KR20200088161A - 이동통신 시스템에서 2 단계 랜덤 엑세스 과정을 통해 사용자 데이터를 전송하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5th generation) 또는 pre-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. 본 발명의 다양한 실시 예들에 따라 이동통신 시스템에서 2 단계 랜덤 엑세스 과정을 통해 사용자 데이터를 전송하는 방법 및 장치를 제공한다.

Description

이동통신 시스템에서 2 단계 랜덤 엑세스 과정을 통해 사용자 데이터를 전송하는 방법 및 장치{APPARATUS AND METHOD FOR TRANSMITTING USER DATA THROUGH TWO-STEP RANDOM ACCESS PROCEDURE IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동통신 시스템에서의 단말 및 기지국 동작에 대한 것으로, 이동통신 시스템에서 2 단계 랜덤 엑세스 과정을 통해 사용자 데이터를 전송하는 방법 및 장치에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 이동통신 시스템에서 EDT 관련 엑세스를 제어하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후(Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후(Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(full dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 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), 및 SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

5G 시스템에서는 기존 4G 시스템 대비 다양한 서비스에 대한 지원을 고려하고 있다. 예를 들어, 가장 대표적인 서비스들은 모바일 초광대역 통신 서비스(eMBB: enhanced mobile broad band), 초 고신뢰성/저지연 통신 서비스(URLLC: ultra-reliable and low latency communication), 대규모 기기간 통신 서비스(mMTC: massive machine type communication), 차세대 방송 서비스(eMBMS: evolved multimedia broadcast/multicast Service) 등이 있을 수 있다. 그리고, 상기 URLLC 서비스를 제공하는 시스템을 URLLC 시스템, eMBB 서비스를 제공하는 시스템을 eMBB 시스템 등이라 칭할 수 있다. 또한, 서비스와 시스템이라는 용어는 혼용되어 사용될 수 있다.

이 중 URLLC 서비스는 기존 4G 시스템과 달리 5G 시스템에서 새롭게 고려하고 있는 서비스이며, 다른 서비스들 대비 초 고 신뢰성(예를 들면, 패킷 에러율 약 10-5)과 저 지연(latency)(예를 들면, 약 0.5msec) 조건 만족을 요구한다. 이러한 엄격한 요구 조건을 만족시키기 위하여 URLLC 서비스는 eMBB 서비스보다 짧은 전송 시간 간격(TTI: transmission time interval)의 적용이 필요할 수 있고 이를 활용한 다양한 운용 방식들이 고려되고 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 일 실시 예는 이동통신 시스템에서 2 단계 랜덤 엑세스 과정을 통해 사용자 데이터를 전송하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명의 일 실시 예는 본 발명은 이동통신 시스템에서 EDT 관련 엑세스를 제어하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 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 발명의 일 실시 예에 따르면, 이동통신 시스템에서 2 단계 랜덤 엑세스 과정을 통해 사용자 데이터를 전송할 수 있다.

또한, 본 발명의 일 실시 예는 본 발명은 이동통신 시스템에서 EDT 관련 엑세스를 제어할 수 있다.

본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시 예에서 랜덤 엑세스 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향링크 EDT 동작의 흐름도이다.
도 1e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2 단계 랜덤 엑세스 과정의 흐름도이다.
도 1f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2 단계 랜덤 엑세스 과정에서의 EDT 동작의 흐름도이다.
도 1g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 msgA 메시지와 msgB 메시지의 구성도이다.
도 1h는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 동작의 순서도의 일 예이다.
도 1i는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국 동작의 순서도의 일 예이다.
도 1j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 1k는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 연결 모드 혹은 비활성 모드 단말의 엑세스 제어를 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상향링크 EDT 동작의 흐름도이다.
도 2e는 본 발명의 제1 실시 예에서 연결 모드 혹은 비활성 모드 단말이 엑세스 제어를 수행하는 과정의 흐름도이다.
도 2f는 본 발명의 제1 실시 예에서 단말 NAS 동작의 순서도이다.
도 2g는 본 발명의 제1 실시 예에서 단말 AS 동작의 순서도이다.
도 2h는 본 발명의 제2 실시 예에서 연결 모드 혹은 비활성 모드 단말이 엑세스 제어를 수행하는 과정의 흐름도이다.
도 2i는 본 발명의 제2 실시 예에서 단말 NAS 동작의 순서도이다.
도 2j는 본 발명의 제2 실시 예에서 단말 AS 동작의 순서도이다.
도 2k는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.
도 2l은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 도시하는 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

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. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 개시의 실시 예들은 본 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 개시는 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이때, 처리 흐름도 도면들의 각 블록과 흐름도 도면들의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능할 수 있다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도 블록(들)에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능할 수 있다.

또한, 각 블록은 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실행 예들에서는 블록들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능할 수 있다.

이때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일부 실시 예에 따르면 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다. 또한 일부 실시 예에 따르면, '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 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. 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, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS(Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE(User Equipment), MS(Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.

이하 본 개시는 무선 통신 시스템에서 단말이 기지국으로부터 방송 정보를 수신하기 위한 기술에 대해 설명한다. 본 발명은 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 또는 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다.

이하 설명에서 사용되는 방송 정보를 지칭하는 용어, 제어 정보를 지칭하는 용어, 통신 커버리지(coverage)에 관련된 용어, 상태 변화를 지칭하는 용어(예: 이벤트(event)), 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 장치의 구성 요소를 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다. 본 발명은 LTE 시스템을 기반으로 작성되나, 차세대 이동통신 시스템인 NR 등 다른 이동통신 시스템에서도 적용된다. 일례로, 본 발명에서 LTE에서의 eNB는 NR에서의 gNB, LTE에서의 MME는 NR에서의 AMF로 대응된다.

도 1a은 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1a을 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 MME(1a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(1a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말 또는 terminal)(1a-35)은 ENB(1a-05 ~ 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1a에서 ENB(1a-05 ~ 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(1a-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(1a-05 ~ 1a-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(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME(1a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.

도 1b는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 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 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. 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(PHY, physical layer)(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.

도 1c는 본 발명의 일 실시 예에서 랜덤 엑세스 과정을 설명하기 위한 도면이다.

랜덤 엑세스는 상향링크 동기화를 맞추거나, 네트워크로 데이터를 전송할 때 수행된다. 좀 더 상세하게, 대기 모드에서 연결 모드로 전환 시, RRC re-establishment 수행 시, 핸드오버 수행 시, 상, 하향링크 데이터 시작 시 수행될 수 있다. 도 1c를 참고하면, 단말(1c-05)은 기지국(1c-10)으로부터 dedicated 프리엠블을 제공받으면, 상기 프리엠블을 적용하여, 프리엠블을 전송한다. 그렇지 않으면, 상기 단말(1c-05)은 두 프리엠블 그룹 중 한 그룹을 선택하고, 상기 선택된 그룹에 속한 프리엠블을 선택한다. 상기 그룹을 group A 와 group B라고 칭한다. 채널 품질 상태가 특정 임계 값보다 양호하고, msg 3의 크기가 특정 임계 값보다 크면, group B에 속한 프리엠블을 선택하며, 그렇지 않으면 group A에 속한 프리엠블을 선택한다. 단말(1c-05)이 기지국(1c-10)에게 상기 프리엠블을 n 번째 서브프레임에서 전송하였다면(1c-15), 단말(1c-05)은 n+3번째 서브프레임부터 RAR(Random Access Response) 윈도우를 시작하고, 상기 윈도우 시간 구간 내에서 RAR이 전송되는지 여부를 모니터링한다(1c-20). RAR의 스케줄링 정보는 PDCCH의 RA-RNTI에 의해 지시된다. 상기 RA-RNTI는 상기 프리엠블을 전송하는데 사용되었던 시간, 주파수 축에서의 무선 자원 위치를 이용하여 유도된다. 상기 RAR에는 Timing Advance Command, UL grant, temporary C-RNTI 등이 포함된다. 단말(1c-05)이 상기 RAR을 상기 RAR 윈도우에서 성공적으로 수신하였다면, RAR에 포함된 UL grant을 정보를 이용하여, 단말(1c-05)은 msg3을 기지국(1c-10)에게 전송한다(1c-25). Msg3에는 상기 랜덤 엑세스의 목적에 따라, 다른 정보가 포함된다. 하기 [표 1]은 msg 3에 포함되는 정보의 예시이다.

CASE	Message 3 Contents
RRC CONNECTION SETUP	CCCH SDU
RRC RE-ESTABLISHMENT	CCCH SDU, BSR (if grant is enough), PHR (if triggered & grant is enough)
Handover (random 프리엠블)	C-RNTI CE, BSR, PHR, (part of) DCCH SDU
Handover (dedicate 프리엠블)	BSR, PHR , (part of) DCCH SDU
UL resume	C-RNTI CE, BSR, PHR, (part of) DCCH/DTCH SDU
PDCCH order (random 프리엠블)	C-RNTI CE, BSR, PHR, (part of) DCCH/DTCH SDU
PDCCH order (dedicate 프리엠블)	BSR, PHR, (part of) DCCH/DTCH SDU

Msg3는 단말(1c-05)이 RAR을 n 번째 서브프레임에서 수신하였다면, n+6 번째 서브프레임에서 전송된다. Msg3부터는 HARQ가 적용된다. Msg3 전송 후, 상기 단말(1c-05)은 특정 타이머를 구동시키며, 상기 타이머가 만료되기 전까지 Contention Resolution(CR) 메시지를 모니터링한다(1c-30). 상기 CR 메시지는 CR MAC CE 외에도, 랜덤 엑세스 목적에 따라 RRC Connection Setup 혹은 RRC Connection Reestablishment 메시지 등을 포함한다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 대기 모드(RRC_Idle) 혹은 비활성 모드(RRC_Inactive) 단말이 연결모드(RRC_Connected)로 전환되지 않고, 기지국과의 랜덤 엑세스 과정 중에, 소정의 작은 크기의 사용자 데이터를 송수신하는 기술을 제안한다. 본 발명에서는 상기 기술을 EDT(Early Data Transmission)이라고 칭한다. 특히, 본 발명에서는 상기 EDT 기술을 이용하여 상향링크 단말이 기지국으로(Mobile Originated-initiated, MO-initiated) 사용자 데이터를 전송하는 방법을 제안한다. 본 발명에서는 상기 상향링크 전송을 UL EDT(Uplink Early Data Transmission) 이라고 칭한다. 본 발명에서는 2 단계 랜덤 엑세스 과정에서 msgA 메시지에 상기 사용자 데이터를 수납하여 전송하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상세 내용은 LTE 시스템을 바탕으로 기술되어 있으나, 본 발명의 기술은 NR 시스템에도 적용 가능하다. 예를 들어, eNB는 gNB, MME는 AMF와 대응된다.

도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 4 단계 랜덤 엑세스 과정에서 상향링크 EDT 동작의 흐름도이다.

4 단계 랜덤 엑세스 과정에서 사용자 데이터를 기지국에 전송하는 방법은 Control Plane(CP) EDT와 User Plane(UP) EDT가 존재한다.

도 1d (a)는 CP EDT 동작의 흐름도이다. CP EDT 는 하기와 같은 특징을 가진다.

- 상향링크 사용자 데이터는 CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지인 RRCEarlyDataRequest 메시지의 NAS container에 수납되어 전송된다.

- 선택적으로 하향링크 사용자 데이터는 CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지인 RRCEarlyDataComplete 메시지의 NAS container에 수납되어 전송된다.

- 상기 과정에서 RRC 연결 모드로의 전환은 일어나지 않는다.

연결 설정 요청 과정에서 단말 상위 계층으로부터 상향링크 사용자 데이터 전송에 대한 요청이 있으면, 단말(1d-05)은 소정의 조건에 따라 EDT 과정을 초기화하고, 상기 EDT 과정을 위한 설정된 하나의 랜덤 엑세스 프리엠블을 선택한다(1d-25).

기지국(1d-10)은 상기 프리엠블에 대한 랜덤 엑세스 응답 메시지(RAR)를 상기 단말(1d-05)에게 전송한다(1d-30).

상기 단말(1d-05)은 CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지, RRCEarlyDataRequest에 상기 사용자 데이터가 포함된 NAS container(NAS message)을 수납하고, 이를 상기 기지국(1d-10)에게 전송한다(1d-35).

상기 기지국(1d-10)은 S1-AP Initial UE message에 상기 NAS container을 수납하고, 이를 MME(1d-15)(혹은 AMF)에게 전송한다(1d-40). 이 때, S1 연결이 성립한다. 상기 과정에서 상기 기지국(1d-10)은 이 연결이 EDT에 의해 트리거된 것임을 상기 MME(1d-15)(또는 AMF)에게 지시할 수 있다.

상기 MME(1d-15)는 S-GW(1d-20)에게 상기 단말(1d-05)에 대한 EPS 베어러(bearer)의 재활성화를 요청하고(1d-45), 상기 사용자 데이터를 상기 S-GW(1d-20)에게 전송한다(1d-50). 만약 상기 단말(1d-05)에 대한 하향링크 사용자 데이터가 유효하다면, 상기 S-GW(1d-20)는 상기 MME(1d-15)에게 상기 하향링크 사용자 데이터를 전송한다(1d-55).

상기 하향링크 사용자 데이터를 수신한 상기 MME(1d-15)는 DL NAS Transport 과정을 통해 상기 데이터를 상기 기지국(1d-10)에게 전송한다(1d-60). 혹은 상기 MME(1d-15)는 S1-AP Connection Establishment Indication 과정을 트리거할 수도 있다(1d-65). 상기 기지국(1d-10)은 CCCH에 속한 하나의 RRC 메시지, RRCEarlyDataComplete 메시지의 NAS container에 상기 하향링크 사용자 데이터를 수납하여, 이를 상기 단말(1d-05)에게 전송한다(1d-70). 만약 상기 MME(1d-15)가 상기 하향링크 사용자 데이터를 제공하지 않았다면, 상기 기지국(1d-10)은 상기 하향링크 사용자 데이터 없이 RRCEarlyDataComplete 메시지를 상기 단말(1d-05)에게 전송한다.

이 후, S1 연결은 해제되고(1d-75), 상기 EPS 베어러는 비활성화된다(1d-80).

추가적인 데이터 송수신이 필요하다면, 상기 MME(1d-15) 혹은 기지국(1d-10)은 상기 단말(1d-05)을 연결 모드로 전환시킬 수도 있다. 상기 전환이 트리거된다면, 상기 기지국(1d-10)은 상기 RRCEarlyDataComplete 메시지 대신에 RRCConnectionSetup 메시지를 상기 단말(1d-05)에게 전송한다. 이는 종래의 RRC 연결 성립 과정이 트리거되었음을 의미한다.

도 1d (b)는 UP EDT 동작의 흐름도이다. UP EDT 는 하기와 같은 특징을 가진다.

- 상기 UP EDT가 트리거되기 위해서는 사전에 단말이 비활성 모드로 전환하는 것을 지시하는 RRCConnectionRelease(혹은 RRCRelease) 메시지를 수신하여, 비활성 모드에 있어야 한다. 이 때, 상기 RRC 메시지를 통해, NextHopChainingCount 정보가 상기 단말에게 제공된다.

- 상향링크 사용자 데이터는 DTCH을 통해 전송되며, CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지, RRCConnectionResumeRequest에 multiplexing 된다. 즉, 상기 RRC 메시지와 DTCH는 msg3에 함께 수납된다.

- 선택적으로 하향링크 사용자 데이터는 DTCH을 통해 전송되며, DCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지인 RRCConnectionRelease 메시지에 multiplexing 된다. 즉, 상기 RRC 메시지와 DTCH는 msg4에 함께 수납된다.

- RRCConnectionResumeRequest 메시지를 위해, short resume MAC-I가 인증 토큰(authentication token)으로 재사용되며 이전 연결에서 사용된 integrity key을 사용하여 도출된다.

- 상기 상, 하향링크 사용자 데이터는 ciphering된다. 적용되는 보안 키들은 상기 이전 연결에서의 상기 RRCConnectionRelease 메시지에서 제공된 NextHopChainingCount을 이용하여 도출된다.

- 상기 msg4에서의 RRCConnectionRelease 메시지는 새로 도출된 보안 키들을 이용하여, integrity 및 ciphering 된다.

- 상기 과정에서 RRC 연결 모드로의 전환은 일어나지 않는다.

연결 설정 요청 과정에서 단말 상위 계층으로부터 상향링크 사용자 데이터 전송에 대한 요청이 있으면, 단말(1d-85)은 소정의 조건에 따라 EDT 과정을 초기화하고, 상기 EDT 과정을 위한 설정된 하나의 랜덤 엑세스 프리엠블을 선택한다(1d-105).

기지국(1d-90)은 상기 프리엠블에 대한 랜덤 엑세스 응답 메시지(RAR)를 상기 단말(1d-85)에게 전송한다(1d-110).

상기 단말(1d-85)은 Resume ID, establishment cause, authentication token 을 포함한 RRCConnectionResumeRequest을 상기 기지국(1d-90)에게 전송한다(1d-115). 상기 단말(1d-85)은 모든 SRB와 DRB을 재시작하고, 이전 연결에서 수신했던 RRCConnectionRelease 메시지에 포함되어 있었던 NextHopChainingCount을 이용하여, 새로운 보안 키들을 도출하고, AS 보안을 재성립한다. 상향링크 사용자 데이터는 ciphering되어 DTCH을 통해 전송되며, CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지, RRCConnectionResumeRequest에 multiplexing 된다. 상기 기지국(1d-90)은 S1-AP Context Resume 과정을 트리거하고(1d-120), SI 연결을 재시작한다. 그리고, MME(1d-95)(또는 AMF)는 S1-U 베어러를 다시 활성화시킨다.

상기 MME(1d-95)는 상기 단말(1d-85)에 대한 S1-U 베어러를 다시 활성화시키는 것을 S-GW(1d-100)에게 요청한다(1d-125). 상기 MME(1d-95)는 상기 기지국(1d-90)에게 UE context resumption을 확답해준다(1d-130).

상기 단말(1d-85)로부터 상기 상향링크 사용자 데이터를 수신한 상기 기지국(1d-90)은 상기 상향링크 사용자 데이터를 상기 S-GW(1d-100)에게 전송한다(1d-135).

만약 상기 단말(1d-85)에 대한 하향링크 사용자 데이터가 유효하다면, 상기 S-GW(1d-100)는 상기 하향링크 사용자 데이터를 상기 기지국(1d-90)에게 전송한다(1d-140).

만약 상기 S-GW(1d-100)으로부터 추가적인 데이터가 없다면, 상기 기지국(1d-90)은 상기 SI 연결에 대해 suspension(1d-145)과 상기 S1-U 베어러의 비활성화를 트리거할 수 있다(1d-150).

상기 기지국(1d-90)은 상기 단말(1d-85)을 다시 비활성화(RRC_Inactive) 모드로 전환시키기 위해, 'rrc_Suspend'로 지시된 release cause, resume ID, NextHopChainingCount, drb-ContinueROHC가 포함된 RRCConnectionRelease 메시지를 상기 단말(1d-85)에게 전송한다(1d-155). 상기 나열된 정보는 상기 단말 내부에 저장된다. 만약, 하향링크 사용자 데이터가 존재한다면, 상기 데이터는 DTCH을 통해 전송되며, DCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지인 RRCConnectionRelease 메시지에 multiplexing 된다.

추가적인 데이터 송수신이 필요하다면, 상기 MME(1d-95) 혹은 기지국(1d-90)은 상기 단말(1d-85)을 연결 모드로 전환시킬 수도 있다. 상기 전환이 트리거된다면, 상기 기지국(1d-90)은 상기 RRCConnectionRelease 메시지 대신에 RRCConnectionResume 메시지를 상기 단말(1d-85)에게 전송한다. 이는 종래의 RRC 연결 성립 과정이 트리거되었음을 의미한다. 상기 데이터는 DTCH을 통해 전송되며, 하나의 RRC 메시지인 RRCConnectionResume 메시지에 multiplexing 될 수 있다.

도 1e는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2 단계 랜덤 엑세스 과정의 흐름도이다.

도 1e를 참고하면, 2 단계 랜덤 엑세스 과정은 상향링크에서 단말(1e-05)이 전송하는 msgA(1e-15)와 하향링크에서 기지국(1e-10)이 전송하는 msgB(1e-20)로 구성된다. 개념적으로 상기 msgA는 종래의 랜덤 엑세스 과정에서 msg1(즉, 프리엠블)과 msg3의 콘텐츠, msgB의 스케줄링 정보를 가지고 있으며, 상기 msgB는 종래의 랜덤 엑세스 과정에서 msg2(즉, RAR)과 msg4의 콘텐츠를 가지고 있을 수 있다. 종래의 msg3에 수납되는 정보는 상기 [표 1]에 예시되어 있다. 상기 랜덤 엑세스의 목적에 따라 msg3에 수납되는 정보는 상이하며, 동일하게 상기 2 단계 랜덤 엑세스의 목적에 따라 상기 msgA에 수납되는 정보는 상이할 것이다. 종래의 msg2에 수납되는 정보는 RAPID(랜덤 엑세스 프리엠블 아이디, random access preamble identifier), TA command, UL grant, temporary C-RNTI로 구성된다.

도 1f는 본 발명의 일 실시 예에 따른 2 단계 랜덤 엑세스 과정에서의 EDT 동작의 흐름도이다.

도 1f를 참고하면, 기지국(1f-10)은 2 단계 랜덤 엑세스 과정을 지원하는지 여부를 지시하는 능력 정보 지시자, CP EDT 혹은 UP EDT 과정을 지원하는지 여부를 지시하는 능력 정보 지시자, EDT 전용 프리엠블 정보, 랜덤 엑세스 무선 자원, EDT로 전송 가능한 최대 TBS(Transport Block Size) 정보를 포함하는 시스템 정보를 브로드캐스팅한다(1f-20).

단말(1f-05)은 상기 정보를 기반으로, 전송해야 할 데이터를 2 단계 RA 기반의 EDT 동작을 통해 전송할지 여부를 결정한다(1f-25). 일례로, 상기 기지국(1f-10)이 2 단계 RA와 CP 혹은 UP EDT을 지원하고, 보내고자 하는 데이터의 크기가 상기 TBS 를 초과하지 않는다면, 상기 단말(1f-05)은 2 단계 RA 기반의 CP 혹은 UP EDT 동작을 트리거할 수 있다.

작은 크기의 사용자 데이터를 전송하기 위해 2 단계 RA 기반의 CP EDT 동작을 트리거한다면, 상기 단말(1f-05)은 msgA을 구성하여 기지국(1f-10)에게 전송한다(1f-30). 상기 msgA에는 EDT 전용 프리엠블 혹은 프리엠블 역할을 하는 일련의 시퀀스와 하나의 RRC 메시지를 포함한다. 상기 RRC 메시지에는 단말 아이디(예를 들어, S-TMSI), EDT 엑세스임을 지시하는 cause value와 상기 상향링크 사용자 데이터를 수납하는 NAS container(NAS message)을 포함한다. 통상 NAS container는 단말(1f-05)이 기지국(1f-10)이 아닌 MME(혹은 AMF)(1f-15)에게 전달하는 정보를 수납한다. 상기 NAS container에 수납된 정보는 NAS security에 의해 암호화된다. 상기 NAS container을 이용하는 이유는 NAS security을 적용하기 위함이다. 만약 EDT을 위한 2 단계 RA가 아니라면, 상기 NAS container는 상기 msgA에 포함되지 않는다. 상기 msgA을 수신한 상기 기지국(1f-10)은 상기 NAS container을 MME(1f-15)에게 포워딩한다(1f-35). 상기 MME(1f-15)는 상기 기지국(1f-10)에게 응답 메시지를 전송하며(1f-40), 상기 단말(1f-05)에 대한 하향링크 사용자 데이터를 상기 기지국(1f-10)에게 제공할 수도 있다. 상기 기지국(1f-10)은 상기 msgA에 포함되어 있는 프리엠블 혹은 시퀀스에 대응하는 아이디(예를 들어, RAPID)를 포함한 msgB을 구성하여(1f-45) 상기 단말(1f-05)에게 전송한다(1f-50). 만약 상기 MME(1f-15)로부터 상기 단말(1f-05)에 대한 하향링크 사용자 데이터를 수신 받았다면, 상기 기지국(1f-10)은 상기 msgB에 상기 데이터를 수납한 NAS container을 포함시킨다.

상기 단말(1f-05)이 상기 조건들을 만족하면서, 비활성 모드(RRC_Inactive) 상태에 있다면, 2 단계 RA 기반의 UP EDT 동작을 트리거할 수 있다. 작은 크기의 사용자 데이터를 전송하기 위해 2 단계 RA 기반의 UP EDT 동작을 트리거한다면, 상기 단말(1f-05)은 msgA을 구성하여 전송한다. 상기 msgA에는 EDT 전용 프리엠블 혹은 프리엠블 역할을 하는 일련의 시퀀스와 하나의 RRC 메시지를 포함한다. 상기 RRC 메시지에는 resumeID, EDT 엑세스임을 지시하는 cause value와 shortResumeMAC-I을 포함한다. 또한, 상기 상향링크 사용자 데이터를 수납한 DTCH는 상기 msgA에 multiplexing된다. 만약 EDT을 위한 2 단계 RA가 아니라면, 상기 DTCH는 상기 msgA에 포함되지 않는다. 상기 msgA을 수신한 상기 기지국(1f-10)은 상기 데이터를 S-GW에게 전송한다. 상기 S-GW는 상기 단말(1f-05)에 대한 하향링크 사용자 데이터를 상기 기지국(1f-10)에게 제공할 수도 있다. 이 때, MME(1f-15)는 상기 기지국(1f-10)과 상기 S-GW과의 데이터 송수신을 제어한다. 상기 기지국(1f-10)은 상기 msgA에 포함되어 있는 프리엠블 혹은 시퀀스에 대응하는 아이디(예를 들어, RAPID)를 포함한 msgB을 구성하여 상기 단말(1f-05)에게 전송한다. 상기 기지국(1f-10)은 하나의 RRC 메시지를 상기 msgB에 수납하며, 상기 RRC 메시지는 release cause, resumeID, NCC을 포함한다. 만약 상기 S-GW로부터 상기 단말(1f-05)에 대한 하향링크 사용자 데이터를 수신 받았다면, 상기 기지국(1f-10)은 상기 데이터를 수납한 DTCH을 상기 msgB에 multiplexing한다.

만약, 추가적인 데이터 송수신이 요구된다면, 상기 기지국(1f-10) 혹은 MME(1f-15)는 상기 단말(1f-05)을 연결 모드로 전환시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 기지국(1f-10)은 msgB에 연결 모드 전환을 지시하는 RRC 메시지를 수납한다. 상기 RRC 메시지란 RRCConnectionSetup(NR에서는 RRCSetup)이다.

도 1g는 본 발명의 일 실시 예에 따른 msgA 메시지와 msgB 메시지의 구성도이다.

2 단계 RA에서의 msgA와 msgB의 구성 정보는 EDT 목적 여부에 따라 달라진다.

통상적인 msgA는 프리엠블 혹은 비슷한 역할을 하는 시퀀스(1g-05)와 msg3 content(1g-10), 단말 아이디(예를 들어, S-TMSI 혹은 resumeID), msgB 전송을 위해 필요한 스케줄링 정보(RNTI 정보, 무선 자원 정보, common search space 정보)로 구성된다. EDT 목적의 msgA에는 추가적으로 상향링크 사용자 데이터를 수납하는 NAS container(1g-20) 혹은 DTCH가 추가적으로 포함된다.

통상적인 msgB는 msg2 content(1g-25)와 msg4 content(1g-30)로 구성된다. 상기 msg2는 상기 프리엠블 혹은 시퀀스에 대응하는 아이디(RAPID), TA command, 연결 모드 전환 후 적용할 C-RNTI 정보, (필요할 시) UL grant로 구성된다. msg4 content는 contention resolution을 위한 MAC CE, RA 목적에 따라 소정의 RRC 메시지가 수납된다.

EDT 목적의 msgB에는 ACK 목적의 RRC 메시지가 포함된다. 추가적으로 상향링크 사용자 데이터를 수납하는 NAS container(1g-40) 혹은 DTCH가 추가적으로 포함된다. 또한, 단말은 연결 모드로 전환할 필요가 없기 때문에, 이를 위해 필요한 TA command, UL grant, C-RNTI 정보는 msgB에서 제외된다(1g-35). 혹은 제공되더라도, 실제 이를 관련 단말 동작에 적용하지 않는다.

도 1h는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말 동작의 순서도의 일 예이다.

도 1h를 참고하면, 1h-05 단계에서 단말은 2 단계 RA 및 CP/UP EDT 지원 여부에 대한 정보, EDT 관련 설정 정보를 기지국으로부터 브로드캐스팅되는 시스템 정보로부터 획득한다.

1h-10 단계에서 상기 단말은 소정의 조건에 따라 상향링크 사용자 데이터를 전송하기 위한 2 단계 RA 기반 EDT을 초기화한다.

1h-15 단계에서 상기 단말은 EDT specific msgA을 구성하여 전송한다. 상기 msgA에는 상기 사용자 데이터를 수납된다.

1h-20 단계에서 상기 단말은 EDT specific msgB을 수신한다. 상기 msgB에는 상기 단말을 위한 하향링크 사용자 데이터가 수납되어 있을 수 있다.

도 1i는 본 발명의 일 실시 예에 따른 에서 기지국 동작의 순서도의 일 예이다.

도 1i를 참고하면, 1i-05 단계에서 기지국은 2 단계 RA 및 CP/UP EDT 지원 여부에 대한 정보, EDT 관련 설정 정보를 브로드캐스팅(broadcasting)한다.

1i-10 단계에서 상기 기지국은 특정 단말로부터 msgA을 수신한다.

1i-15 단계에서 상기 기지국은 상기 msgA가 EDT 목적인지 여부를 판단한다. 상기 기지국은 EDT 전용의 프리엠블 혹은 시퀀스가 상기 msgA에 수납되어 있다면, EDT 목적의 2 단계 RA임을 인지한다. 혹은 msgA에 NAS container(NAS message) 혹은 DTCH가 수납되어 있다면, EDT 목적의 2 단계 RA 임을 인지한다.

1i-20 단계에서 만약 EDT을 위한 msgA라면, 상기 기지국은 상기 msgA에 수납된 사용자 데이터를 MME(혹은 AMF) 혹은 S-GW로 포워딩한다. 즉, NAS container에 수납되어 있다면 MME, DTCH에 수납되어 있다면 S-GW로 전송한다.

1i-25 단계에서 상기 기지국은 MME로부터 응답 메시지를 수신한다. 상기 기지국은 상기 MME 혹은 S-GW로부터 하향링크 사용자 데이터를 수신받을 수도 있다. 상기 송신 주체는 상기 상향링크 데이터를 수신했던 network entity(MME 혹은 S-GW)와 일치된다.

1i-30 단계에서 상기 기지국은 EDT specific msgB을 구성한다. 만약 수신한 하향링크 사용자 데이터가 있다면, 이를 수납한 NAS container 혹은 DTCH을 msgB에 포함시킨다.

1i-35 단계에서 상기 기지국은 상기 구성한 msgB을 상기 단말에게 전송한다.

1i-40 단계에서 만약 1i-15 단계로부터 EDT을 위한 msgA가 아니라면, 상기 기지국은 일반 msgB을 구성한다. 상기 일반 msgB와 EDT specific msgB의 구성 정보는 앞서 설명하였다.

1i-45 단계에서 상기 기지국은 상기 구성한 msgB을 전송한다.

도 1j는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.

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

상기 RF처리부(1j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1j-10)는 상기 기저대역처리부(1j-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(1j-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(1j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1j-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1j-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(1j-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1j-20)은 상기 RF처리부(1j-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(1j-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(1j-20)은 상기 RF처리부(1j-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(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-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(1j-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1j-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1j-30)는 상기 제어부(1j-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(1j-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1j-40)는 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1j-40)는 상기 저장부(1j-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1j-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부(1j-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

도 1k는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 1k를 참고하면, 상기 기지국은 RF처리부(1k-10), 기저대역처리부(1k-20), 백홀통신부(1k-30), 저장부(1k-40), 제어부(1k-50)를 포함하여 구성된다.

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, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1k-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1k-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(1k-20)는 제1무선 접속 기술의 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 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-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(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-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(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, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

상기 백홀통신부(1k-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(1k-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(1k-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1k-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1k-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1k-40)는 상기 제어부(1k-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(1k-50)는 상기 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1k-50)는 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)을 통해 또는 상기 백홀통신부(1k-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1k-50)는 상기 저장부(1k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1k-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

도 2a는 본 발명의 일 실시 예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 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 또는 terminal)(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. MME(2a-25)는 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 나타낸 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 담당하고, 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. 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. 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 단말 엑세스 제어를 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

엑세스 아이덴티티는 3GPP 내에서 정의되는, 즉 표준 문서에 명시화된 지시 정보이다. 상기 엑세스 아이덴티티는 하기 [표 2]와 같이 특정 엑세스를 지시하는데 이용된다. 주로, Access Class 11부터 15로 분류되는 엑세스들과 우선 순위를 가진 멀티미디어 서비스(Multimedia Priority Service, MPS), 그리고 특수 목적 서비스(Mission Critical Service, MCS)를 지시한다. 상기 Access Class 11부터 15는 사업자 관계자 전용 혹은 공공 목적 용도의 엑세스를 지시한다.

[표 2]

엑세스 카테고리는 두 종류로 구분된다. 한 종류는 standardized access category이다. 상기 카테고리는 RAN 레벨에서 정의되는, 즉 표준 문서에 명시화된 카테고리이다. 따라서 각기 다른 사업자들로 동일한 standardized access category을 적용한다. 본 발명에서는 Emergency에 대응되는 category는 상기 standardized access category에 속한다. 모든 엑세스들은 상기 standardized access category 중 적어도 하나에 대응된다. 또 다른 종류는 operator-specific(non-standardized) access category이다. 상기 카테고리는 3GPP 외부에서 정의되며, 표준 문서에 명시화되지 않는다. 따라서, 사업자마다 하나의 operator-specific access category가 의미하는 것은 상이하다. 단말 NAS(2c-10)에서 트리거된 어떤 엑세스는 operator-specific access category에 맵핑되지 않을 수도 있다. 기존 ACDC와의 큰 차이점은 상기 카테고리가 어플리케이션에만 대응되는 것이 아니라, 어플리케이션 이외에 다른 요소들, 즉 서비스 종류, 콜 종류, 단말 종류, 사용자 그룹, 시그널링 종류, 슬라이스 종류 혹은 상기 요소들의 조합과도 대응될 수 있다는 점이다. 즉, 다른 요소에 속한 엑세스들에 대해 엑세스 승인 여부를 제어할 수 있다. 상기 엑세스 카테고리는 하기 [표 3]과 같이 특정 엑세스를 지시하는데 이용된다. 엑세스 카테고리 0 번부터 7 번까지는 standardized access category을 지시하는데 이용되며, 엑세스 카테고리 32 번부터 63는 operator-specific access category을 지시하는데 이용된다.

[표 3]

사업자 서버(2c-25)에서 NAS 시그널링 혹은 어플리케이션 레벨 데이터 전송을 통해, 단말 NAS(2c-10)에게 operator-specific access category 정보에 대한 정보(Management Object, MO)를 제공한다. 상기 정보에는 각 operator-specific category가 어플리케이션 등 어떤 요소에 대응되는지를 나타낸다. 예를 들어, 엑세스 카테고리 32 번은 페이스북 어플리케이션에 대응하는 엑세스에 대응됨을 상기 정보에 명시할 수 있다. 기지국(2c-20)은 시스템 정보를 이용하여, barring 설정 정보를 제공하는 카테고리 리스트와 각 카테고리에 대응하는 barring 설정 정보 정보를 단말(2c-05)들에게 제공한다. 단말(2c-05)은 NAS(2c-10)와 AS(2c-15)의 논리적인 블록을 포함한다.

단말 NAS(2c-10)는 트리거된 엑세스를 소정의 규칙에 따라, 상기 하나 이상의 엑세스 아이덴티티와 하나의 상기 엑세스 카테고리에 맵핑시킨다. 상기 맵핑 동작은 모든 RRC states, 즉, 연결 모드(RRC_CONNECTED), 대기 모드(RRC_IDLE), 비활성 모드(RRC_INACTIVE)에서 수행된다. 각 RRC state의 특성은 하기와 같이 나열된다.

RRC_IDLE:

- A UE specific DRX may be configured by upper layers;

- UE controlled mobility based on network configuration;

- The UE:

- Monitors a Paging channel;

- Performs neighbouring cell measurements and cell (re-)selection;

- Acquires system information.

RRC_INACTIVE:

- A UE specific DRX may be configured by upper layers or by RRC layer;

- UE controlled mobility based on network configuration;

- The UE stores the AS context;

- The UE:

- Monitors a Paging channel;

- Performs neighbouring cell measurements and cell (re-)selection;

- Performs RAN-based notification area updates when moving outside the RAN-based notification area;

- Acquires system information.

RRC_CONNECTED:

- The UE stores the AS context.

- Transfer of unicast data to/from UE.

- At lower layers, the UE may be configured with a UE specific DRX.;

- For UEs supporting CA, use of one or more SCells, aggregated with the SpCell, for increased bandwidth;

- For UEs supporting DC, use of one SCG, aggregated with the MCG, for increased bandwidth;

- Network controlled mobility, i.e. handover within NR and to/from E-UTRAN.

- The UE:

- Monitors a Paging channel;

- Monitors control channels associated with the shared data channel to determine if data is scheduled for it;

- Provides channel quality and feedback information;

- Performs neighbouring cell measurements and measurement reporting;

- Acquires system information.

다른 옵션으로, 상기 엑세스 카테고리 맵핑에서, 하나의 엑세스는 하나의 standardized access category와 맵핑 가능하다면, 추가적으로 하나의 operator-specific access category와 맵핑될 수도 있다. 상기 단말 NAS(2c-10)는 Service Request와 함께 상기 맵핑한 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리를 상기 단말 AS(2c-15)에게 전달한다.

단말 AS(2c-15)는 모든 RRC state에서 단말 NAS(2c-10)로부터 수신하는 메시지와 함께 상기 엑세스 아이덴티티 혹은 엑세스 카테고리 정보를 제공받는다면, 상기 메시지로 인해 야기되는 무선 접속을 수행하기 전에 이것이 허용되는지 여부를 판단하는 barring check 동작을 수행한다. 상기 barring check 동작을 통해, 상기 무선 접속이 허용되면, 네트워크에 RRC 연결 설정을 요청한다. 일례로, 연결 모드 혹은 비활성 모드 단말의 NAS(2c-10)는 하기 이유로 인해, 단말 AS(2c-15)에게 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리를 전송한다(2c-30). 본 발명에서는 하기 이유들을 'new session request'로 통칭한다.

- new MMTEL voice or video session

- sending of SMS (SMS over IP, or SMS over NAS)

- new PDU session establishment

- existing PDU session modification

- service request to re-establish the user plane for an existing PDU session

반면, 대기 모드 단말의 NAS(2c-10)는 서비스 요청(Service Request) 시, 단말 AS(2c-15)에게 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리를 전송한다.

단말 AS(2c-15)는 상기 barring 설정 정보 정보를 이용하여, 단말 NAS(2c-10)에 의해 트리거된 엑세스가 허용되는지 여부를 판단한다(barring check).

사업자는 Access Class 11부터 15중 적어도 하나와 대응하는 엑세스 중에서 특정 서비스 종류만을 허용하기를 원할 수 있다. 엑세스 아이덴티티로 지시되는 Access Class 11, 12, 13, 14, 15에 속하는 엑세스를 access category로 구별되는 속성에 따라 엑세스 허용 여부를 결정할 수 있다. 상기 엑세스 카테고리의 barring 설정 정보는 ac-barringFactor와 ac-barringTime으로 구성된다. 접속이 허용되는 엑세스 아이덴티티에 대한 정보는 각 엑세스 카테고리별로 하나의 비트맵으로 지시된다. 만약 트리거된 엑세스가, 접속이 허용되는 엑세스 아이덴티티에 속한다면, 상기 ac-barringFactor을 이용한 barring check을 생략하고 접속을 시도한다.

본 발명은 이동통신 시스템에서 대기 모드(RRC_Idle) 혹은 비활성 모드(RRC_Inactive) 단말이 연결모드(RRC_Connected)로 전환되지 않고, 기지국과의 랜덤 엑세스 과정 중에, 소정의 작은 크기의 사용자 데이터를 송수신하는 기술을 제안한다. 본 발명에서는 상기 기술을 EDT(Early Data Transmission)이라고 칭한다. 특히, 본 발명에서는 상기 EDT 기술을 이용하여 상향링크 단말이 LTE 기지국으로(Mobile Originated-initiated, MO-initiated) 사용자 데이터를 전송하는 방법을 제안한다. 본 발명에서는 상기 상향링크 전송을 UL EDT(Uplink Early Data Transmission)이라고 칭한다. 본 발명에서는 상기 LTE 기지국이 MME 혹은 5GC에 연결되어 있는 경우를 고려한다. 만약 상기 LTE 기지국이 5GC에 연결되어 있다면, NR access control, QoS 기반 베어러 제어, 슬라이스 기반 서비스 제공 등이 가능해진다. 즉, 비록 LTE 기지국이지만 일부 NR 기능을 적용할 수 있다. 본 발명에서는 NR access control을 고려한 UL EDT을 제안한다. 제1 실시 예에서는 단말 NAS가 UL EDT 트리거를 결정하는 경우이며, 제2 실시 예에서는 단말 AS가 UL EDT 트리거를 결정하는 경우이다.

도 2d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 4 단계 랜덤 엑세스 과정에서 상향링크 EDT 동작의 흐름도이다.

4 단계 랜덤 엑세스 과정에서 사용자 데이터를 기지국에 전송하는 방법은 Control Plane(CP) EDT와 User Plane(UP) EDT가 존재한다.

도 2d (a)는 CP EDT 동작의 흐름도이다. CP EDT 는 하기와 같은 특징을 가진다.

- 상향링크 사용자 데이터는 CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지인 RRCEarlyDataRequest 메시지의 NAS container에 수납되어 전송된다.

- 선택적으로 하향링크 사용자 데이터는 CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지인 RRCEarlyDataComplete 메시지의 NAS container에 수납되어 전송된다.

- 상기 과정에서 RRC 연결 모드로의 전환은 일어나지 않는다.

연결 설정 요청 과정에서 단말 상위 계층으로부터 상향링크 사용자 데이터 전송에 대한 요청이 있으면, 단말(2d-05)은 소정의 조건에 따라 EDT 과정을 초기화하고, 상기 EDT 과정을 위한 설정된 하나의 랜덤 엑세스 프리엠블을 선택한다(2d-25).

기지국(2d-10)은 상기 프리엠블에 대한 랜덤 엑세스 응답 메시지(RAR)를 상기 단말(2d-05)에게 전송한다(2d-30).

상기 단말(2d-05)은 CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지, RRCEarlyDataRequest에 상기 사용자 데이터가 포함된 NAS container(NAS message)을 수납하고, 이를 상기 기지국(2d-10)에게 전송한다(2d-35).

상기 기지국(2d-10)은 S1-AP Initial UE message에 상기 NAS container을 수납하고, 이를 MME(2d-15)(혹은 AMF)에게 전송한다(2d-40). 이 때, S1 연결이 성립한다. 상기 과정에서 상기 기지국(2d-10)은 이 연결이 EDT에 의해 트리거된 것임을 상기 MME(2d-15)(또는 AMF)에게 지시할 수 있다.

상기 MME(2d-15)는 S-GW(2d-20)에게 상기 단말(2d-05)에 대한 EPS 베어러(bearer)의 재활성화를 요청하고(2d-45), 상기 사용자 데이터를 상기 S-GW(2d-20)에게 전송한다(2d-50). 만약 상기 단말(2d-05)에 대한 하향링크 사용자 데이터가 유효하다면, 상기 S-GW(2d-20)는 상기 MME(2d-15)에게 상기 하향링크 사용자 데이터를 전송한다(2d-55).

상기 하향링크 사용자 데이터를 수신한 상기 MME(2d-15)는 DL NAS Transport 과정을 통해 상기 데이터를 상기 기지국(2d-10)에게 전송한다(2d-60). 혹은 상기 MME(2d-15)는 S1-AP Connection Establishment Indication 과정을 트리거할 수도 있다(2d-65). 상기 기지국(2d-10)은 CCCH에 속한 하나의 RRC 메시지, RRCEarlyDataComplete 메시지의 NAS container에 상기 하향링크 사용자 데이터를 수납하여, 이를 상기 단말(2d-05)에게 전송한다(2d-70). 만약 상기 MME(2d-15)가 상기 하향링크 사용자 데이터를 제공하지 않았다면, 상기 기지국(2d-10)은 상기 하향링크 사용자 데이터 없이 RRCEarlyDataComplete 메시지를 상기 단말(2d-05)에게 전송한다.

이 후, S1 연결은 해제되고(2d-75), 상기 EPS 베어러는 비활성화된다(2d-80).

추가적인 데이터 송수신이 필요하다면, 상기 MME(2d-15) 혹은 기지국(2d-10)은 상기 단말(2d-05)을 연결 모드로 전환시킬 수도 있다. 상기 전환이 트리거된다면, 상기 기지국(2d-10)은 상기 RRCEarlyDataComplete 메시지 대신에 RRCConnectionSetup 메시지를 상기 단말(2d-05)에게 전송한다. 이는 종래의 RRC 연결 성립 과정이 트리거되었음을 의미한다.

도 2d (b)는 UP EDT 동작의 흐름도이다. UP EDT 는 하기와 같은 특징을 가진다.

- 상기 UP EDT가 트리거되기 위해서는 사전에 단말이 비활성 모드로 전환하는 것을 지시하는 RRCConnectionRelease(혹은 RRCRelease) 메시지를 수신하여, 비활성 모드에 있어야 한다. 이 때, 상기 RRC 메시지를 통해, NextHopChainingCount 정보가 상기 단말에게 제공된다.

- 상향링크 사용자 데이터는 DTCH을 통해 전송되며, CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지, RRCConnectionResumeRequest에 multiplexing 된다. 즉, 상기 RRC 메시지와 DTCH는 msg3에 함께 수납된다.

- 선택적으로 하향링크 사용자 데이터는 DTCH을 통해 전송되며, DCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지인 RRCConnectionRelease 메시지에 multiplexing 된다. 즉, 상기 RRC 메시지와 DTCH는 msg4에 함께 수납된다.

- RRCConnectionResumeRequest 메시지를 위해, short resume MAC-I가 인증 토큰(authentication token)으로 재사용되며 이전 연결에서 사용된 integrity key을 사용하여 도출된다.

- 상기 상, 하향링크 사용자 데이터는 ciphering된다. 적용되는 보안 키들은 상기 이전 연결에서의 상기 RRCConnectionRelease 메시지에서 제공된 NextHopChainingCount을 이용하여 도출된다.

- 상기 msg4에서의 RRCConnectionRelease 메시지는 새로 도출된 보안 키들을 이용하여, integrity 및 ciphering 된다.

- 상기 과정에서 RRC 연결 모드로의 전환은 일어나지 않는다.

연결 설정 요청 과정에서 단말 상위 계층으로부터 상향링크 사용자 데이터 전송에 대한 요청이 있으면, 단말(2d-85)은 소정의 조건에 따라 EDT 과정을 초기화하고, 상기 EDT 과정을 위한 설정된 하나의 랜덤 엑세스 프리엠블을 선택한다(2d-105).

기지국(2d-90)은 상기 프리엠블에 대한 랜덤 엑세스 응답 메시지(RAR)를 상기 단말(2d-85)에게 전송한다(2d-110).

상기 단말(2d-85)은 Resume ID, establishment cause, authentication token 을 포함한 RRCConnectionResumeRequest을 상기 기지국(2d-90)에게 전송한다(2d-115). 상기 단말(2d-85)은 모든 SRB와 DRB을 재시작하고, 이전 연결에서 수신했던 RRCConnectionRelease 메시지에 포함되어 있었던 NextHopChainingCount을 이용하여, 새로운 보안 키들을 도출하고, AS 보안을 재성립한다. 상향링크 사용자 데이터는 ciphering되어 DTCH을 통해 전송되며, CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지, RRCConnectionResumeRequest에 multiplexing 된다. 상기 기지국(2d-90)은 S1-AP Context Resume 과정을 트리거하고(2d-120), SI 연결을 재시작한다. 그리고, MME(2d-95)는 S1-U 베어러를 다시 활성화시킨다.

상기 MME(2d-95)는 상기 단말(2d-85)에 대한 S1-U 베어러를 다시 활성화시키는 것을 S-GW(2d-100)에게 요청한다(2d-125). 상기 MME(2d-95)는 상기 기지국(2d-90)에게 UE context resumption을 확답해준다(2d-130).

상기 단말(2d-85)로부터 상기 상향링크 사용자 데이터를 수신한 상기 기지국(2d-90)은 상기 상향링크 사용자 데이터를 상기 S-GW(2d-100)에게 전송한다(2d-135).

만약 상기 단말(2d-85)에 대한 하향링크 사용자 데이터가 유효하다면, 상기 S-GW(2d-100)는 상기 하향링크 사용자 데이터를 상기 기지국(2d-90)에게 전송한다(2d-140).

만약 상기 S-GW(2d-100)으로부터 추가적인 데이터가 없다면, 상기 기지국(2d-90)은 상기 SI 연결에 대해 suspension(2d-145)과 상기 S1-U 베어러의 비활성화를 트리거할 수 있다(2d-150).

상기 기지국(2d-90)은 상기 단말(2d-85)을 다시 비활성화(RRC_Inactive) 모드로 전환시키기 위해, 'rrc_Suspend'로 지시된 release cause, resume ID, NextHopChainingCount, drb-ContinueROHC가 포함된 RRCConnectionRelease 메시지를 상기 단말(2d-85)에게 전송한다(2d-155). 상기 나열된 정보는 상기 단말 내부에 저장된다. 만약, 하향링크 사용자 데이터가 존재한다면, 상기 데이터는 DTCH을 통해 전송되며, DCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지인 RRCConnectionRelease 메시지에 multiplexing 된다.

추가적인 데이터 송수신이 필요하다면, 상기 MME(2d-95) 혹은 기지국(2d-90)은 상기 단말(2d-85)을 연결 모드로 전환시킬 수도 있다. 상기 전환이 트리거된다면, 상기 기지국(2d-90)은 상기 RRCConnectionRelease 메시지 대신에 RRCConnectionResume 메시지를 상기 단말(2d-85)에게 전송한다. 이는 종래의 RRC 연결 성립 과정이 트리거되었음을 의미한다. 상기 데이터는 DTCH을 통해 전송되며, 하나의 RRC 메시지인 RRCConnectionResume 메시지에 multiplexing 될 수 있다.

도 2e는 본 발명의 제1 실시 예에서 연결 모드 혹은 비활성 모드 단말이 엑세스 제어를 수행하는 과정의 흐름도이다.

도 2e를 참고하면, 기지국(2e-20)은 5GC에 연결되어 있음을 지시하는 지시자(PLMN 정보를 기반으로 지시 가능), EDT 설정 정보, NR barring 설정 정보를 시스템 정보에 수납하여, 브로드캐스팅한다(2e-25). EDT 설정 정보는 CP 혹은 UL EDT을 지원하는 여부를 지시하는 지시자, EDT 동작을 통해 전송 가능한 최대 TBS 정보이다. NR barring 설정 정보는 엑세스 카테고리별로 barring check을 수행하는데 필요한 설정 정보이며, 앞서 서두에서 기술하였다.

단말(2e-05)은 NAS(2e-10)와 AS(2e-15)로 구성된다. 상기 NAS(2e-10)는 무선 접속과 직접적인 관련 없는 과정들, 즉 인증, 서비스 요청, 세션 관리를 담당하며, 반면 상기 AS(2e-15)는 무선 접속과 관련 있는 과정들을 담당한다.

상기 시스템 정보를 수신한 단말 AS(2e-15)는 상기 기지국(2e-20)이 5GC와 연결되어 있다는 정보와 UL EDT을 트리거하는데 필요한 정보를 단말 NAS(2e-10)에게 전달한다(2e-30). 상기 단말 NAS(2e-10)는 소정의 조건이 만족하면, UL EDT을 트리거할 수 있다. 일례로, 전송하고자 하는 사용자 데이터가 발생했을 때(2e-35), 단말(2e-05)과 기지국(2e-20)이 UL EDT을 지원 가능하고, 상기 데이터의 크기가 상기 설정된 TBS보다 작거나 같다면, 상기 NAS(2e-10)는 UL EDT을 트리거한다(2e-40).

만약 상기 기지국(2e-20)이 5GC와 연결되어 있다면(2e-45), 상기 NAS(2e-10)는 NR access control을 적용할 수 있으며, 이를 위해 트리거된 엑세스를 하나의 엑세스 카테고리와 엑세스 아이덴티티에 맵핑시킨다(2e-50). 사전에 네트워크는 OAM(어플리케이션 레벨의 데이터 메시지) 혹은 NAS 메시지를 이용하여 상기 NAS(2e-10)에게 management object 정보를 제공한다. 상기 정보에는 각 operator-specific access category가 어플리케이션 등 어떤 요소에 대응되는지를 나타낸다.

상기 NAS(2e-10)는 트리거된 엑세스가 어떤 operator-specific category에 맵핑되는지를 판단하기 위해, 상기 정보를 이용한다. 상기 트리거된 엑세스는 신규 MMTEL 서비스(음성 통화, 영상 통화), SMS 전송, 신규 PDU 세션 성립, 기존 PDU 세션 변경 등이 해당된다. 상기 NAS(2e-10)는 엑세스가 트리거되면, 상기 엑세스의 속성과 대응되는 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리를 맵핑시킨다. 상기 엑세스는 어떤 엑세스 아이덴티티와도 맵핑되지 않을 수도 있으며, 하나 이상의 엑세스 아이덴티티와 맵핑될 수도 있다. 또한 상기 엑세스는 하나의 엑세스 카테고리와 반드시 맵핑된다. 상기 엑세스는 상기 management object에서 제공하는 operator-specific access category와 맵핑되는지 여부를 먼저 확인된다. 어느 operator-specific access category와도 맵핑이 되지 않는다면, 상기 standardized access category 중 대응할 수 있는 하나와 맵핑시킨다. 복수 개의 엑세스 카테고리와 맵핑 가능하다면, operator-specific access category, standardized access category 순서로 우선 순위를 두고 맵핑시킨다. 다시 말해, 어느 operator-specific access category와도 맵핑이 되지 않는다면, 상기 standardized access category 중 대응할 수 있는 하나와 맵핑시킨다. 상기 맵핑 규칙에서 standardized access category 0, standardized access category 1(emergency 서비스)는 예외다. 즉, access category 0 및 1로 맵핑 가능하다면, 이를 우선적으로 맵핑시켜야 한다.

제1 실시 예에서는 상기 UL EDT 엑세스를 별도의 신규 access category에 맵핑하거나, 혹은 기존의 standardized access category 1(delay tolerant access) 혹은 기존의 standardized access category 7(MO data)에 맵핑하는 것을 특징으로 한다.

옵션 1-1: 단말 NAS(2e-10)가 EDT 엑세스를 신규 UL EDT 엑세스 전용 access category에 맵핑한다. 상기 신규 access category는 standardized access category에 속한다. 상기 기지국(2e-20)도 상기 신규 access category에 대응하는 별도의 barring 설정 정보를 시스템 정보로 브로드캐스팅하고, 단말 AS(2e-15)는 상기 설정 정보를 기반으로 barring check을 수행한다. 다시 말해, 상기 기지국(2e-20)은 다른 엑세스와 차별적으로 상기 UL EDT 엑세스를 제어할 수 있다.

옵션 1-2: 단말 NAS(2e-10)가 EDT 엑세스를 기존의 standardized access category 1(delay tolerant access) 혹은 기존의 standardized access category 7(MO data)에 맵핑한다. 단말 AS(2e-15)는 기존의 standardized access category 1(delay tolerant access) 혹은 기존의 standardized access category 7에 대응하는 barring 설정 정보를 기반으로 barring check을 수행한다.

또한 상기 NAS(2e-10)는 상기 엑세스에 대응하는 하나의 cause value을 선택하여 상기 AS(2e-15)에 제공한다. 제1 실시 예에서는 상기 UL EDT 엑세스를 별도의 신규 cause value(establishment cause value 및 resume cause value)에 맵핑하거나, 혹은 기존의 cause value들 중 delayTolerantAccess 혹은 MO data에 맵핑하는 것을 특징으로 한다. 통상 cause value는 상기 기지국(2e-20)이 상기 엑세스를 거절할지 여부를 결정하기 위해 사용된다. 따라서, EDT 엑세스를 위한 신규 cause value을 정의한다는 것은 상기 기지국(2e-20)이 EDT 엑세스에 대해, 거절할지 여부를 결정하는데 이를 이용할 수 있도록 하기 위함이다.

옵션 2-1: 단말 NAS(2e-10)가 EDT 엑세스를 신규 UL EDT 엑세스 전용 cause value(edtAccess)에 맵핑한다.

옵션 2-2: 단말 NAS(2e-10)가 EDT 엑세스를 기존의 cause value들 중 delayTolerantAccess 혹은 MO data에 맵핑한다.

옵션 2-2에서 종래의 cause value을 재사용하는 경우엔, 상기 기지국(2e-20)은 상기 단말(2e-05)로부터 상기 상향링크 사용자 데이터를 포함한 소정의 RRC 메시지 혹은 DTCH을 msg3을 통해 수신하게 되면, 상기 RRC 메시지 혹은 DTCH을 바탕으로, 상기 msg3가 EDT 동작과 관련된 것으로 간주하고, 엑세스 거절 동작을 결정하게 된다.

상기 NAS(2e-10)는 상기 맵핑한 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리, cause value와 함께, new session request 혹은 Service Request을 상기 AS(2e-15)에게 전송한다(2e-55). 상기 NAS(2e-10)는 연결 모드 혹은 비활성 모드에서는 Service Request/new session request, 대기 모드에서는 Service Request를 AS(2e-15)에게 전송한다. 상기 AS(2e-15)는 네트워크가 브로드캐스팅하는 시스템 정보(System Information)로부터 barring 설정 정보를 수신하여 저장하고 있다. 상기 barring 설정 정보의 ASN.1 구조의 일례는 아래 [표 4]와 같으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

[표 4]

상기 AS(2e-15)는 상기 NAS(2e-10)가 맵핑한 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리 정보와 상기 네트워크로부터 수신한 대응하는 barring 설정 정보를 이용하여, 상기 엑세스 요청이 허용되는지 여부를 판단한다(2e-60). 본 발명에서는 상기 엑세스 요청이 허용되는지 여부를 판단하는 동작을 barring check라고 칭한다. 단말(2e-05)은 상기 엑세스 제어 설정 정보를 포함한 시스템 정보를 수신하고, 상기 설정 정보를 저장한다. 상기 barring 설정 정보는 PLMN별 및 access category 별로 제공된다. BarringPerCatList IE는 하나의 PLMN에 속한 access category들의 barring 설정 정보를 제공하는데 이용된다. 이를 위해, PLMN id와 각 access category들의 barring 설정 정보가 리스트 형태로 상기 IE에 포함된다. 상기 access category별 barring 설정 정보에는 특정 access category을 지시하는 access category id(혹은 index), uac-BarringForAccessIdentity field, uac-BarringFactor field와 uac-Barringtime field을 포함한다. 상기 언급된 barring check 동작은 다음과 같다. 먼저 uac-BarringForAccessIdentityList을 구성하는 각 비트들은 하나의 엑세스 아이덴티티와 대응되며, 상기 비트 값이 '0'으로 지시되면, 상기 엑세스 아이덴티티와 관련된 엑세스는 허용된다. 상기 맵핑된 엑세스 아이덴티티들 중 적어도 하나에 대해, uac-BarringForAccessIdentity 내의 대응하는 비트들 중 적어도 하나가 '0'이면 엑세스가 허용된다. 상기 맵핑된 엑세스 아이덴티티들 중 적어도 하나에 대해, uac-BarringForAccessIdentity 내의 대응하는 비트들 중 어느 하나도 '0'이 아니면, 추가적으로 uac-BarringFactor field을 이용하여 후술되는 추가적인 barring check을 수행한다. 상기 uac-BarringFactor α의 범위는 0 ≤ α < 1 갖는다. 단말 AS(2e-15)는 0 ≤ rand < 1인 하나의 랜덤 값 rand을 도출하며, 상기 랜덤 값이 상기 uac-BarringFactor보다 작으면 엑세스가 금지되지 않은 것으로, 그렇지 않다면 엑세스가 금지된 것으로 간주한다. 엑세스가 금지된 것으로 결정되면, 상기 단말 AS(2e-15)는 하기 [수식 1]을 이용하여 도출된 소정의 시간 동안 엑세스 시도를 지연시킨다. 상기 단말 AS(2e-15)는 상기 시간 값을 가지는 타이머를 구동시킨다. 본 발명에서는 상기 타이머를 barring timer라 칭한다.

[수식 1]

"Tbarring" = (0.7+ 0.6 * rand) * uac-BarringTime.

상기 엑세스가 금지되면, 상기 단말 AS(2e-15)는 이를 상기 단말 NAS(2e-10)에게 알린다. 그리고, 상기 도출된 소정의 시간이 만료되면, 상기 단말 AS(2e-15)는 상기 단말 NAS(2e-10)에게 다시 엑세스를 요청할 수 있음(barring alleviation)을 알린다. 이때부터 상기 단말 NAS(2e-10)은 엑세스를 상기 단말 AS(2e-15)에게 다시 요청할 수 있다.

상기 소정의 규칙에 따라, 서비스 요청이 허용되면, 상기 AS(2e-15)는 EDT을 위한 랜덤 엑세스 동작을 수행한다(2e-65).

도 2f는 본 발명의 제1 실시 예에서 단말 NAS 동작의 순서도이다.

도 2f를 참고하면, 2f-05 단계에서 단말 NAS는 작은 크기의 사용자 데이터를 전송하기 위한 엑세스를 초기화한다.

2f-10 단계에서 상기 단말 NAS는 소정의 조건이 만족하면, 상기 사용자 데이터를 EDT 동작을 통해 전송하는 것을 결정한다. 일례로, 상기 소정의 조건이란 서빙 기지국이 EDT 동작을 지원하고, 상기 기지국이 제공하는 EDT로 전송 가능한 최대 TBS 크기보다 상기 사용자 데이터의 크기가 작거나 같은 경우이다.

2f-15 단계에서 상기 단말 NAS는 EDT 동작을 수행할 core network을 확인한다. 일례로 상기 서빙 기지국이 5GC에 연결되어 있고, 이전에 상기 단말이 5GC에 등록 과정을 수행하였다면, 5GC와의 연결을 간주하여 이후 동작을 수행한다. 만약 상기 서빙 기지국이 5GC에 연결되어 있지 않거나, 이전에 상기 단말이 5GC에 등록 과정을 수행하지 않았다면, MME와의 연결을 간주하고 이후 동작을 수행한다.

2f-20 단계에서 만약 상기 기지국이 5GC에 연결되어 있다면(그리고, 이전에 상기 단말이 5GC에 등록 과정을 마쳤다면), 상기 단말 NAS는 소정의 규칙에 따라 상기 엑세스를 하나의 엑세스 카테고리와 엑세스 아이덴티티에 맵핑시킨다. 또한, 상기 엑세스에 대응하는 cause value을 결정한다. 본 발명에서는 EDT을 위한 신규 엑세스 카테고리를 맵핑하거나, 상기 EDT 엑세스를 기존의 access category 1 혹은 access category 7에 맵핑시킨다.

2f-25 단계에서 상기 단말 NAS는 상기 결정한 엑세스 카테고리, 엑세스 아이덴티티, cause value을 단말 AS에 제공한다.

도 2g는 본 발명의 제1 실시 예에서 단말 AS 동작의 순서도이다.

도 2g를 참고하면, 2g-05 단계에서 단말 AS는 5GC에 연결되어 있음을 지시하는 지시자(PLMN 정보를 기반으로 지시 가능), EDT 설정 정보, NR barring 설정 정보를 포함한 시스템 정보를 기지국으로부터 수신한다.

2g-10 단계에서 상기 단말 AS는 상기 결정한 엑세스 카테고리, 엑세스 아이덴티티, cause value을 단말 NAS로부터 수신한다.

2g-15 단계에서 상기 단말 AS는 상기 제공받은 NR barring 설정 정보, 엑세스 카테고리, 엑세스 아이덴티티를 적용하여, barring check을 수행한다.

2g-20 단계에서 상기 단말 AS는 상기 barring check에서 상기 EDT 엑세스가 허용되는 것으로 판정되면, 상기 EDT 동작을 위한 랜덤 엑세스를 수행한다. 상기 랜덤 엑세스 과정에서 상기 사용자 데이터가 전송된다. 상기 단말 NAS가 결정한 cause value는 msg3의 RRCEarlyDataRequest 혹은 RRCConnectionResumeRequest 메시지에 수납된다.

도 2h는 본 발명의 제2 실시 예에서 연결 모드 혹은 비활성 모드 단말이 엑세스 제어를 수행하는 과정의 흐름도이다.

도 2h를 참고하면, 기지국(2h-20)은 5GC에 연결되어 있음을 지시하는 지시자(PLMN 정보를 기반으로 지시 가능), EDT 설정 정보, NR barring 설정 정보를 시스템 정보에 수납하여, 브로드캐스팅한다(2h-25). EDT 설정 정보는 CP 혹은 UL EDT을 지원하는 여부를 지시하는 지시자, EDT 동작을 통해 전송 가능한 최대 TBS 정보이다. NR barring 설정 정보는 엑세스 카테고리별로 barring check을 수행하는데 필요한 설정 정보이며, 앞서 서두에서 기술하였다.

단말 NAS(2h-10)는 작은 크기의 상향링크 사용자 데이터를 전송하기 위한 엑세스를 트리거한다(2h-30). 만약 상기 기지국(2h-20)이 5GC와 연결되어 있다면(2h-35), 상기 NAS(2h-10)는 NR access control을 적용할 수 있으며, 이를 위해 트리거된 엑세스를 하나의 엑세스 카테고리와 엑세스 아이덴티티에 맵핑시킨다(2h-40). 사전에 네트워크는 OAM(어플리케이션 레벨의 데이터 메시지) 혹은 NAS 메시지를 이용하여 상기 NAS(2h-10)에게 management object 정보를 제공한다. 상기 정보에는 각 operator-specific access category가 어플리케이션 등 어떤 요소에 대응되는지를 나타낸다.

상기 NAS(2h-10)는 트리거된 엑세스가 어떤 operator-specific category에 맵핑되는지를 판단하기 위해, 상기 정보를 이용한다. 상기 트리거된 엑세스는 신규 MMTEL 서비스(음성 통화, 영상 통화), SMS 전송, 신규 PDU 세션 성립, 기존 PDU 세션 변경 등이 해당된다. 상기 NAS(2h-10)는 엑세스가 트리거되면, 상기 엑세스의 속성과 대응되는 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리를 맵핑시킨다. 상기 엑세스는 어떤 엑세스 아이덴티티와도 맵핑되지 않을 수도 있으며, 하나 이상의 엑세스 아이덴티티와 맵핑될 수도 있다. 또한 상기 엑세스는 하나의 엑세스 카테고리와 반드시 맵핑된다. 상기 엑세스는 상기 management object에서 제공하는 operator-specific access category와 맵핑되는지 여부를 먼저 확인된다. 어느 operator-specific access category와도 맵핑이 되지 않는다면, 상기 standardized access category 중 대응할 수 있는 하나와 맵핑시킨다. 복수 개의 엑세스 카테고리와 맵핑 가능하다면, operator-specific access category, standardized access category 순서로 우선 순위를 두고 맵핑시킨다. 다시 말해, 어느 operator-specific access category와도 맵핑이 되지 않는다면, 상기 standardized access category 중 대응할 수 있는 하나와 맵핑시킨다. 상기 맵핑 규칙에서 standardized access category 0, standardized access category 1(emergency 서비스)는 예외다. 즉, access category 0 및 1로 맵핑 가능하다면, 이를 우선적으로 맵핑시켜야 한다.

제2 실시 예에서는 상기 단말 AS(2h-15)가 상기 엑세스를 EDT 동작과 연동될 것인지 결정하기 때문에, 상기 단말 NAS(2h-10)에서는 상기 엑세스를 EDT을 고려하여 처리하지 않는다. 다시 말해, 제2 실시 예에서는 상기 엑세스를 기존의 standardized access category 1(delay tolerant access) 혹은 기존의 standardized access category 7(MO data)에 맵핑하는 것을 특징으로 한다. 또한 제2 실시 예에서는 기존의 cause value들 중 delayTolerantAccess 혹은 MO data에 맵핑하는 것을 특징으로 한다. 상기 NAS(2h-10)는 상기 엑세스에 대응하는 하나의 cause value을 선택하여 상기 AS(2h-15)에게 제공한다. 통상 cause value는 상기 기지국(2h-20)이 상기 엑세스를 거절할지 여부를 결정하기 위해 사용된다.

상기 NAS(2h-10)는 상기 맵핑한 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리, cause value와 함께, new session request 혹은 Service Request을 상기 AS(2h-15)에게 전송한다(2h-45). 상기 NAS(2h-10)는 연결 모드 혹은 비활성 모드에서는 Service Request/new session request, 대기 모드에서는 Service Request를 AS(2h-15)에게 전송한다.

상기 Service Request 혹은 new session request을 수신한 상기 단말 AS(2h-15)는 소정의 조건이 만족하면, 상기 엑세스에 대해 UL EDT을 트리거할 수 있다. 일례로, 단말(2h-05)과 기지국(2h-20)이 UL EDT을 지원 가능하고, 상기 데이터의 크기가 상기 설정된 TBS보다 작거나 같다면, 상기 AS(2h-15)는 UL EDT을 트리거한다(2h-50).

다른 옵션으로, 상기 UL EDT가 트리거되면, 상기 AS(2h-15)는 상기 엑세스에 대해 제공받았던 엑세스 카테고리를 EDT 엑세스를 위한 신규 엑세스 카테고리로 다시 맵핑할 수 있다. 상기 AS(2h-15)는 다시 맵핑된 EDT 전용 엑세스 카테고리를 적용하여 barring check을 수행한다. 이 때, 상기 기지국(2h-20)도 상기 EDT 전용 엑세스 카테고리를 위한 barring 설정 정보를 제공할 수 있다. 또한 상기 AS(2h-15)는 상기 엑세스를 신규 UL EDT 엑세스 전용 cause value(edtAccess)에 맵핑한다.

상기 AS(2h-15)는 네트워크가 브로드캐스팅하는 시스템 정보(System Information)로부터 barring 설정 정보를 수신하여 저장하고 있다. 상기 barring 설정 정보의 ASN.1 구조의 일례는 아래 [표 5]와 같으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

[표 5]

상기 AS(2h-15)는 상기 NAS(2h-10)가 맵핑한 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리 정보와 상기 네트워크로부터 수신한 대응하는 barring 설정 정보를 이용하여, 상기 엑세스 요청이 허용되는지 여부를 판단한다(2h-55). 본 발명에서는 상기 엑세스 요청이 허용되는지 여부를 판단하는 동작을 barring check라고 칭한다. 단말(2h-05)은 상기 엑세스 제어 설정 정보를 포함한 시스템 정보를 수신하고, 상기 설정 정보를 저장한다. 상기 barring 설정 정보는 PLMN별 및 access category 별로 제공된다. BarringPerCatList IE는 하나의 PLMN에 속한 access category들의 barring 설정 정보를 제공하는데 이용된다. 이를 위해, PLMN id와 각 access category들의 barring 설정 정보가 리스트 형태로 상기 IE에 포함된다. 상기 access category별 barring 설정 정보에는 특정 access category을 지시하는 access category id(혹은 index), uac-BarringForAccessIdentity field, uac-BarringFactor field와 uac-Barringtime field을 포함한다. 상기 언급된 barring check 동작은 다음과 같다. 먼저 uac-BarringForAccessIdentityList을 구성하는 각 비트들은 하나의 엑세스 아이덴티티와 대응되며, 상기 비트 값이 '0'으로 지시되면, 상기 엑세스 아이덴티티와 관련된 엑세스는 허용된다. 상기 맵핑된 엑세스 아이덴티티들 중 적어도 하나에 대해, uac-BarringForAccessIdentity 내의 대응하는 비트들 중 적어도 하나가 '0'이면 엑세스가 허용된다. 상기 맵핑된 엑세스 아이덴티티들 중 적어도 하나에 대해, uac-BarringForAccessIdentity 내의 대응하는 비트들 중 어느 하나도 '0'이 아니면, 추가적으로 uac-BarringFactor field을 이용하여 후술되는 추가적인 barring check을 수행한다. 상기 uac-BarringFactor α의 범위는 0 ≤ α < 1 갖는다. 단말 AS(2h-15)는 0 ≤ rand < 1인 하나의 랜덤 값 rand을 도출하며, 상기 랜덤 값이 상기 uac-BarringFactor보다 작으면 엑세스가 금지되지 않은 것으로, 그렇지 않다면 엑세스가 금지된 것으로 간주한다. 엑세스가 금지된 것으로 결정되면, 상기 단말 AS(2h-15)는 하기 [수식 2]를 이용하여 도출된 소정의 시간 동안 엑세스 시도를 지연시킨다. 상기 단말 AS(2h-15)는 상기 시간 값을 가지는 타이머를 구동시킨다. 본 발명에서는 상기 타이머를 barring timer라 칭한다.

[수식 2]

"Tbarring" = (0.7+ 0.6 * rand) * uac-BarringTime.

상기 엑세스가 금지되면, 상기 단말 AS(2h-15)는 이를 상기 단말 NAS(2h-10)에게 알린다. 그리고, 상기 도출된 소정의 시간이 만료되면, 상기 단말 AS(2h-15)는 상기 단말 NAS(2h-10)에게 다시 엑세스를 요청할 수 있음(barring alleviation)을 알린다. 이때부터 상기 단말 NAS(2h-10)은 엑세스를 상기 단말 AS(2h-15)에게 다시 요청할 수 있다.

상기 소정의 규칙에 따라, 서비스 요청이 허용되면, 상기 AS(2h-15)는 EDT을 위한 랜덤 엑세스 동작을 수행한다(2h-60).

도 2i는 본 발명의 제2 실시 예에서 단말 NAS 동작의 순서도이다.

도 2i를 참고하면, 2i-05 단계에서 단말 NAS는 작은 크기의 사용자 데이터를 전송하기 위한 엑세스를 초기화한다.

2i-10 단계에서 상기 단말 NAS는 EDT 동작을 수행할 core network을 확인한다. 일례로 상기 서빙 기지국이 5GC에 연결되어 있고, 이전에 상기 단말이 5GC에 등록 과정을 수행하였다면, 5GC와의 연결을 간주하여 이후 동작을 수행한다. 만약 상기 서빙 기지국이 5GC에 연결되어 있지 않거나, 이전에 상기 단말이 5GC에 등록 과정을 수행하지 않았다면, MME와의 연결을 간주하고 이후 동작을 수행한다.

2i-15 단계에서 만약 상기 기지국이 5GC에 연결되어 있다면(그리고, 이전에 상기 단말이 5GC에 등록 과정을 마쳤다면), 상기 단말 NAS는 소정의 규칙에 따라 상기 엑세스를 하나의 엑세스 카테고리와 엑세스 아이덴티티에 맵핑시킨다. 또한, 상기 엑세스에 대응하는 cause value을 결정한다. 본 발명에서는 EDT을 위한 신규 엑세스 카테고리를 맵핑하거나, 상기 EDT 엑세스를 기존의 access category 1 혹은 access category 7에 맵핑시킨다.

2i-20 단계에서 상기 단말 NAS는 상기 결정한 엑세스 카테고리, 엑세스 아이덴티티, cause value을 단말 AS에 제공한다.

도 2j는 본 발명의 제2 실시 예에서 단말 AS 동작의 순서도이다.

도 2j를 참고하면, 2j-05 단계에서 단말 AS는 5GC에 연결되어 있음을 지시하는 지시자(PLMN 정보를 기반으로 지시 가능), EDT 설정 정보, NR barring 설정 정보를 포함한 시스템 정보를 기지국으로부터 수신한다.

2j-10 단계에서 상기 단말 AS는 상기 결정한 엑세스 카테고리, 엑세스 아이덴티티, cause value을 단말 NAS로부터 수신한다.

2j-15 단계에서 상기 단말 AS는 소정의 조건이 만족하면, 상기 사용자 데이터를 EDT 동작을 통해 전송하는 것을 결정한다. 일례로, 상기 소정의 조건이란 서빙 기지국이 EDT 동작을 지원하고, 상기 기지국이 제공하는 EDT로 전송 가능한 최대 TBS 크기보다 상기 사용자 데이터의 크기가 작거나 같은 경우이다.

2j-20 단계에서 상기 단말 AS는 상기 제공받은 NR barring 설정 정보, 엑세스 카테고리, 엑세스 아이덴티티를 적용하여, barring check을 수행한다. 다른 옵션으로, 상기 UL EDT가 트리거되면, 상기 AS는 상기 엑세스에 대해 제공받았던 엑세스 카테고리를 EDT 엑세스를 위한 신규 엑세스 카테고리로 다시 맵핑하고, 이를 적용하여 barring check을 수행한다. 또한 상기 A는 상기 엑세스를 신규 UL EDT 엑세스 전용 cause value(edtAccess)에 맵핑한다.

2j-25 단계에서 상기 단말 AS는 상기 barring check에서 상기 EDT 엑세스가 허용되는 것으로 판정되면, 상기 EDT 동작을 위한 랜덤 엑세스를 수행한다. 상기 랜덤 엑세스 과정에서 상기 사용자 데이터가 전송된다. 상기 단말 NAS 혹은 단말 AS가 결정한 cause value는 msg3의 RRCEarlyDataRequest 혹은 RRCConnectionResumeRequest 메시지에 수납된다.

다시 도 2e를 참고하면, 단말(2e-05)은 NAS(2e-10)와 AS(2e-15)로 구성된다. 상기 NAS(2e-10)는 무선 접속과 직접적인 관련 없는 과정들, 즉 인증, 서비스 요청, 세션 관리를 담당하며, 반면 상기 AS(2e-15)는 무선 접속과 관련 있는 과정들을 담당한다. 네트워크는 OAM(어플리케이션 레벨의 데이터 메시지) 혹은 NAS 메시지를 이용하여 상기 NAS(2e-10)에게 management object 정보를 제공한다(2e-25). 상기 정보에는 각 operator-specific access category가 어플리케이션 등 어떤 요소에 대응되는지를 나타낸다. 상기 NAS(2e-10)는 트리거된 엑세스가 어떤 operator-specific category에 맵핑되는지를 판단하기 위해, 상기 정보를 이용한다. 상기 트리거된 엑세스는 신규 MMTEL 서비스(음성 통화, 영상 통화), SMS 전송, 신규 PDU 세션 성립, 기존 PDU 세션 변경 등이 해당된다. 상기 NAS(2e-10)는 서비스가 트리거되면, 상기 서비스의 속성과 대응되는 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리를 맵핑시킨다(2e-30). 상기 서비스는 어느 엑세스 아이덴티티와도 맵핑되지 않을 수도 있으며, 하나 이상의 엑세스 아이덴티티와 맵핑될 수도 있다. 또한 상기 서비스는 하나의 엑세스 카테고리와 맵핑될 수 있다. 하나의 엑세스 카테고리와 맵핑할 수 있다는 가정에서는 상기 서비스가 상기 management object에서 제공하는 operator-specific access category와 맵핑되는지 여부를 먼저 확인한다. 어느 operator-specific access category와도 맵핑이 되지 않는다면, 상기 standardized access category 중 대응할 수 있는 하나와 맵핑시킨다. 복수 개의 엑세스 카테고리와 맵핑할 수 있다는 가정에서는 하나의 서비스는 하나의 operator-specific access category와 하나의 standardized access category와 맵핑시킨다. 그러나, 어느 operator-specific access category와도 맵핑이 되지 않는다면, 상기 standardized access category 중 대응할 수 있는 하나와 맵핑시킨다. 상기 맵핑 규칙에서 emergency 서비스는 예외가 될 수 있다. 상기 NAS(2e-10)는 상기 맵핑한 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리와 함께, new session request 혹은 Service Request을 상기 AS(2e-15)에게 전송한다(2e-40). 상기 NAS(2e-10)는 연결 모드 혹은 비활성 모드에서는 new session request, 대기 모드에서는 Service Request를 AS(2e-15)에게 전송한다. 상기 AS(2e-15)는 네트워크가 브로드캐스팅하는 시스템 정보(System Information)로부터 barring 설정 정보를 수신한다(2e-35). 상기 barring 설정 정보의 ASN.1 구조의 일례는 아래 [표 6]과 같으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

[표 6]

상기 AS(2e-15)는 상기 NAS(2e-10)가 맵핑한 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리 정보와 상기 네트워크로부터 수신한 대응하는 barring 설정 정보를 이용하여, 상기 서비스 요청이 허용되는지 여부를 판단한다(2e-45). 본 발명에서는 상기 서비스 요청이 허용되는지 여부를 판단하는 동작을 barring check라고 칭한다. 단말(2e-05)은 상기 엑세스 제어 설정 정보를 포함한 시스템 정보를 수신하고, 상기 설정 정보를 저장한다. 상기 barring 설정 정보는 PLMN별 및 access category 별로 제공된다. BarringPerCatList IE는 하나의 PLMN에 속한 access category들의 barring 설정 정보를 제공하는데 이용된다. 이를 위해, PLMN id와 각 access category들의 barring 설정 정보가 리스트 형태로 상기 IE에 포함된다. 상기 access category별 barring 설정 정보에는 특정 access category을 지시하는 access category id(혹은 index), uac-BarringForAccessIdentity field, uac-BarringFactor field와 uac-Barringtime field을 포함한다. 상기 언급된 barring check 동작은 다음과 같다. 먼저 uac-BarringForAccessIdentityList을 구성하는 각 비트들은 하나의 엑세스 아이덴티티와 대응되며, 상기 비트 값이 '0'으로 지시되면, 상기 엑세스 아이덴티티와 관련된 엑세스는 허용된다. 상기 맵핑된 엑세스 아이덴티티들 중 적어도 하나에 대해, uac-BarringForAccessIdentity 내의 대응하는 비트들 중 적어도 하나가 '0'이면 엑세스가 허용된다. 상기 맵핑된 엑세스 아이덴티티들 중 적어도 하나에 대해, uac-BarringForAccessIdentity 내의 대응하는 비트들 중 어느 하나도 '0'이 아니면, 추가적으로 uac-BarringFactor field을 이용하여 후술되는 추가적인 barring check을 수행한다. 상기 uac-BarringFactor α의 범위는 0 ≤ α < 1 갖는다. 단말 AS(2e-15)는 0 ≤ rand < 1인 하나의 랜덤 값 rand을 도출하며, 상기 랜덤 값이 상기 uac-BarringFactor보다 작으면 엑세스가 금지되지 않은 것으로, 그렇지 않다면 엑세스가 금지된 것으로 간주한다. 엑세스가 금지된 것으로 결정되면, 상기 단말 AS(2e-15)는 하기 [수식 3]을 이용하여 도출된 소정의 시간 동안 엑세스 시도를 지연시킨다. 상기 단말 AS(2e-15)는 상기 시간 값을 가지는 타이머를 구동시킨다. 본 발명에서는 상기 타이머를 barring timer라 칭한다.

[수식 3]

"Tbarring" = (0.7+ 0.6 * rand) * uac-BarringTime.

상기 엑세스가 금지되면, 상기 단말 AS(2e-15)는 이를 상기 단말 NAS(2e-10)에게 알린다. 그리고, 상기 도출된 소정의 시간이 만료되면, 상기 단말 AS(2e-15)는 상기 단말 NAS(2e-15)에게 다시 엑세스를 요청할 수 있음(barring alleviation)을 알린다. 이때부터 상기 단말 NAS(2e-10)은 엑세스를 상기 단말 AS(2e-15)에게 다시 요청할 수 있다.

상기 소정의 규칙에 따라, 서비스 요청이 허용되면, 상기 AS(2e-15)는 상기 네트워크에 RRC 연결 성립(RRC connection establishment 혹은 RRC connection resume)을 요청하거나, new session과 관련된 데이터를 전송한다(2e-50).

도 2k는 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 구성을 도시하는 블록도이다.

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

상기 RF처리부(2k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2k-10)는 상기 기저대역처리부(2k-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(2k-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2k-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2k-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(2k-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2k-20)은 상기 RF처리부(2k-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(2k-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(2k-20)은 상기 RF처리부(2k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

상기 기저대역처리부(2k-20) 및 상기 RF처리부(2k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2k-20) 및 상기 RF처리부(2k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2k-20) 및 상기 RF처리부(2k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(2k-20) 및 상기 RF처리부(2k-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(2k-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2k-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2k-30)는 상기 제어부(2k-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

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

도 2l은 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 도시하는 블록도이다.

도 2l을 참고하면, 상기 기지국은 RF처리부(2l-10), 기저대역처리부(2l-20), 백홀통신부(2l-30), 저장부(2l-40), 제어부(2l-50)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리부(2l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2l-10)는 상기 기저대역처리부(2l-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(2l-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(2l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2l-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2l-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(2l-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 상기 RF처리부(2l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2l-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(2l-20)은 상기 RF처리부(2l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

상기 백홀통신부(2l-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀통신부(2l-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(2l-40)는 상기 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2l-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(2l-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2l-40)는 상기 제어부(2l-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

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

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 상기 각각의 실시 예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시 예들의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다.

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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