KR20200098178A

KR20200098178A - 차세대 이동통신 시스템에서 전력 소모를 줄이기 위해 동적 스케쥴링을 적용하는 동작 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20200098178A
Application number: KR1020190015969A
Authority: KR
Inventors: 진승리; 김성훈; 김상범
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2019-02-12
Filing date: 2019-02-12
Publication date: 2020-08-20
Also published as: US20200260377A1; EP3909308A1; EP3909308A4; WO2020166959A1

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 전력 소모를 줄이기 위해 동적 스케쥴링을 적용하는 방법 및 장치를 제공할 수 있다.

Description

차세대 이동통신 시스템에서 전력 소모를 줄이기 위해 동적 스케쥴링을 적용하는 동작 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR APPLYING DYNAMIC SCHEDULING TO REDUCE POWER CONSUMPTION IN NEXT GENERATION COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 이동 통신 시스템에서의 단말 및 기지국 동작에 관한 것이다.

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

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 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 NR 시스템에서 단말의 전력 소모를 줄이기 위한 방법들로써, 단말에서 발생하는 통신 서비스의 종류에 따라 단말이 허용할 수 있는 지연시간 혹은 처리시간이 다르기 때문에 이를 활용하여, 단말의 상하향링크 스케쥴링의 지연을 달리할 수 있으며, 그로인해 연결상태의 비연속 수신 동작의 주기를 다르게 설정할 수 있다.

뿐만 아니라, 단말은 단말에서 발생하는 트래픽의 종류를 가장 잘 알 수 있기 때문에, 이후 데이터 송수신 가능성을 판단하여 단말의 다음 상태를 제안할 수 있다.

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 발명에서 제안하는 단말 동작으로 인해 단말이 특정 트래픽에 대한 상하향링크 스케쥴링 내부 동작을 다르게 적용할 수 있으며, 이로 인한 비연속 수신동작의 주기 변경으로 단말 전력 소모를 줄일 수 있다.

뿐만 아니라, 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 단말이 특정 트래픽을 예상하고 RRCRelease 메시지를 수신했을 때의 단말 상태를 제안함으로써, 단말이 적절한 단말 상태로 천이하게 되고, 이를 통한 빠른 연결 상태로의 천이가 가능해져서 단말의 전력 소모를 줄일 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 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1e는 본 발명의 실시 예 1에 적용되는 DRX 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 1f는 본 발명의 실시 예 1에 적용되는 단말 동작의 특징과 효과를 도시한 도면이다.
도 1g는 본 발명의 실시 예 1이 적용되는 단말 요청 delay report 및 condensed scheduling이 수행되는 전체 동작을 도시한 도면이다.
도 1h는 본 발명의 실시 예 1에서, 단말 요청 delay report 및 condensed scheduling이 수행되는 전체 단말 동작을 도시한 도면이다.
도 1i는 본 발명의 실시 예 1에서, 단말 요청 delay report 및 condensed scheduling이 수행되는 전체 기지국 동작을 도시한 도면이다.
도 1j는 본 발명의 실시 예 2에서 제안하는 data inactivity timer의 만료 시, 단말의 천이 상태를 요청하는 전체 단말 동작에 대해 나타낸 도면이다.
도 1k는 본 발명의 실시 예 2에서 제안하는 data inactivity timer의 만료 시, 단말의 천이 상태를 요청하는 전체 기지국 동작에 대해 나타낸 도면이다.
도 1l는 본 발명의 실시 예 2가 적용되는 연결 상태의 단말이 단말의 요청에 따라 data inactivity timer의 만료 시 RRC 비활성 모드로 천이하는 전체 절차를 나타낸 도면이다.
도 1m는 본 발명의 실시 예 2가 적용되는 연결 상태의 단말이 단말의 요청에 따라 data inactivity timer의 만료 시 RRC IDLE 모드로 천이하는 전체 절차를 나타낸 도면이다.
도 1n은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1o는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 이하 설명에서 사용되는 접속 노드(node)를 식별하기 위한 용어, 망 객체(network entity)들을 지칭하는 용어, 메시지들을 지칭하는 용어, 망 객체들 간 인터페이스를 지칭하는 용어, 다양한 식별 정보들을 지칭하는 용어 등은 설명의 편의를 위해 예시된 것이다. 따라서, 본 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 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 1a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 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(Mobility Management Entity, 1a-25) 및 S-GW(Serving-Gateway, 1a-30)로 구성된다. 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 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. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.

도 1b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 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(1b-05, 1b-40)는 IP header 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

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

- 사용자 데이터 전송 기능(Transfer of user data)

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

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

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

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

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

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

무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(1b-10, 1b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

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

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

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

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

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

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

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

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

MAC(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. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

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

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

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

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

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

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

물리 계층(1b-20, 1b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 한다. 또한, 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며, 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.

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

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

도 1c는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1c를 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR NB, 1c-10)과 NR CN(New Radio Core Network, 혹은 NG CN: Next Generation Core Network, 1c-05)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 1c-15)은 NR NB(1c-10) 및 NR CN(1c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1c에서 NR NB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR NB(1c-10)는 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 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR NB(1c-10)가 담당한다. 하나의 NR NB(1c-10)는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. NR CN(1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN(1c-05)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN(1c-05)이 MME(1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME(1c-25)는 기존 기지국인 eNB(1c-30)과 연결된다.

도 1d는 본 발명의 일 실시 예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR 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 ID의 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)

- 상향 링크 SDAP PDU들에 대해서 relective QoS flow를 데이터 베어러에 맵핑시키는 기능(reflective QoS flow to DRB mapping for the UL SDAP PDUs).

상기 SDAP 계층 장치에 대해 단말은 RRC 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 혹은 베어러 별로 혹은 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 혹은 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있으며, SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. 상기 SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 상기 QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.

NR PDCP(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.)

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

NR RLC(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)

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

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

NR MAC(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)

- 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 1e는 본 발명의 실시 예 1에 적용되는 DRX 동작을 설명하기 위한 도면이다.

DRX는 단말의 전력 소모를 최소화하기 위해 적용되며, 스케줄링 정보를 얻기 위해, 미리 정해진 PDCCH(physical downlink control channel)에서만 모니터링을 수행하는 기술이다. DRX는 대기 모드와 연결 모드에서 모두 동작 가능하며, 동작 방법은 다소 상이하다. 본 발명은 연결 모드와 관련된다. 단말이 스케줄링 정보를 획득하기 위해, 지속적으로 PDCCH을 모니터링하는 것은 큰 전력 소모를 야기할 것이다. 기본적인 DRX 동작은 DRX 주기(1e-00)를 갖고, on-duration(1e-05) 시간 동안만 PDCCH을 모니터링한다. 연결 모드에서 DRX 주기(1e-00)는 long DRX 와 short DRX의 두 가지 값이 설정된다. 일반적인 경우엔 long DRX 주기가 적용되며, 필요에 따라, 기지국은 MAC CE(Control Element)을 이용해, 설정되어 있는 short DRX 주기를 트리거시킬 수 있다. 일정 시간이 지난 후, 단말은 short DRX 주기에서 long DRX 주기로 변경한다. 특정 단말의 초기 스케줄링 정보는 미리 정해진 상기 PDCCH에서만 제공된다. 따라서, 단말은 주기적으로 상기 PDCCH만을 모니터링하므로써, 전력 소모를 최소화시킬 수 있다. 만약 on-duration(1e-05) 시간 동안, 새로운 패킷에 대한 스케줄링 정보가 PDCCH에 의해 수신되면(1e-10), 단말은 DRX inactivity timer(1e-15)을 시작한다. 단말은 DRX inactivity timer(1e-15) 동안 active 상태를 유지한다. 즉, PDCCH 모니터링을 지속한다. 또한 HARQ RTT timer(1e-20)도 시작한다. HARQ RTT timer(1e-20)는 단말이 HARQ RTT(Round Trip Time) 시간 동안, 불필요하게 PDCCH을 모니터링하는 것을 방지하기 위해 적용되며, 상기 타이머 동작 시간 동안, 단말은 PDCCH 모니터링을 수행할 필요가 없다. 단, DRX inactivity timer(1e-15)와 HARQ RTT timer(1e-20)가 동시에 동작하는 동안에는 단말은 DRX inactivity timer(1e-15)을 기준으로 PDCCH 모니터링을 지속한다. HARQ RTT timer(1e-20)가 만료되면, DRX retransmission timer(1e-25)가 시작된다. 상기 DRX retransmission timer(1e-25)가 동작하는 동안엔, 단말은 PDCCH 모니터링을 수행해야 한다. 일반적으로 DRX retransmission timer(1e-25) 동작 시간 동안, HARQ 재전송을 위한 스케줄링 정보가 수신된다(1e-30). 상기 스케줄링 정보를 수신하면, 단말은 바로 DRX retransmission timer(1e-25)을 중지시키고, 다시 HARQ RTT timer(1e-20)을 시작한다. 위의 동작은 상기 패킷이 성공적으로 수신될 때까지 지속한다(1e-35).

연결 모드에서의 DRX 동작과 관련된 설정 정보들은 RRCReconfiguration 메시지를 통해 단말에게 전달된다. LTE 시스템에서는 on-duration timer, DRX inactivity timer, DRX retransmission timer는 PDCCH subframe의 수로 정의되었지만, NR 시스템에서는 절대적인 시간(ms)으로 정의된다. 타이머가 시작한 이후, 정의된 subframe 혹은 시간이 설정된 값만큼 지나가면, 상기 타이머가 만료된다. 참고로 LTE 시스템의 FDD에서는 모든 downlink subframe이 PDCCH subframe에 속하며, LTE 시스템의 TDD에서는 downlink subframe과 special subframe이 이에 해당한다. 시스템의 TDD 에서는 동일 주파수 대역에 downlink subframe, uplink subframe, special subframe이 존재한다. 이 중, downlink subframe과 special subframe이 PDCCH subframe으로 간주된다. NR 시스템에서는 절대적인 시간을 사용하기 때문에 더욱 간단하게 타이머를 적용할 수 있다.

앞서 설명했듯이 기지국은 longDRX와 shortDRX의 두 가지 상태를 설정할 수 있다. 기지국은 통상, 단말로부터 보고되는 Power Preference Indication 정보 및 단말 이동성 기록 정보, 설정된 DRB의 특성을 고려하여 상기 두 상태 중 하나를 이용할 것이다. 두 상태의 천이는 특정 타이머 만료 여부 혹은 특정 MAC CE을 단말에게 전송하여 이루어진다. 기존 LTE 기술에서는 두 가지의 DRX 주기만을 설정할 수 있으므로, 다양한 DRB 특성, 트래픽 패턴과 버퍼 상태 등에 따라 DRX 주기를 다이나믹하게 변경시켜줄 수 없다.

본 발명의 하기 실시 예 1에서는 다양한 DRB 특성, 트래픽 패턴과 버퍼 상태 등에 따라 DRX 주기 혹은 drx-InactivityTimer를 다이나믹하게 변경시켜줄 수 있는 DRX 동작을 제안한다.

도 1f는 본 발명의 실시 예 1에 적용되는 단말 동작의 특징과 효과를 도시한 도면이다.

도 1e에서 설명했듯이, 기본적인 연결 상태의 DRX 동작은 스케줄링 정보를 얻기 위해, 미리 정해진 PDCCH(physical downlink control channel)에서만 모니터링을 수행하는 기술이다. 즉, 단말은 non-sleep 구간(on duration 타이머가 설정된 구간, 1f-05)에서 PDCCH 모니터링을 수행한다. 기지국이 단말을 위한 하향링크 데이터가 발생할 경우, 기지국 내부 동작에 따라 기지국은 해당 트래픽에 대한 패킷 전송을 위해 스케쥴링을 하고, 하향링크 스케쥴링을 PDCCH를 통해 전달한다(1f-10). 트래픽의 발생 빈도와 스케쥴링 처리/전달 시점에 따라 기지국은 해당 트래픽이 스케쥴링 이후에 다시 발생할 경우, 해당 트래픽에 대한 스케쥴링을 연속적으로 다시 수행할 수 있다(예를 들어, 도면에서와 같이 연속적인 4개의 스케쥴링이 수행될 수 있다.). 참고로, 기지국은 해당 트래픽의 발생과 실제 스케쥴링 할당 및 전송사이의 지연 시간을 특정 트래픽의 특성(예를들어 QCI(QoS class inidcator) 등)을 참고하여 결정한다. 단말은 이후, DRX cycle(1f-15) 동안 sleep 모드를 수행하고, 해당 시간동안 PDCCH 모니터링을 수행하지 않는다. 해당 DRX cycle(1f-15)이 종료하면, 단말은 다시 on duration 시간(1f-20) 동안 PDCCH 모니터링 동작을 수행한다.

단말 관점에서는 특정 트래픽에 대한 처리 시간이 단말마다 차이가 날 수 있으며, 특히 특정 트래픽을 처리할 때에는 해당 하향링크 트래픽의 발생으로부터 실제 단말이 수신할 때까지 지연 시간이 증가해도 단말이 처리할 수 있는 허용 시간이 더 길 수 있다. 즉, 트래픽에 따라 단말이 해당 트래픽을 처리하는데 허용 가능한 시간이 다를 수 있다. 본 발명에서는 이를 DL tolerable delay(하향링크 지연 허용 시간)으로 정의한다. 상기 DL tolerable delay에 대한 예로써, 비디오 스트리밍이 있다. 일반적으로 메신저와 같은 쌍방향 지연 시간이 낮게 수행되어야 하는 트래픽과 달리, 비디오 스트리밍은 단말이 수신하는 하향링크 데이터 패킷이 높은 데이터율에 해당하는 패킷을 수신하고, 버퍼에 저장해 놓고 있다가 단말 내부 application에서 동작한다. 즉, 비디오 스트리밍 트래픽의 경우, 초기 버퍼링이 tolerable delay에 매우 밀접한 연관이 있다. 만약 단말이 전력 감소를 필요로 한다면, 해당 패킷의 수신을 tolerable delay 만큼 늦게 수신하여도 비디오 스트리밍 서비스를 제공하는데 큰 무리는 없을 수 있다. 단말은 특정 트래픽에 대한 하향링크 수신에 대해서는 기본으로 설정된 C-DRX의 on duration 시간을 줄여서(1f-25) PDCCH를 모니터링 하는 시간을 줄일 수 있으며, 해당 동작으로 인해 전력 감소 효과를 얻을 수 있다. 대신 기지국 관점에서는 실제 하향링크 트래픽(비디오 스티리밍)이 발생한 시간에서 스케쥴링이 전달되는 시점까지 패킷 사이즈에 해당하는 높은 데이터율에 대한 스케쥴링이 수행될 수 있다(1f-30). 즉, 기지국은 단말이 전달한 허용가능한 DL tolerable delay에 맞춰서 특정 트래픽에 대한 하향링크 스케쥴링을 지연하여 수행할 수 있다. 이럴 경우, 일반적인 DRX 동작에 비해, 해당 트래픽의 스케쥴링이 데이터율이 높아지고 집중될 수 있고, 이를 condensed scheduling으로 정의한다. 이후 단말은 설정된 DRX cycle(1f-35) 및 변경된 on duration 시간(1f-40)을 적용하여 통신을 수행한다.

참고로 일반적인 상향링크 트래픽에 대한 스케쥴링 절차는 상향링크 트래픽이 발생하고 Regular BSR(R-BSR) 요건이 충족되면 단말은 R-BSR과 SR을 즉시 트리거하여 기지국에게 데이터 자원을 요청하게 된다. PDCP 모듈은 상향링크 트래픽이 발생하면 lower layer에게 즉시 통보하고, 패킷 전송 절차를 수행하게 된다. 반면에 일반적인 하향링크 트래픽에 대한 스케쥴링 절차는 기지국은 하향링크 트래픽을 수신하면 하향링크 패킷이 전송 가능한 시점에 최대한 신속하게 데이터 전송을 수행하도록 해당 패킷의 스케쥴링을 수행하게 된다.

도 1g는 본 발명의 실시 예 1이 적용되는 연결 모드 DRX 동작 시, 단말 요청 delay report 및 condensed scheduling이 수행되는 전체 동작을 도시한 도면이다.

도 1g를 참고하면, 단말(1g-05)은 기지국 (1g-10)으로부터 DRX 설정 정보(1g-15)를 수신한다. 상기 DRX 설정 정보에는 default DRX 주기, default drx-InactivityTimer 값, power saving을 위해 본 발명에서 제안하는 adaptive DRX(특정 트래픽에 대한 adaptive DRX 주기 감소 및 condensed scheduling을 의미)를 지원하는 지시자, default 값 이 외의 다른 값이 적용될 경우, 이를 유지하는 타이머 값(혹은 타이머 값 대신 default DRX의 배수로 나타낼 수도 있음) 즉 adaptive DRX 적용 타이머 중 적어도 하나를 포함한다. 상기 DRX 설정 정보를 수신한 단말(1g-05)은 즉시, 혹은 특정 시점부터 상기 설정 정보를 이용하여 DRX 동작을 수행한다. 다른 방법으로 DRX 설정을 따르는 DRX 동작을 트리거하는 신규 MAC CE(1g-20)을 정의할 수 있다. 이 경우, 단말(1g-05)은 기지국(1g-10)으로부터 신규 MAC CE을 수신한 후, 즉시 혹은 특정 시점부터 DRX 동작을 수행한다. 상기 기지국(1g-10)은 DRB 특성, 트래픽 패턴과 버퍼 상태, 프레임 구조 등 다양한 정보를 통해, 최적의 DRX 주기 혹은 drx-InactivityTimer 값을 도출한다(1g-25). 참고로 일반적인 상향링크 트래픽에 대한 스케쥴링 절차는 상향링크 트래픽이 발생하고 Regular BSR(R-BSR) 요건이 충족되면, 단말(1g-05)은 R-BSR과 SR을 즉시 트리거하여 기지국(1g-10)에게 데이터 자원을 요청하게 된다. PDCP 모듈은 상향링크 트래픽이 발생하면 lower layer에게 즉시 통보하고, 패킷 전송 절차를 수행하게 된다. 반면에 일반적인 하향링크 트래픽에 대한 스케쥴링 절차는 기지국(1g-10)이 하향링크 트래픽을 수신하면 하향링크 패킷이 전송 가능한 시점에 최대한 신속하게 데이터 전송을 수행하도록 해당 패킷의 스케쥴링을 수행하게 된다.

만약, 기지국(1g-10)이 상기 DRX 설정 정보에 adaptive DRX를 지원하는 지시자가 포함되어 있고, 해당 지시자가 지원한다는 것을 지시하고 있고, 단말(1g-05)은 특정 트래픽에 대해 power saving이 필요할 경우, 1g-30 단계에서 단말(1g-05)은 해당 트래픽에 허용 delay 정보(상향링크의 경우 UL buffering delay, 하향링크의 경우 DL tolerable delay)를 계산하여 정보를 생성한다. 상기 delay 정보에는 상향링크 혹은 하향링크 delay 정보가 모두 포함되거나 하나만 포함될 수 있다. 1g-35 단계에서 단말(1g-05)은 DRB 별 혹은 QoS flow 별로 허용되는 UL/DL 허용 delay 정보를 포함한 Delay report 메시지를 기지국(1g-10)에게 전달한다. 상기 메시지는 새로운 RRC 메시지를 통해 전달될 수 있고, 혹은 기존의 RRC 메시지(예를 들어 UEAssistanceInformation 메시지)에 포함되어 전달될 수 있으며, 빠른 전달과 확인을 위해 새로운 상향링크 MAC CE를 통해 전달될 수 있다. 앞서 설명했듯이 상기 메시지에 포함되는 내용은 다음과 같다.

1. 하향링크 스케쥴링 지연 허용 시간: DL tolerable delay per DRB (혹은 per QoS flow)

DL traffic aggregation을 최대화하기 위해 기지국 scheduler가 DL traffic을 전송하기 전에 buffering할 수 있는 시간.

2. 상향링크 적용 버퍼링 지연 허용 시간: UL applied buffering delay per DRB (혹은 per QoS Flow)DL traffic UL traffic aggregation을 최대화하기 위해 단말이 Scheduling Request를 트리거할 때까지 대기하는 시간

만약 상기 내용이 포함된 새로운 MAC CE가 생성된다면, 상향링크의 경우 상향링크 지시자 1bit + DRB ID(혹은 QoS flow ID) + 허용 delay로 구성될 수 있고, 하향링크의 경우 하향링크 지시자 1bit + DRB ID(혹은 QoS flow ID) + 허용 delay로 구성될 수 있다. 앞서 설명했듯이, 상기 delay 정보에는 상향링크 혹은 하향링크 delay 정보가 모두 포함되거나 하나만 포함될 수 있다. 또한 상기에서 delay 정보는 절대 시간 단위로 설정되거나, 후보 값의 인덱스를 지시하는 형태로 시그널링 될 수 있다.

상기 Delay Report 메시지를 수신한 기지국(1g-10)은 단말(1g-05)로부터의 해당 요청을 수락할 지 여부를 판단하게 되고, 해당 트래픽에 대한 단말(1g-05)의 power saving 요청(adaptive DRX 및 condensed scheduling)을 수락할 경우, 1g-40 단계에서 confirm 메시지를 단말(1g-05)에게 전달하고, 수락하지 않을 경우에는 reject 메시지를 단말(1g-05)에게 전달할 수 있다. 혹은 기지국(1g-10)이 수락하지 않는 경우 단말(1g-05)에게 reject 메시지를 보내지 않음으로써 reject을 의미할 수 있다. 즉, 단말(1g-05)은 confirm 메시지가 오지 않으면 변경된 설정(요청)을 적용하지 못한다. 또한 상기의 confirm/reject 메시지는 RRC 메시지 혹은 하향링크 MAC CE의 형태가 될 수 있다. 만약, 1g-35 단계에서 단말(1g-05)의 delay report 메시지가 RRC 메시지가 사용된다면, 1g-40 단계에서의 confirm/reject 메시지도 RRC 메시지가 사용된다. 마찬가지로 1g-35 단계에서 단말(1g-05)의 delay report 메시지가 상향링크 MAC CE가 사용된다면, 1g-40 단계에서의 confirm/reject 메시지도 하향링크 MAC CE 메시지가 사용된다. 상기의 하향링크 confirm/reject 메시지는 단순히 confirm/reject를 지시하거나, 혹은 상향링크 혹은 하향링크에 대한 개별적인 confirm을 지시할 수 있고, 실제 적용할 수 있는 상하향링크 delay 값을 명시해서 전달할 수 있다. 이를 통해 쌍방향 negotiation을 통해 서로 지원하는 값을 명확히 할 수 있다. 시그널링에 대해서는, 앞서 설명한 delay report 메시지의 내용과 비슷한 정보들이 비슷한 시그널링 형태로 전달될 수 있다. 즉, 상기 내용이 포함된 새로운 MAC CE가 생성된다면, 상향링크에 대한 시그널링은 상향링크 지시자 1bit + DRB ID(혹은 QoS flow ID) + 허용 delay로 구성될 수 있고, 하향링크에 대한 시그널링은 하향링크 지시자 1bit + DRB ID(혹은 QoS flow ID) + 허용 delay로 구성될 수 있다.

만약 단말(1g-05)이 confirm 메시지를 수신한 경우, 단말(1g-05)은 1g-45 단계에서 미리 설정된 Adaptive DRX 타이머를 시작함과 동시에 단말(1g-05)과 기지국(1g-10)은 power saving 동작을 적용한다(1g-50). 상기의 power saving 동작은, 단말(1g-05)이 전달한 하향링크 tolerable delay 값에 따라 C-DRX의 on-duration 타이머 값을 줄이고, 줄어든 시간만큼 실제 DRX 동작 시간을 늘리는 동작을 포함된다. 또한, 기지국(1g-10) 관점에서는 해당 트래픽에 대한 하향링크 데이터 패킷을 스케쥴링하는 시간을 지연하게 되고, 이로 인한 condensed scheduling이 가능하게 한다. 단말(1g-05) 관점에서는 해당 트래픽에 대한 상향링크 데이터 패킷이 발생하더라도 버퍼에 저장해놓고 지연시켜서 기지국(1g-10)에게 전달하는 동작을 수행한다. 즉, 해당 트래픽이 발생해도 단말(1g-05)이 즉시, BSR(buffer status report)를 생성하고 SR(scheduling request)를 요청하는 것이 아니라, 설정된 상향링크 허용 delay 만큼 기다렸다가 그 시점의 데이터 패킷(즉, 트래픽 발생 이후 허용 delay 시간 동안 누적된 데이터 패킷)에 대해 BSR을 생성하고, SR을 트리거링한 이후, BSR을 전달하고 데이터 송신을 수행한다. 이 또한, 하향링크 condensed scheduling의 상향링크 버젼이라고 볼 수 있다. 차이점은 이로 인해 BSR 및 SR을 생성하고 전달하는 동작의 시점 및 실제 보고 내용에서 차이점을 가진다는 것이다.

만약, 1g-15 단계의 DRX 설정 시, adaptive DRX(특정 트래픽에 대한 adaptive DRX 주기 감소 및 condensed scheduling을 의미)를 지원하는 지시자와 함께 default 값 이 외의 다른 값이 적용될 경우, 이를 유지하는 타이머 값(혹은 타이머 값 대신 default DRX의 배수로 나타낼 수도 있음), 즉 adaptive DRX 적용 타이머가 제공되었다면, 1g-45 단계에서 시작된 adaptive DRX 적용 타이머가 미리 제공받은 adaptive DRX 적용 타이머의 만료 값에 도달할 때까지만 동작하고, 해당 타이머가 만료할 경우에는 적용된 power saving 동작을 중단한다. 혹은 해당 타이머가 설정이 안되어 있거나, 설정이 되어 있더라도 기지국(1g-10)이 해당 power saving 동작을 중단하고 싶은 경우, 상기의 1g-40 단계에서 설명한 reject 메시지(RRC 메시지 혹은 하향링크 MAC CE)를 통해 해당 동작에 대한 중단을 단말(1g-05)에게 지시할 수 있다. 단말(1g-05)은 상기 메시지를 수신할 경우 바로 power saving 동작을 중단한다. 만약 단말(1g-05)이 상기 단계 이전에 특정 트래픽에 대한 설정을 변경하거나 중단하고 싶은 경우, 1g-35의 단계를 재수행하여 설정 변경 및 중단을 요청할 수 있다. 중단을 요청할 경우에는 동작중인 트래픽에 대해 상하향링크 delay report 값을 원래 기본값으로 변경하도록 요청할 수 있다.

도 1h는 본 발명의 실시 예 1에서, 단말 요청 delay report 및 condensed scheduling이 수행되는 전체 단말 동작을 도시한 도면이다.

도 1h를 참고하면, 1h-05 단계에서 단말은 RRCReconfiguration 메시지를 수신한다. 상기 RRCReconfiguration 메시지에는 DRB 설정(DRBAddToMod), PDCP discard timer 정보(패킷을 특정 시간 동안 수신하지 못할 경우 폐기하도록 지시하는 타이머), DRX 설정, scheduling request 설정 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 DRX 설정 정보에는 default DRX 주기, default drx-InactivityTimer 값, power saving을 위해 본 발명에서 제안하는 adaptive DRX(특정 트래픽에 대한 adaptive DRX 주기 감소 및 condensed scheduling을 의미)를 지원하는 지시자, default 값 이 외의 다른 값이 적용될 경우, 이를 유지하는 타이머 값(혹은 타이머 값 대신 default DRX의 배수로 나타낼 수도 있음), 즉 adaptive DRX 적용 타이머 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 1h-10 ~ 1h-15 단계에서 상기 DRX 설정 정보를 수신한 단말은 즉시, 혹은 특정 시점부터 상기 설정 정보를 이용하여 DRX 동작을 수행하며, 만약 기지국이 상기 DRX 설정 제공 시 adaptive DRX를 지원하는 지시자를 지원한다고 시그널링 했다면, 이후 1h-20 단계에서 단말은 power saving이 필요한 트래픽(DRB 별 혹은 QoS flow 별)을 파악하고, 해당 트래픽에 대한 power saving을 요청하기로 결정할 수 있다. 만약, 기지국이 전달한 RRCReconfiguration 메시지의 DRX 설정 정보에 adaptive DRX를 지원하는 지시자가 포함되어 있고, 해당 지시자가 지원한다는 것을 지시하고 있고, 단말은 특정 트래픽에 대해 power saving이 필요할 경우, 1h-25 단계에서 단말은 해당 트래픽에 허용 delay 정보(상향링크의 경우 UL buffering delay, 하향링크의 경우 DL tolerable delay)를 계산하여 정보를 생성한다. 상기 delay 정보에는 상향링크 혹은 하향링크 delay 정보가 모두 포함되거나 하나만 포함될 수 있다. 단말은 DRB 별 혹은 QoS flow 별로 허용되는 UL/DL 허용 delay 정보를 포함한 Delay report 메시지를 기지국에 전달한다. 상기 메시지는 새로운 RRC 메시지를 통해 전달될 수 있고, 혹은 기존의 RRC 메시지(예를 들어 UEAssistanceInformation 메시지)에 포함되어 전달될 수 있으며, 빠른 전달과 확인을 위해 새로운 상향링크 MAC CE를 통해 전달될 수 있다. 자세한 delay report의 내용은 도 1g에 설명하였다.

상기 단계에서 단말은 power saving을 위한 adaptive DRX 및 condensed scheduling 동작을 요청하였고, 1h-30 단계에서 기지국으로부터 어떤 메시지를 수신하는지에 따라 단말 동작은 달라진다. 만약, 상기 단계에서 단말이 confirm 메시지를 수신한 경우, 단말은 1h-35 단계에서 미리 설정된 Adaptive DRX 타이머를 시작함과 동시에 단말과 기지국은 power saving 동작을 적용한다. 상기의 power saving 동작은, 단말이 전달한 하향링크 tolerable delay 값에 따라 C-DRX의 on-duration 타이머 값을 줄이고, 줄어든 시간만큼 실제 DRX 동작 시간을 늘리는 동작을 포함된다. 또한, 상하향링크에서의 condensed scheduling 동작은 아래와 같이 정리할 수 있다.

1. 상향링크 지연 스케쥴링(Delayed scheduling for uplink traffic)

- Uplink traffic이 발생하고 Regular BSR 요건이 충족되더라도 UL applied buffering delay가 경과한 후 R-BSR과 SR을 트리거

- PDCP 모듈은 UL traffic이 발생하면 UL applied buffering delay timer를 구동. 타이머가 만료되면 lower layer에게 데이터 발생을 통보

2. 하향링크 지연 스케쥴링(Delayed scheduling for downlink traffic)

- 기지국은 DL packet을 수신하면, DL tolerable delay와 최대한 근접한 시점에 데이터 전송, 혹은 DL tolerable delay 동안 생성된 패킷을 모아서 DL tolerable delay와 최대 한 근접한 시점의 데이터 패킷을 전송

- DL packet 수신 시 타이머 구동(DL tolerable delay보다 작은 값). 타이머가 만료되면 해당 QoS flow(혹은 DRB)에 대한 scheduling 개시

이후 단말은 1h-40 단계에서 설정된 power saving 타이머(Adaptive DRX 타이머)가 만료하거나 기지국으로부터 동작 중단 메시지를 받으면 기본 설정으로 복구하여 데이터 송수신 및 C-DRX 동작을 수행한다.

1h-30 단계에서 기지국으로부터 단말이 reject 메시지를 수신한 경우(혹은 기지국으로부터 아무 메시지를 수신하지 않은 경우), 단말은 1h-45 단계에서 기본 설정으로 복구하여 데이터 송수신 및 C-DRX 동작을 수행한다. 참고로 Delay report 메시지 및 delay report confirm/reject 메시지는 RRC 메시지 혹은 MAC CE로 전달 가능하며, 자세한 설명은 도 1g에 포함되어 있다.

도 1i는 본 발명의 실시 예 1에서, 단말 요청 delay report 및 condensed scheduling이 수행되는 전체 기지국 동작을 도시한 도면이다.

도 1i를 참고하면, 1i-05 단계에서 기지국은 연결 상태의 단말에게 RRCReconfiguration 메시지를 통해 DRX 설정을 제공한다. 상기 DRX 설정 정보에는 default DRX 주기, default drx-InactivityTimer 값, power saving을 위해 본 발명에서 제안하는 adaptive DRX(특정 트래픽에 대한 adaptive DRX 주기 감소 및 condensed scheduling을 의미)를 지원하는 지시자, default 값 이 외의 다른 값이 적용될 경우, 이를 유지하는 타이머 값(혹은 타이머 값 대신 default DRX의 배수로 나타낼 수도 있음), 즉 adaptive DRX 적용 타이머 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 상기 DRX 설정 정보를 수신한 단말은 즉시, 혹은 특정 시점부터 상기 설정 정보를 이용하여 DRX 동작을 수행하며, 만약 기지국이 상기 DRX 설정 제공 시 adaptive DRX를 지원하는 지시자를 지원한다고 시그널링 했다면, 이후 1i-10 단계에서 단말이 전달하는 Delay report를 수신할 수 있다. 상기 delay report는 RRC 메시지 혹은 MAC CE의 형태를 가질 수 있으며, 자세한 내용은 도 1g에서 설명하였다.

1i-15 단계에서 기지국은 단말로부터의 요청을 수락할지 여부를 결정할 수 있고, 만약 단말의 delay report에 대한 power saving 동작을 허용하기로 결정했다면, 1i-20 단계에서 해당 report 메시지에 대한 confirm 메시지를 생성하고 단말에게 전달한다. 상기의 하향링크 confirm 메시지는 단순히 confirm을 지시하거나, 혹은 상향링크 혹은 하향링크에 대한 개별적인 confirm을 지시할 수 있고, 실제 적용할 수 있는 상하향링크 delay 값을 명시해서 전달할 수 있다. 이를 통해 쌍방향 negotiation을 통해 서로 지원하는 값을 명확히 할 수 있다. 시그널링에 대해서는, 만약 상기 내용이 포함된 새로운 MAC CE가 생성된다면, 상향링크에 대한 시그널링은 상향링크 지시자 1bit + DRB ID(혹은 QoS flow ID) + 허용 delay로 구성될 수 있고, 하향링크에 대한 시그널링은 하향링크 지시자 1bit + DRB ID(혹은 QoS flow ID) + 허용 delay로 구성될 수 있다. 마찬가지로 상기 메시지를 단말에게 전달함과 동시에 기지국은 Condensed scheduling 및 Adaptive C-DRX를 적용한다. 1i-20 단계에서 기지국은 1i-05 단계에서 설정한 adaptive DRX 적용 타이머가 제공되었다면 해당 타이머가 만료할 때까지 상기 power saving 동작을 수행하고 해당 타이머가 만료하면, 기본 설정으로 복구한다. 기지국은 해당 타이머가 설정이 안되어 있거나, 설정이 되어 있더라도 해당 power saving 동작을 중단하고 싶은 경우, 해당 설정에 대한 reject 메시지(RRC 메시지 혹은 하향링크 MAC CE)를 통해 해당 동작에 대한 중단을 지시할 수 있다.

만약, 1i-15 단계에서 기지국은 단말로부터의 요청을 수락할지 여부를 결정할 수 있고, 만약 단말의 delay report에 대한 power saving 동작을 허용하지 않기로 결정했다면, 기지국은 1i-30 단계에서 단말에게 해당 report 메시지에 대한 reject 메시지를 생성하고 전달한다.

또한 상기의 confirm/reject 메시지는 RRC 메시지 혹은 하향링크 MAC CE의 형태가 될 수 있다. 만약, 1i-10 단계에서 단말의 delay report 메시지가 RRC 메시지가 사용된다면, 이후 단계에서의 confirm/reject 메시지도 RRC 메시지가 사용된다. 마찬가지로 1i-10 단계에서 단말의 delay report 메시지가 상향링크 MAC CE가 사용된다면, 이후 단계에서의 confirm/reject 메시지도 하향링크 MAC CE 메시지가 사용된다.

본 발명의 실시 예 2에서는 단말이 data inactivity timer (dataInactivityTimer)의 만료에 따라 연결 상태에서 IDLE 상태로 천이하던 기존 NR 시스템에서의 동작을 단말 트래픽의 종류에 따라 연결 상태에서 INACTIVE 상태로 천이할 수 있도록 하는 방법에 대해 고려한다. 기본적으로 단말에서 생성되는 트래픽의 종류는 단말이 가장 잘 알 수 있으며, 통신 서비스 별로 트래픽 생성 주기와 빈도가 달라진다. 예를 들어 메신저 서비스의 경우, 잦은 데이터 생성이 발생될 수 있고, 곧 다음 데이터 발생이 있음을 예상할 수 있다. 하지만 특정 세션 서비스의 경우, 데이터 송수신이 수행된 이후, 다음 데이터는 한참 뒤에 발생할 수 있음을 알 수 있다. 그렇기에 본 발명에서는 트래픽 종류에 따라 단말이 data inactivity timer(dataInactivityTimer)의 만료 이후 천이하게 되는 단말 상태를 달리할 수 있도록 단말이 요청하는 절차를 제안한다.

도 1j는 본 발명의 실시 예 2에서 제안하는 data inactivity timer의 만료 시, 단말의 천이 상태를 요청하는 전체 단말 동작에 대해 나타낸 도면이다.

도 1j를 참고하면, 단말은 캠프 온한 기지국의 특정 셀과 데이터 송수신의 이유 등으로 RRC 연결 절차를 수행하고, 1j-05 단계에서 RRC 연결을 수립한다. 1j-10 단계에서 단말은 해당 서빙 셀로부터 RRC reconfiguration 설정을 수신할 수 있다. 그리고, 해당 설정에는 DRB 설정, 셀 그룹 설정, MAC 설정 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 RRC reconfiguration 메시지에 포함된 설정에는 해당 기지국(서빙 셀)이 단말이 요청하는 target state indication에 따라 단말 상태를 천이시키는 동작을 지원한다는 지시자를 포함할 수 있다.

1j-15 단계에서 단말은 해당 지시자가 포함되어 있는지 여부를 판단하고 동작을 달리한다. 해당 지시자가 포함되어 있지 않거나 지원하지 않는다고 지시된 경우, 단말은 1j-20 단계에서 설정된 DRB를 통해 UL/DL 데이터 송수신을 수행한다. 즉, 기존 NR 시스템에서의 데이터 송수신 동작를 수행한다. 1j-15 단계에서 단말은 target state indication 지시자가 포함되어 있고, 해당 동작을 지원한다고 지시된 경우, 단말은 1j-25 단계에서 설정된 DRB를 통해 UL/DL 데이터 송수신을 수행하다가, 1j-30 단계에서 현재 설정된 DRB들에 더이상의 데이터 송수신이 없을 것으로 예측(혹은 이전에 보고한 Target State가 변경됨)되는 상황이 발생하면, 1j-35 단계에서 target state indicator를 설정한다. 타겟 state를 설정하는 방법은 하기의 [표 1]을 따를 수 있다.

[표 1]

예를 들어 일 예로, 상황 1이면 target state = INACTIVE, 즉

- 다음 traffic 발생 예상 시점이 y msec 이하이거나

- 단말의 현재 이동 속도가 x km/h 이상

상황 2이면 target state = IDLE, 즉

- 다음 traffic 발생 예상 시점이 y msec 이상이고

- 단말의 현재 이동 속도가 x km/h 이하

이는 단말의 속도가 빠르거나 트래픽 발생 예상 시점이 짧으면, 데이터가 빠른 시간 내에 다시 트리거링 될 확률이 높기때문일 수 있다. 하지만 상기의 조건은 표에도 표기하였듯이, 해당 조건에 따라 IDLE/INACTIVE를 결정하는 것은 단말 내부 동작에 따른다.

즉, 1j-35 단계에서 단말이 상황 1로 결정하면, 1j-40 단계에서 단말은 target state indicator를 INACTIVE로 설정하고, 1j-45 단계에서 기지국에게 Target State Indication RRC message를 전송한다. 상기의 단계에서 state 천이는 순전히 RRC 계층에서 담당하는 기능이기 때문에 CU-DU split까지 고려한다면 RRC 메시지를 통해 전달될 수 있다. 이럴 경우, 기존의 UEAssistanceInformation 메시지를 재사용하거나, 전용의 새로운 RRC 메시지를 도입하여 사용할 수 있다. 하지만 CU-DU를 고려하지 않고 빠른 전달과 지연을 줄이기 위해서 MAC CE를 통해 target state indicator를 지시할 수도 있다. 상기 단계에서 단말은 추가로 희망하는 paging cycle, RNA(RAN notification arear) 크기(single cell or not)를 함께 제공할 수도 있다. 1j-50 단계에서 단말은 기지국으로부터 RRCRelease 메시지를 수신할 수 있고, 기지국이 지시하는 상태로 천이한다. 단말이 전달하는 target state indicator는 단지 단말의 요청일 뿐이고, 기지국은 단말의 요청을 따를수도 있지만 기지국 판단에 따라 다른 상태로의 천이를 지시할 수도 있다.

1j-35 단계에서 단말이 상황 2로 결정하면, 1j-55 단계에서 단말은 target state indicator를 IDLE로 설정하고, 1j-60 단계에서 기지국에게 Target State Indication RRC message를 전송한다. 1j-65 단계에서 단말은 기지국으로부터 RRCRelease 메시지를 수신할 수 있고, 기지국이 지시하는 상태로 천이한다. 단말이 전달하는 target state indicator는 단지 단말의 요청일 뿐이고, 기지국은 단말의 요청을 따를수도 있지만 기지국 판단에 따라 다른 상태로의 천이를 지시할 수도 있다.

도 1k는 본 발명의 실시 예 2에서 제안하는 data inactivity timer의 만료 시, 단말의 천이 상태를 요청하는 전체 기지국 동작에 대해 나타낸 도면이다.

도 1k를 참고하면, 기지국은 1k-05 단계에서 시스템 정보를 방송하며, 1k-10 단계에서 특정 단말과 RRC 연결 절차를 수행하고, 해당 단말과 RRC 연결을 수립한 이후에는 각종 설정 정보를 세팅한 뒤 해당 정보를 포함하는 RRCReconfiguration 메시지를 전달한다. 상기 설정에는 DRB 설정, 셀 그룹 설정, MAC 설정 등이 포함될 수 있다. 또한, 상기 RRC reconfiguration 메시지에 포함된 설정에는 기지국(서빙 셀)이 단말이 요청하는 target state indication에 따라 단말 상태를 천이시키는 동작을 지원한다는 지시자를 포함할 수 있다.

1k-15 단계에서 기지국은 단말로부터 RRC 메시지를 통해 target state indication을 수신할 수 있으며, 해당 지시자에 어떤 상태가 지시되고 있는지 여부를 판단하고 동작을 달리한다. 앞서 설명했듯이 RRC 메시지 대신 MAC CE가 사용될 수도 있다. 만약 상기 단계에서 단말로부터 target state indication이 포함된 RRC 메시지(or MAC CE)를 수신하지 못했거나 해당 메시지에 target state indication가 없는 경우에는, 1k-20 단계에서 설정된 DRB를 통해 UL/DL 데이터 송수신을 수행한다. 즉, 기존 NR 시스템에서의 데이터 송수신 동작를 수행한다. 1k-15 단계에서 단말로부터 target state indication이 포함된 RRC 메시지(or MAC CE)를 수신하고, 해당 메시지에 target state indication가 지시되어 있는 경우에는, 기지국은 1k-25 단계에서 단말의 요청 state를 기반으로 단말 state를 결정 한다. 해당 동작은 미리 설정된 data inactivity timer가 만료할 경우 혹은 기지국이 단말을 다른 state로 천이 시키고자 할 경우에 해당한다. 즉, 상기 두 조건 중 하나에 해당하고 기지국이 단말의 상태를 결정하였으면, 기지국은 1k-30 단계에서 RRC Release 메시지에 단말 상태를 지시하고 IDLE 혹은 INACTIVE 상태로 천이를 명령한다. 단말이 전달하는 target state indicator는 단지 단말의 요청일 뿐이고, 기지국은 단말의 요청을 따를수도 있지만 기지국 판단에 따라 다른 상태로의 천이를 지시할 수도 있다.

도 1l는 본 발명의 실시 예 2가 적용되는 연결 상태의 단말이 단말의 요청에 따라 data inactivity timer의 만료 시 RRC 비활성 모드로 천이하는 전체 절차를 나타낸 도면이다.

도 1l에서 단말과 기지국 사이의 단말 컨텍스트(UE context)와 S1 베어러를 재사용하는 절차를 수행하기 위하여, 단말(1l-01), 고정 기지국(anchor gNB, 1l-02), 새로운 기지국(New gNB, 1l-03), AMF(1l-04)의 전체적인 흐름이 도시되어 있다. RRC 연결 상태(1l-05)의 단말(1l-01)은 1l-10 단계에서 기지국(1l-02)으로부터 RRC 재설정 메시지를 수신하고, 해당 설정에 포함된 DRB 설정, target state 단말 요청 지원 여부 등을 확인한다. 이후, 단말(1l-01)은 기지국(1l-02)과 데이터 송수신을 수행한다(1l-15). 1l-20 단계에서 단말(1l-01)은 설정된 DRB를 통해 UL/DL 데이터 송수신을 수행하다가, 현재 설정된 DRB들에 더이상의 데이터 송수신이 없을 것으로 예측(혹은 이전에 보고한 Target State가 변경됨)되는 상황이 발생하면, 1j-20 단계에서 target state indicator를 설정하고, 기지국(1l-02)에게 해당 요청 메시지를 전달한다. 상기 target state indicator를 설정하는 방법은 도 1j에 자세히 설명하였다. 상기 단계에서 단말(1l-01)은 target state indicator 외에도 추가로 희망하는 paging cycle, RNA(RAN notification arear) 크기(single cell or not)를 함께 제공할 수도 있다.

데이터 송수신이 중지되면 기지국(1l-02)은 소정의 타이머(data inacitivity timer)를 구동하고, 상기 타이머가 만료될 때까지 데이터 송수신이 재개되지 않으면(1l-25) 기지국(1l-02)은 단말(1l-01)의 RRC 연결을 해제할 것을 고려할 수 있으며, 기지국(1l-02)은 소정의 조건에 따라 단말(1l-01)을 RRC 유휴 모드로 보낼 지 RRC 비활성 모드로 보낼 지 결정할 수 있다. 상기에서 소정의 조건은 네트워크 트래픽의 정도, 네트워크가 유지할 수 있는 단말 컨텍스트의 양, 네트워크가 서비스를 지원할 수 있는 단말의 수 등을 고려할 수 있다. 하지만 본 실시 예에서는 단말(1l-01)이 이전 1l-20 단계에서 요청한 단말 선호 상태를 기반으로도 결정할 수 있다. 본 실시 예는 1l-25 단계에서 기지국(1l-02)이 단말(1l-01)을 INACTIVE 상태로 천이하는 경우를 다룬다. 1l-30 단계에서 기지국(1l-02)은 RRCRelease 메시지를 통해 단말(1l-01)을 INACTIVE 상태로 천이함을 지시한다. 기지국(1l-02)은 소정의 규칙에 따라서 단말(1l-01)의 RRC 연결을 해제한 후 UE 컨텍스트를 저장하고 단말(1l-01)에게 RRC 연결을 해제할 것을 지시하는 제어 메시지를 전송하면서 Resume ID를 할당하고 단말(1l-01)이 비활성 상태 동안 이동성을 보고할 페이징 영역(Paging area, PA)을 설정해줄 수 있다. 상기 Resume ID 할당으로 단말(1l-01)은 단말 컨텍스트(UE context)를 저장해야 한다는 것을 알 수 있으며, 혹은 기지국(1l-02)은 상기 메시지에 단말(1l-01)이 RRC 비활성 모드로 동작하며, 단말 컨텍스트를 저장하라는 것을 지시하기 위한 별도의 context 유지 지시자(indication)를 포함하여 단말(1l-01)에게 보낼 수도 있다. 또한 상기 메시지에는 추후 단말(1l-01)이 RRC 연결 재개 절차를 수행할 때 필요한 보안 설정을 갱신하기 위한 보안 정보가 포함될 수 있다. 예를 들면 NCC(NextHopChainingCount)를 미리 할당받고 이를 이용하여 새로운 보안키(KeNB* 혹은 KgNB*)를 계산하고 설정할 수 있다. 또한 상기 제어 메시지에는 기지국(1l-02)이 컨텍스트를 유지할 기간 또는 단말(1l-01)이 유효기간 내에 RRC 연결을 재설정하고자 할 때, 저장된 컨텍스트를 사용하는 절차를 적용할 수 있는 셀의 리스트 등이 포함될 수 있다. 기지국(1l-02)은 상기 단말(1l-01)의 RRC 연결을 해제한 후, 상기 단말(1l-01)의 UE 컨텍스트 및 S1 베어러는 그대로 유지한다(1l-35). S1 베어러란 기지국(1l-02)과 AMF(1l-04) 사이에서 제어 메시지를 주고 받는 용도로 사용되는 S1-제어 베어러와 기지국(1l-02)과 UPF 사이에서 사용자 데이터를 주고 받는 용도로 사용되는 S1-사용자 평면 베어러를 지칭한다. 상기 S1 베어러를 유지함으로써, 단말(1l-01)이 동일한 셀에서 혹은 동일한 기지국(1l-02)에서 RRC 연결을 설정하려 할 때 S1 베어러 설정을 위한 절차를 생략할 수 있다. 기지국(1l-02)은 유효 기간이 만료되면 UE 컨텍스트를 삭제하고 S1 베어러를 해제할 수 있다. 상기 1l-30 단계의 비활성 모드 천이 RRC 메시지를 수신한 단말(1l-01)은 RRC 비활성 모드로 전환하게 된다. 상기의 S1 베어러는 NR 시스템에서 다른 이름으로 명칭될 수 있다.

상기에서 고정 기지국(1l-02)은 RRC 비활성 모드 단말의 단말 컨텍스트(resume ID)를 유지 및 관리하고, RRC 비활성 모드 단말의 이동성을 관리하기 위해 랜 페이징 영역(RAN paging area 혹은 RAN Notification area)을 관리하는 기지국을 말한다. 상기에서 설명한 고정 기지국(1l-02)의 역할은 AMF(Access and Mobility Management Function, AMF) 장치가 대신 수행할 수도 있다.

기지국(1l-02)은 AMF(1l-04)에게 연결 한시 정지 및 S1-U 베어러 유지를 요청하는 제어 메시지를 전송한다(1l-35). 상기 제어 메시지를 수신한 AMF(1l-04)는 UPF에게 상기 단말(1l-01)에 대한 하향 링크 데이터가 발생했을 때 하향 링크 데이터를 고정 기지국(1l-02)으로 바로 전달하고 고정 기지국(1l-02)이 페이징 메시지를 생성해서 주변 기지국에 전달하도록 할 수 있다(1l-45). 즉, 하향 링크 데이터를 수신한 고정 기지국(1l-02)은 상기 데이터를 버퍼에 저장하고 페이징 절차를 진행한다. 컨텍스트 유지를 지시하는 정보와 Resume ID가 포함된 비활성화 천이 RRC 메시지(1l-30)를 수신한 단말(1l-01)은 RRC 연결은 해제하되, 유효 기간에 대응되는 타이머를 구동하고 유효 셀 리스트를 메모리에 기록할 수 있고, 현재 단말 컨텍스트를 삭제하지 않고 메모리에 유지하고(1l-40) 비활성 모드로 천이한다. 상기에서 단말 컨텍스트(UE context)란 단말(1l-01)의 RRC 설정과 관련된 여러 가지 정보를 의미하며 SRB 설정 정보, DRB 설정 정보, 보안 키 정보 등을 포함한다.

이 후 단말(1l-01)에서 발생하는 데이터 트래픽(mobile oriented, MO)에 따라 RRC 연결을 설정해야 할 필요성이 발생한다(1l-50). 이전 비활성화 천이 과정에서 Resume ID를 할당 받지 않았거나 컨텍스트가 유지된다는 점이 지시되지 않은 단말은 일반적인 RRC 연결 설정 과정을 개시하지만, 이전 RRC 연결 해제 과정에서 Resume ID를 할당 받은 RRC 비활성 모드 단말(1l-01)은 저장된 단말 컨텍스트를 이용한 RRC 연결 재개 과정을 시도할 수 있다. 즉, 단말(1l-01)이 RRC 비활성 모드를 지원하지 않는 경우는 일반적인 RRC 연결 설정 과정을 수행하고, RRC 비활성 모드를 지원하는 경우는 RRC 연결 재개 절차를 하기와 같이 수행할 수 있다. 상기에서 RRC 비활성 모드는 네트워크에서 항상 지원될 수도 있다(그러므로 시스템 정보에서 따로 지원 여부를 알리지 않을 수도 있다).

먼저 단말(1l-01)은 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위해 프리앰블을 메시지 1에서 기지국(1l-02, 1l-03)에게 전송한다(1l-55). 기지국(1l-02, 1l-03)은 메시지 1에서 받은 프리앰블에 따라 자원 할당이 가능하면 그에 상응하는 상향링크 자원을 메시지 2에서 단말(1l-01)에게 할당하여 준다(1l-60). 단말(1l-01)은 수신한 상향링크 자원 정보를 토대로 1l-30 단계에서 수신한 Resume ID를 포함하여 Resume 요청 메시지를 기지국(1l-02, 1l-03)에게 전송한다(1l-65). 기존 고정 기지국(1l-02)에서 연결을 해제하여 RRC 비활성 모드에 있던 단말(1l-01)이 이동하여 다른 기지국(1l-03)의 셀에 캠프 온한 경우라면 새로운 기지국(1l-03)은 단말의 Resume ID를 수신하고 확인하여 해당 단말(1l-01)이 이전에 어느 기지국(1l-02)에서 서비스를 받았었는지 알 수 있다. 새로운 기지국(1l-03)이 성공적으로 Resume ID를 수신하고 확인하였다면 기존 기지국(1l-02)에서 UE 컨텍스트를 회수해오는 절차를 수행한다(Context Retrieve Procedure, 1l-70, 1l-75). 만약 상기에서 단말 컨텍스트를 회수해오는 절차에 실패한다면 예를 들면 새로운 기지국(1l-03)이 고정/소스 기지국(1l-02)을 찾지 못하거나, 단말(1l-01)의 컨텍스트가 존재하지 않거나 하는 등 소정의 이유로 실패한다면 기지국(1l-03)은 RRCResume 메시지 대신에 RRCSetup 메시지를 보내고 그 이후의 베어러 설정 절차/보안 설정 절차를 RRC 연결 설정 절차로 폴백(fallback)할 수 있으며, 보안 설정을 완료하고, 단말(1l-01)을 RRC 연결 모드로 보낼 수도 있으며, 혹은 새로운 단말 식별자(resume ID)와 랜 페이징 영역과 함께 RRCReject 메시지를 보내면서 단말(1l-01)을 RRC 비활성 모드로 다시 돌려보낼 수도 있다. 상기 단말 컨텍스트는 S1 혹은 X2 인터페이스를 통해서 새로운 기지국(1l-03)이 기존 기지국(1l-02)으로부터 가져올 수 있다. (만약 새로운 기지국(1l-03)이 Resume ID를 수신하였지만 소정의 이유로 성공적으로 단말(1l-01)을 구별하지 못한 경우는 RRCSetup 메시지를 단말(1l-01)에게 보내고 일반적인 RRC 연결 설정 절차로 돌아가도록 할 수 있다. 즉 상기 RRCSetup 메시지를 단말(1l-01)에게 보내고 단말(1l-01)은 상기 메시지를 수신하면 RRCSetupComplete 메시지를 기지국(1l-03)에게 보내어 연결을 설정할 수 있다. 혹은 만약 새로운 기지국(1l-03)이 Resume ID를 수신하였지만 성공적으로 단말(1l-01)을 구별하지 못한 경우(예를 들면 기존 고정 기지국(1l-02)으로부터 단말 컨텍스트 회수에 실패한 경우) 단말(1l-01)에게 RRCRelease 메시지 혹은 RRCReject 메시지를 보내어 단말(1l-01)의 연결을 거절하고 다시 일반적인 RRC 연결 설정 절차를 처음부터 시도하도록 하게 할 수 있다.) 새로운 기지국(1l-03)은 상기 회수한 단말 컨텍스트를 기반으로 MAC-I를 확인한다(1l-80). 상기 MAC-I는 상기 복원된 단말 컨텍스트의 보안 정보를 적용해서, 즉 보안 키와 보안 카운터를 적용해서 제어 메시지에 대해 단말(1l-01)이 계산한 메시지 인증 코드이다. 기지국(1l-03)은 상기 메시지의 MAC-I, 단말(1l-01)의 컨텍스트에 저장되어 있던 보안 키 및 보안 카운터 등을 이용해서 상기 메시지의 무결성을 확인한다. 그리고 고정 기지국(1l-02) 혹은 새로운 기지국(1l-03)은 단말(1l-01)의 RRC 연결에 적용할 설정을 결정하고, 상기 설정 정보를 수납한 RRC 연결 재개 메시지(RRCResume)를 단말(1l-01)에게 전송한다(1l-85). 상기 RRC 연결 재개 메시지는 기지국(1l-03)이 단말(1l-01)의 단말 식별자(Resume ID)를 확인하고 새로운 보안키(KeNB* 혹은 KgNB*)를 이용하여 암호화하여 전송될 수 있으며, 단말(1l-01)은 상기 1l-30에서 미리 할당 받은 NCC를 이용하여 계산한 새로운 보안키(KeNB* 혹은 KgNB*)를 이용하여 복호화하여 상기 RRC 연결 재개 메시지를 정상적으로 수신할 수 있다. 그리고 RRC 연결 재개 메시지를 보내는 절차 이후로는 RRC 메시지 및 데이터들을 새로운 보안키로 암호화하여 단말(1l-01)과 기지국(1l-03)이 송수신할 수 있다. 상기 RRC 연결 재개 메시지는 일반적인 RRC 연결 요구 메시지에 'RRC 컨텍스트 재사용'을 지시하는 정보(REUSE INDICATOR)가 포함된 제어 메시지일 수 있다. 상기 RRC 연결 재개 메시지는 RRC 연결 설정 메시지와 마찬가지로 단말(1l-01)의 RRC 연결 설정과 관련된 각종 정보들이 수납된다. 단말(1l-01)이 일반적인 RRC 연결 설정 메시지(RRCSetup)를 수신한 경우에는 RRC 연결 설정 메시지에서 지시된 설정 정보를 바탕으로 RRC 연결을 설정하지만, 단말(1l-01)이 RRC 연결 재개 메시지를 수신한 경우에는 저장하고 있는 설정 정보와 상기 제어 메시지에서 지시된 설정 정보를 모두 고려해서 RRC 연결을 설정한다(Delta configuration). 요컨대, 단말(1l-01)은 지시된 설정 정보를 저장하고 있는 설정 정보에 대한 델타 정보로 판단해서 적용할 설정 정보를 판단하고 설정 정보 혹은 UE 컨텍스트를 갱신할 수 있다. 예를 들어 RRC 연결 재개 메시지에 SRB 설정 정보가 포함되어 있다면, 단말(1l-01)은 상기 지시 받은 SRB 설정 정보를 적용해서 SRB를 구성하고, RRC 연결 재개 메시지에 SRB 설정 정보가 포함되어 있지 않다면 UE 컨텍스트에 저장되어 있는 SRB 설정 정보를 적용해서 SRB를 구성한다.

단말(1l-01)은 상기 갱신된 단말 컨텍스트 및 설정 정보를 적용해서 RRC 연결을 구성하고 기지국(1l-03)에게 RRC 연결 재개 완료 메시지(RRCResumeComplete)를 전송한다(1l-90). 그리고 기지국(1l-03)은 AMF(1l-04)에게 연결 한시 정지 해제를 요청하는 제어 메시지를 전송하고 S1 베어러를 새로운 기지국(1l-03)으로 재설정할 것을 요청한다(1l-95, 1l-100). AMF(1l-04)는 상기 메시지를 수신하면 UPF에게 S1 베어러를 새로운 기지국(1l-03)으로 재설정하고 상기 단말(1l-01)에 대한 데이터를 정상적으로 처리할 것을 지시한다. 상기 과정이 완료되면 기지국(1l-03)은 단말(1l-01)의 MO 데이터에 대한 자원을 PDCCH로 전달하고(1l-105), 단말(1l-01)은 상기 셀에서 데이터 송수신을 재개한다(1l-110).

상기 절차에서 기존 고정 기지국(1l-02)에서 연결을 해제하여 RRC 비활성 모드에 있던 단말(1l-01)이 크게 이동하지 않아서 기존 고정 기지국의 셀(1l-02)에 다시 캠프 온한 경우라면 기존 고정 지기국(1l-02)은 1l-70, 1l-75의 절차를 수행하지 않고, 1l-95, 1l-100의 절차 대신 S1 베어러의 연결 한시 정지 해제만을 수행하고 메시지 3에서 지시된 Resume ID를 참조해서 상기 단말(1l-01)의 단말 컨텍스트를 검색하고 이를 토대로 상기의 절차들과 비슷한 방법으로 연결을 재설정할 수 있다.

도 1m는 본 발명의 실시 예 2가 적용되는 연결 상태의 단말이 단말의 요청에 따라 data inactivity timer의 만료 시 RRC IDLE 모드로 천이하는 전체 절차를 나타낸 도면이다.

도 1m을 참고하면, RRC 연결 상태(1m-05)의 단말(1m-01)은 1m-10 단계에서 기지국(1m-02)으로부터 RRC 재설정 메시지를 수신하고, 해당 설정에 포함된 DRB 설정, target state 단말 요청 지원 여부 등을 확인한다. 이후, 단말(1m-01)은 기지국(1m-02)과 데이터 송수신을 수행한다(1m-15). 1m-20 단계에서 단말(1m-01)은 설정된 DRB를 통해 UL/DL 데이터 송수신을 수행하다가, 현재 설정된 DRB들에 더이상의 데이터 송수신이 없을 것으로 예측(혹은 이전에 보고한 Target State가 변경됨)되는 상황이 발생하면, 1j-20 단계에서 target state indicator를 설정하고, 기지국(1m-02)에게 해당 요청 메시지를 전달한다. 상기 target state indicator를 설정하는 방법은 도 1j에 자세히 설명하였다.

데이터 송수신이 중지되면 기지국(1m-02)은 소정의 타이머(data inacitivity timer)를 구동하고, 상기 타이머가 만료될 때까지 데이터 송수신이 재개되지 않으면(1m-25) 기지국(1m-02)은 단말(1m-01)의 RRC 연결을 해제할 것을 고려할 수 있으며, 기지국(1m-02)은 소정의 조건에 따라 단말(1m-01)을 RRC 유휴 모드로 보낼 지 RRC 비활성 모드로 보낼 지 결정할 수 있다. 상기에서 소정의 조건은 네트워크 트래픽의 정도, 네트워크가 유지할 수 있는 단말 컨텍스트의 양, 네트워크가 서비스를 지원할 수 있는 단말의 수 등을 고려할 수 있다. 하지만 본 실시 예에서는 단말(1m-01)이 이전 1m-20 단계에서 요청한 단말 선호 상태를 기반으로도 결정할 수 있다. 본 실시 예는 1m-25 단계에서 기지국(1m-02)이 단말(1m-01)을 IDLE 상태로 천이하는 경우를 다룬다. 1m-30 단계에서 기지국(1m-02)은 RRCRelease 메시지를 통해 단말(1m-01)을 IDLE 상태로 천이함을 지시한다. 1m-35 단계에서 기지국(1m-02)은 소정의 규칙에 따라서 UE 컨텍스트를 지우고, 단말(1m-01)의 RRC 연결을 해제한다(1m-40).

이 후 단말(1m-01)에서 발생하는 데이터 트래픽(mobile oriented, MO)에 따라 RRC 연결을 설정해야 할 필요성이 발생한다(1m-45). 즉, 단말(1m-01)은 캠프 온하고 재선택된 셀에 대해 시스템 정보를 수신(1m-50)하고 RRC 연결 절차를 수행한다. 먼저 단말(1m-01)은 랜덤 액세스 절차를 수행하기 위해 프리앰블을 메시지 1에서 기지국(1m-03)에게 전송한다(1m-55). 기지국(1m-03)은 메시지 1에서 받은 프리앰블에 따라 자원 할당이 가능하면 그에 상응하는 상향링크 자원을 메시지 2에서 단말(1m-01)에게 할당하여 준다(1m-60). 단말(1m-01)은 수신한 상향링크 자원 정보를 토대로 1m-30 단계에서 수신한 RRC 연결 요청 메시지를 기지국(1m-03)에게 전송한다(1m-65). 기지국(1m-03)은 RRCSetup 메시지를 보내고 베어러 설정 절차/보안 설정 절차를 RRC 연결 설정 절차로 수행하고, 즉 상기 RRCSetup 메시지를 단말(1m-01)에게 보내고(1m-70), 단말(1m-01)은 상기 메시지를 수신하면 RRCSetupComplete 메시지를 기지국(1m-03)에게 보내어 연결을 설정할 수 있다(1m-75). 1m-80 단계에서 단말(1m-01)은 기지국(1m-03)으로부터 새로운 RRC 재설정 메시지를 수신하고 설정을 따른다.

상기 과정이 완료되면 기지국(1m-03)은 단말(1m-01)의 MO 데이터에 대한 자원을 PDCCH로 전달하고(1m-85), 단말(1m-01)은 상기 셀(1m-03)에서 데이터 송수신을 재개한다(1m-90). 도면에서는 단말(1m-01)이 새로운 기지국(1m-03)으로 연결되는 것에 대해서 예시하였으나, RRC idle 상태에 있던 단말(1l-01)이 크게 이동하지 않아서 기존 고정 기지국의 셀(1m-02)에 다시 캠프 온한 경우라면 기존 지기국(1m-02)에 RRC 연결을 설정할 수 있다.

도 1n은 본 발명의 일 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

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

상기 RF 처리부(1n-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF 처리부(1n-10)는 상기 기저대역 처리부(1n-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 RF 처리부(1n-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 RF 처리부(1n-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF 처리부(1n-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF 처리부(1n-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부(1n-10)는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

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

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

도 1o는 본 발명의 일 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1o를 참고하면, 상기 기지국은 RF 처리부(1o-10), 기저대역 처리부(1o-20), 백홀 통신부(1o-30), 저장부(1o-40), 제어부(1o-50)를 포함하여 구성된다.

상기 RF 처리부(1o-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF 처리부(1o-10)는 상기 기저대역 처리부(1o-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 RF 처리부(1o-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1 접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF 처리부(1o-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF 처리부(1o-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF 처리부(1o-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 기저대역 처리부(1o-20)는 제1 무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역 처리부(1o-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역 처리부(1o-20)는 상기 RF 처리부(1o-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역 처리부(1o-20)는 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 기저대역 처리부(1o-20)는 상기 RF 처리부(1o-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 기저대역 처리부(1o-20) 및 상기 RF 처리부(1o-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역 처리부(1o-20) 및 상기 RF 처리부(1o-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

상기 백홀 통신부(1o-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 상기 백홀 통신부(1o-30)는 상기 기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 상기 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.

상기 저장부(1o-40)는 상기 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1o-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 상기 저장부(1o-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1o-40)는 상기 제어부(1o-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

상기 제어부(1o-50)는 상기 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부(1o-50)는 상기 기저대역 처리부(1o-20) 및 상기 RF 처리부(1o-10)를 통해 또는 상기 백홀 통신부(1o-30)를 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1o-50)는 상기 저장부(1o-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부(1o-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

하기에 본 발명의 실시 예들을 요약하였다.

실시 예 1

RRC 연결 설정

RRC reconfiguration

- DRBtoAddMod

■ PDCP discard timer

■ ….

- DRX configuration

■ Short DRX cycle, long DRX cycle,

- scheduling request configuration

Downlink/uplink data transfer with DRX operation

- normal scheduling for uplink traffic

■ uplink traffic이 발생하고 Regular BSR 요건이 충족되면 R-BSR과 SR을 즉시 트리거

■ PDCP 모듈은 UL traffic이 발생하면 lower layer에게 즉시 통보

- Normal scheduling for downlink traffic

■ 기지국은 DL packet을 수신하면 DL packet 전송이 가능한 시점에 최대한 신속하게 데이터 전송

Power saving 필요성 발생

단말 -> 기지국: RRC 혹은 MAC CE로 Delay report 전송

- delay report

■ DL tolerable delay per DRB (혹은 per QoS Flow)

◆ DL traffic aggregation을 최대화하기 위해 기지국 scheduler가 DL traffic을 전송하기 전에 buffering할 수 있는 시간

■ UL applied buffering delay per DRB (혹은 per QoS Flow)

◆ UL traffic aggregation을 최대화하기 위해 단말이 Scheduling Request를 트리거할 때까지 대기하는 시간

기지국 <- 단말: Confirmation

Downlink/uplink data transfer with DRX operation

- Delayed scheduling for uplink traffic

■ uplink traffic이 발생하고 Regular BSR 요건이 충족되더라도 UL applied buffering delay가 경과한 후 R-BSR과 SR을 트리거

■ PDCP 모듈은 UL traffic이 발생하면 UL applied buffering delay timer를 구동. 타이머가 만료되면 lower layer에게 데이터 발생을 통보

- Delayed scheduling for downlink traffic

■ 기지국은 DL packet을 수신하면, DL tolerable delay와 최대한 근접한 시점에 데이터 전송

■ DL packet 수신 시 타이머 구동 (DL tolerable delay보다 작은 값). 타이머가 만료되면 해당 QoS flow에 대한 scheduling 개시

실시 예 2

● RRC connection establishment

● RRC connection reconfiguration

■ DRBtoAddMod

■ Target State Indication 설정 여부

● Data transfer on DRBs

● Target State Indication이 설정되었다면 아래 동작 수행

● UE: 현재 설정된 DRB들에 더 이상의 데이터 송수신이 없을 것으로 예측. 혹은 이전에 보고한 Target State가 변경됨.

● UE: Target transition state 결정

■ 상황 1이면 target state = IDLE

◆ 다음 traffic 발생 예상 시점이 xxx msec 이상이고

◆ 단말의 현재 이동 속도가 yy km/h 이하

■ 상황 2이면 target state = INACTIVE

◆ 다음 traffic 발생 예상 시점이 xxx msec 이하이거나

◆ 단말의 현재 이동 속도가 yy km/h 이상

● UE -> GNB: Target State Indication RRC message

■ Target State = IDLE or INACTIVE

■ OtherRecommendation

◆ paging cycle

◆ RNA area 크기 (single cell or not)

UE <- GNB: RRCRelease

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

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

Claims

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