KR20230084985A - 이동 통신 단말의 전력 소모를 절감하는 방법 - Google Patents

Abstract

이동 통신 단말의 전력 소모를 절감하는 방법이 개시된다. 단말의 동작 방법은, M-DRX 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계, 이른 데이터 요청 메시지를 상기 기지국에 전송하는 단계, 상기 이른 데이터 요청 메시지에 대한 응답으로 이른 경쟁 해소 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 이른 경쟁 해소 메시지가 수신된 시점을 상기 M-DRX 설정 정보에 의해 지시되는 M-DRX 사이클의 시작 시점으로 결정하는 단계, 및 상기 M-DRX 사이클에 따른 M-DRX 온 타임에서 PDCCH를 수신하는 동작을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

이동 통신 단말의 전력 소모를 절감하는 방법{METHOD OF REDUCING POWER CONSUMPTION OF TERMINAL}

본 출원은 단말의 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 이동 통신 시스템에서 단말의 전력 소모를 절감하기 위한 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.

한편, 통신 시스템에서 단말이 기지국으로부터 데이터를 수신하기 위하여 지속적으로 수신 동작을 수행할 경우에, 기지국이 단말에 데이터를 전송하지 않는 시점에서도 단말이 수신 동작을 수행하여 단말의 불필요한 전력 소모가 크다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 출원의 목적은 이동통신 시스템에서 단말이 데이터의 수신 동작을 불연속적으로 수행하여 전력 소모를 절감하는 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 출원의 제1 실시 예에 따른 단말의 동작 방법은, M-DRX 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계, 이른 데이터 요청 메시지를 상기 기지국에 전송하는 단계, 상기 이른 데이터 요청 메시지에 대한 응답으로 이른 경쟁 해소 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계, 상기 이른 경쟁 해소 메시지가 수신된 시점을 상기 M-DRX 설정 정보에 의해 지시되는 M-DRX 사이클의 시작 시점으로 결정하는 단계, 및 상기 M-DRX 사이클에 따른 M-DRX 온 타임에서 PDCCH를 수신하는 동작을 수행하는 단계를 포함한다.

본 출원에 의하면, 데이터의 수신 동작을 불연속적으로 수행하는 방법을 제공함으로써 단말의 불필요한 배터리 소모를 절감할 수 있다. 또한, 사물 인터넷(Internet of Things; IoT) 시스템에서도 단말이 효율적으로 하향링크 데이터를 수신할 수 있다.

도 1은 통신 시스템의 제1 실시 예를 도시한 개념도이다.
도 2는 단말의 구성요소의 제1 실시 예를 도시한 개념도이다.
도 3은 통신 시스템의 하향링크 무선자원 영역 구조의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 4는 NB-IoT(Narrow Band-Internet of Things) 통신 시스템의 무선 인터페이스 프로토콜을 도시한 개념도이다.
도 5는 NB-IoT 통신 시스템의 RRC(Radio Resource Control) EDT(Early Data Transmission) 절차를 도시한 순서도이다.
도 6은 이동통신 단말의 전력 소모를 절감하는 방법의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.
도 7은 단말이 M-DRX(Message based-Discontinuous Reception)를 수행하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.
도 8은 단말이 M-DRX를 수행하는 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.
도 9는 단말이 M-DRX를 수행하는 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.
도 10은 이동통신 단말의 전력 소모를 절감하는 방법의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.

본 출원은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 출원을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 출원의 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 출원의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.

본 출원의 실시 예들에서,"및/또는" 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다. 본 출원의 실시 예들에서, "A 및 B 중에서 적어도 하나"는 "A 또는 B 중에서 적어도 하나" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 적어도 하나"를 의미할 수 있다. 또한, 본 출원의 실시 예들에서, "A 및 B 중에서 하나 이상"은 "A 또는 B 중에서 하나 이상" 또는 "A 및 B 중 하나 이상의 조합들 중에서 하나 이상"을 의미할 수 있다.

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 동기 그룹은 분산 네트워크 시스템에 포함된 적어도 하나의 단말들의 집합을 의미할 수 있다. 적어도 하나의 단말들은 같은 동기 그룹에 속하는 적어도 하나의 다른 단말들과 같은 동기 기준 시간을 유지할 수 있다. 반면, 적어도 하나의 단말들은 다른 동기 그룹에 속하는 적어도 하나의 다른 단말들과는 다른 동기 기준 시간을 가질 수 있다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 출원을 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 출원이 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 출원의 바람직한 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 본 출원을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.

본 출원에 따른 실시 예들이 적용되는 통신 시스템(communication system)이 설명될 것이다. 통신 시스템은 4G 통신 시스템(예를 들어, LTE(long-term evolution) 통신 시스템, LTE-A 통신 시스템), 5G 통신 시스템(예를 들어, NR(new radio) 통신 시스템) 등일 수 있다. 4G 통신 시스템은 6GHz 이하의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있고, 5G 통신 시스템은 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 통신을 지원할 수 있다.

본 출원에 따른 실시 예들이 적용되는 통신 시스템은 아래 설명된 내용에 한정되지 않으며, 본 출원에 따른 실시 예들은 다양한 통신 시스템에 적용될 수 있다. 여기서, 통신 시스템은 통신 네트워크(network)와 동일한 의미로 사용될 수 있고, "LTE"는 "4G 통신 시스템", "LTE 통신 시스템" 또는 "LTE-A 통신 시스템"을 지시할 수 있고, "NR"은 "5G 통신 시스템" 또는 "NR 통신 시스템"을 지시할 수 있다.

명세서 전체에서 망은, 예를 들어 WIFI와 같은 무선 인터넷, WiBro(wireless broadband internet) 또는 WiMax(world interoperability for microwave access)와 같은 휴대인터넷, GSM(Global System for Mobile communication) 또는 CDMA(Code Division Multiple Access) 또는 CDMA2000과 같은 3G 이동통신망, HSDPA(High Speed Downlink Packet Access) 또는 HSUPA(High Speed Uplink Packet Access)와 같은 3.5G(3.5^th generation) 이동통신망, LTE(Long Term Evolution) 망 또는 LTE-A(Advanced)와 같은 4G 이동통신망, 5G 이동통신망 및/또는 6G 이동통신망 등을 포함할 수 있다.

명세서 전체에서 단말(terminal)(또는, 터미널)은 이동국(mobile station), 이동 단말(mobile terminal), 가입자국(subscriber station), 휴대 가입자국(portable subscriber station), 사용자 장치(user equipment), 접근 단말(access terminal) 등을 지칭할 수 있고, 단말, 이동국, 이동 단말, 가입자국, 휴대 가입자 국, 사용자 장치, 접근 단말 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수 있다.

상술한 단말은 통신이 가능한 데스크탑 컴퓨터(desktop computer), 랩탑 컴퓨터(laptop computer), 태블릿(tablet) PC, 무선전화기(wireless phone), 모바일 폰(mobile phone), 스마트 폰(smart phone), 스마트 워치(smart watch), 스마트 글래스(smart glass), 사물 인터넷(Internet of Things; IoT), e-book 리더기, PMP(portable multimedia player), 휴대용 게임기, 네비게이션(navigation) 장치, 디지털 카메라(digital camera), DMB(digital multimedia broadcasting) 재생기, 디지털 음성 녹음기(digital audio recorder), 디지털 음성 재생기(digital audio player), 디지털 영상 녹화기(digital picture recorder), 디지털 동영상 재생기(digital picture player), 디지털 동영상 재생기(digital video player) 등 이동통신 서비스의 사용자가 사용할 수 있는 각종 기기를 의미할 수 있다.

명세서 전체에서 기지국(base station)은 접근점(access point), 무선 접근 기지국(radio access station), 노드 B(node B), 고도화 노드 B(evolved node B), 송수신 기지국(base transceiver station), MMR-BS(Mobile Multi-hop Relay - Base Station) 등을 지칭할 수 있고, 기지국, 접근점, 무선 접근국, 노드B, eNodeB, 송수신 기지국, MMR-BS 등의 전부 또는 일부의 기능을 포함할 수 있다.

명세서 전체에서 하향링크(downlink; DL)는 기지국이 단말에 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미할 수 있고, 상향링크(uplink; UL)는 단말이 기지국에 전송하는 신호의 무선 전송경로를 의미할 수 있다.

이하에서는, 본 출원의 일 실시 예가 적용될 수 있는 통신 시스템 및 상술한 통신 시스템에 포함된 통신 노드의 동작 방법들이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.

도 1은 통신 시스템의 일 실시 예를 도시한 개념도이다.

도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 복수의 통신 노드들은 3GPP(3rd generation partnership project) 표준에서 규정된 4G 통신(예를 들어, LTE(long term evolution), LTE-A(advanced)), 5G 통신(예를 들어, NR(new radio)) 등을 지원할 수 있다. 4G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역에서 수행될 수 있고, 5G 통신은 6GHz 이하의 주파수 대역뿐만 아니라 6GHz 이상의 주파수 대역에서 수행될 수 있다. 또한, 6G 통신은 테라헤르츠(THz) 대역의 주파수에서 수행될 수도 있다.

예를 들어, 4G 통신, 5G 통신 및/또는 6G 통신을 위해 복수의 통신 노드들은 CDMA(code division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, WCDMA(wideband CDMA) 기반의 통신 프로토콜, TDMA(time division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, FDMA(frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, Filtered OFDM 기반의 통신 프로토콜, CP(cyclic prefix)-OFDM 기반의 통신 프로토콜, DFT-s-OFDM(discrete Fourier transform-spread-OFDM) 기반의 통신 프로토콜, OFDMA(orthogonal frequency division multiple access) 기반의 통신 프로토콜, SC(single carrier)-FDMA 기반의 통신 프로토콜, NOMA(Non-orthogonal Multiple Access), GFDM(generalized frequency division multiplexing) 기반의 통신 프로토콜, FBMC(filter bank multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, UFMC(universal filtered multi-carrier) 기반의 통신 프로토콜, SDMA(Space Division Multiple Access) 기반의 통신 프로토콜 등을 지원할 수 있다.

한편, 통신 시스템(100)을 구성하는 복수의 통신 노드들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2, 130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 다음과 같은 구조를 가질 수 있다.

도 2는 단말의 구성요소의 제1 실시 예를 도시한 블록도이다.

도 2를 참조하면, 단말(200)은 적어도 하나의 프로세서(210), 메모리(220) 및 네트워크와 연결되어 통신을 수행하는 송수신 장치(230)를 포함할 수 있다. 또한, 단말(200)는 입력 인터페이스 장치(240), 출력 인터페이스 장치(250), 저장 장치(260) 등을 더 포함할 수 있다. 단말(200)에 포함된 각각의 구성 요소들은 버스(bus)(270)에 의해 연결되어 서로 통신을 수행할 수 있다.

다만, 단말(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 출원의 실시 예들에 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.

다시 도 1을 참조하면, 통신 시스템(100)은 복수의 기지국들(base stations)(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2), 복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함할 수 있다. 기지국(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 및 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)을 포함하는 통신 시스템(100)은 "액세스 네트워크"로 지칭될 수 있다. 제1 기지국(110-1), 제2 기지국(110-2) 및 제3 기지국(110-3) 각각은 매크로 셀(macro cell)을 형성할 수 있다. 제4 기지국(120-1) 및 제5 기지국(120-2) 각각은 소형 셀을 형성할 수 있다. 제1 기지국(110-1)의 셀 커버리지(cell coverage) 내에 제4 기지국(120-1), 제3 단말(130-3) 및 제4 단말(130-4)이 속할 수 있다. 제2 기지국(110-2)의 셀 커버리지 내에 제2 단말(130-2), 제4 단말(130-4) 및 제5 단말(130-5)이 속할 수 있다. 제3 기지국(110-3)의 셀 커버리지 내에 제5 기지국(120-2), 제4 단말(130-4), 제5 단말(130-5) 및 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다. 제4 기지국(120-1)의 셀 커버리지 내에 제1 단말(130-1)이 속할 수 있다. 제5 기지국(120-2)의 셀 커버리지 내에 제6 단말(130-6)이 속할 수 있다.

여기서, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 노드B(NodeB), 고도화 노드B(evolved NodeB), BTS(base transceiver station), 무선 기지국(radio base station), 무선 트랜시버(radio transceiver), 액세스 포인트(access point), 액세스 노드(node), RSU(road side unit), RRH(radio remote head), TP(transmission point), TRP(transmission and reception ooint), eNB, gNB 등으로 지칭될 수 있다.

복수의 단말들(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6) 각각은 UE(user equipment), 터미널(terminal), 액세스 터미널(access terminal), 모바일 터미널(mobile terminal), 스테이션(station), 가입자 스테이션(subscriber station), 모바일 스테이션(mobile station), 휴대 가입자 스테이션(portable subscriber station), 노드(node), 다바이스(device), IoT(Internet of Thing) 장치, 탑재 장치(mounted module/device/terminal 또는 on board device/terminal 등) 등으로 지칭될 수 있다.

한편, 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 서로 다른 주파수 대역에서 동작할 수 있고, 또는 동일한 주파수 대역에서 동작할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크(ideal backhaul link) 또는 논-아이디얼 백홀 링크(non-ideal backhaul link)를 통해 서로 연결될 수 있고, 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 서로 정보를 교환할 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 아이디얼 백홀 링크 또는 논-아이디얼 백홀 링크를 통해 코어 네트워크와 연결될 수 있다. 복수의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3, 120-1, 120-2) 각각은 코어 네트워크로부터 수신한 신호를 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)에 전송할 수 있고, 해당 단말(130-1, 130-2, 130-3, 130-4, 130-5, 130-6)로부터 수신한 신호를 코어 네트워크에 전송할 수 있다.

다음으로, 통신 시스템에서 무선 인터페이스의 설정 및 관리 방법들이 설명될 것이다. 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.

한편, 통신 시스템에서 적어도 하나의 기지국들(110-1, 110-2, 110-3)은 통신 프로토콜의 모든 기능들(예를 들어, 원격 무선 송수신 기능, 기저대역(baseband) 처리 기능)을 수행할 수 있다. 또는, 통신 프로토콜의 모든 기능들 중에서 원격 무선 송수신 기능은 TRP(transmission reception point)(예를 들어, f(flexible)-TRP)에 의해 수행될 수 있고, 통신 프로토콜의 모든 기능들 중에서 기저대역 처리 기능은 BBU(baseband unit) 블록에 의해 수행될 수 있다. TRP는 RRH(remote radio head), RU(radio unit), TP(transmission point) 등일 수 있다. BBU 블록은 적어도 하나의 BBU 또는 적어도 하나의 DU(digital unit)를 포함할 수 있다. BBU 블록은 "BBU 풀(pool)", "집중화된(centralized) BBU" 등으로 지칭될 수 있다. TRP는 유선 프론트홀(fronthaul) 링크 또는 무선 프론트홀 링크를 통해 BBU 블록에 연결될 수 있다. 백홀 링크 및 프론트홀 링크로 구성되는 통신 시스템은 다음과 같을 수 있다. 통신 프로토콜의 기능 분리(function split) 방식이 적용되는 경우, TRP는 BBU의 일부 기능 또는 MAC(medium access control)/RLC(radio link control)의 일부 기능을 선택적으로 수행할 수 있다.

도 3은 통신 시스템의 하향링크 무선자원 영역 구조의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 3을 참조하면, 통신 시스템의 하향링크에서 시간 영역의 최소 자원 단위는 OFDM 심볼(symbol)로서,

개의 심볼이 하나의 슬롯을 구성할 수 있으며, 2개의 슬롯은 하나의 서브프레임(subframe)을 구성할 수 있다. 서브프레임의 길이는 1ms일 수 있으며, 프레임은 10개의 서브프레임들로 구성될 수 있다. 주파수 영역에서의 최소 자원 단위는 부반송파(subcarrier)로서, 부반송파 간격(subcarrier spacing; SPS)는 15kHz일 수 있다.

기지국은 하향링크를 통하여 단말에 제어 정보를 전송할 수 있으며, 하향링크로 전송되는 제어 정보는 PDSCH(Physical Downlink Shared Channel), PDCCH(Physical Downlink Control Channel), PHICH(Physical HARQ Indicator Channel), PCFICH(Physical Control Format Indicator Channel)를 통하여 전송될 수 있다.

기지국은 RA-RNTI(Random Access-Radio Network Temporary Identifier)로 스크램블 된 하향링크 제어정보(Downlink Control Information; DCI)를 PDCCH를 통해 단말에 전송할 수 있다. 기지국은 PDSCH을 통하여 특정 단말에 유니캐스트(unicast) 방식으로 사용자 데이터(user data)를 전송할 수 있다. 기지국은 PBCH(Physical Broadcast Channel)을 통하여 단말이 네트워크에 접속하기 위하여 필요한 시스템 정보(system information)를 방송할 수 있다. 상술한 시스템 정보는 MIB(Master Information Block) 또는 SIB(System Information Block)으로 구분할 수 있다. MIB는 PBCH를 통하여 단말에 전송될 수 있다. SIB는 다시 SIB1, SIB2로 구분될 수 있으며, SIB는 PDCCH를 통하여 단말에 전송될 수 있다.

다음으로, 사물 인터넷(NB-IoT) 통신 기술들이 설명될 것이다. 여기서, 통신 노드들 중에서 제1 통신 노드에서 수행되는 방법(예를 들어, 신호의 전송 또는 수신)이 설명되는 경우에도 이에 대응하는 제2 통신 노드는 제1 통신 노드에서 수행되는 방법과 상응하는 방법(예를 들어, 신호의 수신 또는 전송)을 수행할 수 있다. 즉, 단말의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 기지국은 단말의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다. 반대로, 기지국의 동작이 설명된 경우에 이에 대응하는 단말은 기지국의 동작과 상응하는 동작을 수행할 수 있다.

3GPP LTE 통신 시스템을 활용한 IoT 통신 시스템인 NB-IoT가 많은 주목을 받고 있다. NB-IoT는 인밴드(in-band), 가드밴드(guard band), 독립(stand-alone)의 세 가지 운용 모드를 지원하며, 동일한 요구사항이 적용될 수 있다. 인밴드 모드는 LTE 대역 내 자원 중 일부를 NB-IoT에 할당하여 운용하고, 가드밴드 모드는 LTE의 보호 주파수 대역을 활용하며, NB-IoT 반송파(carrier)를 LTE의 가장자리 부반송파에 최대한 가깝게 배치할 수 있다. 독립 모드는 GSM(global system for mobile communications) 대역 내 일부 반송파를 별도로 할당하여 운영할 수 있다. 다음으로 NB-IoT 통신 시스템의 무선 인터페이스(interface) 프로토콜(protocol)에 대해 설명할 수 있다.

이하에서는 본 출원의 실시 예들이 사용될 수 있는 무선 접속 시스템의 일례로 3GPP(3^rd Generation Partnership Project) LTE(Long Term Evolution)/LTE-A 시스템뿐만 아니라, 3GPP NB-IoT(Narrow Band-Internet of Things) 시스템에 대하여 설명할 수 있다. 이하에서는 본 출원의 설명을 명확하게 하기 위하여, 3GPP NB-IoT 시스템을 기반으로 설명하지만, 본 출원의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다.

도 4는 NB-IoT 통신 시스템의 무선 인터페이스 프로토콜을 도시한 개념도이다.

도 4를 참조하면, IoT 장치(이하, 단말로 칭함)과 기지국(코어망 포함) 간의 무선 인터페이스 프로토콜의 계층이 통신 시스템에서 널리 알려진 OSI(open system interconnection) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 제1 계층 (layer 1; L1), 제2 계층(layer 2; L2) 및 제3 계층(layer 3; L3)으로 구분되는 것을 나타낸다. NB-IoT의 프로토콜 스택은 기본적으로 3GPP LTE 프로토콜 스택의 구조를 바탕으로 IoT 통신에 맞도록 변경된 구조일 수 있다.

NB-IoT의 프로토콜 스택에서 단말과 기지국 간의 무선 인터페이스 프로토콜은 수평적으로 물리 계층, 데이터 링크 계층(data link layer) 및 네트워크 계층(network layer)으로 구분될 수 있고, 수직적으로는 제어정보 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)인 제어 평면(control plane)과 데이터(사용자 데이터 또는 트래픽(traffic)이라고도 함) 정보 전송을 위한 프로토콜 스택인 사용자 평면(user plane)으로 구분될 수 있다.

L1은 물리 계층(physical layer; PHY)(410)일 수 있다. 물리 계층(410)은 물리채널을 통해 상위 계층에 정보(데이터 및 제어정보) 전송 서비스를 제공할 수 있다. 물리 계층(410)은 상위 계층인 MAC(media access control) 계층(420)과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결될 수 있다(즉, 물리채널은 전송채널에 맵핑(mapping)될 수 있다). 전송채널을 통해 MAC 계층(420)과 물리 계층(410) 사이로 데이터 및 제어정보가 전송될 수 있다. 서로 다른 물리 계층 사이, 즉 송신 장치의 물리 계층(410/470)과 수신 장치의 물리 계층(470/410) 간의 데이터 및 제어정보는 물리채널을 통해 무선 자원을 이용하여 전송될 수 있다. 물리 계층(410)에서는 데이터 외에도 제어정보를 전달하기 위해 물리 제어 채널(physical control channel)을 사용할 수 있다.

NPDCCH(Narrowband Physical Downlink Control Channel)은 PCH(paging channel) 및 DL-SCH(downlink shared channel)의 자원 할당에 관한 정보, DL-SCH와 관련되는 HARQ 정보를 단말에 전달하는데 사용될 수 있다. 또한 NPDCCH는 상향링크 전송을 위한 자원 할당에 관한 정보인 상향링크 그랜트(UL grant)를 포함할 수 있다. PCFICH은 NPDCCH를 위해 사용되는 OFDM 심볼의 개수를 단말에 전달할 수 있다. PHICH은 UL-SCH(uplink shared channel) 전송에 대한 HARQ ACK/NACK 정보를 전달하는데 사용될 수 있다. PUCCH(physical uplink control channel)은 하향링크 전송에 대한 HARQ ACK/NACK, 스케줄링 요청 및 CQI(channel quality indicator) 와 같은 UL 제어정보를 전송할 수 있다.

한편, 이동통신 시스템에서 단말이 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신할 때, 단말이 데이터의 수신 동작을 불연속적으로 수행하는 DRX(Discontinuous Reception) 기술이 사용될 수 있다. 단말은 상술한 DRX을 이용하여 데이터의 수신 동작을 불연속적으로 수행함으로써 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있다. 즉, 단말은 미리 정해진 수신 시간 동안에 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신할 수 있으며, 단말은 미리 정해진 수신 시간이 아닌 동안에는 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하지 않고 전력 절감 모드에 있을 수 있다. 여기서, 상술한 하향링크 신호는 예를 들어 PDCCH(또는, NPDCCH) 및/또는 PDSCH을 의미할 수 있다.

상술한 DRX는, 단말과 기지국의 무선 자원 제어(Radio Resource Control; RRC) 연결 모드에 따라, 단말의 유휴(IDLE) 모드(mode)에서 동작하는 IDLE 모드 DRX와, 단말의 RRC 연결(RRC-Connected) 상태에서 동작하는 C-DRX(Connected mode DRX)로 분류될 수 있다.

IDLE 모드 DRX는 단말의 페이징(paging) 절차에서 단말의 불필요한 전력 소모를 절감하기 위하여 수행될 수 있다. 기지국은 PDCCH를 통하여 IDLE 모드 DRX 절차에 필요한 M-DRX 설정 정보(예를 들어, 페이징 DRX 사이클(paging DRX cycle))를 포함하는 SIB2 메시지를 단말에 전송할 수 있다. 단말은 상위 계층 제어 메시지 또는 기지국으로부터 수신한 SIB2 메시지에 포함된 정보에 기반하여 IDLE 모드 DRX 절차를 수행할 수 있다. 즉, 유휴 모드에 있는 단말은 상술한 페이징 DRX 사이클 마다 웨이크업(wake-up)하여 PDCCH를 모니터링 할 수 있다.

기지국은 단말로 향하는 하향링크 데이터가 발생하면 시스템 정보에 기반하여 그 단말의 페이징 프레임(Paging Frame; PF)과 페이징 시점(Paging Occasion; PO)을 결정할 수 있고, 결정된 PF/PO에 해당하는 서브프레임(또는 슬롯)에 페이징 메시지를 위한 PDCCH를 전송할 수 있다. 또한, 단말은 기지국으로부터 수신한 시스템 정보에 기반하여, PF와 PO를 도출하고 상기 PF/PO에 해당하는 서브프레임(또는 슬롯)에 기지국이 송신한 PDCCH(또는, NPDCCH)를 수신할 수 있다. PF와 PO는 기지국이 방송하는 시스템 정보에 포함된 페이징 사이클을 가지고 반복되어 나타난다. 단말은 IDLE 모드 DRX에서 페이징 사이클 동안 하향링크 신호를 수신하지 않을 수 있으므로 배터리 절감 모드에 진입할 수 있다.

C-DRX는 단말이 기지국으로부터 데이터를 수신하는 절차에서 단말의 불필요한 전력 소모를 방지하기 위하여 수행될 수 있다. 단말이 C-DRX 절차를 수행하기 위하여 필요한 적어도 하나의 파라미터들(예를 들어, DRX 비활성 타이머(DRX inactivity timer), DRX 사이클(DRX cycle), DRX 온듀레이션 타이머(DRX onduration timer) 및/또는 RRC 비활성화 타이머(RRC inactivity timer)등)을 포함한 RRC 연결 재구성(RRC Connection Reconfiguration) 메시지를 단말에 전송할 수 있다. 단말은 RRC 연결 재구성 메시지에 포함된 적어도 하나의 파라미터들에 기반하여 C-DRX 절차를 수행할 수 있다. 단말이 RRC 연결 모드에서 기지국으로부터 스케줄링 정보(예를 들어, 하향링크 그랜트(DL Grant))를 수신하면 DRX 비활성화 타이머와 RRC 비활성화 타이머가 시작될 수 있다. DRX 비활성화 타이머가 만료되면 DRX 모드가 시작되고, 단말은 DRX 사이클로 깨어나 DRX 온듀레이션 타이머가 만료될 때까지 PDCCH를 모니터링 할 수 있다. RRC 비활성화 타이머가 만료되면, 단말은 Idle 상태로 천이하여 IDLE 모드 DRX를 시작할 수 있다.

RRC 연결 모드에서 단말은 서브프레임(또는 슬롯) 마다 기지국이 연속적으로 송신하는 PDCCH(Physical Downlink Control Channel)(또는, NPDCCH)수신하여 자신의 단말 식별자(Cell-Radio Network Temporary Identity; C-RNTI)로 스크램블링(scrambling)된 DCI가 존재하는 지를 확인할 수 있다.

상술한 C-DRX 모드에서 기지국은 단말에게 향한 데이터가 도착할 때 정해진 서브프레임(또는 슬롯)에 그 단말을 위한 PDCCH(또는 NPDCCH)를 생성하여 송신할 수 있고, 단말은 기지국이 설정한 C-DRX 정보에 기반하여 정해진 서브프레임(또는 슬롯)에 기지국이 전송한 PDCCH(또는 NPDCCH)를 수신하여 하향링크 데이터를 수신할 수 있다. 따라서, 단말은 C-DRX 사이클 동안 기지국으로부터 PDCCH(또는 NPDCCH)를 수신하지 않아도 되므로 불필요한 전력 소모를 줄일 수 있고, 나아가 단말은 배터리 사용 효율을 높일 수 있다.

NB-IoT 시스템에서 RRC_IDLE 모드에 있는 단말은 하이퍼 프레임(hyper frame)을 이용하여 단말의 데이터 수신 동작을 불연속적으로 수행하는 절차인 eDRX(extended Discontinuous Reception) 절차를 수행할 수 있기는 하나, 기본적으로 NB-IoT에서 기지국 및/또는 단말이 수행하는 DRX 절차는 3GPP LTE 방식과 유사할 수 있다. 이하에서는 NB-IoT 시스템에서 기지국과 단말 간에 수행되는 데이터 송수신 절차를 예로 들어 단말의 하향링크 데이터 수신 절차를 설명한다.

도 5는 NB-IoT 통신 시스템의 이른 데이터 전송(Early Data Transmission; EDT) 절차의 일 실시 예를 도시한 순서도이다.

도 5를 참조하면, EDT 절차에서 단말이 기지국에 데이터 전송을 요청하는 시점과 기지국으로부터 단말이 데이터를 수신하는 시점의 시간 차이인 지연 시간이 발생할 수 있다.

단말은 상위 계층에서 연결 요청이 발생하면, 단말은 연결 설정 절차를 시작할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 수신한 시스템 정보에 기반하여 EDT를 위한 RA 프리앰블(random access Preamble) 메시지를 물리 랜덤 접속 채널(Physical Random Access Channel, PRACH) 자원 통해 전송할 수 있다(S501). 상술한 RA 프리앰블 메시지는 'Msg1'으로도 지칭될 수 있다.

기지국은 상술한 RA 프리앰블 메시지를 단말로부터 수신할 수 있고, 기지국은 RA 프리앰블에 대한 응답으로서 RA 응답(random access response, RAR) 메시지를 생성할 수 있다. 상술한 RA 응답은 상향링크 그랜트(uplink grant) 등을 포함할 수 있다. 기지국은 물리 하향링크 공유 채널(Physical Downlink Shared Channel; PDSCH)을 통하여 상술한 RA 응답 메시지를 단말에 전송할 수 있다(S502). 상술한 RA 응답 메시지는 'Msg2'로 지칭될 수도 있다.

단말은 기지국으로부터 수신된 RAR 메시지에 포함된 상향 링크 그랜트 정보 등에 기반하여 RRC 이른 데이터 요청(RRC Early Data request) 메시지를 생성할 수 있다. 단말은 상술한 RRC 이른 데이터 요청 메시지를 CCCH(common control channel) 채널을 통하여 기지국에게 전송할 수 있다(S503). 상술한 RRC 이른 데이터 요청 메시지는 'Msg3'으로도 지칭될 수도 있다.

단말이 RRC 이른 데이터 요청 메시지를 기지국에 전송하면, 상술한 RRC 이른 데이터 메시지를 수신한 기지국은 단말 식별자를 포함하는 MAC 이른 경쟁 해소(Early Contention Resolution; ECR) 메시지를 단말에 전송할 수 있다(S504). 기지국이 단말에 상술한 이른 경쟁 해소 메시지를 전송하면, 기지국으로부터 상술한 이른 경쟁 해소 메시지를 수신한 단말은 이른 경쟁 해소 메시지에 포함되어 있는 C-RNTI가 자신의 C-RNTI와 동일한 지 여부를 확인할 수 있다. 단말이 이른 경쟁 해소 메시지에 포함된 C-RNTI와 자신의 C-RNTI가 동일하지 않은 것으로 확인한 경우에, 단말은 기지국에 대한 RA 절차를 다시 수행할 수 있다. 반면에, 단말이 이른 경쟁 해소 메시지에 포함된 C-RNTI와 자신의 C-RNTI가 동일한 것으로 확인한 경우에, 단말은 이후의 절차를 계속하여 수행할 수 있다.

기지국은 S1-AP(S1-Application Protocol) 초기 단말 메시지(Initial UE message)를 MME(Mobile Management Entity)로 전송하여 단말로부터 수신한 NAS(Network Attached Storage) 메시지를 전달하고 S1 연결을 설정할 수 있다(S505). 이 때, 기지국은 상술한 S1 연결이 EDT를 위한 연결임을 MME에 알릴 수 있다.

기지국에서 S1-AP 초기 단말 메시지를 수신한 MME는 단말을 위한 EPS(Evolved Packet System) 베어러(bearer)를 재활성화 할 수 있고, MME는 기지국이 수신한 상향링크 데이터를 S-GW(Serving Gateway)로 전송할 수 있다(S506). S-GW에 상기 단말로 향하는 하향링크 데이터가 있는 경우, S-GW는 하향링크 데이터를 MME로 전송할 수 있다(S507).

MME가 S-GW로부터 하향링크 데이터를 수신하면, MME는 기지국에 하향링크 NAS 전송(Downlink NAS transport) 메시지를 송신하여 하향링크 데이터를 전달할 수 있다(S508). 상술한 하향링크 NAS 전송 메시지는 단말에 전달할 후속 하향링크 데이터가 있는지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 만약 S-GW로부터 하향링크 데이터가 없다면, MME는 연결 확립 지시(Connection Establishment Indication) 메시지를 전송할 수 있다.

기지국이 단말에 전송할 후속 데이터가 없는 경우에, 기지국은 RRC 이른 데이터 완료(Early Data Complete) 메시지를 CCCH(Common Control Channel)를 통해 단말에 전송할 수 있다(S509). 기지국이 하향링크 NAS 전송 메시지를 수신하는 절차(S508)에서 하향링크 데이터를 수신한 경우에, 기지국은 상술한 하향링크 데이터를 RRC 이른 데이터 완료 메시지에 포함하여 단말에 전송할 수 있다(S509). S-GW는 상술한 단말에 대한 S1 연결을 해제할 수 있고, 하향 S1 베어러를 비활성화할 수 있다(S510).

한편, 단말이 기지국으로부터 이른 경쟁 해소 메시지를 수신(S504)한 뒤에 기지국으로부터 RRC 이른 데이터 완료 메시지를 수신(S509)할 때까지 불필요하게 소모되는 단말의 전력이 클 수 있다. 즉, 단말은 기지국으로부터 RRC 이른 데이터 완료 메시지를 수신(S509)하기 위하여 기지국으로부터 이른 경쟁 해소 메시지를 수신(S504)한 후에 기지국이 송신하는 모든 하향링크 NPDCCH 신호를 모든 프레임(또는, 슬롯)에 걸쳐 연속적으로 수신하여야 할 수 있다. 이 경우에, 기지국이 단말에 RRC 이른 데이터 완료 메시지 송신하는 절차(S509)가 지연되는 경우에, 지연되는 시간에 비례하여 단말의 배터리 소모가 증가할 수 있다.

또한, NB-IoT 시스템에서는 제한된 대역폭(band-width)이 사용될 수 있고, 많은 단말들이 IoT 시스템에 연결될 수 있다. 상술한 NB-IoT 시스템에서는 하향링크 데이터 채널 및/또는 데이터 채널의 전송 효율을 높이고 커버리지를 확대하기 위하여 데이터가 반복하여 전송될 수 있다. 이 경우에, 단말이 기지국에 데이터 전송을 요청한 뒤에 기지국으로부터 하향링크 데이터를 수신하는 시간의 차이는 더욱 길어질 수 있다. 따라서, 단말이 기지국에 데이터 전송을 요청한 후에 수신 동작을 불연속적으로 수행하여 전력을 절감하는 방법이 필요하다.

이하에서는, 단말과 기지국 간의 메시지 송수신 절차 사이에 단말이 수행하는 불연속적인 수신 동작을 메시지 기반 DRX(Message based-DRX; M-DRX)라고 지칭할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 메시지를 수신하는 절차에서 M-DRX를 수행하여 전력 소모를 절감할 수 있다. 상술한 M-DRX는 단말이 기지국으로부터 수신한 M-DRX 설정 정보(예를 들어, M-DRX 사이클(cycle)) 및/또는 탐색 공간(Search Space)에 기반하여 수행될 수 있다.

상술한 탐색 공간은 NB-IoT 시스템에 속하는 단말이 자신의 NPDCCH 발견할 수 있는 물리 자원 세트를 지칭할 수 있다. NPDCCH 후보(candidate)는 상술한 탐색 공간 내에서 NPDCCH가 전송될 수 있는 개별 자원을 지칭할 수 있다. 기지국은 탐색 공간 내의 임의의 NPDCCH 후보를 통해 DCI를 전송할 수 있고, 단말은 DCI를 찾기 위해 탐색 공간에서 모니터링 동작을 할 수 있다. 구체적으로, 단말은 탐색 공간 내의 NPDCCH 후보들에 대해 블라인드 검출(Blind Decoding, BD)을 시도할 수 있다.

탐색 공간은 공통 탐색 공간(Common Search Space)와 단말 특정 탐색 공간(UE specific Search Space)로 구분될 수 있다. 기지국은 NB-IoT 시스템의 방송 정보(broadcast information)를 통하여 상술한 공통 탐색 공간을 복수의 단말들에 공통으로 알릴 수 있다. 반면에, 단말 특정 탐색 공간은 각 단말에 대하여 개별적으로 설정될 수 있으며, 상술한 단말 특정 탐색 공간은 전용(dedicated) 탐색 영역으로 지칭될 수 있다.

다시 도 5를 참조하면, 단말은 RRC 계층 RRC 이른 데이터 완료 메시지를 위한 NPDCCH를 수신하기 위하여 공통 탐색 공간에서 모니터링 동작을 할 수 있다. 그러므로, 단말은 RRC 이른 데이터 완료 메시지를 수신하기 위한 NPDCCH 후보 탐색을 위해 공통 탐색 공간이 전송되는 서브프레임(subframe)에서만 수신 동작을 수행할 수 있다. 따라서, 단말은 탐색 공간 정보에 기반하여 기지국으로부터 데이터를 수신하기 시작하는 시간을 결정하는 M-DRX를 수행하여 배터리 전력 소모를 절감할 수 있다.

한편, 이상에서는 본 출원의 설명을 명확하게 하기 위하여 EDT 절차를 기반으로 설명하였지만, 본 출원의 기술적 사상이 이에 제한되는 것은 아니다. 즉, 본 출원의 기술적 사상은 단말이 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 절차에 다양하게 적용될 수 있다.

도 6은 이동통신 단말의 전력 소모를 절감하는 방법(S600)의 제1 실시예를 도시한 흐름도이다.

도 6을 참조하면, 이동통신 단말의 전력 소모를 절감하는 방법(S600)은 단말이 불연속적 데이터의 수신 방식에 있어서 기지국으로부터 수신한 정보에 기반하여, 하향링크 신호의 수신 동작의 시작 시간을 계산하는 단계(S601), 상기 계산된 수신 동작의 시작 시간에 단말이 하향링크 신호의 수신 시작하는 단계(S602), 단말이 수신 동작의 시작 시간부터 일정 시간(M-DRX On-Time) 동안 하향링크 신호에 대한 수신 동작을 수행하는 단계(S603)를 포함할 수 있다.

일 실시 예로서, 단말은 상술한 하향링크 신호의 수신 동작의 시작 시간을 계산하는 단계(S601)에서 기지국으로부터 수신한 정보에 기반하여 수신 동작의 시작 시간을 계산할 수 있다. 기지국은 단말에 M-DRX 설정 정보(예를 들어, M-DRX 사이클 및/또는 M-DRX On-Time)을 포함하는 정보를 단말에게 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 수신한 M-DRX 사이클 및/또는 M-DRX On-Time을 포함하는 정보를 기반으로 수신 동작의 시작 시간을 계산할 수 있다. 단말은 계산한 수신 동작의 시작 시간에 기반하여 M-DRX를 수행함으로써 전력을 절감할 수 있다.

다른 실시 예로서, 단말은 상술한 수신 동작의 시작 시간을 계산하는 단계(S601)에서 탐색 공간에 기반하여 하향링크 신호의 수신 동작의 시작 시간을 계산할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하기 위하여 공통 탐색 공간에서 전송되는 서브프레임에서 수신 동작을 수행할 수 있으며, 단말은 공통 탐색 공간 외의 영역에서 전송되는 서브프레임에서는 수신 동작을 수행하지 않을 수 있다. 따라서, 단말은 탐색 공간에 기반하여 기지국으로부터 데이터를 수신하기 시작하는 시간을 결정하는 M-DRX를 수행함으로써 전력 소모를 절감할 수 있다.

또 다른 실시 예로서, 단말은 상술한 하향링크 신호의 수신 동작의 시작 시간을 계산하는 단계(S601)에서 기지국으로부터 수신한 정보 및 탐색 공간에 기반하여 하향링크 신호의 수신 동작의 시작 시간을 계산할 수 있다. 기지국은 단말에 M-DRX 사이클 및/또는 M-DRX On-Time을 포함하는 정보를 단말에게 전송할 수 있다. 단말은 기지국으로부터 수신한 M-DRX 사이클 및/또는 M-DRX On-Time을 포함하는 정보 및 탐색 공간을 기반으로 수신 동작의 시작 시간을 계산할 수 있다. 단말은 계산한 수신 동작의 시작 시간에 기반하여 M-DRX를 수행하여 전력 소모를 절감할 수 있다.

도 7은 단말이 M-DRX를 수행하는 방법의 제1 실시예를 도시한 개념도이다.

도 7을 참조하면, 단말은 기지국으로부터 이른 경쟁 해소 메시지를 수신할 수 있다(701). 상술한 이른 경쟁 해소 메시지는 도 5에서 단말이 전송한 RRC 이른 데이터 요청 메시지에 대한 응답으로 단말이 기지국으로부터 수신(S501)할 수 있다.

단말은 기지국으로부터 M-DRX 설정 정보(예를 들어, M-DRX 사이클 및/또는 M-DRX On-Time)를 수신할 수 있으며, 단말은 이른 데이터 요청 메시지를 기지국에 전송할 수 있다. 단말은 상술한 이른 데이터 요청 메시지에 대한 응답으로 이른 경쟁 해소 메시지를 기지국으로부터 수신할 수 있다. 단말은 이른 경쟁 해소 메시지를 수신한 서브프레임(701)부터 M-DRX 절차를 시작 및/또는 재개할 수 있다. 단말은 M-DRX 사이클(703)를 기반으로 기지국으로부터 수신할 하향링크 신호의 수신 동작의 시작 시간을 계산할 수 있다. 단말은, 예를 들어, 상술한 이른 경쟁 해소 메시지를 수신한 시점(701)을 M-DRX 사이클의 시작 시점으로 결정할 수 있다. 단말은 상술한 수신 동작의 시작 시간에 해당하는 서브프레임(#N) 전의 서브프레임들(#1, #2, ..., #N-1)에서 수신 동작을 수행하지 않을 수 있다. 이 때, 단말은 도 2의 송수신 장치(230)가 off 되어 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하지 않는 상태인 슬립 모드(sleep mode) 상태일 수 있다. 단말은 상술한 수신 동작의 시작 시간에 해당하는 서브프레임(#N)부터 수신 동작을 수행할 수 있다. 이 때, 단말은 도 2의 송수신 장치(230)이 on 되어 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 상태인 웨이크업 모드(wake-up mode)일 수 있다. 즉, 단말은 M-DRX 사이클에 따른 M-DRX On-Time에서 PDCCH(예를 들어, 이른 데이터의 스케줄링 정보를 포함하는 PDCCH)의 수신 동작을 수행할 수 있다.

단말은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하기 시작한 시점으로부터 M-DRX On-Time(또는, DRX onduration)(705) 동안에 기지국으로부터 하향링크 신호를 계속 수신할 수 있다. 기지국은 M-DRX On-Time(705) 동안 단말에 하향링크 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, M-DRX On-Time(705) 길이가 2 서브프레임에 해당하는 경우에, 단말은 서브프레임 #N과 서브프레임 #N+1에서 수신 동작을 수행할 수 있다.

단말은 M-DRX On-Time(705) 동안 단말은 NPDCCH 신호(704)를 모니터링(monitoring)하여 수신할 수 있으며, 단말은 수신된 신호로부터 DCI를 디코딩(decoding)하여 자신의 임시 단말 식별자(Temporary Cell-Radio Network Temporary Identifier; TC-RNTI)로 스크램블링(scrambling)된 정보가 상술한 NPDCCH에 포함되어 있는 지 판단할 수 있다. 단말이 자신의 단말 식별자로 스크램블링된 정보가 NPDCCH에 포함된 것으로 판단하면, 단말은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하기 위한 M-DRX 동작을 중단할 수 있다. 반면에, 단말은 자신의 단말의 식별자로 스크램블링된 정보가 NPDCCH에 포함되지 않은 것으로 판단하면, 단말은 다시 하향링크 신호 수신 시작 시점부터 M-DRX 사이클(706)만큼의 시간이 지날 때까지 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하지 않을 수 있다.

즉, 단말은 M-DRX On-Time(705)이 만료된 이후에 다음 M-DRX 사이클(706)까지 슬립 모드 상태에서 기지국으로부터 하향링크 신호의 수신 동작을 수행하지 않을 수 있다. 예를 들어, M-DRX On-Time 길이가 2 서브프레임에 해당하는 경우에, 단말은 서브프레임 #N+2부터 다음 M-DRX 사이클에 해당하는 서브프레임 #2N-1까지 신호를 수신하지 않을 수 있다.

상술한 M-DRX 수행 방법은 단말이 기지국으로부터 이른 경쟁 해소 메시지를 수신한 경우뿐만 아니라, 단말이 기지국으로부터 경쟁 해소(Contention Resolution) 메시지를 수신한 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있다. 이하에서는, 단말에서 기지국으로부터 수신한 M-DRX 사이클. M-DRX On-Time 및/또는 탐색 공간을 고려하여 M-DRX를 수행하는 방법을 예를 들어 설명한다.

도 8은 단말이 M-DRX를 수행하는 방법의 제2 실시예를 도시한 개념도이다.

도 8을 참조하면, 단말은 기지국으로부터 이른 경쟁 해소 메시지를 수신할 수 있다(801). 상술한 이른 경쟁 해소 메시지는 도 5에서 단말이 전송한 RRC 이른 데이터 요청 메시지에 대한 응답으로 단말이 기지국으로부터 수신(S501)할 수 있다.

단말은 기지국으로부터 M-DRX 설정 정보(예를 들어, M-DRX 사이클 및/또는 M-DRX On Time)를 수신할 수 있다. 단말은 기지국에 이른 데이터 요청 메시지를 전송할 수 있다. 단말은 이른 데이터 요청 메시지에 대한 응답으로 기지국으로부터 이른 경쟁 해소 메시지를 수신할 수 있다. 단말은 이른 경쟁 해소 메시지를 수신한 서브프레임(801)에서부터 M-DRX 절차를 시작 및/또는 재개할 수 있다. 단말은 M-DRX 사이클(802) 및 공통 탐색 공간(804)를 기반으로 기지국으로부터 수신할 하향링크 신호의 수신 동작의 시작 시간을 계산할 수 있다. 단말은. 예를 들어, 이른 경쟁 해소 메시지를 수신한 후의 공통 탐색 공간 시작 시점을 하향링크 신호 수신 동작의 시작 시간으로 계산할 수 있다. 즉, 단말은 공통 탐색 공간(804)에 기반하여 공통 탐색 공간 대기 시간(807)을 결정할 수 있으며, 단말은 상술한 수신 동작의 시작 시간을 M-DRX 사이클(802)과 공통 탐색 공간 대기 시간(807)의 합을 이용하여 계산할 수 있다. 공통 탐색 공간 길이(803)는 상술한 공통 탐색 공간(804)의 시간 영역에서의 길이를 의미할 수 있다.

상술한 공통 탐색 공간 대기 시간(807)은 단말이 이른 경쟁 해소 메시지(801)를 수신한 프레임의 시작 시점으로부터 M-DRX 사이클(802)이 지나고 공통 탐색 공간 전송(803)이 시작될 때까지 대기하는 시간을 의미할 수 있다. 즉. 단말은 M-DRX 사이클(802)과 단말 특정 탐색 공간 대기 시간(807)을 합한 시간이 지난 다음에, 단말 공통 탐색 공간 전송 기간(803)의 시작 시점부터 기지국으로부터 NPDCCH 수신을 시작할 수 있다.

단말은 상술한 수신 동작의 시작 시간에 해당하는 서브프레임(#N) 전의 서브프레임들(#1, #2, ..., #N-1)에서 신호를 수신하지 않을 수 있다. 이 때, 단말은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하지 않는 상태인 슬립 모드 상태일 수 있다. 단말은 상술한 수신 동작의 시작 시간에 해당하는 서브프레임(#N)에서부터 신호를 수신할 수 있다. 이 때, 단말은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하는 상태인 웨이크업 모드일 수 있다.

단말은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하기 시작한 시점에 웨이크업 하여 M-DRX On-Time(806) 동안에 기지국으로부터 하향링크 신호를 계속 수신할 수 있다. 기지국은 M-DRX On-Time(806) 동안 단말에 하향링크 신호를 전송할 수 있다. 예를 들어, M-DRX On-Time 길이가 2 서브프레임에 해당하는 경우에, 단말은 서브프레임 #N과 서브프레임 #N+1에서 신호를 수신할 수 있다.

단말은 M-DRX On-Time(806) 동안 단말은 NPDCCH 신호(805)를 수신할 수 있으며, 단말은 수신된 신호로부터 DCI 데이터를 디코딩하여 자신의 단말 식별자로 스크램블링된 정보가 상술한 NPDCCH(805)에 포함되어 있는 지 판단할 수 있다. 단말이 자신의 단말의 식별자로 스크램블링된 정보가 NPDCCH(805)에 포함된 것으로 판단하면, 단말은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하기 위한 M-DRX 동작을 중단할 수 있다. 반면에, 단말은 자신의 단말의 식별자로 스크램블링된 정보가 NPDCCH(805)에 포함되지 않은 것으로 판단하면, 단말은 하향링크 신호 수신 시작 시점부터 다음 M-DRX 사이클만큼의 시간이 지날 때까지 다시 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하지 않을 수 있다. 이하에서는, 단말에서 RLC-ACK에 의한 M-DRX를 수행하는 방법을 도 7을 참고하여 예를 들어 설명한다.

단말이 RLC-AM(Acknowledge Mode)로 설정된 DCCH(Dedicated Control Channel)를 통해 상향링크 데이터를 송신한 후에, 단말은 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하기 위하여 M-DRX를 수행할 수 있다. 단말은 M-DRX 사이클(703)을 기반으로 하향링크 수신 동작의 시작 시간을 계산할 수 있고, 단말은 RLC 계층 RLC-ACK을 수신한 서브프레임부터 M-DRX 사이클(703)에 해당하는 서브프레임까지 신호를 수신하지 않을 수 있다. 즉, 단말은 기지국으로부터 수신한 M-DRX 사이클(703)에 기반하여, 도 7에서 MAC 계층의 이른 경쟁 해소 메시지(701) 대신에 RLC 계층의 RLC-ACK 메시지(901)을 수신하여 M-DRX를 수행할 수 있다.

도 9는 단말이 M-DRX를 수행하는 방법의 제3 실시예를 도시한 개념도이다.

도 9를 참조하면, 단말은 M-DRX 사이클(902)와 단말 특정 탐색 공간(904)을 고려한 하향링크 수신 시작 시점을 계산하여 RLC-ACK 메세지에 의한 M-DRX를 수행할 수 있다. 단말은 RRC 연결 모드에서 상술한 RLC-ACK 메시지를 기지국으로부터 수신하므로, NPDCCH 후보는 단말 특정 탐색 공간(904)에 포함되어 단말에 전송될 수 있다. 따라서, 단말은 단말 특정 탐색 공간(904)에 기반하여 단말 특정 탐색 공간 대기 시간(907)을 결정할 수 있다. 단말 특정 탐색 공간 길이(903)는 상술한 단말 특정 탐색 공간(904)의 시간 영역에서의 길이를 의미할 수 있다.

상술한 단말 특정 탐색 공간 대기 시간(907)은 단말이 RLC-ACK 메시지를 수신한 프레임의 시작 시점으로부터 M-DRX 사이클(902)이 지나고 단말 특정 탐색 공간 전송(903)이 시작될 때까지 대기하는 시간을 의미할 수 있다. 즉. 단말은 M-DRX 사이클(902)과 단말 특정 탐색 공간 대기 시간(907)을 합한 시간이 지난 다음에, 단말 특정 탐색 공간 전송 기간(903)의 시작 시점부터 기지국으로부터 NPDCCH 수신을 시작할 수 있다.

도 10은 이동통신 단말의 전력 소모를 절감하는 방법(S1000)의 제2 실시예를 도시한 흐름도이다.

도 10을 참조하면, 단말은 메시지를 기반으로 하여 하향링크 신호를 불연속적으로 수신하여 불필요한 전력 소모를 방지할 수 있다. 단말은, 예를 들어, MAC 계층의 경쟁 해소 메시지(또는, 이른 경쟁 해소 메시지)나 RLC 계층의 RLC-ACK 메시지를 수신한 서브프레임(또는 슬롯)부터 M-DRX를 시작할 수 있다. M-DRX 절차를 시작한 단말은 기지국으로부터 수신한 M-DRX 사이클 및/또는 탐색 공간을 이용하여 하향링크 수신 동작의 시작 시간(서브프레임 또는 슬롯)을 계산할 수 있다(S1001). 여기서 수신 동작의 시작 시간은 단말이 하향링크 신호를 수신하기 시작하는 서브프레임(또는. 슬롯)을 지칭할 수 있다.

단말이 M-DRX 사이클 및/또는 탐색 공간에 기반하여 하향링크 수신 동작의 시작 시간이 계산하면(S1001), 단말은 상술한 수신 동작의 시작 시간에 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하였는지 판단할 수 있다(S1002). 단말이 상술한 수신 동작의 시작 시간에 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신한 것으로 판단한 경우에(S1002), 단말은 일정 시간(M-DRX On-Time) 동안 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신할 수 있다(S1003). 단말은 NPDCCH 후보를 블라인드 디코딩하여 자신의 단말 식별자(TC-RNTI 또는 C-RNTI)로 향하는 NPDCCH가 있는 지를 확인하고, 만약 자신의 단말 식별자로 향하는 데이터가 있다면 데이터를 수신할 수 있다. 상술한 단말 식별자는 MAC 계층 경쟁 해소 메시지(또는, 이른 경쟁 해소 메시지)에 의한 M-DRX 인 경우는 TC-RNTI를 지칭할 수 있고, RLC 계층 RLC-ACK에 의한 M-DRX인 경우에 C-RNTI를 지칭할 수 있다. 반면에, 단말이 상술한 수신 동작의 시작 시간에 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신하지 않은 것으로 판단한 경우에, 단말은 하향링크 신호를 수신하지 않고 다음 서브프레임(또는 슬롯)에 하향링크 신호를 수신하였는지 판단(S1002)하여 기지국으로부터 하향링크 신호를 수신할 때까지 신호 수신 절차를 반복하여 수행할 수 있다.

일 실시 예로서, 이동통신 단말의 전력 소모를 절감하는 방법(S1000)에서 단말은 MAC 계층 CR 메시지를 수신하여 M-DRX 절차를 시작할 수 있고, 단말은 공통 탐색 공간의 출현 시간에 기반하여 NPDCCH 후보를 수신하기 시작하는 하향링크 수신 동작의 시작 시간을 계산할 수 있다(S1001).

다른 실시 예로서, 이동통신 단말의 전력 소모를 절감하는 방법(S1000)에서 단말은 RLC 계층 RLC-ACK 메시지를 수신하여 M-DRX 절차를 시작할 수 있고, 단말은 단말 특정 탐색 공간의 출연 시간에 기반하여 NPDCCH 후보를 수신하기 시작하는 하향링크 수신 동작의 시작 시간을 계산할 수 있다(S1001).

본 출원에 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 출원을 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 출원의 동작을 수행하기 위해 적어도 하나의 소프트웨어 모듈로 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.

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

Claims (1)

1. 통신 시스템의 단말의 동작 방법으로서,
   M-DRX(Message based-Discontinuous Reception) 설정 정보를 기지국으로부터 수신하는 단계;
   이른 데이터 요청(early data request) 메시지를 상기 기지국에 전송하는 단계;
   상기 이른 데이터 요청 메시지에 대한 응답으로 이른 경쟁 해소(early contention resolution) 메시지를 상기 기지국으로부터 수신하는 단계;
   상기 이른 경쟁 해소 메시지가 수신된 시점을 상기 M-DRX 설정 정보에 의해 지시되는 M-DRX 사이클(cycle)의 시작 시점으로 결정하는 단계; 및
   상기 M-DRX 사이클에 따른 M-DRX 온 타임(On Time)에서 PDCCH(physical downlink control channel)를 수신하는 동작을 수행하는 단계를 포함하는, 단말의 동작 방법.

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