KR20200127405A - 차세대 이동통신 시스템에서 무선 링크 실패 보고를 수행하는 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

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

Description

차세대 이동통신 시스템에서 무선 링크 실패 보고를 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PERFORMING RADIO LINK FAILURE REPORTING IN NEXT GENERATION MOBILE COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시(disclosure)는 차세대 이동통신 시스템에서의 단말 및 기지국의 동작에 관한 것으로, 보다 구체적으로 차세대 이동통신 시스템에서의 무선 링크 실패 보고를 수행하는 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) 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 기술인 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 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제는 차세대 이동통신 시스템에서의 무선 링크 실패 보고를 수행하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제는 차세대 이동통신 시스템에서 복수 개의 DRX 설정 정보를 지원하는 방법 및 장치를 제공하는 것이다.

또한, 본 발명의 실시 예에서 이루고자 하는 기술적 과제는 차세대 이동통신 시스템에서 무선 링크 실패 보고를 개선하는 방법 및 장치에 관한 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 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 차세대 이동통신 시스템에서의 무선 링크 실패 보고를 수행하는 방법을 제공하고, 차세대 이동통신 시스템에서 복수 개의 DRX 설정 정보를 지원하는 방법을 제공하며, 또한 차세대 이동통신 시스템에서 무선 링크 실패 보고를 개선하는 방법을 제공하는 것입니다.

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

도 1a은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 이동통신 시스템에서 제 1 핸드오버 동작을 수행하는 과정의 흐름도이다.
도 1d는 이동통신 시스템에서 제 2 핸드오버 동작을 수행하는 과정의 흐름도이다.
도 1e는 본 발명에서의 단말 동작의 순서도이다.
도 1f는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1g은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 기존 LTE 기술에서 DRX 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 2c는 본 발명에서 단말이 선호하는 DRX 설정 정보를 제공하는 방법의 흐름도이다.
도 2d는 본 발명에서의 단말 동작의 순서도이다.
도 2e는 본 발명에서의 기지국 동작의 순서도이다.
도 3a은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 3b는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 3c는 본 발명에서 Radio Link Monitoring (RLM) 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3d는 본 발명에서 Radio Link Failure (RLF) 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3e는 본 발명에서 RLF 이후 유용한 정보를 수집하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 3f는 본 발명에서 RLF 이후 유용한 정보를 수집하는 과정의 흐름도이다.
도 3g는 본 발명에서 RLF 이후 유용한 정보를 수집하는 단말 동작의 순서도이다.

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

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 발명이 적용되는 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)(1a-35)은 ENB(1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20) 및 S-GW(1a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1a에서 ENB(1a-05, 1a-10, 1a-15, 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-10, 1a-15, 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 발명이 적용되는 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(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.

본 발명에서는 LTE, NR과 같은 이동통신 시스템에서 조건 기반 핸드오버가 실패하여 RLF가 발생할 때, 유용한 정보를 수집하는 것을 제안한다. 본 발명에서 제 1 핸드오버 동작은 단말이 기지국으로부터 핸드오버 수행을 지시하는 설정 정보를 수신하면, 즉시 핸드오버 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다. 반면, 제 2 핸드오버 동작은 단말이 기지국으로부터 핸드오버 수행을 지시하는 설정 정보를 수신하면, 즉시 핸드오버 동작을 수행하는 것이 아니라 설정된 소정의 조건을 만족할 때 핸드오버 동작을 수행하는 것을 특징으로 한다. 상기 특징으로 인해, 상기 제 2 핸드오버 동작을 조건 기반 핸드오버 혹은 Conditional Handover (CHO)라고 칭한다. 채널 품질 상태의 변화를 단말이 가장 빠르게 파악할 수 있기 때문에, 단말이 핸드오버 동작을 시작하는 시점을 결정하는 것이 핸드오버 실패 확률을 최소화하는데 유리하다. 따라서, 제 1 핸드오버 대비 제 2 핸드오버는 더 진화된 기술로 간주된다. 상기 제 1 핸드오버는 단 하나의 타겟 셀이 고려되는 반면, 상기 제 2 핸드오버에서는 하나 이상의 타겟 셀들이 고려될 수 있다. 제 2 핸드오버에서 상기 고려되는 타겟 셀의 수는 네트워크가 결정한다. 주변 타겟 셀들의 복잡도를 최소화하기 위해, 상기 제 2 핸드오버에서도 단 하나의 타겟 셀이 고려될 수도 있다. 제 2 핸드오버 (조건 기반 핸드오버)도 실패될 수 있으며, 이 때, RLF가 선언된다. 이 때, 유용한 정보를 수집하여, 이후 연결 모드로 전환되었을 때, 보고될 수 있다. 이를 RLF report라고 한다. 본 발명에서는 제 2 핸드오버 실패로 인해, RLF 발생 시, 유용한 정보를 제안한다.

도 1c는 이동통신 시스템에서 제 1 핸드오버 동작을 수행하는 과정의 흐름도이다.

단말 (1c-05)은 소스 셀 (1c-10)으로부터 측정 설정 정보 (measurement configuration)가 포함된 소정의 RRC 메시지를 수신한다 (1c-25). 상기 단말은 상기 측정 설정 정보를 적용하여, 서빙 셀 및 주변 셀들의 신호 품질을 측정하고 주기적으로 혹은 설정된 이벤트가 발생할 때 (1c-30), 상기 수집한 셀 측정 정보를 상기 소스 셀에게 보고한다 (1c-35). 상기 소스 셀은 상기 보고받은 셀 측정 정보를 바탕으로 제 1 핸드오버 동작을 트리거할지 여부를 결정한다 (1c-40). 예를 들어, Event A3 (Neighbour becomes offset better than SpCell)가 만족되어 셀 측정 정보가 보고되는 경우, 상기 소스 셀은 제 1 핸드오버를 결정할 수 있다. 만약 상기 제 1 핸드오버를 트리거하기로 결정하면, 상기 소스 셀은 하나의 타겟 셀 (1c-20)에 소정의 inter-node message을 통해 상기 제 1 핸드오버를 요청한다 (1c-45). 상기 요청을 수신한 상기 타겟 셀은 이를 수락하고, 상기 제 1 핸드오버 동작을 위해 필요한 핸드오버 설정 정보를 상기 소스 셀로 전송한다 (1c-50). 상기 소스 셀은 상기 타겟 셀로부터 수신한 핸드오버 설정 정보 및 추가적인 설정 정보를 소정의 RRC 메시지에 수납하고, 상기 단말에게 상기 RRC 메시지를 전송한다 (1c-55). 상기 설정 정보에는 타겟 셀의 아이디, 주파수 정보, 타겟 셀로의 랜덤 엑세스 동작에 필요한 설정 정보 (dedicated preamble 정보, dedicated radio resource 정보 등), 송신 전력 정보, 타겟 셀에서 사용되는 C-RNTI 정보 등이 포함된다.

상기 핸드오버 설정 정보를 수신한 상기 단말은 즉시 상기 타겟 셀로 랜덤 엑세스 과정을 수행하고 T304 타이머를 구동시킨다 (1c-60). 상기 단말은 상기 제공받은 프리엠블을 전송한다 (1c-65). 만약 dedicated 프리엠블을 제공받지 못했다면, 경쟁 기반에서 사용되는 프리엠블들 중 하나를 전송한다. 상기 프리엠블을 수신한 상기 타겟 셀은 랜덤 엑세스 응답 메시지 (Random Access Response, RAR)를 상기 단말에게 전송한다 (1c-70). 상기 단말은 상기 RAR에 수납된 UL grant 정보를 이용하여, msg3을 상기 타겟 셀에 전송한다 (1c-75). 상기 msg3는 LTE 시스템인 경우에는 RRCConnectionReconfigurationComplete, NR 시스템인 경우에는 RRCReconfigurationComplete 메시지를 수납한다. 상기 랜덤 엑세스 과정이 성공적으로 완료되면, 상기 제 1 핸드오버가 성공적으로 완료되었다고 간주하고, 상기 구동중인 T304 타이머를 중지시킨다. 만약 T304 타이머가 만료될 때까지 상기 제 1 핸드오버가 성공적으로 완료되지 않으면, 핸드오버 실패로 간주한다.

도 1d는 이동통신 시스템에서 제 2 핸드오버 동작을 수행하는 과정의 흐름도이다.

단말 (1d-05)은 소스 셀 (1d-10)에게 자신의 능력 정보를 보고한다 (1d-25). 상기 능력 정보에는 상기 단말이 제 2 핸드오버를 지원하는지 여부를 지시한다. 상기 단말은 상기 소스 셀으로부터 측정 설정 정보 (measurement configuration)가 포함된 소정의 RRC 메시지를 수신한다 (1d-30). 상기 단말은 상기 측정 설정 정보를 적용하여, 서빙 셀 및 주변 셀들의 신호 품질을 측정하고 주기적으로 혹은 설정된 이벤트가 발생할 때 (1d-35), 상기 수집한 셀 측정 정보를 상기 소스 셀에게 보고한다 (1d-40). 상기 소스 셀은 상기 보고받은 셀 측정 정보를 바탕으로 제 2 핸드오버 동작을 트리거할지 여부를 결정한다 (1d-45). 상기 제 2 핸드오버를 설정하기 위해서는 상기 단말이 상기 제 2 핸드오버를 지원할 수 있어야 한다. 만약 상기 제 2 핸드오버를 트리거하기로 결정하면, 상기 소스 셀은 하나 이상의 타겟 셀들 (1d-20)에 소정의 inter-node message을 통해 상기 제 2 핸드오버를 요청한다 (1d-50). 상기 요청을 수신한 상기 타겟 셀들은 이를 수락하고, 상기 제 2 핸드오버 동작을 위해 필요한 핸드오버 설정 정보를 상기 소스 셀로 전송한다 (1d-55). 상기 요청을 수락하지 않은 타겟 셀들은 상기 제 2 핸드오버에서 제외된다. 상기 소스 셀은 상기 타겟 셀들로부터 수신한 핸드오버 설정 정보 및 추가적인 설정 정보를 소정의 RRC 메시지에 수납하고, 상기 단말에게 상기 RRC 메시지를 전송한다 (1d-60). 상기 설정 정보에는 타겟 셀들의 아이디, 주파수 정보, 타겟 셀들로의 랜덤 엑세스 동작에 필요한 설정 정보 (각 타겟 셀별로 dedicated preamble 정보, dedicated radio resource 정보 등), 송신 전력 정보, 각 타겟 셀에서 사용되는 C-RNTI 정보, 각 타겟 셀들로 랜덤 엑세스 동작을 트리거하는 조건들 등이 포함된다. 상기 각 조건들은 각 타겟 셀별로 상이할 수 있으며, 한 타겟 셀에 대해 복수 개의 조건들이 설정될 수 있다.

상기 핸드오버 설정 정보를 수신한 상기 단말은 상기 제공받은 조건(들)이 만족하는지 여부를 평가한다 (1d-65). 만약, 특정 타겟 셀과 관련된 조건이 만족한다면, 상기 타겟 셀로 랜덤 엑세스 과정을 수행하고 (1d-70), 제 1 타이머를 구동시킨다 (1d-75). 예를 들어, Event A3 (Neighbour becomes offset better than SpCell)가 상기 조건으로 설정되었고, 이를 만족한다면, 상기 단말은 상기 제공받은 프리엠블을 상기 연관된 타겟 셀로 전송한다. 만약 dedicated 프리엠블을 제공받지 못했다면, 경쟁 기반에서 사용되는 프리엠블들 중 하나를 전송한다. 상기 프리엠블을 수신한 상기 타겟 셀은 랜덤 엑세스 응답 메시지 (Random Access Response, RAR)를 상기 단말에게 전송한다. 상기 단말은 상기 RAR에 수납된 UL grant 정보를 이용하여, msg3을 상기 타겟 셀에 전송한다. 상기 msg3는 LTE 시스템인 경우에는 RRCConnectionReconfigurationComplete, NR 시스템인 경우에는 RRCReconfigurationComplete 메시지를 수납한다. 상기 랜덤 엑세스 과정이 성공적으로 완료되면, 상기 제 2 핸드오버가 성공적으로 완료되었다고 간주하고, 상기 구동중인 제 1 타이머를 중지시킨다. 만약 제 1 타이머가 만료 (1d-80)될 때까지 상기 제 2 핸드오버가 성공적으로 완료되지 않으면, 핸드오버 실패로 간주한다. 이 때, 핸드오버 실패로 인한 RLF가 선언된다 (1d-85).

상기 단말은 CHO 실패와 관련된 정보를 수집하고 저장한다 (1d-90). 이후 상기 단말이 연결 모드로 성공적으로 전환될 때에 상기 조건 기반 핸드오버 실패로 인한 RLF 때 수집한 정보가 있음을 지시하는 지시자를 포함시킨 소정의 RRC 메시지를 기지국에게 전송한다 (1d-95). 상기 RRC 메시지란 RRCSetupComplete 혹은 RRCReestablishmentComplete 메시지이다. 상기 단말은 상기 기지국에서 상기 정보를 보고하라고 지시하는 소정의 RRC 메시지를 수신한다 (1d-100). 상기 단말은 상기 수집하여 저장했던 정보를 상기 기지국에게 보고한다 (1d-105).

만약 상기 핸드오버가 성공적으로 완료되면, 상기 단말은 핸드오버 설정 정보를 삭제한다. 상기 소스 셀은 상기 타겟 셀로부터 상기 핸드오버 성공을 보고받으면, 상기 단말의 context 정보를 삭제한다. 상기 성공 여부는 타겟 셀에게 소스 셀로 전송되는 inter-node message인 UE context release 메시지로도 판단 가능하다. 또한 상기 소스 셀은 상기 핸드오버 설정 정보에 포함된 다른 후보 타겟 셀들에게 상기 핸드오버 설정 정보 (혹은 UE context 정보)를 삭제하라고 지시한다 (혹은 더 이상 유효하지 않다고 알린다). 상기 후보 타겟 셀들은 상기 소스 셀의 지시 없이도, 상기 핸드오버 요청을 받은 이후 소정의 시간이 지나면, 스스로 상기 핸드오버 설정 정보를 삭제할 수도 있다.

도 1e는 본 발명에서의 단말 동작의 순서도이다.

1e-05 단계에서 단말은 연결 모드로 전환된다.

1e-10 단계에서 상기 단말은 자신이 제 2 핸드오버 (조건 기반 핸드오버, CHO)를 지원하는지 여부를 지시하는 지시자를 포함하는 능력 정보를 기지국에게 전송한다.

1e-15 단계에서 상기 단말은 상기 기지국으로부터 제 1 핸드오버 혹은 제 2 핸드오버를 설정 받는다.

1e-20 단계에서 상기 단말은 상기 설정된 핸드오버가 실패했다고 판단한다.

1e-25 단계에서 상기 단말은 상기 설정된 핸드오버가 제 1 핸드오버인지 제 2 핸드오버인지 여부를 판단한다. 즉, 조건에 의해 핸드오버가 트리거되었는지 여부 (random access to target cell)를 판단한다.

1e-30 단계에서 만약 제 1 핸드오버가 트리거되어 RLF가 발생했다면, 하기 정보를 수집하고 저장한다.

- plmn-IdentityList

- measResultLastServCell

- measResultNeighCells

- locationInfo

- failedPCellId

- previousPCellId

- timeConnFailure

- C-RNTI used in the source PCell

- connectionFailureType set to 'hof'

1e-35 단계에서 만약 제 2 핸드오버가 트리거되어 RLF가 발생했다면, 하기 정보를 수집하고 저장한다.

- plmn-IdentityList

- measResultLastServCell

- measResultNeighCells

- locationInfo

- failedPCellId

- previousPCellId

- timeConnFailure

- C-RNTI used in the source PCell

- connectionFailureType to 'chof': 제 2 핸드오버 수행 중 RLF 발생을 지시하는 신규 cause 정의한다.

- CHO condition(s) triggering HO operation: 핸드오버 동작을 트리거했던 조건 정보,일례로, 이벤트 종류 (Event A3 등), 대응하는 이벤트에 적용했던 임계값 정보, 상기 이벤트가 만족되었을 때 셀 측정값 정보 등.

- the elapsed time since transmitting a preamble to a target candidate cell where the configured condition has met: 설정된 조건이 만족된 타겟 셀로 프리엠블을 전송한 이 후 RLF가 발생할 때까지의 소요 시간 혹은 설정된 조건이 만족한 이후 RLF가 발생할 때까지의 소요 시간

- Target candidate cell id(s) if multiple trials are allowed: 여러 타겟 셀로 핸드오버를 수행했을 때, 상기 타겟 셀들의 아이디 리스트 정보

1e-40 단계에서 상기 단말은 이 후 성공적으로 연결 모드로 전환되었을 때, 상기 저장된 정보는 보고한다.

도 1f에 단말의 구조를 도시하였다.

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

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

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

도 1g는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주기지국의 블록 구성을 도시한다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1g-10), 기저대역처리부(1g-20), 백홀통신부(1g-30), 저장부(1g-40), 제어부(1g-50)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리부(1g-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1g-10)는 상기 기저대역처리부(1g-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(1g-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(1g-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1g-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1g-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(1g-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1g-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1g-20)은 상기 RF처리부(1g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1g-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(1g-20)은 상기 RF처리부(1g-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(1g-20) 및 상기 RF처리부(1g-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1g-20) 및 상기 RF처리부(1g-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

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

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

도 2a은 차세대 이동통신 시스템의 EN-DC 구조를 도시하는 도면이다.

상기 EN-DC는 EUTRAN (LTE 시스템)과 NR (차세대 이동통신 시스템)의 Dual Connectivity을 의미하며, 한 단말이 두 이종의 시스템들에 동시에 연결되어 서비스를 제공받는 시나리오이다.

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

도 2a에서 gNB (2a-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. gNB는 NR UE(2a-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 gNB(2a-10)가 담당한다. 하나의 gNB는 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. AMF (2a-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. AMF는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, AMF이 MME (2a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (2a-30)과 연결될 수 있다. EN-DC 시나리오에서 gNB는 eNB와 연결되어 제어를 받을 수 있다.

도 2b는 DRX 동작을 설명하기 위한 도면이다. DRX는 단말의 전력 소모를 최소화하기 위해 적용되며, 스케줄링 정보를 얻기 위해, 미리 정해진 PDCCH에서만 모니터링하는 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 (2b-00)를 갖고, on-duration (2b-05) 시간 동안만 PDCCH을 모니터링한다. 연결 모드에서 DRX 주기는 long DRX 와 short DRX의 두 가지 값이 설정된다. 일반적인 경우엔 long DRX 주기가 적용되며, 필요에 따라, 기지국은 MAC CE (Control Element)을 이용해, 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 (2b-05) 시간 동안, 새로운 패킷에 대한 스케줄링 정보가 PDCCH에 의해 수신되면 (2b-10), 단말은 DRX inactivity timer (2b-15)을 시작한다. 단말은 DRX inactivity timer 동안 active 상태를 유지한다. 즉, PDCCH 모니터링을 지속한다. 또한 HARQ RTT timer (2b-20)도 시작한다. HARQ RTT timer는 단말이 HARQ RTT (Round Trip Time) 시간 동안, 불필요하게 PDCCH을 모니터링하는 것을 방지하기 위해 적용되며, 상기 타이머 동작 시간 동안, 단말은 PDCCH 모니터링을 수행할 필요가 없다. 단, DRX inactivity timer와 HARQ RTT timer가 동시에 동작하는 동안에는 단말은 DRX inactivity timer을 기준으로 PDCCH 모니터링을 지속한다. HARQ RTT timer가 만료되면, DRX retransmission timer (2b-25)가 시작된다. 상기 DRX retransmission timer가 동작하는 동안엔, 단말은 PDCCH 모니터링을 수행해야 한다. 일반적으로 DRX retransmission timer 동작 시간 동안, HARQ 재전송을 위한 스케줄링 정보가 수신된다 (2b-30). 상기 스케줄링 정보를 수신하면, 단말은 바로 DRX retransmission timer을 중지시키고, 다시 HARQ RTT timer을 시작한다. 위의 동작은 상기 패킷이 성공적으로 수신될 때까지 지속한다 (2b-35).

연결 모드에서의 DRX 동작과 관련된 설정 정보들은 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 통해 단말에게 전달된다. on-duration timer, DRX inactivity timer, DRX retransmission timer는 PDCCH subframe의 수로 정의된다. 타이머가 시작한 이 후, PDCCH subframe으로 정의된 subframe이 설정된 수만큼 지나가면, 상기 타이머가 만료된다. FDD에서는 모든 downlink subframe이 PDCCH subframe에 속하며, TDD에서는 downlink subframe과 special subframe이 이에 해당한다. TDD 에서는 동일 주파수 대역에 downlink subframe, uplink subframe, special subframe이 존재한다. 이 중, downlink subframe과 special subframe이 PDCCH subframe으로 간주된다.

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 발명에서는 복수 개의 DRX을 설정할 수 있고, 하나 이상의 서빙 셀이 상기 설정된 복수 개의 DRX 중 하나를 적용하는 것을 특징으로 한다. 특히, 단말 전력 소모를 최소화하기 위해, 하나 이상의 서빙 셀들로 구성된 그룹 (group)을 하나의 DRX에 대응시키고, 상기 그룹에 속한 상기 서빙 셀들은 상기 DRX을 적용하는 것을 특징으로 한다. 예를 들어, 동일한 RF chain에서 동작하는 서빙 셀들의 경우 동일한 DRX을 적용하는 것이 단말 전력 소모를 최소화 시키는데 바람직하다. 이를 위해, 단말은 기지국에게 선호하는 상기 그룹의 정보를 제공해야 한다. 본 발명에서는 상기 그룹 정보를 DRX 그룹이라고 칭한다.

도 2c는 본 발명에서 단말이 선호하는 DRX 설정 정보를 제공하는 방법의 흐름도이다.

단말 (2c-05)은 기지국 (2c-10)에게 자신의 능력 정보를 보고한다 (2c-13). 상기 능력 정보에는 상기 단말은 선호하는 상기 DRX 그룹의 정보를 제공할 수 있음을 지시하는 지시자를 포함한다. 상기 기지국은 상기 연결 모드 단말에게 SCell을 설정한다 (2c-15). 이 때 상기 기지국은 Carrier Aggregation (CA)인 경우에는 하나의 DRX, Dual Connectivity (DC)인 경우에는 각 MCG을 위한 DRX와 SCG을 위한 DRX을 제공한다. 상기 단말은 default로 상기 DRX을 적용한다. CA인 경우에는 하나의 DRX을 모든 서빙 셀들에 적용한다. 혹은 CA인 경우에도 상기 기지국에 FR1 (Frequency Range 1)에 속한 서빙 셀들에 적용되는 DRX와 FR2 (Frequency Range 2)에 속한 서빙 셀들에 적용되는 DRX을 제공할 수 있다. 이 경우, 상기 단말은 default로 상기 두 DRX을 FR1와 FR2에 속한 서빙 셀들에 각각 적용한다. 이 때, DRX 그룹은 FR1에 속한 서빙 셀들의 그룹과 FR2에 속한 서빙 셀들의 그룹이 된다. DC인 경우에는 상기 단말은 default로 각 MCG을 위한 DRX와 SCG을 위한 DRX을 각 MCG와 SCG에 속한 서빙 셀들에 적용한다 (2c-20). 이 때, DRX 그룹은 MCG에 속한 서빙 셀들의 그룹과 SCG에 속한 서빙 셀들의 그룹이 된다. 각 서빙 셀들에 적용되는 DRX가 단말의 RF chain이 어떤 서빙 셀들에 적용되었는지에 따라, 단말 소모 전력을 최소화하는데, 최적이 아닐 수도 있다.

상기 기지국은 소정의 RRC 메시지를 이용하여 상기 단말에게 DRX 그룹의 정보를 보고할 수 있음을 지시한다 (2c-25). 상기 RRC 메시지를 수신한 상기 단말은 즉시 혹은 DRX 그룹을 재조정할 필요가 있다고 판단할 때 선호하는 DRX 그룹 정보를 상기 기지국에게 보고한다 (2c-30). 예를 들어, 상기 단말에게 FR1에 속한 서빙 셀들이 설정되어 있는데, 일부 서빙 셀들이 다른 RF chain을 이용하여 동작되고 있다면, 상기 단말은 새로운 DRX 그룹을 소정의 RRC 메시지를 이용하여 제안할 수 있다. 이 때, 상기 단말은 동일한 RF chain을 이용하는 서빙 셀들의 하나의 DRX 그룹으로 구성하여, 상기 기지국에게 보고할 수 있다 (2c-35). 하나의 DRX 그룹에서 그에 속하는 서빙 셀 아이디 리스트 정보와 함께, 상기 그룹에 대응하는 선호하는 DRX 설정 정보가 상기 기지국에게 보고될 수 있다. 시그널링 오버헤드를 줄이기 위해 상기 단말이 하나의 DRX 그룹 정보만을 제공할 수 있으며, 이에 속해있지 않은 서빙 셀들은 implicit하게 또 다른 그룹에 속해진다고 가정할 수 있다. 상기 DRX 설정 정보란 on-duration, DRX inactivity timer, HARQ RTT timer, DRX retransmission timer을 의미한다.

상기 단말은 상기 구성한 DRX 그룹 정보를 상기 기지국에게 전송한다 (2c-40). 상기 기지국은 상기 그룹 정보를 고려하여, 소정의 RRC 메시지를 이용하여 DRX을 재조정하여, 상기 단말에게 전송한다 (2c-45). 상기 기지국은 각 DRX 그룹에 속한 서빙 셀 리스트와 이에 대응하는 DRX 설정 정보를 제공한다. DC의 경우, 상기 그룹핑 및 이에 대응하는 DRX 설정 정보는 각 MN과 SN의 MAC entity에서 독립적으로 구성하여, 상기 단말에게 제공될 수 있다. 상기 설정된 DRX을 상기 대응하는 그룹에 속한 서빙 셀들에 적용한다 (2c-50).

DRX 설정 정보를 각 DRX 그룹에 맵핑시키는 방법으로, 상기 정보와 그룹을 팹핑시키는 인덱스를 제안한다. 각 그룹은 아이디를 가지며, 각 DRX 설정 정보마다 상기 DRX가 적용되는 그룹 아이디가 수납될 수 있다. 이때, PCell이 속한 그룹의 아이디는 항상 0 이거나 1로 설정한다. 혹은 복수 개의 DRX 설정 정보의 리스트 중 첫번째 설정 정보는 항상 PCell이 속한 그룹에 적용된다.

각 DRX 그룹에 속한 서빙 셀들 지시할 때, 서빙 셀 인덱스 혹은 아이디를 사용할 수 있다. 혹은 각 DRX 그룹이 속한 주파수 밴드 인덱스를 지시할 수 있다. 즉, 각 주파수 밴드에 속한 서빙 셀들이 implicit하게 각 DRX 그룹에 속하게 된다. 예를 들어, DRX cell group 0 = [FB1, FB2], DRX cell group 1 = [FB3] 등이다.

상기 DRX 설정 정보를 각 DRX 그룹에 맵핑시키는 방법, DRX 그룹에 속한 서빙 셀들을 지시하는 방법은 기지국이 단말에게 각 DRX 그룹별로 DRX을 설정할 때, 혹은 단말이 기지국에게 선호하는 DRX 그룹 및 이에 대응하는 DRX을 보고할 때 모두 적용된다.

도 2d는 본 발명에서의 단말 동작의 순서도이다.

2d-05 단계에서 단말은 기지국에게 자신의 능력 정보를 보고한다. 상기 능력 정보에는 상기 단말은 선호하는 상기 DRX 그룹의 정보를 제공할 수 있음을 지시하는 지시자를 포함한다.

2d-10 단계에서 상기 단말은 상기 기지국으로부터 SCell을 설정받는다.

2d-15 단계에서 상기 단말은 DRX 그룹의 정보를 보고할 수 있음을 지시하는 소정의 RRC 메시지를 수신한다.

2d-20 단계에서 상기 메시지를 수신한 상기 단말은 상기 메시지를 수신하는 즉시 혹은 DRX 그룹의 재조정이 필요하다고 판단될 때 선호하는 DRX 그룹 정보를 상기 기지국에게 전송한다.

2d-25 단계에서 상기 단말은 상기 기지국으로부터 재조정된 DRX와 DRX 그룹을 제공받는다. 2d-30 단계에서 상기 단말은 상기 설정된 DRX을 상기 대응하는 그룹에 속한 서빙 셀들에 적용한다.

도 2e는 본 발명에서의 기지국 동작의 순서도이다.

2e-05 단계에서 상기 기지국은 하나의 단말로부터 능력 정보를 보고받는다.

2e-10 단계에서 상기 기지국은 상기 연결 모드 단말에게 SCell을 설정한다.

2e-15 단계에서 상기 기지국은 소정의 RRC 메시지를 이용하여 상기 단말에게 DRX 그룹의 정보를 보고할 수 있음을 지시한다.

2e-20 단계에서 상기 기지국은 상기 단말로부터 선호하는 DRX 그룹 정보를 수신한다.

2e-25 단계에서 상기 기지국은 상기 그룹 정보를 고려하여, 소정의 RRC 메시지를 이용하여 DRX을 재설정한다.

2e-30 단계에서 상기 기지국은 상기 설정된 DRX을 상기 대응하는 그룹에 속한 서빙 셀들에 적용한다.

또 다른 방법으로는 단말이 상기 능력 정보를 기지국에 보고할 때, 상기 능력 정보에 동일한 RF chain에서 동작할 수 있는 주파수 밴드 정보를 수납하는 것이다. 즉, 지원하는 주파수 밴드 (Band)마다, RF chain을 지시하는 인덱스를 수납할 수 있다. 두 주파수 밴드가 동일한 인덱스를 가진다면, 동일한 RF chain에서 동작 가능함을 의미한다. 상기 기지국은 상기 능력 정보를 토대로, 동일한 RF chain에서 동작 가능한 하나 이상의 서빙 셀들에 동일한 DRX을 설정할 수 있다.

도 3a은 본 발명이 적용되는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 3a을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(3a-05, 3a-10, 3a-15, 3a-20)과 MME (3a-25, Mobility Management Entity) 및 S-GW(3a-30, Serving-Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(3a-35)은 ENB(3a-05, 3a-10, 3a-15, 3a-20) 및 S-GW(3a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 3a에서 ENB(3a-05, 3a-10, 3a-15, 3a-20)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(3a-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(3a-05, 3a-10, 3a-15, 3a-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(3a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(3a-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 3b는 본 발명이 적용되는 LTE 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 3b를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 3b-05, 3b-40), RLC (Radio Link Control 3b-10, 3b-35), MAC (Medium Access Control 3b-15, 3b-30)으로 이루어진다. PDCP (Packet Data Convergence Protocol)(3b-05, 3b-40)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(3b-10, 3b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. MAC(3b-15, 3b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 물리 계층(3b-20, 3b-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 3c는 본 발명에서 Radio Link Monitoring (RLM) 동작을 설명하기 위한 도면이다.

단말 물리 계층은 서빙 셀의 CRS로부터 하향링크 신호 품질을 측정한다 (3c-05). 상기 신호 품질이 특정 임계값 Qout 보다 낮은지 여부를 판단한다 (3c-10). 상기 임계값은 PDCCH에서 측정되는 특정 BLER과 대응되는 신호 품질 값이다. 만약, 상기 신호 품질이 특정 임계값 Qout 보다 낮다면, 상기 물리 계층은 상위 계층에 'out-of-sync' 지시자를 전달한다. LTE 기술에서 상기 동작을 RLM이라고 칭한다. 만약 상기 지시자가 특정 횟수 이상 상기 상위 계층에 전달되면, 상기 상위 계층은 특정 타이머를 구동시키고, 상기 타이머가 만료되면, RLF을 선언한다 (3c-15).

도 3d는 본 발명에서 Radio Link Failure (RLF) 동작을 설명하기 위한 도면이다.

앞서 설명하였듯이, RLF은 RLM으로부터의 결과에 따라 선언될 수 있다. 단말 물리 계층은 특정 주기, Qout evaluation period 마다 서빙 셀의 CRS로부터 하향링크 신호 품질이 특정 임계값 Qout 보다 낮은지 여부를 판단한다. 만약, 상기 신호 품질이 특정 임계값 Qout 보다 낮다면, 상기 물리 계층은 상위 계층에 'out-of-sync' 지시자를 전달한다. 최소 지시자가 상기 상위 계층으로 전달된 후 (3d-05), 특정 횟수 N310만큼 상위 계층으로 전달되면 특정 타이머 T310이 구동한다 (3d-10). 상기 물리 계층은 서빙 셀의 CRS로부터 하향링크 신호 품질이 특정 임계값 Qin 보다 높은지 여부도 판단한다. 만약 상기 신호 품질이 특정 임계값 Qin 보다 높다면, 상기 물리 계층은 상위 계층에 'in-sync' 지시자를 전달한다. 상기 지시자가 특정 횟수만큼 상기 상위 계층에 전달되면, 상기 구동 중인 T310 타이머를 중지시킨다. 만약 상기 T310 타이머가 중지되지 못하고, 만료되면, 상기 상위 계층은 RLF을 선언한다 (3d-15). 상기 RLF 선언 후, 상기 단말은 또 다른 타이머 T311을 구동시킨다. 상기 단말은 새로운 suitable cell을 찾으며, 이를 상기 T311이 만료될 때까지 찾지 못하면, 대기 모드로 전환된다 (3d-25). 만약 상기 타이머가 만료되기 전에 새로운 suitable cell을 찾게 되면, T301 타이머를 구동시키고, 상기 셀로 re-establishment 과정을 수행한다 (3d-20). 상기 T301 타이머가 만료되기 전에 re-establishment을 성공적으로 완료하지 못하면, 상기 단말은 대기 모드로 전환된다 (3d-30). 상기 re-establishment가 성공하면, 상기 단말은 상기 셀에 연결 모드를 지속한다. RLF는 상기 RLM 동작에 의해 선언될 수 있으며, 또 다른 조건에 따라서 선언될 수 있다. 랜덤 엑세스가 실패하는 경우에도 RLF가 선언될 수 있다 (3d-35). 또한, RLC 계층에서 최대 재전송 횟수에 도달하여도, 성공적으로 패킷을 전달하지 못한 경우에도 RLF가 선언된다 (3d-40). 상기 T301, T311 동작에 대한 설명은 하기와 같다.

Timer	Start	Stop	At expiry
T301	Upon transmission of RRCReestabilshmentRequest	Upon reception of RRCReestablishment or RRCSetupmessage as well as when the selected cell becomes unsuitable	Go to RRC_IDLE
T311	Upon initiating the RRC connection re-establishment procedure	Upon selection of a suitable NR cell or a cell using another RAT.	Enter RRC_IDLE

RLF가 선언되는 또 다른 경우는 핸드오버가 실패하는 경우이다. 단말은 핸드오버 설정정보, mobilityControlInfo IE을 포함하는 RRCConnectionReconfiguration 메시지를 수신하면 (3d-45), T304 타이머를 구동시킨다. 상기 T304의 타이머 값은 상기 mobilityControlInfo에서 제공된다. 상기 타이머가 만료되기 전에 타겟 셀과의 랜덤 엑세스가 성공적으로 완료되지 않으면 핸드오버 실패로 간주하고 RLF을 선언한다 (3d-50).

단말에서 RLF가 발생했을 때 수집된 소정의 정보들은 셀 영역을 최적화하는데 유용하다. 따라서, 이러한 정보들은 RLF가 발생할 때 단말이 저장하며, 이후 상기 단말이 성공적으로 연결 모드로 전환되었을 때, 기지국에게 보고된다. 상기 보고를 RLF report라고 칭하며, 이 때 보고되는 상기 소정의 정보는 하기와 같다.

- plmn-IdentityList

- measResultLastServCell

- measResultNeighCells

- locationInfo

- failedPCellId

- previousPCellId

- timeConnFailure

- C-RNTI used in the source PCell

- connectionFailureType

RLF 발생 이후에 단말은 cell selection 동작과 RRC reestablishment 동작을 수행한다. 이 때, 수집되는 정보도 셀 영역을 최적화하는데 유용할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 RLF 발생 이후에도 소정의 정보를 수집하는 방법을 제안하고, 이 때 수집 되어야 하는 정보를 정의한다. 또한, 본 발명에서는 소정의 이벤트 혹은 타이머 기반으로 상기 정보의 수집 동작을 중지하는 방법을 제안한다. 본 발명에서 상기 제안하는 동작을 enhanced RLF logging이라고 칭한다.

도 3e는 본 발명에서 RLF 이후 유용한 정보를 수집하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.

연결 모드 단말이 정상적인 데이터 송수신 동작을 수행하기 위해서는 상향링크, 하향링크 모두에서 최소한의 채널 품질이 만족되어야 한다. 본 발명에서는 이를 하향링크에서는 DL availability (3e-05), 상향링크에서는 UL availability (3e-10)라고 칭한다. 예를 들어, DL availability 혹은 UL availability가 만족되지 않는다면, RLF가 선언될 수 있다 (3e-15). 이 때, 단말은 상기 RLF 발생 시점에서 유효한 정보를 수집하여 저장한다. 본 발명에서는 기지국의 설정에 따라 RLF 발생 시점 이후에도 주기적으로 혹은 이벤트 기반으로 유용한 정보를 수집하는 것을 제안한다. 상기 주기적으로 유용한 정보를 수집하는 옵션이란, RLF 이후 주기적으로 유용한 정보를 수집하여 저장하되, 새로운 제 1 타이머가 만료될 때까지 혹은 특정 조건을 만족할 때까지 상기 주기적인 logging을 지속하는 것을 의미한다. 상기 신규 제 1 타이머는 상기 RLF 가 발생했을 시점에 구동된다. 상기 제 1 타이머가 만료하면 상기 주기적인 logging을 중지한다. 상기 제 1 타이머는 네트워크로부터 제공받는다. 다른 방법으로, 특정 조건을 만족하는 경우 중지하는 것이다. 예를 들어 상기 특정 조건이란, 상기 단말이

- 대기 모드 (RRC_Idle)로 전환할 때

- 연결 모드 (RRC_Connected)로 전환할 때

- 셀 선택 동작을 통해, 하나의 suitable cell을 찾았을 때 (3e-20)

- re-establishment 동작을 시작할 때 (3e-25)

- re-establishment 동작을 성공적으로 완료하였을 때

- T301 타이머가 시작할 때

- T301 타이머가 만료될 때

- T311 타이머가 시작할 때

- T311 타이머가 만료될 때

를 의미한다. 본 발명에서는 상기 나열된 조건들 중 적어도 하나가 만족할 경우 상기 logging을 중지하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 제 1 타이머와 상기 하나 이상의 조건들이 함께 적용될 수도 있다.

상기 이벤트 기반 옵션이란 RLF 이 후 특정 이벤트가 발생하는 시점에서 유효한 정보를 수집하는 것을 의미한다. 일례로, 상기 단말이 RLF 발생 이후, 수행하는 셀 선택 (cell selection) 동작을 통해 하나의 suitable cell을 찾은 이벤트 혹은 상기 단말이 상기 suitable cell에서 re-establishment 동작을 시작하는 이벤트 이다. 상기 이벤트가 발생할 때만, 상기 단말은 유용한 정보를 수집하여 저장한다.

도 3f는 본 발명에서 RLF 이후 유용한 정보를 수집하는 과정의 흐름도이다.

단말 (3f-05)은 기지국 (3f-10)에게 단말 능력 정보를 전송한다 (3f-13). 상기 능력 정보에는 상기 단말이 enhanced RLF logging을 지원하는지 여부를 지시하는 지시자를 포함한다. 상기 enhanced RLF logging이란 RLF가 발생한 이 후, 특정 시점까지 단말이 수집할 수 있는 정보를 기록하는 동작을 의미한다.

상기 기지국은 소정의 RRC 메시지를 이용하여, 상기 enhanced RLF logging 동작을 지원하는 상기 단말에게 상기 enhanced RLF logging과 관련된 설정 정보를 제공한다 (3f-15). 상기 설정 정보는 enhanced RLF logging 동작을 수행하라고 지시하는 지시자, 상기 제 1 타이머 값, logging 동작을 중지시키는 조건(들), DL availability 평가를 위한 RSRP (혹은 RSRQ)의 제 1 임계값, 주기적인 logging인지 혹은 이벤트 기반 logging인지를 지시하는 지시자, 상기 이벤트 정보 이다. 상기 설정 정보가 제공되는 것 자체가 상기 enhanced RLF logging 동작을 지시하는 것이므로, 상기 enhanced RLF logging 동작을 수행하라고 지시하는 지시자는 생략될 수 있다.

RLF가 발생하면 (3f-20), 상기 단말은 사전에 상기 enhanced RLF logging 동작이 설정되었는지 여부를 판단한다. 만약 설정되어 있다면, 상기 단말은 RLF 이후에도 주기적으로 혹은 조건 기반으로 유용한 정보를 수집한다 (3f-25). 상기 제 1 타이머를 구동시키며, 상기 타이머가 만료될 때까지 혹은 상기 소정의 조건을 만족할 때까지 상기 유용한 정보를 주기적으로 수집하여 저장한다 (3f-30). 상기 이벤트 기반으로 logging하는 경우에는 특정 이벤트가 발생할 때만 상기 유용한 정보를 수집하여 저장한다.

상기 RRC 메시지로 상기 enhanced RLF logging을 설정하는 방법 대신 다른 방법이 고려될 수도 있다. 상기 enhanced RLF logging을 지원하는 단말들은 사전 설정 없이 RLF가 발생하면, 상기 enhanced RLF logging을 수행하는 것이다. 이와 같은 방법에서는 상기 설정 정보가 dedicated RRC 메시지가 아니라, 기지국이 브로드캐스팅하는 시스템 정보로 제공된다. 예를 들어, 상기 설정 정보는 SIB1에 수납될 수 있다.

본 발명에서는 상기 enhanced RLF logging 동작을 통해 수집하여 저장되는 정보를 하기와 같이 제안한다.

- DL availability 정보, 일례로,

cell selection 이 성공적으로 완료되었는지 여부를 지시자하는 지시자

suitable cell을 찾았음을 지시하는 지시자

S-Criteria을 만족하는 셀을 찾았음을 지시하는 지시자

상기 설정된 제 1 임계값보다 양호한 신호 품질을 제공하는 SS/PBCH을 감지하고 있음을 지시하는 지시자

- UL availability 정보, 일례로,

단말 최대 송신 전력이 P-max 값보다 높은지 여부를 지시하는 지시자

S-Criteria에서 Pcompensation의 값이 0이 아닌지 여부를 지시하는 지시자

- 각 log의 시간 정보 (저장될 때의 시간 시점)

- T301, T311 타이머의 시작 및 종료 시간 시점

- best cell, cell selection을 통해 찾아진 suitable cell, RLF가 발생했을 때 PCell, 주변 인접 셀들의 상, 하향링크 RSRP, RSRQ 등 채널 품질 정보

- 제 1 타이머의 시작 및 종료 시간 시점

도 3g는 본 발명에서 RLF 이후 유용한 정보를 수집하는 단말 동작의 순서도이다.

3g-05 단계에서 단말은 자신의 능력 정보를 기지국에게 제공한다.

3g-10 단계에서 상기 기지국은 상기 단말에게 소정의 RRC 메시지를 이용하여, enhanced RLF logging 동작을 설정한다.

3g-15 단계에서 RLF가 발생하면, 상기 단말은 소정의 정보를 기록한다.

3g-20 단계에서 상기 단말은 사전에 상기 enhanced RLF logging 동작이 설정되었는지 여부를 판단하고, 만약 설정되어 있다면, 상기 RLF 이후에도 소정의 정보를 기록한다. 이 때, 소정의 제 1 타이머를 구동시킨다.

3g-25 단계에서 상기 단말은 상기 제 1 타이머가 만료될 때까지 혹은 소정의 조건이 만족할 때까지 주기적으로 혹은 이벤트 기반으로 상기 소정의 정보를 기록한다.

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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