KR20190097983A

KR20190097983A - 이동통신 시스템에서 셀 재선택을 수행하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190097983A
Application number: KR1020180018073A
Authority: KR
Inventors: 진승리; 김상범; 김성훈
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-02-13
Filing date: 2018-02-13
Publication date: 2019-08-21
Also published as: US20210037595A1; WO2019160327A1; US11483896B2; KR102327208B1

Abstract

본 개시는 이동통신 시스템에서 셀 재선택을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것으로, 일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 단말이 셀 재선택을 수행하는 방법은, 비활성 모드에서 기지국으로부터 수신한 시스템 정보에 포함된 공통 셀 재선택 우선 순위(common cell reselection priority) 정보, 연결 모드에서 비활성 모드로 전환을 지시하는 RRC 메시지에 포함된 전용 셀 재선택 우선 순위(dedicated cell reselection priority) 정보, RAN area 업데이트 과정에서 연결 모드에서 비활성 모드로 전환을 지시하는 RRC 메시지에 포함된 갱신된 전용 셀 재선택 우선 순위 정보 중 하나의 정보를 이용하여 셀 재선택 동작을 수행하는 단계를 포함한다.

Description

이동통신 시스템에서 셀 재선택을 수행하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR CELL RESELECTION IN WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 개시는 이동통신 시스템에 대한 것으로, 이동통신 시스템에서 셀 재선택을 수행하는 방법 및 장치에 관한 것이다.

4G 통신 시스템 상용화 이후 증가 추세에 있는 무선 데이터 트래픽 수요를 충족시키기 위해, 개선된 5G 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 시스템 이후 (Post LTE) 이후의 시스템이라 불리어지고 있다. 높은 데이터 전송률을 달성하기 위해, 5G 통신 시스템은 초고주파(mmWave) 대역 (예를 들어, 60기가(70GHz) 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 FSK and QAM 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.

한편, 인터넷은 인간이 정보를 생성하고 소비하는 인간 중심의 연결 망에서, 사물 등 분산된 구성 요소들 간에 정보를 주고 받아 처리하는 IoT(Internet of Things, 사물인터넷) 망으로 진화하고 있다. 클라우드 서버 등과의 연결을 통한 빅데이터(Big data) 처리 기술 등이 IoT 기술에 결합된 IoE (Internet of Everything) 기술도 대두되고 있다. IoT를 구현하기 위해서, 센싱 기술, 유무선 통신 및 네트워크 인프라, 서비스 인터페이스 기술, 및 보안 기술과 같은 기술 요소 들이 요구되어, 최근에는 사물간의 연결을 위한 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 연구되고 있다. IoT 환경에서는 연결된 사물들에서 생성된 데이터를 수집, 분석하여 인간의 삶에 새로운 가치를 창출하는 지능형 IT(Internet Technology) 서비스가 제공될 수 있다. IoT는 기존의 IT(information technology)기술과 다양한 산업 간의 융합 및 복합을 통하여 스마트홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 스마트 그리드, 헬스 케어, 스마트 가전, 첨단의료서비스 등의 분야에 응용될 수 있다.

이에, 5G 통신 시스템을 IoT 망에 적용하기 위한 다양한 시도들이 이루어지고 있다. 예를 들어, 센서 네트워크(sensor network), 사물 통신(Machine to Machine, M2M), MTC(Machine Type Communication)등의 기술이 5G 통신 기술인 빔 포밍, MIMO 및 어레이 안테나 등의 기법에 의해 구현되고 있는 것이다. 앞서 설명한 빅데이터 처리 기술로써 클라우드 무선 액세스 네트워크(cloud RAN)가 적용되는 것도 3eG 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

상술한 것과 무선통신 시스템의 발전에 따라 다양한 서비스를 제공할 수 있게 됨으로써, 이러한 서비스들을 원활하게 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.

개시된 실시예는 무선통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.

일 실시예에 따른 이동통신 시스템에서 단말이 셀 재선택을 수행하는 방법은, 비활성 모드에서 기지국으로부터 수신한 시스템 정보에 포함된 공통 셀 재선택 우선 순위(common cell reselection priority) 정보, 연결 모드에서 비활성 모드로 전환을 지시하는 RRC 메시지에 포함된 전용 셀 재선택 우선 순위(dedicated cell reselection priority) 정보, RAN area 업데이트 과정에서 연결 모드에서 비활성 모드로 전환을 지시하는 RRC 메시지에 포함된 갱신된 전용 셀 재선택 우선 순위 정보 중 하나의 정보를 이용하여 셀 재선택 동작을 수행하는 단계를 포함한다.

개시된 실시예에 따르면, 무선통신 시스템에서 서비스를 효과적으로 제공할 수 있다.

도 1은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 셀 재선택을 위한 주파수별 우선 순위 정보가 SIB(System Information Block)을 통해 브로드캐스트(broadcast) 되거나, 전용(dedicated) RRC 메시지를 통해 특정 단말에 적용되는 과정의 흐름도이다.
도 3은 일 실시예에 따른 신호 세기에 따라 단말이 셀 재선택을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템에서 무선 접속 상태 천이를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템에서 비활성 상태 (RRC_INACTIVE)에서 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하는 과정의 흐름도이다.
도 6는 일 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템에서 비활성 상태 (RRC_INACTIVE)에서 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하는 단말 동작의 순서도이다.
도 7는 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 8는 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 9는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 10은 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 11은 LTE 시스템의 다중 연결 및 캐리어 집적 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 12는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 13은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른 패킷 복제를 통한 데이터 전송을 설명하는 도면으로, 보다 구체적으로, 여러가지 조건에 따라 복제된 패킷을 어떻게 처리할 것인지를 나타낸 도면이다.
도 15는 일 실시예에 따른 캐리어 집적(CA)을 이용한 패킷 복제가 설정되었을 경우, 논리 채널 우선화 동작을 수행하기 위해 서빙 셀 제한을 설정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 16은 일 실시예에 따른 이중 연결(DC)을 이용한 패킷 복제가 설정되었을 경우, 논리 채널 우선화 동작을 수행하기 위해 서빙 셀 제한을 설정하는 방법을 도시한 도면이다.
도 17은 일 실시예에 따른 단말에서 패킷 복제 동작 시 논리 채널 우선화를 처리하는 동작을 도시한 도면이다.
도 18은 일 실시예에 따른 패킷 복제 동작 시 논리 채널 우선화를 설정하는 기지국의 동작을 도시한 도면이다.
도 19는 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시하는 블록도이다.
도 20은 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시하는 블록도이다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.

마찬가지 이유로 첨부된 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성 요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 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. 예컨대, 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.

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 발명이 후술되는 용어들에 한정되는 것은 아니며, 동등한 기술적 의미를 가지는 대상을 지칭하는 다른 용어가 사용될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위하여, 본 발명은 3GPP LTE(3rd Generation Partnership Project Long Term Evolution) 규격에서 정의하고 있는 용어 및 명칭들, 혹은 이를 기반으로 변형한 용어 및 명칭들을 사용한다. 하지만, 본 발명이 상기 용어 및 명칭들에 의해 한정되는 것은 아니며, 다른 규격에 따르는 시스템에도 동일하게 적용될 수 있다.

도 1은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(New Radio, NR)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 gNB)(1a-10)과 AMF(1a-05, New Radio Core Network)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말)(1a-15)은 gNB(1a-10) 및 AMF(1a-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 1에서 gNB(1a-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)(1a-30)에 대응된다. gNB(1a-10)는 NR UE(1a-15)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 더 월등한 서비스를 제공해줄 수 있다(1a-20). 차세대 이동통신 시스템에서는 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 gNB(1a-10)가 담당한다. 하나의 gNB(1a-10)는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 기존 LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 칭한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 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. AMF(1a-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. AMF(1a-05)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, AMF(1a-05)이 MME(1a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME(1a-25)는 기존 기지국인 eNB(1a-30)과 연결된다. LTE-NR Dual Connectivity을 지원하는 단말은 gNB(1a-10)뿐 아니라, eNB(1a-30)에도 연결을 유지하면서, 데이터를 송수신할 수 있다(1a-35).

도 2는 일 실시예에 따른 셀 재선택을 위한 주파수별 우선 순위 정보가 SIB(System Information Block)을 통해 브로드캐스트(broadcast) 되거나, 전용(dedicated) RRC 메시지를 통해 특정 단말에 적용되는 과정의 흐름도이다.

셀 재선택(Cell Reselection)이란 이동하는 단말기가 가장 채널 상태가 양호한 셀에 연결될 수 있도록, 서빙 셀을 재선택하는 과정이다. 네트워크는 주파수 별로 우선 순위를 부여하여, 대기 모드에 있는 단말들의 셀 재선택을 제어한다. 예를 들어, 한 단말이 두 주파수 f1와 f2에 대한 우선 순위 정보를 수신하였으며, f1이 f2보다 더 높은 우선 순위를 가진다면, 단말이 f1에 머무를 확률이 높아진다. 또한, 단말이 f2에 있더라도, f2의 채널 상태가 좋지 않다면, f1으로 변경하려고 시도할 것이다. 주파수에 대한 우선 순위(priority) 정보는 SIB(System Information Block)을 통해 브로드캐스트(broadcast) 되거나, 전용(dedicated) RRC 시그널링(signaling)인 RRC Connection Release 메시지를 통해 특정 단말에게 제공된다. 일 실시예에서, SIB을 통해 제공되는 우선 순위 정보를 공통 셀 재선택 우선 순위(common cell reselection priority) 정보, 전용(dedicated) RRC 메시지로 제공되는 정보를 전용 셀 재선택 우선 순위(dedicated cell reselection priority) 정보라고 한다.

단말이 SIB을 통해 이미 주파수들에 대한 우선 순위 정보를 가지고 있더라도, 단말 특정(UE-specific) 우선 순위 정보를 RRC 시그널링(signaling)으로 제공받으면, SIB의 우선 순위 정보는 무시된다. 각 주파수의 우선 순위 정보는 cellReselectionPriority IE(Information Element)을 통해 전달되며, 총 8 단계의 우선 순위 중 하나를 부여받게 된다. 무선 접속 기술(Radio Access Technology, 이하 RAT) 간의 주파수들은 동일한 우선 순위를 부여 받을 수 없다. 단말의 대기 모드 상태(IDLE mode state)가 'camped on any cell state'이라면, SIB을 통해 받은 주파수 우선 순위 정보를 적용하며, RRC 시그널링으로 받은 우선 순위 정보는 사용하지 않고 저장만 하고 있는다. cellReselectionPriority IE은 선택적(optional) IE로서, 존재하지 않을 수 있다. 이 경우에 해당 주파수에 대한 우선 순위 정보는 부여되지 않은 것이다. 이 때, 단말은 해당 주파수의 우선 순위를 가장 낮은 단계로 간주한다.

단말은 1b-00단계에서 SIB을 통해, E-UTRA(Evolved Universal Terrestrial Radio Access) 뿐만이 아니라, 다른 RAT에서 사용하는 주파수들에 대한 우선 순위 정보를 제공 받는다. 그러나, 반드시 모든 주파수에 대해 우선 순위 정보가 제공되는 것은 아니다. 현재 캠프(camp)한 서빙 셀의 주파수에 대한 우선 순위 정보 역시 제공되지 않을 수 있다. 단말은 1b-05 단계에서 이를 확인한다. 만약 현재 서빙 셀의 주파수에 대한 우선 순위 정보가 제공되지 않았다면, 주파수의 우선 순위를 가장 낮은 단계로 간주한다.

단말은 1b-15 단계에서 각 주파수들의 우선 순위 정보를 적용한다. 단말은 기지국으로부터 RRC Connection Release 메시지를 받으면, 연결 모드(Connected mode)에서 대기 모드(IDLE mode)로 전환한다. 이러한 RRC Connection Release 메시지에는 주파수의 우선 순위 정보가 포함될 수 있다. 이는 단말 특정(UE-specific) 정보로서, 일반적으로 SIB으로부터 제공받은 주파수 우선 순위 정보보다 우선적으로 적용된다. 따라서, 단말은 1b-20 단계에서 RRC Connection Release 메시지에 주파수 우선 순위 정보가 있는지를 확인한다. RRC Connection Release 메시지에 주파수 우선 순위 정보가 존재한다면, 함께 포함되어 있는 T320 값을 적용하여, 하나의 타이머를 1b-25 단계에서 구동시킨다.

단말은 1b-30단계에서 현재의 대기 모드 상태가 'camped on any cell state' 인지 또는 'camped normally state'인지 판단한다. 'camped normally state'는 단말이 suitable cell에 camp하고 있는 상태를 일컫는다. Suitable cell이란 단말에게 일반적인 서비스(normal service)을 제공해줄 수 있는 셀로서, 아래와 같은 세부적인 조건들을 만족시키는 셀이다.

- 셀이 selected PLMN(Public Land Mobile Network), registered PLMN 또는 equivalent PLMN list 내의 한 PLMN에 해당

- Barring 되지 않은 셀

- 셀 선택 기준(Cell selection criterion)을 만족하는 셀

- CSG(Closed Subscriber Group) 셀이라면, 단말의 whitelist 내에 해당 CSG ID가 있는 셀

'camped on any cell state'는 단말이 suitable cell에 캠프(camp)하지 못해, acceptable cell에 캠프하고 있는 상태를 일컫는다. Acceptable cell에서는 일반적인 서비스는 불가능하며, 응급 콜(emergency call)만 단말이 시도할 수 있다. Acceptable cell은 아래와 같은 조건들을 만족시키는 셀이다.

- Barring되지 않은 셀

- 셀 선택 기준(Cell selection criterion)을 만족하는 셀

만약, 단말이 'camped on any cell state' 대기 상태라면, RRC Connection Release 메시지로부터 제공받은 우선 순위 정보 대신에 1b-15 단계로 되돌아가 SIB으로부터 제공받은 주파수 우선 순위 정보를 적용한다. 단말이 'camped normally' 대기 상태라면, 단말은 아래의 세 가지 조건 중 적어도 하나의 조건이 만족되는지를 1b-35 단계에서 판단한다. 세 가지 조건은 다음과 같다.

- 단말이 연결 모드로 전환됨

- T320 타이머가 만료됨

- NAS(Non Access Stratum) 요청에 따라, PLMN 선택 과정이 수행됨

위의 조건들 중 어느 하나의 조건이라도 만족된다면, 단말은 1b-40 단계에서 RRC Connection Release 메시지로부터 제공받은 우선 순위 정보는 폐기하며, 1b-15 단계로 되돌아가, SIB으로부터 제공받은 주파수 우선 순위 정보를 적용한다. 그렇지 않고, 어느 조건도 만족하지 않는다면, 단말은 RRC Connection Release 메시지로부터 제공받은 우선 순위 정보를 1b-45 단계에서 적용한다.

주파수 우선 순위 정보는 단말이 특정 주파수의 측정에 영향을 준다. 현재의 서빙 셀보다 높은 우선 순위를 가지는 주파수에 대해서 단말은 항상 측정(measurement)을 수행한다. 이와 비교하여, 서빙 셀과 동일한 주파수(intra-frequency) 또는 이보다 우선 순위가 동일하거나 또는 낮은 다른 주파수는 단말 전력을 절약하기 위해 해당 주파수에 대한 측정을 항상 수행하지는 않는다. 측정 수행 여부는 서빙 셀의 채널 QoS가 특정 임계값보다 작거나 같은지 여부로 판단할 수 있다. 셀 재선택은 채널 상태가 양호한 셀로 이동하기 위해 수행하는데, 현재 서빙 셀의 채널 QoS가 양호한데 굳이 우선 순위가 동일하거나 낮은 주파수로 이동할 이유가 없다. 따라서 불필요한 채널 측정으로 인한 전력소모를 줄이기 위해 특정 임계값을 기준으로 측정 수행 여부를 결정할 수 있다. 동일한 주파수(intra-frequency)의 경우에, 특정 임계값 Sintrasearch 보다 서빙 셀의 QoS가 동일하거나 낮을 경우 동일 주파수의 다른 셀들에 대해 채널 측정을 수행한다. 우선 순위가 동일하거나 낮은 다른 주파수에 대해서는, 특정 임계값 Snonintrasearch 보다 서빙 셀의 QoS가 동일하거나 낮은 경우, 해당 다른 주파수의 셀들에 대해 채널 측정을 수행한다. 채널 QoS는 일반적으로 RSRP와 RSRQ을 고려한다.

이와 같이 측정을 수행하다가, 높은 우선 순위를 가진 주파수의 셀의 채널 QoS가 특정 임계값 ThreshX-high보다 높아지면, 단말은 높은 우선 순위를 가진 주파수의 셀을 서빙 셀로 재선택한다. 낮은 우선 순위를 가진 주파수의 셀의 채널 QoS가 특정 임계값 ThreshX-low보다 높고 서빙 셀의 QoS가 ThreshServing-low보다 낮아지면, 단말은 낮은 우선 순위를 가진 주파수의 셀을 서빙 셀로 재선택한다.

도 3은 일 실시예에 따른 신호 세기에 따라 단말이 셀 재선택을 수행하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

단말은 서빙 셀에 대한 측정 신호 세기와 상관없이 우선 순위 높은 주파수 혹은 RAT에 대해서는 항상 inter-freq/RAT 측정을 수행한다. 서빙 셀에 대한 측정 신호 세기가 SintraSearch (1c-25)보다 낮다면, 단말은 intra-freq 측정을 수행한다. 서빙 셀에 대한 측정 신호 세기가 SnonintraSearch (1c-30)보다 낮다면, 단말은 우선 순위가 현재 서빙 셀의 주파수와 동일한 혹은 낮은 주파수에 대해 inter-freq/RAT 측정을 수행한다. 이와 같이 단계적으로 단말 측정을 트리거하는 이유는 주변 셀 측정으로 인한 단말의 전력 소모를 줄이기 위해서이다. 높은 우선 순위를 가진 주파수의 셀 (1c-10)의 채널 QoS가 특정 임계값 ThreshX-high (1c-35)보다 높아지면, 단말은 높은 우선 순위를 가진 주파수의 셀을 서빙 셀로 재선택한다. 낮은 우선 순위를 가진 주파수의 셀 (1c-00)의 채널 QoS가 특정 임계값 ThreshX-low (1c-15)보다 높고 서빙 셀의 QoS가 ThreshServing-low (1c-20)보다 낮아지면, 단말은 낮은 우선 순위를 가진 주파수의 셀을 서빙 셀로 재선택한다.

셀 재선택 시에는 수신 신호 세기 (RSRP) 혹은 수신 신호 품질 (RSRQ)을 고려할 수 있다. 수신 신호 품질, 즉 RSRQ을 이용하는 경우에는 기지국은 따로 Threshserving-lowQ, ThreshX-lowQ, ThreshX-highQ을 브로드캐스트로 단말에게 제공한다. 수신 신호 세기를 이용할 때는 상기 변수들과 구별하기 위해, 본 발명에서는 Threshserving-lowP, ThreshX-lowP, ThreshX-highP를 사용한다.

도 4는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템에서 무선 접속 상태 천이를 설명하기 위한 도면이다.

차세대 이동통신 시스템에서는 3 가지의 무선 접속 상태(RRC state)를 가진다. 연결 모드(RRC_CONNECTED, 1d-05)는 단말이 데이터를 송수신할 수 있는 무선 접속 상태이다. 대기 모드(RRC_IDLE, 1d-30)는 단말이 자신에게 페이징이 전송되는지를 모니터링하는 무선 접속 상태이다. 연결 모드(1d-05)와 대기 모드(1d-30)는 LTE 시스템에도 적용되는 무선 접속 상태로, 상세 기술은 LTE 시스템의 것과 동일하다. 차세대 이동통신 시스템에서는 신규 무선 접속 상태로 비활성 모드(RRC_INACTIVE, 1d-15)가 정의되었다. 비활성 모드(1d-15)에서는 UE context가 기지국과 단말에 유지되며, RAN 기반 페이징이 지원된다. 신규 무선 접속 상태인 비활성 모드(1d-15)의 특징을 나열하면 하기와 같다.

- Cell re-selection mobility;

- CN - NR RAN connection (both C/U-planes) has been established for UE;

- The UE AS context is stored in at least one gNB and the UE;

- Paging is initiated by NR RAN;

- RAN-based notification area is managed by NR RAN;

- NR RAN knows the RAN-based notification area which the UE belongs to;

신규 무선 접속 상태인 비활성 모드(1d-15)는 특정 절차를 이용하여, 연결 모드 혹은 대기 모드로 천이할 수 있다. 연결 활성(Connection activation)에 따라 비활성 모드(1d-15)에서 연결 모드(1d-05)로 전환되며, 연결 비활성(Connection inactivation) 절차를 이용하여 연결 모드(1d-05)에서 비활성 모드(1d-15)로 전환된다 (1d-10). 연결 활성/비활성(Connection activation/inactivation) 절차는 하나 이상의 RRC 메시지를 단말과 기지국 간 송수신되며, 하나 이상의 단계로 구성되는 것을 특징으로 한다. 역시 특정 절차에 따라 비활성 모드(1d-15)에서 대기 모드(1d-30)로 전환 가능하다 (1d-20). 이러한 특정 절차로는 특정 메시지 교환 혹은 타이머 기반 혹은 이벤트 기반 등 다양한 방법이 고려될 수 있다. 연결 모드(1d-05)과 대기 모드(1d-30) 간 전환은 LTE 기술을 따른다. 즉, 연결 수립(connection establishment) 혹은 해제(release) 절차를 통해, 연결 모드(1d-05)과 대기 모드(1d-30) 간 전환이 이루어진다 (1d-25).

도 5는 일 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템에서 비활성 상태 (RRC_INACTIVE)에서 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하는 과정의 흐름도이다.

단말 (1e-05)은 기지국 (1e-10)으로부터 시스템 정보를 수신한다 (1e-15). 시스템 정보에는 비활성 모드에서 적용하는 공통 셀 재선택 우선 순위(common cell reselection priority) 정보를 포함한다. 시그널링 오버헤드를 줄이기 위해, 대기 모드에서 적용하는 공통 셀 재선택 우선 순위 정보가 비활성화 모드에서도 적용될 수도 있다. 그 반대도 가능하다. 이러한 정보가 제공되지 않는다면, 모든 주파수는 동일 우선 순위를 갖는다고 간주한다. 시스템 정보에 하나의 공통 셀 재선택 우선 순위 정보가 대기 모드와 비활성 모드에서 모두 적용되는 경우에는 이를 지시하는 1 비트 지시자가 포함된다. 즉, 대기 모드 혹은 비활성 모드에 적용하는 공통 셀 재선택 우선 순위 정보가 시스템 정보에 포함되고, 1 비트 지시자도 함께 포함되면 우선 순위 정보는 다른 RRC 상태(RRC state)에도 적용된다. 이러한 지시자가 포함되지 않거나, 두 RRC 상태에 적용되지 않은 경우를 지시하면, 우선 순위 정보가 제공되지 않은 RRC 상태에서의 셀 재선택 동작에서는 모든 주파수가 동일 우선 순위를 갖는다고 간주한다.

단말 (1e-05)은 현재 RRC 상태에 대응하는 공통 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하여 셀 재선택 동작을 수행한다 (1e-20). 단말 (1e-05)은 기지국 (1e-10)으로부터 연결 모드에서 비활성 모드로 전환을 지시하는 RRC 메시지를 수신한다 (1e-25). 이러한 RRC 메시지는 비활성 모드에서 적용하는 전용 셀 재선택 우선 순위(dedicated cell reselection priority) 정보를 포함하고 있다. 단말 (1e-05)은 비활성 모드에 대응하는 전용 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하여 셀 재선택 동작을 수행한다 (1e-30). 만약 전용 셀 재선택 우선 순위 정보가 제공되지 않는다면, 공통 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용한다. 전용 셀 재선택 우선 순위 정보는 RAN area update 과정 중에 갱신될 수 있다 (1e-35). RAN area update 과정에서 단말 (1e-05)을 다시 연결 모드에서 비활성 모드로 전환을 지시하는 소정의 RRC 메시지에는 갱신된 전용 셀 재선택 우선 순위 정보를 포함하고 있다. 단말 (1e-05)은 갱신된 전용 셀 재선택 우선 순위(dedicated cell reselection priority) 정보를 적용하여 셀 재선택 동작을 수행한다 (1e-40). 갱신된 전용 셀 재선택 우선 순위 정보를 제공받지 못한다면, 공통 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용한다. 만약, 시스템 정보에서 공통 셀 재선택 우선 순위 정보를 제공하고 있지 않다면, 모든 주파수의 우선순위가 동일하다고 간주한다. 단말 (1e-05)은 소정의 조건에 따라, 적용 중인 전용 셀 재선택 우선 순위(dedicated cell reselection priority) 정보를 삭제한다. 해당 정보를 삭제한 후, 단말 (1e-05)은 시스템 정보에서 제공하는 공통 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용한다 (1e-45). 만약, 시스템 정보에서 공통 셀 재선택 우선 순위 정보를 제공하고 있지 않다면, 모든 주파수의 우선순위가 동일하다고 간주한다. 소정의 조건이란 하기와 같다.

- 단말이 연결 모드로 전환할 때

- 특정 타이머가 만료할 때

- 단말 NAS 계층으로부터 PLMN 선택 동작이 초기화될 때

- 단말이 RAN area update 과정에서 전용 셀 재선택 우선 순위(dedicated cell reselection priority) 정보를 제공받을 때

단말 (1e-05)이 소정의 과정을 통해, 비활성 모드에서 대기 모드로 전환한다면 (1e-50), 대기 모드에 대응하는 전용 셀 재선택 우선 순위 정보 혹은 공통 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용한다 (1e-55). 두 정보 모두를 가지고 있다면, 전용 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용한다.

도 6는 일 실시예에 따른 차세대 이동통신 시스템에서 비활성 상태 (RRC_INACTIVE)에서 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하는 단말 동작의 순서도이다.

1f-05 단계에서 단말은 기지국으로부터 시스템 정보를 수신한다. 시스템 정보에는 비활성 모드에서 적용하는 공통 셀 재선택 우선 순위(common cell reselection priority) 정보를 포함한다.

1f-10 단계에서 단말은 비활성 모드에 대응하는 공통 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하여 셀 재선택 동작을 수행한다.

1f-15 단계에서 단말은 기지국으로부터 연결 모드에서 비활성 모드로 전환을 지시하는 RRC 메시지를 수신한다. RRC 메시지는 비활성 모드에서 적용하는 전용 셀 재선택 우선 순위(dedicated cell reselection priority) 정보를 포함하고 있다.

1f-20 단계에서 단말은 비활성 모드에 대응하는 전용 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하여 셀 재선택 동작을 수행한다.

1f-25 단계에서 RAN area update 과정에서 단말을 다시 연결 모드에서 비활성 모드로 전환을 지시하는 소정의 RRC 메시지에는 갱신된 전용 셀 재선택 우선 순위 정보를 포함하고 있다.

1f-30 단계에서 단말은 갱신된 전용 셀 재선택 우선 순위 정보를 정보를 적용하여 셀 재선택 동작을 수행한다.

1f-35 단계에서 단말은 소정의 조건에 따라, 적용 중인 전용 셀 재선택 우선 순위 정보를 삭제한다. 해당 정보를 삭제한 후, 단말은 시스템 정보에서 제공하는 공통 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하여 셀 재선택 동작을 수행한다.

1f-40 단계에서 단말이 소정의 과정을 통해, 비활성 모드에서 대기 모드로 전환한다면, 대기 모드에 대응하는 전용 셀 재선택 우선 순위 정보 혹은 공통 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하여 셀 재선택 동작을 수행한다.

대기 모드와 비활성 모드에서 셀 재선택 우선 순위 정보를 적용하는 과정의 차이점은 하기 표 1과 같다.

	IDLE	INACTIVE
Dedicate CELL RESELECTION PRIORITIES 할당	최초 할당: RRC CONNECTION RELEASE 메시지	최초 할당: INACTIVE STATE TRANSITION 메시지 UPDATE: RESUME 메시지 (RNA update 수행 시)
Dedicate CELL RESELECTION PRIORITIES discard	-　the UE enters RRC_CONNECTED state; or -　the optional validity time of dedicated priorities (T320) expires; or -　a PLMN selection is performed on request by NAS	-　the UE enters RRC_CONNECTED state; or -　the optional validity time of dedicated priorities (T320) expires; or -　a PLMN selection is performed on request by NAS -　the UE reselect a cell which is not part of the current RNA
Common CELL RESELECTION PRIORITIES 적용	T320 expiry	T320 expiry; Reselecting a cell which is not part of the current RNA
deprioritisationReq	RRCConnectionReject	RRCResumeReject

도 7는 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시하는 블록도이다.

도 7를 참고하면, 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1g-10), 기저대역(baseband)처리부(1g-20), 저장부(1g-30), 제어부(1g-40)를 포함한다.

RF처리부(1g-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부(1g-10)는 기저대역처리부(1g-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, RF처리부(1g-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 도 7에서는 하나의 안테나만이 도시되었으나, 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(1g-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(1g-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1g-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한, RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

기저대역처리부(1g-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1g-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1g-20)은 RF처리부(1g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1g-20)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(1g-20)은 RF처리부(1g-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

기저대역처리부(1g-20) 및 RF처리부(1g-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부(1g-20) 및 RF처리부(1g-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 기저대역처리부(1g-20) 및 RF처리부(1g-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(1g-20) 및 RF처리부(1g-10) 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, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.

저장부(1g-30)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 저장부(1g-30)는 제어부(1g-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부(1g-40)는 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1g-40)는 기저대역처리부(1g-20) 및 RF처리부(1g-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(1g-40)는 저장부(1g-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(1g-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(1g-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

도 8는 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시하는 블록도이다.

도 8은 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록이다.

도 8에 도시된 바와 같이, 기지국은 RF처리부(1h-10), 기저대역처리부(1h-20), 백홀통신부(1h-30), 저장부(1h-40), 제어부(1h-50)를 포함하여 구성된다.

RF처리부(1h-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부(1h-10)는 기저대역처리부(1h-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, RF처리부(1h-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 도 8에서는 하나의 안테나만이 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 다수의 안테나들을 구비할 수도 있다. 또한, RF처리부(1h-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(1h-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(1h-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

기저대역처리부(1h-20)는 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1h-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(1h-20)은 RF처리부(1h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(1h-20)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(1h-20)은 RF처리부(1h-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 기저대역처리부(1h-20) 및 RF처리부(1h-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부(1h-20) 및 RF처리부(1h-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

백홀통신부(1h-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부(1h-30)는 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.

저장부(1h-40)는 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(1h-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(1h-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(1h-40)는 제어부(1h-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부(1h-50)는 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(1h-50)는 기저대역처리부(1h-20) 및 RF처리부(1h-10)을 통해 또는 백홀통신부(1h-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(1h-50)는 저장부(1h-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(1h-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

지금부터는 차세대 이동 통신 시스템에서 새롭게 도입되는 패킷 복제된 데이터 전송과 관련된 내용을 설명한다. 일 실시예에서, 스케쥴러는 복제된 데이터가 다른 캐리어 혹은 다른 MAC PDU를 통한 다른 시간 자원에서 전송되며, 모든 데이터가 하나의 MAC PDU에서 전송되지 않도록 전송 자원을 할당해야 한다. 이를 위해 패킷 복제가 활성화 및 비활성화 되는 경우에 다르게 적용되는 방법, 즉 특정 서빙 셀로의 전송 할당을 고려해야 한다.

본 개시에서는 패킷 복제 된 데이터를 전송하는 방법에 대해 서로 다른 논리 채널 그룹에 매핑시키고, 해당 논리 채널 그룹이 특정 서빙 셀로 전달되는 방법을 설명한다. 본 개시에 따르면, 복제된 데이터가 다른 캐리어 혹은 다른 MAC PDU를 통한 다른 시간 자원에서 전송될 수 있어 패킷 복제를 통한 신뢰도 향상의 목적을 달성할 수 있다.

도 9는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 9를 참조하면, 도시한 바와 같이 LTE 시스템의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(Evolved Node B, 이하 eNB, Node B 또는 기지국)(2a-05, 2a-10, 2a-15, 2a-20)과 MME(Mobility Management Entity, 2a-25) 및 S-GW(Serving-Gateway, 2a-30)로 구성된다. 사용자 단말(User Equipment, 이하 UE 또는 단말)(2a-35)은 eNB(2a-05~2a-20) 및 S-GW(2a-30)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 9에서 eNB(2a-05~2a-20)는 셀룰러 망의 접속 노드로서 망에 접속하는 단말들에게 무선 접속을 제공하며, UMTS 시스템의 기존 노드 B에 대응된다. eNB는 UE(2a-35)와 무선 채널로 연결되며 기존 노드 B 보다 복잡한 역할을 수행한다. LTE 시스템에서는 인터넷 프로토콜을 통한 VoIP(Voice over IP)와 같은 실시간 서비스를 비롯한 모든 사용자 트래픽이 공용 채널(shared channel)을 통해 서비스 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 eNB(2a-05~2a-20)가 담당한다. 즉, eNB(2a-05~2a-20)는 단말들과 코어 네트워크(CN, Core network)간에 연결을 지원한다. 하나의 eNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. 예컨대, 100 Mbps의 전송 속도를 구현하기 위해서 LTE 시스템은 예컨대, 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(2a-30)는 데이터 베어러를 제공하는 장치이며, MME(2a-25)의 제어에 따라서 데이터 베어러를 생성하거나 제거한다. MME(2a-25)는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. MME(2a-25) 및 S-GW(2a-30)는 망에 접속하는 단말에 대한 인증(authentication), 베어러(bearer) 관리 등을 더 수행할 수 있으며 eNB(2a-05~2a-20)로부터 도착한 패킷 또는 eNB(2a-05~2a-20)로 전달할 패킷을 처리한다.

도 10은 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 10을 참조하면, LTE 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 eNB에서 각각 PDCP(Packet Data Convergence Protocol 2b-05, 2b-40), RLC(Radio Link Control 2b-10, 2b-35), MAC(Medium Access Control 2b-15, 2b-30)으로 이루어진다. PDCP(2b-05, 2b-40)는 IP header 압축/복원 등의 동작을 담당한다. PDCP의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- header 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 at PDCP re-establishment procedure for RLC AM)

- 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.)

무선 링크 제어(Radio Link Control, 이하 RLC라고 한다)(2b-10, 2b-35)는 PDCP PDU(Packet Data Unit)를 적절한 크기로 재구성해서 ARQ 동작 등을 수행한다. RLC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 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)

MAC(2b-15, 2b-30)은 한 단말에 구성된 여러 RLC 계층 장치들과 연결되며, RLC PDU들을 MAC PDU에 다중화하고 MAC PDU로부터 RLC PDU들을 역다중화하는 동작을 수행한다. MAC의 주요 기능은 하기와 같이 요약된다.

- 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)

물리 계층(2b-20, 2b-25)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.

도 11은 LTE 시스템의 다중 연결 및 캐리어 집적 동작을 개략적으로 도시한 도면이다.

도 11을 참조하면, 기지국 1(eNB1, 2c-05)은 중심 주파수가 f1인 캐리어를 송/수신하고 기지국 2(eNB2, 2c-15)는 중심 주파수가 f2인 캐리어를 송/수신할 때, 단말 1(UE1, 2c-01)이 순방향 중심 주파수가 f1인 캐리어와 순방향 중심 주파수가 f2 캐리어를 결합하면, 하나의 단말이 둘 이상의 기지국으로부터 송/수신할 수 있다. LTE 시스템에서는 이러한 동작을 지원하며 다중 연결(Dual Connectivity, 이하 DC라고 표기)이라 한다.

또한, 하나의 기지국 3(eNB3, 2c-25)은 일반적으로 여러 주파수 대역에 걸쳐서 다중 캐리어들을 송출하고 수신할 수 있다. 예를 들어, 기지국 3(eNB3, 2c-25)으로부터 순방향 중심 주파수가 f3인 캐리어(2c-30)와 순방향 중심 주파수가 f4인 캐리어(2c-35)가 송출될 때, 종래에는 하나의 단말 2(UE2, 2c-40)이 두 개의 캐리어 중 하나의 캐리어를 이용해서 데이터를 송수신하였다. 그러나 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말 2(2c-40)는 동시에 여러 개의 캐리어를 통해 데이터를 송수신할 수 있다. 기지국 3(2c-25)은 캐리어 집적 능력을 가지고 있는 단말 2(2c-40)에 대해서는 상황에 따라 더 많은 캐리어를 할당함으로써 단말 2(2c-40)의 전송 속도를 높일 수 있다. 이와 같이 하나의 기지국이 송출하고 수신하는 순방향 캐리어와 역방향 캐리어들을 집적하는 것을 기지국 내 캐리어 집적(carrier aggregation, 이하 CA)이라고 한다. 전통적인 의미로 캐리어 집적이란, 하나의 기지국이 송출하는 하나의 순방향 캐리어와 기지국이 수신하는 하나의 역방향 캐리어가 하나의 셀을 구성한다고 할 때, 단말이 동시에 여러 개의 셀을 통해서 데이터를 송수신하는 것으로 이해될 수도 있을 것이다. 이를 통해 최대 전송 속도는 집적되는 캐리어의 수에 비례해서 증가된다.

이하 본 개시에서, 단말이 임의의 순방향 캐리어를 통해 데이터를 수신하거나 임의의 상향 링크 캐리어를 통해 데이터를 전송한다는 것은 캐리어를 특징짓는 중심 주파수와 주파수 대역에 대응되는 셀에서 제공하는 제어 채널과 데이터 채널을 이용해서 데이터를 송/수신한다는 것과 동일한 의미를 가진다.

또한, 본 개시에서 동일한 기지국에 의해서 제어되는 서빙 셀들의 집합을 셀 그룹(Cell Group, CG)으로 정의한다. 셀 그룹은 다시 마스터 셀 그룹(Master Cell Group, MCG)과 보조 셀 그룹(Secondary Cell Group, SCG)으로 구분된다. MCG란 PCell(Primary Cell)을 제어하는 기지국(Master eNB, MeNB)에 의해서 제어되는 서빙 셀들의 집합을 의미하며, SCG란 PCell을 제어하는 기지국이 아닌 기지국, 다시 말해서 SCell(Secondary Cell)들만을 제어하는 기지국(Secondary eNB, SeNB)에 의해서 제어되는 서빙 셀들의 집합을 의미한다. 특정 서빙 셀이 MCG에 속하는지 SCG에 속하는지는 해당 서빙 셀을 설정하는 과정에서 기지국이 단말에게 알려준다.

PCell과 SCell은 단말에 설정되는 서빙 셀의 종류를 나타내는 용어이다. PCell과 SCell 사이에는 몇 가지 차이점이 있는데, 예를 들어 PCell은 항상 활성화 상태를 유지하지만, SCell은 기지국의 지시에 따라 활성화 상태와 비활성화 상태를 반복한다. 단말의 이동성은 PCell을 중심으로 제어되며, SCell은 데이터 송수신을 위한 부가적인 서빙 셀로 이해할 수 있다. 본 개시에서 PCell과 SCell은 LTE 규격 36.331이나 36.321 등에서 정의된 PCell과 SCell을 의미한다. 이러한 용어들은 LTE 이동 통신 시스템에서 사용되는 그대로의 의미를 가질 수 있다. 본 개시에서는 캐리어, 컴포넌트(component) 캐리어, 서빙 셀 등의 용어가 혼용된다.

다시, 도 11을 참조하면, 기지국 1(2c-05)이 MeNB이고, 기지국 2(2c-15)가 SeNB라면, 중심 주파수 f1인 서빙 셀(2c-10)이 MCG에 속하는 서빙 셀이고 중심 주파수 f2인 서빙 셀(2c-20)이 SCG에 속하는 서빙 셀이다. 또한, SCG SCell들의 HARQ 피드백과 채널 상태 정보(Channel State Information, 이하 CSI)를 PCell의 PUCCH(Physical Uplink Control Channel)를 통해 전송하는 것은, 현실적으로 불가능할 수 있다. HARQ 피드백은 HARQ 라운드 트립 시간(Round Trip Time, RTT)(통상 8 ms) 내에 전달되어야 하는데, MeNB와 SeNB 사이의 전송 지연이 HARQ RTT 보다 길 수도 있기 때문이다. 이러한 문제점 때문에 SCG에 속하는 SCell 중 한 셀, 즉, PSCell(Primary SCell)에서 PUCCH 전송 자원이 설정되고, PUCCH를 통해 SCG SCell들에 대한 HARQ 피드백과 CSI 등이 전송된다.

또한, 통상적인 기지국 3(2c-25) 내 CA에서 단말 2(2c-40)은 PCell의 PUCCH를 통해, PCell에 대한 HARQ 피드백과 CSI 뿐만 아니라 SCell에 대한 HARQ 피드백과 CSI도 전송한다. 이는 상향 링크 동시 전송이 불가능한 단말에 대해서도 CA 동작을 적용하기 위해서이다. LTE Rel-13 eCA(enhanced CA)에서는 PUCCH를 가지는 추가적인 SCell을 정의하고 32개까지의 캐리어를 집적할 수 있도록 하였다.

도 12는 일 실시예가 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 12는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .

도 12를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(1d-05, 1d-40), NR RLC(1d-10, 1d-35), NR MAC(1d-15, 1d-30)으로 이루어진다.

NR PDCP (1d-05, 1d-40)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 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)

- 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.)

여기에서 NR PDCP 장치의 순서 재정렬 기능(reordering)은 하위 계층에서 수신한 PDCP PDU들을 PDCP SN(sequence number)을 기반으로 순서대로 재정렬하는 기능을 말하며, 재정렬된 순서대로 데이터를 상위 계층에 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.

NR RLC(1d-10, 1d-35)의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 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)

여기에서 NR RLC 장치의 순차적 전달 기능(In-sequence delivery)은 하위 계층으로부터 수신한 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 말하며, 원래 하나의 RLC SDU가 여러 개의 RLC SDU들로 분할되어 수신된 경우, 이를 재조립하여 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 수신한 RLC PDU들을 RLC SN(sequence number) 혹은 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 있으며, 유실된 RLC SDU가 있을 경우, 유실된 RLC SDU 이전까지의 RLC SDU들만을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 타이머가 시작되기 전에 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있으며, 혹은 유실된 RLC SDU가 있어도 소정의 타이머가 만료되었다면 현재까지 수신된 모든 RLC SDU들을 순서대로 상위 계층에 전달하는 기능을 포함할 수 있다. 이때, RLC PDU들을 수신하는 순서대로 (일련번호, Sequence number의 순서와 상관없이, 도착하는 순으로) 처리하여 PDCP 장치로 순서와 상관없이(Out-of sequence delivery) 전달할 수도 있으며, segment 인 경우에는 버퍼에 저장되어 있거나 추후에 수신될 segment들을 수신하여 온전한 하나의 RLC PDU로 재구성한 후, 처리하여 PDCP 장치로 전달할 수도 있다. NR RLC 계층은 접합(Concatenation) 기능을 포함하지 않을 수 있고, 이러한 기능을 NR MAC 계층에서 수행하거나 NR MAC 계층의 다중화(multiplexing) 기능으로 대체할 수도 있다.

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

NR MAC(1d-15, 1d-30)은 한 단말에 구성된 여러 NR RLC 계층 장치들과 연결될 수 있으며, NR MAC의 주요 기능은 다음의 기능들 중 일부를 포함할 수 있다.

- 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)

- MBMS 서비스 확인 기능(MBMS service identification)

- 전송 포맷 선택 기능(Transport format selection)

- 패딩 기능(Padding)

NR PHY 계층(1d-20, 1d-25)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.

본 도면에 도시하지 않았지만, 단말과 기지국의 PDCP 계층의 상위에는 각각 RRC (Radio Resource Control, 이하 RRC라고 한다) 계층이 존재하며, RRC 계층은 무선 자원 제어를 위해 접속, 측정 관련 설정 제어 메시지를 주고 받을 수 있다.

도 13은 일 실시예가 적용되는 차세대 이동 통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 13을 참조하면, 도시한 바와 같이 차세대 이동통신 시스템(이하 NR 혹은 5G)의 무선 액세스 네트워크는 차세대 기지국(New Radio Node B, 이하 NR NB, 혹은 NR gNB 혹은 NR 기지국 2e-10)과 NR CN(New Radio Core Network, 혹은 NG CN: Next Generation Core Network, 2e-05)로 구성된다. 사용자 단말(New Radio User Equipment, 이하 NR UE 또는 단말, 2e-15)은 NR gNB(2e-10) 및 NR CN(2e-05)를 통해 외부 네트워크에 접속한다.

도 13에서 NR gNB(2e-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR gNB는 NR UE(2e-15)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 되므로, UE들의 버퍼 상태, 가용 전송 전력 상태, 채널 상태 등의 상태 정보를 취합해서 스케줄링을 하는 장치가 필요하며, 이를 NR gNB(2e-10)가 담당한다. 하나의 NR gNB는 통상 다수의 셀들을 제어한다. LTE 대비 초고속 데이터 전송을 구현하기 위해서 기존 최대 대역폭 이상을 가질 수 있고, 직교 주파수 분할 다중 방식(Orthogonal Frequency Division Multiplexing, 이하 OFDM이라 한다)을 무선 접속 기술로 하여 추가적으로 빔포밍 기술이 접목될 수 있다. 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. NR CN (2e-05)는 이동성 지원, 베어러 설정, QoS 설정 등의 기능을 수행한다. NR CN는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, NR CN이 MME(2e-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB(2e-30)과 연결된다.

도 14는 일 실시예에 따른 패킷 복제를 통한 데이터 전송을 설명하는 도면으로, 보다 구체적으로, 여러가지 조건에 따라 복제된 패킷을 어떻게 처리할 것인지를 나타낸 도면이다.

본 개시는 차세대 이동 통신 시스템에서 단말이 URLLC(Ultra-Reliable Low Latency Communication)을 지원하기 위해 패킷 복제(duplication) 기능을 수행할 때, 복제된 데이터를 원본 패킷과 다른 path (혹은 leg로 표기)로 전달하는 방법이다. 만약 복제된 데이터가 같은 MAC PDU로 할당된다면 복제 전송이 불가능하기 때문에 기본적으로 패킷 복제가 될 경우, 다중 접속(dual connectivity, DC) 혹은 캐리어 집적(carrier aggregation, CA)이 사용될 수 있다. 즉, 단말이 다중 접속 혹은 캐리어 집적을 지원할 수 있도록 SgNB 혹은 SCell 설정을 받은 상태여야 한다. 본 개시에서는 다중 접속 및 캐리어 집적이 설정되어 있는 상황을 가정하고 있으며, 각각의 경우의 프로토콜 구조 별 패킷 처리 방법을 통해 기본 원리를 설명하고자 한다.

도 14로 돌아가면, 기지국 혹은 단말은 상위 계층으로부터 URLLC를 위한 데이터 패킷, 즉, PDCP SDU를 수신하고(2f-05, 2f-50), 이를 PDCP 레이어로 전달한다. 2f-10 및 2f-55 단계에서 PDCP는 해당 데이터 패킷의 복제 여부를 결정하고, 복제가 필요할 경우 원본 PDCP PDU1과 복제된 PDCP PDU2를 생성(2f-15, 2f-20, 2f-60, 2f-65)한 뒤 RLC 레이어(2f-25, 2f-30, 2f-70, 2f-75)로 전달한다. 위와 같은 단계에서 패킷 복제의 결정은 기지국으로부터 수신하는 패킷 복제 활성화/비활성화 MAC CE (Packet duplication activation/deactivation MAC CE, 이하 Du A/D MAC CE로 명칭)로 수행된다. 각 서빙 셀의 RLC1(P-LCH)과 RLC2(S-LCH)는 수신한 데이터 패킷을 MgNB 혹은 단말의 MAC 레이어로 전달한다. P-LCH는 primary LCH을 S-LCH는 secondary LCH을 의미한다. 2f-35, 2f-80, 2f-85단계(CA의 경우 MAC이 하나이고, DC의 경우에는 MAC이 두 개 존재할 수 있다)에서 수신한 패킷 데이터를 적절한 논리 채널 그룹(logical channel group, LCG)으로 매핑한 뒤 논리 채널 우선화(logical channel prioritization, LCP)를 수행하여 MAC PDU를 생성하고, 해당하는 서빙 셀의 물리계층(2f-40, 2f-45, 2f-90, 2f-95)으로 전달한다. 이러한 LCP 동작을 위해 단말은 기지국 설정에 따라, 논리채널 별로 서빙 셀을 제한하는 동작, 즉, Serving cell restriction (lcp-allowedServingCells) 동작을 수행할 수 있다. 이는 특정 논리 채널의 데이터 패킷을 특정 서빙 셀로만 전달될 수 있음을 매핑하는 동작이다. 해당 동작은 URLLC와 SRB의 경우에 대해 차이를 보일 수 있으며, URLLC의 경우에는 URLLC 전송이 허용된 제한된 서빙 셀들 중 일부를 P-LCH에 설정하고, 나머지를 S-LCH에 설정한다면, SRB의 경우에는 모든 서빙 셀들 중 일부를 P-LCH에 설정하고 나머지를 S-LCH에 설정하게 된다. 이러한 동작을 패킷 복제에 대해 적용해보면 다음과 같다.

1. 패킷 복제 활성화: P-LCH을 통해 원본 데이터 패킷, S-LCH을 통해 복제 데이터 패킷이 전달되고, 각 LCH에 설정된 Serving cell restriction 설정에 따라, P-LCH와 S-LCH의 데이터 패킷은 LCP 동작시 각각의 다른 서빙 셀로 할당되어 해당 셀에서 전송된다. 기본적으로 P-LCH와 S-LCH에 설정된 서빙 셀들은 겹치지 않을 것이다.

2. 패킷 복제 비활성화: S-LCH의 데이터 전송이 없기 때문에 P-LCH를 통해서만 데이터가 전송되며, 이 경우 기존 설정이 유지된다면 P-LCH의 lcp-allowedServingCells로만 데이터를 전송된다. 하지만 패킷 복제가 비활성되는 경우에는 S-LCH의 데이터 전송이 없기 때문에 S-LCH와 연관된 lcp-allowedServingCells에 대해서 전송을 제한하지 않으면 P-LCH의 데이터가 전송될 서빙 셀의 범위를 넓힐 수 있다.

본 개시에서는 위 조건을 고려해서 Serving cell restriction 동작을 재정의하며, 이후의 도면에서 자세한 동작을 고려하여 기술하고자 한다.

이후 물리계층에서는 해당하는 캐리어 집적 혹은 다중 접속을 통해 전달받은 MAC PDU를 전송하고, 수신 과정은 송신 과정의 역과정을 그대로 수행한다. 즉, 물리계층에서 해당 서빙 셀들을 통해 데이터 패킷(MAC PDU)을 수신하고 단말 혹은 해당 기지국의 MAC 레이어로 전달한다. 이후, RLC를 통한 PDCP PDU1과 PDCP PDU2는 단말 혹은 기지국의 PDCP로 모이게 되고, PDCP에서는 수신한 원본 패킷과 복제된 패킷의 SN(sequence number)를 확인해서 동일한 패킷이 도착할 경우 하나를 삭제한 뒤 상위 레이어로 전달한다.

도 15는 일 실시예에 따른 캐리어 집적(CA)을 이용한 패킷 복제가 설정되었을 경우, 논리 채널 우선화 동작을 수행하기 위해 서빙 셀 제한을 설정하는 방법을 도시한 도면이다.

단말은 데이터 송수신을 위해 기지국과 RRC 연결을 설정하고(2g-05), 기지국으로부터 특정 트래픽(일 예로 URLLC)을 위한 베어러 설정이 수납된 RRC 메시지를 수신한다(2g-10). 이러한 동작을 위해 CA 혹은 DC가 설정될 수 있으며, 일 실시예에서 CA가 적용될 경우, 추가적으로 SCell의 RLC 중 해당 DRB (Data Radio Bearer), 즉, URLLC 전송을 위해 설정되는 RLC가 설정될 수 있으며, 추가적인 LCG cell group과 서빙 셀을 설정할 수 있다. DRB 설정에는 Split 베어러 별로 복제의 적용 여부가 지시되며, split 베어러 별로 선호하는 경로(preferred path)가 설정될 수 있다. 즉, 패킷 복제를 지시하는 지시자가 특정 RB(Radio Bearer) i에 지시될 수 있고, 이 경우, 해당 RB i는 split 베어러가 설정되어 한 개의 PDCP와 두 개의 RLC가 설정될 수 있다. 선호하는 경로는 특정 논리적 채널 ID(logical channel ID)와 매핑되어 특정 서비스가 전달되는 경로(path)로 지정될 수 있다. 또는, 선호하는 경로는 원본 데이터 패킷이 전달되는 경로(path)를 지정하는 용도로 사용될 수 있으며, 두 개의 경로의 품질이 모두 좋을 경우에 어떤 경로를 사용할 지 등에 사용될 수 있다. DBR 설정에는 각 LCH 별로 LCP와 관련된 파라미터가 설정(logicalChannelConfig)될 수 있다. 해당 파라미터로는 해당 LCH의 우선순위, PBR, BSD, LCG가 설정될 수 있다. DRB 설정에서 Split 베어러에는 두 개의 RLC가 설정되고 해당 RLC는 특정 LCH로 지정되기 때문에 두 개의 LCH 관련 설정이 존재할 수 있다. 또한, 앞서 설명했듯이 LCP 동작을 위해 단말은 기지국 설정에 따라, 논리 채널 별로 서빙 셀을 제한하는 동작, 즉 Serving cell restriction (lcp-allowedServingCells) 동작을 수행할 수 있다. 이는 특정 논리 채널의 데이터 패킷을 특정 서빙 셀로만 전달될 수 있음을 매핑하는 동작이다. 해당 동작은 URLLC와 SRB의 경우에 대해 차이를 보일 수 있으며, URLLC의 경우에는 URLLC 전송이 허용된 제한된 서빙 셀들 중 일부를 P-LCH에 설정하고, 나머지를 S-LCH에 설정한다면, SRB의 경우에는 모든 서빙 셀들 중 일부를 P-LCH에 설정하고 나머지를 S-LCH에 설정하게 된다. 추가적으로 2g-10 단계에서 기지국 설정으로 CA를 위한 패킷 복제를 지시하는 1 bit 지시자를 수신할 수 있다. 이는 해당 지시자를 수신하였을 경우, 즉 CA 패킷 복제 비활성시에, Serving cell restriction (lcp-allowedServingCells) 동작을 기존의 동작과 다르게 수행함을 위함이며, 하기에 자세히 설명하도록 한다.

2g-15, 2g-20 단계에서 단말은 설정된 DRB를 통해 데이터 송수신을 수행하며, 해당 단계에서 CA가 활성화되어 데이터 송수신이 수행될 수 있으며, 단지 패킷 복제는 비활성 상태임을 의미한다. 즉, 패킷 복제가 아닌 데이터 패킷의 송수신에 CA가 적용되어 데이터 송수신을 수행한다. 하향링크의 경우, 기지국은 패킷 복제가 설정된 split 베어러에 대해서 하향링크 패킷 복제 동작을 즉시 수행할 수 있다. 반면에, 상향링크 패킷 복제의 경우에는 Du A/D MAC CE를 통해 활성화/비활성화를 지시한 이후에 동작되기 때문에 현 단계에서는 상향링크 패킷 복제가 적용되지 않는다.

2g-25 단계에서 단말은 해당 DRB의 패킷 복제를 활성화 하는 MAC CE를 수신하면, 즉 DRB i에 대한 패킷 복제를 활성화하는 지시자를 수신하면 단말은 해당 DRB i에 대한 상향링크 데이터 패킷 복제를 수행한다. 2g-30 단계에서 해당 상세 내용으로 단말은 미리 설정된 LCH 별 서빙 셀 제한 동작, 즉 lcp-allowedServingCells (P-LCH은 원본 데이터 패킷이 전달되는 서빙 셀 매핑, S-LCH은 복제 데이터 패킷이 전달되는 서빙 셀 매핑) 및 LCP 절차를 수행하고 하위 계층에 데이터 패킷 (MAC PDU)를 생성해서 전달한다. 즉, P-LCH을 통해 원본 데이터 패킷, S-LCH을 통해 복제 데이터 패킷이 전달되고, 각 LCH에 설정된 Serving cell restriction 설정에 따라, P-LCH와 S-LCH의 데이터 패킷은 LCP 동작시 각각의 다른 서빙 셀로 할당되어 해당 셀에서 전송된다. 기본적으로 P-LCH와 S-LCH에 설정된 서빙 셀들은 겹치지 않을 것이다. 2g-35 단계에서 단말은 설정된 서빙 셀들을 통해 원본 및 패킷 복제 데이터 통신을 수행한다.

2g-40 단계에서 단말은 해당 DRB의 패킷 복제를 비활성화 하는 MAC CE를 수신하면, 즉 DRB i에 대한 패킷 복제를 비활성화하는 지시자를 수신하면 단말은 해당 DRB i에 대한 상향링크 데이터 패킷 복제를 중단한다. 2g-45 단계에서 해당 상세 내용으로 단말은 미리 설정된 LCH 별 서빙 셀 제한 동작, 즉 lcp-allowedServingCells을 업데이트 한다. 해당 동작은 CA 패킷 복제 비활성화가 지시될 경우에 한정되며, 단말은 기지국으로부터 해당 DRB에 대한 패킷 복제를 설정받을 때 CA 패킷 복제임을 의미하는 1 bit 지시자를 통해 구분할 수 있다. 단말은 패킷 복제 비활성 MAC CE를 수신하면, S-LCH의 데이터 전송이 없기 때문에 P-LCH를 통해서만 데이터가 전송되며, 이 경우 기존 설정이 유지된다면 P-LCH의 lcp-allowedServingCells로만 데이터를 전송된다. 패킷 복제가 비활성되는 경우에는 S-LCH의 데이터 전송이 없기 때문에 S-LCH와 연관된 lcp-allowedServingCells에 대해서 전송을 제한하지 않으면, 즉 P-LCH로 전달 가능한 서빙 셀 목록에 기존에 설정된 S-LCH로 전달 가능한 서빙 셀 목록을 병합하여 P-LCH의 데이터가 전송될 서빙 셀의 범위를 넓힐 수 있다. 시그널링 관점에서는 하기와 같이 표기할 수 있다.

lcp-allowedServingCells_Primary_deactivate = lcp-allowedServingCells_Primary_activate + lcp-allowedServingCells_Secondary_activate.

이러한 동작이 수행될 수 있는 이유는 CA 패킷 복제 동작에서 P-LCH와 S-LCH에 대한 LCP 및 MAC 관련 동작은 하나의 MAC entity에서 수행되기 때문에 패킷 복제 비활성에 대해서는 S-LCH에 해당하는 서빙 셀 관리를 P-LCH에 적용해서 효율적으로 수행할 수 있음에 기인한다.

2g-50 단계에서 단말은 설정된 서빙 셀들을 통해 통신을 수행한다.

일 실시예에서는 CA를 사용한 패킷 복제에서의 활성화 및 비활성화 시 논리 채널 별 서빙 셀을 제한하하는 방법에 대해 설명하였고, 이는 다른 일반적인 서빙 셀 제한 방법에 대해 예외 케이스로 분류할 수 있다. 앞서 설명했듯이 CA 패킷 복제의 경우 단말의 하나의 MAC entity에서 LCP 및 논리 채널 별 서빙 셀 제한 동작을 수행하기 때문에 효율적으로 자원 관리가 가능하다는 장점이 있다. 본 개시에 따르면, CA 패킷 복제 비활성시 논리 채널 별 서빙 셀 제한을 업데이트 할 수 있다.

추가적으로 고려할 수 있는 점은 CA 패킷 복제 상황에서는 논리 채널 별 서빙 셀 제한을 다른 일반적인 상황과 다르게 설정하는 방법이다. 예를 들어, 기존 일반적인 URLLC에서 패킷 복제 및 서빙 셀 제한을 사용할 때는, URLLC 전송이 허용된 제한된 서빙 셀들 중 일부를 P-LCH에 설정하고, 나머지를 S-LCH에 설정한다면, CA 패킷 복제 상황에서는 URLLC 전송이 허용된 제한된 서빙 셀들 중 일부를 S-LCH에 설정하고, P-LCH에는 S-LCH와 중복하여 URLLC 전송이 허용된 제한된 서빙 셀 모두를 설정하는 방법이다. 패킷 복제 활성화 시 단말 MAC entity에서는 S-LCH에 할당된 서빙 셀들을 제외해서 P-LCH에 설정해야 한다는 제약이 필요하고, 패킷 복제 비활성화 시에는 S-LCH에 할당된 서빙 셀들에서는 데이터 전송이 없으니 무시 가능하고, P-LCH에서는 추가적인 서빙 셀 업데이트 동작이 필요없이 미리 설정된 P-LCH에 할당된 서빙 셀들에서 전송 가능하다.

도 16은 일 실시예에 따른 이중 연결(DC)을 이용한 패킷 복제가 설정되었을 경우, 논리 채널 우선화 동작을 수행하기 위해 서빙 셀 제한을 설정하는 방법을 도시한 도면이다.

단말은 데이터 송수신을 위해 기지국과 RRC 연결을 설정하고(2h-05), 기지국으로부터 특정 트래픽(예를 들어, URLLC)을 위한 베어러 설정이 수납된 RRC 메시지를 수신한다(2h-10). 이러한 동작을 위해 CA 혹은 DC가 설정될 수 있으며, 본 개시에서는 DC가 적용될 경우, MCG 및 SCG cell에 대한 설정에 해당하는 DRB, 즉, URLLC를 위한 Logical channel(RLC)와 추가적인 LCG cell group 및 서빙 셀 설정이 포함될 수 있다. DRB 설정에는 Split 베어러 별로 복제의 적용 여부가 지시되며, split 베어러 별로 선호하는 경로(preferred path)가 설정될 수 있다. 즉, 패킷 복제를 지시하는 지시자가 특정 RB(Radio bearer) i에 지시될 수 있고, 이 경우, 해당 RB i는 split 베어러가 설정되어 한 개의 PDCP와 두 개의 RLC가 설정될 수 있다. 선호하는 경로는 특정 논리적 채널 ID(logical channel ID)와 매핑되어 특정 서비스가 전달되는 경로(path)로 지정될 수 있다. 또는, 선호하는 경로는 원본 데이터 패킷이 전달되는 경로(path)를 지정하는 용도로 사용될 수 있으며, 두 개의 경로의 품질이 모두 좋을 경우에 어떤 경로를 사용할 지 등에 사용될 수 있다. DBR 설정에는 각 LCH 별로 LCP와 관련된 파라미터가 설정(logicalChannelConfig)될 수 있다. 해당 파라미터로는 해당 LCH의 우선순위, PBR, BSD, LCG가 설정될 수 있다. DRB 설정에서 Split 베어러에는 두 개의 RLC가 설정되고 해당 RLC는 특정 LCH로 지정되기 때문에 두 개의 LCH 관련 설정이 존재할 수 있다. 또한, 앞서 설명했듯이 LCP 동작을 위해 단말은 기지국 설정에 따라, 논리 채널 별로 서빙 셀을 제한하는 동작, 즉 Serving cell restriction (lcp-allowedServingCells) 동작을 수행할 수 있다. 이는 특정 논리 채널의 데이터 패킷을 특정 서빙 셀로만 전달될 수 있음을 매핑하는 동작이다. 추가적으로 2h-10 단계에서 기지국 설정으로 CA를 위한 패킷 복제를 지시하는 1 bit 지시자를 수신되었다면, 해당 지시자는 DC를 위해서는 0으로 설정되어 있을 것이다.

2h-15, 2h-20 단계에서 단말은 설정된 DRB를 통해 데이터 송수신을 수행하며, 해당 단계에서 DC가 활성화되어 데이터 송수신이 수행될 수 있으며, 단지 패킷 복제는 비활성 상태임을 의미한다. 즉, 패킷 복제가 아닌 데이터 패킷의 송수신에 DC가 적용되어 데이터 송수신을 수행한다. 하향링크의 경우, 기지국은 패킷 복제가 설정된 split 베어러에 대해서 하향링크 패킷 복제 동작을 즉시 수행할 수 있다. 반면에, 상향링크 패킷 복제의 경우에는 Du A/D MAC CE를 통해 활성화/비활성화를 지시한 이후에 동작되기 때문에 현 단계에서는 상향링크 패킷 복제가 적용되지 않는다.

2h-25 단계에서 단말은 해당 DRB의 패킷 복제를 활성화 하는 MAC CE를 수신하면, 즉, DRB i에 대한 패킷 복제를 활성화하는 지시자를 수신하면 단말은 해당 DRB i에 대한 상향링크 데이터 패킷 복제를 수행한다. 2h-30 단계에서 해당 상세 내용으로 단말은 미리 설정된 LCH 별 서빙 셀 제한 동작, 즉 lcp-allowedServingCells (P-LCH은 원본 데이터 패킷이 전달되는 서빙 셀 매핑, S-LCH은 복제 데이터 패킷이 전달되는 서빙 셀 매핑) 및 LCP 절차를 수행하고 하위 계층에 데이터 패킷 (MAC PDU)를 생성해서 전달한다. 즉, P-LCH을 통해 원본 데이터 패킷, S-LCH을 통해 복제 데이터 패킷이 전달되고, 각 LCH에 설정된 Serving cell restriction 설정에 따라, P-LCH와 S-LCH의 데이터 패킷은 LCP 동작시 각각의 다른 서빙 셀로 할당되어 해당 셀에서 전송된다. 기본적으로 P-LCH와 S-LCH에 설정된 서빙 셀들은 겹치지 않을 것이다. 2h-35 단계에서 단말은 설정된 서빙 셀들을 통해 원본 및 패킷 복제 데이터 통신을 수행한다.

2h-40 단계에서 단말은 해당 DRB의 패킷 복제를 비활성화 하는 MAC CE를 수신하면, 즉 DRB i에 대한 패킷 복제를 비활성화하는 지시자를 수신하면 단말은 해당 DRB i에 대한 상향링크 데이터 패킷 복제를 중단한다. 2h-45 단계에서 해당 상세 내용으로 단말은 미리 설정된 LCH 별 서빙 셀 제한 동작, 즉 lcp-allowedServingCells을 그대로 사용해서 LCP 동작을 수행한다. 해당 동작은 2h-10 단계에서 기지국 설정으로 수신한 CA 패킷 복제 1 bit 지시자를 통해 구분할 수 있다. 일 실시예에서 지시자는 0으로 설정될 수 있다. 단말은 패킷 복제 비활성 MAC CE를 수신하면, S-LCH의 데이터 전송이 없기 때문에 P-LCH를 통해서만 데이터가 전송되며, 이 경우 기존 설정이 유지된다면 P-LCH의 lcp-allowedServingCells로만 데이터를 전송된다. 패킷 복제가 비활성되는 경우에는 S-LCH의 데이터 전송이 없기 때문에 S-LCH와 연관된 lcp-allowedServingCells에 대해서는 전송이 제한되며, 즉 P-LCH로 전달 가능한 서빙 셀 목록에 존재하는 서빙 셀들로만 LCP 동작 이후, 원본 데이터 패킷의 전송이 수행될 수 있다. 시그널링 관점에서는 하기와 같이 표기할 수 있다.

lcp-allowedServingCells_Primary_deactivate = lcp-allowedServingCells_Primary_activate.

CA와 다르게 이러한 동작이 수행될 수 있는 이유는 패킷 복제 동작에서 P-LCH와 S-LCH에 대한 LCP 및 MAC 관련 동작은 두 개의 각각의 MAC entity에서 수행되기 때문에 패킷 복제 비활성에 대해서는 S-LCH에 해당하는 서빙 셀 관리를 P-LCH에 적용해서 효율적으로 수행할 수 없음에 기인한다.

2h-50 단계에서 단말은 설정된 서빙 셀들을 통해 통신을 수행한다.

일 실시예에서는 DC를 사용한 패킷 복제에서의 활성화 및 비활성화 시 논리 채널 별 서빙 셀을 제한하는 방법에 대해 설명하였고, 이는 일반적인 서빙 셀 제한 방법과 같은 원리로 동작한다. 앞서 설명했듯이 DC 패킷 복제의 경우 단말의 두 개의 MAC entity에서 LCP 및 논리 채널 별 서빙 셀 제한 동작을 수행하기 때문에 서빙 셀 제한을 위한 파라미터가 따로 관리되어야 한다.

도 17은 일 실시예에 따른 단말에서 패킷 복제 동작 시 논리 채널 우선화를 처리하는 동작을 도시한 도면이다.

단말은 데이터 송수신을 위해 기지국과 RRC 연결을 설정하고(2i-05), 기지국으로부터 특정 트래픽(예를 들어, URLLC)을 위한 베어러 설정이 수납된 RRC 메시지를 수신한다(2i-10). 이러한 동작을 위해 CA 혹은 DC가 설정될 수 있으며, DRB 설정에는 Split 베어러 별로 복제의 적용 여부가 지시된다. 즉, 패킷 복제를 지시하는 지시자가 특정 RB(Radio bearer) i에 지시될 수 있고, 이 경우 해당 RB i는 split 베어러가 설정되어 한 개의 PDCP와 두 개의 RLC가 설정될 수 있다. DBR 설정에는 각 LCH 별로 LCP와 관련된 파라미터가 설정(logicalChannelConfig)될 수 있다. 해당 파라미터로는 해당 LCH의 우선순위, PBR, BSD, LCG가 설정될 수 있다. DRB 설정에서 Split 베어러에는 두 개의 RLC가 설정되고 해당 RLC는 특정 LCH로 지정되기 때문에 두 개의 LCH 관련 설정이 존재할 수 있다. 또한, 앞서 설명했듯이 LCP 동작을 위해 단말은 기지국 설정에 따라, 논리 채널 별로 서빙 셀을 제한하는 동작, 즉 Serving cell restriction (lcp-allowedServingCells) 동작을 수행할 수 있다. 이는 특정 논리 채널의 데이터 패킷을 특정 서빙 셀로만 전달될 수 있음을 매핑하는 동작이다. 해당 동작은 URLLC와 SRB의 경우에 대해 차이를 보일 수 있으며, URLLC의 경우에는 URLLC 전송이 허용된 제한된 서빙 셀들 중 일부를 P-LCH에 설정하고, 나머지를 S-LCH에 설정한다면, SRB의 경우에는 모든 서빙 셀들 중 일부를 P-LCH에 설정하고 나머지를 S-LCH에 설정하게 된다. 추가적으로 2i-10 단계에서 기지국 설정으로 CA를 위한 패킷 복제를 지시하는 1 bit 지시자를 수신할 수 있다. 이는 해당 지시자를 수신하였을 경우, 즉 CA 패킷 복제 비활성시에, Serving cell restriction (lcp-allowedServingCells) 동작을 기존의 동작과 다르게 수행함을 위함이며, 하기에 자세히 설명하도록 한다.

2i-15 단계에서 단말은 해당 DRB의 패킷 복제를 활성화 하는 MAC CE를 수신하면, 즉 DRB i에 대한 패킷 복제를 활성화하는 지시자를 수신하면 단말은 해당 DRB i에 대한 상향링크 데이터 패킷 복제를 수행한다. 2i-20 단계에서 단말에게 설정된 패킷 복제의 타입에 따라 단말은 두 가지 동작으로 나누어 패킷 복제를 수행한다.

만약 CA 기반의 패킷 복제가 설정이 되었다면, 2i-25 단계에서 미리 설정된 LCH 별 서빙 셀 제한 동작, 즉 lcp-allowedServingCells (P-LCH은 원본 데이터 패킷이 전달되는 서빙 셀 매핑, S-LCH은 복제 데이터 패킷이 전달되는 서빙 셀 매핑) 및 LCP 절차를 수행하고 하위 계층에 데이터 패킷 (MAC PDU)를 생성해서 전달한다. 즉, P-LCH을 통해 원본 데이터 패킷, S-LCH을 통해 복제 데이터 패킷이 전달되고, 각 LCH에 설정된 Serving cell restriction 설정에 따라, P-LCH와 S-LCH의 데이터 패킷은 LCP 동작시 각각의 다른 서빙 셀로 할당되어 해당 셀에서 전송된다. 기본적으로 P-LCH와 S-LCH에 설정된 서빙 셀들은 겹치지 않을 것이다. 2i-30 단계에서 CA 기반의 패킷 복제 전송을 수행한다. 2i-35 단계에서 단말이 해당 DRB의 패킷 복제를 비활성화 하는 MAC CE를 수신하면, 즉 DRB i에 대한 패킷 복제를 비활성화하는 지시자를 수신하면 단말은 해당 DRB i에 대한 상향링크 데이터 패킷 복제를 중단하고 원본 데이터 전송을 수행한다(2i-45). 또한 2i-40 단계에서 CA 패킷 복제 비활성화가 지시될 경우, 단말은 기지국으로부터 해당 DRB에 대한 패킷 복제를 설정받았을 때 수신한 CA 패킷 복제임을 의미하는 1 bit 지시자를 확인하고 논리 채널 별 서빙 셀 제한을 업데이트 하는 동작을 수행한다. 단말은 패킷 복제 비활성 MAC CE를 수신하면, S-LCH의 데이터 전송이 없기 때문에 P-LCH를 통해서만 데이터가 전송되며, 이 경우, 기존 설정이 유지된다면 P-LCH의 lcp-allowedServingCells로만 데이터를 전송된다. 패킷 복제가 비활성되는 경우에는 S-LCH의 데이터 전송이 없기 때문에 S-LCH와 연관된 lcp-allowedServingCells에 대해서 전송을 제한하지 않으면, 즉 P-LCH로 전달 가능한 서빙 셀 목록에 기존에 설정된 S-LCH로 전달 가능한 서빙 셀 목록을 병합하여 P-LCH의 데이터가 전송될 서빙 셀의 범위를 넓힐 수 있다. 시그널링 관점에서는 하기와 같이 표기할 수 있다.

2i-15 단계에서 만약 단말이 기지국으로부터 DC 기반의 패킷 복제를 설정을 받았고, 해당 DRB에 대해 패킷 복제를 활성화 하는 MAC CE를 수신하는 경우라고 하면, 단말은 2i-50 단계에서 미리 설정된 LCH 별 서빙 셀 제한 동작, 즉 lcp-allowedServingCells (P-LCH은 원본 데이터 패킷이 전달되는 서빙 셀 매핑, S-LCH은 복제 데이터 패킷이 전달되는 서빙 셀 매핑) 및 LCP 절차를 수행하고 하위 계층에 데이터 패킷 (MAC PDU)를 생성해서 전달한다. 즉, P-LCH을 통해 원본 데이터 패킷, S-LCH을 통해 복제 데이터 패킷이 전달되고, 각 LCH에 설정된 Serving cell restriction 설정에 따라, P-LCH와 S-LCH의 데이터 패킷은 LCP 동작시 각각의 다른 서빙 셀로 할당되어 해당 셀에서 전송된다. 기본적으로 P-LCH와 S-LCH에 설정된 서빙 셀들은 겹치지 않을 것이다. 2i-55 단계에서 DC 기반의 패킷 복제 전송을 수행한다. 2i-60 단계에서 단말이 해당 DRB의 패킷 복제를 비활성화 하는 MAC CE를 수신하면, 즉 DRB i에 대한 패킷 복제를 비활성화하는 지시자를 수신하면 단말은 해당 DRB i에 대한 상향링크 데이터 패킷 복제를 중단하고 원본 데이터 전송을 수행한다(2i-70). 또한 2i-65 단계에서 DC 패킷 복제 비활성화가 지시될 경우, 단말은 기지국으로부터 해당 DRB에 대한 패킷 복제를 설정받았을 때 수신한 CA 패킷 복제가 아님을 의미하는 1 bit 지시자를 확인하고 논리 채널 별 서빙 셀 제한을 그대로 사용하는 동작을 수행한다. 단말은 패킷 복제 비활성 MAC CE를 수신하면, S-LCH의 데이터 전송이 없기 때문에 P-LCH를 통해서만 데이터가 전송되며, 이 경우, 기존 설정이 유지된다면 P-LCH의 lcp-allowedServingCells로만 데이터를 전송된다. 패킷 복제가 비활성되는 경우에는 S-LCH의 데이터 전송이 없기 때문에 S-LCH와 연관된 lcp-allowedServingCells에 대해서는 전송이 제한되며, 즉 P-LCH로 전달 가능한 서빙 셀 목록에 존재하는 서빙 셀들로만 LCP 동작 이후, 원본 데이터 패킷의 전송이 수행될 수 있다. 시그널링 관점에서는 하기와 같이 표기할 수 있다.

CA와 다르게 이러한 동작이 수행될 수 있는 이유는 패킷 복제 동작에서 P-LCH와 S-LCH에 대한 LCP 및 MAC 관련 동작은 두 개의 각각의 MAC entity에서 수행되기 때문에 패킷 복제 비활성에 대해서는 S-LCH에 해당하는 서빙 셀 관리를 P-LCH에 적용해서 효율적으로 수행할 수 없음에 기인한다

도 18은 일 실시예에 따른 패킷 복제 동작 시 논리 채널 우선화를 설정하는 기지국의 동작을 도시한 도면이다.

2j-05 단계에서 기지국은 단말과 RRC 연결을 설정하고, 2j-10 단계에서 단말에게 패킷 복제를 위한 DRB 설정을 수행한다. 이때, 기지국은 패킷 복제 동작이 CA 기반으로 동작할지, DC 기반으로 동작할지를 선택할 수 있고 관련 설정 파라미터를 전달한다. CA를 적용할 경우, 추가적으로 SCell의 RLC 중 해당 DRB, 즉 URLLC 전송을 위해 설정되는 RLC를 설정할 수 있으며, 추가적인 LCG cell group과 서빙 셀을 설정할 수 있다. DC를 적용할 경우, MCG 및 SCG cell에 대한 설정에 해당하는 DRB, 즉 URLLC를 위한 Logical channel (RLC)와 추가적인 LCG cell group 및 서빙 셀 설정을 포함할 수 있다. DRB 설정으로 Split 베어러 별 복제의 적용 여부를 지시할 수 있으며, split 베어러 별로 선호하는 경로(preferred path)를 설정할 수도 있다. 즉, 패킷 복제를 지시하는 지시자를 특정 RB(Radio bearer) i에 지시할 수 있고, 이 경우, 해당 RB i는 split 베어러가 설정되어 한 개의 PDCP와 두 개의 RLC가 설정될 수 있다. 선호하는 경로는 특정 논리적 채널 ID(logical channel ID)와 매핑되어 특정 서비스가 전달되는 경로(path)로 지정할 수 있다. 또는, 선호하는 경로는 원본 데이터 패킷이 전달되는 경로를 지정하는 용도로 사용될 수 있으며, 두 개의 경로의 품질이 모두 좋을 경우에 어떤 경로를 사용할 지 등에 사용할 수 있다. DBR 설정에는 각 LCH 별로 LCP와 관련된 파라미터를 설정(logicalChannelConfig)할 수 있다. 해당 파라미터로는 해당 LCH의 우선순위, PBR, BSD, LCG가 설정될 수 있다. DRB 설정에서 Split 베어러에는 두 개의 RLC가 설정되고 해당 RLC는 특정 LCH로 지정되기 때문에 두 개의 LCH 관련 설정이 존재할 수 있다. 또한, 앞서 설명했듯이 LCP 동작을 위해 기지국은 단말에게 논리채널 별로 서빙 셀을 제한하는 동작, 즉, Serving cell restriction (lcp-allowedServingCells) 동작을 설정할 수 있다. 이는 특정 논리 채널의 데이터 패킷을 특정 서빙 셀로만 전달될 수 있음을 매핑하는 동작이다. 해당 동작은 URLLC와 SRB의 경우에 대해 차이를 보일 수 있으며, URLLC의 경우에는 URLLC 전송이 허용된 제한된 서빙 셀들 중 일부를 P-LCH에 설정하고, 나머지를 S-LCH에 설정한다면, SRB의 경우에는 모든 서빙 셀들 중 일부를 P-LCH에 설정하고 나머지를 S-LCH에 설정하게 된다. 추가적으로 해당 단계에서 기지국 설정으로 CA를 위한 패킷 복제를 지시하는 1 bit 지시자를 설정할 수 있다. 이는 단말이 해당 지시자를 수신하였을 경우, 특히 CA 패킷 복제 비활성시에, Serving cell restriction (lcp-allowedServingCells) 동작을 기존의 동작과 다르게 수행함을 지시하기 위함이다.

2j-15 단계에서 기지국은 단말의 패킷 복제 활성화를 지시하는 MAC CE를 전달하여 단말의 상향링크 패킷 복제 동작을 활성화 시킨다. MAC CE는 특정 DRB i에 대한 패킷 복제를 활성화하는 지시자를 1로 설정함으로써 지시될 수 있으며, 단말은 이를 수신하게 되면 해당 DRB i에 대한 상향링크 데이터 패킷 복제를 수행한다(2j-20).

2j-25 단계에서 기지국은 단말의 패킷 복제 비활성화를 지시하는 MAC CE를 전달하여 단말의 상향링크 패킷 복제 동작을 비활성화 시킨다. MAC CE는 특정 DRB i에 대한 패킷 복제를 활성화하는 지시자를 0으로 설정함으로써 지시될 수 있으며, 단말은 이를 수신하게 되면 해당 DRB i에 대한 상향링크 데이터 패킷 복제를 중지한다(2j-30).

도 19는 일 실시예에 따른 단말의 구조를 도시하는 블록도이다.

도 19를 참고하면, 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2k-10), 기저대역(baseband)처리부(2k-20), 저장부(2k-30), 제어부(2k-40)를 포함한다.

RF처리부(2k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부(2k-10)는 기저대역처리부(2k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, RF처리부(2k-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서(mixer), 오실레이터(oscillator), DAC(digital to analog convertor), ADC(analog to digital convertor) 등을 포함할 수 있다. 도 19에서는 하나의 안테나만이 도시되었으나, 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, RF처리부(2k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(2k-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(2k-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한, RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

기저대역처리부(2k-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(2k-20)은 RF처리부(2k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM(orthogonal frequency division multiplexing) 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2k-20)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(2k-20)은 RF처리부(2k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT(fast Fourier transform) 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다.

기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10) 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, 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.

저장부(2k-30)는 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 그리고, 저장부(2k-30)는 제어부(2k-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부(2k-40)는 단말의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(2k-40)는 기저대역처리부(2k-20) 및 RF처리부(2k-10)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(2k-40)는 저장부(2k-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(2k-40)는 적어도 하나의 프로세서(processor)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제어부(2k-40)는 통신을 위한 제어를 수행하는 CP(communication processor) 및 응용 프로그램 등 상위 계층을 제어하는 AP(application processor)를 포함할 수 있다.

도 20는 일 실시예에 따른 기지국의 구조를 도시하는 블록도이다.

도 20은 일 실시예에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록이다.

도 20에 도시된 바와 같이, 기지국은 RF처리부(2l-10), 기저대역처리부(2l-20), 백홀통신부(2l-30), 저장부(2l-40), 제어부(2l-50)를 포함하여 구성된다.

RF처리부(2l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, RF처리부(2l-10)는 기저대역처리부(2l-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, RF처리부(2l-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 도 20에서는 하나의 안테나만이 도시되었으나, 이에 한정되지 않고 다수의 안테나들을 구비할 수도 있다. 또한, RF처리부(2l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, RF처리부(2l-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 빔포밍을 위해, RF처리부(2l-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

기저대역처리부(2l-20)는 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 기저대역처리부(2l-20)은 RF처리부(2l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 기저대역처리부(2l-20)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(2l-20)은 RF처리부(2l-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 기저대역처리부(2l-20) 및 RF처리부(2l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 기저대역처리부(2l-20) 및 RF처리부(2l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

백홀통신부(2l-30)는 네트워크 내 다른 노드들과 통신을 수행하기 위한 인터페이스를 제공한다. 즉, 백홀통신부(2l-30)는 주기지국에서 다른 노드, 예를 들어, 보조기지국, 코어망 등으로 송신되는 비트열을 물리적 신호로 변환하고, 다른 노드로부터 수신되는 물리적 신호를 비트열로 변환한다.

저장부(2l-40)는 주기지국의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 저장부(2l-40)는 접속된 단말에 할당된 베어러에 대한 정보, 접속된 단말로부터 보고된 측정 결과 등을 저장할 수 있다. 또한, 저장부(2l-40)는 단말에게 다중 연결을 제공하거나, 중단할지 여부의 판단 기준이 되는 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 저장부(2l-40)는 제어부(2l-50)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

제어부(2l-50)는 주기지국의 전반적인 동작들을 제어한다. 예를 들어, 제어부(2l-50)는 기저대역처리부(2l-20) 및 RF처리부(2l-10)을 통해 또는 백홀통신부(2l-30)을 통해 신호를 송수신한다. 또한, 제어부(2l-50)는 저장부(2l-40)에 데이터를 기록하고, 읽는다. 이를 위해, 제어부(2l-50)는 적어도 하나의 프로세서를 포함할 수 있다.

한편, 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. 즉 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명의 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 또한 각각의 실시예는 필요에 따라 서로 조합되어 운용할 수 있다. 예컨대, 각각의 실시예들의 일부분들이 서로 조합되어 기지국과 단말이 운용될 수 있다. 또한, 전술한 실시예들은 NR 시스템을 기준으로 제시되었지만, FDD 혹은 TDD LTE 시스템 등 다른 시스템에도 해당 실시예들의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능할 것이다.

또한, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 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 단말이 셀 재선택을 수행하는 방법에 있어서,
비활성 모드에서 기지국으로부터 수신한 시스템 정보에 포함된 공통 셀 재선택 우선 순위(common cell reselection priority) 정보, 연결 모드에서 비활성 모드로 전환을 지시하는 RRC 메시지에 포함된 전용 셀 재선택 우선 순위(dedicated cell reselection priority) 정보, RAN area 업데이트 과정에서 연결 모드에서 비활성 모드로 전환을 지시하는 RRC 메시지에 포함된 갱신된 전용 셀 재선택 우선 순위 정보 중 하나의 정보를 이용하여 셀 재선택 동작을 수행하는 단계를 포함하는 셀 재선택을 수행하는 방법.