KR20210088320A

KR20210088320A - 차세대 이동통신 시스템에서 작은 크기의 데이터를 효과적으로 전송하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20210088320A
Application number: KR1020200001611A
Authority: KR
Inventors: 김상범; 아닐 에기월; 김성훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2020-01-06
Filing date: 2020-01-06
Publication date: 2021-07-14
Also published as: EP4072227A1; CN115211209A; EP4072227A4; US20230045501A1; WO2021141347A1

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 작은 크기의 데이터를 효과적으로 전송하는 방법 및 장치{Method and apparatus to efficiently transmit small data in mobile communications}

본 발명은 이동통신 시스템에서 대기 모드 (RRC_Idle) 혹은 비활성 모드 (RRC_Inactive) 단말이 연결모드 (RRC_Connected)로 전환되지 않고, 기지국과의 랜덤 엑세스 과정 중에, 소정의 작은 크기의 사용자 데이터를 송수신하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템을 개발하기 위한 노력이 이루어지고 있다. 이러한 이유로, 5G 통신 시스템 또는 pre-5G 통신 시스템은 4G 네트워크 이후 (Beyond 4G Network) 통신 시스템 또는 LTE 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다. 또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀 (advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크 (cloud radio access network: cloud RAN), 초고밀도 네트워크 (ultra-dense network), 기기 간 통신 (Device to Device communication: D2D), 무선 백홀 (wireless backhaul), 이동 네트워크 (moving network), 협력 통신 (cooperative communication), CoMP (Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거 (interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다. 이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid FSK and QAM Modulation) 및 SWSC (Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(non orthogonal multiple access), 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.

본 발명의 목적은 이동통신 시스템에서 대기 모드 (RRC_Idle) 혹은 비활성 모드 (RRC_Inactive) 단말이 연결모드 (RRC_Connected)로 전환되지 않고, 기지국과의 랜덤 엑세스 과정 중에, 소정의 작은 크기의 사용자 데이터를 송수신하는 기술을 제안한다.

또한 본 발명의 또다른 목적은 EDT 기술을 이용하여 상향링크 단말이 기지국으로 (Mobile Originated-initiated) 사용자 데이터를 전송하는 방법과 하향링크에서 기지국이 단말로 (Mobile Terminiated) 사용자 데이터를 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 발명의 일 실시예에 따르면, 단말이 상향링크를 통해 작은 크기의 데이터 전송이 필요할 때, CP EDT을 이용하여 데이터를 효과적으로 전송할 수 있다.

또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 단말이 상향링크를 통해 작은 크기의 데이터 전송이 필요할 때, UP EDT을 이용하여 데이터를 효과적으로 전송할 수 있다.

또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 단말이 하향링크를 통해 작은 크기의 데이터 전송이 필요할 때, CP EDT을 이용하여 데이터를 효과적으로 전송할 수 있다.

또한 본 발명의 또다른 실시예에 따르면 단말이 하향링크를 통해 작은 크기의 데이터 전송이 필요할 때, UP EDT을 이용하여 데이터를 효과적으로 전송할 수 있다.

도 1a은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 발명에서 랜덤 엑세스 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1d는 4 단계 랜덤 엑세스 과정에서 상향링크 EDT 동작의 흐름도이다.
도 1e는 본 발명에서 추가적인 상향링크 주파수를 적용하는 개념도이다.
도 1f는 차세대 이동통신 시스템에서 부분적인 주파수 대역을 적용하는 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.
도 1g는 제 1 실시 예에서 EDT 동작을 수행하는 흐름도이다.
도 1h는 제 2 실시 예에서 EDT 동작을 수행하는 흐름도이다.
도 1i는 제 3 실시 예에서 EDT 동작을 수행하는 흐름도이다.
도 1j는 제 4 실시 예에서 EDT 동작을 수행하는 흐름도이다.
도 1k는 제 2 실시 예에서 EDT을 수행하는 단말의 동작 순서도이다.
도 1l는 제 2 실시 예에서 EDT을 수행하는 기지국의 동작 순서도이다.
도 1m는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.
도 1n는 본 발명의 실시 예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

본 명세서에서 실시 예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

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

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

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

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

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA또는 ASIC과 같은 하드웨어 구성요소를 의미하며, '~부'는 어떤 역할들을 수행한다. 그렇지만 '~부'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니다. '~부'는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 따라서, 일 예로서 '~부'는 소프트웨어 구성요소들, 객체지향 소프트웨어 구성요소들, 클래스 구성요소들 및 태스크 구성요소들과 같은 구성요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들, 및 변수들을 포함한다. 구성요소들과 '~부'들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성요소들 및 '~부'들로 결합되거나 추가적인 구성요소들과 '~부'들로 더 분리될 수 있다. 뿐만 아니라, 구성요소들 및 '~부'들은 디바이스 또는 보안 멀티미디어카드 내의 하나 또는 그 이상의 CPU들을 재생시키도록 구현될 수도 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하기로 한다.

도 1a은 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 1a을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템의 무선 엑세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 gNB)(1a-10) 과 AMF (1a-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말 (New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(1a-15)은 gNB (1a-10) 및 AMF (1a-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1a에서 gNB (1a-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. gNB는 NR UE(1a-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 서비스되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 gNB(1a-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 (1a-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 (1a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (1a-30)과 연결될 수 있다. EN-DC 시나리오에서 gNB는 eNB와 연결되어 제어를 받을 수 있다.

도 1b는 본 발명이 적용되는 이동통신 시스템에서 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

이동통신 시스템의 Control Plane 무선 프로토콜은 단말과 gNB에서 각각 RRC (Radio Resource Control, 1b-02, 1b-45), 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. RRC (Radio Resource Control, 1b-02, 1b-45)는 RRC 연결, 이동성 지원 관련 설정을 담당하고, 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.

도 1c는 본 발명에서 랜덤 엑세스 과정을 설명하기 위한 도면이다.

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

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

Msg3는 RAR을 n 번째 서브프레임에서 수신하였다면, n+6 번째 서브프레임에서 전송된다. Msg3부터는 HARQ가 적용된다. Msg3 전송 후, 상기 단말은 특정 타이머를 구동시키며, 상기 타이머가 만료되기 전까지 Contention Resolution (CR) 메시지를 모니터링한다 (1c-30). 상기 CR 메시지는 CR MAC CE 외에도, 랜덤 엑세스 목적에 따라 RRC Connection Setup 혹은 RRC Connection Reestablishment 메시지 등을 포함한다.본 발명은 이동통신 시스템에서 대기 모드 (RRC_Idle) 혹은 비활성 모드 (RRC_Inactive) 단말이 연결모드 (RRC_Connected)로 전환되지 않고, 기지국과의 랜덤 엑세스 과정 중에, 소정의 작은 크기의 사용자 데이터를 송수신하는 기술을 제안한다. 본 발명에서는 상기 기술을 EDT (Early Data Transmission)이라고 칭한다. 본 발명에서는 상기 EDT 기술을 이용하여 상향링크 단말이 기지국으로 (Mobile Originated-initiated) 사용자 데이터를 전송하는 방법과 하향링크에서 기지국이 단말로 (Mobile Terminiated) 사용자 데이터를 전송하는 방법을 제안한다. 본 발명에서는 상기 상향링크 전송을 UL EDT (Uplink Early Data Transmission), 상기 하향링크 전송을 DL EDT (Downlink Early Data Transmission) 이라고 칭한다. 본 발명에서는 4 단계 랜덤 엑세스 과정에서 상기 사용자 데이터를 전송하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 상세 내용은 NR 시스템을 바탕으로 기술한다.

도 1d는 LTE 시스템에서 4 단계 랜덤 엑세스 과정에서 상향링크 EDT 동작의 흐름도이다.

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

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

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

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

- 상기 과정에서 RRC 연결 모드로의 전환은 일어나지 않는다.

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

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

상기 단말은 CCCH에 속하는 하나의 RRC 메시지, RRCEarlyDataRequest에 상기 사용자 데이터가 포함된 NAS container (NAS message)을 수납하고, 이를 상기 기지국에게 전송한다 (1d-35).

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

상기 MME는 S-GW (1d-20)에 상기 단말에 대한 EPS 베어러 (bearer)의 재활성화를 요청하고 (1d-45), 상기 사용자 데이터를 상기 S-GW에 전송한다 (1d-50). 만약 상기 단말에 대한 하향링크 사용자 데이터가 유효하다면, 상기 S-GW는 상기 MME에게 상기 하향링크 사용자 데이터를 상기 MME에게 전송한다 (1d-55).

상기 하향링크 사용자 데이터를 수신한 상기 MME는 DL NAS Transport 과정을 통해 상기 데이터를 상기 기지국에게 전송한다 (1d-60). 혹은 상기 MME는 S1-AP Connection Establishment Indication 과정을 트리거할 수도 있다 (1d-65). 상기 기지국은 CCCH에 속한 하나의 RRC 메시지, RRCEarlyDataComplete 메시지의 NAS container에 상기 하향링크 사용자 데이터를 수납하여, 이를 상기 단말에게 전송한다 (1d-70). 만약 상기 MME가 상기 하향링크 사용자 데이터를 제공하지 않았다면, 상기 기지국은 상기 하향링크 사용자 데이터 없이 RRCEarlyDataComplete 메시지를 상기 단말에게 전송한다.

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

추가적인 데이터 송수신이 필요하다면, 상기 MME 혹은 기지국은 상기 단말을 연결 모드로 전환시킬 수도 있다. 상기 전환이 트리거된다면, 상기 기지국은 상기 RRCEarlyDataComplete 메시지 대신에 RRCConnectionSetup 메시지를 상기 단말에게 전송한다. 이는 종래의 RRC 연결 성립 과정이 트리거되었음을 의미한다.

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

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

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

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

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

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

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

- 상기 과정에서 RRC 연결 모드로의 전환은 일어나지 않는다.

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

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

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

상기 MME 는 상기 단말에 대한 S1-U 베어러를 다시 활성화시키는 것을 S-GW (1d-100)에게 요청한다. 상기 MME는 상기 기지국에게 UE context resumption을 확답해준다 (1d-130).

상기 단말로부터 상기 상향링크 사용자 데이터를 수신한 상기 기지국은 상기 상향링크 사용자 데이터를 상기 S-GW에게 전송한다 (1d-135).

만약 상기 단말에 대한 하향링크 사용자 데이터가 유효하다면, 상기 S-GW는 상기 하향링크 사용자 데이터를 상기 기지국에게 전송한다 (1d-140).

만약 상기 S-GW으로부터 추가적인 데이터가 없다면, 상기 기지국은 상기 SI 연결에 대해 suspension (1d-145)과 상기 S1-U 베어러의 비활성화를 트리거할 수 있다 (1d-150).

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

추가적인 데이터 송수신이 필요하다면, 상기 MME 혹은 기지국은 상기 단말을 연결 모드로 전환시킬 수도 있다. 상기 전환이 트리거된다면, 상기 기지국은 상기 RRCConnectionRelease 메시지 대신에 RRCConnectionResume 메시지를 상기 단말에게 전송한다. 이는 종래의 RRC 연결 성립 과정이 트리거되었음을 의미한다. 상기 데이터는 DTCH을 통해 전송되며, 하나의 RRC 메시지인 RRCConnectionResume 메시지에 multiplexing 될 수 있다.

도 1e는 본 발명에서 추가적인 상향링크 주파수를 적용하는 개념도이다.

이동 통신 시스템에서는 상, 하향링크에서 서비스 영역이 불일치하는 현상이 발생할 수 있다. 상기 불일치는 상, 하향링크의 채널 특성이 상이하거나, 단말의 최대 송신 전력 제한 혹은 송신 안테나의 구조적 제한 때문에 발생한다. 통상, 하향링크의 서비스 영역이 상향링크의 서비스 영역보다 더 넓다. 일례로, 3.5 GHz의 TDD 시스템에서 하향링크 서비스 영역 (1e-05)은 상향링크 서비스 영역 (1e-10)보다 더 넓다. 이 경우, 제 1 단말 (1e-20)은 상, 하향링크에서 서비스를 제공받는데 문제가 없지만, 제 2 단말 (1e-25)은 상향링크에서 데이터를 기지국 (1e-15)으로 성공적으로 전송하는데 문제가 발생한다. 따라서, 상기 불일치로 인한 문제를 제거하기 위해, 하향링크의 유효 서비스 영역을 줄여 상향링크와 일치시킨다. 즉, 하향링크에서 더 넓은 서비스 영역을 제공해줄 수 있음에도 불구하고, 상향링크의 서비스 영역까지 제한하는 것이다.

차세대 이동통신 시스템에서는 이러한 불일치로 인한 성능 제한을 해결하기 위해, 단말로 하여금 더 서비스 영역이 넓은 상향링크 주파수를 적용할 수 있게 한다. 일례로, 3.5 GHz의 상향링크와 별도의 1.8 GHz의 상향링크 (1e-30)를 추가적으로 단말에게 제공한다. 상기 추가적인 상향링크 주파수를 supplementary uplink (SUL) 주파수라고 칭한다. 주파수 특성 상, 주파수 대역이 낮을수록, 무선신호 전파 거리가 늘어난다. 따라서, 3.5 GHz보다 낮은 1.8 GHz는 더 넓은 서비스 영역을 가능하게 해준다. 따라서, 제 2 단말 (1e-50)은 1.8 GHz의 상향링크 (1e-35)를 이용하여, 기지국 (1e-40)에 성공적으로 데이터를 전송할 수 있다. 또한, 제 1 단말 (1e-45)은 서비스 영역 문제와는 상관없지만, 1.8 GHz와 3.5 GHz 상향링크를 모두 사용할 수 있기 때문에, 상향링크의 엑세스 혼잡을 분산시키는 목적으로 1.8 GHz와 3.5 GHz 중 하나를 선택하여 이용할 수도 있다. 상기 추가적인 상향링크 주파수는 LTE 주파수일 수도 있다.

한 단말에 대해 NR 상향링크 주파수와 SUL 주파수가 모두 설정될 수 있으며, 이 때 상향링크 데이터 채널인 PUSCH는 한 순간에 하나의 상향링크에서만 전송될 수 있다. PUCCH도 한 순간에 하나의 상향링크에서만 전송되며, 상기 PUSCH와 동일 혹은 다른 상향링크에서 전송될 수 있다.

도 1f는 차세대 이동통신 시스템에서 부분적인 주파수 대역을 적용하는 시나리오를 설명하기 위한 도면이다.

부분적인 주파수 대역 (BWP, BandWidth Part) 적용 기술이란, 한 단말이 한 셀에 의해 이용되는 시스템 주파수 대역폭 (system bandwidth) 중, 일부 주파수 대역폭만을 이용하여 통신을 수행하는 것을 의미한다. 상기 BWP은 단말 제조 비용 절감 혹은 단말 절전 목적으로 이용된다. 상기 BWP은 이를 지원하는 단말에 한해 기지국에 의해 설정될 수 있다.

도 1f을 참고하면, 크게 3 가지의 BWP 운용 시나리오가 존재한다.

제 1 시나리오는 한 셀에 의해 이용되는 시스템 주파수 대역폭 (1f-05)보다 좁은 주파수 대역폭 (1f-10)만을 지원하는 단말을 위해, BWP을 적용하는 것이다. 제조 비용 절감을 위해, 특정 단말은 제한된 주파수 대역폭을 지원하도록 개발될 수 있다. 상기 단말은 기지국에 상기 제한된 주파수 대역폭만을 지원한다고 보고해야 하며, 상기 기지국은 이에 따라 상기 단말이 지원하는 최대 대역폭 혹은 그 이하의 BWP을 설정한다.

제 2 시나리오는 단말 절전을 목적으로 BWP을 적용하는 것이다. 일 예로, 한 단말이 한 셀에 의해 이용되는 시스템 주파수 대역폭 전체 (1f-15) 혹은, 그 일부 주파수 대역폭 (1f-20)을 이용하여, 통신을 수행하고 있었으나, 절전을 목적으로 통신 기지국이 더 좁은 주파수 대역폭 (1f-25)을 설정할 수 있다.

제 3 시나리오는 각기 다른 Numerology에 대응하는 개별적인 BWP을 적용하는 것이다. 상기 Numerology란 다양한 서비스 요구사항에 맞춰 최적의 데이터 전송을 구현하기 위해, 물리 계층 설정을 다변화하는 것을 의미한다. 일 예로, 복수 개의 서브캐리어로 구성되는 OFDMA 구조에서 상기 서브캐리어간 이격 거리를 소정의 요구사항에 따라 가변적으로 조정할 수 있다. 한 단말은 동시에 복수 개의 Numerology을 적용하여 통신할 수 있다. 이 때, 각 Numerology에 대응하는 물리 계층 설정은 상기하기 때문에, 각 Numerology을 개별적인 BWP (1f-35, 1f-40)로 분리하여 적용하는 것이 바람직하다.

본 발명에서는 차세대 이동통신 시스템에서의 주요 특징들을 고려한 EDT 동작을 제안한다. 특히, SUL, BWP 등의 영향을 반영하여, 소정의 조건에 따라 NUL 혹은 SUL을 결정하고, 상기 상향링크를 적용하여 랜덤 엑세스를 수행하는 것을 특징으로 한다. SUL이 결정되는 경우, 특정 BWP가 상기 랜덤 엑세스 과정에서 사용된다.

제 1 실시 예에서는 SUL을 고려하는 Mobile originated (MO) CP EDT을 기술한다.

제 2 실시 예에서는 SUL을 고려하는 Mobile originated UP EDT을 기술한다.

제 3 실시 예에서는 SUL을 고려하는 Mobile terminated (MT) CP EDT을 기술한다.

제 4 실시 예에서는 SUL을 고려하는 Mobile terminated UP EDT을 기술한다.

<제1실시예>

도 1g는 제 1 실시 예에서 EDT 동작을 수행하는 흐름도이다.

제 1 실시 예에서는 단말 (1g-05)이 상향링크를 통해 작은 크기의 데이터 전송이 필요할 때, CP EDT을 이용하는 과정을 기술한다. 이 때, 네트워크는 SUL을 통해 MO EDT을 지원할 수 있다. 상기 CP EDT는 단말이 대기 모드 (RRC_IDLE)에 있을 때 수행될 수 있다.

기지국 (1g-10)은 시스템 정보를 통해, NUL과 SUL에서 MO EDT을 지원하기 위한 하기와 같이 관련 설정 정보를 브로드캐스팅한다 (1g-15).

- 해당 셀이 NUL 및 SUL 각각에 대해, CP EDT 및 UP EDT을 지원하는 여부를 지시하는 별도의 지시자. 일례로, NUL에서 CP EDT와 UP EDT을 지원하는지 여부를 지시하는 cp-EDT 필드와 up-EDT 필드, SUL에서 CP EDT와 UP EDT을 지원하는지 여부를 지시하는 cp-EDTforSUL 필드와 up-EDTforSUL 필드를 정의할 수 있다. 혹은 NUL, SUL 모두에 적용되는 cp-EDT 필드와 up-EDT 필드를 정의할 수 있다.

- SUL 적용 여부를 결정하기 위한 rsrp-ThresholdSSB-SUL 임계값. 측정된 하향링크 RSRP 값이 상기 임계값보다 낮으면, 랜덤 엑세스 동작을 수행하기 위해 SUL을 선택한다. 그렇지 않으면 NUL을 선택한다. EDT을 위한, 별도의 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT가 정의될 수 있다. 단말은 EDT 동작을 통해, 작은 크기의 데이터를 전송할 때 상기 rsrp-ThresholdSSB-SUL 대신 ThresholdSSB-SULforEDT 을 적용하여 NUL 혹은 SUL을 선택한다.

- EDT 동작을 통해 전송할 수 있는 데이터 크기 (예를 들어, MAC PDU 크기)의 상한 값, edt-TBS 필드. NUL 및 SUL 별로 상기 데이터 크기는 다를 수 있기 때문에, NUL 및 SUL별로 edt-TBS 필드, edt-TBS 필드 및 edt-TBSforSUL 필드가 정의될 수 있다.

- EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블 정보. NUL 및 SUL 별로 제공될 수 있다.

- NUL 및 SUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스 과정을 수행할 수 있는 BWP 정보. 본 발명에서는 EDT을 위한 랜덤 엑세스 과정을 수행할 BWP로 initial BWP를 제안하나, flexibility을 위해, 별도의 EDT을 위한 랜덤 엑세스 과정을 수행할 수 있는 BWP가 설정될 수 있다. 상기 별도의 BWP가 설정되면 상기 BWP을 이용하며, 그렇지 않고 설정되지 않았다면, initial BWP을 이용한다.

- MT-EDT 관련 설정 정보, preambleInitialReceivedTargetPowerEDT, messagePowerOffsetEDT, otherOffset 등 (옵션 1-4)

채널 품질의 상태에 따라, 동일한 송신 전력을 통해 전송 가능한 데이터량은 달라질 수 있다. 따라서, EDT에서도 단말이 겪는 채널 품질의 상태에 따라 edt-TBS (Transport Block Size)크기는 달라질 수 있다. 이를 지원하기 위해, 복수 개의 edt-TBS (혹은 edt-TBSforSUL)와 이에 대응하는 복수 개의 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-TrheshodSSB-SULforEDT)가 설정될 수 있다.

상기 EDT 설정 정보를 제공받은 상기 단말은 전송해야 할 작은 크기의 데이터를 발생한다. 이 때, 상기 단말은 소정의 규칙에 따라, EDT로 상기 데이터를 전송할지 여부를 결정하고, 만약 EDT로 상기 데이터를 전송한다면, NUL과 SUL 중 어느 상향링크를 이용할지도 결정한다 (1g-20). 상기 EDT 설정 정보를 수납한 시스템 정보를 수신한 단말 RRC 계층에서 일차적으로 MO-EDT을 트리거할지 여부를 결정하며, 이를 MAC 계층에 요청한다. MAC 계층에서는 상기 EDT 동작을 위한 NUL 혹은 SUL을 결정하며, 실제 EDT을 통해 데이터 전송이 가능한지 여부를 다시 판단하고 이를 RRC에 통보한다. 예를 들어, 상기 RRC는 수신한 시스템 정보에 수납된 edt-TBS 정보를 활용하여 EDT로 전송 가능한지 여부를 일차적으로 판단하나, 상기 MAC이 실제 MAC PDU을 구성할 때, MAC CE 등이 추가되면서 전송해야 할 데이터량이 상기 edt-TBS을 초과할 수도 있다. 이런 경우, 상기 MAC은 상기 요청한 EDT을 수행할 수 없음을 상기 RRC에 통보한다.

상기 단말 RRC는 적어도 하기의 같은 조건들을 만족할 때, 하위 MAC 계층에게 MO-EDT 트리거를 요청할 수 있다.

- CP-EDT의 경우, 단말 NAS에서 RRC establishment을 요청하고, 단말 자신이 적어도 하나의 상향링크 (NUL 혹은 SUL)에서 CP-EDT을 지원하고, 수신한 시스템 정보에 적어도 하나의 상향링크 (NUL 혹은 SUL)에서 CP-EDT을 지원함을 지시하는 지시자를 포함할 때

- UP-EDT의 경우, 단말 NAS에서 RRC resume을 요청하고, 단말 자신이 적어도 하나의 상향링크 (NUL 혹은 SUL)에서 UP-EDT을 지원하고, 수신한 시스템 정보에 적어도 하나의 상향링크 (NUL 혹은 SUL)에서 UP-EDT을 지원함을 지시하는 지시자를 포함할 때

- 트리거된 엑세스의 establishment cause 값이 mo-data 일 때

- 트리거된 엑세스에 맵핑되는 access identity가 access identity 0 (일반 서비스)이고, access category가 access category 1 (delay tolerant service) 혹은 access category 7 (mobile originated data, MO data) 일 때

- EDT 동작을 수행하는데 필요한 설정 정보를 기지국으로부터 제공받았을 때

- 전송하고자 하는 예상되는 상향링크 데이터량이 시스템 정보에서 제공하는 단말이 지원하는 상향링크(들)에 대응하는 적어도 하나의 edt-TBS가 지시하는 TBS보다 작거나 동일할 때

- 하위 계층에서 EDT fallback 지시자를 수신 받지 않았을 때 (RRC가 EDT을 하위 계층 MAC에 요청하였지만, 하위 계층에서 EDT을 수행할 수 있는 조건이 만족하지 않는다고 판단될 때 상기 지시자를 RRC에게 보고함)

만약 상기 단말이 SUL을 지원하지 않는다면, 상기 RRC는 상기 조건들을 평가할 때 SUL을 고려하지 않는다. 상기 단말이 SUL을 지원하더라도, 이를 EDT 동작에서 사용할지 여부는 RRC가 아닌 MAC 계층이 최종 결정한다.

상기 EDT 동작의 트리거를 요청받은 상기 MAC 계층은 최종적으로 하기의 여러 옵션들 중 하나 혹은 그 조합을 고려하여 EDT을 수행할지 여부와 EDT을 수행할 NUL 혹은 SUL을 결정한다.

옵션 1-1: 단말과 기지국이 모두 SUL 및 SUL에서의 EDT 동작을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 작고, 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 SUL에 대응하는 edt-TBSforSUL을 초과하지 않는다면, SUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

그렇지 않고, 단말과 기지국이 모두 NUL 및 NUL에서의 EDT 동작을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 크거나 같고, 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 NUL에 대응하는 edt-TBS을 초과하지 않는다면, NUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

그렇지 않고, 단말과 기지국이 모두 SUL 및 SUL에서의 EDT 동작을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 크거나 같고, 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 NUL에 대응하는 edt-TBS을 초과하고, SUL에 대응하는 edt-TBSforSUL을 초과하지 않는다면, SUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

그렇지 않고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL 보다 작으면, SUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다. 그렇지 않다면, NUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

옵션 1-2: 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 작고, 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 SUL에 대응하는 edt-TBSforSUL을 초과하지 않는다면, SUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다. 그렇지 않고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 작고, 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 SUL에 대응하는 edt-TBSforSUL을 초과한다면, SUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 크거나 같고, 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 NUL에 대응하는 edt-TBS을 초과하지 않는다면, NUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다. 그렇지 않고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 크거나 같고, 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 NUL에 대응하는 edt-TBS을 초과한다면, NUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

옵션 1-3: edt-TBS는 NUL과 SUL에 공통으로 적용된다. EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블은 NUL과 SUL에 각각 별도로 설정된다. 네트워크는 NUL, SUL 혹은 둘다에 대해 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 설정할 수 있다.

만약 edt-TBS와 SUL을 위한 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 설정되어 있고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 작고, 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 SUL에 대응하는 edt-TBSforSUL을 초과하지 않는다면, SUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

만약 edt-TBS와 NUL을 위한 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 설정되어 있고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 크거나 같고, 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 NUL에 대응하는 edt-TBS을 초과하지 않는다면, NUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

그렇지 않다면, 일반적인 establishment 동작을 트리거한다.

옵션 1-4; 단말과 기지국이 모두 SUL 및 SUL에서의 EDT 동작을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 작다면, SUL을 선택한다. 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU) (혹은 Msg3의 크기)가 edt-TBS 을 초과하지 않고, 하기 조건을 만족하면,

RSRP of DL pathloss reference < PCMAX - preambleInitialReceivedTargetPowerEDT - messagePowerOffsetEDT (- otherOffset)

SUL에서 EDT을 트리거한다. 그렇지 않다면, SUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

상기 preambleInitialReceivedTargetPowerEDT는 EDT을 위한 랜덤 엑세스 과정에서 초기 랜덤 엑세스 프리엠블 송신 전력, 상기 messagePowerOffsetEDT는 전송하고자 하는 데이터량을 고려한 송신 전력 오르셋 값 (복수 개의 edt-TBS 가 제공된다면, 상기 값도 대응하여 복수 개 존재할 수 있다), 상기 otherOffset 는 기타 오프셋 값이다.

단말과 기지국이 모두 NUL 및 NUL에서의 EDT 동작을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 크거나 같다면, NUL을 선택한다. 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU) (혹은 Msg3의 크기)가 edt-TBS 을 초과하지 않고, 하기 조건을 만족하면,

NUL에서 EDT을 트리거한다. 그렇지 않다면, NUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

기지국은 시스템 정보를 상기 preambleInitialReceivedTargetPowerEDT, messagePowerOffsetEDT, otherOffset을 설정하며, 상기 파라미터들은 NUL, SUL별로 제공될 수 있다.

옵션 1-5: 단말과 기지국이 모두 SUL 및 SUL에서의 EDT 동작을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 작다면, SUL을 선택한다. 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 SUL에 대응하는 edt-TBSforSUL을 초과하지 않는다면, SUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다. 그렇지 않다면, SUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

단말과 기지국이 모두 NUL 및 NUL에서의 EDT 동작을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 크거나 같다면, NUL을 선택한다. 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 NUL에 대응하는 edt-TBS을 초과하지 않는다면, SUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다. 그렇지 않다면, NUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 크거나 같더라도, SUL에서 EDT을 트리거할 수 있도록 네트워크가 시스템 정보로 제공되는 소정의 지시자 (혹은 설정 정보)를 이용하여 설정할 수 있다. 이 때에는 단말은 상기 조건이 만족하였으나 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 NUL에 대응하는 edt-TBS을 초과하는 등의 사유로 NUL에서 EDT을 트리거할 수 없을 때, SUL에서 EDT 동작을 트리거할 수 있다. 그러나, SUL에서도 전송하고자 하는 상향링크 데이터량 (MAC PDU)이 SUL에 대응하는 edt-TBSforSUL을 초과하지 않아야, SUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거할 수 있다. 만약 SUL에서도 EDT을 트리거할 수 있는 조건이 안된다면, 상기 단말은 NUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

옵션 1-6: NUL 및 SUL에서의 EDT 동작을 지원하는 기지국은 단말에게 복수 개의 RSRP 임계값들과 이에 대응하는 복수 개의 edt-TBS 정보와 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블 그룹을 제공한다. 상기 RSRP 임계값들과 대응하는 edt-TBS 정보 와 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블 그룹은 NUL과 SUL 별로 제공될 수 있다.

NUL 및 SUL에서의 EDT 동작을 지원하는 단말은 측정되는 서빙 셀의 RSRP 값 (측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값)을 상기 복수 개의 RSRP 임계값들과 비교하여, 상기 측정된 RSRP값보다 작거나 같은 RSRP 임계값들 중 가장 큰 임계값에 대응하는 edt-TBS 값과 전송하고자 하는 상향링크 데이터량을 비교한다. 만약 전송하고자 하는 상향링크 데이터량이 상기 edt-TBS을 초과하지 않는다면, EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다. 상기 랜덤 엑세스에서는 상기 선택된 임계값에 대응하는 EDT 프리엠블(들) 중 하나가 기지국에 전송된다.

상기 옵션들에서, 서로 보완되는 동작들의 조합도 가능하다.

상기 단말은 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 선택한 상향링크에서의 initial BWP 혹은 (만약 기지국이 설정하였다면) 설정된 BWP에서 상기 기지국에게 전송한다 (1g-25). 만약 SUL에서 EDT을 수행하기로 결정하였다면, 상기 단말은 SUL에 할당된 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 상기 기지국에게 전송한다. 상기 프리엠블을 전송한 상기 기지국은 상기 단말이 EDT을 요청한 것으로 판단한다. 상기 기지국은 상기 단말에게 랜덤 엑세스 응답 메시지 (Random Access Response, RAR)를 전송한다 (1g-30). 상기 RAR 에는 msg3에 대한 스케줄링 정보가 수납된다. 상기 단말은 SUL에서 상기 프리엠블을 전송하였지만, 기지국에서 상기 SUL 대신 NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하기로 원할 수도 있다. 일례로, 상기 단말이 전송한 프리엠블의 수신 신호 세기를 평가할 때, NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하는데 무리가 없은 수준이거나, 상향링크 부하 분배 관점에서 NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하는 것이 더 바람직할 때 등의 사유로 상기 기지국은 상향링크를 변경하기를 희망할 수 있다. 이를 위해, 상기 기지국은 RA-RNTI에 대응하는 DCI 내에 상향링크 변경을 지시하는 지시자를 포함시키거나 혹은 RAR 내의 UL grant 혹은 신규 필드에 상향링크 변경을 지시자하는 지시자를 포함시킬 수 있다. 상기 지시자가 없다면, 상기 단말은 상기 프리엠블을 전송했던 상향링크에서 msg3을 전송한다. NUL에서 SUL로의 변경도 가능하다. 상기 단말은 msg3에 소정의 RRC 메시지 (가칭 RRCEarlyDataRequest)를 수납하여 상기 기지국에 전송한다 (1g-35). 상기 메시지에는 상기 단말의 아이디인 ng-5G-S-TMSI와 establishment cause 정보, 그리고, 전송하고자 하는 데이터가 수납된 NAS container가 포함된다. 상기 msg3을 수신한 상기 기지국은 ACK 목적의 소정의 RRC 메시지 (가칭 RRCEarlyDataComplete)를 포함한 msg4을 상기 단말에게 전송한다 (1g-40). 상기 msg3에 수납된 데이터에 대해, application 레벨에서 응답 데이터가 있을 수 있다. 따라서, 상기 응답성 데이터를 상기 단말에게 전송하기 위해, 상기 msg4에 이를 수납하는 NAS container가 포함될 수 있다. 또한, 네트워크가 판단할 때, 상기 랜덤 엑세스 과정에서 전달하기 어려운 추가적인 데이터의 송수신이 필요할 수도 있다. 이 때에는 상기 단말을 연결 모드로 전환시키는 것이 바람직하기 때문에, 상기 기지국은 상기 단말을 연결 모드로 전환하는 것이 필요하다고 판단될 때, 상기 msg4에 상기 RRCEarlyDataComplete 대신 RRCSetup 메시지를 전송한다. 상기 RRC 메시지는 상기 단말이 연결 모드로 전환하는데 필요한 정보를 포함하고 있다. 상기 단말은 상기 수신한 RRCSetup 메시지가 상기 전송했던 RRCEarlyDataRequest 메시지의 응답 메시지라면 상기 기지국에 전송할 RRCSetupComplete 메시지에 ng-5G-S-TMSI-Value 필드를 포함하지 않는다. 이는 상기 RRCEarlyDataRequest 메시지에 ng-5G-S-TMSI 정보를 상기 기지국에 전송했기 때문에, ng-5G-S-TMSI 혹은 ng-5G-S-TMSI-Part2을 전송할 필요가 없다.

<제2실시예>

도 1h는 제 2 실시 예에서 EDT 동작을 수행하는 흐름도이다.

제 2 실시 예에서는 단말 (1h-05)이 상향링크를 통해 작은 크기의 데이터 전송이 필요할 때, UP EDT을 이용하는 과정을 기술한다. 이 때, 네트워크는 SUL을 통해 MO EDT을 지원할 수 있다. 상기 UP EDT는 단말이 비활성 모드 (RRC_INACTIVE)에 있을 때 수행될 수 있다.

기지국 (1h-10)은 시스템 정보를 통해, NUL과 SUL에서 MO EDT을 지원하기 위한 하기와 같이 관련 설정 정보를 브로드캐스팅한다 (1h-15).

- MT-EDT 관련 설정 정보, preambleInitialReceivedTargetPowerEDT, messagePowerOffsetEDT, otherOffset 등

상기 EDT 설정 정보를 제공받은 상기 단말은 전송해야 할 작은 크기의 데이터를 발생한다. 이 때, 상기 단말은 소정의 규칙에 따라, EDT로 상기 데이터를 전송할지 여부를 결정하고, 만약 EDT로 상기 데이터를 전송한다면, 어느 상향링크를 이용할지도 결정한다 (1h-20). 상기 EDT 설정 정보를 수납한 시스템 정보를 수신한 단말 RRC 계층에서 일차적으로 EDT을 트리거할지 여부를 결정하며, 이를 MAC 계층에 요청한다. MAC 계층에서는 상기 EDT 동작을 위한 NUL 혹은 SUL을 결정하며, 실제 EDT을 통해 데이터 전송이 가능한지 여부를 다시 판단하고 이를 RRC에 통보한다. 예를 들어, 상기 RRC는 수신한 시스템 정보에 수납된 edt-TBS 정보를 활용하여 EDT로 전송 가능한지 여부를 일차적으로 판단하나, 상기 MAC이 실제 MAC PDU을 구성할 때, MAC CE 등이 추가되면서 전송해야 할 데이터량이 상기 edt-TBS을 초과할 수도 있다. 이런 경우, 상기 MAC은 상기 요청한 EDT을 수행할 수 없음을 상기 RRC에 통보한다.

- 트리거된 엑세스의 establishment cause 값이 mo-data 일 때

상기 EDT 동작의 트리거를 요청받은 상기 MAC 계층은 최종적으로 상기 제 1 실시 예에서 제안한 옵션들 중 하나 혹은 그 조합을 고려하여 EDT을 수행할지 여부와 EDT을 수행할 NUL 혹은 SUL을 결정한다.

상기 단말은 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 선택한 상향링크에서의 initial BWP 혹은 (만약 기지국이 설정하였다면) 설정된 BWP에서 상기 기지국에게 전송한다 (1h-25). 만약 SUL에서 EDT을 수행하기로 결정하였다면, 상기 단말은 SUL에 할당된 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 상기 기지국에게 전송한다. 상기 프리엠블을 전송한 상기 기지국은 상기 단말이 EDT을 요청한 것으로 판단한다. 상기 기지국은 상기 단말에게 랜덤 엑세스 응답 메시지 (Random Access Response, RAR)를 전송한다 (1h-30). 상기 RAR 에는 msg3에 대한 스케줄링 정보가 수납된다. 상기 단말은 SUL에서 상기 프리엠블을 전송하였지만, 기지국에서 상기 SUL 대신 NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하기로 원할 수도 있다. 일례로, 상기 단말이 전송한 프리엠블의 수신 신호 세기를 평가할 때, NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하는데 무리가 없은 수준이거나, 상향링크 부하 분배 관점에서 NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하는 것이 더 바람직할 때 등의 사유로 상기 기지국은 상향링크를 변경하기를 희망할 수 있다. 이를 위해, 상기 기지국은 RA-RNTI에 대응하는 DCI 내에 상향링크 변경을 지시하는 지시자를 포함시키거나 혹은 RAR 내의 UL grant 혹은 신규 필드에 상향링크 변경을 지시자하는 지시자를 포함시킬 수 있다. 상기 지시자가 없다면, 상기 단말은 상기 프리엠블을 전송했던 상향링크에서 msg3을 전송한다. NUL에서 SUL로의 변경도 가능하다. 상기 단말은 msg3에 소정의 RRC 메시지, RRCResumeRequest를 수납하여 상기 기지국에 전송한다 (1h-35). 상기 메시지에는 상기 단말의 아이디인 resumeIdentity와 resume cause 정보, 그리고 resumeMAC-I가 포함된다. 상기 resumeIdentity는 한 기지국에서 UE context을 가진 기지국으로부터 상기 UE context을 가져오기 위해 필요한 단말 아이디 정보이다. 상기 resumeMAC-I는 기지국에서 단말 인증을 위한 토큰 정보이다. 상기 단말은 연결 모드에서 비활성 모드로 전환될 때 기지국으로부터 SuspendConfig IE가 포함된 RRCRelease 메시지를 수신한다. 상기 SuspendConfig IE에는 상기 resumeIdentity로 이용될 수 있는 fullI-RNTI (40 비트)와 shortI-RNTI (24 비트)정보가 모두 수납된다. 기지국은 시스템 정보를 통해, 단말이 RRCResumeRequest에 수납될 resumeIdentity로 사용될 아이디, 즉 fullI-RNTI 또는 shortI-RNTI 중 어떤 것인지를 지시해준다. 혹은 EDT 동작에서는 msg3의 크기를 최적화하기 위해, 항상 shorI-RNTI가 사용될 수도 있다. 전송하고자 하는 데이터를 포함하는 DTCH는 상기 RRC 메시지와 multiplexing되어 msg3가 구성된다. 상기 msg3을 수신한 상기 기지국은 ACK 목적과 함께 상기 단말을 다시 비활성 모드로 전환시키기 위해, 소정의 RRC 메시지, RRCRelease를 포함한 msg4을 상기 단말에게 전송한다 (1h-40). 이 때 상기 RRCRelease 에는 SuspendConfig IE가 수납된다. 상기 msg3에 수납된 데이터에 대해, application 레벨에서 응답 데이터가 있을 수 있다. 따라서, 상기 응답성 데이터를 상기 단말에게 전송하기 위해, 상기 msg4에 이를 수납하는 DTCH가 multiplexing될 수 있다. 또한, 네트워크가 판단할 때, 상기 랜덤 엑세스 과정에서 전달하기 어려운 추가적인 데이터의 송수신이 필요할 수도 있다. 이 때에는 상기 단말을 연결 모드로 전환시키는 것이 바람직하기 때문에, 상기 기지국은 상기 단말을 연결 모드로 전환하는 것이 필요하다고 판단될 때, 상기 msg4에 상기 RRCRelease 대신 RRCSetup 메시지를 전송한다. 상기 RRC 메시지는 상기 단말이 연결 모드로 전환하는데 필요한 정보를 포함하고 있다.

<제3실시예>

도 1i는 제 3 실시 예에서 EDT 동작을 수행하는 흐름도이다.

제 3 실시 예에서는 단말 (1i-05)이 하향링크를 통해 작은 크기의 데이터 전송이 필요할 때, CP EDT을 이용하는 과정을 기술한다. 이 때, 네트워크는 SUL을 통해 MT EDT을 지원할 수 있다. 상기 CP EDT는 단말이 대기 모드 (RRC_IDLE)에 있을 때 수행될 수 있다.

기지국 (1i-10)은 시스템 정보를 통해, NUL과 SUL에서 MT EDT을 지원하기 위한 하기와 같이 관련 설정 정보를 브로드캐스팅한다 (1i-15).

상기 기지국은 상기 EDT 설정 정보를 제공받은 상기 단말에게 전송해야 할 작은 크기의 데이터를 발생한다. 이 때, 상기 기지국은 소정의 규칙에 따라, EDT로 상기 데이터를 전송할지 여부를 결정하고, 만약 EDT로 상기 데이터를 전송한다면, 상기 기지국은 상기 단말에게 페이징 메시지를 전송한다 (1i-20). 이 때, 상기 페이징에는 상기 단말의 아이디를 수납한 PagingRecord IE 내에 MT-EDT 트리거를 지시하는 지시자를 포함한다. 상기 지시자를 수납한 페이징 메시지를 수신한 상기 단말은 상기 MT-EDT 동작을 위해 어느 상향링크를 이용할지도 결정한다 (1i-25). 상기 단말 RRC는 적어도 하기의 같은 조건들을 만족할 때, 하위 MAC 계층에게 MT-EDT 트리거를 요청할 수 있다.

- CP-EDT의 경우, 단말 자신이 적어도 하나의 상향링크 (NUL 혹은 SUL)에서 CP-EDT을 지원할 때

- UP-EDT의 경우, 단말 자신이 적어도 하나의 상향링크 (NUL 혹은 SUL)에서 UP-EDT을 지원할 때

- 트리거된 엑세스의 establishment cause 값이 mt-access 일 때

- 트리거된 엑세스에 맵핑되는 access identity가 access identity 0 (일반 서비스)이고, access category가 access category 0 일 때

만약 상기 단말이 SUL을 지원하지 않는다면, 상기 RRC는 상기 조건들을 평가할 때 SUL을 고려하지 않는다. 상기 단말이 SUL을 지원하더라도, 이를 EDT 동작에서 사용할지 여부는 RRC가 아닌 MAC 계층이 최종 결정한다. 일례로 단말 MAC은 하기 수식을 만족하는지 여부를 판단하여, MT-EDT 트리거 여부를 결정할 수 있다.

혹은 MT-EDT에서는 상기 MO-EDT와는 달리 상기 RRC 및 MAC에서 MT-EDT 트리거를 결정하는 단계없이 상기 지시자를 포함한 페이징 메시지를 수신하면, 상기 단말은 바로 MT-EDT을 트리거할 수도 있다.

상기 단말은 하기 옵션들 중 하나 혹은 그 조합을 고려하여 상기 MT-EDT을 수행할 NUL 혹은 SUL을 결정한다.

옵션 2-1: 단말과 기지국이 모두 SUL 및 SUL에서의 EDT 동작을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 작으면, SUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

그렇지 않고, 단말과 기지국이 모두 NUL 및 NUL에서의 EDT 동작을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 크거나 같다면, NUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

그렇지 않다면, SUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다. 그렇지 않다면, NUL에서 establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

옵션 2-2: 단말과 기지국이 모두 SUL을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 작으면, SUL을 선택한다. 단말과 기지국이 SUL에서의 EDT 동작을 지원하면, SUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다. EDT 동작을 지원하지 않는다면, establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

상기 SUL에 대한 조건들이 만족하지 않는다면, 단말과 기지국이 모두 NUL을 지원하고, 측정한 하향링크 pathloss reference의 RSRP 값이 rsrp-ThresholdSSB-SUL (혹은 rsrp-ThresholdSSB-SULforEDT)보다 크거나 같다면, NUL을 선택한다. 단말과 기지국이 NUL에서의 EDT 동작을 지원하면, NUL에서 EDT을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다. EDT 동작을 지원하지 않는다면, establishment을 위한 랜덤 엑세스를 트리거한다.

상기 단말은 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 선택한 상향링크에서의 initial BWP 혹은 (만약 기지국이 설정하였다면) 설정된 BWP에서 상기 기지국에게 전송한다 (1i-25). 만약 SUL에서 EDT을 수행하기로 결정하였다면, 상기 단말은 SUL에 할당된 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 상기 기지국에게 전송한다. 상기 프리엠블을 전송한 상기 기지국은 상기 단말이 EDT을 요청한 것으로 판단한다. 상기 기지국은 상기 단말에게 랜덤 엑세스 응답 메시지 (Random Access Response, RAR)를 전송한다 (1i-30). 상기 RAR 에는 msg3에 대한 스케줄링 정보가 수납된다. 상기 단말은 SUL에서 상기 프리엠블을 전송하였지만, 기지국에서 상기 SUL 대신 NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하기로 원할 수도 있다. 일례로, 상기 단말이 전송한 프리엠블의 수신 신호 세기를 평가할 때, NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하는데 무리가 없은 수준이거나, 상향링크 부하 분배 관점에서 NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하는 것이 더 바람직할 때 등의 사유로 상기 기지국은 상향링크를 변경하기를 희망할 수 있다. 이를 위해, 상기 기지국은 RA-RNTI에 대응하는 DCI 내에 상향링크 변경을 지시하는 지시자를 포함시키거나 혹은 RAR 내의 UL grant 혹은 신규 필드에 상향링크 변경을 지시자하는 지시자를 포함시킬 수 있다. NUL에서 SUL로의 변경도 가능하다. 상기 단말은 msg3에 소정의 RRC 메시지 (가칭 RRCEarlyDataRequest)를 수납하여 상기 기지국에 전송한다 (1i-35). 상기 메시지에는 상기 단말의 아이디인 ng-5G-S-TMSI (혹은 ng-5G-S-TMSI-Part1)와 establishment cause 정보가 포함된다. 상기 msg3을 수신한 상기 기지국은 소정의 RRC 메시지 (가칭 RRCEarlyDataComplete)를 포함한 msg4을 상기 단말에게 전송한다 (1i-40). 상기 msg4에는 하향링크 데이터를 수납하는 NAS container가 포함될 수 있다. 또한, 네트워크가 판단할 때, 상기 EDT 랜덤 엑세스 과정에서 전달하기 어려운 추가적인 데이터의 송수신이 필요할 수도 있다. 이 때에는 상기 단말을 연결 모드로 전환시키는 것이 바람직하기 때문에, 상기 기지국은 상기 단말을 연결 모드로 전환하는 것이 필요하다고 판단될 때, 상기 msg4에 상기 RRCEarlyDataComplete 대신 RRCSetup 메시지를 전송한다. 상기 RRC 메시지는 상기 단말이 연결 모드로 전환하는데 필요한 정보를 포함하고 있다.

<제4실시예>

도 1j는 제 4 실시 예에서 EDT 동작을 수행하는 흐름도이다.

제 4 실시 예에서는 단말 (1j-05)이 하향링크를 통해 작은 크기의 데이터 전송이 필요할 때, UP EDT을 이용하는 과정을 기술한다. 이 때, 네트워크는 SUL을 통해 MT EDT을 지원할 수 있다. 상기 UP EDT는 단말이 비활성 모드 (RRC_INACTIVE)에 있을 때 수행될 수 있다.

기지국 (1j-10)은 시스템 정보를 통해, NUL과 SUL에서 MT EDT을 지원하기 위한 하기와 같이 관련 설정 정보를 브로드캐스팅한다 (1j-15).

상기 기지국은 상기 EDT 설정 정보를 제공받은 상기 단말에게 전송해야 할 작은 크기의 데이터를 발생한다. 이 때, 상기 기지국은 소정의 규칙에 따라, EDT로 상기 데이터를 전송할지 여부를 결정하고, 만약 EDT로 상기 데이터를 전송한다면, 상기 기지국은 상기 단말에게 페이징 메시지를 전송한다 (1j-20). 이 때, 상기 페이징에는 상기 단말의 아이디를 수납한 PagingRecord IE 내에 MT-EDT 트리거를 지시하는 지시자를 포함한다. 상기 지시자를 수납한 페이징 메시지를 수신한 상기 단말은 상기 MT-EDT 동작을 위해 어느 상향링크를 이용할지도 결정한다 (1j-25). 상기 단말 RRC는 적어도 하기의 같은 조건들을 만족할 때, 하위 MAC 계층에게 MT-EDT 트리거를 요청할 수 있다.

- 트리거된 엑세스의 establishment cause 값이 mt-access 일 때

혹은 MT-EDT에서는 상기 MO-EDT와는 달리 상기 RRC 및 MAC에서 MT-EDT 트리거를 결정하는 단계없이 상기 지시자를 포함한 페이징 메시지를 수신하면, 상기 단말은 바로 MT-EDT을 트리거할 수도 있다. 상기 단말은 하기 옵션들 중 하나 혹은 그 조합을 고려하여 상기 MT-EDT을 수행할 NUL 혹은 SUL을 결정한다.

상기 단말은 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 선택한 상향링크에서의 initial BWP 혹은 (만약 기지국이 설정하였다면) 설정된 BWP에서 상기 기지국에게 전송한다 (1j-25). 만약 SUL에서 EDT을 수행하기로 결정하였다면, 상기 단말은 SUL에 할당된 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 상기 기지국에게 전송한다. 상기 프리엠블을 전송한 상기 기지국은 상기 단말이 EDT을 요청한 것으로 판단한다. 상기 기지국은 상기 단말에게 랜덤 엑세스 응답 메시지 (Random Access Response, RAR)를 전송한다 (1j-30). 상기 RAR 에는 msg3에 대한 스케줄링 정보가 수납된다. 상기 단말은 SUL에서 상기 프리엠블을 전송하였지만, 기지국에서 상기 SUL 대신 NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하기로 원할 수도 있다. 일례로, 상기 단말이 전송한 프리엠블의 수신 신호 세기를 평가할 때, NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하는데 무리가 없은 수준이거나, 상향링크 부하 분배 관점에서 NUL에서 남은 랜덤 엑세스 동작을 수행하는 것이 더 바람직할 때 등의 사유로 상기 기지국은 상향링크를 변경하기를 희망할 수 있다. 이를 위해, 상기 기지국은 RA-RNTI에 대응하는 DCI 내에 상향링크 변경을 지시하는 지시자를 포함시키거나 혹은 RAR 내의 UL grant 혹은 신규 필드에 상향링크 변경을 지시자하는 지시자를 포함시킬 수 있다. NUL에서 SUL로의 변경도 가능하다. 상기 단말은 msg3에 소정의 RRC 메시지, RRCResumeRequest를 수납하여 상기 기지국에 전송한다 (1j-35). 상기 메시지에는 상기 단말의 아이디인 resumeIdentity와 resume cause 정보, 그리고 resumeMAC-I가 포함된다. 상기 resumeIdentity는 한 기지국에서 UE context을 가진 기지국으로부터 상기 UE context을 가져오기 위해 필요한 단말 아이디 정보이다. 상기 resumeMAC-I는 기지국에서 단말 인증을 위한 토큰 정보이다. 상기 단말은 연결 모드에서 비활성 모드로 전환될 때 기지국으로부터 SuspendConfig IE가 포함된 RRCRelease 메시지를 수신한다. 상기 SuspendConfig IE에는 상기 resumeIdentity로 이용될 수 있는 fullI-RNTI (40 비트)와 shortI-RNTI (24 비트)정보가 모두 수납된다. 기지국은 시스템 정보를 통해, 단말이 RRCResumeRequest에 수납될 resumeIdentity로 사용될 아이디, 즉 fullI-RNTI 또는 shortI-RNTI 중 어떤 것인지를 지시해준다. 상기 msg3을 수신한 상기 기지국은 소정의 RRC 메시지, RRCRelease를 포함한 msg4을 상기 단말에게 전송한다 (1j-40). 이 때 상기 RRCRelease 에는 SuspendConfig IE가 수납된다. 상기 msg4에 전송하고자 하는 하향링크 데이터를 수납하는 DTCH가 multiplexing된다. 또한, 네트워크가 판단할 때, 상기 랜덤 엑세스 과정에서 전달하기 어려운 추가적인 데이터의 송수신이 필요할 수도 있다. 이 때에는 상기 단말을 연결 모드로 전환시키는 것이 바람직하기 때문에, 상기 기지국은 상기 단말을 연결 모드로 전환하는 것이 필요하다고 판단될 때, 상기 msg4에 상기 RRCRelease 대신 RRCSetup 메시지를 전송한다. 상기 RRC 메시지는 상기 단말이 연결 모드로 전환하는데 필요한 정보를 포함하고 있다.

도 1k는 제 2 실시 예에서 EDT을 수행하는 단말의 동작 순서도이다.

1k-05 단계에서 단말은 기지국으로부터 브로드캐스팅되는 시스템 정보로부터 EDT 설정 정보를 제공받는다.

1k-10 단계에서 상기 단말은 본 발명에서 제안하는 방법에 따라 EDT을 수행할지 여부를 결정하고, 상기 EDT을 수행할 상향링크를 선택한다.

1k-15 단계에서 상기 단말은 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 상기 선택한 상향링크에서 전송한다.

1k-20 단계에서 상기 단말은 상기기지국의 하향링크에서 랜덤 엑세스 응답 메시지를 수신한다.

1k-25 단계에서 상기 단말은 사용자 데이터를 포함한 DTCH와 RRCResumeRequest 메시지가 multiplexing된 msg3을 상기 선택한 상향링크에서 전송한다.

1k-30 단계에서 상기 단말은 상기 기지국으로부터 RRCRelease 메시지를 포함한 msg4을 수신하며, 사용자 데이터를 포함한 DTCH가 multiplexing될 수 있다.

도 1l는 제 2 실시 예에서 EDT을 수행하는 기지국의 동작 순서도이다.

1l-05 단계에서 기지국은 시스템 정보를 통해 EDT 설정 정보를 브로드캐스팅한다.

1l-10 단계에서 상기 기지국은 한 단말로부터 EDT 전용 랜덤 엑세스 프리엠블을 하나의 상향링크에서 수신한다.

1l-15 단계에서 상기 기지국은 상기 단말에게 랜덤 엑세스 응답 메시지를 전송한다.

1l-20 단계에서 상기 기지국은 상기 단말로부터 사용자 데이터를 포함한 DTCH와 RRCResumeRequest 메시지가 multiplexing된 msg3을 상기 상향링크에서 수신한다.

1l-25 단계에서 상기 기지국은 RRCRelease 메시지를 포함한 msg4을 상기 단말에게 전송한다. 전송해야 할 사용자 데이터가 있다면, 상기 기지국은 이를 포함한 DTCH를 상기 msg4에 multiplexing하여 상기 단말에게 전송할 수 있다.

도 1m는 본 발명의 실시 예에 따른 단말의 내부 구조를 나타낸 블록도이다.

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

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

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

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

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

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

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

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

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. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 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.