KR20190097996A - 차세대 무선 통신 시스템에서 패킷 중복 전송 기술의 활성화 및 비활성화 시 효율적인 동작 방법 및 장치 - Google Patents

차세대 무선 통신 시스템에서 패킷 중복 전송 기술의 활성화 및 비활성화 시 효율적인 동작 방법 및 장치 Download PDF

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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 개시는 차세대 이동 통신 시스템에서 패킷 중복 전송 기술을 활성화 및 비활성화할 때 효율적인 PDCP 계층 장치와 RLC 계층 장치의 동작을 제안한다.

Description

차세대 무선 통신 시스템에서 패킷 중복 전송 기술의 활성화 및 비활성화 시 효율적인 동작 방법 및 장치 {THE METHOD AND APPARATUS FOR EFFICIENT OPERATION UPON PACKET DUPLICATION ACTIVATION AND DEACTIVATION IN A NEXT GENERATION WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}
본 발명은 차세대 이동 통신 시스템에서 패킷 중복 전송 기술을 활성화 및 비활성화할 때 효율적인 PDCP 계층 장치와 RLC 계층 장치의 동작을 제안하여 전송 지연을 낮추고, 불필요한 전송을 막을 수 있도록 하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 차세대 이동 통신 시스템에서 일반적인 PDCP 계층의 사용자 데이터에 패킷 중복 전송 기술을 적용할 때 PDCP 계층 장치의 제어 데이터를 효율적으로 처리하는 방법 및 장치에 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) 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 주고 받아 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 사물간의 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 기술인 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 이동 통신 시스템에서는 신뢰성을 높이고, 전송 지연을 낮추기 위해서 주파수 응집 기술(Carrier aggregation) 혹은 이중 접속 기술(Dual connectivity, dc)에서 서로 다른 독립적인 경로를 통하여 동일한 데이터를 전송할 수 있다. 상기에서 중복 전송 기술(Packet duplication)을 지원하는 각 RLC (radio link control) 장치가 RLC AM(Acknowledged Mode) 혹은 RLC UM(Unacknowledged Mode)로 동작할 수 있으며 MAC(medium access control) 제어 정보에 의해서 활성화될 수 있고, 비활성화 될 수도 있다. 하지만 활성화 동작과 비활성화 동작이 효율적으로 이루어져야만 전송 지연을 줄일 수 있고, 불필요한 전송을 방지하여 전송 자원의 효율을 높일 수 있다. 하지만 상기 패킷 중복 전송 방법을 적용할 때 구현의 용이성을 고려하고 수신 PDCP 계층 장치의 문제를 발생하시키지 않도록 PDCP 계층의 제어 데이터를 처리하는 방법을 고려해야 할 필요성이 있다.
본 발명의 실시 예는 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 방법을 제공한다.
본 발명의 실시 예에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 적용될 수 있는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)을 효율적으로 사용하기 위한 송신 장치와 수신 장치의 동작을 제안하여 불필요한 재전송 및 자원 낭비 및 전송 지연을 줄이고자 한다. 구체적으로 차세대 이동 통신 시스템에서 패킷 중복 전송 기술을 활성화 및 비활성화할 때 효율적인 PDCP 계층 장치와 RLC 계층 장치의 동작을 제안하여 전송 지연을 낮추고, 불필요한 전송을 막을 수 있도록 한다.
본 발명의 실시 예에서는 차세대 이동 통신 시스템에서 적용될 수 있는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)을 효율적으로 사용할 수 있도록 하기 위해서 구현의 용이성을 고려하고, 수신 PDCP 계층 장치의 문제를 발생시키지 않는 PDCP 계층의 제어 데이터를 처리하는 방법을 제안하여 상기 패킷 중복 전송 기술을 효율적으로 사용할 수 있도록 한다.
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1e는 본 발명의 의 일 실시 예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터가 각 계층에서 처리되는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 RRC 메시지로 패킷 중복 전송 기능을 PDCP 계층에 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1g는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP 계층이 캐리어 집적 기술 기반으로 패킷을 중복하여 패킷을 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)의 제 1-1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1h는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP 계층이 이중 접속 기술(dual connectivity) 기반으로 패킷을 중복하여 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)의 제 1-2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1i는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP 계층이 캐리어 집적 기술 기반으로 패킷을 중복하여 패킷을 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)을 수행하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 1j는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 다른 PDCP 계층이 이중 접속 기술(dual connectivity) 기반으로 패킷을 중복하여 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)을 수행하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 1k에 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1l는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2e는 본 발명의 의 일 실시 예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터가 각 계층에서 처리되는 절차를 나타낸 도면이다.
도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 RRC 메시지로 패킷 중복 전송 기능을 PDCP 계층에 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 2g는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP 계층이 캐리어 집적 기술 기반으로 패킷을 중복하여 패킷을 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)의 제 2-1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2h는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP 계층이 이중 접속 기술(dual connectivity) 기반으로 패킷을 중복하여 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)의 제 2-2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2i는 본 발명의 일 실시 예에 따른 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화를 지시하는 MAC 제어 정보를 설명하는 도면이다.
도 2j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐리어 집적 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술 혹은 이중 접속 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술에서 PDCP 계층 장치의 제어 데이터를 처리하는 제 2-3 실시 예를 설명한 도면이다.
도 2k는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐리어 집적 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술 혹은 이중 접속 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술에서 PDCP 계층 장치의 제어 데이터를 처리하는 제 2-4 실시 예를 설명한 도면이다.
도 2l은 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP 계층이 캐리어 집적 기술 기반 혹은 이중 접속 기술 기반으로 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)을 수행하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 2m은 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP control PDU에 새로운 필드를 정의한 포맷을 나타낸 도면이다.
도 2n는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2o는 본 발명의 의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다.
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.
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.
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 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다.
<제1 실시 예>
도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)과 MME (1a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(1a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 ENB(1a-05 ~ 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1a에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(1a-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(1a-05 ~ 1a-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(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME(1a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 다른 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 1b-05, 1b-40), RLC (Radio Link Control 1b-10, 1b-35), MAC (Medium Access Control 1b-15, 1b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(1b-05, 1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 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 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)(1b-10, 1b-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(1b-15, 1b-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(1b-20, 1b-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 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(1c-10) 과 NR CN (1c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(1c-15)은 NR gNB(1c-10) 및 NR CN (1c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 1c에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB(1c-10)는 NR UE(1c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 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 NR NB(1c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 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 (1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN(1c-05)는 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, NR CN(1c-05)이 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME(1c-25)는 기존 기지국인 eNB (1c-30)와 연결된다.
도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (1d-05, 1d-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)
- 비순차적 전달 기능 (Out-of-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, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 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(1d-10, 1d-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(1d-15, 1d-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(1d-20, 1d-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.
본 발명에서 송신단 장치는 기지국 혹은 단말일 수 있으며, 수신단 장치는 기지국 혹은 단말일 수 있다. 즉, 송신단 장치가 기지국이며, 수신단 장치가 단말인 경우(하향 링크 데이터 전송 시나리오), 혹은 송신단 장치가 단말이며, 수신단 장치가 기지국인 경우(상향 링크 데이터 전송 시나리오)를 모두 포함할 수 있다. 송신단 장치는 기지국 혹은 단말을 지시할 수 있으며, 수신단 장치는 기지국 혹은 단말을 지시할 수 있다.
도 1e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터가 각 계층에서 처리되는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1e에서처럼 만약 PDCP 계층 장치에 IP 패킷이 도착하면 PDCP 계층은 상기 1d에서 설명한 PDCP 계층의 기능 동작을 수행하고 PDCP 헤더를 구성하여 1e-05와 같은 데이터를 구성하여 하위 계층으로 전달할 수 있다. 하위 계층인 RLC 계층에서는 상기 PDCP 계층에서 수신한 PDCP PDU(1e-05) 전체를 하나의 데이터로 인식하고 도 1d에서 설명한 RLC 계층 기능에 따른 동작을 수행하고 RLC 헤더를 구성하여 1e-10을 만들고, 하위 계층으로 전달한다. 하위 계층이 MAC 계층 장치는 상기 RLC 계층으로부터 1e-10을 수신하면, 즉 RLC PDU(1e-10)를 수신하면 전체를 데이터를 인식하고 1d에서 설명한 MAC 계층 장치의 기능을 수행하고, MAC 서브헤더를 구성하여 1e-15를 완성하고, MAC PDU (1e-15)를 하위 계층으로 전달하여 전송을 수행한다.
도 1e의 수신단 MAC 계층 장치에서 만약 MAC PDU(1e-20)를 하위 계층으로부터 수신하면, MAC 계층 장치는 MAC 헤더에 관한 내용을 읽어 들일 수 있고, 나머지는 모두 데이터로 간주하고 상위 계층인 RLC 계층으로 전달한다. RLC 계층에서는 RLC PDU (1e-25)를 수신하면 RLC 계층에 해당하는 RLC 헤더만을 읽어 들이고, 그에 상응하는 RLC 계층 기능을 수행하고, 상위 계층으로 PDCP PDU (1e-30)을 전달한다. 마찬가지로 PDCP 계층은 PDCP 헤더만을 읽어 들일 수 있고, PDCP 계층 장치에 해당하는 동작을 수행하고 상위 계층으로 PDCP 헤더를 제거하고 상위 계층으로 전달한다.
상기 설명한 것처럼 차세대 이동 통신 시스템의 각 계층은 각 계층에 해당하는 헤더만을 읽어 들일 수 있고, 다른 계층의 헤더 혹은 데이터를 읽어 들일 수 없다. 따라서 독립적인 정보를 관리하고 처리한다.
도 1f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 RRC 메시지로 패킷 중복 전송 기능을 PDCP 계층에 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 1f는 본 발명에서 단말이 RRC 유휴 모드(RRC idle mode) 혹은 RRC 비활성화 모드(RRC Inactive mode 혹은 lightly-connected mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하여 네트워크와 연결을 설정하는 절차를 설명하며, PDCP 계층의 상향 링크 패킷 중복 전송 기능(PDCP Packet duplication)을 설정하는 절차를 설명한다. 상기 절차는 하향 링크 패킷 중복 전송 기능을 설정하는 데에도 동일하게 적용될 수 있으며, 상기 상향 링크 패킷 중복 전송 기능 설정이 상향 링크와 하향 링크 패킷 중복 전송 기능을 모두 설정하는 데에 사용될 수도 있다.
도 1f에서 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 혹은 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없으면 RRCConnectionRelease 메시지를 단말에게 보내어 단말을 RRC 유휴모드로 전환하도록 할 수 있다(1f-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 (이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC connection establishment과정을 수행한다. 만약 단말이 RRC 비활성화 모드인 경우, RRCConnectionResumeRequest 메시지를 보내어 RRC 연결 재개 절차를 수행할 수 있다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국으로 전송한다 (1f-05). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다.
기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 전송한다(1f-10). 상기 메시지(RRCConnectionSetup 메시지)에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 패킷 중복 전송 기능을 사용할 지 여부를 설정할 수 있으며, 구체적으로 PDCP 계층 장치와 연결되어 패킷 중복 전송에 사용될 수 있는 제 1 의 RLC 계층 장치(Primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 제 1의 RLC 계층 장치 혹은 제 2의 RLC 계층 장치는 마스터 셀그룹(MCG, Master Cell Group) 혹은 세컨더리 셀 그룹(SCG, Secondary Cell Group)의 하나의 RLC 계층 장치 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수 있다. 그리고 상기 메시지에서 PDCP 계층 장치에 두 개의 RLC 계층 장치를 연결하도록 설정하였을 때 스플릿 베어러(split bearer)에서 사용할 수 있는 임계값(threshold)을 설정해줄 수 있다. 상기 임계값은 스플릿 베어러로 동작할 때 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 적으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로만 데이터를 전송하고, 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 많으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)로 데이터를 전송할 수 있다. 상기 설정된 임계값 및 제 1의 RLC계층 장치와 제 2의 RLC 계층 장치는 이중 접속 기술(Dual connectivity)에서 패킷 중복 전송 기능을 활성화하여 사용하다가 MAC 제어 정보로 비활성화되면 스플릿 베어러로 폴백(fallback)하여 계속 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 데이터 베어러(DRB, Data Radio bearer)에 대해서 패킷 중복 전송 기능을 활성화할 것인지 비활성화할 것인지를 설정해줄 수 있다. 혹은 패킷 중복 전송 기능이 설정되면 활성화 상태가 되거나 아니면 비활성화 상태가 되는 것으로 지정할 수 있다. 특히 데이터 베어러가 아니라 제어 베어러(SRB, Signalling Radio Bearer)의 경우에는 패킷 중복 전송 기능을 설정하면 항상 활성화하는 것으로 지정할 수 있다. 혹은 항상 비활성화하는 것으로 지정할 수도 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 초기 상태(initial state)를 활성화 혹은 비활성화로 지정하여 설정할 수 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 비활성화 상태에서 PDCP 계층 장치가 데이터를 전송할 디폴트 RLC 계층 장치(default RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 디폴트 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity)로 지정될 수 있으며, 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수도 있다. 또한 상기 메시지에서 불필요하게 설정 정보가 늘어나는 것을 막기 위해서 패킷 중복 전송 기술이 설정되고 비활성화 상태가 되면 PDCP 계층 장치가 항상 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로 데이터를 보내도록 할 수도 있다(활성화 상태와 비활성화 상태에서 제 1의 RLC 계층 장치는 항상 사용되기 때문에 구현의 편의를 도모할 수 있다). 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 로지컬 채널 식별자와 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 셀들의 맵핑 정보를 포함할 수 있으며, 즉 패킷 중복 전송 기술을 적용 시 어떤 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 어떤 셀들로 전송할 수 있는 지에 대한 맵핑 정보를 포함하여 이를 설정할 수 있다(상기 로지컬 채널 식별자들은 상기 맵핑된 셀들로만 데이터를 전송할 수 있도록 설정할 수 있다). 상기 메시지에서 설정된 로지컬 채널 식별자와 셀 간의 맵핑 정보는 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되면 맵핑 관계가 해제되고 상기 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 임의의 셀에 대해서 전송되게 할 수도 있다. 또한 상기 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납된다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다.
RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송한다 (1f-15). 만약 기지국이 현재 연결을 설정하고 있는 단말에 대한 단말 능력을 모른다면 혹은 단말 능력을 파악하고 싶다면 단말의 능력을 물어보는 메시지를 단말에게 전송할 수 있다. 그리고 단말은 자신의 능력을 보고하는 메시지를 기지국에게 전송할 수 있다. 상기 메시지에서 단말이 새로운 패킷 중복 전송 기능을 지원하는 지 여부를 나타낼 수 있으며, 이를 지시하는 지시자를 포함하여 보낼 수 있다. 상기 RRCConnetionSetupComplete 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME 혹은 AMF(Access and Mobility Management Function) 혹은 UPF(User Plane Function) 혹은 SMF(Session Management Function)에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다.
기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME 혹은 AMF 혹은 UPF 혹은 SMF로 전송하고(1f-20), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME 혹은 AMF 혹은 UPF 혹은 SMF는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송한다(1f-25). 상기 메시지에는 DRB (Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS (Quality of Service) 정보, 그리고 DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등의 정보가 포함된다.
기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 기지국이 단말에게 SecurityModeCommand 메시지(1f-30)를 전송하고, 단말은 기지국에게 SecurityModeComplete 메시지(1f-35)를 전송한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송한다(1f-40). 상기 메시지(RRCConnectionReconfiguration 메시지)에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 패킷 중복 전송 기능을 사용할 지 여부를 설정할 수 있으며, 구체적으로 PDCP 계층 장치와 연결되어 패킷 중복 전송에 사용될 수 있는 제 1 의 RLC 계층 장치(Primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 제 1의 RLC 계층 장치 혹은 제 2의 RLC 계층 장치는 마스터 셀그룹(MCG, Master Cell Group) 혹은 세컨더리 셀 그룹(SCG, Secondary Cell Group)의 하나의 RLC 계층 장치 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수 있다. 그리고 상기 메시지에서 PDCP 계층 장치에 두 개의 RLC 계층 장치를 연결하도록 설정하였을 때 스플릿 베어러(split bearer)에서 사용할 수 있는 임계값(threshold)을 설정해줄 수 있다. 상기 임계값은 스플릿 베어러로 동작할 때 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 적으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로만 데이터를 전송하고, 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 많으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)로 데이터를 전송할 수 있다. 상기 설정된 임계값 및 제 1의 RLC계층 장치와 제 2의 RLC 계층 장치는 이중 접속 기술(Dual connectivity)에서 패킷 중복 전송 기능을 활성화하여 사용하다가 MAC 제어 정보로 비활성화되면 스플릿 베어러로 폴백(fallback)하여 계속 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 데이터 베어러(DRB, Data Radio bearer)에 대해서 패킷 중복 전송 기능을 활성화할 것인지 비활성화할 것인지를 설정해줄 수 있다. 혹은 패킷 중복 전송 기능이 설정되면 활성화 상태가 되거나 아니면 비활성화 상태가 되는 것으로 지정할 수 있다. 특히 데이터 베어러가 아니라 제어 베어러(SRB, Signalling Radio Bearer)의 경우에는 패킷 중복 전송 기능을 설정하면 항상 활성화하는 것으로 지정할 수 있다. 혹은 항상 비활성화하는 것으로 지정할 수도 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 초기 상태(initial state)를 활성화 혹은 비활성화로 지정하여 설정할 수 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 비활성화 상태에서 PDCP 계층 장치가 데이터를 전송할 디폴트 RLC 계층 장치(default RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 디폴트 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity)로 지정될 수 있으며, 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수도 있다. 또한 상기 메시지에서 불필요하게 설정 정보가 늘어나는 것을 막기 위해서 패킷 중복 전송 기술이 설정되고 비활성화 상태가 되면 PDCP 계층 장치가 항상 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로 데이터를 보내도록 할 수도 있다(활성화 상태와 비활성화 상태에서 제 1의 RLC 계층 장치는 항상 사용되기 때문에 구현의 편의를 도모할 수 있다). 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 로지컬 채널 식별자와 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 셀들의 맵핑 정보를 포함할 수 있으며, 즉 패킷 중복 전송 기술을 적용 시 어떤 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 어떤 셀들로 전송할 수 있는 지에 대한 맵핑 정보를 포함하여 이를 설정할 수 있다(상기 로지컬 채널 식별자들은 상기 맵핑된 셀들로만 데이터를 전송할 수 있도록 설정할 수 있다). 상기 메시지에서 설정된 로지컬 채널 식별자와 셀 간의 맵핑 정보는 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되면 맵핑 관계가 해제되고 상기 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 임의의 셀에 대해서 전송되게 할 수도 있다. 또한 상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함될 수 있다. 단말은 상기 DRB의 설정 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송한다(1f-45).
단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 (1f-50), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지를 S-GW에게 전송하고(1f-55), S-GW는 MME에게 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 전송한다(1f-60). S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 설정되는 데이터 전송용 연결이며 DRB와 1대 1로 대응된다. 상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 S-GW를 통해 데이터를 송수신한다(1f-65, 1f-70).
이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(1f-75). 상기 메시지(RRCConnectionReconfiguration 메시지)에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 패킷 중복 전송 기능을 사용할 지 여부를 설정할 수 있으며, 구체적으로 PDCP 계층 장치와 연결되어 패킷 중복 전송에 사용될 수 있는 제 1 의 RLC 계층 장치(Primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 제 1의 RLC 계층 장치 혹은 제 2의 RLC 계층 장치는 마스터 셀그룹(MCG, Master Cell Group) 혹은 세컨더리 셀 그룹(SCG, Secondary Cell Group)의 하나의 RLC 계층 장치 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수 있다. 그리고 상기 메시지에서 PDCP 계층 장치에 두 개의 RLC 계층 장치를 연결하도록 설정하였을 때 스플릿 베어러(split bearer)에서 사용할 수 있는 임계값(threshold)을 설정해줄 수 있다. 상기 임계값은 스플릿 베어러로 동작할 때 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 적으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로만 데이터를 전송하고, 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 많으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)로 데이터를 전송할 수 있다. 상기 설정된 임계값 및 제 1의 RLC계층 장치와 제 2의 RLC 계층 장치는 이중 접속 기술(Dual connectivity)에서 패킷 중복 전송 기능을 활성화하여 사용하다가 MAC 제어 정보로 비활성화되면 스플릿 베어러로 폴백(fallback)하여 계속 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 데이터 베어러(DRB, Data Radio bearer)에 대해서 패킷 중복 전송 기능을 활성화할 것인지 비활성화할 것인지를 설정해줄 수 있다. 혹은 패킷 중복 전송 기능이 설정되면 활성화 상태가 되거나 아니면 비활성화 상태가 되는 것으로 지정할 수 있다. 특히 데이터 베어러가 아니라 제어 베어러(SRB, Signalling Radio Bearer)의 경우에는 패킷 중복 전송 기능을 설정하면 항상 활성화하는 것으로 지정할 수 있다. 혹은 항상 비활성화하는 것으로 지정할 수도 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 초기 상태(initial state)를 활성화 혹은 비활성화로 지정하여 설정할 수 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 비활성화 상태에서 PDCP 계층 장치가 데이터를 전송할 디폴트 RLC 계층 장치(default RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 디폴트 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity)로 지정될 수 있으며, 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수도 있다. 또한 상기 메시지에서 불필요하게 설정 정보가 늘어나는 것을 막기 위해서 패킷 중복 전송 기술이 설정되고 비활성화 상태가 되면 PDCP 계층 장치가 항상 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로 데이터를 보내도록 할 수도 있다(활성화 상태와 비활성화 상태에서 제 1의 RLC 계층 장치는 항상 사용되기 때문에 구현의 편의를 도모할 수 있다). 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 로지컬 채널 식별자와 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 셀들의 맵핑 정보를 포함할 수 있으며, 즉 패킷 중복 전송 기술을 적용 시 어떤 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 어떤 셀들로 전송할 수 있는 지에 대한 맵핑 정보를 포함하여 이를 설정할 수 있다(상기 로지컬 채널 식별자들은 상기 맵핑된 셀들로만 데이터를 전송할 수 있도록 설정할 수 있다). 상기 메시지에서 설정된 로지컬 채널 식별자와 셀 간의 맵핑 정보는 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되면 맵핑 관계가 해제되고 상기 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 임의의 셀에 대해서 전송되게 할 수도 있다.
도 1g는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP 계층이 캐리어 집적 기술 기반으로 패킷을 중복하여 패킷을 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)의 제 1-1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1g에서 단말(1g-05)은 도 1f에서와 같이 RRC 메시지를 수신하면 상기 메시지에서 수신한 설정 정보를 기반으로 베어러(DRB 혹은 SRB)를 설정하고, 각 베어러에 해당하는 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치들을 설정할 수 있다. 만약 어떤 베어러 혹은 PDCP 계층 장치 혹은 로지컬 채널에 대해서 캐리어 집적 기술(Carrier aggregation)을 기반으로 패킷 중복 전송 기술(PDCP packet duplication)을 설정하려는 경우, 기지국은 단말(1g-05)에게 상기 베어러에 대해서 PDCP 계층 장치와 연결될 두 개의 RLC 계층 장치(1g-10, 1g-15)를 설정해줄 수 있다. 상기 두 개의 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 1g-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity, 1g-15) 로 설정될 수 있으며 로지컬 채널 식별자(LCID)를 이용하여 지시할 수 있다. 상기와 같이 캐리어 집적 기술 기반으로 패킷 중복 전송 기술을 설정한 경우, 초기 상태는 상기 RRC 메시지의 설정 정보에 따라서 설정 후 바로 활성화 상태가 될 수 있으며, 혹은 바로 비활성화 상태가 될 수 있다. 베어러가 SRB인 경우, 바로 활성화 상태가 될 수 있다. 상기 베어러에 대해서 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 MAC 제어 정보(MAC Control Element)로 기지국이 지시할 수 있다. 상기 MAC 제어 정보로 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부를 지시하는 것은 기지국이 단말(1g-05)에게 전송하는 것이며, 상기 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술에 대한 제어 정보이다. 따라서 하향 링크 패킷 중복 전송 기술은 기지국의 구현에 따라 사용될 수도 있고, 사용되지 않을 수도 있다. 따라서 단말(1g-05)은 패킷 중복 전송 기술을 위한 제 1의 RLC 계층 장치(1g-10)와 제 2 의 RLC 계층 장치(1g-15)가 설정되면 수신 동작은 항상 활성화 상태로 수신해야 할 수 있다.
본 발명의 다음에서는 제 1-1 실시 예에 대해서 PDCP 계층 장치의 패킷 중복 전송 기능이 활성화되었을 때의 동작을 더 구체적으로 제안한다.
본 발명의 캐리어 집적 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 활성화 동작에 관한 제 1-1a 실시 예는 다음과 같다.
- 비활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 활성화된 경우 단말(1g-05)은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 활성화(activation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작한다. 즉, PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터(PDCP SDU 혹은 PDCP PDU)에 대해서 제 1의 RLC 계층 장치(1g-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(1g-15)로 중복하여 같은 데이터를 전달하도록 한다. 상기 두 RLC 계층 장치는 중복된 데이터들을 RLC 계층에서 데이터를 처리하고, RLC 헤더를 구성한 후, MAC 계층 장치(1g-20)에게 전달한다. 상기 MAC 계층 장치(1g-20)는 상기 서로 다른 로지컬 채널 식별자를 가지는 제 1의 RLC 계층과 제 2의 RLC 계층으로 수신한 중복된 데이터에 대해서는 서로 다른 캐리어에 데이터를 싣도록 제한(restriction)을 두고 데이터 프로세싱을 수행할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때와 제 2의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때 상기 중복된 데이터가 같은 캐리어의 MAC PDU에 포함되지 않도록 하고, 서로 다른 제 1의 캐리어와 제 2의 캐리어에 각각 중복된 데이터를 하나씩 포함시키도록 데이터 처리를 프로세싱할 수 있다. 상기 제한(restriction)을 수행할 수 있도록 상기 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 수행하는 데 사용되는 로지컬 채널 식별자를 지시할 수 있다. 그리고 상기 MAC 계층 장치(1g-20)가 LCP(Logical Channel Prioritization)을 수행할 때 상기 제 1의 RLC 계층 장치(1g-10)에 해당하는 로지컬 채널 식별자와 제 2의 RLC 계층 장치(1g-15)에 해당하는 로지컬 채널 식별자를 제한하여 적용할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에서 전송할 MAC PDU를 구성하기 위한 LCP 절차를 수행할 때 상기 패킷 중복 전송을 위한 두 개의 식별자 중 하나의 식별자에 대해서 LCP 절차에 포함시키고 이를 적용하고 전송 자원을 분배할 수 있다. 또한 제 2의 캐리어에서 전송할 MAC PDU를 구성하기 위한 LCP 절차를 수행할 때 상기 패킷 중복 전송을 위한 두 개의 식별자 중 나머지 다른 하나의 식별자에 대해서 LCP 절차에 포함시키고 이를 적용하고 전송 자원을 분배할 수 있다. 상기 로지컬 채널과 캐리어 혹은 셀과의 맵핑 정보는 상기 RRC 메시지로 설정될 수 있다. 상기 LCP 절차는 전송 자원을 할당할 로지컬 채널들을 선택하는 절차와 선택된 로지컬 채널들에게 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 포함할 수 있으며, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 경우, 패킷 중복 전송 기술이 적용된 서로 다른 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터들을 서로 다른 캐리어에 전송하여 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻기 위해서 상기와 같은 절차를 수행할 수 있다. 그리고 PDCP 계층 장치는 패킷 중복 전송 기술을 적용하여 두 개의 RLC 계층 장치에 데이터를 중복하여 전송할 때 상기 두 개의 RLC 계층 장치가 RLC AM(Acknowledged Mode)에서 동작한다면 중복하여 전송한 데이터에 대해서 상기 RLC 계층 장치가 RLC 상태 보고(RLC status report)를 수신하여 데이터(RLC PDU 혹은 RLC SDU)의 성공적인 수신 여부를 확인하면 RLC 계층 장치는 데이터가 성공적으로 전달되었음을 PDCP 계층 장치에서 알려 줄 수 있다. 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터를 지시해줄 수 있다. 상기 정보를 수신하면 PDCP 계층 장치는 성공적인 전달이 확인된 데이터에 대해서 중복 전송이 수행된 또 다른 RLC 계층 장치에게 성공적으로 전달되었으니 상기 성공적인 전달이 확인된 데이터가 아직 전송되지 않았으면 폐기하라는 지시를 보낼 수 있다. 상기 또 다른 RLC 계층 장치는 상기 폐기 지시를 받으면 상기 폐기 지시에 해당하는 데이터(RLC SDU 혹은 RLC PDU)가 혹은 그 데이터의 일부가 아직 전송되지 않았다면 상기 데이터를 폐기할 수 있다. 상기에서 폐기 지시는 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터(PDCP PDU 혹은 RLC SDU 혹은 RLC PDU)를 지시해줄 수 있다.
본 발명의 캐리어 집적 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 활성화 동작에 관한 제 1-1b 실시 예는 다음과 같다.
- 비활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 활성화된 경우 단말(1g-05)은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 활성화(activation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작한다. 상기에서 PDCP 계층 장치가 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터를 명확하게 지시하기 위해 새로운 상태 변수(states variable)을 도입할 수 있다. PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신하는 데이터에 PDCP 일련번호를 할당하기 위해 TX_NEXT 라는 상태 변수를 사용하여 매 데이터 마다 PDCP 일련번호를 TX_NEXT 값으로 계산하여 할당하고 1씩 증가시킬 수 있다. 상기 TX_NEXT 값은 32비트 COUNT 값이기 때문에 PDCP 일련번호 길이에 해당하는 만큼 상기 32비트 COUNT 값에서 하위 비트들을 모듈러 연산으로 뽑아 내어 PDCP 일련번호로 사용할 수 있다. 상기 COUNT 값은 HFN 값과 PDCP 일련번호의 조합으로 구성된다. 만약 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 활성화하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치는 DUP_NEXT라는 새로운 변수를 도입하고, 하위 계층으로 전달되지 않은 첫 번째 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값으로 정의하여 사용할 수 있다. 상기에서 PDCP 계층 장치는 패킷 중복 전송 기능이 설정된 경우, 활성화 혹은 비활성화 여부와 상관없이 PDCP 계층 장치에서 PDCP 일련번호를 데이터에 할당하여 구성하고 난 후, 상기 데이터를 하위 계층으로 전달할 때마다 상기 DUP_NEXT의 정의에 맞게 DUP_NEXT의 값을 하위 계층으로 전달한 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값의 다음(next) 값으로 업데이트 할 수 있다(상기에서 DUP_NEXT 변수를 하위 계층으로 마지막으로 전달한 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값으로 정의했다면 하위 계층으로 전달한 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값으로 업데이트 할 수 있다). 그리고 패킷 중복 전송 기술을 적용시 상기 DUP_NEXT 값에 해당하는 PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작하고(상기에서 DUP_NEXT 변수를 하위 계층으로 마지막으로 전달한 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값으로 정의했다면 DUP_NEXT+1 값에 해당하는 PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작하고) 제 1의 RLC 계층 장치(1g-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(1g-15)에게 상기 데이터를 중복하여 전달할 수 있다. 그리고 상기 데이터를 중복하여 하위 계층으로 전달할 때마다 DUP_NEXT 값을 1씩 증가시키고, DUP_NEXT에 해당하는 데이터에 대해 계속하여 패킷 중복 전송 기술을 적용할 수 있다.
- 즉, PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터(PDCP SDU 혹은 PDCP PDU)에 대해서 제 1의 RLC 계층 장치(1g-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(1g-15)로 중복하여 같은 데이터를 전달하도록 한다. 상기 두 RLC 계층 장치는 중복된 데이터들을 RLC 계층에서 데이터를 처리하고, RLC 헤더를 구성한 후, MAC 계층 장치(1g-20)에게 전달한다. 상기 MAC 계층 장치(1g-20)는 상기 서로 다른 로지컬 채널 식별자를 가지는 제 1의 RLC 계층과 제 2의 RLC 계층으로 수신한 중복된 데이터에 대해서는 서로 다른 캐리어에 데이터를 싣도록 제한(restriction)을 두고 데이터 프로세싱을 수행할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때와 제 2의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때 상기 중복된 데이터가 같은 캐리어의 MAC PDU에 포함되지 않도록 하고, 서로 다른 제 1의 캐리어와 제 2의 캐리어에 각각 중복된 데이터를 하나씩 포함시키도록 데이터 처리를 프로세싱할 수 있다. 상기 제한(restriction)을 수행할 수 있도록 상기 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 수행하는 데 사용되는 로지컬 채널 식별자를 지시할 수 있다. 그리고 상기 MAC 계층 장치(1g-20)가 LCP(Logical Channel Prioritization)을 수행할 때 상기 제 1의 RLC 계층 장치(1g-10)에 해당하는 로지컬 채널 식별자와 제 2의 RLC 계층 장치(1g-15)에 해당하는 로지컬 채널 식별자를 제한하여 적용할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에서 전송할 MAC PDU를 구성하기 위한 LCP 절차를 수행할 때 상기 패킷 중복 전송을 위한 두 개의 식별자 중 하나의 식별자에 대해서 LCP 절차에 포함시키고 이를 적용하고 전송 자원을 분배할 수 있다. 또한 제 2의 캐리어에서 전송할 MAC PDU를 구성하기 위한 LCP 절차를 수행할 때 상기 패킷 중복 전송을 위한 두 개의 식별자 중 나머지 다른 하나의 식별자에 대해서 LCP 절차에 포함시키고 이를 적용하고 전송 자원을 분배할 수 있다. 상기 로지컬 채널과 캐리어 혹은 셀과의 맵핑 정보는 상기 RRC 메시지로 설정될 수 있다. 상기 LCP 절차는 전송 자원을 할당할 로지컬 채널들을 선택하는 절차와 선택된 로지컬 채널들에게 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 포함할 수 있으며, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 경우, 패킷 중복 전송 기술이 적용된 서로 다른 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터들을 서로 다른 캐리어에 전송하여 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻기 위해서 상기와 같은 절차를 수행할 수 있다. 그리고 PDCP 계층 장치는 패킷 중복 전송 기술을 적용하여 두 개의 RLC 계층 장치에 데이터를 중복하여 전송할 때 상기 두 개의 RLC 계층 장치가 RLC AM(Acknowledged Mode)에서 동작한다면 중복하여 전송한 데이터에 대해서 상기 RLC 계층 장치가 RLC 상태 보고(RLC status report)를 수신하여 데이터(RLC PDU 혹은 RLC SDU)의 성공적인 수신 여부를 확인하면 RLC 계층 장치는 데이터가 성공적으로 전달되었음을 PDCP 계층 장치에서 알려 줄 수 있다. 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터를 지시해줄 수 있다. 상기 정보를 수신하면 PDCP 계층 장치는 성공적인 전달이 확인된 데이터에 대해서 중복 전송이 수행된 또 다른 RLC 계층 장치에게 성공적으로 전달되었으니 상기 성공적인 전달이 확인된 데이터가 아직 전송되지 않았으면 폐기하라는 지시를 보낼 수 있다. 상기 또 다른 RLC 계층 장치는 상기 폐기 지시를 받으면 상기 폐기 지시에 해당하는 데이터(RLC SDU 혹은 RLC PDU)가 혹은 그 데이터의 일부가 아직 전송되지 않았다면 상기 데이터를 폐기할 수 있다. 상기에서 폐기 지시는 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터(PDCP PDU 혹은 RLC SDU 혹은 RLC PDU)를 지시해줄 수 있다.
본 발명의 캐리어 집적 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 활성화 동작에 관한 제 1-1c 실시 예는 다음과 같다.
- 비활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 활성화된 경우 단말(1g-05)은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 활성화(activation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작한다. 상기에서 PDCP 계층 장치가 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터를 명확하게 지시하기 위해 새로운 상태 변수(states variable)을 도입할 수 있다. PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신하는 데이터에 PDCP 일련번호를 할당하기 위해 TX_NEXT 라는 상태 변수를 사용하여 매 데이터 마다 PDCP 일련번호를 TX_NEXT 값으로 계산하여 할당하고 1씩 증가시킬 수 있다. 상기 TX_NEXT 값은 32비트 COUNT 값이기 때문에 PDCP 일련번호 길이에 해당하는 만큼 상기 32비트 COUNT 값에서 하위 비트들을 모듈러 연산으로 뽑아 내어 PDCP 일련번호로 사용할 수 있다. 상기 COUNT 값은 HFN 값과 PDCP 일련번호의 조합으로 구성된다. 만약 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 활성화하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치는 DUP_NEXT라는 새로운 변수를 도입하고, 하위 계층으로 전달되지 않은 첫 번째 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값으로 정의하여 사용할 수 있다. 상기에서 패킷 중복 전송 기술을 적용시 DUP_NEXT 값을 TX_NEXT 값으로 혹은 TX_NEXT - 1의 값으로 업데이트한 후, DUP_NEXT 에 해당하는 PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작하고 제 1의 RLC 계층 장치(1g-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(1g-15)에게 상기 데이터를 중복하여 전달할 수 있다. 그리고 상기 데이터를 중복하여 하위 계층으로 전달할 때마다 DUP_NEXT 값을 1씩 증가시키고, DUP_NEXT에 해당하는 데이터에 대해 계속하여 패킷 중복 전송 기술을 적용할 수 있다.
- 즉, PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터(PDCP SDU 혹은 PDCP PDU)에 대해서 제 1의 RLC 계층 장치(1g-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(1g-15)로 중복하여 같은 데이터를 전달하도록 한다. 상기 두 RLC 계층 장치는 중복된 데이터들을 RLC 계층에서 데이터를 처리하고, RLC 헤더를 구성한 후, MAC 계층 장치(1g-20)에게 전달한다. 상기 MAC 계층 장치(1g-20)는 상기 서로 다른 로지컬 채널 식별자를 가지는 제 1의 RLC 계층과 제 2의 RLC 계층으로 수신한 중복된 데이터에 대해서는 서로 다른 캐리어에 데이터를 싣도록 제한(restriction)을 두고 데이터 프로세싱을 수행할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때와 제 2의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때 상기 중복된 데이터가 같은 캐리어의 MAC PDU에 포함되지 않도록 하고, 서로 다른 제 1의 캐리어와 제 2의 캐리어에 각각 중복된 데이터를 하나씩 포함시키도록 데이터 처리를 프로세싱할 수 있다. 상기 제한(restriction)을 수행할 수 있도록 상기 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 수행하는 데 사용되는 로지컬 채널 식별자를 지시할 수 있다. 그리고 상기 MAC 계층 장치(1g-20)가 LCP(Logical Channel Prioritization)을 수행할 때 상기 제 1의 RLC 계층 장치(1g-10)에 해당하는 로지컬 채널 식별자와 제 2의 RLC 계층 장치(1g-15)에 해당하는 로지컬 채널 식별자를 제한하여 적용할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에서 전송할 MAC PDU를 구성하기 위한 LCP 절차를 수행할 때 상기 패킷 중복 전송을 위한 두 개의 식별자 중 하나의 식별자에 대해서 LCP 절차에 포함시키고 이를 적용하고 전송 자원을 분배할 수 있다. 또한 제 2의 캐리어에서 전송할 MAC PDU를 구성하기 위한 LCP 절차를 수행할 때 상기 패킷 중복 전송을 위한 두 개의 식별자 중 나머지 다른 하나의 식별자에 대해서 LCP 절차에 포함시키고 이를 적용하고 전송 자원을 분배할 수 있다. 상기 로지컬 채널과 캐리어 혹은 셀과의 맵핑 정보는 상기 RRC 메시지로 설정될 수 있다. 상기 LCP 절차는 전송 자원을 할당할 로지컬 채널들을 선택하는 절차와 선택된 로지컬 채널들에게 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 포함할 수 있으며, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 경우, 패킷 중복 전송 기술이 적용된 서로 다른 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터들을 서로 다른 캐리어에 전송하여 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻기 위해서 상기와 같은 절차를 수행할 수 있다. 그리고 PDCP 계층 장치는 패킷 중복 전송 기술을 적용하여 두 개의 RLC 계층 장치에 데이터를 중복하여 전송할 때 상기 두 개의 RLC 계층 장치가 RLC AM(Acknowledged Mode)에서 동작한다면 중복하여 전송한 데이터에 대해서 상기 RLC 계층 장치가 RLC 상태 보고(RLC status report)를 수신하여 데이터(RLC PDU 혹은 RLC SDU)의 성공적인 수신 여부를 확인하면 RLC 계층 장치는 데이터가 성공적으로 전달되었음을 PDCP 계층 장치에서 알려 줄 수 있다. 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터를 지시해줄 수 있다. 상기 정보를 수신하면 PDCP 계층 장치는 성공적인 전달이 확인된 데이터에 대해서 중복 전송이 수행된 또 다른 RLC 계층 장치에게 성공적으로 전달되었으니 상기 성공적인 전달이 확인된 데이터가 아직 전송되지 않았으면 폐기하라는 지시를 보낼 수 있다. 상기 또 다른 RLC 계층 장치는 상기 폐기 지시를 받으면 상기 폐기 지시에 해당하는 데이터(RLC SDU 혹은 RLC PDU)가 혹은 그 데이터의 일부가 아직 전송되지 않았다면 상기 데이터를 폐기할 수 있다. 상기에서 폐기 지시는 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터(PDCP PDU 혹은 RLC SDU 혹은 RLC PDU)를 지시해줄 수 있다.
본 발명의 다음에서는 제 1-1 실시 예에 대해서 PDCP 계층 장치의 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되었을 때의 동작을 더 구체적으로 제안한다.
본 발명의 캐리어 집적 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 비활성화 동작에 관한 제 1-1d 실시 예는 다음과 같다
- 활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 비활성화된 경우 단말(1g-35)은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화(deactivation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 더 이상 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않는다. 그리고 기지국이 지시한 제 1의 RLC 계층 장치(1g-40) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(1g-45)로만 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 데이터를 전달할 수 있다. 혹은 패킷 중복 전송 기술이 비활성화된 경우, PDCP 계층 장치는 항상 데이터를 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 1g-40)로 전달할 수 있다.
- 상기 MAC 제어 정보에 의해서 패킷 중복 전송 기술을 비활성화해야 하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자가 지시된 경우, 단말(1g-35)은 더 이상 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않고, 비활성화해야 하는 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity), 1g-45)를 RLC 장치 재수립(RLC entity re-establishment)할 수 있다. 즉, 상기 RLC 계층 장치가 UM(Unacknowledged Mode) 혹은 AM(Acknowledged Mode)로 동작하는 경우, 상기 RLC 계층 장치의 송신 RLC 계층 장치와 수신 RLC 계층 장치 모두 현재 전송되지 않은 데이터들 혹은 버퍼에 남아 있는 데이터들(RLC SDUs 혹은 RLC SDU segments or RLC PDUs)을 모두 폐기하고, 모든 타이머들을 중지하고 리셋하고, 모든 상태 변수들을 초기값으로 리셋한다. 상기 RLC 장치 재수립은 기지국의 비활성화된 RLC 계층 장치에도 똑같이 적용될 수 있다.
- 상기에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 비활성화가 되었다고 할지라도 비활성화된 상기 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity))는 계속적으로 하향 링크 데이터를 수신할 수 있다. 또한 PDCP 계층 장치도 패킷 중복 전송 기술이 비활성화 되어도 하향 링크 데이터를 계속하여 수신할 수 있다. 즉, 상기 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 MAC 제어 정보는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화한 것이고, 하향 링크 패킷 중복 전송 기술은 기지국의 구현에 따라 계속적으로 사용될 수 있다. 따라서 상기 단말(1g-35)의 비활성화된 RLC 계층 장치는 송신 RLC 계층 장치는 비활성화해야 하지만 수신 RLC 계층 장치는 계속하여 상태 변수들과 윈도우와 타이머를 구동하면서 RLC AM 모드 혹은 UM 모드 혹은 TM 모드에 맞게 데이터를 수신하여 처리하고 상위 계층(PDCP)으로 데이터를 전달할 수 있다. 이렇게 하향 링크 데이터에 대한 수신은 비활성화하지 않음으로써, 기지국의 데이터 전송율을 높일 수 있고, 기지국 구현의 자유도(flexibility)를 높일 수 있다. 즉, 단말(1g-35)의 MAC 계층 장치(1g-50)는 어떤 베어러 혹은 로제컬 채널에 대해서 패킷 중복 전송을 비활성화하는 MAC 제어 정보를 수신할 지라도 상기 MAC 제어 정보는 상향 링크 데이터 전송에 관한 비활성화이기 때문에 하향 링크로 수신되는 상기 비활성화된 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 데이터는 폐기하지 않고, 데이터 처리하여 상기 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 RLC 계층 장치에게 전달할 수 있다. 그리고 RLC 계층 장치는 상기 데이터를 처리하여 PDCP 계층 장치에게 전달하고 PDCP 계층 장치는 상기 데이터를 수신하고 처리하여 상위 계층으로 전달할 수 있다.
- 또한 단말(1g-35)은 상기에서 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 직접적인 지시를 받지 않더라도 도 1f에서와 같이 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 셀들(캐리어들) 간에 설정된 맵핑된 정보를 활용하여 암묵적으로 비활성화(Implicit deactivation)를 수행할 수도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 맵핑된 셀(SCell)들이 모두 해제(release) 되거나 비활성화 (deactivation)된 경우, 단말(1g-35)은 상기와 같은 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보와 같은 직접적인 비활성화 지시가 없더라도 암묵적으로 상기 해제 혹은 비활성화된 셀들에 해당하는(맵핑된) 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자에 대해 패킷 중복 전송 기술을 비활성화 할 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화를 적용함으로써 기지국과 단말 간의 불필요한 시그날링 오버헤더를 줄일 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화는 암묵적 활성화로 응용될 수 도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술의 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자와 맵핑된 셀들이 활성화되면 패킷 중복 전송 기술을 활성화시킬 수도 있다.
본 발명의 다음에서는 제 1-1 실시 예에 대해서 PDCP 계층 장치의 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되었을 때의 동작을 더 구체적으로 제안한다.
본 발명의 캐리어 집적 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 비활성화 동작에 관한 제 1-1e 실시 예는 다음과 같다
- 활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 비활성화된 경우 단말(1g-35)은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화(deactivation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 더 이상 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않는다. 그리고 기지국이 지시한 제 1의 RLC 계층 장치(1g-40) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(1g-45)로만 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 데이터를 전달할 수 있다. 혹은 패킷 중복 전송 기술이 비활성화된 경우, PDCP 계층 장치는 항상 데이터를 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 1g-40)로 전달할 수 있다.
- 상기 MAC 제어 정보에 의해서 패킷 중복 전송 기술을 비활성화해야 하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자가 지시된 경우, 단말(1g-35)은 더 이상 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않고, 비활성화해야 하는 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity), 1g-45)를 RLC 장치 부분 재수립(RLC entity partial re-establishment)할 수 있다. 상기 RLC 장치 부분 재수립이라 함은 상기 RLC 계층 장치가 UM(Unacknowledged Mode) 혹은 AM(Acknowledged Mode)로 동작하는 경우, 단말(1g-35)의 상기 RLC 계층 장치의 송신 RLC 계층 장치는 현재 전송되지 않은 데이터들 혹은 버퍼에 남아 있는 데이터들(RLC SDUs 혹은 RLC SDU segments or RLC PDUs)을 모두 폐기하고, 모든 타이머들을 중지하고 리셋하고, 모든 상태 변수들을 초기값으로 리셋한다. 반면에 단말(1g-35)의 상기 RLC 계층 장치의 수신 RLC 계층 장치는 윈도우 상태 변수들과 타이머들을 그대로 유지하고, 수신한 데이터들을 계속해서 처리하고 상위 계층으로 전달할 수 있다. 따라서 상향링크 패킷 중복 전송 기술을 위한 두 개의 RLC 계층 장치 중에 하나의 RLC 계층 장치는 비활성화되지만 여전히 하향 링크로의 데이터 수신은 상기 두 개의 RLC 계층 장치로 지속할 수 있기 때문에 단말(1g-35)에서 데이터 수신의 끊김을 방지할 수 있고, 데이터 수신율을 높일 수 있다. 상기 절차는 기지국의 비활성화된 RLC 계층 장치에게 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 기지국의 비활성화된 RLC 계층 장치의 수신 RLC 계층 장치는 버퍼에 남아 있는 데이터들(RLC SDUs 혹은 RLC SDU segments or RLC PDUs)을 모두 폐기하고, 모든 타이머들을 중지하고 리셋하고, 모든 상태 변수들을 초기값으로 리셋한다. 하지만 기지국의 상기 RLC 계층 장치의 송신 RLC 계층 장치는 윈도우 상태 변수들과 타이머들을 그대로 유지하고, 송신할 데이터들을 계속해서 처리하고 하위 계층으로 전달할 수 있다.
- 상기에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 비활성화가 되었다고 할지라도 비활성화된 상기 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity))는 계속적으로 하향 링크 데이터를 수신할 수 있다. 또한 PDCP 계층 장치도 패킷 중복 전송 기술이 비활성화 되어도 하향 링크 데이터를 계속하여 수신할 수 있다. 즉, 상기 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 MAC 제어 정보는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화한 것이고, 하향 링크 패킷 중복 전송 기술은 기지국의 구현에 따라 계속적으로 사용될 수 있다. 따라서 상기 단말(1g-35)의 비활성화된 RLC 계층 장치는 송신 RLC 계층 장치는 비활성화해야 하지만 수신 RLC 계층 장치는 계속하여 상태 변수들과 윈도우와 타이머를 구동하면서 RLC AM 모드 혹은 UM 모드 혹은 TM 모드에 맞게 데이터를 수신하여 처리하고 상위 계층(PDCP)으로 데이터를 전달할 수 있다. 이렇게 하향 링크 데이터에 대한 수신은 비활성화하지 않음으로써, 기지국의 데이터 전송율을 높일 수 있고, 기지국 구현의 자유도(flexibility)를 높일 수 있다. 즉, 단말(1g-35)의 MAC 계층 장치(1g-50)는 어떤 베어러 혹은 로제컬 채널에 대해서 패킷 중복 전송을 비활성화하는 MAC 제어 정보를 수신할 지라도 상기 MAC 제어 정보는 상향 링크 데이터 전송에 관한 비활성화이기 때문에 하향 링크로 수신되는 상기 비활성화된 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 데이터는 폐기하지 않고, 데이터 처리하여 상기 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 RLC 계층 장치에게 전달할 수 있다. 그리고 RLC 계층 장치는 상기 데이터를 처리하여 PDCP 계층 장치에게 전달하고 PDCP 계층 장치는 상기 데이터를 수신하고 처리하여 상위 계층으로 전달할 수 있다.
- 또한 단말(1g-35)은 상기에서 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 직접적인 지시를 받지 않더라도 도 1f에서와 같이 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 셀들(캐리어들) 간에 설정된 맵핑된 정보를 활용하여 암묵적으로 비활성화(Implicit deactivation)를 수행할 수도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 맵핑된 셀(SCell)들이 모두 해제(release) 되거나 비활성화 (deactivation)된 경우, 단말(1g-35)은 상기와 같은 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보와 같은 직접적인 비활성화 지시가 없더라도 암묵적으로 상기 해제 혹은 비활성화된 셀들에 해당하는(맵핑된) 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자에 대해 패킷 중복 전송 기술을 비활성화 할 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화를 적용함으로써 기지국과 단말 간의 불필요한 시그날링 오버헤더를 줄일 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화는 암묵적 활성화로 응용될 수 도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술의 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자와 맵핑된 셀들이 활성화되면 패킷 중복 전송 기술을 활성화시킬 수도 있다.
본 발명의 다음에서는 제 1-1 실시 예에 대해서 PDCP 계층 장치의 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되었을 때의 동작을 더 구체적으로 제안한다.
본 발명의 캐리어 집적 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 비활성화 동작에 관한 제 1-1f 실시 예는 다음과 같다.
- 활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 비활성화된 경우 단말(1g-35)은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화(deactivation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 더 이상 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않는다. 그리고 기지국이 지시한 제 1의 RLC 계층 장치(1g-40) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(1g-45)로만 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 데이터를 전달할 수 있다. 혹은 패킷 중복 전송 기술이 비활성화된 경우, PDCP 계층 장치는 항상 데이터를 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 1g-40)로 전달할 수 있다.
- 상기 MAC 제어 정보에 의해서 패킷 중복 전송 기술을 비활성화해야 하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자가 지시된 경우, 단말(1g-35)의 PDCP 계층 장치는 더 이상 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않고, 비활성화해야 하는 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity))에게 데이터(아직 전송되지 않은 데이터(RLC SDU 혹은 RLC PDU))를 폐기하라는 지시를 수행할 수 있다. 상기 RLC 계층 장치가 AM(Acknowledged Mode)로 동작하는 경우, 단말(1g-35)의 상기 RLC 계층 장치의 송신 RLC 계층 장치는 상기 PDCP 계층으로부터 데이터를 폐기하라는 지시가 수신되면 혹은 비활성화가 지시되면 현재 전송되지 않은 데이터들(RLC SDUs 혹은 RLC SDU segments or RLC PDUs)을 모두 폐기하고, 이미 전송이 되었던 데이터들에 대해서는 AM 모드이기 때문에 성공적인 전달이 확인될 때까지 재전송을 계속해서 수행할 수 있다. 반면에 단말(1g-35)의 상기 RLC 계층 장치의 수신 RLC 계층 장치는 윈도우 상태 변수들과 타이머들을 그대로 유지하고, 수신한 데이터들을 계속해서 처리하고 상위 계층으로 전달할 수 있다. 상기 RLC 계층 장치가 UM(Unacknowledged Mode)로 동작하는 경우, 단말(1g-35)의 상기 RLC 계층 장치의 송신 RLC 계층 장치는 상기 PDCP 계층으로부터 데이터를 폐기하라는 지시가 수신되면 혹은 비활성화가 지시되면 현재 전송되지 않은 데이터들 혹은 버퍼에 남아 있는 데이터들(RLC SDUs 혹은 RLC SDU segments or RLC PDUs)을 모두 폐기할 수 있다. 반면에 단말(1g-35)의 상기 RLC 계층 장치의 수신 RLC 계층 장치는 윈도우 상태 변수들과 타이머들을 그대로 유지하고, 수신한 데이터들을 계속해서 처리하고 상위 계층으로 전달할 수 있다. 따라서 상향링크 패킷 중복 전송 기술을 위한 두 개의 RLC 계층 장치 중에 하나의 RLC 계층 장치는 비활성화되지만 여전히 하향 링크로의 데이터 수신은 상기 두 개의 RLC 계층 장치로 지속할 수 있기 때문에 단말(1g-35)에서 데이터 수신의 끊김을 방지할 수 있고, 데이터 수신율을 높일 수 있다. 상기 절차는 기지국의 비활성화된 RLC 계층 장치에게 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 기지국의 비활성화된 RLC 계층 장치의 수신 RLC 계층 장치는 버퍼에 남아 있는 데이터들(RLC SDUs 혹은 RLC SDU segments or RLC PDUs)에 대해 재조립을 지속하여 수행하고 유실된 데이터에 대해서 RLC status report를 보내어 재전송을 요청할 수 있다. 하지만 기지국의 상기 RLC 계층 장치의 송신 RLC 계층 장치는 윈도우 상태 변수들과 타이머들을 그대로 유지하고, 송신할 데이터들을 계속해서 처리하고 하위 계층으로 전달할 수 있다.
- 상기에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 비활성화가 되었다고 할지라도 비활성화된 상기 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity))는 계속적으로 하향 링크 데이터를 수신할 수 있다. 또한 PDCP 계층 장치도 패킷 중복 전송 기술이 비활성화 되어도 하향 링크 데이터를 계속하여 수신할 수 있다. 즉, 상기 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 MAC 제어 정보는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화한 것이고, 하향 링크 패킷 중복 전송 기술은 기지국의 구현에 따라 계속적으로 사용될 수 있다. 따라서 상기 단말(1g-35)의 비활성화된 RLC 계층 장치는 송신 RLC 계층 장치는 비활성화해야 하지만 수신 RLC 계층 장치는 계속하여 상태 변수들과 윈도우와 타이머를 구동하면서 RLC AM 모드 혹은 UM 모드 혹은 TM 모드에 맞게 데이터를 수신하여 처리하고 상위 계층(PDCP)으로 데이터를 전달할 수 있다. 이렇게 하향 링크 데이터에 대한 수신은 비활성화하지 않음으로써, 기지국의 데이터 전송율을 높일 수 있고, 기지국 구현의 자유도(flexibility)를 높일 수 있다. 즉, 단말(1g-35)의 MAC 계층 장치(1g-50)는 어떤 베어러 혹은 로제컬 채널에 대해서 패킷 중복 전송을 비활성화하는 MAC 제어 정보를 수신할 지라도 상기 MAC 제어 정보는 상향 링크 데이터 전송에 관한 비활성화이기 때문에 하향 링크로 수신되는 상기 비활성화된 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 데이터는 폐기하지 않고, 데이터 처리하여 상기 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 RLC 계층 장치에게 전달할 수 있다. 그리고 RLC 계층 장치는 상기 데이터를 처리하여 PDCP 계층 장치에게 전달하고 PDCP 계층 장치는 상기 데이터를 수신하고 처리하여 상위 계층으로 전달할 수 있다.
- 또한 단말(1g-35)은 상기에서 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 직접적인 지시를 받지 않더라도 도 1f에서와 같이 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 셀들(캐리어들) 간에 설정된 맵핑된 정보를 활용하여 암묵적으로 비활성화(Implicit deactivation)를 수행할 수도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 맵핑된 셀(SCell)들이 모두 해제(release) 되거나 비활성화 (deactivation)된 경우, 단말(1g-35)은 상기와 같은 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보와 같은 직접적인 비활성화 지시가 없더라도 암묵적으로 상기 해제 혹은 비활성화된 셀들에 해당하는(맵핑된) 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자에 대해 패킷 중복 전송 기술을 비활성화 할 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화를 적용함으로써 기지국과 단말(1g-35) 간의 불필요한 시그날링 오버헤더를 줄일 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화는 암묵적 활성화로 응용될 수 도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술의 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자와 맵핑된 셀들이 활성화되면 패킷 중복 전송 기술을 활성화시킬 수도 있다.
본 발명의 다음에서는 제 1-1 실시 예에 대해서 PDCP 계층 장치의 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되었을 때의 동작을 더 구체적으로 제안한다.
본 발명의 캐리어 집적 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 비활성화 동작에 관한 제 1-1g 실시 예는 다음과 같다.
- 활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 비활성화된 경우 단말(1g-35)은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화(deactivation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 더 이상 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않는다. 그리고 기지국이 지시한 제 1의 RLC 계층 장치(1g-40) 혹은 제 2의 RLC 계층(1g-45) 장치로만 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 데이터를 전달할 수 있다. 혹은 패킷 중복 전송 기술이 비활성화된 경우, PDCP 계층 장치는 항상 데이터를 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 1g-40)로 전달할 수 있다.
- 상기 MAC 제어 정보에 의해서 패킷 중복 전송 기술을 비활성화해야 하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자가 지시된 경우, 단말(1g-35)의 PDCP 계층 장치는 더 이상 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않고, 비활성화해야 하는 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity))에게 비활성화를 알리고 더 이상 데이터를 전달하지 않을 수 있다. 상기 RLC 계층 장치가 AM(Acknowledged Mode)로 동작하는 경우, 단말(1g-35)의 상기 RLC 계층 장치의 송신 RLC 계층 장치는 비활성화가 지시되면 현재 전송되지 않은 데이터들(RLC SDUs 혹은 RLC SDU segments or RLC PDUs)까지 모두 전송을 지속하고, 이미 전송이 되었던 데이터들에 대해서는 AM 모드이기 때문에 성공적인 전달이 확인될 때까지 재전송을 계속해서 수행할 수 있다. 그리고 단말(1g-35)의 상기 RLC 계층 장치의 수신 RLC 계층 장치는 윈도우 상태 변수들과 타이머들을 그대로 유지하고, 수신한 데이터들을 계속해서 처리하고 상위 계층으로 전달할 수 있다. 상기 RLC 계층 장치가 UM(Unacknowledged Mode)로 동작하는 경우, 단말(1g-35)의 상기 RLC 계층 장치의 송신 RLC 계층 장치는 상기 PDCP 계층으로부터 비활성화가 지시되면 현재 전송되지 않은 데이터들 혹은 버퍼에 남아 있는 데이터들(RLC SDUs 혹은 RLC SDU segments or RLC PDUs)까지 전송을 수행할 수 있다. 그리고 단말(1g-35)의 상기 RLC 계층 장치의 수신 RLC 계층 장치는 윈도우 상태 변수들과 타이머들을 그대로 유지하고, 수신한 데이터들을 계속해서 처리하고 상위 계층으로 전달할 수 있다. 따라서 상향링크 패킷 중복 전송 기술을 위한 두 개의 RLC 계층 장치 중에 하나의 RLC 계층 장치는 비활성화되지만 여전히 하향 링크로의 데이터 수신은 상기 두 개의 RLC 계층 장치로 지속할 수 있기 때문에 단말(1g-35)에서 데이터 수신의 끊김을 방지할 수 있고, 데이터 수신율을 높일 수 있다. 상기 절차는 기지국의 비활성화된 RLC 계층 장치에게 동일하게 적용될 수 있다. 즉, 기지국의 비활성화된 RLC 계층 장치의 수신 RLC 계층 장치는 버퍼에 남아 있는 데이터들(RLC SDUs 혹은 RLC SDU segments or RLC PDUs)에 대해 재조립을 지속하여 수행하고 유실된 데이터에 대해서 RLC status report를 보내어 재전송을 요청할 수 있다. 하지만 기지국의 상기 RLC 계층 장치의 송신 RLC 계층 장치는 윈도우 상태 변수들과 타이머들을 그대로 유지하고, 송신할 데이터들을 계속해서 처리하고 하위 계층으로 전달할 수 있다.
- 상기에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 비활성화가 되었다고 할지라도 비활성화된 상기 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity))는 계속적으로 하향 링크 데이터를 수신할 수 있다. 또한 PDCP 계층 장치도 패킷 중복 전송 기술이 비활성화 되어도 하향 링크 데이터를 계속하여 수신할 수 있다. 즉, 상기 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 MAC 제어 정보는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화한 것이고, 하향 링크 패킷 중복 전송 기술은 기지국의 구현에 따라 계속적으로 사용될 수 있다. 따라서 상기 단말(1g-35)의 비활성화된 RLC 계층 장치는 송신 RLC 계층 장치는 비활성화해야 하지만 수신 RLC 계층 장치는 계속하여 상태 변수들과 윈도우와 타이머를 구동하면서 RLC AM 모드 혹은 UM 모드 혹은 TM 모드에 맞게 데이터를 수신하여 처리하고 상위 계층(PDCP)으로 데이터를 전달할 수 있다. 이렇게 하향 링크 데이터에 대한 수신은 비활성화하지 않음으로써, 기지국의 데이터 전송율을 높일 수 있고, 기지국 구현의 자유도(flexibility)를 높일 수 있다. 즉, 단말(1g-35)의 MAC 계층 장치(1g-50)는 어떤 베어러 혹은 로제컬 채널에 대해서 패킷 중복 전송을 비활성화하는 MAC 제어 정보를 수신할 지라도 상기 MAC 제어 정보는 상향 링크 데이터 전송에 관한 비활성화이기 때문에 하향 링크로 수신되는 상기 비활성화된 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 데이터는 폐기하지 않고, 데이터 처리하여 상기 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 RLC 계층 장치에게 전달할 수 있다. 그리고 RLC 계층 장치는 상기 데이터를 처리하여 PDCP 계층 장치에게 전달하고 PDCP 계층 장치는 상기 데이터를 수신하고 처리하여 상위 계층으로 전달할 수 있다.
- 또한 단말(1g-35)은 상기에서 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 직접적인 지시를 받지 않더라도 도 1f에서와 같이 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 셀들(캐리어들) 간에 설정된 맵핑된 정보를 활용하여 암묵적으로 비활성화(Implicit deactivation)를 수행할 수도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 맵핑된 셀(SCell)들이 모두 해제(release) 되거나 비활성화 (deactivation)된 경우, 단말(1g-35)은 상기와 같은 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보와 같은 직접적인 비활성화 지시가 없더라도 암묵적으로 상기 해제 혹은 비활성화된 셀들에 해당하는(맵핑된) 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자에 대해 패킷 중복 전송 기술을 비활성화 할 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화를 적용함으로써 기지국과 단말 간의 불필요한 시그날링 오버헤더를 줄일 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화는 암묵적 활성화로 응용될 수 도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술의 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자와 맵핑된 셀들이 활성화되면 패킷 중복 전송 기술을 활성화시킬 수도 있다.
본 발명의 상기에서 만약 패킷 중복 전송 기술이 비활성화가 되고 비활성화된 RLC 계층 장치에서 더 이상 데이터를 전송하지 않게 되면 비활성화된 RLC 계층 장지에 해당하는 로지컬 채널 식별자에 대해서는 LCP 절차를 적용하지 않으며, 더 구체적으로 전송 자원을 상기 로지컬 채널 식별자에 대해서는 할당하지 않으며, LCP 절차를 수행할 때 상기 로지컬 채널 식별자를 선택하지 않으며, LCP 절차에서 일정 주기마다 업데이트하고 증가시키는 토큰값(PBR, Prioritized Bit Rate)을 갱신하지 않을 수 있다(혹은 리셋하고 초기화할 수도 있다).
또한 만약 패킷 중복 전송 기술이 비활성화가 되고 비활성화된 RLC 계층 장치에서 더 이상 데이터를 전송하지 않게 되면 비활성화된 RLC 계층 장지에 해당하는 로지컬 채널 식별자에 대해서는 LCP 절차를 적용하지 않도록 하기 위해서 상기 RLC 계층이 하위 MAC 계층에게 더 이상 데이터를 전송하지 않는 다는 지시를 보낼 수 있다.
상기 본 발명의 캐리어 집적 기술 기반 패킷 중복 전송 기술은 원래 패킷을 중복해서 신뢰성을 높이고, 전송 지연을 줄이기 위한 목적이다. 하지만 기지국은 단말에게 상기 캐리어 집적 기술 기반 패킷 중복 전송 기술을 설정하기 위한 PDCP 계층 장치와 제 1의 RLC 계층 장치와 제 2의 RLC 계층 장치를 설정하고, 특정 베어러 혹은 로지컬 채널에 해당하는 서비스의 데이터 전송율을 높이기 위해서 하향 링크로 중복된 데이터가 아닌 서로 다른 데이터를 제 1의 RLC 계층 장치와 제 2의 RLC 계층 장치로 보내도록 설정하고 구현할 수 있다.
도 1h는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 다른 PDCP 계층이 이중 접속 기술(dual connectivity) 기반으로 패킷을 중복하여 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)의 제 1-2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 1h에서 단말(1h-05)은 도 1f에서와 같이 RRC 메시지를 수신하면 상기 메시지에서 수신한 설정 정보를 기반으로 베어러(DRB 혹은 SRB)를 설정하고, 각 베어러에 해당하는 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치들을 설정할 수 있다. 만약 어떤 베어러 혹은 PDCP 계층 장치 혹은 로지컬 채널에 대해서 이중 접속 기술(Dual connectivity)을 기반으로 패킷 중복 전송 기술(PDCP packet duplication)을 설정하려는 경우, 기지국은 단말에게 상기 베어러에 대해서 PDCP 계층 장치와 연결될 두 개의 RLC 계층 장치(1h-10, 1h-15)를 설정해줄 수 있다. 상기 두 개의 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 1h-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity, 1h-15) 로 설정될 수 있으며 로지컬 채널 식별자(LCID)와 셀그룹 식별자를 이용하여 지시할 수 있다. 상기와 같이 이중 접속 기술 기반으로 패킷 중복 전송 기술을 설정한 경우, 초기 상태는 상기 RRC 메시지의 설정 정보에 따라서 설정 후 바로 활성화 상태가 될 수 있으며, 혹은 바로 비활성화 상태가 될 수 있다. 베어러가 SRB인 경우, 바로 활성화 상태가 될 수 있다. 상기 베어러에 대해서 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 MAC 제어 정보(MAC Control Element)로 기지국이 지시할 수 있다. 상기 MAC 제어 정보로 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부를 지시하는 것은 기지국이 단말에게 전송하는 것이며, 상기 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술에 대한 제어 정보이다. 상기에서 기지국은 상향 링크 패킷 중복 전송의 활성화 혹은 비활성화 여부를 지시하는 MAC 제어 정보를 마스터 셀 그룹에 해당하는 MAC 계층 장치(1h-20, 1h-55) 혹은 세컨더리 셀 그룹에 해당하는 MAC 계층 장치(1h-25, 1h-60)으로 보낼 수 있다. 혹은 구현의 편의를 위하여 마스터 셀 그룹은 항상 활성화 되어 있으므로 항상 마스터 셀 그룹에 해당하는 MAC 계층 장치로만 보낼 수도 있다. 상기 상향 링크 패킷 중복 전송 기술과 달리 하향 링크 패킷 중복 전송 기술은 기지국의 구현에 따라 사용될 수도 있고, 사용되지 않을 수도 있다. 따라서 단말은 패킷 중복 전송 기술을 위한 제 1의 RLC 계층 장치와 제 2 의 RLC 계층 장치가 설정되면 수신 동작은 항상 활성화 상태로 수신해야 할 수 있다.
본 발명의 다음에서는 제 1-2 실시 예에 대해서 PDCP 계층 장치의 패킷 중복 전송 기능이 활성화되었을 때의 동작을 더 구체적으로 제안한다.
본 발명의 이중 접속 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 활성화 동작에 관한 제 1-2a 실시 예는 다음과 같다.
- 비활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 활성화된 경우 단말은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 활성화(activation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작한다.
- 즉, PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터(PDCP SDU 혹은 PDCP PDU)에 대해서 제 1의 RLC 계층 장치(1h-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-15)로 중복하여 같은 데이터를 전달하도록 한다. 상기 두 RLC 계층 장치는 중복된 데이터들을 RLC 계층에서 데이터를 처리하고, RLC 헤더를 구성한 후, 각 MAC 계층 장치(1h-20, 1h-25))에게 전달한다. 상기 각 MAC 계층 장치(1h-20, 1h-25)는 상기 로지컬 채널 식별자를 가지는 제 1의 RLC 계층(혹은 제 2의 RLC 계층)으로 수신한 중복된 데이터에 대해서는 상기 로지컬 채널 식별자에 맵핑된 캐리어에 데이터를 싣도록 제한(restriction)을 두고 데이터 프로세싱을 수행할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때와 제 2의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때 상기 중복된 데이터가 맵핑된 캐리어에서 전송되도록 상기 제한(restriction)을 수행할 수 있다. 상기 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 수행하는 데 사용되는 로지컬 채널 식별자를 지시할 수 있다. 그리고 상기 각 MAC 계층 장치가 LCP(Logical Channel Prioritization)을 수행할 때 상기 제 1의 RLC 계층 장치(1h-10)에 해당하는 로지컬 채널 식별자와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-15)에 해당하는 로지컬 채널 식별자를 제한하여 적용할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에서 전송할 MAC PDU를 구성하기 위한 LCP 절차를 수행할 때 상기 캐리어에 맵핑된 패킷 중복 전송을 위한 하나의 식별자에 대해서 LCP 절차에 포함시키고 이를 적용하고 전송 자원을 분배할 수 있다. 상기 로지컬 채널과 캐리어 혹은 셀과의 맵핑 정보는 상기 RRC 메시지로 설정될 수 있다. 상기 LCP 절차는 전송 자원을 할당할 로지컬 채널들을 선택하는 절차와 선택된 로지컬 채널들에게 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 포함할 수 있으며, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 경우, 패킷 중복 전송 기술이 적용된 서로 다른 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터들을 서로 다른 기지국에 전송하여 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻을 수 있다. 그리고 PDCP 계층 장치는 패킷 중복 전송 기술을 적용하여 두 개의 RLC 계층 장치에 데이터를 중복하여 전송할 때 상기 두 개의 RLC 계층 장치가 RLC AM(Acknowledged Mode)에서 동작한다면 중복하여 전송한 데이터에 대해서 상기 RLC 계층 장치가 RLC 상태 보고(RLC status report)를 수신하여 데이터(RLC PDU 혹은 RLC SDU)의 성공적인 수신 여부를 확인하면 RLC 계층 장치는 데이터가 성공적으로 전달되었음을 PDCP 계층 장치에서 알려 줄 수 있다. 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터를 지시해줄 수 있다. 상기 정보를 수신하면 PDCP 계층 장치는 성공적인 전달이 확인된 데이터에 대해서 중복 전송이 수행된 또 다른 RLC 계층 장치에게 성공적으로 전달되었으니 상기 성공적인 전달이 확인된 데이터가 아직 전송되지 않았으면 폐기하라는 지시를 보낼 수 있다. 상기 또 다른 RLC 계층 장치는 상기 폐기 지시를 받으면 상기 폐기 지시에 해당하는 데이터(RLC SDU 혹은 RLC PDU)가 혹은 그 데이터의 일부가 아직 전송되지 않았다면 상기 데이터를 폐기할 수 있다. 상기에서 폐기 지시는 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터(PDCP PDU 혹은 RLC SDU 혹은 RLC PDU)를 지시해줄 수 있다.
본 발명의 이중 접속 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 활성화 동작에 관한 제 1-2b 실시 예는 다음과 같다.
- 비활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 활성화된 경우 단말은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 활성화(activation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작한다. 상기에서 PDCP 계층 장치가 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터를 명확하게 지시하기 위해 새로운 상태 변수(states variable)을 도입할 수 있다. PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신하는 데이터에 PDCP 일련번호를 할당하기 위해 TX_NEXT 라는 상태 변수를 사용하여 매 데이터 마다 PDCP 일련번호를 TX_NEXT 값으로 계산하여 할당하고 1씩 증가시킬 수 있다. 상기 TX_NEXT 값은 32비트 COUNT 값이기 때문에 PDCP 일련번호 길이에 해당하는 만큼 상기 32비트 COUNT 값에서 하위 비트들을 모듈러 연산으로 뽑아 내어 PDCP 일련번호로 사용할 수 있다. 상기 COUNT 값은 HFN 값과 PDCP 일련번호의 조합으로 구성된다. 만약 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 활성화하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치는 DUP_NEXT라는 새로운 변수를 도입하고, 하위 계층으로 전달되지 않은 첫 번째 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값으로 정의하여 사용할 수 있다. 상기에서 PDCP 계층 장치는 패킷 중복 전송 기능이 설정된 경우, 활성화 혹은 비활성화 여부와 상관없이 PDCP 계층 장치에서 PDCP 일련번호를 데이터에 할당하여 구성하고 난 후, 상기 데이터를 하위 계층으로 전달할 때마다 상기 DUP_NEXT의 정의에 맞게 DUP_NEXT의 값을 하위 계층으로 전달한 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값의 다음(next) 값으로 업데이트 할 수 있다(상기에서 DUP_NEXT 변수를 하위 계층으로 마지막으로 전달한 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값으로 정의했다면 하위 계층으로 전달한 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값으로 업데이트 할 수 있다). 그리고 패킷 중복 전송 기술을 적용시 상기 DUP_NEXT 값에 해당하는 PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작하고(상기에서 DUP_NEXT 변수를 하위 계층으로 마지막으로 전달한 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값으로 정의했다면 DUP_NEXT+1 값에 해당하는 PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작하고) 제 1의 RLC 계층 장치(1h-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-15)에게 상기 데이터를 중복하여 전달할 수 있다. 그리고 상기 데이터를 중복하여 하위 계층으로 전달할 때마다 DUP_NEXT 값을 1씩 증가시키고, DUP_NEXT에 해당하는 데이터에 대해 계속하여 패킷 중복 전송 기술을 적용할 수 있다.
- 즉, PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터(PDCP SDU 혹은 PDCP PDU)에 대해서 제 1의 RLC 계층 장치(1h-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-15)로 중복하여 같은 데이터를 전달하도록 한다. 상기 두 RLC 계층 장치는 중복된 데이터들을 RLC 계층에서 데이터를 처리하고, RLC 헤더를 구성한 후, 각 MAC 계층 장치(1h-20, 1h-25)에게 전달한다. 상기 각 MAC 계층 장치(1h-20, 1h-25)는 상기 로지컬 채널 식별자를 가지는 제 1의 RLC 계층(혹은 제 2의 RLC 계층)으로 수신한 중복된 데이터에 대해서는 상기 로지컬 채널 식별자에 맵핑된 캐리어에 데이터를 싣도록 제한(restriction)을 두고 데이터 프로세싱을 수행할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때와 제 2의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때 상기 중복된 데이터가 맵핑된 캐리어에서 전송되도록 상기 제한(restriction)을 수행할 수 있다. 상기 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 수행하는 데 사용되는 로지컬 채널 식별자를 지시할 수 있다. 그리고 상기 각 MAC 계층 장치(1h-20, 1h-25)가 LCP(Logical Channel Prioritization)을 수행할 때 상기 제 1의 RLC 계층 장치(1h-10)에 해당하는 로지컬 채널 식별자와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-15)에 해당하는 로지컬 채널 식별자를 제한하여 적용할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에서 전송할 MAC PDU를 구성하기 위한 LCP 절차를 수행할 때 상기 캐리어에 맵핑된 패킷 중복 전송을 위한 하나의 식별자에 대해서 LCP 절차에 포함시키고 이를 적용하고 전송 자원을 분배할 수 있다. 상기 로지컬 채널과 캐리어 혹은 셀과의 맵핑 정보는 상기 RRC 메시지로 설정될 수 있다. 상기 LCP 절차는 전송 자원을 할당할 로지컬 채널들을 선택하는 절차와 선택된 로지컬 채널들에게 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 포함할 수 있으며, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 경우, 패킷 중복 전송 기술이 적용된 서로 다른 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터들을 서로 다른 기지국에 전송하여 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻을 수 있다. 그리고 PDCP 계층 장치는 패킷 중복 전송 기술을 적용하여 두 개의 RLC 계층 장치에 데이터를 중복하여 전송할 때 상기 두 개의 RLC 계층 장치가 RLC AM(Acknowledged Mode)에서 동작한다면 중복하여 전송한 데이터에 대해서 상기 RLC 계층 장치가 RLC 상태 보고(RLC status report)를 수신하여 데이터(RLC PDU 혹은 RLC SDU)의 성공적인 수신 여부를 확인하면 RLC 계층 장치는 데이터가 성공적으로 전달되었음을 PDCP 계층 장치에서 알려 줄 수 있다. 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터를 지시해줄 수 있다. 상기 정보를 수신하면 PDCP 계층 장치는 성공적인 전달이 확인된 데이터에 대해서 중복 전송이 수행된 또 다른 RLC 계층 장치에게 성공적으로 전달되었으니 상기 성공적인 전달이 확인된 데이터가 아직 전송되지 않았으면 폐기하라는 지시를 보낼 수 있다. 상기 또 다른 RLC 계층 장치는 상기 폐기 지시를 받으면 상기 폐기 지시에 해당하는 데이터(RLC SDU 혹은 RLC PDU)가 혹은 그 데이터의 일부가 아직 전송되지 않았다면 상기 데이터를 폐기할 수 있다. 상기에서 폐기 지시는 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터(PDCP PDU 혹은 RLC SDU 혹은 RLC PDU)를 지시해줄 수 있다.
본 발명의 이중 접속 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 활성화 동작에 관한 제 1-2c 실시 예는 다음과 같다.
- 비활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 활성화된 경우 단말은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 활성화(activation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작한다. 상기에서 PDCP 계층 장치가 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터를 명확하게 지시하기 위해 새로운 상태 변수(states variable)을 도입할 수 있다. PDCP 계층 장치는 상위 계층으로부터 수신하는 데이터에 PDCP 일련번호를 할당하기 위해 TX_NEXT 라는 상태 변수를 사용하여 매 데이터 마다 PDCP 일련번호를 TX_NEXT 값으로 계산하여 할당하고 1씩 증가시킬 수 있다. 상기 TX_NEXT 값은 32비트 COUNT 값이기 때문에 PDCP 일련번호 길이에 해당하는 만큼 상기 32비트 COUNT 값에서 하위 비트들을 모듈러 연산으로 뽑아 내어 PDCP 일련번호로 사용할 수 있다. 상기 COUNT 값은 HFN 값과 PDCP 일련번호의 조합으로 구성된다. 만약 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 활성화하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치는 DUP_NEXT라는 새로운 변수를 도입하고, 하위 계층으로 전달되지 않은 첫 번째 데이터의 PDCP 일련번호 혹은 COUNT 값으로 정의하여 사용할 수 있다. 상기에서 패킷 중복 전송 기술을 적용시 DUP_NEXT 값을 TX_NEXT 값으로 혹은 TX_NEXT - 1의 값으로 업데이트한 후, DUP_NEXT 에 해당하는 PDCP 일련번호를 가지는 데이터에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 적용하기 시작하고 제 1의 RLC 계층 장치(1h-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-15)에게 상기 데이터를 중복하여 전달할 수 있다. 그리고 상기 데이터를 중복하여 하위 계층으로 전달할 때마다 DUP_NEXT 값을 1씩 증가시키고, DUP_NEXT에 해당하는 데이터에 대해 계속하여 패킷 중복 전송 기술을 적용할 수 있다.
- 즉, PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터(PDCP SDU 혹은 PDCP PDU)에 대해서 제 1의 RLC 계층 장치(1h-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-15)로 중복하여 같은 데이터를 전달하도록 한다. 상기 두 RLC 계층 장치는 중복된 데이터들을 RLC 계층에서 데이터를 처리하고, RLC 헤더를 구성한 후, 각 MAC 계층 장치(1h-20, 1h-25)에게 전달한다. 상기 각 MAC 계층 장치(1h-20, 1h-25)는 상기 로지컬 채널 식별자를 가지는 제 1의 RLC 계층(혹은 제 2의 RLC 계층)으로 수신한 중복된 데이터에 대해서는 상기 로지컬 채널 식별자에 맵핑된 캐리어에 데이터를 싣도록 제한(restriction)을 두고 데이터 프로세싱을 수행할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때와 제 2의 캐리어에 전송할 MAC PDU를 구성할 때 상기 중복된 데이터가 맵핑된 캐리어에서 전송되도록 상기 제한(restriction)을 수행할 수 있다. 상기 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 수행하는 데 사용되는 로지컬 채널 식별자를 지시할 수 있다. 그리고 상기 각 MAC 계층 장치(1h-20, 1h-25)가 LCP(Logical Channel Prioritization)을 수행할 때 상기 제 1의 RLC 계층 장치(1h-10)에 해당하는 로지컬 채널 식별자와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-15)에 해당하는 로지컬 채널 식별자를 제한하여 적용할 수 있다. 즉, 제 1의 캐리어에서 전송할 MAC PDU를 구성하기 위한 LCP 절차를 수행할 때 상기 캐리어에 맵핑된 패킷 중복 전송을 위한 하나의 식별자에 대해서 LCP 절차에 포함시키고 이를 적용하고 전송 자원을 분배할 수 있다. 상기 로지컬 채널과 캐리어 혹은 셀과의 맵핑 정보는 상기 RRC 메시지로 설정될 수 있다. 상기 LCP 절차는 전송 자원을 할당할 로지컬 채널들을 선택하는 절차와 선택된 로지컬 채널들에게 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 포함할 수 있으며, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 경우, 패킷 중복 전송 기술이 적용된 서로 다른 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터들을 서로 다른 기지국에 전송하여 다이버시티 이득(diversity gain)을 얻을 수 있다. 그리고 PDCP 계층 장치는 패킷 중복 전송 기술을 적용하여 두 개의 RLC 계층 장치에 데이터를 중복하여 전송할 때 상기 두 개의 RLC 계층 장치가 RLC AM(Acknowledged Mode)에서 동작한다면 중복하여 전송한 데이터에 대해서 상기 RLC 계층 장치가 RLC 상태 보고(RLC status report)를 수신하여 데이터(RLC PDU 혹은 RLC SDU)의 성공적인 수신 여부를 확인하면 RLC 계층 장치는 데이터가 성공적으로 전달되었음을 PDCP 계층 장치에서 알려 줄 수 있다. 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터를 지시해줄 수 있다. 상기 정보를 수신하면 PDCP 계층 장치는 성공적인 전달이 확인된 데이터에 대해서 중복 전송이 수행된 또 다른 RLC 계층 장치에게 성공적으로 전달되었으니 상기 성공적인 전달이 확인된 데이터가 아직 전송되지 않았으면 폐기하라는 지시를 보낼 수 있다. 상기 또 다른 RLC 계층 장치는 상기 폐기 지시를 받으면 상기 폐기 지시에 해당하는 데이터(RLC SDU 혹은 RLC PDU)가 혹은 그 데이터의 일부가 아직 전송되지 않았다면 상기 데이터를 폐기할 수 있다. 상기에서 폐기 지시는 예를 들면 RLC 일련번호와 PDCP 일련번호의 맵핑정보를 이용할 수 있으며, RLC 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 PDCP 일련번호를 알려줄 수 있으며 혹은 성공적인 전달이 확인 데이터(PDCP PDU 혹은 RLC SDU 혹은 RLC PDU)를 지시해줄 수 있다.
본 발명의 다음에서는 제 1-2 실시 예에 대해서 PDCP 계층 장치의 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되었을 때의 동작을 더 구체적으로 제안한다.
본 발명의 이중 접속 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 비활성화 동작에 관한 제 1-2d 실시 예는 다음과 같다
- 활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 비활성화된 경우 단말은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화(deactivation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 더 이상 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않는다. 즉, PDCP 계층 장치는 더 이상 데이터를 중복하여 하위 계층의 제 1의 RLC 계층 장치(1h-45) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(1h-50)로 데이터를 전달하지 않는다. 그리고 상기 패킷 중복 전송 기술이 비활성화된 PDCP 계층 장치 혹은 베어러는 스플릿 베어러로 전환되어 혹은 폴백(fallback)되어 사용될 수 있다. 즉, 상기 PDCP 계층 장치는 RRC 메시지에서 설정된 스플릿 베어러를 위한 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 1h-45)와 임계값(threshold)을 확인하여 스플릿 베어러로 동작할 수 있다. 즉, PDCP 계층 장치 혹은 RLC 계층 장치의 전송할 데이터의 양이 임계값보다 많은 경우, 제 1의 RLC 계층 장치(1h-45)와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-50)로 서로 다른 데이터를 전달하고, 만약 PDCP 계층 장치 혹은 RLC 계층 장치의 전송할 데이터의 양이 임계값보다 작은 경우, 제 1의 RLC 계층 장치(1h-45)로만 데이터를 전달할 수 있다.
- 만약 이중 접속 기술 기반으로 패킷 중복 전송이 설정되었지만 즉, 하나의 PDCP 계층 장치에 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 1h-45)와 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity, 1h-50)가 설정되었지만 활성화되지 않은 경우, 스플릿 베어러로 항상 동작할 수 있다.
- 상기 MAC 제어 정보에 의해서 패킷 중복 전송 기술을 비활성화해야 하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자가 지시된 경우, 단말은 더 이상 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않고, 스플릿 베어러로 전환하여 상향 링크 데이터를 전송하고, 상기 스플릿 베어러로 하향 링크 데이터도 계속하여 수신할 수 있다.
- 상기에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 비활성화가 되었다고 할지라도 비활성화된 상기 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity))는 계속적으로 하향 링크 데이터를 수신할 수 있다. 또한 PDCP 계층 장치도 패킷 중복 전송 기술이 비활성화 되어도 하향 링크 데이터를 계속하여 수신할 수 있다. 즉, 상기 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 MAC 제어 정보는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화한 것이고, 하향 링크 패킷 중복 전송 기술은 기지국의 구현에 따라 계속적으로 사용될 수 있다. 따라서 상기 단말의 비활성화된 RLC 계층 장치는 송신 RLC 계층 장치는 비활성화해야 하지만 수신 RLC 계층 장치는 계속하여 상태 변수들과 윈도우와 타이머를 구동하면서 RLC AM 모드 혹은 UM 모드 혹은 TM 모드에 맞게 데이터를 수신하여 처리하고 상위 계층(PDCP)으로 데이터를 전달할 수 있다. 이렇게 하향 링크 데이터에 대한 수신은 비활성화하지 않음으로써, 기지국의 데이터 전송율을 높일 수 있고, 기지국 구현의 자유도(flexibility)를 높일 수 있다. 즉, 단말의 MAC 계층 장치는 어떤 베어러 혹은 로제컬 채널에 대해서 패킷 중복 전송을 비활성화하는 MAC 제어 정보를 수신할 지라도 상기 MAC 제어 정보는 상향 링크 데이터 전송에 관한 비활성화이기 때문에 하향 링크로 수신되는 상기 비활성화된 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 데이터는 폐기하지 않고, 데이터 처리하여 상기 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 RLC 계층 장치에게 전달할 수 있다. 그리고 RLC 계층 장치는 상기 데이터를 처리하여 PDCP 계층 장치에게 전달하고 PDCP 계층 장치는 상기 데이터를 수신하고 처리하여 상위 계층으로 전달할 수 있다.
- 또한 단말은 상기에서 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 직접적인 지시를 받지 않더라도 도 1f에서와 같이 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 셀그룹들 간에 설정된 맵핑된 정보를 활용하여 암묵적으로 비활성화(Implicit deactivation)를 수행할 수도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 맵핑된 셀그룹들이 모두 해제(release) 되거나 비활성화 (deactivation)된 경우, 단말은 상기와 같은 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보와 같은 직접적인 비활성화 지시가 없더라도 암묵적으로 상기 해제 혹은 비활성화된 셀그룹들에 해당하는(맵핑된) 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자에 대해 패킷 중복 전송 기술을 비활성화 할 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화를 적용함으로써 기지국과 단말 간의 불필요한 시그날링 오버헤더를 줄일 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화는 암묵적 활성화로 응용될 수 도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술의 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자와 맵핑된 셀들이 활성화되면 패킷 중복 전송 기술을 활성화시킬 수도 있다.
본 발명의 다음에서는 제 1-2 실시 예에 대해서 PDCP 계층 장치의 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되었을 때의 동작을 더 구체적으로 제안한다.
본 발명의 이중 접속 기술 기반 패킷 중복 전송 기술에서 패킷 중복 전송의 비활성화 동작에 관한 제 1-2e 실시 예는 다음과 같다.
- 활성화된 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 비활성화된 경우 단말은 상위 계층(RRC) 혹은 하위 계층(MAC)에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화(deactivation)하라는 지시를 받으면 PDCP 계층 장치에서 아직 하위 계층으로 전달하지 않은 데이터에 대해서 더 이상 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않는다. 즉, PDCP 계층 장치는 더 이상 데이터를 중복하여 하위 계층의 제 1의 RLC 계층 장치(1h-45) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(1h-50)로 데이터를 전달하지 않는다. 그리고 상기 패킷 중복 전송 기술이 비활성화된 PDCP 계층 장치 혹은 베어러는 스플릿 베어러로 전환되어 혹은 폴백(fallback)되어 사용될 수 있다. 즉, 상기 PDCP 계층 장치는 RRC 메시지에서 설정된 스플릿 베어러를 위한 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 1h-45)와 임계값(threshold)을 확인하여 스플릿 베어러로 동작할 수 있다. 즉, PDCP 계층 장치 혹은 RLC 계층 장치의 전송할 데이터의 양이 임계값보다 많은 경우, 제 1의 RLC 계층 장치(1h-45)와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-50)로 서로 다른 데이터를 전달하고, 만약 PDCP 계층 장치 혹은 RLC 계층 장치의 전송할 데이터의 양이 임계값보다 작은 경우, 제 1의 RLC 계층 장치(1h-45)로만 데이터를 전달할 수 있다. 상기에서 패킷 중복 전송 기술이 비활성화된 경우, PDCP 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(1h-45)와 제 2의 RLC 계층 장치(1h-50) 중의 하나의 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치)에게 패킷 중복 전송을 위해 전달한 데이터 중에 아직 전송되지 않은 데이터가 있다면 폐기하라는 지시자를 보낼 수 있다. 상기 제 1의 RLC 계층 장치(1h-45) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(1h-50) 중에 하나의 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치)는 상기 폐기 지시자를 받으면 RLC UM 모드로 동작하는 경우, 아직 전송되지 않은 중복된 데이터를 모두 폐기할 수 있으며, RLC AM 모드로 동작하는 경우에도 아직 전송되지 않은 중복된 데이터를 모두 폐기하여 불필요한 전송을 막고 전송 자원의 효율을 높일 수 있다.
- 만약 이중 접속 기술 기반으로 패킷 중복 전송이 설정되었지만 즉, 하나의 PDCP 계층 장치에 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 1h-45)와 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity, 1h-50)가 설정되었지만 활성화되지 않은 경우, 스플릿 베어러로 항상 동작할 수 있다.
- 상기 MAC 제어 정보에 의해서 패킷 중복 전송 기술을 비활성화해야 하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자가 지시된 경우, 단말은 더 이상 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 적용하지 않고, 스플릿 베어러로 전환하여 상향 링크 데이터를 전송하고, 상기 스플릿 베어러로 하향 링크 데이터도 계속하여 수신할 수 있다.
- 상기에서 상향 링크 패킷 중복 전송 기술이 비활성화가 되었다고 할지라도 비활성화된 상기 RLC 계층 장치(예를 들면 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity))는 계속적으로 하향 링크 데이터를 수신할 수 있다. 또한 PDCP 계층 장치도 패킷 중복 전송 기술이 비활성화 되어도 하향 링크 데이터를 계속하여 수신할 수 있다. 즉, 상기 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 MAC 제어 정보는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술을 비활성화한 것이고, 하향 링크 패킷 중복 전송 기술은 기지국의 구현에 따라 계속적으로 사용될 수 있다. 따라서 상기 단말의 비활성화된 RLC 계층 장치는 송신 RLC 계층 장치는 비활성화해야 하지만 수신 RLC 계층 장치는 계속하여 상태 변수들과 윈도우와 타이머를 구동하면서 RLC AM 모드 혹은 UM 모드 혹은 TM 모드에 맞게 데이터를 수신하여 처리하고 상위 계층(PDCP)으로 데이터를 전달할 수 있다. 이렇게 하향 링크 데이터에 대한 수신은 비활성화하지 않음으로써, 기지국의 데이터 전송율을 높일 수 있고, 기지국 구현의 자유도(flexibility)를 높일 수 있다. 즉, 단말의 MAC 계층 장치는 어떤 베어러 혹은 로제컬 채널에 대해서 패킷 중복 전송을 비활성화하는 MAC 제어 정보를 수신할 지라도 상기 MAC 제어 정보는 상향 링크 데이터 전송에 관한 비활성화이기 때문에 하향 링크로 수신되는 상기 비활성화된 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 데이터는 폐기하지 않고, 데이터 처리하여 상기 로지컬 채널 식별자 혹은 베어러에 해당하는 RLC 계층 장치에게 전달할 수 있다. 그리고 RLC 계층 장치는 상기 데이터를 처리하여 PDCP 계층 장치에게 전달하고 PDCP 계층 장치는 상기 데이터를 수신하고 처리하여 상위 계층으로 전달할 수 있다.
- 또한 단말은 상기에서 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보를 수신하여 패킷 중복 전송 기술을 비활성화하라는 직접적인 지시를 받지 않더라도 도 1f에서와 같이 RRC 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 셀그룹들 간에 설정된 맵핑된 정보를 활용하여 암묵적으로 비활성화(Implicit deactivation)를 수행할 수도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술을 사용하는 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자들과 맵핑된 셀그룹들이 모두 해제(release) 되거나 비활성화 (deactivation)된 경우, 단말은 상기와 같은 RRC 메시지 혹은 MAC 제어 정보와 같은 직접적인 비활성화 지시가 없더라도 암묵적으로 상기 해제 혹은 비활성화된 셀그룹들에 해당하는(맵핑된) 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자에 대해 패킷 중복 전송 기술을 비활성화 할 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화를 적용함으로써 기지국과 단말 간의 불필요한 시그날링 오버헤더를 줄일 수 있다. 상기와 같은 암묵적 비활성화는 암묵적 활성화로 응용될 수 도 있다. 즉, 패킷 중복 전송 기술의 베어러 혹은 로지컬 채널 식별자와 맵핑된 셀들이 활성화되면 패킷 중복 전송 기술을 활성화시킬 수도 있다.
. 본 발명의 상기에서 만약 패킷 중복 전송 기술이 비활성화가 되고 비활성화된 RLC 계층 장치에서 더 이상 데이터를 전송하지 않게 되면 비활성화된 RLC 계층 장지에 해당하는 로지컬 채널 식별자에 대해서는 LCP 절차를 적용하지 않으며, 더 구체적으로 전송 자원을 상기 로지컬 채널 식별자에 대해서는 할당하지 않으며, LCP 절차를 수행할 때 상기 로지컬 채널 식별자를 선택하지 않으며, LCP 절차에서 일정 주기마다 업데이트하고 증가시키는 토큰값(PBR, Prioritized Bit Rate)을 갱신하지 않을 수 있다(혹은 리셋하고 초기화할 수도 있다).
또한 만약 패킷 중복 전송 기술이 비활성화가 되고 비활성화된 RLC 계층 장치에서 더 이상 데이터를 전송하지 않게 되면 비활성화된 RLC 계층 장지에 해당하는 로지컬 채널 식별자에 대해서는 LCP 절차를 적용하지 않도록 하기 위해서 상기 RLC 계층이 하위 MAC 계층에게 더 이상 데이터를 전송하지 않는 다는 지시를 보낼 수 있다.
도 1i는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP 계층이 캐리어 집적 기술 기반으로 패킷을 중복하여 패킷을 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)을 수행하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 1i에서 단말(1i-01)은 도 1f에서와 같이 RRC 메시지를 수신하면 상기 메시지에서 수신한 설정 정보를 기반으로 베어러(DRB 혹은 SRB)를 설정하고, 각 베어러에 해당하는 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치들을 설정할 수 있다. 만약 어떤 베어러 혹은 PDCP 계층 장치 혹은 로지컬 채널에 대해서 캐리어 집적 기술(Carrier aggregation)을 기반으로 패킷 중복 전송 기술(PDCP packet duplication)을 설정하려는 경우, 기지국은 단말(1i-01)에게 상기 베어러에 대해서 PDCP 계층 장치와 연결될 두 개의 RLC 계층 장치를 설정해줄 수 있다(1i-05). 상기 두 개의 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity) 로 설정될 수 있으며 로지컬 채널 식별자(LCID)를 이용하여 지시할 수 있다. 상기와 같이 캐리어 집적 기술 기반으로 패킷 중복 전송 기술을 설정한 경우, 초기 상태는 상기 RRC 메시지의 설정 정보에 따라서 설정 후 바로 활성화 상태가 될 수 있으며, 혹은 바로 비활성화 상태가 될 수 있다. 베어러가 SRB인 경우, 바로 활성화 상태가 될 수 있다. 단말(1i-01)은 패킷 중복 전송 동작이 활성화되었는지 또는 비활성화 되었는지 여부를 판단한다(1i-10). 만약 활성화로 설정되면 본 발명의 상기에서 제안한 활성화 동작의 실시 예들 중에 한 실시 예를 적용할 수 있으며(1i-15), 만약 비활성화로 설정되면 본 발명의 상기에서 제안한 비활성화 동작의 실시 예들 중에 한 실시 예를 적용할 수 있다(1i-20),
또한 상기 베어러에 대해서 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 MAC 제어 정보(MAC Control Element)로 기지국이 지시할 수 있다. 상기 MAC 제어 정보로 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부를 지시하는 것은 기지국이 단말에게 전송하는 것이며, 상기 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술에 대한 제어 정보이다. 상기 MAC 제어 정보로 1i-25와 같이 활성화 상태와 비활성화 상태를 설정할 수 있다.
도 1j는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP 계층이 이중 접속 기술(dual connectivity) 기반으로 패킷을 중복하여 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)을 수행하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 1j에서 단말(1j-05)은 도 1f에서와 같이 RRC 메시지를 수신하면 상기 메시지에서 수신한 설정 정보를 기반으로 베어러(DRB 혹은 SRB)를 설정하고, 각 베어러에 해당하는 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치들을 설정할 수 있다. 만약 어떤 베어러 혹은 PDCP 계층 장치 혹은 로지컬 채널에 대해서 이중 접속 기술(Dual connectivity)을 기반으로 패킷 중복 전송 기술(PDCP packet duplication)을 설정하려는 경우, 기지국은 단말(1j-01)에게 상기 베어러에 대해서 PDCP 계층 장치와 연결될 두 개의 RLC 계층 장치를 설정해줄 수 있다(1j-05). 상기 두 개의 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity) 로 설정될 수 있으며 로지컬 채널 식별자(LCID)와 셀그룹 식별자를 이용하여 지시할 수 있다. 상기와 같이 이중 접속 기술 기반으로 패킷 중복 전송 기술을 설정한 경우, 초기 상태는 상기 RRC 메시지의 설정 정보에 따라서 설정 후 바로 활성화 상태가 될 수 있으며, 혹은 바로 비활성화 상태가 될 수 있다. 베어러가 SRB인 경우, 바로 활성화 상태가 될 수 있다. 단말(1j-01)은 패킷 중복 전송 동작이 활성화되었는지 또는 비활성화 되었는지 여부를 판단한다(1j-10). 만약 활성화로 설정되면 본 발명의 상기에서 제안한 활성화 동작의 실시 예들 중에 한 실시 예를 적용할 수 있으며(1j-15), 만약 비활성화로 설정되면 본 발명의 상기에서 제안한 비활성화 동작의 실시 예들 중에 한 실시 예를 적용할 수 있다(1j-20),
상기 베어러에 대해서 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 MAC 제어 정보(MAC Control Element)로 기지국이 지시할 수 있다. 상기 MAC 제어 정보로 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부를 지시하는 것은 기지국이 단말에게 전송하는 것이며, 상기 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술에 대한 제어 정보이다. 상기에서 기지국은 상향 링크 패킷 중복 전송의 활성화 혹은 비활성화 여부를 지시하는 MAC 제어 정보를 마스터 셀 그룹에 해당하는 MAC 계층 장치 혹은 세컨더리 셀 그룹에 해당하는 MAC 계층 장치으로 보낼 수 있다. 혹은 구현의 편의를 위하여 마스터 셀 그룹은 항상 활성화 되어 있으므로 항상 마스터 셀 그룹에 해당하는 MAC 계층 장치로만 보낼 수도 있다. 상기 MAC 제어 정보로 1i-25와 같이 활성화 상태와 비활성화 상태를 설정할 수 있다.
도 1k에 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1k를 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1k-10), 기저대역(baseband)처리부(1k-20), 저장부(1k-30), 제어부(1k-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(1k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1k-10)는 상기 기저대역처리부(1k-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(1k-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(1k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1k-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1k-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 RF처리부(1k-10)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.
상기 기저대역처리부(1k-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-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(1k-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(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-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(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-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 LTE 망, NR 망 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(1k-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(1k-30)는 상기 제어부(1k-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1k-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1k-40)는 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1k-40)는 상기 저장부(1k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1k-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1k-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 1l는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다. 기지국은 TRP (transmission and reception point)로 명명할 수 있다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1l-10), 기저대역처리부(1l-20), 백홀통신부(1l-30), 저장부(1l-40), 제어부(1l-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1l-10)는 상기 기저대역처리부(1l-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(1l-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(1l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1l-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1l-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(1l-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1l-20)은 상기 RF처리부(1l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1l-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(1l-20)은 상기 RF처리부(1l-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(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(1l-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(1l-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1l-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1l-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1l-40)는 상기 제어부(1l-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1l-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1l-50)는 상기 기저대역처리부(1l-20) 및 상기 RF처리부(1l-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1l-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1l-50)는 상기 저장부(1l-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1l-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
<제2 실시 예>
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)과 MME (2a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(2a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(2a-35)은 ENB(2a-05 ~ 2a-20) 및 S-GW(2a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 2a에서 ENB(2a-05 ~ 2a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(2a-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(2a-05 ~ 2a-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(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(2a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME(2a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
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 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.
- 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 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)(2b-10, 2b-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(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. 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(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.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(2c-10) 과 NR CN (2c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(2c-15)은 NR gNB(2c-10) 및 NR CN (2c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.
도 2c에서 NR gNB(2c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB(2c-10)는 NR UE(2c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 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 NR NB(2c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 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 (2c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN(2c-05)는 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, NR CN(2c-05)이 MME (2c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME(2c-25)는 기존 기지국인 eNB (2c-30)와 연결된다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 2d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(2d-05, 2d-40), NR RLC(2d-10, 2d-35), NR MAC(2d-15, 2d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (2d-05, 2d-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)
- 비순차적 전달 기능 (Out-of-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, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 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(2d-10, 2d-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(2d-15, 2d-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(2d-20, 2d-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.
본 발명에서 송신단 장치는 기지국 혹은 단말일 수 있으며, 수신단 장치는 기지국 혹은 단말일 수 있다. 즉, 송신단 장치가 기지국이며, 수신단 장치가 단말인 경우(하향 링크 데이터 전송 시나리오), 혹은 송신단 장치가 단말이며, 수신단 장치가 기지국인 경우(상향 링크 데이터 전송 시나리오)를 모두 포함할 수 있다. 송신단 장치는 기지국 혹은 단말을 지시할 수 있으며, 수신단 장치는 기지국 혹은 단말을 지시할 수 있다.
도 2e는 본 발명의 일 실시 예에 다른 차세대 이동 통신 시스템에서 데이터가 각 계층에서 처리되는 절차를 나타낸 도면이다.
도 2e에서처럼 만약 PDCP 계층 장치에 IP 패킷이 도착하면 PDCP 계층은 상기 2d에서 설명한 PDCP 계층의 기능 동작을 수행하고 PDCP 헤더를 구성하여 2e-05와 같은 데이터를 구성하여 하위 계층으로 전달할 수 있다. 하위 계층인 RLC 계층에서는 상기 PDCP 계층에서 수신한 PDCP PDU(2e-05) 전체를 하나의 데이터로 인식하고 도 2d에서 설명한 RLC 계층 기능에 따른 동작을 수행하고 RLC 헤더를 구성하여 2e-10을 만들고, 하위 계층으로 전달한다. 하위 계층이 MAC 계층 장치는 상기 RLC 계층으로부터 2e-10을 수신하면 즉 RLC PDU(2e-10)를 수신하면 전체를 데이터를 인식하고 2d에서 설명한 MAC 계층 장치의 기능을 수행하고, MAC 서브헤더를 구성하여 2e-15를 완성하고, MAC PDU (2e-15)를 하위 계층으로 전달하여 전송을 수행한다.
도 2e의 수신단 MAC 계층 장치에서 만약 MAC PDU(2e-20)를 하위 계층으로부터 수신하면, MAC 계층 장치는 MAC 헤더에 관한 내용을 읽어 들일 수 있고, 나머지는 모두 데이터로 간주하고 상위 계층인 RLC 계층으로 전달한다. RLC 계층에서는 RLC PDU (2e-25)를 수신하면 RLC 계층에 해당하는 RLC 헤더만을 읽어 들이고, 그에 상응하는 RLC 계층 기능을 수행하고, 상위 계층으로 PDCP PDU (2e-30)을 전달한다. 마찬가지로 PDCP 계층은 PDCP 헤더만을 읽어 들일 수 있고, PDCP 계층 장치에 해당하는 동작을 수행하고 상위 계층으로 PDCP 헤더를 제거하고 상위 계층으로 전달한다.
상기 설명한 것처럼 차세대 이동 통신 시스템의 각 계층은 각 계층에 해당하는 헤더만을 읽어 들일 수 있고, 다른 계층의 헤더 혹은 데이터를 읽어 들일 수 없다. 따라서 독립적인 정보를 관리하고 처리한다.
도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말이 네트워크와 연결을 설정할 때 기지국이 RRC 메시지로 패킷 중복 전송 기능을 PDCP 계층에 설정하는 절차를 나타낸 도면이다.
도 2f는 본 발명에서 단말이 RRC 유휴 모드(RRC idle mode) 혹은 RRC 비활성화 모드(RRC Inactive mode 혹은 lightly-connected mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하여 네트워크와 연결을 설정하는 절차를 설명하며, PDCP 계층의 상향 링크 패킷 중복 전송 기능(PDCP Packet duplication)을 설정하는 절차를 설명한다. 상기 절차는 하향 링크 패킷 중복 전송 기능을 설정하는 데에도 동일하게 적용될 수 있으며, 상기 상향 링크 패킷 중복 전송 기능 설정이 상향 링크와 하향 링크 패킷 중복 전송 기능을 모두 설정하는 데에 사용될 수도 있다.
도 2f에서 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 혹은 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없으면 RRCConnectionRelease 메시지를 단말에게 보내어 단말을 RRC 유휴모드로 전환하도록 할 수 있다(2f-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 (이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC connection establishment과정을 수행한다. 만약 단말이 RRC 비활성화 모드인 경우, RRCConnectionResumeRequest 메시지를 보내어 RRC 연결 재개 절차를 수행할 수 있다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRCConnectionRequest 메시지를 기지국으로 전송한다 (2f-05). 상기 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 수납된다.
기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지를 전송한다(2f-10). 상기 메시지(RRCConnectionSetup 메시지)에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 패킷 중복 전송 기능을 사용할 지 여부를 설정할 수 있으며, 구체적으로 PDCP 계층 장치와 연결되어 패킷 중복 전송에 사용될 수 있는 제 1 의 RLC 계층 장치(Primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 제 1의 RLC 계층 장치 혹은 제 2의 RLC 계층 장치는 마스터 셀그룹(MCG, Master Cell Group) 혹은 세컨더리 셀 그룹(SCG, Secondary Cell Group)의 하나의 RLC 계층 장치 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수 있다. 그리고 상기 메시지에서 PDCP 계층 장치에 두 개의 RLC 계층 장치를 연결하도록 설정하였을 때 스플릿 베어러(split bearer)에서 사용할 수 있는 임계값(threshold)을 설정해줄 수 있다. 상기 임계값은 스플릿 베어러로 동작할 때 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 적으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로만 데이터를 전송하고, 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 많으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)로 데이터를 전송할 수 있다. 상기 설정된 임계값 및 제 1의 RLC계층 장치와 제 2의 RLC 계층 장치는 이중 접속 기술(Dual connectivity)에서 패킷 중복 전송 기능을 활성화하여 사용하다가 MAC 제어 정보로 비활성화되면 스플릿 베어러로 폴백(fallback)하여 계속 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 데이터 베어러(DRB, Data Radio bearer)에 대해서 패킷 중복 전송 기능을 활성화할 것인지 비활성화할 것인지를 설정해줄 수 있다. 혹은 패킷 중복 전송 기능이 설정되면 활성화 상태가 되거나 아니면 비활성화 상태가 되는 것으로 지정할 수 있다. 특히 데이터 베어러가 아니라 제어 베어러(SRB, Signalling Radio Bearer)의 경우에는 패킷 중복 전송 기능을 설정하면 항상 활성화하는 것으로 지정할 수 있다. 혹은 항상 비활성화하는 것으로 지정할 수도 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 초기 상태(initial state)를 활성화 혹은 비활성화로 지정하여 설정할 수 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 비활성화 상태에서 PDCP 계층 장치가 데이터를 전송할 디폴트 RLC 계층 장치(default RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 디폴트 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity)로 지정될 수 있으며, 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수도 있다. 또한 상기 메시지에서 불필요하게 설정 정보가 늘어나는 것을 막기 위해서 패킷 중복 전송 기술이 설정되고 비활성화 상태가 되면 PDCP 계층 장치가 항상 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로 데이터를 보내도록 할 수도 있다(활성화 상태와 비활성화 상태에서 제 1의 RLC 계층 장치는 항상 사용되기 때문에 구현의 편의를 도모할 수 있다). 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 로지컬 채널 식별자와 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 셀들의 맵핑 정보를 포함할 수 있으며, 즉 패킷 중복 전송 기술을 적용 시 어떤 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 어떤 셀들로 전송할 수 있는 지에 대한 맵핑 정보를 포함하여 이를 설정할 수 있다(상기 로지컬 채널 식별자들은 상기 맵핑된 셀들로만 데이터를 전송할 수 있도록 설정할 수 있다). 상기 메시지에서 설정된 로지컬 채널 식별자와 셀 간의 맵핑 정보는 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되면 맵핑 관계가 해제되고 상기 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 임의의 셀에 대해서 전송되게 할 수도 있다. 또한 상기 메시지에는 PDCP 제어 데이터(PDCP Control PDU)에 대해 베어러 별 혹은 로지컬 채널 별로 패킷 중복 전송 여부를 수행할지를 지시하는 지시 정보를 포함할 수 있으며, 상기 지시 정보는 PDCP 제어 데이터에는 패킷 중복 전송 기술을 적용하여 두 개의 RLC 계층 데이터를 전송하지 않고, 데이터를 전송할 하나의 RLC 계층 장치를 지시할 수 있다. 상기 지시된 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity)로 지시될 수 있으며, 상기 지시 정보가 없는 경우, 항상 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로 전송될 수 있다. 또한 상기 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납된다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다.
RRC 연결을 설정한 단말은 RRCConnetionSetupComplete 메시지를 기지국으로 전송한다 (2f-15). 만약 기지국이 현재 연결을 설정하고 있는 단말에 대한 단말 능력을 모른다면 혹은 단말 능력을 파악하고 싶다면 단말의 능력을 물어보는 메시지를 단말에게 전송할 수 있다. 그리고 단말은 자신의 능력을 보고하는 메시지를 기지국에게 전송할 수 있다. 상기 메시지에서 단말이 새로운 패킷 중복 전송 기능을 지원하는 지 여부를 나타낼 수 있으며, 이를 지시하는 지시자를 포함하여 보낼 수 있다. 상기 RRCConnetionSetupComplete 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 MME 혹은 AMF(Access and Mobility Management Function) 혹은 UPF(User Plane Function) 혹은 SMF(Session Management Function)에게 요청하는 SERVICE REQUEST라는 제어 메시지가 포함되어 있다.
기지국은 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 수납된 SERVICE REQUEST 메시지를 MME 혹은 AMF 혹은 UPF 혹은 SMF로 전송하고(2f-20), MME는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 MME 혹은 AMF 혹은 UPF 혹은 SMF는 기지국에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송한다(2f-25). 상기 메시지에는 DRB (Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS (Quality of Service) 정보, 그리고 DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등의 정보가 포함된다.
기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 기지국이 단말에게 SecurityModeCommand 메시지(2f-30)를 전송하고, 단말은 기지국에게 SecurityModeComplete 메시지(2f-35)를 전송한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송한다(2f-40). 상기 메시지(RRCConnectionReconfiguration 메시지)에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 패킷 중복 전송 기능을 사용할 지 여부를 설정할 수 있으며, 구체적으로 PDCP 계층 장치와 연결되어 패킷 중복 전송에 사용될 수 있는 제 1 의 RLC 계층 장치(Primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 제 1의 RLC 계층 장치 혹은 제 2의 RLC 계층 장치는 마스터 셀그룹(MCG, Master Cell Group) 혹은 세컨더리 셀 그룹(SCG, Secondary Cell Group)의 하나의 RLC 계층 장치 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수 있다. 그리고 상기 메시지에서 PDCP 계층 장치에 두 개의 RLC 계층 장치를 연결하도록 설정하였을 때 스플릿 베어러(split bearer)에서 사용할 수 있는 임계값(threshold)을 설정해줄 수 있다. 상기 임계값은 스플릿 베어러로 동작할 때 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 적으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로만 데이터를 전송하고, 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 많으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)로 데이터를 전송할 수 있다. 상기 설정된 임계값 및 제 1의 RLC계층 장치와 제 2의 RLC 계층 장치는 이중 접속 기술(Dual connectivity)에서 패킷 중복 전송 기능을 활성화하여 사용하다가 MAC 제어 정보로 비활성화되면 스플릿 베어러로 폴백(fallback)하여 계속 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 데이터 베어러(DRB, Data Radio bearer)에 대해서 패킷 중복 전송 기능을 활성화할 것인지 비활성화할 것인지를 설정해줄 수 있다. 혹은 패킷 중복 전송 기능이 설정되면 활성화 상태가 되거나 아니면 비활성화 상태가 되는 것으로 지정할 수 있다. 특히 데이터 베어러가 아니라 제어 베어러(SRB, Signalling Radio Bearer)의 경우에는 패킷 중복 전송 기능을 설정하면 항상 활성화하는 것으로 지정할 수 있다. 혹은 항상 비활성화하는 것으로 지정할 수도 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 초기 상태(initial state)를 활성화 혹은 비활성화로 지정하여 설정할 수 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 비활성화 상태에서 PDCP 계층 장치가 데이터를 전송할 디폴트 RLC 계층 장치(default RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 디폴트 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity)로 지정될 수 있으며, 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수도 있다. 또한 상기 메시지에서 불필요하게 설정 정보가 늘어나는 것을 막기 위해서 패킷 중복 전송 기술이 설정되고 비활성화 상태가 되면 PDCP 계층 장치가 항상 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로 데이터를 보내도록 할 수도 있다(활성화 상태와 비활성화 상태에서 제 1의 RLC 계층 장치는 항상 사용되기 때문에 구현의 편의를 도모할 수 있다). 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 로지컬 채널 식별자와 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 셀들의 맵핑 정보를 포함할 수 있으며, 즉 패킷 중복 전송 기술을 적용 시 어떤 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 어떤 셀들로 전송할 수 있는 지에 대한 맵핑 정보를 포함하여 이를 설정할 수 있다(상기 로지컬 채널 식별자들은 상기 맵핑된 셀들로만 데이터를 전송할 수 있도록 설정할 수 있다). 상기 메시지에서 설정된 로지컬 채널 식별자와 셀 간의 맵핑 정보는 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되면 맵핑 관계가 해제되고 상기 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 임의의 셀에 대해서 전송되게 할 수도 있다. 또한 상기 메시지에는 PDCP 제어 데이터(PDCP Control PDU)에 대해 베어러 별 혹은 로지컬 채널 별로 패킷 중복 전송 여부를 수행할지를 지시하는 지시 정보를 포함할 수 있으며, 상기 지시 정보는 PDCP 제어 데이터에는 패킷 중복 전송 기술을 적용하여 두 개의 RLC 계층 데이터를 전송하지 않고, 데이터를 전송할 하나의 RLC 계층 장치를 지시할 수 있다. 상기 지시된 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity)로 지시될 수 있으며, 상기 지시 정보가 없는 경우, 항상 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로 전송될 수 있다. 또한 상기 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함될 수 있다. 단말은 상기 DRB의 설정 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송한다(2f-45).
단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 (2f-50), 이를 수신한 MME는 S-GW와 S1 베어러를 설정하기 위해서 S1 BEARER SETUP 메시지를 S-GW에게 전송하고(2f-55), S-GW는 MME에게 S1 BEARER SETUP RESPONSE 메시지를 전송한다 (2f-60). S1 베어러는 S-GW와 기지국 사이에 설정되는 데이터 전송용 연결이며 DRB와 1대 1로 대응된다. 상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 S-GW를 통해 데이터를 송수신한다(2f-65, 2f-70).
이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(2f-75). 상기 메시지(RRCConnectionReconfiguration 메시지)에는 각 로지컬 채널 별(logicalchannelconfig)로 혹은 베어러 별로 혹은 각 PDCP 장치 별(PDCP-config)로 패킷 중복 전송 기능을 사용할 지 여부를 설정할 수 있으며, 구체적으로 PDCP 계층 장치와 연결되어 패킷 중복 전송에 사용될 수 있는 제 1 의 RLC 계층 장치(Primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 제 1의 RLC 계층 장치 혹은 제 2의 RLC 계층 장치는 마스터 셀그룹(MCG, Master Cell Group) 혹은 세컨더리 셀 그룹(SCG, Secondary Cell Group)의 하나의 RLC 계층 장치 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수 있다. 그리고 상기 메시지에서 PDCP 계층 장치에 두 개의 RLC 계층 장치를 연결하도록 설정하였을 때 스플릿 베어러(split bearer)에서 사용할 수 있는 임계값(threshold)을 설정해줄 수 있다. 상기 임계값은 스플릿 베어러로 동작할 때 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 적으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로만 데이터를 전송하고, 전송할 데이터의 양이 상기 임계값보다 많으면 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(Secondary RLC entity)로 데이터를 전송할 수 있다. 상기 설정된 임계값 및 제 1의 RLC계층 장치와 제 2의 RLC 계층 장치는 이중 접속 기술(Dual connectivity)에서 패킷 중복 전송 기능을 활성화하여 사용하다가 MAC 제어 정보로 비활성화되면 스플릿 베어러로 폴백(fallback)하여 계속 데이터를 송수신할 수 있다. 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 데이터 베어러(DRB, Data Radio bearer)에 대해서 패킷 중복 전송 기능을 활성화할 것인지 비활성화할 것인지를 설정해줄 수 있다. 혹은 패킷 중복 전송 기능이 설정되면 활성화 상태가 되거나 아니면 비활성화 상태가 되는 것으로 지정할 수 있다. 특히 데이터 베어러가 아니라 제어 베어러(SRB, Signalling Radio Bearer)의 경우에는 패킷 중복 전송 기능을 설정하면 항상 활성화하는 것으로 지정할 수 있다. 혹은 항상 비활성화하는 것으로 지정할 수도 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 초기 상태(initial state)를 활성화 혹은 비활성화로 지정하여 설정할 수 있다. 또한 상기 메시지는 패킷 중복 전송 기능을 설정할 때 비활성화 상태에서 PDCP 계층 장치가 데이터를 전송할 디폴트 RLC 계층 장치(default RLC entity)를 지정할 수 있으며, 상기 디폴트 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity)로 지정될 수 있으며, 혹은 로지컬 채널 식별자로 지시될 수도 있다. 또한 상기 메시지에서 불필요하게 설정 정보가 늘어나는 것을 막기 위해서 패킷 중복 전송 기술이 설정되고 비활성화 상태가 되면 PDCP 계층 장치가 항상 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로 데이터를 보내도록 할 수도 있다(활성화 상태와 비활성화 상태에서 제 1의 RLC 계층 장치는 항상 사용되기 때문에 구현의 편의를 도모할 수 있다). 또한 상기 메시지에서 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 로지컬 채널 식별자와 패킷 중복 전송 기술을 적용하는 셀들의 맵핑 정보를 포함할 수 있으며, 즉 패킷 중복 전송 기술을 적용 시 어떤 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 어떤 셀들로 전송할 수 있는 지에 대한 맵핑 정보를 포함하여 이를 설정할 수 있다(상기 로지컬 채널 식별자들은 상기 맵핑된 셀들로만 데이터를 전송할 수 있도록 설정할 수 있다). 상기 메시지에서 설정된 로지컬 채널 식별자와 셀 간의 맵핑 정보는 패킷 중복 전송 기능이 비활성화되면 맵핑 관계가 해제되고 상기 로지컬 채널 식별자에 해당하는 데이터를 임의의 셀에 대해서 전송되게 할 수도 있다. 또한 상기 메시지에는 PDCP 제어 데이터(PDCP Control PDU)에 대해 베어러 별 혹은 로지컬 채널 별로 패킷 중복 전송 여부를 수행할지를 지시하는 지시 정보를 포함할 수 있으며, 상기 지시 정보는 PDCP 제어 데이터에는 패킷 중복 전송 기술을 적용하여 두 개의 RLC 계층 데이터를 전송하지 않고, 데이터를 전송할 하나의 RLC 계층 장치를 지시할 수 있다. 상기 지시된 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity) 혹은 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity)로 지시될 수 있으며, 상기 지시 정보가 없는 경우, 항상 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로 전송될 수 있다.
도 2g는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 따른 PDCP 계층이 캐리어 집적 기술 기반으로 패킷을 중복하여 패킷을 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)의 제 2-1 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2g에서 단말(2g-05)은 도 2f에서와 같이 RRC 메시지를 수신하면 상기 메시지에서 수신한 설정 정보를 기반으로 베어러(DRB 혹은 SRB)를 설정하고, 각 베어러에 해당하는 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치들을 설정할 수 있다. 만약 어떤 베어러 혹은 PDCP 계층 장치 혹은 로지컬 채널에 대해서 캐리어 집적 기술(Carrier aggregation)을 기반으로 패킷 중복 전송 기술(PDCP packet duplication)을 설정하려는 경우, 기지국은 단말에게 상기 베어러에 대해서 PDCP 계층 장치와 연결될 두 개의 RLC 계층 장치(2g-10, 2g-15)를 설정해줄 수 있다. 상기 두 개의 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 2g-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity, 2g-15) 로 설정될 수 있으며 로지컬 채널 식별자(LCID)를 이용하여 지시할 수 있다. 상기와 같이 캐리어 집적 기술 기반으로 패킷 중복 전송 기술을 설정한 경우, 초기 상태는 상기 RRC 메시지의 설정 정보에 따라서 설정 후 바로 활성화 상태가 될 수 있으며, 혹은 바로 비활성화 상태가 될 수 있다. 베어러가 SRB인 경우, 바로 활성화 상태가 될 수 있다. 상기 베어러에 대해서 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 MAC 제어 정보(MAC Control Element)로 기지국이 지시할 수 있다. 상기 MAC 제어 정보로 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부를 지시하는 것은 기지국이 단말에게 전송하는 것이며, 상기 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술에 대한 제어 정보이다. 따라서 하향 링크 패킷 중복 전송 기술은 기지국의 구현에 따라 사용될 수도 있고, 사용되지 않을 수도 있다. 따라서 단말은 패킷 중복 전송 기술을 위한 제 1의 RLC 계층 장치와 제 2 의 RLC 계층 장치가 설정되면 수신 동작은 항상 활성화 상태로 수신해야 할 수 있다.
도 2g의 구체적인 동작은 도 1g의 설명을 참조한다.
도 2h는 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명에서 제안하는 PDCP 계층이 이중 접속 기술(dual connectivity) 기반으로 패킷을 중복하여 전송하는 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)의 제 2 실시 예를 나타낸 도면이다.
도 2h에서 단말(2h-05)은 도 2f에서와 같이 RRC 메시지를 수신하면 상기 메시지에서 수신한 설정 정보를 기반으로 베어러(DRB 혹은 SRB)를 설정하고, 각 베어러에 해당하는 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치들을 설정할 수 있다. 만약 어떤 베어러 혹은 PDCP 계층 장치 혹은 로지컬 채널에 대해서 이중 접속 기술(Dual connectivity)을 기반으로 패킷 중복 전송 기술(PDCP packet duplication)을 설정하려는 경우, 기지국은 단말에게 상기 베어러에 대해서 PDCP 계층 장치와 연결될 두 개의 RLC 계층 장치(2h-10, 2h-15)를 설정해줄 수 있다. 상기 두 개의 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity, 2h-10)와 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity, 2h-15) 로 설정될 수 있으며 로지컬 채널 식별자(LCID)와 셀그룹 식별자를 이용하여 지시할 수 있다. 상기와 같이 이중 접속 기술 기반으로 패킷 중복 전송 기술을 설정한 경우, 초기 상태는 상기 RRC 메시지의 설정 정보에 따라서 설정 후 바로 활성화 상태가 될 수 있으며, 혹은 바로 비활성화 상태가 될 수 있다. 베어러가 SRB인 경우, 바로 활성화 상태가 될 수 있다. 상기 베어러에 대해서 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 MAC 제어 정보(MAC Control Element)로 기지국이 지시할 수 있다. 상기 MAC 제어 정보로 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부를 지시하는 것은 기지국이 단말에게 전송하는 것이며, 상기 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술에 대한 제어 정보이다. 상기에서 기지국은 상향 링크 패킷 중복 전송의 활성화 혹은 비활성화 여부를 지시하는 MAC 제어 정보를 마스터 셀 그룹에 해당하는 MAC 계층 장치(2h-20, 2h-55) 혹은 세컨더리 셀 그룹에 해당하는 MAC 계층 장치(2h-25, 2h-60)으로 보낼 수 있다. 혹은 구현의 편의를 위하여 마스터 셀 그룹은 항상 활성화 되어 있으므로 항상 마스터 셀 그룹에 해당하는 MAC 계층 장치로만 보낼 수도 있다. 상기 상향 링크 패킷 중복 전송 기술과 달리 하향 링크 패킷 중복 전송 기술은 기지국의 구현에 따라 사용될 수도 있고, 사용되지 않을 수도 있다. 따라서 단말은 패킷 중복 전송 기술을 위한 제 1의 RLC 계층 장치와 제 2 의 RLC 계층 장치가 설정되면 수신 동작은 항상 활성화 상태로 수신해야 할 수 있다.
도 2h의 구체적인 동작은 도 1h의 설명을 참조한다.
도 2i는 본 발명의 일 실시 예에 다른 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화를 지시하는 MAC 제어 정보를 설명하는 도면이다.
본 발명의 상기 제 2-1 실시 예와 제 2-2 실시 예에서 패킷 중복 전송 기술을 베어러 별 혹은 로지컬 채널 별로 활성화 혹은 비활성화를 지시하기 위해서 도 2i와 같은 MAC 제어 정보(MAC Control Element, MAC CE)를 사용할 수 있다 상기 MAC 제어 정보에서 로지컬 채널 식별자(LCID)는 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화를 지시하는 MAC 제어 정보라는 것을 지시하며, 비트맵 기반으로 2i-05와 같이 1바이트 크기를 갖는 비트맵을 사용할 수 있다. 상기 비트맵의 각 D7, D6, ..., D1 필드들은 단말에 패킷 중복 전송 기능이 설정된 베어러의 식별자들 값의 오름차순으로 맵핑이 된다. 즉, 예를 들면 기지국이 단말에게 베어러 식별자 값을 1, 3, 5의 값을 갖는 베어러 들에 대해서 패킷 중복 전송 기술을 설정하였다면 상기 D1 필드는 베어러 식별자 1을 갖는 베어러를 지시하고 상기 D2 필드는 베어러 식별자 3을 갖는 베어러를 지시하고 상기 D3 필드는 베어러 식별자 5을 갖는 베어러를 지시할 수 있다. 그리고 상기 각 D7, D6, ... , D1 필드들의 1비트 값이 0이면 해당하는 베어러의 패킷 중복 전송 기술의 비활성화를 지시하고 상기 1비트 값이 1이면 해당하는 베어러의 패킷 중복 전송 기술의 활성화를 지시할 수 있다.
본 발명에서 기지국은 상기 패킷 중복 전송 기술의 활성화 및 비활성화를 베어러 별 혹은 로지컬 채널 별로 지시하기 위해서 상기 MAC 제어 정보를 전송할 수 있다. 상기에서 본 발명의 제 2-1 실시 예처럼 캐리어 집적 기술 기반으로 단말이 패킷 중복 전송 기술을 수행하는 경우, 기지국은 구현적으로 임의의 캐리어 혹은 셀로 상기 MAC 제어 정보를 전송하여 단말 MAC 계층 장치에게 베어러 별 혹은 로지컬 채널 별로 패킷 중복 전송 기술을 활성화 및 비활성화를 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 캐리어 집적 기술을 사용할 때 제 1의 셀(PCell)은 항상 연결되어 있기 때문에 구현의 편의를 위하여 상기 MAC 제어 정보를 항상 제 1의 셀로 전송하여 지시할 수도 있다. 또한 상기에서 본 발명의 제 2-2 실시 예처럼 이중 접속 기술 기반으로 단말이 패킷 중복 전송 기술을 수행하는 경우, 기지국은 구현적으로 임의의 셀그룹(마스터 셀 그룹 혹은 세컨더리 셀 그룹)으로 상기 MAC 제어 정보를 전송하여 단말 MAC 계층 장치에게 베어러 별 혹은 로지컬 채널 별로 패킷 중복 전송 기술을 활성화 및 비활성화를 지시할 수 있다. 또 다른 방법으로 이중 접속 기술을 사용할 때 제 1의 셀그룹(마스터 셀그룹(Master Cell group, MCG))은 항상 연결되어 있기 때문에 구현의 편의를 위하여 상기 MAC 제어 정보를 항상 마스터 셀그룹으로 전송하여 지시할 수도 있다.
본 발명의 제 2-1 실시 예와 제 2-2 실시 예에서 제안하고 설명한 패킷 중복 전송 기술을 PDCP 계층 장치의 사용자 데이터(PDCP data PDU)에 적용할 수 있다. 상기에서 설명한 제 2-1 실시 예와 제 2-2 실시 예에서 제안하고 설명한 패킷 중복 전송 기술을 PDCP 계층 장치의 제어 데이터(PDCP control PDU)에 동일하게 적용할 수 있다. 즉, PDCP 계층 장치에서 생성한 PDCP 계층 상태 보고(PDCP status report) 혹은 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백(Interspersed ROHC feedback)에 대해서도 상기 설명한 제 2-1 실시 예 혹은 제 2-2 실시 예를 적용하여 상기 PDCP 계층 제어 데이터(PDCP 계층 상태 보고 혹은 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백)를 복제하여 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity)로 패킷 중복 전송을 수행할 수 있다.
하지만 본 발명에서는 수신단 PDCP 계층 장치의 불필요한 데이터 처리량을 줄이고, 헤더 압축이 설정된 경우(ROHC, Robust Header Compression), 헤더 압축/압축해제 프로토콜의 원활한 동작을 위하여 패킷 중복 전송 기술이 설정된 베어러에서 PDCP 계층 장치의 제어 데이터를 처리하는 방법을 제안하다. 상기 PDCP 계층 장치의 제어 데이터(PDCP control PDU)는 PDCP 계층 장치에서 성공적으로 수신되거나 수신되지 않은 데이터에 대한 정보를 보고하는 PDCP 계층 상태 보고(PDCP status report)와 헤더 압축 프로토콜(ROHC)가 설정된 경우, 헤더 압축해제의 성공 여부와 설정 정보를 피드백으로 전송할 수 있는 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백(Interspersed ROHC feedback)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 캐리어 집적 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술 혹은 이중 접속 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술에서 PDCP 계층 장치의 제어 데이터를 처리하는 제 2-3a 실시 예는 다음과 같다.
도 2j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐리어 집적 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술 혹은 이중 접속 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술에서 PDCP 계층 장치의 제어 데이터를 처리하는 제 2-3a 실시 예를 설명한 도면이다.
본 발명의 제 2-3a 실시 예에서는 도 2j-05와 같은 PDCP 계층 상태 보고(PDCP status report) 혹은 도 2j-10와 같은 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백(Interspersed ROHC feedback)이 패킷 중복 전송 기술에 의해서 수신단에 중복하여 수신될 때 불필요한 데이터 처리를 중복하여 수행하지 않을 수 있도록 하기 위해서 새로운 D필드(2j-15)를 도입하는 것을 제안한다. 상기 D필드는 1비트 혹은 2비트로 정의될 수 있으며, 1비트로 정의되는 경우, 상기 PDCP 계층 제어 데이터가 원본 데이터인지 아니면 중복된 데이터인지를 지시할 수 있다. 즉 0이면 패킷 중복 전송 시, 원본 데이터를 지시하고, 1이면 중복된(복제된) 데이터를 지시할 수 있다. 반대로 0이면 패킷 중복 전송 시, 중복된(복제된) 데이터를 지시하고, 1이면 원본 데이터를 지시할 수 있다. 혹은 즉 0이면 패킷 중복 전송 시, 제 1의 RLC 계층 장치로부터 전송된 데이터를 지시하고, 1이면 제 2의 RLC 계층 장치로부터 전송된 데이터를 지시할 수 있다. 반대로 0이면 패킷 중복 전송 시, 제 2의 RLC 계층 장치로부터 전송된 데이터를 지시하고, 1이면 제 1의 RLC 계층 장치로부터 전송된 데이터를 지시할 수 있다. 상기에서 PDU type 필드는 상기 PDCP 계층 제어 데이터가 PDCP 계층 상태 보고(PDCP status report) 인지 혹은 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백(Interspersed ROHC feedback)인지를 지시할 수 있다.
또한 상기 새로 도입한 D 필드를 2비트로 정의할 수 있다. 그리고 각 비트가 두 개의 RLC 계층 장치들 중에 어느 장치로부터 중복 전송 되었는지를 지시할 수도 있다.
따라서 본 발명에서 제안한 D 필드를 이용하여 수신단 PDCP 계층 장치에서 중복된 PDCP 계층 제어 데이터를 수신하는 경우, 상기 D 필드를 확인하여 이미 수신이 되었던 PDCP 계층 제어 데이터인 경우, 불필요한 데이터 처리를 중복하여 수행하지 말고 상기 PDCP 계층 제어 데이터를 바로 폐기할 수 있다.
본 발명에서 캐리어 집적 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술 혹은 이중 접속 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술에서 PDCP 계층 장치의 제어 데이터를 처리하는 제 2-3b 실시 예는 다음과 같다.
도 2k는 본 발명의 일 실시 예에 따른 캐리어 집적 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술 혹은 이중 접속 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술에서 PDCP 계층 장치의 제어 데이터를 처리하는 제 2-3b 실시 예를 설명한 도면이다.
본 발명의 제 2-3a 실시 예에서는 도 2k-05와 같은 PDCP 계층 상태 보고(PDCP status report) 혹은 도 2k-10와 같은 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백(Interspersed ROHC feedback)이 패킷 중복 전송 기술에 의해서 수신단에 중복하여 수신될 때 불필요한 데이터 처리를 중복하여 수행하지 않을 수 있도록 하기 위해서 새로운 SN 필드(Sequence Number for PDCP Control PDU, 2k-15)를 도입하는 것을 제안한다. 상기 SN필드는 2비트 혹은 3비트 혹은 4비트로 정의될 수 있으며, 하나의 PDCP 계층 제어 데이터를 전송할 때마다 SN 필드의 일련번호를 1씩 증가시킬 수 있다. 상기 일련번호는 0부터 시작해서 2^(비트길이)-1 값까지 증가했다가 다시 0으로 순환하며 할당될 수 있다. 상기에서 일련번호를 증가시킬 때 PDCP 계층 상태 보고(PDCP status report) 혹은 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백(Interspersed ROHC feedback)을 위해 개별적인 SN 필드를 사용할 수도 있다. 즉, PDCP 계층 상태 보고(PDCP status report)를 위한 SN 필드와 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백(Interspersed ROHC feedback)을 SN 필드를 독립적으로 정의하고 사용할 수 있다. 혹은 구현의 편의를 위하여 PDCP 계층 상태 보고(PDCP status report)를 위한 SN 필드와 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백(Interspersed ROHC feedback)을 위한 SN 필드를 개별적으로 구분하지 않고 하나의 SN 필드로 공유하여 상기 두 개의 PDCP 계층 제어 데이터 중에 하나가 전송될 때마다 SN 필드의 일련번호를 1씩 증가시킬 수 있다. 상기에서 PDU type 필드는 상기 PDCP 계층 제어 데이터가 PDCP 계층 상태 보고(PDCP status report) 인지 혹은 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백(Interspersed ROHC feedback)인지를 지시할 수 있다.
상기에서 SN 필드를 사용할 때 PDCP 계층 제어 데이터를 제 1의 RLC 계층 장치와 제 2의 RLC 계층 장치로 중복하여 전송할 때 동일한 SN 필드의 일련번호 값을 할당하여 중복 전송할 수 있다. 따라서 수신 PDCP 계층 장치는 SN 필드를 이용하여 동일한 일련번호 값을 갖는 PDCP 계층 제어 데이터가 중복 수신되는 경우, 불필요하게 중복 수신된 PDCP 계층 제어 데이터를 처리하지 않고 바로 폐기할 수 있다.
또한 송신 PDCP 계층 장치와 수신 PDCP 계층 장치는 상기에서 도입한 일련번호 SN 필드 값을 할당하고, 비교하고, 증가시키고 운영하기 위해서 새로운 상태 변수들을 정의하여 사용할 수 있다. 예를 들면 송신단에서는 TX_PDCP_CONTROL_SN 를 정의하여 PDCP 계층 제어 데이터의 일련번호를 할당하기 위해서 사용될 수 있으며, 수신단에서도 RX_PDCP_CONTROL_SN을 정의하여 수신하는 PDCP 계층 제어 데이터의 일련번호를 확인하고 업데이트하고 중복 탐지(duplicate detection)을 수행할 수 있다. 필요한 경우, 수신 PDCP 계층 장치는 상기 SN 필드의 일련번호를 기준으로 PUSH 수신 윈도우 혹은 PULL 수신 윈도우를 구동할 수 있으며, 타이머를 적용할 수도 있다.
따라서 본 발명에서 제안한 SN 필드를 이용하여 수신단 PDCP 계층 장치에서 중복된 PDCP 계층 제어 데이터를 수신하는 경우, 상기 SN 필드를 확인하여 이미 수신이 되었던 PDCP 계층 제어 데이터인 경우, 불필요한 데이터 처리를 중복하여 수행하지 말고 상기 PDCP 계층 제어 데이터를 바로 폐기할 수 있다.
본 발명에서 캐리어 집적 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술 혹은 이중 접속 기술 기반의 패킷 중복 전송 기술에서 PDCP 계층 장치의 제어 데이터를 처리하는 제 2-3c 실시 예는 다음과 같다.
본 발명의 제 2-3c 실시 예에서는 도 2k-05와 같은 PDCP 계층 상태 보고(PDCP status report) 혹은 도 2k-10와 같은 헤더 압축 프로토콜을 위한 피드백(Interspersed ROHC feedback)이 패킷 중복 전송 기술에 의해서 수신단에 중복하여 수신될 때 불필요한 데이터 처리를 중복하여 수행하지 않을 수 있도록 하기 위해서 상기 패킷 중복 전송 기술을 PDCP 계층 제어 데이터에는 적용하지 않는 것을 제안한다.
기지국이 도 2f에서 RRC 메시지로 패킷 중복 전송 기술을 베어러 별 혹은 로지컬 채널 별로 설정하고 패킷 중복 전송 기술을 활성화한 경우, 혹은 MAC 제어 정보로 패킷 중복 전송 기술을 활성화한 경우, 단말은 패킷 중복 전송 기술을 PDCP 계층 사용자 데이터(PDCP data PDU)에만 적용하고, PDCP 계층 제어 데이터(PDCP control PDU)에는 적용하지 않는 것을 제 2-3c 실시 예에서 제안한다. 그리고 도 2f에서 RRC 메시지로 PDCP 계층 제어 데이터를 전송할 RLC 계층 장치(제 1의 RLC 계층 장치 혹은 제 2의 RLC 계층 장치)를 지시해준 경우, 상기에서 지시된 RLC 계층으로만 PDCP 계층 제어 데이터를 전송할 수 있다. 혹은 구현의 편의를 위하여 패킷 중복 전송 기능이 활성화된 경우, 단말은 PDCP 계층 제어 데이터에는 패킷 중복 전송 기능을 적용하지 않고, 항상 연결되어 있는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)로만 PDCP 계층 제어 데이터를 전송할 수 있다. 상기 제 1의 RLC 계층 장치는 도 2f에서 설명한 바와 같이 RRC 메시지로 어떤 셀그룹에 어떤 베어러 식별자 혹은 어떤 로지컬 채널 식별자에 해당하는 RLC 계층 장치인지 설정될 수 있다.
따라서 본 발명에서 제안한 것처럼 상기 패킷 중복 전송 기술을 PDCP 계층 제어 데이터에는 적용하지 않아서 수신단 PDCP 계층 장치에서 중복된 PDCP 계층 제어 데이터를 수신하지 않도록 할 수 있다.
도 2l은 차세대 이동 통신 시스템에서 본 발명의 일 실시 예에 다른 PDCP 계층이 캐리어 집적 기술 기반 혹은 이중 접속 기술 기반으로 패킷 중복 전송 기술(Packet duplication)을 수행하는 단말 동작을 나타낸 도면이다.
도 2l에서 단말(2l-01)은 도 2f에서와 같이 RRC 메시지를 수신하면 상기 메시지에서 수신한 설정 정보를 기반으로 베어러(DRB 혹은 SRB)를 설정하고, 각 베어러에 해당하는 PDCP 계층 장치, RLC 계층 장치, MAC 계층 장치들을 설정할 수 있다. 만약 어떤 베어러 혹은 PDCP 계층 장치 혹은 로지컬 채널에 대해서 캐리어 집적 기술(Carrier aggregation) 혹은 이중 접속 기술(dual connectivity)을 기반으로 패킷 중복 전송 기술(PDCP packet duplication)을 설정하려는 경우, 기지국은 단말(2l-01)에게 상기 베어러에 대해서 PDCP 계층 장치와 연결될 두 개의 RLC 계층 장치를 설정해줄 수 있다. 상기 두 개의 RLC 계층 장치는 제 1의 RLC 계층 장치(primary RLC entity)와 제 2의 RLC 계층 장치(secondary RLC entity) 로 설정될 수 있으며 로지컬 채널 식별자(LCID)를 이용하여 지시할 수 있다. 상기와 같이 패킷 중복 전송 기술을 설정한 경우, 초기 상태는 상기 RRC 메시지의 설정 정보에 따라서 설정 후 바로 활성화 상태가 될 수 있으며, 혹은 바로 비활성화 상태가 될 수 있다. 베어러가 SRB인 경우, 바로 활성화 상태가 될 수 있다. 또한 상기 베어러에 대해서 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 MAC 제어 정보(MAC Control Element)로 기지국이 지시할 수 있다. 상기 MAC 제어 정보로 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부를 지시하는 것은 기지국이 단말(2l-01)에게 전송하는 것이며, 상기 패킷 중복 전송 기술의 활성화 혹은 비활성화 여부는 상향 링크 패킷 중복 전송 기술에 대한 제어 정보이다. 상기 MAC 제어 정보로 활성화 상태를 설정할 수 있다(2l-05).
단말(2l-01)은 패킷 중복 전송 기술이 활성화된 PDCP 계층 장치에서 패킷을 중복 전송할 때 먼저 패킷 중복 전송을 적용하려고 하는 데이터를 확인한다(2l-10). 단말(2l-01)은 패킷 중복 전송을 적용할 데이터가 PDCP data PDU 인지, PDCP control PDU 인지 확인한다. PDCP 계층 사용자 데이터(PDCP data PDU)인 경우(2l-20), 제 2의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 상기에서 제 2의 데이터 처리는 상기 PDCP 계층 사용자 데이터를 도 2g와 도 2h에서 설명한 바와 같이 패킷을 중복하여 제 1의 RLC 계층 장치와 제 2의 RLC 계층 장치로 중복하여 전송하는 것을 나타낸다. 만약 패킷 중복 전송을 적용하려고 하는 데이터를 확인하고(2l-10) PDCP 계층 제어 데이터(PDCP control PDU)인 경우(2l-15), 제 1의 데이터 처리를 수행할 수 있다. 상기에서 제 1의 데이터 처리는 본 발명에서 제안한 제 2-3a의 실시 예 혹은 제 2-3b 실시 예 혹은 제 2-3c 실시 예를 적용하여 데이터를 처리하는 것을 나타낸다.
본 발명의 제 2-3a, 2-3b, 2-3c 실시 예에서 제안하는 패킷 중복 전송 기술의 PDCP 계층 제어 데이터에 적용하는 방법은 패킷 중복 전송 기술을 적용할 때 데이터를 확인하고 PDCP 계층 사용자 데이터와 PDCP 계층 제어 데이터를 구분하여 각각 다른 데이터 처리를 수행하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다음 실시 예에서는 RLC 계층에서 AM 모드로 동작할 경우, 폴링(polling) 동작에서 발생할 수 있는 문제점을 설명하고, 이를 해결하기 위한 방법을 제안한다.
RLC 계층에서 AM 모드로 동작할 경우, 유실이 없는 데이터 전송을 보장하기 위해서 송신단의 RLC 계층은 수신단의 RLC 계층이 전송한 RLC 상태 보고(RLC status PDU)를 수신하고 성공적으로 수신되지 않은 RLC PDU들을 확인하고 재전송을 수행할 수 있다. 또한 송신단 RLC 계층은 소정의 조건을 만족하면 수신단 RLC 계층에게 RLC 상태 보고를 요청하기 위해 폴링 비트를 RLC 헤더에 넣어 송신할 수 있다. 그리고 상기 폴링 비트를 넣은 RLC 헤더의 RLC 일련번호를 POLL_SN라는 변수에 저장해놓고, t-PollRetransmit 타이머를 구동시킨다. 만약 상기 타이머가 만료할 때까지 상기 POLL_SN에 해당하는 성공적인 전달 여부(ACK/NACK)가 확인되지 않는다면 송신단 RLC 계층 장치는 다시 폴링 비트를 새로운 RLC PDU 혹은 재전송을 위한 RLC PDU에 넣어서 다시 폴링을 수행할 수 있다. 상기에서 폴링 비트를 설정하여(poll 비트를 1로 설정) RLC 상태 보고를 요청하는 것을 폴링이라고 한다.
송신단 RLC 계층 장치가 상위 계층으로부터 RLC SDU(PDCP PDU)를 수신하고 RLC 일련번호를 할당하는 절차는 다음과 같다.
먼저 TX_Next 변수는 새로 생성된 AMD PDU에 할당한 RLC 일련번호를 가지고 있는 변수로 정의될 수 있다.
TX_Next - Send state variable
This state variable holds the value of the SN to be assigned for the next newly generated AMD PDU. It is initially set to 0, and is updated whenever the AM RLC entity constructs an AMD PDU with SN = TX_Next and contains an RLC SDU or the last segment of a RLC SDU.
송신단 RLC 계층 장치의 제 1 동작은 다음과 같다.
송신 RLC 계층 장치는 상위 계층으로부터 RLC SDU(PDCP PDU)를 수신하면 상기 RLC SDU에 RLC 일련번호를 할당하기 위해 TX_Next 값에 해당하는 값을 할당하고, RLC 헤더를 생성하고 AMD PDU를 구성할 수 있다. 그리고 TX_Next 값을 1만큼 증가시킬 수 있다(다음 RLC SDU에 그 다음 RLC 일련번호를 할당하기 위해서). 즉, 송신단 RLC 계층 장치는 RLC SDU를 수신할 때마다 RLC 일련번호를 할당하고 AMD PDU를 구성하고 TX_Next 변수를 갱신한다, 즉 1씩 증가시킨다. 그리고 분할 동작이 수행되고, segment를 하위 계층으로 내려 보낼 때에는 상기 segment가 속한 RLC SDU에 할당된 RLC 일련번호와 동일한 RLC 일련번호를 할당하여 AMD PDU를 구성하여 전달한다.
For each RLC SDU received from the upper layer, the AM RLC entity shall:
- associate a SN with the RLC SDU equal to TX_Next and construct an AMD PDU by setting the SN of the AMD PDU to TX_Next;
- increment TX_Next by one.
When submitting an AMD PDU that contains a segment of an RLC SDU, to lower layer, the transmitting side of an AM RLC entity shall:
- set the SN of the AMD PDU to the SN of the corresponding RLC SDU.
송신단 RLC 계층 장치에서 소정의 조건을 만족하면 송신단은 poll 비트를 설정하여 폴링을 수행할 수 있다. 상기 소정의 조건은 송신단 RLC 계층 장치에서 일정 양 이상의 RLC SDU를 하위 계층으로 내려보낸 경우(전송한 경우) 혹은 일정 수 이상의 RLC SDU를 하위 계층으로 내려보낸 경우(전송한 경우) 혹은 버퍼가 비어 있는 경우(재전송을 위해 혹은 성공적인 전달의 확인을 위해 대기하고 있는 데이터 혹은 이미 전송한 데이터를 제외하고) 혹은 윈도우가 멈춘 경우(window stall, 유실된 데이터 때문에 윈도우가 더 이상 움직일 수 없고, 윈도우 내에 데이터가 모두 전송된 경우) 혹은 t-PollRetransmit가 만료한 조건을 포함할 수 있다.
송신단 RLC 계층 장치의 제 2 동작은 다음과 같다.
송신단 RLC 계층 장치는 폴링을 수행할 때 다음의 절차를 수행한다. 상기 조건 중에 하나가 만족하면 RLC 헤더의 poll 비트를 1로 설정하고, AMD PDU를 구성하고 하위 계층으로 전달한 후에 송신단 RLC 계층 장치는 POLL_SN 을 TX_Next -1로 설정하고, t-PollRetransmit 타이머가 구동되고 있지 않으면 트리거링하고, 구동되고 있으면 재시작한다. 상기에서 POLL_SN 는 poll 비트가 1로 설정된 AMD PDU가 가장 최근에 전송되었을 때 TX_Next - 1 값을 가지고 있는 변수이다.
POLL_SN - Poll send state variable
This state variable holds the value of TX_Next -1 upon the most recent transmission of an AMD PDU with the poll bit set to “1”. It is initially set to 0.
After submitting an AMD PDU including a poll to lower layer and after incrementing of TX_Next if necessary, the transmitting side of an AM RLC entity shall:
- set POLL_SN to TX_Next - 1;
- if t-PollRetransmit is not running:
- start t-PollRetransmit;
- else:
- restart t-PollRetransmit;
송신단 RLC 계층 장치의 제 3 동작은 다음과 같다.
상기와 같이 송신단 RLC 계층 장치는 폴링을 수행한 후에 만약 RLC 상태 보고를 수신하면, 상기 RLC 상태 보고에서 송신한 AMD PDU들의 RLC 일련번호들의 성공적인 전달 여부를 확인하고, 만약 POLL_SN와 같은 RLC 일련번호를 갖는 데이터에 대한 성공적인 전달이 확인되면 상기 t-PollRetransmit 타이머가 구동 중이라면 이를 중지시킨다. 상기 타이머가 만료하면 또 다시 폴링이 트리거링 되기 때문에 불필요한 폴링을 막기 위해 중지시키는 것이다.
Upon reception of a STATUS report from the receiving RLC AM entity the transmitting side of an AM RLC entity shall:
- if the STATUS report comprises a positive or negative acknowledgement for the RLC SDU with sequence number equal to POLL_SN:
- if t-PollRetransmit is running:
- stop and reset t-PollRetransmit.
송신단 RLC 계층 장치의 제 4 동작은 다음과 같다.
만약 상기 t-PollRetransmit 타이머가 만료하면 송신 RLC 계층 장치는 폴링을 다시 수행할 수 있다. 하지만 만약 송신 버퍼 혹은 재전송 버퍼가 비어 있다면 혹은 윈도우가 멈춰 있어서 더 이상 새로운 데이터를 전송할 수 없다면, TX_Next-1에 해당하는 RLC 일련번호를 갖는 RLC SDU 혹은 RLC PDU에 대해서 혹은 성공적인 전달이 확인되지 않은 RLC SDU 혹은 RLC PDU에 대해서 재전송을 수행할 수 있고 재전송을 수행하는 데이터의 RLC 헤더의 poll 비트를 1로 설정하여 폴링을 다시 수행할 수 있다.
Upon expiry of t-PollRetransmit, the transmitting side of an AM RLC entity shall:
- if both the transmission buffer and the retransmission buffer are empty (excluding transmitted RLC SDU or RLC SDU segment awaiting acknowledgements); or
- if no new RLC SDU or RLC SDU segment can be transmitted (e.g. due to window stalling):
- consider the RLC SDU with SN = TX_Next - 1 for retransmission; or
- consider any RLC SDU which has not been positively acknowledged for retransmission;
- include a poll in an AMD PDU as described in section 5.3.3.2.
본 발명의 실시 예에서 설명한 상기 송신단 RLC 계층 장치의 제 1 동작, 제 2 동작, 제 3 동작, 제 4 동작을 따르면 다음과 같은 문제가 발생할 수 있다.
상기 송신단 RLC 계층 장치의 제 1 동작에서 송신단 RLC 계층 장치는 상위 계층으로부터 데이터(RLC SDU)를 수신할 때마다 RLC 일련번호를 할당하고 TX_Next 값을 증가시키기 때문에 높은 데이터 전송율인 경우, 즉 많이 데이터가 RLC 계층으로 전달된 경우, 송신단 RLC 계층 장치은 많은 데이터를 미리 처리하여(pre-processing) RLC 일련번호를 할당하고 AMD PDU들을 생성해놓을 수 있다. 상기에서 데이터 선처리(pre-processing)은 상향 링크 전송 자원을 수신하기 전에 데이터를 미리 처리하고 구성하고 생성해놓는 처리를 말할 수 있다. 그리고 상향 링크 전송 자원을 수신하면 상기 미리 처리한 AMD PDU들을 하위 계층으로 전달하여 전송할 수 있다. 따라서 TX_Next 값은 아직 전송되지는 않았지만 RLC 일련번호가 할당된 데이터들 중에서 가장 높은 RLC 일련번호 값의 다음 값을 지시할 수 있다. 그런데 상기 송신단 RLC 계층 장치의 제 2 동작에서 폴링을 수행할 때 POLL_SN을 TX_Next -1 값으로 설정하기 때문에 실제로는 아직 전송되지도 않은 데이터의 RLC 일련번호 값으로 POLL_SN 이 설정될 수 있다.
따라서 송신단 RLC 계층 장치의 제 3 동작에서 RLC 상태 보고에는 상기 POLL_SN에 해당하는 성공적인 전달이 확인될 수 없다. 왜냐하면 아직 전송하지도 않은 데이터에 대한 성공적인 전달 여부를 수신단이 보고할 수는 없기 때문이다. 따라서 송신단 RLC 계층 장치의 제 3 동작에서 t-PollRetransmit 타이머는 중지될 수 없고, 결국 타이머가 만료하여 불필요한 폴링 절차를 수행하게 된다. 또한 송신단 RLC 계층 장치의 제 4 동작에서 다시 폴링을 수행할 때도 재전송 시 TX_Next -1 에 해당하는 RLC 일련번호를 갖는 데이터를 재전송으로 고려할 수 있는데 상기에서 설명한 바와 같이 TX_Next 값은 아직 전송되지는 않았지만 RLC 일련번호가 할당된 데이터들 중에서 가장 높은 RLC 일련번호 값의 다음 값을 지시할 수 있기 때문에 재전송으로 고려하면 안된다.
본 발명의 다음 실시 예에서는 상기 불필요한 폴링이 전송되어 불필요하게 RLC 상태 보고를 요청하는 문제를 해결하기 위한 방법들을 제안한다.
상기 문제를 해결하기 위한 가장 효율적인 방법은 POLL_SN의 정의를 수정하고 그에 따른 동작들을 수정하는 것이다. 즉, POLL_SN는 하위 계층으로 전달된 AMD PDU들 중에서 poll 비트가 1로 설정되어 폴링이된 마지막 AMD PDU의 RLC 일련번호를 지시할 수 있다. 또 다른 말로 하면 POLL_SN는 poll 비트가 1로 설정되고, 마지막으로 하위 계층으로 전달된 AMD PDU의 RLC 일련번호를 지시할 수 있다. 즉, poll 비트가 설정되고 하위 계층으로 전달된 AMD PDU들 중에서 가장 마지막으로 하위 계층으로 전달된 RLC 일련번호를 지시할 수 있다.
c) POLL_SN - Poll send state variable
This state variable holds the value of the SN of the last AMD PDU with the poll bit set to “1” among the AMD PDUs submitted to lower layer. It is initially set to 0.
Or This state variable holds the value of the SN of the lastly submitted AMD PDU with the poll bit set to “1” among the AMD PDUs submitted to lower layer. It is initially set to 0.
상기 POLL_SN의 새로운 정의를 기반으로 송신단 RLC 계층 장치의 제 2 동작을 다음과 같이 수정할 수 있다.
송신단 RLC 계층 장치는 폴링을 수행할 때 다음의 절차를 수행한다. 상기 조건 중에 하나가 만족하면 RLC 헤더의 poll 비트를 1로 설정하고, AMD PDU를 구성하고 하위 계층으로 전달한 후에 송신단 RLC 계층 장치는 POLL_SN 을 하위 계층으로 전달된 AMD PDU들 중에서 poll 비트가 1로 설정되어 폴링이된 마지막 AMD PDU의 RLC 일련번호로 설정할 수 있다. 또 다른 말로 하면 POLL_SN는 poll 비트가 1로 설정된 데이터들 중에 마지막으로 하위 계층으로 전달된 AMD PDU의 RLC 일련번호로 설정될 수 있다. 그리고 t-PollRetransmit 타이머가 구동되고 있지 않으면 트리거링하고, 구동되고 있으면 재시작한다. 상기에서 POLL_SN 는 poll 비트가 1로 설정된 AMD PDU가 가장 최근에 전송되었을 때 TX_Next - 1 값을 가지고 있는 변수이다.
After submitting an AMD PDU including a poll to lower layer and after incrementing of TX_Next if necessary, the transmitting side of an AM RLC entity shall:
- set POLL_SN to the SN of the last AMD PDU among the AMD PDUs including a poll submitted to lower layer.
- if t-PollRetransmit is not running:
- start t-PollRetransmit;
- else:
- restart t-PollRetransmit;
After submitting an AMD PDU including a poll to lower layer and after incrementing of TX_Next if necessary, the transmitting side of an AM RLC entity shall:
- set POLL_SN to the SN of the lastly submitted AMD PDU among the AMD PDUs including a poll submitted to lower layer.
- if t-PollRetransmit is not running:
- start t-PollRetransmit;
- else:
- restart t-PollRetransmit;
상기 POLL_SN의 새로운 정의를 기반으로 송신단 RLC 계층 장치의 제 2 동작을 상기와 같이 변경하면 송신단 RLC 계층 장치의 제 4 동작을 다음과 같이 수정해야 한다.
만약 상기 t-PollRetransmit 타이머가 만료하면 송신 RLC 계층 장치는 폴링을 다시 수행할 수 있다. 하지만 만약 송신 버퍼 혹은 재전송 버퍼가 비어 있다면 혹은 윈도우가 멈춰 있어서 더 이상 새로운 데이터를 전송할 수 없다면, 하위 계층으로 전달된 AMD PDU들 중에서 poll 비트가 1로 설정되어 폴링이된 마지막 AMD PDU의 RLC 일련번호 또 다른 말로 poll 비트가 1로 설정된 데이터들 중에 마지막으로 하위 계층으로 전달된 AMD PDU의 RLC 일련번호에 해당하는 RLC 일련번호를 갖는 RLC SDU 혹은 RLC PDU에 대해서 혹은 성공적인 전달이 확인되지 않은 RLC SDU 혹은 RLC PDU에 대해서 재전송을 수행할 수 있고 재전송을 수행하는 데이터의 RLC 헤더의 poll 비트를 1로 설정하여 폴링을 다시 수행할 수 있다.
Upon expiry of t-PollRetransmit, the transmitting side of an AM RLC entity shall:
- if both the transmission buffer and the retransmission buffer are empty (excluding transmitted RLC SDU or RLC SDU segment awaiting acknowledgements); or
- if no new RLC SDU or RLC SDU segment can be transmitted (e.g. due to window stalling):
- consider the RLC SDU with the SN of the last AMD PDU among the AMD PDUs including a poll submitted to lower layer for retransmission; or
- consider any RLC SDU which has not been positively acknowledged for retransmission;
- include a poll in an AMD PDU as described in section 5.3.3.2.
Upon expiry of t-PollRetransmit, the transmitting side of an AM RLC entity shall:
- if both the transmission buffer and the retransmission buffer are empty (excluding transmitted RLC SDU or RLC SDU segment awaiting acknowledgements); or
- if no new RLC SDU or RLC SDU segment can be transmitted (e.g. due to window stalling):
- consider the RLC SDU with the SN of the lastly submitted AMD PDU among the AMD PDUs including a poll submitted to lower layer for retransmission; or
- consider any RLC SDU which has not been positively acknowledged for retransmission;
- include a poll in an AMD PDU as described in section 5.3.3.2.
본 발명에서 불필요한 폴링이 전송되어 불필요하게 RLC 상태 보고를 요청하는 문제를 해결하기 위한 상기 방법보다 더 간단한 방법은 다음과 같이 송신단 RLC 계층 장치의 제 1 동작을 수정하는 것이 될 수 있다. 즉, TX_Next의 갱신은(1씩 증가시키는 동작은) 하위 계층으로 AMD PDU를 전달할 때만 수행하면(업데이트하면) 상기 문제를 해결할 수 있다.
When submitting an AMD PDU that contains a new RLC SDU or a RLC SDU segment, to lower layer, the transmitting side of an AM RLC entity shall:
- set the SN of the AMD PDU to TX_Next;
- if the AMD PDU contains a segment that maps to the last byte of an RLC SDU
- increment TX_Next by one.
본 발명의 다음에서는 단말의 버퍼에서 수용할 수 있는 데이터들보다 더 많은 데이터들이 수신되었을 때 이를 처리하지 못하고 데이터를 버리게 되는 문제를 해결하기 위한 방법을 제안한다. 상기와 같은 문제는 split bearer를 사용하는 수신 PDCP 계층 장치에서 LTE 기지국과 NR 기지국 혹은 NR 기지국과 NR 기지국으로 연결되었을 때 제 1링크 혹은 제 2링크로부터 수신되는 데이터 전송율(데이터 수신율)이 다를 때 PDCP 일련번호 갭(gap)이 발생하여 제 1링크 혹은 제 2링크로부터 많은 데이터가 수신되면 단말은 상기 많은 데이터들을 모두 버퍼에 저장하고 있어야 한다. 또한 PDCP 재정렬 타이머가 트리거링되고, 만료되기 전까지는 데이터를 버리지 못하고 다 저장하고 있어야 한다. 이러한 경우, 만약 저장할 수 있는 버퍼의 크기보다 더 많은 데이터들이 수신되면 이를 처리하지 못하고 버퍼 오버 플로우 현상이 발생하여 데이터가 유실될 수 있다. 따라서 단말이 기지국에게 현재 버퍼 오버 플로우가 발생할 수 있으니, 데이터 전송율을 낮춰달라는 것을 지시할 필요가 있다. 상기 버퍼는 RLC 버퍼 혹은 PDCP 버퍼 혹은 L2 버퍼 혹은 응용계층(application) 버퍼 혹은 단말에서 사용되는 버퍼들을 지시할 수 있다.
따라서 상기 버퍼 오버 플로우 문제를 해결하기 위해서 새로운 RRC 메시지를 정의하여 버퍼 오버플로우를 지시하는 메시지를 기지국에게 보내도록 할 수 있다. 혹은 기존 RRC 메시지에서 새로운 지시자를 정의하여 기지국에게 보내어 이를 지시할 수 있다.
또 다른 방법으로 새로운 PDCP control PDU를 정의하여 수신 PDCP 계층 장치가 PDCP 일련번호 갭(gap)으로 인한 많은 데이터를 버퍼에 저장해야 하고, 버퍼의 메모리가 부족한 경우, 상기 새로 정의한 PDCP control PDU를 수신(기지국) PDCP 계층 장치에 전송하여 버퍼 오버 플로우 문제가 발생할 수 있으니 데이터 전송율을 낮춰달라는 지시를 수행할 수 있다. 상기 PDCP control PDU에는 제 1의 1비트 지시자를 정의하여 단말에 버퍼 오버 플로우 문제 혹은 버퍼 메모리 부족 등을 지시할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들면 상기 1비트 지시자를 1로 설정하여 지시할 수 있다. 또한 상기 PDCP control PDU에는 제 2의 1비트 지시자를 정의하여 단말에 버퍼 오버 플로우 문제 혹은 버퍼 메모리 부족 등이 해결되었음을 지시할 수 있도록 할 수 있다. 예를 들면 상기 1비트 지시자를 1로 설정하여 지시할 수 있다. 즉, 제 1의 1비트 지시자로 문제가 발생하였음을 지시하여 송신단이 데이터 전송율을 낮추도록 하고 제 2의 1비트 지시자로 문제가 해결되었음을 지시하여 송신단이 데이터 전송율을 높일 수 있도록 할 수 있다. 즉 도 2m의 (a)와 같이 새로운 PDU type 필드 값을 정의하여 새로운 PDCP control PDU를 정의하고 제 1의 1비트 지시자(P필드)와 제 2의 1비트 지시자(S필드)를 정의하여 사용할 수 있다.
또 다른 방법으로 상기 새로운 PDCP control PDU에 새로운 필드를 정의하여 현재 남아있는 메모리의 크기 혹은 버퍼의 크기를 보고하도록 할 수 있으며, 혹은 현재 버퍼에 앞으로 더 수용될 수 있는 데이터의 크기의 양을 지시하여 보고할 수도 있다. 상기 데이터의 크기를 지시하기 위해 테이블을 구성하여 데이터의 크기 구간을 지시할 수도 있으며, 실제 데이터의 크기의 값을 바이트 단위 혹은 킬로 바이트 혹은 메가 바이트 단위로 지시할 수도 있다. 즉 도 2m의 (b) 같은 새로운 PDCP control PDU를 정의하여 사용할 수 있다.
도 2n에 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2n을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2n-10), 기저대역(baseband)처리부(2n-20), 저장부(2n-30), 제어부(2n-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(2n-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2n-10)는 상기 기저대역처리부(2n-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(2n-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(2n-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2n-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2n-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 RF처리부(2n-10)는 제어부의 제어에 따라 다수의 안테나 또는 안테나 요소들을 적절하게 설정하여 수신 빔 스위핑을 수행하거나, 수신 빔이 송신 빔과 공조되도록 수신 빔의 방향과 빔 너비를 조정할 수 있다.
상기 기저대역처리부(2n-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2n-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2n-20)은 상기 RF처리부(2n-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(2n-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(2n-20)은 상기 RF처리부(2n-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(2n-20) 및 상기 RF처리부(2n-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2n-20) 및 상기 RF처리부(2n-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2n-20) 및 상기 RF처리부(2n-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(2n-20) 및 상기 RF처리부(2n-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 LTE 망, NR 망 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(2n-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 상기 저장부(2n-30)는 상기 제어부(2n-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2n-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2n-40)는 상기 기저대역처리부(2n-20) 및 상기 RF처리부(2n-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2n-40)는 상기 저장부(2n-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2n-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(2n-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 2o는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 도면이다. 기지국은 TRP로 명명할 수 있다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2o-10), 기저대역처리부(2o-20), 백홀통신부(2o-30), 저장부(2o-40), 제어부(2o-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(2o-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2o-10)는 상기 기저대역처리부(2o-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(2o-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(2o-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2o-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2o-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(2o-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2o-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2o-20)은 상기 RF처리부(2o-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2o-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(2o-20)은 상기 RF처리부(2o-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(2o-20) 및 상기 RF처리부(2o-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2o-20) 및 상기 RF처리부(2o-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 통신부(2o-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다.
상기 저장부(2o-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2o-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(2o-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2o-40)는 상기 제어부(2o-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2o-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2o-50)는 상기 기저대역처리부(2o-20) 및 상기 RF처리부(2o-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(2o-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2o-50)는 상기 저장부(2o-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2o-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 특징을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (1)

  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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