KR20220103514A

KR20220103514A - 고속 열차 환경에서의 통신 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20220103514A
Application number: KR1020210006215A
Authority: KR
Inventors: 송재수; 백승권
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2021-01-15
Filing date: 2021-01-15
Publication date: 2022-07-22
Also published as: US20220232402A1

Abstract

고속 열차 환경에서의 이동 통신 서비스 제공 기술로, 통신 시스템의 제1 릴레이 및 제2 릴레이를 포함하는 단말의 동작 방법으로서, 제1 기지국의 제1 수신 신호 품질을 측정하는 단계; 제2 기지국의 제2 수신 신호 품질을 측정하는 단계; 및 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질에 기반하여 제1 PDU을 제1 베어러를 통해 상기 제1 기지국에 전송하고, 제2 PDU를 제2 베어러를 통해 상기 제2 기지국에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

고속 열차 환경에서의 통신 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR PROVIDING COMMUNICATION IN HIGH-SPEED TRAIN ENVIRONMENT}

본 발명은 고속 열차 환경에서의 통신 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 데이터의 선택적 패킷 중복 전송 기술에 관한 것이다.

정보통신 기술의 발전과 더불어 다양한 무선 통신 기술이 개발되고 있다. 대표적인 무선 통신 기술로 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 LTE(long term evolution), NR(new radio) 등이 있다. LTE는 4G(4th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있고, NR은 5G(5th Generation) 무선 통신 기술들 중에서 하나의 무선 통신 기술일 수 있다.

4G 통신 시스템(예를 들어, LTE를 지원하는 통신 시스템)의 상용화 이후에 급증하는 무선 데이터의 처리를 위해, 4G 통신 시스템의 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이하의 주파수 대역)뿐만 아니라 4G 통신 시스템의 주파수 대역보다 높은 주파수 대역(예를 들어, 6GHz 이상의 주파수 대역)을 사용하는 5G 통신 시스템(예를 들어, NR을 지원하는 통신 시스템)이 고려되고 있다. 5G 통신 시스템은 eMBB(enhanced Mobile BroadBand), URLLC(Ultra-Reliable and Low Latency Communication) 및 mMTC(massive Machine Type Communication)을 지원할 수 있다.

이와 같은 5G 통신 시스템은 다양한 산업 분야에 이동 통신을 확장하기 위한 규격 작업이 이루어지고 있을 수 있다. 그 중 하나는 고속 철도와 같은 고속 이동체(교통 수단)에서 광대역 통신 서비스를 지원하기 위한 것일 수 있다. 오늘날 고속 철도는 500km/h 이상의 이동 속도를 지원할 수 있다.

한편 5G 통신 시스템은 광대역의 주파수를 확보하기 위하여 밀리미터파(mmWave)와 같은 초고주파 대역을 사용하게 될 수 있다. 그러나 이와 같은 초고주파 대역을 사용하는 5G 통신 시스템은 이동 속도와 사용 주파수에 비례하여 발생하는 도플러 주파수로 인하여 성능 열화가 발생할 수 있다. 또한 5G 통신 시스템은 높은 이동 속도에 의해서 빠르게 변하는 채널 특성으로 인해 채널 추정 오류가 발생할 수 있다. 채널 추정 오류에 의하면, 채널 정보를 기반으로 동작하는 물리 계층의 성능은 저하될 수 있다. 따라서, 5G 통신 시스템은 고속 열차 환경에서의 이동 통신 성능을 향상시키기 위한 기술들이 요구될 수 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 차량용 단말이 패킷 중복 전송을 선택적으로 적용하도록 하는 고속 열차 환경에서의 통신 기술을 제공하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따른 고속 열차 환경에서의 통신 방법은, 통신 시스템의 제1 릴레이 및 제2 릴레이를 포함하는 단말의 동작 방법으로서, 상기 제1 릴레이를 통해 상기 제1 릴레이와 연결된 제1 기지국의 제1 수신 신호 품질을 측정하는 단계; 상기 제2 릴레이를 통해 상기 제2 릴레이와 연결된 제2 기지국의 제2 수신 신호 품질을 측정하는 단계; 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질에 기반하여 제1 PDU(protocol data unit)을 상기 제1 릴레이에 설정된 제1 베어러를 통해 상기 제1 릴레이가 상기 제1 기지국에 전송하는 단계; 및 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질에 기반하여 제2 PDU를 상기 제2 릴레이에 설정된 제2 베어러를 통해 상기 제2 릴레이가 상기 제2 기지국에 전송하는 단계를 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 릴레이 및 상기 제2 릴레이 각각은 RLC(Radio Link Control) 계층, MAC(Medium Access Control) 계층 및 PHY(physical) 계층의 기능을 수행하고, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능을 공유하며, 상기 제1 베어러와 상기 제2 베어러는 스플릿 베어러일 수 있다.

여기서, 패킷 중복 전송 방식이 사용되는 경우에 상기 제1 PDU는 상기 제2 PDU와 동일하고, 분리 전송 방식이 사용되는 경우에 상기 제1 PDU는 상기 제2 PDU와 다를 수 있다.

여기서, 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질은 참조 신호에 대한 RSRP(reference signal received power) 및 RSRQ(reference signal received quality) 중에서 하나이고, 상기 제1 기지국은 마스터 노드이고, 상기 제2 기지국은 세컨더리 노드일 수 있다.

여기서, 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값 이하이면, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 기지국으로 전달되는 상기 제1 PDU는 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 기지국으로 전달되는 상기 제2 PDU와 다를 수 있다.

여기서, 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값 초과이면, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 기지국으로 전달되는 상기 제1 PDU는 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 기지국으로 전달되는 상기 제2 PDU와 동일할 수 있다.

여기서, 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값을 초과하고, 상기 제2 수신 신호 품질에서 상기 제1 수신 신호 품질을 감산한 값이 제2 임계값 미만이면, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 기지국으로 전달되는 상기 제1 PDU는 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 기지국으로 전달되는 상기 제2 PDU와 동일할 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제2 실시예에 따른 고속 열차 환경에서의 통신 방법은, 통신 시스템의 제1 기지국에서 수행되는 동작 방법으로서, 제1 참조 신호를 전송하는 단계; 상기 제1 참조 신호의 제1 수신 신호 품질에 기초하여 상기 제1 릴레이에서 제1 PDU를 수신하는 단계; 및 제2 기지국에서 전송된 제2 참조 신호의 제2 수신 신호 품질에 기초하여 상기 제2 기지국이 제2 릴레이에서 수신한 제2 PDU를 상기 제2 기지국에서 전달받는 단계를 포함하며, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값을 이하이면 상기 제1 PDU와 상기 제2 PDU는 다르고, 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 상기 제1 임계값을 초과하면 상기 제1 PDU와 상기 제2 PDU는 동일할 수 있다.

여기서, 상기 제1 기지국의 동작 방법은, 상기 제1 참조 신호의 전송 전에 상기 제1 임계값을 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함할 수 있다.

여기서, 상기 제1 기지국의 동작 방법은, 상기 제1 PDU가 상기 제2 PDU와 동일하면 어느 하나를 선택하여 코어 네트워크로 전달하고, 상기 제1 PDU가 상기 제2 PDU와 다르면 상기 제1 PDU와 상기 제2 PDU를 재조립하여 상기 코어 네트워크로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제3 실시예에 따른 고속 열차 환경에서의 통신 장치는, 단말로서, 프로세서(processor); 상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 그리고 상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며, 상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 단말이, 상기 제1 릴레이를 통해 상기 제1 릴레이와 연결된 제1 기지국의 제1 수신 신호 품질을 측정하고; 상기 제2 릴레이를 통해 상기 제2 릴레이와 연결된 제2 기지국의 제2 수신 신호 품질을 측정하고; 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질에 기반하여 제1 PDU(protocol data unit)을 상기 제1 릴레이에 설정된 제1 베어러를 통해 상기 제1 릴레이가 상기 제1 기지국에 전송하고; 그리고 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질에 기반하여 제2 PDU를 상기 제2 릴레이에 설정된 제2 베어러를 통해 상기 제2 릴레이가 상기 제2 기지국에 전송하는 것을 야기하도록 동작할 수 있다.

여기서, 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값 초과이면, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 기지국으로 전달되는 상기 제1 PDU는 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 기지국으로 전달되는 상기 제2 PDU와 동일한 것을 야기하도록 동작할 수 있다.

여기서, 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값을 초과하고, 상기 제2 수신 신호 품질에서 상기 제1 수신 신호 품질을 감산한 값이 제2 임계값 미만이면, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 기지국으로 전달되는 상기 제1 PDU는 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 기지국으로 전달되는 상기 제2 PDU와 동일한 것을 야기하도록 동작할 수 있다.

본 발명에 의하면, 고속 열차 통신 시스템에서 고속 열차의 이동성으로 인하여 핸드오버가 자주 발생하는 경우에, 핸드오버가 발생할 가능성이 높은 시점에 패킷을 중복하여 전송하도록 할 수 있다.

특히, 본 발명에 의하면, 고속 열차 통신 시스템에서 무선 자원이 낭비되지 않도록 필요한 경우에 패킷이 중복하여 전송되도록 할 수 있다.

이를 위하여 본 발명에서는 패킷을 중복하여 전송하는 동작을 개시하고 종료하기 위한 새로운 조건이 제시될 수 있다. 일예로 본 발명에 의하면, 차량용 단말이 핸드오버가 발생하는 영역 또는 무선 링크의 신호 품질이 낮은 영역에 대하여 패킷이 중복하여 전송하도록 선택적으로 적용할 수 있다.

이에 따라, 본 발명에 의하면, 고속 열차 환경에서 무선백홀의 링크 신뢰도를 높일 수 있다. 특히 본 발명에 의하면, 고속 열차 환경에서 무선 링크의 신뢰도는 높이면서 자원 이용 효율이 크게 떨어지지 않도록 할 수 있다.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 2는 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 통신 노드를 도시한 블록도이다.
도 3은 EN-DC의 제어 평면 블록도이다.
도 4는 MR-DC의 제어 평면 블록도이다.
도 5는 차량용 단말측의 MR-DC의 데이터 평면 프로토콜 블록도이다.
도 6은 네트워크측의 MR-DC의 데이터 평면 프로토콜 블록도이다.
도 7은 패킷 중복 전송을 위한 네트워크 블록도이다.
도 8은 CA(Carrier Aggregation)에 PD가 적용된 예를 도시한 개념도이다.
도 9는 DC(Dual Connectivity)에 PD가 적용된 예를 도시한 개념도이다.
도 10은 통신 시스템의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 11은 이중 릴레이 기반 스플릿 베어러 방식에서 패킷 중복 전송을 선택적으로 적용하기 위한 무선 신호 품질을 나타낸 개념도이다.
도 12a와 도 12b는 이중 릴레이 기반 스플릿 베어러 방식에서 패킷 중복 전송을 선택적으로 적용하기 위한 통신 방법의 제1 실시예에 따른 순서도이다.
도 13a와 도 13b는 이중 릴레이 기반 스플릿 베어러 방식에서 패킷 중복 전송을 선택적으로 적용하기 위한 통신 방법의 제2 실시예에 따른 순서도이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가진 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 본 발명에 따른 실시예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 발명에 따른 실시예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있다.

명세서 전체에서, 단말(terminal)은，이동 단말(mobile terminal, MT), 이동 국(mobile station, MS), 진보된 이동국(advanced mobile station, AMS), 고신뢰성 이동국(high reliability mobile station, HR-MS), 가입자국(subscriber station, SS), 휴대 가입자국 (portable subscriber station, PSS), 접근 단말(access terminal, AT), 사용자 장비 (user equipment, UE) 등을 지칭할 수도 있고, 단말, MT, MS, AMS, HR-MS, SS, PSS, AT, UE 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

또한, 기지국(base station, BS)은, 진보된 기지국(advanced base station, ABS), 고신뢰성 기지국(high reliability base station, HR-BS), 노드B(node B), 고도화 노드 B(evolved node B, eNodeB), gNodeB, 접근점 (access point, AP), 무선 접근 국(radio access station, RAS), 송수신 기지국(base transceiver station, BTS), MMR(mobile multihop relay)-BS, 기지국 역할을 수행하는 중계기 (relay station, RS), 기지국 역할을 수행하는 고신뢰성 중계기 (high reliability relay station, HR-RS), 소형 기지국 등을 지칭할 수도 있고, BS, ABS, HR-BS, 노드B, eNodeB, gNodeB, AP, RAS, BTS, MMR-BS, RS, HR-RS, 소형 기지국 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수도 있다.

한편, 초고속 열차(HST: high-speed train)를 비롯한 고속 이동체 통신 시스템에서는 이동체 내 사용자 단말이 외부(지상) 기지국과 직접(direct) 통신하는 직접 통신 구조와 사용자 단말이 고속 이동체에 설치된 릴레이 단말을 통해 기지국과 통신하는 릴레이 통신 구조로 구분할 수 있다.

여기에서, 직접 통신 구조는 무선 신호가 차량이나 객차를 통과하면서 투과 손실(penetration loss)이 발생할 수 있다. 객차의 재질이 일반적으로 금속이기 때문에 대부분의 신호는 창문으로 전달될 수 있다.

그러나 창문에 금속 성분의 코팅처리가 되어 있기 때문에 직접 통신 구조는 일반적으로 10-30dB의 투과 손실이 발생할 수 있다. 따라서 직접 통신 구조는 릴레이 통신 구조에 비해 상대적으로 수신 성능이 떨어질 수 있다. 또한 직접 통신 구조는 사용자 단말이 멀리 떨어진 외부 기지국과 직접 통신을 수행하기 때문에 단말의 전력소모가 높을 수 있다.

또한 직접 통신 구조는 모든 사용자 단말이 이동에 따른 신호 절차를 개별적으로 수행해야 하는데 여기에는 기지국이 변경될 때 발생하는 핸드오버와 트랙킹 영역(tracking area)이 변경될 때 발생하는 TAU(tracking area update) 절차 등이 포함될 수 있다. 직접 통신 구조는 동일한 객차에 존재하는 사용자 단말들이 동일한 이동성을 가지기 때문에 이동성과 관련된 제어 절차는 모든 사용자 단말에서 시간적으로 거의 동시에 발생하게 될 수 있다. 이에 따라 직접 통신 구조는 이러한 제어 절차의 처리로 인하여 네트워크에 큰 부하를 발생시킬 수 있다.

이와 달리 릴레이 통신 구조는 기차 외부(주로 지붕)에 릴레이 단말이 설치되어 외부 기지국과 사용자 단말간 신호를 중계하는 구조일 수 있다. 이러한 릴레이 통신 구조는 외부 기지국과 릴레이 단말간 백홀 링크(backhaul Link) 및 릴레이 단말과 사용자 단말간 액세스 링크(access link)의 2단계 구조로 이루어질 수 있다.

백홀 링크(backhaul link)와 액세스 링크(access link)는 동일한 RAT(radio access technology)가 될 수도 있고 서로 다른 RAT가 사용될 수도 있다. 이러한 릴레이 통신 구조의 가장 큰 장점은 열차에 의한 신호 감쇄가 발생하지 않는다는 것일 수 있다. 또한 릴레이 통신 구조는 열차의 높은 이동 속도에 따라 발생하는 여러 가지 성능 열화 요인들(도플러 쉬프트(Doppler Shift)에 따른 캐리어간 간섭(Inter-Carrier Interference), 채널 추정 오류(Channel estimation error))을 개별 사용자 단말이 아닌 릴레이 단말에서 해결하면 된다는 것일 수 있다.

일반적으로 사용자 단말에 비하여 릴레이 단말은 하드웨어 측면에서 고가의 장비이므로 높은 송/수신 성능을 구현하기에 유리할 수 있다. 또한 릴레이 통신 구조는 사용자 단말이 멀리 떨어진 외부 기지국과 통신하는 대신 가까운 거리의 릴레이 단말과 통신을 수행함으로써 전력 소모를 줄일 수 있다.

이와 같은 릴레이 통신 구조는 제어 절차 측면에서 개별적인 사용자 단말에 의한 제어 절차(핸드오버, 위치 등록, 위치 갱신 등)가 수행되는 대신 릴레이 단말을 통한 단일 제어 절차만 수행하게 될 수 있다.

릴레이 단말을 통한 제어 절차는 시그널링 오버헤드(signaling overhead)를 줄일 수 있는 장점이 있을 수 있으나 무선 링크 실패(Radio Link Failure)가 발생할 경우에 복수의 사용자 단말에 영향을 미치므로 신뢰도가 높아야 할 수 있다. 제어 절차뿐 아니라 무선 백홀 링크는 일반적으로 액세스 링크보다 높은 전송 신뢰도가 요구될 수 있다. 따라서 고속 열차 환경에서 릴레이 통신 구조는 기지국과 릴레이 단말간 무선 백홀의 링크 신뢰도를 향상시킬 수 있는 방안이 요구될 수 있다.

상술한 바와 같이 고속 열차 또는 고속 이동체 내부에 위치한 사용자 단말이 이동 통신 서비스를 제공받고자 할 경우에 높은 이동성에 따른 도플러 효과와 고속 이동체의 차체에 의한 신호감쇄(penetration loss) 등에 의해 사용자 단말이 지상 기지국과 직접 통신을 수행하기 어렵게 될 수 있다.

이를 해결하기 위하여 고속 이동체 통신 시스템은 고속 이동체에 릴레이 단말을 설치할 수 있고, 릴레이 단말과 기지국간 신호를 중계하는 구조를 도입하게 될 수 있다. 이러한 구조에서는 기지국과 릴레이 단말 구간이 무선 백홀 역할을 하기 때문에 신뢰도가 높아야 할 수 있다.

일반적으로 고속 이동체 통신 시스템은 무선 링크의 신뢰도를 높이기 위해서는 자원 이용 효율이 떨어지는 전송 방식을 채택하게 될 수 있다. 본 발명은 이러한 고속 열차 환경에서 무선 백홀의 링크 신뢰도를 높이기 위한 방안을 제안할 수 있다. 특히 본 발명은 링크 신뢰도를 높이면서 자원 이용 효율이 크게 떨어지지 않도록 하는 방안을 제안할 수 있다.

한편, 3GPP의 RAN(radio access network)에 대한 표준화 회의는 5G NR의 전개 시나리오(deployment scenario)중 하나로 초고속 열차(high-speed train; HST) 시나리오를 제안하였을 수 있다. 이러한 HST 시나리오는 고속 열차의 길이가 대략 200-300m 정도인 구조를 이용하여 기차의 앞부분(front)과 뒷부분(rear)에 각각 릴레이 단말 또는 안테나를 설치할 수 있고, 각각의 릴레이 단말을 통하여 독립적으로 통신을 수행하는 방안이 제안되었을 수 있다.

이러한 HST 시나리오가 제안하는 구조는 2개의 릴레이 단말이 충분히 먼 거리에 위치해 있기 때문에 빔포밍을 통하여 서로 간섭이 없이 동작하도록 하여 단일 릴레이 단말을 사용할 경우에 비하여 2배의 전송 성능을 얻을 수 있다. 또한, HST 시나리오가 제안하는 구조는 2개의 무선 링크를 통하여 서로 다른 데이터를 전송하면 2배의 전송 속도를 얻을 수 있고 동일 한 데이터를 중복해서 전송하면 전송 신뢰도를 높일 수 있다.

전자의 경우는 3GPP 표준에서 제시하는 스플릿 베어러(split bearer)을 이용한 분리 전송 방식을 의미할 수 있고, 후자는 스플릿 베어러를 이용한 패킷 중복(PD: packet duplication) 전송 방식에 해당할 수 있다. HST 시나리오가 제안하는 구조가 패킷 중복 전송 방식으로 동작할 경우에는 그렇지 않은 경우에 비하여 데이터의 전송 신뢰도는 향상될 수 있으나, 자원 이용 효율은 낮아진다는 단점이 있을 수 있다.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 GW(gateway)(111), 복수 개의 CDU(cloud digital unit)들(121 및 122), 복수 개의 RRH(remote radio head)들(131 내지 134) 및 고속 이동체(high speed vehicle)(140)를 포함할 수 있다. 여기서, 고속 이동체(140)는 초고속 열차일 수 있다.

GW(gateway)(111)는 통신 시스템(100)의 코어 망(core network)에 포함될 수 있다. GW(111)는 공용 인터넷(112)과 연결될 수 있다. GW(111)는 복수 개의 CDU들(121 및 122)과 연결될 수 있다. GW(111)는 복수 개의 CDU들(121 및 122)을 제어할 수 있다.

복수 개의 CDU들(121 및 122)은 복수 개의 RRH들(131 내지 134)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 CDU(121)는 광섬유(optical fiber)를 통해 제1 RRH(131) 및 제2 RRH(132)와 연결될 수 있다. 제1 CDU(121)는 제1 RRH(131) 및 제2 RRH(132)를 제어할 수 있다. 또한, 제2 CDU(122)는 광섬유를 통해 제3 RRH(133) 및 제4 RRH(134)와 연결될 수 있다. 제2 CDU(122)는 제3 RRH(133) 및 제4 RRH(134)를 제어할 수 있다.

초고속 열차(140)의 외부에는 차량용 단말(vehicle equipment)(141)이 배치될 수 있다. 차량용 단말(141)은 제1 릴레이 단말(141-1)과 제2 릴레이 단말(141-2)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제1 릴레이 단말(141-1)은 초고속 열차(140)의 1번 차량의 상부에 배치될 수 있다. 또한, 제2 릴레이 단말(141-2)은 초고속 열차(140)의 3번 차량의 상부에 배치될 수 있다. 여기서, 차량용 단말은 차량용 통신 노드라 지칭될 수 있다.

복수 개의 릴레이 단말들(141-1 및 141-2)은 모바일 무선 백홀(mobile wireless backhaul) 망을 통해 복수 개의 RRH들(131 내지 134)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 릴레이 단말(141-1)은 모바일 무선 백홀 링크를 통해 제3 RRH(133) 및 제4 RRH(134)와 연결될 수 있다. 또한, 제2 릴레이 단말(141-2)은 모바일 무선 백홀 링크를 통해 제1 RRH(131) 및 제2 RRH(132)와 연결될 수 있다.

초고속 열차(140)의 내부에는 액세스 포인트(access point; AP)(143)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트(143)는 펨토 셀(femto cell) 또는 와이파이(wireless fidelity; Wi-Fi)용 액세스 포인트일 수 있다. 액세스 포인트(143)는 복수 개의 릴레이 단말들(141-1 및 141-2)과 연결될 수 있다. 복수 개의 릴레이 단말들(141-1 및 141-2)은 복수 개의 RRH들(131 내지 134)과 통신을 수행하여 액세스 포인트(143)로 고속의 이동 무선 백홀 링크를 제공할 수 있다.

액세스 포인트(143)는 탑승객(144)이 소지하는 사용자 단말(145)을 위해 액세스 링크(access link)를 제공할 수 있다. 예를 들어, 액세스 포인트(143)는 사용자 단말(145)을 통해 탑승객(144)에게 고속의 모바일 인터넷 서비스를 제공할 수 있다.

여기서, 사용자 단말(145)은 복수 개의 RRH들(131 내지 134)과 직접 통신하지 않을 수 있다. 즉, 사용자 단말(145)은 복수 개의 릴레이 단말들(141-1 및 141-2)과 연결된 액세스 포인트(143)를 통해 복수 개의 RRH들(131 내지 134)과 간접적으로 연결될 수 있다. 따라서, 사용자 단말(145)은 초고속 열차(140)의 외벽으로 인해 발생할 수 있는 전파감쇄를 극복할 수 있다.

또한, 초고속 열차(140)의 내부에 위치하는 복수 개의 사용자 단말들은 복수 개의 RRH들(131 내지 134)의 셀 경계에서 복수 개의 릴레이 단말들(141-1 및 141-2)을 통한 그룹 핸드오버를 수행할 수 있다. 예를 들어, 사용자 단말(145)은 복수 개의 릴레이 단말들(141-1 및 141-2)을 통한 그룹 핸드오버를 수행할 수 있다. 따라서, 복수 개의 사용자 단말들이 개별적으로 동시에 핸드오버를 수행함으로써 발생할 수 있는 막대한 핸드오버 시그널링 오버헤드를 방지할 수 있다.

여기서, 복수 개의 RRH들(131 내지 134)은 각각의 셀(cell) 식별자(identifier; ID)를 보유할 수 있다. 따라서, 서로 다른 CDU에 연결된 RRH간의 핸드오버뿐만 아니라, 동일한 CDU간에 연결된 RRH들간의 스위칭(switching)도 가능할 수 있다. 예를 들어, 제1 CDU(121)와 연결된 제2 RRH(132) 및 제2 CDU(122)와 연결된 제3 RRH(133)간의 핸드오버뿐만 아니라, 제1 CDU(121)와 연결된 제1 RRH(131) 및 제2 RRH(132)간의 스위칭도 가능할 수 있다.

또한, 복수 개의 릴레이 단말들(141-1 및 141-2)은 사용자 단말(145)에 비해 하드웨어 소형화 등의 구현에 큰 제한이 없기 때문에 구현이 용이할 수 있다. 또한, 사용자 단말(145)은 액세스 포인트(143)를 통해 상용화된 통신 기술을 이용하여 서비스를 제공받을 수 있기 때문에 별도의 업그레이드를 생략할 수 있다.

GW(111), 복수 개의 CDU들(121 및 122), 복수 개의 RRH들(131 내지 134), 복수 개의 릴레이 단말들(141-1 및 141-2), 액세스 포인트(143) 및 사용자 단말(145)의 구조는 아래의 도 2를 통해 설명한다.

도 2는 제1 실시예에 따른 통신 시스템에서 통신 노드를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 통신 노드(200)는 도 1의 GW(111), 복수 개의 CDU들(121 및 122), 복수 개의 RRH들(131 내지 134), 복수 개의 차량용 단말들(141 및 142), 액세스 포인트(143), 및 사용자 단말(145) 중 적어도 하나와 동일 또는 유사할 수 있다. 예를 들어, 통신 노드(200)는 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 통신 노드(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

다만, 통신 노드(200)에 포함된 각각의 구성요소들은 공통 버스(270)가 아니라, 프로세서(210)를 중심으로 개별 인터페이스 또는 개별 버스를 통하여 연결될 수도 있다. 예를 들어, 프로세서(210)는 메모리(220), 송수신 장치(230), 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나와 전용 인터페이스를 통하여 연결될 수도 있다.

프로세서(210)는 메모리(220) 및 저장 장치(260) 중에서 적어도 하나에 저장된 프로그램 명령(program command)을 실행할 수 있다. 프로세서(210)는 중앙 처리 장치(central processing unit, CPU), 그래픽 처리 장치(graphics processing unit, GPU), 또는 본 발명의 실시예들에 따른 방법들이 수행되는 전용의 프로세서를 의미할 수 있다. 메모리(220) 및 저장 장치(260) 각각은 휘발성 저장 매체 및 비휘발성 저장 매체 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다. 예를 들어, 메모리(220)는 읽기 전용 메모리(read only memory, ROM) 및 랜덤 액세스 메모리(random access memory, RAM) 중에서 적어도 하나로 구성될 수 있다.

한편, 3GPP 표준은 제어 평면(control plane)에서 요구하는 강건함(robustness)과 사용자 평면(user plane)에서 요구하는 용량 증대를 모두 만족시키기 위하여 차량용 단말이 동시에 2개의 기지국(eNB 또는 gNB)과 연결되는 이중 연결(DC: Dual-Connectivity) 구조를 정의하였을 수 있다. 이러한 DC(Dual-Connectivity)는 2개 이상의 기지국과 연결되는 형상을 고려하여 MC(Multi-Connectivity)라고도 할 수 있다. 또한 DC(Dual-Connectivity)는 차량용 단말이 3GPP RAT(LTE 또는 NR)이외의 RAT(예를 들면 WiFi)을 사용하여 연동하는 것까지 확장하여 MR-DC(Multi-Radio Dual Connectivity)로 지칭할 수 있다.

차량용 단말에 이중 연결 기능을 지원하는 복수의 기지국들(예를 들어, 차량용 단말과 연결된 복수의 기지국들)은 수행 기능(들)에 따라 마스터(master) 기지국과 세컨더리(secondary) 기지국으로 분류될 수 있다. 마스터 기지국은 마스터 노드(MN: master node)로 지칭될 수 있고, 세컨더리 기지국은 세컨더리 노드(SN: secondary node)로 지칭될 수 있다.

그리고, 3GPP 표준에서는 빠른 상용화를 원하는 사업자를 위한 새로운 NR(New Radio) 기술을 기존 LTE(long term evolution) 시스템과 함께 사용하는 NSA(nonstandalone) 구조와 새로운 NR을 새로운 네트워크 구조와 함께 사용하는 SA(standalone) 구조를 제안하였다.

이러한 NSA 구조는 코어 네트워크로 EPC(evolved packet core)를 사용하면서 LTE 기지국인 eNB를 MN으로 사용할 수 있고, NR 기지국인 gNB를 SN으로 사용하는 구조일 수 있다. 이와 같은 구조는 LTE 무선 지원 기지국의 3GPP 공식 명칭인 E-UTRA(Evolved Universal Mobile Telecommunications System(UMTS) Terrestrial Radio Access)을 사용하여 EN-DC(E-UTRA New Radio Dual Connectivity)라고 지칭될 수 있다. MN은 제어 평면 접속을 위한 연결을 코어 네트워크(CN: Core Network)에 제공하는 RAN(Radio access network) 노드로 정의되며 SN은 제어 평면 접속을 위한 연결없이 추가적인 사용자 평면 자원을 차량용 단말에 제공하는 RAN(Radio access network) 노드로 정의될 수 있다.

도 3은 EN-DC의 제어 평면 블록도이다.

도 3을 참조하면, EN-DC의 제어 평면은 EPC(Evolved Packet Core)(310), 마스터(Master) eNodeB인 MeNB(320), 세컨더리(Secondary) gNodeB인 SgNB(330) 및 UE(340)를 포함할 수 있다.

여기에서, EPC(310)는 3GPP LTE 시스템을 위한 IP(Internet Protocol) 이동 통신 시스템의 코어 네트워크(Core Network)일 수 있으며, 패킷-기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. EPC(310)는 SGW(Serving Gateway)(또는 S-GW), PDN GW(Packet Data Network Gateway)(또는 PGW 또는 P-GW), MME(Mobility Management Entity), SGSN(Serving GPRS(General Packet Radio Service) Supporting Node), ePDG(enhanced Packet Data Gateway)를 포함할 수 있다.

그리고, MeNB(320)는 UE(340)에 무선 인터페이스를 제공하는 장치로서, 무선 베어러 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 부하 제어(Load balancing) 및 셀 간 간섭 제어 등과 같은 무선 자원 관리 기능을 제공할 수 있다. SgNB(330)의 사용자 평면은 코어 네트워크와 연계될 수 있으며, SgNB(330)의 제어 평면은 MeNB(320)를 통해 코어 네트워크와 연계될 수 있다. MeNB(320)는 S1-C 인터페이스를 통해서 EPC(310)의 MME와 연계될 수 있다.

UE(340)는 Uu 인터페이스를 통해 MeNB(320) 및 SgNB(330)와 연결될 수 있다. 여기서, Uu 인터페이스는 무선 인터페이스로서 제어 메시지를 송수신하기 위한 제어 평면 및 사용자 데이터를 제공하기 위한 사용자 평면이 정의될 수 있다.

이와 같은 구성에서 MeNB(320)는 LTE 시스템의 코어인 EPC(310)의 컨트롤 엔티티 MME와 S1-MME 컨트롤 커넥션을 생성하여 MME와 UE(340)가 제어 메시지를 송수신하는 것을 중계할 수 있다. 또한 MeNB(320)는 LTE 무선 기술을 이용하여 UE(340)와 RRC 연결을 생성할 수 있고, 그 연결에 기반한 RRC 상태를 관리할 수 있다.

한편, UE(340)는 MeNB(320)를 통하여 EPC(310)에 접속하여 베어러들을 설정할 수 있다. MeNB(320)는 UE(340)를 위한 베어러를 설정할 수 있고, UE(340)는 MeNB(320)와 RRC 연결 상태가 될 수 있다. 이 상태에서 MeNB(320)는 현재 혼잡(Congestion) 상태, UE의 데이터 송수신 현황, eNB 주변에 SN 역할을 할 gNB의 존재, gNB의 혼잡(Congestion) 상태 등을 모두 고려한 후 UE(340)의 이중 연결 사용을 결정할 수 있다.

MeNB(320)는 DC 사용을 결정하면 SgNB(330)와 X2 인터페이스를 통하여 X2-C 제어 메시지를 송수신할 수 있다. 그리고, MeNB(320)는 LTE 무선 리소스로 UE(340)에게 서비스하던 베어러 중 일부를 SgNB(330)을 통하여 서비스되도록 변경하는 절차를 실행할 수 있다.

이와 같은 EN-DC의 제어 평면 구조에서 RRC 프로토콜은 MeNB(320)와 SgNB(330)에 모두 존재할 수 있으나, UE(340)는 MeNB(320)의 RRC 상태(state)를 따를 수 있다. 또한 UE(340)에 대한 코어 네트워크(CN)의 제어 평면 연결은 하나만 존재할 수 있다.

도 4는 MR-DC의 제어 평면 블록도이다.

도 4를 참조하면, MR-DC의 제어 평면은 NRC(New Radio Core)(410), 마스터(Master) 노드(Node)인 MN(420), 세컨더리(Secondary) 노드(Node)인 SN(440) 및 UE(440)를 포함할 수 있다.

여기에서, NGC(410)는 UE(440)의 5G 통신을 관리할 수 있으며, 패킷-기반 실시간 및 비실시간 서비스를 지원할 수 있다. 그리고, MN(420)은 UE(440)에 무선 인터페이스를 제공하는 장치로서, 무선 베어러 제어, 무선 수락 제어, 동적 무선 자원 할당, 부하 제어(Load balancing), 셀 간 간섭 제어 등과 같은 무선 자원 관리 기능을 제공할 수 있다. SN(430)의 사용자 평면은 NGC(410)와 연계될 수 있으며, SN(430)의 제어 평면은 MN(420)을 통해 NGC(410)와 연계될 수 있다. MN(420)은 NG-C 인터페이스를 통해서 NGC(410)와 연계될 수 있다.

UE(440)는 Uu 인터페이스를 통해 MN(420) 및 SN(430)와 연결될 수 있다. 여기서, Uu 인터페이스는 제어 메시지를 송수신하기 위한 제어 평면 및 사용자 데이터를 제공하기 위한 사용자 평면을 정의하는 무선 인터페이스일 수 있다.

이와 같은 구성에서 MN(420)는 NGC(410)와 UE(440)가 메시지를 송수신하는 것을 중계할 수 있다. 또한 MN(420)는 5G 통신 기술을 이용하여 UE(440)와 RRC 연결을 생성할 수 있고, 그 연결에 기반한 RRC 상태를 관리할 수 있다.

이와 같은 MR-DC의 제어 평면 구조에서 RRC 프로토콜은 MN(420)과 SN(430)에 모두 존재할 수 있으나, UE(440)는 MN(420)의 RRC 상태(state)를 따를 수 있다. 또한 UE(440)에 대한 코어 네트워크(CN)의 제어 평면 연결은 하나만 존재할 수 있다.

MR-DC구조에서는 차량용 단말에서 볼 때 3가지의 베어러 유형(bearer type)(즉, MCG(Master Cell Group) 베어러, SCG(Secondary Cell Group) 베어러, 스플릿 베어러(split bearer))이 존재할 수 있다. 반면 네트워크 관점에서는 베어러의 종단점(termination point)이 MN인지 SN인지에 따라서 각각의 베어러 유형이 2가지로 더 세부적으로 구분되므로 총 6가지의 베어러 유형이 존재할 수 있다.

도 5는 차량용 단말측의 MR-DC의 데이터 평면 프로토콜 블록도이다.

도 5를 참조하면, 차량용 단말측의 MR-DC의 데이터 평면 프로토콜 구조는 SDAP 계층(510), MCG 베어러를 지원하기 위하여 제1 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층(521), 스플릿 베어러를 지원하기 위한 제2 PDCP 계층(522), SCG 베어러를 지원하기 위한 제3 PDCP 계층(523), MCG 베어러를 지원하기 위한 제1 MN RLC(Radio Link Control) 계층 (531), 스플릿 베어러를 지원하기 위한 제2 MN RLC 계층(532), 스플릿 베어러를 지원하기 위한 제1 SN RLC 계층(533), SCG 베어러를 지원하기 위한 제2 RLC 계층(534), MCG 베어러와 스플릿 베어러의 일부를 지원하기 위한 MN MAC(Medium Access Control) 계층(541) 및 SCG 베어러와 스플릿 베어러의 일부를 지원하기 위한 SN MAC 계층(542)을 포함할 수 있다.

이와 같은 MR-DU의 구조를 갖는 차량용 단말에서 제2 PDCP 계층(522)은 스플릿 베어러를 사용하여 분리 전송 방식으로 데이터를 전송하기 위하여 전송 대상 데이터에 대한 PDCP PDU(Protocol Data Unit)들을 생성할 수 있다. 그리고, 제2 PDCP 계층(522)은 MN으로 송신할 PDCP PDU들과 SN으로 송신할 PDCP PDU들을 분리한 후에, 제2 MN RLC 계층(532)으로 MN으로 송신할 PDCP PDU들을 전달할 수 있고, 제1 SN RLC 계층(533)으로 SN으로 송신할 PDCP PDU 들을 전달할 수 있다. 그러면, 제2 MN RLC 계층(532)은 MN MAC 계층을 통하여 MN으로 PDCP PDU들을 송신할 수 있고, 제1 SN RLC 계층(533)은 SN MAC 계층을 통하여 SN으로 PDCP PDU들을 송신할 수 있다.

한편, 이와 같은 MR-DU의 데이터 평면 프로토콜 구조를 갖는 차량용 단말이 스플릿 베어러를 사용하여 패킷 중복 전송 방식으로 데이터를 전송하기 위하여 제2 PDCP 계층(522)이 전송 대상 데이터에 대한 PDCP PDU들을 생성할 수 있다. 그리고, 제2 PDCP 계층(522)은 제2 MN RLC 계층(532)으로 PDCP PDU들을 전달할 수 있고, 제1 SN RLC 계층(533)으로 동일한 PDCP PDU들을 전달할 수 있다. 그러면, 제2 MN RLC 계층(532)은 MN MAC 계층을 통하여 MN으로 PDCP PDU들을 송신할 수 있고, 제1 SN RLC 계층(533)은 SN MAC 계층을 통하여 SN으로 동일한 PDCP PDU들을 송신할 수 있다.

도 6은 네트워크측의 MR-DC의 데이터 평면 프로토콜 블록도이다.

도 6을 참조하면, 네트워크측의 MR-DC의 데이터 평면 프로토콜 구조는 MN 또는 MeNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(600)와 SN 또는 SgNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(650)로 이루어질 수 있다.

여기에서, MN 또는 MeNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(600)는 MCG 베어러와 스플릿 베어러 및 SCG 베어러를 지원하기 위한 SDAP 계층(610), MCG 베어러를 지원하기 위하여 제1 PDCP 계층(621), 스플릿 베어러를 지원하기 위한 제2 PDCP 계층(622), SCG 베어러를 지원하기 위한 제3 PDCP 계층(623), MCG 베어러를 지원하기 위한 제1 RLC 계층(631), 스플릿 베어러를 지원하기 위한 제2 및 제3 RLC 계층(632, 633), SCG 베어러를 지원하기 위한 제4 RLC 계층(634), MCG 베어러와 스플릿 베어러 및 SCG 베어러를 지원하기 위한 MN MAC 계층(641)을 포함할 수 있다.

그리고, SN 또는 SgNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(650)는 MCG 베어러와 스플릿 베어러 및 SCG 베어러를 지원하기 위한 SDAP 계층(660), MCG 베어러를 지원하기 위하여 제1 PDCP 계층(671), 스플릿 베어러를 지원하기 위한 제2 PDCP 계층(672), SCG 베어러를 지원하기 위한 제3 PDCP 계층(673), MCG 베어러를 지원하기 위한 제1 RLC 계층(681), 스플릿 베어러를 지원하기 위한 제2 및 제3 RLC 계층(682, 683), SCG 베어러를 지원하기 위한 제4 RLC 계층(684), MCG 베어러와 스플릿 베어러 및 SCG 베어러를 지원하기 위한 MN MAC 계층(691)을 포함할 수 있다.

이와 같은 구조에서 MN 또는 MeNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(600)의 제2 PDCP 계층(622)은 X2/Xn 인터페이스를 통하여 SN 또는 SgNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(650)의 제2 RLC 계층(682)에 연결될 수 있다. 또한, 이와 같은 구조에서 MN 또는 MeNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(600)의 제3 PDCP 계층(623)은 X2/Xn 인터페이스를 통하여 SN 또는 SgNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(650)의 제1 RLC 계층(681)에 연결될 수 있다.

유사하게, SN 또는 SeNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(650)의 제1 PDCP 계층(671)은 X2/Xn 인터페이스를 통하여 MN 또는 MeNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(610)의 제4 RLC 계층(634)에 연결될 수 있다. 또한, 이와 같은 구조에서 SN 또는 SgNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(650)의 제2 PDCP 계층(672)은 X2/Xn 인터페이스를 통하여 MN 또는 MeNB의 데이터 평면 프로토콜 구조(610)의 제3 RLC 계층(633)에 연결될 수 있다.

한편, SDAP 계층(510, 610, 650)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되지 않을 수 있다.

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

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

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

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

단말은 SDAP 계층에 대해 단말은 각 PDCP 계층별, 베어러 별, 혹은 논리 채널 별로 SDAP 계층의 헤더를 사용할 지 여부 또는 SDAP 계층의 기능을 사용할 지 여부를 기지국에서 RRC 메시지를 통해 지시받을 수 있다. SDAP 헤더가 설정된 경우, SDAP 헤더의 NAS QoS(Non-Access Stratum Quality of Service) 반영 설정 1 비트 지시자(NAS reflective QoS)와 AS QoS(Access Stratum Quality of Service) 반영 설정 1비트 지시자(AS reflective QoS)로 단말이 상향 링크와 하향 링크의 QoS flow와 데이터 베어러에 대한 맵핑 정보를 갱신 혹은 재설정할 수 있도록 지시할 수 있다. SDAP 헤더는 QoS를 나타내는 QoS flow ID 정보를 포함할 수 있다. QoS 정보는 원활한 서비스를 지원하기 위한 데이터 처리 우선 순위, 스케쥴링 정보 등으로 사용될 수 있다.

그리고, PDCP 계층(521~523, 621~623, 671~673)은 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당할 수 있다. PDCP 계층의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있으며, 하기 예시에 제한되지 않을 수 있다.

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

- 사용자 평면 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

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

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

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

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

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

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

RLC 계층(531~534, 631~634, 681~684)은 PDCP PDU를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ(Automatic Repeat Request) 동작 등을 수행할 수 있다. RLC 계층의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있으며, 하기 예시에 제한되지 않을 수 있다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

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

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

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

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

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

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

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

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

다음으로, MAC 계층(541, 542, 641, 691)은 여러 RLC 계층들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화할 수 있고, MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행할 수 있다. MAC 계층의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있으며, 하기 예시에 제한되지 않을 수 있다.

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

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

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

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

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

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

한편, 3GPP 5G 표준인 Release-15는 URLLC(ultra reliable low latency communication) 서비스를 지원하기 위한 다양한 특징들이 포함되어 있을 수 있는데, L2(layer 2) 계층에서 고려되는 기능으로 패킷 중복 전송 기능이 있을 수 있다. 이것은 PDCP 계층에서 2개의 독립적인 RB(Radio Bearer)를 설정할 수 있고, 동일한 PDCP PDU를 전송함으로써 하나의 RB에서 패킷 유실(packet loss)이 발생하더라도 다른 RB로부터 패킷을 수신하면 전송이 성공하도록 하는 일종의 선택 다이버시티(selection diversity) 방식의 고신뢰 저지연 기술일 수 있다. 이론적은 측면에서 보면 패킷 중복 전송은 신뢰성 이론(reliability theory)에 기초할 수 있다.

도 7은 패킷 중복 전송을 위한 네트워크 블록도이다.

도 7을 참조하면, 패킷 중복 전송을 위한 네트워크는 독립적인 채널 환경을 가지는 N개의 무선 링크(R₁~R_n)(701-1~701-n)를 가질 수 있다. 여기에서 n과 N은 자연수이고, 1≤ n ≤N 일 수 있다.

이와 같은 독립적인 채널 환경을 가지는 N개의 무선 링크(701-1~701-n)를 통하여 동일한 데이터를 전송한다고 가정하면 무선 링크(701-1~701-n)의 전체 신뢰도 R은 아래 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.

여기서 N은 독립적인 무선 링크(701-1~701-n)의 개수일 수 있고, R_i는 무선 링크 i의 전송 신뢰도일 수 있다. 독립적인 무선 링크(701-1~701-n)는 서로 다른 주파수를 사용할 수 있다. 또는 독립적인 무선 링크(701-1~701-n)는 서로 다른 기지국을 통하여 무선 링크(701-1~701-n)를 생성함으로써 얻을 수 있다.

즉, 패킷 중복 전송을 구현하기 위해서는 2개의 독립적인 RB를 설정할 수 있어야 하는데 3GPP 표준에서는 DC(Dual Connectivity)와 CA(Carrier Aggregation) 방식이 고려될 수 있다.

도 8은 CA(Carrier Aggregation)에 PD가 적용된 예를 도시한 개념도이다.

도 8을 참조하면, CA에 PD를 적용하기 위해서 프로토콜 구조는 PDCP 계층(810), RLC 계층들(821,822), MAC 계층(830) 및 HARQ 개체들(841,842)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서는 차량용 단말측의 MAC 계층(830)에 패킷 중복 개체를 정의하고, 패킷 중복 개체는 MAC 계층(830)의 다중화 개체로부터 전달된 하나의 MAC PDU를 복수 개의 패킷 중복된 MAC PDU로 생성하여 컴포넌트 캐리어(CC: component carrier) 각각에 대응되는 HARQ 개체들(841, 842)에 전달할 수 있다. 또한 각각의 HARQ 개체(841,842)는 독립적인 RV(Redundancy Version) 값을 이용하여 MAC PDU를 수신 측으로 전송할 수 있다.

도 9는 DC(Dual Connectivity)에 PD가 적용된 예를 도시한 개념도이다.

도 9을 참조하면, DC(Dual Connectivity)에 PD를 적용하기 위한 프로토콜 구조는 PDCP 계층(910), RLC 계층들(921,922), MAC 계층들(931, 932) 및 HARQ 개체들(941,942)을 포함할 수 있다.

본 실시예에서는 PDCP 계층(910)에서 데이터가 분리되어 하나는 MCG의 RLC 계층(921)과 MAC 계층(931)을 거쳐 수신 측으로 전송될 수 있고, 다른 하나는 SCG의 RLC 계층(922)과 MAC 계층(932)을 거쳐 수신 측으로 전송될 수 있다.

위에서 살펴본 바와 같이 DC의 경우는 MCG(Master Cell Group)와 SCG(Secondary Cell Group)를 통해서 두 개의 경로가 설정될 수 있으며, CA의 경우는 각 컴포넌트 캐리어별로 경로가 설정될 수 있다.

고속 열차 환경에서는 기차의 앞단과 끝단에 각각 릴레이 단말을 설치할 수 있고, 빔포밍을 통하여 각 기지국이 서로 다른 기지국에 접속하는 구조를 고려하므로 DC 방식을 통한 PD를 적용할 수 있다.

도 10은 통신 시스템의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 10을 참조하면, 통신 시스템은 코어 네트워크(1010), 복수 개의 기지국들(1020, 1030), 복수 개의 릴레이 단말들(1040, 1050) 및 고속 이동체(1060)를 포함할 수 있다. 여기서, 고속 이동체(1060)는 초고속 열차일 수 있다. 그리고, 제1 릴레이 단말(1040)과 제2 릴레이 단말(1050)은 차량용 단말을 구성할 수 있다.

코어 네트워크(1010)는 5G 코어 네트워크 또는 EPC일 수 있으며, 복수 개의 기지국들(1020, 1030)과 연결될 수 있다. 복수 개의 기지국들(1020, 1030)중에서 제1 기지국(1020)은 제2 릴레이 단말(1050)과 연결될 수 있고, 제2 기지국(1030)은 제1 릴레이 단말(1040)과 연결될 수 있다. 제1 및 제2 기지국들(1020, 1030)은 gNB로 구현될 수 있다. 고속 이동체(1060)의 뒤쪽에 위치한 제1 기지국(1020)이 마스터 노드(MN)가 될 수 있고, 앞쪽에 위치한 제2 기지국(1030)이 세컨더리 노드(SN)가 될 수 있다. 또는 고속 이동체(1060)의 뒤쪽에 위치한 제1 기지국(1020)이 세컨더리 노드(SN)가 될 수 있고, 앞쪽에 위치한 제2 기지국(1030)이 마스터 노드(MN)가 될 수 있다

기지국들(1020, 1030)중에서 마스터 노드(MN)의 역할을 수행하는 제1 기지국(1020)은 물리 계층(PHY: physical layer)(1021), MAC 계층(1022), RLC 계층(1023) 및 PDCP 계층(1024)을 포함할 수 있다. 기지국들(1020, 1030)중에서 세컨더리 노드(SN)의 역할을 수행하는 제2 기지국(1030)은 물리 계층(1031), MAC 계층(1032) 및 RLC 계층(1033)을 가질 수 있다. 이처럼 네트워크 측면에서의 프로토콜 구조를 보면 MN 기능을 수행하는 제1 기지국(1020)은 PDCP 계층(1024)(5GC와 연결될 경우는 SDAP)을 포함하는 무선 접속 프로토콜을 지원할 수 있고, SN 기능을 수행하는 제2 기지국(1030)은 RLC 계층(1033)을 포함하는 무선 접속 프로토콜을 지원할 수 있다.

릴레이 단말들(1050, 1060)은 초고속 열차(1070)의 외부에 배치될 수 있으며, 예를 들어, 제1 릴레이 단말(1040)은 초고속 열차(1070)의 1번 차량의 상부에 배치될 수 있다. 또한, 제2 릴레이 단말(1050)은 초고속 열차(1070)의 3번 차량의 상부에 배치될 수 있다.

릴레이 단말들(1050, 1060)은 모바일 무선 백홀(mobile wireless backhaul) 망을 통해 기지국들(1020, 1030)과 연결될 수 있다. 이때, 제1 릴레이 단말(1040)은 모바일 무선 백홀 링크를 통해 세컨더리 노드(SN)인 제2 기지국(1030)에 연결될 수 있다. 또한, 제2 릴레이 단말(1050)은 모바일 무선 백홀 링크를 통해 마스터 노드 역할을 하는 제1 기지국(1020)에 연결될 수 있다. 이처럼 고속 이동체(1070)에 설치된 제2 릴레이 단말(1050)이 MN 기능을 수행하는 제1 기지국(1020)에 접속할 수 있고, 제2 릴레이 단말(1040)이 SN 기능을 수행하는 제2 기지국(1030)과 연결되면 스플릿 베어러 형태의 무선 베어러(radio bearer)가 형성될 수 있다. 이처럼 베어러 유형(Bearer type)은 스플릿 베어러일 수 있고, 베어러의 종단점은 MN 기능을 수행하는 제1 기지국(1040)일 수도 있고, SN 기능을 수행하는 제2 기지국(1050)일 수도 있다.

여기서, 제1 릴레이 단말(1040)은 물리 계층(1041), MAC 계층(1042), RLC 계층(1043) 및 PDCP 계층(1044)을 지원할 수 있다. 제2 릴레이 단말(1050)은 물리 계층(1051), MAC 계층(1053), RLC 계층(1053) 및 PDCP 계층(1044)을 지원할 수 있다 있다. 이때, 제1 릴레이 단말(1040)과 제2 릴레이 단말(1050)은 PDCP 계층(1044)을 공유할 수 있다.

이와 같이 릴레이 단말들(1040, 1050)의 무선 접속 프로토콜(MN과 연결되는 무선 프로토콜, SN과 연결되는 무선 프로토콜)이 설정되며 설정된 무선 접속 프로토콜은 PDCP 계층(1044)에서 하나로 합쳐지는 형태일 수 있다. 이러한 프로토콜 구조는 3GPP의 MR-DC에서 정의하는 프로토콜 구조와 동일할 수 있다.

스플릿 베어러(Split bearer)는 필요에 따라 패킷을 중복하여 전송할 수 있다. 즉 스플릿 베어러는 필요에 따라서 동일한 데이터를 중복으로 전송하는 패킷 중복 전송 방식을 사용할 수도 있다. 이것은 무선 구간에서의 전송 신뢰도를 높이기 위한 방안일 수 있다.

일반적인 이동 통신 시스템에서는 핸드오버가 발생하는 경우에 무선 링크의 품질이 나빠지기 때문에 전송 신뢰도가 떨어질 수 있다. 고속 열차 환경에서도 마찬가지이며 고속 이동체(1070)의 이동성으로 인하여 핸드오버가 자주 발생하게 되는데 본 발명에서는 핸드오버가 발생할 가능성이 높은 시점에 스플릿 베어러를 사용한 패킷 중복 전송 방식을 사용하여 데이터를 전송하는 방안을 고려할 수 있다.

그러나 패킷 중복 전송 방식을 사용하면 전송 신뢰도는 높일 수 있으나 동일한 데이터를 2번 전송하기 때문에 무선 자원이 낭비되는 단점이 있을 수 있다. 따라서 본 발명은 통신 시스템이 패킷 중복 전송 방식을 사용하되 필요한 경우에만 적용하도록 할 수 있다. 이를 위하여 본 발명에서는 핸드오버를 개시하고 종료하기 위한 새로운 조건을 제시할 수 있다. 그리고, 본 발명에서는 조건이 만족하는 구간에 대하여 패킷 중복 전송 방식을 적용하는 방안을 제안할 수 있다.

이중 릴레이 기반의 고속 열차 시스템 구조에서 2개의 릴레이 단말(1040, 1050)중에서 제2 릴레이 단말(1050)은 MN 기능을 수행하는 제1 기지국(1020)에 접속할 수 있고, 다른 하나의 제1 릴레이 단말(1040)은 SN 기능을 수행하는 제2 기지국(1030)에 접속할 수 있다. 따라서 고속 이동체(1070)가 이동함에 따라 SN과 MN은 변경될 수 있다. 3GPP 규격에서는 SN과 MN이 변경되는 절차를 정의하고 있을 수 있다. MN이 변경되는 것은 MN 핸드오버(handover)라는 이름으로 정의될 수 있고, SN이 변경되는 것은 SN 체인지(change)라는 이름으로 정의될 수 있다.

이중 릴레이 구조에서 제1 릴레이 단말(1040)과 제2 릴레이 단말(1050)중에서 먼저 기지국에 접속하는 릴레이 단말이 MN 베어러를 설정하고 나중에 접속하는 릴레이 단말이 SN 베어러를 설정하게 될 수 있다. 제1 릴레이 단말(1040)이 MN 베어러를 설정하고, 제2 릴레이 단말(1050)이 SN 베어러를 설정하는 경우에는 고속 이동체(1070)가 이동함에 따라 MN 핸드오버와 SN 체인지를 반복하게 될 수 있다.

반면에 제1 릴레이 단말(1040)이 SN 베어러를 설정하고, 제2 릴레이 단말(1050)이 MN 베어러를 설정하는 경우에는 고속 이동체(1070)가 이동함에 따라 SN 체인지와 MN 핸드오버를 반복하게 될 수 있다. 즉 본 발명에서 제시하는 구조에 따르면 별도의 핸드오버 절차를 정의할 필요가 없으며 3GPP 규격에서 정의된 절차를 그대로 적용하면 될 수 있다.

이중 릴레이 기반의 고속 열차 시스템 구조에서 스플릿 베어러를 사용한 분리 전송 방식과 패킷 중복 방식을 선택적으로 적용하여 무선백홀의 신뢰도를 향상시키기 위한 방안을 제안할 수 있다. 이 방식의 기본적인 개념은 무선백홀의 신뢰도가 낮은 구간에서는 릴레이 단말들(1040, 1050)에 대하여 스플릿 베어러를 사용하여 패킷 중복 전송 방식을 적용하여 데이터를 송신하도록 할 수 있고, 그렇지 않은 구간에 대해서는 분리 전송 방식을 적용하여 데이터를 송신하도록 할 수 있다.

일예로, 제1 릴레이 단말(1040)은 제2 기지국(1030)의 수신 신호 품질을 측정할 수 있고, 제2 릴레이 단말(1050)은 제1 기지국(1020)의 수신 신호 품질을 측정할 수 있다. 그리고, 제1 릴레이 단말(1040)은 측정된 제2 기지국(1030)의 수신 신호 품질을 제2 릴레이 단말(1050)로 전달하여 공유할 수 있고, 제2 릴레이 단말(1050)은 측정된 제1 기지국(1020)의 수신 신호 품질을 제1 릴레이 단말(1040)로 전달하여 공유할 수 있다.

여기에서, 제1 기지국(1020)과 제2 기지국(1030)의 수신 신호 품질은 제1 기지국(1020)의 무선 신호와 제2 기지국(1030)의 무선 신호에 대한 RSRP(reference signal received power) 및 RSRQ(reference signal received quality) 중 적어도 하나일 수 있다.

그리고, 스플릿 베어러를 사용하여 데이터를 분리 전송하는 과정은 제1 릴레이 단말(1040)과 제2 릴레이 단말(1050)이 제1 기지국(1030)과 제2 기지국(1040)의 수신 신호 품질을 제1 임계값(T1)과 비교할 수 있다. 여기에서, 제1 릴레이 단말(1040)과 제2 릴레이 단말(1050)은 제1 기지국(1020) 또는 제2 기지국(1030)에서 제1 임계값을 수신하여 설정할 수 있다.

제1 릴레이 단말(1040)과 제2 릴레이 단말(1050)은 비교 결과, 제1 기지국(1020)과 제2 기지국(1030)의 수신 신호 품질이 제1 임계값(T1) 이하이면 PDCP 계층(1044)은 전송할 전송 데이터가 있는 경우에 해당 전송 대상 데이터에 대한 PDCP PDU들을 생성할 수 있다. 그리고, PDCP 계층(1044)은 제1 기지국(1020)으로 송신할 제1 PDCP PDU들과 제2 기지국(1030)으로 송신할 제2 PDCP PDU들을 분리할 수 있다. 이후에, PDCP 계층(1044)은 제2 기지국(1030)에 접속된 스플릿 베어러인 제1 RLC 계층(1043)으로 제2 기지국(1030)으로 송신할 제2 PDCP PDU 들을 전달할 수 있다. 또한, PDCP 계층(1044)은 제1 기지국(1020)에 접속된 스플릿 베어러의 제2 RLC 계층(1053)으로 제1 기지국(1020)으로 송신할 제1 PDCP PDU들을 전달할 수 있다.

그러면, 제1 RLC 계층(1043)은 제2 기지국(1030)에 접속된 스플릿 베어러인 제1 MAC 계층(1042)과 제1 물리 계층(1041)을 통하여 제2 기지국(1030)으로 제2 PDCP PDU들을 송신할 수 있다. 제2 RLC 계층(1053)은 제1 기지국(1020)에 접속된 스플릿 베어러인 제2 MAC 계층(1052)과 제2 물리 계층(1051)을 통하여 제1 기지국(1020)으로 제1 PDCP PDU들을 송신할 수 있다.

이와 같은 상황에서 제1 기지국(1020)의 PDCP 계층(1024)은 물리 계층(PHY: physical layer)(1021), MAC 계층(1022) 및 RLC 계층(1023)을 통하여 제2 릴레이 단말(1050)에서 전송한 제1 PDCP PDU를 수신할 수 있다. 그리고, 제1 기지국(1020)의 PDCP 계층(1024)은 제2 기지국(1030)에서 제1 릴레이 단말(1040)에서 전송한 제2 PDCP PDU를 전달 받을 수 있다. 그러면, 제1 기지국(1020)의 PDCP 계층(1024)은 제1 PDCP PDU와 제2 PDCP PDU의 시퀀스 번호(sequence number, SN)을 확인할 수 있고, 이러한 시퀀스 번호를 이용하여 재조립하여 코어 네트워크로 전달할 수 있다.

한편, 스플릿 베어러를 사용하여 데이터를 중복하여 전송하는 과정은 제1 릴레이 단말(1040)과 제2 릴레이 단말(1050)이 제1 기지국(1030)과 제2 기지국(1040)의 수신 신호 품질을 제1 임계값(T1)과 비교할 수 있다. 제1 릴레이 단말(1040)과 제2 릴레이 단말(1050)은 비교 결과, 제1 기지국(1020)과 제2 기지국(1030)의 수신 신호 품질이 제1 임계값(T1)을 초과하면 PDCP 계층(1044)이 전송할 전송 데이터가 있는 경우에 해당 전송 대상 데이터에 대한 PDCP PDU들을 생성할 수 있다. 그리고, PDCP 계층(1044)은 제1 기지국(1020)에 접속된 스플릿 베어러인 제2 RLC 계층(1053)으로 PDCP PDU들을 전달할 수 있고, 제2 기지국(1030)에 접속된 스플릿 베어러인 제1 RLC 계층(1043)으로 동일한 PDCP PDU들을 전달할 수 있다.

그러면, 제1 RLC 계층(1043)은 PDCP PDU를 복제할 수 있고, 제2 기지국(1030)에 접속된 스플릿 베어러인 제1 MAC 계층(1042)과 제1 물리 계층(1041)을 통하여 제2 기지국(1030)으로 PDCP PDU들을 송신할 수 있다. 제2 RLC 계층(1053)은 PDCP PDU를 복제할 수 있고, 제1 기지국(1020)에 접속된 스플릿 베어러인 제2 MAC 계층(1052)과 제2 물리 계층(1051)을 통하여 제1 기지국(1020)으로 PDCP PDU들을 송신할 수 있다.

이와 같은 상황에서 제1 기지국(1020)의 PDCP 계층(1024)은 물리 계층(PHY: physical layer)(1021), MAC 계층(1022) 및 RLC 계층(1023)을 통하여 제2 릴레이 단말(1050)에 전송한 제1 PDCP PDU를 수신할 수 있다. 그리고, 제1 기지국(1020)의 PDCP 계층(1024)은 제2 기지국(1030)에서 제1 릴레이 단말(1040)에서 전송한 제2 PDCP PDU를 전달 받을 수 있다. 이때, 제1 기지국(1020)의 PDCP 계층(1024)은 제1 PDCP PDU와 제2 PDCP PDU의 시퀀스 번호(sequence number, SN)를 확인할 수 있고, 동일한 PDCP PDU로 확인되면 어느 하나를 폐기할 수 있으며, 나머지 PDCP PDU를 코어 네트워크로 전달할 수 있다.

앞에서 언급되었듯이 스플릿 베어러를 사용한 패킷 중복 전송 방식은 동일한 데이터를 중복해서 2번 보내는 방식이기 때문에 자원이 낭비되는 측면이 있을 수 있다. 따라서 패킷 중복 전송 방식은 필요한 경우에 한하여 최소로 수행되도록 할 필요가 있다. 무선백홀의 신뢰도가 낮은 구간은 주로 핸드오버가 발생하는 영역이므로 핸드오버 영역에 대하여 패킷 중복 전송 방식을 적용할 필요가 있을 수 있다. 또한 이중 릴레이 구조에서 2개의 릴레이 단말(1040, 1050)은 열차의 길이에 해당하는 위치만큼 떨어져 배치될 수 있다. 이것은 2개의 릴레이 단말(1040, 1050)에서 핸드오버가 발생되는 시점이 서로 다름을 의미할 수 있다.

일반적으로 고속 열차의 길이는 평균 200m로 간주될 수 있는데, 열차의 속도가 100km/h, 300km/h, 500km/h인 경우에 2개의 릴레이 단말(1040, 1050)간에 핸드오버가 발생하는 시점이 7초, 2.5초, 1.5초의 시간차가 발생할 수 있다.

따라서 이중 릴레이 구조에서는 하나의 무선 링크에 핸드오버가 발생할 경우 나머지 하나의 무선 링크는 적어도 7초, 2.5초 1.5초이내에 핸드오버가 발생하지 않을 수 있다. 이중 릴레이 구조에서는 이와 같은 두개의 무선 링크를 통해서 패킷을 중복하여 전송을 실시함으로써 핸드오버로 인해 발생할 수 있는 데이터 유실을 방지할 수 있고, 신뢰도를 향상시킬 수 있다.

한편 핸드오버가 진행중이 아니더라도 핸드오버가 발생하는 근처에서는 무선링크의 신뢰도가 낮아지기 때문에 미리 패킷 중복 전송 방식을 적용할 필요가 있다. 따라서 릴레이 단말들(1040, 1050)은 패킷 중복 전송 방식을 언제 적용할지 시점을 판단할 필요가 있다. 이 시점을 정하는 것은 무선 링크의 신뢰도와 자원 이용 효율 간의 트레이드 오프(trade-off)를 정하는 것이라고 할 수 있다. 즉 릴레이 단말들(1040, 1050)이 미리 패킷 중복 전송 방식을 적용하면 신뢰도를 향상시키는 방향으로 시스템을 운용하는 것일 수 있고, 늦게 패킷 중복 전송 방식을 적용하면 자원 이용 효율을 높이고자 하는 것일 수 있다.

도 11은 이중 릴레이 기반 스플릿 베어러 방식에서 패킷 중복 전송을 선택적으로 적용하기 위한 무선 신호 품질을 나타낸 개념도이다.

도 11을 참조하면, 이중 릴레이 기반 스플릿 베어러에 패킷 중복 전송을 선택적으로 적용하기 위한 무선 신호 품질은 제1 릴레이 단말(1130)이 타겟 기지국(1110)(도 10의 제2 기지국(1030)과 동일할 수 있음)의 참조 신호 등에 대하여 측정한 수신 신호 품질 R(f,t), 제1 릴레이 단말(1130)이 소스 기지국(1120)(도 10의 제1 기지국(1020)과 동일할 수 있음)의 참조 신호 등에 대하여 측정한 수신 신호 품질 R(f,s), 제2 릴레이 단말(1140)이 타겟 기지국(1110)의 참조 신호 등에 대하여 측정한 수신 신호 품질 R(r,t) 및 제2 릴레이 단말(1140)이 소스 기지국(1120)의 참조 신호에 대하여 측정한 수신 신호 품질 R(r,s)을 포함할 수 있다.

여기에서, 수신 신호 품질은 타겟 기지국(1110) 및 소스 기지국(1120)의 무선 신호에 대한 RSRP(reference signal received power) 및 RSRQ(reference signal received quality) 중 적어도 하나일 수 있다. 이를 정리하면 아래와 같을 수 있다.

R(f,t): 제1 릴레이 단말(1130)이 타겟 기지국(1110)에서 전송된 참조 신호 등에 대하여 측정한 수신 신호 품질

R(f,s): 제1 릴레이 단말(1130)이 소스 기지국(1120)에서 전송된 참조 신호 등에 대하여 측정한 수신 신호 품질

R(r,t): 제2 릴레이 단말(1140)이 타겟 기지국(1110)에서 전송된 참조 신호 등에 대하여 측정한 수신 신호 품질

R(r,s): 제2 릴레이 단말(1140)이 소스 기지국(1120)에서 전송된 참조 신호 등에 대하여 측정한 수신 신호 품질

위에 정의된 4개의 수신 신호 품질 파라미터를 사용하여 다음과 같이 패킷 중복 전송 방식의 적용 시점이 도출될 수 있다. 고속 열차가 핸드오버 영역에 진입하게 되면 먼저 제1 릴레이 단말(1130)에서 핸드오버가 발생하여 소스 기지국(1120)에서 타겟 기지국(1110)으로 접속 기지국이 변경될 수 있다. 이후에, 제1 릴레이 단말(1130)이 핸드오버 영역을 빠져나가면서 제2 릴레이 단말(1140)이 핸드오버를 수행하여 마찬가지로 소스 기지국(1120)에서 타겟 기지국(1110)으로 접속 기지국이 변경될 수 있다.

한편 패킷 중복 전송 방식을 적용하기 위해서는 제1 릴레이 단말(1130)과 제2 릴레이 단말(1140)이 두개의 독립적인 무선 링크를 생성할 수 있어야 한다. 따라서 핸드오버 영역에서 2개의 무선 링크를 동시에 설정하기 위해서 제1 릴레이 단말(1130)과 제2 릴레이 단말(1140)이 다음 (수학식 2) 및 (수학식 3)의 조건을 만족해야 할 수 있다.

이러한 (수학식 2)와 (수학식 3)의 조건은 핸드오버 영역에서 패킷 중복 전송 방식을 적용하기 위하여 2개의 무선 링크에서 신호 단절(outage)이 발생하지 않을 조건이라고 할 수 있다. 이 조건을 만족하는 영역은 도 11에서 패킷 중복 전송 후보 기간(PD candidate duration)으로 표시된 부분일 수 있다. T1은 제1 임계값으로 타겟 기지국(1110) 또는 소스 기지국(1120)에서 적절하게 정해질 수 있다. 타겟 기지국(1110) 또는 소스 기지국(1120)은 참조 신호를 제1 릴레이 단말(1130)과 제2 릴레이 단말(1140)에 전송하기 전에 제1 임계값을 포함하는 메시지를 전송하여 제1 릴레이 단말(1130)과 제2 릴레이 단말(1140)에 설정 정보를 전단할 수 있다. 그러면, 제1 릴레이 단말(1130)과 제2 릴레이 단말(1140)은 타겟 기지국(1110) 또는 소스 기지국(1120)에서 제1 임계값을 수신하여 설정할 수 있다.

추가적으로, 제1 릴레이 단말(1130)과 제2 릴레이 단말(1140)은 (수학식 2) 및 (수학식 3)의 조건이 만족하는 것에 더해 아래 (수학식 4)의 조건이 만족할 때에 패킷 중복 전송 방식을 적용하여 데이터를 중복하여 전송할 수 있다. 즉, 제1 릴레이 단말(1130)과 제2 릴레이 단말(1140)은 (수학식 2)~(수학식 4)의 조건이 만족할 때에, 패킷 중복 전송 방식을 적용하여 데이터를 중복하여 전송할 수 있다.

여기에서, T2는 제2 임계값이라고 할 수 있다. T2는 타겟 기지국(1110) 또는 소스 기지국(1120)에서 적절하게 정해질 수 있다. 타겟 기지국(1110) 또는 소스 기지국(1120)은 참조 신호를 제1 릴레이 단말(1130)과 제2 릴레이 단말(1140)에 전송하기 전에 제2 임계값을 포함하는 메시지를 전송하여 제1 릴레이 단말(1130)과 제2 릴레이 단말(1140)에 설정 정보를 전단할 수 있다. 그러면, 제1 릴레이 단말(1130)과 제2 릴레이 단말(1140)은 타겟 기지국(1110) 또는 소스 기지국(1120)에서 제2 임계값(T2)을 수신하여 설정할 수 있다.

도 11에서 보는 바와 같이, T2가 커지면 패킷 중복 전송 방식을 적용하는 구간이 증가할 수 있고, T2가 작아지면 패킷 중복 전송 방식을 적용하는 구간이 줄어들게 될 수 있다. 따라서 무선백홀 요구사항에 따른 통신 신뢰도와 데이터 전송효율간 트레이드 오프(trade-off)를 고려하여 타겟 기지국(1110) 또는 소스 기지국(1120)은 제2 임계값 T2를 설정할 수 있다. 즉 무선백홀 요구사항을 만족시키기 위한 신뢰도를 확보하기 위하여 필요한 T2값 중에 최소값을 선택할 수 있다.

도 12a와 도 12b는 이중 릴레이 기반 스플릿 베어러 방식에서 패킷 중복 전송을 선택적으로 적용하기 위한 통신 방법의 제1 실시예에 따른 순서도이다.

도 12a와 도 12b를 참조하면, 이중 릴레이 기반 스플릿 베어러 방식에서 패킷 중복 전송을 선택적으로 적용하기 위한 통신 방법은 제1 릴레이 단말이 타겟 기지국에서 참조 신호를 수신하여(S1201) 수신 신호 품질 R(f,t)을 측정할 수 있다(S1202). 또한, 제1 릴레이 단말은 소스 기지국에서 참조 신호를 수신하여(S1204) 수신 신호 품질 R(f,s)을 측정할 수 있다(S1205). 동일하게, 제2 릴레이 단말은 타겟 기지국에서 참조 신호를 수신하여(S1201) 수신 신호 품질 R(r,t)을 측정할 수 있다(S1203). 또한, 제2 릴레이 단말은 소스 기지국에서 참조 신호를 수신하여(S1204) 수신 신호 품질 R(r,s)을 측정할 수 있다(S1206).

여기에서, 수신 신호 품질은 타겟 기지국 및 소스 기지국의 참조 신호에 대한 RSRP(reference signal received power) 및 RSRQ(reference signal received quality) 중 적어도 하나일 수 있다.

제1 릴레이 단말은 타겟 기지국에서 참조 신호를 수신하여 측정한 수신 신호 품질 R(f,t)과 소스 기지국에서 참조 신호를 수신하여 측정한 수신 신호 품질 R(f,s)을 제2 릴레이 단말로 전송하여 측정된 수신 신호 품질(R(f,t)와 R(f,s))을 제2 릴레이 단말이 공유하도록 할 수 있다(S1207). 그리고, 동일하게 제2 릴레이 단말은 타겟 기지국에서 참조 신호를 수신하여 측정한 수신 신호 품질 R(r,t)과 소스 기지국에서 참조 신호를 수신하여 측정한 수신 신호 품질 R(r,s)을 제1 릴레이 단말로 전송하여 측정된 수신 신호 품질(R(f,t)와 R(f,s))을 제1 릴레이 단말이 공유하도록 할 수 있다(S1207).

이에 따라, 제1 릴레이 단말은 수신 신호 품질 R(f,t)가 수학식 2를 만족할 수 있고, 수신 신호 품질 R(r,s)가 수학식 3을 만족할 수 있어 패킷 중복 전송 후보 기간의 해당 여부를 판단할 수 있다(S1208). 동일하게, 제2 릴레이 단말은 수신 신호 품질 R(f,t)가 수학식 2를 만족할 수 있고, 수신 신호 품질 R(r,s)가 수학식 3을 만족할 수 있어 패킷 중복 전송 후보 기간의 해당 여부를 판단할 수 있다(S1209).

제1 릴레이 단말의 판단 결과, 패킷 중복 전송 후보 기간에 해당하면 전송할 전송 데이터가 있는 경우에 제1 릴레이 단말과 제2 릴레이 단말에 공통된 PDCP 계층이 해당하는 전송 데이터의 PDCP PDU들을 생성할 수 있다(S1210). 그리고, PDCP 계층은 타겟 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제1 릴레이 단말의 RLC 계층으로 PDCP PDU들을 전달할 수 있고, 소스 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제2 릴레이 단말의 RLC 계층으로 동일한 PDCP PDU들을 전달할 수 있다(S1212).

그러면, 제1 릴레이 단말의 RLC 계층은 PDCP PDU를 복제할 수 있고, 타겟 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제1 릴레이 단말의 MAC 계층과 물리 계층을 통하여 타겟 기지국으로 PDCP PDU들을 송신할 수 있다(S1213). 동일하게 제2 릴레이 단말의 RLC 계층은 PDCP PDU를 복제할 수 있고, 소스 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제2 릴레이 단말의 MAC 계층과 물리 계층을 통하여 소스 기지국에 PDCP PDU들을 송신할 수 있다(S1214).

한편 제2 릴레이 단말의 판단 결과, 패킷 중복 전송 후보 기간에 해당하면 전송할 전송 데이터가 있는 경우에 제1 릴레이 단말과 제2 릴레이 단말에 공통된 PDCP 계층이 해당하는 전송 데이터의 PDCP PDU들을 생성할 수 있다(S1211). 그리고, PDCP 계층은 타겟 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제1 릴레이 단말의 RLC 계층으로 PDCP PDU들을 전달할 수 있고(S1212), 소스 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제2 릴레이 단말의 RLC 계층으로 동일한 PDCP PDU들을 전달할 수 있다.

도 13a와 도 13b는 이중 릴레이 기반 스플릿 베어러 방식에서 패킷 중복 전송을 선택적으로 적용하기 위한 통신 방법의 제2 실시예에 따른 순서도이다.

도 13a와 도 13b를 참조하면, 이중 릴레이 기반 스플릿 베어러 방식에서 패킷 중복 전송을 선택적으로 적용하기 위한 통신 방법은 제1 릴레이 단말이 타겟 기지국에서 참조 신호를 수신하여(S1301) 수신 신호 품질 R(f,t)을 측정할 수 있다(S1302). 또한, 제1 릴레이 단말은 소스 기지국에서 참조 신호를 수신하여(S1304) 수신 신호 품질 R(f,s)을 측정할 수 있다(S1305). 동일하게, 제2 릴레이 단말은 타겟 기지국에서 참조 신호를 수신하여(S1301) 수신 신호 품질 R(r,t)을 측정할 수 있다(S1303). 또한, 제2 릴레이 단말은 소스 기지국에서 참조 신호를 수신하여(S1304) 수신 신호 품질 R(r,s)을 측정할 수 있다(S1306).

제1 릴레이 단말은 타겟 기지국에서 참조 신호를 수신하여 측정한 수신 신호 품질 R(f,t)과 소스 기지국에서 참조 신호를 수신하여 측정한 수신 신호 품질 R(f,s)을 제2 릴레이 단말로 전송하여 측정된 수신 신호 품질(R(f,t)와 R(f,s))을 제2 릴레이 단말이 공유하도록 할 수 있다(S1307). 그리고, 동일하게 제2 릴레이 단말은 타겟 기지국에서 참조 신호를 수신하여 측정한 수신 신호 품질 R(r,t)과 소스 기지국에서 참조 신호를 수신하여 측정한 수신 신호 품질 R(r,s)을 제1 릴레이 단말로 전송하여 측정된 수신 신호 품질(R(f,t)와 R(f,s))을 제1 릴레이 단말이 공유하도록 할 수 있다(S1307).

이에 따라, 제1 릴레이 단말은 수신 신호 품질 R(f,t)가 수학식 2를 만족할 수 있고, 수신 신호 품질 R(r,s)가 수학식 3을 만족할 수 있어 패킷 중복 전송 후보 기간의 해당 여부를 판단할 수 있다(S1308). 동일하게, 제2 릴레이 단말은 수신 신호 품질 R(f,t)가 수학식 2를 만족할 수 있고, 수신 신호 품질 R(r,s)가 수학식 3을 만족할 수 있어 패킷 중복 전송 후보 기간의 해당 여부를 판단할 수 있다(S1309).

제1 릴레이 단말은 판단 결과, 패킷 중복 전송 후보 기간에 해당하면, 수신 신호 품질 R(f,t)와 수신 신호 품질 R(r,s)가 수학식 4의 조건을 만족하는지를 검토하여 패킷 중복 전송 시점에 해당하는지를 판단할 수 있다(S1310). 제1 릴레이 단말은 판단 결과, 패킷 중복 전송 시점에 해당하면 전송할 전송 데이터가 있는 경우에 제1 릴레이 단말과 제2 릴레이 단말에 공통된 PDCP 계층이 해당하는 전송 데이터의 PDCP PDU들을 생성할 수 있다(S1312). 그리고, PDCP 계층은 타겟 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제1 릴레이 단말의 RLC 계층으로 PDCP PDU들을 전달할 수 있고, 소스 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제2 릴레이 단말의 RLC 계층으로 동일한 PDCP PDU들을 전달할 수 있다(S1314).

그러면, 제1 릴레이 단말의 RLC 계층은 PDCP PDU를 복제할 수 있고, 타겟 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제1 릴레이 단말의 MAC 계층과 물리 계층을 통하여 타겟 기지국으로 PDCP PDU들을 송신할 수 있다(S1315). 동일하게 제2 릴레이 단말의 RLC 계층은 PDCP PDU를 복제할 수 있고, 소스 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제2 릴레이 단말의 MAC 계층과 물리 계층을 통하여 소스 기지국에 PDCP PDU들을 송신할 수 있다(S1316).

한편, 제2 릴레이 단말의 판단 결과, 수신 신호 품질 R(f,t)와 수신 신호 품질 R(r,s)가 수학식 4의 조건을 만족하는지를 검토하여 패킷 중복 전송 시점에 해당하는지를 판단할 수 있다(S1311). 제1 릴레이 단말은 판단 결과, 패킷 중복 전송 시점에 해당하면 전송할 전송 데이터가 있는 경우에 제1 릴레이 단말과 제2 릴레이 단말에 공통된 PDCP 계층이 해당하는 전송 데이터의 PDCP PDU들을 생성할 수 있다(S1313). 그리고, PDCP 계층은 타겟 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제1 릴레이 단말의 RLC 계층으로 PDCP PDU들을 전달할 수 있고, 소스 기지국에 접속된 스플릿 베어러인 제2 릴레이 단말의 RLC 계층으로 동일한 PDCP PDU들을 전달할 수 있다(S1314).

본 발명에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통해 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위해 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.

컴퓨터 판독 가능 매체의 예에는 롬(rom), 램(ram), 플래시 메모리(flash memory) 등과 같이 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러(compiler)에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터(interpreter) 등을 사용해서 컴퓨터에 의해 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상술한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims

통신 시스템의 제1 릴레이 및 제2 릴레이를 포함하는 단말의 동작 방법으로서,
상기 제1 릴레이를 통해 상기 제1 릴레이와 연결된 제1 기지국의 제1 수신 신호 품질을 측정하는 단계;
상기 제2 릴레이를 통해 상기 제2 릴레이와 연결된 제2 기지국의 제2 수신 신호 품질을 측정하는 단계;
상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질에 기반하여 제1 PDU(protocol data unit)을 상기 제1 릴레이에 설정된 제1 베어러를 통해 상기 제1 릴레이가 상기 제1 기지국에 전송하는 단계; 및
상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질에 기반하여 제2 PDU를 상기 제2 릴레이에 설정된 제2 베어러를 통해 상기 제2 릴레이가 상기 제2 기지국에 전송하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 릴레이 및 상기 제2 릴레이 각각은 RLC(Radio Link Control) 계층, MAC(Medium Access Control) 계층 및 PHY(physical) 계층의 기능을 수행하고, PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층의 기능을 공유하며, 상기 제1 베어러와 상기 제2 베어러는 스플릿 베어러인, 단말의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
패킷 중복 전송 방식이 사용되는 경우에 상기 제1 PDU는 상기 제2 PDU와 동일하고, 분리 전송 방식이 사용되는 경우에 상기 제1 PDU는 상기 제2 PDU와 다른, 단말의 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질은 참조 신호에 대한 RSRP(reference signal received power) 및 RSRQ(reference signal received quality) 중에서 하나이고, 상기 제1 기지국은 마스터 노드이고, 상기 제2 기지국은 세컨더리 노드인, 단말에서 수행되는 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값 이하이면, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 기지국으로 전달되는 상기 제1 PDU는 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 기지국으로 전달되는 상기 제2 PDU와 다른, 단말에서 수행되는 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값 초과이면, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 기지국으로 전달되는 상기 제1 PDU는 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 기지국으로 전달되는 상기 제2 PDU와 동일한, 단말에서 수행되는 동작 방법.
청구항 1에 있어서,
상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 상기 제1 임계값을 초과하고 상기 제2 수신 신호 품질에서 상기 제1 수신 신호 품질을 감산한 값이 제2 임계값 미만이면, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 기지국으로 전달되는 상기 제1 PDU는 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 기지국으로 전달되는 상기 제2 PDU와 동일한, 단말에서 수행되는 동작 방법.
통신 시스템의 제1 기지국에서 수행되는 동작 방법으로서,
제1 참조 신호를 전송하는 단계;
상기 제1 참조 신호의 제1 수신 신호 품질에 기초하여 상기 제1 릴레이에서 제1 PDU를 수신하는 단계; 및
제2 기지국에서 전송된 제2 참조 신호의 제2 수신 신호 품질에 기초하여 상기 제2 기지국이 제2 릴레이에서 수신한 제2 PDU를 상기 제2 기지국에서 전달받는 단계를 포함하며,
상기 제1 릴레이에서 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값을 이하이면 상기 제1 PDU와 상기 제2 PDU는 다르고, 상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 상기 제1 임계값을 초과하면 상기 제1 PDU와 상기 제2 PDU는 동일한, 제1 기지국의 동작 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 기지국의 동작 방법은,
상기 제1 참조 신호의 전송 전에 상기 제1 임계값을 포함하는 메시지를 전송하는 단계를 더 포함하는, 제1 기지국의 동작 방법.
청구항 8에 있어서,
상기 제1 기지국의 동작 방법은,
상기 제1 PDU가 상기 제2 PDU와 동일하면 어느 하나를 선택하여 코어 네트워크로 전달하고, 상기 제1 PDU가 상기 제2 PDU와 다르면 상기 제1 PDU와 상기 제2 PDU를 재조립하여 상기 코어 네트워크로 전달하는 단계를 더 포함하는, 제1 기지국의 동작 방법.
단말로서,
프로세서(processor);
상기 프로세서와 전자적(electronic)으로 통신하는 메모리(memory); 그리고
상기 메모리에 저장되는 명령들(instructions)을 포함하며,
상기 명령들이 상기 프로세서에 의해 실행되는 경우, 상기 명령들은 상기 단말이,
상기 제1 릴레이를 통해 상기 제1 릴레이와 연결된 제1 기지국의 제1 수신 신호 품질을 측정하고;
상기 제2 릴레이를 통해 상기 제2 릴레이와 연결된 제2 기지국의 제2 수신 신호 품질을 측정하고;
상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질에 기반하여 제1 PDU(protocol data unit)을 상기 제1 릴레이에 설정된 제1 베어러를 통해 상기 제1 릴레이가 상기 제1 기지국에 전송하고; 그리고
상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질에 기반하여 제2 PDU를 상기 제2 릴레이에 설정된 제2 베어러를 통해 상기 제2 릴레이가 상기 제2 기지국에 전송하는 것을 야기하도록 동작하는, 단말.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값 초과이면, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 기지국으로 전달되는 상기 제1 PDU는 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 기지국으로 전달되는 상기 제2 PDU와 동일한 것을 야기하도록 동작하는, 단말.
청구항 11에 있어서,
상기 제1 수신 신호 품질과 상기 제2 수신 신호 품질이 제1 임계값을 초과하고, 상기 제2 수신 신호 품질에서 상기 제1 수신 신호 품질을 감산한 값이 제2 임계값 미만이면, 상기 제1 릴레이에서 상기 제1 기지국으로 전달되는 상기 제1 PDU는 상기 제2 릴레이에서 상기 제2 기지국으로 전달되는 상기 제2 PDU와 동일한 것을 야기하도록 동작하는, 단말.