KR20100034165A - Ｂｓｒ 전송 방법 및 ｂｓｒ 전송 시 우선순위 결정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 BSR 전송 방법은 제어평면 데이터의 전송 및 버퍼 상태 보고에 필요한 무선자원을 할당받기 위한 스케줄링 요청 메시지를 네트워크로 전송하는 단계, 상기 스케줄링 요청에 따라 전송 블록을 할당받는 단계, 상기 버퍼 상태 보고를 위해 전송할 BSR 및 제어평면 데이터의 크기와 상기 전송 블록의 크기를 비교하는 단계 및 상기 전송 블록의 크기가 상기 제어평면 데이터의 크기보다 크거나 같으면 상기 제어평면 데이터를 상기 전송 블록에 먼저 싣고, 상기 전송 블록의 크기가 상기 제어평면 데이터보다 작으면 상기 BSR을 상기 전송 블록에 먼저 실어서 전송하는 단계를 포함한다. 단말의 버퍼 상태 보고나 제어평면 데이터의 전송이 지연되는 것을 방지할 수 있다.

단말, 버퍼 상태, 데이터.

Description

ＢＳＲ 전송 방법 및 ＢＳＲ 전송 시 우선순위 결정방법{METHOD OF TRANSMITTING BSR AND DECIDING PRIORITY ON BSR TRANSMISSION}

본 발명은 무선통신 시스템에 관한 것으로 보다 상세하게는 무선통신 시스템에서 상향링크 데이터 전송을 위하여 무선자원을 할당받기 위한 버퍼 상태 보고(BSR, Buffer Status Report)와 제어평면 데이터의 전송에 관련된다.

WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access) 무선 접속 기술을 기반으로 하는 3GPP(3rd Generation Partnership Project) 이동통신 시스템은 전세계에서 광범위하게 전개되고 있다. WCDMA의 첫번째 진화 단계로 정의할 수 있는 HSDPA(High Speed Downlink Packet Access)은 중기적인(mid-term) 미래에서 높은 경쟁력을 가지는 무선 접속 기술을 3GPP에 제공한다. 그러나 사용자와 사업자의 요구 사항과 기대가 지속적으로 증가하고 경쟁하는 무선 접속 기술 개발이 계속 진행되고 있으므로 향후 경쟁력을 가지기 위해서는 3GPP에서의 새로운 기술 진화가 요구된다. 비트당 비용 감소, 서비스 가용성 증대, 융통성 있는 주파수 밴드의 사용, 단순 구조와 개방형 인터페이스, 단말의 적절한 파워 소모 등이 요구 사항으로 되고 있다.

상향링크로 데이터를 전송하고자 하는 경우, 단말은 상향링크 데이터를 전송 하기 위한 무선자원을 요청하기 위하여 기지국에 버퍼 상태를 보고한다.

버퍼 상태 보고(Buffer Status Report)는 기지국에게 단말의 업링크 버퍼에 얼마나 많은 데이터가 있는지에 대한 정보를 알려주기 위한 프로시저(procedure)이다. 버퍼 상태 보고 메시지는 단말이 네트워크로 단말의 버퍼 상태를 보고하기 위해 전송하는 메시지로서, MAC 제어 요소(MAC control element)의 하나이다. 이하에서는 “버퍼 상태 보고 메시지” 또는 “단말이 버퍼 상태를 보고하기 위해 전송하는 MAC 제어 요소”를 간단히 BSR로 표시하기로 한다.

BSR은 단말에 의해 정의되며, 단말에 버퍼 상태 보고가 트리거되면 네트워크로 전송된다. BSR은 전송하고자 하는 상향링크 데이터들의 우선 순위(Priority)에 대한 정보 및 버퍼를 점유하는 데이터의 양에 대한 정보 등을 포함한다. BSR은 PHY(physical) 시그널링 또는 MAC(Media Access Control) 시그널링으로 전송될 수 있다.

단말은, 예컨대 네트워크로부터 제어평면 데이터(C-Plane Data, Service Request Block도 이에 포함되며 도면에서는 간단히 SRB라고 표시함)의 전송이 요구되는 경우 우선 버퍼 용량을 업데이트할 수 있다. 그리고 단말의 버퍼 용량이 업데이트되면 상술한 BSR이 트리거된다.

그런데 할당받은 무선자원이 없는 단말은 스케줄링 요청(Scheduling Request)을 통해 무선자원을 할당받는다. 단말은 상향링크 그랜트를 통해 단말이 할당받을 무선자원에 대한 정보, 즉 전송 블록에 관한 정보를 수신한다. 단말은 전송 블록을 통해 제어평면 데이터와 BSR을 전송하게 된다.

그러나 제어평면 데이터를 전송함과 동시에 버퍼 상태를 보고하기 위해 충분한 무선자원이 허가(grant)되지 않으면 단말은 제어평면 데이터와 BSR은 중 어느 하나를 우선적으로 전송할 수밖에 없다.

그런데 종래 기술에 따르면 사용자평면 데이터와 BSR 간의 우선순위는 명시되어 있는 데에 반해, 제어평면 데이터와 BSR 간의 우선순위는 명시되어 있지 않다. 따라서 할당된 리소스가 두 가지를 모두 전송하기에는 모자라는 경우, 제어평면 데이터와 버퍼 상태 보고 메시지 중 어느 하나는 반복적으로 전송이 시도되고, 다른 하나는 계속 전송이 지연되는 문제점이 발생한다.

또한 단말은 제어평면 데이터와 버퍼 상태 보고 메시지 중 아직 전송하지 못한 것을 재전송 하기 위해, BSR을 위한 타이머가 만료되기를 기다려서, 타이머 만료시 다시 스케줄링 요청을 전송한다. 그리고 단말은 스케줄링 요청에 따른 상향링크 그랜트를 수신하여 제어평면 데이터와 버퍼 상태 보고 메시지의 전송을 시도하는 과정을 반복한다. 이로 인해 무선 자원을 낭비하게 되는 문제점도 발생한다.

본 발명의 실시예에서는 단말이 할당받은 무선자원이 부족하여 BSR과 제어평면 데이터를 한번에 전송하기 어려운 경우 전송 지연과 무선자원의 낭비를 방지할 수 있는 방법을 제공하고자 한다.

본 발명의 일 양태에 따른 BSR 전송 방법은 제어평면 데이터의 전송 및 버퍼 상태 보고에 필요한 무선자원을 할당받기 위한 스케줄링 요청 메시지를 네트워크로 전송하는 단계, 상기 스케줄링 요청에 따라 전송 블록을 할당받는 단계, 상기 버퍼 상태 보고를 위해 전송할 BSR 및 제어평면 데이터의 크기와 상기 전송 블록의 크기를 비교하는 단계 및 상기 전송 블록의 크기가 상기 제어평면 데이터의 크기보다 크거나 같으면 상기 제어평면 데이터를 상기 전송 블록에 먼저 싣고, 상기 전송 블록의 크기가 상기 제어평면 데이터보다 작으면 상기 BSR을 상기 전송 블록에 먼저 실어서 전송하는 단계를 포함한다.

또한 본 발명의 일 양태에 따른 BSR 전송 시 우선순위 결정 방법은 제어평면 데이터 및 단말의 버퍼 상태를 보고하기 위한 BSR의 전송에 필요한 무선자원을 할당받기 위해 스케줄링 요청을 네트워크로 전송하는 단계, 상기 스케줄링 요청에 따라 할당될 전송 블록의 크기 정보를 수신하는 단계, 상기 전송 블록의 크기에 따라 상기 제어평면 데이터와 상기 BSR 중 어느 것을 선순위로 전송할 것인지를 나타내는 상기 제어평면 데이터와 상기 BSR 간의 우선순위를 결정하는 단계를 포함하되, 상기 BSR과 상기 제어평면 데이터 중, 상기 우선순위에 따라 상기 선순위를 가지는 어느 하나를 상기 전송 블록에 먼저 실어 전송하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시예에 따르면 제어평면 데이터와 BSR이 경합되는 경우 전송 지연 없이 양자를 전송할 수 있다. 또한 제어평면 데이터와 BSR의 반복적인 전송 또는 전송 시도로 인한 무선자원의 낭비를 줄일 수 있다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도이다. 이는 E-UMTS(Evolved- Universal Mobile Telecommunications System)의 망 구조일 수 있다. E-UMTS 시스템은 LTE(Long Term Evolution) 시스템이라고 할 수도 있다. 무선 통신 시스템은 음성, 패킷 데이터 등과 같은 다양한 통신 서비스를 제공하기 위해 널리 배치된다.

도 1을 참조하면, E-UTRAN(Evolved-UMTS Terrestrial Radio Access Network)은 제어 평면(control plane)과 사용자 평면(user plane)을 제공하는 기지국(20; Base Station, BS)을 포함한다.

단말(10; User Equipment, UE)은 고정되거나 이동성을 가질 수 있으며, MS(Mobile station), UT(User Terminal), SS(Subscriber Station), 무선기기(Wireless Device) 등 다른 용어로 불릴 수 있다. 기지국(20)은 일반적으로 단말(10)과 통신하는 고정된 지점(fixed station)을 말하며, eNB(evolved-NodeB), BTS(Base Transceiver System), 액세스 포인트(Access Point) 등 다른 용어로 불릴 수 있다.

하나의 기지국(20)에는 하나 이상의 셀이 존재할 수 있다. 기지국(20) 간에는 사용자 트래픽 혹은 제어 트래픽 전송을 위한 인터페이스가 사용될 수도 있다. 이하에서 하향링크(downlink)는 기지국(20)에서 단말(10)로의 통신을 의미하며, 상향링크(uplink)는 단말(10)에서 기지국(20)으로의 통신을 의미한다.

기지국(20)들은 X2 인터페이스를 통하여 서로 연결될 수 있다. 기지국(20)은 S1 인터페이스를 통해 EPC(Evolved Packet Core), 보다 상세하게는 MME(Mobility Management Entity), S-GW(Serving Gateway, 30)와 연결된다. S1 인터페이스는 기지국(20)과 MME, S-GW(30) 간에 다수-대-다수 관계(many-to-many-relation)를 지원한다.

도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도이다. 빗금친 박스는 무선 프로토콜 계층(radio protocol layer)을 나타내고, 흰 박스는 제어 평면의 기능적 개체(functional entity)를 나타낸다.

도 2를 참조하면, 기지국은 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 무선 베어러 제어(Radio Bearer Control), 무선 허락 제어(Radio Admission Control), 연결 이동성 제어(Connection Mobility Control), 단말로의 동적 자원 할당(dynamic resource allocation)와 같은 무선 자원 관리(Radio Resource Management; RRM) 기능, (2) IP(Internet Protocol) 헤더 압축 및 사용자 데이터 스트림의 해독(encryption), (3) S-GW로의 사용자 평면 데이터의 라우팅(routing), (4) 페이징(paging) 메시지의 스케줄링 및 전송, (5) 브로드캐스트(broadcast) 정보의 스케줄링 및 전송, (6) 이동성과 스케줄링을 위한 측정과 측정 보고 설정.

MME는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) NAS(Non-Access Stratum) 시그널링, (2) NAS 시그널링 보안(security), (3) 아이들 모드 UE 도달성(Idle mode UE Reachability), (4) 트랙킹 영역 리스트 관리(Tracking Area list management), (5) 로밍(Roaming), (6) 인증(Authentication).

S-GW는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 이동성 앵커링(mobiltiy anchoring), (2) 합법적 감청(lawful interception).

P-GW(PDN-Gateway)는 다음과 같은 기능을 수행한다. (1) 단말 IP(internet protocol) 할당(allocation), (2) 패킷 필터링.

도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도이다. 단말(50)은 프로세서(processor, 51), 메모리(memory, 52), RF부(RF unit, 53), 디스플레이부(display unit, 54), 사용자 인터페이스부(user interface unit, 55)을 포함한다. 프로세서(51)는 무선 인터페이스 프로토콜의 계층들이 구현되어, 제어 평면과 사용자 평면을 제공한다.

각 계층들의 기능은 프로세서(51)를 통해 구현될 수 있다. 메모리(52)는 프로세서(51)와 연결되어, 단말 구동 시스템, 애플리케이션 및 일반적인 파일을 저장한다. 디스플레이부(54)는 단말의 여러 정보를 디스플레이하며, LCD(Liquid Crystal Display), OLED(Organic Light Emitting Diodes) 등 잘 알려진 요소를 사용할 수 있다. 사용자 인터페이스부(55)는 키패드나 터치 스크린 등 잘 알려진 사용자 인터페이스들의 조합으로 이루어질 수 있다. RF부(53)는 프로세서와 연결되어, 무선 신호(radio signal)을 송신 및/또는 수신한다.

단말과 네트워크 사이의 무선 인터페이스 프로토콜(radio interface protocol)의 계층들은 통신시스템에서 널리 알려진 개방형 시스템간 상호접속 (Open System Interconnection; OSI) 모델의 하위 3개 계층을 바탕으로 L1(제1 계층), L2(제2 계층), L3(제3 계층)로 구분될 수 있다. 이 중에서 제1 계층에 속하는 물리계층은 물리 채널(physical channel)을 이용한 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공하며, 제3 계층에 위치하는 무선 자원 제어(radio resource control; 이하 RRC라 함) 계층은 단말과 네트워크 간에 무선 자원을 제어하는 역할을 수행한다. 이를 위해 RRC 계층은 단말과 네트워크 간에 RRC 메시지를 서로 교환한다.

도 4는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도이다. 도 5는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도이다. 이는 단말과 E-UTRAN 사이의 무선 인터페이스 프로토콜의 구조를 나타낸다. 데이터 평면은 사용자 데이터 전송을 위한 프로토콜 스택(protocol stack)이고, 제어 평면은 제어신호 전송을 위한 프로토콜 스택이다.

제1 계층인 물리계층(PHY(physical) layer)은 물리채널(physical channel)을 이용하여 상위 계층에게 정보 전송 서비스(information transfer service)를 제공한다. 물리계층은 상위에 있는 매체접속제어(Medium Access Control; MAC) 계층과는 전송채널(transport channel)을 통해 연결되어 있으며, 이 전송채널을 통해 MAC 계층과 물리계층 사이의 데이터가 이동한다. 그리고 서로 다른 물리계층 사이, 즉 송신 측과 수신 측의 물리계층 사이는 물리채널을 통해 데이터가 이동한다.

제2 계층의 MAC 계층은 논리채널(logical channel)을 통해 상위계층인 무선 링크제어(Radio Link Control; RLC) 계층에게 서비스를 제공한다. 제2 계층의 RLC계층은 신뢰성 있는 데이터의 전송을 지원한다. RLC 계층에는 데이터의 전송방법에 따라 투명모드(Transparent Mode, TM), 비확인 모드(Unacknowledged Mode, UM) 및 확인모드(Acknowledged Mode, AM)의 세 가지의 동작모드가 존재한다. AM RLC는 양방향 데이터 전송 서비스를 제공하고, RLC PDU(Protocol Data Unit)의 전송 실패시 재전송을 지원한다.

제2 계층의 PDCP(Packet Data Convergence Protocol) 계층은 IP 패킷 헤더 사이즈를 줄여주는 헤더 압축(header compression) 기능을 수행한다.

제3 계층의 무선자원제어(Radio Resource Control; 이하 RRC) 계층은 제어 평면에서만 정의된다. RRC 계층은 무선 베어러(Radio Bearer; RB)들의 설정(configuration), 재설정(re-configuration) 및 해제(release)와 관련되어 논리채널, 전송채널 및 물리채널들의 제어를 담당한다. RB는 단말과 E-UTRAN 간의 데이터 전달을 위해 제2 계층에 의해 제공되는 서비스를 의미한다. 단말의 RRC와 네트워크의 RRC 사이에 RRC 연결(RRC Connection)이 있을 경우, 단말은 RRC 연결 모드(RRC Connected Mode)에 있게 되고, 그렇지 못할 경우 RRC 아이들 모드(RRC Idle Mode)에 있게 된다.

RRC 계층 상위에 위치하는 NAS(Non-Access Stratum) 계층은 연결관리(Session Management)와 이동성 관리(Mobility Management) 등의 기능을 수행한다.

도 6은 하향링크 논리채널과 하향링크 전송채널간의 맵핑을 나타낸다. 이에관하여는 3GPP TS 36.300 V8.3.0 (2007-12) Technical Specification Group Radio Access Network; Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN); Overall description; Stage 2 (Release 8)의 6.1.3.2절을 참조할 수 있다.

도 6을 참조하면, PCCH(Paging Control Channel)는 PCH(Paging Channel)에 매핑되고, BCCH(Broadcast Control Channel)은 BCH(Broadcast Channel) 또는 DL-SCH(Downlink Shared Channel)에 매핑된다. CCCH(Common Control Channel), DCCH(Dedicated Control Channel), DTCH(Dedicated Traffic Channel), MCCH(Multicast Control Channel) 및 MTCH(Multicast Traffic Channel)는 DL-SCH에 매핑된다. MCCH와 MTCH는 MCH(Multicast Channel)에도 맵핑된다.

각 논리채널 타입은 어떤 종류의 정보가 전송되는가에 따라 정의된다. 논리채널은 제어채널과 트래픽 채널 2종류가 있다.

제어채널은 제어평면 정보의 전송에 사용된다. BCCH는 시스템 제어 정보를 브로드캐스팅하기 위한 하향링크 채널이다. PCCH는 페이징 정보를 전송하는 하향링크 채널로, 네트워크가 단말의 위치를 모를 때 사용한다. CCCH는 단말과 네트워크 간의 제어 정보를 전송하는 채널로, 단말이 네트워크와 RRC 연결이 없을 때 사용한다. MCCH는 MBMS(multimedia broadcast multicast service) 제어정보를 전송하는 데 사용되는 점대다(point-to-multipoint) 하향링크 채널이며, MBMS를 수신하는 단말들에게 사용된다. DCCH는 단말과 네트워크간의 전용 제어정보를 전송하는 점대점 단방향 채널이며, RRC 연결을 갖는 단말에 의해 사용된다.

트래픽 채널은 사용자 평면 정보의 전송에 사용된다. DTCH는 사용자 정보의 전송을 위한 점대점 채널이며, 상향링크과 하향링크 모두에 존재한다. MTCH는 트래픽 데이터의 전송을 위한 점대다 하향링크 채널이며, MBMS를 수신하는 단말에게 사용된다.

전송채널은 무선 인터페이스를 통해 데이터가 어떻게 어떤 특징으로 전송되는가에 따라 분류된다. BCH는 셀 전 영역에서 브로드캐스트되고 고정된 미리 정의된 전송 포맷을 가진다. DL-SCH는 HARQ(hybrid automatic repeat request)를 지원, 변조, 코딩 및 전송파워의 변화에 의한 동적 링크 적응의 지원, 브로드캐스트의 가능성, 빔포밍의 가능성, 동적/반정적(semi-static) 자원 할당 지원, 단말 파워 절약을 위한 DRX(discontinuous reception) 지원 및 MBMS 전송 지원으로 특징된다. PCH는 단말 파워 절약을 위한 DRX 지원, 셀 전영역에의 브로드캐스트로 특징된다. MCH는 셀 전영역에의 브로드캐스트 및 MBSFN(MBMS Single Frequency Network) 지원으로 특징된다.

도 7은 하향링크 전송채널과 하향링크 물리채널간의 맵핑을 나타낸다. 이에 관하여는 3GPP TS 36.300 V8.3.0 (2007-12)의 5.3.1절을 참조할 수 있다.

도 7을 참조하면, BCH는 PBCH(physical broadcast channel)에 맵핑되고, MCH는 PMCH(physical multicast channel)에 매핑되고, PCH와 DL-SCH는 PDSCH(physical downlink shared channel)에 매핑된다. PBCH는 BCH 전송 블록을 나르고, PMCH는 MCH를 나르고, PDSCH는 DL-SCH와 PCH를 나른다.

물리계층에서 사용되는 몇몇 하향링크 물리 제어채널들이 있다.

PDCCH(physical downlink control channel)는 단말에서 PCH와 DL-SCH의 자원 할당 및 DL_SCH와 관련된 HARQ 정보에 대해 알려준다. PDCCH는 단말에게 상향링크 전송의 자원 할당을 알려주는 상향링크 스케줄링 그랜트를 나를 수 있다.

PCFICH(physical control format indicator channel)는 단말에게 PDCCH들에 사용되는 OFDM 심벌의 수를 알려주고, 매 서브프레임마다 전송된다. PHICH(physical Hybrid ARQ Indicator Channel)는 상향링크 전송의 응답으로 HARQ ACK/NAK 신호를 나른다.

이하, 버퍼 상태 보고(Buffer Status Report, BSR)에 대하여 살펴본다.

버퍼 상태 보고(Buffer Status Report)는 기지국에게 단말의 업링크 버퍼에 얼마나 많은 데이터가 있는지에 대한 정보를 알려주기 위한 프로시저(procedure)이다. BSR은 단말에 의해 정의되며, 단말에 BSR이 트리거(trigger)되면 네트워크로 전송된다. BSR이 트리거되는 요인이 되는 이벤트들을 4가지 정도의 예를 들어 설명하도록 한다.

BSR은 다음 중 어느 하나의 이벤트가 발생하면 트리거된다.

먼저 단말의 전송 버퍼에 도착한 상향링크 데이터가 버퍼에 이미 존재하는 다른 어떤 데이터보다도 우선 순위가 높은 논리 패널에 속해 있는 경우, 또는 서빙 셀(serving cell)이 변경된 경우에 트리거된다. 이러한 경우의 BSR을 레귤러 BSR이라고 한다.

또는 주기적 BSR 타이머가 만료되는 경우에도 BSR이 트리거된다. 이런 경우 의 BSR을 주기적 BSR이라고 한다. 그리고 단말에 할당된 상향링크 무선자원의 패딩 비트수가 BSR의 크기보다 큰 경우에도 BSR이 트리거될 수 있다. 패딩 비트수에 의해 트리거되는 BSR을 패딩 BSR이라고 한다.

도 8은 MAC PDU의 일 예이고, 도 9는 쇼트 BSR(Short BSR) 포맷을 나타내며, 도 10은 롱 BSR(long BSR) 포맷을 나타낸다.

도 8을 참조하면, MAC PDU(또는 전송블록(Transport Block; TB))는 MAC 헤더(header), MAC SDU, MAC 제어요소 및 패딩(padding)을 포함한다. MAC PDU의 크기는 바이트(byte)단위로 정의될 수 있다. MAC 헤더와 MAC SDU는 가변적인 크기를 가진다. MAC 헤더는 적어도 하나의 MAC PDU 서브헤더(sub-header)를 포함하며, 각 서브헤더는 하나의 MAC SDU 또는 하나의 MAC 제어요소 또는 패딩(padding)에 상응(corresponding)한다. MAC 제어요소, MAC SDU 및 패딩을 합쳐서 MAC 페이로드(payload)라고도 한다. MAC PDU 서브헤더는 MAC PDU의 마지막 서브헤더 및 고정된 크기의 MAC 제어요소를 제외하고, R, R, E, LCID, F, L 이렇게 6개의 필드(field)를 포함한다. MAC PDU의 마지막 서브헤더와 고정된 크기의 MAC 제어요소는 R, R, E, LCID 이렇게 4개의 필드를 포함한다. 필드 LCID는 MAC SDU에 상응하는 논리채널을 식별하는 필드이다. 즉, LCID는 논리채널상에서 RLC 개체에 맵핑된다. MAC PDU에 포함되는 하나의 MAC SDU당 하나의 LCID가 존재한다.

도 9 및 도 10는 BSR의 포맷을 나타낸다. BSR은 그 길이에 따라 짧은 것과 긴 것의 두 종류가 있다. 도 9는 쇼트 BSR 포맷을 나타내며, 도 10은 롱 BSR 포맷 각각 나타낸다.

도 9을 참조하면, 쇼트 BSR 포맷은 하나의 논리 채널 그룹 ID(Logical Channel Group Identification;LCG ID) 및 하나의 버퍼 사이즈(Buffer Size) 필드를 포함한다. 도 10을 참조하면, 롱 BSR 포맷은 LCG ID #1 내지 #4에 대응하는 4개의 버퍼 사이즈 필드를 포함한다.

여기서, LCG ID는 버퍼 상태가 보고되는 논리 채널 그룹을 지시한다. 버퍼 사이즈 필드는 LCG를 구성하는 논리 채널에서 이용가능한 데이터의 양을 나타내며, 데이터의 양은 바이트(byte)단위이다.

레귤러 BSR과 주기적인 BSR의 경우, BSR이 전송되는 TTI에서 하나의 논리 채널 그룹(Logical Channel Group)이 상향링크로 전송할 데이터를 가지면 쇼트 BSR(Short BSR)을 보고(Report)하고, BSR이 전송되는 TTI에서 하나 이상의 논리 채널 그룹이 상향링크로 전송할 데이터를 가지면 롱 BSR(Long BSR)을 보고한다.

패딩 BSR의 경우, 패딩 비트 수가 쇼트 BSR의 크기보다 크거나 같지만 롱 BSR의 크기보다 작다면, 상향링크로 전송할 데이터를 가지는 가장 높은 우선 순위의 논리 채널을 포함하는 LCG의 쇼트 BSR을 보고한다. 패딩 비트 수가 롱 BSR의 크기보다 크거나 같다면, 롱 BSR을 보고한다.

BSR의 전송 후 새로운 BSR이 트리거되면, 단말이 TTI 동안 상향링크 데이터 전송을 위한 상향링크 무선자원을 할당받은 경우, BSR MAC 제어 요소를 만들기 위한 멀티플렉싱과 어셈블리 과정(Multiplexing and Assembly Procedure)을 지시하고, 주기적인 BSR 타이머를 재시작한다. 만약, BSR의 전송 후 새로운 레귤러 BSR이 트리거되면, 스케줄링 요청(Scheduling Request;SR)이 트리거된다.

본 발명의 실시예에서 단말은 RRC의 요구에 따라 MAC 계층에서 제어평면 데이터를 전송한다. 그리고 제어평면 데이터는 버퍼 상태 보고가 트리거되는 요인 중 하나로 작용한다. 종래 기술에서는 제어평면 데이터와 BSR 간의 우선 순위에 대하여 결정된 바가 없었다. 여기서 우선순위란, 단말이 전송해야 할 2 이상의 메시지나 데이터가 있는 경우 이들 중 어느 하나를 온전한 상태로 먼저 전송하는지를 결정하는 순위를 나타낸다.

따라서 BSR이 제어평면 데이터에 비하여 보다 높은 우선순위를 가진다고 함은, 반드시 BSR을 먼저 전송한 후에 제어평면 데이터를 나중에 전송한다는 의미가 아닌, 전송블록의 용량이 허락하는 범위내에서 가능한 한 BSR 전체를 전송블록에 싣고 남은 부분의 전송 블록에 제어평면 데이터의 세그먼트(Segment of SRB, 도면에서는 간단히 s_SRB로 표시함)를 실어 전송한다는 의미이다.

상향링크 제어평면 데이터로 인해 버퍼 상태 보고가 트리거된 경우에는 BSR과 제어평면 데이터가 동시에 존재하므로 이들간의 우선순위를 전송 블록의 크기를 고려하여 결정한다.

즉, 전송 블록의 크기가 제어 평면 데이터와 BSR의 용량을 합한 것보다 크면 제어평면 메시지와 BSR 모두를 같은 전송 블록을 통해 동시에 전송한다.

만일 전송 블록의 크기가 제어평면 메시지보다는 크고 제어평면 메시지와 BSR의 용량을 합한 것보다는 작다면, 우선 제어평면 메시지 전부가 전송된다. 만일 제어평면 메시지를 싣고 남은 용량이 있다면 BSR의 세그먼트를 함께 전송할 수 있다.

그리고 만일 전송 블록의 크기가 제어평면 메시지보다 작다면, 우선 BSR의 전부가 우선적으로 전송된다. 만일 BSR을 싣고 남은 용량이 있다면 제어평면 데이터의 세그먼트를 함께 전송할 수 있다.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 BSR과 제어평면 데이터의 전송 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 11은 전송 블록의 크기가 제어 평면 데이터와 BSR의 용량을 합한 것보다 큰 경우의 BSR과 제어평면 데이터 전송 방법을 나타낸다.

단말의 MAC 계층에 제어평면 데이터가 도착한다(S1110). 이에 따라 버퍼 상태 보고 이벤트가 트리거된다(S1120). 소정의 이벤트가 발생하면 단말의 버퍼 상태 보고가 트리거되는데, 버퍼 상태 보고가 트리거되는 요인이 되는 이벤트들은 앞에서 이미 설명하였으므로 중복된 설명은 생략하도록 한다. 이후 단말은 버퍼 상태 보고를 위한 BSR 및 제어평면 데이터를 전송하게 된다.

버퍼 상태 보고 이벤트가 트리거되면 단말은 네트워크로 버퍼 상태를 보고하기 위해 BSR을 전송하여야 한다. BSR은 단말의 버퍼의 용량이 포함되어 있는 mac control element를 의미한다.

단말이 제어평면 데이터와 BSR을 네트워크로 전송하기 위해서 단말은 무선자원을 할당받아야 한다. 단말은 필요한 무선자원을 할당받기 위해 스케줄링 요청 메시지를 네트워크로 전송한다(S1130).

단말로부터 스케줄링 요청 메시지를 수신한 네트워크는 단말에 무선 자원을 할당하기 위해 PDCCH를 통해 단말로 상향링크 그랜트를 전송한다. 즉 단말은 제어평면 데이터와 BSR 전송을 위한 무선자원으로 전송 블록을 할당받는다(S1140).

단말은 할당받은 전송 블록의 크기(Size_TB)와 전송할 데이터 등의 크기를 비교한다. 즉 전송 블록을 통해 한번에 전송할 수 있는 용량과, 제어평면 데이터(Size_SRB) 및 BSR의 용량(Size_BSR)을 서로 비교한다(S1150).

비교 결과 제어평면 데이터와 BSR을 합한 것의 용량보다 전송 블록의 크기가 커서 두 가지를 한번에 전송하기에 충분하다면, 단말은 전송 블록을 통해 제어평면 데이터와 BSR을 모두 전송한다(S1160).

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 BSR과 제어평면 데이터의 전송 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 12는 전송 블록의 크기가 제어평면 메시지보다 작은 경우의 BSR과 제어평면 데이터 전송 방법을 나타낸다.

S1210 내지 S1240는 도 11을 참조하여 설명한 S1110 내지 S1140과 동일하므로 설명은 생략한다.

단말은 할당받은 전송 블록의 크기(Size_TB)와 전송할 데이터 등의 크기를 비교한다. 즉 전송 블록을 통해 한번에 전송할 수 있는 용량과, 제어평면 데이터(Size_SRB) 및 BSR의 용량(Size_BSR)을 서로 비교한다(S1250).

비교 결과 전송 블록의 용량이 제어평면 데이터의 용량보다는 크되 제어평면 데이터와 BSR을 합한 것의 용량보다는 작은 경우, 제어평면 데이터가 높은 우선순위를 가진다. 따라서 먼저 제어평면 데이터만을 전체를 전송할 수 있다. 따라서 우선순위를 가지는 제어평면 데이터가 우선 전송된다(S1260). 만약 제어평면 데이터 전체 싣고 남은 용량이 있다면 가능한 한도 내에서 BSR의 일부, 즉 BSR의 세그먼트가 전송 블록을 통해 제어평면 데이터와 함께 전송될 수 있다. 그리고 남아있는 BSR은 단말이 전송 블록을 다시 할당받아 전송한다(S1270).

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 BSR과 제어평면 데이터의 전송 방법을 나타낸 흐름도이다. 도 13은 전송 블록의 크기가 제어평면 메시지보다는 크고 제어평면 메시지와 BSR의 용량을 합한 것보다는 작은 경우의 BSR과 제어평면 데이터 전송 방법을 나타낸다.

S1310 내지 S1340은 도 11을 참조하여 설명한 S1110 내지 S1140과 동일하므로 설명은 생략한다.

단말은 할당받은 전송 블록의 크기(Size_TB)와 전송할 데이터 등의 크기를 비교한다. 즉 전송 블록을 통해 한번에 전송할 수 있는 용량과, 제어평면 데이터(Size_SRB) 및 BSR의 용량(Size_BSR)을 서로 비교한다(S1350).

비교 결과 전송 블록의 용량이 BSR의 용량보다는 크지만 제어평면 데이터의 용량보다 작은 경우, BSR이 높은 우선순위를 가진다. 따라서 먼저 BSR만을 전체를 전송할 수 있다(S1360). 그리고 제어평면 데이터 전체 싣고 남은 용량이 있다면 가능한 한도 내에서 제어평면 메시지의 일부, 즉 제어평면 데이터의 세그먼트가 BSR과 함께 전송 블록을 통해 전송될 수 있다.

한편 BSR을 수신한 네트워크는 BSR을토대로 단말에 다시 무선자원을 할당한다(S1370). 네트워크는 단말에 PDCCH를 통해 상향링크 그랜트를 전송한다. 그리고 단말은 새로 할당받은 무선자원을 통해 제어평면 데이터의 세그먼트들을 전송한다(S1380). 또다시 남은 제어평면 데이터의 세그먼트가 있다면 단말은 남아있는 제어평면 데이터를 위한 무선자원을 더 할당받는다(S1390).

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 BSE과 제어평면 데이터 간의 우선순위를 결정하는 방법을 나타낸 도면이다.

우선 단말이 제어평면 데이터를 전송하고 버퍼 상태를 보고하기 위해서는 무선자원을 할당받아야 한다. 따라서 단말은 제어평면 데이터 및 BSR의 전송에 필요한 무선자원을 할당받기 위해 스케줄링 요청을 네트워크로 전송한다(S1410).

네트워크는 단말의 스케줄링 요청에 상응하여 단말에 무선자원으로써 전송 블록을 할당하는데, 우선 전송 블록에 관한 정보를 단말에 전송한다(S1420). 전송 블록에 관한 정보에는 단말에 할당될 전송 블록의 크기를 나타내는 정보가 포함된다.

할당받을 전송 블록의 크기에 관한 정보를 수신한 단말은 전송 블록의 크기에 관한 정보를 이용하여 제어평면 데이터와 BSR 간의 전송 시의 우선 순위를 결정한다(S1430).

단말은 전송 블록의 크기와 제어평면 데이터, BSR의 크기와를 비교함으로써 우선 순위를 결정할 수 있다. 즉, 단말은 비교 결과 제어평면 데이터의 크기보다 상기 전송 블록의 크기가 크거나 같은 경우 상기 제어평면 데이터를 선순위를 가지고 BSR이 후순위를 가지는 것으로 우선순위를 결정한다. 반면 제어평면 데이터의 크기보다 상기 전송 블록의 크기가 작다면 BSR이 선순위를 가지고 제어평면 데이터는 후순위를 가지는 것으로 우선순위를 결정한다.

우선순위가 결정되면, 단말은 상기 우선순위에 따라 제어평면 데이터와 BSR중 선순위를 가지는 어느 하나를 우선적으로 전송 블록에 먼저 싣는다. 즉 우선순 위란, 앞서 설명한 바와 같이 무엇을 먼저 전송할 것인지를 결정하는 기준으로서의 의미도 가지지만, 전송 블록의 용량이 모자라는 경우에 어느 것을 잘라지지 않은 상태로 보낼 것인지를 결정하는 기준으로서의 의미도 가진다.

전송 블록의 크기가 제어평면 데이터보다 커서 제어평면 데이터가 선순위를 가지는 경우, 단말은 전송 블록에 제어평면 데이터를 먼저 실어 전송한다. 그리고 무선 자원을 더 할당받아 BSR을 전송한다. 물론 전송 블록의 크기가 제어평면 데이터와 BSR을 합한 것보다도 크다면 양자를 하나의 전송 블록에 동시에 실어 전송할 수 있을 것이다.

반면 전송 블록의 크기가 제어평면 데이터보다 작아서 BSR이 선순위를 가지는 경우, 단말은 전송 블록에 BSR을 먼저 싣는다. 그리고 BSR을 실은 전송 블록에 남은 용량이 있는 경우, 남은 용량에 한하여 제어평면 데이터의 세그먼트를 실어서 BSR과 함께 전송한다. 만약 BSR로 인해 전송 블록에 더 이상의 데이터를 실어 전송할 용량이 남아있지 않다면 제어평면 데이터는 새로 할당받는 다른 전송 블록을 통해 전송된다.

그리고 단말은 제어평면 데이터의 일부의 세그먼트만을 전송한 후, 남아있는 제어평면 데이터의 세그먼트는 다른 전송 블록을 더 할당받아서 전송한다.

본 발명은 하드웨어, 소프트웨어 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 하드웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하기 위해 디자인된 ASIC(application specific integrated circuit), DSP(digital signal processing), PLD(programmable logic device), FPGA(field programmable gate array), 프로세서, 제어기, 마이크로 프로세서, 다른 전자 유닛 또는 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 소프트웨어 구현에 있어, 상술한 기능을 수행하는 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어는 메모리 유닛에 저장될 수 있고, 프로세서에 의해 실행된다. 메모리 유닛이나 프로세서는 당업자에게 잘 알려진 다양한 수단을 채용할 수 있다.

이상 본 발명에 대하여 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시켜 실시할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 상술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명은 이하의 특허청구범위의 범위 내의 모든 실시예들을 포함한다고 할 것이다.

도 1은 무선 통신 시스템을 나타낸 블록도.

도 2는 E-UTRAN과 EPC 간의 기능 분할(functional split)을 나타낸 블록도.

도 3은 단말의 요소를 나타낸 블록도. 도 4는 사용자 평면(user plane)에 대한 무선 프로토콜 구조(radio protocol architecture)를 나타낸 블록도.

도 5는 제어 평면(control plane)에 대한 무선 프로토콜 구조를 나타낸 블록도.

도 6은 하향링크 논리채널과 하향링크 전송채널간의 맵핑을 나타낸 도면.

도 7은 하향링크 전송채널과 하향링크 물리채널간의 맵핑을 나타낸 도면.

도 8은 MAC PDU의 일 예를 나타낸 도면.

도 9는 쇼트 BSR(Short BSR) 포맷을 나타낸 도면.

도 10은 롱 BSR(long BSR) 포맷을 나타낸 도면.

도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 BSR과 제어평면 데이터의 전송 방법을 나타낸 흐름도.

도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 BSR과 제어평면 데이터의 전송 방법을 나타낸 흐름도.

도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 BSR과 제어평면 데이터의 전송 방법을 나타낸 흐름도.

도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 BSE과 제어평면 데이터 간의 우선순위를 결정하는 방법을 나타낸 도면.

Claims (10)

1. 제어평면 데이터의 전송 및 버퍼 상태 보고에 필요한 무선자원을 할당받기 위한 스케줄링 요청 메시지를 네트워크로 전송하는 단계;

   상기 스케줄링 요청에 따라 전송 블록을 할당받는 단계;

   상기 버퍼 상태 보고를 위해 전송할 BSR 및 제어평면 데이터의 크기와 상기 전송 블록의 크기를 비교하는 단계; 및

   상기 전송 블록의 크기가 상기 제어평면 데이터의 크기보다 크거나 같으면 상기 제어평면 데이터를 상기 전송 블록에 먼저 싣고, 상기 전송 블록의 크기가 상기 제어평면 데이터보다 작으면 상기 BSR을 상기 전송 블록에 먼저 실어서 전송하는 단계를 포함하는 BSR 전송 방법.
2. 제1항에 있어서,

   상기 전송 블록의 크기가 상기 제어평면 데이터와 상기 BSR을 합한 것의 용량보다 큰 경우에는 상기 제어평면 데이터와 상기 BSR을 모두 상기 전송 블록에 실어 전송하고, 상기 전송 블록의 크기가 상기 제어평면 데이터의 크기보다는 크거나 같고 상기 제어평면 데이터와 상기 BSR을 합한 것의 용량보다는 작은 경우에는 상기 제어평면 데이터를 먼저 상기 전송 블록에 실어 전송하는 것을 특징으로 하는 BSR 전송 방법.
3. 제2항에 있어서,

   스케줄링 요청을 전송하는 단계;

   상기 스케줄링 요청 에 따라 다른 전송 블록을 더 할당받는 단계; 및

   전송되지 못한 상기 BSR을 상기 다른 전송 블록에 실어 전송하는 단계를 더 포함하는 BSR 전송 방법.
4. 제1항에 있어서,

   상기 전송 블록의 크기가 상기 BSR보다는 크거나 같고 상기 제어평면 데이터보다는 작은 경우에는 상기 BSR을 먼저 상기 전송 블록에 싣고 상기 전송 블록의 용량이 남은 한도 내에서 상기 제어평면 데이터의 세그먼트를 실어 전송하는 것을 특징으로 하는 BSR 전송 방법.
5. 제4항에 있어서,

   스케줄링 요청을 전송하는 단계;

   상기 스케줄링 요청 및 상기 BSR에 따라 다른 전송 블록을 더 할당받는 단계; 및

   전송되지 못한 상기 제어평면 데이터의 남은 세그먼트들을 상기 다른 전송 블록에 실어 전송하는 단계를 더 포함하는 BSR 전송 방법.
6. 제어평면 데이터 및 단말의 버퍼 상태를 보고하기 위한 BSR의 전송에 필요한 무선자원을 할당받기 위해 스케줄링 요청을 네트워크로 전송하는 단계;

   상기 스케줄링 요청에 따라 할당될 전송 블록의 크기 정보를 수신하는 단계;

   상기 전송 블록의 크기에 따라 상기 제어평면 데이터와 상기 BSR 중 어느 것을 선순위로 전송할 것인지를 나타내는 상기 제어평면 데이터와 상기 BSR 간의 우선순위를 결정하는 단계를 포함하되,

   상기 BSR과 상기 제어평면 데이터 중, 상기 우선순위에 따라 상기 선순위를 가지는 어느 하나를 상기 전송 블록에 먼저 실어 전송하는 것을 특징으로 하는 BSR 전송 시 우선순위 결정 방법.
7. 제6항에 있어서,

   상기 전송 블록의 크기와 상기 제어평면 데이터 및 상기 BSR의 크기를 비교하는 단계; 및

   상기 제어평면 데이터의 크기보다 상기 전송 블록의 크기가 크거나 같은 경우 상기 제어평면 데이터에 선순위를 부여하고, 상기 제어평면 데이터의 크기보다 상기 전송 블록의 크기가 작은 경우 상기 BSR에 선순위를 부여함으로써 상기 우선순위를 결정하는 단계를 더 포함하는 BSR 전송 시 우선순위 결정 방법.
8. 제7항에 있어서,

   상기 BSR이 상기 선순위를 가지는 경우, 상기 전송 블록에 상기 BSR을 싣고 남은 용량이 있는 경우에 한하여 상기 제어평면 데이터의 세그먼트를 실어 상기 BSR과 함께 전송하는 것을 특징으로 하는 BSR 전송 시 우선순위 결정 방법.
9. 제8항에 있어서,

   상기 제어평면 데이터 중 전송되지 않고 남은 세그먼트가 있는 경우 상기 남은 세그먼트는 상기 BSR이 전송된 후 할당된 다른 전송 블록을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 BSR 전송 시 우선순위 결정 방법.
10. 제6항에 있어서,

    상기 제어평면 데이터가 상기 선순위를 가지는 경우, 상기 BSR은 후순위를 가지게 되며 상기 제어평면 데이터가 전송된 후에 새로 할당된 다른 전송 블록을 통해 전송되는 것을 특징으로 하는 BSR 전송 시 우선순위 결정 방법.

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