KR20210035659A - 비면허 대역을 사용하는 무선통신시스템에서 설정된 자원을 위한 채널엑세스우선순위클래스를 선택하는 방법 및 장치 - Google Patents

비면허 대역을 사용하는 무선통신시스템에서 설정된 자원을 위한 채널엑세스우선순위클래스를 선택하는 방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시에 따르면, 단말은 설정된 상향링크에 대해 신규 전송을 빨리 수행할 수 있어, 전송 속도가 증대될 수 있다.

Description

비면허 대역을 사용하는 무선통신시스템에서 설정된 자원을 위한 채널엑세스우선순위클래스를 선택하는 방법 및 장치 { Method and apparatus for selecting channel access priority class for configured resources in wireless communication system using unlicensed band }
무선 통신 시스템에서 설정된 상향링크 전송 (configured grant)을 수행하는 방법에 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 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.
무선 통신 시스템에서 설정된 상향링크 전송 (configured grant)을 운용 시, 전송-전-감지 (Listen-before-Talk, LBT) 방법을 선택하는방법에 대해 제안한다.
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 발명을 통해, 단말은 설정된 상향링크에 대해 신규 전송을 빨리 수행할 수 있어, 전송 속도가 증대될 수 있다.
도 1a은 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 및 NR 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 LBT Type 1을 기술한 도면이다.
도 1d는 LBT Type 2를 기술한 도면이다.
도 1e는 단말이 설정된 상향링크 자원으로 데이터를 전송하는 것을 시간상으로 도시한 실시예 도면이다.
도 1f는 비면허 대역에서 설정된 상향링크 자원으로 데이터를 전송 시 단말과 기지국 간의 메시지 흐름 예시 도면이다.
도 1ga 및 도 1gb는 비면허 대역에서 설정된 상향링크 자원으로 데이터를 전송 시 단말 및 기지국의 동작 순서 예시 1 도면이다.
도 1h는 비면허 대역에서 설정된 상향링크 자원으로 데이터를 전송 시 단말의 동작 순서 예시 2 도면이다.
도 1i는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
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 현재 존재하는 통신표준 가운데 3GPP (The 3rd Generation Partnership Project) 단체에서 정의하는 가장 최신의 표준인 LTE 및 NR 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. 특히 본 발명은 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다.
도 1a은 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다. NR 시스템도 대동소이한 구조를 가진다.
상기 도 1a을 참고하면, 상기 무선 통신 시스템은 여러 개의 기지국들 (1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)과 MME (Mobility Management Entity)(1a-20) 및 S-GW (Serving-Gateway)(1a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(1a-35)은 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20) 및 S-GW(1a-30)을 통해 외부 네트워크에 접속한다.
상기 기지국들(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)은 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공한다. 즉, 상기 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)은 사용자들의 트래픽을 서비스하기 위해 단말들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케쥴링을 하여 상기 단말들과 코어 망(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 상기 MME(1a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결되며, S-GW(1a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이다. 또한, 상기 MME(1a-25) 및 S-GW(1a-30)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 상기 기지국(1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)으로부터 도착한 패킷 또는 상기 기지국 (1a-05)(1a-10)(1a-15)(1a-20)으로 전달할 패킷을 처리한다.
도 1b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 및 NR 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 재구성한다. 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. 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 데이터 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 LTE의 경우 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며, NR의 경우 하향링크/상향링크 자원할당 등이 전송되는 채널인 PDCCH(Physical Dedicated Control CHannel)에서 해당 단말의 스케쥴링 정보를 통해 재전송이 필요한지, 새전송을 수행하면 되는지를 판단할 수 있다. 이는 NR에서는 비동기 HARQ를 적용하기 때문이다.
한편 상기 PDCCH 의 스케쥴링 정보에 포함되는 정보에는 HARQ process ID, NDI, RVID 등이 포함될 수 있다. 상기 HARQ process ID (HARQ 프로세스 식별자)는 상기 HARQ 동작을 병렬적으로 지원하기 위해 전송되며, 예를 들어, 하향링크 데이터 전송 시 HARQ process ID = 1이라고 전송을 수행한 후, 해당 데이터의 ACK이 아직 오지 않은 경우에도, HARQ process ID = 2를 갖는 새 데이터를 스케쥴링할 수 있다. NR의 경우 상향링크에서 16개의 HARQ process ID를 지원한다. 또한, NDI (new data indicator)는 해당 데이터가 새 데이터인지 여부를 알려주는데 사용할 수 있다. 예를 들어, 기지국이 하향링크를 전송할 때 특정 HARQ process ID 값에 대해 NDI 값이 0인 경우 새전송을, 1인 경우 재전송임을 알려줄 수 있다. 혹은 값 자체가 이전값과 동일한 값이지 혹은 다른값인지에 따라 새전송인지 재전송인지를 지시할 수도 있다. 한편, RV (redundancy version)은 패킷 재전송 시 해당 패킷이 재전송을 위해 생성한 여러 개의 복제패킷 중 어떠한 패킷을 전송하는 것임을 지시하는 정보이다.
다운링크 데이터 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.
상기 PUCCH는 일반적으로 후술할 PCell의 상향링크에서 전송이 되지만, 기지국은 단말이 지원하는 경우, 해당 단말에게 후술할 SCell에 추가로 전송되는 경우가 있으며, 이를 PUCCH SCell이라 칭한다.
본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control) 계층이 존재하며, 상기 RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 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 주셀 혹은 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 부셀 혹은 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다.
한편, 전술한 5G 시스템은 비면허 대역에서 동작시키는 시나리오를 고려할 수 있다. 이러한 시스템을 NR-U라 칭한다. 또한 상기 비면허 대역이라 함은, 해당 주파수에서 규제 허용안에서 별도의 면허 없이 누구나 자유롭게 사용할 수 있는 주파수 대역을 의미할 수 있다. 예를 들어, 2.4 GHz 혹은 5 GHz 대역 등이 있으며, 무선랜 및 블루투스 등이 해당 주파수를 이용하여 통신을 수행할 수 있다.
만약 상기 비면허 대역에서 통신을 수행하기 위해서는 각 국가별로 정해진 규제에 따라 데이터를 송수신하여야 한다. 예를 들면, 상기 규제에 따라, 통신기기 (예를 들어, 기지국 및 단말)가 비면허 대역에서 전송을 하기 전에, 해당 비면허 대역이 다른 통신기기에 의해 점유되고 있는지를 '들어보고' 파악하여, 비어있다고 판단될 경우에 '전송'을 수행하여야 한다. 이와 같이 들어보고 비었있을 때 전송하는 방식을 Listen-Before-Talk (LBT)라 한다. 국가 및 비면허 대역 별로 상기 LBT를 수행하여야 하는 규제가 정해져 있으며, 통신기기는 이러한 규제에 따라 비면허 대역에서 통신할 때 LBT를 수행하여야 한다.
상기 LBT에는 크게 Type 1 과 Type 2의 종류가 존재한다.
도 1c는 LBT Type 1을 기술한 도면이다.
LBT Type 1은 비면허 대역에서 데이터를 전송 하기 전에 다른 주변 기기들이 전송하는 지를 들어보는 시간을 랜덤하게 정하여, 해당 랜덤한 시간동안 채널이 비어있을 때 전송하는 방법이다. 이때 비면허 대역의 임의의 채널에서 고정된 시간(Td)만큼 우선 들어보고, 비어있을 때, 랜덤한 시간 (N) 동안 상기 채널이 비어있는지를 판단할 수 있다.
이때, 트래픽의 우선순위 및 중요도 등에 따라 상기 Td 및 N의 값을 어떻게 결정하는지를 차등적으로 결정할 수 있고, 총 4가지의 차등적인 등급이 있다. 상기 등급을 채널접속 우선순위등급 (Channel Access Priority Class, CAPC)라 한다.
LTE에서는 각각의 무선 베어러(radio bearer)마다 전송하는 트래픽 종류에 따라 QoS 등급 식별자 (QoS Class Identifier, QCI)가 존재하며, 매 트래픽을 전송할 때마다, 어떠한 베어러에 속한 트래픽을 전송하는지에 따라, 아래의 표 1의 매핑에 따라 CAPC를 결정할 수 있다.
Channel Access Priority Class (p) QCI
1 1, 3, 5, 65, 66, 69, 70
2 2, 7
3 4, 6, 8, 9
4 -
NR에서는 각각의 radio bearer에 여러 QoS flow들이 논리적으로 매핑될 수 있다. 각각의 QoS flow들이 각각의 5G QoS 식별자 (5G QoS Identifier, 5QI)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 어떠한 5QI를 해당 radio bearer를 전송하는지에 따라 아래의 표 2의 매핑에 따라 CAPC가 결정될 수 있다.
Channel Access Priority Class (p) 5QI
1 1, 3, 5, 65, 66, 67, 69, 70, 79, 80, 82, 83, 84, 85
2 2, 7, 71
3 4, 6, 8, 9, 72, 73, 74, 76
4 -
또한, 상기 CAPC에 따라 Td = 16 + mp* 9 (μs) 의 시간 길이를 갖고, N = random (0, CWp) * 9 (μs) 를 갖으며, CW 값은 CWmin,p 부터 시작했다가, 전송에 실패할 때 마다 약 두배로 늘어나며, 최대 CWmax,p의 값을 갖을 수 있다. 예를 들어, CAPC가 3인 방식을 사용하여 LBT를 수행하는 경우, Td는 16 + 3*9 = 43 μs의 길이를 갖고, N은 초기 전송의 경우 0에서 15 사이의 랜덤값을 선택할 수 있다. 만약 예를 들어, 7이 선택된 경우 N은 7 * 9 = 63 μs 이 되어, 통신기기는 106 μs 동안 채널이 비어 있을 때 데이터를 전송할 수 있다.
Channel Access Priority Class (CAPC) (p) mp CWmin,p CWmax,p Tmcot,p allowed CWp sizes
1 1 3 7 2ms {3,7}
2 1 7 15 3ms {7,15}
3 3 15 63 8 or 10 ms {15,31,63}
4 7 15 1023 8 or 10 ms {15,31,63,127,255,511,1023}
만약 상기의 표 3의 예시에서 (N을 위해 7을 선택한 경우), 채널이 비어있는지 여부를 판단하는 중간에 (예를 들어, 상기 7 중에 3 만큼 지나고 4 만큼 경우) 채널이 다른 기기에 의해 점유되었다고 판단한 경우 (즉, 수신한 신호세기 (RSSI)가 소정의 임계치 이상인 경우), 단말은 해당 채널 점유가 끝날 때 까지 기다릴 수 있다. 그리고 상기 단말은 다시 Td만큼 기다린 후 상기 남은 4만큼의 시간동안 채널이 비었는지 여부를 판단하여 전송을 수행할 수 있다. 상기 표에서 알 수 있듯이 CAPC 가 낮은 LBT 방식이 높은 우선순위의 트래픽을 전송할 때 사용될 수 있다.
한편, 통신기기가 채널이 비었다고 판단하여, 한번 채널을 점유하면, 해당 통신기기가 최대한 채널을 점유할 수 있는 시간을 Tmcot,p라 칭한다. 구체적으로, 상기 CAPC 값에 따라 단말이 최대한 채널을 점유할 수 있는 시간이 제한될 수 있다. 예를 들어, 우선순위가 높은 CAPC = 1의 경우, 채널을 점유할 수 있는 확률이 높은 반면, 채널을 점유할 수 있는 시간은 상대적으로 짧다. (CAPC 가 3 혹은 4인 경우, 무선랜 등 이종 기기가 없는 경우에만 긴 값 (즉, 10ms)을 사용할 수 있다.)
도 1d는 LBT Type 2를 기술한 도면이다. LBT Type 2는 전송 전에 다른 주변 기기들이 전송하는 지를 들어보는 시간이 고정되어 있고, 이에 따라 해당 고정된 시간동안 채널이 비어있을 때 즉시 전송하는 방법이다. 구체적으로, LBT 타입 2는 본 예시 도면에서 통신기기가 전송이 필요할 때 Tshort (=Tf+Ts) 동안의 고정된 시간 동안 채널을 들어보고 (센싱해보고), 상기 채널이 비어 있다고 판단하면 즉시 데이터를 전송하는 방식이다. 즉, LBT 타입 2는 우선순위가 매우 높은 신호를 전송할 때 사용할 수 있는 LBT 방식이다. 이에 따라 도 1d에서 전술한 랜덤엑세스 프리앰블 (도 1d의 (1d-11)) 및 전술한 PUCCH 등은 중요도가 높은 신호로 본 LBT 방식을 사용하여 전송하여야 한다.
한편 기지국이 동적으로 하향링크 데이터를 전송할 데이터를 할당하고 전송하는 경우, 기지국이 전송할 데이터의 종류에 따라 판단하여 상기 LBT Type 및 CAPC를 결정할 수 있다. 또한 기지국이 동적으로 상향링크 데이터를 전송할 자원을 할당해주고, 단말이 해당 자원으로 기지국에게 데이터를 전송하는 경우, 기지국은 단말이 데이터를 전송할 때 사용할 LBT Type 및 CAPC를 결정하여, 단말에게 지시할 수 있다. 구체적으로, 기지국이 단말에게 PDCCH로 상향링크 자원할당 정보를 전송할 때, 상향링크 데이터 전송 시 LBT Type 및 CAPC를 지시할 수 있다. 뿐만 아니라, 기지국이 판단할 때 단말이 LBT 를 수행하지 않아도 된다고 판단하는 경우에는, LBT 수행을 하지 않도록 지시할 수도 있다. 예를 들어, 하향링크와 상향링크의 주파수가 동일한 TDD 시스템에서의 경우, 기지국이 한번 채널을 점유하고, 하향링크와 상향링크 간의 전환 시간이 매우 짧은 경우, 기지국이 계속 채널을 점유하고 있다고 가정할 수 있다. 따라서, 이때 단말은 LBT를 수행하지 않아도 될 수 있다. 예를 들어, 상기 CAPC = 4를 사용하여 기지국이 채널을 한번 점유한 경우, 8 혹은 10 ms 동안은 하향링크와 상향링크 통틀어 기지국이 채널을 점유하고 있다고 가정하고, 해당 구간 동안 전송하는 단말은 LBT를 수행하지 않아도 된다. 상기와 같은 경우에는 기지국이 단말에게 상향링크를 스케쥴링할 때, LBT를 수행하지 않아도 됨을 단말에 별도로 지시할 수 있다. 혹은, 기지국이 단말에게 상향링크 자원을 할당할 때, 항상 해당 단말의 상향링크는 기지국의 Tmcot,p 안에서 할당해주기로 결정한 경우에는, RRC 계층의 메시지를 통해 (예를 들어, RRCReconfiguration 메시지) 단말에게 LBT 수행을 할 필요없음을 지시할 수 있으며, 만약 상기와 같이 지시받은 단말로 전송하는 PDCCH에는 상향링크 자원할당 내에 상기 LBT Type 및 CAPC 를 모두 생략하여 전송할 수도 있다.
또한, 상향링크 전송에 대해서 매번 동적으로 자원할당을 해주지 않고, 주기적인 자원을 할당하는 방식을 사용할 수 있으며, 이러한 주기적인 자원을 configured (uplink) grant 라 칭한다.
본 발명에서 도시하지는 않았으나, 면허대역에서 사용하는 configured grant에서는 매 주기적인 자원이 특정 HARQ process ID와 매핑이 되어 있으며, 해당 주기적인 자원으로는 새 데이터만 전송이 가능하며, 재전송이 필요한 경우에는 기지국이 단말에게 별도로 동적으로 자원할당을 해주어 재전송을 수행하게끔한다.
한편 해당 동작을 비면허 대역에서도 수행할 수 있으며, 면허 대역에서와 같이 주기적인 자원을 특정 HARQ process ID와 매핑 시키고 새 데이터만을 전송하도록 제약하는 경우, 단말이 해당 자원에 데이터를 전송하기 위해 LBT를 수행하다가 실패하는 경우, 해당 패킷을 한동안 전송할 수 없다는 문제가 발생한다. 이를 해결하기 위해, 면허 대역에서와 같이 주기적인 자원이 특정 HARQ process ID와 매핑되고 새 데이터만을 전송하도록 제약하지 않고, 단말이 판단하에 매 주기적인 자원마다 전송할 HARQ process ID와 새전송인지 재전송인지를 별도로 지시할 수 있다. 이는 단말이 해당 자원으로 데이터를 전송할 때, 데이터를 전송하는 PUSCH자원에 앞서 설명한 HARQ process ID, NDI, RVID (이를 UCI로 통칭한다)에 대한 정보를 같이 전송하게 함으로서, 기지국으로 하여금 수신한 데이터가 어떠한 데이터인지를 파악하도록 하기 위함이다.
도 1e는 단말이 설정된 상향링크 자원으로 데이터를 전송하는 것을 시간상으로 도시한 실시예 1 도면이다.
본 도면 내의 두 도면에서 모두, 단말은 기지국으로 접속하여 RRC 연결상태 (RRC_CONNECTED)에 있는 상황을 가정한다. 또한, 기지국으로부터 주기적인 상향링크 전송이 가능하도록 설정된 상향링크 자원 (1e-01)을 할당받은 시나리오를 가정한다. 상기 주기적인 상향링크 자원은 전술한 비면허 대역에서의 configured grant에 대응되지만 (예를 들면, 단말이 전송할 데이터 결정 및 UCI 정보 포함하여 전송), 해당 주기적인 상향링크 자원 자체가 반드시 비면허 대역에서 동작될 필요는 없다.
한편, 상기 주기적인 상향링크 데이터를 전송할 때, 단말은 각각의 새 전송시 HARQ 프로세스 식별자를 통해 해당 데이터 재전송이 필요할 때, 어떠한 데이터에 대한 재전송인지 여부를 구분할 수 있다. 상기 HARQ 프로세스 식별자는 무한한 숫자가 아니며, 이에 따라 동일한 HARQ 프로세스 식별자가 이후의 새 데이터 전송때 재 사용될 수 있다. HARQ 프로세스 식별자는 단말이 상향링크 데이터를 전송하는 시점의 OFDM 심볼, 슬롯, 서브프레임 식별자에 따라 결정이 될 수 있다. 예를 들어, 하기의 수식과 같이 결정될 수 있다.
HARQ Process ID = [floor(현재심볼 식별자/설정된 상향링크 할당의 주기)] modulo numberOfConfGrant-Processes (기지국이 설정한 단말의 설정된 상향링크의 프로세스 개수)
본 예시 도면에서는 (1e-00)도면에서, (1e-03) (1e-05) 자원이 동일한 HARQ 프로세스 식별자를 가지며 (예를 들어, 식별자 #x), (1e-50)도면에서 (1e-53) (1e-55) 자원이 동일한 HARQ 프로세스 식별자를 (예를 들어, 식별자 #x) 가지는 시나리오를 고려할 수 있다
이에 따라 첫번째 도면 (1e-00)에서, 단말은 상향링크 데이터 전송이 필요할 때, 해당 주기적인 자원 (1e-01)으로 데이터를 전송하기 전에 우선 LBT를 수행하여, 만약 LBT에 성공한 경우 상향링크로 데이터를 전송한다 (1e-03). 이때, 단말은 해당 전송이 어떠한 HARQ process ID에 속한 것이며, 해당 전송이 새 전송이며 (예를 들어, NDI = 0), 전송하는 RV값이 어떠한 값인지를 알려 기지국으로 하여금 이후 해당 데이터를 복호화 할 수 있도록 한다. 또한, 단말이 전송에 성공한 경우 단말은 두 가지 종류의 타이머를 구동시킬 수 있다.
첫 번째 타이머는 configured grant timer (CGT) (1e-15)라 칭할 수 있다. 상기 타이머는 해당 타이머가 구동되는 동안 단말로 하여금 해당 HARQ process ID에 대해 새 전송을 못하게 막아서 재전송을 할 수 있도록 보장해주기 사용될 수 있다. 본 타이머가 만료된다는 뜻은, 기지국이 해당 데이터를 잘 수신하였으며, 해당 HARQ process ID로 새 전송을 수행해도 된다는 것을 의미할 수 있다.
두 번째 타이머는 configured grant retransmission timer (CGRT) (1e-11) (1e-13)라 칭할 수 다. 상기 타이머는 해당 타이머가 구동되는 동안 기지국이 수신 여부를 판단할 수 있도록 재전송을 제한하기 위해 사용될 수 있다. 본 타이머가 만료된다는 뜻은, 기지국이 해당 데이터를 수신하지 못하였으므로, 해당 데이터를 재전송해도 된다는 것을 의미할 수 있다.
이에 따라, 단말이 초기전송을 수행한 다음 (1e-03), CGT와 CGRT를 구동시키고, 만약 CGRT가 만료될 때까지 기지국으로부터 데이터를 잘 수신했음을 알려주는 DFI (Downlink Feedback Information)를 수신하지 못한 경우, 단말은 해당 데이터가 성공적으로 전송되지 못했다고 판단할 수 있다. 따라서, 상기 단말은 해당 데이터의 재전송을 수행할 수 있으며, 이에 따라 주기적인 상향링크 자원에 재전송을 수행하고 (1e-05), 다시 CGRT를 구동시킬 수 있다 (1e-13). 한편 기지국이 해당 데이터를 성공적으로 수신한 경우, 단말에게 DFI를 전송하여 잘 받았음을 알릴 수 있다. (1e-21) 따라서, 상기 DFI를 수신한 단말은 해당 데이터가 잘 전송되었음을 확인하였으며, 더 이상 CGRT를 구동할 필요가 없으므로 구동중인 CGRT를 중지시킬 수 있다 (1e-23). 이후 단말은 CGT가 만료되면 (1e-25), 해당 HARQ process ID를 사용하여 신규 데이터도 전송할 수 있다. 혹은 상기 DFI ACK을 수신한 이후 단말은 CGT도 중지시켜 (1e-31), 해당 HARQ process ID를 사용하여 새로운 데이터를 전송할 수 있다.
한편 두번째 도면 (1e-50)에서도 마찬가지로, 단말은 상향링크 데이터 전송이 필요할 때, 해당 주기적인 자원 (1e-51)으로 데이터를 전송하기 전에 우선 LBT를 수행하여, 만약 LBT에 성공한 경우 상향링크로 데이터를 전송할 수 있다 (1e-53). 이때, 단말은 해당 전송이 어떠한 HARQ process ID에 속한 것이며, 해당 전송이 새 전송이며 (예를 들어, NDI = 0), 전송하는 RV값이 어떠한 값인지를 알려 기지국으로 하여금 이후 해당 데이터를 복호화 할 수 있도록 한다. 또한, 단말이 전송에 성공한 경우, 앞선 도면과 마찬가지로, 단말은 두 가지 종류의 타이머, 즉 CGT (1e-65)와 CGRT (1e-61)를 구동시킬 수 있다.
이후, 만약 CGRT가 만료될 때까지 기지국으로부터 데이터를 잘 수신했음을 알려주는 DFI 를 수신하지 못한 경우, 단말은 해당 데이터가 성공적으로 전송되지 못했다고 판단하여, 해당 데이터의 재전송을 수행할 수 있으며, 이에 따라 주기적인 상향링크 자원에 재전송을 수행하고 (1e-55), 다시 CGRT를 구동시킬 수 있다 (1e-63). 한편 기지국이 해당 데이터를 올바르게 수신하지는 못했으나, 더 이상 단말에게 맡겨두지 않고, 직접 동적으로 자원을 할당하여 재전송을 수행시킬 수도 있다. 이를 위해, 기지국은 단말에게 PDCCH를 통해 해당 HARQ process ID에 대한 재전송을 지시할 수 있다 (1e-71). 이를 수신한 단말은, 더 이상 configured grant에서의 재전송을 위해 관리하던 CGRT를 중지시키고 (1e-73), CGT를 재시작시킬 수 있다 (1e-75). 이에 따라 단말은 상기 PDCCH를 통해 수신한 상향링크 자원할당 정보에 따라 해당 데이터를 재전송할 수 있다 (1e-81). 또한, 상기 PDCCH를 수신하였을 때 뿐만 아니라, 실제 데이터를 전송한 경우에도 상기 CGT를 재시작할 수 있다 (1e-77). 이에 따라, 단말은 해당 CGT를 기지국으로부터 동적인 자원을 스케쥴링 받을 때 및 전송할 때마다 재시작하게 되며, 기지국에게 모든 제어를 맡기게 된다.
상기 도 1e에서 설명한 예시에서 단말은 설정된 상향링크 자원으로 데이터를 전송할 때 CAPC를 결정해야하며, 도 1c에 기술한 바와 같이 전송할 베어러에 매핑되는 CAPC에 따라 LBT 동작을 수행하여 데이터 전송을 수행할 수 있다. 기지국이 PDCCH를 통해 동적으로 상향링크 자원할당을 해주는 경우, 해당 단말에게 전송되는 PDCCH의 자원할당 정보 내에, 상향링크 전송 시 사용할 CAPC를 직접 지정할 수 있다. 이에 따라 단말은 해당 상향링크 전송 시, 기지국이 지시한 CAPC를 사용하여 LBT를 수행하고 데이터를 전송할 수 있다. 하지만 도 1e에서 기술한 설정된 상향링크의 경우, 매 설정된 상향링크 자원마다 PDCCH가 전송되는 것이 아니기 때문에 단말이 상향링크 전송 전에 수행할 LBT를 위해 어떠한 CAPC를 사용할지를 직접 결정하여야 한다.
도 1f는 비면허 대역에서 설정된 상향링크 자원으로 데이터를 전송 시 단말과 기지국 간의 메시지 흐름 예시 도면이다.
본 예시도면에서 단말은 기지국으로 휴면상태 (RRC_IDLE)에서 연결상태 (RRC_CONNECTED)로 천이하기 위해 연결 설정 (connection establishment)절차를 수행한 것을 가정한다 (1f-11). 상기 연결 설정절차는 단말이 RRC 계층의 RRCSetupRequest 메시지 전송과 이에 대한 기지국의 RRCSetup 메시지로 응답, 이에 대한 단말의 RRCSetupComplete 메시지 전송으로 이루어 지며, 이를 위해 단말은 랜덤엑세스 절차를 수행할 수 있다.
상기 절차를 통해 단말은 RRC 연결상태로 천이하며, 기지국으로부터 RRC 계층의 RRCReconfiguration 메시지를 통해 데이터 전송을 위한 베어러 정보를 설정받을 수 있다 (1f-15). 이때 기지국은 각 베어러별로, 해당 베어러에 매핑되는 QoS flow에 대한 정보를 매핑시킬 수 있으며, 또한 해당 베어러에 매핑되는 CAPC를 설정할 수 있다. 만약 기지국이 CAPC를 설정해주는 경우, 이를 위해 기지국은, 각 베어러 별로 매핑되는 QoS flow들에 대한 CAPC 매핑정보를 파악하고, 만약 서로 다른 CAPC로 매핑되는 QoS flow들을 묶을 경우, 단말에게 해당 CAPC들 가운데 가장 우선순위가 낮은 CAPC를 선택하여 (1f-13), 이를 단말에게 설정해줄 수 있다 (1f-15). 만약 CAPC를 단말에게 명시적으로 설정하지 않는 경우, 단말은 각 베어러에 매핑되는 QoS flow들에 대한 CAPC 매핑정보를 파악하고, 만약 서로 다른 CAPC로 매핑되는 QoS flow들이 하나의 베어러로 설정된 경우, 해당 베어러에 사용할 CAPC는 해당 CAPC들 가운데 가장우선순위가 낮은 CAPC를 선택 (1f-19)하여 이를 단말 내에 저장해두고, 이후 매 설정된 상향링크 전송에서 활용할 수 있다.
또한 상기 베어러 설정과 함께, 혹은 별도의 RRCReconfiguration 메시지를 통해 단말은 설정된 상향링크를 설정받을 수 있다. 도 1e에서 전술한 바와 같이, 단말은 본 설정 정보를 통해 (기지국으로 PDCCH 수신 없이, 혹은 최초 한번의 수신 후) 주기적으로 상향링크 데이터를 전송할 수 있다. 상기 정보 내에는 주기 정보 등이 포함될 수 있다.
상기 RRCReconfiguration 메시지 수신 후 단말은 해당 메시지를 성공적으로 수신하였음을 알리는 RRCReconfigurationComplete 메시지를 전송할 수 있다 (1f-17).
상기 RRC 메시지로 설정받은 설정된 상향링크의 종류에 따라, PDCCH로 해당 자원을 사용할 수 있도록 활성화할 수 있고, 혹은 상기 RRC 메시지 수신과 함께 바로 해당 자원들을 활성화할 수 있다.
상기 두 옵션 모두에서 단말은 설정된 상향링크 (1f-27)(1f-37)에 상향링크 데이터를 전송 시 다음의 절차를 거친다.
우선 단말은 해당 자원 도래 시, 단말 내의 버퍼에 있는 데이터들 가운데 전송할 데이터를 선택할 수 있다 (1f-21). 상기 선택하는 절차를 논리채널우선화작업 (logical channel prioritization, LCP)라 칭하며, 이는 아래와 같다.
단말은 기지국이 할당한 상향링크 자원을 이용해서 데이터를 전송함에 있어서, 각 베어러 별로 할당되어 있는 논리 채널의 우선 순위를 고려해서 어떤 데이터를 전송할지 결정할 수 있다. 우선 순위가 높은 논리 채널에서 지속적으로 데이터가 발생하면, 우선 순위가 낮은 논리 채널의 데이터는 장시간 서비스되지 못할 수도 있다. 따라서, 데이터 세션 유지를 위한 최소한의 데이터 송수신도 불가능해지는 문제점을 야기할 수 있으며, 상기 문제점을 해결하기 위해서 PRB(Prioritized Bit Rate)이라는 개념이 도입되었다. 논리 채널 j에 대해 PBR (kiloBytes/s 단위)이 설정되면, 단말은 상기 논리 채널에 대한 Bj 변수를, 마지막으로 업데이트한 시간을 기준으로 PBR만큼 증가시킬 수 있다. 그리고 단말은 전송할 데이터를 결정함에 있어서 상기 Bj를 우선적으로 고려할 수 있다. 예컨대, 우선 순위가 높은 논리 채널 x에 전송 가능한 데이터가 있다 하더라도, 상기 논리 채널 x의 Bj가 0이라면 우선 순위는 낮지만 Bj가 0이 아닌 논리 채널 y에 대한 Bj의 값만큼은 우선적으로 전송하고, 전송한 만큼의 양만큼 Bj에서 제외시킬 수 있다. 상기 PBR은 논리 채널 별로 할당되고 관리되며, 상기 베어러와 1:1로 매핑될 수 있다.
이에 따라, 단말은 상기 LCP 절차에 따라 각 베어러별 (논리채널)로 설정된 PBR 값에 따라 전송할 데이터를 선택할 수 있다 (1f-21) (1f-31).
이후, 상기 단말은 선택된 베어러 (논리채널)에 설정받은 CAPC 값 (혹은 (1f-19)절차에 따라 단말이 선택한 값)들이 여러 가지 인지를 판단하여, 만약 여러 가지 인 경우, 그중 가장 우선순위가 낮은 CAPC를 선택할 수 있다 (1f-23)(1f-33). 예를 들면, 상기 단말은 가장 지연이 길게 발생할 수 있는 CAPC를 선택할 수 있다. 이는 본 발명이 가정하는 비면허 대역에서의 다른 장치들과의 공존을 잘 하기 위함이다. 예를 들어, 우선순위가 높은 CAPC를 갖는 데이터가 소량 포함되었다고 하여, 단말이 높은 CAPC를 사용하는 경우, 본 단말이 채널을 획득하여 전송을 수행할 확률이 높아지며, 이는 공정성에 위배될 수 있다.
상기 절차에 따라 선택된 CAPC에 따라, 단말은 도 1d에서 기술한 바와 같이 LBT를 수행할 수 있다 (1f-25)(1f-35). 만약 다른 장치가 전송을 수행하지 않은 경우, 단말은 채널이 비어있다고 간주하여 전송을 수행할 수 있다 (1f-27)(1f-37).
한편, 단말은 기지국으로부터 동적인 자원할당을 수신할 수도 있다 (1f-41). 보다 상세히는 PDCCH 채널을 통해서 해당 단말에게 특정시점에 특정자원에 상향링크를 지시할 수 있다. 이때 상기 자원할당 시, 본 도면에서는 기술하지 않았으나, 기지국은 단말에게서 버퍼상태를 미리 보고받았을 수 있으며 (Buffer Status Report, BSR), 보고받은 정보에 따라 기지국은 단말이 상향링크로 전송할 데이터를 어느정도 예측할 수 있다. 이에 따라 단말이 특정 CAPC를 선택하면, 상기 기지국은 단말에게 해당 CAPC를 사용하여 상향링크 전송을 하도록 지시할 수 있다.
이를 수신한 단말은, 상기 설정된 자원의 전송과는 달리, 전송할 데이터만을 상기 LCP 절차에 따라 선택할 수 있다. (1f-43) 그리고 단말은 기지국으로부터 수신한 CAPC 정보에 따라 도 1d에서 기술한 바와 같이 LBT를 수행할 수 있다 (1f-45). 만약 다른 장치가 전송을 수행하지 않은 경우, 단말은 채널이 비어있다고 간주하여 전송을 수행할 수 있다 (1f-47).
도 1ga 및 도 1gb는 비면허 대역에서 설정된 상향링크 자원으로 데이터를 전송 시 단말 및 기지국의 동작 순서 예시 1 도면이다.
상기 도 1ga 및 도 1gb는 모두, 단말은 기지국으로 접속하여 RRC 연결상태 (RRC_CONNECTED)에 있는 상황을 가정한다.
이후, 기지국으로부터 RRCReconfiguration 메시지를 통해 주기적인 상향링크 전송이 가능하도록 설정된 상향링크 자원 (configured uplink grant)를 설정받을 수 있다 (1g-03). 상기 주기적인 상향링크 자원은 전술한 비면허 대역에서의 configured grant에 대응되지만 (예를 들면, 단말이 전송할 데이터 결정 및 UCI 정보 포함하여 전송), 해당 주기적인 상향링크 자원 자체가 반드시 비면허 대역에서 동작될 필요는 없다. 또한 또다른 실시예에서는 하나의 셀에 여러 개의 설정된 상향링크 자원할당을 설정받는 시나리오 또한 가능하다.
또한, 단말은 기지국으로부터 동일한 혹은 별도의 RRCReconfiguration 메시지를 통해 데이터 전송을 위한 베어러 정보를 설정받을 수 있다. 이때, 단말은 상기 메시지에 각 베어러별로, 해당 베어러에 매핑되는 QoS flow에 대한 정보가 매핑된 설정 정보를 받을 수 있다. 또한, 단말은 상기 각 베어러 별로 매핑되는 CAPC를 각각 설정받을 수 있다. 만약 CAPC가 각 베어러 별로 설정이 되지 않은 경우, 단말은 각 베어러에 매핑되는 QoS flow들에 대한 CAPC 매핑정보를 파악할 수 있다. 만약 서로 다른 CAPC로 매핑되는 QoS flow들이 하나의 베어러로 설정된 경우, 단말은 해당 베어러에 사용할 CAPC는 해당 CAPC들 가운데 가장우선순위가 낮은 CAPC를 선택할 수 있다 (1g-05).
상기 설정정보에 따라 단말은 각 주기적인 상향링크 자원 도래 시 마다, 상향링크로 전송할 데이터를 전술한 LCP 절차에 따라 결정할 수 있다 (1g-07). 이후, 단말은 각 선택된 데이터들에 대해, 기지국으로부터 설정받은 혹은 단말이 (1g-05) 절차에 따라 선택한 CAPC들을 비교할 수 있다 (1g-09). 만약, 서로다른 CAPC를 갖는 논리채널 (베어러)들이 동시에 선택되어 전송하게 되는 경우 (1g-11), 단말은 해당 논리채널에 매핑되는 CAPC들 가운데 가장 우선 순위가 낮은 CAPC를 선택할 수 있다 (1g-13). 그렇지 않은 경우 (즉, 모든 선택된 논리채널의 CAPC가 동일한 경우), 단말은 해당 CAPC를 선택할 수 있다 (1g-15). 상기 절차들에 따라 선택된 CAPC에 따라 단말은 도 1d에 도시한 바와 같이 LBT를 수행할 수 있다 (1g-17).
만약 LBT에 성공한 경우 (예를 들면, CAPC에 따라 결정된 시간동안 다른 장치들의 전송이 없었던 경우) (1g-19), 단말은 해당 데이터를 전송할 수 있다 (1g-21). 만약 LBT에 실패하여 데이터를 전송하지 못한 경우, 단말은 해당 전송를 다음 해당 HARQ process ID에 해당하는 설정된 상향링크 자원에 전송을 시도할 수 있다 (1g-07).
본 도면에서는 상기 단말의 절차를 지원하기 위한 기지국의 동작도 같이 기술한다.
기지국은, 단말이 기지국으로 접속하여 RRC 연결상태 (RRC_CONNECTED)에 있는 상태에서, 코어네트워크로부터의 제어 메시지 수신 등으로 해당 단말에게 무선 베어러를 설정이 필요하게 된다 (1g-53). 이때, 상기 코어네트워크로부터의 제어 메시지에는 여러 QoS flow ID에 대한 정보가 포함될 수 있으며, 기지국은 유사한 QoS 를 갖는 QoS flow 들끼리 묶어서 하나의 무선 베어러로 단말에게 설정해줄 수 있다.
이에 따라 만약 기지국이 복수개의 QoS flow ID를 하나의 베어러로 매핑하도록 결정하고, 상기 복수개의 QoS flow ID들이 하나 이상의 서로 다른 CAPC에 매핑되는 QoS flow ID들을 하나의 베어러가 묶기로 결정한 경우 (1g-55), 기지국은 단말에게 해당 베어러에 대해 QoS flow ID들에 매핑되는 복수 개의 CAPC 중 가장 낮은 우선순위를 갖는 CAPC를 선택하여 (1g-57), 이를 단말에게 설정해줄 수 있다 (1g-61). 예를 들면, 기지국은 각 베어러 별로 CAPC를 선택하여 단말에게 설정해줄 수 있다. 이를 통해 단말은 설정된 상향링크에 데이터를 전송할 때 LCP에 따라 선택된 데이터에 설정된 각 해당 CAPC에 따라 LBT를 수행할 수 있다.
예를 들어, 본 절차는 앞서 설명한 단말 동작 도면에서 CAPC가 명시적으로 설정되는 경우에 대한 절차이다. 만약 기지국이 CAPC를 명시적으로 단말에게 설정하지 않는 경우, 기지국은 하나의 베어러로 묶기로 결정한 QoS flow ID들에 대한 정보만을 설정해주고, 단말로 하여금 직접 해당 베어러에 매핑되는 CAPC를 선택하도록 할 수 있다.
혹은 또 다른 실시 예로, 기지국이 복수개의 QoS flow ID를 하나의 베어러로 매핑할 때, 동일한 CAPC를 갖는 QoS flow ID들만을 매핑하는 방법도 고려할 수 있다. 이러한 절차에 따라, 기지국은 단말에게 별도의 CAPC 값을 설정해줄 필요가 없으며, 단말은 설정받은 QoS flow들을 확인하여, 이에 해당하는 (동일한) CAPC 값을 확인하여, 데이터 전송시에 사용할 수 있다.
도 1h는 비면허 대역에서 설정된 상향링크 자원으로 데이터를 전송 시 단말의 동작 순서 예시 2 도면이다.
본 도면 내의 두 도면에서 모두, 단말은 기지국으로 접속하여 RRC 연결상태 (RRC_CONNECTED)에 있는 상황을 가정한다.
이후, 기지국으로부터 RRCReconfiguration 메시지를 통해 주기적인 상향링크 전송이 가능하도록 설정된 상향링크 자원 (configured uplink grant)를 설정받는다 (1h-03). 상기 주기적인 상향링크 자원은 전술한 비면허 대역에서의 configured grant에 대응되지만 (즉, 단말이 전송할 데이터 결정 및 UCI 정보 포함하여 전송), 해당 주기적인 상향링크 자원 자체가 반드시 비면허 대역에서 동작될 필요는 없다. 또한 또다른 실시예에서는 하나의 셀에 여러 개의 설정된 상향링크 자원할당을 설정받는 시나리오 또한 가능하다.
또한, 기지국으로부터 동일한 혹은 별도의 RRCReconfiguration 메시지를 통해 데이터 전송을 위한 베어러 정보를 설정받을 수 있다. 이때 상기 메시지에 각 베어러별로, 해당 베어러에 매핑되는 QoS flow에 대한 정보가 매핑된 설정 정보를 받을 수 있다.
상기 설정정보에 따라 단말은 각 주기적인 상향링크 자원 도래 시 마다, 상향링크로 전송할 데이터를 전술한 LCP 절차에 따라 결정할 수 있다 (1h-05). 이후, 단말은 각 선택된 데이터들에 대해, 해당 데이터가 어떠한 QoS flow에 속한지를 판단하고, 각 QoS flow 에 매핑되는 CAPC들을 비교할 수 있다 (1h-07). 만약, 서로다른 CAPC를 갖는 QoS flow들을 동시에 선택되어 전송하게 되는 경우 (1h-09), 단말은 해당 논리채널에 매핑되는 CAPC들 가운데 가장 우선 순위가 낮은 CAPC를 선택할 수 있다 (1h-11). 그렇지 않은 경우 (예를 들어, 모든 선택된 QoS flow들의 CAPC가 동일한 경우), 단말은 해당 CAPC를 선택할 수 있다 (1h-13). 상기 절차들에 따라 선택된 CAPC에 따라 단말은 도 1d에 도시한 바와 같이 LBT를 수행할 수 있다 (1h-15).
만약 LBT에 성공한 경우 (예를 들어, CAPC에 따라 결정된 시간동안 다른 장치들의 전송이 없었던 경우) (1h-17), 단말은 해당 데이터를 전송할 수 있다 (1h-19). 만약 LBT에 실패하여 데이터를 전송하지 못한 경우, 단말은 해당 전송를 다음 해당 HARQ process ID에 해당하는 설정된 상향링크 자원에 전송을 시도할 수 있다 (1h-57).
도 1i는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 블록 구성을 도시한다.
상기 도 1i를 참고하면, 상기 단말은 RF (Radio Frequency) 처리부 (1i-10), 기저대역 (baseband) 처리부 (1i-20), 저장부 (1i-30), 제어부 (1i-40)를 포함할 수 있다.
상기 RF처리부 (1i-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 상기 RF처리부 (1i-10)는 상기 기저대역처리부 (1i-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(1i-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 도 1i에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부 (1i-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부 (1i-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부 (1i-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다.
상기 기저대역처리부 (1i-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부 (1i-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부 (1i-20)은 상기 RF처리부 (1i-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(1i-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(1i-20)은 상기 RF처리부(1i-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 (1i-20) 및 상기 RF처리부 (1i-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부 (1i-20) 및 상기 RF처리부 (1i-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1i-20) 및 상기 RF처리부 (1i-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부 (1i-20) 및 상기 RF처리부(1i-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: 2.5GHz, 5Ghz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.
상기 저장부 (1i-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부 (1i-30)는 무선랜 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 무선랜 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부 (1i-30)는 상기 제어부 (1i-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.
상기 제어부 (1i-40)는 상기 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 상기 제어부 (1i-40)는 상기 기저대역처리부 (1i-20) 및 상기 RF처리부 (1i-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 상기 제어부(1i-40)는 상기 저장부(1i-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 상기 제어부 (1i-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 제어부 (1i-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP (communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP (application processor)를 포함할 수 있다. 본 발명의 실시 예에 따라, 상기 제어부 (1i-40)는 다중 연결 모드로 동작하기 위한 처리를 수행하는 다중연결처리부 (1i-42)를 포함한다. 예를 들어, 상기 제어부(1i-40)는 상기 단말이 상기 도 1e에 도시된 단말의 동작에 도시된 절차를 수행하도록 제어할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 상기 제어부(1i-40)는 전술한 방법으로 설정된 상향링크에 데이터를 전송할 때, LBT에 사용할 CAPC를 판단하여 해당 CAPC를 사용하여 LBT를 수행하도록 제어한다.
본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들은 하드웨어, 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 조합의 형태로 구현될(implemented) 수 있다.
소프트웨어로 구현하는 경우, 하나 이상의 프로그램(소프트웨어 모듈)을 저장하는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체가 제공될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 저장 매체에 저장되는 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치(device) 내의 하나 이상의 프로세서에 의해 실행 가능하도록 구성된다(configured for execution). 하나 이상의 프로그램은, 전자 장치로 하여금 본 발명의 청구항 또는 명세서에 기재된 실시 예들에 따른 방법들을 실행하게 하는 명령어(instructions)를 포함한다.
이러한 프로그램(소프트웨어 모듈, 소프트웨어)은 랜덤 액세스 메모리 (random access memory), 플래시(flash) 메모리를 포함하는 불휘발성(non-volatile) 메모리, 롬(ROM: Read Only Memory), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(EEPROM: Electrically Erasable Programmable Read Only Memory), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(CD-ROM: Compact Disc-ROM), 디지털 다목적 디스크(DVDs: Digital Versatile Discs) 또는 다른 형태의 광학 저장 장치, 마그네틱 카세트(magnetic cassette)에 저장될 수 있다. 또는, 이들의 일부 또는 전부의 조합으로 구성된 메모리에 저장될 수 있다. 또한, 각각의 구성 메모리는 다수 개 포함될 수도 있다.
또한, 상기 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(Local Area Network), WLAN(Wide LAN), 또는 SAN(Storage Area Network)과 같은 통신 네트워크, 또는 이들의 조합으로 구성된 통신 네트워크를 통하여 접근(access)할 수 있는 부착 가능한(attachable) 저장 장치(storage device)에 저장될 수 있다. 이러한 저장 장치는 외부 포트를 통하여 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 발명의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.
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.
1a-05, 1a-10, 1a-15, 1a-20: ENB
1a-25: MME
1a-30: S-GW
1a-35: UE

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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