KR20230000769A - 무선 통신 시스템에서 지역 재-라우팅을 수행하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시는 LTE(Long Term Evolution)와 같은 4G(4^th generation) 통신 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G(5^th generation) 또는 pre-5G 통신 시스템에 관련된 것이다. 본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드의 동작 방법에 있어서, 패킷의 목적지 필드 및 경로 식별자를 식별하는 과정과, 설정된 라우팅 테이블 내 복수의 엔트리들 중 상기 패킷과 목적지 필드의 값 및 경로 식별자가 동일한 엔트리의 존재 여부를 결정하는 과정과, 상기 엔트리의 다음 홉의 BAP 주소가 이용 가능한지 여부를 식별하는 과정과, 상기 엔트리의 상기 다음 홉의 BAP 주소가 이용 가능한 경우, 상기 엔트리의 상기 다음 홉의 노드를 향한 링크를 사용하여 상기 다음 홉의 노드로 라우팅을 수행하는 과정을 포함하는 방법이 제공된다.

Description

무선 통신 시스템에서 지역 재-라우팅을 수행하기 위한 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR PERFORMING A LOCAL RE-ROUTING IN A WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시(disclosure)는 일반적으로 무선 통신 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 무선 통신 시스템에서 액세스 및 백홀 결합 시스템에서 연결 실패 또는 흐름 제어에 따른 지역 재 라우팅을 수행하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.

4G(4^th generation) 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G(5^th generation) 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(Long Term Evolution) 시스템 이후(Post LTE) 시스템이라 불리어지고 있다.

높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역(예를 들어, 60기가(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO, FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나(large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

또한 시스템의 네트워크 개선을 위해, 5G 통신 시스템에서는 진화된 소형 셀, 개선된 소형 셀(advanced small cell), 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud radio access network, cloud RAN), 초고밀도 네트워크(ultra-dense network), 기기 간 통신(Device to Device communication, D2D), 무선 백홀(wireless backhaul), 이동 네트워크(moving network), 협력 통신(cooperative communication), CoMP(Coordinated Multi-Points), 및 수신 간섭제거(interference cancellation) 등의 기술 개발이 이루어지고 있다.

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation, ACM) 방식인 FQAM(Hybrid Frequency Shift Keying and Quadrature Amplitude Modulation) 및 SWSC(Sliding Window Superposition Coding)과, 진보된 접속 기술인 FBMC(Filter Bank Multi Carrier), NOMA(Non Orthogonal Multiple Access), 및 SCMA(Sparse Code Multiple Access) 등이 개발되고 있다.

상술한 바와 같은 논의를 바탕으로, 본 개시(disclosure)는, 무선 통신 시스템에서 액세스 및 백홀 결합 시스템에서 연결 실패 또는 흐름 제어에 따른 지역 재 라우팅을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드의 동작 방법에 있어서, 패킷의 목적지 필드 및 경로 식별자를 식별하는 과정과, 설정된 라우팅 테이블 내 복수의 엔트리들 중 상기 패킷과 목적지 필드의 값 및 경로 식별자가 동일한 엔트리의 존재 여부를 결정하는 과정과, 상기 엔트리의 다음 홉의 BAP 주소가 이용 가능한지 여부를 식별하는 과정과, 상기 엔트리의 상기 다음 홉의 BAP 주소가 이용 가능한 경우, 상기 엔트리의 상기 다음 홉의 노드를 향한 링크를 사용하여 상기 다음 홉의 노드로 라우팅을 수행하는 과정을 포함하는 방법이 제공된다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따르면, 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드의 장치에 있어서, 송수신기 및 적어도 하나의 프로세서를 포함하고, 상기 적어도 하나의 프로세서는, 패킷의 목적지 필드 및 경로 식별자를 식별하고, 설정된 라우팅 테이블 내 복수의 엔트리들 중 상기 패킷과 목적지 필드의 값 및 경로 식별자가 동일한 엔트리의 존재 여부를 결정하고, 상기 엔트리의 다음 홉의 BAP 주소가 이용 가능한지 여부를 식별하고, 상기 엔트리의 상기 다음 홉의 BAP 주소가 이용 가능한 경우, 상기 엔트리의 상기 다음 홉의 노드를 향한 링크를 사용하여 상기 다음 홉의 노드로 라우팅을 수행하도록 구성된 장치가 제공된다.

본 개시의 다양한 실시 예들에 따른 장치 및 방법은, 무선 통신 시스템에서 액세스 및 백홀 결합 시스템에서 연결 실패 또는 흐름 제어에 따른 지역 재 라우팅을 수행하기 위한 장치 및 방법을 제공한다.

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

도 1는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 도시한다.
도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한다.
도 3는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 도시한다.
도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한다.
도 5은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구조를 도시한다.
도 6는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구조를 도시한다.
도 7는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB 토폴로지에 RLF 지시자 또는 흐름 제어 피드백을 수신하는 과정의 일 예를 도시한다.
도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB node의 라우팅 테이블을 도시한다.
도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 BAP PDU에서 header의 routing 관련 정보를 도시한다.
도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 RLF 지시자 수신시 local rerouting 과정을 도시한다.

본 개시에서 사용되는 용어들은 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 다른 실시 예의 범위를 한정하려는 의도가 아닐 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 용어들은 본 개시에 기재된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 본 개시에 사용된 용어들 중 일반적인 사전에 정의된 용어들은, 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 동일 또는 유사한 의미로 해석될 수 있으며, 본 개시에서 명백하게 정의되지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다. 경우에 따라서, 본 개시에서 정의된 용어일지라도 본 개시의 실시 예들을 배제하도록 해석될 수 없다.

이하에서 설명되는 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어적인 접근 방법을 예시로서 설명한다. 하지만, 본 개시의 다양한 실시 예들에서는 하드웨어와 소프트웨어를 모두 사용하는 기술을 포함하고 있으므로, 본 개시의 다양한 실시 예들이 소프트웨어 기반의 접근 방법을 제외하는 것은 아니다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 개시의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 개시를 설명하기에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 개시의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 개시에서의 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 개시이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 개시은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 개시가 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

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

이때, 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. 예를 들면, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 블록들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 블록들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.

이때, 본 실시예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA(Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)과 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. 또한 실시예에서 '~부'는 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다.

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

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 개시가 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다. 예를 들어, 이하 설명에서 단말이라 함은, 후술할 MCG(Master Cell Group)와 SCG(Secondary Cell Group)별로 각각 존재하는 단말 내의 MAC entity를 칭할 수 있다.

이하, 기지국은 단말의 자원할당을 수행하는 주체로서, gNode B, eNode B, Node B, BS (Base Station), 무선 접속 유닛, 기지국 제어기, 또는 네트워크 상의 노드 중 적어도 하나일 수 있다. 단말은 UE (User Equipment), MS (Mobile Station), 셀룰러폰, 스마트폰, 컴퓨터, 또는 통신기능을 수행할 수 있는 멀티미디어시스템을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니다.

특히 본 개시는 3GPP NR (5세대 이동통신 표준)에 적용할 수 있다. 또한 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 또는 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 개시에서 eNB는 설명의 편의를 위하여 gNB와 혼용되어 사용될 수 있다. 즉 eNB로 설명한 기지국은 gNB를 나타낼 수 있다. 또한 단말이라는 용어는 핸드폰, NB-IoT 기기들, 센서들 뿐만 아니라 또 다른 무선 통신 기기들을 나타낼 수 있다.

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

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

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

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

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

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

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

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

도 1는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 도시한다. 구체적으로, 도 1은 4G LTE 시스템의 구조를 도시한다.

도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB, Node B 또는 기지국)(105, 110, 115, 120)과 이동성 관리 엔티티 (Mobility Management Entity, MME)(125) 및 S-GW(130, Serving-Gateway)로 구성될 수 있다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(135)은 ENB(105 내지 120) 및 S-GW(130)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

도 1에서 ENB(105 내지 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B(Node B)에 대응될 수 있다. ENB는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행할 수 있다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 될 수 있다. 따라서, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요할 수 있으며, 이를 ENB(105 내지 120)가 담당할 수 있다. 하나의 ENB는 통상 복수의 셀들을 제어할 수 있다. 예를 들면, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)을 무선 접속 기술로 사용할 수 있다. 또한 ENB는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, AMC) 방식을 적용할 수 있다. S-GW(130)는 데이터 베어러(bearer)를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거할 수 있다. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 복수의 기지국들과 연결될 수 있다.

도 2는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한다. 구체적으로, 도 2는 4G LTE 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한다.

도 2를 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 ENB에서 각각 패킷 데이터 컨버전스 프로토콜 (Packet Data Convergence Protocol, PDCP)(205, 240), 무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC)(210, 235), 매체 액세스 제어 (Medium Access Control, MAC)(215, 230) 및 물리(Physical, PHY) 장치(또는 계층이라 함)(220, 225)를 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않으며, 상기 예시보다 더 적거나 더 많은 장치를 포함할 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, PDCP는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당할 수 있다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.

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

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

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

일 실시예에 따르면, 무선 링크 제어(Radio Link Control, RLC)(210, 235)는 PDCP 패킷 데이터 유닛(Protocol Data Unit, PDU)을 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행할 수 있다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되는 것은 아니다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

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

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

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

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

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

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

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

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

일 실시예에 따르면, MAC(215, 230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행할 수 있다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약될 수 있다. 물론 하기 예시에 제한되지 않는다.

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

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

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

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

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

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

일 실시예에 따르면, 물리 계층(220, 225)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다.

도 3는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 구조를 도시한다. 구체적으로, 도 3은 5G NR 시스템의 구조를 도시한다.

도 3을 참조하면, 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 또는 5g)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR gNB 또는 NR 기지국)(310)과 차세대 무선 코어 네트워크(New Radio Core Network, NR CN)(305)로 구성될 수 있다. 차세대 무선 사용자 단말(New Radio User Equipment, NR UE 또는 단말)(315)은 NR gNB(310) 및 NR CN (305)를 통해 외부 네트워크에 접속할 수 있다.

도 3에서 NR gNB(310)는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응될 수 있다. NR gNB(310)는 NR UE(315)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 될 수 있다. 따라서, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요할 수 있으며, 이를 NR NB(310)가 담당할 수 있다. 하나의 NR gNB(310)는 복수의 셀들을 제어할 수 있다. 차세대 이동통신 시스템에서는, 현재 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서, 현재의 최대 대역폭 이상의 대역폭이 적용될 수 있다. 또한, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, OFDM)을 무선 접속 기술로 사용될 수 있으며, 추가적으로 빔포밍 기술이 사용될 수 있다.

또한, 일부 실시예에 따르면, NR gNB는 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식이 적용될 수 있다. NR CN(305)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행할 수 있다. NR CN(305)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결될 수 있다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME (325)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결될 수 있다. MME는 기존 기지국인 eNB (330)과 연결될 수 있다.

도 4는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한다. 구체적으로, 도 4는 NR 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시한다.

도 4를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR 서비스 데이터 적응 프로토콜(Service Data Adaptation Protocol, SDAP)(401, 445), NR PDCP(405, 440), NR RLC(410, 435), NR MAC(415, 430) 및 NR PHY(420, 425) 장치(또는 계층)를 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않으며, 상기 예시보다 더 적거나 더 많은 장치를 포함할 수 있다.

일 실시예에 따르면, NR SDAP(401, 445)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 다만, 하기 예시에 제한되지 않는다.

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

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

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

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

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

일 실시예에 따르면, NR PDCP (405, 440)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 다만, 하기 예시에 제한되지 않는다.

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

- 사용자 데이터 전송 기능 (Transfer of user data)

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

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

- 순서 재정렬 기능(PDCP PDU reordering for reception)

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

- 재전송 기능(Retransmission of PDCP SDUs)

- 암호화 및 복호화 기능(Ciphering and deciphering)

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

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

일부 실시예에 따르면, NR RLC(410, 435)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 다만 하기 예시에 제한되지 않는다.

- 데이터 전송 기능(Transfer of upper layer PDUs)

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

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

- ARQ 기능(Error Correction through ARQ)

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

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

- 순서 재정렬 기능(Reordering of RLC data PDUs)

- 중복 탐지 기능(Duplicate detection)

- 오류 탐지 기능(Protocol error detection)

- RLC SDU 삭제 기능(RLC SDU discard)

- RLC 재수립 기능(RLC re-establishment)

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

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

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

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

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

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

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

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

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

일부 실시예에 따르면, NR MAC(415, 430)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다. 다만, 하기 예시에 제한되지 않는다.

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

- 다중화 및 역다중화 기능(Multiplexing/demultiplexing of MAC SDUs)

- 스케쥴링 정보 보고 기능(Scheduling information reporting)

- HARQ 기능(Error correction through HARQ)

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

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

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

NR PHY 계층(420, 425)은 상위 계층 데이터를 채널 코딩 및 변조하고, OFDM 심벌로 만들어서 무선 채널로 전송하거나, 무선 채널을 통해 수신한 OFDM 심벌을 복조하고 채널 디코딩해서 상위 계층으로 전달하는 동작을 수행할 수 있다. 물론 하기상기 예시에 제한되지 않는다.

도 5은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 단말의 구조를 도시한다.

도 5를 참조하면, 단말은 RF(Radio Frequency) 처리부(510), 기저대역(baseband) 처리부(520), 저장부(530), 제어부(540)를 포함할 수 있다. 또한 제어부(540)는 다중연결 처리부(542)를 더 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 단말은 도 5에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다.

RF처리부(510)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(510)는 기저대역처리부(520)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환할 수 있다. 예를 들어, RF처리부(510)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되지 않는다. 도 5에서는, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 단말은 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(510)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 또한, RF처리부(510)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(510)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 RF 처리부(510)는 MIMO(Multi Input Multi Output)를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

기저대역처리부(520)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(520)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(520)은 RF처리부(510)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(520)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(520)은 RF처리부(510)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform)를 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다.

기저대역처리부(520) 및 RF처리부(510)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 기저대역처리부(520) 및 RF처리부(510)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 기저대역처리부(520) 및 RF처리부(510) 중 적어도 하나는 서로 다른 복수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 복수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(520) 및 RF처리부(510) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다. 단말은 기저대역처리부(520) 및 RF처리부(510)을 이용하여 기지국과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

저장부(530)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(530)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(530)는 제어부(540)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(530)는롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(530)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다.

제어부(540)는 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(540)는 기저대역처리부(520) 및 RF처리부(510)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(540)는 저장부(540)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(540)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(540)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다. 또한 단말 내의 적어도 하나의 구성은 하나의 칩으로 구현될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 제어부(540)는 IAB 시스템에서 제어 정보를 송수신하기 위해 단말의 각 구성을 제어할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 단말의 동작 방법은 이하에서 더 자세히 설명한다.

도 6는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 기지국의 구조를 도시한다.

도 6을 참조하면, 기지국은 RF처리부(610), 기저대역처리부(620), 백홀통신부(630), 저장부(640), 제어부(650)를 포함할 수 있다. 또한 제어부(650)는 다중연결 처리부(652)를 더 포함할 수 있다. 물론 상기 예시에 제한되는 것은 아니며 기지국은 도 6에 도시된 구성보다 더 적은 구성을 포함하거나, 더 많은 구성을 포함할 수 있다.

RF처리부(610)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행할 수 있다. 즉, RF처리부(610)는 기저대역처리부(620)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, RF처리부(610)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 도 6에서는, 하나의 안테나만이 도시되었으나, RF 처리부(610)는 복수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(610)는 복수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 또한 RF처리부(610)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(610)는 복수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. RF 처리부(610)는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

기저대역처리부(620)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행할 수 있다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(620)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성할 수 있다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(620)은 RF처리부(610)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(620)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(620)은 RF처리부(610)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원할 수 있다. 기저대역처리부(620) 및 RF처리부(610)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신할 수 있다. 이에 따라, 기저대역처리부(620) 및 RF처리부(610)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다. 기지국은 기저대역처리부(620) 및 RF처리부(610)을 이용하여 단말과 신호를 송수신할 수 있으며, 신호는 제어 정보 및 데이터를 포함할 수 있다.

백홀통신부(630)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부(630)는 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환할 수 있다. 백홀통신부(630)은 통신부에 포함될 수도 있다.

저장부(640)는 기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 저장부(640)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(640)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(640)는 제어부(650)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다. 저장부(640)는 롬 (ROM), 램(RAM), 하드디스크, CD-ROM 및 DVD 등과 같은 저장 매체 또는 저장 매체들의 조합으로 구성될 수 있다. 또한, 저장부(640)는 복수 개의 메모리로 구성될 수도 있다. 일부 실시예에 따르면, 일부 실시예에 따르면, 저장부(640)는 본 개시에 따른 버퍼 상태 보고 방법을 수행하기 위한 프로그램을 저장할 수도 있다.

제어부(650)는 기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(650)는 기저대역처리부(620) 및 RF처리부(610)을 통해 또는 백홀통신부(630)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(650)는 저장부(640)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(650)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다. 또한 기지국의 적어도 하나의 구성은 하나의 칩으로 구현될 수 있다.

본 개시의 일 실시예에 따르면, 제어부(650)는 본 개시의 일 실시예에 따른 IAB 시스템에서 제어 정보를 송수신하기 위해 기지국의 각 구성을 제어할 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따른 기지국의 동작 방법은 이하에서 더 자세히 설명한다.

도 7는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB 토폴로지에 RLF 지시자 또는 흐름 제어 피드백을 수신하는 과정의 일 예를 도시한다.

도 7을 참조하면, parent IAB node 는 A로 표기되며, 그 위에 두개의 점은 각각 A의 parent node 를 의미한다. 실시 예에 따라서, single connection (실선) 및 dual connection (점선 과 실선)을 나타낸다. Single connection (SC) 또는 dual connection (DC) 의 경우에 따라, RLF detection indication (즉, type 2 RLF indication)가 child node 에게 전송된다. child node는 해당 indication 을 기반으로 local rerouting 을 수행한다.

또 다른 경우로서, child node의 child node로서, C1, C2, C3 가 존재할 수 있다. C1, C2, C3는 flow control feedback 을 child node에게 전달 할 수 있다. flow control feedback을 기반으로 child node는 local rerouting 을 수행할 수 있다.

Child node routing table에는 destination: p1, p2, p3, p4가 모두 있다.

도 8은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 IAB node의 라우팅 테이블을 도시한다.

각 entry 는 Destination BAP address와 path id 로 구성되어 있으며, 이것이 input 값으로서, next hop BAP address 와 연계되어 있다. IAB node는 패킷을 수신하면, 해당 패킷의 헤더에서 routing ID 를 확인하고 해당 routing ID와 매핑되는 next hop BAP address 의 노드로 패킷을 전송한다.

도 9는 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 BAP PDU에서 header의 routing 관련 정보를 도시한다.

BAP PDU 에서 header에 있는 routing id 를 보여준다. Routing id는 destination BAP address 즉, DEST 필드 및 path id 필드 로 구성되어 있다. 각 IAB node는 이 정보를 보고 라우팅 엔트리와 비교하여 라우팅을 수행한다.

도 10은 본 개시의 일 실시예에 따른 무선 통신 시스템에서 RLF 지시자 수신시 local rerouting 과정을 도시한다.

도 10을 참조하면, 1001 단계에서, 패킷의 destination 필드 및 path id를 확인한다.

1002 단계에서, 현재 routing table에서 entry 중, 확인된 패킷의 destination BAP address 필드 및 path id 필드 값이 동일한 entry가 있는지 여부를 확인한다. 동일한 entry가 존재하는 경우, 1003 단계로 진행한다.

1003 단계에서, 해당 entry의 next hop BAP address가 available한지 여부를 확인한다. available하는 경우, 1004 단계로 진행한다. available하지 않는 경우, 1005 단계로 진행한다.

1004 단계에서, 해당 entry의 next hop의 노드를 향한 링크를 사용하여 next hop 노드로 라우팅한다.

1005 단계에서, 현재 routing table에서 entry 중, 패킷의 destination BAP address 필드와 동일하고, 해당 entry의 next hop BAP address 가 available한 경우가 존재하는지 여부를 확인한다. Available한 경우가 존재하는 경우, 1006 단계로 진행한다.

1006 단계에서, 해당 entry의 next hop의 노드를 향한 링크를 사용하여 next hop 노드로 라우팅한다.

도 10의 실시 예에 대한 세부 사항은 다음과 같다.

(1) IAB node는 자신의 BH (backhaul) link 에 RLF 가 발생하면 해당 RLF detection indication 을 child node에게 전송한다.

(1-1) BH 이 single connection 의 경우, 별도의 지시자 없이 indication 만을 child node에게 전송할 수 있다.

(1-1-1) Child node는 상기 정보 수신시, local re-routing 을 수행한다.

(1-1-2) Local re-routing은 child node 의 라우팅 테이블상의 엔트리에, next hop 노드 (즉, 라우팅 대상 노드로의 링크를 지시) 값이, RLF indication 을 전송한 노드로 된 경우, 해당 링크를 대체 링크로 대체한다. 상세하게,

(1-1-2-1) 상기 RLF detection indication 수신시, BAP routing entry 에 해당 링크(또는 해당 RLF indicated next hop 노드)는 unavailable 로 인지한다.

(1-1-2-2) 패킷을 라우팅 할 경우, 패킷들 중 그것의 header에 존재하는 Dest 필드 및 path id 가, 현재 라우팅 entry 에 Dest BAP address 및 path id 와 동일하고, 그 entry 에 next hop BAP address가 available 한 경우, 해당 next hop으로 라우팅을 수행한다.

(1-1-2-3) 만약 패캣의 Dest 필드 및 path id 와 동일한 라우팅 entry 의 next hop 값이 unavailable 한 링크일 경우, 패킷의 dest 필드만 고려하여, (path id 상관없이) available link의 next hop이 대체 링크가 된다. IAB node는 각 패킷에 대하여 대체 링크를 사용하여 라우팅 할 수 있다.

(1-1-2-4) 설정과 관련, 대체 링크는 donor 노드가 BH Routing Configuration 설정에 각 entry 에 기 존재하는 next hop 정보와 연계하여 기 설정할 수 있다.

(1-1-2-5) 예를 들어 기존의 BH routing configuration 은 Dest BAP address 와 path id 와 next hop Bap address를 다수의 element로 하는 리스트를 IAB node에게 설정해 주었다면, 대체 링크는 각 Dest BAP address 와 path id 와 next hop BAP address 의 element에 추가로 alternative next hop BAP address를 첨가할 수 있다. 이로 인해 각 normal next hop 에 대하여 alternative next hop이 설정 될 수 이ㅆ다.

(1-2) (선택적 path local rerouting) DC의 경우, parent node는 자신이 현재, DC 상태라는 지시자 그리고/또는 소정의 routing id 또는 path id 그리고/또는 dest BAP address를 상기 type 2 RLF 지시자에 넣어 child node에게 전달 할 수 있다.

(1-2-1) 이 경우, 소정의 routing id 또는 path id 그리고/또는 dest BAP address는 DC 링크중 RLF 가 발생한 링크를 next hop으로 사용하는 routing 설정 상의 entry 들의 routing id 또는 path id 그리고 / 또는 dest BAP address 를 의미할 수 있다. 즉, 도 7 에서, 노드 A 가 MCG/SCG의 두 링크로 연결되어 있다가 SCG 링크에 RLF 가 발생할 경우, node A는 자신의 라우팅 엔트리에서 next hop 으로서 SCG 노드를 사용하는 entry 들의 모든 routing id (즉, destination BAP address 와 path id) 정보를 의미한다.

(1-2-2) Child node는 상기 정보 수신시, 패킷을 라우팅 할 때, 현재 라우팅 entry 중에 RLF indication 을 전달한 노드가 next hop 으로 설정된 entry 를 사용하는 패킷들 중 선택적으로 대체 링크의 next hop 으로 라우팅 한다. 상세하게,

(1-2-2-1) 상기 RLF indication 을 전달한 노드로 전달하도록 되어 있는 (즉, child node의 routing entry 중 next hop 노드가 노드 A 인 )패킷들 중, RLF 지시에 포함되어 있는 routing id 들과 동일한 경우, 또는 Dest 필드와 path id 가 동일한 경우, 대체 링크의 next hop으로 라우팅한다.

(1-2-2-2) 패킷들 중, RLF 지시에 포함되어 있는 routing id 들과 일치하지 않는 패킷 들은, 현재 라우팅 entry 에 대체 next hop을 고려하지 않은 그대로 라우팅 한다.

(1-2-2-3) 설정 관련, donor는 대체 링크의 next hop 은 donor 노드가 BH Routing Configuration 설정에 각 entry 에 기 존재하는 next hop 정보와 연계하여 기 설정할 수 있다.

(1-2-2-4) 도 7 의 실시 예에서, SCG 를 next hop으로 가지고 있는 모든 라우팅 entry의 routing id 값들을 node A는 childe node 에게 전달한다. Child node는 자신의 UL 패킷들 중, 자신의 현재 라우팅 entry 참고하여, next hop이 node A인 경우, RLf indication 에서 지시된 routing id 와 일치하는지 확인하고, 일치하면, node A가 아닌 다른 대체 링크를 사용한다. 만약 일치하지 않는다면, 그대로 현재 라우팅 테이블을 사용한다. 즉, SCG를 이용하는 패킷들은 node A 로 전송하지 않고 대체 링크를 사용하고, MCG를 이용하는 패킷들은 그대로 node A로 전송하는 경우이다. Node A는 자신의 라우팅 테이블을 그대로 사용하며, SCG 링크를 사용하는 패킷은 child node로부터 전달되지 않기 때문에 local rerouting 을 할 필요가 없어진다.

(2) 또 다른 실시예 로서, IAB node는 single connection 에서 BH RLF 를 detection 하거나, dual connection 상태에서 두 링크 모두 RLF 또는 RLF recovery 상태 이거나, IAB node가 RRC Reestablishment 동작을 수행하면, child node로 RLF detection indication 을 전송할 수 있다.

(2-1) 상기 수신으로 child node의 BAP routing entry 에 RLF indication 을 전송한 노드로의 링크는 unavailable 로 인지된다

(2-2) 이 indication 을 수신한 child node는 해당 링크를 failure link (unavailable) 로 판단하고, 각 패킷에 대하여, 현재 자신의 라우팅 엔트리 상에서, 그 노드(RLF 지시자 전송한 노드)를 next hop으로 가지고 있는 routing entry 상의 모든 routing ID (dest, path id)를 가진 패킷에 대하여 대체 링크의 next hop으로 라우팅해야 한다.

(2-3) 설정 관련, donor는 대체 링크의 next hop 은 donor 노드가 BH Routing Configuration 설정에 각 entry 에 기 존재하는 next hop 정보와 연계하여 기 설정할 수 있다.

(3) Flow control feedback 을 수신한 경우, 수신한 노드는 local rerouting 을 수행할 수 있다.

(3-1) 수신 결과, 특정 routing Id 에 대한 congestion level 이 높다고 판단되는 경우, 즉 특정 routing id 가 unavailable (path selective local re-routing) 한 경우,

(3-1-1) 해당 routing id 를 가진 패킷에 대하여, BH Routing Configuration 의 entry 중, Dest와 path id 가 매칭되는 패킷의 next hop 을 기존 next hop 에서 대체 링크의 next hop 으로 바꿔 라우팅 함. (즉, Dest 만 보고 available link 중 하나를 선택(R16처럼) , 또는 donor가 노드 C1 의 대체 링크를 지시해줌.)

(3-2) 수신 결과, 특정 BH RLC CH 에 대하여 congestion level 이 높거나, 모든 BH RLC CH 에 대하여 congestion level이 높다고 판단되는 경우,

(3-2-1) 상기 피트백을 전달한 노드를 next hop 링크는 unavailable 로 인지한다.

(3-2-2) 해당 feedback를 준 node 로 routing 되는 모든 패킷들에 대하여, 대체 링크의 next hop으로 라우팅 할 수 있다.

(4) RLF indication 으로 인한 local rerouting 및 flow control feedback 으로 인한 local re-routing 에 대한 capability bit 을 각각 IAB node가 donor 에게 신호 할 수 있다. 이 신호는 RRC 메시지로 수행되거나 OAM으로 신호 될 수 있다.

(4-1) 상기 신호를 받은 donor는 RLF indication 으로 인한 local rerouting 또는 flow control 기반 local rerouting 동작을 허용하도록 설정할 수 있다. 각각의 경우를 1bit 지시자로 나타낼 수 있으며, 해당 신호는 RRC 메시지로 전달 될 수 있거나, F1AP 메시지 로 전달 될 수 있다.

본 개시의 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 개시의 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(read only memory, ROM), 전기적 삭제가능 프로그램가능 롬(electrically erasable programmable read only memory, EEPROM), 자기 디스크 저장 장치(magnetic disc storage device), 컴팩트 디스크 롬(compact disc-ROM, CD-ROM), 디지털 다목적 디스크(digital versatile discs, DVDs) 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, 프로그램은 인터넷(Internet), 인트라넷(Intranet), LAN(local area network), WAN(wide area network), 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 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수 있다. 또한, 통신 네트워크상의 별도의 저장장치가 본 개시의 실시 예를 수행하는 장치에 접속할 수도 있다.

상술한 본 개시의 구체적인 실시 예들에서, 개시에 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 개시가 단수 또는 복수의 구성 요소에 제한되는 것은 아니며, 복수로 표현된 구성 요소라 하더라도 단수로 구성되거나, 단수로 표현된 구성 요소라 하더라도 복수로 구성될 수 있다.

한편 본 개시의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 개시의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 개시의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 아니 되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (2)

1. 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드의 동작 방법에 있어서,
   패킷의 목적지 필드 및 경로 식별자를 식별하는 과정과,
   설정된 라우팅 테이블 내 복수의 엔트리들 중 상기 패킷과 목적지 필드의 값 및 경로 식별자가 동일한 엔트리의 존재 여부를 결정하는 과정과,
   상기 엔트리의 다음 홉의 BAP 주소가 이용 가능한지 여부를 식별하는 과정과,
   상기 엔트리의 상기 다음 홉의 BAP 주소가 이용 가능한 경우, 상기 엔트리의 상기 다음 홉의 노드를 향한 링크를 사용하여 상기 다음 홉의 노드로 라우팅을 수행하는 과정을 포함하는,
   방법.
   
2. 무선 통신 시스템에서 네트워크 노드의 장치에 있어서,
   송수신기; 및
   적어도 하나의 프로세서를 포함하고,
   상기 적어도 하나의 프로세서는,
   패킷의 목적지 필드 및 경로 식별자를 식별하고,
   설정된 라우팅 테이블 내 복수의 엔트리들 중 상기 패킷과 목적지 필드의 값 및 경로 식별자가 동일한 엔트리의 존재 여부를 결정하고,
   상기 엔트리의 다음 홉의 BAP 주소가 이용 가능한지 여부를 식별하고,
   상기 엔트리의 상기 다음 홉의 BAP 주소가 이용 가능한 경우, 상기 엔트리의 상기 다음 홉의 노드를 향한 링크를 사용하여 상기 다음 홉의 노드로 라우팅을 수행하도록 구성된,
   장치.

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