KR20200099644A

KR20200099644A - 차세대 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 없이 셀접속을 수행하는 방법

Info

Publication number: KR20200099644A
Application number: KR1020190017188A
Authority: KR
Inventors: 황준; 김성훈; 데르 벨데 힘케 반
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2019-02-14
Filing date: 2019-02-14
Publication date: 2020-08-25
Also published as: CN113574929A; US20220132380A1; WO2020167016A1

Abstract

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

Description

차세대 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 없이 셀접속을 수행하는 방법 {METHOD AND APPARATUS FOR CELL ACCESS WITHOUT RANDOM ACCESS IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 무선 통신 시스템에서 랜덤 액세스 없이 수행하는 핸드오버에 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), 및SCMA(sparse code multiple access) 등이 개발되고 있다.

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

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

상술한 것과 이동통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 효과적으로 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.

본 개시는 이동 통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공하고자 한다. 본 개시의 일 실시예에 따라, 단말이 rachless 핸드오버를 수행하기 위한 타겟 셀에서 자원을 할당 받는 방법이 필요한데, 기존 bandwidth part 에 설정되어 있는 configured grant UL 을 활용하여 접속에 필요한 UL 신호 전송을 수행할 수 있다.

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 개시에서 개시된 실시예는 타겟 셀에 접속시도 할 때, UL grant 를 얻기 위한 random access preamble 전송 없이, 기 정의된 UL grant 를 활용하여, 접속을 수행함으로서, 핸드오버시 발생하는 데이터 지연을 줄일 수 있다.

도 1a는 본 개시의 일부 실시예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 개시의 일부 실시예에 따른 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 개시의 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1d는 본 개시의 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1e은 본 개시의 일부 실시예에 따른 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1f는 본 개시의 일부 실시예에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 1g는 기존 LTE 에서의 RACHless 핸드오버 동작을 나타낸다.
도 1h는 본 개시의 일부 실시예에 따른 NR에서의 RACHless HO specific 신호 구조에서 release configuration 을 rach-skip 에 포함하고 있는 경우를 사용한 경우를 나타내는 도면이다.
도 1i는 본 개시의 일부 실시예에 따른 NR에서의 RACHless HO specific 신호 구조에서 release configuration 을 rach-skip 이 포함하지 않는 경우를 사용한 경우를 나타내는 도면이다.
도 1j는 본 개시의 일부 실시예에 따른 NR에서의 일반 HO 와 RACHless HO 신호가 생략된 경우의 핸드오버 경우를 나타내는 도면이다.

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

이하, 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.

특히 본 개시는 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다. 또한 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. 본 발명에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

무선 통신 시스템은 초기의 음성 위주의 서비스를 제공하던 것에서 벗어나 예를 들어, 3GPP의 HSPA(High Speed Packet Access), LTE(Long Term Evolution 또는 E-UTRA (Evolved Universal Terrestrial Radio Access)), LTE-Advanced(LTE-A), LTE-Pro, 3GPP2의 HRPD(High Rate Packet Data), UMB(Ultra Mobile Broadband), 및 IEEE의 802.16e 등의 통신 표준과 같이 고속, 고품질의 패킷 데이터 서비스를 제공하는 광대역 무선 통신 시스템으로 발전하고 있다.

광대역 무선 통신 시스템의 대표적인 예로, LTE 시스템에서는 하향링크(DL; DownLink)에서는 OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing) 방식을 채용하고 있고, 상향링크(UL; UpLink)에서는 SC-FDMA(Single Carrier Frequency Division Multiple Access) 방식을 채용하고 있다. 상향링크는 단말(UE; User Equipment 또는 MS; Mobile Station)이 기지국(eNode B 또는 BS; Base Station)으로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻하고, 하향링크는 기지국이 단말로 데이터 또는 제어신호를 전송하는 무선링크를 뜻한다. 상기와 같은 다중 접속 방식은, 각 사용자 별로 데이터 또는 제어정보를 실어 보낼 시간-주파수 자원을 서로 겹치지 않도록, 즉 직교성(Orthogonality)이 성립하도록, 할당 및 운용함으로써 각 사용자의 데이터 또는 제어정보를 구분한다.

LTE 이후의 향후 통신 시스템으로서, 즉, 5G 통신시스템은 사용자 및 서비스 제공자 등의 다양한 요구 사항을 자유롭게 반영할 수 있어야 하기 때문에 다양한 요구사항을 동시에 만족하는 서비스가 지원되어야 한다. 5G 통신시스템을 위해 고려되는 서비스로는 향상된 모바일 광대역 통신(eMBB; Enhanced Mobile BroadBand), 대규모 기계형 통신(mMTC; massive Machine Type Communication), 초신뢰 저지연 통신(URLLC; Ultra Reliability Low Latency Communication) 등이 있다.

일부 실시예에 따르면, eMBB는 기존의 LTE, LTE-A 또는 LTE-Pro가 지원하는 데이터 전송 속도보다 더욱 향상된 데이터 전송 속도를 제공하는 것을 목표로 할 수 있다. 예를 들어, 5G 통신시스템에서 eMBB는 하나의 기지국 관점에서 하향링크에서는 20Gbps의 최대 전송 속도(peak data rate), 상향링크에서는 10Gbps의 최대 전송 속도를 제공할 수 있어야 한다. 또한 5G 통신시스템은 최대 전송 속도를 제공하는 동시에, 증가된 단말의 실제 체감 전송 속도(User perceived data rate)를 제공해야 할 수 있다. 이와 같은 요구 사항을 만족시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 더욱 향상된 다중 안테나 (MIMO; Multi Input Multi Output) 전송 기술을 포함하여 다양한 송수신 기술의 향상을 요구될 수 있다. 또한 현재의 LTE가 사용하는 2GHz 대역에서 최대 20MHz 전송대역폭을 사용하여 신호를 전송하는 반면에 5G 통신시스템은 3~6GHz 또는 6GHz 이상의 주파수 대역에서 20MHz 보다 넓은 주파수 대역폭을 사용함으로써 5G 통신시스템에서 요구하는 데이터 전송 속도를 만족시킬 수 있다.

동시에, 5G 통신시스템에서 사물 인터넷(IoT; Internet of Thing)와 같은 응용 서비스를 지원하기 위해 mMTC가 고려되고 있다. mMTC는 효율적으로 사물 인터넷을 제공하기 위해 셀 내에서 대규모 단말의 접속 지원, 단말의 커버리지 향상, 향상된 배터리 시간, 단말의 비용 감소 등이 요구될 수 있다. 사물 인터넷은 여러 가지 센서 및 다양한 기기에 부착되어 통신 기능을 제공하므로 셀 내에서 많은 수의 단말(예를 들어, 1,000,000 단말/km2)을 지원할 수 있어야 한다. 또한 mMTC를 지원하는 단말은 서비스의 특성상 건물의 지하와 같이 셀이 커버하지 못하는 음영지역에 위치할 가능성이 높으므로 5G 통신시스템에서 제공하는 다른 서비스 대비 더욱 넓은 커버리지가 요구될 수 있다. mMTC를 지원하는 단말은 저가의 단말로 구성되어야 하며, 단말의 배터리를 자주 교환하기 힘들기 때문에 10~15년과 같이 매우 긴 배터리 생명시간(battery life time)이 요구될 수 있다.

마지막으로, URLLC의 경우, 특정한 목적(mission-critical)으로 사용되는 셀룰러 기반 무선 통신 서비스로서, 로봇(Robot) 또는 기계 장치(Machinery)에 대한 원격 제어(remote control), 산업 자동화(industrial automation), 무인 비행장치(Unmanned Aerial Vehicle), 원격 건강 제어(Remote health care), 비상 상황 알림(emergency alert) 등에 사용되는 서비스 등에 사용될 수 있다. 따라서 URLLC가 제공하는 통신은 매우 낮은 저지연(초저지연) 및 매우 높은 신뢰도(초신뢰도)를 제공해야 할 수 있다. 예를 들어, URLLC을 지원하는 서비스는 0.5 밀리초보다 작은 무선 접속 지연시간(Air interface latency)를 만족해야 하며, 동시에 10-5 이하의 패킷 오류율(Packet Error Rate)의 요구사항을 가질 수 있다. 따라서, URLLC을 지원하는 서비스를 위해 5G 시스템은 다른 서비스보다 작은 전송 시간 구간(TTI; Transmit Time Interval)를 제공해야 하며, 동시에 통신 링크의 신뢰성을 확보하기 위해 주파수 대역에서 넓은 리소스를 할당해야 하는 설계사항이 요구될 수 있다.

전술한 5G 통신 시스템에서 고려되는 세가지 서비스들, 즉 eMBB, URLLC, mMTC는 하나의 시스템에서 다중화되어 전송될 수 있다. 이 때, 각각의 서비스들이 갖는 상이한 요구사항을 만족시키기 위해 서비스 간에 서로 다른 송수신 기법 및 송수신 파라미터를 사용할 수 있다. 다만, 전술한 mMTC, URLLC, eMBB는 서로 다른 서비스 유형의 일 예일 뿐, 본 개시의 적용 대상이 되는 서비스 유형이 전술한 예에 한정되는 것은 아니다.

또한, 이하에서 LTE, LTE-A, LTE Pro 또는 5G(또는 NR, 차세대 이동 통신) 시스템을 일례로서 본 발명의 실시예를 설명하지만, 유사한 기술적 배경 또는 채널형태를 갖는 여타의 통신시스템에도 본 발명의 실시예가 적용될 수 있다. 또한, 본 발명의 실시 예는 숙련된 기술적 지식을 가진 자의 판단으로써 본 발명의 범위를 크게 벗어나지 아니하는 범위에서 일부 변형을 통해 다른 통신시스템에도 적용될 수 있다.

도 1a는 본 개시의 일부 실시예에 따른 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1a를 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20)과 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity, MME)(1a-25) 및 S-GW(1a-30, Serving-Gateway)로 구성될 수 있다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 ENB(1a-05 내지 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

도 1a에서 ENB(1a-05 내지 1a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B(Node B)에 대응될 수 있다. ENB는 UE(1a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행할 수 있다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 될 수 있다. 따라서, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요할 수 있으며, 이를 ENB(1a-05 ~ 1a-20)가 담당할 수 있다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)을 무선 접속 기술로 사용할 수 있다. 또한 ENB는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, AMC) 방식을 적용할 수 있다. S-GW(1a-30)는 데이터 베어러(bearer)를 제공하는 장치이며, MME(1a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거할 수 있다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다.

도 1b는 본 개시의 일부 실시예에 따른 LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 1b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (Packet Data Convergence Protocol, PDCP)(1b-05, 1b-40), 무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC)(1b-10, 1b-35), 매체 액세스 제어 (Medium Access Control, MAC)(1b-15, 1b-30)를 포함할 수 있다. PDCP는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당할 수 있다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.

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

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

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

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

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

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

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

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

일부 실시예에 따르면, 무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC)(1b-10, 1b-35)는 PDCP 패킷 데이터 유닛(Packet Data Unit, PDU)을 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행할 수 있다.. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.

- 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)

일부 실시예에 따르면, MAC(1b-15, 1b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행할 수 있다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되지 않는다.

- 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)

일부 실시예에 따르면, 물리 계층(1b-20, 1b-25)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 할 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되지 않는다.

도 1c는 본 개시의 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1c를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 또는 5g)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국)(1c-10)과 차세대 무선 코어 네트워크(New Radio Core Network, NR CN)(1c-05)로 구성될 수 있다. 차세대 무선 사용자 단말(New Radio User Equipment, NR UE 또는 단말)(1c-15)은 NR gNB(1c-10) 및 NR CN (1c-05)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

도 1c에서 NR gNB(1c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응될 수 있다. NR gNB는 NR UE(1c-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 될 수 있다. 따라서, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요할 수 있으며, 이를 NR NB(1c-10)가 담당할 수 있다. 하나의 NR gNB는 다수의 셀들을 제어할 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는, 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서, 현재의 최대 대역폭 이상의 대역폭이 적용될 수 있다. 또한, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 사용될 수 있다.

또한, 일부 실시예에 따르면, NR gNB는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식이 적용될 수 있다. NR CN(1c-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. NR CN(1c-05)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (1c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. MME는 기존 기지국인 eNB (1c-30)과 연결될 수 있다.

도 1d는 본 개시의 일부 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .

도 1d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR 서비스 데이터 적응 프로토콜(Service Data Adaptation Protocol, SDAP)(1d-01, 1d-45), NR PDCP(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30)를 포함할 수 있다.

일부 실시예에 따르면, NR SDAP(1d-01, 1d-45)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 다만, 하기 예시에 제한되지 않는다.

- 사용자 데이터의 전달 기능(transfer of user plane data)

- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow와 데이터 베어러의 맵핑 기능(mapping between a QoS flow and a DRB for both DL and UL)

- 상향 링크와 하향 링크에 대해서 QoS flow ID를 마킹 기능(marking QoS flow ID in both DL and UL packets)

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

SDAP 계층 장치에 대해 단말은 무선 자원 제어(Radio Resource Control, RRC) 메시지로 각 PDCP 계층 장치 별로 또는 베어러 별로 또는 로지컬 채널 별로 SDAP 계층 장치의 헤더를 사용할 지 여부 또는 SDAP 계층 장치의 기능을 사용할 지 여부를 설정 받을 수 있다. 또한 SDAP 계층 장치는 SDAP 헤더가 설정된 경우, 단말은, SDAP 헤더의 비접속 계층(Non-Access Stratum, NAS) QoS(Quality of Service) 반영 설정 1비트 지시자(NAS reflective QoS)와, 접속 계층 (Access Stratum, AS) QoS 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로, 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS 플로우(flow)와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 또는 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. 일부 실시예에 따르면, SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. 일부 실시에에 따르면, QoS 정보는 원할한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.

일부 실시예에 따르면, NR PDCP (1d-05, 1d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 다만, 하기 예시에 제한되지 않는다.

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

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

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

- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection of lower layer SDUs)

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

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

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

일부 실시예에 따르면, NR RLC(1d-10, 1d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 다만 하기 예시에 제한되지 않는다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

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

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

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)

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

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

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

상술한 내용에서, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 의미할 수 있다. 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 또는 PDCP SN(sequence number)를 기준으로 재정렬하는 기능을 포함할 수 있으며, 순서를 재정렬하여 유실된 RLC PDU들을 기록하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 상태 보고를 송신 측에 하는 기능을 포함할 수 있으며, 유실된 RLC PDU들에 대한 재전송을 요청하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은, 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다.

NR RLC 장치는, 일련번호(Sequence number)의 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) RLC PDU들을 수신하는 순서대로 처리하여 NR PDCP 장치로 전달할 수 있다.

NR RLC 장치가 세그먼트(segment)를 수신할 경우에는, 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 세그먼트들을 수신하여, 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 이를 NR PDCP 장치로 전달할 수 있다.

NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고, NR MAC 계층에서 기능을 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수 있다.

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

일부 실시예에 따르면, 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. 다만, 하기 예시에 제한되지 않는다.

- 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 1e은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

도 1e를 참고하면, 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1e-10), 기저대역(baseband)처리부(1e-20), 저장부(1e-30), 제어부(1e-40)를 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 단말은 도 1e에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다.

RF처리부(1e-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(1e-10)는 기저대역처리부(1e-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(1e-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다. 도 1e에서는, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 단말은 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1e-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 또한, RF처리부(1e-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1e-10)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 RF 처리부(1e-10)는 MIMO(Multi Input Multi Output)를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

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

기저대역처리부(1e-20) 및 RF처리부(1e-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 기저대역처리부(1e-20) 및 RF처리부(1e-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 기저대역처리부(1e-20) 및 RF처리부(1e-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 복수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 복수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(1e-20) 및 RF처리부(1e-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 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. 단말은 기저대역처리부(1e-20) 및 RF처리부(1e-10)을 이용하여 기지국과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

저장부(1e-30)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(1e-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(1e-30)는 제어부(1e-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(1e-30)는롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1e-30)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다.

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

도 1f는 본 개시의 일부 실시예에 따른 NR 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 1f를 참조하면, 기지국은 RF처리부(1f-10), 기저대역처리부(1f-20), 백홀통신부(1f-30), 저장부(1f-40), 제어부(1f-50)를 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 기지국은 도 1f에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다.

RF처리부(1f-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(1f-10)는 기저대역처리부(1f-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, RF처리부(1f-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 도 1f에서는, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 RF 처리부(1f-10)는 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1f-10)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 또한 RF처리부(1f-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1f-10)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

기저대역처리부(1f-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1f-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1f-20)은 상기 RF처리부(1f-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1f-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1f-20)은 RF처리부(1f-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 기저대역처리부(1f-20) 및 RF처리부(1f-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 기저대역처리부(1f-20) 및 RF처리부(1f-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다. 기지국은 기저대역처리부(1f-20) 및 RF처리부(1f-10)을 이용하여 단말과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

백홀통신부(1f-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부(1f-30)는 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환할 수 있다. 백홀통신부(1f-30)은 통신부에 포함될 수도 있다.

저장부(1f-40)는 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(1f-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1f-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(1f-40)는 제어부(1f-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(1f-40)는 롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(1f-40)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일부 실시예에 따르면, 일부 실시예에 따르면, 저장부(1f-40)는 본 개시에 따른 버퍼 상태 보고 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수도 있다.

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

도 1g는 기존 LTE 에서의 RACHless 핸드오버 동작을 나타낸다.

단말은 기지국으로부터 mobilitycontroinfo 가 포함된 RRC reconfiguration 메시지를 수신한다. 이 메시지에는 rach-skip IE가 포함될 수 있다. 이 rach-skip IE에는 타겟 셀에서 사용할 TA 정보 와 preallocated UL grant 정보가 존재한다.

상기 메시지를 받은 단말은 다음 동작을 수행할 수 있다.

- 단말은 타겟 Pcell에 동기화를 수행한다.

- 단말은 상기 수신한 RRC reconfiguration 메시지에 설정된 TA 정보로 TA 값을 설정한다.

- 단말은 rach-skip에 설정된 ul-ConfigInfo 를 사용한 preallocated UL grant 를 사용한다.

- 단말 RRC는 RRCReconfigurationcComplete 메시지를 단말 MAC 에 전달한다.

- 단말 MAC은 regular BSR 을 트리거 한다.

- 단말은 이렇게 전달된 RRCReconfigurationComplete 포함한 MAC PDU 를 타겟 셀에 rach-skip에 설정된 ul-ConfigInfo 를 사용한 preallocated UL grant 를 적용하여 전달될 수 있다.

단말 MAC은 C-RNTI 로 가리켜지는 contention resolution MAC CE를 수신한다. 이에 단말 MAC 은 C-RNTI로 address 된 PDCCH 전송의 성공적 수신을 보고 한다.

단말 RRC는 timer T304 를 중지하고, ul-ConfigInfo 를 release 한다.

도 1h는 본 개시의 일부 실시예에 따른 NR에서의 RACHless HO specific 신호 구조에서 configuredUplinkGrantrelease configuration 을 rach-skip 에 포함하고 있는 경우를 사용한 경우를 나타내는 도면이다.

기지국은 단말에게 reconfigurationWithSync 가 포함된 RRCReconfiguration 메시지를 전송한다(1h-1). 이때, 이 메시지에는 다음과 같은 정보가 포함된다.

- Rach-Skip IE 및 SpCellConfig IE 를 포함한다.

- Rach-Skip IE는 Target TA 필드를 포함하고 이 필드로 target 셀에서 쓰이는 TA 값을 지정할 수 있다. 이 필드는 TA-0, PTAG, STAG id 세가지중 하나를 가리킬 수 있다.

- 또한 Rach-skip IE는 configuredUplinkGrantRelease 필드를 포함하며, 이 필드로 rach less HO 성공 수행 후 사용된 configured 상향 링크 grant 를 release 할지 말지를 결정하는 값을 포함할 수 있다. 이 필드는 boolean (yes or no) 또는 Enumerate{TRUE} 의 data type을 가질 수 있다.

- SpCellConfig 필드에는 N 개의 BWP 설정 정보를 포함하고, 또한 firstActiveBWP id 정보를 포함한다. BWP 설정 정보에는 ConfiguredGrantConfig 정보가 포함 된다.

단말이 기지국으로부터 상기 메시지(1h-1)를 수신하면, 다음의 동작을 순차적으로 수행할 수 있다.

target Pcell 에 동기를 맞춘다.

또한, target TA 필드에 값에 의해 target Pcell 에서 사용되는 N_{ta} 값을 다음과 같이 적용한다. 그 필드값이 TA-0 이면 N_{TA} = 0, target TA 필드 값이 PTAG일 경우, (1h-1)에서 받은 SpCellConfig가 MasterCellGroup 정보에 포함되어 있으면, MCG의 PTAG의 NTA를 적용하고, SpCellConfig가 SecondaryCellGroup 정보에 포함되어 있으면, SCG의 PTAG의 NTA를 적용한다. 또한 Target TA 값이 STAG id 이면, (1h-1)에서 받은 SpCellConfig가 MasterCellGroup 정보에 포함되어 있으면, STAG id에 의해서 특정된 STAG의 NTA를 적용하고, SpCellConfig가 SecondaryCellGroup 정보에 포함되어 있으면, STAG id에 의해서 특정된 STAG의 NTA를 적용한다.

그 후, 단말의 RRC는 RRCReconfigurationcComplete RRC PDU 를 UE MAC 에 전달한다. 그 후, 단말의 MAC은 regular BSR를 trigger 할 수 있다. 또한, 단말은 RRCReconfigurationComplete 메시지를 포함한 MAC PDU를 특정 UL BWP에 configured uplink grant 를 사용하여 전송한다. 이 때 특정 UL BWP는 first active BWP id에 의해서 특정된 BWP 가 될 수 있다.

그 후, 단말은 First active DL BWP에서 C-RNTI (첫번째 단계에서 수신한 reconfigurationWithSync를 포함한 RRCReconfiguration 메시지에서 지시된 C-RNTI)를 통해 Confirmation MAC CE (별도의 LCID만 포함할 수 있음.) 또는 contention resolution MAC CE를 수신할 수 있다. 여기서 confirmation MAC CE는 contention resolution MAC CE와는 별개의 MAC CE로서 별도의 LCID를 갖는다. 상기 MAC CE를 단말이 수신하면, 다음의 동작을 수행할 수 있다.

이것을 수신한 단말의 MAC은 RRC로 C-RNTI로 address된 PDCCH 전송을 성공적으로 수신함을 보고할 수 있다. 또한 단말의 RRC 는 T304 타이머를 중지 시킨다. 또한 첫번째 단계에서 수신한, reconfigurationWithSync 를 포함한 RRCReconfiguration 메시지에 포함된 rach-skip IE에 ConfiguredUplinkGrantRelease가 release를 의미하는 설정으로 되어 있다면, 예를 들어, boolean data type을 가질 경우 Yes 나 true로 설정되어 있거나, 또는 ConfiguredUplinkGrantRelease가 Enumerate{true} data type을 가질 경우, ConfiguredUplinkGrantRelease 자체가 설정되어 있었다면, specific BWP의 configured uplink grant를 release 시킨다. 이 때, Specific BWP는 first active BWP id에 의해서 특정된 BWP 가 될 수 있다.

단말이 첫번째 단계에서 수신한 reconfigurationWithSync 를 포함하고 있는 RRCReconfiguration 메시지에 포함된 SpcellConfig 에 포함된 BWP 별 설정정보에 ConfiguredGrantConfig 가 포함하고 있는 정보는 다음과 같은 값을 가질 수 있다.

- nrofHARQ-Processes: 설정된 HARQ 개수,

- periodicity: configured grant UL을 통하여 전송할 수 있는 주기,

- timeDomainOffset: SFN=0을 기준으로하는 offset 값,

- timeDomainAllocation: start symbol과 length와 PUSCH 매핑 타입을 표시,

- frequencyDomainAllocation: 주파수 영역 할당 정보,

- mcsAndTBS: configured UL grant를 위해 사용되는 mcs 및 TBS 값 정보

또한 추가적으로, 특정 시간동안 rach-skip HO의 용도로 사용될 configured UL grant 의 유효 시간 정보가 포함 될 수 있다. 예를 들면, 절대 시간 단위로 유효시간이 포함될 수 있으며 이 때는, rach-skip IE 내에 이 정보가 포함될 수 있다. 또는, 유효시간 정보는 특정 BWP 의 ConfiguredGrantConfig 설정 정보에 최대 유효 가능 periodicy 단위로 표현 될 수 있다. 절대 시간단위로 표현될 경우, 단말이 (1i-1)에서 수신한 메시지를 받은 순간부터 해당 timer 를 단말이 시작하고, 이 timer가 만료된 경우, HO failure로 간주한다. 또한, HO 가 성공하여, contention resolution MAC CE를 성공적으로 수신하면, 단말은 타이머를 중지 시킬수 있다. 특정 BWP의 최대 유효 가능 periodicity 단위로 설정되는 경우는, 단말은 해당 target Pcell에 동기화 한 후부터 counting 하기 시작하여 해당 periodicity를 지나게 될 동안 target Pcell로부터 contention resolution MAC CE를 받지 못하면 HO failure로 간주한다.

도 1i는 본 개시의 일부 실시예에 따른 NR에서의 RACHless HO specific 신호 구조에서 ConfiguredUplinkGrantrelease configuration 을 rach-skip 이 포함하지 않는 경우를 사용한 경우를 나타내는 도면이다.

기지국은 단말에게 reconfigurationWithSync 가 포함된 RRCReconfiguration 메시지를 전송한다(1i-1). 이 때, 이 메시지에는 다음과 같은 정보가 포함된다.

- Rach-Skip IE 및 SpCellConfig IE 를 포함한다.

- SpCellConfig 필드에는 N 개의 BWP 설정 정보를 포함하고, 또한 firstActiveBWP id 정보를 포함한다. BWP 설정 정보에는 ConfiguredGrantConfig 정보가 포함된다.

단말이 기지국으로부터 상기 메시지(1i-1)를 수신하면, 다음의 동작을 수행할 수 있다.

target Pcell 에 동기를 맞춘다.

또한, target TA 필드에 값에 의해 target Pcell에서 사용되는 N_{ta} 값을 다음과 같이 적용한다. 그 필드값이 TA-0 이면 N_{TA} = 0, target TA 필드 값이 PTAG일 경우, (1i-1)에서 받은 SpCellConfig가 MasterCellGroup 정보에 포함되어 있으면, MCG의 PTAG의 NTA를 적용하고, SpCellConfig가 SecondaryCellGroup 정보에 포함되어 있으면, SCG의 PTAG의 NTA를 적용한다. 또한 Target TA 값이 STAG id 이면, (1i-1)에서 받은 SpCellConfig가 MasterCellGroup 정보에 포함되어 있으면, STAG id에 의해서 특정된 STAG의 NTA를 적용하고, SpCellConfig가 SecondaryCellGroup 정보에 포함되어 있으면, STAG id에 의해서 특정된 STAG의 NTA를 적용한다.

그 후, 단말의 RRC는 RRCReconfigurationcComplete RRC PDU 를 UE MAC 에 전달한다. 그 후, 단말의 MAC은 regular BSR를 trigger 할 수 있다. 또한, 단말은 RRCReconfigurationComplete 메시지를 포함한 MAC PDU를 특정 UL BWP 의 configured uplink grant 를 사용하여 전송한다. 이 때, first active BWP id에 의해서 특정된 BWP의 configured uplink grant를 통해 전송한다.

이 전송 이후, 단말은 First active DL BWP에서 C-RNTI (첫번째 단계에서 수신한 reconfigurationWithSync를 포함한 RRCReconfiguration 메시지에서 지시된 C-RNTI)를 통해 Confirmation MAC CE (별도의 LCID 만 포함할 수 있음) 또는 contention resolution MAC CE를 수신할 수 있다. 여기서 confirmation MAC CE는 contention resolution MAC CE와는 별개의 MAC CE로서 별도의 LCID를 갖는다. 상기 MAC CE를 단말이 수신하면, 다음의 동작을 수행할 수 있다.

우선 T304 를 중지시킨다. 또한 상기 MAC CE를 수신한 단말의 MAC은 RRC로 C-RNTI로 address된 PDCCH 전송을 성공적으로 수신함을 보고할 수 있다. 또한 RACH-skip 설정을 release 하고, First active BWP의 configured uplink grant 해제할 수 있다. 그 후, 단말이 target sPcell의 상대적인 SFN정보를 몰라도 설정할 수 있는 CQI reporting 설정, scheduling request 설정, sounding RS 설정의 부분들을 적용한다. 만약 추후 타겟 spcell의 SFN 정보를 얻게 되면, measurement와 radio resource 설정 부분들을 적용한다.

단말이 첫 번째 단계에서 수신한 reconfigurationWithSync 를 포함하고 있는 RRCReconfiguration 메시지에 포함된 SpcellConfig 에 포함된 BWP 별 설정정보에 ConfiguredGrantConfig 가 포함하고 있는 정보는 다음과 같은 값을 가질 수 있다.

- nrofHARQ-Processes: 설정된 HARQ 개수,

- periodicity: configured grant UL을 통하여 전송할 수 있는 주기,

- timeDomainOffset: SFN=0을 기준으로하는 offset 값,

- frequencyDomainAllocation: 주파수 영역 할당 정보,

- mcsAndTBS: configured UL grant를 위해 사용되는 mcs 및 TBS 값 정보

또한 추가적으로, 특정 시간동안 rach-skip HO의 용도로 사용될 configured UL grant 의 유효 시간 정보가 포함 될 수 있다. 예를 들면, 절대 시간 단위로 유효시간이 포함될 수 있으며 이 때는, rach-skip IE 내에 이 정보가 포함될 수 있다. 또는, 유효시간 정보는 특정 BWP 의 ConfiguredGrantConfig 설정 정보에 최대 유효 가능 periodicy 단위로 표현 될 수 있다. 절대 시간단위로 표현될 경우, 단말이 (1i-1)에서 수신한 메시지를 받은 순간부터 해당 timer 를 단말이 시작하고, 이 timer가 만료된 경우, HO failure로 간주한다. 또한, HO 가 성공하여, contention resolution MAC CE 또는 confirmation MAC CE를 성공적으로 수신하면, 단말은 타이머를 중지 시킬수 있다. 특정 BWP의 최대 유효 가능 periodicity 단위로 설정되는 경우는, 단말은 해당 target Pcell에 동기화 한 후부터 counting 하기 시작하여 해당 periodicity를 지나게 될 동안 target Pcell로부터 contention resolution MAC CE를 받지 못하면 HO failure로 간주한다.

도 1j는 본 개시의 일부 실시예에 따른 NR에서의 reconfigurationWithSync 를 포함한 RRCRconfiguration 메시지에서 RACHless HO 신호가 생략된 경우의 핸드오버 경우를 나타내는 도면이다.

이 실시예에서는 도 1h , 1g의 경우에서 rach-skip이 optional 로서, 설정이 생략될 경우를 포함한다.

기지국은 단말에게 reconfigurationWithSync 를 포함한 RRCReconfiguration을 전달할 수 있다. 이 메시지를 받은 단말은 만약 rach-skip IE 가 존재하지 않으면, 다음의 동작을 수행한다.

target Pcell에 동기화를 수행한다. 그리고 상기 reconfigurationWithSync 를 포함한 RRCReconfiguration에 설정된 random access preamble 을 타겟 셀의 RACH 리소스에 전송한다.

단말의 RRC 는 RRCReconfigurationComplete 메시지를 단말의 MAC에 전달한다. 단말의 MAC은 이 RRCReconfigurationComplete 을 포함하는 MAC PDU를 Msg3 로 전송한다. 이 때, RAR에서 지시된 UL grant 를 사용하여 전송할 수 있다. 이 때 RA 수행시 전달된 preamble이 common preamble이라면, firstactive DL BWP 에서 TC-RNTI (RAR에서 지시된 C-RNTI) 를 통해 contention resolution MAC CE를 수신하고, T304를 중지한다.

또한, 단말이 target sPcell의 상대적인 SFN정보를 몰라도 설정할 수 있는 CQI reporting 설정, scheduling request 설정, sounding RS 설정의 부분들을 적용한다. 만약 추후 타겟 spcell의 SFN 정보를 얻게 되면, measurement와 radio resource 설정 부분들을 적용한다.

- nrofHARQ-Processes: 설정된 HARQ 개수,

- periodicity: configured grant UL을 통하여 전송할 수 있는 주기,

- timeDomainOffset: SFN=0을 기준으로하는 offset 값,

- frequencyDomainAllocation: 주파수 영역 할당 정보,

- mcsAndTBS: configured UL grant를 위해 사용되는 mcs 및 TBS 값 정보

도 1g 및 1h 의 실시예에서 사용되는 confirmation MAC CE는 특정 값을 갖는 LCID 를 갖는 MAC PDU subheader로 구분할 수 있고, 0 bit의 고정 크기를 가질 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 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 변형예들이 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 실시예의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다.

또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

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.