KR20190116810A

KR20190116810A - 차세대 이동통신 시스템에서 엑세스 제어 설정 정보를 효율적으로 제공하는 방법 및 장치

Info

Publication number: KR20190116810A
Application number: KR1020180039855A
Authority: KR
Inventors: 김상범; 진승리; 데르 벨데 힘케 반; 알렉산더 사엔코
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2018-04-05
Filing date: 2018-04-05
Publication date: 2019-10-15
Also published as: US11206601B2; CN112005595A; WO2019194605A1; EP3735798A1; US20200351754A1; EP3735798A4

Abstract

본 개시는 4G 시스템 이후 보다 높은 데이터 전송률을 지원하기 위한 5G 통신 시스템을 IoT 기술과 융합하는 통신 기법 및 그 시스템에 관한 것이다. 본 개시는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스 (예를 들어, 스마트 홈, 스마트 빌딩, 스마트 시티, 스마트 카 혹은 커넥티드 카, 헬스 케어, 디지털 교육, 소매업, 보안 및 안전 관련 서비스 등)에 적용될 수 있다. 본 발명은 단말의 엑세스 제어 설정 정보를 구성하는 방법과 장치에 대한 것이다.

Description

차세대 이동통신 시스템에서 엑세스 제어 설정 정보를 효율적으로 제공하는 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR EFFICIENTLY PROVIDING ACCESS CONTROL CONFIGURATION INFORMATION IN NEXT WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 차세대 이동 통신 시스템에 대한 것으로, 구체적으로는 차세대 이동 통신 시스템에서 엑세스 제어 설정 정보를 효율적으로 제공하는 방법과 장치에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 차세대 이동 통신 시스템에서 확장된 논리 채널 식별자를 적용하는 방법과 장치에 대한 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(60GHz) 대역과 같은)에서의 구현이 고려되고 있다. 초고주파 대역에서의 전파의 경로손실 완화 및 전파의 전달 거리를 증가시키기 위해, 5G 통신 시스템에서는 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO), 전차원 다중입출력(Full Dimensional MIMO: FD-MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 및 대규모 안테나 (large scale antenna) 기술들이 논의되고 있다.

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

이 밖에도, 5G 시스템에서는 진보된 코딩 변조(Advanced Coding Modulation: ACM) 방식인 FQAM (Hybrid 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 기술이 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 5G 기술과 IoT 기술 융합의 일 예라고 할 수 있을 것이다.

한편, 통신 시스템이 발전함에 따라 연결 모드와 비활성 모드를 지원하는 단말의 다양한 동작의 논의가 활발히 이루어 지고 있다. 이에 따라, 단말의 접속(엑세스)을 제어하기 위한 설정 정보를 효율적으로 구성하기 위한 방안이 요구되는 실정이다.

본 발명의 목적은 단말에 대한 엑세스 제어 설정 정보를 효율적으로 구성하고 단말에 송수신하기 위한 방안을 제안하는 것이다.

본 발명은 LTE 시스템을 지원하는 기지국이 차세대 이동통신 시스템의 코어 네트워크에 연결 가능할 경우에 대해, 현재 LTE 시스템은 차세대 이동통신 시스템에서 지원하는 무선 베어러 개수를 모두 구분할 수 있는 논리 채널 식별자가 존재하지 않아 이를 지원하지 못하는 문제가 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서, 기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계; 상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및 상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

제안하는 실시 예에 따르면, 단말의 엑세스를 제어하는 설정 정보를 효율적으로 구성하기 위한 방안이 개선될 수 있으며, 이러한 설정 정보를 주고받는 단말과 기지국 간의 통신 방식 또한 아울러 개선될 수 있다.

본 발명에서는 차세대 이동통신 시스템에서의 코어 네트워크가 단말과 무선 네트워크에서 지원 가능한 데이터 무선 베어러 개수를 설정하고, 해당 코어 네트워크에 LTE 기지국이 연결되어 있는 상황에서 차세대 이동 통신에서 지원하는 무선 베어러 개수를 LTE 무선 네트워크에서도 지원하기 위해 추가적인 논리 채널 식별자를 설정하는 방법을 제안한다. 이를 통해 LTE 무선 네트워크가 NR 코어 네트워크에 연결되어 있는 상황에서도 확장된 무선 베어러 갯수를 지원할 수 있게 된다.

도 1a은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 1b는 본 발명에서 연결 모드 혹은 비활성 모드 단말의 엑세스 제어를 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1c는 본 발명에서 연결 모드 혹은 비활성 모드 단말이 엑세스 제어를 수행하는 과정의 흐름도이다.
도 1d는 제 1-1 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1e는 제 1-1 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 선택하는 단말 동작의 순서도이다.
도 1f는 제 1-1 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 구성하는 기지국 동작의 순서도이다.
도 1g는 제 1-2 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1h는 제 1-2 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 선택하는 단말 동작의 순서도이다.
도 1i는 제 1-2 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 구성하는 기지국 동작의 순서도이다.
도 1j는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 1k은 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.
도 2d는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.
도 2e는 본 발명의 적용되는 단말과 LTE, eLTE, NR에서의 네트워크 구조와 무선 데이터 베어러를 설명하는 도면이다.
도 2f는 본 발명에서 참고로 하는 LTE 시스템에서의 MAC 헤더 구조를 도시한 도면이다.
도 2g는 본 발명에서 제안하는 실시 예 1로써, 확장된 LCID를 가지는 MAC 헤더의 구조를 도시한 도면이다.
도 2h는 본 발명에서 제안하는 실시 예 2로써, 확장된 LCID를 가지는 MAC 헤더의 구조를 도시한 도면이다.
도 2i는 본 발명에서 제안하는 실시 예 3으로써, 확장된 LCID를 가지는 MAC 헤더의 구조를 도시한 도면이다.
도 2j는 본 발명에서 제안하는 확장된 논리 채널 식별자를 지원하는 단말의 전체 동작을 설명하는 도면이다.
도 2k는 본 발명에서 제안하는 확장된 논리 채널 식별자를 지원하는 기지국이 전체 동작을 설명하는 도면이다.
도 2l는 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.
도 2m는 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

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 명세서에서 실시 예를 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 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시 예들은 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.

이 때, 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.

이 때, 본 실시 예에서 사용되는 '~부'라는 용어는 소프트웨어 또는 FPGA 또는 ASIC과 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.

<제 1 실시예>

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

도 1a은 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 1a을 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 1a에서 gNB는 기존 LTE 시스템의 eNB (Evolved Node B)에 대응된다. gNB는 NR UE와 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 gNB는 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. AMF는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다. 또한 차세대 이동통신 시스템은 기존 LTE 시스템과도 연동될 수 있으며, AMF이 MME (1a-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB (1a-30)과 연결된다. LTE-NR Dual Connectivity을 지원하는 단말은 gNB뿐 아니라, eNB에도 연결을 유지하면서, 데이터를 송수신할 수 있다 (1a-35).

도 1b는 본 발명에서 단말 엑세스 제어를 수행하는 과정을 설명하기 위한 도면이다. 본 발명에서는 엑세스 아이덴티티 (Access Identity)와 엑세스 카테고리 (Access Category)를 기반으로 하는 엑세스 제어 설정 정보를 효과적으로 제공하는 방법을 제안한다. 엑세스 아이덴티티는 3GPP 내에서 정의되는, 즉 표준 문서에 명시화된 지시 정보이다. 상기 엑세스 아이덴티티는 하기 표 1와 같이 특정 엑세스를 지시하는데 이용된다. 주로, Access Class 11부터 15로 분류되는 엑세스들과 우선 순위를 가진 멀티미디어 서비스 (Multimedia Priority Service, MPS), 그리고 특수 목적 서비스 (Mission Critical Service, MCS)을 지시한다. 상기 Access Class 11부터 15는 사업자 관계자 전용 혹은 공공 목적 용도의 엑세스를 지시한다.

[표 1]

엑세스 카테고리는 두 종류로 구분된다. 한 종류는 standardized access category이다. 상기 카테고리는 RAN 레벨에서 정의되는, 즉 표준 문서에 명시화된 카테고리이다. 따라서 각기 다른 사업자들로 동일한 standardized access category을 적용한다. 본 발명에서는 Emergency에 대응되는 category는 상기 standardized access category에 속한다. 모든 엑세스들은 상기 standardized access category 중 적어도 하나에 대응된다. 또 다른 종류는 operator-specific (non-standardized) access category이다. 상기 카테고리는 3GPP 외부에서 정의되며, 표준 문서에 명시화되지 않는다. 따라서, 사업자마다 하나의 operator-specific access category가 의미하는 것은 상이하다. 이는 기존의 ACDC에서의 카테고리와 그 성격이 동일하다. 단말 NAS에서 트리거된 어떤 엑세스는 operator-specific access category에 맵핑되지 않을 수도 있다. 기존 ACDC와의 큰 차이점은 상기 카테고리가 어플리케이션에만 대응되는 것이 아니라, 어플리케이션 이외에 다른 요소들, 즉 서비스 종류, 콜 종류, 단말 종류, 사용자 그룹, 시그널링 종류, 슬라이스 종류 혹은 상기 요소들의 조합과도 대응될 수 있다는 점이다. 즉, 다른 요소에 속한 엑세스들에 대해 엑세스 승인 여부를 제어할 수 있다. 상기 엑세스 카테고리는 하기 표 2와 같이 특정 엑세스를 지시하는데 이용된다. 엑세스 카테고리 0 번부터 7 번까지는 standardized access category을 지시하는데 이용되며, 엑세스 카테고리 32 번부터 63는 operator-specific access category을 지시하는데 이용된다.

[표 2]

사업자 서버 (1b-25)에서 NAS 시그널링 혹은 어플리케이션 레벨 데이터 전송을 통해, 단말 NAS에게 operator-specific access category 정보에 대한 정보 (Management Object, MO)를 제공한다. 상기 정보에는 각 operator-specific category가 어플리케이션 등 어떤 요소에 대응되는지를 나타낸다. 예를 들어, 엑세스 카테고리 32 번은 페이스북 어플리케이션에 대응하는 엑세스에 대응됨을 상기 정보에 명시할 수 있다. 기지국 (1b-20)은 시스템 정보를 이용하여, barring 설정 정보를 제공하는 카테고리 리스트와 각 카테고리에 대응하는 barring 설정 정보 정보를 단말들에게 제공한다. 단말 (1b-05)은 NAS (1b-10)와 AS (1b-15)의 논리적인 블록을 포함한다.

단말 NAS는 트리거된 엑세스를 소정의 규칙에 따라, 상기 하나 이상의 엑세스 아이덴티티와 하나의 상기 엑세스 카테고리에 맵핑시킨다. 상기 맵핑 동작은 모든 RRC states, 즉, 연결 모드 (RRC_CONNECTED), 대기 모드 (RRC_IDLE), 비활성 모드 (RRC_INACTIVE)에서 수행된다. 각 RRC state의 특성은 하기와 같이 나열된다.

RRC_IDLE:

- A UE specific DRX may be configured by upper layers;

- UE controlled mobility based on network configuration;

- The UE:

- Monitors a Paging channel;

- Performs neighbouring cell measurements and cell (re-)selection;

- Acquires system information.

RRC_INACTIVE:

- A UE specific DRX may be configured by upper layers or by RRC layer;

- UE controlled mobility based on network configuration;

- The UE stores the AS context;

- The UE:

- Monitors a Paging channel;

- Performs neighbouring cell measurements and cell (re-)selection;

- Performs RAN-based notification area updates when moving outside the RAN-based notification area;

- Acquires system information.

RRC_CONNECTED:

- The UE stores the AS context.

- Transfer of unicast data to/from UE.

- At lower layers, the UE may be configured with a UE specific DRX.;

- For UEs supporting CA, use of one or more SCells, aggregated with the SpCell, for increased bandwidth;

- For UEs supporting DC, use of one SCG, aggregated with the MCG, for increased bandwidth;

- Network controlled mobility, i.e. handover within NR and to/from E-UTRAN.

- The UE:

- Monitors a Paging channel;

- Monitors control channels associated with the shared data channel to determine if data is scheduled for it;

- Provides channel quality and feedback information;

- Performs neighbouring cell measurements and measurement reporting;

- Acquires system information.

다른 옵션으로, 상기 엑세스 카테고리 맵핑에서, 하나의 엑세스는 하나의 standardized access category와 맵핑 가능하다면, 추가적으로 하나의 operator-specific access category와 맵핑될 수도 있다. 상기 단말 NAS는 Service Request와 함께 상기 맵핑한 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리를 상기 단말 AS에 전달한다.

단말 AS는 모든 RRC state에서 단말 NAS로부터 수신하는 메시지와 함께 상기 엑세스 아이덴티티 혹은 엑세스 카테고리 정보를 제공받는다면, 상기 메시지로 인해 야기되는 무선 접속을 수행하기 전에 이것이 허용되는지 여부를 판단하는 barring check 동작을 수행한다. 상기 barring check 동작을 통해, 상기 무선 접속이 허용되면, 네트워크에 RRC 연결 설정을 요청한다. 일례로, 연결 모드 혹은 비활성 모드 단말의 NAS는 하기 이유로 인해, 단말 AS에 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리를 전송한다 (1b-30). 본 발명에서는 하기 이유들을 'new session request'로 통칭한다.

- new MMTEL voice or video session

- sending of SMS (SMS over IP, or SMS over NAS)

- new PDU session establishment

- existing PDU session modification

- service request to re-establish the user plane for an existing PDU session

반면, 대기 모드 단말의 NAS는 서비스 요청 (Service Request) 시, 단말 AS에 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리를 전송한다.

단말 AS는 상기 barring 설정 정보 정보를 이용하여, 단말 NAS에 의해 트리거된 엑세스가 허용되는지 여부를 판단한다 (barring check).

사업자는 Access Class 11부터 15중 적어도 하나와 대응하는 엑세스 중에서 특정 서비스 종류만을 허용하기를 원할 수 있다. 따라서, 본 발명에서는 엑세스 아이덴티티로 지시되는 Access Class 11, 12, 13, 14, 15에 속하는 엑세스를 access category로 구별되는 속성에 따라 엑세스 허용 여부를 결정하는 것을 특징으로 한다. 이를 위해, 엑세스 아이덴티티 혹은 엑세스 카테고리의 barring 설정 정보를 구성하는 방법을 제안한다. 본 발명에서는 상기 엑세스 카테고리의 barring 설정 정보는 종래의 ACB 혹은 ACDC의 barring 설정 정보처럼 ac-barringFactor와 ac-barringTime으로 구성된다고 가정한다.

도 1c는 본 발명에서 엑세스 제어를 수행하는 과정의 흐름도이다.

단말 (1c-05)은 NAS (1c-10)와 AS (1c-15)로 구성된다. 상기 NAS는 무선 접속과 직접적인 관련없는 과정들, 즉 인증, 서비스 요청, 세션 관리를 담당하며, 반면 상기 AS는 무선 접속과 관련있는 과정들을 담당한다. 네트워크는 OAM (어플리케이션 레벨의 데이터 메시지) 혹은 NAS 메시지를 이용하여 상기 NAS에 management object 정보를 제공한다 (1c-25). 상기 정보에는 각 operator-specific access category가 어플리케이션 등 어떤 요소에 대응되는지를 나타낸다. 상기 NAS는 트리거된 엑세스가 어떤 operator-specific category에 맵핑되는지를 판단하기 위해, 상기 정보를 이용한다. 상기 트리거된 엑세스는 신규 MMTEL 서비스 (음성 통화, 영상 통화), SMS 전송, 신규 PDU 세션 성립, 기존 PDU 세션 변경 등이 해당된다. 상기 NAS는 서비스가 트리거되면, 상기 서비스의 속성과 대응되는 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리를 맵핑시킨다 (1c-30). 상기 서비스는 어느 엑세스 아이덴티티와도 맵핑되지 않을 수도 있으며, 하나 이상의 엑세스 아이덴티티와 맵핑될 수도 있다. 또한 상기 서비스는 하나의 엑세스 카테고리와 맵핑될 수 있다. 하나의 엑세스 카테고리와 맵핑할 수 있다는 가정에서는 상기 서비스가 상기 management object에서 제공하는 operator-specific access category와 맵핑되는지 여부를 먼저 확인한다. 어느 operator-specific access category와도 맵핑이 되지 않는다면, 상기 standardized access category 중 대응할 수 있는 하나와 맵핑시킨다. 복수 개의 엑세스 카테고리와 맵핑할 수 있다는 가정에서는 하나의 서비스는 하나의 operator-specific access category와 하나의 standardized access category와 맵핑시킨다. 그러나, 어느 operator-specific access category와도 맵핑이 되지 않는다면, 상기 standardized access category 중 대응할 수 있는 하나와 맵핑시킨다. 상기 맵핑 규칙에서 emergency 서비스는 예외가 될 수 있다. 상기 NAS는 상기 맵핑한 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리와 함께, new session request 혹은 Service Request을 상기 AS로 전송한다 (1c-40). 상기 NAS는 연결 모드 혹은 비활성 모드에서는 new session request, 대기 모드에서는 Service Request를 전송한다. 상기 AS는 네트워크가 브로드캐스팅하는 시스템 정보 (System Information)로부터 barring 설정 정보를 수신한다 (1c-35). 상기 barring 설정 정보의 ASN.1 구조는 아래 표 3와 같으며, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.

[표 3]

상기 AS는 상기 NAS가 맵핑한 엑세스 아이덴티티와 엑세스 카테고리 정보와 상기 네트워크로부터 수신한 대응하는 barring 설정 정보를 이용하여, 상기 서비스 요청이 허용되는지 여부를 판단한다 (1c-45). 본 발명에서는 상기 서비스 요청이 허용되는지 여부를 판단하는 동작을 barring check라고 칭한다. 단말은 상기 엑세스 제어 설정 정보를 포함한 시스템 정보를 수신하고, 상기 설정 정보를 저장한다. 상기 barring 설정 정보는 PLMN별 및 access category 별로 제공된다. BarringPerCatList IE는 하나의 PLMN에 속한 access category들의 barring 설정 정보를 제공하는데 이용된다. 이를 위해, PLMN id와 각 access category들의 barring 설정 정보가 리스트 형태로 상기 IE에 포함된다. 상기 access category별 barring 설정 정보에는 특정 access category을 지시하는 access category id (혹은 index), uac-BarringForAccessIdentityList field, uac-BarringFactor field와 uac-Barringtime field을 포함한다. 상기 언급된 barring check 동작은 다음과 같다. 먼저 uac-BarringForAccessIdentityList을 구성하는 각 비트들은 하나의 엑세스 아이덴티티와 대응되며, 상기 비트 값이 '0'으로 지시되면, 상기 엑세스 아이덴티티와 관련된 엑세스는 허용된다. 상기 맵핑된 엑세스 아이덴티티들 중 적어도 하나에 대해, uac-BarringForAccessIdentityList 내의 대응하는 비트들 중 적어도 하나가 '0'이면 엑세스가 허용된다. 상기 맵핑된 엑세스 아이덴티티들 중 적어도 하나에 대해, uac-BarringForAccessIdentityList 내의 대응하는 비트들 중 어느 하나도'0'이 아니면, 추가적으로 uac-BarringFactor field을 이용하여 후술되는 추가적인 barring check을 수행한다. 상기 uac-BarringFactor α의 범위는 0 ≤ α <1 갖는다. 단말 AS는 0 ≤ rand <1인 하나의 랜덤 값 rand을 도출하며, 상기 랜덤 값이 상기 uac-BarringFactor보다 작으면 엑세스가 금지되지 않은 것으로, 그렇지 않다면 엑세스가 금지된 것으로 간주한다. 엑세스가 금지된 것으로 결정되면, 상기 단말 AS는 하기 수식을 이용하여 도출된 소정의 시간 동안 엑세스 시도를 지연시킨다.

[수학식 1]

"Tbarring" = (0.7+ 0.6 * rand) * uac-BarringTime.

소정의 규칙에 따라, 상기 서비스 요청이 허용되면, 상기 AS는 상기 네트워크에 RRC 연결 성립 (RRC connection establishment 혹은 RRC connection resume)을 요청하거나, new session과 관련된 데이터를 전송한다 (1c-50).

통상, 상기 access category 별 제공되는 uac-BarringForAccessIdentityList field, uac-BarringFactor field와 uac-Barringtime field의 크기는 총 20 비트 내외이다. 최대 12 개의 PLMN들마다, 최대 63 개의 access category들의 상기 barring 설정 정보들이 시스템 정보를 이용하여 제공될 수 있다. 따라서, 총 barring 설정 정보의 크기는 20 X 12 X 63 = 125,120 비트이다. 실제 표준 기술에서의 정보의 최대 크기는 다소 차이가 있을 수 있으나, 이를 감안하더라도 대략적인 상기 정보량은 무시될 수 없다.

본 발명에서는 상기 엑세스 제어 설정 정보의 크기를 최적화하여 단말들에게 전달할 수 있는 방법을 제안한다. 제 1-1 실시 예에서는 복수 개의 access category들의 barring 설정 정보가 동일할 경우, 상기 access category의 설정 정보들 중 소정의 하나만을 제외하고, 나머지 access category의 설정 정보들은 access category id와 특정 지시자만을 포함하는 것을 특징으로 한다. 제 1-2 실시 예에서는 특정 access category들에 대응하는 entry가 상기 uac-BarringForAccessIdentityList에 전혀 포함되어 있지 않다면, 상기 access category에 대한 barring check을 상기 uac-BarringForAccessIdentityList의 가장 마지막 entry에 포함된 access category의 barring 설정 정보를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

<제 1-1 실시 예>

도 1d는 제 1-1 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

기지국은 특정 SIB (System Information BlockType) x을 이용하여, 엑세스 제어 설정 정보 (barring configuration)을 서비스 지역 내의 단말들에게 제공한다. 상기 barring 설정 정보는 PLMN별로 제공 가능하다. 모든 PLMN들 적용하는 barring 설정 정보가 동일할 경우에는 PLMN별로 barring 설정 정보가 제공되는 것이 아니라, common PLMN을 위한 barring 설정 정보가 제공될 수도 있다.

각 PLMN별 barring 설정 정보는 UAC-BarringPerPLMN IE에 포함되어 제공된다. 상기 UAC-BarringPerPLMN IE에는 상기 IE가 어떤 PLMN을 위한 정보인지를 지시하기 위해, PLMN 인덱스 정보인 plmn-IdentityIndex 필드가 포함된다. 그리고, 상기 PLMN에 속한 단말들이 적용해야 하는 barring 설정 정보, BarringPerCatList IE가 포함된다. 본 발명에서는 상기 UAC-BarringPerPLMN IE가 plmn-IdentityIndex 값만을 포함하는 경우에는 상기 plmn-IdentityInde가 지시하는 PLMN이 RPLMN인 단말이 트리거한 모든 access category들에 대응하는 엑세스는 허용되는 것으로 간주하는 것을 특징으로 한다.

상기 BarringPerCatList IE는 access category별 barring 설정 정보를 리스트 형태로 포함한다. 리스트의 각 entry, BarringPerCat IE는 하나의 access category에 대응된다. 상기 BarringPerCat IE는 access category id 정보와 상기 access category에 적용되는 barring 설정 정보, uac-BarringInfo IE가 포함된다. 본 발명에서는 상기 BarringPerCat IE가 상기 access category id 정보만을 포함하면, 이에 대응하는 access category의 엑세스는 허용되는 것으로 간주하는 것을 특징으로 한다. 다시 말해, 상기 uac-BarringInfo IE는 항상 제공되는 것이 아닌, 옵션 (optional)이다. 상기 uac-BarringInfo IE는 uac-BarringForAccessIdentityList field, uac-BarringFactor field와 uac-Barringtime field을 포함한다. 상기 정보들을 barring check 동작에 적용하는 방법은 앞서 기술하였다.

본 발명에서는 동일한 uac-BarringInfo 정보가 적용될 access category들은, 상기 BarringPerCatList IE 내에서 인접한 entry에 위치하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 동일한 uac-BarringInfo 정보가 적용될 access category들의 barring 설정 정보는 상기 인접한 entry들 중 소정의 한 entry에서만 제공된다. 상기 barring 설정 정보를 포함하지 않은 entry에는 이를 지시하기 위한, 1 비트 지시자를 포함한다. 상기 동일한 uac-BarringInfo 정보를 적용한다는 의미는 상기 IE 내 uac-BarringForAccessIdentityList field, uac-BarringFactor field와 uac-Barringtime field의 값이 동일하게 적용된다는 것이다. 일례로, 세 개의 access category들이 동일한 uac-BarringInfo 정보를 가진다면, 모두 인접한 entry에 위치해야 한다. 이 때, 특정 위치의 entry에 수납된 BarringPerCat만 uac-BarringInfo IE을 포함한다. 나머지 BarringPerCat는 uac-BarringInfo IE을 포함하지 않고, 상기 특정 위치의 entry에 수납된 uac-BarringInfo IE을 이용하는 것을 지시하는 1 비트 지시자를 포함한다. 상기 특정 위치란 상기 동일한 uac-BarringInfo 정보가 적용되는 인접한 entry 중 가장 첫번째 혹은 마지막 entry이다. 일례로, 동일한 uac-BarringInfo 정보가 적용되는 인접한 entry 중 가장 첫번째 entry에 uac-BarringInfo가 존재한다고 가정할 때 상기 단말이 트리거한 엑세스에 맵핑되는 access category에 대응하는 entry, BarringPerCat IE에 상기 1비트 지시자가 포함된다면, 이전 entry에 uac-BarringInfo가 존재하는지 여부를 확인한다. 존재한다면, barring check을 위해 상기 설정 정보를 이용한다. 이전 entry도 uac-BarringInfo 대신 상기 1 비트 지시자를 포함한다면, 그 이전 entry을 확인한다. 상기 동작은 이전 entry들에서 uac-BarringInfo를 찾을 때까지 지속한다. 반대로, 동일한 uac-BarringInfo 정보가 적용되는 인접한 entry 중 가장 첫번째 entry에 uac-BarringInfo가 존재한다고 가정할 때 상기 단말이 트리거한 엑세스에 맵핑되는 access category에 대응하는 entry, BarringPerCat IE에 상기 1비트 지시자가 포함된다면, 다음 entry에 uac-BarringInfo가 존재하는지 여부를 확인한다. 존재한다면, barring check을 위해 상기 설정 정보를 이용한다. 다음 entry도 uac-BarringInfo 대신 상기 1 비트 지시자를 포함한다면, 그 다음 entry을 확인한다. 상기 동작은 다음 entry들에서 uac-BarringInfo를 찾을 때까지 지속한다.

상기 동일한 uac-BarringInfo 정보가 적용되는 경우에도, 각 BarringPerCat IE는 access category id가 포함되어야 한다.

본 발명에서 동일한 설정 정보를 고려할 때, uac-BarringInfo IE의 uac-BarringFactor field와 uac-Barringtime field을 고려하고, uac-BarringForAccessIdentityList field는 제외될 수도 있다. 이 경우, 상기 1 비트 지시자는 상기 uac-BarringInfo IE의 uac-BarringFactor field와 uac-Barringtime field의 값으로 이전 혹은 다음 entry 의 barring value들을 참고하라는 것을 지시하며, 이 때, BarringPerCat IE는 access category id, uac-BarringForAccessIdentityList, 1 비트 지시자를 포함한다. 만약, 상기 uac-BarringForAccessIdentityList 정보로부터 엑세스가 허용된 것으로 간주되면, 이전 혹은 다음 entry의 barring value들을 확인할 필요없이 바로 connection establishment 동작을 수행한다.

도 1e는 제 1-1 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 선택하는 단말 동작의 순서도이다.

1e-05 단계에서 단말은 상기 엑세스 제어 설정 정보를 포함한 시스템 정보를 수신한다.

1e-10 단계에서 상기 단말은 상기 설정 정보를 저장한다. 상기 설정 정보는 PLMN별, access category 별로 구분되어 구성되어 있다.

1e-15 단계에서 상기 단말은 단말 NAS로부터 생성된 access category를 확인한다. RNA update 등 특정 엑세스에 대해, 상기 access category가 RRC에서 생성될 수도 있다.

1e-20 단계에서 상기 단말은 상기 저장한 설정 정보로부터 상기 access category에 대응하는 entry를 확인한다.

1e-25 단계에서 상기 단말은 만약 상기 저장한 설정 정보에 상기 access category에 대응하는 entry가 존재하지 않으면, 상기 access category에 대한 엑세스는 허용된 것으로 간주한다.

1e-30 단계에서 상기 단말은 만약 상기 저장한 설정 정보에 상기 access category에 대응하는 entry가 존재하고, uac-BarringInfo 정보가 포함되어 있다면, 상기 정보를 적용하여, 상기 barring check 동작을 수행한다.

1e-35 단계에서 상기 단말은 만약 상기 저장한 설정 정보에 상기 access category에 대응하는 entry가 존재하고, uac-BarringInfo 정보 대신에 1 비트 지시자가 포함되어 있다면, 이전 entry들에서 맨 처음으로 나타나는 uac-BarringInfo 정보를 확인한다.

1e-40 단계에서 상기 단말은 상기 확인한 uac-BarringInfo 정보를 적용하여, 상기 barring check 동작을 수행한다.

1e-45 단계에서 상기 단말은 상기 barring check 동작에서 상기 엑세스가 금지되지 않으면, connection establishment (연결 모드 전환) 과정을 수행한다.

1e-50 단계에서 상기 단말은 상기 barring check 동작에서 상기 엑세스가 금지되면, 상기 단말 NAS에 이를 알린다.

도 1f는 제 1-1 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 구성하는 기지국 동작의 순서도이다.

1f-05 단계에서 기지국은 BarringPerCatList IE의 각 entry에 access category id와 barring 설정 정보 uac-BarringInfo IE을 수납한다. 각 entry는 상기 access category id로 지시되는 하나의 access category와 대응된다.

1f-10 단계에서 상기 기지국은 동일한 uac-BarringInfo을 가진 entry들을 모두 인접하게 상기 BarringPerCatList에 수납한다. 상기 인접한 복수 개의 entry들 중 소정의 한 entry을 제외하고, 나머지 entry들에는 uac-BarringInfo IE 대신에 하나의 지시자를 포함시킨다. 상기 소정의 entry에는 uac-BarringInfo 을 포함시킨다.

1f-15 단계에서 상기 기지국은 barring check 없이 엑세스가 허용되는 access category에 대응하는 entry에는 access category id만 수납하고, uac-BarringInfo 및 상기 지시자를 포함시키지 않는다.

1f-20 단계에서 상기 기지국은 상기 구성된 BarringPerCatList을 소정의 시스템 정보에 수납한다.

1f-25 단계에서 상기 기지국은 상기 시스템 정보를 브로드캐스팅한다.

<제 1-2 실시 예>

도 1g는 제 1-2 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 구성하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.

기지국은 특정 SIB x을 이용하여, 엑세스 제어 설정 정보 (barring configuration)을 서비스 지역 내의 단말들에게 제공한다. 상기 barring 설정 정보는 PLMN별로 제공 가능하다. 모든 PLMN들 적용하는 barring 설정 정보가 동일할 경우에는 PLMN별로 barring 설정 정보가 제공되는 것이 아니라, common PLMN을 위한 barring 설정 정보가 제공될 수도 있다.

상기 BarringPerCatList IE는 access category별 barring 설정 정보를 리스트 형태로 포함한다. 리스트의 각 entry, BarringPerCat IE는 하나의 access category에 대응된다. 상기 BarringPerCat IE는 access category id 정보와 상기 access category에 적용되는 barring 설정 정보, uac-BarringInfo IE가 포함된다. 본 발명에서는 상기 BarringPerCat IE가 상기 access category id 정보만을 포함하면, 이에 대응하는 access category의 엑세스는 barring check 없이 허용되는 것으로 간주하는 것을 특징으로 한다. 다시 말해, 상기 uac-BarringInfo IE는 항상 제공되는 것이 아닌, 옵션 (optional)이다. 상기 uac-BarringInfo IE는 uac-BarringForAccessIdentityList field, uac-BarringFactor field와 uac-Barringtime field을 포함한다. 상기 정보들을 barring check 동작에 적용하는 방법은 앞서 기술하였다.

본 발명에서는 각 access category에 대응하는 barring 설정 정보들을 BarringPerCatList IE에 수납할 때, barring value가 증가하는 순서로 수납하는 것을 특징으로 한다. 상기 barring value가 증가한다는 의미는 엑세스가 허용될 수 있는 확률이 더 낮다는 것을 의미한다. 혹은 barring check 동작을 통해 엑세스가 금지될 때, 다시 엑세스 시도를 할 때까지 대기해야하는 확률적인 시간이 더 길다는 것을 의미할 수도 있다. 다시 말해, uac-BarringInfo 내의 uac-BarringFactor 값이 작을수록, uac-BarringTime 값이 클수록 barring value가 증가한다고 간주한다. 일례로, 각 access category에 대응하는 barring 설정 정보들을 BarringPerCatList IE에 수납할 때, 상기 uac-BarringFactor 값의 내림차순을 기준으로 순서를 정해 수납하거나, 상기 uac-BarringTime 값의 오름차순을 기준으로 순서를 정해 수납한다. 따라서, 2번째 entry에 들어간 access category는 3번째 entry에 들어간 access category보다 엑세스가 허용될 확률이 더 높다. 또한, 본 발명에서는 상기 BarringPerCatList 내에 특정 access category에 대응하는 entry가 존재하지 않을 수 있으며, 이 경우, 상기 특정 access category에 대한 barring check 동작은 상기 BarringPerCatList에서 가장 마지막에 수납된 entry의 uac-BarringInfo 정보를 이용하여 수행하는 것을 특징으로 한다.

도 1h는 제 1-2 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 선택하는 단말 동작의 순서도이다.

1h-05 단계에서 단말은 상기 엑세스 제어 설정 정보를 포함한 시스템 정보를 수신한다.

1h-10 단계에서 상기 단말은 상기 설정 정보를 저장한다. 상기 설정 정보는 PLMN별, access category 별로 구분되어 구성되어 있다.

1h-15 단계에서 상기 단말은 단말 NAS로부터 생성된 access category를 확인한다. RNA update 등 특정 엑세스에 대해, 상기 access category가 RRC에서 생성될 수도 있다.

1h-20 단계에서 상기 단말은 상기 저장한 설정 정보로부터 상기 access category에 대응하는 entry를 확인한다.

1h-25 단계에서 상기 단말은 만약 상기 저장한 설정 정보에 상기 access category에 대응하는 entry가 존재하지 않으면, 상기 access category에 대한 엑세스는 허용된 것으로 간주한다.

1h-30 단계에서 상기 단말은 만약 상기 저장한 설정 정보에 상기 access category에 대응하는 entry가 존재하고, uac-BarringInfo 정보가 포함되어 있다면, 상기 정보를 적용하여, 상기 barring check 동작을 수행한다.

1h-35 단계에서 상기 단말은 상기 access category에 대응하는 entry가 BarringPerCatList에 존재하지 않으면, 상기 BarringPerCatList에서 가장 마지막에 수납된 entry의 uac-BarringInfo 정보를 적용하여, barring check 동작을 수행한다.

1h-40 단계에서 상기 단말은 상기 barring check 동작에서 상기 엑세스가 금지되지 않으면, connection establishment (연결 모드 전환) 과정을 수행한다.

1h-45 단계에서 상기 단말은 상기 barring check 동작에서 상기 엑세스가 금지되면, 상기 단말 NAS에 이를 알린다.

도 1i는 제 1-2 실시 예에서 엑세스 제어 설정 정보를 구성하는 기지국 동작의 순서도

1i-05 단계에서 기지국은 BarringPerCatList IE의 각 entry에 하나의 access category에 대응하는 access category id와 barring 설정 정보 uac-BarringInfo IE을 소정의 순서에 따라 수납한다. 각 entry는 상기 access category id로 지시되는 하나의 access category와 대응된다. 상기 소정의 순서란 각 access category에 적용될 uac-BarringFactor 혹은 uac-BarringTime 값이 작거나 혹은 큰 순서이다. 상기 순서가 정해지면, 각 access category에 대응하는 entry들이 BarringPerCatList IE에 수납된다.

1i-10 단계에서 상기 기지국은 상기 순서에 따라 BarringPerCatList 내의 마지막 entry에 수납될 수 있는 복수 개의 access category가 존재한다면, 그 중 하나만 수납하고, 나머지는 수납하지 않는다.

1i-15 단계에서 상기 기지국은 barring check 없이 엑세스가 허용되는 access category에 대응하는 entry에는 access category id만 수납하고, uac-BarringInfo 및 상기 지시자를 포함시키지 않는다.

1i-20 단계에서 상기 기지국은 상기 구성된 BarringPerCatList을 소정의 시스템 정보에 수납한다.

1i-25 단계에서 상기 기지국은 상기 시스템 정보를 브로드캐스팅한다.

제 1-1 실시 예와 제 1-2 실시 예에서 제안된 방법은 같이 도입되어 적용될 수 있다.

도 1j에 단말의 구조를 도시하였다.

상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(1j-10), 기저대역(baseband)처리부(1j-20), 저장부(1j-30), 제어부(1j-40)를 포함한다.

상기 RF처리부(1j-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1j-10)는 상기 기저대역처리부(1j-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1j-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. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1j-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1j-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1j-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

상기 기저대역처리부(1j-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1j-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1j-20)은 상기 RF처리부(1j-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, 상기 기저대역처리부(1j-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1j-20)은 상기 RF처리부(1j-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.

상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(1j-20) 및 상기 RF처리부(1j-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.

상기 저장부(1j-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(1j-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(1j-30)는 상기 제어부(1j-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

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

도 1k는 본 발명의 실시 예에 따른 무선 통신 시스템에서 주기지국의 블록 구성을 도시한다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(1k-10), 기저대역처리부(1k-20), 백홀통신부(1k-30), 저장부(1k-40), 제어부(1k-50)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리부(1k-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(1k-10)는 상기 기저대역처리부(1k-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(1k-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(1k-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(1k-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(1k-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

상기 기저대역처리부(1k-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(1k-20)은 상기 RF처리부(1k-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(1k-20) 및 상기 RF처리부(1k-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

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

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

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

<제 2 실시예>

도 2a는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

도 2a을 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 2a에서 eNB(2a-05~2a-20)는 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. 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. MME는 단말에 대한 이동성 관리 기능은 물론 각종 제어 기능을 담당하는 장치로 다수의 기지국 들과 연결된다.

도 2b는 본 발명의 설명을 위해 참고로 하는 LTE 시스템에서의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다.

도 2b를 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. 또한, 물리 계층에서도 추가적인 오류 정정을 위해, HARQ (Hybrid ARQ) 를 사용하고 있으며, 수신단에서는 송신단에서 전송한 패킷의 수신여부를 1 비트로 전송한다. 이를 HARQ ACK/NACK 정보라 한다. 업링크 전송에 대한 다운링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PHICH (Physical Hybrid-ARQ Indicator Channel) 물리 채널을 통해 전송되며, 다운링크 전송에 대한 업링크 HARQ ACK/NACK 정보는 PUCCH (Physical Uplink Control Channel)이나 PUSCH (Physical Uplink Shared Channel) 물리 채널을 통해 전송될 수 있다.

한편 상기 PHY 계층은 하나 혹은 복수 개의 주파수/반송파로 이루어질 수 있으며, 복수 개의 주파수를 동시에 설정하여 사용하는 기술을 반송파 집적 기술 (carrier aggregation, 이하 CA라 칭함)이라 한다. CA 기술이란 단말 (혹은 User Equipment, UE) 과 기지국 (E-UTRAN NodeB, eNB) 사이의 통신을 위해 하나의 반송파만 사용하던 것을, 주반송파와 하나 혹은 복수개의 부차반송파를 추가로 사용하여 부차반송파의 갯수만큼 전송량을 획기적으로 늘릴 수 있다. 한편, LTE에서는 주반송파를 사용하는 기지국 내의 셀을 PCell (Primary Cell)이라 하며, 부차반송파를 SCell (Secondary Cell)이라 칭한다.

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

도 2c는 본 발명이 적용되는 차세대 이동통신 시스템의 구조를 도시하는 도면이다.

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

도 2c에서 NR NB(2c-10)는 기존 LTE 시스템의 eNB(Evolved Node B)에 대응된다. NR NB는 NR UE(2c-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 NB(2c-10)가 담당한다. 하나의 NR NB는 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 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 (2c-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(2c-25)와 네트워크 인터페이스를 통해 연결된다. MME는 기존 기지국인 eNB(2c-30)과 연결된다.

도 2d는 본 발명이 적용될 수 있는 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜 구조를 나타낸 도면이다. .

도 2d를 참조하면, 차세대 이동통신 시스템의 무선 프로토콜은 단말과 NR 기지국에서 각각 NR PDCP(2d-05, 2d-40), NR RLC(2d-10, 2d-35), NR MAC(2d-15, 2d-30)으로 이루어진다. NR PDCP (2d-05, 2d-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.)

상기에서 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(2d-10, 2d-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)

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

상기에서 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(2d-15, 2d-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(2d-20, 2d-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 2e는 본 발명의 적용되는 단말과 LTE, eLTE, NR에서의 네트워크 구조와 무선 데이터 베어러를 설명하는 도면이다.

도 2e에 도시되어 있듯이, 본 발명에서는 무선 이동통신 시스템을 Rel-8부터 Rel-14까지의 LTE를 지원하는 기지국(eNB, 2e-05)과 LTE 단말(LTE UE, 2e-20), Rel-15 이후의 LTE를 지원하는 기지국(upgrade eNB, 2e-10)과 eLTE 단말(eLTE UE, 2e-25), NR을 지원하는 기지국(gNB, 2e-15)과 NR 단말(NR UE, 2e-30)로 분류할 수 있다. 정확하게는 업그레이드된 eNB와 eLTE 단말은 LTE에서보다 향상된 숫자의 DRB(data radio bearer)를 지원하는 경우로 정의한다. 또한, 차세대 이동통신 시스템에서 NG 코어 네트워크(2e-40)는 LTE 무선접속 네트워크(EPC: Evolved Packet Core, 2e-35)와 NR 무선접속 네트워크(NR RAN: New RAT Radio Access Network, 2e-10)에 연결이 가능하고, NR CN에 연결 가능한 단말(2e-25, 2e-30)은 NR 코어 네트워크(2e-35)와 LTE 코어 네트워크(2e-30)에 동시에 연결할 수 있어야 한다. 즉, NR 단말은 EPC와 NR CN에 모두 NAS(Non Access Stratum) 접속을 사용할 수 있어야 한다. 상기와 같은 NR CN과 EPC에 연결이 모두 가능하게 하기 위해서는 gNB가 사용되거나, 혹은 기존의 LTE 기지국인 eNB의 경우 NR CN 접속을 위해 업그레이드 되어야 한다. 상기의 업그레이드된 LTE 기지국은 또한, 향상된 DRB 개수를 지원할 수도 있다.

3G/UMTS 부터 4G/LTE 기술을 지원하는 기지국과 단말은 공통적으로 8개의 DRB를 최대로 지원해 왔다. 즉, 여러가지 서비스들이 무선 RAN과 단말에게 전달되게 하기 위해 같은 DRB를 통해 전달되어 왔고, Rel-14 LTE까지는 8개 이상의 DRB를 구분하는 것에 대해 큰 요구가 없었다. 서비스의 연속성이 가장 중요한 요소였기 때문에 8개의 DRB로 충분한 서비스를 구분하고 이를 관리하는 것으로 충분했다. 하지만 서비스가 다양화되고 각각의 서비스들을 다른 서비스와 묶어서 관리하는 것이 아니라 독자적으로 관리 및 보호하려고 하는 요구가 생기면서, 추가적인 DRB에 대한 필요성이 야기되고 있다. 해당 요구는 LTE와 NR에서 모두 고려되어야 하며, 만약 LTE에서 DRB 개수가 늘어난다면, LTE의 DRB 구조를 고려해서 향상된 DRB(11~15개, 예를들어 11개, 13개 혹은 15개의 DRB)가 가능할 수 있다. NR의 경우에는 이와 같은 요구에 부합하고, 서비스 제공자의 필요에 따라 늘어난 수의 DRB(최대 32개)를 설정할 수 있고, 예를 들어 16개 혹은 32개의 DRB가 설정될 수 있다. 정확하게는 32개의 무선 베어러(radio bearer, RB)가 설정 가능하고 SRB 3개가 할당된다면 DRB는 이론적으로 29개까지 설정이 될 수 있다.

상기와 같이 무선 이동통신 시스템 별로 서로 다른 DRB 개수를 지원하게 된다면, 코어 네트워크에서는 특정 단말에게 DRB 및 PDU 세션을 할당하기 위해 단말과 해당 무선 RAN이 얼마나 많은 DRB를 지원하는지에 대한 정보를 수신해야 한다. 예를 들어 LTE 기지국과 LTE 단말이 기존처럼 8개의 DRB를 지원하고 최대 8개의 PDU 세션에 연결할 수 있다면, 업그레이드된 LTE 기지국과 LTE 단말이 32개 DRB를 지원하고 최대 32 개의 PDU 세션에 연결할 수 있다면, LTE EPC는 이를 반영해서 무선 자원 및 PDU 세션을 관리할 수 있다. 마찬가지로 NR 5G CN의 경우에도 NR 기지국과 NR 단말이 지원하는 DRB와 PDU 세션 연결 개수와 eLTE 기지국과 단말이 지원하는 DRB와 PDU 세션 연결 개수가 다르다는 정보를 안다면, 이를 반영해서 무선 자원 및 PDU 세션을 관리할 수 있다.

본 발명에서는 코어 네트워크가 RAN(무선 기지국)과 단말로부터 최대 지원하는 DRB 및 PDU 세션의 개수를 시그널링 받아 최대 32개의 RB가 설정될 수 있는 경우, 특히 LTE 기지국이 NR 코어 네트워크와 연결된 경우, 현재 LTE 시스템에서 지원하고 있는 논리 채널 식별자(logical channel identifier)는 5 bits로 구성되어 있고, 이는 최대 29개의 DRB를 구분할 수 없다. 참고로 LTE 시스템에서 LCID는 8개의 DRB까지 지원하며, 추가적인 DRB 지원을 위해서는 LCID의 확장이 필요한 상황이다. 최소한 15개의 DRB를 지원하기 위해서라도 LCID의 확장이 필요하며, LTE 시스템이 NR 코어 네트워크와 연결되는 경우에는 최대 29개의 DRB를 지원해야 할 수 있으므로 이를 반영할 필요도 있다. 본 발명에서는 상기의 상황을 고려해서 LTE 시스템에서 NR 코어 네트워크 에서 설정될 수 있는 추가적인 DRB (최대 29개)를 지원하기 위해 6 비트의 LCID를 지원하는 새로운 MAC header 설계 방법을 제안한다.

도 2f는 본 발명에서 참고로 하는 LTE 시스템에서의 MAC 헤더 구조를 도시한 도면이다.

도 2f를 참조하면, LTE 시스템에서는 일반적으로 세 종류의 MAC 헤더 구조가 사용될 수 있다. 네 종류의 MAC 헤더는 MAC SDU의 크기를 지시하기 위한 L 필드(2f-30, 2f-60, 2f-90)의 사이즈가 어떤지에 따라 나뉘게 되며, L비트가 없는 경우와 7 비트, 15 비트, 16 비트의 L 필드(2f-50, 2f-80, 2f-110)를 지원한다. 단말은 논리 채널을 구분하기 위해 5 비트의 LCID(2f-05, 2f-25, 2f-55, 2f-85)를 사용하여 논리 채널을 구분할 수 있고, 현재 지시되는 MAC 헤더 이후에 추가로 MAC 헤더가 존재하는지 여부를 확인하는 E 필드(2f-10, 2f-30, 2f-50, 2f-90)도 존재한다. 또한 앞서 설명한 L 필드가 필요한 경우(도면의 2f-B, 2f-C, 2f-D 경우), 즉 L 필드가 필요 없는 경우(도면의 2f-A)를 제외하고서는 F 필드를 사용해서 해당 MAC 헤더가 지시하는 MAC SDU의 사이즈에 따라 7 비트 L 필드가 사용될지 15 비트 L 필드가 사용될지를 지시한다. 상기의 F 필드는 마지막 서브헤더와 고정 크기의 MAC CE, 그리고 F2 필드가 1로 설정되었을 경우에는 존재하지 못한다. F2 필드는 추가적으로 16 비트 L 필드로 MAC SDU 크기를 특정 해야 하는 경우에 1로 설정되며, F2 필드가 0으로 설정되면 해당 MAC 헤더가 지시하는 MAC SDU의 사이즈가 32767 byte보다 작다는 의미이다. MAC 헤더의 첫번째 octet의 첫번째 자리에는 추후에 다른 확장에 사용하기 위한 Reserved (R) 필드(2f-20, 2f-40, 2f-70, 2f-100)가 존재한다.

도 2g는 본 발명에서 제안하는 실시 예 1로써, 확장된 LCID를 가지는 MAC 헤더의 구조를 도시한 도면이다.

본 실시 예 1에서는 확장된 LCID를 지원하는 MAC 헤더를 설계하기 위해 도 2f에서 설명한 기존 LTE 시스템에서의 MAC 헤더에 존재하는 R 필드(2f-20, 2f-40, 2f-70, 2f-100)를 F3 필드(2g-20, 2g-40, 2g-70, 2g-100)로 변경하여 LCID와 조합하여 확장된 LCID를 지시하는 방법이다. 이 방법은 기존 LTE 시스템에서 정의되어 있는 MAC 헤더의 구조를 수정하지 않고 단지 R 필드를 F3 필드로 변경함으로써 상기 확장 LCID를 지원할 수 있다. 만약, 해당 F3 필드(2g-20, 2g-40, 2g-70, 2g-100)가 “1”로 설정이 되면 F3 (1 비트) + LCID (5 비트) (2g-05, 2g-25, 2g-55, 2g-85)를 적용해서 확장된 LCID (6 비트)를 지시한다. 상기의 F3 필드가 “0”으로 설정이 되면 기존 5 비트의 LCID를 사용한다. 즉, 기존 LTE 시스템에서 사용하는 LCID 버전이 재사용된다. 상기에서 F3 필드는 MSB 비트 혹은 LSB를 지시할 수 있으며, 확장성을 고려한다면 MSB가 적용되는 것이 간단할 것이다.

구체적으로 확인하면, (2g-A)는 해당 MAC 헤더 뒤에 추가적인 MAC SDU가 존재하지 않는 경우이므로, 이 경우는 실제로 확장된 DRB ID를 지시하지 않는다. 즉, F3 필드가 0으로 세팅되어 있다. 하지만 전반적인 MAC 헤더 포맷을 맞추기 위해 F3 필드(2g-20)가 첫 번째 octet의 맨 앞에 위치한다. (2g-B, 2g-C, 2g-D)의 경우는 실제로 확장된 LCID가 실제로 적용이 될 수 있으며 F3 필드의 기능적인 동작은 상기의 설명을 따른다. 즉, F3 필드가 “1”로 세팅 되었는지 여부와 기존 LCID(2g-05, 2g-25, 2g-55, 2g-85)의 조합으로 확장된 LCID가 지시되며, 나머지 MAC 헤더의 필드 및 동작은 도면 2f에서 설명한 기존 LTE 시스템의 동작을 따른다.

도 2h는 본 발명에서 제안하는 실시 예 2로써, 확장된 LCID를 가지는 MAC 헤더의 구조를 도시한 도면이다.

본 실시 예 2에서는 확장된 LCID를 지원하는 MAC 헤더를 설계하기 위해 도 2f에서 설명한 기존 LTE 시스템에서의 MAC 헤더에 존재하는 R 필드(2f-20, 2f-40, 2f-70, 2f-100)를 F3 필드(2h-20, 2h-50, 2h-90, 2h-130)로 변경하고, 확장되는 LCID를 위한 추가적인 LCID 1 비트(2h-30, 2h-70, 2h-100, 2h-140)를 도입하는 방법이다. 이 방법은 기존 LTE 시스템에서 정의되어 있는 MAC 헤더의 구조에 추가적인 octet을 도입하는 것으로, 여기서 F3 필드(2h-20, 2h-50, 2h-90, 2h-130)는 확장된 LCID를 지시하기 위한 추가적인 octet이 존재한다는 것을 의미한다. 즉, 해당 F3 필드(2h-20, 2h-50, 2h-90, 2h-130)가 “1”로 설정이 되면 이후 1 octet이 존재함을 지시하고, 상기 octet에는 1 bit의 추가적인 LCID 필드(2h-30, 2h-60, 2h-100, 2h-140)가 존재한다. 새롭게 지시되는 1 비트의 LCID(2h-30, 2h-60, 2h-100, 2h-140)와 기존 5 비트의 LCID(2h-05, 2h-35, 2h-75, 2h-115)를 조합해서 확장된 6 비트의 LCID를 지시할 수 있다. 상기에서 새롭게 지시되는 1 비트이 LCID는 MSB 비트 혹은 LSB를 지시할 수 있으며, 확장성을 고려한다면 MSB가 적용되는 것이 간단할 것이다. 만약 F3 필드가 “0”으로 설정이 되면 추가적인 LCID를 포함하는 1 octet이 존재하지 않게 되고, 도면 2f에서 설명한 기존 LTE 시스템의 동작과 같이 동작하게 된다. 또한, 추가된 1 octet에는 7 비트의 reserved R 필드들(2h-25, 2h-55, 2h-95, 2h-135)이 존재한다.

구체적으로 확인하면, (2h-A)는 해당 MAC 헤더 뒤에 추가적인 MAC SDU가 존재하지 않는 경우이므로, 이 경우는 실제로 확장된 DRB ID를 지시하지 않는다. 즉, F3 필드가 0으로 세팅 되어 있다. 즉, 이 경우에는 도면에서는 추가 1 octet을 그렸지만, 실제로는 추가 1 octet이 필요 없기 때문에 생략되어 표시될 수도 있다. 반대로 일반화를 위해 도면은 그려지고, 상기의 설명이 추가될 수 있다. (2h-B, 2h-C, 2h-D)의 경우는 실제로 확장된 LCID가 실제로 적용이 될 수 있으며 F3 필드의 기능적인 동작은 상기의 설명을 따른다. 즉, F3 필드가 “1”로 세팅 되었는지 여부와 추가적인 1 비트의 LCID(2h-30, 2h-60, 2h-100, 2h-140)를 바탕으로 확장된 LCID가 지시되며, 나머지 MAC 헤더의 필드 및 동작은 도면 2f에서 설명한 기존 LTE 시스템의 동작을 따른다. 상기에서 확장된 LCID는 “추가된 1 비트의 LCID + 기존 5 비트의 LCID “ 혹은 “기존 5 비트의 LCID + 추가된 1 비트의 LCID“로 설정될 수 있다.

도 2i는 본 발명에서 제안하는 실시 예 3으로써, 확장된 LCID를 가지는 MAC 헤더의 구조를 도시한 도면이다.

본 실시 예 3에서는 확장된 LCID를 지원하는 MAC 헤더를 설계하기 위해 도 2f에서 설명한 기존 LTE 시스템에서의 MAC 헤더에 존재하는 R 필드(2f-20, 2f-40, 2f-70, 2f-100)를 F3 필드(2i-20, 2i-55, 2i-100, 2i-145)로 변경하고, 확장되는 LCID를 위한 추가적인 LCID 1 비트(2i-35, 2i-70, 2i-115, 2i-160)와 추가적인 LCID 비트가 있는지 여부를 지시하는 EL 필드(2i-30, 2i-65, 2i-110, 2i-155)를 도입하는 방법이다. 이 방법은 기존 LTE 시스템에서 정의되어 있는 MAC 헤더의 구조에 추가적인 octet을 도입하는 것으로, 여기서 F3 필드(2i-20, 2i-55, 2i-100, 2i-145)는 단지 추가적인 octet이 존재한다는 것을 의미한다. 즉, 해당 F3 필드(2i-20, 2i-55, 2i-100, 2i-145)가 “1”로 설정이 되면 이후 1 octet이 존재함을 지시하고, 상기 octet에는 1 bit의 추가적인 EL 필드(2i-30, 2i-65, 2i-110, 2i-155)가 존재하게 된다. 상기 EL 필드는 추가된 octet에 확장된 LCID를 구성하는데 필요한 추가적인 1 비트의 LCID 필드(2i-35, 2i-70, 2i-115, 2i-160)가 존재하는지 여부를 지시하는 필드이며, EL 필드의 설정에 따라 추가적인 1 비트의 LCID 필드(2i-35, 2i-70, 2i-115, 2i-160)의 해석을 수행한다. 즉 EL 필드가 “1”로 설정이 되면, 새롭게 지시되는 1 비트의 LCID(2i-35, 2i-70, 2i-115, 2i-160)와 기존 5 비트의 LCID(2i-05, 2h-40, 2h-85, 2h-130)를 조합해서 확장된 6 비트의 LCID를 지시할 수 있다. 상기에서 새롭게 지시되는 1 비트이 LCID(2i-35, 2i-70, 2i-115, 2i-160)는 MSB 비트 혹은 LSB를 지시할 수 있으며, 확장성을 고려한다면 MSB가 적용되는 것이 간단할 것이다. EL 필드가 “0”으로 설정되면 새롭게 지시되는 1 비트이 LCID(2i-35, 2i-70, 2i-115, 2i-160)는 무시될 수 있다. 즉, 기존 5 bit의 LCID(2i-05, 2h-40, 2h-85, 2h-130)가 사용된다. 만약 F3 필드가 “0”으로 설정이 되면 추가적인 LCID를 포함하는 1 octet이 존재하지 않게 되고, 도면 2f에서 설명한 기존 LTE 시스템의 동작과 같이 동작하게 된다. 또한, 추가된 1 octet에는 6 비트의 reserved R 필드들(2i-25, 2i-60, 2i-105, 2i-150)이 존재한다.

구체적으로 확인하면, (2i-A)는 해당 MAC 헤더 뒤에 추가적인 MAC SDU가 존재하지 않는 경우이므로, 이 경우는 실제로 확장된 DRB ID를 지시하지 않는다. 즉, F3 필드가 0으로 세팅 되어 있다. 즉, 이 경우에는 도면에서는 추가 1 octet을 그렸지만, 실제로는 추가 1 octet이 필요 없기 때문에 생략되어 표시될 수도 있다. 반대로 일반화를 위해 도면은 그려지고, 상기의 설명이 추가될 수 있다. (2i-B, 2i-C, 2i-D)의 경우는 실제로 확장된 LCID가 실제로 적용이 될 수 있으며 F3 필드의 기능적인 동작은 상기의 설명을 따른다. 즉, F3 필드가 “1”로 세팅 되었는지 여부와 EL 필드가 “1”로 세팅 되었는지 여부, 추가적인 1 비트의 LCID(2i-35, 2i-70, 2i-115, 2i-160)를 바탕으로 확장된 LCID가 지시되며, 나머지 MAC 헤더의 필드 및 동작은 도면 2f에서 설명한 기존 LTE 시스템의 동작을 따른다. 상기에서 확장된 LCID는 “추가된 1 비트의 LCID + 기존 5 비트의 LCID “ 혹은 “기존 5 비트의 LCID + 추가된 1 비트의 LCID“로 설정될 수 있다.

본 실시 예 3과 실시 예 2의 차이점은 향후 확장성의 여부와 연관되어 있다. 즉, 향후 MAC 헤더의 기능적인 변경이 필요해서 추가적인 필드가 필요할 수 있는데, 이 경우 실시 예 2에서는 추가된 octet에 존재하는 reserved 비트들인 R 필드(2h-25, 2h-55, 2h-95, 2h-135)가 6 비트의 LCID를 가지는 단말들에게만 적용이 가능하게 된다. 즉, 이전 LTE 단말들, 즉 5 비트의 LCID로 지시되는 단말들이 추후 특정 기능을 지원하기 위해 MAC 헤더에 추가 필드가 필요할 경우 이를 분류하여 적용하기가 힘들다. 실시 예 3에서는 이런 가능성을 염두해두고 F3 필드와 EL 필드를 구분하여 사용하기 때문에 유연한 적용이 가능하다. 물론, 실시 예 2에서도 단말이 확장된 LCID를 지원하지 않는 경우, 기지국이 해당하는 추가 1비트의 LCID 비트를 0으로 설정하면 단말은 해당 비트를 무시하게 되고, 동작이 가능하게 된다.

도 2j는 본 발명에서 제안하는 확장된 논리 채널 식별자를 지원하는 단말의 전체 동작을 설명하는 도면이다.

2j-05 단계에서 단말은 기지국과 RRC 연결을 수행하고, 2j-10 단계에서 NAS 메시지를 통해 코어 네트워크에게 단말이 지원하는 DRB 및 연결 가능한 최대 PDN 세션의 개수를 보고한다. 상기 DRB 개수와 PDN 세션 개수는 같을 수도 있고 다른 값일 수도 있다. LTE 단말의 경우 8개의 DRB와 PDN 세션을 보고할 수 있으며, eLTE 단말의 경우에는 기존 LTE보다 향상된 capability를 가질 수 있다(예를들어 eLTE 단말의 경우 11~15 개의 DRB 및 PDN 세션 보고). 마찬가지로 NR 단말의 경우에도 기존 LTE보다 향상된 capability를 가질 수 있다(예를들어 NR 단말의 경우 16 혹은 21 개의 DRB 및 PDN 세션 보고).

2j-15 단계에서 단말은 AS(Access stratum) 메시지를 통해 기지국에게 단말이 지원하는 DRB 및 연결 가능한 최대 PDN 세션의 개수를 보고한다. 상기 보고는 AS 시그널링, 즉 RRC 메시지(UE capability 보고)를 통해 전달될 수 있다. 이때 단말은 연결된 PCell에게 상기 capability 보고를 수행한다. 여기서 상기 셀은 LTE, eLTE, NR일 수 있고, 이는 eNB, 업그레이드된 eNB, gNB에게 전달함을 의미한다. 상기의 2j-10단계와 2j-15 단계는 순차적 혹은 동시에 모두 수행될 수 있지만 둘 중에 하나만 수행될 수 있다. 이는 둘 중에 하나만 수행되더라도 기지국의 구현으로 인해 코어 네트워크가 전체 시스템(기지국 및 단말)의 지원 DRB/PDN 세션 개수를 파악할 수 있기 때문이다.

2j-20 단계에서 단말은 기지국의 DRB 설정에 따라 통신을 수행한다. 상기 단계에서 단말이 기지국으로부터 MAC PDU를 수신할 경우, 해당 MAC PDU에 존재하는 헤더 및 서브 헤더를 분석해서 해당 패킷이 어떤 LCID를 가지는지를 해석한다(2j-25). 본 발명에서의 헤더 구조 (도면 2g, 2h, 2i에서) 중 하나를 가진다면 상기에서 설명한 서브 헤더의 필드들을 해석해서 extended LCID를 적용하고 해당하는 DRB를 해석할 수 있다. 상향링크 송신 시에도 해당 DRB에 대해 같은 LCID 매핑 룰을 적용해서 송신 데이터 패킷의 MAC 헤더를 구성한다(2j-30).

2j-25 단계에서 단말이 MAC 헤더를 통해 해당 패킷이 기존 LCID로 매핑되어 있다고 해석한다면, 단말은 관련된 패킷을 기존 LCID를 통해 해석하고 송수신한다. 즉, 상향링크 송신 시에도 수신한 LCID와 같은 룰을 적용해서 송신 데이터 패킷의 MAC 헤더를 구성한다(2j-35).

도 2k는 본 발명에서 제안하는 확장된 논리 채널 식별자를 지원하는 기지국이 전체 동작을 설명하는 도면이다.

2k-05 단계에서 기지국은 단말과 RRC 연결을 수행하고, 2k-10 단계에서 단말로부터 AS 메시지를 통해 단말이 지원하는 DRB 및 연결 가능한 최대 PDN 세션의 개수를 수신한다. 상기 보고는 AS 시그널링, 즉 RRC 메시지(UE capability 보고)를 통해 전달될 수 있다. 여기서 상기 셀은 LTE, eLTE, NR일 수 있고, 이는 eNB, 업그레이드된 eNB, gNB에게 전달함을 의미한다.

2k-15 단계에서 해당 기지국은 단말로부터 수신한 capability (DRB/PDN 세션 개수)와 해당 기지국이 지원하는 DRB/PDN 세션의 개수를 독립적으로 혹은 통합하여 코어 네트워크에 전달한다. 이때 단말로부터 수신한 capability를 전체를 그대로 전달할 수도 있고, 기지국이 지원하는 capability에 따라 단말 capability를 수정하여 전달할 수도 있다. 즉, 기지국이 지원하는 DRB/PDN 세션의 개수가 단말이 지원하는 DRB/PDN 개수보다 작은 경우에는 작은 값에 맞추어 단말과 기지국의 통합 capability를 보고할 수도 있다. 상기의 2j-10단계와 2j-15 단계는 순차적 혹은 동시에 모두 수행될 수 있지만 2j-10 단계의 경우 생략될 수 있다. 이는 단말에서 NAS 메시지를 통해 단말 capability를 전달하는 경우에 한정된다.

2k-20 단계에서 기지국은 코어 네트워크로부터 무선 자원 관리를 위한 매핑 룰을 수신하고 (예를들어, LTE의 경우 트래픽별 DRB 매핑 룰, NR일 경우 IP flow와 QoS flow 매핑, QoS flow와 DRB 매핑 룰을 수신), 수신한 설정에 따라 무선 데이터 베어러 (DRB) 관리 및 단말과의 통신을 수행한다.

상기 단계에서 DRB 관리를 위해 기지국은 확장된 LCID를 사용할지 여부를 결정해야 하고, 기본적으로 기지국은 모든 DRB에 대해 확장된 LCID를 설정할 필요는 없을 수 있다. 예를 들어 2개의 SRB와 DRB ID가 1~8인 DRBs에 대해서는 기존 LCID가 그대로 적용될 수 있고, 확장된 LCID는 8개를 초과하는 DRB가 활성화 되는 경우에만 적용될 수 있다. 또한 15개의 DRB를 지원하기 위해서는 상기와 같은 옵션이 고려될 수 있다.

1. 제 1 extended LCID 매핑 방법

- DRB 9에서 15 까지를 전부 확장된 LCID로 할당

- 기지국이 8개의 DRB를 초과하여 사용하기로 결정할 경우, 확장된 LCID 영역을 사용.

- 본 발명의 MAC 서브 헤더 구조를 따름 (6 bits LCID를 사용)

2. 제 2 extended LCID 매핑 방법

- DRB 9에서 11까지는 기존 LCID 영역을 사용함, 현재 LTE의 구현에서 11개까지의 DRB 시그널링은 가능함, MAC에서의 재정의를 통해 여유 LCID 공간을 사용하여 지원가능 (즉, 기존 5 bits의 LCID를 재사용)

- DRB 12에서 15는 확장된 LCID로 할당 (본 발명의 6 bits LCID를 사용)

- 정리하면, 11개를 초과하는 DRB가 활성화 될 경우에만 확장된 LCID 사용

상기의 제 1 extended LCID 매핑 방법과 제 2 extended LCID 매핑 방법에서 지원하는 DRB 최대 개수는 달라질 수 있다. 일 예로 최대 값이 15개가 아니라 29개가 될 수 있으며, 이럴 경우 상기 설명에서 단순히 15를 29로 대체해서 적용할 수 있다. 즉, 다른 값들은 변경없이 룰이 적용된다.

또한, 확장된 LCID를 지원하기 위해서는 추가적인 octet이 필요할 수 있으며, 이로 인한 오버헤드가 발생할 수 있기 때문에 네트워크에서 DRB를 LCID와 매핑할 경우, 지연에 민감하고 critical한 서비스를 기존 LCID 영역에 할당하고, 덜 민감한 서비스에 대해서는 확장된 LCID에 할당할 수 있다.

도 2l은 본 발명을 적용한 단말의 내부 구조를 도시하는 블록도이다.

상기 도면을 참고하면, 상기 단말은 RF(Radio Frequency)처리부(2l-10), 기저대역(baseband)처리부(2l-20), 저장부(2l-30), 제어부(2l-40)를 포함한다.

상기 RF처리부(2l-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2l-10)는 상기 기저대역처리부(2l-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향 변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2l-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. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 단말은 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2l-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2l-10)는 빔포밍(beamforming)을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2l-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소(element)들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 또한 상기 RF 처리부는 MIMO를 수행할 수 있으며, MIMO 동작 수행 시 여러 개의 레이어를 수신할 수 있다.

상기 기저대역처리부(2l-20)은 시스템의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 상기 RF처리부(2l-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, 상기 기저대역처리부(2l-20)는 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT(inverse fast Fourier transform) 연산 및 CP(cyclic prefix) 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2l-20)은 상기 RF처리부(2l-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.

상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10)는 송신부, 수신부, 송수신부 또는 통신부로 지칭될 수 있다. 나아가, 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 다수의 무선 접속 기술들을 지원하기 위해 다수의 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 또한, 상기 기저대역처리부(2l-20) 및 상기 RF처리부(2l-10) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수 대역의 신호들을 처리하기 위해 서로 다른 통신 모듈들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 서로 다른 무선 접속 기술들은 무선 랜(예: IEEE 802.11), 셀룰러 망(예: LTE) 등을 포함할 수 있다. 또한, 상기 서로 다른 주파수 대역들은 극고단파(SHF:super high frequency)(예: 2.NRHz, NRhz) 대역, mm파(millimeter wave)(예: 60GHz) 대역을 포함할 수 있다.

상기 저장부(2l-30)는 상기 단말의 동작을 위한 기본 프로그램, 응용 프로그램, 설정 정보 등의 데이터를 저장한다. 특히, 상기 저장부(2l-30)는 제2무선 접속 기술을 이용하여 무선 통신을 수행하는 제2접속 노드에 관련된 정보를 저장할 수 있다. 그리고, 상기 저장부(2l-30)는 상기 제어부(2l-40)의 요청에 따라 저장된 데이터를 제공한다.

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

도 2m는 본 발명에 따른 기지국의 구성을 나타낸 블록도이다.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 상기 기지국은 RF처리부(2m-10), 기저대역처리부(2m-20), 백홀통신부(2m-30), 저장부(2m-40), 제어부(2m-50)를 포함하여 구성된다.

상기 RF처리부(2m-10)는 신호의 대역 변환, 증폭 등 무선 채널을 통해 신호를 송수신하기 위한 기능을 수행한다. 즉, 상기 RF처리부(2m-10)는 상기 기저대역처리부(2m-20)로부터 제공되는 기저대역 신호를 RF 대역 신호로 상향변환한 후 안테나를 통해 송신하고, 상기 안테나를 통해 수신되는 RF 대역 신호를 기저대역 신호로 하향 변환한다. 예를 들어, 상기 RF처리부(2m-10)는 송신 필터, 수신 필터, 증폭기, 믹서, 오실레이터, DAC, ADC 등을 포함할 수 있다. 상기 도면에서, 하나의 안테나만이 도시되었으나, 상기 제1접속 노드는 다수의 안테나들을 구비할 수 있다. 또한, 상기 RF처리부(2m-10)는 다수의 RF 체인들을 포함할 수 있다. 나아가, 상기 RF처리부(2m-10)는 빔포밍을 수행할 수 있다. 상기 빔포밍을 위해, 상기 RF처리부(2m-10)는 다수의 안테나들 또는 안테나 요소들을 통해 송수신되는 신호들 각각의 위상 및 크기를 조절할 수 있다. 상기 RF 처리부는 하나 이상의 레이어를 전송함으로써 하향 MIMO 동작을 수행할 수 있다.

상기 기저대역처리부(2m-20)는 제1무선 접속 기술의 물리 계층 규격에 따라 기저대역 신호 및 비트열 간 변환 기능을 수행한다. 예를 들어, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 상기 RF처리부(2m-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 예를 들어, OFDM 방식에 따르는 경우, 데이터 송신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 송신 비트열을 부호화 및 변조함으로써 복소 심벌들을 생성하고, 상기 복소 심벌들을 부반송파들에 매핑한 후, IFFT 연산 및 CP 삽입을 통해 OFDM 심벌들을 구성한다. 또한, 데이터 수신 시, 상기 기저대역처리부(2m-20)은 상기 RF처리부(2m-10)로부터 제공되는 기저대역 신호를 OFDM 심벌 단위로 분할하고, FFT 연산을 통해 부반송파들에 매핑된 신호들을 복원한 후, 복조 및 복호화를 통해 수신 비트열을 복원한다. 상기 기저대역처리부(2m-20) 및 상기 RF처리부(2m-10)는 상술한 바와 같이 신호를 송신 및 수신한다. 이에 따라, 상기 기저대역처리부(2m-20) 및 상기 RF처리부(2m-10)는 송신부, 수신부, 송수신부, 통신부 또는 무선 통신부로 지칭될 수 있다.

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

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

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

이상에서 본 명세서와 도면에 개시된 실시 예들은 본 발명의 내용을 쉽게 설명하고, 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

무선 통신 시스템에서 제어 신호 처리 방법에 있어서,
기지국으로부터 전송되는 제1 제어 신호를 수신하는 단계;
상기 수신된 제1 제어 신호를 처리하는 단계; 및
상기 처리에 기반하여 생성된 제2 제어 신호를 상기 기지국으로 전송하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제어 신호 처리 방법.