KR20200024022A - 기지국장치 및 기지국장치의 데이터 송수신 지원 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 NSA(Non-Standalone) 기반의 이중 접속(EN-DC, E-UTRAN New Radio Dual Connectivity) 환경에서, 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 4G 기지국을 통해 전달되는 자원구성정보를 5G 기지국을 통해 전달하기 위한 기지국장치 및 기지국장치의 데이터 송수신 지원 방법에 관한 것이다.
Description
본 발명은, NSA(Non-Standalone) 기반의 이중 접속(EN-DC, E-UTRAN New Radio Dual Connectivity) 환경에서, 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 4G 기지국을 통해 전달되는 자원구성정보를 5G 기지국을 통해 전달하기 위한 방안에 관한 것이다.
대용량 데이터/고속 전송을 위한 이동통신망 발전에 따라, 향후 실시간에 가까운 데이터 송수신을 기반으로 하는 초 저지연(URLLC: Ultra Reliable & Low Latency Communication) 서비스를 지향하는 이동통신망 환경, 예컨대 5세대 이동통신망(이하, 5G) 환경으로 발전할 것이다.
이처럼, 5G로 발전하고 있는 현 시점에 이미 광범위하게 구축되어 사용되고 있는 4G의 시스템들을 활용하여, 비용 효율을 높이면서 5G로 진화/발전하기 위한 연구가 시작되고 있다.
이러한 연구의 결과물 중 하나로는, 서로 다른 이기종의 4G 및 5G 네트워크 간 상호 연동을 기반으로 통신서비스를 이용하는 NSA(Non-Standalone) 기술이 있다.
NSA 기술은, 4G(LTE)를 Primary 네트워크로 사용하여 Seamless한 Coverage를 확보하면서, 5G를 Secondary 네트워크로 사용하여 보다 대용량/저지연으로 데이터를 송수신하는 방식으로, 4G 및 5G 네트워크 간 상호 연동을 기반으로 통신서비스를 이용하는 기술이다.
이에, 단말장치는, 네트워크 초기 접속 시, Primary인 4G 네트워크에 접속하고 Secondary인 5G 네트워크에 접속하게 되며, 이때, 단말장치가 Primary인 4G 네트워크에 연결되기 위해 접속하는 4G 기지국을 Master 노드, 단말장치가 Secondary인 5G 네트워크에 연결되기 위해 접속하는 5G 기지국을 Secondary 노드라고 한다.
이처럼, 단말장치가 서로 다른 2 이상의 기지국(Master/Secondary)에 모두 접속하여 통신서비스를 이용하는 기술을 이중 접속(E-UTRAN New Radio Dual Connectivity) 기술이라고 한다.
즉, 단말장치는, 4G를 Primary 네트워크로 사용하고 5G를 Secondary 네트워크로 사용하여 통신서비스를 이용하기 위해, Master 노드로서의 4G 기지국 및 Secondary 노드로서의 5G 기지국에 모두 접속하는 이중 접속 기술을 활용하고 있다.
한편, 이중 접속 기술에서는 단말장치에 대해 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위한 자원구성정보를 전달할 필요가 있으며, 이러한 자원구성정보는 단말장치가 동시 접속중인 4G 기지국에서의 RRC 메시지(SIB1)를 통해 단말장치로 전달된다.
헌데, 이러한 이중 접속 기술과 관련하여 단말장치가 음영지역 등에 설치된 중계장치(RF중계기)를 통해서 5G 네트워크에 동시 접속되는 경우를 가정할 수 있다.
만약, 이 경우 중계장치에 별도의 4G 모뎀이 장착되어 있지 않다면, 중계장치는 4G 기지국으로부터 RRC 메시지(SIB1)를 수신하지 못하며, 이로 인해 중계장치와 접속된 단말장치 또한 5G 네트워크의 자원구성정보를 중계장치로부터 수신하지 못해 5G 네트워크에서의 데이터 송수신이 불가능해진다.
이에, 본 발명은 이중 접속 환경에서, 4G 기지국을 통해 전달되는 5G 네트워크에서의 자원구성정보를 5G 기지국을 통해 전달하기 위한 새로운 기법을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로서, 본 발명에서 도달하고자 하는 목적은, NSA(Non-Standalone) 기반의 이중 접속(EN-DC, E-UTRAN New Radio Dual Connectivity) 환경에서, 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 4G 기지국을 통해 전달되는 자원구성정보를 5G 기지국을 통해 전달하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치는, 제1네트워크로 접속된 단말장치에 대해 상기 제1네트워크와는 다른 제2네트워크로의 이중 접속을 지원하기 위한 동기정보를 상기 제2네트워크를 통해 전송하는 동기화부; 및 상기 단말장치에 대한 상기 제2네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 상기 제1네트워크로 전송되는 자원구성정보를 상기 제2네트워크를 통해 전송하는 자원구성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 자원구성부는, 상기 동기정보를 전송하기 위한 동기자원블록(SS/PBCH Block)에서 미 사용중인 자원요소(RE) 중 적어도 일부를 이용하여 상기 자원구성정보를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 자원구성정보는, TDD(Time Division Duplexing) 주기, 및 하나의 TDD 주기에서의 슬롯 포맷을 포함하며, 상기 자원구성부는, TDD 주기, 및 하나의 TDD 주기에 포함된 각 슬롯 별 슬롯 포맷을 슬롯 및 심볼 중 적어도 하나의 단위로 설정할 수 있다.
구체적으로, 상기 자원구성부는, TDD 주기가 연속된 다운링크 심볼(Downlink Symbol), 연속된 플렉서블 심볼(Flexible Symbol), 및 연속된 업링크 심볼(Downlink Symbol) 순서로 구성되거나, 또는 연속된 업링크 심볼, 연속된 플렉서블 심볼, 및 연속된 다운링크 심볼로 구성된 경우, 연속된 플렉서블 심볼에 해당하는 슬롯에 대해서 슬롯 포맷을 설정할 수 있다.
구체적으로, 상기 자원구성부는, 상기 제2네트워크로 송출되는 SIB1(System Information Block 1) 내 기 정의된 특정 필드를 통해서 상기 자원구성정보를 전송할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치의 데이터 송수신 지원 방법은, 제1네트워크로 접속된 단말장치에 대해 상기 제1네트워크와는 다른 제2네트워크로의 이중 접속을 지원하기 위한 동기정보를 상기 제2네트워크를 통해 전송하는 동기화단계; 및 상기 단말장치에 대한 상기 제2네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 상기 제1네트워크로 전송되는 자원구성정보를 상기 제2네트워크를 통해 전송하는 자원구성단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 자원구성단계는, 상기 동기정보를 전송하기 위한 동기자원블록(SS/PBCH Block)에서 미 사용중인 자원요소(RE) 중 적어도 일부를 이용하여 상기 자원구성정보를 전송할 수 있다.
구체적으로, 상기 자원구성정보는, TDD(Time Division Duplexing) 주기, 및 하나의 TDD 주기에서의 슬롯 포맷을 포함하며, 상기 자원구성단계는, TDD 주기, 및 하나의 TDD 주기에 포함된 각 슬롯 별 슬롯 포맷을 슬롯 및 심볼 중 적어도 하나의 단위로 설정할 수 있다.
구체적으로, 상기 자원구성단계는, TDD 주기가 연속된 다운링크 심볼(Downlink Symbol), 연속된 플렉서블 심볼(Flexible Symbol), 및 연속된 업링크 심볼(Downlink Symbol) 순서로 구성되거나, 또는 연속된 업링크 심볼, 연속된 플렉서블 심볼, 및 연속된 다운링크 심볼로 구성된 경우, 연속된 플렉서블 심볼에 해당하는 슬롯에 대해서 슬롯 포맷을 설정할 수 있다.
구체적으로, 상기 자원구성단계는, 상기 제2네트워크로 송출되는 SIB1(System Information Block 1) 내 기 정의된 특정 필드를 통해서 상기 자원구성정보를 전송할 수 있다.
이에, 본 발명의 기지국장치 및 기지국장치의 데이터 송수신 지원 방법에 의하면, NSA(Non-Standalone) 기반의 이중 접속(EN-DC, E-UTRAN New Radio Dual Connectivity) 환경에서, 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 4G 기지국을 통해 전달되는 자원구성정보를 5G 기지국을 통해 전달함으로써, 자원구성정보를 수신하게 되는 통신장치(예: 중계장치)에 4G 네트워크와의 연동을 위한 별도의 설비(모뎀)이 장착되지 않은 경우라도 자원구성정보의 정상적인 수신을 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신시스템 환경을 보여주는 예시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치(5G 기지국)의 개략적인 구성을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기자원블록(SS/PBCH Block)을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원구성정보를 설명하기 위한 예시도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비트 값 설정을 통한 자원구성정보 전송 방식을 설명하기 위한 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치(5G 기지국)의 데이터 송수신 지원 방법을 설명하기 위한 순서도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치(5G 기지국)의 개략적인 구성을 나타내는 구성도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 동기자원블록(SS/PBCH Block)을 설명하기 위한 예시도.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자원구성정보를 설명하기 위한 예시도.
도 5 및 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비트 값 설정을 통한 자원구성정보 전송 방식을 설명하기 위한 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국장치(5G 기지국)의 데이터 송수신 지원 방법을 설명하기 위한 순서도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 환경을 보여주고 있다.
본 발명의 일 실시예에서는 이기종 네트워크 간 상호 연동을 기반으로 단말장치가 각 네트워크의 기지국(Master/Secondary)에 모두 접속하여 통신서비스를 이용하는 이중 접속(EN-DC, E-UTRAN New Radio Dual Connectivity) 기술을 다루고 있다.
이에, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 통신 환경은, 서로 다른 이기종 네트워크 예컨대, 4G 및 5G 각각의 무선구간 액세스장치가 공존하는 통신 환경으로 한정된다.
이하에서는, 도 1에 도시된 기지국장치(10)를 4G 네트워크의 무선구간 접속을 지원하는 액세스장치인 4G 기지국으로 언급하고, 기지국장치(20)을 5G 네트워크의 무선구간 접속을 지원하는 액세스장치인 5G 기지국으로 언급하여 설명하겠다.
5G는, 실시간에 가까운 데이터 송수신을 기반으로 하는 초 저지연(URLLC: Ultra Reliable & Low Latency Communication) 서비스를 지향하며, 이를 위해 매우 짧은 수준(예: 0.5ms)의 데이터 전송(송수신) 지연을 허용하며, 데이터와 비교할 때 상대적으로 긴 수준(예: 10ms)의 제어정보 전송(송수신) 지연을 허용하는 방향으로 논의되고 있다.
한편, 5G로 발전하고 있는 현 시점에 이미 광범위하게 구축되어 사용되고 있는 4G의 시스템들을 활용하여, 비용 효율을 높이면서 5G로 진화/발전하기 위한 연구가 시작되고 있다.
이러한 연구의 결과물 중 하나가 바로, 4G 및 5G 네트워크 간 상호 연동을 기반으로 통신서비스를 이용하는 NSA(Non-Standalone) 기술이다.
이러한 NSA 기술은, 4G를 Primary 네트워크로 사용하여 Seamless한 Coverage를 확보하면서, 5G를 Secondary 네트워크로 사용하여 보다 대용량/저지연으로 데이터를 송수신하는 방식으로, 4G 및 5G 네트워크 간 상호 연동을 기반으로 하는 통신서비스를 이용하는 기술이다.
이와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 단말장치(40) 또한 NSA 기술을 지원하게 되며, NSA 기술에 따라 네트워크 초기 접속 시, Primary인 4G 네트워크에 접속하고 Secondary인 5G 네트워크에 추가로 접속하게 된다.
이때, 단말장치(40)가 Primary인 4G 네트워크에 연결되기 위해 접속하는 4G 기지국(10)을 Master 노드, 그리고 단말장치(40)가 Secondary인 5G 네트워크에 연결되기 위해 접속하는 5G 기지국(20)을 Secondary 노드라고 한다.
이러한 단말장치(40)는 본 발명의 일 실시예에서 다루고 있는 이중 접속 기술의 적용에 따라, 4G를 Primary 네트워크로 사용하고 5G를 Secondary 네트워크로 사용하여 통신서비스를 이용하기 위해, Master 노드로서의 4G 기지국(10) 및 Secondary 노드로서 5G 기지국(20)에 모두 접속할 수 있음은 물론이다.
여기서, 5G 네트워크는, 채널 환경에 따른 부반송파 간격(subcarrier spacing)을 사용할 수 있는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Numerology 기술을 지원할 수 있으며, 이와 관련하여 상위 레이어 파라미터인 μ값에 따른 부반송파 간격 Δf는 아래 [표 1]에서와 같이 정의될 수 있다.
| μ | Δf =2μ·15[kHz] | Cyclic prefix |
| 0 | 15 | Normal |
| 1 | 30 | Normal |
| 2 | 60 | Normal, Extended |
| 3 | 120 | Normal |
| 4 | 240 | Normal |
여기서, 하향링크 및 상향링크에서 하나의 프레임은 10ms 동안 지속되는 것으로 정의되어 있으며, 1ms 단위인 서브프레임 10개로 구성된다.이때, 하나의 서브프레임은 다수의 슬롯(slot)으로 구성되어 있으며, 부반송파 간격 구성 값인 μ에 따른 슬롯 당 OFDM 심볼 개수(
), 프레임 당 슬롯 개수(
), 서브프레임 당 슬롯 개수(
)는 아래 [표 2]와 같이 정의될 수 있다.
| μ |
 |
 |
 |
| 0 | 14 | 10 | 1 |
| 1 | 14 | 20 | 2 |
| 2 | 14 | 40 | 4 |
| 3 | 14 | 80 | 8 |
| 4 | 14 | 160 | 16 |
| 5 | 14 | 320 | 32 |
여기서, 공통적으로 하나의 슬롯은 14개의 OFDM 심볼로 구성되어 있으며, 각각의 심볼은 하향링크(Downlink), 상향링크(Uplink) 혹은 플렉서블(Flexible)로 구별될 수 있다.이와 관련하여 현재 슬롯 내 하향링크/상향링크/ 플렉서블 심볼 구성에 따라 아래 [표 3] 같이 슬롯 포맷들이 정의되어 있다.
| Format | Symbol number in slot | |||||||||||||
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | |
| 0 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D |
| 1 | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 2 | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F |
| 3 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F |
| 4 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | F |
| 5 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | F | F |
| 6 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | F | F | F |
| 7 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | F | F | F | F |
| 8 | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | U |
| 9 | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | U | U |
| 10 | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 11 | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 12 | F | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 13 | F | F | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 14 | F | F | F | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 15 | F | F | F | F | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 16 | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F |
| 17 | D | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F |
| 18 | D | D | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F |
| 19 | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | U |
| 20 | D | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | U |
| 21 | D | D | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | U |
| 22 | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | U | U |
| 23 | D | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | U | U |
| 24 | D | D | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | U | U |
| 25 | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | F | U | U | U |
| 26 | D | D | F | F | F | F | F | F | F | F | F | U | U | U |
| 27 | D | D | D | F | F | F | F | F | F | F | F | U | U | U |
| 28 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | U |
| 29 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | F | U |
| 30 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | F | F | U |
| 31 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | U | U |
| 32 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | X | U | U |
| 33 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | F | X | U | U |
| 34 | D | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 35 | D | D | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 36 | D | D | D | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 37 | D | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 38 | D | D | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 39 | D | D | D | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 40 | D | F | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 41 | D | D | F | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 42 | D | D | D | F | F | F | U | U | U | U | U | U | U | U |
| 43 | D | D | D | D | D | D | D | D | D | D | F | F | F | U |
| 44 | D | D | D | D | D | D | F | F | F | F | F | F | U | U |
| 45 | D | D | D | D | D | D | F | F | U | U | U | U | U | U |
| 46 | D | D | D | D | D | F | U | D | D | D | D | D | F | U |
| 47 | D | D | F | U | U | U | U | D | D | F | U | U | U | U |
| 48 | D | F | U | U | U | U | U | D | F | U | U | U | U | U |
| 49 | D | D | D | D | F | F | U | D | D | D | D | F | F | U |
| 50 | D | D | F | F | U | U | U | D | D | F | F | U | U | U |
| 51 | D | F | F | U | U | U | U | D | F | F | U | U | U | U |
| 52 | D | F | F | F | F | F | U | D | F | F | F | F | F | U |
| 53 | D | D | F | F | F | F | U | D | D | F | F | F | F | U |
| 54 | F | F | F | F | F | F | F | D | D | D | D | D | D | D |
| 55 | D | D | F | F | F | U | U | U | D | D | D | D | D | D |
| 62-254 | Reserved | |||||||||||||
| 255 | UE determines the slot format for the slot based on tdd-UL-DL-ConfigurationCommon, tdd-UL-DL-ConfigurationCommon2, or tdd-UL-DL-ConfigDedicated and, if any, on detected DCI formats | |||||||||||||
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 네트워크에서는, 주파수 분할 다중화(FDM, Frequency Division Multiplexing)를 기반으로 동적 시분할 이중통신(D-TDD, Dynamic Time Division Duplexing)를 지원한다.이에, 5G 네트워크에서는 간섭 방지를 목적으로 서비스 셀 간에 상향링크와 하향링크의 데이터의 비율에 따라서 시간 자원을 동적으로 할당하는 동적 시분할 이중통신 기술을 적용하여 각각 동일한 시간 자원에서 서로 다른 링크(상향링크, 하향링크)를 사용할 수 있다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 환경에서는, 이중 접속 기술의 적용에 따라, 단말장치(40)가 Master 노드로서의 4G 기지국(10) 및 Secondary 노드로서 5G 기지국(20)에 모두 접속할 수 있으며, 5G 기지국(20)을 통해서는 5G 네트워크가 지원하는 동적 시분할 이중통신 기술을 기반으로 데이터를 송수신할 수 있음을 알 수 있다.
한편, 이처럼 단말장치(40)가 5G 네트워크가 지원하는 동적 시분할 이중통신 기술을 기반으로 데이터를 송수신하기 위해선, 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위한 자원구성정보를 수신할 필요가 있다.
여기서, 자원구성정보는, 예컨대, 5G 네트워크가 지원하는 동적 시분할 이중통신(D-TDD, Dynamic Time Division Duplexing)와 관련한 TDD 주기 및 슬롯 포맷(Slot Format)이 포함될 수 있다.
이러한, 5G 네트워크에서의 자원구성정보는 표준 규격에 따라 단말장치(40)가 동시 접속중인 4G 기지국(10)에서의 RRC 메시지(SIB1)를 통해 단말장치(40)가 수신할 수 있도록 정의되고 있다.
헌데, 본 발명의 일 실시예에 따른 통신 환경에서는 단말장치(40)가 음영지역(예: 건물 안) 등에 설치된 중계장치(30)를 통해서 5G 네트워크에 접속되는 경우를 가정할 수 있다.
만약, 이 경우 중계장치(30)에 4G 모뎀이 별도 장착되어 있지 않다면, 중계장치(30)는 4G 기지국(10)으로부터 RRC 메시지(SIB1)를 수신하지 못하며, 이로 인해 중계장치(30)와 접속된 단말장치(40) 또한 4G 기지국(10)으로부터 전달되는 5G 네트워크의 자원구성정보를 수신하지 못해 5G 네트워크에서의 데이터 송수신이 불가능해짐을 예상할 수 있다.
이에, 본 발명은 이중 접속 환경에서, 4G 기지국(10)을 통해 전달되는 5G 네트워크에서의 자원구성정보를 5G 기지국(20)을 통해 전달하기 위한 새로운 기법을 제안하고자 하며, 이하에서는 이를 실현하기 위한 5G 기지국(20)의 구성에 대해서 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 기지국(20)의 개략적인 구성을 보여주고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 기지국(20)은 동기정보를 전달하는 동기화부(21), 및 자원구성정보를 전달하는 자원구성부(22)를 포함하는 구성을 가질 수 있다.
이러한, 5G 기지국(20)의 전체 구성 내지는 적어도 일부는 하드웨어 모듈 형태 또는 소프트웨어 모듈 형태로 구현되거나, 내지는 하드웨어 모듈과 소프트웨어 모듈이 조합된 형태로도 구현될 수 있다.
여기서, 소프트웨어 모듈이란, 예컨대, 5G 기지국(20) 내에서 연산을 처리하는 프로세서에 의해 실행되는 명령어로 이해될 수 있으며, 이러한 명령어는 5G 기지국(20) 내 별도의 메모리에 탑재된 형태를 가질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 기지국(20)는 전술한 구성 이외에, 5G 네트워크 서비스 셀 내 타 장치(중계기, 단말장치)와의 실질적인 통신 기능을 담당하는 RF 모듈인 통신부(14)를 더 포함하는 구성을 가질 수 있다.
여기서, 통신부(14)는 예컨대, 안테나 시스템, RF 송수신기, 하나 이상의 증폭기, 튜너, 하나 이상의 발진기, 디지털 신호 처리기, 코덱(CODEC) 칩셋, 및 메모리 등을 포함하지만 이에 제한되지는 않으며, 이 기능을 수행하는 공지의 회로는 모두 포함할 수 있다.
이상 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 기지국(20)은 전술한 구성을 통해서 4G 네트워크를 통해 전달되는 5G 네트워크에서의 자원구성정보를 5G 네트워크를 통해서 전달할 수 있는데, 이하에서는 이를 실현하기 위한 5G 기지국(20) 내 각 구성에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
동기화부(21)는 동기정보를 전송하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 동기화부(21)는 4G 네트워크로 접속된 단말장치(40)에 대해서 5G 네트워크로의 이중 접속을 지원하기 위한 동기정보를 5G 네트워크를 통해 전송하게 된다.
여기서, 동기정보에는 PSS, SSS(Primary, Secondary Synchronization Signal), PBCH DM-RS(Physical Broadcast Channel DeModulation Reference Signal), 및 MIB(Master Information Block)를 포함할 수 있으며, 이러한 동기정보는 예컨대, 도 3에 도시된 바와 같은 5G 네트워크 자원으로 정의된 동기자원블록(SS/PBCH Block)을 통해 주기적으로 전송될 수 있다.
한편, 이와 관련하여, 5G 네트워크로부터 동기정보를 수신하는 중계장치(30) 또는 단말장치(40)는 PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal)의 심볼 타이밍 및 셀 ID를 검출하여, 검출된 심볼 타이밍을 기준으로 PBCH DM-RS(Demodulation Reference Signal)의 시퀀스를 추출할 수 있다.
또한, 중계장치(30) 또는 단말장치(40)는 검출된 셀 ID를 기반으로, 하프-프레임(half frame)의 경계에 대한 동기 정보를 추출하며, MIB(Master Information Block)을 분석하여, 시스템 프레임 넘버(SFN: System Frame Number) 및 하프-프레임 식별자(half frame indication)를 포함한 시스템 정보를 추출하고, 이를 하프-프레임의 경계에 대한 동기 정보와 조합하는 방식을 통해서 프레임 단위의 동기 정보를 검출할 수 있다.
자원구성부(22)는 자원구성정보를 전송하는 기능을 수행한다.
보다 구체적으로, 자원구성부(22)는 단말장치(40)에 대한 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 4G 네트워크로 전송되는 자원구성정보를 5G 네트워크를 통해 전송하게 된다.
여기서, 자원구성정보는, 예컨대, 5G 네트워크가 지원하는 동적 시분할 이중통신(D-TDD, Dynamic Time Division Duplexing)와 관련한 TDD 주기 및 슬롯 포맷(Slot Format)이 포함될 수 있음을 앞서 언급한 바 있다.
참고로, 표준 규격에서는, 4G 네트워크 및 5G 네트워크에 대한 단말장치(40)의 동시 접속을 지원하는 이중 접속 환경에서, 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위한 자원구성정보를 4G 네트워크 즉 4G 기지국(10)을 통해 전송하도록 정의하고 있다.
이처럼, 본 발명의 일 실시예에서는 표준 규격에서의 정의와 다르게, 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위한 자원구성정보를 5G 네트워크를 통해 전송하는 방식을 채택하고 있으며, 이하에서는 이러한 자원구성정보 전송 방식에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
이와 관련하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 자원구성정보 전송 방식은, 동기정보를 전송하기 위한 동기자원블록(SS/PBCH Block)를 이용하는 방식과, RRC 절차를 이용하는 방식으로 구분될 수 있다.
우선, 동기자원블록(SS/PBCH Block)를 이용하는 자원구성정보 전송 방식을 따르는 경우, 동기자원블록(SS/PBCH Block)에서 미 사용중인 자원요소(RE) 중 적어도 일부를 이용하여 자원구성정보를 전송할 수 있다.
여기서, 동기자원블록(SS/PBCH Block)에서 미 사용중인 자원요소(RE)란, 도 3에서 OFDM Symbol 0의 Subcarrier Number 0~47, 192~239에 해당하는 자원요소를 말한다.
구체적으로, 자원구성부(22)는 동기자원블록(SS/PBCH Block)에서 미 사용중인 자원요소(RE) 96개(OFDM Symbol 0의 Subcarrier Number 0~47, 192~239) 중 적어도 일부 자원요소를 이용한 비트 값 설정을 통해서 자원구성정보를 전송할 수 있는 것이다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 자원구성정보 내 TDD 주기가 5 Slot이며, 하나의 TDD 주기에서의 슬롯 포맷이 0/0/0/32/1인 경우를 가정할 수 있다.
이 경우, 자원구성부(22)는 도 5에서와 같이 TDD 주기 Indication에 4 비트를 할당하여, 슬롯 단위로 0101(5 slot)의 비트 값을 설정할 수 있으며, 또한 하나의 TDD 주기에 포함된 각 슬롯 별 슬롯 포맷 Indication에 각각 8 비트를 할당하여, 총 40 비트로 00000000 / 00000000 / 00000000 / 00100000 / 00000001(0/0/0/32/1) 의 비트 값을 설정할 수 있다.
여기서, 자원구성정보 설정에 이용되는 미 사용 자원요소의 개수는 44개가 되며, 동기자원블록(SS/PBCH Block) 내에서 OFDM Symbol 0의 Subcarrier Number 0~43이 이에 이용될 수 있다.
또한, 자원구성부(22)는 도 6에서와 같이 TDD 주기 Indication에 7 비트를 할당하여, 심볼 단위로 1000110(5 slot = 70 Symbol)의 비트 값을 설정할 수 있으며, 그리고 하나의 TDD 주기에 포함된 각 슬롯 별 슬롯 포맷 Indication에 각각 14 비트를 할당하여, 총 70 비트로 00000000000000 / 00000000000000 / 00000000001100 / 00000000000000 에 해당하는 비트 값을 설정할 수 있다.
여기서, 자원구성정보 설정에 이용되는 미 사용 자원요소의 개수는 77개가 되며, 동기자원블록(SS/PBCH Block) 내에서 OFDM Symbol 0의 Subcarrier Number 0~47, 192~220이 이에 이용될 수 있다.
한편, 이처럼 심볼 단위로 비트 값을 설정하는 도 5에서의 방식과는 달리, TDD 주기가 연속된 다운링크 심볼, 연속된 플렉서블 심볼, 및 연속된 업링크 심볼의 순서로 구성된 경우라면, 연속된 플렉서블 심볼에 대해서만 비트 값을 설정한다는 점에서 그 차이를 가지며, 이는 TDD 주기 내 심볼의 특정 연속패턴을 이용하여 비트 값이 설정되는 자원요소를 최소화하기 위함으로 이해될 수 있다.
참고로, 이처럼 연속된 플렉서블 심볼에 대해서만 비트 값을 설정하는 동작은 연속된 업링크 심볼, 연속된 플렉서블 심볼, 및 연속된 다운링크 심볼로 구성된 연속패턴에 대해서도 적용될 수 있으며, 이에 제한되는 것이 아닌 기타 다양한 연속패턴에도 적용될 수 있음은 물론이다.
다음, RRC 절차를 이용한 자원구성정보 전송 방식을 따르는 경우, RRC 절차에서의 SIB1(System Information Block 1)를 이용하여 자원구성정보를 전송할 수 있다.
이 경우, 자원구성부(22)는 5G 네트워크로 송출되는 SIB1 내에 CGI(Cell Global Identifier)와는 별도로 자원구성정보를 삽입할 수 있는 특정 필드를 정의하고, 정의된 필드에 자원구성정보를 삽입함으로써, 5G 네트워크를 통해 자원구성정보를 전송하게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 기지국(20)의 구성에 따르면, NSA(Non-Standalone) 기반의 이중 접속(EN-DC, E-UTRAN New Radio Dual Connectivity) 기술에 따라 단말장치(40)가 음영지역(예: 건물 안) 등에 설치된 중계장치(30)를 통해서 5G 네트워크에 접속되는 통신 환경을 전제로, 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 4G 기지국(10)을 통해 전달되는 자원구성정보를 5G 기지국(20)을 통해 전달하는 방식을 제안함으로써, 중계장치(30)에 4G 모뎀이 별도 장착되어 있지 않더라도, 5G 네트워크의 자원구성정보의 정상적인 전달이 가능해짐을 알 수 있다.
이하에서는, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 기지국(20)이 데이터 송수신 지원 방법을 설명하기로 한다.
먼저, 동기화부(21)는 4G 네트워크로 접속된 단말장치(40)에 대해서 5G 네트워크로의 이중 접속을 지원하기 위한 동기정보를 5G 네트워크를 통해 전송한다(S11).
이때, 동기화(21)는 PSS, SSS(Primary, Secondary Synchronization Signal), PBCH DM-RS(Physical Broadcast Channel DeModulation Reference Signal), 및 MIB(Master Information Block)를 동기정보로서 전송하게 되며, 이러한 동기정보는, 5G 네트워크 자원으로 정의된 동기자원블록(SS/PBCH Block)을 통해 주기적으로 전송될 수 있다.
한편, 이와 관련하여, 5G 네트워크로부터 동기정보를 수신하는 중계장치(30) 또는 단말장치(40)는 PSS(Primary Synchronization Signal), SSS(Secondary Synchronization Signal)의 심볼 타이밍 및 셀 ID를 검출하여, 검출된 심볼 타이밍을 기준으로 PBCH DM-RS(Demodulation Reference Signal)의 시퀀스를 추출할 수 있다.
또한, 중계장치(30) 또는 단말장치(40)는 검출된 셀 ID를 기반으로, 하프-프레임(half frame)의 경계에 대한 동기 정보를 추출하며, MIB(Master Information Block)을 분석하여, 시스템 프레임 넘버(SFN: System Frame Number) 및 하프-프레임 식별자(half frame indication)를 포함한 시스템 정보를 추출하고, 이를 하프-프레임의 경계에 대한 동기 정보와 조합하는 방식을 통해서 프레임 단위의 동기 정보를 검출할 수 있다.
나아가, 자원구성부(22)는 단말장치(40)에 대한 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 4G 네트워크로 전송되는 자원구성정보를 5G 네트워크를 통해 전송한다.
이때, 자원구성부(22)는 동기정보를 전송하기 위한 동기자원블록(SS/PBCH Block)를 이용하는 방식과, RRC 절차를 이용하는 방식으로 자원구성정보를 전송할 수 있다.
먼저, 자원구성부(22)는 동기자원블록(SS/PBCH Block)를 이용하는 자원구성정보 전송 방식을 따르는 경우, 동기자원블록(SS/PBCH Block)에서 미 사용중인 자원요소(RE) 중 적어도 일부를 이용하여 자원구성정보를 전송한다(S12-S14, S17).
여기서, 동기자원블록(SS/PBCH Block)에서 미 사용중인 자원요소(RE)란, 도 3에서 OFDM Symbol 0의 Subcarrier Number 0~47, 192~239에 해당하는 자원요소를 말한다.
구체적으로, 자원구성부(22)는 동기자원블록(SS/PBCH Block)에서 미 사용중인 자원요소(RE) 96개(OFDM Symbol 0의 Subcarrier Number 0~47, 192~239) 중 적어도 일부 자원요소를 이용한 비트 값 설정을 통해서 자원구성정보를 전송할 수 있다.
예를 들어, 도 4에 도시된 바와 같이, 자원구성정보 내 TDD 주기가 5 Slot이며, 하나의 TDD 주기에서의 슬롯 포맷이 0/0/0/32/1인 경우를 가정할 수 있다.
이 경우, 자원구성부(22)는 도 5에서와 같이 TDD 주기 Indication에 4 비트를 할당하여, 슬롯 단위로 0101(5 slot)의 비트 값을 설정할 수 있으며, 또한 하나의 TDD 주기에 포함된 각 슬롯 별 슬롯 포맷 Indication에 각각 8 비트를 할당하여, 총 40 비트로 00000000 / 00000000 / 00000000 / 00100000 / 00000001(0/0/0/32/1) 의 비트 값을 설정할 수 있다.
여기서, 자원구성정보 설정에 이용되는 미 사용 자원요소의 개수는 44개가 되며, 동기자원블록(SS/PBCH Block) 내에서 OFDM Symbol 0의 Subcarrier Number 0~43이 이에 이용될 수 있다.
또한, 자원구성부(22)는 도 6에서와 같이 TDD 주기 Indication에 7 비트를 할당하여, 심볼 단위로 1000110(5 slot = 70 Symbol)의 비트 값을 설정할 수 있으며, 그리고 하나의 TDD 주기에 포함된 각 슬롯 별 슬롯 포맷 Indication에 각각 14 비트를 할당하여, 총 70 비트로 00000000000000 / 00000000000000 / 00000000001100 / 00000000000000 에 해당하는 비트 값을 설정할 수 있다.
여기서, 자원구성정보 설정에 이용되는 미 사용 자원요소의 개수는 77개가 되며, 동기자원블록(SS/PBCH Block) 내에서 OFDM Symbol 0의 Subcarrier Number 0~47, 192~220이 이에 이용될 수 있다.
한편, 이처럼 심볼 단위로 비트 값을 설정하는 도 5에서의 방식과는 달리, TDD 주기가 연속된 다운링크 심볼, 연속된 플렉서블 심볼, 및 연속된 업링크 심볼의 순서로 구성된 경우라면, 연속된 플렉서블 심볼에 대해서만 비트 값을 설정한다는 점에서 그 차이를 가지며, 이는 TDD 주기 내 심볼의 특정 연속패턴을 이용하여 비트 값이 설정되는 자원요소를 최소화하기 위함으로 이해될 수 있다.
참고로, 이처럼 연속된 플렉서블 심볼에 대해서만 비트 값을 설정하는 동작은 연속된 업링크 심볼, 연속된 플렉서블 심볼, 및 연속된 다운링크 심볼로 구성된 연속패턴에 대해서도 적용될 수 있으며, 이에 제한되는 것이 아닌 기타 다양한 연속패턴에도 적용될 수 있음은 물론이다.
한편, 앞선 단계 S12에서 RRC 절차를 이용한 자원구성정보 전송 방식을 따르는 경우, RRC 절차에서의 SIB1(System Information Block 1)를 이용하여 자원구성정보를 전송할 수 있다.
이 경우, 자원구성부(22)는 5G 네트워크로 송출되는 SIB1 내에 CGI(Cell Global Identifier)와는 별도로 자원구성정보를 삽입할 수 있는 특정 필드를 정의하고, 정의된 필드에 자원구성정보를 삽입함으로써, 5G 네트워크를 통해 자원구성정보를 전송한다(S15-S17).
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 5G 기지국(20)에서의 데이터 송수신 지원 방법에 따르면, NSA(Non-Standalone) 기반의 이중 접속(EN-DC, E-UTRAN New Radio Dual Connectivity) 기술에 따라 단말장치(40)가 음영지역(예: 건물 안) 등에 설치된 중계장치(30)를 통해서 5G 네트워크에 접속되는 통신 환경을 전제로, 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 4G 기지국(10)을 통해 전달되는 자원구성정보를 5G 기지국(20)을 통해 전달하는 방식을 제안함으로써, 중계장치(30)에 4G 모뎀이 별도 장착되어 있지 않더라도, 5G 네트워크의 자원구성정보의 정상적인 전달이 가능해짐을 알 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 데이터 송수신 지원 방법은, 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시 예를 참조하여 상세히 설명하였지만, 본 발명이 상기한 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 또는 수정이 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 미친다 할 것이다.
본 발명에 따른 기지국장치 및 기지국장치의 데이터 송수신 지원 방법에 따르면, NSA(Non-Standalone) 기반의 이중 접속(EN-DC, E-UTRAN New Radio Dual Connectivity) 환경에서, 5G 네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 4G 기지국을 통해 전달되는 자원구성정보를 5G 기지국을 통해 전달할 수 있다는 점에서, 기존 기술의 한계를 뛰어 넘음에 따라 관련 기술에 대한 이용만이 아닌 적용되는 장치의 시판 또는 영업의 가능성이 충분할 뿐만 아니라 현실적으로 명백하게 실시할 수 있는 정도이므로 산업상 이용가능성이 있는 발명이다.
10: 기지국장치(4G 기지국)
20: 기지국장치(5G 기지국)
21: 동기화부 22: 자원구성부
30: 중계장치
40: 단말장치
20: 기지국장치(5G 기지국)
21: 동기화부 22: 자원구성부
30: 중계장치
40: 단말장치
Claims (10)
- 제1네트워크로 접속된 단말장치에 대해 상기 제1네트워크와는 다른 제2네트워크로의 이중 접속을 지원하기 위한 동기정보를 상기 제2네트워크를 통해 전송하는 동기화부; 및
상기 단말장치에 대한 상기 제2네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 상기 제1네트워크로 전송되는 자원구성정보를 상기 제2네트워크를 통해 전송하는 자원구성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 기지국장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 자원구성부는,
상기 동기정보를 전송하기 위한 동기자원블록(SS/PBCH Block)에서 미 사용중인 자원요소(RE) 중 적어도 일부를 이용하여 상기 자원구성정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 자원구성정보는,
TDD(Time Division Duplexing) 주기, 및 하나의 TDD 주기에서의 슬롯 포맷을 포함하며,
상기 자원구성부는,
TDD 주기, 및 하나의 TDD 주기에 포함된 각 슬롯 별 슬롯 포맷을 슬롯 및 심볼 중 적어도 하나의 단위로 설정하는 것을 특징으로 하는 기지국장치. - 제 3 항에 있어서,
상기 자원구성부는,
TDD 주기가 연속된 다운링크 심볼(Downlink Symbol), 연속된 플렉서블 심볼(Flexible Symbol), 및 연속된 업링크 심볼(Downlink Symbol) 순서로 구성되거나, 또는 연속된 업링크 심볼, 연속된 플렉서블 심볼, 및 연속된 다운링크 심볼로 구성된 경우, 연속된 플렉서블 심볼에 대해서 슬롯 포맷을 설정하는 것을 특징으로 하는 기지국장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 자원구성부는,
상기 제2네트워크로 송출되는 SIB1(System Information Block 1) 내 기 정의된 특정 필드를 통해서 상기 자원구성정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 기지국장치. - 기지국장치의 데이터 송수신 지원 방법에 있어서,
제1네트워크로 접속된 단말장치에 대해 상기 제1네트워크와는 다른 제2네트워크로의 이중 접속을 지원하기 위한 동기정보를 상기 제2네트워크를 통해 전송하는 동기화단계; 및
상기 단말장치에 대한 상기 제2네트워크에서의 데이터 송수신을 지원하기 위해 상기 제1네트워크로 전송되는 자원구성정보를 상기 제2네트워크를 통해 전송하는 자원구성단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 지원 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 자원구성단계는,
상기 동기정보를 전송하기 위한 동기자원블록(SS/PBCH Block)에서 미 사용중인 자원요소(RE) 중 적어도 일부를 이용하여 상기 자원구성정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 지원 방법. - 제 7 항에 있어서,
상기 자원구성정보는,
TDD(Time Division Duplexing) 주기, 및 하나의 TDD 주기에서의 슬롯 포맷을 포함하며,
상기 자원구성단계는,
TDD 주기, 및 하나의 TDD 주기에 포함된 각 슬롯 별 슬롯 포맷을 슬롯 및 심볼 중 적어도 하나의 단위로 설정하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 지원 방법. - 제 8 항에 있어서,
상기 자원구성단계는,
TDD 주기가 연속된 다운링크 심볼(Downlink Symbol), 연속된 플렉서블 심볼(Flexible Symbol), 및 연속된 업링크 심볼(Downlink Symbol) 순서로 구성되거나, 또는 연속된 업링크 심볼, 연속된 플렉서블 심볼, 및 연속된 다운링크 심볼로 구성된 경우, 연속된 플렉서블 심볼에 대해서 슬롯 포맷을 설정하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 지원 방법. - 제 6 항에 있어서,
상기 자원구성단계는,
상기 제2네트워크로 송출되는 SIB1(System Information Block 1) 내 기 정의된 특정 필드를 통해서 상기 자원구성정보를 전송하는 것을 특징으로 하는 데이터 송수신 지원 방법.
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| KR1020180100640A KR102127901B1 (ko) | 2018-08-27 | 2018-08-27 | 기지국장치 및 기지국장치의 데이터 송수신 지원 방법 |
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