KR20200014155A - 무선 통신 시스템에서 무선 노드 통신 방법 및 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시는 무선 통신 시스템에서 무선 노드 통신 방법 및 장치에 관한 것으로, 무선 통신 시스템에서의 무선 노드 통신 방법은, RRC 메시지 또는 PDCP control PDU로 PDCP 상태 보고를 수신하는 단계, PDCP 상태 보고 기반 재전송이 지시되었는지 여부를 판단하는 단계, PDCP 상태 보고 기반 재전송이 지시된 경우, 성공적인 전달이 확인된(ACK) 데이터들을 폐기하고, 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터들에 대해서는 재전송을 수행하는 단계를 포함한다.
Description
본 개시는 무선 통신 시스템에서 무선 노드 통신 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) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 3GPP에서 정한 5G 통신 시스템은 New Radio (NR) 시스템이라고 불리고 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 논의되었고, NR 시스템에 적용되었다. 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), 및 SCMA(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 사물인터넷(Internet of Things, 이하 IoT) 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(iInformation 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 5G 통신이 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.
상술한 것과 이동통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.
개시된 실시예는 이동통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.
일 실시예에 따른 무선 노드 통신 방법은, RRC 메시지 또는 PDCP control PDU로 PDCP 상태 보고를 수신하는 단계, PDCP 상태 보고 기반 재전송이 지시되었는지 여부를 판단하는 단계, PDCP 상태 보고 기반 재전송이 지시된 경우, 성공적인 전달이 확인된(ACK) 데이터들을 폐기하고, 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터들에 대해서는 재전송을 수행하는 단계를 포함한다.
개시된 실시예에 따르면, 이동통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있다.
도 1은 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 무선 백홀 네트워크(IAB)에서, 단말이 RRC 연결 설정을 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에서 각 무선 노드들이 가질 수 있는 프로토콜 계층 장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 무선 링크에서 유실 없이 데이터를 전달하는 방법을 RLC 계층 장치 간의 데이터 수준으로 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 무선 노드에서 발생할 수 있는 데이터 유실을 설명하는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 데이터 유실을 복구하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 다른 일 실시예에 따른 데이터 유실을 복구하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하는 무선 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 14는 다른 일 실시예에 따른 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하는 무선 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 단말 또는 무선 노드의 구조를 도시하는 도면이다.
도 16은 일 실시예가 적용되는 무선 통신 시스템에서 TRP 또는 무선 노드의 블록 구성을 도시하는 도면이다.
도 17은 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 18은 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 19는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 20은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 21은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 무선 백홀 네트워크(IAB)에서, 단말이 RRC 연결 설정을 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 23은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에서 각 무선 노드들이 가질 수 있는 프로토콜 계층 장치를 나타낸 도면이다.
도 24는 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법을 나타내는 도면이다.
도 25는 일 실시예에 따른 무선 백홀을 지원하는 차세대 이동 통신 시스템에서 종단 무선 노드 간 홉 수를 계산하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 일 실시예에 따른 무선 백홀 지원 차세대 이동 통신 시스템에서 홉 수를 계산하고 이를 반영하는 무선 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 27은 일 실시예에 따른 단말 또는 무선 노드의 구조를 도시하는 도면이다.
도 28은 일 실시예가 적용되는 무선 통신 시스템에서 TRP 또는 무선 노드의 블록 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 4는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 5는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 무선 백홀 네트워크(IAB)에서, 단말이 RRC 연결 설정을 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 7는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에서 각 무선 노드들이 가질 수 있는 프로토콜 계층 장치를 나타낸 도면이다.
도 8은 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 무선 링크에서 유실 없이 데이터를 전달하는 방법을 RLC 계층 장치 간의 데이터 수준으로 나타낸 도면이다.
도 10은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 무선 노드에서 발생할 수 있는 데이터 유실을 설명하는 도면이다.
도 11은 일 실시예에 따른 데이터 유실을 복구하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 다른 일 실시예에 따른 데이터 유실을 복구하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하는 무선 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 14는 다른 일 실시예에 따른 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하는 무선 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 단말 또는 무선 노드의 구조를 도시하는 도면이다.
도 16은 일 실시예가 적용되는 무선 통신 시스템에서 TRP 또는 무선 노드의 블록 구성을 도시하는 도면이다.
도 17은 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 18은 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 19는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 20은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 21은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 22는 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 무선 백홀 네트워크(IAB)에서, 단말이 RRC 연결 설정을 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 23은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에서 각 무선 노드들이 가질 수 있는 프로토콜 계층 장치를 나타낸 도면이다.
도 24는 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법을 나타내는 도면이다.
도 25는 일 실시예에 따른 무선 백홀을 지원하는 차세대 이동 통신 시스템에서 종단 무선 노드 간 홉 수를 계산하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 26은 일 실시예에 따른 무선 백홀 지원 차세대 이동 통신 시스템에서 홉 수를 계산하고 이를 반영하는 무선 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 27은 일 실시예에 따른 단말 또는 무선 노드의 구조를 도시하는 도면이다.
도 28은 일 실시예가 적용되는 무선 통신 시스템에서 TRP 또는 무선 노드의 블록 구성을 도시하는 도면이다.
이하 본 개시의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 실시예를 설명함에 있어서 본 개시가 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 개시와 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 개시의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.
마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.
본 개시의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 개시는 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 개시의 개시가 완전하도록 하고, 본 개시가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다.
또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.
이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.
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 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시는 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들, 혹은 이를 기반으로 변형한 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상술된 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 본 개시에서, 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 다양한 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.
차세대 이동 통신 시스템에서는 다양한 구조의 기지국 구현이 가능하며, 다양한 무선 접속 기술들이 혼재할 수 있다. 이러한 상황에서 무선 백홀(wireless backhaul 또는 Integrated Access Backhaul, IAB)을 지원하는 네트워크 구조에서 각 무선 노드(IAB node 또는 IAB donor 또는 단말)에서 무선 링크의 끊김 또는 혼잡 발생으로 인해 유실되는 데이터들을 복구할 수 있는 방법이 필요하다.
본 개시의 일 실시예에서는 무선 백홀을 지원하는 이동 통신 시스템에서, 무선 노드들의 베어러 운용 및 데이터 처리에 대한 방법을 설명한다. 또한, 무선 노드들에서 무선 링크 끊김 또는 혼잡으로 인해 발생할 수 있는 데이터 유실을 복구하는 방법을 설명한다. 보다 구체적으로, 무선 백홀 네트워크의 두 종단 무선 노드의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층 장치에서 PDCP 상태 보고를 기반으로 유실된 데이터를 재전송하는 방법과 절차를 설명한다.
개시된 실시예에 따르면, 무선 백홀을 지원하는 네트워크 구조에서 각 무선 노드에서 무선 링크의 끊김 또는 혼잡 발생으로 인해 유실되는 데이터들을 복구할 수 있어, 데이터 유실을 방지할 수 있다.
도 1은 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1을 참조하면, LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20), MME(1a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(1a-30, Serving-Gateway)로 구성될 수 있다. 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 접속할 수 있다.
도 1에서, ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 시스템의 노드 B에 대응될 수 있다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결되며 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 담당할 수 있다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 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 사용할 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 적용할 수 있다. S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거할 수 있다. MME(1a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다.
도 2는 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2를 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 이루어질 수 있다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(1b-05, 1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 아래와 같이 요약될 수 있다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC(RObust Header Compression) 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(Acknowledged Mode)
- 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(Automatic Repeat Request) 동작 등을 수행할 수 있다. RLC의 주요 기능은 아래와 같이 요약될 수 있다.
- 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 수행할 수 있다. MAC의 주요 기능은 아래와 같이 요약될 수 있다.
- 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(PHY) 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 수행할 수 있다.
도 3는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3을 참조하면, 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 구성될 수 있다. 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 접속할 수 있다.
도 3에서 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 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 gNB(1c-10)는 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 적용할 수 있다. NR CN(1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS(Quality of Service) 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. NR CN(1c-05)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결될 수 있다. 또한, 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN(1c-05)이 MME(1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. MME(1c-25)는 기존 기지국인 eNB(1c-30)과 연결될 수 있다.
도 4는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 4를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(Service Data Adaptation Protocol)(1d-01, 1d-45), NR PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35) 및 NR MAC(1d-15, 1d-30)으로 이루어질 수 있다. NR SDAP(1d-01, 1d-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID를 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)
- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능 (reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).
상술한 SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 혹은 베어러 별로 혹은 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 혹은 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있으며, SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS(Non-Access Stratum Quality of Service) 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. 상술된 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상술된 QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.
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.)
여기서, NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능 및 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또는 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은, 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능 중 적어도 하나를 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)
여기서, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말한다. NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능 중등을 포함할 수 있다.
또한, NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 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. 상술된 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상술된 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능 중 적어도 하나를 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.
도 5는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 네트워크 구조를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로, 도 5는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에서, 무선 백홀을 지원하는 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 무선 백홀 네트워크(Integrated Access Backhaul network, 이하 IAB)는 복수 개의 무선 노드들(예를 들면 IAB node 또는 IAB donor)로 구성될 수 있다. 무선 백홀 네트워크에서, 단말은 임의의 무선 노드에 접속하여 RRC 연결을 설정하고, 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 각 무선 노드들은 자식 무선 노드(child IAB node)로써 다른 무선 노드를 부모 무선 노드(parent IAB node)로 고려하고, 부모 무선 노드와 RRC 연결을 설정하여, 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시예에서, 자식 무선 노드(child IAB node)는 단말 또는 IAB node를 의미할 수 있으며, 부모 무선 노드(parent IAB node 또는 IAB donor)로부터 무선 연결 접속 설정, RRC 설정 정보, 베어러 설정 정보, 각 PDCP 또는 RLC 또는 MAC 또는 PHY 계층 장치의 설정 정보를 수신하고 이를 적용하는 무선 노드를 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 부모 무선 노드는 IAB node 또는 IAB donor를 의미할 수 있다. 부모 무선 노드는 자식 무선 노드에게 무선 연결 접속 설정, RRC 설정 정보, 베어러 설정 정보, 각 PDCP 또는 RLC 또는 MAC 또는 PHY 계층 장치의 설정 정보를 설정해주는 무선 노드를 의미할 수 있다.
도 5를 참조하면, IAB donor는 무선 노드 1(Node 1)(2e-01)과 같이 코어 네트워크와 연결되어 데이터를 상위 계층 장치로 전달하는 무선 노드를 의미할 수 있다. 또한, IAB node는 단말과 IAB donor 종단 간의 데이터 송수신을 도와주기 위해 중간에서 데이터를 전달해주는 역할을 수행하는 무선 노드 2 내지 무선 노드 5(Node 2 ~ Node 5)((2e-02)~(2e-05))을 의미할 수 있다.
단말들(2e-06, 2e-07, 2e-08, 2e-09)들은 무선 노드들(예를 들면 IAB node 또는 IAB donor)에 접속하여 RRC 연결을 설정하고, 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들면, 단말 2(2e-07)는 무선 노드 3(2e-03)에 접속하여 RRC 연결을 설정하고 데이터를 송수신할 수 있다. 무선 노드 3(2e-03)은 단말 2(2e-07)로부터 수신한 데이터 또는 단말 2(2e-07)로 송신할 데이터를, 부모 무선 노드인 무선 노드 2(2e-02)로부터 수신하거나 무선 노드 2(2e-02)로 전달할 수 있다. 또한, 무선 노드 2(2e-02)는 무선 노드 3(2e-03)으로부터 수신한 데이터 또는 무선 노드 3(2e-03)으로 송신할 데이터를, 부모 무선 노드인 무선 노드 1(IAB donor)(2e-01)로부터 수신하거나 무선 노드 1(2e-01)로 전달할 수 있다.
단말 1(2e-06)은 무선 노드 2(2e-02)에 접속하여 RRC 연결을 설정하고 데이터를 송수신할 수 있다. 상술한 무선 노드 2(2e-02)는 상술된 단말 1(2e-06)로부터 수신한 데이터 또는 단말 1(2e-06)로 송신할 데이터를, 부모 무선 노드인 무선 노드 1(2e-01)로부터 수신하거나 무선 노드 1(2e-01)로 전달할 수 있다.
도면을 참조하여 설명한 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 단말은 가장 좋은 신호의 세기를 가진 무선 노드에 접속하여 RRC 연결을 설정하고, 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 무선 백홀 네트워크는, 단말이 코어 네트워크에 연결된 무선 노드에게 데이터를 전달하고 코어 네트워크에 연결된 무선 노드로부터 데이터를 수신할 수 있도록 하기 위하여, 중간의 무선 노드들을 통하여 멀티 홉(multi-hop) 데이터 전달을 지원할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 무선 백홀 네트워크(IAB)에서, 단말이 RRC 연결 설정을 수행하는 방법을 설명하는 도면이다. 보다 구체적으로, 도 6은 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 무선 백홀 네트워크(IAB)에서 단말이 무선 노드(IAB node 또는 IAB donor)와 연결을 설정할 때 또는 자식 무선 노드가 부모 무선 노드(IAB node 또는 IAB donor)와 연결을 설정할 때, RRC 연결 설정을 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 6를 참조하면, 단계 2f-01에서, 부모 무선 노드는, RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말 또는 자식 무선 노드가 소정의 이유로 또는 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없는 경우, RRCConnectionRelease 메시지를 단말 또는 자식 무선 노드에게 전송하여 단말 또는 자식 무선 노드를 RRC 유휴모드 혹은 RRC 비활성화 모드로 전환하도록 할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 추후 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 또는 자식 무선 노드(이하 idle mode UE)은, 전송할 데이터가 발생하면, RRC 유휴 모드인 경우, 부모 무선 노드와 RRC connection establishment 과정을 수행할 수 있으며, RRC 비활성화 모드인 경우, 부모 무선 노드와 RRC connection resume 절차를 수행할 수 있다.
단계 2f-05에서, 단말 또는 자식 무선 노드는 랜덤 액세스 과정을 통해서 부모 무선 노드와 역방향 전송 동기를 수립하고, RRC Connection Request 메시지 (또는 RRC Resume Request 메시지)를 부모 무선 노드로 전송할 수 있다. RRC Connection Request 메시지(또는 RRC Resume Request 메시지)에는 단말 또는 자식 무선 노드의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 포함될 수 있다.
단계 2f-10에서, 부모 무선 노드는 단말 또는 자식 무선 노드가 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)를 전송할 수 있다. RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)에는 각 로지컬 채널 별 설정 정보, 베어러 별 설정 정보, PDCP 계층 장치의 설정 정보, RLC 계층 장치의 설정 정보, 및 MAC 계층 장치의 설정 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)는 자식 무선 노드가 핸드오버를 수행할 경우, 미리 지정된(pre-configured) RRC 메시지들에 대해서 타겟 부모 무선 노드 혹은 셀로 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 상술한 지시자를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 핸드오버를 수행할 경우, 미리 지정된(pre-configured) RRC 메시지들에 대해서 타겟 부모 무선 노드 혹은 셀로 재전송을 수행할 것인지 여부를 설정해줄 수 있다. 예를 들면, 부모 무선 노드는, 핸드오버 지시 메시지를 수신하기 전, 핸드오버를 수행하기 전 혹은 RRC 메시지를 수신하기 전, 몇 초 이내에서 전송했던 RRC 메시지들에 대해서 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 지시자를 미리 지정된 RRC 메시지들 각각에 대해서 지시할 수 있다. 즉, 여러 개의 지시자는 각 RRC 메시지들의 재전송 여부를 지시할 수 있다. 또는 부모 무선 노드는 재전송 여부를 각 RRC 메시지를 지시하는 비트맵 형태로 지시할 수도 있다.
RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 데이터 복구 절차를 수행하라는 지시자를 PDCP 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한 RRCConnectionSetup메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 계층 장치에 남아 있는 데이터들을 폐기할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 AM DRB에 대해서 누적 재전송을 수행할지 선택적 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)에는 자식 무선 노드에서 어떤 ARQ 기능을 사용할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 RRCConnectionSetup메시지의 상술된 지시자를 이용하여 hop-by-hop ARQ 기능을 사용할 것인지 혹은 end-to-end ARQ 기능을 사용할 것인지를 지시할 수 있다. 또한, end-to-end ARQ 기능을 설정하는 경우, 부모 무선 노드는 수신한 RLC 계층 장치 데이터를 분할 또는 그대로 전달하는 기능만을 수행할 것인지 또는 자식 노드에서 종단(end)으로써 ARQ 기능을 수행할 것인지를 지시할 수도 있다. 또한 부모 무선 노드는 디폴트 기능으로 어떤 ARQ 기능을 사용할지를 지시할 수도 있으며, 상술된 메시지에서 ARQ 기능이 설정되지 않은 경우, 디폴트 기능으로 hop-by-hop ARQ 기능을 또는 end-to-end ARQ 기능 중 하나의 기능을 사용하기로 미리 설정할 수도 있다. 또한 부모 무선 노드는 RRCConnectionSetup메시지를 이용하여 자식 무선 노드가 데이터 분할 기능을 사용할 지 여부를 지시할 수 있으며, 도 2 또는 도 4를 참조하여 설명된 RLC 계층 장치들의 각 기능 활성화 여부(또는 사용 여부)를 지시할 수도 있다.
RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)는 Adaptation 계층 장치에서 데이터 연접(concatenation) 기능을 사용할 지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 또한 RRCConnectionSetup메시지는 Adaptation 계층 장치의 헤더 설정 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있으며, 상술된 헤더의 종류를 지정할 수도 있다. 예를 들면, 부모 무선 노드는 RRCConnectionSetup메시지를 이용하여 단말 식별자, 단말 베어러 식별자, QoS 식별자, 무선 노드 식별자, 무선 노드 주소 또는 QoS 정보 등에 대해서 어떤 정보를 헤더에 포함할 지를 설정할 수 있다. 실시예에 있어서, 부모 무선 노드는 오버헤드를 줄이기 위해서 헤더를 생략하도록 설정할 수도 있다.
부모 무선 노드는 RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)를 이용하여, 송신 Adaptation 계층 장치와 수신 Adaptation 계층 장치 사이에서 사용될, 또는 자식 무선 노드와 부모 무선 노드 사이에 사용될, 또는 단말과 무선 노드에서 사용될 RLC 채널을 설정할 수 있다. 구체적으로 RRCConnectionSetup메시지는 RLC 채널의 사용 가능한 개수, 사용 가능한 RLC 채널 식별자 또는 RLC 채널과 맵핑되는 데이터들의 맵핑 정보(예를 들면 단말 식별자, 단말 베어러 식별자, QoS 정보 또는 QoS 식별자 맵핑 정보)를 포함할 수 있다. RLC 채널은 여러 단말들의 데이터를 QoS 정보를 기준으로 데이터를 묶어서 QoS에 맞게 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있으며, 또한 RLC 채널은 각 단말 별로 데이터를 묶어서 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 RRCConnectionSetup메시지의 상술된 지시자를 이용하여 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, 상술한 지시자 값이 0으로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하더라도, PDCP 상태 보고의 NACK 정보에 해당하는 데이터를 체크하고, ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기할 수 있다. 하지만, 상술한 지시자 값이 1로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하면, PDCP 상태 보고의 ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기하고, NACK 정보에 해당하는 데이터를 재전송할 수 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시하기 위해서, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 데이터 복구 지시자(recoverPDCP)를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 상술한 지시자를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 PDCP 데이터 복구 처리 절차를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송하도록 설정할 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 PDCP 데이터 복구 처리에서 재전송을 수행할 때 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)의 성공적인 전달 여부가 아니라 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 기반으로 선택적 재전송을 수행할 수 있다. 즉, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터로 지시된 데이터에 대해서만 재전송을 수행할 수 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 주기적으로 전송할 수 있도록 주기적으로 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여, 상술한 주기 또는 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 주기에 따라 또는 타이머 값이 만료할 때마다 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송할 수 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고 전송할 수 있도록 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드의 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호에 갭(gap)이 생길 때마다 타이머 값을 가진 타이머를 트리거링하고, 타이머가 만료할 때까지 PDCP 일련번호 갭이 채워지지 않으면 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면 타이머 만료 시 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 타이머가 만료하기 전에 PDCP 일련번호 갭이 채워지거나 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하면 타이머를 중지하고 초기화할 수 있다. 여기서, 타이머는 PDCP 재정렬 타이머(PDCP reordering timer)를 사용할 수 있으며, PDCP 재정렬 타이머보다 더 작은 값 또는 더 큰 값을 가지는 새로운 타이머를 정의할 수도 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)를 이용하여, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 빈번한 PDCP 상태 보고를 트리거링 하는 것을 막기 위해 PDCP 상태 보고 금지 타이머(Status report prohibit timer)를 설정할 수 있다. PDCP 상태 보고 금지 타이머가 설정되는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송하며, PDCP 상태 보고 금지 타이머를 트리거링 할 수 있다. 그리고 PDCP 상태 보고 금지 타이머가 구동 중에는 추가적인 PDCP 상태 보고가 전송되지 않도록 할 수 있으며, PDCP 상태 보고 금지 타이머가 만료한 후에 PDCP 상태 보고를 전송하도록 할 수 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 별도의 새로 정의한 RRC 메시지 또는 RRCResume 메시지)를 이용하여, 무선 노드에게 유용할 수 있는 혼잡 수준(congestion level), 큐잉 지연(queuing delay), 무선 노드 간 홉 딜레이(one-hop air latency)와 같은 부모 무선 노드 또는 자식 무선 노드에 관한 정보, 각 홉에 대한 정보 등을 전달해줄 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 수신하는 무선 노드로부터 최상위 무선 노드(IAB donor)까지의 무선 홉 수가 몇 개인지를 지시해줄 수 있다. 그리고 무선 홉 수를 RRC 메시지로 수신한 무선 노드는 지시받은 홉 수를 1만큼 증가시켜 다음 자식 노드에게 홉 수를 알려줄 수 있다.
단계 2f-15에서, RRC 연결을 설정한 단말 또는 자식 무선 노드는 RRCConnetionSetupComplete 메시지(또는 RRCResumeComplete 메시지)를 부모 무선 노드로 전송할 수 있다.
RRCConnetionSetupComplete 메시지는, 단말 또는 자식 무선 노드가 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 AMF(Access and Mobility Management Function) 또는 MME에게 요청하는 제어 메시지인 SERVICE REQUEST를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 포함된 SERVICE REQUEST 메시지를 AMF 또는 MME로 전송할 수 있다. AMF 또는 MME는 단말 또는 자식 무선 노드가 요청한 서비스를 제공할 것인지 여부를 판단할 수 있다.
판단 결과 단말 또는 자식 무선 노드가 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면, AMF 또는 MME는 부모 무선 노드에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송할 수 있다. INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 메시지는 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 정보를 포함할 수 있다.
단계 2f-20 내지 단계 2f-25에서, 부모 무선 노드는 단말 또는 자식 무선 노드와 보안을 설정하기 위하여 SecurityModeCommand 메시지와 SecurityModeComplete 메시지를 교환할 수 있다. 단계 2f-30에서, 보안 설정이 완료되면 부모 무선 노드는 단말 또는 자식 무선 노드에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다.
부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 핸드오버를 수행할 경우, 미리 지정된(pre-configured) RRC 메시지들에 대해서 타겟 부모 무선 노드 혹은 셀로 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 설정할 수 있다. 예를 들면, 부모 무선 노드는 핸드오버 지시 메시지를 수신하기 전 또는 핸드오버를 수행하기 전 또는 RRC 메시지를 수신하기 전, 몇 초 이내에서 전송했던 RRC 메시지들에 대해서 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 또한 상술된 지시자는 미리 지정된 RRC 메시지들 각각에 대해서 지시될 수 있다. 즉, 여러 개의 지시자가 각 RRC 메시지들의 재전송 여부를 지시할 수 있다. 또는 상술된 재전송 여부의 지시는 각 RRC 메시지를 지시하는 비트맵 형태로 지시될 수도 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 데이터 복구 절차를 수행하라는 지시자를 PDCP 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한 RRCConnectionReconfiguration 메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 계층 장치에 남아 있는 데이터들을 폐기할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 재수립 절차를 수행할 때, AM DRB에 대해서 누적 재전송을 수행할지 선택적 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 자식 무선 노드에서 어떤 ARQ 기능을 사용할 것인지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있으며, 상술된 지시자를 이용하여 hop-by-hop ARQ 기능을 사용할 것인지 또는 end-to-end ARQ 기능을 사용할 것인지 여부가 지시될 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 end-to-end ARQ 기능을 설정하는 경우, 수신한 RLC 계층 장치 데이터를 분할 또는 그대로 전달하는 기능만을 수행할 것인지 또는 자식 노드에서 종단(end)으로써 ARQ 기능을 수행할 것인지 여부를 지시할 수도 있다. 또한, 부모 무선 노드는 디폴트 기능으로 어떤 ARQ 기능을 사용할지를 지시할 수도 있으며, RCConnectionReconfiguration 메시지에서 ARQ 기능이 설정되지 않은 경우, 디폴트 기능으로 hop-by-hop ARQ 기능 혹은 end-to-end ARQ 기능 중 하나의 기능을 사용하기로 미리 정할 수도 있다. 또한, 부모 무선 노드는 RCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여 자식 무선 노드가 데이터 분할 기능을 사용할 것인지 여부를 지시할 수 있으며, 도 2 또는 도 4를 참조하여 설명된 RLC 계층 장치들의 각 기능 활성화 여부(또는 사용 여부)를 지시할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 Adaptation 계층 장치에서 데이터 연접(concatenation) 기능을 사용할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 Adaptation 계층 장치의 헤더 설정 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있으며, 부모 무선 노드는 상술된 헤더의 종류를 지정할 수도 있다. 예를 들어, 부모 무선 노드는 단말 식별자 또는 단말 베어러 식별자 ,QoS 식별자, 무선 노드 식별자, 무선 노드 주소 또는 QoS 정보 등에 대해서 어떤 정보를 헤더에 포함할 것인지를 설정할 수 있다. 부모 무선 노드는 오버헤드를 줄이기 위해서 헤더를 생략하도록 설정할 수도 있다.
부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, 송신 Adaptation 계층 장치와 수신 Adaptation 계층 장치 사이에서 사용될, 또는 자식 무선 노드와 부모 무선 노드 사이에 사용될, 또는 단말과 무선 노드에서 사용될 RLC 채널을 설정할 수 있다. 구체적으로, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 RLC 채널의 사용 가능한 개수, 사용 가능한 RLC 채널 식별자 또는 RLC 채널과 맵핑되는 데이터들의 맵핑 정보(예를 들면 단말 식별자, 단말 베어러 식별자, QoS 정보 또는 QoS 식별자 맵핑 정보)를 포함할 수 있다. RLC 채널은 여러 단말들의 데이터를 QoS 정보를 기준으로 데이터를 묶어서 QoS에 맞게 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있으며, 또한 RLC 채널은 각 단말 별로 데이터를 묶어서 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지의 상술된 지시자를 이용하여 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, 상술한 지시자 값이 0으로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하더라도, PDCP 상태 보고의 NACK 정보에 해당하는 데이터를 체크하고, ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기할 수 있다. 하지만, 상술한 지시자 값이 1로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하면, PDCP 상태 보고의 ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기하고, NACK 정보에 해당하는 데이터를 재전송할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시하기 위해서, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 데이터 복구 지시자(recoverPDCP)를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 상술한 지시자를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 PDCP 데이터 복구 처리 절차를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송하도록 설정할 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 PDCP 데이터 복구 처리에서 재전송을 수행할 때 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)의 성공적인 전달 여부가 아니라 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 기반으로 선택적 재전송을 수행할 수 있다. 즉, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터로 지시된 데이터에 대해서만 재전송을 수행할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 주기적으로 전송할 수 있도록 주기적으로 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여, 상술한 주기 또는 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 주기에 따라 또는 타이머 값이 만료할 때마다 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고 전송할 수 있도록 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드의 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호에 갭(gap)이 생길 때마다 타이머 값을 가진 타이머를 트리거링하고, 타이머가 만료할 때까지 PDCP 일련번호 갭이 채워지지 않으면 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면 타이머 만료 시 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 타이머가 만료하기 전에 PDCP 일련번호 갭이 채워지거나 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하면 타이머를 중지하고 초기화할 수 있다. 여기서, 타이머는 PDCP 재정렬 타이머(PDCP reordering timer)를 사용할 수 있으며, PDCP 재정렬 타이머보다 더 작은 값 또는 더 큰 값을 가지는 새로운 타이머를 정의할 수도 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 빈번한 PDCP 상태 보고를 트리거링 하는 것을 막기 위해 PDCP 상태 보고 금지 타이머(Status report prohibit timer)를 설정할 수 있다. PDCP 상태 보고 금지 타이머가 설정되는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송하며, PDCP 상태 보고 금지 타이머를 트리거링 할 수 있다. 그리고 PDCP 상태 보고 금지 타이머가 구동 중에는 추가적인 PDCP 상태 보고가 전송되지 않도록 할 수 있으며, PDCP 상태 보고 금지 타이머가 만료한 후에 PDCP 상태 보고를 전송하도록 할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지(또는 별도의 새로 정의한 RRC 메시지)를 이용하여, 무선 노드에게 유용할 수 있는 혼잡 수준(congestion level), 큐잉 지연(queuing delay), 무선 노드 간 홉 딜레이(one-hop air latency)와 같은 부모 무선 노드 또는 자식 무선 노드에 관한 정보, 각 홉에 대한 정보 등을 전달해줄 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지를 수신하는 무선 노드로부터 최상위 무선 노드(IAB donor)까지의 무선 홉 수가 몇 개인지를 지시해줄 수 있다. 그리고 무선 홉 수를 RRC 메시지로 수신한 무선 노드는 지시받은 홉 수를 1만큼 증가시켜 다음 자식 노드에게 홉 수를 알려줄 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보를 포함할 수 있다. 단계 2f-35에서, 단말 또는 자식 무선 노드는 상술된 설정 정보를 적용하여 DRB를 설정하고, 부모 무선 노드에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송할 수 있다. 단말 또는 자식 무선 노드와 DRB 설정을 완료한 부모 무선 노드는 AMF 또는 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 연결을 완료할 수 있다.
단계 2f-40에서, 상술된 과정이 모두 완료되면 단말 또는 자식 무선 노드는 부모 무선 노드와 코어 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정 및 DRB설정의 3단계로 구성될 수 있다. 단계 2f-45에서, 부모 무선 노드는 소정의 이유로 단말 또는 자식 무선 노드에게 설정을 새로 하거나, 추가하거나 혹은 변경하기 위해서, RRC Connection Reconfiguration 메시지를 전송할 수 있다.
부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 핸드오버를 수행할 경우, 미리 지정된(pre-configured) RRC 메시지들에 대해서 타겟 부모 무선 노드 혹은 셀로 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 설정할 수 있다. 예를 들면, 부모 무선 노드는 핸드오버 지시 메시지를 수신하기 전 또는 핸드오버를 수행하기 전 또는 RRC 메시지를 수신하기 전, 몇 초 이내에서 전송했던 RRC 메시지들에 대해서 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 또한 상술된 지시자는 미리 지정된 RRC 메시지들 각각에 대해서 지시될 수 있다. 즉, 여러 개의 지시자가 각 RRC 메시지들의 재전송 여부를 지시할 수 있다. 또는 상술된 재전송 여부의 지시는 각 RRC 메시지를 지시하는 비트맵 형태로 지시될 수도 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 데이터 복구 절차를 수행하라는 지시자를 PDCP 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한 RRCConnectionReconfiguration 메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 계층 장치에 남아 있는 데이터들을 폐기할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 재수립 절차를 수행할 때, AM DRB에 대해서 누적 재전송을 수행할지 선택적 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 자식 무선 노드에서 어떤 ARQ 기능을 사용할 것인지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있으며, 상술된 지시자를 이용하여 hop-by-hop ARQ 기능을 사용할 것인지 또는 end-to-end ARQ 기능을 사용할 것인지 여부가 지시될 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 end-to-end ARQ 기능을 설정하는 경우, 수신한 RLC 계층 장치 데이터를 분할 또는 그대로 전달하는 기능만을 수행할 것인지 또는 자식 노드에서 종단(end)으로써 ARQ 기능을 수행할 것인지 여부를 지시할 수도 있다. 또한, 부모 무선 노드는 디폴트 기능으로 어떤 ARQ 기능을 사용할지를 지시할 수도 있으며, RCConnectionReconfiguration 메시지에서 ARQ 기능이 설정되지 않은 경우, 디폴트 기능으로 hop-by-hop ARQ 기능 혹은 end-to-end ARQ 기능 중 하나의 기능을 사용하기로 미리 정할 수도 있다. 또한, 부모 무선 노드는 RCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여 자식 무선 노드가 데이터 분할 기능을 사용할 것인지 여부를 지시할 수 있으며, 도 2 또는 도 4를 참조하여 설명된 RLC 계층 장치들의 각 기능 활성화 여부(또는 사용 여부)를 지시할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 Adaptation 계층 장치에서 데이터 연접(concatenation) 기능을 사용할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 Adaptation 계층 장치의 헤더 설정 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있으며, 부모 무선 노드는 상술된 헤더의 종류를 지정할 수도 있다. 예를 들어, 부모 무선 노드는 단말 식별자 또는 단말 베어러 식별자 ,QoS 식별자, 무선 노드 식별자, 무선 노드 주소 또는 QoS 정보 등에 대해서 어떤 정보를 헤더에 포함할 것인지를 설정할 수 있다. 부모 무선 노드는 오버헤드를 줄이기 위해서 헤더를 생략하도록 설정할 수도 있다.
부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, 송신 Adaptation 계층 장치와 수신 Adaptation 계층 장치 사이에서 사용될, 또는 자식 무선 노드와 부모 무선 노드 사이에 사용될, 또는 단말과 무선 노드에서 사용될 RLC 채널을 설정할 수 있다. 구체적으로, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 RLC 채널의 사용 가능한 개수, 사용 가능한 RLC 채널 식별자 또는 RLC 채널과 맵핑되는 데이터들의 맵핑 정보(예를 들면 단말 식별자, 단말 베어러 식별자, QoS 정보 또는 QoS 식별자 맵핑 정보)를 포함할 수 있다. RLC 채널은 여러 단말들의 데이터를 QoS 정보를 기준으로 데이터를 묶어서 QoS에 맞게 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있으며, 또한 RLC 채널은 각 단말 별로 데이터를 묶어서 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지의 상술된 지시자를 이용하여 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, 상술한 지시자 값이 0으로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하더라도, PDCP 상태 보고의 NACK 정보에 해당하는 데이터를 체크하고, ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기할 수 있다. 하지만, 상술한 지시자 값이 1로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하면, PDCP 상태 보고의 ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기하고, NACK 정보에 해당하는 데이터를 재전송할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시하기 위해서, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 데이터 복구 지시자(recoverPDCP)를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 상술한 지시자를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 PDCP 데이터 복구 처리 절차를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송하도록 설정할 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 PDCP 데이터 복구 처리에서 재전송을 수행할 때 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)의 성공적인 전달 여부가 아니라 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 기반으로 선택적 재전송을 수행할 수 있다. 즉, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터로 지시된 데이터에 대해서만 재전송을 수행할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 주기적으로 전송할 수 있도록 주기적으로 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여, 상술한 주기 또는 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 주기에 따라 또는 타이머 값이 만료할 때마다 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고 전송할 수 있도록 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드의 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호에 갭(gap)이 생길 때마다 타이머 값을 가진 타이머를 트리거링하고, 타이머가 만료할 때까지 PDCP 일련번호 갭이 채워지지 않으면 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면 타이머 만료 시 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 타이머가 만료하기 전에 PDCP 일련번호 갭이 채워지거나 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하면 타이머를 중지하고 초기화할 수 있다. 여기서, 타이머는 PDCP 재정렬 타이머(PDCP reordering timer)를 사용할 수 있으며, PDCP 재정렬 타이머보다 더 작은 값 또는 더 큰 값을 가지는 새로운 타이머를 정의할 수도 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 빈번한 PDCP 상태 보고를 트리거링 하는 것을 막기 위해 PDCP 상태 보고 금지 타이머(Status report prohibit timer)를 설정할 수 있다. PDCP 상태 보고 금지 타이머가 설정되는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송하며, PDCP 상태 보고 금지 타이머를 트리거링 할 수 있다. 그리고 PDCP 상태 보고 금지 타이머가 구동 중에는 추가적인 PDCP 상태 보고가 전송되지 않도록 할 수 있으며, PDCP 상태 보고 금지 타이머가 만료한 후에 PDCP 상태 보고를 전송하도록 할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지(또는 별도의 새로 정의한 RRC 메시지)를 이용하여, 무선 노드에게 유용할 수 있는 혼잡 수준(congestion level), 큐잉 지연(queuing delay), 무선 노드 간 홉 딜레이(one-hop air latency)와 같은 부모 무선 노드 또는 자식 무선 노드에 관한 정보, 각 홉에 대한 정보 등을 전달해줄 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지를 수신하는 무선 노드로부터 최상위 무선 노드(IAB donor)까지의 무선 홉 수가 몇 개인지를 지시해줄 수 있다. 그리고 무선 홉 수를 RRC 메시지로 수신한 무선 노드는 지시받은 홉 수를 1만큼 증가시켜 다음 자식 노드에게 홉 수를 알려줄 수 있다.
본 개시에서, 베어러는 SRB(Signaling Radio Bearer)와 DRB(Data Radio Bearer)를 포함할 수 있다. UM DRB는 UM(Unacknowledged Mode) 모드로 동작하는 RLC 계층 장치를 사용하는 DRB를 의미하며, AM DRB는 AM(Acknowledged Mode) 모드로 동작하는 RLC 계층 장치를 사용하는 DRB를 의미한다.
도 7는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에서, 각 무선 노드들이 가질 수 있는 프로토콜 계층 장치를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로, 도 7는 일 실시예가 적용되는 무선 백홀을 지원하는 차세대 이동 통신 시스템에서, 각 무선 노드들이 가질 수 있는 프로토콜 계층 장치를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 무선 백홀을 지원하는 무선 노드들의 프로토콜 계층 장치 구조는 크게 2 개의 유형으로 구분될 수 있다. 상술된 2 개의 유형은 ADAP(Adaptation) 계층 장치의 위치에 따라서 나뉠 수 있다. 프로토콜 계층 장치 구조는 ADAP 계층 장치가 RLC 계층 장치 위에서 구동되는 프로토콜 계층 장치 구조(2g-01)와, ADAP 계층 장치가 RLC 계층 장치 밑에서 구동되는 프로토콜 계층 장치 구조(2g-02)를 가질 수 있다.
도 7에서, 단말(2g-05)은 프로토콜 계층 장치로써, PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치, PDCP 계층 장치 및 SDAP 계층 장치를 모두 구동할 수 있다. 무선 노드들(예를 들면 단말과 IAB donor 사이에서 데이터를 수신하여 전달하는 무선 백홀 기능을 수행하는 무선 노드들, 노드 3(2g-10) 혹은 노드 2(2g-15))은 PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치 및 ADAP 계층 장치를 구동할 수 있다. 또한, 최상위 무선 노드(예를 들어, 코어 네트워크와 연결되어 데이터를 전달하는 무선 백홀을 지원하는 최상위 노드, IAB donor 혹은 Node 1(2g-20))는 PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치, PDCP 계층 장치 및 SDAP 계층 장치를 모두 구동할 수 있다. 한편, 최상위 무선 노드는 유선으로 연결된 CU(Central Unit)과 DU(Distributed Unit)으로 구성될 수 있다. 실시예에 있어서, CU는 SDAP 계층 장치와 PDCP 계층 장치를 구동할 수 있으며, DU는 RLC 계층 장치와 MAC 계층 장치와 PHY 계층 장치를 구동할 수 있다.
ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구별하고, RLC 채널과 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 또한, ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구분할 때, 단말 기준 혹은 QoS를 기준으로 데이터를 묶어 하나의 RLC 채널과 맵핑시키고, 데이터를 묶어서 처리할 수 있도록 할 수 있으며, 하나의 RLC 채널에 묶인 데이터를 데이터 연접 기능(Concatenation)으로 묶어서 오버헤드를 줄일 수 있다. 이때, 데이터 연접 기능은 복수 개의 데이터에 대해서 하나 또는 적은 개수의 헤더를 구성하고, 연접되는 데이터들을 지시하는 헤더 필드를 지시하여 각 데이터들을 구별할 수 있도록 하며, 불필요하게 각 데이터마다 헤더를 구성하지 않도록 하여 오버헤드를 줄일 수 있는 기능을 의미할 수 있다.
도 7의 2g-01과 같은 프로토콜 계층 구조에서, 무선 노드 3(2g-10)은 단말(2g-05)로부터 수신하는 데이터를 처리하기 위해서, 단말(2g-05)의 각 데이터 베어러에 해당하는 제 1의 RLC 계층 장치들과 동일한 제 1의 RLC 계층 장치들을 구동할 수 있다. 또한, 무선 노드 3(2g-10)은 복수 개의 RLC 계층 장치들로부터 수신하는 데이터들을 ADAP 계층 장치에서 처리하여, 새로운 RLC 채널과 그에 상응하는 제 2의 RLC 계층 장치들로 맵핑시켜 줄 수 있다. 무선 노드 3(2g-10)의 ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구별하고 RLC 채널과 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 또한 ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구분할 때, 단말 기준 또는 QoS 를 기준으로 데이터를 묶어 하나의 RLC 채널과 맵핑시키고, 제 2의 RLC 계층 장치들에서 데이터를 묶어서 처리할 수 있도록 할 수 있다. 상술된 RLC 채널은 여러 단말들의 데이터를 QoS 정보를 기준으로 데이터를 묶어 QoS에 맞게 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있으며, 또한 각 단말 별로 데이터를 묶어서 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있다.
상술된 무선 노드 3(2g-10)은 부모 무선 노드로부터 수신한 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 수행할 수 있다. 무선 노드 3(2g-10)은 상술된 RLC 채널(또는 제 2의 RLC 계층 장치)의 QoS 정보, 우선 순위, 전송할 수 있는 데이터의 양(예를 들면 이번 상향 링크 전송 자원에서 허용된 데이터의 양, 토큰) 또는 상술된 RLC 채널(또는 제 2의 RLC 계층 장치)에 대해서 버퍼에 저장된 데이터의 양에 따라서 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 수행할 수 있다. 그리고 무선 노드 3(2g-10)은 배분된 전송 자원에 맞게 분할 기능 혹은 연접 기능을 사용하여 각 RLC 채널의 데이터에 대해 부모 무선 노드로 데이터 전송을 수행할 수 있다.
제1의 RLC 계층 장치는, 단말의 각 베어러에 해당하는 RLC 계층 장치와 동일하게 베어러에 해당하는 데이터들을 처리하는 RLC 계층 장치를 의미하며, 제2의 RLC 계층 장치는 ADAP 계층 장치에서 단말, QoS 또는 부모 무선 노드에서 설정해준 맵핑 정보를 기준으로 맵핑시켜준 데이터들을 처리하는 RLC 계층 장치를 의미할 수 있다.
도 7의 2g-01과 같은 프로토콜 계층 구조에서, 무선 노드 2(2g-10)는 자식 무선 노드(노드 3, 2g-10)의 제 2의 RLC 계층 장치들에 해당하는 제 2의 RLC 계층 장치들을 구동하고 데이터를 RLC 채널에 맞게 처리할 수 있다.
도 7의 2g-01과 같은 프로토콜 계층 구조에서, 최상위 무선 노드 1(2g-20)은 자식 무선 노드(노드 2, 2g-15)의 제 2의 RLC 계층 장치들에 해당하는 제 2의 RLC 계층 장치들을 구동하고 데이터를 RLC 채널에 맞게 처리할 수 있다. 그리고, 최상위 무선 노드 1(2g-20)의 ADAP 계층 장치는 상술된 RLC 채널에 대해서 처리한 데이터들을 각 단말의 각 베어러에 맞는 PDCP 계층 장치들로 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 그리고 각 단말의 각 베어러에 해당하는 최상위 무선 노드의 PDCP 계층 장치는, 수신되는 데이터들을 처리하여 SDAP 계층 장치로 데이터를 전달하고 처리하여, 코어 네트워크로 데이터를 전달할 수 있다.
도 7의 2g-02와 같은 프로토콜 계층 구조에서, 무선 노드 3(2g-30)은 단말(2g-25)로부터 수신하는 데이터를 처리하기 위해서, 단말(2g-25)의 각 데이터 베어러에 해당하는 제 1의 RLC 계층 장치들과 동일한 제 1의 RLC 계층 장치들을 구동할 수 있다. 무선 노드 3(2g-30)은 복수 개의 RLC 계층 장치들로부터 수신하는 데이터들을, 동일하게 제 1의 RLC 계층 장치들을 구동하여 처리할 수 있다. 또한 무선 노드 3(2g-30)의 ADAP 계층 장치는 상술된 제 1의 RLC 계층 장치들로부터 처리된 데이터들을 처리하여 새로운 RLC 채널들로 맵핑시켜 줄 수 있다. ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구별하고 RLC 채널과 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 또한 ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구분할 때 단말 기준 또는 QoS를 기준으로 데이터를 묶어 하나의 RLC 채널과 맵핑시키고 묶어서 데이터를 처리할 수 있도록 할 수 있다. 상술된 RLC 채널은 여러 단말들의 데이터를 QoS 정보를 기준으로 데이터를 묶어서 QoS에 맞게 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있으며, 또한 각 단말 별로 데이터를 묶어서 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있다.
무선 노드 3(2g-30)은 부모 무선 노드로부터 수신한 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 수행할 수 있다. 실시 예에 있어서, 무선 노드 3(2g-30)은 상술된 RLC 채널의 QoS 정보, 우선 순위, 전송할 수 있는 데이터의 양(예를 들면 이번 상향 링크 전송 자원에서 허용된 데이터의 양, 토큰) 또는 상술된 RLC 채널에 대해서 버퍼에 저장된 데이터의 양에 따라서 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 수행할 수 있다. 그리고 무선 노드 3(2g-30)은 배분된 전송 자원에 맞게 분할 기능 혹은 연접 기능을 사용하여 각 RLC 채널의 데이터에 대해 부모 무선 노드로 데이터 전송을 수행할 수 있다.
도 7의 2g-02와 같은 프로토콜 계층 구조에서, 무선 노드 2(2g-35)는 자식 무선 노드(노드 3, 2g-30)의 RLC 채널에 해당하는 수신한 데이터를 RLC 채널에 맞게 처리할 수 있다. 무선 노드 2(2g-35)의 ADAP 계층 장치는 상술된 RLC 채널에 대해서 수신한 데이터들을 각 단말의 각 베어러에 맞는 제 1의 RLC 계층 장치들로 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 그리고 무선 노드의 각 단말의 각 베어러에 해당하는 제 1의 RLC 계층 장치는, 수신되는 데이터들을 처리하여 다시 송신 제 1의 RLC 계층 장치로 데이터를 전달하고 처리하며 다시 ADAP 계층 장치로 전달할 수 있다. ADAP 계층 장치는 상술된 복수 개의 RLC 계층 장치들로부터 수신한 데이터들을 다시 RLC 채널들로 맵핑시키고, 상향 링크 전송 자원의 배분에 따라서 다음 부모 무선 노드에 전달하기 위해 데이터 전송을 수행할 수 있다.
도 7의 2g-01과 같은 프로토콜 계층 구조에서, 최상위 무선 노드 1(2g-40)은 자식 무선 노드(노드 2, 2g-35)의 RLC 채널에 대해 수신한 데이터를 RLC 채널에 맞게 처리할 수 있다. 그리고 최상위 무선 노드 1(2g-40)의 ADAP 계층 장치는 상술된 RLC 채널에 대해서 수신한 데이터들을 각 단말의 각 베어러에 대응하는 제 1의 RLC 계층 장치들로 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다.
실시예에 있어서, 무선 노드는 각 단말의 각 베어러에 대응하는 제 1의 RLC 계층 장치들을 구동하고, 수신되는 데이터들을 처리하여 각 단말의 각 베어러에 맞는 PDCP 계층 장치들로 데이터를 전달할 수 있다. 각 단말의 각 베어러에 대응하는 최상위 무선 노드의 PDCP 계층 장치는 수신되는 데이터들을 처리하여 SDAP 계층 장치로 데이터를 전달하고 처리하여, 코어 네트워크로 데이터를 전달할 수 있다.
도 8은 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법을 나타내는 도면이다.
도 8을 참조하면, 무선 노드(예를 들면, 단말, 2h-04)는 무선 노드 3(예를 들면, 중간 무선 노드 또는 IAB node, 2h-03)과 무선 노드 2(예를 들면, 무선 노드 또는 IAB node, 2h-02)를 통해서 코어 네트워크와 연결된 최상위 무선 노드(예를 들면 IAB donor, 2h-01)와 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시예에서, 이와 같은 무선 백홀 네트워크에서 각 무선 노드가 부모 무선 노드와 RRC 연결을 설정하기 위한 제1의 SRB(2h-31, 2h-21, 2h-11)를 설정할 수 있다. 제1의 SRB는 중간 무선 노드에서 PHY 계층 장치와 MAC 계층 장치와 RLC 계층 장치와 연결되며, ADAP 계층 장치와 연결되지 않고 바로 PDCP 계층 장치와 연결될 수 있다. 또한, 제1의 SRB는 하나의 무선 링크와 연결된 두 개의 무선 노드들 간의 RRC 메시지를 주고 받기 위해 사용될 수 있으며, 연결된 PDCP 계층 장치에서 별도의 암호화 및 복호화 또는 무결성 보호 및 무결성 검증 절차를 수행할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 단말이 접속한 무선 노드 3(예를 들면 UE accessed IAB node, 무선 노드 3, 2h-03)이 해당 단말에 대한 네트워크 설정을 위해 NAS 메시지를 최상위 무선 노드(예를 들면 무선 노드 1, 2h-01)를 통해 송수신하기 위해, 제2의 SRB(2h-34, 2h-22, 2h-11)를 설정할 수도 있다. 단말이 접속한 무선 노드 3은 제1의 SRB를 통해 수신한 RRC 메시지를 확인하고, NAS 메시지로서 코어 네트워크로 전달해야 할 필요가 있는 데이터는 제2의 SRB를 통해 무선 노드 2(2h-02)에게 전달될 수 있으며, 무선 노드 2는 해당 데이터를 제2의 SRB를 통해 다시 최상위 무선 노드 1에게 전달할 수 있다. 데이터를 수신한 최상위 무선 노드 1은 해당 데이터를 코어 네트워크에 전달하고, 코어 네트워크로부터 응답 데이터를 수신하면 제2의 SRB를 통해 응답 데이터를 무선 노드 3에게 전달하고, 무선 노드 3은 제1의 SRB를 통해 단말에게 응답 데이터를 전달할 수 있다. 제2의 SRB는 중간 무선 노드들(예를 들면 무선 노드 2 또는 무선 노드 3)에서 PHY 계층 장치와 MAC 계층 장치와 RLC 계층 장치와 ADAP 계층 장치와 연결될 수 있다. 즉, 제1의 SRB와는 달리, 제2의 SRB는 ADAP 계층 장치를 통해 새로운 RLC 계층 장치와 맵핑되어 다음 무선 노드로 전달될 수 있다.
일 실시예에서, 단말이 접속한 무선 노드 3(예를 들면, UE accessed IAB node, 무선 노드 3, 2h-03)이 단말로부터 수신되는 데이터를 처리하기 위해 그에 상응하는 DRB들을 생성하고 관리하며, 해당 DRB들(2h-32, 2h-33, 2h-23, 2h-24, 2h-13, 2h-14)은 PHY 계층 장치와 MAC 계층 장치와 RLC 계층 장치와 ADAP 계층 장치와 연결될수 있다. 따라서, 단말이 접속한 무선 노드 3은 DRB에 상응하는 데이터들을 ADAP 계층 장치를 통해 새로운 RLC 계층 장치와 맵핑하여 다음 무선 노드로 전달할 수 있다. 여기서, 중간 무선 노드 2는 자식 무선 노드 3으로부터 RLC 채널을 통해 수신되는 데이터들을 처리하기 위해 PHY 계층 장치와 MAC 계층 장치와 RLC 계층 장치와 ADAP 계층 장치와 연결하여 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법에서, 각 무선 노드들은 단말의 DRB들에 해당하는 데이터들에 대해서는 ADAP 계층 장치에서 데이터 연접 기능을 수행하며, 제1의 SRB들에 대해서는 ADAP 계층 장치를 연결하지 않기 때문에 데이터 연접 기능을 수행하지 않는다.
또한, 일 실시예에 따른 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법에서, 제1의 SRB들에 대한 데이터에 암호화 및 무결성 보호 절차를 수행할 때 사용되는 보안키는 각 무선링크의 부모 무선 노드에 의해서 결정될 수 있다. 즉, 2h-31과 2h-21과 2h-11는 모두 같은 보안 키를 공유하여 사용할 수도 있지만 보안성을 강화하기 위해 각각 개별적으로 부모 무선 노드들(예를 들면, 2h-31에 대한 보안키는 무선 노드 3이 결정하고, 2h-21에 대한 보안키는 무선 노드 2가 결정)이 보안키를 각각 설정할 수 있다. 또한, 제2의 SRB에 대해서는 NAS 메시지에 대해 적용되어 있는 암호화 및 무결성 보호를 제외하고는 각 중간 무선 노드들이 별도의 암호화 및 무결성 보호를 처리하지 않는다. 또한, 각 중간 무선 노드들은 제1의 SRB에 대해서는 상술한 바와 같이 암호화 및 무결성 보호를 수행하지만 제1의 SRB를 제외한 DRB들에 대해서는 별도의 암호화 및 무결성 보호를 처리하지 않는다.
또한, 일 실시예에 따른 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법에서, 제3의 SRB를 정의하고 사용할 수 있다. 제3의 SRB는 각 무선 노드들과 최상위 무선 노드 간의 제어 메시지를 송수신하기 위한 제어 베어러로 사용될 수 있다. 즉, 최상위 무선 노드가 각 무선 노드를 직접 제어하기 위한 메시지(예를 들면, RRC 메시지 또는 상위 계층 장치의 인터페이스 메시지)를 송수신하기 위한 베어러가 정의되고 사용될 수 있다. 예를 들면, 최상위 무선 노드 1과 무선 노드 2 간에 제3의 SRB를 설정하고 제어 메시지를 주고 받을 수 있으며, 최상위 무선 노드 1과 무선 노드 3 간에 제3의 SRB를 설정하고 제어 메시지를 주고 받을 수 있고 무선 노드 2는 제3의 SRB에 해당하는 데이터를 최상위 무선 노드 1과 무선 노드 3 간에 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
이하에서는, 무선 백홀을 지원하는 이동 통신 시스템에서, 무선 노드들의 베어러 운용 및 데이터 처리에 대한 방법을 설명한다. 또한, 무선 노드들에서 무선 링크 끊김 또는 혼잡으로 인해 발생할 수 있는 데이터 유실을 복구하는 방법을 설명한다. 보다 구체적으로, 무선 백홀 네트워크의 두 종단 무선 노드의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층 장치에서 PDCP 상태 보고를 기반으로 유실된 데이터를 재전송하는 방법과 절차를 설명한다.
도 9는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 무선 링크에서 유실 없이 데이터를 전달하는 방법을 RLC 계층 장치 간의 데이터 수준으로 나타낸 도면이다.
보다 구체적으로, 도 9는 무선 백홀을 지원하는 차세대 이동 통신 시스템의 무선 링크에서, 유실 없이 데이터를 전달하는 홉 기반 ARQ 방법(hop-by-hop ARQ)을 RLC 계층 장치 간의 데이터 수준으로 나타낸 도면이다. 도 9는 무선 노드 1의 RLC 계층 장치로부터 무선 노드 3의 RLC 계층 장치로 데이터가 송신되는 시나리오를 구체적으로 나타낸다.
홉 기반 ARQ 방법은 두 개의 무선 노드(예를 들면, 단말, IAB 노드 또는 IAB donor)들 사이의 무선 링크에서, ARQ 기능을 독립적으로 구동할 수 있다. 예를 들면, 도 9의 무선 노드 1(예를 들면 단말, 1i-01)에서 데이터를 송신하여 무선 노드 2(예를 들면 IAB node, 1i-02)를 통하여 무선 노드 3(예를 들면 IAB donor, 1i-03)으로 데이터를 전달하는 경우, 3 개의 무선 노드가 있고, 2 개의 무선 링크가 생기게 된다. 일 실시예에서, 2 개의 무선 링크들에서, 각 무선 링크에 대해 두 개의 무선 노드가 독립적으로 ARQ 기능을 구동할 수 있다.
즉, 무선 노드 1(1i-01)과 무선 노드 2(1i-02) 사이의 무선 링크에 대해서, 무선 노드 1(1i-01)이 송신 RLC 윈도우를 구동하고 독립적인 RLC 일련번호를 할당하고, 데이터를 전달하며, 폴링 기능, 분할 기능 등을 수행하고, RLC 상태 보고(RLC status PDU)를 수신하여, RLC 상태 보고의 RLC ACK를 기준으로 송신 RLC 윈도우를 운영할 수 있다.
또한, 무선 노드 2(1i-02)는 상술된 무선 노드 1(1i-01)과 무선 노드 2(1i-02) 사이의 무선 링크에 대해서, 수신 RLC 윈도우를 구동하고, 수신되는 데이터에 대해서 RLC 일련번호를 확인하여 유실 탐지 기능을 수행하며, RLC 일련번호 갭(gap)이 발생했을 때 타이머를 구동하고, 타이머가 만료하면 RLC 상태 보고를 구성하여 전달하고, 폴링을 RLC 헤더에서 확인하였을 때 폴링에 상응하는 RLC 상태 보고를 구성하여 성공적인 전달 여부를 지시하여, 송신 RLC 계층 장치에게 재전송 및 송신 윈도우 이동을 요청하는 기능을 구동할 수 있다.
또한, 무선 노드 2(예를 들면 IAB node, 1i-02)와 무선 노드 3(예를 들면 IAB donor, 1i-03) 사이의 무선 링크에 대해서, 무선 노드 2(1i-02)가 송신 RLC 윈도우를 구동하고 독립적인 RLC 일련번호를 할당하며, 데이터를 전달하고, 폴링 기능, 분할 기능 등을 수행하며, RLC 상태 보고(RLC status PDU)를 수신하여 상술된 RLC 상태 보고의 RLC ACK를 기준으로 송신 RLC 윈도우를 운영할 수 있다.
또한, 무선 노드 3(1i-03)은 상술된 무선 노드 2(1i-02)와 무선 노드 3(1i-03) 사이의 무선 링크에 대해서, 수신 RLC 윈도우를 구동하고, 수신되는 데이터에 대해서 RLC 일련번호를 확인하여 유실 탐지 기능을 수행하며, RLC 일련번호 갭(gap)이 발생했을 때 타이머를 구동하고, 타이머가 만료하면 RLC 상태 보고를 구성하여 전달하고, 폴링을 RLC 헤더에서 확인하였을 때 폴링에 상응하는 RLC 상태 보고를 구성하여 성공적인 전달 여부를 지시하여 송신 RLC 계층 장치에게 재전송 및 송신 윈도우 이동을 요청하는 기능을 구동할 수 있다.
도 9를 참조하면, 무선 노드 2(1i-02)는 무선 노드 1(1i-01)과 무선 링크로 연결되어 있으며, 무선 노드 3(1i-03)과 무선 링크로 연결되어 있다.
무선 노드 2(1i-02)는 무선 노드 1(1i-01)로부터 수신한 RLC 계층 장치의 데이터를 처리할 수 있다. 구체적으로, 무선 노드 2(1i-02)는 RLC 헤더를 읽어 들이고 해석한 후에 새로운 RLC 일련번호를 할당하고, 새로운 RLC 헤더를 새롭게 구성하여 송신 RLC 계층 장치의 데이터를 생성하고, 무선 노드 3(1i-03)의 수신 RLC 계층 장치로 데이터를 전송할 수 있다.
또한, 무선 노드 2(1i-02)는 무선 노드 3(1i-03)으로부터 수신한 RLC 계층 장치의 데이터를 처리할 수 있다. 구체적으로, 무선 노드 2(1i-02)는 RLC 헤더를 읽어 들이고 해석한 후에 새로운 RLC 일련번호를 할당하고, 새로운 RLC 헤더를 새롭게 구성하여 송신 RLC 계층 장치의 데이터를 생성하며, 무선 노드 1(1i-01)의 수신 RLC 계층 장치로 데이터를 전송할 수 있다.
즉, 홉 기반 ARQ 방법을 사용하는 경우, 중간에서 데이터를 송수신하는 무선 노드들은 RLC 계층 장치의 데이터를 수신하고, 재구성하여 데이터를 전송할 수 있으며, 재구성할 때 수신한 RLC 헤더는 폐기하고 새로운 RLC 헤더를 생성하고, 상술된 데이터에 구성하여 보낼 수 있다. 무선 노드들은 폐기한 RLC 헤더의 RLC 일련번호와 새로 생성한 RLC 헤더의 RLC 일련번호의 맵핑 정보를 기록하기 위해, 맵핑 테이블을 관리하고 유지할 수 있다.
일 실시예에서, 홉 기반 ARQ 방법(hop-by-hop ARQ)은 다음의 기능을 포함할 수 있다.
1.
무선 링크 별로 데이터를 송신하는 무선 노드와 데이터를 수신하는 무선 노드가 ARQ 기능을 독립적으로 구동한다.
2.
무선 링크 별로 독립적인 RLC 일련번호를 할당하고 사용한다.
3.
무선 링크 별로 데이터를 수신하는 무선 노드의 수신 RLC 계층 장치가 독립적인 RLC 상태 보고를 생성하고 송신하며, 데이터를 송신하는 무선 노드의 송신 RLC 계층 장치가 상술된 RLC 상태 보고를 수신하고 재전송 및 송신 윈도우 이동을 수행한다.
4.
무선 링크 별로 데이터를 재전송 하는 기능을 구동한다.
5.
하나의 무선 링크에서 다른 무선 링크로 데이터를 전달하는 무선 노드들은 RLC 계층 장치의 데이터를 수신하고, 재구성하여 데이터를 전송할 수 있으며, 재구성할 때 수신한 RLC 헤더는 폐기하고 새로운 RLC 헤더를 생성하고, 상술된 데이터에 구성하여 보낼 수 있다. 또한 폐기한 RLC 헤더의 RLC 일련번호와 새로 생성한 RLC 헤더의 RLC 일련번호의 맵핑 정보를 기록하기 위해 맵핑 테이블을 관리하고 유지할 수 있다.
6.
상향 링크 전송 자원에 따라 데이터 분할 기능이 필요하게 되면 새롭게 구성한 RLC 헤더에 데이터 분할 기능에 따라 RLC 헤더 필드 값을 갱신하거나 추가 필드를 삽입하여 RLC 헤더를 새롭게 구성할 수 있다.
도 9를 참조하여, 제 1 실시 예인 홉 기반 ARQ 방법(hop-by-hop ARQ)에 기초한 실시예를 보다 구체적으로 설명한다.
본 실시예에서는, 설명의 편의를 위해서 무선 백홀을 지원하는 네트워크에서 무선 노드들이 3비트 길이의 RLC 일련번호를 사용한다고 가정되었다. 즉, RLC 일련번호로는 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7이 할당되고 사용될 수 있으며, RLC 윈도우의 크기는 RLC 일련번호 길이의 반절인 4의 크기로 사용될 수 있다.
먼저, 무선 노드 1(1i-01)의 송신 RLC 계층 장치는 상위 계층 장치로부터 수신되는 데이터들에 대해서 각각 RLC 일련번호를 할당할 수 있다. 그리고 RLC 일련번호 0, 1, 2, 3번에 해당하는 데이터들을 무선 링크(1i-10)을 통하여 부모 무선 노드(1i-02)로 전송할 수 있다.
상술된 무선 링크에서, RLC 일련번호 2번에 해당하는 데이터가 유실되었다고 가정한다. 그러면 부모 무선 노드(1i-02)의 수신 RLC 계층 장치는 RLC 일련번호 0, 1, 3 번에 해당하는 데이터를 수신하게 되고, 이때 RLC 일련번호 2번이 유실되었을 가능성이 있다고 판단하고 타이머를 트리거링할 수 있다.
타이머가 만료될 때까지 상술된 RLC 일련번호 2번에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면, 부모 무선 노드(1i-02)의 수신 RLC 계층 장치는 RLC 상태 보고(1i-15)를 구성하여 무선 노드 1(1i-01)의 송신 RLC 계층 장치로 전송한다. 상술된 RLC 상태 보고는, RLC 일련번호 0, 1, 3번은 성공적으로 전달받았으며(ACK), RLC 일련번호 2번에 해당하는 데이터는 성공적으로 전달받지 못했다는(NACK) 정보를 포함할 수 있다.
무선 노드 1(1i-01)은 상술된 RLC 상태 보고를 수신하면, 성공적인 전달이 확인된 RLC 일련번호 정보를 기반으로 송신 RLC 윈도우를 이동하고, 성공적인 전달이 확인되지 않은 RLC 일련번호에 해당하는 데이터에 대해서 재전송을 수행할 수 있다. 즉, 무선 노드 1(1i-01)은 RLC 일련번호 2에 대해서 재전송을 수행할 수 있다(1i-20). 이때, 무선 노드 1(1i-01)은 재전송을 위한 RLC 일련번호 2번에 해당하는 데이터와 새로운 전송을 위한 RLC 일련번호 4번과 5번에 해당하는 데이터를 전송할 수 있다.
실시예에 있어서, RLC 일련번호 4번에 해당하는 데이터가 유실되었다고 가정한다. 무선 노드 2(1i-02)의 수신 RLC 계층 장치는 RLC 일련번호 4번에 대해서 유실을 가정하고 타이머를 트리거링할 수 있으며, 타이머가 만료하면 RLC 상태 보고를 보내어 상술된 ARQ 기능 절차를 계속하여 수행할 수 있다.
한편, 무선 노드 2(1i-02)는 무선 노드 1(1i-01)로부터 수신한 RLC 일련번호 0, 1, 3 번에 데이터를 수신하면, 상술된 RLC 헤더를 읽어 들이고, 제거할 수 있다. 무선 노드 2(1i-02)는 무선 노드 2(1i-02)와 무선 노드 3(1i-03) 사이의 무선 링크를 위한 새로운 RLC 일련번호를 0, 1, 2번으로 할당하여 RLC 헤더를 새롭게 구성하고, 데이터들과 함께 구성하여, 무선 노드 3(1i-03)으로 데이터를 전송할 수 있다. 무선 노드 1(1i-01)과 무선 노드 2(1i-02)사이에서 설명한 ARQ 동작은 무선 노드 2(1i-02)와 무선 노드 3(1i-03)사이에서 독립적으로 1i-30, 1i-35, 1i-40, 1i-45와 같이 구동될 수 있다.
도 10은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 무선 노드에서 발생할 수 있는 데이터 유실을 설명하는 도면이다.
도 10을 참조하면, 무선 노드(예를 들면, 단말, 1j-04)는 무선 노드 3(예를 들면, 중간 무선 노드 또는 IAB node, 1j-03)과 무선 노드 2(예를 들면, 무선 노드 또는 IAB node, 1j-02)를 통해서 코어 네트워크와 연결된 최상위 무선 노드(예를 들면, IAB donor, 1j-01)와 데이터를 송수신할 수 있다.
만약, 무선 노드 3(1j-03)과 무선 노드 2(1j-02) 사이의 장애물 발생으로 인해 무선 링크가 끊기거나 최대 재전송 횟수를 초과하게 되어 무선 링크가 끊기게 되면 데이터의 유실이 발생할 수 있다. 또한, 무선 노드 3(1j-03) 또는 무선 노드 2(1j-02)의 데이터 혼잡으로 인해 버퍼 오버 플로우 문제가 발생하여 데이터가 유실될 수도 있다.
도 9에서 도시하고 있는 홉 기반 ARQ 방법을 사용하더라도 데이터 유실을 완전히 방지할 수는 없다. 단말(1j-04)이 부모 무선 노드 3(1j-03)으로부터 성공적인 전달이 확인되었다는 RLC 상태 보고를 수신하더라도, 무선 노드 3의 데이터 혼잡 문제 및 버퍼 오버 플로우로 데이터가 유실될 수 있으며, 무선 링크(1j-10)의 끊김으로 인한 데이터 유실이 발생할 수 있기 때문이다.
일 실시예에서, 무선 노드에서 데이터 혼잡이 발생하거나 또는 버퍼 오버 플로우가 발생하거나 또는 부모 무선 노드가 변경되거나 또는 무선 링크의 연결이 끊길 경우, 데이터 유실 복구 절차를 요청하는 별도의 제어 메시지(예를 들면, RRC 메시지)를 이용할 수 있다. 즉, 상술한 문제가 발생할 경우, 무선 노드는 상술한 별도의 제어 메시지를 통하여 부모 무선 노드 또는 자식 무선 노드 또는 최상위 무선 노드 또는 단말에게 무선 노드에서 상술한 문제가 발생하였거나 또는 데이터 유실이 발생하였다는 것을 지시할 수 있도록 한다.
또한, 일 실시예에서, 무선 노드는 ADAP 헤더의 소정의 필드 또는 RLC 헤더의 소정의 필드를 이용하여, 다른 무선 노드에게 혼잡 또는 무선 링크 끊김이 발생하였음을 알릴 수 있다. 예를 들면, 무선 노드는 ADAP 헤더의 소정의 필드 또는 RLC 헤더의 소정의 필드를 이용하여, 데이터의 트래픽을 많이 발생시키는 소스 무선 노드에게 혼잡이 발생하였으니 혼잡 제어를 수행하라는 지시(예를 들면, 데이터 송신을 줄이라는 지시)를 전달할 수 있다. 또한, 이러한 지시를 전달받은 소스 무선 노드는 ADAP 헤더의 또다른 소정의 필드 또는 RLC 헤더의 또다른 소정의 필드를 이용하여 혼잡 제어를 수행하였다(데이터 송신을 줄였다)는 것 또는 혼잡이 발생하였다는 지시를 수신하였다는 것을 알려줄 수 있다. 또한, 무선 노드는 IP 헤더의 소정의 필드를 이용하여 혼잡이 발생하였다는 것을 지시할 수 있으며, TCP 헤더의 소정의 필드를 이용하여 혼잡이 발생하였으니 혼잡 제어를 수행하라는 것을 지시할 수 있다. 그리고 소스 무선 노드는 혼잡 제어를 수행하였다는 것을 TCP 헤더의 소정의 필드를 이용하여 지시할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 네트워크에서 발생할 수 있는 혼잡을 사전에 방지하기 위해서 ADAP 헤더에 TTL(TimeToLive) 필드를 도입할 수 있다. ADAP 계층 장치는 RLC UM(Unacknowledge Mode) 모드와 같이 데이터 유실을 허용하는 서비스에 대해서는, ADAP 계층 장치의 헤더에 TTL 필드 값을 설정하여 일정 수 이상의 홉을 거치거나 또는 일정 시간 이상이 경과한 경우, IAB 노드에서 데이터를 폐기하도록 할 수 있다. 또한, ADAP 계층 장치는 RLC AM(Acknowledge Mode) 모드와 같이 데이터 유실을 허용하지 않는 서비스에 대해서는 ADAP 계층 장치의 헤더에 TTL 필드 값을 설정하지 않을 수 있으며, TTL 필드 값을 설정하는 경우, 0 값 또는 무한대 값을 설정하여 IAB 노드에서 데이터를 폐기하지 못하도록 지시할 수 있다.
즉, 일 실시예에서, ADAP 계층 장치는 데이터에 해당하는 서비스의 QoS 또는 RLC 모드 또는 전송 허용 지연 정도 등을 고려하여 ADAP 헤더의 TTL 필드 값을 설정하거나 설정하지 않을 수 있다. 또한, ADAP 계층 장치는 데이터에 해당하는 서비스의 QoS 또는 RLC 모드 또는 전송 허용 지연 정도 등을 고려하여 ADAP 헤더의 TTL 필드 값을 다르게 설정할 수도 있다. 또한, ADAP 계층 장치는 RLC UM 모드로 전송되는 데이터와 RLC AM 모드로 전송되는 데이터들을 구분하여 상기 TTL 값을 다르게 설정하는 것을 특징으로 할 수 있다. 나아가, ADAP 계층 장치는 새로운 MAC CE를 정의하여 혼잡이 발생하였음을 IAB 노드에게 알릴 수도 있다.
아래에서는 도 9와 같이 데이터 유실 문제가 발생하였을 때 유실된 데이터를 복구하기 위한 방법을 설명한다. 보다 구체적으로, 무선 백홀을 지원하는 차세대 이동 통신 시스템의 무선 노드들에서 발생할 수 있는 데이터의 유실을 복구하기 위한 종단 간 PDCP 계층 장치를 통한 유실 데이터 복구 방법을 설명한다. 이와 같은 PDCP 계층 장치를 통한 데이터 복구 방법은 무선 백홀을 지원하지 않는 차세대 이동 통신 시스템에서도 적용 가능하며, LTE 시스템 또는 NR 시스템에서도 적용 가능하며, 이와 유사한 통신 시스템에도 적용할 수 있다.
먼저, 데이터 유실을 복구하기 위한, 일 실시예에 따른 PDCP 데이터 복구 절차를 설명한다.
일 실시예에서, 무선 노드(부모 무선 노드 또는 최상위 무선 노드)는 데이터 유실이 발생했다는 보고를 받거나 또는 데이터 유실을 탐지하면 제어 메시지(예를 들면, RRC 메시지 또는 상위 계층 장치 메시지)의 PDCP 설정 정보(예를 들면 pdcp-config)에 PDCP 상태 보고를 기반으로 재전송을 수행하라는 지시자를 포함하도록 하여, PDCP 상태 보고를 기반으로 한 재전송을 지시할 수 있으며, PDCP 데이터 복구 절차를 수행하라는 지시자(recoverPDCP)를 설정할 수 있다. 무선 노드는 PDCP 계층 장치에서 PDCP 상태 정보를 구성하고 생성하여 단말에게 전송할 수 있다. 이러한 제어 메시지를 수신한 단말은, PDCP 설정 정보에 해당하는 PDCP 계층 장치에서 PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 수 있다. 단말은, 제어 메시지에서 PDCP 상태 보고를 기반으로 재전송을 수행하라고 지시하였으므로, PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 때 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 데이터에 대해서 COUNT 값의 오름차순으로 데이터를 선택적 재전송하는 것이 아니라, PDCP 상태 보고에서 지시하는 성공적인 전달이 확인되지 않은 데이터에 대해서 COUNT 값의 오름차순으로 데이터를 선택적으로 재전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 10에 도시된 시나리오에서 단말의 PDCP 계층 장치에서 재전송을 수행하기 때문에 중간 무선 노드의 RLC 계층 장치의 데이터 수준에서 데이터가 유실되더라도 데이터를 복구할 수 있다. 즉, 중간 무선 노드가 RLC 계층 장치에서 성공적인 전달을 RLC 상태 보고로 지시하였지만 데이터가 유실된 경우에도 PDCP 계층 장치에서 재전송을 수행하기 때문에 유실된 데이터가 복구될 수 있다.
다음으로, 데이터 유실을 복구하기 위한, 다른 일 실시예에 따른 PDCP 데이터 복구 절차를 설명한다.
일 실시예에서, 무선 노드(부모 무선 노드 또는 최상위 무선 노드)는 데이터 유실이 발생했다는 보고를 받거나 또는 데이터 유실을 탐지하면 제어 메시지(예를 들면, RRC 메시지 또는 상위 계층 장치 메시지)의 PDCP 설정 정보(예를 들면, pdcp-config)에서 PDCP 데이터 복구 절차를 수행하라는 지시자(recoverPDCP)를 설정할 수 있다. 무선 노드는 PDCP 계층 장치에서 PDCP 상태 정보를 구성하고 생성하여 단말에게 전송해줄 수 있다.
아래에서는 보다 구체적인 PDCP 데이터 복구 절차를 설명한다.
- 만약에 PDCP 상태 보고(PDCP status report)가 수신되지 않았다면, 재수립 또는 연결 해제된 RLC 계층 장치로 전송했었던 PDCP 데이터(예를 들면, PDCP PDU 또는 PDCP SDU)들 중에서 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 PDCP 데이터들에 대해서만 COUNT 값의 오름차순으로 선택적 재전송을 수행한다.
- 만약에 PDCP 상태 보고(PDCP status report)가 수신되었다면, 재수립 또는 연결 해제된 RLC 계층 장치로 전송했었던 PDCP 데이터(예를 들면, PDCP PDU 또는 PDCP SDU)들 중에서 PDCP 상태 보고로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 PDCP 데이터들에 대해서만 COUNT 값의 오름차순으로 선택적 재전송을 수행한다. 그리고 PDCP 상태 보고로부터 성공적인 전달이 확인된 PDCP 데이터들은 폐기한다.
제어 메시지를 수신한 단말은 PDCP 설정 정보에 해당하는 PDCP 계층 장치에서 PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 수 있으며, PDCP 상태 보고가 수신되었기 때문에 단말은 PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 때 하위 계층 장치로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 데이터에 대해서 COUNT 값의 오름차순으로 데이터를 선택적 재전송하는 것이 아니라, PDCP 상태 보고에서 지시하는 성공적인 전달이 확인되지 않은 데이터에 대해서 COUNT 값의 오름차순으로 데이터를 선택적 재전송할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 10에 도시된 시나리오에서 단말의 PDCP 계층 장치에서 재전송을 수행하기 때문에 중간 무선 노드의 RLC 계층 장치의 데이터 수준에서 데이터가 유실되더라도 데이터를 복구할 수 있다. 즉, 중간 무선 노드가 RLC 계층 장치에서 성공적인 전달을 RLC 상태 보고로 지시하였지만 데이터가 유실된 경우에도 PDCP 계층 장치에서 재전송을 수행하기 때문에 유실된 데이터가 복구될 수 있다.
도 11은 일 실시예에 따른 데이터 유실을 복구하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 일 실시예에 따라 데이터 유실을 복구하는 PDCP 상태 보고 기반 재전송 절차를 설명한다. 보다 구체적으로, 도 11에 도시된 PDCP 상태 보고 포맷(1k-01)에서 예약 필드(Reserved field, R 필드)를 이용하여, 새로운 필드로 1비트 ReTX 필드(1k-05)를 정의하고 사용할 수 있다.
ReTX 필드(1k-05)는 0 또는 1 중에 특정 값(예를 들면, 1)으로 설정된 경우, PDCP 상태 보고 기반으로 재전송 절차를 수행하도록 지시할 수 있다. 즉, 단말은 PDCP 상태 보고를 수신하였을 때 ReTX 필드(1k-05)가 특정 값(예를 들면, 1)으로 설정된 경우, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터들에 대해서 COUNT 값에 따라 오름차순으로 선택적 재전송을 수행할 수 있다. 그리고 PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인된(ACK) 데이터들에 대해서는 데이터 폐기 절차를 수행할 수 있다.
ReTX 필드(1k-05)는 0 또는 1 중에 특정 값(예를 들면, 0)으로 설정된 경우, PDCP 상태 보고 기반으로 재전송 절차를 수행하지 않도록 지시할 수 있다. 즉, 단말은 PDCP 상태 보고를 수신하였을 때 ReTX 필드(1k-05)가 특정 값(예를 들면, 0)으로 설정된 경우, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인된(ACK) 데이터들에 대해서 데이터 폐기 절차를 수행할 수 있다.
도 12는 다른 일 실시예에 따른 데이터 유실을 복구하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 12를 참조하면, 다른 일 실시예에 따라 데이터 유실을 복구하는 PDCP 상태 보고 기반 재전송 절차를 설명한다. 보다 구체적으로, 도 12에 도시된 제1의 PDCP 상태 보고(1l-01)와 제2의 PDCP 상태 보고(1l-02)를 이용할 수 있다. 두 개의 PDCP 상태 보고(PDCP status report)는 PDU 타입 필드(1l-05, 1l-10)에 서로 다른 값을 정의하여 구분할 수 있다.
만약, 단말이 제1의 PDCP 상태 보고(1l-01)를 수신한 경우, PDCP 상태 보고 기반으로 재전송 절차를 수행하지 않을 수 있다. 즉, 단말은 제1의 PDCP 상태 보고(1l-01)를 수신하였을 때, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인된(ACK) 데이터들에 대해서 데이터 폐기 절차를 수행할 수 있다.
만약, 단말이 제2의 PDCP 상태 보고(1l-02)를 수신한 경우, PDCP 상태 보고 기반으로 재전송 절차를 수행하도록 할 수 있다. 즉, 단말은 제2의 PDCP 상태 보고(1l-02)를 수신하였을 때, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터들에 대해서 COUNT 값에 따라 오름차순으로 선택적 재전송을 수행할 수 있다. 그리고, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인된(ACK) 데이터들에 대해서는 데이터 폐기 절차를 수행할 수 있다.
이하에서는 무선 백홀을 지원하는 차세대 이동 통신 시스템에서 종단 무선 노드들이 중간에 유실된 데이터가 있는지 여부를 주기적으로 확인할 수 있도록 하기 위해서, PDCP 상태 보고를 주기적으로 또는 PDCP 일련번호 갭이 발생하고 타이머가 만료할 때마다 구성하고 생성하여 전송하는 방법을 설명한다. 이 경우에도 상술한 PDCP 상태 보고 기반 재전송 방법을 적용하여 재전송을 요청할 수도 있다.
일 실시예에서, 도 6에서와 같이, RRC 메시지의 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 주기적으로 전송할 수 있도록, 주기적으로 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자 또는 주기 또는 타이머 값을 설정할 수 있다. 이러한 설정을 수신하면 단말은 상기 주기에 따라 또는 타이머 값이 만료할 때마다 상기 PDCP 상태 보고를 트리거링하여 전송할 수 있다.
일 실시예에서, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고 전송할 수 있도록 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자 또는 타이머 값을 설정할 수 있다. 이러한 설정을 수신한 단말의 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호에 갭(gap)이 생길 때마다 해당 타이머 값을 가진 타이머를 트리거링 하고, 타이머가 만료할 때까지 PDCP 일련번호 갭이 채워지지 않으면 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면 타이머 만료 시 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고 구성하여 전송할 수 있다. 만약, 타이머가 만료하기 전에 PDCP 일련번호 갭이 채워지거나 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하면 타이머를 중지하고 초기화할 수 있다. 일 실시예에서, 타이머는 PDCP 재정렬 타이머(PDCP reordering timer)를 사용할 수 있으며, PDCP 재정렬 타이머보다 더 작은 값 또는 더 큰 값을 가지는 새로운 타이머를 정의할 수도 있다. 예를 들면, PDCP 일련번호 갭이 발생하였을 때, PDCP 재정렬 타이머 값보다 작은 값을 갖는 새로운 타이머를 시작하고, PDCP 재정렬 타이머도 시작할 수 있다. 그리고, 작은 값을 갖는 새로운 타이머가 만료하면 PDCP 상태 보고를 구성하여 보내고, 재전송되는 데이터들을 PDCP 재정렬 타이머가 만료될 때까지 수신되기를 기다릴 수 있다.
일 실시예에서, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 빈번한 PDCP 상태 보고를 트리거링 하는 것을 막기 위해 PDCP 상태 보고 금지 타이머(Status report prohibit timer)를 설정할 수 있다. PDCP 상태 보고 금지 타이머가 설정되면, PDCP 상태 보고를 트리거링 하고 또는 PDCP 상태 보고를 구성하여 전송하고 PDCP 상태 보고 금지 타이머를 트리거링 할 수 있다. 그리고 PDCP 상태 보고 금지 타이머가 구동 중에는 추가적인 PDCP 상태 보고가 전송되지 않도록 할 수 있으며, PDCP 상태 보고 금지 타이머가 만료한 후에 PDCP 상태 보고를 전송하도록 할 수 있다.
도 13은 일 실시예에 따른 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하는 무선 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 13을 참조하면, 무선 노드(예를 들면, 단말 또는 중간 무선 노드 또는 최상위 무선 노드, 1m-01)는 1m-05 단계에서 RRC 메시지 또는 PDCP control PDU로 PDCP 상태 보고를 수신한다. 그 후, 1m-10 단계에서, 수신한 메시지 또는 PDCP control PDU를 확인한다.
PDCP 상태 보고 기반 재전송이 지시된 경우, 무선 노드는 1m-15 단계로 진행하여, 무선 노드의 PDCP 계층 장치에서 PDCP 상태 보고를 읽어 들이고 해석하여 성공적인 전달이 확인된(ACK) 데이터들에 대해서는 폐기 절차를 수행한다. 그 후, 1m-20 단계에서, 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터들에 대해서는 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 오름 차순으로 재전송을 수행한다.
PDCP 상태 보고 기반 재전송이 지시되지 않은 경우, 무선 노드는 1m-25 단계로 진행하여, 무선 노드의 PDCP 계층 장치에서 PDCP 상태 보고를 읽어 들이고 해석하여 성공적인 전달이 확인된(ACK) 데이터들에 대해서 폐기 절차를 수행한다.
일 실시예에서, 무선 노드의 동작은 상술한 데이터 유실을 복구하는 PDCP 상태 보고 기반 재전송 절차들에 적용될 수 있다.
도 14는 다른 일 실시예에 따른 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하는 무선 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 14를 참조하면, 무선 노드(예를 들면 단말 또는 중간 무선 노드 또는 최상위 무선 노드, 1n-01)는 1n-05 단계에서 RRC 메시지를 수신한다. 그 후, 1n-10 단계에서, 수신한 메시지를 확인하고, 수신한 RRC 메시지의 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 주기적으로 전송할 수 있도록 주기적으로 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자 또는 주기 또는 타이머 값이 설정되었다면, 무선 노드의 PDCP 계층 장치는 설정된 주기에 따라 또는 타이머 값에 따라 타이머를 시작한다. 1n-15 단계에서, 무선 노드는 타이머가 만료할 때마다 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, 1n-20 단계에서, PDCP 상태 보고를 구성하고 생성하여 전송할 수 있다.
다른 일 실시예에서, 무선 노드는 1n-10 단계에서, PDCP 일련번호에 갭(gap)이 생길 때마다 타이머 값을 가진 타이머를 트리거링 할 수 있다. 1n-15 단계에서, 무선 노드는 타이머가 만료할 때까지 PDCP 일련번호 갭이 채워지지 않으면 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면, 타이머 만료 시 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, 1n-20 단계에서, PDCP 상태 보고를 구성하고 생성하여 전송할 수 있다. 이때, 타이머가 만료하기 전에 PDCP 일련번호 갭이 채워지거나 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하면 타이머를 중지하고 초기화할 수 있다. 일 실시예에서, 무선 노드의 동작은 상술한 데이터 유실을 복구하는 PDCP 상태 보고 기반 재전송 절차들에 적용될 수 있다.
일 실시예에 따른 PDCP 계층 장치 기반 재전송 및 PDCP 상태 보고 구성 및 전송 방법은 AM 베어러 뿐만 아니라 UM 베어러에서도 적용될 수 있다.
일 실시예에서, PDCP 계층 장치는 PDCP 재정렬 타이머(PDCP reordering timer)를 구동할 수 있으며, PDCP 재정렬 타이머는 수신 PDCP 계층 장치에서 PDCP 일련번호를 기준으로 PDCP 일련번호 갭(gap)이 발생하는 경우 구동이 될 수 있으며, PDCP 재정렬 타이머가 만료할 때까지 PDCP 일련번호 갭에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 오름차순으로 데이터들을 상위 계층 장치로 전달하고 수신 윈도우를 움직이게 된다. 따라서, PDCP 일련번호 갭에 해당하는 데이터가 PDCP 재정렬 타이머가 만료한 후에 도착하게 되면 수신 윈도우 내의 데이터가 아니므로 폐기하게 되고, 결국 데이터 유실이 발생하게 된다.
따라서, 일 실시예에 따른 PDCP 계층 장치 기반 재전송(예를 들면, PDCP 상태 보고 기반 재전송)을 트리거링 하기 위해 RRC 메시지 또는 PDCP 상태 보고를 전송한 무선 노드(예를 들면, 최상단 무선 노드의 수신 PDCP 계층)는 재전송된 데이터들을 수신 윈도우 내에서 정상적으로 수신하기 위해 수신 PDCP 계층 장치의 PDCP 정렬 타이머를 중지하거나 또는 초기화하고 재전송된 데이터들이 도착할 때까지는 수신 윈도우를 움직이지 않을 수 있다. 예를 들면, RRC 메시지로 PDCP 상태 보고 기반 재전송이 트리거링 된 경우에도 이렇게 수행할 수 있다.
아래에서는 무선 백홀 네트워크(IAB)를 지원하는 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 핸드오버를 수행할 경우, 발생할 수 있는 데이터 유실을 방지하기 위해 상술한 실시예들을 확장하여 적용하는 방법들을 설명한다.
단말이 접속한 무선 노드로부터 RLC 상태 보고를 통하여 성공적인 데이터 전달(ACK)을 단말이 확인하면, 단말은 핸드오버 수행 시, 새로 접속한 무선 노드에게 성공적인 전달을 확인한 데이터에 대해서는 재전송을 수행하지 않게 된다. 그런데 이전에 접속한 무선 노드가 최상위 무선 노드에게 혼잡 또는 무선 링크 실패 등으로 해당 데이터를 성공적으로 전달하지 못하는 경우, 데이터 유실이 발생하게 된다.
따라서, 단말에게 핸드오버를 지시할 때, 기지국(또는 최상위 무선 노드 또는 무선 노드)이 도 11 및 도 12에서 설명한 실시예를 함께 수행하도록 하면 PDCP 상태 보고 기반 재전송으로 데이터 유실을 방지할 수 있다.
또 다른 방법으로, 일 실시예에서, 기지국(또는 무선 노드)은 단말에게 핸드오버를 지시할 때, PDCP 상태 보고 기반으로 재전송을 수행하라고 지시할 수 있다. 즉, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달(ACK)이 확인된 데이터(예를 들면, PDCP SDU 또는 PDCP PDU)는 폐기하고 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터에 대해서는 재전송을 수행하도록 할 수 있다.
일 실시예에 따른 PDCP 재수립(PDCP re-establishment) 절차는 다음과 같다.
- PDCP 상태보고 기반 재전송이 지시되지 않았다면, AM DRB에 대해서 하위 계층 장치들로부터 성공적인 전달이 확인되지 않은 첫 번째 데이터(예를 들면, PDCP SDU)부터 PDCP 재수립 이전에 설정된 COUNT 값의 오름차순으로 모든 데이터들(또는 PDCP SDUs)을 전송 또는 재전송을 수행한다. 구체적으로 다음과 같이 동작할 수 있다.
○ 헤더 압축 절차가 설정되었다면 전송 또는 재전송할 데이터(또는 PDCP SDU)에 대해서 헤더 압축을 수행한다.
○ 무결성 보호가 설정되었다면 수행하고, 암호화를 수행한다.
○ PDCP 헤더와 데이터를 PDCP PDU로써 하위 계층으로 전달한다.
- PDCP 상태보고 기반 재전송이 지시되었다면, AM DRB에 대해서 수신된 PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달(ACK)이 확인된 데이터(예를 들면, PDCP SDU 또는 PDCP PDU)들은 폐기하고 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터에 대해서는 재전송을 수행하며, PDCP 재수립 이전에 설정된 COUNT 값의 오름차순으로 데이터들(또는 PDCP SDUs)을 전송 또는 재전송을 수행한다. 구체적으로 다음과 같이 동작할 수 있다.
○ 헤더 압축 절차가 설정되었다면 전송 또는 재전송할 데이터(또는 PDCP SDU)에 대해서 헤더 압축을 수행한다.
○무결성 보호가 설정되었다면 수행하고, 암호화를 수행한다.
○PDCP 헤더와 데이터를 PDCP PDU로써 하위 계층으로 전달한다.
무선 백홀 네트워크를 지원하는 차세대 이동 통신 시스템에서 핸드오버를 지시할 때 기지국이 상술한 실시예에 따른 PDCP 재수립 절차를 지시하면, 데이터 유실을 방지할 수 있다.
또한, 본 개시에서 설명하는 무선 백홀 네트워크에서 무선 노드들은 데이터를 수신 및 송신 및 전달할 때 RLC 데이터들의 헤더를 읽어 보고, 전송하려고 하는 데이터가 RLC 상태 보고인 경우, 분할 동작을 적용하지 않도록 하여 RLC 상태 보고의 일부가 유실되거나 늦게 도착하는 것을 방지할 수 있다. 즉, 무선 노드는 RLC 상태 보고를 가장 우선 순위를 높게 두고 전송 자원에 포함시키도록 하여 분할되는 것을 방지하도록 할 수 있다.
상술한 실시예들은 단말에서 수행할 수 있으며, 무선 노드 또는 중간 무선 노드 또는 최상위 무선 노드에서도 수행할 수 있다. 실시예들을 단말이 수행하는 경우, 단말이 접속한 무선 노드에서 해당 실시예들을 트리거링할 수 있으며, 실시예들을 자식 무선 노드에서 수행하는 경우, 자식 무선 노드가 접속한 부모 무선 노드에서 해당 실시예들을 트리거링 할 수 있다.
도 15는 일 실시예에 따른 단말 또는 무선 노드의 구조를 도시하는 도면이다. 도 15를 참조하면, 상술된 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1o-10), 기저대역(baseband)처리부(1o-20), 저장부(1o-30) 및 제어부(1o-40)를 포함한다.
RF처리부(1o-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상술된 RF처리부(1o-10)는 상술된 기저대역처리부(1o-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상술된 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, 상술된 RF처리부(1o-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. 상술된 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상술된 단말은 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상술된 RF처리부(1o-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상술된 RF처리부(1o-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상술된 빔포밍을 위해, 상술된 RF처리부(1o-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상술된 RF 처리부는 MIMO(Multi Input Multi Output)를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상술된 RF처리부(1o-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.
기저대역처리부(1o-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1o-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1o-20)은 RF처리부(1o-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1o-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 상술된 기저대역처리부(1o-20)은 RF처리부(1o-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 복원할 수 있다.
상기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상술된 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술된 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.2gHz, 2ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다. 단말은 기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10)를 이용하여 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.
저장부(1o-30)는 상술된 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(1o-30)는 상술된 제어부(1o-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다. 저장부(1o-30)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1o-30)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, 저장부(1o-30)는 빔 기반 협력 통신을 지원하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
제어부(1o-40)는 상술된 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1o-40)는 기저대역처리부(1o-20) 및 RF처리부(1o-10)을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 제어부(1o-40)는 저장부(1o-40)에 데이터를 기록하고, 읽을 수 있다. 이를 위해, 제어부(1o-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1o-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 16은 일 실시예가 적용되는 무선 통신 시스템에서 TRP(Transmission Reception Point), 기지국 또는 무선 노드의 블록 구성을 도시하는 도면이다. 도 14을 참조하면, 기지국은 RF처리부(1p-10), 기저대역처리부(1p-20), 백홀통신부(1p-30), 저장부(1p-40), 제어부(1p-50)를 포함한다.
RF처리부(1p-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(1p-10)는 기저대역처리부(1p-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상술된 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(1p-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, A DC 등을 포함할 수 있다. 상술된 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 제1접속 노드는 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1p-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(1p-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1p-10)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상술된 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
기저대역처리부(1p-20)는 제1 무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1p-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1p-20)은 RF처리부(1p-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1p-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1p-20)은 RF처리부(1p-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 기저대역처리부(1p-20) 및 RF처리부(1p-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 기저대역처리부(1p-20) 및 RF처리부(1p-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
통신부(1p-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 기지국은 기저대역처리부(1p-20) 및 RF처리부(1p-10)를 이용하여 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.
저장부(1p-40)는 상술된 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 저장부(1p-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1p-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할 것인지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(1p-40)는 제어부(1p-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다. 저장부(1p-40)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1p-40)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, 저장부(1p-40)는 빔 기반 협력 통신을 지원하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
제어부(1p-50)는 주기지국의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1p-50)는 기저대역처리부(1p-20) 및 RF처리부(1p-10)을 통해 또는 백홀통신부(1p-30)을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 제어부(1p-50)는 저장부(1p-40)에 데이터를 기록하고, 읽을 수 있다. 이를 위해, 제어부(1p-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
차세대 이동 통신 시스템에서는 다양한 구조의 기지국 구현이 가능하며, 다양한 무선 접속 기술들이 혼재할 수 있다. 이러한 상황에서 무선 백홀(wireless backhaul 또는 Integrated Access Backhaul, IAB)을 지원하는 네트워크 구조에서 각 무선 노드(IAB node 또는 IAB donor)들이 데이터를 전달하기 때문에 종단 무선 노드들(예를 들면, 단말 또는 무선 노드(IAB node) 또는 최상위 무선 노드(IAB donor))은 종단 무선 노드 사이에 얼마나 많은 무선 링크가 존재하는지를 고려해서 종단 간의 전송 지연을 예측할 수 있는 방법이 필요하다. 예를 들면, PDCP 재정렬 타이머(PDCP reordering timer) 또는 RLC 재조립 타이머 설정 시, 종단 무선 노드 사이의 무선 링크 수, 즉 홉 수(hop count)를 고려하여 설정하는 방법 등을 고려할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에서는, 종단 무선 노드 간에 홉 수(hop count)를 계산할 수 있는 방법을 설명하며, 나아가, 홉 수를 고려하여 전송 지연을 반영하고, 수신단의 타이머 값을 올바르게 조절하는 방법을 설명한다.
도 17은 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 17을 참조하면, LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20), MME(2a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(2a-30, Serving-Gateway)로 구성될 수 있다. 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 접속할 수 있다.
도 17에서, ENB(2a-05 ~ 2a-20)는 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 시스템의 노드 B에 대응될 수 있다. ENB는 UE(2a-35)와 무선 채널로 연결되며 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 담당할 수 있다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 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 사용할 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 적용할 수 있다. S-GW(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(2a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거할 수 있다. MME(2a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다.
도 18는 일 실시예가 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 18를 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 이루어질 수 있다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(2b-05, 2b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 아래와 같이 요약될 수 있다.
- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC(RObust Header Compression) 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(Acknowledged Mode)
- 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(Automatic Repeat Request) 동작 등을 수행할 수 있다. RLC의 주요 기능은 아래와 같이 요약될 수 있다.
- 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 수행할 수 있다. MAC의 주요 기능은 아래와 같이 요약될 수 있다.
- 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(PHY) 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 수행할 수 있다.
도 19는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 19을 참조하면, 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 구성될 수 있다. 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 접속할 수 있다.
도 19에서 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 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 gNB(2c-10)는 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 적용할 수 있다. NR CN(2c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS(Quality of Service) 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. NR CN(2c-05)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결될 수 있다. 또한, 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN(2c-05)이 MME(2c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. MME(2c-25)는 기존 기지국인 eNB(2c-30)과 연결될 수 있다.
도 20는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 20를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(Service Data Adaptation Protocol)(2d-01, 2d-45), NR PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(2d-05, 2d-40), NR RLC(2d-10, 2d-35) 및 NR MAC(2d-15, 2d-30)으로 이루어질 수 있다. NR SDAP(2d-01, 2d-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)
- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID를 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)
- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능 (reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).
상술한 SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 혹은 베어러 별로 혹은 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 혹은 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있으며, SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS(Non-Access Stratum Quality of Service) 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. 상술된 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상술된 QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.
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.)
여기서, NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능 및 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또는 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은, 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능 중 적어도 하나를 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)
여기서, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말한다. NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능 중등을 포함할 수 있다.
또한, NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 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. 상술된 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상술된 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 포함할 수 있다. RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능 중 적어도 하나를 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.
도 21는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 네트워크 구조를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로, 도 21는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에서, 무선 백홀을 지원하는 네트워크 구조를 나타낸 도면이다.
도 21를 참조하면, 무선 백홀 네트워크(Integrated Access Backhaul network, 이하 IAB)는 복수 개의 무선 노드들(예를 들면 IAB node 또는 IAB donor)로 구성될 수 있다. 무선 백홀 네트워크에서, 단말은 임의의 무선 노드에 접속하여 RRC 연결을 설정하고, 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 각 무선 노드들은 자식 무선 노드(child IAB node)로써 다른 무선 노드를 부모 무선 노드(parent IAB node)로 고려하고, 부모 무선 노드와 RRC 연결을 설정하여, 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시예에서, 자식 무선 노드(child IAB node)는 단말 또는 IAB node를 의미할 수 있으며, 부모 무선 노드(parent IAB node 또는 IAB donor)로부터 무선 연결 접속 설정, RRC 설정 정보, 베어러 설정 정보, 각 PDCP 또는 RLC 또는 MAC 또는 PHY 계층 장치의 설정 정보를 수신하고 이를 적용하는 무선 노드를 의미할 수 있다.
일 실시예에서, 부모 무선 노드는 IAB node 또는 IAB donor를 의미할 수 있다. 부모 무선 노드는 자식 무선 노드에게 무선 연결 접속 설정, RRC 설정 정보, 베어러 설정 정보, 각 PDCP 또는 RLC 또는 MAC 또는 PHY 계층 장치의 설정 정보를 설정해주는 무선 노드를 의미할 수 있다.
도 21를 참조하면, IAB donor는 무선 노드 1(Node 1)(2e-01)과 같이 코어 네트워크와 연결되어 데이터를 상위 계층 장치로 전달하는 무선 노드를 의미할 수 있다. 또한, IAB node는 단말과 IAB donor 종단 간의 데이터 송수신을 도와주기 위해 중간에서 데이터를 전달해주는 역할을 수행하는 무선 노드 2 내지 무선 노드 5(Node 2 ~ Node 5)((2e-02)~(2e-05))을 의미할 수 있다.
단말들(2e-06, 2e-07, 2e-08, 2e-09)들은 무선 노드들(예를 들면 IAB node 또는 IAB donor)에 접속하여 RRC 연결을 설정하고, 데이터를 송수신할 수 있다. 예를 들면, 단말 2(2e-07)는 무선 노드 3(2e-03)에 접속하여 RRC 연결을 설정하고 데이터를 송수신할 수 있다. 무선 노드 3(2e-03)은 단말 2(2e-07)로부터 수신한 데이터 또는 단말 2(2e-07)로 송신할 데이터를, 부모 무선 노드인 무선 노드 2(2e-02)로부터 수신하거나 무선 노드 2(2e-02)로 전달할 수 있다. 또한, 무선 노드 2(2e-02)는 무선 노드 3(2e-03)으로부터 수신한 데이터 또는 무선 노드 3(2e-03)으로 송신할 데이터를, 부모 무선 노드인 무선 노드 1(IAB donor)(2e-01)로부터 수신하거나 무선 노드 1(2e-01)로 전달할 수 있다.
단말 1(2e-06)은 무선 노드 2(2e-02)에 접속하여 RRC 연결을 설정하고 데이터를 송수신할 수 있다. 상술한 무선 노드 2(2e-02)는 상술된 단말 1(2e-06)로부터 수신한 데이터 또는 단말 1(2e-06)로 송신할 데이터를, 부모 무선 노드인 무선 노드 1(2e-01)로부터 수신하거나 무선 노드 1(2e-01)로 전달할 수 있다.
도면을 참조하여 설명한 바와 같이, 일 실시예에 따르면, 단말은 가장 좋은 신호의 세기를 가진 무선 노드에 접속하여 RRC 연결을 설정하고, 데이터를 송수신할 수 있다. 또한, 일 실시예에 따르면, 무선 백홀 네트워크는, 단말이 코어 네트워크에 연결된 무선 노드에게 데이터를 전달하고 코어 네트워크에 연결된 무선 노드로부터 데이터를 수신할 수 있도록 하기 위하여, 중간의 무선 노드들을 통하여 멀티 홉(multi-hop) 데이터 전달을 지원할 수 있다.
도 22은 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 무선 백홀 네트워크(IAB)에서, 단말이 RRC 연결 설정을 수행하는 방법을 설명하는 도면이다. 보다 구체적으로, 도 22은 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 무선 백홀 네트워크(IAB)에서 단말이 무선 노드(IAB node 또는 IAB donor)와 연결을 설정할 때 또는 자식 무선 노드가 부모 무선 노드(IAB node 또는 IAB donor)와 연결을 설정할 때, RRC 연결 설정을 수행하는 방법을 설명하는 도면이다.
도 22를 참조하면, 단계 2f-01에서, 부모 무선 노드는, RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말 또는 자식 무선 노드가 소정의 이유로 또는 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없는 경우, RRCConnectionRelease 메시지를 단말 또는 자식 무선 노드에게 전송하여 단말 또는 자식 무선 노드를 RRC 유휴모드 혹은 RRC 비활성화 모드로 전환하도록 할 수 있다. 일 실시예에 있어서, 추후 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말 또는 자식 무선 노드(이하 idle mode UE)은, 전송할 데이터가 발생하면, RRC 유휴 모드인 경우, 부모 무선 노드와 RRC connection establishment 과정을 수행할 수 있으며, RRC 비활성화 모드인 경우, 부모 무선 노드와 RRC connection resume 절차를 수행할 수 있다.
단계 2f-05에서, 단말 또는 자식 무선 노드는 랜덤 액세스 과정을 통해서 부모 무선 노드와 역방향 전송 동기를 수립하고, RRC Connection Request 메시지 (또는 RRC Resume Request 메시지)를 부모 무선 노드로 전송할 수 있다. RRC Connection Request 메시지(또는 RRC Resume Request 메시지)에는 단말 또는 자식 무선 노드의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 포함될 수 있다.
단계 2f-10에서, 부모 무선 노드는 단말 또는 자식 무선 노드가 RRC 연결을 설정하도록 RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)를 전송할 수 있다. RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)에는 각 로지컬 채널 별 설정 정보, 베어러 별 설정 정보, PDCP 계층 장치의 설정 정보, RLC 계층 장치의 설정 정보, 및 MAC 계층 장치의 설정 정보 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)는 자식 무선 노드가 핸드오버를 수행할 경우, 미리 지정된(pre-configured) RRC 메시지들에 대해서 타겟 부모 무선 노드 혹은 셀로 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 상술한 지시자를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 핸드오버를 수행할 경우, 미리 지정된(pre-configured) RRC 메시지들에 대해서 타겟 부모 무선 노드 혹은 셀로 재전송을 수행할 것인지 여부를 설정해줄 수 있다. 예를 들면, 부모 무선 노드는, 핸드오버 지시 메시지를 수신하기 전, 핸드오버를 수행하기 전 혹은 RRC 메시지를 수신하기 전, 몇 초 이내에서 전송했던 RRC 메시지들에 대해서 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 지시자를 미리 지정된 RRC 메시지들 각각에 대해서 지시할 수 있다. 즉, 여러 개의 지시자는 각 RRC 메시지들의 재전송 여부를 지시할 수 있다. 또는 부모 무선 노드는 재전송 여부를 각 RRC 메시지를 지시하는 비트맵 형태로 지시할 수도 있다.
RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 데이터 복구 절차를 수행하라는 지시자를 PDCP 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한 RRCConnectionSetup메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 계층 장치에 남아 있는 데이터들을 폐기할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 재수립 절차를 수행할 때 AM DRB에 대해서 누적 재전송을 수행할지 선택적 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)에는 자식 무선 노드에서 어떤 ARQ 기능을 사용할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 RRCConnectionSetup메시지의 상술된 지시자를 이용하여 hop-by-hop ARQ 기능을 사용할 것인지 혹은 end-to-end ARQ 기능을 사용할 것인지를 지시할 수 있다. 또한, end-to-end ARQ 기능을 설정하는 경우, 부모 무선 노드는 수신한 RLC 계층 장치 데이터를 분할 또는 그대로 전달하는 기능만을 수행할 것인지 또는 자식 노드에서 종단(end)으로써 ARQ 기능을 수행할 것인지를 지시할 수도 있다. 또한 부모 무선 노드는 디폴트 기능으로 어떤 ARQ 기능을 사용할지를 지시할 수도 있으며, 상술된 메시지에서 ARQ 기능이 설정되지 않은 경우, 디폴트 기능으로 hop-by-hop ARQ 기능을 또는 end-to-end ARQ 기능 중 하나의 기능을 사용하기로 미리 설정할 수도 있다. 또한 부모 무선 노드는 RRCConnectionSetup메시지를 이용하여 자식 무선 노드가 데이터 분할 기능을 사용할 지 여부를 지시할 수 있으며, 도 2 또는 도 4를 참조하여 설명된 RLC 계층 장치들의 각 기능 활성화 여부(또는 사용 여부)를 지시할 수도 있다.
RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)는 Adaptation 계층 장치에서 데이터 연접(concatenation) 기능을 사용할 지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 또한 RRCConnectionSetup메시지는 Adaptation 계층 장치의 헤더 설정 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있으며, 상술된 헤더의 종류를 지정할 수도 있다. 예를 들면, 부모 무선 노드는 RRCConnectionSetup메시지를 이용하여 단말 식별자, 단말 베어러 식별자, QoS 식별자, 무선 노드 식별자, 무선 노드 주소 또는 QoS 정보 등에 대해서 어떤 정보를 헤더에 포함할 지를 설정할 수 있다. 실시예에 있어서, 부모 무선 노드는 오버헤드를 줄이기 위해서 헤더를 생략하도록 설정할 수도 있다.
부모 무선 노드는 RRCConnectionSetup메시지(또는 RRCResume 메시지)를 이용하여, 송신 Adaptation 계층 장치와 수신 Adaptation 계층 장치 사이에서 사용될, 또는 자식 무선 노드와 부모 무선 노드 사이에 사용될, 또는 단말과 무선 노드에서 사용될 RLC 채널을 설정할 수 있다. 구체적으로 RRCConnectionSetup메시지는 RLC 채널의 사용 가능한 개수, 사용 가능한 RLC 채널 식별자 또는 RLC 채널과 맵핑되는 데이터들의 맵핑 정보(예를 들면 단말 식별자, 단말 베어러 식별자, QoS 정보 또는 QoS 식별자 맵핑 정보)를 포함할 수 있다. RLC 채널은 여러 단말들의 데이터를 QoS 정보를 기준으로 데이터를 묶어서 QoS에 맞게 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있으며, 또한 RLC 채널은 각 단말 별로 데이터를 묶어서 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 RRCConnectionSetup메시지의 상술된 지시자를 이용하여 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, 상술한 지시자 값이 0으로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하더라도, PDCP 상태 보고의 NACK 정보에 해당하는 데이터를 체크하고, ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기할 수 있다. 하지만, 상술한 지시자 값이 1로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하면, PDCP 상태 보고의 ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기하고, NACK 정보에 해당하는 데이터를 재전송할 수 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시하기 위해서, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 데이터 복구 지시자(recoverPDCP)를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 상술한 지시자를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 PDCP 데이터 복구 처리 절차를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송하도록 설정할 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 PDCP 데이터 복구 처리에서 재전송을 수행할 때 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)의 성공적인 전달 여부가 아니라 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 기반으로 선택적 재전송을 수행할 수 있다. 즉, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터로 지시된 데이터에 대해서만 재전송을 수행할 수 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 주기적으로 전송할 수 있도록 주기적으로 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여, 상술한 주기 또는 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 주기에 따라 또는 타이머 값이 만료할 때마다 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송할 수 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고 전송할 수 있도록 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드의 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호에 갭(gap)이 생길 때마다 타이머 값을 가진 타이머를 트리거링하고, 타이머가 만료할 때까지 PDCP 일련번호 갭이 채워지지 않으면 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면 타이머 만료 시 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 타이머가 만료하기 전에 PDCP 일련번호 갭이 채워지거나 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하면 타이머를 중지하고 초기화할 수 있다. 여기서, 타이머는 PDCP 재정렬 타이머(PDCP reordering timer)를 사용할 수 있으며, PDCP 재정렬 타이머보다 더 작은 값 또는 더 큰 값을 가지는 새로운 타이머를 정의할 수도 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 RRCResume 메시지)를 이용하여, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 빈번한 PDCP 상태 보고를 트리거링 하는 것을 막기 위해 PDCP 상태 보고 금지 타이머(Status report prohibit timer)를 설정할 수 있다. PDCP 상태 보고 금지 타이머가 설정되는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송하며, PDCP 상태 보고 금지 타이머를 트리거링 할 수 있다. 그리고 PDCP 상태 보고 금지 타이머가 구동 중에는 추가적인 PDCP 상태 보고가 전송되지 않도록 할 수 있으며, PDCP 상태 보고 금지 타이머가 만료한 후에 PDCP 상태 보고를 전송하도록 할 수 있다.
RRCConnectionSetup 메시지(또는 별도의 새로 정의한 RRC 메시지 또는 RRCResume 메시지)를 이용하여, 무선 노드에게 유용할 수 있는 혼잡 수준(congestion level), 큐잉 지연(queuing delay), 무선 노드 간 홉 딜레이(one-hop air latency)와 같은 부모 무선 노드 또는 자식 무선 노드에 관한 정보, 각 홉에 대한 정보 등을 전달해줄 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 수신하는 무선 노드로부터 최상위 무선 노드(IAB donor)까지의 무선 홉 수가 몇 개인지를 지시해줄 수 있다. 그리고 무선 홉 수를 RRC 메시지로 수신한 무선 노드는 지시받은 홉 수를 1만큼 증가시켜 다음 자식 노드에게 홉 수를 알려줄 수 있다.
단계 2f-15에서, RRC 연결을 설정한 단말 또는 자식 무선 노드는 RRCConnetionSetupComplete 메시지(또는 RRCResumeComplete 메시지)를 부모 무선 노드로 전송할 수 있다.
RRCConnetionSetupComplete 메시지는, 단말 또는 자식 무선 노드가 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 AMF(Access and Mobility Management Function) 또는 MME에게 요청하는 제어 메시지인 SERVICE REQUEST를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 RRCConnetionSetupComplete 메시지에 포함된 SERVICE REQUEST 메시지를 AMF 또는 MME로 전송할 수 있다. AMF 또는 MME는 단말 또는 자식 무선 노드가 요청한 서비스를 제공할 것인지 여부를 판단할 수 있다.
판단 결과 단말 또는 자식 무선 노드가 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면, AMF 또는 MME는 부모 무선 노드에게 INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST라는 메시지를 전송할 수 있다. INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST 메시지는 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 정보를 포함할 수 있다.
단계 2f-20 내지 단계 2f-25에서, 부모 무선 노드는 단말 또는 자식 무선 노드와 보안을 설정하기 위하여 SecurityModeCommand 메시지와 SecurityModeComplete 메시지를 교환할 수 있다. 단계 2f-30에서, 보안 설정이 완료되면 부모 무선 노드는 단말 또는 자식 무선 노드에게 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다.
부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 핸드오버를 수행할 경우, 미리 지정된(pre-configured) RRC 메시지들에 대해서 타겟 부모 무선 노드 혹은 셀로 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 설정할 수 있다. 예를 들면, 부모 무선 노드는 핸드오버 지시 메시지를 수신하기 전 또는 핸드오버를 수행하기 전 또는 RRC 메시지를 수신하기 전, 몇 초 이내에서 전송했던 RRC 메시지들에 대해서 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 또한 상술된 지시자는 미리 지정된 RRC 메시지들 각각에 대해서 지시될 수 있다. 즉, 여러 개의 지시자가 각 RRC 메시지들의 재전송 여부를 지시할 수 있다. 또는 상술된 재전송 여부의 지시는 각 RRC 메시지를 지시하는 비트맵 형태로 지시될 수도 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 데이터 복구 절차를 수행하라는 지시자를 PDCP 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한 RRCConnectionReconfiguration 메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 계층 장치에 남아 있는 데이터들을 폐기할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 재수립 절차를 수행할 때, AM DRB에 대해서 누적 재전송을 수행할지 선택적 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 자식 무선 노드에서 어떤 ARQ 기능을 사용할 것인지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있으며, 상술된 지시자를 이용하여 hop-by-hop ARQ 기능을 사용할 것인지 또는 end-to-end ARQ 기능을 사용할 것인지 여부가 지시될 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 end-to-end ARQ 기능을 설정하는 경우, 수신한 RLC 계층 장치 데이터를 분할 또는 그대로 전달하는 기능만을 수행할 것인지 또는 자식 노드에서 종단(end)으로써 ARQ 기능을 수행할 것인지 여부를 지시할 수도 있다. 또한, 부모 무선 노드는 디폴트 기능으로 어떤 ARQ 기능을 사용할지를 지시할 수도 있으며, RCConnectionReconfiguration 메시지에서 ARQ 기능이 설정되지 않은 경우, 디폴트 기능으로 hop-by-hop ARQ 기능 혹은 end-to-end ARQ 기능 중 하나의 기능을 사용하기로 미리 정할 수도 있다. 또한, 부모 무선 노드는 RCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여 자식 무선 노드가 데이터 분할 기능을 사용할 것인지 여부를 지시할 수 있으며, 도 2 또는 도 4를 참조하여 설명된 RLC 계층 장치들의 각 기능 활성화 여부(또는 사용 여부)를 지시할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 Adaptation 계층 장치에서 데이터 연접(concatenation) 기능을 사용할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 Adaptation 계층 장치의 헤더 설정 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있으며, 부모 무선 노드는 상술된 헤더의 종류를 지정할 수도 있다. 예를 들어, 부모 무선 노드는 단말 식별자 또는 단말 베어러 식별자 ,QoS 식별자, 무선 노드 식별자, 무선 노드 주소 또는 QoS 정보 등에 대해서 어떤 정보를 헤더에 포함할 것인지를 설정할 수 있다. 부모 무선 노드는 오버헤드를 줄이기 위해서 헤더를 생략하도록 설정할 수도 있다.
부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, 송신 Adaptation 계층 장치와 수신 Adaptation 계층 장치 사이에서 사용될, 또는 자식 무선 노드와 부모 무선 노드 사이에 사용될, 또는 단말과 무선 노드에서 사용될 RLC 채널을 설정할 수 있다. 구체적으로, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 RLC 채널의 사용 가능한 개수, 사용 가능한 RLC 채널 식별자 또는 RLC 채널과 맵핑되는 데이터들의 맵핑 정보(예를 들면 단말 식별자, 단말 베어러 식별자, QoS 정보 또는 QoS 식별자 맵핑 정보)를 포함할 수 있다. RLC 채널은 여러 단말들의 데이터를 QoS 정보를 기준으로 데이터를 묶어서 QoS에 맞게 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있으며, 또한 RLC 채널은 각 단말 별로 데이터를 묶어서 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지의 상술된 지시자를 이용하여 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, 상술한 지시자 값이 0으로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하더라도, PDCP 상태 보고의 NACK 정보에 해당하는 데이터를 체크하고, ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기할 수 있다. 하지만, 상술한 지시자 값이 1로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하면, PDCP 상태 보고의 ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기하고, NACK 정보에 해당하는 데이터를 재전송할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시하기 위해서, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 데이터 복구 지시자(recoverPDCP)를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 상술한 지시자를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 PDCP 데이터 복구 처리 절차를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송하도록 설정할 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 PDCP 데이터 복구 처리에서 재전송을 수행할 때 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)의 성공적인 전달 여부가 아니라 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 기반으로 선택적 재전송을 수행할 수 있다. 즉, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터로 지시된 데이터에 대해서만 재전송을 수행할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 주기적으로 전송할 수 있도록 주기적으로 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여, 상술한 주기 또는 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 주기에 따라 또는 타이머 값이 만료할 때마다 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고 전송할 수 있도록 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드의 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호에 갭(gap)이 생길 때마다 타이머 값을 가진 타이머를 트리거링하고, 타이머가 만료할 때까지 PDCP 일련번호 갭이 채워지지 않으면 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면 타이머 만료 시 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 타이머가 만료하기 전에 PDCP 일련번호 갭이 채워지거나 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하면 타이머를 중지하고 초기화할 수 있다. 여기서, 타이머는 PDCP 재정렬 타이머(PDCP reordering timer)를 사용할 수 있으며, PDCP 재정렬 타이머보다 더 작은 값 또는 더 큰 값을 가지는 새로운 타이머를 정의할 수도 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 빈번한 PDCP 상태 보고를 트리거링 하는 것을 막기 위해 PDCP 상태 보고 금지 타이머(Status report prohibit timer)를 설정할 수 있다. PDCP 상태 보고 금지 타이머가 설정되는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송하며, PDCP 상태 보고 금지 타이머를 트리거링 할 수 있다. 그리고 PDCP 상태 보고 금지 타이머가 구동 중에는 추가적인 PDCP 상태 보고가 전송되지 않도록 할 수 있으며, PDCP 상태 보고 금지 타이머가 만료한 후에 PDCP 상태 보고를 전송하도록 할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지(또는 별도의 새로 정의한 RRC 메시지)를 이용하여, 무선 노드에게 유용할 수 있는 혼잡 수준(congestion level), 큐잉 지연(queuing delay), 무선 노드 간 홉 딜레이(one-hop air latency)와 같은 부모 무선 노드 또는 자식 무선 노드에 관한 정보, 각 홉에 대한 정보 등을 전달해줄 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지를 수신하는 무선 노드로부터 최상위 무선 노드(IAB donor)까지의 무선 홉 수가 몇 개인지를 지시해줄 수 있다. 그리고 무선 홉 수를 RRC 메시지로 수신한 무선 노드는 지시받은 홉 수를 1만큼 증가시켜 다음 자식 노드에게 홉 수를 알려줄 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보를 포함할 수 있다. 단계 2f-35에서, 단말 또는 자식 무선 노드는 상술된 설정 정보를 적용하여 DRB를 설정하고, 부모 무선 노드에게 RRCConnectionReconfigurationComplete 메시지를 전송할 수 있다. 단말 또는 자식 무선 노드와 DRB 설정을 완료한 부모 무선 노드는 AMF 또는 MME에게 INITIAL CONTEXT SETUP COMPLETE 메시지를 전송하고 연결을 완료할 수 있다.
단계 2f-40에서, 상술된 과정이 모두 완료되면 단말 또는 자식 무선 노드는 부모 무선 노드와 코어 네트워크를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 일 실시예에서, 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정 및 DRB설정의 3단계로 구성될 수 있다. 단계 2f-45에서, 부모 무선 노드는 소정의 이유로 단말 또는 자식 무선 노드에게 설정을 새로 하거나, 추가하거나 혹은 변경하기 위해서, RRC Connection Reconfiguration 메시지를 전송할 수 있다.
부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 핸드오버를 수행할 경우, 미리 지정된(pre-configured) RRC 메시지들에 대해서 타겟 부모 무선 노드 혹은 셀로 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 설정할 수 있다. 예를 들면, 부모 무선 노드는 핸드오버 지시 메시지를 수신하기 전 또는 핸드오버를 수행하기 전 또는 RRC 메시지를 수신하기 전, 몇 초 이내에서 전송했던 RRC 메시지들에 대해서 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 또한 상술된 지시자는 미리 지정된 RRC 메시지들 각각에 대해서 지시될 수 있다. 즉, 여러 개의 지시자가 각 RRC 메시지들의 재전송 여부를 지시할 수 있다. 또는 상술된 재전송 여부의 지시는 각 RRC 메시지를 지시하는 비트맵 형태로 지시될 수도 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 데이터 복구 절차를 수행하라는 지시자를 PDCP 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한 RRCConnectionReconfiguration 메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 데이터 복구 절차를 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 혹은 DRB(Data radio bearer)에 대해서 PDCP 계층 장치에 남아 있는 데이터들을 폐기할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 재수립 절차를 수행할 때, AM DRB에 대해서 누적 재전송을 수행할지 선택적 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 베어러 설정 정보에 포함할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 자식 무선 노드에서 어떤 ARQ 기능을 사용할 것인지를 지시하는 지시자를 포함할 수 있으며, 상술된 지시자를 이용하여 hop-by-hop ARQ 기능을 사용할 것인지 또는 end-to-end ARQ 기능을 사용할 것인지 여부가 지시될 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 end-to-end ARQ 기능을 설정하는 경우, 수신한 RLC 계층 장치 데이터를 분할 또는 그대로 전달하는 기능만을 수행할 것인지 또는 자식 노드에서 종단(end)으로써 ARQ 기능을 수행할 것인지 여부를 지시할 수도 있다. 또한, 부모 무선 노드는 디폴트 기능으로 어떤 ARQ 기능을 사용할지를 지시할 수도 있으며, RCConnectionReconfiguration 메시지에서 ARQ 기능이 설정되지 않은 경우, 디폴트 기능으로 hop-by-hop ARQ 기능 혹은 end-to-end ARQ 기능 중 하나의 기능을 사용하기로 미리 정할 수도 있다. 또한, 부모 무선 노드는 RCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여 자식 무선 노드가 데이터 분할 기능을 사용할 것인지 여부를 지시할 수 있으며, 도 2 또는 도 4를 참조하여 설명된 RLC 계층 장치들의 각 기능 활성화 여부(또는 사용 여부)를 지시할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 Adaptation 계층 장치에서 데이터 연접(concatenation) 기능을 사용할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 Adaptation 계층 장치의 헤더 설정 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있으며, 부모 무선 노드는 상술된 헤더의 종류를 지정할 수도 있다. 예를 들어, 부모 무선 노드는 단말 식별자 또는 단말 베어러 식별자 ,QoS 식별자, 무선 노드 식별자, 무선 노드 주소 또는 QoS 정보 등에 대해서 어떤 정보를 헤더에 포함할 것인지를 설정할 수 있다. 부모 무선 노드는 오버헤드를 줄이기 위해서 헤더를 생략하도록 설정할 수도 있다.
부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, 송신 Adaptation 계층 장치와 수신 Adaptation 계층 장치 사이에서 사용될, 또는 자식 무선 노드와 부모 무선 노드 사이에 사용될, 또는 단말과 무선 노드에서 사용될 RLC 채널을 설정할 수 있다. 구체적으로, RRCConnectionReconfiguration 메시지는 RLC 채널의 사용 가능한 개수, 사용 가능한 RLC 채널 식별자 또는 RLC 채널과 맵핑되는 데이터들의 맵핑 정보(예를 들면 단말 식별자, 단말 베어러 식별자, QoS 정보 또는 QoS 식별자 맵핑 정보)를 포함할 수 있다. RLC 채널은 여러 단말들의 데이터를 QoS 정보를 기준으로 데이터를 묶어서 QoS에 맞게 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있으며, 또한 RLC 채널은 각 단말 별로 데이터를 묶어서 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행할 것인지 여부를 지시하는 지시자를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 RRCConnectionReconfiguration 메시지의 상술된 지시자를 이용하여 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시할 수 있다. 예를 들어, 상술한 지시자 값이 0으로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하더라도, PDCP 상태 보고의 NACK 정보에 해당하는 데이터를 체크하고, ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기할 수 있다. 하지만, 상술한 지시자 값이 1로 설정된 경우, PDCP 상태 보고를 수신하면, PDCP 상태 보고의 ACK 정보에 해당하는 데이터를 폐기하고, NACK 정보에 해당하는 데이터를 재전송할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 상태 보고 기반 재전송을 수행하도록 지시하기 위해서, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 데이터 복구 지시자(recoverPDCP)를 포함할 수 있다. 부모 무선 노드는 상술한 지시자를 이용하여, 단말 또는 자식 무선 노드가 PDCP 데이터 복구 처리 절차를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송하도록 설정할 수 있다. 또한, 부모 무선 노드는 PDCP 데이터 복구 처리에서 재전송을 수행할 때 하위 계층 장치(예를 들면 RLC 계층 장치)의 성공적인 전달 여부가 아니라 PDCP 상태 보고(PDCP status report)를 기반으로 선택적 재전송을 수행할 수 있다. 즉, PDCP 상태 보고에서 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터로 지시된 데이터에 대해서만 재전송을 수행할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 주기적으로 전송할 수 있도록 주기적으로 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여, 상술한 주기 또는 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 주기에 따라 또는 타이머 값이 만료할 때마다 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 전송할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지는 PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고 전송할 수 있도록 PDCP 상태 보고를 전송하라는 지시자를 포함할 수 있다. 또한, RRCConnectionSetup 메시지를 이용하여 타이머 값을 설정할 수 있다. 상술한 지시자와 설정을 수신하는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드의 PDCP 계층 장치는 PDCP 일련번호에 갭(gap)이 생길 때마다 타이머 값을 가진 타이머를 트리거링하고, 타이머가 만료할 때까지 PDCP 일련번호 갭이 채워지지 않으면 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면 타이머 만료 시 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송할 수 있다. 만약 타이머가 만료하기 전에 PDCP 일련번호 갭이 채워지거나 또는 유실로 가정되는 PDCP 일련번호에 해당하는 데이터가 도착하면 타이머를 중지하고 초기화할 수 있다. 여기서, 타이머는 PDCP 재정렬 타이머(PDCP reordering timer)를 사용할 수 있으며, PDCP 재정렬 타이머보다 더 작은 값 또는 더 큰 값을 가지는 새로운 타이머를 정의할 수도 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지를 이용하여, PDCP 계층 장치의 설정 정보(pdcp-config)에서 빈번한 PDCP 상태 보고를 트리거링 하는 것을 막기 위해 PDCP 상태 보고 금지 타이머(Status report prohibit timer)를 설정할 수 있다. PDCP 상태 보고 금지 타이머가 설정되는 경우, 단말 또는 자식 무선 노드는 PDCP 상태 보고를 트리거링 하고, PDCP 상태 보고를 구성하여 전송하며, PDCP 상태 보고 금지 타이머를 트리거링 할 수 있다. 그리고 PDCP 상태 보고 금지 타이머가 구동 중에는 추가적인 PDCP 상태 보고가 전송되지 않도록 할 수 있으며, PDCP 상태 보고 금지 타이머가 만료한 후에 PDCP 상태 보고를 전송하도록 할 수 있다.
RRCConnectionReconfiguration 메시지(또는 별도의 새로 정의한 RRC 메시지)를 이용하여, 무선 노드에게 유용할 수 있는 혼잡 수준(congestion level), 큐잉 지연(queuing delay), 무선 노드 간 홉 딜레이(one-hop air latency)와 같은 부모 무선 노드 또는 자식 무선 노드에 관한 정보, 각 홉에 대한 정보 등을 전달해줄 수 있다. 또한, RRCConnectionReconfiguration 메시지를 수신하는 무선 노드로부터 최상위 무선 노드(IAB donor)까지의 무선 홉 수가 몇 개인지를 지시해줄 수 있다. 그리고 무선 홉 수를 RRC 메시지로 수신한 무선 노드는 지시받은 홉 수를 1만큼 증가시켜 다음 자식 노드에게 홉 수를 알려줄 수 있다.
본 개시에서, 베어러는 SRB(Signaling Radio Bearer)와 DRB(Data Radio Bearer)를 포함할 수 있다. UM DRB는 UM(Unacknowledged Mode) 모드로 동작하는 RLC 계층 장치를 사용하는 DRB를 의미하며, AM DRB는 AM(Acknowledged Mode) 모드로 동작하는 RLC 계층 장치를 사용하는 DRB를 의미한다.
도 23는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템에서, 각 무선 노드들이 가질 수 있는 프로토콜 계층 장치를 나타낸 도면이다. 보다 구체적으로, 도 23는 일 실시예가 적용되는 무선 백홀을 지원하는 차세대 이동 통신 시스템에서, 각 무선 노드들이 가질 수 있는 프로토콜 계층 장치를 나타낸 도면이다.
도 23을 참조하면, 무선 백홀을 지원하는 무선 노드들의 프로토콜 계층 장치 구조는 크게 2 개의 유형으로 구분될 수 있다. 상술된 2 개의 유형은 ADAP(Adaptation) 계층 장치의 위치에 따라서 나뉠 수 있다. 프로토콜 계층 장치 구조는 ADAP 계층 장치가 RLC 계층 장치 위에서 구동되는 프로토콜 계층 장치 구조(2g-01)와, ADAP 계층 장치가 RLC 계층 장치 밑에서 구동되는 프로토콜 계층 장치 구조(2g-02)를 가질 수 있다.
도 23에서, 단말(2g-05)은 프로토콜 계층 장치로써, PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치, PDCP 계층 장치 및 SDAP 계층 장치를 모두 구동할 수 있다. 무선 노드들(예를 들면 단말과 IAB donor 사이에서 데이터를 수신하여 전달하는 무선 백홀 기능을 수행하는 무선 노드들, 노드 3(2g-10) 혹은 노드 2(2g-15))은 PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치 및 ADAP 계층 장치를 구동할 수 있다. 또한, 최상위 무선 노드(예를 들어, 코어 네트워크와 연결되어 데이터를 전달하는 무선 백홀을 지원하는 최상위 노드, IAB donor 혹은 Node 1(2g-20))는 PHY 계층 장치, MAC 계층 장치, RLC 계층 장치, PDCP 계층 장치 및 SDAP 계층 장치를 모두 구동할 수 있다. 한편, 최상위 무선 노드는 유선으로 연결된 CU(Central Unit)과 DU(Distributed Unit)으로 구성될 수 있다. 실시예에 있어서, CU는 SDAP 계층 장치와 PDCP 계층 장치를 구동할 수 있으며, DU는 RLC 계층 장치와 MAC 계층 장치와 PHY 계층 장치를 구동할 수 있다.
ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구별하고, RLC 채널과 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 또한, ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구분할 때, 단말 기준 혹은 QoS를 기준으로 데이터를 묶어 하나의 RLC 채널과 맵핑시키고, 데이터를 묶어서 처리할 수 있도록 할 수 있으며, 하나의 RLC 채널에 묶인 데이터를 데이터 연접 기능(Concatenation)으로 묶어서 오버헤드를 줄일 수 있다. 이때, 데이터 연접 기능은 복수 개의 데이터에 대해서 하나 또는 적은 개수의 헤더를 구성하고, 연접되는 데이터들을 지시하는 헤더 필드를 지시하여 각 데이터들을 구별할 수 있도록 하며, 불필요하게 각 데이터마다 헤더를 구성하지 않도록 하여 오버헤드를 줄일 수 있는 기능을 의미할 수 있다.
도 23의 2g-01과 같은 프로토콜 계층 구조에서, 무선 노드 3(2g-10)은 단말(2g-05)로부터 수신하는 데이터를 처리하기 위해서, 단말(2g-05)의 각 데이터 베어러에 해당하는 제 1의 RLC 계층 장치들과 동일한 제 1의 RLC 계층 장치들을 구동할 수 있다. 또한, 무선 노드 3(2g-10)은 복수 개의 RLC 계층 장치들로부터 수신하는 데이터들을 ADAP 계층 장치에서 처리하여, 새로운 RLC 채널과 그에 상응하는 제 2의 RLC 계층 장치들로 맵핑시켜 줄 수 있다. 무선 노드 3(2g-10)의 ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구별하고 RLC 채널과 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 또한 ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구분할 때, 단말 기준 또는 QoS 를 기준으로 데이터를 묶어 하나의 RLC 채널과 맵핑시키고, 제 2의 RLC 계층 장치들에서 데이터를 묶어서 처리할 수 있도록 할 수 있다. 상술된 RLC 채널은 여러 단말들의 데이터를 QoS 정보를 기준으로 데이터를 묶어 QoS에 맞게 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있으며, 또한 각 단말 별로 데이터를 묶어서 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있다.
상술된 무선 노드 3(2g-10)은 부모 무선 노드로부터 수신한 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 수행할 수 있다. 무선 노드 3(2g-10)은 상술된 RLC 채널(또는 제 2의 RLC 계층 장치)의 QoS 정보, 우선 순위, 전송할 수 있는 데이터의 양(예를 들면 이번 상향 링크 전송 자원에서 허용된 데이터의 양, 토큰) 또는 상술된 RLC 채널(또는 제 2의 RLC 계층 장치)에 대해서 버퍼에 저장된 데이터의 양에 따라서 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 수행할 수 있다. 그리고 무선 노드 3(2g-10)은 배분된 전송 자원에 맞게 분할 기능 혹은 연접 기능을 사용하여 각 RLC 채널의 데이터에 대해 부모 무선 노드로 데이터 전송을 수행할 수 있다.
제1의 RLC 계층 장치는, 단말의 각 베어러에 해당하는 RLC 계층 장치와 동일하게 베어러에 해당하는 데이터들을 처리하는 RLC 계층 장치를 의미하며, 제2의 RLC 계층 장치는 ADAP 계층 장치에서 단말, QoS 또는 부모 무선 노드에서 설정해준 맵핑 정보를 기준으로 맵핑시켜준 데이터들을 처리하는 RLC 계층 장치를 의미할 수 있다.
도 23의 2g-01과 같은 프로토콜 계층 구조에서, 무선 노드 2(2g-10)는 자식 무선 노드(노드 3, 2g-10)의 제 2의 RLC 계층 장치들에 해당하는 제 2의 RLC 계층 장치들을 구동하고 데이터를 RLC 채널에 맞게 처리할 수 있다.
도 23의 2g-01과 같은 프로토콜 계층 구조에서, 최상위 무선 노드 1(2g-20)은 자식 무선 노드(노드 2, 2g-15)의 제 2의 RLC 계층 장치들에 해당하는 제 2의 RLC 계층 장치들을 구동하고 데이터를 RLC 채널에 맞게 처리할 수 있다. 그리고, 최상위 무선 노드 1(2g-20)의 ADAP 계층 장치는 상술된 RLC 채널에 대해서 처리한 데이터들을 각 단말의 각 베어러에 맞는 PDCP 계층 장치들로 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 그리고 각 단말의 각 베어러에 해당하는 최상위 무선 노드의 PDCP 계층 장치는, 수신되는 데이터들을 처리하여 SDAP 계층 장치로 데이터를 전달하고 처리하여, 코어 네트워크로 데이터를 전달할 수 있다.
도 23의 2g-02와 같은 프로토콜 계층 구조에서, 무선 노드 3(2g-30)은 단말(2g-25)로부터 수신하는 데이터를 처리하기 위해서, 단말(2g-25)의 각 데이터 베어러에 해당하는 제 1의 RLC 계층 장치들과 동일한 제 1의 RLC 계층 장치들을 구동할 수 있다. 무선 노드 3(2g-30)은 복수 개의 RLC 계층 장치들로부터 수신하는 데이터들을, 동일하게 제 1의 RLC 계층 장치들을 구동하여 처리할 수 있다. 또한 무선 노드 3(2g-30)의 ADAP 계층 장치는 상술된 제 1의 RLC 계층 장치들로부터 처리된 데이터들을 처리하여 새로운 RLC 채널들로 맵핑시켜 줄 수 있다. ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구별하고 RLC 채널과 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 또한 ADAP 계층 장치는 복수 개의 단말들의 복수 개의 베어러들을 구분할 때 단말 기준 또는 QoS를 기준으로 데이터를 묶어 하나의 RLC 채널과 맵핑시키고 묶어서 데이터를 처리할 수 있도록 할 수 있다. 상술된 RLC 채널은 여러 단말들의 데이터를 QoS 정보를 기준으로 데이터를 묶어서 QoS에 맞게 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있으며, 또한 각 단말 별로 데이터를 묶어서 데이터를 전달하는 채널로 정의될 수 있다.
무선 노드 3(2g-30)은 부모 무선 노드로부터 수신한 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 수행할 수 있다. 실시 예에 있어서, 무선 노드 3(2g-30)은 상술된 RLC 채널의 QoS 정보, 우선 순위, 전송할 수 있는 데이터의 양(예를 들면 이번 상향 링크 전송 자원에서 허용된 데이터의 양, 토큰) 또는 상술된 RLC 채널에 대해서 버퍼에 저장된 데이터의 양에 따라서 상향 링크 전송 자원을 배분하는 절차를 수행할 수 있다. 그리고 무선 노드 3(2g-30)은 배분된 전송 자원에 맞게 분할 기능 혹은 연접 기능을 사용하여 각 RLC 채널의 데이터에 대해 부모 무선 노드로 데이터 전송을 수행할 수 있다.
도 23의 2g-02와 같은 프로토콜 계층 구조에서, 무선 노드 2(2g-35)는 자식 무선 노드(노드 3, 2g-30)의 RLC 채널에 해당하는 수신한 데이터를 RLC 채널에 맞게 처리할 수 있다. 무선 노드 2(2g-35)의 ADAP 계층 장치는 상술된 RLC 채널에 대해서 수신한 데이터들을 각 단말의 각 베어러에 맞는 제 1의 RLC 계층 장치들로 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다. 그리고 무선 노드의 각 단말의 각 베어러에 해당하는 제 1의 RLC 계층 장치는, 수신되는 데이터들을 처리하여 다시 송신 제 1의 RLC 계층 장치로 데이터를 전달하고 처리하며 다시 ADAP 계층 장치로 전달할 수 있다. ADAP 계층 장치는 상술된 복수 개의 RLC 계층 장치들로부터 수신한 데이터들을 다시 RLC 채널들로 맵핑시키고, 상향 링크 전송 자원의 배분에 따라서 다음 부모 무선 노드에 전달하기 위해 데이터 전송을 수행할 수 있다.
도 23의 2g-01과 같은 프로토콜 계층 구조에서, 최상위 무선 노드 1(2g-40)은 자식 무선 노드(노드 2, 2g-35)의 RLC 채널에 대해 수신한 데이터를 RLC 채널에 맞게 처리할 수 있다. 그리고 최상위 무선 노드 1(2g-40)의 ADAP 계층 장치는 상술된 RLC 채널에 대해서 수신한 데이터들을 각 단말의 각 베어러에 대응하는 제 1의 RLC 계층 장치들로 맵핑시켜주는 역할을 수행할 수 있다.
실시예에 있어서, 무선 노드는 각 단말의 각 베어러에 대응하는 제 1의 RLC 계층 장치들을 구동하고, 수신되는 데이터들을 처리하여 각 단말의 각 베어러에 맞는 PDCP 계층 장치들로 데이터를 전달할 수 있다. 각 단말의 각 베어러에 대응하는 최상위 무선 노드의 PDCP 계층 장치는 수신되는 데이터들을 처리하여 SDAP 계층 장치로 데이터를 전달하고 처리하여, 코어 네트워크로 데이터를 전달할 수 있다.
도 24은 일 실시예에 따른 차세대 이동 통신 시스템에서 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법을 나타내는 도면이다.
도 24을 참조하면, 무선 노드(예를 들면, 단말, 2h-04)는 무선 노드 3(예를 들면, 중간 무선 노드 또는 IAB node, 2h-03)과 무선 노드 2(예를 들면, 무선 노드 또는 IAB node, 2h-02)를 통해서 코어 네트워크와 연결된 최상위 무선 노드(예를 들면 IAB donor, 2h-01)와 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시예에서, 이와 같은 무선 백홀 네트워크에서 각 무선 노드가 부모 무선 노드와 RRC 연결을 설정하기 위한 제1의 SRB(2h-31, 2h-21, 2h-11)를 설정할 수 있다. 제1의 SRB는 중간 무선 노드에서 PHY 계층 장치와 MAC 계층 장치와 RLC 계층 장치와 연결되며, ADAP 계층 장치와 연결되지 않고 바로 PDCP 계층 장치와 연결될 수 있다. 또한, 제1의 SRB는 하나의 무선 링크와 연결된 두 개의 무선 노드들 간의 RRC 메시지를 주고 받기 위해 사용될 수 있으며, 연결된 PDCP 계층 장치에서 별도의 암호화 및 복호화 또는 무결성 보호 및 무결성 검증 절차를 수행할 수 있다.
또한, 일 실시예에서, 단말이 접속한 무선 노드 3(예를 들면 UE accessed IAB node, 무선 노드 3, 2h-03)이 해당 단말에 대한 네트워크 설정을 위해 NAS 메시지를 최상위 무선 노드(예를 들면 무선 노드 1, 2h-01)를 통해 송수신하기 위해, 제2의 SRB(2h-34, 2h-22, 2h-11)를 설정할 수도 있다. 단말이 접속한 무선 노드 3은 제1의 SRB를 통해 수신한 RRC 메시지를 확인하고, NAS 메시지로서 코어 네트워크로 전달해야 할 필요가 있는 데이터는 제2의 SRB를 통해 무선 노드 2(2h-02)에게 전달될 수 있으며, 무선 노드 2는 해당 데이터를 제2의 SRB를 통해 다시 최상위 무선 노드 1에게 전달할 수 있다. 데이터를 수신한 최상위 무선 노드 1은 해당 데이터를 코어 네트워크에 전달하고, 코어 네트워크로부터 응답 데이터를 수신하면 제2의 SRB를 통해 응답 데이터를 무선 노드 3에게 전달하고, 무선 노드 3은 제1의 SRB를 통해 단말에게 응답 데이터를 전달할 수 있다. 제2의 SRB는 중간 무선 노드들(예를 들면 무선 노드 2 또는 무선 노드 3)에서 PHY 계층 장치와 MAC 계층 장치와 RLC 계층 장치와 ADAP 계층 장치와 연결될 수 있다. 즉, 제1의 SRB와는 달리, 제2의 SRB는 ADAP 계층 장치를 통해 새로운 RLC 계층 장치와 맵핑되어 다음 무선 노드로 전달될 수 있다.
일 실시예에서, 단말이 접속한 무선 노드 3(예를 들면, UE accessed IAB node, 무선 노드 3, 2h-03)이 단말로부터 수신되는 데이터를 처리하기 위해 그에 상응하는 DRB들을 생성하고 관리하며, 해당 DRB들(2h-32, 2h-33, 2h-23, 2h-24, 2h-13, 2h-14)은 PHY 계층 장치와 MAC 계층 장치와 RLC 계층 장치와 ADAP 계층 장치와 연결될수 있다. 따라서, 단말이 접속한 무선 노드 3은 DRB에 상응하는 데이터들을 ADAP 계층 장치를 통해 새로운 RLC 계층 장치와 맵핑하여 다음 무선 노드로 전달할 수 있다. 여기서, 중간 무선 노드 2는 자식 무선 노드 3으로부터 RLC 채널을 통해 수신되는 데이터들을 처리하기 위해 PHY 계층 장치와 MAC 계층 장치와 RLC 계층 장치와 ADAP 계층 장치와 연결하여 데이터를 송수신할 수 있다.
일 실시예에 따른 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법에서, 각 무선 노드들은 단말의 DRB들에 해당하는 데이터들에 대해서는 ADAP 계층 장치에서 데이터 연접 기능을 수행하며, 제1의 SRB들에 대해서는 ADAP 계층 장치를 연결하지 않기 때문에 데이터 연접 기능을 수행하지 않는다.
또한, 일 실시예에 따른 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법에서, 제1의 SRB들에 대한 데이터에 암호화 및 무결성 보호 절차를 수행할 때 사용되는 보안키는 각 무선링크의 부모 무선 노드에 의해서 결정될 수 있다. 즉, 2h-31과 2h-21과 2h-11는 모두 같은 보안 키를 공유하여 사용할 수도 있지만 보안성을 강화하기 위해 각각 개별적으로 부모 무선 노드들(예를 들면, 2h-31에 대한 보안키는 무선 노드 3이 결정하고, 2h-21에 대한 보안키는 무선 노드 2가 결정)이 보안키를 각각 설정할 수 있다. 또한, 제2의 SRB에 대해서는 NAS 메시지에 대해 적용되어 있는 암호화 및 무결성 보호를 제외하고는 각 중간 무선 노드들이 별도의 암호화 및 무결성 보호를 처리하지 않는다. 또한, 각 중간 무선 노드들은 제1의 SRB에 대해서는 상술한 바와 같이 암호화 및 무결성 보호를 수행하지만 제1의 SRB를 제외한 DRB들에 대해서는 별도의 암호화 및 무결성 보호를 처리하지 않는다.
또한, 일 실시예에 따른 무선 노드들의 베어러 관리 및 처리 방법에서, 제3의 SRB를 정의하고 사용할 수 있다. 제3의 SRB는 각 무선 노드들과 최상위 무선 노드 간의 제어 메시지를 송수신하기 위한 제어 베어러로 사용될 수 있다. 즉, 최상위 무선 노드가 각 무선 노드를 직접 제어하기 위한 메시지(예를 들면, RRC 메시지 또는 상위 계층 장치의 인터페이스 메시지)를 송수신하기 위한 베어러가 정의되고 사용될 수 있다. 예를 들면, 최상위 무선 노드 1과 무선 노드 2 간에 제3의 SRB를 설정하고 제어 메시지를 주고 받을 수 있으며, 최상위 무선 노드 1과 무선 노드 3 간에 제3의 SRB를 설정하고 제어 메시지를 주고 받을 수 있고 무선 노드 2는 제3의 SRB에 해당하는 데이터를 최상위 무선 노드 1과 무선 노드 3 간에 전달하는 역할을 수행할 수 있다.
이하에서는, 무선 백홀을 지원하는 차세대 이동 통신 시스템에서, 종단 무선 노드 간의 홉 수를 계산할 수 있는 방법을 설명한다. 예를 들면, 도 24 에서 무선 노드 3(2h-03)이 무선 노드 1(2h-01)과의 사이에서 2 개의 무선 링크가 있기 때문에 홉 수가 2 라는 것을 무선 노드 3(2h-03)이 알 수 있도록 하는 방법을 설명하는 것이다. 또다른 예로, 도 24에서 단말(2h-04)이 무선 노드 1(2h-01)과의 사이에서 3 개의 무선 링크가 있기 때문에 홉 수가 3 이라는 것을 단말이 알 수 있도록 하는 방법을 설명한다.
일 실시예에서, 각 무선 노드가 무선 노드 간 홉 수를 계산할 수 있도록 하기 위해서 새로운 RRC 메시지를 정의하거나 또는 기존 RRC 메시지에서 새로운 지시자를 정의할 수 있다. 이러한 새로운 RRC 메시지 또는 기존 RRC 메시지의 새로운 지시자는 0 또는 양의 정수 값을 유지할 수 있으며, 부모 무선 노드 또는 자식 무선 노드로부터 이를 수신한 경우, 새로운 RRC 메시지 또는 기존 RRC 메시지의 새로운 지시자를 확인하고 양의 정수값을 읽어 들여 홉 수를 알 수 있도록 할 수 있다. 그리고 양의 정수값을 유지하기 위한 HOP COUNT 필드를 정의할 수 있으며, 최상위 무선 노드(예를 들면, 2h-01) 또는 단말(2h-04)은 HOP COUNT 필드를 포함한 새롭게 정의한 RRC 메시지 또는 기존 RRC 메시지를 다음 무선 노드로 전달할 때 HOP COUNT 필드 값을 1로 설정하여 무선 노드 간의 홉 수가 1이라는 것을 지시할 수 있다. 예를 들어, 다음 무선 노드인 무선 노드 3(2h-03)이 HOP COUNT 필드를 포함한 새롭게 정의한 RRC 메시지 또는 기존 RRC 메시지를 단말로부터 수신한다면 HOP COUNT 값을 확인하고 홉 수가 1인지 알 수 있으며, HOP COUNT 필드를 포함한 새롭게 정의한 RRC 메시지 또는 기존 RRC 메시지를 다음 무선 노드인 무선 노드 2(2h-02)로 전달할 때 HOP COUNT 값을 1만큼 증가시켜서 보낼 수 있다. 즉, 각 무선 노드는 HOP COUNT 필드를 포함한 새롭게 정의한 RRC 메시지 또는 기존 RRC 메시지를 받을 때마다 홉 수를 확인하여 저장하고, HOP COUNT 필드를 1씩 증가시켜서 그 다음 무선 노드로 전달하며, 홉 수를 지시하여 줄 수 있다.
일 실시예에서, HOP COUNT 필드를 포함한 새롭게 정의한 RRC 메시지 또는 기존 RRC 메시지는 도 24의 제1의 SRB 또는 제2의 SRB를 통해 송수신될 수 있다.
다른 일 실시예에서, 최상위 무선 노드(예를 들면, 무선 노드 1, 2h-01)가 무선 백홀 네트워크를 관리하기 때문에 각 무선 노드와의 홉 수를 모두 알 수 있다고 가정할 수 있다. 이 경우, 최상위 무선 노드가 각 무선 노드에게 직접 HOP COUNT 필드값을 설정하여 HOP COUNT를 포함한 새로운 RRC 메시지 또는 기존 RRC 메시지를 각 무선 노드에게 전송하여 지시할 수 있다. 각 무선 노드는 HOP COUNT를 포함한 새로운 RRC 메시지 또는 기존 RRC 메시지를 수신하면 HOP COUNT 값을 읽어 들여 현재 무선 노드로부터 최상위 무선 노드까지 몇 개의 홉이 존재하는지 알 수 있다.
일 실시예에서 제안한 HOP COUNT 필드를 포함한 새롭게 정의한 RRC 메시지 또는 기존 RRC 메시지는 도 24의 제3의 SRB 또는 제2의 SRB를 통해 송수신될 수 있다.
도 25는 일 실시예에 따른 무선 백홀을 지원하는 차세대 이동 통신 시스템에서 종단 무선 노드 간 홉 수를 계산하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 25를 참조하면, 일 실시예에서, RLC Control PDU를 RLC 계층 장치에서 정의할 수 있다. 이때, RLC Control PDU는 홉 수를 계산하기 위한 HOP COUNT 값을 가질 수 있다. 또한, RLC data PDU와 RLC control PDU를 구별하기 위한 D/C 필드 또는 RLC control PDU들 중에서 HOP COUNT 필드를 가진 RLC control PDU라는 것을 지시하기 위한 CPT(Control PDU Type 필드) 필드를 가질 수도 있다.
일 실시예에서, RLC control PDU의 HOP COUNT 필드는 0 또는 양의 정수 값을 유지할 수 있으며, 부모 무선 노드 또는 자식 무선 노드로부터 이를 수신한 경우, 수신한 RLC control PDU의 HOP COUNT 필드를 확인하고 양의 정수값을 읽어 들여 홉 수를 알 수 있도록 할 수 있다. 그리고 최상위 무선 노드(예를 들면, 2h-01) 또는 단말(2h-04)은 HOP COUNT 필드를 포함한 새롭게 정의한 RLC control PDU의 HOP COUNT 필드 값을 1로 설정하여 무선 노드 간의 홉 수가 1이라는 것을 지시할 수 있다. 예를 들어, 다음 무선 노드인 무선 노드 3(2h-03)이 HOP COUNT 필드를 포함한 RLC control PDU를 단말로부터 수신한다면 상기 HOP COUNT 값을 확인하고 홉 수가 1인지 알 수 있으며, HOP COUNT 필드를 포함한 RLC control PDU를 다음 무선 노드인 무선 노드 2(2h-02)로 전달할 때 상기 HOP COUNT 값을 1만큼 증가시켜서 보낼 수 있다. 즉, 각 무선 노드는 상기 HOP COUNT 필드를 포함한 새롭게 정의한 RLC control PDU를 받을 때마다 홉 수를 확인하여 저장하고, 상기 HOP COUNT 필드를 1씩 증가시켜서 그 다음 무선 노드로 전달하며, 홉 수를 지시하여 줄 수 있다.
일 실시예에서, HOP COUNT 필드를 포함한 RLC control PDU는 도 24의 DRB들을 통해 송수신될 수 있다.
도 25를 참조하면, 일 실시예에서, ADAP Control PDU를 ADAP 계층 장치에서 정의할 수 있다. 이때, ADAP Control PDU는 홉 수를 계산하기 위한 HOP COUNT 값을 가질 수 있다. 또한, ADAP data PDU와 ADAP control PDU를 구별하기 위한 D/C 필드 또는 ADAP control PDU들 중에서 HOP COUNT 필드를 가진 ADAP control PDU라는 것을 지시하기 위한 CPT(Control PDU Type 필드) 필드를 가질 수도 있다.
일 실시예에서, ADAP control PDU의 HOP COUNT 필드는 0 또는 양의 정수 값을 유지할 수 있으며, 부모 무선 노드 또는 자식 무선 노드로부터 이를 수신한 경우, 수신한 ADAP control PDU의 HOP COUNT 필드를 확인하고 양의 정수값을 읽어 들여 홉 수를 알 수 있도록 할 수 있다. 그리고 최상위 무선 노드(예를 들면, 2h-01) 또는 단말(2h-04)은 HOP COUNT 필드를 포함한 새롭게 정의한 ADAP control PDU의 HOP COUNT 필드 값을 1로 설정하여 무선 노드 간의 홉 수가 1이라는 것을 지시할 수 있다. 예를 들어, 다음 무선 노드인 무선 노드 3(2h-03)이 HOP COUNT 필드를 포함한 ADAP control PDU를 단말로부터 수신한다면 HOP COUNT 값을 확인하고 홉 수가 1인지 알 수 있으며, HOP COUNT 필드를 포함한 ADAP control PDU를 다음 무선 노드인 무선 노드 2(2h-02)로 전달할 때 HOP COUNT 값을 1만큼 증가시켜서 보낼 수 있다. 즉, 각 무선 노드는 HOP COUNT 필드를 포함한 새롭게 정의한 ADAP control PDU를 받을 때마다 홉 수를 확인하여 저장하고, HOP COUNT 필드를 1씩 증가시켜서 그 다음 무선 노드로 전달하며, 홉 수를 지시하여 줄 수 있다.
일 실시예에서, HOP COUNT 필드를 포함한 ADAP control PDU는 도 24의 DRB들을 통해 송수신될 수 있다.
일 실시예에서, PDCP 계층 장치는 PDCP 재정렬 타이머(PDCP reordering timer)를 구동할 수 있으며, RLC 계층 장치는 RLC 재조립 타이머(RLC reassembly timer)를 구동할 수 있다. PDCP 재정렬 타이머는 PDCP 계층 장치에서 PDCP 일련번호를 기준으로 PDCP 일련번호 갭(gap)이 발생하면 구동이 되며, PDCP 재정렬 타이머가 만료할 때까지 PDCP 일련번호 갭에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면 PDCP 일련번호 또는 COUNT 값의 오름차순으로 데이터들을 상위 계층 장치로 전달하고 수신 윈도우를 움직이게 된다. 따라서, PDCP 일련번호 갭에 해당하는 데이터가 PDCP 재정렬 타이머가 만료한 후에 도착하게 되면 수신 윈도우 내의 데이터가 아니므로 폐기하게 되고, 결국 데이터 유실이 발생하게 된다.
반면에 RLC 계층 장치는 RLC 재조립 타이머를 구동하는데, RLC 재조립 타이머는 RLC 계층 장치에서 RLC 일련번호를 기준으로 RLC 일련번호 갭(gap)이 발생하면 구동이 되며, RLC 재조립 타이머가 만료할 때까지 RLC 일련번호 갭에 해당하는 데이터가 도착하지 않으면 RLC 상태 보고를 트리거링하고 RLC 상태 보고를 구성하여 송신한다. 그리고 RLC 상태 보고에서 RLC 일련번호 갭에 해당하는 데이터에 대해 성공적인 전달이 확인되지 않았다는 것을 지시하여 재전송을 요청하게 된다. 따라서, 만약 RLC 재조립 타이머 값이 작게 설정이 되면 불필요하게 또는 빈번하게 재전송을 요청하게 되어 전송 자원을 낭비할 수 있다.
상술한 바와 같이, PDCP 계층 장치의 PDCP 재정렬 타이머와 RLC 계층 장치의 RLC 재조립 타이머는 적절한 값이 설정되어야 한다. PDCP 재정렬 타이머로 인한 데이터 유실을 막기 위해서 PDCP 재정렬 타이머 값은 RLC 계층 장치의 최대 재전송 딜레이와 MAC 계층 장치의 최대 재전송 딜레이를 고려해야 하며, RLC 재조립 타이머 값은 MAC 계층 장치의 최대 재전송 딜레이를 고려해서 설정이 되어야 한다.
무선 백홀 지원하는 차세대 이동 통신 시스템의 경우, 각 무선 노드 간의 홉 수가 증가할수록 최대 재전송 딜레이가 점점 증가하게 된다. 따라서, 종단 무선 노드 간의 홉 수를 고려하여 PDCP 계층 장치의 PDCP 재정렬 타이머와 RLC 계층 장치의 RLC 재조립 타이머를 설정해야 한다.
일 실시예에서, 무선 노드 간의 홉 수를 계산하여 무선 노드가 홉 수를 알게 되면, 도 22에서 설명한 RRC 메시지(예를 들면, RRCSetup 또는 RRCReconfiguration)로 부모 무선 노드가 자식 무선 노드의 PDCP 계층 장치의 PDCP 재정렬 타이머 값과 RLC 계층 장치의 RLC 재조립 타이머 값을 계산하고, 알게 된 홉 수를 반영하여 다시 설정할 수 있다.
일 실시예에서, 무선 노드 간의 홉 수를 계산하여 무선 노드가 홉 수를 알게 되면, 홉 수를 반영하여 타이머 값을 자동으로 조정할 수도 있다. 즉, 예를 들면 (새로운 타이머 값) = (현재 타이머 값 / 저장되어 있던 홉수) x (계산되어 알게 된 새로운 홉 수)와 같이 계산하여 타이머 값을 갱신할 수 있다. 타이머 값 갱신은 저장되어 있던 홉 수와 계산되어 새로 알게 된 홉 수와 값이 다를 때 수행할 수 있다.
이하에서는, 도 25와 같은 무선 백홀 네트워크에서 각 중간 무선 노드(IAB node)들이 저장된 데이터를 버리는 방법을 설명한다.
일 실시예에서, 각 중간 무선 노드들은 수신한 RLC 상태 보고를 기준으로 성공적인 전달이 확인된(ACK) 데이터들을 폐기할 수 있다. 즉, RLC 상태 보고의 ACK를 기준으로 데이터를 폐기할 수 있다. 또한, RLC 폐기 타이머(RLC discard timer)를 정의하고 설정할 수도 있다. 즉, RLC 계층 장치에서 데이터를 수신할 때마다 RLC 폐기 타이머를 각 데이터 별로 구동하고, 타이머가 만료하면 그에 해당하는 데이터를 바로 폐기할 수 있다. 여기서, RLC 폐기 타이머는 도 24에서 설명한 RRC 메시지(예를 들면 RRCSetup 또는 RRCReconfiguration)의 RLC 설정 정보에서 설정될 수 있다.
도 26은 일 실시예에 따른 무선 백홀 지원 차세대 이동 통신 시스템에서 홉 수를 계산하고 이를 반영하는 무선 노드의 동작을 나타낸 도면이다.
도 26을 참조하면, 무선 노드는 HOP COUNT 필드를 포함한 RRC 메시지 또는 RLC control PDU 또는 ADAP control PDU를 수신하면, HOP COUNT 필드 값을 읽어 들이고 저장한다. 만약에 데이터 또는 RRC 메시지 또는 control PDU를 전달해야 할 다음 무선 노드가 있다면 HOP COUNT 값을 통해 홉 수를 저장하고 HOP COUNT 값을 1만큼 증가시켜 다음 무선 노드로 전달할 수 있다. 만약에 데이터 또는 RRC 메시지 또는 control PDU를 전달해야 할 다음 무선 노드가 없다면, HOP COUNT 값을 통해 홉 수를 저장하고 기존에 저장되어 있던 홉 수와 비교하여 홉 수가 변경되었다면 새로운 홉 수를 반영하여 PDCP 계층 장치의 PDCP 재정렬 타이머와 RLC 계층 장치의 RLC 재조립 타이머를 새로 설정 및 조절할 수 있다.
도 27는 일 실시예에 따른 단말 또는 무선 노드의 구조를 도시하는 도면이다. 도 27를 참조하면, 상술된 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2k-10), 기저대역(baseband)처리부(2k-20), 저장부(2k-30) 및 제어부(2k-40)를 포함한다.
RF처리부(2k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, 상술된 RF처리부(2k-10)는 상술된 기저대역처리부(2k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상술된 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, 상술된 RF처리부(2k-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. 상술된 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상술된 단말은 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상술된 RF처리부(2k-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상술된 RF처리부(2k-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상술된 빔포밍을 위해, 상술된 RF처리부(2k-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상술된 RF 처리부는 MIMO(Multi Input Multi Output)를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다. 상술된 RF처리부(2k-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.
기저대역처리부(2k-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(2k-20)은 RF처리부(2k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2k-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 상술된 기저대역처리부(2k-20)은 RF처리부(2k-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 복원할 수 있다.
상기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상술된 서로 다른 무선 접속 기술들은 LTE 망, NR 망 등을 포함할 수 있다. 또한, 상술된 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.2gHz, 2ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다. 단말은 기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10)를 이용하여 기지국과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.
저장부(2k-30)는 상술된 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(2k-30)는 상술된 제어부(2k-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다. 저장부(2k-30)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(2k-30)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, 저장부(2k-30)는 빔 기반 협력 통신을 지원하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
제어부(2k-40)는 상술된 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(2k-40)는 기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10)을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 제어부(2k-40)는 저장부(2k-40)에 데이터를 기록하고, 읽을 수 있다. 이를 위해, 제어부(2k-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2k-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 28은 일 실시예가 적용되는 무선 통신 시스템에서 TRP(Transmission Reception Point), 기지국 또는 무선 노드의 블록 구성을 도시하는 도면이다. 도 14을 참조하면, 기지국은 RF처리부(2l-10), 기저대역처리부(2l-20), 백홀통신부(2l-30), 저장부(2l-40), 제어부(2l-50)를 포함한다.
RF처리부(2l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(2l-10)는 기저대역처리부(2l-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상술된 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(2l-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, A DC 등을 포함할 수 있다. 상술된 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 제1접속 노드는 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(2l-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(2l-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(2l-10)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상술된 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.
기저대역처리부(2l-20)는 제1 무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(2l-20)은 RF처리부(2l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2l-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(2l-20)은 RF처리부(2l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 기저대역처리부(2l-20) 및 RF처리부(2l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 기저대역처리부(2l-20) 및 RF처리부(2l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
통신부(2l-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 기지국은 기저대역처리부(2l-20) 및 RF처리부(2l-10)를 이용하여 단말과 신호를 송수신할 수 있다. 여기에서, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.
저장부(2l-40)는 상술된 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장할 수 있다. 특히, 저장부(2l-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(2l-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할 것인지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(2l-40)는 제어부(2l-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공할 수 있다. 저장부(2l-40)는 롬(ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(2l-40)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일 실시예에서, 저장부(2l-40)는 빔 기반 협력 통신을 지원하기 위한 프로그램을 저장할 수 있다.
제어부(2l-50)는 주기지국의 전반적인 동작들을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2l-50)는 기저대역처리부(2l-20) 및 RF처리부(2l-10)을 통해 또는 백홀통신부(2l-30)을 통해 신호를 송수신할 수 있다. 또한, 제어부(2l-50)는 저장부(2l-40)에 데이터를 기록하고, 읽을 수 있다. 이를 위해, 제어부(2l-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 개시의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
상술한 본 개시의 구체적인 실시예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 개시의 실시예들은 본 개시의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 개시의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 개시의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 개시의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 개시의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 개시의 일 실시예와 다른 일 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한 FDD LTE 시스템, TDD LTE 시스템, 5G 혹은 NR 시스템 등 다양한 시스템에서 상기 실시예의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능할 것이다.
Claims (1)
- 무선 통신 시스템에서의 무선 노드 통신 방법에 있어서,
RRC 메시지 또는 PDCP control PDU로 PDCP 상태 보고를 수신하는 단계;
PDCP 상태 보고 기반 재전송이 지시되었는지 여부를 판단하는 단계;
PDCP 상태 보고 기반 재전송이 지시된 경우, 성공적인 전달이 확인된(ACK) 데이터들을 폐기하고, 성공적인 전달이 확인되지 않은(NACK) 데이터들에 대해서는 재전송을 수행하는 단계를 포함하는, 무선 노드 통신 방법.
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