KR20190070429A

KR20190070429A - 패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법 및 상기 방법이 적용된 이동통신 장치

Info

Publication number: KR20190070429A
Application number: KR1020170170915A
Authority: KR
Inventors: 김동욱
Original assignee: 에스케이텔레콤 주식회사
Priority date: 2017-12-13
Filing date: 2017-12-13
Publication date: 2019-06-21
Also published as: KR102143559B1

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 무선 채널을 통해 수신 장치로 데이터를 전송하기 위한 송신 장치에 의해 수행되는 주파수 대역 선택 방법은, 상기 무선 채널을 통한 데이터 전송을 위한 복수의 주파수 대역 중 하나인 기본 주파수 대역을 이용하여, 데이터 패킷을 상기 수신 장치로 전송하는 단계, 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 상기 복수의 주파수 대역 각각의 데이터 전송 환경 및 기 설정된 우선 순위 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 기본 주파수 대역과 상이한 하나 이상의 추가 주파수 대역을 선택하는 단계 및 상기 추가 주파수 대역을 이용하여, 상기 데이터 패킷을 복제하여 생성되는 복제 패킷을 상기 수신 장치로 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법 및 상기 방법이 적용된 이동통신 장치 {METHOD FOR SELECTING FREQUENCY BAND FOR REDUNDANT PACKET TRANSMISSION AND MOBILE COMMUNICATION DEVICE APPLYING SAME}

본 발명은 이동통신 서비스를 제공함에 있어 서비스의 신뢰도를 향상시키고 지연을 최소화하기 위한 패킷 중복 전송 기술의 운용 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 URLLC(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 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치는, 상기 무선 채널을 통한 데이터 전송을 위한 복수의 주파수 대역 중 하나인 기본 주파수 대역을 이용하여, 데이터 패킷을 상기 수신 장치로 전송하고, 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 수신 장치로 전송하는 데이터 통신부 및 상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 상기 복수의 주파수 대역 각각의 데이터 전송 환경 및 기 설정된 우선 순위 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 추가 주파수 대역을 선택하는 제어부를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 패킷 중복 전송 모드를 통해 데이터 패킷을 중복하여 전송하되, 기본 주파수 대역을 통해 전송된 원본 데이터 패킷의 복제 패킷을 전송하기 위한 추가 주파수 대역을 무선 채널의 상태와 관련된 다양한 인자들을 고려하여 선택할 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 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 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 계층 구조 및 기능 등과 관련된 구체적인 사항에 대해서는 이미 알려져 있으므로 여기에서는 자세한 설명을 생략한다.

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, 상기 복수의 주파수 대역 중 기본 주파수 대역(primary cell 혹은 Pcell, 도 1에서는 주파수 대역 #1)을 이용하여 전송되는 데이터 패킷과 동일한 복제 패킷을, 상기 복수의 주파수 대역 중 기본 주파수 대역과 상이한 추가 주파수 대역(secondary cell 혹은 Scell, 도 1에서는 주파수 대역 #2)을 이용하여 중복해서 전송하는 패킷 중복(PDCP duplication) 전송 모드를 도입하되, 무선 채널(300)의 상태와 관련된 다양한 인자들을 고려하여, 기 정해진 복수의 주파수 대역 중에서 적절한 추가 주파수 대역을 선택할 수 있다.

이에 의하면, 기본 주파수 대역을 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. 추가 주파수 대역을 이용하여 전송되는 복제 패킷은 PDCP(101), 추가 RLC(103), MAC(104) 및 2번 PHY(105)를 순차적으로 거쳐 수신 장치(200)로 전송될 수 있다. 수신 장치(200)에서는 교대로 혹은 동시에 상기 데이터 패킷과 복제 패킷을 수신할 수 있으며, 이와 같이 실질적으로 서로 동일한 상기 두 패킷을 함께 수신할 경우 중복된 복제 패킷을 무시(discard)할 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.

다만 이와 같이 패킷 중복 전송 모드를 적용하는 경우, 추가 주파수 대역의선택 방법이 중요한 문제가 될 수 있다. 기 정해진 복수의 주파수 대역 중, 일반적으로 미리 정해져 있는 기본 주파수 대역을 제외한 주파수 대역들이 상기 선택의 대상이 되는데, 이들 각 주파수 대역들은 서로 다른 데이터 전송 환경에 처해 있기 때문에, 이들 중 어떤 것을 추가 주파수 대역으로 선택하느냐에 따라 상기 이동통신 시스템(10)에 의해 제공되는 이동통신 서비스의 성능이 달라질 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(도 2에서는 주파수 대역 #1(310))을, 세컨더리 기지국(30)이 추가 주파수 대역(도 2에서는 주파수 대역 #2(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 대역을 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 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 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 모드가 활성화된 경우 복제 패킷의 전송에 이용할 추가 주파수 대역의 선택을 위해 무선 채널(300)의 상태에 관한 정보를 수집할 수 있다. 즉, 상기 정보는 무선 채널(300)을 이용한 데이터 전송 환경에 대한 정보일 수 있으며, 자세한 예시에 대해서는 후술한다. 그리고 상태 판단부(110)는 상기 무선 채널(300)의 상태에 관한 정보에 기초하여, 데이터 전송 환경을 나타내는 지표인 선택 기준치를, 기 정해진 복수의 주파수 대역 각각에 대해(혹은 상기 복수의 주파수 대역 중 이미 정해진 기본 주파수 대역 외의 각 대역에 대해) 산출할 수 있다. 이와 같은 선택 기준치는 후술할 제어부(120)가 상기 복수의 주파수 대역 중 추가 주파수 대역을 선택하는 데 이용될 수 있다. 상태 판단부(110)는 마이크로프로세서(microprocessor)와 같은 연산 장치를 포함하여 구현될 수 있으며, 이에 대해서는 제어부(120) 역시 같다.

제어부(120)는, 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 상기 기 정해진 복수의 주파수 대역 중에서 복제 패킷의 전송에 이용될 추가 주파수 대역을 선택할 수 있다. 제어부(120)는 바람직하게는 하나의 추가 주파수 대역을 선택할 수 있으나, 경우에 따라서는 복수의 주파수 대역을 선택하는 것 역시 가능할 것이다. 상기 추가 주파수 대역의 선택은 복수의 주파수 대역 각각의 데이터 전송 환경 혹은 기 설정된 우선 순위(priority)에 기초하여 수행될 수 있다. 또한 제어부(120)는, 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 기본 주파수 대역을 통해 전송될 원본 데이터 패킷을 복제하여 복제 패킷을 생성하고, 상기 생성된 복제 패킷이 데이터 통신부(130)를 통해 수신 장치(200)로 전송되도록 할 수 있다.

데이터 통신부(130)는 제어부(120)의 제어에 따라 수신 장치(200)로 데이터를 전송할 수 있으며, 경우에 따라서는 수신 장치(200)로부터 필요한 데이터를 수신할 수도 있다. 패킷 중복 전송 모드가 활성화되지 않은 경우, 데이터 통신부(130)는 기본 주파수 대역만을 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 추가 주파수 대역을 이용하여 추가로 수신 장치(200)에 전송할 수 있다. 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 전송을 위한 주파수 대역 선택 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, 제어부(120)는 패킷 중복 전송 모드가 활성화되어 있는지의 여부를 판단할 수 있다(S110). 패킷 중복 전송 모드가 활성화되지 않은 경우, 제어부(120)는 데이터 통신부(130)를 제어하여, 원본 데이터 패킷만이 기본 주파수 대역을 이용하여 수신 장치(200)로 전송되도록 할 수 있다. 이와 달리 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우의 동작에 대해서는 아래에서 자세히 설명하도록 한다.

먼저, 상태 판단부(110)가 무선 채널(300)을 통한 데이터 전송 환경에 관한 정보를 수집할 수 있다(S120). 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.

상태 판단부(110)는 상기 정보에 기초하여, 무선 채널(300)의 데이터 전송 환경을 나타내는 지표인 선택 기준치를, 상기 각 주파수 대역에 대해 구할 수 있다. 다만, 기본 주파수 대역은 상기 선택 기준치의 산출 대상에서 제외될 수 있다. 또한, 상태 판단부(110)는 기본 주파수 대역을 제외한 상기 각 주파수 대역 중, 신호 품질이 일정 수준 이상인 후보 주파수 대역에 대해서만 선택 기준치를 구할 수도 있다. 이와 같은 동작을 위해, 제어부(120)는 무선 채널(300)을 통해 전송되는 신호의 품질을 상기 복수의 주파수 대역 각각에 대해 측정한 결과를 획득할 수 있으며, 상기 신호의 품질이 소정의 기준 품질 이상인 주파수 대역을 후보 주파수 대역으로 설정할 수 있다.

제어부(120)는 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 상황에서, 기본 주파수 대역 외의 추가 주파수 대역을 상기 복수의 주파수 대역 중에서 선택할 수 있다(S130). 이와 같은 선택은, 상기 선택 기준치에 의해 수치화되는 상기 복수의 주파수 대역 각각의 데이터 전송 환경과, 상기 복수의 주파수 대역 각각에 대해 기 설정된 우선 순위 중 적어도 하나에 기초하여 이루어질 수 있다. 실질적 구현의 관점에서, 상기 선택은 도 1의 PDCP(101) 계층에서 이루어질 수 있으며, 복제 패킷의 생성 역시 PDCP(101) 계층에서 이루어질 수 있으나, 이와 같은 서술에 의해 다른 계층에서 상기 선택 및 생성이 이루어지는 실시예가 배제되는 것은 아니다.

이하에서는 제어부(120)의 상기 선택 동작에 대해 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 제어부(120)는 상기 우선 순위가 높은 순으로 추가 주파수 대역을 선택할 수 있으며, 이는 사전에 지정된 바에 따른 선택 방법이라 할 수 있다. 이와 달리, 제어부(120)는 상기 선택 기준치가 높은 순으로 추가 주파수 대역을 선택할 수도 있으며, 이는 최적의 전송 환경을 갖는 주파수 대역(best carrier)을 선택하기 위한 방법이라 할 수 있다.

경우에 따라서는, 상기 우선 순위와 선택 기준치를 모두 이용한 혼합 방식(hybrid)의 선택이 수행될 수 있으며, 이 경우 우선 순위가 선택 기준치보다 우선적으로 수 있다. 이에 따르면, 제어부(120)는 우선 순위가 높은 순으로 추가 주파수 대역을 선택하되, 우선 순위가 동일할 경우에는 데이터 전송 환경이 우수한, 즉 선택 기준치가 높은 주파수 대역을 우선적으로 선택할 수 있다.

전술한 바에 따라 추가 주파수 대역이 선택되면, 원본 데이터 패킷과 복제 패킷이 송신 장치(100)로부터 수신 장치(200)로 전송될 수 있다. 구체적으로, 데이터 통신부(130)는 기본 주파수 대역을 이용하여 원본 데이터 패킷을 전송할 수 있다(S140). 이와 함께, 데이터 통신부(130)는 제어부(120)에 의해 생성(S150)된 원본 데이터 패킷의 복제 패킷을, 추가 주파수 대역을 이용하여 전송할 수 있다. 실질적 구현의 관점에서, 복제 패킷은 도 1의 PDCP(101) 계층에서 생성될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 기지국은 업링크(uplink, UL) 전송과 다운링크(downlink, DL) 전송 모두에 있어서 추가 주파수 대역 선택의 주체가 될 수 있으나, 단말은 원칙적으로 다운링크 전송에 있어서만 추가 주파수 대역 선택의 주체가 될 수 있다. 이하에서는 이와 같은 점에 입각하여, 상기 선택 기준치를 산출하는 과정에 대해 보다 자세히 설명하도록 한다.

우선 제어부(120)는, 무선 채널(300)을 통해 전송되는 신호의 품질을 상기 복수의 주파수 대역 각각에 대해 측정한 결과를 획득할 수 있다. 송신 장치(100)가 기지국일 경우, 기지국은 RRC(radio resource control) 재설정(reconfiguration) 절차에서 단말이 수행한 셀간 측정(inter-frequency measurement)의 결과를 측정 보고(measurement report, MR) 메시지를 통해 단말로부터 보고받을 수 있으며, 상기 메시지로부터 추출된 RSRP(reference signal received power) 혹은 RSRQ(reference signal received quality) 등의 신호 품질 측정치 정보에 기초하여 상기 신호의 품질을 획득할 수 있다. 이에 반해, 송신 장치(100)가 단말일 경우에는 자신이 수행한 셀간 측정의 결과로부터 바로 신호의 품질을 획득할 수 있다. 이 때, 상기 신호의 품질은 다운링크 전송에 있어서의 신호 품질이나, 채널 대칭성(channel reciprocity)에 의해 업링크 전송의 경우에도 상기 신호의 품질이 이용될 수 있다.

제어부(120)는 상기 신호의 품질이 소정의 기준 품질 이상인 주파수 대역을 후보 주파수 대역으로 지정할 수 있다. 그러면 상태 판단부(130)는 상기 후보 주파수 대역 각각에 대해 선택 기준치를 산출할 수 있다. 상기 선택 기준치는, 각 주파수 대역별 무선 자원 이용률, 스케줄링 지연율, 상기 패킷 중복 전송 모드를 이용하는 접속자 수 중 적어도 하나에 반비례하는 값을 갖도록 산출될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 선택 기준치는, 상기 무선 자원 이용률에 비례하는 제 1 메트릭(metric), 상기 스케줄링 지연율에 비례하는 제 2 메트릭, 상기 접속자 수에 비례하는 제 3 메트릭을 각 메트릭별로 설정된 소정의 가중치에 기초하여 가중평균한 값에 반비례하도록 산출될 수 있다. 이 때, 상기 소정의 가중치는 이동통신 시스템(10) 운용자의 정책에 따라 결정될 수 있으며, 바람직하게는 0 이상 1 이하의 실수로 정해질 수 있다. 만일 상기 메트릭들 중 선택 기준치의 산출에 배제하고 싶은 메트릭이 있을 경우, 해당 메트릭에 대한 가중치를 0으로 설정할 수 있을 것이다.

우선 제 1 메트릭에 대해 설명한다. 기지국이 다운링크 전송을 위한 추가 주파수를 선택하는 경우, 제 1 메트릭의 값은 일정 시간 동안의 누적 평균 방식에 의해 산출된 다운링크 PRB(physical resource block) 이용률에 의해 산출될 수 있다. 상기 누적 평균 방식의 예로는, IIR 필터링(infinite impulse response filtering), 무빙 윈도우(moving window) 등의 방식을 들 수 있을 것이다.

기지국이 업링크 전송을 위한 추가 주파수를 선택하는 경우에는, 상기 다운링크 PRB 이용률 대신 업링크 PRB 이용률이 사용될 수 있을 것이다. 또한, 단말이 업링크 전송을 위한 추가 주파수를 선택하는 경우에도 업링크 PRB 이용률이 제 1 메트릭의 산출에 사용될 수 있다. 다만, 이 경우 단말은 별도의 인터페이스를 경유하여 데이터 통신부(130)를 통해 기지국으로부터 상기 업링크 PRB 이용률 등 무선 자원 이용률에 관한 정보를 제공받을 수 있으며, 상기 제 2 메트릭 산출을 위한 스케줄링 지연율 및 제 3 메트릭 산출을 위한 접속자 수에 관한 정보 역시 제공받을 수 있다. 다만, 상기 별도의 인터페이스의 부재 등으로 인해 기지국으로부터 특정 메트릭 산출을 위한 정보를 제공받을 수 없는 경우에는, 제공받지 못한 정보에 대한 가중치는 0으로 설정될 수 있다.

제 2 메트릭의 값은, 기지국이 다운링크 전송을 위한 추가 주파수를 선택하는 경우, 동시 접속자율과 다운링크 데이터 접속자율을 소정의 가중치에 의해 가중평균한 값에 기초하여 정해질 수 있다. 여기서, 동시 접속자율은 동시 접속자 수(일정 시점 혹은 시간대 기준으로 동시에 기지국에 접속한 단말의 수)를 기지국의 성능에 따라 결정되는 최대 접속자 수로 나눈 값이 될 수 있다. 또한, 다운링크 데이터 접속자율은 일정 시간대 기준으로 다운링크 데이터를 가진 접속자(예컨대, 다운링크 데이터를 상기 시간대 내에 전송받은 적이 있는 접속자) 수를 상기 최대 접속자 수로 나눈 값이 될 수 있다.

한편, 기지국 혹은 단말이 업링크 전송을 위한 추가 주파수를 선택하는 경우, 위의 설명에서 다운링크 데이터 접속자율 대신 업링크 데이터 접속자율을 이용할 수 있다. 업링크 데이터 접속자율은 특정 시간대 기준으로 업링크 데이터를 가진 접속자 수를 상기 최대 접속자 수로 나눈 값이 될 수 있다.

제 3 메트릭의 값은, 기지국이 다운링크 전송을 위한 추가 주파수를 선택하는 경우, 다운링크 전송에 대하여 일정 시간 동안의 누적 평균 방식에 의해 산출된 URLLC 서비스 사용자(예컨대, 패킷 중복 전송 모드를 사용하는 단말)의 수를 최대 접속자 수로 나눈 값에 비례하도록 산출될 수 있다. 이와 달리, 기지국 혹은 단말이 업링크 전송을 위한 추가 주파수를 선택하는 경우, 업링크 전송에 대하여 일정 시간 동안의 누적 평균 방식에 의해 산출된 URLLC 서비스 사용자의 수를 최대 접속자 수로 나눈 값에 비례하도록 산출될 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

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 수신 장치로 전송하는 단계;
패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 상기 복수의 주파수 대역 각각의 데이터 전송 환경 및 기 설정된 우선 순위 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 기본 주파수 대역과 상이한 하나 이상의 추가 주파수 대역을 선택하는 단계; 및
상기 추가 주파수 대역을 이용하여, 상기 데이터 패킷을 복제하여 생성되는 복제 패킷을 상기 수신 장치로 전송하는 단계를 포함하는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 복제 패킷은, 상기 데이터 패킷과 동일한 일련 번호(sequence number, SN)를 갖는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 선택하는 단계는, 상기 우선 순위가 높은 순으로 상기 추가 주파수 대역을 선택하되, 상기 우선 순위가 동일할 경우 상기 데이터 전송 환경이 가장 우수한 주파수 대역을 선택하는 단계를 포함하는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법.
제 1 항에 있어서,
상기 선택하는 단계는, 상기 무선 채널을 통해 전송되는 신호의 품질을 상기 복수의 주파수 대역 각각에 대해 측정한 결과를 획득하고, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 신호의 품질이 소정의 기준 품질 이상인 적어도 하나의 후보 주파수 대역을 상기 추가 주파수 대역으로서 선택하는 것인
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법.
제 4 항에 있어서,
상기 선택하는 단계는,
상기 데이터 전송 환경을 나타내는 지표인 선택 기준치를, 상기 적어도 하나의 후보 주파수 대역 각각에 대해 산출하는 단계; 및
상기 적어도 하나의 후보 주파수 대역 중 상기 선택 기준치가 높은 것부터 상기 추가 주파수 대역으로서 선택하는 단계를 포함하며,
상기 선택 기준치는, 상기 선택 기준치 산출 대상이 되는 상기 적어도 하나의 후보 주파수 대역의 무선 자원 이용률, 스케줄링 지연율, 상기 패킷 중복 전송 모드를 이용하는 접속자 수 중 적어도 하나에 반비례하는 값을 갖도록 산출되는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법.
제 5 항에 있어서,
상기 선택 기준치는, 상기 무선 자원 이용률에 비례하는 제 1 메트릭, 상기 스케줄링 지연율에 비례하는 제 2 메트릭, 상기 접속자 수에 비례하는 제 3 메트릭을 소정의 가중치에 기초하여 가중평균한 값에 반비례하도록 산출되는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법.
무선 채널을 통해 수신 장치로 데이터를 전송하기 위한 송신 장치로서,
상기 무선 채널을 통한 데이터 전송을 위한 복수의 주파수 대역 중 하나인 기본 주파수 대역을 이용하여, 데이터 패킷을 상기 수신 장치로 전송하고, 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 수신 장치로 전송하는 데이터 통신부; 및
상기 패킷 중복 전송 모드가 활성화된 경우, 상기 복수의 주파수 대역 각각의 데이터 전송 환경 및 기 설정된 우선 순위 중 적어도 하나에 기초하여, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 추가 주파수 대역을 선택하는 제어부를 포함하는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 복제 패킷은, 상기 데이터 패킷과 동일한 일련 번호를 갖는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 우선 순위가 높은 순으로 상기 추가 주파수 대역을 선택하되, 상기 우선 순위가 동일할 경우 상기 데이터 전송 환경이 가장 우수한 주파수 대역을 선택하는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 무선 채널을 통해 전송되는 신호의 품질을 상기 복수의 주파수 대역 각각에 대해 측정한 결과를 획득하고, 상기 복수의 주파수 대역 중 상기 신호의 품질이 소정의 기준 품질 이상인 적어도 하나의 후보 주파수 대역을 상기 추가 주파수 대역으로서 선택하는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 송신 장치는, 상기 데이터 전송 환경을 나타내는 지표인 선택 기준치를, 상기 적어도 하나의 후보 주파수 대역 각각에 대해 산출하는 상태 판단부를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 적어도 하나의 후보 주파수 대역 중 상기 선택 기준치가 높은 것부터 상기 추가 주파수 대역으로서 선택하며,
상기 선택 기준치는, 상기 선택 기준치 산출 대상이 되는 상기 적어도 하나의 후보 주파수 대역의 무선 자원 이용률, 스케줄링 지연율, 상기 패킷 중복 전송 모드를 이용하는 접속자 수 중 적어도 하나에 반비례하는 값을 갖도록 산출되는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치.
제 11 항에 있어서,
상기 상태 판단부는, 상기 선택 기준치를, 상기 무선 자원 이용률에 비례하는 제 1 메트릭, 상기 스케줄링 지연율에 비례하는 제 2 메트릭, 상기 접속자 수에 비례하는 제 3 메트릭을 소정의 가중치에 기초하여 가중평균한 값에 반비례하도록 산출하는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 송신 장치는 이동통신 기지국이고, 상기 수신 장치는 상기 이동통신 기지국의 커버리지 내에 존재하는 이동통신 단말이며,
상기 신호의 품질은, 상기 무선 채널에 대하여 상기 단말이 상기 기지국에 보고한 측정 보고(measurement report, MR) 메시지에 포함된 신호 품질 측정치 정보에 기초하여 산출되는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치.
제 10 항에 있어서,
상기 수신 장치는 이동통신 기지국이고, 상기 송신 장치는 상기 이동통신 기지국의 커버리지 내에 존재하는 이동통신 단말이며,
상기 제어부는, 상기 데이터 통신부가 상기 기지국으로부터 수신한 상기 무선 자원 이용률, 상기 스케줄링 지연율 및 상기 접속자 수에 관한 정보에 기초하여, 상기 패킷 중복 전송 모드의 활성화 여부를 결정하는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 송신 장치는 이동통신 기지국이고, 상기 수신 장치는 상기 이동통신 기지국의 커버리지(coverage) 내에 존재하는 이동통신 단말이며,
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 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치.
제 7 항에 있어서,
상기 수신 장치는 이동통신 기지국이고, 상기 송신 장치는 상기 이동통신 기지국의 커버리지 내에 존재하는 이동통신 단말이며,
상기 데이터 통신부는, 상기 무선 채널에 대한 측정 보고 메시지를 상기 기지국으로 전송하고, 상기 측정 보고 메시지를 수신한 상기 기지국으로부터 상기 추가 주파수 대역 선택에 관한 지시를 수신하며,
상기 제어부는, 상기 추가 주파수 대역 선택에 관한 지시에 기초하여 상기 추가 주파수 대역을 선택하는
패킷 중복 전송을 위한 주파수 대역 선택 방법이 적용된 송신 장치.