KR20200035850A - 백홀 액세스 통합 시스템에서 노드 실패 처리 방법 및 redirection 정보 전송 방법 - Google Patents

백홀 액세스 통합 시스템에서 노드 실패 처리 방법 및 redirection 정보 전송 방법 Download PDF

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KR20200035850A
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Abstract

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

Description

백홀 액세스 통합 시스템에서 노드 실패 처리 방법 및 redirection 정보 전송 방법 {Appratus and method for handling the failed node and transmitting redirection information in integrated access and backhaul (IAB) system}
본 발명은 무선 액세스 백홀 결합 시스템에서 동작의 실패가 발생한 기지국을 처리하기 위한 방법을 제시한다.
또한, 본 발명은 무선 액세스 백홀 결합 시스템에서 단말 부분의 네트워크에 재접속시 필요한 전향 정보의 운용 방법을 제시한다.
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.
IAB 노드의 다중 홉으로 이루어진 토폴로지에서 코어네트워크와 단말들 간의 통신이 이루어진 경우, 각 IAB 노드에 채널 상황에 따라 radio link failure 가 발생할 수 있다. 중간 홉에서의 IAB 노드의 실패는, 그 이하 자손 노드와 그 노드에 연결된 단말들은, 자신들과 실패한 노드와 직접적인 연결상황이 아니었으므로, 인지할 수 없다. 이 실패 상황이 지속될수록 하위 연결된 IAB 노드와 단말들은 연결이 단절된 상태가 지속되므로, 심각한 문제가 될 수 있다. 따라서, 본 발명은 상기 문제를 해결하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
또한, IAB 노드의 다중 홉으로 이루어진 토폴로지에서 코어네트워크와 단말들 간의 통신이 이루어진 경우, core 쪽의 접속 점은 IAB donor 노드가 된다. 이 donor node는 centralized unit (CU)를 포함하고 distributed unit (DU)의 제어 및 DU를 통한 단말로의 데이터 송/수신 관련 동작을 제어 한다. 중간의 IAB 노드의 단말 파트 (mobile terminal, MT)나 IAB 노드로부터 서비스 받는 단말의 경우, connection 실패 의 경우, 또는 일반적인 RRC release의 경우에라도, 네트워크 재접속을 위하여, 기존에 접속해 있던 동일한 IAB donor 에 접속하는 것이 intra-HO 로서 단말 및 네트워크의 부담이 없는 재접속 방법이 된다. 왜냐하면, architecture option 1 그룹의 경우, CU에 PDCP 및 RRC entity가 존재하기 때문에, PDCP 재설립으로 인한, 패킷 손실 및 security refresh 가 필요 없고, 무손실 HO 가 가능하다. 이를 위해, 단말 및 IAB node의 MT part 가 재접속시 유리해 지도록 redirection 정보가 주어져야 한다. 따라서, 본 발명에서는 상기 redirection 정보를 제공하기 위한 방법 및 장치를 제공하는 것을 특징으로 한다.
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.
상기 발명을 통하여, 실패가 발생한 기지국이 타이머를 기준으로 하위 단말과 IAB node를 release 하고 새로운 셀에 붙게 할 것인지, 아니면 유지하고 있을 것인지를 결정한다. 이 timer 가 만료되면, 하위 IAB node와 단말들에게 자신의 실패를 알려주면, 단말들은 새로운 IAB node 를 찾는 동작을 수행할 수 있어, 좀 더 빠른 새 기지국과의 연결을 설립할 수 있다. 또한 실패가 발생한 기지국에게 추가적으로 단말이 연결을 요청하거나, paging 등을 위해 cell selection 또는 reselection 하는 것을 막음으로서, 단말들의 불필요한 데이터 송수신 지연 가능성을 줄일 수 있다.
또한, 상기 발명을 통하여, 실패가 발생하거나 RRC release 후 또는 reestablishment 수행시 기존 IAB donor에 연결된 셀들의 정보를 제공하면, 추후 단말이 다시 네트워크에 접속할 때, 가능한 기존 IAB donor와 연결된 셀에 재접속을 수행하게 되고, PDCP 무손실 전송 및 security refresh로 인한 단말과 기직국의 추가적인 overhead가 존재하지 않는다.
도 1a는 기존 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 기존 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1e은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1f는 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1g는 본 발명을 적용하는 IAB 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1h는 본 특허에서 설명을 위한 예제 토폴로지를 나타낸다.
도 1i 는 본 특허가 적용된 실시예로서, 주어진 timer 가 만료되기 전에 RRC re-establishment 가 성공한 경우의 동작이다.
도 1j는 또다른 실시 예로서, IAB node 의 failure 발생후, 타이머 시작한 후, failed node의 MT 부분이 re-establishment 동작을 수행할 때, 타이머 만료 전에 RRC setup을 수신 했을 때의 동작이다.
도 1k는 timer 가 시작되어, re-establishment 동작이 성공적으로 끝나기 전에, timer 만료되는 경우를 나타낸다.
도 1l은 failed IAB node의 MT part 즉, 단말 동작을 나타내는 도면이다.
도 1m은 failed IAB node의 DU 부분 또는 failed IAB node 에 접속해 있거나, camping 하고 있는 단말이나 하위 IAB node의 동작을 나타내는 도면이다.
도 2a는 기존 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 기존 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2e은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 2f는 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2g는 본 발명을 적용하는 IAB 시스템의 구성을 나타낸 도면이다.
도 2h는 본 특허에서 설명을 위한 예제 토폴로지를 나타낸다.
도 2i는 상기 redirection information 이 전달되는 가능한 시그널링을 보여주는 도면이다.
도 2j는 F1-AP 또는 F1-C signaling 으로 redirection info를 upstream IAB node DU에게 전달할 경우, DU와 IAB node 의 MT 부분사이에 정보를 bypassing하는 경우를 도시한 도면이다.
도 2k는 단말의 failure 상황일 경우의 redirection 동작을 도시한 도면이다.
도 2l은 단말의 동작에 대한 흐름을 도시한 도면이다.
도 2m은 redirection 정보가 RRC release 메시지에 전달되는 경우를 도시한 도면이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.
이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.
IAB (integrated access and backhaul) 은 하나의 노드가 상위 IAB 노드에게는 단말(mobile terminal; MT) 동작을 하고, 하위 IAB 노드에게는 기지국의 역할을 하는 일종의 릴레이 노드의 개념으로서, 이 노드가 하위 IAB 노드로부터 오는 상향 트래픽과 자기 자신에게 접속한 일반 단말의 상향 트래픽을 모아서 상위 IAB 노드에게 상향 트래픽으로 전달하고 core network으로부터 하향으로 전달되는 트래픽들을 다시 자신의 하위 IAB노드에게 하향 트래픽으로 전달하거나, 자기 자신에게 접속한 일반 단말에게 하향 트래픽으로 전달해주는 역할을 한다. 이 과정에서, 상위 IAB 노드와 통신하는 동작과 하위 IAB노드 및 단말과 통신하는 동작을 하나의 노드가 수행함으로서, 액세스 및 백홀 통신 동작이 결합된 노드 및 그 노드로 이루어진 토폴로지의 시스템을 지칭한다. 코어네트워크와 직접 연결된 노드를 IAB 도너(donor)라고 정의하며, IAB 도너는 상위 IAB노드를 갖지 않고, IP 주소 체계를 사용하여 core network과 연결되어 있다.
본 발명은 IAB 노드의 다중 홉으로 이루어진 시스템에서, 중간의 한 노드가 무선 연결 실패를 비롯한 RRC 계층에서 인식 가능한 실패 발생시, 자손 IAB 노드 및 단말들에게 자신 즉, 실패한 IAB 노드가 실패했다는 표시를 알려 주고, IAB 동작의 suspension 및 disabling 동작을 수행하는 방법을 서술한다.
도 1a는 기존 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1a를 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)과 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity, MME)(1a-25) 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 1a에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응될 수 있다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행할 수 있다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 될 수 있다. 따라서, 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, OFDM)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, AMC) 방식을 적용할 수 있다. S-GW(1a-30)는 데이터 베어러(bearer)를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거할 수 있다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다.
도 1b는 기존 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (Packet Data Convergence Protocol, PDCP)(1b-05, 1b-40), 무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC)(1b-10, 1b-35), 매체 액세스 제어 (Medium Access Control, MAC)(1b-15, 1b-30)으로 이루어질 수 있다. PDCP는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당할 수 있다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 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 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, RLC)(1b-10, 1b-35)는 PDCP 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit, PDU)을 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행할 수 있다.. RLC의 주요 기능은 하기와 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 하기와 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 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 할 수 있다.
도 1c는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1c를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 또는 2g)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국)(1c-10)과 차세대 무선 코어 네트워크(New Radio Core Network, NR CN)(1c-05)로 구성될 수 있다. 차세대 무선 사용자 단말(New Radio User Equipment, NR UE 또는 단말)(1c-15)은 NR gNB(1c-10) 및 NR CN (1c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.
도 1c에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응될 수 있다. NR gNB는 NR UE(1c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 될 수 있다. 따라서, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(1c-10)가 담당할 수 있다. 하나의 NR gNB는 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는, 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서, 현재의 최대 대역폭 이상의 대역폭이 적용될 수 있다. 또한, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)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) 방식이 적용될 수 있다. NR CN (1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. MME는 기존 기지국인 eNB (1c-30)과 연결될 수 있다.
도 1d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .
도 1d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR 서비스 데이터 적응 프로토콜(Service Data Adaptation Protocol, SDAP)(1d-01, 1d-45), NR PDCP(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30)으로 이루어진다.
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).
SDAP 계층 장치에 대해 단말은 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 또는 베어러 별로 또는 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 또는 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있다. SDAP 헤더가 설정된 경우, 단말은, SDAP 헤더의 비접속 계층(Non-Access Stratum, NAS) QoS(Quality of Service) 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와, 접속 계층 (Access Stratum, AS) QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로, 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS 플로우(flow)와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 또는 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 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.)
상술한 내용에서, NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 의미할 수 있다. NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 또는 순서를 고려하지 않고 바로 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 PDCP PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 PDCP PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC(1d-10, 1d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)
- 순차적 전달 기능(In-sequence delivery of upper layer PDUs)
- 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery of upper layer PDUs)
- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)
- 접합, 분할, 재조립 기능(Concatenation, segmentation and reassembly of RLC SDUs)
- 재분할 기능(Re-segmentation of RLC data PDUs)
- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)
- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)
- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)
- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)
- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)
상술한 내용에서, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 의미할 수 있다. 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 또는 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 있다.
NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC 장치는, 일련번호(Sequence number)의 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) RLC PDU들을 수신하는 순서대로 처리하여 NR PDCP 장치로 전달할 수 있다.
NR RLC 장치가 세그먼트(segment)를 수신할 경우에는, 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 세그먼트들을 수신하여, 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 이를 NR PDCP 장치로 전달할 수 있다.
NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고, NR MAC 계층에서 기능을 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상술한 내용에서, NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 의미할 수 있다. NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다. NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 또는 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(1d-15, 1d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(1d-20, 1d-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 1e은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1e-10), 기저대역(baseband)처리부(1e-20), 저장부(1e-30), 제어부(1e-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(1e-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1e-10)는 상기 기저대역처리부(1e-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(1e-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(1e-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1e-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1e-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(1e-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1e-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1e-20)은 상기 RF처리부(1e-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(1e-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(1e-20)은 상기 RF처리부(1e-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(1e-20) 및 상기 RF처리부(1e-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1e-20) 및 상기 RF처리부(1e-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1e-20) 및 상기 RF처리부(1e-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1e-20) 및 상기 RF처리부(1e-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(1e-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1e-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1e-30)는 상기 제어부(1e-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1e-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1e-40)는 상기 기저대역처리부(1e-20) 및 상기 RF처리부(1e-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1e-40)는 상기 저장부(1e-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1e-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1e-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 1f는 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1f-10), 기저대역처리부(1f-20), 백홀통신부(1f-30), 저장부(1f-40), 제어부(1f-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(1f-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1f-10)는 상기 기저대역처리부(1f-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(1f-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(1f-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1f-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1f-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(1f-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1f-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1f-20)은 상기 RF처리부(1f-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1f-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(1f-20)은 상기 RF처리부(1f-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(1f-20) 및 상기 RF처리부(1f-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1f-20) 및 상기 RF처리부(1f-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(1f-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(1f-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(1f-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1f-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1f-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1f-40)는 상기 제어부(1f-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(1f-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1f-50)는 상기 기저대역처리부(1f-20) 및 상기 RF처리부(1f-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1f-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1f-50)는 상기 저장부(1f-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1f-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
도 1g는 본 발명을 적용하는 IAB 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 1g-1은 IAB donor 노드로서, core network(1g-5) 와 wired 통신을 수행한다. IAB donor 노드는 CU 즉, centralized unit (1g-10) 과 다수개의 DU 즉, distributed unit (1g-15) 로 구성되어 있다. CU는 내부에 control plane (CP)와 user plane (UP) 로 구성되어 있으며, CP는 IAB donor 노드 및 하위 IAB node의 DU와의 연결 및 데이터 송수신에 필요한 제어 신호를 주고 받는다. DU는 CU의 제어 신호를 받아 단말과의 데이터 송/수신을 수행한다. IAB donor 노드 이외에 나머지 IAB 노드들은 CN과 최소한 하나의 무선 연결로 이루어져 있으며, 각 IAB 노드(1g-20)는 자기 자신의 서비스를 받는 단말(1g-25)과, 자기 자신의 서비스를 받는 하위 IAB 노드(1g-30)를 가질 수 있다. IAB node 끼리는 무선 백홀 연결(1g-35)을 가지고 있고, IAB node와 단말은 무선 액세스 연결 (1g-40)을 가지고 있다. 무선 백홀과 무선 액세스 연결은 서로 같은 주파수 자원을 사용할 수도 있고, 별도의 주파수 자원을 사용할 수도 있다.
도 1h는 본 특허에서 설명을 위한 예제 토폴로지를 나타낸다. End user UE1 (1h-1) 은 single data path를 통하여 데이터를 전송/수신 할 수 있다고 가정한다. 또는 다중 path를 사용하여 데이터 송/수신이 가능하다고 해도, 해당 다중 path 사이에 RRC message 를 통한 path switch가 동반 되어야 할 경우, 본 특허의 방법이 적용가능하다. 본 예제에서는 IAB 2 를 통한 data path가 기 설정되어 있으며, IAB node 2와 IAB node1의 MT (mobile terminal) 사이에 무선 연결 실패가 발생한 경우를 상정한다. 일반적인 경우, RLF 가 발생하면, 단말은 RRC re-establishment 동작을 수행한다. 이 동작을 수행할 경우, cell selection 을 수행하고, 선택된 셀에 다시 접속을 수행하여, core network으로부터, connection re-establishment 메시지를 받고, 해당 메시지에 complete을 전송한다. 이 경우, cell selection 에 시간이 얼마나 걸릴지 모르고, 새 셀에 접속을 수행하여, 만약 해당 셀에 단말 context가 없을 경우, idle로 갈 수 있다.
도 1i 는 본 특허가 적용된 실시예로서, 주어진 timer 가 만료되기 전에 RRC re-establishment 가 성공한 경우의 동작이다. Fail이 발생한 IAB node의 서비스를 받고 있는 단말 또는 fail이 발생한 IAB node의 서비스를 받고 있던 하위 IAB node 의 MT part (1i-1)는, fail발생한 IAB node (1i-5) 와, connected 상태를 유지하거나, idle 또는 inactive 상태를 유지하며 camping 하고 있을 수 있다 (1i-3). IAB node의 MT part (1i-10)는 serving cell과 connected 상태를 유지하고 있다 (1i-30). 여기서 서빙 셀은 도 1h에서의 IAB node 2가 서빙하는 셀이 될 수 있다. IAB node의 MT 부분은 connected 상태에서, dedicated signaling을 통하여 timer value 를 설정해 줄수 있고 (1i-35) 또는 system information 을 통하여 설정 받을 수 있다 (1i-25). Connected 상태에서 MT part는 failure 가 발생할 수 있다(1i-40). 이 예제에서는 Radio link failure를 예로 들었지만, handover failure, reconfiguration failure, integrity check failure 등의 일반적인 RRC 과정에서의 실패의 예가 모두 적용될 수 있다. Failure가 발생하면, MT는 소정의 타이머를 동작시킨다(1i-45). 이 과정에서 failed IAB node의 MT part 와 기지국 part 사이에 failure indication signaling이 존재할 수 있다(1i-90). Failure 가 발생하면, MT는 타이머를 동작시킴과 동시에 RRC connection re-establishment 동작을 수행한다. 만약 타이머가 만료되기 전에 re-establishment 동작이 성공적으로 끝났으면, MT는 타이머를 정지 시킨다(1i-75). 이 과정에서 MT는 IAB node의 DU part 또는 기지국 part에게 recovery indication 을 전송할 수 있다 (1i-95). RRC re-establishment 동작으로서, cell selection (1i-50) 및 selected cell(1i-20)로의 random access procedure (1i-55), MT의 target cell (1i-20)로의 RRC re-establishment request 메시지 전송(1i-60), RRC re-establishment 메시지 수신 (1i-65), RRC re-establishment complete 메시지의 전송 (1i-70)으로 이루어 질 수 있다. 타이머의 정지 조건으로서, MT의 RRC re-establishment 메시지의 수신 (1i-65)이 고려될 수 있다. 또한 상기 메시지의 수신후, 정지 조건으로, RRC re-establishment complete 메시지의 전송 (1i-70)역시 고려 될 수 있다. 이렇게 timer 가 동작하고 있는 동안, MT와 연결되어 있는 failed IAB node의 DU part 또는 failed IAB node는 추가적인, 단말로부터의 connection 을 허용하지 않거나, 또는 inactive / idle mode에 있는 단말이 cell (re)selection 을 통하여 camp 하는 것을 막는 동작을 수행할 수 있다. Timer 가 시작하면 (1i-45), SSB 에 전송되고 있는 MIB (master information block) 에 cell barred 되었다는 표시를 전송할 수 있다(1i-80). 또는/그리고, 모든 단말의 access category 에 대하여 barring 인자를 설정하고, 그 인자중 access barring factor 값을 모든 access category 및 access identity에 대하여 0으로 변경하여 변경된 system information 으로 전송할 수 있다. Re-establishment 가 성공하여 timer가 중지 할 때 까지 상기 (1i-80) 및 (1i-85) 동작을 failed IAB node는 지속한다. Re-establishment 가 성공한 이후 타이머가 멈추면 (1i-75) SSB 및 MIB 전송은 timer 동작 전의 내용을 전송하도록 fall back 할 수 있다(1i-100). 마찬가지로, system information 에 barring factor 를 0 으로 설정하여 전송하던 동작을 timer 시작 이전의 값으로 설정하여 system information 을 전송 할 수 있다(1i-105) 상기 SSB/MIB 의 cell barred 표시 및 SIB에서의 access barring factor를 0으로 선택하여 방송하는 것을 IAB suspension이라고 칭할 수 있다.
또 다른 실시예를 따르면, timer 의 적용없이, 단말의 re-establishment 상태에 따라 직접 DU의 IAB suspension을 시작 또는 중시 시킬 수 있다. MT에서 RLF를 비롯한 상기에서 언급된 실패가 발생하면, MT는 RRC re-establishment 절차를 수행하며, 동시에 MT 의 IAB node 또는 DU 부분 (또는 part)은, IAB suspension 동작을 수행한다. 이 경우, MT에서 DU 파트 또는 IAB node로 failure indication을 전달할 수 있다. fairlure indication의 전달이 IAB suspension동작의 수행을 의미할 수 있다.
DU 부분 또는 IAB node에서 시작된 IAB suspension 동작을 수행하다가, 만약 MT에서 failure로 인한 RRC re-establishment 절차가 성공하면, 수행하던 IAB suspension 동작을 중지한다. 즉, IAB suspension 이전으로 fallback 하거나 (SSB 및 MIB에 cellBarred를 제거하고, barring factor를 모든 access category에 대하여 0으로 했던 것을 없앤다), donor CU로부터 새로운 system information 및 SSB 정보를 받아 전송할 수 있다. 만약, MT에서 failure 가 발생하거나, failure 가 발생한 상태에서, MT에서 동작하고 있던 T311 이 만료되거나, 또는 셀 선택이 성공하여 해당 셀에서의 RACH 동작이 실패하거나, 또는 셀 선택이 성공하여 해당 셀에서 RACH 를 성공하였는데 T301 이 만료될 경우, MT의 DU 부분 또는 IAB node는 원래 동작하고 있는 IAB suspension 동작을 중지하고 또는 그 이전 상태로 돌아간 후, (1k-100) 단계 또는 (1k-105)단계 또는 (1k-110) 단계를 수행할 수 있다.
상기 동작에서 IAB suspension 동작은 구체적으로, MT와 연결되어 있는 failed IAB node의 DU part 또는 failed IAB node는 추가적인, 단말로부터의 connection 을 허용하지 않거나, 또는 inactive / idle mode에 있는 단말이 cell (re)selection 을 통하여 camp 하는 것을 막는 동작을 수행할 수 있다. SSB 에 전송되고 있는 MIB (master information block) 에 cell barred 되었다는 표시를 전송할 수 있다(1i-80). 또는/그리고, 모든 단말의 access category 에 대하여 barring 인자를 설정하고, 그 인자중 access barring factor 값을 모든 access category 및 access identity에 대하여 0으로 변경하여 변경된 system information 으로 전송할 수 있다.
상기 (1k-100),(1k-105), (1k-110) 단계는 구체적으로 다음과 같다. failed node 의 DU part 또는 failed IAB node 는 다음의 세가지 동작 중 최소한 한가지를 수행한다.
RRC dedicated signaling으로서, DU part 또는 failed IAB node 는 각 connected 상태에 있던 단말 및 하위 IAB node들을 RRC release 시키는 메시지를 전송할 수 있다 이것을 option 1이라고 칭할 수 있다 (1k-100). 상기 메시지는 RRC dedicated 메시지를 통해 전송될 수도 있고, MAC CE로 전송되거나, PHY의 control 채널을 통하여 전송될 수 있다. 또한, RRC release 메시지 대신에 node failure indication 을 의미하는 지시자가 포함된 메시지가 전송될 수 있다. 또는 상기 지시자가 RRC dedicated signaling 또는 MAC CE, 또는 PHY 신호를 통하여 전송될 수 있다. 만약 node failure indication 을 수신하면, 수신한 downstream IAB node는 RRC re-establishment를 수행 할 수 있다.
또는 DU part 또는 failed IAB node 는 system information block 또는 MIB나 동기화 신호 블록 (synchronization signal block: SSB)에 RRC release 또는 reconnection 또는 re-establish 실패의 표시를 넣어 전송할 수 있다. 이것을 option 2라고 칭할 수 있다 (1k-105). 이 값은 Boolean 값으로서 1bit indicator가 될 수도 있다.
또 다른 방법으로서, 무선 링크 모니터링 (radio link monitoring: RLM)을 위해 사용되는 기준 신호의 전송을 멈출 수 있다. 이것을 option 3라고 칭할 수 있다 (1k-110). 이 방법은 단말이 셀을 탐지하지 못하여 단말이 셀의 존재를 감지하지 못하게하는 동작이므로 IAB disabling으로 부른다. 이 기준신호로는 RLM-RS로 사용되는 SSB 이거나 또는/그리고 CSI-RS 또는 RLM-RS 와 상관없이 셀 quality measure 용으로 사용되는 SSB 또는 CSI-RS 가 될 수도 있다.
그 외에 system information 의 전송을 멈출 수도 있고, DMRS 의 전송을 멈출 수도 있다. 또는 service를 중지하거나, shut down또는 power off 를 수행할 수 있다.
Option 1,2 의 방법을 수행하면, failed IAB node에 연결되거나 camp하던 단말 및 하위 IAB node의 MT 부분은 idle 모드로 천이할 수 있다.
Option 3의 경우, failed IAB node에 연결되거나 camp하던 단말 및 하위 IAB node의 MT 부분은 connected 상태에서 RRC reestablishment 절차를 수행할 수 있다. 상기의 option 1,2,3의 방법들은 timer 가 만료되기 전, failed IAB node의 MT part 의 re-establishment 과정 중 실패가 발생함에 따라 시작 될 수도 있다.
여기서 re-establishment 과정 중에 발생될 수 있는 실패로는, cell selection 동작 중 기정의된 timer 만료 (예를 들면, T311의 만료), 또는 cell selection 성공 후 target cell로 random access preamble 전송 후, 기 정의된 time window 동안 RAR을 수신하지 못하는 경우의 rach failure, RRC re-establishment request 후 target cell 로부터 re-establishment 메시지 또는 setup 메시지를 기 정의된 timer 만료 시간까지 수신하지 못하거나, 정의된 timer 만료 시간까지, target cell 이 unsuitable 해 질 경우, (예를 들면, T301 만료)가 해당 될 수 있다.
또 다른 실시예로서, 상기의 (1k-100),(1k-105), (1k-110) 의 방법들은 MT의 실패가 시작되면, IAB suspension 과정 없이 바로 수행 될 수도 있다.
또다른 실시예로서, 상기의 (1k-100),(1k-105), (1k-110)의 방법들은 단말(MT)의 RLF를 비롯한 실패 발생시, 회복 과정의 상태에 따라 다른 정보를 전달 할 수도 있다. 여기서 실패는 MT와 parent IAB node와의 backhaul link의 RLF를 의미하기도 하고, 또는 MT의 parent IAB node로부터 RLF notification를 수신한 것을 의미할 수 도 있다. MT에서 실패가 발생한 경우 또는, 실패에 대한 recovery (또는 re-establishment 또는 다른 셀을 찾거나, 동일 또는 다른 셀로 random access를 포함한 재접속을 수행하는 동작)가 시작된 경우, 실패가 발생한 MT의 IAB node 또는 DU는 하위 IAB node 및 자신에게 접속해 있는 access UE 들에게 failure 발생에 대한 지시를 전달할 수 있다. 이 때 상기 지시에는 recovery 중이라는 지시도 포함될 수 있다. 이 경우 상기 실패 발생에 대한 지시를 전송하는 방법은 SIB1을 포함한 system information block 을 통해 전송되거나, 상기의 (1k-100),(1k-105), (1k-110) 방법중 하나가 사용될 수 있다.
또한 MT가 회복을 수행하다가 성공할 경우, 마찬가지로 회복 성공의 지시를 하위 IAB node 및 access UE에게 전달할 수 있다. 본 발명의 회복은 re-establishment 동작의 성공을 의미할 수 있고, 또는 random access를 포함한 다른 또는 동일한 셀로의 재접속 또는 핸드오버를 의미할 수 있다. 이 경우 상기 회복 성공의 지시를 전달하는 방법은 상기의 SIB1을 포함한 system information block 을 통해 전송되거나, 상기의 (1k-100),(1k-105), (1k-110) 방법중 하나가 사용될 수 있다.
또한 MT가 회복을 수행하다가 실패한 경우, 실패 지시자를 하위 IAB node 및 access UE에게 전달할 수 있다. 이 경우 상기 실패 지시자를 전달하는 방법은 상기의 SIB1을 포함한 system information block 을 통해 전송하거나, 상기의 (1k-100),(1k-105), (1k-110) 방법중 하나가 사용될 수 있다.
상기 정보들을 수신한 IAB node는 실패한 IAB node로 데이터 전송/수신의 동작을 멈출 수 있거나, 자신의 버퍼에 저장하는 동작을 수행할 수 있다. 또는 여전히 연결을 유지한 채 데이터 전송/수신을 할 수도 있다. 또한, 다른 IAB node 를 찾고 선택하는 동작을 수행할 수 있다. 이 때, cell search 및 search 된 셀이 IAB node capability 가 존재하는 셀인지, 기존 동작에서 suitable cell인지 평가하는 동작을 수행할 수 있다. 또한 이 때, 해당 IAB node의 DU에서는 이전 실시예에서 IAB suspending 동작을 할 수 있다. 만약 실패했던 MT가 recovery 의 실패를 지시하고, 그 지시를 하위 IAB node가 받게 되면, 하위 IAB node의 MT는 실패한 MT의 IAB node와 연결을 끊고, 새롭게 선택된 셀로 connection을 연결하거나, RRC re-establishment 동작을 수행할 수 있다.
도 1j는 또다른 실시 예로서, IAB node 의 failure 발생후, 타이머 시작한 후, failed node의 MT 부분이 re-establishment 동작을 수행할 때, 타이머 만료 전에 RRC setup을 수신 했을 때의 동작이다. 타겟 셀에서 MT 부분의 UE context가 존재하지 않을 경우, RRC setup으로 fallback 할 경우, 역시 recovery 성공으로 간주하여, 타이머를 멈춘다. Timer 가 동작하는 동안에는 도 1i와 같이 IAB suspension 동작을 수행한다. Fail이 발생한 IAB node의 서비스를 받고 있는 단말 또는 fail이 발생한 IAB node의 서비스를 받고 있던 하위 IAB node 의 MT part (1j-1)는, fail발생한 IAB node (1j-5) 와, connected 상태를 유지하거나, idle 또는 inactive 상태를 유지하며 camping 하고 있을 수 있다 (1j-3). IAB node의 MT part (1j-10)는 serving cell과 connected 상태를 유지하고 있다 (1j-30). 여기서 서빙 셀은 도 1h에서의 IAB node 2가 서빙하는 셀이 될 수 있다. IAB node의 MT 부분은 connected 상태에서, dedicated signaling을 통하여 timer value 를 설정해 줄수 있고 (1j-35) 또는 system information 을 통하여 설정 받을 수 있다 (1j-25). Connected 상태에서 MT part는 failure 가 발생할 수 있다(1j-40). 이 예제에서는 Radio link failure를 예로 들었지만, handover failure, reconfiguration failure, integrity check failure 등의 일반적인 RRC 과정에서의 실패의 예가 모두 적용될 수 있다. Failure가 발생하면, MT는 소정의 타이머를 동작시킨다(1j-45). 이 과정에서 failed IAB node의 MT part 와 기지국 part 사이에 failure indication signaling이 존재할 수 있다(1j-90). Failure 가 발생하면, MT는 타이머를 동작시킴과 동시에 RRC connection re-establishment 동작을 수행한다. 만약 타이머가 만료되기 전에 re-establishment 동작이 성공적으로 끝났으면, MT는 타이머를 정지 시킨다(1j-75). 이 과정에서 MT는 IAB node의 DU part 또는 기지국 part에게 recovery indication 을 전송할 수 있다 (1j-95). RRC re-establishment 동작으로서, cell selection (1j-50) 및 selected cell(1j-20)로의 random access procedure (1j-55), MT의 target cell (1j-20)로의 RRC re-establishment request 메시지 전송(1j-60), RRC setup 메시지 수신 (1j-65), RRC setup complete 메시지의 전송 (1j-70)으로 이루어 질 수 있다. 타이머의 정지 조건으로서, MT의 RRC setup 메시지의 수신 (1j-65)이 고려될 수 있다. 또한 상기 메시지의 수신후, 타이머의 정지 조건으로 RRC setup complete 메시지의 전송 (1j-70)역시 고려 될 수 있다. 이렇게 timer 가 동작하고 있는 동안, MT와 연결되어 있는 failed IAB node의 DU part 또는 failed IAB node는 추가적인, 단말로부터의 connection 을 허용하지 않거나, 또는 inactive / idle mode에 있는 단말이 cell (re)selection 을 통하여 camp 하는 것을 막는 동작을 수행할 수 있다. Timer 가 시작하면 (1j-45), SSB 에 전송되고 있는 MIB (master information block) 에 cell barred 되었다는 표시를 전송할 수 있다(1j-80). 또는/그리고, 모든 단말의 access category 에 대하여 barring 인자를 설정하고, 그 인자중 access barring factor 값을 모든 access category 및 access identity에 대하여 0으로 변경하여 변경된 system information 으로 전송할 수 있다. Re-establishment 가 성공하여 timer가 중지 할 때 까지 상기 (1j-80) 및 (1j-85) 동작을 failed IAB node는 지속한다. Re-establishment 가 성공한 이후 타이머가 멈추면 (1j-75) SSB 및 MIB 전송은 timer 동작 전의 내용을 전송하도록 fall back 할 수 있다(1j-100). 마찬가지로, system information 에 barring factor 를 0 으로 설정하여 전송하던 동작을 timer 시작 이전의 값으로 설정하여 system information 을 전송 할 수 있다(1j-105)
도 1k는 timer 가 시작되어, re-establishment 동작이 성공적으로 끝나기 전에, timer 만료되는 경우를 나타낸다. Fail이 발생한 IAB node의 서비스를 받고 있는 단말 또는 fail이 발생한 IAB node의 서비스를 받고 있던 하위 IAB node 의 MT part (1k-1)는, fail발생한 IAB node (1k-5) 와, connected 상태를 유지하거나, idle 또는 inactive 상태를 유지하며 camping 하고 있을 수 있다 (1k-3). IAB node의 MT part (1k-10)는 serving cell과 connected 상태를 유지하고 있다 (1k-30). 여기서 서빙 셀은 도 1h에서의 IAB node 2가 서빙하는 셀이 될 수 있다. IAB node의 MT 부분은 connected 상태에서, 서빙셀로부터 dedicated signaling을 통하여 timer value 를 설정받을 수 있고 (1k-35) 또는 system information 을 통하여 설정 받을 수 있다 (1k-25). Connected 상태에서 MT part는 failure 가 발생할 수 있다(1k-40). 이 예제에서는 Radio link failure를 예로 들었지만, handover failure, reconfiguration failure, integrity check failure 등의 일반적인 RRC 과정에서의 실패의 예가 모두 적용될 수 있다. Failure가 발생하면, MT는 소정의 타이머를 동작시킨다(1k-45). 이 과정에서 failed IAB node의 MT part 와 기지국 part 사이에 failure indication signaling이 존재할 수 있다(1k-90). Failure 가 발생하면, MT는 타이머를 동작시킴과 동시에 RRC connection re-establishment 동작을 수행한다. RRC re-establishment 동작으로서, cell selection (1k-50) 및 selected cell(1k-20)로의 random access procedure (1k-55), MT의 target cell (1k-20)로의 RRC re-establishment request 메시지 전송, RRC setup/reestablishment 메시지 수신, RRC setup/reestablishment complete 메시지의 전송 이 순차적으로 발생할 수 있다. Failed node 의 MT part 와 target cell과 reestablishment 동작을 하는 도중 timer 가 만료 되면 (1k-75), failed node 의 DU part 또는 failed IAB node (1k-5)는 다음의 세가지 동작중 최소한 한가지를 수행한다. RRC dedicated signaling으로서, 각 connected 상태에 있던 단말 및 하위 IAB node들을 RRC release 시키는 메시지를 전송할 수 있다(1k-100) 또는 system information block 또는 MIB나 SSB (synchronization signal block)에 RRC release의 표시를 넣어 전송할 수 있다(1k-105). 이 값은 Boolean 값으로서 1bit indicator가 될 수도 있다. 또다른 방법으로서, RLM (radio link monitoring)을 위해 사용되는 기준 신호의 전송을 멈출 수 있다(1k-110). 이 방법은 셀의 기본적인 존재를 없애는 동작이므로 IAB disabling으로 부른다. 이 기준신호로는 RLM-RS로 사용되는 SSB 이거나 또는/그리고 CSI-RS 또는 RLM-RS 와 상관없이 셀 quality measure 용으로 사용되는 SSB 또는 CSI-RS 가 될 수도 있다. 그 외에 system information 의 전송을 멈출 수도 있고, DMRS 의 전송을 멈출 수도 있다. Option 1,2 의 방법을 수행하면, failed IAB node에 연결되거나 camp하던 단말 및 하위 IAB node의 MT 부분은 idle 모드로 천이할 수 있다. Option 3의 경우, failed IAB node에 연결되거나 camp하던 단말 및 하위 IAB node의 MT 부분은 connected 상태에서 RRC reestablishment 동작을 수행할 수 있다. 상기의 option 1,2,3의 방법들은 timer 가 만료되기 전, failed IAB node의 MT part 의 re-establishment 과정 중의 실패에 의하여서 시작 될 수도 있다. 여기서 re-establishment 과정 중의 실패는로는, cell selection 동작중 기정의된 timer 만료 (예를 들면, T311의 만료), 또는 cell selection 성공후 target cell로의 random access preamble 전송후, 기 정의된 time window 동안 RAR을 받지 못하는 경우의 rach failure, RRC re-establishment request 후 target cell 로부터 re-establishment 메시지 또는 setup 메시지를 기 정의된 timer 만료 시간까지 받지 못하거나, 정의된 timer 만료 시간까지, target cell 이 unsuitable 해 질 경우, (예를 들면, T301 만료)가 해당 될 수 있다.
타이머 (1k-45)가 시작되고 나서, 만료되거나(1k-75) 만료되지 않았지만, 상기 re-establishment 과정주에 실패가 발생하게 되면, failed IAB node의 MT part는 idle mode 로 천이한다(1k-115).
타이머가 시작되고, 만료 되기 전까지, MT와 연결되어 있는 failed IAB node의 DU part 또는 failed IAB node는 추가적인, 단말로부터의 connection 을 허용하지 않거나, 또는 inactive / idle mode에 있는 단말이 cell (re)selection 을 통하여 camp 하는 것을 막는 동작을 수행할 수 있다. Timer 가 시작하면 (1k-45), SSB 에 전송되고 있는 MIB (master information block) 에 cell barred 되었다는 표시를 전송할 수 있다(1k-80). 또는/그리고, 모든 단말의 access category 에 대하여 barring 인자를 설정하고, 그 인자중 access barring factor 값을 모든 access category 및 access identity에 대하여 0으로 변경하여 변경된 system information 으로 전송할 수 있다. Re-establishment 가 성공하기 전에 timer가 만료 될 때까지 상기 (1k-80) 및 (1k-85) 동작을 failed IAB node는 지속한다.
도 1l은 failed IAB node의 MT part 즉, 단말 동작을 나타내는 도면이다. 단말은 일반적인 connected 상태에서 상위 IAB node와 데이터 송수신을 수행하고 있다(1l-5). 이 경우, 서빙 셀로부터 단말은 IAB disabling을 위해 동작하는 timer에 대한 값을 설정받을 수 있다(1l-10). Dl 값을 설정받은 후 어떤 시점에서 단말에 failure 가 발생한다(1l-15). Failure 가 발생하면, 우선 timer를 시작하고, 단말은 RRC connection re-establishment 동작을 수행하고, 자신의 IAB DU 파트 또는 IAB node에 IAB suspension 동작을 알린다(1l-20). 만약 re-establishment 동작 중 failure 가 발생하거나, timer 가 만료하면(1l-25), 단말은 DU part 또는 IAB node에게 IAB disabling 동작을 수행토록 하며(1l-30), re-establishment 동작 중 failure 가 발생하지 않고, 타이머 만료 전 recovery 성공하면, 새 target cell과 정상적인 데이터 송수신 동작을 수행한다(1l-5).
도 1m은 failed IAB node의 DU 부분 또는 failed IAB node 에 접속해 있거나, camping 하고 있는 단말이나 하위 IAB node의 동작을 나타내는 도면이다. 여기서는 단말이라는 용어로 통일 하겠다. connected 모드의 단말은, 일반적인 data 송/수신을 서빙 셀 즉, IAB node의 DU 파트 와 수행하고 있거나, idle/inactive 모드의 단말은 해당 서빙 셀에 camping하고 있다(1m-5). 서빙 셀의 MT 부분, 즉 IAB node의 MT part 에 failure 가 발생하면, MT는 IAB suspension을 시킨다. 이로 인하여, 이전 connected 모드의 단말들은 추가적인 RRC connection을 맺지 못하며, idle/inactive 모드 였던 단말들은 해당 셀로 camping 을 위한 cell selection/ reselection을 수행하지 못한다(1m-10). 이후, MT 부분에 disabling timer 가 만료 되거나, MT 부분에서 수행하던 RRC reestablishment 가 중간에 실패한다면, 해당 failed IAB node의 DU part가 수행하는 셀을 통하여 RRC release 정보를 dedicated 메시지나 system information 에 넣어서 해당 DU part 가 수행하는 셀의 커버리지에 있는 단말이나 downstream IAB node에게 전달한다. 또는 failed IAB node의 DU part는 수행하는 셀의 RLM 용 RS의 전송을 멈춘다. 이러한 IAB node disabling 동작을 수신한 connected 단말 및 IAB node의 MT part는 option 1,2 의 경우, Idle 모드로 천이하거나, option 3의 경우, RRC re-establishment 동작을 수행한다(1m-30).
상기 MAC 그리고, RRC 계층의 메시지 외에, BAP (backhaul adaptation protocol) layer에서 비슷한 역할을 수행할 수 있다.
MT가 parent IAB node와의 링크에서 RLF을 선언하게 될 경우, MT는 DU에게 RLF 발생에 대해 신호할 수 있다. 상기 신호를 받은 DU는 그것의 child IAB node에게 BAP layer 시그널링으로, RLF 발생 indication을 전송할 수 있다. 상기 RLF 발생 indication을 수신하면, 이를 수신한 child IAB node는 RLF 발생 indication을 전송한 parent IAB node로의 UL data를 buffering 할 수 있고, 그 parent IAB node와의 데이터 송/수신을 중단 (suspend) 할 수 있다.
마찬가지로 MT가 parent IAB node와의 링크에서 RLF 발생 이후, recovery 동작을 실행하여, 그 동작이 성공할 경우, DU에게 recovery 성공을 알려줄 수 있다. DU는 자신의 child IAB node 중 이전에 RLF 발생을 알렸던 노드 또는 모든 child node 에게 BAP layer 시그널링으로, RLF recovery 성공 indication 을 전달 할 수 있다. 상기 RLF recovery indication을 수신한 child IAB node 들은 기존에 indication 을 전달했던 parent IAB node와의 데이터 송/수신을 suspension 했다면, 데이터 송수신을 다시 resumption 할 수 있다.
만약 MT가 parent IAB node와의 링크에서 RLF 발생 이후, recovery 를 시도했는데, 실패했다면, DU에게 recovery 실패에 대해 알릴 수 있다. DU는 자신의 child IAB node 중 이전에 RLF 발생을 알렸던 노드 또는 모든 child node 에게 BAP layer 시그널링으로, recovery failed indication을 전달 할 수 있다. 상기 indication을 받은 child IAB node는 만약 다른 patent IAB node와 연결된 링크가 있다면 해당 링크로 path switch를 수행할 수 있다. 만약 다른 link가 없다면, 자신의 child IAB node에게 다시 recovery failure indication 을 BAP layer 시그널링으로 전달 할 수 있다.
BAP layer signaling에 사용되는 BAP layer control packet (또는 BAP layer로 전달되는 제어 정보)의 내용물은, RLF 발생, RLF 리커버리 성공, RLF 리커버리 실패한 MT 또는 IAB node의 (송신 또는 DL) BAP identifier 또는 (송신, egress 또는 DL) BAP address 그리고 (또는), 수신하는 child IAB node의 (수신, ingress 또는 UL) BAP identifier 또는 BAP address 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그리고 상기 RLF, 리커버리 성공, 리커버리 실패에 해당하는 indication을 포함할 수 있다.
만약, MT가 RLF recovery 실패를 하게 되면, 상기 BAP layer signaling 으로 indication을 child node에게 전달함과 동시에, MT 가 속한 IAB node의 DU는 전원을 끄거나, 자신에 접속해 있는 단말들에게 RRC connection re-establishment를 수행시키도록 message를 보내거나, RRC release를 요청하는 메시지를 전송할 수 있다. 이 메시지는 RRC dedicated 메시지 또는 SIB 이 될 수 있고, MAC CE가 될 수도 있다. 해당 메시지를 수신한 단말들은 RRC re-establishment 동작을 수행하거나 IDLE 모드로 진입할 수 있다.
기존에 MAC 계층으로 상기 세가지 indication을 parent node 로부터 수신한 childe node의 경우, 자신의 BAP layer에게 RLF 발생, recovery 성공, 실패에 대해 알려줄 수 있다. 만약 BAP가 recovery 실패 indication을 받았다면, 자신의 가지고 있는 UL traffic을 처리하는 BAP layer 의 routing table에서 상기 failed IAB node를 거쳐가는 entry 를 지울 수 있다.
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 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.
도 2a를 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 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity, MME)(2a-25) 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 2a에서 ENB(2a-05 ~ 2a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응될 수 있다. ENB는 UE(2a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행할 수 있다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 될 수 있다. 따라서, 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, OFDM)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, AMC) 방식을 적용할 수 있다. S-GW(2a-30)는 데이터 베어러(bearer)를 제공하는 장치이며, MME(2a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거할 수 있다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다.
도 2b는 기존 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (Packet Data Convergence Protocol, PDCP)(2b-05, 2b-40), 무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC)(2b-10, 2b-35), 매체 액세스 제어 (Medium Access Control, MAC)(2b-15, 2b-30)으로 이루어질 수 있다. PDCP는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당할 수 있다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 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 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, RLC)(2b-10, 2b-35)는 PDCP 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit, PDU)을 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행할 수 있다.. RLC의 주요 기능은 하기와 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 하기와 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 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 할 수 있다.
도 2c는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2c를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 또는 2g)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국)(2c-10)과 차세대 무선 코어 네트워크(New Radio Core Network, NR CN)(2c-05)로 구성될 수 있다. 차세대 무선 사용자 단말(New Radio User Equipment, NR UE 또는 단말)(2c-15)은 NR gNB(2c-10) 및 NR CN (2c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.
도 2c에서 NR gNB(2c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응될 수 있다. 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 될 수 있다. 따라서, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(2c-10)가 담당할 수 있다. 하나의 NR gNB는 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는, 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서, 현재의 최대 대역폭 이상의 대역폭이 적용될 수 있다. 또한, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)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) 방식이 적용될 수 있다. NR CN (2c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (2c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. MME는 기존 기지국인 eNB (2c-30)과 연결될 수 있다.
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 서비스 데이터 적응 프로토콜(Service Data Adaptation Protocol, 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).
- SDAP 계층 장치에 대해 단말은 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 또는 베어러 별로 또는 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 또는 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있다. SDAP 헤더가 설정된 경우, 단말은, SDAP 헤더의 비접속 계층(Non-Access Stratum, NAS) QoS(Quality of Service) 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와, 접속 계층 (Access Stratum, AS) QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로, 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS 플로우(flow)와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 또는 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 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.)
상술한 내용에서, NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 의미할 수 있다. NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 또는 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)
상술한 내용에서, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 의미할 수 있다. 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 또는 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 있다.
NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.
NR RLC 장치는, 일련번호(Sequence number)의 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) RLC PDU들을 수신하는 순서대로 처리하여 NR PDCP 장치로 전달할 수 있다.
NR RLC 장치가 세그먼트(segment)를 수신할 경우에는, 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 세그먼트들을 수신하여, 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 이를 NR PDCP 장치로 전달할 수 있다.
NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고, NR MAC 계층에서 기능을 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.
상술한 내용에서, NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서와 상관없이 바로 상위 계층으로 전달하는 기능을 의미할 수 있다. NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다. NR RLC 장치의 비순차적 전달 기능(Out-of-sequence delivery)은, 수신한 RLC PDU들의 RLC SN 또는 PDCP SN을 저장하고 순서를 정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록해두는 기능을 포함할 수 있다.
NR MAC(2d-15, 2d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.
- 맵핑 기능(Mapping between logical channels and transport channels)
- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)
- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)
- HARQ 기능(Error correction through HARQ)
- 로지컬 채널 간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between logical channels of one UE)
- 단말간 우선 순위 조절 기능(Priority handling between UEs by means of dynamic scheduling)
- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)
- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)
- 패딩 기능(Padding)
NR PHY 계층(2d-20, 2d-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다.
도 2e은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2e-10), 기저대역(baseband)처리부(2e-20), 저장부(2e-30), 제어부(2e-40)를 포함한다.
상기 RF처리부(2e-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2e-10)는 상기 기저대역처리부(2e-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(2e-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(2e-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2e-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2e-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(2e-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2e-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2e-20)은 상기 RF처리부(2e-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(2e-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(2e-20)은 상기 RF처리부(2e-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(2e-20) 및 상기 RF처리부(2e-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2e-20) 및 상기 RF처리부(2e-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2e-20) 및 상기 RF처리부(2e-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(2e-20) 및 상기 RF처리부(2e-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(2e-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2e-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2e-30)는 상기 제어부(2e-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2e-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2e-40)는 상기 기저대역처리부(2e-20) 및 상기 RF처리부(2e-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2e-40)는 상기 저장부(2e-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2e-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(2e-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.
도 2f는 본 발명에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2f-10), 기저대역처리부(2f-20), 백홀통신부(2f-30), 저장부(2f-40), 제어부(2f-50)를 포함하여 구성된다.
상기 RF처리부(2f-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2f-10)는 상기 기저대역처리부(2f-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(2f-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(2f-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2f-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2f-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(2f-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2f-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2f-20)은 상기 RF처리부(2f-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2f-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(2f-20)은 상기 RF처리부(2f-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(2f-20) 및 상기 RF처리부(2f-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2f-20) 및 상기 RF처리부(2f-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.
상기 백홀통신부(2f-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(2f-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(2f-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2f-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(2f-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2f-40)는 상기 제어부(2f-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부(2f-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(2f-50)는 상기 기저대역처리부(2f-20) 및 상기 RF처리부(2f-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(2f-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(2f-50)는 상기 저장부(2f-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(2f-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.
도 2g는 본 발명을 적용하는 IAB 시스템의 구성을 나타낸 도면이다. 2g-1은 IAB donor 노드로서, core network(2g-5) 와 wired 통신을 수행한다. IAB donor 노드는 CU 즉, centralized unit (2g-10) 과 다수개의 DU 즉, distributed unit (2g-15) 로 구성되어 있다. CU는 내부에 control plane (CP)와 user plane (UP) 로 구성되어 있으며, CP는 IAB donor 노드 및 하위 IAB node의 DU와의 연결 및 데이터 송수신에 필요한 제어 신호를 주고 받는다. DU는 CU의 제어 신호를 받아 단말과의 데이터 송/수신을 수행한다. IAB donor 노드 이외에 나머지 IAB 노드들은 CN과 최소한 하나의 무선 연결로 이루어져 있으며, 각 IAB 노드(2g-20)는 자기 자신의 서비스를 받는 단말(2g-25)과, 자기 자신의 서비스를 받는 하위 IAB 노드(2g-30)를 가질 수 있다. IAB node 끼리는 무선 백홀 연결(2g-35)을 가지고 있고, IAB node와 단말은 무선 액세스 연결 (2g-40)을 가지고 있다. 무선 백홀과 무선 액세스 연결은 서로 같은 주파수 자원을 사용할 수도 있고, 별도의 주파수 자원을 사용할 수도 있다.
도 2h는 본 특허에서 설명을 위한 예제 토폴로지를 나타낸다. End user UE1 (2h-1) 은 single data path를 통하여 데이터를 전송/수신 할 수 있다고 가정한다. 또는 다중 path를 사용하여 데이터 송/수신이 가능하다고 해도, 해당 다중 path 사이에 RRC message 를 통한 path switch가 동반 되어야 할 경우, 본 특허의 방법이 적용가능하다. 본 예제에서는 IAB 2 를 통한 data path가 기 설정되어 있으며, IAB node 2와 IAB node1의 MT (mobile terminal) 사이에 무선 연결 실패가 발생한 경우를 상정한다. 일반적인 경우, RLF 가 발생하면, 단말은 RRC re-establishment 동작을 수행한다. 이 동작을 수행할 경우, cell selection 을 수행하고, 선택된 셀에 다시 접속을 수행하여, core network으로부터, connection re-establishment 메시지를 받고, 해당 메시지에 complete을 전송한다. 이 경우, cell selection 에 시간이 얼마나 걸릴지 모르고, 새 셀에 접속을 수행하여, 만약 해당 셀에 단말 context가 없을 경우, idle로 갈 수 있다.
<전달되는 redirection 정보>
단말에게 전달되는 redirection 정보는 다음이 될 수 있다.
현재 또는 연결 실패 이전에 연결되어 있는 IAB donor 노드와 동일한 IAB donor 노드에 연결된 하위 IAB 노드 또는 하위 IAB 노드의 DU part에서 제공되는 셀들의 PCI (physical cell ID), 또는 NR specific cell global Identity (NCGI) 또는 gNB ID, 또는 DU ID 또는 이들의 조합이 될 수 있다. NCGI 의 하위 정보로서, 해당 셀이 지원할 수 있는 PLMN ID 정보, 주파수 정보로서 해당 셀을 위한 measurement 용도로 전송되는 SSB (synchronization signal and PBCH block) 가 전송되는 ARFCN 정보, 이 SSB가 전송될 때 사용되는 sub-carrier spacing, smtc (ssb measurement time configuration) 정보 또는 GSCN value 가 고려될 수 있다.
다른 실시 예로서, 상기에서 언급된 것처럼, 동일한 IAB donor 노드에 연결된 하위 IAB 노드 또는 하위 IAB 노드의 DU part 에서 제공하는 셀들의 정보뿐만 아니라, 그 중 제약된 셀들의 정보가 전달 될 수 있다. 예를 들어, redirection 정보가 전달되는, 단말의 serving DU 또는 serving IAB node 와 지리적으로 가까운 IAB node 노드들에 속한 셀들의 정보만 선택적으로 전달 될 수 있다. 그 경우 역시 상기에 언급된 셀관련 정보가 전달 될 수 있다.
또한 또다른 실시예에서는, 각 IAB node 가 백홀 실패를 비롯한 node의 실패를 겪을 경우, 하위 IAB 노드들이 recovery 동작 (또는 re-establishment 또는 다른 셀을 찾거나, 동일 또는 다른 셀로 random access를 포함한 재접속을 수행하는 동작)을 수행할 경우, 상기 각 IAB node는 우선적으로 선택해야 하는 IAB 노드 정보 또는 IAB 노드의 DU가 운용하고 있는 셀의 정보를 하위 IAB node에게 전달할 수 있다. 이 IAB node 정보 또는 DU 가 운용하고 있는 셀의 정보는 IAB node id 나 DU가 운용하고 있는 셀의 id, 또는 두 가지의 조합으로 이루어 질 수 있다. 이 정보가 전달되는 시점은, 상기 IAB node 가 하위 IAB node와 connection 설립된 시점, 또는 그 이후의 임의의 시점이 될 수 있다. 또는 상기 IAB node가 실패를 겪은 후, 상기 셀의 정보는 실패 지시자에 포함되어 전달 될 수 있다.
여기서 우선적으로 선택해야 할 셀은 동일 IAB donor 노드에 연결된 하위 IAB node의 셀 뿐만 아니라, 현재 실패를 겪은 IAB node의 parent IAB node 를 대체할 수 있는 topology 상의 IAB node의 셀을 의미할 수 있다.
또는 반대로, 각 IAB node 가 백홀 실패를 비롯한 node의 실패를 겪을 경우, 하위 IAB 노드들이 recovery 동작을 수행할 경우, 상기 IAB node는 선택하지 말아야 할 IAB 노드 정보 또는 IAB 노드의 DU가 운용하고 있는 셀의 정보를 하위 IAB node에게 전달할 수 있다. 이 정보는 IAB donor 노드가 각 DU에게 F1 인터페이스로 전달 할 수도 있다. 또는 각 IAB 노드들이 relay를 통하여 하위 IAB 노드에게 전달 할 수도 있다.
이 정보를 수신한 IAB 노드들은 상위 IAB node에서 RLF 를 비롯한 node failure가 발생되면, 기 주어진 셀 중 하나를 선택하거나, 주어진 셀을 우선하여 선택하여 접속하며, 셀 선택을 위한 별도의 동작이 없을 수 있다.
추가적으로, 상기 전달되는 셀 ID 정보에 추가하여, 해당 셀을 단말이 선택할 때, 사용할 신호 세기에 대한 offset 정보가 전달 될 수 있다. 단말은 이 offset 값을 적용하여, cell suitability를 확인할 수 있다. 참고로 suitability check 은 본 문서의 하위에서, cell selection criteria 를 만족하고, cell barred 를 비롯한 cell status 및 cell reservation을 확인하는 동작을 포함한다. Cell selection 시의 경우, 기존의 criterion은 다음과 같다.
Srxlev > 0 AND Squal > 0
여기서,
Srxlev = Qrxlevmeas - (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset ) - Pcompensation - Qoffsettemp
Squal = Qqualmeas - (Qqualmin + Qqualminoffset) - Qoffsettemp
이고, 여기서 각 인자들의 정의는 다음과 같다.
[표 1] 셀 선택 인자들
Figure pat00001
Main objective 는 다음처럼 동일하다.
Srxlev > 0 AND Squal > 0
대신, 본 특허 에서는, IAB용 offset term을 다음과 같이 추가 한다.
Srxlev = Qrxlevmeas - (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset )- Pcompensation - Qoffsettemp + QrxlevIABcell
Squal = Qqualmeas - (Qqualmin + Qqualminoffset) - Qoffsettemp + QqualIABcell
여기서, QrxlevIABcell 은 IAB node에서 제공하는 셀 별 인자로서, 셀의 신호세기 측정 값중 RSRP 값에 대하여 cell selection 동작시 s criteria 를 평가할 때, 사용되는 값이다. 또한 QqualIABcell 은, IAB node에서 제공하는 셀 별 인자로서, 셀의 신호세기 측정 값중 RSRQ 값에 대하여 cell selection 동작시 s criteria 를 평가할 때 사용되는 값이다. 이 두 값은 dB 또는 dBm의 단위로 주어질 수 있으며, 해당 셀에서 전송하는 system information 또는 dedicated signaling을 통해서 전달될 수 있다. 이 offset 값들은 단말이 특정 IAB node 에 접속하여 동작하다가 re-establishment 동작을 수행하면서 cell selection 을 수행할 때, 단말이 이전에 수신한 redirection information 에 속한 cell 들을 우선적으로 선택하고, 만약 그 셀이 system information 으로 이 값을 방송하면, 단말이 적용하여 suitability check를 수행한다. 상기 각종 인자들이 특정 경우의 cell selection 에 사용됨을 감안했을 때, 다음의 다양한 suitability check 이 가능하다.
목적함수는
Srxlev > 0 AND Squal > 0 임을 여전히 만족해야 할 때, 아래와 같은 요소 수식이 적용될 수 있다.
Srxlev = Qrxlevmeas - QrxlevIABcell
Squal = Qqualmeas - QqualIABcell, (수식1)
또는,
Srxlev = Qrxlevmeas -(Qrxlevmin )+ QrxlevIABcell
Squal = Qqualmeas - (Qqualmin )+ QqualIABcell, (수식2)
또는,
Srxlev = Qrxlevmeas - (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset ) + QrxlevIABcell
Squal = Qqualmeas - (Qqualmin + Qqualminoffset) + QqualIABcell (수식3)
또는,
Srxlev = Qrxlevmeas - (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset ) - Pcompensation + QrxlevIABcell
Squal = Qqualmeas - (Qqualmin + Qqualminoffset) + QqualIABcell (수식4)
또는,
Srxlev = Qrxlevmeas - (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset ) - Qoffsettemp + QrxlevIABcell
Squal = Qqualmeas - (Qqualmin + Qqualminoffset) - Qoffsettemp + QqualIABcell (수식5)
또는,
Srxlev = Qrxlevmeas - (Qrxlevmin + Qrxlevminoffset ) - Pcompensation - Qoffsettemp + QrxlevIABcell
Squal = Qqualmeas - (Qqualmin + Qqualminoffset) - Qoffsettemp + QqualIABcell (수식6)
상기 수식들이 suitability check의 요소 수식으로 가능하다.
도 2i는 상기 redirection information 이 전달되는 가능한 시그널링을 보여주는 그림이다. 상기 redirection 정보들은, upstream IAB node 의 DU로부터 system information 또는 dedicated signaling으로 단말에게 전달 될 수 있다. Dedicated signaling으로 RRC release 메시지 (opt 1) 이 되거나, 그 외에 RRC reconfiguration 메시지 (opt 2)이 될 수도 있다. 이를 위해, CU-CP 에서, 해당 upstream IAB node의 DU 에 F1-AP 또는 F1-C signaling을 통하여 전달 될 수 있다. 예를 들어 UE context modification request 메시지에 redirection 정보의 일부 또는 전부를 전달 할 수 있다.
도 2j의 경우, F1-AP 또는 F1-C signaling 으로 redirection info를 upstream IAB node DU에게 전달할 경우, DU와 IAB node 의 MT 부분사이에 정보를 bypassing하는 경우를 보여준다.
상기 redirection 정보가 주어진 상황에서의 동작을 설명하면 다음과 같다.
도 2k에서는 단말의 failure 상황일 경우의 redirection 동작을 설명한다.
단말(2k-5)는 IAB node (2k-10)의 cell 에 RRC 연결되어 있다 (2k-20). 단말은 system information (2k-25)을 통하거나, RRC dedicated 메시지(2k-30)를 통해 이전의 섹션에서 언급된 redirection information 을 전달받을 수 있다. 연결상태에 있다가 failure 가 발생하게 되면, 주어진 redirection 정보를 가지고 RRC re-establishment 을 진행한다(2k-35). Failure 상황은 radio link failure, RLC failure, reconfiguration failure, integrity check failure, handover failure 등의 RRC 수준에서 인지되는 실패가 해당될 수 있다.
Re-establishment 동작의 하위 동작으로서, 단말은 이 때 먼저 cell selection 을 수행할 수 있다(2k-40). Cell selection을 위한 기존의 동작은 stored information 을 사용한 경우, carrier frequency의 정보, 또는 기존에 주어진 measurement control로 인한 저장된 cell 정보 또는 기존에 detection 된 셀 정보를 사용하여 찾은 셀이 suitability check을 통과하면, 그 셀을 선택한다. 본 특허에서는 상기에서 언급된 redirection 용 셀 정보가 이미 RRC dedicated 메시지 또는 SIB 그리고/또는 MIB 메시지를 통해 전달되었고, 해당 셀의 정보가 단말에 저장되었음을 가정한다. 이 정보를 통하여, 단말은 기 저장된, redirection information 에 저장된 셀을 우선적으로 찾고(2k-40), 해당 셀(2k-15) 의 SIB 그리고/또는 MIB 의 cell selection 정보를 읽고(2k-45) suitability check을 수행한다(2k-50). 이 check이 통과하면, 해당 셀과 synchronization 을 수행하고(2k-60), RRC connection re-establishment request (2k-60) 를 전송하고, selected 셀은 자신에게 단말 context 유무를 판정하여, 있으면, RRC connection re-establishment 메시지 를 전송하고(2k-65), 단말은 그 응답으로 rrc connection re-establishment complete 메시지를 전송한다(2k-70).
단계 (2k-45)에서, 찾은 셀 (2k-15) 로부터 받은 시스템 정보로부터 받은 cell selection parameter 에, QrxlevIABcell QqualIABcell 정보가 없을 수 있다. 그럴 경우, 단말은 suitability check 수행시, 표 1에 있는 기존의 cell selection 용 인자를 사용하여 cell selection criteria를 평가하고, suitability check을 할 수 있다. 만약 단계 (2k-45)에서, 수신한 system information 에 QrxlevIABcell QqualIABcell 정보가 포함되어 있으면, 단말은 이 정보를 포함한 suitability check 를 수행한다. 이 경우, 상기에서 언급된 (수식1) ~ (수식6)을 사용할 수 있다.
만약 단계 (2k-30)에서 수신한 dedicated message에 redirection info 로서, 상기 언급된 셀 정보와 각 셀에 대한 cell selection criteria 를 위한 정보가 존재한다면, 셀 선택을 위한 찾은 셀(2k-15)로부터 읽은 SIB 그리고/또는 MIB (2k-45)에 존재하는 cell selection 인자들 중 중복되는 인자를 덮어 쓸 수 있다. 또한 중복되지 않더라도, SIB 그리고/또는 MIB(2k-45)에 존재하지 않는 cell selection 정보가 dedicated message 에 존재한다면, 단말이 suitability 체크를 할 때는 해당 정보가 주어진것으로 사용한다.
도 2l에서는 단말의 동작에 대한 흐름을 나타낸다. (2l-5)에서 단말은 연결 상태에서 redirection 정보를 받는다. 이후, 다양한 종류의 RRC 실패 상황이 발생하면, 단말은 RRC re-establishment 동작을 수행한다. RRC re-establishment 동작을 구성하는 첫번째 하위 동작으로서 셀 선택을 수행한다. 이 때, 기존에 받은 redirection 정보에 설정되어 있는 셀들 중에 하나를 선택한다. 이 동작에서, 단말은 항상 redirection 정보에 있는 셀들을 그렇지 않은 셀들보다 우선순위에 둔다. 이렇게 선택된 셀의 SIB 그리고/또는 MIB 를 읽고, suitability check에 필요한 인자들을 사용하여 suitability check을 수행한다. 이 때, offset value 인 QrxlevIABcell QqualIABcell 정보가 존재하면, 해당 정보를 사용하여 suitability check을 수행하고, 그렇지 않으면, 기존의, 없는 파라미터를 사용한 suitability check을 수행한다. 만약 suitability check을 수행하여, suitable 하면, 해당 셀을 선택하고, 만약 suitable 하지 않으면, redirection info에 주어진 다른 셀을 선택하고, 그 셀에 대한 suitability check을 수행한다.
도 2m에서는, redirection 정보가 RRC release 메시지에 전달되는 경우를 보여준다. 단말은 최초 연결 상태 였다가, 서빙셀에 의하여 release를 명령 받는데, 이 때, release 메시지에 상기에서 언급된 redirection 정보가 들어 갈 수 있다. 이 정보는 재접속시 우선순위가 되는 셀 정보와, 해당 셀로 reselection 을 수행할 때, 필요한 offset 정보가 주어질 수 있다. 해당 정보를 받은 단말은 주파수에 주어진 priority 정보 및 ranking 정보를 무시하고, redirection info 에 존재하는 셀들 중 기존의 reselection 방식대로, rank를 정한다. 즉, redirection 정보의 셀만 고려하여, reselection 및 selection 동작을 수행하며, 그 때, 주파수 간 및 RAT 간 셀에 대해 reselection 이 필요한 경우, 하기의 규칙을 적용할 수 있다 (Only consider the cells in redirection information, and apply the following rules for inter-frequency and inter-RAT cells):
만약 threshServingLowQ 값이 시스템 정보로 방송되고, 단말이 현재 서빙셀에 캠프한지 1초 이상 지났을 경우, 상위 우선순위의 NR 주파수 나 inter-RAT 주파수로의 셀 재선택은 다음과 같이 수행되어야 한다:
- 상위 우선순위의 NR 주파수나 inter-RAT 주파수 의 셀이 Squal > Thresh_x,highQ 조건을 만족하되, TreselectionRAT 기간동안 만족할 경우
그렇지 않다면, 상위 우선순위의 NR 주파수 나 inter-RAT 주파수로의 셀 재선택은 다음과 같이 수행되어야 한다:
- 상위 우선순위의 NR 주파수나 inter-RAT 주파수의 셀이 Srxlev > Thresh_x,highP 조건을 만족하되, TreselectionRAT 동안 만족하고;
- 단말이 현재 서빙셀에 캠프한지 1 초이상 지났을 때
동일 우선순위의 NR 주파수의 셀로 셀 재선택하는 것은 주파수 간 셀 재선택에 대한 랭크에 기반한다.
만약 threshServingLowQ 가 시스템 정보로 방송되고, 단말이 현재 서빙셀에 캠프한지 1초 이상 지났을 경우, 하위 우선순위의 NR 주파수 및 inter-RAT 주파수로 셀 재선택은 다음의 경우 수행되어야 한다:
- 서빙 셀이 Squal < ThreshServing,lowQ 를 만족하고, 하위 우선순위 NR 주파수 또는 하위 E-UTRAN 주파수의 셀이 Squal > Threshx,lowQ 를 TreselectionRAT 시간 동안 만족할 경우.
그렇지 않다면, 하위 우선순위 NR 주파수 또는 하위 우선순위 inter-RAT 주파수의 셀로 셀 재선택은 다음의 경우 수행되어야 한다:
- 서빙 셀이 Srxlev < ThreshServing,lowP 를 만족하고, 하위 우선순위 RAT 셀 이 Srxlev>ThreshX,lowP 를 TreselectionRAT 시간 동안 만족하고;
- 현재 서빙 셀에 단말이 캠프한지 1초가 지났을 경우.
만약 다른 우선순위의 다중 셀들이 상기 셀 재선택 criteria 를 만족한다면, 상위 우선 순위 RAT / 주파수 로의 셀 재선택은 하위 우선순위 RAT 및 주파수로의 셀 재선택에 우선되어야 한다.
(If threshServingLowQ is broadcast in system information and more than 1 second has elapsed since the UE camped on the current serving cell, cell reselection to a cell on a higher priority NR frequency or inter-RAT frequency than the serving frequency shall be performed if:
- A cell of a higher priority NR or EUTRAN RAT/frequency fulfils Squal > ThreshX, HighQ during a time interval TreselectionRAT
Otherwise, cell reselection to a cell on a higher priority NR frequency or inter-RAT frequency than the serving frequency shall be performed if:
- A cell of a higher priority RAT/ frequency fulfils Srxlev > ThreshX, HighP during a time interval TreselectionRAT; and
- More than 1 second has elapsed since the UE camped on the current serving cell.
Cell reselection to a cell on an equal priority NR frequency shall be based on ranking for intra-frequency cell reselection as defined in sub-clause 5.2.4.6.
If threshServingLowQ is broadcast in system information and more than 1 second has elapsed since the UE camped on the current serving cell, cell reselection to a cell on a lower priority NR frequency or inter-RAT frequency than the serving frequency shall be performed if:
- The serving cell fulfils Squal < ThreshServing, LowQ and a cell of a lower priority NR or E-UTRAN RAT/ frequency fulfils Squal > ThreshX, LowQ during a time interval TreselectionRAT.
Otherwise, cell reselection to a cell on a lower priority NR frequency or inter-RAT frequency than the serving frequency shall be performed if:
- The serving cell fulfils Srxlev < ThreshServing, LowP and a cell of a lower priority RAT/ frequency fulfils Srxlev > ThreshX, LowP during a time interval TreselectionRAT; and
- More than 1 second has elapsed since the UE camped on the current serving cell.
Cell reselection to a higher priority RAT/frequency shall take precedence over a lower priority RAT/frequency if multiple cells of different priorities fulfil the cell reselection criteria.)
다음은 관련 파라미터들의 정의이다.
threshServingLowQ: serving cell에서 요구하는 RSRQ 최소값
ThreshServing,lowP: serving cell에서 요구하는 RSRP 최소값
Thresh_x,highQ: 상위 우선순위 주파수로의 reselection 대상 셀에 요구되는 RSRQ 희망 임계값 (대상 셀은 이 값을 넘어야 한다)
Threshx,lowQ: 하위 우선순위 주파수로의 reselection 대상 셀에 요구되는 RSRQ 최소값 (대상 셀은 이 값을 넘어야 한다)
TreselectionRAT: 셀 재선택중, 상위 또는 하위 주파수의 대상 셀이 RSRQ/RSRP metric 을 유지해야 하는 최소 시간
Thresh_x,highP: 상위 우선순위 주파수로의 reselection 대상 셀에 요구되는 RSRP 희망 임계값 (대상 셀은 이 값을 넘어야 한다)
ThreshX,lowP: 하위 우선순위 주파수로의 reselection 대상 셀에 요구되는 RSRP 최소값 (대상 셀은 이 값을 넘어야 한다)
그리고 redirection information 에 주어진 셀들중 intra-freq cell 들의 경우, 다음의 rule을 적용한다:
동일 주파수 내에서 셀간에 재선택을 위한, criterion으로서, 단말은 두가지 값을 계산해야 한다.
Rs 는 서빙셀을 위한 셀 랭크 criterion 이고, Rn은 이웃 셀을 위한 셀 랭크 criterion이다.
Rs=Qmeas,s +Qhyst
Rn=Qmeas,n-Qoffset
이 때,
Qmeas 는 셀 재선택에 사용되는, RSRP 측정 값이다. 즉, Qmeas,s는 serving 셀의 RSRP 측정값, Qmeas,n은 이웃셀의 RSRP 측정 값이다.
Qoffset 은 intra-frequency의 경우, 현재 서빙셀에서 전송되는 각 intra-freq 이웃 셀의 Qoffsets,n 값을 사용하거나, 현재 서빙셀에서 Qoffsets,n 을 방송하지 않으면, 0 값을 사용한다.
Inter-frequency 의 경우에는, 현재 서빙셀에서 방송하는 각 inter-freq 이웃 셀의 Qoffsets,n 값에, 현재 서빙셀에서 방송하는 Qoffsetfrequency 값을 더하여 사용한다. 만약 Qoffsets,n 이 방송되지 않으면, Qoffsetfrequency 값과 동일하다.
단말은 상기에서 언급된 cell selection criterion S 를 만족하는 모든 셀들에 대하여 셀 랭킹을 수행한다.
단말은 상기 Qmeas,n 과 Qmeas,s 를 유도하고, 랭킹 criterion R 값을 계산하여 셀 랭크를 매긴다.
만약 rangeToBestCell 이 설정되지 않았다면, 단말은 best ranking 셀로 셀 재선택한다.
만약 rangeToBestCell이 설정되어 있다면, R 값이 베스트 랭크된 셀을 기준으로, rangeToBestCell 값 내에 존재하는 셀들 중, 단말은 신호세기 임계값 absThreshSS-Consolidation 을 넘는 빔이 가장 많은 셀로 셀 재선택 한다. 그러한 셀이 여러 개인 경우, 단말은 그들 중 가장 높이 랭크된 셀로 셀 재선택을 수행할 수 있다.
모든 경우에, 단말은 다음의 조건이 만족되는 경우에만 새로운 셀을 재선택해야 한다
- 새로운 셀이 시간 간격 TreselectionRAT동안 서빙 셀 보다 더 높게 랭크된 경우
- 단말이 현재 서빙 셀에 캠핑된 후 1초 이상 경과된 경우
(The cell-ranking criterion Rs for serving cell and Rn for neighbouring cells is defined by:
Rs = Qmeas,s +Qhyst
Rn = Qmeas,n -Qoffset
where:
Qmeas RSRP measurement quantity used in cell reselections.
Qoffset For intra-frequency: Equals to Qoffsets,n, if Qoffsets,n is valid, otherwise this equals to zero.
For inter-frequency: Equals to Qoffsets,n plus Qoffsetfrequency, if Qoffsets,n is valid, otherwise this equals to Qoffsetfrequency.
The UE shall perform ranking of all cells that fulfil the cell selection criterion S, which is defined in 5.2.3.2.
The cells shall be ranked according to the R criteria specified above by deriving Qmeas,n and Qmeas,s and calculating the R values using averaged RSRP results.
If rangeToBestCell is not configured, the UE shall perform cell reselection to the cell ranked as the best cell. If this cell is found to be not-suitable, the UE shall behave according to subclause 5.2.4.4.
If rangeToBestCell is configured, then the UE shall perform cell reselection to the cell with the highest number of beams above the threshold (i.e. absThreshSS-Consolidation) among the cells whose R value is within rangeToBestCell of the R value of the cell ranked as the best cell. If there are multiple such cells, the UE shall perform cell reselection to the highest ranked cell among them.
In all cases, the UE shall reselect the new cell, only if the following conditions are met:
- the new cell is better ranked than the serving cell during a time interval TreselectionRAT;
- more than 1 second has elapsed since the UE camped on the current serving cell.)
현재 camping 하고 있는 셀을 기준으로 Redirection info에 하나의 셀이 존재할 경우, 해당 셀을 찾고 해당 셀의 MIB 또는 SIB 정보를 사용하여, suitability check을 수행한다. 만약 suitability check을 수행하여, 만족하면, 해당 셀에 reselection 하고 connection setup/resume을 수행한다. 만약 suitability check을 만족하지 않는다면, redirection 에 주어진 다른 차순위 rank 셀을 선택하여, 상기 동작을 반복 수행한다. 만약 redirection 에 존재하는 모든 셀에 대하여 suitability 가 만족되지 않으면, 기존의 cell reselection 의 동작을 수행한다.

Claims (1)

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


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