KR20190123578A - 이동 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치 - Google Patents

이동 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치 Download PDF

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KR20190123578A
KR20190123578A KR1020180047447A KR20180047447A KR20190123578A KR 20190123578 A KR20190123578 A KR 20190123578A KR 1020180047447 A KR1020180047447 A KR 1020180047447A KR 20180047447 A KR20180047447 A KR 20180047447A KR 20190123578 A KR20190123578 A KR 20190123578A
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Abstract

이동 통신 시스템에서의 데이터 송수신 방법 및 장치가 개시되며, 본 발명에 따른 이동 통신 시스템에서의 데이터 송수신 방법은, 단말에 설정된 무선 데이터 베어러에 기본 논리채널과 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자를 할당하는 단계, 상기 무선 데이터 베어러의 상향링크 중복 전송을 위한 추가 논리채널 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자를 할당하는 단계, 상기 단말로부터 버퍼상태보고 정보를 수신하는 단계, RLC PDU 수신 상태, 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹의 상향링크 무선채널 품질정보 및 상기 셀그룹의 상향링크 BLER 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하고 이를 바탕으로, 상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송하는 단계를 포함한다.

Description

이동 통신 시스템에서 데이터 송수신 방법 및 장치 {METHOD FOR TRANSMITTING AND RECEIVING DATA IN MOBILE COMMUNICATION SYSTEM AND APPARATUS FOR THE SAME}
본 발명은 이동 통신 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동 통신 시스템에서의 상향링크 중복 데이터 전송 제어에 관한 것이다.
3GPP LTE 및 LTE-A에서의 MAC(medium access control) 계층(이하 MAC이라 칭함)은 논리채널(logical channel) 다중화, HARQ(hybrid automatic repeat and request) 재전송 및 상하향링크 스케줄링(scheduling)을 담당한다. MAC은 논리채널의 형태로 RLC(radio link control) 계층(이하 RLC라 칭함)에 서비스를 제공한다. 논리채널은 전달되는 정보의 종류에 의해 정의되며, 일반적으로 이동 통신 시스템의 동작을 위해 필요한 제어 및 설정 정보를 전달하는데 사용되는 제어 채널(control channel)과 사용자 데이터를 위해 사용되는 트래픽 채널(traffic channel)로 나뉘어 진다.
MAC은 전송채널(transport channel)의 형태로 물리계층의 서비스를 사용한다. 전송채널 상의 데이터는 전송블록(transport block)으로 구성되며, 각 전송 시간 구간(TTI: transmission time interval)에서 특정 크기를 가진 최대 1개의 전송블록이 무선 채널 구간을 통해 단말에게 혹은 단말로부터 전송된다. MAC은 서로 다른 논리채널들의 다중화 및 논리채널과 적절한 전송채널 간의 매핑을 수행한다. 그 외에도 MAC은 MAC 제어 시그널링(signaling) 정보인 MAC 제어요소(CE: control element)(MAC CE이라 칭함)를 전송블록(transport block)에 삽입하여 전송채널(transport channel)로 전달한다.
한편, 단말의 상향링크 데이터 전송의 신뢰성 확보 및 무선 자원의 효율적 이용을 위한 방편으로, 상황에 따른 상향링크 데이터 중복 전송 기술이 논의되고 있다. 이를 위해 MAC CE 내 전달 정보의 한 형태인 상향링크 데이터 중복 전송의 활성화 및 비활성화 지시 정보를 이용한 상향링크 데이터 중복 전송 제어 기술에 대한 연구가 진행 중이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 이동 통신 시스템에서 상향링크 데이터 신뢰성 보장 및 효율적 무선 자원 사용을 위한 상향링크 데이터 중복 전송을 수행하는 기지국의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 다른 목적은, 이동 통신 시스템에서 상향링크 데이터 신뢰성 보장 및 효율적 무선 자원 사용을 위한 상향링크 데이터 중복 전송을 수행하는 단말의 동작 방법을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 또 다른 목적은, 이동 통신 시스템에서 상향링크 데이터 신뢰성 보장 및 효율적 무선 자원 사용을 위한 상향링크 데이터 중복 전송을 수행하는 기지국을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 기지국의 동작 방법은, 단말에 설정된 무선 데이터 베어러(DRB:data radio bearer)에 기본(default) 논리채널(logical channel)과 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자(cell group identifier)를 할당하는 단계, 상기 무선 데이터 베어러의 상향링크 중복 전송을 위한 추가 논리채널 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자를 할당하는 단계, 상기 단말로부터 버퍼상태보고(BSR: buffer status report) 정보를 수신하는 단계, RLC PDU(radio link control protocol data unit) 수신 상태, 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹의 상향링크 무선채널 품질정보 및 상기 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate) 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계 및 상기 상향링크 중복 전송 활성 여부 결정에 기초하여, 상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 기본 논리채널 및 추가 논리채널을 식별하기 위한 논리채널 식별자(LCID: logical channel identifier)를 할당하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기본 논리채널, 상기 기본 논리채널 식별자 및 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자 정보와 추가 논리채널, 상기 추가 논리채널 식별자 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자에 대한 정보는 RRC(radio resource control) 설정 정보를 통해 상기 단말로 전송될 수 있다.
여기서, 상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계는,
상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성 상태에서 활성 상태로 변경 결정 시, 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE의 Di 정보 값을 on 설정하는 단계 및 상기 단말에서의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 크면, 상기 단말로 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계는,
상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 상태에서 비활성 상태로 변경 결정 시, 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE의 Di 정보 값을 off 설정하는 단계 및 상기 단말에서의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 크면, 상기 단말로 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는,
상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 RLC PDU에 누락이 있는 경우, 상기 누락된 RLC PDU에 대한 재배열 타이머를 시작하는 단계, 상기 재배열 타이머가 만료되면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계 및 미리 설정된 제1 기준시간 동안 상기 재배열 타이머가 만료되지 않으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는,
상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 무선 채널 품질 정보에서 획득한 채널 품질이 미리 설정된 제2 기준시간 동안 제1 기준치보다 낮으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계 및 상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 무선 채널 품질 정보에서 획득한 채널 품질이 미리 설정된 제3 기준시간 동안 제2 기준치보다 높으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제2 기준시간과 제3 기준시간은 같거나 다르고, 상기 제1 기준치와 제2 기준치는 같거나 다를 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는,
상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate)이 미리 설정된 제4 기준시간 동안 제3 기준치보다 높으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계 및 상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate)이 미리 설정된 제5 기준시간 동안 제4 기준치보다 낮으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 제4 기준시간과 제5 기준시간은 같거나 다르고, 상기 제3 기준치와 제4 기준치는 같거나 다를 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 단말의 동작 방법은, 기지국으로부터 무선 데이터 베어러(DRB:data radio bearer)와 연관된 기본 논리채널, 상기 기본 논리채널 식별자 및 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자 정보와 추가 논리채널, 상기 추가 논리채널 식별자 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자에 대한 정보를 포함하는 RRC(radio resource control) 설정 정보를 수신하는 단계, 버퍼상태보고(BSR: buffer status report)를 상기 기지국으로 전송하는 단계 및 상기 기지국으로부터 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 수신하는 단계를 포함한다.
여기서, 상기 기지국으로부터 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 수신하는 단계는, 상기 기지국에서 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성 상태에서 활성 상태로 변경 결정되고, 상기 단말의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 클 경우, 상향링크 중복 전송을 지시하는 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 기지국으로부터 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 수신하는 단계는, 상기 기지국에서 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 상태에서 비활성 상태로 변경 결정되고, 상기 단말의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 클 경우, 상향링크 중복 전송을 지시하지 않는 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 이동 통신 시스템에서의 기지국은, 적어도 하나의 프로세서, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해서 수행되는 적어도 하나의 명령을 저장한 메모리, 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해서 제어되는 송수신기를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은,
단말에 설정된 무선 데이터 베어러(DRB:data radio bearer)에 기본(default) 논리채널(logical channel)과 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자(cell group identifier)를 할당하는 단계, 상기 무선 데이터 베어러의 상향링크 중복 전송을 위한 추가 논리채널 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자를 할당하는 단계, 상기 단말로부터 버퍼상태보고(BSR: buffer status report) 정보를 수신하는 단계, RLC PDU(radio link control protocol data unit) 수신 상태, 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹의 상향링크 무선채널 품질정보 및 상기 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate) 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계 및 상기 상향링크 중복 전송 활성 여부 결정에 기초하여, 상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계를 수행하도록 구성된다.
여기서, 상기 기본 논리채널 및 추가 논리채널을 식별하기 위한 논리채널 식별자(LCID: logical channel identifier)를 할당하는 단계를 더 수행하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 기본 논리채널, 상기 기본 논리채널 식별자 및 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자 정보와 추가 논리채널, 상기 추가 논리채널 식별자 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자에 대한 정보는 RRC(radio resource control) 설정 정보를 통해 상기 단말로 전송되도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계는, 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성 상태에서 활성 상태로 변경 결정 시, 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE의 Di 정보 값을 on 설정하는 단계 및 상기 단말에서의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 크면, 상기 단말로 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송하는 단계를 더 수행하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계는, 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 상태에서 비활성 상태로 변경 결정 시, 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE의 Di 정보 값을 off 설정하는 단계 및 상기 단말에서의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 크면, 상기 단말로 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송하는 단계를 더 수행하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는, 상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 RLC PDU에 누락이 있는 경우, 상기 누락된 RLC PDU에 대한 재배열 타이머를 시작하는 단계, 상기 재배열 타이머가 만료되면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계 및 미리 설정된 제1 기준시간 동안 상기 재배열 타이머가 만료되지 않으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 수행하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는, 상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 무선 채널 품질 정보에서 획득한 채널 품질이 미리 설정된 제2 기준시간 동안 제1 기준치보다 낮으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계 및 상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 무선 채널 품질 정보에서 획득한 채널 품질이 미리 설정된 제3 기준시간 동안 제2 기준치보다 높으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 수행하도록 구성될 수 있고, 상기 제2 기준시간과 제3 기준시간은 같거나 다르고, 상기 제1 기준치와 제2 기준치는 같거나 다를 수 있다.
여기서, 상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는, 상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate)이 미리 설정된 제4 기준시간 동안 제3 기준치보다 높으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계 및 상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate)이 미리 설정된 제5 기준시간 동안 제4 기준치보다 낮으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 수행하도록 구성될 수 있고, 상기 제4 기준시간과 제5 기준시간은 같거나 다르고, 상기 제3 기준치와 제4 기준치는 같거나 다를 수 있다.
본 발명에 의하면, 단말 버퍼 상태 및 무선채널 품질정보 등에 기초한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 이용해서 상향링크 데이터 중복 전송을 제어하여 상향링크 데이터 전송의 신뢰성과 저지연 전송을 확보하면서도 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 3은 종래 기술에 따른 3GPP LTE 및 LTE-A 이동 통신 시스템의 무선 인터페이스(interface) 프로토콜(protocol)을 설명하는 개념도이다.
도 4는 종래 기술에 따른 RRC(radio resource control) 상태와 RRC 연결 방법에 대해 설명하는 개념도이다.
도 5는 종래 기술에 따른 MAC PDU(protocol data unit)의 구조를 설명하는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 MAC CE를 설명하는 개념도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 중복 전송 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 "통신 네트워크"로 지칭될 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 적어도 하나의 통신 프로토콜을 지원할 수 있다. 예를 들어, 복수의 통신 노드들 각각은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(non-orthogonal multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(space division multiple access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다. 복수의 통신 노드들 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.
도 2는 통신 시스템을 구성하는 통신 노드의 일 실시예를 도시한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다. 다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.
프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(user equipment)(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 스몰 셀(small cell)을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 커버리지(coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.
여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), 노변 장치(road side unit; RSU), DU(digital unit), CDU(cloud digital unit), RRH(radio remote head), RU(radio unit), TP(transmission point), TRP(transmission and reception point), 중계 노드(relay node) 등으로 지칭될 수 있다. 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device) 등으로 지칭될 수 있다.
복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 셀룰러(cellular) 통신(예를 들어, 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), LTE-A(advanced) 등)을 지원할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀(ideal backhaul) 또는 논(non)-아이디얼 백홀을 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 또는 논-아이디얼 백홀을 통해 코어(core) 네트워크(미도시)와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.
복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 OFDMA 기반의 다운링크(downlink) 전송을 지원할 수 있고, SC-FDMA 기반의 업링크(uplink) 전송을 지원할 수 있다. 또한, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 MIMO(multiple input multiple output) 전송(예를 들어, SU(single user)-MIMO, MU(multi user)-MIMO, 대규모(massive) MIMO 등), CoMP(coordinated multipoint) 전송, 캐리어 애그리게이션(carrier aggregation) 전송, 비면허 대역(unlicensed band)에서 전송, 단말 간 직접(device to device, D2D) 통신(또는, ProSe(proximity services) 등을 지원할 수 있다. 여기서, 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)과 대응하는 동작, 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2)에 의해 지원되는 동작을 수행할 수 있다.
예를 들어, 제2 기지국(110-2)은 SU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 SU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 또는, 제2 기지국(110-2)은 MU-MIMO 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 MU-MIMO 방식에 의해 제2 기지국(110-2)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 CoMP 방식을 기반으로 신호를 제4 단말(130-4)에 전송할 수 있고, 제4 단말(130-4)은 CoMP 방식에 의해 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3)으로부터 신호를 수신할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 자신의 커버리지 내에 속한 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)과 CA 방식을 기반으로 신호를 송수신할 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 제4 단말(130-4)과 제5 단말(130-5) 간의 D2D 통신을 코디네이션(coordination)할 수 있고, 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5) 각각은 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각의 코디네이션에 의해 D2D 통신을 수행할 수 있다.
다음으로, 상하향링크 무선자원의 할당 및 관리를 위한 스케줄링(scheduling) 기술들이 설명될 것이다. 여기서, 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.
스케줄링은 이동 통신 시스템의 핵심 요소로서 이동 통신 시스템의 전반적인 동작을 관리한다. 특히 사용자들 사이에서의 동적 공유를 통한 시간-주파수 자원 배분을 결정하고 수행한다. 스케줄링을 담당하는 스케줄러(scheduler)는 상향링크와 하향링크 양쪽에 별도로 존재하며 각각 따로 동작한다.
상향링크 스케줄링은 어떤 단말이 어떤 시간 간격으로 어떤 자원 블록을 전송할지를 결정한다. 즉, 특정 전송 시간 구간(TTI: transmission time interval)마다 어떠한 단말이 UL-SCH(uplink shared channel)와 같은 상향링크 공유 채널로 데이터를 전송할 지와 어떠한 상향링크 자원을 사용할 지를 동적으로 결정한다. 상향링크에서 공유되는 자원은 기지국 내의 상향링크 스케줄러에 의해 시간-주파수 자원 단위로 제어되는 것을 기본으로 한다. 상향링크 스케줄러는 단말에게 시간-주파수 자원을 할당하는 것 이외에도 단말이 사용해야 하는 전송포맷에 대한 제어를 책임진다. 이를 통해 단말이 자율적으로 데이터 속도를 결정하는 방식에 비해 자원 사용 효율을 극대화할 수 있다.
하향링크의 경우와 비슷하게, 상향링크 스케줄러는 채널상태, 버퍼상태, 서로 다른 데이터들의 우선 순위에 대한 정보를 이용할 수 있으며, 만약 어떠한 간섭 조정방식이 사용된다면 이웃하는 셀들의 간섭 상황도 이용할 수 있다. 단말 내의 버퍼상태에 대한 정보 및 단말의 가용한 송신 전력에 대한 정보 역시 스케줄러가 이용할 수 있다.
3GPP LTE 및 LTE-A의 상향링크 전송은 크게 단말의 SR(scheduling request)전송과 기지국의 상향링크 그랜트(uplink grant) 전송의 두 단계로 구성된다. 단말이 상향링크 자원을 할당 받지 않은 경우, 단말이 PUCCH(physical uplink control channel)를 통해 기지국에 SR을 전송하면, 기지국은 PDCCH(physical downlink control channel) 상으로 전송되는 상향링크 그랜트(uplink grant)를 통하여 해당 단말에 자원을 할당한다. 상향링크 그랜트(uplink grant)를 기반으로 단말이 사용자 데이터를 PUSCH(physical uplink shared channel)를 통해 전송하면, 기지국은 사용자의 데이터를 성공적으로 수신한 경우 ACK을 보냄으로써, 상향링크 전송이 완료된다.
또는, 단말이 버퍼상태보고(BSR: buffer state report)와 전력헤드보고(PHR: power head report)를 PUSCH상으로 전송하면, 기지국의 스케줄러는 이를 바탕으로 단말에 할당된 자원을 조절하여 PDCCH 상에 상향링크 그랜트(uplink grant)를 전송한다. 조절된 상향링크 그랜트(uplink grant)를 바탕으로 단말은 데이터를 전송한다. 다음으로 3GPP LTE 및 LTE-A 이동 통신 시스템의 무선 인터페이스(interface) 프로토콜(protocol)에 대해 설명한다.
도 3은 종래 기술에 따른 3GPP LTE 및 LTE-A 이동 통신 시스템의 무선 인터페이스(interface) 프로토콜(protocol)을 설명하는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 단말과 기지국(코어망 포함) 간의 무선 인터페이스 프로토콜의 계층은 통신 시스템에서 널리 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층(L1: 1ayer 1), 제2 계층(L2: layer 2) 및 제3 계층(L3: 1ayer 3)으로 구분되는 것을 나타낸다. 단말과 기지국 간의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리 계층, 데이터 링크 계층(data link layer) 및 네트워크 계층(network layer)으로 구분될 수 있고, 수직적으로는 제어정보 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)인 제어 평면(control plane)과 데이터(사용자 데이터 또는 트래픽이라고도 함) 정보 전송을 위한 프로토콜 스택인 사용자 평면(user plane)으로 구분될 수 있다.
L1은 물리 계층(PHY: physical layer)(310)이다. 물리 계층(310)은 물리채널을 통해 상위 계층에 정보(데이터 및 제어정보) 전송 서비스를 제공한다. 물리 계층(310)은 상위 계층인 MAC(media access control) 계층(320)과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결된다(즉, 물리채널은 전송채널에 맵핑된다). 전송채널을 통해 MAC 계층(320)과 물리 계층(310) 사이로 데이터 및 제어정보가 전송될 수 있다. 서로 다른 물리 계층 사이, 즉 송신 장치의 물리 계층(310/370)과 수신 장치의 물리 계층(370/310) 간의 데이터 및 제어정보는 물리채널을 통해 무선 자원을 이용하여 전송될 수 있다.
물리 계층(310)에서는 데이터 외에도 제어정보를 전달하기 위해 물리 제어 채널(physical control channel)을 사용할 수 있다. 일례로, PDCCH(physical downlink control channel)은 PCH(paging channel) 및 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당에 관한 정보, DL-SCH와 관련되는 HARQ(hybrid automatic repeat request) 정보를 단말에 전달하는데 사용된다. 또한 PDCCH는 상향링크 전송을 위한 자원 할당에 관한 정보인 상향링크 그랜트(UL grant)를 포함한다. PCFICH(physical control format indicator channel)은 PDCCH를 위해 사용되는 OFDM 심벌의 개수를 단말에 전달한다. PHICH(physical hybrid ARQ indicator channel)은 UL-SCH(uplink shared channel) 전송에 대한 HARQ ACK(acknowledgement)/NACK(non-acknowledgement) 정보를 전달하는데 사용된다. PUCCH(physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK, 스케줄링 요청 및 CQI(channel quality indicator)와 같은 UL 제어정보를 전송한다.
물리채널은 시간 영역에서 복수의 서브프레임(subframe)들과 주파수 영역에서 복수의 부반송파(subcarrier)들로 구성된다. 하나의 서브프레임은 복수의 자원 블록(RB; resource block)들로 구성된다. 하나의 자원 블록은 복수의 심벌(하나의 서브프레임은 시간 영역에서 복수의 심벌들로 구성됨)들과 복수의 부반송파들로 구성된다. 또한, 각 서브프레임은 PDCCH 전송을 위하여 해당 서브프레임의 특정 심벌들의 특정 부반송파들을 이용할 수 있다. 일례로, 서브프레임의 첫 번째 심벌이 PDCCH 전송을 위하여 사용될 수 있다. 데이터가 전송되는 단위 시간인 TTI(transmission time interval)는 1개의 서브프레임의 길이와 동일할 수 있고, 하나의 서브프레임의 길이는 1ms일 수 있다.
전술한 바와 같이 물리 계층(310)은 상위 계층인 MAC 계층(320)과 전송채널을 통해 연결된다. 전송채널은 채널이 공유되는지 여부에 따라 공통 전송채널(common transport channel) 및 전용 전송채널(dedicated transport channel)로 분류된다. 하향링크 전송채널(downlink transport channel)은 시스템 정보를 전송하는 BCH(broadcast channel), 페이징(paging) 메시지를 전송하는 PCH(paging channel), 사용자 데이터 또는 제어정보를 전송하는 DL-SCH 등을 포함한다. DL-SCH는 HARQ, 전송 전력의 변화, 잠재적인 변조 및 코딩의 변화에 의한 동적 링크 적응과 동적/반정적 자원 할당을 지원한다. MBMS(multimedia broadcast/multicast service)의 트래픽 또는 제어정보는 MCH(multicast channel)를 통해 전송된다.
상향링크 전송채널(uplink transport channel)은 초기 제어 메시지(initial control message) 전송 및 셀로의 초기 접속에 사용되는 RACH(random access channel), 사용자 데이터 또는 제어정보를 전송하는 UL-SCH 등을 포함한다. UL-SCH는 HARQ, 전송 전력의 변화, 잠재적인 변조 및 코딩의 변화에 의한 동적 링크 적응을 지원한다. RACH는 일반적으로 셀로의 초기 접속에 사용된다.
L2(layer 2)에 해당하는 MAC 계층(320)은 논리채널(logical channel)을 통해 상위 계층인 RLC(radio link control) 계층에게 서비스를 제공한다. MAC 계층(320)은 복수의 논리채널에서 복수의 전송채널로의 맵핑 기능을 제공한다(즉, 논리채널은 전송채널의 상위에 위치하고 전송채널에 맵핑된다). 또한, MAC 계층(320)은 복수의 논리채널에서 하나의 전송채널로의 맵핑에 의한 논리채널 다중화 기능을 제공한다. 논리채널은 전송되는 정보의 종류에 따라, 제어 평면(control plane)의 정보 전달을 위한 제어 논리채널과 사용자 평면(user plane)의 정보 전달을 위한 트래픽 논리채널로 나눌 수 있다. 즉, 논리채널의 종류는 MAC 계층(320)에 의해 제공되는 전송 서비스별로 정의된다.
구체적으로 제어 논리채널은 제어 평면의 정보 전달만을 위해 사용된다. MAC 계층(320)에 의하여 제공되는 제어 논리채널은 BCCH(broadcast control channel), PCCH(paging control channel), CCCH(common control channel), MCCH(multicast control channel) 및 DCCH(dedicated control channel)을 포함한다. BCCH는 시스템 제어정보를 방송하기 위한 논리채널이다. PCCH는 페이징 정보의 전송 및 셀 단위의 위치가 기지국에 알려지지 않은 단말을 페이징 하기 위해 사용되는 논리채널이다. CCCH는 단말이 기지국과 RRC(radio resource control) 연결을 갖지 않을 때 단말에 의해 사용된다. MCCH는 기지국으로부터 단말에게 MBMS 제어정보를 전송하는데 사용되는 일대다 하향링크 논리채널이다. DCCH는 RRC 연결 상태에서 단말과 네트워크간에 전용 제어정보 전송을 위해 단말에 의해 사용되는 일대일 양방향 논리채널이다.
트래픽 논리채널은 사용자 평면의 정보 전달만을 위해 사용된다. MAC 계층(310)에 의하여 제공되는 트래픽 논리채널은 DTCH(dedicated traffic channel) 및 MTCH(multicast traffic channel)을 포함한다. DTCH는 일대일 채널로 하나의 단말의 사용자 정보의 전송을 위해 사용되며, 상향링크 및 하향링크 모두에 존재할 수 있다. MTCH는 기지국으로부터 단말에게 데이터(트래픽)를 전송하기 위한 일대다 하향링크 논리채널이다.
RLC 계층(330)은 L2에 속한다. RLC 계층(330)의 기능은 하위 계층이 데이터를 전송하기에 적합하도록 상위 계층으로부터 수신된 데이터의 분할(segmentation)/연접(concatenation)에 의한 데이터의 크기 조정을 포함한다. 무선 베어러(RB; radio bearer)가 요구하는 다양한 QoS(quality of service)를 보장하기 위해, RLC 계층(330)은 투명 모드(TM; transparent mode), 비 확인 모드(UM; unacknowledged mode) 및 확인 모드(AM; acknowledged mode)의 세 가지의 동작 모드를 제공한다. AM RLC는 신뢰성 있는 데이터 전송을 위해 ARQ(automatic repeat request)를 통해 재전송 기능을 제공한다. 한편, RLC 계층(330)의 기능은 MAC 계층(310) 내부의 기능 블록으로 구현될 수 있으며, 이 경우 RLC 계층(330)은 존재하지 않을 수도 있다.
PDCP(packet data convergence protocol) 계층(340) 또한 L2 계층에 속한다. PDCP 계층(340)은 상대적으로 대역폭이 작은 무선 인터페이스 상에서 IPv4(internet protocol version 4) 또는 IPv6(internet protocol version 6)와 같은 IP(internet protocol) 패킷(packet)을 도입하여 전송되는 데이터가 효율적으로 전송되도록 불필요한 제어정보를 줄이는 헤더 압축 기능을 제공한다. 헤더 압축은 데이터의 헤더에 필요한 정보만을 전송함으로써 무선 채널 구간에서의 전송 효율을 높인다. 또한, PDCP 계층(340)은 보안 기능을 제공한다. 보안기능은 제3자의 검사를 방지하는 암호화 및 제3자의 데이터 조작을 방지하는 무결성 보호를 포함한다.
RRC 계층(350)은 L3에 속한다. L3의 가장 하단 부분에 위치하는 RRC 계층(350)은 오직 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층(350)은 단말과 기지국 간의 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 단말과 네트워크는 RRC 계층(350)을 통해 RRC 메시지를 교환한다. RRC 계층(350)은 RB들의 구성(configuration), 재구성(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 기지국 간의 데이터 전달을 위해 L1 및 L2에 의해 제공되는 논리적 경로이다. 즉, RB는 단말과 기지국 간의 데이터 전송을 위해 L2에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. RB가 설정된다는 것은 특정 서비스를 제공하기 위해 무선 프로토콜 계층 및 채널의 특성을 규정하고, 각각의 구체적인 파라미터 및 동작 방법을 결정함을 의미한다. RB는 SRB(signaling RB)와 DRB(data RB) 두 가지로 구분될 수 있다. SRB는 제어 평면에서 RRC 메시지를 전송하는 통로로 사용되며, DRB는 사용자 평면에서 사용자 데이터를 전송하는 통로로 사용된다.
RRC 계층(350) 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층(360)은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.
다시 도 3을 참조하면, 제어 평면의 RLC(330) 및 MAC 계층(320)은 스케줄링, ARQ 및 HARQ와 같은 기능을 수행할 수 있다. RRC 계층(350)은 방송, 페이징, RRC 연결 관리, RB 제어, 이동성 기능 및 단말 측정 보고/제어와 같은 기능을 수행할 수 있다. NAS 계층(360)의 NAS 제어 프로토콜은 SAE(system architecture evolution) 베어러 관리, 인증, LTE_IDLE 이동성 핸들링, LTE_IDLE에서 페이징 개시 및 단말과 게이트웨이(gateway) 간의 시그널링을 위한 보안 제어와 같은 기능을 수행할 수 있다(구체적인 설명은 생략한다). 사용자 평면의 RLC 및 MAC 계층은 제어 평면에서의 기능과 동일한 기능을 수행할 수 있다(도 3의 경우 제어 평면의 무선 인터페이스 프로토콜임). PDCP 계층은 헤더 압축, 무결성 보호 및 암호화와 같은 사용자 평면 기능을 수행할 수 있다. 다음으로 단말의 RRC 상태(RRC state)와 RRC 연결 방법에 대해 설명한다.
도 4는 종래 기술에 따른 RRC 상태와 RRC 연결 방법에 대해 설명하는 개념도이다.
도 4를 참조하면, 단말 전원의 켜짐(410)에 따른 RRC 상태 변화를 나타낸다.
RRC 상태는 단말의 RRC 계층이 기지국(코어망 포함)의 RRC 계층과 논리적으로 연결되어 있는지 여부를 나타낸다. RRC 상태는 RRC 연결 상태(RRC_CONNECTED)(430) 및 RRC 휴지 상태(RRC_IDLE)(420)와 같이 두 가지로 나누어질 수 있다. 단말의 RRC 계층과 기지국의 RRC 계층 간의 RRC 연결이 설정되어 있을 때, 단말은 RRC 연결 상태(430)에 있게 되며, 그렇지 않은 경우 단말은 RRC 휴지 상태(420)에 있게 된다. RRC 연결 상태(430)의 단말은 기지국과 RRC 연결이 설정되어 있으므로, 기지국은 RRC 연결 상태(430)의 단말의 존재를 파악할 수 있고, 단말을 효과적으로 제어할 수 있다. 한편, 기지국은 RRC 휴지 상태(420)의 단말을 파악할 수 없으며, 코어망(CN; core network)이 셀보다 더 큰 영역인 트래킹 영역(tracking area) 단위로 단말을 관리한다. 즉, RRC 휴지 상태(420)의 단말은 더 큰 영역의 단위로 존재만 파악되며, 음성 또는 데이터 통신과 같은 통상의 이동 통신 서비스를 받기 위해서 단말은 RRC 연결 상태(430)로 천이해야 한다.
RRC 휴지 상태(420)에서, 단말이 NAS에 의해 설정된 DRX(discontinuous reception)를 지정하는 동안에, 단말은 시스템 정보 및 페이징 정보의 방송을 수신할 수 있다. 그리고, 단말은 트래킹 영역에서 단말을 고유하게 지정하는 ID(identification)를 할당 받고, PLMN(public land mobile network) 선택 및 셀 재선택을 수행할 수 있다.
RRC 연결 상태(430)에서, 단말은 기지국에서 기지국 RRC 연결 및 RRC 컨텍스트(context)를 가져와서, 기지국으로 데이터를 전송 및/또는 기지국으로부터 데이터를 수신하는 것이 가능하다. 또한, 단말은 기지국으로 채널 품질 정보 및 피드백 정보를 보고할 수 있다. RRC 연결 상태(430)에서, 기지국은 단말이 속한 셀을 알 수 있다. 그러므로 기지국은 단말에게 데이터를 전송 및/또는 단말로부터 데이터를 수신할 수 있다. RRC 휴지 상태(420)에서 단말은 페이징 DRX(discontinuous reception) 주기를 지정한다. 구체적으로 단말은 단말 특정 페이징 DRX 주기마다의 특정 페이징 기회(paging occasion)동안 페이징 신호를 모니터링 한다. 페이징 기회는 페이징 신호가 전송되는 동안의 시간 간격이다. 단말은 자신만의 페이징 기회를 가지고 있다. 페이징 메시지는 동일한 트래킹 영역에 속하는 모든 셀에 걸쳐 전송된다.
사용자가 단말의 전원을 최초로 키면(410), 단말은 먼저 적절한 셀을 탐색한 후 해당 셀에서 RRC 휴지 상태에 머무른다(410). RRC 연결을 맺을 필요가 있을 때, RRC 휴지 상태에 머무르던 단말은 RRC 연결 절차를 통해 기지국의 RRC와 RRC 연결을 맺고 RRC 연결 상태(430)로 천이할 수 있다. RRC 휴지 상태(420)에 머무르던 단말은 사용자의 통화 시도 등의 이유로 상향링크 데이터 전송이 필요할 때, 또는 기지국으로부터 페이징 메시지를 수신하고 이에 대한 응답 메시지 전송이 필요할 때 등에 기지국과 RRC 연결을 맺기 위한 연결 설정(connection establishment)(440)을 수행하여 RRC 휴지 상태(420)에서 RRC 연결 상태(430)으로 전환한다. 반대로 연결 해제(connection release)(450)을 수행하여 RRC 연결 상태(430)에서 RRC 휴지 상태(420)로 전환한다. 이상과 같이 기지국과 단말간의 데이터 전송의 기본이 되는 무선 인터페이스 프로토콜과 RRC 상태 변화에 대해 설명하였다. 다음으로 MAC CE를 포함하는 MAC 계층 PDU의 구조에 대해 설명한다.
도 5는 종래 기술에 따른 MAC PDU의 구조를 설명하는 개념도이다.
도 5를 참조하면, MAC PDU는 다수의 서브헤더(subheader)(560)들로 이루어진 MAC 헤더(header)(520), MAC CE(530) 및 RLC PDU(540)로 이루어짐을 나타낸다. 전술한 바와 같이 MAC 계층에서는 우선 순위 처리를 위하여 각각의 논리채널 별로 각각의 RLC 엔티티들을 가진 복수 개의 논리채널들이 하나의 전송채널로 다중화될 수 있다. 수신 장치의 MAC 계층에서는 이와 반대로 역다중화(demultiplexing)를 수행한 뒤 각각의 RLC PDU들을 각각의 RLC 엔티티로 전달하여 각 RLC 계층에 의해 전달 순서 맞추기 및 기타 동작들을 수행한다. 수신 장치에서의 역다중화를 위해 송신 장치의 MAC 계층에서는 MAC 헤더(520)를 부가한다.
MAC 헤더(520) 내에는 각각의 RLC PDU(540)에 대한 서브헤더(subheader)(560)가 있다(RLC PDU는 MAD SDU(service data unit)이라고도 한다). 서브헤더(560)에는 확장(extension)정보 E(560-1), 논리채널 ID(LCID)(560-2), 포맷(format)정보 F(560-3), RLC PDU의 바이트 단위 길이를 나타내는 길이 정보 L(560-4)이 실려 있다(가변 RLC PDU인지, 고정 RLC PDU인지에 따라 MAC 서브헤더의 구성은 변경이 가능). 또한, 해당 서브헤더가 마지막 서브헤더인지 대한 표식 정보도 포함할 수 있다(도면 미도시됨). 하나 또는 복수 개의 RLC PDU들과 MAC 헤더, 그리고 스케줄링된 전송 블록 크기에 맞추기 위해 패들링(paddling)(550)을 합하여 하나의 전송블록에 해당하는 MAD PDU(510)이 만들어 지며 이것이 물리계층으로 전달된다.
논리채널들의 다중화와 함께, MAC 계층에서는 하나 이상의 MAC CE(530)도 전송 블록에 삽입되어 전송채널 상으로 전달할 수 있다. MAC CE(530)는 MAC 내에 담겨진 제어 시그널링 정보로서, timing-advance 명령 및 random access 응답 등을 예로 들 수 있다. MAC CE들은 LCID(560-2)를 이용하여 해당 MAC CE가 어떤 제어정보에 대한 것인지를 알려준다. 반면에 고정 길이의 제어 요소들은 길이를 알려줄 필요가 없으므로 이들에 대한 서브헤더 내에는 길이 정보가 없다. 다음으로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE에 대해 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 MAC CE를 설명하는 개념도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예와 관련된 버퍼상태보고(BSR: buffer status report)를 위한 MAC CE(610, 620) 및 상향링크 중복 전송 활성화/비활성화 지시를 위한 MAC CE(630)을 나타낸다. 전술한 바와 같이 MAC CE는 제어 시그널링 정보로서 하향링크용 MAC CE와 상향링크용 MAC CE로 나뉘어 진다.
하량링크 MAC CE로는 timing alignment 정보, DRX 명령 정보, UE contention resolution identity 등을 들 수 있다(각각의 구체적인 기능에 대한 설명은 생략한다). 상향링크 MAC CE로는 단말의 버퍼상태보고 정보(610,620), 단말의 전력 헤드룸(headroom) 보고 정보, C-RNTI(cell - radio network temporary identifier), 중복전송 활성화/비활성화 정보(630)을 들 수 있다. 이상의 MAC CE들은 필요에 따라 상하향링크 구별 없이 사용될 수 있고, 이 외에도 다른 별도의 기능을 위한 MAC CE가 존재할 수 있다.
단말의 버퍼상태보고 정보 MAC CE(610,620)는 상향링크 스케줄링을 관리하기 위해 필요한 단말의 버퍼 상태(어느 정도 사용되고 있는지 여부를 나타냄)를 나타낸다. 버퍼상태보고는 크게 짧은 버퍼상태보고(610)와 긴 버퍼상태보고(620)로 보통 나누어 진다. 짧은 버퍼상태보고(610)은 또한 short BSR 및 short truncated BSR로 구분할 수 있고, 긴 버퍼상태보고(620)은 long BSR 및 long truncated BSR로 구분할 수 있다. 기본적으로 짧은 버퍼상태보고는 하나의 논리채널그룹 ID(LCG ID)와 그에 대한 버퍼 크기(buffer size) 정보로 이루어져 있고, 긴 버퍼상태보고는 8개의 논리채널그룹 ID(LCG ID)와 각각에 대한 버퍼 크기(buffer size) 정보로 이루어져 있다.
중복 전송 활성화/비활성화 지시 MAC CE(630)는 PDCP 중복 전송의 활성화/비활성화를 지시하는 정보(duplication activation/deactivation MAC CE)이다. 3GPP 제5 세대 이동 통신 시스템에서의 duplication activation/deactivation MAC CE(580)는 7개의 Di 정보(630-1)와 하나의 예비 정보인 R(reserved) 정보(630-2)로 구성되어 있다. Di 정보는 i번째 DRB와 연관된 PDCP에 대한 중복 전송 활성(activation) 및 비활성(deactivation) 여부를 나타낸다. 여기서 i는 중복이 설정된 DRB ID를 오름차순으로 나타낸 순차번호이다.
구체적으로는, 단말이 기 설정된 DRB에 대한 중복 전송 활성 지시를 포함하는 MAC CE를 수신하는 경우 해당 DRB의 동일한 PDCP PDU를 복제하여 서로 다른 셀그룹의 RLC 엔터티로 전송하며, 이와 달리 해당 DRB에 대한 중복 전송 비활성 지시를 포함하는 MAC CE를 수신하는 경우 해당 DRB의 PDCP PDU를 기 설정된 1개의 셀그룹의 RLC 엔터티로만 전송한다. 다음으로, 위와 같은 MAC CE들을 이용한 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 중복 전송 기술에 대해 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 중복 전송 제어 방법을 설명하는 순서도이다.
도 7을 참조하면, 기지국은 단말로부터 수신한 정보들에 기초하여 상향링크 중복 전송 활성화 내지 비활성화를 결정하고, 이를 단말에 알려 그에 따라 동작하도록 제어하는 것을 나타낸다.
제4 세대 이동통신보다 최소한 10~100배의 데이터 전송율인 Gbps(Giga bps) 급 지원을 목표로 하는 제5 세대 이동통신은 수십 GHz(Giga Herz) 주파수 대역에서 구현될 것으로 예상된다. 일례로 30GHz ~ 60GHz 주파수 대역에서 구현이 논의 중이다(30GHz에서의 파장은 10mm이다). 그보다 더 높은 주파수 대역 및 낮은 주파수 대역에서의 파장 역시 mm단위로 표현되기 때문에 제5 세대 이동통신 기술은 밀리미터웨이브(millimeter wave; 이하 "밀리미터파"라 칭함) 이동 통신 기술이라고도 일컫는다. 제5 세대 이동 통신은 초고속 데이터 전송율 지원뿐만이 사물 인터넷 지원을 위한 mMTC(massive machine type communication)과 고신뢰성 저지연 통신(URLLC: ultra-reliable and low latency communication) 또한 지원하는 것을 목표로 한다.
고신뢰성 저지연 통신을 구현하기 위한 방편으로 패킷 중복(packet duplication)을 사용한다. 패킷 중복 기술의 개요는 다음과 같다.
RRC에 의해 특정 무선 베어러에 대한 중복 전송이 설정되면, 중복되는 PDCP PDU(protocol data unit)를 조정하기 위해 또 다른 RLC 엔티티(entity) 및 논리채널이 해당 무선 베어러에게 부가된다. 그러므로 PDCP에서의 중복은 동일한 PDCP PDU를 두 번 보내는 것을 의미한다(첫 번째는 원래 RLC 엔티티를 통해 보내지고 두 번째는 부가된 RLC 엔티티에 의해 보내짐을 의미). 이와 같은 서로 독립적인 전송 경로를 통해, 패킷 전송의 신뢰성을 높이고, 패킷 전송에서의 전송 지연을 감소시켜 URLLC 기능 구현에 큰 역할을 한다. PDCP 중복 전송을 하게 되면, 원래 PDCP PDU 및 중복된 PDCP PDU는 동일한 반송파를 통해 전송되지 않는다. 두 개의 서로 다른 논리채널이 동일한 하나의 MAC 엔티티에 속하거나 또는 다른 MAC 엔티티에 속할 수 있다. 패킷 중복 전송이 설정되면, MAC 제어 요소(CE: control element)에 의해 DRB마다 활성화 내지 비활성화될 수 있다.
한편, 기지국은 데이터 신뢰성 확보 및 저지연 전송을 위해 상향링크 데이터 중복 전송이 필요하다고 결정하면 단말로 하여금 해당 DRB에 대한 중복 전송을 활성화하도록 하고, 상향링크 데이터 중복 전송이 더 이상 필요하지 않다고 결정하면 단말로 하여금 DRB의 중복 전송을 비활성화하도록 하여 무선 자원을 효율적으로 사용하도록 한다. 다음으로 본 발명의 일 실시예에 따른 상향링크 중복 전송 결정 방법 및 중복 전송 방법에 대해 설명한다.
상향링크 중복 전송을 결정하기 위해 기지국(기지국의 스케줄러를 의미할 수 있음)은 단말로부터 전송되는 데이터 또는 신호 정보를 이용하여 현재 상향링크 중복 전송의 활성화 또는 비활성화가 필요한 지를 결정하고, 그 결정에 따라 중복 전송 활성화/비활성화 지시를 포함하는 MAC CE를 단말로 전송하여 단말이 이에 따라 상향링크 중복 전송을 수행 또는 정지하도록 한다. 기지국이 단말로부터 수신하는 데이터 및 신호 정보로는 후술할 바와 같이 RLC PDU의 누락 여부를 알 수 있는 정보, 상향링크 무선 채널 품질 정보 및 상향링크 BLER(block error rate)를 들 수 있고, 이에 대한 구체적인 방식은 다음과 같다.
먼저, 기지국은 단말에 설정된(할당된) 무선 데이터 베어러(RDB: radio data bearer)에 기본 논리채널과 기본 논리채널 식별자(LCID: logical channel identifier)를 할당하고, 이와 함께 해당 기본 논리채널과 연관된 셀그룹(cell group)에 대한 식별자(ID:identifier)인 셀그룹 식별자(셀그룹 ID라고도 칭함)도 할당할 수 있다(S710).
기지국은 상향링크 중복 전송에 대비하여 단말에 설정된 RDB에 상향링크 중복 전송을 위한 추가 논리채널과 추가 논리채널에 대한 논리채널 식별자를 할당하고, 해당 추가 논리채널과 연관된 셀그룹에 대한 식별자인 추가 셀그룹 식별자를 할당할 수 있다(S720).
이와 같은 단계를 거쳐 무선 데이터 베어러에 할당된 기본 논리채널, 기본 논리채널 식별자 및 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자 정보와 추가 논리채널, 추가 논리채널 식별자 및 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자에 대한 정보는 RRC(radio resource control) 설정 정보를 통해 단말로 전송될 수 있다(S730).
RRC 설정 정보를 수신한 단말은 버퍼상태보고 정보를 기지국으로 전송할 수 있다(S740). 버퍼상태보고 정보는 상향링크 MAC CE 형태로 MAC PDU로서 기지국으로 전달될 수 있다. 단말로부터 버퍼상태보고 정보를 수신한 기지국은 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정할 수 있다(S750).
상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 방법으로 RLC PDU 수신 상태, 기본 논리채널과 연관된 셀그룹의 상향링크 무선채널 품질정보 및 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate) 정보에 기초하여 결정할 수 있다. 구체적인 설명은 다음과 같다.
상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 첫 번째 방법으로, 기지국에서의 RLC PDU 수신 상태를 이용한 방법은 다음과 같다. 우선 기지국이 단말로부터 수신한 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 RLC PDU에 누락이 있는 경우, 그 누락된 RLC PDU에 대한 재배열 타이머를 시작할 수 있다. 이 후, 상기 재배열 타이머가 만료되면 해당 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정할 수 있다. 반면에, 미리 설정된 제1 기준시간 동안 가동된 재배열 타이머가 만료되지 않으면 해당 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정할 수 있다.
구체적으로는 기지국의 RLC PDU 수신부가 상향링크 중복 전송이 설정된 무선 데이터 베어러에 설정된(할당된) 기본 논리채널로 RLC PDU를 수신할 때, RLC PDU 시퀀스 번호(sequence number)대로 RLC PDU가 수신되지 않고, 특정 RLC PDU 시퀀스 번호에 해당하는 RLC PDU가 누락된 경우, 수신 누락된 RLC PDU 시퀀스 번호에 해당하는 RLC PDU에 대한 재배열 타이머를 개시할 수 있다. 이후 기지국의 RLC PDU 수신부가 추후 누락된 RLC PDU를 수신 시, 누락 RLC PDU에 대한 재배열 타이머를 중지(초기화)한다. 기지국은 누락 RLC PDU에 대한 재배열 타이머가 만료될 시, 무선 데이터 베이러의 상향링크 중복 전송 활성화를 결정할 수 있다. 이후 후술할 바와 같이 단말 버퍼 상태를 확인한 후 상향링크 중복 전송 활성화 지시 정보를 단말로 전송할 있다. 한편, 누락 RLC PDU의 재배열 타이머는 RLC 논리채널의 t-reordering timer와 별개로 설정할 수 있고, 누락 RLC PDU의 재배열 타이머의 만료 시간이 짧을수록 상향링크 중복 데이터 전송의 가능성이 높아져서 무선 자원을 더 많이 사용할 수 있으나, 데이터 수신 신뢰도 향상 및 서비스 지연시간을 줄일 수 있다.
상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 두 번째 방법으로, 기지국이 단말로부터 수신한 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 무선채널 품질정보에서 획득한 채널 품질이 미리 설정된 제2 기준시간 동안 제1 기준치보다 낮으면 해당 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정할 수 있다. 반면에, 단말로부터 수신한 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 무선채널 품질정보에서 획득한 채널 품질이 미리 설정된 제3 기준시간 동안 제2 기준치보다 높으면 해당 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정할 수 있다. 여기서, 제2 기준시간과 제3 기준시간은 같거나 다를 수 있고, 제1 기준치와 제2 기준치는 같거나 다를 수 있다. 이 때, 제1 기준치 및 제2 기준치가 높은 값(높은 신호세기, 높은 신호품질)일수록 데이터 수신 신뢰도를 높일 수 있다.
상향링크 무선채널 품질정보는 셀 및/또는 셀그룹에 포함된 셀에 대한 상향링크 SRS(Sounding Reference Signal)의 신호세기(또는 신호품질)와 PUSCH 채널 또는 PUCCH 채널의 신호세기(또는 신호품질)를 의미할 수 있다. 또한, 셀그룹에 하나 이상의 셀이 포함된 경우, 각 셀에 대한 상향링크 무선채널 품질정보의 평균값 또는 사전 설정된 기준에 의해 상향링크 무선채널 품질정보를 획득할 수 있다. 이후 후술할 바와 같이 단말 버퍼 상태를 확인한 후 상향링크 중복 전송 활성화 지시 정보를 단말로 전송할 있다.
상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 세 번째 방법으로, 기지국이 단말로부터 수신한 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate)이 미리 설정된 제4 기준시간 동안 제3 기준치보다 높으면 해당 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정할 수 있다. 반면에, 단말로부터 수신한 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 BLER이 미리 설정된 제5 기준시간 동안 제4 기준치보다 낮으면 해당 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정할 수 있다. 여기서, 제4 기준시간과 제5 기준시간은 같거나 다를 수 있고, 제3 기준치와 제4 기준치는 같거나 다를 수 있다. 이 때, 제3 기준치 및 제4 기준치가 높을수록 데이터 수신 신뢰도를 높일 수 있다.
각 셀의 상향링크 BLER 정보는 기지국의 BLER 측정구간에서 측정된 (상향링크 오류 발생 전송 블록 수/총 수신 상향링크 전송 블록 수)로부터 획득될 수 있다. 셀 그룹에 하나 이상의 셀이 포함된 경우, 각 셀의 상향링크 BLER의 평균값이나 사전 설정된 기준에 의해 셀그룹 상향링크 BLER을 획득할 수 있다. 이후 후술할 바와 같이 단말 버퍼 상태를 확인한 후 상향링크 중복 전송 활성화 지시 정보를 단말로 전송할 있다. 이상의 상향링크 중복 전송 활성 여부 결정은 어느 한 방법 또는 복수의 방법이 가변적으로 적용될 수 있다.
상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정한 기지국은 이를 단말에게 알리기 위해 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 단말로 전송할 수 있다(S760).
구체적으로는, 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 단말로 전송하는 단계는, 단말의 상향링크 여분 버퍼 크기를 고려하여 단말로 전송여부를 결정할 수 있다. 즉, 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성 상태에서 활성 상태로 변경 결정된 경우에, 해당 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE의 Di 정보 값을 on 설정(일반적으로 1로 설정됨을 의미)할 수 있다. 이후, 단말에서의 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 크면, 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송할 수 있다.
반면에, 기존에 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 상태에서 비활성 상태로 변경 결정된 경우에, 해당 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE의 Di 정보 값을 off 설정(일반적으로 0으로 설정됨을 의미)할 수 있다. 이후, 단말에서의 해당 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 단말 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 크면, 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송할 수 있다. 이상의 절차에 따라, 단말은 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 수신한 후, 그 지시에 따라 상향링크 중복 전송을 수행하거나, 수행 중이던 상향링크 중복 전송을 정지할 수 있다(도면 미도시됨).
이상과 같이 상향링크 중복 전송 여부를 결정함에 있어, 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 수신 RLC PDU에서 누락된 RLC PDU 재배열 타이머가 만료되거나, 기본 논리채널과 연관된 셀(셀 그룹)의 상향링크 무선채널 품질이 나쁘거나 또는 기본 논리채널과 연관된 셀(또는 셀그룹)의 상향링크 BLER이 높은 경우에, 기지국의 스케줄러 등에서 무선 데이터 베이러의 상향링크 중복 전송 활성화를 결정한 후 이를 단말에 전달하여 상향링크 중복 전송이 수행되도록 할 수 있다. 이를 통해 데이터 수신 신뢰도를 높이고, 서비스 시연 시간을 줄일 수 있다.
또는 상향링크 중복 전송 여부를 결정함에 있어, 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 RLC PDU가 기준 시간 범위 내 RLC PDU 시퀀스 번호대로 수신되거나, 기본 논리채널과 연관된 셀(또는 셀그룹)의 상향링크 무선채널 품질이 좋거나 또는 기본 논리채널과 연관된 셀(또는 셀그룹)의 상향링크 BLER이 낮은 경우에, 기지국의 스케줄러 등에서 무선 데이터 베어러의 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정한 후 이를 단말에 전달하여 상향링크 중복 전송이 수행되지 않도록 할 수 있다. 이를 통해 무선 자원을 효율적으로 사용할 수 있다.
본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.
컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 이동 통신 시스템에서 기지국의 동작 방법으로서,
    단말에 설정된 무선 데이터 베어러(DRB:data radio bearer)에 기본(default) 논리채널(logical channel)과 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자(cell group identifier)를 할당하는 단계;
    상기 무선 데이터 베어러의 상향링크 중복 전송을 위한 추가 논리채널 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자를 할당하는 단계;
    상기 단말로부터 버퍼상태보고(BSR: buffer status report) 정보를 수신하는 단계;
    RLC PDU(radio link control protocol data unit) 수신 상태, 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹의 상향링크 무선채널 품질정보 및 상기 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate) 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 상향링크 중복 전송 활성 여부 결정에 기초하여, 상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계를 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 기본 논리채널 및 추가 논리채널을 식별하기 위한 논리채널 식별자(LCID: logical channel identifier)를 할당하는 단계를 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 기본 논리채널, 상기 기본 논리채널 식별자 및 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자 정보와 추가 논리채널, 상기 추가 논리채널 식별자 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자에 대한 정보는 RRC(radio resource control) 설정 정보를 통해 상기 단말로 전송되는, 기지국의 동작 방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계는,
    상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성 상태에서 활성 상태로 변경 결정 시, 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE의 Di 정보 값을 on 설정하는 단계; 및
    상기 단말에서의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 크면, 상기 단말로 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송하는 단계를 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계는,
    상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 상태에서 비활성 상태로 변경 결정 시, 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE의 Di 정보 값을 off 설정하는 단계; 및
    상기 단말에서의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 크면, 상기 단말로 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송하는 단계를 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는,
    상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 RLC PDU에 누락이 있는 경우, 상기 누락된 RLC PDU에 대한 재배열 타이머를 시작하는 단계;
    상기 재배열 타이머가 만료되면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계; 및
    미리 설정된 제1 기준시간 동안 상기 재배열 타이머가 만료되지 않으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 포함하는, 기지국의 동작 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는,
    상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 무선 채널 품질 정보에서 획득한 채널 품질이 미리 설정된 제2 기준시간 동안 제1 기준치보다 낮으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계; 및
    상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 무선 채널 품질 정보에서 획득한 채널 품질이 미리 설정된 제3 기준시간 동안 제2 기준치보다 높으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 기준시간과 제3 기준시간은 같거나 다르고, 상기 제1 기준치와 제2 기준치는 같거나 다른, 기지국의 동작 방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는,
    상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate)이 미리 설정된 제4 기준시간 동안 제3 기준치보다 높으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계; 및
    상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate)이 미리 설정된 제5 기준시간 동안 제4 기준치보다 낮으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제4 기준시간과 제5 기준시간은 같거나 다르고, 상기 제3 기준치와 제4 기준치는 같거나 다른, 기지국의 동작 방법.
  9. 이동 통신 시스템에서 단말의 동작 방법으로서,
    기지국으로부터 무선 데이터 베어러(DRB:data radio bearer)와 연관된 기본 논리채널, 상기 기본 논리채널 식별자 및 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자 정보와 추가 논리채널, 상기 추가 논리채널 식별자 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자에 대한 정보를 포함하는 RRC(radio resource control) 설정 정보를 수신하는 단계;
    버퍼상태보고(BSR: buffer status report)를 상기 기지국으로 전송하는 단계; 및
    상기 기지국으로부터 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 수신하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 수신하는 단계는,
    상기 기지국에서 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성 상태에서 활성 상태로 변경 결정되고, 상기 단말의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 클 경우,
    상향링크 중복 전송을 지시하는 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 단말의 동작 방법.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 기지국으로부터 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 수신하는 단계는,
    상기 기지국에서 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 상태에서 비활성 상태로 변경 결정되고, 상기 단말의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 클 경우,
    상향링크 중복 전송을 지시하지 않는 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계를 더 포함하는, 단말의 동작 방법.
  12. 이동 통신 시스템의 기지국으로, 적어도 하나의 프로세서, 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해서 수행되는 적어도 하나의 명령을 저장한 메모리, 및 상기 적어도 하나의 프로세서에 의해서 제어되는 송수신기를 포함하고, 상기 적어도 하나의 명령은,
    단말에 설정된 무선 데이터 베어러(DRB:data radio bearer)에 기본(default) 논리채널(logical channel)과 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자(cell group identifier)를 할당하는 단계;
    상기 무선 데이터 베어러의 상향링크 중복 전송을 위한 추가 논리채널 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자를 할당하는 단계;
    상기 단말로부터 버퍼상태보고(BSR: buffer status report) 정보를 수신하는 단계;
    RLC PDU(radio link control protocol data unit) 수신 상태, 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹의 상향링크 무선채널 품질정보 및 상기 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate) 정보 중 적어도 하나에 기초하여 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계; 및
    상기 상향링크 중복 전송 활성 여부 결정에 기초하여, 상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계를 수행하도록 구성되는, 기지국.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 기본 논리채널 및 추가 논리채널을 식별하기 위한 논리채널 식별자(LCID: logical channel identifier)를 할당하는 단계를 더 포함하는, 기지국.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 기본 논리채널, 상기 기본 논리채널 식별자 및 상기 기본 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자 정보와 추가 논리채널, 상기 추가 논리채널 식별자 및 상기 추가 논리채널과 연관된 셀그룹 식별자에 대한 정보는 RRC(radio resource control) 설정 정보를 통해 상기 단말로 전송되는, 기지국.
  15. 청구항 12에 있어서,
    상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계는,
    상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성 상태에서 활성 상태로 변경 결정 시, 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE의 Di 정보 값을 on 설정하는 단계; 및
    상기 단말에서의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 크면, 상기 단말로 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송하는 단계를 더 포함하는, 기지국.
  16. 청구항 12에 있어서,
    상기 단말로 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC(medium access control) CE(control element)를 전송하는 단계는,
    상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성 상태에서 비활성 상태로 변경 결정 시, 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE의 Di 정보 값을 off 설정하는 단계; 및
    상기 단말에서의 상기 무선 데이터 베어러와 연관된 기본 논리채널의 상향링크 여분 버퍼 크기가 0보다 크면, 상기 단말로 상기 상향링크 중복 전송 활성화 지시 MAC CE를 전송하는 단계를 더 포함하는, 기지국.
  17. 청구항 12에 있어서,
    상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는,
    상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 RLC PDU에 누락이 있는 경우, 상기 누락된 RLC PDU에 대한 재배열 타이머를 시작하는 단계;
    상기 재배열 타이머가 만료되면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계; 및
    미리 설정된 제1 기준시간 동안 상기 재배열 타이머가 만료되지 않으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 포함하는, 기지국.
  18. 청구항 12에 있어서,
    상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는,
    상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 무선 채널 품질 정보에서 획득한 채널 품질이 미리 설정된 제2 기준시간 동안 제1 기준치보다 낮으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계; 및
    상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 무선 채널 품질 정보에서 획득한 채널 품질이 미리 설정된 제3 기준시간 동안 제2 기준치보다 높으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제2 기준시간과 제3 기준시간은 같거나 다르고, 상기 제1 기준치와 제2 기준치는 같거나 다른, 기지국.
  19. 청구항 12에 있어서,
    상기 상향링크 중복 전송 활성 여부를 결정하는 단계는,
    상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate)이 미리 설정된 제4 기준시간 동안 제3 기준치보다 높으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 활성화를 결정하는 단계; 및
    상기 단말로부터 수신한 상기 무선 데이터 베어러의 기본 논리채널과 연관된 셀 및/또는 셀그룹의 상향링크 BLER(block error rate)이 미리 설정된 제5 기준시간 동안 제4 기준치보다 낮으면 상기 무선 데이터 베어러에 대한 상향링크 중복 전송 비활성화를 결정하는 단계를 더 포함하고,
    상기 제4 기준시간과 제5 기준시간은 같거나 다르고, 상기 제3 기준치와 제4 기준치는 같거나 다른, 기지국.
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