승인 전송을 위해 UE에 대한 자원들을 할당한다. 자원들은 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들 및 상향링크 복조 참조 신호들을 포함한다. 시스템이 직교 다중 접속 방식, 예컨대 OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 또는 직교 코드워드 기반 CDMA(code division multiple access)를 채택하는 경우, 다중 접속 서명들은 UE에 할당된 시간-주파수 자원 블록들 또는 직교 코드워드들을 포함한다. 시스템이 비-직교 다중 접속 방식, 예컨대 IGMA(interleave-grid multiple access), SCMA(sparse code multiple acces) 등을 채택하는 경우, 다중 접속 서명들은 인터리빙 시퀀스(interleave sequence)들 또는 코드북(code book)들을 포함한다. 기지국은 동일한 시간-주파수 자원들 및/또는 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들을 상이한 UE에 할당할 수 있고, 시스템의 신뢰성을 제어하기 위해, 동일한 시간-주파수 자원들 및/또는 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들에 할당된 UE의 수를 제어함으로써 잠재적인 충돌을 제어할 수 있다.

이하, OFDMA가 무승인 전송 자원들의 할당을 기술하기 위한 예로서 사용된다. 무승인 전송을 위해 시스템에 의해 할당된 시간-주파수 자원들이 6 개의 연속적인 물리 자원 블록(physical resource block; PRB들을 포함한다고 가정하면, 도 7은 무승인 전송 자원들을 할당하기위한 2 가지 가능한 방식을 나타낸다.

도 7의 좌측 도면에서, 각각의 UE (예컨대, UE1 내지 UE6)는 상이한 PRB를 할당 받는데, 각 UE는 데이터 전송 요구가 있을 때 자신에 할당된 PRB를 사용하여 상향링크 데이터를 전송한다. 상이한 UE들에 할당된 자원들이 직교하기 때문에, 이들의 상향링크 데이터 전송들 간에는 충돌이 없고, 데이터 전송의 높은 신뢰성을 보장할 수 있다. 한편, 각 직교 자원은 하나의 UE에만 할당되므로 UE가 전송할 데이터가 없을 경우 UE에게 할당된 자원은 이용될 수 없고 낭비된다.

도 7의 우측 도면에서, 2 개의 UE에는 동일한 직교 자원들이 할당된다. 예를 들어, UE1과 UE2는 동일한 자원들에 할당된다. 따라서, 두 UE가 동시에 상향링크 데이터를 전송하면 충돌이 발생하여 전송의 신뢰성이 떨어질 수 있다. 반면, 2 개의 UE가 동일한 직교 자원을 사용하기 때문에 자원 낭비의 가능성이 감소된다. 따라서 시스템 자원 이용률이 증가된다.

도 7에 도시된 예는 다른 직교 또는 비-직교 다중 접속 방식들에도 적용될 수 있다는 것을 알아야 한다. 이 때, 도 7에 도시된 PRB를 나타내는 직사각형은 다른 다중 접속 방식의 다중 접속 서명들을 나타낼 수 있다.

신뢰도와 자원 이용률 사이의 균형을 실현하기 위해, UE가 할당된 시간-주파수 자원 및 다중 접속 서명들을 사용하여 미리 정의된 횟수 (특별한 설명없이, 미리 정의된 횟수는 1이라고 가정)동안 상향링크 데이터를 전송한 후에, 전용 자원 요청 지시자가 데이터에 포함된다. 상기 지시자는 UE에 전송할 데이터가 더 있는지 여부 및 전송될 후속 데이터를 위한 전용 자원을 할당하기를 요청하는지를 기지국에 알려주기 위해 사용된다. 특히, 지시자는 상향링크 제어 채널에서 1 비트 전용 자원 요청 지시자일 수 있는데, 예를 들어, 이진수 1은 전용 자원이 할당될 필요가 있음을 나타내고; 이진수 0은 전용 자원이 요구되지 않고 현재의 전송이 모든 데이터의 전송을 완료할 수 있음을 나타낸다. 대안으로, 지시자는 스케줄링 요청에 의해 지시될 수 있다. 스케줄링이 필요한 경우, 전송할 더 많은 데이터가 있고 전용 자원들이 할당해야 함을 나타낸다. 스케줄링이 요구되지 않으면 전송할 데이터가 더 이상 없고 전용 자원들을 할당할 필요가 없음을 나타낸다. 대안으로, 지시자는 상위 계층 시그널링, 예를 들어 데이터 채널에서 전송된 버퍼 상태보고(buffer status report)에 의해 구성될 수 있다. 버퍼가 비어 있지 않으면 전송할 더 많은 데이터가 있고 전용 자원들을 할당할 필요가 있음을 나타낸다. 버퍼가 비어 있으면, 전송할 데이터가 더 이상 없음을 나타내며 전용 자원들을 할당할 필요가 없다. 도 8은 상기 방식들의 몇 가지 예를 도시한다.

기지국은 수신된 상향링크 데이터를 검출하고 디코딩한다. 상향링크 데이터를 성공적으로 검출하고 디코딩하면, 기지국은 대응하는 피드백 채널(feedback channel)에서 ACK 신호를 전송한다. 피드백 채널은 기지국이 데이터를 성공적으로 검출한 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들 및 상향링크 복조 기준 신호들과 관련된다. 성공적으로 검출된 상향링크 데이터가 전용 자원 요청 지시자를 포함하면, 기지국은 UE에 전용 시간-주파수 자원들 및/또는 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들을 할당한다. 직교 다중 접속 방식을 채택한 경우, 전용 자원들은 다음 중 어느 하나를 포함할 수 있다.

1. 전용 시간 및/또는 주파수 자원들;

2. 전용 직교 코드워드 자원들 및 전용 상향링크 복조 기준 신호들 등을 가진 다른 UE들과 공유하는 시간-주파수 자원들.

비-직교 다중 접속 방식이 채택되면, 전용 자원은 코드북, 인터리빙 등과 같은 전용 다중 접속 서명들 및 전용 상향링크 복조 기준 신호들을 가지는 다른 UE들과 공유되는 시간-주파수 자원을 포함할 수 있다.

첫번째 전송에 의해 사용되는 다중 접속 방식 및 전용 자원들이 할당된 후에 사용되는 다중 접속 방식은 동일하거나 또는 상이할 수 있음을 알아야한다. 예를 들어, 지연을 줄이고 접속할 수 있는 UE들의 수를 증가시키기 위해, 첫번째 전송은 무승인 모드를 채택하고, 비-직교 다중 접속 방식이 채택된다. 전용 자원을 할당한 후에는 직교 다중 접속 방식을 채택하여 데이터 전송의 신뢰성을 향상시킨다. 다른 실시 예들에서, 동일한 다중 접속 방식이 첫번째 전송을 위해 그리고 전용 자원들이 할당된 후에 채택될 수 있다.

전용 자원들이 UE에 할당된 후, 전용 자원 할당 정보는 ACK 신호와 함께 UE로 전송된다. 다른 방식으로, ACK 신호는 전용 피드백 채널에서 전송되는 반면, 전용 자원 할당 정보는 하향링크 제어 채널(downlink control channel), 방송 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 UE로 전송된다. 또한, 첫번째 전송동안 UE에 할당된 다중 접속 서명들, 시간-주파수 자원들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들은 해제되고 다른 UE에 할당된다.

UE가 상향링크 데이터를 전송한 이후의 미리 정의된 시간주기 후에, UE는 피드백 채널을 검출한다. ACK 신호가 검출되면, UE는 피드백 채널, 하향링크 제어 채널 또는 상위 계층 시그널링으로부터 대응하는 전용 자원 할당 정보를 계속 판독한다. UE의 후속 데이터 전송은 할당된 전용 자원을 통해 구현된다. UE의 후속 데이터는 다음의 방식 중 하나를 통해 전송될 수 있다:

a. 무승인 전송 모드가 여전히 채택된다. UE가 전송할 데이터에 대해 코딩 및 변조와 같은 물리 계층 동작을 완료할 때마다, 할당된 전용 자원들을 사용하여 데이터가 직접 전송된다. 이것은 반-지속적 스케줄링 모드에서 무승인 데이터 전송을 구현하는 것과 유사하다. 한편, 자원들이 전용이므로 상향링크 데이터에 대한 HARQ 재전송이 편리하다. 예를 들어, 동기식 HARQ가 적용될 수 있는데, 즉 상향링크 데이터가 전송된 후, m TTI 후에 ACK/NACK 신호가 전송되고, 다른 n TTI 후에 데이터가 재전송 될 수 있다. 또는 비동기식 HARQ가 적용될 수 있는데, 즉 전송된 데이터 패킷의 인덱스(index)와 대응하는 ACK/NACK 정보가 전용 자원에 대응하는 하향링크 제어 채널로 UE에 제공될 수 있다. UE가 재전송이 필요하다고 결정하면, 데이터 패킷의 인덱스는 재전송된 데이터 패킷에서 수반된다.

b. 스케줄-기반 전송 모드가 채택된다. UE가 전송할 더 많은 상향링크 데이터를 가지고 있을 때에, UE는 우선 스케줄링 요청을 전송하고, 기지국으로부터 대응하는 상향링크 승인(uplink grant)을 수신한 후에 상향링크 데이터를 전송한다.

스케줄-기반 전송 모드와 비교할 때, 제1 무승인 전송 모드는 더 적은 지연을 가지며, 전용 자원의 사용으로 인해, HARQ 재송신을 통해 데이터 전송 신뢰도가 개선될 수 있다.

데이터 전송을 완료한 후, UE는 기지국에 전용 자원들을 해제하라는 통지를 보낸다. 일 실시 예에서, 1-비트의 후속 데이터 전송 지시자는 상향링크 데이터와 관련된 상향링크 제어 채널을 통해 전달될 수 있다. 예를 들어, 지시자가 1이면 전송할 데이터가 더 있음을 나타낸다. 지시자가 0이면 데이터 전송이 완료되고 전용 자원들을 해제할 수 있음을 나타낸다.

또 다른 실시 예에서, 각각의 상향링크 전송 동안, 버퍼에 남아있는 데이터의 양을 기지국에 통지하기 위해 버퍼 상태보고 (buffer status report; BSR)가 데이터 채널을 통해 전송될 수 있다. 남아있는 데이터의 양이 0이면, 전송할 더 이상의 데이터가 존재하지 않고, 기지국은 전용 자원들을 해제할 수 있음을 나타낸다.

데이터를 성공적으로 검출하고 전용 자원들을 사용하는 UE가 더 이상 전송할 데이터가 없다는 것을 알게 되면, 기지국은 ACK 신호를 송신하고 전용 자원들을 해제한다. 기지국은 해제된 자원들을 가용 자원들로 구성하거나 또는 다른 UE에 대한 자원들로 할당한다. 한편, 기지국은 시간-주파수 자원 및/또는 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들을 포함하는 다음 번 최초 전송을 위해 UE에 대한 무승인 자원을 할당한다. 자원 할당 정보는 하향링크 제어 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 UE로 전송된다.

UE가 마지막 데이터 패킷의 전송을 완료한 후, UE는 대응하는 피드백 채널을 검출한다. NACK 정보가 검출되면, 그것은 마지막 데이터 패킷이 성공적으로 전송되지 않았음을 나타낸다. 데이터 패킷의 HARQ 재전송은 전용 자원들에 대해 수행된다. ACK 정보가 피드백 채널에서 검출되면, 그것은 마지막 데이터 패킷이 성공적으로 전송되었음을 나타내며, UE는 하향링크 제어 채널로부터 또는 판독하는 상위 계층 시그널링 구성으로부터 다음 번 무승인 전송을 위한 자원들을 획득할 수 있다.

도 9는 상술한 자원 할당 및 해제 절차를 도시한다.

도 9에 도시된 실시 예는 OFDM 기반 직교 다중 접속 방식에 적용 가능하다는 것을 알아야한다. 다른 유형의 다중 접속 방식에 대해, 도 9에 도시된 실시 예가 또한 적용 가능하지만, 도 9의 직사각형은 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들을 나타낸다. 도 9에서, 자원 2는 첫번째 전송을 위해 UE에 할당된다. 첫번째 전송이 완료된 후, 기지국은 자원 2를 해제하고 UE를 위한 전용 자원을 할당하고, 자원 2를 다른 UE들에 할당한다. 이 UE는 전용 자원을 이용하여 나머지 데이터를 전송한다. 나머지 데이터의 전송이 완료된 후, 기지국은 전용 자원을 해제하고 UE에 대한 다음 번 첫번째 무승인 전송을 위한 자원들을 할당한다. 이 절차 후에, 첫번째 전송을 위해 UE에 의해 사용된 자원들은 기지국에 의해 할당된 다음 번 무승인 전송을 위한 자원들과 다를 수 있음에 유의해야한다.

또한, 도 9에 도시된 OFDM-기반 직교 다중 접속 방식에서, 다른 실시 예에서, 동일한 시간-주파수 자원들이 다수의 UE에 반-지속적으로 할당될 수 있음을 알아야 한다. 동일한 시간-주파수 자원들에 할당된 다수의 UE들에 대해, 기지국은 이들 UE들에 대해 상이한 기준 신호들 (예컨대, 복조 기준 신호들)을 할당한다. 동일한 시간-주파수 자원들에 대해 할당된 다수의 기준 신호들은 동일한 기본 시퀀스 및 상이한 순환 시프트(cyclic shift)들을 사용하거나 또는, 동일한 기본 시퀀스 및 상이한 직교 커버 코드(cover code)들을 사용하거나, 또는 동일한 루트(root) 시퀀스 및 상이한 코밍 구조(combing structure)들을 사용하거나, 또는 위의 세 가지 상황의 결합 또는 다른 루트 시퀀스를 사용할 수 있다.

동일한 시간-주파수 자원을 공유하는 UE의 수가 상대적으로 적기 때문에, 할당된 다수의 기준 신호들은 시간-주파수 자원들을 공유하는 UE에 대한 UE 식별 정보로 간주될 수 있다. 기지국은 기준 신호들을 검출함으로써 무승인 전송에 사용된 시간-주파수 자원들 상의 데이터 전송을 찾는다. 기지국이 기준 신호들의 검출을 통해 하나 또는 그 이상의 UE들의 데이터를 성공적으로 검출하고, 하나 또는 그 이상의 UE들의 데이터가 전송될 데이터가 더 있음을 나타내는 경우, 기지국은 각 UE에 대해 전용 시간-주파수 자원들을 할당하고, 후속 데이터 전송을 위해 상향링크 승인 및 상향링크 시간-주파수 자원 할당 방식을 통해 UE로 할당된 결과를 전송한다. 기지국이 기준 신호들의 전송을 감지하였으나 사용자 데이터의 검출에 실패하면, 기준 신호들 및 시간-주파수 자원들에 따라 UE 식별자가 결정될 수 있으므로 현재 상향링크 데이터를 전송하고 있는 UE는 검출된 기준 신호에 따라 결정될 수 있다. 전용 시간-주파수 자원들이 UE에 할당될 수 있거나, 또는 상향링크 승인 또는 ACK/NACK 및 상향 링크 시간-주파수 자원 할당 방식이 실패한 데이터의 재전송을 위해 대응하는 UE로 전송될 수 있다.

지연, 비용 및 신뢰성 사이의 균형에 도달하기 위해, 첫번째 무승인 전송에 대한 대역폭은 비교적 작을 수 있고, 후속하는 데이터 전송에 대한 대역폭은 클 수 있다. 그러므로, 비록 첫번째 무승인 전송에 대한 자원 할당이 무승인 전송 사이의 충돌을 보장하지 않더라도, 그것은 많은 낭비를 초래하지 않는다. 한편, 전용 자원들의 할당은 후속 전송이 충돌을 일으키지 않도록 보장하고, 또한 스케줄-기반 전송에 비하여 전송 지연을 감소시킬 뿐만 아니라 전송의 신뢰성을 향상시키는 무승인 전송 모드에서 후속 전송이 수행 될 수도 있다.

본 발명의 실시 형태들에서, 첫번째 무승인 전송은 반-지속적 스케줄링과 유사한 방식을 채택하며, 예를 들어, 기지국은 사전에 UE에 대한 무승인 전송을 위한 자원들을 할당한다. UE는 데이터를 전송하기 전에 기지국의 승인 정보를 기다릴 필요가 없다. 무승인 전송 모드는 연결 모드(connected mode)에 있는 UE가 랜덤 액세스(random access) 절차를 완료하고, 기지국에 의해 UE ID (예를 들어, LTE에서 C-RNTI (cell radio network temporary identifier))가 할당된 UE에 적용 가능하다. 이때, 기지국은 UE ID 정보에 따라 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널(downlink shared channel), 방송 채널 또는 상위 계층 시그널링에 자원 할당, 해제 및 재 할당을 구현할 수 있다.

UE가 랜덤 액세스를 수행하지 않고 하향링크 동기화만을 수행하고 방송 채널 및 하향링크 제어 채널을 통해 시스템 정보를 획득하는 경우, 상기 절차는 다음과 같이 수정될 필요가 있다.

첫째, 기지국이 UE 정보를 가지고 있지 않고 UE에 대한 UE ID 정보를 할당하지 않았기 때문에, 기지국은 각 UE에 대해 대응하는 상향링크 데이터 전송 자원들을 할당할 수 없다. 이 때, 무승인 전송은 자원 풀(resource pool)이 정의되고 각 UE가 자원 풀에서 자원들을 무작위로 선택하는 방식을 통해 구현된다. 기지국은 방송 채널, 하향링크 제어 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 가용 자원 풀을 구성하는데, 자원 풀은 무승인 전송을 위해 사용되는 시간-주파수 자원들, 가용 다중 접속 서명들 및 가용 상향링크 복조 기준 신호들을 포함한다.

UE가 상향링크 데이터를 전송할 필요가 있을 때, UE는 동등한 확률로 가용 자원들을 랜덤하게 선택하고 상향링크 데이터 전송을 구현한다.

기지국이 UE에 의해 전송된 상향링크 데이터를 올바르게 검출하고 상향링크 데이터를 전송하는 UE가 전용 자원 요청 지시자에 따라 전송할 더 많은 데이터를 가지고 있다는 것을 알면, 기지국은 대응하는 피드백 채널로 ACK 정보를 전송하고, 상향링크 데이터를 전송하는 UE에 대해 시간-주파수 자원들 및/또는 다중 접속 자원 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들을 포함하는 전용 자원들을 할당하고, 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널, 방송 채널 또는 상위 계층 시그널링 채널을 통해 UE에게 전용 자원을 알려준다. UE에게 UE ID가 할당되지 않았기 때문에, 첫번째 무승인 전송을 위해 상기 특정 자원들을 사용하는 UE에게 후속 전송을 위한 전용 자원 할당 정보를 알리기 위해 UE ID 정보는 상향링크 데이터가 성공적으로 전송된 시간-주파수 자원 및/또는 다중 액세스 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들의 특징으로 표시된다.

상향링크 데이터를 전송한 후에, UE는 미리 정의된 타이밍(timing) 또는 하향링크 제어 채널의 지시자에 따라 피드백 채널을 검출한다. NACK 신호가 피드백 채널에서 검출되면, UE는 데이터를 재전송하거나 새로운 전송을 수행한다. ACK 신호가 검출되면, UE는 상향링크 데이터 전송에 의해 사용된 자원들에 따라 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널, 방송 채널 또는 상위 계층 시그널링에서 상향링크 전송을 위한 전용 자원 할당 정보를 검출하고, 검출된 전용 자원 할당 정보에 따라 후속의 상향링크 데이터를 전송한다. UE는 여전히 랜덤 액세스 절차를 아직 완료하지 않았기 때문에, 후속 상향링크 데이터를 전송할 때, UE는 여전히 무승인 전송 모드를 사용하고, 기지국으로부터 스케줄링 정보 및 상향링크 승인 정보를 기다릴 필요가 없다는 점에 유의해야한다.

전술한 절차와 유사하게, UE가 나머지 데이터의 전송을 완료하고 전용 자원들을 통해 전송할 추가적인 상향링크 데이터가 없는 경우, UE는 후속 데이터 전송 지시자를 기지국에 알려준다. 기지국이 후속 데이터 전송 지시자를 검출하고 UE가 더 이상 전송할 데이터가 없다는 것을 알게 되면, 기지국은 해당 피드백 채널에서 ACK를 전송하고 전용 채널을 해제한다. UE가 데이터를 다시 전송할 필요가 있을 때, UE는 동일한 확률로 상향링크 데이터 전송을 위한 자원 풀로부터 자원을 선택한다.

전술한 절차는 도 10에 도시된다.

도 10에서, 첫번째 무승인 전송에 대해, UE는 자원 풀로부터 동일한 확률로 자원들을 선택한다. 첫번째 전송이 성공하면, UE는 기지국에 의해 할당된 전용 자원들을 사용하여 후속 데이터의 전송을 구현한다. 전송이 완료된 후, 기지국은 자원을 해제한다. UE는 미래의 데이터 전송을 위해 자원 풀 내의 자원을 무작위로 사용한다.

반-지속적 스케줄링 방식과 유사한 무승인 전송 및 연결 모드에 있는 UE와 비교할 때, 차이점은 UE의 첫번째 무승인 전송 데이터를 성공적으로 검출한 후, 기지국은 UE에 의해 사용된 자원을 해제할 필요가 없는 점이다. UE가 모든 데이터의 전송을 완료한 후에, 기지국은 UE에 대한 다음의 첫번째 무승인 전송을 위해 자원을 할당할 필요가 없다. 전체 절차에서, 기지국은 UE에 대한 UE ID 정보를 할당하지 않기 때문에, 전용 자원을 할당하기위한 기준은 첫번째 무승인 전송 동안 데이터가 성공적으로 전송되는 자원, 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들 및 상향링크 복조 기준 신호들의 정보(즉, 첫번째 상향링크 데이터 전송을 위해 UE에 의해 사용된 자원들의 문자 값을 사용하여 UE를 구별함)를 포함한다.

UE가 연결 모드에 있고 랜덤 액세스 절차를 완료했지만, 여전히 상향링크 무승인 전송을 위해 자원 풀로부터 자원들을 무작위로 선택하면, 데이터 전송 및 자원 구성과 해제는 도 10에 도시된 것과 유사하다. 차이점은, 기지국이 UE에 대해 UE ID 정보를 할당하기 때문에, UE에 대해 전용 자원들을 할당할 때, 기지국이 전용 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널 또는 상위 시그널링을 사용하여 할당 정보를 UE에게 지시한다는 것이다.

기지국은 전용 자원 할당 정보를 UE에게 지시할 때, 상향링크 데이터 전송에 필요한 MCS(modulation and coding scheme)를 추가적으로 전송할 수 있다. 첫번째 무승인 전송 동안, UE는 사전 정의된 MCS를 사용한다. UE의 최초 전송이 성공하면, 기지국은 상향링크 데이터에 삽입된 상향링크 복조 기준 신호 또는 사운딩 기준 신호(sounding reference signal; SRS)에 따라 상향링크 데이터 채널의 채널 품질을 추정하고, UE의 후속하는 데이터 전송에 필요한 MCS를 결정하고, 그리고 방송 채널, 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 자원 할당 정보와 함께 결정된 MCS를 UE에 통지한다.

동시에, 전용 자원들을 사용하여 데이터를 전송할 때, UE는 상향링크 데이터 전송에 필요한 MCS를 동적으로 조정할 수 있다. UE의 후속 데이터가 전용 자원들을 사용하여 전송되기 때문에, 즉 동일한 주파수 대역이 사용되므로, 이 시점에서 추정된 MCS는 첫번째 무승인 전송 동안 추정된 MCS보다 정확할 수 있다. 기지국은 상향링크 데이터에 삽입된 상향링크 복조 기준 신호 또는 사운딩 기준 신호에 따라 상향링크 채널 품질을 추정하고, 상향링크 데이터 송신에 사용될 MCS를 결정하고, 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널, 방송 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 MCS의 변경의 대응하는 자원들을 사용하여 UE로 통지한다. MCS 변경 방식은 기지국과 UE 사이에서 협상될 수 있다. 일 실시 예에서, 기지국이 MCS의 변경을 UE에 통지한 후, UE는 k 번째 슬롯 후에 새로운 MCS를 사용하기 시작하고, k는 기지국 및 UE에 의해 알려진 변경 간격(change interval)이다.

실시 예 2

이 실시 예에서, 모드 변경 방식을 통해 충돌을 다르기 위한 해결 방안이 설명된다.

무승인 전송이 반-지속적 스케줄링과 유사하게 동작한다고 가정하면, 즉, 기지국이 미리 UE에 대한 무승인 전송을 위한 자원들을 할당한다면, UE는 데이터 전송 전에 기지국의 승인 정보를 기다릴 필요가 없다. 기지국은 동일한 시간-주파수 자원 및/또는 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들을 다른 UE들에 할당하고, 동일한 자원에 할당된 다수의 UE들을 구별하기 위해 이들 UE들에 대해 상이한 토큰 비트(token bit)들을 동시에 할당한다.

시스템 스펙트럼 효율 및 접속되는 UE들의 수를 증가시키기 위해, 기지국은 상이한 UE들에 동일한 자원들을 할당할 수 있다. 이때 동일한 자원을 할당 받은 UE들이 상향링크 데이터를 전송할 때 충돌이 발생할 수 있으며 이는 성능에 영향을 미칠 수 있다. 충돌 절차는 도 11을 참조하여 기술된다.

도 11에서, UE1 및 UE2는 동일한 자원으로 할당된다. UE1과 UE2가 서로 다른 슬롯에서 상향링크 데이터를 전송하면, UE1과 UE2 사이에 충돌이 없고, 각각의 데이터가 검출되고 디코딩 될 수 있다. UE 1과 UE 2가 동일한 슬롯에서 상향링크 데이터를 전송하면, 상향링크 데이터 간에 충돌이 있을 수 있다. 그들은 동일한 상향링크 복조 기준 신호들을 사용하기 때문에, 기지국은 기껏해야 하나의 채널을 인식할 수 있고, 많아야 하나의 UE의 상향링크 데이터를 디코딩 할 수 있다. 대부분의 경우에, 기지국은 유효 데이터를 디코딩 할 수 없고, 상향링크 복조 기준 신호들의 검출에 기초하여 자원들에서 신호 전송이 있음을 알 수 있을 뿐이다.

재전송 데이터의 충돌은 무작위 백오프 방식(random backoff mechanism)을 통해 어느 정도 회피될 수 있지만, 시스템이 많은 수의 UE를 서비스할 때, 무작위 백오프 방식이 채택되더라도 여전히 높은 빈도로 연속적인 충돌이 발생할 수 있다. 이 때 시스템의 신뢰성과 효율성을 높이기 위해 다른 동작과 처리가 수행될 수 있다.

전술한 관점에서, 본 발명의 실시 예들은 예비 자원(reserved resource)들을 할당함으로써 연속 충돌 문제를 해결하기위한 방안을 설명한다. 방법은 다음과 같다.

먼저, 기지국은 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들을 포함하는, 무승인 모드에서 데이터를 송신하는 UE에 대한 무승인 전송을 위한 자원을 할당한다. 동일한 자원들이 상이한 UE들에 할당되면, 기지국은 동일한 자원으로 할당된 UE들에 대해 서로 다른 토큰 비트를 할당한다. 동일한 자원으로 할당된 UE의 수가 N_u라고 가정한다. 기지국은 방송 채널, 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 자원 할당 정보 및 토큰 비트를 UE에 제공한다.

UE가 무승인 모드에서 상향링크 데이터를 전송할 필요가 있을 때, UE는 할당된 자원들을 사용하여 무승인 모드에서 상향링크 데이터를 전송한다.

기지국은 대응하는 시간- 주파수 자원들 및/또는 물리 자원들을 사용하는 UE로부터의 상향링크 데이터 전송이 있는지 여부를 DMRS(demodulation reference signal)에 따라 결정하고, 데이터 검출 및 디코딩을 수행한다. 상향링크 데이터가 성공적으로 디코딩되면, 기지국은 대응하는 피드백 채널을 통해 ACK 정보를 전송한다. 상향링크 데이터가 성공적으로 검출되지 않으면, 기지국은 대응하는 피드백 채널을 통해 NACK 정보를 전송하거나 피드백 정보를 전송하지 않는다.

UE가 해당 피드백 채널을 통해 NACK 정보를 수신하거나 또는 해당 피드백 채널에서 피드백 정보를 수신하지 못한 경우, UE는 미리 정의된 규칙에 따라 재전송 정보를 전송한다. 최대 재전송 수를 N_m으로 가정하거나, 또는 드롭 타임(drop time)이 t_m이라고 가정하자. 기지국은 재전송 횟수를 카운트하거나, 성공적으로 수신되지 않은 패킷을 수신한 이후의 시간을 카운트하거나, 재전송 횟수가 N_m보다 크거나, 카운트된 시간이 t_m을 초과하면, 기지국은 UE에 대해 예비 자원들을 할당하고, 방송 채널, 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 예비 자원 할당 정보를 UE에게 제공한다. 미리 정의된 시간주기 동안, 예비 자원이 UE에 의해 사용되지 않으면, 예비 자원은 해제된다.

기지국은 어떤 UE들간에 충돌이 발생하는지를 결정할 수 없으므로, 동일한 자원으로 할당된 UE들을 구별하기 위해, 동일한 자원이 할당된 UE들에 대해 다수의 자원들을 할당한다 (즉, UE에 대해 대응하는 전용 자원들을 할당한다). 예를 들어, OFDM의 경우, 다수의 자원들은 다수의 직교 시간-주파수 자원들을 포함한다. 도 12는 본 발명의 일부 실시 예들에 따른 OFDM을 위한 자원 할당 방식을 나타낸다.

도 12에서, 기지국은 4 개의 UE들에 대해 동일한 자원들을 할당한다. 따라서, 동일한 자원으로 할당된 4 개의 UE를 구별하기 위해서는 2 비트의 토큰 비트가 필요하다. 동일한 자원을 사용하여 UE들에 대한 자원을 할당할 때, 기지국은 4 개의 UE들에 대한 직교 시간-주파수 자원들을 후속 전송을 위해 할당한다. 4 개의 UE들의 직교 자원들은 서로 연관되어 있는데, 즉 하나의 예비 자원 인덱스만이 UE들에 제공된다. 예비 자원 인덱스는 예비 자원들에 대한 참조 인덱스 역할을 한다. 예를 들어, 단지 하나의 시간-주파수 자원의 위치가 제공되고, 이 예비 자원의 인덱스는 시간-주파수 자원 기준 위치로 취해진다. UE에게 할당된 시간-주파수 자원들은 UE들의 토큰 비트에 따라 결정될 수 있다. 일 실시 예에서, 각각의 UE는 동일한 대역폭으로 할당되는 것으로 정의된다. 토큰 0을 갖는 UE의 시간-주파수 자원만이 표시된다. 다른 UE들은 대역폭 및 토큰 비트에 따라 기지국에 의해 그들에게 할당된 시간-주파수 자원을 결정한다. 이러한 절차는 도 13에 도시된다.

도 13에서, 토큰 0 및 2로 할당된 UE들에 의해 전송된 상향링크 데이터가 충돌하고, 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과하거나 또는 재전송 시간이 드롭 시간을 초과하면, 예비 자원들이 동일한 자원과 상이한 토큰 비트가 할당된 UE들에 할당되고, UE는 방송 채널, 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 할당 정보를 제공받는다. 예비 자원 할당 정보를 수신한 후, 각 UE는 대역폭과 토큰 비트에 따라 자신에 할당된 시간-주파수 자원들을 결정하고, 시간-주파수 자원들을 이용하여 상향링크 데이터를 재전송한다.

기지국은 각각의 예비 자원들에 대해 DMRS 검출을 수행한다. DMRS가 토큰에 할당된 시간-주파수 자원에서 검출되고 데이터가 성공적으로 디코딩되면, ACK 정보가 대응하는 피드백 채널을 통해 전송되고, 시간-주파수 자원들이 후속 데이터 전송을 위해 UE에 대해 예비된다. 토큰에 할당된 시간-주파수 자원에서 DRMS가 검출되었지만 데이터가 성공적으로 디코딩 될 수 없는 경우, NACK 정보가 대응하는 피드백 채널을 통해 전송되어 시간-주파수 자원을 사용하여 데이터를 재전송하도록 UE에 통지한다. 토큰에 할당된 시간-주파수 자원상에서 DMRS가 검출되지 않으면, ACK/NACK 정보가 전송되지 않고 자원들은 해제된다. OFDMA가 상기 토큰-기반 자원 할당에 채택될 때, 시간-주파수 자원들은 OFDMA 다중 접속 서명들이다. 기지국은 단지 시간-주파수 자원 기준 위치를 UE에게 알릴 필요가 있다. UE가 직교 시간-주파수 자원들 상에서 동작하기 때문에, 상향링크 복조 기준 신호들 사이에 충돌은 없다. 따라서, 상향링크 복조 기준 신호는 미리 정의된 방식에 따라 구성될 수 있다.

다른 직교 또는 비-직교 다중 접속 방안들에서도, 도 13에 도시된 바와 같은 토큰 기반 자원 할당 방식이 또한 적용 가능하다는 것을 알아야한다. 특히, 코드 분할 직교 접속 방식에 있어서, 토큰 비트에 기초하여 자원이 할당될 때, 각 코드 자원의 상위 코드(parent code)가 UE에게 알려진다. 각각의 UE는 토큰 비트 및 상위 코드에 따라 각각의 직교 확산 코드(orthogonal spread code)를 생성한다. 일 실시 예에서, 자도프-추 시퀀스(Zadoff-Chu sequence)가 상위 코드로서 취해진다. 각 UE의 직교 확산 코드는 상위 코드의 순환 시프트를 통해 생성된다. 순환 시프트의 시프트되는 비트의 수는 토큰에 따라 결정되며, 방송 채널, 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 UE에게 지시된다.

비-직교 다중 접속 방식이 채택될 때, 토큰 기반 자원 할당은 상위 코드를 통해 자식 코드 또는 자식 코드북을 생성함으로써 구현될 수 있다. 다른 자원 할당 방식에서, 하나 또는 그 이상의 코드북 그룹들이 정의되고, 방송 채널, 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 UE들에 지시된다. 각각의 UE는 자신의 토큰 비트에 따라 대응하는 코드북 그룹을 선택한다. 이 절차는 도 14에 도시된다.

도 14에서, 하나의 코드북 그룹은 4 개의 코드북을 포함하고, 각 코드북은 하나의 토큰 비트에 대응한다. 전용 자원들을 할당할 때, 기지국은 방송 채널, 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 코드북 그룹 인덱스를 각 UE에게 알려준다. UE는 코드북 그룹 인덱스 및 토큰 비트에 따라 코드북을 결정한다. 코드북은 코드워드 행렬(codeword matrix), 인터리빙 시퀀스(interleave sequence) 등을 포함한다.

상술한 OFDMA에 기반하지 않은 다중 접속 방식에서, 할당된 코드북과 함께 UE에 대해 가용한 시간-주파수 자원들을 UE에 알려주는 것이 추가적으로 필요하다는 것을 알아야한다. 또한, 다수의 UE는 동일한 시간-주파수 자원들을 공유하고 상이한 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 기준 신호들을 통해 구별된다는 점에 유의해야한다. 각 UE의 상향링크 복조 기준 시퀀스는 상위 시퀀스(parent sequence)의 순환 시프트에 따라 결정되며, 순환 시프트는 토큰 비트에 의해 결정된다.

이러한 방식으로, 전용 자원들의 할당을 지시하기 위해, 기지국은 할당된 물리 시간-주파수 자원들, 전용 다중 접속 서명들, 및 상향링크 복조 기준 신호들의 상위 시퀀스를 지시할 필요가 있다.

전용 자원들을 획득한 후, UE는 전용 자원들을 통해 데이터를 송신한다. 상향링크 데이터 전송은 스케줄-기반 모드, 즉 각 데이터 전송 전에 스케줄링 요청을 전송하고, 기지국으로부터 승인을 수신한 후 데이터를 전송하는 방식으로 구현될 수 있다. 또는, 무승인 모드가 채택될 수 있는데, 즉 UE가 데이터 처리를 완료한 후에 할당된 자원들을 통해 데이터를 직접 전송한다.

기지국은 시간-주파수 자원들 상의 활성화된 상향링크 복조 기준 신호들 및 다중 접속 서명들을 검출하고, 다른 비-활성화된 상향링크 복조 기준 신호들 및 대응하는 다중 접속 서명들을 다른 UE에 할당한다.

UE가 모든 상향링크 데이터의 전송을 완료한 후에, UE는 실시 예 1과 유사한 후속 데이터 전송 지시자를 통해 모든 데이터가 전송되었다는 것을 기지국에 알려준다.

기지국은 UE에 의해 전송된 상향링크 데이터를 검출하고 대응하는 피드백 채널을 통해 ACK/NACK 정보를 전송한다. 상향링크 데이터 또는 상향링크 제어 채널에 수반된 후속 데이터 전송 지시자가 전송할 데이터가 더 이상 없음을 나타내는 것을 기지국이 발견하면, 기지국은 대응하는 자원들을 해제한다.

본 실시 예에 의해 제공되는 해결방안은 네트워크 부하가 클 때 UE 접속 가능성 및 데이터 전송 신뢰도를 개선시킬 수 있다. 따라서 시스템 전체 성능이 개선된다.

실시 예 3

이 실시 예에서, 기지국에 의한 네트워크 부하에 기초하여 스케줄-기반 상향링크 전송 및 무승인 상향링크 전송 사이를 전환하기위한 모드 스위칭 해결방안이 설명된다.

도 6에 도시된 바와 같이, 시스템이 가용 시간-주파수 자원들을 스케줄-기반 전송을 위한 시간-주파수 자원들 및 무승인 전송을 위한 시간-주파수 자원들로 분할한다고 가정하자. 자원 할당 방식은 방송 채널, 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널을 통해 셀 내의 UE에게 시스템 정보의 형태로 지시되거나 또는 상위 계층 시그널링을 통해 UE들에게 지시될 수 있다. 무승인 전송과 관련하여, 기지국은 자원 풀을 구성하거나 또는 각각의 UE에 대한 시간-주파수 자원들 및/또는 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들을 구성한다. UE는 서비스 타입 및 대응하는 데이터 전송 요구에 따라 스케쥴-기반 전송 모드 또는 무승인 전송 모드를 선택한다. 데이터 전송 요구 사항은 지연 요구사항 및 신뢰도 요구사항이 포함된다.

기지국은 네트워크 상태를 검출하고 무승인 전송을 위한 자원들을 할당한다. 하나의 방식에서, 기지국은 무승인 전송 모드에서 UE의 부하를 검출하거나 무승인 전송 모드에서 UE에 의해 전송된 상향링크 데이터의 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio)들의 통계를 검출하거나 수집하고, 또는 무승인 전송 모드에서 UE의 재전송 횟수의 통계를 검출하거나 수집한다. 기지국이 무승인 전송 모드에서 UE들의 부하가 미리 정의된 제1 임계 값보다 크거나, 또는 무승인 전송 모드에서 UE들의 상향링크 데이터의 평균 신호 대 잡음비가 미리 정의된 제2 임계 값보다 낮거나 또는 무승인 전송 모드에서 UE들의 재전송 횟수의 평균 값이 미리 정의된 제3 임계 값보다 더 높거나, 또는 무승인 전송 채널의 전송 환경이 나쁘다면, 더 많은 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들 및 상향링크 복조 기준 신호들이 무승인 전송을 위한 전송 환경을 개선하기 위해 할당될 필요가 있다.

한편, 기지국은 스케줄-기반 전송 모드에서 UE들의 부하를 검출하거나, 또는 스케줄-기반 전송 모드에서 UE의 평균 스케줄링 지연, 즉 UE가 스케줄링 요구를 개시한 때로부터 UE가 데이터 전송을 완료할 때까지의 평균 시간들의 통계를 검출하거나 수집한다. 기지국이 스케줄-기반 전송 모드에서 UE들의 부하가 미리 정의된 제 4 임계 값보다 크거나, 스케줄-기반 전송 모드에서 UE들의 평균 전송 지연이 미리 정의된 제 5 임계 값보다 크다고 판단하면, 스케줄-기반 전송을 위한 자원들이 부하가 크거나 전송 환경이 좋지 않음을 나타낸다. 스케줄-기반 전송을 위한 전송 환경을 개선하기 위해 더 많은 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들 및 상향링크 복조 기준 신호들을 할당할 것이 요구된다.

기지국은 검출된 결과에 기초하여 스케줄-기반 전송에 사용된 자원들 및 무승인 전송에 사용된 자원을 재 할당하고, 방송 채널, 다운링크 제어 채널, 다운링크 공유 채널 또는 상위 계층 시그널링 구성을 통해 셀 내의 UE들에게 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들 및 상향링크 복조 참조 신호들의 할당 정보를 전송한다. 가능한 할당 방법은 다음과 같다.

무승인 전송의 부하가 크고 스케줄-기반 전송의 부하가 상대적으로 작다면, 기지국은 다음 중 어느 하나를 통해 부하를 조정할 수 있다.

1. 기지국은 기존 자원 풀을 확장한다. 예를 들어, 무승인 전송에 할당된 시간-주파수 자원들이 증가될 수 있고, 보다 많은 다중 접속 서명들 및 상향링크 복조 기준 신호들이 무승인 전송을 위해 할당될 수 있다.

2. 기지국은 무승인 전송을 위한 새로운 자원 풀을 구성한다. 예를 들어, 기지국은 무승인 전송을 위한 새로운 시간-주파수 자원들을 직접 할당하고, 이들 시간-주파수 자원들에 사용되는 다중 접속 서명들 및 상향링크 복조 기준 신호들을 할당할 수 있다.

상술한 두 방식들은 도 15에 도시되어 있다.

도 15에서, 원래의 무승인 전송 자원들은 현재의 부하를 지원할 수 없고, 무승인 전송의 부하는 크고, 무승인 전송 모드에서 UE의 링크(link) 성능에 영향을 미친다. 도 15는 무승인 전송을 위한 자원들을 증가시키기 위한 상기 두 가지 방식을 보여준다. 하나의 방식으로, 이전의 무승인 전송 자원들이 직접 확장되고, 다른 방식으로, 새로운 무승인 전송 자원들이 직접 할당된다.

상기 방식들이 스케줄-기반 전송을 위한 데이터 전송 자원들을 점유할 수 있기 때문에, 스케줄-기반 전송에 영향이 있을 수 있다. 무승인 전송 자원들을 증가시킬 때, 증가된 자원들의 양은 무승인 전송의 부하 및 신호 대 잡음비에 따라 결정된다. 가능한 한 가지 방법은 [표 1]에 있다.

조건	확장 방법
무승인 전송의 부하 < 제1 임계 값 &신호 대 잡음비 < 제2 임계 값	원래의 무승인 자원들: 자원 1로 확장
무승인 전송의 부하 < 제1 임계 값 &제2 임계 값 < 신호 대 잡음비 < 제3 임계 값	원래의 무승인 자원들: 자원 2로 확장
제1 임계 값 < 무승인 전송의 부하 < 제4 임계 값 &제2 임계 값 < 신호 대 잡음비 < 제3 임계 값	원래의 무승인 자원들: 자원 3으로 확장
신호 대 잡음비 > 제3 임계 값	원래의 무승인 자원들: 자원 3으로 확장 그리고 새 무승인 자원들 추가

[표 1]에서, 자원 1은 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들 및 대응하는 상향링크 복조 기준 신호들을 원래의 무승인 자원에 추가하는 것을 나타낸다. 자원 2는 자원 1에 기초하여 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들 및 대응하는 상향링크 복조 기준 신호들을 계속해서 추가하는 것을 나타낸다. 자원 3은 자원 2에 기초하여 시간-주파수 자원들, 다중 접속 서명들 및 대응하는 상향링크 복조 기준 신호들을 계속적으로 추가하는 것을 나타낸다. 새로운 무승인 자원은 현재의 무승인 자원들(확장된 무승인 자원들을 포함함)에 기초하여 무승인 전송에 대한 추가 할당 자원들을 나타낸다.

무승인 자원들에 대한 부하가 명백하게 증가되지 않고, 무승인 전송 모드에서 UE의 신호 대 잡음비가 감소하고 미리 정의된 임계 값보다 낮거나, 또는 무승인 자원들의 부하가 명백하게 증가하고 미리 정의된 임계 값보다 크고, 무승인 전송 모드에서 UE의 신호 대 잡음비의 명백한 감소로 이어진다면, 일부 UE들은 제어 시그널링 구성을 통해 스케줄-기반 전송 모드로 전환하도록 지시될 수 있다.

특히, UE가 무승인 전송 모드 또는 스케줄-기반 전송 모드를 선택하도록 수신 임계 값이 구성될 수 있다. 임계 값은 하향링크 기준 신호들의 기준 신호 수신 전력 (reference signal received power, RSRP) 임계 값, UE에 의해 측정된 기지국으로부터 UE로의 경로 손실 임계 값 등을 포함할 수 있다. 임계 값은 하향링크 제어 채널, 하향링크 공유 채널, 방송 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 UE에 지시될 수 있다. UE는 서비스 타입에 따라 무승인 전송 모드를 채택할지 여부를 결정하고, 측정된 RSRP 또는 경로 손실을 상기 임계 값과 비교한다. RSRP가 미리 정의된 RSRP 임계 값보다 낮거나 경로 손실이 미리 정의된 경로 손실 임계 값보다 높으면, 수신하는 신호 대 잡음비가 낮고 스케줄-기반 전송 모드를 채택해야 함을 나타낸다. 그렇지 않은 경우, 무승인 전송 모드가 채택된다.

RSRP 임계 값 및 경로 손실 임계 값은 부하 및 채널 상태에 따라 동적으로 조정될 수 있다. 예를 들어, 무승인 전송의 부하가 낮고 임계 값보다 낮고, 무승인 전송 모드에서의 UE의 신호 대 잡음비가 높고 임계 값보다 높으면, 더 많은 UE들이 무승인 모드에서 동작하게 하도록 상대적으로 낮은 RSRP 임계 값 또는 상대적으로 높은 경로 손실 임계 값이 구성될 수 있다. 무승인 전송 부하가 높고 임계 값보다 높고, 무승인 전송 모드에서 UE의 신호 대 잡음비가 낮으면, 무승인 전송 모드로 동작하는 UE가 적어지도록 비교적 높은 RSRP 임계 값 또는 비교적 낮은 경로 손실 임계 값이 구성될 수 있다. 임계 값을 조정함으로써, 상기 2 가지 모드의 부하를 조정하고, 신호 대 잡음비를 조정하기 위해, 무승인 전송 모드로 동작하는 UE들의 수와 스케쥴-기반 전송 모드로 동작하는 UE들의 수를 조정할 수 있다.

스케쥴-기반 전송 모드가 큰 부하를 갖고, 반면에 무승인 전송 모드가 낮은 부하를 가진다면, 무승인 전송 자원들은 낭비될 수 있다. 무승인 전송에 할당된 시간-주파수 자원들은 스케줄-기반 전송 모드의 부하를 감소시키기 위해 감소될 수 있다.

실시 예 4

본 실시 예에서, 전용 시간-주파수 자원들이 할당된 UE에 대한 무승인 전송 자원을 재 할당하는 절차가 상세한 시스템을 참조하여 설명된다.

도 6에 도시 된 바와 같이, 시스템이 가용 시간-주파수 자원들을 스케쥴-기반 전송에 사용되는 시간-주파수 자원들 및 무승인 전송을 위해 사용되는 시간-주파수 자원들로 분할한다고 가정한다. 시스템 정보의 형태로 방송 채널, 하향링크 제어 채널 또는 하향링크 공유 채널을 통해 또는 상위 계층 시그널링 구성을 통해 자원 할당 방식이 셀 내의 각각의 UE에게 알려진다. 무승인 전송을 위해, 기지국은 UE에 대한 시간-주파수 자원들 및/또는 다중 접속 서명들 및/또는 상향링크 복조 기준 신호들을 구성한다.

무승인 전송을 위해 할당된 자원들을 통해 데이터를 전송한 후, UE는 기지국으로부터 HARQ 피드백 정보를 기다린다. 전술한 실시 예들에 따르면, 기지국이 UE에 의해 전송된 데이터를 성공적으로 검출하면, 기지국은 ACK 신호 및 상향링크 승인을 전송하여 후속 데이터 전송을 위한 시간-주파수 자원들을 트리거하고 알려준다.

무승인 전송 자원들의 자원 이용률을 고려하면, 하나의 가능한 동작 방식은 다음과 같다: 상향링크 승인을 수신한 후, UE는 기지국에 의해 반-지속적 방식으로 할당된 (시간-주파수 자원들, DMRS 등을 포함하는) 무승인 전송 자원들을 더 이상 사용하지 않는다. UE는 상향링크 승인 및 후속 HARQ 명령 또는 후속 상향링크 승인에 따라 나머지 데이터를 전송한다.

UE가 나머지 데이터의 송신을 완료한 후에, 기지국은 무승인 전송을 위한 자원들을 다시 할당할 필요가 있다. 다음은 몇 가지 가능한 방식들을 보여준다.

a. UE는 데이터를 전송할 때 데이터에 버퍼 상태 보고(buffer status report, BSR)를 수반하여 기지국에 UE가 전송할 데이터가 더 있는지 여부 및 남아있는 데이터의 양을 알려줌으로써 기지국이 남아있는 데이터의 전송을 위해 상향링크 자원들(시간-주파수 자원들, DMRS, MCS 등을 포함)을 할당하는 것을 용이하게 한다. 데이터의 전송이 완료되면 (즉, 현재 전송 이후 현재 서비스의 버퍼가 0 인 경우), BSR이 0임을 나타내는 정보가 전달될 수 있다.

기지국은 상향링크 데이터를 수신하고 검출한다. 상향링크 데이터가 성공적으로 검출되면, BSR = 0을 포함하는 데이터가 수신된 후, UE에 대한 무승인 전송을 위한 자원들을 다시 할당하는 것이 요구된다. 하나의 가능한 방식으로, 데이터를 성공적으로 수신한 후, 기지국은 ACK를 표시하기위한 상향링크 승인을 전송 (또는 ACK 및 상향링크 승인을 전송)하며, 상향링크 승인에서의 시간-주파수 자원 지시자는 무승인 전송을 위해 할당된 자원들을 지시한다. 무승인 전송을 위한 자원의 지시 및 통보는 다음 중 하나를 통해 구현될 수 있다.

a.1. UE가 BSR = 0을 포함하는 데이터를 전송한 후에, UE가 ACK를 나타내는 상향링크 승인을 수신하거나 ACK 및 상향링크 승인 모두를 수신하면, UE는 데이터가 성공적으로 전송된 것으로 결정하고, 상향링크 승인의 상향링크 시간-주파수 자원 구성이 무승인 전송을 위한 구성 명령이라는 것을 결정한다.

a.2. UE가 BSR = 0을 포함하는 데이터를 전송한 후, UE가 ACK를 나타내는 상향링크 승인을 수신하거나 ACK 및 상향링크 승인 둘 다를 수신하면, UE는 데이터가 성공적으로 전송된 것으로 결정한다. 한편, 상향링크 승인의 시간-주파수 자원 정보가 이전의 무승인 전송을 위해 사용된 시간-주파수 자원과 겹치면, UE는 그 업 링크 그랜트가 무차별 전송을 구성하기위한 구성 명령이라고 결정한다.

기지국이 데이터 전송이 완료되었는지 여부를 결정하는 것을 용이하게 하는 또 다른 방법에서, UE가 전송될 데이터가 더 있는지를 결정하기 위한 타이머(timer)가 구성된다. 기지국은 스케줄된 상향링크 자원을 통해 전송된 데이터를 수신한 후에 타이머를 시작한다. 타이머가 만료될 때까지 기지국이 임의의 새로운 상향링크 데이터를 수신하지 않으면, 기지국은 상향링크 전송이 완료되었다고 결정하고, 하향링크 제어 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 UE에 대해 (시간-주파수 자원들, DMRS 및 MCS 등을 포함하는) 무승인 전송을 위한 대응하는 자원들을 구성한다. 대안으로, 기지국은 ACK/NACK 또는 상향링크 승인을 전송한 후에 타이머를 시작한다. 타이머가 만료될 때까지 기지국이 새로운 상향링크 데이터를 수신하지 않으면, 기지국은 UE의 상향링크 전송이 완료된 것으로 판단한다.

따라서, UE는 모든 데이터의 전송을 완료한 후, 하향링크 제어 채널 또는 관련 상위 계층 시그널링 구성을 모니터링하고, 무승인 전송 모드에서 전송될 서비스의 데이터 전송에 사용하기 위해 UE의 무승인 송신을 위한 자원 스케줄링 정보를 판독한다. UE가 기지국에 의해 피드백된 ACK/NACK 신호를 수신하지 못하는 경우를 고려하면, 타이머의 타임 아웃(timeout) 값은 UE가 데이터를 전송하는 시점부터 UE가 ACK/NACK을 수신할 때까지의 지연보다 길 수 있다. .

기지국이 재전송을 위한 무승인 전송 메커니즘을 구성한다면, 즉, 재전송 횟수 K를 구성한다면, UE가 기지국의 피드백 정보를 수신하지 않은 경우, 그리고 상향링크 데이터의 전송 횟수가 K보다 작다면, UE는 상향링크 데이터를 재전송한다. 이 때, 타이머는 UE가 K 회 데이터 전송을 완료한 후에 시작될 수 있다. 기지국은 타이머가 만료될 때까지 UE에 의해 전송된 상향링크 데이터를 수신하지 않으면, 기지국은 UE가 기지국의 피드백을 성공적으로 수신하고 전송할 데이터가 더 이상 없다고 결정한다. 기지국은 하향링크 제어 채널 또는 상위 계층 시그널링을 통해 무승인 전송을 위한 대응하는 자원(시간-주파수 자원들, DMRS 및 MCS 등)을 구성한다. 대안으로, 타이머는 UE가 데이터를 전송할 때 시작된다. 타이머가 만료되면, UE의 데이터가 성공적으로 전송되었고 더 이상 전송할 데이터가 없다고 결정된다. 기지국은 UE의 무승인 전송을 위해 시간-주파수 자원들을 구성한다.

무승인 전송을 위해 시간-주파수 자원들을 할당할 때, 기지국은 하향링크 제어 채널을 통해 시간-주파수 자원들을 할당할 수 있다. 하나의 가능한 방식으로, 새로운 하향링크 제어 정보 (downlink control information, DCI) 형식이 정의되어, 무승인 전송에 대한 시간-주파수 자원들을 나타낼 수 있다. 이 DCI 형식은 다른 DCI 형식과 다른 길이이거나 또는 다른 DCI 형식과 길이는 같지만 다른 내용을 가질 수 있다. 무승인 전송을 위한 시간-주파수 자원들을 할당하기위한 DCI 형식은 적어도 다음을 포함할 수 있다:

시간-주파수 자원 할당 정보;

DMRS 구성 정보

MCS 정보; 및

반-지속적으로 구성된 시간-주파수 자원들의 주기 정보;

여기서, DMRS 구성 정보는 순환 쉬프트 정보, 직교 커버 코드 정보 및 콤 구조(combing structure) 정보를 포함한다. DMRS 구성 정보는 상이한 UE들에 의해 사용되는 DMRS들을 구별하기위한 특성 정보를 더 포함할 수 있다.

상기 방식 외에, 현재의 DCI 형식을 재사용하는 것도 가능하다. 예를 들어, 이 DCI 형식이 무승인 전송에 대한 자원 할당 정보로서 사용됨을 나타내기 위해 현재의 DCI 형식의 특정 파라미터가 0으로 구성될 수 있다. 현재의 DCI 형식이 재사용 될 때, 간단한 예가 다음과 같다 : 현재의 DCI 형식에서 정보 필드 (비트들의 개수는 1 또는 1보다 작지 않은 정수)가 DCI가 무승인 전송의 자원 할당을 위해 사용되는 지를 나타내기 위해 재사용된다. 정보 필드가 DCI 형식이 무승인 전송의 자원 할당에 사용됨을 나타내면, DCI 형식은 적어도 다음을 포함한다:

시간-주파수 자원 할당 정보;

DMRS 구성 정보;

MCS 정보; 및

반-지속적으로 구성된 시간-주파수 자원들의 주기 정보.

상기 방식이 자원들을 구성하기 위해 채택된다면, UE에서의 동작은 다음과 같을 수 있다:

마지막 재전송 또는 데이터 전송을 완료한 후, UE는 대응하는 하향링크 제어 채널상에서 검출한다. 하향링크 제어 채널에서 전달된 DCI 정보가 DCI 형식이 무승인 전송의 자원 할당 정보에 사용되는 것을 나타내는 경우, UE는 자원 할당 정보에 따라 무승인 전송을 구현한다.

상기 방식으로, 스케줄-기반 전송이 ACK + 상향링크 승인에 기초하여 무스인 전송으로 전환된다. 스케줄-기반 전송으로부터 무승인 전송으로의 전환은 또한 단지 상향링크 승인에 기초하여 구현될 수 있다는 것을 알아야한다. 하나의 가능한 방법에서, UE는 DCI 형식 또는 DCI 형식의 정보에 따라 마지막 스케쥴-기반 데이터 전송이 성공하였는 지의 여부를 결정한다. 데이터 전송이 완료된 후, UE는 고정된 또는 구성된 시간후에 하향링크 제어 채널상에서 검출한다. UE로 전송된 하향링크 제어 정보를 검출하고 DCI 형식의 판독을 통해 DCI 형식이 무승인 전송의 자원 할당 정보를 위해 사용되거나 또는 DCI 형식 내의 무승인 전송 지시자가 DCI 형식이 무승인 전송의 자원 할당 정보를 위해 사용되는 것으로 결정되면, UE는 현재의 데이터 전송이 성공하였고, DCI는 다음 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 나타낸다고 결정한다. UE가 후속 서비스 전송 동안 무승인 전송 모드로 데이터를 전송할 필요가 있을 때, UE는 DCI의 자원 할당 정보에 의해 구성된 무승인 전송 자원을 통해 전송한다. UE가 DCI가 무승인 전송을 위해 사용되는 DCI 형식이 아니라고 결정하거나 또는 DCI의 내용이 무승인 전송의 자원 할당에 사용되지 않는다 (예를 들어, DCI의 대응하는 지시자가 DCI 형식이 상향링크 자원 할당을 위해 사용됨을 표시한다)고 결정하면, 이는 현재의 데이터 전송이 실패했음을 나타낸다. UE는 DCI에 의해 지시된 상향링크 자원들을 통해 재전송 데이터를 전송한다. UE는 DCI를 검출할 때 기지국에 의해 할당된 C-RNTI를 채택한다는 것을 알아야한다.

다른 방식으로, 스케줄-기반 전송으로부터 무승인 전송으로의 전환은 그룹 DCI에 기초하여 수행될 수 있다. 특히, DCI는 미리 정의되고, 상위 계층 시그널링에 의해 구성된 RRC 시그널링 또는 반-지속적 스케줄링 무선 네트워크 임시 식별자(semi-persistent scheduling radio-network-temporary-identity, SPS-RNTI)를 통해 스크램블링되고, UE 그룹의 무승인 자원들의 할당에 사용된다. UE는 C-RNTI에 의해 스크램블된 DCI 및 SPS-RNTI에 의해 스크램블된 DCI를 동시에 검출한다. SPS-RNTI에 의해 스크램블된 DCI가 검출되면, 마지막 데이터 전송이 성공한 것으로 결정되고, DCI에서의 자원 할당이 무승인 전송에 사용된다. C-RNTI에 의해 스크램블된 DCI가 검출되면, 마지막 데이터 전송은 정확하지 않고, DCI에서의 자원 할당은 재전송을 위해 사용된다.

이 방식이 채택되면, SPS-RNTI는 기지국에 의해 정의된 다른 RNTI에 의해 대체될 수 있음을 주목해야 하는데, 예를 들어, DCI를 식별하고 스크램블하기 위해 기지국에 의해 할당되고 정의된 무승인 RNTI를 채택할 수 있다.

위의 방법에서, 무승인 전송 및 스케줄-기반 전송이 동일한 HARQ 절차를 채택하는 것으로 가정되었다. 다른 실시 예들에서, 무승인 전송 및 스케줄-기반 전송은 상이한 HARQ 절차들을 채택할 수 있다. 예를 들어, 무승인 데이터를 전송할 때, UE는 무승인 전송을 위한 HARQ 절차를 채택한다. 무승인 전송이 완료된 후, UE는 기지국의 피드백 정보를 기다린다. ACK/NACK + 상향링크 승인 또는 상향링크 승인이 수신되면, (ACK이 수신된 경우에) 후속 데이터 전송 또는 (NACK이 수신된 경우에) 재전송이 상향링크 승인 내의 정보에 기초하여 수행될 수 있고, 스케줄-기반 전송을 위한 새로운 HARQ 절차가 이용될 수 있고, 무승인 전송을 위한 HARQ 절차의 버퍼는 클리어(clear)된다. 무승인 전송을 위한 HARQ 절차는 새로운 무승인 전송을 위해 사용될 수 있다.

새로운 스케줄-기반 HARQ 절차에 대해, 무승인 HARQ 절차의 버퍼는 직접 복사되거나 사용될 수 있다. 새로운 HARQ 절차 동안 스케줄-기반 데이터의 전송이 완료되면, HARQ 절차는 해제되고, 이는 무승인 전송의 HARQ 절차에 영향을 미치지 않는다.

상기 방법에 따라, 본 발명의 일부 실시 예들은 UE를 제공한다. UE의 구조는 도 16에 도시된 바와 같이, 전송 모듈, 자원 요청 모듈 및 수신 모듈을 포함한다. 여기서,

전송 모듈은 기지국으로부터의 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하고, 무승인 전송 모드로 전송될 데이터가 있을 때, 자원 할당 정보에 따라 무승인 전송 자원들을 통해 상향링크 데이터를 전송한다;

자원 요청 모듈은 상향링크 데이터의 전송이 미리 정의된 수의 상향링크 전송 내에 완료될 수 없을 때 기지국에 전용 자원 요청 지시자를 전송한다;

수신 모듈은 기지국으로부터 전용 자원 할당 정보를 수신한다; 그리고

전송 모듈은 전용 자원 할당 정보에 대응하는 전용 자원을 통해 후속의 상향링크 데이터를 추가적으로 전송한다.

일부 실시 예들에서, 전송 모듈은 데이터 전송 완료 지시자를 통해 마지막 상향링크 데이터 전송에서 기지국으로 데이터 전송 완료를 나타낸다.

상기 방법들에 따르면, 본 발명의 실시 예들은 기지국을 제공한다. 기지국의 구조는 도 17에 도시된 바와 같이 수신 모듈, 자원 할당 모듈 및 전송 모듈을 포함한다; 여기서

수신 모듈은 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하고, 그리고 수신 모듈은 무승인 전송 자원들을 통해 UE에 의해 전송된 상향링크 데이터 전송을 수신한다;

전용 자원 요청 지시자가 UE로부터 수신된다면, 자원 할당 모듈을 UE에 대해 전용 자원을 할당하고 UE에게 전용 자원 할당 정보를 알려준다;

수신 모듈은 추가적으로 전용 자원을 통해 UE에 의해 전송된 후속의 상향링크 데이터를 수신한다.

일부 실시 예들에서, UE로부터 데이터 전송 완료 지시자를 수신할 때에, 기지국은 전용 자원들을 해제한다.

도 18은 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 UE 동작에 대한 흐름도이다.

도 18을 참조하면, 과정 1801에서, UE는 기지국으로부터 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신한다. 과정 1803에서, UE는 기지국으로 자원 할당 정보에 따른 무승인 전송 자원들을 사용하여 상향링크 데이터를 전송한다.

과정 1805에서, 상향링크 데이터의 전송이 미리 정의된 수의 상향링크 데이터 전송 내에 완료될 수 없다면, UE는 기지국으로 전용 자원 요청 지시자를 전송한다. 일부 실시 예들에서, UE가 연결 모드에 있고, 랜덤 액세스 절차를 완료하였다면, UE는 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 기지국에 의해 전송된 무승인 자원 할당 지시자를 수신하거나 또는 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 기지국에 의해 구성된 가용 자원 풀을 수신한다. 자원 풀은 무승인 전송 자원들을 포함한다. 전용 자원 정보는 UE 식별 정보(UE identification information)에 의해 식별될 수 있다.

일부 실시 예에서, 기지국으로부터 무승인 자원 할당 지시자를 수신하면, UE는 기지국으로부터 UE에 대응하는 토큰 비트를 수신한다. 전용 자원을 통해 상향링크 데이터를 전송한 후에 UE는 예비 자원 할당 정보를 검출하고, 검출된 예비 자원 할당 정보 및 UE에 대응하는 토큰 비트에 따라 기지국에 의해 UE로부터 할당된 예비 자원을 결정하고, 예비 자원을 통해 데이터를 전송한다.

일부 실시 예들에서, UE는 재전송 횟수를 카운트하고, 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과한다면, 마지막 데이터 전송에 의해 사용된 자원의 정보에 따라 예비 자원 할당 정보를 검출하고 또는 미리 정의된 소실 시간(dropping time)이 초과되기 전에 기지국으로부터 ACK(acknowledgement)를 수신하지 못한다면, 마지막 상향링크 데이터 전송을 위해 사용된 자원들의 정보에 따라 예비 자원 할당 정보를 검출하거나 또는 마지막 상향링크 데이터 전송을 위해 사용된 자원들의 정보에 따라 예비 자원 할당 정보를 검출한다.

일부 실시 예들에서, UE가 비-접속 모드에 있다면, UE는 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 기지국에 의해 구성된 가용 자원 풀을 수신한다. 자원 풀은 무승인 전송 자원들을 포함한다. 전용 자원 정보는 마지막 상향링크 데이터 전송 동안 UE에 의해 사용된 자원들의 정보에 의해 식별된다.

과정 1807에서, UE는 기지국으로부터 전용 자원 할당 정보를 수신한다. 과정 1809에서, UE는 전용 자원 할당 정보에 상응하는 전용 자원들을 통해 후속 상향링크 데이터를 기지국으로 전송한다. 일부 실시 예에서, UE는 데이터 전송 완료 지시자를 통해 마지막 상향링크 데이터 전송에서 데이터 전송 완료를 기지국에 알려준다.

도 19는 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 기지국 동작의 흐름도이다.

도 19를 참조하면, 과정 1901에서, 기지국은 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송한다. 일부 실시 예에서, 기지국은 UE에 대한 무승인 전송 자원들을 할당하고, 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 UE로 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하거나 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 자원 풀을 구성한다. 가용 자원 풀은 무승인 전송 자원들을 포함한다.

과정 1903에서, 기지국은 무승인 전송 자원들을 통해 UE로부터 상향링크 데이터를 수신한다. 과정 1905에서 UE로부터 전용 자원 요청 지시자가 수신되면, 기지국은 UE에 대해 전용 자원들을 할당하고 UE에게 전용 자원 할당 정보를 알려준다.

일부 실시 예에서, 기지국은 상이한 UE들에 대해 동일한 무승인 전송 자원들을 할당하고 상이한 UE들을 구별하기 위해 상이한 UE들에 대해 상이한 토큰 비트를 할당한다. 기지국은 무승인 전송 자원 상에서 UE의 재전송 횟수를 카운트하고, 재전송 횟수가 미리 정의된 최대 재전송 횟수를 초과하면, 무승인 전송 자원들이 할당된 UE에게 예비 자원 할당 정보를 전송하고, 또는 데이터 패킷이 무승인 전송 자원을 통해 수신되었지만 디코딩에 실패한 시점으로부터의 시간을 카운트하고, 카운트된 시간이 소실 시간을 초과하면, 무승인 전송 자원들이 할당된 UE에게 예비 자원 할당 정보를 전송한다 일부 실시 예에서, 기지국은 예비 자원 참조 인덱스를 UE에게 알려준다. UE에 대해 할당되는 예비 자원은 예비 자원 참조 인덱스 및 UE의 토큰 비트에 따라 결정된다. 일부 실시 예들에서, 미리 정의된 시간주기 내에서, 예비 자원들이 UE에 의해 사용되지 않으면, 기지국은 예비 자원들을 해제한다.

일부 실시 예에서, 기지국은 UE 식별 정보(identification information)에 의해 UE를 식별하거나, 마지막 상향링크 데이터 전송 동안 UE에 의해 사용된 자원의 정보에 따라 UE를 식별한다. 일부 실시 예에서, 기지국은 가용 자원을 스케줄-기반 전송 자원들 및 무승인 전송 자원들로 분할한다. 기지국은 네트워크 상태를 검출한다. 기지국은 측정 결과에 따라 스케줄-기반 전송 자원들 및 무승인 전송 자원들을 재 할당한다. 일부 실시 예들에서, 기지국은 무승인 전송 모드에서 UE들의 부하를 검출하고, 무승인 전송 모드에 있는 UE들의 부하가 미리 정의된 제 1 임계 값보다 높으면, 무승인 전송 자원들을 추가하기로 결정한다. 기지국은 무승인 전송 모드에서 UE들에 의해 전송된 상향링크 데이터의 신호 대 잡음비의 통계를 검출 및 수집하고, UE들의 상향링크 데이터의 평균 신호 대 잡음비가 미리 정의된 제2 임계 값보다 낮으면, 무승인 전송 자원들을 추가하기로 결정한다. 기지국이 무승인 전송 모드에서 UE들의 재전송 횟수의 통계를 검출 및 수집하고, 무승인 전송 모드의 UE들의 평균 재전송 횟수가 미리 정의된 제 3 임계 값보다 높으면, 무승인 전송 자원을 추가하기로 결정한다. 기지국은 스케줄-기반 전송 모드에서 UE들의 부하를 검출하고, 스케줄-기반 모드의 UE들의 부하가 미리 정의된 제 4 임계 값보다 높으면 스케줄-기반 전송 자원들을 추가하기로 결정한다. 기지국은 스케줄-기반 전송 모드에서 UE들의 평균 스케줄링 지연에 대한 통계를 검출 및 수집하고, 스케줄-기반 전송 모드에서 UE들의 평균 전송 지연이 미리 정의된 제 5 임계 값보다 크면, 스케줄-기반 전송 자원들을 추가하기로 결정한다

과정 1907에서, 기지국은 전용 자원을 통해 UE의 후속 상향링크 데이터를 수신한다. 일부 실시 예들에서, UE로부터 데이터 전송 완료 지시자를 수신하면, 기지국은 전용 자원들을 해제한다.

상술한 내용을 고려하면, 본 발명의 실시 예들은 무승인 데이터 전송 방안을 제공한다. 이는 무승인 전송 동안 UE에 대한 전용 자원을 할당함으로써 스케줄-기반 전송과 무승인 전송 사이의 전환을 실현한다. 이와 같이, 전용 자원들을 통한 후속 데이터 전송의 지연 및 신뢰성을 보장하면서, 반면에 무승인 모드의 낮은 전송 지연 장점을 유지하는 것이 가능하다. 동적인 자원 할당을 통해 반-지속적 스케줄링과 유사한 종래의 무승인 전송에서의 낮은 자원 이용률의 문제를 해결할 수 있다. 한편, 본 발명에 의해 제공되는 해결방안은 전용 자원의 할당을 통해 무승인 전송의 충돌을 해결한다.

본 발명의 청구 범위 및/또는 명세서에 언급된 실시 예에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합으로 구현될 수 있다.

방법들이 소프트웨어에 의해 구현되는 경우, 하나 또는 그 이상의 프로그램 (소프트웨어 모듈)을 저장하기위한 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장된 하나 또는 그 이상의 프로그램은 전자 장치 내의 하나 또는 그 이상의 프로세서에 의해 실행되도록 구성될 수 있다. 적어도 하나의 프로그램은 전자 장치로 하여금 첨부된 청구항들 및/또는 본 명세서에 개시된 바와 같이 본 발명의 다양한 실시 예들에 따른 방법들을 수행하게 하는 명령들을 포함할 수 있다.

프로그램 (소프트웨어 모듈 또는 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 및 플래시 메모리를 포함하는 비-휘발성 메모리, ROM(read only memory), EEPROM(electrically erasable programmable read only memory), 자기 디스크 저장 장치, CD-ROM, DVD, 또는 다른 유형의 광학 저장 장치, 또는 자기 카세트 일 수 있다. 대안으로, 메모리의 일부 또는 전부의 임의의 조합이 프로그램이 저장된 메모리를 형성할 수있다. 또한, 복수의 그러한 메모리가 전자 장치에 포함될 수 있다.

또한, 프로그램은 인터넷, 인트라넷, 근거리 통신망 (LAN), 광역 통신망 (WAN) 및 저장 영역 네트워크 (SAN), 또는 이들의 조합과 같은 통신 네트워크를 통해 접속 가능한 부착 가능한 저장 장치에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통해 전자 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 개별 저장 장치는 휴대용 전자 장치에 접속할 수 있다.

전술한 본 발명의 상세한 실시 예들에서, 본 발명에 포함된 구성 요소는 제시된 상세한 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현된다. 그러나, 제시된 상황에 적합한 설명의 편의를 위해 단수 형태 또는 복수 형태가 선택되며, 본 발명의 다양한 실시 예는 단일 요소 또는 복수 요소로 제한되지 않는다. 또한, 설명에서 표현된 복수의 요소들은 단일 요소로 구성될 수 있거나 설명 내의 단일 요소는 다수의 요소로 구성될 수 있다.

본 발명 내용은 본 발명의 특정 실시 예를 참조하여 도시되고 설명되었지만, 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서 형태 및 세부 사항의 다양한 변화가 이루어질 수 있음을 통상의 기술자는 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 실시 예에 한정되는 것으로서 정의되어서는 안되며, 첨부된 특허 청구 범위 및 그 등가물에 의해 정의되어야 한다.

비록 본 발명이 예시적인 실시 예로 설명되었지만, 다양한 변경 및 수정이 통상의 기술자에게 유추될 수 있다. 본 발명은 첨부된 청구 범위의 범위 내에 있는 그러한 변경 및 수정을 포함하는 것으로 의도된다.

Claims

무선 통신 시스템에서 단말의 동작 방법에 있어서,
기지국으로부터 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 과정과,
상기 자원 할당 정보에 따라 무승인 전송 자원들을 이용하여 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
상향링크 데이터의 전송이 미리 정의된 수의 상향링크 데이터 전송들 내에 완료될 수 없다면, 전용 자원 요청 지시자를 상기 기지국으로 전송하는 과정과,
상기 기지국으로부터 전용 자원 할당 정보를 수신하는 과정과,
상기 전용 자원 할당 정보에 대응하는 전용 자원을 통해 후속 상향링크 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 과정을 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말이 연결 모드에 있고 랜덤 액세스(random access) 절차를 완료하였다면, 상기 기지국으로부터 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 과정은,
시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 상기 기지국에 의해 전송된 무승인 자원 할당 지시자를 수신하는 과정 또는
시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 상기 기지국에 의해 구성된 가용 자원 풀(available resource pool)을 수신하는 과정을 포함하고,
상기 자원 풀은 상기 무승인 전송 자원들을 포함하고,
상기 전용 자원 할당 정보는 단말 식별 정보에 의하여 식별되는, 방법.
제1항에 있어서,
상기 단말이 비-연결 모드이면, 상기 기지국으로부터 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 수신하는 과정은,
시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 상기 기지국에 의해 구성된 가용 자원 풀(available resource pool)을 수신하는 과정을 포함하고,
상기 자원 풀은 상기 무승인 전송 자원들을 포함하고,
상기 전용 자원 할당 정보는 마지막 상향링크 데이터 전송동안 상기 단말에 의해 사용된 자원들의 정보에 의하여 식별되는, 방법.
제2항에 있어서,
상기 기지국으로부터 상기 무승인 자원 할당 지시자를 수신한다면, 상기 기지국으로부터 상기 단말에 대응하는 토큰 비트(token bit)들을 수신하는 과정과,
상기 전용 자원들을 통해 상기 상향링크 데이터를 전송한 후에,
예비 자원 할당 정보를 검출하는 과정과, 상기 단말에 대응하는 상기 토큰 비트들 및 검출된 예비 자원 할당 정보에 따라 상기 기지국에 의해 상기 단말에 대해 할당된 예비 자원들을 결정하는 과정과, 상기 예비 자원들을 통해 데이터를 전송하는 과정을 더 포함하는, 방법.
제4항에 있어서,
상기 예비 자원 할당 정보를 검출하는 과정은,
재전송 횟수를 계산하는 과정과,
상기 재전송 횟수가 최대 재전송 횟수를 초과하면, 마지막 데이터 전송에 의해 사용된 자원들의 정보에 따라 상기 예비 자원 할당 정보를 검출하는 과정 또는
상기 기지국으로부터 미리 정의된 소실 시간 (dropping time)이 만료되기 전에 ACK(acknowledgement)이 수신되지 않는다면, 마지막 상향링크 데이터 전송을 위해 사용된 자원들의 정보에 따라 예비 자원 할당 정보를 검출하는 과정 또는
마지막 상향링크 데이터 전송을 위해 사용된 자원들의 정보에 따라 상기 예비 자원 할당 정보를 검출하는 과정을 포함하는 방법.
제1항에 있어서,
상기 기지국으로 데이터 전송 완료 지시자를 통해 마지막 상향링크 데이터 전송에서 데이터 전송 완료를 알리는 과정을 더 포함하는 방법.
제1항 내지 제6항 중 어느 하나의 방법을 구현하도록 구성된 장치.
무선 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법에 있어서,
무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하는 과정과,
무승인 전송 자원을 통해 단말로부터 상향링크 데이터를 수신하는 과정과,
상기 단말로부터 전용 자원 요청 지시자를 수신하면, 상기 단말을 위한 전용 자원들을 할당하고, 그리고 상기 단말로 전용 자원 할당 정보를 알리는 과정과,
상기 전용 자원들을 통해 상기 단말의 후속 상향링크 데이터를 수신하는 과정을 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하는 과정은,
상기 단말을 위한 상기 무승인 전송 자원들을 할당하는 과정과 시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 상기 단말로 상기 무승인 전송을 위한 자원 할당 정보를 전송하는 과정 또는,
시스템 정보, 상위 계층 시그널링 또는 제어 채널을 통해 상기 무승인 전송 자원들을 포함하는 가용 자원 풀(available resource pool)을 구성하는 과정을 포함하고,
상기 단말로 상기 전용 자원 할당 정보를 알리는 과정은,
단말 식별 정보에 의하여 상기 단말을 식별하는 과정, 또는
마지막 상향링크 데이터 전송동안 상기 단말에 의해 사용된 자원들의 정보에 따라 상기 단말을 식별하는 과정을 포함하는 방법.
제9항에 있어서,
상기 단말을 위한 상기 무승인 전송 자원들을 할당하는 과정은,
상이한 단말들에 대해 동일한 무승인 전송 자원들을 할당하는 과정과 상기 상이한 단말들을 구별하기 위해 상기 상이한 단말들에 대해 상이한 토큰 비트(token bit)들을 할당하는 과정을 포함하고,
상기 방법은,
상기 무승인 전송 자원들을 통한 상기 단말의 재전송 횟수를 계산하는 과정과, 상기 재전송 횟수가 미리 정의된 최대 재전송 횟수를 초과하면, 상기 무승인 전송 자원들과 함께 할당된 예비 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하는 과정, 또는
상기 무승인 전송 자원들을 통해 데이터 패킷이 수신되었지만 디코딩(decoding)에 실패한 시간부터 시간을 계산하는 과정과, 상기 계산된 시간이 소실 시간(dropping time)을 초과하면, 상기 무승인 전송 자원들과 함께 할당된 예비 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하는 과정을 포함하고,
상기 무승인 전송 자원들과 함께 할당된 예비 자원 할당 정보를 상기 단말로 전송하는 과정은, 상기 단말로 예비 자원 참조 인덱스 (reference index)를 알리는 과정을 포함하고,
상기 단말에 대해 할당된 예비 자원들은 상기 예비 자원 참조 인덱스 및 상기 단말의 토큰 비트들에 따라 결정되는 방법.
제10항에 있어서,
미리 정의된 시간 구간 내에서 상기 예비 자원들이 상기 단말에 의해 사용되지 않는다면 상기 예비 자원들을 해제하는 과정을 더 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
상기 단말로부터 데이터 전송 완료 지시자를 수신하면, 상기 전용 자원들을 해제하는 과정을 더 포함하는 방법.
제8항에 있어서,
이용가능한 자원들을 스케줄-기반 전송 자원들 및 무승인 전송 자원들로 분할하는 과정과,
네트워크 상태를 검출하는 과정과,
측정 결과에 따라 상기 스케줄-기반 전송 자원들 및 상기 무승인 전송 자원들을 재할당하는 과정을 더 포함하는 방법.
제13항에 있어서,
상기 네트워크 상태를 검출하는 과정은,
상기 무승인 전송 모드에서 단말들의 부하(load)를 검출하는 과정과, 상기 무승인 전송 모드에서 상기 단말들의 부하가 미리 정의된 제1 임계 값보다 높다면, 상기 무승인 전송 자원들을 추가하도록 결정하는 과정과,
상기 무승인 전송 모드에서 상기 단말들에 의해 전송된 상향링크 데이터의 신호 대 잡음비(signal-to-noise ratio; SNR)들의 통계를 검출 및 수집하는 과정과, 상기 단말들의 상기 상향링크 데이터의 평균 SNR이 미리 정의된 제2 임계 값보다 낮다면, 상기 무승인 전송 자원들을 추가하도록 결정하는 과정과,
상기 무승인 전송 모드에서 단말들의 재전송 횟수들의 통계를 검출 및 수집하는 과정과, 상기 무승인 전송 모드에서 상기 단말들의 평균 재전송 횟수가 미리 정의된 제3 임계 값보다 높다면, 상기 무승인 전송 자원들을 추가하도록 결정하는 과정과,
상기 스케줄-기반 전송 모드에서 단말들의 부하를 검출하는 과정과, 상기 스케줄-기반 모드에서 상기 단말들의 상기 부하가 미리 정의된 제4 임계 값보다 높다면, 상기 스케줄링-기반 전송 자원들을 추가하도록 결정하는 과정과,
상기 스케줄링-기반 전송 모드에서 단말들의 평균 스케줄링 지연의 통계를 검출 및 수집하는 과정과, 상기 스케줄-기반 전송 모드에서 상기 단말들의 상기 평균 전송 지연이 미리 정의된 제5 임계 값보다 크다면, 상기 스케줄-기반 전송 자원들을 추가하도록 결정하는 과정 중의 어느 하나를 포함하는 방법.
제8항 내지 제14항 중 어느 하나의 방법을 구현하도록 구성된 장치.