WO2011071317A2

WO2011071317A2 - 이동통신 시스템에서 경쟁 기반 액세스를 수행하는 방법 및 장치

Info

Publication number: WO2011071317A2
Application number: PCT/KR2010/008788
Authority: WO
Inventors: 김성훈; 리에샤우트게르트 잔 반
Original assignee: 삼성전자 주식회사
Priority date: 2009-12-11
Filing date: 2010-12-09
Publication date: 2011-06-16
Also published as: US20120275381A1; KR20110066468A; US10694544B2; WO2011071317A3; US20200322984A1; US20190230704A1; US20210385860A1; US20180255574A1; KR101636931B1; US10251195B2; US11723066B2; US11102813B2; US9967901B2

Abstract

본 발명은 이동통신 시스템에서 단말의 경쟁 기반(Contention Based) 액세스 수행 방법 및 그 장치에 관한 것으로서, 상기 방법은 적어도 하나의 로지컬 채널 각각에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부를 감지하는 감지 단계, 기지국으로부터 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하는 수신 단계 및 경쟁 기반 액세스가 허용되는 로지컬 채널을 통해 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 전송 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 경쟁 기반 액세스를 효율적으로 수행할 수 있으며, 전송 신뢰도를 확보할 수 있다.

Description

이동통신 시스템에서 경쟁 기반 액세스를 수행하는 방법 및 장치

본 발명은 이동통신 시스템에 관한 것으로서, 보다 구체적으로 이동통신 시스템에서 경쟁 기반 액세스를 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

일반적으로 이동통신 시스템은 사용자의 이동성을 확보하면서 통신을 제공하기 위한 목적으로 개발되었다. 이러한 이동통신 시스템은 기술의 비약적인 발전에 힘입어 음성 통신은 물론 고속의 데이터 통신 서비스를 제공할 수 있는 단계에 이르렀다.

근래에는 차세대 이동통신 시스템 중 하나로 3GPP에서 LTE(Long Term Evolution)에 대한 규격 작업이 진행 중이다. LTE는 2010년 정도를 상용화 목표로 해서, 현재 제공되고 있는 데이터 전송률보다 높은 최대 100 Mbps 정도의 전송 속도를 가지는 고속 패킷 기반 통신을 구현하는 기술이며 현재 규격화가 거의 완료되었다. LTE 규격 완료에 발맞춰 최근 LTE 통신 시스템에 여러 가지 신기술을 접목한 진화된 LTE 통신 시스템(LTE-Advanced, LTE-A)에 대한 논의가 본격화되고 있다. 상기 LTE-A에서 새롭게 도입될 기술 중 하나로 경쟁 기반 액세스 (contention based access)를 들 수 있다.

일반적인 역방향 전송은 기지국이 할당한 전용 전송 자원을 통해 이뤄지기 때문에 역방향 전송 충돌이 발생하지 않는다. 하지만 전용 전송 자원 할당을 위해서는 단말이 기지국에게 전송 자원 할당을 요청하는 절차가 선행되기 때문에 전송 지연이 증가한다는 문제점이 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해서 기지국이 전송 자원의 일부를 경쟁 기반 액세스 자원으로 사용할 수 있다. 상기 경쟁 기반 액세스 자원으로 공지된 전송 자원은 데이터를 전송하고자 하는 단말들이 자유롭게 사용한다. 경쟁 기반 전송 자원을 통한 역방향 전송은 필연적으로 동일한 전송 자원을 통해 다수의 단말이 신호를 전송하는 소위 말하는 충돌을 발생시킬 수 있다. 또한 경쟁 기반 전송은 전송의 신뢰도가 낮기 때문에 모든 데이터에 무차별적으로 경쟁 기반 전송을 허용할 경우, 예기치 못한 부작용이 발생할 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 경쟁 기반 전송 자원을 통한 역방향 전송을 보다 효율적으로 수행하며, 신뢰성을 확보할 수 있는 경쟁 기반 역방향 전송 방법 및 장치를 제안하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템에서 단말의 경쟁 기반(Contention Based) 액세스 수행 방법은 적어도 하나의 로지컬 채널 각각에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부를 감지하는 감지 단계, 기지국으로부터 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하는 수신 단계 및 경쟁 기반 액세스가 허용되는 로지컬 채널을 통해 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 전송 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 상기 로지컬 채널에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부는 기지국이 단말에게 시그널링(제어 메시지로 통지) 해주거나, 또는 초기에 단말과 기지국 사이에 미리 설정될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 단말은 상기 경쟁 기반 역방향 그랜트에 따른 경쟁 기반 역방향 전송과, 랜덤 액세스 프리앰블 전송 또는 메시지 3 전송이 충돌하는 경우, 경쟁 기반 역방향 전송을 중단할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 견지에 따른 이동통신 시스템에서 단말의 경쟁 기반(Contention Based) 액세스 수행 방법은 전송할 데이터 발생 시, 시그널링 라디오 베어러 0(Signaling Radio Bearer 0, SRB0) 채널을 통해 전송할 데이터의 존재 여부를 확인하는 확인 단계, 상기 SRB0 채널을 통해 전송할 데이터 존재 시, 기지국으로부터의 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신 감시를 중단하는 중단 단계 및 상기 SRB0 채널을 통해 전송할 데이터 부존재 시, 상기 기지국으로부터의 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신 감시를 수행하는 수행 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 이동통신 시스템에서 경쟁 기반(Contention Based) 액세스를 수행하는 단말은 무선 채널을 통해 데이터 또는 제어 정보를 송수신하는 송수신부 및 적어도 하나의 로지컬 채널 각각에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부를 감지하고, 기지국으로부터 경쟁 기반 역방향 그랜트를 감시 또는 수신하며, 경쟁 기반 액세스가 허용되는 로지컬 채널을 통해 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 경쟁 기반 액세스 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 상기 로지컬 채널에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부는 기지국이 단말에게 시그널링(제어 메시지로 통지) 해주거나, 또는 초기에 단말과 기지국 사이에 미리 설정될 수도 있다.

그리고 본 발명의 다른 견지에 따른 이동통신 시스템에서 경쟁 기반(Contention Based) 액세스를 수행하는 단말은 무선 채널을 통해 데이터 또는 제어 정보를 송수신하는 송수신부 및 전송할 데이터 발생 시 시그널링 라디오 베어러 0(Signaling Radio Bearer 0, SRB0) 채널을 통해 전송할 데이터의 존재 여부를 확인하고, 상기 SRB0 채널을 통해 전송할 데이터 존재 시 기지국으로부터의 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신 감시를 중단하며, 상기 SRB0 채널을 통해 전송할 데이터 부존재 시 상기 기지국으로부터의 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신 감시를 수행하도록 제어하는 경쟁 기반 액세스 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명을 적용하면 경쟁 기반 액세스를 효율적으로 수행할 수 있으며, 전송 신뢰도를 확보할 수 있다.

도 1은 LTE 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면.

도 2는 LTE 이동 통신 시스템의 프로토콜 구조를 도시하는 도면.

도 3은 LTE 이동 통신 시스템에서 일반적인 역방향 전송 과정을 도시한 도면.

도 4는 LTE 이동 통신 시스템에서 경쟁 기반 액세스의 일예를 도시한 도면.

도 5는 1 실시예의 전체 동작을 도시한 도면.

도 6은 1 실시예의 단말 동작을 도시한 도면.

도 7은 2 실시예의 전체 동작을 도시한 도면.

도 8은 2 실시예의 단말 동작을 도시한 도면.

도 9는 2 실시예의 기지국 동작을 도시한 도면.

도 10은 3 실시예의 단말 동작을 도시한 도면.

도 11은 4 실시예의 단말 동작을 도시한 도면.

도 12는 5 실시예의 단말 동작을 도시한 도면.

도 13은 6 실시예의 단말 RLC 동작을 도시한 도면.

도 14는 T-pollretransmit이 만료되었을 때 6 실시예의 단말 RLC 동작을 도시한 도면.

도 15는 단말 장치를 도시한 도면.

도 16은 단말 RLC 장치를 도시한 도면.

도 17은 기지국 장치를 도시한 도면.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 또한 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다.

본 발명은 경쟁 기반 액세스 전송 자원을 통해 역방향 전송을 수행함에 있어서, 효율적인 경쟁 기반 역방향 전송을 위해서 단말이 경쟁 기반 역방향 전송을 수행할 데이터를 선택하고 역방향 전송을 수행한 후 전송 신뢰도를 확보하는 방법 및 장치를 제시한다.

본 발명을 본격적으로 설명하기에 앞서 도 1, 도2 및 도 3을 통해 LTE 이동 통신 시스템에 대해서 좀 더 자세히 설명한다. 도 1은 LTE 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

본 발명을 본격적으로 설명하기에 앞서 도 1, 도2 및 도 3을 통해 LTE 이동 통신 시스템에 대해서 좀 더 자세히 설명한다.

도 1은 LTE 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

상기 도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 이동 통신 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 ENB 또는 Node B라 한다)(105, 110, 115, 120)과 MME (125 Mobility Management Entity) 및 S-GW (130 Serving - Gateway)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE라 칭한다)(135)은 ENB 및 S-GW를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

ENB(105 ~ 120)는 UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. ENB는 UE(135)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 상황 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며 이를 ENB(105 ~ 120)가 담당한다. 하나의 ENB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 최대 100 Mbps의 전송속도를 구현하기 위해서 LTE는 최대 20 MHz 대역폭에서 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 사용한다. 또한 단말의 채널 상태에 맞춰 변조 방식(modulation scheme)과 채널 코딩률(channel coding rate)을 결정하는 적응 변조 코딩(Adaptive Modulation & Coding, 이하 AMC라 한다) 방식을 적용한다. S-GW(130)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(125)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME(125)는 각 종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.

도 2는 LTE 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 도시하는 도면이다.

도 2에서 보는 것과 같이 LTE 시스템의 무선 프로토콜은 PDCP (Packet Data Convergence Protocol 205, 240), RLC (Radio Link Control 210, 235), MAC (Medium Access Control 215,230)으로 이루어진다. PDCP(Packet Data Convergence Protocol)(205, 240)는 IP 헤더 압축/복원 등의 동작을 담당하고, 무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(210, 235)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. MAC(215,230)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. 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 한다. 전송을 기준으로 프로토콜 엔터티로 입력되는 데이터를 SDU(Service Data Unit), 출력되는 데이터를 PDU(Protocol Data Unit)이라고 한다.

도 3은 LTE 이동통신 시스템에서 통상적인 역방향 전송 동작을 도시하는 도면이다.

단말(305)은 전송할 데이터가 발생하는 등의 일정 요건이 충족되면 기지국(310)에게 전송 자원을 요청하기 위해서 스케줄링 요청(Scheduling Request)을 전송한다(315). 이하 스케줄링 요청을 전송할 필요성이 발생한 것을 스케줄링 요청이 트리거되었다고 표현하고 스케줄링 요청과 SR을 혼용한다. 스케줄링 요청은 전용 스케줄링 요청(Dedicate Scheduling Request, D-SR)과 랜덤 액세스를 통한 스케줄링 요청 (Random Access Scheduling Request, RA-SR)로 구분된다. D-SR은 단말에게 할당된 전용 전송 자원을 통해 스케줄링 요청을 전송하는 것이다. D-SR용 전송 자원은 주기적으로 도래하는 1 비트 정보를 전송할 수 있는 전용 전송 자원이다. D-SR용 전송 자원을 소유하고 있는 단말은 스케줄링 요청 전송이 필요하면 D-SR을 전송한다. 모든 단말에게 D-SR용 전송 자원을 할당하지 못할 수도 있으며, D-SR용 전송 자원을 소유하고 있지 않은 단말은 랜덤 액세스 과정을 통해서 기지국에게 전송할 데이터가 있음을 통보하며, 이를 RA-SR을 전송한다고 한다.

상기 스케줄링 요청 신호를 수신한 기지국(310)은 단말(305)에게 역방향 전송 자원을 할당한다. 역방향 전송 자원을 할당하는 정보를 역방향 그랜트라고 하며, 상기 역방향 그랜트는 순방향 제어 채널(PDCCH, Physical Downlink Control Channel)을 통해 단말(305)에게 전송된다(320). 상기 역방향 그랜트는 단말의 식별자인 C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identity)에 의해서 상기 역방향 그랜트가 어떤 단말에게 전송되는 것인지 식별된다. 상기 역방향 그랜트에는 단말(305)이 역방향 전송을 수행할 전송 자원 정보와 역방향 전송에 적용할 MCS 정보, HARQ 동작을 위해 필요한 정보 등이 수납되며 단말(305)은 상기 정보에 따라서, 역방향 그랜트를 수신한 시점에서 소정의 기간이 경과한 시점에 역방향 전송을 수행한다. 단말(305)이 전송할 데이터를 가지고 있는 동안 기지국(310)은 단말에게 역방향 그랜트를 지속적으로 할당할 수 있다.

도 4는 경쟁 기반 액세스 동작을 간단하게 도시하는 도면이다.

기지국(410)은 임의의 시점에 경쟁 기반 액세스 전송 자원을 스케줄링하기로 결정한다 (415). 상기 시점은 예를 들어 셀의 로드가 크지 않아서 단말에게 할당되지 않고 남은 전송 자원이 있는 경우를 들 수 있다. 경쟁 기반 액세스 전송 자원은 불특정 다수에게 할당되는 전송 자원이므로 단말 고유의 식별자인 C-RNTI가 아니라 소정의 미리 공지된 (혹은 연결 상태 단말들에게 개별적으로 통보된) 식별자를 통해 할당된다. 상기 식별자를 CB-RNTI (Contention Based - Radio Network Temporary Identity)라고 한다. 기지국(410)은 420 단계에서 CB-RNTI로 식별되는 역방향 그랜트를 전송한다. 이하 CB-RNTI로 식별된 역방향 그랜트와 경쟁 기반 역방향 그랜트를 혼용한다. 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신한 단말(405)은, 만약 전송할 데이터가 있다면(425) 상기 경쟁 기반 역방향 그랜트를 이용해서 데이터를 전송한다(430).

만약 전송할 데이터를 가지고 있으며 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신한 단말의 수가 하나 이상이라면 430 단계의 역방향 전송에 충돌이 발생하며, 이로 인해 전송이 실패할 가능성이 높아진다. 또한 높은 신뢰도를 요구하는 데이터를 경쟁 기반으로 전송함으로써 중요한 통신 절차에 문제가 발생할 가능성이 있다.

< 1 실시예>

단말이 기지국으로 전송하는 역방향 데이터의 종류는 여러 가지가 있으며 각각 소정의 로지컬 채널을 통해 처리된다. 로지컬 채널은 특정 QoS를 요구하는 데이터를 처리하기 위해 구성된 PDCP 장치와 RLC 장치로 구성되며, 통상 하나의 서비스 당 하나의 로지컬 채널이 생성된다. 그러므로 한 로지컬 채널을 통해 송수신되는 데이터는 그 중요도 혹은 요구하는 QoS가 서로 다를 수 있으며, 특정 로지컬 채널의 데이터를 경쟁 기반으로 전송하면 요구되는 QoS를 충족시키지 못할 수 있다. 대표적으로 RRC 연결 설정 요청 메시지 혹은 RRC 연결 재설정 요청 메시지는 SRB(Signaling Radio Bearer) 0라는 로지컬 채널을 통해 전송되며, 상기 로지컬 채널의 RLC 장치는 RLC TM(Transparaent Mode)으로 동작하며 ARQ를 지원하지 않는다. 상기 RLC TM으로 전송되는 중요한 제어 메시지를 경쟁 기반으로 전송하면 RRC 연결 설정 과정이나 RRC 연결 재설정 과정이 실패할 확률이 높아진다. 또 다른 예로, VoIP는 통상 ARQ가 지원되지 않는 RLC UM(Unacknowledged Mode)으로 동작하는데, VoIP 패킷을 경쟁 기반으로 전송하면 충돌 발생으로 인한 전송 실패로 인해 요구 전송 신뢰도를 충족시키지 못할 가능성이 높다.

본 발명의 1 실시예에서는 소정의 로지컬 채널에서 발생한 데이터는 경쟁 기반으로 전송하지 않는 한편, 경쟁 기반 전송이 지나친 비효율을 유발하는 것을 방지하도록, 경쟁 기반 전송이 지나친 패딩을 유발하지 않고 전송 출력 부족 현상을 유발하지 않는 등의 소정의 조건을 충족시키는 경우에만 경쟁 기반 전송을 수행하는 방법 및 장치를 제시한다.

도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 경쟁 기반 전송 수행 과정을 도시하는 순서도이다.

기지국(510)은 호 설정 과정 등을 통해서 단말(505)에게 로지컬 채널 별로 경쟁 기반 액세스 허용 여부를 지시한다 (515). 전술한 바와 같이 전송 성공율이 높아야 하지만 별도의 ARQ 기능이 제공되지 않는 로지컬 채널은 경쟁 기반 액세스를 허용하지 않는 것이 바람직하다. 경쟁 기반 액세스를 허용하지 않는 로지컬 채널을 기지국이 그 때 그 때 설정하는 대신, 특정 로지컬 채널은 항상 경쟁 기반 액세스를 허용하지 않도록 하는 방법도 있다. 예를 들어 아래 두 가지 규칙 중 하나를 사용할 수도 있다.

[로지컬 채널 별 경쟁 기반 액세스 허용 여부 결정 규칙 1]

SRB 0에서 발생하는 데이터에 대해서는 경쟁 기반 액세스를 허용하지 않는다.

상기 결정 규칙 1을 따른다면 단말은 SRB 0에서 발생한 데이터만 가지고 있는 경우에는 경쟁 기반 액세스를 시도하지 않고 CB-RNTI를 감시하지 않는다.

[로지컬 채널 별 경쟁 기반 액세스 허용 여부 결정 규칙 2]

RLC TM이나 RLC UM으로 구동되는 로지컬 채널에서 발생하는 데이터에 대해서는 경쟁 기반 액세스를 허용하지 않는다.

상기 규칙 2를 따른다면 단말은 RLC TM이나 RLC UM으로만 구동되는 로지컬 채널에서 발생한 데이터만 가지고 있는 경우에는 경쟁 기반 액세스를 시도하지 않고 CB-RNTI를 감시하지 않는다.

소정의 규칙이 아니라 기지국에 의해서 경쟁 기반 액세스가 허용되지 않는 로지컬 채널이 직접 지정되는 경우, 단말은 경쟁 기반 액세스가 허용되지 않는 로지컬 채널 데이터만 가지고 있으면 경쟁 기반 액세스를 시도하지 않고 CB-RNTI를 감시하지 않는다.

로지컬 채널들을 설정하고, 어떤 로지컬 채널에 경쟁 기반 액세스가 허용되고 어떤 로지컬 채널에 경쟁 기반 액세스가 허용되지 않는지 여부에 대해 인지한 단말(505)은 소정의 조건이 만족되면 CB-RNTI 감시를 시작한다. CB-RNTI를 감시한다는 것은 순방향 제어 채널을 통해서 CB-RNTI로 식별되는 역방향 그랜트가 수신되는지 감시하는 것을 의미한다.

520 단계에서 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하면 단말(505)은 525 단계로 진행해서 경쟁 기반 액세스가 허용되지 않는 로지컬 채널들을 제외한 나머지 로지컬 채널들의 데이터를 이용해서 MAC PDU를 구성한다. 단말(505)이 수신한 역방향 그랜트에서 할당된 전송 자원과 전송 포맷에 맞춰 로지컬 채널 별로 전송할 데이터의 양을 결정하는 과정을 로지컬 채널 선별 (logical channel prioritization, 이하 LCP) 과정이라 한다. 단말(505)은 경쟁 기반 액세스가 허용되지 않는 로지컬 채널들은 LCP 과정에서 배제함으로써 경쟁 기반으로 전송되는 역방향 데이터에 경쟁 기반 액세스가 허용되지 않는 로지컬 채널의 데이터가 수납되지 않도록 한다.

530 단계에서 단말(505)은 전송할 MAC PDU에 포함될 패딩의 양과 상기 MAC PDU 전송에 요구되는 역방향 전송 출력을 검사해서 경쟁 기반 역방향 전송 수행 여부를 판단한다. 경쟁 기반 역방향 전송을 수행하기로 경정하면 단말(505)은 535 단계로 진행해서 MAC PDU를 경쟁 기반으로 전송한다.

도 6은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.

605 단계에서 단말(505)은 로지컬 채널 중 어떤 로지컬 채널에 경쟁 기반 액세스가 허용되었고 어떤 로지컬 채널에 경쟁 기반 액세스가 허용되지 않았는지 인지한다. 로지컬 채널 별 경쟁 기반 액세스 허용 여부는 제어 메시지를 통해 설정될 수도 있고, 로지컬 채널에 설정된 RLC 엔터티의 동작 모드(예컨대 RLC TM과 RLC UM으로 동작하는 로지컬 채널은 경쟁 기반 역방향 전송을 사용할 수 없음)에 따라서 결정될 수도 있고, 특정 로지컬 채널 (예컨대 SRB 0)은 경쟁 기반 액세스를 할 수 없도록 미리 정의될 수도 있다.

610 단계에서 역방향 그랜트를 수신하면 단말(505)은 615 단계로 진행해서 수신한 역방향 그랜트가 경쟁 기반 역방향 그랜트인지 일반적인 역방향 그랜트인지 검사해서 일반적인 역방향 그랜트라면 620 단계로 경쟁 기반 역방향 그랜트라면 635 단계로 진행한다.

620 단계, 625 단계, 630 단계는 단말(505)이 일반적인 역방향 그랜트를 수신했을 때 수행하는 LCP 과정이며 표준 문서 36.321의 5.4.3.1에 자세히 설명되어 있다. 이에 대해 간략히 설명하면, 620 단계에서 단말(505)은 우선 순위가 높은 로지컬 채널부터 Bj에 해당하는 크기만큼의 자원을 할당한다. 할당된 자원만큼 전체 자원에서 차감하고, 남은 리소스가 있다면 다음으로 우선순위가 높은 로지컬 채널에 Bj에 해당하는 자원을 할당한다. 단말(505)은 상기 동작을 남는 리소스가 없거나 Bj를 가지고 있는 모든 로지컬 채널에 자원이 할당될 때까지 반복한다. 우선 순위는 호 설정 과정에서 로지컬 채널 별로 할당되며 0에서 7사이의 값을 가진다. Bj는 로지컬 채널 별로 관리되는 토큰이다. 토큰은 로지컬 채널 별로 최소 요구 비트 레이트 (minimum bit rate)를 보장하기 위한 것으로, 매 서브 프레임마다 정해진 크기로 증가하며, 해당 로지컬 채널에서 데이터가 전송되면 전송된 데이터의 양만큼 차감된다.

620 단계를 완료한 단말(505)은 625 단계로 진행해서 로지컬 채널 별로 Bj에서 할당된 자원을 차감한다. Bj를 가지고 있는 모든 로지컬 채널에 자원이 할당되고도 남는 자원이 있다면 단말(505)은 630 단계로 진행해서 남아 있는 자원을 우선 순위가 높은 로지컬 채널부터, 남은 전송 자원이 모두 소진되거나 전송할 데이터가 더 이상 존재하지 않을 때까지 할당한다. 그리고 단말(505)은 650 단계로 진행해서 LCP과정에서 로지컬 채널 별로 할당된 자원의 크기에 맞춰서 로지컬 채널 별로 RLC PDU들을 구성하고 상기 RLC PDU들을 다중화해서 MAC PDU를 생성해서 전송한다. 할당된 전송 자원에 비해서 보낼 데이터의 양이 작아서 전송 자원이 남는다면, 남은 전송 자원들은 패딩 비트로 채워진다.

수신한 역방향 그랜트가 경쟁 기반 역방향 그랜트라면 단말(505)은 635 단계로 진행해서 경쟁 기반 액세스가 허용된 로지컬 채널들만을 고려해서 LCP를 수행한다. 이 때 경쟁 기반 액세스는 전송 실패율이 높다는 점을 고려해서 Bj는 차감하지 않는다. 635 단계에서 단말(505)은 경쟁 기반 액세스가 허용되지 않은 로지컬 채널들은 제외한 나머지 로지컬 채널들 중 우선 순위가 높은 로지컬 채널부터 우선 순위의 순서대로 Bj에 해당하는 크기만큼의 자원을 할당한다. 할당된 자원만큼 전체 자원에서 차감하고, 남은 리소스가 있다면 경쟁 기반 역방향 전송이 허용된 로지컬 채널 들 중 다음으로 우선순위가 높은 로지컬 채널에 Bj에 해당하는 자원을 할당한다. 단말(505)은 상기 동작을 남는 리소스가 없거나 경쟁 기반 역방향 전송이 허용된 로지컬 채널들 중 Bj를 가지고 있는 모든 로지컬 채널들에 자원이 할당될 때까지 반복한다.

전술한 바와 같이 경쟁 기반 전송에서는 Bj를 차감하지 않는 것이 바람직하므로 단말(505)은 Bj 차감 단계를 생략하고 637 단계로 진행해서 남아 있는 전송 자원을 우선 순위에 따라서 경쟁 기반 역방향 그랜트가 허용된 로지컬 채널들에 할당한다. 635 단계와 637 단계의 LCP 과정을 완료하면 단말(505)은 경쟁 기반 역방향 전송 수행 여부를 판단하기 위해서 640 단계로 진행한다. 640 단계에서 단말(505)은 경쟁 기반 역방향 그랜트에 따라서 역방향 전송을 수행했을 때 요구되는 역방향 전송 출력이 소정의 기준값보다 높은지 검사해서, 높다면 655 단계로 진행해서 역방향 전송을 포기하고 낮다면 645 단계로 진행한다. 상기 기준값은 역방향 전송 출력이 그 값을 초과했을 때 역방향 전송이 비효율적이 된다고 판단되는 임계값으로, 예를 들어 단말(505)의 최대 전송 출력이 될 수 있다. 혹은 단말(505)의 최대 전송 출력의 일정 비율일 수도 있다. 645 단계에서 단말(505)은 경쟁 기반 그랜트에 따라서 역방향 전송을 수행했을 때 전송되는 MAC PDU에 수납될 패딩 비트의 양을 소정의 기준값과 비교해서, 패딩 비트의 양이 기준값보다 크다면 655 단계로 진행해서 역방향 전송을 포기하고 패딩 비트의 양이 기준값보다 작거나 같다면 650 단계로 진행해서 MAC PDU를 생성하고 전송한다. 상기 기준값은 패딩 비트의 양이 그 값을 초과했을 때 역방향 전송이 비효율적이 된다고 판단되는 임계값으로, 네트워크 관리자가 임의의 값으로 설정할 수 있다. 패딩이 발생한다는 것은 기본적으로 해당 역방향 전송이 비효율적이라는 것을 의미하므로, 상기 기준값은 0 바이트로 설정해서 패딩이 발생하지 않을 정도로 충분한 양의 데이터를 가지고 있는 단말만 경쟁 기반 역방향 전송을 수행하도록 할 수도 있다. 또는 네트워크 관리자의 리소스 관리 정책에 따라서 상기 기준값은 임의의 정수가 될 수도 있고, MAC PDU에서 패딩이 차지하는 비율이 될 수도 있다. 예컨대 패딩이 소정의 n 바이트 이하인 경우에만 경쟁 기반 역방향 전송을 수행하도록 하거나, 패딩이 전체 MAC PDU에서 차지하는 비율이 m % 이하인 경우에만 경쟁 기반 역방향 전송을 수행하도록 할 수도 있다.

<2 실시예>

도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 경쟁 기반 전송 수행 과정을 도시하는 순서도이다.

이하에서는 도 7을 참조하여 제2 실시예에 따른 경쟁 기반 전송 수행 과정을 설명하도록 한다. 임의의 시점에 사용되지 않고 남은 리소스가 여러 개라면 기지국은 동시에 여러 개의 경쟁 기반 그랜트를 발생시킬 수도 있다. 결과적으로 단말 역시 동시에 여러 개의 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신할 수 있다. 이 때 단말은 어떤 식으로든 하나의 경쟁 기반 역방향 그랜트를 선택해야 한다. 가장 간단한 방법은 하나의 역방향 그랜트를 무작위로 선택하는 것이다. 무작위 선택은 간단하기는 하지만 전송 효율 측면에서는 그리 좋은 방법이 아니다.

이를 해결하기 위해, 본 발명의 2 실시예에서 단말은 동시에 여러 개의 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하였을 때, 이 중 가장 많은 데이터 전송을 허용하는 경쟁 기반 역방향 그랜트를 선택한다. 만약 이런 조건을 충족시키는 경쟁 기반 역방향 그랜트가 여러 개라면, 단말의 채널 상황을 고려해서 역방향 그랜트를 선택한다. 단말이 가장 많은 데이터 전송을 허용하는 경쟁 기반 역방향 그랜트를 선택하는 시스템에서는 가장 많은 데이터 전송을 지시하는 경쟁 기반 역방향 그랜트가 여러 단말에 의해서 선택될 확률이 높다. 기지국은 대량의 데이터 전송을 지시하는 경쟁 기반 역방향 그랜트일수록 채널 상황이 양호한 일부의 단말들에 의해서만 선택될 수 있도록 역방향 그랜트 신호에 높은 채널 코딩을 적용한다. 마찬가지로 작은 데이터 전송을 지시하는 경쟁 기반 역방향 그랜트는 채널 상황이 양호한 단말 뿐만 아니라 채널 상황이 열악한 단말들도 수신할 수 있도록 역방향 그랜트 신호에 낮은 채널 코딩을 적용한다.

예를 들어 단말 1(710)은 채널 상황이 양호하고 단말 2(705)는 채널 상황이 열악하고 기지국(715)이 임의의 서브 프레임에 200 바이트를 전송할 수 있는 경쟁 기반 역방향 그랜트와 1000 바이트를 전송할 수 있는 경쟁 기반 역방향 그랜트를 동시에 전송한다고 가정한다. 이 경우, 기지국(715)은 720 단계에서, 1000 바이트 그랜트는 채널 상황이 양호한 단말(710)만 수신할 수 있도록 낮은 신뢰도록 전송한다. 반면, 기지국(715)은 725 단계에서, 200 바이트 그랜트는 채널 상황이 열악한 단말(705)들도 수신할 수 있도록 높은 신뢰도로 전송한다. 채널 상황이 양호한 단말 1(710)은 200 바이트 그랜트와 1000 바이트 그랜트를 모두 수신하고, 보다 많은 데이터 전송을 허용하는 1000 바이트 그랜트를 선택한다(730). 반면, 채널 상황이 열악한 단말 2(705)는 200 바이트 그랜트만 수신하므로, 선택의 여지 없이 200 바이트 그랜트를 선택한다(735).

도 8은 본 발명의 2 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.

805 단계에서 복수의 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하면 단말(705, 710)은 810 단계로 진행해서 경쟁 기반 역방향 그랜트로 전송할 수 있는 데이터의 양을 계산하고 그 값을 변수 X에 입력한다. 상기 경쟁 기반 역방향 그랜트로 전송할 수 있는 데이터의 양은, 예를 들어 경쟁 기반 역방향 전송이 허용된 로지컬 채널에 저장되어 있는 전송 가능한 데이터의 총합이 될 수 있다. 815 단계에서 단말(705, 710)은 유효성 검사를 통과한 역방향 그랜트 중, 전송 데이터의 양이 X와 가장 근접한 역방향 그랜트를 선별한다. 예컨대 단말(705, 710)이 경쟁 기반으로 전송할 수 있는 데이터의 양이 100 바이트이고, 4 개의 경쟁 기반 역방향 그랜트가 수신되었으며, 한 경쟁 기반 역방향 그랜트는 50 바이트의 데이터 전송을 지시하고 나머지 세 개의 역방향 그랜트는 90 바이트의 데이터 전송을 지시하면, 단말(705, 710)은 100 바이트와 가장 근접한 경쟁 기반 역방향 그랜트인 90 바이트 데이터 전송을 지시하는 경쟁 기반 역방향 그랜트들을 선별한다. 820 단계에서 단말(705, 710)은 선별된 경쟁 기반 역방향 그랜트가 다수인지 검사한다. 오직 하나의 경쟁 기반 역방향 그랜트가 선별되었다면 825 단계로 진행해서 상기 경쟁 기반 역방향 그랜트를 선택하고, 선택된 역방향 그랜트에 따라서 역방향 전송을 수행한다. 다수의 경쟁 기반 역방향 그랜트들이 선별되었다면, 단말(705, 710)은 830 단계로 진행해서 상기 다수의 경쟁 기반 역방향 그랜트들 중 하나를 선택한다. 830 단계에서 단말(705, 710)은 현재 채널 상황이 소정의 기준값보다 양호한지 검사한다. 상기 기준값은 호 설정 과정에서 단말(705, 710)에게 통보될 수 있다. 상기 채널 상황은 구체적으로 경로 손실 값으로 판단이 가능하다. 예컨대 경로 손실이 기준 값보다 크다면 채널 상황이 소정의 기준보다 좋지 않은 것이고 경로 손실이 기준 값보다 작다면 채널 상황이 소정의 기준보다 좋은 것이다. 채널 상황이 소정의 기준 보다 나쁘다면 단말(705, 710)은 840 단계로 진행한다. 채널 상황이 나쁘다는 것은 단말(705, 710)이 상대적으로 셀의 변두리에 위치하고 있다는 것이며, 전송 출력이 높게 사용하면 다른 셀에 간섭을 초래할 수 있다. 다른 셀에 미치는 간섭을 최소화하기 위해서, 840 단계에서 단말(705, 710)은 선별된 경쟁 기반 역방향 그랜트 들 중 가장 높은 전송 출력을 요구하는 경쟁 기반 역방향 그랜트를 제외한 나머지 중에서 하나를 무작위로 선택한다. 상기 가장 높은 전송 출력을 요구하는 경쟁 기반 역방향 그랜트는 예컨대 전송 자원은 작게 사용하고 MCS는 높게 설정된 역방향 그랜트이다. 만약 선별된 경쟁 기반 역방향 그랜트들의 요구 전송 출력이 모두 동일하다면, 즉 모두 동일한 전송 자원의 양과 MCS를 사용한다면 단말(705, 710)은 선별된 모든 경쟁 기반 역방향 그랜트들 중 하나를 선택한다. 채널 상황이 소정의 기준보다 좋으면 단말은 835 단계로 진행한다. 835 단계에서 단말(705, 710)은 요구 전송 출력이 낮은 그랜트가 선택될 확률이 증가하는 것을 방지하기 위해서 선별된 경쟁 기반 역방향 그랜트 중 가장 낮은 요구 전송 출력을 요구하는 경쟁 기반 역방향 그랜트를 제외한 나머지 그랜트들 중 하나를 무작위로 선택한다. 만약 선별된 경쟁 기반 역방향 그랜트들의 요구 전송 출력이 모두 동일하다면 단말(705, 710)은 선별된 모든 경쟁 기반 역방향 그랜트들 중 하나를 선택한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 기지국(715)의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.

905 단계에서 복수의 경쟁 기반 역방향 그랜트를 전송할 필요성이 발생하면 기지국(715)은 910 단계로 진행한다. 기지국(715)은 예를 들어, 사용되지 않고 남은 역방향 전송 자원이 여러 주파수 대역에 산재해있으면 복수의 경쟁 기반 역방향 그랜트를 전송할 필요성이 발생한 것으로 판단할 수 있다. 910 단계에서 기지국(715)은 경쟁 기반 역방향 그랜트에서 지시할 전송 데이터의 양과 역방향 그랜트의 전송 신뢰도가 반비례하도록 경쟁 기반 역방향 그랜트의 MCS 레벨을 결정한다. 예컨대, 1000 바이트 데이터 전송을 지시하는 경쟁 기반 역방향 그랜트에 대해서는 높은 MCS 레벨을 결정하고 200 바이트 데이터 전송을 지시하는 경쟁 기반 역방향 그랜트에 대해서는 낮은 MCS 레벨을 결정한다. 915 단계에서 기지국(715)은 결정된 MCS 레벨을 적용해서 경쟁 기반 역방향 그랜트를 전송한다.

<3 실시예>

랜덤 액세스 절차는 통상 중요한 제어 메시지를 전송하는 용도로 사용된다. 랜덤 액세스 절차는 과정은 랜덤 액세스 프리앰블 전송, 랜덤 액세스 응답 메시지 수신, 메시지 3 전송 등의 과정으로 이뤄진다. 랜덤 액세스 절차를 수행 중인 혹은 랜덤 액세스 절차를 막 개시한 단말이 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신할 수도 있다. 랜덤 액세스 프리앰블이나 메시지 3이 전송되는 서브 프레임에서 경쟁 기반 역방향 전송을 수행하도록 경쟁 기반 역방향 그랜트가 수신되면 단말은 랜덤 액세스 절차를 지속해야 할지 경쟁 기반 역방향 전송을 수행해야 할지 선택하여야 한다.

본 발명의 3 실시예에서 단말은 랜덤 액세스 과정에 요구되는 역방향 전송이 경쟁 기반 역방향 전송과 겹쳤을 때 단말의 동작을 제시한다.

도 10은 본 발명의 제3 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.

1005 단계에서 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하면 단말은 1010 단계로 진행해서 상기 역방향 그랜트가 전송될 서브 프레임이 메시지 3이 전송될 서브 프레임이 동일한지 검사한다. 만약 두 서브 프레임이 동일하다면, 단말은 수신한 경쟁 기반 역방향 그랜트가 유효하지 않은 역방향 그랜트로 판단하고 1030 단계로 진행해서 경쟁 기반 역방향 전송을 수행하지 않는다.

역방향 그랜트가 전송될 서브 프레임과 메시지 3이 전송될 서브 프레임이 동일하지 않다면 단말은 1015 단계로 진행해서 경쟁 기반 역방향 그랜트를 선택할 경우 발생할 패딩 비트의 크기와 역방향 전송 출력을 소정의 기준 값들과 비교하는 경쟁 기반 역방향 그랜트의 유효성 검사를 수행한다. 검사 결과 수신한 경쟁 기반 역방향 그랜트가 유효한 그랜트인 것으로 판단되면 1020 단계로, 유효하지 않은 그랜트인 것으로 판단되면 1030 단계로 진행한다.

1020 단계에서 단말은 경쟁 기반 역방향 전송을 수행하기 직전에 경쟁 기반 역방향 전송이 수행될 서브 프레임에 프리앰블을 전송해야 하는지 검사한다. 소정의 이유로 랜덤 액세스 절차가 트리거되면 단말은 랜덤 액세스 프리앰블을 전송할 수 있는 서브 프레임들 중 해당 시점과 가장 가까운 시점에 랜덤 액세스 프리앰블을 전송한다. 랜덤 액세스 절차는 언제라도 트리거될 수 있으므로, 경쟁 기반 역방향 전송과 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 동일한 서브 프레임에 계획되어 있는지 검사하는 것은 경쟁 기반 역방향 전송이 임박한 시점에 검사한다.

만약 경쟁 기반 역방향 전송과 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 동일한 서브 프레임에 계획되어 있으면 단말은 1030 단계로 진행해서 경쟁 기반 역방향 전송을 포기하고, 경쟁 기반 역방향 전송이 계획된 서브 프레임에 랜덤 액세스 프리앰블 전송이 계획되어 있지 않다면 1025 단계로 진행해서 경쟁 기반 역방향 전송을 수행한다.

<4 실시예>

아이들 상태의 단말은 연결 상태로 천이하기 위해서 RRC CONNECTION SETUP REQUEST라는 메시지를 기지국으로 전송한다. 연결 상태에 있었으나 일시적으로 서비스 불능 상태에 빠졌던 단말은 연결을 복원하기 위해서 RRC CONNECTION REESTABLISHMENT REQUEST라는 메시지를 기지국으로 전송한다. 상기 메시지들은 SRB0라는 로지컬 채널로 전송된다. 상기 메시지를 경쟁 기반 액세스로 전송하면, 전송 실패에 따라서 연결 상태 천이에 실패하거나 연결 복원에 실패할 수 있다.

본 발명의 4 실시예에서 단말은 전송할 데이터가 발생하면, 현재 SRB0 데이터가 전송 대기 중인지 검사한다. SRB 0 데이터가 전송 대기 중이라면, 상기 데이터가 경쟁 기반으로 전송되는 것을 방지하기 위해서 경쟁 기반 액세스를 수행하지 않는다. SRB 0 데이터가 없는 경우에만 경쟁 기반 액세스를 수행하기 위한 제반 절차를 시작한다.

도 11은 본 발명의 제4 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 도면이다.

1105 단계에서 단말에 전송 가능한 데이터가 발생하면 단말은 1110 단계로 진행해서 해당 시점에 SRB 0에 전송할 데이터가 있는지 검사한다. SRB 0는 모든 로지컬 채널들 중 우선 순위가 가장 높은 로지컬 채널이기 때문에 SRB 0 데이터가 전송 대기 중 일 때 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하면 단말은 통상적인 로지컬 채널 선별 과정을 적용해서 SRB 0 데이터를 경쟁 기반으로 전송한다. 이를 방지하기 위해서 단말은 SRB 0에 전송할 데이터가 있다면 1115 단계로 진행한다.

1115 단계에서 단말은 이미 CB-RNTI를 감시 중이라면 CB-RNTI 감시를 중지한다. 다시 말해서 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하지 않는다. 그리고 도면에는 도시되지 않았지만, 상기 CB-RNTI 감시 중지 후, 상기 단말은 기지국으로의 랜덤 액세스 절차를 수행할 수 있다.

반면, SRB 0에 전송할 데이터가 없다면 단말은 1120 단계로 진행해서 해당 시점에 CB-RNTI 감시 조건이 충족되었는지 검사한다.

상기 CB-RNTI 감시 조건이 충족된 경우는 경쟁 기반 역방향 그랜트를 사용해야 할 필요성이 현저한 경우이다. 예를 들어 단말이 우선 순위가 높은 데이터를 일정 기간 동안 저장하고 있었다거나, 우선 순위가 높은 데이터가 새롭게 발생한 경우 등을 들 수 있다.

CB-RNTI 감시 조건이 충족되지 않았으면 1115 단계로, CB-RNTI 감시 조건이 충족되었으면 1125 단계로 진행한다. 1125 단계에서 단말은 CB-RNTI를 감시한다. CB-RNTI를 감시한다는 것은 순방향 제어 채널을 통해 CB-RNTI로 어드레스된 역방향 그랜트가 수신되는지 감시한다는 것을 의미한다. 그리고 도면에는 도시되지 않았지만, 단말은 수신된 경쟁 기반 역방향 그랜트의 자원 할당 정보에 따라 데이터를 기지국으로 전송할 수 있다.

< 5 실시예>

단말은 기지국이 역방향 전송 자원을 효율적으로 할당할 수 있도록 버퍼 상태 보고 메시지(Buffer Status Report, BSR)를 기지국으로 전송한다. 버퍼 상태 보고 메시지에는 주기적 버퍼 상태 보고 메시지와 정규 버퍼 상태 보고 메시지가 있다. 주기적 버퍼 상태 보고 메시지는 버퍼 상태 보고 메시지가 전송될 때마다 구동되는 타이머가 만료되면 트리거되고, 정규 버퍼 상태 보고 메시지는 단말이 현재 저장하고 있는 데이터의 우선 순위보다 우선 순위가 높은 데이터가 발생하면 트리거된다.

정규 버퍼 상태 보고 메시지가 주기적 버퍼 상태 보고 메시지에 비해서 훨씬 중요한 정보이기 때문에, 정규 버퍼 상태 보고를 신속하게 할 수 있도록 정규 버퍼 상태 보고가 트리거되면 단말은 SR을 트리거해서 기지국에 전송 자원을 할당할 것을 요청한다. 반면 주기적 버퍼 상태 보고는 트리거되더라도 SR이 함께 트리거되지 않으며, 주기적 버퍼 상태 보고가 트리거된 후 처음으로 할당된 역방향 그랜트에 의한 역방향 전송에 상기 주기적 버퍼 상태 보고가 수납되어 전송된다.

주기적 버퍼 상태 보고나 정규 버퍼 상태 보고는 가능하면 신속하게 전송되어야 하며 가능하면 높은 전송 신뢰도가 적용되어야 한다. 신속한 전송에 무게를 둔다면 경쟁 기반 역방향 전송 시 버퍼 상태 보고를 전송하는 것이 바람직하며, 높은 전송 신뢰도에 무게를 둔다면 경쟁 기반 역방향 전송 시 버퍼 상태 보고를 전송하지 않는 것이 바람직하다.

본 발명의 5 실시예에서는 상기 두 요구 조건을 모두 충족하기 위해서, 주기적 버퍼 상태 보고와 정규 버퍼 상태 보고를 경쟁 기반 역방향 전송으로 수행하되, 경쟁 기반 역방향 전송이 완료되면 주기적 버퍼 상태 보고나 정규 버퍼 상태 보고를 즉시 다시 트리거한다.

도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.

1205 단계에서 역방향 전송이 결정되면 단말은 1210 단계로 진행해서 MAC PDU를 생성해서 전송한다. 단말은 1215 단계에서 상기 역방향 전송이 경쟁 기반 전송이었는지 검사한다. 경쟁 기반 전송이 아니었다면 1240 단계로 진행해서 종래 기술에 따라 동작하고, 경쟁 기반 전송이었다면 1220으로 진행한다. 1220 단계에서 단말은 상기 역방향 전송에 주기적 BSR이 포함되어 전송되었는지 검사한다. 주기적 BSR이 포함되어 전송되었다면 1225 단계로, 그렇지 않다면 1230 단계로 진행한다. 1225 단계에서 단말은 주기적 BSR의 전송 신뢰도를 보장하기 위해서 주기적 BSR을 다시 트리거한다. 다시 말해서 다음 역방향 전송시 주기적 BSR을 MAC PDU에 수납해서 전송한다. 1230 단계에서 단말은 1210 단계의 역방향 전송에 정규 BSR이 포함되어 전송되었는지 검사한다. 정규 BSR이 포함되었다면 1235 단계로 그렇지 않다면 1240 단계로 진행한다. 1235 단계에서 단말은 정규 BSR의 신뢰도를 보장하기 위해서 정규 BSR을 다시 트리거한다. 다시 말해서 SR을 트리거해서 기지국에게 역방향 전송 자원 할당을 요청하고 역방향 전송 자원이 할당되면 MAC PDU에 정규 BSR을 수납해서 역방향 전송을 수행한다.

< 6 실시예>

경쟁 기반 전송은 전송 신뢰도가 떨어지기 때문에, 전송이 실패할 가능성이 높고, 전송 성공/실패 여부를 신속하게 파악하는 것이 중요하다. 본 발명에서는 경쟁 기반으로 전송되는 RLC PDU의 폴 비트를 1로 설정함으로써, 후속 RLC PDU의 전송이 없더라도 경쟁 기반으로 전송된 RLC PDU의 전송 성공/실패 여부를 신속하게 파악할 수 있는 방법 및 장치를 제시한다.

도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 단말의 동작 순서를 도시하는 순서도이다.

1305 단계에서 RLC 장치는 RLC PDU를 생성한다. 1310 단계에서 RLC 장치는 상기 생성된 RLC PDU가 경쟁 기반으로 전송될지 여부를 검사한다. 경쟁 기반으로 전송되지 않는다면 1315 단계로 진행해서 종래 기술에 따라 동작하고 경쟁 기반으로 전송되면 1320 단계로 진행한다. 단말은 경쟁 기반으로 전송되는 RLC PDU의 전송 성공/실패 여부를 신속하게 파악하기 위해서 1320 단계로 진행해서 생성된 RLC PDU의 폴 비트를 1로 설정한다. 폴 비트는 RLC PDU의 헤더의 소정의 비트로 폴 비트가 1로 설정되면 해당 RLC PDU를 수신한 상대 RLC 장치가 RLC 상태 보고 메시지를 생성해서 전송한다. RLC 장치는 1325 단계로 진행해서 POLL_SN이라는 변수에 상기 폴 비트가 1로 설정된 RLC PDU의 일련 번호를 저장한다. 임의의 시점의 RLC PDU의 일련 번호는 VT(S)라는 변수에서 1을 감한 값과 동일하므로 POLL_SN에는 해당 시점의 VT(S)에 1을 감한 값이 저장될 수도 있다. 1330 단계에서 RLC 장치는 RLC PDU를 하위 계층으로 전달하고 T_pollretransmit을 구동한다.

T_pollretransmit은 폴 비트가 1로 설정된 RLC PDU의 전송 신뢰도를 보장하기 위한 것으로, T_pollretransmit이 만료될 때까지 상태 보고 메시지가 수신되지 않으면 RLC 장치는 다음에 전송하는 RLC PDU의 폴 비트를 1로 설정해서 상태 보고 메시지를 재차 요청한다. 본 발명의 6 실시예에서는 만료된 T_pollretransmit이 경쟁 기반으로 전송된 RLC PDU에 대해서 구동되었었다면, 단순히 폴 비트를 재설정하는 것이 아니라 경쟁 기반으로 전송되었던 (그리고 전송이 실패했을 가능성이 높은) RLC PDU를 재전송한다.

도 14는 본 발명의 제6 실시예에 따른 단말의 T_pollretransmit 만료 시 동작 순서를 도시하는 순서도이다. 1405 단계에서 T_pollretransmit 타이머가 만료되면 RLC 장치는 1410 단계로 진행한다. 1410 단계에서 RLC 장치는 T_pollretransmit 타이머의 구동이 경쟁 기반으로 전송된 RLC PDU 때문인지, 즉 임의의 RLC PDU를 경쟁 기반으로 전송하면서 폴 비트를 1로 설정하고 T_pollretransmit 타이머를 구동하였는데, 상기 타이머가 만료된 것인지 검사한다. 만료된 T_pollretransmit 타이머의 구동이 경쟁 기반으로 전송된 RLC PDU 때문이라면 RLC 장치는 1420 단계로 진행한다. T_pollretransmit 타이머의 구동이 경쟁 기반으로 전송된 RLC PDU 때문이 아니라면 RLC 장치는 1415 단계로 진행한다.

1420 단계로 진행하였다는 것은 경쟁 기반으로 전송한 RLC PDU의 전송이 실패했을 가능성이 높다는 것을 의미하므로, 상기 폴 비트가 1로 설정되고 경쟁 기반으로 전송하였던 RLC PDU를 재전송한다. 이는 POLL_SN에 저장된 일련 번호의 RLC PDU를 재전송하는 것과 동일하다.

1415 단계로 진행한 RLC 장치는 종래 기술에 따라서 다음에 전송되는 RLC PDU의 폴 비트를 1로 설정하고 POLL_SN을 갱신하고 T_pollretransmit 타이머를 구동하는 등의 종래 기술 동작을 수행한다.

도 15는 본 발명의 실시예들에 따른 단말 장치의 블록 구성도이다.

도 15의 단말 장치 블록 구성도에서 상위 계층 장치는 도시하지 않았음에 유의해야 한다. 상기 상위 계층 장치는 로지컬 채널 별로 구성된 PDCP 장치와 RLC 장치이다. 도 15의 구성을 살펴보면, 다중화 및 역다중화 장치(1505), HARQ 프로세서(1510), SR/BSR 제어부 (1515), 경쟁 기반 액세스 제어부 (1520), 송수신부(1525)로 구성된다.

경쟁 기반 액세스 제어부는 순방향 제어 채널을 통해 수신된 경쟁 기반 역방향 그랜트를 해석하고 경쟁 기반 역방향 그랜트 사용 여부를 결정하고 그에 따라 송수신부가 역방향 전송을 수행하도록 제어한다. 본 발명의 1 실시예에서 경쟁 기반 액세스 제어부는 경쟁 기반 액세스가 허용된 로지컬 채널을 인지하고, 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신했을 때, 경쟁 기반 액세스가 허용된 로지컬 채널들의 데이터를 고려해서 로지컬 채널 선별 과정을 수행하도록 다중화 및 역다중화 장치를 제어한다. 그리고 생성될 MAC PDU의 패딩 비트 상황과 역방향 전송 출력 상황을 고려해서 경쟁 기반 역방향 전송 수행 여부를 판단한다.

본 발명의 2 실시예에서 경쟁 기반 역방향 액세스 제어부는 다수의 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신했을 때, 경쟁 기반 역방향 전송할 데이터의 양과 가장 근접한 크기의 역방향 그랜트를 선택하고, 상기 그랜트에 따라서 역방향 전송이 수행되도록 다중화 및 역다중화 장치와 송수신부를 제어한다.

본 발명의 3 실시예에서 경쟁 기반 역방향 액세스 제어부는 경쟁 기반 역방향 전송이 메시지 3 전송이나 프리앰블 전송과 충돌하는지 여부를 감시하고, 이들이 충돌하면 경쟁 기반 역방향 전송이 일어나지 않도록 다중화 및 역다중화 장치와 송수신부를 제어한다.

본 발명의 4 실시예에서 경쟁 기반 역방향 액세스 제어부는 SRB 0 데이터 존재 여부에 따라서 경쟁 기반 역방향 전송 여부를 판단한다.

본 발명의 5 실시예에서 경쟁 기반 역방향 액세스 제어부는 주기적 BSR 혹은 정규 BSR이 경쟁 기반으로 전송되었을때 상기 BSR이 다시 트리거되도록 SR/BSR 제어부를 제어한다.

SR/BSR 제어부는 상위 계층 데이터 발생 여부 등을 감시해서 BSR 트리거 여부를 판단한다. BSR이 트리거되면 SR 전송 과정을 트리거한다. 또한 경쟁 기반 역방향 액세스 제어부의 지시에 따라 주기적 BSR 혹은 정규 BSR을 트리거한다.

단말의 송수신부(1525)는 무선 채널을 통해 MAC PDU를 송수신하거나 제어 정보를 송수신하는 장치이다. HARQ 패킷을 수신하는 장치이다. HARQ 프로세서(1510)는 HARQ 동작을 수행하기 위해서 구성되는 연성 버퍼들의 집합이며, HARQ 프로세스 식별자로 식별된다. 다중화 및 역다중화 장치는 로지컬 채널 선별 과정을 수행하고 로지컬 채널 별로 전송할 데이터의 양을 통보한다. 그리고 여러 로지컬 채널에서 전달된 데이터를 연접해서 MAC PDU를 구성하거나 MAC PDU를 MAC SDU로 역다중화해서 적절한 로지컬 채널로 전달한다.

도 16은 본 발명 6 실시예에 따른 단말 RLC 장치의 블록도이다.

RLC 장치는 RLC 전송 버퍼(1605), RLC 헤더 삽입부(1610), RLC 재전송 버퍼(1615), 폴링 비트 설정부(1620), 폴링 제어부(1625)로 구성되면 다중화및 역다중화 장치(1630)와 연결된다.

RLC 전송 버퍼는 PDCP PDU를 저장하는 버퍼이며, RLC PDU 생성시 RLC PDU의 페이로드 크기에 해당하는 PDCP PDU들의 집합 혹은 일부를 RLC 헤더 삽입부로 전달한다. RLC 헤더 삽입부는 RLC PDU의 페이로드에 소정의 헤더 필드 (RLC 일련 번호, 길이 지시자 등)를 삽입해서 RLC PDU를 생성하는 장치이다. RLC 헤더 삽입부에서 생성된 RLC PDU는 폴링 비트 설정부와 RLC 재전송 버퍼로 전달된다. RLC 재전송 버퍼는 RLC PDU가 성공적으로 전송될 때까지 저장해두는 버퍼이다 RLC 재전송 버퍼는 폴링 제어부, 혹은 도면에 도시하지는 않았지만 상태 재전송 제어부가 특정 RLC PDU의 재전송을 지시하면 해당 RLC PDU를 재전송한다.

폴링 제어부는 특정 조건, 이 충족된 RLC PDU의 폴링 비트를 1로 설정하도록 폴링 비트 설정부를 제어한다. 상기 특정 조건은 예를 들어 RLC PDU가 경쟁 기반으로 전송되는 것을 들 수 있다. 폴링 비트가 1로 설정된 RLC PDU가 하위 계층으로 전달되면 t-pollretransmit을 구동한다. 그리고 t-pollretransmit이 만료되면 상기 t-pollretransmit의 구동을 유발한 RLC PDU가 경쟁 기반으로 전송되었다면 POLL_SN에 해당하는 RLC PDU를 재전송하도록 RLC 재전송 버퍼를 제어한다.

도 17은 본 발명의 실시예에 따른 기지국 장치의 블록 구성도이다.

도 17의 기지국 장치 블록 구성도에서 상위 계층 장치는 도시하지 않았음에 유의해야 한다. 도 17의 구성을 살펴보면, 다중화 및 역다중화 장치(1705), HARQ 프로세서(1710), 송수신부(1715), 경쟁 기반 역방향 그랜트 제어부 (1720), 스케줄러 (1725)로 구성된다.

경쟁 기반 역방향 그랜트 제어부는, 역방향 전송 자원 상황을 고려해서 경쟁 기반 역방향 그랜트 할당 여부를 판단한다. 경쟁 기반 역방향 그랜트 제어부는 또한 할당하기로 결정한 경쟁 기반 역방향 그랜트에 적용할 MCS 레벨을 결정한다. 대량의 데이터 전송을 지시하는 경쟁 기반 역방향 그랜트일수록 채널 상황이 좋은 단말들만 수신할 수 있도록 높은 MCS 레빌을 적용하고, 소량의 데이터 전송을 지시하는 경쟁 기반 역방향 그랜트는 채널 상황이 나쁜 단말들도 수신할 수 있도록 낮은 MCS 레벨을 적용한다. 경쟁 기반 역방향 그랜트 제어부는 상기 할당하기로 결정한 경쟁 기반 역방향 그랜트들과 각 그랜트에 적용할 MCS 레벨을 스케줄러로 전달한다. 스케줄러는 보고된 역방향 데이터의 우선 순위와 양, 단말의 채널 상황 등을 고려해서 어떤 단말에게 어떤 역방향 전송 자원을 할당할지 결정하고, 그에 맞춰서 역방향 그랜트를 생성해서 송수신부로 전달한다. 또한 경쟁 기반 역방향 그랜트 제어부가 전송을 요청한 경쟁 기반 역방향 그랜트를 생성해서 송수신부로 전달한다. 이 때 각 역방향 그랜트에 적절한 MCS 레벨이 적용되도록 송수신부를 제어한다. 또한 상기 역방향 그랜트에 의해서 발생할 역방향 전송을 수신하고 디코딩하도록 송수신부를 제어한다. 스케줄러는 또한 할당하고 남는 역방향 전송 자원이 있으면 이를 경쟁 기반 역방향 그랜트 제어부에 통보한다.

송수신부(1715)는 무선 채널을 통해 MAC PDU를 송수신하거나 제어 정보를 송수신하는 장치이다. HARQ 프로세서(1710)는 HARQ 동작을 수행하기 위해서 구성되는 연성 버퍼들의 집합이며, HARQ 프로세스 식별자로 식별된다. 다중화 및 역다중화 장치는 여러 로지컬 채널에서 전달된 데이터를 연접해서 MAC PDU를 구성하거나 MAC PDU를 MAC SDU로 역다중화해서 적절한 로지컬 채널로 전달한다.

본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

Claims

이동통신 시스템에서 단말의 경쟁 기반(Contention Based) 액세스 수행 방법에 있어서,

적어도 하나의 로지컬 채널 각각에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부를 감지하는 감지 단계;

기지국으로부터 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하는 수신 단계; 및

경쟁 기반 액세스가 허용되는 로지컬 채널을 통해 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 전송 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경쟁 기반 액세스 수행 방법.
제1항에 있어서, 상기 감지 단계는,

상기 로지컬 채널에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부 정보를 상기 기지국으로부터 수신하는 것을 특징으로 하는 경쟁 기반 액세스 수행 방법.
제1항에 있어서, 상기 감지 단계는,

상기 로지컬 채널에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부 정보는 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 경쟁 기반 액세스 수행 방법.
제3항에 있어서,

상기 경쟁 기반 액세스가 허용되지 않도록 미리 설정되는 로지컬 채널은 시그널링 라디오 베어러 0(Signaling Radio Bearer 0, SRB0) 채널, 라디오 링크 제어 트랜스패런트 모드(Radio Link Control Transparent Model, RCL TM)로 구동되는 로지컬 채널 또는 라디오 링크 제어 언애크놀러지 모드(Radio Link Control Unacknowledged Mode, RLC AM)로 구동되는 로지컬을 포함하는 것을 특징으로 하는 경쟁 기반 액세스 수행 방법.
제1항에 있어서, 상기 수신 단계는,

상기 단말이 경쟁 기반 엑세스가 허용되지 않는 로지컬 채널 데이터만 가지는 경우, 상기 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신을 감시하지 않는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경쟁 기반 액세스 수행 방법.
제1항에 있어서, 상기 수신 단계 이후에,

상기 경쟁 기반 역방향 그랜트에 따른 경쟁 기반 역방향 전송과, 랜덤 액세스 프리앰블 전송 또는 메시지 3 전송이 충돌하는지 판단하는 단계; 및

충돌 시, 경쟁 기반 역방향 전송을 중단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경쟁 기반 액세스 수행 방법.
이동통신 시스템에서 단말의 경쟁 기반(Contention Based) 액세스 수행 방법에 있어서,

전송할 데이터 발생 시, 시그널링 라디오 베어러 0(Signaling Radio Bearer 0, SRB0) 채널을 통해 전송할 데이터의 존재 여부를 확인하는 확인 단계;

상기 SRB0 채널을 통해 전송할 데이터 존재 시, 기지국으로부터의 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신 감시를 중단하는 중단 단계; 및

상기 SRB0 채널을 통해 전송할 데이터 부존재 시, 상기 기지국으로부터의 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신 감시를 수행하는 수행 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 경쟁 기반 액세스 수행 방법.
제7항에 있어서, 상기 중단 단계 이후,

상기 기지국으로의 랜덤 액세스 절차를 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경쟁 기반 액세스 수행 방법.
제7항에 있어서, 상기 수행 단계 이후,

상기 기지국으로부터 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하여 데이터를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경쟁 기반 액세스 수행 방법.
이동통신 시스템에서 경쟁 기반(Contention Based) 액세스를 수행하는 단말에 있어서,

무선 채널을 통해 데이터 또는 제어 정보를 송수신하는 송수신부; 및

적어도 하나의 로지컬 채널 각각에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부를 감지하고, 기지국으로부터 경쟁 기반 역방향 그랜트를 감시 또는 수신하며, 경쟁 기반 액세스가 허용되는 로지컬 채널을 통해 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 경쟁 기반 액세스 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제10항에 있어서, 상기 경쟁 기반 액세스 제어부는,

상기 로지컬 채널에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부 정보를 상기 기지국으로부터 수신하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제10항에 있어서,

상기 로지컬 채널에 대한 경쟁 기반 액세스 허용 여부 정보는 미리 설정되는 것을 특징으로 하는 단말.
제12항에 있어서,

상기 경쟁 기반 액세스가 허용되지 않도록 미리 설정되는 로지컬 채널은 시그널링 라디오 베어러 0(Signaling Radio Bearer 0, SRB0) 채널, 라디오 링크 제어 트랜스패런트 모드(Radio Link Control Transparent Model, RCL TM)로 구동되는 로지컬 채널 또는 라디오 링크 제어 언애크놀러지 모드(Radio Link Control Unacknowledged Mode, RLC AM)로 구동되는 로지컬을 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제10항에 있어서, 상기 경쟁 기반 액세스 제어부는,

상기 단말이 경쟁 기반 엑세스가 허용되지 않는 로지컬 채널 데이터만 가지는 경우, 상기 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신을 감시하지 않도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제10항에 있어서, 상기 경쟁 기반 액세스 제어부는,

상기 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신 후 상기 경쟁 기반 역방향 그랜트에 따른 경쟁 기반 역방향 전송과, 랜덤 액세스 프리앰블 전송 또는 메시지 3 전송이 충돌하는지 판단하고, 충돌 시 경쟁 기반 역방향 전송을 중단하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
이동통신 시스템에서 경쟁 기반(Contention Based) 액세스를 수행하는 단말에 있어서,

무선 채널을 통해 데이터 또는 제어 정보를 송수신하는 송수신부; 및

전송할 데이터 발생 시 시그널링 라디오 베어러 0(Signaling Radio Bearer 0, SRB0) 채널을 통해 전송할 데이터의 존재 여부를 확인하고, 상기 SRB0 채널을 통해 전송할 데이터 존재 시 기지국으로부터의 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신 감시를 중단하며, 상기 SRB0 채널을 통해 전송할 데이터 부존재 시 상기 기지국으로부터의 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신 감시를 수행하도록 제어하는 경쟁 기반 액세스 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단말.
제16항에 있어서, 상기 경쟁 기반 액세스 제어부는,

상기 중단 후, 상기 기지국으로의 랜덤 액세스 절차를 수행하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.
제16항에 있어서, 상기 경쟁 기반 액세스 제어부는,

상기 경쟁 기반 역방향 그랜트 수신 감지 수행 후, 상기 기지국으로부터 경쟁 기반 역방향 그랜트를 수신하여 데이터를 상기 기지국으로 전송하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 단말.