KR20200032518A

KR20200032518A - 차세대 이동 통신 시스템에서 rrc 비활성화 모드 단말의 선택된 plmn을 보고하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20200032518A
Application number: KR1020180111639A
Authority: KR
Inventors: 정상엽; 아닐 에기월; 장재혁; 알렉산더 사엔코; 김성훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-09-18
Filing date: 2018-09-18
Publication date: 2020-03-26
Also published as: CN112715037A; EP3782399A1; US11190996B2; US20220086723A1; EP3782399A4; US20200092779A1; WO2020060178A1

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다.

Description

차세대 이동 통신 시스템에서 RRC 비활성화 모드 단말의 선택된 PLMN을 보고하는 방법 및 장치{Method and apparatus for reporting the selected PLMN in RRC_INACTIVE UE in the next generation wireless communication systems}

본 발명은 차세대 무선통신 시스템에서의 단말 및 기지국의 동작에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로 손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술이 빔 포밍, MIMO, 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

본 발명의 목적은 무선통신 시스템에서, 보다 상세히는 3GPP 5G NR (New Radio) 기술을 비면허 대역에서 사용할 때, 단말의 전력 소모를 절약하는 방법에 대해 정의하는 것이다.

또한, 본 발명의 목적은 RRC 비활성화 모드 단말이 선택된 PLMN을 보고하는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 통해, 단말은 광대역 기지국에서 통신하면서도 기지국으로부터의 신호를 불연속적으로 수신하여 단말의 전력 소모를 줄일 수 있다.

또한, 본 발명을 통해 RRC 비활성화 모드 단말은 선택된 PLMN을 효율적으로 기지국에 보고할 수 있다.

도 1a은 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 및 NR 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 NR 시스템에서 빔 (beam) 기반으로 통신 수행 시 하향링크와 상향링크 채널 프레임 구조의 예시 도면이다.
도 1d는 LBT Type 1을 기술한 도면이다.
도 1e는 LBT Type 2를 기술한 도면이다.
도 1f는 NR의 DRX 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1g는 비면허 대역에서 동작하는 단말이 사용하는 DRX 제 1 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1h는 비면허 대역에서 동작하는 단말이 사용하는 DRX 제 1 동작을 수행시 단말의 동작 순서를 도시한 도면이다.
도 1i는 비면허 대역에서 동작하는 단말이 사용하는 DRX 제 2 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1j는 비면허 대역에서 동작하는 단말이 사용하는 DRX 제 2 동작을 수행시 단말의 동작 순서를 도시한 도면이다.
도 1k는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
도 1l는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2e는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)로 전환하는 절차와, 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를, 설명한 도면이다.
도 2g는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)로 전환하는 절차와 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.
도 2h는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)로 전환하는 절차와 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.
도 2i은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 2j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 현재 존재하는 통신표준 가운데 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) 단체에서 정의하는 가장 최신의 표준인 LTE 및 NR 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 특히 본 발명은 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다.

도 1a은 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다. NR 시스템도 대동소이한 구조를 가진다.

상기 도 1a을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)과 MME (Mobility Management Entity)(1a-20) 및 S-GW (Serving-Gateway)(1a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20) 및 S-GW(1a-30)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.

상기 기지국들(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(1a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(1a-25) 및 S-GW(1a-30)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국 (1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)으로 전달할 패킷을 처리한다.

도 1b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 및 NR 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(1b-05)(1b-40), RLC(Radio Link Control)(1b-10)(1b-35), MAC (Medium Access Control)(1b-15)(1b-30)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol) (1b-05)(1b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다) (1b-10)(1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성한다. MAC(1b-15)(1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(1b-20)(1b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 데이터 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 LTE의 경우 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며, NR의 경우 하향링크/상향링크 자원할당 등이 전송되는 채널인 PDCCH(Physical Dedicated Control CHannel)에서 해당 단말의 스케쥴링 정보를 통해 재전송이 필요한지, 새전송을 수행하면 되는지를 판단할 수 있다. 이는 NR에서는 비동기 HARQ를 적용하기 때문이다. 다운링크 데이터 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다. 상기 PUCCH는 일반적으로 후술할 PCell의 상향링크에서 전송이 되지만, 기지국은 단말이 지원하는 경우, 해당 단말에게 후술할 SCell에 추가로 전송되는 경우가 있으며, 이를 PUCCH SCell이라 칭한다.

본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다.

한편 상기 PHY 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술 (carrier aggregation, 이하 CA라 칭함)이라 한다. CA 기술이란 단말 (혹은 User Equipment, UE) 과 기지국 (E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 주셀 혹은 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 부셀 혹은 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다.

도 1c는 NR 시스템에서 빔 (beam) 기반으로 통신 수행 시 하향링크와 상향링크 채널 프레임 구조의 예시 도면이다.

도 1c에서 기지국 (1c-01)은 더 넓은 커버리지 혹은 강한 신호를 전송하기 위해서 신호를 빔의 형태로 전송한다 (1c-11)(1c-13)(1c-15)(1c-17). 이에 따라, 셀 내의 단말 (1c-03)은 기지국이 전송하는 특정 빔 (본 예시 도면에서는 빔 #1 (1c-13))을 사용하여 데이터를 송수신하여야 한다.

한편, 단말이 기지국에 연결되어 있느냐 여부에 따라 단말의 상태를 휴면모드 (RRC_IDLE)과 연결모드 (RRC_CONNECTED) 상태로 나뉜다. 이에 따라, 휴면 모드 상태에 있는 단말의 위치는 기지국이 알지 못한다.

만약 휴면모드 상태의 단말이 연결모드 상태로 천이하고자 하는 경우, 단말은 기지국이 전송하는 동기화 블록 (Synchronization Signal Block, SSB) (1c-21)(1c-23)(1c-25)(1c-27)들을 수신한다. 본 SSB는 기지국이 설정한 주기에 따라 주기적으로 전송되는 SSB신호이며, 각각의 SSB는 주동기신호 (Primary Synchronization Signal, PSS) (1c-41), 부동기신호 (Secondary Synchronization Signal, SSS) (1c-43), 물리방송채널 (Physical Broadcast CHannel, PBCH)로 나뉜다.

본 예시 도면에서는 각 빔 별로 SSB가 전송되는 시나리오를 가정하였다. 예를 들어, SSB#0 (1c-21)의 경우 빔 #0 (1c-11)을 사용하여 전송하고, SSB#1 (1c-23)의 경우 빔 #1 (1c-13)을 사용하여 전송하고, SSB#2 (1c-25)의 경우 빔 #2 (1c-15)을 사용하여 전송하고, SSB#3 (1c-27)의 경우 빔 #3 (1c-17)을 사용하여 전송하는 경우를 가정하였다. 본 예시 도면에서는 휴면모드의 단말이 빔 #1에 위치하는 상황을 가정하였으나, 연결모드의 단말이 랜덤엑세스를 수행하는 경우에도 단말은 랜덤엑세스를 수행하는 시점에 수신되는 SSB를 선택한다.

이에 따라 본 도면에서는 빔 #1으로 전송되는 SSB #1을 수신하게 된다. 상기 SSB #1을 수신하면, 단말은 PSS, SSS를 통해서 기지국의 물리식별자 (Physical Cell Identifier, PCI)를 획득하며, PBCH를 수신함으로서 현재 수신한 SSB의 식별자 (즉, #1) 및, 현재 SSB를 수신한 위치가 10 ms 프레임 내에서 어느 위치인지 뿐만 아니라, 10.24 초의 주기를 갖는 System Frame Number (SFN) 내에서 어떠한 SFN에 있는지를 파악할 수 있다. 또한, 상기 PBCH 내에는 MIB (master information block) 이 포함되며, 이 MIB 내에는 보다 상세한 셀의 설정정보를 방송해주는 SIB1 (system information block type 1)을 어느 위치에서 수신할 수 있을 지에 대해 알려준다. SIB1을 수신하면, 단말은 본 기지국이 전송하는 총 SSB의 개수를 알 수 있고, 연결모드 상태로 천이하기 위해 랜덤엑세스를 수행할 수 있는 (보다 정확히는 상향링크동기화를 맞추기 위해 특수히 설계된 물리 신호인 프리앰블을 전송할 수 있는) PRACH occasion (Physical Random Access CHannel)의 위치 (본 예시 도면에서는 1ms 마다 할당되는 시나리오를 가정: (1c-30)부터 (1c-39)까지)를 파악할 수 있다. 뿐만 아니라 상기 정보를 바탕으로 상기 PRACH occasion들 가운데 어떠한 PRACH occasion이 어떠한 SSB index에 매핑되는 지를 알 수 있다. 예를 들어, 본 예시 도면에서는 1ms 마다 할당되는 시나리오를 가정하였으며, PRACH Occasion 당 SSB가 1/2 개가 할당되는 (즉, SSB당 PRACH Occasion 2개) 시나리오를 가정하였다. 이에 따라, SFN 값에 따라 시작되는 PRACH Occasion의 시작부터 SSB별로 각각 2개씩 PRACH occasion이 할당되는 시나리오를 도시하였다. 즉, (1c-30)(1c-31)은 SSB#0을 위해 할당, (1c-32)(1c-33)은 SSB#1을 위해 할당되는 등의 시나리오 이다. 모든 SSB에 대해 설정한 다음에는 다시 처음의 SSB 를 위해 PRACH Occasion이 할당된다 (1c-38)(1c-39).

이에 따라, 단말은 SSB#1을 위한 PRACH occasion (1c-32)(1c-33)의 위치를 인지하고 이에 따라 SSB#1에 대응되는 PRACH Occasion (1c-32)(1c-33) 가운데 현재 시점에서 가장 빠른 PRACH Occasion으로 랜덤엑세스 프리앰블을 전송한다 (예를 들어 (1c-32)). 기지국은 프리앰블을 (1c-32)의 PRACH Occasion 에서 수신하였으므로, 해당 단말이 SSB#1를 선택하여 프리앰블을 전송하였다는 사실을 알 수 있으며, 이에 따라 이어지는 랜덤엑세스 수행 시 해당 빔을 통해서 데이터를 송수신한다.

한편 연결 상태의 단말이, 핸드오버 등의 이유로 현재(소스) 기지국에서 목적(타겟) 기지국으로 이동을 할 때도 단말은 타겟 기지국에서 랜덤엑세스를 수행하며, 상기와 같이 SSB를 선택하여 랜덤엑세스를 전송하는 동작을 수행한다. 뿐만 아니라, 핸드오버시에는 소스 기지국에서 타겟 기지국으로 이동하도록 핸드오버 명령을 단말에게 전송하며, 이 때 상기 메시지에는 타겟 기지국에서의 랜덤엑세스 수행 시 사용할 수 있도록 타겟 기지국의 SSB 별로 해당 단말 전용 (dedicated) 랜덤엑세스 프리앰블 식별자를 할당할 수 있다. 이 때, 기지국은 (단말의 현재 위치 등에 따라) 모든 빔에 대해 전용 랜덤엑세스 프리앰블 식별자를 할당하지 않을 수 있으며, 이에 따라 일부의 SSB에는 전용 랜덤엑세스 프리앰블이 할당되지 않을 수 있다 (예를 들어, Beam #2, #3에만 전용 랜덤엑세스 프리앰블 할당). 만약 단말이 프리앰블 전송을 위해 선택한 SSB에 전용 랜덤엑세스 프리앰블이 할당 되어 있지 않은 경우에는 경쟁기반의 랜덤엑세스 프리앰블을 임의로 선택하여 랜덤엑세스를 수행한다. 예를 들어, 본 도면에서 단말이 처음 Beam #1에 위치하여 랜덤엑세스를 수행하였으나 실패한 후, 다시 랜덤엑세스 프리앰블 전송 시 Beam #3에 위치하여 전용 프리앰블 전송을 하는 시나리오가 가능하다. 랜덤엑세스. 즉, 하나의 랜덤엑세스 절차 내에서도, 프리앰블 재전송이 발생하는 경우, 각 프리앰블 전송 시마다 선택한 SSB에 전용 랜덤엑세스 프리앰블이 할당되어 있는지 여부에 따라, 경쟁기반의 랜덤엑세스 절차와 비경쟁기반의 랜덤엑세스 절차가 혼재될 수 있다.

한편, 전술한 5G 시스템에 대해 비면허 대역에서 동작시키는 시나리오를 고려할 수 있다. 비면허 대역이라 함은, 해당 주파수에서 규제 허용안에서 별도의 면허 없이 누구나 자유롭게 사용할 수 있는 주파수 대역을 뜻한다. 예를 들어, 2.4 GHz 혹은 5 GHz 대역 등이 있으며, 무선랜 및 블루투스 등이 해당 주파수를 이용하여 통신을 수행한다.

한편, 상기 비면허 대역에서 통신을 수행하기 위해서는 각 국가별로 정해진 규제에 따라 데이터를 송수신하여야 한다. 보다 상세히는, 상기 규제에 따라, 통신기기가 비면허 대역에서 전송을 하기 전에, 통신기기가 해당 비면허 대역이 다른 통신기기에 의해 점유되고 있는지를 '들어보고' 파악하여, 비어있다고 판단될 경우에 '전송'을 수행하여야 한다. 이와 같이 들어보고 비었있을 때 전송하는 방식을 Listen-Before-Talk (LBT)라 한다. 국가 및 비면허 대역 별로 상기 LBT를 수행하여야 하는 규제가 정해져 있으며, 통신기기는 이러한 규제에 따라 비면허 대역에서 통신할 때 LBT를 수행하여야 한다.

상기 LBT에는 크게 Type 1 과 Type 2의 종류가 존재한다.

도 1d는 LBT Type 1을 기술한 도면이다.

LBT Type 1은 전송 전에 다른 주변 기기들이 전송하는 지를 들어보는 시간을 랜덤하게 정하여, 해당 랜덤한 시간동안 채널이 비어있을 때 전송하는 방법이다. 이 때 고정된 시간(Td)만큼 우선 들어보고, 비어있을 때, 랜덤한 시간 (N) 동안 채널이 비어있는지를 판단한다.

이 때, 트래픽의 우선순위 및 중요도 등에 따라 상기 Td 및 N의 값을 어떻게 결정하는지를 차등적으로 결정할 수 있고, 총 4가지의 차등적인 등급이 있다. 상기 등급을 채널접속 우선순위등급 (Channel Access Priority Class, CAPC)라 한다.

또한, 상기 CAPC에 따라 Td = 16 + mp* 9 (μs) 의 시간 길이를 갖고, N = random (0, CWp) * 9 (μs) 를 갖으며, CW 값은 CWmin,p 부터 시작했다가, 전송에 실패할 때 마다 약 두배로 늘어나며, 최대 CWmax,p의 값을 갖는다. 예를 들어, CAPC가 3인 방식을 사용하여 LBT를 수행하는 경우, Td는 16 + 3*9 = 43 μs의 길이를 갖고, N은 초기 전송의 경우 0에서 15 사이의 랜덤값을 선택하고, 만약 예를 들어 7을 선택한 경우 N은 7 * 9 = 63 μs 이 되어, 통신기기는 106 μs 동안 채널이 비어 있을 때 Data를 전송한다.

[표 1]

만약 상기의 예시 (N을 위해 7을 선택한 경우), 채널이 비어있는지 여부를 판단하는 중간에 (예를 들어, 상기 7 중에 3 만큼 지나고 4 만큼 경우) 채널이 다른 기기에 의해 점유되었다고 판단한 경우 (즉, 수신한 신호세기 (RSSI)가 소정의 임계치 이상인 경우), 단말은 해당 채널 점유가 끝날 때 까지 기다린 다음, 다시 T_d만큼 기다린 후 상기 남은 4만큼의 시간동안 채널이 비었는지 여부를 판단하여 전송을 수행한다.

상기 표에서 알 수 있듯이 CAPC 가 낮은 LBT 방식이 높은 우선순위의 트래픽을 전송할 때 사용된다.

도 1e는 LBT Type 2를 기술한 도면이다.

LBT Type 2는 전송 전에 다른 주변 기기들이 전송하는 지를 들어보는 시간이 고정되어 있고, 이에 따라 해당 고정된 시간동안 채널이 비어있을 때 즉시 전송하는 방법이다. 즉 본 예시 도면에서 통신기기가 전송이 필요할 때 T_short (=T_f+T_s) 동안의 고정된 시간 동안 채널을 들어보고 (센싱해보고) 비어 있다고 판단하면 즉시 data를 전송하는 방식이다. 즉, 이는 우선순위가 매우 높은 신호를 전송할 때 사용할 수 있는 LBT 방식이다.

도 1f은 NR 단말의 불연속 수신 (Discontinuous Reception, 이하 DRX라 칭함) 동작을 설명하기 위한 도면이다.

DRX란 단말의 전력 소모를 최소화하기 위해 기지국의 설정에 따라, 스케줄링 정보를 얻기 위해, 모든 물리 다운링크 제어채널 (Physical Downlink Control Channel, 이하 PDCCH라 칭함)을 모니터링하는 대신, 상기 설정정보에 따라 일부의 PDCCH만을 모니터링하는 기술이다. 기본적인 DRX 동작은 DRX 주기 (1f-00)를 갖고, onDuration (1f-05) 시간 동안만 PDCCH을 모니터링한다. 연결 모드에서 DRX 주기는 long DRX 와 short DRX의 두 가지 값이 설정된다. 일반적인 경우엔 long DRX 주기가 적용되며, 필요에 따라, 기지국은 추가로 short DRX 주기를 설정할 수 있다. Long DRX 주기와 short DRX 주기가 모두 설정된 경우, 단말은 short DRX timer를 시작함과 동시에, short DRX 주기부터 반복하며, short DRX timer가 만료 후까지 신규 트래픽이 없는 경우, 단말은 short DRX 주기에서 long DRX 주기로 변경한다. 만약 on-duration (1f-05) 시간 동안, 새로운 패킷에 대한 스케줄링 정보가 PDCCH에 의해 수신되면 (1f-10), 단말은 DRX inactivity timer (1f-15)을 시작한다. 단말은 DRX inactivity timer 동안 active 상태를 유지한다. 즉, PDCCH 모니터링을 지속한다. 또한 HARQ RTT timer (1f-20)도 시작한다. HARQ RTT timer는 단말이 HARQ RTT (Round Trip Time) 시간 동안, 불필요하게 PDCCH을 모니터링하는 것을 방지하기 위해 적용되며, 상기 타이머 동작 시간 동안, 단말은 PDCCH 모니터링을 수행할 필요가 없다. 단, DRX inactivity timer와 HARQ RTT timer가 동시에 동작하는 동안에는 단말은 DRX inactivity timer을 기준으로 PDCCH 모니터링을 지속한다. HARQ RTT timer가 만료되면, DRX retransmission timer (1f-25)가 시작된다. 상기 DRX retransmission timer가 동작하는 동안엔, 단말은 PDCCH 모니터링을 수행해야 한다. 일반적으로 DRX retransmission timer 동작 시간 동안, HARQ 재전송을 위한 스케줄링 정보가 수신된다 (1f-30). 상기 스케줄링 정보를 수신하면, 단말은 바로 DRX retransmission timer을 중지시키고, 다시 HARQ RTT timer을 시작한다. 위의 동작은 상기 패킷이 성공적으로 수신될 때까지 지속한다 (1f-35). 또한 추가적으로 단말이 on-duration 혹은 DRX inactivity timer가 동작하는 동안에 기지국이 더 이상 해당 단말에게 보낼 데이터가 없는 경우, DRX Command MAC CE 메시지를 전송할 수 있다. 이를 수신한 단말은 동작하고 있는 on-duration 타이머와 DRX inactivity timer를 모두 멈추고, short DRX 가 설정된 경우, short DRX 주기를 우선 사용하고, long DRX 만 설정된 경우, long DRX 주기를 사용한다.

한편 도 1d 및 도 1e에서 설명한 바와 같이 시스템을 비면허 대역에서 동작시키는 경우, 기지국이 데이터 스케쥴링 정보를 전송하기 위해서 LBT 를 수행하여야 한다. 만약 기지국이 전송할 데이터가 있었음에도 불구하고 전술한 onDuration 동안 LBT를 수행하여 실패하게 된 경우, 단말은 다음 onDuration 까지 자게 되고, 기지국은 해당 전송을 다음 onDuration 으로 미루어야 한다. 이와 같이 기존의 DRX 동작을 사용하게 되면, onDuration 동안 LBT에 실패하는 경우 지연이 계속 발생하며, 또한 기지국은 데이터 유실을 피하기 위해서는 매우 큰 크기의 버퍼를 보유해야하는 문제점이 발생한다.

도 1g는 비면허 대역에서 동작하는 단말이 사용하는 DRX 제 1 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 도면에서 도 (1g-01)은 비면허 대역에서 동작하는 기지국이 채널을 점유하여 데이터를 해당 기지국에 접속해 있는 단말들에게 전송하는 것을 도시화한 것이다. 또한 도 (1g-03)은 단말 A가 PDCCH를 모니터링하는 시간을 도시화한 것이며, 도 (1g-05)은 단말 B가 PDCCH를 모니터링하는 시간을 도시화한 것이다.

도 (1g-01)에서 기지국은 채널을 점유하면, 셀 내의 단말들에게 브로드캐스트 메시지를 사용하여, 이번 점유 시간 (1g-11)에 대한 점유시간 길이 및 본 점유시간 길이동안 스케쥴할 단말들에 대한 리스트를 전송한다 (1g-71). 혹은 상기 브로드캐스트 메시지는 각 개별 단말들에게 전송하는 유니캐스트 메시지가 될 수도 있으며, 이때는 스케쥴링 여부 및 점유시간 길이가 포함될 수 있다. 상기 (1g-71) 메시지는 RRC 계층의 메시지로 전송될 수 있으며, 혹은 MAC 계층 제어 메시지인 MAC CE (Control Element, CE)로 전송될 수 있다. 본 예시도면에서 상기 (1g-71) 메시지에는 단말 A 및 단말 B가 모두 깨어 있으라는 지시를 하였으며, 이에 따라 단말 A와 단말 B는 각각 기지국이 지시한 길이에 따라 깨어 있으면서 PDCCH를 모니터링한다 (1g-31)(1g-51). 이후, 해당 기간이 끝나면 각 단말들은 기지국이 설정한 값 혹은 고정된 시간 동안 PDCCH를 모니터링하지 않는다 (1g-33)(1g-53). 이는 기지국이 한번 채널을 점유하고 나면 (1g-11), 국가별 정해져 있는 규제 등에 따라 다시 채널을 점유하기 위해서는 소정의 시간이 필요하며 (1g-13), 이에 따라 해당 시간동안에서는 기지국이 채널을 점유하지 못하므로 단말이 PDCCH를 모니터링하지 않아도 되기 때문이다. 본 예시도면에서는 상기의 구간을 OffDuration이라 칭하였다 (1g-33)(1g-53). 이후 해당 시간이 지난 후 (혹은 상기 OffDuration에 해당하는 타이머가 만료된 경우), 단말은 PDCCH 모니터링을 시작한다 (1g-35) (1g-55). 한편 기지국은 주변의 다른 기지국 혹은 다른 통신기기가 본 비면허 대역을 점유하고 있을 수 있으며 (1g-15), 이에 따라 이후에 채널이 비게 되는 경우에 다시 점유할 수 있다 (1g-17). 다시 점유하였을 때, 상기 (1g-71)과 마찬가지로, 기지국은 브로드캐스트 혹은 유니캐스트 메시지로 점유시간 길이 및 본 점유시간 길이동안 스케쥴할 단말들에 대한 리스트를 전송한다 (1g-73). 본 도면에서는 본 구간 (1g-17)에서는 단말 B만이 스케쥴되는 시나리오를 가정하였으며, 이에 따라 상기 (1g-73) 메시지를 수신한 단말 A는 기지국이 채널을 점유하는 시간 (1g-17) 동안에도 PDCCH monitoring 을 수행할 필요가 없으며 (1g-37), 기지국이 채널을 점유할 수 없는 이후 구간까지 계속해서 PDCCH monitoring 을 수행할 필요가 없다 (1g-37). 또한 단말 B는 기지국이 본 스케쥴링 구간에서 스케쥴이 될 수 있음을 수신하였으므로, 본 구간 (1g-17) 동안 계속해서 PDCCH를 모니터링 한다 (1g-55). 또한, 상기 (1g-71)(1g-73)과 같은 데이터 존재 여부를 알리는 메시지가 없거나, 수신받지 못한 경우, 단말은 본 구간 동안에 데이터가 있음을 가정하고, 정해진 시간 길이 (예를 들어, 도 1d의 테이블에 기술된 T_mcot _,p)와 같은 길이동안 계속해서 PDCCH를 모니터링 한다.

이를 통해 단말은 불연속적으로 PDCCH monitoring을 수행할 수 있어, 단말의 전력소모를 줄일 수 있다.

도 1h는 비면허 대역에서 동작하는 단말이 사용하는 DRX 제 1 동작을 수행시 단말의 동작 순서를 도시한 도면이다.

본 예시에서 단말은 이미 기지국에 연결을 성공하여 데이터를 송수신할 수 있는 RRC 연결 상태 (RRC_CONNECTED)에 있음을 가정한다 (1h-01). 이후 (혹은 연결상태로 천이할 때), 단말은 기지국으로부터 DRX 관련 설정정보를 수신한다 (1h-03). 상기 설정정보에는 전술한 OffDuration 타이머의 길이 등을 포함할 수 있다.

이후, 단말은 기지국으로부터의 데이터를 수신하기 위해 PDCCH를 모니터링하며, 또한 도 1g에서 전술한 (1g-71) (1g-73)과 같은 데이터 존재 여부 관련 메시지를 수신한다 (1h-05). 만약 상기 메시지를 수신한 경우, 단말은 본 구간 (1g-11)(1g-17)에서 기지국이 본 단말에게 데이터를 스케쥴링할 지 여부를 판단한다 (1h-07).

만약 기지국이 본 구간에서 본 단말에게 데이터를 스케줄링하는 것으로 알린 경우, 단말은 본 구간동안 길이에 맞추어 OnDuration타이머를 구동하고, 해당 구간동안 계속해서 PDCCH를 모니터링하여 하향링크 데이터를 수신한다 (1h-11). 만약 상기 OnDuration 타이머가 만료된 경우, 도 1g의 (1g-33) 구간 등과 같이 OffDuration 타이머를 구동하여 해당 타이머의 구동 시간동안 PDCCH 를 모니터링하지 않아도 된다 (1h-13).

만약 기지국이 본 구간에서 본 단말에게 데이터를 스케줄링하지 않는 것으로 알린 경우, OnDuration 타이머가 구동되고 있었던 경우 이를 중지시키고, 단말은 본 구간동안 길이에 맞추어 OffDuration타이머를 구동한다. 이에 따라 단말은 해당 구간동안 PDCCH를 모니터링하지 않아도 된다 (1h-15). 또한 상기 OffDuration타이머가 만료된 경우, 도 1g의 (1g-37) 구간 등과 같이 OffDuration 타이머를 재구동하여 해당 타이머의 구동 시간동안 PDCCH 를 모니터링하지 않아도 된다 (1h-17).

이후, 상기 OffDuration타이머가 만료된 경우 (1h-19), 단말은 다시 기지국으로부터의 PDCCH를 모니터링하여 데이터 존재 및 데이터 존재 여부 관련 메시지 수신을 시도한다 (1h-05). 이 때 소정의 길이를 갖는 (예를 들어 무한대) OnDuration 타이머를 구동시킬 수 있으며, 혹은 타이머 구동 없이 계속해서 PDCCH 모니터링을 수행할 수 있다.

상기의 동작을 통해 단말은 불연속적으로 PDCCH monitoring을 수행할 수 있어, 단말의 전력소모를 줄일 수 있다.

도 1i는 비면허 대역에서 동작하는 단말이 사용하는 DRX 제 2 동작을 설명하기 위한 도면이다.

본 도면에서 도 (1i-01)은 비면허 대역에서 동작하는 기지국이 채널을 점유하여 데이터를 해당 기지국에 접속해 있는 단말들에게 전송하는 것을 도시화한 것이다. 또한 도 (1i-03)은 단말 A가 PDCCH를 모니터링하는 시간을 도시화한 것이며, 도 (1i-05)은 단말 B가 PDCCH를 모니터링하는 시간을 도시화한 것이다.

본 DRX 제 2동작에서는, 기본적으로 단말은 항상 PDCCH monitoring 하지만, 기지국이 (1i-13) 및 (1i-17) 과 같이 채널 점유가 불가능하거나, 혹은 단말에게 더 이상 전송할 데이터가 없을 경우에, 단말로 하여금 지시하는 시간동안 PDCCH를 모니터링 하지 않게 하는 방법이다.

이에 따라 기지국은 브로드캐스트 메시지 혹은 유니캐스트 메시지를 사용하여, 단말에게 지시하는 시간동안 PDCCH 를 모니터링 하지 않아도 됨을 알린다 (1i-71) (1i-73). 상기 메시지는 RRC 계층의 메시지, 혹은 MAC CE혹은, PDCCH에 특정한 RNTI를 포함하여 전달되는 메시지 일 수도 있다. 이에 따라, 해당 단말은 상기 메시지를 수신한 후부터 지시된 기간동안 PDCCH를 모니터링하지 않아도 되도록 OffDuration 타이머를 구동한다 (1i-33) (1i53). 상기 OffDuration 타이머가 만료되면 단말은 다시 PDCCH 모니터링을 수행하고, 이후 기지국으로부터 상기 메시지를 수신받기 전까지 (1i-75) (1i-77) 계속 PDCCH를 모니터링한다 (1i-35)(1i-55).

도 1j는 비면허 대역에서 동작하는 단말이 사용하는 DRX 제 2 동작을 수행시 단말의 동작 순서를 도시한 도면이다.

본 예시에서 단말은 이미 기지국에 연결을 성공하여 데이터를 송수신할 수 있는 RRC 연결 상태 (RRC_CONNECTED)에 있음을 가정한다 (1j-01). 이후 (혹은 연결상태로 천이할 때), 단말은 기지국으로부터 DRX 동작을 수행함을 설정정보를 수신할 수 있다 (1j-03). 만약 본 동작모드가 기본적으로 지원되는 경우 상기 설정정보는 수신하지 않을 수도 있다.

이후, 단말은 기지국으로부터의 데이터를 수신하기 위해 PDCCH를 모니터링하여 해당 단말에게 전송되는 PDCCH를 수신한 경우, 이에 따라 데이터를 수신 혹은 송신 한다 (1j-05).

만약 기지국으로부터 도 i의 (1i-71)(1i-73)(1i-75)(1i-77)과 같이 본 단말에게 PDCCH 모니터링을 하지 않아도 됨을 알리는 메시지를 수신한 경우, 단말은 상기 메시지 내에 포함된 시간동안에 해당하는 OffDuration 타이머를 구동하고, 해당 타이머의 구동 시간동안 PDCCH 를 모니터링하지 않아도 된다 (1j-11).

이후, 상기 OffDuration타이머가 만료된 경우 (1j-13), 단말은 기지국으로부터의 데이터를 수신하기 위해 PDCCH를 모니터링하여 해당 단말에게 전송되는 PDCCH를 수신한 경우, 이에 따라 데이터를 수신 혹은 송신 한다 (1j-05).

도 1k는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.

상기 도 1k를 참고하면, 상기 단말은 RF (Radio Frequency) 처리부 (1k-10), 기저대역 (baseband) 처리부 (1k-20), 저장부 (1k-30), 제어부 (1k-40)를 포함한다.

상기 RF처리부 (1k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부 (1k-10)는 상기 기저대역처리부 (1k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1k-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도 1k에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 (1k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 (1k-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 (1k-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.

상기 기저대역처리부 (1k-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 (1k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 (1k-20)은 상기 RF처리부 (1k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

상기 기저대역처리부 (1k-20) 및 상기 RF처리부 (1k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 (1k-20) 및 상기 RF처리부 (1k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부 (1k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부 (1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.

상기 저장부 (1k-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부 (1k-30)는 무선랜 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 무선랜 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부 (1k-30)는 상기 제어부 (1k-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부 (1k-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 (1k-40)는 상기 기저대역처리부 (1k-20) 및 상기 RF처리부 (1k-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1k-40)는 상기 저장부(1k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 (1k-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 (1k-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부 (1k-40)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (1k-42)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(1k-40)는 상기 단말이 상기 도 1e에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어부(1k-40)는 수신받은 설정과 메시지에 따라 단말이 PDCCH 모니터링을 수행할지 여부를 판단하도록 지시한다.

도 1l는 본 발명의 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시한 도면이다.

도 1l를 참고하면, 기지국은 송수신부 (1l-10), 제어부 (1l-20), 저장부 (1l-30)을 포함할 수 있다. 본 발명에서 제어부는, 회로 또는 어플리케이션 특정 통합 회로 또는 적어도 하나의 프로세서라고 정의될 수 있다.

송수신부 (1l-10)는 다른 네트워크 엔티티와 신호를 송수신할 수 있다.

제어부 (1l-20)은 본 발명에서 제안하는 실시예에 따른 기지국의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어부 (1l-20)는 상기에서 기술한 순서도에 따른 동작을 수행하도록 각 블록 간 신호 흐름을 제어할 수 있다.

저장부(1l-30)는 상기 송수신부를 통해 송수신되는 정보 및 제어부를 통해 생성되는 정보 중 적어도 하나를 저장할 수 있다.

본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.

소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.

이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.

또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 발명의 구체적인 실시 예들에서, 발명에 포함되는 구성 요소는 제시된 구체적인 실시 예에 따라 단수 또는 복수로 표현되었다. 그러나, 단수 또는 복수의 표현은 설명의 편의를 위해 제시한 상황에 적합하게 선택된 것으로서, 본 발명이 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다.

도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시한 도면이다.

도 2a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)과 MME (2a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(2a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(2a-35)은 ENB(2a-05 ~ 2a-20) 및 S-GW(2a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 2a에서 ENB(2a-05 ~ 2a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(2a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 ENB(2a-05 ~ 2a-20)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(2a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.

도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 도시한 도면이다.

도 2b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 2b-05, 2b-40), RLC (Radio Link Control 2b-10, 2b-35), MAC (Medium Access Control 2b-15, 2b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(2b-05, 2b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 헤더 압축 및 압축 해제 기능(Header compression and decompression: ROHC only)

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 순서 재정렬 기능(For split bearers in DC (only support for RLC AM): PDCP PDU routing for transmission and PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs at handover and, for split bearers in DC, of PDCP PDUs at PDCP data-recovery procedure, for RLC AM)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

- 타이머 기반 SDU 삭제 기능(Timer-based SDU discard in uplink.)

무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(2b-10, 2b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ (only for AM data transfer))

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs (only for UM and AM data transfer))

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs (only for AM data transfer))

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs (only for UM and AM data transfer)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection (only for UM and AM data transfer))

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection (only for AM data transfer))

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard (only for UM and AM data transfer))

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

MAC(2b-15, 2b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs belonging to one or different logical channels into/from transport blocks (TB) delivered to/from the physical layer on transport channels)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)

- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

물리 계층(2b-20, 2b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다.

도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시한 도면이다.

도 2c을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 2g)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 혹은 NR 기지국)(2c-10) 과 NR CN (2c-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(2c-15)은 NR gNB(2c-10) 및 NR CN (2c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 2c에서 NR gNB(2c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(2c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(2c-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN (2c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (2c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (2c-30)과 연결된다.

도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 2d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .

도 2d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR SDAP(2d-01, 2d-45), NR PDCP(2d-05, 2d-40), NR RLC(2d-10, 2d-35), NR MAC(2d-15, 2d-30)으로 이루어진다.

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).

상기 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 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. 상기 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상기 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.)

상기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 순서를 고려하지 않고, 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC(2d-10, 2d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)

- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)

- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)

- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

상기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 또한 상기에서 RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수 있다. 상기 NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고 상기 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.

상기에서 NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 혹은 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.

NR MAC(2d-15, 2d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

- 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 2e는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)로 전환하는 절차와, 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 유휴 모드(RRC idle mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를, 설명한 도면이다.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 기지국은 RRC 연결 모드에서 데이터를 송수신하는 단말이 소정의 이유로 혹은 일정 시간 동안 데이터의 송수신이 없으면 RRC 연결 해제 메시지(RRCRelease 메시지)를 단말에게 보내어 단말을 RRC 유휴모드로 전환하도록 할 수 있다(2e-01). 추후에 현재 연결이 설정되어 있지 않은 단말(이하 idle mode UE)은 전송할 데이터가 발생하면 기지국과 RRC 연결 확립(RRC connection establishment) 과정을 수행할 수 있다. 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국과 역방향 전송 동기를 수립하고 RRC 연결 요청 메시지(RRCSetupRequest 메시지)를 기지국으로 전송한다(2e-05). 메시지에는 단말의 식별자와 연결을 설정하고자 하는 이유(establishmentCause) 등이 포함될 수 있다. 기지국은 단말이 RRC 연결을 설정하도록 RRC 연결 설정 메시지(RRCSetup 메시지)를 전송한다(2e-10). 메시지에는 RRC 연결 구성 정보 등이 수납될 수 있다. RRC 연결은 SRB (Signaling Radio Bearer)라고도 하며, 단말과 기지국 사이의 제어 메시지인 RRC 메시지 송수신에 사용된다. RRC 연결을 설정한 단말은 RRC 연결 설정 완료 메시지(RRCSetupComplete 메시지)를 기지국으로 전송한다(2e-15). 메시지에는 단말이 소정의 서비스를 위한 베어러 설정을 AMF에게 요청하는 서비스 요청 메시지(Service Request 메시지)가 포함되어 있다. 기지국은 RRC 연결 설정 완료 메시지에 수납된 서비스 요청 메시지가 수납된 초기 단말 메시지를 AMF로 전송하고(2e-20), AMF는 단말이 요청한 서비스를 제공할지 여부를 판단한다. 판단 결과 단말이 요청한 서비스를 제공하기로 결정하였다면 AMF는 기지국에게 초기 단말 컨텍스트 설정 요청 메시지(Initial UE Context Setup Request 메시지)를 전송한다(2e-25). 메시지에는 DRB (Data Radio Bearer) 설정 시 적용할 QoS (Quality of Service) 정보, 그리고 DRB에 적용할 보안 관련 정보 (예를 들어 Security Key, Security Algorithm) 등이 포함된다. 기지국은 단말과 보안을 설정하기 위해서 보안 모드 명령 메시지(SecurityModeCommand 메시지)(2e-30)와 보안 모드 완료 메시지(SecurityModeComplete 메시지)(2e-35)를 교환한다. 보안 설정이 완료되면 기지국은 단말에게 RRC 연결 재설정 메시지(RRCReconfiguration 메시지)를 전송한다(2e-40). 메시지에는 사용자 데이터가 처리될 DRB의 설정 정보가 포함되며, 단말은 상기 정보를 적용해서 DRB를 설정하고 기지국에게 RRC 연결 재설정 완료 메시지(RRCReconfigurationComplete 메시지)를 전송한다(2e-45). 단말과 DRB 설정을 완료한 기지국은 AMF에게 초기 단말 컨텍스트 설정 요청 응답 메시지(Initial UE Context Setup Response 메시지)를 전송하고 (2e-50), 이를 수신한 AMF는 UPF와 세션 관리 절차(Session Management Procedure)를 수행하여 PDU 세션을 확립한다(2e-55). 상기 과정이 모두 완료되면 단말은 기지국과 UPF를 통해 데이터를 송수신한다(2e-60, 2e-65). 이처럼 일반적인 데이터 전송 과정은 크게 RRC 연결 설정, 보안 설정, DRB설정의 3단계로 구성된다. 또한 기지국은 소정의 이유로 단말에게 설정을 새로 해주거나 추가하거나 변경하기 위해서 RRCReconfiguration 메시지를 전송할 수 있다(2e-70).

상기와 같이 단말이 RRC 연결을 설정하여 RRC 유휴 모드에서 RRC 연결 모드로 전환하기 위해서는 많은 시그날링 절차가 요구된다. 따라서 차세대 이동 통신 시스템에서는 RRC 비활성 모드를 새로 정의할 수 있고, 상기와 같은 새로운 모드에서는 단말과 기지국이 단말의 컨텍스트를 저장하고 있고, 필요하다면 S1 베어러를 유지하고 있을 수 있기 때문에 상기 RRC 비활성화 모드 단말이 네트워크에 다시 접속하려고 하는 경우, 하기에서 제안하는 RRC 재연결 설정 절차를 통해 더 적은 시그날링 절차로 더 빠르게 접속하고 데이터를 송수신할 수 있다.

도 2f는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)로 전환하는 절차와 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.

도 2f에서 단말(2f-01)은 기지국(2f-02)과 네트워크 연결을 수행하고 데이터를 송수신할 수 있다. 만약 소정의 이유로 기지국이 상기 단말을 RRC 비활성화 모드로 천이시켜야 할 필요가 생기면 기지국은 suspend 설정 정보(suspendConfig)를 포함하는 RRC 연결 해제 메시지(RRCRelease 메시지)(2f-05)를 보내어 단말을 RRC 비활성화 모드로 천이시킬 수 있다.

상기에서 단말이 suspend 설정 정보를 포함하는 RRCRelease 메시지(2f-05)를 받았을 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다.

1. 만약 상기 RRCRelease 메시지가 suspend 설정 정보(suspendConfig)를 포함하고 있다면, 단말은 수신받은 suspend 설정 정보를 적용할 수 있다.

A. 만약 suspend 설정 정보에 랜 지시 영역 정보(ran-NotificationAreaInfo)가 없다면,

ⅰ. 단말은 이미 저장하고 있던 랜 지시 영역 정보를 적용할 수 있다. 이는 랜 지시 영역 정보의 사이즈가 크기 때문에 단말에게 delta configuration을 지원하기 위해서이다.

B. 만약 suspend 설정 정보에 랜 지시 영역 정보가 있다면,

ⅰ. 단말은 상기 RRCRelease 메시지의 suspend 설정 정보에 포함된 새로운 랜 지시 영역 정보로 상기 저장된 값들을 갱신할 수 있다.

C. 만약 suspend 설정 정보에 t380이 없다면,

ⅰ. 단말은 이미 저장하고 있던 t380을 해제할 수 있다.

D. 만약 suspend 설정 정보에 t380이 있다면,

ⅰ. 단말은 상기 RRCRelease 메시지의 suspend 설정 정보에 포함된 t380를 저장할 수 있다.

E. 단말은 suspend 설정 정보에 포함된 완전한 단말 연결 재개 식별자(FullI-RNTI), 분할된 단말 연결 재개 식별자(ShortI-RNTI), NCC(nextHopChainingCount), 랜 페이징 사이클(ran-PagingCycle)을 저장할 수 있다.

F. 그리고 단말은 MAC 계층 장치를 리셋(reset)할 수 있다. 이는 HARQ 버퍼에 저장되어 있는 데이터들이 다시 연결을 재개했을 때 불필요한 재전송을 수행하지 않도록 하기 위해서이다.

G. 그리고 모든 SRB들과 DRB들에 대해서 RLC 계층 장치들을 재수립(Re-establish)할 수 있다. 이는 RLC 버퍼에 저장되어 있는 데이터들이 다시 연결을 재개했을 때 불필요한 재전송을 수행하지 않도록 하기 위해서, 그리고 추후 사용을 위한 변수들을 초기화하기 위해서이다.

H. 상기에서 suspend 설정 정보를 가진 RRCRelease 메시지를 RRC 연결 재개 요청 메시지(RRCResumeRequest 메시지)에 대한 응답으로 수신하게 아니라면

ⅰ. 단말은 단말 컨텍스트를 저장할 수 있다. 상기 단말 컨텍스트는 현재 RRC 설정 정보, 현재 보안 컨텍스트 정보, ROHC 상태 정보를 포함하는 PDCP 상태 정보, SDAP 설정 정보, 소스셀(source PCell)에서 사용하였던 단말 셀식별자(C-RNTI), 소스셀의 셀식별자(CellIdentity)와 물리적 셀 식별자(physical cell identity)를 포함할 수 있다.

I. 그리고 SRB0를 제외한 모든 SRB들과 DRB들을 중지(suspend)할 수 있다.

J. 그리고 suspend 설정 정보에 포함되어 있는 주기 랜 지시 영역 업데이트 타이머 값(PeriodicRNAU-TimerValue)으로 t380 타이머를 구동할 수 있다.

K. 그리고 RRC 연결의 중단(suspension)을 상위 계층에 보고할 수 있다.

L. 그리고 하위 계층 장치들에게 무결성 보호와 암호화 기능을 중지하도록 설정한다.

M. 그리고 단말은 RRC 비활성화 모드로 천이한다.

상술한 내용에서 RRC 비활성화 모드로 천이한 단말(2f-10)은 이동을 하다가 현재 equivalent PLMN 혹은 registered PLMN에서 다른 equivalent PLMN을 재선택(reselect) 하거나 천이(switch/transit)할 수 있다(2f-15). 다른 equivalent PLMN을 재선택하거나 천이할 경우, 제안하는 단말의 동작은 다음과 같다.

1. 만약 기지국이 네트워크 공유(여러 개의 equivalent PLMN을 공유)하는 것을 지원한다면,

A. 상위 계층 장치들(upper layers)에서 혹은 NAS 계층에서 RRC에게 혹은 AS 계층에게 다른 equivalent PLMN을 재선택하거나 천이했다고 알려줄 수 있다. 추가적으로 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 RRC에게 혹은 AS 계층에게 연결 재개를 하고자 하는 이유를 mo-Signalling로 알려줄 수 있다.

B. RRC 혹은 AS 계층에서는 상위 계층들 혹은 NAS 계층에서 알려준 selectedPLMN-Identity를 내부 상태 변수(internal state variable)에 저장할 수 있다. 추가적으로 RRC 혹은 AS 계층에서 mo-Signalling을 저장할 수 있다.

상술한 절차에서 RRC 비활성화 단말은 구동한 t380 타이머가 만료되거나 셀 재선택 과정을 거친 후 설정된 랜 지시 영역 정보에 속하지 않는 랜 기반 지시 영역(RAN-based Notification Area, RNA)에 속하게 될 경우, 랜 기반 지시 영역 업데이트(RNA Update, RNAU) 절차를 수행할 수 있다(2f-20). 2f-20 단계에서 상위 계층에서 RRC 연결 재개를 요청하거나 RRC에서 RRC연결 재개를 요청할 경우, RRC 비활성화 모드 단말은 랜덤액세스 절차를 수행하고, 기지국으로 RRC 메시지를 전송할 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다(2f-25).

1. 단말은 시스템 정보(SIB1)에서 useFullResumeID 필드가 시그널링 되면 기지국으로 전송할 메시지를 RRCResumeRequest1로 선택할 수 있다. 단말은 resumeIdentity를 저장된 완전한 단말 연결 재개 식별자 값(fullI-RNTI value)으로 RRCResumeRequest1 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다. 그렇지 않을 경우, 단말은 기지국으로 전송할 메시지를 RRCResumeRequest로 선택할 수 있다. 단말은 shortResumeIdentity를 저장된 분할된 단말 연결 재개 식별자 값(shortI-RNTI value)으로 RRCResumeRequest 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다.

2. 단말은 연결 재개를 하고자 하는 이유(resumeCause)를 mo-Signalling으로 선택할 수 있다.

3. 단말은 만약 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 PLMN을 제공하였다면, SIB1에 포함된 plmn-IdentityList로부터 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 선택한 PLMN을 selectedPLMN-Identity로 설정하여 RRCResumeRequest 메시지 혹은 RRCResumeRequest1 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다.

4. 단말은 MAC-I를 계산하여 상기 선택된 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다.

5. 셀 그룹 설정 정보(cellGroupConfig)를 제외하고 저장해두었던 단말 컨텍스트로부터 RRC 설정 정보(RRC configuration)와 보안 컨텍스트 정보를 복구할 수 있다

6. 단말은 새로운 KgNB 보안키를 현재 KgNB 보안키와 NH(NextHop) 값과 저장하였던 NCC 값을 기반으로 갱신한다.

7. 그리고 단말은 상기 새롭게 갱신된 KgNB 보안키를 사용하여 무결섬 보호 및 검증 절차와 암호화 및 복호화 절차에서 사용할 새로운 보안키(K_RRCenc, K_RRC_int, K_UPint, K_UPenc)들을 유도한다.

8. 그리고 단말은 SRB0를 제외한 모든 베어러들에 대해서 상기 갱신된 보안키들과 이전에 설정된 알고리즘을 적용하여 무결성 보호 및 검증 절차를 재개하고 이후로 송신 및 수신되는 데이터들에 대해 무결성 검증 및 보호를 적용한다. 이는 이후에 SRB1 혹은 DRB들로부터 송수신되는 데이터들에 대한 신뢰성 및 보안성을 높이기 위해서이다.

9. 그리고 단말은 SRB0를 제외한 모든 베어러들에 대해서 상기 갱신된 보안키들과 이전에 설정된 알고리즘을 적용하여 암호화 및 복호화 절차를 재개하고 이후로 송신 및 수신되는 데이터들에 대해 암호화 및 복호화를 적용한다. 이는 이후에 SRB1 혹은 DRB들로부터 송수신되는 데이터들에 대한 신뢰성 및 보안성을 높이기 위해서이다.

10. 단말은 PDCP 상태를 복구하고 SRB1을 위해 PDCP 엔터티들을 재수립(re-establish)할 수 있다.

11. 단말은 SRB1을 재개(resume)한다. 이는 전송을 수행할 RRCResumeRequset 메시지 혹은 RRCResumeRequest1 메시지에 대한 응답으로 RRCResume 메시지를 SRB1으로 수신할 것이기 때문이다.

12. 단말은 기지국에게 전송을 위해 상기에서 선택된 메시지, 즉 RRCResumeRequset 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 구성하여 하위 계층 장치들로 전달한다.

13. 단말은 RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송 시 타이머 T319를 구동한다.

상기에서 랜 기반 지시 영역 업데이트(RNA Update, RNAU) 절차를 수행하기 위해 랜덤액세스 절차를 수행하고, RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송한 후에 그에 대한 응답으로 RRC 연결 재개 메시지(RRCResume 메시지)를 수신하였을 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다(2f-30).

1. 단말은 RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송 시 구동한 타이머 T319를 멈춘다.

2. 만약 RRCResume 메시지에 완전한 설정 정보(fullConfig)를 포함하고 있다면, 단말은 완전한 설정 절차(full configuration procedure)를 수행한다. 그렇지 않을 경우, 단말은 상기 메시지를 수신하면 PDCP 상태를 복원하고, SRB2와 모든 DRB들을 위해 COUNT 값을 리셋한다. 그리고 단말은 저장해두었던 단말 컨텍스트로부터 셀그룹 설정 정보(cellGroupConfig)를 복원한다. 그리고 단말은 하위 계층 장치들에게 이를 지시한다.

3. 단말은 완전한 단말 연결 재개 식별자(FullI-RNTI), 분할된 단말 연결 재개 식별자(ShortI-RNTI), 저장해두었던 단말 컨텍스트를 해제한다. 이 때 랜 지시 영역 정보(ran-NotificatioAreaInfo)는 해제하지 않는다.

4. 만약 RRCResume 메시지에서 마스터 셀그룹(masterCellgroup) 설정 정보를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 셀 그룹 설정 절차를 수행할 수 있다.

5. 만약 상기 메시지에서 베어러 설정 정보(radioBearerConfig)를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 베어러를 설정할 수 있다.

6. 단말은 SRB2와 모든 DRB들을 재개(resume)한다.

7. 단말은 저장해두었던 셀 재선택 우선순위 정보가 있으면 폐기한다. 상기 정보는 RRCRelease 메시지에 수납될 수 있는 CellReselectionPriorities로부터 저장되었거나 다른 RAT으로부터 이어받은 셀 재선택 우선 순위 정보일 수 있다.

8. 단말은 타이머 T320이 구동되고 있으면 멈출 수 있다.

9. 만약 RRCResume 메시지에서 주파수 측정 설정 정보(measConfig)를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 주파수 측정을 수행할 수 있다.

10. 만약 RRC 연결이 중단(suspend)되었을 경우, 주파수 측정을 재개할 수 있다.

11. 단말은 RRC 연결 모드로 천이한다(2f-35).

12. 단말은 상위 계층 장치들에게 중지되었던 RRC 연결이 재개되었다고 지시한다.

13. 단말은 셀 재선택 절차를 멈출 수 있다.

14. 단말은 현재 접속한 셀을 프라이머리 셀(Primary Cell, PCell)으로 간주한다.

15. 그리고 하위 계층 장치들로 전송을 위해서 RRC 연결 재개 완료 메시지(RRCResumeComplete 메시지)를 다음과 같이 구성하고 전달한다(2f-40).

A. 만약 상위 계층 장치들에서 NAS PDU를 제공하였다면, dedicatedNAS-Message에 이를 포함할 수 있다.

B. 만약 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 PLMN을 제공하였다면, SIB1에 포함된 plmn-IdentityList로부터 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 선택한 PLMN을 selectedPLMN-Identity로 설정할 수 있다.

그리고 기지국은 바로 suspend 설정 정보를 포함하는 RRCRelease 메시지를 단말에게 전송할 수 있다(2f-45). 또는 2f-45 단계에서 기지국이 suspend 설정 정보를 포함하는 RRCRelease 메시지를 단말에게 전송하지 않을 경우, 단말은 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 또는 2f-45 단계에서 기지국은 다른 RRC 메시지(예를 들면, RRCReject 메시지, suspend 설정 정보를 포함하지 않는 RRCRelease 메시지)를 단말에게 전송할 수 있다.

도 2g는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)로 전환하는 절차와 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.

도 2g에서 단말(2g-01)은 기지국(2g-02)과 네트워크 연결을 수행하고 데이터를 송수신할 수 있다. 만약 소정의 이유로 기지국이 상기 단말을 RRC 비활성화 모드로 천이시켜야 할 필요가 생기면 기지국은 suspend 설정 정보(suspendConfig)를 포함하는 RRC 연결 해제 메시지(RRCRelease 메시지)(2g-05)를 보내어 단말을 RRC 비활성화 모드로 천이시킬 수 있다.

상기에서 단말이 suspend 설정 정보를 포함하는 RRCRelease 메시지(2g-05)를 받았을 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다.

2. 만약 상기 RRCRelease 메시지가 suspend 설정 정보(suspendConfig)를 포함하고 있다면, 단말은 수신받은 suspend 설정 정보를 적용할 수 있다.

B. 만약 suspend 설정 정보에 랜 지시 영역 정보가 있다면,

C. 만약 suspend 설정 정보에 t380이 없다면,

ⅰ. 단말은 이미 저장하고 있던 t380을 해제할 수 있다.

D. 만약 suspend 설정 정보에 t380이 있다면,

M. 그리고 단말은 RRC 비활성화 모드로 천이한다.

상술한 내용에서 RRC 비활성화 모드로 천이한 단말(2g-10)은 이동을 하다가 현재 equivalent PLMN 혹은 registered PLMN에서 다른 equivalent PLMN을 재선택(reselect)하거나 천이(switch/transit)할 수 있다(2g-15).

상술한 절차에서 RRC 비활성화 단말은 구동한 t380 타이머가 만료되거나 셀 재선택 과정을 거친 후 설정된 랜 지시 영역 정보에 속하지 않는 랜 기반 지시 영역(RAN-based Notification Area, RNA)에 속하게 될 경우, 랜 기반 지시 영역 업데이트(RNA Update, RNAU) 절차를 수행할 수 있다(2g-20). 단말은 랜 기반 지시 영역 업데이트 절차를 수행한다고 NAS 계층 혹은 상위 계층 장치들에게 알려줄 수 있다.(2g-25) 이 때, NAS 계층 혹은 상위 계층 장치들에서 다른 equivalent PLMN을 재선택하거나 천이하였을 경우, NAS PDU를 생성하여 AS 계층 장치에게 이를 전달할 수 있다. 그리고 RRC 비활성화 모드 단말은 랜덤액세스 절차를 수행하고, 기지국으로 RRC 메시지를 전송할 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다(2g-30).

14. 단말은 시스템 정보(SIB1)에서 useFullResumeID 필드가 시그널링 되면 기지국으로 전송할 메시지를 RRCResumeRequest1로 선택할 수 있다. 단말은 resumeIdentity를 저장된 완전한 단말 연결 재개 식별자 값(fullI-RNTI value)으로 RRCResumeRequest1 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다. 그렇지 않을 경우, 단말은 기지국으로 전송할 메시지를 RRCResumeRequest로 선택할 수 있다. 단말은 shortResumeIdentity를 저장된 분할된 단말 연결 재개 식별자 값(shortI-RNTI value)으로 RRCResumeRequest 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다.

15. 단말은 연결 재개를 하고자 하는 이유(resumeCause)를 mo-Signalling으로 선택할 수 있다.

16. 단말은 만약 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 PLMN을 제공하였다면, SIB1에 포함된 plmn-IdentityList로부터 상위 계층 장치들에서 혹은 NAS 계층에서 선택한 PLMN을 selectedPLMN-Identity로 설정하여 RRCResumeRequest 메시지 혹은 RRCResumeRequest1 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다.

17. 단말은 MAC-I를 계산하여 상기 선택된 메시지에 포함하여 전송할 준비를 할 수 있다.

18. 셀 그룹 설정 정보(cellGroupConfig)를 제외하고 저장해두었던 단말 컨텍스트로부터 RRC 설정 정보(RRC configuration)와 보안 컨텍스트 정보를 복구할 수 있다

19. 단말은 새로운 KgNB 보안키를 현재 KgNB 보안키와 NH(NextHop) 값과 저장하였던 NCC 값을 기반으로 갱신한다.

20. 그리고 단말은 상기 새롭게 갱신된 KgNB 보안키를 사용하여 무결섬 보호 및 검증 절차와 암호화 및 복호화 절차에서 사용할 새로운 보안키(K_RRCenc, K_RRC_int, K_UPint, K_UPenc)들을 유도한다.

21. 그리고 단말은 SRB0를 제외한 모든 베어러들에 대해서 상기 갱신된 보안키들과 이전에 설정된 알고리즘을 적용하여 무결성 보호 및 검증 절차를 재개하고 이후로 송신 및 수신되는 데이터들에 대해 무결성 검증 및 보호를 적용한다. 이는 이후에 SRB1 혹은 DRB들로부터 송수신되는 데이터들에 대한 신뢰성 및 보안성을 높이기 위해서이다.

22. 그리고 단말은 SRB0를 제외한 모든 베어러들에 대해서 상기 갱신된 보안키들과 이전에 설정된 알고리즘을 적용하여 암호화 및 복호화 절차를 재개하고 이후로 송신 및 수신되는 데이터들에 대해 암호화 및 복호화를 적용한다. 이는 이후에 SRB1 혹은 DRB들로부터 송수신되는 데이터들에 대한 신뢰성 및 보안성을 높이기 위해서이다.

23. 단말은 PDCP 상태를 복구하고 SRB1을 위해 PDCP 엔터티들을 재수립(re-establish)할 수 있다.

24. 단말은 SRB1을 재개(resume)한다. 이는 전송을 수행할 RRCResumeRequset 메시지 혹은 RRCResumeRequest1 메시지에 대한 응답으로 RRCResume 메시지를 SRB1으로 수신할 것이기 때문이다.

25. 단말은 기지국에게 전송을 위해 상기에서 선택된 메시지, 즉 RRCResumeRequset 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 구성하여 하위 계층 장치들로 전달한다.

26. 단말은 RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송 시 타이머 T319를 구동한다.

상기에서 랜 기반 지시 영역 업데이트(RNA Update, RNAU) 절차를 수행하기 위해 랜덤액세스 절차를 수행하고, RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송한 후에 그에 대한 응답으로 RRC 연결 재개 메시지(RRCResume 메시지)를 수신하였을 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다(2g-35).

16. 단말은 RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송 시 구동한 타이머 T319를 멈춘다.

17. 만약 RRCResume 메시지에 완전한 설정 정보(fullConfig)를 포함하고 있다면, 단말은 완전한 설정 절차(full configuration procedure)를 수행한다. 그렇지 않을 경우, 단말은 상기 메시지를 수신하면 PDCP 상태를 복원하고, SRB2와 모든 DRB들을 위해 COUNT 값을 리셋한다. 그리고 단말은 저장해두었던 단말 컨텍스트로부터 셀그룹 설정 정보(cellGroupConfig)를 복원한다. 그리고 단말은 하위 계층 장치들에게 이를 지시한다.

18. 단말은 완전한 단말 연결 재개 식별자(FullI-RNTI), 분할된 단말 연결 재개 식별자(ShortI-RNTI), 저장해두었던 단말 컨텍스트를 해제한다. 이 때 랜 지시 영역 정보(ran-NotificatioAreaInfo)는 해제하지 않는다.

19. 만약 RRCResume 메시지에서 마스터 셀그룹(masterCellgroup) 설정 정보를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 셀 그룹 설정 절차를 수행할 수 있다.

20. 만약 상기 메시지에서 베어러 설정 정보(radioBearerConfig)를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 베어러를 설정할 수 있다.

21. 단말은 SRB2와 모든 DRB들을 재개(resume)한다.

22. 단말은 저장해두었던 셀 재선택 우선순위 정보가 있으면 폐기한다. 상기 정보는 RRCRelease 메시지에 수납될 수 있는 CellReselectionPriorities로부터 저장되었거나 다른 RAT으로부터 이어받은 셀 재선택 우선 순위 정보일 수 있다.

23. 단말은 타이머 T320이 구동되고 있으면 멈출 수 있다.

24. 만약 RRCResume 메시지에서 주파수 측정 설정 정보(measConfig)를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 주파수 측정을 수행할 수 있다.

25. 만약 RRC 연결이 중단(suspend)되었을 경우, 주파수 측정을 재개할 수 있다.

26. 단말은 RRC 연결 모드로 천이한다(2g-40).

27. 단말은 상위 계층 장치들에게 중지되었던 RRC 연결이 재개되었다고 지시한다.

28. 단말은 셀 재선택 절차를 멈출 수 있다.

29. 단말은 현재 접속한 셀을 프라이머리 셀(Primary Cell, PCell)으로 간주한다.

30. 그리고 하위 계층 장치들로 전송을 위해서 RRC 연결 재개 완료 메시지(RRCResumeComplete 메시지)를 다음과 같이 구성하고 전달한다(2g-45).

그리고 기지국은 바로 suspend 설정 정보를 포함하는 RRCRelease 메시지를 단말에게 전송할 수 있다(2g-50). 또는 2g-50 단계에서 단말은 suspend 설정 정보를 포함하는 RRCRelease 메시지를 기지국에게 수신하지 않을 경우, 단말은 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 또는 2g-50 단계에서 기지국은 다른 RRC 메시지(예를 들면, RRCReject 메시지, suspend 설정 정보를 포함하지 않는 RRCRelease 메시지)를 바로 단말에게 전송할 수 있다.

도 2h는 본 발명의 일 실시 예에 따라, 기지국이 단말의 연결을 해제하여 단말이 RRC 연결 모드(RRC connected mode)에서 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)로 전환하는 절차와 단말이 기지국과 연결을 설정하여 RRC 비활성화 모드(RRC inactive mode)에서 RRC 연결 모드(RRC connected mode)로 전환하는 절차를 설명한 도면이다.

도 2h에서 단말(2h-01)은 기지국(2h-02)과 네트워크 연결을 수행하고 데이터를 송수신할 수 있다. 만약 소정의 이유로 기지국이 상기 단말을 RRC 비활성화 모드로 천이시켜야 할 필요가 생기면 기지국은 suspend 설정 정보(suspendConfig)를 포함하는 RRC 연결 해제 메시지(RRCRelease 메시지)(2h-05)를 보내어 단말을 RRC 비활성화 모드로 천이시킬 수 있다.

상기에서 단말이 suspend 설정 정보를 포함하는 RRCRelease 메시지(2h-05)를 받았을 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다.

3. 만약 상기 RRCRelease 메시지가 suspend 설정 정보(suspendConfig)를 포함하고 있다면, 단말은 수신받은 suspend 설정 정보를 적용할 수 있다.

B. 만약 suspend 설정 정보에 랜 지시 영역 정보가 있다면,

C. 만약 suspend 설정 정보에 t380이 없다면,

ⅰ. 단말은 이미 저장하고 있던 t380을 해제할 수 있다.

D. 만약 suspend 설정 정보에 t380이 있다면,

M. 그리고 단말은 RRC 비활성화 모드로 천이한다.

상술한 내용에서 RRC 비활성화 모드로 천이한 단말(2h-10)은 이동을 하다가 현재 equivalent PLMN 혹은 registered PLMN에서 다른 equivalent PLMN을 재선택(reselect)하거나 천이(switch/transit)할 수 있다(2h-15). 이 때, NAS 계층 장치에서 이를 감지할 경우 바로 NAS PDU를 생성하여 AS 계층 장치에게 이를 전달할 수 있다(2h-20). 또한, NAS 계층에서 선택된 PLMN을 AS 계층 장치에게 제공할 수도 있다(2h-20). 그리고 단말은 연결 재개를 하고자 하는 이유를 mo-Signalling로 설정하여, 단말은 기지국과 연결 재개 과정을 수행할 수 있다. 그리고 RRC 비활성화 모드 단말은 랜덤액세스 절차를 수행하고, 기지국으로 RRC 메시지를 전송할 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다(2h-25).

상기에서 단말은 기지국과 연결 재개 절차를 수행하기 위해 랜덤액세스 절차를 수행하고, RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송한 후에 그에 대한 응답으로 RRC 연결 재개 메시지(RRCResume 메시지)를 수신하였을 때 제안하는 단말 동작은 다음과 같다(2h-30).

31. 단말은 RRCResumeRequest 메시지 또는 RRCResumeRequest1 메시지를 기지국으로 전송 시 구동한 타이머 T319를 멈춘다.

32. 만약 RRCResume 메시지에 완전한 설정 정보(fullConfig)를 포함하고 있다면, 단말은 완전한 설정 절차(full configuration procedure)를 수행한다. 그렇지 않을 경우, 단말은 상기 메시지를 수신하면 PDCP 상태를 복원하고, SRB2와 모든 DRB들을 위해 COUNT 값을 리셋한다. 그리고 단말은 저장해두었던 단말 컨텍스트로부터 셀그룹 설정 정보(cellGroupConfig)를 복원한다. 그리고 단말은 하위 계층 장치들에게 이를 지시한다.

33. 단말은 완전한 단말 연결 재개 식별자(FullI-RNTI), 분할된 단말 연결 재개 식별자(ShortI-RNTI), 저장해두었던 단말 컨텍스트를 해제한다. 이 때 랜 지시 영역 정보(ran-NotificatioAreaInfo)는 해제하지 않는다.

34. 만약 RRCResume 메시지에서 마스터 셀그룹(masterCellgroup) 설정 정보를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 셀 그룹 설정 절차를 수행할 수 있다.

35. 만약 상기 메시지에서 베어러 설정 정보(radioBearerConfig)를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 베어러를 설정할 수 있다.

36. 단말은 SRB2와 모든 DRB들을 재개(resume)한다.

37. 단말은 저장해두었던 셀 재선택 우선순위 정보가 있으면 폐기한다. 상기 정보는 RRCRelease 메시지에 수납될 수 있는 CellReselectionPriorities로부터 저장되었거나 다른 RAT으로부터 이어받은 셀 재선택 우선 순위 정보일 수 있다.

38. 단말은 타이머 T320이 구동되고 있으면 멈출 수 있다.

39. 만약 RRCResume 메시지에서 주파수 측정 설정 정보(measConfig)를 포함하고 있다면, 설정 정보에 따라서 주파수 측정을 수행할 수 있다.

40. 만약 RRC 연결이 중단(suspend)되었을 경우, 주파수 측정을 재개할 수 있다.

41. 단말은 RRC 연결 모드로 천이한다(2h-35).

42. 단말은 상위 계층 장치들에게 중지되었던 RRC 연결이 재개되었다고 지시한다.

43. 단말은 셀 재선택 절차를 멈출 수 있다.

44. 단말은 현재 접속한 셀을 프라이머리 셀(Primary Cell, PCell)으로 간주한다.

45. 그리고 하위 계층 장치들로 전송을 위해서 RRC 연결 재개 완료 메시지(RRCResumeComplete 메시지)를 다음과 같이 구성하고 전달한다(2h-40).

그리고 기지국은 바로 suspend 설정 정보를 포함하는 RRCRelease 메시지를 단말에게 전송할 수 있다(2h-45). 또는 2h-45 단계에서 단말은 suspend 설정 정보를 포함하는 RRCRelease 메시지를 기지국에게 수신하지 않을 경우, 단말은 기지국과 데이터를 송수신할 수 있다. 또는 2h-45 단계에서 기지국은 다른 RRC 메시지(예를 들면, RRCReject 메시지, suspend 설정 정보를 포함하지 않는 RRCRelease 메시지)를 바로 단말에게 전송할 수 있다.

도 2i은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2i-10), 기저대역(baseband)처리부(2i-20), 저장부(2i-30), 제어부(2i-40)를 포함한다.

상기 RF처리부(2i-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2i-10)는 상기 기저대역처리부(2i-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2i-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2i-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2i-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2i-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

상기 기저대역처리부(2i-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2i-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2i-20)은 상기 RF처리부(2i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2i-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2i-20)은 상기 RF처리부(2i-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform)를 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.

상기 저장부(2i-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2i-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2i-30)는 상기 제어부(2i-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(2i-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2i-40)는 상기 기저대역처리부(2i-20) 및 상기 RF처리부(2i-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2i-40)는 상기 저장부(2i-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2i-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(2i-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

도 2j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2j-10), 기저대역처리부(2j-20), 백홀통신부(2j-30), 저장부(2j-40), 제어부(2j-50)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리부(2j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2j-10)는 상기 기저대역처리부(2j-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2j-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2j-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2j-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

상기 기저대역처리부(2j-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2j-20)은 상기 RF처리부(2j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2j-20)은 상기 RF처리부(2j-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(2j-20) 및 상기 RF처리부(2j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2j-20) 및 상기 RF처리부(2j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

상기 백홀통신부(2j-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(2j-30)는 상기 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.

상기 저장부(2j-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2j-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(2j-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2j-40)는 상기 제어부(2j-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(2j-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2j-50)는 상기 기저대역처리부(2j-20) 및 상기 RF처리부(2j-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(2j-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2j-50)는 상기 저장부(2j-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2j-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

Claims

무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.