KR20190085422A - 차세대 이동통신 시스템에서 시스템 정보 요청 시 효율적으로 단말 동작을 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서, 시스템 정보의 요청과 관련된 단말 및 기지국의 동작에 관한 기술을 개시한다.
Description
본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서, 시스템 정보의 요청과 관련된 단말 및 기지국의 동작에 관한 것이다.
4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.
한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물 간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.
이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.
차세대 이동통신 시스템에서 기지국이 브로드캐스팅하는 시스템 정보는 크게 minimum SI(system information)와 그 외 시스템 정보(other system information)로 나누어진다. 상기 minimum SI는 주기적으로 브로드캐스팅되며, 초기 엑세스를 위해 필요한 설정 정보 및 주기적으로 혹은 요청 기반으로 브로드캐스팅되는 other SI을 수신하는데 필요한 SI 스케줄링 정보를 포함한다. 기본적으로 상기 other SI는 minimum SI에 포함되지 않은 모든 설정 정보를 포함한다.
한편, 차세대 이동통신 시스템에서, 이와 같은 minimum SI(System Information) 이외의 시스템 정보를 요청함에 있어, 단말이 효율적으로 동작하는 방법 및 장치가 필요하다.
본 발명의 목적은 단말이 minimum SI 이외의 시스템 정보를 요청하기 위해, 랜덤 엑세스를 이용하는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 무선통신시스템에서 복수 개의 무선접속기술(Radio Access Technology, RAT)을 동시에 사용하여 데이터를 송수신하는 단말이, 단말의 송신전력 여분(power headroom, 파워 헤드룸)을 보고하는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, supplementary uplink 주파수가 설정되어 있는 경우, 적용되는 파워헤드룸 포맷과 상기 파워헤드룸이 전송되는 방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 차세대 이동통신 시스템에서 단말의 상향링크 전송에 적용되는 configured grant와 dynamic grant의 충돌 상황이 발생한 경우, 수신단에서 복호의 어려움을 해소하기 위하여, 이와 같은 상황에서 어떤 전송을 우선하여 보낼지에 대한 동작을 정의하는 것이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은, 차세대 이동통신 시스템에서 적용되는 상향링크 설정 자원과 동적 자원 사이의 HARQ 프로세스 공유가 적용가능함을 가정할 때, 특히 설정 자원의 주기가 짧고, 해당 설정 자원에 대해 단말이 상향링크 전송 생략 동작을 수행할 경우, 기존 LTE에서와 같은 HARQ 프로세스 공유 동작이 잘 수행되지 않는 문제를 해결하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 차세대 이동통신 시스템에서 단말이 시스템 정보를 요청할 때 효율적으로 동작할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 단말은 각 기지국 별 전송 가능한 송신 전력을 정확히 보고함으로서 기지국이 올바르게 상향링크 스케쥴링을 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, SUL 주파수가 설정된 차세대 이동통신 시스템에서, 본 발명에서 제안한 파워헤드룸 포맷과 상기 파워헤드룸 전송 방법을 이용하여, 단말은 두 상향링크에 PUSCH가 설정된 경우, PCell만 존재하는 경우, 또는 복수의 SCell이 설정된 경우와 같은 다양한 상황에 따라 파워헤드룸 보고를 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 차세대 이동 통신 시스템에서의 configured grant와 dynamic grant의 충돌 상황에 대해 정확하게 어떤 동작으로 상기의 충돌 상황을 피하고 데이터 전송을 수행하는지 명시함으로 인해, 전송단에서도 상기의 상황에 알맞은 전송을 선택하고, 수신단에서는 설정된 방법에 따라 수신함으로써, 데이터를 에러없이 수신할 수 있는 효과가 있다. 뿐만 아니라, 상기의 충돌 상황이 생긴다는 것은 PUSCH 자원의 충돌을 감수하더라도 자원을 효율적으로 사용하고자 함에 있으므로, 자원 효율성과 충돌 상황에서의 전송 자원 선택 방법을 통해 데이터 전송 자원 효율성 향상의 효과를 불러온다.
또한, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 차세대 이동 통신 시스템에 상향링크 설정 자원과 동적 자원 사이의 HARQ 프로세스 공유가 가능하도록 상향링크 전송 생략에 대해서도 적용이 가능하도록 조건을 추가할 수 있고, 이를 통해 HARQ 프로세스 공유를 적용할 수 있는 효과가 있다. 이를 통해 제한된 개수의 HARQ 프로세스를 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1a는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 차세대 이동통신 시스템에서 시스템 정보를 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 기존 LTE 시스템에서의 랜덤 엑세스 과정의 흐름도이다.
도 1d는 본 발명에서 msg1 기반 혹은 msg3 기반 SI 요청 방법을 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1e는 본 발명에서 msg3 기반 SI 요청 과정의 흐름도이다.
도 1f는 본 발명에서 msg3 기반 SI 요청 과정의 단말 동작의 순서도이다.
도 1g는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1h는 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 단말에서 캐리어 집적을 설명하기 위한 도면이다.
도 2d는 LTE 및 NR에서 다중 연결의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2e는 설정 및 상향링크 종류에 따른 상향링크 전송 방법을 도시하는 도면이다.
도 2f는 이종 RAT 간 이중 연결을 적용시 파워헤드룸을 보고할 때의 단말과 기지국간의 메시지 흐름 예시 도면이다.
도 2g는 이종 RAT 간 이중 연결을 적용시 파워헤드룸을 보고할 때의 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
도 2h는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 3a는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3b는 본 발명에서 추가적인 상향링크 주파수를 적용하는 개념도이다.
도 3c는 종래 LTE 기술에서 파워헤드룸 보고 (Power Headroom Report, PHR) 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 3d는 본 발명에서 파워헤드룸 보고를 전송하는 과정의 흐름도이다.
도 3e는 본 발명에서 파워헤드룸 보고를 전송하는 단말 동작의 순서도이다.
도 3f는 본 발명에서 두 상향링크에 PUSCH가 설정될 때 파워헤드룸을 보고하는 단말 동작의 순서도이다.
도 3g는 본 발명에서 두 상향링크에 SRS만 설정될 때 파워헤드룸을 보고하는 단말 동작의 순서도이다.
도 3h는 본 발명에서 PCell만 존재할 때 파워헤드룸 보고 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 3i는 본 발명에서 복수 개의 SCell이 설정될 때 파워헤드룸 보고 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 3j는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3k는 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4e는 LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링 동작을 설명하는 도면이다.
도 4f는 LTE 시스템에서의 데이터 전송 및 재전송 동작을 설명하는 도면이다.
도 4g는 본 발명에서 고려하는 PUSCH 충돌 상황에서 특정 전송 grant에 대한 우선 순위를 주어, 충돌 없이 데이터 전송을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4h는 본 발명에서 제안하는 실시 예 4-1의 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 4i는 본 발명에서 제안하는 실시 예 4-1의 제 2 SPS 동작을 구체적으로 설명한다.
도 4j는 본 발명을 적용한 단말의 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 4k는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4l은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5e는 LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링 동작을 설명하는 도면이다.
도 5f는 LTE 시스템에서의 데이터 전송 및 재전송 동작을 설명하는 도면이다.
도 5g는 본 발명에서 고려하는 configured scheduling과 C-RNTI scheduling 사이에서 HARQ 프로세스 공유를 수행하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 5h는 본 발명에서 고려하고 있는 실시 예 5-1로써, HARQ 프로세스 공유를 수행할 경우의 NDI 해석 방법을 도시한 도면이다.
도 5i는 본 발명에서 고려하고 있는 실시 예 5-2로써, HARQ 프로세스 공유를 수행할 때 configured grant에서 전송이 일어나지 않을 경우의 NDI 해석 방법을 도시한 도면이다.
도 5j는 본 발명을 적용한 단말의 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 5k는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 5l은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1b는 차세대 이동통신 시스템에서 시스템 정보를 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 기존 LTE 시스템에서의 랜덤 엑세스 과정의 흐름도이다.
도 1d는 본 발명에서 msg1 기반 혹은 msg3 기반 SI 요청 방법을 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1e는 본 발명에서 msg3 기반 SI 요청 과정의 흐름도이다.
도 1f는 본 발명에서 msg3 기반 SI 요청 과정의 단말 동작의 순서도이다.
도 1g는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1h는 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 단말에서 캐리어 집적을 설명하기 위한 도면이다.
도 2d는 LTE 및 NR에서 다중 연결의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
도 2e는 설정 및 상향링크 종류에 따른 상향링크 전송 방법을 도시하는 도면이다.
도 2f는 이종 RAT 간 이중 연결을 적용시 파워헤드룸을 보고할 때의 단말과 기지국간의 메시지 흐름 예시 도면이다.
도 2g는 이종 RAT 간 이중 연결을 적용시 파워헤드룸을 보고할 때의 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
도 2h는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 3a는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3b는 본 발명에서 추가적인 상향링크 주파수를 적용하는 개념도이다.
도 3c는 종래 LTE 기술에서 파워헤드룸 보고 (Power Headroom Report, PHR) 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 3d는 본 발명에서 파워헤드룸 보고를 전송하는 과정의 흐름도이다.
도 3e는 본 발명에서 파워헤드룸 보고를 전송하는 단말 동작의 순서도이다.
도 3f는 본 발명에서 두 상향링크에 PUSCH가 설정될 때 파워헤드룸을 보고하는 단말 동작의 순서도이다.
도 3g는 본 발명에서 두 상향링크에 SRS만 설정될 때 파워헤드룸을 보고하는 단말 동작의 순서도이다.
도 3h는 본 발명에서 PCell만 존재할 때 파워헤드룸 보고 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 3i는 본 발명에서 복수 개의 SCell이 설정될 때 파워헤드룸 보고 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
도 3j는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 3k는 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4e는 LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링 동작을 설명하는 도면이다.
도 4f는 LTE 시스템에서의 데이터 전송 및 재전송 동작을 설명하는 도면이다.
도 4g는 본 발명에서 고려하는 PUSCH 충돌 상황에서 특정 전송 grant에 대한 우선 순위를 주어, 충돌 없이 데이터 전송을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4h는 본 발명에서 제안하는 실시 예 4-1의 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 4i는 본 발명에서 제안하는 실시 예 4-1의 제 2 SPS 동작을 구체적으로 설명한다.
도 4j는 본 발명을 적용한 단말의 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 4k는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 4l은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 5a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5e는 LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링 동작을 설명하는 도면이다.
도 5f는 LTE 시스템에서의 데이터 전송 및 재전송 동작을 설명하는 도면이다.
도 5g는 본 발명에서 고려하는 configured scheduling과 C-RNTI scheduling 사이에서 HARQ 프로세스 공유를 수행하는 방법을 도시하는 도면이다.
도 5h는 본 발명에서 고려하고 있는 실시 예 5-1로써, HARQ 프로세스 공유를 수행할 경우의 NDI 해석 방법을 도시한 도면이다.
도 5i는 본 발명에서 고려하고 있는 실시 예 5-2로써, HARQ 프로세스 공유를 수행할 때 configured grant에서 전송이 일어나지 않을 경우의 NDI 해석 방법을 도시한 도면이다.
도 5j는 본 발명을 적용한 단말의 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 5k는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 5l은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면과 함께 상세히 설명한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단된 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
<제1실시예>
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.
도 1a는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1a를 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템 (New Radio, NR)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국 (New Radio Node B, 이하 gNB)(1a-10) 과 AMF (1a-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(1a-15)은 gNB (1a-10) 및 AMF (1a-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1a에서 gNB는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. gNB는 NR UE와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다 (1a-20). 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 gNB (1a-10)가 담당한다. 하나의 gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 칭한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. AMF (1a-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. AMF는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, AMF이 MME (1a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (1a-30)과 연결된다. LTE-NR Dual Connectivity을 지원하는 단말은 gNB뿐 아니라, eNB에도 연결을 유지하면서, 데이터를 송수신할 수 있다 (1a-35).
도 1b는 차세대 이동통신 시스템에서 시스템 정보를 제공하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
차세대 이동통신 시스템에서 기지국 (1b-10)이 브로드캐스팅하는 시스템 정보는 크게 minimum SI (system information)와 그 외 시스템 정보 (other system information)으로 나누어진다. 상기 minimum SI는 주기적으로 브로드캐스팅되며 (1b-15), 초기 엑세스를 위해 필요한 설정 정보 및 주기적으로 혹은 요청 기반으로 브로드캐스팅되는 other SI을 수신하는데 필요한 SI 스케줄링 정보를 포함한다. 기본적으로 상기 other SI는 minimum SI에 포함되지 않은 모든 설정 정보를 포함한다. 상기 other SI은 주기적으로 (1b-20) 혹은 단말 요청을 기반으로 브로드캐스팅되거나, dedicated signalling을 이용하여 (1b-25), 단말에게 제공된다. 단말이 요청하여, other SI을 수신하는 경우, 단말은 상기 요청을 수행하기 전에, 상기 셀에서 상기 other SI가 유효한지 혹은 현재 (다른 단말의 요청에 의해) 브로드캐스팅되고 있는지 여부를 확인할 필요가 있다. 상기 확인은 minimum SI가 제공하는 특정 정보를 통해 가능하다. 대기모드 (RRC_IDLE) 혹은 INACTIVE 모드 (RRC_INACTIVE)에 있는 단말은 현재의 RRC state 변경없이 other SI을 요청할 수 있다. 연결 모드 (RRC_CONNECTED)에 있는 단말은 dedicated RRC 시그널링을 통해, other SI을 요청하고 수신할 수 있다. 상기 other SI는 설정된 주기마다 정해진 기간 동안 브로드캐스팅된다. 공공안전망 경보 (PWS, public warning system) 정보는 other SI로 분류되어 제공된다. 상기 other SI를 브로드캐스팅할지 혹은 dedicated RRC 시그널링을 통해 단말에게 제공할지는 네트워크 구현이다.
도 1c는 기존 LTE 시스템에서의 랜덤 엑세스 과정을 설명하기 위한 도면이다.
랜덤 엑세스는 상향링크 동기화를 맞추거나, 네트워크로 데이터를 전송할 때 수행된다. 좀 더 상세하게, 대기 모드에서 연결 모드로 전환 시, RRC re-establishment 수행 시, 핸드오버 수행 시, 상, 하향링크 데이터 시작 시 수행될 수 있다. 단말 (1c-05)은 기지국 (1c-10)으로부터 dedicated 프리엠블을 제공받으면, 상기 프리엠블을 적용하여, 프리엠블을 전송한다. 그렇지 않으면, 상기 단말은 두 프리엠블 그룹 중 한 그룹을 선택하고, 상기 선택된 그룹에 속한 프리엠블을 선택한다. 상기 그룹을 group A 와 group B라고 칭한다. 채널 품질 상태가 특정 임계값보다 양호하고, msg 3의 크기가 특정 임계값보다 크면, group B에 속한 프리엠블을 선택하며, 그렇지 않으면 group B에 속한 프리엠블을 선택한다. 상기 프리엠블을 n번째 서브프레임에서 전송한다 (1c-15). 상기 프리엠블을 n번째 서브프레임에서 전송하였다면 n+3번째 서브프레임부터 RAR 윈도우를 시작하고, 상기 윈도우 시간 구간 내에서 RAR이 전송되는지 여부를 모니터링한다 (1c-20). RAR의 스케줄링 정보는 PDCCH의 RA-RNTI에 의해 지시된다. 상기 RA-RNTI는 상기 프리엠블을 전송하는데 사용되었던 시간, 주파수 축에서의 무선 자원 위치를 이용하여 유도된다. 상기 RAR에는 Timing Advance Command, UL grant, temporary C-RNTI가 포함된다. 상기 RAR을 상기 RAR 윈도우에서 성공적으로 수신하였다면, RAR 에 포함된 UL grant을 정보를 이용하여, msg3을 전송한다 (1c-25). Msg3에는 상기 랜덤 엑세스의 목적에 따라, 다른 정보가 포함된다. 하기 표는 msg 3에 실리는 정보의 예시이다.
[표 1] msg3에 포함되는 정보의 예
Msg3는 RAR을 n 번째 서브프레임에서 수신하였다면, n+6 번째 서브프레임에서 전송된다. Msg3부터는 HARQ가 적용된다. Msg3 전송 후, 상기 단말은 특정 타이머를 구동시키며, 상기 타이머가 만료되기 전까지 Contention Resolution (CR) 메시지를 모니터링한다 (2c-30). 상기 CR 메시지는 CR MAC CE 외에도, 랜덤 엑세스 목적에 따라 RRC Connection Setup 혹은 RRC Connection Reestablishment 메시지 등을 포함한다.
도 1d는 본 발명에서 msg1 기반 혹은 msg3 기반 SI 요청 방법을 선택하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
minimum SI 이외의 시스템 정보를 요청하기 위해, 단말은 랜덤 엑세스를 이용한다. 단말은 msg1 (프리엠블) 혹은 msg3을 이용하여, 수신 받고자 하는 시스템 정보를 네트워크에 요청한다. 1d-05 단계에서 단말은 주기적으로 브로드캐스팅되는 minimum SI에 SI 요청을 위해 사용할 수 있는 PRACH 자원 정보가 포함되어 있는지 여부를 판단한다. 상기 PRACH 자원 정보로는 SI 요청 시 사용하는 프리엠블 아이디 (혹은 인덱스) 정보 (prach-ConfigIndex)와 상기 프리엠블을 전송할 수 있는 무선 자원 정보이다. 상기 정보가 포함되어 있다면, 1d-10 단계에서 상기 단말은 상기 SI 요청 전용의 msg1을 이용하여, minimum SI 이외의 시스템 정보를 요청할 수 있다. 그렇지 않다면, 1d-15 단계에서 상기 단말은 msg3을 이용하여, minimum SI 이 외의 시스템 정보를 요청한다. 이때, 상기 단말은 통상적인 랜덤 엑세스에서 사용하는 프리엠블을 전송한다.
도 1e는 본 발명에서 msg3 기반 SI 요청 과정의 흐름도이다.
단말 (1e-05)은 네트워크(1e-10)로부터 주기적으로 브로드캐스팅되는 minimum SI 을 수신한다 (1e-15). 상기 단말은 minimum SI 이 외의 시스템 정보에 대한 요청을 트리거한다 (1e-20). 상기 단말은 상기 minimum SI로부터 SI 요청을 위한 전용 프리엠블 정보가 포함되어 있는지 여부를 판단한다 (1e-25). 만약 포함되어 있지 않다면, 상기 단말은 msg3을 이용하여, SI을 요청한다 (1e-30). 상기 단말은 상기 네트워크에게 프리엠블을 전송한다 (1e-35). 상기 프리엠블은 SI 요청을 위한 전용 프리엠블일 필요는 없다. 상기 단말은 상기 네트워크로부터 상기 프리엠블에 대한 랜덤엑세스 응답 메시지를 수신한다 (1e-40).
상기 랜덤엑세스 응답 메시지에는 Timing Advance Command (TAC), UL grant, Temporary C-RNTI 정보를 포함한다. 상기 TAC 정보는 상향링크 시간 동기에 맞추기 위한 정보를 포함한다. 상기 UL grant는 상기 단말이 msg3 메시지를 전송하는데 필요한 스케줄링 정보를 포함한다. 상기 Temporary C-RNTI 정보는 랜덤 엑세스 과정에서 MAC 계층에 의해 사용되는 임시적인 아이디 값이다.
상기 단말은 전송된 프리엠블의 목적이 시스템 정보 요청인지 혹은 그 외 다른 목적, 즉 엑세스 요청인지에 따라 후속 동작을 결정한다. 엑세스 요청으로 프리엠블을 전송하고, 이에 대한 응답으로 랜덤엑세스 응답 메시지를 수신하였다면, 상기 Timing Advance Command을 적용하고, 타이머 timeAlignmentTimer을 구동시킨다. 상기 타이머 값은 minimum system information에 포함되어 단말에게 제공된다. 만약 상기 타이머가 만료되면 하기 동작을 수행한다.
- 모든 서빙 셀에 대한 HARQ 버퍼의 데이터 삭제
- 모든 서빙 셀에 대한 PUCCH 해제
- 모든 서빙 셀에 SRS 해제
- 모든 스케줄링 정보 삭제
반면, 시스템 정보 요청으로 프리엠블을 전송하고, 이에 대한 응답으로 랜덤엑세스 응답 메시지를 수신하였다면, 하기 옵션들 중 하나의 동작을 수행한다 (1e-30).
제 1 옵션에서는 상기 Timing Advance Command을 무시하고, 타이머 timeAlignmentTimer을 구동시킨다. 비록 상기 타이머를 구동시키지만, 랜덤 엑세스 과정 중 혹은 완료 후 특정 시점에서 상기 타이머를 중지시키고, 리셋시킨다 (1e-60). 또한, 상기 타이머가 만료 시 수행하는 상기 동작을 수행하지 않는다.
제 2 옵션에서는 상기 Timing Advance Command을 무시하고, 타이머 timeAlignmentTimer을 구동시키지 않는다. 상기 타이머가 만료 시 수행하는 상기 동작을 수행하지 않는다.
상기 단말은 상기 네트워크에게 msg3을 전송한다 (1e-45). 상기 msg3에는 상기 단말이 어떤 종류의 SI 메시지 혹은 SIB을 요청하는지에 대한 정보를 포함한다. 상기 msg3을 수신한 네트워크는 상기 시스템 정보 요청이 성공적으로 수신되었음을 지시하는 msg4을 상기 단말에게 전송한다 (1e-55). 상기 단말은 상기 랜덤 엑세스의 목적이 시스템 정보 요청인지 혹은 그 외 다른 목적, 즉 엑세스 요청인지에 따라 후속 동작을 결정한다. 엑세스 요청이라면, 상기 랜덤엑세스 응답 메시지에 포함되어진 temporary C-RNTI 값을 C-RNTI로 전환한다. 그렇지 않고, 시스템 정보 요청이라면, 상기 랜덤엑세스 응답 메시지에 포함되어진 temporary C-RNTI 값을 삭제한다. 또한, 상위 계층에 상기 시스템 정보 요청이 성공적으로 수행되었음을 알린다.
도 1f는 본 발명에서 msg3 기반 SI 요청 과정의 단말 동작의 순서도이다.
1f-05 단계에서 단말은 네트워크에게 프리엠블을 전송한다. 상기 프리엠블은 SI 요청을 위한 전용 프리엠블이 아니다.
1f-10 단계에서 상기 단말은 상기 네트워크로부터 상기 프리엠블에 대한 랜덤엑세스 응답 메시지를 수신한다. 상기 랜덤엑세스 응답 메시지에는 Timing Advance Command (TAC), UL grant, Temporary C-RNTI 정보를 포함한다. 상기 TAC 정보는 상향링크 시간 동기에 맞추기 위한 정보를 포함한다. 상기 UL grant는 상기 단말이 msg3 메시지를 전송하는데 필요한 스케줄링 정보를 포함한다. 상기 Temporary C-RNTI 정보는 랜덤 엑세스 과정에서 MAC 계층에 의해 사용되는 임시적인 아이디 값이다.
1f-15 단계에서 상기 단말은 상기 전송된 프리엠블의 목적이 시스템 정보 요청인지 혹은 그 외 다른 목적, 즉 엑세스 요청인지를 판단한다.
만약 일반 엑세스 요청이라면, 1f-20 단계에서 상기 단말은 상기 응답 메시지에 포함된 Timing Advance Command을 적용하고, minimum system information을 통해 제공받은 timeAlignmentTimer을 구동시킨다. 만약 상기 타이머가 만료되면 하기 동작을 수행한다.
- 모든 서빙 셀에 대한 HARQ 버퍼의 데이터 삭제
- 모든 서빙 셀에 대한 PUCCH 해제
- 모든 서빙 셀에 SRS 해제
- 모든 스케줄링 정보 삭제
1f-25 단계에서 상기 단말은 msg3을 전송하고, 1f-30 단계에서 msg4을 수신한다. 1f-35 단계에서 상기 단말은 상기 랜덤 엑세스 과정이 성공적으로 완료되면 상기 응답 메시지에 포함된 Temporary C-RNTI 값을 C-RNTI로 전환한다.
만약 시스템 정보 요청이라면, 1f-40 단계에서 상기 단말은 하기 옵션들 중 하나의 동작을 수행한다.
제 1 옵션에서는 상기 Timing Advance Command을 무시하고, 타이머 timeAlignmentTimer을 구동시킨다. 비록 상기 타이머를 구동시키지만, 랜덤 엑세스 과정 중 혹은 완료 후 특정 시점에서 상기 타이머를 중지시키고, 리셋시킨다. 또한, 상기 타이머가 만료 시 수행하는 상기 동작을 수행하지 않는다.
제 2 옵션에서는 상기 Timing Advance Command을 무시하고, 타이머 timeAlignmentTimer을 구동시키지 않는다. 상기 타이머가 만료 시 수행하는 상기 동작을 수행하지 않는다.
1f-45 단계에서 상기 단말은 상기 네트워크에게 msg3을 전송한다. 상기 msg3에는 상기 단말이 어떤 종류의 SI 메시지 혹은 SIB을 요청하는지에 대한 정보를 포함한다.
1f-50 단계에서 상기 단말은 상기 시스템 정보 요청이 성공적으로 수신되었음을 지시하는 msg4을 수신한다.
1f-55 단계에서 상기 단말은 상기 랜덤 엑세스 과정이 성공적으로 완료되면 상기 응답 메시지에 포함된 Temporary C-RNTI 값을 C-RNTI로 전환하지 않고, 삭제한다. 또한, 상위 계층에 상기 시스템 정보 요청이 성공적으로 수행되었음을 알린다.
1f-60 단계에서 랜덤 엑세스 과정 중 혹은 완료 후 특정 시점에서 상기 timeAlignmentTimer 타이머를 중지시키고, 리셋시킨다. 또한, 상기 타이머가 만료 시 수행하는 상기 동작을 수행하지 않는다.
도 1g에 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1g-10), 기저대역(baseband)처리부(1g-20), 저장부(1g-30), 제어부(1g-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(1g-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1g-10)는 상기 기저대역처리부(1g-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1g-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1g-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1g-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1g-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부(1g-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1g-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1g-20)은 상기 RF처리부(1g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1g-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1g-20)은 상기 RF처리부(1g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(1g-20) 및 상기 RF처리부(1g-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1g-20) 및 상기 RF처리부(1g-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1g-20) 및 상기 RF처리부(1g-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1g-20) 및 상기 RF처리부(1g-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF: super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(1g-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1g-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1g-30)는 상기 제어부(1g-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1g-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1g-40)는 상기 기저대역처리부(1g-20) 및 상기 RF처리부(1g-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1g-40)는 상기 저장부(1g-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1g-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1g-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 1h는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주기지국의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1h-10), 기저대역처리부(1h-20), 백홀통신부(1h-30), 저장부(1h-40), 제어부(1h-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1h-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1h-10)는 상기 기저대역처리부(1h-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1h-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1h-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1h-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1h-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(1h-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1h-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1h-20)은 상기 RF처리부(1h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1h-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1h-20)은 상기 RF처리부(1h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(1h-20) 및 상기 RF처리부(1h-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1h-20) 및 상기 RF처리부(1h-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(1h-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(1h-30)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(1h-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1h-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1h-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1h-40)는 상기 제어부(1h-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1h-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1h-50)는 상기 기저대역처리부(1h-20) 및 상기 RF처리부(1h-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1h-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1h-50)는 상기 저장부(1h-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1h-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제2실시예>
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 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 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 현재 존재하는 통신표준 가운데 가장 최신의 표준인 3GPP LTE(2rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 본 발명은 3GPP NR (New Radio: 5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다.
본 실시예는, 무선통신시스템에서 이종의 무선접속기술 (Radio Access Technology, RAT)를 사용하는 기지국들을 동시에 사용할 때, 단말의 송신전력 여분 (power headroom)을 보고하는 방법에 관한 것이다.
도 2a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
상기 도 2a를 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20)과 MME (Mobility Management Entity)(2a-20) 및 S-GW (Serving-Gateway)(2a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(2a-35)은 기지국(2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20) 및 S-GW(2a-30)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(2a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(2a-25) 및 S-GW(2a-30)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국 (2a-05)(2a-10)(2a-15)(2a-20)으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 2b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. NR 시스템도 LTE 시스템과 거의 동일한 프로토콜 구조를 가진다.
도 2b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(2b-05)(2b-40), RLC(Radio Link Control)(2b-10)(2b-35), MAC (Medium Access Control)(2b-15)(2b-30)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol) (2b-05)(2b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다) (2b-10)(2b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(2b-15)(2b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(2b-20)(2b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다.
한편, 상기 PHY 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파로 이루어질 수 있으며, 하나의 기지국에서 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술 (carrier aggreagation, 이하 CA라 칭함)이라 한다. CA 기술이란 단말 (혹은 User Equipment, UE) 과 기지국 (E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE 및 NR 시스템에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부차반송파를 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다. 상기의 CA기능을 두개의 기지국으로 확장한 기술을 이중 연결 기술 (dual connectivity, 이하 DC라 칭함)이라 한다. 상기 DC 기술에서는 단말이 주기지국 (Master E-UTRAN NodeB, 이하 MeNB라 칭함)과 보조기지국 (Secondary E-UTRAN NodeB, 이하 SeNB라 칭함)을 동시에 연결해서 사용하고 있으며, 주기지국 내에 속한 셀들을 주셀그룹 (Master Cell Group, 이하 MCG라 칭함)이라 하고, 보조기지국에 속한 셀들을 보조셀그룹 (Secondary Cell Group, 이하 SCG라 칭함)이라 한다. 상기 각 셀그룹별로 대표셀이 있으며, 주셀그룹의 대표 셀을 주셀(Primary Cell, 이하 PCell이라 칭함)이라 하고, 보조셀그룹의 대표 셀을 주보조셀 (Primary Secondary Cell, 이하 PSCell이라 칭함)이라 한다. 전술한 NR을 사용할 때, 상기 MCG를 LTE 기술을 사용하고 상기 SCG를 NR로 사용하여, LTE와 NR을 단말이 동시에 사용할 수 있다.
한편 LTE 및 NR 시스템에서 단말은 기지국에게 소정의 조건에 따라 파워헤드룸 정보를 보고 (Power Headroom Report, PHR) 한다. 상기 파워헤드룸 정보란, 단말에게 설정된 최대 전송 전력과 단말이 추정한 전송 전력과의 차이를 의미한다. 상기 단말이 추정한 전송 전력은, 단말이 실제 상향링크를 전송하는 경우에는 전송할 때 사용하는 값을 기반으로 계산 (이때 계산된 값을 Real 값이라 함)되지만, 단말이 실제 전송하지 않는 경우 표준 규격에 정의된 소정의 수식을 기반으로 계산(이때 계산된 값을 Virtual 값이라 함)된다. 상기 파워헤드룸 정보를 보고함으로써, 기지국은 단말의 최대 전송 가능한 전력 치가 어느 정도인지를 판단할 수 있다. 한편, 상기 CA 상황에서 파워헤드룸 정보는 각 부차반송파 별로 전송이 된다.
도 2c는 단말에서 반송파 집적 기술을 설명하기 위한 도면이다.
도 2c를 참조하면, 하나의 기지국에서는 일반적으로 여러 주파수 대역에 걸쳐서 다중 캐리어들이 송출되고 수신된다. 예를 들어 기지국(2c-05)에서 중심 주파수가 f1인 캐리어(2c-15)와 중심 주파수가 f3(2c-10)인 캐리어가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말이 상기 두 개의 캐리어 중 하나의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하였다. 그러나 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말은 동시에 여러 개의 캐리어로부터 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국(2c-05)은 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말(2c-30)에 대해서는 상황에 따라 더 많은 캐리어를 할당함으로써 상기 단말(2c-30)의 전송 속도를 높일 수 있다.
전통적인 의미로 하나의 기지국에서 송출되고 수신되는 하나의 순방향 캐리어와 하나의 역방향 캐리어가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 캐리어 집적이란 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 최대 전송 속도는 집적되는 캐리어의 수에 비례해서 증가된다.
이하 본 발명을 설명함에 있어서 단말이 임의의 순방향 캐리어를 통해 데이터를 수신하거나 임의의 역방향 캐리어를 통해 데이터를 전송한다는 것은 상기 캐리어를 특징짓는 중심 주파수와 주파수 대역에 대응되는 셀에서 제공하는 제어 채널과 데이터 채널을 이용해서 데이터를 송수신한다는 것과 동일한 의미를 가진다. 또한 이하 본 발명의 실시 예는 설명의 편의를 위해 LTE 시스템을 가정하여 설명될 것이나, 본 발명은 캐리어 집적을 지원하는 각종 무선 통신 시스템에 적용될 수 있다.
상기 캐리어 집적을 하거나 혹은 하지 않은 경우에도, 역방향 (즉, 단말에서 기지국으로의) 전송은 다른 셀의 역방향에 간섭을 초래하기 때문에 역방향 전송 출력은 적절한 수준으로 유지되어야 한다. 이를 위해서 단말은 역방향 전송을 수행함에 있어서 소정의 함수를 이용해서 역방향 전송 출력을 산출하고, 산출된 역방향 전송 출력으로 역방향 전송을 수행한다. 예컨대, 단말은 할당 받은 전송 자원의 양과 적용할 MCS (Modulation Coding Scheme) 레벨 등의 스케줄링 정보와 경로 손실 값 등의 채널 상황을 추정할 수 있는 입력 값들을 상기 소정의 함수에 입력해서 요구 역방향 전송 출력 값을 산출하고, 상기 계산된 요구 역방향 전송 출력 값을 적용해서 역방향 전송을 수행한다. 단말이 적용할 수 있는 역방향 전송 출력 값은 단말의 최대 전송 값에 의해서 제한되며 계산된 요구 전송 출력 값이 단말의 최대 전송 값을 초과하면 단말은 최대 전송 값을 적용해서 역방향 전송을 수행한다. 이 경우 충분한 역방향 전송 출력을 적용하지 못하기 때문에 역방향 전송 품질 열화가 발생할 수 있다. 기지국은 요구 전송 출력이 최대 전송 출력을 초과하지 않도록 스케줄링을 수행하는 것이 바람직하다. 그러나 경로 손실 등의 몇 몇 파라미터는 기지국이 파악할 수 없기 때문에, 단말은 필요시 파워헤드룸 보고 메시지 (PHR, Power Headroom Report)라는 것을 전송해서 자신의 가용 전송 출력(PH, Power Headroom) 상태를 기지국에 보고한다.
가용 전송 출력에 영향을 미치는 요소로는 1) 할당 받은 전송 자원의 양, 2) 역방향 전송에 적용할 MCS, 3) 연관된 순방향 캐리어의 경로 손실, 4) 출력 조정 명령의 누적값 등이 있다. 이 중 경로 손실(Path Loss, 이하 PL)이나 누적 출력 조정 명령값은 역방향 캐리어 별로 다를 수 있으므로, 한 단말에 다수의 역방향 캐리어가 집적되면 역방향 캐리어 별로 PHR 전송 여부를 설정하는 것이 올바르다. 그렇지만, 효율적인 PHR 전송을 위해, 하나의 역방향 캐리어에서 다수의 역방향 캐리어에 대한 PH들을 모두 보고할 수도 있다. 운용 전략에 따라, 실제 PUSCH 전송이 일어나지 않은 캐리어에 대한 PH가 필요할 수도 있다. 따라서, 이와 같은 경우에 하나의 역방향 캐리어에서 다수의 역방향 캐리어에 대한 PH들을 모두 보고하는 방법은 더 효율적일 수 있다. 이를 위해, 기존의 PHR을 확장시켜야 한다. 하나의 PHR에 포함될 다수의 PH들은 미리 정해진 순서에 따라 구성될 것이다.
PHR은 통상 연결된 순방향 캐리어의 경로 손실이 소정의 기준 값 이상으로 변경되거나, prohibit PHR timer가 만료되거나 또는 PHR을 생성한 후 소정의 기간이 경과하면 트리거된다. 단말은 PHR이 트리거 (trigger)되더라도 PHR을 즉시 전송하지 않고, 역방향 전송이 가능한 시점, 예를 들어 역방향 전송 자원이 할당되는 시점까지 대기한다. 이는 PHR이 아주 신속하게 처리되어야 하는 정보는 아니기 때문이다.
도 2d는 상기 Dual Connectivity의 개념을 설명하기 위한 도면이다.
Dual connectivity (DC) 기술을 사용하면 단말은 두개의 기지국을 동시에 연결하여 사용할 수 있으며, 본 예시 도면에서는 단말 (2d-05)이 LTE 기술을 사용하는 매크로 기지국 (2d-00)과 NR 기술을 사용하는 스몰셀 기지국 (2d-10)를 동시에 연결하여 데이터를 송수신하는 경우를 도시하였다. 이를 EN-DC 라 칭한다 (E-UTRAN-NR Dual Connectivity) 매크로 기지국은 MeNB (Master E-UTRAN NodeB)로 칭하며, 스몰셀 기지국은 SgNB (Secondary 5G NodeB)로 칭한다. MeNB의 서비스 영역 내에 여러 개의 스몰 셀이 존재할 수 있으며, MeNB은 상기 SgNB들과 유선 backhaul 망 (2d-15)로 연결되어 있다. MeNB로부터 제공받는 서빙 셀의 집합을 MCG (Master Cell Group) (2d-20)라고 하며, MCG에서 반드시 하나의 서빙 셀은 connection establishment, connection re-establishment, handover 등 기존 셀이 수행해왔던 기능들을 모두 가지는 PCell (primary Cell) (2d-25) 이다. 또한 상기 PCell에서는 상향링크 제어채널은 PUCCH을 가진다. PCell 이외의 서빙 셀을 SCell (Secondary Cell) (2d-30)이라고 한다. 도 2d에서는 MeNB가 하나의 SCell을, SgNB가 3 개의 SCell들을 제공하는 시나리오를 도시하고 있다. SgNB가 제공하는 서빙 셀의 집합을 SCG (Secondary Cell Group) (2d-40)이라고 칭한다. MeNB은 상기 단말이 두 기지국으로부터 데이터를 송수신할 때, SgNB에서 제공하는 서빙 셀들을 추가, 변경, 제거하는 명령을 SgNB에 내린다. 이러한 명령을 내리기 위해서, MeNB는 단말에게 서빙 셀 및 주변 셀들을 측정하도록 설정 (Configuration)할 수 있다. 단말은 설정 정보에 따라, 측정한 결과를 MeNB에 보고해야 한다. SgNB이 단말에게 효율적으로 데이터를 송수신하기 위해서는 MCG의 PCell과 유사한 역할을 하는 서빙 셀이 필요하며, 본 발명에서는 이를 PSCell (Primary SCell)이라고 칭한다. PSCell은 SCG의 서빙 셀 중, 하나로 정해지며, 상향링크 제어채널인 PUCCH을 가지고 있는 것을 특징으로 한다. PUCCH는 단말이 HARQ ACK/NACK 정보, CSI (Channel Status Information) 정보, SR (Scheduling Request) 등을 기지국에 전달하는데 이용된다.
도 2e는 설정 및 상향링크 종류에 따른 상향링크 전송 방법을 도시하는 도면이다.
도 2e에서는 예시 1은 단말이 두 개의 서빙셀, 즉 PCell (2e-01)과 SCell 한 개(2e-03)를 설정받은 후, 기지국의 스케쥴링에 따라 상향링크 전송을 수행하는 시나리오를 도식화한 도면이다. 본 시나리오에서 단말은 전송방법 제약 및 RF 구조의 제약으로 인해 한 서빙셀에서 전술한 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수 없는 상황이다. 이에 따라, 단말은 PUSCH 전송 시 PUCCH 정보를 내장하여 (embedded) 전송하는 상황이다. (2e-05) 이때, 상기 PUCCH 정보는 PCell에서 전송하거나, PCell로 전송하는 PUSCH가 없는 경우, SCell가운데 인덱스가 낮은 SCell로 전송한다. 전술한 PHR 메시지는 PUSCH의 일부로 전송이 되며, 이에 따라 본 시나리오에서, 단말은 각 서빙셀별 최대 전송 파워 (PCMAX,c)에서 PUSCH 전송 (2e-05)(2e-07)에 소모되는 전송파워를 뺀 파워헤드룸 값만을 보고하면 된다. 이를 Type 1 파워헤드룸이라 칭한다.
예시 2도 마찬가지로 단말이 두개의 서빙셀, 즉 PCell (2e-11)과 SCell 한 개 (2e-13)을 설정받은 후, 기지국의 스케쥴링에 따라 상향링크 전송을 수행하는 시나리오를 도식화한 도면이다. 본 시나리오에서 단말은 한 서빙셀에서 동시에 PUCCH와 PUSCH를 동시에 전송할 수 있는 능력을 갖고 있거나, 혹은 상기와 같이 동시전송이 가능한 상향링크 전송 기술을 사용하여, PUCCH와 PUSCH를 별도로 전송하는 상황이다. 이 때, PCell의 경우 (혹은 SCell에 PUCCH가 전송이 가능한 경우에는 해당 SCell도 동일), 단말은 PCell의 최대 전송 파워 (PCMAX,c)에서 PUSCH 전송 (2e-17) 뿐만 아니라, PUCCH 전송 (2e-15)에 소모되는 전송파까지 고려하여, 해당 PUSCH 전송과 PUCCH 전송값을 모두 뺀 파워헤드룸 값을 보고할 필요가 있다. 이를 Type 2 파워헤드룸이라 칭한다.
도 2f는 이종 RAT 간 이중 연결을 적용시 파워헤드룸을 보고할 때의 단말과 기지국간의 메시지 흐름 예시 도면이다.
휴면 상태 (IDLE)의 단말 (2f-01)은 단말 주변들을 탐색하여 적합한 LTE 기지국 (혹은 셀) (2f-03)을 선택하고, 해당 셀로 접속을 결정하기로 한 경우, 단말은 기지국으로 랜덤엑세스 절차를 통해 접속 요청 메시지를 전송한다 (2f-11). 상기 접속 요청 메시지는 RRC 계층의 메시지로 전송되며, 전술한 상향링크 접속 기술에 따라, 해당 기술을 사용하여 전송한다.
이후, 기지국으로부터 접속 설정 메시지를 수신하고 (2f-13), 이에 대한 확인 메시지인 접속 설정 완료 메시지를 수신하여 (2f-15) 해당 기지국으로의 접속을 완료한다. 단말은 상기 접속 설정 메시지를 수신하면 연결 상태 (CONNECTED)로 천이하며, 해당 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 이후, 기지국은 단말에게 스케쥴링하기 위해 전술한 PHR 보고를 받기 위해, RRC 계층의 메시지를 사용하여 PHR 관련 파라미터를 설정할 수 있다 (2f-19). 상기 PHR 관련 파라미터에는 periodicPHR-Timer, prohibitPHR-Timer, dl-PathlossChange 등이 있다. periodicPHR-Timer는 주기적으로 기지국에게 PHR 값을 보고하기 위해 설정하는 타이머 이고, prohibitPHR-Timer는 빈번한 PHR보고를 막기 위해 설정하는 타이머이고, dl-PathlossChange 값은 하향링크 채널의 수신변화가 상기 값 이상이 될 경우, 이에 따라 PHR을 보고하게끔하는 임계치이다. 뿐만 아니라 상기 연결 재설정 메시지에는 데이터 전송에 사용되는 무선 베어러 관련 설정정보가 포함될 수 있으며, 혹은 별도의 연결 재설정 메시지가 다시 전송이 되어 설정될 수도 있다. 또한, 만약 단말이 기지국이 설정한 대로 주변 NR 기지국들에 대한 측정을 설정받아, 이에 대한 결과를 보고한 경우에는, 현재 LTE 기지국 (2f-03)에 추가적으로 NR 기지국 (2f-05)를 사용하도록 추가설정하는 정보 또한 포함될 수 있다. 즉, dual connectivity를 설정하는 정보 또한 포함될 수 있다. 상기 RRC 설정은 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 사용한다. 상기 RRC 계층의 메시지를 수신한 단말은 기지국에게 확인 메시지를 전송한다 (2f-21). 이는 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 사용한다.
상기 설정 메시지에 따라 LTE 기지국과 NR 기지국을 동시에 사용할 수 있는 dual connectivity가 설정이 되면, 단말은 LTE 기지국과 NR 기지국과 데이터 송수신을 동시에 진행할 수 있다 (2f-25) (2f-27).
한편 상기 PHR을 언제 기지국에게 전송할지 (즉, 보고를 트리거링할지)에 대한 조건을 정의할 수 있으며, LTE 시스템과 NR 시스템에 공히 하기의 조건들을 정의할 수 있다.
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prohibitPHR-Timer가 만료된 상태에서 하향링크 수신세기 변화가 dl-PathlossChange dB 이상이 경우
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periodicPHR-Timer가 만료된 경우
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PHR 보고가 최초 설정된 경우
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상향링크가 포함된 SCell을 추가한 경우
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이중연결 (dual connectivity)기술을 사용 시, 부기지국의 주셀 (PSCell)이 추가된 경우
만약 각각의 기지국에서 상기의 PHR 트리거링 조건이 발생한 경우 (2f-31)(2f-41), 단말은 해당 기지국으로 PHR 을 생성하여 보고한다 (2f-33)(2f-43).
만약 단말이 LTE eNB (2f-03)에서 조건이 만족된 경우에 (2f-31), 단말은 LTE 기지국 및 NR 기지국의 현재 설정되고 활성화되어 있는 모든 서빙셀에 대해 Type 1 파워헤드룸 값을 포함하여 LTE eNB (2f-03)로 보고한다 (2f-33). 또한, PHR을 보고하는 시점에서 LTE 기지국 혹은 NR 기지국에서 실제 전송이 발생하는 경우, 상기 Type 1 파워헤드룸을 보고하는 셀에 대한 PCMAX,c 값도 포함하여 보고한다. 그리고 본 예시도면에서, LTE 가 MeNB인 상황을 가정하였으므로, MeNB의 대표셀인 PCell에 대해서, 만약 단말이 PUCCH와 PUSCH 전송이 동시에 가능하도록 설정된 경우, 단말은 PCell의 Type 2 파워헤드룸 값도 포함하여 보고한다. 하지만, NR 기지국의 대표셀인 PSCell에 대한 Type 2 파워헤드룸은 NR 시스템에서는 지원하지 않으므로, Type 2 파워헤드룸 및 이에 해당하는 PCMAX,c 값은 보고에 포함하지 않는다.
만약 단말이 NR gNB (2f-05)에서 조건이 만족된 경우에 (2f-41), 단말은 LTE 기지국 및 NR 기지국의 현재 설정되고 활성화되어 있는 모든 서빙셀에 대해 Type 1 파워헤드룸 값을 포함하여 NR gNB (2f-05)로 보고한다 (2f-43). 또한, PHR을 보고하는 시점에서 LTE 기지국 혹은 NR 기지국에서 실제 전송이 발생하는 경우, 상기 Type 1 파워헤드룸을 보고하는 셀에 대한 PCMAX,c 값도 포함하여 보고한다. 그리고 본 예시도면에서, LTE 가 MeNB인 상황을 가정하였고, 단말은 현재 NR gNB에서 조건이 만족되어 NR gNB로 파워헤드룸을 보고하는 상황이므로, NR gNB (즉, SgNB)의 대표셀인 PSCell에 대해서, 만약 단말이 PUCCH와 PUSCH 전송이 동시에 가능하도록 설정된 경우, 단말은 PSCell의 Type 2 파워헤드룸 값도 포함하여 보고한다. 뿐만 아니라, LTE 기지국의 PCell에 대해서도 단말은 Type 2 파워헤드룸을 보고하며, 실제 전송하는 값에 대해 보고하도록 설정된 경우, LTE PCell에 대한 PCMAX,c 값도 보고에 포함하여 전송한다.
상기 PHR을 각 조건 발생시 해당 기지국으로 보고하여, 기지국은 단말이 현재 갖고 있는 여유 전력을 판단하여 이에 맞게 단말에게 스케쥴링 해줄 수 있다.
도 2g는 이종 RAT 간 이중 연결을 적용시 파워헤드룸을 보고할 때의 단말의 동작 순서 예시 도면이다.
휴면 상태 (IDLE)의 단말은 단말 주변들을 탐색하여 적합한 LTE 기지국 (혹은 셀)을 선택하고, 해당 기지국으로 접속을 수행한다 (2g-03). 이를 위해 RRC 계층의 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국으로 전송하고, 이에 따라 기지국으로부터 RRCConnectionSetup 메시지를 수신하고, 기지국으로 다시 RRCConnectionSetupComplete 메시지를 전송하여 접속 절차를 완료한다.
이후, 단말은 LTE 기지국으로부터 PHR 보고를 위한 RRC 계층의 설정 메시지를 수신하고, 이에 대한 확인 메시지를 전송한다 (2g-05). 상기 RRC 계층의 설정 메시지는 RRCConnectionReconfiguration 메시지가 사용될 수 있으며, 확인 메시지로는 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지가 사용될 수 있다. 상기 설정 메시지에는 PHR 보고를 위한 관련 periodicPHR-Timer, prohibitPHR-Timer, dl-PathlossChange 등의 파라미터들이 포함될 수 있다. periodicPHR-Timer는 주기적으로 기지국에게 PHR 값을 보고하기 위해 설정하는 타이머이고, prohibitPHR-Timer는 빈번한 PHR보고를 막기 위해 설정하는 타이머이고, dl-PathlossChange 값은 하향링크 채널의 수신변화가 상기 값 이상이 될 경우, 이에 따라 PHR을 보고하게끔하는 임계치이다. 뿐만 아니라 상기 연결 재설정 메시지에는 데이터 전송에 사용되는 무선 베어러 관련 설정정보가 포함될 수 있으며, 혹은 별도의 연결 재설정 메시지가 다시 전송이 되어 설정될 수도 있다. 또한, 만약 단말이 기지국이 설정한 대로 주변 NR 기지국들에 대한 측정을 설정받아, 이에 대한 결과를 보고한 경우에는, 현재 LTE 기지국에 추가적으로 NR 기지국 를 사용하도록 추가설정하는 정보 또한 포함될 수 있다. 즉, dual connectivity를 설정하는 정보 또한 포함될 수 있다.
이후 상기 설정받은 파라미터에 따라 단말은 설정받은 각 기지국에 대해 하기의 조건에 따라 PHR 보고를 트리거링할지를 결정한다 (2g-07).
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prohibitPHR-Timer가 만료된 상태에서 하향링크 수신세기 변화가 기지국이 설정한 dl-PathlossChange dB 값 이상이 경우
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주기적인 보고를 위해 기지국이 설정한 periodicPHR-Timer가 만료된 경우
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PHR 보고가 최초 설정된 경우
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상향링크가 포함된 SCell을 추가한 경우
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이중연결 (dual connectivity)기술을 사용 시, 부기지국의 주셀 (PSCell)이 추가된 경우
만약 각각의 기지국에서 상기의 PHR 트리거링 조건이 발생한 경우 (2g-07), 단말은 EN-DC가 설정되었는지 여부와, 상기의 PHR 트리거링 조건이 발생한 기지국이 LTE인지 NR인지 여부를 판단한다 (2g-09).
만약 EN-DC가 설정되고, LTE eNB에서 조건이 만족된 경우, 혹은 LTE-LTE DC가 설정된 경우, 단말은 LTE 기지국 및 NR 기지국의 현재 설정되고 활성화되어 있는 모든 서빙셀에 대해 Type 1 파워헤드룸 값을 포함하여 LTE eNB 로 보고하기 위해 PHR 메시지를 생성한다. 또한, PHR을 보고하는 시점에서 LTE 기지국 혹은 NR 기지국에서 실제 전송이 발생하는 경우, 상기 Type 1 파워헤드룸을 보고하는 셀에 대한 PCMAX,c 값도 포함하여 생성한다. 그리고 본 예시도면에서, LTE 가 MeNB인 상황을 가정하였으므로, MeNB의 대표셀인 PCell에 대해서, 만약 단말이 PUCCH와 PUSCH 전송이 동시에 가능하도록 설정된 경우, 단말은 PCell의 Type 2 파워헤드룸 값도 포함하여 생성한다. 하지만, NR 기지국의 대표셀인 PSCell에 대한 Type 2 파워헤드룸은 NR 시스템에서는 지원하지 않으므로, Type 2 파워헤드룸 및 이에 해당하는 PCMAX,c 값은 보고에 포함하지 않는다.
만약 단말에게 EN-DC가 설정되지 않았거나, NR간의 DC가 설정되었거나, EN-DC가 설정된 경우라 하더라도 NR gNB 에서 조건이 만족된 경우, 단말은 LTE 기지국 및 NR 기지국의 현재 설정되고 활성화 되어 있는 모든 서빙셀에 대해 Type 1 파워헤드룸 값을 포함하여 NR gNB 로 보고하기 위해 PHR 메시지를 생성한다. 또한, PHR을 보고하는 시점에서 LTE 기지국 혹은 NR 기지국에서 실제 전송이 발생하는 경우, 상기 Type 1 파워헤드룸을 보고하는 셀에 대한 PCMAX,c 값도 포함하여 생성한다. 그리고 본 예시도면에서, LTE 가 MeNB인 상황을 가정하였고, 단말은 현재 NR gNB에서 조건이 만족되어 NR gNB로 파워헤드룸을 보고하는 상황이므로, NR gNB (즉, SgNB)의 대표셀인 PSCell에 대해서, 만약 단말이 PUCCH와 PUSCH 전송이 동시에 가능하도록 설정된 경우, 단말은 PSCell의 Type 2 파워헤드룸 값도 포함하여 생성한다. 뿐만 아니라, LTE 기지국의 PCell에 대해서도 단말은 Type 2 파워헤드룸을 보고하며, 실제 전송하는 값에 대해 보고하도록 설정된 경우, LTE PCell에 대한 PCMAX,c 값도 보고에 포함하여 생성한다.
이후 생성된 PHR을 기지국으로 보고하여 (2g-17), 기지국으로 하여금 단말이 현재 갖고 있는 여유 전력을 알린다. 이에 따라 기지국은 단말이 현재 갖고 있는 여유 전력을 판단하여 이에 맞게 단말에게 스케쥴링해줄 수 있다.
도 2h는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
상기 도 2h를 참고하면, 상기 단말은 RF (Radio Frequency) 처리부 (2h-10), 기저대역 (baseband) 처리부 (2h-20), 저장부 (2h-30), 제어부(2h-40)를 포함한다.
상기 RF처리부 (2h-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부 (2h-10)는 상기 기저대역처리부 (2h-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2h-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 2h에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 (2h-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 (2h-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 (2h-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
상기 기저대역처리부 (2h-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 (2h-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 (2h-20)은 상기 RF처리부 (2h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2h-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2h-20)은 상기 RF처리부(2h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부 (2h-20) 및 상기 RF처리부 (2h-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 (2h-20) 및 상기 RF처리부 (2h-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2h-20) 및 상기 RF처리부 (2h-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부 (2h-20) 및 상기 RF처리부(2h-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부 (2h-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부 (2h-30)는 무선랜 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 무선랜 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부 (2h-30)는 상기 제어부 (2h-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부 (2h-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 (2h-40)는 상기 기저대역처리부 (2h-20) 및 상기 RF처리부 (2h-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2h-40)는 상기 저장부(2h-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 (2h-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 (2h-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부 (2h-40)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (2h-42)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(2h-40)는 상기 단말이 상기 도 2e에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따라 상기 제어부(2h-40)는 기지국으로부터 수신한 제어메시지로부터 파워헤드룸 설정을 수신하고, 이중 연결이 설정된 경우, 각 기지국이 사용하는 RAT 의 종류에 따라, 보고하는 기지국이 아닌 다른 기지국의 RAT의 종류까지 판단하여, 어떠한 파워헤드룸 정보를 보낼지를 판단하여, 이를 기지국에게 전송하도록 메시지를 전송한다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
<제3실시예>
하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.
도 3a는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3a를 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템 (New Radio, NR)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국 (New Radio Node B, 이하 gNB)(3a-10) 과 AMF (3a-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(3a-15)은 gNB (3a-10) 및 AMF (3a-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 3a에서 gNB는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. gNB는 NR UE와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다 (3a-20). 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 gNB (3a-10)가 담당한다. 하나의 gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 칭한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. AMF (3a-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. AMF는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한, 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, AMF이 MME (3a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (3a-30)과 연결된다. LTE-NR Dual Connectivity을 지원하는 단말은 gNB뿐 아니라, eNB에도 연결을 유지하면서, 데이터를 송수신할 수 있다 (3a-35).
도 3b는 본 발명에서 추가적인 상향링크 주파수를 적용하는 개념도이다.
이동 통신 시스템에서는 상, 하향링크에서 서비스 영역이 불일치하는 현상이 발생할 수 있다. 상기 불일치는 상, 하향링크의 채널 특성이 상이하거나, 단말의 최대 송신 전력 제한 혹은 송신 안테나의 구조적 제한 때문에 발생한다. 통상, 하향링크의 서비스 영역이 상향링크의 서비스 영역보다 더 넓다. 일례로, 3.5 GHz의 TDD 시스템에서 하향링크 서비스 영역 (3b-05)은 상향링크 서비스 영역 (3b-10)보다 더 넓다. 이 경우, 제 1 단말 (3b-20)은 상, 하향링크에서 서비스를 제공받는데 문제가 없지만, 제 2 단말 (3b-25)은 상향링크에서 데이터를 기지국 (3b-15)으로 성공적으로 전송하는데 문제가 발생한다. 따라서, 상기 불일치로 인한 문제를 제거하기 위해, 하향링크의 유효 서비스 영역을 줄여 상향링크와 일치시킨다. 즉, 하향링크에서 더 넓은 서비스 영역을 제공해줄 수 있음에도 불구하고, 상향링크의 서비스 영역까지 제한하는 것이다.
차세대 이동통신 시스템에서는 이러한 불일치로 인한 성능 제한을 해결하기 위해, 단말로 하여금 더 서비스 영역이 넓은 상향링크 주파수를 적용할 수 있게 한다. 일례로, 3.5 GHz의 상향링크와 별도의 1.8 GHz의 상향링크(3b-30)를 추가적으로 단말에게 제공한다. 상기 추가적인 상향링크 주파수를 supplementary uplink (SUL) 주파수라고 칭한다. 주파수 특성상, 주파수 대역이 낮을수록, 무선신호 전파 거리가 늘어난다. 따라서, 3.5 GHz보다 낮은 1.8 GHz는 더 넓은 서비스 영역을 가능하게 해준다. 따라서, 제 2 단말 (3b-50)은 1.8 GHz의 상향링크 (3b-35)를 이용하여, 기지국 (3b-40)에 성공적으로 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 제 1 단말 (3b-45)은 서비스 영역 문제와는 상관없지만, 1.8 GHz와 3.5 GHz 상향링크를 모두 사용할 수 있기 때문에, 상향링크의 엑세스 혼잡을 분산시키는 목적으로 1.8 GHz와 3.5 GHz 중 하나를 선택하여 이용할 수도 있다. 상기 추가적인 상향링크 주파수는 LTE 주파수일 수도 있다.
한 단말에 대해 NR 상향링크 주파수와 SUL 주파수가 모두 설정될 수 있으며, 이 때 상향링크 데이터 채널인 PUSCH는 한 순간에 하나의 상향링크에서만 전송될 수 있다. PUCCH도 한 순간에 하나의 상향링크에서만 전송되며, 상기 PUSCH와 동일 혹은 다른 상향링크에서 전송될 수 있다.
이동통신 시스템에서 단말은 특정 이벤트가 발생할 때, 자신의 여유 전송 전력량을 보고한다. 상기 정보는 기지국이 관련 단말에 스케줄링되는 자원을 관리하는데 이용된다. 일례로, 한 단말이 보고한 여유 전송 전력량이 충분하다면, 기지국은 상기 단말에게 추가적인 무선 자원을 할당해줄 수 있다. LTE 기술에서는 상기 여유 전송 전력량을 파워 헤드룸 (Power Headroom)이라 칭한다. 차세대 이동통신 시스템에서도 단말이 상기 정보를 보고해야 한다. 본 발명에서는 SUL 주파수가 설정되어 있는 경우, 적용하는 파워헤드룸 포맷과 상기 파워헤드룸이 전송되는 과정을 제안한다.
상기 파워 헤드룸은 특정 이벤트가 발생할 때, 단말로부터 기지국으로 보고된다. 상기 특정 이벤트란 하기와 같다.
상기 dl-PathlossChange, prohibitPHR-Timer와 periodicPHR-Timer도 RRC로 단말에게 시그널링된다. 상기 prohibitPHR-Timer이 구동 중에는 단말은 파워 헤드룸을 기지국에 보고할 수 없다. 상기 periodicPHR-Timer가 만료되면, 단말은 파워 헤드룸을 기지국에 보고할 수 있으나, 이를 위한 별도의 무선 자원을 기지국에 요청하지는 않는다.
도 3c는 종래 LTE 기술에서 파워헤드룸 보고 (Power Headroom Report, PHR) 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
종래 LTE 기술에서는 다양한 PHR포맷들이 정의되었다. 단말 주파수가 이용될 때 사용하는 기본 PHR 포맷, 복수 개의 주파수를 묶어 서비스를 제공받는 Carrier Aggregation 기술에서 사용하는 extendedPHR 포맷과 extendedPHR2 포맷, 두 기지국들과 동시에 연결하여 서비스를 제공받는 Dual Connectivity 기술에서 사용하는 dualConnectivityPHR 포맷이 있다. 이 중 PHR 포맷의 특징을 살펴보기 위해, extendedPHR 포맷을 설명한다. extendedPHR 포맷에는 각 SCell에 대응하는 비트의 조합이 첫 바이트 (3c-05)에 포함된다. 상기 각 비트는 상기 포맷에 어떤 SCell의 PH 정보가 포함되는지 여부를 지시하는데 사용된다. 상기 비트의 값이 1로 표기되면, 해당 비트에 대응하는 SCell의 PH 정보가 상기 PHR 포맷에 포함되는 것을 의미한다. 상기 첫 바이트 이후, 하나 이상의 바이트는 PCell 및 SCell의 PH 정보를 표기하는데 이용된다. 상기 하나의 서빙 셀에 대해, 적어도 하나의 PH 정보가 포함되는 바이트 (3c-10, 3c-20, 3c-30)와 선택적으로 단말 전송 전력 정보를 포함하는 바이트 (3c-15, 3c-25, 3c-35)가 생성된다. 상기 PH 정보는 PH 필드에 표기되며, 상기 필드는 6 비트로 구성된다. 상기 PH가 포함되는 바이트에는 PH 필드 외에 P 필드와 V 필드가 포함된다. P 필드는 무선상 전력 제어 요인이 아닌 규정, 규칙에 따라 제한된 단말 송신 전력이 PH 정보에 영향을 미쳤는지 여부를 지시하는데 이용한다. V 필드는 실제 전송이 발생하지 않아 기정의된 파리미터를 대입하여 PH 정보가 생성된 경우를 지시하는데 이용된다. 상기 V 필드가 1로 설정되면, 기정의된 파라미터가 사용된 것을 의미하여, 이때, 또다른 바이트에 표기되는 단말 전송 전력 정보는 생략된다. PH 필드가 있는 바이트 다음에 상기 PH 필드의 정보에 대응하는 단말 전송 전력 정보를 포함하는 바이트가 따른다. 상기 바이트에는 단말 전송 전력 정보를 표기하기 위한 Pcmax 필드가 포함되며, 상기 필드는 6 비트로 구성된다. 상기 바이트의 남은 2 비트는 어떤 정보를 표기하는데 사용하는 것이 아닌 Reserved bit이다. PCell과 하나 이상의 SCell의 PH 정보가 하나의 PHR 포맷에 포함되는 경우, PCell에 대응하는 정보가 먼저 수납되며, 이 후, SCell index 오름차순으로 SCell에 대응하는 PH 정보가 수납된다. PCell의 경우엔 PUCCH가 존재하며, 네트워크와 단말 능력에 따라 PUSCH와 PUCCH가 동시에 전송될 수 있다. PUSCH와 PUCCH가 동시에 사용된다면, PH을 계산하기 위해서는 단말의 최대 전송 전력량에서 PUSCH에 할당된 송신 전력량과 PUCCH에 할당된 송신 전력량을 모두 제외해줘야 한다. PUSCH와 PUCCH가 동시에 사용될 때에는 기지국이 단말에게 PUCCH configuration을 통해 이를 미리 지시한다. PUSCH가 단독으로 전송될 때 또는 PUCCH와 함께 전송될 때의 PH를 제공해주기 위해, Type 1 PH (3c-20)와 Type 2 PH (3c-10)을 이용한다. Type 1 PH는 Pcmax - PPUSCH로 정의된다. 여기서, PPUSCH는 PUSCH에 할당된 전력량이다. Type 2 PH는 Pcmax - PPUSCH - PPUCCH로 정의된다. 여기서 PPUCCH는 PUCCH에 할당된 전력량이다. PUCCH configuration에서 PUSCH와 PUCCH 동시 사용에 대해 지시하지 않는다면 Type 1 PH만을 이용하면 된다. 그렇지 않다면, Type 1 PH와 Type 2 PH가 함께 이용된다. Type 2 PH는 carrier aggregation (CA) 시스템에서 PCell에서만 적용되며, SCell에는 적용되지 않는다. PUCCH configuration에서 PUSCH와 PUCCH 동시 사용에 대해 지시한다면, PCell에 대한 PH로 Type 1 PH와 Type 2 PH가 모두 포함된다. Type 2 PH을 해석하기 위해서는 Type 1 PH이 필요하다는 사실을 고려해서 PCell의 PH을 앞 부분에 배치한다. SCell의 경우엔 ul-Configuration이 설정되면, Type 3 PH, 그렇지 않다면, Type 1 PH가 적용된다. 따라서, 현재 PHR 포맷에서, SCell의 경우에는 Type 1 PH 혹은 Type 3 PH 중 하나의 PH만 보고된다.
단말은 아래 수식을 이용해서 파워 헤드룸을 산출한다. 해당 수식은 PUSCH만이 전송될 때를 가정한다.
수식 (1)
Serving cell c 에서 i번째 subframe의 PH(i)는 최대 상향링크 송신 전력 PCMAX,c(i), 자원 블록의 수 MPUSCH,c(i), MCS로부터 유도되는 power offset ΔTF,c, 경로 손실 PLc, fc(i) (accumulated TPC commands)에 의해 계산된다. 상기 수식에서 PLc는 서빙 셀 c에 대해서 경로 손실을 제공해주도록 설정되어 있는 셀의 경로 손실이다. 임의의 서빙 셀의 상향링크 전송 출력 결정에 사용되는 경로 손실은 해당 셀의 순방향 채널의 경로 손실이거나, 혹은 다른 셀의 순방향 채널의 경로 손실이다. 이 중 어떤 경로 손실을 사용할지는 호 설정 과정에서 기지국이 선택해서 단말에게 알려준다. 상기 수식에서 fc(i)는 서빙 셀 c의 전송 출력 조정 명령 (Transmission Power Control)의 누적값이다. PO_ PUSCH,C는 상위 계층에서 파라메터로서, cell-specific 및 UE-specific 값의 합으로 이루어진다. 일반적으로 PO_ PUSCH,C는 semi-persistent scheduling, dynamic scheduling, random access response등의 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 전송 종류에 따라 다른 값이 적용된다. αc는 상위 계층에서 제공되는 3-bit cell-specific 값으로 상향링크 전송 출력 계산 시 경로 손실에 적용하는 가중치(즉 이 값이 높을수록 경로 손실이 상향링크 전송 출력에 더 많은 영향을 미친다)이며 PUSCH 전송 종류에 따라 적용할 수 값이 제한된다. j 값은 PUSCH의 종류를 나타내는데 사용된다. J=0일 때에는 semi-persistent scheduling, j=1일 때에는 dynamic scheduling, j=2일 때에는 random access response을 각각 나타낸다. 위 수식 (1)에서, 만약 특정 서빙 셀에서 PUSCH 전송이 없다면, MPUSCH and ΔTF 은 정의에 따라 위의 공식에 적용할 수 없을 것이다.
실제 PUSCH 전송이 없더라도, 기지국은 특정 상향링크에서의 경로 손실 정보를 얻기 위해, PH을 트리거 시킬 수 있다. 특정 서빙 셀에 대해, PHR이 트리거 되면, 단말은 PUSCH 전송 여부에 따라 PH 값 산출 방법을 결정한다. 해당 서빙 셀에 대해 PUSCH 전송이 있다면, 종래의 기술대로, 수식 (1)을 이용하여, PH을 계산한다. 만약 해당 서빙 셀에서 PUSCH 전송이 없다면, 할당된 전송 자원이 없음을 의미하므로, MPUSCH 와 ΔTF로 어떤 값을 사용해야 할지가 명확하지 않기 때문에 기지국과 단말이 동일한 MPUSCH 와 ΔTF 를 사용해서 PH을 산출하고 해석할 수 있도록 하는 장치가 필요하다. 이는 예를 들어 단말과 기지국이 PUSCH 전송이 없는 경우에 PH 산출을 위해서 사용할 전송 포맷 (전송 자원의 양과 MCS 레벨)을 정해두는 것으로 해결 가능하다. 만약 이러한 reference 전송 포맷으로 RB 1개와 가장 낮은 MCS 레벨을 가정한다면 MPUSCH 와 ΔTF 은 각각 0이 되며 수식 (1)에서 빠지는 것과 동일한 의미를 가진다. 즉, 실제 해당 서빙 셀에서는 데이터 전송이 이루어지지 않기 때문에, PCMAX,c(i)은 존재하지 않는다. 따라서, PCMAX,c(i)을 어떤 값으로 정할 것인지 판단이 필요하다. 이와 같은 가상 전송에 대해, 가상 PCMAX,c(i)을 정의하고 적용한다. PCMAX,c(i)는 해당 셀에서 허용된 최대 전송 출력인 PEMAX와 단말의 내재적인 최대 전송 출력인 Ppowerclass를 이용해서 결정될 수 있다. 예를 들어 아래와 같이 결정될 수 있다.
PCMAX,c = min {PEMAX, Ppowerclass}
수식 (2)
PCMAX 는 PCMAX _L ≤ PCMAX ≤ PCMAX _H인 관계를 가지고 결정된다. 이때, zero power back-off을 고려한다면, PCMAX _L=PCMAX _H이 되어, PCMAX=PCMAX _H가 된다. 이때, PCMAX _H는 Ppowerclass와 PEMAX 중 작은 값이다. PEMAX은 cell-specific한 최대 허용 전송 전력이며, Ppowerclass은 UE-specific 한 최대 허용 전송 전력이다.
도 3d는 본 발명에서 파워헤드룸 보고를 전송하는 과정의 흐름도이다.
단말 (3d-05)은 기지국 (3d-10)으로부터 시스템 정보를 수신한다 (3d-15). 상기 시스템 정보에는 NR 상향링크 및 SUL에서 적용하는 PRACH 설정 정보를 포함하고 있다. 상기 단말은 소정의 규칙에 따라 하나의 상향링크를 선택하고 (3d-20), 상기 상향링크에 랜덤 엑세스를 수행한다 (3d-25). 상기 랜덤 엑세스가 성공적으로 완료된 후, 연결 모드로 전환한 단말은 상기 기지국으로부터 설정 정보를 수신한다 (3d-15). 만약 상기 단말이 NR 상향링크와 SUL을 모두 사용한다면, 두 상향링크들에 대한 설정 정보가 모두 제공되어야 한다. 상기 기지국은 상기 단말에게 PHR 설정 정보를 전송한다. 상기 설정 정보에는 dl-PathlossChange, prohibitPHR-Timer, periodicPHR-Timer가 포함된다. 상기 기지국은 상기 단말에게 NR 상향링크와 SUL 각각에 대해 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송이 지원되는지 여부를 설정한다. 상기 기지국은 실제 전송이 발생하지 않아 기정의된 파리미터를 대입하여 PH 정보를 생성할지 여부를 설정한다. 소정의 규칙에 따라 PHR이 트리거되면, 상기 단말은 각 서빙 셀에 대해 PH을 계산한다 (3d-20). 상기 단말은 본 발명에서 제안하는 조건들에 따라 하기 제안하는 포맷 중 하나를 선택하여 PHR을 상기 기지국에게 전송한다 (3d-25).
도 3e는 본 발명에서 파워헤드룸 보고를 전송하는 단말 동작의 순서도이다.
3e-05 단계에서 단말은 기지국으로부터 시스템 정보를 수신한다. 상기 시스템 정보에는 NR 상향링크 및 SUL에서 적용하는 PRACH 설정 정보를 포함하고 있다.
3e-10 단계에서 상기 단말은 소정의 규칙에 따라 하나의 상향링크를 선택한다.
3e-15 단계에서 상기 단말은 상기 선택한 상향링크에 랜덤 엑세스를 수행한다.
3e-20 단계에서 상기 단말이 두 상향링크들에 대한 설정 정보를 제공 받는다. 상기 설정 정보에는 dl-PathlossChange, prohibitPHR-Timer, periodicPHR-Timer가 포함된다. NR 상향링크와 SUL 각각에 대해 PUSCH와 PUCCH의 동시 전송이 지원되는지 여부가 설정된다. 실제 전송이 발생하지 않아 기정의된 파리미터를 대입하여 PH 정보를 생성할지 여부가 설정된다.
3e-25 단계에서 상기 단말은 소정의 규칙에 따라 PHR이 트리거되면, 상기 단말은 각 서빙 셀에 대해 PH을 계산한다.
3e-30 단계에서 상기 단말은 본 발명에서 제안하는 조건들에 따라 하기 제안하는 포맷 중 하나를 선택하여 PHR을 상기 기지국에게 전송한다.
차세대 이동통신 시스템에서는 PCell 혹은 SCell에 SUL 주파수가 설정될 수 있다. PCell에서는 하기 [표 2]와 같은 경우가 존재할 수 있다. 제 1 경우는 하나의 상향링크에 PUSCH가 설정되고, 다른 하나의 상향링크에 SRS만 설정되는 경우이다. 이때, PUSCH가 설정된 상향링크에 PUCCH도 설정된다. 제 2 경우는 두 상향링크 모두에 PUSCH가 설정되는 경우이다. 이때, PUSCH가 설정된 어느 한 상향링크에 PUCCH도 설정된다.
[표 2]
SCell에서는 하기 [표 3]과 같은 경우가 존재할 수 있다. 제 3 경우는 두 상향링크 모두에 SRS만 설정되는 경우이다. 제 4 경우는 하나의 상향링크에 PUSCH가 설정되고, 다른 하나의 상향링크에 SRS만 설정되는 경우이다. 제 5 경우는 두 상향링크 모두에 PUSCH가 설정되는 경우이다. 다만, PUCCH을 가진 SCell에는 제 1 과 제 2 경우들이 존재할 수 있다.
[표 3]
상기 경우들을 살펴보면, 상향링크가 두 개 존재하기 때문에, PHR이 트리거되면, 두 개의 PH 값이 생성될 수 있다. 만약 종래의 PHR 포맷을 재사용한다면, 하나의 셀에 대해, Type 1 PH 혹은 Type 3 PH와는 상관없이 상기 두 개의 PH 값들 중 하나만 보고될 수 있으므로 (이 때 Type 2 PH는 제외), 상기 값들 중 하나를 선택하기 위한 소정의 규칙이 필요하다. 본 발명에서는 PUSCH가 설정된 상향링크의 PH 값을 보고한다. 반면, PUSCH가 모든 상향링크에 설정되어 있거나, 두 상향링크 모두에 SRS만 설정될 경우에는 미리 정해진 특정 상향링크 (NR 상향링크 또는 SUL 상향링크) 혹은 RRC에 의해 설정된 상향링크의 PH 값을 보고한다.
상기 제 1 경우와 제 4 경우에는 PUSCH가 하나의 상향링크에만 설정되고, 다른 하나엔 SRS만 설정된다. PUSCH가 설정된 상향링크에서의 PH 정보가 더 유용하기 때문에, PUSCH가 설정된 상향링크의 PH 값을 보고한다. 반면, 제 2 경우, 제 3 경우, 제 5 경우에는 모든 상향링크가 PUSCH 혹은 SRS만 설정된다. 이 경우들에는 미리 정해진 특정 상향링크 (NR 상향링크 또는 SUL 상향링크) 혹은 RRC에 의해 설정된 상향링크의 PH 값을 보고한다.
상기 경우들에 대해, Type 1 PH 혹은 Type 3 PH의 두 개의 PH 값들이 모두 PHR에 수납될 수 있도록 신규 PHR 포맷을 제안할 수 있다. 종래 LTE 기술에서는 Type 2 PH을 제외하고, 하나의 셀에 대해, Type 1 PH 혹은 Type 3 PH 중 하나만 PHR에 수납된다. 그러나, 본 발명에서는 하나의 셀에 대해 복수 개의 Type 1 PH 혹은 Type 3 PH를 수납하는 PHR 포맷을 제안한다.
도 3f는 본 발명에서 두 상향링크에 PUSCH가 설정될 때 파워헤드룸을 보고하는 단말 동작의 순서도이다. 본 단말 동작은 종래의 PHR 포맷을 재사용 경우를 가정한다.
3f-05 단계에서 단말은 기지국으로부터 하나의 서빙 셀의 두 상향링크에 대해 PUSCH를 설정 받는다. 상기 두 상향링크 모두에 PUSCH가 설정되었지만, 한 순간에는 하나의 PUSCH 전송만 발생한다.
3f-10 단계에서 상기 단말은 상기 조건에 따라, 하나의 PHR을 트리거한다.
3f-15 단계에서 상기 단말은 하나의 상향링크에서 PUSCH 전송이 일어났는지 여부를 판단한다.
3f-20 단계에서 만약 그렇다면, 상기 PUSCH 전송이 일어난 상향링크에 대한 Type 1 PH을 계산하고, 이를 PHR 에 수납하여, 상기 기지국에 보고한다. PUSCH 전송이 일어나지 않은 상향링크에 대한 PH는 고려되지 않는다.
3f-25 단계에서 만약 그렇지 않다면, 상기 어느 상향링크에서도 PUSCH 전송이 일어나지 않았음을 의미한다. 상기 단말은 미리 정해진 특정 하나의 상향링크 (NR 상향링크 또는 SUL 상향링크) 혹은 RRC에 의해 설정된 하나의 상향링크의 Type 1 PH 값을 보고한다. 상기 선택된 상향링크에서는 실제 PUSCH 전송이 일어나지 않았기 때문에, Virtual format을 이용하여, Type 1 PH을 계산한다.
도 3g는 본 발명에서 두 상향링크에 SRS만 설정될 때 파워헤드룸을 보고하는 단말 동작의 순서도이다. 본 단말 동작은 종래의 PHR 포맷을 재사용 경우를 가정한다.
3g-05 단계에서 단말은 기지국으로부터 하나의 서빙 셀의 두 상향링크에 대해 SRS만을 설정 받는다.
3g-10 단계에서 상기 단말은 상기 조건에 따라, 하나의 PHR을 트리거한다.
3g-15 단계에서 상기 단말은 하나의 상향링크에서 SRS 전송이 일어났는지 여부를 판단한다.
3g-20 단계에서 만약 그렇다면, 상기 SRS 전송이 일어난 상향링크에 대한 Type 3 PH을 계산하고, 이를 PHR 에 수납하여, 상기 기지국에 보고한다. SRS 전송이 일어나지 않은 상향링크에 대한 PH는 고려되지 않는다.
3g-25 단계에서 만약 그렇지 않다면, 상기 어느 상향링크에서도 SRS 전송이 일어나지 않았음을 의미한다. 상기 단말은 미리 정해진 특정 하나의 상향링크 (NR 상향링크 또는 SUL 상향링크) 혹은 RRC에 의해 설정된 하나의 상향링크의 Type 3 PH 값을 보고한다. 상기 선택된 상향링크에서는 실제 SRS 전송이 일어나지 않았기 때문에, Virtual format을 이용하여, Type 3 PH을 계산한다.
도 3h는 본 발명에서 PCell만 존재할 때 파워헤드룸 보고 포맷을 설명하기 위한 도면이다.
본 발명에서 제안하는 PHR 포맷은 PCell 에 대해 반드시 하나의 Type 1 PH (3h-05)을 포함한다. 또한, 이에 대응하는 하나의 최대 상향링크 송신 전력 PCMAX,c 값 (3h-10) 이 따른다. 만약 PCell에 SUL 주파수가 설정되면, 추가적인 PH (3h-15)가 포함된다. 이 때 상기 설정된 SUL 주파수에 PUSCH가 설정되면, Type 1 PH, 그렇지 않고, SRS만 설정되면 Type 3 PH가 포함된다. 또한, 이에 대응하는 하나의 최대 상향링크 송신 전력 PCMAX,c 값 (3h-20) 이 따른다.
도 3i는 본 발명에서 복수 개의 SCell이 설정될 때 파워헤드룸 보고 포맷을 설명하기 위한 도면이다. Carrier Aggregation이 적용되는 경우 신규 PHR 포맷에는 활성화된 서빙 셀들을 지시하기 위한 비트맵이 맨 윗쪽에 위치한다 (3i-05). 기설명하였듯이 신규 PHR 포맷에는 PCell에 대한 하나의 Type 1 PH (3i-10)을 포함한다. 또한, 이에 대응하는 하나의 최대 상향링크 송신 전력 PCMAX,c 값 (3i-15)이 따른다. 만약 PCell에 SUL 주파수가 설정되면, 추가적인 PH (3i-20)가 포함된다. 이때 상기 설정된 SUL 주파수에 PUSCH가 설정되면, Type 1 PH, 그렇지 않고, SRS만 설정되면 Type 3 PH가 포함된다. 또한, 이에 대응하는 하나의 최대 상향링크 송신 전력 PCMAX,c 값 (3h-25) 이 따른다. 만약 적어도 하나의 상향링크가 설정된 SCell이 활성화되면, 적어도 하나의 PH을 포함한다 (3i-30). 만약 상기 상향링크에 SRS만 설정되면, Type 3 PH가 수납된다. 그렇지 않으면 Type 1 PH가 수납된다. 또한, 이에 대응하는 하나의 최대 상향링크 송신 전력 PCMAX,c 값 (3i-35)이 따른다. 상기 SCell에 추가적인 복수 개의 상향링크가 설정될 수 있다. 이 경우, PH (3i-40)도 추가된다. 만약 상기 SCell에 추가적으로 상향링크 주파수가 설정되면, 상기 설정된 상향링크에 PUSCH가 설정되면, Type 1 PH, 그렇지 않고, SRS만 설정되면 Type 3 PH가 포함된다. 또한 이에 대응하는 하나의 최대 상향링크 송신 전력 PCMAX,c 값 (3h-45) 이 따른다.
도 3j에 단말의 구조를 도시하였다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(3j-10), 기저대역(baseband)처리부(3j-20), 저장부(3j-30), 제어부(3j-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(3j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(3j-10)는 상기 기저대역처리부(3j-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(3j-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(3j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(3j-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(3j-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부(3j-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3j-20)은 상기 RF처리부(3j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3j-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3j-20)은 상기 RF처리부(3j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(3j-20) 및 상기 RF처리부(3j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(3j-20) 및 상기 RF처리부(3j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(3j-20) 및 상기 RF처리부(3j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(3j-20) 및 상기 RF처리부(3j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF: super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(3j-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(3j-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(3j-30)는 상기 제어부(3j-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(3j-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(3j-40)는 상기 기저대역처리부(3j-20) 및 상기 RF처리부(3j-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(3j-40)는 상기 저장부(3j-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(3j-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(3j-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 3k는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주기지국의 블록 구성을 도시한다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(3k-10), 기저대역처리부(3k-20), 백홀통신부(3k-30), 저장부(3k-40), 제어부(3k-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(3k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(3k-10)는 상기 기저대역처리부(3k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(3k-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(3k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(3k-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(3k-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(3k-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3k-20)은 상기 RF처리부(3k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(3k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(3k-20)은 상기 RF처리부(3k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(3k-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(3k-30)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(3k-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(3k-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(3k-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(3k-40)는 상기 제어부(3k-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(3k-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(3k-50)는 상기 기저대역처리부(3k-20) 및 상기 RF처리부(3k-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(3k-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(3k-50)는 상기 저장부(3k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(3k-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제4실시예>
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 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 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들, 혹은 이를 기반으로 변형한 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4a를 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 eNB, Node B 또는 기지국)(4a-05, 4a-10, 4a-15, 4a-20)과 MME(Mobility Management Entity, 4a-25) 및 S-GW(Serving-Gateway, 4a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(4a-35)은 eNB(4a-05~4a-20) 및 S-GW(4a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 4a에서 eNB(4a-05~4a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. eNB는 UE(4a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 eNB(4a-05~4a-20)가 담당한다. 하나의 eNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한, 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(4a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(4a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 4b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 eNB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 4b-05, 4b-40), RLC(Radio Link Control 4b-10, 4b-35), MAC(Medium Access Control 4b-15, 4b-30)으로 이루어진다. PDCP(4b-05, 4b-40)는 IP header 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- header 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(4b-10, 4b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
-
RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC(4b-15, 4b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
물리 계층(4b-20, 4b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 4c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4c를 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR NB 혹은 NR gNB, 4c-10)과 NR CN(New Radio Core Network, 4c-05)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 4c-15)은 NR gNB(4c-10) 및 NR CN(4c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 4c에서 NR gNB(4c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(4c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동 통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR gNB(4c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한, 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN (4c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동 통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME(4c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB(4c-30)과 연결된다.
도 4d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 4d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(4d-05, 4d-40), NR RLC(4d-10, 4d-35), NR MAC(4d-15, 4d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (4d-05, 4d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(4d-10, 4d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(4d-15, 4d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(4d-20, 4d-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 4e는 LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링 동작을 설명하는 도면이다.
LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링(Semi-persistent scheduling, 이하 SPS)은 작은 데이터가 자주 발생하는 서비스를 스케쥴링하기 위해 사용되는 방법으로, 사용자에 비례해서 증가하는 제어 정보의 양을 줄이고, 나아가 사용자의 데이터 전송을 위한 시스템 용량의 확보를 위해 필요하다. 특히, LTE 시스템에서는 VoIP를 위해 SPS가 사용되었다. 기본적으로 기지국은 단말에게 SPS를 위한 공통의 설정 정보를 RRC 제어 메시지를 통해 전달하고, 설정된 SPS의 활성화/비활성화는 PDCCH로 전달되는 DCI를 통해 지시한다. 즉, SPS는 기지국이 단말로 상/하향 링크 자원할당 제어정보(4e-05)를 한번 전송하고, 기지국과 단말이 상기 전송된 제어 정보에 따라 이후 발생하는 데이터(4e-10~4e-20)를 위한 동작을 수행하는 방식이다. 즉, LTE에서의 SPS는 주기마다, MAC PDU 전송을 위한 하나의 transmission resource를 할당한다. 상기 제어 정보에 의해 할당된 자원은 SPS 활성화(activation) 또는 SPS 비활성화(deactivation/release)가 발생되기 전까지 유효하다. 또는 상향링크 SPS의 경우에는 암묵적(implicit)으로 단말과 기지국이 미리 설정된 N번 동안 SPS 전송 자원에 대한 데이터 전송이 없는 경우 비활성화 될 수 있다. 즉, 설정된 SPS 설정 주기에 해당하는 자원에 보낼 데이터가 없는 경우, 단말은 0을 패딩해서 전송하고, 패딩 BSR 및 PHR 등을 포함해서 전송할 수 있다.
LTE 시스템에서의 상/하향 링크 SPS 동작은 다음과 같다.
1. 기지국이 RRC 제어 메시지를 통해 단말에게 SPS 동작을 위한 파라미터를 설정한다. 이 RRC 메시지에는 SPS C-RNTI, SPS 주기 (semiPersistSchedIntervalDL, semiPersistSchedIntervalUL), 그리고 SPS를 위한 HARQ 프로세스의 최대 횟수 (numberOfConfSPS-Processes, numberOfConfUlSPS-Processes) 등을 포함한다.
2. 상/하향 링크에 대해 SPS가 설정되면, 기지국은 단말에게 PDCCH (physical downlink control channel)의 SPS C-RNTI로 하향링크 자원할당 제어정보(4e-05)를 포함한 DCI (downlink control information) Format을 전송한다. DCI는 Allocation type (FDD/TDD), MCS 레벨, NDI (new data indicator), RV (redundancy version), HARQ 프로세스 번호, 그리고 데이터의 자원할당 (resource block assignment) 정보를 포함할 수 있다. 참고로 상향링크 SPS의 활성화/비활성화를 위해서는 DCI 포맷 0 이 사용되고, 하향링크 SPS의 활성화/비활성화를 위해서는 DCI 포맷 1/1A/2/4a/4b/4c이 사용된다.
[표 4] SPS 활성화를 위한 DCI 설정
[표 5] SPS 비활성화를 위한 DCI 설정
도 4f는 LTE 시스템에서의 데이터 전송 및 재전송 동작을 설명하는 도면이다.
LTE 시스템에서는 전송 데이터의 수신 성능 향상을 보장하기 위해 소프트 컴바이닝(soft combining)을 수반한 HARQ (hybrid automatic repeat request)를 지원한다. HARQ는 DL-SCH 및 UL-SCH에 대해 다중 병력 형태의 stop-and-wait 프로레스 형태로 사용되며, 전송 블록을 수신하면 수신기는 전송 블록에 대한 디코딩을 수행한 뒤, 해당 디코딩이 성공적으로 수행되었는지의 여부에 따라 재전송의 여부(ACK/NACK)를 결정한다. 수신기 관점에서는 해당 ACK 신호가 어떤 HARQ 프로세스와 연관이 있는지를 알아야 한다. LTE 하향링크 HARQ 동작은 기본적으로 비동기식 프로토콜로 동작하고, 상향링크 HARQ 동작은 동기식 프로토콜로 동작한다. 여기서 비동기식이라고 하면, 초기 전송 이후의 재전송이 어떠한 시간에서도 일어날 수 있음을 의미하고, 이를 지원하기 위해서는 명시적으로 어떤 시점에 HARQ 재전송이 이뤄지는지 기지국이 시그널링해줘야 한다. 반면 동기식 동작은 초기 전송 이후 재전송은 특정된 시간 이후로 고정되게 되어 있으므로 기지국이 HARQ 재전송 시점을 따로 시그널링 해주지 않아도 된다. 또한, 상향링크 HARQ 재전송의 경우 adaptive HARQ(PDCCH/DCI로 재전송 RB 지정)와 non-adaptive HARQ(1bit ACK/NACK을 PHICH로 보냄으로 재전송 지시)로 구분할 수 있다.
본 발명에서 참고할 수 있는 LTE 상향링크 HARQ 동작에 대해 상세히 살펴보면, 동적 자원 할당을 통한 데이터 전송과 상향링크 SPS 전송에 따라 재전송 지시 방법이 다르다.
1. 동적 자원 할당을 위한 재전송: C-RNTI로 지시
- NDI 비트가 토글 (toggle): 새로운 전송을 의미
- NDI 비트가 같음 (same): 적응형 재전송 (adaptive retransmission: 전송 자원 변경 지시 가능)
2. 상향링크 SPS 전송에 대한 재전송: SPS C-RNTI로 지시
- NDI 비트가 0: 새로운 전송 + SPS 할당
- NDI 비트가 1: 적응형 재전송 (전송 자원 변경 지시 가능)
도면 4f를 참조하면, 상향링크 SPS 전송에 대한 재전송하는 방법을 예시로 나타낸다. 4f-05 단계에서 단말은 SPS C-RNTI로 지시되는 DCI를 수신하고 해당 DCI에는 RB (resource block) 할당 및 MCS, NDI 값이 포함되어 있다. 여기서 NDI 값이 0인 새로운 SPS 전송이 활성화되었다. 이후 4f-10 단계에서 단말은 정해진 SPS 전송 자원에 데이터를 전송하고, 만약 기지국이 해당 SPS 전송 자원에서 전달되는 데이터를 성공적으로 수신하지 못했을 경우, 단말에게 NACK을 전달한다(4f-15). 해당 NACK은 PHICH 채널로 전달될 수 있다. 4f-20 단계에서 단말은 초기 전송에 해당하는 데이터를 재전송한다. 4f-25 단계에서는 정해진 SPS 주기에 맞춰 단말이 다음 데이터 패킷을 전송하고, 4f-30 단계에서 기지국이 해당 SPS 전송이 수행되는 RB를 적응적으로 변경하고자 하면 NDI 비트를 1로 설정해서 DCI를 전달한다. 상기 DCI 신호를 수신한 단말은 해당 DCI에서 지시되는 RB를 적용해서 이후의 상향링크 SPS 동작을 수행한다. 즉, 4f-35 단계에서 새로운 RB로 데이터 패킷을 전송하고, 기지국의 재전송 요구(4f-40)에 따라 재전송을 수행(4f-45)하고, 이후의 상향링크 SPS 전송도 수행한다(4f-50).
만약 기지국이 상향링크 SPS 전송 동작이 수행되는 도중에 해당 SPS를 해제 하거나 새로운 상향링크 SPS를 설정하고 싶다면 DCI의 내용 설정(NDI 비트 등)을 변경하여 지시할 수 있다.
본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서 상향링크 SPS의 전반적인 동작을 포함한다. 본 발명에서 SPS는 grant-free uplink transmission과 동일한 의미의 용어로 사용된다. 또한, 본 발명에서는 MAC에서의 상향링크 grant 할당 및 PUSCH 전송에 대해 살펴보고 dynamic grant와 configured grant의 PUSCH 충돌 문제를 다룬다.
도 4g는 본 발명에서 고려하는 PUSCH 충돌 상황에서 특정 전송 grant에 대한 우선 순위를 주어, 충돌 없이 데이터 전송을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
현재 MAC 동작을 살펴보면, 상향링크 grant에 상향링크 데이터 전송을 위한 전송 자원에 대한 정보가 포함된다. NR에서는 상향링크 grant를 전달하는 방법이 크게 두 가지로 나뉘고 이는 dynamic grant와 configured grant이다. 상향링크 grant는 두 개의 서로 다른 지점에서 수신할 수 있지만 각각의 grant가 지시하는 실제 PUSCH 전송 타이밍은 두 개의 서로 다른 grant라 하더라도 같을 수 있다. 일반적으로는 기지국의 스케쥴러에서 이와 같은 PUSCH 충돌을 방지하면서 자원관리를 하고, 만약 이런 동작이 일어난다면 기지국 구현에 문제가 있다고 생각할 수 있다. 하지만 NR에서는 상기와 같은 문제점을 완벽하게 피할 수 있다는 보장이 힘들고, 이는 아래와 같은 경우에서 발생할 수 있다.
- NR에서는 상향링크 SPS 전송 (혹은 configured grant 전송)의 경우, 전송을 위해 할당한 자원의 주기가 매우 작을 수 있고, 이 경우 skipUplinkTx가 활성화 될 수 있다. 즉, 설정된 자원에 대해 단말이 항상 전송을 하는 것이 아니라 전송할 데이터가 없으면 설정된 자원에 대한 실제 전송을 생략할 수 있음을 의미한다. 이것은 gNB에서 단말이 실제로 어느 slot에서 데이터를 전송하는지 여부를 확신할 수 없음을 의미한다.
- gNB는 configured grant에 대해 충돌을 피하기 위해 dynamic grant를 할당하지 않을 수 있다. 하지만, 상기에 설명한 이유로 인해 gNB는 자원 사용 효율을 위해 dynamic grant를 할당하는 것이 필요할 수 있다. (configured grant가 매우 짧은 주기로 설정되어 있는 경우 PUSCH 자원 충돌을 피하면서 dynamic grant를 할당하는데 어려움이 있을 수 있다.)
- 그러므로 PUSCH 충돌의 가능성이 있지만 configured grant에 대해 dynamic grant를 할당할 수 있다.
실제로 PUSCH 자원이 충돌하는 경우는 다음 [표 6]과 같이 나눌 수 있다.
[표 6]
정리하면 configured grant로 설정된 새로운 PUSCH 전송은 각각 1) C-RNTI로 전달되는 dynamic grant에 의한 새로운 PUSCH 전송, 2) C-RNTI로 전달되는 dynamic grant에 의한 PUSCH 재전송, 3) CS-RNTI로 전달되는 grant에 의한 PUSCH 재전송과 충돌이 날 수 있고 이 경우에 대해서는 어떤 전송이 우선 순위를 가지고 실제로 전송될지 결정해야 한다. 두 개의 dynamic grant들 간의 충돌이나 두 개의 configured grant들 간의 충돌의 경우, 일반적으로 기지국이 스케쥴링을 통해 피할 수 있다고 하면 상기의 세가지 경우에 대해서 어떻게 처리할지 결정해야 한다.
도면을 다시 참고 하면, 그림과 같은 예시를 통해 상기의 충돌 상황을 설명할 수 있다. 먼저, configured grant를 통해, 단말은 주기가 2ms인 상향링크 configured grant를 설정받을 수 있고 1번 서브프레임에서부터 2ms 간격으로 데이터 전송을 수행할 수 있다. 여기서 실제로는 offset 값을 slot 혹은 symbol 단위로 지시할 수 있고, 실제 전송도 지시된 slot 혹은 symbol 단위로 수행될 수 있다. 또한, 단말은 추가로 주기가 5ms인 상향링크 configured grant를 설정받을 수 있고, 4번 서브프레임부터 5ms 간격으로 데이터 전송을 수행한다. 8번 서브프레임에서는 C-RNTI로 전달되는 dynamic grant로 새로운 PUSCH 전송이 지시될 수 있다. 9번 서브프레임에서는 앞서 설정되었던 두 개의 configured grant가 충돌하는 경우(Case 4)이다. 실제로는 기지국 스케쥴러에서 상기와 같은 경우가 발생하지 않게 조절할 수 있을 것이다. 11번 서브프레임에서는 configured grant와 C-RNTI grant로 지시된 새로운 PUSCH 전송이 충돌이 나는 경우(Case 1)이다. 12번 서브프레임은 C-RNTI grant로 지시되는 PUSCH 재전송이 지시되는 경우이며, 15번 서브프레임은 configured grant와 C-RNTI grant로 지시된 PUSCH 재전송이 충돌하는 경우(Case 2)이다. 18번 서브프레임은 CS-RNTI grant로 지시된 PUSCH 재전송이 수행되며, 21번 서브프레임은 configured grant와 CS-RNTI grant로 지시된 PUSCH 재전송이 충돌하는 경우(Case 3)이다.
상기의 예시를 통해 PUSCH 충돌이 발생하는 경우를 파악할 수 있으며, 상기 configured grant 자원에서 일부는 실제 전송이 일어나지 않을 수 있음을 참고한다. 또한, NR에서는 단말이 grant를 받아 수행하는 모든 전송(상향링크/하향링크)에 대해 비동기 전송을 기반으로 하기 때문에 이런 문제가 발생할 수 있음을 참고한다. 여기서 비동기 전송이란, 기지국이 단말에게 grant를 통해 PUSCH 전송이 일어날 타이밍을 매번 지시하는 것을 의미한다.
본 발명에서는 PUSCH 충돌이 발생할 경우, 충돌을 피하기 위한 우선순위 결정에 대한 해결 방법을 아래와 같이 제안한다.
1. 해결 방법 1: explicit/dynamic grant를 우선 하여 전송 (C-RNTI grant/CS-RNTI grant가 configured grant with data for transmission 보다 우선순위를 가지고, 충돌 시 우선하여 전송)
2. 해결 방법 2: configured grant를 우선 하여 전송 (configured grant with data for transmission가 C-RNTI grant/CS-RNTI grant 보다 우선순위를 가지고, 충돌 시 우선하여 전송)
3. 해결 방법 3: 새로운 전송에 대한 grant를 우선 하여 전송 (Case 2와 3에 대해서 configured grant를 우선하고, Case 1에 대해서는 방법 1 혹은 방법 2를 적용)
4. 해결 방법 4: Case 1과 2에 대해서는 configured grant를 우선하고, Case 3에 대해서는 CS-RNTI grant를 configured grant보다 우선하여 전송.
5. 해결 방법 5: 직접적으로 단말에게 우선하는 전송 방법을 시그널링 (RRC 혹은 MAC CE)
상기에 제안하는 해결 방법들을 해석해보면 각기 장단점이 있음을 알 수 있다. 해결 방법 1의 경우에는 기지국의 복잡도를 감소시키는데 가장 큰 장점이 있다. 즉 기지국은 기본적으로 explicit grant 기반의 PUSCH 전송을 디코딩하려고 하므로, 해결 방법 2가 적용되어 configured grant가 우선되어 전송된다면 기지국 관점에서는 이중 디코딩을 수행해야한다. 즉, 하나의 디코딩은 explicit grant를 위해 수행하고, 동시에 하나의 디코딩은 configured grant를 위해 수행한다. 반면에 해결 방법 1이 적용되면 MAC에서 C-RNTI로 수신한 grant를 처리하고, 만약 없다면 CS-RNTI grant를 처리한 뒤, 이마저 없다면 configured grant를 처리하면 된다. 하지만, 이런 동작이 상향링크 grant 수신 동작과 PUSCH 전송 동작이 같은 동작으로 수행되어야 할 필요도 없을 수 있다. 해결 방법 2가 필요할 수 있는 이유 중 하나는 configured grant는 URLLC 데이터 전송에 사용될 수 있기 때문이다. 연속된 URLLC 데이터가 configured grant를 통해 계속 전달된다면, 해당 데이터 전송이 다른 데이터 전송(dynamic grant를 통한)보다 우선되어야 할 것이기 때문이다. 하지만, 만약 URLLC 데이터가 연속적 전송이 아니라 간헐적으로 전송된다고 한다면 충돌된 slot이 아닌 다음 전송 기회에 전달될 수 도 있을 것이다.
본 발명의 아래 실시 예에서는 상기의 PUSCH 충돌 상황에서 상기 해결 방법들을 적용해서 특정 grant의 데이터 전송을 우선하는 방법에 대해 다룬다.
도 4h는 본 발명에서 제안하는 실시 예 4-1의 전체 동작을 도시한 도면이다.
4h-05 단계에서 단말은 기지국과 RRC 연결을 설정한다. 상기 단계에서 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해 RRC 연결 설정을 요청하는 제어 메시지를 전송하고 이에 대한 응답 메시지를 수신하면 RRC 연결이 설정된다. 상기 과정에서 단말에게 C-RNTI라는 셀 내의 고유한 단말의 식별자가 할당되며, 단말은 상기 C-RNTI를 이용해서 기지국과 데이터 송수신을 수행한다. 참고로 단말이 RRC 연결을 설정한 서빙 셀이 단말의 PCell이다.
4h-10 단계에서 단말은 C-RNTI를 이용해서 PDCCH를 모니터링 하고, 자신에게 할당되는 Downlink Assignment 혹은 Uplink Grant가 없는지 감시한다.
4h-15 단계에서 단말은 RRC 제어 메시지(LTE를 기준 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 포함)를 수신한다. 상기 제어 메시지에는 상향링크 SPS 설정 정보, 즉 configured grant Type 1, configured grant Type 2 에 대한 설정 정보가 포함될 수 있다. 상기의 configured grant Type 1은 제 1 SPS 동작을 의미하고 configured grant Type 2는 제 2 SPS 동작을 의미한다. SPS 설정 정보는 각 SPS 동작별로 지시되거나 공통으로 지시될 수 있으며, CS-RNTI, SPS 상향링크 HARQ 프로세서 개수, 상향링크 SPS 전송 주기, UL grant, SPS start time, SPS가 설정되는 Serving cell 정보 등이 포함될 수 있다.
4h-20 단계에서 단말은 제 1 활성화 방식의 SPS가 설정된 서빙 셀들에서 제 1 SPS 동작을 수행한다.
4h-15 단계에서 단말은 제 2 활성화 방식의 SPS가 설정된 서빙 셀들에서 제 2 SPS 동작을 수행한다.
제 1 SPS 동작이란, SPS 최초 활성화는 RRC 제어 메시지를 통해 수행하고 SPS 재전송/변경/해제는 PDCCH로 제어되는 동작을 의미한다. 혹은 상향링크 SPS 초기 전송은 Layer 3 신호/RRC 제어 메시지로 지시되고(혹은 지시된 전송 자원/전송 포맷으로 수행되고) 상향링크 SPS 재전송은 Layer 1 신호/PDCCH로 지시되는(혹은 지시된 전송 자원/전송 포맷으로 수행되는) 동작을 의미한다.
제 2 SPS 동작이란, SPS의 최초 활성화/재전송/변경/해제 모두 PDCCH로 제어되는 동작을 의미한다. 혹은 상향링크 SPS 초기 전송과 상향링크 SPS 재전송 모두 Layer 1 신호/PDCCH로 지시되는 동작을 의미한다. 상기 동작은 기존 LTE에서의 SPS 활성화 방식과 유사할 수 있다.
상기의 제 1 SPS 동작과 제 2 SPS 동작을 위한 기본 SPS 설정 정보가 RRC 제어 메시지를 통해 수신되었다는 전제가 필요하다.
본 발명에서는 제 2 SPS 동작(configured grant Type 2)에 대해서만 고려하고 있기 때문에 하기 실시 예에서는 제 2 SPS 동작 위주로 설명한다.
도 4i는 본 발명에서 제안하는 실시 예 4-1의 제 2 SPS 동작을 구체적으로 설명한다.
4i-10 단계에서 단말은 RRC 제어 메시지(LTE를 기준 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 포함)를 수신한다. 상기 제어 메시지에는 상향링크 SPS 설정 정보, 즉 configured grant Type 1, configured grant Type 2 에 대한 설정 정보가 포함될 수 있다. 상기의 configured grant Type 1은 제 1 SPS 동작을 의미하고 configured grant Type 2는 제 2 SPS 동작을 의미한다. SPS 설정 정보는 각 SPS 동작별로 지시되거나 공통으로 지시될 수 있으며, CS-RNTI, SPS 상향링크 HARQ 프로세서 개수, 상향링크 SPS 전송 주기, UL grant, SPS start time, SPS가 설정되는 Serving cell 정보 등이 포함될 수 있다. 특히 상기 RRC 메시지에는 explicit grant와 configured grant가 지시하는 PUSCH 전송에 대한 우선순위 정보가 포함된다. 혹은 상기 우선순위 정보는 고정된 값으로 표준에 설정될 수 있다.
4i-15 단계에서 단말은 제 2 활성화 방식의 SPS가 설정된 서빙 셀에 대해서 소정의 시점부터 CS-RNTI와 C-RNTI를 모두 적용해서 PDCCH를 감시한다. 상기 소정의 시점은 SPS 설정 정보를 수신한 시점 (혹은 수신하고 정보의 해석을 완료한 시점 혹은 수신하고 수신된 정보에 따라 설정이 완료된 시점)이다.
4i-20 단계에서 단말은 SPS 전송 자원의 활성화를 지시하는 상향링크 grant를 PDCCH를 통해 수신한다. 상기 상향링크 grant는 단말의 CS-RNTI로 어드레스되고 NDI가 0인 PDCCH이다. 단말은 상기 PDCCH를 수신한 시점을 z라고 할 때 상기 z를 기준으로 SPS를 활성화한다 (initialize SPS).
4i-25 단계에서 단말은 소정의 조건을 충족하는 데이터가 발생하면, 상기 SPS 전송 자원을 이용해서 최초 전송을 수행한다. 구체적으로 단말은 z+w+n*y 에서 소정의 조건을 충족하는 데이터에 대한 최초 전송을 수행할 수 있다. 만약 상기 조건을 충족하는 데이터가 존재하지 않는다면 단말은 해당 전송 자원에 대한 SPS 전송을 수행하지 않는다 (skip SPS data transmission). 상기 w는 소정의 정수로 PDCCH에서 특정된 값일 수도 있고, 규격에서 미리 정해진 값일 수 있다. w는 UL grant를 수신한 시점과 UL grant에 따른 PUSCH 전송을 수행하는 시점 사이의 시간적 거리이다.
4i-30 단계에서 단말은 SPS 전송 자원을 이용해서 최초 전송한 데이터에 대한 HARQ 재전송을 수행한다. 단말은 PDCCH를 통해 CS-RNTI로 address된 상향링크 grant가 수신되는지 검사하고, CS-RNTI로 address된 UL grant가 수신되면 NDI를 검사한다. 상기 NDI가 소정의 값, 예를 들어 1이라면 단말은 HARQ 재전송을 수행한다. 상기 NDI가 또 다른 소정의 값, 예를 들어 0이라면 단말은 제 2 SPS 설정 정보에서 지시된 UL grant를 폐기하고 PDCCH를 통해 지시된 상향링크 grant를 사용한다. 즉 SPS를 갱신한다. 상기 PDCCH를 통해 지시된 UL grant에 SPS 해제를 지시하는 특정 정보가 포함되어 있으면 단말은 SPS를 해제한다.
4h-35 단계에서 단말은 이미 설정되어 있는 configured grant에 대한 PUSCH 전송과 충돌하는 UL grant를 수신할 수 있다. 즉 C-RNTI grant로 지시되는 새로운 PUSCH 전송, C-RNTI로 지시되는 PUSCH 재전송, 그리고 CS-RNTI로 지시되는 PUSCH 재전송이 지시되어 configured grant에 대한 PUSCH 전송과 충돌할 수 있다. 4h-40 단계에서 단말은 4i-10 단계에서 기지국으로부터 미리 수신한 (혹은 미리 정해진) 우선 순위 정보를 기반으로 PUSCH 충돌이 발생했을 때 충돌을 회피하도록 하나의 전송을 선택해서 전송한다. 상기의 우선순위 결정방법은 아래와 같은 해결 방법이 적용가능하다.
1. 해결 방법 1: explicit/dynamic grant를 우선 하여 전송 (C-RNTI grant/CS-RNTI grant가 configured grant with data for transmission 보다 우선순위를 가지고, 충돌 시 우선하여 전송)
2. 해결 방법 2: configured grant를 우선 하여 전송 (configured grant with data for transmission가 C-RNTI grant/CS-RNTI grant 보다 우선순위를 가지고, 충돌 시 우선하여 전송)
3. 해결 방법 3: 새로운 전송에 대한 grant를 우선 하여 전송 (Case 2와 3에 대해서 configured grant를 우선하고, Case 1에 대해서는 방법 1 혹은 방법 2를 적용)
4. 해결 방법 4: Case 1과 2에 대해서는 configured grant를 우선하고, Case 3에 대해서는 CS-RNTI grant를 configured grant보다 우선하여 전송.
5. 해결 방법 5: 직접적으로 단말에게 우선하는 전송 방법을 시그널링 (RRC 혹은 MAC CE)
특히 해결 방법 5가 적용될 경우 기지국은 단말에게 수시로 직접 시그널링을 하여 우선 전송 방법을 변경할 수 있다.
도 4j는 본 발명을 적용한 단말의 전체 동작을 도시한 도면이다.
연결 상태의 단말은 4j-05 단계에서 단말은 C-RNTI를 이용해서 PDCCH를 모니터링 하고, 자신에게 할당되는 Downlink Assignment 혹은 Uplink Grant가 없는지 감시한다. 4j-10 단계에서 단말은 RRC 제어 메시지(LTE를 기준 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 포함)를 수신한다. 상기 제어 메시지에는 상향링크 SPS 설정 정보, 즉 configured grant Type 1, configured grant Type 2 에 대한 설정 정보가 포함될 수 있다. 상기의 configured grant Type 1은 제 1 SPS 동작을 의미하고 configured grant Type 2는 제 2 SPS 동작을 의미한다. SPS 설정 정보는 각 SPS 동작 별로 지시되거나 공통으로 지시될 수 있으며, CS-RNTI, SPS 상향링크 HARQ 프로세서 개수, 상향링크 SPS 전송 주기, UL grant, SPS start time, SPS가 설정되는 Serving cell 정보 등이 포함될 수 있다. 특히 상기 RRC 메시지에는 explicit grant와 configured grant가 지시하는 PUSCH 전송에 대한 우선순위 정보가 포함된다. 혹은 상기 우선순위 정보는 고정된 값으로 표준에 설정될 수 있다.
4j-15 단계에서 단말은 제 2 활성화 방식의 SPS가 설정된 서빙 셀에 대해서 소정의 시점부터 CS-RNTI와 C-RNTI를 모두 적용해서 PDCCH를 감시한다. 상기 소정의 시점은 SPS 설정 정보를 수신한 시점 (혹은 수신하고 정보의 해석을 완료한 시점 혹은 수신하고 수신된 정보에 따라 설정이 완료된 시점)이다. 단말은 SPS 전송 자원의 활성화를 지시하는 상향링크 grant를 PDCCH를 통해 수신한다. 상기 상향링크 grant는 단말의 CS-RNTI로 어드레스되고 NDI가 0인 PDCCH이다. 단말은 상기 PDCCH를 수신한 시점을 z라고 할 때 상기 z를 기준으로 SPS를 활성화한다 (initialize SPS). 또한, 상기 단계에서 단말은 소정의 조건을 충족하는 데이터가 발생하면, 상기 SPS 전송 자원을 이용해서 최초 전송을 수행한다. 구체적으로 단말은 z+w+n*y 에서 소정의 조건을 충족하는 데이터에 대한 최초 전송을 수행할 수 있다. 만약 상기 조건을 충족하는 데이터가 존재하지 않는다면 단말은 해당 전송 자원에 대한 SPS 전송을 수행하지 않는다 (skip SPS data transmission). 상기 w는 소정의 정수로 PDCCH에서 특정된 값일 수도 있고, 규격에서 미리 정해진 값일 수 있다. w는 UL grant를 수신한 시점과 UL grant에 따른 PUSCH 전송을 수행하는 시점 사이의 시간적 거리이다.
4j-20 단계에서 단말은 이미 설정되어 있는 configured grant에 대한 PUSCH 전송과 충돌하는 UL grant를 수신할 수 있다. 즉 C-RNTI grant로 지시되는 새로운 PUSCH 전송, C-RNTI로 지시되는 PUSCH 재전송, 그리고 CS-RNTI로 지시되는 PUSCH 재전송이 지시되어 configured grant에 대한 PUSCH 전송과 충돌할 수 있다. 4j-25 단계에서 단말은 4j-05 단계에서 기지국으로부터 미리 수신한 (혹은 미리 정해진) 우선 순위 정보를 기반으로 PUSCH 충돌이 발생했을 때 충돌을 회피하도록 하나의 전송을 선택해서 전송한다. 상기의 우선순위 결정방법은 아래와 같은 해결 방법이 적용가능하다.
6. 해결 방법 1: explicit/dynamic grant를 우선 하여 전송 (C-RNTI grant/CS-RNTI grant가 configured grant with data for transmission 보다 우선순위를 가지고, 충돌 시 우선하여 전송)
7. 해결 방법 2: configured grant를 우선 하여 전송 (configured grant with data for transmission가 C-RNTI grant/CS-RNTI grant 보다 우선순위를 가지고, 충돌 시 우선하여 전송)
8. 해결 방법 3: 새로운 전송에 대한 grant를 우선 하여 전송 (Case 2와 3에 대해서 configured grant를 우선하고, Case 1에 대해서는 방법 1 혹은 방법 2를 적용)
9. 해결 방법 4: Case 1과 2에 대해서는 configured grant를 우선하고, Case 3에 대해서는 CS-RNTI grant를 configured grant보다 우선하여 전송.
10. 해결 방법 5: 직접적으로 단말에게 우선하는 전송 방법을 시그널링 (RRC 혹은 MAC CE)
특히 해결 방법 5가 적용될 경우 4j-30 단계에서 단말은 수시로 기지국으로부터 직접 시그널링을 받아 우선 전송 방법이 변경될 수 있다. 즉, 상기 4j-30 단계는 임의의 단계에 이벤트 형식으로 수신되고 적용될 수 있다.
도 4k는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(4k-10), 기저대역(baseband)처리부(4k-20), 저장부(4k-30), 제어부(4k-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(4k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(4k-10)는 상기 기저대역처리부(4k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(4k-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(4k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(4k-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(4k-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부(4k-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4k-20)은 상기 RF처리부(4k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4k-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4k-20)은 상기 RF처리부(4k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(4k-20) 및 상기 RF처리부(4k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(4k-20) 및 상기 RF처리부(4k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(4k-20) 및 상기 RF처리부(4k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(4k-20) 및 상기 RF처리부(4k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(4k-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(4k-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(4k-30)는 상기 제어부(4k-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(4k-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(4k-40)는 상기 기저대역처리부(4k-20) 및 상기 RF처리부(4k-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(4k-40)는 상기 저장부(4k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(4k-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(4k-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 4l은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(4l-10), 기저대역처리부(4l-20), 백홀통신부(4l-30), 저장부(4l-40), 제어부(4l-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(4l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(4l-10)는 상기 기저대역처리부(4l-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(4l-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(4l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(4l-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(4l-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(4l-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4l-20)은 상기 RF처리부(4l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(4l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(4l-20)은 상기 RF처리부(4l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(4l-20) 및 상기 RF처리부(4l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(4l-20) 및 상기 RF처리부(4l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(4l-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(4l-30)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(4l-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(4l-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(4l-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(4l-40)는 상기 제어부(4l-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(4l-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(4l-50)는 상기 기저대역처리부(4l-20) 및 상기 RF처리부(4l-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(4l-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(4l-50)는 상기 저장부(4l-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(4l-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
아래는 본 발명을 요약한 내용이다.
[Main issue]
dynamic grant와 configured grant 사이의 PUSCH 충돌 문제
[Observations]
하기는, 현재의 MAC specification에 포함된 내용이다.
● ul-assignment-to-UL-data는 UL grant와 grant에 의한 다른 grant에서 명시적으로 지시될 수 있음
● 2개의 UL grant들이 동일한 PUSCH occasion을 지시하면서 서로 다른 시간에 수신되면, NR에서 발생할 수 있는 PUSCH 전송들 간의 충돌은, 2개의 UL grant들 간에 발생할 수 있음.
● explicit UL grant들 간의 PUSCH 충돌은 스케줄러의 오류임. GNB는 이와 같은 충돌이 발생하지 않도록 해야 하며, specification에 반영될 필요는 없음.
● 그러나, PUSCH 충돌을 피할 수 없는 경우들이 있음. explicit UL grant에 의한 PUSCH와 UL grant에 의하여 설정된 PUSCH 사이의 충돌은 피할 수 없음.
● skipUplinkTx는 모든 설정된 UL grant들에 디폴트에 의하여 적용됨. 이는, GNB가 슬롯이 UL grant로 설정되면 어떤 슬롯이 실질적으로 사용될지 아닐지에 대하여 알 수 없음을 의미함.
● GNB는 설정된 grant들에 의하여 사용될 수 있는 모든 슬롯들에 dynamic grant들을 스케쥴링하지 않음으로써 상기 충돌을 피할 수 있음.
● 이 전략은 매우 비효율적이거나 설정된 grant들의 주기성이 짧은 경우는 심지어 동작하지 않음
(만약 매 슬롯이 UL grant로 설정되면, dynamic 스케줄링을 위한 여유 슬롯이 없음)
● configured grant가 새로운 전송을 위해서만 사용되기 때문에, configured grant에 의한 새로운 PUSCH 전송과 C-RNTI grant에 의한 새로운 전송, C-RNTI에 의한 재전송 또는 CS-RNTI에 의한 PUSCH 재전송 중 어느 하나와의 사이에서 가능한 충돌임.
<가능한 PUSCH 충돌들>
[Discussion/Possible solutions]
기본적으로 2가지의 해결방안(원칙들)이 고려될 수 있음
1: explicit grant를 우선순위화함(예를 들어, C-RNTI grant/CS-RNTI grant > 전송을 위하여 configured grant와 데이터)
2: configured grant를 우선순위화함(예를 들어, 전송을 위하여 configured grant와 데이터 > C-RNTI grant/CS-RNTI grant)
아래와 같은 향상된 해결 방안을 고려할 수 있음;
3: case 1을 다루기 위한 추가적인 규칙과 새로운 tx grant를 우선순위화함(case 2와 3에서 configured grant를 우선순위화함)
4: case 1과 2에 대하여 configured grant + CS-RNTI grant over configured grant for case 3를 우선순위화함
5: gNB는 우선순위를 dedicate하게 알림. (RRC 또는 MAC CE 등)
Rel-15에서, 단순한 해결방안 1 또는 2를 고려하는 것을 제안함.
GNB 복잡성 측면에서, explicit grant(해결방안 1)을 우선순위하는 것이 더 나음. GNB는 디폴트에 의한 PUSCH 전송에 기반하여 explicit grant의 디코딩을 시도할 것임. 따라서, configured grant가 우선순위화된(해결방안 2) 경우, GNB는 이중으로; explicit grant와 configured grant에 대하여 디코딩해야함.
explicit grant를 우선순위하는 것은 NR MAC specification의 현재 원칙에도 더 부합함. UL grant 수신에 기반한 MAC은 C-RNTI uplink grant를 먼저 다루고, C-RNTI uplink grant가 수신되지 않으면 CS-RNTI uplink grant를 다루며, CS-RNTI uplink grant가 수신되지 않으면 configured grant를 다룸. 그러나, PUSCH 전송과 다른 UL grant 수신을 위한 상기의 원칙에 대하여 다툴 수 있으며, PUSCH 전송 충돌을 다루는데 있어 동일한 원칙을 적용할 기본적인 이유는 없음.
해결방안 1의 한가지 문제는 configured grant에 대한 URLLC 데이터가 explicit grant에 대한 일반적인 데이터에 의하여 방해를 받을 수 있다는 것임. 특히 URLLC 데이터가 연속적으로 발생할 때 문제가 될 수 있음. 만약 URLLC 데이터가 오직 간헐적으로 발생한다면, 다음 슬롯에서 전송될 수 있는 URLLC 데이터에 큰 문제가 될 수 있음.
<제5실시예>
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 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 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들, 혹은 이를 기반으로 변형한 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
도 5a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5a를 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 eNB, Node B 또는 기지국)(5a-05, 5a-10, 5a-15, 5a-20)과 MME(Mobility Management Entity, 5a-25) 및 S-GW(Serving-Gateway, 5a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(5a-35)은 eNB(5a-05~5a-20) 및 S-GW(5a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 5a에서 eNB(5a-05~5a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. eNB는 UE(5a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 eNB(5a-05~5a-20)가 담당한다. 하나의 eNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(5a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(5a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 5b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 eNB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 5b-05, 5b-40), RLC(Radio Link Control 5b-10, 5b-35), MAC(Medium Access Control 5b-15, 5b-30)으로 이루어진다. PDCP(5b-05, 5b-40)는 IP header 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- header 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(5b-10, 5b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
MAC(5b-15, 5b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
물리 계층(5b-20, 5b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.
도 5c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 5c를 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR NB 혹은 NR gNB, 5c-10)과 NR CN(New Radio Core Network, 5c-05)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 5c-15)은 NR gNB(5c-10) 및 NR CN(5c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 5c에서 NR gNB(5c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(5c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동 통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR gNB(5c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN (5c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동 통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME(5c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB(5c-30)과 연결된다.
도 5d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(5d-05, 5d-40), NR RLC(5d-10, 5d-35), NR MAC(5d-15, 5d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (5d-05, 5d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)
- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)
- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)
- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)
- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)
상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(5d-10, 5d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한, 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(5d-15, 5d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(5d-20, 5d-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 5e는 LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링 동작을 설명하는 도면이다.
LTE 시스템에서의 반영구적 스케쥴링(Semi-persistent scheduling, 이하 SPS)은 작은 데이터가 자주 발생하는 서비스를 스케쥴링하기 위해 사용되는 방법으로, 사용자에 비례해서 증가하는 제어 정보의 양을 줄이고, 나아가 사용자의 데이터 전송을 위한 시스템 용량의 확보를 위해 필요하다. 특히, LTE 시스템에서는 VoIP를 위해 SPS가 사용되었다. 기본적으로 기지국은 단말에게 SPS를 위한 공통의 설정 정보를 RRC 제어 메시지를 통해 전달하고, 설정된 SPS의 활성화/비활성화는 PDCCH로 전달되는 DCI를 통해 지시한다. 즉, SPS는 기지국이 단말로 상/하향 링크 자원할당 제어정보(5e-05)를 한번 전송하고, 기지국과 단말이 상기 전송된 제어 정보에 따라 이후 발생하는 데이터(5e-10~5e-20)를 위한 동작을 수행하는 방식이다. 즉, LTE에서의 SPS는 주기마다, MAC PDU 전송을 위한 하나의 transmission resource를 할당한다. 상기 제어 정보에 의해 할당된 자원은 SPS 활성화(activation) 또는 SPS 비활성화(deactivation/release)가 발생되기 전까지 유효하다. 또는 상향링크 SPS의 경우에는 암묵적(implicit)으로 단말과 기지국이 미리 설정된 N번 동안 SPS 전송 자원에 대한 데이터 전송이 없는 경우 비활성화 될 수 있다. 즉, 설정된 SPS 설정 주기에 해당하는 자원에 보낼 데이터가 없는 경우, 단말은 0을 패딩해서 전송하고, 패딩 BSR 및 PHR 등을 포함해서 전송할 수 있다.
LTE 시스템에서의 상/하향 링크 SPS 동작은 다음과 같다.
3. 기지국이 RRC 제어 메시지를 통해 단말에게 SPS 동작을 위한 파라미터를 설정한다. 이 RRC 메시지에는 SPS C-RNTI, SPS 주기 (semiPersistSchedIntervalDL, semiPersistSchedIntervalUL), 그리고 SPS를 위한 HARQ 프로세스의 최대 횟수 (numberOfConfSPS-Processes, numberOfConfUlSPS-Processes) 등을 포함한다.
4. 상/하향 링크에 대해 SPS가 설정되면, 기지국은 단말에게 PDCCH (physical downlink control channel)의 SPS C-RNTI로 하향링크 자원할당 제어정보(5e-05)를 포함한 DCI (downlink control information) Format을 전송한다. DCI는 Allocation type (FDD/TDD), MCS 레벨, NDI (new data indicator), RV (redundancy version), HARQ 프로세스 번호, 그리고 데이터의 자원할당 (resource block assignment) 정보를 포함할 수 있다. 참고로 상향링크 SPS의 활성화/비활성화를 위해서는 DCI 포맷 0 이 사용되고, 하향링크 SPS의 활성화/비활성화를 위해서는 DCI 포맷 1/1A/2/5a/5b/5c이 사용된다.
[표 7] SPS 활성화를 위한 DCI 설정
[표 8] SPS 비활성화를 위한 DCI 설정
도 5f는 LTE 시스템에서의 데이터 전송 및 재전송 동작을 설명하는 도면이다.
LTE 시스템에서는 전송 데이터의 수신 성능 향상을 보장하기 위해 소프트 컴바이닝(soft combining)을 수반한 HARQ (hybrid automatic repeat request)를 지원한다. HARQ는 DL-SCH 및 UL-SCH에 대해 다중 병력 형태의 stop-and-wait 프로레스 형태로 사용되며, 전송 블록을 수신하면 수신기는 전송 블록에 대한 디코딩을 수행한 뒤, 해당 디코딩이 성공적으로 수행되었는지의 여부에 따라 재전송의 여부(ACK/NACK)를 결정한다. 수신기 관점에서는 해당 ACK 신호가 어떤 HARQ 프로세스와 연관이 있는지를 알아야 한다. LTE 하향링크 HARQ 동작은 기본적으로 비동기식 프로토콜로 동작하고, 상향링크 HARQ 동작은 동기식 프로토콜로 동작한다. 여기서 비동기식이라고 하면, 초기 전송 이후의 재전송이 어떠한 시간에서도 일어날 수 있음을 의미하고, 이를 지원하기 위해서는 명시적으로 어떤 시점에 HARQ 재전송이 이뤄지는지 기지국이 시그널링해줘야 한다. 반면 동기식 동작은 초기 전송 이후 재전송은 특정된 시간 이후로 고정되게 되어 있으므로 기지국이 HARQ 재전송 시점을 따로 시그널링 해주지 않아도 된다. 또한, 상향링크 HARQ 재전송의 경우 adaptive HARQ(PDCCH/DCI로 재전송 RB 지정)와 non-adaptive HARQ(1bit ACK/NACK을 PHICH로 보냄으로 재전송 지시)로 구분할 수 있다.
본 발명에서 참고할 수 있는 LTE 상향링크 HARQ 동작에 대해 상세히 살펴보면, 동적 자원 할당을 통한 데이터 전송과 상향링크 SPS 전송에 따라 재전송 지시 방법이 다르다.
3. 동적 자원 할당을 위한 재전송: C-RNTI로 지시
- NDI 비트가 토글 (toggle): 새로운 전송을 의미
- NDI 비트가 같음 (same): 적응형 재전송 (adaptive retransmission: 전송 자원 변경 지시 가능)
4. 상향링크 SPS 전송에 대한 재전송: SPS C-RNTI로 지시
- NDI 비트가 0: 새로운 전송 + SPS 할당
- NDI 비트가 1: 적응형 재전송 (전송 자원 변경 지시 가능)
도면 5f를 참조하면, 상향링크 SPS 전송에 대한 재전송하는 방법을 예시로 나타낸다. 5f-05 단계에서 단말은 SPS C-RNTI로 지시되는 DCI를 수신하고 해당 DCI에는 RB (resource block) 할당 및 MCS, NDI 값이 포함되어 있다. 여기서 NDI 값이 0인 새로운 SPS 전송이 활성화되었다. 이후 5f-10 단계에서 단말은 정해진 SPS 전송 자원에 데이터를 전송하고, 만약 기지국이 해당 SPS 전송 자원에서 전달되는 데이터를 성공적으로 수신하지 못했을 경우, 단말에게 NACK을 전달한다(5f-15). 해당 NACK은 PHICH 채널로 전달될 수 있다. 5f-20 단계에서 단말은 초기 전송에 해당하는 데이터를 재전송한다. 5f-25 단계에서는 정해진 SPS 주기에 맞춰 단말이 다음 데이터 패킷을 전송하고, 5f-30 단계에서 기지국이 해당 SPS 전송이 수행되는 RB를 적응적으로 변경하고자 하면 NDI 비트를 1로 설정해서 DCI를 전달한다. 상기 DCI 신호를 수신한 단말은 해당 DCI에서 지시되는 RB를 적용해서 이후의 상향링크 SPS 동작을 수행한다. 즉, 5f-35 단계에서 새로운 RB로 데이터 패킷을 전송하고, 기지국의 재전송 요구(5f-40)에 따라 재전송을 수행(5f-45)하고, 이후의 상향링크 SPS 전송도 수행한다(5f-50).
만약 기지국이 상향링크 SPS 전송 동작이 수행되는 도중에 해당 SPS를 해제 하거나 새로운 상향링크 SPS를 설정하고 싶다면 DCI의 내용 설정(NDI 비트 등)을 변경하여 지시할 수 있다.
본 발명은 차세대 이동통신 시스템에서 상향링크 SPS의 전반적인 동작을 포함한다. 본 발명에서 SPS는 grant-free uplink transmission과 동일한 의미의 용어로 사용된다. 또한, 본 발명에서는 MAC에서의 상향링크 grant 할당 및 PUSCH 전송에 대해 살펴보고 dynamic grant와 configured grant의 간의 HARQ 프로세스 공유 방법에 대해 다룬다. 비록 NR에서는 LTE에서 적용되던 8개까지의 HARQ 프로세스 개수가 16개로 증가되었지만, 한정된 프로세스 개수 내에서 동작해야함은 변함이 없기에 HARQ 프로세스의 공유를 통한 효율적인 HARQ 동작 관리는 필요하다.
도 5g는 본 발명에서 고려하는 configured scheduling과 C-RNTI scheduling 사이에서 HARQ 프로세스 공유를 수행하는 방법을 도시하는 도면이다.
본 발명에서 사용하는 configured scheduling 혹은 configured grant는 기존 LTE에서의 SPS 동작에 해당할 수 있으며, 단말이 기지국으로부터 상향링크 전송을 위해 일정 간격으로 설정된 grant를 수신하고 해당 grant를 통해 PUSCH 전송을 수행함을 의미한다. LTE에서의 SPS 동작과는 약간의 차별점을 둘 수 있으며, 설정된 grant를 통해 항상 PUSCH 전송을 수행하는 것이 아니라 보낼 데이터가 없는 경우에는 전송을 생략할 수 있다. 또한, C-RNTI scheduling은 LTE에서 C-RNTI로 지시한 dynamic grant 할당 및 PUSCH 전송과 같은 의미를 가진다.
LTE의 SPS HARQ 프로세스는 SPS C-RNTI과 C-RNTI로 스케쥴링될 수 있고, 이 동작은 NR에서도 그대로 적용될 수 있다. 도 5g를 참고하면, HARQ 프로세스 x로 매핑된 configured grant는 20ms 의 주기로 설정되어 있고, 첫번째 슬롯부터 해당 전송이 시작된다. 즉, 슬롯 1에서 configured grant를 위한 PUSCH 전송이 수행되고, 이는 HARQ 프로세스 x로 설정된 configured scheduling HARQ 동작이 시작함을 의미한다. 슬롯 5에서는 상기의 configured grant 전송에 대한 재전송이 수행될 수 있고, 이는 CS-RNTI로 지시될 수 있다. 이후 슬롯 9에서 C-RNTI로 지시되는 HARQ 프로세스 x에 대한 dynamic grant가 설정되고, 관련된 PUSCH 전송이 수행된다. 이때 configured scheduling을 위한 HARQ 프로세스 x에 대한 HARQ 동작은 종료되고, C-RNTI scheduling을 위한 새로운 HARQ 동작이 시작된다. 즉, 슬롯 14와 슬롯 18에서 C-RNTI로 지시되는 dynamic grant가 설정되어 새로운 전송 혹은 재전송이 수행된다. 상기에서 configured grant를 위해 설정된 주기가 20ms 이었기 때문에, 슬롯 21에서는 미리 설정된 configured grant를 위한 PUSCH 전송이 수행된다. 즉, C-RNTI scheduling을 위한 HARQ 동작은 종료되고, HARQ 프로세스 x에 대한 configured scheduling을 위한 HARQ 동작이 시작된다.
HARQ 프로세스 공유는 스케쥴링 동작의 일부로 사용되며, 스케쥴링 시에는 일반적으로 새로운 전송이 재전송보다 우선된다. 하지만, configured grant와 dynamic grant 사이에서 HARQ 프로세스 공유가 가능하게 하려면 두 개의 의미를 가지는 NDI 세트를 유지하는 것이 필요하다. 즉, 단말은 C-RNTI scheduling 및 configured shceduing에서 사용하던 이전 NDI 값들을 저장해놓는다. 만약, 단말의 이전 상향링크 전송, 즉 HARQ entity에 전달된 상향링크 grant가 같은 HARQ 프로세서를 가지는 상향링크 configured grant 혹은 CS-RNTI로 지시되는 상향링크 grant라고 한다면, 이후 단말의 MAC entity에서 C-RNTI로 지시되는 상향링크 grant를 수신할 때 해당 HARQ 프로세스의 NDI 값은 어떤 값이냐에 상관없이 토글(toggle)되었다고 고려한다. 즉, 새로운 전송임을 의미한다. 이는 이전 상향링크 전송이 configured scheduling 이었기 때문에, 이어지는 C-RNTI scheduling은 이전 PUSCH 전송의 재전송이 될 수 없음을 의미하고, 항상 새로운 전송이 수행됨을 의미한다.
도 5h는 본 발명에서 고려하고 있는 실시 예 5-1로써, HARQ 프로세스 공유를 수행할 경우의 NDI 해석 방법을 도시한 도면이다.
도 5h를 참조하면, 슬롯 9 이전까지 단말은 HARQ 프로세스 x로 할당된 configured scheduling으로 HARQ 동작을 수행한다. 즉, HARQ 프로세스 x로 특정되는 HARQ entity에서 데이터 전송 및 재전송을 수행한다. 슬롯 9에서 단말이 C-RNTI로 지시되는 상향링크 grant를 수신함으로써 단말은 해당 슬롯부터 슬롯 20까지 C-RNTI scheduling 으로 동작하게 되고, 슬롯 9에서의 C-RNTI grant의 NDI는 토글되었다고 판단한다. 상기의 해석이 유효한 이유는 C-RNTI grant는 configured grant의 재전송을 지시할 수 없기 때문에, configured grant 동작 이후에 수신하게되는 C-RNTI grant는 새로운 전송으로 고려해야한다.
상기의 C-RNTI scheduling 동안 단말은 C-RNTI로 지시되는 새로운 전송 및 재전송을 위한 grant를 수신할 수 있다(슬롯 14, 슬롯 18의 경우). 이 경우에는 기존 LTE에서의 동작을 적용해서 이전 C-RNTI 전송에서 사용되었던 NDI 값과 비교를 통해 새로운 전송인지 재전송인지를 구별한다.
슬로 21부터는 미리 설정된 주기에 따라 같은 HARQ 프로세스를 공유하는 configured grant 전송이 사용되고 이후 특정 기간동안 configured grant에 대한 재전송이 수행되며, 이 기간을 configured scheduling 구간으로 정의할 수 있다. 해당 기간동안에 기지국은 해당 단말에게 C-RNTI로 지시되는 dynamic grant를 스케쥴링하지 않는다.
도 5i는 본 발명에서 고려하고 있는 실시 예 5-2로써, HARQ 프로세스 공유를 수행할 때 configured grant에서 전송이 일어나지 않을 경우의 NDI 해석 방법을 도시한 도면이다.
상기의 도 5h에서는 단말이 configured scheduling과 C-RNTI scheduling에 대해 HARQ 프로세스를 공유하는 상황에서 NDI를 해석해서, C-RNTI로 지시되는 새로운 PUSCH 전송과 재전송을 구분하는 방법을 설명하였다. 상기에 설명한 NDI toggling 방법은 C-RNTI scheduling이 미리 설정된 configured scheduling 구간에서는 수행되지 않게 된다. 하지만, configured grant에 대해서는 상향링크 전송을 생략(skip)하는 동작이 가능하고, 뿐만 아니라 해당 configured scheduling 구간에 대해 measurement gap이 설정될 경우 설정된 configured grant에서는 실제 전송이 수행되지 않을 수 있다. 앞서 설명한 방법에서는 상향링크 configured grant가 실제로 HARQ entity로 전달되는 경우에 단말은 NDI 룰을 적용하였지만, measurement gap이 설정된다면 상향링크 grant는 HARQ entity로 전달되지 않는다.
다시 도 5i를 참조하면, 이전 동작은 도 5h에서와 동일하고 슬롯 21에서 HARQ 프로세스 x로 할당된 configured grant 전송이 수행되지 않는 경우를 나타낸다. 이 경우 단말은 슬롯 9부터 슬롯 20까지로 사용되던 C-RNTI scheduling 영역을 계속해서 사용할 수 있다. 즉, 도면에 나타나 있듯이 슬롯 9부터 슬롯 40까지 확장된 C-RNTI scheduling 영역을 사용하게 되고, 해당 영역에서 C-RNTI로 지시되는 grant를 수신해서 새로운 PUSCH 전송과 재전송을 수행한다.
슬롯 25에서 단말은 C-RNTI로 지시되는 grant를 수신하게 되고, 슬롯 21에서 실제 전송이 없었기 때문에 단말은 슬롯 25의 전송을 단순히 새로운 전송으로 판단하는 것이 아니라, 이전 C-RNTI 전송(슬롯 18번)시 사용되었던 NDI 값과 비교 후 새로운 전송인지 재전송인지를 판단한다. 상기의 조건이 추가됨으로 인해 C-RNTI scheduling 영역이 사용되지 않은 상향링크 grant를 지나 연속해서 사용할 수 있게 된다.
상기에서 설명한 configured grant가 사용되지 않는 measurement gap의 경우 외에도, NR에서는 상향링크 configured grant에 대한 전송이 생략될 수 있다. 상기 전송 생략 동작은 단말 capability 및 기지국 설정에 따라 수행될 수 있으며, 기본으로 설정될 수도 있다. 즉, 설정된 상향링크 configured grant의 많은 부분이 사용되지 않을 수 있으며, 이 경우 본 발명에서 특정한 NDI 해석 방법으로 인해, configured grant에서 생략된 상향링크 전송 뒤의 C-RNTI 전송을 막는 문제점을 유발한다. 이로 인해 자원 사용에 대한 효율성이 감소할 수 있다.
그러므로 상기의 문제점을 해결하기 위한 단말 동작이 정의되어야 하며 아래에 3가지 옵션이 가능하다.
1. 옵션 1: 기존 LTE에서 적용되던 NDI 해석 방법을 개정해서 적용 (special NDI 해석 방법)
2. 옵션 2: configured grant와 C-RNTI grant간의 HARQ 재전송 공유 기능을 사용 안함
3. 옵션 3: 단말 구현적으로 네트워크에서 적절하게 HARQ 프로세스 공유를 할당
본 발명에서 제안한 방법은 옵션 1으로 정리할 수 있으며, 옵션 2와 옵션 3의 경우는 본 발명에서 다루지 않는다. 즉 본 발명에서는 미리 설정된 configured grant가 사용되지 않는 경우로 measurement gap과 전송 생략 동작의 경우가 적용될 수 있으며, 단말은 상기의 조건으로 인해 configured grant가 사용되지 않을 경우에는, 본 도면에서 나타내듯이 C-RNTI scheduling 영역을 이전 C-RNTI scheduling 영역에 이어서 확대 적용하고, special NDI 해석 방법을 적용해 이전 C-RNTI scheduling 전송의 NDI와 새로 수신한 C-RNTI grant의 NDI를 비교하고 해당 동작(PUSCH 전송, 재전송)을 수행한다. 참고로 표준 문서에서는 하기와 같은 설명으로 표현될 수 있다.
참고로 "delivered to the HARQ entity"의 기재는 measurement gap으로 인한 문제점을 해소하기 위해 포함된 내용이며, "that triggered a transmission (either new transmission or retransmission)"의 기재는 본 발명에서 제안하는 전송 생략으로 인해 생기는 문제점을 해소하기 위해 포함된 내용이다.
정리하면, 단말에 configured grant가 설정되어 있어서 동작 중인 경우에 대해, 단말의 MAC entity에서 C-RNTI grant를 수신하게 되고, HARQ entity로 전달된 이전 상향링크 전송이 같은 HARQ 프로세스를 가지며 CS-RNTI로 지시된 grant이거나 configured grant로 인한 상향링크 grant, 특히 실제 전송(새로운 전송 혹은 재전송)이 수행된 grant라면, 새로 수신한 C-RNTI grant의 NDI 값을 토글 된 것으로 간주한다는 의미이다.
도 5j는 본 발명을 적용한 단말의 전체 동작을 도시한 도면이다.
연결 상태의 단말은 5j-05 단계에서 단말은 C-RNTI를 이용해서 PDCCH를 모니터링하고, 자신에게 할당되는 Downlink Assignment 혹은 Uplink Grant가 없는지 감시한다. 5j-10 단계에서 단말은 RRC 제어 메시지(LTE를 기준 RRCConnectionReconfiguration 메시지에 포함)를 수신한다. 상기 제어 메시지에는 상향링크 SPS 설정 정보, 즉 configured grant Type 1, configured grant Type 2 에 대한 설정 정보가 포함될 수 있다. 상기의 configured grant Type 1은 기지국이 RRC 메시지에 grant-free로 동작할 수 있도록 활성화 자원 및 주기 정보 등을 제공해주는 것이며, configured grant Type 2는 기존 LTE의 상향링크 SPS를 위한 설정을 의미한다. SPS 설정 정보는 각 SPS 동작별로 지시되거나 공통으로 지시될 수 있으며, CS-RNTI, SPS 상향링크 HARQ 프로세서 개수, 상향링크 SPS 전송 주기, UL grant, SPS start time, SPS가 설정되는 Serving cell 정보 등이 포함될 수 있다. 특히 상기 RRC 메시지에는 HARQ 프로세스 공유를 지시하는 지시자가 포함될 수도 있다.
5j-15 단계에서 단말은 configured grant Type2인 상향링크 SPS가 설정된 서빙 셀에 대해서 소정의 시점부터 CS-RNTI와 C-RNTI를 모두 적용해서 PDCCH를 감시한다. 상기 소정의 시점은 SPS 설정 정보를 수신한 시점 (혹은 수신하고 정보의 해석을 완료한 시점 혹은 수신하고 수신된 정보에 따라 설정이 완료된 시점)이다. 단말은 SPS 전송 자원의 활성화를 지시하는 상향링크 grant를 PDCCH를 통해 수신한다. 상기 상향링크 grant는 단말의 CS-RNTI로 어드레스되고 NDI가 0인 PDCCH이다. 단말은 상기 PDCCH를 수신한 시점을 z라고 할 때 상기 z를 기준으로 SPS를 활성화한다 (initialize SPS). 또한, 상기 단계에서 단말은 소정의 조건을 충족하는 데이터가 발생하면, 상기 SPS 전송 자원을 이용해서 최초 전송을 수행한다. 구체적으로 단말은 z+w+n*y 에서 소정의 조건을 충족하는 데이터에 대한 최초 전송을 수행할 수 있다. 만약 상기 조건을 충족하는 데이터가 존재하지 않는다면 단말은 해당 전송 자원에 대한 SPS 전송을 수행하지 않는다 (skip SPS data transmission). 상기 w는 소정의 정수로 PDCCH에서 특정된 값일 수도 있고, 규격에서 미리 정해진 값일 수 있다. w는 UL grant를 수신한 시점과 UL grant에 따른 PUSCH 전송을 수행하는 시점 사이의 시간적 거리이다. 또한, 단말은 상기 CS-RNTI로 지시된 SPS 최초 전송에 대한 재전송을 CS-RNTI로 지시받는 경우, (특히 NDI가 1로 세팅되고 재전송 자원 지시) configured scheduling으로 재전송을 수행할 수도 있다. 상기의 SPS 초기 전송 및 재전송 구간을 configured scheduling 구간으로 정의한다. 5j-20 단계에서, 상기에 설정된 configured scheduling 구간이 종료되고, (즉 재전송이 추가로 필요하지 않으면 종료시점으로 간주) 같은 HARQ 프로세스를 사용하는 C-RNTI로 어드레스되는 grant가 수신된다면 단말은 해당 grant에 포함된 NDI를 해석하고 재전송인지 새로운 전송인지를 구별한다.
5j-20 단계에서 단말은 같은 HARQ 프로세스 ID를 지시하는 C-RNTI grant를 수신함으로써 이전 configured scheduling이 만료됨을 판단하고, C-RNTI scheduling으로 동작한다. 상기 동작은 다음 configured grant가 전송되는 타이밍까지 수행되며, 해당 동작으로는 C-RNTI 모니터링 후 해당 NDI 값을 확인하여 토글되는지 여부에 따라 새로운 전송과 재전송을 수행하는 것이다.
5j-25 단계에서 단말은 configured grant가 설정된 자원에서 실제 전송이 있는지 여부를 판단한다. 상기 판단에는 해당 자원에 measurement gap이 설정되어 있는 경우, 전송할 데이터가 없어서 설정된 configured grant의 전송을 생략(skip)하는 경우가 포함될 수 있다. 상기의 이유들로 설정된 configured grant에 실제 전송(새로운 전송 혹은 재전송)이 없는 경우에는 단말은 5j-30 단계에서 C-RNTI scheduling 영역을 이전 C-RNTI scheduling 영역에 이어서 확대 적용하고, special NDI 해석 방법을 적용해 이전 C-RNTI scheduling 전송의 NDI와 새로 수신한 C-RNTI grant의 NDI를 비교하고 해당 동작(PUSCH 전송, 재전송)을 수행한다. 여기서 단말은 C-RNTI grant에 대한 NDI와 configured grant에 대한 NDI를 각각 저장하고 있어야 함을 가정한다.
5j-25 단계에서 단말은 configured grant가 설정된 자원에서 실제 전송이 있는지 여부를 판단하고, 해당 자원에 configured grant에 해당하는 PUSCH 전송이 있을 경우에는 5j-35 단계에서 설정된 configured scheduling 동작을 수행한 뒤, 해당하는 configured scheduling 구간이 종료한 뒤 이어 C-RNTI scheduling 동작을 수행한다. 상기의 두 configured scheduling 동작과 C-RNTI scheduling 동작은 같은 HARQ 프로세스를 통해 수행됨을 특징으로 하며, 단말은 해당 동작을 원활히 하기 위해 special NDI 해석 기법을 사용한다. 즉, 단말에 configured grant가 설정되어 있어서 동작 중인 경우에 대해, 단말의 MAC entity에서 C-RNTI grant를 수신하게 되고, HARQ entity로 전달된 이전 상향링크 전송이 같은 HARQ 프로세스를 가지며 CS-RNTI로 지시된 grant이거나 configured grant로 인한 상향링크 grant, 특히 실제 전송(새로운 전송 혹은 재전송)이 수행된 grant라면, 새로 수신한 C-RNTI grant의 NDI 값을 토글 된 것으로 간주한다는 의미이다.
도 5k는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(5k-10), 기저대역(baseband)처리부(5k-20), 저장부(5k-30), 제어부(5k-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(5k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(5k-10)는 상기 기저대역처리부(5k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(5k-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(5k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(5k-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(5k-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.
상기 기저대역처리부(5k-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5k-20)은 상기 RF처리부(5k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5k-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5k-20)은 상기 RF처리부(5k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.
상기 기저대역처리부(5k-20) 및 상기 RF처리부(5k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(5k-20) 및 상기 RF처리부(5k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(5k-20) 및 상기 RF처리부(5k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(5k-20) 및 상기 RF처리부(5k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부(5k-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(5k-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(5k-30)는 상기 제어부(5k-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(5k-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(5k-40)는 상기 기저대역처리부(5k-20) 및 상기 RF처리부(5k-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(5k-40)는 상기 저장부(5k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(5k-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(5k-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 5l은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(5l-10), 기저대역처리부(5l-20), 백홀통신부(5l-30), 저장부(5l-40), 제어부(5l-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(5l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(5l-10)는 상기 기저대역처리부(5l-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(5l-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(5l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(5l-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(5l-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
상기 기저대역처리부(5l-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5l-20)은 상기 RF처리부(5l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(5l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(5l-20)은 상기 RF처리부(5l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(5l-20) 및 상기 RF처리부(5l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(5l-20) 및 상기 RF처리부(5l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(5l-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(5l-30)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.
상기 저장부(5l-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(5l-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(5l-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(5l-40)는 상기 제어부(5l-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(5l-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(5l-50)는 상기 기저대역처리부(5l-20) 및 상기 RF처리부(5l-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(5l-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(5l-50)는 상기 저장부(5l-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(5l-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
Claims (1)
- 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.
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